JPH0929592A

JPH0929592A - ダイヤモンド膜の研磨方法

Info

Publication number: JPH0929592A
Application number: JP18183095A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yokota; 正明横田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1995-07-18
Publication date: 1997-02-04

Abstract

(57)【要約】【目的】ダイヤモンド膜の平滑化を効率的に実現する
ダイヤモンド膜の研磨方法を提供する。【構成】高温での金属との化学反応によりダイヤモン
ド膜の平滑化を行うダイヤモンド膜の研磨方法におい
て、ダイヤモンド表面を、予め、酸化処理した後に、金
属工具と前記酸化処理したダイヤモンドとを接触させ、
摺動させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイヤモンド膜の研磨
法に関し、特に、光学素子成形用型などのあらゆる形状
の基材上に成膜されたダイヤモンド膜を、高度な形状精
度を保ちながら、表面の平滑化を図り、それを光学的に
満足する範囲で能率的に達成するダイヤモンド膜の研磨
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のダイヤモンド膜の研磨方法には、
鋳鉄板を用いるスカイフ法や、非酸化性雰囲気中、また
は、活性酸素もしくは水素の雰囲気中で加熱した鉄系金
属板と摺り合わせる方法、または、粉末状の流動性金属
と摺り合わせる方法などが知られているが、これらの技
術では、ダイヤモンド膜の表面の凹凸を平滑にはできる
ものの、その形状精度に関しては、平面研磨面につい
て、もしくは、倣い研磨が辛うじてできる程度であり、
高精度な非球面、球面、トーリック面などを創成するこ
とは不可能であった。

【０００３】そこで、ダイヤモンド膜を所望形状に高精
度研磨する方法として、熱化学反応を用いた加工が採用
されるようになり、加工部分、つまり、金属とダイヤモ
ンドとの接触部分を小さくして、その部分を摺動移動さ
せることにより、ダイヤモンド膜表面を所望形状に精度
良く平滑化することが可能になった。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、こ
の方法では、金属とダイヤモンドとの接触面積が小さ
い、つまり、反応にあずかる面積が小さいために、加工
に長時間を必要として、非常に加工能率が悪いという問
題点があった。一方、前記方法における接触面積が小さ
いため、微量の荷重にもかかわらず、工具に微量変形を
生じて、更に向上すべき高精度化には問題点となってい
た。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点の
加工能率を改善するためのもので、ダイヤモンド膜表面
を、高温中で、酸素雰囲気に曝した後に、高温下で、加
工用金属製工具と接触、摺動させることにより、ダイヤ
モンド膜の平滑化を効率的に実現するダイヤモンド膜の
研磨方法を提供するものである。

【０００６】本発明は、同様に、加工雰囲気に含まれる
酸素濃度を連続的に減少させながら、高温下で、ダイヤ
モンド膜と加工用金属製工具とを接触、摺動させること
により、ダイヤモンド膜の平滑化を効率的に実現するダ
イヤモンド膜の研磨方法を提供するものである。

【０００７】本発明は、同様に、ダイヤモンド膜表面の
全面に金属酸化物薄膜を被覆した後、もしくは、被覆
し、熱処理した後に、高温下で、加工用金属製工具と接
触、摺動させることにより、ダイヤモンド膜の平滑化を
効率的に実現するダイヤモンド膜の研磨方法を提供する
ものである。

【０００８】本発明は、同様に、ダイヤモンド膜と加工
用金属製工具の接触部分とを、他の部分より高温にし
て、前記工具とダイヤモンド膜を接触、摺動させること
により、ダイヤモンドの諸性質を損なうことなく、ダイ
ヤモンド膜の平滑化を高精度に効率的に実現するダイヤ
モンド膜の研磨方法を提供するものである。

【０００９】この場合、本発明は、ダイヤモンド膜の平
滑化を、更に高精度になるように工夫したもので、その
ために、金属で被覆された、細孔を有する加工工具とダ
イヤモンド膜とを接触、摺動することにより、その工具
変形が軽減され、ダイヤモンド膜がより高精度に加工さ
れる研磨方法を得るためになされたものである。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）ここでは、高温中で、ダイヤモンド膜を、
その表面を酸素雰囲気に曝した後に、高温下で、加工用
金属製工具と接触させ、摺動させることにより、ダイヤ
モンド膜を効率的に研磨する研磨方法の具体例を示す。（１）ダイヤモンド膜の表面酸化処理方法：図５に示す
ような、平面が円盤形状のＳｉＣ基材１１上に、マイク
ロ波プラズマＣＶＤ法により、ダイヤモンド膜１２を、
膜厚：７μｍにて、形成したサンプルを、図４に示す酸
化処理装置にセットする。次に、真空槽４０内を６×１
０^-3Ｔｏｒｒの真空度まで排気し、ヒーター６０によ
り、サンプル４８内の温度センサー６００が６６０℃に
なるまで加熱する。

【００１１】次に、排気をやめ、パイプ５８から酸素：
２０％の酸素−窒素混合ガスを導入し、チャンバー４０
内に満たす。そして、酸化処理時間を５分、１０分、２
０分の３通り行い、再び、排気を開始し、ヒーター通電
を切り、常温まで冷却する。

【００１２】このサンプルを図６に示す。ここで、１１
１はＳｉＣ母材、１１２はＣＶＤダイヤモンド膜、１１
３は酸化処理により変質したダイヤモンド層である。（２）平坦化加工例：１前記方法により得られた酸化処理したサンプル３種類
と、酸化処理をしていないサンプルとを、それぞれにつ
いて、加工装置の回転台上に乗せ、回転可能な球形状の
純鉄製工具を、接触荷重：０．９８Ｎで酸化処理された
ダイヤモンド膜、および、ダイヤモンド膜にそれぞれ接
触させて、２０ｍｍ／秒の速さで、摺動させた（図１
（Ａ）の状態）。

【００１３】この時の工具およびダイヤモンド膜の接触
部分の温度を８５０℃に設定すると共に、加工系全体を
３×１０^-3Ｔｏｒｒの真空度にした。そして、図２に示
すようにダイヤモンド膜のサンプルの回転中心から１０
ｍｍ離れたポイントに、純鉄製工具を、その回転中心が
ダイヤモンド膜のサンプル回転の接線上で、かつ、加工
面に対して、高さ方向に３０°の角度で接離するように
設置し、接触させ、偏摩耗防止のため、３ｒ．ｐ．ｍで
回転させた。この状態で、２０分間の加工を行い、輪帯
状の加工溝を作った。この実験結果を表１に示す。

