(57)【要約】【課題】流路壁面を腐食されず、且つ常に清浄な状態を維持できて、高い安定性および信頼性を備えたマイクロチャンネルチップを提供する。【解決手段】親水性で化学的に活性なシリコンからなる基板2aの流路3の壁面に、窒化珪素からなる撥水性表面保護膜４を備えている。撥水性表面保護膜を蓋板1側に備えることも有効であり、窒化珪素を、他の窒化物や窒化物を主成分とする複合体に置き換えることも有効である。更に、蓋板1および基板2aの材料として、流路3の壁面に紫外線を照射できる材料を使用し、撥水性表面保護膜４を、光触媒活性を有する物質、例えば酸化チタンやその複合体、の薄膜に置き換えることも有効である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料流体を供給する複数の供給口と、供給された複数の原料流体が混合された結果として送り出されてくる反応結果流体を取り出す取出し口と、を備え、且つ、供給口から取出し口までの流体の流路を形成するための凹部や貫通部を有する複数の板材が一体化されてなるマイクロチャンネルチップであって、
前記の複数の板材の全部または撥水性および化学的安定性の劣る板材の、少なくとも流路を形成する部分の表面に撥水性表面保護膜を備えている、
ことを特徴とするマイクロチャンネルチップ。
【請求項２】
前記撥水性表面保護膜として、窒化物または窒化物を主成分とする複合物からなる薄膜を用いている、
ことを特徴とする請求項1に記載のマイクロチャンネルチップ。
【請求項３】
前記の複数の板材として、硼珪酸ガラス板およびシリコンウェハを用い、少なくともシリコンウェハの流路を形成する部分の表面には撥水性表面保護膜を備えている、
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロチャンネルチップ。
【請求項４】
原料流体を供給する複数の供給口と、供給された複数の原料流体が混合された結果として送り出されてくる反応結果流体を取り出す取出し口と、を備え、且つ、供給口から取出し口までの流体の流路を形成するための凹部や貫通部を有する複数の板材が一体化されてなるマイクロチャンネルチップであって、
前記の複数の板材の全部または前記流路の外側を覆う板材に透明な板材を用い、
流路の壁面には光触媒活性を有する物質の薄膜を備えている、
ことを特徴とするマイクロチャンネルチップ。
【請求項５】
前記の光触媒活性を有する物質として、酸化チタンおよびその複合物を用いている、
ことを特徴とする請求項４に記載のマイクロチャンネルチップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、微小な流路内で微小容量の流体を混合させたり反応させたりなどするマイクロチャンネルチップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、進歩の著しいマイクロマシニング技術によって、シリコンやガラス、プラスチック等の基板を加工して、微小流路（マイクロチャンネル）をもつデバイスを作製し、その微小空間を各種反応（混合や合成、分離、分析等）の場として利用することが試みられ、注目を浴びている。
通常、反応の場となる微小空間、すなわち反応流路、の等価直径が500μmより小さいものが微小流路（マイクロチャンネル）とされており、このような微小流路をもつチップがマイクロチャンネルチップである。マイクロチャンネルチップには、1つだけの微小流路をもつものもあれば、複数の微小流路を持つものもあり、数センチ角のチップに様々な微小流路を形成して原料流体の混合、前処理、合成、分離、検出、廃棄等の各過程を集積化したものもある。このようなマイクロチャンネルチップを基本要素として構成されるデバイスが、その使用目的に応じて、マイクロミキサーとかマイクロリアクタと呼ばれており、医療はもとより、農業や環境等の各分野で、分析技術や新規物質の創製手段等として大いに期待されている。
【０００３】
このようなマイクロチャンネルチップの流路のように、流路のスケールが微小化してくると、以下の特徴が得られる。
