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含有固体 碳的材料的加工体、其制造方法和其制造装置

阅读：138发布：2020-05-08

专利汇可以提供含有固体碳的材料的加工体、其制造方法和其制造装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种含有固体碳的材料的加工体的制造方法，所述方法包括：准备所述含有固体碳的材料的步骤，所述含有固体碳的材料由至少具有含有固体碳的表面的材料构成；形成气相流体的步骤，所述气相流体含有对所述固体碳具有活性的活性气体或活性等离子体中的至少一种；和通过将所述气相流体喷射到所述含有固体碳的材料的表面的至少一部分上来加工所述含有固体碳的材料的步骤。，下面是含有固体碳的材料的加工体、其制造方法和其制造装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种含有固体碳的材料的加工体的制造方法，所述方法包括：
准备所述含有固体碳的材料的步骤，所述含有固体碳的材料至少具有由含有固体碳的材料构成的表面；
形成气相流体的步骤，所述气相流体含有对所述固体碳具有活性的活性气体或活性等离子体中的至少一种；和
通过将所述气相流体喷射到所述含有固体碳的材料的所述表面的至少一部分上来加工所述含有固体碳的材料的步骤。
2.根据权利要求1所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中当将所述气相流体喷射到所述含有固体碳的材料的所述表面的至少一部分上时，使所述气相流体的喷射口和所述含有固体碳的材料相对移动。
3.根据权利要求1或2所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中喷射所述气相流体的气氛压力为0.2atm以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中所述气相流体为具有300℃以上的温度的热流体。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中在从所述喷射口中喷射之前，通过0.2MHz以上且5GHz以下的高频放电、无线电波电弧放电或直流电弧放电中的至少一种方法来激发所述活性等离子体。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中所述活性等离子体含有选自由O2、CO2、CO、NO2、N2O、H2O和H2构成的组中的至少任意一者的离子和自由基中的至少任意一者的激发物种。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中所述活性气体含有选自由O2、CO2、CO、NO2、N2O、H2O和H2构成的组中的至少任意一种分子。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中所述气相流体的喷射口具有小于1cm的直径。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中所述含有固体碳的材料至少具有含有SP3键合的固体碳或SP2键合的固体碳中的至少一种的表面。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中所述含有固体碳的材料至少具有含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种的表面。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中所述含有固体碳的材料至少具有如下表面：
所述表面具有含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种的层和含有石墨的层的层压结构。
12.一种用于根据权利要求1至11中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法的、含有固体碳的材料的加工体的制造装置，所述装置包括：
被构造为保持所述含有固体碳的材料的材料保持部；
被构造为形成所述气相流体的流体形成部；
包括被构造为喷射所述气相流体的喷射口的流体喷射部；和
被构造为控制所述含有固体碳的材料或所述喷射口的至少一者的位置的控制部。
13.一种含有固体碳的材料的加工体，所述加工体至少包含由含有固体碳的材料构成的加工表面，
其中：
所述加工表面包括向内凸起的凹部和向外凸起的凸部；并且
当从与所述加工表面的最小二乘平面垂直的方向观察所述加工表面时，所述凹部的总面积占所述加工表面的总面积的60％以上。
14.根据权利要求13所述的含有固体碳的材料的加工体，其中至少所述加工表面含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种。
15.根据权利要求14所述的含有固体碳的材料的加工体，其中至少所述加工表面具有含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种的层和含有以拉曼散射光谱法中G谱带的强度相对于D谱带的强度的百分比计为10％以上的SP2键合的固体碳的层的层压结构。
16.根据权利要求15所述的含有固体碳的材料的加工体，其中所述含有SP2键合的固体碳的层在所述加工表面上以条纹状图案存在。
17.根据权利要求13所述的含有固体碳的材料的加工体，其中在所述加工表面中所述凹部与所述凸部之间的最大高度差为30μm以下。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体，其中在所述加工表面中的所述凹部具有浅凹形状。
19.根据权利要求18所述的含有固体碳的材料的加工体，其中在所述加工表面中的所述凹部的浅凹形状为线状。

说明书全文

含有固体碳的材料的加工体、其制造方法和其制造装置

技术领域

[0001] 本公开涉及一种含有固体碳的材料的加工体、其制造方法和其制造装置。本申请要求于2017年8月15日提交的日本专利申请号2017-156849的优先权。该日本专利申请中说明的所有说明内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

[0002] 用于加工诸如金刚石的含有固体碳的材料的方法的实例包括诸如切割、研磨和/或抛光的机械加工方法和使用诸如等离子体、离子和/或自由基的激发物种的化学加工方法。

[0003] 作为机械加工方法，《日本磨料技术学会杂志》，第53卷，第4期，2009年4月，第242-247页(非专利文献1)公开了使用紫外线辅助抛光对PCD(金刚石烧结体)进行超精密加工。
作为化学加工方法，Applied Physics(《应用物理》)，第77卷，第4期，2008年4月，第383-389页(非专利文献2)公开了使用低频大气压微等离子体射流加工固体材料。New Diamond and Frontier Carbon Technology(《新金刚石与前沿碳技术》)，第13卷，第1期，2003年1月，第
19-30页(非专利文献3)公开了使用RIE(反应性离子蚀刻)加工单晶金刚石。

[0004] 现有技术文献

[0005] 非专利文献

[0006] 非专利文献1：《日本磨料技术学会杂志》，第53卷，第4期，2009年4月，第242-247页。

[0007] 非专利文献2：Applied Physics(《应用物理》)，第77卷，第4期，2008年4月，第383-389页。

[0008] 非专利文献3：New Diamond and Frontier Carbon Technology(《新金刚石与前沿碳技术》)，第13卷，第1期，2003年1月，第19-30页。发明内容

[0009] 根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，所述方法包括：准备所述含有固体碳的材料的步骤，所述含有固体碳的材料至少具有由含有固体碳的材料构成的表面；形成气相流体的步骤，所述气相流体含有对所述固体碳具有活性的活性气体或活性等离子体中的至少一种；和通过将所述气相流体喷射到所述含有固体碳的材料的所述表面的至少一部分上来加工所述含有固体碳的材料的步骤。

