JP2003223004A - Method of producing pattern-formed structure - Google Patents

Method of producing pattern-formed structure

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JP2003223004A JP2002336284A JP2002336284A JP2003223004A JP 2003223004 A JP2003223004 A JP 2003223004A JP 2002336284 A JP2002336284 A JP 2002336284A JP 2002336284 A JP2002336284 A JP 2002336284A JP 2003223004 A JP2003223004 A JP 2003223004A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of producing a pattern-formed structure by which deprotection of functional groups can be carried out in a short time and post treatment or the like after the exposure is unnecessary. <P>SOLUTION: The method of producing a pattern-formed structure is characterized in that it includes the following processes, that is, a substrate preparation process for the pattern-formed structure to prepare the substrate for the pattern- formed structure, the substrate having a base body and a characteristic- modifiable layer which is formed on the base body and formed in a thin film state of molecules having functional groups protected by photosensitive protective groups and subjected to deprotection of the photosensitive protective groups by the effect of a photocatalyst; and a pattern forming process to dispose a photocatalyst-containing layer substrate having a photocatalyst-containing layer containing a photocatalyst and a base body in such a manner that the photocatalyst-containing layer is at ≤200 μm distance from the characteristics- modifiable layer and to irradiate the substrate with energy in a specified direction so as to form a pattern comprising the deprotected functional groups obtained by deprotecting the functional groups protected by the photosensitive protective groups on the surface of the characteristic-modifiable layer. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、感光性保護基の脱
保護が行われた官能基をパターン状に有するパターン形
成体の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a pattern-formed product having a pattern of functional groups obtained by deprotecting a photosensitive protective group.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、マイクロ流体チップ用基材と
して、凹部内に配置された官能基により、凹部内の流体
の流れを整流化するものや、凹部内で分析を行ったり、
合成を行うことが可能な種々の機能を有するものが製造
されている。このようなマイクロ流体チップの凹部内に
配置される官能基の中には極めて反応性の高いものもあ
り、通常このような官能基が保護されない状態の材料を
用いて成膜することは、例えば塗工液のゲル化等取り扱
いが極めて困難となる場合があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a base material for a microfluidic chip, one that rectifies the flow of fluid in a concave portion by a functional group arranged in the concave portion, performs analysis in the concave portion,
Those having various functions capable of performing synthesis have been manufactured. Some of the functional groups arranged in the recesses of such a microfluidic chip have extremely high reactivity, and it is common practice to form a film using a material in which such functional groups are not protected. In some cases, handling such as gelling of the coating liquid becomes extremely difficult.

【0003】このような観点から感光性保護基で保護さ
れた官能基を有する分子を用いる方法が知られている
が、この場合、脱離した保護基由来の化学物質は揮発性
に乏しい場合が多く、一般に露光後の洗浄工程は不可避
である。
From this point of view, a method using a molecule having a functional group protected by a photosensitive protective group is known, but in this case, a chemical substance derived from the eliminated protective group may be poor in volatility. In many cases, a cleaning step after exposure is generally unavoidable.

【0004】また、導電性パターンを形成する際に、無
電解めっき用触媒付着性を有する脱保護官能基に、無電
解めっき用触媒を付着させる方法として、例えばCharge
Constrained Metallization (CCM) processが知られて
おり、この方法は、感光性保護基の付いていないタイプ
の、すなわち、官能基が露出したタイプの単分子膜形成
材料を基板全面に形成し、その上に通常のフォトリソグ
ラフィー法、すなわちレジスト塗布、露光、現像を経て
単分子膜が露出したパターンを形成し、そこに無電解め
っき用触媒を付着させる工程を含むものである(例え
ば、非特許文献1参照)。しかしながら、上記の方法に
よれば、複数の工程が必要である等の問題があった。
Further, as a method of attaching the electroless plating catalyst to the deprotection functional group having the electroless plating catalyst attachment property when forming the conductive pattern, for example, Charge
The Constrained Metallization (CCM) process is known, and this method forms a monomolecular film forming material without a photosensitive protective group, that is, a type with an exposed functional group, on the entire surface of the substrate, and In the ordinary photolithography method, that is, a step of forming a pattern in which a monomolecular film is exposed through resist coating, exposure, and development, and attaching a catalyst for electroless plating thereto (see, for example, Non-Patent Document 1). . However, the above method has a problem that a plurality of steps are required.

【0005】[0005]

【非特許文献1】Mu-San Chen et al., 「Journal of Th
e Electrochemical Society」, vol. 146, p1421-1430,
1999; Mu-San Chen et al., ibid, vol. 147, 2607-26
10, 2000
[Non-Patent Document 1] Mu-San Chen et al., “Journal of Th
e Electrochemical Society '', vol. 146, p1421-1430,
1999; Mu-San Chen et al., Ibid, vol. 147, 2607-26
10, 2000

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたもので、官能基の脱保護を短時間で行
うことが可能であり、かつ露光後の後処理等が不要であ
るパターン形成体の製造方法を提供することを主目的と
するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and can deprotect functional groups in a short time and does not require post-treatment such as post-exposure. The main object of the present invention is to provide a method for manufacturing a pattern-formed body.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は請求項1に記載するように、基体と、上記
基体上に形成され、感光性保護基で保護された官能基を
有し、かつ光触媒の作用により感光性保護基が脱保護す
る分子を薄膜状に形成してなる特性変化層とを有するパ
ターン形成体用基板を調整するパターン形成体用基板調
整工程と、光触媒を含有する光触媒含有層および基体を
有する光触媒含有層側基板における上記光触媒含有層と
上記特性変化層とを、200μm以下となるように間隙
をおいて配置した後、所定の方向からエネルギーを照射
することにより、上記特性変化層表面に感光性保護基で
保護された官能基を脱保護して得られる脱保護官能基か
らなるパターンを形成するパターン形成工程とを有する
ことを特徴とするパターン形成体の製造方法を提供す
る。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a substrate and a functional group formed on the substrate and protected by a photosensitive protective group, as described in claim 1. A pattern forming body substrate adjusting step of adjusting a pattern forming body substrate having a property changing layer formed by forming a thin film of a molecule in which a photosensitive protective group is deprotected by the action of a photocatalyst, and a photocatalyst. After arranging the photocatalyst containing layer and the characteristic change layer in the photocatalyst containing layer side substrate having the photocatalyst containing layer and the substrate contained therein with a gap of 200 μm or less, irradiating energy from a predetermined direction. And a pattern forming step of forming a pattern of a deprotected functional group obtained by deprotecting a functional group protected by a photosensitive protective group on the surface of the property changing layer. To provide a method of manufacturing a turn-forming body.

【0008】本発明によれば、上記パターン形成体用基
板調製工程において、基体上に感光性保護基で保護され
た官能基を有する分子を薄膜状に形成してなる特性変化
層を形成し、上記パターン形成工程において、エネルギ
ーを照射することにより、上記特性変化層表面に感光性
保護基で保護された官能基を脱保護して得られる脱保護
官能基からなるパターンを高精細に形成することができ
る。
According to the present invention, in the step of preparing a substrate for a pattern-formed body, a characteristic change layer is formed by forming molecules having a functional group protected by a photosensitive protective group in a thin film on a substrate, In the pattern formation step, by irradiating with energy, a pattern comprising a deprotected functional group obtained by deprotecting a functional group protected by a photosensitive protective group on the surface of the characteristic change layer is formed with high precision. You can

【0009】このように特性変化層として感光性保護基
で保護された官能基を有する分子を薄膜状に形成してな
るものを用いることにより、エネルギー照射に伴う光触
媒の作用により、容易に感光性保護基の脱保護を行うこ
とが可能となる。したがって、脱保護された脱保護官能
基のパターンを容易に形成することができ、脱保護官能
基が露出することにより、表面の特性が変化したパター
ン形成体として、種々の用途に応用することが可能とな
る。
By using a thin film of molecules having a functional group protected by a photosensitive protective group as the characteristic changing layer, the photocatalyst function associated with energy irradiation facilitates photosensitivity. It becomes possible to deprotect the protecting group. Therefore, it is possible to easily form a pattern of deprotected deprotected functional group, and by exposing the deprotected functional group, it is possible to apply it to various applications as a pattern-formed product having surface characteristics changed. It will be possible.

【0010】また、露光後、パターン形成体から光触媒
含有層側基板を取り外すので、パターン形成体自体には
光触媒含有層が含まれることがなく、したがってパター
ン形成体の光触媒の作用による経時的な劣化に対する心
配がない。さらに、光触媒含有層と特性変化層との間隔
が、上述した範囲内であるので、効率よくかつ精度の良
好な特性の変化したパターンを有するパターン形成体を
得ることができる。
Further, since the photocatalyst containing layer side substrate is removed from the pattern forming body after the exposure, the pattern forming body itself does not include the photocatalyst containing layer, and therefore the pattern forming body is deteriorated with time due to the action of the photocatalyst. Don't worry about Furthermore, since the distance between the photocatalyst-containing layer and the characteristic change layer is within the above range, it is possible to efficiently and accurately obtain a pattern formed body having a changed characteristic pattern.

【0011】上記請求項1に記載された発明において
は、請求項2に記載するように、上記光触媒含有層側基
板が、基材と、上記基材上にパターン状に形成された光
触媒含有層とからなることが好ましい。このように、光
触媒含有層をパターン状に形成することにより、フォト
マスクを用いることなく特性変化層上に特性の異なるパ
ターンを形成することが可能となるからである。また、
光触媒含有層に対応する面のみに脱保護反応が起こるも
のであるので、照射するエネルギーは特に平行なエネル
ギーに限られるものではなく、また、エネルギーの照射
方向も特に限定されるものではないことから、エネルギ
ー源の種類および配置の自由度が大幅に増加するという
利点を有するからである。
In the invention described in claim 1, as described in claim 2, the photocatalyst containing layer side substrate is a base material and a photocatalyst containing layer formed in a pattern on the base material. It is preferable that By thus forming the photocatalyst-containing layer in a pattern, it becomes possible to form patterns having different characteristics on the characteristic change layer without using a photomask. Also,
Since the deprotection reaction occurs only on the surface corresponding to the photocatalyst-containing layer, the irradiation energy is not particularly limited to parallel energy, and the energy irradiation direction is not particularly limited. This is because it has the advantage that the degree of freedom in the type and arrangement of energy sources is significantly increased.

【0012】上記請求項1に記載された発明において
は、請求項3に記載するように、上記光触媒含有層側基
板が、基材と、上記基材上に形成された光触媒含有層
と、パターン状に形成された光触媒含有層側遮光部とか
らなり、上記パターン形成工程におけるエネルギーの照
射が、光触媒含有層側基板から行なわれるものであるこ
とが好ましい。
In the invention described in claim 1, as described in claim 3, the photocatalyst containing layer side substrate is a base material, a photocatalyst containing layer formed on the base material, and a pattern. It is preferable that the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion is formed in a shape, and the energy irradiation in the pattern forming step is performed from the photocatalyst-containing layer side substrate.

【0013】このように光触媒含有層側基板に光触媒含
有層側遮光部を有することにより、露光に際してフォト
マスク等を用いる必要がないことから、フォトマスクと
位置合わせ等が不要となり、工程を簡略化することが可
能となるからである。
Since the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion is provided on the photocatalyst-containing layer side substrate as described above, it is not necessary to use a photomask or the like at the time of exposure, so that alignment with the photomask is unnecessary and the process is simplified. It is possible to do so.

【0014】上記請求項3に記載された発明において
は、請求項4に記載するように、上記光触媒含有層側基
板において、上記光触媒含有層側遮光部が上記基材上に
パターン状に形成され、さらにその上に上記光触媒含有
層が形成されているものであってもよく、また請求項5
に記載するように上記光触媒含有層側基板において、上
記基材上に光触媒含有層が形成され、上記光触媒含有層
上に上記光触媒含有層側遮光部がパターン状に形成され
ているものであってもよい。
In the invention described in claim 3, as described in claim 4, in the photocatalyst containing layer side substrate, the photocatalyst containing layer side light-shielding portion is formed in a pattern on the base material. The photocatalyst-containing layer may be further formed on the photocatalyst-containing layer.
In the photocatalyst containing layer side substrate as described in, the photocatalyst containing layer is formed on the base material, the photocatalyst containing layer side light-shielding portion is formed on the photocatalyst containing layer in a pattern. Good.

【0015】光触媒含有層側遮光部は、特性変化層と近
い位置に配置されることが、得られる特性パターンの精
度上好ましいものであるといえる。したがって、上述し
た位置に光触媒含有層側遮光部を配置することが好まし
いのである。また、光触媒含有層上に光触媒含有層側遮
光部を形成した場合は、上記パターン形成工程における
光触媒含有層と特性変化層との配置に際してのスペーサ
として用いることができるという利点を有するものであ
る。
It can be said that it is preferable that the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion is arranged at a position close to the characteristic change layer in terms of accuracy of the obtained characteristic pattern. Therefore, it is preferable to dispose the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion at the position described above. Further, when the photocatalyst containing layer side light-shielding portion is formed on the photocatalyst containing layer, it has an advantage that it can be used as a spacer when arranging the photocatalyst containing layer and the characteristic change layer in the pattern forming step.

【0016】上記請求項1から請求項5までのいずれか
の請求項に記載された発明においては、請求項6に記載
するように、上記光触媒含有層が、光触媒からなる層で
あることが好ましい。光触媒含有層が光触媒のみからな
る層であれば、特性変化層の特性を変化させる効率を向
上させることが可能であり、効率的にパターン形成体を
製造することができるからである。
In the invention described in any one of claims 1 to 5, it is preferable that the photocatalyst-containing layer is a layer composed of a photocatalyst, as described in claim 6. . This is because if the photocatalyst-containing layer is a layer composed only of a photocatalyst, the efficiency of changing the characteristics of the characteristic change layer can be improved, and the pattern-formed product can be efficiently produced.

【0017】上記請求項6に記載された発明において
は、請求項7に記載するように、上記光触媒含有層が、
光触媒を真空製膜法により基材上に製膜してなる層であ
ることが好ましい。このように真空製膜法により光触媒
含有層を形成することにより、表面の凹凸が少なく均一
な膜厚の均質な光触媒含有層とすることが可能であり、
特性変化層表面へのパターンの形成を均一にかつ高効率
で行うことができるからである。
In the invention described in claim 6, as described in claim 7, the photocatalyst containing layer comprises:
It is preferably a layer formed by forming a film of a photocatalyst on a substrate by a vacuum film forming method. By forming the photocatalyst-containing layer by the vacuum film-forming method in this manner, it is possible to obtain a uniform photocatalyst-containing layer having a uniform film thickness with less unevenness on the surface,
This is because it is possible to uniformly and highly efficiently form a pattern on the surface of the characteristic change layer.

【0018】一方、請求項1から請求項5までのいずれ
かの請求項に記載された発明においては、請求項8に記
載するように、上記光触媒処含有層が、光触媒とバイン
ダとを有する層であってもよい。このようにバインダを
用いることにより、比較的容易に光触媒含有層を形成す
ることが可能となり、結果的に低コストでパターン形成
体の製造を行うことができるからである。
On the other hand, in the invention described in any one of claims 1 to 5, as described in claim 8, the photocatalyst containing layer contains a photocatalyst and a binder. May be By using the binder as described above, the photocatalyst-containing layer can be formed relatively easily, and as a result, the pattern-formed body can be manufactured at low cost.

【0019】上記請求項1から請求項8までのいずれか
の請求項に記載された発明においては、請求項9に記載
するように、上記光触媒が、酸化チタン(TiO)、
酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)、チタン酸
ストロンチウム(SrTiO )、酸化タングステン
(WO)、酸化ビスマス(Bi)、および酸化
鉄(Fe)から選択される1種または2種以上の
物質であることが好ましく、中でも請求項10に記載す
るように、上記光触媒が酸化チタン(TiO)である
ことが好ましい。これは、二酸化チタンのバンドギャッ
プエネルギーが高いため光触媒として有効であり、かつ
化学的にも安定で毒性もなく、入手も容易だからであ
る。
Any of claims 1 to 8
In the invention described in the claim,
As described above, the photocatalyst has a titanium oxide (TiO 2Two),
Zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO)Two), Titanic acid
Strontium (SrTiO Three), Tungsten oxide
(WOThree), Bismuth oxide (BiTwoOThree), And oxidation
Iron (FeTwoOThree) One or more selected from
It is preferable that the substance is a substance.
As described above, the photocatalyst has a titanium oxide (TiO 2Two) Is
It is preferable. This is a titanium dioxide band gap
Since it has a high energy, it is effective as a photocatalyst, and
It is chemically stable, non-toxic and easily available.
It

【0020】上記請求項1から請求項10までのいずれ
かの請求項に記載された発明においては、請求項11に
記載するように、上記感光性保護基で保護された官能基
を有する分子が、さらに基体を構成する分子と結合し得
る官能基を有するものであってもよい。このように基体
を構成する分子と結合し得る官能基を有することによ
り、特性変化層を基板と強固に結合させることができる
からである。
In the invention described in any one of claims 1 to 10, as described in claim 11, the molecule having a functional group protected by the photosensitive protecting group is Further, it may have a functional group capable of binding to a molecule constituting the substrate. This is because the property changing layer can be firmly bonded to the substrate by having the functional group capable of bonding to the molecule that constitutes the substrate.