・  レイノルズ数が小さくなるので、流れは層流支配となる。
・  単位体積当たりの表面積が非常に大きくなる。
・  温度、圧力、濃度等の勾配が大きくなる。
これらの特徴によって、熱伝導や、拡散等の物質移動、等の効率が向上し、反応系での反応時間の短縮や、反応速度の向上、等の利点が得られる。更に、微小空間内での反応であっても適量合成とか高い再現性が得られるので、反応に使用される薬品や触媒、試薬等を含めた原料流体の量を大幅に低減することが可能となって、経済的なメリットも大きい。
【０００４】
ここで、先ず、マイクロチャンネルチップの一般的な構成を説明する。
図5は、従来技術によるマイクロチャンネルチップの一例の部品を示し、（ａ）は蓋板１の斜視図、（ｂ）は基板２の斜視図であり、図6は、この蓋板１および基板２が接合等で一体化されてマイクロチャンネルチップとなった状態での、第１の供給流路31および反応流路33に沿った断面図である。
蓋板１には、各種の原料流体（溶液や薬品、試薬等で、微小固体を含む液体や気体も含む）を混合等の反応のために供給する２つの供給口（図5では第1の供給口11および第2の供給口12）と、混合された結果として送り出されてくる混合流体や生成流体等の反応結果流体を取り出す取出し口13と、が形成されている。
【０００５】
基板2には、２つの供給口11および12からの供給流路となる第1の供給流路用溝21および第２の供給流路用溝22と反応流路となる反応流路用溝23とが形成されている。反応流路用溝23の幅は、２つの供給流路用溝21等の幅より広く描かれているが、その長さと合わせて必要な反応時間や加工精度との兼ね合いで決定される。基板2上に蓋板１が接合されると、図6に示した様に、第1の供給流路31、不図示の第２の供給流路および反応流路33からなる流路3が形成される。
第1の供給口11および第2の供給口12 からそれぞれに供給された原料流体は、それぞれ第1の供給流路31および第２の供給流路を通って反応流路33へ導かれ、ここで混合や合成等の所定の反応をし、反応結果流体として取出し口13から取り出される。しかし、使用目的によっては、供給側が1つで、取り出し側が複数になる場合もあり、両方が複数になる場合もある。
【０００６】
反応流路33の中における各種の変化を検出するために、蓋板１の反応流路33に対応する部分の上に分析・検出装置が付設される場合も多い。更に、目的に応じて、基板2の下側または蓋板１の上側にヒータ装置が装備される場合もある。
以上で説明したようなマイクロチャンネルチップの基板２および蓋板１用の素材には、通常、シリコンやガラス、金属、プラスチック等の板が用いられる。これら素材の中から、その使用目的に適合する材料が選択され、その材料に適した加工技術で所定の加工を施され、接合や接着、Ｏ−リング締結等で一体化されてマイクロチャンネルチップとなる。
【０００７】
この種のマイクロチャンネルチップの構造等に関する従来技術としては、表面に異方性エッチングにより形成された複数の独立した反応チャンバ用溝を有するシリコン基板と、このシリコン基板の表面に陽極接合（静電接合ともいう）され反応チャンバを形成させる平板と、からなるものが知られている（特許文献１参照）。
【０００８】
従来技術において、マイクロチャンネルチップを構成する基板材料としては、耐薬品性、不純物の管理性、微細化や高精細化の容易性等の観点からシリコンウェハが多用されており、他に、プラスチック板やガラス板も用いられる。蓋板材料としては、シリコンウェハとの適合性や内部を観察できる透明な材料という点から硼珪酸ガラス等のガラスが多く採用されており、基板がプラスチック板やガラス板の場合には、それぞれ同質のプラスチック板やガラス板が用いられる。
【０００９】
一般的に、シリコンウェハを基板材料として用いる場合には、流路を形成するための溝を、ドライプラズマエッチングや、弗硝酸系溶液またはアルカリ溶液等による湿式エッチングで加工し、蓋板材料として硼珪酸ガラス板を用い、両材料を静電接合で一体化する。流路に流される溶液の種類によっては、有機系接着剤で一体化することもある。