[0010] 根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的制造装置为用于根据所述方面的方法中的含有固体碳的材料的加工体的制造装置，所述装置包括：被构造为保持所述含有固体碳的材料的材料保持部；被构造为形成所述气相流体的流体形成部；包括被构造为喷射所述气相流体的喷射口的流体喷射部；和被构造为控制所述含有固体碳的材料或所述喷射口的至少一者的位置的控制部。

[0011] 根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体，所述加工体至少具有由含有固体碳的材料构成的加工表面，其中：所述加工表面包括向内凸起的凹部和向外凸起的凸部；并且当从与所述加工表面的最小二乘平面垂直的方向观察所述加工表面时，所述凹部的总面积占所述加工表面的总面积的60％以上。附图说明

[0012] 图1为示出根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的制造方法的实例的流程图。

[0013] 图2为示出根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的制造方法和制造装置的实例的示意性侧视图。

[0014] 图3为示出根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的制造方法中使用的含有固体碳的材料的实例的示意性立体图。

[0015] 图4为示出根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的制造方法中使用的含有固体碳的材料的实例的示意性立体图。

[0016] 图5为示出根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的制造方法中使用的含有固体碳的材料的实例的示意性立体图。

[0017] 图6为示出根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的一部分的实例的示意性剖面图。

[0018] 图7为示出其中使用扫描型白光干涉仪测量根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的加工表面的最大高度差的范围的实例的示意性平面图。

[0019] 图8为示出根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的实例的示意性立体图。

具体实施方式

[0020] [本公开要解决的问题]

[0021] 《日本磨料技术学会杂志》，第53卷，第4期，2009年4月，第242-247页(非专利文献1)中公开的机械加工方法可以提供平滑的加工表面以使得能够进行精密加工，但是诸如金刚石的含有固体碳的材料的硬度根据其平面取向而变化。不利的是，需要花费很长时间来加工具有高硬度平面取向的含有固体碳的材料。

[0022] Applied Physics《( 应用物理》)，第77卷，第4期，2008年4月，第383-389页(非专利文献2)和New Diamond and Frontier Carbon Technology(《新金刚石与前沿碳技术》)，第13卷，第1期，2003年1月，第19-30页(非专利文献3)中公开的使用反应性离子的化学加工方法不管诸如金刚石的含有固体碳的材料的取决于平面取向的硬度的高低如何都使得能够进行短时间的加工。然而，不利的是，在加工表面中残留陡峭的台阶和/或微细的突起，这不能提供平滑加工。

[0023] 因此，本发明的目的在于解决上述问题，提供一种含有固体碳的材料的加工体的制造方法和制造装置，其可以在短时间内平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其平面取向如何；以及提供一种含有固体碳的材料的加工体，所述加工体是由此制造的并且具有平滑表面。

[0024] [本公开的有益效果]

[0025] 根据上文，可以提供一种含有固体碳的材料的加工体的制造方法和制造装置，其可以在短时间内平滑地加工含有固体碳的材料的表面；以及一种含有固体碳的材料的加工体，所述加工体是由此制造的并且具有平滑表面。

[0026] [实施方式的说明]

[0027] 首先，将列出并且说明本公开的实施方式。

[0028] [1]根据本公开的一个实施方式的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，所述方法包括：准备所述含有固体碳的材料的步骤，所述含有固体碳的材料至少具有由含有固体碳的材料构成的表面；形成气相流体的步骤，所述气相流体含有对所述固体碳具有活性的活性气体或活性等离子体中的至少一种；和通过将所述气相流体喷射到所述含有固体碳的材料的表面的至少一部分上来加工所述含有固体碳的材料的步骤。本实施方式的方法可以在短时间内平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。

[0029] [2]在所述含有固体碳的材料的加工体的制造方法中，当将所述气相流体喷射到所述含有固体碳的材料的表面的至少一部分上时，可以使所述气相流体的喷射口和所述含有固体碳的材料相对移动。所述方法可以在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。

[0030] [3]在所述含有固体碳的材料的加工体的制造方法中，喷射所述气相流体的气氛压力可以为0.2atm以上。所述方法可以在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。

[0031] [4]在所述含有固体碳的材料的加工体的制造方法中，所述气相流体可以为具有300℃以上的温度的热流体。所述方法可以在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。

[0032] [5]在所述含有固体碳的材料的加工体的制造方法中，在从所述喷射口中喷射之前，可以通过0.2MHz以上且5GHz以下的高频放电、无线电波电弧放电或直流电弧放电中的至少一种方法来激发所述活性等离子体。所述方法可以有效地激发活性等离子体。

[0033] [6]在所述含有固体碳的材料的加工体的制造方法中，所述活性等离子体可以含有选自由O2、CO2、CO、NO2、N2O、H2O和H2构成的组中的至少任意一者的离子和自由基中的至少任意一者的激发物种。所述方法具有对固体碳特别具有活性的活性等离子体，由此可以在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。

[0034] [7]在所述含有固体碳的材料的加工体的制造方法中，所述活性气体可以含有选自由O2、CO2、CO、NO2、N2O、H2O和H2构成的组中的至少任意一种分子。所述方法具有对固体碳特别具有活性的活性气体，由此可以在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。

[0035] [8]在所述含有固体碳的材料的加工体的制造方法中，所述气相流体的喷射口可以具有小于1cm的直径。在所述含有固体碳的材料的加工体的制造方法中，增加所述气相流体的流速以使所述气相流体沿与含有固体碳的材料的表面平行的方向扩散，由此可以在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。

[0036] [9]在所述含有固体碳的材料的加工体的制造方法中，所述含有固体碳的材料可以至少具有含有SP3键合的固体碳或SP2键合的固体碳中的至少一种的表面。所述方法可以在短时间内更平滑地加工至少在其表面中含有SP3键合的固体碳或SP2键合的固体碳中的至少一种的含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。

[0037] [10]在所述含有固体碳的材料的加工体的制造方法中，所述含有固体碳的材料可以至少具有含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种的表面。所述方法可以在短时间内更平滑地加工至少在其表面中含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种的含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。

