CN114730701B 包括嵌入接合焊盘的扩散阻挡层的半导体裸片及其形成方法 （桑迪士克科技股份有限公司）

2022.05.25PCT/US2020/067354202WO2021/242321EN2021.12.02US2019304939A1,2019.10.03包括嵌入接合焊盘的扩散阻挡层的半导体可在该半导体器件上形成嵌入金属互连结构的介电材料层中形成由介电扩散阻挡部分包围的电扩散阻挡层和焊盘和通孔层级介电材料层的2第一互连层级介电材料层，所述第一互连层级介述第一金属互连结构电连接到所述第一半导体器件并覆于所述第一半导体第一焊盘连接通孔层级介电材料层和第一近侧介电扩散阻第一焊盘层级介电材料层，所述第一焊盘层级介电材料层包括焊盘中的每个第一接合焊盘接触所述第一焊盘连其中所述第一介电扩散阻挡部分中的每个第一介电扩散阻挡部分接触所述第一近侧其中所述第一介电扩散阻挡部分中的每个第一介电扩散阻挡壁段与所述第一焊盘层级介电材料层接触并从所述第一焊盘层级介电材料层的底表面延其中所述第一介电扩散阻挡部分中的每个第一介电扩散离大于所述第一介电扩散阻挡部分的所述侧壁段所述第一接合焊盘中的每个第一接合焊盘直接接触所述第一近侧介电扩散阻挡层的3.根据权利要求1所述的结构，其中所述第一焊盘连接通孔结构的顶表面在与所述第所述第一介电扩散阻挡部分穿过覆于所述第一焊盘层级介电材料层之上的第一水平所述第一接合焊盘的顶表面位于包括所述第一水平延伸扩散阻挡部分的顶表面的水所述第一介电扩散阻挡部分是由所述第一焊盘层级介电材料层彼此横向地间隔开的所述第一接合焊盘的顶表面位于包括所述第一焊盘层级介电材料层的顶表面的水平所述第一介电扩散阻挡部分包括选自氮化硅、氮氧化3且第二互连层级介电材料层，所述第二互连层级介第二接合焊盘，所述第二接合焊盘电连接到所述第二金属互连所述第一半导体器件包括三维存储器器件或用于所述三维存储器器件的驱动器电路所述第二半导体器件包括所述三维存储器器件或用于所述三维存储器器件的所述驱所述第二接合焊盘中的每个第二接合焊盘接触相应第二介电扩散阻挡部分并由其横所述第二接合焊盘和所述第二介电扩散阻挡部分嵌入在第二焊盘层级介电材所述第二半导体裸片包括第二焊盘连接通孔层级介电材料层和第二近侧介电扩散阻所述第二接合焊盘中的每个第二接合焊盘接触所述第二焊盘连接通孔结构的相应子附加平面扩散阻挡层，所述附加平面扩散阻挡层位于所述至少一个边缘密封结构，所述至少一个边缘密封结构包括所述第开口的相应连续阻挡层并从所述第一衬底竖直地延伸到所述附加平面在所述第一半导体器件上方形成第一焊盘连接通孔层级介电材料层和第一近侧介电在所述第一金属互连结构的子组上穿过所述层堆叠形成第一焊盘连在所述第一焊盘腔中和所述第一焊盘层级介电材料层上方形成第一远侧介电扩散阻在所述第一焊盘腔的底部部分处穿过所述第一远侧介电扩散阻4直接在所述第一焊盘连接通孔结构的所述顶表面上在所述第一焊盘腔的剩余体积中通过光刻地图案化所述光致抗蚀剂层来在所述第一焊盘腔的底表面的区域内穿过所各向异性蚀刻所述第一远侧介电扩散阻挡层的未其中所述第一介电扩散阻挡部分中的每个第一介电扩散阻挡壁段与所述第一焊盘层级介电材料层接触并从所述第一焊盘层级介电材料层的底表面延其中所述第一介电扩散阻挡部分中的每个第一介电扩散离大于所述第一介电扩散阻挡部分的所述侧壁段所述第一焊盘连接通孔结构的顶表面在形成所述第一焊盘腔时物理地暴露于所述第所述第一远侧介电扩散阻挡层沉积在所述第一焊盘层级介电材料层上和所述第一焊在穿过所述第一远侧介电扩散阻挡层形成所述开口之移除所述第一金属焊盘填充材料层和所述第一接合焊盘衬里层的覆于包括所述第一所述第一接合焊盘衬里层的剩余部分构成所述第一提供第二半导体裸片，所述第二半导体裸片包括位于第二衬底上的第二半第一互连层级介电材料层，所述第一互连层级介述第一金属互连结构电连接到所述第一半导体器件并覆于所述第一半导体5第一近侧介电扩散阻挡层和第一焊盘和通孔层级介电材料层第一介电扩散阻挡部分，所述第一介电扩散阻挡部分向地包围所述第一集成焊盘和通孔结构中的相应第一集成焊盘和通孔结构其中，所述第一半导体裸片包括至少一个边缘密封结构，所述至第一半导体器件而没有任何横向开口的相应连续阻挡层并从所述第一衬底竖直地延伸到18.根据权利要求17所述的结构，其中所述第一介电扩散阻挡部分中的每个第一介电扩散阻挡部分与所述第一近侧介电扩散阻挡层挡衬里横向地包围所述第一集成焊盘和通孔结构中的相应第一集成焊盘和通孔结构的通20.根据权利要求19所述的结构，其中所述管状介电扩散阻挡衬里不接触所述第一介21.根据权利要求20所述的结构，其中所述管状介电扩散阻挡衬里接触所述第一近侧所述第一近侧介电扩散阻挡层接触所述第一金属互连结构的子组的顶表面和所述第所述第一集成焊盘和通孔结构的所述通孔部分接触所述第一金属互连结构的所述子23.根据权利要求17所述的结构，其中所述第一集成焊盘和通孔结构中的每个第一集铜，所述铜含有将部分嵌入在所述第一接合焊盘衬里中的第一金属焊盘填充材料部所述第一介电扩散阻挡部分穿过覆于所述第一焊盘和通孔层级介电材料层之上的第所述第一集成焊盘和通孔结构的顶表面位于包括所述第一水平延伸扩散阻挡部分的所述第一介电扩散阻挡部分是由所述第一焊盘和通孔层级介电材料层彼此横向地间所述第一集成焊盘和通孔结构的顶表面位于包括所述第一焊盘和通孔层级介电材料26.根据权利要求17所述的结构，其中在所述第一集成焊盘和通孔结构内的每个第一6集成焊盘和通孔结构内的第一接合焊盘衬里从所述第一金属互连结构中的相应第一金属互连结构的顶表面连续地延伸到包括所述第一介电扩散阻挡部分的最顶表面的水平平面，并且直接接触所述第一焊盘和通孔层级介电材料层的位于穿过所述第一介电扩散阻挡部分中的相应第一介电扩散阻挡部分的开口的所述第一介电扩散阻挡部分包括选自氮化硅、氮氧化且第二互连层级介电材料层，所述第二互连层级介第二接合焊盘，所述第二接合焊盘电连接到所述第二金属互连集成焊盘和通孔结构中的相应第一集成焊盘所述第一半导体器件包括三维存储器器件或用于所述三维存储器器件的驱动器电路所述第二半导体器件包括所述三维存储器器件或用于所述三维存储器器件的所述驱所述第二接合焊盘中的每个第二接合焊盘接触相应第二介电扩散阻挡部分并由其横所述第一焊盘和通孔层级介电材料层和所述焊盘层级介电材料层彼此不接触并由横向地连接所述第一介电扩散阻挡部分或横向地连接所述第二介电扩散阻挡部分的至少一在所述第一半导体器件上方形成嵌入第一金属互连结构的第一在所述第一半导体器件上方形成第一近侧介电扩散阻挡层和第一焊盘和通孔层级介穿过所述第一焊盘和通孔层级介电材料层形成第一集成焊在所述第一集成焊盘和通孔腔中和所述第一焊盘和通孔层级介电材料层上方形成第移除所述第一远侧介电扩散阻挡层的在所述第一集成焊盘和通孔腔的区域内的水平其中，所述第一半导体裸片包括至少一个边缘密封结构，所述至第一半导体器件而没有任何横向开口的相应连续阻挡层并从所述第一衬底竖直地延伸到7通过光刻地图案化所述光致抗蚀剂层来在所述第一集成焊盘和通孔腔的底表面的区通过执行各向异性蚀刻过程来各向异性蚀刻所述第一远侧介电扩散阻挡层的未掩蔽32.