JP2004333692A - ガイドピン挿通孔付き部品とその製法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガイドピンの抜き差しに伴う割れや欠けを防止したガイドピン挿通孔付き部品とその製法を提供する。
【解決手段】マイクロレンズアレイ１０は、透光基板１２と、この基板１２の一方の主面にレジストからなるレンズパターンをドライエッチング処理により転写して形成したレンズＬ１〜Ｌ４とを備え、基板１２にはガイドピン挿通孔１４，１６が設けられている。１４等の各孔を形成するには、基板１２の一方の主面に環状の位置決め層１８を形成した後、層１８の中央部に０．８ｍｍ程度の直径を有する半貫通孔を精密ドリルで形成し、基板１２の他方の主面を研磨して半貫通孔を貫通孔１４とする。０．７ｍｍ程度の直径の孔を有する金属板２２を位置決め層１８の孔に嵌合し且つ金属板２２の孔にセラミック製の孔形成ピンを嵌合した状態でメッキ処理を行なって金属板２２から基板１２の他方の主面に達する金属層２６を形成する。
【選択図】 図１
【解決手段】マイクロレンズアレイ１０は、透光基板１２と、この基板１２の一方の主面にレジストからなるレンズパターンをドライエッチング処理により転写して形成したレンズＬ１〜Ｌ４とを備え、基板１２にはガイドピン挿通孔１４，１６が設けられている。１４等の各孔を形成するには、基板１２の一方の主面に環状の位置決め層１８を形成した後、層１８の中央部に０．８ｍｍ程度の直径を有する半貫通孔を精密ドリルで形成し、基板１２の他方の主面を研磨して半貫通孔を貫通孔１４とする。０．７ｍｍ程度の直径の孔を有する金属板２２を位置決め層１８の孔に嵌合し且つ金属板２２の孔にセラミック製の孔形成ピンを嵌合した状態でメッキ処理を行なって金属板２２から基板１２の他方の主面に達する金属層２６を形成する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マイクロレンズアレイ等のガイドピン挿通孔付き部品とその製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガイドピン挿通孔を有するマイクロレンズアレイは、本願と同一の出願人により既に提案されている（特願２００２−３０５９９６号参照）。
【０００３】
図３７は、この種のマイクロレンズアレイの一例を示すもので、このマイクロレンズアレイは、透光基板１を備えている。基板１の一方の主面には、レジストからなる球面凸状のレンズパターンをドライエッチング処理により転写することにより凸状のレンズＱ１〜Ｑ４が設けられている。
【０００４】
基板１において、レンズＱ１〜Ｑ４を含むレンズ列の一方側及び他方側には、選択的ドライエッチング処理等を含む薄膜プロセスによりガイドピン挿通孔２，３が設けられている。これらの孔２，３は、基板１の一方の主面側において開口端部２ａ，３ａがいずれも外方に進むにつれてサイズが増大するように形成されている。これは、ガイドピンの挿通を容易にするためである。
【０００５】
図３７に示すマイクロレンズアレイを光ファイバアレイ等の光部品に結合するには、ガイドピン挿通孔２，３にガイドピンをそれぞれ挿通した状態で各々のガイドピンを光部品側の２つのガイドピン挿通孔（又は溝）に挿通し、必要に応じて接着剤等により固定すればよい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術によると、薄膜プロセスによりガイドピン挿通孔２，３を形成するため、孔２，３の寸法及び位置の精度としては高精度が得られる。しかしながら、基板１を石英で構成した場合、孔２，３にガイドピンを抜き差しすると、孔２，３に割れや欠けが生じ易いという問題点がある。
【０００７】
この発明の目的は、ガイドピンの抜き差しに伴う割れや欠けを防止したガイドピン挿通孔付き部品とその製法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るガイドピン挿通孔付き部品は、
ガイドピン挿通孔形成用の貫通孔が設けられた非金属製の基板と、
前記貫通孔よりサイズが小さいガイドピン挿通孔を形成するように前記貫通孔の内壁を覆う金属層と
を備えたものである。
【０００９】
この発明のガイドピン挿通孔付き部品によれば、例えば石英等の非金属製の基板に設けた貫通孔の内壁を覆う金属層によりガイドピン挿通孔を形成したので、ガイドピン挿通孔にガイドピンを抜き差しする際にはガイドピンが金属層に接触するようになり、基板を石英等で構成しても、ガイドピン挿通孔に割れや欠けが生ずるのを防止することができる。
【００１０】
この発明のガイドピン挿通孔付き部品において、前記基板の２つの主面のうちいずれか一方の主面には前記貫通孔よりサイズが小さいピン挿通孔を有する金属板を前記貫通孔の一方の開口端周辺部を覆い且つ前記ピン挿通孔を前記貫通孔に位置合せするように配置すると共に、前記金属板に連続して前記金属層を形成し、前記基板の他方の主面において前記貫通孔の他方の開口端周辺部を覆うように前記金属層を形成してもよい。このようにすると、金属層は、基板の一方の主面では金属板により貫通孔の一方の開口端周辺部に係止されると共に、基板の他方の主面では金属層の一部により貫通孔の他方の開口端周辺部に係止される。従って、基板には金属層が強固に固定されることになり、ガイドピン挿通孔にガイドピンを抜き差しする際に金属層が基板から脱落するのを防止することができる。
【００１１】
この発明のガイドピン挿通孔付き部品において、前記基板の２つの主面のうちいずれの主面においても前記貫通孔の開口端周辺部を覆うように前記金属層を形成してもよい。このようにすると、金属層は、基板のいずれの主面においても金属層の一部によりガイドピン挿通孔の開口端周辺部に係止される。従って、基板には金属層が強固に固定されることになり、ガイドピン挿通孔にガイドピンを抜き差しする際に金属層が基板から脱落するのを防止することができる。
【００１２】
この発明に係る第１のガイドピン挿通孔付き部品の製法は、
ガイドピン挿通孔形成用の貫通孔が設けられた非金属製の基板を用意する工程と、
前記基板の２つの主面のうちいずれか一方の主面において前記貫通孔よりサイズが小さいピン挿通孔を有する金属板を前記貫通孔の一方の開口端周辺部を覆い且つ前記ピン挿通孔を前記貫通孔に位置合せするように配置すると共に、非金属製の孔形成ピンを前記金属板のピン挿通孔に嵌合しつつ前記貫通孔を介して前記基板の他方の主面側に延長するように配置する工程と、
前記金属板を前記のように配置すると共に前記孔形成ピンを前記のように配置した状態において前記金属板をメッキ下地として金属メッキ処理を行なうことにより前記貫通孔の内壁を覆うメッキ金属からなる金属層を形成する工程と、
前記金属板のピン挿通孔及び前記金属層から前記孔形成ピンを取外して前記金属層に前記孔形成ピンの太さに相当するサイズを有するガイドピン挿通孔を付与する工程と
を含むものである。
【００１３】
第１のガイドピン挿通孔付き部品の製法によれば、基板の一方の主面においてピン挿通孔を有する金属板を貫通孔の一方の開口端周辺部を覆い且つピン挿通孔を貫通孔に位置合せするように配置すると共に、非金属製の孔形成ピンを金属板のピン挿通孔に嵌合しつつ貫通孔を介して基板の他方の主面側に延長するように配置した状態で金属板をメッキ下地として金属メッキ処理を行なうことにより貫通孔内にガイドピン挿通孔を有する金属層を形成するので、孔形成ピンの寸法及び位置に対応してガイドピン挿通孔を寸法及び位置の精度良く形成することができる。
【００１４】
第１のガイドピン挿通孔付き部品の製法において、前記金属板を配置する工程では、前記金属板として、前記ピン挿通孔を前記貫通孔側とは反対側にて外方に進むにつれてサイズが増大するように形成したものを用いてもよい。このようにすると、金属板のピン挿通孔に孔形成ピンを嵌合するのが容易になると共に精密な嵌合が可能となり、ガイドピン挿通孔の形成精度が一層向上する。また、金属板を残しておいてガイドピンの挿入口とすることでガイドピン挿入が容易となる。
【００１５】
この発明に係る第２のガイドピン挿通孔付き部品の製法は、
固定板の一方の主面にメッキ下地層を形成する工程と、
ガイドピン挿通孔形成用の貫通孔が形成された非金属製の基板を接着層を介して前記メッキ下地層に接着することにより前記基板を前記固定板に固定する工程と、
前記基板を前記固定板に固定した状態において前記貫通孔の内部に前記貫通孔のサイズより細く且つ前記基板の２つの主面間の厚さより厚いレジスト層をホトリソグラフィ処理により形成すると共に、前記レジスト層をマスクとする除去処理により前記レジスト層の周辺で前記接着層を選択的に除去して前記メッキ下地層の一部を前記レジスト層を取囲むようなパターンで露呈させ且つ前記レジスト層の下に前記接着層の一部を残存させる工程と、
前記レジスト層及びその下の前記接着層の一部と、前記接着層と、前記基板とをマスクとして前記メッキ下地層に金属メッキ処理を施すことにより前記貫通孔の内壁を覆うメッキ金属からなる金属層を形成する工程と、
前記レジスト層及びその下の前記接着層の一部を除去して前記金属層にガイドピン挿通孔を付与する工程と、
前記メッキ下地層を除去して前記基板を前記金属層に前記ガイドピン挿通孔が付与された状態で前記固定板から分離する工程と、
前記基板から前記接着層を除去する工程と
を含むものである。
【００１６】
第２のガイドピン挿通孔付き部品の製法によれば、固定板上のメッキ下地層に接着層で固定した基板の貫通孔内にホトリソグラフィ処理によりレジスト層を形成すると共にこのレジスト層をマスクとする除去処理により接着層を選択的に除去してメッキ下地層をレジスト層を取囲むようなパターンで露呈させ且つレジスト層の下に接着層の一部を残存させた後、レジスト層及びその下の接着層の一部と、接着層と、基板とをマスクとしてメッキ下地層に金属メッキ処理を施すことにより貫通孔内にガイドピン挿通孔を有する金属層を形成するので、レジスト層及びその下の接着層の一部を含む積層体の寸法及び位置に対応してガイドピン挿通孔を寸法及び位置の精度良く形成することができる。
【００１７】
第２のガイドピン挿通孔付き部品の製法において、前記基板を前記固定板に固定する工程では、前記基板として、前記貫通孔を前記固定板に接着する側とは反対側にて外方に進むにつれてサイズが増大するように形成したものを用い、前記レジスト層を形成する工程では、前記レジスト層を下方レジスト層及び上方レジスト層の積層として形成すると共に上方レジスト層を下方レジスト層より細く形成するようにしてもよい。このようにすると、金属メッキ処理では上方レジスト層の周辺でメッキ成長が遅れると共に貫通孔の開口端部が外方に進むにつれてサイズを増大する形状になっているため、ガイドピン挿通孔は、外方に進むにつれてサイズが増大するように形成される。従って、ガイドピン挿通孔にガイドピンを挿入するのが容易となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施形態に係るマイクロレンズアレイを示すもので、図１のＡ−Ａ’線断面は、図２に示されている。
【００１９】
マイクロレンズアレイ１０は、例えば石英からなる非金属製の透光基板１２と、この基板１２の一方の主面に一列状に設けられた球面凸状のレンズＬ１〜Ｌ４とを備えている。Ｌ１等の各レンズは、レジストからなる球面凸状のレンズパターンをドライエッチング処理により基板１２の一方の主面に転写することにより形成される。
【００２０】
基板１２の一方の主面において、レンズＬ１〜Ｌ４を含むレンズ列の一方側及び他方側には、例えばレジストからなる環状の位置決め層１８，２０が設けられている。位置決め層１８，２０は、ホトリソグラフィ処理により寸法精度良く（サブミクロンの精度で）形成されるもので、レンズＬ１〜Ｌ４に対する位置精度も良好である。位置決め層１８，２０の中央部には、精密ドリル等を用いてガイドピン挿通孔形成用の貫通孔１４ａ，１６ａがそれぞれ形成される。貫通孔１４ａ，１６ａは、いずれも基板１２の一方の主面から他方の主面に貫通するように形成される。
【００２１】
基板１２の一方の主面において、位置決め層１８，２０の内側孔１８ａ，２０ａには、例えばＮｉ−Ｆｅ合金からなる環状の金属板２２，２４が嵌合されている。金属板２２，２４は、それぞれピン挿通孔２２ａ，２４ａを有するもので、薄膜プロセスによりサブミクロンの精度で形成される。ピン挿通孔２２ａ，２４ａは、それぞれ貫通孔１４ａ，１６ａより小さいサイズ（直径）を有するもので、いずれも貫通孔側とは反対側で外方に進むにつれてサイズが増大するように形成されている。
【００２２】
例えばＮｉ−Ｆｅ合金からなる金属層２６，２８は、貫通孔１４ａ，１６ａの内壁をそれぞれ覆うもので、このような被覆状態においてガイドピン挿通孔１４，１６をそれぞれ形成している。ガイドピン挿通孔１４，１６は、それぞれ金属層２６，２８の厚さに相当する分だけ貫通孔１４ａ，１６ａより小さいサイズ（直径）を有する。金属層２６，２８は、金属板２２，２４にそれぞれ連続して形成されるもので、基板１２の他方の主面ではそれぞれ貫通孔１４ａ，１６ａの開口端周辺部を覆うように（フランジ部をなすように）形成される。このような金属層２６を形成するためには、一例として、ピン挿通孔２２ａに非金属製の孔形成ピンを挿通しつつ該孔形成ピンを貫通孔１４ａを介して基板１２の他方の主面側に延長した状態で金属板２２をメッキ下地としてメッキ処理を行ない、この後ピン挿通孔２２ａ及び金属層２６から孔形成ピンを取外すようにすればよい。これと同様にして金属層２８も形成することができる。ガイドピン挿通孔１４，１６は、それぞれピン挿通孔２２ａ，２４ａとほぼ等しいサイズ（直径）を有し且つそれぞれピン挿通孔２２ａ，２４ａに連続するように形成される。マイクロレンズアレイ１０の使用時において、ガイドピン挿通孔１４，１６には、それぞれガイドピンＰ１，Ｐ２が挿通される。ガイドピンＰ１，Ｐ２は、いずれもステンレススチール又はセラミック等からなるものである。
