JP2003234632A - 水晶振動子およびその製造方法 - Google Patents
水晶振動子およびその製造方法Info
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Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高感度化のため、薄板化した水晶の、副振動
を防ぎ、電極の断線もふせぐ。 【解決手段】 水晶素板上に感光性樹脂からなる被膜を
形成し、マスクをもちいて露光光により前記樹脂を感光
させることによって、所望の形状を形成し、前記樹脂形
状を用いて水晶素板をエッチングし製造されたすべらか
な角をもつ段差形状かつ／およびベベル加工形状また
は、コンベックス加工形状を持つことを特徴とする水晶
振動子であって、前記マスクを透過した露光光の透過率
分布が制御されていることを特徴とする水晶振動子。
を防ぎ、電極の断線もふせぐ。 【解決手段】 水晶素板上に感光性樹脂からなる被膜を
形成し、マスクをもちいて露光光により前記樹脂を感光
させることによって、所望の形状を形成し、前記樹脂形
状を用いて水晶素板をエッチングし製造されたすべらか
な角をもつ段差形状かつ／およびベベル加工形状また
は、コンベックス加工形状を持つことを特徴とする水晶
振動子であって、前記マスクを透過した露光光の透過率
分布が制御されていることを特徴とする水晶振動子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水晶振動子の製造方
法、およびその水晶振動子、その水晶振動子を用いたQC
M(Quartz Crystal Microbalance)およびバイオチップに
関するものである。
法、およびその水晶振動子、その水晶振動子を用いたQC
M(Quartz Crystal Microbalance)およびバイオチップに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、通信機器の発達にともない高周波
化、データー処理の高速化、大容量化に伴い、高周波圧
電デバイスへの要望が大きくなっている。
化、データー処理の高速化、大容量化に伴い、高周波圧
電デバイスへの要望が大きくなっている。
【０００３】また、重量変化にともなう周波数変換素子
の周波数変化を測定する検出方法に関しても高感度化す
なわち、高周波数化がのぞまれている。さらに、近年成
長の著しいバイオの分野での生化学物質検出技術として
も大きな期待が寄せられている。
の周波数変化を測定する検出方法に関しても高感度化す
なわち、高周波数化がのぞまれている。さらに、近年成
長の著しいバイオの分野での生化学物質検出技術として
も大きな期待が寄せられている。
【０００４】これらの要望を満たすために、高周波圧電
デバイスの検討が進められている。代表的なデバイスと
して、表面弾性波素子（SAW）などの検討も多くすすめ
られているが、温度特性が安定している水晶振動子への
期待も大きい。
デバイスの検討が進められている。代表的なデバイスと
して、表面弾性波素子（SAW）などの検討も多くすすめ
られているが、温度特性が安定している水晶振動子への
期待も大きい。
【０００５】水晶振動子は、周波数が厚さの関数とな
り、厚さが薄いほど、周波数は高くなるので、高周波化
に適している。そのため、水晶の薄板化の検討がすすめ
られてきた。しかし、水晶の機械的強度から、研磨によ
る機械加工は、厚さ３０μｍ程度が限界であった。
り、厚さが薄いほど、周波数は高くなるので、高周波化
に適している。そのため、水晶の薄板化の検討がすすめ
られてきた。しかし、水晶の機械的強度から、研磨によ
る機械加工は、厚さ３０μｍ程度が限界であった。
【０００６】そこで、半導体の微細加工技術を応用した
リソグラフィー工程の応用が検討されていた。
リソグラフィー工程の応用が検討されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】水晶振動子をリソグラ
フィー工程を介して作製する場合、通常の工程を図７
（図７(ａ)→(e)または、(f)→(k)）を用いて説明す
る。水晶素板7１に感光性樹脂であるレジスト7２を塗布
する。
フィー工程を介して作製する場合、通常の工程を図７
（図７(ａ)→(e)または、(f)→(k)）を用いて説明す
る。水晶素板7１に感光性樹脂であるレジスト7２を塗布
する。
【０００８】通常用いられるCrマスク７３を水銀ランプ
等でレジストを露光する。前記のレジストパターンを元
に薬品を用いてエッチングしたり、プラズマなどを用い
るドライエッチング装置を用いて水晶素板を加工する
