的晶体管而言，由于沟道区位于金属栅下方，金属栅会阻碍光线到达沟道区，因此，很难运用现有方法测量到沟道区应变。
[0049]为此，本发明提供一种沟道区应变的测量方法，提供待测晶体管，并且晶体管中，未完全制作完成，而是停留在金属栅极形成之前，此时沟道区上方仅有高K介质层和栅氧化层，并且高K介质层和栅氧化层不影响紫外光线到过沟道区，因此，紫外光光斑可通过沟槽照射所述待测晶体管的沟道区，获取所述离子注入区和所述沟道区返回的总拉曼光谱，再根据不同器件区域待测晶体管返回的不同总拉曼光谱，进行分析得到所述沟道区返回的拉曼光谱，将所述沟道区返回的拉曼光谱与应变为零的沟道区返回的拉曼光谱进行比较和分析，获得所述沟道区应变。
[0050]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0051]本发明实施例一提供一种沟道区应变的测量方法。
[0052]首先，提供多个器件区域。
[0053]本实施例中，所述器件区域包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，所述待测晶体管为制作过程中的PMOS晶体管，即待测晶体管是还没制作完整的晶体管。由于本实施例所要测量的是具有高K介质层和金属栅极结构的PMOS晶体管，因此，如果PMOS晶体管制作完成，则金属栅极会屏蔽相应的光线到达沟道区，造成无法对沟道区应变进行测量的后果，而使用这种不完整的晶体管才能保证测量结果准确。
[0054]本实施例中，PMOS晶体管处于伪栅极被去除形成沟槽的时刻，因为伪栅极通常为多晶硅，多晶硅具有复杂的晶面和晶界结构，会对紫外光线到达沟道区造成不利影响。因此，本实施例将多晶硅的伪栅极去除，形成沟槽，后续紫外光即可通过沟槽到达沟道区。
[0055]本实施例中，PMOS晶体管分别位于第一区域、第二区域、第三区域和第四区域中，不同器件区域内PMOS晶体管的离子注入区结构具有差异。
[0056]请参考图1，位于第一区域中的PMOS晶体管包括位于半导体衬底100中的离子注入区(未标注)和沟道区111 (图1中虚线框所包括的区域)，位于半导体衬底100上的层间介质层101，位于层间介质层101中的沟槽110，沟槽110对应于沟道区111上方，沟槽110底部具有位于沟道区111上的栅氧化层112和高K介质层113，沟槽110侧壁具有偏移间隙壁114和侧墙115，而侧墙115表面和离子注入区表面被应力掩模层116覆盖。离子注入区中制作有西格玛形锗化硅117。
[0057]本实施例中，位于第一区域中的PMOS晶体管中，离子注入区表面形成有金属硅化物119，内部进行了离子注入，形成了离子再注入区118。
[0058]请参考图2，位于第二区域中的PMOS晶体管包括位于半导体衬底200中的离子注入区(未标注)和沟道区211 (图2中虚线框所包括的区域)，位于半导体衬底200上的层间介质层201，位于层间介质层201中的沟槽210，沟槽210对应于沟道区211上方，沟槽210底部具有位于沟道区211上的栅氧化层212和高K介质层213，沟槽210侧壁具有偏移间隙壁214和侧墙215，而侧墙215表面和离子注入区表面被应力掩模层216覆盖。离子注入区中制作有西格玛形锗化硅217。
[0059]本实施例中，位于第二区域中的PMOS晶体管中，离子注入区表面未形成金属硅化物，但内部进行了离子注入，形成了离子再注入区218。
[0060]请参考图3，位于第三区域中的PMOS晶体管包括位于半导体衬底300中的离子注入区(未标注)和沟道区311 (图3中虚线框所包括的区域)，位于半导体衬底300上的层间介质层301，位于层间介质层301中的沟槽310，沟槽310对应于沟道区311上方，沟槽310底部具有位于沟道区311上的栅氧化层312和高K介质层313，沟槽310侧壁具有偏移间隙壁314和侧墙315，而侧墙315表面和离子注入区表面被应力掩模层316覆盖。离子注入区中制作有西格玛形锗化硅317。
[0061]本实施例中，位于第三区域中的PMOS晶体管中，离子注入区表面形成有金属硅化物318，但内部未进行离子注入。
[0062]请参考图4，位于第四区域中的PMOS晶体管包括位于半导体衬底400中的离子注入区(未标注)和沟道区411 (图4中虚线框所包括的区域)，位于半导体衬底400上的层间介质层401，位于层间介质层401中的沟槽410，沟槽410对应于沟道区411上方，沟槽410底部具有位于沟道区411上的栅介质层412和高K介质层413，沟槽410侧壁具有偏移间隙壁414和侧墙415，而侧墙415表面和离子注入区表面被应力掩模层416覆盖。离子注入区中制作有西格玛形锗化硅417。
[0063]本实施例中，位于第四区域中的PMOS晶体管中，离子注入区表面未形成金属硅化物，内部未进行离子注入。
[0064]本实施例中，半导体衬底100、半导体衬底200、半导体衬底300和半导体衬底400均为硅衬底，因此各沟道区均位于硅衬底中，在紫外光照射后，沟道区返回的拉曼光谱为硅硅键拉曼光谱，并且，在紫外光照射后，离子注入区也返回硅硅键拉曼光谱，两个硅硅键拉曼光谱峰位十分接近，现有技术水平无法区分，因此测量时接收到的实际硅硅键拉曼光谱为上述两个硅键拉曼光谱叠加后得到的总硅硅键拉曼光谱。
