(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極構造体を形成する方法であって、
電極ベース形状及びナノトポグラフィ形状の両方を含むパターンを有する鋳型を設けることと、
前記電極ベース形状と前記ナノトポグラフィ形状とを有する前記鋳型の露出面上に金属シード層を形成することと、
前記金属シード層上かつ前記鋳型内に導電性金属含有材料を電着して、前記導電性金属含有材料を含むとともに前記電極ベース形状と前記ナノトポグラフィ形状とを有する電極構造体を設けることと、
前記電極構造体から前記鋳型を除去することと、
前記電極構造体に生物学的機能化材料を付着させることと、
を含む方法。
【請求項２】
前記鋳型を設けることが、
基板に第１のパターン付けを行って、前記基板内に前記電極ベース形状を設けることと、
前記電極ベース形状を含む前記基板に第２のパターン付けを行って、前記基板内に前記ナノトポグラフィ形状を設けることと、
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記鋳型の上に形成された余分な導電性金属含有材料を除去することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記鋳型を除去することが、前記鋳型を化学湿式エッチャントと接触させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記金属シード層及び前記導電性金属含有材料が同じ金属又は金属アロイを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記生物学的機能化材料が、オリゴヌクレオチド、核酸、ペプチド、リガンド、タンパク質、酵素、又は相補的標的生体分子に結合し易い他のいずれかの材料で構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記生物学的機能化材料が、グルコースオキシダーゼ又はグルコースデヒドロゲナーゼで構成される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記電極ベース形状と前記ナノトポグラフィ形状との間に界面が存在しない、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極構造体を形成する方法に関する。より具体的には、本発明は、バイオセンシング用途に使用することができるナノパターン付き電極構造体を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
信号及び感度が強化されたバイオセンサは、医療及び環境両方の監視用の信頼性の高いデータを提供するのに必須である。このようなバイオセンサは、特に食品及び水の供給の安全に関する領域並びにヘルスケア産業に対して必要とされている。ヘルスケアの場合、既存のバイオセンサ市場のかなりの部分をグルコースセンサが占めている。グルコースセンサにおける作用電極として白金（Ｐｔ）が通常使用されており、白金は生体適合性であることが実証されている。外部電気化学センサ（いわゆる「テストストリップ（Ｔｅｓｔ−Ｓｔｒｉｐ）」が通常使用されている。しかしながら、テストストリップセンサの精度及び適応性には限界がある。
【０００３】
ヒトの体内に植え込まれるインビボのグルコーセンサを用いて血糖を連続的に監視することができる。しかしながら、異物反応がインビボバイオセンサを制限する。さらに、異物反応は、センサ信号出力を経時的に低下させ得る。
【０００４】
バイオセンサ技術における進歩にもかかわらず、強化されたセンサ信号及び感度を示すとともに異物反応も軽減することができる低コストのバイオセンサを提供する必要性が未だ存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、バイオセンサとして用いることができる電極構造体を形成する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
バイオセンサとして使用することができる電極構造体を形成する方法が提供され、電極構造体は、電極ベースの１つの面上に配置された非ランダムトポグラフィを有する。本発明のいくつかの実施形態において、電極構造体の非ランダムトポグラフィと電極構造体の電極ベースとの間に界面が存在しない場合、このような電極構造体において改善されたセンサ信号及び感度を得ることができる。「界面が存在しない（ｎｏ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）」とは、非ランダムトポグラフィと電極ベースとが単一構造（すなわち一体部分）及び単一組成（すなわち同じ材料）であることを意味する。他の実施形態は、電極構造体の非ランダムトポグラフィと電極構造体の電極ベースとの間に界面を有し得る電極構造体を含む。
【０００７】
本発明の１つの実施形態において、電極構造体を形成する方法が提供され、これは電極ベース形状及びナノトポグラフィ形状の両方を含むパターンを有する鋳型を設けることを含む。次いで金属シード層及び導電性金属含有材料が形成され、導電性金属材料を含むとともに鋳型の影響の結果として生じる電極ベース形状とナノトポグラフィ形状とを有する電極構造体を設ける。次いで電極構造体から鋳型が除去され、次いで電極構造体に生物学的機能化材料を付着させる。
【０００８】
本発明の別の実施形態において、電極構造体を形成する方法が提供され、これは基板上に電極ベース形状を有する電極ベースを設けることを含む。次いで、電極ベースを取り囲む、電極構造体のナノトポグラフィ形状を定める開口部を含むパターン付き材料層が形成される。次いで電極ベースの露出面上かつパターン付き材料層の開口部内に金属シード層が形成され、その後、金属シード層上かつパターン付き材料層の開口部内に導電性金属含有材料が電気めっきされ、電極ベース形状を有する電極ベースとナノトポグラフィ形状を有する導電性金属含有材料とを含む電極構造体を設ける。次いでパターン付き材料層が除去され、その後、電極構造体に生物学的機能化材料を付着させる。
【０００９】
