JP4028393B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に係り、特に炭素（以下、C と記す）を含む層間絶縁膜を用いた多層配線におけるメタル配線やビア(Via) の断面形状およびその形成方法に関するもので、例えば銅（以下、Cuと記す）あるいはその合金を用いたメタル配線とかビアを有する半導体集積回路に使用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、LSI の高速化のために、多層配線の層間絶縁膜(Inter Layer Dielectric;ILD)として低誘電率膜が用いられるようになってきた。従来のSiO2膜の比誘電率は4.0 前後、弗素（以下、F と記す）を添加したSiO2膜の比誘電率は3.4-3.9 程度であり、比誘電率がさらに低い3 以下の絶縁膜も使われるようになった。
【０００３】
しかし、一般に、誘電率の低い材料は機械的な強度が低い。また、低誘電率化のためにC を膜中に含む場合が多い。その場合、添加されたC やCH3（メチル基）などは、レジストのアッシングやRIE （反応性イオンエッチング）といったドライ加工プロセスによってダメージ（C 濃度が低下する）が起こる。
【０００４】
また、CMP などで受ける機械的なダメージやドライ加工プロセスで入るダメージを防止するために、C 濃度の異なる絶縁膜を積層して層間絶縁膜を構成することが行われる。この構造の層間絶縁膜は、膜の上方向からの機械的、化学的ダメージに対しては効果があるが、配線溝やビアホールを加工した際の側面は低誘電率膜が露出するので上記効果が得られない。
【０００５】
以下、上記構造の層間絶縁膜における問題点を説明する。
【０００６】
図１０（ａ）、（ｂ）は、従来の半導体装置の多層配線構造における一部を取り出してビアホール（あるいは配線溝）を形成する工程の一例を示している。
【０００７】
図１０（ａ）に示すように、半導体基板（図示せず）上の絶縁膜101 中に下層配線102 が埋め込まれており、この下層配線102 および絶縁膜101 の上に層間絶縁膜103 が堆積されている。この層間絶縁膜103 は、例えばメチルシロキサン、SiOCH 、SiOCのようにC を含むシリコン酸化膜（以下、Si酸化膜と記す）を用いた第１の絶縁膜104 の上に、キャップ(Cap) 膜としてC 濃度の少ない（またはCを含まない）第２の絶縁膜（例えばSiO2 、SiOCH でC 濃度が低いものなど）105が積層された一体構造のものである。
【０００８】
このような構造の層間絶縁膜103 にビアホール（あるいは配線溝）を形成すると、RIE やレジストのアッシング（剥離）などのプロセスによって前記ビアホールを加工した際の側面には、前記C を添加したSiO2膜のC 濃度が低下したダメージ層106 が生じる。
【０００９】
このダメージ層106 は、SiO2に近い性質を持つので、後で実施されるHFやNHF3などの薬液を用いたウェットエッチング工程において、図１０（ｂ）に示すように溶解し易く、また、後の熱工程により堆積収縮を起こす場合もある。結果として、ビアホールの開口寸法は第１の絶縁膜104 より第２の絶縁膜105 の方が小さくなり、第１の絶縁膜104 の開口部に第２の絶縁膜105 の開口縁部が庇状に残る。
【００１０】
図１１（ａ）、（ｂ）は、従来の半導体装置の多層配線構造における一部を取り出してビアホール（あるいは配線溝）を形成する工程の他の例を示している。
【００１１】
図１１（ａ）に示すように、前記した第１の絶縁膜104 の上にキャップ膜として前記したような第２の絶縁膜105 をプラズマ成膜した場合には、第１の絶縁膜104 の上面にもダメージ層106 が生じる。また、この層間絶縁膜にビアホール（あるいは配線溝）を形成すると、RIE やレジストのアッシングなどのプロセスによってビアホールの側面には前記したようなダメージ層106 が生じる。これらのダメージ層106 も、後で実施されるHFやNHF3などの薬液を用いたウェットエッチング工程において、図１１（ｂ）に示すように溶解し易い。結果として、前述と同様に、第１の絶縁膜104 の開口部に第２の絶縁膜105 の開口縁部が庇状に残る。
