(57)【要約】【解決手段】  ＳＵ−８層を含む面を少なくとも１つ有している基板を少なくとも２つを接合する方法であって、第１の基板および第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分をソフトベークする段階と、第１の基板および第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分を紫外線（ＵＶ）照射に対して露光して、第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分を適切な程度まで架橋する段階と、第１の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分に対して摂氏２０度以上且つ摂氏５０度以下の温度で露光後焼成を行って、第１の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分を適切な程度まで架橋する段階とを備える。当該方法はさらに、第１の基板のＳＵ−８層の架橋部分を第２の基板のＳＵ−８層の架橋部分に対して、適切な開始温度（Ｔｓ）で適切な期間（ｔｃｏｍｐ）にわたって、押圧する段階を備える。当該方法はさらに、押圧している間に、Ｔｓから適切な高温（Ｔｅ）へと温度を高くして、第１の基板と第２の基板とを接合する段階を備える。【選択図】  図４
2011504960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＵ−８層を含む面を少なくとも１つ有している基板を少なくとも２つを接合する方法であって、
第１の基板および第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分をソフトベークする段階と、
前記第１の基板および前記第２の基板の前記ＳＵ−８層の前記少なくとも一部分を紫外線（ＵＶ）照射に対して露光して、前記第２の基板の前記ＳＵ−８層の前記少なくとも一部分を適切な程度まで架橋する段階と、
前記第１の基板の前記ＳＵ−８層の前記少なくとも一部分に対して摂氏２０度以上且つ摂氏５０度以下の温度で露光後焼成を行って、前記第１の基板の前記ＳＵ−８層の前記少なくとも一部分を適切な程度まで架橋する段階と、
前記第１の基板の前記ＳＵ−８層の架橋部分を前記第２の基板の前記ＳＵ−８層の架橋部分に対して、適切な開始温度（Ｔｓ）で適切な期間（ｔｃｏｍｐ）にわたって、押圧する段階と、
押圧している間に、Ｔｓから適切な高温（Ｔｅ）へと前記温度を高くして、前記第１の基板と前記第２の基板とを接合する段階と
を備える方法。
【請求項２】
ＳＵ−８層を含む面を少なくとも１つ有している基板を少なくとも２つを接合する方法であって、
第１の基板のＳＵ−８層上に未硬化ＳＵ−８モノマー層を堆積させる段階と、
前記未硬化ＳＵ−８モノマー層および第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分をソフトベークする段階と、
前記未硬化ＳＵ−８モノマー層および前記第２の基板の前記ＳＵ−８層の前記少なくとも一部分を紫外線（ＵＶ）放射に対して露光して、前記第２の基板の前記ＳＵ−８層の前記少なくとも一部分を適切な段階まで架橋する段階と、
前記未硬化ＳＵ−８モノマー層に対して摂氏２０度以上且つ摂氏５０度以下の温度で露光後焼成を行って、前記未硬化ＳＵ−８モノマー層を適切な程度まで架橋して、部分的架橋ＳＵ−８ポリマー層を形成する段階と、
前記第１の基板の前記ＳＵ−８層上の前記部分的架橋ＳＵ−８ポリマー層を、前記第２の基板の前記ＳＵ−８層の架橋部分に対して、適切な開始温度（Ｔｓ）で適切な期間（ｔｃｏｍｐ）にわたって押圧する段階と、
押圧している間に、Ｔｓから適切な高温（Ｔｅ）へと前記温度を高くして、前記第１の基板と前記第２の基板とを接合する段階と
を備える方法。
【請求項３】
ＳＵ−８層を含む面を少なくとも１つ有している基板を少なくとも２つを接合する方法であって、
第１の基板のＳＵ−８層上に部分的架橋ＳＵ−８ポリマー層を堆積させる段階と、
第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分をソフトベークする段階と、
前記第２の基板の前記ＳＵ−８層の前記少なくとも一部分を、紫外線（ＵＶ）照射に対して露光して、前記第２の基板の前記ＳＵ−８層の前記少なくとも一部分を架橋する段階と、
前記第１の基板の前記ＳＵ−８層上の前記部分的架橋ＳＵ−８ポリマー層を、前記第２の基板の前記ＳＵ−８層の架橋部分に対して、適切な開始温度（Ｔｓ）で適切な期間（ｔｃｏｍｐ）にわたって押圧する段階と、
押圧している間に、Ｔｓから適切な高温（Ｔｅ）へと前記温度を高くして、前記第１の基板と前記第２の基板とを接合する段階と
を備え、
前記部分的架橋ＳＵ−８ポリマー層は、
未硬化ＳＵ−８モノマー層をソフトベークする段階と、
前記未硬化ＳＵ−８モノマー層を紫外線（ＵＶ）照射に対して露光する段階と、
前記未硬化ＳＵ−８モノマー層に対して摂氏２０度以上且つ摂氏５０度以下の温度で露光後焼成を行って、前記未硬化ＳＵ−８モノマー層を適切な程度まで架橋する段階と
を経て形成される方法。
【請求項４】
前記第１の基板は、主要基板である請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の基板は、ハンドリングウェハである請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の基板は、主要基板である請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の基板の前記ＳＵ−８層の前記架橋部分または前記第１の基板の前記ＳＵ−８層上の前記部分的架橋ＳＵ−８ポリマー層を、前記第２の基板の前記ＳＵ−８層の前記架橋部分に対して押圧する前に、前記第２の基板の前記ＳＵ−８層の前記架橋部分を酸素プラズマに暴露する段階をさらに備える請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の基板または前記第２の基板上に、感温性基板または生体分子を配置する段階をさらに備える請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の基板の前記ＳＵ−８層の前記少なくとも一部分を適切な程度まで架橋することは、前記第１の基板の前記ＳＵ−８層の前記少なくとも一部分を、適切な架橋温度（Ｔｐｃ）で、適切な期間（ｔｐｃ）にわたって処理することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の基板の前記ＳＵ−８層上の前記未硬化ＳＵ−８モノマー層を適切な程度まで架橋することは、前記第１の基板の前記ＳＵ−８層上の前記未硬化ＳＵ−８モノマー層を、適切な架橋温度（Ｔｐｃ）で、適切な期間（ｔｐｃ）にわたって処理することを含む請求項２から請求項８のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の基板の前記ＳＵ−８層の前記少なくとも一部分を適切な程度まで架橋することは、前記第２の基板の前記ＳＵ−８層の前記少なくとも一部分を、適切な架橋温度（Ｔｐｃ）で、適切な期間（ｔｐｃ）にわたって処理することを含む請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
Ｔｐｃは、室温程度から約摂氏５０度までの範囲内の温度である請求項９から請求項１１のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の基板の前記ＳＵ−８層の前記少なくとも一部分または前記第１の基板の前記ＳＵ−８層上の前記未硬化ＳＵ−８モノマー層を適切な程度まで架橋するためのｔｐｃは、約３０分から約６０分、または、約３０分から約１週間の範囲内である請求項９または請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の基板の前記ＳＵ−８層の前記少なくとも一部分を適切な程度まで架橋するためのｔｐｃは、約１分から約１週間の範囲内である請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
押圧は、Ｔｐｃ以下のＴｓで開始される請求項９から請求項１４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
Ｔｓは、室温程度から摂氏５０度までの範囲内であり、Ｔｅは、約摂氏９０度以下である請求項１から請求項１５のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
（ｔｃｏｍｐ）は、約３０分から約４８時間の範囲内である請求項１から請求項１６のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
直線的に、指数関数的に、階段状に、または、これらの任意の組み合わせに従って、押圧している間にＴｓからＴｅへと前記温度を高くする請求項１から請求項１７のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
