(57)【要約】【課題】  硬化性樹脂により透明基板と板部材とを接着し、隣接する空間部への光の入射を防止するマイクロデバイスおよびこれを用いた培養観察装置を提供する。【解決手段】  マイクロデバイス２０の板部材２２は金属製である。そのため、板部材２２は不透明であり、貯液部２６には隣接する貯液部２６から光が入射することはない。これにより、例えば観察対象を発光性の試薬を用いて観察する場合、隣接する貯液部２６における発光の影響を受けることはない。また、接着層２３は、貯液部２６の内側にはみ出していない。そのため、透明基板２１を経由して下方から貯液部２６を観察する場合、貯液部２６にはみ出した接着層２３により観察が妨げられることはない。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス製の透明基板の一方の面である搭載面に、ネガタイプの感光性樹脂を塗布する段階と、
前記感光性樹脂が塗布された前記搭載面に、板厚方向に貫く開口部を有し前記透明基板とともに空間部を形成する金属製の板部材を貼り付ける段階と、
前記透明基板の他方の面である照射面に、前記透明基板側から前記開口部を覆うマスクを設置する段階と、
前記マスクが設置された前記照射面側から前記透明基板を通して前記感光性樹脂に所定の波長の光を照射する段階と、
前記感光性樹脂を、光が照射された部分を除いて除去する段階と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【請求項２】
ガラス製の透明基板の一方の面である搭載面に、ポジタイプの感光性樹脂を塗布する段階と、
前記感光性樹脂が塗布された前記搭載面に、板厚方向に貫く開口部を有し前記透明基板とともに空間部を形成する金属製の板部材を貼り付ける段階と、
前記板部材が設置された前記搭載面側から前記開口部を通して前記感光性樹脂に所定の波長の光を照射する段階と、
前記感光性樹脂の光が照射された部分を除去する段階と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【請求項３】
ガラス製の透明基板と、
前記透明基板に搭載され、板厚方向に貫く開口部を形成する側壁を有し、前記側壁と前記透明基板とから囲まれた空間部を形成する金属製の板部材と、
前記空間部にはみ出すことなく前記透明基板の前記板部材側の面と前記板部材の前記透明基板側の面との間に充填され、前記透明基板と前記板部材とを接着する感光性樹脂からなる接着層と、
を備えることを特徴とするマイクロデバイス。
【請求項４】
前記透明基板は、板厚をｔａとすると、０．１ｍｍ≦ｔａ＜２ｍｍであることを特徴とする請求項３記載のマイクロデバイス。
【請求項５】
前記板部材は、板厚をｔｂとすると、１ｍｍ≦ｔｂ＜３ｍｍであることを特徴とする請求項３または４記載のマイクロデバイス。
【請求項６】
請求項３、４または５記載のマイクロデバイスと、
前記透明基板の前記板部材とは反対側に設置され、前記空間部における発光を観察する観察手段と、
を備えることを特徴とする培養観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロデバイスの製造方法、マイクロデバイスおよびこれを用いた培養観察装置に関し、特にフォトリソグラフィ技術を適用したマイクロデバイスの製造方法、マイクロデバイスおよびこれを用いた培養観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォトリソグラフィ技術を用いて微細な空間部を形成する技術が公知である（特許文献１参照）。特許文献１に開示されている技術では、二枚の平行に配置された平板の間に光硬化性の樹脂を充填している。そして、充填された感光性樹脂の一部を硬化させ、硬化しない部分を除去することにより、空間部としての微細な流路を形成している。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２７６９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、各空間部は硬化した感光性樹脂により区画されている。感光性樹脂は、光を透過する、すなわち透明である。そのため、各空間部には隣接する空間部から光が入射する。例えば、空間部に収容された観察対象の発光を観察する場合、観察精度を高めるためには、観察対象が収容された空間部に隣接する空間部からの光の入射を防止する必要がある。