（図７(ａ)→(e)）。また、レジストに耐薬品性やドラ
イエッチング耐性が不十分な場合は、途中にエッチング
マスク７５として金属膜などを介し、水晶素板をエッチ
ングする(図７(f)→(k)。
等でレジストを露光する。前記のレジストパターンを元
に薬品を用いてエッチングしたり、プラズマなどを用い
るドライエッチング装置を用いて水晶素板を加工する
（図７(ａ)→(e)）。また、レジストに耐薬品性やドラ
イエッチング耐性が不十分な場合は、途中にエッチング
マスク７５として金属膜などを介し、水晶素板をエッチ
ングする(図７(f)→(k)。
【０００９】しかし、従来のリソグラフィー工程を用い
て水晶を加工した場合以下の２つの問題が発生した。
て水晶を加工した場合以下の２つの問題が発生した。
【００１０】水晶を振動子として用いる場合、両面に電
極を作製し、その電極と導通をとる必要がある。そのた
め、薄板化した水晶に電極を形成するが、薄板化した水
晶上の電極に直接接触して導通をとると、破損したり、
振動に影響を与えたりした。そのため、エッチングされ
ていない水晶上まで、電極を連続的に形成し、導通をと
るのが好ましい。
極を作製し、その電極と導通をとる必要がある。そのた
め、薄板化した水晶に電極を形成するが、薄板化した水
晶上の電極に直接接触して導通をとると、破損したり、
振動に影響を与えたりした。そのため、エッチングされ
ていない水晶上まで、電極を連続的に形成し、導通をと
るのが好ましい。
【００１１】しかし、電極の厚さも周波数に影響をあた
えてしまうので、電極の厚さは、できうるかぎり薄い方
が好ましい。そのため、加工形状が急峻な影響で、電極
が断線してしまうという問題が発生した。
えてしまうので、電極の厚さは、できうるかぎり薄い方
が好ましい。そのため、加工形状が急峻な影響で、電極
が断線してしまうという問題が発生した。
【００１２】また、水晶振動子は、副振動（スプリアス
振動）を持っている。この副振動が抑制されることな
く、主振動の近傍に存在すると、異常発振を引き起こ
す。そのため、水晶振動子では、中心部に向かうほど厚
みを厚くし、質量の大きい部分に振動エネルギーを集中
させる。このため、水晶振動子はベベル（コンベック
ス）加工が施されるのが、一般的である。しかし、この
ような加工は、通常のリソグラフィー工程では、不可能
だった。そのため、リソグラフィー工程で薄板化したの
ちに、再度機械研磨工程にて、ベベル（コンベックス）
形状に加工されていた（日経メカニカル2000．1 no554
40）。しかし、このベベル加工を行うと、割れや加工
歪が存在する加工変質層を生じ、表面のあらさが悪化
し、振動特性に影響を与えたりした。そのため、再度エ
ッチング加工を行うなど、煩雑な工程が繰り返されてい
た。
振動）を持っている。この副振動が抑制されることな
く、主振動の近傍に存在すると、異常発振を引き起こ
す。そのため、水晶振動子では、中心部に向かうほど厚
みを厚くし、質量の大きい部分に振動エネルギーを集中
させる。このため、水晶振動子はベベル（コンベック
ス）加工が施されるのが、一般的である。しかし、この
ような加工は、通常のリソグラフィー工程では、不可能
だった。そのため、リソグラフィー工程で薄板化したの
ちに、再度機械研磨工程にて、ベベル（コンベックス）
形状に加工されていた（日経メカニカル2000．1 no554
40）。しかし、このベベル加工を行うと、割れや加工
歪が存在する加工変質層を生じ、表面のあらさが悪化
し、振動特性に影響を与えたりした。そのため、再度エ
ッチング加工を行うなど、煩雑な工程が繰り返されてい
た。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の問題点は下記の本
発明によって解決される。
発明によって解決される。
【００１４】即ち、本発明は、水晶素板上に感光性樹脂
からなる被膜を形成し、マスクをもちいて露光光により
前記樹脂を感光させることによって、所望の形状を形成
し、前記樹脂形状を用いて水晶素板を加工する水晶振動
子の製造方法であって、前記マスクを透過した露光光の
透過率分布が制御されていることを特徴とする水晶振動
子の製造方法および、水晶素板上に感光性樹脂からなる
被膜を形成し、マスクをもちいて露光光により前記樹脂
を感光させることによって、所望の形状を形成し、前記
樹脂形状を用いて水晶素板をエッチングし製造されたす
べらかな角をもつ段差形状かつ／およびベベル加工形状
または、コンベックス加工形状を持つことを特徴とする
水晶振動子であって、前記マスクを透過した露光光の透
過率分布が制御されていることを特徴とする水晶振動子
