(57)【要約】【課題】  十分な液密性を有し、かつ安価に製造可能な流路デバイスを提供すること。【解決手段】  流路となる流路溝を有する流路基板と、該流路溝を覆うための蓋基板とを貼り合わせて構成される流路デバイスであって、前記流路基板は、前記流路溝加工表面に設けられ、前記流路の長手方向に沿って伸びる電気配線パターンと、前記流路溝を有する面の対向面に一方の開口を有し、且つ前記流路溝に連通するように貫通した貫通孔と、前記対向面の前記開口の周囲に設けられた電極パッドと、を有し、前記電極パッドと前記電気配線パターンとを電気的に接続するための引出し線が前記貫通孔に設けられていることを特徴とする。【選択図】  図１
2016218023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路となる流路溝を有する流路基板と、該流路溝を覆うための蓋基板とを貼り合わせて構成される流路デバイスであって、
前記流路基板は、
前記流路溝加工表面に設けられ、前記流路の長手方向に沿って伸びる電気配線パターンと、
前記流路溝を有する面の対向面に一方の開口を有し、且つ前記流路溝に連通するように貫通した貫通孔と、
前記対向面の前記開口の周囲に設けられた電極パッドと、を有し、
前記電極パッドと前記電気配線パターンとを電気的に接続するための引出し線が前記貫通孔に設けられている
ことを特徴とする流路デバイス。
【請求項２】
前記流路基板の前記対向面に開口する、前記流路への流体の流入または排出を行うための流入排出口が設けられている請求項１に記載の流路デバイス。
【請求項３】
前記電気配線パターンが、少なくとも前記流路溝の底部に配置されている請求項１または２に記載の流路デバイス。
【請求項４】
前記電気配線パターンの表面を覆うように保護層を有する請求項１から３のいずれかに記載の流路デバイス。
【請求項５】
前記引出し線が設けられている前記貫通孔が、前記流路と前記流入排出口とを連通する貫通孔であることを特徴とする請求項２に記載の流路デバイス。
【請求項６】
前記引出し線が、前記貫通孔の壁面に接して設けられており、さらに引出し線の表面を覆うように保護層が設けられている請求項５に記載の流路デバイス。
【請求項７】
前記引出し線が設けられている前記貫通孔が、前記流入排出口とは異なる位置に設けられた貫通孔であることを特徴とする請求項２または３に記載の流路デバイス。
【請求項８】
前記引出し線が設けられている前記貫通孔が、前記引出し線によって埋められた部分を有する請求項４に記載の流路デバイス。
【請求項９】
前記蓋基板が、電気配線パターンのない平坦な接合面を有する基板である請求項１から８のいずれか１項に記載の流路デバイス。
【請求項１０】
前記電気配線パターンが、ヒータのパターンである請求項１から４のいずれかに記載の流路デバイス。
【請求項１１】
基板の一方の面に流路溝を形成する工程と、
前記流路溝の底面に一方の開口を有し、前記流路溝が形成された面と対向する対向面に他方の開口を有する貫通孔を２つ以上形成する工程と、
前記流路溝加工表面に電気配線パターンを形成する工程と、
前記貫通孔の壁面に引出し線を形成する工程と、
を有する流路基板の製造方法。
【請求項１２】
前記対向面の前記開口の周囲に電極パッドを形成する工程をさらに有し、
前記引出し線を形成する工程は、前記電極パッドと前記電気配線パターンとを電気的に接続するように前記引出し線を形成する工程である請求項１１に記載の流路基板の製造方法。
【請求項１３】
さらに、前記電気配線の表面に保護層を形成する工程と、前記引出し線の表面に保護層を形成する工程と、を有する請求項１１または１２に記載の流路基板の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１から１３のいずれか１項に記載の流路基板を製造する工程と、
前記流路基板と、前記流路溝を覆うための蓋基板とを貼り合わせる工程と、を有する流路デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路内または流路近傍に電気配線パターンを有する流路デバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
少量の試料をマイクロ流路を有する流路デバイス（マイクロ流路デバイスとも呼ぶ）内で反応させることにより、短時間で分析等を行う試みが近年多くなされている。流路デバイスには、幾つかの形態が提案されており、そのひとつに、流路内またはその近傍にヒータ配線等の電気配線パターンが形成されたものがある。このような流路デバイスに於いては、例えば、ヒータ配線に電流を流すことにより、流路内の試料の温度を所望の温度にコントロールし、ＰＣＲ法（ポリメラーゼ連鎖反応法）により少量の試料に含まれるＤＮＡを短時間で増幅可能である。
【０００３】
マイクロ流路デバイスは、一般的にＭＥＭＳ技術を用いて、少なくとも一方の部材に溝を形成し、他方の部材を接合して流路の蓋をすることで形成される。
【０００４】
流路内の温度のコントロールを精度良く行うべく、流路内または流路近傍にヒータ配線が配置されることがある。この場合ヒータ配線と電源等の外部電気機器との導通をどのようにとるかが課題となる。
【０００５】
特許文献１では、２つの基板の接合面に導通を取るための引出し線、および引出し線と外部電気機器とを接続するために形成される電極パッドが、引出し線を形成した部材表面に形成される構成が記載されている。
【０００６】
接合面に引出し線、および電極パッドを配置する構成のため、二つの部材は奥行きあるいは幅の寸法が異なっており、この寸法の違いを利用して電極パッド上部が開放される様に設計される。
【０００７】
しかし、接合面上に配線を設ける構成では、配線パターンによる表面の凹凸が発生し、部材の接合や、液密性の確保において不具合が生じるという課題があった。
【０００８】
この課題を解決する方法として、例えば、特許文献２においては、接合面に極めて薄い引出し線を形成したマイクロ流路デバイスが提案されている。しかし、この方法では、引出し線の電気抵抗値を低くするために、著しく広い幅の引出し線とする必要があり、特に流路を複数並べて配置する場合には好ましくない。また、引出し線の存在により高い液密性を実現することは容易ではない。
【０００９】
引出し線の形成により生じる凹凸を小さくすることにより、液密性を実現する方法も提案されている。例えば、部材接合部の引出し線を酸化シリコン膜等で覆い、ＣＭＰ（化学機械平坦化）等で研磨することにより接合面を平坦にした後に接合する方法である。しかし、この方法は、研磨に多くの時間を要するため、コストが高くなるという課題がある。
【００１０】
また、特許文献３において、導電部材からなる管により、流路内の配線と外部電気機器を接続する技術が開示されている。
【００１１】