【００１２】
図１０（ｂ）や図１１（ｂ）に示したように第１の絶縁膜104 の開口部に庇状に残った第２の絶縁膜105 の開口縁部は、後工程で配線またはビアを形成する時に堆積されるバリヤメタル膜に薄い部分や段切れを生じさせたり、メタル配線材料（Cuあるいはその合金）の埋め込みが不十分になったりする原因となり、配線の信頼性上、好ましくない。また、バリヤメタル膜の薄い部分から熱処理時に埋め込みメタル配線の飛び出し現象が生じ、埋め込み配線部やビア部のエレクトロマイグレーション、ストレスマイグレーション耐性などを低下させる。
【００１３】
そこで、エッチングプロセス、アッシングプロセス、洗浄プロセスなどを最適化して上記庇をできるだけ小さくするための努力が行われているが、程度の差はあっても、原理的に庇が発生してしまう。なお、上記したように庇が発生することは非特許文献１に開示されている。
【００１４】
【非特許文献１】
K.Higashi et.al,"A Manufacturable Copper/Low-k SiO/SiCN Process Technology for 90nm-node High Performance eDRAM",2002 proceedings of IEEE IITC pp.15-17
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように従来の半導体装置の多層配線構造においてC を含むSi酸化膜からなる第１の絶縁膜上にそれよりもC 濃度の少ない（またはC を含まない）第２の絶縁膜を積層した層間絶縁膜に形成された配線溝またはビアホールに埋め込み配線またはビアを形成する時に堆積されるバリヤメタル膜に薄い部分や段切れを生じたり、メタル配線材料の埋め込みが不十分になるという問題があった。
【００１６】
本発明は上記の問題点を解決すべくなされたもので、C を含むSi酸化膜からなる第１の絶縁膜上にそれよりもC 濃度の少ない（またはC を含まない）第２の絶縁膜を積層した層間絶縁膜に形成された配線溝またはビアホールに埋め込み配線またはビアを形成する時に堆積されるバリヤメタル膜に薄い部分や段切れが生じることを防止し、メタル配線材料の埋め込み性の向上、埋め込み配線部やビア部のエレクトロマイグレーション、ストレスマイグレーション耐性の向上を図り得る半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の形態に係る半導体装置は、半導体基板上で炭素を含むシリコン酸化膜を用いた第１の絶縁膜上に、第１の絶縁膜よりも炭素の濃度の低いまたは炭素を含まない第２の絶縁膜からなるキャップ膜が積層されてなる層間絶縁膜と、前記第１の絶縁膜とキャップ膜の界面において第１の絶縁膜の開口寸法がキャップ膜の開口寸法よりも小さくなるように前記層間絶縁膜に開口された配線溝に埋め込まれたメタル配線材料からなるメタル配線とを具備することを特徴とする。
【００１９】
本発明の半導体装置の製造方法の一態様は、半導体基板上で炭素を含むシリコン酸化膜を用いた第１の絶縁膜上に、第１の絶縁膜よりも炭素の濃度の低いまたは炭素を含まない第２の絶縁膜からなるキャップ膜が積層されてなる層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜に配線溝またはビアホールを形成する工程と、同一のエッチング処理を所定時間以上行うことにより、前記工程により前記第１の絶縁膜中の配線溝またはビアホールの側面に生じた炭素の濃度が低下したダメージ層を除去し、かつ、前記第１の絶縁膜と前記キャップ膜の界面において前記第１の絶縁膜の開口寸法が前記キャップ膜の開口寸法よりも小さくなるように、前記キャップ膜の開口縁部を後退させる工程と、前記配線溝またはビアホールの内部にメタル配線材料を埋め込み、メタル配線またはビアを形成する工程とを具備することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
