【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.09】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22UT1065

利用課題名 / Title

バイオアッセイへの応用に向けたシリコン製マイクロ流体デバイスの作製

利用した実施機関 / Support Institute

東京大学 / Tokyo Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

マイクロ流体デバイス、バイオアッセイ,光学顕微鏡/Optical microscopy,リソグラフィ/Lithography,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,EB,MEMSデバイス/ MEMS device

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

須山 英悟

所属名 / Affiliation

中外製薬株式会社

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

中尾達郎,西村啓吾,上川路翔悟

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

Eric Lebrasseur,水島彩子,太田悦子

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

UT-500：高速大面積電子線描画装置
UT-505：レーザー直接描画装置 DWL66+2018
UT-850：形状・膜厚・電気特性評価装置群
UT-604：高速シリコン深掘りエッチング装置
UT-906：ブレードダイサー

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

マイクロ流体デバイスをバイオアッセイに応用するためには、各アッセイに適した形状のマイクロ流路を作製する技術の開発が重要である。化学的安定性や加工のしやすさという観点から基材としてシリコンを選択し、東京大学超微細リソグラフィー・ナノ計測拠点の設備を利用して、シリコン製マイクロ流体デバイスの作製について検証した。

実験 / Experimental

4インチシリコンウエハに電子線レジスト（OEBR-CAP112）を塗布した後、高速大面積電子線描画装置を利用して、流路パターンの領域に電子線を照射した。現像・乾燥後、高速シリコン深掘りエッチング装置でシリコン基板をエッチングした。エッチング後の基板を洗浄して表面のレジストを取り除き、再度基板にUVレジスト（AZ4620）を塗布した後、レーザー直接描画装置で導入口になる部分のパターン形状の領域にレーザーを照射した。現像・乾燥後、高速シリコン深堀エッチング装置で導入口、排出口をエッチングにより形成した。 シリコン基板を洗浄して表面のレジストを除き、さらに表面をアンモニア過水などで洗浄してから、ガラス基板と陽極接合装置（東京大学・鈴木雄二先生所有）を利用して接合した。接合した基板をブレードダイサーにより切断して１つ１つのデバイスに分離した。

結果と考察 / Results and Discussion

高速シリコン深堀エッチング装置を利用して作製した流路の形状をオリンパス社製のレーザー顕微鏡 OLS5000で計測した結果をFig. 1に示す。計測された流路深さは19.6 μmとなり、狙いの深さ20 μmと概ね一致した。また、完成したマイクロ流体デバイスの写真をFig. 2に示す。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1. Profile of the fabricated channel (unit: micrometer)

Fig. 2. Photo image of the fabricated device

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件