KR20120085863A - 유리질본드 연마재 - Google Patents

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KR20120085863A
KR20120085863A KR1020127013458A KR20127013458A KR20120085863A KR 20120085863 A KR20120085863 A KR 20120085863A KR 1020127013458 A KR1020127013458 A KR 1020127013458A KR 20127013458 A KR20127013458 A KR 20127013458A KR 20120085863 A KR20120085863 A KR 20120085863A
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라마누쟘 베단탐
라챠나 우파드야이
쥘르 끄헬
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생-고벵 아브라시프
생-고뱅 어브레이시브즈, 인코포레이티드
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Abstract

유리질화 초연마 제품은 초연마재 성분(superabrasive component), 및 초연마재 성분이 분산되는 유리질본드 성분을 포함한다. 유리질본드는 란탄족의 산화물을 포함한다. 그 외에도, 유리질본드 성분은 기공들을 확정하며, 이들 기공의 직경은 본질적으로 모두 800μm 미만일 수 있다. 이들 기공의 70%가 약 40μm 내지 약 500μm 범위 내에 속하는 직경을 가지며, 기공의 평균 종횡비는 약 2 미만이다. 공극율은 초연마 제품의 총 부피를 기준으로 약 50% 내지 약 90% 범위에 속한다.

Description

유리질본드 연마재{VITREOUS BONDED ABRASIVE}
일반적으로 본 발명은 유리질본드(비트리본드) 연마재에 관한 것이다.
더 얇고, 더 작은 기기를 향한 세계적 움직임으로 인해, 더 얇은 웨이퍼(50 마이크론 미만)에 대한 요구가 증가하고 있다. 고강도의 연삭 실리콘 웨이퍼를 얻기 위해서는 더 작은 지립(grain)을 사용할 필요가 있다. 연삭가공시, 복합 미세구조물 내 지립의 크기가 작아지면, 웨이퍼에서 나오는 칩의 유효두께를 감소시키는데 요구되는 힘이 줄어들게 된다. 칩 두께 감소의 결과로서, 최종 연삭 실리콘 웨이퍼의 강도가 증가된다. 게다가, 웨이퍼 제조 기술의 새로운 개발 방향이 대형 웨이퍼로 향함에 따라, 연삭가공시 웨이퍼의 평탄도를 유지시키기가 더 힘들어지고 있다.
이들 재료의 황삭(roughing) 및 정삭(finishing) 가공에 많이 사용되는 종래 연마공구로는 메탈본드 초연마재가 있다. 메탈본드 연마공구는 일반적으로 유리본드(glass-bonded) 공구보다 시간당 연삭하는 부품수가 더 적다. 또한, 메탈본드 연마공구는 전자장치 내에 통합되는 부품의 표면을 오염시킬 수 있으므로, 연삭 적용분야 또는 실리콘 웨이퍼 절단(slicing)용 용도에서 상당한 제한을 받는다.
일반적으로, 유리질본드 공구는 더 높은 강성도와 낮은 열화성을 제공하므로, 제품에 있어 공차와 평탄도가 향상되고, 연삭휠당 생산가능한 부품의 개수가 증가된다. 비록 그릿 크기가 더 작은 유리질 결합 연삭공구를 이용할 수 있지만, 낮은 공극율 또는 기공 구조로 인해 충분한 자생작용(self-dressing) 능력을 갖추고 있지 않다.
레진본드는 종종 더 높은 마모율을 보이며, 자생작용 능력을 갖추고 있다. 일반적으로, 유리질본드 및 유사한 그릿 크기의 지립을 사용하는 연삭공구보다, 비교적 낮은 강성도의 레진본드는 표면조도를 낮추거나, 정삭을 개선시킨다. 그러나, 일반적으로 레진본드는 그릿 크기가 2 마이크론 미만인 경우에는 사용될 수 없는데, 그 이유는 연삭가공시 지립이 해당 레진본드 내부로 떠밀려짐에 따라, 더 높은 압력이 인가되어야 하고, 이는 결과적으로 연삭 표면에서의 온도를 상승시키기 때문이다. 따라서, 특히 대형 웨이퍼에 적용되는 경우, 연삭가공시 웨이퍼의 허용 평탄도를 유지시키는 일이 보다 어려워지고 있다.
더 얇은 웨이퍼에 대한 요구에 상응하는 표면 마무리를 제공할 수 있는 개선된 연삭휠이 업계에 꾸준히 요구되고 있다.
일 구현예에서, 유리질 초연마 제품은 초연마재 성분(superabrasive component), 및 초연마재 성분이 분산되는 유리질본드 성분을 포함할 수 있다. 유리질본드는 란탄족의 산화물을 포함한다. 그 외에도, 유리질본드 성분은 기공들을 확정(define)할 수 있으며, 이들 기공의 직경은 필수적으로 모두 800μm 미만일 수 있다. 이들 기공의 70%가 약 40μm 내지 약 500μm 범위에 속하는 직경을 가지며, 기공의 평균 종횡비는 약 2 미만일 수 있다. 공극율은 초연마 제품의 총 부피를 기준으로 약 50% 내지 약 90% 범위에 속할 수 있다.
특정의 일 구현예에 의하면, 란탄족은 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴 및 네오디뮴과 같은 원자번호 57 이상 60 이하의 원소들을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 란탄족은 세륨을 포함할 수 있으며, 심지어는 세륨으로 필수적으로 구성될 수 있다. 란탄족의 산화물은 유리질 초연마 제품의 약 0.1 내지 약 10 부피% 범위의 함량으로 존재할 수 있다.
다른 구현예에 의하면, 유리질 초연마 제품은 유리질본드 성분, 및 유리질본드 성분 중에 분산되는 초연마재 성분을 포함할 수 있다. 유리질본드 성분은 실리카, 및 란탄족의 산화물을 포함할 수 있으며, 공극율이 유리질 다이아몬드 연마재 총 부피의 약 50% 이상일 수 있다. 초연마재 성분은 중간 입자크기(median particle size)가 약 0.1 마이크론 내지 약 60 마이크론 범위에 있는 입자들로 필수적으로 구성될 수 있다. 초연마재 성분 대 유리질본드 성분의 부피비는 약 3:2 내지 약 1:99 범위에 속할 수 있다.
또 다른 구현예에 의하면, 연삭공구는 베이스(base), 및 베이스 표면에 있는 유리질 초연마재 성분을 포함할 수 있다. 유리질 초연마재 성분은 초연마재 성분, 및 초연마재 성분이 분산되는 유리질본드 성분을 포함할 수 있다. 유리질본드 성분은 란탄족의 산화물을 포함할 수 있으며, 유리질본드 성분에 의해 한정될 수 있는 기공들은 유리질 초연마재 성분 총 부피의 약 50%를 넘게 차지한다.
