JP2004212317A - ガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＤＮＡのスポット用孔を有するスライドガラスにスポット用孔を形成する際に、フッ酸のような劇薬を使用せずに安全に容易に内側が平滑なスポット用孔を形成することのできるガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法を提供すること。
【解決手段】ガラス基板上に、耐磨耗性レジストパターン４０を形成し、第一サンドブラストによって、耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面に微細孔４２を形成し、第一サンドブラストに用いた研磨材４１の粒径より小さな粒径の研磨材４５を用いた第二サンドブラストを行い、微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成すること。
【選択図】図５
【解決手段】ガラス基板上に、耐磨耗性レジストパターン４０を形成し、第一サンドブラストによって、耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面に微細孔４２を形成し、第一サンドブラストに用いた研磨材４１の粒径より小さな粒径の研磨材４５を用いた第二サンドブラストを行い、微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成すること。
【選択図】図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＮＡチップの作製に用いられるスライドガラスに関するものであり、特に、各ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる、内側が平滑な微細孔を安全に形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大量の遺伝子情報を一度に処理、解析するために、ＤＮＡ（ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄ、デオキシリボ核酸）チップが開発された。
ＤＮＡチップは、例えば、スライドガラス上にＤＮＡのスポットを多数個、高密度に形成したものであり、ＤＮＡの機能を定量的或いは定性的に解析するために用いられる。
【０００３】
図１は、ＤＮＡチップの作製に用いられるスライドガラスの一例を示す説明図である。図１（イ）は、スライドガラスの一例の平面図である。また、図１（ロ）は、図１（イ）に示す平面図におけるＸ−Ｘ’線の断面を表す断面図である。
図１（イ）及び（ロ）に示すように、このスライドガラス（１０）は、破線で示すＤＮＡのスポット形成領域（１１）と、その周囲の余白部（１２）で構成され、外形寸法は、長さ（Ｌ）略７６ｍｍ、巾（Ｗ）略２６ｍｍ、厚さ（Ｄ）略１．０ｍｍ程度の平坦なガラス基板である。
スライドガラス（１０）の材料には、例えば、ソーダーライムガラスが用いられる。スライドガラス（１０）表面のスポット形成領域（１１）に、ＤＮＡのスポットが多数個、高密度に形成されＤＮＡチップとなる。
【０００４】
図２（イ）は、スライドガラス（１０）表面のスポット形成領域（１１）にＤＮＡのスポットが形成されたＤＮＡチップの一例の一部分を拡大して模式的に示す平面図である。また、図２（ロ）は、図２（イ）に示す平面図におけるＸ−Ｘ’線の断面を表す断面図である。
図２（イ）及び（ロ）に示すように、ＤＮＡのスポット（２０）は、スポッティング装置によってスポット形成領域（１１）にＤＮＡがスポッティングされ、固相化されたものである。スポット形成領域（１１）の全面に数万個のＤＮＡのスポット（２０）が形成されている。
【０００５】
ＤＮＡのスポット（２０）の平面形状は、直径（Ａ）略２００μｍ程度の円形である。ＤＮＡのスポットの密度が高くなり、ＤＮＡのスポットのピッチ（Ｃ）が、例えば、２５０μｍ程度となると、ＤＮＡのスポットの間隔（Ｂ）は５０μｍ程度のものとなり、スポッティング時にＤＮＡのスポット同士が接触し、連なったスポットとなってしまうことがある。
ＤＮＡのスポット（２０）同士が接触し、連なったスポットとなることは、ＤＮＡの機能を解析する際に支障をきたすので好ましいものではない。
【０００６】
スポッティング装置によるスポッティング時にＤＮＡのスポット（２０）同士が接触し、連なったスポットとなることを回避する技術として、表面が平坦なスライドガラスに代わり、例えば、プラスチック製の表面が平坦なシートに、直径略２００μｍ、深さ略４００μｍ程度の微細孔を形成した、スポット用孔を有するプラスチックシートが開発されている。
しかし、この技術で用いられているプラスチックシートは、材料がプラスチックであるために、ＤＮＡの解析に用いる試薬の選択を制約するものとなる。
【０００７】
また、表面が平坦なスライドガラスにスポット用孔を形成する技術としてサンドブラスト＆湿式エッチング加工法が開発されている。
この方法は、スライドガラス上に、スポット用孔となる部位を開口部とする耐磨耗性レジストパターンを形成し、先ず、サンドブラストによってスポット用の微細孔を形成し、次に、湿式エッチングによって微細孔の内側の、壁部及び底部の荒い粗面を細かい粗面に形成する方法である。
【０００８】
図３は、サンドブラスト加工法によって形成されたスポット用孔の状態を拡大して模式的に説明する断面図である。図３に示すように、サンドブラスト加工法によると、直径（Ａ）略２００μｍ程度、ピッチ（Ｃ）略２５０μｍ程度、間隔（Ｂ）略５０μｍ程度のスポット用孔（３０）において、スポット用孔（３０）の壁部はスライドガラス表面に対し略垂直に、スライドガラス表面と壁部の上部部分の境界は鋭い状態で、深さ（Ｅ）は略４００μｍ程度のものが得られる。
