バイオチップ用フィルター、およびバイオチップ用フィルターの製造方法、ならびにバイオチップ用フィルターを用いたバイオチップ
【課題】フィルターを汚染したり、目詰まりの原因となることがなく、さらには、ダイシングによって表面に凹凸が生じて、フィルターとしての製品価値が低下してしまうこともなく、歩留まりが向上し、コストを低減することが可能なバイオチップ用フィルター、およびバイオチップ用フィルターの製造方法、ならびにバイオチップ用フィルターを用いたバイオチップを提供する。
【解決手段】基板部を構成するフィルター本体と、フィルター本体に設けられた凹部を形成するウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成されたフィルターが設けられたバイオチップ用フィルターであって、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状である。
【解決手段】基板部を構成するフィルター本体と、フィルター本体に設けられた凹部を形成するウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成されたフィルターが設けられたバイオチップ用フィルターであって、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、核酸、タンパク質などのバイオプローブを担持した粒子と、被検体中の標的物質とを反応または相互作用させる工程と、粒子を洗浄する工程とを含む標的物質のＢ／Ｆ分離や、被検体中の標的物質とバイオプローブとの反応または相互作用の光学的手段等による検出・同定などを行うためのバイオチップに用いられるバイオチップ用フィルター、およびバイオチップ用フィルターの製造方法、ならびにバイオチップ用フィルターを用いたバイオチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
目的とする塩基配列を有する核酸を精度良く検出するための方法として、この核酸と相補的な配列を有する核酸をプローブとして粒子へ担持させて、このプローブ担持粒子を含む溶液中で、プローブ担持粒子と被検体中の標的物質とを反応させる方法が知られている（特許文献１〜５）。
【０００３】
この方法は、プローブ担持粒子が溶液中に三次元的に分散していることと、プローブ担持粒子と被検体とが相互に移動できることから、反応性が非常に高いという利点がある。例えば、ラテックス粒子表面のプローブに被検体中の標的物質を特異的に反応させ、Ｂ／Ｆ（Bound form / Free form）分離によって、特異的にプローブに反応し結合した標的物質の内容を解析する検出・同定方法が知られている。
【０００４】
バイオチップには、そのプローブとしてＤＮＡフラグメントまたはオリゴヌクレオチドを固定したＤＮＡチップの他、抗原および抗体等のタンパク、あるいはこれらのタンパクと特異的に反応もしくは相互作用する化学物質を固定したプロティンチップ等もあるが、各種の用途において、よりＢ／Ｆ分離効率が高く、高感度での検出・同定が可能なバイオチップが求められている。
【０００５】
このようなバイオチップとして、本出願人らは、被検体、洗浄液などの液体を通過させると共にプローブ担持粒子を通過させないバイオチップ用フィルターを用いる技術を、特許文献６（特開２００５−１４８０４８号公報）に開示している。
【０００６】
すなわち、この特許文献６に開示されるバイオチップ用フィルターは、バイオチップ用フィルターの製造方法として、組成の異なる複数の材質からなるプレート、例えば、アルミ／アルミナ、金属シリコン／シリカ、あるいは金属チタン／チタニアなどについて、それぞれ両側からパターンエッチングを行うことにより、フィルターとウェルを形成する方法が開示されている。
【０００７】
具体的には、例えば、アルミナ、シリカ、チタニアなどの金属酸化物層について、この金属酸化物層と金属層との境界までをエッチングしてフィルターを形成し、次いで、アルミ、金属シリコン、金属チタンなどの金属層について、この金属層と金属酸化物層との境界までエッチングすることにより、ウェルとフィルターとが接合したバイオチップ用フィルターを作製できることが開示されている。
【０００８】
この特許文献６のバイオチップ用フィルターの製造方法を示せば、概略下記のような方法である。
すなわち、先ず、図１８（Ａ）に示したように、シリコン基板本体１０１の両面に、ＳｉＯ2の熱酸化膜１０２、１０４が形成されたシリコン基板１００を準備する。
【０００９】
そして、図１８（Ｂ）に示したように、このシリコン基板１００のＳｉＯ2の熱酸化膜
１０２の上面に、レジスト膜１０６を形成して、フォトリソグラフィーによって、フィルターの細孔に対応する凹部１０８を有するレジストパターン１０６を形成する。
【００１０】
次に、図１８（Ｃ）に示したように、レジストパターン１０６をマスクにして、ＳｉＯ2の熱酸化膜１０２を、例えば、異方性ドライエッチング法などを用いて、エッチング除
去することによって、ＳｉＯ2の熱酸化膜１０２の部分に、フィルターの細孔に対応する
凹部１１０を形成する。そして、図１８（Ｄ）に示したように、レジスト膜１０６を剥離する。
【００１１】
そして、天地を逆にした状態で、図１９（Ａ）に示したように、シリコン基板本体１０１のＳｉＯ2の熱酸化膜１０４の上面に、レジスト膜１１２を形成して、フォトリソグラ
フィーによって、ウェルに対応する凹部１１４を有するレジストパターン１１２を形成する。
【００１２】
次に、図１９（Ｂ）に示したように、レジストパターン１１２をマスクにして、ＳｉＯ2の熱酸化膜１０４を、例えば、異方性ドライエッチング法などにより、エッチング除去
することによって、ＳｉＯ2の熱酸化膜１０４の部分に、フィルターの細孔に対応する凹
部１１６を形成する。そして、図１９（Ｃ）に示したように、レジスト膜１１２を剥離する。
【００１３】
そして、図２０（Ａ）に示したように、ＳｉＯ2の熱酸化膜１０４の部分をマスクとし
て、露出したシリコン基板本体１０１の部分をエッチング除去することによって、ウェル１２４を形成する。
【００１４】
次に、図２１（Ａ）に示したように、ＳｉＯ2の熱酸化膜１０２の下面に、ダイシング
テープ１２８を貼着した後、図２１（Ｂ）に示したように、ダイシングを行うことによって、個々のバイオチップ用フィルター１３０に分断する。
【００１５】
そして、図２２（Ａ）（Ｂ）に示したように、ダイシングテープ１２８を剥離して、個々のバイオチップ用フィルター１３０に分離する。
これによって、図２２（Ｃ）に示したように、基板部を構成するシリコン基板本体１０１からなるフィルター本体１３２と、フィルター本体１３２に設けられた複数の凹部を形成するウェル１２４と、ウェル１２４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１１０が形成されたフィルター１３６が設けられたバイオチップ用フィルター１３０が得られる。
【００１６】
なお、図１８〜図２２では、説明の便宜上、１つのウェル１２４を示しているが、実際には、複数のウェル１２４が一定間隔離間して形成されている。
【特許文献１】米国特許第５，７３６，３３０号公報
【特許文献２】特開昭６２−８１５６６号公報
【特許文献３】特公平７−５４３２４号公報
【特許文献４】特開平１１−２４３９９７号公報
【特許文献５】特開２０００−３４６８４２号公報
【特許文献６】特開２００５−１４８０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、このような特許文献６に開示される従来のバイオチップ用フィルター１３０では、図２１（Ｃ）に示したように、ダイシングを行うことによって、個々のバイオ
チップ用フィルター１３０に分断することが行われているが、図２３に示したように、シリコン基板１００は、円盤形状であって、これをダイシングカッターやレーザーなどによって、升目状に縦横に配置された切断線Ｂ、Ｃに沿って、矩形状に切断するものである。
【００１８】
従って、図２４（Ａ）に示したように、個々に分離された一つのバイオチップ用フィルター１３０は、矩形状のフィルター本体１３２と、複数の凹部を形成するウェル１２４が、複数個円形状に配列されたウェル部分１２５とから構成されるものである。
【００１９】
しかしながら、図２４（Ｂ）の斜線で示したフィルター本体１３２の部分は、フィルターとして使用しない部分であり、バイオチップ用フィルター１３０の取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などを考慮すれば、できるだけこの面積が小さい方が好ましいものである。
【００２０】
また、図２３に示したように、シリコン基板１００は、円盤形状であって、これをダイシングカッターやレーザーなどによって、升目状に縦横に配置された切断線Ｂ、Ｃに沿って、ダイシングによって、矩形状に切断する場合には、一つのシリコン基板１００で作製できるバイオチップ用フィルター１３０の数も限定されてしまうことになる。このため、一つのシリコン基板１００から、より多くのバイオチップ用フィルター１３０を作製することにより、生産性、コストを低減することが求められている。
【００２１】
さらに、ダイシングカッターやレーザーなどによるダイシングによって、個々のバイオチップ用フィルター１３０に分断する場合には、ダイシングによる切粉が発生し、フィルター面に切粉が付着したり、目詰まりの原因ともなり、さらには、ダイシングによって切断面に凹凸が生じてしまい、フィルターをキットと呼ばれる治具に組み込む際にチップが破損したりする問題があった。これによりフィルターとしての製品価値が低下してしまうことにもなる。
【００２２】
本発明は、このような現状に鑑み、フィルターとして使用しない部分であるフィルター本体の部分の面積が小さく、バイオチップ用フィルターの取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などが図れ、一つの材料基板から、より多くのバイオチップ用フィルターを作製することができ、生産性、コストを低減することが可能なバイオチップ用フィルター、およびバイオチップ用フィルターの製造方法、ならびにバイオチップ用フィルターを用いたバイオチップを提供することを目的とする。
【００２３】
また、本発明は、従来のように、ダイシングカッターやレーザーなどによるダイシングによって、個々のバイオチップ用フィルターに分断する必要がなく、ダイシングによる切粉が発生し、フィルターに付着したり、目詰まりの原因となることがなく、さらには、ダイシングによってチップ側面に凹凸が生じて、フィルターとしての製品価値が低下してしまうこともなく、組み立ての歩留まりが向上し、コストを低減することが可能なバイオチップ用フィルター、およびバイオチップ用フィルターの製造方法、ならびにバイオチップ用フィルターを用いたバイオチップ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】
【００２４】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のバイオチップ用フィルターは、
基板部を構成するフィルター本体と、
前記フィルター本体に設けられた凹部を形成するウェルと、
前記ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成されたフィルターが設けられたバイオチップ用フィルターであって、
前記フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状であることを特
徴とする。
【００２５】
このようにフィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状であれば、従来のように、フィルター本体の輪郭形状が矩形状であるバイオチップ用フィルターに比較して、フィルターとして使用しない部分であるフィルター本体の部分の面積が小さく、バイオチップ用フィルターの取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などが図れ、一つの材料基板から、より多くのバイオチップ用フィルターを作製することができ、生産性、コストを低減することが可能である。
【００２６】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、
前記フィルター本体が、金属基板から構成されているとともに、
前記フィルターが、金属から構成されていることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、
前記フィルター本体を構成する金属基板が、シリコンから構成されているとともに、
前記フィルターを構成する金属が、シリコンから構成されていることを特徴とする。
【００２８】
このように構成することによって、フィルターが、例えば、シリコンなどの金属から形成されているので、例えば、約１〜１０μｍの厚さであり極めて薄いフィルターの強度、耐久性が、例えば、アルミナ、シリカ、チタニアなどの金属酸化物層で構成された従来のフィルターを有するバイオチップ用フィルターに比較して格段に向上することになる。
【００２９】
従って、本発明のバイオチップ用フィルターを、例えば、核酸、タンパク質などのバイオプローブを担持した粒子と、被検体中の標的物質とを反応または相互作用させる工程と、粒子を洗浄する工程とを含む標的物質のＢ／Ｆ分離や、被検体中の標的物質とバイオプローブとの反応または相互作用の光学的手段等による検出・同定などを行うためのバイオチップに用いられるバイオチップ用フィルターに適用した場合に、これらのＢ／Ｆ分離や、被検体中の標的物質とバイオプローブとの反応または相互作用の光学的手段等による検出・同定を確実に行うことができる。
【００３０】
また、バイオチップ用フィルターを製造する際にも、フィルターの強度が大きいので、フィルター部分が破損損傷することなく、歩留まりが向上し、コストを低減することができる。
【００３１】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、
前記フィルター本体が、金属基板から構成されているとともに、
前記フィルターが、金属酸化物から構成されていることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、
前記フィルター本体を構成する金属基板が、シリコンから構成されているとともに、
前記フィルターを構成する金属酸化物が、ＳｉＯ2から構成されていることを特徴とす
る。
【００３３】
このようにフィルターが、例えば、ＳｉＯ2などの金属酸化物から形成されているので
、フィルターの強度、耐久性が向上する。
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、前記フィルター本体の輪郭形状が、平面視で、矩形以外の多角形形状であることを特徴とする。
【００３４】
このようにフィルター本体の輪郭形状が、平面視で、矩形以外の多角形形状であれば、例えば、円形状に配列されたウェル部分とほぼ同じ形状であるので、従来のように、フィ
ルター本体の輪郭形状が矩形状であるバイオチップ用フィルターに比較して、フィルターとして使用しない部分であるフィルター本体の部分の面積が、極めて小さくなり、バイオチップ用フィルターの取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などが図れ、一つの材料基板から、さらに多くのバイオチップ用フィルターを作製することができ、生産性、コストをさらに低減することが可能である。
【００３５】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、前記フィルター本体の輪郭形状が、平面視で、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であることを特徴とする。
このようにフィルター本体の輪郭形状が、平面視で、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状でであれば、例えば、円形状に配列されたウェル部分に、この少なくとも部分的に形成された曲線部分によって、ほぼ同じ形状とすることができるので、従来のように、フィルター本体の輪郭形状が矩形状であるバイオチップ用フィルターに比較して、フィルターとして使用しない部分であるフィルター本体の部分の面積が、極めて小さくなり、バイオチップ用フィルターの取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などが図れ、一つの材料基板から、さらに多くのバイオチップ用フィルターを作製することができ、生産性、コストをさらに低減することが可能である。
【００３６】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、前記フィルター本体の輪郭形状が、平面視で略円形形状であることを特徴とする。
このようにフィルター本体の輪郭形状が、平面視で略円形形状であれば、円形状に配列されたウェル部分とほぼ同じ形状であるので、従来のように、フィルター本体の輪郭形状が矩形状であるバイオチップ用フィルターに比較して、フィルターとして使用しない部分であるフィルター本体の部分の面積が、極めて小さくなり、バイオチップ用フィルターの取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などが図れ、一つの材料基板から、さらに多くのバイオチップ用フィルターを作製することができ、生産性、コストをさらに低減することが可能である。
【００３７】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、前記フィルター本体の輪郭形状が、一対の平行部分を有する形状であることを特徴とする。
このようにフィルター本体の輪郭形状が、一対の平行部分を有する形状であれば、この一対の平行部分を、例えば、バイオチップ用フィルターをハンドリングするハンドリング装置の把持部分として使用することができ、操作性が向上することになる。
【００３８】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、前記フィルター本体の輪郭形状が、位置決め部を有する形状であることを特徴とする。
このようにフィルター本体の輪郭形状が、位置決め部を有する形状であれば、例えば、切欠部、位置決め孔からなる位置決め部を位置決めとして、装置に組み込む際に、正確に位置決めでき、操作性が向上するとともに、正確な検出・同定を確実に行うことができる。
【００３９】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上面に形成した金属酸化物層と、金属酸化物層の上面に形成した金属薄膜層とからなるウェーハを用いて、
前記金属酸化物層を介して、上下面から金属薄膜層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、金属から形成されたフィルターとを形成するとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とする。
【００４０】
このように構成することによって、金属酸化物層を介して、上下面から金属薄膜層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、金属から形成されたフィルターとが形成できる。
【００４１】
しかも、このエッチング処理において、同時にフィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成することができ、この切断分離貫通孔を介して、フィルター本体を切断分離することができる。
【００４２】
従って、複雑な工程となることなく、簡単に、金属から形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００４３】
さらに、エッチング処理において、同時にフィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成することができ、この切断分離貫通孔を介して、フィルター本体を切断分離することができるので、従来のように、ダイシングカッターやレーザーなどによるダイシングによって、個々のバイオチップ用フィルターに分断する必要がない。
【００４４】
従って、従来のように、ダイシングによる切粉が発生し、フィルターを汚染したり、目詰まりの原因となることがなく、さらには、ダイシングによって表面に凹凸が生じて、フィルターとしての製品価値が低下してしまうこともなく、歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００４５】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上面に形成した金属酸化物層と、金属酸化物層の上面に形成した金属薄膜層とからなるウェーハを用いて、
