碳化硅（SiC）是一种原子晶体，是近年来发展迅猛的第三代半导体材料，拥有禁带宽度大、热导率高、击穿电场强度高、介电常数低和抗辐射能力强等特性，广泛应用于MEMS、高能半导体器件等领域。碳化硅硬度极大，加工困难，而化学机械抛光（CMP）是目前唯一能实现全局平坦化的加工手段。CMP的切削深度为纳米级或亚纳米级，由于尺寸效应，传统的切削理论无法很好的解释CMP过程中材料表面变化。分子动力学（MD）仿真技术具有超高的时间空间分辨率，是探究原子尺度过程和微观机理的理想研究方法，目前MD仿真广泛应用于纳米力学，摩擦学，晶体学等领域。　　首先，通过建立金刚石磨粒与立方碳化硅基底的原子模型，将CMP过程简化为嵌入抛光垫中的磨粒对工件的刻划行为，以此利用分子动力学手段进行仿真研究，获得原子层面上刻划过程中的材料形貌变化、晶体结构变化、温度、切削力和势能变化，同时调整抛光参数，如刻划速度，刻划深度，磨粒大小，分析相关宏观量的变化，并提取脱离工件表面的原子数量进行去除率分析，得出如何提高去除率，保证材料表面质量的方法。　　其次，考虑施加不同外界因素对碳化硅CMP过程的影响：建立以立方碳化硅为基底，无定型二氧化硅层为表面层的原子模型，模拟抛光过程中生成氧化膜对刻划效果的影响，对比温度、切削力等宏观量变化，分析材料变形机理；再通过对磨粒施加简谐振动，模拟超声振动加工对抛光效果的影响，分析振动频率及振幅变化对切向力、法向力、工件表面沟壑形貌的影响规律；对已加工的工件表面进行长时间弛豫仿真，分析弛豫现象对工件势能及表面质量的影响。　　最后，进行纳米压痕、刻划实验和宏观刻划实验，得出探针压入深度与载荷之间关系及探针受载荷与摩擦力的关系，同时观察工件表面形貌，综合各个尺度下的刻划现象与仿真结果对比结合分析，验证仿真结果。