WO2004033151A1 - Haltering zum halten von halbleiterwafern in einer chemisch-mechanischen poliervorrichtung - Google Patents

Haltering zum halten von halbleiterwafern in einer chemisch-mechanischen poliervorrichtung Download PDF

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WO2004033151A1
WO2004033151A1 PCT/EP2003/010869 EP0310869W WO2004033151A1 WO 2004033151 A1 WO2004033151 A1 WO 2004033151A1 EP 0310869 W EP0310869 W EP 0310869W WO 2004033151 A1 WO2004033151 A1 WO 2004033151A1
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ring
support ring
support
carrier
retaining ring
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PCT/EP2003/010869
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French (fr)
Inventor
Wilfried Ensinger
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Ensinger Kunststofftechnologie Gbr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27—Work carriers
    • B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
    • B24B37/32—Retaining rings

Definitions

  • the invention relates to a retaining ring for holding semiconductor wafers in a chemical mechanical polishing device, as described, for example, in US Pat. No. 6,251,215.
  • integrated circuits are typically produced on semiconductor substrates, in particular silicon wafers, with conductive, semiconducting and insulating layers being successively deposited on the wafer. After each layer is deposited, etching is carried out to implement the circuit functions. After a series of layers have been sequentially stored and etched, the top surface of the semiconductor substrate, i.e. the outer surface of the substrate, more and more uneven. This uneven surface causes problems in photolithographic steps in the manufacturing process of the integrated circuits. That is why there is always a need to make the surface of the semiconductor substrate flat.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • a recurrent problem in the CMP process is the so-called edge effect, i.e. the tendency to polish the edge of the substrate to be polished at a different speed than the center of the substrate. This typically results in too much edge polishing, i.e. too much material is removed from the edge here, especially in the outermost 5 to 10 mm of a wafer with a diameter of 200 mm.
  • Too much polishing reduces the flatness of the substrate as a whole and makes the edge of the substrate unsuitable for the production of integrated circuits and thus reduces the process yield.
  • US Pat. No. 6,251,215 proposes to design the retaining ring in two parts, one part being made from a rigid material, namely a metal part, and a second part made from a plastic material which has a lower rigidity, so that on the one hand it is abrasive and on the other hand in contact with the semiconductor wafer it cannot damage it.
  • US Pat. No. 6,251,215 proposes to connect the plastic part of the retaining ring and the metal ring to one another with an epoxy adhesive. Alternatively, it is proposed to press-fit the two parts together.
  • the refurbishment of the retaining ring causes problems after the plastic part has been abraded to a certain extent.
  • the complete retaining rings have to be sent to the manufacturer, where the plastic part is mechanically removed and the adhesive residues from the metal part are subsequently thermally decomposed by heating to approx. 200 ° C. Then the metal part has to be sandblasted to remove the last residues of the adhesive, and only then can a new plastic ring be stuck on again.
  • the retaining rings as such become very expensive.
  • the metallic holding elements which are more expensive than the plastic elements in terms of production costs, only survive a small number of cycles, in particular because of the temperature treatment during thermal degradation of the adhesive and the sandblasting treatment subsequently required.
  • the object of the invention is to propose a retaining ring which can be produced more cost-effectively and, in particular, can be provided with a new plastic part more cost-effectively.
  • a retaining ring which comprises: a carrier ring made of a first material, which comprises mounting elements with which the carrier ring can be mounted on the polishing device;
  • a support ring arranged concentrically on the carrier ring and made of a plastic material, which rests with a first end face on a polishing surface of the polishing device and which axially opposes the first end face set side on the carrier ring is adhesive-free, detachable, non-rotatable, positive and / or non-positive,
  • the first material has a higher rigidity than the plastic material of the support ring.
  • the releasable, non-rotatable positive and / or non-positive connection of the support ring and the carrier ring is preferably produced in the region of an outer peripheral surface of the support ring. This allows optimal conditions when absorbing the forces acting on the carrier ring during the chemical-mechanical polishing process.
  • a particularly secure fit of the support ring on the support ring is obtained if the support ring has a recess which follows the circumference and in which the support ring is received, on the side of the support ring.
  • the peripheral surface for producing the positive and / or non-positive connection is a peripheral surface of the recess.
  • the recess can be circumferential all round or consist of recessed ring segment-like recessed areas.
  • the outer circumferential surface of the carrier ring is preferably substantially aligned with the outer circumferential surface of the support ring.
  • the support ring comprises a circumferential, radially outwardly projecting flange which enlarges the support surface of the end face of this ring.
  • This outwardly projecting flange of the support ring offers additional protection of the support ring against contamination during the chemical-mechanical see polishing process.
  • the idea comes into effect in an economical form, to design the carrier ring, which is more expensive to manufacture, as a permanent and reusable part and only to replace the support ring regularly, depending on the wear situation.
  • the support ring likewise comprises an outwardly projecting flange which stabilizes the flange of the support ring in its geometric shape.
  • the flange of the support ring can support the flange of the support ring partially or even over the entire surface.
  • the support ring and the carrier ring lie flat against one another in predetermined surface areas in the connected state and that the support ring and the carrier ring complement or complement each other.
  • the surface areas on which the support ring and the support ring lie flat against one another are preferably aligned radially and form a flat support and thus support for the support ring on the support ring.
  • the complementary projections and recesses of the support and support ring, which center the support ring with respect to the support ring, are preferably in the range of Surface areas on which the support ring and the support ring lie flat against one another are arranged.
  • the complementary projections and recesses of the support ring and carrier ring can be used to produce a press fit connection.
  • the support ring comprises on its outer circumference a circumferential collar which points in the axial direction away from the first end face and which lies against the outer circumferential surface of the carrier ring and covers it essentially over the entire surface.
  • This embodiment has the advantage that the material of the carrier ring is even better shielded from the influences of the chemical-mechanical polishing process, so that there is a greater choice here for the materials for producing the carrier ring.
  • the carrier ring has, on its surface area in contact with the support ring, an annular groove with a wall which is oriented essentially parallel to the ring axis and comprises a threaded section and with the support ring on its first end face axially opposite side has one or more projections complementary to the annular groove, which have a complementary to the threaded portion of the axially parallel wall of the groove threaded portion.
  • the ring collar can also be divided into a plurality of ring segments spaced apart from one another.
  • the annular groove has two axially parallel walls which are radially spaced from one another and define the width of the annular groove, each with a threaded section.
  • the projection or annular collar of the support ring has an inward and an outwardly facing complementary threaded section.
  • the course of the threads of the threaded sections of the ring groove is parallel, i.e. radially aligned, with the same radially aligned thread start and lead angle.
  • connection of the support ring and carrier ring is to provide them with cooperating locking means, which form a locking connection in the assembled state of the rings and secure the rings against axially acting forces in the assembled state.
  • the latching connection is preferably designed in such a way that it simultaneously acts as an anti-rotation device. This can be done, for example, by providing a plurality of snap connections distributed over the circumference of the ring, locking lugs engaging in individual recesses and thus preventing the support ring from being rotatable relative to the carrier ring when it is engaged.
  • the carrier ring and the support ring have complementary surface areas, via which they abut one another in the assembled state, and that the surface areas have mutually complementary projections and recesses, with the aid of which the rings can be connected to one another by means of shrinking or shrinking.
  • connection between the support ring and the carrier ring can be secured against rotation by appropriate shaping of the projections and recesses.
  • the support ring has a radially outwardly opening ring groove on its circumferential surface
  • the carrier ring is composed of a plurality of ring segments which comprise a flange part which is essentially complementary to the ring groove and one or more Mounting sections which are available in the axial direction from the side facing away from the support surface of the support ring for mounting the carrier ring on the polishing device.
  • the carrier ring consists of two ring segments, i.e. quasi from two ring halves, which are pushed onto the support ring in the radial direction.
  • the flange parts here also form the reinforcement of the support ring and thus ensure its dimensional stability.
  • they carry several assembly sections, via which the entirety of the support ring and carrier ring can then be attached to the device.
  • These assembly sections can consist, for example, of simple bushings which have an internal thread.
  • the flange parts can also have such bores which comprise an internal thread into which mounting bolts can be screwed directly.
  • a plurality of ring segments distributed over the circumference are provided, which form the carrier ring. These ring segments do not necessarily have to be connected directly to one another, but can certainly be spaced apart from one another. How large the distance between the individual ring segments or their flange parts can be in the circumferential direction depends on the rigidity of the material of the support ring.
  • the groove is designed such that it comprises recesses in its groove wall which faces axially away from the bearing surface of the bearing ring.
  • elements of the mounting sections can then be inserted radially from the outside.
  • These can be bushings, for example, which are placed on the flange parts.
  • the recesses can also make bores with internal threads, which are formed in the flange itself, accessible.
  • An embodiment of the present invention which is significantly different from the previously described embodiments, provides that the support ring and the carrier ring have surfaces which are complementary to one another and, in the assembled state, are aligned with one another and form an annular channel between them, which is sealed off from the environment via annular sealing elements and the carrier ring has a closable opening which is accessible from the outside and leads into the ring channel and through which the ring channel can be evacuated.
  • the closable opening leading into the ring channel could of course also be arranged on the support ring. For cost reasons, however, this will preferably be done on the carrier ring.
  • a non-positive connection between the support ring and carrier ring can then be established by evacuating the ring channel.
  • the support ring can be removed and replaced by simply venting the ring channel.
  • an anti-rotation lock can preferably be achieved by providing a cavity on the support ring and the carrier ring on at least one surface area on which these rings are adjacent to one another, which has recesses both in the surface of the support ring and is formed in the surface of the carrier ring.
  • This cavity can then be filled with a hardenable mass. As soon as the hardenable mass has hardened, it prevents a rotary movement between the support ring and the carrier ring. Appropriate design and arrangement of such a cavity can also secure the support ring on the support ring and vice versa in the axial direction.
  • the support ring can be connected to the carrier ring in a rotationally fixed manner by means of a bolt which engages in recesses on both sides.
  • a threaded bolt is preferably used here, which can then be secured in the recess at the same time by screwing in.
  • Such bolts can be inserted into corresponding recesses both in the axial and in the radial direction and in each case serve equally to prevent rotation.
  • the plastic material comprises a thermoplastic, a thermoset, an elastomer and / or a plastic mixture.
  • the plastic material is a reinforced, in particular a fiber-reinforced plastic material.
  • the plastic material has friction and / or wear-reducing additives.
  • Substances are mixed, for example PTFE, polyimide, molybdenum disulfide, graphite, boron nitride, nanoparticles or the like.
  • the support ring is constructed from at least two layers or components in the manner of a sandwich.
  • FIG. 1A to 1D a first embodiment of a retaining ring according to the invention
  • 7A to 7D a further embodiment of the retaining ring according to the invention
  • 8A to 8D a further embodiment of the retaining ring according to the invention
  • FIG. 1A shows a retaining ring 10 according to the invention for mounting on a chemical-mechanical polishing device for semiconductor wafers, from the side facing the polishing device in plan view.
  • the retaining ring 10 consists of a carrier ring 12, which is made of a first material, in particular metallic materials and / or plastic materials that have the same strength as metallic materials, in particular fiber-reinforced plastics.
  • a support ring 14 made of a plastic material is arranged concentrically on the carrier ring 12.
  • the first material has a higher rigidity than this plastic material.
  • the carrier ring 12 has on its side facing the polishing device at regular angular intervals threaded holes 16, by means of which the retaining ring can be fastened to the chemical mechanical polishing device.
  • the carrier ring 12 has on its side facing the polishing device a recess 18 into which the retaining ring in FIG a protrusion (not shown) protrudes into the polishing device on the part of the polishing device, so that there is always a defined installation position of the retaining ring in the polishing device.
  • This in particular facilitates the alignment of the threaded bores 16 with corresponding openings on the side of the polishing device, through which threaded bolts are screwed into the threaded bores 16 and thus the retaining ring is fastened to the polishing device.
