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金刚石具有极其优异的机械、热学、光学、声学和半导体性能,作为一种全方位的多功能材料,在诸多领域具有非常广阔的应用前景。金刚石膜的化学气相沉积技术使金刚石的生长速率和质量得到极大提高,价格已能控制在用户可接受的范围内。但是,由于金刚石生长机理和工艺的限制,CVD金刚石膜具有较大的表面粗糙度,必须进行平坦化加工才能得到商业应用。目前的平坦化技术大多无法实现CVD金刚石膜超精密低损伤的抛光。化学机械抛光技术被认为实现CVD金刚石膜超精密低损伤加工最具前景的方法之一。本文针对目前化学机械抛光金刚石存在的问题,提出机械研磨与局部加热式化学机械抛光相结合的方法,实现对CVD金刚石膜的精密抛光,主要研究内容如下：(1)对金刚石膜进行机械研磨和局部加热式化学机械抛光。机械研磨可以较快速地将金刚石膜的表面粗糙度从Ral3.3gm降至Ra40nm左右,局部加热式化学机械抛光不仅能够实现金刚石膜的精加工,而且避免了因抛光盘整体加热带来的翘曲、磨损严重等问题。(2)优选抛光液的主要成分,配制出六种不同氧化剂的抛光液,并分析不同抛光液的物化特性。通过化学机械抛光对比试验得出,氧化剂为高铁酸钾的抛光液效果较好。通过对比试验证明机械与化学的交互作用在材料去除中起了重要作用。(3)对CVD金刚石膜化学机械工艺进行研究。分析温度、压力和抛光盘转速对材料去除率和表面粗糙度的影响。较为合适的工艺参数为温度50℃,压力266.7kPa,抛光盘转速为70r/min。在该优选的工艺参数下抛光金刚石膜7小时表面粗糙度达Ra4.5nm。(4)设计制作摩擦力测量装置,在线测量化学机械抛光中CVD金刚石膜所受摩擦力及其随压力、转速等工艺参数的变化规律。通过实验结果判定抛光盘和试件之间为混合润滑状态。分析了摩擦力与材料去除率之间的关系,为研究金刚石化学机械抛光材料去除机理提供基础。