(57)【要約】【課題】デザインルール０.１８μｍレベルのプロセスを使用して反射防止膜がない単一構造の金属膜の微細加工を行い、且つ金属膜表面の平坦性を低下させずに上記金属膜のエッチング時に生ずる反応生成物を除去する。【解決手段】単一の材料から成る金属膜(３)と絶縁膜(４)と露光時の反射光を抑制する反射防止膜(５)とレジスト膜(６)とを順次形成し、レジスト膜(６)をフォトリソグラフィによりパターニングし、レジスト膜(６)をマスクとして反射防止膜(５)と絶縁膜(４)と金属膜(３)をドライエッチングし、金属膜(３)のパターン上の反射防止膜(５)をレジスト(６)と共に除去し、金属膜(３)のパターン上の絶縁膜(４)を、金属膜(３)のエッチング時に発生した反応生成物と共にウェットエッチングによって除去する。こうして、金属膜表面の平坦性を低下させずに上記反応生成物を除去する。【選択図】図１
2014179366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の材料から成る金属膜を形成する工程と、
上記金属膜上に絶縁膜を形成する工程と、
上記絶縁膜上に露光時の反射光を抑制する反射防止膜を形成する工程と、
上記反射防止膜上にレジスト膜を形成し、このレジスト膜をフォトリソグラフィによってパターニングする工程と、
上記レジスト膜をマスクとして上記反射防止膜をドライエッチングする工程と、
上記反射防止膜のドライエッチングに引き続いて、上記絶縁膜をドライエッチングする工程と、
上記絶縁膜のドライエッチングに引き続いて、上記金属膜をドライエッチングする工程と、
上記金属膜のパターン上の上記反射防止膜を、上記レジスト膜と共に除去する工程と、
上記金属膜のパターン上の上記絶縁膜を、上記金属膜をドライエッチングした際に発生した反応生成物と共に、ウェットエッチングによって除去する工程と
を含む
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に記載の半導体装置の製造方法において、
上記金属膜は、Ａl膜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】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
上記金属膜は、ＡlＣu膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか一つに記載の半導体装置の製造方法において、
上記絶縁膜は、ＳiＯ２膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れか一つに記載の半導体装置の製造方法において、
上記反射防止膜は、上記レジスト膜と同時に除去できる有機材料で成る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】
この発明は、金属層の微細加工を含む半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属中の自由電子の集団振動のことを、フォノン等と同様に、量子力学的な準粒子と見なす場合にはプラズモンという。そして、金属と絶縁膜との界面には、境界条件を満足する界面特有の振動モードである表面プラズモンが存在する。
【０００３】
近年、電磁波をある周期構造を有する金属と絶縁膜とに入射し、その際に発生するエバネッセント波と上記表面プラズモンとの共鳴現象を利用した各種現象が報告されている。例えば、表面プラズモン共鳴の例としては、図２に示すように入射されたある特定波長の光に対して光出力(光感度)が増大するような波長選択性や、表面プラズモン共鳴が起こっている表面の領域にわずかな分子が結合しただけで発生する敏感な共鳴状態の変化等がある。これらの現象から、ＤＮＡ(Deoxyribo Nucleic Acid：デオキシリボ核酸)等の微小物質を検出するバイオセンサとして使用する検討も進んでいる。
【０００４】
