精密磨削過程是利用磨粒的高硬度產生切削作用去除表面材料，機械力會改變單晶硅表面和亞表面的應力，不可避免地造成表面或亞表面損傷。為獲得高質量的硅片表面和亞表面，開發了化學機械磨削（CMG）硅材料的技術，將化學反應引入到磨削加工中，弱化超精密加工過程中磨粒的機械作用。

       為研究機械化學磨削單晶硅過程中的材料去除機理，本研究中使用納米劃痕儀和不同硬度的壓頭（金剛石壓(ya)頭、氧化(hua)鈰(shi)壓(ya)頭）對單(dan)晶(jing)硅(gui)進(jin)行單(dan)點劃(hua)擦(ca)實驗(yan)，研究相同載荷、不(bu)同壓(ya)頭硬度條件下單(dan)晶(jing)硅(gui)表面的損傷特(te)性，分析其變形(xing)機理。還建立(li)了使用氧化(hua)鈰(shi)或金(jin)剛石(shi)壓(ya)頭納米劃(hua)擦(ca)單(dan)晶(jing)硅(gui)的有限元模型，分析劃(hua)擦(ca)過程(cheng)中(zhong)單(dan)晶(jing)硅(gui)的亞(ya)表面損傷與應力分布的關系。

       研究發(fa)現：（1）在(zai)金(jin)剛石壓頭(tou)劃刻單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)的(de)過程(cheng)中，降低法向載荷(he)可(ke)以減少(shao)單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)亞(ya)(ya)表面的(de)損傷，但(dan)無法在(zai)不造成亞(ya)(ya)表面損傷的(de)情(qing)況下(xia)實現材料去除；（2）在(zai)氧化鈰壓頭(tou)劃刻單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)的(de)過程(cheng)中，壓頭(tou)磨(mo)損會導致接(jie)觸區應力釋放，單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)僅發(fa)生彈性變形，不會造成嚴重的(de)亞(ya)(ya)表面損傷。

       因此，在磨削時可以采用軟磨料降低單晶硅的(de)亞表面損傷(shang)層(ceng)深度，結合化學作用提高材料去除(chu)效率(lv)。

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