【技术实现步骤摘要】
半导体器件
[0001]本专利申请要求于2019年8月9日在韩国知识产权局(KIPO)提交的第10-2019-0097284号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
[0002]与示例实施例一致的器件和方法涉及具有厚金属层和凸块的半导体器件和形成该半导体器件的方法。
技术介绍
[0003]正在对采用形成在电极垫(“pad”，也称为焊盘)上的凸块的半导体器件进行研究。凸块的形状可以由与电极垫和凸块相邻的保护绝缘层的构造来确定。凸块的台阶导致诸如接触电阻增加和接合缺陷的问题。
技术实现思路
[0004]专利技术构思的示例实施例意图提供具有改善的电流驱动性、高信号传输速率和高物理/化学可靠性的半导体器件及其形成方法。
[0005]根据一些实施例，半导体器件包括：层间绝缘层，设置在基底上；多个中部互连件，设置在层间绝缘层中；垫，设置在层间绝缘层上；上部互连件，设置在层间绝缘层上；保护绝缘层，覆盖垫的边缘、上部互连件以及垫与上部互连件之间的水平的间隙，保护绝缘层在垫上...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，所述半导体器件包括：层间绝缘层，设置在基底上；多个中部互连件，设置在层间绝缘层中；垫，设置在层间绝缘层上；上部互连件，设置在层间绝缘层上；保护绝缘层，覆盖垫的边缘、上部互连件以及垫与上部互连件之间的间隙，保护绝缘层在垫上具有开口；以及凸块，设置在垫上，凸块在保护绝缘层上延伸并且从自顶向下的视图来看与上部互连件叠置，其中，所述多个中部互连件中的在竖直方向上最靠近垫的中部互连件之中的至少一个中部互连件具有第一竖直厚度，垫具有为第一竖直厚度的两倍至100倍的第二竖直厚度，垫与上部互连件之间的所述间隙的长度为1μm或更大，并且保护绝缘层的上表面是平坦的。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，第二竖直厚度具有在1μm和5μm之间的范围内的值。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，垫与上部互连件之间的所述间隙具有大于或等于第二竖直厚度的长度。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，垫与上部互连件之间的所述间隙具有在2.5μm和10μm之间的范围内的长度。5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，上部互连件与垫具有相同的竖直厚度。6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，保护绝缘层包括：第一保护绝缘层；以及第二保护绝缘层，设置在第一保护绝缘层上并且包括与第一保护绝缘层的材料不同的材料，使得第一保护绝缘层位于基底与第二保护绝缘层之间，其中，第一保护绝缘层的上表面是平坦的。7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，第一保护绝缘层覆盖垫的所述边缘、上部互连件以及垫与上部互连件之间的所述间隙。8.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，第一保护绝缘层包括氧化硅，并且第二保护绝缘层包括氮化硅。9.根据权利要求6所述的半导体器件，所述半导体器件还包括第三保护绝缘层，所述第三保护绝缘层设置在第一保护绝缘层与第二保护绝缘层之间并且包括与第二保护绝缘层的材料不同的材料，其中，第一保护绝缘层、垫和上部互连件的上表面共面。10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中，第三保护绝缘层覆盖垫的所述边缘、上部互连件以及垫与上部互连件之间的所述间隙。11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，凸块包括：柱结构，设置在垫上，柱结构在保护绝缘层上延伸并且与上部互连件在竖直方向上叠置；以及
焊料，设置在柱结构上，其中，柱结构包括：第一部分，布置在所述开口上并延伸到所述开口中；以及第二部分，在保护绝缘层上延伸并且与上部互连件在竖直方向上叠置，其中，第二部分的下表面是平坦的。12.根据权利要求11所述的半导体器件，其中，第一部分的上表面比第二部分的上表面靠近基底的上表面。13.根据权利要求11所述的半导体器件，其中，第二部分的上表面是平坦的。14.根据权利要求11所述的半导体器件，其中，柱结构包括镍、铜、钛、氮化钛、钽、氮化钽或其组合。15.根据权利要求1所述的半导体器件，所述半导体器件还包括在竖直方向上设置在垫与所述多个中部互连件之间的接触插塞...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔慜贞，申树浩，李瑌真，韩正勋，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：
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