被加工材上に有機膜を形成し、前記有機膜を所定パターンに加工した後、前記有機膜中に金属元素を導入し、前記金属元素が導入された前記所定パターンの前記有機膜を用いて、前記被加工材をエッチング処理する、ことを特徴とする半導体装置の製造方法。前記被加工材上に、被膜を形成した後、前記有機膜を形成し、前記金属元素が導入された前記所定パターンの前記有機膜を用いて、前記被膜に前記所定パターンを転写してハードマスクを形成し、前記ハードマスクを用いて、前記被加工材をエッチング処理する、ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。被加工材上に、有機膜を形成し、前記有機膜中に金属元素を導入し、前記金属元素が導入された前記有機膜上に、所定パターンのハードマスクを形成し、前記ハードマスクを用いて、前記金属元素が導入された前記有機膜に前記所定パターンを転写して有機膜マスクを形成し、前記有機膜マスクを用いて、前記被加工材をエッチング処理する、ことを特徴とする半導体装置の製造方法。前記金属元素は、金属含有酸化剤により導入されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。前記所定パターンは、光リソグラフィ技術又はインプリントリソグラフィ技術を用いて形成されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。半導体装置の製造方法において、被加工材にパターンを形成するためのマスクの選択比を向上させ、プロセスコストの低減、歩留りの向上を可能とする。本発明の実施形態によれば、半導体装置の製造方法が提供される。この半導体装置の製造方法においては、被加工材上に有機膜を形成し、有機膜を所定パターンに加工した後、有機膜中に金属元素を導入し、金属元素が導入された所定パターンの有機膜を用いて、被加工材をエッチング処理する、ことを特徴とする。また、本発明の実施形態によれば、半導体装置の製造方法が提供される。この半導体装置の製造方法においては、被加工材上に、有機膜を形成し、有機膜中に金属元素を導入し、金属元素が導入された有機膜上に、所定パターンのハードマスクを形成し、ハードマスクを用いて、金属元素が導入された有機膜に所定パターンを転写して有機膜マスクを形成し、有機膜マスクを用いて、被加工材をエッチング処理する、ことを特徴とする。以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。<第1の実施形態>図1に、本実施形態の半導体装置の製造方法のフローチャートを、図2に本実施形態の半導体装置の製造工程図を示す。先ず、図2Aに示すように、Si、SOIなどの半導体基板11上に、ストッパー膜であるSiN膜12を介して、被加工材として、絶縁膜であるTEOS膜13をLPCVDLowPressureChemicalVaporDeposition法により、基板温度を例えば650°Cとして形成するAct1-1。次いで、TEOS膜13上に、スピン塗布法により、有機膜であるフォトレジスト膜を形成する。そして、プリベーク後、例えば光リソグラフィ技術により、例えばCSパターンなど所定のパターンを有するフォトレジストマスク14を形成するAct1-2。なお、このとき、ナノインプリントリソグラフィ技術を用いてもよい。次いで、図2Bに示すように、金属含有酸化剤として、結晶RuO4四酸化ルテニウムを、常温常圧下において自然昇華させ、フォトレジストマスク14と反応させるAct1-3。なお、RuO4水溶液に浸漬させて反応させてもよい。このとき、RuO4が、フォトレジスト中の-CH2-CH2-、-CH=CH-、-OH、-COH、-O-、-NH2、芳香族基などの官能基と酸化反応、又は架橋反応することにより、Ruが導入固定されたフォトレジストマスク15が得られる。そして、図2Cに示すように、Ruが導入固定されたフォトレジストマスク15を用いて、TEOS膜13を、例えばフロロカーボンガスを用いたRIEReactiveIonEtching法によりエッチング処理しAct1-4、CSが形成される開口部13aが形成される。このとき、フォトレジストマスク15は、金属元素としてRuが導入固定されるため、エッチングレートが低下し、従来のフォトレジストとTEOS膜の選択比が3程度であるのに対して、4以上の高い選択比でTEOS膜13をエッチングすることができる。さらに、図2Dに示すように、フォトレジストマスク15を、例えばO2、CO、CO2の各単体又はこれらを組合せたガス系を用いてアッシング処理することにより、除去するAct1-5。このとき、フォトレジストマスク15中のRuは、O2と反応して、RuO2→RuO2↑となり、除去される。そして、硝酸溶液によるウェット後処理を行う。