JP6189231B2 - 微粒子検査装置と微粒子検査システム及び微粒子検査方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態に係わる微粒子検査システムの概略構成を示すブロック図である。
図3は、第2の実施形態に係わる微粒子検査システムの概略構成を示す断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
図4は第3の実施形態に係わる微粒子検査システムの全体構成を示す斜視図、図5は検査部の構成を示す平面図、図6は図5の矢視I−I’断面図である。
以下、前述した各実施形態の検査チップ110に用いた半導体マイクロ分析チップの例について説明する。
図7及び図8は、第1の半導体マイクロ分析チップの概略構成を説明するためのもので、図7は平面図、図8は図7の矢視A−A’断面図である。
図9は、第2の半導体マイクロ分析チップの概略構成を示す平面図である。なお、図7と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
図10及び図11は、第3の半導体マイクロ分析チップの概略構成を説明するためのもので、図10は平面図、図11は斜視図である。
図12及び図13は、第4の半導体マイクロ分析チップの概略構成を説明するためのもので、図12は平面図、図13は斜視図である。この半導体マイクロ分析チップは、検体液導入流路21に微粒子サイズフィルタを設けた例である。
図16は、第5の半導体マイクロ分析チップの概略構成を示す斜視図であり、流路21,22をSi基板10の溝で構成するのではなく、トンネル状の絶縁膜で覆って構成する例である。即ち、Si基板10の掘り込み溝を流路とするのではなく、犠牲層を流路パターンに形成した後、犠牲層の上面及び側面を絶縁膜で覆うことにより絶縁膜トンネル型流路としている。
図17は、第6の半導体マイクロ分析チップの概略構成を示す平面図であり、流路21と流路22を別々の工程によって形成し、2つの流路の交差する積層部(接触部)を設ける例である。ここでは、検体導入流路となる21を下側に形成し、検体受容流路となる22を上側に形成した、2段型流路とする。このとき、微細孔30は2つの流路の積層部(接触部)に設け、第1の流路21の上面及び第2の流路の下面となる隔壁(第1の流路21のキャップ層15)にフォトリゾグラフィーにより形成する。
図24は、第7の半導体マイクロ分析チップの概略構成を示す斜視図であり、流路21と流路22を別々の工程によって形成し、2つの流路の積層部(接触部)を設ける例の変形例である。
図25は、第8の半導体マイクロ分析チップの概略構成を示す斜視図であり、流路21と流路22を別々の工程によって形成し、2つの流路の積層部(接触部)を設ける例の変形例である。また、図26(a)は流路の断面図であり、図26(b)は流路の接触部の断面図である。
図27は、第9の半導体マイクロ分析チップの概略構成を示す斜視図である。
図28は、第10の半導体マイクロ分析チップの概略構成を示す平面図である。なお、以下では、流路21,22の両方に検体液を流すことを例にしているが、一方に電解液を流すようにしても良い。
図29及び図30は、第11の半導体マイクロ分析チップ90の概略構成を説明するためのもので、図29は平面図、図30は斜視図である。
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。
請求項に記載した従属項以外に、次のような従属項も望ましい。
Claims (8)
- 検体液中の微粒子の存在を電気信号の変化として検出する微粒子検査チップと、前記検査チップが前記微粒子の検査に使用されたか否かを電気的に記憶する記憶素子と、を具備し、
前記微粒子検査チップは、
半導体基板の表面側に設けられた溝、該溝の外の前記半導体基板の上面、前記溝の側面及び底面を覆うように設けられた第1の絶縁膜、及び前記溝の少なくとも一部を蓋するように前記溝の外の前記第1の絶縁膜上及び前記溝の上部に設けられた第2の絶縁膜からなり、前記検体液を流入可能な第1の流路と、
前記半導体基板の表面側に前記第1の流路と一部隣接又は交差するように設けられ、少なくとも一部が前記溝の上部の前記第2の絶縁膜上に積層された第3の絶縁膜と前記第2の絶縁膜からなり、前記第2の絶縁膜の一部を底面とし、第3の絶縁膜の一部を側面及び上面とし、前記検体液又は電解液を流入可能な第2の流路と、
前記第1の流路と第2の流路とが隣接又は交差する部分で前記第2の絶縁膜に設けられ、前記微粒子が通過可能な微細孔と、
を備えたことを特徴とする微粒子検査装置。 - 前記検査チップは、前記微細孔を挟んで前記第1及び第2の流路に設けられた電極、を備えたことを特徴とする、請求項1に記載の微粒子検査装置。
- 前記記憶素子は、前記検査チップで前記検査が行われた場合に、通電により切断されるヒューズであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の微粒子検査装置。
- 前記記憶素子は、前記検査チップで前記検査が行われた場合に、通電により切断されるヒューズ及び通電により色が変化する呈色材を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の微粒子検査装置。
- 検体液中の微粒子の存在を電気信号の変化として検出する微粒子検査チップと、前記検査チップの使用済みか否かを記憶する記憶素子と、を有する検査部と、
前記検査チップの検出信号から前記微粒子の存在を判定する判定回路と、前記記憶素子の情報から前記判定回路の動作を制御する制御回路と、を有する判定部と、
を具備し、
前記検査チップと前記判定回路、及び前記記憶素子と前記制御回路は電気的に接続され、
前記検査部の前記微粒子検査チップは、
半導体基板の表面側に設けられた溝、該溝の外の前記半導体基板の上面、前記溝の側面及び底面を覆うように設けられた第1の絶縁膜、及び前記溝の少なくとも一部を蓋するように前記溝の外の前記第1の絶縁膜上及び前記溝の上部に設けられた第2の絶縁膜からなり、前記検体液を流入可能な第1の流路と、
前記半導体基板の表面側に前記第1の流路と一部隣接又は交差するように設けられ、少なくとも一部が前記溝の上部の前記第2の絶縁膜上に積層された第3の絶縁膜と前記第2の絶縁膜からなり、前記第2の絶縁膜の一部を底面とし、第3の絶縁膜の一部を側面及び上面とし、前記検体液又は電解液を流入可能な第2の流路と、
前記第1の流路と前記第2の流路とが隣接又は交差する部分で前記第2の絶縁膜に設けられ、前記微粒子が通過可能な微細孔と、
を備えたことを特徴とする微粒子検査システム。 - 前記検査部と前記判定部は機械的に着脱可能であり、前記検査部を前記判定部に装着することで両者が電気的に接続されることを特徴とする、請求項5に記載の微粒子検査システム。
- 前記制御回路は、前記記憶素子の情報から前記検査チップが未使用である場合に前記判定回路を動作させ、前記判定回路による判定を行った場合は前記記憶素子に前記検査チップが使用済みであることを記録するように動作することを特徴とする、請求項5又は6に記載の微粒子検査システム。
- 請求項5〜7の何れかに記載の微粒子検査システムを用い、
前記検査部を前記判定部に装着した状態で、前記制御回路で前記記憶素子の情報を読み取り、
前記検査チップが未使用である情報の場合に、前記制御回路により前記判定回路を動作させ、
前記判定回路の動作により、前記検査チップの検出信号から前記微粒子の有無の検査を行い、
前記判定回路による検査終了後、前記制御回路により、前記記憶素子に前記チップが使用済みであることを記録することを特徴とする微粒子検査方法。
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