(57)【要約】ヒーター一体型マイクロ流体チップと、マイクロ流体チップを製造する方法とが提供される。特に、マイクロ流体チップは、マイクロチャネルが形成された第１の基板を備える。第２の基板が、マイクロチャネルを密閉するように第１の基板に接合される。第１の基板及び第２の基板が接合された後、第２の基板の上面に、マイクロチャネルから密封されかつ電気的に絶縁された一体型加熱素子が形成される。マイクロチャネル内の流体が、一体型加熱素子を通過する電流によって加熱されている間、マイクロ流体チップのマイクロチャネル内で生体反応を行うことができる。【選択図】図１
2017530014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板にマイクロチャネルを生成するステップと、
第１の面及び第２の面を有する第２の基板を準備するステップと、
前記マイクロチャネルを密閉するように、前記第１の基板に前記第２の基板の前記第１の面を取り付けるステップと、
前記第２の基板の前記第２の面をメタライズして一体型電気素子を提供するステップと、
を含む、マイクロ流体チップを製造する方法。
【請求項２】
前記一体型電気素子は、前記マイクロチャネルから密封される、請求項１又は２５に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の基板又は前記第２の基板は、ガラス、シリコーン又はポリマーを含む、請求項１又は２５に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の基板及び前記第２の基板は、同じ材料を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の基板及び前記第２の基板は、異なる材料を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の基板及び前記第２の基板のうちの少なくとも一方は、ホウケイ酸ガラスを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の基板は、高温アニールにより融着剤によって前記第１の基板に取り付けられる、請求項１又は２５に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の基板をメタライズすることは、フォトリシック金属パターニングを含む、請求項１又は２５に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の基板が前記第１の基板に接合された後、前記第２の基板を薄化することを更に含む、請求項１又は２５に記載の方法。
【請求項１０】
電気素子は、白金層及び金パッドを備える、請求項１又は２５に記載の方法。
【請求項１１】
前記マイクロチャネル内の流体は、前記電気素子における電流によって加熱される、請求項１又は２５に記載の方法。
【請求項１２】
前記マイクロチャネルは、ウェットエッチング又はドライエッチングによって生成される、請求項１又は２５に記載の方法。
【請求項１３】
マイクロチャネルが形成された第１の基板と、
第１の面及び第２の面を有する第２の基板であって、該第２の基板の該第１の面は、前記マイクロチャネルを密閉するように前記第１の基板に接合されている、第２の基板と、
メタライゼーションプロセスを用いることにより前記第２の基板の前記第２の面に形成された電気素子と、
を備えるマイクロ流体チップ。
【請求項１４】
前記一体型電気素子は、前記マイクロチャネルから密封されている、請求項１３又は２６に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項１５】
前記第１の基板又は前記第２の基板は、ガラス、シリコーン又はポリマーを含む、請求項１３又は２６に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項１６】
前記第１の基板及び前記第２の基板は同じ材料を含む、請求項１５に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項１７】
前記第１の基板及び前記第２の基板は異なる材料を含む、請求項１５に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項１８】
前記第１の基板及び前記第２の基板のうちの少なくとも一方はホウケイ酸ガラスを含む、請求項１５に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項１９】
前記第２の基板は、高温アニールによる融着によって前記第１の基板に取り付けられる、請求項１３又は２６に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項２０】
