JP2003039396A - マイクロ流体用途用マイクロ構造体の製造方法および流体デバイスの製造方法 - Google Patents
マイクロ流体用途用マイクロ構造体の製造方法および流体デバイスの製造方法Info
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- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マイクロチャネルへの流体移動および生物学
的エンティティを実行できる高性能バイオチップ装置を
生じる能動マイクロマシン加工シリコン基板からの能動
マイクロチャネルバイオチップ装置の改良された製造技
術を得ること。 【解決手段】 エッチング可能な材料の第１の層は、適
当な基板上に形成される。機械的に安定した支持層は、
エッチング可能な材料の上に形成される。マスクは、マ
スクに少なくとも一つの開口を露光するように支持体の
上に用いられる。つぎに、異方性エッチングは、支持層
を通ってエッチング可能な材料の前記層まで延びる穴を
形成するために開口を通して実行される。支持層の下に
延びるエッチング可能な材料にマイクロチャネルを形成
するために穴を通して等方性エッチングを実行した後、
他の層は、突き出る一部が接触するまで支持層の上に付
着され、それによって開口の下に形成されたマイクロチ
ャネルを閉じる。
的エンティティを実行できる高性能バイオチップ装置を
生じる能動マイクロマシン加工シリコン基板からの能動
マイクロチャネルバイオチップ装置の改良された製造技
術を得ること。 【解決手段】 エッチング可能な材料の第１の層は、適
当な基板上に形成される。機械的に安定した支持層は、
エッチング可能な材料の上に形成される。マスクは、マ
スクに少なくとも一つの開口を露光するように支持体の
上に用いられる。つぎに、異方性エッチングは、支持層
を通ってエッチング可能な材料の前記層まで延びる穴を
形成するために開口を通して実行される。支持層の下に
延びるエッチング可能な材料にマイクロチャネルを形成
するために穴を通して等方性エッチングを実行した後、
他の層は、突き出る一部が接触するまで支持層の上に付
着され、それによって開口の下に形成されたマイクロチ
ャネルを閉じる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、集積装置製造の分
野、より詳細にはマイクロ流体用途、それに類する生物
学的な用途で使用するための集積装置の製造に関し、こ
の後者の場合、このような装置はしばしばバイオチップ
として公知である。バイオチップは、生物学的な流体の
処理のためのマイクロチャネルの製造を必要とし、本発
明は、このようなチャネルを製造する方法に関するもの
である。
野、より詳細にはマイクロ流体用途、それに類する生物
学的な用途で使用するための集積装置の製造に関し、こ
の後者の場合、このような装置はしばしばバイオチップ
として公知である。バイオチップは、生物学的な流体の
処理のためのマイクロチャネルの製造を必要とし、本発
明は、このようなチャネルを製造する方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術は、一般的に二つの種類の装
置、すなわち受動装置および能動装置に分類される。両
方の種類は生物学的な流体の移送のためのマイクロチャ
ネルを含む。受動装置では、流体の流れのための全制御
回路は外部回路上にある。能動装置は、直接バイオチッ
プの中に組み込まれる制御回路を含む。
置、すなわち受動装置および能動装置に分類される。両
方の種類は生物学的な流体の移送のためのマイクロチャ
ネルを含む。受動装置では、流体の流れのための全制御
回路は外部回路上にある。能動装置は、直接バイオチッ
プの中に組み込まれる制御回路を含む。
【０００３】下記の付与された米国特許は、生物学的な
流体の処理のためのマイクロチャネルバイオチップの製
造に関する先行技術を示している。すなわち、名称が
「さまざまなチャネル寸法を組み込むマイクロ流体デバ
イスシステム」である米国特許第６，１８６，６６０
号，名称が「．．．のための懸架式可動チャネルおよび
チャネルアクチュエータ」である米国特許第６，１８
０，５３６号，名称が「．．．における流体パラメータ
を制御する電流」である米国特許第６，１７４，６７５
号，名称が「低電力信号を測定するシステムおよび方
法」である米国特許第６，１７２，３５３号，名称が
「同時検体測定および基準バランス．．．」である米国
特許第６，１７１，８６５号，名称が「温度．．．を実
行する集積装置およびシステム」である米国特許６，１
７１，８５０号，名称が「マイクロポンプ」である米国
特許第６，１７１，０６７号，名称が「マイクロ流体デ
バイス分析．．．のためのｉｎｓｉｔｕマイクロマシン
加工ミキサー」である米国特許第６，１７０，９８１
号，名称が「多層マイクロ流体デバイス」である米国特
許第６，１６７，９１０号，名称が「粒子．．．の３次
元アライメントのための装置および方法」である米国特
許第６，１５９，７３９号，名称が「制御形流体移送マ
イクロ製造重合体基板」である米国特許第６，１５６，
１８１号，名称が「並列印刷アレイ」である米国特許第
６，１５４，２２６号，名称が「基板」である米国特許
第号，名称が「並列印刷アレイ」である米国特許第６，
１５４，２２６号，名称が「改良されたチャネル．．．
を組み込むマイクロ流体デバイス」である米国特許第
６，１５３，０７３号，名称が「マイクロスケー
ル．．．における高スループット選別分析システム」で
ある米国特許第６，１５０，１８０号，名称が「最適化
高スループット分析システム」である米国特許第６，１
５０，１１９号，名称が「．．．のｉｎｓｉｔｕ濃度お
よび／または希釈のための装置」である米国特許第６，
１４９，８７０号，名称が「外部材料添加システムおよ
び方法」である米国特許第６，１４９，７８７号，名称
が「．．．の界面動電移送のための毛細管を製造する方
法」である米国特許第６，１４８，５０８号，名称が
「マイクロマシン加工電磁流体アクチュエータおよびセ
ンサ」である米国特許第６，１４６，１０３号，名称が
「毛細管マイクロバルブ」である米国特許第６，１４
３，２４８号，名称が「マイクロ製造毛細管アレイ電気
泳動装置および．．．」である米国特許第６，１４３，
１５２号，名称が「マイクロ流体デバイス印刷装置のた
めのアドレス指定回路」である米国特許第６，１３７，
５０１号，名称が「流体層を速く接合し、分割する装
置」である米国特許第６，１３６，２７２号，名称が
「マイクロ流体デバイスのためのポリマーベースマイク
ロマシン加工」である米国特許第６，１３６，２１２
号，名称が「高スループットマイクロ流体デバイスシス
テムおよび方法」である米国特許第６，１３２，６８５
号，名称が「ガラスプレートの真空融着結合」である米
国特許第６，１３１，４１０号，名称が「可動微小滴」
である米国特許第６，１３０，０９８号，名称が「低温
材料結合技術」である米国特許第６，１２９，８５４
号，名称が「高められた流体移送のための方法およびシ
ステム」である米国特許第６，１２９，８２６号，名称
が「マイクロチャネル／マイクロ空洞構造体を製造する
方法」である米国特許第６，１２６，７６５号，名称が
「囲まれた駆動．．．を有するモノリシック双方向マイ
クロバルブ」である米国特許第６，１２６，１４０号，
名称が「．．．を組み込む重合体構造体を製造する方
法」である米国特許第６，１２３，７９８号，名称が
「多重化．．．のためのマイクロ製造装置および方法」
である米国特許第６，１２０，６６６号，名称が「蛍光
性を高める方法」である米国特許第６，１１８，１２６
号，「．．．における核酸を配列する装置および方法」
である米国特許第６，１０７，０４４号，名称が「流体
をポンピングする電極結合」である米国特許第６，１０
６，６８５号，名称が「毛細管電気フロー装置および方
法」である米国特許第６，１０３，１９９号，名称が
「集積．．．を組み込むマイクロ流体デバイスおよびシ
ステム」である米国特許第６，１００，５４１号，名称
が「低温．．．からのマイクロチャネルの形成」である
米国特許第６，０９６，６５６号，名称が「．．．のス
ペクトル測定を実行するための装置および方法」である
米国特許第６，０９１，５０２号，名称が「流体導
入．．．を容易にするマイクロ製造構造体」である米国
特許第６，０９０，２５１号，流体導入．．．を容易に
するマイクロ製造構造体」である米国特許第６，０８
６，８２５号，名称が「多重化マイクロ流体デバイスお
よびシステム」である米国特許第６，０８６，７４０
号，名称が「融着結合およびアライメント固定具」であ
る米国特許第６，０８２，１４０号，名称が「電気泳
動．．．のための電気ピペッタおよび補償手段」である
米国特許第６，０８０，２９５号，名称が「銀塩を使用
し、マイクロ流体デバイス印刷における試薬を還元する
こと」である米国特許第６，０７８，３４０号，名称が
「核酸精製および処理のためのマイクロ流体方法」であ
る米国特許第６，０７４，８２７号，名称が「印刷技術
によるマイクロ流体デバイス回路の製造」である米国特
許第６，０７４，７２５号，名称が「流体フローモジュ
ール」である米国特許第６，０７３，４８２号，名称が
「分析システムおよび方法」である米国特許第６，０７
１，４７８号，名称が「改良されたチャネル．．．を組
み込むマイクロ流体デバイス」である米国特許第６，０
６８，７５２号，名称が「求心加速度を使用し、．．．
するための装置および方法」である米国特許第６，０６
３，５８９号，名称が「動電．．．を実行するマイクロ
流体デバイス回路設計」である米国特許第６，０６２，
２６１号，名称が「マイクロスケール装置におけるマイ
クロスケール装置および反応」である米国特許第６，０
５７，１４９号，名称が「シリコン膜を有する超小型バ
ルブ」である米国特許第６，０５６，２６９号，名称が
「集積マイクロチップ遺伝試験システム」である米国特
許第６，０５４，２７７号，名称が「流体フロー方法の
熱マイクロバルブ」である米国特許第６，０８４，７３
４号，名称が「マイクロ流体デバイスおよびシステム」
である米国特許第６，０４８，４９８号，名称が「マイ
クロスケール．．．の高スループット選択分析システ
ム」である米国特許第６，０４６，０５６号，名称が
「集積核酸診断装置」である米国特許第６，０４３，０
８０号，名称が「分子分離を実行する方法および組成」
である米国特許第６，０４２，７１０号，名称が「マイ
クロ流体デバイスサンプリングシステムおよび方法」で
ある米国特許第６，０４２，７０９号，名称が「マイク
ロポンプ」である米国特許第６，０１２，９０２号，名
称が「低光レベルを検出するための方法および装置」で
ある米国特許第６，０１１，２５２号，名称が「複数検
体拡散ベース化学センサ」である米国特許第６，００
７，７７５号，名称が「ｉｎ ｓｉｔｕ濃度および／ま
たは．．．のための方法および装置」である米国特許第
６，００４，５１５号，名称が「流体．．．を監視し、
制御する方法およびシステム」である米国特許第６，０
０１，２３１号，名称が「制御形バブル．．．によるマ
イクロ流体デバイスのフロー制御」である米国特許５，
９９２，８２０号，名称が「マイクロ流体デバイスシス
テムのためのコントローラ／検出器インタフェース」で
ある米国特許第５，９８９，４０２号，名称が「電磁流
体力学的レセプタ」である米国特許第５，９８０，７１
９号，名称が「マイクロ製造拡散ベース化学的センサ」
である米国特許第５，９７２，７１０号，名称が「電気
泳動バイアスのための電気ピペッタおよび補償手段」で
ある米国特許第５，９７２，１８７号，名称が「．．．
における流体パラメータを制御するための電流」である
米国特許第５，９６５，４１０号，名称が「電気浸透お
よび／または電気泳動．．．の変数制御」である米国特
許第５，９６５，００１号，名称が「高められた流体移
送のための方法およびシステム」である米国特許第５，
９６４，９９５号，名称が「．．．における拡散を配列
する装置および方法」である米国特許第５，９５８，６
９４号，名称が「電気泳動バイアスのための電気ピペッ
タおよび補償手段」である米国特許第５，９５８，２０
３号，名称が「さまざまなチャネル寸法を組み込むマイ
クロ流体デバイスシステム」である米国特許第５，９５
７，５７９号，名称が「分析システムおよび方法」であ
る米国特許第５，９５５，０２８号，名称が「同時検体
測定および基準バランス．．．」である米国特許第５，
９４８，６８４号，名称が「電気泳動．．．を実行する
方法およびシステム」である米国特許第５，９４８，２
２７号，名称が「マイクロスケール．．．における高ス
ループット選別分析システム」である米国特許第５，９
４２，４４３号，名称が「結合マイクロ機能を有するマ
イクロ流体デバイス構造体アセンブリ」である米国特許
第５，９３２，３１５号，名称が「マイクロ製造差分抽
出装置および方法．．．」である米国特許第５，９３
２，１００号，名称が「液体．．．を含み、処理する薄
い反応室」である米国特許第５，９２２，６０４号，名
称が「接線方向フロー平面マイクロ製造流体フィルタお
よび．．．方法」である米国特許第５，９２２，２１０
号，名称が「マイクロ製造重合体．．．における制御形
流体移送」である米国特許第５，８８５，４７０号，名
称が「マイクロ流体デバイスを製造する方法」である米
国特許第５，８８２，４６５号，名称が「電気泳動バイ
アスのための電気ピペッタおよび補償手段」である米国
特許第５，８８２，０７１号，名称が「マイクロ流体デ
バイスおよびシステム」である米国特許第５，８７６，
６７５号，名称が「ｉｎ ｓｉｔｕ濃度および／また
は．．．のための方法および装置」である米国特許第
５，８６９，００４号，名称が「並列反応カセットおよ
び関連装置」である米国特許第５，８６３，５０２号，
名称が「集積核酸診断装置」である米国特許第５，８５
６，１７４号，名称が「ＩＣ処理マイクロ針」である米
国特許第５，８５５，８０１号，名称が「マイクロチャ
ネルで移動する化学種のフーリエ検出」である米国特許
第５，８５２，４９５号，名称が「生化学分析を行う製
造装置」である米国特許第５，８４９，２０８号，名称
が「さまざまなチャネル寸法を組み込むマイクロ流体デ
バイスシステム」である米国特許第５，８４２，７８７
号，名称が「電気浸透および／または電気泳動．．．の
ための変数制御」である米国特許第５，８００，６９０
号，名称が「電気泳動バイアスのため電気ピペッタおよ
び補償手段」である米国特許第５，７７９，８６８号，
名称が「分割マイクロエレクトロニクス装置アレイ」で
ある米国特許第５，７７５，９４２号，名称が「マイク
ロ製造拡散ベース化学センサ」である米国特許第５，７
１６，８５２号，名称が「マイクロマシン加工蠕動ポン
プ」である米国特許第５，７０５，０１８号，名称が
「マイクロチャネルで移動する化学種のフーリエ検出」
である米国特許第５，６９９，１５７号，名称が「ＩＣ
処理マイクロ針」である米国特許５，５９１，１３９
号，および名称が「マイクロ流体デバイス構造体および
その製造方法」である米国特許第５，３７６，２５２号
である。
流体の処理のためのマイクロチャネルバイオチップの製
造に関する先行技術を示している。すなわち、名称が
「さまざまなチャネル寸法を組み込むマイクロ流体デバ
イスシステム」である米国特許第６，１８６，６６０
号，名称が「．．．のための懸架式可動チャネルおよび
チャネルアクチュエータ」である米国特許第６，１８
０，５３６号，名称が「．．．における流体パラメータ
を制御する電流」である米国特許第６，１７４，６７５
号，名称が「低電力信号を測定するシステムおよび方
法」である米国特許第６，１７２，３５３号，名称が
「同時検体測定および基準バランス．．．」である米国
特許第６，１７１，８６５号，名称が「温度．．．を実
行する集積装置およびシステム」である米国特許６，１
７１，８５０号，名称が「マイクロポンプ」である米国
特許第６，１７１，０６７号，名称が「マイクロ流体デ
バイス分析．．．のためのｉｎｓｉｔｕマイクロマシン
加工ミキサー」である米国特許第６，１７０，９８１
号，名称が「多層マイクロ流体デバイス」である米国特
許第６，１６７，９１０号，名称が「粒子．．．の３次
元アライメントのための装置および方法」である米国特
許第６，１５９，７３９号，名称が「制御形流体移送マ
イクロ製造重合体基板」である米国特許第６，１５６，
１８１号，名称が「並列印刷アレイ」である米国特許第
６，１５４，２２６号，名称が「基板」である米国特許
第号，名称が「並列印刷アレイ」である米国特許第６，
１５４，２２６号，名称が「改良されたチャネル．．．
を組み込むマイクロ流体デバイス」である米国特許第
６，１５３，０７３号，名称が「マイクロスケー
ル．．．における高スループット選別分析システム」で
ある米国特許第６，１５０，１８０号，名称が「最適化
高スループット分析システム」である米国特許第６，１
５０，１１９号，名称が「．．．のｉｎｓｉｔｕ濃度お
よび／または希釈のための装置」である米国特許第６，
１４９，８７０号，名称が「外部材料添加システムおよ
び方法」である米国特許第６，１４９，７８７号，名称
