(57)【要約】【課題】その一部に微細加工面が形成されるとともに、全体として複雑な３次元構造をもつ構造物及びその製造方法を提供する。【解決手段】構造物１０は、凹部１１と、凹部１１に連通する第１流路１２と、凹部１１に連通する第２流路１３とを備えている。第１流路１２の底面２２と第２流路１３の底面３３とは高さが互いに異なっている。第１流路１２の底面２２および第２流路１３の底面３３に、それぞれ微細加工面２４、３４を設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物を製造するための成形型の製造方法であって、
基材と、前記基材上に設けられた第１凸部とを有する中間構造物を準備する工程と、
前記中間構造物の前記第１凸部の上面に、加工バイトを用いて微細加工面を形成する工程とを備えたことを特徴とする成形型の製造方法。
【請求項２】
前記中間構造物は、前記基材上に設けられ、前記第１凸部と高さが異なる第２凸部をさらに有することを特徴とする請求項１記載の成形型の製造方法。
【請求項３】
前記中間構造物の前記第２凸部の上面に、加工バイトを用いて微細加工面を形成する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項２記載の成形型の製造方法。
【請求項４】
前記加工バイトは、バイト基体と、前記バイト基体に対してストライプ状に形成された複数の微細凹溝とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の成形型の製造方法。
【請求項５】
前記微細加工面は、１μｍ以下の開口寸法をもつ微細凹部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の成形型の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項記載の方法により成形型を製造する工程と、
前記成形型を用いて構造物を成形する工程とを備えたことを特徴とする構造物の製造方法。
【請求項７】
凹部と、前記凹部に連通する第１流路と、前記凹部に連通する第２流路とを有する構造物を製造する、構造物の製造方法であって、
基材と、前記基材上に設けられ、前記凹部に対応する筒状部と、前記基材上に設けられ、前記第１流路に対応する第１凸部と、前記基材上に設けられ、前記第２流路に対応する第２凸部とを有する中間構造物であって、前記第１凸部と前記第２凸部とは互いに高さが異なる、中間構造物を準備する工程と、
前記中間構造物の前記第１凸部の上面および前記第２凸部の上面の少なくとも一方に、加工バイトを用いて微細加工面を形成することにより、成形型を作製する工程と、
前記成形型を用いて前記構造物を成形する工程とを備えたことを特徴とする構造物の製造方法。
【請求項８】
構造物の製造方法であって、
基材と、前記基材上に設けられた第１凸部と、前記基材上に設けられた第２凸部とを有し、前記第１凸部と前記第２凸部とは互いに高さが異なる、中間構造物を準備する工程と、
前記中間構造物の前記第１凸部の上面および前記第２凸部の上面の少なくとも一方に、加工バイトを用いて微細加工面を形成する工程とを備えたことを特徴とする構造物の製造方法。
【請求項９】
凹部と、前記凹部に連通する第１流路と、前記凹部に連通する第２流路とを有する構造物を製造する、構造物の製造方法であって、
基材と、前記基材上に設けられ、前記凹部に対応する筒状部と、前記基材上に設けられ、前記第１流路に対応する第１凸部と、前記基材上に設けられ、前記第２流路に対応する第２凸部とを有する中間構造物であって、前記第１凸部と前記第２凸部とは互いに高さが異なる、中間構造物を準備する工程と、
前記中間構造物の前記第１凸部の上面および前記第２凸部の上面の少なくとも一方に、加工バイトを用いて微細加工面を形成することにより、成形型を作製する工程と、
前記成形型を用いて前記構造物を成形する工程とを備えたことを特徴とする構造物の製造方法。
【請求項１０】
前記微細加工面は、１μｍ以下の開口寸法をもつ微細凹部を有することを特徴とする請求項８又は９記載の構造物の製造方法。
【請求項１１】
前記加工バイトは、バイト基体と、前記バイト基体に対してストライプ状に形成された複数の微細凹溝とを有することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項記載の構造物の製造方法。
【請求項１２】
構造物を製造するための成形型であって、
基材と、
前記基材上に設けられた第１凸部と、