또 다른 구현예에 의하면, 초연마재 혼합물은 유리분말, 초연마재 그릿, 바인더(결합제), 탄화규소, 및 란탄족의 산화물을 포함할 수 있다. 유리분말은 이산화규소(SiO2), 산화붕소(B2O3), 산화알루미늄(Al2O3), 알칼리 산화물(Li2O, Na2O, K2O), 및 알칼리토 산화물(CaO, MgO, BaO)로 이루어진 군에서 선택되는 구성원 1종 이상을 포함할 수 있다. 초연마재 그릿은 중간 입자크기가 약 0.1 마이크론 내지 약 60 마이크론 범위에 속하는 다이아몬드 입자를 포함할 수 있다. 연마재 대 유리입자의 부피비는 약 3:2 내지 약 1:99 범위에 속할 수 있다. 바인더는 폴리에틸렌 글리콜, 물, 폴리에틸렌 글리콜과 물의 혼합물, 및 콜로이드상 실리카로 이루어진 군에서 선택되는 구성원 1종 이상을 포함할 수 있다. 탄화규소는, 유리분말, 연마재 그릿, 바인더, 탄화규소 및 희토산화물 성분들을 포함한 혼합물의 총량을 기준으로, 상기 혼합물 내에 중간 입자크기가 약 0.1 마이크론 내지 약 20 마이크론 범위에 속하는 입자 형태로서 약 0.1 내지 약 5 부피% 범위의 함량으로 존재할 수 있다. 란탄족의 산화물은, 유리분말, 연마재 그릿, 바인더, 탄화규소 및 산화물 성분들을 포함한 혼합물의 총량을 기준으로, 상기 혼합물 내에 약 0.1 마이크론 내지 약 30 마이크론 범위, 또는 0.1 마이크론 내지 약 10 마이크론 범위에 속하는 중간 입자크기 또는 평균 입자크기를 지닌 입자 형태로서 약 0.1 내지 약 5 부피% 범위의 함량으로 존재할 수 있다.
또 다른 구현예에 의하면, 유리질 초연마 제품의 형성 방법은 생성형체(green body)를 형성하는 단계와, 다공성 유리질 초연마 제품을 형성하기에 충분한 분위기, 압력 및 온도에서 생성형체를 소성시키는 단계를 포함할 수 있다. 생성형체는 유리분말, 초연마재 그릿, 바인더, 탄화규소, 및 란탄족의 산화물을 포함할 수 있다.
일 구현예에 의하면, 유리질 초연마 제품은 초연마재 성분, 및 초연마재 성분이 분산되는 유리질본드 성분을 포함할 수 있다. 유리질본드 성분은 기공들을 확정할 수 있으며, 이들 기공의 직경은 필수적으로 모두 800μm 미만일 수 있다. 이들 기공의 70%가 약 40μm 내지 약 500μm 범위에 속하는 직경을 가지며, 기공의 평균 종횡비는 약 2 미만일 수 있다. 유리질 초연마 제품의 표면조도지수는 약 35Å 이하일 수 있다. 특정의 일 구현예에 의하면, 표면조도지수는 약 33Å 이하, 예컨대 약 31Å 이하일 수 있다. 표면조도지수는 실리콘 웨이퍼의 후면연삭시 유리질 초연마 제품의 성능에 대한 표준 측정치이다. 구체적으로, 표면조도지수는 하기에 더 상세히 기술되는 특정 시험조건 하에 일련의 연삭된 실리콘 시험 웨이퍼의 평균 표면조도(Ra)를 측정한다.
다른 바람직한 구현예에 의하면, 웨이퍼의 후면연삭 방법은 웨이퍼를 제공하는 단계와; 유리질 초연마 제품을 사용하여 웨이퍼를 35Å 이하의 평균표면조도(Ra)까지 후면연삭시키는 단계를 포함한다. 특정의 일 구현예에 의하면, 평균표면조도는 약 33Å 이하, 예컨대 약 31Å 이하일 수 있다. 유리질 초연마 제품은 초연마재 성분, 및 초연마재 성분이 분산되는 유리질본드 성분을 포함할 수 있다. 유리질본드 성분은 기공들을 확정할 수 있으며, 이들 기공의 직경은 필수적으로 모두 800μm 미만일 수 있다. 이들 기공의 70%가 약 40μm 내지 약 500μm 범위에 속하는 직경을 가지며, 기공의 평균 종횡비는 약 2 미만일 수 있다. 공극율은 초연마 제품의 총 부피를 기준으로 약 50% 내지 약 90% 범위에 속할 수 있다.
첨부된 도면을 참조로 하여 당업자는 본 발명을 더 잘 이해할 수 있으며, 본 발명의 다수 특징 및 장점들이 명백해질 것이다.
도 1은 유리질 초연마 제품을 이용하는 공구에 대한 일 구현예의 횡단면도이다.
도 2 및 도 3은 유리질 초연마 제품의 바람직한 예에 대한 주사전자현미경 사진이다.
서로 다른 도면에서 사용된 동일한 참조번호는 유사하거나 동일한 항목을 가리킨다.
일 구현예에서, 유리질 초연마 제품은 초연마재 성분, 및 초연마재 성분이 분산되는 유리질본드 성분을 포함할 수 있다. 초연마재 성분은, 누프 경도 스케일(Knoop Hardness Scale) 상에서 측정하였을 때의 경도가 입방정 질화붕소(CBN)의 경도 이상인, 즉 K100이 4700 이상인 연마재일 수 있다. 일 구현예에서, 유리질 초연마 제품은 다이아몬드, 입방정 질화붕소, 지르코니아, 및 산화알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 구성원 1종 이상을 함유하는 초연마재 성분을 포함한다. 적합한 초연마용 물질(superabrasive material)은 결정성 또는 다결정성일 수 있다. 특정 구현예에서, 초연마용 물질은 다이아몬드를 포함할 수 있으며, 심지어는 다이아몬드로 필수적으로 구성될 수 있다.
초연마용 물질은 "그릿"으로도 알려져 있는 지립의 형태로 존재한다. 초연마 지립 성분은 시중에서 구입하거나 주문제조될 수 있다. 보통, 사용되는 초연마재의 수평균 입자크기는 약 0.1 마이크로미터(마이크론, μm) 내지 약 60μm 범위에, 이를테면 약 0.1μm 내지 약 2μm 범위에 속한다.
일 구현예에서, 초연마 지립 성분은 초연마 공구의 부피를 기준으로 약 0.1% 내지 약 20% 범위의 함량으로 존재한다. 다른 구현예에서, 초연마 지립 성분은 초연마 공구의 부피를 기준으로 약 1% 이상의 양으로, 심지어는 초연마 공구의 부피를 기준으로 약 2% 내지 약 10% 범위의 함량으로 존재한다.
