D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1993.05.031 第15卷第5期 北京科技大学学报 Vol.15 No.5 1993年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.1993 离子束轰击法金刚石薄膜抛光 陈俊*杨保雄*王建军* 吕反修* 摘要：本文采用氩离子束轰击法、对不同晶体学表血形貌的CVD金刚石膜进行抛光处理。 结果表明，对不同表面形貌的金刚石膜、应合理选择离子束轰击人射角、提高离子束加速电 压有利于提高抛光效率，(100)择优生长的金刚石膜最容易得到高的表面平整度。 关键词：金刚石，薄膜、离子束、抛光/CVD-金刚石 中图分类号：0613.710462.5 Polishing of CVD Diamond Films by Ion Beam Irradiation Chen Jun'Yang Baoxiong'Wang Jianjun'Lu Fanxiu' ABSTRACT:To improve the surface roughness of CVD diamond films,ion beam milling was used to polish the film.The results of this experiment indicate that the ideal incident angle of ion beam varies with the surface morphology and that high accelaration voltage of ion beam is beneficial to achieving high polishing rate.It was also found that the film ex- posing(100)facets can be most easily polished to achieve Ra 28 nm surface roughness. KEY WORDS:diamond,film,polishing,ion beam cvddiamond 80年代以来，低压合成金刚石膜的研究取得了迅猛发展，CVD金刚石膜正在被推向 工具、减磨材料、光学和热学等应用领域。然而由于这类材料表面粗糙度过高，限制了其 应用的广泛前景，只有金刚石膜表面得到高平整度才能克服这些障碍。对已获得到金刚石 膜迸行抛光处理即是改善表面粗糙度的途径之一。 在已报导的多种金刚石膜抛光技术中，离子轰击法是较理想的一种，该方法可对平面 及非平面的表面进行高效率抛光，且不易对膜造成力学损伤。本文采用此法对不同晶体 学形貌的CVD金刚石膜的抛光进行研究，进一步探索抛光工艺参数的优化选择。 1实验方法 金刚石薄膜采用微波等离子体辅助CVD法在(100)单晶硅片上获得，通过选择不同沉 *1992-10-15收稿第一作者：男、29岁，讲师，硕士 +国家高技术计划新材料领域专家委员会资助项目863-715-030202 *材料科学与T.程系(Department of Materials Science and Engineering)第 15 卷 第 5 期 19 93 年 10 月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U n i v e r s it y o f S c i e n e e a n d T e e h n o l o gy B e ij i n g V o l . 1 5 N 0 . 5 O tC . 1 9 9 3 离子束轰击法金 刚石薄膜抛光 十 陈 俊 * 杨保 雄 * 王 建军 ` 吕反修 * 摘 要 : 本 文采用氢 离 子束轰 击法 , 对不 同晶体学 表面形貌 的 C v D 金刚石 膜进行抛光 处理 。 结 果表 明 , 对不同表 面形 貌的金 刚石膜 , 应合理 选择离子束 轰击人射 角 , 提 高离子束加 速电 压有 利于提 高抛 光效率 , ( 1 00) 择优生 长的金刚石膜最容易得到高 的表面平整 度 。 关键 词: 金刚石 , 薄 膜 , 离子束 气 抛光 / C V D 一金刚石 中图分 类号 : 0 6 13 . 7 } 0 4 6 2 0 5 P o li s h i n g o f C V D D i a m o n d F ilm s b y I o n B e a m I r r a d i a t i o n lC en uJ n ` aY gn aB ox ot gl * 林众之 gn iaj 可翻 ’ uL aF xn iu ` A B S T R A C T : T o im P r o v e t h e s u r af e e r o u g h n e s s o f C V D d i a m o n d if lm s , i o n b e a m m il li n g w a s u s e d t o P o li s h t h e if lm . T h e r e s u lt s o f t h i s e x P e r im e n t i n d i e a t e t h a t th e id e a l i n e id e n t a n g l e o f i o n b e a m v a r i e s w it h t h e s u r fa e e m o r P h o l o g y a n d t if a t h i g h a c e e l a r a t i o n v o lt a ge o f i o n b e a m 1 5 b e n e if e i a l t o a c h i e v i n g h i g h P o li s h i n g r a t e . I t w a s a l s o fo u n d t h a t t h e if lm e x - p o s i n g ( 10 0 ) fa e t s c a n b e m o s t e a s il y p o li s h e d t o a hc ive e R a 2 8 mn s u r fa e e r o u g h n e ss . K E Y WO R D S : d i a m o n d , if lm , P o li s h i n g , i o n b e a m / e v d d i a m o n d 80 年 代以来 , 低 压合成金 刚石 膜 的研究取得 了迅 猛发展 , C V D 金 刚石 膜正 在被 推向 工具 、 减 磨材料 、 光学和热学等应用 领域 。 然而 由于这类材料表 面粗糙度过高 , 限制 了其 应用 的广泛前景 , 只有金 刚 石膜表面 得到 高平整度才能 克服这些障碍 。 对 己 获得 到金 刚石 膜进行 抛光处理 即是改 善表面粗糙度的途径之一 {l 。 在 已 报导 的多种 金 刚石膜抛 光技术中 , 离子 轰击 法是 较理想 的一 种 , 该 方法 可对 平面 及 非 平 面 的表 面进行高效率抛光 , 且不 易对 膜造 成力 学损 伤2jI 。 本文采用此 法对不 同晶体 学形 貌的 C V D 金 刚 石膜 的抛光进 行研究 , 进一步探索 抛光工 艺参数的 优化选择 。 1 实 验方法 金 刚 石薄膜采 用微波等离子体辅助 C V D 法 在 ( 1 0 0) 单晶 硅片上 获得 , 通 过选择不 同沉 * 19 9 2一 10一 15 收 稿 第一 作者 男 . 2 9 岁 , 讲师 , 硕 士 十 国家高技 术计划新材 料领 域专家委 员会资助项 目 8 63 一7 1 5一 03 一0 2刁2 , 材料 科学与 工 程 系 (D e p a r t m e n t o f M a 之e n a ] 5 S e i e n c e a n d E n g i n e e ir n g ) DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1993. 05. 031