そのため、特許文献１に開示されている技術を用いる場合、隣接する空間部への光の入射を防止するため、空間部を区画する感光性樹脂に不透明な遮光部を形成する必要がある。空間部へのマスクの形成は困難であり、工数の増大を招くという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ネガタイプの感光性樹脂により透明基板と板部材とを接着し、工数の増大を招くことなく隣接する空間部への光の入射を防止するマイクロデバイスの製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、ポジタイプの感光性樹脂により透明基板と板部材とを接着し、工数の増大を招くことなく隣接する空間部への光の入射を防止するマイクロデバイスの製造方法を提供することにある。
【０００６】
さらに、本発明の他の目的は、感光性樹脂により透明基板と板部材とを接着し、隣接する空間部への光の入射を防止するマイクロデバイスおよびこれを用いた培養観察装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明のマイクロデバイスの製造方法は、ガラス製の透明基板の一方の面である搭載面に、ネガタイプの感光性樹脂を塗布する段階と、前記感光性樹脂が塗布された前記搭載面に、板厚方向に貫く開口部を有し前記透明基板とともに空間部を形成する金属製の板部材を貼り付ける段階と、前記透明基板の他方の面である照射面に、前記透明基板側から前記開口部を覆うマスクを設置する段階と、前記マスクが設置された前記照射面側から前記透明基板を通して前記感光性樹脂に所定の波長の光を照射する段階と、前記感光性樹脂を、光が照射された部分を除いて除去する段階と、を含むことを特徴とする。透明基板とともに空間部を形成する板部材は金属製である。金属製の板部材は不透明であるため、隣接する空間部からの光の入射を防止するマスクは不要となる。したがって、工数の増大を招くことなく隣接する空間部からの光の入射を防止することができる。また、透明基板の板部材とは反対側の照射面から光を照射することにより、不透明な金属製の板部材を設置する場合でも、光は透明基板を通して感光性樹脂に照射される。したがって、ネガタイプの感光性樹脂により透明基板と板部材とを接着することができる。
【０００８】
上記他の目的を達成するため本発明のマイクロデバイスの製造方法は、ガラス製の透明基板の一方の面である搭載面に、ポジタイプの感光性樹脂を塗布する段階と、前記感光性樹脂が塗布された前記搭載面に、板厚方向に貫く開口部を有し前記透明基板とともに空間部を形成する金属製の板部材を貼り付ける段階と、前記板部材が設置された前記搭載面側から前記開口部を通して前記感光性樹脂に所定の波長の光を照射する段階と、前記感光性樹脂の光が照射された部分を除去する段階と、を含むことを特徴とする。透明基板とともに空間部を形成する板部材は金属製である。金属製の板部材は不透明であるため、隣接する空間部からの光の入射を防止するマスクは不要となる。したがって、工数の増大を招くことなく隣接する空間部からの光の入射を防止することができる。また、透明基板の板部材側の搭載面から光を照射することにより、不透明な金属製の板部材を設置する場合でも、光は板部材の開口部を通して感光性樹脂に照射される。そのため、感光性樹脂への光の照射領域を制御するためのマスクは不要である。したがって、より工数の増大を招くことなく、ポジタイプの感光性樹脂により透明基板と板部材とを接着することができる。
【０００９】
７本発明のさらに他の目的を達成するため本発明のマイクロデバイスは、ガラス製の透明基板と、前記透明基板に搭載され、板厚方向に貫く開口部を形成する側壁を有し、前記側壁と前記透明基板とから囲まれた空間部を形成する金属製の板部材と、前記空間部にはみ出すことなく前記透明基板の前記板部材側の面と前記板部材の前記透明基板側の面との間に充填され、前記透明基板と前記板部材とを接着する感光性樹脂からなる接着層と、を備えることを特徴とする。透明基板とともに空間部を形成する板部材は金属製である。金属製の板部材は不透明である。したがって、隣接する空間部からの光の入射を防止することができる。また、感光性樹脂は、空間部にはみ出すことなく透明基板と板部材とを接着する。そのため、透明基板を通して空間部に収容された観察対象を観察するとき、はみ出した感光性樹脂により観察が妨げられることはない。したがって、観察対象の観察精度を高めることができる。