前記基材上に設けられた第２凸部とを備え、
前記第１凸部と前記第２凸部とは高さが互いに異なり、
前記第１凸部の上面および前記第２凸部の上面の少なくとも一方に、微細加工面を設けたことを特徴とする成形型。
【請求項１３】
前記微細加工面は、１μｍ以下の開口寸法をもつ微細凹部を有することを特徴とする請求項１２記載の成形型。
【請求項１４】
構造物であって、
凹部と、
前記凹部に連通する第１流路と、
前記凹部に連通する第２流路とを備え、
前記第１流路の底面と前記第２流路の底面とは高さが互いに異なり、
前記第１流路の前記底面および前記第２流路の前記底面の少なくとも一方に、微細加工面を設けたことを特徴とする構造物。
【請求項１５】
前記微細加工面は、１μｍ以下の開口寸法をもつ微細凹部を有することを特徴とする請求項１４記載の構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細加工面を有する成形型及びその製造方法、並びに構造物及びこのような構造物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、構造物に対して大きさが１μｍ以下の凹凸パターンを形成する場合、フォトリソグラフィ法が多用されている。しかしながら、フォトリソグラフィ法を用いた場合、その形成するパターン形状がいかなる場合であれ、加工深さには限界が有る。このため、フォトリソグラフィ法を用いた加工は、平面的な加工に限定される事が多い。
【０００３】
一方、一般に切削加工では、構造物に、深さの深い複雑な３次元形状を加工することが可能であるが、工具サイズの制限等により、その微細度には限界がある。このため、大きさが１μｍ以下の凹凸面を有する３次元構造物を製造する場合、フォトリソグラフィ法と切削加工方法とをうまく組み合わせる方法を考慮する必要がある。しかしながら、予め形状が付与された３次元構造物に対して、選択的にフォトリソグラフィ法を行い、その一部に１μｍ以下の凹凸パターンを形成する事は事実上不可能であり、フォトリソグラフィ法と切削加工方法と組み合わせる事は従来困難な作業であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０００−５０６４３２号公報
【特許文献２】特開２０１１−５３３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、複数のプレートを積層して構成される多層部品の製造方法に関する発明が記載されている。この場合、第１のプレートを射出成型で成形した後、第１のプレート上に第２のプレートを射出成型し、以降同様の動作を繰り返して多層部品を製造することようになっている。しかしながら、特許文献１には、多層部品に微細加工面を設けることに関する記載はない。
【０００６】
一方、特許文献２には、材料表面に微細な凹凸を形成することで濡れ性を変化させることが開示されている。しかしながら、このような微細な凹凸を例えば流路の底面など複雑な３次元構造をもつ構造物に形成する方法については一切記載されていない。
【０００７】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、その一部に微細加工面が形成されるとともに、全体として複雑な３次元構造をもつ構造物を容易に作製することが可能な、成形型及びその製造方法、並びに構造物及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、構造物を製造するための成形型の製造方法であって、基材と、前記基材上に設けられた第１凸部とを有する中間構造物を準備する工程と、前記中間構造物の前記第１凸部の上面に、加工バイトを用いて微細加工面を形成する工程とを備えたことを特徴とする成形型の製造方法である。
【０００９】
本発明は、前記中間構造物は、前記基材上に設けられ、前記第１凸部と高さが異なる第２凸部をさらに有することを特徴とする成形型の製造方法である。
【００１０】
本発明は、前記中間構造物の前記第２凸部の上面に、加工バイトを用いて微細加工面を形成する工程をさらに備えたことを特徴とする成形型の製造方法である。
【００１１】
本発明は、前記加工バイトは、バイト基体と、前記バイト基体に対してストライプ状に形成された複数の微細凹溝とを有することを特徴とする成形型の製造方法である。
【００１２】
本発明は、前記微細加工面は、１μｍ以下の開口寸法をもつ微細凹部を有することを特徴とする成形型の製造方法である。