[0065]本实施例中，上述四个区域中，各应力掩模层的材料可以为氮化硅，各层间介质层的材料可以为二氧化硅，各栅介质层的材料也可以为二氧化硅，各高K介质层的材料可以是二氧化铪、氧化铪娃、氧化镧、氧化镧招、氧化错、氧化错娃、氧化钽、氧化钛、氧化钡银钛、氧化钡钛、氧化银钛、氧化钇、氧化招、氧化铅钪钽或银酸铅锌等一种。
[0066]本实施例中，将上述第一区域、第二区域、第三区域和第四区域按顺序排列在一起。需要说明的是，在本发明的其它实施例中，上述第一区域、第二区域、第三区域和第四区域也可以分别位于不同的晶圆中或者位于晶圆的不同位置中，此时位于上述第一区域、第二区域、第三区域和第四区域中的制作过程中的PMOS晶体管各自制作。
[0067]本实施例中，在将上述第一区域、第二区域、第三区域和第四区域按顺序排成一排后，可一同制作位于上述第一区域、第二区域、第三区域和第四区域中的PMOS晶体管，即在所述四个区域中，同时完成相应的离子注入区、沟道区、层间介质层、沟槽、栅氧化层、高K介质层、偏移间隙壁、侧墙、应力掩模层和锗化硅的制作。
[0068]具体的过程可以为，提供半导体衬底，所述半导体衬底具有排成一排的第一区域、第二区域、第三区域和第四区域。在所述四个区域的所述半导体衬底上形成伪栅极，在所述伪栅极侧面形成偏移间隙壁，并以所述偏移间隙壁为掩模对所述伪栅极两侧的半导体衬底进行轻掺杂。再在偏移间隙壁表面形成侧墙，以所述侧墙为掩模在所述伪栅极两侧的半导体衬底中进行重掺杂，从而形成离子注入区。此后在离子注入区中形成凹槽，并用锗化硅填充凹槽形成西格玛形锗化硅。在此之后，形成应力掩模层覆盖上述整个结构的表面，并在应力掩模层上层间介质层，并以所述伪栅极作为停止层，对所述层间介质层和所述应力掩模层进行化学机械平坦化(CMP)，直至上述结构的表面与伪栅极表面齐平。然后去除所述伪栅极形成沟槽，并在沟槽底部依次形成栅介质层和高K介质层。
[0069]在上述过程中，在形成西格玛形锗化硅之后，且在形成应力掩模层之前，可在西格玛形锗化硅中进行离子注入的工艺，以及在离子注入区表面形成金属硅化物的工艺。由于第一区域、第二区域、第三区域和第四区域按顺序排成一排，因此，可采用两层掩模分别进行上述两个工艺步骤。
[0070]请参考图5，在离子注入区表面形成金属硅化物时，掩模Mll对应第一区域，掩模M12对应第二区域，掩模M13对应第三区域，掩模M14对应第四区域。其中掩模Mll和掩模M13为空白掩模，因此第一区域和第三区域中的PMOS晶体管中，离子注入区表面形成有金属硅化物。而掩模M12和掩模M14为遮蔽掩模，因此，而第二区域和第四区域中的PMOS晶体管中，离子注入区表面未形成金属硅化物。
[0071]请继续参考图5，在离子注入区中进行离子注入时，掩模M15对应第一区域，掩模M16对应第二区域，掩模M17对应第三区域，掩模M18对应第四区域。其中掩模M15和掩模M16为空白掩模，因此，第一区域和第二区域中的PMOS晶体管中，离子注入区内部进行了离子注入，形成有离子再注入区。掩模M17和掩模M18为遮蔽掩模，因此，第三区域和第四区域中的PMOS晶体管中，离子注入区内部未进行离子注入，未形成离子再注入区。
[0072]本实施例中，位于离子注入区表面的(镍的)金属硅化物中，其厚度范围可以为Inm?15nm，在离子注入区内部进行的离子注入所注入的离子可以包括磷离子、砷离子、硼离子和镓离子中的一种或者多种，所述离子的浓度范围可以为117CnT3?102°cm_3。
[0073]请参考图6，本实施例所提供的处于制作过程中的PMOS晶体管中，如果将其中一个离子注入区2 (代表上述图1至图4的各离子注入区)当成源区，则与它相邻最近的离子注入区2则为漏区。而沟道区I (代表上述图1至图4的沟道区111、沟道区211、沟道区311和沟道区411)位于相邻离子注入区2之间。
[0074]本实施例中，沟道区I和离子注入区2在沿沟道区2宽度W方向上延伸的程度较大，即沟道区2的宽度W较大，事实上，沟道区I的宽度W大于或者等于所述紫外光光斑的宽度，以保证整个紫外光光斑照射的区域中，在沟道区宽度W方向上，仅为一个晶体管，换言之，在紫外光光斑照射到的区域中，均为离子注入区2和沟道区1，既没有中断，也不含有其它区域，从而保证所测量的沟道区应变较为准确。
[0075]请参考图7，采用紫外光光斑照射待测晶体管，获取离子注入区和沟道区返回的总硅硅键拉曼光谱。位于第一区域的PMOS晶体管，在紫外光光斑照射后返回第一总硅硅键拉曼光谱10。位于第二区域的PMOS晶体管，在紫外光光斑照射后返回第二总硅硅键拉曼光谱20。位于第三区域的PMOS晶体管，在紫外光光斑照射后返回第三总硅硅键拉曼光谱30。位于第四区域的PMOS晶体管，在紫外光光斑照射后返回第四总硅硅键拉曼光谱40。
[0076]本实施例中，由上述分析可知，所述四个区域均位于硅衬底中，因此，沟道区和离子注入区返回的实际硅硅键拉曼光谱为总硅硅键拉曼光谱。需要说明的是，上述四个区域在紫外光光斑照射后，除了分