【００１４】

【表１】なお、ここで、酸化処理時間５分のサンプルよりも、１
０分のサンプルが、その加工深さが大きいのは、ダイヤ
モンド変質層が、時間と共に増加したためと考えられる
（表１：Ｎｏ．１と２とを比較）。また、処理なしのサ
ンプルよりも、酸化処理のサンプルの加工深さが大きい
のは、酸化処理によって作られる処理層は、ダイヤモン
ド構造が変化したもので、例えば、グラファイトなどで
あり、ダイヤモンドよりも容易に炭素結合が切れて、こ
の実験の熱化学反応加工で、純鉄工具中へのカーボンの
拡散が容易に起こり得るためと考えられる（表１：Ｎ
ｏ．１、２および４を参照）。

【００１５】酸化処理時間が２０分のサンプルでは、ダ
イヤモンド膜の剥離が発生した。これは、ダイヤモンド
膜と型母材との界面まで酸素が拡散して、膜の密着力が
低下したためと考えられる（表１：Ｎｏ．４）。（３）平坦化加工例：２次に、本発明を使った、球面形状のＣＶＤダイヤモンド
膜の平坦化加工例を述べる。なお、以下に述べる実施例
では、図７に示す温度（加熱、冷却）、作用時間（送り
速度、各軸の回転数）、加工位置の集中制御システムを
用いて、正確な制御を行った。

【００１６】＊球面形状ダイヤモンド膜の平坦化加工図８に示すような、凹面球面形状の光学素子を成形する
ための型母材６１上のＣＶＤダイヤ膜６２を酸化処理し
た後に、熱化学反応による加工例が示されている。

【００１７】（サンプルの準備）型母材の形状は、曲率
半径Ｒ＝８０ｍｍの凹面、口径：２０ｍｍで、その材質
は超硬合金である。そして、球面部分に、マイクロ波プ
ラズマＣＶＤ法により、ダイヤモンド膜を被覆した。膜
厚は、成膜の効率と膜の内部応力増加による超硬合金型
母材との密着力の低下などを考慮して、５０μｍ以下が
良いと考えられるが、更に、好ましい値として、１０μ
ｍ以下の膜厚の４μｍを選択した。

【００１８】このようなサンプルを３個製作して、その
うちの２つを、図４に示す酸化処理装置に組み込み、前
記実施例と同様にして、１つは５分、もう１つは１０分
の酸化処理をした。このサンプルを図９に示す。ここ
で、符号６１１は超硬合金母材、６１２はＣＶＤダイヤ
モンド膜、６１３は酸化処理層である。このようにし
て、３種類のサンプルが用意された。

【００１９】（球面形状加工、加工時間の比較）前記３
種類のサンプル（酸化処理した２種類と、ＣＶＤダイヤ
モンド膜のみのもの）を加工装置に組み込み（図１
（Ｂ）の状態）、ダイヤモンド膜厚：１μｍの球面形状
に加工する方法を述べる。まず、図１において、回転軸
７１は回転機構２１に、回転軸７４は歯車機構２５を介
して回転機構２４に、それぞれ、接続されており、更
に、回転軸７４は移動機構２３に接続されている。ま
た、回転軸７１に型母材７２が取りつけられている。直
径５ｍｍの金属製加工工具７３は、移動可能な回転軸７
４の先端に取りつけられている。また、工具の接触部分
は、任意の一定加圧力を保った状態で、移動機構２３を
集中制御装置（図示せず）により制御することで、所望
の速度で、型７２のダイヤ面上を移動することができ
る。

【００２０】サンプルの加工部分は、ヒーター７５によ
り、任意の温度に制御される。前記集中制御装置によ
り、加工温度、圧力、各部分の作用時間、摺動速度は、
所望の値に制御できる。これらの加工系全体は、チャン
バー７６の中にあり、酸素濃度１．６ｐｐｍ以下の真空
および不活性ガス雰囲気に制御される。特に、今回は、
３×１０^-3Ｔｏｒｒの真空雰囲気中で、加工工具に純鉄
を用い、回転軸７１および７４を回転させ、加工部分の
摺動速度が２０ｍｍ／秒になるように制御した。また、
加工ポイントを接触荷重：０．９８Ｎに保った状態で、
型母材の中心から周辺に向かって、各部分での作用時間
が一定になるような速度で移動した。また、加工部分の
温度は、８５０℃に保った。そして、３種類のサンプル
の加工時間の比較を行った。

【００２１】本実験の加工時間は、酸化処理が５分のサ
ンプルでは、約９時間、酸化処理が１０分では、約７時
間、処理なしのダイヤモンド膜サンプルでは、約１４時
間であった。また、加工後のダイヤ膜の表面粗さは、酸
化処理サンプル、処理なしサンプル共に、Ｒ_MAX≒２０
ｎｍ以下であり、面形状はＮ＝±０．５本以下であっ
た。

【００２２】ここで、前記３種類のサンプル型によるガ
ラス光学素子の成形加工を行った。その結果、酸化処理
が５分の型や、処理なしの型により成形された光学素子
の表面は、曇り欠陥や成形時の融着欠陥も無く、実用に
耐えることができたが、酸化処理が１０分の型により成
形された光学素子表面では曇り欠陥が発生した。これ
は、酸化処理によるグラファイト構造が型表面に部分的
に残留しているためと考えられる。この型の表面を、ラ
マン散乱分光分析法により、分析した結果を図３に示
す。これより、この型の表面にはダイヤモンドとグラフ
ァイトが混在していることが確認された。ここで、球面
形状のダイヤモンド膜の平坦化加工実験の結果を表２に
示す。

【００２３】

【表２】以上、説明したように、ＣＶＤダイヤモンド膜の熱化学
反応利用の表面研磨加工の際に、ＣＶＤダイヤモンド膜
表面を、予め、酸化処理した後に、金属工具による加工
をすることで、加工精度を損なうことなく、加工能率を
改善することが可能になった。（実施例２）ここでは、加工雰囲気に含まれる酸素濃度
を連続的に減少させながら、高温下で、ダイヤモンド膜
と加工用金属製工具とを接触させ、摺動させることによ
り、ダイヤモンド膜を効率的に平滑化する研磨方法の具
体例を示す。（１）平坦化加工例：１図５に示すような、平面が円盤形状のＳｉＣ基材１１上
に、マイクロ波プラズマＣＶＤ法により、ダイヤモンド
膜１２を、その膜厚：７μｍにて形成し、このサンプル
を、加工装置の回転台上に乗せ、回転可能な球形状の純
鉄製工具を、接触荷重が０．９８Ｎで、ダイヤモンド膜
に接触させて、２０ｍｍ／秒の速さで、摺動させた（図
１（Ａ）の状態）。

