研磨方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种研磨方法。
【背景技术】
[0002]为了跟上超大规模集成电路(UltraLarge Scale Integrat1n, ULSI)的飞速的发展，半导体器件的制作工艺变得越来越复杂和精细。
[0003]例如:为了进一步减小晶体管的特征尺寸，同时提升晶体管的性能，当前的晶体管的制作工艺逐渐由先形成栅极然后进行离子注入以形成源区和漏区的前栅工艺，转变为后栅工艺(gate last)。这种后栅工艺先形成伪栅(dummy gate),然后形成源区和漏区,再覆盖层间介质层，并去除伪栅以在层间介质层中形成开口，再在开口中填充材料形成材料层。在形成材料层之后，需要通过平坦化工艺去除多余的材料，仅保留位于所述开口中的材料以作为晶体管的栅极。
[0004]同时，目前被广泛使用的平坦化工艺为化学机械研磨(Chemical MechanicalPolishing, CMP)工艺，这种工艺是达成全局平坦化的常用方法之一。
[0005]但是，在现有技术后栅工艺中，采用化学机械研磨去除多余材料形成栅极时平坦化效果不够理想，容易对材料层造成腐蚀，而材料层的腐蚀影响栅极的良率，甚至影响形成的晶体管的性能。
[0006]因此，如何减小整个研磨过程对材料层的腐蚀，以提高晶体管的性能，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
【发明内容】
[0007]本发明解决的问题是提供一种研磨方法，以减小研磨过程对材料层的腐蚀。
[0008]为解决上述问题，本发明提供一种研磨方法，包括:
[0009]提供若干待研磨晶圆；
[0010]在所述待研磨晶圆上形成材料层；
[0011]对形成有材料层的若干待研磨晶圆依次进行表面处理，包括:对多个待研磨晶圆执行各自对应的化学机械研磨步骤，且在多个待研磨晶圆各自对应的化学机械研磨步骤均完成后，统一将所述多个待研磨晶圆切换至各自对应的下一步骤；
[0012]使所述的表面处理中的最后一化学机械研磨步骤的时间不小于其他化学机械研磨步骤的时间；
[0013]对经过所述表面处理的若干晶圆依次进行冲洗。
[0014]可选的，在对经过所述表面处理的若干晶圆依次进行冲洗之后，所述研磨方法还包括:
[0015]对经过冲洗后的若干晶圆依次进行清洗；
[0016]对形成有材料层的若干待研磨晶圆依次进行表面处理的步骤包括:所述表面处理步骤中最后一化学机械研磨步骤的时间不小于所述清洗步骤的时间。
[0017]可选的，所述的表面处理中的最后一化学机械研磨步骤包括:去除部分材料层的实际化学机械研磨步骤，以及不去除材料层的伪化学机械研磨步骤。
[0018]可选的，对形成有材料层的若干待研磨晶圆依次进行表面处理的步骤包括:
[0019]提供研磨设备，所述研磨设备中设置有分别对应于各化学机械研磨步骤的多个研磨单元；
[0020]所述多个研磨单元对分别处于不同化学机械研磨步骤的待研磨晶圆同时进行研磨；
[0021]将若干待研磨晶圆依次放置于所述研磨设备中，以进行所述表面处理。
[0022]可选的，依次进行表面处理的步骤中首先进行的化学机械研磨为第一化学机械研磨步骤；
[0023]对形成有材料层的若干待研磨晶圆依次进行表面处理的步骤包括:
[0024]将位于研磨设备之外的待研磨晶圆移动至研磨设备中对应于第一化学机械研磨步骤的研磨单元，同时，将位于对应于最后一化学机械研磨步骤的研磨单元中的待研磨晶圆移出研磨设备，以进行所述冲洗的步骤；
[0025]或者是，将位于研磨设备之外的待研磨晶圆移动至研磨设备中对应于第一化学机械研磨步骤的研磨单元；
[0026]或者是，将位于对应于最后一化学机械研磨步骤的研磨单元中的待研磨晶圆移出研磨设备，以进行所述冲洗。
[0027]可选的，对形成有材料层的若干待研磨晶圆依次进行表面处理的步骤包括:
[0028]对晶圆依次进行第一、第二以及第三化学机械研磨步骤，其中，所述第三化学机械研磨步骤的研磨时间不小于第一化学机械研磨步骤或者第二化学机械研磨步骤的研磨时间。
