半导体CMP（化学机械抛光）工艺是实现晶圆表面高精度平坦化的核心技术，广泛应用于集成电路制造的前道和后段工序。以下是关键信息整合：

一、基本原理

1. 化学与机械协同作用

   通过化学腐蚀（抛光液与材料反应）和机械研磨（抛光垫摩擦）的结合，去除硅片表面缺陷和凸起，实现纳米级平坦化。

2. 核心流程

   • 硅片固定在旋转抛光垫上，施加压力和速度；

   • 抛光液中的磨料与化学活性剂共同作用，软化和去除材料；

   • 通过修整器防止研磨液堵塞。

二、关键参数

• 抛光垫 ：分为软质和硬质两种，影响使用寿命和抛光效果；

• 抛光液 ：成分和浓度需根据材料优化，影响腐蚀速率和去除效率；

• 压力与速度 ：需平衡研磨效果与设备稳定性。

三、主要作用

1. 平坦化与表面处理

   为后续光刻、刻蚀等工艺提供高精度表面，确保层间绝缘膜均匀性，提升芯片集成度和可靠性。

2. 应用场景

   覆盖薄膜沉积后、光刻前及封装工序，尤其在多层布线化、高分辨率光刻中发挥关键作用。

四、技术挑战

• 工艺优化 ：需平衡腐蚀深度与表面质量，避免残留或划痕；

• 设备维护 ：研磨垫寿命短，需频繁更换，且需精确控制温度以稳定化学蚀刻速率。

五、发展前景

随着芯片制程微细化，CMP工艺需持续优化以应对布线间隙填充、台阶平坦化等新挑战，同时探索与光刻、刻蚀等工艺的协同优化。