树脂成型品的制造方法、金属结构体的制造方法及树脂成型品的制作方法

专利名称：树脂成型品的制造方法、金属结构体的制造方法及树脂成型品的制作方法
技术领域：
本发明涉及有所期望的造型深度、或不同凹凸深度的树脂成型品的制造方法，采用此法制得的树脂成型品、及制造树脂成型品中所使用的金属结构体的制造方法。尤其是，本发明的方法是作为临床检查领域、基因处理领域、组合炼金术领域的诊断、反应、分离、计测等或燃料电池用流路部件所使用的树脂成型品的制造法使用的方法。
背景技术：
当今，随着社会的成熟，对医疗、健康的价值观正在从狭隘范围的基本健康而追求“富裕而健康的生活”式地变化。在这种价值观变化的背景下，医疗费增大，或处于健康与疾病边缘范围的人在增多。着眼于这种背景，由于预防负担比治疗低，因此今后的社会，估计个人的意识朝重视预防医学胜过重视治疗医学的方向发展。随着这种个人意识的变化，在医疗领域，其中临床检查领域期望在患者的附近，例如在手术室、床边、或住宅等可以进行更迅速的检查。诊断的无限制的检查体系、血液等的试样量使用更少的量便可完成的无损害或低损害的检查体系。
另外，为了实现前述这种可迅速检查、诊断的无限制的检查体系，必须借助检查、诊断时所使用的基板的小型化，例如必须使装置有携带性。
采用微机技术，例如，若流路的直径可以从1mm微细化成0.1mm，则不仅试样可以微量化，而且可以使诊断需要的时间缩短到十分之一以下。此外，采用微机技术若可将流路的直径微细化，则期待使装置具有携带性，同时与以往的大型装置同样地起作用。另外，通过流路的微细化，也可以在同一个基板上配置多个装置，也期待着并列处理。
因此，流路微细化时，为了有效地进行试样与试药的混合，或为了在同一基板上组装传感器、电极、端子等等，期望具有例如30μm和100μm不同深度凹凸部的造型技术。
组合炼金术领域，其中制药开发中的高通过筛选(HTS、HighThroughput Screening)中期待微细化。所谓组合炼金术，是利用组合而有效地合成，活用许多的化合物群(库)。
高通过筛选使用的96孔板、384孔板，可以同时筛选许多的样品，例如，通过与自动分注装置的组合有助于加速创药开发。
采用微机技术，例如，容器的宽或直径若可以从10mm微细化成0.4mm，深度若可以从10mm微细化成0.3mm，则可以在同一个基片上有1,000个～5,000个的微型容器，可期待飞速地加速创药开发。
因此，容器微细化时，为了进行适应于样品性质等、实验体系不同的化合物、或样品量的筛选等，期望例如0.1mm和0.3mm这种不同深度的造型技术。
同样地，组合炼金术领域，其中供化学产业领域的化学合成，分析用途的场合也期待着微细化。
由于世界人类基因组解析计划的进展，现在DNA找到了可诊断的疾病种类或数量增长的一途径，虽然过去利用化学分析诊断的疾病很多，但目前利用DNA水平已可以诊断疾病的原因或临近发生机序的确定性诊断。结果，预计将来适用于称之为电子智能医疗没有副作用的药物治疗用的诊断、个别人有无患特定疾病诊断使用的基片普及到街道诊所水平。
另外，为了样品的微量化、缩短诊断时间，使检查装置有携带性，期待着精密而廉价的基板。
有关基因用途方面常利用的方法有毛细管电泳法、微型阵列方式、把微量基因组样品扩增到10万倍以上可高灵敏度地检测的基因扩增(PCR聚合酶链式反应)法等。毛细管电泳法是将试料导入直径100～200μm的毛细管中，利用电泳进行分离，光学性地进行检测的方法，若该毛细管直径可微细化，则还期待诊断时间高速化。通过毛细管直径微细化，可在同一基板上配置多个，并期待着并列处理。
因此，毛细管直径微细化时，为了有效地进行分离、检测，或在同一个基片上组装电传感器等，期望形成例如30μm以上和100μm这种不同深度凹部的造型技术。
微型阵列方式的检测一般使用荧光强度法，必须检测灵敏度高与再现性高才能获得正确的基因呈现信息。为了不降低基片上的阵列密度、提高检测灵敏度与再现性尝试了扩大1个阵列面积的方法。然而，在平面基片上可扩大的面积有限，要不降低基片上的阵列密度而提高检测灵敏度和再现性则产生局限。若可以有微细的凹、或凸形状的基板，则期待可使1个阵列面积与容积飞速地增大、提高检测灵敏度与再现性。
因此，微细化时，为了进行适应于样品性质等不同的化合物、或样品量的筛选等，期望形成例如30μm和100μm这种不同深度凹部的造型技术。
PCR法是通过使用聚合酶而在短时间内将为目的的DNA扩增到10万倍以上的方法。若该容器可以小型化，则也期待可高速化、高效率化、同时可降低高价抗体或基质使用量之类的低成本化。此外，通过微细化若可以在同一个基片上配置多个流路、多个混合部、多个容器，则也期待着在同一个基片上进行毛细管电泳法和PCR法。
因此，容器微细化时，为了进行适应于样品性质等，实验体系不同的化合物、或样品量的筛选，期望形成例如30μm和100μm不同深度凹部的造型技术。
以往的树脂成型品，使用铸型或切削法制的金属模具，采用注射成型、吹塑成型或加压成型的方法进行成型。
然而，由铸型制作金属模具的场合，因为铸型的精度有限，所以限制了使用铸型制金属模具的造型范围。而，采用切削法制作金属模具的场合，也因为切削刀具。与使用刀具的加工精度有限，所以实际上采用任何一种加工法也没有实现具有精密且微细形状的树脂成型品。
因此，目前使用铸型或切削法制的金属模具的场合，任何一种加工法都没有实现有精密且微细形状的树脂成型品。
因此，把这样制得的树脂成型品供给临床检查领域、尤其是血液检查、尿检查、生化分析用途等使用的场合，流路，容器精确度，小型化受到限制，存在血液等试样量多的问题。而且，使用铸型或切削法制的金属模具的场合，有不能赋予检查·诊断装置携带性的缺点。
同样地，把使用铸型或切削法制的金属模具制得的树脂成型品供给有关组合炼金用途，尤其是供制药开发的高通过筛选用途的场合，容器的微细化受到限制，还存在创药开发不能飞跃地加速(迅速化)、微量化(成本低)的缺点。
同样地，把所制得的树脂成型品供给组合炼金术用途，其中供化学产业领域的化学合成·分析用途的场合，流路精确度、微细化受到限制，存在不能缩短化学合成·分析时间，不能降低混合，反应中使用的药品量，不能降低废液量、不能减轻环境负荷的缺点。
同样地把使用铸型或切削法制的金属模具制得的树脂成型品供给有关基因领域、尤其是毛细管电泳法、微型阵列方式的解析用途等、基因扩增(PCR)法的扩增用途等使用的场合，微细化受到限制，有不能提高解析速度、不能减少样品量的缺点。而且，使用铸型或切削法制的模具时，还存在不能使基片小型化的问题。
这样，作为解决有关使用铸型或切削法制的金属模场合问题的加工方法，众知通过对应用半导体微细加工技术的玻璃或硅基片进行湿蚀刻加工、或干蚀刻加工实施微细加工的技术。然而，湿蚀刻由于进行遮蔽材料下部的底蚀刻，造型深度比0.5mm深时很难获得宽(或直径)精确度，所以不能称为精密的加工法。
与湿蚀刻相反，干蚀刻是从Si半导体图形形成方法发展起来的技术，研究了对采用各种等离子体源种的各种电子元件。化合物半导体的应用。然而，该方法虽然有良好的微细加工性，但蚀刻速度慢、约为500～2,000nm/分，因此例如进行造型深度0.1mm的加工时，需要50分钟以上的加工时间，不能称为生产效率高的廉价加工法。
另外，干蚀刻加工时间达1小时以上时，装置电极带有热量。因为担心基片变形或装置损伤，故装置电极超过60℃时便使装置暂时停止操作，需要再开始加工等的处理，所以又降低了生产效率。
因此，作为解决有关使用铸型或切削法制的金属模具场合问题的其他方法，有众知的光刻蚀法。这种光刻蚀法首先在基片上形成抗蚀剂层、实施该抗蚀剂层的曝光后，采用显影形成抗蚀剂图形。这样，按照前述抗蚀剂图形利用电镀使前述基片上堆积金属结构体后，把前述金属结构体作为模采用注射成型形成树脂成型品。
作为采用这种方法制造的制品，特开2001-338444号公报公开了激光视盘。CD-ROM、小光盘等有坑或槽等深度不同结构的光盘。使用2层的抗蚀剂层，通过形成不同的图形而形成坑或槽等深度不同的结构。采用这种方法，可以用1张的金属结构体制得例如约5万张以上的光盘。此外，光刻蚀法在可以精密而极廉价的制造方面可称为生产效率高的方法。另外，使用的材料从与硅不同的观点考虑也优选，但使用光刻蚀法的商品领域还限定于上述光盘等的领域，对有关临床检查、组合炼金术或基因领域等与光盘大不相同的领域所使用的物质处理用的树脂成型品，还没有实现制造有各种凹凸结构的精密的树脂成型品。
或者，以往的光盘的造型深度由于浅，一般1～3μm，所以采用显影处理可以获得所设计的抗蚀剂图形。然而，同样地，要想获得例如5μm以上，或30μm以上这种深度的精密的抗蚀剂图形时，发明者们发现抗蚀剂图形在显影时溶解，或变形后很难获得有所设计形状的抗蚀剂图形。因此，不能获得有所设计图形的金属结构体，进而不能获得树脂成型品。
特开2001-38738号公报公开了光刻蚀法，其中同步加速器辐射光为曝光光源的光刻法。同步加速器辐射光具有的高指向性与激光光相匹敌，可以消除使用激光不能实现的短波长光在微细加工中成为瓶颈的衍射极限。因此，曝光光源使用同步加速器辐射光的场合，由于可以对更厚的层进行曝光处理。因此与以往的光源相比可以获得更微细且深的造型深度。
然而，即使是使用同步加速器辐射光形成抗蚀剂图形，估计同样地难以控制显影工序中抗蚀剂的溶解性。
同步加速器辐射装置是非常大型的装置，建设和维持该装置不容易。尤其是装置的建设及维持需要相当大的费用。另外，曝光时使用的掩膜需要使用吸收同步加速器辐射光的特种掩膜，要获得深度不同的结构体需要多个的掩膜，所需费用更高。因此，采用注射成型制得的成型品的成本，估计成为比采用通常的光刻蚀法制得的成型品高数十倍的高价格。
