(57)【要約】【課題】所望の造形深さを有する樹脂成形品を生産性良く製造することができる樹脂成形品の製造方法及びその製造に使用される型用金属構造体の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる樹脂成形品の製造方法では、まず、凹凸面を有するＮｉ構造体６ｂを準備し、Ｎｉ構造体６ｂの凹凸面上にレジストを付着してレジスト層２を形成し、レジスト層２をリソグラフィー処理する。そして、Ｎｉ構造体６ｂの凹凸面上の凹部に形成されたレジスト層２を、凹凸面の凸部上のレジスト上面と凹部上のレジスト上面との距離がＮｉ構造体６ｂの凹凸の深さよりも大きくなるように除去した後、Ｎｉ構造体６ｂの凹凸面上に、めっき処理によって金属を付着し、樹脂成形品を製造するための型用の金属構造体６ｃを得る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型用金属構造体を形成するステップと、前記型用金属構造体を型として樹脂成形品を形成する成形品形成ステップとを有する樹脂成形品の製造方法であって、
前記型用金属構造体を形成するステップは、
（ａ）凹凸面を有する構造体を準備するステップと、
（ｂ）前記構造体の凹凸面上にレジスト層を形成するステップと、
（ｃ）前記レジスト層をリソグラフィー処理し、前記凹凸面上の凹部に形成されたレジスト層を除去してレジストパターンを形成するステップと、
（ｄ）前記ステップ（ｃ）の後に、前記構造体の凹凸面上に、めっき処理によって金属を付着し、金属構造体を得るステップと
を備えた樹脂成形品の製造方法。
【請求項２】
さらに、
第２の構造体を準備するステップと、
前記第２の構造体の凹凸面上に前記構造体の材料を付着し、前記第２の構造体の凹凸面に従って、前記構造体を形成するステップと
を有する請求項１に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】
前記第２の構造体を準備するステップは、
基板上にレジスト層を形成するステップと、
前記レジスト層をリソグラフィー処理し、パターン形成するステップと、
前記レジスト層がパターン形成された前記基板上に、めっき処理によって金属を付着し、前記第２の構造体を得るステップと
を有する請求項２に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
前記構造体と前記第２の構造体とは、異なる材料で形成される請求項２に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
前記第２の構造体を準備するステップは、さらに、
前記第２の構造体の凹凸面上にレジスト層を形成するステップと、
前記第２の構造体上のレジスト層をリソグラフィー処理し、第２の構造体の前記凹凸面上の凹部のレジスト層を除去してレジストパターンを形成するステップと、
を有する請求項２に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項６】
前記第２の構造体を準備するステップは、さらに、
前記第２の構造体の凹凸面上にレジスト層を形成するステップと、
前記第２の構造体上のレジスト層をリソグラフィー処理し、第２の構造体の前記凹凸面上の凸部のレジスト層を除去してレジストパターンを形成するステップと、
前記レジストパターンを形成された第２の構造体をめっき処理し、前記第２の構造体の凸部上に金属層を付着するステップと、
を有する請求項２に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】
さらに、前記金属構造体の凹凸面に従って、第３の構造体を形成するステップを備え、
前記第３の構造体に対して、前記ステップ（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）の処理を施し、第２の金属構造体を得る、請求項１に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項８】
型用金属構造体を形成するステップと、前記型用金属構造体を型として樹脂成形品を形成する成形品形成ステップとを有する樹脂成形品の製造方法であって、
前記型用金属構造体を形成するステップは、
（ａ）凹凸面を有する構造体を準備するステップと、
（ｂ）前記構造体の凹凸面上に、レジスト層を形成するステップと、
（ｃ）前記レジスト層をリソグラフィー処理し、前記凹凸面上の凸部に形成されたレジスト層を除去するステップと、
（ｄ）前記リソグラフィー処理された構造体の凹凸面上に、めっき処理によって金属を付着するステップと
を備えた樹脂成形品の製造方法。
【請求項９】
前記ステップ（ａ）は、
凹凸面を有する第２の構造体を準備するステップと、
前記第２の構造体の凹凸面上に前記構造体の材料を付着し、前記構造体を形成するステップと
を備える請求項８に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１０】
さらに、前記第２の構造体に対して、前記ステップ（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）の処理を施す請求項９に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１１】
前記ステップ（ｄ）の後に、前記構造体の凹凸面上に第３の構造体の材料を付着し、前記構造体の凹凸面に従って前記第３の構造体を形成するステップを有する請求項８に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１２】
さらに、前記第３の構造体に対して、前記ステップ（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）の処理を施す請求項１１に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１３】
前記ステップ（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）を複数回繰り返す請求項８に記載の成形品の製造方法。
【請求項１４】
前記ステップ（ｃ）は、紫外線ランプもしくはレーザ光によってリソグラフィー処理が行われる請求項１又は８に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１５】
前記樹脂成形品形成ステップにより形成される樹脂成形品の凹部の深さは、２０乃至５００μｍである、請求項１に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１６】
樹脂成形品の成形に使用される型用金属構造体の製造方法であって、
（ａ）凹凸面を有する構造体を準備するステップと、
（ｂ）前記構造体の凹凸面上にレジストを付着し、レジスト層を形成するステップと、
（ｃ）前記レジスト層をリソグラフィー処理し、前記凹凸面上の凹部に形成されたレジスト層を除去するステップと、
（ｄ）前記ステップ（ｃ）の後に、前記構造体の凹凸面上に、めっき処理によって金属を付着し、金属構造体を得るステップと
を備えた型用金属構造体の製造方法。
【請求項１７】
樹脂成形品の成形に使用される型用金属構造体の製造方法であって、
（ａ）凹凸面を有する構造体を準備するステップと、
（ｂ）前記構造体の凹凸面上に、レジスト層を形成するステップと、
（ｃ）前記レジスト層をリソグラフィー処理し、前記凹凸面上の凸部に形成されたレジスト層を除去するステップと、
（ｄ）前記リソグラフィー処理された構造体の凹凸面上に、めっき処理によって金属を付着するステップと
を備えた型用金属構造体の製造方法。
【請求項１８】
請求項１乃到１５のいずれか記載の方法によって製造された、樹脂成形品。
【請求項１９】
流路パターン、混合部パターン、容器パターンの中から少なくとも一つのパターンを有する、請求項１８に記載の樹脂成形品。
【請求項２０】
電極、ヒータ、温度センサの中から少なくとも一つのパターンを有する請求項１８もしくは１９に記載の樹脂成形品。
【請求項２１】
請求項１乃到１５のいずれか記載の方法によって製造された、臨床検査に用いられるチップ。
【請求項２２】
血液検査用チップ、尿検査用チップ又は生化学検査用チップのいずれか一つである、請求項２１に記載の臨床検査に用いられるチップ。
【請求項２３】
請求項１乃到１５のいずれか記載の方法によって製造された、コンビナトリアルケミストリに用いられるチップ。
【請求項２４】
医薬開発チップ又は化学合成・分析用チップである、請求項２３に記載のコンビナトリアルケミストリに用いられるチップ。
【請求項２５】
請求項１乃到１５のいずれか記載の方法によって製造された、遺伝子関連に用いられるチップ。
【請求項２６】
遺伝子増幅用チップである、請求項２５に記載の遺伝子関連に用いられるチップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所望の造形深さを有する樹脂成形品の製造方法、それらにより得られる樹脂成形品、及び樹脂成形品の製造に使用される金型の製造方法に関する。特に、本発明の方法は、臨床検査分野、遺伝子関連分野、コンビナトリアルケミストリー分野の、診断、反応、分離、計測等に使用される樹脂成形品の製造法として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
今日、社会の成熟にしたがい、医療・健康に対する価値観は、狭い範囲の基本的健康から、「ゆたかですこやかな生活」を求めるよう変化しつつある。このような価値観の変化の背景で、医療費が増大し、また健康と疾病の境界領域にある人々が増加している。この背景から、また治療に比べて予防のほうが低負担であるため、今後の社会においては、個人の意識は、治療医学よりも予防医学を重視する方向に変化していくものと考えられている。このような個人意識の変化にともない、医療分野、なかでも臨床検査分野において、患者の近く、例えば手術室、ベッドサイド、あるいは在宅等で、より迅速な検査・診断を行うことが可能となる無拘束な検査システム、血液などの検体量がより少量ですむ無侵襲、または低侵襲である検査システムが望まれている。また、前記のような迅速な検査・診断を行うことが可能となる無拘束な検査システムを実現するためには、検査・診断の際に使用される基板の小型化によって、例えば装置に携帯性を付与させることが必要である。
【０００３】
近年、化学分析装置に携帯性を付与させる新たなアプローチとして、マイクロマシン技術による小型化が注目されている。例えば、生化学分析等で主流の比色分析の自動化装置では、ダイナミックな対流を発生させて２液を混合させるものと、最初から２液を交互に分散させた状況を作り出し、分子拡散により混合させるものに大別される。現在の主流になりつつあるのは、迅速な混合が可能、微量化、小型化に適している点で、分子拡散による方式である。
【０００４】
