(57)【要約】【課題】スクラッチの発生を抑制し得る半導体装置の製造方法及び半導体製造装置を提供する。【解決手段】被研磨膜が形成された半導体基板１０を研磨ヘッド１０８により支持するステップと、研磨ヘッドに設けられ、内周部に斜面１２２が形成されたリテーナ１１６により半導体基板の径方向の移動を規制しながら、被研磨膜を研磨するステップとを有し、被研磨膜を研磨するステップでは、リテーナの内周部に形成された斜面に半導体基板の外周部が接する。【選択図】  図２
2010040993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨膜が形成された半導体基板を研磨ヘッドにより支持するステップと、
前記研磨ヘッドに設けられ、内周部に斜面が形成されたリテーナにより前記半導体基板の径方向の移動を規制しながら、前記被研磨膜を研磨するステップとを有し、
前記被研磨膜を研磨するステップでは、前記リテーナの前記内周部に形成された前記斜面に前記半導体基板の外周部が接する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記研磨ヘッドの下面の法線方向に対する前記斜面の傾斜角は、１０〜４０度である
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
被研磨膜が形成された半導体基板を支持する研磨ヘッドと、
前記研磨ヘッドに設けられ、内周部に斜面が形成され、前記半導体基板の径方向の移動を規制するリテーナとを有し、
前記被研磨膜を研磨する際、前記リテーナの前記内周部に形成された前記斜面に前記半導体基板の外周部が接する
ことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項４】
請求項３記載の半導体製造装置において、
前記研磨ヘッドの下面の法線方向に対する前記斜面の傾斜角は、１０〜４０度である
ことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項５】
被研磨膜が形成された半導体基板を研磨ヘッドにより支持するステップと、
前記研磨ヘッドに設けられ、前記半導体基板より硬度の高い部材が内周部に設けられたリテーナにより前記半導体基板の径方向の移動を規制しながら、前記被研磨膜を研磨するステップとを有し、
前記被研磨膜を研磨するステップでは、前記リテーナの前記内周部に設けられた前記部材に、前記半導体基板の外周部が接する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体基板より硬度の高い前記部材は、チタンを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法及び半導体製造装置に係り、特に被研磨膜に対する研磨を行う半導体装置の製造方法及び半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、半導体基板上に形成された被研磨膜を化学的機械的研磨法（ＣＭＰ、Chemical Mechanical Polishing）により研磨する技術が提案されている。
【０００３】
例えば、トランジスタ等が形成された半導体基板上に、層間絶縁膜を形成する。次に、例えばフォトリソグラフィ技術を用い、層間絶縁膜に溝等を形成する。次に、溝を埋め込むように導電膜を形成する。導電膜は、被研磨膜となるものである。次に、ＣＭＰ法により、層間絶縁膜の表面が露出するまで被研磨膜を研磨する。こうして、溝内に導電膜を有する配線が形成される。
【特許文献１】特開２００５−１９４４０号公報
【特許文献２】特開平１１−２７７４１７号公報
【特許文献３】特開２００１−１９６３３７号公報
【特許文献４】特開２００７−２７１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、提案されている半導体装置の製造方法では、被研磨膜の表面にスクラッチが生じてしまう場合があった。被研磨膜の表面にスクラッチが生ずると、半導体装置の信頼性等を低下させてしまうこととなる。
【０００５】