[0038] [11]在所述含有固体碳的材料的加工体的制造方法中，所述含有固体碳的材料可以至少具有如下表面：所述表面具有含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种的层和含有石墨的层的层压结构。所述方法可以在短时间内更平滑地加工至少在其表面中具有含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种的层和含有石墨的层的层压结构的含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。

[0039] [12]根据本公开的另一个实施方式的含有固体碳的材料的加工体的制造装置为用于根据所述实施方式的方法的、含有固体碳的材料的加工体的制造装置，所述装置包括：被构造为保持所述含有固体碳的材料的材料保持部；被构造为形成所述气相流体的流体形成部；包括被构造为喷射所述气相流体的喷射口的流体喷射部；和被构造为控制所述含有固体碳的材料或所述喷射口的至少一者的位置的控制部。本实施方式的装置可以在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。

[0040] [13]根据本公开的又一个实施方式的含有固体碳的材料的加工体，所述加工体至少具有由含有固体碳的材料构成的加工表面(指的是通过根据实施方式1的方法加工的表面，以下应当同样适用)，其中：所述加工表面包括向内凸起的凹部和向外凸起的凸部；并且当从与所述加工表面的最小二乘平面垂直的方向观察所述加工表面时，所述凹部的总面积占所述加工表面的总面积的60％以上。在本实施方式的加工体中，所述加工表面是平滑的而不管其表面取向如何。在此，凹部(向内凸起的部分)是指接触表面在含有固体碳的材料的加工体的内部的部分。凸部(向外凸起的部分)是指接触表面在含有固体碳的材料的加工体的外部的部分。在凹部与凸部之间的边界处的接触表面的一部分在含有固体碳的材料的加工体的内部，并且另一部分在含有固体碳的材料的加工体的内部。

[0041] [14]在所述含有固体碳的材料的加工体中，至少所述加工表面可以含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种。所述加工体还具有平滑的加工表面而不管其表面取向如何。

[0042] [15]在所述含有固体碳的材料的加工体中，至少所述加工表面可以具有含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种的层和含有以拉曼散射光谱法中G谱带的强度相对于D谱带的强度的百分比计为10％以上的SP2键合的固体碳的层的层压结构。所述加工体还具有平滑的加工表面而不管其表面取向如何。

[0043] [16]在所述含有固体碳的材料的加工体中，所述含有SP2键合的固体碳的层可以在所述加工表面上以条纹状图案存在。所述加工体还具有平滑的加工表面而不管其表面取向如何。

[0044] [17]在所述含有固体碳的材料的加工体中，在所述加工表面中所述凹部与所述凸部之间的最大高度差可以为30μm以下。所述加工体具有平坦且光滑的加工表面而不管其表面取向如何。

[0045] [18]在所述含有固体碳的材料的加工体中，在所述加工表面中的所述凹部可以具有浅凹形状。所述加工体还具有平滑的加工表面而不管其表面取向如何。

[0046] [19]在所述含有固体碳的材料的加工体中，在所述加工表面中的所述凹部的浅凹形状可以为线状。所述加工体还具有平滑的加工表面而不管其表面取向如何。

[0047] [本公开的实施方式的详情]

[0048] <实施方式1：含有固体碳的材料的加工体的制造方法>

[0049] 参照图1和图2，根据本实施方式的含有固体碳的材料的加工体的制造方法包括：准备含有固体碳的材料10的步骤S10，所述含有固体碳的材料10至少具有由含有固体碳的材料构成的表面；形成气相流体F的步骤S20，所述气相流体F含有对固体碳具有活性的活性气体或活性等离子体中的至少一种；和通过将气相流体F喷射到含有固体碳的材料10的表面的至少一部分上来加工含有固体碳的材料10的步骤S30。本实施方式的方法可以在短时间内平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。也就是说，本实施方式的含有固体碳的材料的加工体的制造方法在短时间内提供通过加工含有固体碳的材料而获得并且具有经过平滑加工的表面的加工体而不管其表面取向如何。

[0050] 在此，“至少具有含有固体碳的表面的材料”对应于其中至少材料的表面含有固体碳的材料，即其中至少材料的整个表面含有固体碳的材料和其中至少材料的表面的一部分含有固体碳的材料中的任一种。要通过本实施方式的方法加工的部分的整个表面最优选为固体碳。也就是说，“至少具有含有固体碳的表面的材料”对应于具有由诸如SP3键合的固体碳(如金刚石)和SP2键合的固体碳(如石墨)的固体碳构成的整个表面的材料(例如其中在由除固体碳以外的材料构成的层的表面上形成有由固体碳构成的层的层压结构材料等)、其中材料的表面的一部分由诸如SP3键合的固体碳(如金刚石)和SP2键合的固体碳(如石墨)的固体碳构成的材料(例如其中在由除固体碳以外的材料构成的层的表面的一部分中埋入有由固体碳构成的材料的埋入结构材料等)。

[0051] 根据本实施方式的含有固体碳的材料的加工体的制造方法的特征在于可以使用喷射到含有固体碳的材料的表面的至少一部分上的气相流体自由地加工含有固体碳的材料的表面以形成所期望的形状。这样的特征使得可以使用表面中的凹凸(起伏)信息来提供平坦且光滑的凹凸形状。如果使用有关基板的平行度的信息，那么可以将平行度设定为0°或控制在一定的角度内。此外，可以从平坦表面形成诸如透镜的凸表面。不仅可以形成平坦表面，而且还可以形成各种形状。

[0052] (准备含有固体碳的材料的步骤)

[0053] 在准备含有固体碳的材料的步骤S10中准备的含有固体碳的材料10由至少具有含有固体碳的表面的材料构成。在此，固体碳指的是以固体形式存在的碳，并且包括通过SP3杂化轨道键合的SP3键合的碳和通过SP2杂化轨道键合的SP2键合的碳等。其中能够规定所有碳原子的位置的结晶固体碳的实例包括金刚石(SP3键合的碳)、石墨(SP2键合的碳)和石墨烯(SP2键合的碳)。无定形固体碳的实例包括类金刚石碳(DLC)、玻璃碳、炭黑、活性炭和碳纤维。