マイクロマシン技術により、例えば、流路の直径が１ｍｍから０．１ｍｍに微細化が可能となれば、サンプルの微量化だけでなく、混合に要する時間を１０分の１以下に短縮させることができる。さらに、マイクロマシン技術により流露の直径を微細化できれば、装置に携帯性を付与させると同時に、従来の大型装置と同じ機能を果たすことが期待されている。また、流路の微細化により、同一基板上に複数配することもでき、並列処理も期待されている。特に、臨床検査分野においては、血液などの検体量がより少量ですむ無侵襲、または低侵襲な検査システムを実現するためにも、検査・診断の際に使用される容器の微細化が期待されている。
【０００５】
さらに近年、世界的なヒト・ゲノム解析計画の進展により、現在ＤＮＡ診断が可能な疾患の種類や数は増加の一途をたどり、従来は生化学的分析により間接的に診断されてきた疾患の多くが、ＤＮＡレベルで疾患の原因あるいは発生機序にまで迫る確定的な診断ができるようになった。２０００年６月２６日、アメリカホワイトハウスにて、われわれ人類にとって非常に意義深い研究報告がなされた。それは「人間の設計図」とも言われるヒト遺伝子を構成する約３０憶の遺伝暗号の８０％以上が決定されたというものであった。人間の設計図であるヒト遺伝子の全解読は人類科学の最も輝かしい成果の１つとなると考えられている。約３２憶個の塩基対の解析は、２００３年に終了すると予定されている。ヒト遺伝子の全配列決定後、研究のターゲットは形質マッピングと、それを元にしたゲノム創薬、オーダーメイド医療である。形質マッピングとは、ヒト遺伝子配列のどこに形質（疾患のあるなし、薬物に対する固体の反応）が関係しているかを一つ一つ明らかにしていくことである。それにより、疾患治療のターゲット分子を効率的に捜索することが可能であり、また、そのデータをもとに、個人に適した薬物治療が行えるようになると期待されている。
【０００６】
従来では生化学的分析により間接的に診断されてきた疾患の多くが、ＤＮＡレベルで疾患の原因あるいは発生機序にまで迫る確定的な診断ができるようになった結果、将来はオーダーメイド医療といわれる個人に適した副作用のない薬物治療のための診断、個人別の特定疾患のあるなし診断に使用する基板が町の診療所レベルに普及することが予測されており、精密で安価な基板が期待されている。
【０００７】
遺伝子関連用途でよく利用される方法には、キャピラリー電気泳動法、マイクロアレイ方式、微量なゲノムサンプルを１０万倍以上に増幅した高感度で検出できる遺伝子増幅（ＰＣＲ：Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ  Ｃｈａｉｎ  Ｒｅａｃｔｉｏｎ）法等がある。キャピラリー電気泳動法は、直径１００〜２００μｍのキャピラリーに試料を導入、電気泳動により分離するものである。このキャピラリー径の微細化が可能となれば、更に診断時間の高速化が期待されている。キャピラリー径の微細化により、同一基板上に複数配することもでき、並列処理も期待されている。マイクロアレイ方式は、ガラス、シリコン、金属、プラスチック等の表面グリッドにバイオモレキュラーが固定化されており、検出は高感度、特異性を考慮して蛍光装置やラベル化が進められている。その際、マイクロマシン技術を用いてマイクロアレイが形成される。
【０００８】
このマイクロアレイを用いた遺伝子発現解析の概要は、比較したい２つのサンプル（例えば細胞Ａと細胞Ｂ）から抽出したｍＲＮＡをそれぞれ異なる蛍光色素（Ｃｙ５、赤；Ｃｙ３、緑）でラベルした後、それらを混合して、スライドガラス上に固定された数千から数万種類の遺伝子と結合（ハイブリダイゼーション）させる。そして、各スポットの蛍光強度を蛍光スキャナーで検出することにより、各遺伝子の発現量比を知ることができる。例えば、赤いスポットはＣｙ５（赤）でラベルされたものの方がＣｙ３（緑）でラベルされたものより多いということがわかり、すなわち、細胞Ｂに比べ細胞Ａで発現が高いことを示している。同様に、緑のスポットは細胞Ａに比べ細胞Ｂで発現が高いことを示している。また、黄色のスポットはＣｙ５（赤）とＣｙ３（緑）でラベルされたものの量が等しく、すなわち、細胞Ａと細胞Ｂで同程度に発現していることを示している。このように、１度に数千から数万の単位での遺伝子発現情報が得られると、それらの情報をデータベース化することにより、将来、オーダーメイド医療をはじめ、さまざまな応用が期待される。
【０００９】
マイクロアレイの作製方法には、基板上で遺伝子合成を行うタイプと、遺伝子をスライドガラスにスポットするタイプがある。基板上で遺伝子合成を行うタイプは、フォトリソグラフィックマスクによる遮光により、光照射された特定のセルのみが活性化され、ヌレオクチドの化学的なカップリング反応を行わせる。そして、あらかじめデザインしたマスクを順次用いることにより、アレイ上の決められた位置に各種のオリゴヌクレオチドプローブを合成し、高密度アレイを構築する。また、遺伝子をスライドガラスにスポットするタイプは、例えば、３８４ウェルプレートに各遺伝子由来のｃＤＮＡあるいは合成ＤＮＡ溶液を分注しておき、アレイヤー（スポッター）を用いてスライドガラスにスポットしていく。
【００１０】
一般に、蛍光強度を蛍光スキャナーで検出する際、検出感度、および再現性が高くなければ、正確な遺伝子発現情報を取得することができない。また、基板上で遺伝子合成を行うマイクロアレイでは、基板上のアレイ密度を低くすることなく、検出感度、および再現性を高めるために１個のアレイ面積を広くすることが試みられている。しかしながら、平面基板上で拡大可能な面積には限界があり、基板上のアレイ密度を低くすること無く、検出感度と再現性を高めるのに限界が生じる。
【００１１】
そこで、微細な容器を有する基板が可能になれば、１個のアレイ面積、および容積を飛躍的に増大させることが可能となり、検出感度、および再現性を高めることが期待されている。遺伝子をスライドガラスにスポットするマイクロアレイでは、微細な容器を有する基板によって、各遺伝子由来のｃＤＮＡあるいは合成ＤＮＡ溶液のサンプル量を少なくし、かつスポット数を増大させることで解析速度を加速させることが期待されている。
【００１２】
ＰＣＲ法は、ポリメラーゼを使うことにより、目的とするＤＮＡを短時間で１０万倍以上に増幅するものである。ＰＣＲ法では、例えば、９６穴ウェルプレート型の容器が使用されており、容量２．５〜１０．０μｌの試料を導入、熱変性により増幅する。この容器の小型化が可能となれば、高速化・高効率化とともに、高価な抗体や基質の使用量を低減できるといった低コスト化も期待されている。さらに、バイオテクノロジー分野においては、微細化により、同一基板上に複数の流路、複数の混合部、複数の容器を配することができれば、キャピラリー電気泳動法とＰＣＲ法とを同一基板上で行うことも期待されている。
【００１３】
また近年、コンビナトリアルケミストリーの分野において、著しい進歩が見られている。コンビナトリアルケミストリー（Ｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｉａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）とは、いろいろなビルディングブロック（化合物を合成する際に、最終的にその目的化合物の幹や枝葉になっていく単位ともいうべき化合物）を一度にまたは段階的に合成し、ライブラリー（いろいろな化合物群）を構築していく技術である。これまでに行われてきた通常の合成と、コンビナトリアルケミストリーを比較してみると、通常の合成ではＡとＢから単一の化合物のＡＢしか得られないのに対して、コンビナトリアルケミストリーでは、Ａ１からＡｎとＢ１からＢｎのすべての組み合わせを一度に反応させて、Ａ１Ｂ１〜ＡｎＢｎの化合物を得ることができる。例えば、Ａ１からＡｎまで１００個、Ｂ１からＢｎまで同じく１００個の化合物があるとすると、１００×１００＝１０，０００種類の化合物群（ライブラリー）を一度に合成できる。
【００１４】
このように、コンビナトリアルケミストリーでは、組み合わせを利用して、多くの化合物郡（ライブラリー）を効率的に合成し、それらの化合物をさまざまな目的に応じて活用することが可能である。そして、コンビナトリアルケミストリーによる技術を用いる目的の一つに医薬品開発があげられる。そして、多数の化合物を合成し、そのなかから目的とする化合物を見いだしていく手法は、医薬品開発に限らず、化学品の合成・分析、工業生産を含めて広く利用できる科学技術としてとらえることができる。コンビナトリアルケミストリー分野、なかでも製薬開発分野においても微細化が期待されている。
【００１５】
コンビナトリアルケミストリーのように、数多くの化合物を一度にまたは段階的に合成し、ライブラリーを構築していく技術には、パラレル合成法とスプリット法がある。パラレル合成は、個々の化合物を混合物でなく単一の化合物として別の容器で合成するものである。基本的には物理的に仕切られた空間があればよいわけで、例えば、９６穴のウェルプレートを用いて、反応はそれぞれの穴（くぼみ）でロボットを用いて自動的に行い、そのまま活性をテストするようなシステムも開発されている。
【００１６】
スプリット合成はほとんど固相で行われるのに対して、パラレル合成は、液相でも行うことができる。スプリット合成の例を、３つの化合物Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３を順次反応させていく簡単な系で示す。まず樹脂に担持したＡ１、Ａ２、Ａ３を均一に混合した後、これを３等分し、それぞれにＢ１、Ｂ２、Ｂ３を作用させる。ここで反応後、Ｂ１と反応させた容器には末端にＢ１を含む３種類の樹脂が含まれており、同様にＢ２と反応させた容器には末端にＢ２を含む３種類の樹脂が、Ｂ３と反応させた容器には末端にＢ３を含む３種類の樹脂が含まれている。したがって、この段階で合計９種類の樹脂が合成されたことになる。ここで再びこれらの樹脂を均一に混合した後、これを３等分し、それぞれにＣ１、Ｃ２、Ｃ３を作用させる。今度は９種類ずつ、合計２７種類の樹脂が合成される。
【００１７】
この方法によれば、膨大な数の化合物を含むライブラリーを迅速に構築することが可能で、例えば、天然型のアミノ酸２０種類を３回反応させると８，０００（２０×２０×２０）、４回反応させると１６万、５回反応させると３２０万（２０×２０×２０×２０×２０）のペプチドが合成できることになる。
【００１８】
１９６０年代以降、ランダムスクリーニングにより天然物の抽出液から生理活性物質が数多く発見されており、その時期には、スクリーニングする化合物・抽出液は数百から数千で、試験管レベルで行えるものであった。１９８０年代には、スクリーニングする合成化合物や天然物の抽出液は一つの研究所で数万から１０万を超える場合があり、また分子生物学の進展に伴い医薬・動物薬・農薬の標的も急速に増加したため、試験管レベルでは処理できなくなってきた。
【００１９】