【００２３】
上記したマイクロレンズアレイ１０について図１，２を参照して寸法例を示すと、次の通りである。基板１２において、長さａは６．５ｍｍ、幅ｂは１．５ｍｍ、厚さｋは０．５ｍｍとすることができる。Ｌ１等の各レンズの開口径は０．２４ｍｍ、レンズＬ１，Ｌ４の中心間の距離ｃは０．７５ｍｍ、Ｌ１，Ｌ２等の隣り合うレンズ間のピッチ（中心間の距離）ｅは０．２５ｍｍとすることができる。１８等の位置決め層において、内径ｈは２．０ｍｍ、外径ｆは２．４ｍｍ、厚さｊは０．０８ｍｍとすることができる。１４等のガイドピン挿通孔の直径ｇは０．７ｍｍ、ガイドピン挿通孔１４，１６の中心間の距離ｄは４．６ｍｍ、１４ａ等の貫通孔のフランジ部の外径ｉは１ｍｍ、Ｐ１等のガイドピンの直径は０．７ｍｍとすることができる。
【００２４】
マイクロレンズアレイ１０を光ファイバアレイ等の光部品に結合するには、ガイドピン挿通孔１４，１６にガイドピンＰ１，Ｐ２をそれぞれ挿通した状態でガイドピンＰ１，Ｐ２を光部品側の２つのガイドピン挿通孔（又は溝）に挿通し、必要に応じて接着剤等により固定する。１８等の位置決め層に対する２２等の金属板の位置決め誤差は、１μｍ程度であり、これにＰ１等のガイドピンの外径精度及び２２ａ等のピン挿通孔の寸法精度を加えても、Ｌ１等のレンズの中心に対して２μｍ以下の精度でＰ１等のガイドピンを固定可能である。
【００２５】
Ｐ１等のガイドピンを１４等のガイドピン挿通孔に抜き差しする際には、Ｐ１等のガイドピンが２６等の金属層に接触するため、石英からなる基板１２において１４ａ等の貫通孔の開口端部で割れや欠けが生ずるのを防止することができる。また、２６等の金属層は、基板１２の一方の主面側で２２等の金属板により係止されると共に、基板１２の他方の主面側で２６等の金属層のフランジ部により係止されるので、Ｐ１等のガイドピンの抜き差しにより２６等の金属層が脱落するのを防止することができる。さらに、２２ａ等のピン挿通孔を貫通孔側とは反対側で外方に進むにつれてサイズが増大するように形成したので、２２ａ等のピン挿通孔に孔形成ピンを挿通するのが容易になると共に精密な嵌合が可能となり、しかも１４等のガイドピン挿通孔にＰ１等のガイドピンを挿通するのが容易になると共に精密な嵌合が可能になる。
【００２６】
次に、図３〜１３を参照して上記のようなマイクロレンズアレイの製法の一例を説明する。図３〜１３において、図１，２と同様の部分には同様の符号を付してある。
【００２７】
図３の工程では、例えば石英からなる透光基板１２の一方の主面（基板１２の上面）に位置合せマーク形成パターン３０ａを有するレジスト層３０をホトリソグラフィ処理により形成する。
【００２８】
図４の工程では、基板１２の上面にパターン３０ａ及びレジスト層３０を覆ってＣｒ層をスパッタ法で形成する。このときのＣｒ層の厚さは、３００ｎｍとすることができる。Ｃｒ層を形成した後、レジスト層３０をその上のＣｒ層と共に除去（リフトオフ）することによりパターン３０ａに対応するＣｒ製の位置合せマーク３２を基板１２の上面に形成する。
【００２９】
図５の工程では、所望の４個のレンズにそれぞれ対応するレジスト層Ｒ１〜Ｒ４をホトリソグラフィ処理により基板１２の上面に形成する。このときのホトリソグラフィ処理では、位置合せマーク３２を基準として処理を行なう。
【００３０】
図６の工程では、レジスト層Ｒ１〜Ｒ４に加熱リフロー処理を施して各レジスト層が球面状凸部をなすようにする。そして、位置合せマーク３２を覆うようにカプトンテープ等の保護層３４を形成する。これは、図７のエッチング工程で位置合せマーク３２が除去されるのを防ぐためである。
【００３１】
図７の工程では、ドライエッチング処理によりレジスト層Ｒ１〜Ｒ４の球面凸状のレンズパターンを基板１２の上面に転写して凸状のレンズＬ１〜Ｌ４を形成する。ドライエッチング処理では、ＣＨＦ３，ＣＦ４又はＣ３Ｆ８等のフッ素系のエッチングガスあるいはこのガスにＡｒ，Ｏ２又はＨ２等のガスを混合したエッチングガスを用いることができる。レンズＬ１〜Ｌ４を形成した後、保護層３４を除去して位置合せマーク３２を露呈させる。
【００３２】
図８の工程では、基板１２の上面においてレンズＬ１〜Ｌ４を含むレンズ列の一方側及び他方側に例えばレジストからなる位置決め層１８，２０をホトリソグラフィ処理により形成する。このときのホトリソグラフィ処理では、位置合せマーク３２を基準として処理を行なう。位置決め層１８は、図１４に示すような環状の平面パターンを有するように形成し、位置決め層２０も位置決め層１８と同様の平面パターンで形成する。位置決め層１８．２０は、サブミクロンの寸法精度で形成されると共に、Ｌ１等のレンズに対して良好な位置精度で形成される。
【００３３】
図９の工程では、基板１２の上面において位置決め層１８，２０の中央部にそれぞれ半貫通孔１４Ａ，１６Ａを精密ドリルにより形成する。ここで、半貫通孔とするのは、貫通孔にすると、精密ドリルが基板１２を突き抜ける時に貫通孔の開口端部に欠けが生じ易く、これを防ぐためである。１４Ａ等の半貫通孔のサイズ（直径）は、Ｐ１等のガイドピンに対して余裕のあるサイズとし、例えばＰ１等のガイドピンの直径が０．７ｍｍであれば、０．８ｍｍとすることができる。
【００３４】
図１０の工程では、基板１２の下面を半貫通孔１４Ａ，１６Ａの有効深さに達するまで研磨することにより半貫通孔１４Ａ，１６Ａをそれぞれ貫通孔１４ａ，１６ａとする。
【００３５】
図１１の工程では、位置決め層１８，２０の内側孔１８ａ，２０ａに環状の金属板２２，２４をそれぞれ嵌合する。図１４には、位置決め孔１８の内側孔１８ａに金属板２２を嵌合した状態を上面図で示す。位置決め層２０の内側孔２０ａに金属板２４を嵌合した状態も図１４に示したものと同様である。金属板２２，２４は、それぞれピン挿通孔２２ａ，２４ａを有するもので、後述するように薄膜プロセスにより精度良く形成される。
【００３６】
メッキ電極板４０は、基板１２の上面を覆うようなサイズ及び形状を有するもので、位置決め層１８，２０にそれぞれ嵌合可能な第１及び第２の下方突出部を有する。メッキ電極板４０には、上面から第１の下方突出部を貫通するように第１のピン挿通孔４０ａが設けられると共に、上面から第２の下方突出部を貫通するように第２のピン挿通孔４０ｂが設けられている。第１及び第２のピン挿通孔４０ａ，４０ｂは、例えばセラミックからなる非金属製の孔形成ピン４２，４４をそれぞれ挿通するためのものである。孔形成ピン４２，４４は、それぞれフランジ部４２ａ，４４ａを有する。
【００３７】
メッキ電極板４０を第１及び第２の下方突出部が位置決め層１８，２０にそれぞれ嵌合される（金属板２２，２４の上にそれぞれ載置される）ようにして基板１２の上面に重ねた後、孔形成ピン４２をピン挿通孔４０ａ，２２ａに挿通しつつ貫通孔１４ａを介して基板１２の他方の主面側に延長する状態にすると共に、孔形成ピン４４をピン挿通孔４０ｂ，２４ａに挿通しつつ貫通孔１６ａを介して基板１２の他方の主面側に延長する状態にする。このとき、孔形成ピン４２，４４は、それぞれフランジ部４２ａ，４４ａによりメッキ電極板４０の上面に係止されて保持される。メッキ電極板４０と基板１２との間の隙間には、レジスト等のメッキマスク材を充填してメッキマスク層４６を形成する。また、孔形成ピン４２とピン挿通孔４０ａの内壁との間の隙間及び孔形成ピン４４とピン挿通孔４０ｂとの間の隙間にも、レジスト等のメッキマスク材を充填する。
【００３８】
図１２の工程では、図１１に関して上記したようなメッキ準備状態でメッキ電極板４０に通電し、金属板２２，２４をメッキ下地として例えばＮｉ−Ｆｅ合金のメッキ処理を行なうことによりＮｉ−Ｆｅ合金からなる金属層２６，２８を形成する。このとき、金属層２６，２８は、それぞれ貫通孔１４ａ，１６ａの内壁を覆い且つ基板１２の他方の主面側で貫通孔１４ａ、１６ａの開口端周辺部を覆うように（フランジ部をなすように）形成する。
【００３９】
図１３の工程では、孔形成ピン４２をピン挿通孔４０ａ，２２ａ及び金属層２６から抜き取るとともに、孔形成ピン４４をピン挿通孔４０ｂ，２４ａ及び金属層２８から抜き取る。そして、有機溶剤を用いてピン挿通孔４０ａ，４０ｂ内のレジスト等のメッキマスク材を除去すると共にメッキマスク層４６を除去することにより基板１２の上面からメッキ電極板４０を取外す。この結果、基板１２の一方の主面にレンズＬ１〜Ｌ４、位置決め層１８，２０、金属板２２，２４を有すると共に金属層２６，２８の内側にピン挿通孔２２ａ，２４ａにそれぞれ連続してガイドピン挿通孔１４，１６を有するマイクロレンズアレイ１０が得られる。
【００４０】
位置決め層１８，２０は、ネガレジストで構成されているため、通常の有機溶剤では除去されない。位置決め層１８，２０を残しておき、基板１２の一方の主面（レンズＬ１〜Ｌ４の形成面）側に配置する光素子（レーザーダイオード、ホトダイオード等）との間のスペーサとして使用することができる。
【００４１】
図１５〜１７は、金属板の製法の一例を示すものである。図１５の工程では、例えば石英からなる基板１１の一方の主面にＣｒ層１３及びＣｕ層１５を順次にスパッタ法で形成する。Ｃｒ層１３及びＣｕ層１５の厚さは、それぞれ３０ｎｍ及び３００ｎｍとすることができる。Ｃｒ層１３は、Ｃｕ層１５の密着性を向上させるためのもの、Ｃｕ層１５は、メッキ下地層として用いられるものである。
【００４２】
次に、Ｃｕ層１５の上にレジスト層１７をホトリソグラフィ処理により形成する。レジスト層１７は、図１７に示すピン挿通孔２２ａが外方に進むにつれて開口サイズを増大するのを可能にするために設けられるもので、円形状の平面パターンを有し且つピン挿通孔２２ａのサイズ（直径）より若干大きなサイズ（直径）を有するように形成する。この後、ホトリソグラフィ処理によりＣｕ層の上にはレジスト層２１を、レジスト層１７の上にはレジスト層２１ａをそれぞれ形成する。レジスト層２１は、図１４，１７に示す金属板２２の外形に対応する円形状の孔２１Ａを有し且つレジスト層１７を取囲むように形成する。レジスト層２１ａは、図１４，１７に示すピン挿通孔２２ａを形成するために設けられるもので、円形状の平面パターンを有し且つピン挿通孔２２ａのサイズ（直径）にほぼ等しいサイズ（直径）を有するように形成する。
【００４３】
図１６の工程では、レジスト層１７，２１，２１ａをマスクとしてＮｉ−Ｆｅ合金の選択メッキ処理を行なうことによりＮｉ−Ｆｅ合金からなる金属板２２をＣｕ層１５の上に形成する。このとき、レジスト層２１ａの周辺では、レジスト層１７の存在によりメッキ成長が遅れるため、金属板２２のピン挿通孔２２ａは、外方に進むにつれて開口サイズが増大するように形成される。
【００４４】
図１７の工程では、薬液処理等によりレジスト層２１，２１ａ，１７を除去する。そして、エッチング処理によりＣｕ層１５を除去して金属板２２を基板１１から分離する。この結果、ピン挿通孔２２ａを有する金属板２２が得られる。図１１に示した金属板２４も、上記した金属板２２と同様にしてサブミクロンの精度で作成することができる。Ｃｒ層１３を有する基板１１は、図１５の工程に戻ってＣｕ層１５を形成することにより再使用することができる。
【００４５】
図１８〜３１は、マイクロレンズアレイの製法の他の例を示すものである。図１８の工程では、例えば石英からなる透光基板１２の一方の主面（基板１２の上面）に図３，４に関して前述したと同様にして位置合せマーク３２を形成する。
【００４６】
次に、基板１２の上面にレジスト層Ｒ１１〜Ｒ１４とレジストからなる位置決め層１８，２０とをホトリソグラフィ処理により形成する。このときのホトリソグラフィ処理では、位置合せマーク３２を基準として処理を行なう。レジスト層Ｒ１１〜Ｒ１４は、所望の４個のレンズにそれぞれ対応するものである。位置決め層１８は、図１４に示したような環状の平面パターンを有するように形成する。位置決め層１８において、幅ｍは１００μｍ、内側孔１８ａの直径は０．８ｍｍとすることができる。位置決め層２０も位置決め層１８と同様に形成する。
【００４７】
図１９の工程では、レジスト層Ｒ１１〜Ｒ１４及び位置決め層１８，２０に加熱リフロー処置を施して各レジスト層が球面状凸部をなすようにすると共に各位置決め層の幅方向の断面が半円状をなすようにする。
【００４８】
図２０の工程では、基板１２の上面に位置合せマーク３２を覆ってカプトンテープ等の保護層３４を形成する。これは、図２１のエッチング工程で位置合せマークが除去されるのを防ぐためである。
【００４９】
