TW201634181A - 磨料製品及使用方法 - Google Patents

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TW201634181A TW105106393A TW105106393A TW201634181A TW 201634181 A TW201634181 A TW 201634181A TW 105106393 A TW105106393 A TW 105106393A TW 105106393 A TW105106393 A TW 105106393A TW 201634181 A TW201634181 A TW 201634181A
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塞西爾 O 梅金
斯里尼瓦桑 拉瑪納斯
拉馬努金 維丹瑟恩
凱利 麥克尼爾
Original Assignee
聖高拜磨料有限公司
聖高拜磨料公司
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/06Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental

Abstract

磨料製品包括具有環形表面之主體,該主體包括耦接至該環形表面之磨料區段,並且該等磨料區段限定磨料環形區域及相對於該磨料環形區域的總表面積為不大於24%之磨料表面積百分比。

Description

磨料製品及使用方法
以下係針對一種磨料製品,並且特定言之包括黏結磨料區段之磨料製品。
過去一個世紀已開發用於各種行業之多種研磨工具,其一般功能為自工件移除材料,包括例如鋸切、鑽孔、拋光、清洗、雕刻及研磨。在電子器件之製造中,藉由研磨機將具有複數個電路諸如IC及LSI之半導體晶圓之背面研磨至預定厚度,隨後將其分成單個晶片。為了有效地研磨該半導體晶圓之背面,通常使用配備有粗磨單元及精磨單元之研磨機。通常,用於進行該粗磨過程之製品為黏結磨料主體或磨石,其藉由將磨料晶粒與陶瓷黏結或金屬黏結材料黏結在一起而獲得。通常將樹脂黏結磨石用於精磨操作。
在一些情況下,降低無機黏結劑之含量且增加孔隙含量,其視為降低陶瓷磨石之表面之釉化或堵塞、磨料結構之碎裂、磨石之不良修整性及其他缺陷。一般而言,藉由在發泡期間使用發泡劑來實現高孔隙率磨石主體,該等發泡劑產生氣泡且因此在最終形成之磨料產品中產生孔隙。
儘管如此,該行業仍需要能夠達成改良研磨效能 之改良磨石材料。
根據一個態樣,磨料製品包括具有環形表面之主體,該主體包括耦接至該環形表面之磨料區段,其中該等磨料區段限定磨料環形區域及相對於該磨料環形區域之總表面積為不大於24%之磨料表面積百分比。
在另一態樣中,磨料製品包括具有環形表面之主體,該主體包括耦接至該環形表面之磨料區段,其中該等磨料區段限定具有內環形區域、外環形區域及安置於該內環形區域與該外環形區域之間之中央環形區域的磨料環形區域,並且其中該內環形區域或外環形區域中之至少一個磨料區段相比於該中央環形區域中之磨料區段具有不同之磨料表面積。
對於另一態樣,磨料製品包括具有環形表面之主體,該主體包括具有第一磨料表面積(ASA1)之耦接至該環形表面之第一磨料區段及具有第二磨料表面積(ASA2)之耦接至該環形表面之第二磨料區段,其中ASA1>ASA2。
對於本文中之一個態樣,磨料製品包括具有環形表面之主體,該主體包括耦接至該環形表面之磨料區段,其中該等磨料區段限定具有內環形區域、外環形區域及安置於該內環形區域與該外環形區域之間之中央環形區域的磨料環形區域,並且其中該內環形區域包含限定第一分佈之第一組磨料區段且該中央區域包含限定第二分佈之第二組磨料區段,其中該第一分佈不同於該第二分佈。
對於另一態樣,磨料製品包括具有環形表面之主體,該主體包括耦接至該環形表面之磨料區段,其中該等磨料區段限定具有環形寬度之磨料環形區域,該環形寬度定義為內環形圓周與外環形圓周之間沿著徑向軸之距離,並且其中至少一個磨料區段在該環形寬度之不大於95%上延伸。
根據另一態樣,磨料製品可包括具有環形表面之主體,該主體可包括耦接至該環形表面之磨料區段。該等磨料區段可限定具有內環形區域、外環形區域及安置於該內環形區域與該外環形區域之間之中央環形區域的磨料環形區域。至少一個磨料區段可跨越該內環形區域、該中央環形區域及該外環形區域。該內環形區域或該外環形區域中之至少一個磨料區段之第一末端部分可能不同於該中央環形區域中之至少一個磨料區段之中央部分。該第一末端部分之縱軸與該中央部分之縱軸之間的角可能小於180度。
根據一個態樣,磨料製品包括具有環形表面之主體,該主體包括包含含於黏結材料內之磨料粒子之磨料區段,該等磨料區段耦接至該主體之環形表面且相對於彼此佈置以限定根據接觸面積測試為不大於0.150之正規化最大接觸面積變化(NMCAV)。
101‧‧‧卡盤
102‧‧‧晶圓
103‧‧‧晶圓
104‧‧‧晶圓
105‧‧‧磨料製品
106‧‧‧旋轉方向
107‧‧‧旋轉方向
200‧‧‧磨料製品
201‧‧‧主體
202‧‧‧基材
203‧‧‧磨料區段
204‧‧‧內徑
205‧‧‧外徑
206‧‧‧環形表面
207‧‧‧環形寬度
208‧‧‧環形寬度
209‧‧‧長度
210‧‧‧寬度
211‧‧‧磨料環形區域
212‧‧‧外環形壁/外環形表面/外環形圓周
213‧‧‧內環形壁
214‧‧‧內環形圓周
215‧‧‧袋
217‧‧‧內環形表面
220‧‧‧中央開口
290‧‧‧中點
291‧‧‧徑向軸
300‧‧‧磨料製品
301‧‧‧主體
302‧‧‧基材
303‧‧‧磨料區段
306‧‧‧環形表面
307‧‧‧環形寬度
308‧‧‧環形寬度
309‧‧‧長度
310‧‧‧寬度
311‧‧‧磨料環形區域
312‧‧‧外環形表面
313‧‧‧內環形表面
314‧‧‧內環形圓周
320‧‧‧外環形區域
321‧‧‧第二組磨料區段
322‧‧‧環形寬度
330‧‧‧內環形區域
331‧‧‧第一組磨料區段
332‧‧‧環形寬度
340‧‧‧中央環形區域
341‧‧‧環形寬度
351‧‧‧間隔距離
352‧‧‧間隔距離
371‧‧‧磨料區段
372‧‧‧中點
373‧‧‧定向角
374‧‧‧徑向軸
375‧‧‧縱軸
390‧‧‧中點
391‧‧‧徑向軸
400‧‧‧磨料製品
401‧‧‧主體
402‧‧‧基材
403‧‧‧磨料區段
406‧‧‧環形表面
411‧‧‧磨料環形區域
412‧‧‧外環形表面
413‧‧‧內環形表面
414‧‧‧內環形圓周
420‧‧‧外環形區域
421‧‧‧第二類型之磨料區段
424‧‧‧中間環形圓周
425‧‧‧中間環形圓周
430‧‧‧內環形區域
431‧‧‧第一類型之磨料區段
440‧‧‧中央環形區域
500‧‧‧磨料製品
501‧‧‧主體
502‧‧‧基材
503‧‧‧磨料區段
506‧‧‧環形表面
511‧‧‧磨料環形表面
512‧‧‧外環形圓周
513‧‧‧內環形表面
514‧‧‧內環形圓周
520‧‧‧外環形區域
521‧‧‧第三類型之磨料區段
530‧‧‧內環形區域
531‧‧‧第一類型之磨料區段
540‧‧‧中央環形區域
541‧‧‧第二類型之磨料區段
701‧‧‧第一磨料製品
711‧‧‧最大接觸面積變化
800‧‧‧磨料製品
801‧‧‧主體
803‧‧‧磨料區段
806‧‧‧環形表面
811‧‧‧磨料環形區域
815‧‧‧袋
821‧‧‧第三類型之磨料區段
831‧‧‧第一類型之磨料區段
841‧‧‧第二類型之磨料區段
900‧‧‧磨料製品
901‧‧‧主體
903‧‧‧磨料區段
906‧‧‧環形表面
911‧‧‧磨料環形區域
915‧‧‧袋
921‧‧‧第二類型之磨料區段
931‧‧‧第一類型之磨料區段
1000‧‧‧磨料製品
1001‧‧‧主體
1003‧‧‧磨料區段
1006‧‧‧環形表面
1011‧‧‧磨料環形區域
1015‧‧‧袋
1021‧‧‧第一末端部分
1031‧‧‧中央部分
1100‧‧‧磨料製品
1101‧‧‧主體
1103‧‧‧磨料區段
1106‧‧‧環形表面
1111‧‧‧磨料環形區域
1115‧‧‧角
1121‧‧‧第一末端部分
1131‧‧‧中央部分
1141‧‧‧第二末端部分
藉由參考隨附圖式,可更好地理解本揭示案,且其眾多特徵及優點為熟習此項技術者所顯而易見。
圖1包括根據一實施方案之多晶圓研磨操作之圖示。
圖2包括磨料製品(習知磨料製品)之俯視圖。
圖3包括根據一實施方案之磨料製品之一部分的俯視圖。
圖4包括根據一實施方案之磨料製品之一部分的俯視圖。
圖5包括根據一實施方案之磨料製品之一部分的俯視圖。
圖6A-6L包括根據實施方案之不同磨料區段之俯視圖。
圖7A包括對於接觸面積測試之接觸面積相對於卡盤旋轉角度之曲線的一般化圖示。
圖7B-7D包括根據一實施方案使用接觸面積測試用於分析正規化最大接觸面積變化之圖像。
圖8包括根據一實施方案之磨料製品之圖像。
圖9包括根據一實施方案之磨料製品之圖像。
圖10包括根據一實施方案之磨料製品之圖像。
圖11包括根據一實施方案之磨料製品之圖像。
圖12包括比較根據本文所述之實施方案之樣品磨料製品的研磨效能與比較性磨料製品之研磨效能的圖。
以下係針對磨料製品,且更特定言之,包括可呈區段形式之一或多個黏結磨料製品之磨料製品。該等磨料區段可為包括含於黏結材料之三維基質內之複數個磨料粒子的黏結磨料製品。該黏結磨料製品可能適合研磨工件及材料移除操作。在某些情況下,該黏結磨料製品可特別適合研磨硬質材料,且更特定言之,硬質單晶材料,諸如藍寶石晶圓。
本文實施方案之磨料製品可用於某些材料移除操作中。舉例而言,該磨料製品可用於如下材料移除操作中,其中該過程包括藉由相對於複數個晶圓移動該磨料製品,同 時自該複數個晶圓移除材料。在某些情況下,相對於該複數個晶圓移動該磨料製品之過程可包括相對於可固持於固定位置中之該複數個晶圓旋轉該磨料製品。在其他情況下,相對於該複數個晶圓移動該磨料製品之過程可包括相對於可固持於固定位置中之該磨料製品旋轉該複數個晶圓。應理解,在該等過程中,該磨料製品之間之相對移動可包括可包括該磨料製品及/或該複數個晶圓相對於彼此之移動。
圖1包括根據一實施方案使用磨料製品之多晶圓材料移除過程之圖示。特定言之,該多晶圓材料移除過程包括卡盤101,其包括與其耦接之複數個晶圓102、103及104(亦即,102-104)。如進一步說明,該過程可包括具有本文實施方案之特徵之磨料製品105。在材料移除過程期間,磨料製品105可與該複數個晶圓102-104之一或多個表面接觸且自該複數個晶圓102-104之該等表面移除材料。如所示,卡盤101與磨料製品105可分別在方向106及107上相對於彼此旋轉。圖1中之旋轉方向106及107經提供用於說明,且應理解,可利用卡盤101與磨料製品105之間之其他相對旋轉。
此外,如圖1中所示,在材料移除操作期間,磨料製品105可與複數個晶圓102-104之單個晶圓之至少一表面接觸。更特定言之,在材料移除過程期間,隨著磨料製品105在卡盤101及複數個晶圓102-104上方旋轉,磨料製品105上之每磨粒之力可以隨著磨料製品105與複數個晶圓102-104之表面之間改變的表面積接觸而改變。不同於單晶圓研磨操作,在多晶圓研磨操作期間黏結磨料材料(例如,黏結磨料 區段)與晶圓102-104之間的接觸面積變化已由本申請人鑒定為一些不令人滿意之結果的原因,包括對晶圓102-104之破壞。隨著行業不斷遷移至多晶圓研磨操作,對於可避免不必要產品破壞之產品之需求迅速增加。
圖2包括磨料製品(習知磨料製品)之俯視圖。如所示,磨料製品200可包括主體201,該主體201包括基材202,其可稱為載體。磨料製品200進一步包括黏結至基材202之表面的磨料區段203。磨料區段203通常包含於基材202之袋215內。磨料區段203可黏結於其相應袋215內以促進基材202與磨料區段203之間的合適黏結。為易於理解,圖2中所示之磨料製品200僅為磨料製品之一半。
基材202可呈具有環形形狀之輪或盤形式,其包括由內徑204及外徑205限定之中央開口220,其延伸穿過外環形壁212之間的主體201之中點290。根據一實施方案,基材202包括具有楔形內環形表面217之內環形壁213,其延伸至磨料區段203所黏結之環形表面206。環形表面206定義為在基材202之內環形表面217與外環形表面212之間延伸之表面。因而,磨料區段203黏結至環形主體201之主表面之一。環形表面206可具有環形寬度207,其定義為沿著環形表面206之徑向距離,諸如基材202之內環形表面217與外環形表面212之間沿著徑向軸291之距離。
