[發明專利]用于集成電路（IC）中有源半導體區域的局部溫度感測的工藝中端（MOL）金屬電阻器溫度傳感器

有效

• 申請號: 201780051398.3
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN109642828B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 戈立新;P·奇達姆巴拉姆;楊斌;J·J·林;G·納拉帕蒂;余波;鄧杰;袁駿;S·S·宋
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G01K7/18
• 分類號: G01K7/18;H01L23/522
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;張寧

1.一種用于集成電路IC的工藝中端MOL溫度傳感器，包括：

有源半導體層；

金屬電阻器，包括被布置在MOL層中的第一金屬材料，所述MOL層被布置在所述有源半導體層之上，其中所述MOL層具有十八納米或更小的厚度；

第一接觸，被布置在所述MOL層中在所述金屬電阻器的頂部上、并且在所述金屬電阻器之上，所述第一接觸電耦合至所述金屬電阻器的第一向上面對的接觸區域；

第二接觸，被布置在所述MOL層中在所述金屬電阻器的頂部上并且在所述金屬電阻器之上，所述第二接觸電耦合至所述金屬電阻器的第二向上面對的接觸區域，其中所述金屬電阻器具有在所述第一向上面對的接觸區域和所述第二向上面對的接觸區域之間的電阻；

第一互連，被布置在所述有源半導體層和所述MOL層之上的至少一個互連層中，所述至少一個互連層電耦合至所述第一接觸，以將所述第一互連電耦合至所述金屬電阻器的所述第一向上面對的接觸區域；以及

第二互連，被布置在所述有源半導體層和所述MOL層之上的所述至少一個互連層中，所述至少一個互連層電耦合至所述第二接觸，以將所述第二互連電耦合至所述金屬電阻器的所述第二向上面對的接觸區域。

2.根據權利要求1所述的MOL溫度傳感器，其中，所述金屬電阻器的所述電阻取決于所述金屬電阻器的環境溫度。

3.根據權利要求2所述的MOL溫度傳感器，其中，所述金屬電阻器的所述電阻的變化取決于所述金屬電阻器的所述環境溫度的變化。

4.根據權利要求1所述的MOL溫度傳感器，其中：

所述有源半導體層包括第一半導體器件；以及

所述金屬電阻器被布置在所述MOL層中鄰近所述第一半導體器件，以被暴露至所述第一半導體器件的環境溫度。

5.根據權利要求4所述的MOL溫度傳感器，其中：

所述第一半導體器件包括晶體管，所述晶體管包括源極、漏極以及被插入在所述源極和所述漏極之間的柵極；以及

所述金屬電阻器被布置在所述MOL層中鄰近所述晶體管的所述柵極，以被暴露至所述晶體管的所述柵極的環境溫度。

6.根據權利要求5所述的MOL溫度傳感器，其中：

所述柵極包括：

介電層，所述介電層包括介電材料；

導電層，所述導電層包括導電材料；以及

功函數層，所述功函數層包括被布置在所述介電材料和所述導電材料之間的功函數材料；以及

所述第一金屬材料包括所述功函數材料。

7.根據權利要求4所述的MOL溫度傳感器，其中，所述金屬電阻器位于所述MOL層中距所述第一半導體器件七納米以內。

8.根據權利要求1所述的MOL溫度傳感器，其中，所述第一互連由第一金屬線構成，以及所述第二互連由第二金屬線構成。

9.根據權利要求1所述的MOL溫度傳感器，進一步包括：

第一垂直互連接入件，被布置在所述至少一個互連層中，所述第一垂直互連接入件與所述金屬電阻器的所述第一向上面對的接觸區域以及所述第一互連接觸，以將所述第一向上面對的接觸區域電耦合至所述第一互連；以及

第二垂直互連接入件，被布置在所述至少一個互連層中，所述第二垂直互連接入件與所述金屬電阻器的所述第二向上面對的接觸區域以及所述第二互連接觸，以將所述第二向上面對的接觸區域電耦合至所述第二互連。

10.根據權利要求1所述的MOL溫度傳感器，其中，所述第一金屬材料包括鎢。

11.根據權利要求1所述的MOL溫度傳感器，其中，所述金屬電阻器的尺寸為0.21μm/0.21μm的寬度/長度。

12.根據權利要求1所述的MOL溫度傳感器，其中，所述金屬電阻器的所述電阻對于1.0μm/1.0μm的寬度/長度比率為至少400歐姆。