【００１０】
さらに、本発明のマイクロデバイスでは、前記透明基板は、板厚をｔａとすると、０．１ｍｍ≦ｔａ＜２ｍｍである。透明基板の板厚は、薄くなるほど強度が低下し、取り扱いが困難となる。そこで、透明基板は板厚の下限を０．１ｍｍとしている。一方、透明基板の板厚が厚くなると、光の減衰が大きくなる。そのため、例えば空間部に収容された観察対象の発光を観察する場合、観察が困難になる。そこで、透明基板は板厚の上限を２ｍｍより薄く設定している。
【００１１】
さらに、本発明のマイクロデバイスでは、前記板部材は、板厚をｔｂとすると、１ｍｍ≦ｔｂ＜３ｍｍである。板部材の板厚は、薄くなるほど透明基板との間に形成される空間部の容積が小さくなる。そこで、所定の容積を確保するために、板部材の板厚の下限は１ｍｍとしている。一方、板部材の板厚が厚くなると、例えば板部材側から感光性樹脂に光を照射するとき、空間部の内側に影が生じ、空間部に接着層の感光性樹脂が残留するおそれがある。そこで、板部材は板厚の上限を３ｍｍより薄く設定している。
【００１２】
さらに、本発明のマイクロデバイスを用いた培養観察装置は、請求項３、４または５記載のマイクロデバイスと、前記透明基板の前記板部材とは反対側に設置され、前記空間部における発光を観察する観察手段と、を備えることを特徴とする。そのため、隣接する空間部の相互間で光の入射は防止される。また、空間部に収容された観察対象は透明基板を通して観察される。したがって、空間部に収容された観察対象を精度よく観察することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
まず、本発明の第１実施例によるマイクロデバイスを用いた培養観察装置について説明する。
本発明の第１実施例によるマイクロデバイスは、図２に示す培養観察装置に適用される。図２は、本発明の第１実施例によるマイクロデバイスを適用した培養観察装置１０を示す概略図である。培養観察装置１０は、マイクロデバイス２０、カバー１１、観察手段としての下部観察部１２、および上部観察部１３などから構成されている。
【００１４】
カバー１１は、マイクロデバイス２０の上部観察部１３側すなわち重力方向上方に設置されている。カバー１１は、マイクロデバイス２０を保護するとともに、マイクロデバイス２０の内部への異物の侵入を防止する。カバー１１は、例えばガラスや樹脂などの透明な部材から形成されている。これにより、マイクロデバイス２０の内部は、カバー１１を経由して観察される。なお、下部観察部１２からのみマイクロデバイス２０の観察対象を観察する場合、カバー１１は不透明であってもよい。また、カバー１１は設置しなくてもよい。
【００１５】
下部観察部１２および上部観察部１３は、マイクロデバイス２０を挟んで重力方向の下方または上方に設置されている。下部観察部１２および上部観察部１３は、マイクロデバイス２０において培養されている観察対象を観察する。下部観察部１２および上部観察部１３は、それぞれ例えば顕微鏡やルーペなど光学的に像を拡大する拡大手段１４、および拡大された像を記録するカメラ１５などを有している。なお、下部観察部１２および上部観察部１３は、一つの観察部を移動することにより、マイクロデバイス２０の上方および下方を観察する構成としてもよい。
【００１６】
図１は本発明の第１実施例によるマイクロデバイス２０を示す概略図である。図３は、マイクロデバイス２０の要部を拡大した断面図である。マイクロデバイス２０では、例えば細胞や菌体などの観察対象が培養液とともに培養される。マイクロデバイス２０で培養されている観察対象は、図２に示す下部観察部１２および上部観察部１３により観察される。
【００１７】
図１に示すように、マイクロデバイス２０は透明基板２１、板部材２２および接着層２３を備えている。透明基板２１は、例えば石英ガラスや耐熱ガラスなどの透明なガラス製である。透明基板２１は矩形状に形成されている。透明基板２１は、板厚をｔａとすると、０．１ｍｍ≦ｔａ＜２ｍｍに設定されている。透明基板２１は、板厚ｔａが薄くなるにつれて強度の低下を招く。したがって、透明基板２１の板厚ｔａの下限は０．１ｍｍに設定している。一方、透明基板２１は、板厚ｔａが厚くなるにつれて透明基板を通過する光の減衰を招く。図２に示すように、マイクロデバイス２０は下方から下部観察部１２によって観察される。そのため、透明基板２１の板厚ｔａが厚くなると、マイクロデバイス２０の観察が困難になる。そこで、透明基板２１の板厚ｔａの上限は、２ｍｍに設定している。