導通を取るために使用される管は、試料の流入排出を兼ねているため、流路内の電気配線に接して配置されている状態に於いて、試料の流動を阻害しない十分な開口部を有する必要がある。
【００１２】
マイクロ流路を有する流路デバイスにおいてこの技術を適用する場合、管の先端部に流路断面積程度の開口部を形成する必要がある。これと共に、十分低い接触抵抗をもって電気配線に接触させた状態に於いて、再現性良く有効な開口面積を確保することはかなり困難である、という課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特表２０１４‐５１５９２７号公報
【特許文献２】特開２００６‐２２４０１５号公報
【特許文献３】特開２００６‐２１８４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記した様に、流路内に電気配線を有する流路デバイスにおいて、製造コストを下げ、外部電気機器との導通を好適に行う技術の開発が求められている。
【００１５】
本発明は、上記に鑑み、十分な液密性を有し、かつ安価に製造可能な流路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】
【００１６】
本発明は、流路となる流路溝を有する流路基板と、該流路溝を覆うための蓋基板とを貼り合わせて構成される流路デバイスであって、前記流路基板は、前記流路溝加工表面に設けられ、前記流路の長手方向に沿って伸びる電気配線パターンと、前記流路溝を有する面の対向面に一方の開口を有し、且つ前記流路溝に連通するように貫通した貫通孔と、前記対向面の前記開口の周囲に設けられた電極パッドと、を有し、前記電極パッドと前記電気配線パターンとを電気的に接続するための引出し線が前記貫通孔に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、流路基板に流路溝と配線パターンをともに配置できるので、蓋基板側に電気配線パターンを設ける必要がなくなる。そして接合面に電気配線パターン、さらには電極パッドを配置する必要がなく、接合面に配線パターンの凹凸が生じるというような問題がなくなり、液密性の高い流路を形成することができる。
【００１８】
また、貼り合わせの際の蓋基板側の配線パターンと流路溝との正確な位置合わせが不要となり、さらには接合面に電極パッドを設ける必要がないため流路基板と同寸法の蓋基板を用いることもできるようになる。
【００１９】
すなわち、十分な液密性を有し、かつ安価な流路デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す図であり、流路デバイスの流路長手方向の断面を示す模式図（ａ）と、その上面の模式図（ｂ）、電気配線パターンが溝の側面および底部の３面に形成されている状態を説明する模式図（ｃ）、電気配線パターンが溝の底部にのみ形成されている状態を説明する模式図（ｄ）
【図２】本発明の実施形態の一例であり、流路デバイスの流路長手方向の断面を示す模式図（ａ）と、その上面の模式図（ｂ）
【図３】本発明の実施形態の一例であり、流路デバイスの流路長手方向の断面を示す模式図（ａ）と、その上面の模式図（ｂ）、および（ａ）と別形態の流路デバイスの流路長手方向の断面を示す模式図（ｃ）
【図４】本発明の実施形態の一例であり、流路デバイスの流路長手方向の断面を示す模式図（ａ）と、その上面の模式図（ｂ）
【図５】本発明の実施形態の一例であり、流路デバイスの流路長手方向の断面を示す模式図（ａ）と、その上面の模式図（ｂ）
【図６】本発明の実施形態の一例であり、流路デバイスの流路長手方向の断面を示す模式図（ａ）と、その上面の模式図（ｂ）
【図７】異方性のあるエッチングにより加工した後の流路断面形状を説明するための模式図（ａ）、（ａ）で示される流路に膜を形成した後の状態を説明するための模式図（ｂ）
【図８】等方的なエッチングにより加工した後の流路断面形状を説明するための模式図（ａ）、（ａ）で示される流路に膜を形成した後の状態を説明するための模式図（ｂ）
【図９】本発明に係る流路デバイスの製造方法の一例を示すフロー図
【図１０】本発明に係る流路デバイスの製造方法の別の一例を示すフロー図
【図１１】本発明に係る流路デバイスの製造方法の別の一例を示すフロー図
【図１２】本発明に係る流路デバイスの製造方法の別の一例を示すフロー図
【図１３】本発明に係る流路デバイスの製造方法の別の一例を示すフロー図
【図１４】本発明に係る流路デバイスの製造方法の別の一例を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、実施の形態を用いて本発明を詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施形態の一例である流路デバイスを示す模式図であり、（ａ）は本発明の実施形態の一例である流路デバイスの流路長手方向の断面を示す模式図、（ｂ）は同流路デバイスの上面の模式図、（ｃ）は流路幅方向の断面を示す模式図である。
【００２３】
本実施形態の流路デバイスは、蓋基板１０１と、流路溝が形成された流路基板１０２が接合され、流路１０３が形成される。
【００２４】
流路基板１０２は、流路溝加工表面に設けられ、流路の長手方向に沿って伸びる電気配線パターン１０４と、流路溝を有する面の対向面に一方の開口を有し、且つ流路溝に連通するように貫通した貫通孔（１０９、１１０）と、対向面の開口の周囲に設けられた電極パッド（１０７、１０８）と、を有しており、電極パッド（１０７、１０８）と電気配線パターン１０４とを電気的に接続するための引出し線（１０５、１０６）が貫通孔（１０９、１１０）に設けられている。
【００２５】
また本形態のおいては、流路溝を有する面の対向面に開口する、流路への流体の流入または排出を行うための流入排出口が貫通孔（１０９、１１０）として設けられており、引出線（１０５、１０６）による電気的接続とともに、流路への流体の流入または排出を行う貫通孔として共用される構成となっている。
【００２６】
蓋基板１０１の材料には、温度、流路内に入れる試料や薬品、光学的特性等、使用条件に合ったものであればどの様なものでも使用可能である。例えば、高い温度で使用する場合は、ガラス、シリコン、金属等の材料から選択することが可能である。耐食性、耐アルカリ性、耐酸性を確保する必要がある場合は、金属からの選択は限られるが、ガラスやシリコンから選択可能である。さらに、温度が高くない場合には、樹脂からも選択可能である。また、蓋基板１０１は、単一の材料から構成される必要な無く、複合体であっても良い。そのような蓋基板１０１としては、例えば、チタンからなる支持体の表面に酸化シリコンの膜を成膜し、この酸化シリコン膜が形成されている面を流路に接して接合しても良いし、あるいは、アルミニウム基板の表面をアルマイト処理して耐食性を向上させたものを用いても良い。光透過性が要求される場合には、ガラスが好ましく、特に石英ガラスは、光透過性が高いので好ましい。