により、電極の断線や、副振動の発生などの問題を解決
できる。
からなる被膜を形成し、マスクをもちいて露光光により
前記樹脂を感光させることによって、所望の形状を形成
し、前記樹脂形状を用いて水晶素板を加工する水晶振動
子の製造方法であって、前記マスクを透過した露光光の
透過率分布が制御されていることを特徴とする水晶振動
子の製造方法および、水晶素板上に感光性樹脂からなる
被膜を形成し、マスクをもちいて露光光により前記樹脂
を感光させることによって、所望の形状を形成し、前記
樹脂形状を用いて水晶素板をエッチングし製造されたす
べらかな角をもつ段差形状かつ／およびベベル加工形状
または、コンベックス加工形状を持つことを特徴とする
水晶振動子であって、前記マスクを透過した露光光の透
過率分布が制御されていることを特徴とする水晶振動子
により、電極の断線や、副振動の発生などの問題を解決
できる。
【００１５】更に，本発明に係る第１から８による水晶
振動子のうち少なくとも１つを用いるQCMまたさらに、
前記QCMを用いるバイオチップにより，高感度高性能なQ
CMセンサーおよびバイオチップを提供できる。特に、生
化学物質を固定化し、それに特異的に吸着する酵素、抗
体、たんぱく質、ホルモンなどの化学物質を測定を高感
度高性能にすることができる。
振動子のうち少なくとも１つを用いるQCMまたさらに、
前記QCMを用いるバイオチップにより，高感度高性能なQ
CMセンサーおよびバイオチップを提供できる。特に、生
化学物質を固定化し、それに特異的に吸着する酵素、抗
体、たんぱく質、ホルモンなどの化学物質を測定を高感
度高性能にすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】（実施例１）図１は本発明の実施
例を表す図面である。同図において１1は４０μm厚ま
で、機械加工により加工され、研磨されたATカット水晶
素板である。水晶素板１1に感光性樹脂である厚膜レジ
スト（AZ-P4620（クラリアント製））1２を１０μｍの厚さに
塗布し、図１（ａ）とする。
例を表す図面である。同図において１1は４０μm厚ま
で、機械加工により加工され、研磨されたATカット水晶
素板である。水晶素板１1に感光性樹脂である厚膜レジ
スト（AZ-P4620（クラリアント製））1２を１０μｍの厚さに
塗布し、図１（ａ）とする。
【００１７】図１（ｂ）のように、最終的に望ましい段
差形状（例えば、角がすべらかで傾斜角度が75°）が得
られるように、レジスト１２を、透過した露光光の透過
率分布が制御されるよう設計されたマスク１３を介して
水銀ランプ等で露光し、１２Ａのようなレジスト形状を
得、図１（ｃ）となる。
差形状（例えば、角がすべらかで傾斜角度が75°）が得
られるように、レジスト１２を、透過した露光光の透過
率分布が制御されるよう設計されたマスク１３を介して
水銀ランプ等で露光し、１２Ａのようなレジスト形状を
得、図１（ｃ）となる。
【００１８】そのためには、マスクの透過率分布とレジ
ストの形状の相関、および、レジストと水晶のエッチン
グ選択比を先に求めておく必要がある。これらの条件を
もとに設計されたマスク1３を用意する。マスク１３
は、透過率の分布をもつものであれば、１３Ａのように
露光光を吸収する吸収材の膜厚が制御されているもので
も構わない。１３Ｂのように、吸収材の濃度が制御され
ているものでもかまわない。１３Ｃのように、厚さも素
材も同じ材料の吸収材で、用いる露光光で解像不可能な
小さな面積の空間分布によって制御されているものでも
かまわない。
ストの形状の相関、および、レジストと水晶のエッチン
グ選択比を先に求めておく必要がある。これらの条件を
もとに設計されたマスク1３を用意する。マスク１３
は、透過率の分布をもつものであれば、１３Ａのように
露光光を吸収する吸収材の膜厚が制御されているもので
も構わない。１３Ｂのように、吸収材の濃度が制御され
ているものでもかまわない。１３Ｃのように、厚さも素
材も同じ材料の吸収材で、用いる露光光で解像不可能な
小さな面積の空間分布によって制御されているものでも
かまわない。
【００１９】レジスト１２Ａを元に、ＲＩＥ（リアクテ
ィブイオンエッチング）装置内にて、反応性ガス例えば
ＣＨＦ3をもちいて、エッチングする。レジストに対
し、水晶を3倍の深さにエッチングすることができるの
で、３０μｍの水晶をエッチング除去し、図１（ｄ）の
ように厚さ１０μｍ程度の水晶振動子を得ることができ
た。段差の傾斜角度は７５°更に、角は、ゆるやかに設
計され、設計どおりに形成されている。
ィブイオンエッチング）装置内にて、反応性ガス例えば
ＣＨＦ3をもちいて、エッチングする。レジストに対
