CN107206575B - 研磨制品及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了研磨制品，所述研磨制品包括本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面包括联接至所述环形表面的研磨部段，并且所述研磨部段限定研磨环形区域和相对于研磨环形区域的总表面积不大于24％的研磨表面积百分比。

Description

研磨制品及其使用方法
技术领域
下文涉及研磨制品，且特别涉及包括经粘结研磨部段的研磨制品。
背景技术
在过去一个世纪已开发了用于各种行业的各种研磨工具，用于从工件去除材料的一般功能，例如锯切、钻孔、抛光、清洗、雕刻和研磨。在电子装置的生产中，具有多个电路如IC和LSI的半导体晶片的背面在被分割成单个芯片之前通过研磨机被研磨成预定的厚度。为了有效地研磨半导体晶片的背面，一般使用配备有粗磨单元和精磨单元的研磨机。一般地，用于进行粗磨工艺的制品是经粘结研磨本体或磨石，其通过将磨粒与玻璃化粘结材料或金属粘结材料粘结在一起而获得。树脂粘结磨石通常用于精磨操作。
在一些情况下，无机粘结剂的含量降低，并且孔隙率的含量增加，这被视为降低玻璃化磨石表面的釉化或堵塞、研磨结构的碎裂、磨石的弱可修整性以及其他缺点。一般地，高孔隙率磨石本体通过在形成期间使用发泡剂来实现，所述发泡剂在最终形成的磨料产品中产生气泡并因此产生孔隙率。
然而，该行业持续需要能够实现改进的研磨性能的改进的磨石材料。
发明内容
根据一个方面，研磨制品包括本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面包括联接至所述环形表面的研磨部段，其中所述研磨部段限定研磨环形区域和相对于研磨环形区域的总表面积不大于24％的研磨表面积百分比。
在又一个方面，研磨制品包括本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面包括联接至所述环形表面的研磨部段，其中所述研磨部段限定研磨环形区域，所述研磨环形区域具有内部环形区域、外部环形区域、以及设置在所述内部环形区域和所述外部环形区域之间的中心环形区域，并且其中与所述中心环形区域中的研磨部段相比，在所述内部环形区域或外部环形区域中的至少一个研磨部段具有不同的研磨表面积。
对于再一个方面，研磨制品包括本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面包括联接至所述环形表面的第一研磨部段以及联接至所述环形表面的第二研磨部段，所述第一研磨部段具有第一研磨表面积(ASA1)，所述第二研磨部段具有第二研磨表面积(ASA2)，其中ASA1>ASA2。
对于本文中的一个方面，研磨制品包括本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面包括联接至所述环形表面的研磨部段，其中所述研磨部段限定研磨环形区域，所述研磨环形区域具有内部环形区域、外部环形区域、以及设置在所述内部环形区域和所述外部环形区域之间的中心环形区域，并且其中所述内部环形区域包括限定第一分布的第一组研磨部段，并且所述中心区域包括限定第二分布的第二组研磨部段，其中所述第一分布不同于所述第二分布。
对于又一个方面，研磨制品包括本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面包括联接至所述环形表面的研磨部段，其中所述研磨部段限定研磨环形区域，所述研磨环形区域具有定义为沿着径向轴线在内部环形圆周和外部环形圆周之间的距离的环形宽度，并且其中至少一个研磨部段延伸不大于所述环形宽度的95％。
根据再一个方面，研磨制品可包括本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面可包括联接至所述环形表面的研磨部段。研磨部段可限定研磨环形区域，所述研磨环形区域具有内部环形区域、外部环形区域、以及设置在所述内部环形区域和所述外部环形区域之间的中心环形区域。至少一个研磨部段可跨越内部环形区域、中心环形区域和外部环形区域。在内部环形区域或外部环形区域中的至少一个研磨部段的第一端部部分可不同于在中心环形区域中的至少一个研磨部段的中心部分。第一端部部分的纵向轴线与所述中心部分的纵向轴线之间的角度可小于180度。
根据一个方面，研磨制品可包括本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面包括研磨部段，所述研磨部段包括包含在粘结材料内的研磨颗粒，所述研磨部段联接至所述本体的环形表面，并且相对于彼此布置，以限定根据接触面积测试不大于0.150的标准化的最大接触面积变化(NMCAV)。
附图说明
通过参考附图，本公开内容可得到更好地理解，并且其许多特征和优点对于本领域技术人员是显而易见的。
图1包括根据一个实施例的多晶片研磨操作的图示。
图2包括研磨制品常规研磨制品的自顶而下图示。
图3包括根据一个实施例的研磨制品的一部分的自顶而下视图。
图4包括根据一个实施例的研磨制品的一部分的自顶而下视图。
图5包括根据一个实施例的研磨制品的一部分的自顶而下视图。
图6A-6L包括根据一个实施例的不同研磨部段的自顶而下视图。
图7A包括关于接触面积测试的卡盘的接触面积相对于旋转角度的曲线的一般化图示。
图7B-7D包括根据一个实施例，使用接触面积测试用于分析标准化的最大接触面积变化的图像。
图8包括根据一个实施例的研磨制品的图像。
图9包括根据一个实施例的研磨制品的图像。
图10包括根据一个实施例的研磨制品的图像。
图11包括根据一个实施例的研磨制品的图像。
图12包括比较根据本文所述实施例的样品研磨制品的研磨性能与比较研磨制品的研磨性能的图。
具体实施方式
下文涉及研磨制品，并且更具体地，涉及包括一种或多种经粘结研磨制品的研磨制品，所述经粘结研磨制品可为部段的形式。研磨部段可为经粘结研磨制品，所述经粘结研磨制品包括包含在粘结材料的三维基质内的多个研磨颗粒。经粘结研磨制品可适合于研磨工件和材料去除操作。在某些情况下，经粘结研磨制品可特别适合于研磨硬质材料，并且更具体地，硬的单晶材料，例如蓝宝石晶片。
本文实施例的研磨制品可用于某些材料去除操作。例如，研磨制品可用于材料去除操作，其中该过程包括通过相对于多个晶片移动研磨制品而同时从多个晶片去除材料。在某些情况下，相对于多个晶片移动研磨制品的过程可包括相对于可保持在静止位置的多个晶片旋转研磨制品。在其他情况下，相对于多个晶片移动研磨制品的过程可包括相对于可保持在静止位置的研磨制品旋转多个晶片。应了解，在这些过程中，研磨制品之间的相对运动可包括研磨制品和/或多个晶片相对于彼此的移动。
图1包括使用根据一个实施例的研磨制品的多晶片材料去除方法的图示。特别地，多晶片材料去除方法包括卡盘101，所述卡盘101包括与其联接的多个晶片102、103和104(即102-104)。如进一步所示，该方法可包括具有本文实施例的特征的研磨制品105。在材料去除过程期间，研磨制品105可与多个晶片102-104中的一个或多个表面接触，并且从多个晶片102-104的表面去除材料。如所示，卡盘101和研磨制品105可分别在方向106和107上相对于彼此旋转。图1中的旋转方向106和107提供用于举例说明，并且应了解，可利用卡盘101和研磨制品105之间的其他相对旋转。
此外，如图1所示，在材料去除操作期间，研磨制品105可与多个晶片102-104中的单个晶片的至少一个表面接触。更具体地，在材料去除过程期间，当研磨制品105在卡盘101和多个晶片102-104上旋转时，研磨制品105上的力/砂粒可随着研磨制品105和多个晶片102-104的表面之间的变化表面积接触而变化。与单晶片研磨操作不同，在多晶片研磨操作期间，经粘结研磨材料(例如，经粘结研磨部段)和晶片102-104之间的接触面积中的变化已被申请人鉴定为一些不令人满意的结果的原因，所述结果包括对晶片102-104的损害。随着行业持续迁移到多晶片研磨操作，对可避免不必要地损害产物的产品需求迅速增加。
图2包括研磨制品常规研磨制品的自顶而下图示。如所示，研磨制品200可包括本体201，所述本体201包括可被称为载体的基材202。研磨制品200还包括粘结到基材202的表面的研磨部段203。研磨部段203一般包含在基材202的凹穴215内。研磨部段203可粘结在它们各自的凹穴215内，以促进基材202和研磨部段203之间的合适粘结。图2中所示的研磨制品200仅为研磨制品的一半，以促进理解。
基材202可为具有环形形状的轮或盘的形式，所述环形形状包括延伸穿过外部环形壁212之间的本体201的中点290、由内径204和外径205限定的中心开口220。根据一个实施例，基材202包括内部环形壁213，所述内部环形壁213具有锥形内部环形表面217，其延伸到研磨部段203与之粘结的环形表面206。环形表面206定义为在基材202的内部环形表面217至外部环形表面212之间延伸的表面。像这样，研磨部段203粘结到环形本体201的主表面之一。环形表面206可具有其环形宽度207，所述环形宽度207定义为沿着环形表面206的径向距离，例如沿着径向轴线291在基材202的内部环形表面217和外部环形表面212之间的距离。
研磨部段203可联接至环形表面206并且限定研磨环形区域211。研磨环形区域211可定义为包括研磨部段203的环形表面206的一部分。即，如图2所示，研磨部段203的最内点限定研磨环形区域211的内部环形圆周214。此外，研磨环形区域211还可由外部环形圆周限定，所述外部环形圆周定义为环形表面206的圆周，包括一个或多个研磨部段203的最外点。如图2所示，研磨环形区域211的外部环形圆周可与基材202的外部环形圆周212相同。研磨环形区域211可具有环形宽度208，所述环形宽度208定义为沿着从中点291延伸到外部环形表面212的径向轴线290，在研磨环形区域211的内部环形圆周214与外部环形圆周212之间的距离。
研磨部段203可具有限定研磨部段203的最长尺寸的长度209，如图2提供的自顶而下视图可见的。此外，研磨部段203可具有宽度210，所述宽度210定义为基本上垂直于研磨部段203的长度209延伸的尺寸。如所示，研磨部段203可具有的长度209大于研磨环形区域211的环形宽度208。此外，研磨部段203可相对于基材202的外部环形表面212成一定角度。此外，这些常规制品一般具有25％的研磨表面积百分比和大约0.158的NMCAV，这将在本文中更详细地描述。
图3包括根据一个实施例的研磨制品的一部分的自顶而下视图。如所示，研磨制品300可包括本体301，所述本体301包括基材302和联接至基材302的研磨部段303。基材302可包括在内部环形表面313和外部环形表面312之间延伸的环形表面306。此外，在图3所示的实施例中，研磨制品300可包括在内部环形圆周314之间延伸的研磨环形区域311，所述内部环形圆周314限定环形区域306内的圆形的圆周，所述圆形与至少一个研磨部段303的最内部部分相交。换言之，内部环形圆周由可被拉伸的最小圆限定，所述最小圆与至少一个研磨部段303上的最内点相交。研磨环形区域311还可由外部环形圆周312限定，所述外部环形圆周312限定环形区域306内的最大圆的圆周，所述最大圆可被拉伸以与最远离本体301的中点390的研磨部段的点相交。
如所示，环形区域306可具有在外部环形表面312处在内部环形表面313之间延伸的环形宽度307。研磨环形区域311可具有其环形宽度308，所述环形宽度308定义为沿着径向轴线390在内部环形圆周314和外部环形区域314之间的距离。根据一个实施例，研磨部段303的布置可不同于常规研磨制品，并且可促进研磨制品300特别是在多晶片研磨操作期间的改进的性能。
在一个特定实施例中，研磨环形区域311可包括内部环形区域330、外部环形区域320、以及设置在内部环形区域330和外部环形区域320之间的中心环形区域340。内部环形区域330、外部环形区域320和中心环形区域各自可包括特定类型和/或数目的研磨部段，所述研磨部段可促进研磨制品300特别是在多晶片研磨操作的背景下的改进的性能。在一个实施例中，研磨制品300可包括在研磨环形区域311的内部环形区域330内的第一组研磨部段331。内部环形区域330可在内部环形圆周314和中间环形圆周324之间延伸，限定与第一组研磨部段331的研磨部段的至少一部分相交的最外圆周。