【００２７】
また、用途に応じて剛性のある材料を選択すると良く、剛性の高いガラス、シリコン等は流路寸法を高い精度で加工することに適している。これに対して、柔軟性のある樹脂は加工成形性に優れている。
【００２８】
本形態において、電気配線パターンのない平坦な接合面を有する基板を蓋基板として用いることができる。
【００２９】
流路基板１０２についても、使用条件に合った範囲内で様々な材料を使用することが可能である。ただし、導電体である電気配線パターン１０４、引出し線１０５、引出し線１０６、電極パッド１０７、電極パッド１０８と接していることから、絶縁体材料であることが好ましい。流路基板１０２の材料として絶縁体を選択しない場合は、流路基板１０２と電気配線パターン１０４、引出し線１０５、引出し線１０６、電極パッド１０７、電極パッド１０８との間に絶縁体膜を形成すると良い。
【００３０】
流路１０３内に形成される電気配線パターン１０４は、その目的に応じた導体あるいは半導体材料が用いられる。例えば、流路内の温度を測定する場合には、耐食性の高さから白金が好適に用いられる。また、炭素やゲルマニウム等も使用することができる。あるいは電気配線パターン１０４がヒータである場合は、鉄―クロム―アルミニウム合金、二クロム、鉄クロム、白銅、炭化ケイ素、二ケイ化モリブデン、白金等の発熱体材料を使用することができる。
【００３１】
電気配線パターン１０４に、耐食性が低い材料を用いる場合、図２（ａ）に示す様に、電気配線パターン１０４の表面を耐食性の高い材料からなる保護層１１１で覆っても良い。保護層には金やプラチナ等の貴金属や、さらに酸化シリコンや窒化シリコン等の絶縁材料が好適に用いられる。ただし、流路１０３内に注入する試料と電気配線パターン１０４とを電気的に絶縁する必要がある場合は、絶縁材料が用いられる。また、流路基板１０２がガラス等の絶縁材料からなる場合、あるいはその表面が絶縁材料で覆われている場合は、流路基板１０２と電気配線パターン１０４との間にチタンやクロム等の薄膜を形成し、密着性を高めることが好ましい。
【００３２】
電気配線パターン１０４は、図１（ｃ）に示す様に、流路基板１０２に形成した流路溝１０３の側壁と底部（図１（ｃ）の流路天井面）の両方に形成しても良いし、図１（ｄ）に示す様に流路１０３の底部のみに形成しても良い。
【００３３】
引出し線は、導電性が高く、かつ耐食性の良い金属材料が好ましい。その様な材料としては、例えば金が挙げられる。耐食性の低い材料を用いる場合や、注入される試料との電気的絶縁を行う場合には、引出し線１０５および引出し線１０６は、図２（ａ）に示す様に、電気配線パターン１０４と同様に、耐食性の高い材料あるいは絶縁体からなる保護層１１２および保護層１１３で覆っても良い。保護層には、電気配線パターン１０４の保護層と同様に、金やプラチナ等の貴金属や、さらに酸化シリコンや窒化シリコン等の絶縁材料が好適に用いられる。
【００３４】
引出し線は、図１（ａ）、図１（ｂ）、図２（ａ）に示した様に、第一の流入排出口１０９と第二の流入排出口１１０の壁面に形成すると、一つの貫通孔で流体の供給排出と、電気的な導通を共用することができる。
【００３５】
また、図３（ａ）および図３（ｂ）に示した様に、第一の流入排出口１０９と第二の流入排出口１１０とは異なる孔（図３（ａ）と図３（ｂ）中の孔１１４および孔１１５）を形成し、この壁面に引出し線を配しても良い。流入排出口と共用しない本構成では、孔１１４および孔１１５は流体が流れる流路として物質が存在しないようにしても良いが、図３（ａ）で示すように貫通孔内を引出し線となる材料で埋め込んで流体が流路から流出しない構成としても良い。
【００３６】
さらに、図４（ａ）に示した様に、第一の流入排出口１０９および第二の流入排出口１１０の壁面に、それぞれ引出し線１０５および引出し線１０６を形成し、さらに、第一の流入排出口１０９および第二の流入排出口１１０の間に２つの孔（図４（ａ）と図４（ｂ）中の孔１１４および孔１１５）を形成して、この壁面にも、それぞれ引出し線１１６と引出し線１１７を形成しても良い。このような構造にすると、例えば、引出し線１１６と引出し線１１７にそれぞれ接続された電極パッド１１８と電極パッド１１９に電圧計を接続し、引出し線１０５と引出し線１０６にそれぞれ接続された電極パッド１０７と電極パッド１０８に定電流源を接続することで、引出し線１１６と引出し線１１７との間の電気配線パターン１０４の抵抗値を精度良く測定することが可能である。また、この様な構造に於いても、孔１１４と孔１１５は、図５（ａ）に示す様に貫通孔であっても構わない。
【００３７】
すなわち、本形態は、流路基板に設けられた一つの流路に対して、貫通孔を２以上形成し、それぞれに引出し線を有する構成であれば良く、より好ましくは一つの流路に対して貫通孔を４以上形成し、それぞれに引出し線を有する構成であると良い。
【００３８】
電極パッド（１０７、１０８、１１８、１１９）は、外部電気機器との接続が容易な材料であればどの様なものでも使用可能である。特に、金は耐食性が高く、かつ接触抵抗値を低くすることができることから好適に用いられる。
【００３９】
引出し線（１０５、１０６、１１６、１１７）や電極パッド（１０７、１０８、１１８、１１９）に耐食性の低い材料が用いられる場合や、引出し線（１０５、１０６、１１６、１１７）あるいは電極パッド（１０７、１０８、１１８、１１９）と、流路１０３に注入される試料との間の電気的絶縁を行う場合は、引出し線（１０５、１０６、１１６、１１７）や電極パッド（１０７、１０８、１１８、１１９）の一部の表面に保護層（１１２、１１３、１２０、１２１）を形成しても良い。この保護層（１１２、１１３、１２０、１２１）には、電気配線パターン１０４の保護層１１１と同様な材料で形成することが可能である。
【００４０】
なお、加工により形成される流路は、マイクロオーダー（数百ｎｍ〜数百μｍ）の流路幅を有するマイクロ流路であると良く、貫通孔も同様にマイクロオーダーの口径を有するものであることが好ましい。
【００４１】
また、流路基板上に複数の流路溝を形成しても良く、この場合直線状に伸びる複数の流路を平行に並べて配置する構成であると良い。
【００４２】
本発明の流路デバイスの製造において、用いることのできる材料を上記の通り説明したが、さらに、製造方法について以下に述べる。
【００４３】
