(57)【要約】      （修正有）【課題】遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法の提供。【解決手段】基板上に複数のトランジスタを備え、トランジスタのゲート電極上に有機膜及びＤＮＡプローブが順次に積層されている遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法において、基板上にトランジスタを覆う層間絶縁膜を形成し、その表面を平坦化する第１工程と、絶縁膜に複数のトランジスタのゲート電極がそれぞれ露出される少なくとも二つのコンタクトホールを形成する第２工程と、ホール内の露出されたゲート電極上に有機膜を選択的に形成する第３工程と、絶縁膜の上面にホールを覆う第１ドライフィルムレジストを付着する第４工程と、第１ホールを覆う第１ドライフィルムレジストの一部を除去する第５工程と、第１ホール内の有機膜上に第１ＤＮＡプローブを付着する第６工程と、第１ドライフィルムレジストの残りを除去する第７工程と、を含むことを特徴とする、製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数のトランジスタを備え、前記トランジスタのゲート電極上に有機膜及びＤＮＡプローブが順次積層されている遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法であって、
前記基板上に前記トランジスタを覆う層間絶縁膜を形成し、その表面を平坦化する第１工程と、
前記層間絶縁膜に前記複数のトランジスタのゲート電極が露出される少なくとも二つのコンタクトホールを形成する第２工程と、
前記コンタクトホール内の前記露出されたゲート電極上に有機膜を選択的に形成する第３工程と、
前記層間絶縁膜の上面に、前記コンタクトホールを覆う第１ドライフィルムレジストを付着する第４工程と、
前記コンタクトホール内の第１コンタクトホールを覆う前記第１ドライフィルムレジストの一部を除去する第５工程と、
前記第１コンタクトホール内の前記有機膜上に第１ＤＮＡプローブを付着する第６工程と、
前記第１ドライフィルムレジストの残りを除去する第７工程と、
を含むことを特徴とする、遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法。
【請求項２】
前記遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法は、
前記層間絶縁膜の上面に前記コンタクトホールを覆う第２ドライフィルムレジストを形成する第８工程と、
前記コンタクトホールのうち第２コンタクトホールを覆う前記第２ドライフィルムレジストの一部を除去する第９工程と、
前記第２コンタクトホール内の前記有機膜上に第２ＤＮＡプローブを付着する第１０工程と、
前記第２ドライフィルムレジストの残りを除去する第１１工程と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法。
【請求項３】
前記第２工程及び第３工程は、
前記層間絶縁膜上に前記ゲート電極が形成される領域を規定するフォトレジストパターンを形成する工程と、
前記フォトレジストパターンをエッチングマスクとして、前記ゲート電極が露出されるまで前記層間絶縁膜をエッチングする工程と、
前記エッチング後の結果物の上面に前記有機膜を蒸着する工程と、
前記フォトレジストパターンを除去する工程と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法。
【請求項４】
前記有機膜は、ＧＡＰＳ膜であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法。
【請求項５】
前記第５工程において、前記第１ドライフィルムレジストの一部は、前記有機膜を損傷させない現像液を使用して除去することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法。
【請求項６】
前記現像液としてマイルドバッファを使用することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法。
【請求項７】
前記第７工程において、前記第１ドライフィルムレジストの残りは、有機溶媒を用いてまたは弱塩基の条件下でストリップすることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の検出用素子の製造方法に係り、さらに詳細には、遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の細胞は、約１０万個の蛋白質を作り出せる遺伝子を含む２３対の染色体を有している。しかし、人間のあらゆる細胞が約１０万個の蛋白質を全て作るのではなく、前記遺伝子の一部のみが必要な蛋白質を生成する。蛋白質を作る遺伝子が約１万個であると考えて、これらを探し出す作業がどのように行われるかを説明する。
