JP2002184775A - 柱状構造物を備えた構造体、その製造方法及びそれを用いたｄｎａ分離デバイス - Google Patents
柱状構造物を備えた構造体、その製造方法及びそれを用いたｄｎａ分離デバイスInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコンからなる基板上に形状の均一性が優
れ、熱耐性、機械的強度を十分に有した柱構造体および
構造体の作製方法およびその作製方法で作成されたＤＮ
Ａ分離用デバイスを提供する。 【解決手段】 シリコンからなる基板上に主表面が熱酸
化膜で被覆されていることを特徴とする柱を備え、当該
柱は熱酸化膜のみもしくは熱酸化膜およびシリコンから
なることを特徴とし、該柱に形成されている熱酸化膜は
基板表面もしくは基板内部に形成されている熱酸化膜と
連結していることを特徴とした構造体を作製する。
れ、熱耐性、機械的強度を十分に有した柱構造体および
構造体の作製方法およびその作製方法で作成されたＤＮ
Ａ分離用デバイスを提供する。 【解決手段】 シリコンからなる基板上に主表面が熱酸
化膜で被覆されていることを特徴とする柱を備え、当該
柱は熱酸化膜のみもしくは熱酸化膜およびシリコンから
なることを特徴とし、該柱に形成されている熱酸化膜は
基板表面もしくは基板内部に形成されている熱酸化膜と
連結していることを特徴とした構造体を作製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はシリコン基板上に微
細な柱状構造を有する構造体およびその製造方法および
その構造体を用いたDNA分離用デバイスに関するもので
ある。
細な柱状構造を有する構造体およびその製造方法および
その構造体を用いたDNA分離用デバイスに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、DNA解析技術の重要性が高まって
きており、DNA分離技術も重要な技術として多くの改良
が加えられている。分離方法の一つとして、電気泳動法
が知られており、これはゲル若しくはポリマーを分離担
体に用いて泳動をおこなう手法である。また、近年半導
体基板上に作製した微小な隙間を有する柱構造が前記ゲ
ルもしくはポリマーと同様の分離作用を顕わすことが、
例えばPHYSICAL REVIEW LETTERS Vol.80 pp.1552-1555
(1998)に示されている。ここには、１０nm以上４μm以
下の柱間隔で１bpから５００００bpまでのサイズのDNA
を分離できることが数値解析より推測されている。この
ように、柱構造体を半導体基板上に作製できればゲル若
しくはポリマーを用いずに電気泳動が行える。半導体基
板上にDNA増幅用チャンバー、分離デバイス、検出部を
集積化できれば解析時間が短縮でき、またＤＮＡ解析デ
バイスを半導体基板に一括加工できるので、低コスト化
が期待できる。また、ＤＮＡが柱構造体を通過する際の
抵抗を低減する観点から柱構造体の高さは１０μｍ以上
が望ましい。
きており、DNA分離技術も重要な技術として多くの改良
が加えられている。分離方法の一つとして、電気泳動法
が知られており、これはゲル若しくはポリマーを分離担
体に用いて泳動をおこなう手法である。また、近年半導
体基板上に作製した微小な隙間を有する柱構造が前記ゲ
ルもしくはポリマーと同様の分離作用を顕わすことが、
例えばPHYSICAL REVIEW LETTERS Vol.80 pp.1552-1555
(1998)に示されている。ここには、１０nm以上４μm以
下の柱間隔で１bpから５００００bpまでのサイズのDNA
を分離できることが数値解析より推測されている。この
ように、柱構造体を半導体基板上に作製できればゲル若
しくはポリマーを用いずに電気泳動が行える。半導体基
板上にDNA増幅用チャンバー、分離デバイス、検出部を
集積化できれば解析時間が短縮でき、またＤＮＡ解析デ
バイスを半導体基板に一括加工できるので、低コスト化
が期待できる。また、ＤＮＡが柱構造体を通過する際の
抵抗を低減する観点から柱構造体の高さは１０μｍ以上
が望ましい。
【０００３】一方、半導体基板上に微小な隙間を有する
柱構造を形成する手法としては以下の方法がある。図９
は、例えば特開平５−１５９９９６号公報に開示されて
いる、半導体基板上に型を形成しその型に充填物を充填
するプロセスを説明するもので、図中（ａ）から（ｅ）
へと進む。図中（ａ）において、半導体基板１０１上に
レジスト１０２を塗布し、（ｂ）で所定の構造体を描画
したマスク１０３をレジスト１０２の上方に配置し、こ
のマスク１０３を通して露光用光１０４によりレジスト
１０２を感光して、（ｃ）のようなパターン形状を作成
する。次に（ｄ）において、レジストの除去された箇所
１０５に充填物１０６を埋め込み、周囲のレジスト１０
２を除去すると、（ｅ）に示す柱状構造体１０７が形成
できる。ここで、柱状構造物の高さはレジスト膜の厚さ
になる。また、（ｄ）における充填の方法としては、射
出成形や電気化学的析出方法がある。
柱構造を形成する手法としては以下の方法がある。図９
は、例えば特開平５−１５９９９６号公報に開示されて
いる、半導体基板上に型を形成しその型に充填物を充填
するプロセスを説明するもので、図中（ａ）から（ｅ）
へと進む。図中（ａ）において、半導体基板１０１上に
レジスト１０２を塗布し、（ｂ）で所定の構造体を描画
したマスク１０３をレジスト１０２の上方に配置し、こ
のマスク１０３を通して露光用光１０４によりレジスト
１０２を感光して、（ｃ）のようなパターン形状を作成
する。次に（ｄ）において、レジストの除去された箇所
１０５に充填物１０６を埋め込み、周囲のレジスト１０
２を除去すると、（ｅ）に示す柱状構造体１０７が形成
できる。ここで、柱状構造物の高さはレジスト膜の厚さ
になる。また、（ｄ）における充填の方法としては、射
出成形や電気化学的析出方法がある。
【０００４】また、別の方法として、半導体基板をエッ
チングすることで柱構造を形成する手法がある。図１０
は、例えば特開平６−３３３８３６号公報に開示された
