随着信息化快速发展,半导体材料在消费电子、光伏照明系统、通信系统、医疗仪器、新能源等领域有广泛的应用,半导体革命正在不断前行,由第一代半导体Si发展到商品化性能稳定的第三代蓝宝石（Al₂O₃）和碳化硅（Si C）材料,无不传递着时代高速发展的信息。化学机械抛光（CMP）技术是实现衬底材料表面全局平坦化最实用最有效的技术之一,目前传统的加工方法是游离磨料化学机械研磨和抛光,使用传统化学机械抛光技术加工中存在耗材成本高、废液处理对环境的危害性大等缺点。固结磨粒化学机械抛光（F A-CMP）技术的发展来源于传统的CMP技术,该平坦化技术因工艺可控性强、加工成本低、环保无害等优点有望取代传统的化学机械抛光技术,但游离磨粒和固结磨粒抛光技术中都存在加工后表面划痕不一致等缺陷。本文提出了自退让性固结磨粒抛光垫的研制这一课题,为工件在固结磨粒化学机械抛光方向提供理论与技术参考依据。主要研究内容如下:（1）固化方法对自退让性固结磨粒抛光垫性能的影响研究了三种固化方法对自退让性固结磨粒抛光垫制备性能的影响,通过对抛光垫的硬度、结构、润湿性能对比,采用单因素试验分析其性能,结果表明:热压法和热压+光固化法制备温度控制难度大、成型时间长;而光固化法成型方便高效、环保性能佳,易实现企业化生产。最终选用光固化法作为抛光垫制备成型方法。（2）自退让性固结磨粒抛光垫组分研究采用溶胀率和杨氏模量作为自退让性固结磨粒抛光垫的性能评价指标,通过正交试验和综合平衡法,研究树脂和活性剂对溶胀率和杨氏模量的显著性影响,确定自退让性固结磨粒抛光垫的组分,结果表明:光固化树脂对溶胀率的影响显著性都大于水性聚氨酯,杨氏模量影响显著性相同;抛光垫组分:UV树脂:23 ml,水性聚氨酯树脂:35 m l,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）:2 ml、聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）:2 ml、光引发剂（UV1173D）:3 ml,分散剂（YKC590）:1.5 ml。（3）自退让性固结磨粒抛光垫固化工艺研究采用搭建的固化装置,通过正交试验对抛光垫的固化工艺进行探索,结果表明:固化时间180 s、固化距离180 mm、磨粒含量3 g时,抛光垫固化工艺最佳。采用单因素试验法,以溶胀率、杨氏模量和摩擦系数为自退让固结磨粒抛光垫固化工艺的指标,结果表明:在相同试验条件下,溶胀率:聚氨酯抛光垫<分层固化抛光垫<直接固化抛光垫,杨氏模量:直接固化抛光垫<聚氨酯抛光垫<分层固化抛光垫,根据溶胀率、杨氏模量和摩擦系数稳定性选定分层固化工艺。（4）研究抛光垫加工性能与工件性能的关系,从磨粒粒径出发,验证抛光垫的加工性能,对抛光垫的退让性能检测,通过单因素试验,结果发现:聚氨酯抛光垫表面孔隙率为65%,自退让固结磨粒抛光垫表面孔隙率为44%,聚氨酯抛光垫表面粗糙度是自退让性固结磨粒抛光垫表面粗糙度的2倍,磨粒磨损后粒径平均变化0.023 mm,粒距变化0.04 mm,测得磨粒在抛光垫中退让范围在0-20μm。对Si C晶片和304不锈钢片抛光后试验结果对比可以看出:自退让性固结磨粒抛光垫更适用于降低或减少材料表面划痕。