前記ウェーハの金属薄膜層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ウェーハの金属基板をエッチング除去することによって、前記金属酸化物層を介して、前記細孔用凹部に対峙するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に対峙するように分離貫通切断用凹部を形成するウェル形成工程と、
前記金属酸化物層をエッチング除去して、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、ウェルを連通させて、複数の貫通した細孔を形成するとともに、分離貫通用凹部と分離貫通切断用凹部を連通させて、切断分離貫通孔を形成するフィルター形成工程と、
を備えることを特徴とする。
【００４６】
このように構成することによって、凹部形成工程において、ウェーハの金属薄膜層をエッチング除去することによって、フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成して、ウェル形成工程において、ウェーハの金属基板をエッチング除去することによって、金属酸化物層を介して、細孔用凹部に対峙するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に対峙するように分離貫通切断用凹部を形成し、その後、フィルター形成工程において、金属酸化物層をエッチング除去して、フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、ウェルを連通させて、複数の貫通した細孔が形成するとともに、分離貫通用凹部と分離貫通切断用凹部を連通させて、切断分離貫通孔を形成することができる。
【００４７】
従って、これらの凹部形成工程、ウェル形成工程、およびフィルター形成工程を実施することで、複雑な工程となることなく、簡単に、金属から形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００４８】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上面に形成したＳｉＯ2層と、ＳｉＯ2層の上面に形成したシリコン薄膜層とからなるＳＯＩウェーハ（Silicon On Insulator）を用いて、
前記ＳｉＯ2層を介して、上下面からシリコン薄膜層とシリコン基板をそれぞれエッチ
ング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、シリコンから形成されたフィルターとを形成するするとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とする。
【００４９】
このように構成することによって、ＳｉＯ2層を介して、上下面からシリコン薄膜層と
シリコン基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、シリコンから形成されたフィルターと、フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔とが形成できる。
【００５０】
従って、複雑な工程となることなく、簡単に、シリコンから形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００５１】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上面に形成したＳｉＯ2層と、ＳｉＯ2層の上面に形成したシリコン薄膜層とからなるＳＯＩウェーハ（Silicon On Insulator）を用いて、
前記ＳＯＩウェーハのシリコン薄膜層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ＳＯＩウェーハのシリコン基板をエッチング除去することによって、前記ＳｉＯ2
層を介して、前記細孔用凹部に対峙するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に対峙するように分離貫通切断用凹部を形成するウェル形成工程と、
前記ＳｉＯ2層をエッチング除去して、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部
と、ウェルを連通させて、複数の貫通した細孔を形成するとともに、分離貫通用凹部と分離貫通切断用凹部を連通させて、切断分離貫通孔を形成するフィルター形成工程と、
を備えることを特徴とする。
【００５２】
このように構成することによって、凹部形成工程において、ＳＯＩウェーハのシリコン薄膜層をエッチング除去することによって、フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部を形成して、ウェル形成工程において、ＳＯＩウェーハのシリコン基板をエッチング除去することによって、ＳｉＯ2層を介して、
細孔用凹部に対峙するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に対峙するように分離貫通切断用凹部を形成し、その後、フィルター形成工程にて、ＳｉＯ2層をエッチ
ング除去して、フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、ウェルを連通させて、複数の貫通した細孔が形成するとともに、分離貫通用凹部と分離貫通切断用凹部を連通させて、切断分離貫通孔を形成することができる。
【００５３】
従って、これらの凹部形成工程、ウェル形成工程、およびフィルター形成工程を実施することで、複雑な工程となることなく、簡単に、シリコンから形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００５４】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上下面に形成した金属酸化物層ととからなるウェーハを用いて、
前記一方の金属酸化物層を介して、上下面から他方の金属酸化物層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、金属酸化物から形成されたフィルターとを形成するとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とする。
【００５５】
このように構成することによって、金属酸化物層を介して、上下面から金属酸化物層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、金属酸化物から形成されたフィルターとが形成できる。
【００５６】
しかも、このエッチング処理において、同時にフィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成することができ、この切断分離貫通孔を介して、フィルター本体を切断分離することができる。
【００５７】
従って、複雑な工程となることなく、簡単に、金属酸化物から形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００５８】
さらに、エッチング処理において、同時にフィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成することができ、この切断分離貫通孔を介して、フィルター本体を切断分離することができるので、従来のように、ダイシングカッターやレーザーなどによるダイシングによって、個々のバイオチップ用フィルターに分断する必要がない。
【００５９】
従って、従来のように、ダイシングによる切粉が発生し、フィルターを汚染したり、目詰まりの原因となることがなく、さらには、ダイシングによって表面に凹凸が生じて、フィルターとしての製品価値が低下してしまうこともなく、歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００６０】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上下面に形成した金属酸化物層とからなるウェーハを用いて、
前記ウェーハの一方の金属酸化物層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ウェーハの金属基板をエッチング除去することによって、前記金属酸化物層を介して、前記細孔用凹部に連通するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に連通するように切断分離貫通孔を形成するウェル形成工程と、
を備えることを特徴とする。
【００６１】
このように構成することによって、凹部形成工程において、ウェーハの一方の金属酸化物層をエッチング除去することによって、フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成して、ウェル形成工程において、ウェーハの金属基板をエッチング除去することによって、金属酸化物層を介して、前記細孔用凹部に連通するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に連通するように切断分離貫通孔を形成することができる。
【００６２】
従って、これらの凹部形成工程、ウェル形成工程を実施することで、複雑な工程となることなく、簡単に、金属酸化物から形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００６３】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上下面に形成したＳｉＯ2層とからなるウェーハを用
いて、
前記一方のＳｉＯ2層を介して、上下面からＳｉＯ2層とシリコン基板をそれぞれエッチング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、ＳｉＯ2から
形成されたフィルターとを形成するするとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とする。
【００６４】
このように構成することによって、ＳｉＯ2層を介して、上下面からＳｉＯ2層とシリコン基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、ＳｉＯ2から形成されたフィルターと、フィルター本体
の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成することができる。
【００６５】
従って、複雑な工程となることなく、簡単に、シリコンから形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００６６】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上下面に形成したＳｉＯ2層とからなるウェーハを用
いて、
前記一方のＳｉＯ2層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔用凹
部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ウェーハの他方のＳｉＯ2層とシリコン基板をエッチング除去することによって、
前記一方のＳｉＯ2層を介して、連通するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用
凹部に連通するように切断分離貫通孔を形成するウェル形成工程と、
を備えることを特徴とする。
【００６７】
このように構成することによって、凹部形成工程において、一方のＳｉＯ2層をエッチ
ング除去することによって、フィルターの細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部を形成して、ウェル形成工程において、ウェーハの他方のＳｉＯ2層とシリ
コン基板をエッチング除去することによって、一方のＳｉＯ2層を介して、連通するよう
にウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に連通するように切断分離貫通孔を形成することができる。
【００６８】
従って、これらの凹部形成工程、ウェル形成工程を実施することで、複雑な工程となることなく、簡単に、ＳｉＯ2から形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形
状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００６９】
また、本発明のバイオチップは、前述のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターを備えることを特徴とする。
また、本発明のバイオチップは、前述のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターの製造方法で得られたバイオチップ用フィルターを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００７０】
本発明によれば、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状であるので、従来のように、フィルター本体の輪郭形状が矩形状であるバイオチップ用フィルターに比較して、フィルターとして使用しない部分であるフィルター本体の部分の面積が小さく、バイオチップ用フィルターの取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などが図れ、一つの材料基板から、より多くのバイオチップ用フィルターを作製することができ、生産性、コストを低減することが可能である。
【００７１】
また、本発明によれば、金属酸化物層を介して、上下面からエッチング除去することによって、ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、金属から形成されたフィルターとが形成できる。
【００７２】
しかも、このエッチング処理において、同時にフィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成することができ、この切断分離貫通孔を介して、フィルター本体を切断分離することができる。
【００７３】
従って、複雑な工程となることなく、簡単に、フィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００７４】
さらに、エッチング処理において、同時にフィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成することができ、この切断分離貫通孔を介して、フィルター本体を切断分離することができるので、従来のように、ダイシングカッターやレーザーなどによるダイシングによって、個々のバイオチップ用フィルターに分断する必要がない。
【００７５】
従って、従来のように、ダイシングによる切粉が発生し、フィルターを汚染したり、目詰まりの原因となることがなく、さらには、ダイシングによって表面に凹凸が生じて、フィルターとしての製品価値が低下してしまうこともなく、歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７６】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明のバイオチップ用フィルターの上面図、図２は、図１のＡ−Ａ線での断面図、図３は、ひとつのウェルの拡大平面図、図４は、ひとつのウェルの部分拡大断面図である。
【００７７】
図１〜図２において、符号１０は、全体で本発明のバイオチップ用フィルターを示している。
本発明のバイオチップ用フィルター１０は、例えば、核酸、タンパク質などのバイオプローブを担持した粒子と、被検体中の標的物質とを反応または相互作用させる工程と、粒子を洗浄する工程とを含む標的物質のＢ／Ｆ分離や、被検体中の標的物質とバイオプローブとの反応または相互作用の光学的手段等による検出・同定などを行うためのバイオチップに用いられるフィルターである。
【００７８】
本発明のバイオチップ用フィルター１０は、図１および図２に示したように、平面視で略円形の円板形状であって、基板部を構成するフィルター本体１２を備えている。
また、図３および図４に示したように、この１つのウェル１４には、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成されたフィルター１８が設けられている。
【００７９】
このフィルター１８は、被検体あるいは被検体を溶解もしくは分散した媒体などの液体を通過させるとともに、ウェル１４内に収納された、例えば、被検体と相互作用するプローブ担持粒子が外側へ排出しないように構成されている。
【００８０】
この場合、図３および図４の実施例では、細孔１６は、均一な間隔で一定の配列パターンとなるように形成されている。また、細孔１６は、均一な孔径を有するストレートな円筒形状の細孔となるように形成されている。
【００８１】
この場合、「均一な孔径」とは、孔径の誤差がＣＶ(Coefficient of Variation)値で、２０％以下、好ましくは、１０％以下であることを意味する。孔径誤差がＣＶ値で２０％以下であるような細孔は、後述する方法によって作製可能であり、ウェル１４内に収納されるプローブ担持粒子と孔径との寸法差を僅少とすることができる。
【００８２】
このように均一な孔径を有するフィルターにおいて、その細孔の孔径は、特に限定されないが、通常は、０．１μｍ〜１００μｍ、好ましくは、１μｍ〜５０μｍ、より好ましくは、２μｍ〜１５μｍである。
【００８３】
また「均一な孔間隔」とは、孔間隔の誤差が、ＣＶ(Coefficient of Variation)値で１５％以下であることを意味する。孔間隔には特に限定はないが、孔間隔があまりに狭いとフィルターの強度が弱くなり、また孔間隔があまりに広いと開口率が下がることから、通常は孔径の２倍以下であり、且つ１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。なお、「孔間隔」とは隣接する各孔の間における孔が空いていない部分の最短距離のことである。
【００８４】
また、「ストレート」な細孔とは、細孔が途中で分岐することなく形成されていることを意味する。
また、このような垂線が実質的にずれていない細孔であり、且つフィルター１８の一次側（上面側）の孔径が二次側（下面側）の孔径と多少異なっているものであってもよい。
【００８５】
また、細孔１６の形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、円柱、四角錐、多角錐などの形状の貫通孔のようにいずれの形状であってもよいが、メニスカスを最小限にする点から、細孔の貫通方向と垂直な細孔断面の形状は、鈍角形状あるいは円形であることが望ましい。
【００８６】
但し、ウェル１４の容積が所定量以上、例えば、０．１マイクロリッター以上の場合には、メニスカスはそれほど問題とならず、四角柱や四角錐などの形状の貫通孔であっても問題ない。
【００８７】
このようにストレートな細孔１６とすることにより、フィルター１８を形成する細孔長さが最小となるため、細孔壁との接触面積が減少し、濾過に伴う圧送抵抗を最小限とすることができる。
【００８８】
また、プローブ担持粒子がフィルター１８の一次側に堆積して目詰まりを起こした場合であっても、粒子がフィルター１８の内部に入り込まずにフィルター１８の表面に留まることになる（いわゆる完全閉塞モデルとなる）。従って、フィルター１８二次側からのフラッシングによって粒子をフィルター１８表面から一次側へ容易に分散させることができる。
【００８９】
このため、フィルター１８の目詰まりを再度解消して再生させることができ、フィルター１８の寿命を延ばすことができる。
以上のように、フィルター１８に均一な孔径を有するストレートな細孔を、均一な孔間隔で形成することによって、プローブ担持粒子は一次側の開口上に配列され、必要に応じて、被検体などの液体を二次側からフラッシングして、粒子を一次側へ分散させることも可能であり、被検体とプローブ担持粒子との反応や検出を容易に行うことができる。
【００９０】
さらに、プローブ担持粒子がフィルター１８の二次側に排出されることが許されず、粒子を１００％捕捉する必要がある場合には、フィルター１８の孔径を、粒子の最小径よりも小さくするように、フィルター１８の孔径や粒子サイズなどを考慮することで、透過係数と濾過効率を低下させることなく１００％の粒子捕捉が可能である。
