(57)【要約】      （修正有）【課題】同一方向に配向したナノ金属粒子を所望のピッチで配列させたナノ金属粒子アレイを簡便かつ大規模に製造する方法を提供する。【解決手段】第１の基板１の表面にエッチングレジスト膜２を形成する（ｂ）。ＥＢ描画用のレジスト４を形成した後開口部５を設け（ｃ）、エッチングを行い、エッチングレジスト膜にナノメートルサイズの開口部３を設ける（ｄ）。レジスト４剥離後に基板をエッチング加工して角錘形状の穴６を穿ち、基板が導電性基板である場合には、導電膜７を基板の側面あるいは背面に設ける（ｅ）。その導電膜を給電膜として電鋳を行ない、穴を金属で充填する（ｆ）。基板１の表面を研磨して（ｇ）の構造とした後に、必要ならば第２の基板９と張り合わせ（ｈ）、第１の基板を除去して角錘形状を有するナノサイズ金属粒子８の頂点を露出させる（ｉ）。【選択図】図１
2010043336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一方向に配向したナノ金属粒子を所望のピッチで配列させたナノ金属粒子アレイの製造方法において、
第1の基板を微細加工してナノサイズのキャビティを有する鋳型を作製する工程と、
前記ナノサイズのキャビティを有する鋳型内へ所望の金属を充填することによってナノサイズ導体が埋設充填された鋳型とする工程と、
前記ナノサイズ導体が埋設充填された鋳型である第1の基板と、第2の基板とを接触させて第1の基板に埋設充填されたナノサイズ導体を第2の基板へ転写する工程と、
前記転写後に第1の基板を除去する工程と、
を含むことを特徴とするナノ金属粒子アレイの製造方法。
【請求項２】
角錘形状を有するナノサイズ金属粒子を所望のピッチで配列させ、かつ、各角錘の頂点が基板面に垂直に配向しているナノ金属粒子アレイの製造方法において、
少なくとも片面が鏡面研磨された単結晶基板の鏡面側の表面にレジストを成膜する工程と、
前記レジストに所望のピッチでナノサイズの開口部を設ける工程と、
前記開口部を通して前記単結晶基板の鏡面側をエッチングして角錐形状のナノサイズのキャビティを有する鋳型を作製する工程と、
前記ナノサイズキャビティを有する鋳型内へ所望の金属を充填する工程と、
を含むことを特徴とするナノ金属粒子アレイの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のナノ金属粒子アレイの製造方法において、
ナノサイズのキャビティを有数する鋳型への金属の充填工程が、所望の金属イオンを含有する液体中へ鋳型を浸漬させて通電する電鋳加工であることを特徴とするナノ金属粒子アレイの製造方法。
【請求項４】
底辺長が200nm以下で均一な寸法の四角錘形状で、AuあるいはAg、あるいはこれらを主成分とする合金からなるナノ金属粒子を、隣接するナノ金属粒子との距離が少なくとも底辺長の2倍以上である均一ピッチで透明基板上に配列させたナノ金属粒子アレイの製造方法において、
少なくとも片面が鏡面研磨されたSi(100)ウェハの鏡面側表面にレジストを成膜する工程と、
前記Si(100)ウェハのレジストを成膜しない側の面に導体膜を成膜する工程と、
前記レジストに所望四角錘の200nm以下で均一な寸法で、かつ、所望四角錘底面に内接する位置に、四角錘底辺長と直径が一致する真円形状の開口部を所望の均一ピッチで作製する工程と、
上記真円形状の開口部を通したSi(100)ウェハの異方性エッチング加工により、鏡面側表面に所望寸法の四角錘穴を作製する工程と、
前記四角錘穴が作製されたSi(100)ウェハをAuイオン溶液へ浸漬し、四角錘穴裏面に成膜されている導体膜から給電して前記四角錘穴内へAuを電鋳充填する工程と、
前記Auが電鋳充填された四角錘穴を有するSi(100)ウェハと、少なくとも片面が鏡面研磨された透明基板とを張り合わせて、前記電鋳充填されたAuを透明基板へ転写する工程と、を含むことを特徴とするナノ金属粒子アレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノ金属粒子をアレイ状に配列させたナノ金属粒子アレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノサイズの金属粒子には、そのサイズに起因して特異な特性が発現する事が知られている。例えば、Au、Ag、Cuなどの金属からなるナノサイズの粒子（ナノ構造体）の表面では、表面プラズモンが局在化した局在表面プラズモンとなっている。その結果として、紫外光〜近赤外光領域の光電場をナノ構造体の近傍に存在させれば、前記局在表面プラズモンと光電場とが共鳴して局在表面プラズモン共鳴と呼ばれる現象が観察される。
