具规则性排列磨料研磨工具的制造方法技术领域
本发明属于研磨工具制造方法，特别是一种具规则性排列磨料研磨工具的
制造方法。
背景技术
在当今的工业领域中，研磨加工系占有一定的地位。因为不论任何工业均
需要作研磨加工。在现今工业发展朝向精密度的趋势下，对研磨工具所要求的
研磨精度也日益增高。尤其是现今半导体工业的核心材料矽晶圆(Silicon
Wafer)的加工，如钻石碟。钻石碟系用于对晶圆抛光垫进行研磨修整，以扒
除抛光垫进行抛光所累积的积垢，并使抛光垫的表面维持粗糙，如此化学研磨
液内悬浮的游离研磨颗粒才能附着于抛光垫表面以进行晶圆抛光；另外，钻石
碟可有效整理抛光垫，以提高抛光的效率，从而使矽晶圆的表面研磨加工得以
更光滑。
一般习用研磨工具的制造方法系利用电镀、焊接或者烧结的方法将研磨颗
粒固结于基材上。因研磨颗粒的放置方法系属随意放置而没有特定的排列，故
当研磨工具使用时，容易因研磨颗粒分布不均而造成研磨效果降低。
目前研磨工具于使用时，虽然在将研磨颗粒布置于基材之前，先将具有数
孔的模板放置于基材上，再将研磨颗粒置放模板的孔中，如此，即可达到使研
磨颗粒均匀分布的目的，以增加研磨效果。但因需于研磨颗粒布置之前预先将
模板放置于基材上，然后，续移除模板，再借由压板将研磨颗粒压入基板中，
此法的制程相当繁杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高研磨效率、简化制程、降低生产成本、延长
使用寿命的具规则性排列磨料研磨工具的制造方法。
本发明包括提供基材步骤、于基材表面形成布置层步骤、在布置层上形成
数个孔洞步骤、将数个研磨颗粒分别置于孔洞中的设置研磨颗粒步骤、于布置
层上形成覆盖研磨颗粒的固结层步骤及去除部分固结层以使研磨颗粒部分裸露
出固结层的步骤。
其中：
在基材表面形成布置层步骤中系利用化学气体沉淀方法在基材表面形成布
置层。
利用电镀方法在基材表面形成布置层。
在布置层上形成数个孔洞步骤中系利用蚀刻的方法在布置层上形成数个孔
洞。
形成数个孔洞步骤中先形成数个较小的孔洞；然后在设置研磨颗粒的步骤
中将数个较小的研磨颗粒分别置于数个较小的孔洞中；接着再重复形成数个孔
洞步骤以形成数个较大的孔洞；再重复设置研磨颗粒的步骤以将数个较大的研
磨颗粒分别置于数个较大的孔洞中。
形成固结层步骤中系以化学气体沉淀的方法形成固结层。
形成固结层步骤中系以电镀方法形成固结层。
布置层及固结层为黄铜合金。
去除部分固结层步骤后于固结层上形成固结加强层步骤。
设置研磨颗粒的步骤后系于布置层上电镀形成固结加强层；然后再进行形
成固结层步骤。
设置研磨颗粒步骤中的研磨颗粒为钻石研磨颗粒。
设置研磨颗粒步骤中的研磨颗粒为立方氮化硼研磨颗粒。
由于本发明包括提供基材步骤、于基材表面形成布置层步骤、在布置层上
形成数个孔洞步骤、将数个研磨颗粒分别置于孔洞中的设置研磨颗粒步骤、于
布置层上形成覆盖研磨颗粒的固结层步骤及去除部分固结层以使研磨颗粒部分
裸露出固结层的步骤。借由本发明制造的研磨工具，其研磨颗粒均匀排列于基
材上，可增加研磨效率，且可简化研磨工具的制程，增加研磨工具生产效率进
而降低生产成本，并提高研磨工具的使用寿命。不仅提高研磨效率，而且简化
制程、降低生产成本、延长使用寿命，从而达到本发明的目的。
附图说明
图1、为本发明步骤一示意图。
图2、为本发明步骤二示意图。
图3、为本发明步骤三示意图。
图4、为本发明步骤四示意图。
图5、为本发明步骤五示意图。
图6、为本发明步骤六示意图。
图7、为本发明步骤七示意图。