しかし、形成されたスポット用孔（３０）の壁部及び底部においては、特に、底部においては荒い粗面（３１）の状態となってしまう。
【０００９】
図３は、斜線で示すＤＮＡのスポット（２０）がスポッティングされた状態を示すものであるが、スポット用孔（３０）の内側、特に、底部が荒い粗面（３１）であると、ＤＮＡを解析する際にＤＮＡのスポット（２０）からの蛍光強度を検出する精度が劣化してしまうといった問題が発生する。
すなわち、図３において、白太矢印（ａ）は、蛍光色素を用いて標識したＤＮＡからの蛍光強度を検出する際の照射光、白細矢印（ｂ）は、照射光によって発光した発光光、矢印（ｃ）は、照射光及び発光光が荒い粗面（３１）によって散乱した散乱光であるが、スポット用孔（３０）の内側、特に、底部が荒い粗面（３１）であると、該当するＤＮＡのスポット（２０）の蛍光強度が変動し、また、荒い粗面（３１）によって散乱した散乱光（ｃ）が隣接するＤＮＡのスポットへ悪影響を及ぼし、各ＤＮＡのスポット（２０）の蛍光強度を検出する精度が劣化したものとなる。
【００１０】
このような荒い粗面（３１）による散乱光の発生を低減させるために、サンドブラスト＆湿式エッチング加工法においては、サンドブラストによって形成されたスポット用孔（３０）に湿式エッチングを行い、壁部及び底部の荒い粗面を細かい粗面（３２）に形成する。
湿式エッチングでは、エッチング液として、フッ酸とフッ化アンモン水溶液の混合液を用い、例えば、エッチング液を満たしたエッチング槽中にサンドブラスト後のスライドガラスを浸漬し、液中でエッチング液をスライドガラス面に向けて噴射し、エッチングする方法によって行われる。
【００１１】
図４は、サンドブラスト後のスポット用孔（３０）に湿式エッチングを行った後の状態を模式的に示す断面図であるが、図４に示すように、湿式エッチングを行った後のスポット用孔の壁部及び底部の荒い粗面は、細かい粗面となり、散乱光は大幅に低減されたものとなる。
従って、サンドブラスト＆湿式エッチング加工法によるスライドガラスは、ＤＮＡのスポット（２０）からの蛍光強度を検出する精度を劣化させることはない。
【００１２】
しかし、湿式エッチングにおいては、エッチング液としてフッ酸を用いるが、フッ酸のような劇薬を使用することは安全上避けたいものである。
また、湿式エッチングにおいては、スポット用孔の深さの制御が難しく、深さのバラツキが大きいといった問題を有している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ＤＮＡチップの作製に用いられる、ＤＮＡのスポット用孔を有するスライドガラスに該スポット用孔を形成する際に、内側が平滑なスポット用孔を、フッ酸のような劇薬を使用せずに安全に容易に形成することのできるガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法を提供することを課題とするものである。
すなわち、ＤＮＡチップの作製に用いた場合、各ＤＮＡのスポットの蛍光強度を十分に精度よく検出することのできる、ＤＮＡのスポット用孔を有するスライドガラスを安全に容易に製造するガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガラス基板へ微細孔を形成する方法において、
１）ガラス基板表面上に、微細孔となる部位を開口部とする耐磨耗性レジストパターンを形成し、
２）該耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面に第一サンドブラストを行い微細孔を形成し、
３）該微細孔が形成されたガラス基板表面に、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材を用いた第二サンドブラストを行い、該微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成し、
ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる内側が平滑な微細孔を、安全に形成することを特徴とするガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法である。
【００１５】
また、本発明は、ガラス基板へ微細孔を形成する方法において、
１）ガラス基板表面上に、微細孔となる部位を開口部とする耐磨耗性レジストパターンを形成し、
２）該耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面に第一サンドブラストを行い微細孔を形成し、
３）該微細孔が形成されたガラス基板表面に、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より大きな粒径の研磨材を用いた第二サンドブラストを行い、該微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成し、
ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる内側が平滑な微細孔を、安全に形成することを特徴とするガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法である。
【００１６】
また、本発明は、ガラス基板へ微細孔を形成する方法において、
１）ガラス基板表面上に、微細孔となる部位を開口部とする耐磨耗性レジストパターンを形成し、
２）該耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面にサンドブラストを行い微細孔を形成し、
３）該微細孔が形成されたガラス基板表面に、サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材を水と共に噴射させるウエットブラストを行い、該微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成し、
ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる内側が平滑な微細孔を、安全に形成することを特徴とするガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態につき説明する。
図５（イ）〜（ハ）は、本発明によるガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法の一実施例を断面で示す説明図である。図５（イ）〜（ハ）は、スライドガラス表面のスポット形成領域にＤＮＡのスポット用孔を形成する際の一部分を拡大して模式的に示したものである。
図５（イ）に示すように、先ず、スライドガラス（１０）表面のスポット形成領域（１１）に、微細孔となる部位を開口部とする耐磨耗性レジストパターン（４０）を形成する。開口部の平面形状は円形であり、大きさは、例えば、直径（Ａ）略２００μｍ程度、ピッチ（Ｃ）略２５０μｍ程度、間隔（Ｂ）略５０μｍ程度のものである。
【００１８】
この耐磨耗性レジストパターン（４０）の材料としては、研磨材の吹き付けに耐えうる、また、フッ酸に耐えうる、例えば、ゴム等の弾性材料を用い、スライドガラス（１０）表面上に略１００μｍ程度の厚さにゴム等の塗膜を形成する。この塗膜上に、例えば、ポジ型のフォトレジストを塗布し、微細孔となる部位を開口部とするフォトマスクを介して露光し、現像処理を行って、上記ゴム等の塗膜上に微細孔となる部位を開口部とするレジスト膜を形成する。
【００１９】
次に、上記ゴム等の塗膜をエッチングによって、微細孔となる部位の塗膜を除去し、上記レジスト膜を剥離し、図５（イ）に示す耐磨耗性レジストパターン（４０）を得る。
この際に使用するフォトマスクのパターンは、ＤＮＡのスポット用孔の仕様に合わせたものとなるが、直径、ピッチ、間隔、孔数などのＣＡＤデータは得意先からの移送にもとづいて容易に変更できる。
【００２０】
次に、図５（ロ）に示すように、第一サンドブラストによって、耐磨耗性レジストパターン（４０）が形成されたスライドガラス（１０）表面の上方より研磨材（４１）を吹き付け、耐磨耗性レジストパターン（４０）の開口部から露出したスライドガラス（１０）表面にスポット用孔（４２）を形成する。
研磨材としては、例えば、粒径＃ ６００（３０μφ）のカーボランダム（ＳｉＣ）を用い、圧力０．１ＭＰａ、流量１５０ｇ／分、１０分間程度の吹き付けを行い、深さ（Ｅ）略４００μｍ程度のＤＮＡのスポット用孔（４２）を得る。
このＤＮＡのスポット用孔（４２）の内側の壁部（４３）及び底部（４４）、特に、底部（４４）は荒い粗面となっている。
尚、ＤＮＡのスポット用孔（４２）の深さは、例えば、サンドブラストの吹き付け時間を適宜に設定することによって制御する。
【００２１】
次に、図５（ハ）に示すように、スポット用孔（４２）が形成されたスライドガラス（１０）表面の上方より、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材（４５）を吹き付ける第二サンドブラストを引き続き行い、スポット用孔（４２）の内側の壁部（４３）及び底部（４４）を平滑な面に形成する。研磨材としては、例えば、粒径＃ ２０００（７．５μφ）程度のものを用いる。
【００２２】
本発明によるガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法は、上記のように、第一サンドブラストによる微細孔の形成に続いて、第二サンドブラストを行うが、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材、すなわち、粒径の異なる研磨材を用いるので、内側が平滑な微細孔が得られる。
また、本発明によるガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法は、フッ酸のような劇薬を使用しないので、製造工程は安全なものとなり、廃液処理の問題もなくなる。また、内側が平滑な微細孔を容易に形成できる。
【００２３】
また、本発明によるガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法は、第二サンドブラスト用いる研磨材の粒径が、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より大きな粒径であることを特徴とする微細孔の形成方法である。
この際の研磨材は、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径が上記粒径＃ ６００（３０μφ）とすると、第二サンドブラストに用いる研磨材の粒径は、例えば、粒径＃ ４００（４０μφ）程度のものを用いる。
この形成方法は、上記のように、第一サンドブラストによる微細孔の形成に続いて、第二サンドブラストを行うが、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より大きな粒径の研磨材、すなわち、粒径の異なる研磨材を用いるので、内側が平滑な微細孔が得られる。
【００２４】
また、本発明によるガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法は、ガラス基板表面への微細孔の形成に際し、先ず、耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面にサンドブラストを行い微細孔を形成し、続いて、微細孔が形成されたガラス基板表面に、サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材を水と共に噴射させるウエットブラストを行うことを特徴とする微細孔の形成方法である。