【００９１】
また、フィルター１８の厚さは、好ましくは、１〜１０μｍ、より好ましくは、２〜７μｍである。フィルター１８の厚さが、１０μｍよりも大きい場合、液体の濾過時に濾過抵抗が大きくなり、フィルター１８の厚さが１μｍ未満である場合、フィルター１８の機械的な強度が不足する。
【００９２】
さらに、フィルター１８の開口率は、好ましくは、１５〜６０％、より好ましくは、２０〜５０％である。開口率が１５％未満である場合、濾過効率が低下し、開口率が６０％よりも大きい場合、フィルター１８の機械的な強度が不足する。
【００９３】
一方、ウェル１４周辺部には、図３および図４に示したように、フィルター本体１２において、細孔１６が形成されていない部分があり、フィルター１８と連結されていることが、機械的な強度の面では好ましい。
【００９４】
また、この実施例では、ウェル１４の径と高さには、特に限定はなく、必要な粒子の個数と反応容積にしたがって、任意に設定可能である。
ただし、ウェル１４の高さは、ウェル１４の穴をエッチング形成する場合の加工性を考
慮すれば、径/高さの比が０．１から３程度が望ましい。
【００９５】
さらに、ウェル１４の形状も特に限定されるものではなく、例えば、円柱、四角錐、多角錐などの形状の凹部のいずれの形状であってもよいが、メニスカスを最小限にするためにウェル１４の貫通方向と垂直な細孔断面の形状は、鈍角形状あるいは円形であることが望ましい。
【００９６】
また、この実施例では、複数のウェル１４を有するバイオチップ用フィルター１０としたが、単一のウェル１４を有するバイオチップ用フィルター１０とすることももちろん可能であって、ウェル１４の数、配置形状は特に限定されるものではない。
【００９７】
また、複数のウェル１４を有するバイオチップ用フィルター１０では、これらのウェル１４の径は、必ずしも同一である必要はなく、収納する粒子の数や反応容積を考慮して、異なる径のウェル１４を設けることも可能である。
【００９８】
さらに、フィルター本体１２には、その中央部分に、一定間隔離間して、複数の凹部を形成する円柱形状の凹部を形成するウェル１４が形成されている。そして、これらの複数のウェル１４は、図１に示したように、平面視で略円形状に配置されている。
【００９９】
そして、上記したように、フィルター本体１２は、このウェル１４の配置形状に合わせて、略円形状に構成されている。
すなわち、フィルター本体１２の輪郭形状が、ウェル１４の配置形状に略合致した形状となるように構成されている。
【０１００】
従って、フィルター本体１２の輪郭形状が、平面視で略円形形状であれば、円形状に配列されたウェル部分とほぼ同じ形状であるので、従来のように、フィルター本体の輪郭形状が矩形状であるバイオチップ用フィルターに比較して、フィルターとして使用しない部分である、フィルター本体１２のウェル１４の配置部分の外周側から、フィルター本体１２の外周部分の面積が小さくなる。
【０１０１】
従って、バイオチップ用フィルターの取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などが図れ、一つの材料基板から、より多くのバイオチップ用フィルターを作製することができ、生産性、コストを低減することが可能である。
【０１０２】
すなわち、図５（Ａ）に示したように、従来のように、円形状に配列した複数のウェル１２４を有し、矩形状のフィルター本体１３２を備えたバイオチップ用フィルター１３０を、一つの材料基板から切断分離する場合に比較して、図５（Ｂ）に示したように、本発明のバイオチップ用フィルター１０のように、ウェル１４の配置形状に略合致した形状のフィルター本体１２を有する場合には、より小型のチップ面積を有するバイオチップ用フィルター１０を切断分離することができる。
【０１０３】
なお、上記実施例では、フィルター本体１２の形状を、略円形状に構成したが、「ウェルの配置形状に略合致した形状」とは、フィルター本体１２の形状が、必ずしも、ウェル１４の配置形状に同一の形状に限らず、細孔１６が存在しないフィルターの外周部分の面積が小さくなるような形状であれば、特に限定されるものではない。
【０１０４】
従って、フィルター本体１２の輪郭形状が、平面視で、矩形以外の多角形形状であっても良く、例えば、図６（Ａ）に示したように、五角形状のフィルター本体１２、図６（Ｂ）に示したように、六角形のフィルター本体１２、図６（Ｃ）に示したように、八角形のフィルター本体１２などとすることができる。
【０１０５】
また、フィルター本体１２の輪郭形状が、平面視で、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であってもよく、例えば、図７（Ａ）に示したように、矩形の隅角部１２ｄを曲線とした形状、図７（Ｂ）に示したように、六角形のフィルター本体１２の隅角部１２ｄを曲線としたような形状とすることもできる。
【０１０６】
さらには、図７（Ｃ）に示したように、フィルター本体１２の輪郭形状が、一対の平行部分１２ｅを有する形状であっても良い。
このようにフィルター本体１２の輪郭形状が、一対の平行部分１２ｅを有する形状であれば、この一対の平行部分１２ｅを、例えば、バイオチップ用フィルターをハンドリングするハンドリング装置の把持部分として使用することができ、操作性が向上することになる。
【０１０７】
また、図８（Ａ）に示したように、フィルター本体１２の輪郭形状が、切欠部１２ｆからなる位置決め部を有する形状であってもよい。このようにフィルター本体１２の輪郭形状が、切欠部１２ｆを有する形状であれば、この切欠部１２ｆを位置決めとして、装置に組み込む際に、正確に位置決めでき、操作性が向上するとともに、正確な検出・同定を確実に行うことができる。
【０１０８】
なお、切欠部１２ｆの位置、形状、数などは、特に限定されるものではなく、適宜変更可能である。また、位置決め部は、このような切欠部１２ｆに限定されるものではなく、例えば、図８（Ｂ）に示したように、位置決め孔１２ｇを有するものであってもよい。
【０１０９】
さらに、この実施例では、ウェル１４の配置形状を円形状に配置したが、その他の配置形状であれば、その配置形状に合わせて、上記のようにフィルター本体１２の輪郭形状を、ウェル１４の配置形状に略合致した形状にするようにすれば良い。
【０１１０】
本発明のバイオチップ用フィルター１０のフィルター１８は、金属から形成することができる。この場合、金属としては、シリコン、クロム、タングステンなどを使用することができる。
【０１１１】
この場合、フィルター１８を金属から構成するには、第一の金属基板と、第一の金属基板の上面に形成した金属酸化物層と金属酸化物層の上面に形成した、第二の金属薄膜層とからなるウェーハを用いればよい。第一と第二の金属は同じものでも異なる種類のものでも良い。
【０１１２】
そして、金属酸化物層を介して、上下面から第二の金属薄膜層と第一の金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェル１４と、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成され、第二の金属から形成されたフィルター１８とを形成するとともに、フィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成すればよい。
【０１１３】
このように構成することによって、金属酸化物層を介して、上下面から金属薄膜層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェルと１４、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成され、金属から形成されたフィルター１８とが形成できる。
【０１１４】
しかも、このエッチング処理において、同時にフィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成することができ、この切断分離貫通孔４２を介して、フィルター本体１２を切断分離することができる。
【０１１５】
従って、複雑な工程となることなく、簡単に、金属から形成されたフィルター１８を備え、フィルター本体１２の輪郭形状が、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルター１０を製造することができ、しかも、製造工程においても、機械的な強度の大きな第二の金属を使用できるため、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【０１１６】
さらに、エッチング処理において、同時にフィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成することができ、この切断分離貫通孔４２を介して、フィルター本体１２を切断分離することができるので、従来のように、ダイシングカッターやレーザーなどによるダイシングによって、個々のバイオチップ用フィルター１０に分断する必要がない。
【０１１７】
従って、従来のように、ダイシングによる切粉が発生し、フィルターを汚染したり、目詰まりの原因となることがなく、さらには、ダイシングによってチップ切断面の表面に凹凸が生じて、組み立て時にチップが割れたり、フィルターとしての製品価値が低下してしまうこともなく、歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【０１１８】
例えば、シリコンの場合には、後述するように、シリコン基板と、シリコン基板の上面に形成したＳｉＯ2層と、ＳｉＯ2層の上面に形成したシリコン薄膜層とからなるＳＯＩウェーハ（Silicon On Insulator）を用いればよい。そして、ＳｉＯ2層を介して、上下面
からシリコン薄膜層とシリコン基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェル１４と、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成され、シリコンから形成されたフィルター１８と、切断分離貫通孔４２とを形成すればよい。
【０１１９】
この場合、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウェーハは、2枚の単結晶シリコン基板の
表面にシリコン酸化膜を形成して張り合わせた後、所望の厚みになるように片方のシリコン基板を薄膜化して、シリコン結晶薄膜を形成したウェーハである。
【０１２０】
一方、フィルター本体１２は、このようにウェル１４と、フィルター１８とを作製する場合に、後述するように、同時に形成されるものであるので、フィルター１８と同一の材料より構成されるものである。しかしながら、フィルター本体１２は、フィルター１８と同一の材料より構成されるものに限定されるものではない。
【０１２１】
このように構成することによって、フィルター１８が、例えば、シリコンなどの金属から形成されているので、例えば、約１〜１０μｍの厚さであり極めて薄いフィルターの機械的な強度、耐久性が、例えば、アルミナ、シリカ、チタニアなどのガラス成分である金属酸化物層で構成された従来のフィルターを有するバイオチップ用フィルターに比較して格段に向上することになる。
【０１２２】
また、本発明のバイオチップ用フィルター１０のフィルター１８は、金属酸化物から形成することができる。この場合、金属酸化物としては、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5な
どを使用することができる。
【０１２３】
この場合、フィルター１８を金属酸化物から構成するには、第一の金属基板として、例えば、シリコンを用いたもの、金属基板の上面に形成した金属酸化物層として、シリコン酸化物を介して、第二の金属薄膜として、クロム膜やタングステン膜、Ｔｉ膜などを成膜したウェーハを用いればよい。
【０１２４】
そして、金属酸化物層をストッパー層として、上下面から他方の金属薄膜層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェル１４と、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成され、金属酸化物から形成されたフィルター１８とを形成するとともに、フィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成すればよい。
【０１２５】
このように構成することによって、金属酸化物層を介して、上下面から第二の金属薄膜層と第一の金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェル１４と、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成され、金属酸化物から形成されたフィルター１８とが形成できる。
【０１２６】
しかも、このエッチング処理において、同時にフィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成することができ、この切断分離貫通孔４２を介して、フィルター本体１２を切断分離することができる。
【０１２７】
従って、複雑な工程となることなく、簡単に、金属薄膜から形成されたフィルター１８を備え、フィルター本体１２の輪郭形状が、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルター１０を製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルター１８の破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【０１２８】
さらに、エッチング処理において、同時にフィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成することができ、この切断分離貫通孔４２を介して、フィルター本体１２を切断分離することができるので、従来のように、ダイシングカッターやレーザーなどによるダイシングによって、個々のバイオチップ用フィルターに分断する必要がない。
【０１２９】
従って、従来のように、ダイシングによる切粉が発生し、フィルター１８を汚染したり、目詰まりの原因となることがなく、さらには、ダイシングによって表面に凹凸が生じて、フィルターとしての製品価値が低下してしまうこともなく、歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【０１３０】
例えば、シリコンの場合には、後述するように、シリコン基板と、シリコン基板の上下面に形成したＳｉＯ2層とからなるウェーハを用いればよい。そして、一方のＳｉＯ2層を介して、上下面からＳｉＯ2層とシリコン基板をそれぞれエッチング除去することによっ
て、ウェル１４と、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成され、シリコンから形成されたフィルター１８と、切断分離貫通孔４２とを形成すればよい。
【０１３１】
従って、本発明のバイオチップ用フィルター１０を、例えば、核酸、タンパク質などのバイオプローブを担持した粒子と、被検体中の標的物質とを反応または相互作用させる工程と、粒子を洗浄する工程とを含む標的物質のＢ／Ｆ分離や、被検体中の標的物質とバイオプローブとの反応または相互作用の光学的手段等による検出・同定などを行うためのバイオチップに用いられるバイオチップ用フィルターに適用した場合に、これらのＢ／Ｆ分離や、被検体中の標的物質とバイオプローブとの反応または相互作用の光学的手段等による検出・同定を確実に行うことができる。
【０１３２】
また、バイオチップ用フィルター１０を製造する際にも、フィルター１８の強度が大きいので、フィルター分が破損損傷することなく、歩留まりが向上し、コストを低減することができる。
【０１３３】
以下に、このように構成される本発明のバイオチップ用フィルター１０の製造方法について、図面に基づいて詳細に説明する。
（１）第１の実施例のバイオチップ用フィルターの製造方法
以下に、第１の実施例のバイオチップ用フィルターの製造方法について、第二の金属薄膜であるフィルター１８が、シリコンである場合を例として説明する。
【０１３４】
先ず、図９（Ａ）に示したように、シリコン基板２０と、シリコン基板２０の上面に形成したＳｉＯ2層２１と、このＳｉＯ2層２１の上面に形成したシリコン薄膜層２２とからなるＳＯＩウェーハ（Silicon On Insulator）２３を準備する。
【０１３５】
なお、この場合、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウェーハは、２枚の単結晶シリコン基板の表面にシリコン酸化膜を形成して張り合わせた後、所望の厚みになるように片方のシリコン基板を薄膜化して、シリコン結晶薄膜を形成したウェーハを用いればよい。
【０１３６】
この場合、第一の金属であるシリコン基板の厚さは、ウェル１４の深さの大部分を構成するものであり、例えば、１００μｍ〜５００μｍ程度であるのが望ましい。また、第二の金属薄膜であるシリコン薄膜層２２は、フィルター１８を構成するものであるので、好ましくは、１〜１０μｍ、より好ましくは、２〜７μｍであるのが望ましい。さらに、ＳｉＯ2層２１は、製造工程の際に保護膜として機能するものであり、その厚さは、好まし
くは、０．５μｍ〜１０μｍ、より好ましくは、１μｍ程度であるのが望ましい。
【０１３７】
そして、図９（Ｂ）に示したように、このＳＯＩシリコンウェーハ２３のシリコン薄膜層２２の上面に、レジスト膜を用いて、フォトリソグラフィーによって、フィルター１８の細孔に対応する凹部２５と、切断分離貫通孔４２に対応する分離貫通用凹部３６を有するレジストパターン２４を形成する。
【０１３８】
なお、レジスト膜２４としては、通常のｉライン用フォトレジストなどを用い、通常の露光、現像工程を用いてレジストパターン２４を形成する。
次に、図９（Ｃ）に示したように、レジストパターン２４をマスクにして、反応性ドライエッチング（Reactive Dry Etching）法を用いて、この凹部２５、分離貫通用凹部３６を介して、シリコン薄膜層２２をエッチング除去することによって、シリコン薄膜層２２の部分に、フィルター１８の細孔１６に対応する凹部２６と、切断分離貫通孔４２に対応する分離貫通用凹部３７を形成する。
【０１３９】
この際には、ＳｉＯ2層２１が、ドライエッチングによってエッチングされないような
エッチング条件を選び、ストップ膜として機能して、シリコン薄膜層２２の膜厚に対応した所定の深さの凹部２６が形成されることになる。
【０１４０】
そして、図９（Ｄ）に示したように、レジスト膜２４を酸素アッシャー処理などによりアッシング除去する。
その後、図１０（Ａ）に示したように、凹部２６、分離貫通用凹部３７が形成されたシリコン薄膜層２２の部分、ならびに、シリコン酸化膜２１の上に、例えば、１００００Åの膜厚のＴｉ膜などの保持膜２７を形成する。
【０１４１】
そして、天地を逆にした状態で、図１０（Ｂ）に示したように、ＳＯＩシリコンウェーハ２３のシリコン基板２０の上面に、レジスト膜を用いて、フォトリソグラフィーによって、ウェル１４に対応する凹部２９と、切断分離貫通孔４２に対応する分離貫通用凹部領域４０を有するレジストパターン２８を形成する。
【０１４２】
このとき、分離貫通用凹部領域４０の幅は、フィルター側の分離貫通用凹部領域３６の
幅より狭い様に設定する。この方が位置あわせズレに対応できる。
そして、図１０（Ｃ）に示したように、レジスト膜２８の部分をマスクとして、ウェル１４に対応する凹部２９、分離貫通用凹部領域４０を介して、シリコン基板２０の部分をエッチング除去することによって、ウェル１４を形成するとともに、分離貫通用凹部４０に対峙するように分離貫通切断用凹部４１を形成する（ウェル形成工程）。
【０１４３】
この場合、反応性ドライエッチング方法によって、シリコン基板２０をエッチングするように用いればよい。この際には、ＳｉＯ2層２１が、ドライエッチングによってエッチ
ングされないようなエッチング条件を選び、ストップ膜として機能して、シリコン基板２０の膜厚に相当する所定の深さのウェル１４と、分離貫通切断用凹部４１が形成されることになる。
【０１４４】
そして、図１０（Ｃ）に示したように、ＳｉＯ2層２１を、エッチング除去する。
この場合、ＳｉＯ2層２１を、エッチング除去する方法としては、反応性ドライエッチ
ング法を用いて行えばよい。
【０１４５】
次に、図１１（Ａ）に示したように、レジスト膜２８を酸素アッシャー処理を行うことによりレジスト膜２８を剥離する。
