互补式金属氧化物半导体（Complementary metal oxide semiconductor,CMOS）型图像传感器,即CMOS图像传感器（CMOS image sensor,CIS）在医疗器械拍照、条形码扫描器、安防监控摄像头以及工业视觉等领域扮演着重要的作用。化学机械平坦化（CMP）是CIS制备过程中能够实现全局和局部平坦化的关键及基础工艺技术。CIS顶部介质层对填充、覆盖和保护CIS结构完整性及可靠性起着关键作用。然而,基于等离子体增强正硅酸四乙脂（PETEOS）制备的CIS顶部介质层,因具有高硬度（莫氏硬度为7）以及较强化学惰性的特点,存在CMP过程中难实现高效去除及易产生颗粒沾污缺陷等问题,这对CIS顶部介质层PETEOS CMP提出了更高的要求。本文针对CIS制备过程中PETEOS高去除速率及PETEOS CMP后低表面颗粒沾污缺陷的要求,深入开展了如下研究:1.针对CIS结构顶部介质层PETEOS CMP高去除速率的要求,通过在高浓度碱性纳米胶体二氧化硅（Si O2）磨料中引入二乙烯三胺五乙酸五钾（DTPA-5K）,实现了基于Si O2磨料体系PETEOS的高去除速率,且研究发现随着纳米Si O2磨料浓度的增大,PETEOS去除速率呈线性增加趋势,而随着纳米Si O2磨料粒径增大,PETEOS去除速率先增大后降低,并提出了压痕机制和表面接触机制;基于双电层理论以及静电作用机理,通过引入聚丙烯酰胺（PAM）分散剂,其在碱性条件下可以水解生成COO-增大了空间位阻效应,实现了抛光液的高稳定性,且PETEOS表面粗糙度得到有效改善（Sq=1.53 nm）。2.上述实验已通过优化抛光液组分实现PETEOS高去除速率,但由于Si O2磨料浓度较高,存在表面颗粒沾污的问题;为进一步解决CMP后PETEOS表面存在颗粒沾污的问题且保持PETEOS的高去除速率,本文采用镧（La）掺杂的二氧化铈（Ce O2）磨料（La/Ce O2磨料）与Si O2磨料复合的方法,降低了体系Si O2磨料浓度并进一步提高了PETEOS的去除速率;利用具有强渗透作用的表面活性剂异辛醇聚氧乙烯醚（JFCE）,实现了CMP后PETEOS表面的低颗粒沾污、低表面粗糙度（Sq=0.427 nm）。最后,在上述优化的基础上,在图形片上验证了分别使用单一Si O2、La/Ce O2及其复合磨料的抛光液的平坦化能力,结果发现:La/Ce O2磨料与Si O2磨料复合的抛光液对PETEOS图形片的修正能力较强,具有良好的平坦化能力。此研究为PETEOS CMP提供了一种新的思路,同时对PETEOS抛光液的研发与国产化具有重要的参考价值。