图8、为以本发明制造的研磨工具结构示意剖视图。
具体实施方式
如图7所示，本发明系利用化学气体沉淀或电镀蚀刻的方法而直接在基材
10上形成数个以利规则排列布置数研磨颗粒25的孔洞20，可使研磨颗粒25
均匀分布于基材10上，进而提高研磨工具的研磨效率，且可简化研磨工具制
程而提高生产效率。
本发明包括如下步骤：
步骤一
提供基材10
如图1所示，先提供基材10；
步骤二
形成布置层15
如图2所示，利用化学气体沉淀或电镀方法在基材10表面形成布置层15，
布置层15可为黄铜合金；
步骤三
形成数个孔洞20
如图3所示，利用蚀刻的方法在基材10表面的布置层15上形成数个孔洞
20，孔洞20大小系与欲固结适用于粗或细研磨加工的研磨颗粒25大小相对应；
步骤四
设置研磨颗粒25
如图4所示，将数个研磨颗粒25分别置于基材10表面布置层15形成的
孔洞20中，如此，即可使研磨颗粒25规则排列均匀分布于基材10表面布置
层15上，并挤压基材10两侧，借以使孔洞20更紧密包结孔洞20内的研磨颗
粒25；研磨颗粒25系可为钻石或者立方氮化硼；
步骤五
形成固结层30
如图5所示，于基材10表面均匀分布研磨颗粒25的布置层15上以化学
气体沉淀或电镀方法形成覆盖研磨颗粒25的固结层30，以增加研磨颗粒25
的固结强度，固结层30可为黄铜合金；
步骤六
去除部分固结层30
如图6所示，去除部分固结层30，使研磨颗粒25部分裸露出固结层30；
并挤压基材10两侧，借以使固结层30更紧密接触研磨颗粒25裸露部分；借
由研磨颗粒25裸露部分对工件进行研磨加工；
步骤七
形成固结加强层35
如图7所示，以电镀于固结层30上形成固结加强层35，以强化研磨颗粒
25与固结层30之间的固结强度。
为使研磨工具于粗、细研磨加工，可重复形成数个孔洞20的步骤三及设
置研磨颗粒25的步骤四，即可在步骤三中先利用蚀刻的方法在基材10表面的
布置层15上形成数个较小的孔洞；然后在步骤四中将数个较小的研磨颗粒分
别置于基材表面布置层形成的数个较小的孔洞中；接着再重复步骤三利用蚀刻
的方法在基材10表面的布置层15上形成数个较大的孔洞；再重复步骤四将数
个较大的研磨颗粒分别置于基材表面布置层形成的数个较大的孔洞中；再进行
形成固结层30的步骤五、去除部分固结层30的步骤六及形成固结加强层35
的步骤七。借此方法制作出来的研磨工具可适用于粗研磨及细研磨的加工。
如图8所示，亦可在设置研磨颗粒25的步骤四之后与形成固结层30的步
骤五之前，先于布置层15上电镀形成固结加强层40；然后再进行形成固结层
30的步骤五、去除部分固结层30的步骤六及形成固结加强层35的步骤七，
如此，借由两层固结加强层40、35，可增加研磨颗粒25与固结层30之间的
固结强度，以防止研磨工具于进行研磨加工时发生研磨颗粒25掉落而降低研
磨效率，如此，且可增加研磨工具的使用寿命。
综上所述，本发明系于基材10上以化学气体沉淀或电镀形成布置层15；
之后在布置层15上蚀刻数个大小及布置位置依据研磨工具研磨加工需要而定
的孔洞20；接着再以化学气体沉淀或电镀方式形成覆盖固结研磨颗粒25的固
结层30；然后去除部分固结层30，令研磨颗粒25部分裸露以便进行研磨加工；
最后再形成增加研磨颗粒25固结强度的固结加强层35，以使在研磨加工时研
磨颗粒25不易掉落。
借由本发明制造的研磨工具，其研磨颗粒25均匀排列于基材10上，可增
加研磨效率，且可简化研磨工具的制程，增加研磨工具生产效率进而降低生产
成本；另外，借由形成固结加强层35、40可增进研磨颗粒25的固结能力，从
而提高研磨工具的使用寿命。