磨料區段203可耦接至環形表面206且限定磨料環形區域211。磨料環形區域211可定義為包括磨料區段203之環形表面206之部分。亦即,如圖2中所示,磨料區段203 之最內點限定磨料環形區域211之內環形圓周214。此外,磨料環形區域211可由定義為環形表面206之圓周之外環形圓周進一步限定,該外環形圓周包括一或多個磨料區段203之最外點。如圖2所示,磨料環形區域211之外環形圓周可與基材202之外環形圓周212相同。磨料環形區域211可具有環形寬度208,其定義為磨料環形區域211之內環形圓周214至外環形圓周212之間沿著徑向軸290之距離,其自中點291延伸至外環形表面212。
磨料區段203可具有長度209,其定義為如圖2所提供之俯視圖檢視之磨料區段203之最長尺寸。此外,磨料區段203可具有寬度210,其定義為與磨料區段203之長度209實質上垂直延伸之尺寸。如所示,磨料區段203可具有大於磨料環形區域211之環形寬度208之長度209。此外,磨料區段203可關於基材202之外環形表面212成角度。此外,此等習知製品通常具有25%之磨料表面積百分比及約0.158之NMCAV,其將在本文中更詳細地描述。
圖3包括根據一實施方案之磨料製品之一部分的俯視圖。如所示,磨料製品300可包括主體301,該主體301包括基材302及耦接至基材302之磨料區段303。基材302可包括在內環形表面313與外環形表面312之間延伸之環形表面306。此外,在圖3之所示實施方案中,磨料製品300可包括在內環形圓周314之間延伸之磨料環形區域311,該內環形圓周314限定環形區域306內與至少一個磨料區段303之最內部分相交之圓形圓周。換言之,該內環形圓周由可與至少 一個磨料區段303上之最內點相交得出之最小圓限定。磨料環形區域311可由外環形圓周312進一步限定,該外環形圓周312限定環形區域306內可與距主體301之中點390最遠之磨料區段點相交得出之最大圓的圓周。
如所示,環形區域306可具有在內環形表面313與外環形表面312之間延伸之環形寬度307。磨料環形區域311可具有環形寬度308,其定義為內環形圓周314與外環形圓周312之間沿著徑向軸390之距離。根據一實施方案,磨料區段303之佈置可能可能不同於習知磨料製品且可促進磨料製品300之改良效能,尤其在多晶圓研磨操作期間。
在一個特定實施方案中,磨料環形區域311可包括內環形區域330、外環形區域320及安置於內環形區域330與外環形區域320之間之中央環形區域340。內環形區域330、外環形區域320及中央環形區域中之每一者可包括特定類型及/或數目之磨料區段,其可促進磨料製品300之改良效能,尤其在多晶圓研磨操作情形中。在一個實施方案中,磨料製品300可包括在磨料環形區域311之內環形區域330內之第一組磨料區段331。內環形區域330可在內環形圓周314與中間環形圓周324之間延伸,該中間環形圓周324限定與第一組磨料區段331之磨料區段之至少一部分相交之最外圓周。
在另一實施方案中,外環形區域320可包括第二組磨料區段321。外環形區域320可定義為磨料環形區域311在外環形圓周312與中間環形圓周325之間的區域,該中間 環形圓周325限定與第二組磨料區段321之至少一個磨料區段之最內部分相交的圓周。如進一步說明,中央環形區域340可為在中間環形圓周324與中間環形圓周325之間延伸之區域。如進一步說明,該內環形區域可具有環形寬度332,該中央環形區域可具有環形寬度341,且該外環形區域320可具有環形寬度322。如所示,根據一個實施方案,內環形區域330之環形寬度332可與環形寬度340及/或環形寬度322實質上相同。舉例而言,在所示實施方案中,環形寬度322、341及332可將磨料環形區域311分割成基本上相等之三份。儘管如此,應理解,取決於磨料區段之佈置及磨料區段303之尺寸及形狀,環形寬度332、341及322可相對於彼此顯著不同。
根據一實施方案,第一組磨料區段330可限定包括間隔距離352之第一分佈,該間隔距離352為兩個直接相鄰之磨料區段之間沿著內環形圓周314之最短距離。如進一步說明,第二組磨料區段321可限定第二分佈,其可能不同於第一組磨料區段331之第一分佈。此外,第二組磨料區段321可限定間隔距離351,其可為兩個直接相鄰之磨料區段之間沿著第二組磨料區段321內之中間環形圓周325的最近距離。根據一實施方案,第一組磨料區段331內之磨料區段分佈可不同於第二組磨料區段321內之磨料區段分佈。
根據一實施方案,第一組磨料區段331可具有特定間隔距離352,其相對於第一組磨料區段331內之磨料區段之平均長度具有特定關係。舉例而言,在至少一個實施方案中,第一組磨料區段331可具有至少0.01之間隔距離352 (aL1),其中aL1代表第一組磨料區段331之磨料區段之平均長度。在另一實施方案中,間隔距離352可為至少0.1(aL1),諸如至少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)。此外,在一個非限制性實施方案中,間隔距離352可為不大於100(aL1),諸如不大於90(aL1)、不大於90(aL1)、不大於80(aL1)、不大於70(aL1)、不大於60(aL1)、不大於50(aL1)、不大於40(aL1)、不大於30(aL1)、不大於20(aL1)、不大於15(aL1)、不大於12(aL1)、不大於10(aL1)、不大於9(aL1)、不大於8(aL1)、不大於7(aL1)、不大於6(aL1)、不大於5(aL1)、不大於4(aL1)、不大於3(aL1)、不大於2(aL1)、不大於1(aL1)、不大於0.1(aL1),諸如不大於0.01(aL1)。應理解,間隔距離352可在包括任何上述最小值及最大值之範圍內。
根據一實施方案,第二組磨料區段321可具有特定間隔距離351,其相對於第二組磨料區段321內之磨料區段之平均長度具有特定關係。舉例而言,在至少一個實施方案中,第二組磨料區段321可具有至少0.01之間隔距離351(aL2),其中aL2代表第二組磨料區段321之磨料區段之平均長度。在另一實施方案中,間隔距離351可為至少0.1(aL2),諸如至少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)。此外,在一個非限制性實施方案中,間隔距離351可不大於100(aL2),諸如不 大於90(aL2)、不大於90(aL2)、不大於80(aL2)、不大於70(aL2)、不大於60(aL2)、不大於50(aL2)、不大於40(aL2)、不大於30(aL2)、不大於20(aL2)、不大於15(aL2)、不大於12(aL2)、不大於10(aL2)、不大於9(aL2)、不大於8(aL2)、不大於7(aL2)、不大於6(aL2)、不大於5(aL2)、不大於4(aL2)、不大於3(aL2)、不大於2(aL2)、不大於1(aL2)、不大於0.1(aL2),諸如不大於0.01(aL2)。應理解,間隔距離351可在包括任何上述最小值及最大值之範圍內。
根據一實施方案,在磨料製品300之一或多個磨料區段303之長度309與磨料環形區域311之環形寬度308之間可存在特定關係。根據一實施方案,磨料製品300可包括具有長度303之至少一個磨料區段,該長度303小於磨料環形區域311之環形寬度308。舉例而言,在一個特定實施方案中,該磨料製品之磨料區段303中之至少一者可具有不大於環形寬度308之95%之長度309。在其他情況下,磨料製品300之至少一個磨料區段303之長度309相對於環形寬度308可能較小,諸如環形寬度308之不大於90%、不大於85%、不大於80%、不大於75%、不大於70%、不大於65%、不大於60%、不大於55%、不大於50%或甚至不大於45%。此外,在一個非限制性實施方案中,磨料區段303中之至少一者可具有長度309,其可為環形寬度308之至少約1%,諸如至少約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%。應理解,磨料區段303中之至少一者之長度309相對於環形 寬度308可在包括任何上述最小百分比及最大百分比之範圍內。
在另一實施方案中,磨料製品300之磨料區段303可包括具有一定長度之最長磨料區段,該長度可相對於環形寬度308具有特定關係。舉例而言,該最長磨料區段可具有小於環形寬度308之長度309,包括例如環形寬度308之不大於95%,諸如環形寬度308之不大於90%、不大於85%、不大於80%、不大於75%、不大於70%、不大於65%、不大於60%、不大於55%或甚至不大於50%。此外,在至少一個非限制性實施方案中,磨料區段303之最長磨料區段可具有長度309,其為環形寬度308之至少10%、諸如至少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%。應理解,在一個實施方案中,磨料區段303之最長磨料區段可具有長度309,其在包括任何上述最小百分比及最大百分比之範圍內。
根據一實施方案,磨料區段303可限定磨料製品300之總磨料表面積。該總磨料表面積可包括所有磨料區段303之二維表面積。舉例而言,如圖3中所示,各磨料區段303可具有如自上而下檢視之長度309及寬度310。因此各磨料區段303具有磨料表面積(ASA)。該總磨料表面積(TASA)為主體301之所有磨料區段303之磨料表面積的總和。此外,主體301可具有磨料環形區域311之總表面積(Aaar)。根據一個實施方案,該等磨料製品可具有特定磨料表面積百分比, 其為磨料區段之總磨料表面積相對於磨料環形區域311之總表面積。亦即,磨料表面積百分比為[(TASA/Aaar)×100%]。根據一實施方案,該磨料製品可具有不大於24%、諸如不大於23%、不大於22%、21%、不大於20%、不大於19%、不大於18%、不大於70%、不大於60%、不大於50%、不大於14%、不大於13%、不大於12%、不大於11%、不大於10%、不大於9%、不大於8%、不大於7%、不大於6%、不大於5%、不大於4%或甚至不大於3%之磨料表面積百分比。此外,在一個非限制性實施方案中,本文實施方案之磨料製品可具有相對於磨料環形區域311之總表面積為至少2%、諸如至少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%之磨料表面積百分比。應理解,本文實施方案之磨料製品可具有在包括任何上述最小百分比及最大百分比之範圍內之磨料表面積百分比。
在其他情況下,磨料環形區域411上之磨料區段或磨料區段403之至少一部分可具有由該磨料區段之長度限定之縱軸,其可關於相關徑向軸成角度。舉例而言,參考圖3,磨料區段371可具有延伸穿過磨料區段371之研磨表面之中點372的縱軸375。徑向軸374可延伸穿過磨料區段371之中點372且限定徑向軸374與縱軸375之間的角373。角373可限定定向角373,其在某些情況下可小於90°,諸如小於80°、小於85°、小於82°、小於80°或甚至小於75°。此外,在其他 情況下,定向角373可為至少1°,諸如至少5°或甚至至少10°。應理解,磨料區段303中之任一者之定向角373可改變以促進改良效能。此外,磨料區段303可相對於彼此具有不同定向角。另外,同一環形區域內之磨料區段303之間或不同環形區域之間的定向角可相對於彼此不同。
如所指出,主體301可包括磨料區段303。各磨料區段可具有黏結磨料之主體。形成黏結磨料製品之方法可包括形成混合物。該混合物可呈濕或乾形式。此外,該混合物可包括某些組分,包括(但不限於)黏結材料、磨料粒子及填料摻合物。應理解,其他組分可添加至混合物以促進其中組分彼此之適當分散及進一步加工以形成最終形成之黏結磨料製品。
在適當形成混合物後,形成黏結磨料之方法可包括形成生坯體,該生坯體可為未燒結體,其可經受進一步處理以形成最終形成之黏結磨料。形成該生坯體之合適方法可包括模製、壓製、鑄造、衝壓、印刷及其組合。視情況,生坯體之形成可包括生坯體之乾燥以促進揮發物移除且製備主體以進一步加工。