本発明のさらに別の実施形態において、電極構造体を形成する方法が提供され、これは基板上に電極ベース材料を設けることを含む。次いで、電極ベース材料の露出面を取り囲む、開口部を含むパターン付き材料層が形成される。次いでパターン付き材料層を耐エッチングマスクとして利用して電極ベース材料の露出面がエッチングされ、電極ベース材料の残余部分を含むとともに電極ベース形状とナノトポグラフィ形状とを有する電極構造体を設け、電極ベース材料の残余部分とナノトポグラフィとの間に界面は存在しない。次いでパターン付き材料層が除去され、その後、電極構造体に生物学的機能化材料を付着させる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態による、電極ベース形状を定めるための開口部を有するようにパターン付けされるとともに基板の表面上に配置された第１のマスク層を含む、例示的構造の断面図である。
【図２】電極ベース形状を基板に転写して電極ベース形状を有するパターン付き基板を設け、結果として生じたパターン付き基板から第１のマスク層を除去した後の、図１の例示的構造の断面図である。
【図３】パターン付き基板上に集合的にナノトポグラフィ形状を定める複数の開口部を有するようにパターン付けされた第２のマスク層を形成した後の、図２の例示的構造の断面図である。
【図４】ナノトポグラフィ形状をパターン付き基板に転写して電極ベース形状とナノトポグラフィ形状とを含む鋳型を設け、第２のマスク層を除去した後の、図３の例示的構造の断面図である。
【図５】鋳型の露出面上に金属シード層を形成した後の、図４の例示的構造の断面図である。
【図６】導電性金属含有材料を電気めっきして、導電性金属含有材料を含むとともに鋳型の電極ベース形状とナノトポグラフィ形状とを有する電極構造体を設けた後の、図５の例示的構造の断面図である。
【図７】鋳型の電極ベース形状の上方に配置され得る余分な導電性金属含有材料を除去した後の、図６の例示的構造の断面図である。
【図８】電極構造体から鋳型を除去した後の、図７の例示的構造の断面図である。
【図９】本発明の実施形態による電極構造体の三次元表現である。
【図１０】機能化プロセスとも称される電極構造体の表面への生物学的分子の付着後の、図８の例示的構造の断面図である。
【図１１】本発明の別の実施形態によって用いることができる、基板及び電極ベースを含む例示的構造の断面図である。
【図１２】誘電体層を堆積した後の、図１１の例示的構造の断面図である。
【図１３】誘電体層内にナノトポグラフィアレイを形成した後の、図１２の例示的構造の断面図である。
【図１４】電極ベースの露出面上に金属シード層を形成した後の、図１３の例示的構造の断面図である。
【図１５】金属シード層上に導電性金属含有材料を電気めっきした後の、図１４の例示的構造の断面図である。
【図１６】パターン付き誘電体層の上方に配置され得る余分な導電性金属含有材料を除去した後の、図１５の例示的構造の断面図である。
【図１７】パターン付き誘電体層を除去した後の、図１６の例示的構造の断面図である。
【図１８】フォトレジスト層を堆積した後の、図１１の例示的構造の断面図である。
【図１９】フォトレジスト層内にナノパターンアレイを形成した後の、図１８の例示的構造の断面図である。
【図２０】電極ベースの露出面上に金属シード層を形成した後の、図１９の例示的構造の断面図である。
【図２１】導電性金属含有材料を電気めっきした後の、図２０の例示的構造の断面図である。
【図２２】フォトレジストのリフトオフプロセスを行った後の、図２１の例示的構造の断面図である。
【図２３】パターン付きフォトレジスト層をエッチマスクとして利用して電極ベースの露出部分をエッチングした後の、図１９の例示的構造の断面図である。
【図２４】パターン付きフォトレジスト層を除去した後の、図２３の例示的構造の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで本発明の実施形態を、以下の議論及び添付図面を参照することによって、より詳細に説明する。添付図面は例証のみを目的としたものであり、そのため図面は縮尺通りに描かれていないことに留意されたい。同様の要素及び対応する要素は、同様の符号で示されていることにも留意されたい。
【００１２】
以下の説明において、本発明の種々の実施形態の理解を与えるために、具体的な構造、構成要素、材料、寸法、処理ステップ及び技術などの数々の特定の詳細を記載する。しかしながら、本発明の種々の実施形態はこれらの特定の詳細なしで実施することができることが当業者には理解されるであろう。他の例において、本発明を不明瞭にすることを避けるために、周知の構造又は処理ステップは説明していない。
【００１３】
上述のように、バイオセンサとして使用することができる電極構造体を形成する方法が提供され、電極構造体は、電極ベースの１つの面上に配置された非ランダムトポグラフィを有する。本発明のいくつかの実施形態において、電極構造体の非ランダムトポグラフィと電極構造体の電極ベースとの間に界面が存在しない場合、このような電極構造体において改善されたセンサ信号及び感度を得ることができる。「界面が存在しない」とは、非ランダムトポグラフィと電極ベースとが単一構造（すなわち一体部分）及び単一組成（すなわち同じ材料）であることを意味する。本発明の他の実施形態は、電極構造体の非ランダムトポグラフィと電極構造体の電極ベースとの間に界面を有し得る電極構造体を含む。
【００１４】
最初に図１〜図１０を参照すると、本発明の実施形態が示され、ここで電極構造体の非ランダムトポグラフィと電極構造体の電極ベースとの間に界面が形成されない電極構造体を形成するための方法が開示される。
【００１５】
最初に図１を参照すると、本発明の実施形態による、電極ベース形状を定めるための開口部１４を有するようにパターン付けされるとともに基板１０の表面上に配置された第１のマスク層１２Ｐを含む、例示的構造が示される。開口部１４は、続いて形成される、結果として生じる電極構造体の電極ベースを定めるために用いられる形状を有する。開口部１４の形状は、電極構造体のための何らかの対応するワイヤリングを含むこともできる。本発明の１つの実施形態において、第１のマスク層１２Ｐは、フォトレジストなどの感光性材料で構成することができる。本発明の代替的な実施形態において、第１のマスク層１２Ｐは、以後ハードマスクと称する誘電体フィルムで構成することができ、これはフォトリソグラフィ又は当業者に知られた他の手段を用いてパターン付けされている。
【００１６】
本出願において使用することができる基板１０は、本明細書で説明するように容易にパターン付けすることができ、かつ、その後、基板１０から作られる鋳型内で形成される結果として生じる電極構造体から除去することができるあらゆる材料を含む。