プロセスで、図中（ａ）において半導体基板１１１上に
エッチング耐性材１１２をパターニングし、次に（ｂ）
においてエッチング耐性材で被覆されていない領域の半
導体１１３をエッチング除去する。最後に（ｃ）におい
てエッチング耐性材１１２を除去することで柱状構造体
１１４を形成する。その他の手法として選択的に特定の
場所のみに構造体を成膜する手法、レジストを用いずに
電子ビームを用いてエッチングを行う手法等が知られて
いる。
チングすることで柱構造を形成する手法がある。図１０
は、例えば特開平６−３３３８３６号公報に開示された
プロセスで、図中（ａ）において半導体基板１１１上に
エッチング耐性材１１２をパターニングし、次に（ｂ）
においてエッチング耐性材で被覆されていない領域の半
導体１１３をエッチング除去する。最後に（ｃ）におい
てエッチング耐性材１１２を除去することで柱状構造体
１１４を形成する。その他の手法として選択的に特定の
場所のみに構造体を成膜する手法、レジストを用いずに
電子ビームを用いてエッチングを行う手法等が知られて
いる。
【０００５】さらに、柱状構造体を作成する方法とし
て、例えば特開２０００−３１４６２号公報に示される
ように、Alの陽極酸化法を用いる方法がある。Al板を酸
性電解質中で陽極酸化すると多孔質の酸化被膜が形成さ
れる。陽極酸化された酸化被膜構造体は自己組織的に規
則正しい微細な構造体となる。陽極酸化された構造体へ
充填物により微細な柱を形成する手法も知られている。
て、例えば特開２０００−３１４６２号公報に示される
ように、Alの陽極酸化法を用いる方法がある。Al板を酸
性電解質中で陽極酸化すると多孔質の酸化被膜が形成さ
れる。陽極酸化された酸化被膜構造体は自己組織的に規
則正しい微細な構造体となる。陽極酸化された構造体へ
充填物により微細な柱を形成する手法も知られている。
【０００６】以上、従来の形成技術技術を大別すると、
（１）構造体を作り、構造体の凹部に充填物を形成し、
充填物を柱構造体として用いる手法、（２）半導体基板
をエッチングし柱構造体を形成する手法、となる。
（１）構造体を作り、構造体の凹部に充填物を形成し、
充填物を柱構造体として用いる手法、（２）半導体基板
をエッチングし柱構造体を形成する手法、となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した、半導体基板
上にレジストにより型を形成しその型に充填物を柱構造
体とする手法は、柱構造体の高さがレジストの厚さに依
存する。レジスト厚さを１０μm以上に厚くすると通常
の紫外線露光ではレジスト感光が難しいため、厚膜レジ
ストの露光は放射光が用いられる。この放射光露光はコ
ストが高く、また露光時間が長くなる欠点を有する。さ
らにはレジスト形成後、微小隙間に充填物を充填する際
の気泡の除去、充填物と基板との密着性の欠点を有して
いる。また、下地基板と構造体の材質が異なると構造体
と基板との間に応力が発生するため、柱構造体の強度を
低下させる欠点を有している。
上にレジストにより型を形成しその型に充填物を柱構造
体とする手法は、柱構造体の高さがレジストの厚さに依
存する。レジスト厚さを１０μm以上に厚くすると通常
の紫外線露光ではレジスト感光が難しいため、厚膜レジ
ストの露光は放射光が用いられる。この放射光露光はコ
ストが高く、また露光時間が長くなる欠点を有する。さ
らにはレジスト形成後、微小隙間に充填物を充填する際
の気泡の除去、充填物と基板との密着性の欠点を有して
いる。また、下地基板と構造体の材質が異なると構造体
と基板との間に応力が発生するため、柱構造体の強度を
低下させる欠点を有している。
【０００８】また、Alの陽極酸化法を用いて陽極酸化さ
れた構造体は、自己組織的に微細な構造体が厚さ１０μ
m以上にわたって形成される。微細なAl陽極酸化構造体
へ充填物を埋め込む方法により柱構造体を形成する手法
を用いると、微細な柱構造体が容易に形成することがで
きる。しかし、充填物と基板との密着性の問題、構造体
と基板との間に応力が発生するため、柱構造体の強度が
低下するという問題を有している。
れた構造体は、自己組織的に微細な構造体が厚さ１０μ
m以上にわたって形成される。微細なAl陽極酸化構造体
へ充填物を埋め込む方法により柱構造体を形成する手法
を用いると、微細な柱構造体が容易に形成することがで
きる。しかし、充填物と基板との密着性の問題、構造体
と基板との間に応力が発生するため、柱構造体の強度が
低下するという問題を有している。
【０００９】また、半導体基板をエッチングする手法と
して前記のレジストをエッチング耐性材として用い、レ
ジストで被覆されていない領域の半導体をエッチング除
去することで柱構造体を形成する手法は、開口幅が１μ
m以下になると図１１に示すようにレジストパターン幅
Ｓ3に比べ加工された幅Ｓ4が大きくなる。すなわちアン
ダーカットが生じやすく、１μm以下の寸法を正確にエ
ッチングするのは困難である。また４０μm以上の深さ
加工になると１μm以上のレジスト厚さが必要になるた
め、１μmのレジストを１μm以下の寸法でパターニング
するには通常の紫外線露光でなく放射光露光を用いる必
要があり、製造コストが高くなる。またレジストを用い
ずに電子ビームを用いてエッチングを行う手法は遂時加
工となり、加工時間が長くなるうえ、１０μm以上高さ
の垂直壁を有する構造体形成が困難である。
して前記のレジストをエッチング耐性材として用い、レ
ジストで被覆されていない領域の半導体をエッチング除
去することで柱構造体を形成する手法は、開口幅が１μ
m以下になると図１１に示すようにレジストパターン幅
Ｓ3に比べ加工された幅Ｓ4が大きくなる。すなわちアン
ダーカットが生じやすく、１μm以下の寸法を正確にエ
ッチングするのは困難である。また４０μm以上の深さ
加工になると１μm以上のレジスト厚さが必要になるた
め、１μmのレジストを１μm以下の寸法でパターニング
するには通常の紫外線露光でなく放射光露光を用いる必
要があり、製造コストが高くなる。またレジストを用い
ずに電子ビームを用いてエッチングを行う手法は遂時加
