(57)【要約】【課題】開環型光重合性組成物を使った基板接合において、接合強度、接合不良、開環型光重合性組成物の変形を抑制する接合体、接合方法およびそれらを用いるデバイスを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、上記課題を解決するために、開環型光重合性組成物を用いて、第1部材および第２部材を含む２以上の部材を接合してなる構造体であって、互いに接合された第１部材の接合面における開環型光重合性組成物の全反射型赤外吸収法（ATR−IR）のエポキシ基赤外吸収強度比と第２部材の接合面における開環型光重合性組成物の全反射型赤外吸収法（ATR−IR）のエポキシ基赤外吸収強度比との差が０．０４以上あることを特徴とする構造体、接合方法およびデバイスを提供する。【選択図】図１
2010064441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開環型光重合性組成物を用いて、第１部材および第２部材を含む２以上の部材を接合してなる構造体であって、
互いに接合された前記第１部材の接合面における前記開環型光重合性組成物の全反射型赤外吸収法（ATR−IR）のエポキシ基赤外吸収強度比と前記第２部材の接合面における前記開環型光重合性組成物の全反射型赤外吸収法（ATR−IR)のエポキシ基赤外吸収強度比との差が０．０４以上あることを特徴とする構造体。
【請求項２】
開環型光重合性組成物を用いて、第１部材および第２部材を含む２以上の部材を接合するに際し、
互いに接合される前記第１部材および前記第２部材の各接合面にそれぞれ１回以上、もしくは、前記第１部材の接合面または前記第２部材の接合面に２回以上、前記開環型光重合性組成物を塗布する塗布工程と、
前記第１部材および前記第２部材の一方の部材の接合面に塗布された前記開環型光重合性組成物に紫外線を露光する露光工程と、
前記第１部材および前記第２部材の他方の部材の接合面を前記一方の部材の接合面に接合する接合工程と、を含み、
互いに接合された前記一方の部材の接合面と前記他方の部材の接合面との間には、前記紫外線で露光されていない前記開環型光重合性組成物の部分を含むことを特徴とする接合方法。
【請求項３】
前記塗布工程は、前記一方の部材の前記接合面に前記開環型光重合性組成物を１回以上塗布する第１塗布工程と、前記紫外線が露光された前記一方の部材の接合面の前記開環型光重合性組成物上に、さらに前記開環型光重合性組成物を１回以上塗布する第２塗布工程とを有し、
前記露光工程は、前記一方の部材の前記接合面に塗布された前記開環型光重合性組成物に前記紫外線を露光する工程であり、
前記接合工程は、前記一方の部材の接合面の前記紫外線が露光された前記開環型光重合性組成物上に塗布されている、かつ前記紫外線が露光されていない前記開環型光重合性組成物に前記他方の部材の接合面を接合する工程である請求項２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記第１部材の接合面に前記開環型光重合性組成物を１回目に塗布し、前記第１部材の接合面に１回目に塗布された前記開環型光重合性組成物に前記紫外線を露光した後、前記紫外線が露光された前記開環型光重合性組成物上に、さらに、前記開環型光重合性組成物を２回目に塗布し、前記第１部材の接合面に２回目に塗布された前記開環型光重合性組成物上に前記紫外線を露光せずに、前記第２部材の接合面を接合する請求項３に記載の接合方法。
【請求項５】
前記塗布工程は、前記一方の部材の前記接合面に前記開環型光重合性組成物を１回以上塗布する工程と、前記他方の部材の接合面に前記開環型光重合性組成物を１回以上塗布する工程とを有し、
前記露光工程は、前記一方の部材の前記接合面に塗布された前記開環型光重合性組成物に前記紫外線を露光する工程であり、
前記接合工程は、前記一方の部材の接合面に塗布された後に前記紫外線が露光された前記開環型光重合性組成物と、前記他方の部材の接合面に塗布された後に前記紫外線が露光されていない前記開環型光重合性組成物とを接着する工程である請求項２に記載の接合方法。
【請求項６】
前記第１部材の接合面および前記第２部材の接合面にそれぞれ前記開環型光重合性組成物を塗布し、前記第１部材の接合面に塗布された前記開環型光重合性組成物に前記紫外線を露光した後、前記第１部材の接合面の前記紫外線が露光された前記開環型光重合性組成物と、前記第２部材の接合面に塗布されている、かつ前記紫外線を露光されていない前記開環型光重合性組成物とを接合する請求項５に記載の接合方法。
【請求項７】
互いに接合された前記第１部材の接合面および前記第２部材の接合面の間に存在する、前記紫外線が露光された前記開環型光重合性組成物の全反射型赤外吸収法（ATR−IR）のエポキシ基赤外吸収強度比と前記紫外線が露光されていない前記開環型光重合性組成物の全反射型赤外吸収法（ATR−IR)のエポキシ基赤外吸収強度比との差が０．０４以上ある請求項２〜６のいずれかに記載の接合方法。
【請求項８】
請求項１に記載の構造体を用いたマイクロポンプを搭載するマイクロ流路デバイス。
【請求項９】
請求項２〜７のいずれかに記載の接合方法を用いて作製されたマイクロポンプを搭載するマイクロ流路デバイス。
【請求項１０】
請求項１に記載の構造体を用いたマイクロポンプを搭載する液滴吐出デバイス。
【請求項１１】
