单晶氧化镁(MgO)在高温下具有较好的化学稳定性、热传导性和绝缘性，在高频时具有很小的介电常数和损耗，是一种可产业化的重要的高温超导薄膜单晶基片。由于基片的加工表面质量严重地影响在其表面所生长的高温超导(High Temperature Superconductor，HTS)薄膜的性能，所以如何获得超光滑无损伤的基片表面是一个亟待解决的问题。单晶MgO是典型的硬脆材料，目前实际生产所采用的机械抛光工艺存在抛光效率低、加工质量不稳定、碎片率高等问题。目前对单晶MgO超精密加工技术的研究较少，没有一套完整的专门适合于单晶MgO的超精密加工工艺。本文采用化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，CMP)方法加工单晶MgO基片表面，通过化学和机械的交互作用去除表面损伤层，高效地获得超光滑无损伤的单晶MgO基片表面。 本文在大量的CMP实验基础上，研究了影响CMP过程的主要因素(如抛光垫、抛光液、抛光压力、抛光盘转速等)对单晶MgO基片抛光效果的影响规律。根据单晶MgO基片的物理化学性质，研制了适合单晶MgO基片的化学机械抛光液。对抛光垫的主要特性参数进行了检测和评价。并在相同工艺参数下，使用不同的抛光垫分别对单晶MgO基片进行CMP实验，对比分析了不同抛光垫的作用机理及抛光效果，选择出一种适合单晶MgO基片CMP的抛光垫。通过正交实验，对CMP工艺参数进行优化，获得了较好的基片表面质量，表面粗糙度Ra值达到1.3(?)(AFM测量结果)，提高了加工效率，降低了成本。本文还针对CMP过程中的小尺寸基片面形难于控制的问题，研究了CMP工艺参数对单晶MgO基片面形的影响，对于改善基片面形精度有一定的指导意义。