上記表面プラズモンの波長選択性に関しては、例えば特開平１１‐０７２６０７号公報(特許文献１)で説明されている。本現象を発生させる手段としては様々な方法があるが、例えば５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度の薄い金属膜を形成し、図２に示すような透過波長に応じた周期ａで微細なホールアレイをパターニングしたフィルタ層を形成する方法がある。
【０００５】
但し、上記表面プラズモン効果は、ある金属膜と絶縁膜または空気との界面で生ずる表面プラズモンと、入射光によって生ずるエバネッセント光との共鳴で生ずるため、効率よく発生させるためには金属膜や絶縁膜は単一構造(材料や屈折率等の物性の均一性や、ホールピッチや形状の均一性を有する構造)とすることが望ましい。例えば、金属材料としてはＡu,Ａg,Ａl等が使用される。
【０００６】
特に、Ａlは、
（１）プラズマ周波数が高いために短波長まで共鳴現象が生じる。
（２）通常の半導体プロセスで使用される材料であり、プロセスインテグレーションの点でも特殊な装置や材料が不要である。
（３）材料が安価である。
等の利点があり、採用される場合が多い。
【０００７】
但し、表面プラズモン効果を生じさせる金属膜を形成するに当たっては、以下のような課題がある。
【０００８】
１点目は、デザインルールで６５ｎｍ〜０.１３μｍの広範囲なレベルの微細加工が必要となることである。
【０００９】
「ＮＩＭＳ、豊田中央研究所フォーカス２６＜第３回＞表面プラズモン共鳴を利用したカラーフィルタの開発」(非特許文献１)によれば、４００ｎｍ程度の波長を有する青色光を透過させるＡl膜を形成するためには、図３に示すホール間ピッチΛを２６０ｎｍ程度にする必要があり、ホール径は８０ｎｍ〜１８０ｎｍ程度とする必要がある。そのため、一般的には、デザインルール６５ｎｍプロセス等で使用されるナノインプリントや電子線リソグラフィが使用される。
【００１０】
しかしながら、これらのナノインプリント技術や電子線リソグラフィ技術は装置が高価であり、プロセスコストとして高コストとなる。一方において、表面プラズモン効果を利用したカラーセンサと、ワンチップ化するＩＣ(Integrated Circuit：集積回路)を形成する際の信号処理部分とには、デザインルール６５ｎｍの微細プロセスは必要がなく、通常のデザインルールである０.１８μｍレベルで十分可能である。そのため、表面プラズモン効果を生じさせる金属膜形成のためだけに過剰に微細なプロセスを使用するのはコスト的にも大変非効率である。
【００１１】
２点目は、通常、微細な金属配線を形成する場合に金属膜表面に形成する「露光時の光に対する反射防止膜」が形成できないことがある。
【００１２】
一般的に上記反射防止膜としてＴiＮ等を形成する場合が多いが、本表面プラズモン効果を得るためのＡl等の金属膜に反射防止膜としてＴiＮ等の別材料を積層すると、絶縁膜と金属膜との構造を単一構造とすることに反して、絶縁膜と金属膜との界面が複数構造となる。その結果、混合された複雑な共鳴条件となり、波長選択性が十分に発揮できない可能性がある。したがって、表面プラズモン効果を発生させる金属膜の表面にＴiＮ等の反射防止膜を形成することができず、露光時の反射光を防止して微細な加工を行うことが困難であるという問題がある。
【００１３】
３点目は、特に上記金属膜のエッチングに関して、エッチングガスやその他の条件にもよるが、反応生成物が生ずる。したがって、上記金属膜の単一性や均一性を維持するためにもきれいに除去する必要がある。但し、表面プラズモン効果を効率よく得るためには、プラズマ等に金属膜表面を晒すことによって金属膜表面の平坦性が低下することは望ましくない。
【００１４】
また、１５０ｎｍ以下の微細加工を行う場合には、アスペクト比が大きくなることによるレジスト倒れ等の問題を回避するために、レジスト膜厚を薄くする必要がある。しかしながら、被エッチング膜の膜厚が厚い場合には、レジストが不足する可能性が生ずる。そのために、ＳiＯ２等の薄い絶縁膜を被エッチング膜上に形成して、フォトエッチングによって所望の形状に加工してレジストを除去し、この所望の形状に加工された薄い絶縁膜をマスク(ハードマスクと言う)として、上記被エッチング膜のエッチングを行う方法がある。このエッチング技術については、例えば特開２００１‐１５４７９号公報(特許文献２)に開示されている。