請求項２〜７のいずれかに記載の接合方法を用いて作製されたマイクロポンプを搭載する液滴吐出デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開環型光重合性組成物を用いた構造体、接合方法、およびデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳ(Micro-Electro-Mechanical Systems)作製に必要とされる微細加工技術を応用した、各種アクチュエータ、センサー、及びマイクロ流路等デバイスの研究開発が盛んに行われている。
特に、これらのデバイスの作製工程において、２つ以上のシリコン基板に加工を施した後、それらの基板を張り合わせることによって複雑な構造を有するデバイスを作製したり、デバイスを保護したり、また、湿度にさらさないために別基板をカバーとしてもう一つの基板に貼りつけ、密封空間を作製したりするといった工程が近年盛んに研究開発されている。
【０００３】
このような基板同士の接合方法には、シリコン同士を接合する拡散接合や、両基板間に電位差を印加し、接合する陽極接合や、パターン化されたＡｕやＩｎなどの金属膜同士を接合する方法や、エポキシ樹脂を用いた接合方法などがある。
拡散接合や、陽極接合は、シリコン基板を高温にさらす必要があり、プロセスを安定化させることが難しい。また、さらに、接合前の基板の洗浄に要求されるレベルが厳しいという現状がある。
また、金属同士を接合する接合は、金属膜成膜とパターン化の工程が必要となることから、シリコン基板同士の接合時には、高い圧力を基板にかける必要がある。
【０００４】
一方、上記接合方法と比較して、エポキシ樹脂材料の中でも、感光性エポキシ樹脂を使った接合方法は、パターン化が一般のリソグラフィと同様に容易にでき、かつ接合時温度も１５０℃以下でよいといった効果があることから、近年、ＳＵ−８を始めとする感光性エポキシ樹脂を使った接合方法がウェハ接合に盛んに用いられている。
上記感光性エポキシ樹脂を用いた接合方法の具体例としては、シリコン基板に感光性エポキシ樹脂を塗布後、紫外線を照射せずにもう一つのシリコン基板を接合する場合があげられ、この方法によれば、接着不良率がかなり低くなる効果が得られる。
また、特許文献１に記載のシリコン基板に感光性エポキシ樹脂を塗布後、紫外線を照射してから、もう一つのシリコン基板を接合する方法の場合も挙げられ、その方法によれば、もう一つのシリコン基板を接合する時、すでに紫外線により重合が開始されているため、接合強度は高くなることから、エポキシ樹脂の変形が抑制できる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１１２８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、シリコン基板に感光性エポキシ樹脂を塗布後、紫外線を照射せずにもう一つのシリコン基板を接合した場合は、加熱硬化時にエポキシ樹脂がリフローをおこすため変形してしまう。また、その構造体の接着強度は重合がなされていないため低い。
また、特許文献１に記載の接合方法は、第２部材を接合する前に、エポキシ樹脂の接合面が硬化をはじめるため、硬化された部分と柔軟性がある部分による凹凸が接着面表面にできてしまうことから、密着性が悪く、接着不良率が高くなる。
従って、感光性エポキシ樹脂を使用したとしても、接合強度、接合時の変形、接着不良などの課題を抱えている現状がある。
また、特に、接着するシリコン基板の面積に対して、小さな面積の基板を接着させたりするような場合、接着不良が発生する割合が高くなる。
そこで、本発明は、感光性エポキシ樹脂等の開環型光重合性組成物を使った基板接合において、接合強度が高く、接合不良率が低く、開環型光重合性組成物の変形が抑制される構造体、接合方法、およびデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、開環型光重合性組成物を用いて、第１部材および第２部材を含む２以上の部材を接合してなる構造体であって、互いに接合された前記第１部材の接合面における前記開環型光重合性組成物の全反射型赤外吸収法（ATR−IR）のエポキシ基赤外吸収強度比と前記第２部材の接合面における前記開環型光重合性組成物の全反射型赤外吸収法（ATR−IR)のエポキシ基赤外吸収強度比との差が０．０４以上あることを特徴とする構造体を提供する。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、開環型光重合性組成物を用いて、第１部材および第２部材を含む２以上の部材を接合するに際し、互いに接合される前記第１部材および前記第２部材の各接合面にそれぞれ１回以上、もしくは、前記第１部材の接合面または前記第２部材の接合面に２回以上、前記開環型光重合性組成物を塗布する塗布工程と、前記第１部材および前記第２部材の一方の部材の接合面に塗布された前記開環型光重合性組成物に紫外線を露光する露光工程と、前記第１部材および前記第２部材の他方の部材の接合面を前記一方の部材の接合面に接合する接合工程と、を含み、互いに接合された前記一方の部材の接合面と前記他方の部材の接合面との間には、前記紫外線で露光されていない前記開環型光重合性組成物の部分を含むことを特徴とする接合方法を提供する。