【０００３】
蛋白質を生成するＤＮＡ（ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄ）の情報（例えば、ＡＴＴ、ＣＧＡ等の３つの塩基配列）は、一旦ＲＮＡに伝達される。ＲＮＡは、この遺伝情報を有して核の外側のリボソームに移動して、ここで蛋白質を合成する。したがって、当該細胞内で作られたすべてのＲＮＡを選び出した後、これに含まれる塩基の配列が分かれば、ＤＮＡの遺伝情報が分かる。一般的方法でこの実験を行う場合、１個の蛋白質を作る遺伝子の構造が分かるためには、少なくとも一日がかかる。したがって、細胞の遺伝子を全て調べるためには、１万日はかかってしまう。
【０００４】
ところが、最近にＤＮＡチップが開発されて、細胞の遺伝子の調査にかかる時間が画期的に短縮された。ＤＮＡチップには数百万個のＤＮＡプローブが存在する。したがって、ＤＮＡチップを利用して数千個の遺伝子の活動を一度に監視し、欠陥を捜し出すことができ、遺伝子が作動されて蛋白質を生産する過程である遺伝子の発現を測定することもできる。
【０００５】
ＤＮＡチップの原理は、一本鎖の螺旋構造を有するＤＮＡを利用することである。すなわち、細胞から得たＲＮＡを特殊処理してＤＮＡ構造に変える。これは、ＲＮＡ構造は、多少不安定であるため、同じ遺伝情報を有する安定した実験材料から作るためである。
ＲＮＡは、一本鎖の螺旋構造であるため、ＲＮＡを特殊処理して作ったＤＮＡも、二重螺旋ではなく、一本鎖の螺旋構造を有する。
【０００６】
次いで、ＤＮＡチップを利用した遺伝子の検出方法を説明すれば、ＤＮＡチップの約１０万個の穴内に相異なるＤＮＡプローブが作られている。各ＤＮＡプローブは、一本鎖の螺旋構造を有する。検出しようとする約１万個の遺伝子をこのようなＤＮＡチップの穴に注入すれば、約１０万個の穴のうち１万個の場所でチップのＤＮＡプローブと注入された細胞のＤＮＡとの間に結合が発生する。したがって、約１０万個の遺伝子に対する塩基配列がいずれも明らかになったとすると、前記結合反応を表した１万個の遺伝子が何であるかチップで確認可能であり、前記ＤＮＡプローブと結合した遺伝子についての情報が分かる。ＤＮＡの塩基配列のみが分かれば、どのようなアミノ酸が作られるか確認できるので、前記ＤＮＡチップを利用して細胞で生成される蛋白質１万個が何であるかも分かる。
【０００７】
このようなＤＮＡチップは、多様な製造方法で製造できるが、現在は、ほとんど予め合成されたＤＮＡプローブを固体基質上に付着させる方法と、固体基質上で化学的な方法でＤＮＡプローブを積み重ねる方法と、を利用して製造している。
【０００８】
このような製造方法におけるＤＮＡプローブは、半導体素子の製造工程に使用されるフォトリソグラフィの原理を利用して形成される。
【０００９】
具体的に、ガラス基板上には、ＤＮＡプローブをなす塩基と結合される有機膜、例えば、ＧＡＰＳ（Ｇａｍｍａ  Ａｍｉｎｏ  Ｐｒｏｐｙｌ  Ｓｉｌａｎｅ）膜が存在する。前記有機膜の選択された部分に特定のＤＮＡプローブを形成するために、前記有機膜上に半導体製造工程に使用される通常のフォトレジスト膜を塗布する。次いで、前記フォトレジスト膜のうち前記有機膜の選択された部分を覆う部分を露出させるフォトマスクを利用して、前記フォトレジスト膜の前記露出された部分を露光する。以後、前記フォトレジスト膜を所定の現像液で現像すれば、前記フォトレジスト膜のうち前記露光された部分、すなわち、前記有機膜の選択された部分上に形成されたフォトレジスト膜のみが除去され、前記有機膜の残りの領域上に形成されたフォトレジスト膜は残る。このような結果物を前記有機膜の選択された部分に結合する特定の塩基が入っている溶液に入れた後に洗浄する。その結果、前記現像過程で露出された前記有機膜の選択された部分にのみ前記特定の塩基が付着される。このような過程を前記有機膜の他の部分に対して繰り返す。
【００１０】