その後、図１１（Ｂ）に示したように上下を逆さまにする。
【０１４６】
次に、図１２（Ａ）に示したように、シリコン基板２０の下面に、保護テープ３４を貼着した後、図１２（Ｂ）に示したように、エッチングにより、保持膜２７を除去することによって、分離貫通切断用凹部領域４１を連通させて、フィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成することによって、個々のバイオチップ用フィルター１０に分断する（フィルター形成工程）。
【０１４７】
そして、図１２（Ｃ）に示したように、保護テープ３４から各チップを剥離して、個々のバイオチップ用フィルター１０に分離する。
そして、図１２（Ｄ）に示したように、チップ表面の洗浄処理する。
【０１４８】
これによって、図１２（Ｅ）に示したように、基板部を構成するシリコン基板２０からなるフィルター本体１２と、フィルター本体１２に設けられた複数の凹部を形成するウェル１４と、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成されたシリコンからなるフィルター１８が設けられたバイオチップ用フィルター１０が得られる（図１７の写真参照）。
【０１４９】
なお、図９〜図１２では、説明の便宜上、１つのウェル１４を示しているが、実際には、複数のウェル１４が一定間隔離間して形成されている。
（２）第２の実施例のバイオチップ用フィルターの製造方法
以下に、第２の実施例のバイオチップ用フィルターの製造方法について、フィルター１８が、ＳｉＯ2である場合を例として説明する。
【０１５０】
先ず、図１３（Ａ）に示したように、シリコン基板２０の両面に、ＳｉＯ2層２１ａ、
２２ａが形成されたシリコンウェーハ２３を準備する。
この場合、シリコン基板の厚さは、ウェル１４の深さの大部分を構成するものであり、例えば、２００μｍ〜７００μｍであるのが望ましい。また、ＳｉＯ2層２２ａは、フィ
ルター１８を構成するものであるので、好ましくは、１〜１０μｍ、より好ましくは、２μｍ〜３μｍであるのが望ましい。
【０１５１】
そして、図１３（Ｂ）に示したように、このシリコンウェーハ２３のＳｉＯ2層２２ａ
の上面に、フォトリソグラフィー法によって、フィルター１８の細孔に対応する凹部２５と、切断分離貫通孔４２に対応する分離貫通用凹部３６を有するレジスト膜パターン２４を形成する（凹部形成工程）。
【０１５２】
次に、図１３（Ｃ）に示したように、レジスト膜パターン２４をマスクにして、ＳｉＯ2層２２ａをエッチング除去することによって、ＳｉＯ2層２２ａの部分に、フィルター１８の細孔１６に対応する凹部２６と、切断分離貫通孔４２に対応する分離貫通用凹部領域３７を形成する。
【０１５３】
そして、図１３（Ｄ）に示したように、レジスト膜２４を酸素アッシャー処理などにより、レジスト膜２４を剥離する。
その後、図１４（Ａ）に示したように、凹部２６、分離貫通用凹部３７が形成されたＳｉＯ2層２２ａの上部に、保持膜２７として、例えば、１００００Åの膜厚のＴｉ膜など
を形成する。
【０１５４】
なお、保持膜２７の厚さとしては、分離されるチップの保持が目的であるので、好ましくは、０．５μｍ〜２μｍ、より好ましくは、０．８μｍ〜１．０μｍであるのが望ましい。
【０１５５】
そして、天地を逆にした状態で、図１４（Ｂ）に示したように、シリコンウェーハ２３のシリコン基板２０の上面に、フォトリソグラフィー法によって、ウェル１４に対応する凹部２９と、切断分離貫通孔４２に対応する分離貫通用凹部４０を有するレジスト膜パターン２８を形成する。
【０１５６】
このとき、分離貫通用凹部４０の幅は分離貫通用凹部３７の幅よりも小さくなるようにしておく。
そして、図１４（Ｃ）に示したように、レジスト膜２８の部分をマスクとして、ウェル１４に対応する凹部２９、分離貫通用凹部４０をエッチング除去することによって、ウェル１４を形成するとともに、分離貫通用凹部４０に対峙するように分離貫通切断用凹部４１を形成する（ウェル形成工程）。
【０１５７】
この際には、ＳｉＯ2層２１が、反応性ドライエッチング法によってエッチングされな
いので、ストップ膜として機能して、シリコン基板２０に対応した所定の深さのウェル１４と、分離貫通切断用凹部４１が形成されることになる。
【０１５８】
次に、図１５（Ａ）に示したように、酸素アッシャー処理などによりレジスト膜２８を剥離する。
その後、図１５（Ｂ）に示したように上下を逆さまにする。
【０１５９】
次に、図１６（Ａ）に示したように、シリコン基板２０の下面に、保護テープ３４を貼着した後、図１６（Ｂ）に示したように、ウェットエッチング法などにより、保持膜２７を除去することによって、分離貫通切断用凹部４１を連通させて、フィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成することによって、個々のバイオチップ用フィルター１０に分断する（フィルター形成工程）。
【０１６０】
この場合、保護膜２７を除去するエッチング液としては、希釈ＨＦを用いることができる。
そして、図１６（Ｃ）に示したように、保護テープ３４から個々のバイオチップ用フィルター１０に分離する。
【０１６１】
そして、図１６（Ｄ）に示したように、テープ残渣などを取り除く洗浄処理を行う。
これによって、図１６（Ｅ）に示したように、基板部を構成するシリコン基板２０からなるフィルター本体１２と、フィルター本体１２に設けられた複数の凹部を形成するウェル１４と、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成されたシリコンからなるフィルター１８が設けられたバイオチップ用フィルター１０が得られる（図１７の写真参照）。
【０１６２】
なお、図１３〜図１６では、説明の便宜上、１つのウェル１４を示しているが、実際には、複数のウェル１４が一定間隔離間して形成されている。
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウェーハを用いた例について説明したが、第二の金属薄膜としてシリコン以外のクロムやタングステンなどをシリコン基板、シリコン酸化物の上に形成した構造のウェーハも使用可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】図１は、本発明のバイオチップ用フィルターの上面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線での断面図である。
【図３】図３は、ひとつのウェルの拡大平面図である。
【図４】図４は、ひとつのウェルの部分拡大断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、従来のバイオチップ用フィルターの切断分離状態を説明する概略図、図５（Ｂ）は、本発明のバイオチップ用フィルターの切断分離状態を説明する概略図である。
【図６】図６は、本発明のバイオチップ用フィルターの別の実施例の上面図である。
【図７】図７は、本発明のバイオチップ用フィルターの別の実施例の上面図である。
【図８】図８は、本発明のバイオチップ用フィルターの別の実施例の上面図である。
【図９】図９は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１０】図１０は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１１】図１１は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１２】図１２は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１３】図１３は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１４】図１４は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１５】図１５は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１６】図１６は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１７】図１７（Ａ）は、本発明のバイオチップ用フィルターの平面写真、図１７（Ｂ）は、本発明のバイオチップ用フィルターのウェルを示部分拡大写真である。
【図１８】図１８は、従来のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１９】図１９は、従来のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図２０】図２０は、従来のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図２１】図２１は、従来のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図２２】図２２は、従来のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図２３】図２３は、従来のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図２４】図２４は、従来のバイオチップ用フィルターを示す上面図である。
【符号の説明】
【０１６４】
１０ バイオチップ用フィルター
１２ フィルター本体
１２ｄ 隅角部
１２ｅ 平行部分
１２ｆ 切欠部
１２ｇ 位置決め孔
１４ ウェル
１６ 細孔
１８ フィルター
１８ａ 表面
１８ｂ 他方の表面
２０ シリコン基板
２１ ＳｉＯ2層
２２ シリコン薄膜層
２１ａ、２２ａ ＳｉＯ2層
２３ シリコンウェーハ
２４ レジスト膜
２５ 凹部
２６ 凹部
２７ 保持膜
２８ レジスト膜
２９ 凹部
３５ 切断分離貫通孔
３６ 分離貫通用凹部
３７ 分離貫通用凹部
４０ 分離貫通用凹部
４１ 分離貫通切断用凹部
４２ 切断分離貫通孔
１００ シリコン基板
１０１ シリコン基板本体
１０２ 熱酸化膜
１０４ 熱酸化膜
１０６ レジスト膜
１０８ 凹部
１１０ 細孔（凹部）
１１２ レジスト膜
１１４ 凹部
１１６ 凹部
１２４ ウェル
１２５ ウェル部分
１２８ 保護テープ
１３０ バイオチップ用フィルター
１３２ フィルター本体
１３６ フィルター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、核酸、タンパク質などのバイオプローブを担持した粒子と、被検体中の標的物質とを反応または相互作用させる工程と、粒子を洗浄する工程とを含む標的物質のＢ／Ｆ分離や、被検体中の標的物質とバイオプローブとの反応または相互作用の光学的手段等による検出・同定などを行うためのバイオチップに用いられるバイオチップ用フィルター、およびバイオチップ用フィルターの製造方法、ならびにバイオチップ用フィルターを用いたバイオチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
目的とする塩基配列を有する核酸を精度良く検出するための方法として、この核酸と相補的な配列を有する核酸をプローブとして粒子へ担持させて、このプローブ担持粒子を含む溶液中で、プローブ担持粒子と被検体中の標的物質とを反応させる方法が知られている（特許文献１〜５）。
【０００３】
この方法は、プローブ担持粒子が溶液中に三次元的に分散していることと、プローブ担持粒子と被検体とが相互に移動できることから、反応性が非常に高いという利点がある。例えば、ラテックス粒子表面のプローブに被検体中の標的物質を特異的に反応させ、Ｂ／Ｆ（Bound form / Free form）分離によって、特異的にプローブに反応し結合した標的物質の内容を解析する検出・同定方法が知られている。
【０００４】
バイオチップには、そのプローブとしてＤＮＡフラグメントまたはオリゴヌクレオチドを固定したＤＮＡチップの他、抗原および抗体等のタンパク、あるいはこれらのタンパクと特異的に反応もしくは相互作用する化学物質を固定したプロティンチップ等もあるが、各種の用途において、よりＢ／Ｆ分離効率が高く、高感度での検出・同定が可能なバイオチップが求められている。
【０００５】
このようなバイオチップとして、本出願人らは、被検体、洗浄液などの液体を通過させると共にプローブ担持粒子を通過させないバイオチップ用フィルターを用いる技術を、特許文献６（特開２００５−１４８０４８号公報）に開示している。
【０００６】
すなわち、この特許文献６に開示されるバイオチップ用フィルターは、バイオチップ用フィルターの製造方法として、組成の異なる複数の材質からなるプレート、例えば、アルミ／アルミナ、金属シリコン／シリカ、あるいは金属チタン／チタニアなどについて、それぞれ両側からパターンエッチングを行うことにより、フィルターとウェルを形成する方法が開示されている。
【０００７】
具体的には、例えば、アルミナ、シリカ、チタニアなどの金属酸化物層について、この金属酸化物層と金属層との境界までをエッチングしてフィルターを形成し、次いで、アルミ、金属シリコン、金属チタンなどの金属層について、この金属層と金属酸化物層との境界までエッチングすることにより、ウェルとフィルターとが接合したバイオチップ用フィルターを作製できることが開示されている。
【０００８】
この特許文献６のバイオチップ用フィルターの製造方法を示せば、概略下記のような方法である。
すなわち、先ず、図１８（Ａ）に示したように、シリコン基板本体１０１の両面に、ＳｉＯ2の熱酸化膜１０２、１０４が形成されたシリコン基板１００を準備する。
【０００９】
そして、図１８（Ｂ）に示したように、このシリコン基板１００のＳｉＯ2の熱酸化膜
１０２の上面に、レジスト膜１０６を形成して、フォトリソグラフィーによって、フィルターの細孔に対応する凹部１０８を有するレジストパターン１０６を形成する。
【００１０】
次に、図１８（Ｃ）に示したように、レジストパターン１０６をマスクにして、ＳｉＯ2の熱酸化膜１０２を、例えば、異方性ドライエッチング法などを用いて、エッチング除
去することによって、ＳｉＯ2の熱酸化膜１０２の部分に、フィルターの細孔に対応する
凹部１１０を形成する。そして、図１８（Ｄ）に示したように、レジスト膜１０６を剥離する。
【００１１】
そして、天地を逆にした状態で、図１９（Ａ）に示したように、シリコン基板本体１０１のＳｉＯ2の熱酸化膜１０４の上面に、レジスト膜１１２を形成して、フォトリソグラ
フィーによって、ウェルに対応する凹部１１４を有するレジストパターン１１２を形成する。
【００１２】
次に、図１９（Ｂ）に示したように、レジストパターン１１２をマスクにして、ＳｉＯ2の熱酸化膜１０４を、例えば、異方性ドライエッチング法などにより、エッチング除去
することによって、ＳｉＯ2の熱酸化膜１０４の部分に、フィルターの細孔に対応する凹
部１１６を形成する。そして、図１９（Ｃ）に示したように、レジスト膜１１２を剥離する。
【００１３】
そして、図２０（Ａ）に示したように、ＳｉＯ2の熱酸化膜１０４の部分をマスクとし
て、露出したシリコン基板本体１０１の部分をエッチング除去することによって、ウェル１２４を形成する。
【００１４】
次に、図２１（Ａ）に示したように、ＳｉＯ2の熱酸化膜１０２の下面に、ダイシング
テープ１２８を貼着した後、図２１（Ｂ）に示したように、ダイシングを行うことによって、個々のバイオチップ用フィルター１３０に分断する。
【００１５】
そして、図２２（Ａ）（Ｂ）に示したように、ダイシングテープ１２８を剥離して、個々のバイオチップ用フィルター１３０に分離する。
これによって、図２２（Ｃ）に示したように、基板部を構成するシリコン基板本体１０１からなるフィルター本体１３２と、フィルター本体１３２に設けられた複数の凹部を形成するウェル１２４と、ウェル１２４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１１０が形成されたフィルター１３６が設けられたバイオチップ用フィルター１３０が得られる。
【００１６】
なお、図１８〜図２２では、説明の便宜上、１つのウェル１２４を示しているが、実際には、複数のウェル１２４が一定間隔離間して形成されている。
【特許文献１】米国特許第５，７３６，３３０号公報
【特許文献２】特開昭６２−８１５６６号公報
【特許文献３】特公平７−５４３２４号公報
【特許文献４】特開平１１−２４３９９７号公報
【特許文献５】特開２０００−３４６８４２号公報
【特許文献６】特開２００５−１４８０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、このような特許文献６に開示される従来のバイオチップ用フィルター１３０では、図２１（Ｃ）に示したように、ダイシングを行うことによって、個々のバイオ
チップ用フィルター１３０に分断することが行われているが、図２３に示したように、シリコン基板１００は、円盤形状であって、これをダイシングカッターやレーザーなどによって、升目状に縦横に配置された切断線Ｂ、Ｃに沿って、矩形状に切断するものである。
【００１８】
従って、図２４（Ａ）に示したように、個々に分離された一つのバイオチップ用フィルター１３０は、矩形状のフィルター本体１３２と、複数の凹部を形成するウェル１２４が、複数個円形状に配列されたウェル部分１２５とから構成されるものである。
【００１９】
しかしながら、図２４（Ｂ）の斜線で示したフィルター本体１３２の部分は、フィルターとして使用しない部分であり、バイオチップ用フィルター１３０の取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などを考慮すれば、できるだけこの面積が小さい方が好ましいものである。
【００２０】
また、図２３に示したように、シリコン基板１００は、円盤形状であって、これをダイシングカッターやレーザーなどによって、升目状に縦横に配置された切断線Ｂ、Ｃに沿って、ダイシングによって、矩形状に切断する場合には、一つのシリコン基板１００で作製できるバイオチップ用フィルター１３０の数も限定されてしまうことになる。このため、一つのシリコン基板１００から、より多くのバイオチップ用フィルター１３０を作製することにより、生産性、コストを低減することが求められている。
【００２１】
さらに、ダイシングカッターやレーザーなどによるダイシングによって、個々のバイオチップ用フィルター１３０に分断する場合には、ダイシングによる切粉が発生し、フィルター面に切粉が付着したり、目詰まりの原因ともなり、さらには、ダイシングによって切断面に凹凸が生じてしまい、フィルターをキットと呼ばれる治具に組み込む際にチップが破損したりする問題があった。これによりフィルターとしての製品価値が低下してしまうことにもなる。
【００２２】
本発明は、このような現状に鑑み、フィルターとして使用しない部分であるフィルター本体の部分の面積が小さく、バイオチップ用フィルターの取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などが図れ、一つの材料基板から、より多くのバイオチップ用フィルターを作製することができ、生産性、コストを低減することが可能なバイオチップ用フィルター、およびバイオチップ用フィルターの製造方法、ならびにバイオチップ用フィルターを用いたバイオチップを提供することを目的とする。
【００２３】
また、本発明は、従来のように、ダイシングカッターやレーザーなどによるダイシングによって、個々のバイオチップ用フィルターに分断する必要がなく、ダイシングによる切粉が発生し、フィルターに付着したり、目詰まりの原因となることがなく、さらには、ダイシングによってチップ側面に凹凸が生じて、フィルターとしての製品価値が低下してしまうこともなく、組み立ての歩留まりが向上し、コストを低減することが可能なバイオチップ用フィルター、およびバイオチップ用フィルターの製造方法、ならびにバイオチップ用フィルターを用いたバイオチップ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】
【００２４】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のバイオチップ用フィルターは、
基板部を構成するフィルター本体と、
前記フィルター本体に設けられた凹部を形成するウェルと、
前記ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成されたフィルターが設けられたバイオチップ用フィルターであって、
前記フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状であることを特
徴とする。
【００２５】
このようにフィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状であれば、従来のように、フィルター本体の輪郭形状が矩形状であるバイオチップ用フィルターに比較して、フィルターとして使用しない部分であるフィルター本体の部分の面積が小さく、バイオチップ用フィルターの取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などが図れ、一つの材料基板から、より多くのバイオチップ用フィルターを作製することができ、生産性、コストを低減することが可能である。
【００２６】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、
前記フィルター本体が、金属基板から構成されているとともに、
前記フィルターが、金属から構成されていることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、
前記フィルター本体を構成する金属基板が、シリコンから構成されているとともに、
前記フィルターを構成する金属が、シリコンから構成されていることを特徴とする。
【００２８】
このように構成することによって、フィルターが、例えば、シリコンなどの金属から形成されているので、例えば、約１〜１０μｍの厚さであり極めて薄いフィルターの強度、耐久性が、例えば、アルミナ、シリカ、チタニアなどの金属酸化物層で構成された従来のフィルターを有するバイオチップ用フィルターに比較して格段に向上することになる。
【００２９】
従って、本発明のバイオチップ用フィルターを、例えば、核酸、タンパク質などのバイオプローブを担持した粒子と、被検体中の標的物質とを反応または相互作用させる工程と、粒子を洗浄する工程とを含む標的物質のＢ／Ｆ分離や、被検体中の標的物質とバイオプローブとの反応または相互作用の光学的手段等による検出・同定などを行うためのバイオチップに用いられるバイオチップ用フィルターに適用した場合に、これらのＢ／Ｆ分離や、被検体中の標的物質とバイオプローブとの反応または相互作用の光学的手段等による検出・同定を確実に行うことができる。
【００３０】
また、バイオチップ用フィルターを製造する際にも、フィルターの強度が大きいので、フィルター部分が破損損傷することなく、歩留まりが向上し、コストを低減することができる。
【００３１】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、
前記フィルター本体が、金属基板から構成されているとともに、
前記フィルターが、金属酸化物から構成されていることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、
前記フィルター本体を構成する金属基板が、シリコンから構成されているとともに、
前記フィルターを構成する金属酸化物が、ＳｉＯ2から構成されていることを特徴とす
る。
【００３３】
このようにフィルターが、例えば、ＳｉＯ2などの金属酸化物から形成されているので
、フィルターの強度、耐久性が向上する。
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、前記フィルター本体の輪郭形状が、平面視で、矩形以外の多角形形状であることを特徴とする。
【００３４】
このようにフィルター本体の輪郭形状が、平面視で、矩形以外の多角形形状であれば、例えば、円形状に配列されたウェル部分とほぼ同じ形状であるので、従来のように、フィ
ルター本体の輪郭形状が矩形状であるバイオチップ用フィルターに比較して、フィルターとして使用しない部分であるフィルター本体の部分の面積が、極めて小さくなり、バイオチップ用フィルターの取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などが図れ、一つの材料基板から、さらに多くのバイオチップ用フィルターを作製することができ、生産性、コストをさらに低減することが可能である。
【００３５】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、前記フィルター本体の輪郭形状が、平面視で、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であることを特徴とする。
このようにフィルター本体の輪郭形状が、平面視で、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状でであれば、例えば、円形状に配列されたウェル部分に、この少なくとも部分的に形成された曲線部分によって、ほぼ同じ形状とすることができるので、従来のように、フィルター本体の輪郭形状が矩形状であるバイオチップ用フィルターに比較して、フィルターとして使用しない部分であるフィルター本体の部分の面積が、極めて小さくなり、バイオチップ用フィルターの取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などが図れ、一つの材料基板から、さらに多くのバイオチップ用フィルターを作製することができ、生産性、コストをさらに低減することが可能である。
【００３６】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、前記フィルター本体の輪郭形状が、平面視で略円形形状であることを特徴とする。
このようにフィルター本体の輪郭形状が、平面視で略円形形状であれば、円形状に配列されたウェル部分とほぼ同じ形状であるので、従来のように、フィルター本体の輪郭形状が矩形状であるバイオチップ用フィルターに比較して、フィルターとして使用しない部分であるフィルター本体の部分の面積が、極めて小さくなり、バイオチップ用フィルターの取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などが図れ、一つの材料基板から、さらに多くのバイオチップ用フィルターを作製することができ、生産性、コストをさらに低減することが可能である。
【００３７】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、前記フィルター本体の輪郭形状が、一対の平行部分を有する形状であることを特徴とする。
このようにフィルター本体の輪郭形状が、一対の平行部分を有する形状であれば、この一対の平行部分を、例えば、バイオチップ用フィルターをハンドリングするハンドリング装置の把持部分として使用することができ、操作性が向上することになる。
【００３８】
また、本発明のバイオチップ用フィルターは、前記フィルター本体の輪郭形状が、位置決め部を有する形状であることを特徴とする。
このようにフィルター本体の輪郭形状が、位置決め部を有する形状であれば、例えば、切欠部、位置決め孔からなる位置決め部を位置決めとして、装置に組み込む際に、正確に位置決めでき、操作性が向上するとともに、正確な検出・同定を確実に行うことができる。
【００３９】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上面に形成した金属酸化物層と、金属酸化物層の上面に形成した金属薄膜層とからなるウェーハを用いて、
前記金属酸化物層を介して、上下面から金属薄膜層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、金属から形成されたフィルターとを形成するとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とする。
【００４０】
このように構成することによって、金属酸化物層を介して、上下面から金属薄膜層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、金属から形成されたフィルターとが形成できる。
【００４１】
しかも、このエッチング処理において、同時にフィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成することができ、この切断分離貫通孔を介して、フィルター本体を切断分離することができる。
【００４２】
従って、複雑な工程となることなく、簡単に、金属から形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００４３】
さらに、エッチング処理において、同時にフィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成することができ、この切断分離貫通孔を介して、フィルター本体を切断分離することができるので、従来のように、ダイシングカッターやレーザーなどによるダイシングによって、個々のバイオチップ用フィルターに分断する必要がない。
【００４４】
従って、従来のように、ダイシングによる切粉が発生し、フィルターを汚染したり、目詰まりの原因となることがなく、さらには、ダイシングによって表面に凹凸が生じて、フィルターとしての製品価値が低下してしまうこともなく、歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００４５】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上面に形成した金属酸化物層と、金属酸化物層の上面に形成した金属薄膜層とからなるウェーハを用いて、
前記ウェーハの金属薄膜層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ウェーハの金属基板をエッチング除去することによって、前記金属酸化物層を介して、前記細孔用凹部に対峙するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に対峙するように分離貫通切断用凹部を形成するウェル形成工程と、
前記金属酸化物層をエッチング除去して、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、ウェルを連通させて、複数の貫通した細孔を形成するとともに、分離貫通用凹部と分離貫通切断用凹部を連通させて、切断分離貫通孔を形成するフィルター形成工程と、
を備えることを特徴とする。
【００４６】
このように構成することによって、凹部形成工程において、ウェーハの金属薄膜層をエッチング除去することによって、フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成して、ウェル形成工程において、ウェーハの金属基板をエッチング除去することによって、金属酸化物層を介して、細孔用凹部に対峙するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に対峙するように分離貫通切断用凹部を形成し、その後、フィルター形成工程において、金属酸化物層をエッチング除去して、フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、ウェルを連通させて、複数の貫通した細孔が形成するとともに、分離貫通用凹部と分離貫通切断用凹部を連通させて、切断分離貫通孔を形成することができる。
【００４７】
従って、これらの凹部形成工程、ウェル形成工程、およびフィルター形成工程を実施することで、複雑な工程となることなく、簡単に、金属から形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００４８】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上面に形成したＳｉＯ2層と、ＳｉＯ2層の上面に形成したシリコン薄膜層とからなるＳＯＩウェーハ（Silicon On Insulator）を用いて、
前記ＳｉＯ2層を介して、上下面からシリコン薄膜層とシリコン基板をそれぞれエッチ
ング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、シリコンから形成されたフィルターとを形成するするとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とする。
【００４９】
このように構成することによって、ＳｉＯ2層を介して、上下面からシリコン薄膜層と
シリコン基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、シリコンから形成されたフィルターと、フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔とが形成できる。
【００５０】
従って、複雑な工程となることなく、簡単に、シリコンから形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００５１】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上面に形成したＳｉＯ2層と、ＳｉＯ2層の上面に形成したシリコン薄膜層とからなるＳＯＩウェーハ（Silicon On Insulator）を用いて、
前記ＳＯＩウェーハのシリコン薄膜層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ＳＯＩウェーハのシリコン基板をエッチング除去することによって、前記ＳｉＯ2
層を介して、前記細孔用凹部に対峙するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に対峙するように分離貫通切断用凹部を形成するウェル形成工程と、
前記ＳｉＯ2層をエッチング除去して、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部
と、ウェルを連通させて、複数の貫通した細孔を形成するとともに、分離貫通用凹部と分離貫通切断用凹部を連通させて、切断分離貫通孔を形成するフィルター形成工程と、
を備えることを特徴とする。
【００５２】
このように構成することによって、凹部形成工程において、ＳＯＩウェーハのシリコン薄膜層をエッチング除去することによって、フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部を形成して、ウェル形成工程において、ＳＯＩウェーハのシリコン基板をエッチング除去することによって、ＳｉＯ2層を介して、
細孔用凹部に対峙するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に対峙するように分離貫通切断用凹部を形成し、その後、フィルター形成工程にて、ＳｉＯ2層をエッチ
ング除去して、フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、ウェルを連通させて、複数の貫通した細孔が形成するとともに、分離貫通用凹部と分離貫通切断用凹部を連通させて、切断分離貫通孔を形成することができる。
【００５３】
従って、これらの凹部形成工程、ウェル形成工程、およびフィルター形成工程を実施することで、複雑な工程となることなく、簡単に、シリコンから形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００５４】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上下面に形成した金属酸化物層ととからなるウェーハを用いて、
前記一方の金属酸化物層を介して、上下面から他方の金属酸化物層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、金属酸化物から形成されたフィルターとを形成するとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とする。
【００５５】
このように構成することによって、金属酸化物層を介して、上下面から金属酸化物層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、金属酸化物から形成されたフィルターとが形成できる。
【００５６】
しかも、このエッチング処理において、同時にフィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成することができ、この切断分離貫通孔を介して、フィルター本体を切断分離することができる。
【００５７】
従って、複雑な工程となることなく、簡単に、金属酸化物から形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００５８】
さらに、エッチング処理において、同時にフィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成することができ、この切断分離貫通孔を介して、フィルター本体を切断分離することができるので、従来のように、ダイシングカッターやレーザーなどによるダイシングによって、個々のバイオチップ用フィルターに分断する必要がない。
【００５９】
従って、従来のように、ダイシングによる切粉が発生し、フィルターを汚染したり、目詰まりの原因となることがなく、さらには、ダイシングによって表面に凹凸が生じて、フィルターとしての製品価値が低下してしまうこともなく、歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００６０】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上下面に形成した金属酸化物層とからなるウェーハを用いて、
前記ウェーハの一方の金属酸化物層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ウェーハの金属基板をエッチング除去することによって、前記金属酸化物層を介して、前記細孔用凹部に連通するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に連通するように切断分離貫通孔を形成するウェル形成工程と、
を備えることを特徴とする。
【００６１】
このように構成することによって、凹部形成工程において、ウェーハの一方の金属酸化物層をエッチング除去することによって、フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成して、ウェル形成工程において、ウェーハの金属基板をエッチング除去することによって、金属酸化物層を介して、前記細孔用凹部に連通するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に連通するように切断分離貫通孔を形成することができる。
【００６２】
従って、これらの凹部形成工程、ウェル形成工程を実施することで、複雑な工程となることなく、簡単に、金属酸化物から形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００６３】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上下面に形成したＳｉＯ2層とからなるウェーハを用
いて、
前記一方のＳｉＯ2層を介して、上下面からＳｉＯ2層とシリコン基板をそれぞれエッチング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、ＳｉＯ2から
形成されたフィルターとを形成するするとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とする。
【００６４】
このように構成することによって、ＳｉＯ2層を介して、上下面からＳｉＯ2層とシリコン基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、ＳｉＯ2から形成されたフィルターと、フィルター本体
の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成することができる。
【００６５】
従って、複雑な工程となることなく、簡単に、シリコンから形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００６６】
また、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法は、前述に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上下面に形成したＳｉＯ2層とからなるウェーハを用
いて、
前記一方のＳｉＯ2層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔用凹
部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ウェーハの他方のＳｉＯ2層とシリコン基板をエッチング除去することによって、