  • Figure IB shows a sectional view of the retaining ring 10 of Figure 1A along the line A-A and illustrates the principle with which the support ring made of plastic material is held on the carrier ring without adhesive, releasably, non-rotatably, positively and / or non-positively.
  • the support ring 14 has, on its side facing the carrier ring 12, a shoulder 22 that springs back from the outer circumference 20, as can be seen in the enlarged detailed illustration of FIG.
  • the support ring which is made of steel in the present example, is shrunk onto the support ring made of plastic.
  • the plastic material of the support ring is preferably a polyphenylene sulfide material (PPS), a PEEK, PAI, PI, PA, POM, PET or a PBT in pure or in modified form.
  • PPS polyphenylene sulfide material
  • PAI polyphenylene sulfide material
  • PA polyphenylene sulfide material
  • POM polyphenylene sulfide material
  • PET or a PBT in pure or in modified form.
  • friction and / or wear-reducing additives can be added, for example PTFE, polyimide, molybdenum disulfide, graphite, boron nitride, nanoparticles or the like.
  • the retaining ring 10 Due to the greater rigidity of the steel material of the carrier ring 12, the retaining ring 10 is given an overall excellent dimensional stability, while the plastic material of the support ring 14 slidably rests on the abrasion surface of the chemical-mechanical polishing device and the semiconductor wafer is held within the annular space 24 defined by the support ring during the polishing process ,
  • the advantage of this embodiment is, in particular, that the steel ring can be shrunk onto the plastic receiving ring 14, with a non-positive, detachable and non-rotatable connection is obtained.
  • the support ring 14 When the support ring 14 is worn, it can be removed very easily from the carrier ring 12 and replaced by a new support ring 14.
  • the exchange process is significantly easier than is the case in the prior art, and no adhesive residues etc. need to be removed.
  • the carrier ring 12 also does not have to be prepared separately before it can be fitted with a new bearing ring 14 and is therefore itself subject to significantly less wear.
  • the peripheral surface 20 of the retaining ring 10 is essentially stepless, i.e. the outer circumference of the support ring 14 is flush with the outer circumference of the support ring 12.
  • the fact that the support ring 14 extends radially further inwards than the support ring 12 and also accommodates it in a shoulder 22 (FIG. IC) that springs back from the outer circumference 20 is Annulus 24 essentially limited exclusively by the support ring 14.
  • the semiconductor wafer to be polished in the chemical-mechanical polishing device comes into contact exclusively with the comparatively soft plastic material of the support ring 14, so that the risk of damage to the edge of the semiconductor wafer is minimized.
  • FIG. 1D finally shows the retaining ring 10 again in a perspective view and in particular clarifies that the interior of the retaining ring 10 is mainly delimited by the support ring 14.
  • FIGS. 2A to 2D show a further variant of a retaining ring 30 according to the invention, which, like the retaining ring 10 of FIGS. 1A to 1D, is made of a carrier ring 32 made of steel and a support ring 34 made of plastic material.
  • the carrier ring 32 has threaded bores 36 at regular angular intervals, which are used to fasten the retaining ring 30 to the chemical mechanical polishing device.
  • a recess 38 ensures a defined installation position of the retaining ring in the chemical-mechanical polishing device, since in the assembled state a projection of this device is inserted into it. attacks.
  • the threaded holes 36 are thus aligned with the corresponding fastening elements on the part of the polishing device, and assembly by means of screw bolts can be carried out in a simple manner.
  • the outer circumference of the retaining ring 30 is designed such that the outer circumferential surfaces of the carrier ring 32 and the support ring 34 are aligned with one another.
  • the support ring 34 extends in the radial direction further to the center than is the case with the carrier ring 32. From the outer circumference 40, a recess 42 is provided on the support ring 34, which receives the carrier ring 32 (FIG. 2C).
  • An inner space 44 formed by the holding ring 30 is in turn essentially limited exclusively by the supporting ring 34 or by its relatively soft plastic material.
  • the support ring 34 has, on its radial surface in contact with the carrier ring 32, an annular rib 43 which engages in a complementary annular groove 45 on the underside of the carrier ring 32.
  • connection between the support ring 34 and the carrier ring 32 can be created by a press fit, in which the annular rib 43 is pressed into the annular groove 45.
  • the carrier ring 32 again takes on the task of mechanically stabilizing the ring and thus ensuring the geometry of the ring is fixed.
  • the support ring 34 with its comparatively soft material protects the semiconductor wafers from contact with the carrier ring 32 and thus avoids damage to the edge of the semiconductor wafers.
  • FIGS. 3A to 3D A further variant of a retaining ring 50 according to the invention is shown in FIGS. 3A to 3D.
  • a carrier ring 52 takes on the task of mechanically stabilizing the retaining ring 50 and guaranteeing its exact geometry. It is preferably made of steel.
  • the carrier ring 52 carries on its side facing the support surface of the chemical mechanical polishing device a support ring 54, which in turn is made of plastic material.
  • the carrier ring 52 On its side facing the polishing device, the carrier ring 52 has threaded bores 56 at regular angular intervals, via which the retaining ring 50 can be connected to the polishing device via threaded bolts.
  • FIG. 3B shows a retaining ring 50 according to the invention in a sectional view along line AA of FIG. 3A, it being evident here that the outer circumference 60 of the retaining ring 50 is formed here by a collar 66 which runs in the axial direction and is supported by the support ring 54 and which forms the outer peripheral surface of the carrier ring 52 substantially completely covered.
  • the carrier ring 52 is thus arranged in an annular channel 62 of the support ring 54 and is essentially covered on its surfaces running in the axial direction by the plastic material of the support ring.
  • the carrier ring 52 is connected to the support ring 54 in a press fit, so that again there is an adhesive-free connection.
  • the frictional connection between the carrier ring 52 and the support ring 54 is normally sufficient to also ensure a rotationally fixed connection here.
  • an anti-rotation lock can be provided, as is shown by way of example in FIG. 3D.
  • recesses are provided at one or more points of the carrier ring 52 and the support ring 54 distributed over the circumference of the retaining ring 50, which together create a cavity into which a curable one organic or inorganic material can be filled.
  • the material is still soft and deformable and therefore essentially fills the cavities formed by the recesses on the part of the support ring 54 and the support ring 52.
  • the material is then hardened in the recesses and thus represents an anti-twist device.
  • a kind of safeguard is created to ensure that the support ring cannot be easily removed from the carrier ring 52.
  • curable materials to be introduced into the cavity 68, which then form a filling 69 is very large, since these volumes are completely shielded from the environment and only have to withstand the mechanical requirements which dictate the mechanical stress during the polishing process.
  • Thermally curable materials are preferably used.
  • the support ring 54 extends so far inward in the radial direction of the retaining ring 50 that the interior space 64 formed is essentially limited by the relatively soft material of the support ring 54 and the edges of the semiconductor wafers held therein do not during the chemical-mechanical polishing process can be damaged.
  • the anti-rotation device described above with reference to FIG. 3B in the retaining rings according to the invention can also be applied to the previously described embodiments of the retaining rings 10 and 30, as well as for the majority of the retaining rings discussed below, even if this is not mentioned in detail later.
  • FIGS. 4A to 4D show a further variant of a retaining ring 70 according to the invention, which is essentially composed of two parts, namely a carrier ring 72 and a support ring 74.
  • the carrier ring 72 again has threaded bores 76 arranged at regular angular intervals and a recess 78, the latter Function of the threaded holes and Corresponds to recesses of the retaining rings described above.
  • the support ring 74 extends further radially inward than the carrier ring 72 and thereby provides an interior 84 which is essentially delimited by the plastic material of the support ring 74 and is therefore gentle on the semiconductor wafers accommodated therein.
  • the outer circumference 80 of the retaining ring 70 is in turn formed here by the plastic material of the support ring 74 or its collar 86, so that the material of the carrier ring 72 can be selected entirely from the point of view of the strength required here, regardless of whether it is sufficiently inert towards the chemical agents that are used in the chemical mechanical polishing process.
  • the collar 86 protects the outer surface of the carrier ring 72 against a possible attack by these materials.
  • the carrier ring 72 is pressed into an annular channel 82, as best expressed in the detailed illustration of FIG. 4B, which includes a sectional view along line AA in FIG. 4A, as well as in FIG. 4C.
  • FIG. 4C A detail of this variant of the retaining ring 70 can also be seen from the detailed illustration in FIG. 4C, which is otherwise constructed similarly to the retaining ring 50 in FIGS. 3A to 3D.
  • a latching connection 85 is provided at at least one point, but better distributed at regular angular intervals over the entire circumference of the ring channel 82, which comprises a nose 87 held resiliently on the bearing ring 74 and a nose located in the inside thereof Circumferential wall of the support ring 72 arranged recess there.
  • the latching connection 85 engages in the end position, ie the lug 87 engages in the complementary recess provided here on the part of the carrier ring 72 and thus leads to a pull-off protection on the one hand and to a rotationally fixed connection between the carrier ring 72 and the support ring 74 on the other hand.
  • a sufficient torsional strength is usually already achieved by pressing the carrier ring 72 into the support ring 74, so that the latching connection 85 here only represents an additional anti-rotation lock.
  • FIGS. 5A to 5D show a further variant of a retaining ring 90 according to the invention.
  • the retaining ring 90 is composed of a carrier ring 92 and a bearing ring 94, the carrier ring 92 again preferably being made of steel, and the bearing ring 94 made of a plastic material, in particular Polyphenylene sulfide, PEEK, PAI, PI, PA, POM, PET or from PBT in pure or modified form.
  • a plastic material in particular Polyphenylene sulfide, PEEK, PAI, PI, PA, POM, PET or from PBT in pure or modified form.
  • friction and / or wear-reducing additives can be added to improve the tribological properties, for example PTFE, polyimide, molybdenum disulfide, graphite, boron nitride, nanoparticles or the like.
  • the outer circumference 100 of the retaining ring 90 is formed here by the aligned outer surfaces of the carrier ring 92 and the support ring 94.
  • a radial surface 102 which lies opposite the carrier ring 92.
  • This radial surface 102 includes one or more, in the present case five, concentric annular ribs 103 which project from the radial surface 102 in the axial direction.
  • the complementary to the radial surface 102 The surface of the carrier ring 92 has corresponding concentric undercuts 104 into which the ribs 103 can be received.
  • the ribs 103 are preferably received in the undercuts 104 by shrinking or shrinking, either first heating the metallic material of the carrier ring so that the undercuts 104 expand, then placing the support ring 94 with its ribs 103 on the carrier ring 92 and the ribs are introduced into the undercuts, whereupon the undercuts are narrowed when the carrier ring 92 cools down, so that they then grip the ribs 103 in a positive and non-positive manner.
  • the plastic material can be cooled and the ribs 103 inserted into the undercuts 104.
  • the positive and non-positive connection provides security against rotation, which, however, as shown in the previous variants, can be additionally improved, for example, by providing additional security against rotation.
  • FIG. 5B represents a sectional illustration along line A-A in FIG. 5A, and in the detailed illustration in FIG. 5C.
  • FIGS. 6A to 6D show a further variant of the holding ring HO according to the invention with a carrier ring 112 and a support ring 114.
  • the special feature of this embodiment is that the carrier ring 112 is segmented, ie is no longer formed in one piece, as was the case with the retaining rings 10, 30, 50, 70 and 90 discussed so far.
  • the receiving ring 114 has on its outer circumference a radially recessed shoulder 116, which has a radially inwardly extending annular groove 118 on its radially outer circumferential wall.
  • the carrier ring 112 has at its end facing the bearing ring 114 a radially inwardly projecting flange 120 which is pressed into the annular groove 118 of the receiving ring 114 when the retaining ring 110 is assembled.
  • FIG. 6B shows this in detail with its sectional view along line AA of FIG. 6A. For the rest, this can also be seen again in the enlarged detailed illustration in FIG. 6C.