[0054] 参照图3至图5，含有固体碳的材料10可以至少具有含有SP3键合的固体碳(例如金刚石10d)或SP2键合的固体碳(例如石墨10g)中的至少一种的表面。即使含有固体碳的材料10含有SP3键合的固体碳或SP2键合的固体碳中的至少一种，也可以在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料10的表面而不管其表面取向如何。

[0055] 参照图3，含有固体碳的材料10可以至少具有含有金刚石10d、即单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种的表面。即使含有固体碳的材料10含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种，也可以在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料10的表面而不管其表面取向如何。

[0056] 参照图4和图5，含有固体碳的材料10可以至少具有如下表面，所述表面具有含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种(金刚石10d)的层和含有石墨10g的层的层压结构。即使至少含有固体碳的材料10的表面具有含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种(金刚石10d)的层和含有石墨10g的层的层压结构，也可以在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料10的表面而不管其表面取向如何。在此，含有金刚石10d的层和含有石墨10g的层中的任一者都可以暴露在表面上，但是从可以将所述层应用于将金刚石的表面转化成石墨并且加工所述表面的技术的观点来看，优选的是，将含有石墨10g的层设置在含有金刚石
10d的层上。

[0057] (形成气相流体的步骤)

[0058] 在形成气相流体F的步骤S20中形成的气相流体F含有对固体碳具有活性的气体和等离子体中的至少一种。气相流体F通过与含有固体碳的材料10中的固体碳发生化学反应而促进对含有固体碳的材料10的加工。

[0059] 对固体碳具有活性的气体不受特别限制，但是所述气体优选地含有包含容易与固体碳发生化学反应的元素(例如氧或氢)的分子。所述气体优选地含有选自由O2、CO2、CO、NO2、N2O、H2O和H2构成的组中的至少任意一种分子。

[0060] 对固体碳具有活性的等离子体不受特别限制，但是所述等离子体优选地含有包含容易与固体碳发生化学反应的元素(例如氧或氢)的离子和自由基中的至少任意一者的激发物种。所述等离子体优选地含有选自由O2、CO2、CO、NO2、N2O、H2O和H2构成的组中的至少任意一者的离子和自由基中的至少任意一者的激发物种。在从喷射口中喷射之前，这些激发物种优选地通过0.2MHz以上且5GHz以下的高频放电、RF(无线电波)电弧放电或DC(直流)电弧放电中的至少一种方法来激发。通过这些方法，容易获得即使在大气压下也具有足以加工含有固体碳的材料的能量的激发物种。

[0061] (加工含有固体碳的材料的步骤)

[0062] 在加工含有固体碳的材料10的步骤S30中，将气相流体F喷射到含有固体碳的材料10的表面的至少一部分上。从在短时间内平滑地加工含有固体碳的材料10的表面的观点来看，气相流体F优选为气体和/或等离子体粘性流体。在此，粘性流体指的是在气体和/或等离子体粒子之间具有相互作用的流体。尽管根据气体的类型而存在差异，但是具有13kPa以上的压力的气体基本上被认为是粘性流体。

[0063] 将气相流体F喷射到含有固体碳的材料10的表面的至少一部分上。因此，在喷射的气相流体F的至少一部分中形成沿与含有固体碳的材料10的表面平行的方向的流动(也被称为横向流动，以下应当同样适用)。以往，在使用活性气体和/或活性等离子体进行加工时，活性气体和/或活性等离子体的流动受到对流等的影响而不受控制，因此含有固体碳的材料的表面的低硬度部分(薄弱部分)的去除大，而表面的高硬度部分(强硬部分)的去除小。因此，在加工表面中残留大的凹凸(如陡峭的台阶和/或微细的突起)，这存在不能提供平滑加工的问题。与此相对，在本实施方式中，通过形成气相流体F的横向流动，去除表面以便从侧面扫除而不区分表面的高硬度部分(强硬部分)和低硬度部分(薄弱部分)，由此在加工表面中不会残留大的凹凸，这可以提供平滑加工。等离子体以往在正常真空(例如约0.133Pa至约1.33kPa)中产生。然而，在本实施方式中，即使在大气压下也可以产生等离子体，由此可以与上述相同的方式形成含有等离子体的气相流体F的横向流动。

[0064] 参照图2，当将气相流体F喷射到含有固体碳的材料10的表面的至少一部分上时，通过控制喷射口131的位置来扫描气相流体F，由此可以将要通过喷射气相流体F来加工的部分从表面的至少一部分扩展到全部。例如，将气相流体F长时间喷射到含有固体碳的材料10的表面的高硬度部分(强硬部分)上，并且将气相流体F短时间喷射到含有固体碳的材料
10的表面的低硬度部分(薄弱部分)上，这可以提供更平滑的加工。将气相流体F长时间喷射到含有固体碳的材料10中期望深加工的部分上，并且将气相流体F短时间喷射到含有固体碳的材料10中期望浅加工的部分上，由此可以将含有固体碳的材料10加工成所期望的形状。从容易将含有固体碳的材料10加工成所期望的形状的观点来看，优选地将气相流体F喷射到含有固体碳的材料10的表面的一部分(不是全部而是一部分)上。

[0065] 如图2中所示，气相流体F的喷射方向可以是与含有固体碳的材料10的表面垂直的方向，但是从促进气相流体F的横向流动的形成的观点来看，所述喷射方向可以是从与含有固体碳的材料10的表面垂直的方向倾斜的方向。