本発明の目的は、スクラッチの発生を抑制し得る半導体装置の製造方法及び半導体製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の一観点によれば、被研磨膜が形成された半導体基板を研磨ヘッドにより支持するステップと、前記研磨ヘッドに設けられ、内周部に斜面が形成されたリテーナにより前記半導体基板の径方向の移動を規制しながら、前記被研磨膜を研磨するステップとを有し、前記被研磨膜を研磨するステップでは、前記リテーナの前記内周部に形成された前記斜面に前記半導体基板の外周部が接する半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
開示の半導体装置及びその製造方法によれば、リテーナの内周部に斜面が形成されており、被研磨膜を研磨する際に、リテーナの内周部に形成された斜面に半導体基板の外周部が接する。リテーナの内周部に形成された斜面に半導体基板の外周部が接するため、リテーナリングの内周部に加わる力をある程度逃がすことが可能となる。このため、リテーナの内周部に形成される凹部の深さを浅くすることが可能となる。また、リテーナに形成された斜面に凹部が形成されるため、リテーナの内周部が削られたとしても、リテーナが欠けやすい形状になってしまうのを防止することができる。リテーナの一部が欠けるのを防止し得るため、被研磨膜の表面にスクラッチが発生するのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１０は、半導体基板がリテーナリングに接している状態を示す断面図である。被研磨膜が形成された半導体基板２１０は、研磨ヘッド（図示せず）により支持される。研磨ヘッドには、半導体基板２１０の径方向（面内方向）の移動を規制するリテーナリング２１２が設けられている。被研磨膜を研磨する際には、半導体基板２１０の外周面がリテーナリング２１２の内周面２１４に接する場合がある。
【０００９】
半導体基板２１０の外周部がリテーナリング２１２の内周面２１４に接すると、リテーナリング２１２の内周面が削られる場合がある。近時では半導体基板２１０のサイズが大きくなる傾向にあり、これに伴って半導体基板２１０と研磨パッド（図示せず）との間の摩擦力が大きくなる傾向にあるため、半導体基板２１０の外周部がリテーナリング２１２の内周面に接した際にリテーナリング２１２の内周面に加わる力は大きくなる傾向にある。このため、リテーナリング２１２の内周部に深い凹部が形成されてしまう場合がある。
【００１０】
図１１は、内周部が半導体基板により削られたリテーナリングを示す断面図である。
【００１１】
図１１に示すように、リテーナリング２１２の内周部には深い凹部（溝）２１６が形成される場合がある。図１１（ａ）乃至図１１（ｃ）において破線で囲んだ部分は、比較的欠けやすい形状となっている。このようにリテーナリング２１２が削られた場合には、リテーナリング２１２の一部が欠けてしまう可能性が高く、リテーナリング２１２の破片により被研磨膜の表面にスクラッチが発生しやすい。
【００１２】
本願発明者らは、鋭意検討した結果、以下のようにしてスクラッチを低減することに想到した。
【００１３】
［第１実施形態］
第１実施形態による半導体装置の製造方法及び半導体製造装置を図１乃至図５を用いて説明する。
【００１４】
（半導体製造装置）
まず、本実施形態による半導体装置の製造方法において半導体製造装置（研磨装置）を図１乃至図３を用いて説明する。図１は、本実施形態による半導体製造装置を示す平面図である。図２は、本実施形態による半導体製造装置を示す断面図である。図３は、本実施形態による半導体製造装置の一部を拡大して示す断面図である。
【００１５】
図１に示すように、基台１００上には、回転可能な研磨テーブル１０２が設けられている。
【００１６】
研磨テーブル１０２上には、研磨パッド１０４が設けられている。研磨パッド１０４は、例えば複数の発泡ウレタン層を積層することにより形成されている。
【００１７】
基台１００には、アーム１０６が設けられている。
【００１８】
アーム１０６には、回転可能な研磨ヘッド１０８が設けられている。アーム１０６を適宜移動させることにより、研磨ヘッド１０８を適宜移動させることが可能である。
【００１９】