특정의 일 구현예에서, 유리질 초연마재의 초연마재 그릿 대 유리질본드 성분의 부피비는 약 3:2 내지 약 1:99 범위에 속한다. 특정의 일 구현예에서, 유리질 초연마 제품의 초연마재 성분은 다이아몬드를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명의 유리질본드 성분은 당해 기술분야에 공지되어 있는 바와 같은 적합한 유리질본드 성분이다. 적합한 유리질본드 성분의 예로는 이산화규소(SiO2), 산화붕소(B2O3), 산화알루미늄(Al2O3), 알칼리 산화물(Li2O, Na2O, K2O), 및 알칼리토 산화물(CaO, MgO, BaO)로 이루어진 군에서 선택되는 구성원 1종 이상이 포함될 수 있다.
일 구현예에서, 유리질본드는 란탄족의 산화물을 포함할 수 있다. 란탄족의 산화물은 란탄족 원소와 산소로 형성된 화합물 또는 착체일 수 있다. 란탄족은 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴 및 네오디뮴과 같이 주기율표에서 원자번호 57 이상 60 이하인 원소를 포함할 수 있다. 바람직하게, 란탄족은 세륨을 포함하며, 심지어는 세륨으로 필수적으로 구성될 수 있다. 란탄족의 산화물은 유리질 초연마 제품의 약 0.1 내지 약 10 부피% 범위에, 이를테면 약 1.0 내지 약 4 부피% 범위에 속하는 함량으로 존재할 수 있다.
일 구현예에서, 유리질 초연마 제품은 유리질본드 재료 내부에 기공들을 포함할 수 있다. 이들 기공의 크기는 필수적으로 모든 기공이 800μm 미만, 이를테면 700μm 미만, 600μm 미만, 심지어는 500μm 미만이 되도록 정해진다. 또한, 기공의 약 70%는 약 40μm 내지 약 500μm 또는 약 60μm 내지 약 300μm 범위에 속하는 직경을 가진다. 다른 구현예에서, 기공의 평균 종횡비는 약 2 이하로, 이를테면 약 1.5 이하, 약 1.3 이하, 심지어는 약 1.2 이하이다. 본원에 사용된 바와 같이, 평균 종횡비는 적어도 10개의 큰 기공들을 포함한 군의 확대 이미지로부터 측정하였을 때 최단 치수에 대한 최장 치수의 평균비이다. 다른 구현예에 의하면, 유리질 초연마 제품의 총 공극율은 약 50% 내지 약 90%로, 이를테면 약 55% 내지 약 85%, 약 60% 내지 약 80%, 심지어는 약 65% 내지 약 75%일 수 있다.
또한, 기공들 대다수는 평균 기공크기가 약 100μm 이상, 이를테면 약 125μm 이상, 심지어는 약 150μm 이상의 큰 기공들로 이루어질 수 있다. 이들 대공(large pore)의 평균 기공크기는 약 100μm 내지 약 800μm으로, 이를테면 약 100μm 내지 약 600μm, 심지어는 약 100μm 내지 약 500μm 일 수 있다.
유리질 초연마 제품에서 바로 이웃한 대공들 사이의 대공 간격(spacing distance)은 반경거리(DR) 이하로, 이를테면 약 0.5(DR) 이하, 약 0.25(DR) 이하, 심지어는 약 0.1(DR) 이하일 수 있다. DR은 대공들의 평균 반경으로 정의될 수 있다. 특정의 일 구현예에 의하면, 대공들 대다수(이를테면 약 75% 이상)는 서로 인접(abut)해 있을 수 있다. 도 3은 바람직한 일 구현예에서의 반경거리(DR) 및 대공들(22) 사이의 대공 간격(28)에 대한 예시도를 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 대공(22)은, 대공들(22)로 이루어진 적합한 샘플링으로, 이를테면 횡단면 확대 이미지에서 보는 바와 같이 10개 이상의 대공들(22)로 측정하였을 때 반경거리를 정의하는 평균 반경(DR)을 가질 수 있다.
일 구현예에서, 유리질 초연마 제품은 대공들(22) 사이로 연장될 수 있는 유리질본드 성분을 포함하는 본드 브릿지(bond bridge)(26)를 포함할 수 있다. 본드 브릿지는 종횡비가 약 2 미만인 소공들(small pores)(24)을 포함할 수 있다. 또한, 소공(24)의 평균폭은 약 100μm 미만으로, 이를테면 약 1μm 내지 약 100μm 일 수 있다.
본드 브릿지(26)에서 바로 이웃한 소공들 사이의 소공 간격은 소공 반경거리(DRS) 이하로, 이를테면 약 0.5(DRS) 이하, 약 0.25(DRS) 이하, 심지어는 약 0.1(DRS) 이하일 수 있다. DRS는 소공들(24)의 평균 반경으로 정의될 수 있다. 특정의 일 구현예에 의하면, 소공들(24) 대다수(이를테면 약 75% 이상)는 서로 인접해 있을 수 있다. 소공 간격과 소공들(24)의 소공 반경거리는 대공에 대해 전술한 바와 같은 방법으로 측정될 수 있다.
유리질 초연마 제품의 형성 방법에 대해 다시 설명하자면, 초연마재 혼합물이 형성될 수 있다. 일 구현예에서, 상기 초연마재 혼합물은 유리질 초연마 제품에 대한 생성형체 전구물이다. 초연마재 혼합물은 유리분말, 초연마재 그릿, 바인더, 산화물 성분, 및 탄화규소를 포함할 수 있다. 초연마재의 중간 입자크기는 약 0.1 마이크론 내지 약 60 마이크론 범위에 속할 수 있다. 보통, 초연마재 그릿 대 유리분말의 부피비는 약 3:2 내지 약 1:99 범위에 속한다. 특정의 일 구현예에서, 초연마재 그릿은 초연마재 혼합물의 부피를 기준으로 약 0.1% 내지 약 20% 범위의 함량으로 존재할 수 있다. 적합한 유리분말의 예로는 이산화규소(SiO2), 산화붕소(B2O3), 산화알루미늄(Al2O3) 및 산화칼륨(K2O)이 포함된다. 바람직한 유리분말 또는 "프릿(frit)"은 유리 같은(glassy), 또는 유리질 상을 가진 최종 본드를 형성하는데 적당한 비교적 낮은 유리전이온도(이를테면, 약 450℃ 내지 약 800℃ 범위 내)를 가진 유리분말이다.
바인더는 폴리에틸렌 글리콜, 물, 폴리에틸렌 글리콜과 물의 혼합물, 및 콜로이드상 실리카로 이루어진 군에서 선택되는 구성원 1종 이상을 포함할 수 있다. 일 구현예에 의하면, 바인더는 유리분말, 초연마재 그릿, 산화물 성분 및 탄화규소의 전체 중량을 기준으로 약 10% 내지 약 20% 범위의 함량으로 존재할 수 있다.