このように製造されたＤＮＡチップは、既知の遺伝工学的方法で使用されるサザンブロットとノーザンブロット、突然変異検索（ｍｕｔａｎｔ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）及びＤＮＡシーケンシング法（ＤＮＡ  ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ）よりはるかに短時間に少ない試料で多くの遺伝子を検索できるという利点を有している。しかし、半導体製造工程に使用されるフォトレジスト膜の付着性質上、前記フォトレジスト膜は、前記有機膜及びＤＮＡなどと安定的に付着されない。これにより、現像工程で前記フォトレジスト膜が前記有機膜やＤＮＡ等から完全に除去されず、フォトレジスト膜の一部が前記有機膜やＤＮＡの表面に残っている。その結果、前記有機膜の活性度が低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする技術的課題は、前述した従来技術の問題点を改善するためのものであって、半導体素子の製造工程に使用されるフォトリソグラフィ工程をそのまま適用しつつも、有機膜及びＤＮＡプローブに対する活性度低下を防止できる遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイ（ＦＥＴ  ａｒｒａｙ）の製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記技術的課題を解決するために、本発明は、基板上に複数のトランジスタを備え、前記トランジスタのゲート電極上に有機膜及びＤＮＡプローブが順次積層されている遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法であって、前記基板上に前記トランジスタを覆う層間絶縁膜を形成し、その表面を平坦化する第１工程と、前記層間絶縁膜に前記複数のトランジスタのゲート電極がそれぞれ露出される少なくとも二つのコンタクトホールを形成する第２工程と、前記コンタクトホール内の前記露出されたゲート電極上に有機膜を選択的に形成する第３工程と、前記層間絶縁膜の上面に、前記コンタクトホールを覆う第１ドライフィルムレジスト（ｄｒｙ  ｆｉｌｍ  ｒｅｓｉｓｔ）（ＤＦＲ）を付着する第４工程と、前記コンタクトホール内の第１コンタクトホールを覆う前記第１ドライフィルムレジストの一部を除去する第５工程と、前記第１コンタクトホール内の前記有機膜上に第１ＤＮＡプローブを付着する第６工程と、前記第１ドライフィルムレジストの残りを除去する第７工程と、を含むことを特徴とする、遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法を提供する。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、前記製造方法は、前記層間絶縁膜の上面に前記コンタクトホールを覆う第２ドライフィルムレジストを形成する第８工程と、前記コンタクトホールのうち第２コンタクトホールを覆う前記第２ドライフィルムレジストの一部を除去する第９工程と、前記第２コンタクトホール内の前記有機膜上に第２ＤＮＡプローブを付着する第１０工程と、前記第２ドライフィルムレジストの残りを除去する第１１工程と、をさらに含みうる。
【００１４】
前記第２工程及び第３工程は、前記層間絶縁膜上に前記ゲート電極が形成される領域を規定するフォトレジストパターンを形成する工程と、前記フォトレジストパターンをエッチングマスクとして、前記ゲート電極が露出されるまで前記層間絶縁膜をエッチングする工程と、前記エッチング後の結果物の上面に前記有機膜を蒸着する工程と、前記フォトレジストパターンを除去する工程と、をさらに含みうる。
【００１５】
前記有機膜は、ＧＡＰＳ膜で形成できる。
【００１６】
前記第５工程において、前記第１ドライフィルムレジストの一部は、前記有機膜を損傷させない現像液を使用して除去できるが、前記現像液としては、マイルドバッファを使用できる。
前記第７工程において、前記第１ドライフィルムレジストの残りは、有機溶媒を用いた、または弱塩基の条件下でストリップできる。
【００１７】
このような本発明を利用すれば、既知の半導体製造工程であるフォトリソグラフィ工程をそのまま利用できるので、別途の装備構成が不要である。そして、有機膜やＤＮＡプローブがフォトレジスト膜と直接的に接触しないので、現像工程でフォトレジスト膜を有機膜及びＤＮＡプローブから完全に除去でき、したがって、有機膜及びＤＮＡプローブの活性度が低下することを防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の製造方法では、表面が平坦であり、ゲート電極が表面より低い位置に備えられた場合について、フォトレジスト膜としてドライフィルムレジストを利用する。したがって、有機膜やＤＮＡプローブがフォトレジスト膜と直接的に接触することを防止できる。また、既知の半導体の製造工程のフォトリソグラフィ工程をそのまま利用できる。したがって、本発明の製造方法を利用する場合、遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造に別途の装備構成が不要である。そして、有機膜やＤＮＡプローブがフォトレジスト膜と直接的に接触しないので、現像工程でフォトレジスト膜を有機膜及びＤＮＡプローブから完全に除去できるので、有機膜及びＤＮＡプローブの活性度が低下することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態による遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法（以下、本発明の製造方法）を、添付された図面を参照して詳細に説明する。この過程で、図面に示す層や領域の厚さは、明細書の明確性のために誇張されて図示されたものである。また、本明細書中で使用される「上面」などの層や膜を表す言葉は、図面を参照し適宜適切に判断されなければならない。