  • FIG. 6D shows the segmentation of the carrier ring 112 into two semicircular segments 122, which together form the carrier ring 112.
  • threaded bores 124 are provided in the carrier ring segments 122, via which the carrier ring can be screwed to the polishing device.
  • a recess 126 on the upper side of the carrier ring 112 again ensures the correct installation position of the retaining ring in the polishing device.
  • the support ring 112 can be separated from the support ring 114 in a particularly simple manner and, in turn, no further preparatory work is necessary before a new support ring 114 is connected to the support ring 112.
  • FIGS. 7A to 7D show a further variant of a retaining ring 130 according to the invention with a carrier ring 132 and a support ring 134.
  • the idea of segmenting the carrier ring 132 is continued, as is already expressed in the embodiment of FIGS. 6A to 6D, and here there are a total of 12 segments 133 (cf. in particular the spatial representation in FIG. 7D together with the Carrier ring 132).
  • the receiving ring 134 is formed in one piece and has on its outer circumference 136 a circumferential slot 137 (see sectional view along line AA of FIG. 7A as shown in FIG. 7B) and on the side facing the polishing device at regular angular intervals from the outer circumference and in Recesses 138 continuous to the polishing device.
  • the carrier ring segments 133 are made of a flange part 139, which can be made of flat material, for example.
  • the flange part 139 On its surface facing the polishing device, the flange part 139 carries a threaded bush 140 which, when the flange part 139 is inserted into the ring slot 137, engages in the recesses 138 and is thus accessible from the polishing device for screwing the retaining ring 130 (FIG. 7C).
  • the flange parts 139 When the flange parts 139 are inserted into the ring slot 137 on the outer circumference 136 of the support ring 134, the flange parts 139 are pressed in, so that they are held in a press fit in the support ring 134.
  • An anti-rotation lock is automatically created here by the engagement of the threaded bushings 140 in the recesses 138, so that further anti-rotation lock measures are not necessary here.
  • the support ring 134 has a recess 142 into which a projection on the side of the polishing device (not shown) engages and thus ensures a clear positioning of the holding ring 130 in the polishing device ,
  • FIGS. 8A to 8D A further variant of a retaining ring 150 according to the invention with segmented carrier ring 152 is shown in FIGS. 8A to 8D.
  • the support ring 154 has a radially outwardly opening annular groove 158 in the region of a shoulder 156, while the carrier ring 152, which is formed from ring segments 153, carries a segment flange, which points radially inward, at its end facing the support surface.
  • this ring segment flange 160 engages in the annular groove 158 and is pressed in there.
  • the threaded bores 162 are made in the ring segments 153, just as a corresponding recess 164 is formed by the ring segments 153.
  • FIGS. 9A to 9D show a further variant of a retaining ring 170 according to the invention with a one-piece carrier ring 172 and a one-part receiving ring 174.
  • the carrier ring 172 is provided with a concentric annular groove 176, with an essentially axially parallel wall 178, which does this best 9B (sectional view along line AA of FIG. 9A) and the detailed illustration of FIG. 9C.
  • a threaded section 179 is machined into the axially parallel wall 178.
  • the support ring 174 has an annular rib 180 on its side facing the carrier ring side, which can also consist of ring segments. This means that the rib 180 need not be present over the entire circumference of 360 °, but can also be formed only in sections.
  • This rib 180 has on its inner, axially parallel wall an internally threaded section with which the bearing ring 174 can be screwed to the carrier ring 172.
  • the carrier ring 172 and the support ring 174 can be connected to one another in a non-positive and positive manner, and as a rule a non-rotatable connection can also be achieved by appropriately selecting the force or the torque with which the threaded connection is tightened at the end.
  • the non-rotatable connection between the carrier ring 172 and the support ring 174 can additionally be secured by using securing means as described in the context of FIG. 3D.
  • threaded bores 182 are again arranged at regular angular intervals, via which the retaining ring 170 can be mounted overall in the polishing device.
  • a recess 184 in which a corresponding projection on the part of the polishing device engages, in turn serves for correct orientation of the retaining ring during assembly in the polishing device.
  • FIG. 9E shows a sectional illustration of a development of the embodiment of FIGS. 9A to 9D.
  • carrier ring 172' and support ring 174 ' are screwed together, as is also the case with retaining ring 170 in FIGS. 9A to D.
  • the carrier ring 172' has an annular groove 176 'which has parallel threads in both radially spaced side walls which are aligned parallel to the axis of rotation of the ring. This means that the threads run radially in line with a common thread start 181 ', 182' in the radial direction and the same thread pitch.
  • the support ring 174 ' has an annular collar 180' which is complementary to the annular groove 176 'and has parallel threads 175', 177 'on its inner and on its outer side wall.
  • FIG. 9F shows this in a sectional view along line AA of FIG. 9E.
  • This embodiment offers an even better stabilizing connection between support ring 172 'and support ring 174' than is the case with retaining ring 170.
  • the support ring 174 ' is held very securely against tilting moments on the carrier ring 172'.
  • the retaining ring 170 ' is secured against rotation by the fact that when the support ring 174' is screwed into the support ring 172 ', a locking screw 183' is screwed in from the side of the support ring 172 'facing away from the support ring 174' and extends into a recess parallel to the axis of rotation of the ring 185 'in the support ring 174' is sufficient and thus prevents the screw connection between the support and support ring from unintentionally becoming loose.
  • a fuse can e.g. also use in the embodiment of Figures 9A to D.
  • FIGS. 10A to 10F show a further variant of a retaining ring 190 according to the invention, in which the positive and non-positive connection between a carrier ring 192 and a support ring 194 is likewise produced by means of a screw connection.
  • the carrier ring 192 is accommodated in a shoulder 198 which springs back from the outer circumference 196 and which has an axially parallel wall 199 with a threaded section 200 integrated therein.
  • the carrier ring 192 also has a threaded section on its inner, axially parallel surface, with which it can then be screwed to the support ring 194.
  • a non-positive and positive connection between the carrier ring 192 and the support ring 194 can be established via the screw connection, this connection generally being sufficiently rotationally fixed.
  • flowable, curable material can either be introduced into recesses, as shown in FIG. 3D, and this can be cured after assembly or, as in FIG 10D and 10E, the rotation of the support ring 194 relative to the carrier ring 192 is prevented with a locking pin or locking bolt.
  • a radially inserted pin 202 is provided, which both penetrates the carrier ring 192 in the radial direction and engages in the support ring 194.
  • FIG. 10E An alternative variant for this type of securing is shown in FIG. 10E, where, in an arrangement parallel to the axis, a securing bolt 204 is inserted into a bore jointly formed by a recess on the part of the carrier ring 192 and on the part of the support ring 194. In turn, threaded bores 206 are arranged on the carrier ring 192, by means of which retaining rings 190 can be fastened in the polishing device.
  • a recess 208 ensures the correct installation of the retaining ring 190 in the polishing device.
  • FIGS. HA to HD show a further variant of a retaining ring 210 according to the invention, which is formed from a carrier ring 212 and a support ring 214.
  • the carrier ring again has threaded bores 216 arranged at regular angular intervals on its surface facing the polishing device and a recess 218 via which a correct fit of the retaining ring 210 is ensured in the polishing device.
  • the carrier ring 212 and the support ring 214 lie opposite one another with two essentially parallel surfaces, one or more, in the present case three, concentric ring channels 221, 222, 223 being incorporated into the surface of the carrier ring 212 (see enlarged detail representation of the figure HC).
  • Grooves 224, 225 are arranged adjacent to the radially outer regions of the carrier ring 212, which are arranged annularly and concentrically and accommodate sealing elements 226, 227.
  • the ring channels 221, 222, 223 are in fluid communication with one another (not shown in detail).
  • the carrier ring 212 has a radial bore 228 which meets an axial bore 230 which leads from the surface of the carrier ring 212 facing away from the support ring 214 into at least one of the ring channels 221, 222 or 223.
  • a sealing plug 232 can be screwed into the axial bore 230, which is initially held in the bore 230 in only a few screwed-in state.
  • a vacuum can be applied via the radial bore 228 and the volume of the ring channels 221, 222, 223 can thus be evacuated. Due to the vacuum created in the ring channels, the support ring 214 is then easily held on the carrier ring 212.
  • the locking bolt 232 can then be screwed further into the bore 230, so that the radial bore 228 is closed. The vacuum in the ring channels 221, 222, 223 is thus maintained without further evacuation via the radial bore 228.

Abstract

Um einen Haltering (10) zum Halten von Halbleiterwafern in einer chemisch-mechanischen Poliervorrichtung zur Verfügung zu stellen, der kostengünstiger als bisher hergestellt werden und insbesondere kostengünstiger als bisher mit einem neuen Kunststoffteil versehen werden kann, wird vorgeschlagen, dass der Haltering (10) zur Montage in einer chemisch-mechanischen Poliervorrichtung für Halbleiterwafer umfasst: einen Trägerring (12) aus einem ersten Material, welcher Montageelemente umfasst, mit denen der Trägerring (12) an der Poliervorrichtung montierbar ist; einen konzentrisch am Trägerring angeordneten Auflagering aus einem Kunststoffmaterial, welcher mit einer ersten Stirnseite auf einer Polierfläche der Poliervorrichtung aufliegt und welcher auf seiner zur ersten Stirnseite axial entgegengesetzten Seite am Trägerring (12) klebemittelfrei, lösbar, drehfest, form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist, wobei das erste Material eine höhere Steifigkeit aufweist als das Kunststoffmaterial des Auflageringes.

Description

HALTERING ZUM HALTEN VON HALBLEITERWAFERN IN EINER CHEMISCH-MECHANISCHEN POLIERVORRICHTUNG
Die Erfindung betrifft einen Haltering zum Halten von Halbleiterwafern in einer chemisch-mechanischen Poliervorrichtung, wie sie beispielsweise in dem US-Patent Nr. 6,251,215 beschrieben ist.
Heutzutage werden integrierte Schaltkreise typischerweise auf Halbleitersubstraten, insbesondere Siliziumwafern, hergestellt, wobei nacheinander leitende, halbleitende und isolierende Schichten auf dem Wafer abgeschieden werden. Nachdem jede Schicht abgelagert ist, wird geätzt, um die Schaltkreisfunktionen zu realisieren. Nachdem eine Reihe von Lagen sequenziell gelagert und geätzt wurde, wird die oberste Oberfläche des Halbleitersubstrates, d.h. die außenliegende Oberfläche des Substrates, mehr und mehr uneben. Diese unebene Oberfläche bereitet in photolitographischen Schritten beim Herstellungsprozess der integrierten Schaltkreise Probleme. Deshalb besteht die Notwendigkeit immer wieder, die Oberfläche des Halbleitersubstrates plan zu machen bzw. einzuebnen.
Hierfür stellt das sogenannte chemisch-mechanische Polieren (CMP) eine der anerkannten Methoden dar. Dieses Verfahren zur Erzielung der Planheit verlangt typischerweise, dass das Substrat, d.h. der Halbleiterwafer, auf einem Träger oder auch Polierkopf montiert wird. Die freiliegende Oberfläche des Substrates wird dann gegen eine rotierende Polierscheibe gedrückt. Über den Trägerkopf wird eine geregelte Kraft auf das Substrat ausgeübt, um dieses gegen die Polierscheibe zu drücken. Ein Poliermittel, welches mindestens ein chemisch reaktives Agens und abrasive Partikel enthält, wird auf die Oberfläche der Polierscheibe gegeben.
Ein immer wiederkehrendes Problem in dem CMP-Verfahren ist der sogenannte Randeffekt, d.h. die Tendenz, den Rand des Substrates, welches zu polieren ist, mit einer anderen Geschwindigkeit als die Mitte des Substrates zu polieren. Daraus resultiert typischerweise ein Zuviel an Polieren am Rand, d.h. hier wird zuviel Material vom Rand abgetragen, insbesondere bei den äußersten 5 bis 10 mm eines Wafers von 200 mm im Durchmesser.
