(57)【要約】  マイクロ流体デバイスは、第１の高分子材料で形成された第１の基板および第２の高分子材料で形成された第２の基板を含み、前記第１および第２の基板はそれぞれの接合表面を有し、少なくとも１つの前記接合表面は、前記接合表面が互いに表面変形により接合した場合に接合した前記第１および第２の基板ならびに流路構造が複数のマイクロ流体流路を含むマイクロ流体流路ネットワークの少なくとも部分を形成するように、前記流路構造を有し、ここで、前記マイクロ流体流路ネットワークを定める前記流路構造と離れた１以上のインジケーター孔が、接合プロセスにより生じる表面変形が前記１以上のインジケーター孔の構成の変化を生じさせるように、少なくとも１つの前記接合表面中に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の高分子材料で形成された第１の基板および第２の高分子材料で形成された第２の基板を含み、前記第１および第２の基板はそれぞれの接合表面を有し、少なくとも１つの前記接合表面は、前記接合表面が互いに表面変形により接合した場合に接合した前記第１および第２の基板ならびに流路構造が複数のマイクロ流体流路を含むマイクロ流体流路ネットワークの少なくとも部分を形成するように、前記流路構造を有し、
ここで、前記マイクロ流体流路ネットワークを定める前記流路構造と離れた１以上のインジケーター孔が、接合プロセスにより生じる表面変形が前記１以上のインジケーター孔の構成の変化を生じさせるように、少なくとも１つの前記接合表面中に形成されている、マイクロ流体デバイス。
【請求項２】
前記インジケーター孔は、前記マイクロ流体流路に隣接して配置される、請求項１の前記デバイス。
【請求項３】
１以上のインジケーター孔は、マイクロ流体流路間の合流点；ポート、リザーバーまたはチャンバーからのマイクロ流体流路の入口；ポート、リザーバーまたはチャンバーからのマイクロ流体流路の出口；マイクロ流体流路の屈曲部；および電極が配置されたマイクロ流体流路の部分の少なくとも１つを含む前記マイクロ流体流路の機構に隣接して配置される、請求項１の前記デバイス。
【請求項４】
前記インジケーター孔は、前記マイクロ流体流路から流体的に隔離されている、請求項１の前記デバイス。
【請求項５】
前記インジケーター孔は、複数の水準または最小インジケーター孔深さと最大インジケーター孔深さとの間で変化する水準を有し、前記各複数の水準は上方および下方表面に平行に位置する平坦部により形成される、請求項１の前記デバイス。
【請求項６】
前記マイクロ流体流路は、流路深さを有し、および前記インジケーター孔は、前記流路深さよりも小さい最大インジケーター孔深さを有する、請求項１の前記デバイス。
【請求項７】
前記インジケーター孔は、前記マイクロ流体流路を定める構造の主要部を有する前記第１および第２の基板の１つにおいて、形成される、請求項１の前記デバイス。
【請求項８】
１以上の隣接するインジケーター孔の群を含み、前記群中の各インジケーター孔が異なるそれぞれの深さを有する、請求項１の前記デバイス。
【請求項９】
前記基板は、平坦である、請求項１の前記デバイス。
【請求項１０】
少なくとも１対の孔は、前記デバイスの組み立てのためのアライメントインジケーターを供するように、前記第１および第２の基板の接合表面上の対応位置に設けられている、請求項１の前記デバイス。
【請求項１１】
それぞれの接合表面上に１以上の補完内部係合構造を含む、請求項１の前記デバイス。
【請求項１２】
それぞれ第１および第２の高分子材料から形成された第１および第２の基板の供給、前記第１および第２の基板は、それぞれの接合表面を有し、少なくとも１つの前記接合表面は、前記接合表面が互いに表面変形により接合した場合に接合した前記第１および第２の基板ならびに流路構造が複数のマイクロ流体流路を含むマイクロ流体流路ネットワークの少なくとも部分を形成するように、前記流路構造を有し、ここで前記マイクロ流体流路ネットワークを定める前記流路構造と離れた１以上のインジケーター孔が、少なくとも１つの前記接合表面中に形成されている；
互いへの接合のための準備における少なくとも１つの前記接合表面の軟化；および
前記第１および第２の基板の前記接合表面を圧縮による接合、圧縮は１以上のインジケーター孔の構成の変化を生じさせる； 
を含む、マイクロ流体デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記１以上のインジケーター孔は、各インジケーター孔のインジケーター孔水準のうち少なくとも最も浅い１つが圧縮下で消滅するような、複数水準インジケーター孔である、請求項１２の前記方法。
【請求項１４】
各複数水準インジケーター孔において少なくとも２の水準が存在する、請求項１３の前記方法。
【請求項１５】
接合の間の前記インジケーター孔における水準の数の監視；および前記監視に従った接合の制御、をさらに含む、請求項１４の前記方法。
【請求項１６】
１以上の隣接するインジケーター孔の群が供され、前記群中の各インジケーター孔は、異なるそれぞれの深さを有する、請求項１２の前記方法。
【請求項１７】
接合の間の群における残存するインジケーター孔の数の監視；および前記監視に従った接合の制御、をさらに含む、請求項１６の前記方法。
【請求項１８】
前記軟化および前記接合は、
前記軟化が加熱であり、および前記接合が熱接合である；ならびに
前記軟化が溶媒蒸気への暴露であり、および前記接合が溶媒蒸気接合である；
を含むリストから選択される、請求項１２の前記方法。
【請求項１９】
請求項１２の方法に従い製造されたマイクロ流体デバイスの検査方法であって、
前記マイクロ流体デバイスを光学的に観察し、前記圧縮による前記１以上のインジケーター孔の変形を検査すること；
前記１以上のインジケーター孔の構成の変化を前記１以上のインジケーター孔の圧縮前の構成とともに比較し、前記接合の間に生じた圧縮量を検出すること；および
前記検出された圧縮量に基づいて前記マイクロ流体デバイスを許容することまたは拒絶すること；を有する、前記方法。
【請求項２０】