この際、ウエットブラストに用いる研磨材は、サンドブラストに用いた研磨材の粒径が前記粒径＃ ６００（３０μφ）とすると、例えば、粒径＃ ２０００（７．５μφ）程度のものを用いる。
【００２５】
ウエットブラストは、研磨材を水と共に噴射させたものなので、研磨材の強い衝撃を緩和され内側を平滑な面に加工することができる。この微細孔の形成方法は、フッ酸のような劇薬を使用しないので、製造工程は安全なものとなり、廃液処理の問題もなくなる。また、内側が平滑な微細孔を容易に形成できる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、ガラス基板表面上に耐磨耗性レジストパターンを形成し、耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面に第一サンドブラストを行い微細孔を形成し、次にフッ酸のような劇薬を使用せずに、微細孔が形成されたガラス基板表面に、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材を用いた第二サンドブラストを行い、微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成し、スライドガラスに内側が平滑なスポット用孔を形成するので、ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる内側が平滑な微細孔を、安全に容易に製造するガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法となる。
【００２７】
また、本発明は、ガラス基板表面上に耐磨耗性レジストパターンを形成し、耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面に第一サンドブラストを行い微細孔を形成し、次にフッ酸のような劇薬を使用せずに、微細孔が形成されたガラス基板表面に、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より大きな粒径の研磨材を用いた第二サンドブラストを行い、微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成し、スライドガラスに内側が平滑なスポット用孔を形成するので、ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる内側が平滑な微細孔を、安全に容易に製造するガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法となる。
【００２８】
また、本発明は、ガラス基板表面上に耐磨耗性レジストパターンを形成し、耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面にサンドブラストを行い微細孔を形成し、次にフッ酸のような劇薬を使用せずに、微細孔が形成されたガラス基板表面に、サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材を水と共に噴射させるウエットブラストを行い、微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成するので、ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる内側が平滑な微細孔を、安全に容易に製造するガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（イ）は、ＤＮＡチップの作製に用いられるスライドガラスの一例を示す平面図である。
（ロ）は、図１（イ）に示す平面図におけるＸ−Ｘ’線の断面を表す断面図である。
【図２】（イ）は、スライドガラス表面のスポット形成領域にＤＮＡのスポットが形成されたＤＮＡチップの一例の一部分を拡大して模式的に示す平面図である。
（ロ）は、図２（イ）に示す平面図におけるＸ−Ｘ’線の断面を表す断面図である。
【図３】サンドブラスト加工法によって形成されたスポット用孔の状態を拡大して模式的に説明する断面図である。
【図４】サンドブラスト後のスポット用孔に湿式エッチングを行った後の状態を模式的に示す断面図である。
【図５】（イ）〜（ハ）は、本発明によるガラス基板への微細孔の形成方法を断面で示す説明図である。
【符号の説明】
１０・・・スライドガラス
１１・・・ＤＮＡのスポット形成領域
１２・・・余白部
２０・・・ＤＮＡのスポット
３０・・・スポット用孔
３１・・・スポット用孔の底部の荒い粗面
４０・・・耐磨耗性レジストパターン
４１・・・研磨材
４２・・・スポット用孔
４３・・・スポット用孔の内側の荒い粗面の壁部
４４・・・スポット用孔の内側の荒い粗面の底部
４６・・・スポット用孔の内側の平滑な面の壁部
４７・・・スポット用孔の内側の平滑な面の底部
４５・・・小さな粒径の研磨材
Ａ・・・ＤＮＡのスポットの直径
Ｂ・・・ＤＮＡのスポットの間隔
Ｃ・・・ＤＮＡのスポットのピッチ
Ｅ・・・スポット用孔の深さ
ａ・・・蛍光強度を検出する際の照射光
ｂ・・・照射光によって発光した発光光
ｃ・・・荒い粗面によって散乱した散乱光
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＮＡチップの作製に用いられるスライドガラスに関するものであり、特に、各ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる、内側が平滑な微細孔を安全に形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大量の遺伝子情報を一度に処理、解析するために、ＤＮＡ（ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄ、デオキシリボ核酸）チップが開発された。