【0021】本発明は、また請求項12に記載するよう
に、上記請求項1から請求項11までのいずれかの請求
項に記載のパターン形成体の製造方法で得られたパター
ン形成体の特性変化層上における脱保護官能基が、生体
物質と結合する生体物質結合性を有する脱保護官能基で
あることを特徴とするバイオチップ用基材の製造方法を
提供する。このように、脱保護官能基が生体物質結合性
を有するものであれば、パターン状に形成された脱保護
官能基に生体物質を結合させることにより、高精細なバ
イオチップを容易に形成することができる。
The present invention also provides, as described in claim 12, the characteristics of the pattern-formed product obtained by the method for producing a pattern-formed product according to any one of claims 1 to 11. There is provided a method for producing a biochip substrate, wherein the deprotection functional group on the change layer is a deprotection functional group having a biomaterial-binding property of binding to a biomaterial. As described above, if the deprotection functional group has a biomaterial-binding property, it is possible to easily form a high-definition biochip by binding the biomaterial to the pattern-formed deprotection functional group. You can

【0022】本発明は、さらに請求項13に記載するよ
うに、請求項1から請求項11までのいずれかの請求項
に記載のパターン形成体の製造方法で得られたパターン
形成体の基体が、流体を流すための凹部を有し、少なく
とも上記凹部内の感光性保護基で保護された官能基を有
する分子が、上記パターン形成工程において脱保護さ
れ、脱保護官能基とされていることを特徴とするマイク
ロ流体チップ用基材の製造方法を提供する。マイクロ流
体チップ用基材の流体の流路となる凹部表面には、流体
の流れを制御するような官能基を有することが好まし
い。このような官能基を有する膜を形成する場合に、官
能基が露出された状態で製膜すると、製膜用の液体がゲ
ル化する等の取扱に問題が生じる場合があった。このた
め、保護基で保護された官能基を有する材料を用いて製
膜することが好ましい。本発明においては、このように
感光性保護基で保護された官能基を有する分子を薄膜状
に形成した特性変化層を用いているので、製膜に際して
の問題が少なく、製膜後少なくとも凹部内を脱保護する
ことができるようにエネルギー照射することのみで、容
易に凹部内に流体を制御するための官能基が露出した状
態を得ることができる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a substrate of a pattern-formed body obtained by the method for producing a pattern-formed body according to any one of the first to eleventh aspects. A molecule having a concave portion for flowing a fluid and having at least a functional group protected by a photosensitive protective group in the concave portion is deprotected in the pattern forming step and is a deprotected functional group. Provided is a method for producing a characteristic base material for a microfluidic chip. It is preferable that the surface of the concave portion of the base material for a microfluidic chip, which serves as a fluid channel, has a functional group for controlling the flow of fluid. When forming a film having such a functional group, if the film is formed with the functional group exposed, there may be a problem in handling such as gelation of the film forming liquid. Therefore, it is preferable to form a film using a material having a functional group protected by a protective group. In the present invention, since the property-changing layer in which a molecule having a functional group protected by a photosensitive protective group is formed in a thin film is used, there are few problems during film formation, and at least the inside of the recess after film formation is used. It is possible to easily obtain a state in which the functional group for controlling the fluid is exposed in the concave portion only by irradiating with energy so that the protective group can be deprotected.

【0023】本発明は、さらにまた請求項14に記載す
るように、上記請求項1から請求項11までのいずれか
の請求項に記載のパターン形成体の製造方法で得られた
パターン形成体の特性変化層上における脱保護官能基
が、無電解めっき用触媒と付着する無電解めっき用触媒
付着性を有する脱保護官能基であり、上記基体が電気絶
縁性を有することを特徴とする導電性パターン形成用基
材の製造方法を提供する。このように、脱保護官能基が
無電解めっき用触媒付着性を有するものであれば、パタ
ーン状に形成された脱保護官能基に無電解めっき用触媒
を付着させることにより、高精細な導電性パターンを容
易に形成することができる。
The present invention further provides, as described in claim 14, a pattern-formed body obtained by the method for producing a pattern-formed body according to any one of claims 1 to 11. The deprotection functional group on the property change layer is a deprotection functional group having an electroless plating catalyst adhering property with the electroless plating catalyst, and the substrate is electrically insulating. Provided is a method for manufacturing a pattern forming substrate. As described above, if the deprotection functional group has a property of adhering the electroless plating catalyst, by attaching the catalyst for electroless plating to the deprotection functional group formed in a pattern, high-definition conductivity can be obtained. The pattern can be easily formed.

【0024】本発明においては、請求項15に記載する
ように、請求項12に記載のバイオチップ用基材の製造
方法において得られるバイオチップ用基材の脱保護官能
基に対して、生体物質を結合する工程を有することを特
徴とするバイオチップの製造方法を提供する。本発明の
方法によれば、高密度なバイオチップを比較的容易に得
ることが可能である。
In the present invention, as described in claim 15, a biological substance is added to the deprotection functional group of the biochip substrate obtained in the method for producing a biochip substrate according to claim 12. There is provided a method for manufacturing a biochip, which comprises the step of binding According to the method of the present invention, it is possible to obtain a high-density biochip relatively easily.

【0025】本発明においては、さらに請求項16に記
載するように、上記請求項13に記載のマイクロ流体チ
ップ用基材の製造方法によって得られるマイクロ流体チ
ップ用基材と、貼り合せ基材とを貼り合せる工程を有す
ることを特徴とするマイクロ流体チップの製造方法を提
供する。上述したように、本発明の製造方法によれば、
凹部内への流体を制御するための官能基の導入が極めて
容易に行うことが可能となる。
In the present invention, as described in claim 16, a microfluidic chip base material obtained by the method for producing a microfluidic chip base material according to claim 13 and a bonded base material. There is provided a method for manufacturing a microfluidic chip, which comprises a step of bonding together. As described above, according to the manufacturing method of the present invention,
It becomes possible to extremely easily introduce the functional group for controlling the fluid into the recess.

【0026】上記請求項16に記載のマイクロ流体チッ
プの製造方法においては、請求項17に記載するよう
に、前記貼り合せ基材が、請求項1から請求項11まで
のいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法
で得られたパターン形成体の基体であり、前記マイクロ
流体チップ用基材と前記貼り合せ基材とを貼り合せた際
に、前記マイクロ流体チップ用基材の凹部に対応する前
記貼り合せ基材の表面部分の感光性保護基で保護された
官能基を有する分子が、前記パターン形成工程において
脱保護され、脱保護官能基とされていることが好まし
い。貼り合せ基材の凹部に該当する部分に、さらに脱保
護官能基が設けられていることにより、マイクロ流体チ
ップの機能をさらには有効に発揮することができるから
である。
In the method for producing a microfluidic chip according to claim 16, as described in claim 17, the bonded base material is the same as in any one of claims 1 to 11. A substrate of a pattern-formed body obtained by the method for producing a pattern-formed body according to claim 1, wherein when the microfluidic chip base material and the bonding base material are bonded together, the recesses of the microfluidic chip base material are formed. It is preferable that the molecule having a functional group protected by the photosensitive protective group on the surface portion of the bonding base material corresponding to is deprotected in the pattern forming step to be a deprotected functional group. This is because the function of the microfluidic chip can be more effectively exhibited by further providing the deprotection functional group in the portion corresponding to the recess of the bonded base material.

【0027】本発明においては、さらにまた、請求項1
8に記載するように、請求項14に記載の導電性パター
ン形成用基材の製造方法によって得られる導電性パター
ン形成用基材の脱保護官能基に対して、無電解めっき用
触媒を付着させる触媒付着工程と、上記触媒付着工程に
よりパターン状に無電解めっき用触媒が付着した基材に
対して無電解めっきを行う無電解めっき工程とを有する
ことを特徴とする導電性パターンの製造方法を提供す
る。高精細な導電性パターンを容易に得ることができ
る。
According to the present invention, further, claim 1
As described in 8, the electroless plating catalyst is attached to the deprotection functional group of the conductive pattern forming base material obtained by the method for manufacturing a conductive pattern forming base material according to claim 14. A method for producing a conductive pattern, which comprises a catalyst adhesion step and an electroless plating step of performing electroless plating on a substrate on which a catalyst for electroless plating is adhered in a pattern by the catalyst adhesion step. provide. A highly precise conductive pattern can be easily obtained.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】まず、本発明のパターン形成体の
製造方法について説明する。本発明のパターン形成体の
製造方法は、基体と、上記基体上に形成され、感光性保
護基で保護された官能基を有し、かつ光触媒の作用によ
り感光性保護基が脱保護する分子を薄膜状に形成してな
る特性変化層とを有するパターン形成体用基板を調整す
るパターン形成体用基板調整工程と、光触媒を含有する
光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板に
おける上記光触媒含有層と上記特性変化層とを、200
μm以下となるように間隙をおいて配置した後、所定の
方向からエネルギーを照射することにより、上記特性変
化層表面に感光性保護基で保護された官能基を脱保護し
て得られる脱保護官能基からなるパターンを形成するパ
ターン形成工程とを有することを特徴とするものであ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, a method for manufacturing a pattern-formed body of the present invention will be described. The method for producing a pattern-formed product of the present invention comprises a substrate, a molecule formed on the substrate and having a functional group protected by a photosensitive protective group, and a molecule in which the photosensitive protective group is deprotected by the action of a photocatalyst. Pattern-forming body substrate adjusting step of adjusting a pattern-forming body substrate having a property changing layer formed in a thin film, and the photocatalyst containing layer in the photocatalyst containing layer side substrate having a photocatalyst containing layer containing a photocatalyst A layer and the characteristic change layer,
Deprotection obtained by disposing functional groups protected by a photosensitive protective group on the surface of the characteristic change layer by irradiating with energy from a predetermined direction after disposing them with a gap to be not more than μm. And a pattern forming step of forming a pattern composed of a functional group.

【0029】また、本発明においては、光触媒を含有す
る光触媒含有層および基材を有する光触媒含有層側基板
を調整する光触媒含有層側基板調整工程を有していても
よく、この場合、光触媒を含有する光触媒含有層および
基材を有する光触媒含有層側基板を調整する光触媒含有
層側基板調整工程と、上記光触媒含有層中の光触媒の作
用により表面の特性が変化する特性変化層を有するパタ
ーン形成体用基板を調製するパターン形成体用基板調製
工程と、上記光触媒含有層および前記特性変化層を、2
00μm以下となるように間隙をおいて配置した後、所
定の方向からエネルギーを照射することにより、上記特
性変化層表面に特性の変化したパターンを形成するパタ
ーン形成工程とを有することを特徴とするパターン形成
体の製造方法であって、上記パターン形成体用基板調整
工程において、基体上に感光性保護基で保護された官能
基を有する分子を薄膜状に形成してなる特性変化層を形
成し、上記パターン形成工程において、エネルギーを照
射することにより、上記特性変化層表面に感光性保護基
で保護された官能基を脱保護して得られる脱保護官能基
からなるパターンを形成するものである。
Further, the present invention may include a photocatalyst containing layer side substrate adjusting step of adjusting the photocatalyst containing layer side substrate having a photocatalyst containing layer and a photocatalyst containing layer containing a photocatalyst. A photocatalyst containing layer side substrate adjusting step of adjusting a photocatalyst containing layer side substrate having a photocatalyst containing layer and a base material to be contained, and pattern formation having a property changing layer whose surface characteristics are changed by the action of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer. The pattern forming body substrate preparing step for preparing the body substrate and the photocatalyst containing layer and the property changing layer
A pattern forming step of forming a pattern with changed characteristics on the surface of the characteristic changing layer by irradiating energy from a predetermined direction after arranging so as to have a gap of not more than 00 μm. A method for manufacturing a pattern-formed body, comprising forming a property-changing layer formed by forming a molecule having a functional group protected by a photosensitive protective group in a thin film on a substrate in the above-mentioned substrate preparation step for a pattern-formed body. In the pattern formation step, by irradiating with energy, a pattern comprising a deprotected functional group obtained by deprotecting a functional group protected by a photosensitive protective group is formed on the surface of the characteristic change layer. .

【0030】本発明においては、特性変化層として感光
性保護基で保護された官能基を有する分子を薄膜状に形
成してなるものを用いることにより、エネルギー照射に
伴う光触媒の作用により、容易に感光性保護基の脱保護
を行うことが可能となる。したがって、脱保護された脱
保護官能基のパターンを容易に形成することができ、種
々の用途に応用することが可能となるからである。
In the present invention, by using as the property changing layer a thin film of molecules having a functional group protected by a photosensitive protective group, it is possible to facilitate the action of the photocatalyst associated with energy irradiation. It becomes possible to deprotect the photosensitive protecting group. Therefore, it is possible to easily form a pattern of the deprotected functional group that has been deprotected, and it is possible to apply to various uses.

【0031】さらに、本発明においては、特性変化層上
の特性を光触媒含有層中の光触媒の作用により変化させ
た後、光触媒含有層側基板を取り外してパターン形成体
側基板をパターン形成体としたものであるので、得られ
るパターン形成体には必ずしも光触媒が含有されている
必要がない。したがって、得られるパターン形成体が光
触媒の作用により経時的に劣化するといった不具合を防
止することができる。
Further, in the present invention, after changing the characteristics on the characteristic changing layer by the action of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer, the photocatalyst containing layer side substrate is removed and the pattern forming body side substrate is used as the pattern forming body. Therefore, it is not necessary that the obtained pattern-formed body contains a photocatalyst. Therefore, it is possible to prevent a problem that the obtained pattern-formed body is deteriorated with time due to the action of the photocatalyst.

【0032】このような、本発明のパターン形成体の製
造方法について、図面を用いて具体的に説明する。図1
は、本発明のパターン形成体の製造方法の一例を示すも
のである。
The method for manufacturing the pattern-formed body of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Figure 1
Shows an example of a method for manufacturing a pattern-formed body of the present invention.

【0033】この例においては、まず、基材1上に光触
媒含有層2が形成されてなる光触媒含有層側基板3と、
基体4上に特性変化層5が形成されてなるパターン形成
体用基板6とを調整する(図1(a))。
In this example, first, a photocatalyst containing layer side substrate 3 having a photocatalyst containing layer 2 formed on a base material 1,
The pattern forming body substrate 6 in which the characteristic change layer 5 is formed on the substrate 4 is adjusted (FIG. 1A).

【0034】次に、図1(b)に示すように、上記光触
媒含有層側基板3とパターン形成体用基板6とを、それ
ぞれの光触媒含有層2および特性変化層5が所定の間隔
を有するように配置した後、必要とされるパターンが描
かれたフォトマスク7を用い、これを介して紫外光8を
光触媒含有層側基板3側から照射する。これにより、図
1(c)に示すように、特性変化層5表面に脱保護官能
基が露出することにより特性の変化した領域9からなる
パターンが形成される(パターン形成工程)。
Next, as shown in FIG. 1B, in the photocatalyst containing layer side substrate 3 and the pattern forming substrate 6, the photocatalyst containing layer 2 and the characteristic change layer 5 have a predetermined interval. After arranging as described above, a photomask 7 on which a required pattern is drawn is used, and ultraviolet light 8 is irradiated from the photocatalyst containing layer side substrate 3 side through the photomask 7. As a result, as shown in FIG. 1C, a pattern including the regions 9 whose characteristics have changed due to the exposure of the deprotection functional group on the surface of the characteristic changing layer 5 is formed (pattern forming step).

【0035】なお、この際、光触媒含有層2と特性変化
層5とは、図1では所定の間隔をおいて配置されている
が、本発明においては、必要であれば物理的に密着状態
で接触するようにしてもよい。
At this time, the photocatalyst containing layer 2 and the characteristic changing layer 5 are arranged at a predetermined interval in FIG. 1, but in the present invention, they may be physically adhered if necessary. You may make it contact.