【００１５】
さらに、上記特許文献２では、被エッチング層上に可溶性薄膜およびハードマスク層を形成して上記可溶性薄膜をウェットエッチすることによって、ハードマスク層の除去時にシリコン基板がエッチングされないようにしている。
【００１６】
しかしながら、上記ハードマスク層と上記可溶性薄膜とを個別に形成して、可溶性薄膜のウェットエッチングによって上記ハードマスク層と上記可溶性薄膜とを同時に除去する方法では、コストが増加するので好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開平１１‐０７２６０７号公報
【特許文献２】特開２００１‐１５４７９号公報
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】ＮＩＭＳ、豊田中央研究所 フォーカス２６＜第３回＞表面プラズモン共鳴を利用したカラーフィルタの開発
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
そこで、この発明の課題は、デザインルール０.１８μｍレベルのプロセスを使用してＴiＮ等の反射防止膜がない単一構造の金属膜の微細加工を行うことができ、且つ金属膜表面の平坦性を低下させることなく上記金属膜のエッチング時に生ずる反応生成物を除去できる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するため、この発明の半導体装置の製造方法は、
単一の材料から成る金属膜を形成する工程と、
上記金属膜上に絶縁膜を形成する工程と、
上記絶縁膜上に露光時の反射光を抑制する反射防止膜を形成する工程と、
上記反射防止膜上にレジスト膜を形成し、このレジスト膜をフォトリソグラフィによってパターニングする工程と、
上記レジスト膜をマスクとして上記反射防止膜をドライエッチングする工程と、
上記反射防止膜のドライエッチングに引き続いて、上記絶縁膜をドライエッチングする工程と、
上記絶縁膜のドライエッチングに引き続いて、上記金属膜をドライエッチングする工程と、
上記金属膜のパターン上の上記反射防止膜を、上記レジスト膜と共に除去する工程と、
上記金属膜のパターン上の上記絶縁膜を、上記金属膜をドライエッチングした際に発生した反応生成物と共に、ウェットエッチングによって除去する工程と
を含む
ことを特徴としている。
【００２１】
ここで、上記「単一の材料」とは、飽くまでも組成比が一定の化合物を含む「単一」の「材料」を意味するものであって、「単一の元素」を意味するものではない。
【００２２】
また、一実施の形態の半導体装置の製造方法では、
上記金属膜は、Ａl膜である。
【００２３】
また、一実施の形態の半導体装置の製造方法では、
上記金属膜は、ＡlＣu膜である。
【００２４】
また、一実施の形態の半導体装置の製造方法では、
上記絶縁膜は、ＳiＯ２膜である。
【００２５】
また、一実施の形態の半導体装置の製造方法では、
上記反射防止膜は、上記レジスト膜と同時に除去できる有機材料で成る。
【発明の効果】
【００２６】
以上より明らかなように、この発明の半導体装置の製造方法は、表面プラズモン効果を得るための金属膜上に形成された絶縁膜上に、露光時の反射光を抑制する反射防止膜を形成している。したがって、上記反射防止膜上のレジスト膜をパターニングする際の露光の反射を抑制することができ、正確な微細加工が可能となる。そのため、上記金属層にＴiＮ等の別材料で成る反射防止膜を積層する必要がない。然も、上記金属膜のパターン上の上記反射防止膜は、上記レジストと共に除去されて残らない。その結果、上記絶縁膜および上記金属膜の構造を単一構造とすることができる。
【００２７】
さらに、上記金属膜のパターン上の上記絶縁膜を、上記金属膜をドライエッチングした際に発生した反応生成物と共に、ウェットエッチングによって除去するようにしている。こうして、上記反応生成物をウェットエッチングによって除去することにより、上記金属膜の表面の平坦性が低下するのを防止できる。そのため、上記金属膜に対する表面プラズモン効果を効率よく得ることができる。
