CN101568406A - 用于流体动力学地移除研磨下的物质及类似物质的研磨构造 - Google Patents

Abstract

一种用来从工件移除物质的研磨工具，形成为包括被配置为从工件表面有效移除研磨下的物质和废料的根据流体动力学设计的部件(孔、翼)。研磨构件(和/或背衬板)形成为包括根据流体动力学设计的部件，其造成将产生的碎屑(不同地称为“屑”，一般意味着由研磨工具移除的任何物质)拉离研磨表面的气流流动/压力差。

Description

用于流体动力学地移除研磨下的物质及类似物质的研磨构造

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年12月15日提交的美国临时申请第60/875,094号的权益。

技术领域

本发明涉及用于从工件移除物质的研磨，且更具体地说，涉及包括根据流体动力学设计的部件(fluid-dynamically-designed feature)以有效地使用设备的机械能从工件表面移除(或引导)研磨下的物质(abradedmaterial)、热、冷却液和废料的研磨。

发明背景

在执行任何类型的研磨或抛光操作时，通常产生大量的研磨下的物质并需要将其捕获以及从工作区域移除。现有技术的研磨磨床(abrasivegrinder)一般包括适合于用户持有的便携式主体，磨床包括驱动背衬板(backing plate)的电动机，而背衬板又携带用于研磨工件表面的研磨构件(abrasive component)。研磨构件可采用盘、带、鼓(drum)、轮(wheel)或适合于给定的研磨/抛光操作的任何其它构造的形式。

在“真空”类型的磨床中，靠近背衬板和研磨构件的罩(shroud)界定一室，空气和所夹带的微粒(entrained particle)经过室流动到通向聚集点的出口。研磨工具和背衬板设置有孔，在对齐时，这些孔形成空气通路，以允许应用到罩的吸力所吸引的空气和所夹带的微粒的流动。

基于真空的现有技术系统的一个问题是相对于小的边界真空区域的大的研磨区域和间接路线流动(indirect path flow)，这导致工件温度升高和过程不稳定性的增加。在化学机械平坦化(CMP)研磨盘中热的产生尤其成问题，其中工件表面的化学性质将受到局部温度变化的影响。具有大的研磨区域以及高浓度的细研磨剂的研磨工具(abrasive tool)也典型地变得载有工件碎屑或屑，从而限制研磨过程的速度，工件被碎屑玷污，并产生额外的“工件加热”。

此外，不能可靠控制真空效果，因为在整个研磨表面区域上的真空必须充分，以便带走在研磨任何点处产生的屑(比如，如果斜角研磨，只有切割的剖面区域接触研磨工具)。

具有遍及整个研磨结构设置的孔的常规多孔研磨工具在本领域是众所周知的。常规多孔金属复合材料磨轮普遍地通过烧结松散填充的金属复合材料、或通过把空心玻璃和陶瓷球添加到复合材料形成。然而，已经发现，这种研磨中难以控制孔的大小和形状，且如果使用空心球，很难阻止在制造或使用期间压碎球。虽然这些多孔研磨工具能够俘获移除的碎屑，但是它们没有用于从工具自身清理碎屑的任何类型的通道或路径。因此，需要附加机构来从工件和研磨工具之间的界面移除研磨下的物质，否则，可能发生一样的堵塞、沾污和过热。

从各种类型的研磨/抛光操作移除和收集碎屑也可能出现各种健康和/或环境问题。例如，移除石棉、涂料、硅石、纤维复合材料和类似物需要小心控制，以将可吸入、释放到环境或变得再结合到工件内的任何可空气传播的污染物的产生最小化。

因此，需要一种在研磨过程期间将物质(即，冷却液、空气)有效移动到工件并从工件移除物质(即，热、碎屑)的研磨构造。

发明概述

现有技术中保留的需要由本发明解决，本发明涉及用于从工件移除物质的研磨，且更具体地说，涉及包括根据流体动力学设计的部件的研磨，所述部件配置为从工件表面有效移除研磨下的物质和废料。依照本发明，穿过部件的流的方向也可反向(即，朝向工件)，以提供清洗流体、冷却液、操作助剂和类似物的引入。