【0036】また、上記紫外線の照射は、上記例ではフ
ォトマスク7を介したものであるが、後述するように光
触媒含有層がパターン状に形成されたものや、光触媒含
有層側基板内に遮光部(光触媒含有層側遮光部)が形成
されたものを用いてもよく、この場合は、フォトマスク
7等を用いることなく、全面に露光することになる。
Further, the irradiation of the ultraviolet rays is carried out through the photomask 7 in the above example, but as will be described later, the photocatalyst containing layer is formed in a pattern or the photocatalyst containing layer side substrate is shielded from light. A part (a photocatalyst containing layer side light-shielding part) may be used, and in this case, the entire surface is exposed without using the photomask 7 or the like.

【0037】そして、上記パターン形成体用基板6上か
ら光触媒含有層側基板を外す工程が行われ(図1
(d))、表面に脱保護官能基が露出することにより特
性が変化したパターンを有するパターン形成体6を得る
ことができる。
Then, a step of removing the photocatalyst containing layer side substrate from the pattern forming substrate 6 is performed (FIG. 1).
(D)) By exposing the deprotecting functional group on the surface, the pattern-formed product 6 having a pattern whose characteristics are changed can be obtained.

【0038】このような本発明のパターン形成体の製造
方法について、各工程毎に詳細に説明する。
The method for manufacturing the pattern-formed body of the present invention will be described in detail for each step.

【0039】1.パターン形成体用基板調製工程 本発明おけるパターン形成体用基板調製工程とは、 基
体と、上記基体上に形成され、感光性保護基で保護され
た官能基を有し、かつ光触媒の作用により感光性保護基
が脱保護する分子を薄膜状に形成してなる特性変化層と
を有するパターン形成体用基板を調整する工程である。
1. Pattern-forming body substrate preparing step in the present invention refers to a pattern-forming body substrate preparing step, which comprises a substrate and a functional group formed on the substrate and protected by a photosensitive protective group, and which is exposed to light by the action of a photocatalyst. It is a step of preparing a substrate for a pattern forming body having a property changing layer formed by forming a molecule in which a sex protecting group is deprotected in a thin film shape.

【0040】本発明においては、特性変化層として、感
光性保護基で保護された官能基を有する分子を薄膜状と
したものを用いており、このような特性変化層に対して
光触媒の作用下で露光することにより、極めて効率よく
脱保護された脱保護官能基からなるパターンを得ること
ができる。
In the present invention, a thin film of molecules having a functional group protected by a photosensitive protective group is used as the property changing layer, and such a property changing layer is exposed to a photocatalyst. By exposing with, it is possible to obtain a pattern consisting of deprotected functional groups that have been deprotected extremely efficiently.

【0041】すなわち、一般に、官能基から感光性保護
基を脱離させるには、エネルギー照射により起こる、触
媒作用のない光反応を用いるが、光触媒の作用下でエネ
ルギーを照射することにより、通常の紫外線露光による
反応よりもはるかに効率的な光触媒反応を活用でき、結
果として非常に短時間で感光性保護基の脱離反応を終了
させることができるのである。さらに光触媒反応には、
脱離した保護基由来の化学物質を揮発性の高い物質に分
解する効果もあり、このことは、露光後の洗浄工程の省
略を可能とする効果がある。
That is, in general, in order to remove the photosensitive protective group from the functional group, a photoreaction which is not catalyzed by energy irradiation is used. However, by irradiating energy under the action of a photocatalyst, a usual photoreaction is performed. The photocatalytic reaction, which is much more efficient than the reaction by UV exposure, can be utilized, and as a result, the elimination reaction of the photosensitive protective group can be completed in a very short time. Furthermore, for the photocatalytic reaction,
There is also an effect of decomposing the removed chemical substance derived from the protective group into a highly volatile substance, which has an effect of enabling the omission of the cleaning step after exposure.

【0042】このような特性を変化させたパターン、す
なわち脱保護官能基のパターンを形成することにより、
後述するような種々の用途展開を図ることができる。
By forming a pattern in which such characteristics are changed, that is, a pattern of deprotecting functional groups,
Various applications can be developed as described below.

【0043】本発明においては、感光性保護基で保護さ
れた官能基が少なくとも一つ含まれていれば、その分子
が高分子材料であってもよく、また例えば蒸着が可能な
程度の低分子の材料であってもよい。
In the present invention, the molecule may be a polymer material as long as it contains at least one functional group protected by a photosensitive protective group, and for example, a low molecular weight such that vapor deposition is possible. The material may be.

【0044】ここでいう官能基とは、例えば、アミノ
基、アミド基、カルボキシル基、カルボニル基、ヒドロ
キシル基、1,3-ジオール基等を挙げることができる。
Examples of the functional group here include an amino group, an amide group, a carboxyl group, a carbonyl group, a hydroxyl group, and a 1,3-diol group.

【0045】また、このような官能基を保護する保護基
としては、例えば、オルト‐(o-)ニトロベンジル誘導
体、o-ニトロベンジルオキシカルボニル誘導体、芳香族
アミンN-オキシド誘導体、o-ニトロベンジルカルバメー
ト誘導体、アリルフォルムアミド誘導体、N‐ベンジル
アミド誘導体、ベンジルカルバメート誘導体、ベンジル
スルフォナミド誘導体、ビス(o-ニトロフェニル)メチ
ルエステル誘導体、S,S-ジベンジルアセタール誘導体及
びケタール誘導体、3,5-ジメトキシベンジルカルバメー
ト誘導体、4-(4',8'-ジメトキシナフチルメチル)ベンゼ
ンスルフォナミド誘導体、3,4-ジメトキシ-6-ニトロベ
ンジルカルバメート誘導体、α‐(3,5‐ジメトキシフ
ェニル)フェナシルエステル誘導体、N,N‐ジメチル
ヒドラゾン誘導体、ジ-2-ニトロベンジルアセタール誘
導体、2-(9,10-ジオキソ)アンスリルメチルエステル誘
導体、4,5-ジフェニル-3-オキサゾリン-2-オン誘導体、
1,3‐ジチオレン誘導体、9-フルオレンカルボキシレー
トエステル誘導体、p-メトキシベンジルエーテル誘導
体、フェナシル誘導体、p-メトキシフェナシルエステル
誘導体、N‐メチルアミン誘導体、1‐メチル‐1‐(3,
5‐ジメトキシフェニル)エチルカルバメート誘導体、
α‐メチルフェナシルエステル誘導体、ニトレートエス
テル誘導体、ニトロアミド誘導体、o-ニトロアニリド誘
導体、N‐o‐ニトロベンジルアミン誘導体、o-ニトロ
ベンジルカーボネート誘導体、o-ニトロベンジルエステ
ル誘導体、o-ニトロベンジルエーテル誘導体、o-ニトロ
ベンジリデンアセタール誘導体、N-7-ニトロインドリル
アミド誘導体、m‐ニトロフェニルカルバメート誘導
体、4-o-ニトロフェニル-1,3-ジオキソラン誘導体、N
‐8‐ニトロ‐1,2,3,4‐テトラヒドロキノリルアミド誘
導体、1,3‐オキソチオラン誘導体、フェニル(o-ニトロ
フェニル)メチルカルバメート誘導体、1‐ピレニルメチ
ルエステル誘導体、トルエンスルフォナミド誘導体、ト
ルエンスルフォネート誘導体、キサンテンカルボキシレ
ートエステル誘導体、ニトロフェニルスルフェニル誘導
体などであり、具体的には、例えば、o-ニトロベンジル
基、α‐メチル‐ニトロピペロニル基、α‐メチル‐ニ
トロピペロニルオキシカルボニル基、1‐ピレニルメチ
ルオキシカルボニル基、α,α‐ジメチル‐3,5‐ジメト
キシベンジルオキシカルボニル基、4‐ニトロピリジン
N‐オキシド基、m‐ニトロフェニルカルバメート基、
3,5‐ジメトキシベンジルカルバメート基、o-ニトロベ
ンジルオキシカルボニル基、3,4‐ジメトキシ-6-ニトロ
ベンジルカルバメート基、フェニル(o-ニトロフェニル)
メチルカルバメート基、p-メトキシフェナシル基、1,3
‐ジチオレン基、1,3−オキサチオレン基、p-メトキシ
ベンジル基、トシル基、ベンゼンスルフォナミド基など
を挙げることができる。
Examples of the protecting group for protecting such a functional group include, for example, ortho- (o-) nitrobenzyl derivative, o-nitrobenzyloxycarbonyl derivative, aromatic amine N-oxide derivative, o-nitrobenzyl. Carbamate derivative, allylformamide derivative, N-benzylamide derivative, benzylcarbamate derivative, benzylsulfonamide derivative, bis (o-nitrophenyl) methyl ester derivative, S, S-dibenzylacetal derivative and ketal derivative, 3, 5-dimethoxybenzylcarbamate derivative, 4- (4 ', 8'-dimethoxynaphthylmethyl) benzenesulfonamide derivative, 3,4-dimethoxy-6-nitrobenzylcarbamate derivative, α- (3,5-dimethoxyphenyl) Phenacyl ester derivative, N, N-dimethylhydrazone derivative, di-2-nitroben Acetal derivatives, 2- (9,10-dioxo) anthrylmethyl ester derivative, 4,5-diphenyl-3-oxazolin-2-one derivatives,
1,3-dithiolene derivative, 9-fluorenecarboxylate ester derivative, p-methoxybenzyl ether derivative, phenacyl derivative, p-methoxyphenacyl ester derivative, N-methylamine derivative, 1-methyl-1- (3,
5-dimethoxyphenyl) ethyl carbamate derivative,
α-methylphenacyl ester derivative, nitrate ester derivative, nitramide derivative, o-nitroanilide derivative, N-o-nitrobenzylamine derivative, o-nitrobenzyl carbonate derivative, o-nitrobenzyl ester derivative, o-nitrobenzyl ether Derivatives, o-nitrobenzylidene acetal derivatives, N-7-nitroindolylamide derivatives, m-nitrophenyl carbamate derivatives, 4-o-nitrophenyl-1,3-dioxolane derivatives, N
-8-Nitro-1,2,3,4-tetrahydroquinolylamide derivative, 1,3-oxothiolane derivative, phenyl (o-nitrophenyl) methylcarbamate derivative, 1-pyrenylmethyl ester derivative, toluenesulfonamide Derivatives, toluenesulfonate derivatives, xanthenecarboxylate ester derivatives, nitrophenylsulfenyl derivatives, and the like. Specific examples include o-nitrobenzyl group, α-methyl-nitropiperonyl group, α-methyl-nitropiperolic group. Nyloxycarbonyl group, 1-pyrenylmethyloxycarbonyl group, α, α-dimethyl-3,5-dimethoxybenzyloxycarbonyl group, 4-nitropyridine N-oxide group, m-nitrophenylcarbamate group,
3,5-dimethoxybenzylcarbamate group, o-nitrobenzyloxycarbonyl group, 3,4-dimethoxy-6-nitrobenzylcarbamate group, phenyl (o-nitrophenyl)
Methyl carbamate group, p-methoxyphenacyl group, 1,3
-Dithiolene group, 1,3-oxathiolene group, p-methoxybenzyl group, tosyl group, benzenesulfonamide group and the like can be mentioned.

【0046】このような感光性保護基で保護された官能
基に関する文献としては、例えば、“Protective group
s in organic synthesis” (Second Edition), by Theo
doraW. Greene and Peter G. M. Wuts, John Wiley & S
ons, 1991)、特表2000‐508542公報等を挙げることがで
きる。
References relating to the functional group protected by such a photosensitive protective group include, for example, "Protective group".
s in organic synthesis ”(Second Edition), by Theo
doraW. Greene and Peter GM Wuts, John Wiley & S
ons, 1991) and Japanese Patent Laid-Open No. 2000-508542.

【0047】本発明においては、上記感光性保護基で保
護された官能基を有する材料が、さらに基体を構成する
材料と結合し得る官能基を有するものであってもよい。
In the present invention, the material having a functional group protected by the above-mentioned photosensitive protective group may further have a functional group capable of binding to the material constituting the substrate.

【0048】これは、例えば基体上に形成する薄膜状の
特性変化層を、基体上に強固に固定したい場合等におい
て有効である。
This is effective, for example, when it is desired to firmly fix the thin film characteristic change layer formed on the substrate to the substrate.

【0049】ここでいう基体を構成する材料と結合し得
る官能基とは、アルコキシシリル基、ハロゲン化シリル
基、チオール基等を挙げることができる。
Examples of the functional group capable of binding to the material constituting the substrate as used herein include an alkoxysilyl group, a halogenated silyl group and a thiol group.

【0050】本発明においては、このような特性変化層
を基体上に形成する方法としては、以下のような方法を
挙げることができる。
In the present invention, the following method can be mentioned as a method for forming such a characteristic change layer on a substrate.

【0051】第1の方法としては、基体上にスピンコー
ティング、フレキソコーティング、グラビアコーティン
グ、オフセットコーティング等のコーティング法により
薄膜状の特性変化層を形成する方法である。この方法
は、一般的には、上述したような感光性保護基で保護さ
れた官能基を有する分子を溶媒に溶解し、塗工液とする
ことにより行われるものである。
The first method is to form a thin film characteristic change layer on the substrate by a coating method such as spin coating, flexo coating, gravure coating, offset coating or the like. This method is generally performed by dissolving a molecule having a functional group protected by a photosensitive protective group as described above in a solvent to prepare a coating solution.

【0052】また、上記感光性保護基で保護された官能
基を有する分子が、低分子材料である場合は、蒸着法に
より基体上に薄膜状に形成するようにしてもよい。
When the molecule having a functional group protected by the photosensitive protective group is a low molecular weight material, it may be formed into a thin film on the substrate by a vapor deposition method.

【0053】第2の方法としては、基体上に自己組織化
単分子膜(SAM膜)として形成する方法である。この
方法を用いる場合は、上述したように感光性保護基で保
護された官能基を有する分子が、さらに基体を構成する
分子と結合し得る官能基を有するものが用いられる。な
お、この自己組織化法(自己組織化単分子膜)に関して
は、例えば、Abraham Ulman, “Formation and structu
re of self-assembledmonolayers”, Chemical Review,
vol. 96, 1533-1554 (1996)を参照することができる。
The second method is to form a self-assembled monolayer (SAM film) on the substrate. When this method is used, a molecule having a functional group protected by a photosensitive protective group as described above and further having a functional group capable of binding to a molecule constituting the substrate is used. Regarding the self-assembly method (self-assembled monolayer), for example, Abraham Ulman, “Formation and structu
re of self-assembled monolayers ”, Chemical Review,
Vol. 96, 1533-1554 (1996) can be referred to.

【0054】さらに、第3の方法として、ラングミュア
−ブロジェット法(LB法)で基体上に薄膜(LB膜)
を形成する方法を挙げることができる。
As a third method, a thin film (LB film) is formed on the substrate by the Langmuir-Blodgett method (LB method).
The method of forming can be mentioned.

【0055】また、上記感光性保護基で保護された官能
基を有する分子が高分子電解質である場合等において
は、第4の方法として吸着法および交互吸着法により薄
膜を形成することも可能である。
When the molecule having a functional group protected by the above-mentioned photosensitive protective group is a polymer electrolyte, etc., a fourth method can form a thin film by an adsorption method or an alternate adsorption method. is there.

【0056】このような特性変化層が形成される基体と
しては、シリコンウェハ、金属、クオーツ、ガラス、ダ
イヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)、
アルミナ、高分子材料などを用いることができ、これら
は後述する用途に応じて適宜選択されて用いられるもの
である。
The substrate on which such a characteristic changing layer is formed includes silicon wafer, metal, quartz, glass, diamond, diamond-like carbon (DLC),
Alumina, polymer materials, etc. can be used, and these are appropriately selected and used according to the application described later.

【0057】また、用いられる基体の形状としては、特
に制限されるものではなく、これも後述する用途に応じ
て好適な形状とすることが可能であり、具体的には、用
途がバイオチップ等の場合は板状のものが好適に用いら
れ、用途がマイクロ流体チップである場合は、所定の凹
部が形成されたものを用いることができる。
The shape of the substrate used is not particularly limited, and it may be a suitable shape depending on the application described later. Specifically, the application is a biochip or the like. In the case of (1), a plate-shaped material is preferably used, and when the application is a microfluidic chip, a material having a predetermined concave portion can be used.

【0058】また、本発明においては、パターン形成体
用基板にパターン形成体用基板側遮光部をパターン状に
形成したものを用いることが可能である。
Further, in the present invention, it is possible to use a substrate for pattern forming body on which a light shielding portion on the substrate side for pattern forming body is formed in a pattern.