第一の流入排出口１０９および第二の流入排出口１１０は、流路基板１０２にドリルやサンドブラスト等の切削機械やレーザー加工装置を用いれば簡便に形成することが可能である。さらに、流路基板１０２の表面にマスクパターンを施すことにより、ドライエッチングやウェットエッチングを用いても形成可能である。マスクとする材料には、半導体プロセスで広く用いられるレジスト材料が使用可能である。あるいは、レジスト材料を用いることが困難である場合には、金属膜からなるマスクを用いることが可能である。そのようなマスクは、クロム、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン等の膜を形成し、この表面にレジスト材料によりマスクパターニングし、レジストマスクで覆われていない部分をドライエッチングやウェットエッチングにより除去して所望の形状とすることで得られる。ドライエッチングやウェットエッチングは、いずれも主として化学的反応による加工方法であるが、ウェットエッチングを用いる場合は、化学反応が被加工物に対して等方的に進行するため、流路基板１０２の厚さ、すなわち孔の深さに伴い、孔径が大きくなるという特徴がある。
【００４４】
第一の流入排出口１０９や第二の流入排出口１１０の壁面に引出し線（１０５、１０６）を形成しない場合や、さらに多くの引出し線（１１６、１１７）を形成する場合には、第一の流入排出口１０９と第二の流入排出口１１０とは別の孔を形成する。これらの孔の形成には、第一の流入排出口１０９や第二の流入排出口１１０の加工方法と同様の方法が使用可能である。ただし、切削機械やレーザー加工装置を用いて孔形成を行う場合、電気配線パターン１０４に孔が開いた形状となる。電気配線パターン１０４に孔を開けないようする場合には、電気配線パターン１０４を形成した後に、孔の底部が電気配線パターン１０４の表面に達するように加工を行う。この孔の加工において、短時間で孔を形成するには、流路形成後に於いても孔が貫通しない深さまでドリル等の機械的加工方法やレーザー加工方法で孔を開ける第１の孔加工を行った後、さらにエッチング加工方法により、孔の底が電気配線パターン１０４に達するように第２の孔加工を行う。このとき、電気配線パターン１０４の形成は、第１の孔加工の前後どちらでも構わないが、第２の孔加工は、電気配線パターン１０４を形成した後に行う。エッチングに用いるガスやエッチャント溶液は、流路基板１０２の材料に対してエッチング容易であり、かつ電気配線パターン１０４に対してエッチング困難であるものを使用する。エッチングが流路基板１０２全面に及んでも影響が無い場合には、孔の底部が電気配線パターン１０４の表面に達する工程においてマスクパターニングを行う必要が無くなるので好ましい。
【００４５】
引出し線（１０５、１０６、１１６、１１７）を形成する装置の条件によっては、膜の付まわりが悪い場合がある。その場合、引出し線（１０５、１０６、１１６、１１７）を形成する孔（１０９、１１０、１１４、１１５）は、引出し線（１０５、１０６、１１６、１１７）の形成時の膜の付まわりを良くするため、流路を形成する面とは反対の面の方の径が広い形状が好ましい。
【００４６】
第一の流入排出口１０９および第二の流入排出口１１０を形成した後に、流路１０３となる溝を形成する。流路１０３の形成は、ドリル加工装置やサンドブラスターによる機械的な切削や、レーザー加工装置のような物理的加工、さらにはドライエッチングやウェットエッチング等の化学的加工など広く用いることが可能である。機械的あるいは物理的な加工では、加工面が荒れてしまうことがあるため、平滑な加工面が要求される場合は、ドライエッチングやウェットエッチングを用いることが好ましい。ドライエッチングによって形成された流路は、その断面が図７（ａ）に示した様に、一様の深さを持った流路となる。一方、ウェットエッチングによって形成された流路は、図８（ａ）に示した様に、溝の底部の隅が曲面となると共に、マスクの下部においてもエッチングされるという特徴が有る。
【００４７】
流路形成の後に、流路形成で使用したマスクを利用して、流路１０３内に電気配線パターン１０４を形成する。電気配線パターン１０４の形成には、一般的に用いられる薄膜形成技術が使用可能である。一般的な薄膜形成技術とは、例えば、スパッタリング、蒸着あるいはＣＶＤ（化学気相成長）等が挙げられる。電気配線パターン１０４は、その後に形成される引出し線１０５との電気的導通をとる必要があるため、基板面垂直方向への一方向異方性の少ないものが好ましい。一方向異方性を小さくするために、スパッタリングや蒸着に於いては、ターゲットや蒸着源と基板との間の距離を短くしたり、ターゲットや蒸着源を基板の中心法線方向からずらし、斜め方向から原子や粒子を供給する等の方法が有る。また、この方法に於いては、基板を自公転させることで、膜厚分布を均一にさせることが好ましい。さらに、スパッタリングに於いては、アルゴン等のガス圧を高くすることにより、飛来する原子や粒子の平均自由行程が短くなり、一方向異方性を低下させることが可能である。
【００４８】
電気配線パターン１０４の形成に、流路形成時に用いたマスクを利用することによって電気配線パターン１０４用のマスク形成工程を省略できると共に、流路内に位置精度良く電気配線パターン１０４を形成可能である。流路形成時に用いたマスクを利用して電気配線パターン１０４を形成する場合、形成される電気配線パターン１０４の形状は、流路形成方法に依存する。例えば、ドライエッチングを用いて流路１０３を形成した場合は、形成される電気配線パターン１０４の形状は、図７（ｂ）に示した様に流路１０３の側面も覆うコの字型の形状となる。また、ウェットエッチングを用いて流路１０３を形成した場合は、流路１０３の側面には膜形成されにくく、概ね図８（ｂ）に示した様な形状となる。
【００４９】
次いで、引出し線（１０５、１０６、１１６、１１７）および電極パッド（１０７、１０８、１１８、１１９）を形成する。さらに多くの引出し線や電極パッドを形成する場合も同時に形成する。
【００５０】
流路基板１０２の流路１０３を形成した面とは反対の面に引出し線（１０５、１０６、１１６、１１７）および電極パッド（１０７、１０８、１１８、１１９）を形成するための所望の形状のマスクを形成する。その後、マスクを形成した面に導電性の膜を形成する。さらに、マスクとその上部に形成された導電性の膜を同時に除去することによって、所望の形状の引出し線（１０５、１０６、１１６、１１７）および電極パッド（１０７、１０８、１１８、１１９）が形成される。この形成方法は、リフトオフ法と呼ばれるが、導電性の膜を形成した後に、所望の形状に加工しても良い。具体的には、先に形成した導電性の膜の表面に所望のマスクパターンを施し、ドライエッチングあるいはウェットエッチングにより、マスクが形成されていない部分の導電性の膜を除去し、その後マスクを除去するというフローで行われる。
【００５１】
引出し線（１０５、１０６、１１６、１１７）および電極パッド（１０７、１０８、１１８、１１９）の形成で用いたマスクと、流路形成に用いたマスクが共にレジストからなるときは、流路基板１０２をレジスト剥離液に浸漬することで、両マスクを同時に除去することが可能である。例えば、流路形成時等でクロムや窒化シリコン等のハードマスクを形成した場合には、レジストマスク除去の後に、ハードマスクを除去する必要がある。