在另一个实施例中，外部环形区域320可包括第二组研磨部段321。外部环形区域320可定义为在外部环形圆周312和中间环形圆周325之间的研磨环形区域311的区域，限定与第二组研磨部段321中的至少一个研磨部段的最内部分相交的圆周。如进一步所示，中心环形区域340可为在中间环形圆周324中间环形圆周325之间延伸的区域。如进一步所示，内部环形区域可具有环形宽度332，中心环形区域可具有环形宽度341，并且外部环形区域320可具有环形宽度322。如所示，根据一个实施例，内部环形区域330的环形宽度332可与环形宽度340和/或环形宽度322基本上相同。例如，在所示实施例中，环形宽度322、341和332可将研磨环形区域311分成基本上相等的三份。而且，应了解，环形宽度332、341和322可相对于彼此显著不同，这取决于研磨部段的布置以及研磨部段303的尺寸和形状。
根据一个实施例，第一组研磨部段330可限定包括间隔距离352的第一分布，所述间隔距离352是沿着内部环形圆周314在两个紧邻的研磨部段之间的最短距离。如进一步所示，第二组研磨部段321可限定第二分布，所述第二分布可不同于第一组研磨部段331的第一分布。此外，第二组研磨部段321可限定间隔距离351，所述间隔距离351可为在第二组研磨部段321内沿着中间环形圆周325在两个紧邻的研磨部段之间的最短距离。根据一个实施例，在第一组研磨部段331内的研磨部段分布可不同于在第二组研磨部段321内的研磨部段分布。
根据一个实施例，第一组研磨部段331可具有特定的间隔距离352，所述间隔距离352具有相对于第一组研磨部段331内的研磨部段的平均长度的特定关系。例如，在至少一个实施例中，第一组研磨部段331可具有至少0.01(aL1)的间隔距离352，其中aL1表示第一组研磨部段331的研磨部段的平均长度。在另一个实施例中，间隔距离352可为至少0.1(aL1)，例如至少0.5(aL1)、至少1(aL1)、至少2(aL1)、至少3(aL1)、至少4(aL1)、至少5(aL1)、至少6(aL1)、至少7(aL1)、至少8(aL1)、至少9(aL1)或甚至至少10(aL1)。而且，在一个非限制性实施例中，间隔距离352可不大于100(aL1)，例如不大于90(aL1)、不大于90(aL1)、不大于80(aL1)、不大于70(aL1)、不大于60(aL1)、不大于50(aL1)、不大于40(aL1)、不大于30(aL1)、不大于20(aL1)、不大于15(aL1)、不大于12(aL1)、不大于10(aL1)、不大于9(aL1)、不大于8(aL1)、不大于7(aL1)、不大于6(aL1)、不大于5(aL1)、不大于4(aL1)、不大于3(aL1)、不大于2(aL1)、不大于1(aL1)、不大于0.1(aL1)，例如不大于0.01(aL1)。应了解，间隔距离352可在包括上述最小值和最大值中任意者的范围内。
根据一个实施例，第二组研磨部段321可具有特定的间隔距离351，所述间隔距离351具有相对于第二组研磨部段321内的研磨部段的平均长度的特定关系。例如，在至少一个实施例中，第二组研磨部段321可具有至少0.01(aL2)的间隔距离351，其中aL2表示第二组研磨部段321的研磨部段的平均长度。在另一个实施例中，间隔距离351可为至少0.1(aL2)，例如至少0.5(aL2)、至少1(aL2)、至少2(aL2)、至少3(aL2)、至少4(aL2)、至少5(aL2)、至少6(aL2)、至少7(aL2)、至少8(aL2)、至少9(aL2)或甚至至少10(aL2)。而且，在一个非限制性实施例中，间隔距离351可不大于100(aL2)，例如不大于90(aL2)、不大于90(aL2)、不大于80(aL2)、不大于70(aL2)、不大于60(aL2)、不大于50(aL2)、不大于40(aL2)、不大于30(aL2)、不大于20(aL2)、不大于15(aL2)、不大于12(aL2)、不大于10(aL2)、不大于9(aL2)、不大于8(aL2)、不大于7(aL2)、不大于6(aL2)、不大于5(aL2)、不大于4(aL2)、不大于3(aL2)、不大于2(aL2)、不大于1(aL2)、不大于0.1(aL2)，例如不大于0.01(aL2)。应了解，间隔距离351可在包括上述最小值和最大值中任意者的范围内。
根据一个实施例，在研磨制品300的一个或多个研磨部段303的长度309与研磨环形区域311的环形宽度308之间可能存在特定的关系。根据一个实施例，研磨制品300可包括至少一个研磨部段，其具有的长度303小于研磨环形区域311的环形宽度308。例如，在一个特定实施例中，研磨制品的研磨部段303中的至少一个可具有的长度309不大于环形宽度308的95％。在其他情况下，研磨制品300的至少一个研磨部段303的长度309相对于环形宽度308可更小，例如不大于环形宽度308的90％、不大于85％、不大于80％、不大于75％、不大于70％、不大于65％、不大于60％、不大于55％、不大于50％、或甚至不大于45％。而且，在一个非限制性实施例中，研磨部段303中的至少一个可具有长度309，其可为环形宽度308的至少约1％，例如至少约5％、至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、或甚至至少55％。应了解，相对于环形宽度308的研磨部段303中的至少一个的长度309可在包括上述最小百分比和最大百分比中任意者的范围内。
在又一个实施例中，研磨制品300的研磨部段303可包括最长研磨部段，所述最长研磨部段具有的长度可具有相对于环形宽度308的特定关系。例如，最长研磨部段可具有的长度309小于环形宽度308，包括例如不大于环形宽度的95％，例如不大于环形宽度308的90％、不大于85％、不大于80％、不大于75％、不大于70％、不大于65％、不大于60％、不大于55％，或甚至不大于50％。而且，在至少一个非限制性实施例中，研磨部段303的最长研磨部段可具有环形宽度308的至少10％，例如至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、或甚至至少70％的长度309。应了解，在一个实施例中，研磨部段303的最长研磨部段可具有在包括上述最小百分比和最大百分比中任意者的范围内的长度309。
根据一个实施例，研磨部段303可限定研磨制品300的总研磨表面积。总研磨表面积可包括所有研磨部段303的二维表面积。例如，如图3所示，每个研磨部段303可具有如自顶而下可见的长度309和宽度310。因此，每个研磨部段303具有研磨表面积(ASA)。总研磨表面积(TASA)是本体301的所有研磨部段303的研磨表面积总和。此外，本体301可具有研磨环形区域311的总表面积(Aaar)。根据一个实施例，研磨制品可具有特定百分比的研磨表面积，其是相对于研磨环形区域311的总表面积的研磨部段的总研磨表面积。即，研磨表面积百分比是[(TASA/Aaar)x100％]。根据一个实施例，研磨制品可具有不大于24％，例如不大于23％、不大于22％、21％、不大于20％、不大于19％、不大于18％、不大于70％、不大于60％、不大于50％、不大于14％、不大于13％、不大于12％、不大于11％、不大于10％、不大于9％、不大于8％、不大于7％、不大于6％、不大于5％、不大于4％、或甚至不大于3％的研磨表面积百分比。而且，在一个非限制性实施例中，本文实施例的研磨制品可具有相对于研磨环形区域311的总表面积至少2％，例如至少3％、至少4％、至少5％、至少6％、至少7％、至少80％、至少9％、至少10％、至少11％、至少12％、至少13％、至少14％、至少15％、至少16％、至少17％、至少18％、至少19％、或甚至至少20％的研磨表面积百分比。应了解，本文实施例的研磨制品可具有在包括上述最小百分比和最大百分比中任意者的范围内的研磨表面积百分比。
在另外其他情况下，研磨环形区域411上的研磨部段或研磨部段403的至少一部分可具有由研磨部段的长度限定的纵向轴线，所述纵向轴线可相对于相关的径向轴线成一定角度。例如，参考图3，研磨部段371可具有延伸穿过研磨部段371的研磨表面的中点372的纵向轴线375。径向轴线374可延伸穿过研磨部段371的中点372，并且限定在径向轴线374和纵向轴线375之间的角度373。角度373可限定取向角373，其在某些情况下可小于90°，例如小于80°、小于85°、小于82°、小于80°、或甚至小于75°。而且，在其他情况下，取向角373可至少为1°，例如至少5°、或甚至至少10°。应了解，可改变任何研磨部段303的取向角373，以促进改进的性能。此外，研磨部段303可具有相对于彼此不同的取向角。另外，相同环形区域内研磨部段303之间或不同环形区域之间的取向角可相对于彼此不同。
如所述，本体301可包括研磨部段303。每个研磨部段可具有其为经粘结磨料的本体。形成经粘结研磨制品的过程可包括混合物的形成。混合物可为湿的或干的形式。此外，混合物可包括某些组分，包括但不限于粘结材料、研磨颗粒和填料共混物。应了解，可将其他组分加入混合物中以促进组分在彼此之内的适当分散，并且进一步加工以形成最终形成的经粘结研磨制品。
在适当地形成混合物之后，形成经粘结磨料的过程可包括形成未加工的本体，其可为未烧结的本体，其可经历进一步处理以形成最终形成的经粘结磨料。形成未加工的本体的合适方法可包括模塑、压制、浇铸、冲压、印刷及其组合。任选地，未加工的本体的形成可包括未加工的本体的干燥，以促进去除挥发物并且使本体准备进一步加工。
在形成未加工的本体后，形成经粘结研磨制品的过程可通过加热未加工的本体继续，以形成最终形成的经粘结研磨本体。未加工的本体的加热可促进本体的一种或多种组分包括例如粘结材料的相变。在某些情况下，加热本体可在至少约375℃至约1000℃的温度下进行。在更具体的情况下，形成过程可包括热压，其可包括向未加工的本体施加热和压力，所述热和压力可分开或同时施加。根据一个实施例，所施加的压力可为至少约0.5吨/英寸2且不大于约3吨/英寸2。
在加工之后，最终形成的研磨制品可包括经粘结研磨本体，所述经粘结研磨本体包括一定含量的粘结材料、包含在粘结材料内的一定含量的研磨颗粒、包含在粘结材料内的填料材料、以及在经粘结研磨本体的体积内的一定孔隙率。
根据一个实施例，研磨制品的本体可包括具有特定平均粒度(Pa)的研磨颗粒，所述特定平均粒度(Pa)可促进改进的性能。例如，在一个实施例中，研磨颗粒可具有如通过加权的平均数计算的不大于约150微米的平均粒度。在又一个实施例中，研磨颗粒的平均粒度可较小，例如不大于约125微米、不大于约100微米、不大于约80微米、或甚至不大于约50微米。而且，在另一个非限制性实施例中，研磨颗粒的平均粒度可为至少约0.1微米，例如至少约0.5微米、至少约1微米、至少约5微米、或甚至至少约10微米。应了解，研磨颗粒的平均粒度可在包括上述最小值和最大值中任意者的范围内。
根据又一个方面，研磨颗粒可具有一定的纵横比(l:w)，其是作为最长尺寸的颗粒的长度(l)与宽度(w)的测量，所述宽度(w)是垂直于长度的颗粒的第二最长尺寸。研磨颗粒的纵横比可促进本文中研磨制品的特征和性能。对于至少一个实施例，研磨颗粒可具有至少约1.2:1，例如至少约1.3:1、至少约1.4:1、至少约1.5:1、或甚至至少约1.6:1的纵横比(l:w)。而且，在一个非限制性实施例中，研磨颗粒可具有不大于约20:1，例如不大于约10:1的纵横比。应了解，研磨颗粒可具有在包括上述最小比率和最大比率中任意者的范围内的纵横比。
此外，研磨颗粒可具有相对于可包含在经粘结磨料内的填料颗粒的特定硬度。例如，研磨颗粒可具有大于细填料颗粒的硬度。在某些情况下，研磨颗粒可具有相对于莫氏硬度至少约7的硬度。在其他实施例中，研磨颗粒可具有约7.5，例如至少约8、至少约8.5、或甚至至少约9的莫氏硬度。