【００２４】この時の工具とダイヤモンド膜の接触部分
との温度を、８５０℃に設定すると共に、加工系の雰囲
気を、それぞれ、酸素濃度：１ｐｐｍ、５ｐｐｍ、２０
ｐｐｍ、１００ｐｐｍ、２００ｐｐｍの５通りにした。
そして、実施例１（図２を参照）と同様に加工溝を作っ
た。この実験結果を表３に示す。

【００２５】

【表３】ここでは、加工雰囲気の酸素濃度が増加するに従い、表
面層のダイヤモンド構造が減少し、グラファイト構造が
増加した。また、酸素濃度の増加にともない、加工深さ
も増加している。それは、純鉄工具中へのカーボンの拡
散のみならず、加工雰囲気中の酸素が、ダイヤモンドカ
ーボンと反応して、ガス化し、ダイヤモンドが除去され
たためと考えられる。また、表面粗さが増加しているの
も、この加工が、純鉄工具中へのカーボンの拡散より
も、酸素によるダイヤモンドのガス化現象に多く支配さ
れているためと考えられる。

【００２６】酸素濃度：２００ｐｐｍでは、２０分間の
加工中に、酸化変質層が型母材とダイヤモンド膜の界面
まで進み、ダイヤモンド膜の密着力が低下したため、膜
剥離が発生したと考えられる。（２）平坦化加工例：２本発明を使った球面形状のＣＶＤダイヤモンド膜の平坦
化加工は、実施例１（図７を参照）と同様に行った。ま
た、球面形状のダイヤモンド膜の平坦化加工は実施例１
と同様であり、また、サンプルの準備も実施例１と同様
であるが、その個数は４個であり、種々の雰囲気での加
工実験である。

【００２７】球面形状加工については、前記４種類のサ
ンプルを、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すような加工装置
に組み込んで、ダイヤモンド膜厚：１μｍの球面形状に
加工するが、上記加工装置は、基本的には、実施例１
（図１（Ａ）、（Ｂ）参照）と同様であり、特に、この
実施例では、チャンバー７６には、酸素ガス用および不
活性ガス用ニードルバルブ１７１、１７２を備えた、ガ
ス混合用サブチャンバー１７３からの導入口７８があ
り、任意の酸素濃度に加工雰囲気を設定できる。

【００２８】今回は、加工工具に純鉄を用い、回転軸７
１および７４を回転させ、加工部分の摺動速度が２０ｍ
ｍ／秒になるように制御した。また、加工ポイントを接
触荷重：０．９８Ｎに保った状態で、型母材の中心から
周辺に向かって、各部分での作用時間が一定になるよう
な速度で移動した。また、加工部分の温度は８５０℃
（一定）に保った。そして、加工中の雰囲気を下記の４
通りの条件で加工した。Ｏ₂：１００ｐｐｍで、６．５時間の加工後、
Ｏ₂：１ｐｐｍで、１時間の加工Ｏ₂：１００ｐｐｍで、６時間の加工後、Ｏ₂：２
０ｐｐｍで、１時間の加工後、更に、Ｏ₂：１ｐ
ｐｍで、１時間の加工Ｏ₂：１００ｐｐｍで、６時間の加工後、Ｏ₂：１
ｐｐｍで、２時間の加工Ｏ₂：１ｐｐｍで、１４時間加工これらの条件では、すべて、ＣＶＤダイヤモンド膜を膜
厚：１μｍに加工できた。また、加工後のダイヤ膜の表
面粗さは、前記条件では、Ｒ_MAX≒５０ｎｍ、〜
条件では、Ｒ_MAX≒２０ｎｍ以下であり、面形状は、す
べての条件でＮ＝±０．５本以下であった。

【００２９】ここで、前記４種類のサンプル型によるガ
ラス光学素子の成形加工を行った。その結果、条件
のサンプルでは曇り欠陥が発生した。これは、Ｏ₂：１
００ｐｐｍ加工時に形成されたグラファイト層が［１ｐ
ｐｍ／１時間］および［２０ｐｐｍ／１時間＋１ｐｐｍ
／１時間］の加工では除去されず、表面に残留したため
と考えられる。これは、成形後の型表面を、ラマン分光
分析法で分析した結果と一致する。

【００３０】また、図１１は、前記条件で得られたサ
ンプルのラマン分光分析による解析結果のグラフを示
す。ここでは、グラファイトのピークはほとんど認めら
れず、ダイヤモンドの明確なピークが確認された。従っ
て、条件のサンプルが最も効率よく加工できたことに
なる。

【００３１】ここで球面形状のダイヤモンド膜の平坦化
加工実験の結果を表４に示す。

【００３２】

【表４】以上説明したように、ＣＶＤダイヤ膜の熱化学反応利用
の表面研磨加工の際に加工雰囲気中の酸素濃度を変化さ
せながら、金属工具による加工をすることで、加工精度
を損なうことなく、加工能率を改善することが可能にな
った。（実施例３）ここでは、ダイヤモンド膜の表面、全面に
金属酸化物薄膜を被覆した後、もしくは、被覆し熱処理
した後に、高温下で、加工用金属製工具と接触、摺動さ
せることにより、ダイヤモンド膜を効率的に平滑化する
研磨方法の具体例を示す。（１）金属酸化物薄膜形成方法（反応性スパッタリング法による蒸着）反応性スパッタ
リング法により、酸化鉄および酸化銅を形成する方法
を、以下に述べる。実施例１と同様に、図５に示すよう
な、平面が円盤形状のＳｉＣ基材１１上に、マイクロ波
プラズマＣＶＤ法により、ダイヤモンド膜１２を、膜
厚：７μｍに形成し、このサンプルを、図１２に示すス
パッタリング装置にセットする。次に、真空槽４０ない
を所定の真空度まで排気し、パイプ５８からアルゴンガ
スを導入し、電源５９より基板ホルダー４６に高周波電
圧を印加して、グロー放電を発生させ、アルゴンイオン
による、ＣＶＤダイヤモンド膜のサンプル４８のスパッ
タクリーニングを行う。