押圧が実行される温度と、押圧が実行されている期間との間には、逆相関関係がある請求項１から請求項１８のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の基板の前記ＳＵ−８層の前記一部分の架橋または前記第１の基板の前記ＳＵ−８層上の前記未硬化ＳＵ−８モノマー層の架橋の前記適切な程度は、前記第１の基板の前記ＳＵ−８層の前記架橋部分または前記第１の基板の前記ＳＵ−８層上の前記部分的架橋ＳＵ−８ポリマー層がアセトン内で溶解すると確認される請求項１から請求項１９のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１の基板の前記ＳＵ−８層の前記一部分の架橋または前記第１の基板の前記ＳＵ−８層上の前記未硬化ＳＵ−８モノマー層の架橋の前記適切な程度は、前記第１の基板の前記ＳＵ−８層の前記架橋部分または前記第１の基板の前記ＳＵ−８層上の前記部分的架橋ＳＵ−８ポリマー層がイソプロパノール内で溶解せずに残っていることによって確認される請求項１から請求項２０のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２の基板の前記ＳＵ−８層の前記一部分の架橋の前記適切な程度は、前記ＳＵ−８層の前記架橋部分がアセトン内で溶解すると確認される請求項１から請求項２１のうちいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エポキシ樹脂構造同士を接合する方法に関する。特に、ＳＵ−８層を含む面を少なくとも１つ有する基板を少なくとも２つ接合する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
処理速度が速く、持ち運びが可能である化学的および生物学的な分析を行うための装置およびマイクロセンサに対する需要が高まっている中、マイクロシステムとして知られているμＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｔｏｔａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）が今後重要な役割を担うものとして期待されている。化学試料および／または生物学試料の分析に関連するマイクロシステムは概して、シリコン基板またはポリマー基板に、例えば、埋め込み集積回路（ＩＣ）およびセンサに加えて、容器、流体チャネル、フィルタ、反応室、セパレータ、センサおよび検出器が配設されている。微細な流体チャネルおよび容器等のさまざまな部品が集積化されているマイクロシステムを製造する場合、シリコンベースの表面用の微細機械加工技術を通常用いて、（事前に製造されて）マイクロシステム内に埋め込まれているＩＣおよびセンサの機能を維持する。しかし、シリコンベースの表面用の微細機械加工技術を利用すると、マイクロシステムの製造に対して制限が課されてしまう。つまり、チャネル、反応室および容器等のフィーチャーを製造可能な深さおよびプロセス適合性には本来限度がある。
【０００３】
上述した問題を解決する公知技術の１つに、ＳＵ−８材料を用いてマイクロシステムを製造する方法がある。ＳＵ−８材料は、市販されており、ＦＤＡで認可されている生体適合性のエポキシベースのスピンオン材料であり、フォトパターニングが可能である。ＳＵ−８材料は、ＩＣおよびＭＥＭＳ（微小電気機械素子）に対して適合性があり、寸法が数ミクロンから数ミリメートルの微細構造の構築を可能とするような特性を持つ。また、ＳＵ−８材料の親水性、磁性および蛍光性という特性は、フォトパターニングが可能な他の市販材料、例えば、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、およびポリイミドに比べると、容易に変更が可能である。
【０００４】
ｍｉｃｒｏｃｈｅｍのホームページによると、ＳＵ−８は従来の近紫外（ＵＶ）線（３５０−４００ｎｍ）で加工されることが最も多いが、電子線またはＸ線でも描画され得る。Ｉ線（３６５ｎｍ）が推奨される。露光が行われると、架橋が２段階で進む。（１）露光段階において強酸が形成され、その後の（２）露光後焼成（ＰＥＢ）段階において、エポキシの架橋が酸によって開始され、熱によって進む。通常のプロセスでは、スピンコーティング、ソフトベーク、露光、露光後焼成（ＰＥＢ）、および現像を行う。デバイスの一部として残る描画されたＳＵ８構造については、さらに架橋を促進するべく、ハードベークを制御しつつ行うことが推奨される。
【０００５】
現時点において、ＳＵ−８ベースのマイクロシステムの接合および封止は、（ｉ）摂氏９０度以上の温度で２つの架橋後のＳＵ−８マイクロ構造を熱圧着する方法、または、（ｉｉ）ＳＵ−８マイクロ構造を未硬化状態のＳＵ−８層に押し当てて、全体に対してＵＶ露光を行った後、熱硬化を実行する方法のいずれかを用いて実行されている。
【０００６】
（ｉ）の方法の例は、「中間ウェハレベルの接合および界面の挙動  マイクロエレクトロニクスの信頼性（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｗａｆｅｒ  ｌｅｖｅｌ  ｂｏｎｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｂｅｈａｖｉｏｒ、Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ）、４５（２００５）６５７、シー・ティー・パン（Ｃ．Ｔ．Ｐａｎ）他」、「質量分析に用いられる多層ＳＵ−８をベースとする集積化マイクロ流体系（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｍｕｌｔｉ−ｌａｙｅｒｅｄ  Ｓｕ−８  ｆｏｒ  ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ  ａｎａｌｙｓｉｓ）、マイクロメカニクス・マイクロエンジニアリング誌（Ｊ．Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈ．Ｍｉｃｒｏｅｎｇ．）１４（２００４）、６１９、ジェイ・カーリエ（Ｊ．Ｃａｒｌｉｎｅｒ）他）」、および「ＣＭＯＳに準拠した接着工程および除去工程を連続して行うことによるＳＵ−８多層マイクロ構造の製造（Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｕ−８  ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  ＣＭＯＳ  ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  ａｄｈｅｓｉｖｅ  ｂｏｎｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｒｅｌｅａｓｉｎｇ  ｓｔｅｐｓ）、ラボチップ（Ｌａｂ  Ｏｎ  ａ  Ｃｈｉｐ）  ５（２００５）、５４５、エム．アギレガビリア（Ｍ．Ａｇｉｒｒｅｇａｂｉｒｉａ）他」等の科学技術分野の出版物に記載が見られる。上述した出版物によると、２つのＳＵ−８マイクロ構造を、対面させた状態で、約摂氏９５度から約摂氏２００度の範囲内の温度で、基板接合装置を用いて押し合わせることによって接合する。上述した条件を適用する時間は、温度に応じて、８分から約２０分の間で変動する。
【０００７】
（ｉｉ）の方法の例は、「Ｓｕ−８とウェハレベルで低温接合を行うことによるマイクロノズルの製造（Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｍｉｃｒｏ ｎｏｚｚｌｅｓ  ｕｓｉｎｇ  ｌｏｗ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｗａｆｅｒ−ｌｅｖｅｌ  ｂｏｎｄｉｎｇ  ｗｉｔｈ  Ｓｕ−８）、マイクロメカニクス・マイクロエンジニアリング誌（Ｊ．Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈ．Ｍｉｃｒｏｅｎｇ．）１３（２００３）７３２、シェン・リー（Ｓｈｅｎｇ．Ｌｉ）他」、「誘電泳動性のラボチップに集積化されている光学粒子検出機能（Ｏｐｔｉｃａｌ  ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｉｎ  ａ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ  ｌａｂ−ｏｎ−ａ−ｃｈｉｐ）、マイクロメカニクス・マイクロエンジニアリング誌（Ｊ．Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈ．Ｍｉｃｒｏｅｎｇ．）１２（２００２）７、エル・クイ（Ｌ．Ｃｕｉ）他」、および「感光性エポキシに製造されるオンラインＵＶ検出機能を持つマイクロ流体系（Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ｗｉｔｈ  ｏｎ−ｌｉｎｅ  ＵＶ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  ｉｎ  ｐｈｏｔｏｄｅｆｉｎａｂｌｅ  ｅｐｏｘｙ）、マイクロメカニクス・マイクロエンジニアリング誌（Ｊ．Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈ．Ｍｉｃｒｏｅｎｇ．）１１（２００１）２６３、レベッカ・ジェイ・ジャックマン（Ｒｅｂｅｃｃａ．Ｊ．Ｊａｃｋｍａｎ）他」等の科学技術分野の出版物に記載が見られる。これらの文献では、未露光のＳＵ−８層を有するＵＶ透過性ハンドルウェハにＳＵ−８マイクロ構造を接合することが開示されている。ＳＵ−８マイクロ構造およびハンドルウェハの未露光のＳＵ−８層は、互いに対面するように配置された後、共に押圧される。