【００１８】
板部材２２は、例えば鉄、ステンレスあるいはアルミニウムなどの金属製である。金属製の板部材２２は不透明である。そのため、板部材２２は光を透過しない。板部材２２は、透明基板２１に積層して搭載され、透明基板２１の形状に対応する矩形状に形成されている。板部材２２は、図１に示すように板厚方向に貫く複数の開口部２４を有している。開口部２４は、周囲を囲む板部材の側壁２５により形成されている。本実施例の場合、開口部２４は軸に垂直な断面が円形状である。開口部２４は、内径が数ｍｍ程度から数ｃｍ程度に設定されている。なお、金属は、必要に応じて金めっきなどの防錆処理がされていることが好ましい。
【００１９】
透明基板２１と板部材２２との間には、接着層２３が設置されている。接着層２３は光硬化性の樹脂からなる。接着層２３は、図３に示すように透明基板２１の板部材２２側の面２１ａと板部材２２の透明基板２１側の面２２ａとの間に充填されている。接着層２３は、透明基板２１と板部材２２とを接着している。
接着層２３により透明基板２１と板部材２２とを接着すると、透明基板２１と板部材２２との間には空間部としての貯液部２６が形成される。貯液部２６は、透明基板２１の板部材２２側の面２１ａと、開口部２４を形成する板部材２２の円周面状の側壁２５とに囲まれている。これにより、貯液部２６は、透明基板２１とは反対側の端部が開口した略円柱状に形成される。透明基板２１と板部材２２とを接着層２３により接着したとき、接着層２３は貯液部２６にはみ出していない。
【００２０】
貯液部２６には、例えば細胞や菌体などの観察対象３１と観察対象の養分となる培養液３２が収容される。貯液部２６の底部は透明基板２１の板部材２２側の面２１ａにより形成されている。そのため、貯液部２６は、透明基板２１を経由してマイクロデバイス２０の下方から観察される。また、貯液部２６の上方すなわち透明基板２１とは反対側は、開口するとともに透明なカバー１１によって覆われている。そのため、貯液部２６は、カバー１１を経由してマイクロデバイス２０の上方からも観察される。
【００２１】
板部材２２は、板厚をｔｂとすると、１ｍｍ≦ｔｂ＜３ｍｍに設定されている。貯液部２６には培養液３２が蓄えられる。そのため、板部材２２の板厚ｔｂが薄くなると、貯液部２６の容積は減少する。そこで、貯液部２６の容積を十分に確保するため、板部材２２の板厚ｔｂの下限は１ｍｍに設定している。一方、板部材２２の板厚ｔｂが厚くなるにつれて、貯液部２６の内側の観察が困難になる。そこで、貯液部２６の観察を容易にするため、板部材２２の板厚ｔｂの上限は３ｍｍより薄く設定している。
【００２２】
なお、図１および図３では、発明の理解を簡単にするため接着層２３を拡大して示している。しかし、接着層２３は、厚みが数μｍから数十μｍであり、透明基板２１および板部材２２に比較して極めて薄い。
【００２３】
以上、説明した第１実施例による培養観察装置１０によると、マイクロデバイス２０の板部材２２は金属製である。そのため、板部材２２は不透明であり、貯液部２６には隣接する貯液部２６から光が入射することはない。これにより、例えば観察対象３１を発光性の試薬を用いて観察する場合、隣接する貯液部２６における発光の影響を受けることはない。また、隣接する貯液部２６からの光の入射を防止するためのマスクは不要である。したがって、簡単な構成で観察対象３１の観察精度を高めることができる。
【００２４】
また、第１実施例による培養観察装置１０のマイクロデバイス２０は、貯液部２６の底部を形成する透明基板２１が透明である。そのため、貯液部２６は、上方からだけでなく、透明基板２１を通して下方からも観察される。また、接着層２３は、貯液部２６の内側にはみ出していない。そのため、透明基板２１を経由して下方から貯液部２６を観察する場合、貯液部２６にはみ出した接着層２３により観察が妨げられることはない。したがって、観察対象３１の観察精度を高めることができる。
【００２５】
さらに、第１実施例による培養観察装置１０のマイクロデバイス２０は、板部材２２が金属製である。開口部２４を形成する場合、金属はガラスに比較して加工が容易である。そのため、板部材２２に開口部２４を容易に加工することができ、開口部２４の形状の自由度が向上する。また、金属はガラスや樹脂に比較して熱伝導度が高いため、貯液部２６に収容された培養液３２の温度は安定しやすい。そのため、貯液部２６の培養液３２の温度調整は容易である。