が「．．．の界面動電移送のための毛細管を製造する方
法」である米国特許第６，１４８，５０８号，名称が
「マイクロマシン加工電磁流体アクチュエータおよびセ
ンサ」である米国特許第６，１４６，１０３号，名称が
「毛細管マイクロバルブ」である米国特許第６，１４
３，２４８号，名称が「マイクロ製造毛細管アレイ電気
泳動装置および．．．」である米国特許第６，１４３，
１５２号，名称が「マイクロ流体デバイス印刷装置のた
めのアドレス指定回路」である米国特許第６，１３７，
５０１号，名称が「流体層を速く接合し、分割する装
置」である米国特許第６，１３６，２７２号，名称が
「マイクロ流体デバイスのためのポリマーベースマイク
ロマシン加工」である米国特許第６，１３６，２１２
号，名称が「高スループットマイクロ流体デバイスシス
テムおよび方法」である米国特許第６，１３２，６８５
号，名称が「ガラスプレートの真空融着結合」である米
国特許第６，１３１，４１０号，名称が「可動微小滴」
である米国特許第６，１３０，０９８号，名称が「低温
材料結合技術」である米国特許第６，１２９，８５４
号，名称が「高められた流体移送のための方法およびシ
ステム」である米国特許第６，１２９，８２６号，名称
が「マイクロチャネル／マイクロ空洞構造体を製造する
方法」である米国特許第６，１２６，７６５号，名称が
「囲まれた駆動．．．を有するモノリシック双方向マイ
クロバルブ」である米国特許第６，１２６，１４０号，
名称が「．．．を組み込む重合体構造体を製造する方
法」である米国特許第６，１２３，７９８号，名称が
「多重化．．．のためのマイクロ製造装置および方法」
である米国特許第６，１２０，６６６号，名称が「蛍光
性を高める方法」である米国特許第６，１１８，１２６
号，「．．．における核酸を配列する装置および方法」
である米国特許第６，１０７，０４４号，名称が「流体
をポンピングする電極結合」である米国特許第６，１０
６，６８５号，名称が「毛細管電気フロー装置および方
法」である米国特許第６，１０３，１９９号，名称が
「集積．．．を組み込むマイクロ流体デバイスおよびシ
ステム」である米国特許第６，１００，５４１号，名称
が「低温．．．からのマイクロチャネルの形成」である
米国特許第６，０９６，６５６号，名称が「．．．のス
ペクトル測定を実行するための装置および方法」である
米国特許第６，０９１，５０２号，名称が「流体導
入．．．を容易にするマイクロ製造構造体」である米国
特許第６，０９０，２５１号，流体導入．．．を容易に
するマイクロ製造構造体」である米国特許第６，０８
６，８２５号，名称が「多重化マイクロ流体デバイスお
よびシステム」である米国特許第６，０８６，７４０
号，名称が「融着結合およびアライメント固定具」であ
る米国特許第６，０８２，１４０号，名称が「電気泳
動．．．のための電気ピペッタおよび補償手段」である
米国特許第６，０８０，２９５号，名称が「銀塩を使用
し、マイクロ流体デバイス印刷における試薬を還元する
こと」である米国特許第６，０７８，３４０号，名称が
「核酸精製および処理のためのマイクロ流体方法」であ
る米国特許第６，０７４，８２７号，名称が「印刷技術
によるマイクロ流体デバイス回路の製造」である米国特
許第６，０７４，７２５号，名称が「流体フローモジュ
ール」である米国特許第６，０７３，４８２号，名称が
「分析システムおよび方法」である米国特許第６，０７
１，４７８号，名称が「改良されたチャネル．．．を組
み込むマイクロ流体デバイス」である米国特許第６，０
６８，７５２号，名称が「求心加速度を使用し、．．．
するための装置および方法」である米国特許第６，０６
３，５８９号，名称が「動電．．．を実行するマイクロ
流体デバイス回路設計」である米国特許第６，０６２，
２６１号，名称が「マイクロスケール装置におけるマイ
クロスケール装置および反応」である米国特許第６，０
５７，１４９号，名称が「シリコン膜を有する超小型バ
ルブ」である米国特許第６，０５６，２６９号，名称が
「集積マイクロチップ遺伝試験システム」である米国特
許第６，０５４，２７７号，名称が「流体フロー方法の
熱マイクロバルブ」である米国特許第６，０８４，７３
４号，名称が「マイクロ流体デバイスおよびシステム」
である米国特許第６，０４８，４９８号，名称が「マイ
クロスケール．．．の高スループット選択分析システ
ム」である米国特許第６，０４６，０５６号，名称が
「集積核酸診断装置」である米国特許第６，０４３，０
８０号，名称が「分子分離を実行する方法および組成」
である米国特許第６，０４２，７１０号，名称が「マイ
クロ流体デバイスサンプリングシステムおよび方法」で
ある米国特許第６，０４２，７０９号，名称が「マイク
ロポンプ」である米国特許第６，０１２，９０２号，名
称が「低光レベルを検出するための方法および装置」で
ある米国特許第６，０１１，２５２号，名称が「複数検
体拡散ベース化学センサ」である米国特許第６，００
７，７７５号，名称が「ｉｎ ｓｉｔｕ濃度および／ま
たは．．．のための方法および装置」である米国特許第
６，００４，５１５号，名称が「流体．．．を監視し、
制御する方法およびシステム」である米国特許第６，０
０１，２３１号，名称が「制御形バブル．．．によるマ
イクロ流体デバイスのフロー制御」である米国特許５，
９９２，８２０号，名称が「マイクロ流体デバイスシス
テムのためのコントローラ／検出器インタフェース」で
ある米国特許第５，９８９，４０２号，名称が「電磁流
体力学的レセプタ」である米国特許第５，９８０，７１
９号，名称が「マイクロ製造拡散ベース化学的センサ」
である米国特許第５，９７２，７１０号，名称が「電気
泳動バイアスのための電気ピペッタおよび補償手段」で
ある米国特許第５，９７２，１８７号，名称が「．．．
における流体パラメータを制御するための電流」である
米国特許第５，９６５，４１０号，名称が「電気浸透お
よび／または電気泳動．．．の変数制御」である米国特
許第５，９６５，００１号，名称が「高められた流体移
送のための方法およびシステム」である米国特許第５，
９６４，９９５号，名称が「．．．における拡散を配列
する装置および方法」である米国特許第５，９５８，６
９４号，名称が「電気泳動バイアスのための電気ピペッ
タおよび補償手段」である米国特許第５，９５８，２０
３号，名称が「さまざまなチャネル寸法を組み込むマイ
クロ流体デバイスシステム」である米国特許第５，９５
７，５７９号，名称が「分析システムおよび方法」であ
る米国特許第５，９５５，０２８号，名称が「同時検体
測定および基準バランス．．．」である米国特許第５，
９４８，６８４号，名称が「電気泳動．．．を実行する
方法およびシステム」である米国特許第５，９４８，２
２７号，名称が「マイクロスケール．．．における高ス
ループット選別分析システム」である米国特許第５，９
４２，４４３号，名称が「結合マイクロ機能を有するマ
イクロ流体デバイス構造体アセンブリ」である米国特許
第５，９３２，３１５号，名称が「マイクロ製造差分抽
出装置および方法．．．」である米国特許第５，９３
２，１００号，名称が「液体．．．を含み、処理する薄
い反応室」である米国特許第５，９２２，６０４号，名
称が「接線方向フロー平面マイクロ製造流体フィルタお
よび．．．方法」である米国特許第５，９２２，２１０
号，名称が「マイクロ製造重合体．．．における制御形
流体移送」である米国特許第５，８８５，４７０号，名
称が「マイクロ流体デバイスを製造する方法」である米
国特許第５，８８２，４６５号，名称が「電気泳動バイ
アスのための電気ピペッタおよび補償手段」である米国
特許第５，８８２，０７１号，名称が「マイクロ流体デ
バイスおよびシステム」である米国特許第５，８７６，
６７５号，名称が「ｉｎ ｓｉｔｕ濃度および／また
は．．．のための方法および装置」である米国特許第
５，８６９，００４号，名称が「並列反応カセットおよ
び関連装置」である米国特許第５，８６３，５０２号，
名称が「集積核酸診断装置」である米国特許第５，８５
６，１７４号，名称が「ＩＣ処理マイクロ針」である米
国特許第５，８５５，８０１号，名称が「マイクロチャ
ネルで移動する化学種のフーリエ検出」である米国特許
第５，８５２，４９５号，名称が「生化学分析を行う製
造装置」である米国特許第５，８４９，２０８号，名称
が「さまざまなチャネル寸法を組み込むマイクロ流体デ
バイスシステム」である米国特許第５，８４２，７８７
号，名称が「電気浸透および／または電気泳動．．．の
ための変数制御」である米国特許第５，８００，６９０
号，名称が「電気泳動バイアスのため電気ピペッタおよ
び補償手段」である米国特許第５，７７９，８６８号，
名称が「分割マイクロエレクトロニクス装置アレイ」で
ある米国特許第５，７７５，９４２号，名称が「マイク
ロ製造拡散ベース化学センサ」である米国特許第５，７
１６，８５２号，名称が「マイクロマシン加工蠕動ポン
プ」である米国特許第５，７０５，０１８号，名称が
「マイクロチャネルで移動する化学種のフーリエ検出」
である米国特許第５，６９９，１５７号，名称が「ＩＣ
処理マイクロ針」である米国特許５，５９１，１３９
号，および名称が「マイクロ流体デバイス構造体および
その製造方法」である米国特許第５，３７６，２５２号
である。
【０００４】下記の発表された論文は、生物学的エンテ
ィティ（マウスセル）のキャパシタンス検出のできるポ
リジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）バイオチップを示し
ている：すなわちＬ．Ｌ．Ｓｏｈｎ、Ｏ．Ａ．Ｓａｌｅ
ｈ、Ｇ．Ｒ．Ｆａｃｅｒ、Ａ．Ｊ．Ｂｅａｖｉｓ、Ｒ．
Ｓ．Ａｌｌａｎ、およびＤ．Ａ．Ｎｏｔｔｅｒｍａｎ著
の「キャパシタンス血球計算：一つずつ生物学的細胞を
測定する」（米国科学アカデミーの会報（ＵＳＡ）、第
９７巻、第２０号、２０００年９月２６日発行、第１０
６８７ページ〜第１０６９０ページ）。
ィティ（マウスセル）のキャパシタンス検出のできるポ
リジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）バイオチップを示し
ている：すなわちＬ．Ｌ．Ｓｏｈｎ、Ｏ．Ａ．Ｓａｌｅ
ｈ、Ｇ．Ｒ．Ｆａｃｅｒ、Ａ．Ｊ．Ｂｅａｖｉｓ、Ｒ．
Ｓ．Ａｌｌａｎ、およびＤ．Ａ．Ｎｏｔｔｅｒｍａｎ著
の「キャパシタンス血球計算：一つずつ生物学的細胞を
測定する」（米国科学アカデミーの会報（ＵＳＡ）、第
９７巻、第２０号、２０００年９月２６日発行、第１０
６８７ページ〜第１０６９０ページ）。
【０００５】上記の米国特許は、受動マイクロチャネル
バイオチップ装置が、一般にアクリロニトリルブタジエ
ンスチレン共重合体、ポリカーボネート、ポリジメチル
シロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリエチレン、ポリメチルメ
タアクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリメチルペンテン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、ポリスルフォン、ポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリウレタン、ポ
リ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリふっ化ビニリデン（ＰＶ
Ｆ）、あるいは他の重合体のようないろいろな重合体基
板の組合せから製造されることを示している。
バイオチップ装置が、一般にアクリロニトリルブタジエ
ンスチレン共重合体、ポリカーボネート、ポリジメチル
シロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリエチレン、ポリメチルメ
タアクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリメチルペンテン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、ポリスルフォン、ポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリウレタン、ポ
リ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリふっ化ビニリデン（ＰＶ
Ｆ）、あるいは他の重合体のようないろいろな重合体基
板の組合せから製造されることを示している。
【０００６】この場合、リソグラフィあるいは機械的型
打ちは、組み立ておよび他の基板へのこの第１の基板の
熱的支援結合より前にこれらの基板の一つにマイクロチ
ャネルのネットワークを規定するために使用される。こ
の結果は、電気泳動あるいは電気浸透による流体運動を
開始するために使用される外部プロセッサへの接続、お
よび分析およびデータ生成のための導電性層でパターン
化できる簡単な受動マイクロチャネルバイオチップ装置
である。図１は、米国特許第６，１６７，９１０号に示
されたこのような重合体基板の融着から得られるこのよ
うな受動マイクロチャネルバイオチップの例を示してい
る。
打ちは、組み立ておよび他の基板へのこの第１の基板の
熱的支援結合より前にこれらの基板の一つにマイクロチ
ャネルのネットワークを規定するために使用される。こ
の結果は、電気泳動あるいは電気浸透による流体運動を
開始するために使用される外部プロセッサへの接続、お
よび分析およびデータ生成のための導電性層でパターン
化できる簡単な受動マイクロチャネルバイオチップ装置
である。図１は、米国特許第６，１６７，９１０号に示
されたこのような重合体基板の融着から得られるこのよ
うな受動マイクロチャネルバイオチップの例を示してい
る。
【０００７】先行技術の米国特許は、受動マイクロチャ
ネルバイオチップ装置がいろいろなマイクロマシン加工
シリカあるいは石英基板の組合せから製造できることも
示している。さらに、組み立ておよび融着結合が必要と
される。この結果は、外部プロセッサに接続するための
導電性層でパターン化できる。図２は、米国特許第６，
１３１，４１０号に示されたこのようなシリカ基板の融
着から得られるこのような受動マイクロチャネルバイオ
チップ装置の例を示している。
ネルバイオチップ装置がいろいろなマイクロマシン加工
シリカあるいは石英基板の組合せから製造できることも
示している。さらに、組み立ておよび融着結合が必要と
される。この結果は、外部プロセッサに接続するための
導電性層でパターン化できる。図２は、米国特許第６，
１３１，４１０号に示されたこのようなシリカ基板の融
着から得られるこのような受動マイクロチャネルバイオ
チップ装置の例を示している。
【０００８】これらの先行技術は、受動マイクロチャネ
ルバイオチップ装置が受動マイクロマシン加工シリコン
基板から製造できることも示している。この場合、シリ
コン基板は、受動構造体材料として使用される。さら
に、少なくとも二つのサブアセンブリの組み立ておよび
融着結合が必要とされる。この結果は、外部プロセッサ
に接続されねばならない簡単な受動バイオチップであ
る。図３は、米国特許第５，７０５，０１８号の教示に
従って受動マイクロマシン加工シリコン基板から得られ
るこのような受動マイクロチャネルバイオチップ装置の
例を示す。
ルバイオチップ装置が受動マイクロマシン加工シリコン
基板から製造できることも示している。この場合、シリ
コン基板は、受動構造体材料として使用される。さら
に、少なくとも二つのサブアセンブリの組み立ておよび
融着結合が必要とされる。この結果は、外部プロセッサ
に接続されねばならない簡単な受動バイオチップであ
る。図３は、米国特許第５，７０５，０１８号の教示に
従って受動マイクロマシン加工シリコン基板から得られ
るこのような受動マイクロチャネルバイオチップ装置の
例を示す。
【０００９】従来の特許は、能動マイクロ貯蔵器バイオ
チップ装置が能動マイクロマシンシリコン基板から製造
できることも示している。この場合、シリコン基板に集
積された制御エレクトロニクスは、能動オンチップ流体
プロセッサおよび通信装置として使用される。この結果
は、予め規定された貯蔵器で、流体移動、分析およびデ
ータ生成を制御する外部流体プロセッサに対する必要性
なしにいろいろな流体デバイス作動、分析および（遠
隔）データ通信の機能を実行できる高性能バイオチップ
である。図４は、米国特許第６，１１７，６４３号に記
載されている能動マイクロマシン加工シリコン基板から
得られる能動マイクロ貯蔵器バイオチップ装置の例を示
している。
チップ装置が能動マイクロマシンシリコン基板から製造
できることも示している。この場合、シリコン基板に集
積された制御エレクトロニクスは、能動オンチップ流体
プロセッサおよび通信装置として使用される。この結果
は、予め規定された貯蔵器で、流体移動、分析およびデ
ータ生成を制御する外部流体プロセッサに対する必要性
なしにいろいろな流体デバイス作動、分析および（遠
隔）データ通信の機能を実行できる高性能バイオチップ
である。図４は、米国特許第６，１１７，６４３号に記
載されている能動マイクロマシン加工シリコン基板から
得られる能動マイクロ貯蔵器バイオチップ装置の例を示
している。
【００１０】発表された論文は、生物学的エンティティ
