[发明专利]层叠型半导体器件

说明书

层叠型半导体器件包括下部器件和设置在下部器件上的上部器件。下部器件包括下基板、在下基板上的下部互连、在下部互连上的下部焊垫、以及覆盖下部互连的侧表面和下部焊垫的侧表面的下部层间绝缘层。上部器件包括上基板、在上基板下面的上部互连、在上部互连下面的上部焊垫、以及覆盖上部互连的侧表面和上部焊垫的侧表面的上部层间绝缘层。每个焊垫具有厚部分和薄部分。焊垫的薄部分接合到彼此，下部焊垫的厚部分接触上部层间绝缘层的底部，上部焊垫的厚部分接触下部层间绝缘层的顶部。

技术领域

本发明构思涉及半导体器件及其制造方法。更具体地，本发明构思涉及在其中相似的结构彼此层叠的层叠型半导体器件以及制造该层叠型半导体器件的方法。

背景技术

通过处理硅晶片并且层叠和接合该硅晶片已经实现了高度集成的半导体器件。当接合硅晶片时，每个硅晶片的内部互连利用金属焊垫电连接到彼此。此时，由于接合硅晶片的工艺所用的热引起的金属焊垫的热膨胀，导致接合失败会发生在绝缘层之间，在绝缘层的位于金属焊垫旁边的区域处。

发明内容

根据发明构思的一方面，提供了一种半导体器件，包括：下部器件，包括下基板、在下基板上的下部互连结构、在下部互连结构上的下部焊垫、以及覆盖下部互连结构的侧表面和下部焊垫的侧表面的下部层间绝缘；和上部器件，设置在下部器件上，并且包括上基板、在上基板下面的上部互连结构、在上部互连结构下面的上部焊垫、以及覆盖上部互连结构的侧表面和上部焊垫的侧表面的上部层间绝缘，其中下部焊垫具有第一部分和第二部分，下部焊垫的第一部分在垂直方向上比下部焊垫的第二部分薄，上部焊垫具有第一部分和第二部分，上部焊垫的第一部分在垂直方向上比上部焊垫的第二部分薄，下部焊垫的第二部分在上部焊垫的第二部分处接合到上部焊垫，下部焊垫的第一部分与上部层间绝缘的下表面接触，上部焊垫的第一部分与下部层间绝缘的上表面接触。

根据发明构思的另一方面，提供了一种层叠型半导体器件，包括：下基板；下部互连结构，设置在下基板上；下部焊垫，设置在下部互连结构上；上部焊垫，设置在下部焊垫上；上部互连结构，设置在上部焊垫上；上基板，设置在上部互连结构上，其中下部焊垫具有与下部互连结构接触的第一部分和从下部焊垫的第一部分的一侧的上部分水平地延伸的第二部分，下部焊垫的第二部分在垂直方向上比下部焊垫的第一部分薄，其中上部焊垫具有第一部分、和从上部焊垫的第一部分的一侧的下部分水平地延伸并且接合到下部焊垫的第二部分的第二部分，上部焊垫的第二部分在垂直方向上比上部焊垫的第一部分薄，其中上部互连与上部焊垫的第一部分接触，其中下部焊垫的第一部分和上部焊垫的第一部分沿着对角线方向设置，所述对角线方向相对于所述垂直方向倾斜。

根据发明构思的另一方面，提供了一种半导体器件，包括：下部半导体基板；下部层间绝缘，设置在下基板上并具有上表面；上部层间绝缘，设置在下部层间绝缘上并具有下表面，该下表面构成与下部层间绝缘的上表面的界面；上部半导体基板，设置在上部层间绝缘上；和层间接触结构，嵌入层间绝缘中并且包括：导电材料的下部焊盘，设置在下部层间绝缘的上部分中；下部过孔，在下部焊盘的外围部分处与下部焊盘成整体并且在下部层间绝缘内垂直地延伸；导电材料的上部焊盘，设置在上部层间绝缘的下部分中；和上部过孔，在上部焊盘的外围部分处与上部焊盘成整体并且在上部层间绝缘内垂直地延伸，其中至少部分的上部和下部焊盘设置在与下部层间绝缘和上部层间绝缘之间的界面一致的所述平面的相反两侧上、在彼此的正对面，上部过孔和下部过孔彼此完全地横向偏移，相对于与下部层间绝缘和上部层间绝缘之间的界面一致的所述平面，下部过孔比下部焊盘在下部层间绝缘中延伸得更多，相对于与下部层间绝缘和上部层间绝缘之间的界面一致的所述平面，上部过孔比上部焊盘在上部层间绝缘中延伸得更多。

附图说明

发明构思的上述及其他特征和优点将通过如附图中所示的发明构思的示例的详细说明而变得明显，其中在不同的视图中相同的参考数字始终表示相同的各个部件。附图不必按比例，而是强调示出发明构思的原理。附图中：

图1a和1b是纵向截面图，示出根据发明构思的不同示例的层叠型半导体器件；