ＤＮＡチップは、例えば、スライドガラス上にＤＮＡのスポットを多数個、高密度に形成したものであり、ＤＮＡの機能を定量的或いは定性的に解析するために用いられる。
【０００３】
図１は、ＤＮＡチップの作製に用いられるスライドガラスの一例を示す説明図である。図１（イ）は、スライドガラスの一例の平面図である。また、図１（ロ）は、図１（イ）に示す平面図におけるＸ−Ｘ’線の断面を表す断面図である。
図１（イ）及び（ロ）に示すように、このスライドガラス（１０）は、破線で示すＤＮＡのスポット形成領域（１１）と、その周囲の余白部（１２）で構成され、外形寸法は、長さ（Ｌ）略７６ｍｍ、巾（Ｗ）略２６ｍｍ、厚さ（Ｄ）略１．０ｍｍ程度の平坦なガラス基板である。
スライドガラス（１０）の材料には、例えば、ソーダーライムガラスが用いられる。スライドガラス（１０）表面のスポット形成領域（１１）に、ＤＮＡのスポットが多数個、高密度に形成されＤＮＡチップとなる。
【０００４】
図２（イ）は、スライドガラス（１０）表面のスポット形成領域（１１）にＤＮＡのスポットが形成されたＤＮＡチップの一例の一部分を拡大して模式的に示す平面図である。また、図２（ロ）は、図２（イ）に示す平面図におけるＸ−Ｘ’線の断面を表す断面図である。
図２（イ）及び（ロ）に示すように、ＤＮＡのスポット（２０）は、スポッティング装置によってスポット形成領域（１１）にＤＮＡがスポッティングされ、固相化されたものである。スポット形成領域（１１）の全面に数万個のＤＮＡのスポット（２０）が形成されている。
【０００５】
ＤＮＡのスポット（２０）の平面形状は、直径（Ａ）略２００μｍ程度の円形である。ＤＮＡのスポットの密度が高くなり、ＤＮＡのスポットのピッチ（Ｃ）が、例えば、２５０μｍ程度となると、ＤＮＡのスポットの間隔（Ｂ）は５０μｍ程度のものとなり、スポッティング時にＤＮＡのスポット同士が接触し、連なったスポットとなってしまうことがある。
ＤＮＡのスポット（２０）同士が接触し、連なったスポットとなることは、ＤＮＡの機能を解析する際に支障をきたすので好ましいものではない。
【０００６】
スポッティング装置によるスポッティング時にＤＮＡのスポット（２０）同士が接触し、連なったスポットとなることを回避する技術として、表面が平坦なスライドガラスに代わり、例えば、プラスチック製の表面が平坦なシートに、直径略２００μｍ、深さ略４００μｍ程度の微細孔を形成した、スポット用孔を有するプラスチックシートが開発されている。
しかし、この技術で用いられているプラスチックシートは、材料がプラスチックであるために、ＤＮＡの解析に用いる試薬の選択を制約するものとなる。
【０００７】
また、表面が平坦なスライドガラスにスポット用孔を形成する技術としてサンドブラスト＆湿式エッチング加工法が開発されている。
この方法は、スライドガラス上に、スポット用孔となる部位を開口部とする耐磨耗性レジストパターンを形成し、先ず、サンドブラストによってスポット用の微細孔を形成し、次に、湿式エッチングによって微細孔の内側の、壁部及び底部の荒い粗面を細かい粗面に形成する方法である。
【０００８】
図３は、サンドブラスト加工法によって形成されたスポット用孔の状態を拡大して模式的に説明する断面図である。図３に示すように、サンドブラスト加工法によると、直径（Ａ）略２００μｍ程度、ピッチ（Ｃ）略２５０μｍ程度、間隔（Ｂ）略５０μｍ程度のスポット用孔（３０）において、スポット用孔（３０）の壁部はスライドガラス表面に対し略垂直に、スライドガラス表面と壁部の上部部分の境界は鋭い状態で、深さ（Ｅ）は略４００μｍ程度のものが得られる。
しかし、形成されたスポット用孔（３０）の壁部及び底部においては、特に、底部においては荒い粗面（３１）の状態となってしまう。
【０００９】
図３は、斜線で示すＤＮＡのスポット（２０）がスポッティングされた状態を示すものであるが、スポット用孔（３０）の内側、特に、底部が荒い粗面（３１）であると、ＤＮＡを解析する際にＤＮＡのスポット（２０）からの蛍光強度を検出する精度が劣化してしまうといった問題が発生する。
すなわち、図３において、白太矢印（ａ）は、蛍光色素を用いて標識したＤＮＡからの蛍光強度を検出する際の照射光、白細矢印（ｂ）は、照射光によって発光した発光光、矢印（ｃ）は、照射光及び発光光が荒い粗面（３１）によって散乱した散乱光であるが、スポット用孔（３０）の内側、特に、底部が荒い粗面（３１）であると、該当するＤＮＡのスポット（２０）の蛍光強度が変動し、また、荒い粗面（３１）によって散乱した散乱光（ｃ）が隣接するＤＮＡのスポットへ悪影響を及ぼし、各ＤＮＡのスポット（２０）の蛍光強度を検出する精度が劣化したものとなる。
【００１０】
このような荒い粗面（３１）による散乱光の発生を低減させるために、サンドブラスト＆湿式エッチング加工法においては、サンドブラストによって形成されたスポット用孔（３０）に湿式エッチングを行い、壁部及び底部の荒い粗面を細かい粗面（３２）に形成する。
湿式エッチングでは、エッチング液として、フッ酸とフッ化アンモン水溶液の混合液を用い、例えば、エッチング液を満たしたエッチング槽中にサンドブラスト後のスライドガラスを浸漬し、液中でエッチング液をスライドガラス面に向けて噴射し、エッチングする方法によって行われる。
【００１１】
図４は、サンドブラスト後のスポット用孔（３０）に湿式エッチングを行った後の状態を模式的に示す断面図であるが、図４に示すように、湿式エッチングを行った後のスポット用孔の壁部及び底部の荒い粗面は、細かい粗面となり、散乱光は大幅に低減されたものとなる。
従って、サンドブラスト＆湿式エッチング加工法によるスライドガラスは、ＤＮＡのスポット（２０）からの蛍光強度を検出する精度を劣化させることはない。
【００１２】
しかし、湿式エッチングにおいては、エッチング液としてフッ酸を用いるが、フッ酸のような劇薬を使用することは安全上避けたいものである。