根据一个实施例，研磨颗粒可包括无机材料。在某些情况下，研磨颗粒可包括天然存在的材料。而且，在其他情况下，研磨颗粒可由合成材料形成。一些示例性研磨颗粒可包括材料例如氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、碳氧化物、氮氧化物、硼氧化物、含碳材料、金刚石及其组合。研磨颗粒可包括超级研磨材料，并且更特别地，可基本上由超级研磨材料组成。对于至少一个实施例，研磨颗粒可包括金刚石。并且在另外其他情况下，研磨颗粒可包括立方氮化硼。根据至少一个非限制性实施例，研磨颗粒基本上可由金刚石组成。
在一些实施例中，研磨颗粒可包括至少一定含量的多晶金刚石。对于利用包括金刚石的研磨颗粒的实施例，研磨颗粒可具有特定含量的多晶金刚石。例如，相对于研磨颗粒的总含量，多晶金刚石的含量可为至少约20％，例如至少约25％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、或甚至至少约90％。在至少一个实施例中，研磨颗粒的基本上所有的金刚石都是多晶金刚石材料。
根据一个方面，经粘结磨料可包括包含在粘结材料内的填料。填料可以一定的含量存在，以促进研磨制品的改进的性能。例如，本体可包括以相对于粘结材料的总体积不大于约10体积％的量存在的填料含量。在其他情况下，填料的含量可较小，例如不大于约9体积％、不大于约8体积％、不大于约7体积％、不大于约6体积％、或甚至不大于约5.5体积％。而且，在另一个非限制性实施例中，研磨制品可包括以相对于粘结材料的总体积至少约0.2体积％的量存在的填料，例如至少约0.5体积％、至少约1体积％、至少约2体积％、或甚至至少约3体积％。应了解，填料的含量可在包括上述最小百分比和最大百分比中任意者的范围内存在。
根据一个实施例，脆性填料可为具有一定莫氏硬度的颗粒，所述莫氏硬度例如不大于约5、不大于约4、不大于约3.5、不大于约3、不大于约2、或甚至不大于约1。而且，包含在粘结材料内的填料可具有至少约0.1，例如至少约1、至少约1.5、或甚至至少约2的莫氏硬度。应了解，填料可具有在上述最小值和最大值中任意者的范围内的莫氏硬度。
根据一个实施例，经粘结研磨本体可具有一定含量的孔隙率，以促进适当的性能。例如，用作研磨部段的经粘结磨料的孔隙率可为相对于本体的总体积不大于约20体积％。在其他情况下，孔隙率可不大于约15体积％、不大于约12体积％、不大于约10体积％、不大于约8体积％、不大于约5体积％、或甚至不大于约3体积％。而且，在至少一个非限制性实施例中，孔隙率可为相对于经粘结磨料的本体的总体积至少约0.1体积％，例如至少约0.5体积％、至少约1体积％、或甚至至少约1.5体积％。应了解，本体可具有在包括上述最小百分比和最大百分比中任意者的范围内的孔隙率含量。
根据另一个实施例，研磨本体可具有一定含量的孔隙率，其为封闭的孔隙率。例如，本体的大部分孔隙率可为封闭的孔隙率，其可由不一定彼此连接的离散孔限定。在又一个实施例中，本体内的基本上所有的孔隙率都可为封闭的孔隙率。
在某些情况下，研磨制品的本体可为具有粘结基质的经粘结研磨本体，所述粘结基质限定围绕并包含研磨颗粒、填料和孔隙率的材料的三维基质。根据一个实施例，粘结材料可包括金属或金属合金。在特定实施例中，粘结材料可包括过渡金属元素，并且更具体地，可包括过渡金属元素，例如铜、锡、银、镍及其组合。在至少一个实施例中，粘结材料可包括青铜，所述青铜包括铜和锡的组合。例如，包括青铜的粘结材料可包括的铜含量不小于锡含量。在另外其他替代实施例中，青铜可包括的铜含量大于锡含量。
在一个方面，经粘结研磨本体可包括具有至少约0.2的锡/铜比(Sn/Cu)的粘结材料，如通过铜和锡的重量或重量百分比测量的。在其他实施例中，青铜可包括至少约0.23，例如至少约0.25、至少约0.28、至少约0.3、至少约0.33、至少约0.35、至少约0.38、至少约0.4、至少约0.43、至少约0.45、至少约0.48、至少约0.5、至少约0.53、至少约0.55、至少约0.58、至少约0.6、至少约0.63、至少约0.65、至少约0.68、至少约0.7、至少约0.73、至少约0.75、至少约0.78、至少约0.8、或甚至至少约0.9的锡/铜比。在另一个非限制性实施例中，粘结材料可包括不大于约0.93、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.85、不大于约0.83、不大于约0.8、不大于约0.78、不大于约0.75、不大于约0.73、不大于约0.7、不大于约0.68、不大于约0.65、不大于约0.63、不大于约0.6、不大于约0.58、不大于约0.55、不大于约0.53、不大于约0.5、不大于约0.48、不大于约0.45、不大于约0.43、不大于约0.4、不大于约0.3、不大于约0.2的锡/铜比。应了解，粘结材料可包括具有在包括上述最小值和最大值中任意者的范围内的锡/铜比的青铜。
在至少一个方面，经粘结磨料可包括相对于经粘结磨料的本体的总体积的特定含量的粘结材料。例如，经粘结磨料可包括相对于本体的总体积至少约50体积％的粘结材料，例如至少约55体积％、至少约60体积％、至少约65体积％、至少约70体积％、至少约75体积％、至少约80体积％、至少约85体积％、至少约90体积％、至少约92体积％、至少约94体积％、至少约96体积％、至少约97体积％、或甚至至少约98体积％。而且，在另一个非限制性实施例中，经粘结磨料可包括相对于本体的总体积不大于约99.5体积％的粘结材料，例如不大于约99体积％、不大于约98体积％、不大于约97体积％、不大于约96体积％、或甚至不大于约95体积％。应了解，经粘结研磨本体可包括在包括上述最小百分比和最大百分比中任意者的范围内的粘结材料含量。
在另一个实施例中，用作研磨部段的经粘结磨料可包括相对于经粘结磨料的本体的总体积的特定含量的研磨颗粒。例如，在某些情况下，经粘结研磨本体可包括相对于本体的总体积至少约0.1体积％的研磨颗粒，例如至少约0.25体积％的研磨颗粒、至少约0.5体积％、至少约0.6体积％、至少约0.7体积％、至少约0.8体积％、至少约0.9体积％、至少约1体积％、至少约2体积％、至少约3体积％、至少约4体积％、或甚至至少约5体积％。在又一个非限制性实施例中，经粘结磨料可包括相对于经粘结磨料的本体的总体积不大于约15体积％的研磨颗粒，例如不大于约12体积％、不大于约10体积％、不大于约8体积％、不大于约7体积％、不大于约6体积％、不大于约5体积％、不大于约4体积％、不大于约3体积％、不大于约2体积％、不大于约1.5体积％。应了解，相对于经粘结研磨本体的总体积的研磨颗粒含量可在包括上述最小百分比和最大百分比中任意者的范围内。
研磨制品可包括有限含量的某些材料，包括例如磷、锌、锑、铬、钴、硅及其组合。例如，在一个实施例中，前述材料中的任何一种的含量可相对于粘结材料的总体积不大于约1体积％，例如不大于约0.08体积％，例如不大于约0.05体积％、或甚至不大于约0.01体积％。而且，在某些非限制性实施例中，粘结材料可包括相对于粘结材料的总体积的痕量，例如至少约0.001体积％。
在另一个实施例中，研磨制品可配置成进行某些材料去除操作。例如，研磨制品可配置为接触和研磨某些晶片的表面或材料的基材，包括但不限于无定形、单晶或多晶材料。在特定情况下，研磨制品可配置成研磨特别硬的材料，例如蓝宝石。在另外其他情况下，本文的研磨制品可被配置用于研磨具有至少约1500-3000kg/mm2的维氏硬度的材料。
图4包括根据一个实施例的研磨制品的一部分的图示。如所示，研磨制品400可包括本体401，所述本体401包括基材402和联接至基材402的研磨部段403。如进一步所示，研磨制品400可包括设置在内部环形表面413和外部环形表面412之间的环形表面406。此外，研磨制品400可包括设置在内部环形圆周414和外部环形圆周412之间的研磨环形区域411，其基于研磨部段403在环形表面406上的定位。另外，在一个实施例中，研磨环形区域411可包括内部环形区域430、和外部环形区域420、以及设置在内部环形区域430和外部环形区域420之间的中心环形区域440。如本文实施例所述，内部环形区域43可定义为在内部环形圆周414和中间环形圆周424之间的区域。此外，中心环形区域440可定义为在中间环形圆周424中间环形圆周425之间的区域。最后，外部环形区域420可定义为在中间环形圆周425和外部环形圆周412之间的区域。
如图4的实施例所示且根据一个实施例，研磨制品400可包括可具有相对于彼此的不同尺寸的研磨部段403。例如，研磨部段403可包括第一类研磨部段431，其可具有相对于其他研磨部段例如第二类研磨部段421的不同长度。利用具有不同形状、尺寸和轮廓的研磨部段可能促进改进的性能。特别地，研磨部段403的至少一部分，例如第一类研磨部段431可具有相对于研磨部段403的另一部分(例如第二类研磨部段421)的更大长度。在一个实施例中，研磨部段403可包括第一研磨部段，例如限定第一长度(L1)的第一类研磨部段431的研磨部段之一。研磨部段403还可包括第二研磨部段，例如可具有第二长度(L2)的第二类研磨部段421的研磨部段之一。在至少一个实施例中，第一长度可不同于第二长度。此外，在某些情况下，第一长度可大于第二长度。在一个特定实施例中，第一部段的第一长度和第二部段的第二长度可限定至少1.1:1，例如至少1.2:1、至少1.5:1、至少2:1、至少3:1、至少4:1、至少5:1、至少6:1、至少7:1、至少8:1、至少9:1、至少10:1的比率(L1:L2)。而且，在至少一个非限制性实施例中，第一长度与第二长度的比率(L1:L2)可不大于100:1，例如不大于90:1、不大于80:1、不大于70:1、不大于60:1、不大于50:1、不大于40:1、不大于30:1、不大于20:1、不大于10:1、不大于8:1、不大于6:1、或甚至不大于4:1。应了解，第一长度与第二长度的比率可在包括上述最小比率和最大比率中任意者的范围内。
根据另一个实施例，研磨制品400的研磨部段403可基于它们的尺寸分成分开的部分或类型，包括例如不同长度的研磨部段。例如，研磨部段403可包括可具有平均第一长度(aL1)的第一类研磨部段431。研磨制品400可包括可具有第二平均长度(aL2)的第二类研磨部段403。在一种特定情况下，平均第一长度可不同于平均第二长度。根据一个实施例，第一平均长度和第二平均长度可限定至少1.1:1，例如至少1.2:1、至少1.5:1、至少2:1、至少3:1、至少4:1、至少5:1、至少6:1、至少7:1、至少8:1、至少9:1、至少10:1的比率(aL1:aL2)。而且，在至少一个非限制性实施例中，平均第一长度与平均第二长度的比率(aL1:aL2)可不大于100:1，例如不大于90:1、不大于80:1、不大于70:1、不大于60:1、不大于50:1、不大于40:1、不大于30:1、不大于20:1、不大于10:1、不大于8:1、不大于6:1、或甚至不大于4:1。应了解，第一长度与第二长度的比率可在包括的范围内。
根据另一个实施例，不同类型的研磨部段，包括例如第一类研磨部段431和第二类部段421，可设置在研磨制品400的研磨环形区域411的不同区域中。例如，在一个实施例，内部环形区域430或外部环形区域420包括相对于在相同研磨制品400上使用的另一类研磨部段不同含量的一类或多类研磨部段。特别地，如图4所示，内部环形区域430可包括相对于第一类研磨部段431的含量的更大含量的第二类研磨部段421。值得注意的是，非常少并且在一些情况下无第一类研磨部段431设置(部分或整个)在内部环形区域430内。此外，在另一个实施例中，第二类研磨部段421可设置在外部环形区域420中。更具体地，外部环形区域420可包括相对于第一类研磨部段431的含量的更大含量的第二类研磨部段421。在某些情况下，例如图4所示，外部环形区域420可包括相对于第二类研磨部段421的非常少至无第一类研磨部段431的含量。
此外，应了解，中心环形区域440可包括相对于彼此，并且相对于在其他区域(例如内部环形区域430和外部环形区域420)中的第一类研磨部段和第二类研磨部段431和421的含量，特定含量的第一类研磨部段431或第二类研磨部段421。一个特定实施例，中心环形区域440可包括相对于第二类研磨部段421的含量的更大含量的第一类研磨部段431。特别地，中心环形区域440可基本上不含第二类研磨部段421，例如图4所示。即，中心环形区域440可完全仅由第一类研磨部段431组成。