前記第２の基板をメタライズすることは、光分解金属パターニングを含む、請求項１３又は２６に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項２１】
前記第２の基板が前記第１の基板に接合された後に、前記第２の基板を薄化することを更に含む、請求項１３又は２６に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項２２】
電気素子は、白金層及び金層を備える、請求項１３又は２６に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項２３】
前記マイクロチャネル内の流体は、前記電気素子における電流によって加熱される、請求項１３又は２６に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項２４】
前記マイクロチャネルは、ウェットエッチング又はドライエッチングによって生成される、請求項１３又は２６に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項２５】
第１の基板にマイクロチャネルを生成するステップと、
第１の面及び第２の面を有する第２の基板を準備するステップと、
前記マイクロチャネルを密閉するように、前記第１の基板に前記第２の基板の前記第１の面を取り付けるステップと、
前記第２の基板が前記第１の基板に取り付けられた後に、前記第２の基板を薄化するステップと、
前記第２の基板の前記第２の面をメタライズして一体型電気素子を提供するステップと、
を含む、マイクロ流体チップを製造する方法。
【請求項２６】
マイクロチャネルが形成された第１の基板と、
第１の面及び第２の面を有する第２の基板であって、該第２の基板の該第１の面は、前記マイクロチャネルを密閉するように前記第１の基板に接合されている、第２の基板と、
メタライゼーションプロセスを用いることにより前記第２の基板の前記第２の面に形成された電気素子であって、前記第２の基板は前記第１の基板に取り付けられた後に薄化される、電気素子と、
を備えるマイクロ流体チップ。
【請求項２７】
請求項１３又は２６に記載のマイクロ流体チップを備えるキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は、２０１４年７月２日に出願された米国仮特許出願第６２／０２０１０２号の利益を主張するものであり、その米国仮特許出願は、引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。
【０００２】
本発明は、少なくとも１つのマイクロチャネルを有するマイクロ流体チップの製造方法に関する。特に、本発明は、マイクロチャネル内の流体から密封された（電気的に絶縁する）一体型加熱素子を有するマイクロ流体チップを製造することに関する。本発明はまた、密封された一体型加熱素子を有する、本明細書に記載する方法によって作製されたマイクロ流体チップに関する。本発明は更に、こうしたマイクロ流体チップを備えるキットに関する。
【背景技術】
【０００３】
化学反応及び生体反応を行うためのマイクロ流体チップは、解析及び調査の目的で使用されるツールとして広く受け入れられてきた。種々のサイズ、形状及び形態で提供されて、マイクロ流体チップは、多数の化学的用途及び生物学的用途に使用される。
【０００４】
シリコン、ガラス又は他の基板に形成された１つ又は複数のマイクロチャネルを有するマイクロ流体チップが、本技術分野において既知である。マイクロ流体チップを作製する従来の方法は、非特許文献１及び非特許文献２に記載されている。Liu他は、フッ化水素酸でのガラスウェハのエッチング、それに続く、ＣＲ層及びＡＵ層のスパッタリング並びにメタライズ層の上の接着層の付与について記載している。そして、ウェハは、フォトレジスト層でスピンコーティングされ、マイクロ流体チャネルの必要なパターンを有するマスクを通してＵＶ光を用いてフォトレジストがパターニングされる前に、ソフトベークされた。フォトレジストの展開に続き、露出したメタライズ層がエッチングで除去され、チャネルパターンがガラスに化学エッチングされた。残っているフォトレジスト及びメタライズ層が除去され、マイクロチャネルにアクセスするための孔がドリル加工によって提供され、ウェハが、第２のブランクウェハに熱接合される前に収集された。Anderson他は、本技術分野において理解されるように、遺伝子アッセイで使用されるカートリッジの使用について記載しており、カートリッジは、コンピューター制御機械加工によって作製され、その結果、２つの０．２５ｍｍ厚さのシリコーン層とその間の０．０１ｍｍ厚さのマイラー層とを備えたカートリッジがもたらされた。Anderson他は、層を合わせて保持するためにねじ及び締付固定具を使用したが、超音波溶接又は接着剤を使用することができることも述べている。