図２１の工程では、図７に関して前述したと同様にドライエッチング処理を行なうことによりレジスト層Ｒ１１〜Ｒ１４の球面凸状レンズパターンを基板１２の上面に転写して凸状のレンズＬ１〜Ｌ４を形成する。また、このときのドライエッチング処理により位置決め層１８，２０の環状パターンを基板１２の上面に転写して環状の位置決め凸部５８，６０を形成する。位置決め凸部５８，６０は、図２０に示す位置決め層１８，２０の断面形状にそれぞれ対応して幅方向の断面が半円状となる。ドライエッチング処理の後、保護層３４を除去して位置合せマーク３２を露呈させる。
【００５０】
図２２の工程では、精密ドリルＤＲを用いて環状の位置決め凸部５８，６０の内側孔に半貫通孔１４Ａ，１６Ａをそれぞれ形成する。半貫通孔１４Ａ，１６Ａの直径は、それぞれ位置決め凸部５８，６０の内側孔の直径（例えば０．８ｍｍ）にほぼ等しくすることができる。
【００５１】
図２３の工程では、基板１２の下面を半貫通孔１４Ａ，１６Ａの有効深さに達するまで研磨することにより半貫通孔１４Ａ，１６Ａをそれぞれ貫通孔１４ａ，１６ａとする。貫通孔１４ａ，１６ａは、位置決め凸部５８，６０の内側孔にそれぞれ連続して形成されるので、いずれも基板１２の上面側で外方に進むにつれて開口サイズが増大する形状となる。図２３の工程では、一方の主面にレンズＬ１〜Ｌ４及び位置決め凸部５８，６０を有すると共に一方の主面から他方の主面に貫通する貫通孔１４ａ，１６ａを有する基板１２が得られる。
【００５２】
図２４の工程では、例えば石英からなる固定板６２を用意する。固定板６２の上面には、図３２に示すように下から順にＣｒ層６４ａ，Ｃｕ層６４ｂ及びレジスト層６４ｃを重ねてレジスト／Ｃｕ／Ｃｒ積層６４を形成する。ここで、Ｃｒ層６４ａ及びＣｕ層６４ｂは、図１５に関して前述したと同様にスパッタ法によりそれぞれ３０ｎｍ及び３００ｎｍの厚さに形成する。レジスト層６４ｃは、塗布法により２μｍの厚さに形成する。レジスト層６４ｃを接着層として用いて図２３の基板１２の下面を固定板６２の上面に接着し、固定する。このときの固定状態は、図２５に示されている。
【００５３】
図２５の工程では、基板１２の上面に位置合せマーク３２、レンズＬ１〜Ｌ４及び貫通孔１４ａ，１６ａを覆ってレジスト層６６を塗布する。
【００５４】
図２６の工程では、レジスト層６６に露光・現像処理を施してレジスト層６６をパターニングすることにより貫通孔１４ａ，１６ａ内にレジスト層６６ａ，６６ｂをそれぞれ形成する。レジスト層６６ａ，６６ｂは、図３０に示すガイドピン挿通孔１４，１６をそれぞれ形成するために設けられるもので、それぞれ貫通孔１４ａ，１６ａより小さいサイズ（直径）で形成する。現像処理においては、図３２に示すようにレジスト層６４ｃがレジスト層６６ａの周辺で環状にエッチングされる。このことは、レジスト層６６ｂの周辺についても同様である。
【００５５】
図２７の工程では、基板１２の上面に位置合せマーク３２、レンズＬ１〜Ｌ４、貫通孔１４ａ，１６ａ及びレジスト層６６ａ，６６ｂを覆ってレジスト層６８を塗布する。
【００５６】
図２８の工程では、レジスト層６８に露光・現像処理を施してレジスト層６８をパターニングすることにより貫通孔１４ａ，１６ａ内に（レジスト層６６ａ，６６ｂの上に）レジスト層６８ａ，６８ｂをそれぞれ形成する。レジスト層６８ａは、図３２に示すガイドピン挿通孔１４の一方の開口部１４ｐを形成するために設けられるもので、開口部１４ｐの開口サイズ（直径）が外方に進むにつれて増大するのを可能にするためレジスト層６６ａより若干小さいサイズ（直径）で形成する。このことは、レジスト層６８ｂについても同様である。現像処理においては、図３２に示すようにレジスト層６６ａの形成時と同様にレジスト層６６ａの周辺でレジスト層６４ｃが環状にエッチングされる。このことは、レジスト層６６ｂの周辺についても同様である。
【００５７】
図２６，２８の現像処理の結果として、レジスト層６４ｃの一部６４ｃ０がレジスト層６６ａの下にレジスト層６４ｃから分離して存在するようになる。また、レジスト層６６ａの下でレジスト層６４ｃ０の外周部がサイドエッチを受けるため、レジスト層６４ｃ０は、レジスト層６６ａより若干小さいサイズ（直径）Ｑを有するようになる。さらに、基板１２の下でレジスト層６４ｃの内周部がサイドエッチを受けるため、レジスト層６４ｃの内側孔のサイズ（直径）は、貫通孔１４ａのサイズ（直径）より若干大きくなる。レジスト層６４ｃ０のサイズＱは、一例として０．７ｍｍとすることができる。レジスト層６８ａのサイズ（直径）Ｐは、レジスト層６４ｃ０のサイズＱより若干大きくする（Ｐ＞Ｑ）。レジスト層６４ｃの接着時の温度条件によっては、レジスト層６４ｃ０の外周部及びレジスト層６４ｃの内周部のいずれも殆どサイドエッチが生じないようにすることも可能である。この場合、図２８に示すように貫通孔１４ａ，１６ａの下部形状がいずれもストレート状となる。レジスト層６６ｂの下部周辺のエッチング状況も、レジスト層６６ａに関して上記したと同様である。
【００５８】
図２９の工程では、基板１２及びレジスト層６６ａ，６６ｂ，６８ａ，６８ｂをマスクとして例えばＮｉ−Ｆｅ合金の選択メッキ処理を行なうことによりＮｉ−Ｆｅ合金からなる金属層７２，７４を貫通孔１４ａ，１６ａの内側にそれぞれ形成する。貫通孔１４ａに関するこのときのメッキ状況を図３２に示す。金属層７２は、貫通孔１４ａの内壁を覆って形成され、レジスト層６６ａの外径に相当するサイズ（直径）のガイドピン挿通孔１４を有する。
【００５９】
基板１２の一方の主面側では、金属層７２が位置決め凸部５８の内周部（開口サイズが徐々に増大する部分）を覆って形成され、レジスト層６８ａの外径に相当するサイズ（直径）の開口部１４ｐを有する。開口部１４ｐは、ガイドピン挿通孔１４の一方の開口部を構成する。金属層７２が位置決め凸部５８の内周部を覆って形成される際にレジスト層６８ａの周辺ではレジスト層６６ａの存在によりメッキ成長が遅れるため、金属層７２は、外方に進むにつれて開口サイズ（直径）が増大するように形成される。
【００６０】
基板１２の他方の主面側では、金属層７２が貫通孔１４ａの開口周辺部を覆って（フランジ部をなすように）形成され、レジスト層６４ｃ０の外径に相当する開口部１４ｑを有する。開口部１４ｑは、ガイドピン挿通孔１４の他方の開口部を構成する。レジスト層６６ｂ，６８ｂの周辺のメッキ状況も、レジスト層６６ａ，６８ａに関して上記したと同様である。
【００６１】
図３０の工程では、薬液処理等によりレジスト層６８ａ，６８ｂ，６６ａ，６６ｂを除去して金属層７２，７４にそれぞれガイドピン挿通孔１４，１６を付与する。このとき、図３２に示すレジスト層６４ｃ０も除去する。
【００６２】
図３１の工程では、図３２に示すＣｕ層６４ｂをエッチング処理により除去して基板１２を固定板６２から分離する。そして、図３２に示すレジスト層６４ｃを基板１２から薬液処理等により除去する。この結果、図３１に示すように基板１２の一方の主面にレンズＬ１〜Ｌ４及び位置決め凸部５８，６０を有すると共に基板１２の貫通孔１４ａ，１６ａ内に金属層７２，７４によりガイドピン挿通孔１４，１６をそれぞれ形成したマイクロレンズアレイが得られる。
【００６３】
図３１の工程で得られたマイクロレンズアレイは、図１，２に示したマイクロレンズアレイ１０と同様にガイドピン挿通孔１４，１６にそれぞれガイドピンを挿通して他の光部品に結合することができる。薄膜プロセスを用いているため、開口部１４ｐ，１４ｑを有するガイドピン挿通孔１４を寸法及び位置の精度良く形成することができる。
【００６４】
ガイドピンを１４等のガイドピン挿通孔に抜き差しする際には、ガイドピンが７２等の金属層に接触するため、石英からなる基板１２において１４ａ等の貫通孔の開口端部で割れや欠けが生ずるのを防止することができる。また、７２等の金属層は、基板１２の一方の主面側で位置決め凸部５８と重なるフランジ部で係止されると共に、基板１２の他方の主面側で貫通孔１４ａの開口端周辺部に重なるフランジ部で係止されるので、ガイドピンの抜き差しにより７２等の金属層が脱落するのを防止することができる。さらに、開口部１４ｐを外方に進むにつれて開口サイズが大きくなるように形成すると共に、開口部１４ｐを開口部１４ｑより若干サイズが大きくなるように形成したので、１４等のガイドピン挿通孔にガイドピンを挿通するのが容易になると共に精密な嵌合が可能になる。
【００６５】
図３３は、マイクロレンズアレイのメッキ部の変形例を示すもので、図３２と同様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６６】
図３３に示すメッキ部が図３２に示すメッキ部と異なる点は、基板１２の一方の主面において位置決め凸部５８を設ける代りに貫通孔１４ａの開口部を外方に進むにつれて開口サイズが増大する開口部１２ａとしたことである。
【００６７】
開口部１２ａを形成するには、図２１のエッチング工程の後、図２２の工程において、位置合せマーク３２を基準としてホトリソグラフィ処理により（レジスト層を用いて）孔あけ位置を決定し、決定に係る孔あけ位置に精密ドリルＤＲを用いて半貫通孔を形成する。そして、半貫通孔の開口端の角部を露呈するようにレジスト層を形成した後、このレジスト層をマスクとするエッチング処理に半貫通孔の開口端の角部を除去して開口部１２ａを得る。この後の工程は、図２３〜３１に関して前述したと同様である。図２２の工程では、精密ドリルによる孔あけの代りに、レジスト層をマスクとする選択的ドライエッチング処理により半貫通孔を形成してもよい。このとき、マスク用のレジスト層は、位置合せマーク３２を基準としてホトリソグラフィ処理により形成する。
【００６８】
図３３に示すメッキ部において、金属層７２が開口部１２ａを覆って形成される際にレジスト層６８ａの周辺ではレジスト層６６ａの存在によりメッキ成長が遅れるため、金属層７２は、外方に進むにつれて開口サイズ（直径）が増大するように形成される。図３３のメッキ部に基づくガイドピン挿通孔１４についても、図３２のメッキ部に基づくガイドピン挿通孔１４に関して前述したと同様の作用効果が得られる。
【００６９】
図３４は、この発明の他の実施形態に係るコンタクトプローブを示すもので、図３５には、図３４のＢ−Ｂ’線断面を示す。コンタクトプローブは、ＬＳＩ等の試験・評価に用いられる。
【００７０】
コンタクトプローブ８０は、例えばアルミナからなる台形状のプローブ基板８２を備え、基板８２には、ガイドピン挿通孔８４，８６が設けられている。基板８２の一方の主面において、平行な二辺のうちの長辺の近傍には、例えばレジストからなる位置決め層８８，９０が設けられている。位置決め層８８の中央部には、図３５に示すように基板８２の一方の主面から他方の主面に貫通するように貫通孔８４ａが設けられており、位置決め層９０の中央部にも、貫通孔８４ａと同様の貫通孔（図示せず）が設けられている。
【００７１】
基板８２の一方の主面において、位置決め層８８，９０の内側孔には、環状の金属板９２，９４がそれぞれ嵌合されている。貫通孔８４ａの内壁は、図３５に示すように金属層９６で覆われており、金属層９６がガイドピン挿通孔８４を形成している。位置決め層９０の中央部に設けた貫通孔の内壁も、貫通孔８４ａの内壁と同様に金属層９８で覆われており、金属層９８がガイドピン挿通孔８６を形成している。金属層９６，９８は、基板８２の一方の主面側でそれぞれ金属板９２，９４に連続している。金属層９６は、基板８２の他方の主面側で貫通孔８４ａの開口端周辺部を覆うように（フランジ部をなすように）形成されており、金属層９８も、基板８２の他方の主面側で貫通孔８４ａと同様の貫通孔の開口端周辺部を覆うように（フランジ部をなすように）形成されている。
【００７２】
基板８２の他方の主面には、平行な二辺のうちの短辺から突出するように１０本のコンタクトピン１００が形成されると共に、これらのコンタクトピンとそれぞれ一体をなす配線層（図示せず）が形成されている。一例として、各コンタクトピン及び各配線層は、いずれもＮｉ−Ｆｅ合金からなっている。
【００７３】
コンタクトプローブ８０について寸法例を示すと、次の通りである。基板８２において、平行な二辺のうちの長辺の長さＭは２０ｍｍ、平行な二辺間の一辺の長さＮは１５ｍｍ、厚さｑは１ｍｍとすることができる。また、８８等の位置決め層の厚さｔは８０μｍ、コンタクトピン１００のピッチ（隣り合うコンタクトピンの中心間の距離）ｐは４０μｍとすることができる。
【００７４】
コンタクトプローブ８０において、ガイドピン挿通孔８４，８６は、図８〜１７に関して前述した工程により寸法及び位置の精度良く形成することができる。別の方法としては、図２２〜３３に関して前述した工程によってもガイドピン挿通孔８４，８６を寸法及び位置の精度良く形成することができる。
【００７５】
コンタクトプローブ８０は、ガイドピン挿通孔にそれぞれガイドピンを挿通した状態で各ガイドピンをプローブアームのガイドピン挿通孔に挿通し、固定することでプローブアームに取付けることができる。ガイドピン挿通孔８４，８６については、ガイドピン挿通孔１４，１６について前述したと同様の作用効果が得られ、特にコンタクトプローブ８０を交換する際にガイドピンの抜き差しによりガイドピン挿通孔８４，８６の開口端部で割れや欠けが生ずるのを防止できる効果が得られる。
【００７６】
図３６は、この発明の更に他の実施形態に係る電気泳動分析器を分解状態で示すものである。電気泳動分析器は、極微量のたんぱく質や核酸などを高速且つ高分解能で分析するために用いられる。
【００７７】
