CN101118378B

CN101118378B - 金刚石表面图形化的制备方法

Info

Publication number: CN101118378B
Application number: CN2007100530169A
Authority: CN
Inventors: 满卫东; 汪建华; 马志斌; 王升高; 王传新; 谢鹏; 孙蕾
Original assignee: Wuhan Institute of Technology
Current assignee: Wuhan Institute of Technology
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2027-08-22
Also published as: CN101118378A

Abstract

本发明涉及金刚石表面图形化的制备方法。金刚石表面图形化的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)金刚石表面的清洁；2)金刚石表面隔离层的制备；3)隔离层表面光刻胶图案的制备；4)金刚石表面隔离层图案的制备；5)去除金刚石隔离层表面残留的光刻胶；6)金刚石表面刻蚀用的金属薄层的制备；7)将步骤6)制备好的表面有金属薄层的金刚石放入真空室中，通入工作气体，利用电能或电磁能激发产生等离子体，在800—900℃的温度下对金刚石进行刻蚀，得表面图形化的金刚石；8)清除金刚石表面残余的金属薄层，得到表面图形化了的金刚石。本发明具有可以大面积制备、易于操作、制备耗时短、对多晶金刚石晶界无明显的优先刻蚀等优点。

Description

金刚石表面图形化的制备方法

技术领域

本发明属于金刚石加工领域，特别涉及金刚石表面图形化的制备方法。

背景技术

金刚石薄膜是一种蕴含巨大应用潜力的新型功能材料，独特的物理化学性质使其在微电子、微传感器、微机械和微光机电系统等高新技术领域有着广泛的应用前景^[1，2]。但是，金刚石薄膜因极高的硬度和化学稳定性难以被加工，要得到上述应用领域所需要的精细结构，还需要在相关领域进行系统深入的研究。

目前用于金刚石薄膜图形化的方法有：播种法选择性生长技术、掩膜法选择性生长技术、反应离子刻蚀、离子束刻蚀技术、激光刻蚀技术。

播种法就是通过传统的光刻技术，用混有金刚石微粉的光刻胶在抛光的单晶Si衬底上形成一定的引晶图形，并利用图形区与抛光的衬底处金刚石成核密度的巨大差异，实现金刚石薄膜的高选择比生长。其缺点是精度不高，在非生长区域出现较多杂散的金刚石颗粒。

掩膜法图形化金刚石薄膜是以SiO₂薄膜作为掩膜，利用衬底的表面差异(衬底表面有研磨处理过和未处理)进行选择性生长，使金刚石局部地生长在经研磨处理过的区域。刻蚀技术就是利用掩膜直接对金刚石薄膜进行刻蚀，实现图形化的方法。离子束刻蚀装置采用了Kaufman离子源，而反应离子刻蚀则采用射频电源，它们都采用铝膜作为保护掩膜^[3]。激光刻蚀就是直接采用激光器对金刚石薄膜进行刻蚀。激光刻蚀微加工与一般的干法刻蚀不同，多采用激光束扫描方式进行^[4]。

但上述制备方法的缺点是：播种法难以制备厚度较大的薄膜，掩膜法由于存在晶界处的优先刻蚀，因此往往局限于单晶金刚石的表面加工，激光法对于细线加工能力和加工效率上也有待提高。

参考文献

[1]May P W.Diamond thin films：a21^st-century material.Lond：phil Trans R Soc，A(2000)。

[2]Lieberman D.Study suggests diamonds are MEMS’best friend.Electronicengineering times，1999，18：79。

[3]莘海维，奚正蕾，凌行等。金刚石薄膜图形化技术的研究。航空精密制造技术。2002，38(1)：9-12。

[4]冯明海，方亮，刘高斌等。金刚石刻蚀技术研究。材料导报.2006，20(1)：101-103。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易于操作、制备快速的金刚石表面图形化的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：金刚石表面图形化的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)、金刚石表面的清洁：

