在基于硅通孔（TSV）三维高密度集成技术中,晶圆减薄是关键工艺技术之一,减薄过程中面临更多未知的界面和表面问题,如表面微裂纹、界面扩散、位错等,严重影响工艺的一致性和器件的可靠性。本文以含TSV结构的晶圆为对象,通过经典分子动力学（MD）方法对其减薄过程进行相关研究,具体研究内容如下:首先,基于TSV中的介质层结构建立了单/多晶铜的纳米减薄的MD模型,研究了磨粒对单/多晶铜表面形貌的影响以及内部缺陷生成方式以及扩展规律。研究表明单/多晶铜磨削后表面损伤为无定型原子结构,在亚表面区域损伤主要表现为位错运动引起的{111}面系上的堆垛层错,形成HCP相变。多晶铜的晶界阻止了位错运动的延伸与HCP的扩展,但是在晶界处,单元位错更加密集。晶向则影响磨削力的大小,在磨粒驶过晶界处磨削力产生波动。其次,简化了TSV介质层-阻挡层-绝缘层-衬底异质结构,然后建立了介质层-绝缘层/衬底纳米减薄的MD模型,研究了材料表面/亚表面损伤以及介质层厚度对损伤的影响,研究表明介质层-绝缘层在静水压力作用下产生了从面心立方（FCC）到体心立方（BCC）的相变,致密的BCC结构使得磨粒在压入工件表面过程中法向力急剧上升。介质层Cu的厚度影响介质层-衬底的磨削过程,较大的Cu层厚度降低了界面的影响,磨削引起的内部相变和缺陷减少。较厚的铜层具有较少的Shockley位错,位错缺陷集中在磨粒任一侧的挤压区域中,并且与界面无关。最后,依据TSV中介质层-阻挡层结构建立了介质层-阻挡层纳米减薄的MD模型,研究了工件表面形貌以及异质材料的差异去除,结果表明介质层单晶铜表面,非晶层厚度为一个原子层左右,且均匀覆盖于工件表面,切屑积累在磨粒前段。阻挡层单晶钛表面非晶层厚度为7（?）,非晶层厚度的差异导致了界面两侧减薄不一致,因此界面出现一定程度的损伤。界面损伤表现为减薄后暴露出的界面出现缺口,界面在减薄方向上的厚度增加,非晶原子填充,形成沿减薄方向的切口。