し、水晶を3倍の深さにエッチングすることができるの
で、３０μｍの水晶をエッチング除去し、図１（ｄ）の
ように厚さ１０μｍ程度の水晶振動子を得ることができ
た。段差の傾斜角度は７５°更に、角は、ゆるやかに設
計され、設計どおりに形成されている。
【００２０】更に、水晶振動子の両面に０．１μｍ厚の
電極１４を形成し、図１（ｅ）とする（平面図、図１
（ｆ））。水晶の発振は、電極が両面に形成されている
薄膜部のみで起こり、かつ薄い電極でも断線することな
く、導通をとることができた。以上のような製法で作製
した水晶振動子により、基本波で１４５ＭＨｚの高周波
を得ることができた。
電極１４を形成し、図１（ｅ）とする（平面図、図１
（ｆ））。水晶の発振は、電極が両面に形成されている
薄膜部のみで起こり、かつ薄い電極でも断線することな
く、導通をとることができた。以上のような製法で作製
した水晶振動子により、基本波で１４５ＭＨｚの高周波
を得ることができた。
【００２１】（実施例２）図２は第２の実施例を表す図
面であり，同図において２1は２００μm厚まで、機械加
工により加工され、研磨されたATカット水晶素板であ
る。水晶素板２1にエッチングマスク２５となるアルミ
ナ（エッチング耐性が得られれば金属膜などでもよい）
を成膜する。感光性樹脂である通常よく用いられている
レジスト（OFPR-800（東京応化製））２２を１μｍの厚
さに塗布し、図２（ａ）とする。
面であり，同図において２1は２００μm厚まで、機械加
工により加工され、研磨されたATカット水晶素板であ
る。水晶素板２1にエッチングマスク２５となるアルミ
ナ（エッチング耐性が得られれば金属膜などでもよい）
を成膜する。感光性樹脂である通常よく用いられている
レジスト（OFPR-800（東京応化製））２２を１μｍの厚
さに塗布し、図２（ａ）とする。
【００２２】図２（ｂ）のように、通常用いられるCrマ
スク２３(透過率制御なし)を水銀ランプ等でレジストを
露光し、図２（ｃ）のようにレジストをパターニングす
る。前記のレジストパターンを元にまず、薬品（レジス
ト現像液または熱リン酸）を用いてエッチングしたり、
プラズマなどを用いるドライエッチング装置を用いてま
ずエッチングマスク２５であるアルミナを加工し、図２
（ｄ）とする。図２（ｅ）のように、エッチングマスク
２５を元に水晶素板２１を加工し、１５μｍ厚の水晶を
得る。
スク２３(透過率制御なし)を水銀ランプ等でレジストを
露光し、図２（ｃ）のようにレジストをパターニングす
る。前記のレジストパターンを元にまず、薬品（レジス
ト現像液または熱リン酸）を用いてエッチングしたり、
プラズマなどを用いるドライエッチング装置を用いてま
ずエッチングマスク２５であるアルミナを加工し、図２
（ｄ）とする。図２（ｅ）のように、エッチングマスク
２５を元に水晶素板２１を加工し、１５μｍ厚の水晶を
得る。
【００２３】通常、水晶素板エッチング時にレジストも
エッチングされる。エッチングには、実施例１と同様に
ドライエッチング装置をもちいてもよいが、フッ酸、フ
ッ化アンモニウム混合液などを用いて、ウエットエッチ
ングしてもよい。
エッチングされる。エッチングには、実施例１と同様に
ドライエッチング装置をもちいてもよいが、フッ酸、フ
ッ化アンモニウム混合液などを用いて、ウエットエッチ
ングしてもよい。
【００２４】更に、図２（ｆ）のように、レジスト２２
‘（OFPR-800（東京応化製））を１μｍの厚さに塗布
し、透過率が制御されたマスク２３’を用いて、レジス
ト２２‘を露光する。その結果、図２（ｇ）のようなレ
ジスト形状が得られる。
‘（OFPR-800（東京応化製））を１μｍの厚さに塗布
し、透過率が制御されたマスク２３’を用いて、レジス
ト２２‘を露光する。その結果、図２（ｇ）のようなレ
ジスト形状が得られる。
【００２５】そのレジスト形状を元にドライエッチング
し、図２（ｈ）のような、ベベル形状を得ることができ
る。レジストや水晶のエッチング比率を変えることによ
って、所望のベベル形状を得ることができる。更に、エ
ッチングマスク２５を剥離し、図２（ｉ）とする。
し、図２（ｈ）のような、ベベル形状を得ることができ
る。レジストや水晶のエッチング比率を変えることによ
って、所望のベベル形状を得ることができる。更に、エ
ッチングマスク２５を剥離し、図２（ｉ）とする。
【００２６】エッチングマスク２５が残存している場合
を説明したが、レジストをマスクとしても構わない。
を説明したが、レジストをマスクとしても構わない。
【００２７】更に、図２（ｊ）のように、水晶振動子の
両面に断線しないように、少し厚めの電極２４を形成す
