半导体晶圆磁流变抛光是利用磁流变抛光液在磁场中的流变行为进行晶圆表面超光滑平坦化加工的方法。当前对集成电路所需半导体晶圆的面形精度、表面粗糙度及亚表面损伤程度的要求日益提高,相应地对磁流变抛光设备的要求也越来越高。与化学机械抛光类似,在磁流变平面抛光中最常见的问题就是晶圆边缘效应,严重影响抛光后的晶圆表面平坦度;此外,还存在因抛光液不能顺畅导入抛光区导致的抛光效率及抛光液利用率低等问题。目前针对这些问题的研究大多集中在磁场发生装置及抛光工艺参数等方面,极少针对工件装夹盘结构开展研究。本文在国内外相关学者已开展研究的基础上,通过理论分析及仿真模拟研究了工件装夹盘结构对晶圆边缘效应和抛光液利用率的影响,主要研究内容如下:（1）工件装夹盘固液界面抛光特性数学模型的建立。通过分析抛光过程对计算模型进行了简化等效,基于抛光液流动的连续方程、动量方程和伯努利方程,理论分析了抛光液分别流经突缩间隙和渐缩间隙时对其流速、流量及局部损失系数的影响,以此作为优化工件装夹盘边缘形状的依据;通过建模仿真分析了工件装夹盘与载液盘之间分别构成突缩间隙和渐缩间隙时对抛光液流速、流量及晶圆表面压力分布的影响,验证了理论分析的正确性。（2）研究了四种典型工件装夹盘边缘形状对抛光过程的影响。针对四种典型曲线的工件装夹盘边缘形状建立仿真模型并进行仿真模拟,综合对比分析了不同工件装夹盘边缘形状对抛光液流速、流量及晶圆表面压力分布的影响规律,在得出的较优边缘形状为外凸圆弧型的基础上进一步研究了圆弧的曲率半径对抛光液流速、流量及晶圆表面压力分布的影响,最终确定了最优的工件装夹盘边缘形状为外凸圆弧型且圆弧曲率半径为21 mm。（3）研究了工件装夹盘保持环结构参数对晶圆边缘效应的影响。首先理论分析了抛光过程中晶圆表面材料去除率的影响因素,其次仿真分析了在最优工件装夹盘边缘形状的基础上增加保持环后不同的保持环结构参数（保持环-晶圆间隙、保持环宽度、保持环厚度）对晶圆边缘效应的影响,同时综合考虑了保持环结构参数对抛光液流量的影响,得到了保持环-晶圆间隙为0.75.mm、保持环宽度为9.25.mm、保持环厚度与晶圆厚度相同时对晶圆边缘效应的改善效果最好的结论。