随着微电子技术的发展,为了保证器件性能,降低互连线的电阻,必须减小扩散阻挡层和铜籽晶的厚度（<5nm）,因此对超薄的Cu阻挡层材料特性要求越来越高。由于Co具有优秀化学物理性能而被选为下一代极大规模集成电路阻挡层材料之一。但目前关于Co材料的化学机械抛光研究非常缺乏,对于Co抛光中存在的化学腐蚀、抛光机理等科学问题和实际的抛光工艺报导也很少。因此本论文工作对科学研究和实际应用都有非常重要的意义。论文首先从理论上分析了碱性抛光的可行性。为了得到Co材料较快的去除速率和较好的表面质量,本文针对抛光工艺和抛光液成分进行了研究。结果表明,当工艺参数为压力1.5psi,流量150ml/min,抛光头转速60 rpm,抛光盘转速65 rpm时,得到Co的去除速率（MRR）为56.7nm/min,表面粗糙度（RMS）达到3.39nm（测试范围:l0μmX10μm）。同时,为了得到较高的Co抛光去除速率,本文研究了FA/OⅠ螯合剂和H₂0₂氧化剂对Co的抛光去除速率和极化曲线的影响。实验结果表明,随着H₂0₂和螯合剂浓度的增加,Co的抛光去除速率先增加后减少,因为在抛光过程中Co表面过量的H₂0₂使Co表面形成了致密氧化层。通过电化学方法对Co表面的腐蚀情况进行了分析研究。结果表明,随着螯合剂浓度的增大,开路电位降低,表明了溶液中电化学反应更加剧烈,络合作用增强,在一定程度上提高了Co的腐蚀速率。另外,通过调节FA/OⅠ螯合剂和H₂0₂氧化剂的浓度,可以使Co与Cu的抛光速率达到1:1.5,并有助于在抛光过程中降低Co与Cu的电偶腐蚀,满足工业生产要求。最后,在抛光液中加入了少量的Ⅰ型非离子表面活性剂,有效的降低了金属Co CMP后表面粗糙度。