【００２８】
さらに、上記構成においては、ナノインプリント技術や電子線リソグラフィ技術を必要とはしない。したがって、デザインルール０.１８μｍレベルのプロセスを使用でき、表面プラズモン効果を生じさせる金属膜形成のためだけに過剰に微細なプロセスを使用する必要がなく、コスト的にも有利な微細加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の半導体装置の製造方法の各工程での半導体装置の断面図である。
【図２】表面プラズモン共鳴の一例としての波長選択の説明図である。
【図３】ホールアレイにおけるホール間ピッチΛの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３１】
本実施の形態においては、上記課題を解決するために、Ａu,Ａg,Ａl等の単一の金属膜をスパッタ等で形成した後に、上記金属膜上にＳiＯ２やＳi３Ｎ４等の絶縁膜を形成し、上記絶縁膜上に露光時の反射を抑制するＢＡＲＣ層(Bottom Anti-Reflective Coating)としての有機膜を形成する。そうした後、レジスト膜をフォトリソグラフィでパターニングしてレジストマスクを形成し、このレジストマスクで上記有機膜および上記絶縁膜をドライエッチングする。その後、そのまま金属膜をドライエッチングする。そして、上記金属膜をエッチングする際に発生した反応生成物を、ウェットエッチングによって上記絶縁膜と一緒に除去するものである。
【００３２】
上記金属膜としては、通常半導体工場で使用されるＡl,ＡlＣu,ＡlＳi等の材料が望ましい。その理由は、Ａu,Ａg等の他材料の場合には、現状の半導体工場で使用されていない限り汚染に対する対策を考慮する必要があることや、スパッタ装置およびエッチング装置が特殊な装置となる等のデメリットがあるためである。また、Ａl系の材料はプラズマ周波数が高く、より短波長の光まで表面プラズモン共鳴が発生できるという特性的なメリットもある。
【００３３】
また、上記絶縁膜は、通常半導体工場で使用され、ウェットエッチングによる除去が可能なＳiＯ２やＳi３Ｎ４が望ましい。
【００３４】
以下、より具体的に説明する。図１は、本実施の形態の半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【００３５】
先ず、図１(a)において、シリコン基板１の上にフィールド膜としてのＳiＯ２膜２を７００ｎｍ程度の厚さで形成し、その上に表面プラズモン効果を得るためのフィルタ材料としてのＡl層３をスパッタ法によって約１５０ｎｍの膜厚で形成する。このフィルタ材料としては、材料の単一性によりＡlが最も望ましいが、より一般的に半導体製造に使用されているＡlＣuやＡlＳiであってもよい。また、プロセスインテグレーション上やコストアップ上の課題はあるが、ＡuやＡg等の他の金属であってもよい。
【００３６】
また、上記Ａl層３の膜厚は、５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度が望ましい。膜厚を５０ｎｍよりも薄くすると波長選択性が低下する現象が生じ、膜厚を２００ｎｍよりも厚くすると光透過率(効率)が低下するためである。
【００３７】
次に、上記Ａl層３の上に、２０ｎｍ程度の薄い上記絶縁膜としてのＳiＯ２膜４を形成する。このＳiＯ２膜４の膜厚は、できるだけ薄い必要がある。その理由は、ＳiＯ２膜４は、後に述べるように反応生成物と一緒にウェットエッチングによって除去されるのであるが、その場合に下地のＳiＯ２膜２も同時にエッチングされてしまう。その際にＳiＯ２膜４の膜厚が厚いとＳiＯ２膜２へのエッチング液の浸み込みが大きくなり、Ａl層３の下に不要な穴が開いてしまうためである。
【００３８】
更に、その上に、フォトリソグラフィにおける露光時の反射を抑制するために、有機ＢＡＲＣ膜５を６０ｎｍの膜厚で成膜する。
【００３９】
ここで、上記ＢＡＲＣ膜は、通常、金属膜の形成時にはあまり使用されない。上記ＢＡＲＣ層は被加工膜(Ａl層３)の上に形成され、その上にレジストを塗布して現像することによってパターンが形成される。上記ＢＡＲＣ層は、その際のリソグラフィでの露光時に反射を抑制し、所望の形状にレジストを加工できるようにする。加工した後には、上記ＢＡＲＣ層は除去されてしまうために、最終的には残らない。