然而，燃料电池使用氧和氢原料合成水为基本反应，因为电荷载体或电解质的差别大致分为5种型式。以往的电池(1次电池或2次电池)。主要是在电池内存在电极和电解质，在密闭体系内的电解质/电极界面上的反应。但，因为燃料电池是连续地将原料供给电极的方式，所以电池内存在原料流路。
例如，多个重合地配置有供给原料的贯通孔(孔)和流路(通道)的隔板或电极等供给原料用的流路部件形成池。因此，从贯通孔供给原料气，通过电池内的电化学反应获得电流而发电。
流路必须在隔板或电极等本身上形成，必须选用有耐腐蚀性、导电性、薄壁刚性的材料。另外，流路因型式不同而微细化则不同，但家电用途开发中的直接甲醇型(DMFC)估计50～100μm的槽为妥当。流路部件的材料，开发了使用SUS·Ni所代表的金属片的材料，或使用对表层实施金属导电化处理的硅基片的材料，或使用将导电性树脂等的导电性碳材成型的材料。为了取出能量提高效率，必须微细薄壁化，因此需要微细加工技术。
使用对表层实施金属导电化处理的硅基片的隔板，在「Mu Chiao，Kien B.Lam，and Liwei Lin“微机化的微生物燃料电池-MICROMACHINEDMICROBIAL FUEL CELLS”IEEE，International Micro ElectroMechanical Systems(MEMS)2003，京都日本，pp 383-386」中公开了采用光刻法在SiO2基片上形成槽及贯通孔。然后为了使其具有导电性和耐久性而赋予Au、Cr、Pt等薄膜的方法。由此，可以制造高精确度地形成的隔板。然而，采用该方法必须对每个基板分别进行抗蚀剂涂布、曝光、显影、蚀刻及抗蚀剂剥离工序，而且要使用高价的硅基片。所以，生产效率低、难以降低燃料电池的成本。
因此采用以往的方法存在不能高效率地制造高精确度地形成的多段结构燃料电池用隔板。

发明内容
本发明是鉴于上述以往技术而完成的研究。其目的之一是提供可以高效率地制造有所期望的形状或不同凹凸深度的树脂成型品的树脂成型品的制造方法、及其该制造中使用的金属结构体的制造方法。
另外，本发明目的还提供有所期望的造型深度的树脂成型品，尤其是提供适合于临床检查领域、有关基因领域、组合炼金术(コンビナトリアルケミストリ一)领域使用的芯片或燃料电池用流路部件。
解决课题用的手段以下公开本发明的解决手段。在本项的叙述中，各工序的所述顺序除非有特殊说明外则不规定各工序的处理顺序。此外，以下所述各方案中的要素可以适当地组合构成。
本发明是树脂成型品的制造方法，在具有在基片(板)上形成抗蚀剂图形的工序、和按照前述基片上所形成的前述抗蚀剂图形附着金属形成金属结构体的工序、及使用前述金属结构体形成树脂成型品的工序的树脂成型品的制造方法中，前述形成抗蚀剂图形的工序，具有形成多层的抗蚀剂层，对前述基片上形成的前述多层抗蚀剂层进行显影处理的工序，前述显影处理工序是控制溶解性使上层的抗蚀剂层对显影剂的溶解性比任何一层的抗蚀剂层小。采用有这种构成的方法可以抑制第2抗蚀剂层图形的变形，可以制造有所期望构造的树脂成型品。此外，多层的抗蚀剂层含2层以上全部的层数。本方案含例如形成3层或3层以上抗蚀剂层的情况。另外，一层抗蚀剂层和上层的抗蚀剂层不一定是直接重合的2层，也可以是分离的层。金属的附着还可以采用镀处理之外等各种各样的方法。金属结构体、例如可以作为模子或中间结构体使用。着眼于这些观点，各方案中只要没有写明则是同样。
上述树脂成型品的制造方法中，前述溶解性的控制可以包括在前述显影处理工序之前赋予的、利用调节对前述一层的抗蚀剂层的热处理量和对前述上层的抗蚀剂层的热处理量的控制。因此，可以有效地进行溶解性控制。此外，前述形成抗蚀剂图形的工序，可以包括前述在一层的抗蚀剂层曝光处理之前对前述一层的抗蚀剂层进行热处理的工序，和在前述第2的抗蚀剂层曝光处理之前对前述上层的抗蚀剂层进行热处理的工序。因此，例如，可以进行抗蚀剂烘烤处理中热量的调节。这里，一层的抗蚀剂层及上层的抗蚀剂层可以利用通过曝光处理对显影液的溶解性发生变化的抗蚀剂形成。或者前述形成抗蚀剂图形的工序，可以有在前述一层的抗蚀剂层曝光处理之后对前述一层的抗蚀剂层进行热处理的工序、和在前述第2的抗蚀剂层曝光处理之后对前述上层的抗蚀剂层进行热处理的工序。这里，一层的抗蚀剂层和上层的抗蚀剂层可以利用通过曝光及热处理对显影液的溶解性发生变化的抗蚀剂形成。因此，例如，可以调节化学放大型抗蚀剂热处理时的热量。
上述制造方法中，前述形成抗蚀剂图形的工序，具有在前述显影处理工序之前、对前述一层的抗蚀剂层进行曝光处理的工序、和对前述上层的抗蚀剂层进行曝光处理的工序，前述溶解性的控制可以包括调节前述一层的抗蚀剂层的曝光量和前述上层的抗蚀剂层的曝光量的控制。因此，可以有效地进行溶解性控制。这里，一层的抗蚀剂层及上层的抗蚀剂层，可以利用通过曝光处理对显影液的溶解性发生变化的抗蚀剂形成。或者，前述一层的抗蚀剂层及上层的抗蚀剂层可以利用通过曝光及热处理对显影液的溶解性发生变化的抗蚀剂形成。
上述的制造方法中，前述一层的抗蚀剂层及上层的抗蚀剂层是通过曝光及热处理对显影液的溶解性发生变化的抗蚀剂，前述形成抗蚀剂图形的工序可以具有在前述显影处理工序之前对前述一层的抗蚀剂层进行曝光的工序、和不对前述曝光的一层的抗蚀剂层进行热处理、而附着前述上层的抗蚀剂层的工序、及对前述上层的抗蚀剂层进行曝光处理后，进行热处理的工序。因此，可以有效地进行溶解性的控制。
本发明的树脂成型品的制造方法，是具有物质处理中所使用的凹凸构造的树脂成型品的制造方法，是具有在基片上形成抗蚀剂图形的工序，和按照前述基片上所形成的前述抗蚀剂图形附着金属形成金属结构体的工序、及使用前述金属结构体形成树脂成型品的工序，前述形成抗蚀剂图形的工序是有形成多层的抗蚀剂层、对前述多层的抗蚀剂层内使用掩膜图形曝光处理的一层的抗蚀剂层和靠近使用掩膜图形曝光处理的一层的抗蚀剂层的上层的抗蚀剂层进行显影处理、形成有深度不同的多个凹凸部的抗蚀剂图形的工序的方法。通过具有这种构成，可以在树脂成型品上形成有深度不同的许多构造的物质处理所使用凹凸构造。
上述的树脂成型品的制造方法中，优选前述一层的抗蚀剂层的图形与前述上层的抗蚀剂层的图形(pattern)不同。因此，可以有效地形成不同深度的凹凸图形。
上述的树脂成型品的制造方法中，前述形成抗蚀剂图形的工序可以有附着许多抗蚀剂层的工序，和使用曝光掩膜对前述多层的抗蚀剂层进行1次曝光，或者使用相同图形的曝光掩膜对各抗蚀剂层进行曝光的工序，使之形成有所期望深度的图形。因此，可以形成所期望深度凹凸图形的抗蚀剂层。
上述的树脂成型品的制造方法中，前述形成抗蚀剂图形的工序，可以在上层的抗蚀剂层进行曝光后，再附着一层或一层以上的抗蚀剂层进行曝光处理，形成2以上不同深度的凹凸部。
上述的树脂成型品的制造方法中，前述形成抗蚀剂图形的工序，优选采用1次显影形成有许多不同深度构造的抗蚀剂图形。
上述的树脂成型品的制造方法中，前述上层的抗蚀剂层的曝光处理中优选对准曝光使用的掩膜图形的位置，使之与前述一层的抗蚀剂层曝光处理使用的掩膜图形的位置成相同位置。因此，可以进行准确的曝光处理。
上述的树脂成型品的制造方法，一层的抗蚀剂层和上层的抗蚀剂层优选使用灵敏度不同的抗蚀剂。因此，可以制更精密的图形。
本发明的树脂成型品的制造方法是有宽2μm以上500μm以下，优选宽2μm以上100μm以下、纵横尺寸比1以上的槽构造、和与前述槽构造相连的贯通孔的树脂成型品用金属结构体的制造方法，是有形成有凹凸面的第1结构体的工序、和在前述第1结构体的凹凸面上形成抗蚀剂层的工序、及是对前述抗蚀剂进行制图、形成抗蚀剂图形的工序、在前述第1结构体凹凸面的凸部上形成前述抗蚀剂的凸部的工序或在凹部上形成前述抗蚀剂的凹部的工序、和在形成前述抗蚀剂图形的第1结构体的凹凸面上附着构成第2结构体的材料，形成第2结构体的工序。因此可以制造精确度好的树脂成型品用金属结构体(スタンパ)。这里纵横尺寸比是凹部(或凸部)的深度(或高度)与宽度的比。
上述的树脂成型品的制造方法，在形成前述抗蚀剂图形的工序中曝光使用的光源优选是紫外线灯或激光光。
上述的树脂成型品的制造方法中，采用形成前述树脂成型品的工序形成的树脂成型品凹凸部的深度，优选实际上是5μm乃至500μm。因此，可以制造适合物质处理使用的树脂成型品。
根据上述的树脂成型品的制造方法，可以制造有选自流路图形、混合部图形、容器图形中至少一种图形的树脂成型品。或者，可以制造有选自电极、加热器、温度传感器中至少一种图形的树脂成型品。
根据上述的树脂成型品的制造方法，可以制造临床检查使用的芯片。尤其是可以制造血液检查用芯片、尿检查用芯片或生化检查用芯片的任何一种的芯片(チップ)。
根据上述的树脂成型品的制造方法，可以制造组合炼金术使用的芯片。尤其是可以制造医药开发芯片或化学合成·分析用芯片。
根据上述的树脂成型品的制造方法，可以制造有关基因使用的芯片。尤其是可以制造基因扩增用芯片。
本发明的燃料电池用流路部件是采用上述的制造方法制造的部件。因此可以制得廉价的燃料电池用流路部件。
本发明的金属结构体的制造方法，是在具有在基片上形成抗蚀剂图形的工序，和按照前述基片上所形成的前述抗蚀剂图形附着金属，形成制造树脂成型品所使用金属结构体的工序的制造树脂成型品所使用的金属结构体的制造方法中，前述形成抗蚀剂图形的工序具有形成多层的抗蚀剂层、对前述基片上形成的前述多层的抗蚀剂层进行显影处理的工序，在前述进行显影处理的工序中，控制溶解性使上层的抗蚀剂层比任何一层的抗蚀剂层对显影剂的溶解性小。通过有这种构成可以抑制第2抗蚀剂层的图形变形，可以制造有所期望构造的金属结构体。
