本文将高频超声振动引入硅片的化学机械复合抛光工艺，提出了一种接触式超声辅助复合抛光的新方法，利用高频超声能量大，穿透性强的特点，研制了振动系统与抛光头非整体共振的超声抛光装置，并应用于硅片的化学机械抛光实验。论文首先对高频圆片压电振子的工作原理进行了详细分析，提出了振动系统与抛光头之间通过液体媒介即耦合液传递振动，两者之间柔性连接，仅让高频超声压电振子处于共振模式，而被抛光件及抛光液中的颗粒凭借振动系统中的液体媒介以及其他固体媒质进行振动能量的传输。打破了现有振子和抛光工具头共振模式的束缚，实现了不依赖于整体模态分析与模态设计的振动抛光工具。在此基础上，对1.7MHz高频超声的圆片压电振子进行了有限元ANSYS模拟分析，并进行了振子空载与液体载荷两种不同工况的实验测试，分析了振子模态数值模拟与实际测试之间产生差异的原因。基于声波透射理论，对振动传输工具头进行了匹配设计，使高频超声振动能量以高透射效率作用于抛光界面。在理论分析振动传递与声透射特性的基础上，设计并制作了高频超声抛光的振动附加系统、抛光实验系统，测量并宏观观测了系统的振动传递能力。开展了硅片在附加高频超声振动下的化学机械抛光实验，高频超声抛光实验表明，在设定的实验参数下，高频振动有效地降低了被抛光硅片的表面粗糙度。