TWI222914B - Manufacturing method for grinding tools with regular arranged abrasive materials - Google Patents

Description

1222914 五、發明說明（1) ----- 【發明所屬之技術領域] 本發明係有關於一種具規則性排列之磨料的研磨工具 製造方法，特別是關於一種利用電鍍與蝕刻之方法所形成 者。 【先前技術】 中，研 要作研 的研磨 導體工 如鑽石 ί八除拋 持粗糙 光墊表 墊，致 以更光 磨加工，在 工具所要求 業之核心材 碟。鑽石碟 光墊進行拋 ，如此化學 面以進行晶 使提1¾抛光 滑。 磨加工係佔有一定之地位 在當今的工業領域 因為不論任何工業均需 向精密度之趨勢下，使 益增高，尤其是現今半 Silicon Wafer)之力口工 光墊進行研磨修整，以 ’並使拋光墊的表面維 為離研磨粒才能附在搬 鑽石碟可有效整理拋光 晶圓之表面研磨加工得 一般習用之研磨工具的製 或者燒結之方法將研磨粒固結 置方法係隨意放置並沒有特定 使用時，其容易因研磨粒分佈 目前研磨工具的製造方法中， 之前’先將具有複數孔之一模 磨粒置入於模板之孔中，如此 之目的，以增加研磨效果，但 預先放置一模板便於置入研磨 現今工業發展朝 之研磨精度也日 料矽晶圓（ 係用於對晶圓拋 光所累積之積垢 研磨液上懸浮的 圓拋光；另外， 的效率，而使矽 造方法，係利用電鍍、焊接 於基材上’因研磨粒之放 之排列，所以當研磨工具於 不均而造成研磨效果降低。 雖然有於佈置研磨粒於基材 板於放置於基材上，再將研 =可使研磨粒達到均勻分佈 是因需於研磨粒佈置之前心 粒於基材上，夕诒 ^ ^ 刊丄之後，續移除 1222914 五、發明說明（2) -------一·~ 模板，再仃將該研磨顆粒藉由一壓板壓入基板中。此法之 製稃相當繁雜。 對此，本發明即在針對上述問題而提出一種具規則性 棑列〜磨科的研磨工具製造方法5不僅可改善研磨粒分佈 不均之缺，以可提高研磨之效率，且本發明可簡化研磨工 具之王座裂程進而提高生產效率與減低生產成本，使可解 決上述之問題。 【發明内容】 本發明之主要目的，在於提供一種具規則性排列之磨 料的研磨工具製造方法，其係在基材上形成複數孔洞，以 便佈置研磨粒，以使研磨粒依各種研磨所需具規則排列分 佈於基材上’進而增加研磨工具之研磨效果。 本發明之次要目的，在於提供一種具規則性排列之磨 料的研磨工具製造方法，其係利用化學氣體沉墊或電鍍方 式與#刻之方法始其在在基材形成具規則排列複數孔洞並 固結研磨粒，此舉，係有效簡化研磨工具之製程且提高其 生產效率進而降低生產成本。 本發明之又一目的’在於提供一種具規則性排列之磨 料的研磨工具製造方法，其係於研磨工具上利用電鏡方式 形成固結加強層，係可加強研磨粒與固結層之間的固結能 力，避免研磨粒於研磨時脫落，以達提高研磨工具之&用 哥命。 為達上述目的’本發明係提供一種具規則性排列之磨 料的研磨工具製造方法，其係先提供一基材；之後在基材

1222914 五、發明說明（3) 上化學氣體 用钱刻之方 孑L洞中；接 成'—固始層 讓研磨粒部 除部分固結 層或者於接 在佈置層上 固結層之間 此外， 可藉由擠壓 洞内之研磨 沉塾或 法形成 著在佈 而將研 分裸露 層之後 續化學 電鑛形 的固結 為再加 基材及 粒0 電鍍形成 複數孔洞 置層上以 磨粒覆蓋 而可進行 ’於固結 氣體沉墊 成一固結 能力。 強研磨粒 其固結層 一佈置層；接著在佈置層上利 ，冉將複數研磨粒分別佈置於 化學氣體沉墊或電鑛方式以形 固結；最後去除部分固結層以 研磨加工；另外尚可在完成去 層表面上電鍍形成一固結加強 或電鍍方式形成固結層之前係 加強層，如此可增加研磨粒與 與固結層之間的固結能力，更 兩側，致使孔洞更緊密包結該