対面させた状態で押圧した後、ＵＶ透過性ハンドルウェハを介して全体に対して紫外（ＵＶ）線を照射することによって、ＳＵ−８マイクロ構造と、ハンドルウェハの未露光のＳＵ−８層との接合が開始され、その後で熱硬化を実行する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述した文献で開示されているＳＵ−８から成る構造、層、または基板を接合する方法は、温度の影響を受けやすい基板が利用されている場合、または、生体分子がＳＵ−８構造を有する基板上にコーティングまたは固定されている場合には、実行不可能である。これは、生体分子が温度の影響を受けやすいためである。例えば、多くのタンパク質は、約摂氏８０度で変性してしまい、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）は約摂氏１００度までの温度にしか耐えられない。また、生体分子は、有機溶媒と接触したり、または、プラズマ処理およびＵＶ照射処理が施されたりすると、死滅してしまうことが多い。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このため、生体分子にとって有害でなく、且つ、温度の影響を受けやすい基板に対しても利用可能なＳＵ−８構造接合方法が所望されている。また、当該方法は、既存の処理設備を用いて実行可能なもので、実現が簡単でありながらコスト効率が高くなければならない。ＳＵ−８層を含む面を少なくとも１つ有している基板を少なくとも２つを接合する本発明に係る方法は、上述の課題をクリアしている。
【００１０】
本発明の一実施形態によると、ＳＵ−８層を含む面を少なくとも１つ有している基板を少なくとも２つを接合する方法であって、第１の基板および第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分をソフトベークする段階と、第１の基板および第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分を紫外線（ＵＶ）照射に対して露光して、第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分を適切な程度まで架橋する段階と、第１の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分に対して摂氏２０度以上且つ摂氏５０度以下の温度で露光後焼成を行って、第１の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分を適切な程度まで架橋する段階とを備える。第１の基板および第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分を紫外線（ＵＶ）照射に対して露光する処理は、別々に実行するとしてもよい（つまり、別の工程または別のチャンバで実行するとしてよい）。上記の工程の後、第１の基板のＳＵ−８層の架橋部分を第２の基板のＳＵ−８層の架橋部分に対して、適切な開始温度（Ｔｓ）で適切な期間（ｔｃｏｍｐ）にわたって、押圧する段階と、押圧している間に、Ｔｓから適切な高温（Ｔｅ）へと温度を高くして、第１の基板と第２の基板とを接合する段階とを備える。
【００１１】
本発明の別の実施形態によると、ＳＵ−８層を含む面を少なくとも１つ有している基板を少なくとも２つを接合する方法であって、第１の基板のＳＵ−８層上に未硬化ＳＵ−８モノマー層を堆積させる段階と、未硬化ＳＵ−８モノマー層および第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分をソフトベークする段階と、未硬化ＳＵ−８モノマー層および第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分を紫外線（ＵＶ）放射に対して露光して、第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分を適切な段階まで架橋する段階と、未硬化ＳＵ−８モノマー層に対して摂氏２０度以上且つ摂氏５０度以下の温度で露光後焼成を行って、未硬化ＳＵ−８モノマー層を適切な程度まで架橋して、部分的架橋ＳＵ−８ポリマー層を形成する段階とを備える。上記の工程の後、第１の基板のＳＵ−８層上の部分的架橋ＳＵ−８ポリマー層を、第２の基板のＳＵ−８層の架橋部分に対して、適切な開始温度（Ｔｓ）で適切な期間（ｔｃｏｍｐ）にわたって押圧する段階と、押圧している間に、Ｔｓから適切な高温（Ｔｅ）へと温度を高くして、第１の基板と第２の基板とを接合する段階とを備える。
【００１２】
本発明の別の実施形態によると、ＳＵ−８層を含む面を少なくとも１つ有している基板を少なくとも２つを接合する方法であって、第１の基板のＳＵ−８層上に部分的架橋ＳＵ−８ポリマー層を堆積させる段階を備える。部分的架橋ＳＵ−８ポリマー層は、未硬化ＳＵ−８モノマー層をソフトベークする段階と、未硬化ＳＵ−８モノマー層を紫外線（ＵＶ）照射に対して露光する段階と、未硬化ＳＵ−８モノマー層に対して摂氏２０度以上且つ摂氏５０度以下の温度で露光後焼成を行って、未硬化ＳＵ−８モノマー層を適切な程度まで架橋する段階とを経て形成される。当該接合方法はさらに、第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分をソフトベークする段階と、第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分を、紫外線（ＵＶ）照射に対して露光して、第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分を適切な程度まで架橋する段階とを備える。上述の段階の後、第１の基板のＳＵ−８層上の部分的架橋ＳＵ−８ポリマー層を、第２の基板のＳＵ−８層の架橋部分に対して、適切な開始温度（Ｔｓ）で適切な期間（ｔｃｏｍｐ）にわたって押圧する段階と、押圧している間に、Ｔｓから適切な高温（Ｔｅ）へと温度を高くして、第１の基板と第２の基板とを接合する段階とを備える。
【００１３】
ここにおいて、ＳＵ−８層の少なくとも一部分を適切な程度まで架橋させることは、ＳＵ−８層を部分的に架橋させることと同義であることに留意されたい。説明すると、適切な程度まで架橋されたＳＵ−８層は、部分的に架橋されたＳＵ−８層である。このように、「部分的に架橋させる」および「適切な程度まで架橋させる」といった表現は、同じ意味を持つものと理解されたく、以下の本発明に係る方法の説明においては同義の表現として使用する。
【００１４】
本発明の一実施形態によると、第１の基板は、主要基板であってよい。一方、別の実施形態によると、第２の基板は、（ハンドリング）ウェハであってもよいし、または、主要基板であってもよい。第１の基板が主要基板であって、第２の基板がハンドリングウェハまたは主要基板である本実施形態において、主要基板は、最終製品であるマイクロシステムの主要機能を実現する素子を備える基板と定義されることに留意されたい。主要機能を実現する素子の例を挙げると、これらに限定されるものではないが、センサ、検出器、抽出器、反応室、フィルタ、マイクロアレイ、セパレータ、バルブ、ポンプ、および埋め込み集積回路等がある。説明例として、上述のように定義される主要基板は、本発明に係る接合方法を適用されるとしてよく、最終製品であるマイクロシステムの永久構造の一部を成す。
【００１５】
ハンドリングウェハは、マイクロシステム用の補助基板と定義され、ベア基板であってもよいし、または、機能素子を備えていない基板であってもよい。一例を挙げると、ハンドリングウェハは、マイクロチャネルのキャップであるとしてよい。ハンドリングウェハは、主要基板と同様に、最終製品であるマイクロシステムの永久構造を構成するとしてもよいし、または、最終製品であるマイクロシステムからは分離されるとしてもよい。
【００１６】
主要基板および／またはハンドリングウェハは、ＳＵ−８と適合する適切な材料であればどのような材料から製造されるとしてもよい。適切な材料の例を挙げると、これらに限定されないが、無機ガラス（ＰＹＲＥＸ（登録商標））、シリコン、二酸化シリコン（石英）、またはガリウムヒ素等の半導体材料、プリント配線基板、サファイア等の酸化セラミック、または、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリマーがある。
【００１７】
別の実施形態によると、本発明に係る方法はさらに、第１の基板のＳＵ−８層の架橋部分または第１の基板のＳＵ−８層上の部分的架橋ＳＵ−８ポリマー層を、第２の基板のＳＵ−８層の部分的架橋部分に対して押圧する前に、第２の基板のＳＵ−８層の架橋部分を酸素プラズマで暴露または処理する段階を備えるとしてよい。第２の基板のＳＵ−８層の部分的架橋部分に対して酸素プラズマを適用することによって、結合を壊して、ＳＵ−８ポリマー分子の３次元架橋を促進することができる。酸素プラズマは、電子、イオン、および、局所的電気的中性における中性種の混合物から構成されている。通常のガスとは対照的に、プラズマ内の自由電荷によって、金属にも匹敵する高い導電性が得られる。
【００１８】
上記の構成を実現するために、任意の適切なプラズマ生成方法を利用するとしてよい。例を挙げると、放電によってプラズマを形成するとしてよい（概要については、例えば、「Ｂｏｕｌｏｓ、Ｍ．Ｉ．、ＩＥＥＥ  プラズマ科学に関する議事録、１９９１、１９、６、１０７８−１０８９」を参照のこと）。例えば、「熱（熱平衡）プラズマ」または「低温（非熱平衡）プラズマ」を利用するとしてよい。処理工程は、プラズマ反応器で実行される。利用可能なプラズマ反応器の例を挙げると、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、深堀り反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）、および誘導結合プラズマ深堀り反応性イオンエッチング（ＩＣＰ−ＤＲＩＥ）といったエッチングまたは洗浄を実行するための市販のプラズマ反応器がある。また、例えば、マイクロ波プラズマ、直流（ＤＣ）プラズマ、または、高周波（ＲＦ）プラズマ、または、これらの組み合わせを利用するプラズマ反応器も同様に利用可能である。