【００４０】
次に、上記有機ＢＡＲＣ膜５上に、レジスト膜６を約５００ｎｍ程度の膜厚で塗布し、露光・現像して、所望のパターンを形成する。
【００４１】
ＲＧＢカラーセンサを形成する場合には、レジスト膜６のマスクパターンとして、例えば青(Blue)用にホールピッチが２６０ｎｍでホールサイズが８０ｎｍ〜１８０ｎｍのホールアレイが、緑(Green)用にホールピッチが３４０ｎｍでホールサイズが１１０ｎｍ〜２３０ｎｍのホールアレイが、赤(Red)用にホールピッチが４２０ｎｍでホールサイズが１４０ｎｍ〜２８０ｎｍのホールアレイが形成される。
【００４２】
上記表面プラズモン共鳴を利用すれば、１層の金属膜(Ａl膜３)のパターンを変えることで３色(あるいは幾らでも)のフィルタ層を形成することができる。また、このレジスト膜６の膜厚は、加工寸法をより微細にするため、通常のデザインルール０.１８μｍのレベルで使用する場合よりも薄く形成している。
【００４３】
次に、図１(b)に示すように、上記レジスト膜６をマスクとして有機ＢＡＲＣ膜５をドライエッチングした後、ＳiＯ２膜４をドライエッチングによって除去する。
【００４４】
次に、図１(c)に示すように、上記フィルタ層となるＡl膜３を、「ＢＣl３＋Ｃl２」ガスを用いたドライエッチングによって除去し、例えば上述のレジスト膜６のマスクパターンと同じパターンのホールアレイが形成される。
【００４５】
その際に、上記Ａl膜３から生ずる反応生成物が付着する。この反応生成物を除去しないと、均一なＡl膜を形成して有効な表面プラズモン効果を得ることができない。
【００４６】
最後に、図１(d)に示すように、上記Ａl膜３のパターン上のレジスト膜６および有機ＢＡＲＣ膜５をアッシングおよびレジスト剥離処理によって除去する。そうした後に、ウェットエッチングによってＳiＯ２膜４を除去する。その際に、Ａｌ膜３のエッチング時に発生した反応生成物をリフトオフ(ＳiＯ２膜４の除去)によって同時に除去することができる。したがって、均一なＡl膜３を形成して有効な表面プラズモン効果を得ることができる。また、ウェットエッチングによって反応生成物を除去するので、Ａl膜３の平坦性を低下させることはない。
【００４７】
以上の半導体装置の製造方法によって、単一金属膜(Ａl膜３)に所望のホール径およびホール間ピッチを有するホールアレイを形成でき、上記金属膜(Ａl膜３)のエッチング時に生ずる反応生成物も、ウェットエッチングによって金属膜表面の平坦性を低下させることなく除去することができる。
【００４８】
したがって、上述のようにして、上記Ａl膜３に、例えば、ホールピッチが２６０ｎｍでホールサイズが８０ｎｍ〜１８０ｎｍのホールアレイが形成された場合には、当該Ａl膜３は、４００ｎｍ程度の波長を有する青色光を透過させるフィルタとして機能することができる。
【００４９】
以上のごとく、本実施の形態においては、シリコン基板１の上にＳiＯ２膜２(フィールド膜)を介してフィルタ材料としてのＡl層３をスパッタ法によって約１５０ｎｍの膜厚で形成する。
【００５０】
そして、上記Ａl層３の上に、２０ｎｍ程度の薄いＳiＯ２膜４(絶縁膜)を形成する。このＳiＯ２膜４は後に反応生成物と一緒にウェットエッチングによって除去される。その際に、ＳiＯ２膜４の膜厚が薄いために下地のＳiＯ２膜２へのエッチング液の浸み込みが少なく、Ａl層３の下に不要な穴が開くことを防止できる。
【００５１】
更に、その上に、フォトリソグラフィにおける露光時の反射を抑制するために、有機ＢＡＲＣ膜５を６０ｎｍの膜厚で成膜し、更に、レジスト膜６を約５００ｎｍ程度の膜厚で塗布し、フォトリソグラフィによって所望のパターンを形成する。
【００５２】
そして、上記レジスト膜６をマスクとして有機ＢＡＲＣ膜５をドライエッチングし、引き続きＳiＯ２膜４をドライエッチングによって除去する。次に、Ａl膜３を、ドライエッチングによって除去して、上述のレジスト膜６のマスクパターンと同じパターンを形成する。
【００５３】