電気泳動分析器１１０は、光検出器１１２、シリンドリカルレンズ１２０、電気泳動マイクロチップ１４０及びシリンドリカルレンズ１７０を備えている。光検出器１１２は、パッケージ１１２Ａ内にホトセルアレイ１１４を収容したもので、パッケージ１１２Ａの側部には、ホトセルアレイ１１４に接続された多数の端子１１６が設けられている。
【００７８】
シリンドリカルレンズ１２０は、長方形状のレンズ基板（透光基板）１２０Ａにレンズ部１２２を設けたもので、基板１２０Ａには、対角線上の２つの角部の近傍にそれぞれガイドピン挿通孔１２４，１２６が設けられている。ガイドピン挿通孔１２４，１２６の断面構造は、図２に示したガイドピン挿通孔１４，１６の断面構造と同様であり、１２８，１３０が例えばレジストからなる位置決め層、１３２，１３４が位置決め層１２８，１３０の内側孔にそれぞれ嵌合された金属板、１３６，１３８が基板１２０Ａの２つの貫通孔の内壁をそれぞれ覆って形成された金属層である。金属層１３６，１３８は、図２に示した金属層２６と同様に基板１２０Ａの一方の主面側ではそれぞれ金属板１３２，１３４にそれぞれ連続し、基板１２０Ａの他方の主面側では２つの貫通孔の開口端周辺部をそれぞれ覆うように（フランジ部をなすように）形成されている。
【００７９】
マイクロチップ１４０は、第１及び第２の透光板を重ね合わせて構成されたチップ基板（透光基板）１４０Ａを備えている。第１の透光板の表面には、長いキャピラリー溝１４２と、この溝１４２につながる短いキャピラリー溝１４４ａ，１４４ｂとが形成されている。第２の透光板には、キャピラリー溝１４２の一端と、キャピラリー溝１４４ａの一端と、キャピラリー溝１４４ｂの一端と、キャピラリー溝１４２の他端とにそれぞれ対応してリザーバ孔１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄが設けられており、このような溝とリザーバ孔との対応関係を確保した状態で第２の透光板が第１の透光板の表面に重ね合わされ、固定される。
【００８０】
長方形状のチップ基板１４０Ａには、レンズ基板１２０Ａのガイドピン挿通孔１２４，１２６とそれぞれ対応する位置にガイドピン挿通孔１４８，１５０が形成されている。ガイドピン挿通孔１４８，１５０の断面構造は、図２に示したガイドピン挿通孔１４，１６の断面構造と同様であり、１５２，１５４が例えばレジストからなる位置決め層、１５６，１５８が位置決め層１５２，１５４の内側孔にそれぞれ嵌合された金属板、１６０，１６２が基板１４０Ａの２つの貫通孔の内壁をそれぞれ覆って形成された金属層である。金属層１６０，１６２は、図２に示した金属層２６と同様に基板１４０Ａの一方の主面側では金属板１５６，１５８にそれぞれ連続し、基板１４０Ａの他方の主面側では２つの貫通孔の開口端周辺部をそれぞれ覆うように（フランジ部をなすように）形成されている。
【００８１】
シリンドリカルレンズ１７０は、長方形状のレンズ基板（透光基板）１７０Ａにレンズ部１７２を設けたもので、チップ基板１４０Ａのガイドピン挿通孔１４８，１５０とそれぞれ対応する位置にガイドピン挿通孔１７４，１７６が設けられている。ガイドピン挿通孔１７４，１７６の断面構造は、図２に示したガイドピン挿通孔１４，１６の断面構造と同様であり、１７８，１８０が例えばレジストからなる位置決め層、１８２，１８４が位置決め層１７８，１８０の内側孔にそれぞれ嵌合された金属板、１８６，１８８が基板１７０Ａの２つの貫通孔の内壁をそれぞれ覆って形成された金属層である。金属層１８６，１８８は、図２に示した金属層２６と同様に基板１７０Ａの一方の主面側では金属板１８２，１８４にそれぞれ連続し、基板１７０Ａの他方の主面側では２つの貫通孔の開口端周辺部をそれぞれ覆うように（フランジ部をなすように）形成されている。
【００８２】
マイクロチップ１４０について寸法例を示すと、次の通りである。基板１４０Ａにおいて、長さＬは６０ｍｍ、幅Ｗは３０ｍｍ、１４６ａ等のリザーバ孔の直径及び深さはいずれも１ｍｍ、１４２等のキャピラリ−溝の幅及び深さはそれぞれ５０μｍ及び１０μｍ、１４８等のガイドピン挿通孔の内径は１ｍｍとすることができる。基板１２０Ａの１２４等のガイドピン挿通孔の内径及び基板１７０Ａの１７４等のガイドピン挿通孔の内径は、いずれも１ｍｍとすることができる。
【００８３】
シリンドリカルレンズ１２０，１７０及びマイクロチップ１４０において、ガイドピン挿通孔１２４，１２６，１４８，１５０，１７４，１７６は、図８〜１７に関して前述した工程により寸法及び位置の精度良く形成することができる。別の方法としては、図２２〜３３に関して前述した工程によってもガイドピン挿通孔１２４，１２６，１４８，１５０，１７４，１７６を寸法及び位置の精度良く形成することができる。
【００８４】
電気泳動分析器１１０を組立てる際には、第１のガイドピン（図示せず）をガイドピン挿通孔１２４と、スペーサＳ１の孔Ｓ１１と、ガイドピン挿通孔１４８と、スペーサＳ３の孔Ｓ３１と、ガイドピン挿通孔１７４とに挿通すると共に、第２のガイドピン（図示せず）をガイドピン挿通孔１２６と、スペーサＳ２の孔Ｓ２１と、ガイドピン挿通孔１５０と、スペーサＳ４の孔Ｓ４１と、ガイドピン挿通孔１７６とに挿通する。このようなガイドピン挿通状態において、シリンドリカルレンズ１２０とマイクロチップ１４０とをスペーサＳ１，Ｓ２を介して接近配置すると共に、マイクロチップ１４０とシリンドリカルレンズ１７０とをスペーサＳ３，Ｓ４を介して接近配置し、このような位置合せ・接近状態においてシリンドリカルレンズ１２０、マイクロチップ１４０及びシリンドリカルレンズ１７０を固定手段（図示せず）で固定する。この後、固定されたレンズ１２０、チップ１４０及びレンズ１７０を含むアセンブリをレンズ１２０側にて光検出器１１２と光学的に結合する。
【００８５】
１４２等のキャピラリ−溝の幅が５０μｍ程度である場合、マイクロチップ１４０に対する１２０等の各シリンドリカルレンズの位置決め精度は、数μｍ以内であることが望ましい。上記のようにガイドピン挿通孔１２４，１４８，１７４と、ガイドピン挿通孔１２６，１５０，１７６とにそれぞれガイドピンを挿通して位置決めを行なうと、チップ１４０に対する１２０等の各レンズの位置決めを数μｍ以内の精度で行なうことができる。
【００８６】
電気泳動分析器１１０を使用する際には、リザーバ孔１４６ａ〜１４６ｄのいずれかからキャピラリー溝１４２，１４４ａ，１４４ｂに泳動液を注入する。そして、リザーバ孔１４６ｂ，１４６ｃのいずれかから試料を注入した後、リザーバ孔１４６ｂ，１４６ｃにそれぞれ電極を差し込んで所定時間だけ高電圧を印加することにより試料をキャピラリー溝１４４ａ，１４４ｂ中に分散させる。この後、リザーバ孔１４６ａ，１４６ｂにそれぞれ電極を差し込んで泳動電圧を印加することにより試料をキャピラリー溝１４２内で電気泳動させる。
【００８７】
このような状態において、紫外平行光ＵＶをシリンドリカルレンズ１７０を介してキャピラリー溝１４２に入射させ、溝１４２の通過光をシリンドリカルレンズ１２０を介してホトセルアレイ１１４に入射させる。ホトセルアレイ１１４を用いて紫外光の吸収を検知して目的成分を検出する。このような分析処理の後、シリンドリカルレンズ１２０，１７０及びマイクロチップ１４０を含むアセンブリにおいては、光検出器との結合を解くと共に固定手段を取外し、さらにガイドピン挿通孔１２４，１４８，１７４と、ガイドピン挿通孔１２６，１５０，１７６とからそれぞれガイドピンを抜き取ってレンズ１２０，１７０及びチップ１４０等の構成部品に分解し、各構成部品を洗浄することができる。ガイドピン挿通孔１２４，１２６，１４８，１５０，１７４，１７６については、ガイドピン１４，１６について前述したと同様の作用効果が得られ、特に各ガイドピン挿通孔の開口端部でガイドピンの抜き差しにより割れや欠けが生ずるのを防止できる効果が得られる。
【００８８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、非金属製の基板に設けた貫通孔の内壁を金属層で覆ってガイドピン挿通孔を形成するようにしたので、基板を石英等で構成しても、ガイドピンの抜き差しに伴ってガイドピン挿通孔に割れや欠けが生ずるのを防止できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係るマイクロレンズアレイを示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図３】この発明に係るマイクロレンズアレイの製法の一例におけるレジスト層形成工程を示す断面図である。
【図４】図３の工程に続くスパッタ工程及びリフトオフ工程を示す断面図である。
【図５】図４の工程に続くレジスト層形成工程を示す断面図である。
【図６】図５の工程に続く加熱リフロー工程及び保護層形成工程を示す断面図である。
【図７】図６の工程に続くドライエッチング工程を示す断面図である。
【図８】図７の工程に続く位置決め層形成工程を示す断面図である。
【図９】図８の工程に続く孔あけ工程を示す断面図である。
【図１０】図９の工程に続く裏面研磨工程を示す断面図である。
【図１１】図１０の工程に続くメッキ準備工程を示す断面図である。
【図１２】図１１の工程に続くメッキ工程を示す断面図である。
【図１３】図１２の工程に続くメッキ用具除去工程を示す断面図である。
【図１４】位置決め層の内側孔に金属板を嵌合した状態を示す上面図である。
【図１５】金属板の製法の一例におけるレジスト層形成工程を示す断面図である。
【図１６】図１５の工程に続くメッキ工程を示す断面図である。
【図１７】図１６の工程に続くレジスト除去工程及び金属板分離工程を示す断面図である。
【図１８】この発明に係るマイクロレンズアレイの製法の他の例におけるレジスト層形成工程を示す断面図である。
【図１９】図１８の工程に続く加熱リフロー工程を示す断面図である。
【図２０】図１９の工程に続く保護層形成工程を示す断面図である。
【図２１】図２０の工程に続くドライエッチング工程を示す断面図である。
【図２２】図２１の工程に続く孔あけ工程を示す断面図である。
【図２３】図２２の工程に続く裏面研磨工程を示す断面図である。
【図２４】図２３の工程に続く基板固定工程を示す断面図である。
【図２５】図２４の工程に続くレジスト塗布工程を示す断面図である。
【図２６】図２５の工程に続くレジストパターニング工程を示す断面図である。
【図２７】図２６の工程に続くレジスト塗布工程を示す断面図である。
【図２８】図２７の工程に続くレジストパターニング工程を示す断面図である。
【図２９】図２８の工程に続くメッキ工程を示す断面図である。
【図３０】図２９の工程に続くレジスト除去工程を示す断面図である。
【図３１】図３０の工程に続く基板分離工程を示す断面図である。
【図３２】メッキ部を示す拡大断面図である。
【図３３】メッキ部の変形例を示す拡大断面図である。
【図３４】この発明の他の実施形態に係るコンタクトプローブを示す斜視図である。
【図３５】図３４のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。
【図３６】この発明の更に他の実施形態に係る電気泳動分析器を示す分解斜視図である。
【図３７】従来のマイクロレンズアレイを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０：マイクロレンズアレイ、１２：透光基板、１４ａ，１６ａ，８４ａ：貫通孔、１４，１６，８４，８６，１２４，１２６，１４８，１５０，１７４，１７６：ガイドピン挿通孔、１８，２０，８８，９０，１２８，１３０，１５２，１５４，１７８，１８０：位置決め層、３０，６６，６８，Ｒ１〜Ｒ４，Ｒ１１〜Ｒ１４：レジスト層、２２，２４，９２，９４，１３２，１３４，１５６，１５８，１８２，１８４：金属板、２６，２８，７２，７４，９６，９８，１３６，１３８，１６０，１６２，１８６，１８８：金属層、３２：位置合せマーク、３４：保護層、４０：メッキ電極板、４２，４４：孔形成ピン、４６：メッキマスク層、５８，６０：位置決め凸部、６２：固定板、６４：レジスト／Ｃｕ／Ｃｒ積層、８０：コンタクトプローブ、８２：プローブ基板、１００：コンタクトピン、１１０：電気泳動分析器、１１２：光検出器、１２０，１７０：シリンドリカルレンズ、１４０：電気泳動マイクロチップ、Ｌ１〜Ｌ４：レンズ、Ｐ１，Ｐ２：ガイドピン、Ｓ１〜Ｓ４：スペーサ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、マイクロレンズアレイ等のガイドピン挿通孔付き部品とその製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガイドピン挿通孔を有するマイクロレンズアレイは、本願と同一の出願人により既に提案されている（特願２００２−３０５９９６号参照）。
【０００３】
図３７は、この種のマイクロレンズアレイの一例を示すもので、このマイクロレンズアレイは、透光基板１を備えている。基板１の一方の主面には、レジストからなる球面凸状のレンズパターンをドライエッチング処理により転写することにより凸状のレンズＱ１〜Ｑ４が設けられている。
【０００４】
基板１において、レンズＱ１〜Ｑ４を含むレンズ列の一方側及び他方側には、選択的ドライエッチング処理等を含む薄膜プロセスによりガイドピン挿通孔２，３が設けられている。これらの孔２，３は、基板１の一方の主面側において開口端部２ａ，３ａがいずれも外方に進むにつれてサイズが増大するように形成されている。これは、ガイドピンの挿通を容易にするためである。