【０００３】
局在表面プラズモン共鳴は、光電場のエネルギーの一部が金属ナノ構造体の表面プラズモンに共鳴して起こる現象であり、金属ナノ粒子表面の極近傍に存在している局在表面プラズモン共鳴場の内部に光電場のエネルギーが蓄積される。その結果として、局在共鳴プラズモン共鳴場内部では電場が著しく増強されて、局在プラズモン増強場という特別な状態が発現することが知られている。
【０００４】
このようにして金属ナノ構造体と光電場との共鳴によって作製される局在プラズモン増強場はさまざまな機能デバイスに産業応用されており、例えば、特開2005-233637号公報（特許文献１）には、形状が均一で棒状の金ナノロッドの表面に形成された局在プラズモン増強場で観察されるラマン散乱増強効果を利用して高感度な分光分析を実現する技術が提案されている（第1の公知技術）。
【０００５】
また、特開2002-221478号公報（特許文献２）や特開2002-221477号公報（特許文献３）には、多角錐体の側壁面に表面プラズモンを発生させるために金属薄膜を成膜し、しかる後に、該多角錐体先端に形成したナノ開口部近傍に生じる局在プラズモン増強場を利用することにより、近接場光プローブや光記録/再生装置とする技術が提案されている（第2の公知技術）。
【０００６】
さらに、特開2001-110090号公報（特許文献４）には、テーパー状のくぼみ構造を設けた光情報記録再生媒体において、テーパー状くぼみの内壁に反射膜および遮光膜を設けて局在プラズモン増強場が出現する構造を構築し、局在プラズモン増強効果を援用した高密度情報記録を実現する技術が提案されている（第３の公知技術）。
【０００７】
【特許文献１】特開2005-233637号公報
【特許文献２】特開2002-221478号公報
【特許文献３】特開2002-221477号公報
【特許文献４】特開2001-110090号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
金属ナノ構造体の表面に発現する局在プラズモン増強場における電場の増強率は、該金属ナノ構造体の材質や寸法、形状などに応じて大きく変化することが知られている。逆に言えば、金属ナノ構造体を機能デバイスとして産業応用するためには、その用途や目的に応じた材質や最適な寸法、形状となるように制御して、適宜作り分ける製造技術が必要である。
【０００９】
また、ナノ構造体を規則正しく配列させることができれば、人工格子結晶や人工超格子としての特性（機能）も期待できることから、金属ナノ構造体を2次元あるいは3次元に規則正しく配列させる技術が強く望まれている。
【００１０】
一方、上記第1の公知技術では形状が均一なAuナノ構造体を形成することは可能であるが、同一寸法のAuナノ粒子のみを選択的に作製することは困難であるし、また、目的に応じて別種類の材質（例えば、ニッケル、コバルト、銅、あるいはこれらの複合体）のナノ金属粒子を作り分けることも難しい。
【００１１】
第2の公知技術では具体的にどのような方法を用いて錐体を作製するか不明な点があり、所望の材質で所望の均一な形状に加工できるか否か確かなことはわからない。また、上記特許文献２及び３には、ナノ構造体を所望配置に配列するための方法が記載されておらず、従って、第2の公知技術だけで超格子構造を作製できるわけではない。
【００１２】
第３の公知技術はフォトリソグラフィーを援用する加工工程を含んでいるので、フォトリソグラフィー工程での工夫によって、ナノ構造体の配置配列を2次元的に規定することは可能である。しかしながら汎用のフォトリソフィー技術は2次元的画像投影技術に過ぎないため、フォトリソグラフィー技術だけを用いて所望の立体形状を作り上げることは必ずしも容易ではなく、例えば3角錐、4角錐、あるいは角柱、円柱などの立体形状を有するナノ構造体を所望の寸法かつ所望の配置で作り分ける方法については、解決すべき課題が残っているといえる。
【００１３】
また、上記いずれの公知技術においても、ナノ粒子を簡便かつ大規模に製造することは容易ではなく、さらなる技術的な改良が望まれる。
【００１４】
以上のように、金属ナノ構造体の製造技術において、その使用目的や用途に応じて最適な材質・組成、寸法や形状、配列を適宜選択した上で、簡便かつ大規模に製造するという点で技術的に改善されるべき課題があることが分かった。
【００１５】