る。以上のような製法で作製した水晶振動子により、副
振動もなく、基本波で１００ＭＨｚの良好な高周波を得
ることができた。
両面に断線しないように、少し厚めの電極２４を形成す
る。以上のような製法で作製した水晶振動子により、副
振動もなく、基本波で１００ＭＨｚの良好な高周波を得
ることができた。
【００２８】（実施例３）図３は第３の実施例を表す図
面である。
面である。
【００２９】実施例１と同様（図１（ａ）〜（ｄ））
に、水晶板３１を断面の傾斜部をもつよう加工し、図３
（ａ）とし、実施例２（図２（ｆ）〜（ｊ））のように
して、ベベル加工を形成し、図３（ｂ）とする。また、
図３（ｃ）の３３のようなマスクを用いて、傾斜部とベ
ベル加工を同時に形成しても構わない。本実施例では、
３０μm厚まで、機械加工により加工され、研磨されたA
Tカット水晶素板を５μｍの厚さに加工した。
に、水晶板３１を断面の傾斜部をもつよう加工し、図３
（ａ）とし、実施例２（図２（ｆ）〜（ｊ））のように
して、ベベル加工を形成し、図３（ｂ）とする。また、
図３（ｃ）の３３のようなマスクを用いて、傾斜部とベ
ベル加工を同時に形成しても構わない。本実施例では、
３０μm厚まで、機械加工により加工され、研磨されたA
Tカット水晶素板を５μｍの厚さに加工した。
【００３０】更に、図３（ｄ）のように水晶振動子の両
面に電極３４を形成する。以上のような製法で作製した
水晶振動子により、薄い電極でも断線することなく、導
通をとることができ、副振動もなく、基本波で２５５Ｍ
Ｈｚの高周波を得ることができた。
面に電極３４を形成する。以上のような製法で作製した
水晶振動子により、薄い電極でも断線することなく、導
通をとることができ、副振動もなく、基本波で２５５Ｍ
Ｈｚの高周波を得ることができた。
【００３１】（実施例４）図１（ｆ）、図４、５は第4
の実施例を説明する図面である。本実施例１から３のい
ずれか１つの水晶振動子を用いてQCM型センサを、バイ
オセンサとしてたとえば抗原―抗体反応に応用する。セ
ンサ部が１つのときの代表的なＱＣＭセンサは図１
（ｆ）のようであり、センサ部を複数もつマルチチャン
ネルＱＣＭセンサは図４に示す。
の実施例を説明する図面である。本実施例１から３のい
ずれか１つの水晶振動子を用いてQCM型センサを、バイ
オセンサとしてたとえば抗原―抗体反応に応用する。セ
ンサ部が１つのときの代表的なＱＣＭセンサは図１
（ｆ）のようであり、センサ部を複数もつマルチチャン
ネルＱＣＭセンサは図４に示す。
【００３２】マルチチャンネルQCMセンサを作製する場
合にも、実施例１〜３のプロセスは、マスクデザインを
かえるのみで同じ工程で作製することができる。検出用
チャネル２（または電極部１４）には、特定の抗体7の
みを捕獲する抗原を含む膜6をチャネル電極上に固定化
する（図5参照）。
合にも、実施例１〜３のプロセスは、マスクデザインを
かえるのみで同じ工程で作製することができる。検出用
チャネル２（または電極部１４）には、特定の抗体7の
みを捕獲する抗原を含む膜6をチャネル電極上に固定化
する（図5参照）。
【００３３】このバイオセンサの応用例には、抗原-抗
体反応のほか、さまざまな生化学反応に応用できるが、
この電極上に固定化する膜には、分析対象となる物質の
みに吸着することのできる物質を用いる。
体反応のほか、さまざまな生化学反応に応用できるが、
この電極上に固定化する膜には、分析対象となる物質の
みに吸着することのできる物質を用いる。
【００３４】センサ振動子をサンプル溶液（あるいいは
ガス）8に浸漬し、サンプル溶液（あるいはガス）8中
に、前述したようなチャネル上に固定化した膜によって
捕獲可能な物質が含まれている場合、該当するチャネル
上にその物質が捕獲され、その結果としてチャネル電極
上の質量変化が生じ、共振周波数の変化を通じて、対象
物の捕獲量を同定することができる。
ガス）8に浸漬し、サンプル溶液（あるいはガス）8中
に、前述したようなチャネル上に固定化した膜によって
捕獲可能な物質が含まれている場合、該当するチャネル
上にその物質が捕獲され、その結果としてチャネル電極
上の質量変化が生じ、共振周波数の変化を通じて、対象
物の捕獲量を同定することができる。
【００３５】なおマルチチャンネルＱＣＭセンサの各チ
ャネルの共振周波数における発振動作は、同時に行って
もよい。同時に行わなくても、チャネルごとに順次発振
させてもよい。この場合真のリアルタイム計測ではない
が、チャネル相互間の干渉を軽減することができる。
ャネルの共振周波数における発振動作は、同時に行って
もよい。同時に行わなくても、チャネルごとに順次発振
させてもよい。この場合真のリアルタイム計測ではない
