(57)【要約】化学機械研磨装置において半導体ウェハを保持する保持リング（１０）であって、これまでよりもコスト効率的に製造され得ると共に、特に、これまでよりもコスト効率的に新たなプラスチック部分が装着され得るという保持リング（１０）を提供するために、半導体ウェハに対する化学機械研磨装置に対して装着されるべき保持リング（１０）は：第１材料から成る支持リング（１２）であって研磨装置に対して該支持リングを装着するための装着要素を有する支持リング（１２）と；プラスチック材料から成ると共に上記支持リング上に同心的に配置される担持リングであって、第１の前側を以て研磨装置の研磨表面上に着座し、且つ、軸心方向において上記第１の前側の反対となる側にては離脱自在に、回転不能に、確定的および／または摩擦的接続を以て且つ接着剤なしで上記支持リング（１２）上に保持されるという担持リングと；を備え、上記第１材料は上記担持リングの上記プラスチック材料よりも大きな剛性を有することが提案される。
2006502016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１材料から成る支持リングであって研磨装置に対して当該支持リングを装着するための装着要素を有する支持リングと、
プラスチック材料から成ると共に上記支持リング上に同心的に配置される担持リングであって、第１の前側を以て研磨装置の研磨表面上に着座し、且つ、軸心方向において上記第１の前側の反対となる側にては離脱自在に、回転不能に、確定的および／または摩擦的接続を以て且つ接着剤なしで上記支持リング上に保持されるという担持リングとを備え、
上記第１材料は上記担持リングの上記プラスチック材料よりも大きな剛性を有する、
半導体ウェハ用の化学機械研磨装置に装着される保持リング。
【請求項２】
担持リングと支持リングの前記離脱自在で回転不能な確定的および／または摩擦的接続は、上記担持リングの外周面の領域にて行われることを特徴とする、請求項１記載の保持リング。
【請求項３】
前記担持リングは、前記支持リングの側部の近傍にて、前記円周部から後退され且つ該円周部に追随する段差部であって上記支持リングを受容する段差部を有し、且つ、
前記確定的および／または摩擦的接続を確立する前記外周面は、上記段差部の円周面であることを特徴とする、請求項２記載の保持リング。
【請求項４】
前記支持リングはその外周面を以て前記担持リングの前記外周面と実質的に整列されることを特徴とする、請求項３記載の保持リング。
【請求項５】
前記担持リングは、前記円周部の回りに延在するフランジであって、外径方向に突出し、該リングの前記前側の担持表面を拡大するフランジを有することを特徴とする、請求項３記載の保持リング。
【請求項６】
接合された状態において前記担持リングおよび前記支持リングは所定表面部分において相互に表面同士を接触して位置し、且つ、
上記担持リングおよび上記支持リングは、該担持リングおよび該支持リングを中心合わせするための相補的な突出部および凹所を有することを特徴とする、先行請求項のいずれか一項に記載の保持リング。
【請求項７】
前記支持リングおよび担持リングが相互に表面同士を接触して位置する前記表面部分は径方向配向を有することを特徴とする、請求項６記載の保持リング。
【請求項８】
前記担持リングおよび支持リングの相補的突出部は、該支持リングおよび担持リングが相互に接触して位置する前記表面部分上に配置されることを特徴とする、請求項６または７に記載の保持リング。
【請求項９】
前記担持リングおよび支持リングの突出部および凹所は圧力嵌めにより接続可能であることを特徴とする、請求項８記載の保持リング。
【請求項１０】
前記担持リングはその外周部上に、軸心方向において前記第１の前側から離間する方に向けられた円周カラーであって、前記支持リングの前記外周面に接触して位置すると共に該支持リングの表面の実質的に全体に亙り該支持リングを覆う円周カラーを有することを特徴とする、請求項１または６に記載の保持リング。
【請求項１１】
前記支持リングは、前記担持リングに接触する該支持リングの表面部分上に、螺条付き区画を自身上に備えて実質的に軸心方向に平行な壁部を有するリング溝を有し、且つ、
上記担持リングは、前記第１の前側に関して軸心方向で逆側となる該担持リングの側部上に、上記リング溝と相補的に配置された一個もしくは数個の突出部であって上記溝の上記軸心方向に平行な壁部の上記螺条付き区画に対して相補的設計態様とされた螺条付き区画を有する一個もしくは数個の突出部を有することを特徴とする、請求項１記載の保持リング。
【請求項１２】
前記支持リングの前記リング溝は、径方向において相互から離間されて軸心方向に平行な２つの側壁であって同一方向に延在する螺条が作成された２つの側壁を有し、且つ、
前記担持リングの前記一個もしくは数個の突出部は、同一方向に延在する上記螺条に対して相補的設計態様の螺条付き区画を有する、請求項１１記載の保持リング。
【請求項１３】
前記担持リングおよび支持リングは、これらのリングが装着状態に在るときに戻り止め接続を形成する協働的戻り止め手段であって上記装着状態において軸心方向に作用する力に対してこれらのリングを固定する協働的戻り止め手段を備えることを特徴とする、先行請求項のいずれか一項に記載の保持リング。
【請求項１４】
前記戻り止め接続は回転に対する固定手段として設計されることを特徴とする、請求項１３記載の保持リング。
【請求項１５】
前記支持リングおよび前記担持リングは、夫々、前記装着状態においてこれらのリングが相互に接触して位置する如き相補的設計態様の表面部分を有し、且つ、
上記表面部分は、収縮嵌入もしくは収縮嵌装プロセスにより上記各リングを接合すべき相補的設計態様の突出部および凹所を有することを特徴とする、請求項１記載の保持リング。
【請求項１６】
前記担持リングは、その円周面上に、外径方向に開口するリング溝を有し、且つ、
前記支持リングは、上記リング溝に対して本質的に相補的設計態様のフランジ部分と、上記担持リングの担持表面から離間した方を向く側部から軸心方向において研磨装置に対して該支持リングを装着するために配備された一個もしくは数個の装着区画と、を含む数個のリング・セグメントから作成されることを特徴とする、請求項１記載の保持リング。
【請求項１７】
前記装着区画は前記フランジ部分から軸心方向に突出する要素を備えることを特徴とする、請求項１６記載の保持リング。
【請求項１８】
前記溝は、軸心方向において前記担持リングの担持表面から離間する方を向く該溝の溝壁内に、前記装着区画の前記要素が外側から径方向に係合可能な凹所を有することを特徴とする、請求項１７記載の保持リング。
【請求項１９】
前記担持リングおよび前記支持リングは、装着状態において相互に整列する相補的表面であって当該相補的表面間においてリング形状シール要素によりシールされるリング・チャネルを形成するという相補的表面を有し、且つ、
上記支持リングは、外側からアクセス可能な閉成可能開口であって上記リング・チャネルの減圧排気のために該リング・チャネル内に通ずるという閉成可能開口を有することを特徴とする、請求項１記載の保持リング。
【請求項２０】
前記担持リングおよび前記支持リングは、これらのリングが相互に接触して位置する少なくともひとつの表面部分上にて、該担持リングの表面および該支持リングの表面の両方における凹所により形成されたキャビティであって硬化可能材料により充填可能なキャビティを有することを特徴とする、先行請求項のいずれか一項または数項に記載の保持リング。
【請求項２１】
前記担持リングおよび前記支持リングは、該担持リングおよび支持リングの両者上の凹所に係合するボルトにより相互に対して回転的に固定されて接続されることを特徴とする、請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の保持リング。
