一种半导体器件及其形成方法、射频识别芯片及其形成方法，所述半导体器件的形成方法包括：在半导体基底上依次形成第一金属层、绝缘层及第二金属层，所述半导体基底、第一金属层、绝缘层及第二金属层分别包括电容区域和相变存储器区域；去除相变存储器区域的绝缘层、第二金属层以及电容区域的部分绝缘层及部分第二金属层，所述电容包括电容区域的第一金属层及剩余的绝缘层和第二金属层；去除部分第一金属层，暴露出所述电容区域和相变存储器区域之间的基底；形成介质层，覆盖所述电容、相变存储器区域的第一金属层以及所述暴露的基底，在所述介质层中形成相变存储器。上述方法将电容和相变存储器集成在一起，实现二者的兼容且形成工艺简单成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种。
技术介绍
在超大规模集成电路中，电容元件是常用的无源元件之一，常用于如射频1C、单片微波IC等集成电路中。常见的电容结构包括金属氧化物半导体(MOS)电容、PN结电容以及金属层-绝缘层-金属层型(MIM, Metal-Insulator-Metal)电容等。目前，MIM电容因其可以提供较好的频率以及温度相关特性而得到了广泛的应用。此外，在半导体制造中，MIM电容可形成于层间金属以及应用于铜互连制程中，故降低了与CMOS前端工艺整合的困难度及复杂度。 射频识别芯片(RFID芯片)，俗称电子标签，也称应答器(transponder,responder)，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，被广泛地应用在物流、供应管理、生产制造和装配、航空行李处理、邮件、快运包裹处理、文档追踪、图书馆管理动物身份标识、运动计时、门禁控制、电子门票、道路自动收费等领域，以满足人们各种各样的要求。RFID芯片的内部结构主要包括射频前端、模拟前端、数字基带处理单元和存储单元四部分。所述射频前端包括MM电容。现有技术中RFID芯片的存储单元通常采用静态随机存储器(SRAM, Static random access memory)。然而随着半导体工艺节点的逐步减小及半导体工艺集成度的增加，也需要为RFID芯片寻找新的存储器来作为其存储单元，并且能够使得新的存储器的生产工艺和现有的RFID生产工艺中MM电容的生产工艺相兼容。公开号为101042741的中国专利申请提供了一种RFID标签，但是对上述问题并未涉及。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是用相变存储器(PCRAM)替换SRAM，并且通过简单的工艺将MIM电容和相变存储器集成在同一半导体基底上。为解决上述问题，本专利技术提供了一种半导体器件的形成方法，所述半导体器件包括电容和相变存储器，所述半导体器件的形成方法包括提供半导体基底，在所述半导体基底上依次形成第一金属层、绝缘层及第二金属层，所述半导体基底、第一金属层、绝缘层及第二金属层分别包括电容区域和相变存储器区域；去除相变存储器区域的绝缘层、第二金属层以及电容区域的部分绝缘层及部分第二金属层，所述电容包括电容区域的第一金属层及剩余的绝缘层和第二金属层；去除部分第一金属层，暴露出所述电容区域和相变存储器区域之间的基底；形成介质层，覆盖所述电容、相变存储器区域的第一金属层以及所述暴露的基底，在所述介质层中形成相变存储器的底部电极和相变电阻，所述底部电极与所述相变存储器区域的第一金属层电连接。可选的，形成介质层，覆盖所述电容、相变存储器区域的第一金属层以及所述暴露的基底，在所述介质层中形成相变存储器的底部电极和相变电阻，所述底部电极与所述相变存储器区域的第一金属层电连接包括形成第一介质层，覆盖所述电容、相变存储器区域的第一金属层以及所述暴露的基底，在所述第一介质层中形成与所述相变存储器区域的第一金属层电连接的第一栓塞；形成第二介质层，覆盖所述第一介质层及第一栓塞，在所述第二介质层中形成与所述第一栓塞电连接的底部电极；形成第三介质层，覆盖所述第二介质层及底部电极，在所述第三介质层中形成相变存储器的相变电阻，所述相变电阻与所述底部电极电连接。可选的，所述形成第一栓塞包括在所述第一介质层上形成图形化的第一光刻胶，定义出第一栓塞的位置；以所述图形化的第一光刻胶为掩膜，刻蚀所述第一介质层，形成第一通孔；在所述第一通孔内填充导电材料，形成第一栓塞。可选的，所述形成第一栓塞包括形成覆盖所述第一介质层的阻挡层；在所述阻挡层上形成图形化的第二光刻胶，定义出第一栓塞的位置；以所述图形化的第二光刻胶为掩膜，刻蚀所述阻挡层和第一介质层，形成第一通孔；在所述第一通孔内填充导电材料，形成第一栓塞。