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（金剛石壓頭、氧化鈰壓頭）對單(dan)(dan)(dan)晶硅進(jin)行單(dan)(dan)(dan)點劃(hua)擦實驗，研究相同載(zai)荷、不同壓頭硬度(du)條件(jian)下單(dan)(dan)(dan)晶硅表(biao)面的(de)損(sun)傷特(te)性，分析(xi)其變(bian)形機理。還建立(li)了使用氧化鈰或(huo)金剛石壓頭納米劃(hua)擦單(dan)(dan)(dan)晶硅的(de)有限元(yuan)模型，分析(xi)劃(hua)擦過程中單(dan)(dan)(dan)晶硅的(de)亞表(biao)面損(sun)傷與應力(li)分布的(de)關系。

       研究發現：（1）在(zai)(zai)金剛石壓(ya)頭劃(hua)刻(ke)單(dan)晶硅的(de)(de)過(guo)程中(zhong)，降低法(fa)向載荷可以減少單(dan)晶硅亞表面(mian)(mian)的(de)(de)損(sun)(sun)傷(shang)，但無法(fa)在(zai)(zai)不造(zao)成(cheng)亞表面(mian)(mian)損(sun)(sun)傷(shang)的(de)(de)情況下實現材料去(qu)除；（2）在(zai)(zai)氧(yang)化鈰(shi)壓(ya)頭劃(hua)刻(ke)單(dan)晶硅的(de)(de)過(guo)程中(zhong)，壓(ya)頭磨損(sun)(sun)會導致接觸區(qu)應力釋放，單(dan)晶硅僅發生彈性變形，不會造(zao)成(cheng)嚴重的(de)(de)亞表面(mian)(mian)損(sun)(sun)傷(shang)。

       因此，在磨削時可以采用軟磨料降(jiang)低(di)單晶硅的亞(ya)表面(mian)損傷層深度，結合化學作(zuo)用提高材料去除效率。

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