【００１３】
本発明は、成形型を製造する工程と、前記成形型を用いて構造物を成形する工程とを備えたことを特徴とする構造物の製造方法である。
【００１４】
本発明は、凹部と、前記凹部に連通する第１流路と、前記凹部に連通する第２流路とを有する構造物を製造する、構造物の製造方法であって、基材と、前記基材上に設けられ、前記凹部に対応する筒状部と、前記基材上に設けられ、前記第１流路に対応する第１凸部と、前記基材上に設けられ、前記第２流路に対応する第２凸部とを有する中間構造物であって、前記第１凸部と前記第２凸部とは互いに高さが異なる、中間構造物を準備する工程と、前記中間構造物の前記第１凸部の上面および前記第２凸部の上面の少なくとも一方に、加工バイトを用いて微細加工面を形成することにより、成形型を作製する工程と、前記成形型を用いて前記構造物を成形する工程とを備えたことを特徴とする構造物の製造方法である。
【００１５】
本発明は、構造物の製造方法であって、基材と、前記基材上に設けられた第１凸部と、前記基材上に設けられた第２凸部とを有し、前記第１凸部と前記第２凸部とは互いに高さが異なる、中間構造物を準備する工程と、前記中間構造物の前記第１凸部の上面および前記第２凸部の上面の少なくとも一方に、加工バイトを用いて微細加工面を形成する工程とを備えたことを特徴とする構造物の製造方法である。
【００１６】
本発明は、凹部と、前記凹部に連通する第１流路と、前記凹部に連通する第２流路とを有する構造物を製造する、構造物の製造方法であって、基材と、前記基材上に設けられ、前記凹部に対応する筒状部と、前記基材上に設けられ、前記第１流路に対応する第１凸部と、前記基材上に設けられ、前記第２流路に対応する第２凸部とを有する中間構造物であって、前記第１凸部と前記第２凸部とは互いに高さが異なる、中間構造物を準備する工程と、前記中間構造物の前記第１凸部の上面および前記第２凸部の上面の少なくとも一方に、加工バイトを用いて微細加工面を形成することにより、成形型を作製する工程と、前記成形型を用いて前記構造物を成形する工程とを備えたことを特徴とする構造物の製造方法である。
【００１７】
本発明は、前記微細加工面は、１μｍ以下の開口寸法をもつ微細凹部を有することを特徴とする構造物の製造方法である。
【００１８】
本発明は、前記加工バイトは、バイト基体と、前記バイト基体に対してストライプ状に形成された複数の微細凹溝とを有することを特徴とする構造物の製造方法である。
【００１９】
本発明は、構造物を製造するための成形型であって、基材と、前記基材上に設けられた第１凸部と、前記基材上に設けられた第２凸部とを備え、前記第１凸部と前記第２凸部とは高さが互いに異なり、前記第１凸部の上面および前記第２凸部の上面の少なくとも一方に、微細加工面を設けたことを特徴とする成形型である。
【００２０】
本発明は、前記微細加工面は、１μｍ以下の開口寸法をもつ微細凹部を有することを特徴とする成形型である。
【００２１】
本発明は、構造物であって、凹部と、前記凹部に連通する第１流路と、前記凹部に連通する第２流路とを備え、前記第１流路の底面と前記第２流路の底面とは高さが互いに異なり、前記第１流路の前記底面および前記第２流路の前記底面の少なくとも一方に、微細加工面を設けたことを特徴とする構造物である。
【００２２】
本発明は、前記微細加工面は、１μｍ以下の開口寸法をもつ微細凹部を有することを特徴とする構造物である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、その一部に微細加工面が形成されるとともに、全体として複雑な３次元構造をもつ構造物を容易に作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態による構造物を示す斜視図。
【図２】図２（ａ）〜（ｂ）は、微細加工面を示す拡大概略斜視図。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、構造物の製造方法を示す断面図。
【図４】図４は、ダイヤモンドバイト（加工バイト）を示す斜視図。
【図５】図５は、ダイヤモンドバイト（加工バイト）を用いて微細加工面を加工している状態を示す斜視図。
【図６】図６は、成形型を示す斜視図。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、構造物の製造方法を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の各実施形態について説明する。図面は例示であり、説明のために特徴部を誇張することがあり、実物とは異なる場合がある。また、技術思想を逸脱しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。
