集成电路发展至0.25微米工艺之后，唯一可以实现全局平坦化的化学机械抛光(CMP)已成为IC制程的关键工艺之一。更小特征尺寸工艺时代的发展对抛光液及抛光工艺应用技术提出苛刻的要求。本文针对IC衬底及GST薄膜的CMP需要，从以下几个方面开展了研究：大粒径纳米研磨料的制备及纯化；硅衬底的超精密CMP及抛光液；硫系化合物相变存储器(CRAM)器件中关键材料——相变材料Ge-Sb-Te(GST)的CMP、电化学及湿法刻蚀等。 本论文针对IC工艺急需的大粒径胶体二氧化硅纳米研磨料及粒径生长控制技术进行系统研究，形成了一整套制备纳米研磨料的技术。在分析研磨料粒径生长机制的基础上，分别采用水玻璃离子交换法、硅粉催化水解法制备了低成本的大粒径胶体二氧化硅研磨料，并通过分水控制工艺实现了粒径生长控制，制得不同粒径(30～120nm)的均匀胶体二氧化硅研磨料，并通过纯化工艺实现金属离子含量小于100ppm。为满足硅衬底精抛和IC抛光时高纯的需求，本文采用TEOS水解法制备了高纯大粒径胶体二氧化硅研磨料，并研究了粒径控制生长(60～160nm)，最终制得亚ppm级高纯抛光液。 在分析抛光液组分的主要作用基础上，针对硅衬底的超精密CMP抛光液进行系统研究，包括研磨料粒径、浓度、速率促进剂、表面活性剂等对抛光速率的影响，优化配制了高速率、高平整的硅衬底抛光液。与日本进口抛光液相比，抛光速率提高了近40％(697nm／min Vs 500nm／min)，表面粗糙度也得到明显改善(4.492(?) Vs 8.884(?))。为满足更高平坦化及特殊需求，本文在此基础上开展了双面超精密CMP研究，配制系列抛光液，并在半导体公司进行对比实验，抛光速率提高40％(14μm／min Vs 10μm／min)，表面粗糙度由4.728(?)降至2.874(?)。总之，无论是单面抛光、还是双面超精密抛光，本文优化配制的系列抛光液不仅提高了抛光速率，而且显著改善了表面粗糙度。 针对CRAM制备工艺发展需要，本文对相变材料GST的CMP、电化学及湿法刻蚀等进行了研究。首先采用电化学方法对抛光液各参量(包括pH值、氧化剂、表面活性剂和抗蚀剂等)对GST的微腐蚀反应的影响进行研究，得出相关的腐蚀—钝化规律以及非晶态和晶态GST在不同介质体系中的微腐蚀选择性规律。在此基础上配制GST—CMP的抛光液进行相关研究，实现了纳米薄膜的去除及平坦化，速率控制在100～200nm／min，表面粗糙度由原来的22.18(?)降为8.228(?)，实现了亚纳米级