JP5791080B2 - Method for producing wiring board for gene analysis - Google Patents

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Description

本発明は、遺伝子を解析するために用いられる遺伝子解析用配線基板の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a wiring board for gene analysis used for analyzing a gene.

近年、遺伝子を解析する技術は、急速な進歩を遂げている。このような遺伝子を解析する技術の中で、ナノポアを用いた遺伝子の解析方法が注目されている。このナノポアを用いた遺伝子の解析方法は、遺伝子の分子よりも僅かに大きなサイズの細孔であるナノポアを遺伝子が通過する際の電流の変化を検出して遺伝子の塩基配列を読み取るものである。   In recent years, techniques for analyzing genes have made rapid progress. Among such techniques for analyzing genes, gene analysis methods using nanopores are attracting attention. This gene analysis method using nanopores detects a change in current when a gene passes through a nanopore that is a pore having a size slightly larger than that of a gene molecule, and reads the base sequence of the gene.

このような遺伝子の解析に用いられる遺伝子解析用配線基板の例を図7に示す。図7に示すように、従来の遺伝子解析用配線基板200は、コア用の絶縁板21の上下面にビルドアップ用の絶縁層22,23が順次積層されている。絶縁板21には、複数のスルーホール24が形成されており、絶縁基板21の上下面およびスルーホール24内には、コア用の導体層25が被着されている。絶縁層22には、複数のビアホール26が形成されており、絶縁層22の表面およびビアホール26内には、ビルドアップ用の導体層27が被着されている。上面側の導体層27の一部は、検出用電極28を形成している。検出用電極28は、遺伝子の塩基配列に対応して発生する電流を検出するためのものである。また、導体層27の別の一部は、外部接続端子29を形成している。外部接続端子29は、検出用電極28を外部の解析装置に電気的に接続するためのものである。上面側の絶縁層23は、検出用電極28の上面中央部を露出させる開口部30を有している。この開口部30の内面と検出用電極28の上面とで検出用凹部Cが形成されている。さらに絶縁層23は、外部接続端子29を露出させる開口部31を有している。   An example of a wiring board for gene analysis used for such gene analysis is shown in FIG. As shown in FIG. 7, in the conventional wiring board for gene analysis 200, build-up insulating layers 22 and 23 are sequentially laminated on the upper and lower surfaces of the core insulating plate 21. A plurality of through holes 24 are formed in the insulating plate 21, and a core conductor layer 25 is attached to the upper and lower surfaces of the insulating substrate 21 and the through holes 24. A plurality of via holes 26 are formed in the insulating layer 22, and a buildup conductor layer 27 is deposited on the surface of the insulating layer 22 and in the via holes 26. A part of the conductor layer 27 on the upper surface side forms a detection electrode 28. The detection electrode 28 is for detecting a current generated corresponding to the base sequence of the gene. Another part of the conductor layer 27 forms an external connection terminal 29. The external connection terminal 29 is for electrically connecting the detection electrode 28 to an external analysis device. The insulating layer 23 on the upper surface side has an opening 30 that exposes the center of the upper surface of the detection electrode 28. A detection recess C is formed by the inner surface of the opening 30 and the upper surface of the detection electrode 28. Furthermore, the insulating layer 23 has an opening 31 through which the external connection terminal 29 is exposed.

そして、図8に示すように、検出用凹部Cを覆うようにしてナノポアPを有する薄い膜Mを被着するとともに遺伝子GがナノポアPを通過する際にその塩基配列に応じて発生する電流を検出用電極28で検出し、その電流を外部の解析装置で解析することによって遺伝子Gの塩基配列を特定することができる。   Then, as shown in FIG. 8, a thin film M having nanopores P is deposited so as to cover the detection recesses C, and the current generated according to the base sequence when the gene G passes through the nanopores P The base sequence of the gene G can be specified by detecting with the detection electrode 28 and analyzing the current with an external analyzer.

しかしながら、このような遺伝子解析用配線基板200においては、検出用凹部Cを覆う膜Mは、薄いため破損しやすい。また、遺伝子GがナノポアPを通過する際にその塩基配列に応じて発生する電流の検出感度を高めるためには、膜Mによる静電容量が小さいことが要求される。   However, in such a wiring board for gene analysis 200, the film M covering the detection recess C is thin and easily damaged. Further, in order to increase the detection sensitivity of the current generated according to the base sequence when the gene G passes through the nanopore P, it is required that the capacitance by the membrane M is small.

そこで、検出用凹部Cの下部の内径はそのままにしておくとともに、検出用凹部Cの上部の開口径を小さくすることにより膜Mの破損の危険性を低減するとともに膜Mによる静電容量を小さいものとすることが考えられる。   Therefore, while keeping the inner diameter of the lower part of the detection concave part C as it is and reducing the opening diameter of the upper part of the detection concave part C, the risk of breakage of the film M is reduced and the capacitance by the film M is reduced. It can be considered.

米国公開公報2011/0120890号US Publication No. 2011/0120890

本発明は、ナノポアを用いた遺伝子の解析方法に用いられるのに好適な遺伝子解析用配線基板の製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for producing a wiring board for gene analysis suitable for use in a gene analysis method using nanopores.

本発明の遺伝子解析用配線基板の製造方法は、第1の絶縁層上に検出用電極を形成する工程と、前記第1の絶縁層上および検出用電極上に、前記第1の絶縁層の上面から前記検出用電極を越える高さまでの下層領域および該下層領域上から表面までの上層領域を有するネガ型の感光性樹脂層を被着するとともに、前記下層領域における前記検出用電極上に第1の直径を有する第1の未露光部および前記上層領域における前記第1の未露光部上に前記第1の直径よりも小さな第2の直径を有する第2の未露光部が残り、かつ前記下層領域における前記第1の未露光部の周囲および前記上層領域における前記第2の未露光部の周囲が感光するように露光する工程と、前記第1および第2の未露光部を現像除去するとともに、感光した前記下層領域および上層領域を硬化させる工程と、を行なうことにより前記検出用電極上に、前記下層領域における内径が大きくかつ前記上層領域における内径が小さな検出用凹部を形成することを特徴とするものである。   The method for producing a wiring board for gene analysis of the present invention comprises a step of forming a detection electrode on a first insulating layer, and a step of forming the first insulating layer on the first insulating layer and the detection electrode. A negative photosensitive resin layer having a lower layer region from the upper surface to a height exceeding the detection electrode and an upper layer region from the lower layer region to the surface is deposited, and a second photosensitive resin layer is formed on the detection electrode in the lower layer region. A first unexposed portion having a diameter of 1 and a second unexposed portion having a second diameter smaller than the first diameter remain on the first unexposed portion in the upper layer region, and Exposing the first unexposed area in the lower layer area and the second unexposed area in the upper area to be exposed; and developing and removing the first and second unexposed areas. Together with the exposed lower region Curing the upper region and, on the detection electrode by performing, it is characterized in that the inner diameter of the lower region the inner diameter is large and the upper region in the form of small detection recess.

