关键词：化学机械抛光;固结磨料垫;聚集体金刚石磨料;修整辅助液;材料去除率变化;单晶SiC
摘 要：为了改善固结磨料垫材料去除率的稳定性，进一步提高单晶SiC化学机械抛光的材料去除效率，提出一种在线修整固结磨料垫高效化学机械抛光单晶SiC的加工方法。采用烧结法制备聚集体金刚石磨料，通过热固化等工艺得到本研究中所用的固结磨料垫，利用修整辅助液对固结磨料垫进行在线修整；通过正交试验探索聚集体金刚石磨料一次粒径、抛光压力、修整辅助液的磨料浓度、H₂O₂浓度对材料去除率和表面粗糙度的影响规律；讨论修整辅助液磨料的种类、粒径对材料去除率、材料去除率变化、摩擦因数、固结磨料垫形貌的影响。结果表明：当聚集体金刚石磨料一次粒径为7～10 μm，抛光压力为27.6 kPa，修整辅助液的磨料浓度为3%，H₂O₂浓度为10%时，材料去除率的最优水平达到27.3 μm/h。修整辅助液中的磨料粒径和种类对固结磨料垫在线修整能力影响显著，其中8000#碳化硅粉的修整能力优于相同粒径范围的氧化铝粉，且修整辅助液中的磨料粒径越大修整能力越强；在相同抛光压力下，不同修整辅助液类型对抛光过程中实时摩擦因数影响各不相同，并且摩擦因数与材料去除率呈正相关。修整辅助液在加工中的作用机制表现为：修整辅助液的磨料加速固结磨料垫基体的磨损，促进聚集体金刚石磨料的微破碎过程，从而提高了固结磨料垫的自修整能力和材料去除的稳定性，有助于实现单晶SiC的高效稳定抛光加工。
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