ここで、前記塗布工程は、前記一方の部材の前記接合面に前記開環型光重合性組成物を１回以上塗布する第１塗布工程と、前記紫外線が露光された前記一方の部材の接合面の前記開環型光重合性組成物上に、さらに前記開環型光重合性組成物を１回以上塗布する第２塗布工程とを有し、前記露光工程は、前記一方の部材の前記接合面に塗布された前記開環型光重合性組成物に前記紫外線を露光する工程であり、前記接合工程は、前記一方の部材の接合面の前記紫外線が露光された前記開環型光重合性組成物上に塗布され、かつ前記紫外線が露光されていない前記開環型光重合性組成物に前記他方の部材の接合面を接合する工程であることが好ましい。
また、前記第１部材の接合面に前記開環型光重合性組成物を１回目に塗布し、前記第１部材の接合面に１回目に塗布された前記開環型光重合性組成物に前記紫外線を露光した後、前記紫外線が露光された前記開環型光重合性組成物上に、さらに、前記開環型光重合性組成物を２回目に塗布し、前記第１部材の接合面に２回目に塗布された前記開環型光重合性組成物上に前記紫外線を露光せずに、前記第２部材の接合面を接合することが好ましい。
また、前記塗布工程は、前記一方の部材の前記接合面に前記開環型光重合性組成物を１回以上塗布する工程と、前記他方の部材の接合面に前記開環型光重合性組成物を１回以上塗布する工程とを有し、前記露光工程は、前記一方の部材の前記接合面に塗布された前記開環型光重合性組成物に前記紫外線を露光する工程であり、前記接合工程は、前記一方の部材の接合面に塗布された後に前記紫外線が露光された前記開環型光重合性組成物と、前記他方の部材の接合面に塗布された後に前記紫外線が露光されていない前記開環型光重合性組成物とを接着する工程であることが好ましい。
また、前記第１部材の接合面および前記第２部材の接合面にそれぞれ前記開環型光重合性組成物を塗布し、前記第１部材の接合面に塗布された前記開環型光重合性組成物に前記紫外線を露光した後、前記第１部材の接合面の前記紫外線が露光された前記開環型光重合性組成物と、前記第２部材の接合面に塗布されている、かつ前記紫外線を露光されていない前記開環型光重合性組成物とを接合することが好ましい。
また、互いに接合された前記第１部材の接合面および前記第２部材の接合面の間に存在する、前記紫外線が露光された前記開環型光重合性組成物の全反射型赤外吸収法（ATR−IR）のエポキシ基赤外吸収強度比と前記紫外線が露光されていない前記開環型光重合性組成物の全反射型赤外吸収法（ATR−IR)のエポキシ基赤外吸収強度比との差が０．０４以上あることが好ましい。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、前記構造体を用いたマイクロポンプを搭載するマイクロ流路デバイスを提供する。
ここで、前記接合方法を用いて作製されたマイクロポンプを搭載するマイクロ流路デバイスであることが好ましい。
また、上記課題を解決するために、前記構造体を用いたマイクロポンプを搭載する液滴吐出デバイスを提供する。
ここで、前記接合方法を用いて作製されたマイクロポンプを搭載する液滴吐出デバイスであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、開環型光重合性組成物を使った基板接合において、接合強度が高く、接着不良率が小さく、開環型光重合性組成物の変形が抑制される構造体、接合方法およびそれらを用いるデバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る開環型光重合性組成物を用いた構造体、接合方法およびそれを用いるデバイスを、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
まず、図１（ａ）〜（ｅ）を参照して、本発明の光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を用いた接合方法による構造体の作製方法を説明する。図１（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を用いた接合方法による構造体の作製方法を工程順に示す図であり、それぞれ構造体の作製方法の各工程における中間体の一部を模式的に示す断面図である。
なお、上記開環型光重合性組成物とは、少なくとも主剤である、エポキシ基、グリシジル基、オキセタニル基等を含有する開環型光重合性樹脂と、硬化剤から構成される組成物を指す。
従って、本実施形態においては、少なくとも開環型光重合性樹脂である光カチオン重合型エポキシ樹脂と、硬化剤から構成される開環型光重合性組成物により説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００１３】
まず、図１（ａ）に示すように、第１部材１２としてシリコン基板を用意する。
第１部材１２の材料としては、シリコン基板に限定されず、ガラス、ステンレス（ＳＵＳ）、イットリウム安定化ジルコニウム（ＹＳＺ）、アルミナ、サファイア、ＳｉＣ、及びＳｒＴｉＯ３等であってもよい。なお、シリコンハンドル層とシリコン活性層から成るＳＯＩ(Silicon-on-insulator)基板でもよい。
【００１４】
次に、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物を調製し、図１（ｂ）に示すように、第１部材１２上にスピンコートにより塗布し、エポキシ樹脂層１４ａを形成する。