本発明の目的は、上記課題を解決するために成されたものであり、所望の寸法・形状、配列を適宜選択してナノ粒子を簡便かつ大規模に製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願発明者は、上記課題について様々な検討を加える中で、結晶欠陥の発生頻度が十分に小さい結晶性基板、例えばSiウェハやサファイア板が比較的安価かつ潤沢に入手できることに着目し、そのような結晶性基板においては結晶方位面によって異なった反応性を示すという現象を活用すればさまざまな幾何学的に相似な構造体を比較的容易に作り分けることができ、かつ、2次元のみならず3次元のナノ構造体作製法へ展開できると思い至り、本願発明に至った。
【００１７】
例えば、Siウェハは、精密かつ慎重に成長させたSi単結晶から切り出されているので、不純物濃度、結晶欠陥発生頻度、形状や寸法などの点で再現性が高く、さらに、所望の面方位のウェハが比較的容易に入手できる。また、Siウェアを異方的に加工するためのさまざまな技術も既に確立されているので、この異方加工技術とフォトリソグラフィーの技術とを組み合わせることによって所望の形状および寸法と所望の位置に配列された凹凸形状を有するSi構造物を作製できる。このようにして作製されたSi構造物は、形状再現性が高く、高精度に加工されたナノサイズの鋳型として簡便に使用できる。
【００１８】
このようにして高精度に作製したナノサイズ鋳型を用い、その鋳型形状にならう様に所望の導体金属を電鋳すれば、所望の材質・組成、および所望の3次元形状を有し、かつ、所望の配列に整列されたナノ金属粒子アレイを作製できる。また、用途と必要性に適した基板への転写も可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本願発明により、所望の材質・組成、所望の寸法、所望形状、所望の配列となっているナノ金属粒子アレイを簡便に提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明のナノ金属粒子アレイの製造方法について、添付の図を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明によるナノ金属粒子アレイの第1の製造方法を示す概略図である。
【００２２】
第1の基板１は単結晶から所定のルールに基づいて規則的に切り出されてなる基板であり、本願発明では、少なくとも片面が鏡面研磨されていることが望ましい。本願発明に好適な基板１の材質としてSi、サファイアの他、SiC、GaNなどが挙げられ、これらの材質で作られた基板であれば本願発明には使用可能であるが、それらの中で、品質が安定し、安価、かつ様々なサイズでの入手が容易なSiウェハが本願発明の基板１として最も好適である。
【００２３】
なお、基板表面に穿つ穴の加工精度や加工再現性を考慮して、特定の結晶面方位を有する基板を慎重に選択することが望ましい。本願発明では、基板表面に穿った穴内部に金属を充填することによって所望形状のナノ構造体を作製する工程を採用しているため、穴加工の加工精度や加工再現性が重要となるためである。具体的には、四角錘形状のナノ金属アレイを製造する場合にはSi（100）を選択することが望ましく、円柱形状あるいは角柱形状のナノ金属アレイを製造する場合には、例えば、Si（110）が望ましく、三角錐形状のナノ金属アレイを製造する場合には、例えば、サファイア基板を用いることが望ましい。例えば、円柱状のナノ金属アレイをSi（110）以外の基板から作製するためには、ドライエッチング工程を適用すればよいのであるが、Si（110）を用いることによって、簡便かつ短工程のウェットエッチング処理を適用しても、高い加工精度でのナノ金属アレイ作製が可能となる。
【００２４】
まず、基板１の表裏面には、穴加工するために必要なエッチングレジスト膜２を形成する（図１(b)）。本願発明に好適なレジスト膜２としてはSiN膜やSiO2膜などが挙げられるが、基板１としてSiウェハを使用する場合には、基板の表裏に簡便に形成でき、しかも均一で強固な密着性が高い膜となるSiO2膜が本願発明のレジスト膜２として最も好ましい。
【００２５】
上記のようにして成膜したエッチングレジスト膜2の所望の箇所に、基板1をエッチングするためのナノメートルサイズの開口部3を設ける。開口径3は機能デバイスとして機能させるために必要な大きさであればよいが、本願発明で開口径3は少なくとも10nm以上、最大で300nm以下であることが望ましい。開口径が10nmよりも小さくなると、パターニング条件の適正範囲が狭くなって歩留りが低下するし、逆に、開口径が300nmを超えて大きくなると、ナノサイズによる局在化効果が少なくなる結果として所望の機能を発現させることが難しくなるからである。