依照本发明，研磨构件(和/或背衬板)形成为包括根据流体动力学设计的部件，所述部件造成将表面物质(包括冷却液或其它处理耗材)和生成的碎屑(不同地称为“屑”，一般意思是由研磨工具移除的任何物质)拉离研磨表面的气流流动/压力差。形成在研磨工具内的各种其它部件可特别设计为将物质引入到工件表面上。研磨构件自身可采取盘、带、鼓、轮或任何其它合适设计的形式。根据流体动力学设计的部件包括例如孔、翼(airfoil)、风机叶片(blower vane)和类似的元件。

本发明的流体动力学的研磨的流体动力学设计的优点是，所产生的流动特性被用来控制环境特性，例如工件表面的速率、压力、密度(包括研磨颗粒密度)、化学性质、清洁度和温度。所包含的部件单独作用移除局部碎屑，同时整体全局作用管理整个工件和研磨工具表面的环境条件。通过在研磨过程的副产物(机械的、化学的、热等等)能与工件(或研磨工具)相互作用之前将其移除，显著减少了工件污染(或研磨工具堵塞/阻塞)的机会。同样如以上提到的，常规研磨过程在工件区域生成热。通过本发明的流体动力学的研磨工具降低温度的能力阻止物质过热。

与流体动力研磨相关联的孔和关联的压力差也允许在接触区域上产生更均匀的流动以及对工件/研磨界面的局部控制(平衡废料污染和研磨接触区域)。大量孔的使用允许研磨以齿状切削工具的方式作用，从而生成最小碎屑大小的屑，同时最大化“切削工具”清除率。特别地，孔尺寸和构造设计成，以有限粒度/分辨度产生可预测的流动模式以及宏观涡流(macroscopic vortice)或汇集涡流(collected vortice)：以使碎屑在优选方向从表面移动(比如，从盘/鼓/轮的边缘流动到中心，从中心到边缘，围绕盘径向流动，在研磨带上的上升流动等等)。背衬板可配置为包括多个收集通道(containment channel)以平衡从研磨元件的中心到其外部边界的废物和/或冷却液流。

有利地，所讨论的结合了各种流体动力学原理的研磨构件的独特构造提供如下特征：整个过程比现有技术布置“更清洁”，这是因为研磨自身的持续运动(转动或平动)造成从表面移除碎屑的“拉力”而不允许碎屑重新进入或“堵塞”工作区域或研磨表面；整个过程“更冷”，这是因为相同增加的气流也起作用来移除产生的热；从提供相同研磨功能以及在整个工件表面上的平衡冷却(不管工件和研磨工具之间接触的程度)方面来说，整个过程是“均匀的”，使得不允许废料或副产物与刚暴露的表面相互作用、损害或污染；整个过程比需要利用并维护单独的真空源的现有技术系统更经济；以及整个过程提供更高质量的结果，因为任何潜在的污染立即并不断地从工作区域移除，从而显著减少任何潜在的环境问题、健康问题或工作产品污染问题。