ここで、上記光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）は、少なくとも主剤である光カチオン重合型エポキシ樹脂（開環型光重合性樹脂）と硬化剤から構成される。
【００１５】
光カチオン重合型エポキシ樹脂（開環型光重合性樹脂）としては、ビスフェノールＡ型ノボラックエポキシ樹脂であるＥｐｏｎ ＳＵ−８（シェル社製）のような多官能製ビスフェノールノボラックエポキシ樹脂やビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ｊＥＲ１００１、１００７、１０１０、１０５５（ジャパンエポキシレジン社製）、ＥＰＩＣＬＯＮ  ８４０，８５０，ＥＸＡ−８５０ＣＲＰ（ＤＩＣ社製）等が挙げられる。
【００１６】
硬化剤としては、光カチオン重合剤として、芳香剤ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルフォニウム塩、芳香族セレニウム塩等があげられる。
【００１７】
また、エポキシ樹脂（開環型光重合性樹脂）と光カチオン重合剤が既に混入している光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）も市販されている。例としてＥｐｏｎ ＳＵ−８レジン（シェル社製）をベースにした光硬化型ネガティブフォトレジストＳＵ−８  ２００２、３００５、３０１０（化薬マイクロケム社製）があげられる。
【００１８】
なお、耐アルカリ性や密着性などの向上のために、シランカップリング剤を添加してもよい。
シランカップリング剤としては、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００１９】
次いで、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）の溶媒を揮発させるために、プリベークした後、エポキシ樹脂層１４ａの表面に波長４００ｎｍ以下の紫外線を露光する。
上記紫外線照射により、図１（ｃ）に示すように、エポキシ樹脂層１４ａの重合がはじまり、第１部材１２とエポキシ樹脂層１４ａとの間には、高い接着強度が得られる。
なお、上記工程において、プリベーク後、再度、エポキシ樹脂層１４ａ上に、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を塗布し、プリベークする工程を繰り返しても良い。
また、上記実施形態では、紫外線照射は、第１部材１２の接合面に塗布されたエポキシ樹脂層１４ａに行っているが、これに限定されず、第１部材１２の接合面に塗布された光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）、または、後述する第２部材１６の接合面に塗布された光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）のいずれかを露光してもよい。
なお、第１部材１２または第２部材１６のいずれか一方の部材の接合面に塗布されたエポキシ樹脂層１４ａまたは１４ｂに紫外線を照射することが好ましい。部材とエポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）との間に高い接着強度を得ることができるからである。
【００２０】
次に、図１（ｄ）に示すように、第２部材１６としてシリコン基板を用意し、第１部材１２と同様に、第２部材１６上に光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）をスピンコートにより塗布し、プリベークして、エポキシ樹脂層１４ｂを形成した基板を作製する。
なお、プリベーク後、再度、エポキシ樹脂層１４ｂ上に、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を塗布し、プリベークする工程を繰り返しても良い。
第２部材１６の材料としては、シリコン基板に限定されず、ガラス、ステンレス（ＳＵＳ）、イットリウム安定化ジルコニウム（ＹＳＺ）、アルミナ、サファイア、ＳｉＣ、及びＳｒＴｉＯ３等であってもよい。なお、シリコンハンドル層とシリコン活性層から成るＳＯＩ(Silicon-on-insulator)基板でもよい。
【００２１】
第２部材１６上にエポキシ樹脂層１４ｂを形成した基板を作製後、図１（ｄ）に示すように、重合が開始されているエポキシ樹脂層１４ａ上にのせ、１５０℃、1時間ベークし、図１（ｅ）に示すように、エポキシ樹脂層１４全体をベークして重合させ、構造体１０ａ作製する。
このように、第１部材１２と第２部材１６の接合時、互いに接合された一方の部材の接合面と他方の接合面との間には、紫外線で露光されていない光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を含む。
その結果、片面の部材に塗布された光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）の表面は、重合による硬化がまだ始まっていないため、柔軟性が高く、その結果、第１部材と第２部材との密着性を高めることができる。
以上により、本発明の開環型光重合性組成物を用いた接合方法による構造体１０ａを作製することができる。
【００２２】