前記デバイスを許容することは、前記検出された圧縮量が下限以上および上限以下であることに基づく、請求項１９の前記方法。
【請求項２１】
請求項１に記載のマイクロ流体デバイス；
前記マイクロ流体デバイスからの流体測定結果を検出するように構成されたプロセッサー；および
前記１以上のインジケーター孔の構成の変化を前記１以上のインジケーター孔の接合前の構成とともに比較し、前記マイクロ流体デバイスの製造における接合の間に生じた圧縮量を検出するように構成された検出器；を含み、
前記プロセッサーは、前記検出器により検出された圧縮量に従い前記マイクロ流体デバイスからの流体測定結果の検出における１以上のパラメータを調整するように構成されている、計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、マイクロ流体デバイスおよびこのようなデバイスの製造および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ここに提供される背景の記載は、本開示の文脈を一般的に提示することを目的としている。背景の節において記載される程度までにおいて現在指定されている本発明者の研究、ならびにさもなければ出願時において従来技術とみなされ得ない記載の局面は、本開示に対して明示的、暗示的のいずれにも従来技術として認められない。
【０００３】
マイクロ流体回路は、典型的に、共に接合され、およびキャリアにおいて配置された２つの基板から平面構造として製造される。キャリアは、時にキャディー（ｃａｄｄｙ）として言及される。高分子基板の場合、熱接合および溶媒蒸気接合が接合方法例である。特に、熱接合は、例えば接着剤接合と比較すると、汚染を伴わない点で生物学的用途について利点を有する。マイクロ流体回路要素、例えば流路および混合チャンバーなどは、基板の１つまたは両方における表面構造により、基板間の接合部において形成される。
【０００４】
熱接合および溶媒蒸気接合は、最初に接合されるべき高分子表面の１つまたは両方を軟化させることおよびその後いくらかの変形を誘発させるために２つの表面を共にプレスすることに依存する。変形の量は、良好な接合を形成するために必要であるが、過度の変形は、デバイスのマイクロ流体流路および他のマイクロ流体機構を形成する微細な表面構造に悪影響を有するであろう。一方で、十分な変形がなければ、接合は、物理的に弱くおよび潜在的に漏れやすい可能性が高い。したがって、変形が十分であるが過度ではないように接合する必要がある。
【０００５】
接合前の流路深さが知られているため、完成したデバイス構造における流路深さを測定することにより、接合により生じた垂直圧縮量を測定できる。接合前後の流路深さの差は、したがって、接合により誘発された圧縮量である。流路深さを測定するための既知の破壊的方法は、流路において接合部分を切断し、光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で断面における流路の深さを測定することである。Ｘ線断層撮影法または利用可能な光学的方法などの非破壊的方法があるが、しかしこのような装置は高価であり、場合によっては特に正確ではない。
【発明の概要】
【０００６】
本開示の第１の局面によれば、第１の高分子材料で形成された第１の基板および第２の高分子材料で形成された第２の基板を含み、前記第１および第２の基板はそれぞれの接合表面を有し、少なくとも１つの前記接合表面は、前記接合表面が互いに表面変形により接合した場合に接合した前記第１および第２の基板ならびに流路構造が複数のマイクロ流体流路を含むマイクロ流体流路ネットワークの少なくとも部分を形成するように、前記流路構造を有し、ここで、前記マイクロ流体流路ネットワークを定める前記流路構造と離れた１以上のインジケーター孔が、接合プロセスにより生じる表面変形が前記１以上のインジケーター孔の構成の変化を生じさせるように、少なくとも１つの前記接合表面中に形成されている、マイクロ流体デバイスが提供される。
【０００７】
本開示は、また、上に定義したマイクロ流体デバイス；前記マイクロ流体デバイスからの流体測定結果を検出するように構成されたプロセッサー；および前記１以上のインジケーター孔の構成の変化を前記１以上のインジケーター孔の接合前の構成とともに比較し、前記マイクロ流体デバイスの製造における接合の間に生じた圧縮量を検出するように構成された検出器；を含み、前記プロセッサーは、前記検出器により検出された圧縮量に従い前記マイクロ流体デバイスからの流体測定結果の検出における１以上のパラメータを調整するように構成されている、計測装置を提供する。
【０００８】
本開示は、また、それぞれ第１および第２の高分子材料から形成された第１および第２の基板の供給、前記第１および第２の基板は、それぞれの接合表面を有し、少なくとも１つの前記接合表面は、前記接合表面が互いに表面変形により接合した場合に接合した前記第１および第２の基板ならびに流路構造が複数のマイクロ流体流路を含むマイクロ流体流路ネットワークの少なくとも部分を形成するように、前記流路構造を有し、ここで前記マイクロ流体流路ネットワークを定める前記流路構造と離れた１以上のインジケーター孔が、少なくとも１つの前記接合表面中に形成されている；互いへの接合のための準備における少なくとも１つの前記接合表面の軟化；および前記第１および第２の基板の前記接合表面を圧縮による接合、圧縮は１以上のインジケーター孔の構成の変化を生じさせる、を含むマイクロ流体デバイスの製造方法を提供する。
さらなるそれぞれの局面および特徴は、添付の請求の範囲により定義されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示のより完全な理解およびこれらの付随する利点の多くは、添付する図面と関連して考慮された際に、以下の発明を実施するための形態を参照することにより、これらがよりよく理解されるにつれて、容易に得られるであろう、ここで、
【図１】図１は、本開示の実施形態に係る接合前のマイクロ流体デバイスの部分の概要横断面図である。