本発明の遺伝子解析用配線基板の製造方法によれば、第1の絶縁層上および検出用電極上に、第1の絶縁層の上面から検出用電極を越える高さまでの下層領域およびこの下層領域上から表面までの上層領域を有するネガ型の感光性樹脂層を被着するとともに、下層領域における検出用電極上に第1の直径を有する第1の未露光部および上層領域における第1の未露光部上に第1の直径よりも小さな第2の直径を有する第2の未露光部が残り、かつ下層領域における第1の未露光部の周囲および上層領域における第2の未露光部の周囲が感光するように露光し、しかる後、第1および第2の未露光部を現像除去するとともに、感光した下層領域および上層領域を硬化させることにより検出用電極上に下層領域における内径が大きく、かつ上層領域における内径が小さな検出用凹部を形成することから、開口部が小さく内部が広い形状の検出用凹部を検出用電極の上に良好に形成することができる。その結果、検出用凹部上に配置されるナノポアを有する膜における破損の危険性が低いとともに膜による静電容量を小さいものとすることができ、それによりナノポアを用いた遺伝子の解析方法に用いられるのに好適な遺伝子解析用配線基板の製造方法を提供することができる。   According to the method for manufacturing a wiring board for gene analysis of the present invention, a lower layer region from the upper surface of the first insulating layer to a height exceeding the detection electrode on the first insulating layer and the detection electrode, and the lower layer region A negative photosensitive resin layer having an upper layer region from the top to the surface is deposited, and a first unexposed portion having a first diameter on the detection electrode in the lower layer region and a first unexposed region in the upper layer region A second unexposed portion having a second diameter smaller than the first diameter remains on the exposed portion, and the periphery of the first unexposed portion in the lower layer region and the periphery of the second unexposed portion in the upper layer region Is exposed to light, and then the first and second unexposed portions are developed and removed, and the exposed lower layer region and upper layer region are cured to increase the inner diameter of the lower region on the detection electrode, And upper territory Inside diameter from forming a small detection recess can opening is satisfactorily formed on the detection electrode a small detection recess inside a wide shape in. As a result, there is a low risk of breakage in the membrane having nanopores arranged on the detection recesses, and the capacitance by the membrane can be reduced, thereby being used in gene analysis methods using nanopores. Therefore, it is possible to provide a method for producing a wiring board for gene analysis suitable for the above.

図1は、本発明により製造される遺伝子解析用配線基板の一例を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a wiring board for gene analysis manufactured according to the present invention. 図2は、図1に示す遺伝子解析用配線基板の上面図である。2 is a top view of the wiring board for gene analysis shown in FIG. 図3は、図1に示す遺伝子解析用配線基板の要部拡大断面模式図である。FIG. 3 is an enlarged schematic cross-sectional view of the main part of the wiring board for gene analysis shown in FIG. 図4は、本発明を説明するための工程毎の概略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view for each step for explaining the present invention. 図5は、本発明の別の例を説明するための工程毎の概略断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view for each process for explaining another example of the present invention. 図6は、本発明の更に別の例を説明するための工程毎の概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for each process for explaining still another example of the present invention. 図7は、従来の遺伝子解析用配線基板を示す概略断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a conventional wiring board for gene analysis. 図8は、図7に示す遺伝子解析用配線基板の要部拡大断面模式図である。FIG. 8 is an enlarged schematic cross-sectional view of the relevant part of the wiring board for gene analysis shown in FIG.

次に、本発明を図1〜図4を基にして説明する。図1は、本発明により製造される遺伝子解析用配線基板100を示す。遺伝子解析用配線基板100は、コア用の絶縁板1の上下面に絶縁層2および絶縁層3を順次積層して成る。   Next, the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a wiring board 100 for gene analysis manufactured according to the present invention. The gene analysis wiring board 100 is formed by sequentially laminating an insulating layer 2 and an insulating layer 3 on the upper and lower surfaces of a core insulating plate 1.

絶縁板1は、例えばガラス繊維束を縦横に織ったガラスクロスにビスマレイミドトリアジン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた電気絶縁材料から成る。絶縁板1の厚みは100〜1000μm程度である。また、絶縁板1の上面から下面にかけては直径が100〜300μm程度のスルーホール4が形成されている。   The insulating plate 1 is made of, for example, an electrically insulating material obtained by impregnating a glass cloth obtained by weaving glass fiber bundles vertically and horizontally with a thermosetting resin such as a bismaleimide triazine resin or an epoxy resin. The thickness of the insulating plate 1 is about 100 to 1000 μm. A through hole 4 having a diameter of about 100 to 300 μm is formed from the upper surface to the lower surface of the insulating plate 1.

絶縁板1の上下面およびスルーホール4の内壁にはコア用の導体層5が被着されている。導体層5は、例えば厚みが5〜25μm程度の銅箔や銅めっき層等の良導電性の金属材料から成る。さらに、導体層5が被着されたスルーホール4の内部はエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成る孔埋め樹脂6により充填されている。   A core conductor layer 5 is attached to the upper and lower surfaces of the insulating plate 1 and the inner wall of the through hole 4. The conductor layer 5 is made of a highly conductive metal material such as a copper foil having a thickness of about 5 to 25 μm or a copper plating layer. Further, the inside of the through hole 4 to which the conductor layer 5 is deposited is filled with a hole filling resin 6 made of a thermosetting resin such as an epoxy resin.

このような絶縁板1および導体層5は、以下のようにして形成される。先ず、ガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂板の上下両面に厚みが5〜35μm程度の銅箔が被着された両面銅張板を準備する。次に、両面銅張板にドリル加工やレーザ加工によりスルーホール4を穿孔する。次に、スルーホール4内をデスミア処理した後、スルーホール4内および上下の銅箔表面に無電解銅めっき層および電解銅めっき層を順次被着させる。無電解銅めっき層の厚みは0.1〜1μm程度、電解銅めっき層の厚みは5〜25μm程度とする。次に、電解銅めっき層が施されたスルーホール4の内部に孔埋め樹脂6を充填する。孔埋め樹脂6の充填は、ペースト状の熱硬化性樹脂をスクリーン印刷法によりスルーホール4内に充填した後、それを熱硬化させることにより行なう。充填された孔埋め樹脂6は、その上下端を上下面の銅めっき層とともに研磨することにより平坦化する。次に、平坦化された孔埋め樹脂6の上下端面および上下面の銅めっき層上に無電解銅めっき層および電解銅めっき層を順次被着する。無電解銅めっき層の厚みは0.1〜1μm程度、電解銅めっき層の厚みは5〜25μm程度とする。最後に、銅箔およびその上の銅めっき層を周知のサブトラクティブ法によりパターン加工して導体層5を形成する。   Such an insulating plate 1 and the conductor layer 5 are formed as follows. First, a double-sided copper-clad plate is prepared in which a copper foil having a thickness of about 5 to 35 μm is deposited on the upper and lower surfaces of a resin plate obtained by impregnating a glass cloth with a thermosetting resin. Next, the through-hole 4 is drilled in the double-sided copper-clad plate by drilling or laser processing. Next, after desmearing the inside of the through hole 4, an electroless copper plating layer and an electrolytic copper plating layer are sequentially deposited in the through hole 4 and the upper and lower copper foil surfaces. The thickness of the electroless copper plating layer is about 0.1 to 1 μm, and the thickness of the electrolytic copper plating layer is about 5 to 25 μm. Next, a hole-filling resin 6 is filled in the through hole 4 provided with the electrolytic copper plating layer. The filling of the hole filling resin 6 is performed by filling the through hole 4 with a paste-like thermosetting resin by a screen printing method and then thermosetting it. The filled hole filling resin 6 is flattened by polishing the upper and lower ends thereof together with the upper and lower copper plating layers. Next, an electroless copper plating layer and an electrolytic copper plating layer are sequentially deposited on the upper and lower end surfaces and the upper and lower copper plating layers of the planarized hole filling resin 6. The thickness of the electroless copper plating layer is about 0.1 to 1 μm, and the thickness of the electrolytic copper plating layer is about 5 to 25 μm. Finally, the copper foil and the copper plating layer thereon are patterned by a known subtractive method to form the conductor layer 5.

