結論：CMP（Chemical Mechanical Planarization：化学機械研磨）は、研磨パッドとスラリーを使ってウェーハ表面を化学的・機械的に研磨して平坦化する技術。多層配線・STI・銅ダマシンプロセスに必須で、Applied Materials・LAM Research・TELが装置市場を競う重要工程だ。
CMPとは何か
CMPは研磨定盤（プラテン）上の研磨パッドにスラリー（砥粒+化学薬品の混合液）を供給しながらウェーハを押し付け、回転させることで表面を研磨・平坦化する工程だ。「化学的作用（スラリーの化学反応）」と「機械的作用（砥粒による削り）」を組み合わせた複合プロセスで、両者のバランスが研磨品質を決定する。多層配線では前工程で生じた段差をCMPで平坦化してから次の層を積み上げるため、CMPなしに先端半導体の多層配線は実現しない。
CMPの主な用途
CMPの主な用途は以下の通りだ。STI（浅トレンチ素子分離）ではトレンチに埋め込んだSiO₂を研磨して平坦化する。W-CMP（タングステンプラグ研磨）ではコンタクトホールのW充填後に平坦化する。Cu-CMP（銅ダマシン研磨）ではトレンチに充填した電解めっきCuを研磨して配線パターンを形成する。Low-k CMPでは多孔質Low-k膜の平坦化（機械的強度が低いため難易度が高い）を行う。各用途でスラリー・パッド・プロセス条件が最適化される。
CMP終点検出と制御
CMPでは研磨しすぎ（オーバーポリッシュ）も研磨不足も致命的な欠陥になる。終点を正確に検出するため、光学式（研磨中のウェーハ反射率変化）や電気式（モーターの電流変化）の終点検出（EPD）が使われる。APC（Advanced Process Control）と連携して研磨時間・圧力を自動補正し、ウェーハ間のCD均一性を維持する。
CMP後の洗浄
CMP後はスラリー残渣・パーティクル・金属汚染をPVA（ポリビニルアルコール）ブラシ+DHF/APMで洗浄する。Cu-CMPではCu腐食防止のためBTA（ベンゾトリアゾール）を添加した洗浄液も使用する。CMP直後の洗浄品質が後続工程の欠陥密度に直結するため、ウェット洗浄の条件管理が重要だ。
投資・M&A視点
CMP装置市場はApplied Materials（Reflexion LK Prime）が世界シェア約50〜60%でトップ、LAM Research・TELが追随する。スラリー市場はCMC Materials（Cabot Microelectronics）・日立化成（昭和電工マテリアルズ）・フジミインコーポレーテッドが競合する。AIチップの配線層数増加でCMP工程数は増加傾向にあり、市場規模は拡大トレンドが続く。CMC Materialsは2023年にKMG Chemicalsを取り込むなどM&Aで事業拡大した。
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