シリコンウェハと硼珪酸ガラス板とを静電接合で一体化して得られるマイクロチャンネルチップは、十分な接合強度を有し、構成部材から流路内の流体への汚染の可能性も少ない。そのため、マイクロチャンネルチップのための両材料の組み合わせは非常に優れた組み合わせであると言える。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−３３７１７３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シリコンウェハおよび硼珪酸ガラス板の組み合わせによるマイクロチャンネルチップにおいても、以下のような問題点をもっている。
ドライプラズマエッチングされたシリコン面は、化学的に活性で一般的に親水性である。流路の壁面が親水性であると、その壁面に内部を流れる流体の成分が付着し易く、長期の使用においては、供給した流体の成分やその反応生成物が流路壁面に付着堆積して、新たな反応の阻害要因となり、また既に付着堆積していたものが剥離や再溶解して不純物となる等の悪影響を及ぼす場合も発生する。また、シリコンの強酸および強アルカリに対する耐性は十分とは言い切れず、腐食されたシリコンは流体の不純物となるし、腐食によって流路はその形状を徐々に変える。
【００１２】
一方、硼珪酸ガラスは、シリコンより化学的に安定ではあるが、その表面は親水性に近い性質をもっており、シリコンの場合よりはずっと小さいが同様の問題点をもっている。
この発明は、上記のような従来技術の問題点を解消するためになされたものであり、その課題は、流路の壁面を腐食されず且つ常に清浄な状態に維持することを可能にして、高い安定性および信頼性を備えたマイクロチャンネルチップを提供することであり、特に、前述したようなシリコンウェハおよび硼珪酸ガラス板の組み合わせの長所を維持しつつ、前記課題を達成することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
流路の壁面を常に清浄に保つには、まず第1には、壁面に何も付着させないことであり、第2には、付着したものが容易に除去できることである。以下に説明する請求項1から請求項3の発明は前者に基づくものであり、請求項４および請求項５の発明は前者および後者に基づくものである。
請求項１の発明は、原料流体を供給する複数の供給口と、供給された複数の原料流体が混合された結果として送り出されてくる反応結果流体を取り出す取出し口と、を備え、且つ、供給口から取出し口までの流体の流路を形成するための凹部や貫通部を有する複数の板材が一体化されてなるマイクロチャンネルチップであって、前記の複数の板材の全部または撥水性および化学的安定性の劣る板材の、少なくとも流路を形成する部分の表面に撥水性表面保護膜を備えている。
【００１４】
複数の板材の全部または撥水性および化学的安定性の劣る板材の、少なくとも流路を形成する部分の表面に撥水性表面保護膜を備えているので、流路の壁面の少なくとも撥水性および化学的安定性の劣る部分は、撥水性となって流体成分が付着し難くなり、且つ保護膜で覆われて腐食され難くなる。
請求項２の発明は、請求項1の発明において、前記撥水性表面保護膜として、窒化物または窒化物を主成分とする複合物からなる薄膜を用いている。
窒化物は、化学的に安定で優れた撥水性を有する物質であり、シリコンとの熱膨張特性の整合性や付着性にも優れ、耐熱性も良い。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項1の発明において、前記の複数の板材として、硼珪酸ガラス板およびシリコンウェハを用い、少なくともシリコンウェハの流路を形成する部分の表面には撥水性表面保護膜を備えている。
前述のように、シリコンウェハおよび硼珪酸ガラス板の組み合わせは、優れた長所を備えているが、シリコン表面の親水性および化学的活性がその活用範囲を狭めている。したがって、シリコンウェハの流路を形成する部分の表面に撥水性表面保護膜を備えることによって、前記組み合わせの長所を生かしながら、その活用範囲を大幅に広げることができる。