【0059】この場合は、後述するパターン形成工程に
おけるエネルギー照射を、パターン形成体用基板側から
行う必要が生じることから、パターン形成体用基板が透
明であることが必要である。
In this case, since it is necessary to perform energy irradiation in the pattern forming step described later from the side of the pattern forming body substrate, the pattern forming body substrate needs to be transparent.

【0060】このようパターン形成体用基板側遮光部の
形成方法は、特に限定されるものではなく、光触媒含有
層側遮光部の形成面の特性や、必要とするエネルギーに
対する遮蔽性等に応じて適宜選択されて用いられる。
The method of forming the substrate-side light-shielding portion for the pattern-forming body is not particularly limited, and may be selected depending on the characteristics of the surface on which the photocatalyst-containing layer-side light-shielding portion is formed, the shielding property against required energy, and the like. It is appropriately selected and used.

【0061】例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等
により厚み1000〜2000Å程度のクロム等の金属
薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより
形成されてもよい。このパターニングの方法としては、
スパッタ等の通常のパターニング方法を用いることがで
きる。
For example, it may be formed by forming a metal thin film of chromium or the like having a thickness of about 1000 to 2000 Å by a sputtering method, a vacuum deposition method or the like, and patterning this thin film. As a method of this patterning,
A usual patterning method such as sputtering can be used.

【0062】また、樹脂バインダ中にカーボン微粒子、
金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有
させた層をパターン状に形成する方法であってもよい。
用いられる樹脂バインダとしては、ポリイミド樹脂、ア
クリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリ
ビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等
の樹脂を1種または2種以上混合したものや、感光性樹
脂、さらにはO/Wエマルジョン型の樹脂組成物、例え
ば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を用
いることができる。このような樹脂製遮光部の厚みとし
ては、0.5〜10μmの範囲内で設定することができ
る。このよう樹脂製遮光部のパターニングの方法は、フ
ォトリソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用
いることができる。
Further, carbon fine particles in the resin binder,
A method may be used in which a layer containing light-shielding particles such as metal oxides, inorganic pigments, and organic pigments is formed in a pattern.
As the resin binder used, one or a mixture of two or more resins such as polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, gelatin, casein, and cellulose, a photosensitive resin, and O / It is possible to use a W emulsion type resin composition, for example, an emulsion of reactive silicone. The thickness of such a resin light-shielding portion can be set within the range of 0.5 to 10 μm. As a method of patterning the resin light-shielding portion, a generally used method such as a photolithography method or a printing method can be used.

【0063】2.パターン形成工程 次に、本発明におけるパターン形成工程について説明す
る。本発明のパターン形成工程は、光触媒を含有する光
触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板にお
ける上記光触媒含有層と上記特性変化層とを、所定の間
隙をおいて配置した後、所定の方向からエネルギーを照
射することにより、感光性保護基で保護された官能基を
脱保護して得られる脱保護官能基からなるパターンを形
成する工程である。
2. Pattern Forming Step Next, the pattern forming step in the present invention will be described. In the pattern forming step of the present invention, the photocatalyst containing layer containing the photocatalyst and the photocatalyst containing layer and the characteristic change layer in the photocatalyst containing layer side substrate having the substrate are arranged with a predetermined gap and then in a predetermined direction. Is a step of forming a pattern composed of a deprotected functional group obtained by deprotecting the functional group protected by the photosensitive protective group by irradiating energy from the.

【0064】以下、本工程の各構成について説明する。Each component of this process will be described below.

【0065】(光触媒含有層側基板)まず、本発明に用
いられる光触媒含有層側基板について説明する。本発明
に用いられる光触媒含有層側基板とは、光触媒を含有す
る光触媒含有層および基材を有するものである。本発明
において用いられる光触媒含有層側基板は、このよう
に、少なくとも光触媒含有層と基材とを有するものであ
り、通常は基材上に所定の方法で形成された薄膜状の光
触媒含有層が形成されてなるものである。また、この光
触媒含有層側基板には、パターン状に形成された光触媒
含有層側遮光部が形成されたものも用いることができ
る。以下、光触媒含有層側基板の各構成について説明す
る。
(Photocatalyst-Containing Layer-Side Substrate) First, the photocatalyst-containing layer-side substrate used in the present invention will be described. The photocatalyst-containing layer side substrate used in the present invention has a photocatalyst-containing layer containing a photocatalyst and a base material. The photocatalyst containing layer side substrate used in the present invention is thus one having at least a photocatalyst containing layer and a base material, and usually a thin film photocatalyst containing layer formed by a predetermined method on the base material is a photocatalyst containing layer. It is formed. Further, as the photocatalyst containing layer side substrate, one having a photocatalyst containing layer side light shielding part formed in a pattern can be used. Hereinafter, each structure of the photocatalyst containing layer side substrate will be described.

【0066】a.光触媒含有層 本発明に用いられる光触媒含有層は、光触媒含有層中の
光触媒が、対象とする特性変化層の特性を変化させるよ
うな構成であれば、特に限定されるものではなく、光触
媒とバインダとから構成されているものであってもよい
し、光触媒単体で製膜されたものであってもよい。ま
た、その表面の濡れ性は特に親液性であっても撥液性で
あってもよい。
A. Photocatalyst-containing layer The photocatalyst-containing layer used in the present invention is not particularly limited as long as the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer changes the characteristics of the target property change layer, and the photocatalyst and the binder are not particularly limited. The photocatalyst alone may be used to form a film. The surface wettability may be lyophilic or liquid repellent.

【0067】本発明において用いられる光触媒含有層
は、例えば上記図1(a)等に示すように、基材1上に
全面に形成されたものであってもよいが、例えば図2に
示すように、基材1上に光触媒含有層2がパターン上に
形成されたものであってもよい。
The photocatalyst-containing layer used in the present invention may be formed on the entire surface of the substrate 1 as shown in FIG. 1 (a) and the like, but as shown in FIG. In addition, the photocatalyst containing layer 2 may be formed on the substrate 1 in a pattern.

【0068】このように光触媒含有層をパターン状に形
成することにより、後述するパターン形成工程において
説明するように、光触媒含有層を特性変化層と所定の間
隔をおいて配置させてエネルギーを照射する際に、フォ
トマスク等を用いるパターン照射をする必要がなく、全
面に照射することにより、特性変化層上に脱保護官能基
が露出することにより特性の変化したパターンを形成す
ることができる。
By thus forming the photocatalyst-containing layer in a pattern, the photocatalyst-containing layer is arranged at a predetermined distance from the characteristic changing layer and is irradiated with energy, as will be described later in a pattern forming step. At this time, it is not necessary to perform pattern irradiation using a photomask or the like, and by irradiating the entire surface, a pattern with changed characteristics can be formed by exposing the deprotection functional group on the characteristic change layer.

【0069】この光触媒処理層のパターニング方法は、
特に限定されるものではないが、例えばフォトリソグラ
フィー法等により行うことが可能である。
The patterning method of this photocatalyst processing layer is as follows.
Although not particularly limited, for example, it can be performed by a photolithography method or the like.

【0070】また、実際に光触媒含有層に面する特性変
化層上の部分のみの特性が変化するものであるので、エ
ネルギーの照射方向は上記光触媒含有層と特性変化層と
が面する部分にエネルギーが照射されるものであれば、
いかなる方向から照射されてもよく、さらには、照射さ
れるエネルギーも特に平行光等の平行なものに限定され
ないという利点を有するものとなる。
Further, since the characteristics of only the portion on the characteristic changing layer which actually faces the photocatalyst containing layer changes, the energy irradiation direction is set to the portion where the photocatalyst containing layer and the characteristic changing layer face each other. Is irradiated,
Irradiation may be performed from any direction, and the energy to be irradiated is not limited to parallel light such as parallel light.

【0071】このよう光触媒含有層における、後述する
ような二酸化チタンに代表される光触媒の作用機構は、
必ずしも明確なものではないが、光の照射によって生成
したキャリアが、近傍の化合物との直接反応、あるい
は、酸素、水の存在下で生じた活性酸素種によって、有
機物の化学構造に変化を及ぼすものと考えられている。
本発明においては、このキャリアが光触媒含有層近傍に
配置される特性変化層中の化合物に作用を及ぼすもので
あると思われる。
The action mechanism of the photocatalyst represented by titanium dioxide as described below in the photocatalyst containing layer is as follows.
Although not always clear, carriers generated by light irradiation change the chemical structure of organic substances by direct reaction with compounds in the vicinity or by active oxygen species generated in the presence of oxygen or water. It is believed that.
In the present invention, it is considered that this carrier acts on the compound in the characteristic change layer arranged in the vicinity of the photocatalyst containing layer.

【0072】本発明で使用する光触媒としては、光半導
体として知られる例えば二酸化チタン(TiO)、酸
化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)、チタン酸ス
トロンチウム(SrTiO)、酸化タングステン(W
)、酸化ビスマス(Bi )、および酸化鉄
(Fe)を挙げることができ、これらから選択し
て1種または2種以上を混合して用いることができる。
As the photocatalyst used in the present invention, a light semiconductor
Known as the body, for example titanium dioxide (TiO 2Two),acid
Zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO)Two), Titanium titanate
Trontium (SrTiOThree), Tungsten oxide (W
OThree), Bismuth oxide (Bi TwoOThree), And iron oxide
(FeTwoOThree), Choose from these
It is possible to use one kind or a mixture of two or more kinds.

【0073】本発明においては、特に二酸化チタンが、
バンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定で毒性
もなく、入手も容易であることから好適に使用される。
二酸化チタンには、アナターゼ型とルチル型があり本発
明ではいずれも使用することができるが、アナターゼ型
の二酸化チタンが好ましい。アナターゼ型二酸化チタン
は励起波長が380nm以下にある。
In the present invention, especially titanium dioxide is
It is preferably used because it has a high band gap energy, is chemically stable, has no toxicity, and is easily available.
Titanium dioxide includes anatase type and rutile type, and both can be used in the present invention, but anatase type titanium dioxide is preferable. Anatase type titanium dioxide has an excitation wavelength of 380 nm or less.

【0074】このようなアナターゼ型二酸化チタンとし
ては、例えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル
(石原産業(株)製STS−02(平均粒径7nm)、
石原産業(株)製ST−K01)、硝酸解膠型のアナタ
ーゼ型チタニアゾル(日産化学(株)製TA−15(平
均粒径12nm))等を挙げることができる。
Examples of such anatase type titanium dioxide include hydrochloric acid peptization type anatase type titania sol (STB-02 (average particle size 7 nm) manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.)
Examples include ST-K01 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. and a nitrate-deflocculating anatase-type titania sol (TA-15 manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. (average particle size 12 nm)).

【0075】光触媒の粒径は小さいほど光触媒反応が効
果的に起こるので好ましく、平均粒径か50nm以下が
好ましく、20nm以下の光触媒を使用するのが特に好
ましい。
The smaller the particle size of the photocatalyst is, the more effectively the photocatalytic reaction takes place. The average particle size is preferably 50 nm or less, and it is particularly preferable to use the photocatalyst having a particle size of 20 nm or less.

【0076】本発明における光触媒含有層は、上述した
ように光触媒単独で形成されたものであってもよく、ま
たバインダと混合して形成されたものであってもよい。
The photocatalyst-containing layer in the present invention may be formed by the photocatalyst alone as described above, or may be formed by mixing with the binder.

【0077】光触媒のみからなる光触媒含有層の場合
は、特性変化層上の特性の変化に対する効率が向上し、
処理時間の短縮化等のコスト面で有利である。一方、光
触媒とバインダとからなる光触媒含有層の場合は、光触
媒含有層の形成が容易であるという利点を有する。
In the case of the photocatalyst containing layer consisting of only the photocatalyst, the efficiency with respect to the change of the characteristics on the characteristic change layer is improved,
It is advantageous in terms of cost such as reduction of processing time. On the other hand, the photocatalyst-containing layer composed of the photocatalyst and the binder has an advantage that the photocatalyst-containing layer can be easily formed.

【0078】光触媒のみからなる光触媒含有層の形成方
法としては、例えば、スパッタリング法、CVD法、真
空蒸着法等の真空製膜法を用いる方法を挙げることがで
きる。真空製膜法により光触媒含有層を形成することに
より、均一な膜でかつ光触媒のみを含有する光触媒含有
層とすることが可能であり、これにより特性変化層上の
特性を均一に変化させることが可能であり、かつ光触媒
のみからなることから、バインダを用いる場合と比較し
て効率的に特性変化層上の特性を変化させることが可能
となる。
As a method for forming the photocatalyst-containing layer consisting of only the photocatalyst, there can be mentioned, for example, a method using a vacuum film forming method such as a sputtering method, a CVD method or a vacuum vapor deposition method. By forming the photocatalyst-containing layer by the vacuum film formation method, it is possible to obtain a photocatalyst-containing layer that is a uniform film and contains only the photocatalyst, and this makes it possible to uniformly change the properties on the property change layer. Since it is possible and it consists only of a photocatalyst, it becomes possible to change the characteristic on a characteristic change layer more efficiently compared with the case where a binder is used.

【0079】また、光触媒のみからなる光触媒含有層の
形成方法としては、例えば光触媒が二酸化チタンの場合
は、基材上に無定形チタニアを形成し、次いで焼成によ
り結晶性チタニアに相変化させる方法等が挙げられる。
ここで用いられる無定形チタニアとしては、例えば四塩
化チタン、硫酸チタン等のチタンの無機塩の加水分解、
脱水縮合、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキ
シチタン、テトラ−n−プロポキシチタン、テトラブト
キシチタン、テトラメトキシチタン等の有機チタン化合
物を酸存在下において加水分解、脱水縮合によって得る
ことができる。次いで、400℃〜500℃における焼
成によってアナターゼ型チタニアに変性し、600℃〜
700℃の焼成によってルチル型チタニアに変性するこ
とができる。
As the method for forming the photocatalyst-containing layer consisting of only the photocatalyst, for example, when the photocatalyst is titanium dioxide, a method of forming amorphous titania on the substrate and then changing the phase to crystalline titania by firing, etc. Is mentioned.
As the amorphous titania used here, for example, titanium tetrachloride, hydrolysis of inorganic salts of titanium such as titanium sulfate,
It can be obtained by dehydration condensation, hydrolysis and dehydration condensation of an organic titanium compound such as tetraethoxy titanium, tetraisopropoxy titanium, tetra-n-propoxy titanium, tetrabutoxy titanium and tetramethoxy titanium in the presence of an acid. Then, it is transformed into anatase-type titania by firing at 400 ° C to 500 ° C, and 600 ° C to
It can be modified into rutile type titania by firing at 700 ° C.

【0080】また、バインダを用いる場合は、バインダ
の主骨格が上記の光触媒の光励起により分解されないよ
うな高い結合エネルギーを有するものが好ましく、例え
ばオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。
When a binder is used, it is preferable that the main skeleton of the binder has a high binding energy so as not to be decomposed by the photoexcitation of the photocatalyst, and examples thereof include organopolysiloxane.

【0081】このようにオルガノポリシロキサンをバイ
ンダとして用いた場合は、上記光触媒含有層は、光触媒
とバインダであるオルガノポリシロキサンとを必要に応
じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して塗布液を調製
し、この塗布液を基材上に塗布することにより形成する
ことができる。使用する溶剤としては、エタノール、イ
ソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好まし
い。塗布はスピンコート、スプレーコート、ディッブコ
ート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法
により行うことができる。バインダとして紫外線硬化型
の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理
を行うことにより光触媒含有層を形成することかでき
る。
When the organopolysiloxane is used as the binder as described above, the photocatalyst-containing layer is prepared by dispersing the photocatalyst and the organopolysiloxane as the binder in a solvent together with other additives as necessary. Can be prepared, and this coating solution can be applied onto a substrate to form a film. As the solvent used, alcohol-based organic solvents such as ethanol and isopropanol are preferable. The coating can be carried out by a known coating method such as spin coating, spray coating, dip coating, roll coating or bead coating. When the binder contains an ultraviolet curable component, the photocatalyst-containing layer can be formed by irradiating ultraviolet rays to perform a curing treatment.

【0082】また、バインダとして無定形シリカ前駆体
を用いることができる。この無定形シリカ前駆体は、一
般式SiXで表され、Xはハロゲン、メトキシ基、エ
トキシ基、またはアセチル基等であるケイ素化合物、そ
れらの加水分解物であるシラノール、または平均分子量
3000以下のポリシロキサンが好ましい。
Further, an amorphous silica precursor can be used as the binder. This amorphous silica precursor is represented by the general formula SiX 4 , where X is a silicon compound such as halogen, methoxy group, ethoxy group or acetyl group, silanol which is a hydrolyzate thereof, or an average molecular weight of 3,000 or less. Polysiloxane is preferred.