【００１９】
さらに別の実施形態によると、本発明に係る方法はさらに、第１の基板または第２の基板に、感温性基板（第２の基板とは異なる）または生体分子を配置する段階を備えるとしてよい。これに代えて、感温性基板および生体分子を、第１の基板のＳＵ−８層または第２の基板に塗布するとしてもよい。感温性基板および／または生体分子を含めるこの段階は通常、第１の基板を第２の基板に対して押圧する前に実行される。感温性基板および生体分子を含めることによって、第１の基板で形成されるマイクロシステムは、化学的試料処理および／または生物学的試料処理を実行するツールとして機能し得る。第１の基板に塗布される生体分子としては、これらに限定されないが、核酸、オリゴヌクレオチド、ペプチド、ペプトイド、タンパク質、オリゴ糖、多糖類、脂質、ウイルス粒子、細胞のような微生物全体がある。生体分子はそれぞれ、例えば、基板の表面に固定されるアミノ基、ヒドロキシル基、または、チオール基等の官能基を含むとしてよい。
【００２０】
「核酸分子」という用語は、本明細書で使用される場合、一本鎖核酸、二本鎖核酸、またはこれらの組み合わせ等、可能な構造のうち任意の構造を持つ核酸を意味する。例えば、ＤＮＡ分子（例えば、ｃＤＮＡまたはゲノムＤＮＡ）、ＲＮＡ分子（例えば、ｍＲＮＡ）、ヌクレオチド類似体または核酸化学を用いて生成されたＤＮＡまたはＲＮＡの類似体、ロックされた核酸（Ｌｏｃｋｅｄ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ：ＬＮＡ）分子、および、タンパク質核酸（Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ：ＰＮＡ）分子などの核酸がある。ＤＮＡまたはＲＮＡは、ゲノム起源または合成起源であってよく、一本鎖型または二本鎖型であってよい。本発明に係る方法では通常、ＲＮＡ分子またはＤＮＡ分子が用いられるが、必ずしもこれらでなくてもよい。このような核酸は、例えば、ｍＲＮＡ、ｃＲＮＡ、合成ＲＮＡ、ゲノムＤＮＡ、ｃＤＮＡ、合成ＤＮＡ、ＤＮＡおよびＲＮＡのコポリマー、オリゴヌクレオチド等であってよい。各核酸はさらに、非天然ヌクレオチド類似体を含むとしてよく、および／または、親和性標識に結合されているとしてよい。一部の実施形態によると、核酸分子は、単離、濃縮、または純化されているとしてよい。核酸分子は、例えば、ｃＤＮＡクローニングまたはサブトラクティブハイブリダイゼーションによって天然源から単離されるとしてよい。天然源とは、人間等の哺乳類動物、血液、精液、または組織であってよい。核酸はさらに、例えばトリエステル法または自動ＤＮＡ合成装置によって、合成することもできる。
【００２１】
多くのヌクレオチド類似体が知られており、そのような公知のヌクレオチド類似体を、本発明に係る方法で利用される核酸およびオリゴヌクレオチドで用いることができる。ヌクレオチド類似体とは、例えば塩基部分、糖部分、リン酸塩部分に修飾を含むヌクレオチドである。塩基部分での修飾には、Ａ、Ｃ、ＧおよびＴ／Ｕの天然修飾および合成修飾、ウラシル−５−イル、ヒポキサンチン−９−イル、および、２−アミノアデニン−９−イル等の異なるプリン塩基またはピリミジン塩基、ならびに、非プリンまたは非ピリミジンのヌクレオチド塩基が含まれる。その他のヌクレオチド類似体は、ユニバーサル塩基として機能する。ユニバーサル塩基は、３−ニトロピロールおよび５−ニトロインドールを含む。ユニバーサル塩基は、任意のその他の塩基と塩基対を形成することができる塩基である。塩基修飾は、例えば、二本鎖の高い安定性といった独特な特性を実現するべく、例えば、２´−Ｏ−メトキシエチル等の糖修飾と組み合わせられることが多い。
【００２２】
ペプチドは、合成起源であってもよいし、または、関連技術分野で公知の方法によって天然源から単離したものであってもよい。天然源は、人間等の哺乳類、血液、精液、または組織であってよい。ポリペプチドを含むペプチドは、例えば、自動ポリペプチド合成装置を用いて合成されるとしてよい。ポリペプチドの一例を挙げると、抗体、抗体フラグメント、および、抗体に類似した機能を持つタンパク質結合分子がある。（組み換え）抗体フラグメントの例を挙げると、Ｆａｂフラグメント、Ｆｖフラグメント、一本鎖Ｆｖフラグメント（ｓｃＦｖ）、二重特異性抗体または抗体ドメイン（ホルト・エル・ジェイ（Ｈｏｌｔ，Ｌ．Ｊ）他、トレンズ・バイオテクノロジー（２００３）、２１、１１、４８４−４９０）がある。抗体に類似した機能を持つタンパク質結合分子の一例を挙げると、リポカリン属のポリペプチドをベースとする突然変異タンパク質がある（国際公開第０３／０２９４６２号、ベスト（Ｂｅｓｔｅ）他、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．（１９９９）９６、１８９８−１９０３）がある。ビリン結合タンパク質、ヒト好中球ゼラチナーゼ関連リポカリン、ヒトアポリポタンパク質Ｄ、またはグリコデリン等のリポカリンは、ハプテンとして知られている選択された小さいタンパク質領域に結合できるように修飾され得る天然のリガンド結合部位を持つ。タンパク質結合分子のその他の例を挙げると、いわゆるグルボディ（ｇｌｕｂｏｄｙ）（例えば、国際公開第９６／２３８７９号を参照のこと）、アンキリン構造（ｓｃａｆｆｏｌｄ）をベースとするタンパク質（モサビ・エル・ケイ（Ｍｏｓａｖｉ，Ｌ．Ｋ．）他、プロテイン・サイエンス（Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｓｃｉｅｎｃｅ）（２００４）、１３、６、１４３５−１４４８）、または、結晶構造（ｓｃａｆｆｏｌｄ）をベースとするタンパク質（例えば、国際公開第０１／０４１４４号）、文献「スケッラ（Ｓｋｅｒｒａ，Ｊ．）、Ｍｏｌ．Ｒｅｃｏｇｎｉｔ．（２０００）１３、１６７−１８７」に記載されたタンパク質、および、アビマー（Ａｖｉｍｅｒ）がある。アビマーは、複数のドメインが連なったものとして細胞表面受容体に生成されるいわゆるＡ−ドメインを含む（シルバーマン（Ｓｉｌｖｅｒｍａｎ，Ｊ．）他、ネイチャー・バイオテクノロジー（Ｎａｔｕｒｅ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｄｙ）（２００５）２３、１５５６−１５６１）。タンパク質リガンドとして作用し得るペプトイドは、側鎖がα炭素原子ではなくアミド窒素に結合している点においてペプチドとは異なるオリゴ（Ｎアルキル）グリシンである。ペプトイドは通常、プロテアーゼおよびその他の修飾酵素に対する耐性を持ち、ペプチドに比べて細胞透過性がはるかに高い（例えば、「クウォン・ワイ・ユー（Ｋｗｏｎ，Ｙ．Ｕ．）およびコダデック・ティー（Ｋｏｄａｄｅｋ，Ｔ）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ（２００７）１２９、１５０８−１５０９」を参照のこと）。
【００２３】
第１の基板および第２の基板の表面は（第２の基板も主要基板である）、ＳＵ−８層またはその一部も含めて、例えば、固体表面の特性を変化させるべく行われる処理を用いて、変化させられ得る。そのような処理は、機械的、熱的、電気的、または化学的等、さまざまな手段を含むとしてよい。例を挙げると、疎水性表面の表面特性は、親水性ポリマーのコーティング、または、界面活性剤による処理を用いることによって、親水性にすることができる。化学的表面処理の例は、これらに限定されないが、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、プロピルトリクロロシラン、テトラエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、２−（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、３−（２，３−エポキシプロポキシル）−プロピルトリメトキシシラン、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、γ−（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、ポリ（メチルメタクリレート）またはポリメタクリレートコポリマー、ウレタン、ポリウレタン、フルオロポリアクリレート、ポリ（メトキシポリエチレングリコールメタクリレート）、ポリ（ヂメチルアクリルアミド）、ポリ［Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド］（ＰＨＰＭＡ）、α−ホスホリルコリン−ｏ−（Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミル）ウンデシルオリゴＤＭＡＡｍ−オリゴ−ＳＴブロックコオリゴマー（例えば、マツダ・ティー（Ｍａｔｓｕｄａ，Ｔ）他、バイオマテリアル（Ｂｉｏｍｅｔｅｒｉａｌｓ）（２００３）、２４、４５１７−４５２７）を参照のこと）、ポリ（３，４−エポキシ−１−ブテン）、３，４−エポキシ−シクロヘキシル−メチルメタクリレート、２，２−ビス［４−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル］プロパン、３，４−エポキシ−シクロヘキシルメチルアクリレート、（３´，４´−エポキシシクロヘキシルメチル）−３，４−エポキシシクロヘキシルカルボン酸、ジ−（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジピン酸塩、ビスフェノールＡ（２，２−ビス−（ｐ−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル）プロパン）、または２，３−エポキシ−１−プロパノールに暴露することを含む。
