化学机械抛光
化学机械抛光（CMP）是20世纪80年代末和90年代初为半导体应用开发的一种平面化技术。在此期间，金属层的数量急剧增加，器件拓扑结构开始表现出抑制光刻胶、金属和绝缘体膜的共形沉积和间隙填充的特征。
在20世纪80年代末和90年代，随着器件形貌的严重性增加，CVD工艺技术的许多变化被开发出来，这些变化改善了绝缘膜的保形特性，并允许其继续使用。然而，最终，金属层数量的增加和更严重的拓扑结构迫使器件制造商转向CMP作为平坦化方法，在半导体器件制造的背景下，缩写CMP指的是化学机械平坦化。
化学机械平坦化，顾名思义，是一种物理抛光工艺，其中通过表面上的化学和物理研磨力的组合作用，使基材表面平滑和平坦化。CMP结合了这两种技术的优点，同时避免了缺陷。虽然表面的纯研磨会造成太多的物理损伤，而纯化学蚀刻不会实现平坦化，但两者的组合作用会产生具有最小损伤的良好平坦化表面。
化学机械平坦化对于半导体器件制造具有许多优点，除了它将粗糙形貌减少到平坦状态这一事实之外。CMP允许器件制造商在单个步骤中实现整个晶片表面的全局平坦化。该方法可用于平面化各种材料，从不同金属到不同氧化膜。它可以在同一步骤中平坦化不同的材料（即金属和绝缘膜）。CMP是唯一有效的铜图案化方法（镶嵌工艺，见下文）的关键。CMP的消减性质有助于减少表面缺陷。最后，该工艺相对环境友好，不需要干蚀刻工艺中常见的有害气体。
在器件制造期间，在不同的平坦化应用中采用化学机械平坦化。最重要的是用于浅沟槽隔离（STI）和嵌入式工艺的氧化物平坦化。将更详细地描述这些应用，以提供CMP的实际示例。
浅沟槽隔离处理中的CMP
浅沟槽隔离（STI）使用蚀刻到衬底中并填充有未掺杂CVD多晶硅或CVD二氧化硅的沟槽作为器件中有源区的电隔离。由于与热预算和硅热氧化的局部物理影响相关的原因，它已经取代了使用热氧化物进行硅的局部氧化（LOCOS）。化学机械抛光用于STI工艺序列的下一个、最后一个和最后一个步骤。在沉积填充隔离沟槽的绝缘氧化物之后，CMP用于用氮化物层平坦化氧化物层。在工艺的最后步骤中，去除氮化物层，然后在沟槽中平坦化CVD氧化物。STI工艺技术一直是纳米级器件制造的推动者之一，因为早期的LOCOS隔离方案无法成功缩小到纳米级。
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