＜第１の実施形態＞
図１（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の多層配線構造の一部を取り出してビアホール（あるいは配線溝）を形成する工程の断面構造を示している。
【００２２】
まず、図１（ａ）に示すように、半導体基板（図示せず）上の第１の層間絶縁膜11中にメタル配線（下層配線）12を埋め込み、この下層配線12および第１の層間絶縁膜11の上に第２の層間絶縁膜13を堆積する。この第２の層間絶縁膜13は、C を含むSi酸化膜（SiO2膜）を用いた第１の絶縁膜14の上に、キャップ膜としてC 濃度の少ない（またはC を含まない）第２の絶縁膜15が積層された一体構造のものである。上記第１の絶縁膜14は、例えばメチルシロキサン、SiOCH 、SiOCのいずれかであり、第２の絶縁膜15は、例えばSiO2、SiOCH であってC 濃度が低いものなどである。
【００２３】
次に、リソグラフィ工程によってレジストパターン（図示せず）を形成し、これをマスクとするRIE 工程によって上記構造の層間絶縁膜13にビアホール17を形成し、前記レジストパターンをアッシングにより剥離する。この際、RIE やレジストアッシングなどのプロセスによって、前記ビアホール17の側面の表面には、前記第１の絶縁膜（C を添加したSiO2膜）のC 濃度が低下したダメージ層16が生じる。
【００２４】
次に、FH、NHF3などを含む薬液を用いたウェットエッチング処理を行い、第１の絶縁膜14のビアホール側面の表面層および第２の絶縁膜15の表面層を溶解する。この時、ウェットエッチング処理を所定の時間以上行うと、図１（ｂ）〜（ｃ）に示す過程を経て、第１の絶縁膜14と第２の絶縁膜15の界面において第１の絶縁膜14の開口径よりも第２の絶縁膜15の開口径が大きな形状が得られる。
【００２５】
ここで、上記第１の絶縁膜14と第２の絶縁膜15の界面における開口径の関係を、第１の絶縁膜＜第２の絶縁膜とするためのプロセスの一例を説明する。
【００２６】
通常、第１の絶縁膜14中のビアホール17の側面に生じたダメージ層16は、C 濃度が低くなっており、かつ、酸化によってダメージを受けた不完全な膜であるので、前記ウェットエッチング時にHF、NHF3などの酸に溶ける。この時のエッチングレートは第２の絶縁膜15よりも速いので、図１（ｂ）に示す状態になる。
【００２７】
このようにウェットエッチング処理でダメージ層16が除去された状態でビアホール側面に表面が露出する本来の第１の絶縁膜14は、C 添加膜であるので、前記FH、NHF3などによるエッチングレートが極めて遅い。一方、C 濃度が比較的低い第２の絶縁膜15は、前記FH、NHF3などによるエッチングレートが前記ダメージ層16と第１の絶縁膜14の中間程度である。
【００２８】
したがって、前記ダメージ層16が溶解した後は、本来の第１の絶縁膜14はエッチングが進まないが、第２の絶縁膜15は第１の絶縁膜14よりもエッチングが進む。このエッチング時間を適切に選ぶことにより、図１（ｃ）に示すように、第２の絶縁膜15は開口寸法の大きな形状が得られ、第１の絶縁膜14と第２の絶縁膜15の界面における開口径を、第１の絶縁膜＜第２の絶縁膜にすることができる。
【００２９】
これにより、第１の絶縁膜14の開口部に第２の絶縁膜15の開口縁部が庇状に残ることが防止され、後工程でビアホール17内にバリヤメタル膜18を介してメタル配線材料（Cuあるいはその合金）を埋め込んでビア19を形成する際に、ビアホール内面でバリヤメタル膜18の段切れが生じたり、メタル配線材料（Cuあるいはその合金）の埋め込みが不十分になることを防止でき、配線の信頼性が向上することになる。
