随着科学技术的高速发展，特别是信息通讯水平的不断提升，当前集成电路正朝着超大规模集成、超高频、更高性能的方向发展。半导体材料作为组成集成电路的核心材料，对国际电子产业起到了关键性的作用，也是制约各国电子信息发展的关键要素。与此同时，半导体材料当中有相当一部分还是重要的光学材料，用于制造多种光学元件，在军事、航空航天、深空探索等领域发挥着极为重要的作用。半导体材料大多数为硬脆材料，这类材料对加工过程提出了更高的要求，如要求材料表面加工质量高、材料性能保持性好以及批量化生产中均一性和一致性等。为了使这类难以加工的硬脆材料实现高效高质量的平坦化加工，研磨与抛光的加工方法应运而生。研磨与抛光加工是半导体单晶硅片制造的最后两道工序，研磨主要是为了迅速地去除单晶硅表面的微凸起部分，并保证硅片的平面度；抛光主要是为了降低硅片的表面粗糙度，使其加工表面镜面化，并且降低材料因加工而造成的表面与亚表面损伤。为了最大程度地提升电子产品的使用性能，作为电子芯片的核心部件半导体单晶硅必备的加工工艺研磨与抛光加工技术也得以不断完善，然而这两种技术的加工机理比较复杂，在材料去除机理、工艺参数优化等方面仍需研究与完善。本文采用超声波振动辅助研磨抛光试验与有限元仿真相结合的方式，研究不同工艺参数对研磨抛光加工性能的影响，同时分析了超声波振动辅助加工条件下研磨抛光中的材料去除机理。论文首先论述了研磨抛光加工的意义，从研磨抛光加工技术的理论模型和工艺改善角度较为系统地综述了国内外发展现状。在此基础上，通过综合分析超声波振动辅助加工技术较常规机械加工的优越性，提出了本文拟开展超声波振动辅助研磨抛光加工研究的命题。在常规研磨抛光机的基础上，搭建了超声波振动辅助加工平台，详细介绍了论文试验部分所使用的试验设备、检测装置，论述了详细的实验步骤和操作流程。结合影响研磨抛光的工艺参数制定详细的试验方案，根据试验方案介绍了试验材料与试剂。从单晶硅研磨抛光试验入手，通过超声波振动辅助加工装置，开展了不同工艺条件下的研磨抛光试验，根据整理后的试验数据，阐述不同工艺参数对材料去除率和表面形貌的影响，对比常规研磨抛光与超声波振动辅助加工下的试验结果，进而提出研磨抛光材料去除过程和超声波振动下的材料去除机理。在上述工作的基础上，论文还采用ABAQUS有限元仿真软件，建立了三维单体磨粒研磨抛光加工模型，开展了研磨抛光加工过程中材料变形损伤与去除机制的研究，根据整理后的仿真数据，阐述不同工艺参数对加工后试件材料的形貌、残余应力、材料去除率等方面的影响。论文通过有限元仿真和试验研究，深入地探讨了工艺参数对研磨抛光加工技术的影响，同时通过利用超声波振动辅助加工的方法来改善加工工艺，并分析了研磨抛光加工的材料去除机理，为硬脆材料的超精密加工技术的深入研究奠定了一定基础。