のキャパシタンス検出が、外部検出器を有する１ｋＨｚ
の比較的低い周波数の金被覆キャパシタ電極および外部
検出器を使用する受動ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭ
Ｓ）で実行できる。図５は、金電極を有するこのような
受動ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）の例を示して
いる。
のキャパシタンス検出が、外部検出器を有する１ｋＨｚ
の比較的低い周波数の金被覆キャパシタ電極および外部
検出器を使用する受動ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭ
Ｓ）で実行できる。図５は、金電極を有するこのような
受動ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）の例を示して
いる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、マイクロチ
ャネルへの流体移動および生物学的エンティティを実行
できる高性能バイオチップ装置を生じる能動マイクロマ
シン加工シリコン基板からの能動マイクロチャネルバイ
オチップ装置の改良された製造技術に関するものであ
る。
ャネルへの流体移動および生物学的エンティティを実行
できる高性能バイオチップ装置を生じる能動マイクロマ
シン加工シリコン基板からの能動マイクロチャネルバイ
オチップ装置の改良された製造技術に関するものであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、エッチ
ング可能な材料の層を適当な基板上に形成し、機械的に
安定した支持層を前記エッチング可能な材料の上に形成
し、マスクを前記支持層の上に用い、少なくとも一つの
開口を露光し、異方性エッチングを前記開口あるいは各
前記開口を通して実行し、前記支持層の下に延びる前記
エッチング可能な材料にマイクロチャネルを形成し、前
記穴あるいは各前記穴を通して等方性エッチングを実行
し、前記支持層の下に延びる前記エッチング可能な材料
にマイクロチャネルを形成し、前記開口あるいは各前記
開口の上に延びる前記付着可能な層の一部が接触するま
で付着可能な材料の他の層を前記支持層の上に形成し、
かつそれによって前記開口あるいは各前記開口の下に形
成されたこのマイクロチャネルを閉じることとを含むマ
イクロ流体用途用マイクロ構造体の製造方法が提供され
る。
ング可能な材料の層を適当な基板上に形成し、機械的に
安定した支持層を前記エッチング可能な材料の上に形成
し、マスクを前記支持層の上に用い、少なくとも一つの
開口を露光し、異方性エッチングを前記開口あるいは各
前記開口を通して実行し、前記支持層の下に延びる前記
エッチング可能な材料にマイクロチャネルを形成し、前
記穴あるいは各前記穴を通して等方性エッチングを実行
し、前記支持層の下に延びる前記エッチング可能な材料
にマイクロチャネルを形成し、前記開口あるいは各前記
開口の上に延びる前記付着可能な層の一部が接触するま
で付着可能な材料の他の層を前記支持層の上に形成し、
かつそれによって前記開口あるいは各前記開口の下に形
成されたこのマイクロチャネルを閉じることとを含むマ
イクロ流体用途用マイクロ構造体の製造方法が提供され
る。
【００１３】本発明は層のスタックを含む構造体の生成
を含む。臨界層は必ずしも互いの上部に直接付着される
必要がないことを当業者が分かる。所定の用途では、介
在層があってもよく、実際に好ましい実施例では、この
ような層、たとえば、犠牲ＴｉＮ層は支持層の下にある
ことが可能である。
を含む。臨界層は必ずしも互いの上部に直接付着される
必要がないことを当業者が分かる。所定の用途では、介
在層があってもよく、実際に好ましい実施例では、この
ような層、たとえば、犠牲ＴｉＮ層は支持層の下にある
ことが可能である。
【００１４】本発明は、相補金属酸化物半導体装置、す
なわちＣＭＯＳ装置、あるいは高圧ＣＭＯＳ装置の上へ
の能動マイクロマシン加工されたシリコン基板からの能
動マイクロチャネルバイオチップ装置の製造に対する簡
単な方式を与える。
なわちＣＭＯＳ装置、あるいは高圧ＣＭＯＳ装置の上へ
の能動マイクロマシン加工されたシリコン基板からの能
動マイクロチャネルバイオチップ装置の製造に対する簡
単な方式を与える。
【００１５】ＣＭＯＳ装置は、低信号レベルを有する生
物学的エンティティの電子キャパシタンス検出（識別）
を実行するために非常に小さい検出レベルの重要な必要
条件が可能である。ＣＭＯＳ装置は、必要とされるデー
タ処理機能および（遠隔）通信機能を実行できる。適当
な作動電圧および作動電流を有する高圧ＣＭＯＳ装置
は、マイクロチャネルで必要とされるマイクロフルイデ
ィクスを実行し、完全なチップ上のラボ概念の統合を可
能にできる。
物学的エンティティの電子キャパシタンス検出（識別）
を実行するために非常に小さい検出レベルの重要な必要
条件が可能である。ＣＭＯＳ装置は、必要とされるデー
タ処理機能および（遠隔）通信機能を実行できる。適当
な作動電圧および作動電流を有する高圧ＣＭＯＳ装置
は、マイクロチャネルで必要とされるマイクロフルイデ
ィクスを実行し、完全なチップ上のラボ概念の統合を可
能にできる。
【００１６】本発明は、既存のＣＭＯＳに組み込む技術
を開示し、高圧ＣＭＯＳは、流体移動の誘発および／ま
たは生物学的エンティティを識別するために使用された
付属電極を有する能動マイクロチャネルの生成を可能に
するマイクロマシン加工工程を処理する。使用するマイ
クロチャネルは、第２の基板および熱結合を使用しない
で閉じられる。実際、前述されたマイクロマシン加工工
程の全ては、好ましくは、下にあるＣＭＯＳ装置および
高圧ＣＭＯＳ装置の劣化を防止し、プラスティック変
形、剥離、ひび割れ、層間剥離のような任意の機械的問
題およびバイオチップのマイクロマシン加工で使用され
る薄い層に対する他のこのような温度関連問題を防止す
るために４５０℃を超えない温度で実行されるべきであ
る。
を開示し、高圧ＣＭＯＳは、流体移動の誘発および／ま
たは生物学的エンティティを識別するために使用された
付属電極を有する能動マイクロチャネルの生成を可能に
するマイクロマシン加工工程を処理する。使用するマイ
クロチャネルは、第２の基板および熱結合を使用しない
で閉じられる。実際、前述されたマイクロマシン加工工
程の全ては、好ましくは、下にあるＣＭＯＳ装置および
高圧ＣＭＯＳ装置の劣化を防止し、プラスティック変
形、剥離、ひび割れ、層間剥離のような任意の機械的問
題およびバイオチップのマイクロマシン加工で使用され
る薄い層に対する他のこのような温度関連問題を防止す
るために４５０℃を超えない温度で実行されるべきであ
る。
【００１７】前述のマイクロマシン加工シーケンスで使
用される材料の組合せは、一般的には低圧化学気相成長
ポリシリコン、ＬＰＣＶＤポリシリコン、およびプラズ
マ強化化学気相成長シリカ、ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 、組合
せを使用するマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）の
特徴を示していない。ＬＰＣＶＤポリシリコンの使用
は、一般に５５０℃以上の付着温度が必要とされるため
に適当でない。
用される材料の組合せは、一般的には低圧化学気相成長
ポリシリコン、ＬＰＣＶＤポリシリコン、およびプラズ
マ強化化学気相成長シリカ、ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 、組合
せを使用するマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）の
特徴を示していない。ＬＰＣＶＤポリシリコンの使用
は、一般に５５０℃以上の付着温度が必要とされるため
に適当でない。
【００１８】本発明は、好ましくは、革新的な犠牲材料
としてコリメーターを使用した反応性物理気相成長の窒
化チタン、すなわちＣＲＰＶＤＴｉＮを使用する。この
処理では、ＴｉＮは、原子を支持表面上に向けるコリメ
ーターの助けで付着される。この犠牲のＣＲＰＶＤＴｉ
Ｎ材料は、その優れた機械的特性およびプラズマ強化化
学気相付着、すなわちＰＥＣＶＤのＳｉＯ2 の厚い層に
マイクロチャネルを規定するために使用される等方性ウ
ェットエッチング溶液に対するその優れた選択度のため
に使用される。
としてコリメーターを使用した反応性物理気相成長の窒
化チタン、すなわちＣＲＰＶＤＴｉＮを使用する。この
処理では、ＴｉＮは、原子を支持表面上に向けるコリメ
ーターの助けで付着される。この犠牲のＣＲＰＶＤＴｉ
Ｎ材料は、その優れた機械的特性およびプラズマ強化化
学気相付着、すなわちＰＥＣＶＤのＳｉＯ2 の厚い層に
マイクロチャネルを規定するために使用される等方性ウ
ェットエッチング溶液に対するその優れた選択度のため
に使用される。
【００１９】一般的には、キャパシタ電極は、（マイク
ロマシン加工工程前に付着された）ＬＰＣＶＤポリシリ
コンあるいは物理気相成長アルミニウム合金、すなわち
ＰＶＤＡｌ−合金のいずれかである。
ロマシン加工工程前に付着された）ＬＰＣＶＤポリシリ
コンあるいは物理気相成長アルミニウム合金、すなわち
ＰＶＤＡｌ−合金のいずれかである。
【００２０】
【発明の実施の形態】つぎに、添付図面を参照して、本
発明にかかる実施の形態をより詳細に述べる。
発明にかかる実施の形態をより詳細に述べる。
【００２１】本発明の原理によれば、バイオチップのチ
ップは、既存のＣＭＯＳ装置あるいは高圧ＣＭＯＳ装置
上に製造される。図６を参照すると、準備工程として、
従来のＣＭＯＳ処理は、最後のＬＰＣＶＤポリシリコン
レベル１２と最初のメタライゼーションレベルとの間で
絶縁分離１１までＣＭＯＳ装置を製造するために使用さ
れる。一般に内部レベル誘電体（ＩＬＤ）と呼ばれる分
離誘電体１１は、マイクロマシン加工工程の開始前にあ
る。コンタクトは、キャパシタンス検出のためのＣＭＯ
Ｓに接続された電極および／または流体運動のための高
圧ＣＭＯＳ装置に接続された電極として使用される最後
のＬＰＣＶＤポリシリコン１２に達するようにこの分離
誘電体を通して開放される。
ップは、既存のＣＭＯＳ装置あるいは高圧ＣＭＯＳ装置
上に製造される。図６を参照すると、準備工程として、
従来のＣＭＯＳ処理は、最後のＬＰＣＶＤポリシリコン
レベル１２と最初のメタライゼーションレベルとの間で
絶縁分離１１までＣＭＯＳ装置を製造するために使用さ
れる。一般に内部レベル誘電体（ＩＬＤ）と呼ばれる分
離誘電体１１は、マイクロマシン加工工程の開始前にあ
る。コンタクトは、キャパシタンス検出のためのＣＭＯ
Ｓに接続された電極および／または流体運動のための高
圧ＣＭＯＳ装置に接続された電極として使用される最後
のＬＰＣＶＤポリシリコン１２に達するようにこの分離
誘電体を通して開放される。
【００２２】前駆体装置を準備した後、一連の層は、下
記の図に示されるように付着される。最初に、約０．１
０μｍのＰＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ4 の層１４は、４００℃で
層１２上に付着される。つぎに、図７に示されるよう
に、一連の層は層１４に付着される。最初に、約０．１
μｍのＣＲＰＶＤＴｉＮ１６の層１６は、４００℃で付
着される。この後、約１０．０μｍのＰＥＣＶＤＳｉＯ
2 の層１８は、４００℃で付着される。
記の図に示されるように付着される。最初に、約０．１
０μｍのＰＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ4 の層１４は、４００℃で
層１２上に付着される。つぎに、図７に示されるよう
に、一連の層は層１４に付着される。最初に、約０．１
μｍのＣＲＰＶＤＴｉＮ１６の層１６は、４００℃で付
着される。この後、約１０．０μｍのＰＥＣＶＤＳｉＯ
2 の層１８は、４００℃で付着される。
【００２３】つぎに、４００℃で約０．１０μｍのＣＲ
ＰＶＤＴｉＮの層２０は層１８に付着される。つぎの工
程では、約０．４０μｍのＰＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ4 の層２
２は、４００℃で層２０上に付着される。その後、約
０．２０μｍのＣＲＰＶＤＴｉＮの層２４は、４００℃
で付着される。
ＰＶＤＴｉＮの層２０は層１８に付着される。つぎの工
程では、約０．４０μｍのＰＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ4 の層２
２は、４００℃で層２０上に付着される。その後、約
０．２０μｍのＣＲＰＶＤＴｉＮの層２４は、４００℃
で付着される。
【００２４】つぎの工程では、図８に示されるように、
第１のマイクロマシン加工マスクは、ＭＥＭＳ領域を規
定するために用いられ、これには、ＣＲＰＶＤＴｉＮ／
ＰＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ4 ／ＣＲＰＶＤＴｉＮサンドウィッ
チ２０、２２、２４の異方性反応性イオンエッチング
（異方性ＲＩＥ）が続き、ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 層１８の
部分異方性ＲＩＥが続き、肩部１７を形成する。
第１のマイクロマシン加工マスクは、ＭＥＭＳ領域を規
定するために用いられ、これには、ＣＲＰＶＤＴｉＮ／
ＰＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ4 ／ＣＲＰＶＤＴｉＮサンドウィッ
チ２０、２２、２４の異方性反応性イオンエッチング
（異方性ＲＩＥ）が続き、ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 層１８の
部分異方性ＲＩＥが続き、肩部１７を形成する。
【００２５】その後、図９に示されるように、第２のマ
イクロマシン加工マスクは、異方性ウェットエッチング
開口２６を規定するために用いられる。これには、ＣＲ
ＰＶＤＴｉＮ／ＰＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ4 ／ＣＲＰＶＤＴｉ
Ｎサンドウィッチ２２、２、２６の異方性反応性イオン
エッチング（異方性ＲＩＥ）および１６ａの底部ＣＲＰ
ＶＤＴｉＮ層１６に達し、肩部１７を取り除くためのよ
うなＭＥＭＳ領域の外部のＰＥＣＶＤＳｉＯ2 の異方性
ＲＩＥの完了が続く。将来のマイクロチャネルのＰＥＣ
ＶＤＳｉＯ2 層１８への異方性エッチングの浸透度ｈは
重要でない。
イクロマシン加工マスクは、異方性ウェットエッチング
開口２６を規定するために用いられる。これには、ＣＲ
ＰＶＤＴｉＮ／ＰＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ4 ／ＣＲＰＶＤＴｉ
Ｎサンドウィッチ２２、２、２６の異方性反応性イオン
エッチング（異方性ＲＩＥ）および１６ａの底部ＣＲＰ
ＶＤＴｉＮ層１６に達し、肩部１７を取り除くためのよ
うなＭＥＭＳ領域の外部のＰＥＣＶＤＳｉＯ2 の異方性
ＲＩＥの完了が続く。将来のマイクロチャネルのＰＥＣ
ＶＤＳｉＯ2 層１８への異方性エッチングの浸透度ｈは
重要でない。
【００２６】つぎに、図１０に示されるように、約０．
１０μｍのＣＲＰＶＤＴｉＮの層は、４００℃で層２６
に付着される。つぎに、図１１に示されるように、ＣＲ
ＰＶＤＴｉＮ層２８の異方性ＲＩＥは、垂直側壁上にＣ
ＲＰＶＤＴｉＮ‘スペーサ’３０を設けるように実行さ
れると同時に異方性ウェットエッチングが実行され、肩
部１６ａの一面に延びる部分２８ａを取り除くことも実
行される場合に開口を形成するために底部層を取り除
く。一般的にはいくつかが示されるけれども、一つの開
口だけが図１１に示されることが分かる。
１０μｍのＣＲＰＶＤＴｉＮの層は、４００℃で層２６
に付着される。つぎに、図１１に示されるように、ＣＲ
ＰＶＤＴｉＮ層２８の異方性ＲＩＥは、垂直側壁上にＣ
ＲＰＶＤＴｉＮ‘スペーサ’３０を設けるように実行さ
れると同時に異方性ウェットエッチングが実行され、肩
部１６ａの一面に延びる部分２８ａを取り除くことも実
行される場合に開口を形成するために底部層を取り除
く。一般的にはいくつかが示されるけれども、一つの開
口だけが図１１に示されることが分かる。
【００２７】図１２に示されるつぎの工程では、異方性
ウェットエッチングは、エチレングリコール（Ｃ2 Ｈ4
Ｏ2 Ｈ2 ）、ふっ化アンモニウム（ＮＨ4 Ｆ）および酢
酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）の混合物あるいは交互にふっ化ア
ンモニウム（ＮＨ4 Ｆ）、フッ化水素酸（ＨＦ）および
水（Ｈ2 Ｏ）の混合物のいずれかを使用し、マイクロチ
ャネル３４を形成してＰＥＣＶＤＳｉＯ2 １８で実行さ
れる。これらの二つの異方性ウェットエッチングは、上
部ＰＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ4 層２２を保護するために使用さ
