随着光电子微电子技术的发展和应用,第三代半导体材料SiC成为该领域研究和关注的焦点,SiC优异的物理化学性能使之广泛应用于新一代电子器件中,器件日益提高的性能要求对SiC晶片表面的局部和全局的平坦化要求更加严格,化学机械抛光(CMP)技术是目前公认的唯一能够进行晶片表面局部和全局平坦化的方式。化学机械抛光设备是获得超光滑表面晶片的核心部件,能综合体现化学抛光技术的研究水平,化学机械抛光技术和化学机械抛光设备的是SiC晶片加工中缺一不可的要素。当前CMP设备是集必备的机械部件、抛光过程相关参数的检测控制、终点在线检测测量、抛光液的供给、抛光垫的修整等相关的技术与系统为一体的综合体。目前,生产实验的设备基本从国外进口,国内还没有自主研发的CMP设备的相关报道。结合CMP技术及设备当前的发展水平和企业生产的实际需求,提出了对化学机械抛光的关键技术进行研究和对小型的设备进行研发。本文首先建立了抛光头不同运动形式下的材料去除模型,对相关运动参数和抛光压力对材料去除的影响规律进行了理论分析,并用Matlab进行了数值的曲线仿真；然后针对直线轨道和弧形轨道两种抛光机的设计方案根据材料去除情况,结构实现的难易程度,设备的成本等进行了比较,最终确定直线轨道的设计方案,并进行了抛光机本体机构设计,创新性的提出了丝杠螺母双驱动和弹性元件组合使用的加压装置,并进行了抛光头、抛光盘部件的设计以及选型计算；对压力的施加技术和控制技术进行了研究,设计闭环的控制系统,实现了压力的模糊自适应控制,并在Matlab中对系统的相应特性进行了仿真分析；并对晶片的真空吸盘夹持技术,综合终点的在线检测技术进行了分析研究；最后进行了基于PRO/E-ADAMS的抛光机的建模以及与运动学和动力学的仿真,对晶片上不同点的运动参数和受力特性进行了测量和曲线输出,验证了设计方案的可行性和理论分析的正确性,并根据仿真的结果对三维模型进行优化。