【請求項２２】
前記ボルトは螺条付きボルトであり、且つ、
前記凹所は上記螺条付きボルトの外側螺条に対して相補的な内側螺条付き区画を有することを特徴とする、請求項２１記載の保持リング。
【請求項２３】
前記ボルトは前記凹所内に軸心方向または径方向において挿入可能であることを特徴とする、請求項２１または２２に記載の保持リング。
【請求項２４】
前記プラスチック材料は、熱可塑性材料、熱硬化プラスチック材料、エラストマおよび／またはプラスチック組成物であることを特徴とする、先行請求項のいずれか一項または数項に記載の保持リング。
【請求項２５】
前記プラスチック材料は、強化された、特に繊維強化されたプラスチック材料であることを特徴とする、請求項２４記載の保持リング。
【請求項２６】
前記プラスチック材料に対しては摩滅低減および／または摩耗低減添加剤が添加されることを特徴とする、請求項２４または２５に記載の保持リング。
【請求項２７】
前記担持リングは、サンドウィッチの様に少なくとも２つの層もしくは構成要素から成ることを特徴とする、先行請求項のいずれか一項または数項に記載の保持リング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば米国特許第６，２５１，２１５号などに記述された如き化学機械研磨装置において半導体ウェハを保持する保持リングに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、集積回路は典型的に、半導体基板、特にシリコン・ウェハ上に導電層、半導電層および絶縁層を順次に析出することで、該ウェハ上に形成される。各層の析出の後、食刻が実施されて回路機能が生成される。一連の層が順次に析出されて食刻された後、半導体基板の最上表面すなわち該基板の外側面は、更に非平坦となる。この非平坦表面は、集積回路作製プロセスのフォトリソグラフ工程において問題を呈する。故に、半導体基板表面を断続的に平坦化もしくは均一化する必要がある。
【０００３】
所謂る化学機械研磨（ＣＭＰ）は、このために受け入れられた方法のひとつである。この平坦化方法は典型的に、基板すなわち半導体ウェハがキャリヤもしくは研磨ヘッド上に取付けられることを必要とする。その場合に基板の露出表面は、回転する研磨パッドに対して押圧される。上記基板に対してキャリヤ・ヘッドを介して制御された力が及ぼされることで、該基板は研磨パッドに対して押圧される。上記研磨パッドの表面に対しては、少なくとも一種類の化学反応性物質と研磨粒子とを含む研磨剤が供給される。
【０００４】
ＣＭＰプロセスにおいて繰り返し発生する問題は所謂るエッジ効果（ｅｄｇｅ  ｅｆｆｅｃｔ）、すなわち、研磨されるべき基板のエッジが該基板の中央とは異なる速度で研磨される傾向である。これは典型的に、２００ｍｍ直径のウェハの特に最外側の５〜１０ｍｍにおいて、エッジにおける過剰研磨すなわちエッジから多すぎる材料が除去される結果となる。
【０００５】
過剰研磨によると、基板の全体的平坦性が低下し、且つ、基板のエッジは集積回路作製に対して不適切となることから、プロセスの歩留まりが低下する。
【０００６】
この問題を解決するために上記米国特許第６，２５１，２１５号は、保持リングは２つの部分から成り、一方の部分は剛性材料すなわち金属部分から成り、第２部分は剛性が少ないプラスチック材料から成ることから、一方でそれは研磨に委ねられ得ると共に他方にてそれは半導体ウェハに接触するときに該ウェハを損傷させない、ということを示唆している。
【０００７】
化学機械研磨において一般的に存在する上記エッジ条件の故に上記米国特許第６，２５１，２１５号は、上記保持リングのプラスチック部分と金属リングとをエポキシ接着剤で相互に結合することを示唆している。代替的に、上記２つの部材は圧力嵌めにより一体的に接合されることが示唆されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
実際問題として、両方の解決策は不適切であることが証明された。
【０００９】
上記プラスチック部分および金属部分がエポキシ接着剤により結合されるときにプラスチック部分は金属部分上に確実に保持されるが、上記プラスチック部分が一定量の摩滅を受けた後における保持リングの再調整には問題がある。現在の様式は、保持リングを製造業者に対して送付し、其処でプラスチック部分が機械的に取り外されてから金属部分は約２００℃まで加熱されて該部分上の接着剤残渣が分解される。引き続き、金属部分は接着剤の最終残渣を除去すべくサンドブラストされねばならず、その後においてのみ、それに対して新たなプラスチック・リングが接着剤により取付けられ得る。
【００１０】
この時間のかかる不経済な処理手順の故に、上記保持リングは非常に高価となる。これに加え、生成する上でプラスチック部分よりも更に費用がかかる金属部分が耐えるのは、特に接着剤の熱分解に対する温度処理と引き続き必要とされるサンドブラスト処理との故に、少ない回数のサイクルに対してのみである。
【００１１】
金属部分およびプラスチック部分が圧力嵌めにより接合されるときに使用済みプラスチック・リングを交換することは更に容易であるが、プラスチック部分と金属部分とを接合するための圧力嵌めは、研磨プロセスの間において生ずる力に対して高い信頼性で耐える上では不適切なことが分かった。
【００１２】
本発明の目的は、更にコスト効率的に製造され得ると共に、特に新たなプラスチック部分が更にコスト効率的に嵌装され得る保持リングを提案するに在る。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的は本発明に依れば、第１材料から成る支持リングであって研磨装置に対して当該支持リングを装着するための装着要素を有する支持リングと、プラスチック材料から成ると共に上記支持リング上に同心的に配置される担持リングであって、第１の前側を以て研磨装置の研磨表面上に着座し、且つ、軸心方向において上記第１の前側の反対となる側にては離脱自在に、回転不能に、確定的および／または摩擦的接続を以て且つ接着剤なしで上記支持リング上に保持されるという担持リングとを備え、上記第１材料は上記担持リングの上記プラスチック材料よりも大きな剛性を有するという保持リングにより達成される。
【００１４】
本発明に係る上記保持リングにおける担持リングと支持リングの前記離脱自在で回転不能な確定的および／または摩擦的接続は好適には、上記担持リングの外周面の領域にて行われる。これによれば、化学機械研磨プロセスの間において上記支持リングに作用する力を吸収する最適条件が許容される。
【００１５】
上記担持リングが、上記支持リングに向かう側にて、上記円周部に追随する段差部であって上記支持リングを受容する段差部を有する場合、該担持リングは上記支持リング上に特に確実に着座される。その場合に上記確定的および／または摩擦的接続を確立する上記円周面は、上記段差部の円周面である。上記段差部は、まさに上記円周部の回りに延在するか、または、上記円周部の全体に亙り配設されたリング・セグメント状段差領域から成り得る。
【００１６】
上記支持リングは好適にはその外周面を以て、上記担持リングの上記外周面と実質的に整列される。これにより上記支持リングは、汚れから、特に、引き続く腐食の問題から相当程度まで保護される、と言うのも、上記研磨表面に向かう上記支持リングの側面は上記担持リングにより覆われるからである。
【００１７】