【００２４】
生体分子（１または複数）は、任意の手段で固定するとしてよい。（第２の基板も主要基板である場合において）第１の基板および第２の基板の表面のうち、全面または選択された部分に固定するとしてよい。一例を挙げると、生体分子を固定部表面に機械的に集中させる。このように集中させる際には、例えば、ピペットを用いて手動で行うとしてもよいし、または、例えば、マイクロロボットを用いて自動で行うとしてもよい。適切に集中させる方法は、例えば、米国特許出願公開第２００６／０２２３０７４号明細書に記載されている。一例を挙げると、生体分子のポリペプチド主鎖は、例えばω官能性チオールを用いて、チオエーテル結合で金表面に共有結合で結合させられ得る。一例を挙げると、アミノ終端した核酸は、文献「マニング（Ｍａｎｎｉｎ）他、マテリアル・サイエンス・アンド・エンジニアリング（Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ＆  エンジニアリング（２００３）、Ｃ３、３４７−３５１」に記載されているように、１，４−フェニレンジイソチオシアナートのような架橋剤を用いて、アミノシラン処理が施された表面に共有結合で結合させられ得る。
【００２５】
一部の実施形態によると、生体分子は、マイクロコンタクトプリンティングまたはインクジェット堆積といった方法で堆積させられ得る。一例を挙げると、核酸分子の単分子層は、文献「ビエシュ（Ｂｉｅｔｓｃｈ）他、（ラングミュア（Ｌａｎｇｍｕｉｒ）（２００４）２０、５１１９−５１２２）」に開示されているように、小さい液滴をインクジェット印刷することによって、選択された表面領域に堆積させられるとしてよい。一部の実施形態によると、生体分子は、ディップペンナノリソグラフィー、ナノシェービング、ナノグラフト化、または、走査近視野フォトリソグラフィー（例えば、レゲット・ジー・ジェイ（Ｌｅｇｇｅｔｔ，Ｇ．Ｊ．）、アナリスト（Ａｎａｌｙｓｔ）（２００５）１３０、２５９−２６４を参照のこと）によって堆積させられるとしてよい。一例を挙げると、生体分子は、チオール（例えば、１，９，−ノナンジチオール）またはシラザンを用いてディップペンナノリソグラフィー法で金表面に堆積させることができるし、または、シラザン（例えば、ジビニルテトラメチルジシラザン）を用いてＳｉＯ２表面に堆積させることができる（例えば、「ペナ（Ｐｅｎａ）他、ラングミュール（２００３）１９、９０２８−９０３２」を参照のこと）。
【００２６】
（第２の基板も主要基板である場合において）第１の基板および第２の基板の表面は、例えば付着反応を促進することを目的として、生体分子を固定する前に、活性化させるとしてよい。第１の基板および第２の基板の表面は、例えば、アミノフェニルシランまたはアミノプロピルシランによって修飾されるとしてよい。５´−サクシニル化核酸分子は、例えば、カルボジイミド媒介結合によって固定されるとしてもよい。一部の実施形態によると、例えば、表面は、ポリピロール（ワン・ジェイ（Ｗａｎｇ，Ｊ．）他、Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．（１９９９）７１，１８，４０９５−４０９９；ワン・ジェイ（Ｗａｎｇ，Ｊ．）他、Ａｎａｌ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ（１９９９）４０２、７−１２）、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリ（Ｎビニルカルバゾール）等の導電性ポリマー、または、ピロールとチオフェンとのコポリマー、あるいは、ジュグロンと５−ヒドロキシ−３−チオ酢酸−１，４−ナフト−キノンとのコポリマー（ライスバーグ・エス（Ｒｅｉｓｂｅｒｇ，Ｓ）他、Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．（２００５）７７、１０、３３５１−３３５６）等のコポリマーによってコーティングされるとしてよい。炭素表面が利用される一部の実施形態では、例えば、ステアリン酸をペーストに混ぜることによって、カルボキシル基によって修飾されるとしてよい。生体分子は、結合分子エチレンジアミンを用いて、各固定部に固定されるとしてよい。
【００２７】
別の例を挙げると、親和性標識等の結合部分を用いて、生体分子を固定するとしてよい。このような結合部分は、窒素基、リン基、硫黄基、炭素基、ハロゲン基、あるいは擬ハロゲン基、または、その一部を含む炭化水素ベースの分子（ポリマー分子を含む）等の分子であってよい。一例を挙げると、選択表面は、例えば、側鎖が短いタイプであるブラシ型ポリマーを含むとしてもよいし、例えば、当該ブラシ型ポリマーによってコーティングされているとしてもよい。固定表面はさらに、例えばグラフト化によって、ブラシ型構造を持つポリマーを含むとしてもよい。例えば、タンパク質、核酸分子、多糖、またはこれらの任意の組み合わせ等の分子を始めとする生体分子の共有結合付着を可能とする官能基を含むとしてよい。結合部分の例を挙げると、これらに限定されないが、アミノ基、アルデヒド基、チオール基、カルボキシ基、エステル、無水物、スルホン酸塩、スルホン酸エステル、イミドエステル、ハロゲン化シリル、エポキシド、アジリジン、ホスホラミダイト、および、ジアゾアルカンがある。
【００２８】
各親和性標識は、上述した例を始めとする利用可能な任意の方法を用いて固定され得る（例えば、「ペナ（Ｐｅｎａ）他、２００３、ｓｕｐｒａ」を参照のこと）。親和性標識の例を挙げると、これらに限定されないが、ビオチン、ジニトロフェノールあるいはジゴキシゲニン、オリゴヒスチジン、ポリヒスチジン、イムノグロブリン領域、マルトース結合タンパク質、グルタチオン−Ｓ−転移酵素（ＧＳＴ）、カルモジュリン結合ペプチド（ＣＢＰ）、ＦＬＡＧ´−ペプチド、Ｔ７エピトープ（Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ｍｅｔ−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｇｌｎ−Ｇｌｎ−Ｍｅｔ−Ｇｌｙ）、マルトース結合タンパク質（ＭＢＰ）、単純ヘルペスウイルスの糖蛋白質Ｄの配列Ｇｌｎ−Ｐｒｏ−Ｇｌｕ−Ｌｅｕ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｇｌｕ−Ａｓｐ−Ｐｒｏ−Ｇｌｕ−ＡｓｐのＨＳＶエピトープ、配列Ｔｙｒ−Ｐｒｏ−Ｔｙｒ−Ａｓｐ−Ｖａｌ−Ｐｒｏ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ａｌａの血球凝集素（ＨＡ）エピトープ、配列Ｇｌｕ−Ｇｌｎ−Ｌｙｓ−Ｌｅｕ−Ｉｌｅ−Ｓｅｒ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ａｓｐ−Ｌｅｕの転写因子ｃ−ｍｙｃの「ｍｙｃ」エピトープ、または、オリゴヌクレオチド標識がある。このようなオリゴヌクレオチド標識は、例えば、固定されたオリゴヌクレオチドを相補配列でハイブリッド化するべく用いられるとしてよい。結合部分のその他の例は、抗体、抗体フラグメント、または抗体と類似した機能を持つタンパク質結合分子である（上記参照）。
【００２９】
親和性標識の別の例を挙げると、ククルビツリルまたはククルビツリルと錯体を形成可能な部分がある。ククルビツリルは、グリコールウリル単位を含む大環状化合物であり、通常はグリコールウリルおよびホルムアルデヒドの酸触媒縮合反応によって自己集合する。ｎ個のグリコールウリル単位を含むククルビト［ｎ］ウリル（ＣＢ［ｎ］）は通常、極性ウレイドカルボニル基を持つポータル（ｐｏｒｔａｌ）を２つ有する。これらのウレイドカルボニル基によって、ククルビツリルは、所望の分子およびイオンを結合させることができる。一例を挙げると、ククルビト［７］ウリル（ＣＢ［７］）は、フェロセンメチルアンモニウムイオンまたはアダマンチルアンモニウムイオンと共に強固な錯体を形成することができる。例えば、フェロセンメチルアンモニウム単位（１または複数）を含むタンパク質のような生体分子を、官能化ＣＢ［７］単位を含む金表面上のアルカンチオラートによって、金表面に固定できることが示されている（フワン・アイ（Ｈｗａｎｇ，Ｉ）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ（２００７）１２９、４１７０−４１７１）。
【００３０】