【００１７】
本発明の１つの実施形態において、基板１０は、半導体材料で構成される。「半導体材料」という用語は、銅などの導電体とガラスなどの絶縁体との間の導電性を有する材料を表す。半導体材料は、元素材料又は化合物材料として存在し得る。基板１０として用いることができる半導体材料の例は、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＳｉＧｅＣ、ＳｉＣ、Ｇｅアロイ、ＩＩＩ／Ｖ族化合物半導体又はＩＩ／ＶＩ族化合物半導体を含む。本発明のいくつかの実施形態において、基板１０は、単一の半導体材料を含むことができる。本発明の他の実施形態において、基板１０は、半導体材料の多層スタックを含むことができる。
【００１８】
本発明の１つの実施形態において、基板１０を提供することができる半導体材料は、単結晶半導体材料、例えば単結晶シリコンなどであり得る。「単結晶」とは、試料全体の結晶格子が試料の端まで連続的であり、破壊されておらず、粒界を有さない材料を意味する。本発明の別の実施形態において、基板１０を提供することができる半導体材料は、多結晶半導体材料、例えば多結晶シリコンなどであり得る。「多結晶」とは、様々なサイズ及び配向のクリスタリット（すなわち粒（ｇｒａｉｎ））で構成された材料を意味する。本発明のさらなる実施形態において、基板１０を提供することができる半導体材料は、アモルファス半導体材料、例えばアモルファスシリコンなどであり得る。「アモルファス」とは、結晶の長距離結晶秩序を欠く材料を意味する。
【００１９】
本発明のいくつかの実施形態において、基板１０を提供する半導体材料は、バルク半導体材料である。「バルク」とは、基板１０の全体が少なくとも１種の半導体材料で構成されることを意味する。一例において、基板１０は、全体がシリコンで構成される。
【００２０】
基板１０として用いることができる別の材料は、誘電体材料である。「誘電体材料」とは、電気を容易に伝導しない材料（すなわち絶縁体）を意味する。本発明の１つの実施形態において、基板１０を提供することができる誘電体材料は、酸化物半導体、例えば二酸化シリコンなどで構成される。本発明の別の実施形態において、基板１０を提供することができる誘電体材料は、窒化物半導体、例えば窒化シリコンなどで構成され得る。他の誘電体材料、例えば酸化アルミニウムを含む誘電体金属酸化物もまた、基板１０として用いることができる材料として用いることができる。
【００２１】
本発明のいくつかの実施形態において、基板１０は、半導体材料と誘電体材料との組み合わせで構成することができる。例えば、基板１０は、下から上へ向かって二酸化シリコン層とシリコン層との材料スタックとすることができる。随意的なハンドル基板を二酸化シリコン層の下に配置することができる。随意的なハンドル基板は、半導体材料、絶縁体、又は導電性材料で構成することができる。
【００２２】
基板１０は、セラミック材料、元素金属、元素材料、元素材料のアロイ、又は他のいずれかの材料若しくは材料の組み合わせであって、本明細書で説明するように容易にパターン付けすることができ、その後、基板１０を提供する材料から作られる鋳型内に引き続き形成される電極構造体から容易に除去することができる材料から構成することもできる。
【００２３】
第１のマスク層１２Ｐは、ポジ型フォトレジスト材料、ネガ型フォトレジスト材料、ハイブリッドフォトレジスト材料、又は誘電体材料で構成されるハードマスクを含むことができる。本発明の１つの実施形態において、第１のマスク層１２Ｐは、最初に基板１０の表面上にフォトレジスト材料のブランケット層を堆積することによって設けることができる。フォトレジスト材料のブランケット層の堆積後、フォトレジスト材料のブランケット層をパターン付けして、電極ベース形状を定める開口部１４を得る。ハードマスク層が使用される場合、ハードマスク材料（窒化シリコンなど）のブランケット層が最初に堆積され、その後、ハードマスク材料のブランケット層の上に、電極ベース形状を定める開口部を含むパターン付きフォトレジストが形成される。パターン付きフォトレジスト内のパターンは、次いで中間ステップとしてハードマスク材料に転写され、その後、引き続きパターンが基板１０に転写される。パターンの転写は、１つ又は複数のエッチングステップを含むことができる。パターンがハードマスク材料のブランケット層に転写された後はいつでもパターン付きフォトレジストをハードマスク材料の上から除去することができる。
【００２４】
電極ベース形状を定める開口部１４は、いずれかの特定の形状に限定されない。本発明の１つの実施形態において、開口部１４（したがって電極ベース形状）は多角形である。このような実施形態において、開口部１４（したがって電極ベース形状）は、三角形、四辺形又は五角形とすることができる。本発明の他の実施形態において、開口部１４（したがって電極ベース形状）は、円形又は楕円形とすることができる。開口部１４はまた、最終的な電極構造体から電気信号を読み出すために必要とされるワイヤリング又はプローブパッドのような付加的な構造を含むこともでき、その結果、開口部１４は複合形状となる。
【００２５】
ここで図２を参照すると、電極ベース形状を基板１０に転写して電極ベース形状１５を有するパターン付き基板１０Ｐを設け、結果として生じたパターン付き基板１０Ｐから第１のマスク層１２Ｐを除去した後の、図１の例示的構造が示される。図示したように、電極ベース形状１５は、元の基板１０を完全に貫通して延びているわけではない。その代わり、元の基板１０の一部は、パターン転写プロセス後に電極ベース形状１５の下に残っている。
【００２６】
基板１０内の開口部１４によって定められる電極ベース形状１５の転写は、１つ又は複数のエッチングプロセスを利用して行うことができる。電極ベース形状１５を基板１０に転写するために用いることができるエッチングプロセスの例は、乾式エッチング、湿式エッチング又はそれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。乾式エッチングは、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、イオンビームエッチング、プラズマエッチング、又はレーザアブレーションのうちの１つを含むことができる。湿式エッチングは、マスク層材料に比べて基板１０を提供する材料を選択的に除去する化学エッチャントを含むことができる。第１のマスク層１２Ｐは、任意の従来のレジストストリッピングプロセス、例えば酸素アッシング又は他の化学的手段を利用してパターン付き基板１０Ｐから除去することができる。本発明のいくつかの実施形態において、平坦化プロセスを用いて第１のマスク層１２Ｐを除去することができる。