【図２】図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃは、接合前ならびにそれぞれより少ないおよびより多い圧縮量での接合後の５水準インジケーター孔例の概要平面図である。
【図３】図３は、別のインジケーター孔形状を概略的に示す。
【図４】図４は、マイクロ流体デバイス例の部分の概要横断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、マイクロ流体デバイスの全体の例の概要平面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、マイクロ流体デバイスの概要横断面図である。
【図６】図６は、基板製造プロセスにおける主要な工程を概略的に示す。
【図７】図７Ａ〜図７Ｂは、インジケーター孔の別の横断面構造を概略的に図解する。
【図８】図８Ａ〜図８Ｂは、インジケーター孔の別の横断面構造を概略的に図解する。
【図９】図９Ａ〜図９Ｂは、インジケーター孔の別の横断面構造を概略的に図解する。
【図１０】図１０Ａ〜図１０Ｂは、インジケーター孔の別の横断面構造を概略的に図解する。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｂは、インジケーター孔の別の横断面構造を概略的に図解する。
【図１２】図１２は、計測装置を概略的に図解する。
【図１３】図１３は、アライメントマーカーとしてのインジケーター孔の使用を概略的に図解する。
【図１４】図１４は、補完内部係合構造の使用を概略的に図解する。
【図１５】図１５は、製造方法の概略フローチャートである。
【図１６】図１６は、検査方法の概略フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
これから図面を参照し、ここで、同様の参照数字は、いくつかの図を通して同一または対応する部分を指し、図１は、本開示の実施形態に係る接合前のマイクロ流体デバイスの部分の概要横断面図である。示されるデバイス部分は、２つの平坦な基板層を有する。基板層１０２は、平坦であり、図解される部分にわたり構造化されていない（すなわち、他の基板層に接触する基板層１０２の表面は、図解された部分にわたり完全に平坦である）一方で、基板層１０４は、平坦であるがまた構造化された上方の表面を有する（すなわち、前記層は、根本的に平坦であるが、表面孔としてその上に形状づけられたいくつかの構造または機構を有する）。基板層１０２は、上部(top)表面２１および下部(bottom)表面２３を有する。基板層１０４は、上部表面４１および下部表面４３を有する。用語「上部(top)」および「下部(bottom)」は、ここで、単に図１を含む略図への明確な参照を提供するために用いられるにすぎないことに留意すべきである。当業者は、これらが製造または使用における組立デバイスの特定の方向を暗示するまたは必要とするのではないことを理解するであろう。
【００１１】
第１および第２の基板層は、それぞれの第１および第２の高分子材料から形成されている。第１および第２の高分子材料は同一でも異なっていてもよく、本開示の実施形態を通じ、２つの材料は、例えばＣＯＰ（下に定義する）などの同一の「クラス」のものである。本開示の実施形態において、２つの材料は同一である。
【００１２】
基板層に適切な基本高分子は、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、スチレンアクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）、ポリアミド（ナイロン）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を含む。具体的なプラスチック化合物例は、以下のとおりである。ＰＳ：ＢＡＳＦ「１５８Ｋ」これは射出成型に適した高熱、透明材料である；ＣＯＰ：Ｚｅｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ「Ｚｅｏｎｏｒ  １０６０Ｒ」これは射出成型に適した透明、低水吸収材料である；ＰＭＭＡ：旭化成「Ｄｅｌｐｅｔ  ７０ＮＨ」これは透明であり、射出成型に適している；およびＨＭ６７１Ｔ  ’ＰＣ  Ｂａｙｅｒ  ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ  ＡＧ  「Ｍａｋｒｏｌｏｎ ２４５８」これは、射出成型に適した医療用グレードの透明材料である。
【００１３】
基板層１０４の上部表面４１における構造は、図の平面から外に延長するように描かれ、そして図がこれらを断面において示す多数のマイクロ流体流路１４、ならびに流路に隣接するが、流体的に離れて（すなわち、流路と流体伝達がない）配置された多数の複数水準インジケーター孔１１を含む。図に示すように、インジケーター孔は、複数の水準、５のセット例、このような水準は図において示されている、に階段状になっており、各水準は基板表面と平行に位置するそれぞれの平坦部１３により形成されており、平坦部は、最小インジケーター孔深さと最大インジケーター孔深さとの間でそれぞれの深さにおいて変化する。他の実施形態において、複数水準インジケーター孔として説明される構成は、インジケーター孔の深さがインジケーター孔の幅を横切って（描画されるように左から右方向へ）段階的というよりは滑らかかつ連続的に、例えばインジケーター孔のそれぞれの側における第１（最小のインジケーター孔）の深さおよび第２の異なる深さ（最大のインジケーター孔深さ）の間で変化する直線関数として、変化するように、くさび形状インジケーター孔として実施され得ることに留意すべきである。他の実施形態において、直線関数以外の深さプロフィールが使用され得る。また、複数水準インジケーター孔において、図１における平坦部として描画される１以上の機構は、代わりに平坦部機構の幅を横切って変化する深さを有し得る、言い換えると段状の水準を形成するが、しかしその幅を横切った変化する深さを有すると理解されるであろう。
【００１４】
