随着集成电路技术的迅猛发展和进步,芯片的集成度越来越高,特征尺寸逐渐减小,线宽也越来越窄,对集成电路性能的要求越来越高,如提高集成度、解决互连延迟,还要满足性能、频宽和功耗的要求等。目前,国际上特征尺寸为22nm/20nm的极大规模集成电路(GLSI)已实现大规模生产,晶圆尺寸为300mm,多层金属互连层数高达10层以上,为了保证最终晶圆各种参数乃至器件性能满足客户的要求,就要求在每一层布线之后,都能够得到较高的晶圆表面平整度。化学机械抛光(CMP)是目前公认的能够有效实现全局平坦化的技术,而在集成电路制造过程所需要的CMP中,阻挡层的CMP是最终决定晶圆平坦化效果的关键环节,直接影响器件性能和成品率。阻挡层的CMP过程涉及到对铜、钽、介质这三种不同性质材料同时进行抛光,最终将钽和介质完全去除,剩余铜线条,由于铜质地较软,抛光后表面易产生微划伤、腐蚀坑等问题,这都对阻挡层的CMP提出了更大的挑战,并且抛光后表面会有颗粒的粘附,这些问题都影响晶圆表面粗糙度。因此对阻挡层CMP过程以及清洗液进行深层次研究就有了非常重要的实践意义。本文主要通过单因素实验探索抛光工艺参数、抛光液组分及清洗液成分对铜表面粗糙度的影响,对实验数据进行整理,对所得结果进行研究分析,并将研究的最后成果运用到300mm铜布线晶圆阻挡层平坦化实验中。抛光后对实验晶圆片进行表面缺陷的检测,测试结果为抛光后单层铜布线碟形坑低于450?,蚀坑低于200?,铜膜表面粗糙度为0.679nm,各项检测结果均满足工业生产要求。实验结果表明此弱碱性阻挡层抛光液实现阻挡层平坦化的可行性,并且其组分简单,环保,易清洗,其中不含传统增膜腐蚀抑制剂BTA,不含不稳定的氧化剂成分,不存在酸性抛光液导致的腐蚀、成分复杂,成本高等问题。通过阻挡层CMP后清洗液的清洗,抛光片表面微缺陷密度与表面微粗糙度进一步降低,获得了良好的表面形貌。