【００２６】
一方、板部材を樹脂で形成する場合、いわゆる環境ホルモンなどの生体に影響をおよぼす物質が排出されるおそれがあり、貯液部２６の観察対象を汚染するおそれがある。また、樹脂は耐熱性が低いためオートクレーブにより滅菌処理ができず、γ線による殺菌装置など設備が大掛かりになるおそれがある。これに対し、第１実施例による培養観察装置１０のマイクロデバイス２０では、板部材２２は金属製である。そのため、板部材２２は、生体に影響をおよぼす物質が排出されず、耐熱性も高い。そのため、オートクレーブなどによる高温高圧により滅菌処理を実施することができる。
【００２７】
（第２実施例）
本発明の第２実施例によるマイクロデバイスを図４に示す。なお、第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。図４は、本発明の第２実施例によるマイクロデバイスを示す概略図である。
第２実施例によるマイクロデバイス４０は、透明基板４１、板部材４２、および透明基板４１と板部材４２とを接着する接着層４３を備えている。第２実施例では、板部材４２に形成されている開口部４４の形状が第１実施例と異なる。板部材４２は、側壁４５により形成される開口部４４を有している。開口部４４は、三つの円形状の穴４６とこれらの穴４６を接続する矩形状の穴４７とから構成されている。開口部４４は、第１実施例と同様に板部材４２を板厚方向に貫いている。これにより、透明基板４１に板部材４２を搭載したとき、透明基板４１と板部材４２との間には開口部４４の形状に対応する柱状の貯液部４８が形成される。
【００２８】
第２実施例では、板部材４２を金属で形成することにより、第１実施例と同様に隣接する貯液部４８からの光の入射を防止するとともに、複雑な形状の開口部４４を容易に形成することができる。
なお、開口部４４の形状は、上記の第１実施例または第２実施例で説明した形状に限らず、適用する培養観察装置１０に応じて任意に形状を変更することができる。
【００２９】
次に、マイクロデバイスの製造方法の複数の実施例について説明する。
なお、以下の複数の製造方法の実施例では、図１に示す上述の第１実施例によるマイクロデバイス２０の製造方法について説明する。
【００３０】
（製造方法の第１実施例）
図５は、マイクロデバイス２０の製造方法の第１実施例を示す断面図である。なお、図１に示す第１実施例によるマイクロデバイス２０と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付している。
図５（Ａ）に示すように、まず透明基板２１が準備される。透明基板２１は、板厚方向の両端面が平坦な矩形状に形成されている。準備された透明基板２１には、図５（Ｂ）に示すように一方の面である搭載面２１ｂにネガタイプの感光性樹脂（以下、ネガタイプの感光性樹脂を「ネガレジスト」という。）５１が塗布される。これにより、塗布工程が実行される。ここで、搭載面２１ｂは、上述のマイクロデバイス２０において、貯液部２６の底部を形成する透明基板２１の板部材２２側の面２１ａと同一である。ネガレジスト５１は、照射光を受けた部分が硬化し溶剤などに溶解しにくくなるとともに、照射光を受けない部分は硬化せず溶剤などに溶解しやすい樹脂である。ネガレジスト５１は、透明基板２１の搭載面２１ｂに数μｍから数十μｍ程度の厚さで均一に塗布される。なお、図５では、発明の理解を容易にするため、ネガレジスト５１は厚みを拡大して示している。
【００３１】
透明基板２１の搭載面２１ｂにネガレジスト５１が塗布されると、図５（Ｃ）に示すように搭載面２１ｂに板部材２２を貼り付ける貼り付け工程が実行される。板部材２２は、板厚方向に貫く開口部２４を有している。ネガレジスト５１は粘着性を有しているため、透明基板２１と板部材２２とは仮固定される。なお、ネガレジスト５１を塗布してから板部材２２を設置するまでの間、またはネガレジスト５１を塗布し板部材２２を設置した後、ネガレジスト５１の溶剤を揮発させ、ネガレジスト５１を定着させるためにプリベーク工程を含んでもよい。
【００３２】
板部材２２の設置が完了すると、図５（Ｄ）に示すように透明基板２１の搭載面２１ｂとは反対側の照射面２１ｃにマスク５２を設置するマスク設置工程を実行する。ここで、照射面２１ｃは、透明基板２１の板部材２２とは反対側の面である。マスク５２は、透明基板２１側から板部材２２の開口部２４を覆う形状である。マスク５２は、例えば透明のシートに、開口部２４に対応する部分を遮光する遮光パターンが印刷されたものである。