至少一个实施例，相比于与内部环形圆周414相交的第一类研磨部段431的含量，更大含量的第二类研磨部段421可与研磨环形区域411的内部环形圆周414相交。对于另一个实施例，相对于与研磨环形区域411的外部环形圆周412相交的第一类研磨部段431的含量，更大含量的第二类研磨部段421可与研磨环形区域411的外部环形圆周421相交。此外，在至少一个实施例中，第一类研磨部段431可与研磨环形区域411的内部环形圆周414和/或外部环形圆周412间隔开。对于一个实施例，相比于与内部环形圆周414或外部环形圆周412相交的第二类研磨部段421的含量，更大含量的第一类研磨部段431可与内部环形圆周414或外部环形圆周412间隔开。
根据一个实施例，研磨部段403可包括具有第一研磨表面积ASA1的第一类研磨部段431，以及具有第二研磨表面积(ASA2)的第二类研磨部段421。在至少一个实施例中，ASA1可大于ASA2。在又一个实施例中，第一类研磨部段和第二类研磨部段431和421可限定至少1.1:1，例如至少1.2:1、至少1.5:1、至少2:1、至少3:1、至少4:1、至少5:1、至少6:1、至少7:1、至少8:1、至少9:1、或甚至至少10:1的研磨表面积比(ASA1:ASA2)。而且，在至少一个非限制性实施例中，第一类研磨部段和第二类研磨部段431和421可限定不大于100:1，例如不大于90:1、不大于80:1、不大于70:1、不大于60:1、不大于60:1、不大于50:1、不大于40:1、不大于30:1、不大于20:1、不大于10:1、不大于8:1、不大于6:1、或甚至不大于4:1的研磨表面积比(ASA1:ASA2)。应了解，第一类研磨部段和第二类研磨部段431和421可限定在包括上述最小比率和最大比率中任意者的范围内的研磨表面积比(ASA1:ASA2)。
根据一个实施例，与包含在内部环形区域440内的一个或多个研磨部段相比，包含在内部环形区域430或外部环形区域420内的研磨部段可具有不同的研磨表面积。本文提及包含在特定区域中的研磨部段是提及具有在区域之一内的大部分表面积，并且在特定情况下，完全包含在该区域内的研磨部段。更具体地，如图4所示，与包含在中心环形区域440内的第一类研磨部段431相比，在内部环形区域430内的第二类研磨部段421可具有较小的表面积。此外，在一个实施例中，与包含在中心环形区域440内的第一类研磨部段431相比，在外部环形区域420内的第二类研磨部段421可具有较小的表面积。应了解，本文实施例的研磨制品也可具有相对于包含在内部环形区域420和外部环形区域420内的研磨部段在研磨表面积中的差异。
研磨部段403可布置成在研磨环形区域411内相对于彼此的特定分布，这可促进改进的性能。例如，在一个实施例中，研磨部段403可限定相对于在各个环形区域内的研磨部段放置的交替图案。更具体地，交替图案可指在外部环形区域420和中心环形区域440之间的研磨部段的相对放置。如图4所示，第一类研磨部段431和第二类研磨部段421的布置在第一类研磨部段431和第二类研磨部段421之间围绕本体401周向交替运动。更具体地，包含在外部环形区域420中的第二类研磨部段421中的至少一个研磨部段可设置在中心环形区域440内的第一类研磨部段431中的两个紧邻的研磨部段之间。
在另一个实施例中，交替图案也可用于设置在内部环形区域430和中心环形区域440中的研磨部段。例如，如图4所示，内部环形区域440可包括与设置在中心环形区域440上的第一类研磨部段431相比，具有较短长度的第一类研磨部段421。此外，在中心环形区域440中的第一类研磨部段421和在内部环形区域430中的第二类研磨部段421的布置围绕本体401周向交替运动。根据一个实施例，包含在内部环形区域430中的第二类研磨部段421中的至少一个研磨部段可设置在中心环形区域440内的第一类研磨部段431中的两个紧邻的研磨部段之间。应了解，尽管此处的实施例一般已提及在给定的研磨环形区域内的三个环形区域(即，内部环形区域、中心环形区域和外部环形区域)，考虑本文实施例的研磨制品可利用更多数目或更少数目的研磨区域。此外，在使用非圆形工具例如非圆形基材(例如包括具有多边形或椭圆形二维形状的基材)的程度上，本文中对圆周的提及应理解为同样与这些工具有关。此外，对圆周和/或环形区域的提及可应用于这些工具，并且可被修改为具有如由基材的二维形状和研磨部段的布置所指定的类似多边形或椭圆形形状。
图5包括根据一个实施例的研磨制品的一部分的自顶而下图示。研磨制品500可包括本体501，所述本体501包括基材502和联接至基材502的环形表面506的研磨部段503。图5的实施例示出了可在相同的研磨制品中利用的各类研磨部段。基于至少一个研磨部段特征，各类研磨部段可彼此不同，所述研磨部段特征包括但不限于研磨颗粒的平均粒度、磨料含量、研磨颗粒的最大和/或最小粒度、粘结体组成、粘结体含量、平均孔径、孔隙率含量、最小和/或最大孔径、填料组成、填料的平均粒度、一种或多种填料的最大和最小粒度、部段的二维形状、部段的研磨区域、部段的尺寸、部段的放置、部段的取向角、在研磨环形区域的环形表面包括一个或多个环形区域(例如内部环形区域、中心环形区域、外部环形区域等)上的部段分布。
在至少一个实施例中，研磨制品500可包括内部环形区域530，该内部环形区域530包括第一类研磨部段531，其具有如自顶而下可见的第一二维形状，包括特别是圆形二维形状。此外，研磨制品可包括基本上包含在中心环形区域540内的第二类研磨部段541。第二类研磨部段541可具有相对于在内部环形区域530内的第一类研磨部段531不同的二维形状。如所示，第二类研磨部段541可具有大致矩形的二维形状。研磨制品500可具有本文实施例的研磨制品的任何特征，包括环形表面506、内部环形表面513、以及在外部环形圆周512和内部环形圆周514之间的研磨环形表面511。
此外，在一个实施例中，研磨制品500可包括第三类研磨部段521，其基本上包含在外部环形区域520内，并且具有与第一类研磨部段和第二类研磨部段531和541相比不同的二维形状。第三类研磨部段520可具有椭圆形的二维形状。在一个特定实施例中，研磨部段503可至少包括具有第一二维形状的第一类研磨部段，例如可具有相对于第二类研磨部段和第三类研磨部段541和521不同的二维形状和/或研磨区域的第一类研磨部段531。应注意，研磨部段的二维形状中的差异可基于部段的尺寸和/或轮廓。应了解，本文提及研磨部段的长度是提及具有圆形形状的研磨部段的直径。根据另一个实施例，研磨部段可具有选自多边形、不规则多边形、椭圆形、圆形、具有从中心区域延伸的一个或多个臂的本体、具有至少一个弯曲部分的形状及其组合的二维形状。
在更具体的方面，图6A-6L包括可用于本文实施例的研磨制品中的各种研磨部段的二维图示。应当注意，图6A-6L所示的研磨部段不是详尽的，并且可利用研磨部段的其他形状。应了解，它们可用于具有合适的各种取向和/或尺寸的各个环形区域，以促进研磨制品的所需性能。
根据另一个实施例、至少一个研磨部段可跨越环形表面的内部环形区域、中心环形区域和外部环形区域。至少一个研磨部段还可包括位于环形表面的内部环形区域或外部环形区域中的第一端部部分。至少一个研磨部段还可包括位于环形表面的中心环形区域中的中心部分。至少一个研磨部段的第一端部部分可不同于至少一个研磨部段的中心部分。此外，第一端部部分可具有纵向轴线，并且中心部分可具有纵向轴线。
根据某些实施例，第一端部部分的纵向轴线可以相对于中心部分的纵向轴线的特定角度取向。例如，第一端部部分的纵向轴线和中心部分的纵向轴线之间的角度可小于约180度，例如小于约170度、小于约160度、小于约150度、小于约140度、小于约130度、小于约120度、小于约110度、小于约100度、小于约90度、小于约85度、小于约80度、小于约75度、小于约70度、小于约65度、小于约60度、小于约55度、小于约50度、小于约45度、小于约40度、小于约35度或甚至小于约30度。根据另外其他实施例，第一端部部分的纵向轴线和中心部分的纵向轴线之间的角度可为至少约10度，例如至少约15度、至少约20度、至少约25度、至少约30度、至少约35度、至少约40度、至少约45度、至少约50度、至少约55度或甚至至少约60度。应了解，第一端部部分的纵向轴线和中心部分的纵向轴线之间的角度可为上述最小值或最大值中任意者之间的任何值。还应了解，第一端部部分的纵向轴线和中心部分的纵向轴线之间的角度可在上述最小值和最大值中任意者之间的范围内。
根据又一个实施例，至少一个研磨部段还可包括位于环形表面的内部环形区域或外部环形区域中的第二端部部分。至少一个研磨部段的第二端部部分可不同于至少一个研磨部段的第一端部部分和至少一个研磨部段的中心部分。此外，第二端部部分可具有纵向轴线。
根据某些实施例，第二端部部分的纵向轴线可以相对于中心部分的纵向轴线的特定角度取向。例如，第二端部部分的纵向轴线和中心部分的纵向轴线之间的角度可小于约180度，例如小于约170度、小于约160度、小于约150度、小于约140度、小于约130度、小于约120度、小于约110度、小于约100度、小于约90度、小于约85度、小于约80度、小于约75度、小于约70度、小于约65度、小于约60度、小于约55度、小于约50度、小于约45度、小于约40度、小于约35度或甚至小于约30度。根据另外其他实施例，第二端部部分的纵向轴线和中心部分的纵向轴线之间的角度可为至少约10度，例如至少约15度、至少约20度、至少约25度、至少约30度、至少约35度、至少约40度、至少约45度、至少约50度、至少约55度或甚至至少约60度。应了解，第二端部部分的纵向轴线和中心部分的纵向轴线之间的角度可为上述最小值或最大值中任意者之间的任何值。还应了解，第二端部部分的纵向轴线和中心部分的纵向轴线之间的角度可在上述最小值和最大值中任意者之间的范围内。
根据另外其他实施例，至少一个研磨部段的第一端部部分的纵向轴线可平行于至少一个研磨部段的第二端部部分的纵向轴线。根据另外其他实施例，第一端部部分的纵向轴线可以相对于第二端部部分的纵向轴线的特定角度取向。应了解，由于第一端部部分和第二端部部分可不一定连接，所以确定在第一端部部分的纵向轴线和第二端部部分的纵向轴线之间的特定角度可能需要延伸两个轴线直到它们相交，以确定它们之间的角度。例如，在第一端部部分的纵向轴线和第二端部部分的纵向轴线之间的角度可小于约90度，例如小于约85度、小于约80度、小于约75度、小于约70度、小于约65度、小于约60度、小于约55度、小于约50度、小于约45度、小于约40度、小于约35度或甚至小于约30度。根据另外其他实施例，在第一端部部分的纵向轴线和第二端部部分的纵向轴线之间的角度可为至少约5度，例如至少约10度、至少约15度、至少约20度、至少约25度、至少约30度、至少约35度、至少约40度、至少约45度、至少约50度、至少约55度或甚至至少约60度。应了解，第一端部部分的纵向轴线和中心部分的纵向轴线之间的角度可为上述最小值或最大值中任意者之间的任何值。还应了解，第二端部部分的纵向轴线和中心部分的纵向轴线之间的角度可在上述最小值和最大值中任意者之间的范围内。
根据另外其他实施例，第一端部部分可具有第一研磨表面积PASA1，并且第二端部部分可具有第二研磨表面积(PASA2)。在至少一个实施例中，PASA1可大于PASA2。在又一个实施例中，研磨部段的第一部分和第二部分可限定至少1.1:1，例如至少1.2:1、至少1.5:1、至少2:1、至少3:1、至少4:1、至少5:1、至少6:1、至少7:1、至少8:1、至少9:1、或甚至至少10:1的研磨表面积比(PASA1:PASA2)。而且，在至少一个非限制性实施例中，研磨部段的第一部分和第二部分可限定不大于100:1，例如不大于90:1、不大于80:1、不大于70:1、不大于60:1、不大于60:1、不大于50:1、不大于40:1、不大于30:1、不大于20:1、不大于10:1、不大于8:1、不大于6:1、或甚至不大于4:1的研磨表面积比(PASA1:PASA2)。应了解，研磨部段的第一部分和第二部分可限定上述最小值和最大值中任意者之间的任何值的研磨表面积比(PASA1:PASA2)。还应了解，研磨部段的第一部分和第二部分可限定在上述最小比率和最大比率中任意者之间的范围内的任何值的研磨表面积比(PASA1:PASA2)。