在以下讨论过程期间并参考附图，本发明的其它和进一步的优点以及特征将变得明显。

附图简述

现参考附图，

图1示出了包括研磨盘和用于从工作区域移除碎屑的真空系统的现有技术工具；

图2是用于化学机械平坦化(CMP)系统的现有技术调节头(conditioning head)的侧视图，示出包括在调节头里的有孔研磨盘；

图3是图2布置的一部分的分解图，特别示出了调节头的叶轮和有孔研磨盘构件；

图4是依照本发明形成的一种示例性的根据流体动力学设计的研磨盘的顶视图；

图5示出本发明的可选实施方式，其中研磨盘内的孔的几何形状自身配置为提供碎屑移除的流体动力学改进；

图6显示本发明的又一实施方式，其中盘的孔倾斜以造成期望的压力差和方向分力；

图7示出本发明的另一基于流体动力学的研磨盘设计；

图8包含依照本发明形成的又一基于流体动力学的研磨盘构造的说明；

图9包含供依照本发明的研磨盘使用的示例性的根据流体动力学设计的叶轮(背衬板)的等轴侧透视图；

图10示出可选的根据流体动力学设计的叶轮构造；

图11示出依照本发明形成的示例性的根据流体动力学设计的研磨带；

图12示出依照本发明形成的示例性的根据流体动力学设计的研磨鼓；以及

图13示出依照本发明形成的示例性的根据流体动力学设计的研磨轮。

详述

希望在多种应用中找到本发明的基于流体动力学的研磨构件的使用，其中以下讨论中提到的任何明确的应用希望仅仅提供本发明的研磨构件的各种特征的完整说明。实际上，在多种重型工业和/或商业应用中，研磨用于磨光/抛光许多不同的表面(金属、玻璃、陶瓷及类似物)。在工业应用中，典型地在1750-3200rpm范围的速度下驱动研磨。产生的屑将跟随研磨砂砾碰撞的路径。其它应用可利用更高速度的研磨或更低速度的研磨。例如，在半导体工业应用中，当抛光/处理半导体晶片的表面，特别是在调节用于执行抛光操作的抛光垫时，通常使用更低速度的研磨。与应用无关，不认为所讨论的研磨工具的构造依赖于它的使用领域。而是，研磨工具的流体动力学特性特别被设计用于工作速度、流体特性(粘性、体积、收集、升高、流动方向、压力等等)及类似特性。

在描述本发明的研磨工具的细节之前，将描述常规的现有技术研磨盘的概况，以便提供充足的知识基础来获得对本发明特征的最佳理解。

图1是示例性的现有技术砂磨头(sanding head)1的侧面剖视图，示例性的现有技术砂磨头需要使用分开的独立真空系统(未显示)来从正在砂磨的工件表面移除碎屑。砂磨头1包括轴2，轴2可旋转地安装在壳3内并可机械地连接到电钻(未显示)的驱动电动机。轴2还在一端连接到背衬板4。如已知的，背衬板4在其中心具有中空圆柱元件5，中空圆柱元件5在其下端由端壁6闭合。研磨盘7以允许研磨盘7旋转和执行砂磨操作的方式连接到轴2。真空应用到真空端口8，于是允许砂磨碎屑在研磨盘7的边界周围拉起，穿过砂磨头1的内室9，然后穿过真空端口8并进入汇集单元(未显示)。特别是，由研磨盘7产生的碎屑由离心力被射向盘7的边界。如图1中的箭头所示，沿着边界的真空碎屑然后被向上抽到内室9内并穿过端口8到达分离的真空系统。

然而，这种布置的一个问题是，碎屑的移除依赖于分离的真空系统捕获所有已经移动到盘边界的物质。明显地，一些碎屑将总是留在研磨盘的中心部分。同样，如以上提到的，这种方法在维持小于全面的研磨接触(即，边缘研磨)和仅在盘的边界形成真空流动的情形也存在问题。

虽然图1的现有技术布置显示了用于许多不同应用的常规砂磨头，但是也有如以上提到的需要使用研磨的操作，例如玻璃的精抛光、半导体晶片的平坦化以及甚至更具体地用于平坦半导体晶片的物质的抛光垫表面的再调节的专门应用。如本领域众所周知的，化学机械平坦化(CMP)系统使用研磨盘从抛光垫的表面移除汇集的碎屑和平坦化流体(称为“调节”过程)。图2是示例性的现有技术CMP调节头20的侧面剖视图，而图3包含调节头20内某些有关元件的分解图。2003年1月21日发布给本申请受让人的美国专利6,508,697包含这种调节布置的全部描述，并且该专利在这里通过引用并入。