そこで、これに対応する技術としてハイスループットスクリーニング（ＨＴＳ、Ｈｉｇｈ  Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ  Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）が開発された。ハイスループットスクリーニングとは、コンビナトリアル合成したものから、例えば、リード化合物（創薬のための先導化合物、スクリーニングで見いだされた化合物）を見いだしたり、最適化したりする際に化合物を高速でふるいわける技術のことである。また、ハイスループットスクリーニングでは、スクリーニング用のアッセイロボット（生物学的な活性を見る試験を自動的に行う機械）を用いたりする。
【００２０】
現在、ハイスループットスクリーニングを可能にした要因として、微量のサンプルを測定できる技術が発展したこと、コンピュータやロボットの発達、試験管にかわって２４あるいは９６個のサンプルを一度に処理できるプレートが普及してきたことがあげられる。今後、構造的に多様性のある化合物はさらに蓄積され、スクリーニングの標的はさらに増加すると予測され、９６穴プレートから３８４穴プレート（反応液の微量化）へ移行することにより創薬開発の加速（迅速化）、微量化（コストダウン）が期待されている。現在、製薬開発の分野において、ハイスループットスクリーニング等の用途に使用されている９６穴プレート、３８４穴プレートは、複数のサンプルを同時にスクリーニングすることができ、例えば、自動分注装置との組み合わせによって創薬開発の加速に貢献している。
【００２１】
マイクロマシン技術により、例えば、容器の幅または直径が１０ｍｍから０．４ｍｍ、深さが１０ｍｍから０．３ｍｍに微細化が可能になれば、同一基板上に１，０００個〜５，０００個のマイクロ容器を有することができ、創薬開発の飛躍的な加速が期待できる。特に近年、半導体デバイスの実現がエレクトロニクスに画期的な進歩と情報革命をもたらしたことと同様な技術革命がコンビナトリアルケミストリー分野、なかでも化学技術や化学産業分野にも微細化が期待されている。
【００２２】
実験室レベルで使用される混合、反応のための容器サイズが大きい場合、混合、反応に時間を要し、目的とする分析結果を得るのに数日間かかってしまう。しかし、マイクロマシン技術により、例えば、流路の直径が深さ１ｍｍから０．１ｍｍに微細化が可能になれば、混合に要する時間を１０分の１以下に短縮させることができ、数日間かかっていた分析を数１０分で完了することが期待されている。また、流路の微細化により、同一基板上に複数配したり、基板を重ね合わせたりすることで更なる効率の向上も期待できる。
【００２３】
マイクロマシン技術により、例えば、流路の直径が深さ１ｍｍから０．１ｍｍに微細化が可能になれば、混合、反応に使用する薬液量の大幅な低減、ひいては廃液量の大幅な低減が期待でき、環境負荷の低減に大きな効果を生むことになる。一般に反応容器をスケールアップした場合、物質や熱の移動はそれに比例して変化するわけではないので、反応特性は変わってしまう。そのため従来の化学プラント建設においては、実験室レベルから段階的に大きな反応装置を組み、その都度問題点を洗い出してやるというコストのかかる過程が必要だった。マイクロマシン技術により、例えば、流路の直径が深さ１ｍｍから０．１ｍｍに微細化が可能になれば、同一基板上に複数配したり、基板を重ね合わせたりすることでスケールアップが可能となるため、この問題を解決できることが期待できる。
【００２４】
従来の樹脂成形品は、鋳型または切削法による金属製金型を用いて、射出成形、ブロー成形あるいはプレス成形することにより、成形品を形成していた。しかしながら、鋳型から金属製金型を作成する場合には、鋳型の精度に限界があるため、それを用いた金属製金型への造形範囲に制約がある。また、切削法により金属製金型を作製する場合も、切削バイトの切削精度に限界があるため、いずれの方法を用いても精密かつ微細な形状を有する樹脂成形品は実現されていないのが実情である。
【００２５】
このように、鋳型や切削法による金属製金型を用いる場合、いずれの加工法においても精密、かつ微細な形状を有する樹脂成形品は実現されていないのが現状である。そのため、得られた樹脂成形品を臨床検査分野、なかでも血液検査用途等に供する場合、流路、容器の精度、小型化には限界があり、血液等の検体量が多くなるという問題があった。ひいては、鋳型や切削法による金属製金型を用いる場合、検査・診断装置の携帯性を付与することができないといった欠点を有していた。
【００２６】
同様に、得られた樹脂成形品を臨床検査分野、なかでも、生化学分析用途等に供する場合、流路、容器の精度、微細化には限界があり、混合に要する時間（診断に要する時間）を短縮できず、ひいては装置に携帯性を付与することができないといった欠点を有していた。
【００２７】
また同様に、得られた樹脂成形品を臨床検査分野、なかでも免疫測定用途等に供する場合、チャンバーの精度、小型化には限界があり、高価な抗体や基質の使用量を低減できないといった欠点を有していた。
【００２８】
さらに、鋳型や切削法による金属製金型を用いて得られた樹脂成形品を遺伝子関連分野の遺伝子解析、なかでもキャピラリー電気泳動法による解析用途等に供する場合、流路の精度、微細化には限界があり、試料の導入、分離に要する時間（診断に要する時間）を短縮できないといった欠点を有していた。ひいては、鋳型や切削法による金属製金型を用いる場合、基板を小型化することができないといった問題点も有していた。
【００２９】
同様に、得られた樹脂成形品を遺伝子関連分野の遺伝子解析、なかでもマイクロアレイ方式による解析用途等に供する場合、容器の精度、小型化には限界があり、検出感度、再現性を高めることができない、サンプル量を少なくできない、解析速度を高めることができない、ひいては基板を小型化することができないといった欠点を有していた。
【００３０】
また同様に、得られた成形品を遺伝子関連分野の遺伝子増幅（ＰＣＲ）法による増幅用途に供する場合、容器の精度、小型化には限界があり、高速化・高効率化とともにサンプル量を少なくできない、ひいては基板を小型化することができないといった欠点を有していた。
【００３１】
さらにまた、鋳型や切削法による金属製金型を用いて得られた成形品をコンビナトリアルケミストリー関連用途、なかでも製薬開発用途のハイスループットスクリーニング用途に供する場合、容器の微細化には限界があり、創薬開発の飛躍的な加速（迅速化）、微量化（コストダウン）ができない欠点を有していた。
【００３２】
同様に、得られた成形品をコンビナトリアルケミストリー関連用途、なかでも化学産業分野の化学合成・分析用途に供する場合、流路の精度、微細化には限界があり、化学合成・分析時間を短縮できない、混合、反応に使用する薬品量の低減、廃液量の低減、環境負荷の低減ができない欠点を有していた。
【００３３】
また同様に、化学合成用途に供する場合、流路の精度、微細化には限界があり、同一基板上に複数配したり、ひいては基板を重ね合わせたりすることでスケールアップすることができないため、従来の化学プラント建設におけるスケールアップの問題点を解決することができないといった欠点を有していた。
【００３４】
このような、鋳型または切削法による金属製金型を用いる場合の係る問題を解決する加工法として、半導体微細加工技術を応用したガラスまたはシリコン基板へのウェットエッチング加工、またはドライエッチング加工により微細加工を施す技術が知られている。しかしながら、ウェットエッチングでは、マスキング材料下部のアンダーエッチングの進行により、造形深さが０．５ｍｍよりも深くなると幅（または直径）精度が得られにくくなるため、精密な加工法とはいえなかった。
【００３５】
ウェットエッチングに対して、ドライエッチングはＳｉ半導体のパターン形成プロセスから発展した技術であり、各種プラズマ源種による各種電子部品、化合物半導体への応用が研究されている。しかしながら、この方法は、優れた微細加工性を有する反面、エッチング速度が５００〜２，０００ｎｍ／分と遅いため、例えば造形深さが０．１ｍｍの加工を行う場合、５０分以上の加工時間が必要となり、生産性に優れた安価な加工法とはいえなかった。
【００３６】
また、ドライエッチングの加工時間が１時間以上になると、装置電極が熱を持つようになり、基板の変形、または装置の損傷が懸念されるため、装置電極が６０℃を超えるような場合は装置を一時停止させ、再び加工を開始するなどの処置が必要となり生産性は更に低下する。
【００３７】
そして、鋳型または切削法による金属製金型を用いる場合の係る問題を解決する他の加工法として、リソグラフィー法が知られている。このリソグラフィー法では、まず、基板上にレジスト塗布を行い、該レジスト層の露光を実施した後、現像によりレジストパターンを形成する。そして、前記レジストパターンにしたがって、前記基板上に金属構造体を電気メッキにより堆積させた後、前記金属構造体を型として、射出成形で成形品を形成する。
【００３８】
この方法による商品としてレーザーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ミニディスクが代表例としてあげられるように、１枚の金属構造体から、射出成形によって、例えば約５万枚以上の成形品を得ることが可能である。さらに、リソグラフィー法は、精密で極めて安価に製造できる点で、生産性に優れた方法といえる。また、扱える材料がシリコンとは異なる点においても、材料単価が安いことなど、今後の用途展開への大きいことが期待されている。
【００３９】
しかしながら、リソグラフィーによる方法は、商品としてレーザーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ミニディスクが代表例としてあげられるように、造形深さは１〜３ミクロンが中心である。したがって、流路、容器といった例えば１００ミクロンの造形深さを有する例は実現されていないのが実情である。その一つの理由は、厚すぎるレジスト層を塗布すると、レジスト層表面の十分な平面度を維持することが難しいことである。他のより重要な理由は、光源として使用される紫外線ランプや紫外線レーザからの紫外線は、厚いレジスト層を適切に露光処理することができないことである。例えば、典型的な紫外線ランプにより露光深度は、およそ３０μｍである。
【００４０】
すなわち、従来の樹脂成形品の製造方法において、リソグラフィー処理を使用する場合、基板平面上に単層のレジスト層を形成し、そのレジスト層をパターニングして金属型を形成する。そのため、レジストの厚みが増してくると、例えばＵＶ露光装置を使用する場合、１回の露光では十分な焦点深度が得られない。さらに、レジストの厚みが増してくると、現像工程において、レジスト底部の幅（または直径）よりも表面の幅（または直径）が広くなることが懸念されている。したがって、必要とされる造形深さを達成することができない、あるいは、ある程度の造形深さを達成したとしても生産設備を含めた生産性の点における問題が生じる。
【００４１】
