自65 nm节点取代铝成为布线金属以来,铜被广泛用于集成电路互连工艺,化学机械抛光（CMP）是目前唯一能够达到互连层平坦化要求的加工技术。铜耐蚀性差,CMP过程中需要添加缓蚀剂抑制抛光液的过度腐蚀。传统的氮唑类缓蚀剂苯并三氮唑（BTA）由于单一使用时低浓度缓蚀能力不足且后清洗困难,已经无法满足现在的生产要求,复配缓蚀剂的研究和应用成为必然趋势。本文以BTA为缓蚀剂主体,使用不同类型协同剂与其复配,研究协同及拮抗作用的产生机理。论文主要研究内容如下:1.选择同为氮唑类缓蚀剂的1,2,4-三氮唑（TAZ）、2,2′-[[（甲基-1H-苯并三唑-1-基）甲基]亚氨基]双乙醇（TT-LYK）作为协同剂,研究相同唑类缓蚀剂间的协同效应。三种缓蚀剂单一使用的研究结果表明,三者在碱性H2O2体系中的缓蚀能力为:TT-LYK＞BTA＞TAZ,均通过氮唑环的N在铜上吸附成膜,缓蚀机理相似,但是均存在晶界和晶体缺陷处吸附不牢的缺陷,样品表面存在圆孔状腐蚀坑。然后在此基础上研究了BTA/TAZ、BTA/TT-LYK的协同效应,计算得协同作用参数为0.1793、0.0314,存在一定拮抗作用。XPS和UV-Vis实验证明:缓蚀剂间吸附机理相似引发的竞争反应导致了拮抗作用的产生:一是铜表面吸附位点的竞争,二是溶液中铜离子的竞争。2.选择其他唑类缓蚀剂2-巯基苯并恶唑（MBO）、2-巯基苯并噻唑（MBT）作为协同剂,研究不同唑类缓蚀剂间的协同效应。研究过程中发现MBO、MBT在H2O2体系中会失去缓蚀能力,选择碱性Na Cl体系继续研究。单一缓蚀剂的研究结果表明,三者缓蚀能力为:MBO＞BTA＞MBT,BTA仍存在吸附不牢的缺陷,而MBO和MBT没有。复配实验的结果显示,BTA/MBO、BTA/MBT的协同作用参数为1.7763、1.9474,协同作用明显。XPS和UV-Vis实验表明:MBO、MBT在铜表面的吸附主要靠巯基上的S,与BTA吸附机理不同,所以不存在明显的竞争反应。两种缓蚀剂的吸附膜相互嵌套、填补,致使钝化膜更加致密。此外,BTA/MBO缓蚀能力强于BTA/MBT。3.选择缓蚀能力更强的BTA/MBO与BTA对比抛光和清洗效果。CMP实验显示,甘氨酸基抛光液中使用0.5 mmol/L BTA/MBO的抛光速率与1 mmol/L BTA相近,但是表面粗糙度更低。清洗实验表明,由于降低了使用浓度,相同清洗工艺对BTA/MBO的清洗效果明显好于BTA,0.5 wt%TMAH可以基本去除5 mmol/L BTA/MBO。复配缓蚀剂在保障缓蚀性能的基础上,降低了缓蚀剂使用浓度,提高了清洗效果。