【００３３】
透明基板２１の照射面２１ｃにマスク５２を設置すると、照射面２１ｃ側から所定の波長の光を照射してネガレジスト５１を硬化させる露光工程を実行する。このとき、照射光は、例えば紫外光などネガレジスト５１が硬化する波長の光である。なお、照射光は、紫外光に限らず、可視光あるいは赤外光などネガレジスト５１の硬化する波長に応じて任意に選択することができる。照射面２１ｃから照射光を照射することにより、照射光は透明基板２１を通してネガレジスト５１へ到達する。これにより、ネガレジスト５１は照射光を受光した部分が硬化する。すなわち、ネガレジスト５１は、マスク５２で覆われていない部分が硬化する。ネガレジスト５１が硬化することにより接着層２３が形成される。その結果、透明基板２１と板部材２２とは接着層２３により固定される。一方、ネガレジスト５１は、マスク５２で覆われていた板部材２２の開口部２４に対応する部分が硬化しない。
【００３４】
照射光の照射が完了すると、図５（Ｅ）に示すようにマスク５２を除去するとともに、硬化していないネガレジスト５１を除去する現像工程を実行する。硬化していないネガレジスト５１は、剥離液に溶解しやすく、剥離液で洗浄することにより除去される。一方、硬化したネガレジスト５１は、剥離液により溶解しにくい。ネガレジスト５１は板部材２２の開口部２４に対応する部分が硬化していない。そのため、ネガレジスト５１を除去することにより、貯液部２６には接着層２３が形成されない。
【００３５】
現像工程が完了すると、ポストベーク工程が実行される。ポストベーク工程では、洗浄された透明基板２１および板部材２２を乾燥するとともに、ネガレジスト５１からなる接着層２３を定着させる。
以上の手順によりネガレジスト５１を用いた図１に示すマイクロデバイス２０が製造される。
【００３６】
次に、マイクロデバイス２０の透明基板２１の厚さと接着層２３の評価との関係について説明する。
製造方法の第１実施例のようにネガレジスト５１により透明基板２１と板部材２２とを接着する場合、透明基板２１の板厚ｔａによって貯液部２６への接着層２３のはみ出し量が異なる。上述のように透明基板２１の板厚ｔａは、０．１ｍｍ≦ｔａ＜２ｍｍに設定されている。透明基板２１の板厚ｔａは、強度および観察のしやすさを確保するため上述の範囲に設定されている。また、ネガレジスト５１を用いる場合、透明基板２１の板厚ｔａは接着層２３の形状に影響をおよぼす。
【００３７】
図６は、マイクロデバイス２０の透明基板２１の厚さｔａと接着層２３の評価との関係を示す説明図である。図６に示す評価は、貯液部２６への接着層２３のはみ出し量またはずれ量が貯液部２６を形成する板部材２２の側壁２５から±５０μｍ以内のとき「○：適正」とし、はみ出し量またはずれ量が±５０μｍより大きいとき「×：不適」としている。
【００３８】
透明基板２１の板厚ｔａが大きくなり、ｔａ＝２ｍｍのとき、接着層２３の評価は「不適」となる。これは、透明基板２１の板厚ｔａが厚くなるにつれて、照射面２１ｃから透明基板２１の搭載面２１ｂに塗布されているネガレジスト５１までの距離が大きくなるからである。ネガレジスト５１は、照射面２１ｃから入射し透明基板２１を通過した照射光を受光して硬化する。一方、透明基板２１はガラス製であるため、透明基板２１を通過する照射光は屈折する。そのため、図７に示すように照射面２１ｃから入射した照射光は、透明基板２１で屈折し、貯液部２６となる開口部２４の内側へ入射するおそれがある。その結果、透明基板２１の板厚ｔａが厚くなるほど、透明基板２１の照射面２１ｃに設置されたマスク５２の形状通りにネガレジスト５１を露光することは困難となる。この点から、透明基板２１の板厚ｔａの上限は２ｍｍより薄く設定している。
【００３９】
また、透明基板２１は、強度の確保と、照射光の透過および観察の容易さとの両立の観点から、０．２ｍｍ≦ｔａ≦１ｍｍ程度であることが望ましい。
以上説明した本発明の製造方法の第１実施例では、ネガレジスト５１により接着層２３を形成している。そのため、透明基板２１のネガレジスト５１が塗布される搭載面２１ｂとは反対側の照射面２１ｃから光を照射することにより、ネガレジスト５１からなる接着層２３が形成される。貯液部２６となる板部材２２の開口部２４に対応する部分をマスク５２で遮光することにより、貯液部２６となる板部材２２の開口部２４の内側には接着層２３が形成されない。したがって、貯液部２６の内部への接着層２３のはみ出しを防止することができる。