【００２７】
ここで図３を参照すると、パターン付き基板１０Ｐ上に集合的にナノトポグラフィ形状を定める複数の開口部１８を有するようにパターン付けされた第２のマスク層１６Ｐを形成した後の、図２の例示的構造が示される。「ナノトポグラフィ形状」とは、電極ベース形状１５のサイズより小さいサイズの、非ランダムな（すなわち規則的に繰り返される）個別画定構造部（ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ  ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ  ｆｅａｔｕｒｅ）のアレイを意味する。本発明の好ましい実施形態において、ナノトポグラフィ形状の少なくとも１つの寸法は、１μｍ未満のサイズである。
【００２８】
複数の開口部１８は、種々の形状及びサイズを有し得る。例えば、複数の開口部１８は、円形、楕円形、又は環状構造を有し得る。本発明の１つの実施形態において、設ける複数の開口部１８は、５ｎｍから９００ｎｍまでの臨界寸法、すなわち直径又は幅を有し得る。本発明の別の実施形態において、設ける複数の開口部１８は、２０ｎｍから３００ｎｍまでの臨界寸法を有し得る。
【００２９】
本発明の１つの実施形態において、複数の開口部１８の各開口部は、２：１から１００：１までのピッチ比を有する。「ピッチ」とは、最も近い隣接する構造部同士の中心間距離を意味する。「ピッチ比」は、構造部の臨界寸法に基づいて定められ、構造部間の間隔は、構造部の臨界寸法に比例する。本発明の別の実施形態において、複数の開口部１８の各開口部は、２：１から２０：１までのピッチ比を有する。
【００３０】
本発明の１つの実施形態において、第２のマスク層１６Ｐは、上記定義のように形成されてパターン付けされることができるフォトレジスト材料である。本発明の別の実施形態において、第２のマスク層１６Ｐは、上記定義のようにパターン付けすることができる誘電体層である。本発明のさらに別の実施形態において、第２のマスク層１６Ｐは、ブロックコポリマー、例えば自己集合ブロックコポリマーなどのような成分である。特に、ある種のブロックコポリマーは、繰返し構造単位を含む秩序パターンを含むように処理することができる。本発明の１つの実施形態において、ブロックコポリマーは、任意の様式で配置された任意の数のポリマーブロック成分Ａ及びＢを含むことができる。例えば、ブロックコポリマーは、線状構造又は分岐構造のいずれかを有することができる。本発明の１つの実施形態において、ブロックコポリマーは、式Ａ−Ｂを有する線状二元ブロックコポリマーである。構造単位を形成するために用いることができる適切なブロックコポリマーの具体的な例として、これらに限定されないが、ポリスチレン−ブロック−ポリメチルメタクリレート（ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡ）、ポリスチレン−ブロック−ポリイソプレン（ＰＳ−ｂ−ＰＩ）、ポリスチレン−ブロック−ポリブタジエン（ＰＳ−ｂ−ＰＢＤ）、ポリスチレン−ブロック−ポリビニルピリジン（ＰＳ−ｂ−ＰＶＰ）、ポリスチレン−ブロック−ポリエチレンオキシド（ＰＳ−ｂ−ＰＥＯ）、ポリスチレン−ブロック−ポリエチレン（ＰＳ−ｂ−ＰＥ）、ポリスチレン−ｂ−ポリオルガノシリケート（ＰＳ−ｂ−ＰＯＳ）、ポリスチレン−ブロック−ポリフェロセニルジメチルシラン（ＰＳ−ｂ−ＰＦＳ）、ポリエチレンオキシド−ブロック−ポリイソプレン（ＰＥＯ−ｂ−ＰＩ）、ポリエチレンオキシド−ブロック−ポリブタジエン（ＰＥＯ−ｂ−ＰＢＤ）、ポリエチレンオキシド−ブロック−ポリメチルメタクリレート（ＰＥＯ−ｂ−ＰＭＭＡ）、ポリエチレンオキシド−ブロック−ポリエチルエチレン（ＰＥＯ−ｂ−ＰＥＥ）、ポリブタジエン−ブロック−ポリビニルピリジン（ＰＢＤ−ｂ−ＰＶＰ）、及びポリイソプレン−ブロック−ポリメチルメタクリレート（ＰＩ−ｂ−ＰＭＭＡ）を挙げることができる。
【００３１】
繰返し構造単位を含む秩序パターンを形成するために、最初にブロックコポリマーを適切な溶媒系に溶解してブロックコポリマー溶液を形成し、次にこれを表面に塗工してブロックコポリマー層を形成し、その後、ブロックコポリマー層をアニールし、それにより異なるポリマーブロック成分間の相分離、すなわちブロックコポリマーに含まれる第１の単位と第２の単位との間の相分離を達成する。次いで分離したブロックコポリマーを露光し及び現像して、複数の開口部１８を有する第２のマスク層１６Ｐを設けることができる。
【００３２】
ここで図４を参照すると、複数の開口部１８によって設けられたナノトポグラフィ形状をパターン付き基板１０Ｐに転写して、電極ベース形状１５とナノトポグラフィ形状１９とを含む鋳型１０Ｓを設け、第２のマスク層１６Ｐを除去した後の、図３の例示的構造が示される。上述のように、パターン付き基板１０Ｐに転写されるナノトポグラフィ形状は、その臨界寸法が基板１０上に設けられた電極ベース形状１５のサイズより小さい、非ランダムな（すなわち規則的に繰り返される）個別画定構造部のアレイ（各非ランダム個別画定構造部は図４において要素１９として表示される）を含む。
【００３３】
図４に示すように、各非ランダム個別画定構造部１９を含むナノトポグラフィ形状は、電極ベース形状１５を含む領域内に形成される。これもまた図示されているように、各非ランダム個別画定構造部１９を含むナノトポグラフィ形状は、鋳型１０Ｓを完全に貫通して延びていなくてもよい。その代わり、鋳型１０Ｓの一部は、パターン転写プロセス後に、ナノトポグラフィ形状を集合的に定める各々の非ランダム個別画定構造部１９の下に残っていてもよい。本発明の別の実施形態（図示せず）において、ナノトポグラフィ形状は、鋳型１０Ｓの厚さを完全に貫いて延びることができる。
【００３４】