【００２６】
（構造物）
まず本発明の一実施形態に係る構造物の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る構造物の斜視図である。
【００２７】
図１に示すように、構造物１０は、全体として略直方体形状の本体１５と、本体１５の略中央部に設けられた凹部１１と、凹部１１に連通する第１流路１２と、凹部１１に連通する第２流路１３とを備えている。
【００２８】
このうち凹部１１は、平面円形状を有するとともに、構造物１０の厚み方向（Ｚ方向）に貫通しない凹形状を有している。この凹部１１は、円形状の底面１４と、底面１４の外周に設けられた円筒形の側面１６とを有している。
【００２９】
なお、凹部１１の深さは、任意であり、フォトリソグラフィで作れる深さであっても良いし（例えば１０μｍ）、フォトリソグラフィで作れない深さであっても良い（例えば１ｍｍ）。凹部１１の径は、例えば２００ｍｍ以下（フォトリソグラフィで作製可能な径）としても良い。なお、凹部１１の平面形状は、円形状に限られるものではなく、例えば楕円形状や、正方形状等の多角形状等としても良い。
【００３０】
第１流路１２は、凹部１１から一方向（Ｘ軸プラス方向）に延びるとともに、構造物１０の厚み方向（Ｚ方向）に貫通しない凹形状を有している。この第１流路１２は、底面２２と、底面２２の両端から延びる側面２６とを有している。第１流路１２は平面直線（長方形）形状を有しているが、これに限られるものではなく、湾曲した形状や、蛇行した形状であっても良い。
【００３１】
なお、第１流路１２の深さは、任意であり、フォトリソグラフィで作れる深さであっても良いし（例えば１０μｍ）、フォトリソグラフィで作れない深さであっても良い（例えば１ｍｍ）。第１流路１２の幅は、例えば２００ｍｍ以下（フォトリソグラフィで作製可能な幅）としても良い。
【００３２】
また、底面２２には、微細加工面２４が設けられている。この微細加工面２４は、図２に示すように、１μｍ以下（ナノオーダー）の開口寸法をもつ多数（複数）の微細凹部５１、５２が形成されている。
【００３３】
このような微細凹部は、図２（ａ）に示すように、それぞれ微細孔５１からなっていても良い。図２（ａ）において、多数（複数）の微細孔５１は、互いに同一形状を有するとともに、縦横それぞれ均等な間隔でマトリックス状に配置されている。具体的には、微細孔５１のピッチｐａは１μｍ以下であり、好ましくは５００ｎｍ〜１μｍである。また、微細孔５１の幅ｗａは、１μｍ以下であり、８００ｎｍ以下とすることが更に好ましい。また、微細孔５１の深さｄａは、５０ｎｍ〜１μｍとすることが好ましい。なお、微細孔５１の平面形状は、正方形状に限られるものではなく、円形状、楕円形状、多角形状等としても良い。
【００３４】
あるいは、図２（ｂ）に示すように、微細加工面２４に形成された多数の微細凹部は、それぞれ微細溝５２からなっていても良い。図２（ｂ）において、多数（複数）の微細溝５２は、縦横それぞれ均等な間隔でマトリックス状に配置されている。具体的には、微細溝５２のピッチｐｂは１μｍ以下であり、好ましくは５００ｎｍ〜１μｍである。また、微細溝５２の幅ｗｂは、１μｍ以下であり、８００ｎｍ以下とすることが更に好ましい。また、微細溝５２の深さｄｂは、５０ｎｍ〜１μｍとすることが好ましい。なお、微細溝５２は、縦横に配置される場合に限らず、斜め方向に延びていても良い。
【００３５】
なお、微細加工面２４は、底面２２の全域に形成されていても良く、底面２２の一部の領域のみに形成されていても良い。
【００３６】
再度図１を参照すると、第２流路１３は、凹部１１を挟んで第１流路１２の反対方向（Ｘ軸マイナス方向）に延びるとともに、構造物１０の厚み方向（Ｚ方向）に貫通しない凹形状を有している。この第２流路１３は、底面３３と、底面３３の両端から延びる側面３６とを有している。第２流路１３は平面直線（長方形）形状を有しているが、これに限られるものではなく、湾曲した形状や、蛇行した形状であっても良い。
【００３７】