また、湿式エッチングにおいては、スポット用孔の深さの制御が難しく、深さのバラツキが大きいといった問題を有している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ＤＮＡチップの作製に用いられる、ＤＮＡのスポット用孔を有するスライドガラスに該スポット用孔を形成する際に、内側が平滑なスポット用孔を、フッ酸のような劇薬を使用せずに安全に容易に形成することのできるガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法を提供することを課題とするものである。
すなわち、ＤＮＡチップの作製に用いた場合、各ＤＮＡのスポットの蛍光強度を十分に精度よく検出することのできる、ＤＮＡのスポット用孔を有するスライドガラスを安全に容易に製造するガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガラス基板へ微細孔を形成する方法において、
１）ガラス基板表面上に、微細孔となる部位を開口部とする耐磨耗性レジストパターンを形成し、
２）該耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面に第一サンドブラストを行い微細孔を形成し、
３）該微細孔が形成されたガラス基板表面に、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材を用いた第二サンドブラストを行い、該微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成し、
ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる内側が平滑な微細孔を、安全に形成することを特徴とするガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法である。
【００１５】
また、本発明は、ガラス基板へ微細孔を形成する方法において、
１）ガラス基板表面上に、微細孔となる部位を開口部とする耐磨耗性レジストパターンを形成し、
２）該耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面に第一サンドブラストを行い微細孔を形成し、
３）該微細孔が形成されたガラス基板表面に、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より大きな粒径の研磨材を用いた第二サンドブラストを行い、該微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成し、
ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる内側が平滑な微細孔を、安全に形成することを特徴とするガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法である。
【００１６】
また、本発明は、ガラス基板へ微細孔を形成する方法において、
１）ガラス基板表面上に、微細孔となる部位を開口部とする耐磨耗性レジストパターンを形成し、
２）該耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面にサンドブラストを行い微細孔を形成し、
３）該微細孔が形成されたガラス基板表面に、サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材を水と共に噴射させるウエットブラストを行い、該微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成し、
ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる内側が平滑な微細孔を、安全に形成することを特徴とするガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態につき説明する。
図５（イ）〜（ハ）は、本発明によるガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法の一実施例を断面で示す説明図である。図５（イ）〜（ハ）は、スライドガラス表面のスポット形成領域にＤＮＡのスポット用孔を形成する際の一部分を拡大して模式的に示したものである。
図５（イ）に示すように、先ず、スライドガラス（１０）表面のスポット形成領域（１１）に、微細孔となる部位を開口部とする耐磨耗性レジストパターン（４０）を形成する。開口部の平面形状は円形であり、大きさは、例えば、直径（Ａ）略２００μｍ程度、ピッチ（Ｃ）略２５０μｍ程度、間隔（Ｂ）略５０μｍ程度のものである。
【００１８】
この耐磨耗性レジストパターン（４０）の材料としては、研磨材の吹き付けに耐えうる、また、フッ酸に耐えうる、例えば、ゴム等の弾性材料を用い、スライドガラス（１０）表面上に略１００μｍ程度の厚さにゴム等の塗膜を形成する。この塗膜上に、例えば、ポジ型のフォトレジストを塗布し、微細孔となる部位を開口部とするフォトマスクを介して露光し、現像処理を行って、上記ゴム等の塗膜上に微細孔となる部位を開口部とするレジスト膜を形成する。
【００１９】
次に、上記ゴム等の塗膜をエッチングによって、微細孔となる部位の塗膜を除去し、上記レジスト膜を剥離し、図５（イ）に示す耐磨耗性レジストパターン（４０）を得る。
この際に使用するフォトマスクのパターンは、ＤＮＡのスポット用孔の仕様に合わせたものとなるが、直径、ピッチ、間隔、孔数などのＣＡＤデータは得意先からの移送にもとづいて容易に変更できる。
【００２０】
次に、図５（ロ）に示すように、第一サンドブラストによって、耐磨耗性レジストパターン（４０）が形成されたスライドガラス（１０）表面の上方より研磨材（４１）を吹き付け、耐磨耗性レジストパターン（４０）の開口部から露出したスライドガラス（１０）表面にスポット用孔（４２）を形成する。