絶縁層2は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含む絶縁材料から成る。絶縁層2の厚みは30〜50μm程度であり、絶縁層2の上面から下面にかけては直径が50〜100μm程度のビアホール7が形成されている。このような絶縁層2は、例えば以下のようにして形成される。まず、導体層5が被着形成された絶縁板1の上下面に熱硬化性の樹脂フィルムを積層する。積層には真空プレス機を用いる。樹脂フィルムは、未硬化の熱硬化性樹脂成分と無機絶縁フィラーとを含んでいる。最後に、樹脂フィルムを熱硬化させた後、その表面からレーザ加工を施してビアホール7を穿孔することにより絶縁層2が形成される。なお、ビアホール7を穿孔した後は、必要に応じてデスミア処理やソフトエッチング処理を施す。   The insulating layer 2 is made of an insulating material containing a thermosetting resin such as an epoxy resin. The insulating layer 2 has a thickness of about 30 to 50 μm, and via holes 7 having a diameter of about 50 to 100 μm are formed from the upper surface to the lower surface of the insulating layer 2. Such an insulating layer 2 is formed as follows, for example. First, a thermosetting resin film is laminated on the upper and lower surfaces of the insulating plate 1 on which the conductor layer 5 is deposited. A vacuum press is used for lamination. The resin film contains an uncured thermosetting resin component and an inorganic insulating filler. Finally, after thermally curing the resin film, the insulating layer 2 is formed by drilling the via hole 7 by laser processing from the surface. In addition, after drilling the via hole 7, a desmear process or a soft etching process is performed as needed.

絶縁層2の表面およびビアホール7内には導体層8が被着されている。導体層8は、厚みが5〜25μm程度の銅めっき層から成る。導体層8の一部は、上面側の絶縁層2の表面において遺伝子の塩基配列に応じた電流を検出するための検出用電極9を形成している。検出用電極9は直径が50〜200μm程度の円形であり、図2に示すように、マトリックス状に配設されている。検出用電極9の配列ピッチは、100〜300μm程度である。また、導体層8の一部は、上下両方の絶縁層2の表面において外部の解析装置に接続される外部接続端子10を形成している。これらの検出用電極9と外部接続端子10とは、所定のもの同士が導体層5や8を介して互いに電気的に接続されている。   A conductor layer 8 is deposited on the surface of the insulating layer 2 and in the via hole 7. The conductor layer 8 is made of a copper plating layer having a thickness of about 5 to 25 μm. A part of the conductor layer 8 forms a detection electrode 9 for detecting a current corresponding to the base sequence of the gene on the surface of the insulating layer 2 on the upper surface side. The detection electrodes 9 have a circular shape with a diameter of about 50 to 200 μm, and are arranged in a matrix as shown in FIG. The arrangement pitch of the detection electrodes 9 is about 100 to 300 μm. Further, a part of the conductor layer 8 forms an external connection terminal 10 connected to an external analyzer on the surfaces of both the upper and lower insulating layers 2. These detection electrodes 9 and external connection terminals 10 are electrically connected to each other via conductor layers 5 and 8.

このような導体層8は、以下のようにして形成される。まず、絶縁層2の表面およびビアホール7内に、無電解銅めっき層を被着させる。無電解銅めっき層の厚みは0.1〜1μm程度とする。次に、無電解銅めっき層の上に、導体層8のパターンに対応した開口部を有するめっきレジスト層を被着する。めっきレジスト層は感光性を有するレジスト用の樹脂フィルムを無電解銅めっき層上に貼着するとともに周知のフォトリソグラフィ技術を採用して所定のパターンに露光および現像することにより形成する。次にめっきレジスト層の開口内に露出する無電解銅めっき層の上に電解銅めっき層を被着する。電解銅めっき層の厚みは、5〜25μm程度とする。最後に、めっきレジスト層を剥離除去した後、電解銅めっき層から露出する無電解銅めっき層をエッチング除去することにより導体層8が形成される。   Such a conductor layer 8 is formed as follows. First, an electroless copper plating layer is deposited on the surface of the insulating layer 2 and the via hole 7. The thickness of the electroless copper plating layer is about 0.1 to 1 μm. Next, a plating resist layer having an opening corresponding to the pattern of the conductor layer 8 is deposited on the electroless copper plating layer. The plating resist layer is formed by adhering a photosensitive resin film for resist on the electroless copper plating layer, and using a well-known photolithography technique to expose and develop a predetermined pattern. Next, an electrolytic copper plating layer is deposited on the electroless copper plating layer exposed in the opening of the plating resist layer. The thickness of the electrolytic copper plating layer is about 5 to 25 μm. Finally, after the plating resist layer is peeled and removed, the electroless copper plating layer exposed from the electrolytic copper plating layer is removed by etching to form the conductor layer 8.

絶縁層3は、絶縁層2と同じ電気絶縁材料あるいは異なる絶縁材料から成る。絶縁層3の厚みは、検出用電極9上において20〜140μm程度である。絶縁層3には、検出用電極9の上面中央部上に開口部11が形成されている。この開口部11の内面と検出用電極9の上面とで検出用凹部Cが形成されている。さらに絶縁層3には、外部接続端子10を露出させる窓部12が形成されている。窓部12は外部接続端子10を露出させるのに十分な大きさに形成されている。   The insulating layer 3 is made of the same electrical insulating material as the insulating layer 2 or a different insulating material. The thickness of the insulating layer 3 is about 20 to 140 μm on the detection electrode 9. An opening 11 is formed in the insulating layer 3 on the center of the upper surface of the detection electrode 9. A detection recess C is formed by the inner surface of the opening 11 and the upper surface of the detection electrode 9. Further, the insulating layer 3 is formed with a window portion 12 through which the external connection terminal 10 is exposed. The window portion 12 is formed in a size sufficient to expose the external connection terminal 10.

このような絶縁層3は、以下のようにして形成される。先ず、導体層8が被着された絶縁層2の表面に感光性を有する熱硬化性の樹脂層を積層する。積層には樹脂ペーストを塗布した後に乾燥させる方法と、樹脂フィルムを真空プレス機を用いて貼着する方法とがある。次に、積層された感光性の樹脂層にフォトリソグラフィ技術を採用して開口部11および窓部12を有するように露光および現像処理を施し、最後に、樹脂層を熱硬化させることにより絶縁層3が形成される。なお、開口部11を形成する方法については、後で詳細に説明する。   Such an insulating layer 3 is formed as follows. First, a photosensitive thermosetting resin layer is laminated on the surface of the insulating layer 2 to which the conductor layer 8 is applied. The lamination includes a method of applying a resin paste and drying it, and a method of attaching a resin film using a vacuum press. Next, the laminated photosensitive resin layer is subjected to exposure and development processing so as to have the opening 11 and the window 12 by adopting a photolithography technique, and finally, the insulating layer is obtained by thermosetting the resin layer. 3 is formed. The method for forming the opening 11 will be described later in detail.

