[发明专利]半导体器件及其形成方法、射频识别芯片及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及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。

背景技术

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IC、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MIM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MIM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。

发明内容

本发明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，本发明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；