工となり、加工時間が長くなるうえ、１０μm以上高さ
の垂直壁を有する構造体形成が困難である。
【００１０】さらにSiを電気化学エッチングでエッチン
グする手法も自己組織的に微細な孔が形成可能である
が、微細孔に構造物を充填させる手法はAlの陽極酸化の
手法と同様に、充填物と基板との密着性の問題、構造体
と基板との間に応力が発生するため、柱構造体の強度が
低下する問題を有している。
グする手法も自己組織的に微細な孔が形成可能である
が、微細孔に構造物を充填させる手法はAlの陽極酸化の
手法と同様に、充填物と基板との密着性の問題、構造体
と基板との間に応力が発生するため、柱構造体の強度が
低下する問題を有している。
【００１１】本発明は以上の状況を鑑みてなされたもの
であり、半導体基板上に形状の均一性が優れ、熱耐性、
機械的強度を充分に有した柱状構造を有する構造体およ
び構造体の作製方法およびその製造方法で作成されたDN
A分離用デバイスを提供することを目的とする。
であり、半導体基板上に形状の均一性が優れ、熱耐性、
機械的強度を充分に有した柱状構造を有する構造体およ
び構造体の作製方法およびその製造方法で作成されたDN
A分離用デバイスを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の構造体は、半導
体基板上あるいは基板内部に、上記半導体に直結され少
なくとも表層部が上記半導体の酸化物からなり、高さが
１０μｍ以上の柱状構造物を備えたものである。
体基板上あるいは基板内部に、上記半導体に直結され少
なくとも表層部が上記半導体の酸化物からなり、高さが
１０μｍ以上の柱状構造物を備えたものである。
【００１３】上記柱状構造物間の最小隙間が１０nm以上
４μm以下であることを規程するものである。
４μm以下であることを規程するものである。
【００１４】上記半導体がシリコンであること、さらに
はｎ型シリコンであることを規程するものである。
はｎ型シリコンであることを規程するものである。
【００１５】また、柱状構造物の表層が熱酸化膜である
ことを規程するものである。また、その内層が空洞もし
くは半導体であることを規程するものである。
ことを規程するものである。また、その内層が空洞もし
くは半導体であることを規程するものである。
【００１６】本発明の構造体の製造方法は、半導体基板
を正極としフッ化水素酸を含む溶液中で電解エッチング
を行い孔部を形成する工程、上記半導体基板を熱酸化し
孔部の周囲に熱酸化膜を形成する工程、上記酸化膜の近
傍の酸化されていない半導体の一部を除去する工程を備
え、表層が少なくとも熱酸化膜である柱状構造物を備え
た構造体を形成することを特徴とするものである。
を正極としフッ化水素酸を含む溶液中で電解エッチング
を行い孔部を形成する工程、上記半導体基板を熱酸化し
孔部の周囲に熱酸化膜を形成する工程、上記酸化膜の近
傍の酸化されていない半導体の一部を除去する工程を備
え、表層が少なくとも熱酸化膜である柱状構造物を備え
た構造体を形成することを特徴とするものである。
【００１７】上記孔部を形成する工程において、電解エ
ッチング前に該半導体基板上に微小な凹凸を形成する工
程を備えたものである。
ッチング前に該半導体基板上に微小な凹凸を形成する工
程を備えたものである。
【００１８】さらに、半導体がｎ型シリコンであって、
孔部を形成する工程の電解エッチングにおいて、上記ｎ
型シリコンのエッチングが行われる裏面に１１００nm以
下波長の光が照射されることを規程するものである。
孔部を形成する工程の電解エッチングにおいて、上記ｎ
型シリコンのエッチングが行われる裏面に１１００nm以
下波長の光が照射されることを規程するものである。
【００１９】本発明のＤＮＡ分離デバイスは、上記いず
れかの柱状構造物を備えた構造体の柱状構造物の周囲
に、凹部の流路を形成し、上記流路間に電場若しくは圧
力を印加することで流路内に存在する複種類のDNAの大
きさについて分離を行うことを特徴とするものである。
れかの柱状構造物を備えた構造体の柱状構造物の周囲
に、凹部の流路を形成し、上記流路間に電場若しくは圧
力を印加することで流路内に存在する複種類のDNAの大
きさについて分離を行うことを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．（柱状構造体） 以下に本発明の実施の形態を図について説明する。図１
及び図２は、本発明による柱状構造体の構造を示す図
（写真）で、図１は斜視図で手前側の柱状構造が上部で
一部折損している状態である。図２は、図１の柱が揃っ
ている箇所の上方から見た図である。図中白く伸びて見
えるのが柱状物である。図３中（ａ）は、図２で撮影さ
れた柱状構造体の構成を示す概略平面図、図３（ｂ）は
図３（ａ）中Ａ−Ａ’方向の概略断面図を示す。図にお
いて、１２はシリコン基板１１表面に対しほぼ垂直に林
立する柱状構造体である。柱状構造体１２の形状は円形
であってもよいし楕円であってもよい。また柱状構造体
１２は、以下のプロセスで示すが、熱酸化膜よりなる
が、柱状構造体の内部はシリコンもしくは空洞を有する
場合もあり、必ずしも一様な媒質でなくてもよい。微小
柱の間隔Rは１μm以上、２０μm以下であれば微小柱の
配列は図２に示した規則正しい配列ではなくてもよい。
また柱間の最小隙間Sは１０nm以上１μm以下である。微
小柱の高さは、1μm以上1mm以下が望ましく、特に１０
μｍ以上がさらに望ましい。
及び図２は、本発明による柱状構造体の構造を示す図
（写真）で、図１は斜視図で手前側の柱状構造が上部で
一部折損している状態である。図２は、図１の柱が揃っ
ている箇所の上方から見た図である。図中白く伸びて見
えるのが柱状物である。図３中（ａ）は、図２で撮影さ
れた柱状構造体の構成を示す概略平面図、図３（ｂ）は
図３（ａ）中Ａ−Ａ’方向の概略断面図を示す。図にお
いて、１２はシリコン基板１１表面に対しほぼ垂直に林
立する柱状構造体である。柱状構造体１２の形状は円形
であってもよいし楕円であってもよい。また柱状構造体
１２は、以下のプロセスで示すが、熱酸化膜よりなる