ところで、本発明による遺伝子解析用配線基板100においては、図3に要部拡大断面模式図で示すように、検出用凹部Cを形成するための絶縁層3は、絶縁層2の上面から検出用電極9を越える高さまでの下層領域3aと、この下層領域3a上から表面までの上層領域3bとの2つの領域を有している。そして検出用凹部Cは、下層領域3aにおける大径部11aと上層領域3bにおける小径部11bとを備えている。下層領域3aの厚みは検出用電極9の上で10〜70μm程度であり、上層領域3bの厚みは10〜70μm程度である。また大径部11aは、直径が50〜150μm程度の略円筒形状であり、小径部11bは、直径が5〜100μm程度の略円筒形状である。なお、大径部11aの直径は、小径部11bの直径よりも20〜100μm程度大きくなっている。そして、この検出用凹部Cを覆うようにして絶縁層3上に脂質二重膜から成る膜Mが被着される。膜Mには、ナノポアPが形成されている。ナノポアPは、遺伝子Gが一本通過できる程度の微細な径の孔である。このナノポアPを遺伝子Gが通過する際に、遺伝子Gの塩基配列に応じて発生する電流を検出用電極9で検出し、その電流を外部接続端子10に接続された外部の解析装置で解析することによって遺伝子Gの塩基配列を特定することができる。外部接続端子10と外部の解析装置との接続は、外部解析装置に外部接続端子10に対応したソケットを設けておき、そのソケットに外部接続端子10が形成された端部を挿入することによって行なわれる。   By the way, in the wiring board for gene analysis 100 according to the present invention, the insulating layer 3 for forming the detecting recess C is formed from the upper surface of the insulating layer 2 as shown in FIG. It has two regions, a lower layer region 3a up to a height exceeding the electrode 9 and an upper layer region 3b from the lower layer region 3a to the surface. The detection recess C includes a large-diameter portion 11a in the lower layer region 3a and a small-diameter portion 11b in the upper layer region 3b. The thickness of the lower layer region 3a is about 10 to 70 μm on the detection electrode 9, and the thickness of the upper layer region 3b is about 10 to 70 μm. The large diameter portion 11a has a substantially cylindrical shape with a diameter of about 50 to 150 μm, and the small diameter portion 11b has a substantially cylindrical shape with a diameter of about 5 to 100 μm. In addition, the diameter of the large diameter part 11a is about 20-100 micrometers larger than the diameter of the small diameter part 11b. A membrane M made of a lipid bilayer is deposited on the insulating layer 3 so as to cover the detection recess C. On the membrane M, nanopores P are formed. The nanopore P is a hole having a minute diameter that allows a single gene G to pass through. When the gene G passes through the nanopore P, a current generated according to the base sequence of the gene G is detected by the detection electrode 9 and the current is analyzed by an external analyzer connected to the external connection terminal 10. Thus, the base sequence of gene G can be specified. The connection between the external connection terminal 10 and the external analysis device is performed by providing a socket corresponding to the external connection terminal 10 in the external analysis device and inserting the end portion on which the external connection terminal 10 is formed into the socket. It is.

このように、本発明による遺伝子解析用配線基板100によれば、検出用凹部Cが下層領域3aにおける大径部11aと上層領域3bにおける小径部11bとを備えており、この小径部11bを形成する上層領域3b上に膜Mが被着されることから、検出用凹部Cの開口を覆う膜Mの面積が小さいものとなるので膜Mにおける破損の危険性を低減できるとともに、膜Mによる静電容量を小さいものとすることができる。   Thus, according to the wiring board 100 for gene analysis by this invention, the recessed part C for a detection is provided with the large diameter part 11a in the lower layer area | region 3a, and the small diameter part 11b in the upper layer area | region 3b, This small diameter part 11b is formed. Since the film M is deposited on the upper layer region 3b, the area of the film M covering the opening of the detection recess C becomes small, so that the risk of breakage in the film M can be reduced, and the static due to the film M can be reduced. The electric capacity can be reduced.

なお、本例の遺伝子解析用配線基板においては、検出用電極9の表面にめっき金属層13が被着されている。このめっき金属層13は、例えば厚みが2〜10μmのニッケルめっき層と厚みが0.02〜0.1μmの金めっき層とを順次被着させた複合めっき層から成り、例えば無電解めっき法により形成されている。このようなめっき金属層13を有することによって、検出用凹部C内に検出用電極9から銅イオンが溶出することを有効に防止している。検出用凹部C内に銅イオンが溶出すると、遺伝子GがナノポアPを通過する際にその塩基配列に応じて発生する電流を正確に検出することが困難となる。   In the wiring board for gene analysis of this example, the plating metal layer 13 is deposited on the surface of the detection electrode 9. The plating metal layer 13 is composed of a composite plating layer in which, for example, a nickel plating layer having a thickness of 2 to 10 μm and a gold plating layer having a thickness of 0.02 to 0.1 μm are sequentially deposited. Is formed. By having such a plated metal layer 13, copper ions are effectively prevented from eluting from the detection electrode 9 into the detection recess C. When copper ions elute in the detection recess C, it is difficult to accurately detect the current generated according to the base sequence when the gene G passes through the nanopore P.

次に、本発明の遺伝子解析用配線基板の製造方法を説明する。先ず、図4(a)に示すように、絶縁層2の上面に検出用電極9を形成する。検出用電極9の表面にはニッケルめっき層および金めっき層から成るめっき金属層13を被着させておく。   Next, the manufacturing method of the wiring board for gene analysis of this invention is demonstrated. First, as shown in FIG. 4A, the detection electrode 9 is formed on the upper surface of the insulating layer 2. A plating metal layer 13 made of a nickel plating layer and a gold plating layer is deposited on the surface of the detection electrode 9.

次に、図4(b)に示すように、絶縁層2上および検出用電極9上に、ネガ型の感光性樹脂層3Pを被着する。このような感光性樹脂層3Pは、感光性を有する樹脂ペーストをスクリーン印刷法により絶縁層2上および検出用電極9上に塗布することにより形成される。あるいは、感光性樹脂層3Pは、感光性を有する樹脂フィルムを絶縁層2上および検出用電極9上に熱圧着することにより形成される。感光性樹脂層3Pの厚みは、検出用電極9上において20〜140μm程度とする。   Next, as shown in FIG. 4B, a negative photosensitive resin layer 3 </ b> P is deposited on the insulating layer 2 and the detection electrode 9. Such a photosensitive resin layer 3P is formed by applying a photosensitive resin paste on the insulating layer 2 and the detection electrode 9 by screen printing. Alternatively, the photosensitive resin layer 3 </ b> P is formed by thermocompression bonding a photosensitive resin film on the insulating layer 2 and the detection electrode 9. The thickness of the photosensitive resin layer 3P is about 20 to 140 μm on the detection electrode 9.

次に、図4(c)に示すように、感光性樹脂層3P上に第1の露光マスクM1を配置するとともに上方から紫外線を照射して感光性樹脂層3Pを露光する。第1の露光マスクM1は、検出用電極9の上面中央部に対応する位置に直径が50〜150μm程度の円形の遮光パターンP1を有している。したがって、露光により遮光パターンP1直下の感光性樹脂層3Pが50〜150μmの直径で未露光部N1として残り、その周囲が感光されることとなる。このとき、未露光部N1の周囲の感光性樹脂層3Pがその表面から下面まで十分に感光されるように露光する。なお、露光マスクM1を用いて露光する代わりにダイレクトイメージ露光装置を用いて感光性樹脂層3Pに紫外線レーザを直接照射することにより露光してもよい。   Next, as shown in FIG. 4C, the first exposure mask M1 is disposed on the photosensitive resin layer 3P, and the photosensitive resin layer 3P is exposed by irradiating ultraviolet rays from above. The first exposure mask M1 has a circular light shielding pattern P1 having a diameter of about 50 to 150 μm at a position corresponding to the center of the upper surface of the detection electrode 9. Therefore, the photosensitive resin layer 3P immediately below the light shielding pattern P1 remains as an unexposed portion N1 with a diameter of 50 to 150 μm by exposure, and the periphery thereof is exposed. At this time, exposure is performed so that the photosensitive resin layer 3P around the unexposed portion N1 is sufficiently exposed from its surface to its lower surface. Instead of using the exposure mask M1, exposure may be performed by directly irradiating the photosensitive resin layer 3P with an ultraviolet laser using a direct image exposure apparatus.