【0083】具体的には、テトラエトキシシラン、テト
ライソプロポキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラ
ン、テトラブトキシシラン、テトラメトキシシラン等が
挙げられる。また、この場合には、無定形シリカの前駆
体と光触媒の粒子とを非水性溶媒中に均一に分散させ、
基材上に空気中の水分により加水分解させてシラノール
を形成させた後、常温で脱水縮重合することにより光触
媒含有層を形成できる。シラノールの脱水縮重合を10
0℃以上で行えば、シラノールの重合度が増し、膜表面
の強度を向上できる。また、これらの結着剤は、単独あ
るいは2種以上を混合して用いることができる。
Specific examples include tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetrabutoxysilane and tetramethoxysilane. Further, in this case, the amorphous silica precursor and the photocatalyst particles are uniformly dispersed in the non-aqueous solvent,
The photocatalyst-containing layer can be formed by hydrolyzing silanol on the base material with water in the air to form silanol, and then performing dehydration polycondensation at room temperature. Dehydration condensation polymerization of silanol 10
If it is carried out at 0 ° C. or higher, the degree of polymerization of silanol increases and the strength of the film surface can be improved. These binders can be used alone or in combination of two or more.

【0084】バインダを用いた場合の光触媒含有層中の
光触媒の含有量は、5〜60重量%、好ましくは20〜
40重量%の範囲で設定することができる。また、光触
媒含有層の厚みは、0.05〜10μmの範囲内が好ま
しい。
When the binder is used, the content of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer is 5 to 60% by weight, preferably 20 to
It can be set in the range of 40% by weight. Further, the thickness of the photocatalyst-containing layer is preferably in the range of 0.05 to 10 μm.

【0085】また、光触媒含有層には上記の光触媒、バ
インダの他に、界面活性剤を含有させることができる。
具体的には、日光ケミカルズ(株)製NIKKOL B
L、BC、BO、BBの各シリーズ等の炭化水素系、デ
ュポン社製ZONYL FSN、FSO、旭硝子(株)
製サーフロンS−141、145、大日本インキ化学工
業(株)製メガファックF−141、144、ネオス
(株)製フタージェントF−200、F251、ダイキ
ン工業(株)製ユニダインDS−401、402、スリ
ーエム(株)製フロラードFC−170、176等のフ
ッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙
げることかでき、また、カチオン系界面活性剤、アニオ
ン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもでき
る。
Further, the photocatalyst containing layer may contain a surfactant in addition to the above photocatalyst and binder.
Specifically, NIKKOL B manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.
Hydrocarbon series such as L, BC, BO, BB series, DuPont ZONYL FSN, FSO, Asahi Glass Co., Ltd.
Surflon S-141, 145, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc., Megafac F-141, 144, Neos Co., Ltd., Futgent F-200, F251, Daikin Industries, Ltd., Unidyne DS-401, 402. , Fluorine-based or silicone-based nonionic surfactants such as Florade FC-170, 176 manufactured by 3M Co., Ltd., and cationic surfactants, anionic surfactants and amphoteric surfactants can be used. It can also be used.

【0086】さらに、光触媒含有層には上記の界面活性
剤の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステ
ル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレー
ト、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポ
リカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイ
ミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポ
リプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸
ビニル、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイ
ミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリ
ン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマ
ー、ポリマー等を含有させることができる。
Further, in the photocatalyst-containing layer, in addition to the above-mentioned surfactant, polyvinyl alcohol, unsaturated polyester, acrylic resin, polyethylene, diallyl phthalate, ethylene propylene diene monomer, epoxy resin, phenol resin, polyurethane, melamine resin. , Polycarbonate, polyvinyl chloride, polyamide, polyimide, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, polypropylene, polybutylene, polystyrene, polyvinyl acetate, polyester, polybutadiene, polybenzimidazole, polyacrylonitrile, epichlorohydrin, polysulfide, oligomers such as polyisoprene, A polymer or the like can be included.

【0087】b.基材 本発明においては、図1(a)に示すように、光触媒含
有層側基板3は、少なくとも基材1とこの基材1上に形
成された光触媒含有層2とを有するものである。
B. Base Material In the present invention, as shown in FIG. 1A, the photocatalyst containing layer side substrate 3 has at least a base material 1 and a photocatalyst containing layer 2 formed on the base material 1.

【0088】この際、用いられる基材を構成する材料
は、後述するパターン形成工程におけるエネルギーの照
射方向や、得られるパターン形成体が透明性を必要とす
るか等により適宜選択される。
At this time, the material constituting the base material used is appropriately selected depending on the direction of energy irradiation in the pattern forming step described later and whether the obtained pattern formed body needs to be transparent.

【0089】すなわち、例えばパターン形成体が不透明
なものを基体として用いる場合においては、エネルギー
照射方向は必然的に光触媒含有層側基板側からとなり、
図1(b)に示すように、フォトマスク7を光触媒含有
層側基板3側に配置して、エネルギー照射をする必要が
ある。また、後述するように光触媒含有層側基板に光触
媒含有層側遮光部を予め所定のパターンで形成してお
き、この光触媒含有層側遮光部を用いてパターンを形成
する場合においても、光触媒含有層側基板側からエネル
ギーを照射する必要がある。このような場合、基材は透
明性を有するものであることが必要となる。
That is, for example, when an opaque pattern forming body is used as the substrate, the energy irradiation direction is necessarily from the photocatalyst containing layer side substrate side,
As shown in FIG. 1B, it is necessary to dispose a photomask 7 on the side of the photocatalyst containing layer side substrate 3 for energy irradiation. Further, as will be described later, the photocatalyst-containing layer side light-shielding part is formed in advance in a predetermined pattern on the photocatalyst-containing layer side substrate, and even when the pattern is formed using this photocatalyst-containing layer side light-shielding part, the photocatalyst-containing layer It is necessary to irradiate energy from the side substrate side. In such a case, the base material needs to be transparent.

【0090】一方、パターン形成体が透明である場合で
あれば、パターン形成体用基板側にフォトマスクを配置
してエネルギーを照射することも可能である。また、後
述するようにこのパターン形成体用基板内にパターン形
成体側遮光部を形成する場合は、パターン形成体用基板
側からエネルギーを照射する必要がある。このような場
合においては、基材の透明性は特に必要とされない。
On the other hand, in the case where the pattern forming body is transparent, it is also possible to arrange a photomask on the substrate for the pattern forming body and irradiate energy. Further, as will be described later, when the pattern forming body side light-shielding portion is formed in the pattern forming body substrate, it is necessary to irradiate energy from the pattern forming body substrate side. In such a case, the transparency of the base material is not particularly required.

【0091】また本発明に用いられる基材は、可撓性を
有するもの、例えば樹脂製フィルム等であってもよい
し、可撓性を有さないもの、例えばガラス基板等であっ
てもよい。これは、後述するパターン形成工程における
エネルギー照射方法により適宜選択されるものである。
The base material used in the present invention may be a flexible one, such as a resin film, or one that is not flexible, such as a glass substrate. . This is appropriately selected depending on the energy irradiation method in the pattern forming step described later.

【0092】このように、本発明における光触媒含有層
側基板に用いられる基材は特にその材料を限定されるも
のではないが、本発明においては、この光触媒含有層側
基板は、繰り返し用いられるものであることから、所定
の強度を有し、かつその表面が光触媒含有層との密着性
が良好である材料が好適に用いられる。
As described above, the base material used for the photocatalyst containing layer side substrate in the present invention is not particularly limited in its material, but in the present invention, the photocatalyst containing layer side substrate is repeatedly used. Therefore, a material having a predetermined strength and having a surface having good adhesion to the photocatalyst-containing layer is preferably used.

【0093】具体的には、ガラス、セラミック、金属、
プラスチック等を挙げることができる。
Specifically, glass, ceramic, metal,
Examples thereof include plastics.

【0094】なお、基材表面と光触媒含有層との密着性
を向上させるために、基材上にアンカー層を形成するよ
うにしてもよい。このようなアンカー層としては、例え
ば、シラン系、チタン系のカップリング剤等を挙げるこ
とができる。
An anchor layer may be formed on the substrate in order to improve the adhesion between the substrate surface and the photocatalyst containing layer. Examples of such anchor layers include silane-based and titanium-based coupling agents.

【0095】c.光触媒含有層側遮光部 本発明に用いられる光触媒含有層側基板には、パターン
状に形成された光触媒含有層側遮光部が形成されたもの
を用いても良い。このように光触媒含有層側遮光部を有
する光触媒含有層側基板を用いることにより、露光に際
して、フォトマスクを用いたり、レーザ光による描画照
射を行う必要がない。したがって、光触媒含有層側基板
とフォトマスクとの位置合わせが不要であることから、
簡便な工程とすることが可能であり、また描画照射に必
要な高価な装置も不必要であることから、コスト的に有
利となるという利点を有する。
C. Photocatalyst-containing layer-side light-shielding part The photocatalyst-containing layer-side light-shielding part used in the present invention may have a pattern-formed photocatalyst-containing layer-side light-shielding part. By using the photocatalyst-containing layer side substrate having the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion as described above, it is not necessary to use a photomask or perform drawing irradiation with laser light at the time of exposure. Therefore, it is not necessary to align the photocatalyst containing layer side substrate and the photomask,
Since it can be a simple process, and an expensive device necessary for drawing irradiation is unnecessary, it has an advantage of cost advantage.

【0096】このような光触媒含有層側遮光部を有する
光触媒含有層側基板は、光触媒含有層側遮光部の形成位
置により、下記の二つの実施態様とすることができる。
The photocatalyst-containing layer side substrate having such a photocatalyst-containing layer side light-shielding portion can be made into the following two embodiments depending on the formation position of the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion.

【0097】一つが、例えば図3に示すように、基材1
上に光触媒含有層側遮光部12を形成し、この光触媒含
有層側遮光部13上に光触媒含有層2を形成して、光触
媒含有層側基板3とする実施態様である。もう一つは、
例えば図4に示すように、基材1上に光触媒含有層2を
形成し、その上に光触媒含有層側遮光部13を形成して
光触媒含有層側基板3とする実施態様である。
One is, for example, as shown in FIG.
In this embodiment, the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion 12 is formed on the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion 13, and the photocatalyst-containing layer 2 is formed on the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion 13. the other one is,
For example, as shown in FIG. 4, the photocatalyst containing layer 2 is formed on the base material 1, and the photocatalyst containing layer side light-shielding portion 13 is formed thereon to form the photocatalyst containing layer side substrate 3.

【0098】いずれの実施態様においても、フォトマス
クを用いる場合と比較すると、光触媒含有層側遮光部
が、上記光触媒含有層と特性変化層とが間隙をもって位
置する部分の近傍に配置されることになるので、基材内
等におけるエネルギーの散乱の影響を少なくすることが
できることから、エネルギーのパターン照射を極めて正
確に行うことが可能となる。
In any of the embodiments, as compared with the case where a photomask is used, the photocatalyst containing layer side light-shielding portion is arranged in the vicinity of the portion where the photocatalyst containing layer and the characteristic change layer are located with a gap. Therefore, it is possible to reduce the influence of energy scattering in the base material and the like, so that it becomes possible to perform energy pattern irradiation extremely accurately.

【0099】さらに、上記光触媒含有層上に光触媒含有
層側遮光部を形成する実施態様においては、光触媒含有
層と特性変化層とを所定の間隙をおいて配置する際に、
この光触媒含有層側遮光部の膜厚をこの間隙の幅と一致
させておくことにより、上記光触媒含有層側遮光部を上
記間隙を一定のものとするためのスペーサとしても用い
ることができるという利点を有する。
Further, in the embodiment in which the photocatalyst containing layer side light-shielding portion is formed on the photocatalyst containing layer, when the photocatalyst containing layer and the characteristic change layer are arranged with a predetermined gap,
By making the film thickness of the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion coincide with the width of the gap, the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion can be used also as a spacer for keeping the gap constant. Have.

【0100】すなわち、所定の間隙をおいて上記光触媒
含有層と特性変化層とを接触させた状態で配置する際
に、上記光触媒含有層側遮光部と特性変化層とを密着さ
せた状態で配置することにより、上記所定の間隙を正確
とすることが可能となり、そしてこの状態で光触媒含有
層側基板からエネルギーを照射することにより、特性変
化層上にパターンを精度良く形成することが可能となる
のである。
That is, when the photocatalyst containing layer and the characteristic change layer are arranged in contact with each other with a predetermined gap, the photocatalyst containing layer side light-shielding portion and the characteristic change layer are arranged in close contact with each other. By doing so, it is possible to make the predetermined gap accurate, and by irradiating energy from the photocatalyst containing layer side substrate in this state, it becomes possible to form a pattern on the characteristic change layer with high precision. Of.

【0101】本発明に用いられる光触媒含有層側遮光部
の形成方法については、上述したパターン形成体用基板
における遮光部の形成方法と同様であるので、ここでの
説明は省略する。
The method of forming the light-shielding portion on the photocatalyst containing layer side used in the present invention is the same as the method of forming the light-shielding portion in the above-mentioned substrate for a pattern forming body, and therefore the description thereof is omitted here.

【0102】なお、上記説明においては、光触媒含有層
側遮光部の形成位置として、基材と光触媒含有層との
間、および光触媒含有層表面の二つの場合について説明
したが、その他、基材の光触媒含有層が形成されていな
い側の表面に光触媒含有層側遮光部を形成する態様も採
ることが可能である。この態様においては、例えばフォ
トマスクをこの表面に着脱可能な程度に密着させる場合
等が考えられ、パターン形成体を小ロットで変更するよ
うな場合に好適に用いることができる。
In the above description, the photocatalyst containing layer side light-shielding portion is formed between the base material and the photocatalyst containing layer and on the photocatalyst containing layer surface. It is also possible to adopt a mode in which the photocatalyst containing layer side light-shielding portion is formed on the surface on the side where the photocatalyst containing layer is not formed. In this mode, for example, a case where a photomask is closely attached to this surface in a detachable manner can be considered, and it can be suitably used in a case where the pattern forming body is changed in a small lot.

【0103】d.プライマー層 次に、本発明の光触媒含有層側基板に用いられるプライ
マー層について説明する。本発明において、上述したよ
うに基材上に光触媒含有層側遮光部をパターン状に形成
して、その上に光触媒含有層を形成して光触媒含有層側
基板とする場合においては、上記光触媒含有層側遮光部
と光触媒含有層との間にプライマー層を形成してもよ
い。
D. Primer Layer Next, the primer layer used in the photocatalyst-containing layer side substrate of the present invention will be described. In the present invention, the photocatalyst containing layer side light-shielding portion is formed in a pattern on the substrate as described above, and in the case of forming the photocatalyst containing layer on the photocatalyst containing layer side substrate, the above photocatalyst containing You may form a primer layer between a layer side light-shielding part and a photocatalyst containing layer.

【0104】このプライマー層の作用・機能は必ずしも
明確なものではないが、光触媒含有層側遮光部と光触媒
含有層との間にプライマー層を形成することにより、プ
ライマー層は光触媒の作用による特性変化層の特性変化
を阻害する要因となる光触媒含有層側遮光部および光触
媒含有層側遮光部間に存在する開口部からの不純物、特
に、光触媒含有層側遮光部をパターニングする際に生じ
る残渣や、金属、金属イオン等の不純物の拡散を防止す
る機能を示すものと考えられる。したがって、プライマ
ー層を形成することにより、高感度で特性変化の処理が
進行し、その結果、高解像度のパターンを得ることが可
能となるのである。
Although the function and function of the primer layer are not always clear, the primer layer is formed between the photocatalyst containing layer side light-shielding portion and the photocatalyst containing layer, so that the characteristics of the primer layer change due to the action of the photocatalyst. Impurities from the openings existing between the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion and the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion, which are factors that hinder the change in the characteristics of the layer, particularly residues generated when patterning the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion, It is considered to have a function of preventing diffusion of impurities such as metals and metal ions. Therefore, by forming the primer layer, the process of characteristic change proceeds with high sensitivity, and as a result, it becomes possible to obtain a high-resolution pattern.