将表面平整的金刚石先用醇、然后用蒸馏水超声洗涤(醇洗涤5-20分钟，蒸馏水洗涤5-20分钟)，然后在100-150℃的温度下烘烤5-30分钟，将金刚石放置在真空腔体中，通入工作气体，利用电能或电磁能激励工作气体使之放电产生等离子体，在200-300℃的温度下清洁金刚石表面5-10分钟，然后冷却到室温，取出备用；所述的工作气体是氩气、氢气中的一种或者是它们的混合气体，为混合气体时，氩气与氢气为任意配比；

2)金刚石表面隔离层的制备：

将步骤1)清洁后的金刚石利用物理气相沉积方法由硅材料在金刚石表面沉积一层隔离层，厚度控制在0.03-30微米；所述的隔离层的材料为二氧化硅；

3)隔离层表面光刻胶图案的制备：

在避光下，将步骤2)制备好的覆盖有隔离层的金刚石，用旋涂的方法在隔离层表面涂覆一层紫外正性光刻胶或紫外负性光刻胶，用量50-200μL/cm²，在1300-1700转/分钟转速下，旋涂60-600秒，得隔离层上涂覆有一层光刻胶的金刚石；然后将该金刚石在水平的表面放置20-120分钟(使之通过粘稠液的表面张力自调整为一个平的表面)；接着在100-150℃的温度烘烤10-50分钟，然后取出，用带有设计好图案(该图案为准备在金刚石表面加工的图案，可以是线路图案也可以是其它类型的图案)的掩膜覆盖在金刚石上的光刻胶上，对金刚石放置在光刻机下曝光(曝光时间随光刻胶的要求而定)，然后在浓度为0.5wt％(重量浓度)的NaOH溶液中显影0.5-30分钟；取出该金刚石后，用蒸馏水漂洗金刚石，得表面有光刻胶图案的金刚石；

4)金刚石表面隔离层图案的制备：

将步骤3)制备好的表面有光刻胶图案的金刚石放入真空腔体中，通入工作气体，利用电能或电磁能激励工作气体使之放电产生等离子体，在200-300℃的温度下刻蚀金刚石表面0.5-30分钟，然后冷却到室温，取出备用；所述的工作气体是含有氟元素的气体或含有氯元素的气体(如CH₃F或CH₃Cl，或者还加上氢气、氩气、氦气等组成的混合气体，为混合气体时，为任意配比)；

5)去除金刚石隔离层表面残留的光刻胶：

将步骤4)制备好的金刚石放入丙酮中将表面残留的光刻胶溶解，露出图形化好的隔离层，至此，金刚石表面隔离层图案的制备过程完成；

6)金刚石表面刻蚀用的金属薄层的制备：

将步骤5)制备好的金刚石利用物理气相沉积方法由金属薄层原材料在金刚石表面沉积一层金属薄层，厚度控制在5-100微米；

7)将步骤6)制备好的表面有金属薄层的金刚石放入真空室中，通入工作气体，利用电能或电磁能激励工作气体使之放电产生等离子体，在800-900℃的温度下对金刚石进行刻蚀，得表面图形化的金刚石；所述的工作气体是氢；

8)清除金刚石表面残余的金属薄层：

将步骤7)制备好的表面图形化的金刚石放入酸溶液中(对浓度没有要求)，使金刚石表面残余的隔离层和刻蚀金属薄层彻底溶解，然后用去蒸馏水漂洗干净，得到表面图形化了的金刚石。