その場合、上記フィルタ材料としてのＡl層３上には、光の反射を抑制する有機ＢＡＲＣ膜５が形成されている。したがって、レジスト膜６に対する上記パターン形成時の露光の反射を抑制することができ、正確な微細加工が可能となる。そのため、Ａl層３に対してＴiＮ等の別材料で成る反射防止膜を積層する必要がなく、然も、有機ＢＡＲＣ膜５は最終的には除去されて残らない。その結果、ＳiＯ２膜４とＡl層３との構造を単一構造とすることができ、波長選択性を十分に発揮できることができるのである。
【００５４】
最後に、上記Ａl層３のパターン上のレジスト膜６および有機ＢＡＲＣ膜５を除去し、ウェットエッチングによってＳiＯ２膜４を除去する。その際、Ａｌ膜３のエッチング時に発生した反応生成物をＳiＯ２膜４の除去に伴って除去することができる。その場合、ウェットエッチングによって反応生成物を除去するので、Ａl膜３の平坦性を低下させることはない。そのため、表面プラズモン効果を効率よく得ることができる。
【００５５】
さらに、上記ハードマスク層としてのＳiＯ２膜４を直接ウェットエッチングによって除去するので、上記ハードマスク層(ＳiＯ２膜４)の下に可溶性薄膜を形成する必要がなく、その分だけコスト増加を抑制することができる。
【００５６】
また、上述のごとく、本実施の形態においては、スパッタ法やウェットエッチングやフォトリソグラフィやドライエッチング等の通常の微細加工プロセスが行われる。したがって、本実施の形態は、通常のデザインルールである０.１８μｍレベルのプロセスで十分可能である。そのため、表面プラズモン効果を生じさせる金属膜形成のためだけに過剰に微細なプロセスを使用する必要がなく、コスト的にも効率的な微細加工を行うことができるのである。
【００５７】
尚、上記実施の形態においては、上記金属膜(Ａl膜３)に表面プラズモン効果を利用したフィルタ用のパターンを微細加工する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、この発明はフィルタ用のパターン加工に限定されるものではなく、金属膜に配線等の所定のパターンを微細加工する場合に適用することができる。
【００５８】
上述したように、この発明の半導体装置の製造方法は、
単一の材料から成る金属膜３を形成する工程と、
上記金属膜３上に絶縁膜４を形成する工程と、
上記絶縁膜４上に露光時の反射光を抑制する反射防止膜５を形成する工程と、
上記反射防止膜５上にレジスト膜６を形成し、このレジスト膜６をフォトリソグラフィによってパターニングする工程と、
上記レジスト膜６をマスクとして上記反射防止膜５をドライエッチングする工程と、
上記反射防止膜５のドライエッチングに引き続いて、上記絶縁膜４をドライエッチングする工程と、
上記絶縁膜４のドライエッチングに引き続いて、上記金属膜３をドライエッチングする工程と、
上記金属膜３のパターン上の上記反射防止膜５を、上記レジスト６と共に除去する工程と、
上記金属膜３のパターン上の上記絶縁膜４を、上記金属膜３をドライエッチングした際に発生した反応生成物と共に、ウェットエッチングによって除去する工程と
を含む
ことを特徴としている。
【００５９】
上記構成によれば、単一の材料から成る金属膜３上に形成された絶縁膜４上に、露光時の反射光を抑制する反射防止膜５を形成するようにしている。したがって、上記反射防止膜５上に形成されたレジスト膜６をフォトリソグラフィによってパターニングする際の露光の反射を抑制することができ、正確な微細加工が可能となる。そのため、上記金属層３に対してＴiＮ等の別材料で成る反射防止膜を積層する必要がない。然も、上記金属膜３のパターン上の上記反射防止膜５は、上記レジスト６と共に除去されて残らない。その結果、上記絶縁膜４および上記金属膜３の構造を単一構造とすることができ、上記パターンが形成された上記金属膜３は波長選択性を十分に発揮できることができる。
【００６０】