研磨材としては、例えば、粒径＃ ６００（３０μφ）のカーボランダム（ＳｉＣ）を用い、圧力０．１ＭＰａ、流量１５０ｇ／分、１０分間程度の吹き付けを行い、深さ（Ｅ）略４００μｍ程度のＤＮＡのスポット用孔（４２）を得る。
このＤＮＡのスポット用孔（４２）の内側の壁部（４３）及び底部（４４）、特に、底部（４４）は荒い粗面となっている。
尚、ＤＮＡのスポット用孔（４２）の深さは、例えば、サンドブラストの吹き付け時間を適宜に設定することによって制御する。
【００２１】
次に、図５（ハ）に示すように、スポット用孔（４２）が形成されたスライドガラス（１０）表面の上方より、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材（４５）を吹き付ける第二サンドブラストを引き続き行い、スポット用孔（４２）の内側の壁部（４３）及び底部（４４）を平滑な面に形成する。研磨材としては、例えば、粒径＃ ２０００（７．５μφ）程度のものを用いる。
【００２２】
本発明によるガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法は、上記のように、第一サンドブラストによる微細孔の形成に続いて、第二サンドブラストを行うが、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材、すなわち、粒径の異なる研磨材を用いるので、内側が平滑な微細孔が得られる。
また、本発明によるガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法は、フッ酸のような劇薬を使用しないので、製造工程は安全なものとなり、廃液処理の問題もなくなる。また、内側が平滑な微細孔を容易に形成できる。
【００２３】
また、本発明によるガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法は、第二サンドブラスト用いる研磨材の粒径が、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より大きな粒径であることを特徴とする微細孔の形成方法である。
この際の研磨材は、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径が上記粒径＃ ６００（３０μφ）とすると、第二サンドブラストに用いる研磨材の粒径は、例えば、粒径＃ ４００（４０μφ）程度のものを用いる。
この形成方法は、上記のように、第一サンドブラストによる微細孔の形成に続いて、第二サンドブラストを行うが、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より大きな粒径の研磨材、すなわち、粒径の異なる研磨材を用いるので、内側が平滑な微細孔が得られる。
【００２４】
また、本発明によるガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法は、ガラス基板表面への微細孔の形成に際し、先ず、耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面にサンドブラストを行い微細孔を形成し、続いて、微細孔が形成されたガラス基板表面に、サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材を水と共に噴射させるウエットブラストを行うことを特徴とする微細孔の形成方法である。
この際、ウエットブラストに用いる研磨材は、サンドブラストに用いた研磨材の粒径が前記粒径＃ ６００（３０μφ）とすると、例えば、粒径＃ ２０００（７．５μφ）程度のものを用いる。
【００２５】
ウエットブラストは、研磨材を水と共に噴射させたものなので、研磨材の強い衝撃を緩和され内側を平滑な面に加工することができる。この微細孔の形成方法は、フッ酸のような劇薬を使用しないので、製造工程は安全なものとなり、廃液処理の問題もなくなる。また、内側が平滑な微細孔を容易に形成できる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、ガラス基板表面上に耐磨耗性レジストパターンを形成し、耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面に第一サンドブラストを行い微細孔を形成し、次にフッ酸のような劇薬を使用せずに、微細孔が形成されたガラス基板表面に、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材を用いた第二サンドブラストを行い、微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成し、スライドガラスに内側が平滑なスポット用孔を形成するので、ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる内側が平滑な微細孔を、安全に容易に製造するガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法となる。
【００２７】
また、本発明は、ガラス基板表面上に耐磨耗性レジストパターンを形成し、耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面に第一サンドブラストを行い微細孔を形成し、次にフッ酸のような劇薬を使用せずに、微細孔が形成されたガラス基板表面に、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より大きな粒径の研磨材を用いた第二サンドブラストを行い、微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成し、スライドガラスに内側が平滑なスポット用孔を形成するので、ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる内側が平滑な微細孔を、安全に容易に製造するガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法となる。