れるＣＲＰＶＤＴｉＮに対して選択的である。
ウェットエッチングは、エチレングリコール（Ｃ2 Ｈ4
Ｏ2 Ｈ2 ）、ふっ化アンモニウム（ＮＨ4 Ｆ）および酢
酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）の混合物あるいは交互にふっ化ア
ンモニウム（ＮＨ4 Ｆ）、フッ化水素酸（ＨＦ）および
水（Ｈ2 Ｏ）の混合物のいずれかを使用し、マイクロチ
ャネル３４を形成してＰＥＣＶＤＳｉＯ2 １８で実行さ
れる。これらの二つの異方性ウェットエッチングは、上
部ＰＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ4 層２２を保護するために使用さ
れるＣＲＰＶＤＴｉＮに対して選択的である。
【００２８】等方性ウェットエッチングに続いて、ＣＲ
ＰＶＤＴｉＮ／ＰＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ 4 ／ＣＲＰＶＤＴｉ
Ｎサンドウィッチは、マイクロチャネル３４の上に吊る
される。ＣＲＰＶＤＴｉＮ層２０、２２およびＰＥＣＶ
ＤＳｉ3 Ｎ4 層２２の機械的特性および相対厚さは、構
造体が機械的に安定し、すなわち規定されたマイクロチ
ャネルの上で上方に曲げられない、あるいは下方に曲げ
られない、下にあるＰＥＣＶＤＳｉＯ2 のエッジをはぎ
とらない、壊さない、あるいは崩壊しないように調整さ
れる。
ＰＶＤＴｉＮ／ＰＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ 4 ／ＣＲＰＶＤＴｉ
Ｎサンドウィッチは、マイクロチャネル３４の上に吊る
される。ＣＲＰＶＤＴｉＮ層２０、２２およびＰＥＣＶ
ＤＳｉ3 Ｎ4 層２２の機械的特性および相対厚さは、構
造体が機械的に安定し、すなわち規定されたマイクロチ
ャネルの上で上方に曲げられない、あるいは下方に曲げ
られない、下にあるＰＥＣＶＤＳｉＯ2 のエッジをはぎ
とらない、壊さない、あるいは崩壊しないように調整さ
れる。
【００２９】図１８は、マイクロチャネルの上に吊るさ
れるＴｉＮ層の優れた機械的安定性を示す走査型電子顕
微鏡写真（ＳＥＭ）断面図を示している。この写真は、
ＳＥＭ目的だけのためのものであり、最適装置を示して
いない。図１８は、１．００μｍの幅の開口を通して厚
いＰＥＣＶＤＳｉＯ2 をウェットエッチングすることに
よって形成されるマイクロチャネルを実証する走査型電
子顕微鏡（ＳＥＭ）の平面図を示している。この写真
は、ＳＥＭ目的だけのためのものであり、最適装置を示
していない。
れるＴｉＮ層の優れた機械的安定性を示す走査型電子顕
微鏡写真（ＳＥＭ）断面図を示している。この写真は、
ＳＥＭ目的だけのためのものであり、最適装置を示して
いない。図１８は、１．００μｍの幅の開口を通して厚
いＰＥＣＶＤＳｉＯ2 をウェットエッチングすることに
よって形成されるマイクロチャネルを実証する走査型電
子顕微鏡（ＳＥＭ）の平面図を示している。この写真
は、ＳＥＭ目的だけのためのものであり、最適装置を示
していない。
【００３０】図１３に示された、つぎの工程では、ＣＲ
ＰＶＤＴｉＮの等方性ウェット除去は、水酸化アンモニ
ウム（ＮＨ4 ＯＨ）、過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）、および
水（Ｈ2 Ｏ）の混合物を使用して実行される。この等方
性ウェット除去は、ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 およびＰＥＣＶ
ＤＳｉ3 Ｎ4 に対して選択的である。等方性ウェットエ
ッチングに続いてＰＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ4 層は、マイクロ
チャネルの上に吊るされるので、その機械的特性および
厚さは、この層が機械的に安定し、すなわち規定された
マイクロチャネルの上で上方に曲げられない、あるいは
下方に曲げられない、下にあるＰＥＣＶＤＳｉＯ2 のエ
ッジをはぎとらない、壊さない、あるいは崩壊しないよ
うに調整される。
ＰＶＤＴｉＮの等方性ウェット除去は、水酸化アンモニ
ウム（ＮＨ4 ＯＨ）、過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）、および
水（Ｈ2 Ｏ）の混合物を使用して実行される。この等方
性ウェット除去は、ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 およびＰＥＣＶ
ＤＳｉ3 Ｎ4 に対して選択的である。等方性ウェットエ
ッチングに続いてＰＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ4 層は、マイクロ
チャネルの上に吊るされるので、その機械的特性および
厚さは、この層が機械的に安定し、すなわち規定された
マイクロチャネルの上で上方に曲げられない、あるいは
下方に曲げられない、下にあるＰＥＣＶＤＳｉＯ2 のエ
ッジをはぎとらない、壊さない、あるいは崩壊しないよ
うに調整される。
【００３１】図１４に示された下記の工程では、開口２
６の閉鎖は、４００℃での約１．４０μｍのＰＥＣＶＤ
ＳｉＯ2 の層４０の付着で行われる。これは、垂直表面
上に付着された材料の横方向の成長、最終的には開口の
閉鎖を可能にするために可能である。ＰＥＣＶＤＳｉ０
２によるこの開口の閉鎖は、二つの基板の結合に対する
必要性なしに囲まれたマイクロチャネル３４の形成を可
能にし、先行技術と違って開かれたマイクロ貯蔵器とは
著しく違って能動マイクロチャネルの製造を可能にする
ために重要である。若干のＰＥＣＶＤＳｉＯ2 材料４１
は、電極１２にわたるマイクロチャネルの底部に付着さ
れる。図１９は、ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 によるマイクロチ
ャネルの閉鎖を実証する走査型電子顕微鏡写真（ＳＥ
Ｍ）の断面図および平面図を示している。さらに、この
写真は、ＳＥＭ目的だけのためのものであり、まだ最適
装置を示していない。
６の閉鎖は、４００℃での約１．４０μｍのＰＥＣＶＤ
ＳｉＯ2 の層４０の付着で行われる。これは、垂直表面
上に付着された材料の横方向の成長、最終的には開口の
閉鎖を可能にするために可能である。ＰＥＣＶＤＳｉ０
２によるこの開口の閉鎖は、二つの基板の結合に対する
必要性なしに囲まれたマイクロチャネル３４の形成を可
能にし、先行技術と違って開かれたマイクロ貯蔵器とは
著しく違って能動マイクロチャネルの製造を可能にする
ために重要である。若干のＰＥＣＶＤＳｉＯ2 材料４１
は、電極１２にわたるマイクロチャネルの底部に付着さ
れる。図１９は、ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 によるマイクロチ
ャネルの閉鎖を実証する走査型電子顕微鏡写真（ＳＥ
Ｍ）の断面図および平面図を示している。さらに、この
写真は、ＳＥＭ目的だけのためのものであり、まだ最適
装置を示していない。
【００３２】図１５に示された、つぎの工程では、第３
のマイクロマシン加工マスクは、ＰＶＤＡｌ合金電極が
後で規定される場合、上部ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 の等方性
ウェットエッチングを規定するために用いられる。エチ
レングリコール（Ｃ2 Ｈ4 Ｏ 2 Ｈ2 ）、ふっ化アンモニ
ウム（ＮＨ4 Ｆ）および酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）の混合
物あるいは交互にふっ化アンモニウム（ＮＨ4 Ｆ）、フ
ッ化水素酸（ＨＦ）および水（Ｈ2 Ｏ）の混合物のいず
れかを使用する上部ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 のこの等方性ウ
ェットエッチングは、開口２６を閉じるＳｉＯ2 ４０の
ブリッジを残すＭＥＭＳ領域の外部と同様に下にあるＰ
ＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ4 に対して選択的である。
のマイクロマシン加工マスクは、ＰＶＤＡｌ合金電極が
後で規定される場合、上部ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 の等方性
ウェットエッチングを規定するために用いられる。エチ
レングリコール（Ｃ2 Ｈ4 Ｏ 2 Ｈ2 ）、ふっ化アンモニ
ウム（ＮＨ4 Ｆ）および酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）の混合
物あるいは交互にふっ化アンモニウム（ＮＨ4 Ｆ）、フ
ッ化水素酸（ＨＦ）および水（Ｈ2 Ｏ）の混合物のいず
れかを使用する上部ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 のこの等方性ウ
ェットエッチングは、開口２６を閉じるＳｉＯ2 ４０の
ブリッジを残すＭＥＭＳ領域の外部と同様に下にあるＰ
ＥＣＶＤＳｉ3 Ｎ4 に対して選択的である。
【００３３】つぎに、図１６に示されるように、４００
℃でのＰＶＤＴｉ／ＣＲＰＶＤＴｉＮ／ＰＶＤＡｌ合金
／ＣＲＰＶＤＴｉＮ構造体４２の付着は、上部電極を形
成するためにＭＥＭＳ領域の上でならびに相互接続部を
形成するために非ＭＥＭＳ領域の上で実行される。
℃でのＰＶＤＴｉ／ＣＲＰＶＤＴｉＮ／ＰＶＤＡｌ合金
／ＣＲＰＶＤＴｉＮ構造体４２の付着は、上部電極を形
成するためにＭＥＭＳ領域の上でならびに相互接続部を
形成するために非ＭＥＭＳ領域の上で実行される。
【００３４】図１７に示された最終工程では、非ＭＥＭ
Ｓ領域の相互接続部と同様にＭＥＭＳ領域で上部電極を
規定する異方性ＲＩＥは、ＰＶＤＴｉ／ＣＲＰＶＤＴｉ
Ｎ／ＰＶＤＡｌ合金／ＣＲＰＶＤＴｉＮ構造体４２上で
実行される。
Ｓ領域の相互接続部と同様にＭＥＭＳ領域で上部電極を
規定する異方性ＲＩＥは、ＰＶＤＴｉ／ＣＲＰＶＤＴｉ
Ｎ／ＰＶＤＡｌ合金／ＣＲＰＶＤＴｉＮ構造体４２上で
実行される。
【００３５】つぎに、ＭＥＭＳ領域および非ＭＥＭＳ領
域の組合せは、そのとき残りの標準ＣＭＯＳ製造工程を
処理することによって完了できるバイオチップを規定す
る。
域の組合せは、そのとき残りの標準ＣＭＯＳ製造工程を
処理することによって完了できるバイオチップを規定す
る。
【００３６】当業者は、前述された工程の多数の変更が
可能であることが分かる。たとえば、この基板は、能動
装置を全然有しなくて、受動基板として使用される。こ
の場合、閉じられたマイクロチャネルを得るマイクロマ
シン加工は、第２の基板との熱結合を使用しないで囲ま
れたマイクロチャネルを設ける長所をなお有する受動装
置をもたらす。
可能であることが分かる。たとえば、この基板は、能動
装置を全然有しなくて、受動基板として使用される。こ
の場合、閉じられたマイクロチャネルを得るマイクロマ
シン加工は、第２の基板との熱結合を使用しないで囲ま
れたマイクロチャネルを設ける長所をなお有する受動装
置をもたらす。
【００３７】適当な基板の例は、シリコン、石英、サフ
ァイヤ、アルミナ、アクリロニトリルブタジエンスチレ
ン共重合体、ポリカーボネート、ポリジメチルシロキサ
ン（ＰＤＭＳ）、ポリエチレン、ポリメチルメタアクリ
レート（ＰＭＭＡ）、ポリメチルペンテン、ポリプロピ
レン、ポリスチレン、ポリスルフォン、ポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリウレタン、ポリ塩化ビ
ニル（ＰＶＣ）、ポリふっ化ビニリデン（ＰＶＦ）であ
る。
ァイヤ、アルミナ、アクリロニトリルブタジエンスチレ
ン共重合体、ポリカーボネート、ポリジメチルシロキサ
ン（ＰＤＭＳ）、ポリエチレン、ポリメチルメタアクリ
レート（ＰＭＭＡ）、ポリメチルペンテン、ポリプロピ
レン、ポリスチレン、ポリスルフォン、ポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリウレタン、ポリ塩化ビ
ニル（ＰＶＣ）、ポリふっ化ビニリデン（ＰＶＦ）であ
る。
【００３８】この基板は、敏感なＮ形ＭＯＳ、敏感なＰ
形ＭＯＳ、高速ＮＰＮバイポーラ、高速ＰＮＰバイポー
ラ、バイポーラＮＭＯＳ、バイポーラＰＭＯＳあるいは
低信号検出および／または高速動作が可能であるいかな
る他の半導体装置も含むいろいろな形の低電圧装置を含
んでもよい。
形ＭＯＳ、高速ＮＰＮバイポーラ、高速ＰＮＰバイポー
ラ、バイポーラＮＭＯＳ、バイポーラＰＭＯＳあるいは
低信号検出および／または高速動作が可能であるいかな
る他の半導体装置も含むいろいろな形の低電圧装置を含
んでもよい。
【００３９】それとは別に、この基板は、Ｎ形二重拡散
型ドレインＭＯＳ、Ｐ形二重拡散型ドレインＭＯＳ、Ｎ
形拡張型ドレインＭＯＳ、Ｐ形拡張型ドレインＭＯＳ、
バイポーラＮＰＮ、バイポーラＰＮＰ、バイポーラＮＭ
ＯＳ、バイポーラＰＭＯＳ、バイポーラＣＭＯＳ−ＤＭ
ＯＳ、トレンチＭＯＳあるいは１０〜２０００ボルトの
範囲にある電圧で高電圧動作を可能にするいかなる他の
半導体装置も含むいろいろな種類の高電圧装置を含んで
もよい。
型ドレインＭＯＳ、Ｐ形二重拡散型ドレインＭＯＳ、Ｎ
形拡張型ドレインＭＯＳ、Ｐ形拡張型ドレインＭＯＳ、
バイポーラＮＰＮ、バイポーラＰＮＰ、バイポーラＮＭ
ＯＳ、バイポーラＰＭＯＳ、バイポーラＣＭＯＳ−ＤＭ
ＯＳ、トレンチＭＯＳあるいは１０〜２０００ボルトの
範囲にある電圧で高電圧動作を可能にするいかなる他の
半導体装置も含むいろいろな種類の高電圧装置を含んで
もよい。
【００４０】この基板は、レーザ放射および光検出のよ
うなオンチップのオプトエレクトロニクス機能が可能で
ある化合物半導体構成部分を有してもよい。この場合、
この基板は、このようなオプトエレクトロニクス機能を
有するシリコン、III−Ｖ族化合物半導体、II−ＶＩ族
化合物半導体、II−ＩＶ族化合物半導体あるいはII−II
I−ＩＶ−Ｖ族半導体の組合せであってもよい。
うなオンチップのオプトエレクトロニクス機能が可能で
ある化合物半導体構成部分を有してもよい。この場合、
この基板は、このようなオプトエレクトロニクス機能を
有するシリコン、III−Ｖ族化合物半導体、II−ＶＩ族
化合物半導体、II−ＩＶ族化合物半導体あるいはII−II
I−ＩＶ−Ｖ族半導体の組合せであってもよい。
【００４１】工程０の下部ポリシリコンあるいはＡｌ合
金キャパシタ電極は、銅、金、白金、ロジウム、タング
ステン、モリブデン、シリサイドあるいはポリサイドの
ような他の導電層と交換できる。
金キャパシタ電極は、銅、金、白金、ロジウム、タング
ステン、モリブデン、シリサイドあるいはポリサイドの
ような他の導電層と交換できる。
【００４２】Ｓｉ3 Ｎ4 層１４は、ウェットエッチング
の選択度（図１２）がこのＳｉ3 Ｎ 4 層の下にある電極
の過剰エッチングを防止するために比較的悪いかあるい
は比較的良いかである場合に比較的厚くかあるいは比較
的薄くすることができるし、あるいは、流体がこのＳｉ
3 Ｎ4 層１４の下にある電極と物理的接触状態でなけれ
ばならない場合に簡単に除去できる。
の選択度（図１２）がこのＳｉ3 Ｎ 4 層の下にある電極
の過剰エッチングを防止するために比較的悪いかあるい
は比較的良いかである場合に比較的厚くかあるいは比較
的薄くすることができるし、あるいは、流体がこのＳｉ
3 Ｎ4 層１４の下にある電極と物理的接触状態でなけれ
ばならない場合に簡単に除去できる。
【００４３】犠牲ＴｉＮ層１６は、ウェットエッチング
の選択度（図１７）がこの犠牲ＴｉＮ層の下にある材料
の過剰エッチングを防止するために比較的悪いか、比較
的良いかあるいは単に十分良い場合に比較的厚く、比較
的薄くすることができるし、あるいは簡単に除去できる
か、あるいはマイクロチャネル内部にあるべき流体がこ
のＴｉＮ層の下にある電極と物理的接触状態でなければ
ならない場合に簡単に除去できる。
の選択度（図１７）がこの犠牲ＴｉＮ層の下にある材料
の過剰エッチングを防止するために比較的悪いか、比較
的良いかあるいは単に十分良い場合に比較的厚く、比較
的薄くすることができるし、あるいは簡単に除去できる
か、あるいはマイクロチャネル内部にあるべき流体がこ
のＴｉＮ層の下にある電極と物理的接触状態でなければ
ならない場合に簡単に除去できる。
【００４４】規定されるマイクロチャネルのＳｉＯ2 層
１８は、マイクロチャネルの必要とされるサイズに応じ
て１０．０μｍよりも厚くあるいは薄くすることができ
る。それとは別に、このＳｉＯ2 材料は、アクリロニト
リルブタジエンスチレン共重合体、ポリカーボネート、
ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリエチレン、
ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリメチル
ペンテン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリスルフ
ォン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ
