做為半導體平坦化的核心技術，CMP始終備受關注。CMP指化學機械拋光，是化學腐蝕與機械磨削相結合的一種拋光方式 ，是現階段唯一可以實現晶片全局平坦化的實用技術和核心技術。那么如此關鍵的半導體CMP工藝有哪些？

半導體CMP是什么？

化學機械拋光（chemicalmechanicalpolishing,CMP）是集成電路生產制造過程中實現晶圓表面平坦化的核心技術。

GMP工藝融合了機械拋光和化學拋光，相比于其他平坦化工藝來講擁有 很大的優越性，它不僅可以對硅片表面進行局部處理，另外也可以對整個硅片表面進行平坦化處理，是現階段唯能兼顧表面全局和局部平坦化的工藝。

與傳統型的純機械或純化學的拋光方式 不一樣，CMP工藝是根據表面化學作用和機械研磨的工藝融合來實現晶元表面微米/納米級不一樣材料的清除，進而實現晶圓表面的高度（納米級）平坦化效應，使接下來的光刻工藝得以進行。

半導體CMP工藝介紹

淺槽隔離(STI)拋光

DirectSTICMP拋光工藝

它是比較早被選用的CMP工藝，也是CMP在芯片制造中最基礎的應用。直到現在，選用氧化鈰研磨液的拋光工藝依然是STICMP的主要方式 。

伴隨著CMP研磨液的發展，一種高選擇比(大于30)的研磨液選用氧化鈰(CeO2)做為研磨顆粒。如此一來，以氮化硅(Si3N4)為拋光中止層的直接拋光(DirectSTICMP)變成現實。

納米集成電路芯片制程中，STICMP工藝需要磨掉氮化硅(Si3N4)層上的氧化硅(SiO2)，另外又盡量地降低溝槽中氧化硅的凹陷。進入45nm及以下節點后，為了填充越來越窄小的溝槽，LPCVD被選用，其生成的氧化硅薄膜具有更厚的覆蓋層，這顯然增加了CMP的研磨量。

銅CMP工藝

銅CMP中選用雙大馬士革工藝

銅CMP工藝生成于二十一世紀初130nm節點及其之后，始終延用到納米集成電路28~22nm節點。當前的銅CMP工藝通常分為三步:

1. 用銅研磨液(Slurry)來磨去晶圓上銅布線層表面的大多數多余的銅料;
2. 接著用銅研磨液低速精磨與阻擋層接觸的銅，另外根據終點檢測技術控制研磨中止于阻擋層上;
3. 則用阻擋層研磨液磨除阻擋層及少量的介質氧化物，并進行CMP后去離子水清洗。

高k金屬柵的拋光

在32nm及以下節點工藝中，高k金屬柵的“柵后方式 ”是生成高k金屬柵的主要方式 之一，這其中CMP擔任著頗具挑戰角色?！皷藕蠓绞?”工藝流程中的CMP，初次是ILDCMP，用于研磨開多晶門;再次是AlCMP，用于拋光鋁金屬。多晶門的制程涉及材料種類較多，另外要研磨氧化硅、氮化硅及多晶硅。

用“柵后方式 ”經CMP生成高k金屬柵

具體來講:

1. 選用硅膠研磨液，這其中的氧化硅顆粒清除大多數SiO2層，留有100-200nm的氧化硅層在多晶硅門上;
2. 選用氧化鈰研磨液或固定研磨液，類似STICMP，研磨拋光中止在Si3N4層上;
3. 選用硅膠研磨液，清除Si3N4，研磨拋光中止在多晶硅門上，這就是最富有挑戰的步驟。