傳統(tǒng)的精加工技術(shù)如超精密切削、磨削加工、研磨加工等不僅遠(yuǎn)不能滿足亞納米級表面粗糙度的要求，而且加工 后表面缺陷(如劃痕等)非常嚴(yán)重;傳統(tǒng)的拋光技術(shù)如機(jī)械拋光(機(jī)械輪拋光、皮帶拋光、滾筒拋光及振動拋光)、超精研拋、化學(xué)拋光(利用拋光液的化學(xué)腐蝕作 用拋光工件)、超聲波拋光(將工件放入磨料懸浮液中并置于超聲波場中，依靠超聲波的震蕩作用，使磨料在工件表面磨削拋光)、流體拋光(依靠高速流動的液體 及其攜帶的磨粒沖刷工件表面達(dá)到拋光的目的)、磁研磨拋光(用磁性磨料在磁場作用下形成磨料刷，對工件磨削加工)都只能達(dá)到微米級或亞微米級表面粗糙度; 傳統(tǒng)的平面化技術(shù)如濺射玻璃SOG(Spin on Glass)、濺射后回腐蝕(Etch back)、熱回流(Reflow)等方法都曾在IC工藝中得到應(yīng)用，但其平坦化能力從數(shù)十微米到數(shù)百微米不等，且都是局部平面化技術(shù)。

　　目前實(shí)現(xiàn)平面化技術(shù)主要有以下幾種：

　　離子轟擊拋光技術(shù)、化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposit, CVD)、電化學(xué)拋光技術(shù)、浮法拋光技術(shù)、化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)(Chemical Mechanical Polishing, CMP)等。

　　離子轟擊拋光技術(shù)采用轟擊離子接近于平行于工件表面的方法可以實(shí)現(xiàn)表面的納米級拋光。但是其缺點(diǎn)是很難實(shí)現(xiàn)大面積的均勻拋光，特別是對于非均質(zhì)表面。另外，其去除率小、成本高。

　　化學(xué)氣相沉積(CVD)與物理的氣相沉積法、電鍍法同屬于一類，就是利用沉積原子逐步填充凹陷部分，使光刻表面逐步接近于平整。這些方法不能完全達(dá)到表面的平整度要求，必須與其它方法相結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)全局平整化。

　　電化學(xué)拋光技術(shù)利用陽極氧化失去的原理實(shí)現(xiàn)對陽極工件的拋光。其好的點(diǎn)在于，由于電化學(xué)拋光是非接觸的，無壓力拋光，在拋光過程中不會發(fā)生工件變形、表面 硬化等。但它目前還存在表面平整度不夠高(一般在亞微米級)，晶界腐蝕等問題。要達(dá)到亞納米級的拋光精度，還有較大的困難。另外，其電化學(xué)拋光機(jī)理也決定 了它只適合金屬材料的表面拋光。

　　浮法拋光技術(shù)實(shí)際上是一種改進(jìn)了的磨粒的機(jī)械拋光過程，它采用金屬錫作為拋光磨盤材料，磨盤和工件浸沒在拋光液(含微粉磨料)中，磨盤與工件同向旋轉(zhuǎn)，借助磨料與工件表面的碰撞、磨削作用得到光潔表面，表面粗糙度可達(dá)1 nm以下。目前主要應(yīng)用于光學(xué)零件、晶體、音響磁頭等。缺點(diǎn)是拋光時(shí)間過長，一般達(dá)數(shù)小時(shí)之久，生產(chǎn)效率低，因而難以大范圍的工業(yè)化應(yīng)用。

　　目前西方普遍采用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù)進(jìn)行表面的精拋光。CMP是機(jī)械削磨和化學(xué)腐蝕的組合技術(shù)，CMP的基本原理是將待拋光工件在一定的下壓力 及拋光液(由超細(xì)顆粒研磨劑、化學(xué)氧化劑和液體介質(zhì)水組成的混合液)的存在下相對于拋光墊作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，借助磨粒的機(jī)械磨削及化學(xué)氧化劑的腐蝕作用來完成對 工件表面的材料去除，并獲得光潔表面。

　　CMP技術(shù)與其他平面化技術(shù)相比具有以下優(yōu)勢：

　　1)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)局部和全局平面化。CMP拋光機(jī)理為，工件表面先為拋光液中的化學(xué)氧化劑氧化形成氧化層，氧化層比基體脆、易剝離，通過超細(xì)固體粒子研磨劑的微磨削作用達(dá)到材料去除，由于表面微突起處被去除速度快，因而可獲得超光滑表面。 CMP可以引人注目地得到用其他任何平面化加工不能得到的低的表面形貌變化。它是目前幾乎只有的可以提供全局平面化的技術(shù)。

　　2)平面化速度快，生產(chǎn)效率高。由于它結(jié)合了機(jī)械拋光和化學(xué)拋光兩種作用，因而具有更高的去除速率。

　　3)應(yīng)用范圍廣，能夠被CMP加工的材料范圍泛用，適合工業(yè)化推廣。

　　化學(xué)機(jī)械拋光液存在的一些問題?

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為了徹底擺脫對進(jìn)口拋光液的依賴，拋光液行業(yè)在國內(nèi)的關(guān)注度逐漸上升，但在拋光液的制備及其使用過程中仍有許多問題需要解決：

　　(1)拋光液對環(huán)境的影響?；瘜W(xué)機(jī)械拋光液中的化學(xué)成分，如氨、酸等不安全成分對環(huán)境和人體的傷害很大，為此，在進(jìn)一步研究拋光液制備工藝的同時(shí)，拋光液的循環(huán)利用也要進(jìn)一步完善，做到經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)。例如，水性體系的拋光液綠色、散熱快等。

　　(2)化學(xué)機(jī)械拋光液磨料粒子的分散問題。拋光液中使用的多為納米粒子，納米粒子的比表面積較大，表面能較高，極易發(fā)生團(tuán)聚，目前國內(nèi)外常用超聲波、機(jī)械攪拌、表面處理等機(jī)械化學(xué)方法對納米磨料粒子進(jìn)行分散 ，但是往往達(dá)不到效果，因此，納米磨料粒子的分散穩(wěn)定性需要進(jìn)一步的研究。本課題組正在通過使用納濾膜或微濾膜操控磨料粒子分布的寬窄來制備精細(xì)化的拋光液。

　　(3)拋光液的適用性。目前所用的拋光液沒有表明針對某一工件適用，因此，針對不同材料開發(fā)專門使用的化學(xué)機(jī)械拋光液需要進(jìn)一步的研究。例如，目前富士康對ipHone、 ipad 等外殼進(jìn)行光學(xué)鏡面模拋光，以及對半導(dǎo)體晶片的拋光，都需要使用專門特定的拋光液。