本发明的金属结构体的制造方法，是具有物质处理所使用的凹凸构造的树脂成型品制造所使用的金属结构体的制造方法，具有在基片上形成抗蚀剂图形的工序、和按照前述基片上所形成的前述抗蚀剂图形附着金属形成金属结构体的工序。前述形成抗蚀剂图形的工序，有形成多层的抗蚀剂层，对前述多层抗蚀剂层内使用掩膜图形被曝光处理的一层的抗蚀剂层、和靠近使用掩膜图形被进行曝光处理的前述一层的抗蚀剂层的上层的抗蚀剂层进行显影处理，形成有许多深度不同的凹凸部的抗蚀剂图形的工序。因此，可以在树脂成型品上形成有深度不同的许多结构的物质处理所使用的凹凸构造。
本发明的树脂成型品的制造方法，是有宽度为2μm以上500μm以上，纵横尺寸比1以上的槽构造、和与前述槽构造相连的贯通孔的树脂成型品用金属结构体的制造方法，具有形成有凹凸面的第1结构体的工序、和在前述第1结构体的凹凸面上形成抗蚀剂层的工序、及是对前述抗蚀剂制图。形成抗蚀剂图形的工序、即在前述第1结构体的凹凸面的凸部上形成前述抗蚀剂的凸部的工序、或在凹部上形成前述抗蚀剂的凹部的工序，和在形成前述抗蚀剂图形的第1结构体的凹凸面上附着构成第2结构体的材料形成第2结构体的工序的树脂成型品用金属结构体的制造方法。因此，可以高精确度地制造树脂成型品用金属结构体。这里所谓纵横尺寸比是指凹部(或凸部)的深度(或高度)与宽度的比。
发明实施方案以下，详细地说明本发明。以下的说明是说明本发明的实施方案，但本发明不限定于以下的实施方案。为了明确地说明，适当地将以下所述省略及简单化。此外，该行业人员可在本发明的范围内对以下实施方案的各种要素进行改变、补充、替换。
附图的简单说明

图1是表示本实施方案中形成树脂成型品工序的模式图。
图2是表示采用图1所示形成树脂成型品工序制造的树脂成型品一个例子的图。
图3是表示采用图1所示形成树脂成型品工艺制造的有流路的树脂成型品的图。
图4是表示采用图1所示形成树脂成型品工序制造的有流路的树脂成型品的图。
图5是表示采用图1所示形成树脂成型品工序制造的有容器的树脂成型品的图。
图6是表示采用图1所示形成树脂成型品工序制造的有容器的树脂成型品的图。
图7是表示采用图1所示形成树脂成型品工序制造的有凸图形的树脂成型品的图。
图8是表示本发明实施方案2的金属结构体(模子)制造方法的截面图。
图9是表示本发明实施方案3的金属结构体(模子)制造方法的截面图。
图10是表示本发明实施方案4的金属结构体(模子)制造方法的截面图。
图11是表示本发明制造的树脂成型品或树脂成型品用金属结构体(模子)的一个例子的立体图。
图12是表示本发明的隔板或电极构成的立体图。
图13是表示本发明的隔板或电极的另一种构成的立体图。
符号的说明1-基片、2-第1抗蚀剂层、3-掩膜(A)、4-第2抗蚀剂层、5-掩膜(B)、6-抗蚀剂图形、7-导电性膜、8-金属结构体、9-树脂成型品、51-基片、52-第1层的抗蚀剂、53-第1层的掩膜、54-第1中间结构体、55-第2层的抗蚀剂、56-第2层的掩膜、57-第2中间结构体、58-金属结构体(模子)、100-隔板、101-通道、103-孔道发明实施方案1图1表示本实施方案中树脂成型品的制造工序。为实现本实施方案而使用的制造装置是广为人知的装置，省去详细说明。参照图1说明本实施方案的制造方法。再者，图1表示使用化学放大型负型抗蚀剂的例子。本方案的抗蚀剂图形形成方法，进行以下的处理(i)在基片上形成第1抗蚀剂层[图1(a)](ii)基片与掩膜(A)对准位置[图1(b)](iii)使用掩膜(A)的第1抗蚀剂层曝光[图1(b)]
(iv)第1抗蚀剂层热处理[图1(b)](v)在第1抗蚀剂层上形成第2抗蚀剂层[图1(c)](vi)基片与掩膜对准位置[图1(d)](vii)使用掩膜(B)的第2抗蚀剂层曝光[图1(d)](viii)第2抗蚀剂层热处理[图1(d)](ix)抗蚀剂层显影[图1(e)]形成所期望的抗蚀剂图形。再者，上述处理的符号与附图的符号不一致。按照所形成的抗蚀剂图形在基片上附着金属形成金属结构体。金属的附着优选采用电解镀或非电解镀处理进行。
该金属结构体作为模，通过形成树脂成型品可以制造树脂成型品。或者，金属结构体可以作为中间体使用。使用该中间结构体形成模，使用该模可以形成树脂成型品。例如，通过镀处理在金属结构体上附着金属可以形成金属模。此外，上述的几种处理利用所使用的抗蚀剂材料或工艺而省略。
对本方案的抗蚀剂图形的形成处理更详细地进行说明。欲想在基片上获得例如有深30μm和深100μm凹凸部的结构体的场合，顺序地形成作为下层的第1抗蚀剂层(厚度70μm)，作为上层的第2抗蚀剂层(厚度30μm)，对各层进行曝光，或进行曝光、热处理。显影处理工序中，最初第2抗蚀剂层进行显影，获得深度30μm的图形。然后第1抗蚀剂层进行显影，获得第1抗蚀剂层与第2抗蚀剂层合计深度100μm的图形。本发明者们发现在获得深度100μm图形的时刻，为了使第2抗蚀剂层的深度30μm的图形在显影液中不溶解、或者不变形，控制各层对显影液的溶解性相当重要。
第1抗蚀剂层与第2抗蚀剂层的厚度之差大，或者随两层合计的厚度增厚应控制各层的溶解性，尤其是使作为上层的第2抗蚀剂层对显影剂的溶解性小很重要，第2抗蚀剂层的溶解性比作为下层的第1抗蚀剂层小很重要。使用碱显影液的显影处理中，第2抗蚀剂层必须具有耐碱性。
以下，对各处理进行说明。
(i)对在基片上形成第1抗蚀剂层进行说明。
在成型品形成工序获得的树脂成型品的平面度取决于在基片1上形成第1抗蚀剂层2的工序。即，在基片上形成第1抗蚀剂层2时刻的平面度反映在金属结构体，进而树脂成型品的平面度上。
在基片1上形成第1抗蚀剂层2的方法没有任何限定，但一般可列举旋转涂布方式、浸渍涂布方式、辊涂方式、干膜抗蚀剂贴合等。其中，旋转涂布方式是在旋转的玻璃基板上涂布抗蚀剂的方法，具有在直径超过300mm的玻璃基片上以高平面度涂布抗蚀剂的优点。因此，从可以实现高平面度的观点考虑，优选使用旋转涂布方式。
使用的抗蚀剂有正型抗蚀剂、负型抗蚀剂两种。任何一种抗蚀剂的焦点深度因抗蚀剂的灵敏度、曝光条件而发生条件，所以例如使用UV曝光装置的场合、最好曝光时间、UV输出值根据抗蚀剂厚度、灵敏度来选择抗蚀剂种类。从图形形状的控制容易性观点来考虑，使用的抗蚀剂优选负型抗蚀剂。尤其是形成有大深度的抗蚀剂图形的场合，使对显影剂的不溶化性变化的负型抗蚀剂在可以有效地控制抗蚀剂的溶解性方面而优选。另外，例如采用旋转涂布方式在第1抗蚀剂层2上形成第2抗蚀剂层4的场合，利用第2抗蚀剂层4中含的溶剂(例如稀释剂等)在防止第1抗蚀剂图形变形方面有时也优选负型抗蚀剂。
使用的抗蚀剂是湿抗蚀剂的场合，例如采用旋转涂布方式要获得设定的抗蚀剂厚度，有变更旋转涂布旋转数的方法和调节粘度的方法。变更旋转涂布旋转数的方法，是通过设定旋转涂布旋转数而获得所期望的抗蚀剂厚度的方法。调节粘度的方法，是抗蚀剂厚度厚的场合、或涂布面积大时，因为担心平面度降低而根据实际使用上所要求的平面度调节粘度的方法。
例如，旋转涂布方式的场合，1次涂布的抗蚀剂层的厚度，考虑保持高平面度最好优选是50μm以下的范围内。为了制造物质处理用的树脂成型品，第1抗蚀剂层2的厚度优选1～500μm。为了获得所期望的抗蚀剂层，可以反复进行多次的抗蚀剂附着处理。尤其是，为了保持高平面度而且为获得所期望的抗蚀剂层的厚度，形成多层的抗蚀剂层的方法有效。这些多层的层可以在其后采用一次曝光处理同时进行曝光。此外，形成一层的抗蚀剂后及曝光处理后，通过再形成抗蚀剂层、进行使用相同掩膜图形的曝光处理，同样地，可以在第1抗蚀剂层上形成深度大的凹部。
采用旋转涂布方式形成抗蚀剂层的场合，通过调节作为热处理的一种方式的抗蚀剂烘烤处理(溶剂的干燥)中的烘烤量，可以控制抗蚀剂的溶解性。烘烤处理一般在曝光之前进行。烘烤处理使用的装置只要是干燥溶剂则没有特殊限制，可列举烘箱、热板、热风干燥机等。作为热处理量一个例子的烘烤量，可以通过控制烘烤时间或烘烤温度改变烘烤量。例如，通过调节单位体积的烘烤量使第1抗蚀剂层2比第2抗蚀层4小，可以控制第2抗蚀剂的溶解性。此外，烘烤量的控制可适用于负型抗蚀剂或正型抗蚀剂的双方。
第1抗蚀剂层2使用光分解型的正型抗蚀剂的场合，当过度进行第1抗蚀剂层2的烘烤时，由于抗蚀剂极度地固化，在此后的显影中难以形成使被光照射的部分溶解的图形，所以优选适当地选择缩短烘烤时间等。
光分解型的正型抗蚀剂，或化学扩增型抗蚀剂，与光交联型的负型抗蚀剂相比较，由于耐碱性的呈现宽度受到限制，所以设定的抗蚀剂厚度优选第1与第2的各层合计是5～200μm的范围内，更优选是10～100μm的范围内。此外，第1抗蚀剂与第2抗蚀剂的材料不同的场合，也可以使用相同的烘烤量使溶解性变化。
(ii)对基板与掩膜A的位置对准进行说明。
为了使第1抗蚀剂层2的图形与第2抗蚀剂层4的图形有关位置成为如所期望的设计，必须在使用掩膜(A)3的曝光时，进行正确的位置对准。
位置对准可列举在基片与掩膜(A)3的相同位置实施切削加工进行销固定的方法、使用激光干涉仪定位置的方法、在基片与掩膜的相同位置制作掩膜，用光学显微镜进行位置对准的方法等。
使用光学显微镜进行位置对准的方法，例如，采用光刻法在基片上制作位置记号，使用激光描绘装置在掩膜(A)3上描绘位置记号，即使是使用光学显微镜的手工操作，着眼于简单地获得5μm以内的精确度也有效。
(iii)对使用掩膜(A)3的第1抗蚀剂层的曝光进行说明。图1(b)中所示的工序使用的掩膜(A)3没有任何限定，但可列举乳胶掩膜、铬掩膜。抗蚀剂图形形成工序中，利用所使用的掩膜A控制流路的宽、深度、容器间隔与容器宽(或直径)、深度的尺寸及精确度。因此该尺寸与精确度也反映在树脂成型品上。
