JP2007055204A - Method of manufacturing silicone molding die for manufacturing structure, and silicone molding die - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a silicon molding die for effectively manufacturing a structure having a plurality of painless needles (fine needles). <P>SOLUTION: The method for manufacturing the silicon molding die comprises exposing a region of a silicon substrate corresponding to a supporting plate part (2), covering a region corresponding to the fine needles part (4) with a metal film, etching the region corresponding to the supporting plate part (2), thereafter removing the metal film, and further etching. Thus, the molding die having a thickness corresponding to the supporting plate part (2) different from that corresponding to the fine needles part (4) is manufactured. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は,構造物製造用シリコン鋳型の製造方法などに関する。 The present invention relates to such method for manufacturing a silicon foundry structure production. 本発明は,より詳しく説明すると,医療および生体へ機能剤を投与することができる微細針を有する構造物などを製造するためのシリコン鋳型の製造方法やその製造方法により製造されるシリコン鋳型に関する。 The present invention will be described in more detail, relates to a silicon mold manufactured by the manufacturing method and the manufacturing method of the silicon mold for manufacturing such structure having a fine needle can be administered functional agent to the medical and biological.

近年,医療業など様々な分野において,微細針(無痛針)を有する構造物が開発されている。 Recently, in various fields such as medical industries, structures having a fine needle (painless needle) has been developed. たとえば,特表2001−525227号公報(下記,特許文献1)には,微細針を有する経皮的薬剤流量を高めるための装置が開示されている。 For example, in JP-T 2001-525227 Patent Publication (below, Patent Document 1), an apparatus for enhancing transdermal drug flux having a fine needle is disclosed. 具体的には,「薬剤を身体表面を通して導入し又は引き出す上で使用するための装置であって,身体表面に近い方の部分から延びる複数の微小突起を有する部材を備えた装置において,前記部材の少なくとも一部分と接触し且つこの部材を横切って延びる構造支持体を含み,この支持体は,剛性が前記部材よりも大きい,ことを特徴とする装置」が開示されている(同文献の請求項1)。 Specifically, "drug Apparatus for use on the introduced through a body surface or withdraw, in an apparatus comprising a member having a plurality of microprojections extending from a portion closer to the body surface, said member At least a portion and in contact with and comprising a structural support extending across the member, the support rigidity is greater than the member, claims the apparatus "is disclosed (Id, characterized in that the 1).

しかし,この文献に開示された無痛針は,「シート部材及び微小突起は,強度及び微小突起の製造性が十分な材料,たとえば,ガラス,セラミック,剛性ポリマー,強化(たとえば,カーボンファイバ強化)ポリマー,金属,及び合金等から製造できる」とされているように(同文献[0031]段落),金属等であるため,その鋳型として金属製の鋳型を用いなければならない。 However, painless needles disclosed in this document, "sheet member and microprotrusions strength and manufacturability is sufficient material microprotrusions, for example, glass, ceramics, rigid polymers, reinforced (e.g., carbon fiber reinforced) polymers , metals, and as is the manufacturing can 'from alloy (Id [0031] paragraph), since a metal such as must be used a metal mold as a template.

一方,特開2003−238347号公報(下記特許文献2)には,糖質からなる柱状パイルを基板に設けた機能性マイクロパイル及びその製造方法が開示されている。 On the other hand, Japanese 2003-238347 discloses (Patent Document 2), functional micro pile and a manufacturing method thereof are provided columnar pile consisting of carbohydrate in the substrate is disclosed. そして,リソグラフィーを用いて鋳型を製造する点も開示されている。 Then, is also disclosed that the production of molds using lithography. この文献で開示される機能性マイクロパイルは,基本的には柱状パイル部のみが糖質で製造されている。 Functional micro pile disclosed in this document is basically only columnar pile portion is fabricated of a carbohydrate. このため,基本的には柱状パイル部のみを製造するための鋳型が設けられている。 Therefore, the mold for manufacturing only the columnar pile portion is provided basically.

しかし,このように柱状パイル部のみに対応した鋳型を用いて微細針を製造すると,鋳型から抜き出す際に,微細針が折れる,微細針が鋳型からうまく抜けないなどの問題があった。 However, in this way producing a microneedle using a mold that corresponds only to the columnar pile portion, when extracted from the mold, broken fine needles, microneedles there are problems such as not come out well from the mold.

微細な鋳型を作製する方法として,特開2004−255680号公報(下記特許文献3)に記載される感光性レジストを用いたリソグラフィー法,または電鋳法により微細鋳型を製造する技術が知られている。 As a method of manufacturing a minute template, lithography method using a photoresist as described in JP 2004-255680 JP (Patent Document 3), or electroforming by known technique to produce a fine mold there. 図9に,この製造技術に基づく微細鋳型の製造方法の例を示す。 9 shows an example of a manufacturing method of a fine mold based on the manufacturing technology. 図9(a)〜図9(f)は,それぞれ,従来技術における製造ステップを説明するための図である。 Figure 9 (a) ~ FIG 9 (f) are diagrams for illustrating the manufacturing steps in the prior art. まず,図9(a)に示すように,シリコン基板(50)の上に感光性レジスト(51)を塗布する。 First, as shown in FIG. 9 (a), a photosensitive resist is applied (51) on the silicon substrate (50). 次に図9(b)に示すように,感光性レジスト(51)に所定パターンを持つ露光マスク(52)を配置し,この露光マスク(52)を透過して感光性レジスト(51)に紫外線等の光を照射する。 Next, as shown in FIG. 9 (b), the photosensitive resist (51) is disposed an exposure mask (52) having a predetermined pattern, ultraviolet photosensitive resist (51) passes through the exposure mask (52) It is irradiated with light and the like. 次に図9(c)に示すように,光が照射された感光性レジスト(51)の未感光部分を現像液にて除去し,所定のレジストパターンを得る。 Next, as shown in FIG. 9 (c), the unexposed portions of the photosensitive resist irradiated with light (51) is removed by a developer to obtain a predetermined resist pattern. 図9の例では光硬化型(ネガ型)の感光性レジスト(51)を用いているので,感光部分がレジストパターンとして基板(50)上に形成されている。 Since in the example of FIG. 9 are used photocurable photosensitive resist (51) of the (negative), the photosensitive portions is formed on a substrate (50) as a resist pattern. 次に図9(d)に示すように,基板(50)の表面及び感光性レジスト(51)の表面に導電性被膜(53)を形成する。 Next, as shown in FIG. 9 (d), to form a substrate (50) surface and the conductive film on the surface of the photosensitive resist (51) in (53). 次に図9(e)に示すように,導電性被膜(53)への通電による電鋳にて導電性被膜(53)の表面にニッケルなどの金属を堆積させて微細鋳型(54)を形成する。 Next, as shown in FIG. 9 (e), in electroforming by energizing the conductive coating (53) on the surface of the conductive coating (53) by depositing a metal such as nickel forms fine mold (54) to. この後,図9(f)に示すように微細鋳型(54)から基板(50)及び感光性レジスト(51)を除去する。 Thereafter, the substrate is removed (50) and photosensitive resist (51) from the fine mold (54) as shown in FIG. 9 (f). このようにして微細鋳型(54)を製造することができる。 In this way it is possible to produce a fine mold (54).

しかしながら,特開2004―255680に記載されているような従来の微細鋳型の製造方法は以下のような問題点がある。 However, the conventional method of manufacturing a fine mold, as described in JP 2004-255680 has the following problems. 図10は,従来のリソグラフィーを用いた鋳型を製造する方法の問題を説明するための図である。 Figure 10 is a diagram for explaining a problem of a method of manufacturing a mold using the conventional lithography. 図10(a)は,感光性レジストが不均一となることを示す概念図であり,図10(b)は鋳型の形状が均一にならないことを説明するための概念図である。 10 (a) is a conceptual diagram showing that photosensitive resist is uneven, FIG. 10 (b) is a conceptual diagram for explaining that the shape of the mold not be uniform. 通常の感光性レジストの厚さは最大でも10μmであるため,10μmを超える厚さの成型品を製造するための鋳型を作製することが難しい。 For a typical thickness of photosensitive resist is 10μm at maximum, it is difficult to prepare a mold for manufacturing more than 10μm thickness of the molded article. そのため10μmの厚さを超える感光性レジストも開発されている。 Therefore photosensitive resist more than a thickness of 10μm have also been developed. しかしながら,図10(a)に示すように感光性レジスト(51)を100μmを超える厚さの状態で,均一に塗布することは困難である。 However, a photosensitive resist (51) of thickness greater than 100μm state as shown in FIG. 10 (a), it is difficult to uniformly apply. 従って,図10(b)に示されるように,微細鋳型(54)の形状が均一にならないという問題点があった。 Accordingly, as shown in FIG. 10 (b), there is a problem that the shape is not uniform fine mold (54).

図11は,従来の電鋳法を用いて鋳型を製造する方法の問題を説明するための図である。 Figure 11 is a diagram for explaining a problem of a method of manufacturing a mold using the conventional electroforming method. 図11(a)は,下方に湾曲した鋳型を示し,図11(b)は上方に湾曲した鋳型を示す概念図である。 Figure 11 (a) shows the mold curved downward, FIG. 11 (b) is a conceptual diagram showing a mold curved upward. 電鋳法による微細鋳型の厚さは,約100μmであり,金属としては薄い。 The thickness of the fine mold according electroforming is about 100 [mu] m, thin metal. このため,基板および感光性レジストを除去した後,図11(a)に示すように微細鋳型(60)が下に湾曲する場合や,図11(b)に示すように微細鋳型(61)が上に湾曲する場合があるという問題点がある。 Therefore, after removing the substrate and the photosensitive resist, and when the fine mold (60) as shown in FIG. 11 (a) curving downward, fine mold (61) as shown in FIG. 11 (b) there is a problem that sometimes curved upward.

特表2001−525227号公報 JP-T 2001-525227 JP 特開2003−238347号公報 JP 2003-238347 JP 特開2004−255680号公報 JP 2004-255680 JP

本発明は,上記の課題のうち少なくともひとつ以上を解決するためになされたものであり,具体的には,微細鋳型の形状が均一で,かつ微細鋳型の変形が少ない鋳型の製造方法を提供することを第一の目的とする。 The present invention has been made in order to achieve at least one of the above problems, specifically, it is uniform shape of the fine mold, and to provide a method of manufacturing a mold deformation is small fine mold the first aim.

また本発明は,複数の無痛針(微細針)を有する構造物を効果的に製造するためのシリコン鋳型の製造方法を提供することを上記とは別の目的とする。 The invention also still another object of the is to provide a method for manufacturing a silicon mold to effectively produce a structure having a plurality of painless needle (micro needle).

本発明は,基本的には,シリコン基板上の支持板部(2)に相当する部位を露出させ,前記微細針部(4)に相当する部位については金属膜で覆われる状態を作り出し,支持板部(2)に相当する部位をエッチングした後に,金属膜を除去し,さらにエッチングを行うことで,微細針部(4)と支持体部(2)に相当する部位の厚みに差を持った鋳型を製造することができるという知見に基づくものである。 The present invention is basically to expose the portion corresponding to the support plate portion on the silicon substrate (2) creates a condition covered with a metal film for a portion corresponding to the fine needle (4), the support the part corresponding to the plate portion (2) after etching to remove the metal film, by further performing etching, with a difference in the thickness of the portion corresponding to the support portion fine needle (4) (2) and it is based on the finding that a template can be prepared.