なお、第２流路１３の深さは、第１流路１２の深さより浅い任意の深さであり、フォトリソグラフィで作れる深さであっても良いし（例えば１０μｍ）、フォトリソグラフィで作れない深さであっても良い（例えば１ｍｍ）。したがって、第１流路１２の底面２２の高さ（Ｚ方向）と、第２流路１３の底面３３の高さ（Ｚ方向）とは、互いに異なっている。また第２流路１３の幅は、第１流路１２の幅より狭くしても良く、例えば２００ｍｍ以下（フォトリソグラフィで作製可能な幅）としても良い。
【００３８】
また、底面３３には、微細加工面３４が設けられている。この微細加工面３４には、図２に示すように、１μｍ以下の開口寸法をもつ多数（複数）の微細凹部５１、５２が形成されている。なお、第２流路１３の微細加工面３４に形成される微細凹部５１、５２の構成は、上述した第１流路１２の微細加工面２４に形成される微細凹部５１、５２の構成と略同様とすることができるので、ここでは詳細な説明を省略する。ただし、微細加工面２４と微細加工面３４とで、微細凹部５１、５２のピッチｐａ、ｐｂ、幅ｗａ、ｗｂおよび／または深さｄａ、ｄｂを互いに異ならせても良い。
【００３９】
なお、微細加工面３４は、底面３３の全域に形成されていても良く、底面３３の一部の領域のみに形成されていても良い。
【００４０】
このような構造物１０は、それぞれシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）等の熱可塑性樹脂、ウレタンアクリリレート、ポリエステルアクリレート、オキセタン樹脂等の光硬化性樹脂等の合成樹脂材料から作製されても良い。なお、構造物１０が合成樹脂材料から作製される場合、合成樹脂材料としては透明な材料を用いることが好ましい。この場合、構造物１０の裏面から光を照射することにより、凹部１１、第１流路１２および第２流路１３の内部を観察することが可能になる。
【００４１】
このように第１流路１２の底面２２に微細加工面２４を設けたことにより、第１流路１２の底面２２は、構造物１０の他の面より親水性又は撥水性が高められている。同様に、第２流路１３の底面３３は、構造物１０の他の面より親水性又は撥水性が高められている。このため、第１流路１２の底面２２および第２流路１３の底面３３に、フッ素樹脂などのコーティング層を設けることなく、第１流路１２の底面２２および第２流路１３の底面３３上の微細凹凸構造だけを用いて、親水性又は撥水性を発現できるようになっている。
【００４２】
以上説明した構造物１０は、例えば医療用の検査チップや培養チップの様な高度な液体制御が要求されるマイクロ流路（マイクロチップ）として好適に用いることができる。この場合、凹部１１、第１流路１２および第２流路１３が、それぞれ液体の収容部、液体の導入路および液体の排出路に対応しても良い。
【００４３】
（構造物の製造方法）
次に、図１に示す構造物１０を製造する方法について、図３乃至図７を用いて説明する。なお、図３（ａ）〜（ｃ）および図７（ａ）〜（ｂ）は、それぞれ構造物１０の製造方法を示す断面図（図１のＸ方向に沿う断面図）である。また、図４は、ダイヤモンドバイト（加工バイト）を示す斜視図であり、図５は、ダイヤモンドバイト（加工バイト）を用いて微細加工面を加工している状態を示す斜視図であり、図６は、成形型を示す斜視図である。
【００４４】
まず、中間構造物用材料７０を準備する（図３（ａ））。中間構造物用材料７０は、例えば無機材料または金属材料からなっていても良い。
【００４５】
中間構造物用材料７０が無機材料からなる場合、中間構造物用材料７０は、例えば、合成石英、サファイア、無アルカリガラス等の二酸化ケイ素を含む材料から作製されても良い。また、その全体が均一の材料からなっていなくてもよい。たとえば、自然酸化膜で覆われたシリコンウェハでもよい。
【００４６】
一方、中間構造物用材料７０が金属材料からなる場合、中間構造物用材料７０は、鋼、銅、チタン、アルミニウム等を含む材料から作製されても良い。なお、金属製の中間構造物用材料７０を用いた場合、成形型８０（後述）が金属から作製されるので、成形型８０が破損するおそれが小さく、多数の構造物１０を製造しやすいという効果が得られる。
【００４７】
次に、中間構造物用材料７０に対して、例えば回転切削工具を用いて切削加工を施すことにより、中間構造物７５を作製する（図３（ｂ））。このような中間構造物７５は、基材７４と、基材７４上に設けられ構造物１０の凹部１１に対応する筒状部７１と、基材７４上に設けられ、第１流路１２に対応する第１凸部７２と、基材７４上に設けられ、第２流路１３に対応する第２凸部７３とを有している。
【００４８】