【００２６】
デバイスのエッチング開口部3の形成にはさまざまな方法があるが、本願発明において最も好ましい方法は、EB（電子ビーム）描画露光技術を活用する方法である。エッチングレジスト膜2の表面にEB描画用のレジスト4を形成した後に、定法に従い、EB描画、露光、現像して、エッチング開口部3の直上部にレジスト4の開口部5を設ける（図１(c)）。しかる後に、その開口部５を通してエッチングレジスト膜２を加工することにより、所望寸法かつ所望形状を有するエッチング開口部３を形成できる（図１(d)）。
【００２７】
本願発明に好適なエッチングレジスト膜2加工のための開口部5の形成方法としては、EB描画露光に限定したわけではなく、EB描画露光技術以外にも、例えば、ナノインプリント技術、干渉露光技術などがあり、必要な穴加工の寸法および寸法精度、生産性、コストなどを総合的に勘案して適宜選択すればよい。
【００２８】
レジスト4に設けた開口部5を通してエッチングレジスト膜２を加工する際、本願発明ではエッチング技術を応用して実施する。その具体的方法として、ウェットエッチング法でもドライエッチング法でも構わないが、高い加工精度を実現するためには、ドライエッチング法を採用することが望ましい。ウェットエッチングでは、エッチング反応が等方的で開口部5よりもパターンが広がってしまう危険性があり、その対策として、ウェットエッチングではレジスト4に設ける開口部5をナノ構造体の寸法よりもあらかじめ若干小さめに作製しておく必要が生じ、製造条件の設定が煩雑になりがちである。一方、ドライエッチング法を用いてエッチングレジスト膜２を加工する場合、エッチングガスの種類およびプラズマ処理条件を最適化することにより、レジスト4に設けた開口部5とほぼ同一サイズで、レジスト膜２への穴加工が実現できるからである。製造条件の設定の煩雑さを厭わなければ、ウェットエッチング法を使うことも差し支えないことは言うまでもなく、穴加工寸法精度、加工コスト、製造安定性などを総合的に勘案して適宜選択すればよい。
【００２９】
エッチングレジスト膜２にエッチング開口部3を作製した後は、レジスト4は不要となるのでこれを剥離し、エッチング開口部3を通して基板１を加工する。なお、レジスト４の剥離工程を省略して、レジストに設けられた開口部5およびエッチング開口部3を通して基板１を加工することもできるが、開口部深さが大きくなって歩留まり低下、加工精度低下、加工時間の延長などの弊害が生じることがある。レジスト４剥離工程省略によって削減できる加工時間や加工コストとこれらの弊害を鑑みて、プロセスを選択すればよい。図１(e)はレジスト4剥離後にSi(100)基板をKOHアルカリ水溶液で異方性エッチング加工する工程を例示した図であり、この加工によって、基板１は表面に最大で約300nm以下のナノメートルサイズの四角錘穴6が所望の間隔でアレイ状に配列され、さらに、それぞれの角錐の頂点はSi(100)基板の結晶方位によって規定される同一の方向を向いた状態となっている。また、本願発明の方法によれば、EB描画の工程で描画されたパターンに忠実に穴加工できるので、本願発明では、例えば、全部の穴を等ピッチで配列することも可能であるし、部分的にピッチを変更したり、穴径/穴間距離の比率を任意に変更したり、などの工夫は容易である。なお、図１に例示したように角錘穴を形成する場合、本願発明ではEB描画の段階で、角錐に内接する位置に内接真円を描画し、しかる後に、エッチングの工程で自発的に所定形状へ変化させた。本願発明では、基板の結晶方位面毎の加工特性差を活用して結晶格子を構成する原子レベルでの加工精度を実現しているため、所望の形状および寸法とは異なる形状にてリソグラフィー加工を行なうことが可能となり、これにより、ウェハ結晶方位面と描画パターンとの精密な位置合わせの工程が不要となるので、本願発明においては、工程時間短縮や歩留り向上に顕著な効果があった。
【００３０】
なお、いうまでも無いが、基板１がSi(100)基板ではない場合や、KOHやTMAH（Tetra-methyl-ammonium-hydroxyde）などのアルカリによる異方性エッチングではない場合には、基板１の表面に穿たれる穴6は必ずしも四角錘形状とは限らない。
【００３１】
次に、電鋳技術を用い、基板１の表面に穿たれたナノメートルサイズの穴6の内部に金属を充填する。
【００３２】