より具体的には,本発明は,支持板部(2)と,前記支持板部に設けられた1又は複数の微細針(3)を有する微細針部(4)とを具備する構造物(5)を製造するための鋳型を製造する方法であって;熱酸化膜(21)を有するシリコン基板上(22)に,感光性レジスト(23)を塗布する工程と,前記シリコン基板上(22)に,前記微細針部(4)と支持板部(2)とに対応した開口部(24)を有する露光マスク(25)をかぶせた状態で光を照射し,前記露光マスク(25)の開口部(24)に対応する部位の感光性レジストを感光する工程と,前記感光性レジストのうち感光した部位をエッチングすることで支持板部(2)と微細針部(4)とに相当する部位をパターニングするパターニング工程を含む,第1のリソグラフィー工程と; 前記第1のリソグラフィー工程で製造された所定のパターンを有するシリ More particularly, the present invention includes a support plate portion (2), the fine needle part having one or more microneedles provided on the support plate (3) (4) and the structure having a ( 5) a method for producing a mold for manufacturing; a thermal oxide film (21) on a silicon substrate having a (22), a photosensitive resist (23) a step of applying, said silicon substrate (22 a), the fine needle (4) and the supporting plate portion (2) and irradiated with light in a state that covered an exposure mask (25) having the opening (24) corresponding to said exposure mask (25) corresponding to the steps of photosensitive photosensitive resist of the portion corresponding to the opening (24), the support plate portion by etching a portion exposed to light of the photosensitive resist (2) and fine needle (4) comprising the patterning step of patterning the site, first lithography process and; silica having a predetermined pattern produced by the first lithography process コン基板(22)に金属膜(31)を形成する工程と,前記金属膜(31)に感光性レジスト(32)を塗布する工程と,前記シリコン基板上(22)に,前記支持板部(2)に対応した開口部(33)を有する露光マスク(34)をかぶせた状態で光を照射し,前記露光マスク(34)の開口部(33)に対応する部位の感光性レジストを感光する工程と,前記感光性レジストのうち感光した部位をエッチングすることで支持板部(2)に相当する部位をパターニングし,前記シリコン基板(22)表面のうち前記微細針部(4)に相当する部位は金属膜で覆われるが,前記支持板部(2)に相当する部位はシリコン基板(22)が露出した状態とするパターニング工程を含む,第2のリソグラフィー工程と;前記第2のリソグラフィー工程で露出した前記シリコン基板(22)のうち前記支持板部(2)に相当する部位をエッチング Forming a metal film (31) on the con substrate (22), a step of applying a photosensitive resist (32) to said metal film (31), on the silicon substrate (22), said supporting plate portion ( opening corresponding to 2) (33) is irradiated with light in a state that covered an exposure mask (34) having, exposes a photosensitive resist portion corresponding to the opening (33) of said exposure mask (34) a step, by patterning the portion corresponding to the support plate (2) by etching the photosensitive and site of the photoresist, corresponding to the fine needle portion of the silicon substrate (22) surface (4) While the site is covered with a metal film, the portion corresponding to the support plate (2) comprises a patterning step of a state in which the silicon substrate (22) is exposed, the second lithography step and, the second lithography process etching a portion corresponding to the support plate (2) of the in the exposed the silicon substrate (22) る第1のドライエッチング工程と;前記シリコン基板(22)表面のうち前記微細針部(4)に相当する部位を覆う金属膜を除去した状態でドライエッチングを行うことにより,前記シリコン基板(22)表面のうち前記微細針部(4)に相当する部位を含む部位をエッチングする第2のドライエッチング工程とを含むシリコン製鋳型の製造方法などに関する。 A first dry etching process that; by dry etching in a state in which the removal of the metal film covering the part corresponding to the microneedle portion (4) of said silicon substrate (22) surface, the silicon substrate (22 ) relating to such a second method of manufacturing a silicon mold comprising a dry etching step of etching the portion including a portion corresponding to the fine needle (4) of the surface.

なお,熱酸化膜(21)の平均膜厚として,0.5μm〜2μmが好ましい。 Incidentally, the average thickness of the thermal oxide film (21), 0.5μm~2μm are preferred. 熱酸化膜の厚さが2μm以上であると,レジストを塗布する際にレジストを均一に塗布することが難しくなり,一方,熱酸化膜の厚さが0.5μm以下であれば後述のドライエッチング工程によるエッチングに熱酸化膜が耐えられなくなる場合があるからである。 When the thickness of the thermal oxide film is 2μm or more, uniformly it is difficult to apply the resist during application of the resist, on the other hand, the thickness of the thermal oxide film which will be described later if the 0.5μm or less dry etching process by there is a case where the thermal oxide film can not withstand the etching.

本発明によれば,微細針部(4)と支持体部(2)に相当する部位を分けてエッチングすることで,微細鋳型の形状が均一で,かつ微細鋳型の変形が少ない鋳型の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, by etching separately portion corresponding to a fine needle (4) and the support part (2), it is uniform shape of the fine mold, and a method of manufacturing the mold deformation is small fine mold it is possible to provide a.

本発明によれば,微細針部(4)と支持体部(2)に相当する部位の厚みに差を持った鋳型を製造することができるので,複数の無痛針(微細針)を有する構造物を効果的に製造するためのシリコン鋳型の製造方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to produce a fine needle (4) as a template with a difference in the thickness of the portion corresponding to the support portion (2), the structure having a plurality of painless needle (fine needle) It can provide a method for manufacturing a silicon mold for manufacturing goods effectively.

以下,図面を用いて,本発明のある実施形態に係る構造物製造用シリコン鋳型の製造方法について説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, a method for manufacturing a structure for producing silicone mold according to the embodiment of the present invention.

[構造物] [Structure]
図1は,本発明のある実施形態に係る構造物製造用シリコン鋳型の製造方法により製造されるシリコン鋳型を用いて製造される構造物の例を示す概念図である。 Figure 1 is a schematic diagram showing an example of a structure produced using a silicone mold produced by the production method of a structure for producing silicone mold according to the embodiment of the present invention. すなわち,本発明のシリコン鋳型は,構造物の形状に対応した凹部が設けられる。 That is, the silicon mold of the present invention is provided with recesses corresponding to the shape of the structure. 図1に示されるように,本発明の構造物は,支持板部(2)と,前記支持板部に設けられた1又は複数の微細針(3)を有する微細針部(4)とを具備する。 As shown in FIG. 1, the structure of the present invention, the support plate portion (2), the one or more microneedles provided on the support plate (3) fine needle unit having a (4) comprising. 図1に示されるように,支持板部(2)と微細針部(4)とは,同一平面を構成しうるように形成されることが好ましい。 As shown in FIG. 1, the support plate portion (2) and fine needle (4) is preferably formed so as to be able to form the same plane. この構造物は,たとえば,無痛針を有する構造物として利用されうる。 The structure, for example, may be utilized as a structure with a painless needle. この構造物の主成分として,ポリ乳酸などの生体分解性ポリマー;ブドウ糖,マルトース,フルクトースなどの糖類;プラスティックなどの合成高分子により構成されるものがあげられるが,好ましくは生分解性ポリマー又は糖類であり,より好ましくはマルトースである。 As the main component of this structure, a biodegradable polymer such as polylactic acid; glucose, maltose, saccharides such as fructose; but include those which are composed of synthetic polymers such as plastic, preferably biodegradable polymers or sugars by weight, and more preferably maltose. さらに,それらを主成分として,薬剤や,薬理学的に許容される担体などを含むものであってもよい。 Furthermore, as a main component thereof, a drug and it may be one including pharmacologically acceptable carrier. このように,生分解性ポリマーや糖類などで構成されていれば,微細針が無痛針として機能し,生体内に取り込まれても問題がない。 Thus, if it is constituted by a biodegradable polymer and a saccharide, microneedles acts as painless needle, there is no problem even if incorporated into a living body. 薬理学的に許容される担体として,賦形剤,希釈剤,滑沢剤,結合剤,安定剤,及び矯臭剤から適宜選択されるものがあげられる。 As a carrier is pharmacologically acceptable, excipients, diluents, lubricants, binders, stabilizers, and those selected appropriately from flavoring like.

支持板部(2)の形状は,特に限定されないが,四角柱状など角柱状のものが,複数枚を重ね合わせることができるので好ましい。 The shape of the support plate (2) is not particularly limited, prismatic such as a quadrangular prism, is preferable because it is superimposed a plurality. 支持板部(2)の形状は,台形柱状のような形でも構わないし,三角柱状や六角柱状のものでもかまわない。 The shape of the support plate (2) is to may be shaped like a trapezoidal pillar, it may be of a triangular prism or hexagonal prism. 構造物を複数枚重ねあわせることで,複数列の無痛針を有する医療用などのデバイスを得ることができる。 By causing superimposing a plurality of structures, it is possible to obtain a device, such as a medical with a painless needle multiple rows. この支持板部(2)が厚いと強度が強くなるが,複数枚の支持板部(2)を重ね合わせる際に,無痛針間の距離が離れることとなるので,支持板部(2)の厚さ(6)として,300μm〜1cmがあげられ,400μm〜8mmでもよく,500μm〜5mmでもよく,2mm〜5mmでもよいし,3mm〜5mmでもよい。 Although this support plate (2) is thicker intensity increases, when superimposing a plurality of support plate (2), since the departing distance between the painless needle, the support plate portion (2) the thickness (6), 300μm~1cm can be mentioned may also 400Myuemu~8mm may even 500Myuemu~5mm, may be the 2 mm to 5 mm, it may be 3 mm to 5 mm.

また,角柱状の支持板部(2)のうち微細針部が設けられる辺の長さは,設けられる無痛針の数や,その用途,使い易さなどに応じて適宜調整すればよく,その辺の長さ(たとえば,四角柱における底面などの四角形のある一辺の長さ)として,100μm〜10cmがあげられ,1mm〜5cmでもよく,5mm〜5cmでもよく,1cm〜3cmでもよい。 Moreover, prism-shaped support plate portion of the length of the side microneedle portion is provided in (2), the number and painless needle provided, its use may be appropriately adjusted depending on the ease of use, its the length of the sides (e.g., a square side length of such bottom in quadrangular prism) as, 100Myuemu~10cm the like, may also 1 mm to 5 cm, better even 5Mm~5cm, may be 1Cm~3cm. なお,角柱状の支持板部(2)のうち,微細針部が設けられる辺以外の辺の長さは,構造物の使いやすさなどを考慮して適宜調整すればよいが,具体的には,1cm〜3cmがあげられる。 Incidentally, prismatic support plate portion of (2), the length of the side other than the side where the fine needle is provided, may be appropriately adjusted in consideration of the ease of use of the structure, but specifically is, 1cm~3cm and the like.

構造物は,少なくとも,支持板部(2)と微細針部(3)とを具備するが,微細針部(3)は,たとえば多角柱状の支持板部(2)の上部に設けられるものがあげられる。 Structure, at least, is provided with a support plate portion (2) and fine needle portion (3), a fine needle (3), for example those provided in the upper portion of the polygonal-shaped support plate portion (2) can give. そして,支持板部(2)の上面と微細針部(3)の上面とが一致するようにされるものがあげられる。 Then, those upper surfaces and fine needle portion of the support plate (2) (3) is adapted to match the like.

微細針部の厚さ(9)は,強度や,その折れやすさなどを考慮して設定すればよく,支持板部(2)以下のものがあげられ,具体的な数値として,30μm〜9mmがあげられ,0.5mm〜5mmでもよく,50μm〜250μmでもよく,40μm〜70μmでもよいし,50μm〜60μmであってもよい。 The thickness of the fine needle (9), the strength and may be set in consideration of the its folded ease, the support plate portion (2) the following ones are mentioned, as specific numerical values, 30Myuemu~9mm and the like, often even 0.5mm~5mm, well even 50μm~250μm, may be the 40μm~70μm, it may be a 50μm~60μm. また,支持板部と微細針部との厚さの比として,10:9〜10:1があげられ,10:8〜10:2でもよいが,微細針部の強度と折れやすさのバランスを考慮すると10:6〜10:4が好ましい。 Further, as the ratio of the thickness of the support plate portion and the fine needle portion, 10: 9-10: 1, and the like, 10: 8-10: 2 Even good, balanced bending ease and strength of the microneedle portion considering the 10: 6-10: 4 is preferred.