【００５２】
もし、耐食性向上等の理由により、電気配線パターン１０４、引出し線（１０５、１０６、１１６、１１７）および電極パッド（１０７、１０８、１１８、１１９）の一部を、保護層（１１２、１１３、１２０、１２１）で覆う必要が有る場合は、上記工程終了後に保護層（１１２、１１３、１２０、１２１）を形成する。
【００５３】
電気配線パターン１０４の表面を保護層１１１で覆う場合、流路基板１０２の流路形成面全面に所望の材料からなる保護層１１１を成膜すれば良い。
【００５４】
電極パッド（１０７、１０８、１１８、１１９）を介して、電気配線パターン１０４を外部電気機器と電気的に接続できるようにするため、電極パッド（１０７、１０８、１１８、１１９）の少なくとも一部を除いて保護層（１１２、１１３、１２０、１２１）を形成する必要がある。このため、保護層（１１２、１１３、１２０、１２１）をリフトオフ法により形成する場合は、電極パッド（１０７、１０８、１１８、１１９）の表面にマスクを形成する。マスク形成後、所望の材料からなる保護層を成膜し、さらにマスクとその上面に成膜された保護層材料を除去する。
【００５５】
最後に、流路１０３に蓋をするため蓋基板１０１を接合する。接合は、蓋基板１０１および流路基板１０２の両接合面を清浄化した後に、蓋基板１０１および流路基板１０２を加圧して行う。さらに必要に応じて加熱しても良い。接合面を清浄化する方法として、ＵＶオゾンアッシングや、プラズマアッシングが好適に用いられる。上記の方法によって接合が困難である場合は、接着剤を用いて接合することも可能である。
【００５６】
上記の工程フローをそれぞれ図９から図１４に示す。
【００５７】
さらに、複数の流路デバイスを大判の基板上に形成した後に分割する際には、上記製造方法で製造した流路デバイス群をさらにダイサー等により分割する。
【００５８】
以下により具体的な実施形態を用いて本発明を説明する。
【００５９】
［実施形態１］
本実施形態に於いて、図１（ａ）から図１（ｃ）で示される構造、すなわち引出し線１０５が第一の流入排出口１０９の壁面に、また、引出し線１０６が第二の流入排出口１１０の壁面に形成され、流路１０３の側面と底面（図１（ａ）および図１（ｃ）の流路１０３の天井部）の３面に形成される電気配線パターン１０４、引出し線１０５、引出し線１０６、電極パッド１０７および電極パッド１０８の表面に保護層を有さない流路デバイスとその製造方法について、以下に詳細に説明する。
【００６０】
流路基板１０２として、板厚０．７ｍｍの石英ガラスを用いる。
【００６１】
（第一の流入排出口、第二の流入排出口形成）
ドリル加工装置を用いて、流路基板１０２に第一の流入排出口１０９と第二の流入排出口１１０となる貫通孔を形成する。本実施形態において用いるドリルは概ね円錐形の形状であり、先端角が約２０°のものとする。貫通孔形成後、加工によって発生した基板上のゴミを超音波洗浄装置により除去する。
【００６２】
（流路形成用マスク、流路形成）
流路基板１０２表面にレジスト膜を形成し、流路を形成する領域のレジスト膜を除去してレジストマスクを形成する。
【００６３】
レジストマスクに覆われていない箇所を、四フッ化炭素ガス雰囲気中でドライエッチング加工し、２０μｍの深さで２００μｍの幅を持つ流路を形成する。
【００６４】
（電気配線パターン形成）
流路１０３の形成で用いたレジストマスクを残したまま、流路１０３を形成した面に、スパッタリングにより５ｎｍのチタン膜と３０ｎｍのニッケルクロム合金膜と１０ｎｍのプラチナ膜を連続して成膜する。この膜は、概ね図７（ｂ）に示した形状となる。
【００６５】
（引出し線・電極パッド用マスク、引出し線、電極パッド形成）
流路１０３を形成した面とは反対の面に、レジスト膜を形成し、第一の流入排出口１０９と第二の流入排出口１１０、電極パッド１０７および電極パッド１０８を形成する箇所のレジスト膜を除去してレジストマスクを形成する。
【００６６】
さらに、レジストマスクの上から、スパッタリングで５ｎｍのチタン膜と５０ｎｍの金膜を連続して成膜する。
【００６７】
（マスク除去）
レジスト剥離液に流路基板１０２を浸漬し、流路基板１０２の両面のレジストマスクおよびその上面に形成されたチタン、ニッケルクロム合金およびプラチナの３層膜およびチタンと金の２層膜を除去する。
【００６８】
（基板接合）
流路基板１０２の流路を形成した面と、石英からなる蓋基板１０１の接合面をプラズマアッシングする。その後直ちに、流路基板１０２と蓋基板１０１を重ね合わせるとともに加圧し接合する。
【００６９】
以上の流路デバイスの製造工程のフローは、図９に示したものである。
【００７０】
以上の工程により、図１（ａ）から図１（ｃ）に示す流路デバイスが形成される。
【００７１】
本実施形態の流路デバイスの電極パッド１０７と電極パッド１０８に電源を接続し、電気配線パターン１０４に電流を流すことによって、流路内を加熱することが可能である。
【００７２】
［実施形態２］
本実施形態に於いて、図２（ａ）、図２（ｂ）および図１（ｄ）で示される構造、すなわち引出し線１０５が第一の流入排出口１０７の壁面に、引出し線１０６が第二の流入排出口１０８の壁面に形成され、流路１０３の底面（図２（ａ）中の流路１０３の天井面）に形成される電気配線パターン１０４、引出し線１０５、引出し線１０６、電極パッド１０７および電極パッド１０８表面に、保護層１１２と保護層１１３を有する流路デバイスとその製造方法について、以下に詳細に説明する。
【００７３】
流路基板１０２として、板厚１．０ｍｍの硼珪酸ガラスを用いる。
【００７４】
（第一の流入排出口、第二の流入排出口形成）
レーザー加工装置のレーザー光を流路基板１０２の流路１０３形成面と反対の面から入射させて、第一の流入排出口１０９と第二の流入排出口１１０とする貫通孔を形成する。貫通孔形成後、加工によって発生した基板上のゴミをスピン洗浄装置により除去する。
【００７５】
（流路形成用マスク、流路形成）
流路基板１０２表面に２００ｎｍの膜厚のクロム膜をスパッタリングにより形成する。さらに、クロム膜表面にレジスト膜を形成し、流路１０３となる個所のレジスト膜を除去する。塩素と酸素からなる混合ガス雰囲気中でドライエッチングを行い、レジストで覆われていないクロム膜を除去し、ハードマスクを形成する。
【００７６】
上記の様にして形成したハードマスク付の流路基板１０２を２０ｗｔ．％のバッファードフッ酸に浸漬し、ハードマスクに覆われていない箇所をエッチング加工し、１５μｍの深さで２５０μｍの幅を持つ流路を形成する。
【００７７】
（電気配線パターン形成）
流路を形成した面に、スパッタリングにより１１０ｎｍのタングステン膜を成膜する。この膜の断面は、概ね図８（ｂ）に示した形状となる。
【００７８】
（引出し線・電極パッド用マスク、引出し線、電極パッド形成）