【００３０】
図２は、図１（ｂ）、（ｃ）に示したウェットエッチング処理における例えばHF溶液に対するダメージ層16、第２の絶縁膜15、第１の絶縁膜14の各エッチング速度の測定データを示す特性図である。ここで、上記HF溶液は、H2OとHFとが例えば100:1 であり、第１の絶縁膜14と第２の絶縁膜15の界面における第２の絶縁膜15の後退量Ｂを上記データに基づいて決定することができる。
【００３１】
＜第１の実施形態の変形例＞
第１の実施形態で前述したように第１の絶縁膜14と第２の絶縁膜15の界面における開口径の関係が第１の絶縁膜＜第２の絶縁膜であるビアホール（あるいは配線溝）の断面形状の複数の変形例を以下に示す。
【００３２】
図３は、第１の実施形態の変形例１に係る多層配線構造の一部を取り出して断面構造を示している。
【００３３】
図３中に示すビアホール（あるいは配線溝）171 は、図１（ｃ）と比べて、第２の絶縁膜15の開口径が第１の絶縁膜14と第２の絶縁膜15の界面から離れるほど大きくなるように、第２の絶縁膜15の開口縁断面がテーパ状に加工されている点が異なり、その他は同じであるので図１（ｃ）中と同一符号を付している。
【００３４】
第２の絶縁膜15はその加工条件によって様々な形状で加工されるが、図３に示す構造は、第１の絶縁膜14と第２の絶縁膜15の界面における開口径の関係が第１の絶縁膜＜第２の絶縁膜となっているので、第１の実施形態で前述したような効果が得られる。
【００３５】
図４は、第１の実施形態の変形例２に係る多層配線構造の一部を取り出して断面構造を示している。
【００３６】
図４中に示すビアホール（あるいは配線溝）172 は、図３と比べて、第１の絶縁膜14の開口径が第１の絶縁膜14と第２の絶縁膜15の界面に接近するほど大きくなるように、第１の絶縁膜14の開口縁断面がRIE などでテーパ状に加工されている（第１の絶縁膜14の開口縁の肩部が落とされた形状になっている）点が異なり、その他は同じであるので図３中と同一符号を付している。
【００３７】
図４に示す構造は、第１の絶縁膜14と第２の絶縁膜15の界面における開口径の関係が第１の絶縁膜＜第２の絶縁膜となっているので、第１の実施形態で前述したような効果が得られる。
【００３８】
図５は、第１の実施形態の変形例３に係る多層配線構造の一部を取り出して断面構造を示している。
【００３９】
図５中に示すビアホール（あるいは配線溝）173 は、図３と比べて、第１の絶縁膜14中のビアホールの開口径が第１の絶縁膜14と第２の絶縁膜15の界面に接近するほど小さくなるように、第１の絶縁膜14のビアホール側面の断面が逆テーパ状に加工されている点が異なり、その他は同じであるので図３中と同一符号を付している。
【００４０】
図５に示す構造は、第１の絶縁膜14と第２の絶縁膜15の界面における開口径の関係が第１の絶縁膜＜第２の絶縁膜となっているので、第１の実施形態で前述したような効果が得られる。但し、第１の絶縁膜14のビアホール側面の断面が逆テーパ状に加工されていると、メタル配線材料（Cuなど）の埋め込み性は他の例に比べて悪くなる。
【００４１】
なお、図４に示した第１の実施形態の変形例２と同様に、第１の絶縁膜14の開口縁断面をRIE などでテーパ状に加工しておくと、メタル配線材料の埋め込みが容易になる。
【００４２】
図６は、第１の実施形態の変形例４に係る多層配線構造の一部を取り出して断面構造を示している。
【００４３】
図６中に示すビアホール（あるいは配線溝）174 は、図３と比べて、第１の絶縁膜14のビアホール側面の断面が例えばビア樽のような樽型（ボウイング形状）に加工され、第１の絶縁膜14の開口縁の肩部が落とされた形状になっている点が異なり、その他は同じであるので図３中と同一符号を付している。
【００４４】