【００２０】
図１は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ＭＯＳ）からなり、ＤＮＡチップとして機能する、本発明の製造方法によって形成された遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイを示す断面図である。図１で、第１ＤＮＡプローブ１０４及び第２ＤＮＡプローブ１０６の幅は異なりうるが、便宜上、同じものと図示した。
【００２１】
図１に示すように、ｐ型基板３０に所定深さのｎ型ウェル３２が形成されている。基板３０に前記ｎ型ウェル３２領域を限定し、ＮＭＯＳ（Ｎ−ｃｈａｎｎｅｌ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタの形成領域を限定する素子分離膜３４、３６が存在する。前記ｎ型ウェル３２に第１ｐ型不純物領域４２及び第２ｐ型不純物領域４６と、第１ゲート電極４０を備える第１トランジスタＴ１とが存在する。第１トランジスタＴ１は、バイオＰＭＯＳ（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｐ−ｃｈａｎｎｅｌ  ＭＯＳ）である。素子分離膜３４、３６の間の基板３０に、第１ｎ型不純物領域５０及び第２ｎ型不純物領域５２と、第２ゲート電極４８を備える第２トランジスタＴ２とが存在する。第２トランジスタＴ２は、バイオＮＭＯＳ（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ＮＭＯＳ）である。したがって、第１トランジスタＴ１及び第２トランジスタＴ２は、バイオＣＭＯＳ（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ＭＯＳ）を構成する。
【００２２】
基板３０上に素子分離膜３４、３６と、第１トランジスタＴ１及び第２トランジスタＴ２を覆う第１層間絶縁膜５４とが存在する。第１ｐ型不純物領域４２及び第２ｐ型不純物領域４６にそれぞれ連結される第１導電性プラグ５６及び第２導電性プラグ５８が第１層間絶縁膜５４を貫通し、第１ｎ型不純物領域５０及び第２ｎ型不純物領域５２にそれぞれ連結される第３導電性プラグ６０及び第４導電性プラグ６２が第１層間絶縁膜５４を貫通する。第１層間絶縁膜５４上に第１導電性プラグ５６及び第２導電性プラグ５８をそれぞれ覆う第１パッド層（ｐａｄ  ｌａｙｅｒ）６４及び第２パッド層６６が存在する。
【００２３】
第１パッド層６４及び第２パッド層６６は、離隔されている。第１層間絶縁膜５４上には、また、第３導電性プラグ６０及び第４導電性プラグ６２をそれぞれ覆う第３パッド層６８及び第４パッド層８０が存在する。第１層間絶縁膜５４上に第１パッド層〜第４パッド層６４、６６、６８、８０を覆う第２層間絶縁膜８２が形成されている。第２層間絶縁膜８２は、第１層間絶縁膜５４と同じ絶縁層でありうる。
【００２４】
第２層間絶縁膜８２に、第１パッド層６４及び第２パッド層６６に連結された第５導電性プラグ８４及び第６導電性プラグ８６が存在する。第５導電性プラグ８４及び第６導電性プラグ８６は、第２層間絶縁膜８２を貫通する。また、第２層間絶縁膜８２には、第３パッド層６８及び第４パッド層８０にそれぞれ連結された第７導電性プラグ８８及び第８導電性プラグ９０が存在する。第７導電性プラグ８８及び第８導電性プラグ９０は、第２層間絶縁膜８２を貫通する。このような第２層間絶縁膜８２上に、第５導電性プラグ８４及び第６導電性プラグ８６を覆う第１電極層９２及び第２電極層９４が存在する。
【００２５】
第１電極層９２及び第２電極層９４は、それぞれソース及びドレイン電極であってもよく、離隔されている。第２層間絶縁膜８２上には、また、第７導電性プラグ８８及び第８導電性プラグ９０を覆う第３電極層９６及び第４電極層９８が存在する。第３電極層９６及び第４電極層９８は、それぞれソース及びドレイン電極であってもよく、離隔されている。第２層間絶縁膜８２上に第１電極層〜第４電極層９２、９４、９６、９８を覆う第３層間絶縁膜１００が存在する。第３層間絶縁膜１００は、第１層間絶縁膜５４または第２層間絶縁膜８２と同じ絶縁層でありうる。