根据权利要求31所述的方法，其中在所述各向异性蚀刻过程之后的所述第一远侧第一介电扩散阻挡部分，所述第一介电扩散阻挡部分形成第一管状介电扩散阻挡衬里，所述第一管状介电扩散阻挡衬盘和通孔腔的位于所述焊盘腔部分之下的通孔腔部分所述第一金属互连结构的所述子组的顶表面在形成所述第一集成焊盘和通孔腔时物所述第一远侧介电扩散阻挡层沉积在所述第一焊盘和通孔层级介电材料层上和所述在移除所述第一远侧介电扩散阻挡层的所述水平部分之后，在所述的子组上和所述第一远侧介电扩散阻挡层的剩余部分上沉积包含金属氮化物材料的第一移除所述第一金属焊盘填充材料层和所述第一金属衬里层的覆于包括所述第一远侧第一金属衬里层的剩余部分构成所述第一集成焊盘和提供第二半导体裸片，所述第二半导体裸片包括位于第二衬底上的第二半8[0002]本申请要求以下专利申请的优先权权益：2020年5月29日提交的美国非临时专利一接合焊盘中的每个第一接合焊盘接触第一焊盘连接9横向地包围第一集成焊盘和通孔结构中的相应第一集成焊盘和通孔结构的焊盘成焊盘和通孔腔的区域内的水平部分，其中第一金属互连结构的子组的顶表面物理地暴[0009]图1A是根据本公开的第一实施方案的在形成第一互连层级介电材料层和第一金属互连结构之后的第一半导体裸片的第一构型的区[0011]图1C是沿图1B的竖直平面C-C'的第一半导体裸片的第一构型的示意性竖直剖面[0012]图1D是沿图1C的水平平面D-D'的第一半导体裸片的第一构型的示意性水平剖面[0013]图1E是沿图1C的水平平面E-E'的第一半导体裸片的第一构型的示意性水平剖面[0016]图3A是根据本公开的第一实施方案的在形成第一焊盘连接通孔结构之后的第一[0018]图4A是根据本公开的第一实施方案的在形成第一焊盘层级介电材料层和第一焊盘腔之后的第一半导体裸片的第一构型的区域的示意性竖[0020]图5是根据本公开的第一实施方案的在形成第一远侧介电扩散阻挡层之后的第一[0021]图6是根据本公开的第一实施方案的在图案化第一远侧介电扩散阻挡层之后的第[0022]图7是根据本公开的第一实施方案的在移除图案化光致抗蚀剂层之后的第一半导[0023]图8A是根据本公开的第一实施方案的在形成第一接合焊盘之后的第一半导体裸[0025]图9是根据本公开的第一实施方案的在形成第二焊盘连接通孔结构之后的第二半[0026]图10是根据本公开的第一实施方案的在形成第二焊盘层级介电材料层和第二焊盘腔之后的第二半导体裸片的第一构型的区域的示意性竖[0027]图11是根据本公开的第一实施方案的在形成第二远侧介电扩散阻挡层之后的第[0028]图12是根据本公开的第一实施方案的在图案化第二远侧介电扩散阻挡层之后的[0029]图13是根据本公开的第一实施方案的在移除图案化光致抗蚀剂层之后的第二半[0030]图14是根据本公开的第一实施方案的在形成第二接合焊盘之后的第二半导体裸[0031]图15是根据本公开的第一实施方案的在将第一半导体裸片的第一构型接合到第二半导体裸片的第一构型之后的第一示例性接合结构的示意[0032]图16是根据本公开的第一实施方案的在从背侧减薄第一半导体裸片之后的第一料部分之后的第一示例性接合结构的示意性竖[0034]图18根据本公开的第一实施方案的第一半导体裸片的另选实施方案的示意性竖[0035]图19是根据本公开的第一实施方案的第一示例性接合结构的另选实施方案的示[0036]图20A是根据本公开的第一实施方案的沿图20E的竖直平面A–A'的第一示例性接[0038]图20C是沿图20E的竖直平面C-C'的第一示例性接合组件的存储器阵列区域的竖[0039]图20D是沿图20E的竖直平面D-D'的第一示例性接合组件的外围区域的竖直剖面[0043]图21A是根据本公开的实施方案的第一示例性接合组件的第三另选实施方案的竖[0044]图21B是根据本公开的实施方案的第一示例性接合组件的第四另选实施方案的竖[0046]图23A是根据本公开的第二实施方案的在形成第一集成焊盘和通孔腔之后的第一[0048]图24是根据本公开的第二实施方案的在形成第一远侧介电扩散阻挡层之后的第[0049]图25是根据本公开的第二实施方案的在图案化第一远侧介电扩散阻挡层之后的[0050]图26是根据本公开的第二实施方案的在沉积第一金属衬里层和第一金属焊盘填充材料层之后的第一半导体裸片的第二构型的区域[0051]图27A是根据本公开的第二实施方案的在形成第一集成焊盘和通孔结构之后的第和通孔层级介电材料层和第二焊盘腔之后的第二半导体裸片的第二构型的区域的示意性[0054]图29A是根据本公开的第二实施方案的在形成第二集成焊盘和通孔腔之后的第二[0056]图30是根据本公开的第二实施方案的在形成第二远侧介电扩散阻挡层之后的第[0057]图31是根据本公开的第二实施方案的在图案化第二远侧介电扩散阻挡层之后的[0058]图32是根据本公开的第二实施方案的在沉积第二金属衬里层和第二金属焊盘填充材料层之后的第二半导体裸片的第二构型的区域[0059]图33A是根据本公开的第二实施方案的在形成第二集成焊盘和通孔结构之后的第[0061]图34是根据本公开的第二实施方案的在将第一半导体裸片的第二构型接合到第二半导体裸片的第二构型之后的第二示例性接合结构的示意[0062]图35是根据本公开的第二实施方案的在从背侧减薄第一半导体裸片之后的第二料部分之后的第二示例性接合结构的示意性竖[0064]图37根据本公开的第二实施方案的第一半导体裸片的另选实施方案的示意性竖[0065]图38是根据本公开的第二实施方案的第二示例性接合结构的另选实施方案的示本公开的实施方案涉及一种包括扩散阻挡层包围的接合焊盘的半导体裸片及其制造方法，其各个方面在下文详细地讨论。扩散阻挡层减少或防止湿气和/或杂质扩散到下面的半导面和底表面之间或在连续结构的顶表面和底表面处的任何一对水平平面之间。层可水平本上竖直的平面是沿偏离竖直方向小于5度的角度的方向直线延伸的平面。竖直平面或基10-5S/m至1.0S/m的范围内的电导率的材料，并且能够在适当掺杂电掺杂剂时产生具有在添加到能带结构内的价带的p型掺杂剂，或者将电子添加到能带结构内的导带的n型掺杂应于第一半导体裸片900的整个区域和随后在裸片切割过程期间移除的相邻切口区域的视于第一半导体器件的第一互连层级介电材料层(290,960)和嵌入在第一互连层级介电材料[0076]通过在第一衬底908的顶表面上方施加光致抗蚀剂层、光刻地图案化该光致抗蚀剂层以形成离散开口阵列并通过执行各向异性蚀刻过程将离散开口阵列的图案转移到第以及竖直地延伸穿过竖直交替堆叠(32,46)的二维存储器开口阵列。