研磨ヘッド１０８は、被研磨膜３６（図４参照）が形成された半導体基板１０（図４参照）を支持する。研磨ヘッド１０８は、半導体基板１０を回転させながら、半導体基板１０上に形成された被研磨膜３６を研磨パッド１０４に押し付ける。
【００２０】
研磨ヘッド１０８の下面側には、リテーナ１１６が設けられている。リテーナ１１６は、半導体基板１０の径方向（面内方向）の移動を規制する保持器である。本実施形態では、環状（円筒状）のリテーナ１１６が用いられている。環状のリテーナ１１６は、リテーナリング（ガイドリング）と称される。リテーナリング１１６の材料としては、例えば樹脂が用いられている。より具体的には、リテーナリング１１６の材料として、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）やベスペル（登録商標）等が用いられている。リテーナリング１１６の内径は、半導体基板１０の外径より若干大きく設定されている。リテーナリング１１６の内径は、例えば３０１ｍｍとする。リテーナリング１１６の外径は、例えば３４８ｍｍとする。リテーナリング１１６の高さは、例えば２０ｍｍとする。
【００２１】
研磨ヘッド１０８の下面側には、加圧手段（エアチャンバ）１１８が設けられている。加圧手段１１８は、リテーナリング１１６の内側に設けられている。エアチャンバ１１８の下面側には、弾性膜（メンブレン）１２０が設けられている。メンブレン１２０の材料としては、例えばゴム等の弾性材が用いられている。メンブレン１２０は、半導体基板１０に均一な力を加えるためのものである。メンブレン１２０の下面側には、被研磨膜３６が形成された半導体基板１０が取り付けられる。これにより、半導体基板１０が、研磨ヘッド１０８により支持される。半導体基板１０を研磨ヘッド１０８により支持する際には、半導体基板１０に形成された被研磨膜３６（図４参照）が半導体基板１０の下側に位置するようにする。半導体基板１０の主面の法線方向は、研磨ヘッド１０８の下面の法線方向と同じ方向となる。
【００２２】
エアチャンバ１１８内に空気が導入されると、エアチャンバ１１８が膨張し、メンブレン１２０が降下し、半導体基板１０が研磨パッド１０４に押し付けられる。エアチャンバ１１８内への空気の導入量を適宜設定することにより、半導体基板１０を研磨パッド１０４に押し付ける圧力を適宜設定することが可能である。
【００２３】
リテーナリング１１６の内周部（内周面）の下部には、斜面１２２が形成されている。本実施形態では、半導体基板１０の外周部（外周面）がリテーナリング１１６の内周部（内周面）に接する際に、リテーナリング１１６に形成された斜面１２２に半導体基板１０の外周部が接するようになっている。半導体基板１０の厚さは、例えば７７５μｍとする。半導体基板１０の外周部がリテーナリング１１６の内周部に接触した際に、半導体基板１０の外周部がリテーナリング１１６の斜面１２２に確実に接するように、斜面１２２の上端の高さｈは例えば３８０μｍ以上となっている。図３（ａ）は、リテーナリング１１６の内周部に形成された斜面１２２の傾斜角θを示す概略図である。図３（ｂ）は、リテーナリング１１６の内周部に半導体基板１０の外周部が接した状態を示す概略図である。研磨ヘッド１０８の下面の法線方向に対する斜面１２２の傾斜角θ（図３（ａ）参照）を比較的大きく設定すれば、半導体基板１０の外周部がリテーナリング１１６の内周部に接した際に、リテーナリング１１６に加わる力をある程度逃がすことが可能である。このため、研磨ヘッド１０８の下面の法線方向に対する斜面１２２の傾斜角θを比較的大きく設定すれば、リテーナリング１１６の内周部が深く削られてしまうのを防止することが可能となる。このため、リテーナリング１１６の内周部に形成する斜面１２２の傾斜角θは、ある程度大きく設定することが好ましい。しかし、研磨ヘッド１０８の下面の法線方向に対する斜面１２２の傾斜角θがあまりに大きい場合には、半導体基板１０の径方向の移動をリテーナリング１１６により規制しきれず、半導体基板１０が研磨ヘッド１０８から外れてしまう場合がある。このため、半導体基板１０の主面の法線方向に対する斜面１２２の傾斜角θは、過度に大きく設定しないことが好ましい。リテーナリング１１６の内周部に形成する斜面１２２の傾斜角θは、研磨ヘッド１０８の下面の法線方向に対して、例えば１０〜４０度の範囲内とすることが好ましい。斜面１２２の傾斜角θを１０度以上とすることにより、リテーナリング１１６に加わる力を十分に逃がすことが可能となり、リテーナリング１１６の内周部に深い凹部が形成されるのを確実に防止することが可能となる。また、斜面１２２の傾斜角θを４０度以下とすることにより、半導体基板１０の径方向の移動を確実に規制することが可能となる。