步骤1)所用的金刚石选自单晶金刚石、化学气相沉积的多晶金刚石(膜)。

所述的醇为乙醇、异丙醇、丁醇或戊醇。

所述的掩膜的材料是聚乙烯、聚酯或者玻璃掩膜。

所述的利用电能或电磁能激励工作气体使之放电产生等离子体是利用直流、射频或微波方式来激发工作气体产生等离子体。

所述的金属薄层原材料选自铁、钴、镍中的任意一种或者是铁、钴、镍中任意一种的合金，或者是稀土元素。

所述的酸是盐酸、硝酸、硫酸、醋酸、草酸中的任意一种或者是它们之间混合组成的混合物中均含有氢氟酸，盐酸、硝酸、硫酸、醋酸、草酸原料之间为任意配比。

所述的光刻胶为紫外正性光刻胶或者紫外负性光刻胶等，可从市面购得。

所述的等离子体刻蚀时金刚石的温度提高可以是利用等离子体自身的辐射来实现加热，或者是利用电阻或交流感应来实现将金刚石样品加热到所需要的工作温度。

步骤2)所述的物理气相沉积方法可以是溅射、反应溅射或反应离子镀方法。

步骤6)所述的物理气相沉积方法可以用直流溅射，热蒸发镀，交流溅射，离子镀或它们的组合来实现。

本发明的特点是：

1)不仅可以在单晶金刚石表面进行图形化加工，还可以在利用化学气相沉积法制备的多晶金刚石膜表面进行图形化加工；

2)不仅可以在金刚石表面制备图案，还可以完全选择性刻蚀掉金刚石，从而得到所需几何尺寸的金刚石器件；

3)利用金属薄层与金刚石膜的直接接触，在等离子体辅助下利用接触的固体对金刚石表面进行选择性刻蚀。

本发明的有益效果是：

(1)能够在多晶金刚石膜表面容易地实现图形化加工，即易于操作；

(2)消除了在多晶金刚石膜晶界优先刻蚀的现象出现；

(3)刻蚀选择比高；

(4)制备耗时短；

(5)为金刚石表面微细加工的一种新方法。

本发明的方法利用固态接触法，在金刚石表面进行图形化刻蚀加工，该方法较传统的金刚石表面图形化的优势在于：可以大面积制备，易于操作，制备耗时短，对多晶金刚石晶界无明显的优先刻蚀等。该图形化的表面在金刚石微加工领域、金刚石表面微线路设计领域、金刚石器件均可应用。本发明经过试验验证切实可行。

附图说明

图1本发明的操作过程示意图；

图中：1-第一等离子体，2-第二等离子体，3-第三等离子体，4-金刚石，5-隔离层，6-光刻胶，7-金属薄层。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

如图1所示，金刚石表面图形化的制备方法，它包括如下步骤：

1).金刚石样品表面的清洁：

将表面研磨平整好的利用化学气相沉积法制备的多晶金刚石膜样品(直径30毫米，厚度0.5mm，表面粗糙度Ra＜0.3μm，即图中金刚石4)，放入无水乙醇中超声清洗8分钟，然后用蒸馏水超声洗涤8分钟，取出，在120℃的温度下烘烤5分钟；将烘烤后的金刚石样品放入的微波等离子体化学气相沉积装置中，利用微波激发的等离子体1对样品表面进行进一步的清洁处理，工艺为：工作气体：氢气；微波功率：300W；工作压力：1.5kPa；处理温度：200℃；气体流量：200sccm(sccm：标准立方厘米每分种)，处理时间：8分钟。处理结束后将金刚石样品冷却到室温，取出。

2).金刚石样品表面隔离层的制备：

将步骤1)清洁后的金刚石放入真空装置中，用射频磁控反应溅射法，以高纯硅为靶材，高纯氧气为反应气体，溅射工作气体为氩气，在金刚石样品表面沉积一层二氧化硅薄膜作为隔离层5：具体的工艺参数为：射频功率80W；金刚石样品温度：120℃，氩气流量：12sccm；氧气流量：6sccm；真空室气压：0.8Pa；靶面到金刚石样品之间的距离是8cm；沉积时间：210分钟；二氧化硅薄膜的厚度：约800nm。