ウレタン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリふっ化ビニ
リデン（ＰＶＦ）のような（プラズマ重合あるいは他の
薄い／厚いポリマー膜付着技術を使用する）付着された
薄い／厚いポリマー膜と交換できる。
１８は、マイクロチャネルの必要とされるサイズに応じ
て１０．０μｍよりも厚くあるいは薄くすることができ
る。それとは別に、このＳｉＯ2 材料は、アクリロニト
リルブタジエンスチレン共重合体、ポリカーボネート、
ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリエチレン、
ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリメチル
ペンテン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリスルフ
ォン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ
ウレタン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリふっ化ビニ
リデン（ＰＶＦ）のような（プラズマ重合あるいは他の
薄い／厚いポリマー膜付着技術を使用する）付着された
薄い／厚いポリマー膜と交換できる。
【００４５】この場合、他の層に対して選択的である適
当な等方性ウェットエッチングは、マイクロチャネルを
規定し、薄い／厚いポリマー膜にするように開発されね
ばならない。すなわち、同じ薄い／厚いポリマー膜付着
技術は、マイクロチャネルにわたる開口の閉鎖を保証す
るために使用できる。比較的低い重合温度は、重合膜の
熱分解を防止するために使用されねばならない。
当な等方性ウェットエッチングは、マイクロチャネルを
規定し、薄い／厚いポリマー膜にするように開発されね
ばならない。すなわち、同じ薄い／厚いポリマー膜付着
技術は、マイクロチャネルにわたる開口の閉鎖を保証す
るために使用できる。比較的低い重合温度は、重合膜の
熱分解を防止するために使用されねばならない。
【００４６】マイクロチャネル１８のＳｉＯ2 材料は、
スピニング加工されたポリイミド層と交換できる。この
場合、他の層に対して選択的である等方性ウェットエッ
チングは、ポリイミド膜へのマイクロチャネルの形成を
可能にするように使用されねばならない。同じ薄い／厚
いポリマー膜付着技術は、マイクロチャネルにわたる開
口の閉鎖を保証するために使用できる。下部メタライゼ
ーション温度は、ポリイミド膜の熱分解を防止するため
に使用されねばならない。
スピニング加工されたポリイミド層と交換できる。この
場合、他の層に対して選択的である等方性ウェットエッ
チングは、ポリイミド膜へのマイクロチャネルの形成を
可能にするように使用されねばならない。同じ薄い／厚
いポリマー膜付着技術は、マイクロチャネルにわたる開
口の閉鎖を保証するために使用できる。下部メタライゼ
ーション温度は、ポリイミド膜の熱分解を防止するため
に使用されねばならない。
【００４７】ＳｉＯ2 材料１８は、水素、ホウ素、炭
素、窒素、フッ素、アルミニウム、リン、塩素あるいは
ヒ素のような異なる元素でも合金できる。
素、窒素、フッ素、アルミニウム、リン、塩素あるいは
ヒ素のような異なる元素でも合金できる。
【００４８】ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 は、低圧化学気相成長
法（ＬＰＣＶＤ）、金属有機化学気相成長法（ＭＯＣＶ
Ｄ）、電子サイクロトロン共振付着（ＥＣＲＤ）、無線
周波数散乱付着（ＲＦＳＤ）を含むＰＥＣＶＤ以外の技
術によって付着できる。
法（ＬＰＣＶＤ）、金属有機化学気相成長法（ＭＯＣＶ
Ｄ）、電子サイクロトロン共振付着（ＥＣＲＤ）、無線
周波数散乱付着（ＲＦＳＤ）を含むＰＥＣＶＤ以外の技
術によって付着できる。
【００４９】犠牲ＴｉＮ層２０は、ウェットエッチング
の選択度（図１２）がこの犠牲ＴｉＮ層の下にある材料
の過剰エッチングを防止するために比較的悪いか、比較
的良いかあるいは単に十分良い場合に比較的厚く、比較
的薄くすることができるし、あるいは簡単に除去でき
る。
の選択度（図１２）がこの犠牲ＴｉＮ層の下にある材料
の過剰エッチングを防止するために比較的悪いか、比較
的良いかあるいは単に十分良い場合に比較的厚く、比較
的薄くすることができるし、あるいは簡単に除去でき
る。
【００５０】犠牲ＴｉＮ層２０、２４および２８は、曲
がり、層間剥離、亀裂あるいはマイクロチャネルを規定
するために使用される等方性ウェットエッチング溶液に
対する吊るされた構造体化された優れた選択度の他の低
下を防止する機械的特性を有する他の犠牲層と交換でき
る。
がり、層間剥離、亀裂あるいはマイクロチャネルを規定
するために使用される等方性ウェットエッチング溶液に
対する吊るされた構造体化された優れた選択度の他の低
下を防止する機械的特性を有する他の犠牲層と交換でき
る。
【００５１】犠牲ＣＲＰＶＤＴｉＮ層は、金属有機化学
気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、低圧化学気相成長法（ＬＰ
ＣＶＤ）、プラズマ拡張化学気相成長法（ＰＥＣＶ
Ｄ）、ロングスルー付着（ＬＴＤ）、中空陰極付着（Ｈ
ＣＤ）、および高圧イオン化付着（ＨＰＩＤ）を含む他
の技術によって付着できる。
気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、低圧化学気相成長法（ＬＰ
ＣＶＤ）、プラズマ拡張化学気相成長法（ＰＥＣＶ
Ｄ）、ロングスルー付着（ＬＴＤ）、中空陰極付着（Ｈ
ＣＤ）、および高圧イオン化付着（ＨＰＩＤ）を含む他
の技術によって付着できる。
【００５２】上部Ｓｉ3 Ｎ3 層２２は、その機械的特性
およびプラスティック変形、剥離、ひび割れ、層間剥離
のような機械的問題および図１２に示されたエッチング
工程の他のこのような問題に基づいて０．４６μｍより
厚くあるいは薄くすることができる。
およびプラスティック変形、剥離、ひび割れ、層間剥離
のような機械的問題および図１２に示されたエッチング
工程の他のこのような問題に基づいて０．４６μｍより
厚くあるいは薄くすることができる。
【００５３】この犠牲ＴｉＮ層２３は、図１２のウェッ
トエッチングの選択度がこの犠牲ＴｉＮ層の下にある材
料の過剰エッチングを防止するために比較的悪いか、比
較的良いかあるいは単に十分良い場合に比較的厚く、比
較的薄くすることができるし、あるいは簡単に除去でき
る。
トエッチングの選択度がこの犠牲ＴｉＮ層の下にある材
料の過剰エッチングを防止するために比較的悪いか、比
較的良いかあるいは単に十分良い場合に比較的厚く、比
較的薄くすることができるし、あるいは簡単に除去でき
る。
【００５４】図８に示された部分異方性ＲＩＥは、この
装置のＭＥＭＳ領域および非ＭＥＭＳ領域を規定する必
要性が全然ない場合に除去できる。
装置のＭＥＭＳ領域および非ＭＥＭＳ領域を規定する必
要性が全然ない場合に除去できる。
【００５５】開口の垂直側壁上にＣＲＰＶＤＴｉＮ‘ス
ペーサ’を設ける図１０および図１１にそれぞれ示され
たＣＲＰＶＤＴｉＮの付着および部分ＲＩＥは、図１２
に示されたウェットエッチングの選択度が開口の垂直側
壁上にこのＣＲＰＶＤＴｉＮ‘スペーサ’を有する必要
性がないようなものである場合に除去できる。
ペーサ’を設ける図１０および図１１にそれぞれ示され
たＣＲＰＶＤＴｉＮの付着および部分ＲＩＥは、図１２
に示されたウェットエッチングの選択度が開口の垂直側
壁上にこのＣＲＰＶＤＴｉＮ‘スペーサ’を有する必要
性がないようなものである場合に除去できる。
【００５６】図１０に示された犠牲ＴｉＮ層２８は、図
１２に示されたウェットエッチングの選択度がこの犠牲
ＴｉＮ層の下にある材料の過剰エッチングを防止するた
めに比較的悪いか、あるいは比較的良い場合に比較的厚
く、あるいは比較的薄くすることができる。
１２に示されたウェットエッチングの選択度がこの犠牲
ＴｉＮ層の下にある材料の過剰エッチングを防止するた
めに比較的悪いか、あるいは比較的良い場合に比較的厚
く、あるいは比較的薄くすることができる。
【００５７】図１２に示されたＰＥＣＶＤＳｉＯ2 のウ
ェット等方性エッチングは、マイクロチャネルを適切に
規定するために、ａ）Ｃ2 Ｈ4 Ｏ2 Ｈ2 、ＮＨ4 Ｆおよ
びＣＨ３ＣＯＯＨ、あるいは交互にＮＨ4 Ｆ、ＨＦ、お
よびＨ2 Ｏのいずれ以外の液体混合物を使用して実行で
きる。ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 のいかなる他の等方性ウェッ
トエッチングは、１４の底部層に（このような底部層が
全然使用されない場合に底部電極１２）およびこの等方
性ウェットエッチング中に吊るされるようになる層の組
合せに十分選択的である場合に使用できる。
ェット等方性エッチングは、マイクロチャネルを適切に
規定するために、ａ）Ｃ2 Ｈ4 Ｏ2 Ｈ2 、ＮＨ4 Ｆおよ
びＣＨ３ＣＯＯＨ、あるいは交互にＮＨ4 Ｆ、ＨＦ、お
よびＨ2 Ｏのいずれ以外の液体混合物を使用して実行で
きる。ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 のいかなる他の等方性ウェッ
トエッチングは、１４の底部層に（このような底部層が
全然使用されない場合に底部電極１２）およびこの等方
性ウェットエッチング中に吊るされるようになる層の組
合せに十分選択的である場合に使用できる。
【００５８】図１３に示されたＣＲＰＶＤＴｉＮの等方
性ウェット除去は、犠牲ＣＲＰＶＤＴｉＮがこのシーケ
ンスで使用されない場合に除去できる。図１３に示され
たＣＲＰＶＤＴｉＮの等方性ウェット除去は、等方性ウ
ェット除去がＰＥＣＶＤＳｉＯ2 および等方性ウェット
除去と接触している他の層に選択的である場合にＮＨ 4
ＯＨ、Ｈ2 Ｏ2 、およびＨ2 Ｏ以外の液体混合を使用し
て実行されることもできる。
性ウェット除去は、犠牲ＣＲＰＶＤＴｉＮがこのシーケ
ンスで使用されない場合に除去できる。図１３に示され
たＣＲＰＶＤＴｉＮの等方性ウェット除去は、等方性ウ
ェット除去がＰＥＣＶＤＳｉＯ2 および等方性ウェット
除去と接触している他の層に選択的である場合にＮＨ 4
ＯＨ、Ｈ2 Ｏ2 、およびＨ2 Ｏ以外の液体混合を使用し
て実行されることもできる。
【００５９】図１４に示されたマイクロチャネルのＳｉ
Ｏ2 材料は、充填される開口のサイズに応じて１．４０
μｍよりも比較的に厚くあるいは薄くすることができ
る。
Ｏ2 材料は、充填される開口のサイズに応じて１．４０
μｍよりも比較的に厚くあるいは薄くすることができ
る。
【００６０】図１４に示されたマイクロチャネルのＳｉ
Ｏ2 材料は、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重
合体、ポリカーボネート、ポリジメチルシロキサン（Ｐ
ＤＭＳ）、ポリエチレン、ポリメチルメタアクリレート
（ＰＭＭＡ）、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリスルフォン、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル
（ＰＶＣ）、ポリふっ化ビニリデン（ＰＶＦ）のような
（プラズマ重合あるいは他の薄い／厚いポリマー膜付着
技術を使用して）付着ポリマー膜と交換できる。マイク
ロチャネルのＳｉＯ2 材料は、水素、ホウ素、炭素、窒
素、フッ素、アルミニウム、リン、塩素あるいはヒ素の
ような異なる元素でも合金できる。
Ｏ2 材料は、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重
合体、ポリカーボネート、ポリジメチルシロキサン（Ｐ
ＤＭＳ）、ポリエチレン、ポリメチルメタアクリレート
（ＰＭＭＡ）、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリスルフォン、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル
（ＰＶＣ）、ポリふっ化ビニリデン（ＰＶＦ）のような
（プラズマ重合あるいは他の薄い／厚いポリマー膜付着
技術を使用して）付着ポリマー膜と交換できる。マイク
ロチャネルのＳｉＯ2 材料は、水素、ホウ素、炭素、窒
素、フッ素、アルミニウム、リン、塩素あるいはヒ素の
ような異なる元素でも合金できる。
【００６１】図１４に示されたマイクロチャネルのＰＥ
ＣＶＤＳｉＯ2 材料は、低圧化学気相成長法（ＬＰＣＶ
Ｄ）、金属有機化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、電子サ
イクロトロン共振付着（ＥＣＲＤ）、無線周波数スパッ
タリング付着（ＲＦＳＤ）を含むＰＥＣＶＤ以外の他の
技術によって付着でき、滑らかな継ぎ目なしの上部表面
を設けるためのようなスピンオンガラス（ＳＯＧ）の充
填技術の使用を持ち込むことができる。
ＣＶＤＳｉＯ2 材料は、低圧化学気相成長法（ＬＰＣＶ
Ｄ）、金属有機化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、電子サ
イクロトロン共振付着（ＥＣＲＤ）、無線周波数スパッ
タリング付着（ＲＦＳＤ）を含むＰＥＣＶＤ以外の他の
技術によって付着でき、滑らかな継ぎ目なしの上部表面
を設けるためのようなスピンオンガラス（ＳＯＧ）の充
填技術の使用を持ち込むことができる。
【００６２】図１５に示されたＰＥＣＶＤＳｉＯ2 のウ
ェット等方性エッチングは、マイクロチャネルを適切に
規定するために、ａ）Ｃ2 Ｈ4 Ｏ2 Ｈ2 、ＮＨ4 Ｆおよ
びＣＨ３ＣＯＯＨ、あるいは交互にＮＨ4 Ｆ、ＨＦ、お
よびＨ2 Ｏのいずれか以外の液体混合物を使用して実行
できる。他の等方性ウェットエッチングは、図１３の底
部の吊るされた層に十分選択的である場合に使用でき
る。
ェット等方性エッチングは、マイクロチャネルを適切に
規定するために、ａ）Ｃ2 Ｈ4 Ｏ2 Ｈ2 、ＮＨ4 Ｆおよ
びＣＨ３ＣＯＯＨ、あるいは交互にＮＨ4 Ｆ、ＨＦ、お
よびＨ2 Ｏのいずれか以外の液体混合物を使用して実行
できる。他の等方性ウェットエッチングは、図１３の底
部の吊るされた層に十分選択的である場合に使用でき
る。
【００６３】図１５に示された上部ＰＥＣＶＤＳｉＯ2
の等方性ウェットエッチングは、このようなエッチング
が図１３の底部の吊るされた層に十分選択的である場合
に適当なドライエッチングによって交換できる。
の等方性ウェットエッチングは、このようなエッチング
が図１３の底部の吊るされた層に十分選択的である場合
に適当なドライエッチングによって交換できる。
【００６４】図１６および図１７に示された上部Ａｌ合
金電極は、マイクロマシン加工工程数を最少にするよう
に除去できる。
金電極は、マイクロマシン加工工程数を最少にするよう
に除去できる。
【００６５】図１６に示された上部Ａｌ合金電極は、他
の層がプラスティック変形、剥離、ひび割れ、層間剥離
のような機械的問題および他のこのような高温関連問題
を防止するためにこのように組み合わせることができる
場合に比較的高い融点の導電性層と交換できた。この場
合、前述されたマイクロマシン加工工程の４５０℃の温
度制限は、下にあるＣＭＯＳおよび高圧ＣＭＯＳ装置の
劣化なしに７５０℃まで増加できる。
の層がプラスティック変形、剥離、ひび割れ、層間剥離
のような機械的問題および他のこのような高温関連問題
を防止するためにこのように組み合わせることができる
場合に比較的高い融点の導電性層と交換できた。この場
合、前述されたマイクロマシン加工工程の４５０℃の温
度制限は、下にあるＣＭＯＳおよび高圧ＣＭＯＳ装置の
劣化なしに７５０℃まで増加できる。
【００６６】図１６に示された上部ＰＶＤＴｉ／ＣＲＰ
ＶＤＴｉＮ／ＰＶＤＡｌ合金／ＣＲＰＶＤＴｉＮ電極
は、５３０℃〜７３０℃の範囲にある温度のＬＰＣＶＤ
ポリシリコン、あるいはプラズマ拡張化学気相成長ポリ
シリコン、他の層がプラスティック変形、剥離、ひび割
れ、薄い層に裂けることのような機械的問題および他の
このような高温関連問題を防止するためにこのように組
み合わせることができる場合の３３０℃〜６３０℃から
のＰＥＣＶＤポリシリコンと交換できた。この場合、前
述されたマイクロマシン工程の４５０℃の制限は、下に
あるＣＭＯＳおよび高圧ＣＭＯＳ装置の劣化なしに７５
０℃まで増加できる。
ＶＤＴｉＮ／ＰＶＤＡｌ合金／ＣＲＰＶＤＴｉＮ電極
は、５３０℃〜７３０℃の範囲にある温度のＬＰＣＶＤ
ポリシリコン、あるいはプラズマ拡張化学気相成長ポリ
シリコン、他の層がプラスティック変形、剥離、ひび割
れ、薄い層に裂けることのような機械的問題および他の
このような高温関連問題を防止するためにこのように組
み合わせることができる場合の３３０℃〜６３０℃から
のＰＥＣＶＤポリシリコンと交換できた。この場合、前
述されたマイクロマシン工程の４５０℃の制限は、下に
あるＣＭＯＳおよび高圧ＣＭＯＳ装置の劣化なしに７５
０℃まで増加できる。
【００６７】図１６に示された上部ＰＶＤＴｉ／ＣＲＰ