【００２４】
リテーナリング１１６の内周部に形成する斜面１２２の傾斜角θは、研磨ヘッド１０８の下面の法線方向に対して、例えば１５〜３５度の範囲内とすることがより好ましい。斜面１２２の傾斜角θを１５度以上とすることにより、リテーナリング１１６に加わる力をより十分に逃がすことが可能となり、リテーナリング１１６の内周部に深い凹部が形成されるのをより確実に防止することが可能となる。また、斜面１２２の傾斜角θを３５度以下とすることにより、半導体基板１０の径方向の移動をより確実に規制することが可能となる。
【００２５】
なお、ここでは、リテーナリング１１６の内周部に形成する斜面１２２の傾斜角θを、研磨ヘッド１０８の下面の法線方向に対して１０〜４０度、より好ましくは１５〜３０度とする場合を例に説明したが、斜面１２２の傾斜角θの大きさはこれに限定されるものではない。斜面１２２の傾斜角θは、研磨ヘッド１０８の下面の法線方向に対して例えば１〜７０度の範囲で適宜設定するようにしてもよい。ただし、上述したような観点からは、リテーナリング１１６の内周部に形成する斜面１２２の傾斜角θを、研磨ヘッド１０８の下面の法線方向に対して１０〜４０度とすることが好ましく、１５〜３５度の範囲内とすることがより好ましい。
【００２６】
研磨テーブル１０２上には、ノズル１１０が設けられている。ノズル１１０は、スラリー（研磨剤）や純水等を研磨パッド１０４上に供給するものである。
【００２７】
研磨テーブル１０２の側部には、研磨パッド１０４の目立てを行うための目立て装置（ドレッサー）１１２がそれぞれ設けられている。
【００２８】
目立て装置１１２は、ダイヤモンドディスク１１４を有している。ダイヤモンドディスク１１４は、例えばステンレスより成る台金に、例えば１５０μｍ程度の粒状のダイヤモンドを固定することにより形成されている。
【００２９】
こうして、本実施形態による半導体製造装置が構成されている。
【００３０】
（半導体装置の製造方法）
次に、本実施形態による半導体装置の製造方法を図１乃至図５を用いて説明する。図４は、本実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。図５は、内周部が半導体基板により削られたリテーナリングの断面を示す概略図である。
【００３１】
まず、図４（ａ）に示すように、トランジスタ（図示せず）等が形成された半導体基板１０上に層間絶縁膜３４を形成する。半導体基板１０としては、例えば直径３００ｍｍのシリコンウェハが用いられる。半導体基板１０の厚さは、例えば７７５μｍ程度とする。
【００３２】
次に、全面に、スピンコート法により、フォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
【００３３】
次に、フォトリソグラフィ技術を用い、フォトレジスト膜をパターニングする。
【００３４】
次に、フォトレジスト膜をマスクとして層間絶縁膜３４をエッチングする。こうして、配線４０（図４（ｃ）参照）を埋め込むための溝３８又は導体プラグ（図示せず）を埋め込むためのコンタクトホール（図示せず）が形成される。
【００３５】
次に、全面に、例えばスパッタリング法により、バリアメタル膜（図示せず）を形成する。バリアメタル膜としては、例えば、タンタル（Ｔａ）膜と窒化チタン（ＴｉＮ）膜との積層膜を形成する。Ｔａ膜の膜厚は、例えば１０ｎｍとする。ＴｉＮ膜の膜厚は、例えば５ｎｍとする。
【００３６】
次に、全面に、例えばスパッタリング法により、シード膜（図示せず）を形成する。シード膜としては、例えばＣｕ膜を形成する。Ｃｕ膜の膜厚は、例えば６０ｎｍとする。
【００３７】
次に、例えば電気めっき法により、導電膜を形成する。導電膜としては、例えばＣｕ膜を形成する。Ｃｕ膜の膜厚は、例えば１μｍとする。