3).金刚石样品表面光刻胶图案的制备：

在避光下，将步骤2)制备好的覆盖有隔离层的金刚石的二氧化硅薄膜表面滴加RZJ-304紫外正性光刻胶，在KW-4A型台式匀胶机上进行8分钟的旋涂，转速为1700转/分钟，使得金刚石表面涂覆一层紫外正性光刻胶6，用量大约有100μL/cm²；然后将该金刚石在水平的表面放置20分钟(使之通过粘稠液的表面张力自调整为一个平的表面)；然后在100℃的温度下烘烤15分钟；然后取出，用带有设计好图案(该图案为准备在金刚石表面加工的图案，可以是线路图案也可以是其它类型的图案)的掩膜(聚乙烯)覆盖在金刚石上的光刻胶上；然后将样品放在URE-2000/17型的紫外光刻机下曝光15秒，然后用0.5wt％(重量浓度)NaOH溶液显影2分钟，取出该金刚石后，用蒸馏水漂洗金刚石，至此，金刚石表面隔离层光刻胶图案的制备过程完成；本步骤以上过程均避光操作。

4).金刚石样品表面隔离层图案的制备：

将步骤3)制备好的表面有光刻胶图案的金刚石放入Lam Research Rainbow 4500刻蚀机中，通入工作气体，利用射频激励工作气体使之放电产生等离子体2，工作气体为CF₄∶Ar＝1∶1(体积比)的混合气体，由混合气体作为刻蚀气体进行刻蚀，具体的工艺参数为：固定电极间距为3cm，刻蚀气体流量为100sccm，射频电源功率：80W；工作气压：0.6Pa，工作温度250℃，刻蚀时间：5分钟。然后冷却到室温，取出备用。

5).去除金刚石隔离层表面残留的光刻胶：

将步骤4)制备好的金刚石放入丙酮中将表面残留的光刻胶溶解，露出图形化好的隔离层，至此，金刚石表面隔离层图案的制备过程完成。

6).金刚石表面刻蚀用的金属薄层的制备：

将步骤5)制备好的金刚石放入直流溅射装置中，用铁作为溅射靶材，用氩气作为工作气体，进行铁薄膜的沉积，在金刚石表面沉积一层金属薄层7，具体的工艺为：直流电源靶功率：220W；工作气压：20Pa；氩气流量：10sccm；沉积时间：120分钟；铁薄膜的厚度：约18μm。

7).图形化刻蚀金刚石样品表面：

将表面沉积一层金属薄膜的金刚石样品放入微波等离子体化学气相沉积装置中，以氢气作为工作气体，利用微波激发产生等离子体3，对金刚石进行选择性的刻蚀，具体的工艺参数为：微波功率：600W；刻蚀气压：2.5kPa；气体流量：200sccm；刻蚀温度：800℃；刻蚀时间：3小时。

8).清除金刚石表面残余的金属薄层：

将刻蚀好的金刚石样品放入氢氟酸∶盐酸∶水＝1∶1∶1的溶液中，溶解约2小时，取出后再用去离子水漂洗干净，晾干即可。从而在金刚石样品表面得到所需要的图形，刻蚀深度约40μm。

实施例2：

金刚石表面图形化的制备方法，它包括如下步骤：

1)、金刚石表面的清洁：

金刚石选自单晶金刚石，将表面平整的金刚石先用醇(异丙醇)洗涤5分钟，然后蒸馏水超声洗涤5分钟，然后在100℃的温度下烘烤20分钟，将金刚石放置在真空腔体中，通入工作气体，所述的工作气体是氩气；利用电能(如直流方式)激励工作气体使之放电产生等离子体，在200℃的温度下清洁金刚石表面5分钟，然后冷却到室温，取出备用；

利用电能激励产生等离子体的工艺：如直流方式，是在一个真空腔体中，设置两个间距在3-25厘米之间的电极，这两个电极分别接直流电源的正极和负极，工作气体为氩气。当真空度在0.5-150Pa的范围内，在两极加上50-1200V的电压，就可以在两个电极之间产生等离子体。