上記接合方法で作製された図１（ｅ）に示す構造体１０ａは、互いに接合された第１部材の接合面におけるエポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）の全反射型赤外吸収法（ATR−IR）のエポキシ基赤外吸収強度比と第２部材の接合面におけるエポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）の全反射型赤外吸収法（ATR−IR)のエポキシ基赤外吸収強度比との差が０．０４以上の構造体である。
全反射型赤外吸収法（ATR−IR)のエポキシ基赤外吸収強度比は、全反射型赤外吸収法（ATR-IR）により測定し、エポキシ基赤外吸収強度I912をベンゼン環C-C赤外吸収強度I1607で規格化した（I912/I1607）。I912/I1607値が低い程、全反射型赤外吸収法（ATR−IR）のエポキシ基赤外吸収強度比が高いことを示す。
上記全反射型赤外吸収法（ATR−IR）のエポキシ基赤外吸収強度比の差が０．０４以上の構造体１０ａであれば、接合強度が高く、接着不良率が小さく、エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）の変形が抑制される。
ここで、構造体１０ａにおける第１部材１２および第２部材１６の形状は、各部材同士の接合面が平面形状であれば、特に限定されない。
また、構造体１０ａは、第１部材１２および第２部材１６を含む２つ以上の部材を接合して作製されてもよい。具体例としては、第１部材上に、第１部材の面積に対して、小さな面積の第２部材を２つ以上接着（接合）した構造体があげられる。
【００２３】
エポキシ樹脂層１４は、紫外線で露光されるエポキシ樹脂層１４ａおよび紫外線で露光されないエポキシ樹脂層１４ｂを含む２層以上で形成されれば、紫外線で露光されないエポキシ樹脂層１４ｂが１層以上形成されていてもよい。
なお、紫外線が露光されるエポキシ樹脂層１４ａは、第１部材１２または第２部材１６の接合面に１回目に塗布されたいずれかのエポキシ樹脂層であることが好ましい。紫外線が露光される一方のエポキシ樹脂層では、各部材を接合する前に、重合がはじまり、第１部材１２または第２部材１６は、エポキシ樹脂層１４ａまたは１４ｂとの間に、高い接着強度が得られ、エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）の変形が抑制されるからである。
また、エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）１４ａおよび１４ｂの厚さは、特に限定されないが、具体例としては、０．５μｍ〜２ｍｍである構造体１０ａが挙げられる。
また、図２（ａ）〜（ｆ）を参照して、別の実施態様における本発明の光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を用いた接合方法による構造体の作製方法を説明する。図２（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を用いた接合方法による構造体の作製方法を工程順に示す図であり、それぞれ構造体の作製方法の各工程における中間体の一部を模式的に示す断面図である。
なお、図２に示される工程で作製される構造体１０ｂと図１に示される工程で作製される１０ａは、同じ構造を有する。従って、図２（ａ）〜（ｆ）に記載の符号は、図１（ａ）〜（ｅ）に記載の符号と同一の符号を付してあるため、図２に記載の符号の説明は省略する。
【００２４】
まず、図２（ａ）に示すように、第１部材１２としてシリコン基板を用意する。
次に、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を先述した同様の調製方法により作製し、図２（ｂ）に示すように、第１部材１２上にスピンコートにより塗布し、エポキシ樹脂層１４ａを形成する。
次いで、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）の溶媒を揮発させるために、プリベークした後、エポキシ樹脂層１４ａの表面に波長４００ｎｍ以下の紫外線を露光する。
なお、ここで、プリベーク後、再度、エポキシ樹脂層１４ａ上に、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を塗布し、プリベークする工程を繰り返しても良い。
また、紫外線照射は、部材とエポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）との間に高い接着強度を得ることができるように、第１部材１２の接合面に塗布されたエポキシ樹脂層１４ａに行うことが好ましいが、これに限定されず、第２部材の接合面に接合されるエポキシ樹脂層を除く、第１部材の接合面上に塗布されたエポキシ樹脂層のいずれかに紫外線を照射してもよい。
【００２５】
上記紫外線照射により、図２（ｃ）に示すように、エポキシ樹脂層１４ａの重合がはじまるため、第１部材１２とエポキシ樹脂層１４ａは、高い接着強度が得られる。
次いで、図２（ｄ）に示すように、重合が開始されたエポキシ樹脂層１４ａ上に、再度スピンコートにより、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を塗布後、プリベークして、エポキシ樹脂層１４ｂを形成する。
なお、ここで、紫外線照射量と２回目塗布後のプリベーク時間の最適化を行うことにより、接着強度のバラツキを抑制することができ、安定した接着をすることができる。
【００２６】