構造物の微細針部(4)には,微細針(3)が形成される。 The microneedle portion of the structure (4), a fine needle (3) is formed. 微細針(3)は,微細針部(4)全体に等間隔又はランダムに一列に設けられてもよいし,たとえば微細針部(4)の中心から8割〜9割の領域までにわたり等間隔又はランダムに一列に設けられてもよい。 Microneedles (3), a fine needle (4) may be provided in a row at equal intervals or randomly throughout, for example, equally spaced over to the region from the center of the 80% to 9% of the fine needle (4) or it may be provided in a row at random. 微細針(3)の本数として,1または複数本があげられ,具体的には1本,又は2本から100本があげられ,3本〜10本であってもよい。 As the number of fine needle (3), one or a plurality of the like, one in particular, or 100 from the two and the like, it may be three to 10 present.

図2は,構造物の微細針(3)の例を示す概念図である。 Figure 2 is a schematic diagram showing an example of a structure microneedle (3). 微細針の形状として,特に限定されないが,図2に示されるような三角柱状のものがあげられる。 As the shape of the microneedles, but are not limited to, those triangular prism shape as shown in FIG. 2 and the like. 微細針(3)のうち支持板部(2)と接する辺(底辺:7)の長さとして,100μm〜1mmがあげられ,200μm〜500μmでもよい。 Edge in contact with the support plate (2) of the microneedle (3) (bottom: 7) as the length of, 100Myuemu~1mm and the like, may be 200Myuemu~500myuemu. また,その三角形の高さ(8)として,100μm〜2mmがあげられ,200μm〜1mmでもよい。 The height of the triangle as (8), 100μm~2mm can be mentioned, may be 200Myuemu~1mm. さらに,三角形の頂角は,鋭角である方が無痛針としたときに効果的であるが,できあがった微細針がもろくなるため5°〜45°があげられ,好ましくは10°〜30°である。 Furthermore, the apex angle of the triangle, but who is an acute angle is effective when a painless needle, resulting microneedles is for 5 ° to 45 ° brittle like, preferably at 10 ° to 30 ° is there.

[製造工程全体] [The entire manufacturing process]
図3は,本発明の基本的な製造工程を説明するためのフローチャートである。 Figure 3 is a flow chart for explaining a basic production process of the present invention. なお,Sはステップ(工程)を示す。 Note, S is shown a step (process). 図3に示されるように,本発明の製造方法は,基本的には,微細針部と支持板部をパターニングする第1のリソグラフィー工程(S101)と,支持板部のみをパターニングする第2のリソグラフィー工程(S102)と,支持板部のみをエッチングする第1のドライエッチング工程(S103)と,微細針部と支持板部を同時にエッチングする第2のドライエッチング工程(S104)とを含む。 As shown in FIG. 3, the production method of the present invention basically comprises a first lithography step for patterning the supporting plate portion and the microneedle portion (S101), the second patterning only the support plate portion including a lithography process (S102), the first dry etching step of etching only the support plate portion (S103), and a second dry etching step of simultaneously etching the support plate and the microneedle portion (S104). 以下,各工程について説明する。 Hereinafter, the respective steps will be described.

[第1のリソグラフィー工程] First of lithography process]
図4は,第1のリソグラフィー工程の各工程における基板などの状態を説明するための概念図である。 Figure 4 is a conceptual diagram for explaining a state, such as a substrate in each step of the first lithography process. 図4(a)は,シリコン基板(22),熱酸化膜(21)及び感光性レジスト(23)の構成を説明するための概念図である。 4 (a) is a silicon substrate (22) is a conceptual diagram for explaining the configuration of a thermal oxide film (21) and photosensitive resist (23). まず,図4(a)に示されるように,シリコン基板(22)と,その基板の上に形成された熱酸化膜(21)と,その熱酸化膜の上に形成された感光性レジスト(23)を含む基材を公知の方法により製造すればよい。 First, as shown in FIG. 4 (a), a silicon substrate (22), a thermal oxide film formed on the substrate (21), formed photosensitive resist over the thermal oxide film ( 23) may be prepared by a known method a substrate comprising a. 具体的には,熱酸化膜(21)を有するシリコン基板上(22)に,感光性レジスト(23)を塗布することにより基材を得ればよい。 More specifically, the thermal oxide film (21) on a silicon substrate having a (22), or if you get a substrate by applying a photosensitive resist (23).

シリコン基板(22)の材質は,シリコンがあげられるが,結晶状,アモルファス状のシリコンでもよい。 The material of the silicon substrate (22) is silicon and the like, may crystals, in amorphous silicon. シリコン基板(22)の厚さは,製造される鋳型の大きさに応じて適宜調整すればよく,具体的には,200μm〜1.5cmがあげられ,200μm〜1cmでもよく,300μm〜5mmでもよく,300μm〜600μmでもよい。 The thickness of the silicon substrate (22) may be appropriately adjusted according to the size of the template to be produced, specifically, 200Myuemu~1.5Cm the like, may also 200Myuemu~1cm may even 300μm~5mm , it may be 300μm~600μm. 基板(22)の形状として,平面のもの(四角柱状)があげられるが,特に限定されない。 The shape of the substrate (22), but those planes (square pole) include, but are not particularly limited.

熱酸化膜(21)として,シリコン熱酸化膜などのシリコン酸化膜(半導体酸化膜),金属などの熱酸化膜があげられるが,好ましくはシリコン熱酸化膜である。 As the thermal oxide film (21), a silicon oxide film such as silicon thermal oxide film (semiconductor oxide film), the thermal oxide film, such as metal and the like, preferably silicon thermal oxide film. 熱酸化膜の厚さが2μm以上であると,レジストを塗布する際にレジストを均一に塗布することが難しくなり,一方,熱酸化膜の厚さが0.5μm以下であれば後述のドライエッチング工程によるエッチングに熱酸化膜が耐えられなくなる場合がある。 When the thickness of the thermal oxide film is 2μm or more, uniformly it is difficult to apply the resist during application of the resist, on the other hand, the thickness of the thermal oxide film which will be described later if the 0.5μm or less dry etching process in some cases the thermal oxide film can not withstand the etching by. そこで,熱酸化膜(21)の厚さとして,0.1μ4m〜4μmがあげられるが,好ましくは0.5μm〜2μmであり,より好ましくは1μm〜1.5μmである。 Therefore, as the thickness of the thermal oxide film (21), but 0.1μ4m~4μm the like, preferably 0.5Myuemu~2myuemu, more preferably 1Myuemu~1.5Myuemu. シリコン熱酸化膜は,シリコンを酸素雰囲気中で約1000℃(たとえば,800℃〜1200℃に1秒〜1時間)加熱することにより,シリコン基板(22)上に形成できる。 Thermal silicon oxide film is about 1000 ° C. The silicon in an oxygen atmosphere (e.g., 1 second to 1 hour to 800 ° C. to 1200 ° C.) by heating, it can be formed on a silicon substrate (22).

感光性レジスト(23)の材質として,ポジ型レジストがあげられ,より具体的には,アクリル樹脂又はポリメタクリル樹脂があげられ,好ましくはポリメタクリル酸メチルである。 As the material of the photosensitive resist (23), a positive resist, and the like, more specifically, are exemplified acrylic resin or polymethacrylic resin, preferably polymethyl methacrylate. 具体的には,東京応化社製のOFPR-800があげられる。 Specifically, Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. of OFPR-800, and the like. 感光性レジスト(23)の厚さとして,たとえば0.1μm〜5μmがあげられ,好ましくは0.5μm〜2μmであり,1μm〜1.5μmであってもよい。 The thickness of the photosensitive resist (23), for example 0.1μm~5μm can be mentioned, preferably 0.5Myuemu~2myuemu, may be 1Myuemu~1.5Myuemu.

感光性レジスト(23)は,たとえばシリコン基板を3000〜5000rpmの回転数で回転させ,回転しているシリコン基板の上に東京応化社製OFPR-800などの感光性レジスト含有液を滴下することにより形成できる。 Photosensitive resist (23), for example a silicon substrate is rotated at a rotational speed of 3000~5000Rpm, by dropping a photosensitive resist containing liquid Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. OFPR-800 on a silicon substrate which is rotating It can be formed.

図4(b)は,露光の様子を説明するための概念図である。 4 (b) is a conceptual diagram for explaining the state of exposure. この工程では,図4(b)に示されるように,シリコン基板上(22)に,露光マスク(25)をかぶせた状態で光を照射し,感光性レジストを感光する。 In this step, as shown in FIG. 4 (b), on a silicon substrate (22), irradiated with light in a state that covered an exposure mask (25), exposes a photosensitive resist. この露光マスク(25)は,図4(b)に示されるように,前記微細針部(4)と支持板部(2)とに対応した開口部(24)を有する露光マスク(25)である。 The exposure mask (25), as shown in FIG. 4 (b), in the fine needle (4) and the support plate portion exposure mask having an opening corresponding to the (2) (24) (25) is there. このように開口部(24)を有するので,露光マスク(25)をかぶせた状態で光を照射すると,開口部(24)からのみ光が照射される。 Since the has an opening (24) is irradiated with light in a state that covered an exposure mask (25), light only from the opening (24) is irradiated. このため,前記露光マスク(25)の開口部(24)に対応する部位の感光性レジストが感光される。 Therefore, photosensitive resist portion corresponding to the opening (24) of said exposure mask (25) is photosensitive. 図中,25aは,露光マスクの断面図を示し,25bは露光マスクの遮光部を示す。 In the figure, 25a shows a cross-sectional view of an exposure mask, 25b denotes a light-shielding portion of the exposure mask. 26は,感光レジストのうち,本工程で感光した部位(感光部)を示す。 26, of the photosensitive resist, showing a portion exposed to light in this step (photosensitive unit).

具体的には,露光マスク(25)を感光性レジスト(23)の上に配置する。 Specifically, placing an exposure mask (25) on a photosensitive resist (23). 露光マスク(25)には,微細針部と支持板部に対応したパターンの開口部が設けられている。 The exposure mask (25), the opening of the pattern corresponding to the support plate and the microneedle portion is provided. そして,図4(b)の矢印のように,露光マスク(25)の外側からシリコン基板(22)へ向かって光を照射して,感光性レジストを露光する。 Then, as indicated by the arrow in FIG. 4 (b), it is irradiated with light from the outside towards the exposure mask (25) into the silicon substrate (22), exposing the photosensitive resist. これにより,光が露光マスク(25)のマスク開口部(24)を透過して感光性レジスト(23)に達し,感光性レジストのうち光を照射された部分のみが露光されて感光部(26)となる。 Thus, the light reaches the mask opening transmission to photosensitive resist (24) (23) of the exposure mask (25), only the irradiated portion of the light of the photosensitive resist is exposed photosensitive section (26 ) and a.

この工程において用いられる光として,紫外線,近紫外線,可視光線,近赤外線,赤外線,X線があげられ,好ましくは紫外線であり,好ましくは,365nm〜436nmの波長の光である。 As light to be used in this step, ultraviolet rays, near-ultraviolet, visible, near infrared, infrared, X-rays can be mentioned, preferably ultraviolet light, preferably, light having a wavelength of 365Nm~436nm. また,光の強度として,好ましくは10〜20mW/cm 2である。 Further, as the intensity of light, preferably 10~20mW / cm 2. なお,光の照射時間は,光の強度に依存するが,たとえば,1秒〜10分があげられ,好ましくは1秒〜1分であり,2秒〜10秒でもよく,好ましくは3秒〜10秒であり,前記した光の強度では約5秒である。 The light irradiation time is dependent on the intensity of light, for example, 1 second to 10 minutes can be mentioned, and preferably 1 second to 1 minute, may be in 2 seconds to 10 seconds, preferably 3 seconds to is 10 seconds, in intensity of light above is about 5 seconds.

図4(c)は,感光部を現像液により除去する工程を説明するための概念図である。 Figure 4 (c) is a conceptual diagram for explaining the step of removing the developer of the photosensitive portion. 図4(c)に示されるように,感光性レジスト(23)の感光部(26)を現像液と接触させることにより,感光部(26)を除去することができ,これにより,基板(22)の上に形成された熱酸化膜(21)のうち,支持板部(2)と微細針部(4)とに相当する部位を露出させることができる。 As shown in FIG. 4 (c), whereby the photosensitive portion of the photosensitive resist (23) to (26) is contacted with a developer, it is possible to remove the exposed portion (26), thereby, the substrate (22 of the thermal oxide film formed on (21)) of, it can be exposed portion corresponding to the supporting plate portion (2) fine needle portion (4).