本発明に係る上記保持リングの変形例において、上記担持リングは、上記円周部の回りに延在するフランジであって、外径方向に突出し、該リングの上記前側の担持表面を拡大するフランジを有するという措置が為され得る。上記担持リングのこの外方突出フランジは上記支持リングに対し、化学機械研磨プロセスの間において汚れに対する付加的な保護を提供する。特に、製造のために更に費用がかかるという上記支持リングを、可及的に長持ちし且つ再使用可能な部材として設計し、且つ、上記担持リングが摩耗した状態により必要とされたときに定期的に該担持リングのみを交換すべく設計するという着想が、経済的な形態で実現される。
【００１８】
本発明に係る保持リングのこの変形例においては、上記担持リングの材料の剛性に依存して、上記支持リングもまた上記担持リングの上記フランジをその幾何学的形状に安定化させる外方突出フランジを備えるという措置が為され得る。上記担持リングの上記材料が如何なる剛性を呈するかに依存し、上記支持リングの上記フランジは上記担持リングの上記フランジを、部分的に、または、その表面全体に亙り同様に支持し得る。
【００１９】
本発明に係る更なる好適実施例においては、接合された状態において上記担持リングおよび上記支持リングは所定表面部分において相互に表面同士を接触して位置し、且つ、上記担持リングおよび上記支持リングは、該担持リングおよび該支持リングを中心合わせするための相補的な突出部および凹所を有するという措置が為され得る。これによれば、特に上記担持リングを上記支持リング上に装着するときに、厳密な同心的配置の達成が助力されることで、摩耗した担持リングの交換も促進される。
【００２０】
上記担持リングおよび支持リングが相互に表面同士を接触して位置する上記表面部分は好適には径方向配向を有すると共に平坦基部を形成することから、上記担持リングは上記支持リング上に支持される。
【００２１】
代替的に、それほどの不都合なしで、これらの表面部分の僅かに円錐状の構成が想起可能である。
【００２２】
上記支持リングに関して上記担持リングを中心合わせする上記担持リングおよび支持リングの上記相補的な突出部および凹所は好適には、上記支持リングおよび担持リングが相互に表面同士を接触して位置する上記表面部分の領域内に配置される。
【００２３】
更なる好適実施例において上記担持リングおよび支持リングの上記相補的な突出部および凹所は、圧力嵌めによる接続を行うために使用され得る。
【００２４】
更に別の好適実施例において、上記担持リングはその外周部上に、軸心方向において上記第１の前側から離間する方に向けられた円周カラーであって、上記支持リングの上記外周面に接触して位置すると共に該支持リングの表面の実質的に全体に亙り該支持リングを覆う円周カラーを有するという措置が為される。
【００２５】
この実施例は、上記支持リングの上記材料が化学機械研磨プロセスの影響から更に良好に遮断され、上記支持リングを製造する材料の更に広範囲な選択が許容されるという利点を有する。
【００２６】
同時に、上記担持リングの上記円周カラーによれば、厳密な中心合わせが確実とされ得る。上記カラーを上記支持リングに対して圧力嵌め接続すべく設計することも想起可能である。
【００２７】
本発明の代替実施例において、上記支持リングは、上記担持リングに接触する該支持リングの表面部分上に、リング軸心に対して実質的に平行に配向された壁部と螺条付き区画とを有し、且つ、上記担持リングは、上記第１の前側に関して軸心方向で逆側となる該担持リングの側部上に、上記リング溝と相補的に設計された一個もしくは数個の突出部であって上記溝の上記軸心方向に平行な壁部の上記螺条付き区画に対して相補的設計態様とされた螺条付き区画を有する一個もしくは数個の突出部を有するという措置が為される。
【００２８】
これによれば上記支持リングは上記担持リングに対して螺着され得ると共に、ひとつの変形例において上記担持リングは、螺条付き区画を備えた突出部として上記円周部の回りに延在するカラーを有する。
【００２９】
代替的に上記リング・カラーは、相互から離間された数個のリング・セグメントへと分割され得る。
【００３０】
更なる好適実施例において上記リング溝は、該リング溝の幅を規定すべく径方向に離間され、軸心方向に平行で各々が螺条付き区画を備えた２個の壁部を有する。これに対応して、上記担持リングの上記突出部またはリング・カラーは、内方を向く相補的螺条付き区画と、外方を向く相補的螺条付き区画とを有する。この実施例によれば、上記支持リング上における上記担持リングの更に大きな安定性が達成される。
【００３１】
上記リング溝の上記各螺条付き区画の螺条の方向は平行であり、すなわち、径方向に整列された同一の螺条開始部およびピッチ角を以て径方向に整列される。同様のことが、上記担持リングの上記突出部もしくはリング・カラー上の上記相補的螺条付き区画に対しても当てはまる。
【００３２】
担持リングおよび支持リングを接合する更なる代替策は、これらのリングの装着状態において戻り止め接続を形成する協働的戻り止め手段であって上記装着状態において軸心方向に作用する力に対して上記各リングを固定するとう協働的戻り止め手段をこれらのリングに対して配備するに在る。
【００３３】
上記戻り止め接続は好適には、回転に対する固定手段として同時に作用すべく設計される。この目的の為に、上記リングの上記円周部の全体に亙りたとえば数個の弾性係止接続が配設可能であり、戻り止め突出部は個々の凹所に係合することで、弾性係止状態において上記支持リングに対する上記担持リングの回転を防止する。
【００３４】
本発明の更なる代替実施例において、上記支持リングおよび上記担持リングは、夫々、上記装着状態においてこれらのリングが相互に接触して位置する如き相補的設計態様の表面部分を有し、且つ、上記表面部分は、収縮嵌入もしくは収縮嵌装プロセスにより上記各リングを接合すべき相補的設計態様の突出部および凹所を有するという措置が為される。
【００３５】
此処でもまた、上記担持リングおよび支持リングの間の接続は同時に、上記突出部および凹所の対応設計態様により、回転に対して固定され得る。
【００３６】
本発明の更に別の代替実施例によれば、上記担持リングは、その円周面上に、外径方向に開口するリング溝を有し、且つ、上記支持リングは、上記リング溝に対して本質的に相補的設計態様のフランジ部分と、上記担持リングの担持表面から離間した方を向く側部から軸心方向において研磨装置に対して該支持リングを装着するために配備された一個もしくは数個の装着区画と、を含む数個のリング・セグメントから作成されるという措置が為される。
【００３７】
最も単純な場合に上記支持リングは、径方向において上記担持リング上に圧入される２個のリング・セグメント、すなわち、言わば２個のリング半体から成る。此処で、上記各フランジ部分は同時に上記担持リングの補強部材としても作用することで、それがその形状を保持することを確実とする。同時に、上記フランジ部分は数個の装着区画を担持し、これによれば上記担持リングおよび支持リングの全体が研磨装置に取付けられ得る。これらの装着区画は、たとえば、内部螺条を備えた単純なブッシュから成り得る。
【００３８】
代替的に上記フランジ部分はまた、装着用ボルトが直接的に螺着可能な内部螺条を備えたボアを有し得る。
【００３９】
上記２個のリング半体に対する代替策として、上記支持リングを形成すべく上記円周部の全体に亙り数個のリング・セグメントが配設され得る。これらのリング・セグメントは必ずしも相互に対して直接的に隣接する必要は無く、相互から離間され得る。円周方向における個々のリング・セグメントもしくはそれらのフランジ部分間の間隔の大きさは、上記担持リングの上記材料の剛性に依存する。
【００４０】