が、柱状構造体の内部はシリコンもしくは空洞を有する
場合もあり、必ずしも一様な媒質でなくてもよい。微小
柱の間隔Rは１μm以上、２０μm以下であれば微小柱の
配列は図２に示した規則正しい配列ではなくてもよい。
また柱間の最小隙間Sは１０nm以上１μm以下である。微
小柱の高さは、1μm以上1mm以下が望ましく、特に１０
μｍ以上がさらに望ましい。
【００２１】次に、上記構造体の製造方法について説明
する。図４は上記微小柱構造体の製造プロセスを示した
もので、（ａ）、（ｂ）・・・、（ｆ）の順に進み、
（ｃ’）、（ｄ’）、（ｅ’）、（ｆ’）はそれぞれ
（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）を上方より見た図であ
る。（ａ）に示すように、まずシリコン基板１１上に窒
化膜１３を形成する。窒化膜１３はスパッタ法、化学的
気相成長法等何れを用いてもよい。
する。図４は上記微小柱構造体の製造プロセスを示した
もので、（ａ）、（ｂ）・・・、（ｆ）の順に進み、
（ｃ’）、（ｄ’）、（ｅ’）、（ｆ’）はそれぞれ
（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）を上方より見た図であ
る。（ａ）に示すように、まずシリコン基板１１上に窒
化膜１３を形成する。窒化膜１３はスパッタ法、化学的
気相成長法等何れを用いてもよい。
【００２２】次にシリコンの電気化学エッチングを行
う。図５にエッチング装置の概略図を示す。フッ化水素
酸を含む溶液１９中にシリコン基板１１を配置しシリコ
ン基板１１を陽極にして陰極２０との間に所定の印加電
圧を加え電流を流す。シリコンのエッチングの際はシリ
コンの正孔が必要であるので、シリコン基板にｎ型を用
いる場合には、シリコン基板上に波長１１００nm以下の
光２１照射が必要である。図４中（ｂ）に示すようにシ
リコンの電気化学エッチングを行う前にシリコン基板１
１上の窒化膜１３をパターニングし露出したシリコン部
分に微小な窪み１４を形成する。窒化膜のパターニング
は通常のフォトリソグラフィ技術及びドライエッチング
技術を用いればよい。窪み部分１４の形成はドライエッ
チングもしくはアルカリ溶液、たとえば水酸化カリウム
溶液やなどで窪みが形成できる。最終的に形成される柱
状構造体の間隔Ｒは窪み形成の配置間隔と等しくなる。
以上のプロセスを経たシリコン基板を用い、上記電気化
学エッチング装置でシリコンのエッチングを行う。シリ
コンのエッチングは窪み１４部分より優先的に進行し、
図４中（ｃ）、（ｃ’）に示すように垂直壁を有する孔
１５が、Ｒ間隔で形成可能となる。実験によると、ｎ型
シリコン基板抵抗２Ω・cmの基板を使用し、陰極２０に
白金、フッ化水素酸を含む溶液１９に５重量％のフッ化
水素酸を含む溶液を用い、照射する光２１の光量を調節
し、エッチングを行った。エッチング電流値を１０mA/c
m2程度、陰極との電位差を１Vに設定し３０分のエッチ
ングを行うことで、径１μm、孔間隔２μm、孔深さ４０
μmが達成できた。
う。図５にエッチング装置の概略図を示す。フッ化水素
酸を含む溶液１９中にシリコン基板１１を配置しシリコ
ン基板１１を陽極にして陰極２０との間に所定の印加電
圧を加え電流を流す。シリコンのエッチングの際はシリ
コンの正孔が必要であるので、シリコン基板にｎ型を用
いる場合には、シリコン基板上に波長１１００nm以下の
光２１照射が必要である。図４中（ｂ）に示すようにシ
リコンの電気化学エッチングを行う前にシリコン基板１
１上の窒化膜１３をパターニングし露出したシリコン部
分に微小な窪み１４を形成する。窒化膜のパターニング
は通常のフォトリソグラフィ技術及びドライエッチング
技術を用いればよい。窪み部分１４の形成はドライエッ
チングもしくはアルカリ溶液、たとえば水酸化カリウム
溶液やなどで窪みが形成できる。最終的に形成される柱
状構造体の間隔Ｒは窪み形成の配置間隔と等しくなる。
以上のプロセスを経たシリコン基板を用い、上記電気化
学エッチング装置でシリコンのエッチングを行う。シリ
コンのエッチングは窪み１４部分より優先的に進行し、
図４中（ｃ）、（ｃ’）に示すように垂直壁を有する孔
１５が、Ｒ間隔で形成可能となる。実験によると、ｎ型
シリコン基板抵抗２Ω・cmの基板を使用し、陰極２０に
白金、フッ化水素酸を含む溶液１９に５重量％のフッ化
水素酸を含む溶液を用い、照射する光２１の光量を調節
し、エッチングを行った。エッチング電流値を１０mA/c
m2程度、陰極との電位差を１Vに設定し３０分のエッチ
ングを行うことで、径１μm、孔間隔２μm、孔深さ４０
μmが達成できた。
【００２３】次に（ｄ）において、所定の深さまでエッ
チングした後に、熱酸化を行う。熱酸化は乾燥酸素もし
くは水分を含んだ酸素雰囲気中で９００℃から１４００
℃の範囲で行う。この熱酸化工程により、孔１５の周り
に熱酸化膜１６が形成される。シリコンを熱酸化し酸化
シリコンを形成する過程で体積膨張が生じるため、孔の
径は図中（ｄ’）で示されたｒとなる。熱酸化膜の厚
さ、形状は熱酸化時間、温度、雰囲気気体組成により制
御できる。前記サンプルを用い１０００℃、水蒸気を含
む雰囲気で１００分熱酸化を行うと約８００ｎｍ厚さの
酸化膜が形成される。
チングした後に、熱酸化を行う。熱酸化は乾燥酸素もし
くは水分を含んだ酸素雰囲気中で９００℃から１４００
℃の範囲で行う。この熱酸化工程により、孔１５の周り
に熱酸化膜１６が形成される。シリコンを熱酸化し酸化
シリコンを形成する過程で体積膨張が生じるため、孔の
径は図中（ｄ’）で示されたｒとなる。熱酸化膜の厚
さ、形状は熱酸化時間、温度、雰囲気気体組成により制
御できる。前記サンプルを用い１０００℃、水蒸気を含
む雰囲気で１００分熱酸化を行うと約８００ｎｍ厚さの
酸化膜が形成される。
【００２４】次に図４（ｅ）に示すように表面層の窒化
膜１３ａの選択除去を行う。これはリン酸溶液を用いる
ことで酸化膜をエッチングせずに窒化膜のみエッチング
でき、シリコン表面１７が現れる。窒化膜の除去はリン
酸溶液に限らず、イオンビームエッチングや機械的研磨
