JP2015519012A5 - - Google Patents

Description

一技法は、機械式のファスナを使用して下部部分を上部部分に固定するが、ファスナが挿入される下部部分をより厚くすることである。これにより、保持リングを新しくすることがより容易になり、より厚い部分により、下部リングが上部リングに対して滑るのを防止する連動式の特徴を提供することができる。
一態様では、保持リングは、環状の下部部分および環状の上部部分を含む。環状の下部部分は、研磨中に研磨パッドに接触する底面を有する本体と、本体から上方へ突出する内側リムと、本体から上方へ突出し、間隙によって内側リムから分離された外側リムと、内側リムと外側リムとの間に位置決めされ、複数の方位角方向に分離された連動特徴とを有し、各連動特徴は、本体から上方へ突出する。環状の上部部分は、頂面および底面と、底面内に位置し、複数の方位角方向に分離された凹部とを有し、凹部は、上部部分の薄い部分を画定し、複数の連動特徴は、複数の凹部内へ嵌合する。下部部分はプラスチックであり、上部部分は、プラスチックより剛性のある材料である。
実装形態は、以下の特徴の１つまたは複数を含むことができる。材料は、金属またはセラミックとすることができる。下部部分は、ショアＤ基準で約８０〜９５のデュロメータ硬度を有することができる。下部部分は、少なくともいくつかの連動特徴の頂面内に形成された複数のねじ付き凹部を有することができ、上部部分は、薄い部分を通って形成されてねじ付き凹部と位置合わせされた複数の開孔を含むことができる。複数の機械式のファスナは、複数の開孔を通って複数のねじ付き凹部内へ延びることができる。複数の機械式のファスナの頂面は、上部部分の頂面に対して凹ませることができる。上部部分の頂面は、内側リムの頂面と同一平面とすることができる。内側リムの頂面は、外側リムの頂面と同一平面である。内側リムの頂面内に位置する環状の凹部と、環状の凹部内へ嵌合されるＯリングとを設けることができる。下部部分の底面は、スラリ輸送用のチャネルを有することができる。下部部分は、接着剤を用いないで上部部分に固定することができる。上部部分の頂面は、ファスナを受け取って保持リングをベースに機械的に取り付けるための孔を含むことができる。複数の連動特徴の方位角方向の側面は、複数の凹部の方位角方向の側面に直接接触することができる。

保持リング１１０は、略環状のリングとすることができ、たとえばベース１０２内の通路１３８を通って保持リング１１０の上面１１２内の位置合わせされたねじ付き受取り凹部１３９（図２参照）内へ延びるねじまたはボルト１３６によって、ベース１０２の外側エッジで固定される。いくつかの実装形態では、駆動軸１２０を上下させて、研磨パッドに対する保持リング１１０の底面１１４の圧力を制御することができる。別法として、たとえば、参照により組み込まれている米国特許第６，１８３，３５４号または第７，５７５，５０４号に記載のように、保持リング１１０は、ベース１０２に対して可動式とすることができ、キャリアヘッド１００は、内部チャンバを含むことができ、この内部チャンバを加圧して、保持リングに対する下向きの圧力を制御することができる。保持リング１１０は、ベース１０２（およびキャリアヘッドの残り部分）から、一体として取外し可能である。これは、保持リング１１０が取り外されたときでも、保持リング１１０の上部部分１４２が保持リングの下部部分１４０に固定されたままであり、ベース１０２の解体またはキャリアヘッド１００からのベース１０２の取外しを必要としないことを意味する。

図２〜５を参照すると、保持リング１１０は、２つの垂直方向に積層された区間を含み、研磨パッドに接触することができる底面１１４を有する環状の下部部分１４０と、ベース１０２に接続された環状の上部部分１４２とを含む。下部部分１４０は、機械式のファスナ１４４、たとえばねじまたはボルトで、上部部分１４２に固定することができる。
保持リング１１０の上部部分１４２は、下部部分１４０より剛性のある材料から構成される。下部部分１４０は、プラスチック、たとえばポリフェノールスルフィド（ＰＰＳ）とすることができ、上部部分は、金属、たとえばステンレス鋼とすることができる。

下部部分１４０のプラスチックは、ＣＭＰプロセスでは化学的に不活性である。さらに、下部部分１４０は、基板エッジが保持リングに接触することで基板に欠損または亀裂が生じないようにするのに十分な弾性を有するべきである。他方では、下部部分１４０は、研磨パッド（底面上）および基板（内面上）から摩耗を受けても十分な寿命を有するのに十分な剛性を有するべきである。下部部分１４０のプラスチックは、ショアＤ基準で約８０〜９５のデュロメータ硬度を有することができる。典型的には、下部部分１４０の材料の弾性係数は、約０．３〜１．０×１０⁶ｐｓｉの範囲内とすることができる。下部部分は、低い摩耗率を有することができるが、これにより基板エッジが内面１１６内へ深い溝を切るのが防止されると考えられるため、下部部分１４０が徐々に摩耗することは許容可能である。
下部部分１４０のプラスチックは、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、または類似の材料とする（たとえば、からなる）ことができる。ポリフェノールスルフィド（ＰＰＳ）の利点は、保持リングとして信頼性が高く一般に使用される材料であることである。

