董晓星 鲁聪达 金明生 文东辉 计时鸣 王礼明 朱栋杰

1. 浙江工业大学机械工程学院，杭州，3100232.浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室，杭州，310023

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面对即将到来的后摩尔定律时代，高效、高品质地获得硅片、陶瓷等硬脆性材料的超光滑表面变得更加迫切。自1965年化学机械抛光(chemical mechanical polishing,CMP)技术问世以来，经过50余年的发展，针对平面材料的表面处理工艺已取得了长足进步，是目前提供全局和局部平坦化的最重要加工技术。在CMP取得相关技术突破的同时，仍然存在一些不可忽视的问题，其中材料非均匀去除问题在目前仍然没有简单高效的方案来解决[1-3]。

目前，国内外主要基于Preston方程开展对材料表面去除机理的研究。王同庆等[4]研制了晶圆多区压力抛光头及其压力控制系统，该抛光头具有多区压力、浮动保持环及真空吸附等功能，每个腔室均可实现加正压、抽负压、通大气和泄漏检测，其中压力控制系统能实现较高的材料去除率和较好的均匀去除效果。KUMAR等[5]对钠钙玻璃进行了CMP工艺优化，通过方差分析指出，下压量是工艺中最重要的参数，在材料去除过程中，下压量会影响接触应力，而应力又与抛光工具材料有关，实现工件的均匀去除需要考虑对不同部位应力的调节。康静等[6]利用加载方式与应力的对应关系，通过加厚承载器与重新设计加载方式对硅片取得了很好的均匀性去除效果。相关的力学报道与材料去除相关研究内容还有很多[7-10]。……