結合部分の例をさらに挙げると、これらに限定されないが、オリゴ糖、オリゴペプチド、ビオチン、ジニトロフェノール、ジゴキシゲニン、および、金属キレート剤（以下参照）が含まれる。例を挙げると、エチレンジアミン、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、エチレングリコール四酢酸（ＥＧＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、Ｎ，Ｎ−ビス（カルボキシメチル）グリシン（ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）とも呼ぶ）、１，２−ビス（ｏ−アミノフェノキシ）エタン−Ｎ，Ｎ，Ｎ´，Ｎ´四酢酸（ＢＡＰＴＡ）、２，３−ジメルカプト−１−プロパノール（ジメルカプロール）、ポルフィンまたはヘム等の金属キレート剤を、対象となる分子が金属イオンの場合には、利用するとしてよい。一例を挙げると、ＥＤＴＡは、大半の一価金属イオン、二価金属イオン、三価金属イオン、および四価金属イオンと共に錯体を形成する。そのような金属イオンとして、例えば、銀（Ａｇ＋）、カルシウム（Ｃａ２＋）、マンガン（Ｍｎ２＋）、銅（Ｃｕ２＋）、鉄（Ｆｅ２＋）、コバルト（Ｃｏ３＋）およびジルコニウム（Ｚｒ４＋）がある。一方、ＢＡＰＴＡは、Ｃａ２＋に限定される。一部の実施形態によると、１または複数の金属イオンと共に錯体に含まれるそれぞれの金属キレート剤は、結合部分を構成している。このような錯体は、例えば、タンパク質にも含まれている所定配列のペプチド用の受容体分子である。例を挙げると、関連技術分野で用いられている標準的な方法では、オリゴヒスチジン標識と、キレート剤であるニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）によって表される銅イオン（Ｃｕ２＋）、ニッケルイオン（Ｎｉ２＋）、コバルトイオン（Ｃｏ２＋）または亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）とで、錯体を形成する。
【００３１】
例えば、アビジンまたはストレプトアビジンを用いて、ビオチニル化核酸を固定するとしてもよいし、または、金の単分子層を含むビオチンを利用するとしてもよい（シューメーカー−パリー・ジェイ・エス（Ｓｈｕｍａｋｅｒ−Ｐａｒｒｙ，Ｊ．Ｓ．）他、Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．（２００４）７６、９１８）。さらに別の例を挙げると、生体分子は、例えば、ピロール−オリゴヌクレオチドパターンを用いて、走査型電気化学顕微鏡法を利用して、局所的に堆積させられるとしてもよい（例えば、フォーティン・イー（Ｆｏｒｔｉｎ，Ｅ）他、エレクトロアナリシス（Ｅｌｅｃｔｒｏａｎａｌｙｓｉｓ）（２００５）１７、４９５）。他の実施形態、特に、生体分子が核酸である実施形態の場合、生体分子は、例えば光活性化および非活性化によって、固定部表面上で直接合成され得る。例を挙げて説明すると、選択された表面領域上での核酸またはオリゴヌクレオチドの合成（いわゆる「固相」合成）は、電極を利用する電気化学反応によって実行されるとしてよい。例えば、文献「イグランドおよびサザン（Ｅｇｅｌａｎｄ  ＆  Ｓｏｕｔｈｅｒｎ）、核酸研究（Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ）（２００５）３３、１４、ｅ１２５」に記載されているような電気化学的な非ブロック化工程を用いるとしてよい。適切な電気化学合成方法は、米国特許出願公開第２００６／０２７５９２７号明細書にも開示されている。一部の実施形態では、生体分子、特に核酸分子の光指向性合成（ｌｉｇｈｔ−ｄｉｒｅｃｔｅｄ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）が、ＵＶ結合または光依存性５´−脱保護を含め、実行されるとしてよい。
【００３２】
さらに例を挙げて説明すると、ポリ（３−８（Ｓ）−５−アミノ−５−メトキシカルボキシル−３−オキサペンチル］２，５−チオフェニレン塩酸塩等の高分子電解質とペプチド（例えば、合成ペプチドまたは天然源から単離されたペプチド）とを含有する混合物、または、ポリ（３−［（Ｓ）−５−アミノ−５−カルボキシル−３−オキサペンチル］−２，５−チオフェニレン塩酸塩）とカルモジュリンとの混合物を、文献「オスベリ（Ａｓｂｅｒｇ）他、（ラングミュール（２００６）２２、５、２２０５−２２１１」に記載されているように、ポリ（ジメチルシロキサン）の表面領域に、中和された水溶液を培養することによって固定した後、乾燥させるとしてよい。
【００３３】
本発明に係る接合方法の話に戻ると、一実施形態例において、第１の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分を適切な程度まで架橋することは、第１の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分をＵＶ照射に対して露光した後、当該部分を適切な架橋温度（Ｔｐｃ）で、適切な期間（ｔｐｃ）にわたって処理することを含む。別の実施形態によると、第１の基板のＳＵ−８層上の未硬化ＳＵ−８モノマー層を適切な程度まで架橋することは、第１の基板のＳＵ−８層上の未硬化ＳＵ−８モノマー層をＵＶ照射に対して露光した後、未硬化モノマー層を適切な架橋温度（Ｔｐｃ）で、適切な期間（ｔｐｃ）にわたって処理することを含む。第１の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部または第１の基板のＳＵ−８層上の未硬化モノマー層の架橋を適切な程度まで実行する（つまり、ＳＵ−８層の部分的架橋を実行する）場合において、Ｔｐｃは、室温程度から約摂氏５０度の範囲内の温度としてよく、ｔｐｃは、１週間から約３０−６０分の間で変化するとしてよい。Ｔｐｃが室温である場合、例えば、Ｔｐｃは約摂氏２０度から約摂氏２５度の範囲内にあるとしてよい。これに対応するｔｐｃは、約３０分から数日程度の範囲内であるとしてよい。例えば、架橋には、約４日から約６日（つまり、約１週間）が必要であるとしてよい。これに代えて、Ｔｐｃが約摂氏５０度の場合、対応するｔｐｃは約３０分から約６０分となるとしてよい。いずれの場合であっても、当業者は、適切なＴｐｃおよびそれに対応するｔｐｃを、必要に応じて、実験によって容易に決定することができる。
【００３４】
一実施形態例によると、第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分を適切な程度まで架橋することは、第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部分をＵＶ照射に対して露光した後、任意で当該部分を適切な架橋温度（Ｔｐｃ）で、適切な期間（ｔｐｃ）にわたって処理することを含む。一例として、第２の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部について部分的架橋を実行する場合において、Ｔｐｃは、室温程度から約摂氏５０度の範囲内の温度としてよく、ｔｐｃは、１週間から約１分の間で変化するとしてよい。Ｔｐｃが室温である場合、ｔｐｃは１分から数日程度の間であるとしてよく、例えば、４日から６日程度（つまり、約１週間）が必要となるとしてよい。これに代えて、Ｔｐｃが約摂氏５０度の場合、対応するｔｐｃは約１分から約６０分となるとしてよい。いずれの場合であっても、当業者は、適切なＴｐｃおよびそれに対応するｔｐｃを、必要に応じて、実験によって容易に決定することができる。
【００３５】
別の実施形態例によると、第１の基板のＳＵ−８層の架橋部分または第１の基板のＳＵ−８層上の部分的架橋ＳＵ−８ポリマー層を第２の基板のＳＵ−８層の架橋部分に対して押圧する段階において、押圧が開始される温度（この温度をＴｓとする）は、Ｔｐｃ以下であるとしてよい。本実施形態例において、ｔｃｏｍｐは、Ｔｓでの押圧が実行される期間を表し、例えば、約３０分から約６０分の間で変化するとしてよい。
【００３６】
一実施形態によると、押圧段階においてＴｓからＴｅへと温度が上昇する場合、Ｔｅは約摂氏９０度以下の温度に維持されていることに留意されたい。この昇温は、直線的に、指数関数的に、階段状に、または、これらの任意の組み合わせに従って進むとしてよい。高温Ｔｅで押圧が実行される期間は、Ｔｅの大きさに応じて略決まる。言い換えると、一般的には、押圧が実行される期間ｔｃｏｍｐは、押圧が実行される温度（ＴｓおよびＴｅ）に逆相関しているとしてよい。したがって、ＴｓおよびＴｅが高くなるほど（しかし摂氏９０度未満）、期間ｔｃｏｍｐは短くなる。
【００３７】
一実施形態例では、開始温度Ｔｓは室温程度であってよく、例えば、約摂氏２０度から約摂氏２５度の範囲内であってよいことに留意されたい。これに代えて、Ｔｓは約摂氏５０度であるとしてもよい。また、期間ｔｃｏｍｐは、約３０分から約２４−４８時間の間で変化し得ることにも留意されたい。
【００３８】
第１の基板のＳＵ−８層の少なくとも一部または第１の基板のＳＵ−８層上の未硬化モノマー層に対して適切な程度まで部分的架橋を実行する場合において、第１の基板のＳＵ−８層の一部または第１の基板のＳＵ−８層上の未硬化モノマー層に対する架橋の適切な程度は、ＳＵ−８層のうち部分的架橋部分または第１の基板の部分的架橋ＳＵ−８層をアセトンで溶解することによって確認され得る。これに代えて、第１の基板のＳＵ−８層の一部または第１の基板のＳＵ−８層上の未硬化モノマー層に対する架橋の適切な程度は、ＳＵ−８層の部分的架橋部分または第１の基板の部分的架橋ＳＵ−８層がイソプロパノール（ＩＰＡ）内で溶解せずに残っていることによって確認されるとしてもよい。第２の基板については、第２の基板のＳＵ−８層の一部分の架橋の適切な程度は、ＳＵ−８層の部分的架橋部分をアセトンで溶解させることによって確認されるとしてよい。
【００３９】
第１の基板および第２の基板に部分的架橋部分を形成する、本発明に係る方法の概要を、以下の表に示す。
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００４０】