図６に示す構造は、第１の絶縁膜14と第２の絶縁膜15の界面における開口径の関係が第１の絶縁膜＜第２の絶縁膜となっているので、第１の実施形態で前述したような効果が得られる。この場合、図４に示した第１の実施形態の変形例２と同様に、第１の絶縁膜14の開口縁断面をRIE などでテーパ状に加工しておくと、メタル配線材料の埋め込みが容易になる。
【００４５】
なお、上記した第１の実施形態の各変形例は限定されるものではない。また、第１の実施形態では、説明の簡単化のためにビアホールの断面形状を示しているが、デュアルダマシン(DD)プロセスにより配線溝の底面の一部にビアホールが連なる構造を形成する場合でも本発明を適用可能であることは言うまでもない。
【００４６】
＜第２の実施形態＞
図７は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の多層配線構造における配線溝およびビアホールが形成された一部を取り出して断面構造を示している。
【００４７】
図７に示す構造は、第１の実施形態と同様に、半導体基板上の第１の絶縁膜71中に下層配線72が埋め込まれており、この下層配線72および第１の絶縁膜71の上に第１の絶縁膜74と第２の絶縁膜75が積層された層間絶縁膜73が形成されている。この場合、デュアルダマシン(DD)プロセスにより、第１の絶縁膜74の内部に達する深さの配線溝76と、第１の絶縁膜14中の配線溝76の底面の一部から前記下層配線12に達するビアホール77がRIE により形成されている。このRIE により第１の絶縁膜14中の配線溝76の内面とビアホール側面に生じたダメージ層（図示せず）は、後工程でFH、NHF3などを含む薬液を用いたウェットエッチング処理により溶解される。このウェットエッチング処理を所定の時間以上行うことにより、第１の実施形態と同様に、第１の絶縁膜74と第２の絶縁膜75の界面における開口径の関係が第１の絶縁膜＜第２の絶縁膜となる。これにより、第１の絶縁膜74の開口部に第２の絶縁膜75の開口縁部が庇状に残ることが防止されるので、この後で前記ビアホール77および配線溝76の内部にバリヤメタル膜（図示せず）を介してメタル配線材料が埋め込まれて、ビア（図示せず）およびメタル配線（図示せず）が形成される。
【００４８】
図７に示す構造は、第１の絶縁膜74と第２の絶縁膜75の界面における開口径の関係が第１の絶縁膜＜第２の絶縁膜となっているので、第１の実施形態で前述したような効果が得られる。
【００４９】
図８は、図７に示した構造が繰り返す場合の第２の絶縁膜の後退量Ｂの条件を説明するために示す断面図である。
【００５０】
上層のメタル配線20のパターンが２つ以上並んでいる場合、第１の絶縁膜74と第２の絶縁膜75の界面における第２の絶縁膜75の後退量Ｂは、隣り合う上層配線相互間のスペース（第１の絶縁膜74の幅）をＡとすると、Ｂ＜0.25Ａが妥当である。換言すれば、第１の絶縁膜74と第２の絶縁膜75の界面における第１の絶縁膜74の幅Ａと第２の絶縁膜75の幅との差はＡ／２以下であることが妥当である。
【００５１】
上記第２の絶縁膜75の後退量Ｂを、プロセスの揺らぎによって第２の絶縁膜75が後退した場合の後退量と明らかに識別するためには、メタル配線を形成する時に溝内面に堆積されるバリヤメタル膜78の膜厚Ｄに対する後退量Ｂが同等程度以上（Ｂ≧Ｄ）になるように設定すればよい。換言すれば、第１の絶縁膜74と第２の絶縁膜75の界面における第１の絶縁膜74の幅Ａと第２の絶縁膜75の幅との差はバリヤメタル膜の膜厚Ｄに対して２倍以上になるように設定すればよい。
【００５２】
同様に、前述した第１の実施形態およびその変形例においても、ビア19を形成する時に堆積されるバリヤメタル膜18の膜厚Ｄに対して第２の絶縁膜15の後退量Ｂが同等程度以上になるように設定することにより、プロセスの揺らぎにより第２の絶縁膜15が後退した場合の後退量と明らかに識別することが可能になる。
【００５３】