好適実施例において上記溝は、軸心方向において上記担持リングの担持表面から離間する方を向く該溝の溝壁内に凹所を有すべく設計される。その場合に上記装着区画の要素は、研磨装置の方向を向くこれらの凹所内へと外側から径方向に挿入可能である。これらはたとえば、上記フランジ部分上に載置されるブッシュとされ得る。但し上記凹所はまた、上記フランジ自体に形成されて内部螺条を備えるボアをアクセス可能ともし得る。
【００４１】
先に記述された各実施例と相当に異なる本発明の実施例にて、上記担持リングおよび上記支持リングは、装着状態において相互に整列する相補的表面であって当該相補的表面間においてリング形状シール要素により周囲環境からシールされるリング・チャネルを形成するという相補的表面を有し、且つ、上記支持リングは、外側からアクセス可能な閉成可能開口であって上記リング・チャネルの減圧排気のために該リング・チャネル内に通ずるという閉成可能開口を有する。
【００４２】
代替的に、上記リング・チャネルに通ずる上記閉成可能開口は上記担持リング上にも配置され得る。但し、コスト的理由から、これを上記支持リング上に配備することが好適である。
【００４３】
その場合に担持リングと支持リングとの間の摩擦的接続は、上記リング・チャネルの減圧排気により行われ得る。上記担持リングは、上記リング・チャネルの単純な通気により、取り外されて交換され得る。
【００４４】
本明細書中において上記に記述された夫々の形式の実施例において、回転に対する固定は好適には、上記担持リングおよび上記支持リングに対し、これらのリングが相互に接触して位置する少なくともひとつの表面部分上にて、該担持リングの表面および該支持リングの表面の両方における凹所により形成されたキャビティを配備することで達成される。その場合にこのキャビティは、硬化可能材料により充填され得る。上記硬化可能材料が硬化したなら、担持リングと支持リングとの間の回転移動が防止される。軸心方向における上記担持リング上での支持リングの固定およびその逆もまた、キャビティなどの対応設計態様および配置により提供され得る。
【００４５】
これに対する代替策として、上記担持リングおよび上記支持リングは、該担持リングおよび支持リングの両者上の凹所に係合するボルトにより相互に対して回転的に固定されて接続され得る。
【００４６】
此処では、その場合に同時に上記凹所内に締め付けることで固定され得る螺条付きボルトを使用することが好適である。
【００４７】
斯かるボルトは、軸心方向および径方向の両方において対応凹所内に挿入され得ると共に、いずれの場合においても同様に回転を防止する役割を果たし得る。
【００４８】
好適実施例において上記プラスチック材料は、熱可塑性材料、熱硬化プラスチック材料、エラストマおよび／またはプラスチック組成物などである。
【００４９】
上記プラスチック材料は、強化された、特に繊維強化されたプラスチック材料であれば好適である。
【００５０】
摩擦学的特性を改善するためには上記プラスチック材料に対し、たとえばＰＴＦＥ、ポリイミド、二硫化モリブデン、グラファイト、窒化ホウ素、ナノ粒子などの摩滅低減および／または摩耗低減添加剤の添加が適切であることが判明した。
【００５１】
上記担持リングは、サンドウィッチの様に少なくとも２つの層もしくは構成要素から成ることが特に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
本発明のこれらのおよび更なる利点は、以下において図面を参照して更に詳細に説明される。
図１Ａは、半導体ウェハ用の化学機械研磨装置上に組付けられる本発明に係る保持リング（ｒｅｔａｉｎｉｎｇ  ｒｉｎｇ）１０を、該研磨装置に臨む側からの平面図にて示している。
【００５３】
保持リング１０は、第１材料、特に、金属材料、および／または、金属材料と同様の安定性を備える特に繊維強化プラスチックから作成された支持リング（ｃａｒｒｉｅｒ  ｒｉｎｇ）１２を備える。
【００５４】
支持リング１２上には、プラスチック材料から成る担持リング（ｂｅａｒｉｎｇ  ｒｉｎｇ）１４が同心的に配置される。上記第１材料は、このプラスチック材料よりも大きな剛性を有する。
【００５５】
支持リング１２は、研磨装置に向けて位置された側にて規則的な角度間隔で、上記保持リングを化学機械研磨装置に対して取付けるための螺条付きボア１６を有する。
【００５６】
上記研磨装置に向かう支持リング１２の側にて該支持リングは開口１８も有し、上記保持リングが上記研磨装置上に装着されたときに該開口内には上記研磨装置上の（不図示の）突出部が延在することから、上記研磨装置における上記保持リングの確定的な組付け位置に対する準備が常に行われる。これは特に、螺条付きボア１６を研磨装置上の対応貫通孔と整列させ、それらを貫通して螺条付きボルトが螺条付きボア１６内に螺着挿入されて上記保持リングが研磨装置に取付けられることで、促進される。
【００５７】
図１Ｂは、Ａ−Ａ線に沿う図１Ａの保持リング１０の断面図であり、プラスチック材料から成る上記担持リングが上記支持リング上に、接着剤なしで、離脱自在に、回転不能に、確定的接続（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）および／または摩擦的接続（ｆｒｉｃｔｉｏｎａｌ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を以て保持される原理を明示している。この目的のために担持リング１４は、図１Ｃに拡大されて更に詳細に示される如く、支持リング１２に臨む側にて、外周部２０から後退された段差部２２を有する。上記支持リングおよび担持リングを相互に対して摩擦的接続を以て離脱自在に且つ回転不能に接合するために、所定例においては鋼鉄から成る上記支持リングは、プラスチックから成る上記担持リング上に収縮される。上記担持リングのプラスチック材料は好適には、純粋なもしくは改変された形態における硫化ポリフェニレン材料（ＰＰＳ）、ＰＥＥＫ、ＰＡＩ、ＰＩ、ＰＡ、ＰＯＭ、ＰＥＴまたはＰＢＴである。摩擦学的特性を改善すべく、たとえばＰＴＦＥ、ポリイミド、二硫化モリブデン、グラファイト、窒化ホウ素、ナノ粒子などの摩滅低減および／または摩耗低減添加剤が添加され得る。
【００５８】
研磨プロセスの間において、支持リング１２の鋼鉄材料の大きな剛性によれば保持リング１０に対しては優れた全体的安定性が与えられる一方、担持リング１４のプラスチック材料は化学機械研磨装置の研磨表面上に摺動的に位置し、且つ、半導体ウェハは上記担持リングにより画成されるリング空間２４内に保持される。この実施例の利点は特に、上記鋼鉄リングはプラスチック製の担持リング１４上に収縮され、摩擦的で離脱自在であるが回転不能な接続が得られることに在る。担持リング１４が摩耗したとき、それは支持リング１２から非常に容易に取り外され、新たな担持リング１４と交換され得る。交換手順は先行技術による場合よりも相当に容易であり、何らの接着剤残渣などを除去する必要はない。また、新たな担持リング１４を備える前に支持リング１２が特に準備される必要もないことから、それ自体が蒙る摩耗は相当に少ない。
【００５９】
保持リング１０の円周面２０は実質的に段差部が無く、すなわち、担持リング１４の外周部は支持リング１２の外周部と整列される。担持リング１４は支持リング１２よりも径方向において更に内方に延在することに加えて、外周部２０から後退された段差部２２（図１Ｃ）において支持リング１２を受容することから、リング空間２４は本質的に担持リング１４により排他的に境界決定される。故に、化学機械研磨装置において研磨されるべき半導体ウェハは担持リング１４の比較的に柔軟なプラスチック材料に対してのみ接触し、半導体ウェハのエッジに対して生ずる損傷のリスクが最小限とされる。
【００６０】