このような問題を解決する方法として、リソグラフィ法により１００μｍ以上の造型深さを実現する方法として、露光処理の光源としてシンクロトロン放射光を使用する製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。シンクロトロン放射光のもつ高い指向性はレーザ光に匹敵し、レーザで実現できない短波長の光は、微細加工でネックとなる回折限界をクリアすることができる。したがって、シンクロトロン放射光を露光光源に用いた場合、より厚いレジスト層を露光処理することができるので、従来の光源と比較してより微細かつ深い造形深さを得ることが可能である。しかしながら、シンクロトロン放射光を使用した露光処理であっても、その露光深度は無限ではない。また、シンクロトロン放射設備は非常に大型の設備であり、その設備を建設・維持することは容易なことではない。特に、設備の建設及び維持に多大なコストがかかるため、射出成形によって得られた樹脂成形品のコストは、通常のＵＶ光によって得られた樹脂成形品よりも２０倍の高価格となることが予想される。
【００４２】
【特許文献１】
特開２００１−３８７３８号公報
【００４３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の樹脂成形品の製造方法では、レジストの厚みが増すにつれて露光が難しくなるため、所望の造形深さを有する成形品を生産性良く製造することができないという問題点があった。
【００４４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、所望の造形深さを有する樹脂成形品を生産性良く製造することができる樹脂成形品の製造方法及びその製造に使用される型用金属構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【００４５】
また、本発明は、臨床検査分野、遺伝子関連分野あるいはコンビナトリケミストリ分野における使用に好適な造形深さを有する樹脂成形品を提供することを目的とする。
【００４６】
【課題を解決するための手段】
以下に本発明にかかる解決手段を説明する。理解の容易のため、本発明の要素に対応する実施の形態において記載された例を記載する。しかし、本発明の各要素がこれらに限定されるものでないことは、言うまでもない。
【００４７】
本発明の一つの態様は、型用金属構造体を形成するステップと、型用金属構造体を型として樹脂成形品を形成する成形品形成ステップとを有する樹脂成形品の製造方法であって、型用金属構造体を形成するステップは、（ａ）凹凸面を有する構造体（例えば、図１におけるＮｉ構造体６ｂ）を準備するステップと、（ｂ）構造体の凹凸面上に、レジスト層を形成するステップと、（ｃ）レジスト層をリソグラフィー処理し、凹凸面上の凹部に形成されたレジスト層を除去してレジストパターンを形成するステップと、（ｄ）ステップ（ｃ）の後に、構造体の凹凸面上に、めっき処理によって金属を付着し、金属構造体（例えば、図１におけるＮｉ構造体６ｃ）を得るステップを備えたものである。この構成を有することにより、構造体の造形深さを大きくすることができるので、より大きな造形深さを有する樹脂成形品を得ることができる。
【００４８】
上記成形品の製造方法は、さらに、第２の構造体（例えば、図１におけるＮｉ構造体６ａ）を準備するステップと、第２の構造体の凹凸面上に前記構造体の材料を付着し、第２の構造体の凹凸面に従って、構造体を形成するステップとを有することができる。
第２の構造体を準備するステップは、基板上にレジスト層を形成するステップと、レジスト層をリソグラフィー処理し、パターン形成するステップと、レジスト層がパターン形成された基板上に、めっき処理によって金属を付着し、第２の構造体を得るステップとを有することができる。構造体と第２の構造体とは、異なる材料で形成することができる。構造体の材料として最適なものを選択することによって、製造処理を効果的に行うことができる。
【００４９】
上記第２の構造体を準備するステップは、さらに、第２の構造体（例えば、図５におけるＮｉ構造体６ａ）の凹凸面上にレジスト層を形成するステップと、第２の構造体上のレジスト層をリソグラフィー処理し、第２の構造体の凹凸面上の凹部のレジスト層を除去してレジストパターンを形成するステップと、を有することができる。この構成により、第２の構造体の凹凸面の造形深さを大きくすることができる。
【００５０】
上記第２の構造体を準備するステップは、さらに、第２の構造体の凹凸面上にレジスト層を形成するステップと、第２の構造体上のレジスト層をリソグラフィー処理し、第２の構造体の前記凹凸面上の凸部のレジスト層を除去してレジストパターンを形成するステップと、レジストパターンを形成された第２の構造体をめっき処理し、第２の構造体の凸部上に金属層を付着するステップと、を有することができる。この構成により、第２の構造体の凹凸面の造形深さを大きくすることができる。
【００５１】
本発明の樹脂成形品の製造方法は、さらに、金属構造体の凹凸面に従って、第３の構造体を形成するステップを備え、第３の構造体に対して、ステップ（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）の処理を施し、第２の金属構造体を得ることができる。この構成を有することにより、より造形深さの大きい第２の金属構造体を得ることができる。
【００５２】
本発明の他の態様は、型用金属構造体を形成するステップと、型用金属構造体を型として樹脂成形品を形成する成形品形成ステップとを有する樹脂成形品の製造方法であって、型用金属構造体を形成するステップは、（ａ）凹凸面を有する構造体（例えば、図６におけるＮｉ構造体６ｂ）を準備するステップと、（ｂ）構造体の凹凸面上に、レジスト層を形成するステップと、（ｃ）レジスト層をリソグラフィー処理し、凹凸面上の凸部に形成されたレジスト層を除去するステップと、（ｄ）リソグラフィー処理された構造体の凹凸面上に、めっき処理によって金属を付着するステップと、を備えたものである。この構成を有することにより、構造体の凹凸面の造形深さを大きくすることができ、より大きな造形深さを有する成形品を製造することができる。
【００５３】
ステップ（ａ）は、凹凸面を有する第２の構造体（例えば、図１におけるＮｉ構造体６ａ）を準備するステップと、第２の構造体の凹凸面上に構造体の材料を付着し、構造体を形成するステップを備えることができる。さらに、第２の構造体に対して、ステップ（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）の処理を施すことができる。これにより、第２の構造体の造形深さを大きくすることができる。
【００５４】
ステップ（ｄ）の後に、構造体の凹凸面上に第３の構造体（例えば、図１におけるＮｉ構造体６ｃ）の材料を付着し、構造体の凹凸面に従って第３の構造体を形成するステップを有することができる。さらに、第３の構造体に対して、前記ステップ（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）の処理を施ことができる。これにより、第３の構造体の造形深さを大きくすることができる。
【００５５】
ステップ（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）を複数回繰り返すことにより、構造体の造形深さをさらに大きくすることができる。
リソグラフィー処理は、紫外線ランプもしくはレーザ光によって行うことができる。本発明は、露光深度の大きくないこれらの光源に特に有用である。
樹脂成形品形成ステップにより形成される樹脂成形品の凹部の深さは、２０乃至５００μｍであることが好ましい。樹脂成形品形成ステップにより形成される樹脂成形品の凹部の深さは、５０乃至３００μｍであることがさらに好ましい。
【００５６】
本発明の他の態様は、樹脂成形品の成形に使用される型用金属構造体の製造方法であって、（ａ）凹凸面を有する構造体を準備するステップと、（ｂ）構造体の凹凸面上にレジスト層を形成するステップと、（ｃ）レジスト層をリソグラフィー処理し、凹凸面上の凹部に形成されたレジスト層を除去するステップと、（ｄ）ステップ（ｃ）の後に、構造体の凹凸面上に、めっき処理によって金属を付着し、金属構造体を得るステップとを備えたものである。この構成を有することにより、構造体の造形深さを大きくすることができるので、大きな造形深さを有する型用金属構造体を得ることができる。
【００５７】
本発明の他の態様は、樹脂成形品の成形に使用される型用金属構造体の製造方法であって、（ａ）凹凸面を有する構造体を準備するステップと、（ｂ）構造体の凹凸面上にレジスト層を形成するステップと、（ｃ）レジスト層をリソグラフィー処理し、凹凸面上の凸部に形成されたレジスト層を除去するステップと、（ｄ）リソグラフィー処理された構造体の凹凸面上に、めっき処理によって金属を付着するステップと、を備えたものである。この構成を有することにより、構造体の造形深さを大きくすることができるので、大きな造形深さを有する型用金属構造体を得ることができる。
【００５８】
本発明の他の態様は、上記態様にかかる発明によって製造された、樹脂成形品である。特に、臨床検査に用いられる成形品チップ、遺伝子関連に用いられる成形品チップ、もしくは、コンビナトリアルケミストリーの処理に用いられる成形品チップ、である。成形品の凹凸面上には、流路パターン、混合部パターン、容器パターンからなる群から選択された、少なくとも一つのパターンが形成されることができる。又、電極、ヒータ、温度センサの中から少なくとも一つのパターンを有することができる。臨床検査用チップは、特に、血液検査用チップ、尿検査用チップ又は生化学検査用チップを含む。コンビナトリアルケミストリーの処理に用いられる成形品チップは、特に、医薬開発チップ又は化学合成・分析用チップを含む。遺伝子関連に用いられる成形品チップは、特に、遺伝子増幅用チップを含む。
【００５９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態以下に図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものを実質的に同様の内容を示している。
【００６０】
実施の形態１．
本実施の形態は、形成された第２の中間構造体の凹凸面の凸部上にレジスト層を積層する（図１の（ｆ）参照）。レジスト層を積層された中間構造体の凹凸面上にめっき処理によって金属層を形成することによって、型用の金属構造体を得ることができる。中間構造体の凸部上にレジスト層を積層するので、より深い凹凸面を有する型用の金属構造体を形成することが可能となる。尚、レジスト層は、凸部上に加えて、凹部上に形成することも可能である。レジスト層の凹凸深さが、第２の中間構造体の凹凸面の凹凸深さよりも大きくなることで、より深い凹凸面を有する型用の金属構造体を形成することが可能となる。
【００６１】
本実施の形態に説明される樹脂成形品の製造方法は、以下の基本的処理を行う（図２のフローチャート参照）。まず、基板上にレジストを形成し、レジスト層を形成する（Ｓ２−１）。基板上のレジスト層をリソグラフィー処理し、所望のパターンを形成する（Ｓ２−２）。基板上にめっき処理のための種層を付着する（Ｓ２−３）。基板をめっき処理によって金属層を形成し第１の中間金属構造体を得る（Ｓ２−４）。
【００６２】