が、チャネル相互間の干渉を軽減することができる。
【００３６】このようなバイオセンサとして、QCM(Quar
tz Crystal Microbalance)を用い、更にその水晶振動子
として、本発明の透過率を制御したマスクをもちいて加
工した水晶を用いることによって、高感度、高性能なバ
イオセンサを得ることができた。
tz Crystal Microbalance)を用い、更にその水晶振動子
として、本発明の透過率を制御したマスクをもちいて加
工した水晶を用いることによって、高感度、高性能なバ
イオセンサを得ることができた。
【００３７】（実施例５）図６は実施例５を説明する図
である。図6は、マルチチャネルQCMバイオセンサを、La
b-on-a-Chipのような、多機能型の小型システムに組み
込んだ例の概要を示している。この例では、サンプル導
入口3から分析対象の溶液あるいはガスをセンサシステ
ムに入れ、前処理要素４においてサンプルの分離、抽出
処理を施し、センサ部に導入される。
である。図6は、マルチチャネルQCMバイオセンサを、La
b-on-a-Chipのような、多機能型の小型システムに組み
込んだ例の概要を示している。この例では、サンプル導
入口3から分析対象の溶液あるいはガスをセンサシステ
ムに入れ、前処理要素４においてサンプルの分離、抽出
処理を施し、センサ部に導入される。
【００３８】前処理工程には、その他混合/反応、フィ
ルタ、バルブなどさまざまな機能が必要な場合がある
が、ここではそれらの詳細は述べない。また前処理工程
に、反応など特別な試薬が必要な場合があり、別途その
試薬を導入する経路や導入口が必要な場合もある。一
方、サンプルの移動には、ポンプによる機械的なもの
や、電気浸透などを利用した電気的なものなどが広く用
いられる。
ルタ、バルブなどさまざまな機能が必要な場合がある
が、ここではそれらの詳細は述べない。また前処理工程
に、反応など特別な試薬が必要な場合があり、別途その
試薬を導入する経路や導入口が必要な場合もある。一
方、サンプルの移動には、ポンプによる機械的なもの
や、電気浸透などを利用した電気的なものなどが広く用
いられる。
【００３９】センサ部には、マルチチャネル用に配列さ
れたQCMセンサがあり、それぞれのチャネルには配線が
施してある（図6では、裏面側の配線は示していな
い）。検出を終えたあとのサンプル溶液あるいはガス
は、排出口5より排出される。
れたQCMセンサがあり、それぞれのチャネルには配線が
施してある（図6では、裏面側の配線は示していな
い）。検出を終えたあとのサンプル溶液あるいはガス
は、排出口5より排出される。
【００４０】以上のようなLab-on-a-Chipに、本発明の
水晶をセンサとしてもちいることによって、高感度、高
性能なバイオセンサシステムを得ることができた。
水晶をセンサとしてもちいることによって、高感度、高
性能なバイオセンサシステムを得ることができた。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように水晶素板上に感光性
樹脂からなる被膜を形成し、マスクをもちいて露光光に
より前記樹脂を感光させることによって、所望の形状を
形成し、前記樹脂形状を用いて水晶素板を加工する水晶
振動子の製造方法であって、前記マスクを透過した露光
光の透過率分布が制御されていることを特徴とする水晶
振動子の製造方法および、水晶素板上に感光性樹脂から
なる被膜を形成し、マスクをもちいて露光光により前記
樹脂を感光させることによって、所望の形状を形成し、
前記樹脂形状を用いて水晶素板をエッチングし製造され
たすべらかな角をもつ段差形状かつ／およびベベル加工
形状または、コンベックス加工形状を持つことを特徴と
する水晶振動子であって、前記マスクを透過した露光光
の透過率分布が制御されていることを特徴とする水晶振
動子により、電極の断線や、副振動の発生などの問題を
解決できる。
樹脂からなる被膜を形成し、マスクをもちいて露光光に
より前記樹脂を感光させることによって、所望の形状を
形成し、前記樹脂形状を用いて水晶素板を加工する水晶
振動子の製造方法であって、前記マスクを透過した露光
光の透過率分布が制御されていることを特徴とする水晶
振動子の製造方法および、水晶素板上に感光性樹脂から
なる被膜を形成し、マスクをもちいて露光光により前記
樹脂を感光させることによって、所望の形状を形成し、
前記樹脂形状を用いて水晶素板をエッチングし製造され
たすべらかな角をもつ段差形状かつ／およびベベル加工
形状または、コンベックス加工形状を持つことを特徴と
する水晶振動子であって、前記マスクを透過した露光光