図１Ｄは再び保持リング１０の斜視図を示しており、特に、保持リング１０の内側空間が主として担持リング１４により境界決定されることを示している。
【００６１】
図２Ａ乃至図２Ｄは本発明に係る保持リングの更なる変形例３０を示しており、該保持リングは図１Ａ乃至図１Ｄの保持リング１０と同様に、鋼鉄から成る支持リング３２とプラスチック材料から成る担持リング３４とを備える。支持リング３２は規則的な角度間隔にて、保持リング３０を化学機械研磨装置に対して取付ける役割を果たす螺条付きボア３６を有する。開口３８によれば、装着状態において該開口３８に係合する化学機械研磨装置の突出部により、該装置における上記保持リングの確定的組付け位置が確実とされる。故に螺条付きボア３６は上記研磨装置上の対応取付要素と整列され、その場合に装着はボルトにより単純な様式で実施され得る。保持リング３０の外周部は、支持リング３２および担持リング３４の夫々の外周面が相互に整列される如く設計される。担持リング３４は径方向において、支持リング３２の場合よりも更に中央まで延在する。支持リング３２を受容すべく、担持リング３４上には外周部４０から後退された段差部４２が配備される。故に此処でも、保持リング３０により形成される内側空間４４は本質的に、担持リング３４により、すなわちその比較的に柔軟なプラスチック材料により排他的に境界決定される。図２Ｂに示された如く、これは図２ＡのＡ−Ａ線に沿う断面図から明らかである。このことはまた、特に図２Ｄにおいても示される。段差部４２の領域において担持リング３４は、支持リング３２に接触する該担持リングの径方向表面上に、支持リング３２の下側面上の相補的リング溝４５に係合するリング形状リブ４３を有する。
【００６２】
本発明に係る保持リングのこの実施例において担持リング３４と支持リング３２との間の接続は、リング溝４５内に押圧されるリング形状リブ４３により圧力嵌めを以て行われ得る。
【００６３】
これにより上記支持リングおよび上記担持リングは確定的な摩擦的接続により接合され、接着剤なしで回転不能接続に帰着する。この接続は担持リング３４が摩滅的に摩耗した場合に離脱自在であり、支持リング３２が新たな担持リング３４の挿入に対してそれほど準備される必要なしで、該支持リング３２に対しては圧力嵌めにより新たな担持リング３４が装着され得る。特に、先行技術において必要とされて支持リング自体の摩耗にも帰着するという接着剤残渣の面倒な除去が省略される。
【００６４】
保持リング３０の進歩的な設計態様によれば基本的に、単一の支持リング３２により任意の個数の担持リング３４が使用され得る。故に、特に摩耗を蒙る担持リング３４が、比較的に高い製造コストを伴う支持リング３２よりも相当にコスト効率的に製造され得ることからも、半導体ウェハの化学機械研磨のコストは大幅に低減され得る。
【００６５】
この保持リングによってもまた、支持リング３２は再び上記リングを機械的に安定化させる役割を果たすことから、その固定的な形状寸法が確実とされる。担持リング３４はその比較的に柔軟な材料により、支持リング３２に対する半導体ウェハの接触を防止することで、半導体ウェハのエッジに対する損傷を回避する。
【００６６】
図３Ａ乃至図３Ｄには、本発明に係る保持リングの更なる変形例５０が示される。此処でもまた支持リング５２は、保持リング５０を機械的に安定化させてその厳密な形状寸法を保証する役割を果たす。それは好適には鋼鉄から成る。
【００６７】
支持リング５２は、化学機械研磨装置の担持表面に向かう側にて、此処でもプラスチック材料から成る担持リング５４を担持する。
【００６８】
支持リング５２は、研磨装置に向けて位置する側にて規則的な角度間隔で螺条付きボア５６を有し、保持リング５０は該ボアを介して螺条付きボルトにより研磨装置に接合され得る。
【００６９】
支持リング５２はまた研磨装置に臨む側にて、該化学機械研磨装置に対して保持リング５０を確定的に挿入するための開口５８も有することから、螺条付きボア５６は研磨装置の対応貫通孔と整列して其処にボルトが容易に挿入かつ螺着され得る。
【００７０】
図３Ｂは、図３ＡのＡ−Ａ線に沿う本発明に係る保持リング５０の断面図を示している。此処で、保持リング５０の外周部６０は担持リング５４により担持されるカラー６６であって軸心方向に延在して本質的に支持リング５２の外周面を完全に覆うカラー６６により形成されることが明らかである。故に支持リング５２は、担持リング５４のリング・チャネル６２内に配置され、軸心方向に延在する該支持リングの表面上にて、上記担持リングのプラスチック材料により実質的に覆われる。
【００７１】
これは設計者に対し、先に言及された鋼鉄材料と同一の機械的特性を有する更に好適な金属材料であって特に支持リング５２の製造プロセスに対して更にコスト効率的である更に好適な金属材料を使用する可能性を与えるものである。担持リング５４のプラスチック材料は、化学機械研磨プロセスに対して使用される化学物質に対して支持リング５２の表面が接触し得る領域において該表面を保護する。故に、更にコスト効率的な材料が使用されたときでさえ、上記支持リングの表面にて腐食は生じない。
【００７２】
図３に示された保持リングの実施例５０において支持リング５２は圧力嵌めにより担持リング５４に接合されることから、此処でも再び接着剤の無い接続が在る。支持リング５２と担持リング５４との間における上記摩擦的接続は通常は、此処で回転的に固定された接続を確実とするためにも十分である。
【００７３】
但し、図３Ｄにおいて一例として示された如く、回転を防止する手段が配備され得る。この目的のために保持リング５０の円周部の全体に亙り所定間隔にて支持リング５２および担持リング５４上の一箇所もしくは数箇所にて凹所が配備され、これらの凹所は協働することで、硬化可能な有機もしくは無機材料により充填され得るキャビティを形成する。担持リング５４上に支持リング５２を装着するときに上記材料は依然として柔軟であり且つ成形可能であることから、担持リング５４および支持リング５２上の上記凹所により形成された上記キャビティを実質的に充填する。上記凹所内における上記材料はその後に硬化されることから、回転に抗する固定手段が形成される。同時に、担持リング５４が支持リング５２から容易に取り外され得ることを防止する一種の固定手段が生成される。
【００７４】
キャビティ６８を充填する充填剤６９としての硬化可能材料の選択肢は非常に広範である、と言うのも、これらの材料は周囲環境から完全に遮断されると共に、単に、研磨プロセスの間における機械的応力により特定される機械的要件を満足すべきからである。熱的に硬化可能な材料が使用されることが好適である。
【００７５】
この変形例においても担持リング５４は、該リングにより形成される内側空間６４が該担持リング５４の比較的に柔軟な材料により実質的に境界決定され且つ化学機械研磨プロセスの間において半導体ウェハのエッジが損傷され得ない様に、保持リング５０の径方向の内方まで延在する。
【００７６】
図３Ｂに関して上記に記述された本発明に係る上記保持リングの回転を防止する手段は、既に前述された保持リング１０および３０の実施例に対し、且つ、この点に関する詳細な言及は為されないが以下で論じられる保持リングの多くのものに対し、同様に適用され得る。
【００７７】