このうち筒状部７１は、基材７４の略中央部に位置しており、円筒形状を有している。また第１凸部７２は、筒状部７１から一方向に延びるとともに、細長い直方体形状を有している。さらに第２凸部７３は、筒状部７１を挟んで第１凸部７２の反対方向に延びるとともに、細長い直方体形状を有している。なお、第１凸部７２と第２凸部７３とは互いに高さが異なっており、基材７４表面からの高さは、第２凸部７３より第１凸部７２の方が高くなっている。さらに、筒状部７１の高さは、第１凸部７２の高さより高くなっている。
【００４９】
この場合、ＮＣ旋盤、マシニングセンタ等、従来一般に用いられている工作機械を用いて、中間構造物７５の外形形状を形成しても良い。あるいは、中間構造物用材料７０が金属材料からなる場合、例えばダイカスト成形法などの成形法や電鋳法により、所定の外形形状を有する中間構造物７５を直接作製しても良い。
【００５０】
続いて、中間構造物７５の第１凸部７２の上面７２ａおよび第２凸部７３の上面７３ａに、それぞれ微細加工面７６、７７を形成することにより、成形型８０を作製する（図３（ｃ））。
【００５１】
この場合、微細加工面７６、７７は、それぞれ中間構造物７５を形成する場合とは異なる切削工具、例えば１μｍ以下（ナノオーダー）の加工が可能なダイヤモンドバイト（加工バイト）９０を用いて形成することが好ましい。
【００５２】
図４に示すように、ダイヤモンドバイト９０は、例えば単結晶のダイヤモンドからなるダイヤモンド基体（バイト基体）９１と、ダイヤモンド基体９１に対してストライプ状に形成された複数の微細凹溝９２とを有している。このうち微細凹溝９２の内面は、結晶性を有するダイヤモンドから構成されていても良い。この場合、後述するように、中間構造物７５の第１凸部７２の上面７２ａおよび第２凸部７３の上面７３ａに切削加工を施して成形型８０を作製する際、微細凹溝９２が破壊されることを抑制することができる。
【００５３】
この場合、各微細凹溝９２の長手方向に垂直な断面形状としては、例えば矩形状（正方形状、長方形状）、台形状、三角形状、半円形状等を挙げることができる。また、微細凹溝９２の幅ｗｋ、深さｄｋおよびピッチｐｋは、特に限定されないが、例えば幅ｗｋが５０ｎｍ〜４０００ｎｍの範囲内であり、深さｄｋが５０ｎｍ〜４０００ｎｍの範囲内であり、ピッチｐｋが１００ｎｍ〜８０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。なお、微細凹溝９２のピッチとは、微細凹溝９２の中心から隣接する微細凹溝９２の中心までの距離をいう。
【００５４】
ダイヤモンドバイト９０を作製する場合、まずダイヤモンド基体９１および図示しない金属層の積層体を準備し、この積層体の金属層表面に形成されたレジスト層に対して電子線ビーム（ＥＢ：Electron Beam）を用いて描画する。その後、現像処理を施してレジスト層をパターニングし、パターニングされたレジスト層に合わせて金属層をパターン状に除去する。その後、金属層が除去されて露出したダイヤモンド基体９１に酸素プラズマエッチング処理を施すことにより、複数の微細凹溝９２が形成されたダイヤモンドバイト９０が得られる。
【００５５】
このようなダイヤモンドバイト９０は、図示しない精密切削加工機の台座に固定されて用いられる。
【００５６】
この際、微細凹溝９２を第１凸部７２の上面７２ａおよび第２凸部７３の上面７３ａに当接させつつ、ダイヤモンドバイト９０を第１凸部７２および第２凸部７３に対して一方向に移動させることにより、第１凸部７２の上面７２ａおよび第２凸部７３の上面７３ａを切削する。
【００５７】
このように、ダイヤモンドバイト９０により第１凸部７２および第２凸部７３を表面加工することにより、第１凸部７２の上面７２ａおよび第２凸部７３の上面７３ａに直線状の微細溝７９が形成される（図５）。すなわち、ダイヤモンドバイト９０の形状に対応するように、凹凸を逆にして第１凸部７２の上面７２ａおよび第２凸部７３の上面７３ａに微細溝７９が形成される。そして、この表面加工を、第１凸部７２および第２凸部７３のそれぞれについて、ダイヤモンドバイト９０を上面７２ａ、７３ａの長手方向およびそれに垂直な方向にそれぞれ移動させつつ継続して切削することにより、上面７２ａ、７３ａに、それぞれマトリックス状の多数の微細溝７９を形成することができる。
【００５８】
図６は、このようにして得られた成形型８０の斜視図である。図６に示すように、成形型８０は、基材７４と、基材７４上に設けられた筒状部７１と、基材７４上に設けられた第１凸部７２と、基材７４上に設けられた第２凸部７３とを有し、第１凸部７２と第２凸部７３とは互いに高さが異なっている（第２凸部７３より第１凸部７２の方が高い）。また、成形型８０の第１凸部７２の上面７２ａおよび第２凸部７３の上面７３ａに、それぞれ微細加工面７６、７７が形成されている。