일 구현예에서, 초연마재 혼합물의 탄화규소는 유리분말, 연마재 그릿, 바인더, 산화물 성분 및 탄화규소 성분들을 포함한 혼합물의 총량을 기준으로, 상기 혼합물 내에 중간 입자크기가 약 0.1 마이크론 내지 약 20 마이크론 범위에 속하는 입자 형태로서 약 0.1 내지 약 5 부피% 범위의 함량으로 존재할 수 있다.
일 구현예에서, 산화물 성분은 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴 및 네오디뮴과 같은 란탄족의 산화물을 포함할 수 있다. 특정의 일 구현예에서, 란탄족은 세륨을 포함하거나, 심지어는 세륨으로 필수적으로 구성될 수 있다. 산화물 성분의 평균 입자크기는 약 30 마이크론 이하로, 이를테면 약 25 마이크론 이하, 약 20 마이크론 이하, 약 18 마이크론 이하, 심지어는 약 15 마이크론 이하일 수 있다. 일부 예에서, 산화물 성분의 평균 입자크기는 약 0.1μm 내지 약 30μm 범위 로, 이를테면 약 0.1 마이크론 내지 약 25 마이크론, 약 0.1 마이크론 내지 약 20 마이크론, 약 0.1 마이크론 내지 약 18 마이크론, 또는 심지어 약 1 마이크론 내지 약 15 마이크론 범위에 속할 수 있다.
산화물 성분은 초연마재 혼합물의 약 0.1 내지 약 10 부피% 범위 내, 이를테면 약 1.0 내지 약 5.0 부피% 범위에 속하는 함량으로 존재할 수 있다.
유리질 초연마 제품의 형성 방법은 유리분말, 초연마재 그릿, 바인더, 산화물 성분 및 탄화규소를 포함하는 생성형체를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 초연마재 혼합물은 당해 기술분야에 공지된 바와 같이 혼합물의 성분들을 적당한 방식으로 조합함으로써 형성될 수 있다. 일 구현예에 의하면, 유리분말, 초연마재 그릿, 산화물 성분 및 탄화규소를 섞어 실질적으로 균질한 블렌드를 형성할 수 있다. 상기 블렌드를 이를테면 약 40 메쉬 내지 약 400 메쉬 범위 크기의 스테인레스강 메쉬망에 통과시켜 스크리닝처리(체질)할 수 있다. 혼합물 블렌드에 바인더를 첨가시키되, 바인더가 혼합물 블렌드 내에 혼입될 때까지 첨가시킬 수 있다. 상기 혼합물을 약 4 메쉬 내지 약 60 메쉬 범위 크기의 스테인레스 스크린 메쉬망으로 한 번 스크리닝처리하여 과립(granule)을 얻을 수 있다. 이렇게 얻은 과립을 약 1 시간 내지 약 3일동안 건조시킬 수 있다. 건조가 끝나면, 약 4 메쉬 내지 약 60 메쉬 크기의 스크린으로 과립을 스크리닝처리할 수 있다.
일 구현예에서, 생성형체(즉, 가소결체)는 혼합물로부터 당해 기술분야에 공지된 바와 같은 적당한 방법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 혼합물을 몰드에 투입하고, 냉간 등방압 성형법을 사용하여 약 0.1 Ton/in2 내지 약 10 Ton/in2의 압력으로 가압할 수 있다. 다공성 유리질 초연마 구조물을 형성하기에 충분한 분위기, 압력 및 온도에서 생성형체를 소성시킬 수 있다. 예를 들어, 생성형체를 약 0.1 내지 약 10 시간 동안 약 600℃ 내지 820℃ 범위의 온도에서 대기 중에 소성시킬 수 있다. 대안으로는, 질소 또는 아르곤을 함유한 분위기, 또는 진공을 사용할 수 있다. 그런 후에는 적당한 방법으로, 이를테면 소성로를 자연스럽게 냉각시킴으로써 상기 소성된 제품이 냉각되도록 하여 초연마 제품을 형성할 수 있다.
일반적으로, 이렇게 구성된 유리질 초연마 제품은 연삭공구의 적어도 한 구성요소가 될 수 있다. 이에 적합한 연삭공구의 예는 휠(숫돌)이다.
바람직한 일 구현예에서, 유리질 초연마 제품은 고정 연마 수직형 스핀들(FAVS) 연삭휠이다. FAVS 연삭휠의 예를 도 1에 도시하였다. 공구(10)는 축(14)을 기준으로 베이스(12)가 구비된 휠로서 구성된다. 휠의 돌출 경계부(16)는 베이스(12)의 외주(perimeter)에 대해 연마 세그먼트(18)를 지지한다. 연마 세그먼트(18)는 유리질 초연마 제품의 일 구현예이다. 일반적으로, 베이스(12)의 직경은 약 6인치 내지 약 12인치 범위에 속한다. 연마 세그먼트(18)의 높이(h)는 약 2 밀리미터 내지 약 20 밀리미터 범위에 속하며, 폭(w)은 약 2 밀리미터 내지 약 10 밀리미터 범위에 속한다. 도 1을 참조하여 기술한 바와 같이, 휠은, 공구에 의해 연삭되는 웨이퍼의 회전축에 대해 반시계 방향으로 자신의 축을 기준으로 회전하면서 웨이퍼를 연삭시키는 용도로 적합하다.
표면조도지수는 일련의 실리콘 웨이퍼를 후면연삭시킴으로써 측정될 수 있다. 후면연삭시, 웨이퍼의 표면을 80 rpm의 속도로 회전하는 척테이블과 접촉시키면서, 초연마재를 5500 rpm의 속도로 회전시킬 수 있다. 초기 두께 450 마이크론의 웨이퍼가 최종 두께 430 마이크론까지 연삭될 수 있다. 웨이퍼의 두께가 약 434 마이크론으로 감소될 때까지 초연마재의 공급율을 0.80 마이크론/초로 할 수 있다. 웨이퍼의 두께가 약 430 마이크론이 되면 공급율을 0.50 마이크론/초로 줄일 수 있다. 두께가 약 430 마이크론에 이르면, 최종 두께 430.0 마이크론을 달성할 때까지 공급율을 0.10 마이크론/초로 줄일 수 있다.
웨이퍼 표면의 Ra(조도 프로파일의 산술학적 평균)는 웨이퍼 상의 네 지점인, 중심, 그리고 가장자리에서 약 1cm 떨어져 있고 대략 120도로 이격된 세 위치에서 측정될 수 있다. 각 지점에 대한 Ra는 40X 배율에서 광학적으로 측정가능하다. 각 웨이퍼에 대한 측정값을 평균내어 각 웨이퍼의 평균 Ra를 구할 수 있다. 웨이퍼들의 평균 Ra를 평균 내어, 본원의 구현예들인 연삭공구와 관련된 수치인 표면조도지수를 결정할 수 있다.