[0066] 参照图2，在加工含有固体碳的材料10的步骤S30中，从促进横向流动的形成的观点来看和/或从将要通过喷射气相流体F来加工的部分从表面的至少一部分扩展到全部的观点来看，当将气相流体F喷射到含有固体碳的材料10的表面的至少一部分上时，可以使气相流体F的喷射口131和含有固体碳的材料10相对移动。也就是说，可以使气相流体F的喷射口131(即气相流体F的喷射位置)和含有固体碳的材料10相对移动。可以移动气相流体F的喷射口131和含有固体碳的材料10中的任一者，或可以移动气相流体F的喷射口131和含有固体碳的材料10这两者，只要气相流体F的喷射口131和含有固体碳的材料10相对移动即可。例如，如果在将气相流体F喷射到含有固体碳的材料10的表面的至少一部分上时使含有固体碳的材料10相对于气相流体F的喷射口131旋转，那么通过离心力促进喷射到含有固体碳的材料10的表面的至少一部分上的气相流体F的向外的横向流动的形成。当将气相流体F喷射到含有固体碳的材料10的表面的至少一部分上时，在将含有固体碳的材料10相对于气相流体F的喷射口131沿特定方向移动时，通过惯性力促进喷射到含有固体碳的材料10的表面的至少一部分上的气相流体F沿与移动方向相反的方向的横向流动的形成。也就是说，可以通过含有固体碳的材料10的旋转速度或移动速度来控制气相流体F的横向流动速度和停留喷射时间。

[0067] 在加工含有固体碳的材料10的步骤S30中，从使用气相流体F作为粘性流体在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何的观点来看，喷射气相流体F的气氛压力优选地为0.2atm以上。从喷射作为粘性流体的气相流体F的观点来看，要喷射的气相流体F的压力优选地大于气氛压力。所述压力优选地为0.5atm以上，更优选地为1atm，并且还更优选地为1.5atm以上。

[0068] 在加工含有固体碳的材料10的步骤S30中，从通过促进气相流体F与含有固体碳的材料10中的固体碳之间的化学反应而在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何的观点来看，气相流体F优选地为具有300℃以上的温度的热流体，更优选地为具有600℃以上的温度的热流体，还更优选地为具有800℃以上的温度的热流体，还更优选地为具有1000℃以上的温度的热流体，并且进一步优选地为具有1200℃以上的温度的热流体。

[0069] 在加工含有固体碳的材料10的步骤S30中，从通过增加气相流体的流速以使气相流体沿与含有固体碳的材料的表面平行的方向扩散而在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何的观点来看，气相流体的喷射口的直径优选地小于1cm，更优选地小于1mm，并且还更优选地小于0.2mm。从使用气相流体F作为粘性流体的观点来看，气相流体的喷射口的直径优选地为1μm以上，更优选地为100μm以上，并且还更优选地为500μm以上。

[0070] 在加工含有固体碳的材料10的步骤中，从通过促进气相流体F与含有固体碳的材料10中的固体碳之间的化学反应而在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何的观点来看，含有固体碳的材料10的温度(具体地，被构造为保持含有固体碳的材料10的材料保持部110的温度)在大气压下优选地为400℃以上，在0.133Pa(1×10-3托)以上的低真空度下优选地为600℃以上，并且在低于0.133Pa(1×10-3托)的高真空度下优选地为1000℃以上。

[0071] <实施方式2：含有固体碳的材料的加工体的制造装置>

[0072] 参照图2，根据本实施方式的含有固体碳的材料的加工体的制造装置100是用于根据实施方式1的方法中的含有固体碳的材料的加工体的制造装置100。装置100包括被构造为保持含有固体碳的材料10的材料保持部110；被构造为形成气相流体F的流体形成部120；包括被构造为喷射气相流体F的喷射口131的流体喷射部130；和被构造为控制含有固体碳的材料10和喷射口131的至少一者的位置的位置控制部140。本实施方式的装置可以在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。

[0073] (材料保持部)

[0074] 材料保持部110是被构造为保持含有固体碳的材料10的部分。材料保持部110优选地包括将含有固体碳的材料10相对于气相流体F的喷射口131移动的机构和将含有固体碳的材料10加热到预定温度的机构。

[0075] (流体形成部)

[0076] 流体形成部120是形成气相流体F的部分，所述气相流体F含有对固体碳具有活性的气体或等离子体中的至少一种。流体形成部120优选地包括0.2MHz以上且5GHz以下的高频放电装置、RF电弧放电装置或DC(直流)电弧放电装置中的至少一种以形成活性等离子体。

[0077] (流体喷射部)

[0078] 流体喷射部130包括被构造为喷射气相流体F的喷射口131和被构造为保持所述喷射口的喷射口保持部132。喷射口保持部132优选地包括将气相流体F的喷射口131相对于含有固体碳的材料10移动的机构、改变喷射口131的轴相对于与含有固体碳的材料10的表面垂直的方向的倾斜角的机构和将气相流体F加热到预定温度的机构。

[0079] (位置控制部)

[0080] 位置控制部140包括控制含有固体碳的材料10和喷射口131的至少一者的位置的机构。

[0081] <实施方式3：含有固体碳的材料的加工体>

[0082] 参照图6，根据本实施方式的含有固体碳的材料的加工体是含有固体碳的材料的加工体20，所述加工体至少具有由含有固体碳的材料构成的加工表面20ps(通过实施方式1的方法加工的表面)，其中：加工表面20ps包括向内凸起的凹部和向外凸起的凸部；并且当从与加工表面20ps的最小二乘平面20lsp垂直的方向观察加工表面20ps时，所述凹部的总面积占加工表面20ps的总面积的60％以上。本实施方式的含有固体碳的材料的加工体具有平滑表面而不管其表面取向如何。在此，凹部(向内凸起的部分)是指接触表面在含有固体碳的材料的加工体的内部的部分。凸部(向外凸起的部分)是指接触表面在含有固体碳的材料的加工体的外部的部分。在凹部与凸部之间的边界处的接触表面的一部分在含有固体碳的材料的加工体的内部，并且另一部分在含有固体碳的材料的加工体的内部。

[0083] 本实施方式的含有固体碳的材料的加工体20可以通过实施方式1的方法和实施方式2的装置来制造。在此，使用例如由佳能公司制造的扫描型白光干涉仪测量凹部、凸部和加工表面20ps(凹部和凸部的整体)的面积。从含有固体碳的材料的加工体20的加工表面20ps是平滑的而不管其表面取向如何的观点来看，当从与加工表面20ps的最小二乘平面
20lsp垂直的方向观察加工表面20ps时，凹部的总面积占加工表面的总面积的60％以上，优选地占加工表面的总面积的70％以上，并且优选地占加工表面的总面积的80％以下。在此，凹部的总面积相对于加工表面的总面积的百分比也被称为加工表面的凹部面积比。也就是说，加工表面的凹部面积比为60％以上，优选地为70％以上，并且优选地为80％以下。