図２〜５に示す実装形態では、連動特徴１６０は、内側リム１５２および外側リム１５４から延びるが、これは必須ではない。内側リム１５２および／または外側リム１５４と連動特徴１６０との間に間隙を設けることもできる。各連動特徴１６０の頂面１６２は、内側リム１５２および／または外側リム１５４の頂面に対して凹ませることができる。
少なくともいくつかの連動特徴１６０の頂面１６２内に、ねじ付き凹部１６４が位置することができる。ねじ付き凹部１６４は、下部部分１４０全体ではなく、下部部分１４０を通って部分的に垂直方向に延びる。機械式のファスナ１４４は、上部部分内の開孔１８０を通ってねじ付き凹部１６４内へ嵌合する（図２および図５参照）。これにより、保持リング１１０の底面１１４上にねじ孔を露出させなくても、下部部分１４０を上部部分１４２に固定することが可能になる。ねじ付き凹部１６４のねじ山は、下部部分１４０のプラスチック材料内へ直接機械加工することができ、またはねじシースを孔の中へ挿入することによって設けることもできる。

連動特徴１６０は、下部部分１４０の周りに等しい角度間隔で隔置することができる。各連動特徴１６０は、２つの側面１６６を含むことができる。各側面１６６は、保持リング１１０の中心軸Ａ（図１参照）を通過する平面内に位置することができる。
下部部分１４０の本体１５０（すなわち、連動特徴またはリム以外の領域内）の厚さは、基板１０の厚さより大きくするべきである。他方では、本体１５０が厚すぎる場合、保持リング１１０の底面は、下部部分１４０の可撓性による変形を受ける。本体１５０の最初の厚さは、製造者の必要に応じて約５０〜１０００ミル、たとえば２００〜６００ミルとすることができる。
チャネル１３０は、下部部分１４０の本体１５０全体ではなく、本体１５０を通って部分的に延びる。下部部分１４０は、チャネル１３０が摩耗したときに交換することができる。たとえば、チャネル１３０は、所望の交換頻度に応じて約１００〜４００ミルの深さを有することができる。

保持リング１１０の上部部分１４２は、複数の厚い区間１７０と、複数の薄い区間１７２とを含む。上部部分１４２の底面１７６は、複数の方位角方向に隔置された凹部１７４を含み、上部部分１４２のうち凹部１７４の上に位置する部分が、薄い区間１７２を画定する。凹部１７４は、上部部分１４２の周りに等しい角度間隔で隔置することができる。
各凹部１７４は、２つの側面１７８を含むことができる。各側面１７２は、保持リング１１０の中心軸Ａ（図１参照）を通過する平面内に位置することができる。図２に示すように、凹部１７４は、連動特徴１６０が対応する凹部１７４内へ嵌合するように成形される。

いくつかの実装形態では、上部部分１４２の厚い区間１７０の厚さは、下部部分１４０の最初の厚さより小さくすることができる。しかし、これは必須ではなく、製造者は、上部部分１４２の厚さが下部部分１４０の最初の厚さ以上である保持リング１１０を有することもできる。上部部分１４２の厚さが下部部分１４０の最初の厚さより小さい利点は、保持リングの寿命が増大することである。
上部部分１４２は、複数の開孔１８０を含むことができる。開孔１８０は、上部部分１４２の薄い区間１７２内に位置することができる。開孔１８０は、薄い区間１７２全体を通って延びる。上部部分１４２が下部部分１４０内の間隙１５６内へ挿入されるとき、開孔１８０は、連動特徴１６０内のねじ付き凹部１６４と位置合わせされる。開孔１８０は、保持リング１１０の周りに等しい角度間隔で隔置することができる。いくつかの実装形態では、１つの薄い区間１７２につきちょうど１つの開孔１８０が位置する。
機械式のファスナ１４４、たとえばねじまたはボルトは、開孔１８０を通ってねじ付き凹部１６４内へ延び、上部部分１４２を下部部分１４０に固定する。図５に示すように、組み立てられた後、ファスナ１４４の頂面１８２は、保持リング１１０の頂面１１２に対してわずかに凹ませることができる。

Claims (18)