실시예
시료 1은, 초연마재 지립, 유리 프릿, 바인더, 및 탄화규소 분말을 포함한 혼합물을 소성시켜 제조된 높은 공극율의 유리질 다이아몬드 초연마 구조물이다. 소성되기 전 상기 혼합물의 조성은 부피%로 다이아몬드 19%, 유리 프릿 80%, 및 SiC 1%였다.
시료 2는, 초연마재 지립, 유리 프릿, 바인더, 산화세륨(ceria) 및 탄화규소 분말을 포함한 혼합물을 소성시켜 제조된 높은 공극율의 유리질 다이아몬드 초연마 구조물이다. 소성되기 전 상기 혼합물의 조성은 부피%로 다이아몬드 19%, 유리 프릿 78%, SiC 1%, 및 산화세륨 2%였다. 시료 1 및 시료 2 모두를 하기와 같이 제조하였다.
물에 용해된 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 용액을 바인더로서, 상기 혼합물의 15 질량%로 사용하였다. 이때 폴리에틸렌 글리콜은 미국 Union Carbide사로부터 구입하였다. 그릿 크기가 1-2 마이크론인 다이아몬드는 미국 오하이오주에 소재한 Diamond Innovation사로부터 입수하였다. 유리 그릿은 다음과 같은 산화물들로 구성된다: Al2O3, B2O3, BaO, CaO, Fe2O3, K2O, Li2O, MgO, Na2O, SiO2, ZnO 및 ZrO2. 1200 그릿 SiC는 미국 메사추세츠주의 우체스터에 소재한 Saint-Gobain Ceramics & Plastics사로부터 입수하였다. 크기가 3-6 마이크론인 산화세륨 입자는 Sigma Aldrich사로부터 입수하였다.
전술된 초연마재 혼합물을 얻기 위해, 혼합물 내 PEG를 제외한 모든 성분들을 강재 용기에 넣고 무게를 재었다. 시각적으로 균질한 혼합물이 얻어질 때까지 혼합물의 모든 분말 성분을 강재 스푼을 사용하여 섞었다.
그런 후에는 상기 블렌드를 165 메쉬 크기의 스테인레스강 메쉬망을 통해 세 번 스크리닝처리하였다. 위에 명시된 양의 바인더를 상기 혼합물에 첨가하였다. 이렇게 얻은 혼합물에 바인더가 모두 혼입될 때까지 혼합물을 스푼으로 다시 섞었다. 20 메쉬 크기의 스테인레스 스크린 메쉬망으로 상기 혼합물을 스크리닝처리하여 과립을 얻었다. 이들 과립을 왁스지 상에 펼쳐 놓은 후 건조되도록 하룻 동안 방치하였다. 건조 단계가 끝나면, 16 메쉬 스크린을 사용하여 과립을 한 번 스크리닝처리하였다.
혼합물 내 과립의 비율에 대한 정보를 사용하여 최종 혼합물의 이론적 농도를 계산하였다. 이 정보를 사용하여, 직경 5", 높이 0.200"의 디스크를 만드는데 필요한 과립의 중량을 구하였다. 소성용 생성형체를 만들기 위해, 건조된 과립의 무게를 재고, 직경 5.00"의 스테인레스강 몰드에 투입한 후, 작은 강재 플레이트를 사용하여 평평하게 하였다. 몰드를 냉간 등방압 성형기 상에 이송하였다. 1 Ton/in2의 압력을 가하여 생성형체를 수득하였다.
이러한 생성형체를 소성로 내부에 넣고, 다음과 같은 소성 스케쥴을 적용하였다: 실온으로부터 550℃까지 5℃/분 램프(ramp), 550℃에서 60분간 침지(soak), 700℃까지 5℃/분 램프, 700℃에서 240분간 침지, 및 소성로 내에서 자연스럽게 냉각. 소성로 분위기는 대기였다.
도 2와 도 3은 유리질 초연마 제품(20)의 주사전자현미경 사진을 보여 준다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 초연마 제품은 대공 간격(28)으로 이격되어 있는 대공들(22), 및 대공들 사이로 연장되는 본드 브릿지들(26)을 포함한다. 본드 브릿지(26)는 소공(24)을 포함한다. 이렇게 얻어지는 초연마 제품에는 본질적으로 직경이 500μm가 넘는 기공들이 없다. 이들 기공의 약 70%가 약 60μm 내지 300μm 범위에 속하는 직경을 가지며, 기공의 평균 종횡비는 약 1.2 미만이다. 초연마 제품의 공극율이 약 67% 내지 약 73% 범위에 속할 것으로 추정된다.
돔 형상의 소성체(fired body)를 얻었다. 상기 소성체를 디스크 형상으로 래핑처리하여, 초연삭 휠 제조를 위한 세그먼트를 쉽게 절단하도록 하였다. 스피드페임 더블사이드 랩 유닛(speedfame double sided lap unit)을 사용하여, 280/400 그릿 SiC로 래핑처리하였다. 워터젯 절단기를 사용하여, 상기 래핑처리된 플레이트를 세그먼트들로 절단하였다. 접착제로 이들 세그먼트를 5" 휠에 부착시킴으로써 초연삭 휠을 제조하였다. 그런 후에는, 제2 휠을 동일한 규격으로 제조하였다.
이렇게 제조된 휠들을 후면연삭기(Strasburg 7AF) 상에서 시험하였다. 극세 패드(extra-fine pad)를 사용하여 휠을 드레싱하였다. 이들 휠을 사용하여 8인치 실리콘 웨이퍼들을 연삭하였다. 위에 언급된 동일한 규격으로 상기 실리콘 웨이퍼를 황삭휠(rough wheel)로 황삭가공한 후 정삭휠(fine wheel)로 정삭가공하였다.
표면조도지수
시료 1 40
시료 2 30
일반 설명 및 실시예에서 전술된 모든 작용이 요구되는 것은 아니며, 특정 작용의 일부는 요구되지 않을 수 있고, 기술된 작용들 외에도 하나 이상의 추가 작용이 수행될 수 있다는 것을 주목한다. 더욱이, 열거된 작용들의 순서대로 반드시 수행될 필요는 없다.
전술된 명세서에서는 특정 실시형태를 참조로 여러 개념을 설명하였다. 그러나, 당해 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위에 포함된 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 다양한 변형 및 변경이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적 의미보다는 예시적 의미로 간주되어야 하며, 이들 모든 수정예를 본 발명의 범주에 포함하는 것으로 의도한다.