【０００５】
図３７に示すマイクロレンズアレイを光ファイバアレイ等の光部品に結合するには、ガイドピン挿通孔２，３にガイドピンをそれぞれ挿通した状態で各々のガイドピンを光部品側の２つのガイドピン挿通孔（又は溝）に挿通し、必要に応じて接着剤等により固定すればよい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術によると、薄膜プロセスによりガイドピン挿通孔２，３を形成するため、孔２，３の寸法及び位置の精度としては高精度が得られる。しかしながら、基板１を石英で構成した場合、孔２，３にガイドピンを抜き差しすると、孔２，３に割れや欠けが生じ易いという問題点がある。
【０００７】
この発明の目的は、ガイドピンの抜き差しに伴う割れや欠けを防止したガイドピン挿通孔付き部品とその製法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るガイドピン挿通孔付き部品は、
ガイドピン挿通孔形成用の貫通孔が設けられた非金属製の基板と、
前記貫通孔よりサイズが小さいガイドピン挿通孔を形成するように前記貫通孔の内壁を覆う金属層と
を備えたものである。
【０００９】
この発明のガイドピン挿通孔付き部品によれば、例えば石英等の非金属製の基板に設けた貫通孔の内壁を覆う金属層によりガイドピン挿通孔を形成したので、ガイドピン挿通孔にガイドピンを抜き差しする際にはガイドピンが金属層に接触するようになり、基板を石英等で構成しても、ガイドピン挿通孔に割れや欠けが生ずるのを防止することができる。
【００１０】
この発明のガイドピン挿通孔付き部品において、前記基板の２つの主面のうちいずれか一方の主面には前記貫通孔よりサイズが小さいピン挿通孔を有する金属板を前記貫通孔の一方の開口端周辺部を覆い且つ前記ピン挿通孔を前記貫通孔に位置合せするように配置すると共に、前記金属板に連続して前記金属層を形成し、前記基板の他方の主面において前記貫通孔の他方の開口端周辺部を覆うように前記金属層を形成してもよい。このようにすると、金属層は、基板の一方の主面では金属板により貫通孔の一方の開口端周辺部に係止されると共に、基板の他方の主面では金属層の一部により貫通孔の他方の開口端周辺部に係止される。従って、基板には金属層が強固に固定されることになり、ガイドピン挿通孔にガイドピンを抜き差しする際に金属層が基板から脱落するのを防止することができる。
【００１１】
この発明のガイドピン挿通孔付き部品において、前記基板の２つの主面のうちいずれの主面においても前記貫通孔の開口端周辺部を覆うように前記金属層を形成してもよい。このようにすると、金属層は、基板のいずれの主面においても金属層の一部によりガイドピン挿通孔の開口端周辺部に係止される。従って、基板には金属層が強固に固定されることになり、ガイドピン挿通孔にガイドピンを抜き差しする際に金属層が基板から脱落するのを防止することができる。
【００１２】
この発明に係る第１のガイドピン挿通孔付き部品の製法は、
ガイドピン挿通孔形成用の貫通孔が設けられた非金属製の基板を用意する工程と、
前記基板の２つの主面のうちいずれか一方の主面において前記貫通孔よりサイズが小さいピン挿通孔を有する金属板を前記貫通孔の一方の開口端周辺部を覆い且つ前記ピン挿通孔を前記貫通孔に位置合せするように配置すると共に、非金属製の孔形成ピンを前記金属板のピン挿通孔に嵌合しつつ前記貫通孔を介して前記基板の他方の主面側に延長するように配置する工程と、
前記金属板を前記のように配置すると共に前記孔形成ピンを前記のように配置した状態において前記金属板をメッキ下地として金属メッキ処理を行なうことにより前記貫通孔の内壁を覆うメッキ金属からなる金属層を形成する工程と、
前記金属板のピン挿通孔及び前記金属層から前記孔形成ピンを取外して前記金属層に前記孔形成ピンの太さに相当するサイズを有するガイドピン挿通孔を付与する工程と
を含むものである。
【００１３】
第１のガイドピン挿通孔付き部品の製法によれば、基板の一方の主面においてピン挿通孔を有する金属板を貫通孔の一方の開口端周辺部を覆い且つピン挿通孔を貫通孔に位置合せするように配置すると共に、非金属製の孔形成ピンを金属板のピン挿通孔に嵌合しつつ貫通孔を介して基板の他方の主面側に延長するように配置した状態で金属板をメッキ下地として金属メッキ処理を行なうことにより貫通孔内にガイドピン挿通孔を有する金属層を形成するので、孔形成ピンの寸法及び位置に対応してガイドピン挿通孔を寸法及び位置の精度良く形成することができる。
【００１４】
第１のガイドピン挿通孔付き部品の製法において、前記金属板を配置する工程では、前記金属板として、前記ピン挿通孔を前記貫通孔側とは反対側にて外方に進むにつれてサイズが増大するように形成したものを用いてもよい。このようにすると、金属板のピン挿通孔に孔形成ピンを嵌合するのが容易になると共に精密な嵌合が可能となり、ガイドピン挿通孔の形成精度が一層向上する。また、金属板を残しておいてガイドピンの挿入口とすることでガイドピン挿入が容易となる。
【００１５】
この発明に係る第２のガイドピン挿通孔付き部品の製法は、
固定板の一方の主面にメッキ下地層を形成する工程と、
ガイドピン挿通孔形成用の貫通孔が形成された非金属製の基板を接着層を介して前記メッキ下地層に接着することにより前記基板を前記固定板に固定する工程と、
前記基板を前記固定板に固定した状態において前記貫通孔の内部に前記貫通孔のサイズより細く且つ前記基板の２つの主面間の厚さより厚いレジスト層をホトリソグラフィ処理により形成すると共に、前記レジスト層をマスクとする除去処理により前記レジスト層の周辺で前記接着層を選択的に除去して前記メッキ下地層の一部を前記レジスト層を取囲むようなパターンで露呈させ且つ前記レジスト層の下に前記接着層の一部を残存させる工程と、
前記レジスト層及びその下の前記接着層の一部と、前記接着層と、前記基板とをマスクとして前記メッキ下地層に金属メッキ処理を施すことにより前記貫通孔の内壁を覆うメッキ金属からなる金属層を形成する工程と、
前記レジスト層及びその下の前記接着層の一部を除去して前記金属層にガイドピン挿通孔を付与する工程と、
前記メッキ下地層を除去して前記基板を前記金属層に前記ガイドピン挿通孔が付与された状態で前記固定板から分離する工程と、
前記基板から前記接着層を除去する工程と
を含むものである。
【００１６】
第２のガイドピン挿通孔付き部品の製法によれば、固定板上のメッキ下地層に接着層で固定した基板の貫通孔内にホトリソグラフィ処理によりレジスト層を形成すると共にこのレジスト層をマスクとする除去処理により接着層を選択的に除去してメッキ下地層をレジスト層を取囲むようなパターンで露呈させ且つレジスト層の下に接着層の一部を残存させた後、レジスト層及びその下の接着層の一部と、接着層と、基板とをマスクとしてメッキ下地層に金属メッキ処理を施すことにより貫通孔内にガイドピン挿通孔を有する金属層を形成するので、レジスト層及びその下の接着層の一部を含む積層体の寸法及び位置に対応してガイドピン挿通孔を寸法及び位置の精度良く形成することができる。
【００１７】
第２のガイドピン挿通孔付き部品の製法において、前記基板を前記固定板に固定する工程では、前記基板として、前記貫通孔を前記固定板に接着する側とは反対側にて外方に進むにつれてサイズが増大するように形成したものを用い、前記レジスト層を形成する工程では、前記レジスト層を下方レジスト層及び上方レジスト層の積層として形成すると共に上方レジスト層を下方レジスト層より細く形成するようにしてもよい。このようにすると、金属メッキ処理では上方レジスト層の周辺でメッキ成長が遅れると共に貫通孔の開口端部が外方に進むにつれてサイズを増大する形状になっているため、ガイドピン挿通孔は、外方に進むにつれてサイズが増大するように形成される。従って、ガイドピン挿通孔にガイドピンを挿入するのが容易となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施形態に係るマイクロレンズアレイを示すもので、図１のＡ−Ａ’線断面は、図２に示されている。
【００１９】
マイクロレンズアレイ１０は、例えば石英からなる非金属製の透光基板１２と、この基板１２の一方の主面に一列状に設けられた球面凸状のレンズＬ１〜Ｌ４とを備えている。Ｌ１等の各レンズは、レジストからなる球面凸状のレンズパターンをドライエッチング処理により基板１２の一方の主面に転写することにより形成される。
【００２０】
基板１２の一方の主面において、レンズＬ１〜Ｌ４を含むレンズ列の一方側及び他方側には、例えばレジストからなる環状の位置決め層１８，２０が設けられている。位置決め層１８，２０は、ホトリソグラフィ処理により寸法精度良く（サブミクロンの精度で）形成されるもので、レンズＬ１〜Ｌ４に対する位置精度も良好である。位置決め層１８，２０の中央部には、精密ドリル等を用いてガイドピン挿通孔形成用の貫通孔１４ａ，１６ａがそれぞれ形成される。貫通孔１４ａ，１６ａは、いずれも基板１２の一方の主面から他方の主面に貫通するように形成される。
【００２１】
基板１２の一方の主面において、位置決め層１８，２０の内側孔１８ａ，２０ａには、例えばＮｉ−Ｆｅ合金からなる環状の金属板２２，２４が嵌合されている。金属板２２，２４は、それぞれピン挿通孔２２ａ，２４ａを有するもので、薄膜プロセスによりサブミクロンの精度で形成される。ピン挿通孔２２ａ，２４ａは、それぞれ貫通孔１４ａ，１６ａより小さいサイズ（直径）を有するもので、いずれも貫通孔側とは反対側で外方に進むにつれてサイズが増大するように形成されている。
【００２２】
例えばＮｉ−Ｆｅ合金からなる金属層２６，２８は、貫通孔１４ａ，１６ａの内壁をそれぞれ覆うもので、このような被覆状態においてガイドピン挿通孔１４，１６をそれぞれ形成している。ガイドピン挿通孔１４，１６は、それぞれ金属層２６，２８の厚さに相当する分だけ貫通孔１４ａ，１６ａより小さいサイズ（直径）を有する。金属層２６，２８は、金属板２２，２４にそれぞれ連続して形成されるもので、基板１２の他方の主面ではそれぞれ貫通孔１４ａ，１６ａの開口端周辺部を覆うように（フランジ部をなすように）形成される。このような金属層２６を形成するためには、一例として、ピン挿通孔２２ａに非金属製の孔形成ピンを挿通しつつ該孔形成ピンを貫通孔１４ａを介して基板１２の他方の主面側に延長した状態で金属板２２をメッキ下地としてメッキ処理を行ない、この後ピン挿通孔２２ａ及び金属層２６から孔形成ピンを取外すようにすればよい。これと同様にして金属層２８も形成することができる。ガイドピン挿通孔１４，１６は、それぞれピン挿通孔２２ａ，２４ａとほぼ等しいサイズ（直径）を有し且つそれぞれピン挿通孔２２ａ，２４ａに連続するように形成される。マイクロレンズアレイ１０の使用時において、ガイドピン挿通孔１４，１６には、それぞれガイドピンＰ１，Ｐ２が挿通される。ガイドピンＰ１，Ｐ２は、いずれもステンレススチール又はセラミック等からなるものである。
【００２３】
上記したマイクロレンズアレイ１０について図１，２を参照して寸法例を示すと、次の通りである。基板１２において、長さａは６．５ｍｍ、幅ｂは１．５ｍｍ、厚さｋは０．５ｍｍとすることができる。Ｌ１等の各レンズの開口径は０．２４ｍｍ、レンズＬ１，Ｌ４の中心間の距離ｃは０．７５ｍｍ、Ｌ１，Ｌ２等の隣り合うレンズ間のピッチ（中心間の距離）ｅは０．２５ｍｍとすることができる。１８等の位置決め層において、内径ｈは２．０ｍｍ、外径ｆは２．４ｍｍ、厚さｊは０．０８ｍｍとすることができる。１４等のガイドピン挿通孔の直径ｇは０．７ｍｍ、ガイドピン挿通孔１４，１６の中心間の距離ｄは４．６ｍｍ、１４ａ等の貫通孔のフランジ部の外径ｉは１ｍｍ、Ｐ１等のガイドピンの直径は０．７ｍｍとすることができる。
【００２４】
マイクロレンズアレイ１０を光ファイバアレイ等の光部品に結合するには、ガイドピン挿通孔１４，１６にガイドピンＰ１，Ｐ２をそれぞれ挿通した状態でガイドピンＰ１，Ｐ２を光部品側の２つのガイドピン挿通孔（又は溝）に挿通し、必要に応じて接着剤等により固定する。１８等の位置決め層に対する２２等の金属板の位置決め誤差は、１μｍ程度であり、これにＰ１等のガイドピンの外径精度及び２２ａ等のピン挿通孔の寸法精度を加えても、Ｌ１等のレンズの中心に対して２μｍ以下の精度でＰ１等のガイドピンを固定可能である。
【００２５】
Ｐ１等のガイドピンを１４等のガイドピン挿通孔に抜き差しする際には、Ｐ１等のガイドピンが２６等の金属層に接触するため、石英からなる基板１２において１４ａ等の貫通孔の開口端部で割れや欠けが生ずるのを防止することができる。また、２６等の金属層は、基板１２の一方の主面側で２２等の金属板により係止されると共に、基板１２の他方の主面側で２６等の金属層のフランジ部により係止されるので、Ｐ１等のガイドピンの抜き差しにより２６等の金属層が脱落するのを防止することができる。さらに、２２ａ等のピン挿通孔を貫通孔側とは反対側で外方に進むにつれてサイズが増大するように形成したので、２２ａ等のピン挿通孔に孔形成ピンを挿通するのが容易になると共に精密な嵌合が可能となり、しかも１４等のガイドピン挿通孔にＰ１等のガイドピンを挿通するのが容易になると共に精密な嵌合が可能になる。