【００２８】
また、本発明は、ガラス基板表面上に耐磨耗性レジストパターンを形成し、耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面にサンドブラストを行い微細孔を形成し、次にフッ酸のような劇薬を使用せずに、微細孔が形成されたガラス基板表面に、サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材を水と共に噴射させるウエットブラストを行い、微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成するので、ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる内側が平滑な微細孔を、安全に容易に製造するガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（イ）は、ＤＮＡチップの作製に用いられるスライドガラスの一例を示す平面図である。
（ロ）は、図１（イ）に示す平面図におけるＸ−Ｘ’線の断面を表す断面図である。
【図２】（イ）は、スライドガラス表面のスポット形成領域にＤＮＡのスポットが形成されたＤＮＡチップの一例の一部分を拡大して模式的に示す平面図である。
（ロ）は、図２（イ）に示す平面図におけるＸ−Ｘ’線の断面を表す断面図である。
【図３】サンドブラスト加工法によって形成されたスポット用孔の状態を拡大して模式的に説明する断面図である。
【図４】サンドブラスト後のスポット用孔に湿式エッチングを行った後の状態を模式的に示す断面図である。
【図５】（イ）〜（ハ）は、本発明によるガラス基板への微細孔の形成方法を断面で示す説明図である。
【符号の説明】
１０・・・スライドガラス
１１・・・ＤＮＡのスポット形成領域
１２・・・余白部
２０・・・ＤＮＡのスポット
３０・・・スポット用孔
３１・・・スポット用孔の底部の荒い粗面
４０・・・耐磨耗性レジストパターン
４１・・・研磨材
４２・・・スポット用孔
４３・・・スポット用孔の内側の荒い粗面の壁部
４４・・・スポット用孔の内側の荒い粗面の底部
４６・・・スポット用孔の内側の平滑な面の壁部
４７・・・スポット用孔の内側の平滑な面の底部
４５・・・小さな粒径の研磨材
Ａ・・・ＤＮＡのスポットの直径
Ｂ・・・ＤＮＡのスポットの間隔
Ｃ・・・ＤＮＡのスポットのピッチ
Ｅ・・・スポット用孔の深さ
ａ・・・蛍光強度を検出する際の照射光
ｂ・・・照射光によって発光した発光光
ｃ・・・荒い粗面によって散乱した散乱光
Claims (3)
- ガラス基板へ微細孔を形成する方法において、
１）ガラス基板表面上に、微細孔となる部位を開口部とする耐磨耗性レジストパターンを形成し、
２）該耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面に第一サンドブラストを行い微細孔を形成し、
３）該微細孔が形成されたガラス基板表面に、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材を用いた第二サンドブラストを行い、該微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成し、
ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる内側が平滑な微細孔を、安全に形成することを特徴とするガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法。 - ガラス基板へ微細孔を形成する方法において、
１）ガラス基板表面上に、微細孔となる部位を開口部とする耐磨耗性レジストパターンを形成し、
２）該耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面に第一サンドブラストを行い微細孔を形成し、
３）該微細孔が形成されたガラス基板表面に、第一サンドブラストに用いた研磨材の粒径より大きな粒径の研磨材を用いた第二サンドブラストを行い、該微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成し、
ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる内側が平滑な微細孔を、安全に形成することを特徴とするガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法。 - ガラス基板へ微細孔を形成する方法において、
１）ガラス基板表面上に、微細孔となる部位を開口部とする耐磨耗性レジストパターンを形成し、
２）該耐磨耗性レジストパターンの開口部から露出したガラス基板表面にサンドブラストを行い微細孔を形成し、
３）該微細孔が形成されたガラス基板表面に、サンドブラストに用いた研磨材の粒径より小さな粒径の研磨材を水と共に噴射させるウエットブラストを行い、該微細孔の内側の荒い粗面を平滑な面に形成し、
ＤＮＡのスポットの蛍光強度を精度よく検出することのできる内側が平滑な微細孔を、安全に形成することを特徴とするガラス基板への内側が平滑な微細孔の形成方法。
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-
2003
- 2003-01-08 JP JP2003001869A patent/JP2004212317A/ja active Pending
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