所以，为了使树脂成型品的各尺寸与精确度成为设定的情况，必须规定掩膜A的尺寸与精确度。提高掩膜(A)3精确度的方法没有任何限定，例如，可列举把形成掩膜(A)3的图形所使用的激光光源改成波长更短的光源，但设备费用高，由于掩膜(A)3制作费用高，所以最好按照实际使用上所要求的精确度适当地规定树脂成型品。
掩膜(A)3的材质，从温度膨胀系数、UV透过吸收性能的方面考虑优选石英玻璃，但因为价格较高，故最好按照实际使用上所要求的精确度适当地规定树脂成型品。要获得如设计的所期望的深度、或高度不同的结构体，或者要获得第1抗蚀剂图形与第2抗蚀剂图形不同的结构体，故第1抗蚀剂层2与第2抗蚀剂层4的曝光使用的掩膜的图形设计(透光/遮光部)必须准确，使用CAE解析软件的模拟也是该解决方法之一。
曝光使用的光源优选是设备费用廉价的紫外线或激光光。同步加速器辐射光虽然曝光深度深，但所需设备费用高，实质上树脂成型品的价格高，在工业上不实用。
作为使用光交联型的负型抗蚀剂呈现耐碱性的方法，除了烘烤时间的最佳化以外，可列举交联密度的最佳化。通常，负型抗蚀剂的交联密度可利用曝光量进行设定。因此，通过调节第1抗蚀层2的曝光量和第2抗蚀剂层4的露光量可以控制溶解性。曝光量可以通过改变曝光时间或曝光强度等进行控制。例如，通过使第1抗蚀剂层2每单位体积的曝光量比第2抗蚀剂层每单位体积的曝光量小，可以控制使第2抗蚀剂层4的溶解性比第1抗蚀剂层2小。曝光时间或曝光强度由于根据抗蚀剂层的材质、厚度等进行变化，因此优选按照所得的图形适当地进行调节。尤其是对流路的宽度、深度、容器间隔与容器宽度(或直径)、深度等的图形尺寸与精确度有影响，所以也要考虑这些因素调节曝光条件。另外，因为焦点深度根据抗蚀剂的种类而变，所以例如使用UV曝光装置的场合，最好按照抗蚀剂的厚度、灵敏度选择曝光时间、UV输出值。光交联型的负型抗蚀剂的场合，设定的抗蚀剂厚度优选各层合计是5～500μm的范围内，更优选是10～300μm的范围内。
(iv)对第1抗蚀剂层2的热处理进行说明。曝光后的热处理，为了修正抗蚀剂图形的形状众知有称之为退火的热处理。尤其是在化学交联为目的使用化学扩增型抗蚀剂的场合进行。典型的化学扩增型抗蚀剂，含作为抗蚀剂中感光剂的酸发生剂，利用曝光下产生的酸在后面的热处理中诱导反应，对显影液促进不溶化或可溶化。尤其是，化学扩增型负型抗蚀剂、主要由2成分体系，或3成分体系构成。化学结构末端的环氧基利用曝光时的光而开环，经热处理使之交联反应。热处理时间，例如膜厚100μm的场合，在设定温度100℃的条件下进行交联反应数分钟。使用化学扩增型负型抗蚀剂的场合，除了调节曝光量以外，通过调节曝光后的热处理量可以控制溶解性。通过增大该曝光量或热处理量可以使之呈现耐碱性。热处理量可以根据处理时间或处理温度等使之变化。因此，通过使赋予第1抗蚀剂层的单位体积的热处理量比第2抗蚀剂层小，可以使溶解性比第2抗蚀剂层小。
过分地进行第1抗蚀剂层2的热处理时，因为在其后的显影中使未交联部分溶解难以形成图形，所以考虑这方面在设定的抗蚀剂厚度不是100μm以上的场合，优选适当地选择缩短热处理时间，或只进行其后第2抗蚀剂层形成后的热处理等。
(v)对在第1抗蚀剂层上形成第2抗蚀剂层4进行说明。如图1(c)所示，在曝光处理后的第1抗蚀剂2上附着第2抗蚀剂4。除了有关(i)说明的部分外，还有以下说明。通过调节第2抗蚀剂层的烘烤处理量，可以控制第2抗蚀剂层对显影液的溶解性。烘烤处理优选使用热风从上侧给予热。例如，通过延长热处理时间、或提高热处理温度可以呈现耐碱性。尤其是为使溶解性比第1抗蚀剂层小，使单位体积所赋予的热处理量比第1抗蚀剂层大很重要。例如，延长第2抗蚀剂层4的烘烤时间(溶剂的干燥时间)、使抗蚀剂固化，可以呈现更大的耐碱性。通常，抗蚀剂按照膜厚、稀释剂等的溶剂浓度与灵敏度设定烘烤时间。通过延长烘烤时间可以保持更大的耐碱性。采用旋转涂布方式使用正型抗蚀剂形成抗蚀剂层的场合，通过使烘烤时间为通常的1.5～2.0倍左右，可以呈现更大的耐碱性。因此，第1抗蚀剂层与第2抗蚀剂的显影结束时，可以抑制第2抗蚀剂层的抗蚀剂图形的溶解或变形。
(vi)对基片与掩膜(B)5的位置对准进行说明。按照与有关(ii)所说明部分相同的要领实施位置对准。
(vii)对使用掩膜(B)5的第2抗蚀剂的曝光进行说明。如图1(d)所示，使用掩膜(B)5。对第2抗蚀剂层4进行曝光处理。掩膜(B)5为了形成具有深度不同的许多凹凸部的凹凸图形，具有与掩膜(A)3不同的掩膜图形。一部分的曝光区域一致，一部分的曝光区域不一致。例如，在一致的部分可以获得更大的造型深度。
按照与有关(iii)所说明部分相同的要领实施曝光。此时，通过使用光交联型的负型抗蚀剂调节曝光量，可以控制溶解性。通过使第2抗蚀剂每单位体积的曝光量比第1抗蚀剂层多，可以控制第2抗蚀剂层的溶解性比第1抗蚀剂层小。因此，可以抑制第2抗蚀剂层的抗蚀剂图形的溶解或变形。
(viii)对第2抗蚀剂层4的热处理进行说明。除了有关(iv)说明的部分外，还有以下的说明。使用化学放大型抗蚀剂的场合，除了曝光量以外，通过调节曝光处理后的热处理中的热处理量，例如调节处理时间或温度，可以控制溶解性。使用化学放大型负型抗蚀剂作为第2抗蚀剂层，通过适当地进行曝光后的热处理，其后的显影处理在获得第1抗蚀剂层的图形时刻，可以控制第2抗蚀剂层的图形使之不溶解或不变形。通过热处理进行化学交联提高交联密度呈现耐碱性。例如，呈现耐碱性用的热处理时间，优选按照抗蚀剂的厚度适当地从通常的1.1～2.0倍的范围中选择。尤其是，为了使溶解性比第1抗蚀剂层小，给予第2抗蚀剂层的单位体积的热处理量比第1抗蚀剂层多很重要。此外，如(iv)所说明，根据需要进行第1抗蚀剂层的热处理。第1抗蚀剂层在第2抗蚀剂层的热处理时，同时地实施热处理。此时，例如通过使用热风从上侧进行热处理，可以适当地调节第2抗蚀剂层与第1抗蚀剂层的热处理量。另外，对溶解性因曝光处理发生变化的通常的光交联负型抗蚀剂或光分解正型抗蚀剂，在曝光后通过热处理可以进行溶解性控制。这可以起到与曝光前的烘烤处理相同的效果。因此，通过增加第2抗蚀剂层的热处理量，可以使对该显影剂的溶解性降低。
(ix)对抗蚀剂层的显影进行说明。第1抗蚀剂层2与第2抗蚀剂层4采用1次显影处理进行显影，形成图形。图1(e)所示工序的显影优选使用适应于所用抗蚀剂的设定的显影液。显影时间、显影温度、显影液浓度等的显影条件优选按照抗蚀剂厚度或图形形状适当地进行调节。例如，为了获得所需的深度而显影时间太长时，由于容器等的造型间隔、与容器或流路等的造型宽度(或直径)比设定的尺寸大，所以优选设定适宜的条件。
抗蚀剂层总的厚度增大时，显影工序中可能表面的宽度(或直径)比抗蚀剂底部的宽度(或直径)宽。形成多层抗蚀剂层的场合，在形成的各抗蚀剂层时，有时优选分阶段地形成灵敏度不同的抗蚀剂。例如，可列举使接近表面的层的抗蚀剂的灵敏度比接近底部的层高的情况。此外具体地，可以使用东京应化工业有限公司制的BMR C-1000PM作为灵敏度高的抗蚀剂，而且可以使用东京应化工业有限公司制的PMER-N-CA3000PM作为灵敏度低的抗蚀剂。除此之外，也可以通过改变抗蚀剂的干燥时间调节灵敏度。例如，使用东京应化工业有限公司制的BMR C-1000PM的场合，旋转涂布后的抗蚀剂干燥时，通过使第1层的干燥时间在110℃为40分钟，使第2层的干燥时间在110℃为20分钟，可以提高第1层的灵敏度。
作为获得流路或混合部、容器等的深度、精确度均匀的成型品使用的方法，例如，可列举变更抗蚀剂涂布中使用的抗蚀剂种类(负型、正型)的方法，对金属结构体的表面进行研磨的方法。
此外，为了控制溶解性热处理或曝光处理等的调节可以分别单独地使用或组合使用。抗蚀剂溶解性的控制不限定于有多种深度的凹凸形状的形成，深度或高度相同，也可适用于有唯一水平的图形。通过对第1抗蚀剂层和第2抗蚀剂层使用特性不同的材料，可以改变对热处理或曝光处理的灵敏度。因此，使用相同条件的曝光或热处理等，可以改变对显影剂的溶解性。
上述例中，虽然在第1抗蚀剂层上直接形成第2抗蚀剂层，但溶解性的控制与层的顺序或层数无关，可以在与上层和下层有关系的多层之间使用。例如，为了形成有3种以上不同深度凹部的图形，可以按照上述说明对3层以上的抗蚀剂层的各抗蚀剂层进行附着·曝光处理，通过一次显影处理可以形成图形。此时，通过使用不同的掩膜图形，可以形成有3种以上不同深度凹部的图形。
以下，对金属结构体形成工序再详细地进行说明。所谓金属结构体形成工序是使金属沿着抗蚀剂图形形成工序中获得的抗蚀剂图形6进行堆积，通过沿抗蚀剂图形形成金属结构体的凹凸面获得金属结构体的工序。
如图1(f)所示，该工序沿预先形成的抗蚀剂图形6形成导电性膜。该导电性膜7的形成方法没有特殊限定，但可优选使用蒸镀、溅射法等。作为导电性膜使用的导电性材料可以列举金、银、铂、铜等。
如图1(g)所示，形成导电性膜7后，沿图形采用镀来堆积金属形成金属结构体8。使金属堆积的镀方法没有特殊限定，例如可列举电解镀、非电解镀等。所使用的金属没有特殊限定，但可列举镍、铜、金，从经济性、耐久性的观点考虑优选使用镍。
金属结构体8也可以按照该表面状态进行研磨。但，担心污物附着在造型物上，所以优选研磨后实施超声波洗涤。另外，金属结构体8为了改善该表面状态，也可以使用脱模剂进行表面处理。此外，金属结构体深度方向的倾斜角度，优选距树脂成型品的形状是50～90°，更优选是60°～87°。采用镀堆积的金属结构体8与抗蚀剂图形分离。
对成型品形成工序再详细地进行说明。成型品形成工序如图1(h)所示，是以前述的金属结构体8为模，形成树脂成型品9的工序。树脂成型品9的形成方法没有特殊限定，例如可列举采用注射成型、加压成型、单体浇铸成型、溶剂浇铸成型、挤出成型的辊式转印法等，从生产效率、模转印性的观点考虑优选使用注射成型。以选择设定尺寸的金属结构体为模采用注射成型形成树脂成型品的场合，可以按高的转印率在树脂成型品上再现金属结构体的形状。作为确认转印率的方法，可以使用光学显微镜，扫描电子显微镜(SEM)、射式电子显微镜(TEM)等进行。