次いで、図２（ｅ）に示すように、第２部材１６をエポキシ樹脂層１４ｂ上にのせ、１５０℃、1時間ベークし、図２（ｆ）に示すように、エポキシ樹脂層１４全体をベークし、重合させ、構造体１０ｂ作製する。
ここで、第２部材１６の接合時、第１部材１２上に塗布された第２部材１６と接合するエポキシ樹脂層１４ｂにおける光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）の表面は硬化が始まっていないため、柔軟性が高く、その結果、第２部材との密着性を高めることができる。
【００２７】
以上により、本発明の開環型光重合性組成物を用いた接合方法による構造体１０ｂを作製することができる。
上記接合方法であれば、１つの部材にのみエポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を塗布すればよいため、図１に示す接合方法よりも、製造プロセスが容易である。
【００２８】
上記接合方法で作製された図２（ｆ）に示す構造体１０ｂは、図１（ｅ）に示す構造体１０ａと同様に、互いに接合された第１部材１２の接合面におけるエポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）の全反射型赤外吸収法（ATR−IR）のエポキシ基赤外吸収強度比と第２部材１６の接合面におけるエポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）の全反射型赤外吸収法（ATR−IR)のエポキシ基赤外吸収強度比との差が０．０４以上の構造体である。
また、上記全反射型赤外吸収法（ATR−IR）のエポキシ基赤外吸収強度比の差が０．０４以上の構造体１０ｂであれば、接合強度が高く、接着不良率が小さく、エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）の変形が抑制される。
【００２９】
ここで、図２（ｆ）に示す構造体１０ｂにおける第１基材１２および第２基材１６の形状は、各部材同士の接合面が平面状であれば、特に限定されない。
また、第１部材１２および第２部材１６を含む２つ以上の部材を接合して作製されてもよい。具体例としては、第１部材１２上に、第１部材１２の面積に対して、小さな面積の第２部材１６を２つ以上接合した構造であってもよい。
【００３０】
エポキシ樹脂層１４は、紫外線で露光されるエポキシ樹脂層１４ａおよび紫外線で露光されないエポキシ樹脂層１４ｂを含む２層以上で形成されれば、紫外線で露光されないエポキシ樹脂層１４ｂが１層以上形成されていてもよい。
ここで、紫外線を露光されるエポキシ樹脂層１４ａは、第１部材１２または第２部材１６のどちらか一方の接合面に１回目に塗布された層であることが好ましい。紫外線が露光される一方のエポキシ樹脂層１４ａでは、各部材を接合する前に、重合がはじまり、第１部材１２または第２部材１６は、エポキシ樹脂層１４ａまたは１４ｂとの間に、高い接着強度が得られ、エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）の変形が抑制されるからである。
また、エポキシ樹脂層１４ａおよび１４ｂの厚さは、特に限定されないが、具体例としては、０．５μｍ〜２ｍｍである構造体１０ｂが挙げられる。
【００３１】
また、本発明における構造体、接合方法を用いて作製されたマイクロポンプの一実施例として、図３〜５を参照して、マイクロポンプの作製方法について説明する。
図３は、本発明のマイクロポンプを側面図であり、図４は、図３のIV−IVにおける側面断面図であり、図５（Ａ）は、図５のＶ−Ｖにおける平面断面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ−Ｂにおける断面図である。
【００３２】
マイクロポンプ２０は、下記のように作製される。
まず、シリコンハンドル層２２とシリコン活性層２４から成るＳＯＩ(Silicon-on-insulator)基板に、下部電極２６と、ＰＺＴ膜２８と、上部電極３０とをスパッタ法により順次積層した基板３６を作製する。
また、シリコン基板３２に、流路３４をドライエッチングして作製した基板３８を作製する。
また、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）としてＳＵ−８  ３００５  （化薬マイクロケム社製）を用意した。
【００３３】
シリコンハンドル層２２とシリコン活性層２４からなるＳＯＩ(Silicon-on-insulator)基板に、下部電極２６、ＰＺＴ膜２８、上部電極３０を順次スパッタ法により形成した基板３６を作製後、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）をシリコンハンドル層２２の裏面にスピンコートし、溶媒を揮発させるためにプリベークした。
次に、ｉ線３６５ｎｍの紫外線を１５０ｍJ/cm2照射し、再度、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）をスピンコートした後、基板３８を接合し、１時間、１５０℃でオーブンによりベークした。
【００３４】
以上の接合方法により、マイクロポンプ２０が作製される。
上記方法により、マイクロ流路を形成する構造体に、本発明の構造体、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）による接合方法を用いたマイクロポンプ２０であれば、接着信頼性の高い、すなわち、接着不良性が低く、接着強度の高いマイクロポンプ２０を得ることができる。