为了理解本发明的基于流体动力学的研磨工具的益处，将简要描述调节头20涉及其研磨盘的方面。参考图2和图3，现有技术调节头20包括外部壳体22，外部壳体22包括用于将调节/清洗剂分配到抛光垫26上的入口端口24和一真空出口端口28。研磨调节盘30布置在调节头20底部，并起作用贴着抛光垫26的表面旋转，从而充分研磨该表面以移除任何嵌入的微粒。如在以上引用的专利里充分描述的，研磨调节盘30包括在整个表面上形成的多个孔32。图3的分解图最佳示出了孔32的布置和大小。在这个具体实施方式中，叶轮34布置在研磨盘30和外部壳体22之间，其中叶轮34用于为研磨盘30提供旋转运动。

如图2中的箭头所示的，真空力通过端口28的应用允许去除的碎屑和其它流出的物质脱离抛光垫26，穿过研磨盘30的孔32并沿叶轮34的叶片36进到真空端口28内。叶轮叶片36的作用是把真空分段。这改进局部压力和流出物的相应移除，且在一些实施方式中，也可包括用于分配调节物质或疏散碎屑(或两者皆可)的孔。虽然使用有孔研磨盘在改进从垫的表面移除流出物是成功的，但是期望流动效率、收集和局部接触清洗能力(即，刚超过垫12的边缘，真空力将破坏)的改进。

通过将流体动力学因素结合到有孔研磨构件(如，盘、带、鼓、轮或类似部件)的构造，如下面描述的，本发明的各种实施方式将造成极为局部的压力差(即，孔区域的压力差，也不同地称为“文氏管”)，其帮助或代替真空移除操作、平衡径向上的流并朝边界引导流，因此改进研磨性能。实际上，流体动力学设计在任何研磨应用中，从工业上重型研磨任务到半导体工业的抛光垫的极其专业的垫调节都是有用的。

图4是依照本发明形成的一种示例性的根据流体动力学设计的研磨盘100的顶视图。与以上描述的研磨盘20类似，基于流体动力学的研磨盘100包括遍及研磨盘形成的多个孔110，以允许从工件表面(未显示)拉离研磨碎屑。依照本发明的流体动力学原理，多个风机叶片120布置在盘100的外部边界周围，如图4所示。在每对邻近的风机叶片之间形成真空出口通道130。因此，当研磨盘100旋转时(图4中由标为“R”的箭头示出)，风机叶片120的存在引起研磨盘100的表面上的压力差。就是说，盘100的中心区域的压力大于盘100的边界周围的压力，从而促使疏散的碎屑进入真空出口通道130内。在这个具体实施方式中，孔110的构造保持与现有技术设计中的那些类似。更一般地，可以想象本发明该实施方式的这种流体动力学的研磨盘可利用更少的孔(或不同大小的孔-朝着中心变小，以根据旋转平衡流动和研磨微粒接合)，依赖于由风机叶片120引起的压力差，以将碎屑从工件表面移动到通道130内。

应理解，多种不同因素与确定由本发明的流体动力研磨引起的压力差有关。一些因素包括但不限于，研磨工具的转动/移动速度、风机叶片/翼的大小、形状和数量、风机叶片/翼在研磨工具上的分布、出口通道的大小和数量以及类似因素。当执行用于具体目的的本发明流体动力研磨时，可考虑这些因素(和其它的)中的一些或全部。进一步，本发明的研磨工具可形成为只包括研磨物质的表面层或贯穿铸件或烧结研磨物质的研磨的分布式体积(distributed volume)。在只使用表面研磨层的这些布置中，基于流体动力学的属性形成为研磨层所粘附的“底部件(substrate)”或背衬板的部分。