次に、図4(d)に示すように、感光性樹脂層3P上に第2の露光マスクM2を配置するとともに上方から紫外線を照射して感光性樹脂層3Pを露光する。第2の露光マスクM2は、未露光部N1の上面中央部に対応する位置に直径が5〜100μm程度の円形の遮光パターンP2を有している。この遮光パターンP2の直径は、上述した遮光パターンP1の直径よりも20〜100μm程度小さなものとしておく。したがって、露光により遮光パターンP2の直下の感光性樹脂層3Pが未硬化部N2として残り、その周囲が感光されることとなる。このとき、未露光部N2の周囲の感光性樹脂層3Pがその表面から10〜70μmの厚みで感光されるとともに検出用電極9の上面から10〜70μmの厚みだけ未感光で残るように露光する。このような露光は、照射される紫外線の光量を少なくしたり、紫外線の照射時間を短くしたりすることにより実現可能である。これにより、検出用電極9の上に直径が50〜150μmの未露光部N1を検出用電極9上面から10〜70μm高い位置まで有するとともにその周囲が感光された下層領域3aと、未露光部N1の上に直径が5〜100μmの未露光部N2を有するとともにその周囲が感光された上層領域3bとが形成される。   Next, as shown in FIG. 4D, a second exposure mask M2 is disposed on the photosensitive resin layer 3P, and the photosensitive resin layer 3P is exposed by irradiating ultraviolet rays from above. The second exposure mask M2 has a circular light shielding pattern P2 having a diameter of about 5 to 100 μm at a position corresponding to the center of the upper surface of the unexposed portion N1. The diameter of the light shielding pattern P2 is set to be about 20 to 100 μm smaller than the diameter of the light shielding pattern P1 described above. Therefore, the photosensitive resin layer 3P immediately below the light shielding pattern P2 remains as an uncured portion N2 by exposure, and the periphery thereof is exposed. At this time, the photosensitive resin layer 3P around the unexposed portion N2 is exposed to a thickness of 10 to 70 μm from the surface and exposed from the upper surface of the detection electrode 9 so as to remain unexposed by a thickness of 10 to 70 μm. . Such exposure can be realized by reducing the amount of irradiated ultraviolet light or shortening the irradiation time of ultraviolet light. Accordingly, the unexposed portion N1 having a diameter of 50 to 150 μm on the detection electrode 9 up to a position 10 to 70 μm higher than the upper surface of the detection electrode 9 and the periphery thereof is exposed, and the unexposed portion N1 An upper layer region 3b having an unexposed portion N2 having a diameter of 5 to 100 μm and a periphery thereof being exposed is formed.

次に、図4(e)に示すように、未露光部N1およびN2を現像により除去する。現像には、アルカリ性の現像液を用いる方法が採用される。しかる後、残った感光性樹脂層3Pを熱硬化させることにより、下層領域3aにおける大径部11aと上層領域3bにおける小径部11bとを有する検出用凹部Cが形成された絶縁層3が形成される。   Next, as shown in FIG. 4E, the unexposed portions N1 and N2 are removed by development. For the development, a method using an alkaline developer is employed. Thereafter, the remaining photosensitive resin layer 3P is thermally cured to form the insulating layer 3 in which the detection recess C having the large diameter portion 11a in the lower layer region 3a and the small diameter portion 11b in the upper layer region 3b is formed. The

かくして、本発明によれば、開口部が小さく内部が広い形状の検出用凹部を検出用電極の上に良好に形成することができる。その結果、検出用凹部上に配置されるナノポアを有する膜における破損の危険性が低いとともに膜による静電容量を小さいものとすることができ、それによりナノポアを用いた遺伝子の解析方法に用いられるのに好適な遺伝子解析用配線基板の製造方法を提供することができる。   Thus, according to the present invention, it is possible to satisfactorily form a detection recess having a shape with a small opening and a wide inside on the detection electrode. As a result, there is a low risk of breakage in the membrane having nanopores arranged on the detection recesses, and the capacitance by the membrane can be reduced, thereby being used in gene analysis methods using nanopores. Therefore, it is possible to provide a method for producing a wiring board for gene analysis suitable for the above.

なお、本発明は上述の実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更は可能である。例えば上述した一例では、絶縁層3を1層の感光性樹脂層3Pに露光および現像を施すことにより形成したが、絶縁層3を2層の感光性樹脂に露光および現像を施すことにより形成しても良い。そのような例を以下に示す。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment example, A various change is possible if it is a range which does not deviate from the summary of this invention. For example, in the above-described example, the insulating layer 3 is formed by exposing and developing one photosensitive resin layer 3P. However, the insulating layer 3 is formed by exposing and developing two photosensitive resins. May be. Such an example is shown below.

先ず、図4(a)〜(c)を基に説明した工程と同様の工程を経て、未露光部N1を有する感光性樹脂層3Pを形成する。未露光部N1の直径は、上述の例と同様に50〜150μm程度としておく。なお、感光性樹脂層3Pの厚みは、上述の例よりも薄く、検出用電極9上において10〜70μm程度としておく。   First, a photosensitive resin layer 3P having an unexposed portion N1 is formed through the same steps as those described based on FIGS. 4 (a) to 4 (c). The diameter of the unexposed portion N1 is set to about 50 to 150 μm as in the above example. In addition, the thickness of the photosensitive resin layer 3P is thinner than the above example, and is set to about 10 to 70 μm on the detection electrode 9.

次に、図5(d)に示すように、感光性樹脂層3Pの上にネガ型の第2の感光性樹脂層3bPを被着する。第2の感光性樹脂層3bPは、感光性樹脂層3Pと同様の材料から成り、感光性樹脂層3Pと同様の方法により被着される。第2の感光性樹脂層3bPの厚みは10〜70μm程度としておく。   Next, as shown in FIG. 5D, a negative second photosensitive resin layer 3bP is deposited on the photosensitive resin layer 3P. The second photosensitive resin layer 3bP is made of the same material as that of the photosensitive resin layer 3P, and is applied by the same method as that of the photosensitive resin layer 3P. The thickness of the second photosensitive resin layer 3bP is about 10 to 70 μm.

次に、図5(e)に示すように、第2の感光性樹脂層3bP上に第2の露光マスクM2を配置するとともに上方から紫外線を照射して第2の感光性樹脂層3bPを露光する。第2の露光マスクM2は、上述の例と同様に、未露光部N1の上面中央部に対応する位置に直径が5〜100μm程度の円形の遮光パターンP2を有している。この遮光パターンP2の直径は、上述した遮光パターンP1の直径よりも20〜100μm程度小さなものとしておく。したがって、露光により遮光パターンP2の直下の第2の感光性樹脂層3bPが未硬化部N2として残り、その周囲が感光されることとなる。このとき、未露光部N2の周囲の第2の感光性樹脂層3bPがその表面から10〜70μmの厚みだけ感光されるとともにその下の感光性樹脂層3Pが検出用電極9の上面から10〜70μmの厚みだけ未感光で残るように露光する。このような露光は、照射される紫外線の光量を少なくしたり、紫外線の照射時間を短くしたりすることにより実現可能である。これにより、検出用電極9の上に直径が50〜150μmの未露光部N1を検出用電極9上面から10〜70μm高い位置まで有するとともにその周囲が感光された下層領域3aと、未露光部N1の上に直径が5〜100μmの未露光部N2を有するとともにその周囲が感光された上層領域3bとが形成される。なお、露光マスクM2を用いて露光する代わりにダイレクトイメージ露光装置を用いて感光性樹脂層3bPに紫外線レーザを直接照射することにより露光してもよい。   Next, as shown in FIG. 5E, a second exposure mask M2 is disposed on the second photosensitive resin layer 3bP, and ultraviolet rays are irradiated from above to expose the second photosensitive resin layer 3bP. To do. Similar to the above example, the second exposure mask M2 has a circular light shielding pattern P2 having a diameter of about 5 to 100 μm at a position corresponding to the center of the upper surface of the unexposed portion N1. The diameter of the light shielding pattern P2 is set to be about 20 to 100 μm smaller than the diameter of the light shielding pattern P1 described above. Accordingly, the second photosensitive resin layer 3bP immediately below the light shielding pattern P2 remains as an uncured portion N2 by exposure, and the periphery thereof is exposed. At this time, the second photosensitive resin layer 3bP around the unexposed portion N2 is exposed by a thickness of 10 to 70 μm from the surface, and the underlying photosensitive resin layer 3P is 10 to 10 from the upper surface of the detection electrode 9. Exposure is performed so that a thickness of 70 μm remains unexposed. Such exposure can be realized by reducing the amount of irradiated ultraviolet light or shortening the irradiation time of ultraviolet light. Accordingly, the unexposed portion N1 having a diameter of 50 to 150 μm on the detection electrode 9 up to a position 10 to 70 μm higher than the upper surface of the detection electrode 9 and the periphery thereof is exposed, and the unexposed portion N1 An upper layer region 3b having an unexposed portion N2 having a diameter of 5 to 100 μm and a periphery thereof being exposed is formed. Instead of using the exposure mask M2, exposure may be performed by directly irradiating the photosensitive resin layer 3bP with an ultraviolet laser using a direct image exposure apparatus.