导电层46可包括三维选的水平半导体沟道层10，以及在第一衬底908与水平半导体沟道层10之间提供电隔离的[0080]可穿过介电材料部分65、任选的介电间隔物层910和水平半导体沟道层10形成贯[0081]第一互连层级介电材料层(290,960)可包括嵌入接触通孔结构和位线982的第一金属互连结构980的子组的第一远侧互连层级介电材料层960。位线982是第一金属互连结构980的子组并可电接触位于存储器开口填充结构58的顶部的半导体沟道上方的漏极区。[0082]第一近侧互连层级介电材料层290和第一远侧互连层级介电材料层960中的每一电金属氧化物或它们的组合。第一远侧互连层级介电材料层960可包括一个或多个介电扩一远侧互连层级介电材料层960中的每个介电扩散阻挡层可包括介电常数小于5诸如小于4电扩散阻挡层可具有在10nm至300nm的范[0083]图1B至图1E示出的至少一个边缘密封结构(688,984,986)可穿过介电材料部分65竖直地延伸穿过介电材料部分65并任选地穿过第一互连层级介电材料层(290,960)的较低属壁结构688的整个底表面可接触第一衬[0084]至少一个边缘密封结构(688,984,986)中的每个边缘密封结构还可任选地包括至相应金属壁结构之上并形成在相应金属通孔层级处。每个通孔层级环结构984是第一金属级环结构986覆于至少一个金属壁结构688的相应金属壁结构之上并形成在相应金属线层少一组连续导电材料部分从第一衬底908竖直地延伸到第一互连层级介电材料层(290,电材料部分横向地包围第一半导体器件920而没有从[0085]在一个实施方案中，至少一个边缘密封结构(6构可包括金属壁结构688以及提供横向地包围第一半导体器件920的相应连续阻挡层而没有任何横向开口的第一金属互连结构980的相应子组。至少一个边缘密封结构(688,984,986)中的每个第一边缘密封结构从第一衬底908竖直地延伸到第一远侧互连层级介电材料[0087]第一焊盘连接通孔层级介电材料层964可包括未掺杂硅酸盐玻璃、掺杂硅酸盐玻[0088]第一近侧介电扩散阻挡层972可包括阻挡湿气扩散的介电材料(例如，湿气阻挡[0089]光致抗蚀剂层(未示出)可施加在第一近侧介电扩散阻挡层972上方，并且可被光刻地图案化以在覆于第一金属互连结构980的最顶金属互连结构之上的区域中形成离散开第一焊盘连接通孔腔967穿过第一近侧介电扩散阻挡层972形成。最顶金属互连结构980的顶表面可在每个第一焊盘连接通孔腔967的底有平行于第一水平方向hd1和第二水平方向hd2的侧边。每个接合焊盘的沿第一水平方向hd1的尺寸和每个接合焊盘的沿第二水平方向hd2的尺寸在2微米至60微米的范围内。在这[0091]每个第一焊盘连接通孔腔967形成在最顶金属互连结构980中的相应最顶金属互密封结构(688,984,986)的整个区域上方交替。在存在多个嵌套边缘密封结构(688,984,群的多个横向交替序列。填充材料可顺序地沉积在第一焊盘连接通孔腔967中。焊盘连接通孔层级金属阻挡层包含[0093]可通过平面化过程诸如化学机械平面化来移除覆于包括第一近侧介电扩散阻挡层972的顶表面的水平平面之上的焊盘连接通孔层级金属填充材料和焊盘连接通孔层级金属阻挡层的多余部分。填充第一焊盘连接通孔腔967的焊盘连接通孔层级金属填充材料和焊盘连接通孔层级金属阻挡层的剩余部分构成第一焊盘连接通孔结构968。每个第一焊盘连接通孔结构968可包括任选的焊盘连接通孔层级金属阻挡衬里968A和焊盘连接通孔层级金属阻挡衬里968A。第一焊盘连接通孔结构968的顶表面可在与第一近侧介电扩散阻挡层[0094]参考图4A和图4B，可在第一近侧介电扩散阻挡层972上方形成第一焊盘层级介电[0095]光致抗蚀剂层(未示出)可施加在第一焊盘层级介电材料层974上方，并且可被光光致抗蚀剂层中的每个离散开口覆于第一焊盘连接通孔结构968中的相应集群之上。光致每个离散开口可具有矩形形状或圆角矩形形状，该形状具有平行于第一水平方向hd1和第[0096]可执行蚀刻过程诸如各向异性蚀刻过程以将光致抗蚀剂层中的开口的图案转移第一焊盘连接通孔结构968的阵列的顶表面可在每个第一焊盘腔979的底部处物理地暴露。另选地，单个焊盘连接通孔结构968的顶表面可在每个第一焊盘腔979的底部处物理地暴露。每个第一焊盘腔979可具有矩形或圆角矩形的水平横截面形状，使得每个第一焊盘腔方向hd1的尺寸和每个第一焊盘腔979的沿第二水平方向hd2的尺寸是相同的。在这种情况于竖直方向大于0度且小于30度的锥角(诸如在[0097]参考图5，第一远侧介电扩散阻挡层976可沉积在第一焊盘腔979中和第一焊盘层级介电材料层974上方。第一远侧介电扩散阻挡层976沉积在第一焊盘连接通孔结构968的电扩散阻挡层976包括介电常数大于5的防湿气介电材料(诸如介电常数为7.9的氮化硅或介电常数在5至7.9的范围内的氮氧化硅)。第一远侧介电扩散阻挡层976的厚度可在5nm至光刻地图案化以形成从中穿过的离散开口。光致抗蚀剂层977中的离散开口的每个区域可开口可通过光刻地图案化光致抗蚀剂层977来形成在第一焊盘腔979的[0099]可通过执行采用图案化光致抗蚀剂层977作为蚀刻掩模的各向异性蚀刻过程来各包括横向地包围第一焊盘腔979中的相应第一焊盘腔的第一介电扩散阻挡部分976P。第一焊盘连接通孔结构968的顶表面在第一焊盘腔979下[0100]第一远侧介电扩散阻挡层976的第一介电扩散阻挡部分976P中的横向地包围第一焊盘腔979中的相应第一焊盘腔的每个第一介电扩散阻挡部分接触第一近侧介电扩散阻挡远侧介电扩散阻挡层976的每个开口的周边可从穿过第一焊盘层级介电材料层974的相应底表面可包括邻接相应第一介电扩散阻挡部分976P的侧壁段的底边缘的外周边和从外周边向内横向地偏移了偏移距离osd的内周边，该偏移距离大于第一介电扩散阻挡部分976P接合焊盘衬里层和第一金属焊盘填充材料可顺序地沉积在第一焊盘腔979中。第一接合焊一接合焊盘衬里层形成在第一焊盘连接通孔结构968的顶表面上和近侧介电扩散阻挡层972的顶表面的在穿过第一远侧介电扩散阻挡层976的开口内(即，在第一焊盘腔979内)的晶种层沉积过程与填充第一焊盘腔979的剩余体积的镀铜过程[0102]可通过平面化过程诸如化学机械平面化来移除覆于包括第一远侧介电扩散阻挡层976的顶表面的水平平面的第一金属焊盘填充材料和第一接合焊盘衬里层的多余部分。填充第一焊盘腔979的第一金属焊盘填充材料和第一接合焊盘衬里层的剩余部分构成第一金属焊盘填充材料部分988B是第一金属焊盘填充材料的图案化剩余部分。