功4 ^ ί使貝審查委員對本發明之結構特徵及所達成之 1 進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例圖及 配合砰細之說明，說明如後： 、 【實施方式】

接在ί Γ明係利用化學氣體沈澱或電鍍及蝕刻之方法而直 粒均$ j上形成複數孔洞以利佈置複數研磨粒，可使研磨 i二二刀佈於基材上，進而提高研磨工具之研磨效率，且 可間=研磨工具之製程而提高生產效率。 各+ = i閱第一圖至第七圖，係本發明之一較佳實施例之 後=用造剖視圖；如圖所示，其係先提供一基材1 0，之 声1 化予氣體沈澱或電鍍之方法在基材1 0上形成一佈置 曰’接著利用蝕刻之方法在基板10上形成複數孔洞20，

1222914 五、發明說明（4) 於孔洞20形成後並將複數研磨粒25分別置入於孔洞2〇中， 如此即可使研磨粒2 5分佈均勻於基材丨〇上，研磨粒2 5係可 為鑽石或者為立方氮化硼；接著於佈置層15上接續以化學 氣體沉墊或電鍍以形成一固結層3 〇 5固結層3 〇係覆蓋過研 磨粒25 ’倚置層15與固結層30之材質係可為一黃銅:金； 最後將钟矣固玲層3 0去除’以讓研磨粒2 5裸露出部分以可 進打研磨加工；此外可於完成上述之步驟後，更可於固結 層30上電鍍形成一固結加強層35，以強化研磨粒25與固結 層3 0之間的固結強度。 上 致使孔 去除部 使固結 本 需要而 ，以可 在佈置 較小之 位置再 之製作 層30以 研磨工 粗研磨 述於形成固 洞2 0更緊密 分固結層3 0 層30更緊密 發明在佈置 形成大小不 適用於粗研 層1 5上預定 研磨粒放置 蝕刻形成較 方法如同上 使研磨粒2 5 具之製作， 與細研磨之 結層3 0 包結該 後，亦 接觸研 層1 5所 同之孔 磨加工 之位置 於小孔 大之孔 述依序 裸露， 措由此 加工。 孔洞2 0 可再藉磨粒2 5 形成之 洞2 0以 或者細 蝕刻形 洞中；洞，以 形成固 最後形 方法製 可藉由 内之研 由擠壓 之裸露 孔洞2 0 固結大 研磨加 成複數 接著於 放置較 結層3 0 成固結 作出來 擠壓基材1 0 磨粒25，再 固結層3 0兩 出部分。 係可視研磨 小不同之研 工’其方法 小孔洞，之 佈置層15上 大之研磨粒 ’再去除部 加強層3 5， 之研磨片係 兩側， 者，於 側，致 加工之 磨粒2 5 為係先 後再將 預定之 ，之後 分固結 即完成 可進行 請一併參閱第八圖 係本發明之另—較佳實施例之構

第8頁 1222914 五、發明說明（5) 造剖視圖；如圖所示，本發明係可於孔洞2 〇形成並將研磨 粒25佈置於孔洞20完成後，於接續以化學氣體沉墊或電鍍 方式形成固結層3 0之前係先在佈置層丨5上電鍍形成一固結 加強層40 ’接著再依序以化學氣體沉墊或電鍍方式形成固 结層3 0 ’再去除部分固結層3 q以使研磨粒2 5裸露，最後可 再形攻另一固結加強層3 5，如此藉由該兩層固結加強層3 5 /、4 0可增加研磨粒2 5與固結層3 〇之間的固結強度，以防 ，研磨工具於進行研磨加工時研磨粒25掉落，而降低研磨 效率，如此且可增加研磨工具之使用壽命。 ^纟7Γ、上所述，本發明具規則性排列之磨料的研磨工具製 ^方法其係於基材1 〇上以化學氣體沉墊或電鑛形成佈置 記，之後在佈置層15上餘刻複數孔洞20,孔洞 =巧置位置係依據研磨工具之研磨加工需要而定， =化學氣體沉塾或電鑛方式以形成固結層30以覆蓋： 、、、口研磨粒2 5，然後將部分囡έ士展 分、隹- 層去除，以讓研磨粒25部 刀稞路以可進仃研磨加工，最後再形成固結加