[0084] 在本实施方式的含有固体碳的材料的加工体20中，从加工表面的高晶体品质的观点来看，所述加工表面的尺寸优选地为1mm见方以上，并且所述加工表面中的抛光损伤点的密度优选地为10个点/mm2以下。在此，加工表面中的抛光损伤点的密度表现为通过在加工体的表面上使金刚石外延生长5μm而确认的1μm以上的多晶粒子(错配堆叠的粒子)。通过对此进行计数，可以评价抛光损伤点的密度。金刚石通常可以在3％的甲烷浓度、1.33×104Pa的压力、3kW以上的微波功率和950℃的基板温度下形成。优选可以形成单晶金刚石的条件。这些在单晶金刚石基板上得到确认。在具有50μm以上的粒径的多晶金刚石基板上，对通过使金刚石进行晶体生长5μm而确认的1μm以上且小于10μm的多晶粒子进行计数，由此可以评价抛光损伤点的密度。在这种情况下，在金刚石的生长条件下，通常，金刚石优选地在3％的甲烷浓度、1.33×104Pa的压力、6kW以上的微波功率和1000℃的基板温度下形成。形成在拉曼光谱分析中具有更少石墨的多晶金刚石的条件(其中G谱带是金刚石的峰的1/100的条件)是优选的。可以通过使用微分干涉显微镜在表面中观测到的超过1mm的抛光划痕的密度来评价具有小于50μm的粒径的多晶金刚石或其它含有固体碳的材料的加工体。在这种情况下，1条划痕/mm2可以被换算为1个/mm2。

[0085] 在含有固体碳的材料的加工体20中，从加工表面是平坦且光滑的而不管其表面取向如何的观点来看，被有意地平滑加工的加工表面20ps的整个表面的最大高度差优选地为30μm以下，更优选地为20μm以下，还更优选地为10μm以下，还更优选地为1μm以下，并且特别优选地为0.1μm以下。含有固体碳的材料的加工体20包括通过实施方式1的方法中的加工而非有意地形成的周期性的凹部和凸部。非有意地形成的凹部与凸部之间的最大高度差优选地为30μm以下，更优选地为20μm以下，更优选地为10μm以下，还更优选地为1μm以下，并且特别优选地为0.1μm以下。

[0086] 在被有意地平滑加工的加工表面的整个表面中的凹部与凸部之间的最大高度差和在加工表面中非有意地形成的凹部与凸部之间的最大高度差可以使用激光位移计(例如由神津精机株式会社制造的表面形状测量系统Dyvoce-3000或它的等同物)来测量。然而，由于使用激光位移计进行的高度差测量的精度为约1μm，因此适当地使用扫描型白光干涉仪(例如由佳能公司制造的(Zygo)NewView 200或它的等同物)来测量小于1μm的高度差。扫描型白光干涉仪会使得难以在宽广区域中测量最大高度差，并且在多个狭窄区域中进行测量。例如，参照图7，由扫描型白光干涉仪提供的最大高度差被视为在以待测量的加工表面20ps的重心点P1和由在重心点P1处彼此正交的两条直线L1和L2划分的四个区域的四个重心点P2、P3、P4、P5为中心的0.4mm见方(被称为具有0.4mm的边长的正方形，以下应当同样适用)的五个范围R1、R2、R3、R4、R5中测量并且获得的最大高度差。

[0087] 在本实施方式的含有固体碳的材料的加工体20中，加工表面20ps指的是通过根据实施方式1的方法进行有意加工而形成的表面。在加工表面中还包括平坦表面和弯曲表面等。平坦的加工表面指的是在给定的精度范围内的同一平面。弯曲表面的加工表面指的是球形表面或二次或三次抛物面表面。因此，没有设置在通过实施方式1的方法形成的预期加工表面上的表面是非加工表面。这些可以通过对表面的高度进行统计学处理来识别。具有随机凹凸的表面中的平坦部分的表面是加工表面，并且平坦表面中具有预期形状的凹入部分也是加工表面。也就是说，通过实施方式1的方法形成的预期加工表面的表面是加工表面。

[0088] 在含有固体碳的材料的加工体20中，至少加工表面可以含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种。所述加工体还具有平滑的加工表面而不管其表面取向如何。含有固体碳的材料的加工体20是通过根据实施方式1的方法加工如图3中所示至少具有含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种(金刚石10d)的表面的含有固体碳的材料10而获得的。

[0089] 含有固体碳的材料的加工体20可以至少具有如下加工表面，所述加工表面具有含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种的层和含有以拉曼散射光谱法中G谱带的强度相对于D谱带的强度的百分比计为10％以上的SP2键合的固体碳的层的层压结构。所述加工体还具有平滑的加工表面而不管其表面取向如何。所述层中SP2键合的固体碳的比率(％)是通过拉曼散射光谱法中G谱带的强度相对于D谱带的强度的百分比来计算的。在此，G谱带为1400cm-1以上且1650cm-1以下的宽峰，并且D谱带为1335cm-1以上且小于1400cm-1的宽峰。术语“宽”指的是具有20cm-1以上的半值宽度的峰。如果D谱带和金刚石峰这两者都存在，那么使用具有更高拉曼强度的那个作为分母。术语“金刚石峰”为1325cm-1以上且小于1335cm-1的尖峰并且术语“尖”指的是小于20cm-1的峰。含有固体碳的材料的加工体20是通过根据实施方式1的方法加工如图5中所示具有含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种的层和含有10％以上的SP2键合的固体碳(例如石墨)的层的层压结构的含有固体碳的材料10而获得的。

[0090] 参照图8，在含有固体碳的材料的加工体20中，含有SP2键合的固体碳(即以拉曼散射光谱法中G谱带的强度相对于D谱带的强度的百分比计为10％以上的SP2键合的固体碳)的层可以在表面上以条纹状图案存在。含有固体碳的材料的加工体还具有平滑表面而不管其表面取向如何。含有固体碳的材料的加工体20是通过根据实施方式1的方法加工如图4中所示具有其中含有10％以上的SP2键合的固体碳(例如石墨)的层被设置在含有单晶金刚石或多晶金刚石中的至少一种的层上的层压结构的含有固体碳的材料10而获得的。