在形成生坯體後,形成黏結磨料製品之方法可藉由加熱生坯體來持續以形成最終形成之黏結磨料體。加熱該生坯體可促進主體之一或多種組分(包括例如黏結材料)之相轉化。在某些情況下,可在至少約375℃至約1000℃之溫度下進行主體之加熱。在更特定情況下,成型方法可包括熱壓,其可包括向生坯體施加熱和壓力,其可單獨或同時施加。 根據一個實施方案,所施加壓力可為至少約0.5噸/平方吋且不大於約3噸/平方吋。
在加工後,最終形成之磨料製品可包括黏結磨料主體,其包括特定含量之黏結材料、包含於該黏結材料內之特定含量之磨料粒子、包含於該黏結材料內之填料材料及在該黏結磨料主體體積內之一些孔隙。
根據一個實施方案,該磨料製品主體可包括具有可促進改良效能之特定平均粒度(Pa)之磨料粒子。舉例而言,在一個實施方案中,該等磨料粒子可具有如藉由加權平均數計算之不大於約150微米之平均粒度。在另一個實施方案中,該等磨料粒子之平均粒度可能較小,諸如不大於約125微米、不大於約100微米、不大於約80微米或甚至不大於約50微米。此外,在另一個非限制性實施方案中,該等磨料粒子之平均粒度可為至少約0.1微米,諸如至少約0.5微米、至少約1微米、至少約5微米或甚至至少約10微米。應理解,該等磨料粒子之平均粒度可在包括任何上述最小值及最大值之範圍內。
根據另一個態樣,該等磨料粒子可具有特定縱橫比(l:w),其為作為最長尺寸之粒子長度(l)相比於作為垂直於該長度之粒子第二最長尺寸之寬度(w)之量測。該等磨料粒子之縱橫比可促進本文磨料製品之特徵及效能。對於至少一個實施方案,該等磨料粒子可具有至少約1.2:1、諸如至少約1.3:1、至少約1.4:1、至少約1.5:1或甚至至少約1.6:1之縱橫比(l:w)。此外,在一非限制性實施方案中,該等磨料粒子可 具有不大於約20:1、諸如不大於約10:1之縱橫比。應理解,該等磨料粒子可具有在包括任何上述最小比率及最大比率之範圍內的縱橫比。
此外,該等磨料粒子可關於可包含於黏結磨料內之填料粒子具有特定硬度。舉例而言,該等磨料粒子可具有大於精細填料粒子之硬度。在某些情況下,該等磨料粒子可關於莫氏硬度(Mohs hardness)具有至少約7之硬度。在其他實施方案中,該等磨料粒子可具有約7.5、諸如至少約8、至少約8.5或甚至至少約9之莫氏硬度。
根據一個實施方案,該等磨料粒子可包括無機材料。在某些情況下,該等磨料粒子可包括天然存在之材料。此外,在其他情況下,該等磨料粒子可由合成材料形成。一些例示性磨料粒子可包括如下材料,諸如氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、氧碳化物、氧氮化物、氧硼化物、含碳材料、金剛石及其組合。該等磨料粒子可包括超級研磨材料,且更特定言之,可基本上由超級研磨材料組成。對於至少一個實施方案,該等磨料粒子可包括金剛石。而在其他情況下,該等磨料粒子可包括立方氮化硼。根據至少一個非限制性實施方案,該等磨料粒子可基本上由金剛石組成。
在一些實施方案中,該等磨料粒子可包括至少一些含量之多晶金剛石。對於利用包括金剛石之磨料粒子之實施方案,該等磨料粒子可具有特定含量之多晶金剛石。舉例而言,多晶金剛石含量相對於磨料粒子總含量可為至少約20%,諸如至少約25%、至少約30%、至少約40%、至少約 50%、至少約60%、至少約70%、至少約80%或甚至至少約90%。在至少一個實施方案中,該等磨料粒子之基本上所有金剛石為多晶金剛石材料。
根據一個態樣,該等黏結磨料可包括包含於該黏結材料內之填料。該填料可以特定含量存在以促進磨料製品之改良效能。舉例而言,該主體可包括一定含量之填料,其以相對於該黏結材料之總體積為不大於約10體積%之量存在。在其他情況下,該填料之含量可能較小,諸如不大於約9體積%、不大於約8體積%、不大於約7體積%、不大於約6體積%或甚至不大於約5.5體積%。並且此外,在另一非限制性實施方案中,該磨料製品可包括相對於該黏結材料之總體積為至少約0.2體積%、諸如至少約0.5體積%、至少約1體積%、至少約2體積%或甚至至少約3體積%之量存在的填料。應理解,填料之含量可在包括任何上述最小百分比及最大百分比之範圍內存在。
根據一實施方案,脆性填料可為具有特定莫氏硬度之粒子,諸如不大於約5、不大於約4、不大於約3.5、不大於約3、不大於約2或甚至不大於約1。此外,包含於該黏結材料內之填料可具有至少約0.1、諸如至少約1、至少約1.5或甚至至少約2之莫氏硬度。應理解,該填料可具有在任何上述最小值與最大值之間之範圍內的莫氏硬度。
根據一實施方案,該黏結磨料主體可具有特定含量之孔隙以促進合適之效能。舉例而言,用作磨料區段之黏結磨料之孔隙率可為相對於主體之總體積不大於約20體積 %。在其他情況下,孔隙率可為不大於約15體積%、不大於約12體積%、不大於約10體積%、不大於約8體積%、不大於約5體積%或甚至不大於約3體積%。此外,在至少一個非限制性實施方案中,相對於黏結磨料之主體之總體積,孔隙率可為至少約0.1體積%,諸如至少約0.5體積%、至少約1體積%或甚至至少約1.5體積%。應理解,該主體可具有在包括任何上述最小百分比及最大百分比之範圍內之孔隙含量。
根據另一實施方案,磨料主體可具有特定含量之作為閉合孔隙之孔隙。舉例而言,該主體之大多數孔隙可為閉合孔隙,其可由未必彼此連接之離散孔隙限定。在另一實施方案中,該主體內之基本上所有孔隙可為閉合孔隙。
在某些情況下,該磨料製品之主體可為具有黏結基質之黏結磨料主體,該黏結基質限定圍繞且含有磨料粒子、填料及孔隙之材料之三維基質。根據一個實施方案,該黏結材料可包括金屬或金屬合金。在特定實施方案中,該黏結材料可包括過渡金屬元素,且更特定言之,可包括過渡金屬元素諸如銅、錫、銀、鎳及其組合。在至少一個實施方案中,該黏結材料可包括青銅,其包括銅及錫之組合。舉例而言,包括青銅之該黏結材料可包括不小於錫含量之銅含量。在其他替代實施方案中,青銅可包括大於錫含量之銅含量。
在一個態樣中,該黏結磨料主體可包括具有如藉由銅及錫之重量或重量百分比量測為至少約0.2之錫/銅比率(Sn/Cu)之黏結材料。在其他實施方案中,青銅可包括至少約0.23、諸如至少約0.25、至少約0.28、至少約0.3、至少約0.33、 至少約0.35、至少約0.38、至少約0.4、至少約0.43、至少約0.45、至少約0.48、至少約0.5、至少約0.53、至少約0.55、至少約0.58、至少約0.6、至少約0.63、至少約0.65、至少約0.68、至少約0.7、至少約0.73、至少約0.75、至少約0.78、至少約0.8或甚至至少約0.9之錫/銅比率。在另一非限制性實施方案中,該黏結材料可包括不大於約0.93、不大於約0.9、不大於約0.88、不大於約0.85、不大於約0.83、不大於約0.8、不大於約0.78、不大於約0.75、不大於約0.73、不大於約0.7、不大於約0.68、不大於約0.65、不大於約0.63、不大於約0.6、不大於約0.58、不大於約0.55、不大於約0.53、不大於約0.5、不大於約0.48、不大於約0.45、不大於約0.43、不大於約0.4、不大於約0.3、不大於約0.2之錫/銅比率。應理解,該黏結材料可包括具有在包括任何上述最小值及最大值範圍內之錫/銅比率的青銅。
在至少一個態樣中,該黏結磨料可包括相對於該黏結磨料主體之總體積為特定含量之黏結材料。舉例而言,該黏結磨料可包括相對於主體之總體積為至少約50體積%之黏結材料,諸如至少約55體積%、至少約60體積%、至少約65體積%、至少約70體積%、至少約75體積%、至少約80體積%、至少約85體積%、至少約90體積%、至少約92體積%、至少約94體積%、至少約96體積%、至少約97體積%或甚至至少約98體積%。此外,在另一非限制性實施方案中,該黏結磨料可包括相對於主體之總體積為不大於約99.5體積%之黏結材料,諸如不大於約99體積%、不大於約98體積%、 不大於約97體積%、不大於約96體積%或甚至不大於約95體積%。應理解,該黏結磨料主體可包括在包括任何上述最小百分比及最大百分比之範圍內之含量的黏結材料。
在另一實施方案中,用作磨料區段之黏結磨料可包括相對於該黏結磨料主體之總體積為特定含量之磨料粒子。舉例而言,在某些情況下,該黏結磨料主體可包括相對於該主體之總體積為至少約0.1體積%之磨料粒子,諸如至少約0.25體積%磨料粒子、至少約0.5體積%、至少約0.6體積%、至少約0.7體積%、至少約0.8體積%、至少約0.9體積%、至少約1體積%、至少約2體積%、至少約3體積%、至少約4體積%或甚至至少約5體積%。在另一非限制性實施方案中,該黏結磨料可包括相對於該黏結磨料主體之總體積為不大於約15體積%之磨料粒子,諸如不大於約12體積%、不大於約10體積%、不大於約8體積%、不大於約7體積%、不大於約6體積%、不大於約5體積%、不大於約4體積%、不大於約3體積%、不大於約2體積%、不大於約1.5體積%。應理解,相對於黏結磨料主體總體積之磨料粒子含量可在包括任何上述最小百分比及最大百分比之範圍內。
該磨料製品可包括有限含量之特定材料,包括例如磷、鋅、銻、鉻、鈷、矽及其組合。舉例而言,在一個實施方案中,前述材料中之任一者之含量相對於黏結材料之總體積可為不大於約1體積%,諸如不大於約0.08體積%,諸如不大於約0.05體積%或甚至不大於約0.01體積%。此外,在某些非限制性實施方案中,該黏結材料可包括痕量,諸如相 對於黏結材料總體積為至少約0.001體積%。
在另一實施方案中,該磨料製品可經組態以進行某些材料移除操作。舉例而言,該磨料製品可經組態以接觸且研磨某些晶圓或材料(包括但不限於磷、單晶或多晶材料)基材之表面。在特定情況下,該磨料製品可經組態以研磨特定硬質材料,諸如藍寶石。在其他情況下,本文之磨料製品可經組態用於研磨具有至少約1500-3000kg/mm2之維氏硬度(Vickers hardness)之材料。
圖4包括根據一實施方案之磨料製品之一部分的圖示。如所示,磨料製品400可包括主體401,其包括基材402及耦接至基材402之磨料區段403。如進一步說明,磨料製品400可包括安置於內環形表面413與外環形表面412之間的環形表面406。此外,磨料製品400可包括基於環形表面406上之磨料區段403之定位安置於內環形圓周414與外環形圓周412之間的磨料環形區域411。另外,在一個實施方案中,磨料環形區域411可包括內環形區域430及外環形區域420,及安置於內環形區域430與外環形區域420之間的中央環形區域440。如本文實施方案中所述,內環形區域43可定義為內環形圓周414與中間環形圓周424之間的區域。此外,中央環形區域440可定義為中間環形圓周424與中間環形圓周425之間的區域。最後,外環形區域420可定義為中間環形圓周425與外環形圓周412之間的區域。
如圖4之實施方案中所示且根據一個實施方案,磨料製品400可包括可相對於彼此具有不同尺寸之磨料區段 403。舉例而言,磨料區段403可包括第一類型之磨料區段431,其可相對於其他磨料區段(諸如第二類型之磨料區段421)具有不同長度。利用具有不同形狀、尺寸及輪廓之磨料區段可促進改良效能。特定言之,磨料區段403之至少一部分(諸如第一類型之磨料區段431)可相對於磨料區段403之另一部分(諸如第二類型之磨料區段421)具有更大長度。在一個實施方案中,磨料區段403可包括第一磨料區段,諸如第一類型之磨料區段431之磨料區段之一,其限定第一長度(L1)。磨料區段403亦可包括第二磨料區段,諸如第二類型之磨料區段421之磨料區段之一,其可具有第二長度(L2)。在至少一個實施方案中,該第一長度可能不同於該第二長度。此外,在某些情況下,第一長度可大於第二長度。在一個特定實施方案中,第一區段之第一長度及第二區段之第二長度可限定至少1.1:1、諸如至少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之比率(L1:L2)。此外,在至少一個非限制性實施方案中,第一長度與第二長度之比率(L1:L2)可能不大於100:1,諸如不大於90:1、不大於80:1、不大於70:1、不大於60:1、不大於50:1、不大於40:1、不大於30:1、不大於20:1、不大於10:1、不大於8:1、不大於6:1或甚至不大於4:1。應理解,第一長度及第二長度之比率可在包括任何上述最小比率及最大比率之範圍內。
