常规 CVD 金刚石涂层刀具由于其晶粒较大，表面粗糙度较高所以在使用前必须做抛光处理，目前采用的抛光工艺：机械研磨、激光、离子束以及热化学作用等都存在很多问题，如抛光效果较差、设备复杂价格昂贵、对于复杂形状刀具不适用等。
随着 CVD 沉积金刚石薄膜技术的发展纳米金刚石涂层技术应运而生，与常规金刚石膜相比纳米金刚石薄膜的晶粒度一般在 100nm 以下，表面平整光滑摩擦系数显著降低。目前国内外许多研究机构在纳米金刚石薄膜的工作中取得了可喜的进展，然而从发展状况来看，目前国内外的研究主要集中在以硅、碳化硅、石英、钨、三氧化二铝等为衬底的纳米金刚石薄膜方面，其应用主要在光学和微电子领域。在工具模具应用领域，目前还无法在其表面沉积非常光滑的纳米金刚石薄膜，特别是在复杂形状 WC-Co 衬底上。
为了提高被加工表面的光洁度，许多国内外学者和知名公司在降低刀具涂层表面粗糙度方面做了许多的工作。村上良言等人用普通金刚石涂层铣刀和超微细金刚石涂层铣刀做切削对比实验，发现超微细结晶金刚石涂层铣刀具有优良的抗粘着性、较高的加工精度以及较好耐磨度和薄膜韧性。由于超微细金刚石涂层技术的优异性，OSG 公司已经大量开发此类金刚石涂层工具。与普通金刚石涂层铣刀的表面（表面粗糙度通常为 Ra4-10μm）相比，OSG 公司研制开发的超微细金刚石薄膜不仅平整光滑并且表面具有很好的光洁度。H. Hanyu 等人通过控制金刚石再形核条件在铣刀表面成功生长出了光滑金刚石涂层，金刚石颗粒小于2µm 表面粗糙度低于 1µm，将其与常规金刚石涂层铣刀进行了切削对比，光滑金刚石涂层铣刀加工出的工件表面光洁度可以达到具有锋利切削刃的未涂层的铣刀加工的表面光洁度，由此看以看出光滑金刚石涂层铣刀比常规金刚石涂层铣刀显示出更好的切削特性。
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