【００２６】
次に、図３〜１３を参照して上記のようなマイクロレンズアレイの製法の一例を説明する。図３〜１３において、図１，２と同様の部分には同様の符号を付してある。
【００２７】
図３の工程では、例えば石英からなる透光基板１２の一方の主面（基板１２の上面）に位置合せマーク形成パターン３０ａを有するレジスト層３０をホトリソグラフィ処理により形成する。
【００２８】
図４の工程では、基板１２の上面にパターン３０ａ及びレジスト層３０を覆ってＣｒ層をスパッタ法で形成する。このときのＣｒ層の厚さは、３００ｎｍとすることができる。Ｃｒ層を形成した後、レジスト層３０をその上のＣｒ層と共に除去（リフトオフ）することによりパターン３０ａに対応するＣｒ製の位置合せマーク３２を基板１２の上面に形成する。
【００２９】
図５の工程では、所望の４個のレンズにそれぞれ対応するレジスト層Ｒ１〜Ｒ４をホトリソグラフィ処理により基板１２の上面に形成する。このときのホトリソグラフィ処理では、位置合せマーク３２を基準として処理を行なう。
【００３０】
図６の工程では、レジスト層Ｒ１〜Ｒ４に加熱リフロー処理を施して各レジスト層が球面状凸部をなすようにする。そして、位置合せマーク３２を覆うようにカプトンテープ等の保護層３４を形成する。これは、図７のエッチング工程で位置合せマーク３２が除去されるのを防ぐためである。
【００３１】
図７の工程では、ドライエッチング処理によりレジスト層Ｒ１〜Ｒ４の球面凸状のレンズパターンを基板１２の上面に転写して凸状のレンズＬ１〜Ｌ４を形成する。ドライエッチング処理では、ＣＨＦ３，ＣＦ４又はＣ３Ｆ８等のフッ素系のエッチングガスあるいはこのガスにＡｒ，Ｏ２又はＨ２等のガスを混合したエッチングガスを用いることができる。レンズＬ１〜Ｌ４を形成した後、保護層３４を除去して位置合せマーク３２を露呈させる。
【００３２】
図８の工程では、基板１２の上面においてレンズＬ１〜Ｌ４を含むレンズ列の一方側及び他方側に例えばレジストからなる位置決め層１８，２０をホトリソグラフィ処理により形成する。このときのホトリソグラフィ処理では、位置合せマーク３２を基準として処理を行なう。位置決め層１８は、図１４に示すような環状の平面パターンを有するように形成し、位置決め層２０も位置決め層１８と同様の平面パターンで形成する。位置決め層１８．２０は、サブミクロンの寸法精度で形成されると共に、Ｌ１等のレンズに対して良好な位置精度で形成される。
【００３３】
図９の工程では、基板１２の上面において位置決め層１８，２０の中央部にそれぞれ半貫通孔１４Ａ，１６Ａを精密ドリルにより形成する。ここで、半貫通孔とするのは、貫通孔にすると、精密ドリルが基板１２を突き抜ける時に貫通孔の開口端部に欠けが生じ易く、これを防ぐためである。１４Ａ等の半貫通孔のサイズ（直径）は、Ｐ１等のガイドピンに対して余裕のあるサイズとし、例えばＰ１等のガイドピンの直径が０．７ｍｍであれば、０．８ｍｍとすることができる。
【００３４】
図１０の工程では、基板１２の下面を半貫通孔１４Ａ，１６Ａの有効深さに達するまで研磨することにより半貫通孔１４Ａ，１６Ａをそれぞれ貫通孔１４ａ，１６ａとする。
【００３５】
図１１の工程では、位置決め層１８，２０の内側孔１８ａ，２０ａに環状の金属板２２，２４をそれぞれ嵌合する。図１４には、位置決め孔１８の内側孔１８ａに金属板２２を嵌合した状態を上面図で示す。位置決め層２０の内側孔２０ａに金属板２４を嵌合した状態も図１４に示したものと同様である。金属板２２，２４は、それぞれピン挿通孔２２ａ，２４ａを有するもので、後述するように薄膜プロセスにより精度良く形成される。
【００３６】
メッキ電極板４０は、基板１２の上面を覆うようなサイズ及び形状を有するもので、位置決め層１８，２０にそれぞれ嵌合可能な第１及び第２の下方突出部を有する。メッキ電極板４０には、上面から第１の下方突出部を貫通するように第１のピン挿通孔４０ａが設けられると共に、上面から第２の下方突出部を貫通するように第２のピン挿通孔４０ｂが設けられている。第１及び第２のピン挿通孔４０ａ，４０ｂは、例えばセラミックからなる非金属製の孔形成ピン４２，４４をそれぞれ挿通するためのものである。孔形成ピン４２，４４は、それぞれフランジ部４２ａ，４４ａを有する。
【００３７】
メッキ電極板４０を第１及び第２の下方突出部が位置決め層１８，２０にそれぞれ嵌合される（金属板２２，２４の上にそれぞれ載置される）ようにして基板１２の上面に重ねた後、孔形成ピン４２をピン挿通孔４０ａ，２２ａに挿通しつつ貫通孔１４ａを介して基板１２の他方の主面側に延長する状態にすると共に、孔形成ピン４４をピン挿通孔４０ｂ，２４ａに挿通しつつ貫通孔１６ａを介して基板１２の他方の主面側に延長する状態にする。このとき、孔形成ピン４２，４４は、それぞれフランジ部４２ａ，４４ａによりメッキ電極板４０の上面に係止されて保持される。メッキ電極板４０と基板１２との間の隙間には、レジスト等のメッキマスク材を充填してメッキマスク層４６を形成する。また、孔形成ピン４２とピン挿通孔４０ａの内壁との間の隙間及び孔形成ピン４４とピン挿通孔４０ｂとの間の隙間にも、レジスト等のメッキマスク材を充填する。
【００３８】
図１２の工程では、図１１に関して上記したようなメッキ準備状態でメッキ電極板４０に通電し、金属板２２，２４をメッキ下地として例えばＮｉ−Ｆｅ合金のメッキ処理を行なうことによりＮｉ−Ｆｅ合金からなる金属層２６，２８を形成する。このとき、金属層２６，２８は、それぞれ貫通孔１４ａ，１６ａの内壁を覆い且つ基板１２の他方の主面側で貫通孔１４ａ、１６ａの開口端周辺部を覆うように（フランジ部をなすように）形成する。
【００３９】
図１３の工程では、孔形成ピン４２をピン挿通孔４０ａ，２２ａ及び金属層２６から抜き取るとともに、孔形成ピン４４をピン挿通孔４０ｂ，２４ａ及び金属層２８から抜き取る。そして、有機溶剤を用いてピン挿通孔４０ａ，４０ｂ内のレジスト等のメッキマスク材を除去すると共にメッキマスク層４６を除去することにより基板１２の上面からメッキ電極板４０を取外す。この結果、基板１２の一方の主面にレンズＬ１〜Ｌ４、位置決め層１８，２０、金属板２２，２４を有すると共に金属層２６，２８の内側にピン挿通孔２２ａ，２４ａにそれぞれ連続してガイドピン挿通孔１４，１６を有するマイクロレンズアレイ１０が得られる。
【００４０】
位置決め層１８，２０は、ネガレジストで構成されているため、通常の有機溶剤では除去されない。位置決め層１８，２０を残しておき、基板１２の一方の主面（レンズＬ１〜Ｌ４の形成面）側に配置する光素子（レーザーダイオード、ホトダイオード等）との間のスペーサとして使用することができる。
【００４１】
図１５〜１７は、金属板の製法の一例を示すものである。図１５の工程では、例えば石英からなる基板１１の一方の主面にＣｒ層１３及びＣｕ層１５を順次にスパッタ法で形成する。Ｃｒ層１３及びＣｕ層１５の厚さは、それぞれ３０ｎｍ及び３００ｎｍとすることができる。Ｃｒ層１３は、Ｃｕ層１５の密着性を向上させるためのもの、Ｃｕ層１５は、メッキ下地層として用いられるものである。
【００４２】
次に、Ｃｕ層１５の上にレジスト層１７をホトリソグラフィ処理により形成する。レジスト層１７は、図１７に示すピン挿通孔２２ａが外方に進むにつれて開口サイズを増大するのを可能にするために設けられるもので、円形状の平面パターンを有し且つピン挿通孔２２ａのサイズ（直径）より若干大きなサイズ（直径）を有するように形成する。この後、ホトリソグラフィ処理によりＣｕ層の上にはレジスト層２１を、レジスト層１７の上にはレジスト層２１ａをそれぞれ形成する。レジスト層２１は、図１４，１７に示す金属板２２の外形に対応する円形状の孔２１Ａを有し且つレジスト層１７を取囲むように形成する。レジスト層２１ａは、図１４，１７に示すピン挿通孔２２ａを形成するために設けられるもので、円形状の平面パターンを有し且つピン挿通孔２２ａのサイズ（直径）にほぼ等しいサイズ（直径）を有するように形成する。
【００４３】
図１６の工程では、レジスト層１７，２１，２１ａをマスクとしてＮｉ−Ｆｅ合金の選択メッキ処理を行なうことによりＮｉ−Ｆｅ合金からなる金属板２２をＣｕ層１５の上に形成する。このとき、レジスト層２１ａの周辺では、レジスト層１７の存在によりメッキ成長が遅れるため、金属板２２のピン挿通孔２２ａは、外方に進むにつれて開口サイズが増大するように形成される。
【００４４】
図１７の工程では、薬液処理等によりレジスト層２１，２１ａ，１７を除去する。そして、エッチング処理によりＣｕ層１５を除去して金属板２２を基板１１から分離する。この結果、ピン挿通孔２２ａを有する金属板２２が得られる。図１１に示した金属板２４も、上記した金属板２２と同様にしてサブミクロンの精度で作成することができる。Ｃｒ層１３を有する基板１１は、図１５の工程に戻ってＣｕ層１５を形成することにより再使用することができる。
【００４５】
図１８〜３１は、マイクロレンズアレイの製法の他の例を示すものである。図１８の工程では、例えば石英からなる透光基板１２の一方の主面（基板１２の上面）に図３，４に関して前述したと同様にして位置合せマーク３２を形成する。
【００４６】
次に、基板１２の上面にレジスト層Ｒ１１〜Ｒ１４とレジストからなる位置決め層１８，２０とをホトリソグラフィ処理により形成する。このときのホトリソグラフィ処理では、位置合せマーク３２を基準として処理を行なう。レジスト層Ｒ１１〜Ｒ１４は、所望の４個のレンズにそれぞれ対応するものである。位置決め層１８は、図１４に示したような環状の平面パターンを有するように形成する。位置決め層１８において、幅ｍは１００μｍ、内側孔１８ａの直径は０．８ｍｍとすることができる。位置決め層２０も位置決め層１８と同様に形成する。
【００４７】
図１９の工程では、レジスト層Ｒ１１〜Ｒ１４及び位置決め層１８，２０に加熱リフロー処置を施して各レジスト層が球面状凸部をなすようにすると共に各位置決め層の幅方向の断面が半円状をなすようにする。
【００４８】
図２０の工程では、基板１２の上面に位置合せマーク３２を覆ってカプトンテープ等の保護層３４を形成する。これは、図２１のエッチング工程で位置合せマークが除去されるのを防ぐためである。
【００４９】
図２１の工程では、図７に関して前述したと同様にドライエッチング処理を行なうことによりレジスト層Ｒ１１〜Ｒ１４の球面凸状レンズパターンを基板１２の上面に転写して凸状のレンズＬ１〜Ｌ４を形成する。また、このときのドライエッチング処理により位置決め層１８，２０の環状パターンを基板１２の上面に転写して環状の位置決め凸部５８，６０を形成する。位置決め凸部５８，６０は、図２０に示す位置決め層１８，２０の断面形状にそれぞれ対応して幅方向の断面が半円状となる。ドライエッチング処理の後、保護層３４を除去して位置合せマーク３２を露呈させる。
【００５０】
図２２の工程では、精密ドリルＤＲを用いて環状の位置決め凸部５８，６０の内側孔に半貫通孔１４Ａ，１６Ａをそれぞれ形成する。半貫通孔１４Ａ，１６Ａの直径は、それぞれ位置決め凸部５８，６０の内側孔の直径（例えば０．８ｍｍ）にほぼ等しくすることができる。
【００５１】
図２３の工程では、基板１２の下面を半貫通孔１４Ａ，１６Ａの有効深さに達するまで研磨することにより半貫通孔１４Ａ，１６Ａをそれぞれ貫通孔１４ａ，１６ａとする。貫通孔１４ａ，１６ａは、位置決め凸部５８，６０の内側孔にそれぞれ連続して形成されるので、いずれも基板１２の上面側で外方に進むにつれて開口サイズが増大する形状となる。図２３の工程では、一方の主面にレンズＬ１〜Ｌ４及び位置決め凸部５８，６０を有すると共に一方の主面から他方の主面に貫通する貫通孔１４ａ，１６ａを有する基板１２が得られる。
【００５２】
図２４の工程では、例えば石英からなる固定板６２を用意する。固定板６２の上面には、図３２に示すように下から順にＣｒ層６４ａ，Ｃｕ層６４ｂ及びレジスト層６４ｃを重ねてレジスト／Ｃｕ／Ｃｒ積層６４を形成する。ここで、Ｃｒ層６４ａ及びＣｕ層６４ｂは、図１５に関して前述したと同様にスパッタ法によりそれぞれ３０ｎｍ及び３００ｎｍの厚さに形成する。レジスト層６４ｃは、塗布法により２μｍの厚さに形成する。レジスト層６４ｃを接着層として用いて図２３の基板１２の下面を固定板６２の上面に接着し、固定する。このときの固定状態は、図２５に示されている。
【００５３】
図２５の工程では、基板１２の上面に位置合せマーク３２、レンズＬ１〜Ｌ４及び貫通孔１４ａ，１６ａを覆ってレジスト層６６を塗布する。
【００５４】
図２６の工程では、レジスト層６６に露光・現像処理を施してレジスト層６６をパターニングすることにより貫通孔１４ａ，１６ａ内にレジスト層６６ａ，６６ｂをそれぞれ形成する。レジスト層６６ａ，６６ｂは、図３０に示すガイドピン挿通孔１４，１６をそれぞれ形成するために設けられるもので、それぞれ貫通孔１４ａ，１６ａより小さいサイズ（直径）で形成する。現像処理においては、図３２に示すようにレジスト層６４ｃがレジスト層６６ａの周辺で環状にエッチングされる。このことは、レジスト層６６ｂの周辺についても同様である。
【００５５】
図２７の工程では、基板１２の上面に位置合せマーク３２、レンズＬ１〜Ｌ４、貫通孔１４ａ，１６ａ及びレジスト層６６ａ，６６ｂを覆ってレジスト層６８を塗布する。
【００５６】