1. 研磨中に研磨パッドに接触する底面を有する本体と、前記本体から上方へ突出する内側リムと、前記本体から上方へ突出し、間隙によって前記内側リムから分離された外側リムと、前記内側リムと前記外側リムとの間に位置決めされ、複数の方位角方向に分離された連動特徴とを有し、各連動特徴が前記本体から上方へ突出する、環状の下部部分であって、少なくとも幾つかの前記連動特徴の頂面内に形成された複数のねじ付き凹部を備え、プラスチックである下部部分と、
   頂面および底面と、前記底面内に位置し複数の方位角方向に分離された凹部とを有する環状の上部部分であって、前記環状の上部部分の前記底面における前記凹部が上部部分の薄い部分及び前記薄い部分間の方位角方向に分離されたより薄い区間を画定し、前記複数の連動特徴が、前記複数の凹部内へ嵌合し、前記上部部分が、前記薄い部分を通ってのみ形成されて前記ねじ付き開孔と位置合わせされた複数の開孔を含み、前記上部部分が、前記より薄い区間の少なくとも幾つかにおいてのみ形成された複数のねじ付き孔を含み、前記複数のねじ付き孔が前記上部部分の前記より薄い区間を通って部分的に延びているが全体には延びてはおらず、上部部分が、前記プラスチックより剛性のある材料である、上部部分と
   を備える保持リング。
2. 前記材料が、金属またはセラミックである、請求項１に記載の保持リング。
3. 前記下部部分が、ショアＤ基準で約８０〜９５のデュロメータ硬度を有する、請求項１に記載の保持リング。
4. 前記複数の開孔を通って前記複数のねじ付き凹部内へ延びる複数の機械式のファスナをさらに備える、請求項１に記載の保持リング。
5. 前記複数の機械式のファスナの頂面が、前記上部部分の前記頂面に対して凹んでいる、請求項４に記載の保持リング。
6. 前記上部部分の前記頂面が、前記内側リムの頂面と同一平面である、請求項１に記載の保持リング。
7. 前記内側リムの頂面が、前記外側リムの頂面と同一平面である、請求項１に記載の保持リング。
8. 前記内側リムの頂面内に位置する環状の凹部と、前記環状の凹部内へ嵌合されるＯリングとをさらに備える、請求項１に記載の保持リング。
9. 前記下部部分の前記底面が、スラリ輸送用のチャネルを有する、請求項１に記載の保持リング。
10. 前記下部部分が、接着剤を用いないで前記上部部分に固定される、請求項１に記載の保持リング。
11. 前記複数の連動特徴の方位角方向の側面が、前記複数の凹部の方位角方向の側面に直接接触する、請求項１に記載の保持リング。
12. 前記方位角方向に分離された連動特徴は、前記内側リムから前記外側リムへの間隙にわたり全体に延びている、請求項１に記載の保持リング。
13. 前記上部部分の前記薄い部分は、前記下部部分の前記内側リムと前記外側リムの間で嵌合している、請求項１に記載の保持リング。
14. 前記方位角方向に分離された連動特徴は、前記下部部分の周りに等しい角度間隔で配置されている、請求項１に記載の保持リング。
15. 前記複数の連動特徴は、前記内側リムと外側リムの側面にそれぞれ直接接触する、請求項１に記載の保持リング。
16. ハウジングと、
    前記ハウジングによって支持される基板取付け面と、
    保持リングと
    を備えた保持リングであって、
    前記保持リングは、
    前記基板取付け面を取り囲む環状の下部部分を有し、前記環状の下部部分は、研磨中に研磨パッドに接触する底面を有する本体と、前記本体から上方へ突出する内側リムと、前記本体から上方へ突出し、間隙によって前記内側リムから分離された外側リムと、前記内側リムと前記外側リムとの間に位置決めされ、複数の方位角方向に分離された連動特徴とを有し、各連動特徴が前記本体から上方へ突出し、前記環状の下部部分は、プラスチックであり、少なくとも幾つかの前記連動特徴の頂面内に形成された複数のねじ付き凹部を備えており、
    前記保持リングは、また、
    前記ハウジングに固定された環状の上部部分を有し、前記環状の上部部分は、頂面および底面と、前記底面内に位置し複数の方位角方向に分離された凹部とを有し、前記環状の上部部分の前記底面における前記凹部が上部部分の薄い部分及び前記薄い部分間の方位角方向に分離されたより薄い区間を画定し、前記複数の連動特徴が、前記複数の凹部内へ嵌合し、前記上部部分が、前記薄い部分を通って形成されて前記ねじ付き開孔と位置合わせされた複数の開孔を含み、前記上部部分が、前記より薄い区間の少なくとも幾つかに位置する複数のねじ付き孔を含み、前記複数のねじ付き孔が前記上部部分の前記より薄い区間を通って部分的に延びているが全体には延びてはおらず、上部部分が、前記プラスチックより剛性のある材料である、
    キャリアヘッド。
17. 複数の機械式のファスナは、前記複数の開孔を通って前記複数のねじ付き凹部へ延びている、請求項１６に記載のキャリアヘッド。
18. 第２の複数のファスナが、前記保持リングを前記ハウジングに機械的に固定するために、通路を介して前記ねじ付き孔へ延びている、請求項１７に記載のキャリアヘッド。