【０００５】
多くの場合、マイクロ流体チップ又は「ラブオンチップ（lab-on-a-chip）」デバイスの製造方法は、目下、半導体プロセス機器の原理及びツールを使用する。これらの方法では、シリコン、ポリマー及びガラス基板の上に金属及び電子回路をパターニングする必要がある。集積マイクロ流体デバイスの例は、Erickson及びLi、「Integrated Microfluidic Devices」（Analytica Chimica Acta 2004, 507: 11-26）、Zhang及びXing、「Survey and Summary: Miniaturized PCR Chips for Nucleic Acid Amplification and Analysis: Latest Advances and Future Trends」（Nucleic Acids Research June 18, 2007, 35(13):4223-37）、Haeberle及びZengerle、「Microfluidic Platforms for Lab-on-a-Chip Applications」（Lab Chip July 27, 2007, 7(9): 1094-110）、Chen他、「Total Nucleic Acid Analysis Integrated on Microfluidic Devices」（Lab Chip Aug 9, 2007, 7: 1413-23）、Weigl他、「Towards Non-and Minimally Instrumented, Microfluidics-Based Diagnostic Devices」（Lab Chip Oct 29, 2008, 8(12): 1999-2014）、Sharp他、Chapter 6: Liquid Flows in Microchannels（The MEMS Handbook, Ed. M. Gad-el-Hak, CRC Press 2001）に記載されており、それらの各々は、全体として本明細書の一部をなす。
【０００６】
場合によっては、試料操作のために（例えば、加熱、混合若しくはインピーダンスベースの読出し、又は他の機能に対して）チャネルの流体中身に対する直接の電気的接触が望まれる場合がある。こうした環境では、パターニングされた金属電極又は他の回路素子が、流体に直接密接に接触する。例えば、キャピラリー電気泳動チップは、マイクロチャネルを横切る電位を提供するために、マイクロチャネル内の流体と直接接触する高電圧電極を有する。しかしながら、流体を電気的に加熱したいが、マイクロチャネル内の流体と電気素子との間の直接接触からもたらされる電気化学反応を回避したい場合がある。
【０００７】
こうしたマイクロ流体チップの製造では、基板のうちの１つに最初に形成される１つ又は複数のマイクロチャネルを密封するために、２つ以上のガラス又はシリコン基板の接合が必要である。加熱素子としての役割を果たす金属層を、マイクロ流体チップに組み込むことができる。マイクロチャネル内の流体を加熱するために、加熱素子は、マイクロチャネルに近接しているべきであり、それは、加熱素子を有する基板が比較的薄くあるべきであることを意味する。例えば、Dodge（非特許文献３）は、２つの基板と、これらの基板のうちの一方に形成されかつ別の基板によって密封されたチャネルと、封止側基板の上にスパッタリングされた金属層とを備えるマイクロ流体チップについて記載している。
【０００８】
融着を用いることにより２つのガラス又はシリコン基板を接合することは、上述したように、本技術分野において既知である。しかしながら、融着により、非常に一般的である粉塵粒子、非平面性及び熱膨張係数の差のために空隙又は裂け目が形成されることになることが多い。本技術分野では、融着によって２つの基板を接合するために異なる手法を提案しており、それにより、薄い基板のクラッキングを回避する。
【０００９】
例えば、Stjernstroem（非特許文献４）は、ガラスに集積マイクロ流体素子を製造する方法について記載している。エッチングされた流路を包囲する、基礎となる柱と薄い壁とのマトリックスを使用することにより、薄いカバーガラスへのガラスチップ基板の効率的な封止を達成することができる。しかしながら、薄い基板と厚い基板とを接合することは、依然として難題を示し、幾分かコストがかかりかつ時間がかかる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Liu他、2000. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97(10):5369-5374