第一接合焊盘988的顶表面可在与第一远侧介电扩散阻挡层976的顶表面相同的水平化第一远侧介电扩散阻挡层976之后形成在第一焊盘腔979的剩余体积中。第一接合焊盘988中的每个第一接合焊盘包括第一接合焊盘衬里988A和第一金属焊盘填充材料部分988B一金属焊盘填充材料部分嵌入在接合焊盘衬第一远侧介电扩散阻挡层976的第一水平延伸扩散阻挡部分的顶表[0105]在一个实施方案中，每个第一接合焊盘988可物理且电接触第一焊盘连接通孔结构968的下面的相应子组，该下面的相应子组可以是相应多个第一焊盘连接通孔结构968。第一接合焊盘988中的每个第一接合焊盘可直接接触第一近侧介电扩散阻挡层972的顶表层974包括填充有第一接合焊盘988和相应第一介电扩散阻挡部分976P的相应组合的第一[0106]第一接合焊盘988的第一子组可位于由至少一个边缘密封结构(688,984,986)包组可位于至少一个边缘密封结构(688,984,986)中的相应边缘密封结构上，并且可电连接第二互连层级介电材料层760和嵌入在第二互连层级介电材料层760中的第二金属互连结构780。在一个实施方案中，第二半导体器件720可包括至少一个互补金属氧化物半导体[0108]一般来讲，第二半导体器件可包括可结合第一半导体裸片900中的第一半导体器字线(其可包括导电层46的子组)和位线982，并且第二半导体裸片700的第二半导体器件动器电路，该一个或多个字线驱动器电路驱动第一半导体裸片900的三维存储器元件阵列可用于操作第一半导体裸片900的三维存储器器件的任何其他半导[0110]第二互连层级介电材料层760可包括一个或多个介电扩散阻挡层(未明确示出)。在这种情况下，嵌入在第二互连层级介电材料层760中的每个介电扩散阻挡层可包含硅碳个实施方案中，嵌入在第二互连层级介电材料层760中的每个介电扩散阻挡层可包括介电常数小于5诸如小于4的介电材料(诸如介电常数为约3.8的SiCN)，以减小第一金属互连结半导体裸片900相同的方式穿过第二互连层级介电材料层760围绕第二半导体裸片700的周边形成至少一个边缘密封结构(未示出)。第二半导体裸片700中的至少一个边缘密封结构中的每个边缘密封结构可包括金属壁结构以及任选地至少一个通孔层级环结构和/或至少一个线层级环结构。第二半导体裸片700中的每个边缘密封结构包括一组连续导电材料部二半导体裸片700中的至少一个边缘密封结构中的每个边缘密封结构从第二衬底708竖直介电常数为约3.8的碳硅氮化物。第二互连封盖介电扩散阻挡层762的厚度可在5nm至50nm[0112]第二焊盘连接通孔层级介电材料层764可包括未掺杂硅酸盐玻璃、掺杂硅酸盐玻[0113]第二近侧介电扩散阻挡层772可包括阻挡湿气扩散的介电材料。第二近侧介电扩[0114]光致抗蚀剂层(未示出)可施加在第二近侧介电扩散阻挡层772上方，并且可被光刻地图案化以在覆于第二金属互连结构780的最顶金属互连结构之上的区域中形成离散开[0115]在一个实施方案中，第二焊盘连接通孔腔可被布置为第二焊盘连接通孔腔的集[0116]每个第二焊盘连接通孔腔形成在最顶金属互连结构780中的相应最顶金属互连结腔和间隙区域的集群可沿第二半导体裸片700的周边在每个边缘密封结构的整个区域上方连接通孔腔和间隙区的集群的多个横向交替序列。[0117]任选的焊盘连接通孔层级金属阻挡层和焊盘连接通孔层级金属填充材料可顺序地沉积在第二焊盘连接通孔腔中。焊盘连接通孔层级金属阻挡层包含导电金属阻挡材料，[0118]可通过平面化过程诸如化学机械平面化来移除覆于包括第二近侧介电扩散阻挡层772的顶表面的水平平面之上的焊盘连接通孔层级金属填充材料和焊盘连接通孔层级金连接通孔层级金属阻挡层的剩余部分构成第二焊盘连接通孔结构768。每个第二焊盘连接通孔结构768可包括任选的焊盘连接通孔层级金属阻挡衬里768A和焊盘连接通孔层级金属[0119]参考图10，可在第二近侧介电扩散阻挡层772上方形成第二焊盘层级介电材料层[0120]光致抗蚀剂层(未示出)可施加在第二焊盘层级介电材料层774上方，并且可被光光致抗蚀剂层中的每个离散开口覆于第二焊盘连接通孔结构768中的相应集群之上。光致每个离散开口可具有矩形形状或圆角矩形形状，该形状具有平行于第二水平方向hd1和第[0121]可执行蚀刻过程诸如各向异性蚀刻过程以将光致抗蚀剂层中的开口的图案转移第二焊盘连接通孔结构768的阵列的顶表面可在每个第二焊盘腔779的底部处物理地暴露。另选地，单个焊盘连接通孔结构768的顶表面可在每个第二焊盘腔779的底部处物理地暴个焊盘腔779可具有正方形或圆角正方形的水平级介电材料层774上方。第二远侧介电扩散阻挡层776沉积在第二焊盘连接通孔结构768的电扩散阻挡层776包括介电常数大于5的防湿气介电材料(诸如介电常数为7.9的氮化硅或介电常数在5至7.9的范围内的氮氧化硅)。第二远侧介电扩散阻挡层776的厚度可在5nm至被光刻地图案化以形成从中穿过的离散开口。光致抗蚀剂层777中的离散开口的每个区域[0124]可通过执行采用图案化光致抗蚀剂层777作为蚀刻掩模的各向异性蚀刻过程来各包括横向地包围第二焊盘腔779中的相应第二焊盘腔的第二介电扩散阻挡部分776P。第二焊盘连接通孔结构768的顶表面在第二焊盘腔779下[0125]第二远侧介电扩散阻挡层776的第二介电扩散阻挡部分776P中的横向地包围第二焊盘腔779中的相应第二焊盘腔的每个第二介电扩散阻挡部分接触第二近侧介电扩散阻挡远侧介电扩散阻挡层776的每个开口的周边可从穿过第二焊盘层级介电材料层774的相应底表面可包括邻接相应第二介电扩散阻挡部分776P的侧壁段的底边缘的外周边和从外周边向内横向地偏移了偏移距离osd的内周边，该偏移距离大于第二介电扩散阻挡部分776P挡材料可阻挡铜扩散。第二接合焊盘衬里层形成在第二焊盘连接通孔结构768的顶表面上和近侧介电扩散阻挡层772的顶表面的在穿过第二远侧介电扩散阻挡层776的开口内(即，过采用物理气相沉积的铜晶种层沉积过程与填充第二焊盘腔779的剩余体积的镀铜过程的[0128]可通过平面化过程诸如化学机械平面化来移除覆于包括第二远侧介电扩散阻挡层776的顶表面的水平平面之上的第二金属焊盘填充材料和第二接合焊盘衬里层的多余部分。填充第二焊盘腔779的第二金属焊盘填充材料和第二接合焊盘衬里层的剩余部分构成盘788的顶表面可在与第二焊盘层级介电材料层774的顶表面相同的水化第二远侧介电扩散阻挡层776之后形成在第二焊盘腔779的剩余体积中。第二接合焊盘788中的每个第二接合焊盘包括第二接合焊盘衬里788A和第二金属焊盘填充材料部分788B第二远侧介电扩散阻挡层776的第二水平延伸扩散阻挡部分的顶表[0131]在一个实施方案中，每个第二接合焊盘788可物理且电接触第二焊盘连接通孔结构768的下面的相应子组，该下面的相应子组可以是相应多个第二焊盘连接通孔结构768。