このような本発明の構造体および接合方法を用いて作製されたマイクロポンプ２０は、マイクロ流路デバイスまたは液滴吐出デバイスに搭載することができる。
【実施例】
【００３５】
光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）（商品名  ＳＵ−８  ２００２  化薬マイクロケム社製）を用いて、下記３つの接合方法により、シリコン基板同士を接合した各サンプルを作製した。
【００３６】
〔比較例１〕
シリコン基板に光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を厚さ３μｍになるようにスピンコートし、溶媒を揮発させるためにプリベーク後、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を塗布した３ｍｍ角のシリコンテストチップを乗せて２５ｇの錘をのせ、１５０℃、１時間オーブンでベークする。
〔比較例２〕
シリコン基板に光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を厚さ３μｍになるようにスピンコートし、溶媒を揮発させるためにプリベーク後、ｉ線３６５ｎｍの紫外線を１００ｍJ/cm2照射し、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を塗布していない３ｍｍ角のシリコンテストチップを乗せて２５ｇの錘をのせ、１５０℃、１時間オーブンでベークする。
〔実施例１〕
シリコン基板に、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を厚さ３μｍになるようにスピンコートし、溶媒を揮発させるためにプリベーク後、ｉ線３６５ｎｍの紫外線を１００ｍJ/cm2照射し、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を塗布しプリベークした３ｍｍ角のシリコンテストチップを乗せて２５ｇの錘をのせ、１５０℃、１時間オーブンでベークする。
【００３７】
（シェア強度測定、及び全反射型赤外吸収法（ATR−IR)のエポキシ基赤外吸収強度比測定）
上記サンプルを作製後、ダイシェア測定器（series 4000  dage社製）を用いて、シェア強度を測定した。結果を図６に示す。
紫外線を照射しなかった比較例１のサンプルは、接着不良はなかったが、全体的に強度が低かった。また、顕微ATR-IR装置（VARIAN製  FTS-7000（本体）／UMA600（顕微））を用いて、剥離した光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）のシリコン基板側とシリコンテストチップ側の全反射型赤外吸収法（ATR−IR)のエポキシ基赤外吸収強度比をATR-IR測定すると共にI912/I1607値＝0.60で差は殆ど無かった。
紫外線を照射した比較例２のサンプルは、高いシェア強度を得られる箇所もあったが、全く接着がなされていない接着不良が発生した。また、剥離した光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）のシリコン基板側とシリコンテストチップ側の全反射型赤外吸収法（ATR−IR)のエポキシ基赤外吸収強度比をATR-IR測定するとテストチップ側はI912/I1607＝0.22、シリコン基板側はI912/I1607＝0.21でその差は0.01であった。
紫外線を照射し、かつシリコンテストチップにも光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を塗布した実施例１のサンプルは、シリコンテストチップを接合する前に、紫外線が照射され、重合が開始されているので、高い接着強度が得られている。また、剥離した光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）のシリコン基板側とシリコンテストチップ側の全反射型赤外吸収法（ATR−IR)のエポキシ基赤外吸収強度比をATR-IR測定するとテストチップ側は、I912/I1607＝0.25、シリコン基板側はI912/I1607＝0.21で、その差は0.04であった。
シリコンテストチップ接合時、シリコンテストチップの光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）は硬化が始まっていないため、接合面における柔軟性および密着性が高められた。
以上の結果から、実施例１のサンプルは、比較例１および２のサンプルと比較して、接着不良の発生を抑制できることが確認された。
【００３８】
次に、粘度、応力の異なる光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）（商品名  ＳＵ−８  化薬マイクロケム社製）を用いて、下記接合方法により、シリコン基板同士を接合した各サンプルを作製した。
〔実施例２〕
まず、シリコン基板上に光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を厚さ３μｍになるようにスピンコートし、溶媒を揮発させるためにプリベークする。
