随着微电子技术的迅猛发展,集成电路最小线宽的日益减小,集成度逐渐提高,已经迈入GLSI时代。CMP后清洗作为整个IC制造过程中的一道重要工序,清洗能力的高低严重影响着电子器件的性能。传统的酸性清洗剂因其成分复杂、清洗对象单一、清洗步骤繁琐等缺点,已经无法满足细小线条工艺生产的需求。因此,碱性清洗剂的研发已经成为微电子行业主要的研究方向。本论文从杂质的吸附机理分析了CMP后主要的清洗对象,讨论了主流酸性清洗剂的缺点。并对国际上主流的NH₄OH、TMAH碱性清洗剂与项目组自主研发的FA/O碱性清洗剂做了对比。重点研究了FA/O清洗剂对以SiO₂为代表的物理吸附杂质及以BTA为代表的化学吸附杂质的去除效果、对多层Cu布线片表面及界面的腐蚀能力、晶圆表面粗糙度的优化能力等方面做了详细的研究。同时,研究了清洗液pH值和温度对清洗后布线片表面状态的影响。实验表明,课题组自主研发的FA/O清洗剂对CMP后残留杂质的去除能力比主流的NH₄OH、TMAH碱性清洗剂效果要好。FA/O清洗液的主要成分是自主发明的FA/OⅡ螯合剂和FA/O非离子表面活性剂。与其它碱性螯合剂相比,FA/OⅡ螯合剂具有十三个以上螯合环,稳定性高,有较强的螯合能力。能与几十种金属离子形成稳定的螯合物;因其与有机物具有相似的C-N键,根据有机物的相似相溶原理可以有效溶解残留的BTA等有机物污染。随着FA/OⅡ螯合剂的增加去除杂质的能力越强。但是,清洗液中螯合剂浓度太高就会对布线片表面造成腐蚀,缺陷增加。FA/O活性剂是一种大分子非离子表面活性剂,表面张力小,去污能力强,易吸附保护铜表面被腐蚀。随着活性剂浓度的增加表面张力减小,去污能力增强;由于FA/O活性剂极易吸附在晶圆表面,活性剂浓度太高反而会造成有机物的二次污染。由实验结果可知,当清洗液中FA/OⅡ螯合剂的浓度为150ppm²00ppm,FA/O活性剂的浓度为1500ppm时,pH值大于10小于12、温度为25℃³5℃时,对颗粒、BTA等杂质的去除效果最好,布线片表面几乎没有腐蚀,而且表面状态好,粗糙度值为1.39nm。