このようにして、半導体基板上の被加工材であるTEOS膜13に所望のパターンTEOSパターン13bが転写される。本実施形態において、フォトレジストに金属元素が導入されることにより、レジスト耐性を向上させ、被加工材をエッチングする際のエッチング選択比を増大させることができる。従って、フォトレジスト膜を薄くしたり、マスク積層数を抑えても、所望のパターンを高精度で転写することができる。そして、マスクパターンの高アスペクト化によるパターンの倒壊や、フォトレジストに係る材料費を抑制するとともに、スループットを向上させ、プロセスコストを低減させることが可能となる。また、フォトレジストに金属元素を導入すると、通常の光リソグラフィ技術では加工ができなくなるため、スループットの低いEBなどを用いた加工を要するが、本実施形態においては、フォトレジストをパターニングした後に、金属元素が導入されるため、通常の光リソグラフィ技術を用いて加工することができる。<実施形態2>本実施形態は、実施形態1と同様にTEOS膜を加工するが、加工されたTEOS膜をハードマスクとしてSi基板にSTIなどが形成される開口部を形成する点で、実施形態1と異なっている。図3に、本実施形態の半導体装置の製造方法のフローチャートを、図4に本実施形態の半導体装置の製造工程図を示す。先ず、図4Aに示すように、実施形態1と同様に、被加工材である半導体基板21上に、ハードマスクとなるTEOS膜23をLPCVD法により形成するAct2-1。次いで、TEOS膜23上に、スピン塗布法により、有機膜であるフォトレジスト膜を形成する。そして、フォトレジスト膜を、プリベーク後、例えば光リソグラフィ技術により、STIなどのパターンを有するフォトレジストマスク24を形成するAct2-2。なお、このとき、ナノインプリントリソグラフィ技術を用いてもよい。次いで、図4Bに示すように、実施形態1と同様に、常温常圧下において、金属含有酸化剤として、結晶RuO4を自然昇華させ、フォトレジストマスク24と反応させるAct2-3。なお、このとき、RuO4水溶液を用いてもよい。このようにして、実施形態1と同様に、Ruが導入固定されたフォトレジストマスク25が得られる。そして、図4Cに示すように、実施形態1と同様に、フォトレジストマスク25を用いて、TEOS膜23を、例えばフロロカーボンガスを用いたRIE法によりエッチング処理し、STIパターンの開口部が転写されたハードマスク23aを形成するAct2-4。このとき、実施形態1と同様に、4以上の高い選択比でTEOS膜23をエッチングすることができる。さらに、実施形態1と同様に、図4Dに示すように、フォトレジストマスク25をアッシング処理するAct2-5。このとき、フォトレジストマスク25中のRuは、O2と反応してエッチングされ、併せて除去される。そして、実施形態1と同様に、ウェット後処理を行う。このようにして、Si基板上に、STIパターンを有するTEOS膜のハードマスク23aが形成される。このようにして形成されたハードマスク23aを用いて、図4Eに示すように、Si基板21をHBr、Cl2、BCl3、フロロカーボンガスの各単体又はこれらを組合せたガス系を用いて、RIE法によりエッチング処理し、STIなどが形成される開口部21aが半導体基板21に形成されるAct2-6。そして、DHFdiluteHF、及びアルカリ酸化剤によるウェット後処理を行い、RIE残渣物を除去する。さらに、図4Fに示すように、ハードマスク23aを、例えばDHFを用いて除去するAct2-7。このようにして、被加工材であるSi基板21に所望のパターンが転写される。本実施形態において、実施形態1と同様に、有機膜であるフォトレジストに金属元素が導入されることにより、レジスト耐性を向上させ、ハードマスクを形成する際のエッチング選択比を増大させることができる。従って、ハードマスクを形成する際のフォトレジスト膜を薄くしたり、マスク積層数を抑えても、所望のSTIパターンを高精度で転写することができる。そして、マスクパターンの高アスペクト化によるパターンの倒壊や、フォトレジスト、ハードマスクなどのマスク層に係る材料費を抑制するとともに、スループットを向上させ、プロセスコストを低減させることが可能となる。また、実施形態1と同様に、フォトレジストに金属元素を導入すると、通常の光リソグラフィ技術では加工ができなくなるため、スループットの低いEBなどを用いた加工を要するが、本実施形態においては、フォトレジストをパターニングした後に、金属元素が導入されるため、通常の光リソグラフィ技術を用いて加工することができる。<実施形態3>本実施形態は、実施形態2と同様にTEOS膜をハードマスクとしているが、W配線を加工する点で、実施形態2と異なっている。