根据另一个实施例，研磨部段的第一端部部分可具有相对于中心部分的长度的不同长度。利用具有不同形状、尺寸和轮廓的端部部分和中心部分的研磨部段可促进改进的性能。特别地，研磨部段的中心部分可具有相对于研磨部段的第一端部部分的更大长度。在一个实施例中，第一端部部分可限定第一端部部分长度(PL1)。中心部分可限定中心部分长度(PLC)。在至少一个实施例中，第一端部部分长度可不同于中心部分长度。此外，在某些情况下，中心部分长度可大于第一端部部分长度。在一个特定实施例中，中心部分长度和第一端部部分长度可限定至少1.1:1，例如至少1.2:1、至少1.5:1、至少2:1、至少3:1、至少4:1、至少5:1、至少6:1、至少7:1、至少8:1、至少9:1、至少10:1的比率(PLC:PL1)。而且，在至少一个非限制性实施例中，中心部分长度与第一端部部分长度的比率(PLC:PL1)可不大于100:1，例如不大于90:1、不大于80:1、不大于70:1、不大于60:1、不大于50:1、不大于40:1、不大于30:1、不大于20:1、不大于10:1、不大于8:1、不大于6:1、或甚至不大于4:1。应了解，中心部分长度与第一端部部分长度的比率可在包括上述最小比率和最大比率中任意者的范围内。
根据另一个实施例，研磨部段的第二端部部分可具有相对于中心部分的长度的不同长度。特别地，研磨部段的中心部分可具有相对于研磨部段的第二端部部分的更大长度。在一个实施例中，第二端部部分可限定第二端部部分长度(PL2)。中心部分可限定中心部分长度(PLC)。在至少一个实施例中，第二端部部分长度可不同于中心部分长度。此外，在某些情况下，中心部分长度可大于第二端部部分长度。在一个特定实施例中，中心部分长度和第二端部部分长度可限定至少1.1:1，例如至少1.2:1、至少1.5:1、至少2:1、至少3:1、至少4:1、至少5:1、至少6:1、至少7:1、至少8:1、至少9:1、至少10:1的比率(PLC:PL2)。而且，在至少一个非限制性实施例中，中心部分长度与第二端部部分长度的比率(PLC:PL2)可不大于100:1，例如不大于90:1、不大于80:1、不大于70:1、不大于60:1、不大于50:1、不大于40:1、不大于30:1、不大于20:1、不大于10:1、不大于8:1、不大于6:1、或甚至不大于4:1。应了解，中心部分长度与第二端部部分长度的比率可在包括上述最小比率和最大比率中任意者的范围内。
根据另一个实施例，研磨部段的第一端部部分可具有相对于第二端部部分的长度的不同长度。利用具有不同形状、尺寸和轮廓的端部部分的研磨部段可促进改进的性能。特别地，研磨部段的第一端部部分可具有相对于研磨部段的第二端部部分的更大长度。在一个实施例中，第一端部部分可限定第一端部部分长度(PL1)。第二端部部分可限定第二端部部分长度(PL2)。在至少一个实施例中，第一端部部分长度可不同于第二端部部分长度。此外，在某些情况下，第一端部部分长度可大于第二端部部分长度。在一个特定实施例中，第一端部部分长度和第二端部部分长度可限定至少1.1:1，例如至少1.2:1、至少1.5:1、至少2:1、至少3:1、至少4:1、至少5:1、至少6:1、至少7:1、至少8:1、至少9:1、至少10:1的比率(PL1:PL2)。而且，在至少一个非限制性实施例中，第一端部部分长度与第二端部部分长度的比率(PL1:PL2)可不大于100:1，例如不大于90:1、不大于80:1、不大于70:1、不大于60:1、不大于50:1、不大于40:1、不大于30:1、不大于20:1、不大于10:1、不大于8:1、不大于6:1、或甚至不大于4:1。应了解，第一端部部分长度与第二端部部分长度的比率可在包括上述最小比率和最大比率中任意者的范围内。
根据另一个实施例，研磨部段的中心部分可具有相对于环形表面的环形宽度的特定长度。例如，至少一个研磨部段的中心部分可具有环形宽度的至少10％的长度，例如至少15％、或至少20％、或至少25％、或至少30％、或至少35％、或至少40％、或至少45％、或至少50％、或至少55％、或至少60％、或至少65％、或甚至至少70％。
根据另外其他实施例，研磨部段中的至少一个部段是大致旗形的。根据另外其他实施例，研磨部段是大致旗形的。根据另外其他实施例，研磨部段中的至少一个部段是大致z形的。根据又一个实施例，研磨部段是大致z形的。
图7包括根据接触面积测试的卡盘的接触面积相对于旋转角度的曲线的一般化图示。在多晶片研磨过程的操作期间，由于卡盘、卡盘上的晶片布置和研磨制品之间的取向，与晶片接触的研磨表面积变化。本申请的申请人已注意到，接触面积中的显著变化可导致对晶片的损害。如图7A所示，第一研磨制品701证实如由接触面积中的峰-峰变化定义的最大接触面积变化711。
接触面积测试是使用Python编写的计算算法的多晶片研磨过程的标准化模拟。如图7B所示产生了如布置在多晶片研磨工业中的卡盘上的5个晶片的标准布置的缩放图像(即，围绕卡盘中心的中心点同等间隔开的五边形图案)，其中白色区域鉴定晶片，并且黑色区域鉴定不包括晶片的区域。白色区域给出值1，并且黑色区域给出值0。表示研磨制品的研磨环形区域的第二图像按比例产生，如图7C所示。研磨环形区域的边缘在表示卡盘中心的图像的中心点上集中，如工业中的多晶片研磨操作的代表。白色区域给出值1，并且黑色区域给出值0。使用该程序，晶片围绕卡盘的中心点(即，图像的中心)旋转，具有2*pi/(N*50)的环形步长，其中N表示根据标准化接触面积测试具有值5的晶片数目。
使用该程序，对于每个位置，研磨环形区域和晶片之间的总重叠面积通过重叠且相乘晶片和研磨环形的图像来计算。在图7B和7C的图像的白色区域之间不存在重叠时，乘数值为0(0x0或0x1)。在图7B和7C的两个图像的白色区域之间存在重叠时，所得到的值为1。然后通过经由晶片图像的至少一次完全旋转(即，360度)，将每个步骤的总重叠面积相乘来计算总研磨重叠面积。在图7D中提供了在旋转期间图像之间的重叠中所分析差异的代表性映射。然后将所得到的总研磨重叠面积乘以研磨制品的研磨表面积百分比，该研磨表面积百分比是研磨环形区域内的研磨部段总表面积的百分比。
根据一个实施例，根据接触面积测试，本文实施例的研磨制品可具有不大于0.150的标准化的最大接触面积变化(NMCAV)。标准化的最大接触面积变化通过将根据接触面积测试的最大接触面积变化除以研磨制品的总研磨表面积来计算。总研磨表面积是研磨制品上的研磨部段的表面积总和。在又一个实施例中，NMCAV可较小，例如不大于0.149、不大于0.148、不大于0.147、不大于0.146、不大于0.145、不大于0.144、不大于0.143、不大于0.142、不大于0.141、不大于0.140、不大于0.139、不大于0.138、不大于0.137、不大于0.136、不大于0.135、不大于0.134、不大于0.133、不大于0.132、不大于0.131、不大于0.130、不大于0.129、不大于0.128、不大于0.127、不大于0.126、不大于0.125、不大于0.124、不大于0.123、不大于0.122、不大于0.121、不大于0.120、不大于0.119、不大于0.118、不大于0.117、不大于0.116、不大于0.115、不大于0.114、不大于0.113、不大于0.112、不大于0.111、不大于0.110、不大于0.109、不大于0.108、不大于0.107、不大于0.106、不大于0.105、不大于0.104、不大于0.103、不大于0.102、不大于0.101、不大于0.100、不大于0.095、不大于0.090、不大于0.085、不大于0.080、不大于0.075、不大于0.070、不大于0.065、不大于0.060、不大于0.055、不大于0.050、不大于0.045、不大于0.040、不大于0.035、不大于0.030、不大于0.025、不大于0.020、不大于0.015、不大于0.010、或甚至不大于0.005。而且，在至少一个非限制性实施例中，NMCAV可为至少0.0001，例如至少0.0002、至少0.0004、至少0.0006、至少0.0008、至少0.001、至少0.005、至少0.01、至少0.02、至少0.04、至少0.05、至少0.06、或甚至至少0.07。应了解，NMCAV可在包括上述最小值和最大值中任意者的范围内。
图8包括根据一个实施例的研磨制品的图像。研磨制品800可包括本体801，所述本体801包括基材802和联接至基材802的环形表面806的研磨部段803。研磨部段803可包含在凹穴815中，并且可粘结到凹穴815内的基材802。研磨制品可包括在研磨环形区域811内的各个环形区域中的各类研磨部段，所述研磨环形区域811由环形表面806上的研磨部段803的最内部和最外点限定。研磨制品800可包括内部环形区域，所述内部环形区域包括第一类研磨部段831，所述第一类研磨部段831各自具有与彼此相比基本上相同的矩形二维形状。此外，研磨制品包括基本上包含在中心环形区域内的第二类研磨部段841。第二类研磨部段841中的每个研磨部段可具有大致矩形的二维形状，但与第一类研磨部段831中的研磨部段相比更长。此外，研磨制品800可包括外部环形区域，所述外部环形区域包括第三类研磨部段821，所述第三类研磨部段821各自可具有与彼此相比基本上相同的矩形二维形状。第一类研磨部段和第三类研磨部段831和821中的研磨部段可具有基本上相同的尺寸和形状，并且与第二类研磨部段831相比，在长度和研磨面积中显著更小。根据接触面积测试，研磨制品具有小于24％的研磨表面积百分比和大约0.098的NMCAV。
图9包括根据一个实施例的研磨制品的图像。研磨制品900可包括本体901，所述本体901包括基材902和联接至基材902的环形表面906的研磨部段903。研磨部段903可包含在凹穴915中，并且可粘结到凹穴915内的基材902。研磨制品900可包括在研磨环形区域911内的各个环形区域中的各类研磨部段，所述研磨环形区域911由环形表面906上的研磨部段903的最内部和最外点限定。研磨制品900可包括内部环形区域，所述内部环形区域包括第一类研磨部段931，所述第一类研磨部段931各自具有与彼此相比基本上相同的矩形二维形状。此外，研磨制品包括基本上包含在外部环形区域内的第二类研磨部段921。第二类研磨部段921中的每个研磨部段可具有大致矩形的二维形状，并且特别可具有与彼此相比基本上相同的矩形二维形状。第一类研磨部段和第二类研磨部段931和921中的研磨部段可具有基本上相同的尺寸和形状，并且可通过中心环形区域彼此间隔开，所述中心环形区域基本上不含任何研磨部段。根据接触面积测试，研磨制品具有小于24％的研磨表面积百分比和大约0.098的NMCAV。
图10包括根据一个实施例的研磨制品的图像。研磨制品1000可包括本体1001，所述本体1001包括基材1002和联接至基材1002的环形表面1006的研磨部段1003。研磨部段1003可包含在凹穴1015中，并且可粘结到凹穴1015内的基材1002。研磨制品1000可包括跨越研磨环形区域1011内的各个环形区域的各种旗形的研磨部段1003。研磨制品1000可包括内部环形区域、中心环形区域和外部环形区域。此外，研磨部段1003包括基本上包含在外部环形区域内的第一端部部分1021、以及基本上包含在中心环形区域内的中心部分1031。第一端部部分1021各自具有纵向轴线，并且中心部分1031各自具有纵向轴线。第一端部部分1021的纵向轴线与中心部分1031的纵向轴线之间的角度1041小于180度。
图11包括根据一个实施例的研磨制品的图像。研磨制品1100可包括本体1101，所述本体1101包括基材1102和联接至基材1102的环形表面1106的研磨部段1103。研磨部段1103可包含在凹穴1115中，并且可粘结到凹穴1115内的基材1102。研磨制品1100可包括跨越研磨环形区域1111内的各个环形区域的各种z形的研磨部段1103。研磨制品1100可包括内部环形区域、中心环形区域和外部环形区域。此外，研磨部段1103包括基本上包含在外部环形区域内的第一端部部分1121、基本上包含在中心环形区域内的中心部分1131和基本上包含在内部环形区域内的第二端部部分1141。第一端部部分1121各自具有纵向轴线，中心部分1131各自具有纵向轴线，并且第二端部部分1141各自具有纵向轴线。在第一端部部分1121的纵向轴线和中心部分1131的纵向轴线之间的角度1151小于180度。在第二端部部分1141的纵向轴线和中心部分1131的纵向轴线之间的角度1161小于180度。