前記一方のＳｉＯ2層を介して、連通するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用
凹部に連通するように切断分離貫通孔を形成するウェル形成工程と、
を備えることを特徴とする。
【００６７】
このように構成することによって、凹部形成工程において、一方のＳｉＯ2層をエッチ
ング除去することによって、フィルターの細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部を形成して、ウェル形成工程において、ウェーハの他方のＳｉＯ2層とシリ
コン基板をエッチング除去することによって、一方のＳｉＯ2層を介して、連通するよう
にウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に連通するように切断分離貫通孔を形成することができる。
【００６８】
従って、これらの凹部形成工程、ウェル形成工程を実施することで、複雑な工程となることなく、簡単に、ＳｉＯ2から形成されたフィルターを備え、フィルター本体の輪郭形
状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００６９】
また、本発明のバイオチップは、前述のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターを備えることを特徴とする。
また、本発明のバイオチップは、前述のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターの製造方法で得られたバイオチップ用フィルターを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００７０】
本発明によれば、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状であるので、従来のように、フィルター本体の輪郭形状が矩形状であるバイオチップ用フィルターに比較して、フィルターとして使用しない部分であるフィルター本体の部分の面積が小さく、バイオチップ用フィルターの取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などが図れ、一つの材料基板から、より多くのバイオチップ用フィルターを作製することができ、生産性、コストを低減することが可能である。
【００７１】
また、本発明によれば、金属酸化物層を介して、上下面からエッチング除去することによって、ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、金属から形成されたフィルターとが形成できる。
【００７２】
しかも、このエッチング処理において、同時にフィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成することができ、この切断分離貫通孔を介して、フィルター本体を切断分離することができる。
【００７３】
従って、複雑な工程となることなく、簡単に、フィルターを備え、フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状、例えば、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルターを製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【００７４】
さらに、エッチング処理において、同時にフィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成することができ、この切断分離貫通孔を介して、フィルター本体を切断分離することができるので、従来のように、ダイシングカッターやレーザーなどによるダイシングによって、個々のバイオチップ用フィルターに分断する必要がない。
【００７５】
従って、従来のように、ダイシングによる切粉が発生し、フィルターを汚染したり、目詰まりの原因となることがなく、さらには、ダイシングによって表面に凹凸が生じて、フィルターとしての製品価値が低下してしまうこともなく、歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７６】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明のバイオチップ用フィルターの上面図、図２は、図１のＡ−Ａ線での断面図、図３は、ひとつのウェルの拡大平面図、図４は、ひとつのウェルの部分拡大断面図である。
【００７７】
図１〜図２において、符号１０は、全体で本発明のバイオチップ用フィルターを示している。
本発明のバイオチップ用フィルター１０は、例えば、核酸、タンパク質などのバイオプローブを担持した粒子と、被検体中の標的物質とを反応または相互作用させる工程と、粒子を洗浄する工程とを含む標的物質のＢ／Ｆ分離や、被検体中の標的物質とバイオプローブとの反応または相互作用の光学的手段等による検出・同定などを行うためのバイオチップに用いられるフィルターである。
【００７８】
本発明のバイオチップ用フィルター１０は、図１および図２に示したように、平面視で略円形の円板形状であって、基板部を構成するフィルター本体１２を備えている。
また、図３および図４に示したように、この１つのウェル１４には、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成されたフィルター１８が設けられている。
【００７９】
このフィルター１８は、被検体あるいは被検体を溶解もしくは分散した媒体などの液体を通過させるとともに、ウェル１４内に収納された、例えば、被検体と相互作用するプローブ担持粒子が外側へ排出しないように構成されている。
【００８０】
この場合、図３および図４の実施例では、細孔１６は、均一な間隔で一定の配列パターンとなるように形成されている。また、細孔１６は、均一な孔径を有するストレートな円筒形状の細孔となるように形成されている。
【００８１】
この場合、「均一な孔径」とは、孔径の誤差がＣＶ(Coefficient of Variation)値で、２０％以下、好ましくは、１０％以下であることを意味する。孔径誤差がＣＶ値で２０％以下であるような細孔は、後述する方法によって作製可能であり、ウェル１４内に収納されるプローブ担持粒子と孔径との寸法差を僅少とすることができる。
【００８２】
このように均一な孔径を有するフィルターにおいて、その細孔の孔径は、特に限定されないが、通常は、０．１μｍ〜１００μｍ、好ましくは、１μｍ〜５０μｍ、より好ましくは、２μｍ〜１５μｍである。
【００８３】
また「均一な孔間隔」とは、孔間隔の誤差が、ＣＶ(Coefficient of Variation)値で１５％以下であることを意味する。孔間隔には特に限定はないが、孔間隔があまりに狭いとフィルターの強度が弱くなり、また孔間隔があまりに広いと開口率が下がることから、通常は孔径の２倍以下であり、且つ１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。なお、「孔間隔」とは隣接する各孔の間における孔が空いていない部分の最短距離のことである。
【００８４】
また、「ストレート」な細孔とは、細孔が途中で分岐することなく形成されていることを意味する。
また、このような垂線が実質的にずれていない細孔であり、且つフィルター１８の一次側（上面側）の孔径が二次側（下面側）の孔径と多少異なっているものであってもよい。
【００８５】
また、細孔１６の形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、円柱、四角錐、多角錐などの形状の貫通孔のようにいずれの形状であってもよいが、メニスカスを最小限にする点から、細孔の貫通方向と垂直な細孔断面の形状は、鈍角形状あるいは円形であることが望ましい。
【００８６】
但し、ウェル１４の容積が所定量以上、例えば、０．１マイクロリッター以上の場合には、メニスカスはそれほど問題とならず、四角柱や四角錐などの形状の貫通孔であっても問題ない。
【００８７】
このようにストレートな細孔１６とすることにより、フィルター１８を形成する細孔長さが最小となるため、細孔壁との接触面積が減少し、濾過に伴う圧送抵抗を最小限とすることができる。
【００８８】
また、プローブ担持粒子がフィルター１８の一次側に堆積して目詰まりを起こした場合であっても、粒子がフィルター１８の内部に入り込まずにフィルター１８の表面に留まることになる（いわゆる完全閉塞モデルとなる）。従って、フィルター１８二次側からのフラッシングによって粒子をフィルター１８表面から一次側へ容易に分散させることができる。
【００８９】
このため、フィルター１８の目詰まりを再度解消して再生させることができ、フィルター１８の寿命を延ばすことができる。
以上のように、フィルター１８に均一な孔径を有するストレートな細孔を、均一な孔間隔で形成することによって、プローブ担持粒子は一次側の開口上に配列され、必要に応じて、被検体などの液体を二次側からフラッシングして、粒子を一次側へ分散させることも可能であり、被検体とプローブ担持粒子との反応や検出を容易に行うことができる。
【００９０】
さらに、プローブ担持粒子がフィルター１８の二次側に排出されることが許されず、粒子を１００％捕捉する必要がある場合には、フィルター１８の孔径を、粒子の最小径よりも小さくするように、フィルター１８の孔径や粒子サイズなどを考慮することで、透過係数と濾過効率を低下させることなく１００％の粒子捕捉が可能である。
【００９１】
また、フィルター１８の厚さは、好ましくは、１〜１０μｍ、より好ましくは、２〜７μｍである。フィルター１８の厚さが、１０μｍよりも大きい場合、液体の濾過時に濾過抵抗が大きくなり、フィルター１８の厚さが１μｍ未満である場合、フィルター１８の機械的な強度が不足する。
【００９２】
さらに、フィルター１８の開口率は、好ましくは、１５〜６０％、より好ましくは、２０〜５０％である。開口率が１５％未満である場合、濾過効率が低下し、開口率が６０％よりも大きい場合、フィルター１８の機械的な強度が不足する。
【００９３】
一方、ウェル１４周辺部には、図３および図４に示したように、フィルター本体１２において、細孔１６が形成されていない部分があり、フィルター１８と連結されていることが、機械的な強度の面では好ましい。
【００９４】
また、この実施例では、ウェル１４の径と高さには、特に限定はなく、必要な粒子の個数と反応容積にしたがって、任意に設定可能である。
ただし、ウェル１４の高さは、ウェル１４の穴をエッチング形成する場合の加工性を考
慮すれば、径/高さの比が０．１から３程度が望ましい。
【００９５】
さらに、ウェル１４の形状も特に限定されるものではなく、例えば、円柱、四角錐、多角錐などの形状の凹部のいずれの形状であってもよいが、メニスカスを最小限にするためにウェル１４の貫通方向と垂直な細孔断面の形状は、鈍角形状あるいは円形であることが望ましい。
【００９６】
また、この実施例では、複数のウェル１４を有するバイオチップ用フィルター１０としたが、単一のウェル１４を有するバイオチップ用フィルター１０とすることももちろん可能であって、ウェル１４の数、配置形状は特に限定されるものではない。
【００９７】
また、複数のウェル１４を有するバイオチップ用フィルター１０では、これらのウェル１４の径は、必ずしも同一である必要はなく、収納する粒子の数や反応容積を考慮して、異なる径のウェル１４を設けることも可能である。
【００９８】
さらに、フィルター本体１２には、その中央部分に、一定間隔離間して、複数の凹部を形成する円柱形状の凹部を形成するウェル１４が形成されている。そして、これらの複数のウェル１４は、図１に示したように、平面視で略円形状に配置されている。
【００９９】
そして、上記したように、フィルター本体１２は、このウェル１４の配置形状に合わせて、略円形状に構成されている。
すなわち、フィルター本体１２の輪郭形状が、ウェル１４の配置形状に略合致した形状となるように構成されている。
【０１００】
従って、フィルター本体１２の輪郭形状が、平面視で略円形形状であれば、円形状に配列されたウェル部分とほぼ同じ形状であるので、従来のように、フィルター本体の輪郭形状が矩形状であるバイオチップ用フィルターに比較して、フィルターとして使用しない部分である、フィルター本体１２のウェル１４の配置部分の外周側から、フィルター本体１２の外周部分の面積が小さくなる。
【０１０１】
従って、バイオチップ用フィルターの取り扱い、装置への装着性、装置の小型化などが図れ、一つの材料基板から、より多くのバイオチップ用フィルターを作製することができ、生産性、コストを低減することが可能である。
【０１０２】
すなわち、図５（Ａ）に示したように、従来のように、円形状に配列した複数のウェル１２４を有し、矩形状のフィルター本体１３２を備えたバイオチップ用フィルター１３０を、一つの材料基板から切断分離する場合に比較して、図５（Ｂ）に示したように、本発明のバイオチップ用フィルター１０のように、ウェル１４の配置形状に略合致した形状のフィルター本体１２を有する場合には、より小型のチップ面積を有するバイオチップ用フィルター１０を切断分離することができる。
【０１０３】
なお、上記実施例では、フィルター本体１２の形状を、略円形状に構成したが、「ウェルの配置形状に略合致した形状」とは、フィルター本体１２の形状が、必ずしも、ウェル１４の配置形状に同一の形状に限らず、細孔１６が存在しないフィルターの外周部分の面積が小さくなるような形状であれば、特に限定されるものではない。
【０１０４】
従って、フィルター本体１２の輪郭形状が、平面視で、矩形以外の多角形形状であっても良く、例えば、図６（Ａ）に示したように、五角形状のフィルター本体１２、図６（Ｂ）に示したように、六角形のフィルター本体１２、図６（Ｃ）に示したように、八角形のフィルター本体１２などとすることができる。
【０１０５】
また、フィルター本体１２の輪郭形状が、平面視で、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であってもよく、例えば、図７（Ａ）に示したように、矩形の隅角部１２ｄを曲線とした形状、図７（Ｂ）に示したように、六角形のフィルター本体１２の隅角部１２ｄを曲線としたような形状とすることもできる。
【０１０６】
さらには、図７（Ｃ）に示したように、フィルター本体１２の輪郭形状が、一対の平行部分１２ｅを有する形状であっても良い。
このようにフィルター本体１２の輪郭形状が、一対の平行部分１２ｅを有する形状であれば、この一対の平行部分１２ｅを、例えば、バイオチップ用フィルターをハンドリングするハンドリング装置の把持部分として使用することができ、操作性が向上することになる。
【０１０７】
また、図８（Ａ）に示したように、フィルター本体１２の輪郭形状が、切欠部１２ｆからなる位置決め部を有する形状であってもよい。このようにフィルター本体１２の輪郭形状が、切欠部１２ｆを有する形状であれば、この切欠部１２ｆを位置決めとして、装置に組み込む際に、正確に位置決めでき、操作性が向上するとともに、正確な検出・同定を確実に行うことができる。
【０１０８】
なお、切欠部１２ｆの位置、形状、数などは、特に限定されるものではなく、適宜変更可能である。また、位置決め部は、このような切欠部１２ｆに限定されるものではなく、例えば、図８（Ｂ）に示したように、位置決め孔１２ｇを有するものであってもよい。
【０１０９】
さらに、この実施例では、ウェル１４の配置形状を円形状に配置したが、その他の配置形状であれば、その配置形状に合わせて、上記のようにフィルター本体１２の輪郭形状を、ウェル１４の配置形状に略合致した形状にするようにすれば良い。
【０１１０】
本発明のバイオチップ用フィルター１０のフィルター１８は、金属から形成することができる。この場合、金属としては、シリコン、クロム、タングステンなどを使用することができる。
【０１１１】
この場合、フィルター１８を金属から構成するには、第一の金属基板と、第一の金属基板の上面に形成した金属酸化物層と金属酸化物層の上面に形成した、第二の金属薄膜層とからなるウェーハを用いればよい。第一と第二の金属は同じものでも異なる種類のものでも良い。
【０１１２】
そして、金属酸化物層を介して、上下面から第二の金属薄膜層と第一の金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェル１４と、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成され、第二の金属から形成されたフィルター１８とを形成するとともに、フィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成すればよい。
【０１１３】
このように構成することによって、金属酸化物層を介して、上下面から金属薄膜層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェルと１４、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成され、金属から形成されたフィルター１８とが形成できる。
【０１１４】
しかも、このエッチング処理において、同時にフィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成することができ、この切断分離貫通孔４２を介して、フィルター本体１２を切断分離することができる。
【０１１５】
従って、複雑な工程となることなく、簡単に、金属から形成されたフィルター１８を備え、フィルター本体１２の輪郭形状が、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルター１０を製造することができ、しかも、製造工程においても、機械的な強度の大きな第二の金属を使用できるため、フィルターの破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【０１１６】
さらに、エッチング処理において、同時にフィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成することができ、この切断分離貫通孔４２を介して、フィルター本体１２を切断分離することができるので、従来のように、ダイシングカッターやレーザーなどによるダイシングによって、個々のバイオチップ用フィルター１０に分断する必要がない。
【０１１７】
従って、従来のように、ダイシングによる切粉が発生し、フィルターを汚染したり、目詰まりの原因となることがなく、さらには、ダイシングによってチップ切断面の表面に凹凸が生じて、組み立て時にチップが割れたり、フィルターとしての製品価値が低下してしまうこともなく、歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【０１１８】
例えば、シリコンの場合には、後述するように、シリコン基板と、シリコン基板の上面に形成したＳｉＯ2層と、ＳｉＯ2層の上面に形成したシリコン薄膜層とからなるＳＯＩウェーハ（Silicon On Insulator）を用いればよい。そして、ＳｉＯ2層を介して、上下面
からシリコン薄膜層とシリコン基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェル１４と、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成され、シリコンから形成されたフィルター１８と、切断分離貫通孔４２とを形成すればよい。
【０１１９】
この場合、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウェーハは、2枚の単結晶シリコン基板の
表面にシリコン酸化膜を形成して張り合わせた後、所望の厚みになるように片方のシリコン基板を薄膜化して、シリコン結晶薄膜を形成したウェーハである。
【０１２０】
一方、フィルター本体１２は、このようにウェル１４と、フィルター１８とを作製する場合に、後述するように、同時に形成されるものであるので、フィルター１８と同一の材料より構成されるものである。しかしながら、フィルター本体１２は、フィルター１８と同一の材料より構成されるものに限定されるものではない。
【０１２１】
このように構成することによって、フィルター１８が、例えば、シリコンなどの金属から形成されているので、例えば、約１〜１０μｍの厚さであり極めて薄いフィルターの機械的な強度、耐久性が、例えば、アルミナ、シリカ、チタニアなどのガラス成分である金属酸化物層で構成された従来のフィルターを有するバイオチップ用フィルターに比較して格段に向上することになる。
【０１２２】