＜第２の実施形態の変形例＞
図９は、第２の実施形態の変形例１に係る多層配線構造の一部を取り出して断面構造を示している。
【００５４】
図７に示した第２の実施形態では、第１の絶縁膜74に配線溝76とビアホール77が形成されているが、第１の絶縁膜74を多層構造で形成してもよく、その一例を以下に説明する。
【００５５】
図９に示す構造は、図７に示した構造と比べて、第１の絶縁膜74は、三層構造を有し、最下層の絶縁膜741 にビアホール77が形成され、中間層の絶縁膜742 および最上層の絶縁膜743 に配線溝76が形成されている点が異なり、その他は同じであるので図７中と同一符号を付している。この場合、第１の絶縁膜74中の最上層の絶縁膜743 にSiOC系の膜が用いられ、その上にC 濃度が低い第２の絶縁膜75が堆積され、SiOC系の絶縁膜743 と第２の絶縁膜75の界面における開口径の関係がSiOC系の膜＜第２の絶縁膜となっている。なお、第１の絶縁膜74中の中間層の絶縁膜742 および最下層の絶縁膜741 は、第２の絶縁膜75から離れているので、その膜質は特に限定されるものではない。
【００５６】
なお、第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態の変形例におけるビアホールと同様に、配線溝の断面形状を種々変形することが可能である。
【００５７】
また、前記各実施形態においては、第１の絶縁膜14,74 として、C を含むSi酸化膜を用いたが、C を含み、かつ、Siを含まない有機膜（例えばCF膜、CN(H) 膜）などを用いてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
上述したように本発明の半導体装置およびその製造方法によれば、層間絶縁膜に形成された配線溝またはビアホールの開口部に庇が残らない形状が得られ、配線溝またはビアホールに埋め込み配線またはビアを形成する時に堆積されるバリヤメタル膜に薄い部分や段切れを生じさせないようにし、配線材料メタルの埋め込み性の向上、埋め込み配線部やビア部のエレクトロマイグレーション、ストレスマイグレーション耐性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の多層配線の一部を取り出してビアホール（あるいは配線溝）を形成する工程を示す断面図。
【図２】 図１中に示したウェットエッチング処理においてHF溶液に対するダメージ層と第１の絶縁膜と第２の絶縁膜のエッチング速度の測定データを示す特性図。
【図３】 図１（ｃ）に示した構造の変形例１を示す断面図。
【図４】 図１（ｃ）に示した構造の変形例２を示す断面図。
【図５】 図１（ｃ）に示した構造の変形例３を示す断面図。
【図６】 図１（ｃ）に示した構造の変形例４を示す断面図。
【図７】 本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の多層配線構造における配線溝およびビアホールが形成された一部を取り出して示す断面図。
【図８】 図７に示した構造が繰り返す場合の第２の絶縁膜の後退量Ｂの条件を説明するために示す断面図。
【図９】 図７に示した構造の変形例１を示す断面図。
【図１０】 従来の半導体装置の多層配線構造における一部を取り出してビアホール（あるいは配線溝）を形成する工程の一例を示す断面図。
【図１１】 従来の半導体装置の多層配線構造における一部を取り出してビアホール（あるいは配線溝）を形成する工程の他の例を示す断面図。
【符号の説明】
11…第１の層間絶縁膜、12…メタル配線（下層配線）、13…第２の層間絶縁膜、14…第１の絶縁膜、15…第２の絶縁膜、16…ダメージ層、17…ビアホール、18…バリヤメタル膜、19…ビア。

Claims (9)

  1. 半導体基板上で炭素を含むシリコン酸化膜を用いた第１の絶縁膜上に、第１の絶縁膜よりも炭素の濃度の低いまたは炭素を含まない第２の絶縁膜からなるキャップ膜が積層されてなる層間絶縁膜と、