図5に本実施形態の半導体装置の製造方法のフローチャートを、図6に本実施形態の半導体装置の製造工程図を示す。先ず、図6Aに示すように、実施形態1と同様に、被加工材である半導体基板31上に、絶縁膜としてTEOS膜32をLPCVD法により形成するAct3-1。次いで、TEOS膜32上に、配線材料であるWをスパッタ法により堆積し、W膜33を形成するAct3-2。そして、W膜33上に、ストッパー膜となるSiN膜34、及びハードマスクとなるTEOS膜35を同様に形成するAct3-3。次いで、図6Bに示すように、実施形態1と同様に、TEOS膜35上に、スピン塗布法により、有機膜であるフォトレジスト膜を形成する。そして、フォトレジスト膜を、プリベーク後、例えば光リソグラフィ技術によりパターニングして、配線パターンを有するフォトレジストマスク36を形成するAct3-4。なお、このとき、ナノインプリントリソグラフィ技術を用いてもよい。次いで、図6Cに示すように、実施形態1と同様に、常温常圧下において、金属含有酸化剤として、結晶RuO4を自然昇華させ、フォトレジストマスク36と反応させるAct3-5。なお、このとき、RuO4水溶液を用いてもよい。このようにして、実施形態1と同様に、Ruが導入固定されたフォトレジストマスク37が得られる。そして、図6Dに示すように、実施形態1と同様に、フォトレジストマスク37を用いて、TEOS膜35を、例えばフロロカーボンガスを用いたRIE法によりエッチング処理し、配線パターンが転写されたTEOSのハードマスク35aを形成するAct3-6。このとき、実施形態1と同様に、4以上の高い選択比でTEOS膜35をエッチングすることができる。次いで、図6Eに示すように、フォトレジストマスク37を、実施形態1と同様に、アッシング処理するAct3-7。このとき、フォトレジストマスク37中のRuは、O2と反応してエッチングされ、併せて除去される。そして、実施形態1と同様に、ウェット後処理を行う。このようにして、Si基板上に、STIパターンを有するTEOS膜のハードマスク35aが形成される。次いで、図6Fに示すように、ストッパー膜であるSiN膜33を、得られたハードマスク35aを用いてパターニングしてSiNマスク34aを形成するAct3-8。そして、図6Gに示すように、得られたハードマスク35a及びSiNマスク34aを用いて、W膜33を、例えばSF6を用いて、RIE法によりエッチング処理し、W配線33aを形成するAct3-9。このようにして被加工材であるW膜33に、所望のパターンが転写される。さらに、このようにして形成されたパターン上に、図6Hに示すように、層間絶縁膜であるPSZ膜36を埋め込み、CMPにより所望の厚さとするAct3-10。本実施形態において、実施形態1と同様に、フォトレジストに金属元素が導入されることにより、レジスト耐性を向上させ、ハードマスクをエッチングする際のエッチング選択比を増大させることができる。従って、ハードマスクを形成する際のフォトレジストを薄くしたり、マスク積層数を抑えても、所望の配線パターンを高精度で転写することができる。そして、マスクパターンの高アスペクト化によるパターンの倒壊や、フォトレジスト、ハードマスクなどのマスク層に係る材料費を抑制するとともに、スループットを向上させ、プロセスコストを低減させることが可能となる。また、実施形態1と同様に、フォトレジストに金属元素を導入すると、通常の光リソグラフィ技術では加工ができなくなるため、スループットの低いEBなどを用いた加工を要するが、本実施形態においては、フォトレジストをパターニングした後に、金属元素が導入されるため、通常の光リソグラフィ技術を用いて加工することができる。<実施形態4>本実施形態は、実施形態2と同様にTEOSハードマスクを用いてSi基板にSTIなどが形成される開口部を形成するが、アモルファスSiマスクを用いて、TEOSハードマスクを形成する点で、実施形態2と異なっている。図7に、本実施形態の半導体装置の製造方法のフローチャートを、図8に本実施形態の半導体装置の製造工程図を示す。先ず、図8Aに示すように、実施形態1と同様に、被加工材である半導体基板41上に、ハードマスクとなるTEOS膜42をPECVD法により形成する。そして、TEOS膜42上に、CVD法によりアモルファスSi膜43を形成するAct4-1。次いで、スピン塗布法により、有機膜であるフォトレジスト膜を形成する。そして、図8Bに示すように、フォトレジスト膜を、プリベーク後、例えば光リソグラフィ技術により、STIなどのパターンを有するフォトレジストマスク44を形成するAct4-2。なお、このとき、ナノインプリントリソグラフィ技術を用いてもよい。次いで、図8Cに示すように、実施形態1と同様に、常温常圧下において、金属含有酸化剤として、結晶RuO4を自然昇華させ、フォトレジストマスク44と反応させるAct4-3。