ＶＤＴｉＮ／ＰＶＤＡｌ合金／ＣＲＰＶＤＴｉＮは、他
の相互接続構造体とも交換し、４００℃でよりも他の温
度で付着できる。
ＶＤＴｉＮ／ＰＶＤＡｌ合金／ＣＲＰＶＤＴｉＮは、他
の相互接続構造体とも交換し、４００℃でよりも他の温
度で付着できる。
【００６８】本発明は、前述された検出および／または
流体運動，マイクロ化学的検出／分析／反応器システ
ム，マイクロ生物的検出／分析／反応器システム／マイ
クロバイオ化学的検出／分析／反応器システム，マイク
ロオプトフルイディクスシステム，マイクロ流体供給シ
ステム，マイクロ流体相互接続システム，マイクロ流体
移送システム，マイクロ流体混合システム，マイクロバ
ルブ／ポンプシステム，マイクロフロー／圧力システ
ム，マイクロ流体制御システム，マイクロ加熱／冷却シ
ステム，マイクロ流体デバイスパッケージング，マイク
ロインクジェットプリンティング，チップ上のラボ、Ｌ
ＯＡＣ、装置，およびマイクロチャネルを必要とする他
のＭＥＭＳ，囲まれたチャネルを必要とする他のＭＥＭ
Ｓ以外のマイクロ流体用途のような能動（すなわちオン
チップエレクトロニクス）の使用を含む用途に用いられ
てもよい。
流体運動，マイクロ化学的検出／分析／反応器システ
ム，マイクロ生物的検出／分析／反応器システム／マイ
クロバイオ化学的検出／分析／反応器システム，マイク
ロオプトフルイディクスシステム，マイクロ流体供給シ
ステム，マイクロ流体相互接続システム，マイクロ流体
移送システム，マイクロ流体混合システム，マイクロバ
ルブ／ポンプシステム，マイクロフロー／圧力システ
ム，マイクロ流体制御システム，マイクロ加熱／冷却シ
ステム，マイクロ流体デバイスパッケージング，マイク
ロインクジェットプリンティング，チップ上のラボ、Ｌ
ＯＡＣ、装置，およびマイクロチャネルを必要とする他
のＭＥＭＳ，囲まれたチャネルを必要とする他のＭＥＭ
Ｓ以外のマイクロ流体用途のような能動（すなわちオン
チップエレクトロニクス）の使用を含む用途に用いられ
てもよい。
【００６９】本発明は、マイクロ化学的検出／分析／反
応器システム，マイクロ生物学的検出／分析／反応器シ
ステム／マイクロバイオ化学検出／分析／反応器システ
ム／マイクロオプトフルイディクスシステム，マイクロ
流体供給システム，マイクロ流体相互接続システム，マ
イクロ流体移送システム，マイクロ流体混合システム，
マイクロバルブ／ポンプシステム，マイクロフロー／圧
力システム，マイクロ流体制御システム，マイクロ加熱
／冷却システム，マイクロ流体デバイスパッケージン
グ，マイクロインクジェットプリンティング，チップ上
のラボ、ＬＯＡＣ、装置，およびマイクロチャネルを必
要とする他のＭＥＭＳ，囲まれたチャネルを必要とする
他のＭＥＭＳのような受動（すなわち、オフチップエレ
クトロニクス）の使用を含む用途にも用いられもよい。
応器システム，マイクロ生物学的検出／分析／反応器シ
ステム／マイクロバイオ化学検出／分析／反応器システ
ム／マイクロオプトフルイディクスシステム，マイクロ
流体供給システム，マイクロ流体相互接続システム，マ
イクロ流体移送システム，マイクロ流体混合システム，
マイクロバルブ／ポンプシステム，マイクロフロー／圧
力システム，マイクロ流体制御システム，マイクロ加熱
／冷却システム，マイクロ流体デバイスパッケージン
グ，マイクロインクジェットプリンティング，チップ上
のラボ、ＬＯＡＣ、装置，およびマイクロチャネルを必
要とする他のＭＥＭＳ，囲まれたチャネルを必要とする
他のＭＥＭＳのような受動（すなわち、オフチップエレ
クトロニクス）の使用を含む用途にも用いられもよい。
【００７０】本発明は、マイクロチャネルバイオチップ
装置、好ましくは、流体運動、分析およびデータ生成を
担当している外部流体プロセッサの必要性なしにマイク
ロチャネルへの流体運動、いろいろなフルイディクス、
分析およびデータ通信の機能を介して実行できる高性能
バイオチップを生じる能動マイクロマシン加工シリコン
基板からの能動装置のための改良された製造技術に関す
るものである。
装置、好ましくは、流体運動、分析およびデータ生成を
担当している外部流体プロセッサの必要性なしにマイク
ロチャネルへの流体運動、いろいろなフルイディクス、
分析およびデータ通信の機能を介して実行できる高性能
バイオチップを生じる能動マイクロマシン加工シリコン
基板からの能動装置のための改良された製造技術に関す
るものである。
【図１】米国特許第６，１６７，９１０号に記載される
ような重合体基板の融着から得られる受動マイクロチャ
ネルバイオチップ装置の一例を示す図である。
ような重合体基板の融着から得られる受動マイクロチャ
ネルバイオチップ装置の一例を示す図である。
【図２】米国特許第６，１３１，４１０号に記載される
ようなシリカ基板の融着から得られる受動マイクロチャ
ネルバイオチップ装置の一例を示す図である。
ようなシリカ基板の融着から得られる受動マイクロチャ
ネルバイオチップ装置の一例を示す図である。
【図３】米国特許第５，７０５，０１８号に記載される
ような受動マイクロマシン加工シリコン基板から得られ
る受動マイクロチャネルバイオチップ装置の一例を示す
図である。
ような受動マイクロマシン加工シリコン基板から得られ
る受動マイクロチャネルバイオチップ装置の一例を示す
図である。
【図４】米国特許第６，１１７，６４３号に記載される
ような能動マイクロマシン加工シリコン基板から得られ
る受動マイクロ貯蔵器バイオチップ装置の一例を示す図
である。
ような能動マイクロマシン加工シリコン基板から得られ
る受動マイクロ貯蔵器バイオチップ装置の一例を示す図
である。
【図５】Ｌ．Ｌ．Ｓｏｈｎ、Ｏ．Ａ．Ｓａｌｅｈ、Ｇ．
Ｒ．Ｆａｃｅｒ、Ａ．Ｊ．Ｂｅａｖｉｓ、Ｒ．Ｓ．Ａｌ
ｌａｎ、およびＤ．Ａ．Ｎｏｔｔｅｒｍａｎ著の「キャ
パシタンス血球計算：一つずつ生物学的細胞を測定す
る」（米国科学アカデミーの会報（ＵＳＡ）、第９７
巻、第２０号、２０００年９月２６日発行、第１０６８
７ページ〜第１０６９０ページ）による論文に示される
ような金電極を有する受動ポリジメチルシロキサン（Ｐ
ＤＭＳ）バイオチップの一例を示す図である。
Ｒ．Ｆａｃｅｒ、Ａ．Ｊ．Ｂｅａｖｉｓ、Ｒ．Ｓ．Ａｌ
ｌａｎ、およびＤ．Ａ．Ｎｏｔｔｅｒｍａｎ著の「キャ
パシタンス血球計算：一つずつ生物学的細胞を測定す
る」（米国科学アカデミーの会報（ＵＳＡ）、第９７
巻、第２０号、２０００年９月２６日発行、第１０６８
７ページ〜第１０６９０ページ）による論文に示される
ような金電極を有する受動ポリジメチルシロキサン（Ｐ
ＤＭＳ）バイオチップの一例を示す図である。
【図６】バイオチップのマイクロマシン加工シーケンス
の工程１（４００℃での０．１μｍのＰＥＣＶＤＳｉ3
Ｎ4 の付着）を示す図である。
の工程１（４００℃での０．１μｍのＰＥＣＶＤＳｉ3
Ｎ4 の付着）を示す図である。
【図７】バイオチップのマイクロマシン加工シーケンス
の工程２〜６（４００℃での０．１μｍのＣＲＰＶＤＴ
ｉＮの付着、４００℃での１０．０μｍのＰＥＣＶＤＳ
ｉＯ2 の付着、４００℃での０．１０μｍのＣＲＰＶＤ
ＴｉＮの付着、４００℃での０．４０μｍのＰＥＣＶＤ
Ｓｉ3 Ｎ4 の付着、４００℃での０．２０μｍのＣＲＰ
ＶＤＴｉＮの付着）を示す図である。
の工程２〜６（４００℃での０．１μｍのＣＲＰＶＤＴ
ｉＮの付着、４００℃での１０．０μｍのＰＥＣＶＤＳ
ｉＯ2 の付着、４００℃での０．１０μｍのＣＲＰＶＤ
ＴｉＮの付着、４００℃での０．４０μｍのＰＥＣＶＤ
Ｓｉ3 Ｎ4 の付着、４００℃での０．２０μｍのＣＲＰ
ＶＤＴｉＮの付着）を示す図である。
【図８】バイオチップのマイクロマシン加工シーケンス
の工程７（部分異方性反応性イオンエッチバックが続く
第１のパターン）を示す図である。
の工程７（部分異方性反応性イオンエッチバックが続く
第１のパターン）を示す図である。
【図９】バイオチップのマイクロマシン加工シーケンス
の工程８（部分異方性反応性イオンエッチバックおよび
エッチホールが続く第２のパターン）を示す図である。
の工程８（部分異方性反応性イオンエッチバックおよび
エッチホールが続く第２のパターン）を示す図である。
【図１０】バイオチップのマイクロマシン加工シーケン
スの工程９（４００℃での０．１０μｍの付着）を示す
図である。
スの工程９（４００℃での０．１０μｍの付着）を示す
図である。
【図１１】バイオチップのマイクロマシン加工シーケン
スの工程１０（０．１μｍのＣＲＰＶＤＴｉＮの異方性
反応性イオンエッチバック）を示す図である。
スの工程１０（０．１μｍのＣＲＰＶＤＴｉＮの異方性
反応性イオンエッチバック）を示す図である。
【図１２】バイオチップのマイクロマシン加工シーケン
スの工程１１（ＰＥＣＶＤ ＳｉＯ2 の制御形異方性ウ
ェットエッチング）を示す図である。
スの工程１１（ＰＥＣＶＤ ＳｉＯ2 の制御形異方性ウ
ェットエッチング）を示す図である。
【図１３】バイオチップのマイクロマシン加工シーケン
スの工程１２（若干のアンダーカットを有する露光され
たＣＲＰＶＤＴｉＮの等方性ウェット除去）を示す図で
ある。
スの工程１２（若干のアンダーカットを有する露光され
たＣＲＰＶＤＴｉＮの等方性ウェット除去）を示す図で
ある。
【図１４】バイオチップのマイクロマシン加工シーケン
スの工程１３（４００℃での１．４０μｍのＰＥＣＶＤ
ＳｉＯ2 の付着）を示す図である。
スの工程１３（４００℃での１．４０μｍのＰＥＣＶＤ
ＳｉＯ2 の付着）を示す図である。
【図１５】バイオチップのマイクロマシン加工シーケン
スの工程１４（４００℃でのＰＥＣＶＤＳｉＯ2 の第３
のパターンおよび等方性ウェットエッチング）を示す図
である。
スの工程１４（４００℃でのＰＥＣＶＤＳｉＯ2 の第３
のパターンおよび等方性ウェットエッチング）を示す図
である。
【図１６】バイオチップのマイクロマシン加工シーケン
スの工程１５（４００℃でのＰＶＤＴｉ／ＣＲＰＶＤＴ
ｉＮ／ＰＶＤＡｌ合金／ＣＲＰＶＤＴｉＮの標準付着）
を示す図である。
スの工程１５（４００℃でのＰＶＤＴｉ／ＣＲＰＶＤＴ
ｉＮ／ＰＶＤＡｌ合金／ＣＲＰＶＤＴｉＮの標準付着）
を示す図である。
【図１７】バイオチップのマイクロマシン加工シーケン
スの工程１６（ＰＶＤＴｉ／ＣＲＰＶＤＴｉＮ／ＰＶＤ
Ａｌ合金／ＣＲＰＶＤＴｉＮの標準異方性ＲＩＥ）を示
す図である。
スの工程１６（ＰＶＤＴｉ／ＣＲＰＶＤＴｉＮ／ＰＶＤ
Ａｌ合金／ＣＲＰＶＤＴｉＮの標準異方性ＲＩＥ）を示
す図である。
【図１８】マイクロチャネルの上に吊るされたＴｉＮ層
の優れた機械的安定性を示す走査型電子顕微鏡写真（Ｓ
ＥＭ）断面を示す図である。
の優れた機械的安定性を示す走査型電子顕微鏡写真（Ｓ
ＥＭ）断面を示す図である。
【図１９】１．００μｍの幅の開口を通して厚いＰＥＣ
ＶＤＳｉＯ2 をウェットエッチングすることによって形
成されるマイクロチャネルを示す走査型電子顕微鏡写真
（ＳＥＭ）の平面を示す図である。
ＶＤＳｉＯ2 をウェットエッチングすることによって形
成されるマイクロチャネルを示す走査型電子顕微鏡写真
（ＳＥＭ）の平面を示す図である。
【図２０】ＰＥＣＶＤＳｉＯ2 を有するマイクロチャネ
ルの閉鎖を示す走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）断面を
示す図である。
ルの閉鎖を示す走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）断面を
示す図である。
１０ ＣＭＯＳ装置
１１ 絶縁分離
１２ ＬＰＣＶＤポリシリコン層
１４ ＰＥＣＶＤＳｉ3 Ｏ2 の層
１６ 犠牲ＴｉＮ層
１８ マイクロチャネル
フロントページの続き
(72)発明者 ヘザー タイラー
カナダ国，ジェイ２エル ２ピー３，ケベ
ック州，ブロモン，シュマン ドゥ ガス
プ 347
Ｆターム(参考） 2G042 AA01 CB03 HA02 HA03 HA07
2G058 AA08 DA07
Claims (46)
- 【請求項１】 マイクロ流体用途用のマイクロ構造体を
製造する方法であって、 エッチング可能な材料の第１の層を適当な基板上に形成
する工程と、 機械的に安定した支持層を前記エッチング可能な材料の
上に形成する工程と、 マスクを前記支持層の上に用い、前記マスクの少なくと
も一つの開口を露光する工程と、 前記開口あるいは各前記開口を通して異方性エッチング
を実行し、前記支持層を通って前記エッチング可能な材
料の層に延びる穴を形成する工程と、 前記穴あるいは各前記穴を通して等方性エッチングを実
行し、前記支持層の下に延びる前記エッチング可能な材
料にマイクロチャネルを形成する工程と、 前記開口あるいは各前記開口の上に延びる前記付着可能
な層の一部が接触するまで付着可能な材料の他の層を前
記支持層の上に形成し、かつそれによって前記開口ある
いは各前記開口の下に形成された前記マイクロチャネル
を閉じる工程と、 を含むことを特徴とするマイクロ流体用途用マイクロ構
造体の製造方法。 - 【請求項２】 前記他の層が、前記エッチング可能な材
料の第１の層と同じ材料のものであることを特徴とする
請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記エッチング可能な材料がＳｉＯ2 で
あることを特徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記支持層がＳｉ3 Ｎ4 で作られている
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 前記第１の層が、ＰＥＣＶＤによって付
着されることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 前記第１の層が、約１０μｍの厚さであ
ることを特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 犠牲層が、前記支持層の下に付着される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 犠牲層が、前記支持層の上部に付着され
ることを特徴とする請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 前記犠牲層が、前記マイクロチャネルの
形成後少なくとも前記マイクロチャネルの近くをエッチ
ングすることによって取り除かれることを特徴とする請
求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 各前記犠牲層が、ＴｉＮであることを
特徴とする請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 各前記犠牲層が、コリメーターを使用
された反応性物理蒸着法（ＣＲＰＶＤ）によって形成さ
れることを特徴とする請求項１０に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記支持層を通しての前記異方性エッ
チングが、反応性イオン異方性エッチングであることを
特徴とする請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１３】 異方性エッチングが、前記マイクロチ
ャネルを含むＭＥＭＳ領域を規定するために前記エッチ
ング可能な材料によって前記マイクロ構造体上で実行さ
れることを特徴とする請求項１２に記載の方法。 - 【請求項１４】 前記穴をエッチング後、付加層が、側
壁およびその底部を覆う前記穴の中に延びるように前記
支持層の上に付着され、かつ前記穴の前記底部を被覆す
る前記付加層の一部が、それを通して前記等方性エッチ
ングが前記マイクロチャネルを形成するために実行され
る前記穴に側壁スペーサを残すようにエッチングして取
り除かれることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１５】 前記付加層が、ＴｉＮであることを特
徴とする請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１６】 前記付加層が、ＣＲＰＶＤによって付
着されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。 - 【請求項１７】 前記基板が、ＣＭＯＳ回路を含むこと
を特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１８】 前記第１の層が、下部電極を形成する
導電性層の上に付着されることを特徴とする請求項１に
記載の方法。 - 【請求項１９】 前記導電性層がポリシリコンであるこ
とを特徴とする請求項１８に記載の方法。 - 【請求項２０】 保護層が、前記導電性層と前記第１の
層との間に形成されることを特徴とする請求項１９に記
載の方法。 - 【請求項２１】 前記保護層が、Ｓｉ3 Ｎ4 であること
を特徴とする請求項２０に記載の方法。 - 【請求項２２】 他の導電性層が、前記保護層の上に形
成されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。 - 【請求項２３】 前記他の導電性層が、ＴｉＮであるこ
とを特徴とする請求項２２に記載の方法。 - 【請求項２４】 前記他の導電性層が、ＴｉＮであるこ