図２８の工程では、レジスト層６８に露光・現像処理を施してレジスト層６８をパターニングすることにより貫通孔１４ａ，１６ａ内に（レジスト層６６ａ，６６ｂの上に）レジスト層６８ａ，６８ｂをそれぞれ形成する。レジスト層６８ａは、図３２に示すガイドピン挿通孔１４の一方の開口部１４ｐを形成するために設けられるもので、開口部１４ｐの開口サイズ（直径）が外方に進むにつれて増大するのを可能にするためレジスト層６６ａより若干小さいサイズ（直径）で形成する。このことは、レジスト層６８ｂについても同様である。現像処理においては、図３２に示すようにレジスト層６６ａの形成時と同様にレジスト層６６ａの周辺でレジスト層６４ｃが環状にエッチングされる。このことは、レジスト層６６ｂの周辺についても同様である。
【００５７】
図２６，２８の現像処理の結果として、レジスト層６４ｃの一部６４ｃ０がレジスト層６６ａの下にレジスト層６４ｃから分離して存在するようになる。また、レジスト層６６ａの下でレジスト層６４ｃ０の外周部がサイドエッチを受けるため、レジスト層６４ｃ０は、レジスト層６６ａより若干小さいサイズ（直径）Ｑを有するようになる。さらに、基板１２の下でレジスト層６４ｃの内周部がサイドエッチを受けるため、レジスト層６４ｃの内側孔のサイズ（直径）は、貫通孔１４ａのサイズ（直径）より若干大きくなる。レジスト層６４ｃ０のサイズＱは、一例として０．７ｍｍとすることができる。レジスト層６８ａのサイズ（直径）Ｐは、レジスト層６４ｃ０のサイズＱより若干大きくする（Ｐ＞Ｑ）。レジスト層６４ｃの接着時の温度条件によっては、レジスト層６４ｃ０の外周部及びレジスト層６４ｃの内周部のいずれも殆どサイドエッチが生じないようにすることも可能である。この場合、図２８に示すように貫通孔１４ａ，１６ａの下部形状がいずれもストレート状となる。レジスト層６６ｂの下部周辺のエッチング状況も、レジスト層６６ａに関して上記したと同様である。
【００５８】
図２９の工程では、基板１２及びレジスト層６６ａ，６６ｂ，６８ａ，６８ｂをマスクとして例えばＮｉ−Ｆｅ合金の選択メッキ処理を行なうことによりＮｉ−Ｆｅ合金からなる金属層７２，７４を貫通孔１４ａ，１６ａの内側にそれぞれ形成する。貫通孔１４ａに関するこのときのメッキ状況を図３２に示す。金属層７２は、貫通孔１４ａの内壁を覆って形成され、レジスト層６６ａの外径に相当するサイズ（直径）のガイドピン挿通孔１４を有する。
【００５９】
基板１２の一方の主面側では、金属層７２が位置決め凸部５８の内周部（開口サイズが徐々に増大する部分）を覆って形成され、レジスト層６８ａの外径に相当するサイズ（直径）の開口部１４ｐを有する。開口部１４ｐは、ガイドピン挿通孔１４の一方の開口部を構成する。金属層７２が位置決め凸部５８の内周部を覆って形成される際にレジスト層６８ａの周辺ではレジスト層６６ａの存在によりメッキ成長が遅れるため、金属層７２は、外方に進むにつれて開口サイズ（直径）が増大するように形成される。
【００６０】
基板１２の他方の主面側では、金属層７２が貫通孔１４ａの開口周辺部を覆って（フランジ部をなすように）形成され、レジスト層６４ｃ０の外径に相当する開口部１４ｑを有する。開口部１４ｑは、ガイドピン挿通孔１４の他方の開口部を構成する。レジスト層６６ｂ，６８ｂの周辺のメッキ状況も、レジスト層６６ａ，６８ａに関して上記したと同様である。
【００６１】
図３０の工程では、薬液処理等によりレジスト層６８ａ，６８ｂ，６６ａ，６６ｂを除去して金属層７２，７４にそれぞれガイドピン挿通孔１４，１６を付与する。このとき、図３２に示すレジスト層６４ｃ０も除去する。
【００６２】
図３１の工程では、図３２に示すＣｕ層６４ｂをエッチング処理により除去して基板１２を固定板６２から分離する。そして、図３２に示すレジスト層６４ｃを基板１２から薬液処理等により除去する。この結果、図３１に示すように基板１２の一方の主面にレンズＬ１〜Ｌ４及び位置決め凸部５８，６０を有すると共に基板１２の貫通孔１４ａ，１６ａ内に金属層７２，７４によりガイドピン挿通孔１４，１６をそれぞれ形成したマイクロレンズアレイが得られる。
【００６３】
図３１の工程で得られたマイクロレンズアレイは、図１，２に示したマイクロレンズアレイ１０と同様にガイドピン挿通孔１４，１６にそれぞれガイドピンを挿通して他の光部品に結合することができる。薄膜プロセスを用いているため、開口部１４ｐ，１４ｑを有するガイドピン挿通孔１４を寸法及び位置の精度良く形成することができる。
【００６４】
ガイドピンを１４等のガイドピン挿通孔に抜き差しする際には、ガイドピンが７２等の金属層に接触するため、石英からなる基板１２において１４ａ等の貫通孔の開口端部で割れや欠けが生ずるのを防止することができる。また、７２等の金属層は、基板１２の一方の主面側で位置決め凸部５８と重なるフランジ部で係止されると共に、基板１２の他方の主面側で貫通孔１４ａの開口端周辺部に重なるフランジ部で係止されるので、ガイドピンの抜き差しにより７２等の金属層が脱落するのを防止することができる。さらに、開口部１４ｐを外方に進むにつれて開口サイズが大きくなるように形成すると共に、開口部１４ｐを開口部１４ｑより若干サイズが大きくなるように形成したので、１４等のガイドピン挿通孔にガイドピンを挿通するのが容易になると共に精密な嵌合が可能になる。
【００６５】
図３３は、マイクロレンズアレイのメッキ部の変形例を示すもので、図３２と同様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６６】
図３３に示すメッキ部が図３２に示すメッキ部と異なる点は、基板１２の一方の主面において位置決め凸部５８を設ける代りに貫通孔１４ａの開口部を外方に進むにつれて開口サイズが増大する開口部１２ａとしたことである。
【００６７】
開口部１２ａを形成するには、図２１のエッチング工程の後、図２２の工程において、位置合せマーク３２を基準としてホトリソグラフィ処理により（レジスト層を用いて）孔あけ位置を決定し、決定に係る孔あけ位置に精密ドリルＤＲを用いて半貫通孔を形成する。そして、半貫通孔の開口端の角部を露呈するようにレジスト層を形成した後、このレジスト層をマスクとするエッチング処理に半貫通孔の開口端の角部を除去して開口部１２ａを得る。この後の工程は、図２３〜３１に関して前述したと同様である。図２２の工程では、精密ドリルによる孔あけの代りに、レジスト層をマスクとする選択的ドライエッチング処理により半貫通孔を形成してもよい。このとき、マスク用のレジスト層は、位置合せマーク３２を基準としてホトリソグラフィ処理により形成する。
【００６８】
図３３に示すメッキ部において、金属層７２が開口部１２ａを覆って形成される際にレジスト層６８ａの周辺ではレジスト層６６ａの存在によりメッキ成長が遅れるため、金属層７２は、外方に進むにつれて開口サイズ（直径）が増大するように形成される。図３３のメッキ部に基づくガイドピン挿通孔１４についても、図３２のメッキ部に基づくガイドピン挿通孔１４に関して前述したと同様の作用効果が得られる。
【００６９】
図３４は、この発明の他の実施形態に係るコンタクトプローブを示すもので、図３５には、図３４のＢ−Ｂ’線断面を示す。コンタクトプローブは、ＬＳＩ等の試験・評価に用いられる。
【００７０】
コンタクトプローブ８０は、例えばアルミナからなる台形状のプローブ基板８２を備え、基板８２には、ガイドピン挿通孔８４，８６が設けられている。基板８２の一方の主面において、平行な二辺のうちの長辺の近傍には、例えばレジストからなる位置決め層８８，９０が設けられている。位置決め層８８の中央部には、図３５に示すように基板８２の一方の主面から他方の主面に貫通するように貫通孔８４ａが設けられており、位置決め層９０の中央部にも、貫通孔８４ａと同様の貫通孔（図示せず）が設けられている。
【００７１】
基板８２の一方の主面において、位置決め層８８，９０の内側孔には、環状の金属板９２，９４がそれぞれ嵌合されている。貫通孔８４ａの内壁は、図３５に示すように金属層９６で覆われており、金属層９６がガイドピン挿通孔８４を形成している。位置決め層９０の中央部に設けた貫通孔の内壁も、貫通孔８４ａの内壁と同様に金属層９８で覆われており、金属層９８がガイドピン挿通孔８６を形成している。金属層９６，９８は、基板８２の一方の主面側でそれぞれ金属板９２，９４に連続している。金属層９６は、基板８２の他方の主面側で貫通孔８４ａの開口端周辺部を覆うように（フランジ部をなすように）形成されており、金属層９８も、基板８２の他方の主面側で貫通孔８４ａと同様の貫通孔の開口端周辺部を覆うように（フランジ部をなすように）形成されている。
【００７２】
基板８２の他方の主面には、平行な二辺のうちの短辺から突出するように１０本のコンタクトピン１００が形成されると共に、これらのコンタクトピンとそれぞれ一体をなす配線層（図示せず）が形成されている。一例として、各コンタクトピン及び各配線層は、いずれもＮｉ−Ｆｅ合金からなっている。
【００７３】
コンタクトプローブ８０について寸法例を示すと、次の通りである。基板８２において、平行な二辺のうちの長辺の長さＭは２０ｍｍ、平行な二辺間の一辺の長さＮは１５ｍｍ、厚さｑは１ｍｍとすることができる。また、８８等の位置決め層の厚さｔは８０μｍ、コンタクトピン１００のピッチ（隣り合うコンタクトピンの中心間の距離）ｐは４０μｍとすることができる。
【００７４】
コンタクトプローブ８０において、ガイドピン挿通孔８４，８６は、図８〜１７に関して前述した工程により寸法及び位置の精度良く形成することができる。別の方法としては、図２２〜３３に関して前述した工程によってもガイドピン挿通孔８４，８６を寸法及び位置の精度良く形成することができる。
【００７５】
コンタクトプローブ８０は、ガイドピン挿通孔にそれぞれガイドピンを挿通した状態で各ガイドピンをプローブアームのガイドピン挿通孔に挿通し、固定することでプローブアームに取付けることができる。ガイドピン挿通孔８４，８６については、ガイドピン挿通孔１４，１６について前述したと同様の作用効果が得られ、特にコンタクトプローブ８０を交換する際にガイドピンの抜き差しによりガイドピン挿通孔８４，８６の開口端部で割れや欠けが生ずるのを防止できる効果が得られる。
【００７６】
図３６は、この発明の更に他の実施形態に係る電気泳動分析器を分解状態で示すものである。電気泳動分析器は、極微量のたんぱく質や核酸などを高速且つ高分解能で分析するために用いられる。
【００７７】
電気泳動分析器１１０は、光検出器１１２、シリンドリカルレンズ１２０、電気泳動マイクロチップ１４０及びシリンドリカルレンズ１７０を備えている。光検出器１１２は、パッケージ１１２Ａ内にホトセルアレイ１１４を収容したもので、パッケージ１１２Ａの側部には、ホトセルアレイ１１４に接続された多数の端子１１６が設けられている。
【００７８】
シリンドリカルレンズ１２０は、長方形状のレンズ基板（透光基板）１２０Ａにレンズ部１２２を設けたもので、基板１２０Ａには、対角線上の２つの角部の近傍にそれぞれガイドピン挿通孔１２４，１２６が設けられている。ガイドピン挿通孔１２４，１２６の断面構造は、図２に示したガイドピン挿通孔１４，１６の断面構造と同様であり、１２８，１３０が例えばレジストからなる位置決め層、１３２，１３４が位置決め層１２８，１３０の内側孔にそれぞれ嵌合された金属板、１３６，１３８が基板１２０Ａの２つの貫通孔の内壁をそれぞれ覆って形成された金属層である。金属層１３６，１３８は、図２に示した金属層２６と同様に基板１２０Ａの一方の主面側ではそれぞれ金属板１３２，１３４にそれぞれ連続し、基板１２０Ａの他方の主面側では２つの貫通孔の開口端周辺部をそれぞれ覆うように（フランジ部をなすように）形成されている。
【００７９】
マイクロチップ１４０は、第１及び第２の透光板を重ね合わせて構成されたチップ基板（透光基板）１４０Ａを備えている。第１の透光板の表面には、長いキャピラリー溝１４２と、この溝１４２につながる短いキャピラリー溝１４４ａ，１４４ｂとが形成されている。第２の透光板には、キャピラリー溝１４２の一端と、キャピラリー溝１４４ａの一端と、キャピラリー溝１４４ｂの一端と、キャピラリー溝１４２の他端とにそれぞれ対応してリザーバ孔１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄが設けられており、このような溝とリザーバ孔との対応関係を確保した状態で第２の透光板が第１の透光板の表面に重ね合わされ、固定される。
【００８０】
長方形状のチップ基板１４０Ａには、レンズ基板１２０Ａのガイドピン挿通孔１２４，１２６とそれぞれ対応する位置にガイドピン挿通孔１４８，１５０が形成されている。ガイドピン挿通孔１４８，１５０の断面構造は、図２に示したガイドピン挿通孔１４，１６の断面構造と同様であり、１５２，１５４が例えばレジストからなる位置決め層、１５６，１５８が位置決め層１５２，１５４の内側孔にそれぞれ嵌合された金属板、１６０，１６２が基板１４０Ａの２つの貫通孔の内壁をそれぞれ覆って形成された金属層である。金属層１６０，１６２は、図２に示した金属層２６と同様に基板１４０Ａの一方の主面側では金属板１５６，１５８にそれぞれ連続し、基板１４０Ａの他方の主面側では２つの貫通孔の開口端周辺部をそれぞれ覆うように（フランジ部をなすように）形成されている。
【００８１】
