随着集成电路技术节点逐渐发展到14 nm及其以下,传统的阻挡层材料（Ta/TaN）,因与Cu的粘附性差、阻挡层厚度过大和可靠性差等问题无法满足14 nm阻挡层要求而被新型阻挡层材料钌（Ru）代替。由于Ru的硬度大,在Ru CMP过程中存在Ru去除速率低和Ru/Cu去除速率选择比难以控制等急待解决的问题,本文首先设计了在固定抛光液组分Ru和Cu CMP的抛光实验优化工艺参数,得出一组Ru和Cu去除速率比较合适的抛光工艺参数。然后通过实验研究了弱氧化剂H₂O₂对Ru和Cu的去除速率影响,发现Cu去除速率远大于Ru,导致Ru/Cu去除速率选择比较低。为了进一步增加Ru去除速率和提升Ru/Cu速率选择比,本文选择了络合剂胍盐离子（Gnd⁺）和抑制剂BTA分别研究对Ru CMP的影响,结果表明:在pH 9弱碱性环境下,Gnd⁺能够与Ru表面的氧化物相互作用提高Ru去除速率,并且也能够大幅度提高Cu去除速率,使得Cu去除速率远大于Ru;而BTA的添加对Ru去除速率没有太大的影响,但对Cu去除速率抑制效果十分明显,大幅度降低了Cu的去除速率,同时提升了Ru/Cu速率选择比,并且显著降低了Ru和Cu之间的电偶腐蚀。然而Ru去除速率虽有提升但依然较低,并不能达到合适的Ru/Cu去除速率选择比。为了进一步提高Ru去除速率和调控Ru/Cu去除速率比,本文研究了在强氧化剂KIO₄体系中SiO₂磨料、KIO₄、pH值、盐酸胍（GH）分别对Ru CMP的影响。通过实验结果可知:在碱性条件下KIO₄能够明显提高Ru去除速率,使得Ru去除速率大于Cu,同时pH值（9-12）越大Ru去除速率越低;在低磨料低氧化剂时,GH可以大幅度降低Ru去除速率,小幅度降低Cu去除速率,以此调整Ru/Cu去除速率选择比,使其达到1:1。