本文中设计制作了一种新型葵花籽粒结构仿生抛光垫,将葵花籽粒排列分布形式应用到抛光垫设计制作中。研究葵花籽粒结构参数对化学机械抛光效果的影响,正确的参数可以均衡在被加工件上压力场分布,解决加工过程的接触压力场分布不均带来的几何误差;均衡化学机械抛光液的供给分布,使化学机械抛光中的化学作用和机械作用得到合理的分配,获得最大的加工效率和质量。叶序排布所隐含的是生物通过进化获得了籽粒紧密的自分离排布、对光热辐射的最大吸收,排布形成叶列线沟槽具有对流体的均匀发散作用。这些隐含的生物学上的几何与物理特性为实现化学机械抛光过程均衡压力场、温度场和抛光液的流场提供了可行的理论依据。葵花籽粒结构分布是一种非常重要的叶序形式,而所谓叶序是指叶子和花瓣的排列方式,大多数高等植物的叶子在茎向都是呈螺旋状排列的,为了清晰的表达葵花籽粒在葵花盘表面上的分布规律,Vogel用方程来描述其分布规律,根据该方程,利用UG软件建立了葵花籽粒结构仿生抛光垫的三维模型。根据弹性力学接触理论,对硅片化学机械抛光过程中接触形式建立的物理力学模型,利用有限元理论建立有限元模型、边界条件并通过有限元分析软件ANSYS对接触压力场进行仿真分析,讨论了不同参数的仿生抛光垫对硅片接触状态、接触表面压力场分布形态的影响,并对普通的抛光垫进行仿真分析,与其形成对比。文中设计了两种仿生抛光垫的制作方法,一种是浇注制作法,该方法制作过程复杂、成本高。另一种是丝网印刷制作法,该方法相对简单。考虑到经济、加工条件、时间等方面因素,只采用了丝网印刷方法制作葵花籽粒结构仿生抛光垫。最后进行了硅片的化学机械抛光实验,得到了磨料块直径和叶序参数m对硅片表面材料去除分布和表面粗糙度的影响规律。