ここで、用語「孔（ｐｉｔ）」は、基板の表面上に形成された穴を意味する。穴は、段状のあるいは変化する深さを有し得る。いくつかの実施形態において、孔は止り穴であり、つまりこれらは基板の他の側への通り穴ではない。他の実施形態において、孔は穴の他端への基板の接合により出口をなくされた通り穴として形成される。
【００１５】
また、図１におけるインジケーター孔例は、図１のデバイスがすでに組み立てられているにも拘らず、５つの水準を有するものとして概略的に示されていることに留意すべきである。これは単に基本構造の初期の説明を供するためである。事実、その完成形態において、組み立てられたデバイスは、基板１０４において初期に形成されたより少ない水準を保持し得る。この製造プロセスの間の水準の数の減少の理由は、以下に議論されるであろう。したがって差し当たり、図１において示される５つの水準は、デバイスの組み立ておよび接合の直前のインジケーター孔１１の状態を概略的に描画するものとして考慮されるべきである。
【００１６】
図１に示されるデバイスを製造するために、基板層１０２の下方表面２３は、接合された際にマイクロ流体流路１４を含むマイクロ流体流路ネットワークの少なくとも部分を形成するように、基板層１０４の上方表面４１へ接合されるべきである。ネットワークは、第１のもしくは第２の基板層、またはそれどころかさらなる基板層への接合した第３の基板層を供することにより、提供され得るように、層間のさらなる接合部へ延長し得る。さらに、垂直穴は、基板層を通って延長され得、外部へまたはデバイス内のさらなるマイクロ流体機構へのいずれかに垂直な流体相互連結を供する。用語「垂直（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」は、ここで、単にこの図面の説明の明確さのために用いられていることに留意すべきであり、上で議論したように、当業者は、これが製造または使用におけるデバイスの方向についての制限をするまたは暗示するものではないことを理解するであろう。
【００１７】
基板は、接合表面２３、４３の１つまたは両方の適切な軟化後にこれらを共にプレスすることにより、接合される。実施形態において、マイクロ流体構造の歪みまたは表面粗さにおける変化を避けるために少数のマイクロ流体構造を有する（または設計に依存して、全く有しない）表面が軟化され得るが、しかし他の表面（またはそれどころか両方の表面）が軟化され得る。プロセスは、熱接合であり得、この場合、軟化は加熱による。代わりに、プロセスは、溶媒蒸気接合であり得、ここで軟化は、１つまたは両方の表面の溶媒蒸気への暴露によって引き起こされる。当然ながら、溶媒蒸気接合は、また（例えば、材料のガラス転移温度Ｔｇ以下である上昇した温度までの）いくらかの加熱と関連し得る。また、すでに説明した技術に代えて、または加えて、使用され得る他の軟化技術がある。これらは：プラズマ活性化、紫外線活性化、液体溶媒活性化の１以上を含む。これらの技術のすべては、例えば、材料のガラス転移温度Ｔｇを下げることにより同様の目的：材料の少なくとも表面（場合により数μｍの深さまで）の軟化、に役立つと考えることができる。また、他の軟化方法も、（または代わりに）使用され得る。
【００１８】
２つの表面の一緒の圧縮によるプレスは、軟化の結果としてのいくらかの変形を誘発させる。それどころか、いくらかの量の変形は、接合が有効になるために必要である。十分な変形がない場合、２つの基板間の接合（および密封）は、弱くなりすぎる（および潜在的に漏れやすい）可能性が高い。一方で、過度の変形がある場合、ひいてはマイクロ流体流路の微細な表面構造を損なう可能性が高い。接合の間の変形量を測定するために、インジケーター孔の構成の変化の例として、良好な接合のために所望量の変形が生じる場合にその結果インジケーター孔のいくつかのしかし全てではない水準（すなわち少なくとも１つの最も浅い水準）が消滅するように、インジケーター孔が、成形され、寸法づけられる。接合製品において保持される水準の数は、したがって、良好な接合が生じたかの指標となる。
【００１９】
くさび状に成形されたまたは同様のインジケーター孔の構造の場合、構造の参照機構（例えば、先端）間の（接合後の）残存する距離は、このような構成の変化の指標を供することができる。このような測定の具体的な例は、以下に議論されるであろう。
【００２０】
図２Ａ、２Ｂおよび２Ｃは、５水準インジケーター孔例の１つの概要平面図である。
図２Ａは、接合前の、あるいは言い換えると、インジケーター孔が基板１０４へ作られた形状におけるインジケーター孔構造または構成を示す。述べたように、図２Ａにおいて示される図は、例えば、図１のデバイスを形成するために基板１０２が適用されるであろう方向から基板１０４を見下ろした、平面図である。図１において示される横断面図は、したがって、図２Ａに示される平面１００を横切る図として考えられ得る。複数水準インジケーター孔の５水準が図２Ａにおいて示され、水準１、、、５として番号付られる。水準１は、図１においてインジケーター孔１１の左側に描画される水準に対応する最も浅い水準である。水準５は、図１においてインジケーター孔１１の右側に描画される水準に対応する最も深い水準である。
【００２１】
端３２および３４により境界を占めされた任意のフレーム構造が、図２Ａ〜２Ｃに挿入される。図１においてフレームは示されていないが、当然存在することができる（近場合において、孔１４および流路１４の間に形成されるであろう）。フレームは、アライメント目的に使用される、流路１４と液体伝達のない、正方形または矩形流路構造であり得る。実施形態において、その深さは、孔構造の部分が視認できる限りフレームが視認できるように、孔１１の最も深い部分の深さと同じで（またはより深く）あることができる。デバイスの光学または他の試験の間、フレームは、孔構造を特定し、見つけるのに有用であることができる。本明細書における他の実施形態は、任意にこのようなフレームを含み得る。フレームは、孔の周囲の閉環を形成する必要がないことに留意すべきである；デバイスの試験の間の孔の位置を発見するのを補助する基本的機能を満たすために、孔に関し配置される１または複数のマーカー構造などの、種々の他の構造が使用されることができる。