この工程で用いられる現像液として,公知の現像液を適宜用いればよく,具体的には水酸化テトラメチルアンモニウムがあげられる。 As a developing solution used in this step, it may be appropriately used a known developer, and specific examples thereof include tetramethylammonium hydroxide. 現像液の濃度は,適宜調整すればよい。 The concentration of the developing solution may be appropriately adjusted. 用いられる現像液の量は,感光性レジストの量などに応じて適宜調整すればよい。 The amount of the developing solution to be used may be appropriately adjusted depending on the amount of the photosensitive resist. 現像液を添加する際の温度として,室温があげられる。 As the temperature at the time of addition of the developing solution, at room temperature and the like. また,現像液を添加する時間として,10秒〜5分があげられ,好ましくは10秒〜1分であり,より具体的には約30秒があげられる。 Further, as the time of adding the developer, it raised 10 seconds to 5 minutes, preferably 10 seconds to 1 minute, about 30 seconds can be mentioned more specifically.

図4(d)は,熱酸化膜(21)を除去する工程を説明するための概念図である。 Figure 4 (d) is a conceptual diagram for explaining the step of removing the thermal oxide film (21). 図4(d)に示されるように,この工程では,フッ化水素酸などの酸を用いて感光性レジスト(23)に覆われていない部分の熱酸化膜(21),すなわち熱酸化膜(21)のうち支持板部(2)と微細針部(4)とに相当する部位を除去する。 As shown in FIG. 4 (d), in this step, a thermal oxide film of acid which is not covered with the photoresist (23) using a hydrofluoric acid or the like (21), namely a thermal oxide film ( the support plate portion of 21) (2) and removing the portion corresponding to the fine needle portion (4). この工程により,図4(d)に示されるようにシリコン基板(22)のうち支持板部(2)と微細針部(4)とに相当する部位を露出させることができる。 This step can be exposed portion corresponding to the support plate portion of the silicon substrate (22) as shown in FIG. 4 (d) (2) a fine needle (4).

この工程で用いられる酸として,フッ化水素酸があげられ,好ましくは希フッ化水素酸である。 As the acid used in this step, hydrofluoric acid and the like, preferably dilute hydrofluoric acid. フッ化水素酸の濃度は,適宜調整すればよいが,1〜5重量モル%があげられる。 The concentration of hydrofluoric acid may be appropriately adjusted, but 1-5 wt mol% and the like. 用いられる酸の量は,熱酸化膜の量,酸の種類,酸の濃度などに応じて適宜調整すればよい。 The amount of acid used, the amount of the thermal oxide film, the kind of acid may be appropriately adjusted depending on the concentration of the acid. 酸を添加する際の温度として,室温があげられる。 As the temperature during the addition of acid, at room temperature and the like. 酸を添加する時間として,1分〜10分があげられ,1分〜2分でもよいし,これ以上時間をかけても特に問題はない。 As the time of adding the acid, 1 to 10 minutes can be mentioned, it may be the 2 minutes 1 minute, no particular problems even over more time.

図4(e)は,感光性レジスト(23)を除去するための工程を説明するための概念図である。 Figure 4 (e) is a conceptual view for explaining a step for removing the photosensitive resist (23). 図4(e)に示されるように,この工程では,剥離液を用いてレジスト(23)を除去する。 As shown in FIG. 4 (e), in this step, a resist (23) is removed using a stripping solution. この工程により,図4(e)に示されるように熱酸化膜(2)を露出させることができる。 This step can be exposed thermal oxide film (2) as shown in FIG. 4 (e). 本工程により,微細針部と支持板部のパターニング(エッチング)が行われ,第1のリソグラフィー工程が完了する。 By this step, patterning of the support plate and the microneedle portion (etching) is performed, the first lithography process is completed. これにより,シリコン基板(22)上に,支持板部(2)と微細針部(4)とに相当する部位を取り除いた形状の熱酸化膜(21)が形成された状態を得ることができる。 Thus, on the silicon substrate (22), there can be obtained a state thermal oxide film having a shape removing the portion corresponding to the supporting plate portion (2) fine needle (4) (21) is formed .

この工程で用いられる剥離液として,有機溶剤があげられ,好ましくはアセトンであり,具体的には,関東化学社製のKP-201があげられる。 As stripping liquid used in this step, the organic solvent can be mentioned, preferably acetone, in particular, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc. of KP-201 and the like. 剥離液の濃度は,適宜調整すればよいが,原液があげられる。 The concentration of the stripping solution may be appropriately adjusted, but the stock solution and the like. 用いられる剥離液の量は,レジストの量などに応じて適宜調整すればよい。 The amount of stripping solution to be used may be appropriately adjusted depending on, for example, on the amount of the resist. 剥離液を添加する際の温度として,10〜60℃があげられ,好ましくは50〜60℃である。 As the temperature at the time of adding the stripping solution, 10 to 60 ° C. and the like, preferably 50-60 ° C.. 剥離液を添加する時間として,5分から1時間があげられ,好ましくは10〜20分である。 As the time of adding the stripping solution, 5 minutes to 1 hour it is mentioned, and preferably 10 to 20 minutes.

[第2のリソグラフィー工程] Second lithography process]
図5は,第2のリソグラフィー工程の各工程における基板などの状態を説明するための概念図である。 Figure 5 is a conceptual diagram for explaining a state, such as a substrate in each step of the second lithography process. 図5(a)は,第1のリソグラフィー工程で得られた基板上に金属膜を形成するための工程を説明する概念図である。 5 (a) is a conceptual diagram illustrating a process for forming a metal film on the substrate obtained in the first lithography process. 第1のリソグラフィー工程では,感光性レジストのうち感光した部位をエッチングすることで支持板部(2)と微細針部(4)とに相当する部位をパターニングする。 In the first lithography process, patterning the portion corresponding to the support plate portion by etching the photosensitive the site of the photoresist and (2) a fine needle (4). そして,第2のリソグラフィー工程では,まず,図5(a)に示されるように,基板(22)と熱酸化膜(21)の上に金属膜(31)を形成する。 Then, in the second lithography process, first, as shown in FIG. 5 (a), a metal film (31) on a substrate (22) and the thermal oxide film (21).

金属膜(31)を形成する方法として,化学メッキ,化学蒸着,スパッタリング法があげられる。 As a method of forming a metal film (31), chemical plating, chemical vapor deposition, sputtering and the like. この中でも,スパッタリング法が好ましい。 Among these, the sputtering method is preferred. スパッタリング法に用いられる装置は,公知の装置を適宜利用できる。 Apparatus used in the sputtering method may be appropriately using a known apparatus. スパッタリングの際の,各種条件は,通常の条件を適宜用いればよい。 During sputtering, various conditions may be used usual conditions appropriately. 基板の温度として,室温があげられる。 As the temperature of the substrate, room temperature and the like. また,金属炉の温度として,室温でもよいが,100℃〜1000℃であってもよい。 Further, as the temperature of the metal furnace, it may be at room temperature, may be 100 ° C. to 1000 ° C.. スパッタリングの時間として,1分〜1時間があげられ,好ましくは5分程度である。 As the time of the sputtering, 1 minute to 1 hour are mentioned, and preferably about 5 minutes. スパッタリングを行うチャンバーの真空度として,1×10― 1 Pa〜2×10― 1 Paがあげられる。 As the degree of vacuum chamber for performing sputtering, 1 × 10- 1 Pa~2 × 10- 1 Pa and the like.

金属膜(31)の材質として,酸に溶解する金属があげられ,好ましくはクロム,又はアルミニウムであり,特に好ましくはクロムである。 As material of the metal film (31), the metal can be mentioned that dissolves in acid, preferably chromium or aluminum, particularly preferably chromium. 金属膜(31)は適宜調整すればよいが,この金属膜(31)が,後述のドライエッチングの際に,エッチングを防止することとなるので,好ましくは0.1μm〜1μmである。 Metal film (31) may be appropriately adjusted, but the metal film (31) is, at the time of dry etching to be described later, since the preventing etching, preferably 0.1 to 1 m.

図5(b)は,金属膜(31)に感光性レジスト(32)を塗布する工程を説明するための概念図である。 5 (b) is a conceptual diagram for explaining the step of applying a photosensitive resist (32) to the metal film (31). この工程では,図5(b)に示されるように,基板(22),熱酸化膜(21),又は金属膜(21)の上に感光性レジスト(32)を形成する。 In this step, as shown in FIG. 5 (b), the substrate (22), a thermal oxide film (21), or to form a photosensitive resist (32) on the metal film (21). 具体的には,感光性レジストとして,金属膜(21)の上にのみ形成されるものがあげられる。 Specifically, as a photosensitive resist include those formed only on the metal film (21).

感光性レジスト(32)の材質として,アクリル樹脂があげられ,好ましくはポリメタクリル酸メチルであり,具体的には,東京応化社製のOFPR-800があげられる。 As the material of the photosensitive resist (32), an acrylic resin can be mentioned, preferably a polymethyl methacrylate, specifically, Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. of OFPR-800 and the like. 感光性レジストの材質は,ポジ型レジストがあげられる。 The material of the photosensitive resist is a positive resist and the like.

感光性レジスト(32)の厚さとして,たとえば0.1μm〜5μmがあげられ,好ましくは0.5μm〜2μmであり,1μm〜1.5μmであってもよい。 The thickness of the photosensitive resist (32), for example 0.1μm~5μm can be mentioned, preferably 0.5Myuemu~2myuemu, may be 1Myuemu~1.5Myuemu.

感光性レジスト(32)は,たとえばシリコン基板を3000〜5000rpmの回転数で回転させ,回転しているシリコン基板の上に東京応化社製OFPR-800などの感光性レジスト含有液を滴下することにより形成できる。 Photosensitive resist (32), for example a silicon substrate is rotated at a rotational speed of 3000~5000Rpm, by dropping a photosensitive resist containing liquid Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. OFPR-800 on a silicon substrate which is rotating It can be formed.

図5(c)は,露光の様子を説明するための概念図である。 5 (c) is a conceptual diagram for explaining the state of exposure. この工程では,図5(c)に示されるように,シリコン基板上(22)に,露光マスク(34)をかぶせた状態で光を照射し,感光性レジストを感光する。 In this step, as shown in FIG. 5 (c), on a silicon substrate (22), irradiated with light in a state that covered an exposure mask (34), it exposes a photosensitive resist. この露光マスク(34)は,図5(c)に示されるように,支持板部(2)に対応した開口部(33)を有する露光マスク(34)である。 The exposure mask (34), as shown in FIG. 5 (c), an exposure mask having an opening corresponding to the support plate (2) (33) (34). このように開口部(33)を有するので,露光マスク(34)をかぶせた状態で光を照射すると,開口部(33)からのみ光が照射される。 Since the has an opening (33) is irradiated with light in a state that covered an exposure mask (34), light only from the opening (33) is irradiated. このため,前記露光マスク(34)の開口部(33)に対応する部位の感光性レジストが感光され,感光性レジストのうち開口部(33)に対応した部位が感光する。 Therefore, photosensitive resist portion corresponding to the opening (33) of said exposure mask (34) is photosensitive, portion corresponding to the opening (33) of the photosensitive resist is sensitive. 図中,35は,感光レジストのうち,本工程で感光した部位(感光部)を示す。 In the figure, 35, of the photosensitive resist, showing a portion exposed to light in this step (photosensitive unit).

具体的には,露光マスク(34)を感光性レジスト(32)の上に配置する。 Specifically, placing an exposure mask (34) on a photosensitive resist (32). 露光マスク(34)には,支持板部のパターンが印刷されている。 The exposure mask (34), the pattern of the support plate portion is printed. そして,図5(c)の矢印のように,露光マスク(34)の外側からシリコン基板(22)へ向かって光を照射して,感光性レジストを露光する。 Then, as indicated by the arrow in FIG. 5 (c), light is irradiated from the outside of the exposure mask (34) into the silicon substrate (22), exposing the photosensitive resist. これにより,光が露光マスク(34)のマスク開口部(33)を透過して感光性レジスト(32)に達し,感光性レジストのうち光を照射された部分のみが露光されて感光部(35)となる。 Thus, light is transmitted through the mask openings (33) of the exposure mask (34) reaches a photosensitive resist (32), only the irradiated portion of the light of the photosensitive resist is exposed photosensitive section (35 ) and a.

