[发明专利]沟道区应变的测量方法

权利要求书

1.一种沟道区应变的测量方法，其特征在于，包括：

提供多个器件区域；

在各器件区域形成同一导电类型的待测晶体管，所述待测晶体管包括位于半导体衬底中的离子注入区和位于相邻两离子注入区之间的沟道区，不同器件区域内待测晶体管的离子注入区结构具有差异；

采用紫外光光斑对各器件区域依次进行照射，并获取各器件区域内待测晶体管的离子注入区和沟道区返回的总拉曼光谱；

根据不同器件区域内待测晶体管返回的不同总拉曼光谱，分离出沟道区的拉曼光谱，并获得所述沟道区的应变量。

2.如权利要求1所述的沟道区应变的测量方法，其特征在于，所述沟道区位于硅衬底中，所述离子注入区制作有锗化硅，所述总拉曼光谱为总硅硅键拉曼光谱。

3.如权利要求2所述的沟道区应变的测量方法，其特征在于，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PMOS晶体管，所述离子注入区制作有西格玛形锗化硅，其中：

位于所述第一区域的所述PMOS晶体管返回第一总硅硅键拉曼光谱，所述离子注入区表面形成有金属硅化物，内部进行了离子注入；

位于所述第二区域的所述PMOS晶体管返回第二总硅硅键拉曼光谱，所述离子注入区表面未形成金属硅化物，内部进行了离子注入；

位于所述第三区域的所述PMOS晶体管返回第三总硅硅键拉曼光谱，所述离子注入区表面形成有金属硅化物，内部未进行离子注入；

位于所述第四区域的所述PMOS晶体管返回第四总硅硅键拉曼光谱，所述离子注入区表面未形成金属硅化物，内部未进行离子注入。

4.如权利要求3所述的沟道区应变的测量方法，其特征在于，所述第一区域、第二区域、第三区域和第四区域的面积范围为5μm²～50μm²，所述紫外光光斑的面积为所述第一区域、第二区域、第三区域或第四区域的30%～80%。

5.如权利要求2所述的沟道区应变的测量方法，其特征在于，所述器件区域包括顺次连接的第五区域、第六区域、第七区域和第八区域，所述待测晶体管为PMOS晶体管，所述离子注入区制作有西格玛形锗化硅，其中：

位于所述第五区域的所述PMOS晶体管中，所述离子注入区表面形成有金属硅化物，内部进行了离子注入；

位于所述第六区域的所述PMOS晶体管中，所述离子注入区表面逐渐从形成有金属硅化物过渡至未形成金属硅化物，内部进行了离子注入；

位于所述第七区域的所述PMOS晶体管中，所述离子注入区表面形成有金属硅化物，内部逐渐从进行了离子注入过渡至未进行离子注入；

位于所述第八区域的所述PMOS晶体管中，所述离子注入区表面未形成金属硅化物，内部未进行离子注入；

采用紫外光光斑照射所述待测晶体管时，所述紫外光光斑按顺序或者逆序对所述第五区域、第六区域、第七区域和第八区域依次进行扫描照射，返回的一系列不同的总硅硅键拉曼光谱。

6.如权利要求5所述的沟道区应变的测量方法，其特征在于，通过控制用于离子注入的掩模和形成金属硅化物的掩模，形成位于所述第五区域、第六区域、第七区域和第八区域中的PMOS晶体管。

7.如权利要求5所述的沟道区应变的测量方法，其特征在于，所述第五区域、第六区域、第七区域和第八区域的面积范围为5μm²～50μm²，所述紫外光光斑的面积为所述第五区域、第六区域、第七区域或第八区域的30%～80%，所述沟道区宽度大于或者等于所述紫外光光斑的宽度。

8.如权利要求1所述的沟道区应变的测量方法，其特征在于，所述紫外光光斑中紫外光波长范围为350nm～400nm。

9.如权利要求1所述的沟道区应变的测量方法，其特征在于，所述待测晶体管的沟道区上方为沟槽，所述沟槽的底部具有位于所述沟道区上方的栅氧化层和高K介质层中的至少一层，所述紫外光斑通过所述沟槽到达所述沟道区。

10.如权利要求1所述的沟道区应变的测量方法，其特征在于，所述沟槽的侧壁具有偏移间隙壁和侧墙，所述待测晶体管还包括应力掩模层，所述应力掩模层位于所述离子注入区和所述介质层之间以及所述侧墙和所述介质层之间。

11.如权利要求3或5所述的沟道区应变的测量方法，其特征在于，所述金属硅化物为镍的金属硅化物，所述金属硅化物的厚度范围为1nm～15nm，所述离子注入区内部注入的离子包括磷离子、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为10¹⁷cm^-3～10²⁰cm^-3。