【００１６】
請求項４の発明は、原料流体を供給する複数の供給口と、供給された複数の原料流体が混合された結果として送り出されてくる反応結果流体を取り出す取出し口と、を備え、且つ、供給口から取出し口までの流体の流路を形成するための凹部や貫通部を有する複数の板材が一体化されてなるマイクロチャンネルチップであって、前記の複数の板材の全部または前記流路の外側を形成する板材に透明な板材を用い、流路の壁面には、光触媒活性を有する物質の薄膜 (以下では、光触媒活性膜という) を備えている。
流路の外側を形成する板材を透明な板材とし、流路の壁面に光触媒活性膜を備えることによって、透明な板材を通して流路壁面の光触媒活性膜に紫外線を照射することが可能となる。光触媒活性膜は、「発明の実施の形態」の項で詳しく説明するように、紫外線を照射されると強い酸化作用を発揮し、その膜に接触している殆ど全ての有機物を酸化分解する。したがって、この発明によるマイクロチャンネルチップの流路の壁面は、紫外線照射によって、防汚作用、防曇作用、抗菌作用、減菌作用、浄化作用等を発揮し、易洗浄性表面になる。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記の光触媒活性を有する物質(以下では、光触媒活性物質という) として、酸化チタンおよびその複合物を用いている。
酸化チタンは、光触媒活性物質の中で、光触媒活性の長期安定性も含めて光触媒活性の最も優れている物質である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
この発明によるマイクロチャンネルチップの特徴は、安定性および信頼性を損なう、流路壁面への流体成分の付着堆積および流路壁面の腐食を、流路壁面の一部または全部を薄膜で被うことによって抑制していることであり、そのような機能を発揮する薄膜として、撥水性表面保護膜および光触媒活性膜を用いていることである。
以下において、この発明によるマイクロチャンネルチップの実施の形態について実施例を用いてより詳しく説明する。第1の実施例および第2の実施例は、撥水性表面保護膜を用いたものであり、第3の実施例および第4の実施例は、光触媒活性膜を用いたものである。
【００１９】
なお、従来技術と同じ機能の部分には同じ符号を付ける。
〔第１の実施例〕
図１は、この発明によるマイクロチャンネルチップの第１の実施例の構成を示す流路３に垂直な方向の断面図であり、図2は、その製造工程を示す流路３に垂直な方向の断面図である。
この実施例では、窒化珪素からなる撥水性表面保護膜4を流路３用の溝部の表面に成膜したシリコンからなる基板2aと、硼珪酸ガラスからなる蓋板1と、を一体化して、流路３を形成しており、窒化珪素の優れた撥水性および化学的な安定性を活用して、流路3のシリコン部の親水性および化学的な活性に伴う問題点を解消させている。
【００２０】
この実施例の製造工程は次の通りである。
基板2の板材には、シリコンウェハ20を用い、ドライプラズマエッチングによって、一方の主面に反応流路用溝23を含めた流路用溝を形成し[図2(ａ)]、続いて、この主面側にスパッタリング法で窒化珪素膜40を成膜する[図2(ｂ)]。次に、研磨によって流路用溝の壁面以外の窒化珪素膜40を除去し、流路用溝の壁面の窒化珪素膜40だけを残す。残された流路用溝の壁面の窒化珪素膜40が撥水性表面保護膜4となる[図2(ｃ)]。その後、シリコンウェハ20の流路用溝側の面に硼珪酸ガラス板（図2ではガラス板）10を静電接合（温度480℃）で接合して一体化し［図2(d)］、最後に、接合一体化された板材をチップ化して図1に示すマイクロチャンネルチップを得る。
【００２１】
参考までに、板厚等の寸法例を示すと、