根據另一實施方案,磨料製品400之磨料區段403可基於其尺寸分成單獨之部分或類型,包括例如不同長度 之磨料區段。舉例而言,磨料區段403可包括第一類型之磨料區段431,其可具有平均第一長度(aL1)。磨料製品400可包括第二類型之磨料區段403,其可具有第二平均長度(aL2)。在一種特定情況下,該平均第一長度可能不同於該平均第二長度。根據一個實施方案,該第一平均長度及該第二平均長度可限定至少1.1:1、諸如至少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之比率(aL1:aL2)。此外,在至少一個非限制性實施方案中,平均第一長度與平均第二長度之比率(aL1:aL2)可能不大於100:1,諸如不大於90:1、不大於80:1、不大於70:1、不大於60:1、不大於50:1、不大於40:1、不大於30:1、不大於20:1、不大於10:1、不大於8:1、不大於6:1或甚至不大於4:1。應理解,第一長度與第二長度之比率可在包括範圍內。
根據另一實施方案,不同類型之磨料區段,包括例如第一類型之磨料區段431及第二類型之區段421,可安置於磨料製品400之磨料環形區域411之不同區域中。舉例而言,在一個實施方案中,內環形區域430或外環形區域420包括相對於在同一磨料製品400上使用之另一類型之磨料區段具有不同含量之一或多種類型之磨料區段。特定言之,如圖4中所示,內環形區域430可包括相對於第一類型之磨料區段431之含量為更大含量之第二類型之磨料區段421。值得注意的是,很少且在一些情況下,第一類型之磨料區段431都未安置(部分地或完全地)在內環形區域430內。此外, 在另一實施方案中,第二類型之磨料區段421可安置於外環形區域420中。更特定言之,外環形區域420可包括相對於第一類型之磨料區段431之含量為更大含量之第二類型之磨料區段421。在某些情況下,諸如圖4中所示,外環形區域420可包括相對於第二類型之磨料區段421為含量很少或無之第一類型之磨料區段431。
此外,應理解,中央環形區域440可包括相對於彼此且相對於第一及第二類型之磨料區段431及421在其他區域(諸如內環形區域430及外環形區域420)中之含量為特定含量之第一類型之磨料區段431或第二類型之磨料區段421。一個特定實施方案,中央環形區域440可包括相對於第二類型之磨料區段421之含量為更大含量之第一類型之磨料區段431。特定言之,中央環形區域440可能基本上不含第二類型之磨料區段421,諸如圖4中所示。亦即,中央環形區域440可完全僅由第一類型之磨料區段431組成。
至少一個實施方案,相比於與內環形圓周414相交之第一類型之磨料區段431之含量,更大含量之第二類型之磨料區段421可與磨料環形區域411之內環形圓周414相交。對於另一實施方案,相對於與磨料環形區域411之外環形圓周412相交之第一類型之磨料區段431的含量,更大含量之第二類型之磨料區段421可與磨料環形區域411之外環形圓周421相交。此外,在至少一個實施方案中,第一類型之磨料區段431可遠離磨料環形區域411之內環形圓周414及/或外環形圓周412。對於一個實施方案,相比於與內環形 圓周414或外環形圓周412相交之第二類型之磨料區段421之含量,更大含量之第一類型之磨料區段431可遠離內環形圓周414或外環形圓周412。
根據一實施方案,磨料區段403可包括具有第一磨料表面積ASA1之第一類型之磨料區段431及具有第二磨料表面積(ASA2)之第二類型之磨料區段421。在至少一個實施方案中,ASA1可能大於ASA2。在另一實施方案中,第一及第二類型之磨料區段431及421可限定至少1.1:1、諸如至少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之磨料表面積比率(ASA1:ASA2)。此外,在至少一個非限制性實施方案中,第一及第二類型之磨料區段431及421可限定不大於100:1、諸如不大於90:1、不大於80:1、不大於70:1、不大於60:1、不大於60:1、不大於50:1、不大於40:1、不大於30:1、不大於20:1、不大於10:1、不大於8:1、不大於6:1或甚至不大於4:1之磨料表面積比率(ASA1:ASA2)。應理解,第一及第二類型之磨料區段431及421可限定在包括任何上述最小比率及最大比率之範圍內之磨料表面積比率(ASA1:ASA2)。
根據一實施方案,相比於包含於中央環形區域440內之一或多個磨料區段,包含於內環形區域430或外環形區域420內之磨料區段可具有不同磨料表面積。本文對包含於特定區域內之磨料區段的提及係提及具有區域之一內之大多數表面積且在特定情況下完全包含於該區域內之磨料區段。更特定言之,如圖4中所示,相比於包含於中央環形區 域440內之第一類型之磨料區段431,內環形區域430內之第二類型之磨料區段421可具有較小表面積。此外,在一個實施方案中,相比於包含於中央環形區域440內之第一類型之磨料區段431,外環形區域420內之第二類型之磨料區段421可具有較小表面積。應理解,對於包含於內環形區域420及外環形區域420內之磨料區段,本文實施方案之磨料製品亦可具有磨料表面積差異。
磨料區段403可相對於彼此以特定分佈佈置在磨料環形區域411內,其可促進改良效能。舉例而言,在一個實施方案中,磨料區段403可相對於多個環形區域內之磨料區段安置限定交替模式。更特定言之,該交替模式可能係指磨料區段在外環形區域420與中央環形區域440之間的相對安置。如圖4中所示,第一類型之磨料區段431及第二類型之磨料區段421之佈置圍繞主體401在第一類型之磨料區段431與第二類型之磨料區段421之間沿圓周交替移動。更特定言之,包含於外環形區域420中之第二類型之磨料區段421之至少一個磨料區段可安置於中央環形區域440內之第一類型之磨料區段431之兩個直接相鄰的磨料區段之間。
在另一實施方案中,交替模式亦可用於安置於內環形區域430及中央環形區域440中之磨料區段。舉例而言,如圖4中所示,相比於安置於中央環形區域440內之第一類型之磨料區段431,內環形區域440可包括具有較短長度之第一類型之磨料區段421。此外,中央環形區域440中之第一類型之磨料區段421及內環形區域430中之第二類型之磨料區 段421之佈置圍繞主體401沿圓周交替移動。根據一實施方案,包含於內環形區域430中之第二類型之磨料區段421之至少一個磨料區段可安置於中央環形區域440內之第一類型之磨料區段431之兩個直接相鄰之磨料區段之間。應理解,雖然本文實施方案一般提及給定磨料環形區域內之三個環形區域(亦即,內環形區域、中央環形區域及外環形區域),但可預期本文實施方案之磨料製品可利用更大數目或更小數目之磨料區域。此外,在使用非圓形工具諸如非圓形基材(包括例如具有多邊形或橢圓形二維形狀之基材)之程度上,本文對圓周之提及應理解為與該等工具同樣相關。此外,對圓周及/或環形區域之提及可應用於該等工具且可修改以具有如由基材之二維形狀及磨料區段之佈置所指示之類似多邊形或橢圓形形狀。
圖5包括根據一實施方案之磨料製品之一部分的俯視圖。磨料製品500可包括主體501,該主體501包括基材502及耦接至基材502之環形表面506之磨料區段503。圖5之實施方案示出各種類型之磨料區段可用於同一磨粒製品中。基於至少一種磨粒區段特徵,各種類型之磨料區段可能彼此不同,包括(但不限於)磨料粒子之平均粒度、磨粒含量、磨料粒子之最大及/或最小粒度、黏結組合物、黏結含量、平均孔徑、孔隙含量、最小及/或最大孔徑、填料組成、填料之平均粒度、一或多種填料之最大及最小粒度、區段之二維形狀、區段之磨料面積、區段之尺寸、區段之安置、區段之定向角、區段在包括磨料環形區域之一或多個環形區域(例 如,內環形區域、中央環形區域、外環形區域等)之環形表面上的分佈。
在至少一個實施方案中,磨料製品500可包括在內環形區域530中,其包括如自上向下檢視具有第一二維形狀(包括特別是圓形二維形狀)之第一類型之磨料區段531。此外,該磨料製品可包括實質上包含於中央環形區域540內之第二類型之磨料區段541。相對於內環形區域530內之第一類型之磨料區段531,第二類型之磨料區段541可具有不同之二維形狀。如所示,第二類型之磨料區段541可具有通常矩形之二維形狀。磨料製品500可具有本文實施方案之磨料製品之任何特徵,包括環形表面506、內環形表面513及外環形圓周512與內環形圓周514之間的磨料環形表面511。
此外,在一個實施方案中,磨料製品500可包括實質上包含於外環形區域520內且相比於第一及第二類型之磨料區段531及541具有不同二維形狀之第三類型之磨料區段521。第三類型之磨料區段520可具有橢圓形二維形狀。在一個特定實施方案中,磨料區段503可至少包括具有第一二維形狀之第一類型之磨料區段,諸如相對於第二及第三類型之磨料區段541及521可具有不同二維形狀及/或磨料面積之第一類型之磨料區段531。應注意到,磨料區段之二維形狀差異可能係基於區段之尺寸及/或輪廓。應理解,本文對磨料區段長度之提及為提及具有圓形形狀之磨料區段之直徑。根據另一實施方案,該等磨料區段可具有選自由多邊形、不規則多邊形、橢圓形、圓形組成之群之二維形狀、具有自中央區 域延伸之一或多個臂之主體、具有至少一個彎曲部之形狀及其組合。
更具體言之,圖6A-6L包括可用於本文實施方案之磨料製品中之各種磨料區段的二維圖示。應注意到,圖6A-6L中示出之磨料區段並非詳盡的,且可利用磨料區段之其他形狀。應理解,其可在適當時用於具有各種取向及/或尺寸之各種環形區域中以促進磨料製品之所需效能。
根據另一實施方案,至少一個磨料區段可跨越環形表面之內環形區域、中央環形區域及外環形區域。該至少一個磨料區段可進一步包括位於環形表面之內環形區域或外環形區域中之第一末端部分。該至少一個磨料區段可進一步包括位於環形表面之中央環形區域中之中央部分。該至少一個磨料區段之第一末端部分可能不同於該至少一個磨料區段之中央部分。此外,該第一末端部分可具有縱軸且該中央部分可具有縱軸。
根據某些實施方案,第一末端部分之縱軸可相對於中央部分之縱軸以特定角度定向。舉例而言,第一末端部分之縱軸與中央部分之縱軸之間的角可能小於約180度,諸如小於約170度、小於約160度、小於約150度、小於約140度、小於約130度、小於約120度、小於約110度、小於約100度、小於約90度、小於約85度、小於約80度、小於約75度、小於約70度、小於約65度、小於約60度、小於約55度、小於約50度、小於約45度、小於約40度、小於約35度或甚至小於約30度。根據其他實施方案,第一末端部分 之縱軸與中央部分之縱軸之間的角可為至少約10度,諸如至少約15度、至少約20度、至少約25度、至少約30度、至少約35度、至少約40度、至少約45度、至少約50度、至少約55度或甚至至少約60度。應理解,第一末端部分之縱軸與中央部分之縱軸之間的角可為任何上述最小值或最大值之間的任何值。此外應理解,第一末端部分之縱軸與中央部分之縱軸之間的角可在任何上述最小值及最大值之間的範圍內。
根據另一實施方案,至少一個磨料區段可進一步包括位於環形表面之內環形區域或外環形區域中之第二末端部分。至少一個磨料區段之第二末端部分可能不同於至少一個磨料區段之第一末端部分及至少一個磨料區段之中央部分。此外,第二末端部分可具有縱軸。
根據某些實施方案,第二末端部分之縱軸可相對於中央部分之縱軸以特定角度定向。舉例而言,第二末端部分之縱軸與中央部分之縱軸之間的角可能小於約180度,諸如小於約170度、小於約160度、小於約150度、小於約140度、小於約130度、小於約120度、小於約110度、小於約100度、小於約90度、小於約85度、小於約80度、小於約75度、小於約70度、小於約65度、小於約60度、小於約55度、小於約50度、小於約45度、小於約40度、小於約35度或甚至小於約30度。根據其他實施方案,第二末端部分之縱軸與中央部分之縱軸之間的角可為至少約10度,諸如至少約15度、至少約20度、至少約25度、至少約30度、至 少約35度、至少約40度、至少約45度、至少約50度、至少約55度或甚至至少約60度。應理解,第二末端部分之縱軸與中央部分之縱軸之間的角可為任何上述最小值或最大值之間的任何值。此外應理解,第二末端部分之縱軸與中央部分之縱軸之間的角可在任何上述最小值及最大值之間的範圍內。