また、本発明のバイオチップ用フィルター１０のフィルター１８は、金属酸化物から形成することができる。この場合、金属酸化物としては、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5な
どを使用することができる。
【０１２３】
この場合、フィルター１８を金属酸化物から構成するには、第一の金属基板として、例えば、シリコンを用いたもの、金属基板の上面に形成した金属酸化物層として、シリコン酸化物を介して、第二の金属薄膜として、クロム膜やタングステン膜、Ｔｉ膜などを成膜したウェーハを用いればよい。
【０１２４】
そして、金属酸化物層をストッパー層として、上下面から他方の金属薄膜層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェル１４と、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成され、金属酸化物から形成されたフィルター１８とを形成するとともに、フィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成すればよい。
【０１２５】
このように構成することによって、金属酸化物層を介して、上下面から第二の金属薄膜層と第一の金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、ウェル１４と、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成され、金属酸化物から形成されたフィルター１８とが形成できる。
【０１２６】
しかも、このエッチング処理において、同時にフィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成することができ、この切断分離貫通孔４２を介して、フィルター本体１２を切断分離することができる。
【０１２７】
従って、複雑な工程となることなく、簡単に、金属薄膜から形成されたフィルター１８を備え、フィルター本体１２の輪郭形状が、平面視で、矩形以外の多角形形状、または、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であるバイオチップ用フィルター１０を製造することができ、しかも、製造工程においても、フィルター１８の破損損傷がなく歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【０１２８】
さらに、エッチング処理において、同時にフィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成することができ、この切断分離貫通孔４２を介して、フィルター本体１２を切断分離することができるので、従来のように、ダイシングカッターやレーザーなどによるダイシングによって、個々のバイオチップ用フィルターに分断する必要がない。
【０１２９】
従って、従来のように、ダイシングによる切粉が発生し、フィルター１８を汚染したり、目詰まりの原因となることがなく、さらには、ダイシングによって表面に凹凸が生じて、フィルターとしての製品価値が低下してしまうこともなく、歩留まりが向上し、コストを低減することが可能である。
【０１３０】
例えば、シリコンの場合には、後述するように、シリコン基板と、シリコン基板の上下面に形成したＳｉＯ2層とからなるウェーハを用いればよい。そして、一方のＳｉＯ2層を介して、上下面からＳｉＯ2層とシリコン基板をそれぞれエッチング除去することによっ
て、ウェル１４と、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成され、シリコンから形成されたフィルター１８と、切断分離貫通孔４２とを形成すればよい。
【０１３１】
従って、本発明のバイオチップ用フィルター１０を、例えば、核酸、タンパク質などのバイオプローブを担持した粒子と、被検体中の標的物質とを反応または相互作用させる工程と、粒子を洗浄する工程とを含む標的物質のＢ／Ｆ分離や、被検体中の標的物質とバイオプローブとの反応または相互作用の光学的手段等による検出・同定などを行うためのバイオチップに用いられるバイオチップ用フィルターに適用した場合に、これらのＢ／Ｆ分離や、被検体中の標的物質とバイオプローブとの反応または相互作用の光学的手段等による検出・同定を確実に行うことができる。
【０１３２】
また、バイオチップ用フィルター１０を製造する際にも、フィルター１８の強度が大きいので、フィルター分が破損損傷することなく、歩留まりが向上し、コストを低減することができる。
【０１３３】
以下に、このように構成される本発明のバイオチップ用フィルター１０の製造方法について、図面に基づいて詳細に説明する。
（１）第１の実施例のバイオチップ用フィルターの製造方法
以下に、第１の実施例のバイオチップ用フィルターの製造方法について、第二の金属薄膜であるフィルター１８が、シリコンである場合を例として説明する。
【０１３４】
先ず、図９（Ａ）に示したように、シリコン基板２０と、シリコン基板２０の上面に形成したＳｉＯ2層２１と、このＳｉＯ2層２１の上面に形成したシリコン薄膜層２２とからなるＳＯＩウェーハ（Silicon On Insulator）２３を準備する。
【０１３５】
なお、この場合、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウェーハは、２枚の単結晶シリコン基板の表面にシリコン酸化膜を形成して張り合わせた後、所望の厚みになるように片方のシリコン基板を薄膜化して、シリコン結晶薄膜を形成したウェーハを用いればよい。
【０１３６】
この場合、第一の金属であるシリコン基板の厚さは、ウェル１４の深さの大部分を構成するものであり、例えば、１００μｍ〜５００μｍ程度であるのが望ましい。また、第二の金属薄膜であるシリコン薄膜層２２は、フィルター１８を構成するものであるので、好ましくは、１〜１０μｍ、より好ましくは、２〜７μｍであるのが望ましい。さらに、ＳｉＯ2層２１は、製造工程の際に保護膜として機能するものであり、その厚さは、好まし
くは、０．５μｍ〜１０μｍ、より好ましくは、１μｍ程度であるのが望ましい。
【０１３７】
そして、図９（Ｂ）に示したように、このＳＯＩシリコンウェーハ２３のシリコン薄膜層２２の上面に、レジスト膜を用いて、フォトリソグラフィーによって、フィルター１８の細孔に対応する凹部２５と、切断分離貫通孔４２に対応する分離貫通用凹部３６を有するレジストパターン２４を形成する。
【０１３８】
なお、レジスト膜２４としては、通常のｉライン用フォトレジストなどを用い、通常の露光、現像工程を用いてレジストパターン２４を形成する。
次に、図９（Ｃ）に示したように、レジストパターン２４をマスクにして、反応性ドライエッチング（Reactive Dry Etching）法を用いて、この凹部２５、分離貫通用凹部３６を介して、シリコン薄膜層２２をエッチング除去することによって、シリコン薄膜層２２の部分に、フィルター１８の細孔１６に対応する凹部２６と、切断分離貫通孔４２に対応する分離貫通用凹部３７を形成する。
【０１３９】
この際には、ＳｉＯ2層２１が、ドライエッチングによってエッチングされないような
エッチング条件を選び、ストップ膜として機能して、シリコン薄膜層２２の膜厚に対応した所定の深さの凹部２６が形成されることになる。
【０１４０】
そして、図９（Ｄ）に示したように、レジスト膜２４を酸素アッシャー処理などによりアッシング除去する。
その後、図１０（Ａ）に示したように、凹部２６、分離貫通用凹部３７が形成されたシリコン薄膜層２２の部分、ならびに、シリコン酸化膜２１の上に、例えば、１００００Åの膜厚のＴｉ膜などの保持膜２７を形成する。
【０１４１】
そして、天地を逆にした状態で、図１０（Ｂ）に示したように、ＳＯＩシリコンウェーハ２３のシリコン基板２０の上面に、レジスト膜を用いて、フォトリソグラフィーによって、ウェル１４に対応する凹部２９と、切断分離貫通孔４２に対応する分離貫通用凹部領域４０を有するレジストパターン２８を形成する。
【０１４２】
このとき、分離貫通用凹部領域４０の幅は、フィルター側の分離貫通用凹部領域３６の
幅より狭い様に設定する。この方が位置あわせズレに対応できる。
そして、図１０（Ｃ）に示したように、レジスト膜２８の部分をマスクとして、ウェル１４に対応する凹部２９、分離貫通用凹部領域４０を介して、シリコン基板２０の部分をエッチング除去することによって、ウェル１４を形成するとともに、分離貫通用凹部４０に対峙するように分離貫通切断用凹部４１を形成する（ウェル形成工程）。
【０１４３】
この場合、反応性ドライエッチング方法によって、シリコン基板２０をエッチングするように用いればよい。この際には、ＳｉＯ2層２１が、ドライエッチングによってエッチ
ングされないようなエッチング条件を選び、ストップ膜として機能して、シリコン基板２０の膜厚に相当する所定の深さのウェル１４と、分離貫通切断用凹部４１が形成されることになる。
【０１４４】
そして、図１０（Ｃ）に示したように、ＳｉＯ2層２１を、エッチング除去する。
この場合、ＳｉＯ2層２１を、エッチング除去する方法としては、反応性ドライエッチ
ング法を用いて行えばよい。
【０１４５】
次に、図１１（Ａ）に示したように、レジスト膜２８を酸素アッシャー処理を行うことによりレジスト膜２８を剥離する。
その後、図１１（Ｂ）に示したように上下を逆さまにする。
【０１４６】
次に、図１２（Ａ）に示したように、シリコン基板２０の下面に、保護テープ３４を貼着した後、図１２（Ｂ）に示したように、エッチングにより、保持膜２７を除去することによって、分離貫通切断用凹部領域４１を連通させて、フィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成することによって、個々のバイオチップ用フィルター１０に分断する（フィルター形成工程）。
【０１４７】
そして、図１２（Ｃ）に示したように、保護テープ３４から各チップを剥離して、個々のバイオチップ用フィルター１０に分離する。
そして、図１２（Ｄ）に示したように、チップ表面の洗浄処理する。
【０１４８】
これによって、図１２（Ｅ）に示したように、基板部を構成するシリコン基板２０からなるフィルター本体１２と、フィルター本体１２に設けられた複数の凹部を形成するウェル１４と、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成されたシリコンからなるフィルター１８が設けられたバイオチップ用フィルター１０が得られる（図１７の写真参照）。
【０１４９】
なお、図９〜図１２では、説明の便宜上、１つのウェル１４を示しているが、実際には、複数のウェル１４が一定間隔離間して形成されている。
（２）第２の実施例のバイオチップ用フィルターの製造方法
以下に、第２の実施例のバイオチップ用フィルターの製造方法について、フィルター１８が、ＳｉＯ2である場合を例として説明する。
【０１５０】
先ず、図１３（Ａ）に示したように、シリコン基板２０の両面に、ＳｉＯ2層２１ａ、
２２ａが形成されたシリコンウェーハ２３を準備する。
この場合、シリコン基板の厚さは、ウェル１４の深さの大部分を構成するものであり、例えば、２００μｍ〜７００μｍであるのが望ましい。また、ＳｉＯ2層２２ａは、フィ
ルター１８を構成するものであるので、好ましくは、１〜１０μｍ、より好ましくは、２μｍ〜３μｍであるのが望ましい。
【０１５１】
そして、図１３（Ｂ）に示したように、このシリコンウェーハ２３のＳｉＯ2層２２ａ
の上面に、フォトリソグラフィー法によって、フィルター１８の細孔に対応する凹部２５と、切断分離貫通孔４２に対応する分離貫通用凹部３６を有するレジスト膜パターン２４を形成する（凹部形成工程）。
【０１５２】
次に、図１３（Ｃ）に示したように、レジスト膜パターン２４をマスクにして、ＳｉＯ2層２２ａをエッチング除去することによって、ＳｉＯ2層２２ａの部分に、フィルター１８の細孔１６に対応する凹部２６と、切断分離貫通孔４２に対応する分離貫通用凹部領域３７を形成する。
【０１５３】
そして、図１３（Ｄ）に示したように、レジスト膜２４を酸素アッシャー処理などにより、レジスト膜２４を剥離する。
その後、図１４（Ａ）に示したように、凹部２６、分離貫通用凹部３７が形成されたＳｉＯ2層２２ａの上部に、保持膜２７として、例えば、１００００Åの膜厚のＴｉ膜など
を形成する。
【０１５４】
なお、保持膜２７の厚さとしては、分離されるチップの保持が目的であるので、好ましくは、０．５μｍ〜２μｍ、より好ましくは、０．８μｍ〜１．０μｍであるのが望ましい。
【０１５５】
そして、天地を逆にした状態で、図１４（Ｂ）に示したように、シリコンウェーハ２３のシリコン基板２０の上面に、フォトリソグラフィー法によって、ウェル１４に対応する凹部２９と、切断分離貫通孔４２に対応する分離貫通用凹部４０を有するレジスト膜パターン２８を形成する。
【０１５６】
このとき、分離貫通用凹部４０の幅は分離貫通用凹部３７の幅よりも小さくなるようにしておく。
そして、図１４（Ｃ）に示したように、レジスト膜２８の部分をマスクとして、ウェル１４に対応する凹部２９、分離貫通用凹部４０をエッチング除去することによって、ウェル１４を形成するとともに、分離貫通用凹部４０に対峙するように分離貫通切断用凹部４１を形成する（ウェル形成工程）。
【０１５７】
この際には、ＳｉＯ2層２１が、反応性ドライエッチング法によってエッチングされな
いので、ストップ膜として機能して、シリコン基板２０に対応した所定の深さのウェル１４と、分離貫通切断用凹部４１が形成されることになる。
【０１５８】
次に、図１５（Ａ）に示したように、酸素アッシャー処理などによりレジスト膜２８を剥離する。
その後、図１５（Ｂ）に示したように上下を逆さまにする。
【０１５９】
次に、図１６（Ａ）に示したように、シリコン基板２０の下面に、保護テープ３４を貼着した後、図１６（Ｂ）に示したように、ウェットエッチング法などにより、保持膜２７を除去することによって、分離貫通切断用凹部４１を連通させて、フィルター本体１２の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔４２を形成することによって、個々のバイオチップ用フィルター１０に分断する（フィルター形成工程）。
【０１６０】
この場合、保護膜２７を除去するエッチング液としては、希釈ＨＦを用いることができる。
そして、図１６（Ｃ）に示したように、保護テープ３４から個々のバイオチップ用フィルター１０に分離する。
【０１６１】
そして、図１６（Ｄ）に示したように、テープ残渣などを取り除く洗浄処理を行う。
これによって、図１６（Ｅ）に示したように、基板部を構成するシリコン基板２０からなるフィルター本体１２と、フィルター本体１２に設けられた複数の凹部を形成するウェル１４と、ウェル１４の底面を構成し、複数の貫通した細孔１６が形成されたシリコンからなるフィルター１８が設けられたバイオチップ用フィルター１０が得られる（図１７の写真参照）。
【０１６２】
なお、図１３〜図１６では、説明の便宜上、１つのウェル１４を示しているが、実際には、複数のウェル１４が一定間隔離間して形成されている。
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウェーハを用いた例について説明したが、第二の金属薄膜としてシリコン以外のクロムやタングステンなどをシリコン基板、シリコン酸化物の上に形成した構造のウェーハも使用可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】図１は、本発明のバイオチップ用フィルターの上面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線での断面図である。
【図３】図３は、ひとつのウェルの拡大平面図である。
【図４】図４は、ひとつのウェルの部分拡大断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、従来のバイオチップ用フィルターの切断分離状態を説明する概略図、図５（Ｂ）は、本発明のバイオチップ用フィルターの切断分離状態を説明する概略図である。
【図６】図６は、本発明のバイオチップ用フィルターの別の実施例の上面図である。
【図７】図７は、本発明のバイオチップ用フィルターの別の実施例の上面図である。
【図８】図８は、本発明のバイオチップ用フィルターの別の実施例の上面図である。
【図９】図９は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１０】図１０は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１１】図１１は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１２】図１２は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１３】図１３は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１４】図１４は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１５】図１５は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１６】図１６は、本発明のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１７】図１７（Ａ）は、本発明のバイオチップ用フィルターの平面写真、図１７（Ｂ）は、本発明のバイオチップ用フィルターのウェルを示部分拡大写真である。
【図１８】図１８は、従来のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図１９】図１９は、従来のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図２０】図２０は、従来のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図２１】図２１は、従来のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図２２】図２２は、従来のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図２３】図２３は、従来のバイオチップ用フィルターの製造方法を示す工程概略図である。
【図２４】図２４は、従来のバイオチップ用フィルターを示す上面図である。
【符号の説明】
【０１６４】
１０ バイオチップ用フィルター
１２ フィルター本体
１２ｄ 隅角部
１２ｅ 平行部分
１２ｆ 切欠部
１２ｇ 位置決め孔
１４ ウェル
１６ 細孔
１８ フィルター
１８ａ 表面
１８ｂ 他方の表面
２０ シリコン基板
２１ ＳｉＯ2層
２２ シリコン薄膜層
２１ａ、２２ａ ＳｉＯ2層
２３ シリコンウェーハ
２４ レジスト膜
２５ 凹部
２６ 凹部
２７ 保持膜
２８ レジスト膜
２９ 凹部
３５ 切断分離貫通孔
３６ 分離貫通用凹部
３７ 分離貫通用凹部
４０ 分離貫通用凹部
４１ 分離貫通切断用凹部
４２ 切断分離貫通孔
１００ シリコン基板
１０１ シリコン基板本体
１０２ 熱酸化膜
１０４ 熱酸化膜
１０６ レジスト膜
１０８ 凹部
１１０ 細孔（凹部）
１１２ レジスト膜
１１４ 凹部
１１６ 凹部
１２４ ウェル
１２５ ウェル部分
１２８ 保護テープ
１３０ バイオチップ用フィルター
１３２ フィルター本体
１３６ フィルター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板部を構成するフィルター本体と、
前記フィルター本体に設けられた凹部を形成するウェルと、
前記ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成されたフィルターが設けられたバイオチップ用フィルターであって、
前記フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状であることを特徴とするバイオチップ用フィルター。
【請求項２】
前記フィルター本体が、金属基板から構成されているとともに、
前記フィルターが、金属から構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項３】
前記フィルター本体を構成する金属基板が、シリコンから構成されているとともに、
前記フィルターを構成する金属が、シリコンから構成されていることを特徴とする請求項２に記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項４】
前記フィルター本体が、金属基板から構成されているとともに、