シリコンウェハ20の厚さは760μm、反応流路用溝23の寸法は幅150μmで深さ30μm、窒化珪素膜40の厚さは0.25μm、硼珪酸ガラス板10の厚さは500μmである。この実施例においては、撥水性表面保護膜4の材料物質として、窒化珪素を用いているが、他の窒化物、例えば、窒化アルミ、窒化クロム、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ボロンや、これらの窒化物を主成分とする複合物、例えば、窒化珪素―窒化アルミー窒化ボロン、窒化珪素―酸化クロムー酸化イットリウム、窒化珪素−酸化チタンー酸化イットリウム、窒化珪素−酸化ジルコニウムー酸化イットリウム、を用いても、窒化珪素と同様の効果を得ることができる。
【００２２】
これらの物質の選定には、化学的な安定性および撥水性に加えて、基板材料であるシリコンとの熱的な整合性、生成された膜の付着性、静電接合時の温度に耐える耐熱性等を勘案している。
参考までに、撥水性の目安として測定した水の接触角を示すと、シリコンでは12°、酸化アルミおよび炭化珪素では35°前後、窒化珪素では103°、他の窒化物およびこれらを主成分とする複合物も窒化珪素と同等であり、窒化物系物質の撥水性が極めて優れていることがわかる。
なお、窒化物が化学的に極めて安定な物質であることは周知のとおりである。
【００２３】
また、窒化珪素の線膨張係数は、製造条件によってばらつきはあるが、3.3〜4.8×10−６／℃であって、シリコンの線膨張係数に近く、窒化珪素はシリコンとの熱的な整合性にも優れている。
上記の窒化物や複合物の成膜方法としては、CVD法、直接窒化法、グロー放電法、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法等があり、いずれも適用可能である。この実施例では、膜の化学量論的組成比の確保、欠陥の少ない膜質の確保、シリコンとの密着性の確保、実用的な処理時間等の観点からスパッタリング法を採用した。
【００２４】
この実施例のマイクロチャンネルチップでは、流路3内に供給された流体の成分やその反応生成物の流路３の壁面への付着堆積が大幅に少なくなり、且つ流路3内を流す流体の汚染も大幅に低減した。この結果は、撥水性表面保護膜４の有効性を証明するものである。
なお、[図2(ｃ)]に示した製造工程は、金属マスク等を用いる選択成膜法に置き換えることもできる。
〔第２の実施例〕
図３は、第２の実施例の構成を示す流路３に垂直な方向の断面図である。
【００２５】
この実施例は、第1の実施例の蓋板1を、蓋板側撥水性表面保護膜4aを成膜した蓋板1aに置き換えたものである。
蓋板側撥水性表面保護膜4aは、流路3の上壁面に相当する蓋板1aの部分に成膜されており、基板2aと蓋板1aとを接合して一体化した状態では、流路3の周囲を撥水性表面保護膜4および蓋板側撥水性表面保護膜4aが囲んだ状態となり、流路3の壁面の撥水性と化学的な安定性がより一層高くなっている。
この実施例では、流路3内を流す流体成分の流路壁面への付着堆積および流路3内を流す流体の汚染が、第1の実施例より更に少なくなった。
【００２６】
〔第３の実施例〕
図４は、第３の実施例の構成を示す流路３に垂直な方向の断面図である。
この実施例は、第2の実施例における撥水性表面保護膜４および4aを、光触媒活性物質である酸化チタンからなる膜５および5aに置き換えた構成をしている。この実施例においては、酸化チタン膜５を流路３用の溝部の表面に成膜したシリコンからなる基板2bと、蓋板側酸化チタン膜5aを成膜した硼珪酸ガラスからなる蓋板1bと、を一体化して、流路３を形成している。
光触媒活性とは、紫外線の照射に起因する強い酸化力や還元力によって様々な効果が発現される現象のことであり，この性質を有する物質としては、酸化チタン（TiO２）、酸化亜鉛（ZnＯ）、硫化亜鉛（ZnＳ）等がある。しかし、後二者は、紫外線の繰り返し照射によって光触媒活性度が低下するので、長期安定性の観点から酸化チタンが最適である。なお、酸化チタンを主成分とする複合体においても酸化チタンと同様の効果が期待できる。