この工程において用いられる光として,紫外線,近紫外線,可視光線,近赤外線,赤外線,X線があげられ,好ましくは紫外線であり,好ましくは,365nm〜436nmの波長の光である。 As light to be used in this step, ultraviolet rays, near-ultraviolet, visible, near infrared, infrared, X-rays can be mentioned, preferably ultraviolet light, preferably, light having a wavelength of 365Nm~436nm. また,光の強度として,好ましくは10〜20mW/cm 2である。 Further, as the intensity of light, preferably 10~20mW / cm 2. なお,光の照射時間は,光の強度に依存するが,たとえば,1秒〜10分があげられ,好ましくは1秒〜1分であり,2秒〜10秒でもよく,好ましくは3秒〜10秒であり,前記した光の強度では約5秒である。 The light irradiation time is dependent on the intensity of light, for example, 1 second to 10 minutes can be mentioned, and preferably 1 second to 1 minute, may be in 2 seconds to 10 seconds, preferably 3 seconds to is 10 seconds, in intensity of light above is about 5 seconds.

図5(d)は,感光部を現像液により除去する工程を説明するための概念図である。 Figure 5 (d) is a conceptual diagram for explaining the step of removing the exposed portion with a developer. 図5(d)に示されるように,感光性レジスト(32)の感光部(35)を現像液と接触させることにより,感光部(35)を除去することができ,これにより,基板(22)上に形成された微細針部に相当する部位を,金属膜(31)及び感光体レジスト(32)で覆った状態で,基板(22)の上に形成された金属膜(31)のうち,支持板部(2)に相当する部位を露出させることができる。 As shown in FIG. 5 (d), whereby the photosensitive portion of the photosensitive resist (32) to (35) is contacted with a developer, it is possible to remove the exposed portion (35), thereby, the substrate (22 ) the portion corresponding to the fine needle part formed on, while covering with a metal film (31) and a photoreceptor resist (32), of the substrate (a metal film formed on the 22) (31) , it is possible to expose the portion corresponding to the support plate (2).

この工程で用いられる現像液として,公知の現像液を適宜用いればよく,具体的には水酸化テトラメチルアンモニウムがあげられる。 As a developing solution used in this step, it may be appropriately used a known developer, and specific examples thereof include tetramethylammonium hydroxide. 現像液の濃度は,適宜調整すればよい。 The concentration of the developing solution may be appropriately adjusted. 用いられる現像液の量は,感光性レジストの量などに応じて適宜調整すればよいが,200〜400mlがあげられる。 The amount of developer used may be appropriately adjusted depending on the amount of the photosensitive resist, 200~400Ml the like. 現像液を添加する際の温度として,室温があげられる。 As the temperature at the time of addition of the developing solution, at room temperature and the like. また,現像液を添加する時間として,10秒〜5分があげられ,好ましくは10秒〜1分であり,より具体的には約30秒があげられる。 Further, as the time of adding the developer, it raised 10 seconds to 5 minutes, preferably 10 seconds to 1 minute, about 30 seconds can be mentioned more specifically.

図5(e)は,金属膜(31)を除去するための工程を説明するための概念図である。 FIG. 5 (e) is a conceptual view for explaining a step of removing the metal film (31). 図5(e)に示されるように,この工程では,金属膜(31)のうち,支持板部(2)に相当する部位をエッチングする。 As shown in FIG. 5 (e), in this process, of the metal film (31), etching a portion corresponding to the support plate (2). 酸を用いて感光性レジスト(32)に覆われていない部分の金属膜(31)を除去する。 Removing the metal film in a portion not covered with the photoresist (32) (31) with an acid. この工程により,図5(e)に示されるようにシリコン基板のうち,支持板部(2)に相当する部位を露出させることができる。 This step of the silicon substrate as shown in FIG. 5 (e), it is possible to expose the portion corresponding to the support plate (2).

この工程で用いられる酸として,硝酸第二セリウムアンモニウム水溶液と過塩素酸の混合液があげられる。 As the acid used in this step, a mixed solution of ceric ammonium nitrate solution and perchloric acid. 酸の濃度は,適宜調整すればよいが,たとえば,硝酸第二セリウムアンモニウムを150g,過塩素酸を30ml,水を1Lの割合とした混合液を用いてもよい。 The concentration of the acid may be appropriately adjusted. For example, a ceric ammonium nitrate 150 g, perchloric acid 30 ml, water may be used a mixed solution obtained by a ratio of 1L. 用いられる酸の量は,金属膜の量などに応じて適宜調整すればよい。 The amount of acid used may be appropriately adjusted depending on, for example, on the amount of the metal film. 酸を添加する際の温度として,室温があげられる。 As the temperature during the addition of acid, at room temperature and the like. 酸を添加する時間として,1〜2分があげられるが,これ以上時間をかけても特に問題はない。 As the time of adding the acid, but is 1-2 minutes like, no particular problem even over more time.

図5(f)は,感光性レジスト(31)を除去するための工程を説明するための概念図である。 FIG. 5 (f) is a conceptual view for explaining a step for removing the photosensitive resist (31). 図5(f)に示されるように,たとえば金属膜(31)を覆う感光性レジスト(32)が除去される。 As shown in FIG. 5 (f), the photosensitive resist (32) is removed to cover the e.g. metal film (31). この工程では,たとえば,剥離液を用いて感光性レジスト(31)を除去すればよい。 In this step, for example, it may be removed photosensitive resist (31) using a stripping solution. この工程により,図5(f)に示されるように,シリコン基板(22)を露出させることができる。 By this step, as shown in Fig. 5 (f), it is possible to expose the silicon substrate (22). 本工程により,支持板部のパターニングが行われ,第2のリソグラフィー工程を完了としてもよい。 By this step, patterning of the support plate portion is performed may be completed second lithography process. たとえば,シリコン基板(22)表面のうち微細針部(4)に相当する部位は金属膜で覆われるが,支持板部(2)に相当する部位はシリコン基板(22)が露出した状態とする。 For example, while the site corresponding to the microneedle portion (4) of the silicon substrate (22) surface is covered with a metal film, a portion corresponding to the support plate (2) is a state where the silicon substrate (22) is exposed . このようにパターニングするので,段差を持ったシリコン鋳型を製造できることとなる。 Since the patterning, and thus capable of producing a silicon mold having a step.

この工程で用いられる剥離液として,有機溶剤があげられ,好ましくはアセトンであり,具体的には,関東化学社製のKP-201があげられる。 As stripping liquid used in this step, the organic solvent can be mentioned, preferably acetone, in particular, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc. of KP-201 and the like. 剥離液の濃度は,適宜調整すればよいが,原液があげられる。 The concentration of the stripping solution may be appropriately adjusted, but the stock solution and the like. 用いられる剥離液の量は,レジストの量などに応じて適宜調整すればよい。 The amount of stripping solution to be used may be appropriately adjusted depending on, for example, on the amount of the resist. 剥離液を添加する際の温度として,10〜60℃があげられ,好ましくは50〜60℃である。 As the temperature at the time of adding the stripping solution, 10 to 60 ° C. and the like, preferably 50-60 ° C.. 剥離液を添加する時間として,5分から1時間があげられ,好ましくは10〜20分である。 As the time of adding the stripping solution, 5 minutes to 1 hour it is mentioned, and preferably 10 to 20 minutes.

[第1のドライエッチング工程] [First dry etching step]
図6は,第1のドライエッチング工程おける基板などの状態を説明するための概念図である。 Figure 6 is a conceptual diagram for explaining a state, such as the first dry etching step definitive substrate. この工程では,図6に示されるように,露出したシリコン基板(22)をエッチングする。 In this step, as shown in FIG. 6, etching the exposed silicon substrate (22). 具体的には,支持板部(2)に相当する部位をエッチングする。 Specifically, etching a portion corresponding to the support plate (2).

露出したシリコン基板(22)を除去する方法として,ドライエッチング法があげられる。 As a method of removing the exposed silicon substrate (22), a dry etching method. ドライエッチング法に用いられる装置は,公知の装置を適宜利用できる。 Apparatus used for the dry etching may be appropriately using a known apparatus. ドライエッチングをする際の,基板の温度として,室温があげられる。 When the dry etching, the temperature of the substrate, room temperature and the like. また,金属炉の温度として,室温があげられる。 Further, as the temperature of the metal furnace room and the like. ドライエッチングの時間として,除去する深さに依存するが,10分〜1時間があげられ,より具体的には約30分があげられる。 As the time of the dry etching depends on the depth to be removed, it is exemplified 10 minutes to 1 hour, about 30 minutes may be mentioned more specifically. ドライエッチングを行うチャンバーの真空度として,1Pa〜10Paがあげられる。 As the degree of vacuum in the chamber dry etching is performed, 1Pa~10Pa the like.

ドライエッチングのエッチングガスとしてフッ素系のガスがあげられ,好ましくは六フッ化硫黄ガス,より好ましくは六フッ化硫黄ガスと酸素ガスの混合ガスである。 Fluorine-based gas can be cited as an etching gas for dry etching, preferably sulfur hexafluoride gas, a mixed gas of more preferably sulfur hexafluoride gas and an oxygen gas. 六フッ化硫黄ガスと酸素ガスの混合比は,基板(22)をエッチングする深さに応じて適宜調整すれば良いが,より具体的には六フッ化硫黄ガス4に対して酸素ガス1を用いたものがあげられる。 The mixing ratio of sulfur hexafluoride gas and an oxygen gas may be suitably adjusted according to the depth of etching the substrate (22), but the oxygen gas 1 and more respect specifically sulfur hexafluoride gas 4 those used and the like. この際のエッチングが多ければ,後に製造される微細針部の厚さと,支持体部との厚さの差が大きくなる。 The more etching in this, the thickness of the microneedle portion to be produced later, the difference in thickness becomes large and the support portion. この差は,上述した構造体における微細針部の厚さと支持体部の厚さとを考慮して設定すればよい。 This difference may be set in consideration of the thickness of the thickness of the support portion of the microneedle portion of the structure described above.

第1のドライエッチング工程におけるエッチングとして,前記支持板部(2)の厚さをD 1とし,前記微細針部の厚さをD 2としたときに,後述のように第2のドライエッチング工程でも,支持板部(2)に相当する部位がD 2程度エッチングされるので,シリコン基板(22)のうち支持板部(2)に相当する部位を,0.5(D 1 - D 2 )以上(D 1 - D 2 )以下エッチングするものがあげられ,0.6(D 1 - D 2 )以上0.95(D 1 - D 2 )以下エッチングしてもよく,0.7(D 1 - D 2 )以上0.9(D 1 - D 2 )以下エッチングしてもよい。 As the etching in the first dry etching step, the support plate portion thickness (2) and D 1, the thickness of the microneedle portion is taken as D 2, the second dry etching step as described below But, since the portion corresponding to the support plate (2) is etched about D 2, the support plate portion of the silicon substrate (22) corresponding to the site (2), 0.5 (D 1 - D 2) or ( D 1 - D 2) can be mentioned those which less etching, 0.6 (D 1 - D 2 ) or 0.95 (D 1 - D 2) may be less etched, 0.7 (D 1 - D 2 ) or 0.9 (D 1 - D 2) may be less etched. また,第2のドライエッチング工程でエッチングする理想量D 2からのずれを考慮して,D 1 -0.5D 2以上D 1 - D 2以下エッチングするものがあげられ,D 1 -0.6D 2以上D 1 -0.95D 2以下エッチングしてもよく,D 1 -0.7D 2以上D 1 -0.9D 2以下エッチングしてもよい。 Further, in consideration of the deviation from the ideal amount D 2 is etched in the second dry etching step, D 1 -0.5 D 2 or D 1 - D 2 which follows the etching can be mentioned, D 1 -0.6D 2 or more D 1 -0.95D 2 may be less etched, D 1 -0.7D 2 or D 1 -0.9D 2 may be less etched. 基板(22)を除去する深さの具体的数値として,10μm〜1cmがあげられ,100μm〜5mmでもよく,300μm〜5mmでもよい。 Specific numerical values ​​of depths of removing the substrate (22), 10μm~1cm can be mentioned may also 100Myuemu~5mm, may be 300Myuemu~5mm.