第１の中間金属構造体の凹凸面をめっき処理によって第２の金属層を付着し第２の中間金属構造体を得る（Ｓ２−５）。得られた第２の中間金属構造体上の凹凸面上にレジストを付着してレジスト層を形成する（Ｓ２−６）。レジスト層をリソグラフィー処理し、凹部のレジストを現像によって除去する（Ｓ２−７）。第２の中間金属構造体上の凹凸面上にめっき処理のための種層を付着する（Ｓ２−８）。第２の中間金属構造体の凹凸面上にめっき処理によって第３の金属層を付着し、型用金属構造体を得る（Ｓ２−９）。
【００６３】
図１は、本実施の形態における樹脂成形品の製造工程を示している。本実施の形態を実現するために使用される製造装置は広く知られたものであり、ここでは説明を省略する。図１を参照して、本実施の形態における製造方法を説明する。
【００６４】
基板上へのレジスト層形成工程
図１（ａ）を参照して、まず基板１上に、有機材料（例えば、クラリアントジャパン製「ＡＺＰ４４００」）をベースとする１回目のレジスト塗布を行う。基板１は、例えば、ガラス基板を利用することができる。樹脂成形品としてのチップの平面度は、基板上へレジスト層を形成する工程に大きく影響される。すなわち、基板上にレジスト層を形成した時点の平面度が金属構造体、ひいては成形品チップの平面度に反映される。この平面度が保たれていない場合、例えば、流路を有する成形品チップに検体、試薬を送るために基板を張り合わせるなどしても漏洩が生じるため、正しい測定結果が得られないことが懸念される。
【００６５】
各種処理用チップの平面度を保つ方法として、レジストパターン形成ステップで、例えば、レジスト層形成で使用するレジスト種類（ネガ型、ポジ型）を選択し、基板面が露出するまで現像を行うことも考えられる。基板にガラスを使用した場合、その平面度は表面研磨によって１μｍ以内に抑える技術が工業的に確立されている。基板面が露出するまで現像を行うことでその平面度を再現でき、最終的にはチップの平面度を高めることが期待できる。
【００６６】
基板上にレジストを形成する方法の一つとして、スピンコート方式があげられる。スピンコート方式とは、回転している基板上にレジストを塗布する方法であり、直径３００ｍｍを超える基板にレジストを塗布する場合にも高い平面度が得られる利点がある。スピンコート方式で所定のレジストの厚さを得る場合、レジスト粘度を高める方法も効果的である。しかし、塗布面積が大きくなると平面度が低下することが懸念されるため、実際使用上で要求される平面度に応じてレジスト粘度を調整することが望ましい。
【００６７】
１回のレジスト塗布で可能なレジスト厚さは、高い平面度を保持すること、及び、露光装置による露光深度を考慮し、１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜５０μｍの範囲内であることが望ましい。スピンコート法以外のレジスト層形成の方法としては、ディッピング方式、ロール方式、ドライフィルムレジストの貼り合わせ等があげられる。しかし、高い平面度を実現できる観点から、スピンコート法が好ましい。
【００６８】
レジスト層露光工程
レジスト層２を形成した後、所望のマスクパターンに加工したマスク３を用いて、ＵＶ露光装置により、レジスト層２をＵＶ光により露光を行う。ＵＶ露光装置は、例えば、光源としてＵＶランプを有し、波長３６５ｎｍ、照度２０ｍＷ／ｃｍ２の露光装置を利用することができる。上記レジスト層の露光について説明する。レジストにはポジ型レジスト、ネガ型レジストの２種類がある。いずれも、露光条件により、レジストへの焦点深度が変わるため、例えばＵＶ露光装置を使用した場合、露光時間、ＵＶ出力値をレジストの厚さ、感度に応じて種類を選択するのが望ましい。露光装置は、ＵＶレーザーを利用したものを使用することもできる。ＵＶレーザーはＵＶランプよりも深い深度を達成する。
【００６９】
リソグラフィー法を用いてレジストにパターンを形成する工程では、使用するマスクによって流路の幅、深さ、容器間隔、および容器幅（または直径）、深さの寸法、および精度が左右される。そして、その寸法、および精度は、成形品チップにも反映される。したがって、プラスチックを成形した成形品チップの各寸法、および精度を所定のものとするためには、まず初めに、マスクの寸法および精度を規定する必要がある。使用するマスクはなんら限定されないが、エマルジョンマスク、クロムマスク等を挙げることができる。レジストにパターンを形成するために使用するマスクの精度を高めるには、例えば、マスクのパターン形成に使用するレーザ光源をより波長の短いものに変えることが考えられるが、設備費用が高額であり、マスク製作費が高額となるため、要求される精度に応じて適宜選択するのが望ましい。
【００７０】
リソグラフィー法を用いてレジストにパターンを形成する工程では、露光条件によっても流路の幅、深さ、容器間隔、および容器幅（または直径）、深さ等の樹脂成形品の寸法、および精度が影響される。レジストにはポジ型レジスト、ネガ型レジストの２種類があり、いずれも露光条件によりレジストへの焦点深度が変わるため、例えばＵＶ露光装置を使用した場合、露光時間、ＵＶ出力値をレジストの厚さ、感度に応じて選択するのが望ましい。
【００７１】
レジスト層現像工程
次に図１（ｂ）に示すように、前記レジスト層２を有する基板１を基板面が露出するまで現像し、基板１上にレジストパターン４を形成する。現像液は、例えば、クラリアントジャパン製の「ＡＺ４００Ｋデベロッパー」を使用することができる。リソグラフィー法を用いてレジストパターンを形成する際には、アルカリ液である現像液の濃度、現像時間も考慮することが必要な場合がある。特に導電体面まで現像しようとする際には、レジスト底部の幅（または直径）よりも表面の幅（または直径）が広くなることが懸念されるため、例えば、現像液の希釈倍率をあげることにより現像速度を低下させ、現像時間を最適化することによって、現像を制御することができる。
【００７２】
また、使用するレジストがポジ型レジスト、またはネガ型レジストによって、造形深さ方向の矩形パターンが台形状、または垂直形状を選択することも可能である。要求される形状、精度、射出成形でプラスチックを成形する際の離型性を考慮して適宜選択するのが望ましい。
【００７３】
リソグラフィー法を用いてレジストにパターンを形成する工程では、現像条件によっても流路の幅、深さ、容器間隔、および容器幅（または直径）、深さ等の樹脂成形品の寸法、および精度が影響される。露光したレジストを現像する際、必要な深さを得るために現像時間を長くしすぎると、容器間隔、および容器幅（または直径）が所定の寸法よりも大きくなってしまう。このため、現像条件（現像液組成、現像時間等）は、レジスト厚さ、露光光源、露光条件を考慮したうえで適宜選択するのが望ましい。
【００７４】
めっき処理工程
金属の付着は、めっき処理を利用することができる。金属を付着するめっき方法は特に限定されないが、電解めっき、無電解めっきなどを利用することができる。そして、図１（ｃ）に示すように前記レジストパターン４を有する基板１表面に蒸着、またはスパッタリングを行い、レジストパターンの表面に導電膜であるめっき種層５として銀を堆積させる。この工程において、他に白金、金、銅などを堆積させることができる。
【００７５】
次に図１（ｄ）に示すように、前記レジストパターン４を有する基板１をめっき液に浸け、電気めっきを行い、レジストパターンの凹部と、レジストパターン表面上と基板表面上に、第１の中間金属構造体であるＮｉ構造体６ａを堆積させる。この工程において、他に銅、金などを堆積させることができる。アセトン、硝酸水溶液等の溶媒を使用してレジストを溶解させて剥離し、Ｎｉ構造体６ａを基板１から分離する。Ｎｉ構造体６ａを基板１から分離した後、得られたＮｉ構造体６ａのパターン面にＮｉ構造体６ｂを堆積させ、第２の中間金属構造体であるＮｉ構造体６ｂを得る。Ｎｉ構造体６ｂの凹凸面は、図１（ｅ）に示すように、Ｎｉ構造体６ａの逆パターンとなる
【００７６】
めっき処理による金属層の付着は、上記の電気めっきに代えて、無電解めっきを利用することができる。無電解めっき処理においては、まず、対象物表面に、めっき種層として、無電解めっきの核となる触媒金属（例えば、Ｐｄ−Ｓｎ錯体）が吸着される。次に、対象物表面のスズ塩を溶解させ、酸化還元反応によって金属パラジウムを生成する。対象物がＮｉめっき液に挿入されると、対象物上にニッケル層が形成される。この点は、以下のめっき処理において同様である。
【００７７】
第２の中間金属構造体に代えて、樹脂等の転写体を密着、またはプレス成形させることで樹脂製中間構造体を形成することができる。転写体を密着、またはプレス成形するのに用いる樹脂は、例えば、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂を用い、転写後に硬化させることもできる。
【００７８】
構造体上へのレジストパターン形成工程
次に図１（ｆ）に示すように、Ｎｉ構造体６ｂ上に、有機材料をベースとする２回目のレジスト塗布を行い、レジスト層２を形成する。その後、マスク位置が１回目の露光におけるマスクパターンと同じ位置になるよう位置合わせを実施し、マスク３を用いて、ＵＶ露光装置により、前記レジスト層２をＵＶ光により２回目の露光を行う。これにより、Ｎｉ構造体６ｂ上の凹部に相当する部分が露光される。
【００７９】
マスクの位置合わせついて説明する。マスクの位置合わせは、１層目のレジスト層に露光したマスクパターンと、２層目のレジスト層に露光するマスクパターン位置を同じ位置とするために行う。マスクの位置合わせにおいて、１層目のレジスト層に露光したマスクパターンと、２層目のレジスト層に露光するマスクパターン位置に位置ずれが生じると、樹脂成形品の造形精度に大きく影響するため、位置合わせは誤差範囲±２ミクロンの範囲内であることが好ましく、±１ミクロンの範囲であることがより好ましい。
【００８０】
マスクの位置あわせ精度を高める方法はなんら限定されないが、例えば、露光、未露光部分の光の回折差を利用したオフセット調節などがある。マスクの位置合わせ精度を高める他の方法として、例えば、基板上、及びマスクの指定位置にレーザ光により記号を描画しておき、光学顕微鏡等を用いてお互いの位置決めを行うことで精度を高める方法があげられる。
【００８１】
２回目の露光について説明する。１回目の露光と同様、露光条件により、レジストへの焦点深度が変わるため、例えばＵＶ露光装置を使用した場合、露光時間、ＵＶ出力値はレジストの厚さ、感度に応じて選択するのが望ましい。
【００８２】
図１（ｇ）に示すように、Ｎｉ構造体６ｂ上のレジスト層２をＮｉ構造体面が露出するまで現像し、Ｎｉ構造体６ｂ上にレジストパターン４を形成する。本形態においては、Ｎｉ構造体６ｂ上に形成された凹部を露光し、現像処理によって、Ｎｉ構造体６ｂ表面が露出するまで凹部のレジスト層を取り除いている。設計上必要であれば、凹部底面上にレジスト層を残してもよい。あるいは、凸部上のレジスト層を一部、露光・現像処理することが可能である。レジストパターン４の凹凸深さが、Ｎｉ構造体６ｂの凹凸深さよりも大きいことが重要である。
【００８３】
構造体凹凸面上へのめっき処理工程