根據其他實施方案,至少一個磨料區段之第一末端部分之縱軸可能平行於至少一個磨料區段之第二末端部分之縱軸。根據其他實施方案,第一末端部分之縱軸可能相對於第二末端部分之縱軸以特定角度定向。應理解,由於第一末端部分與第二末端部分可能未必連接,因此確定第一末端部分之縱軸與第二末端部分之縱軸之間的特定角可能需要延伸兩個軸直至它們相交以確定其之間的角。舉例而言,第一末端部分之縱軸與第二末端部分之縱軸之間的角可能小於約90度,諸如小於約85度、小於約80度、小於約75度、小於約70度、小於約65度、小於約60度、小於約55度、小於約50度、小於約45度、小於約40度、小於約35度或甚至小於約30度。根據其他實施方案,第一末端部分之縱軸與第二末端部分之縱軸之間的角可為至少約5度,諸如至少約10度、至少約15度、至少約20度、至少約25度、至少約30度、至少約35度、至少約40度、至少約45度、至少約50度、至少約55度或甚至至少約60度。應理解,第一末端部分之縱軸與中央部分之縱軸之間的角可為任何上述最小值或最大值之間的任何值。此外應理解,第二末端部分之縱軸與 中央部分之縱軸之間的角可在任何上述最小值與最大值之間的範圍內。
根據其他實施方案,第一末端部分可具有第一磨料表面積PASA1且第二末端部分可具有第二磨料表面積(PASA2)。在至少一個實施方案中,PASA1可能大於PASA2。在另一實施方案中,磨料區段之第一及第二部分可限定至少1.1:1、諸如至少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之磨料表面積比率(PASA1:PASA2)。此外,在至少一個非限制性實施方案中,磨料區段之第一及第二部分可限定不大於100:1、諸如不大於90:1、不大於80:1、不大於70:1、不大於60:1、不大於60:1、不大於50:1、不大於40:1、不大於30:1、不大於20:1、不大於10:1、不大於8:1、不大於6:1或甚至不大於4:1之磨料表面積比率(PASA1:PASA2)。應理解,磨料區段之第一及第二部分可限定在任何上述最小值與最大值之間之任何值的磨料表面積比率(PASA1:PASA2)。此外應理解,磨料區段之第一及第二部分可限定在任何上述最小比率與最大比率之間之任何值的磨料表面積比率(PASA1:PASA2)。
根據另一實施方案,磨料區段之第一末端部分相對於中央部分之長度可具有不同長度。利用具有不同形狀、尺寸及輪廓之末端部分及中央部分之磨料區段可促進改良效能。特定言之,磨料區段之中央部分相對於磨料區段之第一末端部分可具有更大長度。在一個實施方案中,第一末端部 分可限定第一末端部分長度(PL1)。中央部分可限定中央部分長度(PLC)。在至少一個實施方案中,該第一末端部分長度可能不同於該中央部分長度。此外,在某些情況下,該中央部分長度可能大於該第一末端部分長度。在一個特定實施方案中,該中央部分長度及該第一末端部分長度可限定至少1.1:1、諸如至少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之比率(PLC:PL1)。此外,在至少一個非限制性實施方案中,該中央部分長度與該第一末端部分長度之比率(PLC:PL1)可能不大於100:1,諸如不大於90:1、不大於80:1、不大於70:1、不大於60:1、不大於50:1、不大於40:1、不大於30:1、不大於20:1、不大於10:1、不大於8:1、不大於6:1或甚至不大於4:1。應理解,該中央部分長度與該第一末端部分長度之比率可在包括任何上述最小比率及最大比率之範圍內。
根據另一實施方案,磨料區段之第二末端部分相對於中央部分之長度可具有不同長度。特定言之,磨料區段之中央部分相對於磨料區段之第二末端部分可具有更大長度。在一個實施方案中,該等第二末端部分可限定第一末端部分長度(PL2)。該中央部分可限定中央部分長度(PLC)。在至少一個實施方案中,該第二末端部分長度可能不同於該中央部分長度。此外,在某些情況下,該中央部分長度可能大於該第二末端部分長度。在一個特定實施方案中,該中央部分長度及該第二末端部分長度可限定至少1.1:1、諸如至少 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之比率(PLC:PL2)。此外,在至少一個非限制性實施方案中,該中央部分長度與該第二末端部分長度之比率(PLC:PL2)可能不大於100:1,諸如不大於90:1、不大於80:1、不大於70:1、不大於60:1、不大於50:1、不大於40:1、不大於30:1、不大於20:1、不大於10:1、不大於8:1、不大於6:1或甚至不大於4:1。應理解,該中央部分長度與該第二末端部分長度之比率可在包括任何上述最小比率與最大比率之範圍內。
根據另一實施方案,磨料區段之第一末端部分相對於第二末端部分之長度可具有不同長度。利用具有不同形狀、尺寸及輪廓之末端部分之磨料區段可促進改良效能。特定言之,磨料區段之第一末端部分相對於磨料區段之第二末端部分可具有更大長度。在一個實施方案中,該等第一末端部分可限定第一末端部分長度(PL1)。該等第二末端部分可限定第二末端部分長度(PL2)。在至少一個實施方案中,該第一末端部分長度可能不同於該第二末端部分長度。此外,在某些情況下,該第一末端部分長度可能大於該第二末端部分長度。在一個特定實施方案中,該第一末端部分長度及該第二末端部分長度可限定至少1.1:1、諸如至少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之比率(PL1:PL2)。此外,在至少一個非限制性實施方案中,該第一末端部分長度與該第二末端部分長度之比率(PL1:PL2)可能不大於100:1,諸如不大於 90:1、不大於80:1、不大於70:1、不大於60:1、不大於50:1、不大於40:1、不大於30:1、不大於20:1、不大於10:1、不大於8:1、不大於6:1或甚至不大於4:1。應理解,該第一末端部分長度與該第二末端部分長度之比率可在包括任何上述最小比率及最大比率之範圍內。
根據另一實施方案,磨料區段之中央部分可具有相對於環形表面之環形寬度之特定長度。舉例而言,至少一個磨料區段之中央部分可具有環形寬度之至少10%、諸如至少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%之長度。
根據其他實施方案,該等磨料區段之至少一個區段通常為旗形。根據其他實施方案,該等磨料區段通常為旗形。根據其他實施方案,該等磨料區段之至少一個區段通常為z形。根據另一實施方案,該等磨料區段通常為z形。
圖7包括根據接觸面積測試之接觸面積相對於卡盤之旋轉角度之曲線的一般化圖示。在多晶圓研磨過程操作期間,由於卡盤之間的定向、晶圓在卡盤上之佈置及磨料製品,與晶圓接觸之磨料表面積改變。本申請案之申請人已注意到,接觸面積之顯著變化可導致晶圓破壞。如圖7A中所示,第一磨料製品701顯示如由接觸面積之峰-峰變化所限定之最大接觸面積變化711。
接觸面積測試為使用以Python編寫之計算演算法進行之多晶圓研磨過程的標準化模擬。如圖7B中所示產生 如佈置在多晶圓研磨工業中之卡盤上之5個晶圓的標準佈置的縮放圖像(亦即,圍繞卡盤中央之中心點等距間隔之五邊形圖案),其中白色區域鑒定晶圓且黑色區域鑒定不包括晶圓之區域。白色區域被賦予值1且黑色區域被賦予值0。如圖7C中所示,按比例產生代表磨料製品之磨料環形區域之第二圖像。磨料環形區域之邊緣居中在圖像之中心點上方,其代表如行業中多晶圓研磨操作之代表性卡盤之中心。白色區域被賦予值1且黑色區域被賦予值0。使用該程式,晶圓圍繞卡盤之中心點(亦即,圖像之中心)旋轉,其中角步長為2*pi/(N*50),其中N代表晶圓數目,其根據標準化接觸面積測試具有值5。
使用該程式,對於每個位置,藉由晶圓及磨料環形區域之圖像重疊及相乘來計算磨料環形區域與晶圓之間的總重疊面積。當圖7B及圖7C之圖像之白色區域之間不存在重疊時,相乘值為0(0×0或0×1)。當圖7B及圖7C之兩個圖像之白色區域之間存在重疊時,所得值為1。隨後藉由乘以經由晶圓圖像之至少一次完全旋轉(亦即,360度)對於每個步驟之總重疊面積來計算總磨料重疊面積。在旋轉期間圖像之間之所分析重疊差異之代表性映射提供於圖7D中。隨後將所得總磨料重疊面積乘以磨料製品之磨料表面積百分比,其為磨料環形區域內之磨料區段之總表面積百分比。
根據一個實施方案,本文實施方案之磨料製品可具有根據接觸面積測試為不大於0.150之正規化最大接觸面積變化(NMCAV)。藉由將根據接觸面積測試之最大接觸面積 變化除以磨料製品之總磨料表面積來計算正規化最大接觸面積變化。該總磨料表面積為磨料製品上之磨料區段之表面積總和。在另一實施方案中,NMCAV可能較小,諸如不大於0.149、不大於0.148、不大於0.147、不大於0.146、不大於0.145、不大於0.144、不大於0.143、不大於0.142、不大於0.141、不大於0.140、不大於0.139、不大於0.138、不大於0.137、不大於0.136、不大於0.135、不大於0.134、不大於0.133、不大於0.132、不大於0.131、不大於0.130、不大於0.129、不大於0.128、不大於0.127、不大於0.126、不大於0.125、不大於0.124、不大於0.123、不大於0.122、不大於0.121、不大於0.120、不大於0.119、不大於0.118、不大於0.117、不大於0.116、不大於0.115、不大於0.114、不大於0.113、不大於0.112、不大於0.111、不大於0.110、不大於0.109、不大於0.108、不大於0.107、不大於0.106、不大於0.105、不大於0.104、不大於0.103、不大於0.102、不大於0.101、不大於0.100、不大於0.095、不大於0.090、不大於0.085、不大於0.080、不大於0.075、不大於0.070、不大於0.065、不大於0.060、不大於0.055、不大於0.050、不大於0.045、不大於0.040、不大於0.035、不大於0.030、不大於0.025、不大於0.020、不大於0.015、不大於0.010或甚至不大於0.005。此外,在至少一個非限制性實施方案中,NMCAV可為至少0.0001,諸如至少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。應理解, NMCAV可在包括任何上述最小值及最大值之範圍內。
圖8包括根據一實施方案之磨料製品之圖像。磨料製品800可包括主體801,該主體801包括基材802及耦接至基材802之環形表面806之磨料區段803。磨料區段803可包含於袋815內且可黏結至袋815內之基材802。該磨料製品可包括在磨料環形區域811內之多個環形區域中之各種類型的磨料區段,該磨料環形區域811由環形表面806上之磨料區段803之最內及最外點限定。磨料製品800可包括包含第一類型之磨料區段831之內環形區域,該等磨料區段相比於彼此各自具有實質上相同之矩形二維形狀。此外,該磨料製品包括實質上包含於中央環形區域內之第二類型之磨料區段841。第二類型之磨料區段841之各磨料區段可具有通常為矩形之二維形狀,但相比於第一類型之磨料區段831之磨料區段更長。此外,磨料製品800可包括包含第三類型之磨料區段821之外環形區域,該等磨料區段相比於彼此各自可具有實質上相同之矩形二維形狀。第一及第三類型之磨料區段831及821之磨料區段可具有實質上相同之尺寸及形狀,且相比於第二類型之磨料區段831在長度及磨料面積上顯著更小。該磨料製品具有小於24%之磨料表面積百分比及根據接觸面積測試為約0.098之NMCAV。