本発明の実施形態例を図示する図面を参照しつつ、本発明のさまざまな側面を説明する。図面は以下の通りである。
【００４１】
【図１】従来のＳＵ−８加工方法の工程を示す先行技術フローチャートである。
【００４２】
【図２】第１の基板を加工する工程を説明するための処理フローチャートである。
【００４３】
【図３】第２の基板を加工する工程を説明するための処理フローチャートである。
【００４４】
【図４】図２の第１の基板を図３の第２の基板に接合する工程を説明するための処理フローチャートである。
【００４５】
【図５Ａ】期間ｔｐｃおよび期間ｔｃｏｍｐの間の処理温度の経時変化を示すグラフである。
【図５Ｂ】期間ｔｐｃおよび期間ｔｃｏｍｐの間の処理温度の経時変化を示すグラフである。
【００４６】
【図６】第１の基板と第２の基板との間の接合界面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）断面画像である。
【００４７】
【図７】本発明に係る方法を用いてＳＵ−８層を有する第１の基板とＳＵ−８層を有する第２の基板とを接合することによって形成された封止デバイスの写真である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１は、ＳＵ−８を処理する工程を説明するための先行技術処理フローチャート１００を示す図である。工程１０２から開始され、ベースとなる基板に事前処理が施される。処理の信頼性を最大限まで高めるためには、ＳＵ−８レジストを塗布する前の段階において、基板は清潔且つ乾燥した状態でなければならない。基板は、溶剤洗浄で洗浄するか、または、希酸でリンス後、脱イオン化された（ＤＩ）水でリンスする。可能であれば、基板に対してピラニアエッチングまたはピラニア洗浄を実行する必要がある。表面を脱水させるべく、ホットプレートで約５分間にわたって約摂氏２００度で基板を焼成する。続いて工程１０４において、基板をＳＵ−８レジストでコーティングする。基板は、ＳＵ−８レジストを塗布した後、溶剤を蒸発させて膜を強化するべく、工程１０６に示すようにソフトベークする必要がある。工程１０８において、近紫外線（３５０ｎｍから４００ｎｍ）露光に対してＳＵ−８を最適化する。Ｉ線露光ツールを利用することができる。ＳＵ−８は、実質的に透明で、４００ｎｍを超える波長については無反応であるが、３５０ｎｍ未満の波長については化学線吸収率が高い。このため、３５０ｎｍ未満の線量が過剰になると、レジスト膜の上側部分が露光過多になり、側壁の輪郭の欠陥が誇張されて、上部Ｔ字化（Ｔ−ｔｏｐｐｉｎｇ）が発生してしまう可能性がある。最適な露光線量は、膜の厚み（膜の厚みが大きくなるほど、線量も大きくする必要がある）および処理パラメータに応じて変化する。露光の後、工程１１０に示すように、露光後焼成（ＰＥＢ）を実行して、膜の露光部分を選択的に架橋する必要がある。この露光後焼成工程は、ホットプレート上で実行されるとしてもよいし、または、対流式オーブンで実行されるとしてもよい。露光後焼成は、摂氏６５度よりも高い温度で実行され、例えば、摂氏９０度から摂氏２００度までの範囲内の温度で実行される。工程１１２において、ＳＵ−８レジストが現像される。浸漬法、スプレー法、または、スプレー／パドル法を利用することができる。その他の乳酸エチルおよびジアセトンアルコール等の溶剤ベースの現像液を利用するとしてもよい。アスペクト比が高く、および／または、厚みの大きい膜構造を形成するべく、強力に撹拌する。現像の後、工程１１４において、基板を、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で簡単にリンスした後、空気または窒素を緩やかに流して乾燥させる。工程１１６において、ハードベークまたは硬化を実行するとしてよい。この工程は任意である。ＳＵ−８は、機械的特性が良好であるので、通常はハードベークを行う必要はない。描画後のレジストが最終製品であるデバイスの一部として残る場合、工程１１８に示すように、さらに材料の架橋を進めるべく、摂氏１５０度から摂氏２００度でホットプレートまたは対流式オーブンを用いて、レジストをランプ／階段状にハードベークするとしてよい。焼成時間は、焼成プロセスの種類および膜厚に応じて変わる。最後の工程１２０において、ＳＵ−８を除去するが、この工程は任意である。
【００４９】
本発明は、露光後焼成を実行する温度が、約摂氏２０度から摂氏２５度の室温以上、摂氏５０度以下の範囲内である点で、先行技術の処理フローとは相違する。
【００５０】
図２は、第１の基板１４の接合前処理を説明するための処理フローチャートの工程を示す図である。図２の工程（Ａ）において、第１の基板１４は少なくともＳＵ−８層１２を含んでいる。第１の基板１４はさらに、生体分子が付着する生体分子適合面１６を含む。ＳＵ−８層１２は基本的に、断面図で見ると、高さが同様の２つの構造から構成されており、該構造と第１の基板１４とが開チャネル１３を形成している。生体分子適合面１６は、通常は開チャネル１３の底部の中央に配置されているものとして図示されている。これに代えて、生体分子適合面１６は、例えば、互いに平行なＳＵ−８壁１２に沿って配置されるとしてもよい。
【００５１】
図２の工程（Ｂ）において、ＳＵ−８層１２のうちＳＵ−８上側部分１２ａは、適切な程度まで架橋される。つまり、部分的に架橋される。このようにＳＵ−８層１２のうちＳＵ−８上側部分１２ａを部分的に架橋した状態とするには、本発明の一実施形態例によると、まずＳＵ−８を部分的に架橋した後、この部分的に架橋されたＳＵ−８を、第１の基板１４のＳＵ−８層１２の上に堆積およびパターニングするとしてよい。本実施形態例によると、ＳＵ−８層１２の上側部分１２ａを形成するための堆積およびパターニングに先立ってＳＵ−８を部分的に架橋するには、まずＳＵ−８を紫外線（ＵＶ）照射に対して露光した後、硬化工程とも呼ばれる焼成工程を、例えば、摂氏２０度以上且つ摂氏５０度以下の温度で実行するとしてよい。
【００５２】
ＵＶ照射に対する露光時間は通常、使用する設備のＵＶ照射強度に応じて決まる。このため、ＵＶ照射に対する露光の露光エネルギー線量を、より正確に測定するとしてよい。露光エネルギー線量は通常、層１２ａの厚みに応じて決まり、実験によって求めることができる。例えば、上側部分１２ａは厚みが６μｍである場合、露光エネルギー線量は１５０ｍＪ／ｃｍ２である。
【００５３】
第１の基板１４のＳＵ−８層１２に堆積されるべきＳＵ−８の部分的な架橋が（上述したようにＵＶ露光およびその後の焼成工程を経て）完了すると、部分的に架橋されたＳＵ−８のサンプルにアセトンを加えることによって、架橋の程度（または度合い）について試験を行うとしてよい。この試験では、所与の時間が経過して部分的に架橋されたＳＵ−８がアセトン内で溶解すれば、ＳＵ−８が適切なレベルまで架橋されていることがわかる。適切な程度まで架橋されているか否かを判断するための他の試験として、ＳＵ−８のサンプルをイソプロパノール（ＩＰＡ）で溶解するか否かを試すとしてもよい。ＩＰＡを用いる試験の場合、ＳＵ−８は、十分に架橋されていれば、ＩＰＡ内で溶解せず、ＩＰＡリンス後に色が白に変わることもない。ＳＵ−８を部分的に架橋させて、部分的架橋の度合いを判断した後、適切な程度まで部分的に架橋されたＳＵ−８を、第１の基板１４のＳＵ−８層１２の上に堆積およびパターニングして、図２の工程（Ｂ）および工程（Ｃ）に示すように、部分的架橋層１２ａを形成するとしてよい。
【００５４】
ＳＵ−８層１２の上側部分１２ａを形成する別の方法として、まずＳＵ−８層１２に未硬化のＳＵ−８モノマー層を堆積させた後、堆積させられたＳＵ−８モノマー層に対してパターニングおよび適切な程度までの部分的架橋の処理を行う方法がある。この結果、ＳＵ−８層１２上に架橋されたＳＵ−８上側部分１２ａが形成される。上側部分１２ａの架橋は、上述した方法のうち任意の方法、つまり、ＵＶ露光を行い、その後焼成工程を上述したように実行することによって行われるとしてよい。
【００５５】
ＳＵ−８層１２の上側部分１２ａを形成するさらに別の方法として、製造工程において、上述した方法のうち任意の方法（つまり、ＵＶ露光を行い、その後焼成工程を実行）を用いて、ＳＵ−８層１２自体を適切な程度まで架橋して、部分的に架橋されたＳＵ−８上側部分１２ａを形成する方法がある。
【００５６】
図２の工程（Ｃ）において、生体分子１８を、開チャネル１３内に収まるように、第１の基板１４上の生体分子適合面１６に置くとしてよい。尚、生体分子１８を置くのは、ＳＵ−８層１２に部分的架橋ＳＵ−８上側部分１２ａを堆積または形成した後でなければならないことに留意されたい。これは、生体分子１８は、架橋処理の前に生体分子適合面１６に置くと、架橋処理によって損傷を受けやすく、無効になってしまうためである。
【００５７】
図３は、第２の基板２２の接合前処理を説明するための処理フローチャートである。第２の基板２２の接合前処理は、第１の基板１４の接合前処理とは別に（別の処理チャンバで、または、別の時点で）実行することができる。第２の基板２２は、平坦ＳＵ−８層２４を含む平坦基板（ハンドリングウェハ）として図示されている。本実施形態によると、第２の基板２２はさらに、第２の基板２２およびＳＵ−８層２４を貫通している貫通孔２６を含む。貫通孔２６は、例えば、マイクロ流体処理において、サンプルの取り出し、または、試薬、反応物の追加を行うべく、後ほど利用され得る。上述したように、第２の基板２２は、ハンドリングウェハに限定されない。これに代えて、第２の基板２２は、第１の基板１４に関連して前述したものと同様の主要基板であってもよい。
【００５８】