【非特許文献２】Anderson他、2000. Nucleic Acids Res. 28:e60
【非特許文献３】Dodge、「Microfluidic devices for heterogeneous assays」、Dissertation, 2003
【非特許文献４】Stjernstrom、「Method for fabrication of microfluidic systems in glass」（Journal of Micromechanics and Microengineering, Volume 1, Number 1）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、マイクロチャネルを封止する薄いガラス層を形成することになる融着を行いながら、薄い基板における裂け目を回避するのを可能にする、マイクロ流体チップを製造する方法が必要とされる。
【００１２】
さらに、マイクロチャネルに物理的に近接して配置されているが、高品質透明絶縁層によってマイクロチャネル内の流体から密封された（電気的に絶縁された）一体型回路素子（例えば、抵抗器）を有するマイクロ流体チップが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、少なくとも１つのマイクロチャネルを有するマイクロ流体チップと、マイクロ流体チップを製造する方法とに関する。本発明の１つの態様によれば、第１の基板にマイクロチャネル及びスルーホールが形成される。第１の面及び第２の面を有する第２の非パターニング基板が、第１の基板に取り付けられるように準備される。特に、第２の基板の第１の面は、第１の基板に形成されたマイクロチャネルを密閉するように、第１の基板に取り付けられる。そして、第２の基板の第２の面はメタライズされて、一体型電気素子が提供される。１つの実施形態では、本方法は、第２の基板が第１の基板に取り付けられた後に第２の基板を薄化し、流体チャネルに近接して回路素子が形成されるのを可能にすることを更に含む。
【００１４】
本発明の更に別の態様では、マイクロ流体チップが提供される。特に、マイクロ流体チップは、マイクロチャネルが形成されている第１の基板と、マイクロチャネルを密閉するように第１の基板に接合された第２の基板と、電気回路素子とを備える。特に、第２の基板は、第１の面及び第２の面を有し、第２の基板の第１の面は第１の基板に接合されている。電気素子は、メタライゼーションプロセスを用いることにより、第２の基板の第２の面に形成される。
【００１５】
一体型電気回路素子は、流体マイクロチャネルから密封されかつ電気的に絶縁される。マイクロチャネル内の流体は、電気素子における電流によって加熱される。一実施形態では、流体チャネルは、ウェットエッチング又はドライ（プラズマ）エッチングを用いてエッチングされる。
【００１６】
本発明の更に別の実施形態では、第１の基板又は第２の基板は、ガラス、シリコーン、ホウケイ酸塩ガラス、パイレックス又はポリマーから作製される。第１の基板及び第２の基板は、同じか又は異なる材料から作製することができる。本発明の更に別の態様では、第２の基板は、高温アニールによる融着によって第１の基板に取り付けられる。電気素子は、白金層及び金パッドを備えることができる。
【００１７】
本明細書の一部をなし、本明細書の一部を形成する添付図面は、本開示の主題の種々の実施形態を示す。図面中、同様の参照符号が同一の要素又は機能が類似する要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による、絶縁された電気素子を備えるマイクロ流体チップを製造する方法を示す図である。
【図２】本発明による、電気素子が絶縁されたマイクロ流体チップを製造する本発明の方法を詳述するフロー図である。
【図３】本発明による例示的なプロセスを詳述するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、複数の実施形態を有し、また当業者に既知の詳細については特許、特許出願及び他の引用文献に依拠する。したがって、特許、特許出願又は他の引用文献を本明細書中で引用する又は繰り返す場合、あらゆる目的でまた記載される陳述のため、引用することによりその全体が本明細書の一部となることを理解されたい。
【００２０】
本発明は、生体反応を行うことができる少なくとも１つのマイクロチャネルを有するマイクロ流体チップに関する。マイクロチャネルは、一般に、本技術分野において、１μｍ〜１ｍｍの深さ及び幅に対応する寸法を有するチャネルを意味するものと理解される。マイクロチャネル内の流体の温度を制御するために、マイクロ流体チップに加熱素子を組み込むことができる。より詳細には、本発明は、少なくとも１つのマイクロチャネルと、マイクロチャネル内の流体から密封されかつ抵抗加熱素子としての役割を果たすことができる一体型電気素子とを有するマイクロ流体チップを製造する方法に関する。