によっても達成できる。次に図４（ｆ）に示すようにシ
リコンの除去を行う。アルカリ溶液例えばテトラメチル
アンモニウムハイドロオキサイド溶液や、ドライエッチ
ング例えばXeF2ガス中でのエッチングを行えば、酸化膜
１６にダメージを与えることなくシリコンのみのエッチ
ングが可能となる。所定の深さまでエッチングを行う
と、シリコン基板１１上に林立する柱状構造体１２ａが
形成される。
膜１３ａの選択除去を行う。これはリン酸溶液を用いる
ことで酸化膜をエッチングせずに窒化膜のみエッチング
でき、シリコン表面１７が現れる。窒化膜の除去はリン
酸溶液に限らず、イオンビームエッチングや機械的研磨
によっても達成できる。次に図４（ｆ）に示すようにシ
リコンの除去を行う。アルカリ溶液例えばテトラメチル
アンモニウムハイドロオキサイド溶液や、ドライエッチ
ング例えばXeF2ガス中でのエッチングを行えば、酸化膜
１６にダメージを与えることなくシリコンのみのエッチ
ングが可能となる。所定の深さまでエッチングを行う
と、シリコン基板１１上に林立する柱状構造体１２ａが
形成される。
【００２５】本柱構造体は中心部に空洞１８を有する熱
酸化膜からなり、熱酸化膜は基板内部に形成されている
熱酸化膜と連結する。上記空洞は電解エッチングで形成
する孔の径、熱酸化膜の厚さを調整することで空洞がな
くなる場合もある。前記で示したサンプルを用いテトラ
メチルアンモニウムハイドロオキサイド溶液中で１００
分エッチングを行うことで柱間隔２μm、柱隙間２００n
m、柱高さ２０μmの柱状構造体が形成された。電気化学
エッチング、熱酸化膜の厚さを制御することで最小隙間
を１０nmにまで制御可能であり、柱状構造体の高さも１
００μm程度の構造体形成が可能である。
酸化膜からなり、熱酸化膜は基板内部に形成されている
熱酸化膜と連結する。上記空洞は電解エッチングで形成
する孔の径、熱酸化膜の厚さを調整することで空洞がな
くなる場合もある。前記で示したサンプルを用いテトラ
メチルアンモニウムハイドロオキサイド溶液中で１００
分エッチングを行うことで柱間隔２μm、柱隙間２００n
m、柱高さ２０μmの柱状構造体が形成された。電気化学
エッチング、熱酸化膜の厚さを制御することで最小隙間
を１０nmにまで制御可能であり、柱状構造体の高さも１
００μm程度の構造体形成が可能である。
【００２６】上記実施の形態においては、シリコン基板
一面に構造体を形成する例について説明したが、所定の
領域のみ構造体を作製することもできる。図６は、選択
された領域に構造体を形成するプロセスについて示した
もので、図中（ａ）は図４（ｄ）の熱酸化の工程まで終
了したサンプルの断面図である。図６（ｂ）に示すよう
に窒化膜１３ｂ表面に感光性を有したフォトレジスト２
２を塗布、パターニングする。柱構造体を形成したい領
域のフォトレジストのみを除去するようにハ゜ターニンク゛を行
う。次に図６（ｃ）に示すようにレジストが除去された
箇所の窒化膜１３ｂを除去する。除去の方法として、不
活性ガスプラズマ、例えばArプラズマによるイオンミリ
ング法やＣＦ4、ＣＨＦ3、Heを2：1：2の混合比とした
プラズマ中での反応性プラズマエッチングが挙げられ
る。最後に、フォトレジスト２２を除去（図６（ｄ））
し、シリコンエッチングを行えば図６（ｅ）で示すよう
に所望の場所に柱状構造体１２ｂが形成できる。
一面に構造体を形成する例について説明したが、所定の
領域のみ構造体を作製することもできる。図６は、選択
された領域に構造体を形成するプロセスについて示した
もので、図中（ａ）は図４（ｄ）の熱酸化の工程まで終
了したサンプルの断面図である。図６（ｂ）に示すよう
に窒化膜１３ｂ表面に感光性を有したフォトレジスト２
２を塗布、パターニングする。柱構造体を形成したい領
域のフォトレジストのみを除去するようにハ゜ターニンク゛を行
う。次に図６（ｃ）に示すようにレジストが除去された
箇所の窒化膜１３ｂを除去する。除去の方法として、不
活性ガスプラズマ、例えばArプラズマによるイオンミリ
ング法やＣＦ4、ＣＨＦ3、Heを2：1：2の混合比とした
プラズマ中での反応性プラズマエッチングが挙げられ
る。最後に、フォトレジスト２２を除去（図６（ｄ））
し、シリコンエッチングを行えば図６（ｅ）で示すよう
に所望の場所に柱状構造体１２ｂが形成できる。
【００２７】実施の形態２．以下に本発明に係る柱状構
造体の別の作成方法について説明する。図７は、柱状構
造体の製造プロセスを示したもので、（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）の順に進み、（ａ’）、（ｃ’）、
（ｄ’）はそれぞれ（ａ）、（ｃ）、（ｄ）を上方より
見た図である。
造体の別の作成方法について説明する。図７は、柱状構
造体の製造プロセスを示したもので、（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）の順に進み、（ａ’）、（ｃ’）、
（ｄ’）はそれぞれ（ａ）、（ｃ）、（ｄ）を上方より
見た図である。
【００２８】図中（ａ）において、まずシリコン基板１
１上にレジスト２３を塗布し、図に示すようにパターニ
ングを行う。ここでパターニングを行う形状は真円でな
くても楕円であってよく、図中（ａ’）で示すレジスト
間の隙間S1は１μm以上、５μm以下であればよい。上記
形状にレジストをパターニングした後、（ｂ）において
ドライエッチングによりエッチングを行う。この時、垂
直異方性を有するドライエッチング手法を適用するのが
望ましい。実際にフロロカーボンを反応気体として用い
たプラズマエッチングにより開口部１μm、深さ４０μm
の垂直壁を有する加工ができた。図中２４はエッチング
により形成された構造体である。その後（ｃ）におい
て、ドライエッチングもしくは有機溶媒洗浄により構造
体２４上のレジスト２３を除去する。最後に（ｄ）にお
いて、構造体２４に熱酸化を施し、所望の柱状構造体２
５が形成される。シリコンを熱酸化し酸化シリコンを形
成する過程で体積膨張が生じるため、図中（ｄ）での柱
間隙間S2は熱酸化工程により図中（ｃ）における間隙S1