【００２６】
次いで、第１層間絶縁膜〜第３層間絶縁膜５４、８２、１００に、第１トランジスタＴ１のゲート電極４０が露出される第１コンタクトホールｈ１及び第２トランジスタＴ２のゲート電極４８が露出される第２コンタクトホールｈ２が形成されている。第１コンタクトホールｈ１を通じて露出された第１ゲート電極４０上に、有機膜１０２及び第１ＤＮＡプローブ１０４が順次に積層されている。有機膜１０２は、例えば、ＧＡＰＳ膜でありうる。第１ＤＮＡプローブ１０４は、特定の塩基を含む。第２コンタクトホールｈ２を通じて露出される第２ゲート電極４８上に、有機膜１０２及び第２ＤＮＡプローブ１０６が順次に積層されている。第２ＤＮＡプローブ１０６は、第１ＤＮＡプローブ１０４に含まれた塩基とは異なった塩基を含みうる。
【００２７】
図２は、図１に示すようなＣＭＯＳからなる、本発明の製造方法によって形成された遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの全体平面の一部を示す。
【００２８】
図２で参照番号１２０は、ＮＭＯＳトランジスタのゲート電極上に付着されたＤＮＡプローブを示し、１２２は、ＰＭＯＳトランジスタのゲート電極上に付着されたＤＮＡプローブを示す。したがって、参照番号１２０で示すＤＮＡプローブは、図１の第２ＤＮＡプローブ１０６に対応し、参照番号１２２で示すＤＮＡプローブは、図１の第１ＤＮＡプローブ１０４に対応するものである。
【００２９】
次いで、図２を３−３’線に沿って切り取った断面を形成工程別に示す図３〜図１１を参照して、本発明の製造方法について説明する。図１に示す遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイと関連した本発明の製造方法の主な特徴は、第３層間絶縁膜１００が形成された以後の過程にある。すなわち、第１層間絶縁膜〜第３層間絶縁膜５４、８２、１００に第１コンタクトホールｈ１及び第２コンタクトホールｈ２を形成した後、第１コンタクトホールｈ１及び第２コンタクトホールｈ２を通じてそれぞれ露出された第１トランジスタＴ１及び第２トランジスタＴ２のゲート電極４０、４８上に、ＤＮＡプローブが結合される有機膜１０２と、第１ＤＮＡプローブ１０４及び第２ＤＮＡプローブ１０６とを形成する過程（以下、第１過程）が本発明の製造方法の特徴を反映する。これにより、図３〜図１１は、前記第１過程の例示に努め、前記第１過程と直接的に関連していない部材は図示していない。
【００３０】
まず、図３に示すように、層間絶縁膜１５０上にフォトレジストパターンＰＲ１を形成する。フォトレジストパターンＰＲ１は、層間絶縁膜１５０のゲート電極１５６上に形成された部分を露出させるように形成する。フォトレジストパターンＰＲ１をエッチングマスクとして使用して、層間絶縁膜１５０の露出された部分をエッチングする。このようなエッチングは、ゲート電極１５６が露出されるまで実施する。前記エッチングにより、層間絶縁膜１５０にゲート電極１５６が露出されるコンタクトホール１５８が形成される。層間絶縁膜１５０は、図１の第１層間絶縁膜〜第３層間絶縁膜５４、８２、１００が順次に積層されたものでありうる。そして、ゲート電極１５６は、図１の第１ゲート電極４０または第２ゲート電極４８でありうる。また、コンタクトホール１５８は、図１の第１コンタクトホールｈ１または第２コンタクトホールｈ２でありうる。
【００３１】
次いで、図４に示すように、フォトレジストパターンＰＲ１及びコンタクトホール１５８が形成された結果物の上面に所定の蒸着方法、例えば、化学気相成長法（ＣＶＤ）（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｕｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を利用して有機膜１６０を形成する。ただし、有機膜１６０を形成する方法は、ＣＶＤに制限されない。有機膜１６０は、後続工程でＤＮＡプローブを付着するための膜であり、例えば、ＧＡＰＳ膜でありうる。前記有機膜１６０の形成過程で、有機膜１６０は、フォトレジストパターンＰＲ１の上面はもとより、コンタクトホール１５６を通じて露出されたゲート電極１５６の上面にも蒸着される。このように有機膜１６０を形成した後、フォトレジストパターンＰＲ１を除去する。フォトレジストパターンＰＲ１の除去過程で、フォトレジストパターンＰＲ１上に形成された有機膜も共に除去される。したがって、フォトレジストパターンＰＲ１が除去された後、有機膜１６０は、図５に示すように、ゲート電極１５６の上面にのみ残るが、このような結果は、ゲート電極１５６の上面にのみ有機膜１６０を選択的に積層したものと同じである。
【００３２】