そして、図１（ｈ）に示すように前記レジストパターン４を有するＮｉ構造体６ｂ表面に蒸着、またはスパッタリングを行い、レジストパターンの表面にめっき種層として銀を堆積させる。この工程において、他に白金、金、銅などを堆積させることができる。
【００８４】
次に図１（ｉ）に示すように、レジストパターン４を有するＮｉ構造体６ｂをメッキ液に浸け、電気メッキを行い、レジストパターン４を形成されたＮｉ構造体６ｂ上の、凹部上と凸部上にＮｉ構造体６ｃを堆積させる。この工程において、他に銅、金などを堆積させることができる。続いて、図２（ｊ）に示すようにＮｉ構造体６ｂとレジストパターン４を除いてＮｉ構造体６ｃを得る。
【００８５】
成形工程
樹脂成形品の形成方法は、射出成形、プレス成形、モノマーキャスト成形、溶剤キャスト成形、押出成形によるロール転写法などを利用することができる。生産性、型転写性の観点から射出成形が好ましく用いられる。所定の寸法を選択した金属構造体を型として射出成形で樹脂成形品を形成する場合、金属構造体の形状を高い転写率で樹脂成形品に再現することができる。図２（ｋ）に示すように、得られたＮｉ構造体６ｃを金型として、射出成形でプラスチック材をＮｉ構造体６ｃに充填し、成形品チップを得る。射出成形で成形品チップを形成するのに使用するプラスチック材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、スチレン系樹脂、アクリル・スチレン系共重合樹脂（ＭＳ樹脂）、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、エチレン・ビニルアルコール系共重合樹脂、塩化ビニル系樹脂等を挙げることができる。これらの樹脂は必要に応じて、滑剤、光安定剤、熱安定剤、防曇剤、顔料、難燃剤、帯電防止剤、離型剤、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの、１種もしくは２種以上を含有することができる。
【００８６】
レジストの厚みが増してくると、例えばＵＶ露光装置を使用する場合、１回の露光では十分な焦点深度が得られないことが懸念される。そこで、本実施の形態における方法は、凹凸面を有する構造体上を形成した後に、その凸部上にレジスト層を積層する。これにより、造形深さを増すことができる。この処理を必要に応じて繰り返すことによって、所望の造形深さを有する成形品チップをえることが可能となる。
【００８７】
尚、流路や混合部、容器などの深さが均一な成形品チップを得るための他の方法として、例えば、金属構造体の表面を研磨する方法などがあげられる。金属構造体を研磨する場合、汚れが造形物に付着することが懸念されるため、研磨後、超音波洗浄を実施することが好ましい。又、金属の表面状態を改善するため、剥離剤などで表面を処理してもよい。
【００８８】
所望のレジスト厚さを有し、かつ微細なレジストパターンを形成しようとする際、複数回の露光、レジストパターンの形成を行うことによってレジストが収縮し、平面度、または流路や混合部、容器などの深さが均一な基板が得られない場合が考えられる。このレジスト表面形状が金属構造体、ひいては最終工程で形成した成形品チップに反映される。本実施の形態では、基板上に１回目のレジスト塗布、前記レジスト層の露光、及びレジストパターンを形成した後、構造体を形成、その上に２回目のレジスト塗布を実施することによって、基板の平面度、または流路や混合部、容器などの深さを均一にするものである。各レジスト層の露光処理と現像処理は１回行われ、レジスト層が複数回の露光もしくは現像処理を施される必要がない。そのため、レジスト層の劣化、もしくはそれに伴う成形品の誤差を抑制することができる。
【００８９】
以上のように、本実施の形態における樹脂成形品の製造方法では、Ｎｉ構造体６ｂを中間金属構造体として用い、この中間金属構造体の最初の凹凸深さよりも大きな所望の造形深さを有する型用金属構造体であるＮｉ構造体６ｃを生産性良く形成することができる。そのため、この型用金属構造体であるＮｉ構造体６ｃを用いて当該成形品を生産性良く製造することができる。
【００９０】
さらにまた、大型の設備であるシンクロトロン放射設備とは異なり、従来の一般的なリソグラフィー設備を用いるため、型用金属構造体の生産コストが上昇するのを防止することができる。これにより、樹脂成形品の生産コストの上昇を防ぐことができ、安価な樹脂成形品を実現することができる。
【００９１】
変形１．
実施の形態１のいくつかの異なる態様を説明する。図１（ａ）乃至図１（ｄ）において、必要に応じて、複数のレジスト層をパターニング処理することで、所望のパターン厚さを得ることができる。例えば、レジスト層の形成及び露光処理の各ステップを複数回通続けて行い、１回の現像処理で複数層のレジスト層をパターン形成することができる。
【００９２】
より具体的に説明する。図３（ａ）に示すように、基板１上にレジストを付着してレジスト層２ａを形成し、基板１上のレジスト層２ａを所定のマスク３に従って露光処理する。レジスト層２ａ上にさらにレジストを付着してレジスト層２ｂを形成した後、マスク３に従って、露光処理を行う（図３（ｂ））。レジスト層２ａとレジスト層２ｂを同時に現像処理し、所望のレジストパターンを形成する。（図３（ｃ））。
【００９３】
次に、図３（ｄ）に示すように、基板１ａ上にめっき処理のための種層５を付着する。種層５上に、めっき処理によって金属層を形成しＮｉ構造体６ａを得ることができる（図３（ｅ））。同様の処理を、図１におけるＮｉ構造体６ｂに適用することができる。複数のレジスト層を形成することによって、凹凸深さを増すことができる。尚、レジスト層を複数回露光することはレジストの収縮・変形をもたらす場合がる。従って、レジスト層の付着、露光、現像の各処理は、それぞれ１回のみ行うことが好ましい。
【００９４】
変形２．
深い凹凸深さを有する型用金属構造体を得るために、上記図１（ｆ）−図１（ｊ）の処理（あるいはＳ２−５からＳ２−９の処理）を複数回繰り返すことができる。形成されたＮｉ構造体６ｃを使用して、上記のＮｉ構造体６ｂに相当する中間構造体をさらに形成する。この中間構造体は、上記Ｎｉ構造体６ａからＮｉ構造体６ｂを形成する工程と同様の方法により形成することができる。新たな中間構造体を使用して、図１（ｆ）から（ｊ）の工程を実行することによって、さらに造形深さの大きい金属型を得ることができる。
【００９５】
変形３．
上記にあるように、金属に限らず、樹脂によりこの中間構造体（Ｎｉ構造体６ｂに相当するもの）形成することも可能である。この中間構造体の凹凸面上に、上に説明したリソグラフィー処理によってレジストパターンを形成し、凹凸面の凸部上にレジスト層を積層する。このレジスト層を付着された中間構造体の凹凸面上に、めっき処理によって金属層を付着し、中間構造体よりも凹凸深さが大きい金属構造体を得ることができる。
【００９６】
変形４．
上記の実施形態は、Ｎｉ構造体６ａを利用して、Ｎｉ構造体６ｂを形成した。例えば、上記のＮｉ構造体６ａ形成工程において、Ｎｉ構造体６ａに代わってＮｉ構造体６ｂを形成することによって、Ｎｉ構造体６ａの形成工程を省くことが可能である。図４を参照して、具体的に説明する。基板１上に、レジスト層を付着し、レジスト層２を形成する。レジスト層２をマスクパターン３を使用して露光処理する（図４（ａ））。レジスト層２を現像処理し、レジストパターン４を形成する（図４（ｂ））。基板１とレジストパターン４の上に金などの金属種層５を付着する（図４（ｃ））。金属種層５が付着された基板１をめっき液に浸してめっき処理を行ない、基板上に金属層を形成する（図４（ｄ））。金属層を基板から取り外し、金属構造体６ｂを得る（図４（ｅ））。
【００９７】
基板上にＮｉ構造体６ｂを形成するために使用するマスクパターンと、Ｎｉ構造体６ｂ上にレジストパターンを形成するマスクパターンとは、逆のマスクパターンとなる。あるいは、Ｎｉ構造体６ｂの形成工程とＮｉ構造体６ｂ上へのレジストパターン形成工程との間において、異なる特性のレジストを使用する。例えば、Ｎｉ構造体６ｂの形成工程においてポジのレジストを使用し、Ｎｉ構造体６ｂ上へのレジストパターン形成工程において、ネガのレジストを使用する。言い換えれば、Ｎｉ構造体６ａからＮｉ構造体６ｂを形成することによって、各工程において、同一のマスクパターン、及びレジスト材料を利用することが可能となる。
【００９８】
変形５．
上記実施の形態において、Ｎｉ構造体６ｂを形成する工程の前に、Ｎｉ構造体６ａの凹凸面上にレジストパターンを形成することができる。Ｎｉ構造体６ｂの凹凸面上にレジストパターンを形成する工程において説明されている方法と同様の方法によって、Ｎｉ構造体６ａの凹凸面上にレジストパターンを形成することができる。
【００９９】
図５を参照して具体的に説明する。図５（ｂ）に示すように、Ｎｉ構造体６ａの凹凸面上にレジストを、例えばスピンコートによって付着し、レジスト層２を形成する。形成されたレジスト層を、図５（ｃ）に示すように、所定のマスクパターンを介して、ＵＶ光によって露光する。マスクパターンはＮｉ構造体６ａの凹部が露光されるようなパターンを有しており、Ｎｉ構造体６ｂへの露光処理において使用されるものと、反対のパターン形状を有する。尚、逆特性のレジストを使用することによって、Ｎｉ構造体６ｂへの露光処理において使用されるものと同一のマスクパターンを利用することができる。露光処理されたレジスト層を現像液によって現像処理し、所定のレジストパターン４を形成する。次に、図５（ｄ）に示すように、レジストパターン４と基板１上に金属種層５をスパッタ処理によって付着する。図５（ｅ）に示すように、金属種層５を付着されたＮｉ構造体６ａをめっき処理し、金属構造体Ｎｉ構造体６ｂを得る。これにより、Ｎｉ構造体６ａの造形深さを大きくすることができる。
【０１００】
実施の形態２．
本実施の形態は、実施の形態１において、Ｎｉ構造体６ｂ上にレジストパターンを形成する代わりに、Ｎｉ構造体６ｂ上に金属層を積層する。他の工程については実施の形態１と本質的に同様であり、説明を省略する。本形態におけるレジスト層のパターニング処理、めっき処理等は、実施の形態１において説明された方法を適用することができる。従って、これらの処理の詳細な説明は省略する。
【０１０１】
図６は、本形態における、Ｎｉ構造体６ｂへの金属層の形成工程を示している。又、図７は、この形成工程のフローチャートである。図６及び７を参照して、本実施の形態における製造方法を説明する。図６（ａ）に示すように、形成されたＮｉ構造体６ｂを準備する（Ｓ７−１）。図６（ｂ）に示すように、Ｎｉ構造体６ｂの凹凸面上にレジスト層２を形成し（Ｓ７−２）、所定のマスクパターンを使用して、レジスト層２の露光処理を行う（Ｓ７−３）。本実施の形態においては、ネガ型のレジストが使用されている。露光されたレジスト層２を現像液によって現像処理し、所望のレジストパターンをＮｉ構造体６ｂ上に形成する。図６（ｃ）に示すように、Ｎｉ構造体６ｂの凸部上のレジストが、Ｎｉ構造体６ｂが露出するまで現像処理によって除去される。
【０１０２】