流路１０３を形成した面とは反対の面に、レジスト膜を形成し、第一の流入排出口１０９と第二の流入排出口１１０、電極パッド１０７および電極パッド１０８を形成する箇所のレジスト膜を除去してレジストマスクを形成する。
【００７９】
さらに、レジスト膜の上から、スパッタリングで５ｎｍのチタン膜と５０ｎｍの金膜を連続して成膜する。
【００８０】
（マスク除去）
レジスト剥離液に流路基板１０２を浸漬し、流路基板１０２の両面のレジストマスク、およびその上面に形成されたタングステン膜、およびチタンと金の２層膜を除去する。
【００８１】
さらに、流路１０３の形成のために用いたクロムよりなるハードマスクを除去するために、硝酸第二セリウムアンモニウムおよび過塩素酸を主成分とするエッチング溶液に浸漬する。
【００８２】
（保護層形成用マスク、保護層形成）
電極パッド１０７および電極パッド１０８の表面にレジスト膜を塗布し、両電極パッドの表面の一部である外部電気機器接続部となる個所以外の領域にレジストが残る様にパターニングを行う。
【００８３】
電気配線パターン１０４の保護層１１１を形成するために、流路基板１０２の流路１０３が形成される面から、３０ｎｍの厚さの二酸化ケイ素膜をプラズマＣＶＤにより成膜する。さらに、電極パッドが形成される面にも同様に、３０ｎｍの厚さの二酸化ケイ素膜をプラズマＣＶＤにより成膜する。
【００８４】
（マスク除去）
保護層１１１、保護層１１２および保護層１１３を形成した後に、流路基板１０２に形成されているレジストおよびその表面の二酸化ケイ素膜を除去するために、レジスト剥離液に浸漬する。
【００８５】
（接合）
流路基板１０２の流路を形成した面と、石英からなる蓋基板１０１の接合面をプラズマアッシングし、その後直ちに流路基板１０２と蓋基板１０１を重ね合わせるとともに加圧し接合する。
【００８６】
以上の工程により、図２（ａ）、図２（ｂ）および図１（ｄ）で示される構造を有する流路デバイスが形成される。
【００８７】
以上の流路デバイスの製造工程のフローは、図１２に示したものである。
【００８８】
実施形態１と同様に、本実施形態の流路デバイスの電極パッド１０７と電極パッド１０８に電源を接続し、電気配線パターン１０４に電流を流すことによって、流路内を加熱することが可能である。
【００８９】
［実施形態３］
本実施形態に於いて、図３（ｃ）、図３（ｂ）および図１（ｃ）で示される構造、すなわち引出し線１１６が孔１１４の壁面に、引出し線１１７が孔１１５の壁面に形成され、孔１１４と孔１１６は流路基板１０２と電気配線パターン１０４を貫通し、流路１０３の３面に形成される電気配線パターン１０４、引出し線１１６、引出し線１１７、電極パッド１１８および電極パッド１１９表面に保護層を有さない構造の流路デバイスとその製造方法について、以下に詳細に説明する。
【００９０】
流路基板１０２として、板厚０．８ｍｍのシリコンウエハを用いる。
【００９１】
（第一の流入排出口、第二の流入排出口、引出し線用孔形成）
ドリル加工装置を用いて、流路基板１０２に第一の流入排出口１０９、第二の流入排出口１１０、引出し線１１６および引出し線１１７を形成するための孔１１４および孔１１５となる貫通孔を形成する。本実施形態において用いるドリルは概ね円錐形の形状であり、先端角が約２０°のものとする。貫通孔形成後、加工によって発生した基板上のゴミをスピン洗浄装置により除去する。
【００９２】
（流路形成用マスク、流路形成）
流路基板１０２表面にレジスト膜を形成し、流路１０３となる個所のレジスト膜を除去してレジストマスクを形成する。
【００９３】
レジストマスクに覆われていない箇所を、四フッ化炭素ガス雰囲気中でドライエッチング加工し、１５μｍの深さで２００μｍの幅を持つ流路１０３を形成する。
【００９４】
（電気配線パターン形成）
流路１０３を形成した面に、スパッタリングにより５ｎｍのチタン膜と１００ｎｍのプラチナ膜を連続して成膜する。この膜は、概ね図７（ｂ）に示した形状となる。
【００９５】
（引出し線・電極パッド形成用マスク、引出し線、電極パッド形成）
流路基板１０２の流路１０３を形成した面とは反対の面に、レジスト膜を形成し、孔１１４と孔１１５、および電極パッド１１８と電極パッド１１９を形成する箇所のレジスト膜を除去し、レジストマスクを形成する。このとき、第一の流入排出口１０９および第二の流入排出口１１０に、後に成膜する膜が付着しない様にレジストパターニングをする。
【００９６】
レジストマスクの上から、スパッタリングで５ｎｍのチタン膜と５０ｎｍの金膜を連続して成膜する。
【００９７】
（マスク除去）
レジスト剥離液に流路基板１０２を浸漬し、流路基板１０２の両面のレジスト膜、およびその上面に形成されたチタンとプラチナの２層膜、およびチタンと金の２層膜を除去する。
【００９８】
（接合）
流路基板１０２の流路を形成した面と、硼珪酸ガラスからなる蓋基板１０１の接合面をプラズマアッシングし、その後直ちに流路基板１０２と蓋基板１０１を重ね合わせるとともに加圧し接合する。
【００９９】
以上の流路デバイスの製造工程のフローは、図１０に示したものである。
【０１００】
以上の工程により、図３（ｃ）、図３（ｂ）および図１（ｃ）に示す流路デバイスが形成される。
【０１０１】
実施形態１と同様に、本実施形態の流路デバイスの電極パッド１１８と電極パッド１１９に電源を接続し、電気配線パターン１０４に電流を流すことによって、流路内を加熱することが可能である。
【０１０２】
［実施形態４］
本実施形態に於いて、図３（ａ）、図３（ｂ）および図１（ｃ）で示される構造、すなわち引出し線１１６が孔１１４の壁面に、引出し線１１７が孔１１５の壁面に形成され、孔１１４と孔１１５は流路基板１０２を貫通するが電気配線パターン１０４を貫通せず、流路１０３の３面に形成される電気配線パターン１０４、引出し線１１６、引出し線１１７、電極パッド１１８および電極パッド１１９の表面に保護層を有さない構造の流路デバイスとその製造方法について、以下に詳細に説明する。
【０１０３】
流路基板１０２として、板厚１．０ｍｍの石英基板を用いる。
【０１０４】
（第一の流入排出口、第二の流入排出口、引出し線用孔形成）
レーザー加工装置を用いて、流路基板１０２に第一の流入排出口１０９および第二の流入排出口１１０となる貫通孔を形成する。さらに、ドリル加工装置を用いて、引出し線を形成するための孔１１４および孔１１５となる孔を形成する。ただし、孔１１４および孔１１５となる孔は、貫通孔ではなく、流路１０３を形成した後においても流路１０３を貫通しない厚さを残した底の有る孔である。本実施形態に於いては、流路１０３の深さを５０μｍとするので、孔の深さを９００μｍよりも浅くする。本実施形態において用いるドリルは概ね円錐形の形状であり、先端角が約２０°のものとする。
【０１０５】
第一の流入排出口１０９、第二の流入排出口１１０、孔１１４、孔１１５を形成後、加工によって発生した基板上のゴミをスピン洗浄装置により除去する。