[0029]可选的，对形成有材料层的若干待研磨晶圆依次进行表面处理的步骤包括:使第一、第二以及第三化学机械研磨步骤的研磨时间均相同。
[0030]可选的，对形成有材料层的若干待研磨晶圆依次进行表面处理的步骤包括:使第一、第二以及第三化学机械研磨步骤的研磨时间均为90?110秒。
[0031]可选的，形成材料层的步骤包括:形成铝材料的材料层。
[0032]可选的，对经过表面处理的若干晶圆依次进行冲洗的步骤包括:采用过氧化氢溶液对经过表面处理的若干晶圆进行冲洗。
[0033]可选的，对经过表面处理的若干晶圆依次进行冲洗的步骤包括:使所述过氧化氢溶液中过氧化氢浓度在1%至29%的范围内。
[0034]可选的，对经过表面处理的若干晶圆依次进行冲洗的步骤包括:采用CP72B溶液或者CP76溶液对所述经过表面处理的晶圆进行冲洗。
[0035]可选的，对经过冲洗后的若干晶圆依次进行清洗的步骤包括:采用CP72B溶液或者CP76溶液对所述经过冲洗的晶圆进行清洗。
[0036]可选的，在提供待研磨晶圆的步骤之后，形成材料层的步骤之前，所述研磨方法还包括:
[0037]在所述待研磨晶圆表面形成层间介质层，所述层间介质层中形成有若干开口 ；
[0038]形成材料层的步骤包括:在所述开口中填充所述材料层，所述材料层还覆盖所述层间介质层表面；
[0039]对形成有材料层的若干待研磨晶圆依次进行表面处理的步骤包括:研磨所述材料层以去除层间介质层表面的材料层，仅保留位于开口中的材料层，以形成栅极。
[0040]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0041]在多个待研磨晶圆各自对应的化学机械研磨步骤均完成后，统一将所述多个待研磨晶圆切换至各自对应的下步骤；也就是说，当所有化学机械研磨步骤均完毕时，所有的研磨晶圆才会被统一地切换至各自对应的下一步骤，所以，统一切换所有的研磨晶圆的时机取决于若干化学机械研磨步骤中研磨时间最长的一个；将所述最后一个化学机械研磨步骤的研磨时间设为不小于其他化学机械研磨步骤的时间，可以使切换所有的研磨晶圆的间隔时间取决于最后一个化学机械研磨的时间，从而使得对待研磨晶圆进行表面处理的步骤中切换步骤的时间间隔尽量保持一致，从而可以防止一个批次待研磨晶圆中最后一片晶圆因过早进入冲洗经过表面处理的晶圆的步骤，而在所述的冲洗步骤中停留较长时间的问题，进而减小了冲洗步骤对待研磨晶圆的腐蚀。
[0042]进一步，使所述最后一个化学机械研磨步骤的研磨时间也不小于所述清洗步骤的时间，以尽量避免表面处理后的晶圆进入冲洗步骤后，在此晶圆之前的其他晶圆仍然处于清洗步骤，导致此晶圆仍然需要在冲洗步骤中等待的问题。
【附图说明】
[0043]图1是本发明研磨方法一实施例中的流程示意图；
[0044]图2是执行图1所示研磨方法的研磨设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0045]现有技术中，在对材料层进行化学机械研磨后，常采用去离子水(De-1onizedWater, DIff)对材料层的表面进行冲洗。但是，由于现有的化学机械研磨工艺在实际应用中通常是针对多个(一个批次)晶圆上的材料层进行的，且化学机械研磨工艺中往往包含多个研磨步骤，同时，为了提高效率，现有的研磨设备中往往设有多个研磨单元，用于分别执行不同的研磨步骤。在同一时刻，不同的研磨单元对处于不同研磨步骤的晶圆进行研磨，当所有的研磨单元均完成研磨后，研磨设备进行统一的切换，将所有晶圆移动至各自对应的下一个研磨步骤的研磨单元中，也就是说，每次切换都是以所有的研磨步骤中研磨时间最长的研磨步骤为准，只有时间最长的研磨步骤完成之后才统一进行切换。这使每次切换时将晶圆移出研磨设备的时间间隔是相同的，相应的，每个晶圆的冲洗时间也是相同的，处于冲洗步骤中的晶圆在经过冲洗后进入下一步的清洗步骤。
[0046]但是，采用这种研磨方法时所述冲洗步骤容易造成晶圆的腐蚀，例如:当执行到一个批次的最后一片晶圆时，且当最后一片晶圆处于研磨设备的最后一个研磨步骤时，此时的研磨设备中仅剩下这一片晶圆，也就是说，此时的研磨设备的切换不再是取决于所有研磨步骤中时间最长的一个，而是取决于最后一个研磨步骤的研磨时间。以此带