在多层铜布线化学机械平坦化（CMP）过程中,阻挡层抛光是比较重要和复杂的一步,其主要涉及到Cu、Ta、TEOS等多种材料的同时去除,且还需要修正在精抛过程中产生的碟形坑和蚀坑。碟形坑和蚀坑的存在会导致芯片短路或断路,严重影响产品的成品率。目前,国际上针对Ta基阻挡层的抛光液酸性占主导地位,但酸性抛光液腐蚀性强,容易对设备造成腐蚀,缩短使用寿命,且在抛光液中加入有毒难清洗的BTA来抑制碟形坑和蚀坑的延伸。因此,在碱性不添加BTA的情况下,对控制碟形坑和蚀坑的机理和工艺研究是目前亟待解决的问题。本文主要研究的是碱性不添加BTA的抛光液,针对Cu、Ta和TEOS在CMP时的去除速率及碟形坑和蚀坑的控制问题,从理论和技术方面进行了深入的研究,主要内容如下:1.首先根据工业生产的经验,调节抛光工艺参数（如:转速、流量、压力）来获得Cu/TEOS材料去除速率一致性曲线,最终确定抛光转速为80/78 rpm、流量为300ml/L、压力RR/Z1/Z2/Z3/Z4/Z5为4.4/4.2/1.8/1.75/1.65/1.55 psi,使得碟形坑和蚀坑的大小在图形片表面各处的误差控制在±10（?）。2.通过理论和实验模型解释了阻挡层材料Cu、Ta和TEOS介质的去除机理,对Cu材料的螯合理论,采用溶解法验证其去除机理与理论的一致性,同时又采用X射线光电子能谱分析Cu镀膜片表面各元素状态,进一步验证其去除机理与理论分析的一致性。然后,采用单因素的实验方法来研究抛光液各组分对Cu、Ta、TEOS介质去除速率的影响规律,发现FA/O II型螯合剂能够有效提高铜的去除速率,柠檬酸钾（CAK）能够有效提高Ta和TEOS的去除速率,因此将两种络合剂复配使用来提高Cu、Ta和TEOS的去除速率,且能够得到较好的选择比。3.采用复合络合剂的方法来控制Cu、Ta和TEOS的去除速率选择比,从而控制碟形坑和蚀坑,实现碟形坑和蚀坑的可调可控。结果表明:当抛光液成分为18 wt%Si O2、2 wt%FA/O II型螯合剂、1 wt%CAK、0.05 vol.%H2O2、5 vol.%FA/O Z活性剂时,抛光之后的碟形坑和蚀坑分别为573（?）和445（?）,满足工业生产需要,可以替代现有进口的抛光液;同时,当抛光液成分为20 wt%Si O2、0.5 wt%FA/O II型螯合剂、3 wt%CAK、0.025 vol.%H2O2、5 vol.%FA/O Z活性剂时,抛光之后的碟形坑和蚀坑分别为5（?）和3（?）。