【０１０６】
（流路形成用マスク、流路形成）
流路基板１０２表面にレジスト膜を形成し、流路となる個所のレジスト膜を除去してレジストマスクを形成する。
【０１０７】
レジストマスクに覆われていない箇所を、四フッ化炭素ガス雰囲気中でドライエッチング加工し、５０μｍの深さで１５０μｍの幅を持つ流路１０３を形成する。
【０１０８】
（電気配線パターン形成）
流路形成用マスクを残したまま、流路１０３を形成した面に、スパッタリングにより５ｎｍのクロム膜と１００ｎｍのプラチナ膜を連続して成膜する。これらの膜は、概ね図７（ｂ）に示した形状となる。
【０１０９】
（引出し線用孔の仕上げ加工）
流路１０３を形成した面とは反対の面に、孔１１４と孔１１５を覆わないレジストパターンを形成する。流路基板１０２を２０ｗｔ．％のバッファードフッ酸に浸漬し、孔１１４と孔１１５の開口部と電気配線パターン１０４のクロム膜に挟まれている石英を溶解除去する。次いで、レジスト剥離液に浸漬し、レジスト膜を除去する。このとき、流路１０３の形成に用いたレジストパターンも同時に除去される。
【０１１０】
（引出し線・電極パッド形成用マスク、引出し線、電極パッド形成）
流路基板１０２の流路１０３を形成した面と反対の面に、レジスト膜を形成し、孔１１４と孔１１５、電極パッド１１８および電極パッド１１９を形成する箇所のレジスト膜を除去してレジストマスクを形成する。このとき、第一の流入排出口１０９および第二の流入排出口１１０には、後に成膜する膜が付着しない様にパターニングを実施する。
【０１１１】
形成したレジストマスクの上から、スパッタリングで５０ｎｍのアルミ銅合金膜を成膜する。
【０１１２】
（マスク除去）
レジスト剥離液に流路基板１０２を浸漬し、レジスト膜およびその上面に形成されたアルミ銅合金膜を除去する。
【０１１３】
（接合）
流路基板１０２の流路１０３を形成した面と、石英からなる蓋基板１０１の接合面をオゾンＵＶオゾンアッシングにし、その後直ちに流路基板１０２と蓋基板１０１を重ね合わせるとともに加圧して接合する。
【０１１４】
以上の流路デバイスの製造工程のフローは、図１１に示したものである。
【０１１５】
以上の工程により、図３（ａ）、図３（ｂ）および図１（ｃ）に示す流路デバイスが形成される。
【０１１６】
実施形態１と同様に、本実施形態の流路デバイスの電極パッド１１８と電極パッド１１９に電源を接続し、電気配線パターン１０４に電流を流すことによって、流路内を加熱することが可能である。
【０１１７】
［実施形態５］
本実施形態に於いて、図５（ａ）、図５（ｂ）および図１（ｃ）で示される構造、すなわち引出し線１０５が第一の流入排出口１０９の壁面に、引出し線１０６が第二の流入排出口１１０の壁面に、引出し線１１６が孔１１４の壁面に、引出し線１１７が孔１１５の壁面にそれぞれ形成され、孔１１４と孔１１５は流路基板１０２、電気配線パターン１０４および保護層１１１を貫通し、流路１０３の３面に形成される電気配線パターン１０４の表面に保護層１１１が形成され、引出し線１０５、電極パッド１０７の表面に保護層１１２が形成され、引出し線１０６、電極パッド１０８の表面に保護層１１３が形成され、引出し線１１６、電極パッド１１８の表面に保護層１２０が形成され、引出し線１１７、電極パッド１１９の表面に保護層１２１が形成される構造の流路デバイスとその製造方法について、以下に詳細に説明する。
【０１１８】
流路基板１０２として、板厚０．７ｍｍの石英ガラスを用いる。
【０１１９】
（第一の流入排出口、第二の流入排出口、引出し線用貫通孔形成）
ドリル加工装置を用いて、流路基板１０２に第一の流入排出口１０９、第二の流入排出口１１０、引出し線を形成するための貫通孔１１４および貫通孔１１５となる貫通孔を形成する。本実施形態において用いるドリルは概ね円錐形の形状であり、先端角が約２０°のものとする。貫通孔形成後、加工によって発生した基板上のゴミをスピン洗浄装置により除去する。
【０１２０】
（流路形成用マスク、流路形成）
流路基板１０２表面にレジスト膜を形成し、流路１０３となる個所のレジスト膜を除去してレジストマスクを形成する。
【０１２１】
レジストマスクに覆われていない箇所を、四フッ化炭素ガス雰囲気中でドライエッチング加工し、１５μｍの深さで３００μｍの幅を持つ流路１０３を形成する。
【０１２２】
（電気配線パターン形成）
流路１０３を形成した面に、スパッタリングにより５ｎｍのチタン膜、１００ｎｍのプラチナ膜、５ｎｍのチタン膜を連続して成膜する。この膜は、概ね図７（ｂ）に示した形状となる。
【０１２３】
（引出し線・電極パッド形成用マスク、引出し線、電極パッド形成）
流路基板１０２の流路１０３を形成した面とは反対の面に、レジスト膜を形成し、第一の流入排出口１０９、第二の流入排出口１１０、孔１１４、孔１１５、電極パッド１０７、電極パッド１０８、電極パッド１１８および電極パッド１１９を形成する箇所のレジスト膜を除去し、レジストマスクを形成する。
【０１２４】
レジストマスクの上から、スパッタリングで５ｎｍのチタン膜、５０ｎｍの金膜、１０ｎｍのチタン膜を連続して成膜する。
【０１２５】
（マスク除去）
レジスト剥離液に流路基板１０２を浸漬し、流路基板１０２の両面のレジスト膜、およびその上面に形成されたチタン、プラチナ、チタンの３層膜、およびチタン、金、チタンの３層膜を除去する。
【０１２６】
（保護層形成用マスク、保護層形成）
電極パッド１０８、電極パッド１０９、電極パッド１１８および電極パッド１１９の表面にレジスト膜を塗布し、各電極パッドの表面の一部である外部電気機器接続部となる個所以外の領域にレジストが残る様にパターニングを行う。
【０１２７】
電気配線パターン１０４の保護層１１１を形成するために、流路基板１０２の流路１０３が形成される面から、３０ｎｍの厚さの二酸化ケイ素膜をプラズマＣＶＤにより成膜する。さらに、電極パッド１０８、電極パッド１０９、電極パッド１１８および電極パッド１１９が形成される面にも同様に、３０ｎｍの厚さの二酸化ケイ素膜をプラズマＣＶＤにより成膜する。
【０１２８】
（マスク除去）
保護層１１１、保護層１１２、保護層１１３、保護層１２０、保護層１２１を形成した後に、流路基板１０２の両面に形成されたレジストおよびその上の二酸化ケイ素膜を除去するために、レジスト剥離液に浸漬する。レジストマスクおよびその上の二酸化ケイ素膜を剥離した後、さらに、５ｗｔ．％のバッファードフッ酸溶液に流路基板１０２を浸漬し、露出したチタン膜を剥離する。
【０１２９】
（接合）
流路基板１０２の流路を形成した面と、硼珪酸ガラスからなる蓋基板１０１の接合面をプラズマアッシングし、その後直ちに流路基板１０２と蓋基板１０１を重ね合わせるとともに加圧し接合する。
【０１３０】
以上の流路デバイスの製造工程のフローは、図１３に示したものである。
【０１３１】