より小さくなる。すなわち、熱酸化工程により、柱構造
体間隙間を厳密に制御でき、実験によると、最小隙間を
１０nmまで制御可能であることが分かった。柱隙間S2を
４μｍ以下にするには、初期の構造体２４の柱隙間S1は
１μｍ以上５μ以下であればよいことが判明した。隙間
１０nmまで狭くしても、厚さ方向への酸化膜の厚さばら
つきは１０％以内であった。本実施の形態で示した方法
で作製した柱状構造体は熱酸化膜および半導体の２層構
造体もしくは酸化膜（層）のみの構造体ろなる。また柱
状構造体に形成される熱酸化膜は、シリコン基板表面に
形成される熱酸化膜２６と連結する。
１上にレジスト２３を塗布し、図に示すようにパターニ
ングを行う。ここでパターニングを行う形状は真円でな
くても楕円であってよく、図中（ａ’）で示すレジスト
間の隙間S1は１μm以上、５μm以下であればよい。上記
形状にレジストをパターニングした後、（ｂ）において
ドライエッチングによりエッチングを行う。この時、垂
直異方性を有するドライエッチング手法を適用するのが
望ましい。実際にフロロカーボンを反応気体として用い
たプラズマエッチングにより開口部１μm、深さ４０μm
の垂直壁を有する加工ができた。図中２４はエッチング
により形成された構造体である。その後（ｃ）におい
て、ドライエッチングもしくは有機溶媒洗浄により構造
体２４上のレジスト２３を除去する。最後に（ｄ）にお
いて、構造体２４に熱酸化を施し、所望の柱状構造体２
５が形成される。シリコンを熱酸化し酸化シリコンを形
成する過程で体積膨張が生じるため、図中（ｄ）での柱
間隙間S2は熱酸化工程により図中（ｃ）における間隙S1
より小さくなる。すなわち、熱酸化工程により、柱構造
体間隙間を厳密に制御でき、実験によると、最小隙間を
１０nmまで制御可能であることが分かった。柱隙間S2を
４μｍ以下にするには、初期の構造体２４の柱隙間S1は
１μｍ以上５μ以下であればよいことが判明した。隙間
１０nmまで狭くしても、厚さ方向への酸化膜の厚さばら
つきは１０％以内であった。本実施の形態で示した方法
で作製した柱状構造体は熱酸化膜および半導体の２層構
造体もしくは酸化膜（層）のみの構造体ろなる。また柱
状構造体に形成される熱酸化膜は、シリコン基板表面に
形成される熱酸化膜２６と連結する。
【００２９】なお、上記実施の形態１または２において
作製した構造体を８００℃程度の熱処理を施したが、柱
状構造体の変形は認められなかった。本発明による構造
体は、シリコン酸化膜もしくはシリコン酸化膜とシリコ
ンとの２層構造からなる単純な構成であり、基板と連結
しているので、熱処理に対しても非常に優れた耐性を持
つためであると考えられる。
作製した構造体を８００℃程度の熱処理を施したが、柱
状構造体の変形は認められなかった。本発明による構造
体は、シリコン酸化膜もしくはシリコン酸化膜とシリコ
ンとの２層構造からなる単純な構成であり、基板と連結
しているので、熱処理に対しても非常に優れた耐性を持
つためであると考えられる。
【００３０】また、上記実施の形態１、２による柱状構
造体を有する構造体に水を充填し、水を一定流速で柱状
構造体を有する構造体内に流したが、水圧による柱状構
造体の破損は見られなかった。本発明の構造体は流体分
野に適用する上でも柱強度は充分であることが判明し
た。これは構造体に形成されている熱酸化膜が基板表面
もしくは内部に形成されている熱酸化膜と連結している
ためである。また熱酸化膜とシリコンの接合は非常に強
固なものであるためである。さらに、熱酸化膜は親水性
であるので、水流体を流すのに流れ抵抗を低減できる利
点を有する。
造体を有する構造体に水を充填し、水を一定流速で柱状
構造体を有する構造体内に流したが、水圧による柱状構
造体の破損は見られなかった。本発明の構造体は流体分
野に適用する上でも柱強度は充分であることが判明し
た。これは構造体に形成されている熱酸化膜が基板表面
もしくは内部に形成されている熱酸化膜と連結している
ためである。また熱酸化膜とシリコンの接合は非常に強
固なものであるためである。さらに、熱酸化膜は親水性
であるので、水流体を流すのに流れ抵抗を低減できる利
点を有する。
【００３１】実施の形態３．（DNA分離用電気泳動装
置） 以下に、本発明による構造体を用いたデバイスを説明す
る。図８は、DNA分離用電気泳動装置の構成例を示した
図で、図において、２７はシリコン基板１１に形成され
た凹部流路で、２８はこの凹部流路２７中に形成された
微細な柱が林立する柱状構造体である。流路２７の両端
にはそれぞれ陰極電極２９、陽極電極３０が備えられて
いる。流路２８中には液体３１が満たされ、液体の通過
道が柱状構造体に限定されるようにカバーガラス３２を
柱状構造体上部に配置し、カバーガラス３２には陰極電
極２９側に注入口３３、もう一方の陽極電極側に蛍光観
察窓３４が設けられている。柱状構造体の柱間隔はそれ
ぞれ、１０nm、１００nm、５００nm、１μm、４μmの構
造体をそれぞれ作製した。また、柱状構造体の高さは２
０μｍとした。
置） 以下に、本発明による構造体を用いたデバイスを説明す
る。図８は、DNA分離用電気泳動装置の構成例を示した
図で、図において、２７はシリコン基板１１に形成され
た凹部流路で、２８はこの凹部流路２７中に形成された
微細な柱が林立する柱状構造体である。流路２７の両端
にはそれぞれ陰極電極２９、陽極電極３０が備えられて
いる。流路２８中には液体３１が満たされ、液体の通過
道が柱状構造体に限定されるようにカバーガラス３２を
柱状構造体上部に配置し、カバーガラス３２には陰極電
極２９側に注入口３３、もう一方の陽極電極側に蛍光観
察窓３４が設けられている。柱状構造体の柱間隔はそれ
ぞれ、１０nm、１００nm、５００nm、１μm、４μmの構
造体をそれぞれ作製した。また、柱状構造体の高さは２
０μｍとした。
【００３２】次に注入口３２よりDNAを注入し、陽極電
極２９、陰極電極３０間に電圧を印加した。電場が２０
V/cmになるように印加電圧を調節した。DNAはあらかじ
め蛍光色素でラベリングしておく。柱状構造体を通過し
