[发明专利]监控半导体元件温度的装置

说明书

一种监控半导体元件温度的装置包括多个有源区域结构。一或多个有源元件包括多个有源区域结构的各部分。金属层形成在该多个有源区域结构上，并且通过一或多个虚拟栅极层与该一或多个有源元件分开。该金属层用以量测由于该金属层中的电阻变化而导致的所述多个有源区域结构的温度。

技术领域

本案是关于一种监控半导体元件的装置，特别是一种关于监控半导体元件温度的装置。

背景技术

一种监控半导体元件温度的方法包括在被测晶体管结构附近的基板的区域中使用二极管或双极结型晶体管(BJT)的结。另一种监控半导体元件温度的方法包括使用晶体管结构的栅极来感测温度。

发明内容

根据本案的一实施例是关于一种监控半导体元件温度的装置，包括多个有源区域结构、一或多个有源元件以及一金属层。一或多个有源元件包括有源区域结构的各部分。金属层覆盖有源区域结构，并且通过一或多个虚拟栅极层与一或多个有源元件分开，其中金属层用以量测由于金属层中的电阻变化而导致的有源区域结构的温度。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述可以最好地理解本案的一实施例的各态样。应注意，根据行业中的标准实践，各种特征未按比例绘制。实际上，为了论述的清楚性，可以任意地增大或缩小各种特征的尺寸。

图1A是根据一实施例的使用感测金属电阻器来量测温度的半导体元件的示意图；

图1B是根据一实施例的图1A的半导体元件的等效电路的示意图；

图1C是根据一实施例的感测金属电阻器的温度与电阻之间的关系的曲线图；

图1D和图1E是根据一实施例的图1A的半导体元件的横截面示意图；

图2A至图2B是根据一实施例的使用感测栅极来量测温度的半导体元件的示意图；

图3是根据一实施例的用于量测瞬态温度变化的半导体元件的示意图；

图4是根据一或多个实施例的量测温度的方法的流程图。

【符号说明】

100、200、300…半导体元件

102、103、104、105、106、202、203、204、205、206、302、304、306、308、310…有源区域结构

102SD～106SD…S/D极结构

108、110、126…栅极层

112…第一源极金属层

114…第一有源栅极层

116…第一漏极金属层

118…第三虚拟栅极层

120…感测金属电阻器

122…第四虚拟栅极层

124…第二源极金属层

128…第二漏极金属层

130…有源区域结构通道

132、134、136、138、140、142、144、146、226、228、230、232、234…通孔

102E～106E…延伸部分

MA1、M1…第一有源元件

MA2、M2…第二有源元件

150…电路模型

152…节点

156…读出电路