随着集成电路特征尺寸进一步缩小到10 nm及以下,由于侧壁和晶界的电子散射增加,导致铜线电阻率和电阻-电容（RC）延迟显著增加,而钴（Co）具有高抗电迁移特性、在没有高电阻成核层的薄阻挡层上完全填充间隙等优点,成为可替代铜的金属材料。采用化学机械平坦化（CMP）工艺去除表面多余的钴,抛光液中常加入抑制剂在钴表面形成薄的钝化层薄膜,保护低凹区域免于化学溶解和腐蚀,以保证高低速率选择性。吸附在钴表面的抑制剂和硅溶胶颗粒会严重影响器件的电学性能和可靠性,其吸附机理对CMP后清洗的去除研究有着重要意义。油酸钾（PO）和烟酸（NA）是最有希望取代苯并三氮唑（BTA）用于集成电路钴布线的缓蚀剂。用接触角法、电化学、电化学阻抗谱（EIS）和X射线光电子能谱（XPS）分析了Co-抑制剂钝化膜的形成及抑制剂对钴的缓蚀效果。此外,基于密度泛函理论（DFT）的分子动力学模拟进一步揭示了抑制剂分子水平上在Co表面的吸附机理,研究表明PO通过-COOK基团物理和化学吸附在钴表面,而烟酸以离子形式存在,物理吸附在钴表面上。结合实验与模拟计算揭示了抑制剂在钴表面的吸附机理,可为钴布线CMP中缓蚀剂的选择提供理论指导。钴表面残留的抑制剂是CMP后清洗的主要对象,采用四甲基氢氧化铵（TMAH）和络合剂（三乙烯四胺、乙二胺四乙酸（EDTA）、甘氨酸）组成碱性清洗液,探究钴表面抑制剂的去除,考察了不同络合剂浓度对抑制剂去除效果的影响。通过接触角、电化学、原子力显微镜（AFM）和XPS对清洗效果进行了表征。并用分子动力学模拟揭示了去除机理。结果表明EDTA中的羧基更容易与Co（II）螯合,从而破坏抑制剂薄膜,去除钴表面的抑制剂。络合剂去除抑制剂的机理将有助于研究官能团对去除有机物的作用。进一步地,将TMAH与EDTA组成的碱性清洗液用于钴表面的硅溶胶颗粒去除研究,并选用十二烷基硫酸铵阴离子表面活性剂和聚乙二醇辛基苯基醚非离子表面活性剂加入到该清洗液中,结果表明,十二烷基硫酸铵中氨基和硫酸基团更易吸附在钴表面,取代了颗粒在钴表面的位置,且将脱落的颗粒包裹,有效去除颗粒。通过抑制剂去除实验进行清洗液验证,得出由0.15 wt%TMAH、0.15 wt%EDTA和800 ppm十二烷基硫酸铵组合的碱性清洗液可同时实现对抑制剂和颗粒的有效去除。