[第2のドライエッチング工程] [Second dry etching step]
図7は,第2のドライエッチング工程の各工程における基板などの状態を説明するための概念図である。 Figure 7 is a conceptual diagram for explaining a state, such as a substrate in each step of the second dry etching step. 図7(a)は,金属膜(31)(図6参照)を除去する工程を説明するための概念図である。 7 (a) is a conceptual diagram for explaining the step of removing the metal film (31) (see FIG. 6). まず,図7(a)に示されるように,図6に示される金属膜(31)を除去する。 First, as shown in FIG. 7 (a), to remove the metal film (31) shown in FIG. この工程では,たとえば,硝酸第二セリウムアンモニウム水溶液と過塩素酸の混合液などの酸を用いてシリコン基板(22)と熱酸化膜(21)の上に形成され金属膜(31)を除去する。 In this step, for example, to remove the metal film (31) formed on the silicon substrate (22) and the thermal oxide film (21) using an acid such as a mixture of ceric ammonium nitrate solution and perchlorate . この工程により,図7(a)に示されるようにシリコン基板などの微細針部のエッチング面(36)を露出させることができる。 This step can be exposed etched surfaces of the fine needle, such as a silicon substrate (36) as shown in Figure 7 (a).

この工程で用いられる酸として,硝酸第二セリウムアンモニウム水溶液と過塩素酸の混合液があげられる。 As the acid used in this step, a mixed solution of ceric ammonium nitrate solution and perchloric acid. 酸の濃度は,適宜調整すればよいが,硝酸第二セリウムアンモニウムを150g,過塩素酸を30ml,水を1Lの混合液を用いた。 The concentration of the acid may be appropriately adjusted, but, 150 g of ceric ammonium nitrate, perchloric acid 30 ml, water was used a mixture of 1L. 用いられる酸の量は,金属膜の量などに応じて適宜調整すればよい。 The amount of acid used may be appropriately adjusted depending on, for example, on the amount of the metal film. 酸を添加する際の温度として,室温があげられる。 As the temperature during the addition of acid, at room temperature and the like. 酸を添加する時間として,1〜2分があげられるが,これ以上時間をかけても特に問題はない。 As the time of adding the acid, but is 1-2 minutes like, no particular problem even over more time.

図7(b)は,シリコン基板(22)をドライエッチングする工程を説明するための概念図である。 7 (b) is a conceptual diagram for explaining a process of dry-etching the silicon substrate (22). この工程では,図7(b)に示されるように,シリコン基板(22)のうち,微細針部に相当する部位(36)や,支持体部に相当する部位(37)をエッチングする。 In this step, as shown in FIG. 7 (b), of the silicon substrate (22), or part (36) corresponding to the fine needle portion, etching the portion (37) corresponding to the support portion. 図7(b)に示されるように,シリコン基板のうち微細針部に相当する部位(36)と支持体部に相当する部位(37)がエッチングされた状態となる。 As shown in FIG. 7 (b), a state where a portion corresponding to the support portion and the portion (36) corresponding to the fine needle portion of the silicon substrate (37) is etched.

基板(22)をエッチングする方法として,ドライエッチング法があげられる。 The substrate (22) as a method of etching, a dry etching method. ドライエッチング法に用いられる装置は,公知の装置を適宜利用できる。 Apparatus used for the dry etching may be appropriately using a known apparatus. ドライエッチングをする際の,基板の温度として,室温があげられる。 When the dry etching, the temperature of the substrate, room temperature and the like. また,金属炉の温度として,室温があげられる。 Further, as the temperature of the metal furnace room and the like. ドライエッチングの時間として,除去する深さに依存するが,5〜10分があげられる。 As the time of the dry etching depends on the depth to be removed, is 5 to 10 minutes and the like. ドライエッチングを行うチャンバーの真空度として,1Pa〜10Paがあげられる。 As the degree of vacuum in the chamber dry etching is performed, 1Pa~10Pa the like.

ドライエッチングのエッチングガスとしてフッ素系のガスがあげられ,好ましくは六フッ化硫黄ガス,より好ましくは六フッ化硫黄ガスと酸素ガスの混合ガスである。 Fluorine-based gas can be cited as an etching gas for dry etching, preferably sulfur hexafluoride gas, a mixed gas of more preferably sulfur hexafluoride gas and an oxygen gas. 六フッ化硫黄ガスと酸素ガスの混合比は,基板(22)を除去する深さに応じて適宜調整すれば良いが,たとえば六フッ化硫黄ガス4に対して酸素ガス1の体積比のものを用いてもよい。 The mixing ratio of sulfur hexafluoride gas and an oxygen gas may be suitably adjusted according to the depth of removing the substrate (22), but those of the volume ratio of oxygen gas 1, for example with respect to sulfur hexafluoride gas 4 it may be used. 基板(22)を除去する深さは,たとえば30μm〜80μmがあげられ,40μm〜70μmでもよい。 The depth of removing the substrate (22), for example 30μm~80μm the like, it may be 40Myuemu~70myuemu.

図7(c)は,熱酸化膜(21)を除去する工程を説明するための概念図である。 7 (c) is a conceptual diagram for explaining the step of removing the thermal oxide film (21). 図7(c)に示されるように,この工程では,フッ化水素酸などの酸を用いて熱酸化膜(21)を除去する。 As shown in FIG. 7 (c), in this step, removing the thermal oxide film (21) using an acid such as hydrofluoric acid. この工程により,図7(c)に示されるようにシリコン基板を露出させることができる。 This step can be to expose the silicon substrate as shown in FIG. 7 (c).

この工程で用いられる酸として,フッ化水素酸があげられ,好ましくは希フッ化水素酸である。 As the acid used in this step, hydrofluoric acid and the like, preferably dilute hydrofluoric acid. フッ化水素酸の濃度は,適宜調整すればよいが,1〜5重量モル%があげられる。 The concentration of hydrofluoric acid may be appropriately adjusted, but 1-5 wt mol% and the like. 用いられる酸の量は,熱酸化膜の量,酸の種類,酸の濃度などに応じて適宜調整すればよい。 The amount of acid used, the amount of the thermal oxide film, the kind of acid may be appropriately adjusted depending on the concentration of the acid. 酸を添加する際の温度として,室温があげられる。 As the temperature during the addition of acid, at room temperature and the like. 酸を添加する時間として,1分〜10分があげられ,1分〜2分でもよいし,これ以上時間をかけても特に問題はない。 As the time of adding the acid, 1 to 10 minutes can be mentioned, it may be the 2 minutes 1 minute, no particular problems even over more time.

図7(d)は,シリコン基板(22)の上に導電性被膜(38)を形成するための工程を説明するための概念図である。 7 (d) is a conceptual diagram for explaining a process for forming a conductive coating on a silicon substrate (22) (38). この工程は,特になくても構わない工程である。 This step is a step that may be not particularly. この工程により,シリコン基板(22)の上に導電性被膜(38)を形成することができる。 This step can be formed a conductive coating (38) on the silicon substrate (22).

導電性被膜(38)を形成する方法として,化学メッキ,化学蒸着,スパッタリング法があげられる。 As a method for forming a conductive coating (38), chemical plating, chemical vapor deposition, sputtering and the like. この中でも,スパッタリング法が好ましい。 Among these, the sputtering method is preferred. スパッタリング法に用いられる装置は,公知の装置を適宜利用できる。 Apparatus used in the sputtering method may be appropriately using a known apparatus. スパッタリングの際の基板の温度として,室温があげられる。 As the temperature of the substrate during sputtering, at room temperature and the like. また金属炉の温度として,室温があげられる。 As the temperature of the metal furnace room and the like. スパッタリングの時間として,1分〜10分があげられ,具体的には5分があげられる。 As the time of the sputtering, 1 to 10 minutes can be mentioned, specifically 5 minutes like. スパッタリングを行うチャンバーの真空度として,1×10― 1 Pa〜2×10― 1 Paがあげられる。 As the degree of vacuum chamber for performing sputtering, 1 × 10- 1 Pa~2 × 10- 1 Pa and the like.

導電性被膜(38)の材質として,マルトースなどの構造物を組成する物質に対して剥がれやすい金属があげられ,好ましくはニッケル,又はステンレスであり,特に好ましくはニッケルである。 As the material of the conductive coating (38), easily peeled off the metal is raised with respect to substances which composition structures such as maltose, preferably nickel, or stainless steel, particularly preferably nickel. 導電性被膜(38)の厚さとして,好ましくは0.1μm〜1μmである。 The thickness of the conductive coating (38), preferably 0.1 to 1 m.

図8は,シリコン基板(22)に補強基板(39)を接合するための任意の工程を説明する概念図である。 Figure 8 is a conceptual diagram illustrating an optional process for bonding a reinforcing substrate (39) on a silicon substrate (22). この工程により,シリコン基板(22)の下面(凹部が設けられる面と反対側の面)に補強基板(39)が接合される。 By this step, the lower surface of the silicon substrate (22) a reinforcing substrate (the surface on which the recess is provided a surface on the opposite side) (39) are joined.

補強基板を接合する方法として,接着剤を用いる方法や,拡散接合,陽極接合などの方法があげられるが,シリコン基板(22)の歪みを少なくできるので陽極接合が好ましい。 As a method of bonding the reinforcing substrate, and a method using an adhesive, diffusion bonding, a method such as anodic bonding and the like, anodic bonding is preferred because the distortion of the silicon substrate (22) can be reduced. 陽極接合をする装置は,公知の装置を適宜利用できる。 Apparatus for the anodic bonding may be appropriately using a known apparatus. 陽極接合をする際の温度は,補強基板(39)の材料によるが,300〜500℃があげられる。 Temperature for anodic bonding, depending on the material of the reinforcing substrate (39), 300 to 500 ° C. and the like. また電極に印加する電圧もシリコン基板(22)と補強基板(39)の大きさや物性により適宜調整すれば良いが,たとえば500V〜1kVがあげられる。 And it may be appropriately adjusted voltage applied to the electrodes is also a silicon substrate (22) by the size and physical properties of the reinforcing substrate (39) but, for example 500V~1kV the like. また電圧をかける時間もシリコン基板(22)と補強基板(39)の物性により適宜調整すればよいが,たとえば1時間〜2時間があげられる。 And it may be appropriately adjusted by the physical properties of the reinforcing substrate and the silicon substrate have time to make a (22) voltage (39) but, for example, 2 hours 1 hour and the like.

補強基板(39)の材料としては,シリコン基板(22)に近い熱膨張係数(0.8倍〜1.2倍など)をもつ材料が好ましく,パイレックス(登録商標)ガラスやコバール金属があげられる。 As a material of the reinforcing substrate (39), a material having a thermal expansion coefficient close to silicon substrate (22) (such as 0.8 times to 1.2 times), more preferably Pyrex glass or kovar metal. シリコン基板(22)の歪みを抑制するためには,パイレックス(登録商標)ガラスを補強基板(39)に用いるものが好ましい。 In order to suppress the distortion of the silicon substrate (22), those used in Pyrex glass reinforcing substrate (39) are preferred. また補強基板(39)の厚さとして,1mm以上があげられ,2mm〜5mmが好ましい。 As the thickness of the reinforcing substrate (39), above 1mm are exemplified, 2 mm to 5 mm is preferred. このような補強基板(39)をシリコン鋳型の底面などに接合すると,シリコン鋳型の歪みを効果的に防止できる。 When joining such reinforcing substrate (39) including a bottom surface of the silicone mold, it can be effectively prevented distortion of silicone mold.

