CVD金刚石膜由于其优异的物理化学性质而广受关注,但是CVD法制备的金刚石膜表面较为粗糙,引起了一系列的问题,如较强的光的散射,较低的光的透过率等,这些不足严格限制了其应用范围,且其超高硬度,使得刻蚀抛光金刚石膜成为一项技术难题。本研究中提出了一种新型的CVD金刚石膜的刻蚀抛光方法—利用在非对称磁镜场ECR等离子体装置中产生的回旋离子束刻蚀CVD金刚石膜,充分利用了等离子体抛光法能降低对金刚石膜的污染,可对非平面表面进行原位刻蚀,且其操作温度低等优点,同时可有效利用离子的回旋特性对大面积金刚石膜进行均匀刻蚀。基于上述原理,本文开展了以下几个方面的工作：1、采用离子灵敏探针对离子参数进行了测量,研究了气压和磁电加热电压对离子参数的影响,在优化的参数条件下,对CVD金刚石膜进行了刻蚀研究,进一步进行了机械抛光,并对刻蚀和抛光效果进行了分析。发现：金刚石膜刻蚀主要集中在晶面和晶棱,晶界受到离子轰击刻蚀的程度相对较小,表明回旋离子束在增强刻蚀凸出晶棱和晶面的同时,还减少了对凹面晶界的刻蚀,从而降低了金刚石膜的表面粗糙度；刻蚀后非金刚石相的含量有一定的提高,表面粗糙度由3.525μ m降低至2.512μ m,表明氧离子束在刻蚀金刚石的同时也伴随着非晶碳的形成,且其刻蚀效果显著；刻蚀后进一步进行机械抛光加工,非金刚石含量大幅度降低,表面粗糙度由2.512μ m降低至0.517μ m,下降幅度较大,表明氧回旋离子束的刻蚀作用有利于金刚石膜的后续加工,且其对金刚石的结构破坏只是发生在金刚石膜的表面,对金刚石厚片的性能没有影响。2、研究了金刚石膜中的氮对等离子体刻蚀的影响,对比了刻蚀前后的表面形貌和粗糙度,建立了相应的刻蚀模型,说明了氮杂质对刻蚀的影响机制,发现：(1)对于未掺氮金刚石膜,离子做回旋运动刻蚀金刚石表面的晶粒,离子主要作用于(111)晶面,以致于晶粒坍塌,表面粗糙度由3.061μ m下降至1.083μ m,下降幅度较大,刻蚀效果十分明显；(2)含氮金刚石膜的刻蚀优先出现在晶棱处,继而刻蚀晶面,对比于未掺氮金刚石膜的刻蚀现象,说明掺氮引起的缺陷在金刚石膜晶棱处富集,使得对晶棱的刻蚀相对较为容易；(3)含氮金刚石膜的表面粗糙度由4.761u m下降至3.701μ m,刻蚀效果相对较差,这主要是由于掺氮金刚石膜晶棱处电子发射对鞘层中离子的运动产生干扰,加强了离子对晶棱的刻蚀,而对(111)晶面的轰击刻蚀则相对较弱,其表面粗糙度下降幅度相对较小。3、研究了磁场位形、气压、基片台温度和基片台大小对CVD金刚石膜刻蚀的影响,对比了不同条件下金刚石膜刻蚀前后的表面形貌,其结果表明：(1)随着D组线圈电流的增大,磁场位形发生变化,腔体下游磁场增强,磁场对带电粒子的约束作用增强,离子和电子温度提高,等离子体密度增大,鞘电压增大,刻蚀时冲向金刚石膜的离子通量提高,同时晶棱处发射电子能力增强,进一步引导离子轰击金刚石晶棱,在较大通量和能量的离子轰击下,晶面和晶棱同时受到较大程度的破坏,刻蚀效果十分显著；(2)随着气压的增大,离子和电子温度以及等离子体密度先增大后减小,从而导致刻蚀时冲向金刚石膜表面的离子通量和能量也出现相应变化,在对应条件下刻蚀后的金刚石膜,其表面粗糙度也相应地呈现先增大后减小的变化趋势；(3)随着基片台温度的升高,金刚石膜表面反应活性增强,离子刻蚀反应阀能降低,同时,温度的升高也导致金刚石膜表面的热解吸,离子对晶粒的轰击作用更加显著,晶棱和晶面上同时受到较大程度的刻蚀,由此产生的刻蚀坑也较大,金刚石膜的表面粗糙度出现较大幅度的下降；(4)基片台越大,对等离子体中粒子的扩散运动阻碍愈加显著,轰击金刚石膜表面的离子通量较小,而减小基片台则使得金刚石膜受到更多更高能量的离子轰击,同时较高的电子温度使得鞘电压较高,垂直轰击金刚石膜表面方向的氧离子能量较大,垂直刻蚀加剧,金刚石膜表面出现再沉积现象。