次いで、図６に示すように、層間絶縁膜１５０の上面に感光性を有するドライフィルムレジスト（Ｄｒｙ  Ｆｉｌｍ  Ｒｅｓｉｓｔ）膜１６２を付着させる。ドライフィルムレジスト１６２の上側に有機膜１６０の一部を限定するフォトマスクＭ１を配置した後、露光してドライフィルムレジスト１６２の所定領域を露光する。以後、フォトマスクＭ１を除去し、現像工程を実施してドライフィルムレジスト１６２の露光された部分を除去する。その結果、図７に示すように、有機膜１６０の一部は露出され、残りは、ドライフィルムレジスト１６２で覆われた状態となる。ドライフィルムレジスト１６２に対する現像工程で、ＤＮＡプローブおよび有機膜１６０が現像液により損傷されることは望ましくない。したがって、前記現像工程でドライフィルムレジスト１６２の露光された部分は、有機膜１６０および／またはＤＮＡプローブに、損傷を与えない現像液、例えば、マイルドバッファ（例、１％のＮａ２ＣＯ３）を利用して現像できる。また、ドライフィルムレジスト１６２は、有機溶媒または弱塩基の条件でストリップが可能である。
【００３３】
次いで、図８に示すように、露出された有機膜１６０上にのみ第１ＤＮＡプローブ１６４を付着させる。この過程は、図７の結果物を第１ＤＮＡプローブ１６４を構成する所定の塩基が含まれた溶液に担持させた後に洗浄する過程を経て行われる。第１ＤＮＡプローブ１６４は、図１の第１ＤＮＡプローブ１０４でありうる。前記のように露出された有機膜１６０上にのみ第１ＤＮＡプローブ１６４を付着した後、ドライフィルムレジスト１６２をストリップして除去する。ドライフィルムレジスト１６２のストリップは、有機溶媒、あるいは弱塩基の条件下で実施できる。
【００３４】
ドライフィルムレジスト１６２を除去した後には、図９に示すように、層間絶縁膜１５０の上面にコンタクトホール１５８を覆う第２ドライフィルムレジスト１６６を形成する。
【００３５】
第１ドライフィルムレジスト１６２に対する露光方式と同じ方式で、第２ドライフィルムレジスト１６６の一部を露光した後、露光された部分を前述した現像工程で除去して、第１ＤＮＡプローブ１６４が形成されていない有機膜１６０の一部を露出させる。図１０は、このような結果を示す。次いで、図１１に示すように、露出された有機膜１６０上に第２ＤＮＡプローブ１６８を付着する。第２ＤＮＡプローブ１６８は、第１ＤＮＡプローブ１６４と同じ過程を経て付着できる。第１ＤＮＡプローブ１６４及び第２ＤＮＡプローブ１６８は、ハイブリダイゼーション過程で付着される目的ＤＮＡが相異なることが望ましい。露出された有機膜１６０上に第２ＤＮＡプローブ１６８を付着した後、第２ドライフィルムレジスト１６６をストリップして除去する。
【実施例】
【００３６】
一方、前述した本発明の製造方法の優秀性を立証するために、本発明者らは、次のような実験を実施した。
【００３７】
本発明者らは、前述した本発明の製造方法と比較するために、図３〜図１１に示す製造方法と同じ過程で遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイを形成するが、ドライフィルムレジストの代わりに一般的な半導体製造工程で使用されるフォトレジスト膜を使用した。そして、前記フォトレジスト膜の現像液で２．３８％のＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ  Ａｍｍｏｎｉｕｍ  Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）溶液を使用した。
【００３８】
本発明者らは、前記実験で本発明の実施形態によるＤＮＡチップの製造方法の第１方法と、一般的なフォトレジスト膜を使用する従来のＤＮＡチップの製造方法の第２方法とを比較するために、自発光（ｓｅｌｆ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ）及びＦＩＴＣ（Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ  ｉｓｏｔｈｉｏｃｉａｎａｔｅ）の蛍光強度を測定した。
【００３９】
前記自発光の測定結果を見れば、前記第１方法において、ドライフィルムレジストが有機膜、すなわち、ＧＡＰＳ膜にコーティングされて除去された後に測定された前記有機膜の自発光数値は６２０であったが、前記第２方法において、一般的なフォトレジスト膜が塗布されて除去された後に測定された前記有機膜の自発光数値は１，１６０であった。そして、ドライフィルムレジストや一般的なフォトレジスト膜が形成されていない状態の有機膜（以下、純有機膜であるという）に対する自発光数値は６１８であった。このような結果から前記第１方法の自発光数値は、前記純有機膜の自発光数値とほぼ同じである一方、一般的なフォトレジスト膜を使用した前記第２方法の自発光数値は、前記第１方法の自発光数値の２倍に近い大きな値であることが分かった。このような結果は、前記第１方法において、ドライフィルムレジストが前記有機膜の表面からほとんど完全に除去されたということを意味する。ＦＩＴＣ蛍光強度の測定でも、このような意味を有する結果を得た。