第２のマスク層１６Ｐを利用して形成された各非ランダム個別画定構造部１９は、複数の開口部１８と、開口部１８のパターンをパターン付き基板１０Ｐに転写するのに用いられるエッチングプロセスとによって定められた形状、幅、及びピッチを有する。例えば、各非ランダム個別画定構造部１９は、ロッド、円錐、楕円、又は環状構造の形状を有することができる。本発明の１つの実施形態において、各非ランダム個別画定構造部１９は、５ｎｍから９００ｎｍまでのサイズ範囲の臨界寸法を有し得る。本発明の別の実施形態において、各非ランダム個別画定構造部１９は、２０ｎｍから３００ｎｍまでのサイズ範囲の臨界寸法を有し得る。
【００３５】
本発明の１つの実施形態において、各非ランダム個別画定構造部１９は、２：１から１００：１までのピッチ比を有する。本発明の別の実施形態において、各非ランダム個別画定構造部１９は、２：１から２０：１までのピッチ比を有する。
【００３６】
本発明の１つの実施形態において、各非ランダム個別画定構造部１９は、５ｎｍから３００μｍまでの高さを有する。本発明の別の実施形態において、各非ランダム個別画定構造部１９は、５０ｎｍから２０μｍまでの高さを有する。
【００３７】
本発明の１つの実施形態において、各非ランダム個別画定構造部１９は、１：１から５００：１までのアスペクト比（すなわち高さに対する幅の比）を有する。本発明の別の実施形態において、各非ランダム個別画定構造部１９は、２：１から１００：１までのアスペクト比（すなわち高さに対する幅の比）を有する。
【００３８】
各非ランダム個別画定構造部１９の高さ及びアスペクト比は、各非ランダム個別画定構造部１９がパターン付き基板１０Ｐ内に形成される深さによって決まる。
【００３９】
パターン付き基板１０Ｐ内へのナノトポグラフィ形状の転写は、基板１０内に電極ベース形状を転写することに関して上記したエッチングプロセスのうちの１つを利用して達成することができる。本発明の１つの実施形態において、第２のマスク層１６Ｐがフォトレジスト材料で構成される場合、第２のマスク層１６Ｐは、従来のレジスト現像剤、例えばアッシングを利用して除去することができる。本発明の別の実施形態において、第２のマスク層１６Ｐがブロックコポリマーの成分又は誘電体層である場合、第２のマスク層１６Ｐは、ブロックコポリマーの成分又は誘電体層を選択的に除去するエッチャントを利用して除去することができる。
【００４０】
ここで図５を参照すると、鋳型１０Ｓの露出面上に金属シード層２０を形成した後の、図４の例示的構造が示される。金属シード層２０（めっきシード層と呼ぶこともある）は、その後の導電性金属含有材料（後述する）の電気めっきを促進することができるいずれかの金属又は金属アロイを含むことができる。金属シード層２０は、白金、銅、銀、金、タングステン、アルミニウム、鉄、パラジウム、ニッケル、チタン、ジルコニウム又はこれらのいずれかのアロイを含むことができる。金属シード層２０は、典型的には、引き続き形成される導電性金属含有材料２２と同じ導電性金属又は金属アロイを含む。例えば、銅シード層は、銅層の電気めっきのために用いられる。
【００４１】
金属シード層２０は、５ｎｍから２５ｎｍまでの厚さを有し得るが、５ｎｍ未満、及び２５ｎｍを上回る、その他の厚さを本用途において用いることができる。本発明の図示した実施形態において、金属シード層２０は連続層であり、これは、例えば、化学蒸着、プラズマ支援化学蒸着、原子層堆積又は物理蒸着などの堆積プロセスを利用して形成することができる。
【００４２】
ここで図６を参照すると、金属シード層２０上に導電性金属含有材料２２を電気めっきして、鋳型１０Ｓの電極ベース形状とナノトポグラフィ形状とを有する電極構造体を設けた後の、図５の例示的構造が示される。導電性金属含有材料２２は、元素金属又は１つ若しくは複数の元素金属を含むアロイから成るものであり得る。導電性金属含有材料２２として使用することができる元素金属の例として、これらに限定されないが、白金、銅、銀、金、タングステン、アルミニウム、鉄、パラジウム、ニッケル、チタン、又はジルコニウムが挙げられる。本発明の理想的な実施形態において金属シード層２０は導電性金属含有材料２２と同じ材料で構成されるので、金属シード層２０をこの後の図面では分けて示さない。
【００４３】
上述のように、導電性金属含有材料２２は、電気めっきプロセスを利用して形成される。電気めっきは、電流を用いて、電気めっき浴（すなわち電解質）内に存在する溶解した金属カチオンを還元して、金属カチオンに、電極上にコヒーレントな金属コーティングを形成させるプロセスである。
【００４４】
導電性金属含有材料２２が電極ベース形状１５内に導入されると、得られた構造は電極構造体の電極ベース２２Ｓを提供し、その一方、ナノトポグラフィ形状１９は、電極構造体の繰返し個別画定構造部２２Ｐの形態の非ランダムトポグラフィを提供する。本発明のこの実施形態によれば、電極構造体の電極ベース２２Ｓと、繰返し個別画定構造部２２Ｐによって提供される非ランダムトポグラフィとが、単一構造（すなわち単一部分）及び同じ組成のものである。したがって、提供される電極構造体（２２Ｓ、２２Ｐ）は、電極ベース２２Ｓと、繰返し個別画定構造部２２Ｐによって提供される非ランダムトポグラフィとの間に界面を有さない。提供される各繰り返し個別画定構造部２２Ｐは、各非ランダム個別画定構造部１９に関して上記定義の形状、幅、ピッチ、高さ及びアスペクト比を有する。
【００４５】
ここで図７を参照すると、鋳型１０Ｓの電極ベース形状１５の上方に配置された余分な導電性金属含有材料２２を除去した後の、図６の例示的構造が示される。余分な導電性金属含有材料２２を除去した後、結果として生じた電極構造体（２２Ｓ、２２Ｐ）は、繰り返し可能な非ランダム個別画定構造部２２Ｐの形態の非ランダムトポグラフィを含む面と対向する、平坦面を有する。
【００４６】
本発明の１つの実施形態において、余分な導電性金属含有材料２２の除去は、例えば化学機械平坦化及び／又は研磨などの平坦化プロセスによって行うことができる。本発明の別の実施形態において、余分な導電性金属含有材料２２の除去は、少なくとも１つのエッチングプロセス、例えば、化学エッチバックプロセス及び／又は反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プロセスなどを利用して行うことができる。
【００４７】
ここで図８を参照すると、電極構造体（２２Ｓ、２２Ｐ）から鋳型１０Ｓを除去した後の、図７の例示的構造が示される。本発明のいくつかの実施形態において、鋳型１０Ｓは、湿式化学エッチャントを利用して鋳型１０Ｓを完全に溶解することによって除去することができる。本発明の別の実施形態において、鋳型１０Ｓは、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を用いて除去することができる。本発明のこのような実施形態において、鋳型１０Ｓは、一回使用鋳型である。