前記フィルターが、金属酸化物から構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項５】
前記フィルター本体を構成する金属基板が、シリコンから構成されているとともに、
前記フィルターを構成する金属酸化物が、ＳｉＯ2から構成されていることを特徴とす
る請求項４に記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項６】
前記フィルター本体の輪郭形状が、平面視で、矩形以外の多角形形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項７】
前記フィルター本体の輪郭形状が、平面視で、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項８】
前記フィルター本体の輪郭形状が、平面視で略円形形状であることを特徴とする請求項７に記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項９】
前記フィルター本体の輪郭形状が、一対の平行部分を有する形状であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項１０】
前記フィルター本体の輪郭形状が、位置決め部を有する形状であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項１１】
請求項１から２のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上面に形成した金属酸化物層と、金属酸化物層の上面に形成した金属薄膜層とからなるウェーハを用いて、
前記金属酸化物層を介して、上下面から金属薄膜層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、金属から形成されたフィルターとを形成するとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とするバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１２】
請求項１から２のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上面に形成した金属酸化物層と、金属酸化物層の上面に形成した金属薄膜層とからなるウェーハを用いて、
前記ウェーハの金属薄膜層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ウェーハの金属基板をエッチング除去することによって、前記金属酸化物層を介して、前記細孔用凹部に対峙するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に対峙するように分離貫通切断用凹部を形成するウェル形成工程と、
前記金属酸化物層をエッチング除去して、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、ウェルを連通させて、複数の貫通した細孔を形成するとともに、分離貫通用凹部と分離貫通切断用凹部を連通させて、切断分離貫通孔を形成するフィルター形成工程と、
を備えることを特徴とする請求項１１に記載のバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１３】
請求項３に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上面に形成したＳｉＯ2層と、ＳｉＯ2層の上面に形成したシリコン薄膜層とからなるＳＯＩウェーハ（Silicon On Insulator）を用いて、
前記ＳｉＯ2層を介して、上下面からシリコン薄膜層とシリコン基板をそれぞれエッチ
ング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、シリコンから形成されたフィルターとを形成するするとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とするバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１４】
請求項３に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上面に形成したＳｉＯ2層と、ＳｉＯ2層の上面に形成したシリコン薄膜層とからなるＳＯＩウェーハ（Silicon On Insulator）を用いて、
前記ＳＯＩウェーハのシリコン薄膜層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ＳＯＩウェーハのシリコン基板をエッチング除去することによって、前記ＳｉＯ2
層を介して、前記細孔用凹部に対峙するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に対峙するように分離貫通切断用凹部を形成するウェル形成工程と、
前記ＳｉＯ2層をエッチング除去して、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部
と、ウェルを連通させて、複数の貫通した細孔を形成するとともに、分離貫通用凹部と分離貫通切断用凹部を連通させて、切断分離貫通孔を形成するフィルター形成工程と、
を備えることを特徴とする請求項１３に記載のバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１５】
請求項１、４のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上下面に形成した金属酸化物層ととからなるウェーハを用いて、
前記一方の金属酸化物層を介して、上下面から他方の金属酸化物層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、金属酸化物から形成されたフィルターとを形成するとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とするバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１６】
請求項１、４のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上下面に形成した金属酸化物層とからなるウェーハを用いて、
前記ウェーハの一方の金属酸化物層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ウェーハの金属基板をエッチング除去することによって、前記金属酸化物層を介して、前記細孔用凹部に連通するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に連通するように切断分離貫通孔を形成するウェル形成工程と、
を備えることを特徴とする請求項１５に記載のバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１７】
請求項５に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上下面に形成したＳｉＯ2層とからなるウェーハを用
いて、
前記一方のＳｉＯ2層を介して、上下面からＳｉＯ2層とシリコン基板をそれぞれエッチング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、ＳｉＯ2から
形成されたフィルターとを形成するするとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とするバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１８】
請求項５に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上下面に形成したＳｉＯ2層とからなるウェーハを用
いて、
前記一方のＳｉＯ2層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔用凹
部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ウェーハの他方のＳｉＯ2層とシリコン基板をエッチング除去することによって、
前記一方のＳｉＯ2層を介して、連通するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用
凹部に連通するように切断分離貫通孔を形成するウェル形成工程と、
を備えることを特徴とする請求項１７に記載のバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１９】
請求項１から１０のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターを備えることを特徴とするバイオチップ。
【請求項２０】
請求項１１から１８のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターの製造方法で得られたバイオチップ用フィルターを備えることを特徴とするバイオチップ。
【請求項１】
基板部を構成するフィルター本体と、
前記フィルター本体に設けられた凹部を形成するウェルと、
前記ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成されたフィルターが設けられたバイオチップ用フィルターであって、
前記フィルター本体の輪郭形状が、ウェルの配置形状に略合致した形状であることを特徴とするバイオチップ用フィルター。
【請求項２】
前記フィルター本体が、金属基板から構成されているとともに、
前記フィルターが、金属から構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項３】
前記フィルター本体を構成する金属基板が、シリコンから構成されているとともに、
前記フィルターを構成する金属が、シリコンから構成されていることを特徴とする請求項２に記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項４】
前記フィルター本体が、金属基板から構成されているとともに、
前記フィルターが、金属酸化物から構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項５】
前記フィルター本体を構成する金属基板が、シリコンから構成されているとともに、
前記フィルターを構成する金属酸化物が、ＳｉＯ2から構成されていることを特徴とす
る請求項４に記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項６】
前記フィルター本体の輪郭形状が、平面視で、矩形以外の多角形形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項７】
前記フィルター本体の輪郭形状が、平面視で、少なくとも部分的に曲線部分を有する形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項８】
前記フィルター本体の輪郭形状が、平面視で略円形形状であることを特徴とする請求項７に記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項９】
前記フィルター本体の輪郭形状が、一対の平行部分を有する形状であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項１０】
前記フィルター本体の輪郭形状が、位置決め部を有する形状であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のバイオチップ用フィルター。
【請求項１１】
請求項１から２のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上面に形成した金属酸化物層と、金属酸化物層の上面に形成した金属薄膜層とからなるウェーハを用いて、
前記金属酸化物層を介して、上下面から金属薄膜層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、金属から形成されたフィルターとを形成するとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とするバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１２】
請求項１から２のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上面に形成した金属酸化物層と、金属酸化物層の上面に形成した金属薄膜層とからなるウェーハを用いて、
前記ウェーハの金属薄膜層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ウェーハの金属基板をエッチング除去することによって、前記金属酸化物層を介して、前記細孔用凹部に対峙するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に対峙するように分離貫通切断用凹部を形成するウェル形成工程と、
前記金属酸化物層をエッチング除去して、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、ウェルを連通させて、複数の貫通した細孔を形成するとともに、分離貫通用凹部と分離貫通切断用凹部を連通させて、切断分離貫通孔を形成するフィルター形成工程と、
を備えることを特徴とする請求項１１に記載のバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１３】
請求項３に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上面に形成したＳｉＯ2層と、ＳｉＯ2層の上面に形成したシリコン薄膜層とからなるＳＯＩウェーハ（Silicon On Insulator）を用いて、
前記ＳｉＯ2層を介して、上下面からシリコン薄膜層とシリコン基板をそれぞれエッチ
ング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、シリコンから形成されたフィルターとを形成するするとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とするバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１４】
請求項３に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上面に形成したＳｉＯ2層と、ＳｉＯ2層の上面に形成したシリコン薄膜層とからなるＳＯＩウェーハ（Silicon On Insulator）を用いて、
前記ＳＯＩウェーハのシリコン薄膜層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ＳＯＩウェーハのシリコン基板をエッチング除去することによって、前記ＳｉＯ2
層を介して、前記細孔用凹部に対峙するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に対峙するように分離貫通切断用凹部を形成するウェル形成工程と、
前記ＳｉＯ2層をエッチング除去して、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部
と、ウェルを連通させて、複数の貫通した細孔を形成するとともに、分離貫通用凹部と分離貫通切断用凹部を連通させて、切断分離貫通孔を形成するフィルター形成工程と、
を備えることを特徴とする請求項１３に記載のバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１５】
請求項１、４のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上下面に形成した金属酸化物層ととからなるウェーハを用いて、
前記一方の金属酸化物層を介して、上下面から他方の金属酸化物層と金属基板をそれぞれエッチング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、金属酸化物から形成されたフィルターとを形成するとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とするバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１６】
請求項１、４のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
金属基板と、金属基板の上下面に形成した金属酸化物層とからなるウェーハを用いて、
前記ウェーハの一方の金属酸化物層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔を形成すべき細孔用凹部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ウェーハの金属基板をエッチング除去することによって、前記金属酸化物層を介して、前記細孔用凹部に連通するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用凹部に連通するように切断分離貫通孔を形成するウェル形成工程と、
を備えることを特徴とする請求項１５に記載のバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１７】
請求項５に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上下面に形成したＳｉＯ2層とからなるウェーハを用
いて、
前記一方のＳｉＯ2層を介して、上下面からＳｉＯ2層とシリコン基板をそれぞれエッチング除去することによって、
前記ウェルと、ウェルの底面を構成し、複数の貫通した細孔が形成され、ＳｉＯ2から
形成されたフィルターとを形成するするとともに、
前記フィルター本体の輪郭形状に対応した切断分離貫通孔を形成する、
ことを特徴とするバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１８】
請求項５に記載のバイオチップ用フィルターを製造する方法であって、
シリコン基板と、シリコン基板の上下面に形成したＳｉＯ2層とからなるウェーハを用
いて、
前記一方のＳｉＯ2層をエッチング除去することによって、前記フィルターの細孔用凹
部と、切断分離貫通孔を形成すべき分離貫通用凹部とを形成する凹部形成工程と、
前記ウェーハの他方のＳｉＯ2層とシリコン基板をエッチング除去することによって、
前記一方のＳｉＯ2層を介して、連通するようにウェルを形成するとともに、分離貫通用
凹部に連通するように切断分離貫通孔を形成するウェル形成工程と、
を備えることを特徴とする請求項１７に記載のバイオチップ用フィルターの製造方法。
【請求項１９】
請求項１から１０のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターを備えることを特徴とするバイオチップ。
【請求項２０】
請求項１１から１８のいずれかに記載のバイオチップ用フィルターの製造方法で得られたバイオチップ用フィルターを備えることを特徴とするバイオチップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図１７】
【公開番号】特開２００８−３２６５７（Ｐ２００８−３２６５７Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０９２４２（Ｐ２００６−２０９２４２）
【出願日】平成１８年７月３１日（２００６．７．３１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【出願人】（５０２１２８８００）株式会社オクテック (83)
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月３１日（２００６．７．３１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【出願人】（５０２１２８８００）株式会社オクテック (83)
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
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