の透過率分布が制御されていることを特徴とする水晶振
動子により、電極の断線や、副振動の発生などの問題を
解決できる。
【００４２】更に，本発明に係る第１から８による水晶
振動子のうち少なくとも１つを用いるQCMセンサまたさ
らに、前記QCMセンサを用いるバイオチップにより，高
感度高性能なQCMセンサおよびバイオチップを提供する
ことが可能となる．
振動子のうち少なくとも１つを用いるQCMセンサまたさ
らに、前記QCMセンサを用いるバイオチップにより，高
感度高性能なQCMセンサおよびバイオチップを提供する
ことが可能となる．
【図１】 本発明の第１の実施例に係る製造工程と構造
を説明する図である。
を説明する図である。
【図２】 本発明の第２の実施例に係る製造工程と構造
を説明する図である。
を説明する図である。
【図３】 本発明の第３の実施例に係る構造を説明する
図である。
図である。
【図４】 本発明の第４の実施例に係る構造を説明する
図である。
図である。
【図５】 本発明の第４の実施例に係るバイオチップ上
の化学反応の概要図である。
の化学反応の概要図である。
【図６】 本発明の第５の実施例に係る構造を説明する
ための図である．
ための図である．
【図７】 従来の製造工程と構造を説明する図である。
１、１１，２１、３１、７１ 水晶板
2 検出用チャネル
3 サンプル導入口
4 前処理要素
5 廃出口
6 捕獲膜
7 分析対象物質
８ サンプル溶液
１２，２２、７２ レジスト
１３，２３，３３、７３ マスク
１４、２４、３４ 電極
２５、７５ エッチングマスク
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０３Ｈ 3/02 Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｃ
Claims (10)
- 【請求項１】水晶素板上に感光性樹脂からなる被膜を形
成し、マスクをもちいて露光光により前記樹脂を感光さ
せることによって、所望の形状を形成し、前記樹脂形状
を用いて水晶素板を加工する水晶振動子の製造方法であ
って、前記マスクを透過した露光光の透過率分布が制御
されていることを特徴とする水晶振動子の製造方法。 - 【請求項２】請求項１記載の水晶振動子の製造方法にお
いて、前記マスク上の露光光を制御する材料の濃度また
は厚さを変化させることにより、透過した露光光の透過
率分布が制御されていることを特徴とする水晶振動子の
製造方法。 - 【請求項３】請求項１記載の水晶振動子の製造方法にお
いて、前記マスク上の露光光を制御する材料の面積を変
化させることにより、透過した露光光の透過率分布が制
御されていることを特徴とする水晶振動子の製造方法。 - 【請求項４】請求項１、２又は３に記載の水晶素板上に
感光性樹脂からなる被膜を形成し、マスクをもちいて露
光光により前記樹脂を感光させることによって、所望の
形状を形成し、前記樹脂形状を用いて水晶素板をエッチ
ングし製造された段差を持つ水晶振動子であって、前記
マスクを透過した露光光の透過率分布が制御されている
ことを特徴とする水晶振動子。 - 【請求項５】請求項４記載の水晶振動子において、前記
段差形状の角がすべらかに形成されていることを特徴と
する水晶振動子。 - 【請求項６】水晶素板上に感光性樹脂からなる被膜を形
成し、マスクをもちいて露光光により前記樹脂を感光さ
せることによって、所望の形状を形成し、前記樹脂形状
を用いて水晶素板をエッチングし製造されたベベル加工
形状または、コンベックス加工形状を持つことを特徴と
する水晶振動子であって、前記マスクを透過した露光光
の透過率分布が制御されていることを特徴とする水晶振
動子。 - 【請求項７】水晶素板上に感光性樹脂からなる被膜を形
成し、マスクをもちいて露光光により前記樹脂を感光さ
せることによって、所望の形状を形成し、前記樹脂形状
を用いて水晶素板をエッチングし製造されたすべらかな
角をもつ段差形状とベベル加工形状または、コンベック
ス加工形状を持つことを特徴とする水晶振動子であっ
て、前記マスクを透過した露光光の透過率分布が制御さ
れていることを特徴とする水晶振動子。 - 【請求項８】請求項１乃至７記載の水晶振動子の製造方
法または水晶振動子を少なくとも１つ採用したことを特
徴とするQCMセンサ。 - 【請求項９】請求項８記載のQCMセンサを少なくとも１
つ採用したことを特徴とするバイオチップ。 - 【請求項１０】請求項８記載のQCMセンサを複数個同一
基板上に並べたことを特徴とするマルチチャンネルバイ
