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在化學機械拋光（CMP）工藝中，Dishing（凹陷）和Erosion（腐蝕）是兩種常見的表面缺陷，其區別、成因、影響及解決方法如下：

一、Dishing與Erosion的定義

1. Dishing（凹陷）

   表現：CMP后，寬金屬線（如銅導線）中心區域的金屬層過度去除，形成類似“碟形”的凹坑（介質層與金屬層最低點的高度差）。  

   典型場景：孤立或較寬的金屬線區域。  

2. Erosion（腐蝕）

   表現：密集排列的細金屬線周圍，介質層厚度在CMP后顯著減薄（介質層拋光前后的厚度差異）。  

   典型場景：高密度金屬線陣列區域。

二、成因對比

三、影響

1. Dishing的影響

   電性能：金屬層變薄→電阻增大，高頻信號傳輸質量下降（趨膚效應加劇）。  

   可靠性：凹坑可能引起后續金屬層覆蓋不良，導致空洞或開裂。

2. Erosion的影響

   藝整合：介質層減薄→層間介電常數變化，影響寄生電容。  

   平坦化難度：表面臺階高度差增大，后續CMP難以實現全局平坦化。

四、解決方法

1. 減小Dishing的方法

材料與工藝優化：  

  使用高選擇性拋光液（對金屬去除速率低，對介質去除速率高）。  

  采用硬質無孔拋光墊（如聚氨酯PU），減少局部壓力不均。  

設計優化：  

  Dummy Fill（虛擬填充）：在稀疏區域填充虛擬圖形，均衡圖形密度，減少拋光速率差異。  

工藝參數控制：  

  降低拋光壓力、縮短過拋光時間，避免金屬過度去除。

2. 減小Erosion的方法

布局優化：  

  避免過高的金屬線密度，采用均勻分布設計。  

  使用化學機械協同優化的拋光液，降低對介質層的腐蝕速率。  

工藝改進：  

  采用多步驟拋光：先快速去除金屬，再精細拋光介質層。  

  優化拋光頭壓力分布，緩解密集區域應力集中。

Dishing源于寬金屬線的材料軟硬差異，需通過設計填充和工藝參數調整改善。  

Erosion由密集結構的化學-機械協同作用導致，需優化布局和拋光液化學性質。  

兩者均需結合材料、設計、工藝三方面協同優化，以實現高精度平坦化。

通過上述措施，可有效抑制CMP中的Dishing和Erosion，提升芯片性能與可靠性。