第二接合焊盘788中的每个第二接合焊盘可直接接触第二近侧介电扩散阻挡层772的顶表层774包括填充有第二接合焊盘788和相应第二介电扩散阻挡部分776P的相应组合的第二[0132]第二接合焊盘788的第一子组可位于由第二半导体裸片700中的至少一个边缘密焊盘788面向第一接合焊盘988中的相应第一接合焊盘。每对相面对的第一接合焊盘988和第二接合焊盘788可对准以使第一接合焊盘988与第二接合焊盘788之间的面积重叠最大焊盘988和第二接合焊盘788之间的每个重叠面积可与在一对相面对的第一接合焊盘988和788具有相同面积，则在一对相面对的第一接合焊盘988和第二接合焊盘788之间的重叠面积可在第一接合焊盘988的面积(其与第二接合焊盘788的面积相同)的90％至100％的范围[0134]第一半导体裸片900和第二半导体裸片700可彼此接触，使得每个第一接合焊盘体裸片900和第二半导体裸片700的组件在250摄氏度到400摄氏度的范围内的高温下退火，以在成对相面对的相应第一接合焊盘988和相应第二接合焊盘788之间的每个界面上引起[0135]包括第一远侧介电扩散阻挡层976的水平延伸部分和第二远侧介电扩散阻挡层776的水平延伸部分的层堆叠可位于第一焊盘层级介电材料层974与第二焊盘层级介电材料层774之间。在第一焊盘层级介电材料层974与第二焊盘层级介电材料层774之间的竖直分离距离可以是第一远侧介电扩散阻挡层976的厚度与第二远侧介电扩散阻挡层776的厚化以在贯穿衬底通孔结构388的区域上方形成开口。可执行蚀刻过程以穿过在光致抗蚀剂[0138]至少一种金属材料可沉积到穿过背侧绝缘层930的开口中并沉积在背侧绝缘层也可使用更小和更大的厚度。可在金属氮化物衬里材料上方沉积至少一种金属填充材料，铝层)的堆叠和用于将焊球接合在其上的凸块下冶金(UBM)层堆叠。示例性UBM层堆叠包括[0139]至少一种金属填充材料和金属材料层随后可被图案化以形成离散背侧接合焊盘接合焊盘936与接合焊盘(988,788)的子组之[0141]参考图18，示出了根据本公开的第一实施方案的第一半导体裸片900的另选实施水平延伸部分来从图8A和图8B的第一半导体裸片900得到第一半导体裸片900的另选实施学机械平面化过程的附加的抛光步骤来移除第一远侧介电扩散阻挡层976的覆于第一焊盘顶表面可在平面化过程之后物理地暴露，并且第一接合焊盘988的顶表面可形成在与第一的水平延伸部分后，第一远侧介电扩散阻挡层976的剩余部分包括第一介电扩散阻挡部分盘层级介电材料层974与第二焊盘层级介电材料层774之间的竖直分离距离可与第二远侧介电扩散阻挡层776的厚度相同。第一介电扩散阻挡部分976'是由第一焊盘层级介电材料[0143]在根据本公开的第一实施方案的第一半导体裸片900的另一个另选实施方案中，可移除第二远侧介电扩散阻挡层776的覆于第二焊盘层级介电材料层774之上的水平延伸部分。在该另选实施方案中，在第一焊盘层级介电材料层974与第二焊盘层级介电材料层774之间的竖直分离距离可与设置在第一焊盘层级介电材料层974与第二焊盘层级介电材料层774之间的第一远侧介电扩散阻挡层976的况下，可从图17示出的第一半导体裸片900省略水平半导体沟道层10和任选的介电间隔层酰亚胺。背侧金属材料板906可形成在第一背侧绝缘子层930A与第二背侧绝缘子层930B之结构保护嵌入在第一远侧互连层级介电材料层960中的第一金属互连结构980并保护嵌入在第二互连层级介电材料层760中的第二金属互连结构780免受湿气和/或污染物扩散通过960中的第一金属互连结构980免受湿气和/或污染物扩散通过第一焊盘连接通孔层级介电在第二互连层级介电材料层760中的第二金属互连结构780免受湿气和/或污染物扩散通过片的相反的铜接合焊盘彼此未对准，则第一远侧介电扩散阻挡层976和第二远侧介电扩散阻挡层776中的至少一者阻挡铜从未对准铜接合焊盘的边缘扩散出而进入相反的第一焊盘层级介电材料层或第二焊盘层级介电材料层(974,774)中。这减少了在接合焊盘中的空隙体裸片700的包括第二金属壁结构388的边缘密封结构电接地到第二半导体裸片700的第二缘密封结构和第二半导体裸片700的包括第二金属壁结构388的边缘密封结构通过包括金属板衬里906A和金属填充材料部分906B的堆叠的背侧金属材料板906电接地到外部电接[0148]参考图1A至图21B并根据本公开的各种实施方案，结构包括第一半导体裸片90第一互连层级介电材料层(290,960)，该第一互连层级介电材料层嵌入第一金属互连结构980，该第一金属互连结构电连接到第一半导体器件920并覆于第一半导体器件920之上接合焊盘988和相应第一介电扩散阻挡部分(976P或976')的相应组合，其中第一接合焊盘988中的每个第一接合焊盘接触第一焊盘连接通孔结级介电材料层974接触并从第一焊盘层级介电材料层974的底表面延伸到第一焊盘层级介第一介电扩散阻挡部分还包括水平段，该水平段具有接触第一近侧介电扩散阻挡层972的偏移距离osd的内周边，该偏移距离大于第一介电扩散阻挡部分(976P或976')的侧壁段的[0150]在一个实施方案中，第一焊盘连接通孔结构968的相应子组包括多个第一焊盘连阻挡层972的顶表面的位于多个第一焊盘连接通孔结构968之间的部分。在一个实施方案侧介电扩散阻挡层976的水平延伸部分)彼此互连；并且第一接合焊盘988的顶表面位于包散阻挡部分976'是由第一焊盘层级介电材料层974彼此横向地间隔开的离散材料部分；并且第一接合焊盘988的顶表面位于包括第一焊盘层级介电材料层974的顶表面的水平平面二半导体器件720，该第二半导体器件位于第二衬底708上方；第二互连层级介电材料层一个实施方案中，第二接合焊盘788中的每个第二接合焊盘接触相应第二介电扩散阻挡部分776P并由其横向地包围；并且第二接合焊盘788和第二介电扩散阻挡部分776P嵌入在第层级介电材料层760与第二焊盘层级介电材料层774之间并嵌入第二焊盘连接通孔结构768，其中第二接合焊盘788中的每个第二接合焊盘接触第二焊盘连接通孔结构768的相应互连封盖介电扩散阻挡层962)，该附加平面扩散阻挡层位于第一互连层级介电材料层(290,960)与第一焊盘连接通孔层级介电材料层964之间；以及至少一个边缘密封结构一个边缘密封结构提供横向地包围第一半导体器件920而没有任何横向开口的相应连续阻可通过在第一远侧互连层级介电材料层960上方顺序地沉积包括第一近侧介电扩散阻挡层972和第一焊盘和通孔层级介电材料层954的层堆叠来从图1A至图1E示出的第一半导体裸片900的第一构型导出第一半导体裸片900[0156]第一近侧介电扩散阻挡层972接触第一金属互连结构980的子组的顶表面和第一[0157]可在第一近侧介电扩散阻挡层972上方形成第一焊盘和通孔层级介电材料层95第一焊盘和通孔层级介电材料层954可包括未掺杂硅酸盐玻璃、掺杂硅酸盐玻璃或有机硅[0158]光致抗蚀剂层(未示出)可施加在第一焊盘和通孔层级介电材料层954上方，并且可被光刻地图案化以在覆于嵌入在第一远侧互连层级介电材料层960的最顶层内的第一金属互连结构980之上的区域中形成离散开口。