Das Zuviel an Polieren reduziert die Ebenheit des Substrates über das Gesamte gesehen und macht den Rand des Substrates ungeeignet für die Herstellung von integrierten Schaltkreisen und verringert somit die Prozessausbeute.
Zur Lösung dieses Problemes schlägt die US-Patentschrift Nr. 6,251,215 vor, den Haltering zweiteilig zu gestalten, wobei ein Teil aus einem steifen Material hergestellt ist, nämlich einem Metallteil, und ein zweiter Teil aus einem Kunststoffmaterial, welches eine geringere Steifigkeit aufweist, so dass es zum Einen abrasiv belastbar ist und zum Anderen in Kontakt mit dem Halbleiterwafer dieses nicht beschädigen kann.
Auf Grund der Randbedingungen beim chemisch-mechanischen Polieren schlägt die US-Patentschrift Nr. 6,251,215 vor, den Kunststoffteil des Halteringes und den Metallring mit einem Epoxykleber miteinander zu verbinden. Alternativ wird vorgeschlagen, die beiden Teile im Presssitz miteinander zu verbinden.
In der Praxis erweisen sich beide Lösungen als unzureichend.
Während bei der Verbindung der beiden Teile miteinander mittels Epoxykleber das Kunststoffteil sicher an dem Metallteil gehalten wird, bereitet die Aufarbeitung des Halteringes nach einer gewissen Abrasion des Kunststoffteiles Probleme. In der derzeitigen Praxis müssen die kompletten Halteringe an den Hersteller eingeschickt werden, wo das Kunststoffteil mechanisch entfernt wird und nachfolgend die Klebereste von dem Metallteil durch Aufheizen auf ca. 200 °C thermisch zersetzt werden. Danach muss das Metallteil sandgestrahlt werden, um letzte Reste des Klebstoffes zu entfernen, und erst dann kann wieder ein neuer Kunststoffring aufgeklebt werden.
Auf Grund dieser zeit- und kostenintensiven Prozedur werden die Halteringe als solche sehr teuer. Hinzu kommt, dass die metallischen Halteelemente, die von den Produktionskosten her teurer sind als die Kunststoffelemente, nur eine geringe Zahl an Zyklen überstehen, insbesondere wegen der Temperaturbehandlung beim thermischen Abbau des Klebstoffes und der nachfolgend notwendigen Sandstrahlbehandlung.
Einfacher ist der Austausch eines verbrauchten Kunststoffringes bei der Verbindung von Metallteil und Kunststoffteil über einen Presssitz, jedoch stellt sich hier heraus, dass der Presssitz als Verbindung von Kunststoff- und Metallteil ungeeignet ist, um den beim Polierprozess auftretenden Kräften sicher zu widerstehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Haltering vorzuschlagen, der kostengünstiger hergestellt und insbesondere kostengünstiger mit einem neuen Kunststoffteil versehen werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Haltering gelöst, welcher umfasst: einen Trägerring aus einem ersten Material, welcher Montageelemente umfasst, mit denen der Trägerring an der Poliervorrichtung montierbar ist;
einen konzentrisch am Trägerring angeordneten Auflagering aus einem Kunst- stoff material, welcher mit einer ersten Stirnseite auf einer Polierfläche der Poliervorrichtung aufliegt und welcher auf seiner zur ersten Stirnseite axial entgegen- gesetzten Seite am Trägerring klebemittelfrei, lösbar, drehfest, form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist,
wobei das erste Material eine höhere Steifigkeit aufweist als das Kunststoffmaterial des Auflageringes.
Bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Haltering die lösbare, drehfeste form- und/oder kraftschlüssige Verbindung von Auflagering und Trägerring im Bereich einer äußeren Umfangsfläche des Auflagerings hergestellt. Dies erlaubt optimale Verhältnisse bei dem Aufnehmen der auf den Trägerring wirkenden Kräfte während des chemisch-mechanischen Poliervorgangs.
Einen besonders sicheren Sitz des Auflagerrings an dem Trägerring erhält man dann, wenn der Auflagering zur Seite des Trägerrings hin einen dem Umfang folgenden Rücksprung aufweist, in welchem der Trägerring aufgenommen ist. Die Umfangsfläche zur Herstellung der form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung ist dabei eine Umfangsfläche des Rücksprunges. Der Rücksprung kann dabei rings umlaufend sein oder aus über den Umfang verteilten ringsegmentartigen Rücksprungsbereichen bestehen.
Bevorzugt wird der Trägerring mit seiner äußeren Umfangsfläche im Wesentlichen mit der äußeren Umfangsfläche des Auflagerings fluchten. Dadurch ist der Trägerring zu einem guten Teil gegenüber Verschmutzungen und insbesondere auch den nachfolgenden Korrosionsproblemen geschützt, da die zur Polierfläche weisenden Oberflächen des Trägerrings durch den Auflagering verdeckt sind.
Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Halterings kann es vorgesehen sein, dass der Auflagering einen die Auflagefläche der Stirnseite dieses Rings vergrößernden, rings umlaufenden, radial nach außen abstehenden Flansch umfasst. Dieser nach außen abstehende Flansch des Auflagerings bietet eine zusätzlichen Schutz des Trägerrings vor Verunreinigungen während des chemisch-mechani- sehen Poliervorgangs. Damit kommt insbesondere die Idee in wirtschaftlicher Form zum Tragen, den in der Herstellung teureren Trägerring als möglichst dauerhaft und wieder verwendbares Teil auszubilden und nur den Auflagering, je nach Verschleißsituation, regelmäßig auszutauschen.
Bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Halterings kann je nach Steifigkeit des Materials des Auflagerings vorgesehen sein, dass der Trägerring ebenfalls einen nach außen abstehenden Flansch umfasst, der den Flansch des Auflagerings in seiner geometrischen Form stabilisiert. Der Flansch des Trägerrings kann je nachdem, welche Steifigkeit das Material des Auflagerings aufweist, den Flansch des Auflagerings teilweise oder auch ganzflächig abstützen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Auflagering und der Trägerring in miteinander verbundenem Zustand in vorgegebenen Oberflächenbereichen flächig aneinander anliegen und dass der Auflagering und der Trägerring zueinander komplementäre Vorbzw. Rücksprünge aufweisen, mittels welchen der Auflagering und der Trägerring gegenseitig zentrierbar sind. Dies hilft insbesondere beim Montieren des Auflagerings am Trägerring, eine exakte konzentrische Anordnung zu schaffen und erleichtert damit auch das Auswechseln verschlissener Auflageringe.
Die Oberflächenbereiche, an denen Auflagering und Trägerring aneinander flächig anliegen, sind bevorzugt radial ausgerichtet und bilden eine plane Auflage und damit Abstützung für den Auflagering an dem Trägerring.
Alternativ ist auch eine leicht konische Ausgestaltung dieser Oberflächenbereiche ohne größere Nachteile denkbar.
Die komplementären Vor- und Rücksprünge von Auflage- und Trägerring, die den Auflagering gegenüber dem Trägerring zentrieren, sind bevorzugt im Bereich der Oberflächenbereiche, an denen Trägerring und Auflagering flächig aneinander anliegen, angeordnet.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform können die komplementären Vor- und Rücksprünge von Auflage- und Trägerring für die Herstellung einer Presssitzverbindung verwendet werden.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Auflagering an seinem Außenumfang einen in Axialrichtung von der ersten Stirnseite wegweisenden umlaufenden Bund umfasst, welcher an der äußeren Umfangsfläche des Trägerrings anliegt und diesen im Wesentlichen ganzflächig bedeckt.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Material des Trägerrings noch besser vor Einflüssen des chemisch-mechanischen Poliervorgangs abgeschirmt ist, so dass sich dann hier eine größere Auswahlmöglichkeit für die Materialien zur Herstellung des Trägerrings ergibt.
Gleichzeitig kann durch den umlaufenden Bund des Auflagerings eine exakte Zentrierung sichergestellt werden. Ferner ist vorstellbar, den Bund so auszugestalten, dass er zu einer Presssitzverbindung mit dem Trägerring führt.
Bei einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Trägerring an seinem mit dem Auflagering in Kontakt stehenden Oberflächenbereich eine Ringnut mit einer Wandung aufweist, welche im Wesentlichen parallel zur Ringachse ausgerichtet ist und einen Gewindeabschnitt umfasst und wobei der Auflagering an seiner zur ersten Stirnseite axial entgegengesetzten Seite einen oder mehrere komplementär zur Ringnut ausgebildete Vorsprünge aufweist, welche einen komplementär zum Gewindeabschnitt der achsparallelen Wandung der Nut ausgebildeten Gewindeabschnitt aufweisen. Damit lässt sich der Trägerring mit dem Auflagering verschrauben, wobei bei einer Variante der Auflagering als Vorsprung mit einem Gewindeabschnitt einen rings umlaufenden Bund aufweist.
Alternativ kann der Ringbund auch in mehrere von einander beabstandete Ringsegmente unterteilt sein.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführung weist die Ringnut zwei von einander radial beabstandete, die Breite der Ringnut definierende achsparallele Wandungen mit je einem Gewindeabschnitt auf. Korrespondierend hierzu weist der Vorsprung oder Ringbund des Auflagerings einen nach innen und einen nach außen weisenden komplementären Gewindeabschnitt auf. Bei dieser Ausführungsform wird eine noch weitergehende Stabilisierung des Auflagerings am Trägerring erzielt.
Der Verlauf der Gewinde der Gewindeabschnitte der Ringnut ist parallel, d.h. radial fluchtend, bei gleichem radial fluchtendem Gewindeanfang und Steigungswinkel. Gleiches gilt für die komplementären Gewindeabschnitte seitens des Vorsprungs bzw. Ringbunds des Auflagerings.
Eine weitere Alternative zur Verbindung von Auflagering und Trägerring liegt darin, diese mit zusammenwirkenden Rastmitteln zu versehen, welche im montierten Zustand der Ringe eine Rastverbindung bilden und die Ringe gegen axial wirkende Kräfte im montierten Zustand sichern.
Bevorzugt wird die Rastverbindung so ausgeführt, dass sie gleichzeitig als Verdrehsicherung wirkt. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass mehrere über den Umfang des Ringes verteilte Schnappverbindungen vorgesehen sind, wobei Rastnasen in einzelne Rücksprünge eingreifen und so verhindern, dass im eingerasteten Zustand der Auflagering gegenüber dem Trägerring verdrehbar ist. Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Trägerring und der Auflagering zueinander komplementär ausgebildete Oberflächenbereiche aufweisen, über welche sie im montierten Zustand aneinander anliegen, und dass die Oberflächenbereiche zueinander komplementär ausgebildete Vor- und Rücksprünge aufweisen, mit Hilfe welcher die Ringe mittels Ein- oder Aufschrumpfen miteinander verbindbar sind.
Auch hier lässt sich durch entsprechende Formgebung der Vor- und Rücksprünge gleichzeitig eine Verdrehsicherung der Verbindung zwischen Auflage- und Trägerring bewerkstelligen.
Wieder eine andere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass der Auflagering an seiner Umfangsfläche eine radial sich nach außen öffnende Ringnut aufweist, und dass der Trägerring aus mehreren Ringsegmenten zusammengesetzt ist, welche ein im Wesentlichen komplementär zur Ringnut ausgebildetes Flanschteil umfassen sowie einen oder mehrere Montageabschnitte, welche in Axialrichtung von der der Auflagefläche des Auflageringes abgewandten Seite für eine Montage des Trägerrings an der Poliervorrichtung zur Verfügung stehen.