可选的，形成所述第一介质层包括沉积形成所述第一介质层；对所述第一介质层进行化学机械抛光，之后对化学机械抛光后的第一介质层进行平板刻蚀。可选的，所述形成底部电极包括在所述第二介质层上形成图形化的第三光刻胶，定义出底部电极的位置；以所述图形化的第三光刻胶为掩膜，刻蚀所述第二介质层形成第一开口 ； 填充导电材料于所述第一开口，形成底部电极。可选的，所述形成相变电阻包括在所述第三介质层上形成图形化的第四光刻胶，定义出相变电阻的位置；以所述图形化的第四光刻胶为掩膜，刻蚀所述第三介质层形成第二开口 ；在所述第二开口内填充相变材料，形成相变电阻。可选的，所述相变电阻的材料为硫族化合物或掺氮硫族化合物。可选的，还包括在所述介质层中形成第二栓塞和第三栓塞，所述第二栓塞与所述电容区域的第二金属层电连接；所述第三栓塞与所述电容区域的第一金属层电连接。可选的，所述形成第二栓塞和第三栓塞包括在所述第三介质层上形成图形化的第五光刻胶，定义出第二栓塞和第三栓塞的位置；以所述图形化的第五光刻胶为掩膜，依次刻蚀所述第三介质层、第二介质层和第一介质层形成第二通孔和第三通孔；在所述第二通孔和第三通孔内填充导电材料，形成第二栓塞和第三栓塞。可选的，还包括形成第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极与所述相变电阻电连接，所述第二电极与所述第二栓塞电连接，所述第三电极与所述第三栓塞电连接。可选的，所述形成第一电极、第二电极和第三电极包括形成覆盖所述第三介质层、第二栓塞、第三栓塞和相变电阻的钝化层；图形化所述钝化层，在所述钝化层中形成第三开口、第四开口、第五开口，所述第三开口定义出第一电极的位置、第四开口定义出第二电极的位置、第五开口定义出第三电极的位置； 在所述第三开口、第四开口、第五开口内填充导电材料，形成第一电极、第二电极和第三电极。为解决上述问题，本专利技术还提供一种射频芯片的形成方法，包括形成电容和相变存储器，所述形成电容和相变存储器的方法为用上述所述的半导体器件的形成方法。为解决上述问题，本专利技术还提供一种半导体器件，包括半导体基底，包括电容区域和相变存储器区域；形成在所述半导体基底上的电容，所述电容包括依次形成在所述基底的电容区域 上的第一金属层、绝缘层和第二金属层；形成在所述半导体基底的相变存储器区域上的第一金属层，所述电容区域的第一金属层与所述相变存储器区域的第一金属层之间暴露出基底；覆盖所述电容、相变存储器区域的第一金属层及所述暴露出的基底的介质层；形成在所述半导体基底的相变存储器区域上的介质层中的相变存储器的底部电极和相变电阻，所述底部电极与所述相变存储器区域的第一金属层电连接。可选的，还包括形成在所述介质层中的第一栓塞，所述底部电极与所述相变存储器区域的第一金属层通过所述第一栓塞电连接。可选的，所述介质层包括第一介质层，覆盖所述电容、相变存储器区域的第一金属层以及所述暴露的基底，所述第一栓塞形成在所述第一介质层中，所述第一栓塞与所述相变存储器区域的第一金属层电连接；第二介质层，覆盖所述第一介质层及第一栓塞，所述底部电极形成在所述第二介质层中，所述底部电极与所述第一栓塞电连接；第三介质层，覆盖所述第二介质层及底部电极，所述相变电阻形成在所述第三介质层中，所述相变电阻与所述底部电极电连接。可选的，还包括形成在所述介质层中的第二栓塞和第三栓塞，所述第二栓塞与所述电容的第二金属层电连接，所述第三栓塞与所述电容区域的第一金属层电连接。可选的，还本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体器件的形成方法，所述半导体器件包括电容和相变存储器，其特征在于，包括：提供半导体基底，在所述半导体基底上依次形成第一金属层、绝缘层及第二金属层，所述半导体基底、第一金属层、绝缘层及第二金属层分别包括电容区域和相变存储器区域；去除相变存储器区域的绝缘层、第二金属层以及电容区域的部分绝缘层及部分第二金属层，所述电容包括电容区域的第一金属层及剩余的绝缘层和第二金属层；去除部分第一金属层，暴露出所述电容区域和相变存储器区域之间的基底；形成介质层，覆盖所述电容、相变存储器区域的第一金属层以及所述暴露的基底，在所述介质层中形成相变存储器的底部电极和相变电阻，所述底部电极与所述相变存储器区域的第一金属层电连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张超，吴关平，徐佳，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。