【００３８】
こうして、バリアメタル膜と導電膜とから成る被研磨膜３６が形成される（図４（ｂ）参照）。
【００３９】
次に、被研磨膜３６が形成された半導体基板１０を研磨ヘッド１０８により支持する。半導体基板１０を研磨ヘッド１０８により支持する際には、半導体基板１０に形成された被研磨膜３６（図４（ｂ）参照）が半導体基板１０の下側に位置するようにする。
【００４０】
次に、ＣＭＰ法により、層間絶縁膜３４の表面が露出するまで、被研磨膜３６を研磨する（図４（ｃ）参照）。被研磨膜３６を研磨する際には、研磨テーブル１０２及び研磨ヘッド１０８をそれぞれ回転させながら、半導体基板１０上に形成された被研磨膜３６を研磨パッド１０４に押しつける。被研磨膜３６の研磨を行う際には、ノズル１１０（図１参照）を介してスラリーが研磨パッド１０４上に供給される。被研磨膜３６を研磨パッド１０４に押し付ける圧力は、例えば２．８ｐｓｉ程度とする。リテーナリング１１６を研磨パッド１０４に押し付ける圧力は、例えば５．５ｐｓｉ程度とする。研磨ヘッド１０８の回転数は、例えば８０回転／分とする。研磨テーブル１０２の回転数は、例えば７６回転／分とする。研磨パッド１０４上に供給するスラリーとしては、例えば研磨剤とｐＨ調整剤と分散剤と酸化剤とを含むスラリーを用いる。スラリーに含まれる研磨剤は、例えば一次粒径が７０ｎｍのコロイダルシリカとする。スラリーに含まれる研磨剤の濃度は、例えば１ｗｔ％以下とする。スラリーの供給量は、例えば３００ｍｌ／ｍｉｎとする。なお、被研磨膜３６の研磨を行う際の条件は、上記に限定されるものではなく、適宜設定すればよい。半導体基板１０の径方向の移動がリテーナリング１１６により規制される際、リテーナリング１１６の内周部に形成された斜面１２２に半導体基板１０の外周部が接する。リテーナリング１１６の内周部に形成された斜面１２２に半導体基板１０の外周部が接するため、リテーナリング１１６の内周部に加わる力をある程度逃がすことが可能となる。本実施形態では、リテーナリング１１６の内周部に加わる力をある程度逃がすことができるため、図５に示すように、リテーナリング１１６の内周部に形成される凹部（溝）１２４の深さを浅くすることが可能となる。また、リテーナリング１１６に形成された斜面１２２に凹部１２４が形成されるため、凹部１２４が形成されたとしてもリテーナリング１１６は比較的欠けにくい形状となる。こうして、層間絶縁膜３４の表面が露出するまで被研磨膜３６が研磨され、導電膜を有する配線４０が溝３８内に埋め込まれることとなる（図４（ｃ）参照）。
【００４１】
このように、本実施形態によれば、リテーナリング１１６の内周部に斜面１２２が形成されており、被研磨膜３６を研磨する際に、リテーナリング１１６の内周部に形成された斜面１２２に半導体基板１０の外周部が接する。本実施形態によれば、リテーナリング１１６の内周部に形成された斜面１２２に半導体基板１０の外周部が接するため、リテーナリング１０の内周部に加わる力をある程度逃がすことが可能となる。このため、本実施形態によれば、リテーナリング１１６の内周部に形成される凹部１２４の深さを浅くすることが可能となる。また、本実施形態によれば、リテーナリング１１６に形成された斜面１２２に凹部１２４が形成されるため、リテーナリング１１６の内周部が削られたとしても、リテーナリング１１６が欠けやすい形状になってしまうのを防止することができる。本実施形態によれば、リテーナリング１１６の一部が欠けるのを防止し得るため、被研磨膜３６の表面にスクラッチが発生するのを抑制することができる。
【００４２】
［第２実施形態］
第２実施形態による半導体装置の製造方法及び半導体製造装置を図６乃至図７を用いて説明する。図６は、本実施形態による半導体製造装置を示す断面図である。図７は、本実施形態による半導体製造装置の一部を拡大して示す断面図である。図１乃至図５に示す第１実施形態による半導体装置の製造方法及び半導体製造装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【００４３】
本実施形態による半導体装置の製造方法及び半導体製造装置は、リテーナリング１１６ａの内側に半導体基板１０より硬度の高い部材１２６が設けられていることに主な特徴がある。
