化学机械抛光（Chemical mechanical polishing,CMP）是用于制造半导体芯片和电子器件中的多层互连的最广泛的技术,可提供具有全局亚纳米尺度平面化的材料表面。随着大规模集成电路的发展,技术节点不断下降到22 nm以下,对器件平坦化的要求越来越高。金属钌（Ru）具有高电导率、良好的化学稳定性可以作为与Cu互联的阻挡层和动态随机存取存储器（DRAM）中的底部电极。氧化锆（ZrO2）的折射率大、熔点高、耐蚀性强,可用于各类传感器、特种陶瓷、以及涂层材料等领域。然而,钌与二氧化锆的高硬度和化学惰性也对其化学机械抛光工艺提出了独特的挑战。酸性抛光液因选择性差、对抛光设备腐蚀性大等缺点,越来越不能满足现代的工艺要求,因此选择在碱性条件下对材料进行抛光。本文对于Ru的CMP研究,SiO2作磨料,使用不同的氧化剂、改变抛光压力和抛光液各成分配比,分析各种条件对抛光效果的影响,并且通过XPS分析,研究氧化剂对Ru的作用机理。结果表明Na Cl O对Ru的腐蚀作用较好,在不同p H值条件下,会发生不同的化学作用。在碱性条件下Na Cl O将Ru氧化为可溶性RuO42-、RuO4-,增大材料去除速率,获得良好的表面质量,并且加入BTA作为缓蚀剂可以有效缓解抛光后Ru工件表面出现腐蚀坑的问题。随后通过改变磨料浓度,溶液p H值,氧化剂、络合剂浓度,研究在一段时间后抛光液的p H值变化及磨料Zeta电位变化对抛光液稳定的影响。通过对不同因素的影响所造成的结果进行深入分析,探寻并研究在化学机械抛光技术中能够将抛光液实现其最佳状态的方法。研究结果发现,当氧化剂、络合剂浓度为1%,磨料SiO2浓度为3%,p H=9,加入少量分散剂的情况下,抛光液能够保持稳定至少一周的时间。最后在ZrO2陶瓷的平坦化研究中采用硬度更高的Al2O3磨料,研究不同粒径的磨料,不同抛光压力、抛光液p H值、氧化剂含量等因素对ZrO2材料去除和表面质量的影响。结果表明,抛光液中化学成分的改变对其材料去除的影响较小,而抛光压力的改变对材料去除有较为明显的影响。