電鋳可能な金属であれば、本願発明の穴６内への充填めっきに適用することに特段の問題は無い。具体的には、例えば、局在化プラズモン増強効果が期待できる金属としては、Au、Ag、Al、Cuなどが望ましいが、例えば、MgB2など、めっき析出が可能な機能性物質であっても、無論、構わない。
【００３３】
基板１が非導電性基板、例えばサファイア基板の場合の電鋳方法は、穴が形成されている面（図１では上側の面）にごく薄く導電膜7を定法に従って形成し、その導電膜７を給電膜として電鋳を行なえば良い。一方、基板１が導電性基板である場合、例えば、あらかじめドープされたSi(100)ウェハなどの場合は、定法通りに穴が形成されている面に導電膜7を形成しても良いし、基板１の側面あるいは背面に導電膜7を形成しても良い。本願発明では、基板１に設けられた穴は差し渡し径がせいぜい300nm程度あるいはそれ以下のサイズであるため、穴が形成されている面に導電膜7を定法通りに形成することが困難な場合がある。具体的には、穴深さ／穴径＞３の高アスペクトな円柱形や角柱形であれば、穴底への均一な導電膜７の形成は容易ではなく、仮に、導電膜７が穴底へも問題なく形成できる技術を導入したとしても、電鋳めっきの段階で穴底まで析出させるべきイオンが拡散せずに充填できなくなるという問題が生じる危険性は依然として高い  本願発明では、この点を鑑み、基板１が導電性基板である場合には、導電膜７を基板１の側面あるいは背面に設けることを優先する。図１（e）には導電膜７が基板１の背面にもうけられた状態を例示している。なお、導電膜７の形成は必ずしもこの段階で行う必要がないことは言うまでもなく、例えば、図１（c）の段階で基板１背面のエッチングレジスト４の形成に先立って導電膜７を成膜することも差し支えない。図１(f)に例示した構造は、抵抗率が5〜1000Ω・cmの範囲に入るようにあらかじめボロンをドープしたSi(100)ウェハを基板１として用い、KOHアルカリ水溶液による異方性エッチングで底辺100nmの四角錘穴を設け、背面に形成した導電膜７からの給電によって前記底辺100nmの四角錘穴内へ電鋳めっきすることによって得られた。このように背面形成導電膜７を使う技術においては、基板の厚み方向での抵抗を考慮すると、基板１の背面の給電膜からの距離が遠い基板表面近傍での電界強度は電鋳型の穴底面近傍での電界強度よりも小さくなる傾向が得られる。その結果として、基板表面近傍への電界析出速度は穴底面近傍への電界析出速度よりも小さくなり易く、穴内への均一な充填析出に有利である。なお、図１から明らかなように、本願発明では、レジスト膜２は異方性エッチングの為のエッチングレジストであると同時に、電鋳めっきのためのめっきレジストとしても使用している。
【００３４】
なお、基板１に穿たれた電鋳型内部に充填される材質によっては、基板１との界面（鋳型表面）において何らかの反応を引き起こすことがある。例えば、Si鋳型へFeやAuをめっき充填すると、界面においてシリコンとこれらの金属が反応してなるシリサイド化合物の形成が見られることがある。本願発明では、機能物質であるシリサイド化合物のナノグリッドアレイを作製したい場合には、充填めっきの後にシリサイド化を促進するような処理（基板加熱）などを施して、充填された金属を全て化合物化させる。このように、電鋳と鋳型界面反応を複合使用することにより、FeSi、Ni2Si、AuSiなど、直接的なめっき析出が必ずしも容易とは言えない化合物や化合物半導体などであっても、そのナノグリッドアレイやフォトニック結晶を簡便に作製することが可能となる。具体的には、AuSiやNi2Siのナノグリッドアレイを作成するためには、Si電鋳鋳型へのニッケルめっき電鋳の後に、基板を300℃以上に加熱すればよい。
【００３５】
逆に、このような鋳型界面での反応を抑制する必要がある場合、例えば、シリサイド化合物を生成させたくない場合、電鋳めっきに先立って反応停止層となるバリア膜を形成する。本願発明では、バリア膜上部に電鋳めっきを施すのでバリア膜には導電性が必要であり、例えば、シリサイド抑制のためにはSiとの反応性が低く、またSi拡散速度が遅い金属であるタングステン、コバルト、チタン、モリブデン、バナジウムなどが好適である。バリア膜の形成にはスパッタ法でもよいが、ナノサイズの鋳型穴底への均一成膜という観点から、CVD（Chemical Vapor Deposition）法やMOD(Metal Organic Deposition)法が望ましい。バリア膜の種類によっては無電解めっき法が使用できることもある。
【００３６】