【００４４】
（半導体製造装置）
まず、本実施形態による半導体製造装置について図６を用いて説明する。
【００４５】
図６に示すように、リテーナリング１１６ａの内周部には、凹部（嵌合部）１２８が形成されている。嵌合部１２８の深さは、例えば５ｍｍ程度とする。嵌合部１２８の高さは、例えば３ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ以上とする。嵌合部１２８の高さの上限は、リテーナリング１１６ａの内周部の高さと同じである。
【００４６】
嵌合部１２８には、半導体基板１０より硬度の高い部材である高硬度部材１２６が嵌め込まれている。高硬度部材１２６は、環状（円筒状）に形成されている。高硬度部材１２６の材料としては、例えばチタンを含む材料が用いられている。より具体的には、高硬度部材１２６の材料として、チタン合金等が用いられている。
【００４７】
図６に示すように、被研磨膜３６（図４（ｂ）参照）を研磨する際には、半導体基板１０の外周部が高硬度部材１２６に接する。高硬度部材１２６は半導体基板１０より硬度が高いため、高硬度部材１２６が半導体基板１０により深く削られることはない。高硬度部材１２６が半導体基板１０により深く削られることがないため、リテーナリング１１６ａが半導体基板１０により削られることはない。このため、本実施形態によっても、リテーナリング１１６ａの一部が欠けるのを防止することができ、被研磨膜３６の表面にスクラッチが発生するのを抑制することが可能となる。
【００４８】
（半導体装置の製造方法）
次に、本実施形態による半導体装置の製造方法を図１、図４、図６及び図７を用いて説明する。
【００４９】
まず、トランジスタ（図示せず）等が形成された半導体基板１０上に層間絶縁膜３４を形成する工程から、半導体基板１０上に被研磨膜３６を形成するまでの工程は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様であるので説明を省略する。
【００５０】
次に、被研磨膜３６が形成された半導体基板１０を研磨ヘッド１０８により支持する。導体基板１０を研磨ヘッド１０８により支持する際には、半導体基板１０に形成された被研磨膜３６（図４（ｂ）参照）が半導体基板１０の下側に位置するようにする。
【００５１】
次に、ＣＭＰ法により、層間絶縁膜３４の表面が露出するまで、被研磨膜３６を研磨する（図４（ｃ）参照）。被研磨膜３６を研磨する際には、研磨テーブル１０２及び研磨ヘッド１０８をそれぞれ回転させながら、半導体基板１０上に形成された被研磨膜３６を研磨パッド１０４に押しつける。被研磨膜３６の研磨を行う際には、ノズル１１０（図１参照）を介してスラリーが研磨パッド１０４上に供給される。被研磨膜３６を研磨パッド１０４に押し付ける圧力は、例えば２．８ｐｓｉ程度とする。リテーナリング１１６ａを研磨パッド１０４に押し付ける圧力は、例えば５．５ｐｓｉ程度とする。研磨ヘッド１０８の回転数は、例えば８０回転／分とする。研磨テーブル１０４の回転数は、例えば７６回転／分とする。研磨パッド１０４上に供給するスラリーとしては、例えば研磨剤とｐＨ調整剤と分散剤と酸化剤とを含むスラリーを用いる。スラリーに含まれる研磨剤は、例えば一次粒径が７０ｎｍのコロイダルシリカとする。スラリーに含まれる研磨剤の濃度は、例えば１ｗｔ％以下とする。スラリーの供給量は、例えば３００ｍｌ／ｍｉｎとする。なお、被研磨膜３６の研磨を行う際の条件は、上記に限定されるものではなく、適宜設定すればよい。半導体基板１０の径方向の移動がリテーナリング１１６ａにより規制される際、半導体基板１０より硬度の高い部材である高硬度部材１２６の内周部に半導体基板１０の外周部が接する。こうして、層間絶縁膜３４の表面が露出するまで被研磨膜３６が研磨され、導電膜を有する配線４０が溝３８内に埋め込まれることとなる（図４（ｃ）参照）。
【００５２】
