随着集成电路（IC）相关技术的蓬勃发展和不断进步,对集成电路芯片层间平整度的要求与日俱增,对全局平坦化工艺的要求也越来越高。电化学机械抛光技术（ECMP）在试件与抛光盘间引入电场,利用电化学的阳极氧化与机械去除作用共同去除试件表面多余材料,具有良好的应用前景。本文对微电子基材铜（Cu）和碳化硅（SiC）的电化学机械抛光工艺进行了研究。对原有实验机进行了改进,建立了抛光盘与试件间相对轨迹方程,对机械去除、电化学去除规律进行了分析,进行了多种工况下的Cu、SiC的静态腐蚀实验、摩擦性能实验以及ECMP实验,并对SiC-ECMP进行了机理分析。对于Cu,分别在H₂O、H₃PO₄-BTA、HEDP-PHT中进行了静态腐蚀实验,分析了Cu的阳极腐蚀在多种电压下的变化规律;在多种抛光液、电压、试件转速、载荷下进行了摩擦实验,分析了摩擦系数的变化规律;在多种抛光液、抛光盘转速、抛光垫材质、网孔结构下进行了ECMP,四种网孔结构中,螺旋形布孔的材料去除率最大,叶序布孔抛光后的表面质量最好,表面粗糙度可以达到1.69 nm。对于SiC,分别在H₂O、NaCl、H₂O₂、KOH、NaOH、KMnO₄、H₃PO₄中进行了静态腐蚀,分析了SiC的阳极腐蚀在多种浓度、电压下的变化规律;在多种抛光液基液、磨粒及浓度、电压、试件转速、载荷下进行了摩擦实验,分析了摩擦系数的变化规律;在多种抛光液进行了ECMP实验以及多种电压、抛光盘转速、磨粒浓度、载荷下的正交实验,并进行方差、极差分析,得到最优工艺条件为:电压为4 V,抛光盘转速为50 r/min,磨粒浓度为6%,载荷为20.5 N。其下的材料去除率为1.98 um/h。对于SiC-ECMP机理,建立了材料去除率模型,得到了材料去除率的组成及占比;分析了SiC表面发生的电化学反应、氧化过程,得出了氧化层厚度与时间的关系;观察并分析了抛光垫的磨损情况;进行了恒力加载刻划实验,观察了不同载荷下试件表面划痕,确定SiC的塑脆转变点范围。