본원에 사용된 바와 같이, "포함(구비, 함유)하는(하다) (comprises, comprising, includes, including, has, having)" 또는 이들의 기타 다른 변형예는 비배타적 항목들을 포함하고자 의도된다. 예를 들어, 여러 특징들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 물품 또는 장치는 이들 특징에 반드시 한정되는 것이 아니라 이러한 공정, 방법, 물품 또는 장치에 분명하게 열거되지 않았거나 고유하지 않은 다른 기타 특징들을 포함할 수 있다. 또한, 달리 분명하게 명시하지 않는 한, "또는"이란 포괄적(inclusive-or)이고 배타적이지 않음(exclusive-or)을 가리킨다. 예를 들어, A 또는 B 조건은 하기 중 임의의 것 하나를 만족시킨다: A는 참이고(또는 존재한다), B는 거짓이다(또는 존재하지 않는다), A는 거짓이고 (또는 존재하지 않는다) B는 참이다(또는 존재한다), 및 A와 B 둘 다 참이다(또는 존재한다).
또한, 본원에 기술되는 부재 및 성분을 설명하고자 "하나의, 한(a, an)"을 사용하였다. 이는 오로지 편의를 위한 것이며, 본 발명의 범주의 일반적 의미를 제공하고자 함이다. 본 명세서는 하나 또는 하나 이상을 포함하는 것으로 이해하여야 하며, 명백하게 단수를 의미하지 않는 한 단수는 역시 복수를 포함한다.
이점, 기타 장점 및 문제점에 대한 해결책을 특정 구현예들을 참조로 전술하였다. 그러나, 이점, 장점, 문제점에 대한 해결책, 및 임의의 이점, 장점 또는 해결책이 발생되거나 표명되도록 야기시킬 수 있는 임의의 특징(들)을 어느 하나 또는 모든 청구항의 중요하거나 필요하거나 필수적인 특징으로 이해하여서는 안된다.
본 명세서를 읽은 후에, 숙련자라면 간결성을 위해 별개의 구현예들의 범위에서 본원에 기술된 구체적인 특성들을 단 하나의 구현예에서 조합되어 제공할 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 반대로, 간결성을 위해 단 하나의 구현예 범위에서 기술된 다양한 특성들을 따로따로 또는 임의의 하부조합으로 제공할 수도 있다. 또한, 범위로 명시된 값들에는 상기 범위에 속하는 각각의 모든 값이 포함된다.

Claims (73)

  1. a) 초연마재 성분(superabrasive component); 및
    b) 상기 초연마재 성분이 분산되는 유리질본드 성분을 포함하는 유리질 초연마 제품이며,
    상기 유리질본드는 란탄족의 산화물을 포함하고, 유리질본드 성분은 직경이 필수적으로 모두 800μm 미만인 기공들을 확정하고, 기공들의 70%가 약 40μm 내지 약 500μm 범위에 속하는 직경을 가지며, 기공의 평균 종횡비는 약 2 미만이고, 공극율은 초연마 제품의 총 부피를 기준으로 약 50% 내지 약 90% 범위에 속하는 것인 유리질 초연마 제품.
  2. a) 실리카, 및 란탄족의 산화물을 포함하며, 공극율이 유리질 다이아몬드 연마재 총 부피의 약 50% 이상인 유리질본드 성분; 및
    b) 중간 입자크기가 약 0.1 마이크론 내지 약 60 마이크론 범위에 있는 입자들로 필수적으로 구성되며, 상기 유리질본드 성분 중에 분산되는 초연마재 성분을 포함하되,
    초연마재 성분 대 유리질본드 성분의 부피비가 약 3:2 내지 약 1:99 범위에 속하는 것인 유리질 초연마 제품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 란탄족의 산화물은 원자번호 57 이상 60 이하인 원소를 포함하는 것인 유리질 초연마 제품.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 란탄족의 산화물은 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴 및 네오디뮴 중 하나를 포함하는 것인 유리질 초연마 제품.
  5. 제3항에 있어서, 란탄족의 산화물은 세륨을 포함하는 것인 유리질 초연마 제품.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 란탄족의 산화물은 유리질 초연마 제품의 약 0.1 내지 약 10 부피% 범위의 함량으로 존재하는 것인 유리질 초연마 제품.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유리질본드 성분은 기공들을 확정하며, 상기 기공들은 필수적으로 모두 700μm 미만인 것인 유리질 초연마 제품.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기공들은 필수적으로 모두 700μm 미만이거나, 600μm 미만이거나, 500μm 미만인 것인 유리질 초연마 제품.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유리질본드 성분은 기공들을 확정하며, 상기 기공들 대다수는 중간 기공크기가 약 100μm 이상인 대공(large pore)인 것인 유리질 초연마 제품.
  10. 제9항에 있어서, 바로 이웃한 대공들 사이의 대공 간격(spacing distance)은 반경거리(DR) 이하이며, 여기서 반경거리(DR)는 대공들의 평균 반경 측정치로 정의되는 것인 유리질 초연마 제품.
  11. 제10항에 있어서, 대공 간격이 약 0.5(DR) 이하이거나, 약 0.25(DR) 이하이거나, 약 0.1(DR) 이하인 것인 유리질 초연마 제품.
  12. 제9항에 있어서, 대공들의 대다수가 서로 인접(abut)하여 있는 것인 유리질 초연마 제품.
  13. 제12항에 있어서, 대공들의 약 75% 이상이 서로 인접하여 있는 것인 유리질 초연마 제품.
  14. 제9항에 있어서, 유리질본드 재료를 포함하는 본드 브릿지가 대공들 사이로 연장되는 것인 유리질 초연마 제품.
  15. 제14항에 있어서, 본드 브릿지는 종횡비가 약 2 미만 또는 약 1.5 미만인 소공(small pore)들을 포함하는 것인 유리질 초연마 제품.
  16. 제14항에 있어서, 소공의 중간 기공크기가 약 100μm 미만인 것인 유리질 초연마 제품.
  17. 제16항에 있어서, 소공의 중간 기공크기가 약 1μm 내지 약 100μm인 것인 유리질 초연마 제품.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유리질본드 성분은 기공들을 확정하며, 상기 기공들의 70%가 약 60μm 내지 약 300μm 범위에 속하는 것인 유리질 초연마 제품.
  19. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유리질본드 성분은 기공들을 확정하며, 상기 기공들의 평균 종횡비가 약 1.5 미만이거나, 약 1.3 미만이거나, 약 1.2 미만인 것인 유리질 초연마 제품.
  20. 제1항 또는 제2항에 있어서, 공극율이 초연마 제품의 총 부피의 약 55% 내지 약 85%, 또는 약 60% 내지 약 80%, 또는 65% 내지 약 75% 범위에 속하는 것인 유리질 초연마 제품.
