自进入10nm及以下技术节点,传统钨（W）插塞由于电阻率高已不能满足集成电路发展需求,可采用电阻率较低的钴（Co）材料（～6.64μΩ·cm）替代。化学机械平坦化（CMP）是实现晶片表面全局和局部平坦化最有效的方法之一,Co CMP要求高Co去除速率（RR）和低Co溶解速率（DR）。本文从弱碱性抛光液入手进行研究,研究成果对实现Co插塞抛光液国产化具有重要的指导意义。具体成果如下:1.针对国际上通用的Co酸性抛光液易腐蚀设备、碱性抛光液Co RR低等问题,研究不同p H值对Co RR和DR的影响及作用机理,确立了p H=8的弱碱性Co CMP技术路线。2.针对Co插塞平坦化中低Co RR和Co/liner以及高Co DR的问题,在固定p H=8的前提下,研究了纳米二氧化硅胶体磨料、多羟多胺络合剂（FA/O II螯合剂）、氧化剂H₂O₂和腐蚀抑制剂TT-LYK对Co CMP的影响。得到抛光液的最优组分配比:3wt%纳米二氧化硅胶体磨料、20ml/L FA/O II螯合剂、5ml/L氧化剂H₂O₂和0.2wt%腐蚀抑制剂TT-LYK,提高了Co RR（～500nm/min）和Co/liner去除选择比（103:1）,降低了Co DR（～0nm/min）。3.针对Co插塞去除机理不完善的问题,通过电化学实验、X射线光电子能谱（XPS）和紫外可见光谱（UV-Vis）检测,揭示了在Co CMP过程中可溶性Co-FA/O II的生成加速了Co的去除。4.针对抛光后Co表面质量差的问题,研究以物理吸附为主的腐蚀抑制剂TT-LYK对Co表面质量的影响,采用扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AMF）对Co表面形貌进行分析,Co表面粗糙度可达0.423nm,为集成电路10nm及以下技术节点Co插塞CMP提供了理论和技术支持。