【００４８】
本発明のいくつかの実施形態において、鋳型１０Ｓは、結果として生じた電極構造体（２２Ｓ、２２Ｐ）を鋳型１０Ｓから取り外すことによって除去することができる。本発明のこのような実施形態において、鋳型１０Ｓは、複数回再使用することができる。このような例において、導電性金属含有材料２２を鋳型１０Ｓ内に導入する前に、例えばシリコーンのような離型剤を鋳型１０Ｓの内側に塗工することができる。離型剤は、導電性金属含有材料が鋳型１０Ｓの露出面に接合することを防ぐことができるいずれかの化学物質を含むことができる。
【００４９】
ここで図９を参照すると、本発明の実施形態による電極構造体（２２Ｓ、２２Ｐ）の三次元表現を示す。この実施形態において、電極構造体の非ランダムトポグラフィを提供する各非ランダム個別画定構造部２２Ｐは、電極ベース２２Ｓから上方に延びるナノロッドの形状である。電気信号の解釈のために必要な、付加的な対応するワイヤリング及び／又は関連したプローブパッドを含めることもできる（図示せず）。
【００５０】
図８又は図９に示す電極構造体を形成した後、バイオセンサとして応答するように構造を機能化するために、図１０に示すように、生物学的機能化材料２４を、電極構造体のナノトポグラフィ形状を提供する各非ランダム個別画定構造部２２Ｐを含む電極構造体（２２Ｓ、２２Ｐ）の表面に付与することができる。電極ベース２２Ｓの露出領域にも生物学的機能化材料２４をコーティングすることができる。電極構造体（２２Ｓ、２２Ｐ）は、種々のバイオセンサの構成要素として用いることができ、バイオセンサは、参照電極及び対電極（ｃｏｕｎｔｅｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）構造を含むがこれらに限定されない他の周知の構成要素を含む。
【００５１】
「生物学的機能化材料」とは、相補的標的生体分子に結合して結合事象を生じさせるいずれかのバイオレセプターを意味する。本発明の実施形態において、生物学的機能化材料が関与する生化学的反応は、印加された電位の下で電極構造体の非ランダム個別画定構造部２２Ｐによって伝導することができる電気信号を発生させる。用いることができる生物学的機能化材料の例として、オリゴヌクレオチド、核酸、ペプチド、リガンド、タンパク質、酵素、又は相補的標的生体分子に結合し易い他のいずれかの材料が挙げられる。電極構造体（２２Ｓ、２２Ｐ）がグルコース検知に用いられる場合、生物学的機能化材料２４は、グルコースオキシダーゼ又はグルコースデヒドロゲナーゼで構成することができる。
【００５２】
生物学的機能化材料２４は、当業者に知られた確立された生物学的機能化プロセスを利用して本発明の電極構造体（２２Ｓ、２２Ｐ）に付与することができる。このような生物学的機能化プロセスは、典型的には、生物学的機能化材料２４を本出願の電極構造体の表面上に付着させる一連の化学反応を含む。
【００５３】
図１１〜図１７を参照すると、本発明の実施形態が示され、ここで電極構造体の非ランダムトポグラフィと電極構造体の電極ベースとの間に界面が形成される電極構造体を形成するための方法が開示される。
【００５４】
図１１を参照すると、本発明の別の実施形態によって用いることができる、基板５０及び電極ベース５２を含む例示的構造が示される。本発明のいくつかの実施形態において、電極ベース５２を含まない基板５０の他の部分を保護誘電体材料（図示せず）で保護することができる。
【００５５】
本発明のこの実施形態で用いることができる基板５０は、基板１０に関して上記した材料のうちの１つを含むことができる。一例において、基板５０は、半導体基板、例えばシリコンとすることができる。
【００５６】
次いで基板５０の上に電極ベース５２を形成することができる。電極ベース５２は、導電性材料を堆積し、次いで周知のパターン付けプロセス、例えばフォトリソグラフィ及び反応性イオンエッチングなどを利用して導電性材料をパターン付けすることによって形成することができる。本発明の１つの実施形態において、導電性材料は、導電性金属含有材料２２に関して上記した導電性金属含有材料のうちの１つを含むことができる。本発明のこの実施形態において、電極ベース５２は、上記定義のような電極ベース形状を有する。
【００５７】
図１２を参照すると、誘電体層５４を堆積した後の、図１１の例示的構造が示される。誘電体層５４は、例えば窒化シリコンなどのいずれかのハードマスク材料を含むことができる。誘電体層５４は、例えば化学蒸着又はプラズマ支援化学蒸着などのいずれかの堆積プロセスを利用して形成することができる。誘電体層５４は、電極ベース５２の高さ又は幅より大きい高さ及び幅を有することができる。
【００５８】
図１３を参照すると、誘電体層５４の上にナノトポグラフィを形成した後の、図１２の例示的構造が示される。ナノトポグラフィは、例えばフォトリソグラフィ及び反応性イオンエッチングを含むいずれかのパターン付けプロセスを利用して形成することができる。パターン付けプロセスは、下にある電極ベース５２の表面の一部を露出させる開口部を有するパターン付き誘電体層５４Ｐをもたらす。開口部は、上記定義のような非ランダム個別画定構造部の形状及びサイズを有し、これにより本出願の電極構造体のナノトポグラフィ形状を集合的に定める。
【００５９】
ここで図１４を参照すると、電極ベース５２の露出面上に金属シード層２０を形成した後の、図１３の例示的構造が示される。本発明のこの実施形態の金属シード層２０は、本発明の前の実施形態で述べた金属シード層と同じものである。本発明のこの実施形態において、金属シード層２０は、金属シード層２０が電極ベース５２の露出面上にのみ形成されるように選択的堆積プロセスによって形成することができる。本発明の代替的な実施形態において、金属シード層２０は、電極ベース５２が、金属シード層が存在しなくてもその後の処理を可能にする設計及び材料のものである場合には不必要なものとなり得る。あるいは、本発明の前の実施形態で説明したように金属シード材料の連続層を形成することができる。
【００６０】