次に、図5(f)に示すように、未露光部N1およびN2を現像により除去した後、残った感光性樹脂層3Pおよび第2の感光性樹脂層3bPを熱硬化させることにより、下層領域3aにおける大径部11aと上層領域3bにおける小径部11bとを有する検出用凹部Cが形成された絶縁層3が形成される。なおこの例では、感光性樹脂層3Pと第2の感光性樹脂層3bPとは互いに同様の材料を用いているが、感光性樹脂層3Pが最も感光される波長と、第2の感光性樹脂層3bPが最も感光される波長とを異なるものとしておき、感光性樹脂層3Pを露光するときには感光性樹脂層3Pが最も感光される波長で露光し、第2の感光性樹脂層3bPを露光するときには第2の感光性樹脂層3bPが最も感光される波長で露光するようにしてもよい。この場合、上層である第2の感光性樹脂層3bPを露光する際に下層の感光性樹脂層3Pが不要に感光することを防止してより良好な形状の検出用凹部Cを形成することが可能となる。このような露光に用いる波長としては、例えば高圧水銀灯の436nm(g線)、405nm(h線)、365nm(i線)や半導体レーザの830nm、532nm、488nm、405nm等がある。あるいは、感光性樹脂層3Pの感光感度を第2の感光性樹脂層3bPの感光感度よりも低いものとしておいても良い。この場合も、上層である第2の感光性樹脂層3bPを露光する際に下層の感光性樹脂層3Pが不要に感光することを防止してより良好な形状の検出用凹部Cを形成することが可能となる。   Next, as shown in FIG. 5 (f), after the unexposed portions N1 and N2 are removed by development, the remaining photosensitive resin layer 3P and the second photosensitive resin layer 3bP are thermally cured to form a lower layer. The insulating layer 3 is formed in which the detection recess C having the large diameter portion 11a in the region 3a and the small diameter portion 11b in the upper layer region 3b is formed. In this example, the photosensitive resin layer 3P and the second photosensitive resin layer 3bP use the same material, but the wavelength at which the photosensitive resin layer 3P is most exposed and the second photosensitive resin layer 3P are used. The wavelength at which the layer 3bP is most exposed is different, and when the photosensitive resin layer 3P is exposed, the photosensitive resin layer 3P is exposed at the wavelength at which it is most exposed, and the second photosensitive resin layer 3bP is exposed. Sometimes, the second photosensitive resin layer 3bP may be exposed at a wavelength at which it is most exposed. In this case, when the second photosensitive resin layer 3bP which is the upper layer is exposed, the lower photosensitive resin layer 3P can be prevented from being unnecessarily exposed, and the detection recess C having a better shape can be formed. It becomes possible. Examples of wavelengths used for such exposure include 436 nm (g line), 405 nm (h line), and 365 nm (i line) of a high-pressure mercury lamp, and 830 nm, 532 nm, 488 nm, and 405 nm of a semiconductor laser. Alternatively, the photosensitive sensitivity of the photosensitive resin layer 3P may be lower than that of the second photosensitive resin layer 3bP. Also in this case, when the second photosensitive resin layer 3bP which is the upper layer is exposed, the lower photosensitive resin layer 3P is prevented from being unnecessarily exposed to form a detection recess C having a better shape. Is possible.

さらに、本発明は、上述の例のように、絶縁層3を2層の感光性樹脂に露光および現像を施すことにより形成する変更に限らず、絶縁層3を3層以上の感光性樹脂に露光および現像を施すことによって形成してもよい。そのような例を以下に示す。   Further, the present invention is not limited to the modification in which the insulating layer 3 is formed by exposing and developing two layers of photosensitive resin as in the above-described example, but the insulating layer 3 is formed of three or more layers of photosensitive resin. You may form by performing exposure and image development. Such an example is shown below.

先ず、図4(a)〜(c)を基に説明した工程と同様の工程を経て、未露光部N1を有する感光性樹脂層3Pを形成する。未露光部N1の直径は、上述の例よりも小さい50〜100μm程度としておく。なお、感光性樹脂層3Pの厚みは、上述の例よりも薄く、検出用電極9上において10〜50μm程度としておく。   First, a photosensitive resin layer 3P having an unexposed portion N1 is formed through the same steps as those described based on FIGS. 4 (a) to 4 (c). The diameter of the unexposed portion N1 is set to about 50 to 100 μm, which is smaller than the above example. In addition, the thickness of the photosensitive resin layer 3P is thinner than the above example, and is set to about 10 to 50 μm on the detection electrode 9.

次に、図6(d)に示すように、感光性樹脂層3Pの上にネガ型の第2の感光性樹脂層3aPを被着する。第2の感光性樹脂層3aPは、感光性樹脂層3Pと同様の材料から成り、感光性樹脂層3Pと同様の方法により被着される。第2の感光性樹脂層3aPの厚みは10〜50μm程度としておく。   Next, as shown in FIG. 6D, a negative second photosensitive resin layer 3aP is deposited on the photosensitive resin layer 3P. The second photosensitive resin layer 3aP is made of the same material as that of the photosensitive resin layer 3P, and is applied by the same method as that of the photosensitive resin layer 3P. The thickness of the 2nd photosensitive resin layer 3aP shall be about 10-50 micrometers.

次に、図6(e)に示すように、第2の感光性樹脂層3aP上に第2の露光マスクM2を配置するとともに上方から紫外線を照射して第2の感光性樹脂層3aPを露光する。第2の露光マスクM2は、未露光部N1を覆う位置に直径が90〜200μm程度の円形の遮光パターンP2を有している。この遮光パターンP2の直径は、上述した遮光パターンP1の直径よりも40〜150μm程度大きなものとしておく。したがって、露光により遮光パターンP2の直下の第2の感光性樹脂層3aPが未硬化部N2として残り、その周囲が感光されることとなる。   Next, as shown in FIG. 6E, a second exposure mask M2 is disposed on the second photosensitive resin layer 3aP, and ultraviolet rays are irradiated from above to expose the second photosensitive resin layer 3aP. To do. The second exposure mask M2 has a circular light shielding pattern P2 having a diameter of about 90 to 200 μm at a position covering the unexposed portion N1. The diameter of the light shielding pattern P2 is about 40 to 150 μm larger than the diameter of the light shielding pattern P1 described above. Accordingly, the second photosensitive resin layer 3aP immediately below the light shielding pattern P2 remains as an uncured portion N2 by exposure, and the periphery thereof is exposed.