このように、本実施形態によれば、リテーナリング１１６ａの内周部に高硬度部材１２６が設けられており、被研磨膜３６を研磨する際に、リテーナリング１１６ａの内周部に設けられた高硬度部材１２６の内周部に半導体基板１０の外周部が接する。本実施形態によっても、リテーナリング１１６ａが半導体基板１０により削られるのを防止することができ、リテーナリング１１６ａの一部が欠けるのを防止することができる。従って、本実施形態によっても、被研磨膜３６の表面にスクラッチが発生するのを抑制することが可能となる。
【００５３】
（変形例）
次に、本実施形態の変形例による半導体装置の製造方法及び半導体製造装置を図８及び図９を用いて説明する。図８は、本変形例による半導体製造装置を示す断面図である。図９は、本変形例による半導体製造装置の一部を拡大して示す断面図である。
【００５４】
本変形例による半導体装置の製造方法及び半導体製造装置は、リテーナリング１１６の少なくとも内周部に半導体基板１０より硬度の高い高硬度膜（高硬度部材）１２６ａが堆積されていることに主な特徴がある。
【００５５】
図８に示すように、リテーナリング１１６の少なくとも内周部には、半導体基板１０より硬度の高い高硬度膜（高硬度部材）１２６ａが形成されている。ここでは、高硬度膜１２６ａは、例えばリテーナリング１１６の内周面、底面及び外周面に形成されている。高硬度膜１２６ａの材料としては、半導体基板１０より硬度の高い材料を適宜用いることができる。ここでは、例えば、高硬度膜１２６ａの材料として、チタンを含む材料を用いる。高硬度膜１２６ａは、例えば物理気相成長（ＰＶＤ、Physical Vapor Deposition）法等により形成することができる。
【００５６】
半導体基板１０の径方向の移動がリテーナリング１１６により規制される際、半導体基板１０より硬度の高い部材である高硬度膜（高硬度部材）１２６ａに半導体基板１０の外周部が接する。
【００５７】
このように、本変形例によれば、リテーナリング１１６の少なくとも内周部に高硬度部材１２６ａが堆積されており、被研磨膜３６を研磨する際に、リテーナリング１１６の内周部に堆積された高硬度部材１２６ａに半導体基板１０の外周部が接する。本変形例によっても、リテーナリング１１６が半導体基板１０により削られるのを防止することができ、リテーナリング１１６の一部が欠けるのを防止することができる。従って、本変形例によっても、被研磨膜３６の表面にスクラッチが発生するのを抑制することが可能となる。
【００５８】
［変形実施形態］
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００５９】
例えば、上記実施形態では、被研磨膜３６が導電膜である場合を例に説明したが、被研磨膜３６は導電膜に限定されるものではない。被研磨膜３６は、絶縁膜等であってもよい。
【００６０】
また、第２実施形態では、高硬度部材１２６、１２６ａの材料としてチタンを含む材料を用いる場合を例に説明したが、高硬度部材１２６、１２６ａの材料はチタンを含む材料に限定されるものではない。半導体基板１０より硬度の高い材料を、高硬度部材１２６、１２６ａの材料として適宜用いることができる。
【００６１】
上記実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００６２】
（付記１）
被研磨膜が形成された半導体基板を研磨ヘッドにより支持するステップと、
前記研磨ヘッドに設けられ、内周部に斜面が形成されたリテーナにより前記半導体基板の径方向の移動を規制しながら、前記被研磨膜を研磨するステップとを有し、
前記被研磨膜を研磨するステップでは、前記リテーナの前記内周部に形成された前記斜面に前記半導体基板の外周部が接する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００６３】
（付記２）
付記１記載の半導体装置の製造方法において、
前記研磨ヘッドの下面の法線方向に対する前記斜面の傾斜角は、１０〜４０度である
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００６４】
（付記３）
付記２記載の半導体装置の製造方法において、
前記研磨ヘッドの下面の法線方向に対する前記斜面の傾斜角は、１５〜３５度である
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００６５】
（付記４）