圖9包括根據一實施方案之磨料製品之圖像。磨料製品900可包括主體901,該主體901包括基材902及耦接至基材902之環形表面906之磨料區段903。磨料區段903可包含於袋915中且可黏結至袋915內之基材902。磨料製品 900可包括在磨料環形區域911內之多個環形區域中之各種類型的磨料區段,該磨料環形區域911由環形表面906上之磨料區段903之最內及最外點限定。磨料製品900可包括包含第一類型之磨料區段931之內環形區域,該等磨料區段相比於彼此各自具有實質上相同之矩形二維形狀。此外,該磨料製品包括實質上包含於外環形區域內之第二類型之磨料區段921。第二類型之磨料區段921之各磨料區段可具有通常為矩形之二維形狀,且特定言之相比於彼此可具有實質上相同之矩形二維形狀。第一及第二類型之磨料區段931及921之磨料區段可具有實質上相同之尺寸及形狀,且藉由實質上不含任何磨料區段之中央環形區域彼此間隔開。該磨料製品具有小於24%之磨料表面積百分比及根據接觸面積測試為約0.098之NMCAV。
圖10包括根據一實施方案之磨料製品之圖像。磨料製品1000可包括主體1001,該主體1001包括基材1002及耦接至基材1002之環形表面1006之磨料區段1003。磨料區段1003可包含於袋1015中且可黏結至袋1015內之基材1002。磨料製品1000可包括多個旗形磨料區段1003,其跨越磨料環形區域1011內之多個環形區域。磨料製品1000可包括內環形區域、中央環形區域及外環形區域。此外,磨料區段1003包括實質上包含於外環形區域內之第一末端部分1021及實質上包含於中央環形區域內之中央部分1031。第一末端部分1021各自具有縱軸且中央部分1031各自具有縱軸。第一末端部分1021之縱軸與中央部分1031之縱軸之間的角 1041小於180度。
圖11包括根據一實施方案之磨料製品之圖像。磨料製品1100可包括主體1101,該主體1101包括基材1102及耦接至基材1102之環形表面1106之磨料區段1103。磨料區段1103可包含於袋1115中且可黏結至袋1115內之基材1102。磨料製品1100可包括多個z形磨料區段1103,其跨越磨料環形區域1111內之多個環形區域。磨料製品1100可包括內環形區域、中央環形區域及外環形區域。此外,磨料區段1103包括實質上包含於外環形區域內之第一末端部分1121、實質上包含於中央環形區域內之中央部分1131及實質上包含於內環形區域內之第二末端部分1141。第一末端部分1121各自具有縱軸,中央部分1131各自具有縱軸且第二末端部分1141各自具有縱軸。第一末端部分1121之縱軸與中央部分1131之縱軸之間的角1151小於180度。第二末端部分1141之縱軸與中央部分1131之縱軸之間的角1161小於180度。
本文實施方案之磨料製品代表與目前技術狀態之偏離且可特別適合進行多晶圓研磨操作。在比較本發明實施方案之磨料製品與習知磨料製品時,已注意到本文實施方案之磨料製品促進改良之多晶圓研磨操作,其中對晶圓之破壞減少且生產率增加。
許多不同態樣及實施方案為可能的。本文描述彼等態樣及實施方案中之一些。在閱讀本說明書後,熟習此項技術者應理解,彼等態樣及實施方案僅具說明性且不限制本 發明之範疇。實施方案可為根據如下文列出之任何一或多個實施方案。
實施方案1. 一種磨料製品,其包含:具有環形表面之主體,該主體包括耦接至該環形表面之磨料區段,其中該等磨料區段限定磨料環形區域及相對於該磨料環形區域之總表面積為不大於24%之磨料表面積百分比。
實施方案2. 一種磨料製品,其包含:具有環形表面之主體,該主體包括耦接至該環形表面之磨料區段,其中該等磨料區段限定具有內環形區域、外環形區域及安置於該內環形區域與該外環形區域之間之中央環形區域的磨料環形區域,並且其中該內環形區域或外環形區域中之至少一個磨料區段相比於該中央環形區域中之磨料區段具有不同磨料表面積。
實施方案3. 一種磨料製品,其包含:具有環形表面之主體,該主體包括:具有第一磨料表面積(ASA1)之耦接至該環形表面之第一磨料區段;具有第二磨料表面積(ASA2)之耦接至該環形表面之第二磨料區段;並且其中ASA1>ASA2。
實施方案4. 一種磨料製品,其包含:具有環形表面之主體,該主體包括耦接至該環形表面之磨料區段,其中該等磨料區段限定具有內環形區域、外環形區域及安置於該內環形區域與該外環形區域之間之中央環形區域的磨料環形區域,並且其中該內環形區域包含限定第一分佈之第一組磨料區段且該中央區域包含限定第二分佈之第二組磨料區 段,其中該第一分佈不同於該第二分佈。
實施方案5. 一種磨料製品,其包含:具有環形表面之主體,該主體包括耦接至該環形表面之磨料區段,其中該等磨料區段限定具有環形寬度之磨料環形區域,該環形寬度定義為內環形圓周與外環形圓周之間沿著徑向軸之距離,並且其中至少一個磨料區段在該環形寬度之不大於95%上延伸。
實施方案6. 一種磨料製品,其包含:具有環形表面之主體,該主體包括包含含於黏結材料內之磨料粒子之磨料區段,該等磨料區段耦接至該主體之該環形表面且相對於彼此佈置以限定根據接觸面積測試為不大於0.150之正規化最大接觸面積變化(NMCAV)。
實施方案7. 如實施方案1、2、3、4、5及6中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段具有選自由多邊形、不規則多邊形、橢圓形、圓形組成之群之二維形狀、具有自中央區域延伸之一或多個臂之主體、具有至少一個彎曲部之形狀及其組合。
實施方案8. 如實施方案1、2、3、4、5及6中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段包括包含第一二維形狀之第一類型之磨料區段及具有第二二維形狀之第二類型之磨料區段,其中該第一二維形狀在尺寸、輪廓及其組合中之至少一者中不同於該第二二維形狀。
實施方案9. 如實施方案1、2、3、4、5及6中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段包括具有第一長度 (L1)之第一磨料區段及具有第二長度(L2)之第二磨料區段,並且其中L1不同於L2。
實施方案10. 如實施方案9之磨料製品,其中L1>L2。
實施方案11. 如實施方案9之磨料製品,其中該等第一及第二磨料區段限定至少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之比率(L1:L2)。
實施方案12. 如實施方案9之磨料製品,其中該等第一及第二磨料區段限定不大於100:1或不大於90:1或不大於80:1或不大於70:1或不大於60:1或不大於50:1或不大於40:1或不大於30:1或不大於20:1或不大於10:1或不大於8:1或不大於6:1或不大於4:1之比率(L1:L2)。
實施方案13. 如實施方案1、2、3、4、5及6中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段包括包含具有平均第一長度(aL1)之第一類型之磨料區段的第一部分及包含具有平均第二長度(aL2)之第二類型之磨料區段的第二部分,其中該平均第一長度不同於該平均第二長度。
實施方案14. 如實施方案13之磨料製品,其中aL1>aL2。
實施方案15. 如實施方案13之磨料製品,其中該平均第一長度及平均第二長度限定至少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之比率 (aL1:aL2)。
實施方案16. 如實施方案13之磨料製品,其中該平均第一長度及平均第二長度限定不大於100:1或不大於90:1或不大於80:1或不大於70:1或不大於60:1或不大於50:1或不大於40:1或不大於30:1或不大於20:1或不大於10:1或不大於8:1或不大於6:1或不大於4:1之比率(aL1:aL2)。
實施方案17. 如實施方案13之磨料製品,其中該磨料環形區域包括內環形區域、外環形區域及安置於該內環形區域與該外環形區域之間的中央環形區域,並且其中該內環形區域或外環形區域包括相比於該等第一類型之磨料區段之含量為更大含量之該等第二類型之磨料區段。
實施方案18. 如實施方案13之磨料製品,其中該磨料環形區域包括內環形區域、外環形區域及安置於該內環形區域與該外環形區域之間的中央環形區域,並且其中該中央環形區域包括相比於該等第二類型之磨料區段之含量為更大含量之該等第一類型之磨料區段。
實施方案19. 如實施方案13之磨料製品,其中相比於該等第一類型之磨料區段之含量,更大含量之該等第二類型之磨料區段與該磨料環形區域之內環形圓周相交。
實施方案20. 如實施方案13之磨料製品,其中相比於該等第一類型之磨料區段之含量,更大含量之該等第二類型之磨料區段與該磨料環形區域之外環形圓周相交。
實施方案21. 如實施方案13之磨料製品,其中相比於該等第二類型之磨料區段之含量,更大含量之該等第 一類型之磨料區段遠離該磨料環形區域之內環形圓周或外環形圓周。
實施方案22. 如實施方案2、3、4、5及6中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段限定磨料環形區域及相對於該磨料環形區域之總表面積為不大於24%之磨料表面積百分比。
實施方案23. 如實施方案1及22中之任一項之磨料製品,其中該磨料表面積百分比為不大於23%或不大於22%或不大於21%或不大於20%或不大於19%或不大於18%或不大於17%或不大於16%或不大於15%或不大於14%。
實施方案24. 如實施方案1、2、3、4、5及6中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段包括長度小於該磨料環形區域之環形寬度之最長磨料區段,其中該最長磨料區段具有該環形寬度之不大於95%或不大於90%或不大於85%或不大於80%或不大於75%或不大於70%或不大於65%或不大於60%或不大於55%或不大於50%之長度。
實施方案25. 如實施方案24之磨料製品,其中該最長磨料區段具有該環形寬度之至少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%之長度。
實施方案26. 如實施方案1、3、4、5及6中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段限定具有內環形區域、外環形區域及安置於該內環形區域與該外環形區域之間 之中央環形區域的磨料環形區域,並且其中該內環形區域或外環形區域中之至少一個磨料區段相比於該中央環形區域中之磨料區段具有不同磨料表面積。
實施方案27. 如實施方案2及26中之任一項之磨料製品,其中該內環形區域或外環形區域中之該至少一個磨料區段相比於該中央環形區域中之該磨料區段包含較小表面積。
實施方案28. 如實施方案1、2、4、5及6中之任一項之磨料製品,其中該主體具有環形表面,其包括具有第一磨料表面積(ASA1)之耦接至該環形表面之第一磨料區段及具有第二磨料表面積(ASA2)之耦接至該環形表面之第二磨料區段,並且其中ASA1>ASA2。
實施方案29. 如實施方案3及28中之任一項之磨料製品,其中該主體包含至少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之磨料表面積比率(ASA1:ASA2)。
實施方案30. 如實施方案3及28中之任一項之磨料製品,其中該主體包含不大於100:1或不大於90:1或不大於80:1或不大於70:1或不大於60:1或不大於60:1或不大於50:1或不大於40:1或不大於30:1或不大於20:1或不大於10:1或不大於8:1或不大於6:1或不大於4:1之磨料表面積比率(ASA1:ASA2)。
實施方案31. 如實施方案1、2、3、5及6中之 任一項之磨料製品,其中該等磨料區段限定具有內環形區域、外環形區域及安置於該內環形區域與該外環形區域之間之中央環形區域的磨料環形區域,並且其中該內環形區域包含限定第一分佈之第一組磨料區段並且該中央區域包含限定第二分佈之第二組磨料區段,其中該第一分佈不同於該第二分佈。
實施方案32. 如實施方案4及31中之任一項之磨料製品,其中該等第一組磨料區段之間的間隔距離不同於第二組磨料區段之間的間隔距離。
實施方案33. 如實施方案4及31中之任一項之磨料製品,其中該等第一組磨料區段之間的間隔距離為至少0.01(aL1),其中aL1代表該等第一組磨料區段之平均長度或至少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)。