[シリコン鋳型] [Silicon mold]
上記のような工程を経て得られるシリコン製鋳型として,厚さが300μm〜1cmである支持板部(2)に対応した凹部(へこみ部)と,前記支持板部の凹部に接続して設けられる1又は複数の微細針(3)を有する微細針部(4)に対応した厚さが30μm〜80μmの凹部とを具備するシリコン製鋳型があげられる。 As silicone molds obtained through the process as described above, is a recess (recess) corresponding to the support plate portion thickness of 300Myuemu~1cm (2), connected to the recess of the support plate portion provided thickness corresponding to a fine needle (4) having one or more microneedles (3) is silicon mold and the like, comprising a recess 30Myuemu~80myuemu. このような鋳型を用いれば,その凹部に所定の原料を入れ固化することで,1又は複数の微細針と支持板部とを有する構造物を容易に製造できる。 The use of such a mold, by solidifying put a predetermined raw material in the recess, can be easily manufactured structures having one or a plurality of microneedles and the support plate portion.

より具体的な,鋳型形状として,微細針(3)が,前記支持板部(2)と接する辺の長さが100μm〜1mmであり,その辺を底辺としたときに高さが100μm〜2mmとなる三角形を底面とした,三角柱状であるものがあげられる。 More specifically, as a template shape, fine needle (3) comprises a support plate (2) in contact with edge length 100Myuemu~1mm, height when the bottom the sides 100μm~2mm the triangle defined to have the bottom surface, can be mentioned those which are triangular.

[利用方法] [How to Use]
上記のようにして製造された鋳型は,医療用や化粧用に用いられる構造物などを製造するために用いる。 Template produced as described above is used to manufacture such medical and cosmetic structures used for. 具体的には,鋳型に溶融したマルトースやポリ乳酸などの原料を流し込み,冷却などすることで原料を固化させ,固化した構造物を鋳型から取り除くことにより構造物を得ることができる。 Specifically, pouring raw materials such as maltose or polylactic acid melted in a mold, a raw material is solidified by such cooling, the solidified structure can be obtained structure by removing from the mold.

以下,実施例を用いて本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. まず,厚さ1μmの熱酸化膜が付いた厚さ500μmのシリコン基板の上面全体に感光性レジストを塗布した。 It was first coated with a photosensitive resist on the entire upper surface of the silicon substrate with a thickness of 500μm marked with a thermal oxide film having a thickness of 1 [mu] m. 感光性レジストとして,光が照射された部分が現像されるポジ型レジスト(東京応化工業社製のOFPR−800)を用いた。 As the photosensitive resist, the portion irradiated with light is using a positive resist is developed (OFPR-800 of Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.). 感光性レジストの膜厚は,1μmであった。 The film thickness of the photosensitive resist was 1 [mu] m.

次に,微細針部と支持板部のパターンが印刷された微細針部と支持板部の露光マスクを感光性レジストの上に配置した。 Next, place the exposure mask of the supporting plate portion and the fine needle and microneedle portion on which a pattern is printed in the support plate portion on a photosensitive resist. そして,露光マスクの外側からシリコン基板に向かって紫外線などの光を照射して露光した。 Then, exposed by irradiation with light such as ultraviolet rays toward the silicon substrate from the outside of the exposure mask. これにより,光が露光マスクのマスク開口部を透過して感光性レジストに達し,感光性レジストの光照射された部分のみが露光されて感光部となる。 Thus, light is transmitted through the mask opening of the exposure mask reached photosensitive resist, only the light irradiated portion of the photosensitive resist is exposed portion is exposed.

上記のように露光した後,感光性レジストの感光部を現像液により除去し,シリコン基板の上に形成された熱酸化膜を露出させた。 After exposure as described above, the exposed portion of the photosensitive resist is removed with a developer to expose the thermally oxidized film formed on a silicon substrate. 次にフッ化水素酸を用いて感光性レジストがない部分だけ熱酸化膜を除去し,シリコン基板を露出させた。 Then hydrofluoric thermal oxide film only partially no photosensitive resist was removed with, to expose the silicon substrate.

剥離液を用いて,感光性レジストを除去することにより,微細針部分と支持板部のパターニングを行った。 Using a peeling solution, by removing the photosensitive resist was patterned in the support plate portion and the fine needle portion. これにより第1のリソグラフィー工程を完了した。 Thus completes the first lithography process.

上記の第1のリソグラフィー工程を完了したシリコン基板と熱酸化膜の上に,金属膜を形成した。 On a silicon substrate and the thermal oxide film has been completed a first lithography process described above to form a metal film. 金属膜はクロムをスパッタリング法により0.5μmの厚さで形成した。 Metal film was formed to a thickness of 0.5μm by sputtering chromium. 次に,金属膜の上に1μmの感光性レジストを塗布した。 It was then coated with a photosensitive resist 1μm on the metal film. 感光性レジストとして,東京応化工業社製のOFPR−800を用いた。 As the photosensitive resist, using OFPR-800 of Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd..

次に,支持板部のパターンが印刷された支持板部の露光マスクを感光性レジストの上に配置した。 Next, an exposure mask of the support plate portion on which a pattern is printed in the support plate portion was placed on the photosensitive resist. そして,露光マスクの外側からシリコン基板に向かって紫外線を照射して露光した。 Then, exposed by irradiation of ultraviolet rays toward the silicon substrate from the outside of the exposure mask. これにより,光が露光マスクのマスク開口部を透過して感光性レジストに達し,感光性レジストの光照射された部分のみが露光され,感光部となる。 Thereby, the light reaches the photosensitive resist through the mask openings of the exposure mask, only the light irradiated portion of the photosensitive resist is exposed, the exposed portion.

上記のように露光した後,感光性レジストの感光部を現像液により除去することにより,シリコン基板の上に形成された金属膜を露出させた。 After exposure as described above, by the photosensitive portion of the photosensitive resist is removed with a developer to expose the metal film formed on a silicon substrate. 次に硝酸第二セリウムアンモニウム水溶液と過塩素酸の混合液を用いて感光性レジストがない部分だけ金属膜を除去し,シリコン基板を露出させた。 Then only the part no photosensitive resist to remove the metal film using a mixture of ceric ammonium nitrate solution and perchloric acid, to expose the silicon substrate.

さらに,剥離液を用いて感光性レジストを除去することにより,支持板部のパターニングを行った。 Further, by removing the photoresist using a stripping solution, it was patterned support plate portion. これにより,第2のリソグラフィー工程が完了した。 Thus, the second lithography process is completed.

上記の第2のリソグラフィー工程が完了したシリコン基板を六フッ化硫黄ガスと酸素ガスをイオン化させたプラズマに晒してドライエッチングを行った。 The dry etching was performed to the silicon substrate in which the above second lithographic step has been completed the sulfur hexafluoride gas and an oxygen gas is exposed to plasma which is ionized. これにより,シリコン基板の露出した面だけがエッチングされた。 Thus, only the exposed surface of the silicon substrate is etched. この時,金属膜は六フッ化硫黄ガスと酸素ガスに腐食されないので約300μmの深さまでシリコン基板を加工することができ,支持板部のみを300μm以上エッチングした。 The metal film can be processed a silicon substrate to a depth of about 300 [mu] m because it is not corroded by the sulfur hexafluoride gas and oxygen gas, only the support plate portion is etched more than 300 [mu] m. これにより,第1のドライエッチング工程が完了した。 Thus, the first dry etching step is completed.

上記の第1のドライエッチングを完了したシリコン基板を硝酸第二セリウムアンモニウム水溶液と過塩素酸の混合液を用いて金属膜を除去した。 Removing the metal film silicon substrate after the first dry etching described above using a mixed solution of ceric ammonium nitrate solution and perchloric acid. これにより,微細針部のエッチング面が露出した。 Thus, the exposed etched surfaces of the fine needle. 次に微細針部のエッチング面が露出したシリコン基板を六フッ化硫黄ガスと酸素ガスをイオン化させたプラズマに晒してドライエッチングを行った。 The dry etching was performed to the silicon substrate next etched surface of the fine needle is exposed to sulfur hexafluoride gas and an oxygen gas is exposed to plasma which is ionized. これにより,微細針部と支持板部がエッチングされた。 Thus, the support plate portion and the microneedle portion is etched. この時,熱酸化膜は六フッ化硫黄ガスと酸素ガスに腐食され難いので30〜80μmの深さまで微細針部を加工することができる。 At this time, the thermal oxide film can be processed fine needle to a depth of 30~80μm so hard to be corroded in sulfur hexafluoride gas and oxygen gas.

次に熱酸化膜をフッ化水素酸を用いて除去した。 Was then thermally oxidized film was removed with hydrofluoric acid. これにより,シリコン基板だけの型が形成された。 Thus, the type of the silicon substrate only is formed. 微細針部と支持板部を同時にエッチングする第2のドライエッチング工程が完了した。 Second dry etching step of simultaneously etching the support plate and the microneedle portion is completed. なお,剥がれ性を向上させるために,シリコン基板の上に導電性被膜を形成した。 In order to improve the release property, to form a conductive film on a silicon substrate. 導電性被膜として,ニッケルをスパッタリング法により約0.5μm形成した。 As the conductive film, it was about 0.5μm formed by sputtering nickel.

上記の第2のドライエッチング工程が完了したシリコン基板の下側に,補強基板として厚さ1.5mmのパイレックス(登録商標)ガラス基板を接合した。 Under the second silicon substrate dry etching process is completed above, Pyrex (registered trademark) having a thickness of 1.5mm as a reinforcing substrate has been bonded to the glass substrate. 接合方法は,シリコン基板とパイレックス(登録商標)ガラスを強固に接合できる陽極接合法を用いた。 Bonding method, using the anodic bonding method can be firmly bonded to the silicon substrate and the Pyrex glass. 陽極接合法とは,シリコンとパイレックス(登録商標)ガラスを重ね合わせ,300〜400℃に加熱し,シリコン側に正極,パイレックス(登録商標)ガラス側に負極の電極を接触させ,1kVの電圧を加えることにより接合する方法である。 The anodic bonding method, superimposing the silicon and Pyrex glass, heated to 300 to 400 ° C., the positive electrode to the silicon side, Pyrex (registered trademark) contacting an electrode of the anode to the glass side, the voltage of 1kV a method of bonding by addition. 上記のようにシリコン基板と補強基板を接合する接合工程を完了することにより,微細針部と支持板部成型用鋳型を製造した。 By completing the bonding step of bonding the silicon substrate and the reinforcing substrate as described above, to produce a support plate portion mold for a microneedle portion.

これらの工程により製造されたシリコン鋳型は,多段階のリソグラフィー法とドライエッチングを利用したため,形状が均一であった。 Silicone mold produced by these processes, since using the lithography method and dry etching multistep shape was uniform. また,シリコン鋳型の基板として変形が小さい補強基板を接合したため,鋳型の変形が少ないものであった。 Also, since joining the deformation is small reinforcing substrate as the substrate of the silicone mold was intended deformation of the mold is small.

本発明によれば,医療および生体へ機能剤を投与するための微細針を有する構造物を製造するためのシリコン鋳型の製造方法などを提供できるので,本発明は医療機器などを製造する製造業などにおいて好適に利用されうる。 According to the present invention, it is possible to provide a like method for producing a silicone mold for manufacturing a structure having a fine needle for administering a functional agent to the medical and biological, the present invention is manufacturing industries such as medical devices It can be suitably used in such.