  21. 제1항 또는 제2항에 있어서, 초연마재 성분은 다이아몬드, 입방정 질화붕소, 지르코니아 및 산화 알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 구성원 1종 이상을 포함하는 것인 유리질 초연마 제품.
  22. 제21항에 있어서, 초연마재 성분은 유리질 초연마 제품의 부피를 기준으로 약 0.1 내지 약 20% 범위에 속하는 함량으로 존재하는 것인 유리질 초연마 제품.
  23. 제22항에 있어서, 초연마재 성분의 중간 입자크기가 약 0.1 마이크론 내지 약 60 마이크론, 또는 약 0.1 마이크론 내지 약 2 마이크론 범위에 속하는 것인 유리질 초연마 제품.
  24. 제22항에 있어서, 초연마재 성분 대 유리질본드 성분의 부피비가 약 3:2 내지 약 1:99 범위에 속하는 것인 유리질 초연마 제품.
  25. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유리질본드 성분은 이산화규소(SiO2), 산화붕소(B2O3), 산화알루미늄(Al2O3), 알칼리 산화물(Li2O, Na2O, K2O), 및 알칼리토 산화물(CaO, MgO, BaO)로 이루어진 군에서 선택되는 구성원 1종 이상을 포함하는 것인 유리질 초연마 제품.
  26. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유리질 초연마 제품은 연삭공구의 적어도 한 구성요소로 구성되는 것인 유리질 초연마 제품.
  27. 제26항에 있어서, 연삭공구는 휠(wheel)인 것인 유리질 초연마 제품.
  28. a) 베이스; 및
    b) 베이스의 표면에 제공되는 유리질 초연마재 성분을 포함하는 연삭공구이며, 상기 유리질 초연마재 성분은:
    i) 초연마재 성분; 및
    ii) 상기 초연마재 성분이 분산되고, 란탄족의 산화물을 포함하며, 상기 유리질 초연마재 성분 총 부피의 약 50%를 넘게 차지하는 기공들을 한정하는 유리질본드 성분을 포함하는 것인 연삭공구.
  29. 제28항에 있어서, 란탄족의 산화물은 원자번호 57 이상 60 이하인 원소를 포함하는 것인 연삭공구.
  30. 제28항에 있어서, 란탄족의 산화물은 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴 및 네오디뮴으로 이루어진 군에서 선택된 구성원 1종 이상인 것인 연삭공구.
  31. 제30항에 있어서, 란탄족의 산화물은 세륨을 포함하는 것인 연삭공구.
  32. 제31항에 있어서, 란탄족의 산화물은 세륨으로 필수적으로 구성된 것인 연삭공구.
  33. 제28항에 있어서, 란탄족의 산화물은 유리질 초연마 제품의 약 0.1 내지 약 20 부피% 범위의 함량으로 존재하는 것인 연삭공구.
  34. 제28항에 있어서, 초연마재 성분은 다이아몬드, 입방정 질화붕소, 지르코니아 및 산화 알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 구성원 1종 이상인 것인 연삭공구.
  35. 제34항에 있어서, 초연마재 성분은 유리질 초연마 제품의 약 0.1 내지 약 20 부피% 범위의 함량으로 존재하는 것인 연삭공구.
  36. 제35항에 있어서, 초연마재 성분의 중간 입자크기가 약 0.1 마이크론 내지 약 60 마이크론 범위에 속하는 것인 연삭공구.
  37. 제35항에 있어서, 다이아몬드 연마재 성분 대 유리질본드 성분의 부피비가 약 3:2 내지 약 1:99 범위에 속하는 것인 연삭공구.
  38. 제28항에 있어서, 유리질본드 성분은 이산화규소(SiO2), 산화붕소(B2O3), 산화알루미늄(Al2O3), 알칼리 산화물(Li2O, Na2O, K2O), 및 알칼리토 산화물(CaO, MgO, BaO)로 이루어진 군에서 선택되는 구성원 1종 이상을 포함하는 것인 연삭공구.
  39. a) 유리분말;
    b) 초연마재 그릿;
    c) 바인더;
    d) 탄화규소; 및
    e) 란탄족의 산화물을 포함하는 초연마재 혼합물.
  40. 제39항에 있어서, 란탄족의 산화물은 원자번호 57 이상 60 이하인 원소를 포함하는 것인 초연마재 혼합물.
  41. 제39항에 있어서, 란탄족의 산화물은 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴 및 네오디뮴으로 이루어진 군에서 선택된 구성원 1종 이상인 것인 초연마재 혼합물.
  42. 제41항에 있어서, 란탄족의 산화물은 세륨을 포함하는 것인 초연마재 혼합물.
  43. 제42항에 있어서, 란탄족의 산화물은 세륨으로 필수적으로 구성된 것인 초연마재 혼합물.
  44. 제39항에 있어서, 란탄족의 산화물은 초연마재 혼합물의 약 0.1 내지 약 10 부피% 범위의 함량으로 존재하는 것인 초연마재 혼합물.
  45. 제39항에 있어서, 란탄족의 산화물 평균 입자크기가 약 0.1 내지 약 30μm 범위에 속하는 것인 초연마재 혼합물.
  46. 제39항에 있어서, 초연마재 그릿은 다이아몬드 입자를 포함하는 것인 초연마재 혼합물.
  47. 제39항에 있어서, 초연마재 그릿의 평균 입자크기가 약 0.1 내지 약 60μm 범위에 속하는 것인 초연마재 혼합물.
  48. 제39항에 있어서, 초연마재 그릿 대 유리분말의 부피비가 약 3:2 내지 약 1:99 범위에 속하는 것인 초연마재 혼합물.
  49. 제39항에 있어서, 탄화규소는, 중간 입자크기가 약 0.1 마이크론 내지 약 20 마이크론 범위에 속하는 입자 형태로 존재하는 것인 초연마재 혼합물.
  50. 제39항에 있어서, 탄화규소는 유리분말, 연마재 그릿, 바인더 및 탄화규소 성분들을 포함한 혼합물의 총량을 기준으로 약 0.1 내지 약 5 부피% 범위에 속하는 함량으로 존재하는 것인 초연마재 혼합물.
  51. 제39항에 있어서, 유리분말은 이산화규소(SiO2), 산화붕소(B2O3), 산화알루미늄(Al2O3), 알칼리 산화물(Li2O, Na2O, K2O), 및 알칼리토 산화물(CaO, MgO, BaO)로 이루어진 군에서 선택되는 구성원 1종 이상을 포함하는 것인 초연마재 혼합물.
  52. 제39항에 있어서, 바인더는 폴리에틸렌 글리콜, 물, 폴리에틸렌 글리콜과 물의 혼합물, 및 콜로이드상 실리카로 이루어진 군에서 선택된 구성원 1종 이상을 포함하는 것인 초연마재 혼합물.
  53. 제39항에 있어서, 상기 혼합물은 생성형체(green body) 형태를 취하는 초연마재 혼합물.