電鋳めっきの工程においては、通常、めっき析出効率が100％ではない。その結果として、通電される電気量（クーロン量）をきわめて正確に測定し、かつ、電鋳充填する穴の堆積をきわめて正確に積算して、ちょうど充填完了する電気量でめっき反応を停止させると若干のめっき不足が生じた。そこで本願発明では、充填率が120％程度となるような電気量まで通電してからめっき反応を停止させ、図１(f)に例示したようにレジスト2を超える高さまでめっき析出（オーバーフローめっき）させ、さらに、基板１の表面を精密に研磨することによって基板１に形成された凹凸がちょうど充填されるというプロセスを採用した。図１（f）の基板１の表面をCMP（Chemical Mechanical Polishing）研磨して得られる形状の一例を図１(g)に例示した。ここでは、レジスト2が同時に除去される条件でCMP研磨した構造例を例示しているが、CMPの条件やCMPスラリーを調整すれば、レジスト2を残すように研磨できることは改めて指摘するまでも無い。
【００３７】
図１（ｇ）は、角錘形状を有するナノサイズ金属粒子８が所望のピッチで埋設された状態で配列されており、かつ、各角錘８の頂点が基板面に垂直に配向しているナノ金属粒子アレイである。基板１を透過する波長帯域の光線を選択すれば、基板側面あるいは基板底面から前記ナノサイズ金属粒子の先端に照射することは容易である。基板１がシリコンの場合、赤外線は透過するので、該ナノサイズ金属粒子先端近傍に局在化されたプラズモン増強場の発生が期待できる。
【００３８】
なお、作製するデバイスの機能によっては、プラズモン増強場を発生させる為の紫外〜近赤外光を入射させる方向を調整することが必要になる場合がある。本願発明では、そのような必要が生じた場合に、図１（ｈ）に例示したように、図１（ｇ）と第2の基板９とを張り合わせた構成とする。このような構成とすれば、第2の基板9を構成する材質の特性、特に屈折率を調整することによって、プラズモン増強場を発生させる為の紫外〜近赤外光を入射させる方向の調整が可能となる。
【００３９】
さらには、図１（ｈ）の構造とした後に、第1の基板１を除去すれば、角錘形状を有するナノサイズ金属粒子８の頂点を露出させることができる。具体的には、図１（i）は、プラズマエッチングあるいは、ウェットエッチングによって第1の基板１の厚み半分までを選択的にエッチングした構成を示している。この構造の場合、図１（ｈ）や図１（ｇ）に例示されている構造とは異なり、該ナノサイズ金属粒子先端近傍に局在化されたプラズモン増強場を空間に露出させることができる。なお、本願発明では、第1の基板１を完全に除去し去ってもかまわない。第1の基板１を完全に除去し去れば、角錘形状を有するナノサイズ金属粒子アレイ８は第1の基板１から第2の基板９へ反転転写されたことになる。
【００４０】
なお、図１（ｈ）の構造とした後に、第1の基板１を完全に除去して角錘形状を有するナノサイズ金属粒子アレイ８を完全露出させ、しかる後に、第2の基板9の表面に基板１とは異なる材質を成膜しても構わない。例えば、図２に例示した通り、第1の基板１を完全除去して得られる図2(a)の表面に、感光性材料10を成膜して図２（ｂ）のようにし、さらに、ナノサイズ金属粒子８の先端近傍のみを選択的に開口部11を形成することによって、該ナノサイズ金属粒子8の先端近傍に局在化されたプラズモン増強場を空間に露出させることができる。なお、ナノサイズ金属粒子８の先端近傍のみを選択的に開口させて図2(c)の構造を作製するために、ナノサイズ金属粒子の局在化されたプラズモン増強場特性を利用したプラズモンリソグラフィー技術を利用することが望ましい。本願発明では、リソグラフィー技術を利用することによって、光学限界を超えた微細形状加工が簡便に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明によるナノ金属粒子アレイの製造方法を示す概略図である。
【図２】本発明による感光性材料を有するナノ金属粒子アレイの製造方法を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…第1の基板（結晶性基板）、２…エッチングレジスト、３…エッチングレジスト開口部、４…レジスト加工用レジスト、５…レジスト加工用レジストの開口部、６…第1の基板に設けられたナノサイズの穴、７…裏面電極、8…ナノ金属粒子あるいはナノ金属粒子アレイ、９…第2の基板、10…感光性材料、11…感光性材料の開口部
【図１】
2010043336.tif 000003
【図２】
2010043336.tif 000004