被研磨膜が形成された半導体基板を支持する研磨ヘッドと、
前記研磨ヘッドに設けられ、内周部に斜面が形成され、前記半導体基板の径方向の移動を規制するリテーナとを有し、
前記被研磨膜を研磨する際、前記リテーナの前記内周部に形成された前記斜面に前記半導体基板の外周部が接する
ことを特徴とする半導体製造装置。
【００６６】
（付記５）
付記４記載の半導体製造装置において、
前記研磨ヘッドの下面の法線方向に対する前記斜面の傾斜角は、１０〜４０度である
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００６７】
（付記６）
付記５記載の半導体製造装置において、
前記研磨ヘッドの下面の法線方向に対する前記斜面の傾斜角は、１５〜３５度である
ことを特徴とする半導体製造装置。
【００６８】
（付記７）
被研磨膜が形成された半導体基板を研磨ヘッドにより支持するステップと、
前記研磨ヘッドに設けられ、前記半導体基板より硬度の高い部材が内周部に設けられたリテーナにより前記半導体基板の径方向の移動を規制しながら、前記被研磨膜を研磨するステップとを有し、
前記被研磨膜を研磨するステップでは、前記リテーナの前記内周部に設けられた前記部材に、前記半導体基板の外周部が接する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００６９】
（付記８）
付記７記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体基板より硬度の高い前記部材は、チタンを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００７０】
（付記９）
被研磨膜が形成された半導体基板を支持する研磨ヘッドと、
前記研磨ヘッドに設けられ、前記半導体基板より硬度の高い部材が内周部に設けられ、前記半導体基板の径方向の移動を規制するリテーナとを有し、
前記被研磨膜を研磨する際、前記リテーナの前記内周部に設けられた前記部材に前記半導体基板の外周部が接する
ことを特徴とする半導体製造装置。
【００７１】
（付記１０）
付記９記載の半導体製造装置において、
前記半導体基板より硬度の高い前記部材は、チタンを含む
ことを特徴とする半導体製造装置。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１実施形態による半導体製造装置を示す平面図である。
【図２】第１実施形態による半導体製造装置を示す断面図である。
【図３】第１実施形態による半導体製造装置の一部を拡大して示す断面図である。
【図４】第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図５】内周部が半導体基板により削られたリテーナリングの断面を示す概略図である。
【図６】第２実施形態による半導体製造装置を示す断面図である。
【図７】第２実施形態による半導体製造装置の一部を拡大して示す断面図である。
【図８】第２実施形態の変形例による半導体製造装置を示す断面図である。
【図９】第２実施形態の変形例による半導体製造装置の一部を拡大して示す断面図である。
【図１０】半導体基板がリテーナリングに接している状態を示す断面図である。
【図１１】内周部が半導体基板により削られたリテーナリングを示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０…半導体基板
３４…層間絶縁膜
３６…被研磨膜
３８…溝
４０…配線
１００…基台
１０２…研磨テーブル
１０４…研磨パッド
１０６…アーム
１０８…研磨ヘッド
１１０…ノズル
１１２…目立て装置
１１４…ダイヤモンドディスク
１１６…リテーナリング
１１８…加圧手段
１２０…メンブレン
１２２…斜面
１２４…凹部
１２６、１２６ａ…高硬度部材
１２８…嵌合部
２１０…半導体基板
２１２…リテーナリング
２１４…内周面
２１６…凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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