Im einfachsten Fall besteht der Trägerring aus zwei Ringsegmenten, d.h. quasi aus zwei Ringhälften, die in Radialrichtung auf den Auflagering aufgeschoben werden. Die Flanschteile bilden hier gleichzeitig die Verstärkung des Auflageringes und sorgen so für die Formstabilität desselben. Gleichzeitig tragen sie mehrere Montageabschnitte, über welche dann die Gesamtheit von Auflagering und Trägerring an der Vorrichtung befestigt werden kann. Diese Montageabschnitte können beispielsweise aus einfachen Buchsen bestehen, welche ein Innengewinde aufweisen.
Alternativ können die Flanschteile auch solche Bohrungen aufweisen, welche ein Innengewinde umfassen, in die Montagebolzen direkt einschraubbar sind. Alternativ zu den beiden Ringhälften kann vorgesehen sein, dass mehrere über den Umfang verteilte Ringsegmente vorgesehen sind, die den Trägerring bilden. Diese Ringsegmente müssen nicht unbedingt direkt aneinander anschließen, sondern können durchaus voneinander beabstandet sein. Wie groß der Abstand zwischen den einzelnen Ringsegmenten bzw. deren Flanschteilen in Umfangsrich- tung sein kann hängt von der Steifigkeit des Materials des Auflagerings ab.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Nut so ausgebildet, dass sie in ihrer der Auflagefläche des Auflagerings axial abgewandten Nutwandung Ausnehmungen umfasst. In diese Ausnehmungen, die in Richtung zur Poliervorrichtung weisen, sind dann radial von außen Elemente der Montageabschnitte einrückbar. Diese können beispielsweise Buchsen, die auf die Flanschteile aufgesetzt sind, sein. Die Ausnehmungen können aber auch Bohrungen mit Innengewinde, die im Flansch selbst ausgebildet sind, zugänglich machen.
Eine von den vorher beschriebenen Ausführungsformen deutlich verschiedene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass der Auflagering und der Trägerring zu einander komplementäre und im montierten Zustand zueinander ausgerichtete Oberflächen aufweisen, welche zwischen sich einen Ringkanal bilden, der über ringförmige Dichtelemente zur Umgebung hin abgedichtet ist und der Trägerring eine von außen zugängliche, in den Ringkanal führende, verschließbare Öffnung aufweist, über welche der Ringkanal evakuierbar ist.
Alternativ könnte die in den Ringkanal führende, verschließbare Öffnung selbstverständlich auch am Auflagering angeordnet sein. Aus Kostengründen wird dies jedoch bevorzugt am Trägerring vorgenommen werden.
Über das Evakuieren des Ringkanals lässt sich dann eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Auflagering und Trägerring herstellen. Durch einfaches Belüften des Ringkanals lässt sich der Auflagering abnehmen und austauschen. Bei jeder Art der vorliegend beschriebenen Ausführungsformen lässt sich bevorzugt eine Verdrehsicherung dadurch erzielen, dass an dem Auflagering und dem Trägerring an mindestens einem Oberflächenbereich, an dem diese Ringe aneinander liegen, einen Hohlraum vorgesehen wird, welcher von Rücksprüngen sowohl in der Oberfläche des Auflagerings als auch in der Oberfläche des Trägerrings gebildet wird. Dieser Hohlraum ist dann mit einer aushärtbaren Masse be- füllbar. Sobald die aushärtbare Masse hart geworden ist, verhindert diese eine Drehbewegung zwischen Auflagering und Trägerring. Durch entsprechende Ausbildung und Anordnung eines solchen Hohlraums kann auch eine Sicherung des Trägerrings am Auflagering und umgekehrt in Axialrichtung erfolgen.
Alternativ hierzu kann der Auflagering mit dem Trägerring mittels eines in beiderseitige Ausnehmungen eingreifenden Bolzens drehfest miteinander verbunden werden.
Bevorzugt wird hier ein Gewindebolzen verwendet, der sich dann gleichzeitig in der Ausnehmung über das Einschrauben sichern lässt.
Solche Schraubbolzen lassen sich sowohl in Axial- als auch in Radialrichtung in entsprechende Ausnehmungen einsetzen und dienen in jedem Fall gleichermaßen einer Verdrehsicherung.
Das Kunststoffmaterial umfasst bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Thermoplast, ein Duroplast, ein Elastomer und/oder eine Kunststoffmischung.
Günstig ist es, wenn das Kunststoffmaterial ein verstärktes, insbesondere ein faserverstärktes Kunststoffmaterial ist.
Zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften hat es sich als günstig erwiesen, wenn dem Kunststoffmaterial reib- und/oder verschleißmindernde Zusatz- Stoffe beigemischt sind, beispielsweise PTFE, Polyimid, Molybdändisulfid, Graphit, Bornitrid, Nanopartikel oder dergleichen.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Auflagering aus mindestens zwei Schichten oder Komponenten sandwichartig aufgebaut ist.
Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen im Einzelnen:
Fig. 1A bis 1D: eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Halterings;
Fig. 2A bis 2D: eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halterings;
Fig. 3A bis 3D: eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halterings;
Fig. 4A bis 4D: eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halterings;
Fig. 5A bis 5D: eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halterings;
Fig. 6A bis 6D: eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halterings;
Fig. 7A bis 7D: eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halterings; Fig. 8A bis 8D: eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halterings;
Fig. 9A bis 9F: eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halterings;
Fig. 10A bis 10F: eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halterings; und
Fig. 11A bis HD: eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halterings.
Figur 1A zeigt einen erfindungsgemäßen Haltering 10 zur Montage an einer chemisch-mechanischen Poliervorrichtung für Halbleiterwafer, von der der Poliervorrichtung zugewandten Seite in Draufsicht.
Der Haltering 10 besteht aus einem Trägerring 12, welcher aus einem ersten Material hergestellt ist, insbesondere metallischen Werkstoffen und/oder Kunststoffmaterialien, die eine entsprechende Festigkeit wie metallische Werkstoffe aufweisen, insbesondere faserverstärkte Kunststoffe.
Am Trägerring 12 ist konzentrisch ein Auflagering 14 aus einem Kunststoffmate- rial angeordnet. Das erste Material weist eine höhere Steifigkeit auf als dieses Kunststoffmaterial.
Der Trägerring 12 weist auf seiner zur Poliervorrichtung hin liegenden Seite in regelmäßigen Winkelabständen Gewindebohrungen 16 auf, mit Hilfe derer der Haltering an der chemisch-mechanischen Poliervorrichtung befestigbar ist.
Ferner weist der Trägerring 12 auf seiner zur Poliervorrichtung hin weisenden Seite eine Ausnehmung 18 auf, in die im montierten Zustand des Halteringes in der Poliervorrichtung seitens der Poliervorrichtung ein Vorsprung (nicht gezeigt) hineinragt, so dass immer eine definierte Einbaulage des Halteringes in der Poliervorrichtung gegeben ist. Dies erleichtert insbesondere die Ausrichtung der Gewindebohrungen 16 zu entsprechenden Durchbrüchen auf Seiten der Poliervorrichtung, durch die Gewindebolzen in die Gewindebohrungen 16 eingeschraubt werden und damit der Haltering an der Poliervorrichtung befestigt wird.
Figur IB zeigt eine Schnittansicht des Halterings 10 der Figur 1A entlang der Linie A-A und verdeutlicht das Prinzip, mit welchem der Auflagering aus Kunststoffmaterial an dem Trägerring klebemittelfrei, lösbar, drehfest, form- und/oder kraftschlüssig gehalten wird. Hierzu weist der Auflagering 14 an seiner zum Trägerring 12 hin weisenden Seite einen vom Außenumfang 20 rückspringenden Absatz 22 auf, wie dies in der vergrößerten Detaildarstellung der Figur IC ersichtlich ist. Um den Trägerring und den Auflagering kraftschlüssig lösbar und drehfest miteinander zu verbinden, wird der Trägerring, der in dem vorliegenden Beispiel aus Stahl hergestellt ist, auf den aus Kunststoff hergestellten Auflagering aufgeschrumpft. Das Kunststoffmaterial des Auflagerings ist vorzugsweise ein Polyphenylensulfid- material (PPS), ein PEEK, PAI, PI, PA, POM, PET oder ein PBT in reiner oder in modifizierter Form. Zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften können reib- und/oder verschleißmindernde Zusatzstoffe beigemischt sein, beispielsweise PTFE, Polyimid, Molybdändisulfid, Graphit, Bornitrid, Nanopartikel oder dergleichen.
Durch die größere Steifigkeit des Stahlmaterials des Trägerrings 12 wird dem Haltering 10 insgesamt eine ausgezeichnete Formstabilität verliehen, während das Kunststoffmaterial des Auflagerings 14 gleitend auf der Abrasionsfläche der chemisch-mechanischen Poliervorrichtung aufliegt und der Halbleiterwafer innerhalb des vom Auflagering definierten Ringraumes 24 während dem Poliervorgang gehalten wird. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht insbesondere darin, dass der Stahlring auf den Kunststoff-Aufnahmering 14 aufgeschrumpft werden kann, wobei eine kraftschlüssige, lösbare und trotzdem drehfeste Verbindung erhalten wird. Bei abgenutztem Auflagering 14 kann dieser sehr einfach von dem Trägerring 12 entfernt und durch einen neuen Auflagering 14 ersetzt werden. Der Vorgang des Austausches ist deutlich einfacher, als dies im Stand der Technik der Fall ist, und es brauchen keine Klebereste etc. abgetragen werden. Auch muss der Trägerring 12 nicht gesondert vorbereitet werden, bevor er mit einem neuen Auflagering 14 bestückt werden kann und unterliegt damit seinerseits einem deutlich geringeren Verschleiß.
Die Umfangsfläche 20 des Halteringes 10 ist im Wesentlichen stufenfrei, d.h. der Außenumfang des Auflageringes 14 fluchtet mit dem Außenumfang des Trägerringes 12. Dadurch, dass sich der Auflagering 14 radial weiter nach innen erstreckt als der Trägerring 12 und darüber hinaus diesen in einem vom Außenumfang 20 rückspringenden Absatz 22 (Fig. IC) aufnimmt, ist der Ringraum 24 im Wesentlichen ausschließlich durch den Auflagering 14 begrenzt. Damit kommt der in der chemisch-mechanischen Poliervorrichtung zu polierende Halbleiterwafer ausschließlich mit dem vergleichsweise weichen Kunststoffmaterial des Auflageringes 14 in Kontakt, so dass die Gefahr von Beschädigungen am Rand des Halbleiter wafers minimiert ist.
Figur 1D zeigt schließlich den Haltering 10 nochmals in perspektivischer Darstellung und verdeutlicht insbesondere, dass der Innenraum des Halteringes 10 hauptsächlich von dem Auflagering 14 begrenzt wird.
Die Figuren 2A bis 2D zeigen eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Halteringes 30, der, ähnlich wie der Haltering 10 der Figuren 1A bis 1D, aus einem Trägerring 32 aus Stahl und einem Auflagering 34 aus Kunststoffmaterial hergestellt ist. Der Trägerring 32 weist in regelmäßigen Winkelabständen Gewindebohrungen 36 auf, die der Befestigung des Halteringes 30 an der chemischmechanischen Poliervorrichtung dienen. Eine Ausnehmung 38 sorgt für eine definierte Einbaulage des Halteringes in der chemisch-mechanischen Poliervorrichtung, da im montierten Zustand in diese ein Vorsprung dieser Vorrichtung ein- greift. Damit sind die Gewindebohrungen 36 zu den entsprechenden Befestigungselementen seitens der Poliervorrichtung ausgerichtet, und die Montage mittels Schraubbolzen kann in einfacher Weise erfolgen. Der Außenumfang des Halteringes 30 ist so gestaltet, dass die Außenumfangsflächen von Trägerring 32 und Auflagering 34 miteinander fluchten. Der Auflagering 34 erstreckt sich in radialer Richtung weiter zur Mitte, als dies bei dem Trägerring 32 der Fall ist. Vom Außenumfang 40 ist an dem Auflagering 34 ein rückspringender Absatz 42 vorgesehen, der den Trägerring 32 aufnimmt (Fig. 2C). Damit ist ein von dem Haltering 30 gebildeter Innenraum 44 wiederum im Wesentlichen ausschließlich von dem Auflagering 34 bzw. von dessen relativ weichem Kunststoffmaterial begrenzt. Dies ist aus der Schnittansicht längs Linie A-A in Fig. 2A wie in Fig. 2B dargestellt ersichtlich. Dies verdeutlicht insbesondere auch Fig. 2D. Im Bereich des Absatzes 42 weist der Auflagering 34 an seiner mit dem Trägerring 32 in Kontakt stehenden radialen Fläche eine ringförmige Rippe 43 auf, welche in eine hierzu komplementäre Ringnut 45 an der Unterseite des Trägerringes 32 eingreift.
Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halteringes lässt sich die Verbindung zwischen dem Auflagering 34 und dem Trägerring 32 durch einen Presssitz schaffen, bei dem die ringförmige Rippe 43 in die Ringnut 45 einge- presst wird.
Dadurch kommt ein form- und kraftschlüssiger Verbund zwischen Trägerring und Auflagering zustande, der klebemittelfrei zu einer drehfesten Verbindung führt. Diese Verbindung ist für den Fall der abrasiven Abnutzung des Auflageringes 34 lösbar, und der Trägerring 32 ist mit einem neuen Auflagering 34 im Presssitz wieder bestückbar, ohne dass der Trägerring 32 in größerem Umfang für das neue Einsetzen des Auflageringes 34 vorbereitet werden müsste. Insbesondere entfällt, wie im Stand der Technik notwendig, das mühevolle Entfernen von Klebemittelresten, was dort auch zu einem Verschleiß des Trägerringes selbst führt. Auf Grund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Halteringes 30 kann im Prinzip eine beliebige Anzahl von Auflageringen 34 mit einem einzigen Trägerring 32 verwendet werden. Dadurch lassen sich die Kosten für das chemisch-mechanische Polieren von Halbleiter wafern drastisch reduzieren, insbesondere auch deshalb, weil der Auflagering 34 als Verschleißteil wesentlich kostengünstiger herstellbar ist als der vergleichsweise aufwändig zu fertigende Trägerring 32.
Auch bei diesem Haltering übernimmt der Trägerring 32 wieder die Aufgabe, den Ring mechanisch zu stabilisieren und damit für eine fixierte Geometrie desselben zu sorgen. Der Auflagering 34 mit seinem vergleichsweise weichen Material schützt die Halbleiterwafer vor Kontakt mit dem Trägerring 32 und vermeidet damit Beschädigungen am Rand der Halbleiterwafer.
Eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Halteringes 50 ist in den Figuren 3A bis 3D dargestellt. Auch hier übernimmt ein Trägerring 52 die Aufgabe, den Haltering 50 mechanisch zu stabilisieren und für dessen exakte Geometrie zu garantieren. Er ist bevorzugt aus Stahl hergestellt.
Der Trägerring 52 trägt auf seiner zu der Auflagefläche der chemisch-mechanischen Poliervorrichtung weisenden Seite einen Auflagering 54, der wiederum aus Kunststoffmaterial hergestellt ist.
Auf seiner zu der Poliervorrichtung liegenden Seite weist der Trägerring 52 in regelmäßigen Winkelabständen Gewindebohrungen 56 auf, über die der Haltering 50 mit der Poliervorrichtung über Gewindebolzen verbunden werden kann.
Ferner weist der Trägerring 52 an seiner der Poliervorrichtung zugewandten Seite eine Ausnehmung 58 auf, die dem definierten Einsetzen des Halteringes 50 in der chemisch-mechanischen Poliervorrichtung dient, so dass die Gewindebohrungen 56 mit entsprechenden Durchlässen auf Seiten der Poliervorrichtung fluchten und Schraubbolzen hier einfach eingesetzt und eingeschraubt werden können. Die Figur 3B zeigt einen erfindungsgemäßen Haltering 50 in Schnittdarstellung längs Linie A-A der Figur 3A, wobei hier ersichtlich ist, dass der Außenumfang 60 des Halteringes 50 hier von einem in Axialrichtung verlaufenden, vom Auflagering 54 getragenen Bund 66 gebildet wird, welcher die außen liegende Umfangsfläche des Trägerringes 52 im Wesentlichen vollständig bedeckt. Damit ist der Trägerring 52 in einem Ringkanal 62 des Auflageringes 54 angeordnet und an seinen in Axialrichtung verlaufenden Oberflächen im Wesentlichen durch das Kunststoffmaterial des Auflageringes bedeckt.
Damit eröffnet sich für den Konstrukteur die Möglichkeit, ein günstigeres metallisches Material zu verwenden, was zum einen die gleichen mechanischen Eigenschaften wie das zuvor angesprochene Stahlmaterial aufweist, jedoch kostengünstiger, insbesondere auch für die Herstellungsvorgänge des Trägerringes 52, ist. Das Kunststoffmaterial des Auflageringes 54 schützt dabei die Oberflächen des Trägerringes 52 in den Bereichen, in denen dieser potenziell mit den chemischen Agentien, die für den chemisch-mechanischen Poliervorgang verwendet werden, in Berührung kommen könnten. Eine Korrosion an der Oberfläche des Trägerringes findet deshalb auch bei der Verwendung von kostengünstigeren Materialien nicht statt.
Der Trägerring 52 ist bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform eines Halteringes 50 mit dem Auflagering 54 im Presssitz verbunden, so dass wiederum eine klebemittelfreie Verbindung gegeben ist. Der Kraftschluss zwischen dem Trägerring 52 und dem Auflagering 54 ist normalerweise ausreichend, um hier auch für eine drehfeste Verbindung zu sorgen.
Bei besonderen Beanspruchungen kann jedoch eine Verdrehsicherung vorgesehen sein, wie sie beispielhaft in der Figur 3D dargestellt ist. Zu diesem Zweck werden an einer oder mehreren Stellen des Trägerringes 52 und des Auflageringes 54 über den Umfang des Halteringes 50 verteilt Rücksprünge vorgesehen, die zusammen miteinander einen Hohlraum schaffen, in den ein aushärtbares organisches oder anorganisches Material einfüllbar ist. Beim Montieren des Trägerringes 52 am Auflagering 54 ist das Material noch weich und verformbar und füllt deshalb im Wesentlichen die von den Rücksprüngen seitens des Auflageringes 54 und des Trägerringes 52 gebildeten Hohlräume aus. Danach wird das Material in den Rücksprüngen ausgehärtet und stellt damit eine Verdrehsicherung dar. Gleichzeitig ist somit eine Art Sicherung dafür geschaffen, dass der Auflagering nicht ohne Weiteres von dem Trägerring 52 abgezogen werden kann.
Die Auswahl an in den Hohlraum 68 einzubringenden aushärtbaren Materialien, die dann eine Befüllung 69 bilden, ist sehr groß, da diese Volumina völlig von der Umgebung abgeschirmt sind und lediglich den mechanischen Anforderungen, die die mechanische Beanspruchung beim Poliervorgang vorgeben, standhalten müssen. Vorzugsweise werden thermisch aushärtbare Materialien verwendet.
Auch bei dieser Variante erstreckt sich der Auflagering 54 in Radialrichtung des Halteringes 50 so weit nach innen, dass der gebildete Innenraum 64 im Wesentlichen durch das relativ weiche Material des Auflageringes 54 begrenzt wird und die darin gehaltenen Halbleiterwafer an ihren Rändern beim chemisch-mechanischen Poliervorgang nicht beschädigt werden können.
Die zuvor anhand der Figur 3B beschriebene Verdrehsicherung bei den erfindungsgemäßen Halteringen lässt sich auch auf die bereits zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Halteringe 10 und 30 anwenden, ebenso wie für die Mehrzahl der im Nachfolgenden besprochenen Halteringe, auch wenn dies später im Einzelnen nicht mehr erwähnt wird.
Die Figuren 4A bis 4D zeigen eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Halteringes 70, welcher im Wesentlichen aus zwei Teilen zusammengesetzt ist, nämlich einem Trägerring 72 und einem Auflagering 74. Der Trägerring 72 weist wieder in regelmäßigen Winkelabständen angeordnete Gewindebohrungen 76 sowie eine Ausnehmung 78 auf, deren Funktion den Gewindebohrungen und Ausnehmungen der zuvor beschriebenen Halteringe entspricht. Auch hier erstreckt sich der Auflagering 74 wiederum weiter radial nach innen als der Trägerring 72 und sorgt dadurch für einen Innenraum 84, der im Wesentlichen von dem Kunststoffmaterial des Auflageringes 74 begrenzt wird und damit schonend für die darin aufgenommene Halbleiterwafer ist. Der Außenumfang 80 des Halteringes 70 wird hier wiederum von dem Kunststoffmaterial des Auflageringes 74 bzw. dessen Bund 86 gebildet, so dass das Material des Trägerringes 72 ganz unter den Gesichtspunkten der hier notwendigen Festigkeit ausgewählt werden kann, unabhängig davon, ob dieses ausreichend inert gegenüber den chemischen Agentien ist, die bei dem chemisch-mechanischen Poliervorgang verwendet werden. Der Bund 86 schützt die Außenoberfläche des Trägerringes 72 gegen einen eventuellen Angriff dieser Materialien. Außerdem ist der Trägerring 72 in einem Ringkanal 82 eingepresst, wie dies am besten in der Detaildarstellung der Figur 4B, die eine Schnittdarstellung längs Linie A-A in Fig. 4A beinhaltet, zum Ausdruck kommt, ebenso wie in Fig. 4C.
Aus der Detaildarstellung der Figur 4C ist ferner eine Besonderheit dieser Variante des Halteringes 70 ersichtlich, der ansonsten ähnlich aufgebaut ist wie der Haltering 50 der Figuren 3A bis 3D.
An der innen liegenden Umfangswandung des Ringkanals 82 ist an mindestens einer Stelle, besser jedoch in regelmäßigen Winkelabständen über den gesamten Umfang des Ringkanals 82 verteilt, eine Rastverbindung 85 vorgesehen, welche aus einer federnd am Auflagering 74 gehaltenen Nase 87 und einem hierzu in der innen liegenden Umfangswand des Trägerringes 72 angeordneten Ausnehmung besteht.
Beim Einpressen des Trägerringes 72 in den Ringkanal 82 des Auflageringes 74 rastet in der Endstellung die Rastverbindung 85 ein, d.h. die Nase 87 greift in die hier vorgesehene komplementäre Ausnehmung seitens des Trägerringes 72 ein und führt so zu einer Abziehsicherung einerseits und zu einer drehfesten Verbindung zwischen Trägerring 72 und Auflagering 74 andererseits.
Üblicherweise erzielt man bereits mit dem Einpressen des Trägerringes 72 in den Auflagering 74 eine ausreichende Drehfestigkeit, so dass die Rastverbindung 85 hier nur noch eine zusätzliche Verdrehsicherung darstellt.
Auch hier wiederum ist die Möglichkeit geschaffen, den Auflagering 74 im Falle des übermäßigen Verschleißes von dem Trägerring 72 leicht abzulösen und durch einen neuen Auflagering 74 zu ersetzen. Auch hier ist es nicht notwendig, den Trägerring 72 besonders zu reinigen und vorzubereiten, bevor wieder ein neuer Auflagering 74 montiert werden kann.
Die Figuren 5A bis 5D zeigen eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Halteringes 90. Der Haltering 90 setzt sich aus einem Trägerring 92 und einem Auflagering 94 zusammen, wobei der Trägerring 92 wiederum bevorzugt aus Stahl hergestellt ist, und der Auflagering 94 aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus Polyphenylensulfid, PEEK, PAI, PI, PA, POM, PET oder aus PBT in reiner oder modifizierter Form. Wiederum können reib- und/oder verschleißmindernde Zusatzstoffe zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften beigemischt sein, zum Beispiel PTFE, Polyimid, Molybdändisulfid, Graphit, Bornitrid, Nanopartikel oder dergleichen.