增加研磨粒2 5固紝強许 你认r 至席3 5 U °強度，使於形研磨加工不易掉落。M i 使用本發明之方法可使研麻9 ' 猎由 增加研磨效率，且=排列於基材“上，可 麻丁瓦々*太^此方法可間化研磨工具的製程，增加研 磨，、之生產效率進而降低生產成本； 加強層35與40可增進研磨粒25之固 成固結 具之使用壽命。 力 而心鬲研磨工 准以上所述者，僅為本發明一較每 用來限定本發明實施 貝施例而已，並非 4之“’故舉凡依本發明中請專利範

第9頁 1222914 五、發明說明（6) 圍 所 述 之 形 狀 、 構造 、特 徵 及 精 神 所 為之均等變化與修飾 5 均 應 包 括 於 本 發明 之申 請 專 利 範 圍 内。 [ 圖 號 對 昭 說 明 ] 10 基 材 15 佈 置 層 2 0 孔 洞 25 研 磨 粒 30 固 結 層

第10頁 1222914

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Claims (1)

1222914 六、申請專利範圍 1 一種具規則性排列之磨料的研磨工具製造方法，其係 包括有下列步驟： a ·提供一基材； b.於該基材上形成—佈置層； I於該讳置層上形成複數孔洞： α·骄複數研磨粒分別置於該孔洞中； e ·於该佈置層上接續形成一固結層，而將該研磨粒覆 蓋；及 2 f，去$部分該固結層，使該研磨粒部分裸露。 如申清專利範圍第1項所述之具規則性排列之磨料的 研磨工具製造方法，其中於該步驟b中係利用化學氣 體沉墊之方法形成該佈置層。 4 如申租專利範圍第1項所述之具規則性排列之磨料的 研磨工具製造方法，其中於該步驟b中係利用化學氣 體沉=之方法形成該佈置層。 如申清專利範圍第1項所述之具規則性排列之磨料的 研磨工具製造方法，其中於該步驟c中係利用蝕刻之 方法形成該孔洞。 浚申明專利範圍第1項所述之具規則性排列之磨料的 研磨工具製造方法，其中於該步驟C與該步驟d中，係 可，研磨工具加工需要而形成佈置不同大小之孔洞及 研磨粒其步驟為先形成複數小孔洞，之後將複數小 3 f:置Γ該小孔洞中，接著再形成複數大孔洞，最 後再將稷數大研磨粒置於該大孔洞中。

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•如申請專利範圍第丄項所述之具規則性排列之磨料的 研.縻工具製造方法，其中於該步驟e中係利用化學氣 ” 妝’儿塾之方法形成該固結層。 • 如申睛專利範圍第1項所述之具規則性排列之磨料的 研磨工具製造方法，其中於該步驟e中係利用電鍍之 方法形成該固結層。 8 如申睛專利範圍第1項所述之具規則性排列之磨料的 研磨工具製造方法，其中該佈置層與該固結層係可為 一黃銅合金。 9 如申睛專利範圍第1項所述之具規則性排列之磨料的 研磨工具製造方法，其中於該步驟f後係可於該固結 層上電鍍形成一固結加強層。 I 0 ·如申請專利範圍第1項所述之具規則性排列之磨料的 研磨工具製造方法，其中於該步驟d後與該步驟e之 别’係可於該佈置層上電鑛形成一固結加強層。 II ·如申請專利範圍第1項所述之具規則性排列之磨料的 研磨工具製造方法’其中该研磨粒係可為鑽石研磨粒 〇 12 .如申請專利範圍第1項所述之具規則性排列之磨料的 研磨工具製造方法，其中該研磨粒係可為立方氮化硼