[0091] 本实施方式的含有固体碳的材料的加工体是通过如实施方式1的方法中所述，将气相流体喷射到含有固体碳的材料的表面的至少一部分上来加工的，由此在加工表面中形成凹部和凸部，以容易地提供具有浅凹形状的凹部。此外，不仅流体喷射的垂向流动可以提供平滑表面形状，而且流体的最终横向流动也可以提供平滑表面形状。在此，浅凹形状是指包括球形表面的一部分的中空形状。

[0092] 此外，在本实施方式的含有固体碳的材料的加工体中，在实施方式1的方法中扫描喷射到含有固体碳的材料的表面的至少一部分上的气相流体，因此加工表面中的凹部的浅凹形状可以为线状。类似于上述，不仅流体喷射的垂向流动可以提供平滑表面形状，而且流体的最终横向流动也可以提供平滑表面形状。

[0093] 实施例

[0094] (实施例1)

[0095] 通过高压合成来制造含有固体碳的材料，并且用激光切割以准备5mm×5mm×1.0mm厚度的Ib型单晶金刚石基板。在此，在0.5mmφ中表面凹凸小于厚度的5％的样品的情况下，使用激光位移计(例如由神津精机株式会社制造的表面形状测量系统Dyvoce-3000)测量所述正方形样品，含有固体碳的材料的厚度是指通过中央的与正方形样品的一边平行的线的平均厚度和与所述线垂直的线的平均厚度的平均厚度。在0.5mmφ中表面凹凸为厚度的5％以上的样品的情况下，含有固体碳的材料的厚度是指中央点和在4个端点中的每一个与中央点之间与中央的距离的30％处的4个端部点的5个点的平均厚度。在该测量中，使用具有0.2mmφ至0.5mmφ的触诊面积的触诊式厚度测试仪，以严格地测量最大高度。这是因为具有粗糙的表面凹凸的样品使得难以通过光的反射进行测量。在单晶金刚石的情况下，表面凹凸小且平坦，因此前者的平均厚度成为主要厚度。在多晶金刚石的情况下，表面凹凸大，因此后者的平均厚度成为主要厚度。随着平坦化加工的进行，即使在多晶中也可以评价前者，但是值是相同的。对基板的两个表面都进行通常的一般机械抛光。厚度为0.8mm；
表面平均粗糙度Ra(指的是JIS B0601:2013中规定的粗糙度曲线中的算术平均高度Ra，以下应当同样适用)为5nm以下；并且平行度为0.2°。使用扫描型白光干涉仪(由佳能公司制造的(Zygo)NewView 200)测量表面的平均粗糙度Ra。平行度是指基板的后表面和前表面的最小二乘平面之间的平行度(相对于平行的偏离角)。具体地，使用激光位移计(由神津精机株式会社制造的表面形状测量系统Dyvoce-3000)测量后表面和前表面这两者的高度，并且将其转换为有关材料厚度的信息以计算平行度。

[0096] 对于设置在加热到500℃的材料保持部上并且经过机械抛光的材料，将含有等离子体的气相流体在从具有0.5mm的直径的喷射口中喷射的同时扫描100分钟，其中通过DC等离子体激发通过将Ar气体和CO2气体在标准状态(NTP：基准温度为273.15K，标准压力为101.325kPa)下以1:1的体积比混合而获得的气体。确认从喷射口中喷射的等离子体具有
200℃以上的温度。基于有关厚度的信息，调节停留喷射时间以使得其在厚部分中更长而在薄部分中更短。在喷射和扫描之后材料的平行度为0.05°。如上文所述，使用实施方式1的气相流体进行的加工提供含有固体碳的材料的加工体，其中与通过机械抛光进行加工相比，前表面和后表面两者在更短的时间内更平行。

[0097] 使用激光位移计所测量的在喷射和扫描之后材料的表面的最大高度差小于1μm，因此使用扫描型白光干涉仪(由佳能公司制造的(Zygo)NewView 200)所测量的最大高度差小至0.04μm。在此，使用扫描型白光干涉仪测量的最大高度差被视为在以主表面的重心点和由在所述重心点处彼此正交的两条直线划分的四个区域的四个重心点为中心的0.4mm见方的五个范围中测量并且获得的最大高度差。

[0098] 此外，当从与加工表面的最小二乘平面垂直的方向观察加工表面时，使用激光位移计所测量的凹部的总面积对加工表面的总面积的比率为60％。如上文所述，通过使用实施方式1的气相流体进行加工，在短时间内获得具有加工表面的含有固体碳的材料的加工体，所述加工表面具有小的最大高度差并且是平滑(平坦且光滑)的。

[0099] (实施例2)

[0100] 作为含有固体碳的材料，准备通过化学气相沉积(CVD)法制备的5mm×5mm×0.5mm厚度的单晶金刚石基板。在此，厚度指的是上述的平均厚度。由于材料的表面仍然生长，因此使用激光位移计(由神津精机株式会社制造的表面形状测量系统Dyvoce-3000)所测量的最大高度差为90μm。对于设置在加热到500℃的材料保持部上并且经过机械抛光的材料，将含有等离子体的气相流体在从具有1mm的直径的喷射口中喷射的同时扫描240分钟，其中通过DC等离子体激发通过将Ar气体和CO2气体在标准状态(NTP：基准温度为273.15K，标准压力为101.325kPa)下以2:1的体积比混合而获得的气体。基于有关厚度的信息，调节停留喷射时间以使得在厚部分中更长而在薄部分中更短。在喷射和扫描之后材料的表面的最大高度差小至20μm。当从与加工表面的最小二乘平面垂直的方向观察加工表面时，使用激光位移计所测量的凹部的总面积对加工表面的总面积的比率为70％。如上文所述，通过使用实施方式1的气相流体进行加工，在短时间内获得具有加工表面的含有固体碳的材料的加工体，所述加工表面具有小的最大高度差并且是平滑(平坦且光滑)的。

