【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金刚石抛光，特别涉及一种基于等离子体刻蚀和改性作用的金刚石抛光方法。
技术介绍
1、单晶金刚石特殊的晶体结构和强碳-碳键作用使其具备有极端的化学惰性和优异的物理特性，是现代工业中的关键基础材料。而微波等离子体化学气相沉积技术的快速发展也使大尺寸高品质人造金刚石的批量生产得以实现，突破了传统天然金刚石在价格、数量以及尺寸上的限制，使金刚石在光学、热学及半导体等高新
的广泛应用成为可能。此外，借助超高的硬度、化学惰性和生物相容性，单晶金刚石也常应用于超精密车床的单点金刚石刀具以及生物植入性器件中，具备有极高的应用价值。
2、低损伤、超光滑与高精度特性的金刚石表面是实现金刚石各项优良性能的前提，但作为一种典型的难加工材料，金刚石极高的硬度和极强的化学稳定性严重限制了其平坦化加工，成为制约晶圆级单晶金刚石产业化应用的关键问题之一。
3、现有的金刚石的抛光方法中大多采用的等离子体源为电容耦合等离子体，使得难以产生更高浓度的羟基活性粒子，导致抛光效率低下；并且电容耦合等离子体的激发方式需利用真空腔体约束反应气体，导致加工设备复杂且成本高。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提出了一种基于等离子体刻蚀和改性作用的金刚石抛光方法，具体方案如下：
2、一种基于等离子体刻蚀和改性作用的金刚石抛光方法，包括：
3、通过夹具将待抛光的金刚石置于刚性抛光盘上方；所述刚性抛光盘上设置有多个贯通上下的通孔；
4、通过所述夹具控制
5、在所述刚性抛光盘上方喷出包含氧自由基与羟基自由基的大气电感耦合等离子体，以使得所述大气电感耦合等离子体穿过所述通孔对所述金刚石进行加热；
6、当加热到瞬时温度超过表面原子差异化刻蚀所对应的临界转变温度时，通过所述大气电感耦合等离子体中的氧自由基对所述金刚石进行原子选择性刻蚀，同时通过所述大气电感耦合等离子体中羟基自由基对所述金刚石进行改性作用，完成对所述金刚石的抛光。
7、在一个具体实施例中，还包括：通过所述夹具控制所述金刚石沿所述刚性抛光盘的径向以预设速度进行往复运动。
8、在一个具体实施例中，所述夹具包括旋转控制部和往复控制部，所述旋转控制部控制所述金刚石在所述第一方向旋转，所述往复控制部控制所述金刚石沿所述刚性抛光盘的径向以所述预设速度进行所述往复运动。
9、在一个具体实施例中，所述刚性抛光盘上方均匀设置有多个所述通孔；距离所述刚性抛光盘中心距离相同的所述通孔之间通过流道连通；所述刚性抛光盘上位于同一径向方向的多个所述通孔之间通过径向凹槽连通。
10、在一个具体实施例中，所述大气电感耦合等离子体通过炬体喷出；
11、所述炬体包括内炬管和外炬管；
12、所述炬体通过所述外炬管、和/或所述内炬管喷出所述大气电感耦合等离子体；
13、在喷出所述大气电感耦合等离子体时，通过在所述内炬管通入混合气作为激发气以产生活性自由基，并在所述外炬管通入氩气作为冷却气。
14、在一个具体实施例中，所述大气电感耦合等离子体是通过反应液蒸发/挥发气、氧气和氩气的混合气体得到的。
15、在一个具体实施例中，通过流量计控制用于生成所述大气电感耦合等离子体的各所述气体的流量；不同的所述气体对应有不同的所述流量计；
16、通过火花发生器及射频线圈控制所述混合气体产生所述大气电感耦合等离子体。
17、在一个具体实施例中，还包括：
18、通过控制所述氧气的流速来控制所述原子选择性刻蚀的反应速率，所述氧气的流速越大，所述原子选择性刻蚀的反应速率越快。
19、在一个具体实施例中，所述大气电感耦合等离子体贯穿所述通孔辐照于所述金刚石样品的表面的时间范围在8min-12min。
20、在一个具体实施例中，所述临界转变温度的范围在1250℃-1300℃。
21、有益效果：
22、本专利技术将基于等离子体刻蚀和改性作用的金刚石抛光方法中的等离子体源选择为包含高浓度高活性的氧自由基和羟基自由基的大气电感耦合等离子体，通过结合原子选择性刻蚀去除和羟基改性抛光去除实现对金刚石表面的平坦化处理，在提高对金刚石的抛光效率的同时简化了抛光装置，降低了抛光成本，提高了生产效率。
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1.一种基于等离子体刻蚀和改性作用的金刚石抛光方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：通过所述夹具控制所述金刚石沿所述刚性抛光盘的径向以预设速度进行往复运动。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述夹具包括旋转控制部和往复控制部，所述旋转控制部控制所述金刚石在所述第一方向旋转，所述往复控制部控制所述金刚石沿所述刚性抛光盘的径向以所述预设速度进行所述往复运动。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刚性抛光盘上方均匀设置有多个所述通孔；距离所述刚性抛光盘中心距离相同的所述通孔之间通过流道连通；所述刚性抛光盘上位于同一径向方向的多个所述通孔之间通过径向凹槽连通。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大气电感耦合等离子体通过炬体喷出；
6.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述大气电感耦合等离子体是通过反应液蒸发/挥发气、氧气和氩气的混合气体得到的。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，通过流量计控制用于生成所述大气电感耦合等离子体的各所述气体的流量；
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大气电感耦合等离子体贯穿所述通孔辐照于所述金刚石的表面的时间范围在8min-12min。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述临界转变温度的范围在1250℃-1300℃。
...【技术特征摘要】
1.一种基于等离子体刻蚀和改性作用的金刚石抛光方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：通过所述夹具控制所述金刚石沿所述刚性抛光盘的径向以预设速度进行往复运动。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述夹具包括旋转控制部和往复控制部，所述旋转控制部控制所述金刚石在所述第一方向旋转，所述往复控制部控制所述金刚石沿所述刚性抛光盘的径向以所述预设速度进行所述往复运动。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刚性抛光盘上方均匀设置有多个所述通孔；距离所述刚性抛光盘中心距离相同的所述通孔之间通过流道连通；所述刚性抛光盘上位于同一径向方向的多个所述通孔之间通过径向凹槽连通。
5.如权利要求...
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