図６（ｄ）に示すように、レジストパターン２が形成されたＮｉ構造体６ｂをめっき液に浸し、電気めっきによってＮｉ構造体６ｂの凸部上に金属層を形成する（Ｓ７−４）。図６（ｅ）に示すように、Ｎｉ構造体６ｂ上のレジストパターンが剥離剤によって剥離され、凸部上に付加された金属層によって凹凸深さが大きくされたＮｉ構造体６ｂが完成する（Ｓ７−５）。
【０１０３】
以上のように、本実施の形態における製造方法によって、Ｎｉ構造体６ｂを所望の造形深さを有する構造体とすることができる。Ｎｉ構造体６ｂへの金属層の追加処理において、レジスト層のパターニング処理は、１層ずつ行われるので、レジスト層が複数回の露光もしくは現像処理を施されることがなく、レジスト層の劣化及びそれによる成形品の誤差を抑制することができる。尚、本実施の形態における金属層の形成処理は、実施の形態１で説明されたＮｉ構造体６ａやＮｉ構造体６ｃに適用することができる。Ｎｉ構造体６ｃに適用すれば、必ずしも、Ｎｉ構造体６ａ、あるいはｂは必要とされない。
【０１０４】
実施の形態３．
樹脂成形品の構造に関する説明
【０１０５】
以下に、上記実施の形態における製造方法によって形成されうる、樹脂成形品について説明する。リソグラフィー法を用いて作製した金属構造体を型として、射出成形でプラスチックを成形する方法は、精密で安価な基板を形成するうえで有用な製造方法である。所定の寸法を選択した金属構造体を型として射出成形で成形品チップを形成する場合、金属構造体の形状を高い転写率で成形品チップに再現することが可能である。転写率を確認する方法としては、光学顕微鏡、レーザ顕微鏡、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）等を使用して行うことができる。
【０１０６】
金属構造体を型として、例えば射出成形で成形品チップを形成する場合、１枚の金属構造体で１万枚〜５万枚、場合によっては２０万枚もの基板を得ることができ、金属構造体の製作にかかる費用負担を大幅に解消することが可能である。また、射出成形１サイクルに必要な時間は５秒〜３０秒と短く、生産性の面で極めて効率的である。射出成形１サイクルで同時に複数個の成形品チップを形成可能な成形金型を使用すれば、更に生産性を向上することが可能となる。
【０１０７】
以下に具合的な樹脂成形品のいくつかの例を説明する。樹脂成形品として形成されるチップは、流路、混合部、容器等の構造部、あるいは、電極、ヒータ、温度センサ、などの回路を有している。これらの各寸法は、以下の範囲内であることが好ましい。
【０１０８】
流路の幅の最小値は、マスクの加工精度に由来しており、工業技術的にはＸ線、レーザなど波長の短いレーザ光を使用することでより微細化は可能であると推測される。しかし、本実施の形態では精密で安価な成形品チップを多くの分野に提供すること、特に、臨床検査分野、遺伝子関連分野、コンビナトリアルケミストリー分野へ提供することが目的であり、工業的に再現し易い観点から幅が５μｍ以上であることが好ましい。また、規格化されていない多品種小ロットの用途においても、精密で安価な容器として提供していく観点から幅が５μｍ以上であることが好ましい。流路の幅の最大値は、特に制限されないが、微細化による診断時間の短縮、複数処理を可能とし、装置に携帯性を付与させるために、３００μｍ以下であることが好ましい。
【０１０９】
流路の深さの最小値は、流路としての機能を有するためには、２０μｍ以上であることが好ましい。さらに好ましくは、５０μｍ以上である。流路の深さの最大値は、特に制限されないが、サンプル量を少なくでき、診断時間の短縮を可能にする利点を損なわないためには、５００μｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは、３００μｍ以下である。流路の長さの最小値は、試料の導入、分離（解析）の機能を有するためには５ｍｍ以上であることが好ましい。流路の長さの最大値は、特に制限されないが、流路の長さを短くすることで診断時間の短縮、複数処理を可能にし、装置に携帯性を付与させるといった利点を損なわないためには、３００ｍｍ以下であることが好ましい。
【０１１０】
容器間隔の最小値は、マスクの加工精度に由来しており、工業技術的にはＸ線、レーザなど波長の短いレーザ光を使用することでより微細化は可能であると推測される。しかし、本実施の形態では、精密で安価な容器を特に、臨床検査分野、遺伝子解析分野、コンビナトリアルケミストリー分野へ提供することが目的であり、工業的に再現し易い観点から容器間隔が５μｍ以上であることが好ましい。
【０１１１】
容器間隔の最小値は、例えば、検査装置の位置決め精度によって決定される場合も想定されることから、装置の仕様に応じて適宜選択することが好ましい。また、規格化されていない多品種小ロットの用途においても、精密で安価な容器として提供していく観点から５μｍ以上であることが好ましい。容器間隔の最大値は、特に制限されないが、容器の小型化により複数処理を可能にし、装置に携帯性を付与させるためには、１０，０００μｍ以下であることが好ましい。このような理由により、成形品チップの容器幅（または直径）においても、最小値５μｍ以上、最大値１０，０００μｍ以下であることが好ましい。
【０１１２】
容器深さの最小値は、特に制限されないが、容器としての機能を有するためには、２０μｍ以上であることが好ましい。さらに好ましくは、５０μｍ以上である。容器深さの最大値は、例えば、複数回のレジスト塗布、十分な焦点深度を得るために露光光源をＸ線ビーム等のレーザを使用する等によって、より深い造形を得ることは可能であると推測される。しかし、本実施の形態では、精密で安価な容器を臨床検査分野、遺伝子解析分野、創薬開発分野、コンビナトリアルケミストリー分野へ提供することが目的であり、工業的に再現し易い観点から深さが５００μｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは、３００μｍ以下である。平面度の最小値は、工業的に再現し易い観点から１μｍ以上であることが好ましい。平面度の最大値は、例えば、該成形品を他の基板と貼り合わせて使用する際に支障とならない観点から２００μｍ以下であることが好ましい。
【０１１３】
流路の幅（または直径）、深さの寸法精度は、工業的に再現し易い観点から±０．５〜１０％の範囲内であることが好ましい。また、間隔、容器幅（または直径）、深さの寸法精度は、工業的に再現し易い観点から±０．５〜１０％の範囲内であることが好ましい。成形品チップの厚さに対する寸法精度は、工業的に再現し易い観点から±０．０５〜１０％の範囲内であることが好ましい。樹脂成形品の厚さは特に規定されないが、射出成形での取り出し時の破損、取り扱い時の破損、変形、歪みを考慮し、０．２〜１０ｍｍの範囲内であることが好ましい。樹脂成形品の寸法は特に規定されないが、リソグラフィー法でレジストパターンを形成する際、例えば、レジスト塗布をスピンコートにて行う場合、直径４００ｍｍの範囲の中から採取できるよう用途に応じて適宜選択することが好ましい。
【０１１４】
本実施の形態における成形品の用途としては、特に、血液検査用チップ、尿検査用チップ、生化学検査用チップなどの臨床検査用途、ＤＮＡ診断などの遺伝子解析用途、混合・反応、化学分析用などのコンビナトリアルケミストリー用途、が重要である。
【０１１５】
臨床検査用途、なかでも抗血栓性（抗血小板付着）や細胞毒性試験における有害性の排除といった生体適合性を必要とする用途には、抗血栓性の効果が知られている材料を用いたり、表面処理を施したりする場合がある。表面処理により生体適合性を向上する方法として、例えば、射出成形で樹脂成形品を形成した後、スパッタリングによりＳｉＯ２膜を堆積させた後、熱酸化によりＳｉＯ２膜を成長させることで生体適合性を付与する方法があげられる。
【０１１６】
樹脂成形品を形成した後、臨床検査分野、遺伝子解析分野、コンビナトリアルケミストリー分野等に使用する場合、樹脂成形品上で加温、反応、信号検出等の処理を必要とする場合がある。樹脂成形品上で加温、または反応処理を行う方法として、例えば、スパッタリング、蒸着にて電極パターンを形成し、装置から電圧を印加する方法や、ヒータを配置することが考えられる。また、加温、または反応処理を行う際、温度制御が必要となる場合は、例えば、温度センサを配置することも考えられる。信号検出を行う場合、例えば、フォトダイオードを配置することが考えられる。
【０１１７】
医療分野、なかでも臨床検査分野において使用する場合、流路の微細化によって診断に要する時間を短縮することが期待されている成形品は、本実施の形態における樹脂成形品を使用することによって達成される。さらに、手術室、ベッドサイド、在宅、あるいは町の診療所等、産業上大量使用される用途において特に効果的である。本実施の形態における樹脂成形品は、精密で安価なことが特徴であり、該成形品を繰り返し使用することも可能であるが、基板表面の汚れ、変形等の欠陥が生じた場合、コスト高が極力抑えられるため廃棄して新品を使用しても、労力の解消、処理時間の短縮といった作業効率が重要である用途において特に効果的である。本実施の形態における樹脂成形品は、精密で安価であり、特に、臨床検査分野、遺伝子処理分野、コンビナトリアルケミストリー分野において応用が期待できる。特に検体量の微少化は、コンビナトリアルケミストリー分野においては同時に廃棄の際の廃液量を大幅に削減することができ、環境保全の観点からも特に効果的である。
【０１１８】
成形品チップ
［流路を有する成形品チップ］
図８は、例えば血液検査に使用される、チップの一例を示している。血液検査用チップは、横６０ｍｍ×縦５０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの基板に、幅１００μｍ、深さ３０μｍの流路を有する。図８に示すような成形品チップは、臨床検査分野では血液検査用チップ、尿検査用チップ、生化学検査用チップとして用いることができ、コンビナトリアルケミストリー分野では創薬開発用チップや化学合成・分析用チップとしても用いることができる。
【０１１９】
［流路、および混合部を有する成形品チップ１］
図９は、流路、および複数の流路が交わる混合部を有するチップの一例を示している。混合部は流路の一端に接続される。チップは、横５０ｍｍ×縦７０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの基板に、幅１００μｍ、深さ３０μｍの流路、および混合部を有する。図９に示すような成形品チップは、例えば、臨床検査分野では血液検査用チップ、尿検査用チップ、生化学検査用チップとして用いることができ、コンビナトリアルケミストリー分野では創薬開発用チップや化学合成・分析用チップとしても用いることができる。図９の成形品チップにおいては流路の深さが３０μｍであるが、３０μｍに限らず、６０μｍというようにより深く形成してもよい。
【０１２０】
［流路、および混合部を有する成形品チップ２］
図１０は、流路、および混合部を有する成形品チップの他の例を示している。図１０の成形品チップは、横７０ｍｍ×縦９０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの基板に、幅１００μｍ、深さ６０μｍの流路、および混合部を有する。成形品チップは、２つの混合部を有しており、その一つは流路の一端に接続され、他方は流路の途中に接続されて図１０の成形品チップにおいては流路の深さが６０μｍであるが、６０μｍに限らず、３０μｍというようにより浅く形成してもよい。