【００４０】
具体的に、前記第１方法において、ドライフィルムレジストを前記有機膜上にコーティングして除去した後に測定した前記有機膜のＦＩＴＣ蛍光強度は約７，２２０であったが、前記第２方法において、一般的なフォトレジスト膜を前記有機膜上に塗布して除去した後に測定した前記有機膜のＦＩＴＣ蛍光強度は約５，４４０であった。そして、前記純有機膜のＦＩＴＣ蛍光強度は約７，０４０であった。このようなＦＩＴＣ蛍光強度の測定結果を見れば、前記第１方法と前記純有機膜に対するＦＩＴＣ蛍光強度とは大きく異ならない一方、前記第２方法は、前記第１方法に比べてＦＩＴＣ蛍光強度の値が約２０％低いということが分かった。前記第１方法と前記純有機膜とに対するＦＩＴＣ蛍光強度の値がほとんど同じであることを考慮すれば、前記第１方法及び第２方法と前記純有機膜とに対するＦＩＴＣ蛍光強度の測定結果の原因は、前記第２方法において前記有機膜の表面から一般的なフォトレジスト膜を除去する工程を完了した後にも、前記有機膜の表面に前記一般的なフォトレジスト膜の一部が残留することから分かる。前記第１方法及び第２方法と前記純有機膜とに対する前記ＦＩＴＣ蛍光強度の測定結果は、前記有機膜に対するフォトレジスト膜として、半導体製造工程で使用される一般的なフォトレジスト膜を使用する場合、前記有機膜の活性度が約２０％低下するが、ドライフィルムレジストを使用する場合、前記有機膜の活性度は低下しないということを明確に示唆する。
【００４１】
一方、前記ＦＩＴＣ蛍光強度の測定は、前記第１方法及び第２方法においてそれぞれドライフィルムレジスト及び一般的なフォトレジスト膜を一度使用したときの結果である。したがって、前記第１方法及び第２方法において、それぞれ前記ドライフィルムレジスト及び一般的なフォトレジスト膜が２回以上使用される場合、前記第１方法及び第２方法に対する特性の差はさらに大きくなる。すなわち、前記第１方法及び第２方法において、それぞれドライフィルムレジスト及び一般的なフォトレジスト膜が一度使用されたとき、前記第１方法及び第２方法に対するＦＩＴＣ蛍光強度は約２０％異なり、このような差は、一般的なフォトレジスト膜の一部が有機膜の表面に残留するということを意味するところ、このような状態の有機膜の表面に再度一般的なフォトレジスト膜の塗布及び除去工程を行えば、残留する一般的なフォトレジスト膜の残渣などによって、前記有機膜の表面で一般的なフォトレジスト膜の除去率はさらに低くなり、結局、前記有機膜の活性度は、２０％よりはるかに大きく低下するが、理論上、一般的なフォトレジスト膜を一度塗布したときの２倍である４０％まで低下しうる。
【００４２】
次に、本発明者らは、また前記実験で前記第１方法及び第２方法に対してハイブリダイゼーション後の蛍光強度、すなわち、前記有機膜上にＤＮＡプローブを付着した後の蛍光強度を測定した。図３〜図１１に示すように、四つの有機膜１６０のうち左側の二つの有機膜１６０は、有機膜１６０が形成された後、ＤＮＡプローブ１６４が付着されるまで一回、ドライフィルムレジスト１６２（前記第１方法）または一般的なフォトレジスト膜（前記第２方法）で覆われる。もちろん、前記第１方法においては、有機膜１６０は、ドライフィルムレジストと接触しない。しかし、前記四つの有機膜１６０のうち右側の二つの有機膜１６０は、ＤＮＡプローブ１６８が付着されるまで二回、ドライフィルムレジスト１６２、１６６または一般的なフォトレジスト膜の塗布を経る。
【００４３】
図１２及び図１３は、それぞれ前記第１方法及び第２方法に対する前記ハイブリダイゼーション後の蛍光強度の測定結果を示す。図１２で左側の図面は、有機膜が一度ドライフィルムレジストで覆われた場合に対する測定結果を示し、右側の図面は、有機膜が二回ドライフィルムレジストで覆われた場合に対する測定結果を示す。同様に、図１３で左側の図面は、有機膜が一般的なフォトレジスト膜で一回覆われた場合に対する測定結果を示し、右側の図面は、有機膜が一般的なフォトレジスト膜で二回覆われた場合に対する測定結果を示す。
【００４４】
図１２の左右側の図面を比較すると、前記第１方法において、有機膜がドライフィルムレジストで一回覆われても、または二回覆われても、その蛍光強度は同じであるということがわかる。一方、図１３の左右側の図面を比較すると、前記第２方法において、有機膜が一般的なフォトレジスト膜で一回覆われるときより二回覆われるときに、その蛍光強度は顕著に低下するということが分かる。このような結果は、一般的なフォトレジスト膜の塗布回数が増加するほど、前記有機膜の活性度が顕著に低下するということを意味する。