たDNAを蛍光観察窓３３を通して観察するとDNAのサイズ
の違いによって、蛍光窓３３を通過するタイミングが異
なることが分かり、微細な隙間を有する柱状構造体がDN
Aのサイズによる分離作用をもつことが明らかとなっ
た。また対象とするDNAのサイズによって最適な柱間隔
が存在することが明らかとなり、これによるとDNAのサ
イズが小さいほど柱間隔は狭いほうがよい。ただし柱間
隙間が4μm以下の隙間であれば何れかのサイズのDNAで
あっても分離作用をもつことが分かった。これまでの電
気泳動による分離ではゲルもしくはポリマーを分離担体
として用いられてきたが、ゲルもしくはポリマーを充填
する作業が解析時間を長引かせていた一つの要因であっ
た。本発明による分離装置では分離担体の充填は不要で
あり、また分離担体の最適設計、作製が可能となり、分
離能が向上する利点を有する。分離デバイスをシリコン
基板上に作製しえることで、DNA増幅デバイス、検出デ
バイスを同一シリコンチップ上に作製することが可能と
なり、解析に要する時間、コストの低減が可能となる。
極２９、陰極電極３０間に電圧を印加した。電場が２０
V/cmになるように印加電圧を調節した。DNAはあらかじ
め蛍光色素でラベリングしておく。柱状構造体を通過し
たDNAを蛍光観察窓３３を通して観察するとDNAのサイズ
の違いによって、蛍光窓３３を通過するタイミングが異
なることが分かり、微細な隙間を有する柱状構造体がDN
Aのサイズによる分離作用をもつことが明らかとなっ
た。また対象とするDNAのサイズによって最適な柱間隔
が存在することが明らかとなり、これによるとDNAのサ
イズが小さいほど柱間隔は狭いほうがよい。ただし柱間
隙間が4μm以下の隙間であれば何れかのサイズのDNAで
あっても分離作用をもつことが分かった。これまでの電
気泳動による分離ではゲルもしくはポリマーを分離担体
として用いられてきたが、ゲルもしくはポリマーを充填
する作業が解析時間を長引かせていた一つの要因であっ
た。本発明による分離装置では分離担体の充填は不要で
あり、また分離担体の最適設計、作製が可能となり、分
離能が向上する利点を有する。分離デバイスをシリコン
基板上に作製しえることで、DNA増幅デバイス、検出デ
バイスを同一シリコンチップ上に作製することが可能と
なり、解析に要する時間、コストの低減が可能となる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明による柱状構
造物を備えた構造体は、半導体基板上あるいは基板内部
に、上記半導体に直結され少なくとも表層部が上記半導
体の酸化物からなり、高さが１０μｍ以上の柱状構造物
を備え、また上記柱状構造物間の最小隙間が１０nm以上
４μm以下であり、上記半導体がシリコンでもしくはｎ
型シリコンであり、さらに柱状構造物の表層が熱酸化膜
であることを規程するものである。また、その内層が空
洞もしくは半導体であることを規程するものである。以
上の構成を有するので、機械的にも熱的にも強度が優れ
た構造体を提供できる。
造物を備えた構造体は、半導体基板上あるいは基板内部
に、上記半導体に直結され少なくとも表層部が上記半導
体の酸化物からなり、高さが１０μｍ以上の柱状構造物
を備え、また上記柱状構造物間の最小隙間が１０nm以上
４μm以下であり、上記半導体がシリコンでもしくはｎ
型シリコンであり、さらに柱状構造物の表層が熱酸化膜
であることを規程するものである。また、その内層が空
洞もしくは半導体であることを規程するものである。以
上の構成を有するので、機械的にも熱的にも強度が優れ
た構造体を提供できる。
【００３４】また、本発明による柱状構造物を備えた構
造体の製造方法は、半導体基板を正極としフッ化水素酸
を含む溶液中で電解エッチングを行い孔部を形成する工
程、上記半導体基板を熱酸化し孔部の周囲に熱酸化膜を
形成する工程、上記酸化膜の近傍の酸化されていない半
導体の一部を除去する工程を備え、表層が少なくとも熱
酸化膜である柱状構造物を備えた構造体を形成したの
で、また上記孔部を形成する工程において、電解エッチ
ング前に該半導体基板上に微小な凹凸を形成する工程を
備えたので、さらに、半導体がｎ型シリコンであって、
孔部を形成する工程の電解エッチングにおいて、上記ｎ
型シリコンのエッチングが行われる裏面に１１００nm以
下波長の光が照射して形成したので、従来の光リソグラ
フィやエッチング手法による加工可能サイズ以下の隙間
を有する構造体形成が可能となる。さらには半導体とし
てシリコンを用いることで、精度良いエッチング手法お
よび熱酸化が可能であるので、精度良い構造体の作製が
可能となる。
造体の製造方法は、半導体基板を正極としフッ化水素酸
を含む溶液中で電解エッチングを行い孔部を形成する工
程、上記半導体基板を熱酸化し孔部の周囲に熱酸化膜を
形成する工程、上記酸化膜の近傍の酸化されていない半
導体の一部を除去する工程を備え、表層が少なくとも熱
酸化膜である柱状構造物を備えた構造体を形成したの
で、また上記孔部を形成する工程において、電解エッチ
ング前に該半導体基板上に微小な凹凸を形成する工程を
備えたので、さらに、半導体がｎ型シリコンであって、
孔部を形成する工程の電解エッチングにおいて、上記ｎ
型シリコンのエッチングが行われる裏面に１１００nm以
下波長の光が照射して形成したので、従来の光リソグラ
フィやエッチング手法による加工可能サイズ以下の隙間
を有する構造体形成が可能となる。さらには半導体とし
てシリコンを用いることで、精度良いエッチング手法お
よび熱酸化が可能であるので、精度良い構造体の作製が
可能となる。
【００３５】本発明のＤＮＡ分離デバイスは、上記いず
れかの柱状構造物を備えた構造体の柱状構造物の周囲
に、凹部の流路を形成し、上記流路間に電場若しくは圧
力を印加することで流路内に存在する複種類のDNAの大
きさについて分離を行うようにしたので、DNA増幅、分
離、検出の機能を有する素子を半導体基板上に形成可能
となり、解析速度の向上および解析デバイスの小型化、
低コスト化が可能となる。
れかの柱状構造物を備えた構造体の柱状構造物の周囲