図３の処理工程（Ａ）は、部分的架橋工程であり、ＳＵ−８層２４をＵＶ照射に対して露光した後、任意で、露光後焼成を摂氏５０度以下の温度で行う。このようにＳＵ−８層２４を部分的に架橋するべく、本発明の一実施形態例によると、まずＳＵ−８を部分的に架橋して（上述した方法と同じ）、その後で部分的に架橋したＳＵ−８を基板２２に対して堆積およびパターニングするとしてよい。
【００５９】
第２の基板２２のＳＵ−８層２４に堆積されるべきＳＵ−８の部分的な架橋が（上述したようにＵＶ露光およびその後の任意の露光後焼成工程を経て）完了すると、部分的に架橋したＳＵ−８のサンプルにアセトンを加えることによって、架橋の程度（または度合い）の試験を行うとしてよい。この試験では、所与の時間が経過して部分的に架橋されたＳＵ−８がアセトン内で溶解すれば、ＳＵ−８が適切なレベルまで架橋されていることがわかる。ＳＵ−８を部分的に架橋させて、部分的架橋の度合いを判断した後、残りの適切なレベルまで部分的架橋されたＳＵ−８を、第２の基板２２に対して堆積およびパターニングして、図３の工程（Ａ）に示すように部分的架橋層２４を形成する。
【００６０】
ＳＵ−８層２４を形成する別の方法として、まず第２の基板２２に未硬化のＳＵ−８モノマー層を堆積させた後に、堆積させたＳＵ−８モノマーを適切な程度までパターニングおよび部分的架橋する方法がある。この結果、部分的に架橋されたＳＵ−８層２４が形成される。層２４の架橋は、上述した方法のうち任意の方法、つまり、ＵＶ露光を行い、その後任意で焼成工程を上述したように実行することによって行われるとしてよい。
【００６１】
一実施形態によると、図３の任意の処理工程（Ｂ）において、第２の基板２２のＳＵ−８層２４を酸素プラズマに暴露してＳＵ−８層２４に酸素プラズマ処理面２４ａを形成するとしてもよい。前述したように、部分的架橋処理の後に第２の基板のＳＵ−８層のＵＶ照射部分に対して酸素プラズマを適用することによって、ＳＵ−８ポリマー分子の３次元架橋が促進される。本実施形態では、第２の基板２２はハンドリングウェハである。別の実施形態によると、第２の基板は主要基板であって、上述した任意の酸素プラズマ処理は、プラズマの影響を受ける基板または生体分子が、第２の基板２２上に固定またはコーティングされていない場合に限り、利用可能である。
【００６２】
図４は、第１の基板１４を第２の基板２２に接合する工程（Ａ）および（Ｂ）を説明するための処理フローチャートである。第１の基板１４および第２の基板２２は、図２および図３のフローチャートを参照しつつ上述したように既に処理されている。したがって、図４の処理工程（Ａ）の前に、図２の処理工程（Ａ）から（Ｃ）によって第１の基板１４が形成／修飾されており、図３の（Ｂ）は上述したように任意の工程であるので、図３の処理工程（Ａ）および（Ｂ）のうち一方または両方によって第２の基板２２が形成／修飾されている。当該処理フローチャートに示す実施形態の場合、第２の基板は図３の処理工程（Ｂ）も施されているものとする。
【００６３】
図４の工程（Ａ）において、第１の基板１４および第２の基板２２を、それぞれの「活性化された」ＳＵ−８層（第１の基板１４の部分的架橋ＳＵ−８上側部分１２ａ、および、部分的に架橋され且つ酸素プラズマ処理が施された、第２の基板２２のＳＵ−８面２４ａ）が互いに向かい合うように、位置合わせする。２つの基板１４および２２は、例えば、室温（Ｔｒｔｐ）で押圧される。これに代えて、これより高く設定されるが、摂氏５０度以下の開始温度（Ｔｓ）を用いるとしてもよい。例えば、適切な期間ｔｃｏｍｐにわたって第１の基板１４を第２の基板２２に対して押圧するべく、熱押圧機械またはウェハ接合装置を利用するとしてよい。
【００６４】
図４の押圧工程（Ａ）において、第２の基板２２に対して第１の基板１４を図示されているように配置することで、開チャネル１３は閉チャネル３４となる。閉チャネル３４は、両側方および下側を、互いに平行なＳＵ−８壁１２および第１の基板１４で画定されている。閉チャネル３４の上側は、第２の基板２２の活性化ＳＵ−８層２４ａで画定されている。部分的架橋ＳＵ−８層１２ａと酸素プラズマ活性化ＳＵ−８層２４ａとの間の界面３２は、接合界面である。
【００６５】
図４の工程（Ａ）の後の図４の工程（Ｂ）に置いて、２つの基板１４および２２を押圧し続けたまま、接合界面３２の温度を上げる（しかし、摂氏９０度は超えない）。温度Ｔｓから高温Ｔｅまでの昇温は、例えば、直線的、階段状、または指数関数的に進むとしてよい。架橋工程および接合工程における温度変動のさらなる詳細については、図５Ａおよび図５Ｂを参照しつつ以下で説明する。
【００６６】
図５Ａおよび図５Ｂは、処理温度の経時変化を説明するためのグラフである。図５Ａおよび図５Ｂを共に参照しつつ説明すると、Ｔｐｃは部分的架橋が実行される温度範囲を示している。部分的架橋を行う温度の範囲は、室温（Ｔｒｔｐ）程度から約摂氏５０度である。架橋温度は、架橋が行われている期間にのみ、つまり、図２の工程（Ｂ）にわたってのみ、適用される。尚、この期間をｔｐｃとする。
【００６７】
さらに図５Ａおよび図５Ｂを共に参照しつつ説明を続けると、Ｔｂは、基板１２および２２を互いに押圧しつつ、第１の基板１４のＳＵ−８層１２の上側部分１２ａと第２の基板２２の部分的架橋ＳＵ−８層２４ａとを接合する温度の範囲を表す。前述したように、この接合プロセスは、図４の工程（Ａ）および（Ｂ）において、約Ｔｒｔｐから約摂氏９０度までの範囲内で実行される。ｔｃｏｍｐ（ｉ）およびｔｃｏｍｐ（ｉｉ）はそれぞれ、本発明に係る方法を実行する際に図４の工程（Ａ）および（Ｂ）の接合プロセスの異なる進行経路を示す。
【００６８】
図５Ａについて説明すると、第１の基板１４のＳＵ−８層１２の上側部分１２ａおよび第２の基板のＳＵ−８層２４を形成しているＳＵ−８の温度は、上述したＴｐｃの範囲、つまり、Ｔｒｔｐから約摂氏５０度の間に入る。図５Ａにおいて、架橋処理時の温度は、初期において一定であり、Ｔｒｔｐよりわずかに高い温度に設定され、期間ｔｐｃの終わりにおいて摂氏５０度をわずかに下回る温度まで直線的に上昇させられる。これに代えて、架橋処理時の温度は、期間ｔｐｃ中は一定に保たれ、約摂氏５０度を超えないように、直線的、指数関数的、またはこれらの任意の組み合わせで昇温するとしてよい。
【００６９】
期間ｔｐｃの終わりにおいて、図４の工程（Ａ）および（Ｂ）を続いて実行する。２つの基板１４および２２の接合工程である図４の工程（Ａ）において、接合温度Ｔｂは、期間ｔｐｃの終わりと同じ温度であってよい。ここで、期間ｔｃｏｍｐ（ｉ）にわたって図示しているようにこの温度を連続して維持するとしてもよい。接合温度Ｔｂは、最初はＴｓ（ｉ）で、２つの基板１４および２２に対する押圧力を均一にしたまま、一定に保たれる。この後、温度を直線的にＴｅ（ｉ）まで上昇させ、摂氏９０度未満で保つ。
【００７０】
処理進行経路（ｉ）に代えて、本発明に係る方法は、図５Ａに示す処理進行経路（ｉｉ）に従って実行されるとしてもよい。処理進行経路（ｉｉ）は、図４の工程（Ａ）および（Ｂ）での接合温度Ｔｂが異なるのみである。処理進行経路（ｉｉ）では、最初の接合温度Ｔｓ（ｉｉ）が、Ｔｒｔｐである。処理進行経路（ｉ）と同様に、２つの基板１４および２２に対して加える押圧力を均一にしたまま温度を一定に維持する。この後、接合温度Ｔｂは、直線的にＴｅ（ｉｉ）まで上昇して、ｔｃｏｍｐ（ｉｉ）の終わりまでＴｅ（ｉｉ）で保たれる。図示されているように、Ｔｅ（ｉ）はＴｅ（ｉｉ）よりも高い。このため、基板１４および２２を接合する場合に、温度をＴｅ（ｉ）に設定する期間は、温度をＴｅ（ｉｉ）に設定する期間よりも短い。言い換えると、押圧（接合）が行われる温度は、押圧（接合）が行われている期間と逆相関関係にある。
【００７１】
図５Ｂに示す温度の経時変化を示すグラフは基本的に、図５Ａのグラフと同じであるが、Ｔｓ（ｉ）からＴｅ（ｉ）まで、または、Ｔｓ（ｉｉ）からＴｅ（ｉｉ）までの温度上昇がどちらも、直線的ではなく略階段状である点で相違する。また、温度上昇は直線的または階段状以外であってもよく、温度上昇は指数関数的であってもよいし、または、押圧（接合）が行われる温度と、押圧（接合）が行われている期間との間の上述した逆相関関係に従って、接合期間ｔｃｏｍｐ（ｉ）またはｔｃｏｍｐ（ｉｉ）の期間にわたって単純に温度を一定に保つとしてもよい。
【００７２】
図６は、温度を摂氏５０度から摂氏９０度の間に設定して本発明に係る方法を利用した場合の、第１の基板のＳＵ−８層５２と第２の基板のＳＵ−８層５４との間の接合界面５１の断面を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。マイクロ構造の端部が鮮明になっている様子が示されており、ＳＵ−８が閉チャネル３４（不図示）に流入していないことが分かる。
【００７３】
図７は、本発明に係る方法を用いてＳＵ−８層を有する第１の基板とＳＵ−８層を有する第２の基板とを接合することによって形成された封止デバイス６０を示す上面図である。参照符号６１は、第１の基板および第２の基板の内部に封止されたマイクロ流体チャネルを表す。
【００７４】
上述した実施形態例は単に本発明のさまざまな側面を説明するべく記載されたものに過ぎないことを理解されたい。したがって、本発明のさまざまな側面とは、上述した実施形態例に限定されるものと解釈されるのではなく、以下に記載する特許請求の範囲によって定義されるものと解釈されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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