如图4所示且更具体地结合其余的图所描述的，本发明的基于流体动力学的研磨工具的作用是增加从工件表面移除的废料的量，并还提供从工作区域移除热的附加益处。特别地，通过将流体动力学原理结合到有孔研磨工具的构造，可造成不同类型的引导流。就是说，研磨孔可配置为使流向上远离工作区域(提升)，在研磨工具和工件之间(齐平)，或从中心到盘/鼓/轮的边缘引导，或反之亦然(径向)。相对现有技术的布置，孔也可配置为改进研磨下的物质从研磨的中心部分的疏散，因此改进研磨工件表面以及研磨工具自身的清洁，并有助于从另外的未受控制的废料分散汇集/收集。

图5示出本发明的可选的盘的实施方式，其中研磨盘内孔的几何形状特别配置为提供碎屑移除的改进。在图5的侧面剖视图中，示例性的流体动力学的研磨盘200显示为包括多个孔210。依照本发明的这种实施方式，每个孔210从沿研磨盘200的底面230的第一直径D1向外渐变到沿研磨盘200的顶面240的第二更大的直径D2。依照本发明，当盘200的旋转时，有锥度的孔(从D1增加到D2)造成逆压力梯度(再次，梯度值随例如锥度设计、盘旋转速度等因素而变)。这个压力梯度由图5中的参考+P和-P示出，其在每个孔210的局部产生，因此为微粒输送(particleentrainment)提供瞬时偏置力。

各个局部文氏管将促使从正在研磨的工件(未显示)的中心部分移除的碎屑向上，经过并朝研磨盘的边界向外，其后进入废料流。通过利用本发明的流体动力学配置的孔，在与标准的现有技术结构比较时，移除碎屑的过程显著加速；实际上，聚集的气流可足以消除外部真空源的需要。由于压力差是局部的，因此移除的力和效能不受工件大小或研磨接触区域的影响。例如，在CMP垫调节领域，使用局部文氏管单独补足应用的流，并允许随着研磨工具向外移动越过抛光垫的边界(在过去，这种情形造成应用的真空力“中断”并允许碎屑保留在垫的边界区域)而维持足够的真空。通过在进行研磨的部位使压力差局部化并将其保持在背衬板内，能因此用更加可预测的方式引导屑。从机械的观点，在允许局部引入冷却液、移除热以及控制引入和移除元件的流方向的能力方面，产生的流动的局部方面也是有用的。

代替形成锥度几何形状的孔，多个孔可自身倾斜来形成类似的压力差，如图6实施方式所示。在这种情况，流体动力学配置的研磨盘300包括多个孔310。每个孔310具有本质上相同的直径D，如沿着研磨盘300的底面320和顶面330示出的。然而，显示的孔倾斜成预先确定的角度θ，其中有角度的布置将造成期望的压力差或在预先确定的径向位置施加预先确定方向的力矢量。

本发明的范围意图覆盖研磨构件内的部件的任何流体动力学配置的布置。图7和图8示出更多的两种示例性布置，也以研磨盘的形式显示。图7示出流体动力学的研磨盘400，其中每个孔410形成为包括穿过盘400的某一预先确定的厚度的第一直径d1，并且其后如开口420所示向外渐变到最终直径d2。所得到的结构呈现漏斗状构造。再次，从d1到d2的直径差异将提供足以促使碎屑向上并远离工件表面的压力差(文氏管作用)。孔不需要包括线性侧壁，如图8实施方式所示，其中流体动力学的研磨盘500包括具有弯曲或“翼”形状的侧壁520的孔510。如以上描述的，研磨盘500的旋转将物质从工件表面拉出并进入汇集系统(未显示)。