【００２２】
図２Ｂおよび２Ｃは、図２Ａの方向と同様の方向における平面図であり、それぞれ圧縮により誘発されたより少ないまたはより多い量の変形ならびに構成の変化を伴う接合プロセスに応答して変化したインジケーター孔の構造または構成を図説する。図２Ｂは、第１のおよび第２の最も浅いインジケーター孔水準１、２が消滅し、インジケーター孔水準３、４および５が残存するように、接合が基板を変形させた状況を説明する。これは、良好な接合の例であるとみなされる。図２Ｃは、第１の、第２の、および第３の最も浅いインジケーター孔水準１、２、３が消滅し、インジケーター孔水準４および５が残存するように、接合が基板を変形させた状況を説明する。これは、過度の変形が生じた悪い接合の例であるとみなされる。
【００２３】
インジケーター孔水準は、このようにして使用され、接合プロセスの間にどれだけの変形が起きたかについての観察可能なまたは測定可能な指標を供することに留意すべきである。インジケーター孔１１において使用される具体的な水準は、「良好な」接合に対応すると（例えば、他のサンプルの経験的、場合により破壊的試験から）考えられる変形量（十分な変形は強固な接合を供するが、アクティブな流路および他の構造を変形させるほど大きくない）がインジケーター孔水準の大よそ半分の消滅に対応し得るように選択され得る。所望の接合強度を説明するための大よそ中間点の選択は、弱いまたは不十分な接合（半分より多くしかし全てでないインジケーター孔水準が残存する）または過度に変形した接合（半分より多くしかし全てでないインジケーター孔水準が消えた）の指標のための可能性を与える。複数水準の使用は、接合プロセスの較正または修正ができるように、実際の接合変形が所望の接合変形から異なる量の指標を可能にする。
【００２４】
一例において、５つの段または水準が、接合される基板表面に対する段の深さが以下のようになるように、それぞれ５００ｎｍの高さの差で供される：第１の段  ‐５００ｎｍ、第２の段  −１０００ｎｍ、第３の段  −１５００ｎｍ、第４の段  −２０００ｎｍ、第５の段  −２５００ｎｍ（ここで、負号は、水準が基板の表面より下にあることを示す）。この例において使用されるこの段の高さは、Ｚｅｏｎｏｒ  １０６０Ｒなどの具体的な高分子例で良好な熱接合について２〜３μｍの圧縮または変形が妥当であると示した以前の実験により決定されたが、しかしながらいくつの例（流路端における大きなバリに補償が必要とされるものなど）において、５μｍまでの変形が適当であり得る。異なる高分子が強固な接合を達成するために異なる変形を必要とする場合、異なるように配置された段が使用できる。段状の配置において、接合変形の「正／不正」の指標を供するためにいくつかの実施形態においてわずか２水準が使用され得る。他の実施形態において、２より多くの水準が使用され得、または（以下に議論されるように）変化する水準が使用され得る。
【００２５】
線形ユニット（μｍなど）において測定された変形は、その上に他の基板がプレスされたせいで、軟化した基板の表面がその当初（接合前）の位置から後退させられたことよる（基板表面と垂直に測定された）距離を示すことに留意すべきである。しかしながら、この定義が、接合が生じる前に接合表面の全体が密接に接触する完全な場合を表すことに留意すべきである。実際には、例えば、流路構造の端において、マイクロ構造化表面から飛び出すバリがあり得、このバリは接合前のこのような密接な接触を阻害し得る。熱接合の間、このようなバリは、押圧される。
【００２６】
段の高さを接合される異なる材料について適当な変形に適合させるだけでなく、段の高さをまた、種々の接合条件に適合させることができる。いくつかの場合において、接合条件は、高圧において密な密封を達成することが必要とされ、このような場合、より大きな接合変形が、許容されるまたは必要とさえされる。他の場合において、例えば低圧用途またはキャピラリー充填用途のために、より弱い接合条件が容認される。（同一の材料での）異なる接合方法が異なる所望の接合変形を有し得ることに留意すべきである。例えば、ある例の高分子を両方の基板に用いて、２μｍの圧縮または変形で適切に強いと考えられ得、一方で、同様の高分子で、溶媒蒸気接合は、１μｍの圧縮または変形で適切に強いと考えられ得る。
【００２７】
したがって製造されたマイクロ流体デバイス部分は、接合の間に生じた圧縮の量を評価するためにインジケーター孔における水準の数の製造前の水準の数と比較することに基づいて接合後に試験され、合格するまたは拒絶（不合格に）されることができる。合格は、圧縮が接合後のインジケーター孔において残存する水準の数により定義される下限（この例における５つからの２つ）以上であるか、および上限（この例における５つからの３つ）以下であるかに基づく。この試験は、手作業、例えば裸眼でもしくは光学的顕微鏡を介しての目視検査であることができ、または従来の光学的顕微鏡または共焦点顕微鏡であってもよい光学顕微鏡にいくらかの適当な画像加工を伴うことにより自動化されることができる。試験は、不合格部品の拒絶が中間（新規に接合したが、その他の点では製造されていない）製品において起こるように、接合後直ちに行われてもよく、これは欠陥がデバイスの完全な組み立てを必要とする漏れ試験を通じて最初に検出される場合よりも製造プロセスにおいて遥かに前である。いずれの場合においても、漏れ試験に使用される流体はデバイスを汚染し、これを使用不可とし得るため、漏れ試験は、自体時間のかかるものであり、純粋にマイクロ流体デバイスについての破壊的試験であり得る。
【００２８】
加えて、複数水準標識孔は、圧縮プロセスの間の１以上のインジケーター孔１１の例における水準の構成の消滅または変化の能動的な監視を供し、および監視に従い接合プロセスを制御することにより、接合プロセスを制御するために接合の間使用され得る。例えば、接合の間の部品を共にプレスする力は、極端に変形し続け、段の閾値数より多く消滅することを避けるために、段の閾値最小数（許容可能に強固な接合の表示）が消滅するまで継続しまたは増加し、その後除去される（またはその水準において維持される）。