【0105】なお、本発明においてプライマー層は、光
触媒含有層側遮光部のみならず光触媒含有層側遮光部間
に形成された開口部に存在する不純物が光触媒の作用に
影響することを防止するものであるので、プライマー層
は開口部を含めた光触媒含有層側遮光部全面にわたって
形成されていることが好ましい。
In the present invention, the primer layer prevents the impurities existing in not only the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion but also the openings formed between the photocatalyst-containing layer side light-shielding portions from affecting the action of the photocatalyst. Therefore, the primer layer is preferably formed over the entire photocatalyst-containing layer side light-shielding portion including the opening.

【0106】本発明におけるプライマー層は、光触媒含
有層側基板の光触媒含有層側遮光部と光触媒含有層とが
接触しないようにプライマー層が形成された構造であれ
ば特に限定されるものではない。
The primer layer in the present invention is not particularly limited as long as the primer layer is formed so that the photocatalyst containing layer side light-shielding portion of the photocatalyst containing layer side substrate and the photocatalyst containing layer are not in contact with each other.

【0107】このプライマー層を構成する材料として
は、特に限定されるものではないが、光触媒の作用によ
り分解されにくい無機材料が好ましい。具体的には無定
形シリカを挙げることができる。このような無定形シリ
カを用いる場合には、この無定形シリカの前駆体は、一
般式SiXで示され、Xはハロゲン、メトキシ基、エ
トキシ基、またはアセチル基等であるケイ素化合物であ
り、それらの加水分解物であるシラノール、または平均
分子量3000以下のポリシロキサンが好ましい。
The material forming the primer layer is not particularly limited, but an inorganic material that is not easily decomposed by the action of the photocatalyst is preferable. Specifically, amorphous silica can be mentioned. When such amorphous silica is used, the precursor of the amorphous silica is represented by the general formula SiX 4 , where X is a silicon compound such as halogen, methoxy group, ethoxy group, or acetyl group, Silanol, which is a hydrolyzate thereof, or polysiloxane having an average molecular weight of 3000 or less is preferable.

【0108】また、プライマー層の膜厚は、0.001
μmから1μmの範囲内であることが好ましく、特に
0.001μmから0.1μmの範囲内であることが好
ましい。
The film thickness of the primer layer is 0.001
It is preferably in the range of μm to 1 μm, and particularly preferably in the range of 0.001 μm to 0.1 μm.

【0109】(パターンの形成)次に、本発明のパター
ンの形成について説明する。本発明のパターン形成工程
においては、上述した光触媒含有層および特性変化層を
200μm以下となるように間隙をおいて配置した後、
所定の方向からエネルギーを照射するパターン形成工程
が行われる。
(Formation of Pattern) Next, formation of the pattern of the present invention will be described. In the pattern forming step of the present invention, after disposing the photocatalyst containing layer and the characteristic change layer described above with a gap of 200 μm or less,
A pattern forming step of irradiating energy from a predetermined direction is performed.

【0110】本発明において上記間隙は、光触媒含有層
および特性変化層を密着させてもよいが、パターン精度
および特性変化層上の特性の変化の効率の面を考慮し
て、100μm以下、特に0.2μm〜10μmの範囲
内とすることが好ましい。
In the present invention, the above-mentioned gap may be in close contact with the photocatalyst containing layer and the characteristic change layer, but in view of pattern accuracy and efficiency of characteristic change on the characteristic change layer, it is 100 μm or less, particularly 0 μm or less. It is preferably within the range of 0.2 μm to 10 μm.

【0111】このように光触媒含有層と特性変化層表面
とを所定の間隔で離して配置することにより、酸素と水
および光触媒作用により生じた活性酸素種が脱着しやす
くなる。すなわち、上記範囲より光触媒含有層と特性変
化層との間隔を狭くした場合は、上記活性酸素種の脱着
がしにくくなり、結果的に特性の変化速度を遅くしてし
まう可能性があることから好ましくなく、上記範囲より
間隔を離して配置した場合は、生じた活性酸素種が特性
変化層に届き難くなり、この場合も特性の変化速度を遅
くしてしまう可能性があることから好ましくないのであ
る。
By arranging the photocatalyst-containing layer and the surface of the characteristic changing layer at a predetermined distance in this way, oxygen and water and active oxygen species generated by the photocatalytic action are easily desorbed. That is, when the distance between the photocatalyst containing layer and the characteristic change layer is narrower than the above range, it becomes difficult to desorb the active oxygen species, and as a result, the rate of change of the characteristics may slow down. If it is not preferable, and it is arranged at a distance from the above range, it becomes difficult for the generated active oxygen species to reach the characteristic change layer, and in this case as well, there is a possibility that the change rate of the characteristic may be slowed, which is not preferable. is there.

【0112】本発明においては、このような間隙をおい
た配置状態は、少なくとも露光の間だけ維持されればよ
い。
In the present invention, such an arrangement state with a gap may be maintained at least during the exposure.

【0113】このような極めて狭い間隙を均一に形成し
て光触媒含有層と特性変化層とを配置する方法として
は、例えばスペーサを用いる方法を挙げることができ
る。そして、このようにスペーサを用いることにより、
均一な間隙を形成することができると共に、このスペー
サが接触する部分は、光触媒の作用が特性変化層表面に
及ばないことから、このスペーサを上述したパターンと
同様のパターンを有するものとすることにより、特性変
化層上に所定のパターンを形成することが可能となる。
As a method for uniformly forming such an extremely narrow gap and disposing the photocatalyst containing layer and the characteristic change layer, for example, a method using a spacer can be mentioned. And by using the spacer in this way,
Since it is possible to form a uniform gap and the photocatalyst does not act on the surface of the characteristic change layer at the portion where the spacer is in contact, the spacer has a pattern similar to the above-mentioned pattern. It becomes possible to form a predetermined pattern on the characteristic change layer.

【0114】本発明においては、このようなスペーサを
一つの部材として形成してもよいが、工程の簡略化等の
ため、上記光触媒含有層側基板の欄で説明したように、
光触媒含有層側基板の光触媒含有層表面に形成すること
が好ましい。なお、上記光触媒含有層側基板調製工程に
おける説明においては、光触媒含有層側遮光部として説
明したが、本発明においては、このようなスペーサは特
性変化層表面に光触媒の作用が及ばないように表面を保
護する作用を有すればよいものであることから、特に照
射されるエネルギーを遮蔽する機能を有さない材料で形
成されたものであってもよい。
In the present invention, such a spacer may be formed as one member, but for simplification of the process, etc., as described in the section of the photocatalyst containing layer side substrate,
It is preferably formed on the surface of the photocatalyst containing layer of the photocatalyst containing layer side substrate. In the description of the photocatalyst-containing layer side substrate preparation step, the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion has been described, but in the present invention, such a spacer is a surface so that the action of the photocatalyst does not affect the characteristic change layer surface. As long as it has a function of protecting the energy, it may be formed of a material that does not have a function of shielding the energy to be irradiated.

【0115】次に、上述したような接触状態を維持した
状態で、接触する部分へのエネルギー照射が行われる。
なお、本発明でいうエネルギー照射(露光)とは、光触
媒含有層による特性変化層表面の特性を変化させること
が可能ないかなるエネルギー線の照射をも含む概念であ
り、可視光の照射に限定されるものではない。
Next, in the state where the contact state as described above is maintained, energy is applied to the contacting portion.
The energy irradiation (exposure) in the present invention is a concept including irradiation of any energy ray capable of changing the characteristics of the characteristic change layer surface by the photocatalyst containing layer, and is not limited to irradiation of visible light. Not something.

【0116】通常このような露光に用いる光の波長は、
400nm以下の範囲、好ましくは380nm以下の範
囲から設定される。これは、上述したように光触媒含有
層に用いられる好ましい光触媒が二酸化チタンであり、
この二酸化チタンにより光触媒作用を活性化させるエネ
ルギーとして、上述した波長の光が好ましいからであ
る。
Usually, the wavelength of light used for such exposure is
It is set in the range of 400 nm or less, preferably in the range of 380 nm or less. This is because the preferred photocatalyst used in the photocatalyst-containing layer as described above is titanium dioxide,
This is because light having the above-mentioned wavelength is preferable as the energy for activating the photocatalytic action by this titanium dioxide.

【0117】このような露光に用いることができる光源
としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノ
ンランプ、エキシマランプ、その他種々の光源を挙げる
ことができる。
Examples of the light source that can be used for such exposure include a mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, an excimer lamp, and various other light sources.

【0118】上述したような光源を用い、フォトマスク
を介したパターン照射により行う方法の他、エキシマ、
YAG等のレーザを用いてパターン状に描画照射する方
法を用いることも可能である。
In addition to the method of performing pattern irradiation through a photomask using the above-mentioned light source, excimer,
It is also possible to use a method of drawing and irradiating in a pattern using a laser such as YAG.

【0119】また、露光に際してのエネルギーの照射量
は、特性変化層表面が光触媒含有層中の光触媒の作用に
より特性変化層表面の特性の変化が行われるのに必要な
照射量とする。
Further, the irradiation amount of energy at the time of exposure is the irradiation amount necessary for the surface of the characteristic changing layer to change the characteristics of the surface of the characteristic changing layer by the action of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer.

【0120】この際、光触媒含有層を加熱しながら露光
することにより、感度を上昇させることが可能となり、
効率的な特性の変化を行うことができる点で好ましい。
具体的には30℃〜80℃の範囲内で加熱することが好
ましい。
At this time, the sensitivity can be increased by exposing the photocatalyst containing layer while heating,
It is preferable in that the characteristics can be efficiently changed.
Specifically, it is preferable to heat within the range of 30 ° C to 80 ° C.

【0121】本発明における露光方向は、光触媒含有層
側遮光部もしくはパターン形成体用基板側遮光部が形成
されているか否か等のパターンの形成方法や、光触媒含
有層側基板もしくはパターン形成体用基板が透明である
か否かにより決定される。
The exposure direction in the present invention is the pattern formation method such as whether or not the photocatalyst containing layer side light-shielding portion or the pattern forming substrate substrate light shielding portion is formed, and the photocatalyst containing layer side substrate or pattern forming body is used. It is determined by whether or not the substrate is transparent.

【0122】すなわち、光触媒含有層側遮光部が形成さ
れている場合は、光触媒含有層側基板側から露光が行な
われる必要があり、かつこの場合は光触媒含有層側基板
が照射されるエネルギーに対して透明である必要があ
る。なお、この場合、光触媒含有層上に光触媒含有層側
遮光部が形成され、かつこの光触媒含有層側遮光部を上
述したようなスペーサとしての機能を有するように用い
た場合においては、露光方向は光触媒含有層側基板側か
らでもパターン形成体用基板側からであってもよい。
That is, when the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion is formed, it is necessary to carry out exposure from the photocatalyst-containing layer side substrate side, and in this case, the photocatalyst-containing layer side substrate is irradiated with energy. Need to be transparent. In this case, when the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion is formed on the photocatalyst-containing layer and the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion is used so as to have the function as the spacer as described above, the exposure direction is It may be from the photocatalyst containing layer side substrate side or the pattern forming substrate side.

【0123】一方、パターン形成体用基板側遮光部が形
成されている場合は、パターン形成体用基板側から露光
が行われる必要があり、かつこの場合は、パターン形成
体用基板が照射されるエネルギーに対して透明である必
要がある。なお、この場合も、特性変化層上にパターン
形成体用基板側遮光部が形成され、このパターン形成体
用基板側遮光部が上述したようなスペーサとしての機能
を有するように用いられた場合、露光方向は光触媒含有
層側基板側からでもパターン形成体用基板側からであっ
てもよい。
On the other hand, when the pattern-forming-body substrate-side light-shielding portion is formed, it is necessary to perform exposure from the pattern-forming-body substrate side, and in this case, the pattern-forming-body substrate is irradiated. It needs to be transparent to energy. In this case as well, when the pattern-forming-body substrate-side light-shielding portion is formed on the characteristic change layer and the pattern-forming-body substrate-side light-shielding portion is used so as to have a function as the spacer as described above, The exposure direction may be from the photocatalyst containing layer side substrate side or the pattern forming body substrate side.

【0124】また、光触媒含有層がパターン状に形成さ
れている場合における露光方向は、上述したように、光
触媒含有層と特性変化層とが接触する部分にエネルギー
が照射されるのであればいかなる方向から照射されても
よい。
Further, the exposure direction in the case where the photocatalyst containing layer is formed in a pattern is not limited to any direction as long as energy is applied to the portion where the photocatalyst containing layer and the characteristic change layer are in contact with each other, as described above. May be irradiated from.

【0125】同様に、上述したスペーサを用いる場合
も、接触する部分にエネルギーが照射されるのであれば
いかなる方向から照射されてもよい。
Similarly, in the case of using the above-mentioned spacer, irradiation may be performed from any direction as long as the contacting portion is irradiated with energy.

【0126】フォトマスクを用いる場合は、フォトマス
クが配置された側からエネルギーが照射される。この場
合は、フォトマスクが配置された側の基板、すなわち光
触媒含有層側基板もしくはパターン形成体用基板のいず
れかが透明である必要がある。
When a photomask is used, energy is applied from the side where the photomask is arranged. In this case, the substrate on the side where the photomask is arranged, that is, either the photocatalyst containing layer side substrate or the pattern forming substrate needs to be transparent.

【0127】上述したようなエネルギー照射が終了する
と、光触媒含有層側基板が特性変化層との接触位置から
離され、これにより図1(d)に示すように脱保護官能
基が露出することにより特性が変化した特性変化領域9
からなるパターンが特性変化層5上に形成される。
When the energy irradiation as described above is completed, the photocatalyst-containing layer side substrate is separated from the contact position with the characteristic change layer, whereby the deprotection functional group is exposed as shown in FIG. 1 (d). Characteristic change area 9 where the characteristic has changed
Is formed on the characteristic change layer 5.

【0128】本発明においては、上記特性変化層が感光
性保護基で保護された官能基を有する分子が薄膜状に成
膜されていることから、具体的には、このような特性変
化層表面におけるエネルギー照射に伴う光触媒の作用に
よる特性の変化は、感光性保護基の脱保護であり、エネ
ルギーをパターン状に照射することにより、感光性保護
基が脱保護された脱保護官能基のパターンが特性変化層
上に形成することができるのである。
In the present invention, since the above-mentioned characteristic changing layer is formed into a thin film of molecules having a functional group protected by a photosensitive protective group, specifically, such a characteristic changing layer surface is formed. The change in properties due to the action of the photocatalyst associated with the energy irradiation is the deprotection of the photosensitive protective group, and the pattern of the deprotected functional group in which the photosensitive protective group is deprotected is obtained by irradiating energy in a pattern. It can be formed on the characteristic change layer.

【0129】本発明においては、このように脱保護官能
基のパターンを表面に有するパターン形成体を得ること
ができるのであるが、このようなパターン形成体は、後
述するように、バイオチップ、マイクロ流体チップ、導
電性パターン形成体等の種々の用途に用いることができ
る。
In the present invention, it is possible to obtain a pattern-formed product having a pattern of deprotecting functional groups on the surface as described above. Such a pattern-formed product is, as will be described later, a biochip or a microchip. It can be used for various applications such as a fluid chip and a conductive pattern forming body.

【0130】3.用途 上述したような本発明のパターン形成体の製造方法によ
り得られるパターン形成体は、その特性変化層の変化に
よる種々のパターンを容易に形成することが可能であ
る。
3. Use The pattern-formed product obtained by the method for manufacturing a pattern-formed product of the present invention as described above can easily form various patterns due to changes in the characteristic change layer.

【0131】本発明で得られるパターン形成体は種々の
用途に用いることが可能であるが、本発明においては、
上述した特性変化層が感光性保護基で保護された官能基
を有する分子が薄膜状に成膜されており、感光性保護基
で保護された官能基を有する分子の種類や、感光性保護
基で保護された官能基の種類によって種々の用途に用い
ることができる。
The pattern-formed product obtained in the present invention can be used for various purposes. In the present invention,
Molecules having a functional group protected by a photosensitive protective group as described above are formed into a thin film, and the kind of the molecule having a functional group protected by a photosensitive protective group and the photosensitive protective group It can be used for various purposes depending on the type of the functional group protected by.

【0132】a.バイオチップ 例えば、光触媒の作用により脱保護された脱保護官能基
が、生体物質と結合する生体物質結合性を有する場合
は、バイオチップとして用いることが可能である。
A. Biochip For example, when the deprotected functional group deprotected by the action of a photocatalyst has a biomaterial-binding property of binding to a biomaterial, it can be used as a biochip.