2)金刚石表面隔离层的制备：

将步骤1)清洁后的金刚石放入真空装置中，利用物理气相沉积的方法(射频磁控溅射)在金刚石表面沉积一层隔离层，厚度控制在0.03微米；所述的隔离层的材料为二氧化硅；

利用射频磁控溅射装置，将高纯硅作为靶材，高纯氧气为反应气体，溅射工作气体为氩气，用射频来激发等离子体，利用反应溅射的方法在金刚石表面制备一层二氧化硅薄膜，具体的工艺参数为：溅射靶材直径：50毫米；靶材与基片台间距离：120毫米；射频功率：150-200瓦；基片温度：250℃，工作气体流量：Ar+O₂＝10+5sccm，真空度：0.6Pa。

3)隔离层表面光刻胶图案的制备：

在避光下，将步骤2)制备好的覆盖有隔离层的金刚石，用旋涂的方法在隔离层表面涂覆一层紫外负性光刻胶，用量50μL/cm²，在1300转/分钟转速下，旋涂60秒，得隔离层上涂覆有一层光刻胶的金刚石；然后将该金刚石在水平的表面放置20分钟(使之通过粘稠液的表面张力自调整为一个平的表面)；接着在100℃的温度烘烤10分钟，然后取出，用带有设计好图案(该图案为准备在金刚石表面加工的图案，可以是线路图案也可以是其它类型的图案)的掩膜(如聚酯掩膜)覆盖在金刚石上的光刻胶上，对金刚石放置在光刻机下曝光(曝光时间随光刻胶的要求而定)，然后在浓度为0.5wt％(重量浓度)的NaOH溶液中显影0.5分钟；取出该金刚石后，用蒸馏水漂洗金刚石，得表面有光刻胶图案的金刚石；本步骤以上过程均避光操作。

4)金刚石表面隔离层图案的制备：

将步骤3)制备好的表面有光刻胶图案的金刚石放入真空腔体中，通入工作气体，利用电能(直流方式)激励工作气体使之放电产生等离子体，在200℃的温度下刻蚀金刚石表面0.5分钟，然后冷却到室温，取出备用；

利用电能激励产生等离子体的工艺：如直流方式，是在一个真空腔体中，设置两个间距在3-25厘米之间的电极，这两个电极分别接直流电源的正极和负极，工作气体为氩气和CH₃F)。当真空度在0.5-150Pa的范围内，在两极加上50-1200V的电压，就可以在两个电极之间放电现象，产生等离子体。

5)去除金刚石隔离层表面残留的光刻胶：

6)金刚石表面刻蚀用的金属薄层的制备：

将步骤5)制备好的金刚石放入真空装置中，利用物理气相沉积的方法(热蒸发镀的工艺)用金属薄层原材料在金刚石表面沉积一层金属薄层，厚度控制在5微米；金属薄层原材料选自钴；

将真空腔的真空降低至10^-2Pa以下，用高纯度钴粉或钴块作为镀料，用电子束将镀料加热，使钴原子从表面气化逸出，形成蒸气流，入射到金刚石基片表面，凝结形成固态钴薄膜。

7)将步骤6)制备好的表面有金属薄层的金刚石放入真空室中，通入工作气体，利用电磁能(如微波)激发产生等离子体，在800℃的温度下对金刚石进行刻蚀，得表面图形化的金刚石；所述的工作气体是氢气。

8)金刚石表面清除残余的金属薄层：

将步骤7)制备好的表面图形化的金刚石放入酸溶液中(如氢氟酸∶硝酸∶水＝1∶1∶1)，使金刚石表面残余的隔离层和刻蚀金属薄层彻底溶解，然后用去蒸馏水漂洗干净，得到表面图形化了的金刚石。