なお、このとき、RuO4水溶液を用いてもよい。このようにして、実施形態1と同様に、Ruが導入固定されたフォトレジストマスク45が得られる。そして、図8Dに示すように、フォトレジストマスク45を用いて、アモルファスSi膜43をHBr/O2ガスを用いたRIE法によりエッチング処理し、アモルファスSiマスク43a形成するAct4-4。次いで、図8Eに示すように、実施形態1と同様に、フォトレジストマスク45をアッシング処理するAct4-5。このとき、フォトレジストマスク45中のRuは、O2と反応してエッチングされ、併せて除去される。そして、図8Fに示すように、得られたアモルファスSiマスク43aを用いて、TEOS膜42を、例えばフロロカーボンガスを用いたRIE法によりエッチング処理し、STIパターンの開口部が転写されたハードマスク42aを形成するAct4-6。このとき、10以上の高い選択比でTEOS膜23をエッチングすることができる。さらに、実施形態1と同様に、ウェット後処理を行う。このようにして、Si基板上に、STIパターンを有するTEOS膜のハードマスク42aが形成される。このようにして形成されたハードマスク42aを用いて、図8Gに示すように、Si基板41をHBr、Cl2、BCl3、フロロカーボンガスの各単体又はこれらを組合せたガス系を用いて、RIE法によりエッチング処理する。このとき、アモルファスSiマスク43aは、併せて除去され、STIなどが形成される開口部21aが半導体基板21に形成されるAct4-7。さらに、DHF、及びアルカリ酸化剤によるウェット後処理を行い、RIE残渣物を除去する。さらに、ハードマスク42aを、例えばDHFを用いて除去する除去するAct4-8。このようにして、被加工材であるSi基板41に所望のパターンが転写される。本実施形態において、実施形態1と同様に、有機膜であるフォトレジストに金属元素が導入されることにより、レジスト耐性を向上させ、ハードマスクを形成する際のアモルファスSiに対するエッチング選択比を飛躍的に増大させることができる。従って、ハードマスクを形成する際のフォトレジスト膜を薄くしたり、マスク積層数を抑えても、所望のSTIパターンを高精度で転写することができる。そして、マスクパターンの高アスペクト化によるパターンの倒壊や、フォトレジスト、ハードマスクなどのマスク層に係る材料費を抑制するとともに、スループットを向上させ、プロセスコストを低減させることが可能となる。また、実施形態1と同様に、フォトレジストに金属元素を導入すると、通常の光リソグラフィ技術では加工ができなくなるため、スループットの低いEBなどを用いた加工を要するが、本実施形態においては、フォトレジストをパターニングした後に、金属元素が導入されるため、通常の光リソグラフィ技術を用いて加工することができる。<実施形態5>有機膜W導入後、マスク形成、TEOS加工請求項3本実施形態は、実施形態1と同様にTEOS膜を加工するが、有機膜を含むマスク層を用い、フォトレジストではなく有機膜を金属含有酸化剤と反応させている点で、実施形態1と異なっている。図9に、本実施形態の半導体装置の製造方法のフローチャートを、図10に本実施形態の半導体装置の製造工程図を示す。先ず、図10Aに示すように、実施形態1と同様に、被加工材である半導体基板51上に、ストッパー膜となるSiN膜52を形成し、SiN膜52上に例えば絶縁層となるTEOS膜53をLPCVD法により形成する。そして、TEOS膜53上に、スピン塗布法により有機膜54を形成するAct5-1。次いで、図10Bに示すように、有機膜54が形成されたSi基板を例えばPTAリンタングステン酸2水溶液中に浸漬させ、有機膜54と反応させるAct5-2。このとき、リンタングステン酸が、有機膜54中の-CH2-CH2-、-COOR、-CONHなどの官能基と酸化反応、又は架橋反応することにより、Wが導入固定された有機膜55が得られる。そして、図10Cに示すように、有機膜55上に、スピン塗布法によりSOG膜56を形成し、さらにSOG膜56上に、スピン塗布法により、フォトレジスト膜を形成する。そして、フォトレジスト膜を、プリベーク後、例えば光リソグラフィ技術によりパターニングして、ラインアンドスペースパターンのフォトレジストマスク57を形成するAct5-3。なお、このとき、ナノインプリントリソグラフィ技術を用いてもよい。次いで、図10Dに示すように、フォトレジストマスク57を用いて、SOG膜56を、例えばフロロカーボンガスを用いたRIE法によりエッチング処理し、ラインアンドスペースパターンが転写されたSOGのハードマスク56aを形成するAct5-4。