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在MEMS传感器中，制备出高性能、高灵敏、低成本的硅结构层已成为许多MEMS器件产业化的关键。研磨和抛光结合的化学及机械减薄方法具有去除速率高，面型精度好，同时又能对器件的玻璃层中开出的引线孔洞起到很好保护作用的特点，故被广泛的应用于MEMS器件结构层的制备和封装工艺中。目前我国无论是在硅片研抛均匀性还是在涉及减薄翘曲变形的基础理论和实验研究方面都相对较少，这在一定程度上制约了我国MEMS器件的产业化，为此本文针对研抛减薄中的相关问题展开了如下研究: (1)对硅片研磨减薄过程中材料去除速率非均匀性的影响因素进行了研究。根据Preston方程，从运动学角度分析了硅片研磨中材料去除速率(MaterialRemovalRate，MRR)的非均匀性与硅片上任意一点对研磨盘的相对速度的关系，得出当载样盘和研磨盘的角速度相等时，其界面相对速度恒定不变，此时研磨过程中的MRR将由界面的法向压强决定。因此对实验中的基于载样盘自重研磨和气动主轴施压研磨的接触面压强的分布进行了有限元仿真，结果表明石蜡粘片误差是导致非均匀性的主要因素。 (2)创新性的提出并设计加工了石蜡旋涂粘片系统以减小石蜡粘片的误差，测得在90℃时，当低速段转速和高速段转速的大小和时间分别为500rpm和8s，2500rpm和20s的条件下，旋涂后的石蜡膜厚度沿径向方向的梯度较小，其值基本稳定在2.7μm左右，石蜡膜厚度最大误差为0.867μm。经0.6Mpa的气动压力施压压片后，粘片后总厚度最大厚度差ΔD不超过3μm。 (3)阐释了硅片研磨表面的残余应力及其挠曲产生的原因，实验获得了硅片表面残余应力与研磨颗粒直径、抛光颗粒直径和研磨盘转速等参数的变化规律，对减小挠曲变形的研磨抛光工艺进行了对比和优化。在优化条件下减薄后硅片的残余应力从-2201.93MPa减小到-197.49Mpa，表面粗糙度Ra减小到0.7448nm。硅片的翘曲度由最大的323.3μm减小到19.3μm，与测得的双抛裸片翘曲度基本一致。