[0101] (实施例3)

[0102] 准备了通过与实施例2相同的方法制备的4mm×4mm×0.5mm厚度的单晶金刚石基板。在此，厚度指的是上述的平均厚度。材料的表面仍然生长，但是使用激光位移计(由神津精机株式会社制造的表面形状测量系统Dyvoce-3000)所测量的最大高度差为90μm。以与实施例2相同的方式加工该材料。使用激光位移计所测量的在加工之后材料的表面的最大高度差小至10μm。当从与加工表面的最小二乘平面垂直的方向观察加工表面时，使用激光位移计所测量的凹部的总面积对加工表面的总面积的比率为65％。如上文所述，通过使用实施方式1的气相流体进行加工，在短时间内获得了具有如下加工表面的含有固体碳的材料的加工体，所述加工表面具有小的最大高度差并且是平滑(平坦且光滑)的。

[0103] (实施例4)

[0104] 准备了通过与实施例2相同的方法制备的5mm×5mm×0.5mm厚度的单晶金刚石基板。在此，厚度指的是上述的平均厚度。材料的表面仍然生长，但是使用激光位移计(由神津精机株式会社制造的表面形状测量系统Dyvoce-3000)所测量的最大高度差为70μm。将该材料在高真空度下在1800℃下退火3小时以在金刚石表面上形成石墨层。以与实施例2相同的方式加工金刚石表面上的石墨层。然而，加工时间为12分钟。此外，将退火和石墨加工重复8次。使用激光位移计所测量的在加工之后材料的表面的最大高度差小至5μm。当从与加工表面的最小二乘平面垂直的方向观察加工表面时，使用激光位移计所测量的凹部的总面积对加工表面的总面积的比率为65％。如上文所述，通过使用实施方式1的气相流体进行加工，在短时间内获得了具有如下加工表面的含有固体碳的材料的加工体，所述加工表面具有小的最大高度差并且是平滑(平坦且光滑)的。

[0105] (实施例5)

[0106] 准备了通过与实施例2相同的方法制备的4mm×4mm×0.5mm厚度的CVD单晶金刚石基板。在此，厚度指的是上述的平均厚度。材料的表面仍然生长，但是使用激光位移计(由神津精机株式会社制造的表面形状测量系统Dyvoce-3000)测量最大高度差。以与实施例2相同的方式加工该材料。然而，如表1中所示，改变了加工流体类型、加工流体比和流体喷射直径。使用激光位移计测量在加工之后材料的表面的最大高度差。基于有关厚度的信息，调节等离子体照射的停留时间以使得在厚部分中更长而在薄部分中更短。也就是说，将停留时间设定为与高度差成比例。使用激光位移计测量当从与加工表面的最小二乘平面垂直的方向观察加工表面时凹部的总面积对加工表面的总面积的比率(被称为凹部面积比，以下应当同样适用)。如上文所述，通过使用实施方式1的气相流体进行加工，在短时间内获得了具有如下加工表面的含有固体碳的材料的加工体，所述加工表面具有小的最大高度差并且是平滑(平坦且光滑)的。

[0107] 所获得的加工体的特征在于，通过等离子体照射使加工表面形成浅凹，并且它的直径取决于照射的强度和距离。所述直径是等离子体气流出口的1/4以上，并且大致是气流直径(500μm至1000μm)。随着停留时间越长，浅凹形状的直径越大。在此，浅凹形状是指包括球形表面的一部分的中空形状。对应于浅凹的球形或圆形形状对应于具有气流的孔径(喷射等离子体的管的孔)的1/4至与所述孔径大致相同的直径的形状。此外，由于扫描等离子体照射气流，因此特征还在于加工成线状。由于如上文所述通过浅凹状凹陷而形成表面，因此凹部的面积大于凸部的面积。在机械加工的情况下，会摩擦表面，因此不会提供浅凹形状。将高频(13.56MHz)用于产生等离子体的部分。然而，可以确认的是，即使使用DC电弧或微波(2.45GHz)也能产生等离子体流体，因此可以在与实施例5-实施例3相同的条件下同等地加工所述部分。结果示于表1中。

[0108]

[0109] (实施例6)

[0110] 作为含有固体碳的材料，准备了通过化学气相沉积(CVD)法在硅基板上制备的5mm×5mm×约0.5mm厚度的多晶金刚石基板。所述厚度是基板上的5个点的平均值(中央点和4个端部点：定义与实施例1中的定义相同)。由于使用触诊式厚度测试仪测量厚度，因此在具有微细凹凸的多晶中局部显示最大值。材料的表面仍然生长。后表面保持与硅基板的界面状态，并且通过氢氟酸处理去除所述基板。将样品的四边从末端切割0.1mm，并且使用能够进行长度测量的光学显微镜观测其横截面，从而计算最大高度差。以与实施例5相同的方式加工该材料。然而，如表2中所示，改变了加工流体类型、加工流体比和流体喷射直径。并非基于高度差信息而是基于触诊式厚度信息来调节等离子体照射的停留时间以使得在厚部分中更长而在薄部分中更短。当在加工之后的高度差为20μm以下时，使用实施例5的激光位移计测量材料的表面的最大高度差。此外，在多晶金刚石中，在加工体的表面中，与在单晶表面的情况下一样，观测到浅凹状的凹陷形状。结果汇总于表2中。

[0111]

[0112] 应当了解的是，本文公开的实施方式和实施例在所有方面都是说明性的而非限制性的。本发明的范围是由权利要求限定的，而不是由上述实施方式限定的，并且意图包括与权利要求等同的含义和范围内的任何修改。

[0113] 标号说明

[0114] 10：含有固体碳的材料；10d、20d：金刚石；10g、20g：石墨；20：含有固体碳的材料的加工体；20lsp：最小二乘平面；20ps：加工表面；100：制造装置；110：材料保持部；120：流体形成部；130：流体喷射部；131：喷射口；132：喷射口保持部；140：位置控制部；F：气相流体；S10：准备含有固体碳的材料的步骤；S20：形成气相流体的步骤；S30：加工含有固体碳的材料的步骤。

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