次に、図6(f)に示すように、第2の感光性樹脂層3aPの上にネガ型の第3の感光性樹脂層3bPを被着する。第3の感光性樹脂層3bPは、感光性樹脂層3Pや3aPと同様の材料から成り、感光性樹脂層3Pや3aPと同様の方法により被着される。第3の感光性樹脂層3bPの厚みは10〜70μm程度としておく。   Next, as shown in FIG. 6F, a negative third photosensitive resin layer 3bP is deposited on the second photosensitive resin layer 3aP. The third photosensitive resin layer 3bP is made of the same material as that of the photosensitive resin layer 3P or 3aP, and is applied by the same method as that of the photosensitive resin layer 3P or 3aP. The thickness of the 3rd photosensitive resin layer 3bP shall be about 10-70 micrometers.

次に、図6(g)に示すように、第3の感光性樹脂層3bP上に第3の露光マスクM3を配置するとともに上方から紫外線を照射して第3の感光性樹脂層3bPを露光する。第3の露光マスクM3は、上述の例と同様に、未露光部N2の上面中央部に対応する位置に直径が5〜100μm程度の円形の遮光パターンP3を有している。この遮光パターンP3の直径は、上述した遮光パターンP2の直径よりも20〜100μm程度小さなものとしておく。したがって、露光により遮光パターンP3の直下の第3の感光性樹脂層3bPが未硬化部N3として残り、その周囲が感光されることとなる。このとき、未露光部N3の周囲の第3の感光性樹脂層3bPがその表面から10〜70μmの厚みだけ感光されるとともにその下の未露光部N2およびN1が未感光で残るように露光する。このような露光は、照射される紫外線の光量を少なくしたり、紫外線の照射時間を短くしたりすることにより実現可能である。これにより、検出用電極9の上に直径が50〜200μmの未露光部N1およびN2を検出用電極9上面から20〜100μmの高い位置まで有するとともにその周囲が感光された下側の下層領域3aと、未露光部N2の上に直径が5〜100μmの未露光部N3を有するとともにその周囲が感光された上層領域3bとが形成される。なお、露光マスクM3を用いて露光する代わりにダイレクトイメージ露光装置を用いて感光性樹脂層3aPや3bPに紫外線レーザを直接照射することにより露光してもよい。   Next, as shown in FIG. 6G, a third exposure mask M3 is disposed on the third photosensitive resin layer 3bP, and ultraviolet rays are irradiated from above to expose the third photosensitive resin layer 3bP. To do. Similar to the above example, the third exposure mask M3 has a circular light shielding pattern P3 having a diameter of about 5 to 100 μm at a position corresponding to the center of the upper surface of the unexposed portion N2. The diameter of the light shielding pattern P3 is set to be about 20 to 100 μm smaller than the diameter of the light shielding pattern P2 described above. Therefore, the third photosensitive resin layer 3bP immediately below the light shielding pattern P3 remains as an uncured portion N3 by exposure, and the periphery thereof is exposed. At this time, the third photosensitive resin layer 3bP around the unexposed portion N3 is exposed by a thickness of 10 to 70 μm from the surface and exposed so that the unexposed portions N2 and N1 below the unexposed portion remain unexposed. . Such exposure can be realized by reducing the amount of irradiated ultraviolet light or shortening the irradiation time of ultraviolet light. As a result, the lower lower layer region 3a having the unexposed portions N1 and N2 having a diameter of 50 to 200 μm on the detection electrode 9 from the upper surface of the detection electrode 9 to a high position of 20 to 100 μm and the periphery thereof being exposed. Then, an upper layer region 3b having an unexposed portion N3 having a diameter of 5 to 100 μm on the unexposed portion N2 and the periphery of which is exposed is formed. Instead of exposing using the exposure mask M3, exposure may be performed by directly irradiating the photosensitive resin layers 3aP and 3bP with an ultraviolet laser using a direct image exposure apparatus.

次に、図6(h)に示すように、未露光部N1およびN2およびN3を現像により除去した後、残った感光性樹脂3Pおよび3aPおよび3bPを熱硬化させることにより、下層領域3aにおける大径部11aと上層領域3bにおける小径部11bとを有する検出用凹部Cが形成された絶縁層3が形成される。なおこの例では、感光性樹脂層3Pと第2の感光性樹脂層3aPと第3の感光性樹脂層3bPとは互いに同様の材料を用いているが、感光性樹脂層3Pおよび第2の感光性樹脂層3aPが最も感光される波長と、第3の感光性樹脂層3bPが最も感光される波長とを異なるものとしておき、感光性樹脂層3Pおよび第2の感光性樹脂層3aPを露光するときには感光性樹脂層3Pおよび第2の感光性樹脂層3aPが最も感光される波長で露光し、第3の感光性樹脂層3bPを露光するときには第3の感光性樹脂層3bPが最も感光される波長で露光するようにしてもよい。この場合、最上層である第3の感光性樹脂層3bPを露光する際に下層の第2の感光性樹脂層3aPが不要に感光することを防止してより良好な形状の検出用凹部Cを形成することが可能となる。このような露光に用いる波長としては、例えば高圧水銀灯の436nm(g線)、405nm(h線)、365nm(i線)や半導体レーザの830nm、532nm、488nm、405nm等がある。あるいは、感光性樹脂層3Pおよび第2の感光性樹脂3aPの感光感度を第3の感光性樹脂層3bPの感光感度よりも低いものとしておいても良い。この場合も、最上層である第3の感光性樹脂層3bPを露光する際に第2の感光性樹脂層3aPが不要に感光することを防止してより良好な形状の検出用凹部Cを形成することが可能となる。   Next, as shown in FIG. 6 (h), after the unexposed portions N1, N2, and N3 are removed by development, the remaining photosensitive resins 3P, 3aP, and 3bP are thermally cured, whereby a large area in the lower layer region 3a is obtained. The insulating layer 3 in which the detection recess C having the diameter portion 11a and the small diameter portion 11b in the upper layer region 3b is formed is formed. In this example, the photosensitive resin layer 3P, the second photosensitive resin layer 3aP, and the third photosensitive resin layer 3bP are made of the same material, but the photosensitive resin layer 3P and the second photosensitive resin layer 3bP are used. The wavelength at which the photosensitive resin layer 3aP is most exposed is different from the wavelength at which the third photosensitive resin layer 3bP is most exposed, and the photosensitive resin layer 3P and the second photosensitive resin layer 3aP are exposed. Sometimes the photosensitive resin layer 3P and the second photosensitive resin layer 3aP are exposed at the wavelength at which they are most exposed, and when the third photosensitive resin layer 3bP is exposed, the third photosensitive resin layer 3bP is most exposed. You may make it expose with a wavelength. In this case, when exposing the uppermost third photosensitive resin layer 3bP, the lower second photosensitive resin layer 3aP is prevented from being unnecessarily exposed, and a detection recess C having a better shape is formed. It becomes possible to form. Examples of wavelengths used for such exposure include 436 nm (g line), 405 nm (h line), and 365 nm (i line) of a high-pressure mercury lamp, and 830 nm, 532 nm, 488 nm, and 405 nm of a semiconductor laser. Alternatively, the photosensitive sensitivity of the photosensitive resin layer 3P and the second photosensitive resin 3aP may be lower than that of the third photosensitive resin layer 3bP. Also in this case, when the uppermost third photosensitive resin layer 3bP is exposed, the second photosensitive resin layer 3aP is prevented from being unnecessarily exposed to form a detection recess C having a better shape. It becomes possible to do.

本発明の遺伝子解析用配線基板は、遺伝子以外の物質の解析についても利用可能である。   The wiring board for gene analysis of the present invention can also be used for analysis of substances other than genes.