本文实施例的研磨制品代表了从现有技术的偏离，并且可特别适合于进行多晶片研磨操作。在比较本实施例的研磨制品与常规研磨制品时，已注意到本文实施例的研磨制品促进了改进的多晶片研磨操作，伴随对晶片的较小损害和提高的生产率。
许多不同方面和实施例是可能的。这些方面和实施例中的一些在本文描述。在阅读本说明书后，技术人员应了解这些方面和实施例仅是举例说明性的，并且不限制本发明的范围。实施例可根据如下文列出的任何一个或多个实施例。
实施例1.一种研磨制品，所述研磨制品包括：本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面包括联接至所述环形表面的研磨部段，其中所述研磨部段限定研磨环形区域、以及相对于研磨环形区域的总表面积不大于24％的研磨表面积百分比。
实施例2.一种研磨制品，所述研磨制品包括：本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面包括联接至所述环形表面的研磨部段，其中所述研磨部段限定研磨环形区域，所述研磨环形区域具有内部环形区域、外部环形区域、以及设置在所述内部环形区域和所述外部环形区域之间的中心环形区域，并且其中与所述中心环形区域中的研磨部段相比，在所述内部环形区域或外部环形区域中的至少一个研磨部段具有不同的研磨表面积。
实施例3.一种研磨制品，所述研磨制品包括：本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面包括：具有第一研磨表面积(ASA1)、联接至所述环形表面的第一研磨部段；具有第二研磨表面积(ASA2)、联接至所述环形表面的第二研磨部段；并且其中ASA1>ASA2。
实施例4.一种研磨制品，所述研磨制品包括：本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面包括联接至所述环形表面的研磨部段，其中所述研磨部段限定研磨环形区域，所述研磨环形区域具有内部环形区域、外部环形区域、以及设置在所述内部环形区域和所述外部环形区域之间的中心环形区域，并且其中所述内部环形区域包含限定第一分布的第一组研磨部段，并且所述中心区域包含限定第二分布的第二组研磨部段，其中所述第一分布不同于所述第二分布。
实施例5.一种研磨制品，所述研磨制品包括：本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面包括联接至所述环形表面的研磨部段，其中所述研磨部段限定研磨环形区域，所述研磨环形区域具有定义为沿着径向轴线在内部环形圆周和外部环形圆周之间的距离的环形宽度，并且其中至少一个研磨部段延伸不大于所述环形宽度的95％。
实施例6.一种研磨制品，所述研磨制品包括：本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面包括研磨部段，所述研磨部段包括包含在粘结材料内的研磨颗粒，所述研磨部段联接至所述本体的环形表面，并且相对于彼此布置，以限定根据接触面积测试不大于0.150的标准化的最大接触面积变化(NMCAV)。
实施例7.实施例1、2、3、4、5和6中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段具有选自多边形、不规则多边形、椭圆形、圆形、具有从中心区域延伸的一个或多个臂的本体、具有至少一个弯曲部分的形状及其组合的二维形状。
实施例8.实施例1、2、3、4、5和6中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段包括第一类研磨部段和第二类研磨部段，所述第一类研磨部段包括第一二维形状，所述第二类研磨部段具有第二二维形状，其中所述第一二维形状在尺寸、轮廓及其组合的至少一个中不同于所述第二二维形状。
实施例9.实施例1、2、3、4、5和6中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段包括具有第一长度(L1)的第一研磨部段和具有第二长度(L2)的第二研磨部段，并且其中L1不同于L2。
实施例10.实施例9的研磨制品，其中L1>L2。
实施例11.实施例9的研磨制品，其中所述第一研磨部段和第二研磨部段限定至少1.1:1、或至少1.2:1、或至少1.5:1、或至少2:1、或至少3:1、或至少4:1、或至少5:1、或至少6:1、或至少7:1、或至少8:1、或至少9:1、或至少10:1的比率(L1:L2)。
实施例12.实施例9的研磨制品，其中所述第一研磨部段和第二研磨部段限定不大于100:1、或不大于90:1、或不大于80:1、或不大于70:1、或不大于60:1、或不大于50:1、或不大于40:1、或不大于30:1、或不大于20:1、或不大于10:1、或不大于8:1、或不大于6:1、或不大于4:1的比率(L1:L2)。
实施例13.实施例1、2、3、4、5和6中任一项的研磨制品，其中所述研磨部段包括第一部分和第二部分，所述第一部分包括具有平均第一长度(aL1)的第一类研磨部段，所述第二部分包括具有平均第二长度(aL2)的第二类研磨部段，其中所述平均第一长度不同于所述平均第二长度。
实施例14.实施例13的研磨制品，其中aL1>aL2。
实施例15.实施例13的研磨制品，其中所述平均第一长度和平均第二长度限定至少1.1:1、或至少1.2:1、或至少1.5:1、或至少2:1 1、或至少3:1、或至少4:1、或至少5:1、或至少6:1、或至少7:1、或至少8:1、或至少9:1、或至少10:1的比率(aL1:aL2)。
实施例16.实施例13的研磨制品，其中所述平均第一长度和平均第二长度限定不大于100:1、或不大于90:1、或不大于80:1、或不大于70:1、或不大于60:1、或不大于50:1、或不大于40:1、或不大于30:1、或不大于20:1、或不大于10:1、或不大于8:1、或不大于6:1、或不大于4:1的比率(aL1:aL2)。
实施例17.实施例13的研磨制品，其中所述研磨环形区域包括内部环形区域、外部环形区域、以及设置在内部环形区域和外部环形区域之间的中心环形区域，并且其中所述内部环形区域或外部环形区域包括与第一类研磨部段的含量相比更大含量的第二类研磨部段。
实施例18.实施例13的研磨制品，其中所述研磨环形区域包括内部环形区域、外部环形区域、以及设置在内部环形区域和外部环形区域之间的中心环形区域，并且其中所述中心环形区域包括与第二类研磨部段的含量相比更大含量的第一类研磨部段。
实施例19.实施例13的研磨制品，其中与第一类研磨部段的含量相比，更大含量的第二类研磨部段与研磨环形区域的内部环形圆周相交。
实施例20.实施例13的研磨制品，其中与第一类研磨部段的含量相比，更大含量的第二类研磨部段与研磨环形区域的外部环形圆周相交。
实施例21.实施例13的研磨制品，其中与第二类研磨部段的含量相比，更大含量的第一类研磨部段与研磨环形区域的内部环形圆周或外部环形圆周间隔开。
实施例22.实施例2、3、4、5和6中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段限定研磨环形区域、以及相对于研磨环形区域的总表面积不大于24％的研磨表面积百分比。
实施例23.实施例1和22中任何一个的研磨制品，其中研磨表面积百分比不大于23％、或不大于22％、或不大于21％、或不大于20％、或不大于19％、或不大于18％、或不大于17％、或不大于16％、或不大于15％、或不大于14％。
实施例24.实施例1、2、3、4、5和6中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段包括最长研磨部段，所述最长研磨部段具有的长度小于所述研磨环形区域的环形宽度，其中所述最长研磨部段具有不大于环形宽度的95％、或不大于90％、或不大于85％、或不大于80％、或不大于75％、或不大于70％、或不大于65％、或不大于60％、或不大于55％、或不大于50％的长度。
实施例25.实施例24的研磨制品，其中所述最长研磨部段具有环形宽度的至少10％、或至少15％、或至少20％、或至少25％、或至少30％、或至少35％、或至少40％、或至少45％、或至少50％、或至少55％、或至少60％、或至少65％、或至少70％的长度。
实施例26.实施例1、3、4、5和6中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段限定研磨环形区域，所述研磨环形区域具有内部环形区域、外部环形区域、以及设置在内部环形区域和外部环形区域之间的中心环形区域，并且其中所述内部环形区域或外部环形区域中的至少一个研磨部段具有与所述中心环形区域中的研磨部段相比不同的研磨表面积。
实施例27.实施例2和26中任何一个的研磨制品，其中所述内部环形区域或外部环形区域中的所述至少一个研磨部段包含与所述中心环形区域中的研磨部段相比更小的表面积。
实施例28.实施例1、2、4、5和6中任何一个的研磨制品，其中所述本体具有环形表面，所述环形表面包括联接至所述环形表面的第一研磨部段以及联接至所述环形表面的第二研磨部段，所述第一研磨部段具有第一研磨表面积(ASA1)，所述第二研磨部段具有第二研磨表面积(ASA2)，并且其中ASA1>ASA2。
实施例29.实施例3和28中任何一个的研磨制品，其中所述本体包含至少1.1:1、或至少1.2:1、或至少1.5:1、或至少2:1、或至少3:1、或至少4:1、或至少5:1、或至少6:1、或至少7:1、或至少8:1、或至少9:1、或至少10:1的研磨表面积比(ASA1:ASA2)。
实施例30.实施例3和28中任何一个的研磨制品，其中所述本体包含不大于100:1、或不大于90:1、或不大于80:1、或不大于70:1、或不大于60:1、或不大于60:1、或不大于50:1、或不大于40:1、或不大于30:1、或不大于20:1、或不大于10:1、或不大于8:1、或不大于6:1、或不大于4:1的研磨表面积比(ASA1:ASA2)。
实施例31.实施例1、2、3、5和6中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段限定研磨环形区域，所述研磨环形区域具有内部环形区域、外部环形区域、以及设置在所述内部环形区域和所述外部环形区域之间的中心环形区域，并且其中所述内部环形区域包含限定第一分布的第一组研磨部段，并且所述中心区域包含限定第二分布的第二组研磨部段，其中所述第一分布不同于所述第二分布。
实施例32.实施例4和31中任何一个的研磨制品，其中所述第一组研磨部段之间的间隔距离不同于第二组研磨部段之间的间隔距离。
实施例33.实施例4和31中任何一个的研磨制品，其中所述第一组研磨部段之间的间隔距离为至少0.01(aL1)，其中aL1表示至少0.1(aL1)、或至少0.5(aL1)、或至少1(aL1)、或至少2(aL1)、或至少3(aL1)、或至少4(aL1)、或至少5(aL1)、或至少6(aL1)、或至少7(aL1)、或至少8(aL1)、或至少9(aL1)、或至少10(aL1)的第一组研磨部段的平均长度。
实施例34.实施例4和31中任何一个的研磨制品，其中所述第一组研磨部段之间的间隔距离不大于100(aL1)，其中aL1表示不大于90(aL1)、或不大于90(aL1)、或不大于80(aL1)、或不大于70(aL1)、或不大于60(aL1)、或不大于50(aL1)、或不大于40(aL1)、或不大于30(aL1)、或不大于20(aL1)、或不大于15(aL1)、或不大于12(aL1)、或不大于10(aL1)、或不大于9(aL1)、或不大于8(aL1)、或不大于7(aL1)、或不大于6(aL1)、或不大于5(aL1)、或不大于4(aL1)、或不大于3(aL1)、或不大于2(aL1)、或不大于1(aL1)、或不大于0.1(aL1)、或不大于0.01(aL1)的第一组研磨部段的平均长度。
