单晶硅片是集成电路产业最重要的衬底材料,近95%的集成电路芯片都在硅衬底上制造,为了满足封装技术对硅片厚度的要求,硅片在加工过程中不仅需要高效率的去除加工余量,同时还要求硅片具有较高的表面/亚表面质量。本文以提高硅片加工效率和降低硅片表面/亚表面损伤为主要目标,采用金刚石砂轮磨削与机械化学磨削技术相集成的单晶硅加工工艺,深入研究了不同粒度金刚石砂轮的磨削性能;设计了一款湿式机械化学磨削专用砂轮,并对其磨削性能进行研究。研究结果对于实现硅片的高效率、低损伤加工具有重要的指导意义。论文包含以下主要研究内容及结论:（1）开展了不同粒度的金刚石砂轮磨削试验,通过扫描电镜（SEM）、三维表面轮廓仪（ZYGO）及超景深显微镜等设备,分别对磨削硅片的表面形貌、表面粗糙度及亚表面损伤进行检测分析,根据试验以及理论模型分析结果对砂轮进行粗磨精磨分组:粗磨组砂轮为#400、#600、#1500,精磨组砂轮为#2000、#3000、#5000、#8000。（2）针对金刚石砂轮磨削硅片的表面层损伤问题,对于目前机械化学磨削技术存在的磨削温度高以及磨削粉尘多等问题,本文设计了一款湿式软磨料砂轮,砂轮以Si O2为磨粒,以树脂为结合剂。通过检测硅片表面粗糙度、表面/亚表面损伤以及材料去除率等参数,研究了软磨料砂轮的磨削性能,通过检测软磨料砂轮磨削前后硅片表面的化学成分分析磨料、单晶硅和水之间发生的化学反应。研究表明,新设计的砂轮磨削硅片后可获得较高的表面/亚表面质量,实现了硅片的低损伤加工。（3）根据以上研究基础,以提高硅片加工效率和降低硅片表面/亚表面损伤为主要目标提出新的加工工艺:#400金刚石砂轮粗磨,#3000金刚石砂轮精磨,新研制的Si O2软磨料砂轮机械化学磨削。采用新的工艺方案进行硅片磨削试验,获得了纳米级粗糙度表面,未观测到亚表面损伤,而且加工效率与已往工艺相比提高了1倍,实现了硅片的高效率、低损伤加工。