随着电子工业的快速发展,对半导体材料的需求越来越大,对各种元器件的性能要求也越来越高。碳化硅(SiC)单晶作为理想的半导体材料,需求量日益增加,但其较高的硬度和对脆性晶片表面质量的高要求,SiC单晶片必须采用研磨和抛光才能完成。目前大部分研磨过程研究中,磨粒假定为刚体来建模,其材料去除率(MRR)模型与实际情况相差较大。本文对单颗运动轨迹进行运动模拟分析;再对多颗磨粒的研磨过程的磨粒运动轨迹进行分析模拟,尝试对磨粒动态的整体研磨过程进行分析。选取单颗磨粒运动轨迹进行建模分析,获得磨盘上任意一点相对于工件(晶片)的运动轨迹。对单颗磨粒的仿真结果推广到多颗磨粒的运动轨迹仿真,结果表明:离心率越大对磨削的影响越大,离心率增大,磨削区域也随着增大。随着磨盘与晶片之间的相对速度的增加,高速状态下的活动磨粒比低速的活动磨粒留下的轨迹(划痕)要长;活动磨粒越多,其轨迹(划痕)分布一致性越好。分析SiC单晶片研磨过程中磨粒在研磨盘和晶片作用下的变形情况,在已有的MRR公式下,假定活动磨粒为正态分布、确定研磨过程中的活动磨粒数目;根据SiC晶片、磨粒和研磨盘之间的接触情况,建立了考虑磨粒变形时的SiC研磨过程的材料去除率,基于已有的研磨设备、结果分析、实验设备设计方案进行实验;并进行实验对比。结果表明:考虑磨粒变形的MRR公式比未考虑磨粒变形所得到的材料去除率与实验结果更接近,表明所建立的模型可以相对准确地预测SiC晶片的材料去除率,也为其他研磨过程效率的研究预测与估算提供参考依据。