2:第1の絶縁層
3a:下層領域
3b:上層領域
3P,3aP,3bP:ネガ型の感光性樹脂層
9:検出用電極
14:めっき金属
C:検出用凹部
N1,N2,N3:未露光部
2: First insulating layer 3a: Lower layer region 3b: Upper layer region 3P, 3aP, 3bP: Negative photosensitive resin layer 9: Detection electrode 14: Plating metal C: Detection recess N1, N2, N3: Unexposed Part

Claims (7)

第1の絶縁層上に検出用電極を形成する工程と、前記第1の絶縁層上および検出用電極上に、前記第1の絶縁層の上面から前記検出用電極を越える高さまでの下層領域および該下層領域上から表面までの上層領域を有するネガ型の感光性樹脂層を被着するとともに、前記下層領域における前記検出用電極上に第1の直径を有する第1の未露光部および前記上層領域における前記第1の未露光部上に前記第1の直径よりも小さな第2の直径を有する第2の未露光部が残り、かつ前記下層領域における前記第1の未露光部の周囲および前記上層領域における前記第2の未露光部の周囲が感光するように露光する工程と、前記第1および第2の未露光部を現像除去するとともに、感光した前記下層領域および上層領域を硬化させる工程と、を行なうことにより前記検出用電極上に、前記下層領域における内径が大きくかつ前記上層領域における内径が小さな検出用凹部を形成することを特徴とする遺伝子解析用配線基板の製造方法。   A step of forming a detection electrode on the first insulating layer, and a lower layer region on the first insulating layer and the detection electrode from the upper surface of the first insulating layer to a height exceeding the detection electrode And a negative photosensitive resin layer having an upper layer region from above the lower region to the surface, and a first unexposed portion having a first diameter on the detection electrode in the lower layer region, and A second unexposed portion having a second diameter smaller than the first diameter remains on the first unexposed portion in the upper layer region, and the periphery of the first unexposed portion in the lower layer region and The step of exposing so that the periphery of the second unexposed portion in the upper layer region is exposed, the first and second unexposed portions are developed and removed, and the exposed lower layer region and upper layer region are cured. And process Wherein on the detection electrode, the manufacturing method of the wiring substrate for genetic analysis, wherein the inner diameter inside diameter in the lower region of the large and the upper layer region to form a small detection recess by the. 前記露光する工程において、前記感光性樹脂層を、前記下層領域を形成する第1の感光性樹脂層と、前記上層領域を形成する第2の感光性樹脂層との2層で構成するとともに、前記第1の絶縁層上および検出用電極上に前記第1の感光性樹脂層を被着させた後、該第1の感光性樹脂層に、前記第1の未露光部が残るとともに該第1の未露光部の周囲が感光するように第1の露光を行なった後、前記第1の感光性樹脂層の上に前記第2の感光性樹脂層を被着し、次に該第2の感光性樹脂層に、前記第2の未露光部が残るとともに該第2の未露光部の周囲が感光するように第2の露光を行なうことを特徴とする請求項1記載の遺伝子解析用配線基板の製造方法。   In the exposing step, the photosensitive resin layer is composed of two layers of a first photosensitive resin layer that forms the lower layer region and a second photosensitive resin layer that forms the upper layer region, After the first photosensitive resin layer is deposited on the first insulating layer and the detection electrode, the first unexposed portion remains in the first photosensitive resin layer and the first photosensitive resin layer remains. After performing the first exposure so that the periphery of one unexposed portion is exposed, the second photosensitive resin layer is deposited on the first photosensitive resin layer, and then the second photosensitive resin layer is applied. 2. The gene analysis according to claim 1, wherein the second exposure is performed so that the second unexposed portion remains on the photosensitive resin layer and the periphery of the second unexposed portion is exposed to light. A method for manufacturing a wiring board. 前記第1の感光性樹脂層が最も感光される第1の波長と、前記第2の感光性樹脂層が最も感光される第2の波長とが異なっており、前記第1の露光を前記第1の波長で行ない、前記第2の露光を前記第2の波長で行なうことを特徴とする請求項2記載の遺伝子解析用配線基板の製造方法。   The first wavelength at which the first photosensitive resin layer is most exposed is different from the second wavelength at which the second photosensitive resin layer is most exposed, and the first exposure is performed in the first exposure. 3. The method for producing a wiring board for gene analysis according to claim 2, wherein the second exposure is performed at the second wavelength, and the second exposure is performed at the second wavelength. 前記第1の感光性樹脂層の露光感度が前記第2の感光性樹脂層の露光感度よりも低いことを特徴とする請求項2または3に記載の遺伝子解析用配線基板の製造方法。   The method for producing a wiring board for gene analysis according to claim 2 or 3, wherein the exposure sensitivity of the first photosensitive resin layer is lower than the exposure sensitivity of the second photosensitive resin layer. 前記露光する工程において、前記下層領域を、前記第1の絶縁層側の第1の感光性樹脂層と前記上層領域側の第2の感光性樹脂層とで構成するとともに、前記上層領域を第3の感光性樹脂層で構成し、前記第1の絶縁層および検出用電極上に前記第1の感光性樹脂層を被着した後、該第1の感光性樹脂層に前記第1の直径より小さな第3の直径の第3の未露光部が残るとともに該第3の未露光部の周囲が感光するように第1の露光を行ない、次に前記第1の感光性樹脂層上に前記第2の感光性樹脂層を被着した後、該第2の感光性樹脂層に前記第1の未露光部が残るとともに該第1の未露光部の周囲が感光するように第2の露光を行ない、次に前記第2の感光性樹脂層の上に第3の感光性樹脂層を被着した後、該第3の感光性樹脂層に前記第2の未露光部が残るとともに該第2の未露光部の周囲が感光するように第3の露光を行なうことを特徴とする請求項1記載の遺伝子解析用配線基板の製造方法。   In the exposing step, the lower layer region is composed of a first photosensitive resin layer on the first insulating layer side and a second photosensitive resin layer on the upper layer region side, and the upper layer region is a first layer. 3 and the first photosensitive resin layer is deposited on the first insulating layer and the detection electrode, and then the first diameter is applied to the first photosensitive resin layer. First exposure is performed so that a third unexposed portion having a smaller third diameter remains and the periphery of the third unexposed portion is exposed, and then the first photosensitive resin layer is subjected to the first exposure. After applying the second photosensitive resin layer, the second exposure is performed so that the first unexposed portion remains in the second photosensitive resin layer and the periphery of the first unexposed portion is exposed. And then depositing a third photosensitive resin layer on the second photosensitive resin layer, and then applying the third photosensitive resin layer to the third photosensitive resin layer. The process according to claim 1 gene analysis wiring board according to the surrounding unexposed portion of the second with the unexposed portions remain to and performing third exposure to exposure of the. 前記第1および第2の感光性樹脂層が最も感光される第1の波長と、前記第3の感光性樹脂層が最も感光される第2の波長とが異なっており、前記第1および第2の露光を前記第1の波長で行ない、前記第3の露光を前記第2の波長で行なうことを特徴とする請求項5記載の遺伝子解析用配線基板の製造方法。   The first wavelength at which the first and second photosensitive resin layers are most exposed is different from the second wavelength at which the third photosensitive resin layer is most exposed, and the first and second wavelengths are different. 6. The method of manufacturing a wiring board for gene analysis according to claim 5, wherein the second exposure is performed at the first wavelength and the third exposure is performed at the second wavelength. 前記第1および第2の感光性樹脂層の露光感度が前記第3の感光性樹脂層の露光感度よりも低いことを特徴とする請求項5または6に記載の遺伝子解析用配線基板の製造方法。   The method for producing a wiring board for gene analysis according to claim 5 or 6, wherein the exposure sensitivity of the first and second photosensitive resin layers is lower than the exposure sensitivity of the third photosensitive resin layer. .
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