光致抗蚀剂层中的每个离散开口具有将随后形形状。每个开口的沿光致抗蚀剂层中的开口的侧面的方向的尺寸可在2微米至60微米的[0159]可执行各向异性蚀刻过程以将光致抗蚀剂层中的开口的图案转移通过第一焊盘电材料层954形成。第一焊盘腔979的深度可在第一焊盘和通孔层级介电材料层954的厚度平横截面形状，使得每个第一焊盘腔979沿矩形或圆角矩形形状的每个侧边的方向的横向直方向大于0度且小于30度的锥角(诸如在介电材料层954上方，并且可被光刻地图案化以在第一焊盘腔979的区域内形成离散开口。异性蚀刻过程以将光致抗蚀剂层中的开口的图案转移通过第一焊盘和通孔层级介电材料层954的下部部分。第一焊盘连接通孔腔969穿过第一焊盘和通孔层级介电材料层954的下集成线和通孔腔959包括第一焊盘腔979中的相应第一焊盘腔和至少一个第一焊盘连接通形成第一焊盘和通孔腔959时物理地暴露于第一焊盘和通孔腔[0162]在一个实施方案中，第一焊盘连接通孔腔969可被布置为第一焊盘连接通孔腔的和每个第一焊盘腔979的沿第二水平方向hd2的尺寸在2微米至60微米的范围内。在这种情合焊盘的每个区域形成单个第一焊盘连接通孔腔[0163]每个第一焊盘连接通孔腔969形成在最顶金属互连结构980中的相应最顶金属互密封结构(688,984,986)的整个区域上方交替。在存在多个嵌套边缘密封结构(688,984,群的多个横向交替序列。[0164]参考图24，第一远侧介电扩散阻挡层956L可沉积在第一集成线和通孔腔959中和第一焊盘和通孔层级介电材料层954上方。第一远侧介电扩散阻挡层956L沉积在下面的第一金属互连结构980的顶表面上和第一焊盘和通孔层级介电材料层954的物理暴露的表面散阻挡层956L包括介电常数大于5的防湿气介电材料(诸如介电常数为7.9的氮化硅或介电常数在5至7.9的范围内的氮氧化硅)。第一远侧介电扩散阻挡层956L可通过保形沉积过程诸如化学气相沉积过程来沉积。第一远侧介电扩散阻挡层956L的厚度可在5nm至50nm的范被光刻地图案化以形成从中穿过的离散开口。通过光刻地图案化光致抗蚀剂层977来在第977中的离散开口的每个区域可位于相应第一集成线和通孔腔959的焊盘腔部分的底周边穿过光致抗蚀剂层977的每个开口可包括位于相应第一集成线和通孔腔959的焊盘腔部分[0166]通过执行采用图案化光致抗蚀剂层977作为蚀刻掩模的各向异性蚀刻过程来各向一远侧介电扩散阻挡层956L的在第一集成焊盘和通孔腔959的区域内的水平部分，并且直接位于第一近侧介电扩散阻挡层972下方的第一金属互连结构980的子组的顶表面物理地[0167]开口沿穿过图案化光致抗蚀剂层977的开口的每个周边穿过第一远侧介电扩散阻挡层956L形成。移除第一远侧介电扩散阻挡层956L的位于第一集成线和通孔腔959的焊盘介电扩散阻挡层956L的位于第一焊盘连接通孔腔969的底部部分处的水平部分。图案化第一远侧介电扩散阻挡层956L的剩余部分包括横向地包围第一集成线和通孔腔959的相应焊[0168]在各向异性蚀刻过程之后的第一远侧介电扩散阻挡层956L的剩余部分包括形成及形成在第一集成焊盘和通孔腔959的位于焊盘腔部分979下方的第一通孔腔部分969的侧壁上的第一管状介电扩散阻挡衬里955。在各向异性蚀刻过程之后的第一远侧介电扩散阻挡层956L的包括第一介电扩散阻挡部分956P的连续剩余部分在本文中称为第一远侧介电平延伸扩散阻挡部分覆于第一焊盘和通孔层级介电材料层954之上。第一介电扩散阻挡部分956P通过第一远侧介电扩散阻挡层956的第一水平延伸扩散阻[0169]第一介电扩散阻挡部分956P中的每个第一介电扩散阻挡部分与第一近侧介电扩向地包围第一集成焊盘和通孔腔959中的相应第一集成焊盘和通孔腔的第一通孔腔部分[0170]第一远侧介电扩散阻挡层956的第一介电扩散阻挡部分956P中的每个第一介电扩实施方案中，穿过第一远侧介电扩散阻挡层956的每个开口的周边可从一组相应至少一个一焊盘和通孔层级介电材料层954的位于第一焊盘和通孔层级介电材料层954的最顶表面与第一焊盘和通孔层级介电材料层954的底表面之间的物理暴露的水平表面上。第一接合层沉积过程与填充第一集成线和通孔腔959的剩余体积的镀铜过远侧介电扩散阻挡层956的顶表面的水平平面之上的第一金属焊盘填充材料层958F和第一接合焊盘衬里层958L的多余部分。填充第一集成线和通孔腔959的第一金属焊盘填充材料积中。第一集成焊盘和通孔结构958中的每个第一集成焊盘和通孔结构包括第一接合焊盘衬里988A和第一金属焊盘填充材料部分988B和/或由以上项组成，该第一接合焊盘衬里包顶表面可位于包括第一远侧介电扩散阻挡层956的第一水平延伸扩散阻挡部分的顶表面的水平平面内。第一集成焊盘和通孔结构958中的每个第一集成焊盘和通孔结构可直接接触954包括填充有第一集成焊盘和通孔结构958和相应第一介电扩散阻挡部分956P的相应组[0175]第一集成焊盘和通孔结构958的第一子组可位于至少一个边缘密封结构(688,结构958的第二子组可位于至少一个边缘密封结构(688,984,986)中的相应边缘密封结构[0176]在一个实施方案中，在第一集成焊盘和通孔结构958中的每个第一集成焊盘和通孔结构内的第一接合焊盘衬里958A从第一金属互连结构980中的相应第一金属互连结构的触第一焊盘和通孔层级介电材料层954的位于穿过第一介电扩散阻挡部分956P中的相应第[0177]每个第一集成焊盘和通孔结构958具有接触第一金属互连结构980的至少一个底部分956P嵌入在第一焊盘和通孔层级介电材料层954中。第一介电扩散阻挡部分956P中的每个第一介电扩散阻挡部分接触并横向地包围第一集成焊盘和通孔结构958中的相应第一集成焊盘和通孔结构的焊盘部分。每个管状介电扩散阻挡衬里955横向地包围第一集成焊盘和通孔结构958中的相应第一集成焊盘和通孔结构的通连层级介电材料层760的最顶表面上顺序地沉积包括第二近侧介电扩散阻挡层772和第二焊盘和通孔层级介电材料层754的层堆叠来从图9示出的第二半导体裸片700的第一构型导760的顶表面上形成第二近侧介电扩散阻挡[0179]第二近侧介电扩散阻挡层772接触第二金属互连结构780的子组的顶表面和第二介电材料层760的最顶表面。