浅沟道隔离是目前大规模集成电路制造中用于器件隔离的主要方法,而化学机械平坦化(CMP)技术是当今半导体制造中形成浅沟道隔离(STI)的关键技术。随着工艺技术发展到0.13微米甚至更小,器件对于氮化硅的损耗和碟形化有了更加严格的要求,这是传统的浅沟道隔离平坦化所无法满足的。由于高研磨率、高选择比的二氧化铈(CeO2)研磨液的应用,直接浅沟道隔离平坦化技术可以更好地控制氮化硅损耗和碟形化,使其成为0.13微米及以下高端制程的主流技术。本文在介绍了化学机械平坦化及浅沟道隔离平坦化(STI CMP)的基本原理的基础上,通过对浅沟道隔离平坦化与直接浅沟道隔离平坦化(DSTI CMP)的比较,阐述了DSTI CMP的优点和必要性。DSTI CMP的基础是二氧化铈研磨液的使用,通过实验,我们对比了三种二氧化铈研磨液在0.13微米实验片上的研磨性能,选择具有较好性能的A研磨液,并以此建立了双步DSTI CMP工艺系统。建立的双步DSTI CMP工艺应用于0.13微米产品生产线后,晶片表面薄膜的厚度更加稳定,碟形化程度得到很大改善,产品的良率大幅提高。通过对双步DSTI CMP工艺在工艺终点和工艺产能方面的改善和优化,提高了工艺稳定性和精确度,降低了工艺时间与工艺成本,大幅提高了产能。