以金属结构体作为模，例如采用注射成型形成树脂成型品的场合，使用1张金属结构体可以制得1万张～5万张，有时制得20万张的树脂成型品，可以大幅度地削减制作金属结构体所用的费用负担。另外，注射成型1个周期所需的时间短，一般5秒～30秒，在生产性方面是效率极高的方法。若使用在1个注射成型周期内可同时形成多个树脂成型品的成型模具，则可进一步提高生产效率上述成型方法可以使用金属结构体作为金属模，也可以把金属结构体置于预先准备的金属模内部使用。
作为形成树脂成型品而使用的树脂材料没有特殊限定，例如，可列举丙烯酸系树脂、聚乳酸、聚乙醇酸、苯乙烯系树脂、丙烯酸、苯乙烯系共聚树脂(MS树脂)、聚碳酸酯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等的聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚乙烯醇系树脂、乙烯-乙烯醇系共聚树脂、苯乙烯系弹性体等的热塑性弹性体、氯乙烯系树脂、聚二甲基硅氧烷等的硅树脂等，这些树脂可以根据需要含有润滑剂、光稳定剂、热稳定剂、防雾剂、颜料、阻燃剂、抗静电剂、脱模剂、防粘连剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂等的1种或2种以上的添加剂。
对采用前述成型方法制得的树脂成型品更详细地进行说明。图2表示使用本方案的制造方法可以制造的树脂成型品的一个例子。图2的树脂成型品具有流路及多个流路交叉的混合部。此外，树脂成型品有加热器、温度传感器及电极。加热器及温度传感器被配置在流路上。电极或加热器等的金属部分可以采用溅射或蒸镀形成。为了进行加热或反应处理所需要的温度控制而配置温度传感器，对这种树脂成型品9的各尺寸与精确度，优选按照实际使用上需要的数值，采用前述各工序适当地进行调整。
前述成型品流路宽度的最小值由掩膜的加工精度确定，估计工业技术上可通过使用X射线、激光等波长短的激光光微细化。而，本发明目的是向医疗领域、工业领域、生物技术领域广泛地提供精密且廉价的树脂成型品9，尤其因为是适用于临床检查、组合炼金术或有关基因使用的芯片的树脂成型品，所以从工业上容易再现的观点考虑优选宽度是5μm以上。另外，即使在没标准化的多品种小批量的树脂成型品9的用途方面，从作为精密且廉价的容器提供的观点考虑优选宽度是5μm以上。流路宽度的最大值没有特殊限制，但为了通过微细化缩短诊断时间，可多个处理，对装置赋予携带性，优选是300μm以下。
树脂成型品的流路深度的最小值，为了有作为流路的功能，优选是5μm以上。流路的深度最大值没有特殊限制，但在化学分析、DNA诊断等的用途方面，为了不破坏通过流路宽度的微细化缩短诊断时间，可多个处理。对装置赋予携带性的优点，优选是300μm以下，更优选是200μm以下。
树脂成型品的流路长度的最小值，在化学分析、DNA诊断等用途方面，为了有导入试料、分离(解析)的功能优选是5mm以上。流路长度的最大值没有特殊限制，在化学分析、DNA诊断等的用途方面，为了不破坏通过缩短流路的长度而缩短诊断时间、可多个处理、对装置赋予携带性的优点，优选是300mm以下。
树脂成型品的容器间隔的最小值，取决于掩膜的加工精度，估计工业技术上可通过使用X射线、激光等波长短的激光光更微细化。而本发明目的是广泛地向医疗领域、工业领域、生物技术领域等提供精密且廉价的容器，因为是适用于临床检查、组合炼金术、或有关基因所使用芯片的容器，从工业上容易再现的观点考虑优选容器间隔是5μm以上。
另外，容器间隔的最小值，例如，根据血液检查装置的定位精度决定的场合也可估计出来，所以优选按照装置规格适当地进行选择。另外，即使是在没标准化的多品种小批量的用途方面，从作为精密用廉价的容器提供的观点考虑优选是5μm以上。容器间隔的最大值没有特殊限制，但因为通过容器的小型化可以多个处理、对装置赋予携带性，故优选是10,000μm以下。
根据上述理由，树脂成型品的容器宽度(或直径)也优选最小值是5μm以上，最大值是10,000μm以下。树脂成型品9的容器深度的最小值没有特殊限制，为了有作为容器的功能优选是10μm以上。容器深度的最大值，例如，为了多次的抗蚀剂涂布，获得足够的焦点深度，估计通过曝光光源使用X射线束等的激光等，可以获得更深的造型。但本发明目的是广泛地向医疗领域、工业领域、生物技术领域提供精密且廉价的容器，从工业上容易再现的观点考虑优选深度是1000μm以下。
树脂成型品平面度的最小值，从工业上容易再现的观点考虑优选是1μm以上。树脂成型品平面度的最大值，例如，从该成型品与其他基板贴合使用时不成为障碍的观点考虑优选是200μm以下。树脂成型品的流路宽度、深度的尺寸精确度。从工业上容易再现的观点考虑优选是±0.5～10％的范围内。容器成型品的容器间隔、容器宽度(或直径)、深度的尺寸精确度，从工业上容易再现的观点考虑优选是±0.5～10％的范围内。
对树脂成型品厚度的尺寸精确度，从工业上容易再现的观点考虑优选是±0.5～10％的范围。树脂成型品的厚度没有特殊限定，但考虑注射成型下取出时破损、操作时破损、变形、翘曲，优选是0.2～10mm的范围内。树脂成型品的尺寸没有特殊限定，但采用光刻蚀形成抗蚀剂图形时，例如采用旋转涂布法进行抗蚀剂层的形成时，优选按照可从直径400mm的范围用采用的用途适当地进行选择。
采用本发明制得的树脂成型品的用途，最适用于DNA诊断用。试样容器、抗体容器、试药容器等的医疗用途、有关光学的前面板等的工业用途、细胞处理等的生物技术用途、反应容器等的自动化学分析等的用途。尤其是，在上述领域或其他的领域，是有物质处理用的凹凸构造的树脂成型品，可适合用于制造有许多不同深度的凹凸构造的树脂成型品。
医疗领域，其中抗血栓性(抗血小板附着)或细胞毒性试验中需要排除有害性的这种生物适应性的用途，优选使用知道抗血栓性效果的材料，或实施表面处理，作为通过表面提高生物适应性的方法，例如，可列举采用注射成型形成成型品后，采用溅射使SiO2膜堆积后、再通过热氧化使SiO2膜或者赋予生物适应性的方法。
形成树脂成型品后，在医疗领域、其中在临床检查领域、生化分析、DNA诊断领域等使用的场合，有时必须在树脂成型品上进行加热、或反应处理。作为在树脂成型品上进行加热或反应处理的方法，例如，可以考虑采用溅射形成电极图形，对装置外加电压的方法或配置加热器的方法。另外，进行加热或反应处理时，有时必须控制温度，例如也可以考虑配置温度传感器。进行信号检测时，例如，可以考虑配置光二极管。
在医疗领域，其中在临床检查领域、生化分析、DNA诊断领域等使用的场合，期待通过流路的微细化缩短诊断所需时间的成型品，可通过使用本发明制得的树脂成型品实现。本发明制得的树脂成型品精密且廉价，在生化分析、DNA诊断领域等、其中在手术室、床边、住宅或街道诊所等，产业上大量使用的用途中特别有效。
本发明制得的树脂成型品精密且廉价，也可以反复使用该成型品，当基板表面产生污物、变形等的缺陷时，为了尽量抑制成本高，即使废弃使用新品，削减劳动力，缩短处理时间的这种作业效率在重要的用途中特别有效。本方案制得的树脂成型品9精密且廉价，除了在医疗领域、工业领域、生物技术领域外，还可期待在组合炼金术这种自动化学分析领域广泛应用。尤其是试样量的微少化，可大幅度地同时削减废弃时废液量，从环境保护的观点考虑效果特别好。
此外，采用本发明的制造方法制造金属结构体与树脂成型品时，在金属结构体与树脂成型品上，有时因为在第1抗蚀剂层上形成第2抗蚀剂层而导致第1抗蚀剂表面形成数μm以内的波纹，以及第1抗蚀剂层图形端部形成倾斜，但实际使用上没有任何问题。
本方案制得的树脂成型品与以往的成型品相比，可以发挥高精度等优点。另外，由于可以精密同时廉价地形成该树脂成型品，所以用于产业上大量使用的用途时可以发挥尽量抑制制造成本的优点，效果特别好。
实施例根据本发明，对形成树脂成型品的方法，边参照图边通过以下更具体地进行说明。参照图1(a)，首先在基板上，进行有机材料(东京应化工业制「PMER V-CA 3000PM」)为基础的第1次的抗蚀剂涂布。并且，参照图1(b)形成第1抗蚀剂层后，进行基片与加工成所期望的掩膜图形的掩膜A进行位置对准。
然后使用UV曝光装置(佳能制「PLA-501F」波长365nm、曝光量300mJ/cm2)、利用UV光对第1抗蚀剂层进行曝光后，使用热板(100℃×4分钟)进行第1抗蚀剂层的热处理。
参照图1(c)，首先在基片上，进行有机材料(东京应化工业制「PMERN-CA 3000PM」)为基础的第2次的抗蚀剂涂布。然后，参照图1(d)形成第2抗蚀剂层后，进行基片与加工成所期望的容器掩膜图形的掩膜(B)的位置对准。
然后使用UV曝光装置(佳能制「PLA-501F」波长365nm、曝光量100mJ/cm2)，利用UV光对第2抗蚀剂层进行曝光后，使用热板(100℃×8分钟)进行第2抗蚀剂层的热处理。
如图1(e)所示，将有前述抗蚀剂层的基片进行显影，在基片上形成抗蚀剂图形(显影液东京应化工业制「PMER显影液P-7G」)。
然后，如图1(f)所示在自前述抗蚀剂图形的基片表面进行蒸镀、或溅射，在抗蚀剂图形的表面堆积银构成的导电性膜。在该工序中，还可以堆积铂、金、铜等。
然后，如图1(g)所示把有前述抗蚀剂图形的基板浸渍在镀液中进行电镀，在抗蚀剂图形的谷间获得金属结构体(以下、Ni结构体)。在该工序中还可以堆积铜、金等。