以上の工程により、図５（ａ）、図５（ｂ）および図１（ｃ）に示す流路デバイスが形成される。
【０１３２】
本実施形態の流路デバイスにおいて、電極パッド１１８および電極パッド１１９に電圧計を接続し、電極パッド１０７および電極パッド１０８に定電流源を接続することにより、引出し線１１６と引出し線１１７との間の電気配線パターン１０４の抵抗値を精度良く測定することが可能である。
【０１３３】
［実施形態６］
本実施形態に於いて、図６（ａ）、図６（ｂ）および図１（ｃ）で示される構造、すなわち引出し線１０５が第一の流入排出口１０９の壁面に、引出し線１０６が第二の流入排出口１１０の壁面に、引出し線１１６が孔１１４の壁面に、引出し線１１７が孔１１５の壁面に形成され、孔１１４と孔１１５は流路基板１０２を貫通するが、電気配線パターン１０４と保護層１１１を貫通せず、流路１０３の３面に形成される電気配線パターン１０４、引出し線１０５と電極パッド１０７上に保護層１１２を有し、引出し線１０６と電極パッド１０８上に保護層１１３を有する構造の流路デバイスとその製造方法について、以下に詳細に説明する。
【０１３４】
流路基板１０２として、板厚１．０ｍｍの硼珪酸ガラスを用いる。
【０１３５】
（第一の流入排出口、第二の流入排出口、引出し線用孔形成）
ドリル加工装置を用いて、流路基板１０２に第一の流入排出口１０９、第二の流入排出口１１０の貫通孔を形成する。さらに、引出し線１１６と引出し線１１７を形成するための孔１１４と孔１１５を形成する。孔１１４および孔１１５の加工は流路１０３を形成する面と反対の面から行い、その深さは、流路１０３形成後に於いても貫通しない深さであり、本実施形態では、流路１０３の深さを３０μｍとするので、９４０μｍよりも浅い深さで加工を行う。本実施形態において用いるドリルは円筒形の一般的な形状のものを用いる。貫通孔形成後、加工によって発生した基板上のゴミをスピン洗浄装置により除去する。
【０１３６】
（流路形成用マスク、流路形成）
流路基板１０２表面にレジスト膜を形成し、流路１０３となる個所のレジスト膜を除去してレジストマスクを形成する。
【０１３７】
レジストマスクに覆われていない箇所を、四フッ化炭素ガス雰囲気中でドライエッチング加工し、３０μｍの深さで１８０μｍの幅を持つ流路１０３を形成する。
【０１３８】
（電気配線パターン形成）
流路形成で用いたマスクを残したまま、流路１０３を形成した面に、スパッタリングにより１０ｎｍのクロム膜、１００ｎｍのプラチナ膜、５ｎｍのチタン膜を連続して成膜する。この膜は、概ね図７（ｂ）に示した形状となる。
【０１３９】
（引出し線・電極パッド形成用マスク、引出し線、電極パッド形成）
流路基板１０２の流路１０３を形成した面とは反対の面に、レジスト膜を形成し、第一の流入排出口１０９、第二の流入排出口１１０、孔１１４、孔１１５、電極パッド１０７、電極パッド１０８、電極パッド１１８、電極パッド１１９を形成する箇所のレジスト膜を除去し、レジストマスクを形成する。
【０１４０】
レジストマスクの上から、スパッタリングで５ｎｍのチタン膜、５０ｎｍの金膜、１０ｎｍのチタン膜を連続して成膜する。
【０１４１】
（マスク除去）
レジスト剥離液に流路基板１０２を浸漬し、流路基板１０２の両面のレジスト膜、およびその上面に形成されたクロム、プラチナ、チタンの３層膜、およびチタン、金、チタンの３層膜を除去する。
【０１４２】
（保護層形成用マスク、保護層形成）
電極パッド１０７、電極パッド１０８、電極パッド１１８、電極パッド１１９の表面にレジスト膜を塗布し、各電極パッドの表面の一部で、第一の流入排出口１０９、第二の流入排出口１１０、孔１１４、孔１１５近傍以外の領域にレジストが残る様にパターニングを行う。
【０１４３】
電気配線パターン１０４の保護層１１１を形成するために、流路基板１０２の流路１０３が形成される面から、４０ｎｍの厚さの窒化ケイ素膜をプラズマＣＶＤにより成膜する。さらに、電極パッド１０７、電極パッド１０８、電極パッド１１８、電極パッド１１９が形成されている面にも同様に、４０ｎｍの厚さの窒化ケイ素膜をプラズマＣＶＤにより成膜する。
【０１４４】
（マスク除去）
保護層を形成した後に、流路基板１０２の両面のレジストおよびその上の窒化ケイ素膜を除去するために、レジスト剥離液に浸漬する。レジストマスクおよびその上の窒化ケイ素膜を剥離した後、５ｗｔ．％のバッファードフッ酸溶液に流路基板１０２を浸漬し、露出したチタン膜を剥離する。
【０１４５】
（接合）
流路基板１０２の流路を形成した面と、ポリカーボネイトからなる蓋基板１０１の接合面をプラズマアッシングし、その後直ちに流路基板１０２と蓋基板１０１を重ね合わせるとともに加熱した状態で加圧し接合する。
【０１４６】
以上の流路デバイスの製造工程のフローは、図１４に示したものである。
【０１４７】
以上の工程により、図６（ａ）、図６（ｂ）および図１（ｃ）に示す流路デバイスが形成される。
【０１４８】
本実施形態の流路デバイスにおいて、電極パッド１１８と電極パッド１１９に電圧計を接続し、電極パッド１０７と電極パッド１０８に定電流源を接続することにより、引出し線１１６と引出し線１１７との間の電気配線パターン１０４の抵抗値を精度良く測定することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本発明は、流路内の環境を電気的にコントロールする流路デバイスに関するものであり、化学反応の試験や、遺伝子解析、臨床検体解析、環境試験等に供することができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１０１  蓋基板
１０２  流路基板
１０３  流路
１０４  電気配線パターン
１０５、１０６、１１６、１１７  引出し線
１０７、１０８、１１８、１１９  電極パッド
１０９  第一の流入排出口
１１０  第二の流入排出口
１１１、１１２、１１３、１２０、１２１  保護層
１１４、１１５  貫通孔
１２２  マスク
【図１】
2016218023.tif 000003
【図２】
2016218023.tif 000004
【図３】
2016218023.tif 000005
【図４】
2016218023.tif 000006
【図５】
2016218023.tif 000007
【図６】
2016218023.tif 000008
【図７】
2016218023.tif 000009
【図８】
2016218023.tif 000010
【図９】
2016218023.tif 000011
【図１０】
2016218023.tif 000012
【図１１】
2016218023.tif 000013
【図１２】
2016218023.tif 000014
【図１３】
2016218023.tif 000015
【図１４】
2016218023.tif 000016