とを特徴とする請求項２３に記載の方法。 - 【請求項２５】 前記他の導電性層が、ＣＲＰＶＤによ
って形成されることを特徴とする請求項２４に記載の方
法。 - 【請求項２６】 前記他の導電性層が、約４００℃で付
着されることを特徴とする請求項２５に記載の方法。 - 【請求項２７】 前記他の層を形成した後、エッチング
工程が、前記開口の領域の中を除いて前記他の層を前記
支持層から取り除くために実行され、つぎに導電性層が
上部電極を設けるように付着されることを特徴とする請
求項１に記載の方法。 - 【請求項２８】 前記導電性層が、ＰＶＤ Ｔｉ／Ｔｉ
Ｎ／ａｌ／Ｔｉｎ基板を含むことを特徴とする請求項２
７に記載の方法。 - 【請求項２９】 異方性エッチングが、電極を規定する
ように前記基板上で実行され、かつ前記マイクロ構造体
のために相互接続することを特徴とする請求項２８に記
載の方法。 - 【請求項３０】 前記工程が、４５０℃を超えない温度
で実行されることを特徴とする請求項２９に記載の方
法。 - 【請求項３１】 マイクロ流体用途用のマイクロ構造体
を製造する方法であって、上部導電性層を有するＣＭＯ
Ｓ回路を含む基板を用意し、保護層を前記上部導電性層
上に形成し、第１の犠牲層を前記保護層上に形成し、エ
ッチング可能な材料の第１の層を前記保護層上に形成
し、第２の犠牲層を前記第１の層上に付着し、機械的に
安定した支持層を前記第２の犠牲層上に付着し、マスク
を前記支持層の上に用い、前記マスクの少なくとも一つ
の開口を露光し、前記開口あるいは各前記開口を通して
異方性エッチングを実行し、前記支持層を通してエッチ
ング可能な材料の前記層に延びる穴を形成し、前記穴あ
るいは各前記穴を通して等方性エッチングを実行し、前
記支持層の下に延びる前記エッチング可能な材料にマイ
クロチャネルを形成し、前記開口あるいは各前記開口の
上に延びる前記付着可能な層の一部が接触するまで付着
可能な材料の他の層を前記支持層の上に形成し、かつそ
れによって前記開口あるいは各前記開口の下に形成され
た前記マイクロチャネルを閉じ、前記開口の上でない領
域の前記付着可能な材料を取り除き、かつ導電性層を前
記付着可能な材料の上に付着し、上部電極を形成するこ
とを特徴とするマイクロ流体用途用マイクロ構造体の製
造方法。 - 【請求項３２】 第３の犠牲層を前記支持層の上に付着
することをさらに含むことを特徴とする請求項３１に記
載の方法。 - 【請求項３３】 前記犠牲層が、ＴｉＮであることを特
徴とする請求項３２に記載の方法。 - 【請求項３４】 前記犠牲層が、コリメーターを使用さ
れた反応性物理蒸着法（ＣＲＰＶＤ）によって形成され
ることを特徴とする請求項３３に記載の方法。 - 【請求項３５】 前記第１の層が、ＳｉＯ2 であること
を特徴とする請求項３４に記載の方法。 - 【請求項３６】 前記第１の層が、ＰＥＣＶＤによって
付着されることを特徴とする請求項３５に記載の方法。 - 【請求項３７】 前記第１の層が、約１０μｍの厚さで
あることを特徴とする請求項３６に記載の方法。 - 【請求項３８】 前記異方性エッチングを実行し、前記
穴を形成した後、他の犠牲層が、前記穴の中に延びるよ
うに付着され、かつ前記犠牲層の底部が、前記穴の中に
側壁スペーサを残すようにエッチングし、取り除かれる
と同時に前記等方性エッチングが、前記マイクロチャネ
ルを形成するように実行されることを特徴とする請求項
３１に記載の方法。 - 【請求項３９】 前記処理工程が、４５０℃を超えない
温度で実行されることを特徴とする請求項３１に記載の
方法。 - 【請求項４０】 前記他の犠牲層が、ＴｉＮであること
を特徴とする請求項３８に記載の方法。 - 【請求項４１】 流体デバイスを製造する方法であっ
て、エッチング可能な材料を用意する工程と、保護層を
前記エッチング可能な材料の上に形成する工程と、前記
保護層の中に少なくとも一つの開口を設ける工程と、少
なくとも一つの開口を通して前記エッチング可能な層の
空洞をエッチングする工程と、その一部が前記少なくと
も一つの開口の上に延びるように他の層を付着する工程
と、を含み、前記上に延びる部分が、前記開口を閉じる
ように接触し、かつそれによって閉じられたマイクロチ
ャネルを前記エッチング可能な層内部に形成することを
特徴とする流体デバイスの製造方法。 - 【請求項４２】 前記エッチ可能な材料が、ＳｉＯ2 で
あることを特徴する請求項４１に記載の方法。 - 【請求項４３】 前記他の層が、ＳｉＯ2 であることを
特徴とする請求項４２に記載の方法。 - 【請求項４４】 前記保護層が、Ｓｉ3 Ｎ4 であること
を特徴とする請求項４３に記載の方法。 - 【請求項４５】 前記開口が、前記空洞の前記エッチン
グ中側壁スペーサで保護されることを特徴とする請求項
４１に記載の方法。 - 【請求項４６】 前記スペーサが、ＴｉＮであることを
特徴とする請求項４５に記載の方法。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100866890B1 (ko) | 2007-06-07 | 2008-11-04 | 고려대학교 산학협력단 | 초소형 이종 식물 세포융합장치 및 그 제조 방법 |
| JP2009188785A (ja) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Seiko Epson Corp | 電子装置、共振子、発振器、及び電子装置の製造方法 |
| JP2010166620A (ja) * | 2010-04-14 | 2010-07-29 | Seiko Epson Corp | 電子装置、共振子、発振器、及び電子装置の製造方法 |
| US8043950B2 (en) | 2005-10-26 | 2011-10-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP2013520422A (ja) * | 2010-02-18 | 2013-06-06 | アンパック バイオ−メディカル サイエンス カンパニー リミテッド | マイクロデバイスの製造方法 |
| JP2015530900A (ja) * | 2013-05-22 | 2015-10-29 | アイメック・ヴェーゼットウェーＩｍｅｃ Ｖｚｗ | 小型流体分析デバイスおよび製造方法 |
| JP2019134715A (ja) * | 2014-12-08 | 2019-08-15 | バークレー ライツ，インコーポレイテッド | 横方向／垂直方向トランジスタ構造を含むマイクロ流体デバイスならびにそれを作製および使用するプロセス |
| CN110961167A (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-07 | 中国科学院微电子研究所 | 一种微流道网络芯片 |
Families Citing this family (57)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7550794B2 (en) * | 2002-09-20 | 2009-06-23 | Idc, Llc | Micromechanical systems device comprising a displaceable electrode and a charge-trapping layer |
| US7297471B1 (en) | 2003-04-15 | 2007-11-20 | Idc, Llc | Method for manufacturing an array of interferometric modulators |
| US20040232503A1 (en) * | 2001-06-12 | 2004-11-25 | Shinya Sato | Semiconductor device and method of producing the same |
| US6825127B2 (en) * | 2001-07-24 | 2004-11-30 | Zarlink Semiconductor Inc. | Micro-fluidic devices |
| DE10145568A1 (de) * | 2001-09-14 | 2003-04-03 | Knoell Hans Forschung Ev | Verfahren zur Kultivierung und Analyse mikrobieller Einzelzellkulturen |
| JP3847175B2 (ja) * | 2002-01-29 | 2006-11-15 | 株式会社山武 | 走化性観測用チップ |
| US20030169818A1 (en) * | 2002-03-06 | 2003-09-11 | Pere Obrador | Video transcoder based joint video and still image pipeline with still burst mode |
| US7005179B2 (en) * | 2002-07-26 | 2006-02-28 | The Regents Of The University Of California | Conductive inks for metalization in integrated polymer microsystems |
| JP3725109B2 (ja) * | 2002-09-19 | 2005-12-07 | 財団法人生産技術研究奨励会 | マイクロ流体デバイス |
| US7781850B2 (en) | 2002-09-20 | 2010-08-24 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Controlling electromechanical behavior of structures within a microelectromechanical systems device |
| US20040126254A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-07-01 | Chen Ching Jen | Surface micromachined mechanical micropumps and fluid shear mixing, lysing, and separation microsystems |
| DE10305442A1 (de) * | 2003-02-11 | 2004-08-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Vorrichtung und Vorrichtung |
| TW570896B (en) | 2003-05-26 | 2004-01-11 | Prime View Int Co Ltd | A method for fabricating an interference display cell |
| US7221495B2 (en) * | 2003-06-24 | 2007-05-22 | Idc Llc | Thin film precursor stack for MEMS manufacturing |
| TW593126B (en) * | 2003-09-30 | 2004-06-21 | Prime View Int Co Ltd | A structure of a micro electro mechanical system and manufacturing the same |
| US20050100712A1 (en) * | 2003-11-12 | 2005-05-12 | Simmons Blake A. | Polymerization welding and application to microfluidics |
| CN100338746C (zh) * | 2004-01-05 | 2007-09-19 | 财团法人工业技术研究院 | 一种形成导电栓柱的方法 |
| US20050164373A1 (en) * | 2004-01-22 | 2005-07-28 | Oldham Mark F. | Diffusion-aided loading system for microfluidic devices |
| JP3952036B2 (ja) * | 2004-05-13 | 2007-08-01 | コニカミノルタセンシング株式会社 | マイクロ流体デバイス並びに試液の試験方法および試験システム |
| EP1779173A1 (en) | 2004-07-29 | 2007-05-02 | Idc, Llc | System and method for micro-electromechanical operating of an interferometric modulator |
| WO2006025064A2 (en) | 2004-09-02 | 2006-03-09 | Ramot At Tel-Aviv University Ltd. | Embedded channels, embedded waveguides and methods of manufacturing and using the same |
| US7420728B2 (en) * | 2004-09-27 | 2008-09-02 | Idc, Llc | Methods of fabricating interferometric modulators by selectively removing a material |
| US7369296B2 (en) | 2004-09-27 | 2008-05-06 | Idc, Llc | Device and method for modifying actuation voltage thresholds of a deformable membrane in an interferometric modulator |
| US7417783B2 (en) | 2004-09-27 | 2008-08-26 | Idc, Llc | Mirror and mirror layer for optical modulator and method |
| WO2006076301A2 (en) * | 2005-01-10 | 2006-07-20 | Ohmcraft, Inc. | Microfluidic devices fabricated by direct thick film writing and methods thereof |
| CN101228091A (zh) | 2005-07-22 | 2008-07-23 | 高通股份有限公司 | 用于mems装置的支撑结构及其方法 |
| RU2468988C2 (ru) * | 2005-07-22 | 2012-12-10 | Квалкомм Инкорпорэйтэд | Устройства мэмс, имеющие поддерживающие структуры, и способы их изготовления |
| EP2495212A3 (en) * | 2005-07-22 | 2012-10-31 | QUALCOMM MEMS Technologies, Inc. | Mems devices having support structures and methods of fabricating the same |
| US7795061B2 (en) | 2005-12-29 | 2010-09-14 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Method of creating MEMS device cavities by a non-etching process |
| US7382515B2 (en) | 2006-01-18 | 2008-06-03 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Silicon-rich silicon nitrides as etch stops in MEMS manufacture |
| US7450295B2 (en) | 2006-03-02 | 2008-11-11 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Methods for producing MEMS with protective coatings using multi-component sacrificial layers |
| US7711239B2 (en) | 2006-04-19 | 2010-05-04 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Microelectromechanical device and method utilizing nanoparticles |
