化学机械抛光（CMP）是一种还不足20年历史的技术,它由IBM公司于1980年代中期开发出来的。利用这种技术可以使多层SiO2介质（SiO2InterlevelDielectric,ILD）平面化,使多于三层的金属层能集成在一起,实现高密度连线。这种技术源于硅的抛光工艺。利用了CMP工艺,使随后的多层结构能在一个近乎平坦的平面上进行制备。最初CMP技术的应用是使ILD平面化,随后很快在半导体集成电路的跨层结构上得到了应用,主要在生产线上的后两步工艺上应用
化学机械抛光（
CMP）是一种还不足20年历史的技术,它由
IBM公司于1980年代中期开发出来的。利用这种技术可以使多层SiO2介质（SiO2 Inter level Dielectric,
ILD）平面化,使多于三层的金属层能集成在一起,实现高密度连线。这种技术源于硅的抛光工艺。利用了CMP工艺,使随后的多层结构能在一个近乎平坦的平面上进行制备。
最初CMP技术的应用是使ILD平面化,随后很快在半导体集成电路的跨层结构上得到了应用,主要在生产线上的后两步工艺上应用。在钨的填充孔和浅层隔离槽（Shallow Trench Isolations）上用CMP技术能使低电阻率的Cu取代Al作连线用。因为铜目前还没有实用的腐蚀技术。用这种技术可以先在浅槽内淀积Cu,然后进行平面化处理,使Cu保留在槽内,形成Cu的连线。这种技术称为铜的嵌入式工艺。
CMP技术来源于硅片抛光工艺。它所用的设备和材料如抛光机、抛光布、抛光液等都与硅片抛光用的设备、材料等相似。从1980年代以来,设备和
其它材料的消耗量得到了快速的增长。
对于SiO2的抛光而言,最初的消耗材料是抛光液和抛光布。这种抛光液是一种基本溶液中含一定量的二氧化硅颗粒,而抛光布是一种两层结构的抛光布,它的最上层是一种聚氨脂类的材料,而下层是毡层结构的毡制层。最初的抛光机是由旋转的压平盘和由旋转的带片器构成,旋转的压平盘和带片器的面朝下,面对着抛光布。抛光布的表面是经过粗糙化处理的,还带一个抛光工艺条件控制工具。抛光布在整面上都是研磨面。另外,早期的抛光机有第二个压平盘,把片子压在柔软的人造革抛光布上,以消除抛光液颗粒和其它缺陷。
对于抛光别的IDL结构而言,要用不同的抛光液。在抛光钨层或别的金属层时,抛光工艺要分为两步,第一步是先在整个金属层表面上生长一层氧化层,然后把它磨掉（抛光掉）。粗抛布和粗抛液的颗粒把最厚的氧化层先磨掉,这样金属表面便露出来了,接着再生长一层氧化层。要选用适当的金属抛光液,使这一氧化过程有自我限制作用,使这一氧化过程在磨出来的表面上自动停止下来,如果将这种工艺继续下去,金属层就会完全被抛光掉,达到平面化的目的。
在特定应用中,需要某些材料的去除速率较慢。如在对
STI结构的抛光中,对Si3N4的去除速率比对SiO2的去除速率要慢得多。在使用CMP技术时,即使抛光机在继续旋转,抛光到金属层时,就会停止下来。用这样的系统进行抛光时,氮化物的厚度能得到严格的控制。一般来说,抛光液可以进行设计,可以设计成有选择性的抛光液,这样的抛光液有广泛的用途。已经可以买到
多种金属抛光液,包括多晶硅抛光液和STI抛光液。