【0133】この場合は、上記パターン形成体における
特性変化層上の脱保護官能基を、生体物質結合性を有す
る脱保護官能基を用いたバイオチップ用基材を調製す
る。次いで、このバイオチップ用基材の脱保護官能基に
対して、生体物質を結合、すなわち固定化することによ
りバイオチップとして用いることができるのである。
In this case, a biochip substrate using the deprotection functional group on the property changing layer in the pattern forming body as the bioprotection functional group is prepared. Next, a biomaterial can be used as a biochip by binding, that is, immobilizing a biological substance to the deprotecting functional group of the biochip base material.

【0134】このようなバイオチップ表面では、脱保護
官能基が固定化層として働き、ここにDNAやタンパク質
等の生体物質が固定化されて種々の用途に用いられるの
である。
On the surface of such a biochip, the deprotection functional group functions as an immobilization layer, on which biological substances such as DNA and protein are immobilized and used for various purposes.

【0135】このような生体物質の固定化技術は、酵素
を不溶性担体に固定化したバイオリアクターの研究開発
において盛んに研究された固定化技術を応用することが
できる。その技術内容については、例えば、千畑一郎
編、“固定化酵素”、講談社サイエンティフィック、19
75及び、その参考文献に詳しい。
The immobilization technique of such a biological substance can be applied to the immobilization technique which has been extensively studied in the research and development of a bioreactor in which an enzyme is immobilized on an insoluble carrier. For the technical content, see, for example, “Immobilized Enzyme” edited by Ichiro Chibata, Kodansha Scientific, 19
75 and its references.

【0136】固定化方式としては、共有結合による固定
化、イオン結合(静電的相互作用)による固定化、物理
的吸着による固定化の3種に大別することができる。本
発明に関する生体物質の固定化においては、一般的に基
板上に生体物質を一層固定化する。そのため、生体物質
の脱着があってはならず、この点で物理的吸着による固
定化技術は不適である。よって、本発明に関する生体物
質の固定化法としては、共有結合による固定化及びイオ
ン結合(静電的相互作用)による固定化が適していると
いえる。
Immobilization methods can be roughly classified into three types: immobilization by covalent bond, immobilization by ionic bond (electrostatic interaction), and immobilization by physical adsorption. In the immobilization of the biomaterial according to the present invention, generally, the biomaterial is further immobilized on the substrate. Therefore, the biological material must not be desorbed, and the immobilization technique by physical adsorption is unsuitable in this respect. Therefore, it can be said that immobilization by covalent bond and immobilization by ionic bond (electrostatic interaction) are suitable as a method for immobilizing a biological substance according to the present invention.

【0137】共有結合による固定化においては、例えば
基体上の脱保護官能基がカルボニル基(アルデヒド基)
である場合は、生体物質のアミノ基と直接反応させてい
わゆる“シッフ塩基”を形成し固定化することができ
る。また、脱保護官能基がアミノ基の場合は、生体物質
と共に系中にグルタルアルデヒドなどの架橋剤を共存さ
せて直接“シッフ塩基”を形成し固定化することができ
る。しかし、基体上の脱保護官能基あるいは生体物質の
官能基のいずれかを活性化させた後に固定化反応させる
技術の方が参考にできる多様な報告例がある。この時、
生体物質がタンパク質の場合は、活性化処理中に構造が
損なわれるなど悪影響が生じる可能性があるので、一般
に基体上の脱保護官能基を活性化させることが好まし
い。
In immobilization by covalent bond, for example, the deprotection functional group on the substrate is a carbonyl group (aldehyde group).
In such a case, the so-called "Schiff base" can be formed by immobilization by directly reacting with the amino group of the biological substance. When the deprotecting functional group is an amino group, a "Schiff base" can be directly formed and immobilized by coexisting with a cross-linking agent such as glutaraldehyde in the system together with the biological substance. However, there are various reports that can be referred to for the technique of activating the deprotection functional group on the substrate or the functional group of the biological substance and then performing the immobilization reaction. At this time,
When the biological substance is a protein, it is generally preferable to activate the deprotecting functional group on the substrate, because the structure may be damaged during the activation treatment, which may have an adverse effect.

【0138】活性化法としては、脱保護官能基がアミノ
基の場合はジアゾ化により活性化する方法、脱保護官能
基がカルボキシル基の場合はアジド化、クロリド化、イ
ミド化、イソシアナート化などにより活性化する方法、
水酸基の場合は臭化シアンで活性化する方法、エチルク
ロロフォルメートで活性化する方法などが挙げられる。
As the activation method, when the deprotecting functional group is an amino group, activation is carried out by diazotization, and when the deprotecting functional group is a carboxyl group, azidation, chloride, imidization, isocyanate formation, etc. How to activate by,
In the case of a hydroxyl group, a method of activating with cyanogen bromide, a method of activating with ethyl chloroformate and the like can be mentioned.

【0139】なお、バイオチップには、電気的読み取り
法を用いる場合があり、このような場合は上記バイオチ
ップ用基材表面に電極を形成する必要がある。この際に
は、後述する導電性パターン形成体の欄で説明する方法
により電極を形成してもよく、また一般的なフォトレジ
スト法等により形成するようにしてもよい。
In some cases, an electrical reading method is used for the biochip, and in such a case, it is necessary to form an electrode on the surface of the biochip base material. At this time, the electrodes may be formed by the method described in the section of the conductive pattern forming body described later, or may be formed by a general photoresist method or the like.

【0140】b.マイクロ流体チップ 本発明におけるパターン形成体は、マイクロ流体チップ
としても用いることが可能である。この場合は、パター
ン形成体用の基体が、流体を流すための凹部を有する必
要がある。この凹部の形成に際しては、例えば基体が有
機高分子材料で構成されている場合は、上述した本発明
のパターン形成体における特性変化層を除去して凹部を
形成する方法を用いても良い。
B. Microfluidic chip The pattern forming body of the present invention can also be used as a microfluidic chip. In this case, the base body for the pattern forming body needs to have a recess for flowing the fluid. When forming the recess, for example, when the substrate is made of an organic polymer material, a method of removing the property changing layer in the pattern forming body of the present invention and forming the recess may be used.

【0141】そして、少なくともこの凹部内の感光性保
護基で保護された官能基を有する分子が、上記パターン
形成工程において脱保護され、脱保護官能基とされてい
るマイクロ流体チップ用基材を調製する。
Then, at least the molecule having a functional group protected by the photosensitive protective group in the concave portion is deprotected in the pattern forming step to prepare a microfluidic chip substrate. To do.

【0142】このようなマイクロ流体チップ用基材にお
いて、上述したように凹部内に配置された脱保護された
脱保護官能基は、凹部内の流体の流れを整流化する作用
を有する場合や、凹部内で分析を行ったり、合成を行う
ことが可能な種々の機能を有するものである。本発明に
おいては、露光に際しての光触媒の作用により、通常の
紫外線露光による反応よりもはるかに効率的な光触媒反
応を活用でき、結果として非常に短時間で感光性保護基
の脱離反応を終了させることができるのである。
In such a microfluidic chip substrate, the deprotected deprotected functional group disposed in the recess as described above has a function of rectifying the flow of the fluid in the recess, or It has various functions that allow analysis and synthesis in the recess. In the present invention, by the action of the photocatalyst at the time of exposure, a photocatalytic reaction far more efficient than the reaction by ordinary UV exposure can be utilized, and as a result, the elimination reaction of the photosensitive protective group is completed in a very short time. It is possible.

【0143】そして、本発明においては、凹部内のみを
パターン状にエネルギー照射することにより、凹部内の
みを脱保護して脱保護官能基として用いることが可能と
なるという利点を有する。
The present invention has the advantage that by irradiating only the inside of the recess with a pattern of energy, only the inside of the recess can be deprotected and used as a deprotecting functional group.

【0144】このようなマイクロ流体チップ用基材は、
貼り合せ基材と貼り合せることによりマイクロ流体チッ
プとして用いることができる。ここで用いられる貼りあ
わせ基材は、上記マイクロ流体チップ用基材の凹部に相
当する部位に凹部を有するものであってもよく、また平
面状のものであってもよい。
Such a microfluidic chip base material is
It can be used as a microfluidic chip by bonding with a bonding base material. The bonded base material used here may have a concave portion at a portion corresponding to the concave portion of the microfluidic chip substrate, or may have a planar shape.

【0145】また、上記貼り合せ基材が、本発明のパタ
ーン形成体の製造方法で得られたパターン形成体であ
り、上記マイクロ流体チップ用基材と上記貼り合せ基材
とを貼り合せた際に、上記マイクロ流体チップ用基材の
凹部に対応する上記貼り合せ基材の表面部分の感光性保
護基で保護された官能基が、上述したようなパターン形
成工程において脱保護され、脱保護官能基とされている
ことが好ましい。このように、凹部を有するマイクロ流
体チップ用基材のみならず、貼り合せ基材も本発明のパ
ターン形成体の製造方法により得られたものであり、そ
の凹部に相当する位置の表面の官能基が、脱保護された
脱保護官能基であることにより、マイクロ流体チップの
流路の内面が全て脱保護官能基を有する面となり、流体
の移動や、その他のマイクロ流体チップの機能を効果的
に発揮することができる。
Further, the above-mentioned bonded base material is the pattern-formed body obtained by the method for manufacturing a pattern-formed body of the present invention, and when the above-mentioned microfluidic chip base material and the above-mentioned bonded base material are bonded together. In addition, the functional group protected by the photosensitive protective group on the surface portion of the bonding base material corresponding to the concave portion of the microfluidic chip base material is deprotected in the pattern formation step as described above, and the deprotection functional It is preferable that it is based. As described above, not only the microfluidic chip base material having the concave portion but also the bonded base material is obtained by the method for producing a pattern forming body of the present invention, and the functional group on the surface at the position corresponding to the concave portion However, by being a deprotected functional group that has been deprotected, the inner surface of the flow path of the microfluidic chip becomes a surface that has all the deprotected functional groups, which effectively moves the fluid and other functions of the microfluidic chip. Can be demonstrated.

【0146】なお、本発明においては、マイクロ流体チ
ップ用基材側には、脱保護された官能基は存在せず、貼
り合せ基材側のみに脱保護された官能基を有するように
することも可能である。また、貼り合せ基材側に凹部が
形成されていてもよく、この場合も凹部内面に脱保護官
能基を有する薄膜が形成されていることが好ましい。
In the present invention, there is no deprotected functional group on the microfluidic chip substrate side, and only the bonded substrate side has the deprotected functional group. Is also possible. Further, a recess may be formed on the side of the bonded base material, and in this case also, it is preferable that a thin film having a deprotecting functional group is formed on the inner surface of the recess.

【0147】さらに、このマイクロ流体チップには、電
極を形成する必要がある場合があるが、この電極形成に
関しても、後述するような本発明のパターン形成体の製
造方法を応用した導電性パターン形成体の製造方法によ
り形成してもよく、また通常のフォトリソグラフィー法
を用いて形成してもよい。
Further, although there is a case where an electrode needs to be formed on this microfluidic chip, also regarding this electrode formation, a conductive pattern formation is applied by applying the method for manufacturing a pattern-formed body of the present invention as described later. It may be formed by a body manufacturing method, or may be formed by using a normal photolithography method.

【0148】c.導電性パターン形成体 本発明におけるパターン形成体は、導電性パターン形成
体としても用いることが可能である。この場合、光触媒
の作用により脱保護された脱保護官能基が、無電解めっ
き用触媒と付着する無電解めっき用触媒付着性を有する
脱保護官能基であり、上記基体が電気絶縁性を有する導
電性パターン形成体用基板を調製する。
C. Conductive Pattern Formed Body The pattern formed body of the present invention can also be used as a conductive pattern formed body. In this case, the deprotection functional group deprotected by the action of the photocatalyst is a deprotection functional group having electroless plating catalyst adhesion that adheres to the electroless plating catalyst, and the above-mentioned substrate has an electrically insulating conductive property. A substrate for a patterned product is prepared.

【0149】本発明においては、通常のレジストワーク
で消費される薬剤を使用しない点、またレジストワーク
フリーのため工程が簡略である、などの点で本発明は大
きな利点を有するものである。
In the present invention, the present invention has a great advantage in that a chemical which is consumed in a normal resist work is not used and the process is simple because the resist work is free.

【0150】このような導電性パターン形成用基材の製
造方法により得られる導電性パターン形成体用基材の、
脱保護官能基に対して、無電解めっき用触媒を付着させ
(上記従来技術の欄に記載のCCMの文献を参照)、次
いで、パターン状に無電解めっき用触媒が付着した状態
で無電解めっきを行うことにより、表面に導電性のパタ
ーンを有する導電性パターン形成体を得ることができ
る。
A conductive pattern-forming substrate obtained by the method for producing a conductive pattern-forming substrate as described above,
A catalyst for electroless plating is attached to the deprotected functional group (see the literature of CCM described in the section of the above-mentioned prior art), and then electroless plating is performed with the catalyst for electroless plating attached in a pattern. By carrying out, it is possible to obtain a conductive pattern forming body having a conductive pattern on the surface.

【0151】また、無電解めっき層だけでは導電性が不
十分である場合は、必要に応じて銅などの電解めっきを
行う。また、さらに金などの無電解めっきを行う場合も
ある。
If the electroless plating layer alone does not have sufficient conductivity, electrolytic plating of copper or the like is performed if necessary. In addition, electroless plating of gold or the like may be performed.

【0152】この導電性パターンは、種々の用途、例え
ばプリント配線基板、電気的検出法用DNAチップ、電
気的検出法用タンパク質チップ、電気的検出法用細胞チ
ップなどの電気的検出法用バイオチップ用機能性基板、
電気泳動工程など電力の入力を必要とする化学チップ(L
ab-on-a-Chip)、分析チップなどのマイクロ流体チップ
用機能性基板等に用いることが可能となる。
This conductive pattern has various uses, for example, a printed circuit board, a DNA chip for electrical detection, a protein chip for electrical detection, a cell chip for electrical detection, and a biochip for electrical detection. For functional board,
A chemical chip (L
ab-on-a-Chip), functional chips for microfluidic chips such as analysis chips, and the like.

【0153】なお、本発明においては、表面に導電性の
パターンを形成するものであるので、基体は絶縁性を有
するものである必要があり、この絶縁性の程度は、用い
る導電性パターン形成体の用途に応じて決定されるもの
である。
In the present invention, since a conductive pattern is formed on the surface, the substrate needs to have an insulating property. The degree of this insulating property depends on the conductive pattern forming body used. It is decided according to the use of.

【0154】d.その他 また、上記脱保護官能基が、化学的な結合により、他の
物質と接着することが可能な基とすることにより、エネ
ルギー照射することによって、脱保護して接着性を有す
る脱保護官能基として用いることが可能とすることもで
きる。
D. In addition, the above-mentioned deprotection functional group is a group capable of adhering to another substance by a chemical bond, so that the deprotection functional group is deprotected by irradiation with energy and has adhesiveness. It can also be used as.

【0155】また、本発明は感光性保護基および脱保護
官能基のレーザの屈折率が異なる材料を用いることによ
り、メモリーとしての機能を発揮させることができる。
Further, in the present invention, the function as a memory can be exhibited by using materials having different laser refractive indexes of the photosensitive protective group and the deprotective functional group.

【0156】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, has substantially the same configuration as the technical idea described in the scope of the claims of the present invention, and has any similar effect to the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

【0157】[0157]

【実施例】以下に実施例および比較例を示して、本発明
をさらに具体的に説明する。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically by showing Examples and Comparative Examples below.

【0158】[実施例]パイレックス(登録商標)ガラス
基板を用いたクロムマスク(開口部パターン:φ200
μm、ピッチ500μm)表面にテイカ(株)製の光触
媒用酸化チタンコーティング剤TKC301をコーティ
ングし、350℃で3時間乾燥させ、光触媒含有層側基
板を調製した。
[Example] A chrome mask (opening pattern: φ200) using a Pyrex (registered trademark) glass substrate
The surface of the photocatalyst-containing layer was prepared by coating a titanium oxide coating agent TKC301 for photocatalyst manufactured by Teika Co., Ltd. on the surface (μm, pitch: 500 μm) and drying at 350 ° C. for 3 hours.