【０１２１】
［流路、および混合部を有する成形品チップ３］
図１１は、複数の流路を有する成形品チップを示している。各流路は流路本線部と支線部が交差する交差部を有し、各流路の端部には、液体を貯めることができる容器が形成されている。図１１に示す成形品チップは、横６０ｍｍ×縦５０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの基板に、幅１００μｍ、深さ２５μｍの流路を有する。図１１に示すような成形品チップは、例えば、遺伝子分析分野では遺伝子分析用チップや遺伝子増幅用チップとして用いることができる。図１１の成形品チップにおいては流路の深さが２５μｍであるが、２５μｍに限らず、５０μｍというようにより深く形成してもよい。
【０１２２】
［電極、ヒータ、温度センサ、流路、および混合部を有する成形品チップ］
図１２は、装置から電圧を印加する電極、ヒータ、温度センサ、流路、および混合部を有する成形品チップの一例を示している。ヒータ及び温度センサは流露上に配置されている。電極もしくはヒータなどの金属部は、スパッタリングや蒸着にて形成することができる。加温、または反応処理を行うために必要とされる温度制御のため、温度センサが配置されている。図１２に示す成形品チップは、横５０ｍｍ×縦７０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの基板に、幅１００μｍ、深さ６０μｍの流路、および混合部を形成した後、電極、ヒータ、温度センサを形成される。図１２に示すような成形品チップは、例えば、臨床検査分野では血液検査用チップ、尿検査用チップ、生化学検査用チップとして用いることができる。図１２の成形品チップにおいては流路の深さが６０μｍであるが、６０μｍに限らず、３０μｍというようにより浅く形成してもよい。
【０１２３】
［容器を有する成形品チップ］
図１３は、複数の容器を有する成形品チップの一例を示している。図１２に示す成形品チップは、横６０ｍｍ×縦４０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの基板に、容器幅２００μｍ、深さ１２０μｍの複数の容器をマトリック状に配置して有する。図１３に示すような成形品チップは、例えば、臨床検査分野では血液検査用チップ、尿検査用チップ、生化学検査用チップとして用いることができ、遺伝子解析分野では遺伝子解析用チップ、遺伝子増幅用チップとして、コンビナトリアルケミストリー分野では創薬開発用チップや化学合成・分析用チップとしても用いることができる。図１２の成形品チップにおいては流路の深さが１２０μｍであるが、１２０μｍに限らず、６０μｍというようにより浅く形成してもよい。図１２に示す成形品チップの流路の深さは、８０μｍ、３２０μｍというように、その用途に合わせて種々の深さとすることができる。
【０１２４】
［電極、および容器を有する成形品チップ１］
図１４は、電極、および容器を有する成形品チップの一例を示している。チップの上には、全ての容器を覆うように、Ａｌ膜から構成される電極が形成されている。図１４の成形品チップは、横７０ｍｍ×縦５０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの基板を有し、、基板上には、直径４００μｍ、間隔４００μｍ、深さ１２０μｍのマトリックス状に配置された複数の容器を有している。容器が形成された基板上には、Ａｌ膜から構成される電極が形成されている。
【０１２５】
図１３に示す成形品チップは、遺伝子解析分野では遺伝子解析用チップや遺伝子増幅用チップとして用いることができ、コンビナトリアルケミストリー分野では創薬開発用チップや化学合成・分析用チップとしても用いることができる。図１３の成形品チップにおいては流路の深さが１２０μｍであるが、１２０μｍに限らず、３２０μｍというようにより深く形成してもよい。
【０１２６】
［電極、および容器を有する成形品チップ２］
図１５は、電極、および容器を有する成形品チップの他の例を示している。横７０ｍｍ×縦５０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの基板には、容器の直径４００μｍ、容器の間隔４００μｍ、容器の深さ１２０μｍの、複数の容器がマトリックス状に形成されている。容器の各行の上には、電極が形成されている。各行の上に２つの電極が形成され、電極それぞれは、各容器の一部を覆っている。各容器の一部の上には、電極がっ形成されていない。図１５に示す成形品チップは、例えば、遺伝子処理分野では遺伝子解析用チップや遺伝子増幅用チップとして用いることができ、コンビナトリアルケミストリー分野では創薬開発用チップや化学合成・分析用チップとしても用いることができる。図１４の成形品チップにおいては流路の深さが１２０μｍであるが、１２０μｍに限らず、３２０μｍというようにより深く形成してもよい。
【０１２７】
本実施の形態における成形品チップは、その成形品の微細構造により、測定時間の短縮、少サンプル化、並列処理が可能であり、医療分野、例えば、病院の臨床検査科、ベッドサイド、手術室、町の診療所、在宅等の用途に使用できる成形品チップを提供することができる。又、本発明により得られる遺伝子解析用途に使用されるチップは、その微細構造により、測定時間の短縮、少サンプル化、並列処理が可能であることから、例えば、病院での遺伝子解析用途に使用することができ、将来は町の個人病院、診療所レベルにて解析データをもとに、オーダーメイド治療といわれる個人に適した薬物投薬治療が行うことができるなど産業上大量使用される用途において特に効果的である。
【０１２８】
本実施の形態における樹脂成形品を、コンビナトリアルケミストリー分野、なかでも創薬開発用途において使用する場合、容器の小型化によって創薬開発の加速（迅速化）、微量化（コストダウン）が期待されている成形品は、本発明により得られる成形品を使用することによって達成される。コンビナトリアルケミストリー分野、なかでも化学合成・分析用途において使用する場合、流路の微細化によって合成・分析に要する時間を短縮させることができ、薬品量の大幅な低減、廃液の大幅な低減が期待されている成形品は、本発明により得られる樹脂成形品を使用することによって達成される。本発明により得られる樹脂成形品は、精密で安価なことが特徴であり、合成・分析時間の短縮、少サンプル化、廃液の削減が可能であることから、例えば、創薬開発におけるハイスループットスクリーニング用途、化学品の化学合成・分析、工業生産用途等、産業上大量使用される用途において特に効果的である。
【０１２９】
以上のように、実施の形態１や実施の形態２に示す製造方法を用いることにより、生産性良く成形品チップを製造することができる。さらに、本実施の形態における方法により得られる成形品チップは、型用金属構造体が精度良く形成されるため、従来の成形品と対比して高い寸法精度などを発揮することができる。また、型用金属構造体の生産コストを押さえることができるので、当該成形品チップは精密であると同時に安価に形成することができる。このように、本実施形態において得られた成形品チップは、高精度を必要とされるとともに製造コストを極力抑えられる利点を発揮できるような産業上大量に使用される用途において特に効果的である。
【０１３０】
【発明の効果】
本発明によれば、所望の造形深さを有する樹脂成形品を生産性良く製造することができる成形品の製造方法及びその製造に使用される型用金属構造体の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、臨床検査分野、遺伝子関連分野あるいはコンビナトリケミストリ分野における使用に好適な造形深さを有する樹脂成形品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における成形品チップを形成する工程を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１における成形品チップを形成する工程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１における成形品チップを形成する工程の変形例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における成形品チップを形成する工程の変形例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における成形品チップを形成する工程の変形例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２における成形品チップを形成する工程を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２における成形品チップを形成する工程を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態３における成形品チップの一例を示す正面図および側面図である。
【図９】本発明の実施の形態３における成形品チップの一例を示す正面図および側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３における成形品チップの一例を示す正面図および側面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３における成形品チップの一例を示す正面図および側面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３における成形品チップの一例を示す正面図および側面図である。
【図１３】本発明の実施の形態３における成形品チップの一例を示す正面図および側面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３における成形品チップの一例を示す正面図および側面図である。
【図１５】本発明の実施の形態３における成形品チップの一例を示す正面図および側面図である。
【符号の説明】
１  基板、２  レジスト層、３  マスク、４  レジストパターン、５  種層、
６ａ  Ｎｉ構造体、６ｂ  Ｎｉ構造体、６ｃ  Ｎｉ構造体、７  樹脂成形品
【図１】
2004148693.tif 000003
【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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【図１４】
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【図１５】
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