【００４５】
図１２での数字１及び２は、ドライフィルムレジストの形成回数を表し、図１３での数字１及び２は、一般的なフォトレジスト膜の塗布回数を表す。
【００４６】
前記説明で多くの事項が具体的に記載されているが、それらは、発明の範囲を限定するものではなく、望ましい実施形態の例示として解釈されねばならない。例えば、当業者ならば、本発明の技術的な思想をそのまま維持しつつ、電界効果トランジスタを他の種類のトランジスタに代替でき、ソース及びドレイン電極をパッド層なしに直接的にソース及びドレイン領域に接触させうる。また、ドライフィルムレジストの露光工程で、露光源や現像工程での現像液などに対する変形を加えてもよい。したがって、本発明の範囲は、説明された実施形態によって定められるのではなく、特許請求の範囲に記載された技術的な思想によって定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、疾病診断用キットに使用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法によって形成した遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの一部を示す断面図である。
【図２】本発明の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法によって形成した遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの一部を示す平面図である。
【図３】本発明の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法を工程別に示す断面図である。
【図４】本発明の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法を工程別に示す断面図である。
【図５】本発明の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法を工程別に示す断面図である。
【図６】本発明の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法を工程別に示す断面図である。
【図７】本発明の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法を工程別に示す断面図である。
【図８】本発明の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法を工程別に示す断面図である。
【図９】本発明の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法を工程別に示す断面図である。
【図１０】本発明の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法を工程別に示す断面図である。
【図１１】本発明の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法を工程別に示す断面図である。
【図１２】本発明の遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイの製造方法によって形成した遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイをハイブリダイゼーションした後に測定した蛍光強度を示す写真である。
【図１３】従来技術による製造方法によって、半導体製造工程でフォトレジスト膜として使用する一般的なフォトレジスト膜を使用して形成した遺伝子検出用電界効果トランジスタアレイをハイブリダイゼーションした後に測定した蛍光強度を示す写真である。
【符号の説明】
【００４９】
１５０  層間絶縁膜
１５６  ゲート電極
１５８  コンタクトホール
１６０  有機膜
１６２  １６６ドライフィルムレジスト
１６４  第１ＤＮＡプローブ１６８  第２ＤＮＡプローブ
ＰＲ１  フォトレジスト
Ｍ      フォトマスク
【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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【図１２】
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【図１３】
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