【００３３】その後、電源５７より、純鉄ターゲットま
たは純銅ターゲット５６がボンディングされているカソ
ード電極５４に、高周波または直流の電圧を印加して、
パイプ５８からスパッタ用ガスのアルゴンガスを、ま
た、パイプ５８１から反応用ガスの酸素ガスを、それぞ
れ導入して、反応性スパッタリングを行い、ＣＶＤダイ
ヤモンド上に、酸化鉄の薄膜を形成した。そして、スパ
ッタリング時間をそれぞれ変化させて、膜厚２５０ｎ
ｍ，５０ｎｍのサンプルを得た。なお、この時の膜厚は
モニター６０上の膜厚６０を触針式膜厚計により測定し
た。このサンプルは、実施例１と同様に図６に示す形で
ある。ここで、符号１１１はＳｉＣ母材、１１２はＣＶ
Ｄダイヤモンド膜、１１３は酸化鉄膜または酸化銅膜で
ある。（２）平坦化加工例：１前記方法により得られた、酸化鉄および酸化銅をコーテ
ィングしたサンプルの４種類と、スパッタリング法によ
り純鉄をコーティングしたサンプルの２種類とを、実施
例１と同様に、加工装置の回転台上に乗せ（図１（Ａ）
の状態）、センサー２０を９５０℃にセットして、チャ
ンバー７６内部の雰囲気を、３×１０^-3Ｔｏｒｒ以下に
して、約１時間保持した。この時、工具２２は、ワーク
７２′と接触しないようにしておく。

【００３４】続いて、前記６種類のサンプルと、表面に
金属などを被覆していないＣＶＤダイヤモンド膜のサン
プル、合計で７種類のサンプルを、それぞれ、加工装置
の回転台上に乗せ、回転可能な球形状の純鉄製工具を、
接触荷重：０．９８Ｎで、それぞれの被覆処理されたダ
イヤモンド膜、および、ダイヤモンド膜にそれぞれ接触
させ、２０ｍｍ／秒の速さで摺動させた（図１（Ａ）の
状態）。この時の工具とダイヤモンド膜の接触部分の温
度は、８５０℃に設定すると共に、加工系全体を真空
（３×１０^-3Ｔｏｒｒ以下）に制御した。そして、実施
例１（図２を参照）と同様に、加工溝を作った。この実
験結果を表５に示す。

【００３５】

【表５】酸化銅膜の２５０ｎｍの膜が剥離したが、それは、膜厚
増加に伴う内部応力増加とダイヤモンドとの熱膨張率の
差が大き過ぎて、酸化銅膜とダイヤモンドの密着力が低
下したためと考えられる（表５：Ｎｏ．３）。

【００３６】酸化鉄コートサンプルが、純鉄コートサン
プルよりも、加工深さが大きいのは、加熱反応でダイヤ
モンドのカーボンが鉄中に拡散するのみならず、酸化鉄
中の酸素がダイヤモンドカーボンと反応したためと考え
られる（表５：Ｎｏ．１、２とＮｏ．５、６の比較）。

【００３７】また、純鉄コートサンプルより、酸化銅コ
ートサンプルの加工深さが大きいのは、カーボンの拡散
反応より、酸化銅の酸素によるカーボンの酸化の影響が
大きいためと考えられる（表５：Ｎｏ．４とＮｏ．６の
比較）。

【００３８】また、カーボンは銅よりも鉄中に多く拡散
するのに、酸化鉄コートサンプルと酸化銅コートサンプ
ルとでは、その加工深さが同様なのは、酸化銅の酸素が
酸化鉄のそれよりもカーボンを酸化しやすいためと考え
られる。これは、酸化物の生成自由エネルギーの差が
（Ｆｅ−Ｃ）＜（Ｃｕ−Ｃ）であることに関係している
と考えられる（表５：Ｎｏ．２とＮｏ．４の比較）。

【００３９】また、酸化鉄コートの厚みと共に加工深さ
が増すのは、酸化および拡散の反応層が増加するためと
考えられる（表５：Ｎｏ．１とＮｏ．２の比較）。ま
た、純鉄コートおよび酸化鉄コートの膜が厚いほど、加
工深さが増すのは、加熱反応により、純鉄中に拡散する
ダイヤモンドのカーボン量、および、酸化されるカーボ
ン量が、純鉄および酸化鉄の体積増加にともない増加す
るためと考えられる（表５：Ｎｏ．１とＮｏ．２および
Ｎｏ．５とＮｏ．６の比較）。

【００４０】以上述べてきた酸化あるいは拡散反応は、
ダイヤモンドの結晶構造を破壊するものであり、それら
が多いほど、ダイヤモンドが加工容易になる。（３）平坦化加工例：２（酸化鉄膜２５０ｎｍの場合）本発明を使った球面形状のＣＶＤダイヤモンド膜の平坦
化加工は、実施例１（図７を参照）と同様に行った。ま
た、この球面形状のダイヤモンド膜の平坦化加工は、実
施例１と同様であり、また、サンプルの準備も、実施例
１と同様であるが、その個数は２個であり、そのうちの
１つを、図１２に示すスパッタリング装置に組み込み、
ＣＶＤダイヤモンド膜上に酸化鉄を成膜する。この成膜
方法は前記実施例と同様にして、膜厚：２５０ｎｍの酸
化鉄膜を成膜した。

【００４１】このサンプルは、実施例１と同様に図９に
示す形である。ここで、符号６１１は超硬合金母材、６
１２はＣＶＤダイヤモンド膜、６１３は酸化鉄膜であ
る。このようにして、２種類のサンプルが用意された。

【００４２】（加熱処理）前記方法により得られた酸化
鉄を被覆したＣＶＤダイヤモンド膜サンプルを、実施例
１と同様に、加工装置の回転台上に乗せ（図１（Ｂ）の
状態）、センサー２０を９５０℃にセットして、チャン
バー７６内部の雰囲気を、３×１０^-3Ｔｏｒｒ以下にし
て、約１時間保持して、加熱処理を行った。この時、工
具２２は、ワーク７２と接触しないようにしておく。

【００４３】（球面形状加工、加工時間の比較）ここで
は２種類のサンプル（酸化鉄を被覆した後、加熱処理し
たものとＣＶＤダイヤ膜のみのもの）を、実施例１（図
１（Ａ）、（Ｂ）参照）と同様に、加工装置に組込ん
で、ダイヤモンド膜厚：１μｍの球面形状に加工する。
そして、２種類のサンプルの加工時間の比較を行った。
本実験の加工時間は、酸化鉄を被覆した熱処理サンプル
で、約７時間、被覆なしのダイヤモンド膜サンプルで、
２倍の約１４時間であった。