図１５を参照すると、金属シード層２０上に導電性金属含有材料２２を電気めっきした後の、図１４の例示的構造が示される。本発明のこの実施形態で使用される導電性金属含有材料２２は、本発明の前の実施形態で上記したのと同じものである。本発明のこの実施形態の導電性金属含有材料２２は、本発明の前の実施形態で上記したように形成することができる。金属シード層２０は導電性金属含有材料２２と同じ材料で構成することができるので、図中、金属シード層２０は分けて示されていない。本発明のこの実施形態において、電極ベース５２は電極ベース形状を有し、パターン付き誘電体層５４Ｐ内に存在する開口部内に形成された導電性金属含有材料２２は、電極構造体のナノトポグラフィ形状を集合的に定める。
【００６１】
本発明のいくつかの実施形態において、導電性金属含有材料２２は、電極ベース５２と同じ導電性材料を含むことができる。本発明の別の実施形態において、導電性金属含有材料２２は、電極ベース５２を提供する導電性材料とは異なる導電性材料を含む。
【００６２】
ここで図１６を参照すると、パターン付き誘電体層５４Ｐの上方に配置され得る余分な導電性金属含有材料２２を除去した後の、図１５の例示的構造が示される。余分な導電性金属含有材料２２を除去した後、電極構造体（５２、２２Ｐ）が形成され、これは、電極ベース５２と、本発明の実施形態による電極構造体のナノトポグラフィ形状を提供する非ランダム個別画定構造部２２Ｐとを含む。
【００６３】
本発明の１つの実施形態において、余分な導電性金属含有材料２２の除去は、例えば化学機械平坦化及び／又は研磨などの平坦化プロセスによって行うことができる。本発明の別の実施形態において、余分な導電性金属含有材料２２の除去は、少なくとも１つのエッチングプロセス、例えば、化学エッチバックプロセス及び／又は反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プロセスなどを利用して行うことができる。本発明のいずれの実施形態においても、除去プロセスは、非ランダム個別画定構造部２２Ｐの各々の最上面がパターン付き誘電体層５４Ｐの最上面と共面になる構造をもたらす。
【００６４】
図１７を参照すると、パターン付き誘電体層５４Ｐを除去した後の、図１６の例示的構造が示される。パターン付き誘電体層５４Ｐは、導電性材料又は基板５０の材料に対して選択的にパターン付き誘電体層５４Ｐを提供する誘電体材料を除去するいずれかの除去プロセスを利用して除去することができる。本発明のいくつかの実施形態において、反応性イオンエッチングを使用してパターン付き誘電体層５４Ｐを除去することができる。本発明の別の実施形態において、化学湿式エッチングプロセスを用いてパターン付き誘電体層５４Ｐを除去することができる。本発明のさらに別の実施形態において、電極構造体５２の上面が露出される一方で電極構造体５２の側壁がパターン付き誘電体層５４Ｐで覆われたままとなるように、パターン付き誘電体層５４Ｐを窪ませることができる。
【００６５】
本発明のいくつかの実施形態において、基板５０を図１７で示す電極構造体（５２、２２Ｐ）の下から除去して、自立した電極構造体（５２、２２Ｐ）を提供することができる。基板５０の除去は、平坦化プロセス、又は例えば化学機械平坦化若しくは機械研磨などの一連のプロセスを利用して行うことができる。電極構造体（５２、２２Ｐ）は、バイオセンサとして応答するように機能化することができる。特に、上記定義のような生物学的機能化材料を図１１〜図１７で設けた電極構造体（５２、２２Ｐ）の表面に付与することができる。
【００６６】
図１８〜図２２を参照すると、本発明の実施形態が示され、ここで電極構造体の非ランダムトポグラフィと電極構造体の電極ベースとの間に界面が形成される電極構造体を形成するための方法が開示される。本発明のこの実施形態は、最初に図１１に示す例示的構造を設けることによって開始する。
【００６７】
最初に図１８を参照すると、フォトレジスト層６０を堆積した後の、図１１の例示的構造が示される。フォトレジスト層６０は、ポジ型又はネガ型フォトレジスト材料を含むことができる。フォトレジスト層６０は、例えばスピンオンコーティングなどのいずれかの堆積プロセスを利用して形成することができる。フォトレジスト層６０は、電極ベース５２の高さ又は幅より大きい高さ及び幅を有することができる。
【００６８】
ここで図１９を参照すると、フォトレジスト層６０をパターン付けした後の、図１８の例示的構造が示される。パターン付けは、フォトリソグラフィを利用してフォトレジスト層を露光し及び現像することによって行うことができる。ナノパターン付けは、下にある電極ベース５２の表面を露出させる開口部を含むパターン付きフォトレジスト層６０Ｐをもたらす。開口部は、上記定義のような非ランダム個別画定構造部の形状及びサイズを有し、これにより本発明の電極構造体のナノトポグラフィ形状を集合的に定める。
【００６９】
ここで図２０を参照すると、電極ベース５２の露出面上に金属シード層２０を形成した後の、図１９の例示的構造が示される。本発明のこの実施形態の金属シード層２０は、本発明の前の実施形態で述べた金属シード層と同じものである。本発明のこの実施形態において、金属シード層２０は、金属シード層２０が電極ベース５２の露出面上にのみ形成されるように選択的堆積プロセスによって形成することができる。あるいは、本発明の前の実施形態で説明したように金属シード材料の連続層を形成することができる。
【００７０】
ここで図２１を参照すると、金属シード層２０上に導電性金属含有材料２２を電気めっきした後の、図２０の例示的構造が示される。本発明のこの実施形態で使用される導電性金属含有材料２２は、本発明の前の実施形態で上述したのと同じものである。本発明のこの実施形態の導電性金属含有材料２２は、本発明の前の実施形態で上述したように形成することができる。金属シード層２０は導電性金属含有材料２２と同じ材料で構成することができるので、図中、金属シード層２０は分けて示されていない。本発明のこの実施形態において、電極ベース５２は電極ベース形状を有し、パターン付きフォトレジスト層６０Ｐ内に存在する開口部内に形成された導電性金属含有材料２２は、本出願の電極構造体のナノトポグラフィ形状を集合的に定める。
【００７１】
本発明のいくつかの実施形態において、導電性金属含有材料２２は、電極ベース５２と同じ導電性材料を含むことができる。本発明の別の実施形態において、導電性金属含有材料２２は、電極ベース５２を提供する導電性材料とは異なる導電性材料を含む。
【００７２】