に、凹部の流路を形成し、上記流路間に電場若しくは圧
力を印加することで流路内に存在する複種類のDNAの大
きさについて分離を行うようにしたので、DNA増幅、分
離、検出の機能を有する素子を半導体基板上に形成可能
となり、解析速度の向上および解析デバイスの小型化、
低コスト化が可能となる。
【図１】本発明の実施の形態１による柱状構造体の構成
図（写真：斜視）である。
図（写真：斜視）である。
【図２】本発明の実施の形態１による柱状構造体の構成
図（写真：上方から）である。
図（写真：上方から）である。
【図３】本発明の実施の形態1による構造体の(a)概略平
面図、及び(b)断面図である。
面図、及び(b)断面図である。
【図４】本発明の実施の形態1による構造体の作製プロ
セスを示す断面図および上方からみた平面図である。。
セスを示す断面図および上方からみた平面図である。。
【図５】本発明の実施の形態1による構造体の作製プロ
セスでの光照射電解エッチングの装置を示した模式図で
ある。
セスでの光照射電解エッチングの装置を示した模式図で
ある。
【図６】本発明の実施の形態１による構造体の作製プロ
セスを示した平面図および断面図である。
セスを示した平面図および断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２によるる構造体の作製プ
ロセスを示した平面図および断面図である。
ロセスを示した平面図および断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３によるDNA分離用電気泳
動装置を示した断面図である。
動装置を示した断面図である。
【図９】従来の柱構造体を形成する方法説明するための
図である。
図である。
【図１０】従来の柱構造体を形成する別の方法説明する
ための図である。
ための図である。
【図１１】従来の柱構造体を半導体基板のエッチングに
より形成する時の問題点を説明するための図である。
より形成する時の問題点を説明するための図である。
１１、１１ａ シリコン基板、 １２、１２ａ、１２
ｂ 柱状構造体、１３、１３ａ、１３ｂ 窒化膜、
１４ 窪み、 １５ 孔、１６ 熱酸化膜、
１７、１７ａ シリコン表面、 １８ 空洞、１９
フッ化水素酸を含む溶液、２０ 陰極、 ２１
波長1100nm以下の光、 ２２ フォトレジスト、２３
レジスト、 ２４ 構造体、 ２５ 柱
状構造体、２６ 基板表面の熱酸化膜、 ２７ 凹
部流路、 ２８ 柱状構造体、２９ 陰極電極、
３０ 陽極電極、 ３１ 液体、３２ カ
バーガラス、 ３３ 注入口、 ３４ 蛍光
観察窓。
ｂ 柱状構造体、１３、１３ａ、１３ｂ 窒化膜、
１４ 窪み、 １５ 孔、１６ 熱酸化膜、
１７、１７ａ シリコン表面、 １８ 空洞、１９
フッ化水素酸を含む溶液、２０ 陰極、 ２１
波長1100nm以下の光、 ２２ フォトレジスト、２３
レジスト、 ２４ 構造体、 ２５ 柱
状構造体、２６ 基板表面の熱酸化膜、 ２７ 凹
部流路、 ２８ 柱状構造体、２９ 陰極電極、
３０ 陽極電極、 ３１ 液体、３２ カ
バーガラス、 ３３ 注入口、 ３４ 蛍光
観察窓。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/3063 Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｌ (72)発明者 堤 和彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4B029 AA07 AA23 BB20 CC01 FA12 FA15 4B063 QA11 QA20 QQ42 QS16 QS39 5F043 AA02 BB01 DD08 DD14 GG10 5F058 BC02 BF55 BF56 BF62 BF63 BJ01 BJ10
Claims (10)
- 【請求項１】 半導体基板上あるいは基板内部に、上記
半導体に直結され少なくとも表層部が上記半導体の酸化
物からなり、高さが１０μｍ以上の柱状構造物を備えた
構造体。 - 【請求項２】 柱状構造物間の最小隙間が１０nm以上４
μm以下であることを特徴とする請求項１に記載の柱状
構造物を備えた構造体。 - 【請求項３】 半導体がシリコンであることを特徴とす
る請求項１に記載の柱状構造物を備えた構造体。 - 【請求項４】 半導体がｎ型シリコンであることを特徴
とする請求項３に記載の柱状構造物を備えた構造体。 - 【請求項５】 柱状構造物の表層が熱酸化膜であること
を特徴とする請求項１に記載の柱状構造物を備えた構造
体。 - 【請求項６】 柱状構造物の表層が熱酸化膜であり、内
層が空洞もしくは半導体で有ることを特徴とする請求項
５に記載の柱状構造物を備えた構造体。 - 【請求項７】 半導体基板を正極としフッ化水素酸を含
む溶液中で電解エッチングを行い孔部を形成する工程、
上記半導体基板を熱酸化し孔部の周囲に熱酸化膜を形成
する工程、上記酸化膜の近傍の酸化されていない半導体
の一部を除去する工程を備え、表層が少なくとも熱酸化
膜である柱状構造物を備えた構造体を形成することを特
徴とする構造体の製造方法。 - 【請求項８】 孔部を形成する工程において、電解エッ
チング前に該半導体基板上に微小な凹凸を形成する工程
を備えたことを特徴とする請求項７に記載の構造体の製
造方法。 - 【請求項９】 半導体がｎ型シリコンであって、孔部を
形成する工程の電解エッチングにおいて、上記ｎ型シリ
コンのエッチングが行われる裏面に１１００nm以下波長
の光が照射されることを特徴とする請求項7に記載の構
造体の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項１乃至６のいずれかに記載の柱
状構造物を備えた構造体の柱状構造物の周囲に、凹部の
流路を形成し、前記流路間に電場もしくは圧力を印加す
ることで流路内に存在する複種類のDNAの大きさについ
て分離を行うことを特徴とするDNA分離デバイス。
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