図４Ａ乃至図４Ｄは、本質的に２つの部材すなわち支持リング７２および担持リング７４から成る本発明に係る保持リングの更なる変形例７０を示している。支持リング７２は此処でも、規則的な角度間隔における螺条付きボア７６と、開口７８とを有するが、それらの機能は前述された各保持リングの螺条付きボアおよび開口に対応する。此処でもまた担持リング７４は径方向において支持リング７２よりも更に内方に延在することで内側空間８４を提供するが、該内側空間は、上記担持リング７４のプラスチック材料により実質的に境界決定されるが故に自身内に収容される半導体ウェハに対して柔軟である。此処でも再び、保持リング７０の外周部８０は担持リング７４およびそのカラー８６のプラスチック材料により形成されることから、支持リング７２の材料は、それが化学機械研磨プロセスで用いられる化学物質に対して十分に非反応的であるか否かに関わりなく、要求される安定性の観点のみから選択され得る。カラー８６は、これらの物質による一切の可能的な攻撃から支持リング７２の外側面を保護する。これに加えて支持リング７２は、図４ＡのＡ−Ａ線に沿う断面図を示す図４Ｂおよび同様に図４Ｃにおける詳細図示内容に最適に示される如く、リング・チャネル８２内に圧入される。
【００７８】
図４Ｃにおける詳細図示内容はまた、その他の点では図３Ａ乃至図３Ｄの保持リング５０の設計態様に類似する保持リングの該変形例７０の特別な特徴も示している。
【００７９】
リング・チャネル８２の全周における少なくとも一箇所、更に良好には規則的な角度間隔にて該リング・チャネル８２の内側円周壁上には、担持リング７４上に弾性的に保持された突出部８７と、支持リング７２の内側円周壁に配置された該突出部のための凹所とから成る戻り止め接続８５が配備される。
【００８０】
担持リング７４のリング・チャネル８２内へと支持リング７２を押圧すると、戻り止め接続８５はその終端位置へと係合し、すなわち突出部８７は支持リング７２上の上記相補的凹所内に弾性係止することから、一方では分離に対する安全装置が提供され、他方では支持リング７２と担持リング７４との間における回転不能接続が確立される。
【００８１】
通常、支持リング７２を担持リング７４内へと圧入すると適切な回転不能固定が既に達成されることから、戻り止め接続８５は回転に対して単に付加的な固定手段を構成する。
【００８２】
此処でもまた、過剰な摩耗の場合には支持リング７２から担持リング７４を容易に取り外してそれを新たな担持リング７４と交換し得る。この場合においても、新たな担持リング７４が装着され得る前に支持リング７２を特に清浄化または準備する必要はない。
【００８３】
図５Ａ乃至図５Ｄは、本発明に係る保持リングの更なる変形例９０を示している。保持リング９０は支持リング９２および担持リング９４から成り、支持リング９２は此処でも好適には鋼鉄から成り、且つ、担持リング９４はプラスチック材料から成り、特に、純粋なもしくは改変された形態における硫化ポリフェニレン、ＰＥＥＫ、ＰＡＩ、ＰＩ、ＰＡ、ＰＯＭ、ＰＥＴまたはＰＢＴから成る。此処でも、摩擦学的特性を改善すべく、たとえばＰＴＦＥ、ポリイミド、二硫化モリブデン、グラファイト、窒化ホウ素、ナノ粒子などの摩滅低減および／または摩耗低減添加剤が添加され得る。
【００８４】
此処で保持リング９０の外周部１００は、相互に整列された支持リング９２および担持リング９４の夫々の外側面により形成される。
【００８５】
先に示された変形例と異なり担持リング９４には凹状の段差部は何ら配備されないが、代わりに、支持リング９２と対向する径方向表面１０２が配備される。この径方向表面１０２は、該径方向表面１０２から軸心方向に突出する１個または数個、この場合には５個の同心的リング形状リブ１０３を含む。径方向表面１０２に対して相補的である支持リング９２の表面は、リブ１０３を受容すべく対応する同心的逃げ溝１０４を有する。
【００８６】
リブ１０３は好適には、収縮嵌入（ｓｈｒｉｎｋｉｎｇ−ｉｎ）または収縮嵌装（ｓｈｒｉｎｋｉｎｇ−ｏｎ）プロセスにより逃げ溝１０４内に取入れられる。すなわち支持リング９２の金属材料が最初に加熱されることから逃げ溝１０４が膨張され、次にリブ１０３を備える担持リング９４が支持リング９２上に載置されて該リブが上記逃げ溝内に挿入され、且つ、支持リング９２が冷めるにつれて上記逃げ溝は収縮することで確定的な摩擦的接続によりリブ１０３が保持される。あるいは、上記プラスチック材料が冷却されてリブ１０３が逃げ溝１０４内に挿入され得る。
【００８７】
この様にして、この変形例においては支持リング９２と担持リング９４との間に確定的な摩擦的接続が為され得る。
【００８８】
此処でもまた上記確定的な摩擦的接続によれば回転に対する安全装置が提供されるが、該安全装置は、たとえば回転に対する更なる固定手段の配備などにより先の変形例に示された如く更に改善され得る。
【００８９】
保持リング９０の設計態様は特に、図５ＡのＡ−Ａ線に沿う断面図を示す図５Ｂ、および、図５Ｃの詳細図示内容から明らかである。
【００９０】
図６Ａ乃至図６Ｄは、支持リング１１２および担持リング１１４を備える本発明に係る保持リングの更なる変形例１１０を示している。
【００９１】
この実施例の特別な特徴は支持リング１１２がセグメント化されることであり、すなわち、先に論じられた如き保持リング１０、３０、５０、７０および９０の場合の如き一体的設計態様ではない。
【００９２】
担持リング１１４はその外周部上に、径方向に凹状とされた段差部１１６を有し、該段差部は、その外径周壁部上に、内径方向に延在するリング溝１１８を有する。支持リング１１２は担持リング１１４に臨む端部にて内径方向突出フランジ１２０を有し、該フランジは、保持リング１１０を組立てるときに担持リング１１４のリング溝１１８内に圧入される。図６Ｂはこれを、図６ＡのＡ−Ａ線に沿う断面図にて詳細に示している。このことは、図６Ｃの拡大された詳細図示内容からも明らかである。
【００９３】
最後に図６Ｄは、協働して支持リング１１２を形成する２個の半円セグメント１２２へと該支持リング１１２をセグメント化することを示している。
【００９４】
此処でも再び、支持リング・セグメント１２２には螺条付きボア１２４が配備され、該ボアを介して支持リング１１２は研磨装置に対して螺着され得る。此処でも、支持リング１１２の上側における開口１２６は、研磨装置上における上記保持リングに対する正しい組付け位置を確実とする。
【００９５】
この変形例において担持リング１１４からの支持リング１１２の分離は特に単純であり、此処でも、支持リング１１２に対して新たな担持リング１１４を接続する以前に更なる準備は必要とされない。
【００９６】
図７Ａ乃至図７Ｄは、支持リング１３２および担持リング１３４を備えた本発明に係る保持リングの更なる変形例１３０を示している。
【００９７】
この変形例においては、図６Ａ乃至図６Ｄの実施例において既に実現された支持リング１３２のセグメント化の概念が更に発展され、此処では合計で１２個のセグメント１３３が配備される（特に支持リング１３２と共に図７Ｄにおける空間的図示内容を参照されたい）。
【００９８】
担持リング１３４は一体的設計態様であると共に、その外周部１３６上には、該円周部の回りに延在するスロット１３７を有し（図７Ｂに示された図７ＡのＡ−Ａ線に沿う断面図を参照）、且つ、研磨装置に向かう側にては規則的な角度間隔にて、上記外周部から軸心方向において研磨装置に向けて延在する開放スロット状凹所１３８を有する。
【００９９】
支持リング・セグメント１３３は、たとえば平坦材料からから成り得るフランジ部分１３９を備える。研磨装置に向かう表面上にてフランジ部分１３９は螺条付きブッシュ１４０を担持し、該ブッシュは、リング・スロット１３７内にフランジ部分１３９を挿入するときにスロット状凹所１３８と係合することから、保持リング１３０のネジ接続のために研磨装置側からアクセス可能である（図７Ｃ）。
【０１００】
担持リング１３４の外周部１３６上のリング・スロット１３７内にフランジ部分１３９を挿入する際、該フランジ部分１３９は押圧挿入されることから、これらのフランジ部分は担持リング１３４内に圧力嵌めにより保持される。
【０１０１】