【００４０】
（製造方法の第２実施例）
図８は、マイクロデバイス２０の製造方法の第２実施例を示す断面図である。なお、図１に示す第１実施例によるマイクロデバイス２０と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付している。
図８（Ａ）に示すように、まず透明基板２１が準備される。透明基板２１は、板厚方向の両端面が平坦な矩形状に形成されている。準備された透明基板２１には、図８（Ｂ）に示すように一方の面である搭載面２１ｂにポジタイプの感光性樹脂（以下、ポジタイプの感光性樹脂を「ポジレジスト」という。）６１が塗布される。これにより、塗布工程が実行される。ポジレジスト６１は、照射光を受けた部分が分解し、溶剤に溶解しやすくなる樹脂である。ポジレジスト６１は、透明基板２１の搭載面２１ｂに数μｍから数十μｍ程度の厚さで均一に塗布される。なお、図８では、発明の理解を容易にするため、ポジレジスト６１は厚みを拡大して示している。
【００４１】
透明基板２１の搭載面２１ｂにポジレジスト６１が塗布されると、図８（Ｃ）に示すように搭載面２１ｂに板部材２２を貼り付ける貼り付け工程が実行される。板部材２２は、板厚方向に貫く開口部２４を有している。ポジレジスト６１は粘着性を有しているため、透明基板２１と板部材２２とは仮固定される。なお、ポジレジスト６１を塗布してから板部材２２を設置するまでの間、またはポジレジスト６１を塗布し板部材２２を設置した後、ポジレジスト６１の溶剤を揮発させ、ポジレジスト６１を定着させるためにプリベーク工程を含んでもよい。
【００４２】
板部材２２の設置が完了すると、図８（Ｄ）に示すように透明基板２１の搭載面２１ｂ側から所定の波長の光を照射してポジレジスト６１を感光させる露光工程を実行する。このとき、照射光は、例えば紫外光などポジレストが硬化する波長の光である。なお、照射光は紫外光に限らない。搭載面２１ｂから照射光を照射することにより、照射光は板部材２２の開口部２４を通してポジレジスト６１に到達する。これにより、ポジレジスト６１は照射光を受光した部分が分解され、溶剤により溶解されやすくなる。板部材２２は、金属製であるため不透明である。そのため、板部材２２の開口部２４以外は、板部材２２自身によって遮光される。その結果、ポジレジスト６１は、開口部２４に対応する部分が分解され、溶剤に溶解しやすくなる。一方、板部材２２によって遮光されている部分では、ポジレジスト６１は感光しない。
【００４３】
照射光の照射が完了すると、図８（Ｅ）に示すように溶融したポジレジスト６１を除去する現像工程を実行する。ポジレジスト６１の光が照射された部分は、溶剤で洗浄することによって除去される。ポジレジスト６１は、板部材２２の開口部２４に対応する部分が分解され、溶剤に溶解されやすくなっている。そのため、ポジレジスト６１を除去することにより、貯液部２６には接着層２３が形成されない。
【００４４】
現像工程が完了すると、ポストベーク工程が実行される。ポストベーク工程では、透明基板２１および板部材２２を洗浄することにより溶剤を除去するとともに、透明基板２１および板部材２２を乾燥する。さらに、ポストベーク工程では、透明基板２１と板部材２２との間のポジレジスト６１を定着させ、ポジレジスト６１からなる接着層２３は硬化される。これにより、透明基板２１と板部材２２とは、接着層２３により固定される。
以上の手順によりポジレジスト６１を用いた図１に示すマイクロデバイス２０が製造される。
【００４５】
次に、マイクロデバイス２０の板部材２２の厚さと接着層２３の評価との関係について説明する。
製造方法の第２実施例のようにポジレジスト６１により透明基板２１と板部材２２とを接着する場合、板部材２２の板厚ｔｂによって貯液部２６への接着層２３のはみ出し量が異なる。上述のように板部材２２の板厚ｔｂは、１ｍｍ≦ｔｂ＜３ｍｍに設定されている。板部材２２の板厚ｔｂは、貯液部２６の容積の確保するため上述の範囲に設定されている。また、ポジレジスト６１を用いる場合、板部材２２の板厚ｔｂは接着層２３の形状に影響をおよぼす。
【００４６】