【００４４】また、加工後のダイヤモンド膜の表面粗さ
は、酸化鉄を被覆した熱処理サンプル、被覆なしサンプ
ルの何れもＲ_MAX≒２０ｎｍ以下であり、面形状は、何
れもＮ＝±０．５本以下であった。

【００４５】ここで、表面粗さＲ_MAX≒２０ｎｍ以下の
型で成形された光学素子は、表面の曇り欠陥や成形時の
融着欠陥も無く、実用に耐えるので、光学素子成形用型
の表面粗さとして十分である。（４）平坦化加工例：３（酸化銅５０ｎｍの場合）（サンプルの準備）本実施例は、酸化銅の被覆膜厚を５
０ｎｍにした例である。ＣＶＤダイヤサンプルは、前記
実施例と同様で、型母材形状は、曲率半径Ｒ＝８０ｍｍ
の凹面、口径２０ｍｍで、材質は超硬合金である。そし
て、球面部分に、マイクロ波プラズマＣＶＤ法により、
４μｍのダイヤモンド膜を被覆した。更に、このサンプ
ルを図１２に示すスパッタリング装置に組み込み、ＣＶ
Ｄダイヤモンド膜上に酸化銅を成膜する。成膜方法は、
前記実施例と同様にして、今回は、膜厚：５０ｎｍの酸
化銅膜を成膜した。

【００４６】（加熱処理）前記方法により得られた酸化
銅を被覆したＣＶＤダイヤモンド膜サンプルを、前記実
施例同様にして、加工装置の回転台上に乗せ（図１
（Ｂ）の状態）センサー２０を９５０℃にセットして、
チャンバー７６内部の雰囲気を３×１０^-3Ｔｏｒｒ以下
にして約１時間保持して加熱処理を行った。

【００４７】（球面形状加工、加工時間の比較）このサ
ンプルを、前記実施例と同様に、加工装置に組み込み、
ダイヤ膜厚：１μｍの球面形状に加工した。加工条件
は、前記実施例と同様である。

【００４８】本実験の加工時間は、約９時間であり、被
覆なしのダイヤモンド膜サンプルの約２／３の時間であ
った。

【００４９】また、加工後のダイヤ膜の表面状態は、そ
の面形状がＮ＝±０．５本以下であったが、酸化銅を被
覆した熱処理サンプルでは、加工工具の軌跡が、細かい
輪帯状のスジとして残留し、その影響で、表面粗さＲ
_MAX≒１５０ｎｍであった。前記スジ状欠陥の発生原因
は、酸化銅膜が加工時にうまく除去されずに、残留した
ためと考えられる。

【００５０】ここで、球面形状のダイヤモンド膜の平坦
化加工実験の結果を表６に示す。これらの実験より、球
面形状の平坦化には、酸化鉄膜が好ましいと思われる。

【００５１】

【表６】以上説明したように、ＣＶＤダイヤ膜の熱化学反応を利
用した表面研磨の加工の際に、ＣＶＤダイヤモンド膜表
面に酸化金属薄膜を形成し、加熱処理後に金属工具によ
る加工をすることで、加工精度を損なうことなく、加工
能率を改善することが可能になった。（実施例４）ここでは、ダイヤモンド膜と加工用金属製
工具の接触部分を、他の部分より高温にして、前記工具
とダイヤモンド膜とを接触させ、摺動させることによ
り、ダイヤモンドの諸性質を損なうことなく、高精度
に、また、効率的に平滑化が実現できる研磨方法の具体
例を示す。（１）平坦化加工例：１（加工速度の温度依存性の確
認）図５に示すような、平面が円盤形状のＳｉＣ基材１１上
に、マイクロ波プラズマＣＶＤ法により、ダイヤモンド
膜１２を、膜厚：７μｍで形成し、そのサンプルを加工
装置の回転台上に乗せ、回転可能な球形状の純鉄製工具
を、接触荷重：０．９８Ｎで、ダイヤモンド膜に接触さ
せて、２０ｍｍ／秒の速さで摺動させた（図１（Ａ）の
状態）。

【００５２】この時のダイヤモンド膜の被覆サンプルの
中心部の温度を、それぞれ、８５０℃、９００℃、９５
０℃、１０００℃、１０５０℃の４種類にして（温度セ
ンサー２０により制御）、共に、加工系全体を真空（３
×１０^-3Ｔｏｒｒ以下）に制御して、加工実験をした。
また、この温度は、ダイヤモンド膜と金属製加工工具の
接触部分の温度とほぼ等しく、両者の温度差は２℃以内
であることが、別の測定より確認されている。そして、
実施例１（図２を参照）と同様にして、加工溝を作成し
た。この実験結果を表７に示す。

【００５３】

【表７】図１３は、本実験の結果をグラフ化したものである。こ
れより、ダイヤモンドの加工速度は、温度と共に上昇す
ることがわかる。また、８５０℃から１０５０℃の範囲
では、加工後のダイヤモンド膜の表面粗さは、すべて２
０ｎｍ以下であった。（２）平坦化加工例：２（温度差加工法）次に、本発明を使った球面形状のＣＶＤダイヤモンド膜
の平坦化加工例を述べる。ここでは、実施例１と同様
に、図７に示す温度（加熱、冷却）、作用時間（送り速
度、各軸の回転数）、加工位置の集中制御システムを用
いて、正確な制御を行った。これは、図８に示すよう
な、凹面の球面形状の光学素子成形用の型母材６１上の
ＣＶＤダイヤモンド膜６２の、純鉄工具と接触する部分
を、ほかの部分よりも高温にして加工する熱化学反応に
よる加工例である。