第二近侧介电扩散阻挡层772可包括阻挡湿气扩散的介电材[0180]可在第二近侧介电扩散阻挡层772上方形成第二焊盘和通孔层级介电材料层75第二焊盘和通孔层级介电材料层754可包括未掺杂硅酸盐玻璃、掺杂硅酸盐玻璃或有机硅[0181]光致抗蚀剂层(未示出)可施加在第二焊盘和通孔层级介电材料层754上方，并且可被光刻地图案化以在覆于嵌入在第二互连层级介电材料层760的最顶层内的第二金属互连结构780之上的区域中形成离散开口。光致抗蚀剂层中的每个离散开口具有将随后形成状。每个开口的沿光致抗蚀剂层中的开口的侧面的方向的尺寸可在2微米至60微米的范围[0182]可执行各向异性蚀刻过程以将光致抗蚀剂层中的开口的图案转移通过第二焊盘电材料层754形成。第二焊盘腔779的深度可在第二焊盘和通孔层级介电材料层754的厚度平横截面形状，使得每个第二焊盘腔779沿矩形或圆角矩形形状的每个侧边的方向的横向直方向大于0度且小于30度的锥角(诸如在光致抗蚀剂层中的至少一个开口可形成在第二焊盘腔779的每个区域内。在一个实施方案刻过程以将光致抗蚀剂层中的开口的图案转移通过第二焊盘和通孔层级介电材料层754的集成线和通孔腔759包括第二焊盘腔779中的相应第二焊盘腔和至少一个第二焊盘连接通形成第二焊盘和通孔腔759时物理地暴露于第二焊盘和通孔腔[0185]在一个实施方案中，第二焊盘连接通孔腔769可被布置为第二焊盘连接通孔腔的和每个第二焊盘腔779的沿第二水平方向hd2的尺寸在2微米至60微米的范围内。在这种情合焊盘的每个区域形成单个第二焊盘连接通孔腔[0186]每个第二焊盘连接通孔腔769形成在最顶金属互连结构780中的相应最顶金属互的周边在每个边缘密封结构的整个区域上方交替。在第二半导体裸片700中存在多个嵌套区的集群的多个横向交替序列。[0187]参考图30，第二远侧介电扩散阻挡层756L可沉积在第二集成线和通孔腔759中和第二焊盘和通孔层级介电材料层754上方。第二远侧介电扩散阻挡层756L沉积在下面的第二金属互连结构780的顶表面上和第二焊盘和通孔层级介电材料层754的物理暴露的表面散阻挡层756L包括介电常数大于5的防湿气介电材料(诸如介电常数为7.9的氮化硅或介电常数在5至7.9的范围内的氮氧化硅)。第二远侧介电扩散阻挡层756L可通过保形沉积过程诸如化学气相沉积过程来沉积。第二远侧介电扩散阻挡层756L的厚度可在5nm至50nm的范被光刻地图案化以形成从中穿过的离散开口。通过光刻地图案化光致抗蚀剂层777来在第777中的离散开口的每个区域可位于相应第二集成线和通孔腔759的焊盘腔部分的底周边穿过光致抗蚀剂层777的每个开口可包括位于相应第二集成线和通孔腔759的焊盘腔部分[0189]通过执行采用图案化光致抗蚀剂层777作为蚀刻掩模的各向异性蚀刻过程来各向二远侧介电扩散阻挡层756L的在第二集成焊盘和通孔腔759的区域内的水平部分，并且直接位于第二近侧介电扩散阻挡层772下方的第二金属互连结构780的子组的顶表面物理地[0190]开口沿穿过图案化光致抗蚀剂层777的开口的每个周边穿过第二远侧介电扩散阻挡层756L形成。移除第二远侧介电扩散阻挡层756L的位于第二集成线和通孔腔759的焊盘介电扩散阻挡层756L的位于第二焊盘连接通孔腔769的底部部分处的水平部分。图案化第二远侧介电扩散阻挡层756L的剩余部分包括横向地包围第二集成线和通孔腔759的相应焊盘腔部分的第二介电扩散阻挡部分756P。相应第二金属互连结构780的顶表面的部分在每[0191]在各向异性蚀刻过程之后的第二远侧介电扩散阻挡层756L的剩余部分包括形成在第二集成焊盘和通孔腔759的焊盘腔部分的侧壁上的第二介电扩散阻挡部分756P，以及形成在第二集成焊盘和通孔腔759的位于焊盘腔部分779下方的第二通孔腔部分769的侧壁上的第二管状介电扩散阻挡衬里755。在各向异性蚀刻过程之后的第二远侧介电扩散阻挡层756L的包括第二介电扩散阻挡部分756P的连续剩余部分在本文中称为第二远侧介电扩延伸扩散阻挡部分覆于第二焊盘和通孔层级介电材料层754之上。第二介电扩散阻挡部分756P通过第二远侧介电扩散阻挡层756的第二水平延伸扩散阻挡部[0192]第二介电扩散阻挡部分756P中的每个第二介电扩散阻挡部分与第二近侧介电扩向地包围第二集成焊盘和通孔腔759中的相应第二集成焊盘和通孔腔的第一通孔腔部分769。管状介电扩散阻挡衬里755不接触第二介电扩散阻挡部分756P并与其横向地间隔开。每个管状介电扩散阻挡衬里755可接触第二近侧介电扩散阻挡层772中的相应开口的圆柱[0193]第二远侧介电扩散阻挡层756的第二介电扩散阻挡部分756P中的每个第二介电扩散阻挡部分横向地包围相应第二集成线和通孔腔759的焊盘腔部分，并且由第二焊盘和通施方案中，穿过第二远侧介电扩散阻挡层756的每个开口的周边可从一组相应至少一个管于第二远侧互连层级介电材料层760的最顶层级处的第二金属互连结构780的子组的顶表面上和第二焊盘和通孔层级介电材料层754的位于第二焊盘和通孔层级介电材料层754的最顶表面与第二焊盘和通孔层级介电材料层754的底表面之间的物理暴露的水平表面上。积的铜晶种层沉积过程与填充第二集成线和通孔腔759的剩余体积的镀铜过程的组合来沉远侧介电扩散阻挡层756的顶表面的水平平面之上的第二金属焊盘填充材料层758F和第二接合焊盘衬里层758L的多余部分。填充第二集成线和通孔腔759的第二金属焊盘填充材料积中。第二集成焊盘和通孔结构758中的每个第二集成焊盘和通孔结构包括第二接合焊盘衬里788A和第二金属焊盘填充材料部分788B和/或由以上项组成，该第二接合焊盘衬里包顶表面可位于包括第二远侧介电扩散阻挡层756的第二水平延伸扩散阻挡部分的顶表面的水平平面内。第二集成焊盘和通孔结构758中的每个第二集成焊盘和通孔结构可直接接触754包括填充有第二集成焊盘和通孔结构788和相应第二介电扩散阻挡部分756P的相应组[0198]第二集成焊盘和通孔结构758的第一子组可位于第二半导体裸片700中的至少一集成焊盘和通孔结构758的第二子组可位于至少一个边缘密封结构中的相应边缘密封结构[0199]在一个实施方案中，在第二集成焊盘和通孔结构758中的每个第二集成焊盘和通孔结构内的第二接合焊盘衬里758A从第二金属互连结构780中的相应第二金属互连结构的触第二焊盘和通孔层级介电材料层754的位于穿过第二介电扩散阻挡部分756P中的相应第[0200]每个第二集成焊盘和通孔结构758具有接触第二金属互连结构780的至少一个底756P嵌入在第二焊盘和通孔层级介电材料层754中。