| US7321457B2 (en) | 2006-06-01 | 2008-01-22 | Qualcomm Incorporated | Process and structure for fabrication of MEMS device having isolated edge posts |
| US7911010B2 (en) * | 2006-07-17 | 2011-03-22 | Kwj Engineering, Inc. | Apparatus and method for microfabricated multi-dimensional sensors and sensing systems |
| JP4327183B2 (ja) * | 2006-07-31 | 2009-09-09 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置 |
| US7763546B2 (en) | 2006-08-02 | 2010-07-27 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Methods for reducing surface charges during the manufacture of microelectromechanical systems devices |
| US7706042B2 (en) | 2006-12-20 | 2010-04-27 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | MEMS device and interconnects for same |
| US7931249B2 (en) * | 2007-02-01 | 2011-04-26 | International Business Machines Corporation | Reduced friction molds for injection molded solder processing |
| US7733552B2 (en) | 2007-03-21 | 2010-06-08 | Qualcomm Mems Technologies, Inc | MEMS cavity-coating layers and methods |
| US7719752B2 (en) | 2007-05-11 | 2010-05-18 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | MEMS structures, methods of fabricating MEMS components on separate substrates and assembly of same |
| US7625825B2 (en) | 2007-06-14 | 2009-12-01 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Method of patterning mechanical layer for MEMS structures |
| US7569488B2 (en) | 2007-06-22 | 2009-08-04 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Methods of making a MEMS device by monitoring a process parameter |
| US8068268B2 (en) | 2007-07-03 | 2011-11-29 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | MEMS devices having improved uniformity and methods for making them |
| US8310016B2 (en) * | 2007-07-17 | 2012-11-13 | Kwj Engineering, Inc. | Apparatus and method for microfabricated multi-dimensional sensors and sensing systems |
| US7863079B2 (en) | 2008-02-05 | 2011-01-04 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Methods of reducing CD loss in a microelectromechanical device |
| US7851239B2 (en) | 2008-06-05 | 2010-12-14 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Low temperature amorphous silicon sacrificial layer for controlled adhesion in MEMS devices |
| WO2010088761A1 (en) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | Maziyar Khorasani | Method and apparatus for manipulating and detecting analytes |
| US7864403B2 (en) | 2009-03-27 | 2011-01-04 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Post-release adjustment of interferometric modulator reflectivity |
| WO2010117874A2 (en) * | 2009-04-05 | 2010-10-14 | Microstaq, Inc. | Method and structure for optimizing heat exchanger performance |
| US8659816B2 (en) | 2011-04-25 | 2014-02-25 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Mechanical layer and methods of making the same |
| CN103447101B (zh) * | 2013-07-23 | 2015-01-14 | 武汉友芝友医疗科技有限公司 | 一种微流芯片的制备方法 |
| US9312370B2 (en) * | 2014-06-10 | 2016-04-12 | Globalfoundries Inc. | Bipolar transistor with extrinsic base region and methods of fabrication |
| GB2534204A (en) * | 2015-01-17 | 2016-07-20 | Melexis Technologies Nv | Semiconductor device with at least one truncated corner and/or side cut-out |
| TWI644102B (zh) * | 2017-12-18 | 2018-12-11 | 友達光電股份有限公司 | 微流體感測元件及其製作方法 |
| US11247207B2 (en) | 2018-10-16 | 2022-02-15 | Duke University | Microfluidic systems having photodetectors disposed therein and methods of producing the same |
| US11712766B2 (en) * | 2020-05-28 | 2023-08-01 | Toyota Motor Engineering And Manufacturing North America, Inc. | Method of fabricating a microscale canopy wick structure having enhanced capillary pressure and permeability |
| DE102022107894A1 (de) * | 2022-04-01 | 2023-10-05 | Eberhard Karls Universität Tübingen, Körperschaft des öffentlichen Rechts | Verfahren zum Herstellen eines Reaktors, Reaktoren und Anordnungen |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2634059B1 (fr) * | 1988-07-08 | 1996-04-12 | Thomson Csf | Microcomposant electronique autoscelle sous vide, notamment diode, ou triode, et procede de fabrication correspondant |
| US5156988A (en) * | 1990-06-30 | 1992-10-20 | Sony Corporation | A method of manufacturing a quantum interference semiconductor device |
| ATE154259T1 (de) | 1991-02-28 | 1997-06-15 | Heinze Dyconex Patente | Verfahren zur herstellung eines aus mikrosieben bestehenden verbundkörpers |
| SE9304145D0 (sv) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | Pharmacia Lkb Biotech | Sätt att tillverka hålrumsstrukturer |
| US5698112A (en) * | 1994-11-24 | 1997-12-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Corrosion protection for micromechanical metal layers |
| US6136212A (en) | 1996-08-12 | 2000-10-24 | The Regents Of The University Of Michigan | Polymer-based micromachining for microfluidic devices |
| US6093330A (en) * | 1997-06-02 | 2000-07-25 | Cornell Research Foundation, Inc. | Microfabrication process for enclosed microstructures |
| US6060398A (en) * | 1998-03-09 | 2000-05-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Guard cell for etching |
| KR100300002B1 (ko) * | 1998-04-01 | 2001-11-22 | 조동일 | (111)단결정실리콘을이용한마이크로머시닝제조방법 |
| US6180536B1 (en) | 1998-06-04 | 2001-01-30 | Cornell Research Foundation, Inc. | Suspended moving channels and channel actuators for microfluidic applications and method for making |
-
2001
- 2001-04-27 US US09/842,836 patent/US6602791B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-04-29 DE DE60223193T patent/DE60223193T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-29 EP EP02253016A patent/EP1254717B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-29 AT AT02253016T patent/ATE376881T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-04-30 JP JP2002129337A patent/JP2003039396A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8043950B2 (en) | 2005-10-26 | 2011-10-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US8624336B2 (en) | 2005-10-26 | 2014-01-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| KR100866890B1 (ko) | 2007-06-07 | 2008-11-04 | 고려대학교 산학협력단 | 초소형 이종 식물 세포융합장치 및 그 제조 방법 |
| JP2009188785A (ja) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Seiko Epson Corp | 電子装置、共振子、発振器、及び電子装置の製造方法 |
| JP2013520422A (ja) * | 2010-02-18 | 2013-06-06 | アンパック バイオ−メディカル サイエンス カンパニー リミテッド | マイクロデバイスの製造方法 |
| KR101842516B1 (ko) * | 2010-02-18 | 2018-03-27 | 앤팩 바이오-메디컬 사이언스 시오., 엘티디. | 미세 장치의 제조 방법 |
| JP2010166620A (ja) * | 2010-04-14 | 2010-07-29 | Seiko Epson Corp | 電子装置、共振子、発振器、及び電子装置の製造方法 |
| JP2015530900A (ja) * | 2013-05-22 | 2015-10-29 | アイメック・ヴェーゼットウェーＩｍｅｃ Ｖｚｗ | 小型流体分析デバイスおよび製造方法 |
| JP2019134715A (ja) * | 2014-12-08 | 2019-08-15 | バークレー ライツ，インコーポレイテッド | 横方向／垂直方向トランジスタ構造を含むマイクロ流体デバイスならびにそれを作製および使用するプロセス |
| US11596941B2 (en) | 2014-12-08 | 2023-03-07 | Berkeley Lights, Inc. | Lateral/vertical transistor structures and process of making and using same |
| CN110961167A (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-07 | 中国科学院微电子研究所 | 一种微流道网络芯片 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6602791B2 (en) | 2003-08-05 |
| EP1254717B1 (en) | 2007-10-31 |
| ATE376881T1 (de) | 2007-11-15 |
| DE60223193T2 (de) | 2008-08-14 |
| DE60223193D1 (de) | 2007-12-13 |
| EP1254717A1 (en) | 2002-11-06 |
| US20020160561A1 (en) | 2002-10-31 |
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| Kutchoukov et al. | Fabrication of Biochemical Nanodevices with Self-Aligned Electrodes |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040803 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050105 |