在光电成像、半导体器件制造领域中,化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing,CMP）作为目前广泛应用的表面全局平坦化技术,已成为铝合金表面超高精密抛光加工的重要工艺之一。然而,目前已有报道的抛光液中大多使用了强酸、BTA、KNO3等对人体和环境有潜在危害的化学试剂,且需匹配较高抛光压力,易造成材料表面加工损伤。低压力条件下,如何有效调控磨料/样品界面接触状态,从而降低铝合金CMP表面划入损伤,提升表面质量,是CMP领域中重要的课题。本文采用CMP对铝合金进行超精密加工,优化了低平坦化压力下抛光液磨粒组分和抛光工艺参数,分析了环保型氧化剂H2O2与络合剂（Chitosan Oligosaccharide,COS）的协同与竞争作用机制。结合纳米划痕实验,研究了不同氧化条件下单个磨料与铝表面的微观接触行为,澄清了其CMP过程中材料的原子/分子去除机制。主要研究内容和结论如下:（1）采用单因素法探究磨粒、抛光垫特性、抛光压力、抛光盘转速及抛光液流量对铝合金CMP抛光效果的影响。试验结果表明:采用Al2O3抛光液可以获得较好的抛光效果。阻尼布抛光垫因其抛光液吸附量较大,硬度最低,在抛光过程中达到机械作用与化学作用的动态平衡,获得良好的抛光效果。在一定范围内,材料去除率将随着磨粒浓度、抛光压力和抛光盘转速增加而增加。通过抛光效果的对比分析,优化了抛光液磨粒组分及抛光工艺参数组合。（2）采用X射线光电子能谱（X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS）、电化学和纳米压痕等测试方法,分析了低压力下氧化剂H2O2和络合剂COS之间的协同与竞争关系。结果表明,H2O2促进铝合金表面的氧化,COS将对氧化层产生活化作用,形成络合物,使其致密性及机械强度降低,促进离子交换。钝化反应与络合反应之间存在着协同与竞争关系。（3）通过纳米划痕试验和XPS研究了不同氧化条件下,单个磨料与铝表面的微观接触行为。研究发现,纳米划痕过程中铝的变形行为可分为弹性、弹塑性两种状态。基于Mo理论的数学模型,建立了摩擦系数与接触变形的基本关系,模型拟合结果与试验结果相吻合。当氧化剂为H2O2时,OH基团和Al原子化学键相互作用的形成和破坏,导致了粘滑行为的产生。最后,在考虑化学作用和材料微观变形行为的基础上,采用反应临界活化能参数揭示了纳米划痕过程中铝合金CMP中材料的原子/分子去除机理。