【００２１】
本発明のマイクロ流体チップは、半導体製造において、また同様に生体チップ及びカートリッジ製造において使用される種々の技法を用いて作製することができることに留意されたい。例えば、引用することによりその全体が本明細書の一部をなす、米国特許第６，２３６，４４７号、米国特許出願公開第２００９／０１１７６６９号、同第２００７／０１１２５０号、同第２００４／０１７１０４３号、同第２００３／００８７５０３号及び同第２００３／０１５１４４号を参照されたい。
【００２２】
図１は、生体反応が行われるマイクロチャネルを備えるマイクロ流体チップを製造する方法を示し、図２は、その方法の特定のステップのフローチャートを提供する。第１の面及び第２の面を有する基板（ウェハ）１１０が準備される。ステップ２２０において、基板１１０の第１の面の一部を除去することにより、少なくとも１つのマイクロチャネル１１２が生成される。基板１１０は、限定されないが、石英、ガラス、ポリマー、パイレックス、シリコン又はホウケイ酸ガラスから作製することができる。基板１１０は、生成されるマイクロチャネル１１２の深さを支持するために十分である任意の厚さとすることができるが、典型的な厚さは、１００μｍ〜１０００μｍの範囲である可能性がある。当業者は、基板１１０に使用するために、他の適切な材料及び他の適切な厚さを理解するであろう。１つの実施形態では、基板１１０は光学的に透明である。マイクロチャネル１１２は、正方形、矩形、台形又は他の断面形状を有することができる。マイクロチャネル１１２は、約１μｍ〜約１ｍｍである断面寸法を有する。１つの限定しない実施形態では、マイクロチャネル１１２は、幅が約１μｍ〜約１ｍｍ、代替的には約１００μｍ〜約５００μｍ、代替的には約１５０μｍ〜約２５０μｍであり、更に代替的には約１８０μｍ〜２００μｍである。別の限定しない実施形態では、マイクロチャネル１１２は、深さが約１μｍ〜約１ｍｍ、代替的には約５μｍ〜約５００μｍ、代替的には約１０μｍ〜約１００μｍ、代替的には約１５μｍ〜約５０μｍ、更に代替的には約２０μｍ〜約２５μｍである。当業者は、マイクロチャネルの長さが、マイクロチップの全体的なサイズ及びマイクロチャネルに関連する機能によって決まり、それにより、マイクロチャネルの長さは他の点では制約されないことを理解するであろう。
【００２３】
第１の基板１１０を横切って延在する複数のマイクロ流体チャネル１１２を形成することができる。ステップ２１０において、基板１１０にマイクロ流体チャネル１１２に対するレジストパターニングを提供するために、マイクロ流体チャネル１１２の形成の前に、リソグラフィ又は他の同様のプロセスを行うことができる。例えば、基板１１０の第１の面をフォトレジストでコーティングし、マスクを通してＵＶ光でパターニングすることができ、マスクは、マイクロ流体チャネル１１２のパターンを提供する。当業者は、こうした用途に適切なそれらのフォトレジスト、例えば、紫外線感光性有機材料を容易に識別しかつ理解し、さもなければ、プロセスを容易に理解するであろう。当業者は、基板１１０上にマイクロ流体チャネル１１２パターンを提供するために、型等を含む他の代替プロセスを利用することができる。
【００２４】
１つの限定しない実施形態では、レジストパターニングの次に、ウェットエッチング又はドライエッチングを用いることによるエッチングが続く。ウェットエッチングは、液体を用いる化学エッチングを示すことができ、ドライエッチングは、反応性イオンエッチング又はプラズマエッチング等、気体を利用することができる。別の実施形態では、サンドブラスト加工又はパウダーブラスト加工を含む機械的摩耗によって、マイクロチャネル１１２を形成することができる。他の方法としては、イオンビームアブレーション、レーザーアブレーション又はそれらの任意の組合せを挙げることができる。チャネル形成のこうした方法は、当業者には既知であり、特定の方法の適切な選択は、当業者に対する標準的な慣例の範囲内にある。
【００２５】
次のステップ２３０において、基板１１０にアクセスホール１１４が生成され、外部供給源からマイクロチャネル１１２内への流体の導入が可能になる。１つの実施形態では、アクセスホール１１４は、マイクロチャネル１１２と基板１１０の第２の面との間に生成される（２３０）。１つの実施形態では、アクセスホール１１４は、上述したようにエッチングにより、又はドリル加工により形成される。アクセスホール１１４を形成する他の方法としては、イオンビームアブレーション又はレーザーアブレーションを挙げることができる。次に、ステップ２４０において、第１の面及び第２の面を有する第２のブランク（非パターニング）基板１１６が、第１の基板１１０に取り付けられるか又は接合され、マイクロチャネル１１２を密閉してチャネル形成プロセスを完了する。