Der Außenumfang 100 des Halteringes 90 wird hier von den fluchtenden Außenoberflächen von Trägerring 92 und Auflagering 94 gebildet.
Anders als bei den bisher vorgestellten Varianten ist bei dem Auflagering 94 kein rückspringender Absatz vorgesehen, sondern eine Radialfläche 102, die dem Trägerring 92 gegenüberliegt. Diese Radialfläche 102 beinhaltet eine oder mehrere, im vorliegenden Fall fünf, konzentrische ringförmige Rippen 103, die in Axialrichtung von der Radialfläche 102 abstehen. Die zur Radialfläche 102 komplementäre Fläche des Trägerringes 92 weist entsprechende konzentrische Hinterschnei- dungen 104 auf, in die die Rippen 103 aufgenommen werden können.
Die Aufnahme der Rippen 103 in den Hinterschneidungen 104 erfolgt vorzugsweise durch Auf- oder Einschrumpfen, wobei entweder zuerst das metallische Material des Trägerringes erwärmt wird, so dass die Hinterschneidungen 104 sich erweitern, dann der Auflagering 94 mit seinen Rippen 103 auf den Trägerring 92 aufgesetzt und die Rippen in die Hinterschneidungen eingeführt werden, worauf dann bei einem Abkühlen des Trägerringes 92 eine Verengung der Hinterschneidungen erfolgt, so dass diese dann in Form- und Kraftschluss die Rippen 103 fassen. Alternativ kann das Kunststoffmaterial abgekühlt und die Rippen 103 in die Hinterschneidungen 104 eingeführt werden.
Auf diese Art lässt sich bei dieser Variante ein form- und kraftschlüssiger Verbund zwischen dem Trägerring 92 und dem Auflagering 94 schaffen.
Auch hier ist wiederum durch den Form- und Kraftschluss eine Verdrehsicherheit gegeben, die man jedoch, wie bei den vorhergehenden Varianten gezeigt, beispielsweise durch das Vorsehen weiterer Verdrehsicherungen zusätzlich verbessern kann.
Der Aufbau des Halteringes 90 ist insbesondere in der Figur 5B, welche eine Schnittdarstellung längs Linie A-A der Figur 5A darstellt, sowie in der Detaildarstellung der Figur 5C zu sehen.
Die Figuren 6A bis 6D zeigen eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Halteringes HO mit einem Trägerring 112 und einem Auflagering 114.
Die Besonderheit bei dieser Ausführungsform besteht darin, dass der Trägerring 112 segmentiert, d.h. nicht mehr einstückig ausgebildet, ist, wie dies im Falle der bislang besprochenen Halteringe 10, 30, 50, 70 und 90 der Fall war. Der Aufnahmering 114 weist an seinem Außenumfang einen radial rückspringenden Absatz 116 auf, welcher an seiner radial außen liegenden Umfangswandung eine sich radial nach innen erstreckende Ringnut 118 aufweist. Der Trägerring 112 weist an seinem dem Auflagering 114 zugewandten Ende einen radial nach innen vorspringenden Flansch 120 auf, welcher beim Zusammenbau des Halteringes 110 in die Ringnut 118 des Aufnahmeringes 114 eingepresst wird. Die Figur 6B zeigt dies im Einzelnen mit ihrer Schnittdarstellung längs Linie A-A der Figur 6A. Im übrigen ist dies auch noch einmal der vergrößernden Detaildarstellung der Figur 6C zu entnehmen.
Die Figur 6D schließlich zeigt die Segmentierung des Trägerringes 112 in zwei Halbkreissegmente 122, die zusammen den Trägerring 112 bilden.
In den Trägerringsegmenten 122 sind wiederum Gewindebohrungen 124 vorgesehen, über die der Trägerring mit der Poliervorrichtung verschraubbar ist. Eine Ausnehmung 126 an der Oberseite des Trägerringes 112 sorgt wieder für eine richtige Einbaulage des Halteringes in der Poliervorrichtung.
Bei dieser Variante kann der Trägerring 112 besonders einfach von dem Auflagering 114 getrennt werden und wiederum sind keine weiteren Vorbereitungsarbeiten notwendig, bevor man einen neuen Auflagering 114 mit dem Trägerring 112 verbindet.
Die Figuren 7A bis 7D zeigen eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Halterings 130 mit einem Trägerring 132 und einem Auflagering 134.
Bei dieser Variante ist der Gedanke der Segmentierung des Trägerrings 132, wie bereits in der Ausführungsform der Figuren 6A bis 6D zum Ausdruck kommt, weitergeführt und hier sind insgesamt 12 Segmente 133 vorhanden (vgl. insbesondere die räumliche Darstellung in der Fig. 7D zusammen mit dem Trägerring 132). Der Aufnahmering 134 ist einstückig ausgebildet und weist an seinem Außenumfang 136 einen rings umlaufenden Schlitz 137 (vgl. Schnittansicht längs Linie A-A der Fig. 7A wie in Fig. 7B dargestellt) auf sowie auf der zur Poliervorrichtung hinweisenden Seite in regelmäßigen Winkelabständen vom Außenumfang und in Axialrichtung zur Poliervorrichtung durchgehende Rücksprünge 138 auf.
Die Trägerringsegmente 133 sind aus einem Flanschteil 139, welches beispielsweise aus Flachmaterial hergestellt sein kann. An seiner zur Poliervorrichtung hinweisenden Oberfläche trägt das Flanschteil 139 eine Gewindebuchse 140, die beim Einsetzen des Flanschteils 139 in den Ringschlitz 137 in die Ausnehmungen 138 einrückt und so von Seiten der Poliervorrichtung für ein Verschrauben des Halterings 130 zugänglich ist (Fig. 7C).
Beim Einführen der Flanschteile 139 in den Ringschlitz 137 am Außenumfang 136 des Auflagerings 134 werden die Flanschteile 139 eingepresst, so dass diese im Presssitz in dem Auflagering 134 gehalten sind.
Eine Verdrehsicherung ergibt sich hier automatisch durch das Einrücken der Gewindebuchsen 140 in die Ausnehmungen 138, so dass weiter Maßnahmen zur Verdrehsicherung hier nicht notwendig sind.
Um eine gezielte Positionierung des Halterings 130 in der Poliervorrichtung zu gewährleisten, weist dieses Mal der Auflagering 134 eine Ausnehmung 142 auf, in die ein Vorsprung auf Seiten der Poliervorrichtung (nicht gezeigt) eingreift und so für eine eindeutige Positionierung des Halterings 130 in der Poliervorrichtung sorgt.
Eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Halterings 150 mit segmentier- tem Trägerring 152 ist in den Figuren 8A bis 8D dargestellt. Wiederum weist der Auflagering 154 im Bereich eines Absatzes 156 eine radial nach außen sich öffnende Ringnut 158 auf, während der Trägerring 152, der aus Ringsegmenten 153 gebildet wird, an seinem zur Auflagefläche weisenden Ende einen Segmentflansch, der radial nach innen weist, trägt. Dieser Ringsegmentflansch 160 greift im montierten Zustand in die Ringnut 158 ein und ist dort ein- gepresst.
Anders als bei der in den Figuren 7A bis 7D beschriebenen Variante sind die Gewindebohrungen 162 in den Ringsegmenten 153 eingebracht ebenso wie eine entsprechende Ausnehmung 164 von den Ringsegmenten 153 gebildet wird.
Die Figuren 9A bis 9D zeigen eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Halterings 170 mit einem einteiligen Trägerring 172 und einem einteiligen Aufnahmering 174. Bei dieser Variante ist der Trägerring 172 mit einer konzentrischen Ringnut 176 versehen, mit einer im Wesentlichen achsparallelen Wandung 178, die dies am Besten in der Schnittdarstellung der Figur 9B (Schnittdarstellung längs Linie A-A der Figur 9A) sowie der Detaildarstellung der Figur 9C ersichtlich ist.
In die achsparallele Wandung 178 ist ein Gewindeabschnitt 179 eingearbeitet.
Der Auflagering 174 weist an seiner zur Trägerringseite hinweisenden Seite eine ringförmige Rippe 180 auf, welche auch aus Ringsegmenten bestehen kann. Das bedeutet, die Rippe 180 braucht nicht über den gesamten Umfang von 360° vorhanden sein, sondern kann auch nur in Abschnitten ausgebildet sein.
Diese Rippe 180 weist an ihrer innen liegenden achsparallelen Wandung einen Innengewindeabschnitt auf, mit dem der Auflagering 174 mit dem Trägerring 172 verschraubt werden kann. Auch auf diese Weise lassen sich Trägerring 172 und Auflagering 174 kraft- und formschlüssig miteinander verbinden, wobei in der Regel auch eine drehfeste Verbindung erzielt werden kann, indem die Kraft bzw. das Drehmoment mit dem die Gewindeverbindung am Ende angezogen wird, entsprechend gewählt werden. Darüber hinaus lässt sich die drehfeste Verbindung zwischen Trägerring 172 und Auflagering 174 zusätzlich dadurch noch sichern, dass man zu Sicherungsmitteln greift, wie sie im Rahmen der Figur 3D beschrieben wurden.
Auf Seiten des Trägerrings 172 sind wieder Gewindebohrungen 182 in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet, über die der Haltering 170 insgesamt in der Poliervorrichtung montierbar ist. Für eine korrekte Orientierung des Halterings bei der Montage in der Poliervorrichtung dient wiederum eine Ausnehmung 184, in die ein entsprechender Vorsprung seitens der Poliervorrichtung eingreift.
Figur 9E zeigt eine Schnittdarstellung einer Weiterbildung der Ausführungsform der Figuren 9A bis 9D.
Bei diesem Haltering 170' sind Trägerring 172' und Auflagering 174' miteinander verschraubt wie dies beim Haltering 170 der Figuren 9A bis D ebenfalls der Fall ist. Im Unterschied zum Haltering 170 weist jedoch beim Haltering 170' der Figur 9E der Trägerring 172' eine Ringnut 176' auf, welche in beiden radial beabstan- deten Seitenwänden, die parallel zur Drehachse des Rings ausgerichtet sind, gleichlaufende Gewindegänge aufweist. Dies bedeutet, dass die Gewinde radial fluchtend verlaufen, bei in Radialrichtung gemeinsamem Gewindeanfang 181', 182' und gleicher Gewindesteigung. Korrespondierend hierzu weist der Auflagering 174' einen Ringbund 180' auf, welcher komplementär zu der Ringnut 176' ausgebildet ist und an seiner inneren und an seiner äußeren Seitenwand gleichlaufende Gewindegänge 175', 177' aufweist. Figur 9F zeigt dies in einer Schnittansicht längs Linie A-A der Figur 9E. Diese Ausführungsform bietet eine noch besser stabilisierende Verbindung zwischen Trägerring 172' und Auflagering 174' als dies beim Haltering 170 der Fall ist.
Insbesondere ist der Auflagering 174' sehr gut gegen Kippmomente gesichert am Trägerring 172' gehalten.
Eine Verdrehsicherung erhält man beim Haltering 170' dadurch, dass bei in dem Trägerring 172' eingeschraubten Auflagering 174' von der dem Auflagering 174' abgewandten Seite des Trägerrings 172' eine Sicherungsschraube 183' parallel zur Drehachse des Rings eingeschraubt wird, welche bis in eine Ausnehmung 185' im Auflagering 174' reicht und damit verhindert, dass sich die Schraubverbindung zwischen Träger- und Auflagering unbeabsichtigt lösen kann. Eine solche Sicherung lässt sich z.B. auch bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 9A bis D verwenden.