【００２９】
図１において概略的に説明されるように、本開示の実施形態において接合前のインジケーター孔は、接合前のマイクロ流体流路の流路深さよりも小さい、最大インジケーター孔深さ（図２〜３の例における水準５の深さ）を有する。これは、接合の間に起こるべき変形の量を測定するためのインジケーター孔の役割と調和し、この変形はマイクロ流体流路への有意な変形作用を有するには小さすぎるべきである。当然インジケーター孔は流路よりも深く作られることができるが、流路は最も深いインジケーター孔水準より前に完全に消滅するであろうから、余分な深さは、有益な構成の役目を実際には果たさないであろう。最大インジケーター孔深さは、したがって好ましくは、一般に接合で誘発される圧縮変形が流路構造を実質的に変形させるべきでないことを踏まえれば、流路深さよりも大幅に小さく、例えば、流路深さより２〜５０倍小さい係数である。純粋に例として、５００μｍ深さ流路および５μｍの予期される変形について、最大孔深さは、１０μｍである（を示す）。
【００３０】
図１に説明されるように、いくつかの実施形態において、マイクロ流体ネットワークのための構造の主要部（またはいくつかの実施形態において、全部）を含む表面においてインジケーター孔を形成することが便利である。しかしながら、のみならずまたは代わりに、インジケーター孔は、他の接合表面にも形成されることができる。したがって、図１の例において、インジケーター孔１１は、表面４１において形成されるとして示されるが、のみならずまたは代わりに、これらは、表面２３においても形成されることができる。本発明の実施形態において、インジケーター孔１１は、他の接合表面の平坦（非構造化）部分と向かい合うように、１つの表面に形成される。言い換えると、本発明の実施形態において、インジケーター孔は、他の表面に形成されたインジケーター孔と向かい合うように、１つの表面に形成されてはいない。この配置は、観察される結果における混乱を回避することができる。
【００３１】
インジケーター孔の主な目的は、マイクロ流体デバイス機構についての接合の完全性の評価を行うことであるから、インジケーター孔をマイクロ流体デバイス機構‐特にマイクロ流体デバイスの機能に最も重大でありそうなもの、に近く配置することが有益である。マイクロ流体流路の関連する機構は：流路自体、マイクロ流体流路間の合流点、ポート、リザーバーまたはチャンバーからのマイクロ流体流路の入口；ポート、リザーバーまたはチャンバーからのマイクロ流体流路の出口；マイクロ流体流路の屈曲部；および電極が配置されたマイクロ流体流路の部分を含む。例えば、インジケーター孔の隣接する流路への最も近い部分は、隣接するマイクロ流体流路の部分から最小１〜１０流路幅離れ、および最大２〜２０流路幅離れた間に形成されるように配置され得る。さらに、いくつかの実施形態において、インジケーター孔１１は、特定の流路の両側において、特にその流路から等距離に対で配置される。
【００３２】
いくつかの実施形態において、基板１０２は、マイクロ流体構造およびインジケーター孔構造の両方が第１の基板の上方表面において形成された、非構造化層（ビアまたはポートを除いて）である。他の実施形態においてマイクロ流体流路ネットワークの形成に寄与する両方の表面における構造を伴い、第２の基板の下方表面は、第１の基板の上方表面に加えて構造化されている。
【００３３】
結果的に、図１および２Ａ〜２Ｃは、第１の高分子材料で形成された第１の基板１０２および第２の高分子材料で形成された第２の基板１０４を含み、第１および第２の基板はそれぞれの接合表面２３、４１を有し、少なくとも１つの接合表面４１は、接合表面が互いに表面変形により接合した場合に接合した第１および第２の基板ならびに流路構造が複数のマイクロ流体流路を含むマイクロ流体流路ネットワークの少なくとも部分を形成するように、流路構造１４を有し、ここで、マイクロ流体流路ネットワークを定める流路構造１４と離れた１以上のインジケーター孔１１が、接合プロセスにより生じた表面変形が前記１以上のインジケーター孔の構成の変化を生じさせるように、少なくとも１つの４１接合表面中に形成される、マイクロ流体デバイスの例を供する。
【００３４】
図３は、別のインジケーター孔形状を概略的に示す。上に記載した実施形態において、平坦部は長方形であり、平行な階段において形成されている。しかしながら、図３において、平坦部は、円形闘技場における座席の方法で、環状および同心状である。
例えば、長円形、半円または他のアーチ形もしくは湾曲した部分において配置されるなどの階段とすることについての他の形状は、予想されることができる。任意の形状および非幾何学形状もまた可能である。
【００３５】
平坦部の形状と独立して、階段の水準は、例えば、２００および７００ナノメートルの間の高さの差により高さにおいて均等に間隔が空けられ得、または互いに対しおよびこれらが埋め込まれた基板表面に対し、不均等に間隔が空けられ得る。十分な接合のために少なくとも最小の閾値深さの圧縮が必要である場合などには、例えば、最も浅い、すなわち第１の、水準は、続く水準よりも比較的大きくてもよく、結果最も浅い水準はこの最小閾値深さにより埋め込まれる。平坦部は、良好な反射を供するように滑らかであり得る。これは、例えばオートフォーカス装置での、平坦部の光学的評価を補助するのに望まれ得る。実施形態において、接合状態において艶消しの表面は消滅するであろうし、平坦部が不可視となるであろうし、「元の」および「圧縮された」平坦部の間に明確な差があるため、艶消しの表面が使用され得る。また、艶消しの表面に光学機器の焦点を合わせることは便利である。
【００３６】
特に、高い開口数の光学顕微鏡法／スキャニングまたは共焦点顕微鏡法／スキャニングが使用される、オートフォーカス検査配置において、インジケーター孔１１は、オートフォーカス配置に役立つまたは支持する追加の構造を形成し得る。インジケーター孔１１は、例えば画像加工アルゴリズムにより認識可能な高いコントラスト構造を供することにより、この目的に使用されることができ、したがってオートフォーカス装置がその操作を完了させること、および／またはオートフォーカス検査の精度を向上させるためにかかる時間を潜在的に減少させる。