図1は,本発明の構造物製造用シリコン鋳型の製造方法により製造される構造物の例を示す概念図である。 Figure 1 is a schematic diagram showing an example of a structure structure produced by the production method of manufacturing a silicon mold of the present invention. 図2は,構造物の微細針の例を示す概念図である。 Figure 2 is a schematic diagram showing an example of a microneedle structures. 図3は,本発明の基本的な製造工程を説明するためのフローチャートである。 Figure 3 is a flow chart for explaining a basic production process of the present invention. なお,Sはステップ(工程)を示す。 Note, S is shown a step (process). 図4は,第1のリソグラフィー工程の各工程における基板などの状態を説明するための概念図である。 Figure 4 is a conceptual diagram for explaining a state, such as a substrate in each step of the first lithography process. 図4(a)は,シリコン基板,熱酸化膜及び感光性レジストの構成を説明するための概念図である。 4 (a) is a conceptual diagram for explaining the structure of a silicon substrate, a thermal oxide film and a photosensitive resist. 図4(b)は,露光の様子を説明するための概念図である。 4 (b) is a conceptual diagram for explaining the state of exposure. 図4(c)は,感光部を現像液により除去する工程を説明するための概念図である。 Figure 4 (c) is a conceptual diagram for explaining the step of removing the developer of the photosensitive portion. 図4(d)は,熱酸化膜を除去する工程を説明するための概念図である。 Figure 4 (d) is a conceptual diagram for explaining the step of removing the thermal oxide film. 図4(e)は,感光性レジストを除去するための工程を説明するための概念図である。 Figure 4 (e) is a conceptual view for explaining a step for removing the photosensitive resist. 図5は,第2のリソグラフィー工程の各工程における基板などの状態を説明するための概念図である。 Figure 5 is a conceptual diagram for explaining a state, such as a substrate in each step of the second lithography process. 図5(a)は,第1のリソグラフィー工程で得られた基板上に金属膜を形成するための工程を説明する概念図である。 5 (a) is a conceptual diagram illustrating a process for forming a metal film on the substrate obtained in the first lithography process. 図5(b)は,金属膜に感光性レジストを塗布する工程を説明するための概念図である。 5 (b) is a conceptual diagram for explaining the step of applying a photosensitive resist on the metallic film. 図5(c)は,露光の様子を説明するための概念図である。 5 (c) is a conceptual diagram for explaining the state of exposure. 図5(d)は,感光部を現像液により除去する工程を説明するための概念図である。 Figure 5 (d) is a conceptual diagram for explaining the step of removing the exposed portion with a developer. 図5(e)は,金属膜を除去するための工程を説明するための概念図である。 FIG. 5 (e) is a conceptual view for explaining a step of removing the metal film. 図5(f)は,感光性レジストを除去するための工程を説明するための概念図である。 FIG. 5 (f) is a conceptual view for explaining a step for removing the photosensitive resist. 図6は,第1のドライエッチング工程おける基板などの状態を説明するための概念図である。 Figure 6 is a conceptual diagram for explaining a state, such as the first dry etching step definitive substrate. 図7は,第2のドライエッチング工程の各工程における基板などの状態を説明するための概念図である。 Figure 7 is a conceptual diagram for explaining a state, such as a substrate in each step of the second dry etching step. 図7(a)は,金属膜を除去する工程を説明するための概念図である。 7 (a) is a conceptual diagram for explaining the step of removing the metal film. 図7(b)は,シリコン基板をドライエッチングする工程を説明するための概念図である。 7 (b) is a conceptual diagram for explaining a process of dry-etching the silicon substrate. 図7(c)は,熱酸化膜を除去する工程を説明するための概念図である。 7 (c) is a conceptual diagram for explaining the step of removing the thermal oxide film. 図7(d)は,シリコン基板の上に導電性被膜を形成するための工程を説明するための概念図である。 7 (d) is a conceptual diagram for explaining a process for forming a conductive coating on a silicon substrate. 図8は,シリコン基板に補強基板を接合するための工程を説明する概念図である。 Figure 8 is a conceptual diagram illustrating a process for bonding the reinforcing substrate to the silicon substrate. 図9は,従来の製造技術に基づく微細鋳型の製造方法の例を示す概念図である。 Figure 9 is a schematic diagram showing an example of a manufacturing method of a fine mold according to the prior manufacturing techniques. 図9(a)〜図9(f)は,それぞれ,従来技術における製造ステップを説明するための図である。 Figure 9 (a) ~ FIG 9 (f) are diagrams for illustrating the manufacturing steps in the prior art. 図10は,従来のリソグラフィーを用いた鋳型を製造する方法の問題を説明するための図である。 Figure 10 is a diagram for explaining a problem of a method of manufacturing a mold using the conventional lithography. 図10(a)は,感光性レジストが不均一となることを示す概念図であり,図10(b)は鋳型の形状が均一にならないことを説明するための概念図である。 10 (a) is a conceptual diagram showing that photosensitive resist is uneven, FIG. 10 (b) is a conceptual diagram for explaining that the shape of the mold not be uniform. 図11は,従来の電鋳法を用いて鋳型を製造する方法の問題を説明するための図である。 Figure 11 is a diagram for explaining a problem of a method of manufacturing a mold using the conventional electroforming method. 図11(a)は,下方に湾曲した鋳型を示し,図11(b)は上方に湾曲した鋳型を示す概念図である。 Figure 11 (a) shows the mold curved downward, FIG. 11 (b) is a conceptual diagram showing a mold curved upward.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

2 支持板部 2 support plate portion
3 微細針 3 fine needle
4 微細針部 4 fine needle part
5 構造体 5 structure

Claims (8)

  1. 支持板部(2)と,前記支持板部に設けられた1又は複数の微細針(3)を有する微細針部(4)とを具備する構造物(5)を製造するための鋳型を製造する方法であって; Production support plate (2), a mold for manufacturing the one or more microneedles provided on the support plate (3) fine needle unit having a (4) structure comprising a (5) a method for;
    熱酸化膜(21)を有するシリコン基板上(22)に,感光性レジスト(23)を塗布する工程と,前記シリコン基板上(22)に,前記微細針部(4)と支持板部(2)とに対応した開口部(24)を有する露光マスク(25)をかぶせた状態で光を照射し,前記露光マスク(25)の開口部(24)に対応する部位の感光性レジストを感光する工程と,前記感光性レジストのうち感光した部位をエッチングすることで支持板部(2)と微細針部(4)とに相当する部位をパターニングするパターニング工程を含む,第1のリソグラフィー工程と; On a silicon substrate having a thermal oxide film (21) (22), a step of applying a photosensitive resist (23), wherein the silicon substrate (22), the fine needle (4) and the supporting plate portion (2 ) and irradiated with light in a state that covered an exposure mask (25) having an opening corresponding (24) in, exposes a photosensitive resist portion corresponding to the opening (24) of said exposure mask (25) a step, said one of the photosensitive resist comprising a patterning step of patterning the portion corresponding to the support plate portion by etching the photosensitive the site and (2) a fine needle (4), the first lithography process;
    前記第1のリソグラフィー工程で製造された所定のパターンを有するシリコン基板(22)に金属膜(31)を形成する工程と,前記金属膜(31)に感光性レジスト(32)を塗布する工程と,前記シリコン基板上(22)に,前記支持板部(2)に対応した開口部(33)を有する露光マスク(34)をかぶせた状態で光を照射し,前記露光マスク(34)の開口部(33)に対応する部位の感光性レジストを感光する工程と,前記感光性レジストのうち感光した部位をエッチングすることで支持板部(2)に相当する部位をパターニングし,前記シリコン基板(22)表面のうち前記微細針部(4)に相当する部位は金属膜で覆われるが,前記支持板部(2)に相当する部位はシリコン基板(22)が露出した状態とするパターニング工程を含む,第2のリソグラフィー工程と; Forming a metal film (31) on a silicon substrate (22) having a predetermined pattern produced by the first lithography process, a step of applying a photosensitive resist (32) to said metal film (31) the silicon substrate (22), said support plate (2) is irradiated with light in a state that covered an exposure mask (34) having an opening corresponding (33), the opening of the exposure mask (34) a step of sensitizing a photosensitive resist portion corresponding to the section (33), patterning the portion corresponding to the support plate (2) by etching a portion exposed to light of the photoresist, the silicon substrate ( 22) while the site corresponding to the microneedle portion (4) of the surface is covered with a metal film, a portion corresponding to the support plate (2) is a patterning step of a state in which the silicon substrate (22) is exposed including a second lithography process;
    前記第2のリソグラフィー工程で露出した前記シリコン基板(22)のうち前記支持板部(2)に相当する部位をエッチングする第1のドライエッチング工程と; A first dry etching step of etching the portion corresponding to the support plate (2) of the silicon substrate exposed in said second lithography process (22);
    前記シリコン基板(22)表面のうち前記微細針部(4)に相当する部位を覆う金属膜を除去した状態でドライエッチングを行うことにより,前記シリコン基板(22)表面のうち前記微細針部(4)に相当する部位を含む部位をエッチングする第2のドライエッチング工程と; By dry etching in a state in which the removal of the metal film covering the part corresponding to the microneedle portion (4) of said silicon substrate (22) surface, the fine needle portion of the silicon substrate (22) surface ( the site containing the portion corresponding to 4) and the second dry etching step of etching;
    を含むシリコン製鋳型の製造方法。 Method for producing a silicon mold including.
  2. 前記第1のドライエッチング工程では, In the first dry etching step,
    前記支持板部(2)の厚さをD 1とし,前記微細針部の厚さをD 2としたときに, The support plate portion thickness (2) and D 1, the thickness of the microneedle portion is taken as D 2,
    前記シリコン基板(22)のうち前記支持板部(2)に相当する部位を, The part corresponding to the support plate (2) of said silicon substrate (22),
    0.5(D 1 - D 2 )以上(D 1 - D 2 )以下エッチングする,請求項1に記載のシリコン製鋳型の製造方法。 0.5 (D 1 - D 2) or (D 1 - D 2) less etching method for silicon mold of claim 1.
  3. 前記熱酸化膜(21)の平均膜厚が0.5μm〜2μmである請求項1に記載のシリコン製鋳型の製造方法。 Method for producing a silicon mold according to claim 1, wherein the average thickness of the thermal oxide layer (21) is 0.5Myuemu~2myuemu.
  4. 前記支持板部(2)の厚さが300μm〜1cmであり, The thickness of the support plate (2) is 300Myuemu~1cm,
    前記微細針部の厚さが,前記支持板部(2)の厚さ以下であり,かつ30μm〜9mmである請求項1に記載のシリコン製鋳型の製造方法。 The thickness of the microneedle portion, wherein not more than the thickness of the support plate (2), and method for producing a silicon mold of claim 1 is 30Myuemu~9mm.
  5. 前記微細針(3)は,前記支持板部(2)と接する辺の長さが100μm〜1mmであり,その辺を底辺としたときに高さが100μm〜2mmとなる三角形を底面とした,厚さが30μm〜9mmの三角柱状であり, Microneedle (3), the length of the support plate portion in contact with (2) side is 100Myuemu~1mm, and the triangle height is taken as base for the neighborhood is 100μm~2mm a bottom surface, thickness is a triangular prism-shaped 30μm~9mm,
    前記支持板部(2)の厚さが300μm〜1cmである請求項1に記載のシリコン製鋳型の製造方法。 Method for producing a silicon mold according to claim 1, wherein a thickness of said support plate (2) is 300Myuemu~1cm.
  6. 厚さが300μm〜1cmである支持板部(2)に対応した凹部と, A recess corresponding to the thickness of 300μm~1cm support plate (2),
    前記支持板部の凹部に接続して設けられる1又は複数の微細針(3)を有する微細針部(4)に対応した,厚さが30μm〜9mmの凹部とを具備するシリコン製鋳型。 Corresponding to the fine needle (4) having the supporting plate portion is connected to the recess 1 or more microneedles provided in (3), silicon mold having a thickness; and a recess 30Myuemu~9mm.
  7. 前記微細針(3)は,前記支持板部(2)と接する辺の長さが100μm〜1mmであり,その辺を底辺としたときに高さが100μm〜2mmとなる三角形を底面とした,三角柱状である, Microneedle (3), the length of the support plate portion in contact with (2) side is 100Myuemu~1mm, and the triangle height is taken as base for the neighborhood is 100μm~2mm a bottom surface, is a triangular prism-shaped,
    請求項6に記載のシリコン製鋳型。 Silicone mold according to claim 6.
  8. シリコン鋳型のうち,凹部が設けられる面と反対側の面には,補強基板(39)が接合される請求項6に記載のシリコン製鋳型。 Among silicone mold, the surface opposite to the surface where the recess is provided, silicone mold according to claim 6, the reinforcing substrate (39) is joined.

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