如图1(h)所示，以制得的Ni结构体作为模，采用注射成型向Ni结构体中填充塑料材料、制得塑料成型体。
树脂成型品1[制造有流路的成型品]按照形成图1所示成型品的方法，重复2次抗蚀剂涂布形成第1抗蚀剂层，实施曝光、热处理后，在如图3所示的宽75mm×长50mm、厚1.5mm的基片上，制造有50μm和200μm流路深度的树脂成型品。
树脂成型品2[制造有流路的成型品]按照形成图1所示成型品的方法，重复3次抗蚀剂涂布形成第1抗蚀剂层后，实施曝光、热处理，再重复1次抗蚀剂涂布形成第2抗蚀剂层，实施曝光、热处理后，在如图4所示的宽75mm×长50mm、厚1.5mm的基片上，制造有25μm和300μm的容器流路的树脂成型品。
树脂成型品3[制造有容器的成型品]按照形成图1所示成型品的方法，重复3次抗蚀剂涂布形成第1抗蚀剂层后，实施曝光、热处理，再重复1次抗蚀剂涂布形成第2抗蚀剂层，实施曝光、热处理后，在如图5所示的宽75mm×长50mm、厚1.5mm的基片上，制造有30μm和300μm容器深度的树脂成型品。
树脂成型品4[制造有容器的成型品]按照形成图1所示成型品的方法，进行1次抗蚀剂涂布形成第1抗蚀剂层，实施曝光、热处理后，再重复2次抗蚀剂涂布形成第2抗蚀剂层，实施曝光、热处理后，在如图6所示的宽70mm×长50mm、厚1.5mm的基片上，制造在深度150μm的底部有深度30μm容器的树脂成型品。
树脂成型品5[制造有凸图形的成型品]按照形成图1所示成型品的方法，进行1次抗蚀剂涂布形成第1抗蚀剂层，实施曝光、热处理，再重复3次抗蚀剂涂布形成第2抗蚀剂层，实施曝光、热处理后，在如图7所示的宽75mm×长50mm、厚1.5mm的基板上，制造有20μm和300μm的图形的树脂成型品。该图形可以捕捉有20μm和300μm的凹部的图形。
发明实施方案2利用图8对本实施方案的金属结构体(模子)及树脂成型品的制造方法进行说明。图8是表示本实施方案的金属结构体(模子)制造工序的截面图。51是基板、52是第1层抗蚀剂、53是第1层的掩模、54是第1中间结构体、55是第2层抗蚀剂、56是第2层的掩模、57是第2中间结构体、58是金属结构体(模子)。模子，是有关本实施方案的金属结构体的一例。对与上述实施方案相同的工序，由于与实施方案1中说明的内容相同故省略说明。
对抗蚀剂涂布工序进行说明。首先在基片51上涂布有机材料(例如，日本可乐丽制「AZP 4400」)为基础的第1层抗蚀剂52。抗蚀剂52是正型的感光性抗蚀剂。光照射的领域即曝光的领域溶解在显影液中。基片51，例如可以利用玻璃基片、树脂成型品的平面度受在基片上形成抗蚀剂层的工序影响大。即、在基板上形成抗蚀剂层时刻的平面度反映在金属结构体(模子)、进而反映在树脂成型品的平面度上。
作为保持平面度的方法，也可以考虑进行显影直到基片面露出的方法。基片使用玻璃的场合，该玻璃的平面度工业上确立了采用表面研磨抑制在1μm以内的技术。采用进行显影直到基板面露出的方法可以再现该玻璃平面度，可以期待提高平面度。
作为在基片上形成抗蚀剂52的一种方法可列举旋转涂布法。所谓旋转涂布法是在旋转着的基板上涂布抗蚀剂的方法，在直径超过300mm的基板涂布抗蚀剂的场合也具有获得高平面度的优点。采用旋转涂布法获得设定的抗蚀剂厚度的场合，提高抗蚀剂粘度的方法也有效果。但由于担心涂布面积增大时平面度会降低，所以优选按照实际使用上要求的平面度调节抗蚀剂粘度。
第1层的抗蚀剂涂布中可形成的抗蚀剂厚度，考虑要保持高的平面度及曝光装置形成的曝光深度，一般是2～500μm，优选是20～50μm的范围内。该抗蚀剂的厚度成为其后所形成的金属结构体(模子)、树脂成型品的台阶。作为旋转涂布法以外的抗蚀剂层形成的方法，可列举浸渍法、辊涂法、干膜抗蚀剂的贴合等。但从可实现高平面度的观点考虑，优选旋转涂布法。此外，抗蚀剂层不限于1次的抗蚀剂涂布工序，也可以采用2次以上的抗蚀剂涂布工序形成。
以下对抗蚀剂52的曝光工序进行说明。涂布抗蚀剂52后，如图8(a)所示使用加工成所期望的掩膜图形的掩膜53，使用UV曝光装置，利用UV光对抗蚀剂52进行曝光。掩膜53的白色部分透过光，黑色部分为遮光部分。UV曝光装置。例如，可以使用作为光源UV灯、波长365nm、照度20mW/cm2的曝光装置。对上述抗蚀剂的曝光进行说明。由于对抗蚀剂的焦点深度根据曝光条件而变，所以例如使用UV曝光装置的场合，优选按照抗蚀剂的厚度、灵敏度选择波光、曝光时间、UV输出值。曝光装置也可以使用利用UV激光的装置。UV激光可以实现比UV灯深的深度。
采用光刻蚀法在抗蚀剂52上形成图形的工序，根据所使用的掩膜及曝光条件控制图形的宽度、深度及这些的精确度。而且，这些尺寸与精确度也反映在树脂成型品上。因此，为了使塑料成型的树脂成型品的各尺寸与精确度成为设定的结果，必须规定掩膜的尺寸与精确度。所用的掩膜没有任何限定，可列举乳胶掩膜、铬掩膜等。为了确保微细的图形精确度，优选使用铬掩膜。
以下对第1层的抗蚀剂52的显影工序进行说明。利用图8(b)所示，将有前述抗蚀剂52的基片51进行显影直到基片面露出，在基片51上形成抗蚀剂图形52a。利用该抗蚀剂图形52a在平滑的基片上形成凸部。显影液，例如可以使用日本可乐丽制的「AZ 400Kデベロッパ一」。使用光刻蚀法形成抗蚀剂图形时，有时也必须考虑作为碱液的显影液的浓度、显影时间。尤其拟将显影进行到基片51的表面时，进行担心表面的宽度(或直径)比抗蚀剂底部的宽度(或直径)宽，例如，可以通过提高显影液的稀释倍率而降低显影速度，通过使显影时间最佳化而控制显影。
另外，造型深度方向的矩形图形可以选择梯形状、或垂直形状。优选考虑所要求的形状、精确度、塑料采用注射成型成型时的脱模性而适当地进行选择。
以下对形成第1中间结构体54用的导电化、电铸(电气铸造)工序进行说明。形成第1中间结构体54用的金属附着可以利用镀处理。附着金属的镀方法没有特殊限制，可以利用电解镀、非电解镀等方法。导电化工序在已形成抗蚀剂图形52a的基片51的表面进行蒸镀、或溅射，使Ni堆积在抗蚀剂图形52a及基片51的表面成为作为导电膜的镀种层。该工序还可以堆积Pt、Au、Ag、Cu、Al等。
电铸工序将前述有抗蚀剂图形52a的基片51浸在镀液中进行电镀，在抗蚀剂图形上和基板上堆积Ni形成第1的中间结构体。该工序还可以堆积Cu、Au等。使用丙酮、硝酸水溶液等的溶剂使抗蚀剂溶解剥离，中间结构体54与基板51进行分离。所得的第1中间结构体54的图形如图8(c)所示是基片的图形转印的相反图形。
采用镀处理附着金属层，也可以利用非电解镀代替上述的电解镀。非电解镀处理，首先在对象物表面形成镀种层，吸附成为非电解镀核的催化剂金属(例如，Pd-Sn配位化合物)。然后使对象物表面的锡盐溶解，通过氧化还原反应生成金属钯。对象物插入Ni镀液中时，在对象物上形成Ni层。这一点在以下的镀处理中相同。
上述的说明是由金属形成第1的中间结构体，但也可以通过使树脂等的转印体贴合、或加压成型用树脂形成。将转印体贴合、或加压成型使用的树脂，例如，可以使用热固性树脂、光固化性树脂，也可以在转印后再固化。
以下对第1中间结构体54上的抗蚀剂图形形成工序进行说明。这里也是采用光刻处理进行制图。在第1中间结构体54的转印面上，涂布有机材料为基料的第2层的抗蚀剂55。这里采用同样的条件涂布与第1层的抗蚀剂52同样的抗蚀剂。然后实施位置对准使掩膜位置与第1次曝光中的掩膜图形变成相同位置，使用第2层的掩膜56、使用UV曝光装置；利用UV光对前述抗蚀剂55进行第2次曝光。因此，可以高精确度地形成第1层的图形和第2层的图形。
对掩膜的位置对准进行说明。掩膜的位置对准是为了使第1层的抗蚀剂52曝光的掩膜图形与使第2层的抗蚀剂55曝光的掩膜图形位置成为相同位置而进行的工序、掩膜的位置对准，当对第1层的抗蚀剂52曝光的掩膜图形，和对第2层的抗蚀剂55曝光的掩膜图形位置产生错位时，因为对金属结构体(模子)及树脂成型品的造型精确度影响很大，所以位置对准优选误差范围是±20μm的范围，更优选是±1μm的范围。
提高掩膜位置对准精确度的方法没有任何限度，例如，有利用曝光、未曝光部分的光衍射差的补偿调节等。作为提高掩膜位置对准精确度的其他方法。例如，可列举在基片及掩膜的指定位置预先用激光光描绘记号，使用光学显微镜进行彼此的位置确定提高精确度的方法。另外，玻璃掩膜考虑使用掩膜定位仪等，优选预先在第1层的掩膜53和第2层的掩膜56的相同位置引入定位记号。
第2层的曝光采用与第1层的曝光相同的曝光条件进行曝光。另外，由于对抗蚀剂的焦点深度在变化，例如使用UV曝光装置的场合，波长、曝光时间、UV输出值也可按照抗蚀剂的厚度、灵敏度变更。
将第1中间结构体54上设的第2层的抗蚀剂55进行显影直到第1中间结构体54露出，如图8(e)所示形成第2层的抗蚀剂图形55a。因此，形成2段的凹凸图形。本方案将第1中间结构体54的凸部的一部分以外进行曝光，通过显影处理，除去设在第1中间结构体54上的凸部的一部分以外的抗蚀剂55。因此，如图8(e)所示，在第1段的凸部之上还形成第2段的凸部，第1中间结构体54成为有2段凹凸的多段构成。
以下对第1中间结构体54的凹凸面上的导电化、电铸工序进行说明。在有抗蚀剂图形55a的第1中间结构体54的表面进行溅射或蒸镀，使Ni堆积在第2层的抗蚀剂图形55a的表面成为镀种层。该工序还可以堆积Pt、Au、Ag、Cu、Al等。
然后将有第2层抗蚀剂图形55a的第1中间结构体54浸在镀液中进行电镀，使Ni堆积在已形成第2层抗蚀剂图形55a的第1中间结构体54上，形成第2中间结构体。有抗蚀剂图形55a的第1中间结构体的图形被转印在第2中间结构体上。该工序还可以堆积Cu、Au等。接着，如图8(f)所示除去第1中间结构体54和抗蚀剂图形55a，获得第2中间结构体57。再采用同样的工序，对第2中间结构体57实施电铸处理形成金属结构体(模子)58。此时，对第2中间结构体57的表面实施氧化处理。因此可制造如图8(g)所示，转印第2中间结构体的图形，有多个凹凸深度的多段构成的Ni制的金属结构体(模子)58。