【００５４】なお、サンプルの準備は、実施例１と同様
であり、その個数は６個である。また、球面形状加工に
ついては、前記６個のサンプルを図１４（Ａ）、（Ｂ）
に示すような加工装置に組み込んで、ダイヤ膜厚：１μ
ｍの球面形状に加工するが、上記加工装置は、基本的に
は実施例１（図１（Ａ）、（Ｂ）参照）と同様である。
しかし、この実施例では、ワーク全体は、ワーク用ヒー
ター７５により、任意の温度に制御される。また、加工
部分、つまり、純鉄工具とダイヤモンド膜の接触部分
は、スポットヒーター１７５により、任意の温度に制御
される。このスポットヒーター１７５は、図示しない移
動機構に接続されており、前記接触部分を常に加熱する
ように動く。その温度は、工具７３内にセットされた温
度センサー２２で検出され、この温度と前記接触部分の
温度は、温度差２℃以内であることが別の実験により確
認されている。なお、実施例１と同様に、前記集中制御
装置（図７参照）により、加工温度、圧力、各部分の作
用時間、摺動速度は、所望の値に制御できる。これらの
加工系全体は、チャンバー７６の中にあり、酸素濃度
１．６ｐｐｍ以下の真空および不活性ガス雰囲気に制御
される。なお、今回は、３×１０^-3Ｔｏｒｒの真空雰囲
気で、加工工具に純鉄を用い、回転軸７１および７４を
回転させ、加工部分の摺動速度が２０ｍｍ／秒になるよ
うに制御した。また、加工ポイントを接触荷重：０．９
８Ｎに保った状態で、型母材の中心から周辺に向かっ
て、各部分での作用時間が一定になるような速度で移動
した。そして、ワーク全体と前記接触部分とに温度差を
つけて加工をした。表８に加工条件と加工結果およびガ
ラス成形結果を記す。

【００５５】

【表８】表８において、Ｎｏ．１〜３は、純鉄工具と、ダイヤモ
ンド膜の接触部分と、その他の部分とに温度差をつけた
加工であり、Ｎｏ．４〜６は、温度差をつけない加工例
である。ここでは、総加工時間が温度上昇にしたがっ
て、短くなっている（Ｎｏ．１〜３、Ｎｏ．４〜６）。

【００５６】温度差をつけた加工では、Ｎｏ．１、２が
良好な結果を得ており、均一温度加工のＮｏ．４に比べ
て、総加工時間が１／３以下の４．１時間に短縮され
た。また、Ｎｏ．３では、更に短縮され、総加工時間が
３．５時間になったが、その型で、ガラス成形を行った
ところ、成形したガラスに曇り不良が発生した。その原
因は、前記工具とダイヤモンド膜の接触部分の温度が１
０５０℃と、非常に高いために、加工雰囲気中に残留す
る約１ｐｐｍの酸素により、ダイヤモンド膜表面がグラ
ファイト化されたためと考えられる。（３）平坦化加工例：３（均一温度加工法）前記実施例と同様に、ただし、スポットヒーター１７５
は使用せずに、全体加熱による加工を行った。ここでの
温度制御は、ワーク用ヒーター７５とワーク内の温度セ
ンサー２０によって行われる。このセンサー２０の温度
と純鉄工具とダイヤモンド膜の接触部分の温度差は、平
坦化加工例：１と同様に、２℃以内である。表８に加工
条件と加工結果およびガラス成形結果を記す。

【００５７】一方、均一温度で加工した場合、Ｎｏ．６
の１０５０℃の加工では、加工の直後に、また、Ｎｏ．
５の９５０℃の加工では、ガラス成形の連続１０ショッ
ト後に、それぞれ、ダイヤモンド膜が型母材から剥離し
た。これは、加工中にダイヤモンド膜と型母材界面が高
温になって、型母材中のコバルト、その他の物質が界面
に析出して、ダイヤモンド膜と型母材との密着力を低下
させたためと考えられる。なお、Ｎｏ．６では、高温の
ため、前記ダイヤモンド膜がすぐに剥離したが、Ｎｏ．
５では、Ｎｏ．６よりも前記密着力が多少強く、ガラス
成形時の機械的圧力により剥離したと思われる。

【００５８】これらの実験から、加工時のワーク（全
体）の温度を９００℃に、工具とダイヤモンド膜の接触
部分の温度を１０００℃に、相互に温度差を設けて加工
することにより、均一加熱では得られない加工速度（総
加工時間４．１時間）を得ることが可能になった。ま
た、ここで得られたサンプルの形状精度は、Ｎ＝±０．
５本以下であった。

【００５９】以上説明したように、ＣＶＤダイヤモンド
膜の熱化学反応を利用した表面研磨加工の際に、工具と
ＣＶＤダイヤモンド膜の接触部分を、その他の部分より
も高温にすることにより、ガラス成形に支障を来さない
ダイヤモンド成形型が効率よく加工できるようになっ
た。（実施例５）ここでは、工具変形を改善して、ダイヤモ
ンド膜の更なる高精度を図るために、金属で被覆された
細孔を有する加工工具とダイヤモンド膜とを接触させ、
摺動させる研磨方法の具体例を示す。これにより工具変
形が軽減され、ダイヤモンド膜が、より高精度に加工さ
れる。（１）平坦化加工例：１（平面形状サンプル）（サンプルの準備）図５に示すような、平面が円盤形状
のＳｉＣ基材１１上に、マイクロ波プラズマＣＶＤ法に
より、ダイヤモンド膜１２を、膜厚：７μｍで、形成
し、このサンプルを加工装置の回転台上に乗せ、回転可
能な、直径５ｍｍの球形状の純鉄製工具を、接触荷重：
０．９８Ｎで、ダイヤモンド膜に接触させて、２０ｍｍ
／秒の速さで摺動させた（図１（Ａ）の状態）。この時
の工具とダイヤモンド膜の接触部分の温度を８５０℃に
設定し、また、加工系全体を真空（３×１０^-3Ｔｏｒｒ
以下）に制御した。

【００６０】そして、図２に示すように、ダイヤモンド
膜のサンプルに、その回転中心から１０ｍｍ離れたポイ
ントで、純鉄製工具を、その回転中心がダイヤモンド膜
のサンプルの回転の接線上で、かつ、加工面に対して高
さ方向に３０°の角度で、進退可能に接触させ、偏摩耗
防止のため、３ｒｐｍで回転させた。この状態で、加工
時間を２０分間、１３分間、７分間の３通りにして、表
面粗さの異なる輪帯状加工溝を持つサンプルを３種類作
った。これらのサンプルの表面状態、特に、ダイヤモン
ドの先端部の形状に着目して観察した。この結果を、表
９および図１５に示す。

【００６１】

【表９】（サンプルの加工）直径：５ｍｍの球形状のＳｉＣの表
面に、口径：１μｍと５μｍの細孔を作る。それらの表
面に純度９９．９％のＦｅをコーティングして、更に、
細孔部以外のＦｅを除去して、２種類の工具を用意する
（図１６参照）。