  54. a) 이산화규소(SiO2), 산화붕소(B2O3), 산화알루미늄(Al2O3), 알칼리 산화물(Li2O, Na2O, K2O), 및 알칼리토 산화물(CaO, MgO, BaO)로 이루어진 군에서 선택되는 구성원 1종 이상을 포함하는 유리분말;
    b) 중간 입자크기가 약 0.1 마이크론 내지 약 60 마이크론 범위에 속하는 다이아몬드 미립자(particulate)를 포함하고, 연마재 대 유리 입자의 부피비가 약 3:2 내지 약 1:99 범위에 속하는 초연마재 그릿;
    c) 폴리에틸렌 글리콜, 물, 폴리에틸렌 글리콜과 물의 혼합물, 및 콜로이드상 실리카로 이루어진 군에서 선택된 구성원 1종 이상을 포함하는 바인더;
    d) 중간 입자크기가 0.1 마이크론 내지 약 20 마이크론 범위에 속하는 입자 형태로 존재하며, 유리분말, 연마재 그릿, 바인더, 탄화규소 및 희토류 산화물 성분들을 포함한 혼합물의 총량을 기준으로 약 0.1 내지 약 5 부피% 범위에 속하는 함량으로 존재하는 탄화규소; 및
    e) 중간 입자크기가 약 0.1 마이크론 내지 약 30 마이크론 범위에 속하는 입자 형태로 존재하며, 유리분말, 연마재 그릿, 바인더, 탄화규소 및 산화물 성분들을 포함한 혼합물의 총량을 기준으로 약 0.1 내지 약 5 부피% 범위에 속하는 함량으로 존재하는 란탄족의 산화물
    을 포함하는 초연마재 혼합물.
  55. a) 유리분말, 초연마재 그릿, 바인더, 탄화규소, 및 란탄족의 산화물을 포함하는 생성형체를 형성하는 단계; 및
    b) 다공성 유리질 초연마 제품을 형성하기에 충분한 분위기, 압력 및 온도 하에서 상기 생성형체를 소성시키는 단계
    를 포함하는 유리질 초연마 제품의 형성 방법.
  56. 제55항에 있어서, 란탄족의 산화물은 원자번호 57 이상 60 이하인 원소를 포함하는 것인 유리질 초연마 제품의 형성 방법.
  57. 제55항에 있어서, 란탄족의 산화물은 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴 및 네오디뮴으로 이루어진 군에서 선택된 구성원 1종 이상인 것인 유리질 초연마 제품의 형성 방법.
  58. 제57항에 있어서, 란탄족의 산화물은 세륨을 포함하는 것인 유리질 초연마 제품의 형성 방법.
  59. 제58항에 있어서, 란탄족의 산화물은 세륨으로 필수적으로 구성된 것인 유리질 초연마 제품의 형성 방법.
  60. 제55항에 있어서, 란탄족의 산화물은 초연마재 혼합물의 약 0.1 내지 약 10 부피% 범위의 함량으로 존재하는 것인 유리질 초연마 제품의 형성 방법.
  61. 제55항에 있어서, 란탄족의 산화물 평균 입자크기가 약 0.1 내지 약 15μm 범위에 속하는 것인 유리질 초연마 제품의 형성 방법.
  62. 제55항에 있어서, 초연마재 그릿은 다이아몬드 입자를 포함하는 것인 유리질 초연마 제품의 형성 방법.
  63. 제62항에 있어서, 초연마재 그릿의 평균 입자크기가 약 0.1 내지 약 60μm 범위에 속하는 것인 유리질 초연마 제품의 형성 방법.
  64. 제63항에 있어서, 초연마재 그릿 대 유리 입자의 부피비가 약 3:2 내지 약 1:99 범위에 속하는 것인 유리질 초연마 제품의 형성 방법.
  65. 제55항에 있어서, 탄화규소는, 중간 입자크기가 약 0.1 마이크론 내지 약 20 마이크론 범위에 속하는 입자 형태로 존재하는 것인 유리질 초연마 제품의 형성 방법.
  66. 제55항에 있어서, 탄화규소는 유리분말, 연마재 그릿, 바인더, 탄화규소 및 산화물 성분들을 포함한 혼합물의 총량을 기준으로 약 0.1 내지 약 5 부피% 범위에 속하는 함량으로 존재하는 것인 유리질 초연마 제품의 형성 방법.
  67. 제55항에 있어서, 유리분말은 이산화규소(SiO2), 산화붕소(B2O3), 산화알루미늄(Al2O3), 알칼리 산화물(Li2O, Na2O, K2O), 및 알칼리토 산화물(CaO, MgO, BaO)로 이루어진 군에서 선택되는 구성원 1종 이상을 포함하는 것인 유리질 초연마 제품의 형성 방법.
  68. 제55항에 있어서, 바인더는 폴리에틸렌 글리콜, 물, 폴리에틸렌 글리콜과 물의 혼합물, 및 콜로이드상 실리카로 이루어진 군에서 선택된 구성원 1종 이상을 포함하는 것인 유리질 초연마 제품의 형성 방법.
  69. 제55항에 있어서, 상기 혼합물은 생성형체 형태를 취하는 유리질 초연마 제품의 형성 방법.
  70. a) 초연마재 성분; 및
    b) 상기 초연마재 성분이 분산되고, 직경이 필수적으로 모두 800μm 미만인 기공들을 확정하며, 기공들의 70%가 약 40μm 내지 약 500μm 범위에 속하고, 기공의 평균 종횡비가 약 2 미만인 유리질본드 성분을 포함하며,
    표면조도지수가 약 35Å 이하인 유리질 초연마 제품.
  71. 제70항에 있어서, 표면조도지수가 약 33Å 이하 또는 약 31Å 이하인 유리질 초연마 제품.
  72. 웨이퍼를 제공하는 단계; 및
    유리질 초연마 제품을 사용하여 평균 표면조도(Ra) 35Å 이하까지 상기 웨이퍼를 후면연삭하는 단계를 포함하는 웨이퍼의 후면연삭 방법이며, 상기 유리질 초연마 제품은
    a) 초연마재 성분; 및
    b) 상기 초연마재 성분이 분산되고, 직경이 필수적으로 모두 800μm 미만인 기공들을 확정하며, 기공들의 70%가 약 40μm 내지 약 500μm 범위에 속하고, 기공의 평균 종횡비가 약 2 미만이며, 초연마 제품의 총 부피의 약 50% 내지 약 90% 범위의 공극율을 갖는 유리질본드 성분을 포함하는 것인, 웨이퍼의 후면연삭 방법.
  73. 제72항에 있어서, 평균 표면조도가 약 33Å 이하 또는 약 31Å 이하인 것인 웨이퍼의 후면연삭 방법.
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