[发明专利]包括层叠基板的半导体装置及制造该半导体装置的方法

权利要求书

1.一种半导体装置，该半导体装置包括：

第一半导体基板；以及

第二半导体基板，该第二半导体基板垂直层叠在所述第一半导体基板上，

其中，所述第一半导体基板包括：

第一半导体基板主体；

第一扩散阻挡层，该第一扩散阻挡层覆盖所述第一半导体基板主体的第一表面；以及

第一通孔，该第一通孔具有暴露于所述第一扩散阻挡层的第二表面的第三表面，

其中，所述第二半导体基板包括：

第二半导体基板主体，该第二半导体基板主体设置在所述第一半导体基板主体上；

第二扩散阻挡层，该第二扩散阻挡层覆盖所述第二半导体基板主体的面对所述第一半导体基板主体的第四表面，该第二扩散阻挡层的第五表面的一部分直接接合到所述第一扩散阻挡层的所述第二表面；以及

前焊盘，该前焊盘具有暴露于所述第二扩散阻挡层的所述第五表面的第六表面，所述第六表面具有比所述第一通孔的所述第三表面更小的表面面积，并且直接接合至所述第一半导体基板的所述第一通孔的所述第三表面。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第二扩散阻挡层的一部分延伸以覆盖所述第一通孔的所述第三表面的暴露于所述前焊盘的所述第六表面外部的部分。

3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一通孔延伸以贯穿所述第一扩散阻挡层和所述第一半导体基板主体。

4.根据权利要求2所述的半导体装置，该半导体装置还包括：

第一侧阻挡层，该第一侧阻挡层覆盖所述第一通孔的侧表面；以及

第一缓冲层，该第一缓冲层设置在所述第一扩散阻挡层与所述第一侧阻挡层之间以及在所述第一半导体基板主体与所述第一侧阻挡层之间。

5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，所述第一通孔包含铜Cu，所述第一侧阻挡层包含氮化钽TaN，并且所述第一缓冲层包含氧化硅SiO₂。

6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一扩散阻挡层包含氮化硅Si₃N₄和碳氮化硅SiCN中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第二扩散阻挡层包含氮化硅Si₃N₄和碳氮化硅SiCN中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述前焊盘包含铜Cu。

9.根据权利要求1所述的半导体装置，该半导体装置还包括基焊盘，该基焊盘与所述前焊盘连接，

其中，所述基焊盘比所述前焊盘宽。

10.根据权利要求9所述的半导体装置，其中，所述基焊盘包括与所述前焊盘相同的材料。

11.根据权利要求9所述的半导体装置，其中，所述基焊盘包含铜Cu和铝Al中的至少一种。

12.根据权利要求9所述的半导体装置，该半导体装置还包括第一多层互连结构，该第一多层互连结构电连接到所述基焊盘。

13.根据权利要求1所述的半导体装置，该半导体装置还包括：

第二多层互连结构，该第二多层互连结构设置在所述第一半导体基板主体的与所述第一表面相对的第七表面上，并且电连接至所述第一通孔；

连接焊盘，该连接焊盘连接到所述第二多层互连结构；以及

外部连接器，该外部连接器连接到所述连接焊盘。