スロット状凹所１３８内への螺条付きブッシュ１４０の係合により、回転に対する固定が自動的に達成されることから、此処では回転を防止する更なる措置は必要でない。
【０１０２】
この場合、研磨装置における保持リング１３０の特定の位置決めを確実とするために担持リング１３４は開口１４２を有し、該開口に対しては（不図示の）研磨装置上の突出部が係合することで、研磨装置における保持リング１３０の確定的位置決めが行われる。
【０１０３】
図８Ａ乃至図８Ｄには、セグメント化支持リング１５２を備えた本発明に係る保持リングの更なる変形例１５０が示される。
【０１０４】
此処でも担持リング１５４は段差部１５６の領域において外径方向に開口するリング溝１５８を有する一方、複数個のリング・セグメント１５３から成る支持リング１５２は担持表面に向かう端部にて、内径方向に向かうセグメント・フランジを担持する。装着状態においてこのリング・セグメント・フランジ１６０は、リング溝１５８に係合して該溝内に圧入される。
【０１０５】
図７Ａ乃至図７Ｄに示された上記変形例とは異なり、リング・セグメント１５３には螺条付きボア１６２が取入れられ、該リング・セグメント１５３により対応開口１６４が同様に形成される。
【０１０６】
図９Ａ乃至図９Ｄは、一体的支持リング１７２および一体的担持リング１７４を備えた本発明に係る保持リングの更なる変形例１７０を示している。この変形例において支持リング１７２は実質的に軸心方向に平行な壁部１７８を有する同心的リング溝１７６を備えるが、これは、図９Ｂの断面図（図９ＡのＡ−Ａ線に沿う断面図示内容）および図９Ｃの詳細図示内容から最も明確に明らかである。
【０１０７】
軸心方向に平行な壁部１７８には、螺条付き区画１７９が作成される。
【０１０８】
担持リング１７４は、支持リング側に向かう側にて、これもまた複数のリング・セグメントから成り得るリング形状リブ１８０を有する。これが意味する処は、各リブ１８０は３６０°の全範囲に亙り配備される必要はなく、各区画においてのみ形成され得るということである。
【０１０９】
リブ１８０は、軸心方向に平行な内側壁部上にて内側螺条付き区画を有し、該区画により担持リング１７４は支持リング１７２に対して螺着され得る。
【０１１０】
この様にしても、支持リング１７２および担持リング１７４は確定的な摩擦的接続により接合可能でり、通例は、最後に螺着接続が締め付けられる力もしくはトルクを適切に選択することで、回転的に固定された接続も達成され得る。支持リング１７２と担持リング１７４との間における回転的に固定された接続はまた、図３Ｄに関して記述された如き固定手段によっても付加的に確実とされ得る。
【０１１１】
此処でも、支持リング１７２上には規則的な角度間隔にて螺条付きボア１８２が配置されることから、保持リング１７０は全体として研磨装置に装着され得る。此処でも、研磨装置上の対応突出部に係合する開口１８４によれば、研磨装置に装着されたときに上記保持リングの正しい配向が確実とされる。
【０１１２】
図９Ｅは、図９Ａ乃至図９Ｄの実施例の更なる発展例の断面図示内容を示している。
【０１１３】
この保持リング１７０’において支持リング１７２’および担持リング１７４’は、図９Ａ乃至図９Ｄの保持リング１７０の場合と同様に、相互に対して螺着される。但し保持リング１７０とは異なり図９Ｅの保持リング１７０’において支持リング１７２’はリング溝１７６’を有し、該リング溝は、上記リングの回転軸心に平行に整列されて径方向に離間された両側壁において同一方向に延在するネジ用螺条を有する。これが意味する処は、上記各螺条は、径方向整列にて延在し、径方向における共通の螺条開始部１８１’、１８２’と同一の螺条ピッチとを備えるということである。これに対応して担持リング１７４’はリング・カラー１８０’を有し、該カラーは、リング溝１７６’に対して相補的設計態様であり、且つ、その外側および内側の側壁上で同一方向に延在するネジ用螺条１７５’、１７７’を有する。図９Ｆはこれを、図９ＥのＡ−Ａ線に沿う断面図で示している。
【０１１４】
この実施例によれば支持リング１７２’と担持リング１７４’との間には、保持リング１７０の場合よりも更に良好な安定化接続が提供される。
【０１１５】
特に担持リング１７４’は、傾斜モーメントに対して特に良好に固定される様式で支持リング１７２’上に保持される。
【０１１６】
担持リング１７４’から離間した方を向く支持リング１７２’の側から該リングの回転軸心に平行に螺着された固定ネジ１８３’により担持リング１７４’を支持リング１７２’に螺着して、保持リング１７０’は回転に対して固定される。固定ネジ１８３’は担持リング１７４’における開口１８５’内に延在することで、上記支持リングと担持リングとの間におけるネジ接続の偶発的な解除を防止する。斯かる固定手段は、たとえば図９Ａ乃至図９Ｄの実施例においても使用され得る。
【０１１７】
図１０Ａ乃至図１０Ｆは本発明に係る保持リングの更なる変形例１９０を示しており、この場合に支持リング１９２と担持リング１９４との間の確定的な摩擦的接続はネジ接続によっても行われる。支持リング１９２は、外周部１９６から後退された段差部１９８であって螺条付き区画２００が一体化されて軸心方向に平行な壁部１９９を有する段差部１９８内に収容される。支持リング１９２もまた軸心方向に平行な内側面上に螺条付き区画を有し、この区画により該リングは担持リング１９４に螺着され得る。此処でも再び、支持リング１９２と担持リング１９４との間の確定的な摩擦的接続は上記ネジ接続により確立可能であり、通例は、この接続は回転に対して適切に固定される。
【０１１８】
回転に対する付加的な固定を達成するために、図３Ｄに示された如く各凹所内に硬化可能な材料が導入され得ると共に組付けが完了した後で硬化されるか、または、図１０Ｄおよび図１０Ｅの変形例に示される如く、支持リング１９２に関する担持リング１９４の回転は固定ピンもしくは固定ボルトにより防止され得る。図１０Ｄに示された如く、支持リング１９２を貫通して径方向に延在し且つ担持リング１９４に係合するために、径方向に挿入されるボルト２０２が配備される。
【０１１９】
この種の固定に対する代替的変形例は図１０Ｅに示されており、この場合に、支持リング１９２上の凹所および担持リング１９４上の凹所により協働して形成されるボア内には、軸心方向に平行な配置にて固定ボルト２０４が挿入される。此処でも支持リング１９２上には螺条付きボア２０６が配置されることから、研磨装置に対して保持リング１９０は取付けられ得る。
【０１２０】
研磨装置に対する保持リング１９０の正しい組付けは、開口２０８により確実とされる。
【０１２１】
最後に図１１Ａ乃至図１１Ｄは、支持リング２１２および担持リング２１４により形成される本発明に係る保持リングの更なる変形例２１０を示している。此処でも上記支持リングは、研磨装置に向かう表面上に規則的な角度間隔にて配置された螺条付きボア２１６と、研磨装置上における保持リング２１０の正しい位置決めを確実とする開口２１８とを有する。此処で支持リング２１２および担持リング２１４は相互に対向する実質的に平行な２つの表面を以て位置し、且つ、支持リング２１２の上記表面には１個もしくは数個、この場合には３個の同心的リング・チャネル２２１、２２２、２２３が作成される（図１１Ｃにおいて拡大された詳細図示内容を参照）。支持リング２１２の外径方向領域の近傍には、リング形状で且つ同心的に、シール要素２２６、２２７を受容する溝２２４、２２５が配置される。リング・チャネル２２１、２２２、２２３は、相互に対して流体接続される（詳細は示されない）。
【０１２２】
少なくとも一箇所にて支持リング２１２は径方向ボア２２８を有し、該ボアは、担持リング２１４から離間された支持リング２１２の表面から、リング・チャネル２２１、２２２または２２３の内の少なくともひとつのチャネル内へと通ずる軸心ボア２３０と連結される。