实施例35.实施例4和31中任何一个的研磨制品，其中所述第二组研磨部段之间的间隔距离为至少0.01(aL2)，其中aL2表示至少0.1(aL2)、或至少0.5(aL2)、或至少1(aL2)、或至少2(aL2)、或至少3(aL2)、或至少4(aL2)、或至少5(aL2)、或至少6(aL2)、或至少7(aL2)、或至少8(aL2)、或至少9(aL2)、或至少10(aL2)的第二组研磨部段的平均长度。
实施例36.实施例4和31中任何一个的研磨制品，其中第二组研磨部段之间的间隔距离不大于100(aL2)，其中aL2表示不大于90(aL2)、或不大于90(aL2)、或不大于80(aL2)、或不大于70(aL2)、或不大于60(aL2)、或不大于50(aL2)、或不大于40(aL2)、或不大于30(aL2)、或不大于20(aL2)、或不大于15(aL2)、或不大于12(aL2)、或不大于10(aL2)、或不大于9(aL2)、或不大于8(aL2)、或不大于7(aL2)、或不大于6(aL2)、或不大于5(aL2)、或不大于4(aL2)、或不大于3(aL2)、或不大于2(aL2)、或不大于1(aL2)、或不大于0.1(aL2)、或不大于0.01(aL2)的第二组研磨部段的平均长度。
实施例37.实施例1、2、3和4中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段限定研磨环形区域，所述研磨环形区域具有定义为沿着径向轴线在内部环形圆周和外部环形圆周之间的距离的环形宽度，并且其中至少一个研磨部段延伸不大于所述环形宽度的95％。
实施例38.实施例5和37中任何一个的研磨制品，其中所述至少一个研磨部段延伸不大于环形宽度的90％、或不大于环形宽度的85％、或不大于80％、或不大于75％、或不大于70％、或不大于65％、或不大于60％、或不大于55％、或不大于50％、或不大于45％。
实施例39.实施例5和37中任何一个的研磨制品，其中所述至少一个研磨部段延伸环形宽度的至少1％、或至少5％、或至少10％、或至少15％、或至少20％、或至少25％、或至少30％、或至少35％、或至少40％、或至少45％、或至少50％、或至少55％。
实施例40.实施例1、2、3、4和5中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段联接至所述本体的环形表面，并且相对于彼此布置，以限定根据接触面积测试不大于0.270的标准化的最大接触面积变化(NMCAV)。
实施例41.实施例6和40中任何一个的研磨制品，其中所述标准化的最大接触面积变化(NMCAV)不大于0.149、不大于0.148、不大于0.147、不大于0.146、不大于0.145、不大于0.144、不大于0.143、不大于0.142、不大于0.141、不大于0.140、不大于0.139、不大于0.138、不大于0.137、不大于0.136、不大于0.135、不大于0.134、不大于0.133、不大于0.132、不大于0.131、不大于0.130、不大于0.129、不大于0.128、不大于0.127、不大于0.126、不大于0.125、不大于0.124、不大于0.123、不大于0.122、不大于0.121、不大于0.120、不大于0.119、不大于0.118、不大于0.117、不大于0.116、不大于0.115、不大于0.114、不大于0.113、不大于0.112、不大于0.111、不大于0.110、不大于0.109、不大于0.108、不大于0.107、不大于0.106、不大于0.105、不大于0.104、不大于0.103、不大于0.102、不大于0.101、不大于0.100、不大于0.095、不大于0.090、不大于0.085、不大于0.080、不大于0.075、不大于0.070、不大于0.065、不大于0.060、不大于0.055、不大于0.050、不大于0.045、不大于0.040、不大于0.035、不大于0.030、不大于0.025、不大于0.020、不大于0.015、不大于0.010、或甚至不大于0.005。而且，在至少一个非限制性实施例中，NMCAV可为至少0.0001。
实施例42.实施例6和40中任何一个的研磨制品，其中所述NMCAV为至少0.0001、至少0.0002、至少0.0004、至少0.0006、至少0.0008、至少0.001、至少0.005、至少0.01、至少0.02、至少0.04、至少0.05、至少0.06、至少0.07。
实施例43.实施例1、2、3、4、5和6中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段的至少一部分包括相对于相关的径向轴线成一定角度的纵向轴线。
实施例44.实施例1、2、3、4、5和6中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段限定相对于在内部环形区域和中心环形区域中的研磨部段放置的交替图案。
实施例45.实施例1、2、3、4、5和6中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段限定相对于在外部环形区域和中心环形区域中的研磨部段放置的交替图案。
实施例46.实施例1、2、3、4、5和6中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段包括包含在粘结材料的三维体积中的研磨颗粒的经粘结研磨部段。
实施例47.实施例46的研磨制品，其中所述研磨颗粒包含无机材料，其中所述研磨颗粒包含天然存在的材料，其中所述研磨颗粒包含合成材料，其中所述研磨颗粒包括选自下述的材料：氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、碳氧化物、氮氧化物、硼氧化物、含碳材料、金刚石及其组合，其中所述研磨颗粒包含超级研磨材料，其中所述研磨颗粒基本上由金刚石组成，其中所述研磨颗粒包含具有多晶金刚石的含量。
实施例48.实施例46的研磨制品，其中每个研磨部段包括本体，所述本体包含相对于本体的总体积至少约0.1体积％、至少约0.25体积％的研磨颗粒、至少约0.5体积％、至少约0.6体积％、至少约0.7体积％、至少约0.8体积％、至少约0.9体积％、至少约1体积％、至少约2体积％、至少约3体积％、至少约4体积％、至少约5体积％的研磨颗粒。
实施例49.实施例46的研磨制品，其中每个研磨部段具有本体，所述本体包含相对于本体的总体积不大于约15体积％、不大于约12体积％、不大于约10体积％、不大于约8体积％、不大于约7体积％、不大于约6体积％、不大于约5体积％、不大于约4体积％、不大于约3体积％、不大于约2体积％、不大于约1.5体积％的研磨颗粒。
实施例50.实施例46的研磨制品，其中每个研磨部段包括配置成研磨无定形、单晶或多晶材料的本体，其中所述本体配置成研磨晶片，其中所述本体配置成研磨蓝宝石，其中所述本体配置用于研磨具有至少约1500-3000kg/mm2的维氏硬度的材料。
实施例51.实施例46的研磨制品，其中所述粘结材料包括青铜，所述青铜包括铜(Cu)和锡(Sn)，其中所述青铜包含按重量计不大于约0.93、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.85、不大于约0.83、不大于约0.8、不大于约0.78、不大于约0.75、不大于约0.73、不大于约0.7、不大于约0.68、不大于约0.65、不大于约0.63、不大于约0.6、不大于约0.58、不大于约0.55、不大于约0.53、不大于约0.5、不大于约0.48、不大于约0.45、不大于约0.43、不大于约0.4、不大于约0.3、不大于约0.2的锡/铜比(Sn/Cu)。
实施例52.实施例46的研磨制品，其中每个研磨部段包括本体，所述本体包括相对于本体的总体积至少约50体积％、至少约55体积％、至少约60体积％、至少约65体积％、至少约70体积％、至少约75体积％、至少约80体积％、至少约85体积％、至少约90体积％、至少约92体积％、至少约94体积％、至少约96体积％、至少约97体积％、至少约98体积％的粘结材料。
实施例53.实施例46的研磨制品，其中每个研磨部段包括本体，所述本体包括相对于本体的总体积不大于约99.5体积％、不大于约99体积％、不大于约98体积％、不大于约97体积％、不大于约96体积％、不大于约95体积％的粘结材料。
实施例54.一种研磨制品，所述研磨制品包括：本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面包括联接至所述环形表面的研磨部段，其中所述研磨部段限定研磨环形区域，所述研磨环形区域具有内部环形区域、外部环形区域、以及设置在所述内部环形区域和所述外部环形区域之间的中心环形区域，并且其中至少一个研磨部段跨越所述内部环形区域、所述中心环形区域和所述外部环形区域；其中在所述内部环形区域或所述外部环形区域中的所述至少一个研磨部段的第一端部部分不同于在所述中心环形区域中的所述至少一个研磨部段的中心部分，并且其中所述第一端部部分的纵向轴线与所述中心部分的纵向轴线之间的角度小于180度。
实施例55.实施例54的研磨制品，其中所述至少一个研磨部段还包括在内部环形区域或外部环形区域中的第二端部部分，并且其中所述第二端部部分的纵向轴线与所述中心部分的纵向轴线之间的角度小于180度。
实施例56.实施例55的研磨制品，其中所述第一端部部分的纵向轴线平行于所述第二端部部分的纵向轴线。
实施例57.实施例54、55和56中任何一个的研磨制品，其中所述至少一个研磨部段的第一端部部分具有第一研磨表面积(PASA1)，并且所述至少一个研磨部段的中心部分具有第二研磨表面积(PASA2)；并且其中PASA1>PASA2。
实施例58.实施例54、55和56中任何一个的研磨制品，其中所述第一端部部分具有第一长度(PL1)，并且所述中心部分具有第二长度(PLC)，并且其中PL1不同于PLC。
实施例59.实施例58的研磨制品，其中PLC>PL1。
实施例60.实施例58的研磨制品，其中所述至少一个部段的第一端部部分和中心部分限定至少1.1:1、或至少1.2:1、或至少1.5:1、或至少2:1、或至少3:1、或至少4:1、或至少5:1、或至少6:1、或至少7:1、或至少8:1、或至少9:1、或至少10:1的比率(PLC:PL1)。
实施例61.实施例58的研磨制品，其中所述至少一个部段的第一端部部分和中心部分限定不大于100:1、或不大于90:1、或不大于80:1、或不大于70:1、或不大于60:1、或不大于50:1、或不大于40:1、或不大于30:1、或不大于20:1、或不大于10:1、或不大于8:1、或不大于6:1、或不大于4:1的比率(PLC:PL1)。
实施例62.实施例54、55和56中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段限定研磨环形区域、以及相对于研磨环形区域的总表面积不大于24％的研磨表面积百分比。
实施例63.实施例54、55和56中任何一个的研磨制品，其中所述研磨表面积百分比不大于23％、或不大于22％、或不大于21％、或不大于20％、或不大于19％、或不大于18％、或不大于17％、或不大于16％、或不大于15％、或不大于14％。
实施例64.实施例54、55和56中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段包括最长研磨部段，所述最长研磨部段具有的长度小于所述研磨环形区域的环形宽度，其中所述最长研磨部段具有不大于环形宽度的95％、或不大于90％、或不大于85％、或不大于80％、或不大于75％、或不大于70％、或不大于65％、或不大于60％、或不大于55％、或不大于50％的长度。
实施例65.实施例54、55和56中任何一个的研磨制品，其中至少一个研磨部段的中心部分具有环形宽度的至少10％、或至少15％、或至少20％、或至少25％、或至少30％、或至少35％、或至少40％、或至少45％、或至少50％、或至少55％、或至少60％、或至少65％、或至少70％的长度。