ここで、酸化チタンを例にとって、その光触媒活性反応の原理を説明する。ｎ型半導体である酸化チタンに、そのバンドギャップに相当する波長387nm以下の波長の紫外線を照射すると、価電子帯から伝導帯に電子が光励起され、価電子帯には正孔が生成される。この電子および正孔はそれぞれ酸化チタンの表面に移動し、表面に吸着されている酸素や有機物と反応する。この時、光生成された正孔は価電子帯のエネルギー準位（水素標準電極に対して＋３Ｖ）にあり、強い酸化力を持つので、表面に吸着されている殆ど全ての有機物が酸化分解される。更に、酸素や水から強い酸化力を持つ活性酸素種（ＯＨラジカルや過酸化水素等）が生成して有機物の酸化分解に寄与する。これら一連の光触媒活性反応によって、酸化チタンの表面には超親水性が付与される。
【００２７】
以上で説明した有機物分解性および超親水性によって、紫外線を照射された酸化チタン表面には、防汚性、防曇性、抗菌性、減菌性、浄化性、易洗浄性等の性質が発現してくる。
この実施例は、このような酸化チタンの光触媒活性反応を利用して、流路3内に流す流体成分の流路壁面への付着堆積を防止し、また付着堆積物の除去を容易にするものである。したがって、この実施例の構成においては、流路３に紫外線を照射できることが必要であり、硼珪酸ガラスからなる蓋板1bはこの条件を満たしている。
【００２８】
この実施例の製造工程は、第1の実施例とほぼ同じであり、酸化チタンの成膜には、金属チタンをターゲットとする反応性RFマグネトロンスパッタ法を採用した。
この実施例の蓋板1bを通して光量0.5mW／cm２の紫外線を3時間照射すると、酸化チタン膜5および5aの表面は、水に対する接触角が０°の超親水性状態となった。この状態は、流体成分が付着堆積し難い状態であり、且つ付着物があっても容易に洗浄できる状態でもあり、数回の使用毎に前述と同じ条件の紫外線照射を繰り返すと、常に清浄な表面状態を維持することができた。
【００２９】
紫外線照射は、前述のように間歇的に実行するのも有効であるが、流体を流している状態（実稼動状態）において流体に影響しない程度の少光量の紫外線を連続的に照射することも有効である。
〔第４の実施例〕
この実施例は、その構成を図には示していないが、蓋板および基板に、プラスチックのメタアクリル酸メチル樹脂（PMMA）を使用したものである。流路用溝や貫通孔はNC加工装置やドリル加工で加工し、酸化チタン膜は酸化チタンのコーティング液をスピンコーティング法で蓋板および基板の全面に塗布した後150℃×10minの条件で焼き付けて成膜した。蓋板および基板の一体化はO−リング締結方式とした。なお、前記のスピンコーティング法は、ディップ法や刷毛塗り法に置き換えることが可能である。
【００３０】
この実施例においても、第3の実施例と同様の光触媒活性反応の効果が得られた。
なお、参考までに説明すると、酸化チタンのコーティング液は、粒径25〜500nmの酸化チタンを10wt%含んでおり、アルコール・ケトンを溶媒として希釈されていて、数社の化学メーカから市販されている。
以上で説明した実施例は、蓋板および基板の2枚の板材が一体化された構成のマイクロチャンネルチップであるが、この発明は2枚構成のものに限定されるものではなく、3枚以上の板材によるものにも全く同様に適用可能である。
【００３１】
但し、第3の実施例および第4の実施例のような、光触媒活性膜を流路の壁面に成膜する場合には、流路に紫外線を照射できることが必要であるから、この条件を満たす板材の選択が必要である。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１の発明においては、複数の板材の全部または撥水性および化学的安定性の劣る板材の、少なくとも流路を形成する部分の表面に撥水性表面保護膜を備えているので、流路の壁面の少なくとも撥水性および化学的安定性の劣る部分は、撥水性となって流体成分が付着し難くなり、且つ保護膜で覆われて化学的に安定になり、腐食され難くなる。
したがって、この発明によれば、高い安定性および信頼性を備えたマイクロチャンネルチップを提供することができる。
【００３３】
請求項２の発明においては、撥水性表面保護膜として、窒化物または窒化物を主成分とする複合物からなる薄膜を用いている。窒化物は、化学的に安定で優れた撥水性を有する物質であり、シリコンとの熱膨張特性の整合性や付着性にも優れ、耐熱性も良い。