以下对使用金属结构体(模子)58的树脂成型工序进行说明。树脂成型品的形成方法，可以利用注射成型、加压成型、单体浇铸成型、溶剂浇铸成型、挤出成型的辊式转印法等。从生产性，模转印性的观点考虑优选使用注射成型。选择设定尺寸的金属结构体作为模采用注射成型形成树脂成型品的场合，可以采用高的转印率在树脂成型品上再现金属结构体的形状。将所得的金属结构体(模子)58作为模，采用注射成型在金属结构体(模子)中填充塑料材料制得树脂成型品。作为采用注射成型形成树脂成型品所使用塑料材料，例如，可列举丙烯酸系树脂、聚乳酸、聚乙醇酸、苯乙烯系树脂、丙烯酸-苯乙烯系共聚树脂(MS树脂)、聚碳酸酯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等的聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、乙烯-乙烯醇系共聚树脂、氯乙烯系树脂等。这些树脂可以根据需要含有润滑剂、光稳定剂、热稳定剂、防雾剂、颜料、阻燃剂、抗静电剂、脱模剂、抗粘连剂、紫外线吸收剂、抗氧剂等的1种或2种以上的添加剂。
抗蚀剂的厚度增加后，例如使用UV曝光装置的场合，可能1次曝光不能获得足够的焦点深度。因此，本实施方案中的方法，在形成有凹凸面的中间结构体后，在该凸部上涂布抗蚀剂。因此，可以形成相当于2次的光刻蚀工序的槽，可以增加造型深度。根据需要反复进行这种处理，可以高精确度地制造有所期望的造型深度的树脂成型品。即，本实施方案只对1层这种厚度的抗蚀剂照射光，所以不管焦点深度如何都可以高精确地制造。
要想有所期望的抗蚀剂厚度、且形成微细的抗蚀剂图形时，通过进行多次曝光，形成抗蚀剂图形，抗蚀剂收缩，估计不能获得平面度或图形深度均匀的基片。该抗蚀剂表面形状反映在中间结构体、金属结构体(模子)上，进而反映在最后工序形成的树脂成型品上。本实施方案是通过在基片上第1次的抗蚀剂涂布。前述抗蚀剂层的曝光及形成抗蚀剂图形后，形成第1中间结构体54、然后实施第2次的抗蚀剂涂布，使平面度或图形深度成为均匀的方法。各抗蚀剂层的曝光处理和显影处理进行1次，抗蚀剂层不需要实施多次的曝光或显影处理。因此，可抑制抗蚀剂层的老化，抑制随之所产生的树脂成型品的误差。
本实施方案中的树脂成型品的制造方法，如上所述作为第1层的抗蚀剂使用正型抗蚀剂。因此，在第1层的抗蚀剂图形52a的上面直接形成第2层的抗蚀剂的场合，在第2层的曝光工序中第1层的抗蚀剂图形52a置于曝光中，第1层的抗蚀剂图形52a有可能变质。第1层的抗蚀剂图形52a变质的场合，在此后的显影工序中第1层的抗蚀剂溶出，图形发生变形。在基板上形成第1层的抗蚀剂图形后通过形成第1中间结构体，可以高精确度地形成有2段以上台阶的图形，可以高精确度地形成有比第1中间结构体的凹凸深度深的图形的金属结构体(模子)。因此，使用该金属结构体(模子)可以高效率地制造树脂成型品。上述的树脂成型品的制造方法，可以高精确度制造有1层的深度2～500μm左右宽2～500μm左右图形的树脂成型品。
此外，通过使用上述的金属结构体(模子)58。例如，采用注射成型或加压成型将导电性树脂等的导电性碳材料进行成型，可以制造形成如图12与图13所示供给燃料电池用原料用流路的流路部件。图12与图13是表示作为流路部件一个例子的隔板100构成的侧视图。隔板上设有成为孔道101的2个贯通孔。从一方孔101中流入氧或氢等的原料气，从另一个孔101排出原料。在隔板中央形成许多槽，该槽成为连接2个孔道间的通道103(流路)。
最好是有宽2μm～500μm，优选宽2μm以上100μm以下，纵横尺寸比1以上的槽图形的导电性碳材料的成型。流路部件的制造使用如图8(g)所示的金属结构体(模子)58的场合。由于转印第2中间结构体57的图形，凸部的第1段形成浅的槽。因此，与凸部的第1段相对的地方最好形成与流路部件的流路相对应的地方。凸部的第2段为了形成深的槽，最好形成与由贯通孔所构成的孔相对应的地方。这样地形成的场合，最好第1层的掩膜53与流路成为相同的图形，第2层的掩膜56与贯通孔成为相同的图形。若使用与这样的流路相对应的图形的掩膜及与贯通孔相对应的图形的2张掩膜进行曝光，则可以制造形成流路的流路和贯通孔用的金属结构体(模子)58。
通过使用这样制造的金属结构体(模子)58，可以高精确地形成燃料电池用的隔板。还可以提高隔板的生产效率，可以谋求降低燃料电池的成本。把这样制造的2张隔板对置配置，在隔板间配置电极及电解质。由此形成燃料电池的电池单体。通过层合有该隔板的电池单体形成燃料电池。
发明实施方案3利用图9对本实施方案的金属结构体(模子)及树脂成型品的制造方法进行说明。图9是表示本实施方案的金属结构体(模子)的制造工序的截面图。本实施方案是实施方案2所示制造工序改变形式的方法。由于与图8所示符号相同的符号表示相同的构成，故省略说明。有关与上述实施方案相同的工序，由于与实施方案1及2说明的内容一样故省略说明。
首先，在基片51上涂布第1层的抗蚀剂52。第1层的抗蚀剂52使用正型抗蚀剂。而且，使用第1层的掩膜53进行曝光。因此，成为图9(a)表示的构成，再实施显影处理时，除去所曝光领域的抗蚀剂52，形成第1层的抗蚀剂图形52a，因此，在基片上形成凸部，成为图9(b)表示的构成。
如图9(c)所示，采用导电化、电铸工序形成第1中间结构体54。从第1中间结构体54的上面涂布第2层的抗蚀剂55。本实施方案中，第2层的抗蚀剂55使用正型的感光性抗蚀剂。通过使用第2层的掩膜56进行曝光，成为图9(d)表示的构成，进行显影时如图9(e)所示在第1中间结构体54的上面形成抗蚀剂图形55a，成为在凸部上面的内侧还有凸部的多段构成。因为采用2次的光刻蚀工序进行制图，故可以高精确度地形成图形。而且通过导电化、电铸工序，如图9(f)所示形成金属结构体(模子)58。采用这样的工序制作的金属结构体(模子)58转印图形如图9(f)所示地成为在凸部的上面又形成凸部的多段构成。使用该金属结构体(模子)58采用注射成型等形成树脂成型品。
本实施方案中的树脂成型品的制造方法，与实施方案2同样地通过形成第1中间结构体54，可以高精确度地形成有比该第1中间结构体54的凹凸深度深的图形的金属结构体(模子)。因此，使用该金属结构体(模子)可以高生产效率地制造树脂成型品。此外，本实施方案由于由第1中间结构体54直接形成金属结构体(模子)58，所以不需要形成第2中间结构体57，可以提高生产效率。上述的制造方法可以高精确度地形成有1层的深度数十μm左右宽数十μm的图形的树脂成型品，可以制成数μm左右。
此外，通过使用上述的金属结构体(模子)58将导电性碳材料进行成型，与实施方案2同样地可以制造形成供给燃料电池用原料所用流路的流路部件。例如，可以使金属结构体(模子)58的凸部为流路部件的流路(通道)，可以使在凸部的上面又形成的2段的凸部为贯通孔(孔)。此场合，第1层的掩膜53的图形为反印贯通孔图形的图形，除了设贯通孔的部分以外进行光照射。而且，第2层的掩膜56的图形成为与回路的图形相同的图形。对设流路的部分照射光。通过使用有这种图形的掩膜，采用2次电铸工序完成，不设第2中间结构体则可以制造流路部件用金属结构体(模子)。因此，可以提高金属结构体(模子)的生产效率。
通过使用这种金属结构体(模子)58将导电性碳材料进行成型，可以高精确度地将有宽2μm～500μm、优选宽2μm以上100μm以下纵横尺寸比1以上图形的导电性碳材料进行成型。因此，可以高精确度地形成促进电化学反应用的流路及向流路供给原料用的贯通孔。
当然第2层的抗蚀剂使用负型的感光性抗蚀剂也可以获得同样的效果。此外，第2层的光刻工序中不对设在第1中间结构体54的凹部的第2层的抗蚀剂55曝光也可以形成有2段以上台阶的图形。因此，不论焦点深度如何均可以高精确地制造金属结构体(模子)。
发明实施方案4利用图10对本实施方案的金属结构体(模子)及树脂成型品的制造方法进行说明。图10是表示本实施方案的金属结构体(模子)制造工序的截面图。本实施方案是实施方案2所示制造工序变换形式的方法，与图8及图9中的符号相同的符号因为表示相同的构成故省略说明。另外，有关与上述实施方案相同的工序，因为与实施方案1乃至3说明的内容一样故省略说明。
首先，在基片51上涂布第1层的抗蚀剂52。第1层的抗蚀剂52使用正型抗蚀剂。而且使用第1层的掩膜53进行曝光。因此，成为图10(a)表示的构成，再实施显影处理后，除去所曝光领域的抗蚀剂52，形成第1层的抗蚀剂图形52a。因此，在基片上形成凹凸成为图10(b)表示的构成。采用导电化、电铸工序，如图10(c)所示地形成第1中间结构体54。
本实施方案中第2层的抗蚀剂55使用干膜抗蚀剂(DFR)。在第1中间结构体54的凸部上贴合DFR。通过使用DFR，在第1中间结构体54的凹部不残留抗蚀剂液，可以更高精确度地形成有所期望造型深度的图形。此外，进行第2层掩膜56的位置对准，曝光后成为如图10(a)表示的构成。显影后如图10(c)所示在第1中间结构体54的凸部上面形成第2层的抗蚀剂图形55a。
此外，与实施方案2同样地通过导电化、电铸处理形成多段构成的第2中间结构体57。再通过进行导电化、电铸处理，可以制造图10(g)表示的金属结构体(模子)58。再使用该金属结构体(模子)58，可以制造树脂成型品。上述的制造方法可以高精确度地形成1层有深度数十μm左右宽数十μm图形的树脂成型品。可以制成数μm左右。这样使用DFR也可以获得与实施方案2同样的效果，此外在第1中间结构体54的凹部不残留抗蚀剂液，可以更高精确度地形成图形。当然，DFR也可以用于实施方案3表示的制造工序。