そして、フォトレジストマスク57と、得られたハードマスク56aを用いて、有機膜55を、O2ガスなどを用いたRIE法によりエッチング処理し、ラインアンドスペースパターンの有機膜マスク55aを形成するAct5-5。このとき、フォトレジストマスク57は消失する。さらに、図10Eに示すように、ハードマスク56aと、有機膜マスク55aをマスク層として用いて、TEOS膜53を例えばフロロカーボンガスを用いたRIE法によりエッチング処理し、ラインアンドスペースパターンのTEOS膜53aを形成するAct5-6。このとき、ハードマスク56aは消失するが、有機膜マスク55aにより、実施形態1と同様に、4以上の高い選択比でTEOS膜52をエッチングすることができる。また、Wが固定化され、有機膜マスク55a中の水素含有率が低下することにより、エッチング処理時にフッ化によるマスクよれなどのパターン異常を低減させることができる。さらに、図10Fに示すように、有機膜マスク55aを、例えばO2、CO、CO2の各単体又はこれらを組合せたガス系を用いてアッシング処理することにより、除去するAct5-7。このとき、有機膜マスク55a中のWは、エッチングされないので、さらに、酸化剤、又はアルカリ酸化剤により、ウェット後処理を行う。このようにして、被加工材であるTEOS膜53に所望のパターンが転写される。本実施形態において、実施形態1と同様に、マスク層として用いられる有機膜に金属元素が導入されることにより、レジスト耐性を向上させ、被加工材をエッチングする際のエッチング選択比を増大させることができる。従って、マスク層を薄くしたり、マスク積層数を抑えても、所望のパターンを高精度で転写することができる。そして、マスクパターンの高アスペクト化によるパターンの倒壊や、マスク層に係る材料費を抑制するとともに、スループットを向上させ、プロセスコストを低減させることが可能となる。さらに、上述したように、マスクよれなどのパターン異常を低減させることができるため、特に、アスペクト比が10以上の高アスペクト比のパターン形成の際、歩留りを向上させることが可能となる。なお、本実施形態において、有機膜にWを導入固定しているが、実施形態1~3と同様に、Ruを導入固定してもよい。また、反対に、実施形態1~3において、有機膜フォトレジストマスクにWを導入固定してもよい。また、Wはアッシングの際、エッチングされないため、Wを導入固定された有機膜は、上述したように、ウェット後処理により除去されるが、下層に別途酸化膜や、CVD法により形成されたWが導入されにくいカーボン膜などを設け、併せて剥離すればよい。なお、これら実施形態において、Ru、Wなどの金属元素がフォトレジスト中の-H基などと置換されることにより、フォトレジストなどの有機膜が膨潤する。一般的には、RIEによるDepositionEtchingや、CVDによるLiner成膜などにより、寸法縮小が図られるが、このようなフォトレジストの膨潤を制御することにより、光リソグラフィ法による加工限界以下の加工が可能となり、加工寸法を縮小することができる。このとき、置換の度合い変質の度合いを調整することにより、寸法及びエッチング選択比を制御することができる。これら実施形態において用いられる有機膜としては、光リソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィや、S-MAPのマスク層などに用いられる有機膜であれば限定されるものではなく、それぞれの用途に応じて、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂や、C-SOHなどを用いることができる。また、被加工材としては、上述した層間絶縁膜やハードマスクとして用いられるTEOS膜や、Si基板、W配線に限定されず、PSZ、BPSGなどのSiO2や、SiN、SiC、SiCO、SiCNなどのシリコン系絶縁膜、Wなどの金属膜、その他、B、BN、C、有機膜や、これらの積層膜などを用いることができる。また、有機膜に金属を導入固定するための金属含有酸化剤としては、上述したRuO4、PTAの他、-CH2-CH2-と反応してUが導入固定されるクロロスルフォン酸/酢酸ウラニル、-CH=CH-、-OH、-COH、-O-、-NH2と反応してOsが導入固定されるOsO4や、-COORと反応してOsが導入固定されるヒドラジン/OsO4などの、一般に有機高分子材料の染色剤として用いられる金属含有酸化剤を用いることができる。また、加工されるパターンとしては、上述したCSやGCゲートコンタクトなどのコンタクトパターン、STIパターン、Wなどの金属配線パターンの他、BEOLのダマシン配線パターンなどを挙げることができる。なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。