【００５９】
本実施の形態において、このように、高さが互いに異なる第１凸部７２の上面（第１面）７２ａと、第２凸部７３の上面（第２面）７３ａとを備え、上面（第１面）７２ａおよび上面（第２面）７３ａに、それぞれ微細加工面７６、７７を設けた構造物（成形型）８０も提供する。
【００６０】
続いて、このような成形型８０を用いて、構造物１０を成形する。具体的には、成形型８０の筒状部７１と第１凸部７２と第２凸部７３とを、合成樹脂材料７８に転写することにより、合成樹脂製の構造物１０を成形する（図７（ａ）〜（ｂ））。すなわち、成形型８０の筒状部７１、第１凸部７２および第２凸部７３によって、それぞれ凹部１１、第１流路１２および第２流路１３が賦形される。
【００６１】
この際、第１凸部７２の微細加工面７６および第２凸部７３の微細加工面７７によって、それぞれ微細加工面２４、３４が賦形される。なお、微細加工面７６、７７が多数の微細溝７９から構成される場合、微細加工面２４、３４には多数の微細孔５１が形成される（図２（ａ）参照）。一方、微細加工面７６、７７が多数の微細孔から構成される場合、微細加工面２４、３４には多数の微細溝５２が形成される（図２（ｂ）参照）。
【００６２】
このようにして、凹部１１と、凹部１１に連通する第１流路１２と、凹部１１に連通する第２流路１３とを有する構造物１０（図１）が得られる（図７（ｃ））。
【００６３】
成形型８０を用いて構造物１０を成形する方法としては、例えば熱ナノインプリント法や光ナノインプリント法等のナノインプリント法や、射出成形法等の成形法を挙げることができる。
【００６４】
このように、本実施の形態によれば、互いに高さが異なる第１凸部７２の上面７２ａと第２凸部７３の上面７３ａとを有する中間構造物７５を準備し、この中間構造物７５の第１凸部７２の上面７２ａと第２凸部７３の上面７３ａに、それぞれ加工バイトを用いて微細加工面７６、７７を形成して成形型８０を作製する。その後、この成形型８０を用いて構造物１０を成形する。これにより、１μｍ以下の開口寸法をもつ構造（微細凹部５１、５２）と、大きく複雑な３次元構造（例えば凹部１１、第１流路１２および第２流路１３）との両方を有する構造物１０を容易に作製することができる。
【００６５】
とりわけ、任意の一定の深さを有する第１流路１２および第２流路１３の流路の底面２２、３３に、それぞれ１μｍ以下の開口寸法をもつ多数の微細凹部５１、５２を形成することができる。このような多数の微細凹部５１、５２を含む微細加工面２４、３４を設けることにより、第１流路１２の底面２２および第２流路１３の底面３３の親水性又は撥水性を高められる。これにより、構造物１０において、第１流路１２および第２流路１３を流れる液体の流れ易さを制御することができる。
【００６６】
なお、上記において、構造物１０は、互いに高さが異なる２つの面（底面２２、３３）を有しているが、これに限らず、互いに高さが異なる３つ以上の面を有していても良い。
【００６７】
上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組み合わせることも可能である。あるいは、上記実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０        構造物
１１        凹部
１２        第１流路
１３        第２流路
１４        底面
１５        本体
２２        底面
２４        微細加工面
３３        底面
３４        微細加工面
５１        微細孔（微細凹部）
７０        中間構造物用材料
７１        筒状部
７２        第１凸部
７３        第２凸部
７４        基材
７５        中間構造物
７６        微細加工面
７７        微細加工面
８０        成形型
９０        ダイヤモンドバイト（加工バイト）
９１        ダイヤモンド基体（バイト基体）
９２        微細凹溝
【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１】
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