シリンドリカルレンズ１７０は、長方形状のレンズ基板（透光基板）１７０Ａにレンズ部１７２を設けたもので、チップ基板１４０Ａのガイドピン挿通孔１４８，１５０とそれぞれ対応する位置にガイドピン挿通孔１７４，１７６が設けられている。ガイドピン挿通孔１７４，１７６の断面構造は、図２に示したガイドピン挿通孔１４，１６の断面構造と同様であり、１７８，１８０が例えばレジストからなる位置決め層、１８２，１８４が位置決め層１７８，１８０の内側孔にそれぞれ嵌合された金属板、１８６，１８８が基板１７０Ａの２つの貫通孔の内壁をそれぞれ覆って形成された金属層である。金属層１８６，１８８は、図２に示した金属層２６と同様に基板１７０Ａの一方の主面側では金属板１８２，１８４にそれぞれ連続し、基板１７０Ａの他方の主面側では２つの貫通孔の開口端周辺部をそれぞれ覆うように（フランジ部をなすように）形成されている。
【００８２】
マイクロチップ１４０について寸法例を示すと、次の通りである。基板１４０Ａにおいて、長さＬは６０ｍｍ、幅Ｗは３０ｍｍ、１４６ａ等のリザーバ孔の直径及び深さはいずれも１ｍｍ、１４２等のキャピラリ−溝の幅及び深さはそれぞれ５０μｍ及び１０μｍ、１４８等のガイドピン挿通孔の内径は１ｍｍとすることができる。基板１２０Ａの１２４等のガイドピン挿通孔の内径及び基板１７０Ａの１７４等のガイドピン挿通孔の内径は、いずれも１ｍｍとすることができる。
【００８３】
シリンドリカルレンズ１２０，１７０及びマイクロチップ１４０において、ガイドピン挿通孔１２４，１２６，１４８，１５０，１７４，１７６は、図８〜１７に関して前述した工程により寸法及び位置の精度良く形成することができる。別の方法としては、図２２〜３３に関して前述した工程によってもガイドピン挿通孔１２４，１２６，１４８，１５０，１７４，１７６を寸法及び位置の精度良く形成することができる。
【００８４】
電気泳動分析器１１０を組立てる際には、第１のガイドピン（図示せず）をガイドピン挿通孔１２４と、スペーサＳ１の孔Ｓ１１と、ガイドピン挿通孔１４８と、スペーサＳ３の孔Ｓ３１と、ガイドピン挿通孔１７４とに挿通すると共に、第２のガイドピン（図示せず）をガイドピン挿通孔１２６と、スペーサＳ２の孔Ｓ２１と、ガイドピン挿通孔１５０と、スペーサＳ４の孔Ｓ４１と、ガイドピン挿通孔１７６とに挿通する。このようなガイドピン挿通状態において、シリンドリカルレンズ１２０とマイクロチップ１４０とをスペーサＳ１，Ｓ２を介して接近配置すると共に、マイクロチップ１４０とシリンドリカルレンズ１７０とをスペーサＳ３，Ｓ４を介して接近配置し、このような位置合せ・接近状態においてシリンドリカルレンズ１２０、マイクロチップ１４０及びシリンドリカルレンズ１７０を固定手段（図示せず）で固定する。この後、固定されたレンズ１２０、チップ１４０及びレンズ１７０を含むアセンブリをレンズ１２０側にて光検出器１１２と光学的に結合する。
【００８５】
１４２等のキャピラリ−溝の幅が５０μｍ程度である場合、マイクロチップ１４０に対する１２０等の各シリンドリカルレンズの位置決め精度は、数μｍ以内であることが望ましい。上記のようにガイドピン挿通孔１２４，１４８，１７４と、ガイドピン挿通孔１２６，１５０，１７６とにそれぞれガイドピンを挿通して位置決めを行なうと、チップ１４０に対する１２０等の各レンズの位置決めを数μｍ以内の精度で行なうことができる。
【００８６】
電気泳動分析器１１０を使用する際には、リザーバ孔１４６ａ〜１４６ｄのいずれかからキャピラリー溝１４２，１４４ａ，１４４ｂに泳動液を注入する。そして、リザーバ孔１４６ｂ，１４６ｃのいずれかから試料を注入した後、リザーバ孔１４６ｂ，１４６ｃにそれぞれ電極を差し込んで所定時間だけ高電圧を印加することにより試料をキャピラリー溝１４４ａ，１４４ｂ中に分散させる。この後、リザーバ孔１４６ａ，１４６ｂにそれぞれ電極を差し込んで泳動電圧を印加することにより試料をキャピラリー溝１４２内で電気泳動させる。
【００８７】
このような状態において、紫外平行光ＵＶをシリンドリカルレンズ１７０を介してキャピラリー溝１４２に入射させ、溝１４２の通過光をシリンドリカルレンズ１２０を介してホトセルアレイ１１４に入射させる。ホトセルアレイ１１４を用いて紫外光の吸収を検知して目的成分を検出する。このような分析処理の後、シリンドリカルレンズ１２０，１７０及びマイクロチップ１４０を含むアセンブリにおいては、光検出器との結合を解くと共に固定手段を取外し、さらにガイドピン挿通孔１２４，１４８，１７４と、ガイドピン挿通孔１２６，１５０，１７６とからそれぞれガイドピンを抜き取ってレンズ１２０，１７０及びチップ１４０等の構成部品に分解し、各構成部品を洗浄することができる。ガイドピン挿通孔１２４，１２６，１４８，１５０，１７４，１７６については、ガイドピン１４，１６について前述したと同様の作用効果が得られ、特に各ガイドピン挿通孔の開口端部でガイドピンの抜き差しにより割れや欠けが生ずるのを防止できる効果が得られる。
【００８８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、非金属製の基板に設けた貫通孔の内壁を金属層で覆ってガイドピン挿通孔を形成するようにしたので、基板を石英等で構成しても、ガイドピンの抜き差しに伴ってガイドピン挿通孔に割れや欠けが生ずるのを防止できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係るマイクロレンズアレイを示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図３】この発明に係るマイクロレンズアレイの製法の一例におけるレジスト層形成工程を示す断面図である。
【図４】図３の工程に続くスパッタ工程及びリフトオフ工程を示す断面図である。
【図５】図４の工程に続くレジスト層形成工程を示す断面図である。
【図６】図５の工程に続く加熱リフロー工程及び保護層形成工程を示す断面図である。
【図７】図６の工程に続くドライエッチング工程を示す断面図である。
【図８】図７の工程に続く位置決め層形成工程を示す断面図である。
【図９】図８の工程に続く孔あけ工程を示す断面図である。
【図１０】図９の工程に続く裏面研磨工程を示す断面図である。
【図１１】図１０の工程に続くメッキ準備工程を示す断面図である。
【図１２】図１１の工程に続くメッキ工程を示す断面図である。
【図１３】図１２の工程に続くメッキ用具除去工程を示す断面図である。
【図１４】位置決め層の内側孔に金属板を嵌合した状態を示す上面図である。
【図１５】金属板の製法の一例におけるレジスト層形成工程を示す断面図である。
【図１６】図１５の工程に続くメッキ工程を示す断面図である。
【図１７】図１６の工程に続くレジスト除去工程及び金属板分離工程を示す断面図である。
【図１８】この発明に係るマイクロレンズアレイの製法の他の例におけるレジスト層形成工程を示す断面図である。
【図１９】図１８の工程に続く加熱リフロー工程を示す断面図である。
【図２０】図１９の工程に続く保護層形成工程を示す断面図である。
【図２１】図２０の工程に続くドライエッチング工程を示す断面図である。
【図２２】図２１の工程に続く孔あけ工程を示す断面図である。
【図２３】図２２の工程に続く裏面研磨工程を示す断面図である。
【図２４】図２３の工程に続く基板固定工程を示す断面図である。
【図２５】図２４の工程に続くレジスト塗布工程を示す断面図である。
【図２６】図２５の工程に続くレジストパターニング工程を示す断面図である。
【図２７】図２６の工程に続くレジスト塗布工程を示す断面図である。
【図２８】図２７の工程に続くレジストパターニング工程を示す断面図である。
【図２９】図２８の工程に続くメッキ工程を示す断面図である。
【図３０】図２９の工程に続くレジスト除去工程を示す断面図である。
【図３１】図３０の工程に続く基板分離工程を示す断面図である。
【図３２】メッキ部を示す拡大断面図である。
【図３３】メッキ部の変形例を示す拡大断面図である。
【図３４】この発明の他の実施形態に係るコンタクトプローブを示す斜視図である。
【図３５】図３４のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。
【図３６】この発明の更に他の実施形態に係る電気泳動分析器を示す分解斜視図である。
【図３７】従来のマイクロレンズアレイを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０：マイクロレンズアレイ、１２：透光基板、１４ａ，１６ａ，８４ａ：貫通孔、１４，１６，８４，８６，１２４，１２６，１４８，１５０，１７４，１７６：ガイドピン挿通孔、１８，２０，８８，９０，１２８，１３０，１５２，１５４，１７８，１８０：位置決め層、３０，６６，６８，Ｒ１〜Ｒ４，Ｒ１１〜Ｒ１４：レジスト層、２２，２４，９２，９４，１３２，１３４，１５６，１５８，１８２，１８４：金属板、２６，２８，７２，７４，９６，９８，１３６，１３８，１６０，１６２，１８６，１８８：金属層、３２：位置合せマーク、３４：保護層、４０：メッキ電極板、４２，４４：孔形成ピン、４６：メッキマスク層、５８，６０：位置決め凸部、６２：固定板、６４：レジスト／Ｃｕ／Ｃｒ積層、８０：コンタクトプローブ、８２：プローブ基板、１００：コンタクトピン、１１０：電気泳動分析器、１１２：光検出器、１２０，１７０：シリンドリカルレンズ、１４０：電気泳動マイクロチップ、Ｌ１〜Ｌ４：レンズ、Ｐ１，Ｐ２：ガイドピン、Ｓ１〜Ｓ４：スペーサ。
Claims (7)
- ガイドピン挿通孔形成用の貫通孔が設けられた非金属製の基板と、
前記貫通孔よりサイズが小さいガイドピン挿通孔を形成するように前記貫通孔の内壁を覆う金属層と
を備えたガイドピン挿通孔付き部品。 - 前記基板の２つの主面のうちいずれか一方の主面には前記貫通孔よりサイズが小さいピン挿通孔を有する金属板を前記貫通孔の一方の開口端周辺部を覆い且つ前記ピン挿通孔を前記貫通孔に位置合せするように配置すると共に、前記金属板に連続して前記金属層を形成し、前記基板の他方の主面において前記貫通孔の他方の開口端周辺部を覆うように前記金属層を形成した請求項１記載のガイドピン挿通孔付き部品。
- 前記基板の２つの主面のうちいずれの主面においても前記貫通孔の開口端周辺部を覆うように前記金属層を形成した請求項１記載のガイドピン挿通孔付き部品。
- ガイドピン挿通孔形成用の貫通孔が設けられた非金属製の基板を用意する工程と、
前記基板の２つの主面のうちいずれか一方の主面において前記貫通孔よりサイズが小さいピン挿通孔を有する金属板を前記貫通孔の一方の開口端周辺部を覆い且つ前記ピン挿通孔を前記貫通孔に位置合せするように配置すると共に、非金属製の孔形成ピンを前記金属板のピン挿通孔に嵌合しつつ前記貫通孔を介して前記基板の他方の主面側に延長するように配置する工程と、
前記金属板を前記のように配置すると共に前記孔形成ピンを前記のように配置した状態において前記金属板をメッキ下地として金属メッキ処理を行なうことにより前記貫通孔の内壁を覆うメッキ金属からなる金属層を形成する工程と、
前記金属板のピン挿通孔及び前記金属層から前記孔形成ピンを取外して前記金属層に前記孔形成ピンの太さに相当するサイズを有するガイドピン挿通孔を付与する工程と
を含むガイドピン挿通孔付き部品の製法。 - 前記金属板を配置する工程では、前記金属板として、前記ピン挿通孔を前記貫通孔側とは反対側にて外方に進むにつれてサイズが増大するように形成したものを用いる請求項４記載のガイドピン挿通孔付き部品の製法。
- 固定板の一方の主面にメッキ下地層を形成する工程と、
ガイドピン挿通孔形成用の貫通孔が形成された非金属製の基板を接着層を介して前記メッキ下地層に接着することにより前記基板を前記固定板に固定する工程と、
前記基板を前記固定板に固定した状態において前記貫通孔の内部に前記貫通孔のサイズより細く且つ前記基板の２つの主面間の厚さより厚いレジスト層をホトリソグラフィ処理により形成すると共に、前記レジスト層をマスクとする除去処理により前記レジスト層の周辺で前記接着層を選択的に除去して前記メッキ下地層の一部を前記レジスト層を取囲むようなパターンで露呈させ且つ前記レジスト層の下に前記接着層の一部を残存させる工程と、
前記レジスト層及びその下の前記接着層の一部と、前記接着層と、前記基板とをマスクとして前記メッキ下地層に金属メッキ処理を施すことにより前記貫通孔の内壁を覆うメッキ金属からなる金属層を形成する工程と、
前記レジスト層及びその下の前記接着層の一部を除去して前記金属層にガイドピン挿通孔を付与する工程と、
前記メッキ下地層を除去して前記基板を前記金属層に前記ガイドピン挿通孔が付与された状態で前記固定板から分離する工程と、
前記基板から前記接着層を除去する工程と
を含むガイドピン挿通孔付き部品の製法。 - 前記基板を前記固定板に固定する工程では、前記基板として、前記貫通孔を前記固定板に接着する側とは反対側にて外方に進むにつれてサイズが増大するように形成したものを用い、前記レジスト層を形成する工程では、前記レジスト層を下方レジスト層及び上方レジスト層の積層として形成すると共に上方レジスト層を下方レジスト層より細く形成する請求項６記載のガイドピン挿通孔付き部品の製法。
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