上述的制造方法，尤其是可以将有宽2μm～500μm、优选宽2μm以上100μm以下、纵横尺寸比1以上图形的导电性碳材料高精确度地进行成型。因此，可以高精确度地制造促进电化学反应用的流路及向流路供给原料用的贯通孔。例如，可以使金属结构体(模子)58的第1段的凸部作为流路部件的流路(通道)，使第1段的凸部上面又形成的第2段的凸部作为贯通孔(孔)。该场合，使第1层的掩膜53的图形成为与流路的图形相同的图形，除了设流路的部分以外，照射光。此外，第2层的掩膜56的图形为反转贯通孔图形的图形，对设贯通孔的部分照射光。通过使用有这种图形的掩膜，采用2次完成电铸工序，不设第2中间结构体、可以制造生产燃料电池用流路部件用的金属结构体(模子)。因此，可以提高生产效率，可以通过大量生产实现降低成本。当然第2层抗蚀剂55使用负型的感光性抗蚀剂也可以获得同样的效果。
其他实施方案通过使用上述的实施方案，可以高生产效率地制造面内含高精确度直线和空间、含椭圆的圆柱状、及四角柱等多角柱的图形混在一起形成的金属结构体(模子)。例如，能制造图11所示的多段(级)结构的树脂成型品用金属结构体(模子)及流路部件用金属结构体(模子)。当然，图11(a)、图11(b)与图11(c)是所形成的金属结构体(模子)的一个例，不限于图示的形状。此外，本发明不限于2段构成或3段构成的金属结构体(模子)，也可以使用成为4段以上的多段构成的金属结构体(模子)。该场合，流路部件上可以形成深度不同的流路。
另外，也可以将各种实施方案组合使用，对实施方案2中详细说明的制造工序，不论任何一种实施方案均可利用。另外，使用本发明的树脂成型用金属结构体(模子)也可以制作微型反应器等的微型器件或印刷线路板。此外，除了实施方案中说明的情况，还可以把负型的抗蚀剂改成正型的抗蚀剂，也可以把正型的抗蚀剂改成负型的抗蚀剂。尤其是第2层以后的抗蚀剂可以使用正型、负型中任何一种。
本发明的流路部件不限于DMFC型的燃料电池，例如，对固体高分子型(PEFC)的燃料电池也可以利用。此外，也可以作为制作燃料电池的反应器用的金属结构体(模子)利用。
根据本发明可以高生产效率地制造有所期望形状的树脂成型品或高精确度地形成的多段构成的树脂成型品。
权利要求
1.树脂成型品的制造方法，在具有在基片上形成抗蚀剂图形的工序，和按照前述基片上所形成的前述抗蚀剂图形附着金属、形成金属结构体的工序，及使用前述金属结构体形成树脂成型品的工序的树脂成型品的制造方法中，其特征是前述形成抗蚀剂图形的工序有形成多层的抗蚀剂层、对前述基片上形成的前述多层的抗蚀剂层进行显影处理的工序，在前述显影处理工序中，控制溶解性使上层的抗蚀剂层对显影剂的溶解性比任何一层的抗蚀剂层小。
2.权利要求1所述的树脂成型品的制造方法，其特征是前述溶解性的控制，含在前述进行显影处理工序之前给予的、采用调节对前述一层的抗蚀剂层的热处理量和对前述上层的抗蚀剂层的热处理量的控制。
3.权利要求2所述的树脂成型品的制造方法，其特征是前述形成抗蚀剂图形的工序，包括在前述一层的抗蚀剂层的曝光处理之前对前述一层的抗蚀剂层进行热处理的工序，和在前述上层的抗蚀剂层的曝光处理之前对前述上层的抗蚀剂层进行热处理的工序。
4.权利要求2所述的树脂成型品的制造方法，其特征是前述形成抗蚀剂图形的工序，有在前述一层的抗蚀剂层的曝光处理之后对前述一层的抗蚀剂层进行热处理的工序、和在前述上层的抗蚀剂层的曝光处理之后对前述上层的抗蚀剂层进行热处理的工序。
5.权利要求1～4所述的树脂成型品的制造方法，其特征是前述形成抗蚀剂图形的工序，有在进行前述显影处理工序之前，对前述一层的抗蚀剂层进行曝光处理的工序和对前述上层的抗蚀剂层进行曝光处理的工序，前述溶解性的控制，包括采用调节前述一层的抗蚀剂层的曝光量和前述上层的抗蚀剂层的曝光量的控制。
6.权利要求1所述的树脂成型品的制造方法，其特征在于前述一层的抗蚀剂层及上层的抗蚀剂层是对显影液的溶解性通过曝光及热处理发生变化的抗蚀剂，前述形成抗蚀剂图形的工序，有在进行前述显影处理工序之前。对前述一层的抗蚀剂层进行曝光的工序，和不对前述已曝光的一层的抗蚀剂层进行热处理，而附着前述上层的抗蚀剂层的工序，及在对前述上层的抗蚀剂层进行曝光处理后，进行热处理的工序。
7.树脂成型品的制造方法，其特征在于是具有物质处理所使用的凹凸构造的树脂成型品的制造方法；具有在基板上形成抗蚀剂图形的工序，和按照前述基板上形成的前述抗蚀剂图形附着金属、形成金属结构体的工序、及使用前述金属结构体形成树脂成型品的工序；前述形成抗蚀剂图形的工序，有形成多层的抗蚀剂层、对前述多层的抗蚀剂层内使用掩膜图形被曝光处理的一层的抗蚀剂层、和靠近使用掩膜图形被曝光处理的前述一层的抗蚀剂层的上层的抗蚀剂层进行显影处理；形成有多个深度不同的凹凸部抗蚀剂图形的工序。
8.权利要求1～7所述的树脂成型品的制造方法，其特征是前述形成抗蚀剂图形的工序，有附着多层的抗蚀剂层使之形成有所期望深度图形的工序、和使用曝光掩膜对前述多层的抗蚀剂层进行1次曝光，或者，使用相同图形的曝光掩膜对各个抗蚀剂层进行曝光的工序。
9.权利要求1～8所述的树脂成型品的制造方法，其特征是前述形成抗蚀剂图形的工序，在前述上层的抗蚀剂层被曝光后，再附着一层或一层以上的抗蚀剂层和进行曝光处理，形成2以上不同深度的凹凸部。
10.权利要求7～9所述的树脂成型品的制造方法，其特征是前述形成抗蚀剂图形的工序，采用1次显影形成有多个不同深度凹凸部的抗蚀剂图形。
11.树脂成型品的制造方法，其特征在于是具有宽为2μm以上500μm以下、纵横尺寸比1以上的槽构造、和贯通孔的树脂成型品的制造方法，使用下述方法制造的金属结构体，即，具有形成有凹凸面的第1结构体的工序，和在前述第1结构体的凹凸面上形成抗蚀剂层的工序，及是对前述抗蚀剂制图，形成抗蚀剂图形的工序，有在前述第1结构体凹凸面的凸部上形成前述抗蚀剂的凸部或凹部的工序、或在凹部上形成前述抗蚀剂的凹部或凸部的工序，和在形成前述抗蚀剂图形的第1结构体的凹凸面上附着构成第2结构体的材料、形成第2结构体工序的方法制造的金属结构体。
12.权利要求1～11所述的方法，其特征在于前述形成抗蚀剂图形的工序中，曝光使用的光源是紫外线灯或激光光。
13.权利要求1～11所述的树脂成型品的制造方法，其特征在于采用形成前述树脂成型品的工序形成的树脂成型品的凹凸部的深度，实际上是5μm～500μm。
14.树脂成型品，其特征在于是采用权利要求1～12所述的制造方法制得的树脂成型品，至少有流路图形、混合部图形、容器图形、电极、加热器、温度传感器中选出的一种的树脂成型品。
15.采用权利要求1～12所述的制造方法制得的临床检查使用的芯片。
16.采用权利要求1～12所述的制造方法制得的组合炼金术使用的芯片。
17.采用权利要求1～12所述的制造方法制得的有关基因使用的芯片。
18.采用权利要求1～12所述的制造方法制造的燃料电池用流路部件。
19.树脂成型品制造使用的金属结构体的制造方法，其特征是在具有在基片上形成抗蚀剂图形的工序，和按照前述基片上所形成的前述抗蚀剂图形附着金属，形成制造树脂成型品使用的金属结构体的工序的树脂成型品使用的金属结构体的制造方法中，前述形成抗蚀剂图形的工序有形成多层的抗蚀剂层、对前述基片上所形成的前述多层的抗蚀剂层进行显影处理的工序，前述进行显影处理的工序中，控制溶解性使上层的抗蚀剂层对显影剂的溶解性比任何一层的抗蚀剂层小。
20.一种方法，其特征在于是具有物质处理所使用的凹凸构造的树脂成型品制造所使用的金属结构体的制造方法，具有在基片上形成抗蚀剂图形的工序、和按照前述基片上所形成的前述抗蚀剂图形附着金属、形成金属结构体的工序，前述形成抗蚀剂图形的工序，有形成多层的抗蚀剂层，对前述多层的抗蚀剂层内使用掩膜图形被曝光处理的一层的抗蚀剂层，和靠近使用掩膜图形被曝光处理的前述一层的抗蚀剂层的上层的抗蚀剂层进行显影处理、形成有多个深度不同的凹凸部抗蚀剂图形的工序。
21.树脂成型品用金属结构体的制造方法，其特征在于是有宽为2μm以上500μm以下，纵横尺寸比1以上的槽构造，和与前述槽构造相连的贯通孔的树脂成型品用金属结构体的制造方法，有形成有凹凸面的第1结构体的工序，和在前述第1结构体的凹凸面上形成抗蚀剂层的工序，及是对前述抗蚀剂制图、形成抗蚀剂图形的工序、在前述第1结构体的凹凸面的凸部上形成前述抗蚀剂的凸部的工序、或在凹部上形成前述抗蚀剂的凹部的工序，与在形成前述抗蚀剂图形的第1结构体的凹凸面上附着构成第2结构体的材料、形成第2结构体的工序。
全文摘要
本发明提供精密且廉价的树脂成型品的制造方法。本发明的树脂成型品的制造方法，包括在基片上形成第1抗蚀剂层、基片与掩膜(A)的位置对准、使用掩膜(A)的第1抗蚀剂层曝光、第1抗蚀剂层热处理、在第1抗蚀剂层上形成第2抗蚀剂层、基片与掩膜(B)的位置对准、使用掩膜(B)的第2抗蚀剂层曝光、第2抗蚀剂层热处理、进行抗蚀剂层的显影形成所期望的抗蚀剂图形的抗蚀剂图形形成工序。此外，通过按照抗蚀剂图形，采用(电)镀在基片上堆积金属结构体的金属结构体形成工序和以金属结构体作为模。形成树脂成型品的成型品形成工序、制造树脂成型品。
文档编号G03F7/00GK1532036SQ200410008558
公开日2004年9月29日 申请日期2004年3月24日 优先权日2003年3月24日
发明者西泰治, 木谷刚典, 柳川幸弘, 福田始弘, 永山励, 典, 弘 申请人:可乐丽股份有限公司