在利用与研磨盘结合的叶轮(或背衬板)的布置中，叶轮叶片自身可配置为改进碎屑从工件表面到废料系统的流动。可以将研磨盘和叶轮设计为展现流体动力学属性，或可选地，这样设计一个或其它构件。实际上，通过将流体动力学的部件结合到叶轮设计，可获得附加益处。例如，气体运动的作用是冷却研磨的工件表面(因此防止过热)。此外，借助于特定的叶轮构造，在工件表面上的清洗材料的应用(结合研磨过程)将相当地更均匀。此外，叶轮可被设计为收集移除的废料或可选地将“冷却液”泵回到工件内，以获得附加的工艺益处。

图9包含形成为包括多个叶轮叶片610的示例性流体动力学的叶轮600的等轴侧透视图。依照本发明，每个叶片610被具体设计为呈现翼状结构(即，从叶轮盘630的外部边界620朝着叶轮盘630的中心区域640向内弯曲渐变)。所示方式的叶片610的曲率将改进压力平衡和碎屑从工件表面向关联的出口端口的流动。可选的叶轮构造显示在图10中，叶片轮廓的二维更改(对比图3显示的现有技术叶片)将对碎屑物质从工件表面移动提供基于流体动力学的改进。在这个布置中，叶轮700包括布置为“风车”构造类型的一组叶轮叶片710，使得当叶轮旋转时，造成的压力差将使碎屑移动到系统边界。

虽然迄今讨论的本发明的实施方式已经示出了流体动力学的研磨盘的形成，但是应理解，研磨盘也可采取带、鼓、轮或适合特定目的的任何其它的研磨构造的形式。图11示出示例性的根据流体动力学设计的研磨带磨床800，包括关于正在关于研磨的工件的线性方向移动的带810，这个平移运动用图11的箭头L示出。多个孔820形成在带810内，造成带810的底面830和顶面840之间的压力差，从而将屑向上引导并远离工件(提升力)。其后，屑被拉动通过充真空系统(vacuum plenum)850内的孔845，并最终被引导到收集容器(未显示)内。重要的是，图11的流体动力学设计的布置将基本上从工件抽出所有的屑/碎屑。如以上提到的，正在研磨的工件包括有害物质而该有害物质将被引入到废流中的情形是很多的。依照本发明的研磨工具的流体动力学方面提供对这种物质的有效且完全收集的能力极大减少了环境污染、被工人吸入和/或该物质再结合到工件的可能。

图12示出本发明的示例性的研磨鼓的实施方式。如显示的，鼓900形成为至少包括研磨物质的外表面910(可选地，砂粒可穿过鼓的厚度t布置)，且穿过那里形成有多个孔920。孔的数量和构造被认为是设计选择的问题。依照本发明，多个翼930按图12显示的方式布置在内表面940上。当鼓900旋转(用图12箭头r显示)时，翼的存在将研磨过程产生的任何屑拉动过孔920并朝着鼓900的中心950运动。然后，可使用中心真空附加装置(未显示)移除夹带的屑。

图13显示了本发明的又一实施方式，在这种情形为具有研磨外表面1100的研磨轮1000的形式。研磨轮1000显示为具有厚度T，且穿过其厚度形成有多个孔1200。多个翼1300围绕轮1000的内边界1400布置。当轮1000旋转时，孔1200和翼1300的组合将屑朝轮1000的中心拉。在这个具体实施方式中，包括收集罩(containment shroud)1500，并且其布置在轮1000的中心部分周围以汇集屑。

已经以此方式描述了本发明的各种实施方式，应理解，本领域技术人员可对具体描述的实施方式进行许多其它变化、变更、更改和改进。旨在这种变化、变更、更改和改进是本公开内容的一部分，并因此还旨在是本发明的一部分。因此，前述的描述和附图仅仅作为举例，且本发明的范围更确切地由随附的权利要求界定。

Claims (20)