次に、ｉ線３６５ｎｍの紫外線を１００ｍJ/cm2照射し、プリベークされた光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）の上に再度、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を厚さ３μｍになるようにスピンコートし、溶媒を揮発させるためにプリベークする。
その後、３ｍｍ角のシリコンテストチップを接合し、また、そのチップ上に、錘をのせ、１５０℃、１時間の条件でオーブンによりベークする。
ここで、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）は、商品名  ＳＵ−８  ２００２  化薬マイクロケム社製を使用した。
〔実施例３〕
光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）として、商品名  ＳＵ−８  ３００５  化薬マイクロケム社製を使用し、実施例２と同様の方法で、シリコン基板を接合した。
〔実施例４〕
光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）として、商品名  ＳＵ−８  ３０１０  化薬マイクロケム社製を使用し、実施例２と同様の方法で、シリコン基板を接合した。
〔比較例３〕
まず、シリコン基板上に光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）を厚さ３μｍになるようにスピンコートし、溶媒を揮発させるためにプリベークする。
その後、紫外線を照射せずに、３ｍｍ角のシリコンテストチップを接合し、また、そのチップ上に、錘をのせ、１５０℃、１時間の条件でオーブンによりベークする。
ここで、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）は、商品名  ＳＵ−８  ２００２  化薬マイクロケム社製を使用した。
【００３９】
（シェア強度測定、及び全反射型赤外吸収法（ATR−IR)のエポキシ基赤外吸収強度比測定）
上記サンプルを作製後、ダイシェア測定器（series 4000  dage社製）を用いて、シェア強度を測定した。結果を図７に示す。
図７より、実施例２〜４は、比較例３と比較すると、接着不良をゼロに抑え、また飛躍的に高い接合強度を得ることができた。
実施例２〜４のサンプルは、実施例１のサンプルと同様に、シリコンテストチップを接合する前に、紫外線が照射され、重合が開始されているので、高い接着強度が得られている。
また、顕微ATR-IR装置（VARIAN製  FTS-7000（本体）／UMA600（顕微））を用いて、各サンプルの剥離した光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）のシリコン基板側とシリコンテストチップ側の全反射型赤外吸収法（ATR−IR)のエポキシ基赤外吸収強度比をATR-IR測定するとテストチップ側とシリコン基板側のI912/I1607＝0.21の差は比較例３で0.03、実施例２で0.04、実施例３で0.04、実施例４で0.05であった。
また、シリコンテストチップ接合時、その接合面の光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）は硬化が始まっていないため、柔軟性および密着性が高められている。
また、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物（開環型光重合性組成物）内部（１回目塗布層）は、紫外線を照射し重合を開始しているので、高い接着強度が得られている。
また、紫外線照射量と２回目塗布後のプリベーク時間の最適化を行うことにより、接着強度のバラツキを抑制することができ、安定した接着をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の接合方法を用いた構造体の作製方法を示す図である。
【図２】本発明の接合方法を用いた構造体の作製方法を示す図である。
【図３】本発明における接合方法を用いたマイクロポンプを示す図である。
【図４】本発明における接合方法を用いたマイクロポンプを示す図である。
【図５】本発明における接合方法を用いたマイクロポンプを示す図である。
【図６】各サンプルにおけるシェア強度測定の結果を示す図である。
【図７】各サンプルにおけるシェア強度測定の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０ａ，１０ｂ  構造体
１２  第１部材
１４  エポキシ樹脂層
１４ａ  エポキシ樹脂層（紫外線照射有）
１４ｂ  エポキシ樹脂層（紫外線照射無）
１６  第２部材
２０  液体吐出デバイス
２２、シリコンハンドル層
２４  シリコン活性層
２６  下部電極
２８  ＰＺＴ膜
３０  上部電極
３２  シリコン基板
３４  流路
３６、３８  基板
【図１】
2010064441.tif 000003
【図２】
2010064441.tif 000004
【図３】
2010064441.tif 000005
【図４】
2010064441.tif 000006
【図５】
2010064441.tif 000007
【図６】
2010064441.tif 000008
【図７】
2010064441.tif 000009