Verdict結論
兩者都是先讓金屬氧化再研磨的金屬 CMP，但材料特性完全相反。銅軟且容易腐蝕，因此以 BTA 等腐蝕抑制劑保護凹部、只研磨凸部的化學設計為核心，碟陷與侵蝕是主要課題。鎢硬且化學性質穩定，因此以含強氧化劑的酸性研磨液研磨，課題在於堅硬研磨屑造成的刮傷，以及與底層阻障層的選擇比管理。
主要差異
| 比較項目 | Cu-CMP（銅鑲嵌） | W-CMP（鎢插塞） |
|---|---|---|
| 目標材料特性 | 軟，容易氧化與腐蝕 | 硬，化學性質穩定 |
| 研磨液 pH | 中性～弱酸性或弱鹼性（依配方而定） | 以酸性為主流 |
| 化學主角 | 氧化劑＋錯合劑＋腐蝕抑制劑（BTA） | 強氧化劑（鐵鹽、過氧化氫等） |
| 腐蝕抑制劑的角色 | 保護凹部的銅表面，防止等向性蝕刻（必須） | 重要性相對較低 |
| 底層・停止層 | 阻障金屬（TaN/Ta）→ 絕緣膜 | 阻障層（TiN）→ 絕緣膜 |
| 主要缺陷模式 | 碟陷、侵蝕、銅腐蝕與空洞 | 刮傷、插塞拔出（插塞凹陷） |
| 製程構成 | 主研磨＋阻障層 CMP 的2階段以上 | 1～2階段 |
| CMP 後清洗 | 以檸檬酸等錯合劑系藥液去除 Cu 離子與 BTA 殘留 | 以去除殘留研磨粒與金屬微粒為主 |
Cu-CMP 是「一邊保護一邊研磨」的設計
銅很容易與氧化劑反應，放任不管的話連凹部的導線也會溶解變細。因此由 BTA（苯并三唑）等腐蝕抑制劑在銅表面形成保護膜，阻止化學溶解。在凸部，研磨粒會以機械方式剝除這層保護膜，只有該處會進行氧化與溶解，結果凸部被選擇性地研磨而達到平坦化。製程是靠保護的化學作用與剝除的機械作用之間的平衡而成立，一旦氧化劑、錯合劑與 BTA 的濃度平衡失調，缺陷就會大量出現。
W-CMP 的難處來自硬度
鎢硬且化學性質穩定，必須以強氧化劑形成 WO₃等變質層才能研磨。另一方面，這種硬度也代表研磨屑同樣堅硬，被磨下的 W 粒子會直接造成刮傷。此外，由於結構上是只留下插塞部分、研磨掉周圍，研磨過度會使插塞下陷（凹陷）而提高接觸電阻，研磨不足則會殘留 W 而造成短路。對 TiN 阻障層與絕緣膜的選擇比設計，決定了終點。
共通的善後工作：CMP 後清洗
兩種製程在研磨後，晶圓表面都覆蓋著研磨粒與金屬離子。Cu-CMP 後會使用含檸檬酸等錯合劑的藥液，在溶解銅離子的同時去除 BTA 殘留；W-CMP 後則以去除殘留研磨粒與堅硬的金屬微粒為主。兩者一旦乾燥，研磨液就會固著，因此前提是從研磨到清洗都在濕潤狀態下傳送的濕式交接（wet handoff）。
常見問題
為什麼 Cu-CMP 要分成2階段？
因為快速去除厚的多餘 Cu 的階段，與謹慎研磨剩餘 Cu、阻障金屬及底層絕緣膜以對準終點的階段（阻障層 CMP），所需的速率與選擇比不同。這種切分方式決定了碟陷與侵蝕的量。
BTA 加太多會怎樣？
保護膜會變得過強，連凸部的研磨粒也無法完全剝除保護膜，研磨速率會大幅下降。反之若太少，連凹部的銅也會溶解，使導線變細。BTA 濃度是一個製程窗口很窄的參數，其最佳點取決於與氧化劑、錯合劑的搭配。
什麼是插塞凹陷？
指 W-CMP 中鎢插塞的頂部被研磨得比周圍絕緣膜還低的現象。由於與上方導線的接觸面積減少，接觸電阻會上升，因此要藉由管理 W 對絕緣膜的選擇比與終點來抑制。
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