ここで図２２を参照すると、リフトオフプロセスを行って余分なパターン付きフォトレジスト層６０Ｐを除去した後の、図２１の例示的構造が示される。リフトオフプロセスを行った後、電極構造体（５２、２２Ｐ）が形成され、これは、電極ベース５２と、本発明の実施形態による電極構造体のナノトポグラフィ形状を提供する非ランダム個別画定構造部２２Ｐとを含む。
【００７３】
使用することができるリフトオフプロセスは、パターン付きフォトレジスト層６０Ｐを提供する材料を除去することができるいずれかの従来のリフトプロセスを含む。リフトオフプロセス中に、パターン付きフォトレジスト層６０Ｐの上に直接配置された導電性金属含有材料２２の部分を除去することができる。リフトオフプロセスを行った後、平坦化プロセスを用いて、本発明のこの実施形態の電極構造体の非ランダム個別画定構造部２２Ｐを設けることができる。
【００７４】
本発明のいくつかの実施形態において、基板５０を図２２で示す電極構造体（５２、２２Ｐ）の下から除去して、自立した電極構造体（５２、２２Ｐ）を提供することができる。基板５０の除去は、平坦化プロセス、又は例えば化学機械平坦化及び機械研磨などの一連のプロセスを利用して行うことができる。電極構造体（５２、２２Ｐ）は、バイオセンサとして応答するように生物学的活性層で機能化することができる。特に、上記定義のような生物学的機能化材料を図１８〜図２２で設けた電極構造体（５２、２２Ｐ）の表面に付与することができる。
【００７５】
図２３〜図２４を参照すると、本発明の実施形態が示され、ここで電極構造体の非ランダムトポグラフィと電極構造体の電極ベースとの間に界面が形成されない電極構造体を形成するための方法が開示される。本発明のこの実施形態は、図１３又は図１９に示す例示的構造を設けることによって開始する。例示の目的で、図１９に示す例示的構造を示す。図１３に示す例示的構造が用いられる場合には、エッチマスクとしてパターン付き誘電体層５４Ｐを利用して、以下本明細書で開示されるような電極ベース５２の露出部分のエッチングを用いることができる。エッチングの後、パターン付き誘電体層５４Ｐは、上記の本発明の第２の実施形態で開示したように除去することができる。本発明のこの実施形態においては、前の実施形態とは異なり、初期の電極ベース５２は未だ電極ベース形状を有していない。この実施形態において、電極ベース形状を有さない電極ベースは、単に電極ベース材料と呼ぶこともある。その代わり、電極ベース形状は、パターン付きフォトレジスト層６０Ｐ内に存在する開口部及びエッチングの深さによって定められ、その一方で電極ベース材料の上のパターン付きフォトレジスト層６０Ｐの部分及びエッチングの深さが電極構造体のナノトポグラフィ形状を集合的に定める。
【００７６】
ここで図２３を参照すると、パターン付きフォトレジスト層６０Ｐをエッチマスクとして利用して電極ベース材料の露出部分をエッチングした後の、図１９の例示的構造が示される。電極ベース材料の露出部分のエッチングは、本発明の電極構造体をもたらす。電極構造体は、電極ベース５２Ｓの１つの面上に配置された個別画定構造部５２Ｐによって提供される非ランダムトポグラフィを有する電極ベース５２Ｓを含む。本発明のこの実施形態によれば、電極ベース５２Ｓと、個別画定構造部５２Ｐによって提供される非ランダムトポグラフィとは、一様な構造及び一様な組成のものである。
【００７７】
電極ベース材料の露出部分のエッチングは、異方性エッチングプロセスを利用して行うことができる。一例において、異方性エッチングプロセスは、例えば反応性イオンエッチングなどの乾式エッチングプロセスである。別の例において、異方性エッチングプロセスは、化学湿式エッチングプロセスであり、ここで化学エッチャントは、フォトレジスト材料に比べて電極ベース材料を提供する材料を選択的に除去する。
【００７８】
ここで図２４を参照すると、パターン付きフォトレジスト層６０Ｐを除去した後の、図２３の例示的構造が示される。パターン付きフォトレジストの除去は、例えば酸素プラズマベースのアッシングなどの、いずれかのフォトレジスト・ストリッピングプロセスを利用して行うことができる。図２４で示すように、図２３に示す例示的構造からのパターン付きフォトレジスト層６０Ｐの除去は、電極ベース５２Ｓの１つの面上に配置された個別画定構造部５２Ｐによって提供される非ランダムトポグラフィを有する電極ベース５２Ｓを含む電極構造体を提供する。いまや電極ベース形状を有する電極ベース５２Ｓは、電極ベース材料の残余部分で構成される。本発明のこの実施形態によれば、電極ベース５２Ｓと、個別画定構造部５２Ｐによって提供される非ランダムトポグラフィとは、一様な構造及び一様な組成のものである。
【００７９】
本発明のいくつかの実施形態において、基板５０を図２４で示す電極構造体（５２Ｓ、５２Ｐ）の下から除去して、自立した電極構造体（５２Ｓ、５２Ｐ）を提供することができる。基板５０の除去は、平坦化プロセス、又は例えば化学機械平坦化及び機械研磨などの一連のプロセスを利用して行うことができる。電極構造体（５２Ｓ、５２Ｐ）は、バイオセンサとして応答するように機能化することができる。特に、上記定義のような生物学的機能化材料を図２３〜図２４で設けた電極構造体（５２Ｓ、５２Ｐ）の表面に付与することができる。
【００８０】
本発明をその好ましい実施形態に関して具体的に示し、説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく形態及び詳細における上記の及び他の変更を行うことができることが当業者には理解されるであろう。したがって、本発明は、説明し、図示した通りの形態及び詳細に限定されることを意図したものではなく、添付の特許請求の範囲内に入ることを意図したものである。
【符号の説明】
【００８１】
１０、５０：基板
１０Ｐ：パターン付き基板
１０Ｓ：鋳型
１２Ｐ：第１のマスク層
１４：開口部
１５：電極ベース形状
１６Ｐ：第２のマスク層
１８：複数の開口部
１９：ナノトポグラフィ形状
２０：金属シード層
２２：導電性金属含有材料
２２Ｓ、５２：電極ベース
２２Ｐ、５２Ｐ：個別画定構造部
２４：生物学的機能化材料
５４：誘電体層
５４Ｐ：パターン付き誘電体層
６０：フォトレジスト層
６０Ｐ：パターン付きフォトレジスト層
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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