實施方案34. 如實施方案4及31中之任一項之磨料製品,其中該等第一組磨料區段之間的間隔距離為不大於100(aL1),其中aL1代表該等第一組磨料區段之平均長度或不大於90(aL1)或不大於90(aL1)或不大於80(aL1)或不大於70(aL1)或不大於60(aL1)或不大於50(aL1)或不大於40(aL1)或不大於30(aL1)或不大於20(aL1)或不大於15(aL1)或不大於12(aL1)或不大於10(aL1)或不大於9(aL1)或不大於8(aL1)或不大於7(aL1)或不大於6(aL1)或不大於5(aL1)或不大於4(aL1)或不大於3(aL1)或不大於2(aL1)或不大於1(aL1)或不大於 0.1(aL1)或不大於0.01(aL1)。
實施方案35. 如實施方案4及31中之任一項之磨料製品,其中該等第二組磨料區段之間的間隔距離為至少0.01(aL2),其中aL2代表該等第二組磨料區段之平均長度或至少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)。
實施方案36. 如實施方案4及31中之任一項之磨料製品,其中該等第二組磨料區段之間的間隔距離為不大於100(aL2),其中aL2代表該等第二組磨料區段之平均長度或不大於90(aL2)或不大於90(aL2)或不大於80(aL2)或不大於70(aL2)或不大於60(aL2)或不大於50(aL2)或不大於40(aL2)或不大於30(aL2)或不大於20(aL2)或不大於15(aL2)或不大於12(aL2)或不大於10(aL2)或不大於9(aL2)或不大於8(aL2)或不大於7(aL2)或不大於6(aL2)或不大於5(aL2)或不大於4(aL2)或不大於3(aL2)或不大於2(aL2)或不大於1(aL2)或不大於0.1(aL2)或不大於0.01(aL2)。
實施方案37. 如實施方案1、2、3及4中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段限定具有環形寬度之磨料環形區域,該環形寬度定義為內環形圓周與外環形圓周之間沿著徑向軸之距離,並且其中至少一個磨料區段在該環形寬度之不大於95%上延伸。
實施方案38. 如實施方案5及37中之任一項之磨料製品,其中該至少一個磨料區段在該環形寬度之不大於 90%或該環形寬度之不大於85%或不大於80%或不大於75%或不大於70%或不大於65%或不大於60%或不大於55%或不大於50%或不大於45%上延伸。
實施方案39. 如實施方案5及37中之任一項之磨料製品,其中該至少一個磨料區段在該環形寬度之至少1%或該環形寬度之至少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%上延伸。
實施方案40. 如實施方案1、2、3、4及5中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段耦接至該主體之該環形表面且相比於彼此佈置以限定根據接觸面積測試為不大於0.270之正規化最大接觸面積變化(NMCAV)。
實施方案41. 如實施方案6及40中之任一項之磨料製品,其中該正規化最大接觸面積變化(NMCAV)為不大於0.149、不大於0.148、不大於0.147、不大於0.146、不大於0.145、不大於0.144、不大於0.143、不大於0.142、不大於0.141、不大於0.140、不大於0.139、不大於0.138、不大於0.137、不大於0.136、不大於0.135、不大於0.134、不大於0.133、不大於0.132、不大於0.131、不大於0.130、不大於0.129、不大於0.128、不大於0.127、不大於0.126、不大於0.125、不大於0.124、不大於0.123、不大於0.122、不大於0.121、不大於0.120、不大於0.119、不大於0.118、不大於0.117、不大於0.116、不大於0.115、不大於0.114、不大於0.113、不大於0.112、不大於0.111、不大於0.110、不大 於0.109、不大於0.108、不大於0.107、不大於0.106、不大於0.105、不大於0.104、不大於0.103、不大於0.102、不大於0.101、不大於0.100、不大於0.095、不大於0.090、不大於0.085、不大於0.080、不大於0.075、不大於0.070、不大於0.065、不大於0.060、不大於0.055、不大於0.050、不大於0.045、不大於0.040、不大於0.035、不大於0.030、不大於0.025、不大於0.020、不大於0.015、不大於0.010或甚至不大於0.005。此外,在至少一個非限制性實施方案中,該NMCAV可為至少0.0001。
實施方案42. 如實施方案6及40中之任一項之磨料製品,其中該NMCAV為至少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。
實施方案43. 如實施方案1、2、3、4、5及6中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段之至少一部分包含相對於相關徑向軸成角度之縱軸。
實施方案44. 如實施方案1、2、3、4、5及6中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段限定關於該等磨料區段在內環形區域及中央環形區域中之安置的交替模式。
實施方案45. 如實施方案1、2、3、4、5及6中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段限定關於該等磨料區段在外環形區域及中央環形區域中之安置的交替模式。
實施方案46. 如實施方案1、2、3、4、5及6中 之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段包括包含於黏結材料之三維體積中之磨料粒子之黏結磨料區段。
實施方案47. 如實施方案46之磨料製品,其中該等磨料粒子包含無機材料,其中該等磨料粒子包含天然存在之材料,其中該等磨料粒子包含合成材料,其中該等磨料粒子包含選自由氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、氧碳化物、氧氮化物、氧硼化物、含碳材料、金剛石及其組合組成之群的材料,其中該等磨料粒子包含超級研磨材料,其中該等磨料粒子基本上由金剛石組成,其中該等磨料粒子包含具有一定含量之多晶金剛石。
實施方案48. 如實施方案46之磨料製品,其中各磨料區段包括主體,其包含相對於該主體之總體積為至少約0.1體積%之磨料粒子、至少約0.25體積%、至少約0.5體積%、至少約0.6體積%、至少約0.7體積%、至少約0.8體積%、至少約0.9體積%、至少約1體積%、至少約2體積%、至少約3體積%、至少約4體積%、至少約5體積%之磨料粒子。
實施方案49. 如實施方案46之磨料製品,其中該等磨料區段各自具有主體,其包含相對於該主體之總體積為不大於約15體積%、不大於約12體積%、不大於約10體積%、不大於約8體積%、不大於約7體積%、不大於約6體積%、不大於約5體積%、不大於約4體積%、不大於約3體積%、不大於約2體積%、不大於約1.5體積%之磨料粒子。
實施方案50. 如實施方案46之磨料製品,其中該等磨料區段各自包括經組態以研磨非晶形、單晶或多晶材 料之主體,其中該主體經組態以研磨晶圓,其中該主體經組態以研磨藍寶石,其中該主體經組態用於研磨維氏硬度為至少約1500-3000kg/mm2之材料。
實施方案51. 如實施方案46之磨料製品,其中該黏結材料包含包括銅(Cu)及錫(Sn)之青銅,其中該青銅包含以重量計不大於約0.93、不大於約0.9、不大於約0.88、不大於約0.85、不大於約0.83、不大於約0.8、不大於約0.78、不大於約0.75、不大於約0.73、不大於約0.7、不大於約0.68、不大於約0.65、不大於約0.63、不大於約0.6、不大於約0.58、不大於約0.55、不大於約0.53、不大於約0.5、不大於約0.48、不大於約0.45、不大於約0.43、不大於約0.4、不大於約0.3、不大於約0.2之錫/銅比率(Sn/Cu)。
實施方案52. 如實施方案46之磨料製品,其中各磨料區段包括如下主體,該主體包括相對於該主體之總體積為至少約50體積%、至少約55體積%、至少約60體積%、至少約65體積%、至少約70體積%、至少約75體積%、至少約80體積%、至少約85體積%、至少約90體積%、至少約92體積%、至少約94體積%、至少約96體積%、至少約97體積%、至少約98體積%之該黏結材料。
實施方案53. 如實施方案46之磨料製品,其中各磨料區段包括如下主體,該主體包含相對於該主體之總體積為不大於約99.5體積%、不大於約99體積%、不大於約98體積%、不大於約97體積%、不大於約96體積%、不大於約95體積%之黏結材料。
實施方案54. 一種磨料製品,其包含:具有環形表面之主體,該主體包括耦接至該環形表面之磨料區段,其中該等磨料區段限定具有內環形區域、外環形區域及安置於該內環形區域與該外環形區域之間之中央環形區域的磨料環形區域,並且其中至少一個磨料區段跨越該內環形區域、該中央環形區域及該外環形區域;其中該內環形區域或該外環形區域中之該至少一個磨料區段之第一末端部分不同於該中央環形區域中之該至少一個磨料區段之中央部分,並且其中該第一末端部分之縱軸與該中央部分之縱軸之間的角小於180度。
實施方案55. 如實施方案54之磨料製品,其中該至少一個磨料區段進一步包含該內環形區域或該外環形區域中之第二末端部分,並且其中該第二末端部分之縱軸與該中央部分之縱軸之間的角小於180度。
實施方案56. 如實施方案55之磨料製品,其中該第一末端部分之縱軸平行於該第二末端部分之縱軸。
實施方案57. 如實施方案54、55及56中之任一項之磨料製品,其中該至少一個磨料區段之該第一末端部分具有第一磨料表面積(PASA1)並且該至少一個磨料區段之該中央部分具有第二磨料表面積(PASA2);並且其中PASA1>PASA2
實施方案58. 如實施方案54、55及56中之任一項之磨料製品,其中該第一末端部分具有第一長度(PL1)並且該中央部分具有第二長度(PLC),並且其中PL1不同於PLC。
實施方案59. 如實施方案58之磨料製品,其中PLC>PL1。
實施方案60. 如實施方案58之磨料製品,其中該至少一個區段之該第一末端部分及中央部分限定至少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之比率(PLC:PL1)。
實施方案61. 如實施方案58之磨料製品,其中該至少一個區段之該第一末端部分及中央部分限定不大於100:1或不大於90:1或不大於80:1或不大於70:1或不大於60:1或不大於50:1或不大於40:1或不大於30:1或不大於20:1或不大於10:1或不大於8:1或不大於6:1或不大於4:1之比率(PLC:PL1)。
實施方案62. 如實施方案54、55及56中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段限定磨料環形區域及相對於該磨料環形區域之總表面積為不大於24%之磨料表面積百分比。
實施方案63. 如實施方案54、55及56中之任一項之磨料製品,其中該磨料表面積百分比為不大於23%或不大於22%或不大於21%或不大於20%或不大於19%或不大於18%或不大於17%或不大於16%或不大於15%或不大於14%。
實施方案64. 如實施方案54、55及56中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段包括長度小於該磨料環形區域之環形寬度之最長磨料區段,其中該最長磨料區段具有 該環形寬度之不大於95%或不大於90%或不大於85%或不大於80%或不大於75%或不大於70%或不大於65%或不大於60%或不大於55%或不大於50%之長度。
實施方案65. 如實施方案54、55及56中之任一項之磨料製品,其中該至少一個磨料區段之中央部分具有該環形寬度之至少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%之長度。