【００６２】それら２種類の工具（表１０で、工具細孔
径：５μｍ、１μｍで表示）と、表９のサンプルＮｏ．
、を、表１０の組み合わせで加工した。

【００６３】

【表１０】前記実験のＮｏ．１、２で、その表面粗さがＮｏ．３、
４のそれに比べて粗いのは、図１７に示すように、加工
工具とダイヤモンド膜の接触部において、ダイヤモンド
の先端平坦部分が、Ｆｅで充填されている工具の細孔部
分の開口部よりも小さく、加工がすすむに従い、Ｆｅと
ＳｉＣとの硬度の違いにより、両者の変形量に差を生じ
て、工具の表面粗さが増加するためと考えられる。ま
た、ダイヤモンドの先端平坦部と前記開口部との大きさ
の差が、より大きく且つ加工時間の長い加工条件のＮ
ｏ．２が、Ｎｏ．１よりも粗くなっている。

【００６４】一方、Ｎｏ．３、４での表面粗さが、Ｎ
ｏ．１、２のそれに比べて少ないのは、前記接触部にお
いて、工具細孔の開口部が、ダイヤモンド膜の先端平坦
部と同等もしくは小さいために（図１８参照）、Ｆｅが
充填されている細孔では、拡大図に示すように平坦にな
るが、Ｎｏ．１、２（図１７参照）のように、へこむこ
とがないためと考えられる。また、Ｎｏ．３の表面粗さ
が最も小さいのは、工具の開口部が、サンプルの平坦
部よりも、全ての部分で小さいためと考えられる。（２）平坦化加工例：２（球面形状サンプル）次に、本発明を使った球面形状のＣＶＤダイヤモンド膜
の平坦化加工例を述べる。以下に述べる実施例では、図
７に示す温度（加熱、冷却）、作用時間（送り速度、各
軸の回転数）、加工位置の集中制御システムを用いて、
正確な制御を行った。

【００６５】（サンプルの準備）型母材形状は、曲率半
径Ｒ＝８０ｍｍの凹面、口径：２０ｍｍで、材質は超硬
合金である。そして、球面部分に、マイクロ波プラズマ
ＣＶＤ法により、ダイヤモンド膜を被覆した。膜厚は、
成膜の効率と膜の内部応力増加による超硬合金型母材と
の密着力の低下などを考慮して、５０μｍ以下が良いと
考えられるが、更に好ましい値として、１０μｍ以下の
膜厚、即ち、４μｍを選択し、このようなサンプルを５
個、製作した。

【００６６】一方、加工用工具は、直径：５ｍｍの球形
状で、純鉄製を１本、ＳｉＣの表面に口径：５μｍの細
孔を有するもの、および、口径：１μｍの細孔を有する
もので、それぞれ、細孔内部およびその表面にＦｅを４
μｍと５μｍの厚さで被覆したものを準備した（図１９
参照）。

【００６７】（球面形状加工）これらのサンプルを、表
１１に示す組み合わせで、それぞれの時間加工して、ダ
イヤモンド膜の膜厚が約１μｍの球面形状を得た。この
球面形状加工は、上記サンプルを実施例１と同様、図１
（Ａ）、（Ｂ）に示すような加工装置に組込んで行われ
る。ここでは、ダイヤモンド膜は、膜厚：１μｍに加工
するが、その時の加工時間は表１１に示す通りである。

【００６８】表１１に示した加工結果において、工具摩
耗量とは、Ｆｅコート膜厚を除いたＳｉＣ母材の直径方
向の減少量を表している（図２０参照）。なお、Ｎｏ．
１は、純鉄工具による比較実験であり、当然、工具摩耗
量は、純鉄工具自体の減少量になる。

【００６９】

【表１１】（表面粗さ、形状精度の比較）加工結果については以下
に説明する。Ｎｏ．１の比較例では１４時間で純鉄工具
が５μｍ消耗して、Ｒ_MAX≦２０ｎｍ、Ｎ＝±０．５の
表面を得た。Ｎｏ．２において、表面粗さが悪いのは、
膜厚：４μｍのＦｅ膜が消耗しきった時点ではダイヤモ
ンド膜の凹凸が残っており、前記平面平坦化の実施例の
Ｎｏ．１と同様に、工具表面粗さが増したためと考えら
れる。

【００７０】一方、Ｎｏ．３でも、膜厚：４μｍのＦｅ
膜が消耗しきった時点ではダイヤモンド膜の凹凸が残っ
ているが、前記平面平坦化の実施例のＮｏ．３と同様
に、工具細孔径が小さいために、工具表面粗さが増加し
ないので、Ｒ_MAX≦２０ｎｍになったと考えられる。

【００７１】Ｎｏ．４、５では、Ｎｏ．１と比較すると
解るように、膜厚：５μｍのＦｅ膜が消耗しきった時点
（１４時間後）では、すでにダイヤモンド膜の凹凸が除
去されて、Ｒ_MAX≦２０ｎｍになっており、それ以後の
加工は、形状精度の向上に寄与するものと考えられる。

【００７２】次に、本実施例における発明の主要目的で
ある形状精度について以下に述べることにする。比較例
Ｎｏ．１よりも、本発明の加工例であるＮｏ．２〜５の
形状精度が勝っているのは、工具の摩耗量、つまり、変
形量が少なく、要求通りにダイヤモンド膜を除去できる
ためと考えられる。

【００７３】更に詳しく見ると、ＳｉＣより消耗しやす
いＦｅが充填されている細孔径が大きいＮｏ．２、４
（５μｍ）では、それが小さいＮｏ．３、５（１μｍ）
よりも工具摩耗量が大きくなり、形状精度も悪くなる。
また、細孔径が共に１μｍで、Ｆｅコート厚の違うＮ
ｏ．３とＮｏ．５を比較すると、Ｆｅ膜が消耗した時点
のダイヤモンド膜の粗さが少ないＮｏ．５が、本実施例
中で、工具摩耗が最も少なく、最も良い形状精度が得ら
れたものと考えられる。

【００７４】以上説明したように、ＣＶＤダイヤ膜の熱
化学反応利用の表面研磨加工の際に金属が充填された細
孔を有する加工工具を用いることにより、加工精度を向
上させることが可能になった。

【００７５】

【発明の効果】本発明は、以上詳述したようになり、以
下の作用効果を得ることができる。

【００７６】（１）ＣＶＤダイヤモンド膜の熱化学反応
利用の表面研磨加工の際に、ＣＶＤダイヤモンド膜の表
面を、予め、酸化処理した後に金属工具による加工をす
ることで、加工精度を損なうことなく、加工能率を改善
することが可能になった。

【００７７】（２）ＣＶＤダイヤモンド膜の熱化学反応
利用の表面研磨加工の際に、加工雰囲気中の酸素濃度を
変化させながら、金属工具による加工をすることで、加
工精度を損なうことなく、加工能率を改善することが可
能になった。