【０１２３】
軸心ボア２３０内にはプラグ２３２が螺着されると共に、最初はボア２３０内に僅かだけ螺着挿入された状態で保持され得る。担持リング２１４が支持リング２１２に接合されたなら、径方向ボア２２８を介して真空が付与されることで、リング・チャネル２２１、２２２、２２３の体積が減圧排気され得る。上記各リング・チャネル内に生成された真空の故に、担持リング２１４はそのときに支持リング２１２上に容易に保持され得る。その後にプラグ２３２はボア２３０内へと更に螺着され得ることから、径方向ボア２２８は閉成される。故に上記真空は、径方向ボア２２８を介した更なる減圧排気を何ら必要とせずに、リング・チャネル２２１、２２２、２２３内に維持される。
【０１２４】
これにより支持リング２１２と担持リング２１４との間には非常に簡素で離脱自在な接続が提供されるが、これは摩擦的接続により、保持リング２１０のこれらの２つの部材間の回転的に固定された接続を確実とする。
【０１２５】
摩耗した担持リング２１４を交換するときには、径方向ボア２２８を介してリング・チャネル２２１、２２２、２２３の通気が可能とされるまでプラグ２３２のみが回転取り外しされねばならない。その後に担持リング２１４は力を付与せずに支持リング２１２から取り外され得ると共に、先に記述された様式にて新たな担持リング２１４が支持リング２１２に装着され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１Ａ】本発明に係る保持リングの第１実施例を示す図である。
【図１Ｂ】本発明に係る保持リングの第１実施例を示す図である。
【図１Ｃ】本発明に係る保持リングの第１実施例を示す図である。
【図１Ｄ】本発明に係る保持リングの第１実施例を示す図である。
【図２Ａ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図２Ｂ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図２Ｃ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図２Ｄ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図３Ａ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図３Ｂ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図３Ｃ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図３Ｄ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図４Ａ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図４Ｂ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図４Ｃ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図４Ｄ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図５Ａ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図５Ｂ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図５Ｃ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図５Ｄ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図６Ａ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図６Ｂ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図６Ｃ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図６Ｄ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図７Ａ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図７Ｂ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図７Ｃ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図７Ｄ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図８Ａ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図８Ｂ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図８Ｃ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図８Ｄ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図９Ａ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図９Ｂ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図９Ｃ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図９Ｄ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図９Ｅ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図９Ｆ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図１０Ａ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図１０Ｂ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図１０Ｃ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図１０Ｄ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図１０Ｅ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図１０Ｆ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図１１Ａ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図１１Ｂ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図１１Ｃ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
【図１１Ｄ】本発明に係る保持リングの更なる実施例を示す図である。
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【国際調査報告】
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