第二介电扩散阻挡部分756P中的每个第二介电扩散阻挡部分接触并横向地包围第二集成焊盘和通孔结构758中的相应第二集成焊盘和通孔结构的焊盘部分。每个管状介电扩散阻挡衬里755横向地包围第二集成焊盘和通孔结构758中的相应第二集成焊盘和通孔结构的通孔焊盘和通孔结构758面对第一集成焊盘和通孔结构958中的相应第一集成焊盘和通孔结构。的第一集成焊盘和通孔结构958和第二集成焊盘和通孔结构758之间的每个重叠面积可与在一对相面对的第一集成焊盘和通孔结构958和第二集成焊盘和通孔结构758之间的更小的集成焊盘和通孔结构的面积相同。如果第一集成焊盘和通孔结构958和第二集成焊盘和盘和通孔结构758之间的重叠面积可在第一集成焊盘和通孔结构958的面积(其与第二集成摄氏度的范围内的高温下退火，以在成对相面对的相应第一集成焊盘和通孔结构958和相应第二集成焊盘和通孔结构758之间的每个界面上引起铜扩散。在高温下的退火过程的持对的第一集成焊盘和通孔结构958和第二集成焊盘和通孔结构758在高温下的退火过程期间彼此接合。可形成包括第一半导体裸片900和第二半导体裸片700的第一示例性接合结[0203]包括第一远侧介电扩散阻挡层956的水平延伸部分和第二远侧介电扩散阻挡层756的水平延伸部分的层堆叠可位于第一焊盘和通孔层级介电材料层954与第二焊盘和通介电材料层754之间的竖直分离距离可以是第一远侧介电扩散阻挡层956的厚度与第二远化以在贯穿衬底通孔结构388的区域上方形成开口。可执行蚀刻过程以穿过在光致抗蚀剂[0206]至少一种金属材料可沉积到穿过背侧绝缘层930的开口中并沉积在背侧绝缘层也可使用更小和更大的厚度。可在金属氮化物衬里材料上方沉积至少一种金属填充材料，铝层)的堆叠和用于将焊球接合在其上的凸块下冶金(UBM)层堆叠。示例性UBM层堆叠包括[0207]至少一种金属填充材料和金属材料层随后可被图案化以形成离散背侧接合焊盘用作外部集成焊盘和通孔结构，该外部集成焊盘和通孔结构可用于将第一半导体裸片900和第二半导体裸片700内的各个节点电连接到外部节点，诸如在封装衬底上的集成焊盘和接合焊盘936与集成焊盘和通孔结构(958,758)的子组之[0209]参考图37，示出了根据本公开的第二实施方案的第一半导体裸片900的另选实施之上的水平延伸部分来从图27A和图27B的第一半导体裸片900得到第一半导体裸片900的之后，可通过化学机械平面化过程的附加的抛光步骤来移除第一远侧介电扩散阻挡层956和通孔层级介电材料层954的顶表面可在平面化过程之后物理地暴露，并且第一集成焊盘和通孔结构958的顶表面可形成在与第一焊盘和通孔层级介电材料层954的顶表面相同的挡层956的剩余部分包括第一介电扩散阻挡部分956'。第一介电扩散阻挡部分956'彼此不伸部分可位于第一焊盘和通孔层级介电材料层954与第二焊盘和通孔层级介电材料层754竖直分离距离可与第二远侧介电扩散阻挡层756的厚度相同。第一介电扩散阻挡部分956'是由第一焊盘和通孔层级介电材料层954彼此横向地间隔开的离散材料部分。第一集成焊盘和通孔结构958的顶表面可位于包括第一焊盘和通孔层级介电材料层954的顶表面的水[0211]在根据本公开的第一实施方案的第一半导体裸片900的另一个另选实施方案中，直分离距离可与设置在层754与层954之间的第一远侧介电扩散阻挡层956的厚续扩散阻挡结构，该连续扩散阻挡结构保护嵌入在第一远侧互连层级介电材料层960中的第一金属互连结构980并保护嵌入在第二互连层级介电材料层760中的第二金属互连结构780免受湿气和/或污染物扩散通过第一焊盘和通孔层级介电材料层954或第二焊盘和通孔[0213]虽然本公开被描述为采用其中呈第一构型的第一半导体裸片900接合到呈第一构型的第二半导体裸片700(如图1A至图21B所示)并且呈第二构型的第一半导体裸片900接合到呈第二构型的第二半导体裸片700(如图22至图38所示的实施方案)，但是在本文中明确地设想了呈第一构型的第一半导体裸片900接合到呈第二构型的第二半导体裸片700和/或器件920之上；第一近侧介电扩散阻挡层972和第一焊盘和通孔层级介电材料层954的层堆叠，该层堆叠覆于第一互连层级介电材料层(290,960)之上并嵌入第一集成焊盘和通孔结电扩散阻挡部分接触并横向地包围第一集成焊盘和通孔结构958中的相应第一集成焊盘和[0215]在一个实施方案中，第一介电扩散阻挡部分(956P阻挡衬里955可横向地包围第一集成焊盘和通孔结构958中的相应第一集成焊盘和通孔结组的顶表面和第一互连层级介电材料层(290,960)的最顶表面；并且第一集成焊盘和通孔结构958的通孔部分接触第一金属互连结构980[0217]在一个实施方案中，第一集成焊盘和通孔结构958中的每个第一集成焊盘和通孔施方案中，第一介电扩散阻挡部分956P穿过覆于第一焊盘和通孔层级介电材料层954之上的第一水平延伸扩散阻挡部分彼此互连；并且第一集成焊盘和通孔结构958的顶表面位于956'是由第一焊盘和通孔层级介电材料层954彼此横向地间隔开的离散材料部分；并且第一集成焊盘和通孔结构958的顶表面位于包括第一焊盘和通孔层级介电材料层954的顶表[0218]在一个实施方案中，在第一集成焊盘和通孔结构958中的每个第一集成焊盘和通孔结构内的第一接合焊盘衬里958A从第一金属互连结构980中的相应第一金属互连结构的顶表面连续地延伸到包括第一介电扩散阻挡部分(956P,9569)的最顶表面的水平平面而其中没有任何开口，并且直接接触第一焊盘和通孔层级介电材料层954的位于穿过第一介电扩散阻挡部分(956P,9569)中的相应第一介电扩散阻挡部分的开口的区二半导体器件720，该第二半导体器件位于第二衬底708上方；第二互连层级介电材料层(其可在第二半导体裸片700的第一构型中提供作为第二接合焊盘788，或者在第二半导体裸片700的第二构型中提供作为第二集成焊盘和通孔结构758的焊盘部分)，该第二接合焊盘电连接到第二金属互连结构780并接合到第一集成焊盘和通孔结构958中的相应第一集和第二接合焊盘(788,758)嵌入在焊盘层级介电材料层(其可以是第二焊盘层级介电材料层774或第二焊盘和通孔层级介电材料层754的上部部分)中；并且第一焊盘和通孔层级介电材料层954和焊盘层级介电材料层(774,754)彼此不接触并由横向地连接第一介电扩散阻挡部分956P或横向地连接第二介电扩散阻挡部分756P的至少一个水平延伸扩散阻挡部分彼此竖直地间隔开。至少一个水平延伸扩散阻挡部分可包括第一远侧介电扩散阻挡层956的水平延伸部分和/或第二远侧介电扩散阻挡层756的水平延伸部分。在一个实施方案[0222]在一个实施方案中，第一半导体裸片900包括至少一个边缘密封结构(688,984,封结构提供横向地包围第一半导体器件920而没有任何横向开