こうした取付けは、基板１１０の第１の面に基板１１６の第２の面を取り付けることによって行われる。基板１１６は、石英、ガラス、ポリマー、パイレックス、シリコン又はホウケイ酸ガラスから形成することができる。基板１１６は任意の厚さとすることができるが、典型的な厚さは、約１００μｍ〜約１０００μｍの範囲である可能性がある。基板１１０及び１１６は、同じ材料から作製される場合もあれば異なる材料から作製される場合もある。１つの限定しない実施形態では、基板１１０及び１１６は、互いに取り付けられる。基板１１０及び１１６の取付けは、熱接合又は融着による等、本技術分野において既知である任意の手段によって達成することができる。
【００２６】
第１の基板１１０の第１の面及び第２の基板１１６の第２の面が接合された後、次のステップ２５０において、マイクロチャネル１１２に近接して回路素子を形成することができるように、第２の基板１１６の第１の面は、任意選択的に薄化される。第２の基板１１６を薄化する前に第２の基板１１６に第１の基板１１０を接合することにより、接合を高温アニールによる融着にすることができる。２つの比較的厚い基板１１０及び１１６に対して融着を用いることにより、第１の基板１１０及び第２の基板１１６における裂け目及び空隙の形成を回避することができる。
【００２７】
１つの実施形態では、薄化プロセスは、ウェハラッピング、機械的研削及び／又は研磨、ウェットエッチング、ドライエッチング、イオンビームアブレーション、レーザーアブレーション又はそれらの任意の組合せのうちの１つ又は複数を用いることによって行われる。１つの限定しない実施形態では、薄化された第２の基板１１６は、最終深さが約１００μｍ未満である。更なる実施形態では、薄化された第２の基板１１６は、最終深さが、約２μｍ〜約５０μｍ、又は約１０μｍである。次のステップ２６０において、限定されないがフォトリソグラフィを含む標準プロセスを用いて、薄化された第２の基板１１６の第１の面に１つ又は複数の金属層１１８及び１２０がパターニングされる。次のステップ２７０において、限定されないがスパッター及びリフトオフを含む、当業者に既知である技法を用いて、金属を堆積させる。例えば、米国特許第５，９０８，３１９号（引用することにより本明細書の一部をなす）は、半導体製造におけるフォトレジストを用いる方法について記載しており、それは、本発明に等しく適用することができる。１つ又は複数の層１１８及び１２０に堆積する金属は、合金及び混合物を含む、金、白金、アルミニウム、クロム、チタン、銅、銀、ニッケル等のうちの１つ又は複数とすることができる。
【００２８】
１つの実施形態では、第２の基板１１６の第１の面に形成された１つ又は複数の金属層は、これらの第２の基板１１６の第１の面を横切る白金層１２０と、基板１１６のマイクロチャネル１１２の外側の部分において白金層１２０の上部に配置された金パッド１１８とを備えることができる。マイクロチャネル１１２内の流体の温度を制御する回路素子は、パターニングされた金属層１１８及び１２０に基づく。したがって、温度に対して優れた応答を実証しヒーターとして使用されることが可能な任意の適切な抵抗材料から、金属層１１８及び１２０を形成することができる。適切な金属層材料としては、限定されないが、白金及びニッケルを含む、上述したものが挙げられる。
【００２９】
更なるステップ２８０において、金属層１８８及び／又は１２０の上に、樹脂、ポリマー又は他の適切な材料の任意選択的な層をコーティングすることができる。１つの実施形態では、コーティングは、絶縁体として作用する。別の実施形態では、コーティングは、物理的保護材として作用する。
【００３０】
したがって、外部供給源からマイクロチャネル１１２内に反応流体を導入することができる。マイクロチャネル１１２内の流体の温度は、抵抗加熱素子としての役割を果たす金属層１１８によって制御される。加熱素子１１８及び金パッド１２０に基づく全ての回路素子が、マイクロチャネル１１２内の反応流体から密封されて絶縁されており、それにより、マイクロチャネル１１２内の電気化学反応を回避することができる。
【００３１】
メタライゼーションの前に第２の基板１１６に第１の基板１１０を接合することにより、接合を高温アニールによる融着とすることができ、それにより、２つの別個の基板（ウェハ）１１０及び１１６が有効に単一のアニーリングされた基板になる。
【００３２】
上述したような方法の利点のうちの１つは、回路素子と流体チャネルとの間の絶縁の質を、他の方法と比較して実質的に向上させることができ、より優れたデバイス信頼性及び長い寿命が可能になる。
【００３３】