したがって、この発明によれば、流体成分が流路の壁面に付着堆積し難くなり、且つ流路の壁面が腐食され難くなって、高い安定性および信頼性を備えたマイクロチャンネルチップを確実に提供することができる。特に、板材としてシリコンウェハおよび硼珪酸ガラス板を用いる場合にその効果が大きい。
【００３４】
請求項３の発明においては、複数の板材として、硼珪酸ガラス板およびシリコンウェハを用い、少なくともシリコンウェハの流路を形成する部分の表面には撥水性表面保護膜を備えているので、「従来の技術」の項で説明したような優れた長所を備えているシリコンウェハおよび硼珪酸ガラス板の組み合わせの弱点であった、親水性で化学的に活性なシリコン部の流路壁面が、撥水性表面保護膜で被われて撥水性で化学的に安定な流路壁面に変わる。
したがって、この発明によれば、シリコンウェハおよび硼珪酸ガラス板の組み合わせの長所が維持されつつ、その活用範囲が大幅に広がる。
【００３５】
請求項４の発明においては、複数の板材の全部または流路の外側を形成する板材として、透明な板材を用い、流路の壁面には、光触媒活性膜を備えているので、透明な板材を通して流路壁面の光触媒活性膜に紫外線を照射することが可能となり、流路の壁面の光触媒活性膜は、紫外線を照射されると強い酸化作用を発揮して、その膜に接触している殆ど全ての有機物を酸化分解し、膜表面を超親水性にする。言い換えれば、この発明によるマイクロチャンネルチップの流路の壁面は、紫外線照射によって、防汚作用、防曇作用、抗菌作用、減菌作用、浄化作用等を発揮し、易洗浄性表面になる。
【００３６】
したがって、この発明によれば、流路の壁面への流体成分の付着堆積が抑制され、且つ流路壁面へ付着堆積した流体成分が容易に除去できて、流路壁面が常に清浄に保たれ、高い安定性および信頼性を備えたマイクロチャンネルチップを提供することができる。
請求項５の発明においては、光触媒活性物質として、酸化チタンおよびその複合物を用いているが、酸化チタンは、光触媒活性物質の中で、光触媒活性の長期安定性も含めて光触媒活性の最も優れた物質であり、且つ化学的に安定な物質でもあるので、流路壁面への流体成分の付着堆積を抑制し、且つ流路壁面を易洗浄性表面にするのに最も適した物質である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるマイクロチャンネルチップの第１の実施例の構成を示す流路に垂直な方向の断面図
【図２】第１の実施例の製造工程を示す流路に垂直な方向の断面図
【図３】第２の実施例の構成を示す流路に垂直な方向の断面図
【図４】第３の実施例の構成を示す流路に垂直な方向の断面図
【図５】従来技術によるマイクロチャンネルチップの一例の部品を示し、（ａ）は蓋板の斜視図、（ｂ）は基板の斜視図
【図６】図５の部品による従来例の断面図
【符号の説明】
１, 1a, 1b  蓋板
10  ガラス板                      11  第1供給口
12  第2供給口                    13  取り出し口
２, 2a, 2b  基板
20  シリコンウェハ                21  第1供給流路用溝
22  第2供給流路用溝              23  反応流路用溝
３  流路
31  第1供給流路                  33  反応流路
４  撥水性表面保護膜              4a  蓋板側撥水性表面保護膜
40  窒化珪素膜
５  酸化チタン膜                  5a  蓋板側酸化チタン膜
【図１】
2004202336.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004202336.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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