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摘要
利用有限元仿真方法分析了四轴多片式单面抛光系统的抛光压力分布，建立三维准静态非轴对称模型，设定了模型部件尺寸和材料物性参数，设定模型假设条件和边界约束，使用有限元软件计算不同抛光垫杨氏模量和不同载荷条件下对硅片表面法向应力的影响，实验验证了硅片表面法向应力非均匀性（NSNU）与抛光去除非均匀性（WIWNU）的对应关系。抛光工作状态中抛光盘、陶瓷板的最大形变量为纳米级别，对硅片品质的影响可以忽略不计，抛光垫的最大形变量为微米级，最大形变与抛光垫杨氏模量有相关性，影响硅片的边缘应力分布；不同载荷条件下，硅片表面4个特征路径的应力变化有显著差异，应力分布均匀化趋势并不同步，由此可证明四轴多片式单面抛光系统中硅片表面压力分布的非对称性，这是三维准静态非轴对称有限元模型与二维轴对称方法的显著差异所在。仿真实验找出了NSNU最优化条件，验证了NSNU和WIWNU在不同载荷下具有一致的分布规律，两种实验载荷存在偏差，分析原因是抛光盘表面的平整度难以实现绝对平坦。
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单位有研半导体材料有限公司