さらに、上記金属膜３のパターン上の上記絶縁膜４を、上記金属膜３をドライエッチングした際に発生した反応生成物と共に、ウェットエッチングによって除去するようにしている。したがって、均一な金属膜３を形成して有効な表面プラズモン効果を得ることができる。その場合、上記反応生成物は、ウェットエッチングによって除去されるので、ドライエッチングである反応性イオンエッチングのようにプラズマ等に晒されることがなく、上記金属膜３の表面の平坦性が低下するのを防止できる。そのため、上記金属膜３に対する表面プラズモン効果を効率よく得ることができる。
【００６１】
さらに、上記金属膜３のパターン上の上記絶縁膜４を直接除去するので、上記絶縁膜４の下に可溶性薄膜等を形成する必要がなく、その分だけコスト増加を抑制することができる。
【００６２】
さらに、上記構成においては、スパッタ法やウェットエッチングやフォトリソグラフィやドライエッチング等の通常の微細加工プロセスで十分であり、ナノインプリント技術や電子線リソグラフィ技術を必要とはしない。したがって、表面プラズモン効果を生じさせる金属膜形成のためだけに過剰に微細なプロセスを使用する必要がなく、コスト的にも効率的な微細加工を行うことができる。
【００６３】
また、一実施の形態の半導体装置の製造方法では、
上記金属膜３は、Ａl膜である。
【００６４】
この実施の形態によれば、上記表面プラズモンと上記エバネッセント光との共鳴現象が短波長まで生じ、通常の半導体プロセスで使用される材料であってプロセスインテグレーションにおいて特殊な装置や材料が不要であり、且つ安価なＡl膜を、上記金属膜３として使用している。したがって、安価で通常の半導体プロセスで広く用いられるＡl膜を上記金属膜３として使用することによって、有用な半導体装置を製造することができる。
【００６５】
また、一実施の形態の半導体装置の製造方法では、
上記金属膜３は、ＡlＣu膜である。
【００６６】
この実施の形態によれば、通常、半導体工場で使用されているＡlＣu膜を上記金属膜３として使用することによって、上記表面プラズモン効果を得るための上記金属膜３の材料の選択幅を、上記Ａl膜以外にも広げることが可能になる。
【００６７】
また、一実施の形態の半導体装置の製造方法では、
上記金属膜３は、ＡlＳi膜である。
【００６８】
この実施の形態によれば、通常、半導体工場で使用されているＡlＳi膜を上記金属膜３として使用することによって、上記表面プラズモン効果を得るための上記金属膜３の材料の選択幅を、上記Ａl膜以外にも広げることが可能になる。
【００６９】
また、一実施の形態の半導体装置の製造方法では、
上記絶縁膜４は、ＳiＯ２膜である。
【００７０】
この実施の形態によれば、通常、半導体工場で使用されており、ウェットエッチングによる除去が可能なＳiＯ２膜を上記絶縁膜４として使用することによって、上記反応生成物と共に、ウェットエッチングによって除去することができる。したがって、上記金属膜３の表面の平坦性が低下するのを防止することができる。
【００７１】
また、一実施の形態の半導体装置の製造方法では、
上記絶縁膜４は、Ｓi３Ｎ４膜である。
【００７２】
この実施の形態によれば、通常、半導体工場で使用されており、ウェットエッチングによる除去が可能なＳi３Ｎ４膜を上記絶縁膜４として使用することによって、上記反応生成物と共に、ウェットエッチングによって除去することができる。したがって、上記金属膜３の表面の平坦性が低下するのを防止することができる。
【００７３】
また、一実施の形態の半導体装置の製造方法では、
上記反射防止膜５は、上記レジスト膜６と同時に除去できる有機材料で成る。
【００７４】
この実施の形態によれば、上記レジスト膜６と同時に除去できる有機材料を上記反射防止膜５として使用している。したがって、上記金属膜３のパターン上の上記反射防止膜５を上記レジスト膜と共に一つの工程で除去することができ、最終的には残らない。その結果、上記絶縁膜４および上記金属膜３の構造を単一構造とすることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１…シリコン基板、
２…ＳiＯ２膜、
３…Ａl層、
４…ＳiＯ２膜、
５…有機ＢＡＲＣ膜、
６…レジスト膜。
【図１】
2014179366.tif 000003
【図２】
2014179366.tif 000004
【図３】
2014179366.tif 000005