図３は、本発明によるマイクロ流体チップを作製する方法例を提供し、それは、第１の基板１１０にフォトレジストコーティングを追加し、基板１１０を硬化又は焼成するステップ３１０と、マスクを通して、限定されないがＵＶ露光を含む、フォトレジストコーティングを露出させるステップ３１５であって、マスクには、基板１１０に提供されるマイクロチャネル１１２のパターンが提供される、ステップ３１５と、限定されないがエッチングを含むプロセスにより、基板１１０にマイクロチャネル１１２を生成するステップ３２０と、限定されないがドリル加工又はレーザーアブレーションを含むプロセスにより、基板１１４に１つ又は複数のアクセスホール１１４を生成するステップ３２５と、基板を洗浄するステップ３３０と、残留フォトレジスト及び／又は任意のフィルムコーティングを除去するアッシング(酸素反応性エッチング）するステップ３４０と、基板１１６の第２の側に基板１１０の第１の側を接合するステップ３５０と、任意選択的に、限定されないが研削又はエッチングを含むプロセスにより、２５０と同様に基板１１６の第１の側を薄化するステップと、第２の基板１１６の第１の側にフォトレジストコーティングを追加し、基板１１６を硬化又は焼成するステップ３４５と、マスクを通して、限定されないがＵＶ露光を含む、フォトレジストコーティングを露出させるステップ３５０であって、マスクには、基板１１６に提供されるメタライゼーションのパターンが提供される、ステップ３５０と、基板１１６の上に１つ又は複数の金属をスパッタリングするステップ３５５と、露出され硬化したフォトレジスト層の部分をリフトオフし、それにより、硬化したフォトレジスト層の上のメタライゼーションもまた除去され、マスクを通して露出しなかった基板１１６の部分において金属が残る、ステップ３６０と、基板を洗浄するステップ３６５とを含む。いくつかの限定しない実施形態では、本発明の方法は、大きいシート状の基板１１０及び基板１１６を用いて行うことができ、それにより、一度に多くのマイクロ流体チップが作製される。こうした実施形態では、その後、ステップ３６５の後にステップ３７０が続き、このステップ３７０において、大きいシートが個々のマイクロ流体チップにダイシングされる。
【００３４】
本発明の更なる実施形態では、本明細書に記載したようなかつ本明細書に記載した方法によって作製されるようなマイクロ流体チップを備える生体アッセイ用のキットが提供される。
【００３５】
本発明を説明する文脈における（中でも、添付の特許請求の範囲の文脈における）「１つの（“a” and “an”）」及び「前記／該（“the”）」という用語並びに類似の指示語の使用は、本明細書中に他に指定のない限り又は文脈により明らかに矛盾しない限り、単数及び複数の両方を包含すると解釈される。「含む（comprising）」、「有する（having）」、「挙げられる（含む）（including）」及び「含有する（containing）」という用語は、特に断りのない限り、非限定（open-ended：オープンエンド）用語（すなわち、「挙げられる（含む）が、これらに限定されない」を意味する）として解釈されるものとする。本明細書中の値の範囲の記述は、本明細書中に他に指定のない限り、この範囲内にある各別個の値について個々に言及する省略方法として機能するよう意図されるものに過ぎず、各別個の値は、それが本明細書中に個々に記述されているかのように本明細書中に組み込まれる。本明細書中に記載の方法は全て、本明細書中に他に指定のない限り又は文脈により明らかに矛盾しない限り、任意の好適な順序で実施することができる。本明細書中に提示されるありとあらゆる例又は例示的な言葉（例えば「等（such as）」）の使用は、他に主張のない限り、単に本発明をより良く明白にする（illuminate）ように意図されるものに過ぎず、本発明の範囲に限定をもたらすものではない。本明細書中の言葉は、特許請求がされていない任意の要素を本発明の実施に不可欠なものとして示すものとは解釈されるべきでない。
【００３６】
本開示の主題について、特徴の様々な組合せ及びサブコンビネーションを含む幾つかの例示的な実施形態を参照してかなり詳細に記載し示したが、当業者は、他の実施形態並びにその変形形態及び変更形態を、本開示の範囲内に包含されるものとして容易に理解するであろう。さらに、こうした実施形態、組合せ及び部分的組合せの記載は、請求項に係る主題が、請求項に明示的に列挙されているもの以外の特徴又は特徴の組合せを必要とするということを意味するようには意図されていない。したがって、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲内に包含される全ての変更形態及び変形形態を含むように意図されている。
【図１】
2017530014.tif 000003
【図２】
2017530014.tif 000004
【図３】
2017530014.tif 000005
【国際調査報告】
2017530014.tif 000006
2017530014.tif 000007