    前記第１の絶縁膜とキャップ膜の界面において第１の絶縁膜の開口寸法がキャップ膜の開口寸法よりも小さくなるように前記層間絶縁膜に開口された配線溝に埋め込まれたメタル配線材料からなるメタル配線
    とを具備することを特徴とする半導体装置。
  2. 半導体基板上で炭素を含むシリコン酸化膜を用いた第１の絶縁膜上に、第１の絶縁膜よりも炭素の濃度の低いまたは炭素を含まない第２の絶縁膜からなるキャップ膜が積層されてなる層間絶縁膜と、
    前記第１の絶縁膜とキャップ膜の界面において第１の絶縁膜の開口寸法がキャップ膜の開口寸法よりも小さくなるように、前記第１の絶縁膜の内部に達する深さで前記層間絶縁膜に開口された配線溝と、
    前記第１の絶縁膜の前記配線溝の底面の一部から前記第１の絶縁膜を貫通するように形成されたビアホールと、
    前記ビアホールおよび配線溝に埋め込まれたメタル配線材料からなるビアおよびメタル配線
    とを具備することを特徴とする半導体装置。
  3. 前記第２の絶縁膜の開口縁部の垂直断面がテーパ形状になっていることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置。
  4. 前記第１の絶縁膜と第２の絶縁膜の界面における第１の絶縁膜の開口縁部の垂直断面がテーパ形状になっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。
  5. 前記第１の絶縁膜の開口部の側面の垂直断面が逆テーパ形状になっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。
  6. 前記第１の絶縁膜の開口部の側面の垂直断面が樽型になっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。
  7. 前記第１の絶縁膜の配線溝に埋め込まれたメタル配線のパターンが２つ以上並んでいる場合には、隣り合うメタル配線相互間の第１の絶縁膜の幅をＡとすると、第１の絶縁膜と第２の絶縁膜の界面における第１の絶縁膜の幅と第２の絶縁膜の幅との差が、Ａ／２以下であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の半導体装置。
  8. 前記ビアおよびメタル配線は、前記ビアホールおよび配線溝にバリヤメタル膜を介して埋め込まれており、
    前記第１の絶縁膜と第２の絶縁膜の界面における第１の絶縁膜の幅と第２の絶縁膜の幅との差が、前記ビアおよびメタル配線を形成する時に堆積されるバリヤメタル膜の膜厚Ｄに対して２倍以上になるように設定されていることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の半導体装置。
  9. 半導体基板上で炭素を含むシリコン酸化膜を用いた第１の絶縁膜上に、第１の絶縁膜よりも炭素の濃度の低いまたは炭素を含まない第２の絶縁膜からなるキャップ膜が積層されてなる層間絶縁膜を形成する工程と、
    前記層間絶縁膜に配線溝またはビアホールを形成する工程と、
    同一のエッチング処理を所定時間以上行うことにより、前記工程により前記第１の絶縁膜中の配線溝またはビアホールの側面に生じた炭素の濃度が低下したダメージ層を除去し、かつ、前記第１の絶縁膜と前記キャップ膜の界面において前記第１の絶縁膜の開口寸法が前記キャップ膜の開口寸法よりも小さくなるように、前記キャップ膜の開口縁部を後退させる工程と、
    前記配線溝またはビアホールの内部にメタル配線材料を埋め込み、メタル配線またはビアを形成する工程
    とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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