オチップ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002032275A JP2003234632A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 水晶振動子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002032275A JP2003234632A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 水晶振動子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003234632A true JP2003234632A (ja) | 2003-08-22 |
Family
ID=27775448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002032275A Pending JP2003234632A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 水晶振動子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003234632A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005074052A1 (ja) | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Japan Science And Technology Agency | 圧電素子の製造方法 |
| JP2006147784A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | River Eletec Kk | 水晶デバイスの製造方法 |
| KR100749852B1 (ko) | 2004-12-10 | 2007-08-21 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 수정 디바이스의 제조 방법 |
| JP2008236335A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Epson Toyocom Corp | 圧電振動片及びその製造方法 |
| CN103471950A (zh) * | 2013-09-23 | 2013-12-25 | 东南大学 | 多通道石英晶体微天平检测装置 |
-
2002
- 2002-02-08 JP JP2002032275A patent/JP2003234632A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005074052A1 (ja) | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Japan Science And Technology Agency | 圧電素子の製造方法 |
| KR100838188B1 (ko) * | 2004-02-02 | 2008-06-16 | 도꾸리쯔교세이호징 가가꾸 기쥬쯔 신꼬 기꼬 | 압전소자의 제조방법 |
| US7770273B2 (en) | 2004-02-02 | 2010-08-10 | Japan Science And Technology Agency | Method for fabricating piezoelectric element |
| JP2006147784A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | River Eletec Kk | 水晶デバイスの製造方法 |
| KR100749852B1 (ko) | 2004-12-10 | 2007-08-21 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 수정 디바이스의 제조 방법 |
| JP2008236335A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Epson Toyocom Corp | 圧電振動片及びその製造方法 |
| CN103471950A (zh) * | 2013-09-23 | 2013-12-25 | 东南大学 | 多通道石英晶体微天平检测装置 |
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