实施例3：

金刚石表面图形化的制备方法，它包括如下步骤：

1)、金刚石表面的清洁：

金刚石选自化学气相沉积的多晶金刚石，将表面平整的金刚石先用醇(丁醇)洗涤20分钟，然后蒸馏水超声洗涤20分钟，然后在150℃的温度下烘烤30分钟，将金刚石放置在真空腔体中，利用射频激励工作气体使之放电产生等离子体：在一个真空腔体中，设置两个电极，这两个电极分别连接射频电源的两极，通入工作气体(如Ar+H₂＝10+10sccm)，在0.6-20Pa的范围内，调节射频匹配器，可以在两极间产生放电，射频功率一般在80-200W之间；在300℃的温度下清洁金刚石表面10分钟；然后冷却到室温，取出备用。

2)金刚石表面隔离层的制备：

将步骤1)清洁后的金刚石放入真空装置中，用射频磁控反应溅射法，以高纯硅为靶材，高纯氧气为反应气体，溅射工作气体为氩气，在金刚石样品表面沉积一层二氧化硅薄膜作为隔离层5：具体的工艺参数为：射频功率80W；金刚石样品温度：120℃，氩气流量：12sccm；氧气流量：6sccm；真空室气压：0.8Pa；靶面到金刚石样品之间的距离是8cm；沉积时间：210分钟；二氧化硅薄膜的厚度：约30微米。

3)隔离层表面光刻胶图案的制备：

在避光下，将步骤2)制备好的覆盖有隔离层的金刚石，用旋涂的方法在隔离层表面涂覆一层紫外负性光刻胶，用量200μL/cm²，在1700转/分钟转速下，旋涂600秒，得隔离层上涂覆有一层光刻胶的金刚石；然后将该金刚石在水平的表面放置120分钟(使之通过粘稠液的表面张力自调整为一个平的表面)；接着在150℃的温度烘烤50分钟，然后取出，用带有设计好图案(该图案为准备在金刚石表面加工的图案，可以是线路图案也可以是其它类型的图案)的掩膜(如玻璃掩膜)覆盖在金刚石上的光刻胶上，对金刚石放置在光刻机下曝光(曝光时间随光刻胶的要求而定)，然后在浓度为0.5wt％(重量浓度)的NaOH溶液中显影30分钟；取出该金刚石后，用蒸馏水漂洗金刚石，得表面有光刻胶图案的金刚石；本步骤以上过程均避光操作。

4)金刚石表面隔离层图案的制备：

将步骤3)制备好的表面有光刻胶图案的金刚石放入真空腔体中，通入工作气体，利用射频激励工作气体使之放电产生等离子体：在一个真空腔体中，设置两个电极，这两个电极分别连接射频电源的两极，通入工作气体如CH₃Cl，在0.6-20Pa的真空度下，调节射频匹配器，可以在两极间产生放电，射频功率一般在80-200W之间；在300℃的温度下刻蚀金刚石表面30分钟；然后冷却到室温，取出备用。

5)去除金刚石隔离层表面残留的光刻胶：

6)金刚石表面刻蚀用的金属薄层的制备：

将步骤5)制备好的金刚石放入真空装置中，利用物理气相沉积的方法(交流溅射的工艺)用金属薄层原材料在金刚石表面沉积一层金属薄层，厚度控制在100微米；金属薄层原材料选自镍；

7)将步骤6)制备好的表面有金属薄层的金刚石放入真空室中，通入工作气体，利用射频激发产生等离子体：在一个真空腔体中，设置两个电极，这两个电极分别连接射频电源的两极，通入工作气体如Ar+H₂＝10+10sccm，在0.6-20Pa的真空度下，调节射频匹配器，可以在两极间产生射频放电；在900℃的温度下对金刚石进行刻蚀，得表面图形化的金刚石；