【００７８】（３）ＣＶＤダイヤモンド膜の熱化学反応
利用の表面研磨加工の際に、ＣＶＤダイヤモンド膜の表
面に酸化金属薄膜を形成し、加熱処理した後に、金属工
具による加工をすることで、加工精度を損なうことな
く、加工能率を改善することが可能になった。

【００７９】（４）ＣＶＤダイヤモンド膜の熱化学反応
利用の表面研磨加工の際に、工具とＣＶＤダイヤモンド
膜の接触部分を、その他の部分よりも高温にすることに
よりガラス成形に支障を来さないダイヤモンド成形型が
効率よく加工できるようになった。

【００８０】（５）ＣＶＤダイヤモンド膜の熱化学反応
利用の表面研磨加工の際に、金属が充填された細孔を有
する加工工具を用いることにより、加工精度を向上させ
ることが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダイヤモンド膜の平坦化加工装置
の一実施例を示す図である。

【図２】本発明の加工実験における工具とダイヤモンド
膜の位置関係を示す平面および側面の模式図である。

【図３】実施例１について、型表面をラマン散乱分光分
析法により分析した結果を示すグラフである。

【図４】酸化処理装置の概略側面図である。

【図５】型表面にマイクロ波プラズマＣＶＤ法によりダ
イヤモンド膜を形成した状態を示す模式図である。

【図６】サンプルの一例を示す模式図である。

【図７】集中制御システムのブロック図である。

【図８】別のサンプルの一例を示す模式図である。

【図９】更に別のサンプルの一例を示す模式図である。

【図１０】本発明に係るダイヤモンド膜平坦化加工装置
の他の実施例を示す図である。

【図１１】実施例２について、型表面をラマン散乱分光
分析法により分析した結果を示すグラフである。

【図１２】実施例３について、スパッタリング装置の概
略側面図である。

【図１３】実施例４について、実験結果を示すグラフで
ある。

【図１４】本発明に係るダイヤモンド膜の平坦化加工装
置の別の実施例を示す図である。

【図１５】実施例５について、サンプルのダイヤモンド
膜の模式図である。

【図１６】実施例５についての２種類の工具の構成を示
す概念図である。

【図１７】工具表面粗さが増加する過程を説明するため
の模式図である。

【図１８】同じく、加工工程の模式図である。

【図１９】実施例５における工具の模式図である。

【図２０】同じく、工具の減少量を示す模式図である。

【符号の説明】

７１ワーク回転軸７２、７２′ 被加工サンプル７３加工用工具７４工具回転軸７５加熱用ヒーター７６チャンバー７７温度調節用ガス導入バルブ７８雰囲気調製ガス導入口１１１、６１１基材１１２、６１２ＣＶＤダイヤモンド膜１１３、６１３酸化処理層２１、２４回転機構２３移動機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高温での金属との化学反応によりダイヤ
モンド膜の平滑化を行うダイヤモンド膜の研磨方法にお
いて、ダイヤモンド表面を、予め、酸化処理した後に、
金属工具と前記酸化処理したダイヤモンドとを接触さ
せ、摺動させることを特徴とするダイヤモンド膜の研磨
方法。
【請求項２】前記金属工具と酸化処理したダイヤモン
ドとの接触部分の面積が、ダイヤモンドの総加工面積よ
りも小さくなるように接触させ、摺動させることを特徴
とする請求項１に記載のダイヤモンド膜の研磨方法。
【請求項３】高温での金属との化学反応によりダイヤ
モンド膜の平滑化を行うダイヤモンド膜の研磨方法にお
いて、加工雰囲気を時間と共に変化させながら、金属工
具とダイヤモンドとを接触させ、摺動させることを特徴
とするダイヤモンド膜の研磨方法。
【請求項４】前記加工雰囲気が酸素を含む雰囲気であ
ることを特徴とする請求項３に記載のダイヤモンド膜の
研磨方法。
【請求項５】前記金属工具とダイヤモンドとの接触部
分の面積が、ダイヤモンドの総加工面積よりも小さくな
るように接触させ、摺動させることを特徴とする請求項
３、４に記載のダイヤモンド膜の研磨方法。
【請求項６】高温での金属との化学反応によりダイヤ
モンド膜の平滑化を行うダイヤモンド膜の研磨方法にお
いて、ダイヤモンド表面に、予め、金属酸化物薄膜を形
成した後に、金属工具と前記金属酸化物薄膜を形成した
ダイヤモンドとを接触させ、摺動させることを特徴とす
るダイヤモンド膜の研磨方法。
【請求項７】高温での金属との化学反応によりダイヤ
モンド膜の平滑化を行うダイヤモンド膜の研磨方法にお
いて、ダイヤモンド表面に、予め、金属酸化物薄膜を形
成し、加熱処理した後に、金属工具と前記金属酸化物薄
膜を形成したダイヤモンドとを接触させ、摺動させるこ
とを特徴とするダイヤモンド膜の研磨方法。
【請求項８】前記金属工具と前記金属酸化物薄膜を形
成したダイヤモンドとの接触部分の面積が、ダイヤモン
ドの総加工面積よりも小さくなるように接触させ、摺動
させることを特徴とする請求項６または７に記載のダイ
ヤモンド膜の研磨方法。
【請求項９】高温での金属との化学反応によりダイヤ
モンド膜の平滑化を行うダイヤモンド膜の研磨方法にお
いて、ダイヤモンド上の金属工具接触部分と前記ダイヤ
モンド上の前記工具非接触部分との間に温度差を設けな
がら、前記金属工具と前記ダイヤモンドとを接触させ、
摺動させることを特徴とするダイヤモンド膜の研磨方
法。
【請求項１０】前記金属工具とダイヤモンドとの接触
部分の面積が、ダイヤモンドの総加工面積よりも小さく
なるように接触させ、摺動させることを特徴とする請求
項９に記載のダイヤモンド膜の研磨方法。
【請求項１１】高温での金属との化学反応によりダイ
ヤモンド膜の平滑化を行うダイヤモンド膜の研磨方法に
おいて、細孔を有する、表面に金属を被覆した加工工具
とダイヤモンドとを接触させ、摺動させることを特徴と
するダイヤモンド膜の研磨方法。
【請求項１２】前記加工工具とダイヤモンドとの接触
部分の面積が、ダイヤモンドの総加工面積よりも小さく
なるように接触させ、摺動させることを特徴とする請求
項１１に記載のダイヤモンド膜の研磨方法。