實施方案66. 如實施方案54、55及56中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段限定具有環形寬度之磨料環形區域,該環形寬度定義為內環形圓周與外環形圓周之間沿著徑向軸之距離,並且其中至少一個磨料區段在該環形寬度之不大於95%上延伸。
實施方案67. 如實施方案54、55及56中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段耦接至該主體之該環形表面且相對於彼此佈置以限定根據接觸面積測試為不大於0.270之正規化最大接觸面積變化(NMCAV)。
實施方案68. 如實施方案54、55及56中之任一項之磨料製品,其中該正規化最大接觸面積變化(NMCAV)為不大於0.149、不大於0.148、不大於0.147、不大於0.146、不大於0.145、不大於0.144、不大於0.143、不大於0.142、不大於0.141、不大於0.140、不大於0.139、不大於0.138、不大於0.137、不大於0.136、不大於0.135、不大於0.134、不大於0.133、不大於0.132、不大於0.131、不大於0.130、 不大於0.129、不大於0.128、不大於0.127、不大於0.126、不大於0.125、不大於0.124、不大於0.123、不大於0.122、不大於0.121、不大於0.120、不大於0.119、不大於0.118、不大於0.117、不大於0.116、不大於0.115、不大於0.114、不大於0.113、不大於0.112、不大於0.111、不大於0.110、不大於0.109、不大於0.108、不大於0.107、不大於0.106、不大於0.105、不大於0.104、不大於0.103、不大於0.102、不大於0.101、不大於0.100、不大於0.095、不大於0.090、不大於0.085、不大於0.080、不大於0.075、不大於0.070、不大於0.065、不大於0.060、不大於0.055、不大於0.050、不大於0.045、不大於0.040、不大於0.035、不大於0.030、不大於0.025、不大於0.020、不大於0.015、不大於0.010或甚至不大於0.005。
實施方案69. 如實施方案54、55及56中之任一項之磨料製品,其中該NMCAV為至少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。
實施方案70. 如實施方案54、55及56中之任一項之磨料製品,其中該磨料區段之該中央部分之縱軸相對於相關徑向軸成角度。
實施方案71. 如實施方案54、55及56中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段包括包含於黏結材料之三維體積中的磨料粒子的黏結磨料區段。
實施方案72. 如實施方案71之磨料製品,其中該等磨料粒子包含無機材料,其中該等磨料粒子包含天然存在之材料,其中該等磨料粒子包含合成材料,其中該等磨料粒子包含選自由氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、氧碳化物、氧氮化物、氧硼化物、含碳材料、金剛石及其組合組成之群的材料,其中該等磨料粒子包含超級研磨材料,其中該等磨料粒子基本上由金剛石組成,其中該等磨料粒子包含具有一定含量之多晶金剛石。
實施方案73. 如實施方案71之磨料製品,其中各磨料區段包括如下主體,該主體包含相對於該主體之總體積為至少約0.1體積%之磨料粒子、至少約0.25體積%、至少約0.5體積%、至少約0.6體積%、至少約0.7體積%、至少約0.8體積%、至少約0.9體積%、至少約1體積%、至少約2體積%、至少約3體積%、至少約4體積%、至少約5體積%之磨料粒子。
實施方案74. 如實施方案71之磨料製品,其中該等磨料區段各自具有如下主體,該主體包含相對於該主體之總體積為不大於約15體積%、不大於約12體積%、不大於約10體積%、不大於約8體積%、不大於約7體積%、不大於約6體積%、不大於約5體積%、不大於約4體積%、不大於約3體積%、不大於約2體積%、不大於約1.5體積%之磨料粒子。
實施方案75. 如實施方案71之磨料製品,其中該等磨料區段各自包括經組態以研磨非晶形、單晶或多晶材 料之主體,其中該主體經組態以研磨晶圓,其中該主體經組態以研磨藍寶石,其中該主體經組態用於研磨維氏硬度為至少約1500-3000kg/mm2之材料。
實施方案76. 如實施方案71之磨料製品,其中該黏結材料包含包括銅(Cu)及錫(Sn)之青銅,其中該青銅包含以重量計不大於約0.93、不大於約0.9、不大於約0.88、不大於約0.85、不大於約0.83、不大於約0.8、不大於約0.78、不大於約0.75、不大於約0.73、不大於約0.7、不大於約0.68、不大於約0.65、不大於約0.63、不大於約0.6、不大於約0.58、不大於約0.55、不大於約0.53、不大於約0.5、不大於約0.48、不大於約0.45、不大於約0.43、不大於約0.4、不大於約0.3、不大於約0.2之錫/銅比率(Sn/Cu)。
實施方案77. 如實施方案71之磨料製品,其中各磨料區段包括如下主體,該主體包括相對於該主體之總體積為至少約50體積%、至少約55體積%、至少約60體積%、至少約65體積%、至少約70體積%、至少約75體積%、至少約80體積%、至少約85體積%、至少約90體積%、至少約92體積%、至少約94體積%、至少約96體積%、至少約97體積%、至少約98體積%之該黏結材料。
實施方案78. 如實施方案71之磨料製品,其中各磨料區段包括如下主體,該主體包含相對於該主體之總體積為不大於約99.5體積%、不大於約99體積%、不大於約98體積%、不大於約97體積%、不大於約96體積%、不大於約95體積%之黏結材料。
實施方案79. 如實施方案54及55中之任一項之磨料製品,其中該至少一個區段通常為旗形。
實施方案80. 如實施方案54、55及56中之任一項之磨料製品,其中該至少一個區段具有通常z形。
實施方案81. 一種自複數個基材移除材料之方法,其使用來自實施方案1、2、3、4、5、6、54、55及56中之任一項之磨料製品中之任一者。
實施例
根據本文所述之實施方案製備四個樣品磨料研磨輪(SGW1、SGW2、SGW3及SGW4)。樣品磨料研磨輪SGW1包括佈置於如圖8中所示之通常半分割區段設計中之磨料區段。樣品磨料研磨輪SGW2包括佈置於如圖9中所示之通常完全分割區段設計中之磨料區段。樣品磨料研磨輪SGW3包括設計上通常呈旗形且如圖10中所示佈置之磨料區段。樣品磨料研磨輪SGW4包括設計上通常呈z形且如圖11中所示佈置之磨料區段。
此外製備了比較性磨料研磨輪(CGW1)。比較性磨料研磨輪CGW1包括通常如圖2中所示佈置之直線、單一尺寸磨料區段。
藉由根據下表1中所示之參數量測總厚度變化(TTV)來測試磨料研磨輪SGW1、SGW2、SGW3、SGW4及CGW1之研磨效能。
藉由樣品磨料研磨輪SGW1、SGW2、SGW3及SGW4中之每一者及比較性磨料研磨輪CGW1達成之研磨效能概述於下表2中。
圖12示出比較樣品磨料研磨輪SGW1、SGW2、SGW3及SGW4之研磨效能與比較性磨料研磨輪CGW1之研磨效能的圖。如圖12中所示,所有四個樣品磨料研磨輪SGW1、SGW2、SGW3及SGW4顯示相比於比較性磨料研磨輪CGW1改良(亦即,較低)之TTV效能。特定言之,樣品磨料研磨輪SGW2顯示TTV研磨效能相比於比較性磨料研磨輪CGW1之接近2倍改良(亦即,在研磨測試期間TTV小約50%)。此外,樣品磨料研磨輪SGW1、SGW3及SGW4顯示TTV研磨效能相比於比較性磨料研磨輪CGW1之至少3倍改 良(亦即,在研磨測試期間TTV小約66%)。
上文揭示之標的物應視為說明性而非限制性的,且隨附申請專利範圍意欲涵蓋所有該等修改、增強及其他實施方案,其處於本發明之真實範疇內。因此,在法律允許之最大程度上,本發明之範疇由以下申請專利範圍及其等效物之最寬泛可允許解釋來確定,且不應由前述詳細描述局限或限制。
本揭示案之摘要經提供以符合專利法且在其不會用於解釋或限制申請專利範圍之範疇或含義之理解下提交。另外,在附圖之前述詳細描述中,出於簡化本揭示案之目的,各種特徵可組合在一起或描述於單一實施方案中。本揭示案不應解釋為反映如下意圖:相比於每個申請專利範圍中明確敍述,所主張之實施方案需要更多特徵。相反,如以下申請專利範圍所反映,發明標的物可針對任何所揭示實施方案之少於所有特徵。因此,將以下申請專利範圍併入附圖之詳細描述中,其中每個申請專利範圍自身限定單獨主張之標的物。
300‧‧‧磨料製品
301‧‧‧主體
302‧‧‧基材
303‧‧‧磨料區段
306‧‧‧環形表面
307‧‧‧環形寬度
308‧‧‧環形寬度
309‧‧‧長度
310‧‧‧寬度
311‧‧‧磨料環形區域
312‧‧‧外環形表面
313‧‧‧內環形表面
314‧‧‧內環形圓周
320‧‧‧外環形區域
321‧‧‧第二組磨料區段
322‧‧‧環形寬度
330‧‧‧內環形區域
331‧‧‧第一組磨料區段
332‧‧‧環形寬度
340‧‧‧中央環形區域
341‧‧‧環形寬度
351‧‧‧間隔距離
352‧‧‧間隔距離
371‧‧‧磨料區段
372‧‧‧中點
373‧‧‧定向角
374‧‧‧徑向軸
375‧‧‧縱軸
390‧‧‧中點
391‧‧‧徑向軸

Claims (10)

  1. 一種磨料製品,其包含:具有環形表面之主體,該主體包括耦接至該環形表面之磨料區段,其中該等磨料區段限定磨料環形區域及相對於該磨料環形區域之總表面積為不大於24%之磨料表面積百分比。
  2. 一種磨料製品,其包含:具有環形表面之主體,該主體包括耦接至該環形表面之磨料區段,其中該等磨料區段限定具有內環形區域、外環形區域及安置於該內環形區域與該外環形區域之間之中央環形區域的磨料環形區域,並且其中該內環形區域或外環形區域中之至少一個磨料區段相比於該中央環形區域中之磨料區段具有不同磨料表面積。
  3. 如申請專利範圍第1項及第2項中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段具有選自由多邊形、不規則多邊形、橢圓形、圓形組成之群之二維形狀、具有自中央區域延伸之一或多個臂之主體、具有至少一個彎曲部之形狀及其組合。
  4. 如申請專利範圍第1項及第2項中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段包括具有第一長度(L1)之第一磨料區段及具有第二長度(L2)之第二磨料區段,並且其中L1不同於L2。
  5. 如申請專利範圍第4項之磨料製品,其中L1>L2。
  6. 如申請專利範圍第1項及第2項中之任一項之磨料製品,其中該主體具有環形表面,該主體包括具有第一磨料表面積(ASA1)之耦接至該環形表面之第一磨料區段及具有第二磨料表面積(ASA2)之耦接至該環形表面之第二磨料區段,並且其 中ASA1>ASA2。
  7. 如申請專利範圍第6項之磨料製品,其中該主體包含至少1.1:1且不大於100:1之磨料表面積比率(ASA1:ASA2)。
  8. 如申請專利範圍第1項及第2項中之任一項之磨料製品,其中該等磨料區段耦接至該主體之該環形表面且相對於彼此佈置以限定根據接觸面積測試為不大於0.270之正規化最大接觸面積變化(NMCAV)。
  9. 一種磨料製品,其包含:具有環形表面之主體,其包括耦接至該環形表面之磨料區段,其中該等磨料區段限定具有內環形區域、外環形區域及安置於該內環形區域與該外環形區域之間之中央環形區域的磨料環形區域,並且其中至少一個磨料區段跨越該內環形區域、該中央環形區域及該外環形區域;其中該內環形區域或該外環形區域中之該至少一個磨料區段之第一末端部分不同於該中央環形區域中之該至少一個磨料區段之中央部分,並且其中該第一末端部分之縱軸與該中央部分之縱軸之間的角小於180度。
  10. 如申請專利範圍第9項之磨料製品,其中該至少一個磨料區段進一步包含該內環形區域或該外環形區域中之第二末端部分,並且其中該第二末端部分之縱軸與該中央部分之縱軸之間的角小於180度。
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