【００３７】
流体試験機器などの機器へデバイスが組み込まれるいくつかの用途のみならず、ひいてはデバイスの製造の間の許容試験のためのインジケーター孔の潜在的な使用について、機器をデバイスへ適合させるために最後の機器においてこれらのインジケーター孔を使用することが便利である。装置例は図１２において概略的に示されており、プロセッサー４００、本明細書中において記載されたマイクロ流体デバイス４１０および光学検出器４２０を含む。プロセッサー４００は、マイクロ流体デバイスを制御することによりマイクロ流体デバイスからの流体測定結果を検出し、その出力を出力結果として解釈するように構成されている。マイクロ流体デバイスは、入力流体４３０について流体試験または検出を行う。光学検出器４２０は、（製造プロセスにおける）接合の間に生じた表面変形（圧縮）をインジケーター孔の光学検出により検出し、検出された変形の表示をプロセッサー４００へ信号を送る。プロセッサー４００は、光学検出器により検出された圧縮の量に従いマイクロ流体デバイスからの流体測定結果の検出における１以上のパラメータを調整する。
【００３８】
例えば、機器により行われるべき測定が流路深さに敏感である場合、機器は、デバイスまたはチップとともに製造者の供した測定情報に代えて、流路深さはインジケーター孔の残存する水準の数により明らかである接合により引き起こされた垂直圧縮を差し引いた接合前の流路深さにより近似されるであろうため、追加の構造（例えば、インジケーター孔１１）を評価することにより流路深さを推定することができる。
【００３９】
実施形態において、製造する間に、変形は、光学検出により検出されることができ、および例えば、例えばバーコード（レーザー、インクジェット印刷を用いたチップへの直接記入またはチップに添付されたラベル上へのバーコードの印刷）を生成させることまたはデバイスに添付されたＲＦＩＤ（無線自動識別）チップ上へデータを書き込みにより、人間に解読可能な文字列または機械が解読可能なコードの形態でデバイス上に書き込まれることができる。
【００４０】
図４は、例のマイクロ流体デバイス２０１の部分の概要横断面図である。
図説される部分は、第１の、第２のおよび第３の基板層２０２、２０４および２０６を示し、各々高分子、特に射出成型プロセスを記載するセクションにおいて下に列挙された高分子などのプラスチック材料でできている。第１の層２０２は、上部表面２２１および下部表面２２３を有する。第２の層２０４は、上部表面２４１および下部表面２４３を有する。第３の層２０６は、上部表面２６１および下部表面２６３を有する。図１に関しなされたものと類似のコメントがここで方向「上部」、「下部」および「垂直」に関し当てはまる。
【００４１】
第１の層２０２の下部表面２２３は、層に用いられた高分子材料の接合に適した熱接合または溶媒蒸気接合プロセスにより、第２の層２０４の上部表面２４１へ接合している。横方向に延びるマイクロ流体流路１２は、第１のおよび第２の層２０２、２０４の１つまたは両方における表面構造により（説明に使用される例において、表面構造はもっぱら第１の層２０２にあるけれども）、第１のおよび第２の層２０２、２０４の接合部２２３／２４１において図説される。第２の層２０４における表面構造により形成される他の例の流路１４が図説される。垂直に伸びる貫通孔またはビア８および１０は、マイクロ流体流路１２と流体連通する第２および第３の層２０４および２０６に形成される。説明されるように、第２の層２０４における貫通孔１０は、第３の層２０６における貫通孔８へ寸法的に正確に対応する必要はない。第２の層の貫通孔１０は、流路１２およびビア８の流体伝達のための導管として作用する。ビア８の目的は、接合部２２３／２４１において形成されたマイクロ流体回路からの流体（液体または気体）の供給または除去のための外部アクセスを供することである。設計の実施において、機構８および１０の正確な形状および寸法は、絶対的におよび互いと相対的にの両方で変化し得る。例えば、貫通孔１０は、実際に、接合部２２３／２４１の平面における水平なマイクロ流体流路１２または他のマイクロ流体回路機構と液体連通する限り、第３の層２０６におけるビア８より非常に狭いマイクロ流路または少なくとも孔として実施されることができる。
【００４２】
１以上のインジケーター孔１１が、（本明細書において記載されるように）特に（排他的ではないが）基板層２０２および２０４の接合部に関しての、デバイスの接合を補助するために用いられ得る。示される例において、より多くのビア８、１０などの巨視的な（すなわち、より大きな）機構が基板層２０４および２０６の間に供されるならば、このような機構の正確な操作は接合において誤差に対し敏感でないため、インジケーター孔の必要性は減少する。また、他の接合技術（レーザー接合など）が基板表面２４３および２６１の間において用いられることができることに留意すべきである。
【００４３】
図５Ａは、例のマイクロ流体デバイス３０１の概要平面図である。図５Ｂは、対応する概要横断面図であり、また、孔８および１０により形成されたメスルアーコネクタへ係合するように成形され、寸法づけられたオスルアーコネクタ２６を示す。基板層３０２、３０４、３０６が供される。
【００４４】
第３の層３０６は、接合した第１のおよび第２の層３０２および３０４により形成されたマイクロ流体回路を収容するキャリアまたはキャディの部分である。キャリアは、第１のおよび第２の層３０２および３０４の端を包み込む側壁７を有する。熱膨張間隙３０１０が、基板３０２、３０４の外側の端において供され得、ここで熱接合が基板層３０４および３０６の間で使用される。他の配置において、キャリアは、レーザー吸収材料を用いて実施され得、キャリア３０６を基板層３０４に組み合わせるのにレーザー溶接を用いる。
【００４５】