Die Figuren 10A bis 10F zeigen eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Halterings 190, bei dem ebenfalls die form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen einem Trägerring 192 und einem Auflagering 194 mittels einer Verschrau- bung hergestellt wird. Der Trägerring 192 ist in einem von dem Außenumfang 196 rückspringenden Absatz 198 aufgenommen, welcher eine achsparallele Wandung 199 mit einem darin integrierten Gewindeabschnitt 200 aufweist. Der Trägerring 192 weist an seiner innenliegenden achsparallelen Oberfläche ebenfalls einen Gewindeabschnitt auf, mit dem dieser dann mit dem Auflagering 194 ver- schraubbar ist. Wiederum lässt sich über die Verschraubung eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen dem Trägerring 192 und dem Auflagering 194 herstellen, wobei diese Verbindung in der Regel ausreichend drehfest ist.
Um zusätzlich zu einer Drehsicherung zu kommen, kann entweder wie in Figur 3D dargestellt in Ausnehmungen fließfähiges aushärtbares Material eingebracht werden, und dieses nach fertiger Montage ausgehärtet werden oder aber, wie in den Varianten der Figuren 10D und 10E gezeigt, mit einem Sicherungsstift oder Sicherungsbolzen das Verdrehen von Auflagering 194 gegenüber dem Trägerring 192 verhindert werden. Dort ist zum einen in der Figur 10D ein radial eingesetzter Bolzen 202 vorgesehen, der in Radialrichtung sowohl den Trägerring 192 durchsetzt als auch in den Auflagering 194 eingreift.
Eine alternative Variante für diese Art der Sicherung ist in Figur 10E dargestellt, wo in achsparalleler Anordnung ein Sicherungsbolzen 204 in eine gemeinsam von einer Ausnehmung seitens des Trägerrings 192 und seitens des Auflagerings 194 gebildete Bohrung eingesetzt wird. Am Trägerring 192 sind wiederum Gewindebohrungen 206 angeordnet, mittels denen Halteringe 190 in der Poliervorrichtung befestigt werden können.
Eine Ausnehmung 208 sorgt für den korrekten Einbau des Halterings 190 in der Poliervorrichtung.
Schließlich zeigen die Figuren HA bis HD eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Halterings 210, welcher aus einem Trägerring 212 und einem Auflagering 214 gebildet wird. Der Trägerring weist wieder mit regelmäßigen Winkelabständen angeordnete Gewindebohrungen 216 an seiner zur Poliervorrichtung weisenden Oberfläche auf sowie eine Ausnehmung 218, über die ein korrekter Sitz des Halterings 210 in der Poliervorrichtung gewährleistet wird. Hier liegen der Trägerring 212 und der Auflagering 214 mit zwei im Wesentlichen parallelen Oberflächen einander gegenüber, wobei in die Oberfläche des Trägerrings 212 ein oder mehrere, im vorliegenden Fall drei, konzentrische Ringkanäle 221, 222, 223 eingearbeitet sind (vgl. vergrößerte Detaildarstellung der Figur HC). Benachbart zu den radial jeweils außen liegenden Bereichen des Trägerrings 212 sind Nuten 224, 225 angeordnet, die ringförmig und konzentrisch angeordnet sind und Dichtungselemente 226, 227 aufnehmen. Die Ringkanäle 221, 222, 223 stehen miteinander in Fließverbindung (im Einzelnen nicht gezeigt). An mindestens einer Stelle weist der Trägerring 212 eine Radialbohrung 228 auf, die auf eine Axialbohrung 230 trifft, welche von der dem Auflagering 214 abgewandten Oberfläche des Trägerrings 212 bis in mindestens einen der Ringkanäle 221, 222 oder 223 führt.
In die Axialbohrung 230 lässt sich ein Verschlussstopfen 232 einschrauben, der zunächst in nur wenig eingeschraubtem Zustand in der Bohrung 230 gehalten wird. Sobald der Auflagering 214 mit dem Trägerring 212 zusammengefügt ist kann über die Radialbohrung 228 ein Vakuum angelegt werden und damit das Volumen der Ringkanäle 221, 222, 223 evakuiert werden. Aufgrund des in den Ringkanälen entstehenden Vakuums wird dann ohne weiteres der Auflagering 214 an dem Trägerring 212 gehalten. Danach lässt sich der Verschlussbolzen 232 weiter in die Bohrung 230 einschrauben, so dass die Radialbohrung 228 verschlossen wird. Damit bleibt das Vakuum in den Ringkanälen 221, 222, 223 erhalten, ohne dass weiter über die Radialbohrung 228 evakuiert werden muss.
Damit hat man eine sehr einfache lösbare Verbindung zwischen dem Trägerring 212 und dem Auflagering 214 geschaffen, welche kraftschlüssig für eine drehfeste Verbindung zwischen diesen beiden Teilen des Halterings 210 sorgt.
Beim Austausch des verschlissenen Auflagerings 214 braucht dann nur noch der Verschlussbolzen 232 herausgedreht werden, bis über die Radialbohrung 228 eine Belüftung der Ringkanäle 221, 222, 223 möglich ist. Dann lässt sich der Auflagering 214 ohne Kraftaufwand von dem Trägerring 212 entfernen und ein neuer Auflagering 214 in der zuvor beschriebenen Weise auf dem Trägerring 212 montieren.

Claims

PATENTANSPRU CH E
1. Haltering zur Montage in einer chemisch-mechanischen Poliervorrichtung für Halbleiterwafer, umfassend:
einen Trägerring aus einem ersten Material, welcher Montageelemente umfasst, mit denen der Trägerring an der Poliervorrichtung montierbar ist;
einen konzentrisch am Trägerring angeordneten Auflagering aus einem Kunststoffmaterial, welcher mit einer ersten Stirnseite auf einer Polierfläche der Poliervorrichtung aufliegt und welcher auf seiner zur ersten Stirnseite axial entgegengesetzten Seite am Trägerring klebemittelfrei, lösbar, drehfest, form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist,
wobei das erste Material eine höhere Steifigkeit aufweist als das Kunststoffmaterial des Auflageringes.
2. Haltering nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare, drehfeste, form- und/oder kraftschlüssige Verbindung von Auflagering und Trägerring im Bereich einer äußeren Umfangsfläche des Auflagerings hergestellt ist.
3. Haltering nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagering zur Seite des Trägerringes benachbart einen vom Umfang rückspringenden, dem Umfang folgenden Rücksprung aufweist, in welchem der Trägerring aufgenommen ist, und dass die äußere Umfangsfläche zur Herstellung der form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung eine Umfangsfläche des Rücksprunges ist.
4. Haltering nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerring mit seiner äußeren Umfangsfläche im Wesentlichen mit der äußeren Umfangsfläche des Auflageringes fluchtet.
5. Haltering nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagering einen die Auflagefläche der Stirnseite dieses Ringes vergrößernden, rings umlaufenden, radial nach außen abstehenden Flansch umfasst.
6. Haltering nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagering und der Trägerring in miteinander verbundenem Zustand in vorgegebenen Oberflächenbereichen flächig aneinander anliegen und dass der Auflagering und der Trägerring zueinander komplementäre Vor- bzw. Rücksprünge aufweisen, mittels welchen der Auflagering und der Trägerring zentrierbar sind.
7. Haltering nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbereiche, in denen Trägerring und Auflagering flächig aneinander anliegen, eine radiale Ausrichtung aufweisen.
8. Haltering nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander komplementären Vor- und Rücksprünge von Auflage- und Trägerring an den Oberflächenbereichen, an denen Träger- und Auflagering aneinander anliegen, angeordnet sind.
9. Haltering nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vor- und Rücksprünge von Auflage- und Trägerring mittels Presssitz verbindbar sind.
10. Haltering nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagering an seinem Außenumfang einen in Axialrichtung von der ersten Stirnseite wegweisenden umlaufenden Bund umfasst, welcher an der äußeren Umfangsfläche des Trägerringes anliegt und diesen im Wesentlichen ganzflächig bedeckt.
11. Haltering nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerring an seinem mit dem Auflagering in Kontakt stehenden Oberflächenbereich eine Ringnut mit einer im Wesentlichen achsparallelen Wandung aufweist, wobei die achsparallele Wandung einen Gewindeabschnitt umfasst und wobei der Auflagering an seiner zur ersten Stirnseite axial entgegengesetzten Seite einen oder mehrere komplementär zur Ringnut angeordnete Vorsprünge aufweist, welche einen komplementär zum Gewindeabschnitt der achsparallelen Wandung der Nut ausgebildeten Gewindeabschnitt aufweisen.
12. Haltering nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut des Trägerrings zwei achsparallele, in Radialrichtung von einander beabstandete Seitenwände aufweist, in welche gleichlaufende Gewinde eingearbeitet sind, und dass der oder die Vorsprünge des Auflagerings zu den gleichlaufenden Gewinden komplementär ausgebildete Gewindeabschnitte aufweisen.
13. Haltering nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Auflagering und Trägerring mit zusammen wirkenden Rastmitteln versehen sind, welche im montierten Zustand der Ringe eine Rastverbindung bilden und die Ringe gegen axial wirkende Kräfte im montierten Zustand sichern.
14. Haltering nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindung als Verdrehsicherung ausgebildet ist.
15. Haltering nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerring und der Auflagering zueinander komplementär ausgebildete Oberflächenbereiche aufweisen, über welche sie im montierten Zustand aneinander anliegen, und dass die Oberflächenbereiche zueinander komplementär ausge- bildete Vor- und Rücksprünge aufweisen, mit Hilfe welcher die Ringe mittels Ein- oder Aufschrumpfen miteinander verbindbar sind.
16. Haltering nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagering an seiner Umfangsfläche eine radial sich nach außen öffnende Ringnut aufweist und dass der Trägerring aus mehreren Ringsegmenten zusammengesetzt ist, welche ein im Wesentlichen komplementär zur Ringnut ausgebildetes Flanschteil umfassen sowie einen oder mehrere Montageabschnitte, welche in Axialrichtung von der der Auflagefläche des Auflageringes abgewandten Seite für eine Montage des Trägerringes an der Poliervorrichtung zur Verfügung stehen.
17. Haltering nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageabschnitte axial von den Flanschteilen abstehende Elemente umfassen.
18. Haltering nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut in ihrer der Auflagefläche des Auflageringes axial abgewandten Nutwandung Ausnehmungen umfasst, in welche radial von außen die Elemente der Montageabschnitte einrückbar sind.
19. Haltering nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagering und der Trägerring zueinander komplementäre und im montierten Zustand zueinander ausgerichtete Oberflächen aufweisen, welche zwischen sich einen Ringkanal bilden, der über ringförmige Dichtelemente abgedichtet ist, und dass der Trägerring eine von außen zugängliche, in den Ringkanal führende, verschließbare Öffnung aufweist, über welche der Ringkanal evakuierbar ist.
20. Haltering nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagering und der Trägerring an mindestens einem Oberflächenbereich, an dem diese Ringe aneinander anliegen, einen Hohlraum aufweist, welcher von Rücksprüngen sowohl in der Oberfläche des Auflageringes als auch in der Oberfläche des Trägerringes gebildet wird und welcher Hohlraum mit einer aushärtbaren Masse befüllbar ist.
21. Haltering nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagering mit dem Trägerring mittels eines in beiderseitige Ausnehmungen eingreifenden Bolzens drehfest miteinander verbunden sind.
22. Haltering nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen ein Gewindebolzen ist und dass die Ausnehmung einen zum Außengewinde des Gewindebolzens komplementären Innengewindeabschnitt aufweist.
23. Haltering nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen in Axial- oder Radialrichtung in die Ausnehmung einsetzbar ist.
24. Haltering nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial ein Thermoplast, ein Duroplast, ein Elastomer und/oder eine Kunststoffmischung umfasst.
25. Haltering nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial ein verstärktes, insbesondere ein faserverstärktes Kunststoffmate- rial ist.
26. Haltering nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kunststoffmaterial reib- und/oder verschleißmindernde Zusatzstoffe beigemischt sind.
27. Haltering nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagering aus mindestens zwei Schichten oder Komponenten sandwichartig aufgebaut ist.
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