【0159】次に、ポリ(γ−メチルL−グルタメー
ト)−co−(γ−(p−ニトロベンジル)L−グルタ
メート)をコーティングした石英スライドを被露光基板
として用意し、p−ニトロベンジル基由来の吸収は約2
40−330nmの範囲に存在することを吸収スペクト
ル測定により確認した。上記光触媒含有層側基板を該被
露光基板上にソフトコンタクトさせ、常温・常圧で30
0−400nmの波長範囲の紫外線を1時間照射した。
その結果、被露光部にp−ニトロベンジル基が分解・脱
離することによりカルボキシル基が生成し、該露光部分
が親水化された。
Next, a quartz slide coated with poly (γ-methyl L-glutamate) -co- (γ- (p-nitrobenzyl) L-glutamate) was prepared as a substrate to be exposed, and p-nitrobenzyl group-derived Absorption of about 2
Its presence in the range of 40 to 330 nm was confirmed by absorption spectrum measurement. The photocatalyst containing layer side substrate is soft-contacted with the substrate to be exposed, and the substrate is exposed to normal temperature and pressure for 30
Ultraviolet rays in the wavelength range of 0 to 400 nm were irradiated for 1 hour.
As a result, a p-nitrobenzyl group was decomposed and eliminated in the exposed area to generate a carboxyl group, and the exposed area was hydrophilized.

【0160】ここで、カルボキシル基が生成されたこと
は、次の実験で証明した。すなわち、クロム層の無い
(全面が開口部)の光触媒含有層側基板を用いて、上記
コーティング済みスライドを露光処理した後、表面のゼ
ータ電位をpH9、10ミリモルNaClの条件で大塚
電子製LEZA−600を用いて測定した。その結果、
ゼータ電位の平均値は−24.6mVと負の値を示し
た。また、pH3、10ミリモルNaClの条件でも測
定したところ、ゼータ電位の平均値は−3.3mVであ
った。このゼータ電位のpH依存性から試料表面にはカ
ルボキシル基が生成しているとの結論に至った。
Here, generation of a carboxyl group was proved by the following experiment. That is, after using the photocatalyst containing layer side substrate having no chromium layer (the entire surface is an opening), the coated slide was exposed, and then the surface zeta potential was adjusted to pH 9, 10 mM NaCl under the conditions of LEZA-manufactured by Otsuka Electronics. It was measured using 600. as a result,
The average value of the zeta potential was −24.6 mV, which was a negative value. Also, when measured under conditions of pH 3 and 10 mM NaCl, the average zeta potential was -3.3 mV. From the pH dependence of this zeta potential, it was concluded that carboxyl groups were formed on the sample surface.

【0161】[比較例]単なるパイレックス(登録商標)
基板を用い、実施例と同様にして露光処理した試料表面
および未露光の試料表面のゼータ電位を実施例と同一条
件で測定した。その結果、ゼータ電位の平均値は、pH
9の場合は、それぞれ−6.1mV、−4.8mVであ
った。また、pH3の場合は、露光処理した試料表面お
よび未露光試料表面のゼータ電位の平均値はそれぞれ−
3.0mV、+2.2mVであった。
Comparative Example Simple Pyrex (registered trademark)
Using the substrate, the zeta potentials of the sample surface that was subjected to the exposure treatment and the unexposed sample surface were measured under the same conditions as in the example, in the same manner as in the example. As a result, the average value of zeta potential is pH
In the case of 9, the values were −6.1 mV and −4.8 mV, respectively. In the case of pH 3, the average zeta potentials of the exposed and unexposed sample surfaces are −
It was 3.0 mV and +2.2 mV.

【0162】[0162]

【発明の効果】本発明によれば、上記パターン形成体用
基板調製工程において、基体上に感光性保護基で保護さ
れた官能基を有する分子を薄膜状に形成してなる特性変
化層を形成し、上記パターン形成工程において、エネル
ギーを照射することにより、上記特性変化層表面に感光
性保護基で保護された官能基を脱保護して得られる脱保
護官能基からなるパターンを高精細に形成することがで
きる。
According to the present invention, in the step of preparing a substrate for a pattern forming body, a characteristic change layer is formed by forming molecules having a functional group protected by a photosensitive protective group in a thin film on a substrate. Then, in the pattern formation step, by irradiating with energy, a pattern comprising a deprotected functional group obtained by deprotecting the functional group protected by a photosensitive protective group is formed on the surface of the characteristic change layer with high precision. can do.

【0163】このように特性変化層として感光性保護基
で保護された官能基を有する分子を薄膜状に形成してな
るものを用いることにより、エネルギー照射に伴う光触
媒の作用により、容易に感光性保護基の脱保護を行うこ
とが可能となる。したがって、脱保護された脱保護官能
基のパターンを容易に形成することができ、種々の用途
に応用することが可能となる。
By using a thin film of molecules having a functional group protected by a photosensitive protective group as the characteristic changing layer, the photocatalyst function associated with energy irradiation facilitates photosensitivity. It becomes possible to deprotect the protecting group. Therefore, the pattern of the deprotected functional group which has been deprotected can be easily formed, and it can be applied to various uses.

【0164】また、露光後、パターン形成体から光触媒
含有層側基板を取り外すので、パターン形成体自体には
光触媒含有層が含まれることがなく、したがってパター
ン形成体の光触媒の作用による経時的な劣化に対する心
配がない。さらに、光触媒含有層と特性変化層との間隔
が、上述した範囲内であるので、効率よくかつ精度の良
好な特性の変化したパターンを有するパターン形成体を
得ることができる。
Further, since the photocatalyst containing layer side substrate is removed from the pattern forming body after the exposure, the pattern forming body itself does not contain the photocatalyst containing layer, and therefore the pattern forming body is deteriorated with time due to the action of the photocatalyst. Don't worry about Furthermore, since the distance between the photocatalyst-containing layer and the characteristic change layer is within the above range, it is possible to efficiently and accurately obtain a pattern formed body having a changed characteristic pattern.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のパターン形成体の製造方法の一例を示
す工程図である。
FIG. 1 is a process drawing showing an example of a method for manufacturing a pattern formed body of the present invention.

【図2】本発明に用いられる光触媒含有層側基板の一例
を示す概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of a photocatalyst containing layer side substrate used in the present invention.

【図3】本発明に用いられる光触媒含有層側基板の他の
例を示す概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of the photocatalyst-containing layer side substrate used in the present invention.

【図4】本発明に用いられる光触媒含有層側基板の他の
例を示す概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of the photocatalyst containing layer side substrate used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 … 基材 2 … 光触媒含有層 3 … 光触媒含有層側基板 4 … 基体 5 … 特性変化層 6 … パターン形成体用基板 9 … 特性変化領域 1 ... Base material 2 ... Photocatalyst containing layer 3 ... Photocatalyst containing layer side substrate 4 ... Base 5 ... Characteristic change layer 6 ... Substrate for pattern forming body 9… Characteristic change area

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基体と、前記基体上に形成され、感光性
保護基で保護された官能基を有し、かつ光触媒の作用に
より感光性保護基が脱保護する分子を薄膜状に形成して
なる特性変化層とを有するパターン形成体用基板を調整
するパターン形成体用基板調整工程と、 光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触
媒含有層側基板における前記光触媒含有層と前記特性変
化層とを、200μm以下となるように間隙をおいて配
置した後、所定の方向からエネルギーを照射することに
より、前記特性変化層表面に感光性保護基で保護された
官能基を脱保護して得られる脱保護官能基からなるパタ
ーンを形成するパターン形成工程とを有することを特徴
とするパターン形成体の製造方法。
1. A thin film is formed by forming a substrate and a molecule having a functional group formed on the substrate and protected by a photosensitive protective group, wherein the photosensitive protective group is deprotected by the action of a photocatalyst. And a photocatalyst containing layer and a photocatalyst containing layer in a photocatalyst containing layer side substrate having a photocatalyst containing layer containing a photocatalyst and a substrate. And 200 μm or less with a gap therebetween, and by irradiating with energy from a predetermined direction, the functional group protected by a photosensitive protective group is deprotected on the surface of the characteristic change layer to obtain And a pattern forming step of forming a pattern comprising a deprotected functional group.
【請求項2】 前記光触媒含有層側基板が、基材と、前
記基材上にパターン状に形成された光触媒含有層とから
なることを特徴とする請求項1に記載のパターン形成体
の製造方法。
2. The pattern-formed body according to claim 1, wherein the photocatalyst-containing layer side substrate is composed of a base material and a photocatalyst-containing layer formed in a pattern on the base material. Method.
【請求項3】 前記光触媒含有層側基板が、基材と、前
記基材上に形成された光触媒含有層と、パターン状に形
成された光触媒含有層側遮光部とからなり、 前記パターン形成工程におけるエネルギーの照射が、光
触媒含有層側基板から行なわれることを特徴とする請求
項1に記載のパターン形成体の製造方法。
3. The photocatalyst containing layer side substrate comprises a base material, a photocatalyst containing layer formed on the base material, and a photocatalyst containing layer side light-shielding portion formed in a pattern, wherein the pattern forming step. 2. The method for manufacturing a pattern formed body according to claim 1, wherein the irradiation of energy in step 1) is performed from the photocatalyst containing layer side substrate.
【請求項4】 前記光触媒含有層側基板において、前記
光触媒含有層側遮光部が前記基材上にパターン状に形成
され、さらにその上に前記光触媒含有層が形成されてい
ることを特徴とする請求項3に記載のパターン形成体の
製造方法。
4. The photocatalyst containing layer side substrate is characterized in that the photocatalyst containing layer side light-shielding portion is formed in a pattern on the base material, and the photocatalyst containing layer is further formed thereon. The method for manufacturing the pattern formed body according to claim 3.
【請求項5】 前記光触媒含有層側基板において、前記
基材上に光触媒含有層が形成され、前記光触媒含有層上
に前記光触媒含有層側遮光部がパターン状に形成されて
いることを特徴とする請求項3に記載のパターン形成体
の製造方法。
5. The photocatalyst containing layer side substrate is characterized in that a photocatalyst containing layer is formed on the base material, and the photocatalyst containing layer side light-shielding portion is formed in a pattern on the photocatalyst containing layer. The method for manufacturing a pattern formed body according to claim 3.
【請求項6】前記光触媒含有層が、光触媒からなる層で
あることを特徴とする請求項1から請求項5までのいず
れかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法。
6. The method for producing a pattern-formed body according to claim 1, wherein the photocatalyst-containing layer is a layer made of a photocatalyst.
【請求項7】 前記光触媒含有層が、光触媒を真空製膜
法により基材上に製膜してなる層であることを特徴とす
る請求項6に記載のパターン形成体の製造方法。
7. The method for producing a pattern-formed body according to claim 6, wherein the photocatalyst-containing layer is a layer formed by forming a photocatalyst on a substrate by a vacuum film-forming method.
【請求項8】 前記光触媒含有層が、光触媒とバインダ
とを有する層であることを特徴とする請求項1から請求
項5までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の
製造方法。
8. The method for manufacturing a pattern-formed body according to claim 1, wherein the photocatalyst-containing layer is a layer having a photocatalyst and a binder.
【請求項9】 前記光触媒が、酸化チタン(Ti
)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)、
チタン酸ストロンチウム(SrTiO)、酸化タング
ステン(WO)、酸化ビスマス(Bi)、およ
び酸化鉄(Fe)から選択される1種または2種
以上の物質であることを特徴とする請求項1から請求項
8までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製
造方法。
9. The photocatalyst is titanium oxide (Ti
O 2 ), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ),
One or more substances selected from strontium titanate (SrTiO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), and iron oxide (Fe 2 O 3 ). The method for manufacturing a pattern formed body according to any one of claims 1 to 8.
【請求項10】 前記光触媒が酸化チタン(TiO
であることを特徴とする請求項9記載のパターン形成体
の製造方法。
10. The photocatalyst is titanium oxide (TiO 2 ).
10. The method for manufacturing a pattern-formed body according to claim 9, wherein
【請求項11】 前記感光性保護基で保護された官能基
を有する分子が、さらに基体を構成する分子と結合し得
る官能基を有することを特徴とする請求項1から請求項
10までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の
製造方法。
11. The molecule according to claim 1, wherein the molecule having a functional group protected by the photosensitive protective group further has a functional group capable of binding to a molecule constituting the substrate. A method for manufacturing a pattern-formed body according to any one of claims.
【請求項12】 請求項1から請求項11までのいずれ
かの請求項に記載のパターン形成体の製造方法で得られ
たパターン形成体の特性変化層上における脱保護官能基
が、生体物質と結合する生体物質結合性を有する脱保護
官能基であることを特徴とするバイオチップ用基材の製
造方法。
12. The deprotection functional group on the characteristic change layer of the pattern-formed body obtained by the method for producing a pattern-formed body according to any one of claims 1 to 11 is a biological substance. A method for producing a biochip substrate, which is a deprotected functional group having a binding property to a biomaterial.
【請求項13】 請求項1から請求項11までのいずれ
かの請求項に記載のパターン形成体の製造方法で得られ
たパターン形成体の基体が、流体を流すための凹部を有
し、少なくとも前記凹部内の感光性保護基で保護された
官能基を有する分子が、前記パターン形成工程において
脱保護され、脱保護官能基とされていることを特徴とす
るマイクロ流体チップ用基材の製造方法。
13. A substrate of a pattern-formed body obtained by the method for manufacturing a pattern-formed body according to any one of claims 1 to 11 has a recess for flowing a fluid, and at least A method for producing a base material for a microfluidic chip, wherein a molecule having a functional group protected by a photosensitive protective group in the recess is deprotected in the pattern forming step to be a deprotected functional group. .
【請求項14】 請求項1から請求項11までのいずれ
かの請求項に記載のパターン形成体の製造方法で得られ
たパターン形成体の特性変化層上における脱保護官能基
が、無電解めっき用触媒と付着する無電解めっき用触媒
付着性を有する脱保護官能基であり、前記基体が電気絶
縁性を有することを特徴とする導電性パターン形成用基
材の製造方法。
14. A deprotection functional group on the characteristic change layer of the pattern-formed body obtained by the method for producing a pattern-formed body according to claim 1, wherein the deprotection functional group is electroless plated. A method for producing a substrate for forming a conductive pattern, which is a deprotecting functional group having an adhesive property for an electroless plating catalyst that adheres to a catalyst for use in electroplating, and wherein the substrate has an electrical insulating property.
【請求項15】 請求項12に記載のバイオチップ用基
材の製造方法において得られるバイオチップ用基材の脱
保護官能基に対して、生体物質を結合する工程を有する
ことを特徴とするバイオチップの製造方法。
15. A biotechnology comprising the step of binding a biological substance to a deprotected functional group of the biochip substrate obtained by the method for producing a biochip substrate according to claim 12. Chip manufacturing method.
【請求項16】 請求項13に記載のマイクロ流体チッ
プ用基材の製造方法によって得られるマイクロ流体チッ
プ用基材と、貼り合せ基材とを貼り合せる工程を有する
ことを特徴とするマイクロ流体チップの製造方法。
16. A microfluidic chip comprising a step of bonding a microfluidic chip base material obtained by the method for manufacturing a microfluidic chip base material according to claim 13 and a bonding base material. Manufacturing method.
【請求項17】 前記貼り合せ基材が、請求項1から請
求項11までのいずれかの請求項に記載のパターン形成
体の製造方法で得られたパターン形成体の基体であり、
前記マイクロ流体チップ用基材と前記貼り合せ基材とを
貼り合せた際に、前記マイクロ流体チップ用基材の凹部
に対応する前記貼り合せ基材の表面部分の感光性保護基
で保護された官能基を有する分子が、前記パターン形成
工程において脱保護され、脱保護官能基とされているこ
とを特徴とする請求項16に記載のマイクロ流体チップ
の製造方法。
17. The substrate for a pattern-formed body obtained by the method for producing a pattern-formed body according to claim 1, wherein the bonded base material is a substrate for a pattern-formed body,
When the microfluidic chip base material and the bonding base material were bonded together, the surface part of the bonding base material corresponding to the concave portion of the microfluidic chip base material was protected by a photosensitive protective group. The method for producing a microfluidic chip according to claim 16, wherein the molecule having a functional group is deprotected in the pattern forming step to be a deprotected functional group.
【請求項18】 請求項14に記載の導電性パターン形
成用基材の製造方法によって得られる導電性パターン形
成用基材の脱保護官能基に対して、無電解めっき用触媒
を付着させる触媒付着工程と、前記触媒付着工程により
パターン状に無電解めっき用触媒が付着した基材に対し
て無電解めっきを行う無電解めっき工程とを有すること
を特徴とする導電性パターンの製造方法。
18. A catalyst attachment for attaching a catalyst for electroless plating to a deprotected functional group of a conductive pattern forming base material obtained by the method for producing a conductive pattern forming base material according to claim 14. A method for producing a conductive pattern, comprising: a step, and an electroless plating step of performing electroless plating on a substrate on which a catalyst for electroless plating is attached in a pattern by the catalyst attaching step.
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