図９は、マイクロデバイス２０の板部材２２の厚さｔｂと接着層２３の評価との関係を示す説明図である。図９に示す評価は、貯液部２６への接着層２３のはみ出し量またはずれ量が貯液部２６を形成する板部材２２の側壁２５から±５０μｍ以内のとき「○：適正」とし、はみ出し量またはずれ量が±５０μｍより大きいとき「×：不適」としている。
【００４７】
板部材２２の板厚ｔｂが大きくなり、ｔｂ＝３ｍｍのとき、接着層２３の評価は「不適」となる。これは、板部材２２の板厚ｔｂが厚くなるにつれて、照射光が入射する板部材２２の透明基板２１とは反対側の端部から透明基板２１の搭載面２１ｂに塗布されているポジレジスト６１までの距離が大きくなるからである。ポジレジスト６１は、板部材２２の透明基板２１とは反対の端部側から入射し開口部２４を通過した照射光を受光して硬化する。一方、この距離が大きくなると、図１０に示すように板部材２２の開口部２４の内側には照射光による影が生じやすくなる。その結果、板部材２２の板厚ｔｂが厚くなるほど、板部材２２の形状の通りにポジレジスト６１を露光することは困難となる。この点から、板部材２２の板厚ｔｂの上限は３ｍｍより薄く設定している。
【００４８】
以上説明した本発明の製造方法の第２実施例では、ポジレジスト６１により接着層２３を形成している。そのため、透明基板２１の板部材２２側の面から光を照射することにより、ポジレジスト６１からなる接着層２３が形成される。板部材２２は、照射光を遮光するため、開口部２４に光が照射され、貯液部２６となる板部材２２の開口部２４の内側には接着層２３が形成されない。したがって、貯液部２６の内部への接着層２３のはみ出しを防止することができる。
【００４９】
また、製造方法の第２の実施例では、不透明な金属製の板部材２２により照射光を遮光する。そのため、別途マスクなどの部材を必要としない。したがって、より簡単な工程で貯液部２６の内部への接着層２３のはみ出しを防止することができる。
【００５０】
以上説明した製造方法の複数の実施例では、図１に示すマイクロデバイス２０を例に説明した。しかし、本発明によるマイクロデバイスの製造方法は、図１に示すマイクロデバイス２０に限らず、図４に示す第２実施例によるマイクロデバイス４０、あるいはその他の形状の開口部を有するマイクロデバイスに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施例によるマイクロデバイスを示す図であって、（Ａ）はマイクロデバイスを板部材側から見た概略図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【図２】本発明の第１実施例によるマイクロデバイスを適用した培養観察装置を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施例によるマイクロデバイスの要部を拡大した断面図である。
【図４】本発明の第２実施例によるマイクロデバイスを示す図であって、（Ａ）はマイクロデバイスを板部材側から見た概略図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【図５】本発明のマイクロデバイスの製造方法の第１実施例を示す概略図である。
【図６】透明基板の厚さと接着層の評価との関係を示す説明図である。
【図７】本発明のマイクロデバイスの製造方法の第１実施例において、接着層の形成時に照射される光の進路を示す模式図である。
【図８】本発明のマイクロデバイスの製造方法の第２実施例を示す概略図である。
【図９】板部材の厚さと接着層の評価との関係を示す説明図である。
【図１０】本発明のマイクロデバイスの製造方法の第２実施例において、接着層の形成時に照射される光の進路を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  培養観察装置、１２  下部観察部（観察手段）、１３  上部観察部（観察手段）、２０、４０  マイクロデバイス、２１、４１  透明基板、２２、４２  板部材、２３、４３  接着層、２４、４４  開口部、２５、４５  側壁、２６、４８  貯液部（空間部）、２１ｂ  搭載面、２１ｃ  照射面、５１  ネガレジスト（感光性樹脂）、５２  マスク、６１  ポジレジスト（感光性樹脂）
【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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