实施例66.实施例54、55和56中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段限定研磨环形区域，所述研磨环形区域具有定义为沿着径向轴线在内部环形圆周和外部环形圆周之间的距离的环形宽度，并且其中至少一个研磨部段延伸不大于所述环形宽度的95％。
实施例67.实施例54、55和56中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段联接至所述本体的环形表面，并且相对于彼此布置，以限定根据接触面积测试不大于0.270的标准化的最大接触面积变化(NMCAV)。
实施例68.实施例54、55和56中任何一个的研磨制品，其中所述标准化的最大接触面积变化(NMCAV)不大于0.149、不大于0.148、不大于0.147、不大于0.146、不大于0.145、不大于0.144、不大于0.143、不大于0.142、不大于0.141、不大于0.140、不大于0.139、不大于0.138、不大于0.137、不大于0.136、不大于0.135、不大于0.134、不大于0.133、不大于0.132、不大于0.131、不大于0.130、不大于0.129、不大于0.128、不大于0.127、不大于0.126、不大于0.125、不大于0.124、不大于0.123、不大于0.122、不大于0.121、不大于0.120、不大于0.119、不大于0.118、不大于0.117、不大于0.116、不大于0.115、不大于0.114、不大于0.113、不大于0.112、不大于0.111、不大于0.110、不大于0.109、不大于0.108、不大于0.107、不大于0.106、不大于0.105、不大于0.104、不大于0.103、不大于0.102、不大于0.101、不大于0.100、不大于0.095、不大于0.090、不大于0.085、不大于0.080、不大于0.075、不大于0.070、不大于0.065、不大于0.060、不大于0.055、不大于0.050、不大于0.045、不大于0.040、不大于0.035、不大于0.030、不大于0.025、不大于0.020、不大于0.015、不大于0.010、或甚至不大于0.005。
实施例69.实施例54、55和56中任何一个的研磨制品，其中所述NMCAV为至少0.0001、至少0.0002、至少0.0004、至少0.0006、至少0.0008、至少0.001、至少0.005、至少0.01、至少0.02、至少0.04、至少0.05、至少0.06、至少0.07。
实施例70.实施例54、55和56中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段的中心部分的纵向轴线相对于相关的径向轴线成一定角度。
实施例71.实施例54、55和56中任何一个的研磨制品，其中所述研磨部段包括包含在粘结材料的三维体积中的研磨颗粒的经粘结研磨部段。
实施例72.实施例71的研磨制品，其中所述研磨颗粒包含无机材料，其中所述研磨颗粒包含天然存在的材料，其中所述研磨颗粒包含合成材料，其中所述研磨颗粒包括选自下述的材料：氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、碳氧化物、氮氧化物、硼氧化物、含碳材料、金刚石及其组合，其中所述研磨颗粒包含超级研磨材料，其中所述研磨颗粒基本上由金刚石组成，其中所述研磨颗粒包含具有多晶金刚石的含量。
实施例73.实施例71的研磨制品，其中每个研磨部段包括本体，所述本体包含相对于本体的总体积至少约0.1体积％、至少约0.25体积％的研磨颗粒、至少约0.5体积％、至少约0.6体积％、至少约0.7体积％、至少约0.8体积％、至少约0.9体积％、至少约1体积％、至少约2体积％、至少约3体积％、至少约4体积％、至少约5体积％的研磨颗粒。
实施例74.实施例71的研磨制品，其中每个研磨部段具有本体，所述本体包含相对于本体的总体积不大于约15体积％、不大于约12体积％、不大于约10体积％、不大于约8体积％、不大于约7体积％、不大于约6体积％、不大于约5体积％、不大于约4体积％、不大于约3体积％、不大于约2体积％、不大于约1.5体积％的研磨颗粒。
实施例75.实施例71的研磨制品，其中每个研磨部段包括配置成研磨无定形、单晶或多晶材料的本体，其中所述本体配置成研磨晶片，其中所述本体配置成研磨蓝宝石，其中所述本体配置用于研磨具有至少约1500-3000kg/mm2的维氏硬度的材料。
实施例76.实施例71的研磨制品，其中所述粘结材料包括青铜，所述青铜包括铜(Cu)和锡(Sn)，其中所述青铜包含按重量计不大于约0.93、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.85、不大于约0.83、不大于约0.8、不大于约0.78、不大于约0.75、不大于约0.73、不大于约0.7、不大于约0.68、不大于约0.65、不大于约0.63、不大于约0.6、不大于约0.58、不大于约0.55、不大于约0.53、不大于约0.5、不大于约0.48、不大于约0.45、不大于约0.43、不大于约0.4、不大于约0.3、不大于约0.2的锡/铜比(Sn/Cu)。
实施例77.实施例71的研磨制品，其中每个研磨部段包括本体，所述本体包括相对于本体的总体积至少约50体积％、至少约55体积％、至少约60体积％、至少约65体积％、至少约70体积％、至少约75体积％、至少约80体积％、至少约85体积％、至少约90体积％、至少约92体积％、至少约94体积％、至少约96体积％、至少约97体积％、至少约98体积％的粘结材料。
实施例78.实施例71的研磨制品，其中每个研磨部段包括本体，所述本体包括相对于本体的总体积不大于约99.5体积％、不大于约99体积％、不大于约98体积％、不大于约97体积％、不大于约96体积％、不大于约95体积％的粘结材料。
实施例79.实施例54和55中任何一个的研磨制品，其中所述至少一个部段是大致旗形的。
实施例80.实施例54、55和56中任何一个的研磨制品，其中所述至少一个部段具有大致z形。
实施例81.一种使用来自实施例1、2、3、4、5、6、55、55和56中任何一个的任何一种研磨制品从多个基材去除材料的方法。
实例
根据本文所述的实施例制备四个样品研磨砂轮(SGW1、SGW2、SGW3和SGW4)。样品研磨砂轮SGW1包括以大致对半拆分部段设计布置的研磨部段，如图8所示。样品研磨砂轮SGW2包括以大致完全拆分部段设计布置的研磨部段，如图9所示。样品研磨砂轮SGW3包括在设计中为大致旗形并且如图10所示布置的研磨部段。研磨砂轮SGW4包括在设计中为大致z形并且如图11所示布置的研磨部段。
还制备了比较研磨砂轮(CGW1)。比较研磨砂轮CGW1包括一般如图12所示布置的直的单个尺寸的研磨部段。
研磨砂轮SGW1、SGW2、SGW3、SGW4和CGW1通过根据下表1所示的参数测量总厚度变化(TTV)来测试研磨性能。
表1-研磨性能测试参数
通过样品研磨砂轮SGW1、SGW2、SGW3和SGW4以及比较研磨砂轮CGW1各自实现的研磨性能在下表2中概括。
表2-研磨性能概括
图12示出了比较样品研磨砂轮SGW1、SGW2、SGW3和SGW4的研磨性能与比较研磨砂轮CGW1的研磨性能的图。如图12所示，与比较研磨砂轮CGW1相比，所有四个样品研磨砂轮SGW1、SGW2、SGW3和SGW4都显示改进的(即较低的)TTV性能。特别地，样品研磨砂轮SGW2显示在TTV研磨性能中超过比较研磨砂轮CGW1的接近2x改进(即，在研磨测试期间少大约50％的TTV)。此外，样品研磨砂轮SGW1、SGW3和SGW4显示在TTV研磨性能中超过比较研磨砂轮CGW1的至少3x改进(即，在研磨测试期间少大约66％的TTV)。
如上公开的主题被认为是说明性的而非限制性的，所附权利要求旨在涵盖落入本发明的真实范围内的所有这种修改、增强和其他实施例。因此，在法律允许的最大程度内，本发明的范围将由如下权利要求及其等同形式的最广允许解释确定，不应由如上具体实施方式限制或限定。
提供说明书摘要以符合专利法，在了解说明书摘要不用于解释或限定权利要求的范围或含义的情况下提交说明书摘要。另外，在如上附图的详细描述中，为了简化本公开内容，各个特征可在单个实施例中组合在一起或进行描述。本公开内容不解释为反映如下意图：所要求保护的实施例需要比在每个权利要求中明确记载的更多的特征。相反，如下述权利要求所反映，本发明的主题可涉及比所公开的实施例中的任意者的全部特征更少的特征。因此，如下权利要求引入附图的详细描述，每个权利要求本身分别限定所要求保护的主题。

Claims (18)

1.一种研磨制品，所述研磨制品包括：
本体，所述本体具有环形表面，所述环形表面包括联接至所述环形表面的研磨部段，
其中所述研磨部段限定研磨环形区域，所述研磨环形区域具有内部环形区域、外部环形区域、以及设置在所述内部环形区域和所述外部环形区域之间的中心环形区域，
其中所述研磨部段包括具有第一长度L1的第一研磨部段和具有第二长度L2的第二研磨部段，并且其中L1不同于L2，
其中与所述中心环形区域中的研磨部段相比，在所述内部环形区域或外部环形区域中的至少一个研磨部段具有不同的研磨表面积，且
其中所述研磨制品进一步包括占所述研磨环形区域的总表面积不大于24％的研磨表面积百分比。
2.根据权利要求1所述的研磨制品，其中所述研磨部段具有选自多边形、不规则多边形、椭圆形、圆形、具有从中心区域延伸的一个或多个臂的本体、具有至少一个弯曲部分的形状及其组合的二维形状。
3.根据权利要求1所述的研磨制品，其中L1>L2。
4.根据权利要求1所述的研磨制品，其中所述本体具有环形表面，所述环形表面包括联接至所述环形表面的第一研磨部段以及联接至所述环形表面的第二研磨部段，所述第一研磨部段具有第一研磨表面积ASA1，所述第二研磨部段具有第二研磨表面积ASA2，并且其中ASA1>ASA2。
5.根据权利要求1所述的研磨制品，其中所述研磨部段具有选自由以下各者组成的群组的二维形状：多边形、不规则多边形、椭圆形、圆形、具有从中心区域延伸的一个或多个臂的本体、具有至少一个弯曲部分的形状及其组合。
6.根据权利要求4所述的研磨制品，其中所述本体包括至少1.1:1且不大于100:1的研磨表面积比ASA1:ASA2。
7.根据权利要求1所述的研磨制品，其中所述内部环形区域包括限定第一分布的第一组研磨部段，并且所述中心区域包括限定第二分布的第二组研磨部段，其中所述第一分布不同于所述第二分布。
8.根据权利要求7所述的研磨制品，其中所述第一组研磨部段之间的间隔距离不同于第二组研磨部段之间的间隔距离。
9.根据权利要求1所述的研磨制品，其中所述研磨部段限定具有环形宽度的研磨环形区域，所述环形宽度定义为沿着径向轴线在内部环形圆周和外部环形圆周之间的距离，并且其中至少一个研磨部段延伸不大于所述环形宽度的95％。
10.根据权利要求1所述的研磨制品，其中所述研磨部段联接至所述本体的环形表面，并且相对于彼此布置，以限定根据接触面积测试不大于0.270的标准化的最大接触面积变化NMCAV。
11.根据权利要求8所述的研磨制品，其中所述第一组研磨部段之间的间隔距离不同于第二组研磨部段之间的间隔距离。
12.根据权利要求8所述的研磨制品，其中所述第一组研磨部段之间的间隔距离为至少0.01aL1，其中aL1表示所述第一组研磨部段的平均长度。
13.根据权利要求8所述的研磨制品，其中所述第一组研磨部段之间的间隔距离不大于100aL1，其中aL1表示所述第一组研磨部段的平均长度。
14.根据权利要求8所述的研磨制品，其中所述第二组研磨部段之间的间隔距离为至少0.01aL2，其中aL2表示所述第二组研磨部段的平均长度。
15.根据权利要求8所述的研磨制品，其中所述第二组研磨部段之间的间隔距离不大于100aL2。
16.根据权利要求1所述的研磨制品，其中所述研磨部段的至少一部分包括相对于相关的径向轴线成角度的纵向轴线。
17.根据权利要求8所述的研磨制品，其中所述第一组研磨部段中的研磨部段限定相对于在内部环形区域和中心环形区域中的研磨部段放置的交替图案。
18.根据权利要求1所述的研磨制品，其中所述研磨部段限定相对于在外部环形区域和中心环形区域中的研磨部段放置的交替图案。
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