新器件、新材料和新工艺不断推动着集成电路按照摩尔定律快速发展。越来越高的集成度,越来越小的特征尺寸和越来越大的晶圆面积对超精密加工技术提出了更高的挑战。化学机械平坦化(chemical mechanical planarization,简称CMP)作为目前应用最广泛的全局平坦化方法一直是研究的热点。抛光液是整个CMP工艺中最主要的耗材,其性能的好坏直接决定着整个晶圆的全局平坦化效果。河北工业大学微电子研究所自主研发的FA/O系列铜布线碱性抛光液在不加BTA的基础上,得到了很好的平坦化效果。能够有效解决碟形坑、腐蚀坑和表面粗糙度大的技术难题,并且对设备的腐蚀性弱,环保性好,具有非常好的产业化前景。然而该系列碱性抛光液也存在着所有抛光液都存在的共性问题,即稳定性差。FA/O系列铜布线碱性抛光液的稳定性主要包含两个方面:(1)一方面是抛光液原液的稳定性,原液指的是没有经过稀释和加入氧化剂的抛光液,各组分浓度较高,使用时需要用大量去离子水稀释。(2)另一方面是抛光液使用液的稳定性,使用液指的是经过稀释和加入氧化剂之后直接用来使用的抛光液。稳定性问题得不到解决,抛光液无法实现产业化。针对碱性抛光液稳定性问题,本文主要做了以下研究:(1)首先,分析了原液的不稳定机理。通过单因素实验研究了螯合剂浓度、活性剂浓度、SiO2磨料浓度及配置工艺对原液稳定性的影响。(2)然后,分析了使用液的不稳定机理。通过正交实验研究了H2O2氧化剂浓度、螯合剂浓度对使用液稳定性的影响。(3)另外,分析了H2O2稳定剂的作用机理。研究了不同类型H2O2稳定剂对使用液稳定性的影响。(4)最后,研究了不同类型螯合剂对抛光液使用液稳定性的影响。最终在前人的研究基础上,进一步延长了原液的稳定时间,同时也有效延长了使用液的稳定时间。原液稳定半年以上,粗抛液稳定12小时以上,精抛液稳定24小时以上,基本可以满足产业化应用的要求。