8)金刚石表面清除残余的金属薄层：

将步骤7)制备好的表面图形化的金刚石放入酸溶液中(如氢氟酸∶硫酸∶水＝1∶1∶1)，使金刚石表面残余的隔离层和刻蚀金属薄层彻底溶解，然后用去蒸馏水漂洗干净，得到表面图形化了的金刚石。

Claims

1.金刚石表面图形化的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)、金刚石表面的清洁：

将表面平整的金刚石先用醇、然后用蒸馏水超声洗涤，然后在100-150℃的温度下烘烤5-30分钟，将金刚石放置在真空腔体中，通入工作气体，利用电能或电磁能激励工作气体使之放电产生等离子体，在200-300℃的温度下清洁金刚石表面5-10分钟，然后冷却到室温，取出备用；所述的工作气体是氩气、氢气中的一种或者是它们的混合气体，为混合气体时，氩气与氢气为任意配比；

2)金刚石表面隔离层的制备：

将步骤1)清洁后的金刚石利用物理气相沉积方法在金刚石表面沉积一层隔离层，厚度控制在0.03-30微米；所述的隔离层的材料为二氧化硅；

3)隔离层表面光刻胶图案的制备：

在避光下，将步骤2)制备好的覆盖有隔离层的金刚石，用旋涂的方法在隔离层表面涂覆一层紫外正性光刻胶或紫外负性光刻胶，用量50-200μL/cm²，在1300-1700转/分钟转速下，旋涂60-600秒，得隔离层上涂覆有一层光刻胶的金刚石；然后将该金刚石在水平的表面放置20-120分钟；接着在100-150℃的温度烘烤10-50分钟，然后取出，用带有设计好图案的掩膜覆盖在金刚石上的光刻胶上，对金刚石放置在光刻机下曝光，然后在浓度为0.5wt％的NaOH溶液中显影0.5-30分钟；取出该金刚石后，用蒸馏水漂洗金刚石，得表面有光刻胶图案的金刚石；

4)金刚石表面隔离层图案的制备：

将步骤3)制备好的表面有光刻胶图案的金刚石放入真空腔体中，通入工作气体，利用电能或电磁能激励工作气体使之放电产生等离子体，在200-300℃的温度下刻蚀金刚石表面0.5-30分钟，然后冷却到室温，取出备用；所述的工作气体是氩气和CH₃F，或者是CF₄∶Ar体积比＝1∶1的混合气体；

5)去除金刚石隔离层表面残留的光刻胶：

6)金刚石表面刻蚀用的金属薄层的制备：

8)清除金刚石表面残余的金属薄层：

将步骤7)制备好的表面图形化的金刚石放入酸溶液中，使金刚石表面残余的隔离层和刻蚀金属薄层彻底溶解，然后用去蒸馏水漂洗干净，得到表面图形化了的金刚石。

2.根据权利要求1所述的金刚石表面图形化的制备方法，其特征在于：所述的醇为乙醇、异丙醇、丁醇或戊醇。

3.根据权利要求1所述的金刚石表面图形化的制备方法，其特征在于：所述的掩膜的材料是聚乙烯、聚酯或者玻璃掩膜。

4.根据权利要求1所述的金刚石表面图形化的制备方法，其特征在于：所述的利用电能或电磁能激励工作气体使之放电产生等离子体是利用直流、射频或微波方式来激发工作气体产生等离子体。

5.根据权利要求1所述的金刚石表面图形化的制备方法，其特征在于：所述的金属薄层原材料选自铁、钴、镍中的任意一种或者是铁、钴、镍中任意一种的合金，或者是稀土元素。

6.根据权利要求1所述的金刚石表面图形化的制备方法，其特征在于：所述的酸是盐酸、硝酸、硫酸、醋酸、草酸中的任意一种或者是它们之间混合组成的混合物，混合时盐酸、硝酸、硫酸、醋酸、草酸原料之间为任意配比；所述的酸还含有氢氟酸。