1.一种研磨工具，其包括根据流体动力学设计的部件以改进从工件移除废料，所述研磨工具包括：

底部件，其具有工作表面和背衬表面，其中至少所述工作表面具有研磨组分的涂层；以及

形成在所述底部件上或穿过所述底部件形成的多个部件，其中所述多个部件配置为在研磨过程期间，在所述底部件的工作表面和背衬表面之间造成压力差。

2.如权利要求1所述的研磨工具，其中所述底部件包括圆盘，而所述多个部件包括连接到所述底部件工作表面并从其向下布置的多个风机叶片，所述多个风机叶片用于在所述研磨工具旋转时将被导引的废料引导到所述圆盘底部件的边界。

3.如权利要求1所述的研磨工具，其中所述多个部件包括穿过所述底部件的厚度形成的多个孔。

4.如权利要求3所述的研磨工具，其中所述多个孔中的至少一些形成为包括小于相关联的背衬表面直径的工作表面直径，从而在使用所述研磨工具时造成压力差。

5.如权利要求4所述的研磨工具，其中所述多个孔中的所述至少一些的侧壁形成为包括曲面。

6.如权利要求3所述的研磨工具，其中所述多个孔中的至少一个关于所述底部件的厚度倾斜，当使用所述研磨工具时，倾斜的孔造成压力差。

7.如权利要求1所述的研磨工具，其中所述底部件包括线性带。

8.如权利要求1所述的研磨工具，其中所述底部件包括鼓构件。

9.如权利要求8所述的研磨工具，其中所述底部件包括穿过其形成的多个孔和布置在其内周边上的多个翼，以在所述鼓旋转时造成所期望的压力差。

10.如权利要求1所述的研磨工具，其中所述底部件包括轮构件。

11.如权利要求10所述的研磨工具，其中所述底部件包括穿过其形成的多个孔和布置在其内周边上的多个翼，以在所述轮旋转时造成所期望的压力差。

12.一种研磨系统，其包括：

研磨构件，其具有工作表面和背衬表面，至少所述工作表面具有研磨组分的涂层；

多个孔，其穿过所述研磨构件的厚度形成；以及

叶轮，其连接到所述研磨构件，用于对所述研磨构件施加运动，所述叶轮包括连接到所述研磨构件的背衬表面的多个分隔开的叶轮叶片，其中所述多个孔和/或所述多个分隔开的叶轮叶片配置为在所述研磨盘运动时在所述研磨构件的工作表面和背衬表面之间造成压力差。

13.如权利要求12所述的研磨系统，其中所述叶轮叶片配置为呈现翼型几何形状，用于在运动时在所述研磨构件的工作表面和背衬表面之间造成压力差。

14.如权利要求12所述的研磨系统，其中所述叶轮叶片配置为呈现翼型几何形状，用于在使用期间从所述研磨构件除去热。

15.如权利要求12所述的研磨系统，其中所述叶轮叶片配置为呈现风车状结构，用于在运动时在所述研磨构件的工作表面和背衬表面之间造成压力差。

16.如权利要求12所述的研磨系统，其中所述叶轮叶片配置为呈现风车状结构，用于在使用期间从所述研磨构件除去热。

17.如权利要求12所述的研磨系统，其中所述多个孔中的至少一个形成为包括小于相关联的背衬表面直径的工作表面直径，从而在所述研磨盘运动时造成压力差。

18.如权利要求12所述的研磨系统，其中所述多个孔中的至少一个的侧壁形成为包括至少一个曲面。

19.如权利要求12所述的研磨系统，其中所述多个孔中的至少一些关于所述研磨构件的厚度倾斜，当所述研磨构件移动时，倾斜造成压力差。

20.一种研磨工具，其包括根据流体动力学设计的部件以收集来自工件的废料，所述研磨工具包括：

底部件，其具有工作表面和背衬表面，其中至少所述工作表面具有研磨组分的涂层；

形成在所述底部件上或穿过所述底部件形成的多个部件，其中所述多个部件配置为在研磨过程期间在所述底部件的工作表面和背衬表面之间造成压力差，以便从工件拉离废料；以及

收集通道，其连接到所述底部件以隔离的方式收集移除的废料，使得防止废料再进入到所述工件上。

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