入口ポートとしての４つのメスルアーコネクタ２５からなり、当該メスルアーコネクタ２５から流路３２、３４、３６および３８が延長する非常に概要的なマイクロ流体回路が描画される。流路３２および３４は、Ｔ形状液滴生成機３３において接続し、および流路３６および３８は、Ｔ型液滴生成機３５において接続し、２つの合流した流路３７および３９は、次いで今度は接続部形状の液滴生成機３１において流路４５に合併する。電極部２４が、また、例えば検体のおよび流路に沿って通過するサンプル液の液滴を合体させるために、流路４５およびサーバーに隣接して示される。流路４５は、レーザー溶接２０を伴う出口ルアーポート２５において終点である。いくつかの実施において、いくつかの入口、出口ポートは、Ｏ−リング（または他のガスケット型）および連続シーム溶接を用いた他のもので封され得ることが分かるであろう。
【００４６】
インジケーター孔１１が、小さな正方形（これらは特に図５Ｂの横断面図において示されていない）と共に、図５Ａにおいて概略的に図説される。多すぎる参照番号および引き出し線を避けるために、いくつかのインジケーター孔のみが示されている。明らかなように、インジケーター孔の対が流路３２、３４、３６および３８の流路入口に隣接して、ならびに流路４５の流路出口に隣接して配置される。液滴生成機３１、３３および３５には、できる限り合流点に近く３つのインジケーター孔が設けられている。さらに、電極２４付近の流路４５には、電極の両側および電極に最も近い流路部分の両側の３つのインジケーター孔が設けられている。図４を参照して記載されるように、インジケーター孔は、基板層３０２、３０４の間として適当であるが、基板層３０４およびキャリア３０６の間は必ずしも適当ではないことに留意すべきである。
【００４７】
図６は、射出成型を用いた基板製造プロセスにおける主要な工程を概略的に示す。
プロセスの第１部は、マスタを製造することである。
【００４８】
シリコンまたはガラスウェハ３００をフォトレジスト３１０でスピンコートする。レーザーまたは他の適切な光源を、その後フォトレジストを露光するのに使用し、高い空間分解能で構造の輪郭を示す。露光される材料は、使用されるレーザー光に対し透明である。しかしながら、この非常に集束したレーザービームの焦点量において、化学的または物理的修正が作り出される。最終的に周囲に対して露光領域の選択的溶解性が達成される。現像液浴において、用いられた感光性材料に応じて、露光されたまたは露光されていない領域のいずれかが除去される。言い換えると、フォトレジストが、レーザー光への露光がそれを不溶性のままとするまたは不溶性にし、露光されていない材料を可溶性のままとするまたは可溶性とするようなものであると、結果、露光されていない材料は、現像液浴中で除去される。他のフォトレジスト材料について、現像液浴が露光された材料を除去するように反対のことが当てはまる。したがって、様々な感光性材料からのほぼ任意の「２．５Ｄ」構造を実現することができる（例えば、ＳＵ−８またはＡＺ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓからのポジ型フォトレジストＡＺ９２９６は、フォトレジストの好適な種の例である）。表現「２．５Ｄ」は、アンダーカット形成がこの技術によって実施できない事実により制限される三次元構造を示すための表記であることに留意すべきである。
【００４９】
レジストマスタを構築するための他の技術は、直接レーザーマイクロマシニング、ｅ−ビームリソグラフィーまたはマスクベースリソグラフィープロセスである。レーザー描画リソグラフィーもまた、フォトレジストに代えて、寸法解像度をレーザーの波長以下に制限して、無機相転移材料で使用することができる。利用可能なプロセスのさらなる詳細は、特許第４２７４２５１号明細書（米国特許出願公開第２００８／２３１９４０号明細書に相当）および特許第２６２５８８５号明細書（英語の相当物なし）において見出すことができる。マイクロ流体デバイスの製造プロセスに関するさらなる背景文献は：Bissacco et al、“Precision manufacturing
methods of inserts for injection moulding of microfluidic systems”、SPE Spring Topical Meeting on Precision Macro/Nano Scale Polymer
Based Component & Device Fabrication、ASME、2005；Attia et al、“Micro-injection
moulding of polymer microfluidic devices”、Microfluidics
and Nanofluidics、７巻、１号、２００９年７月、１−２８頁；およびTsao et al、“Bonding of thermoplastic polymer microfluidics”、Microfluidics and Nanofluidics、2009、6:1-16を含む。これらのすべての文献は、ここで参照により組み込まれる。
【００５０】
フォトレジストが好適に構築され、構造化されたフォトレジスト３２０から露光された（場合によっては、または露光されていない）材料が除去された時点で、金属めっき加工ステップを適用する。電気めっきは、ニッケル塩含有水溶液の電解液、いわゆるニッケル電解液によりニッケル層を堆積させるために用いられる。ニッケル電解液は、通常、アノードとしてニッケルまたはニッケルペレットを有する。これらは、金属イオンの供給に役立つ。ニッケルの堆積のためのプロセスは、長い間知られてきており、高度に最適化されてきた。ほとんどのニッケル電解液が＞９８％の効率を達成し、これは、供給された電流の９８％超が金属堆積に使用されることを意味する。残りの電力は、水素などの不必要な電解プロセスにおいて失われる。リトグラフィーにより構造化されたマイクロ機構の転写は、正確なパラメータの順守に強く依存する。添加物の連続的な供給のみならず、金属イオン含有量、温度およびｐＨ値を維持する必要がある。
【００５１】
結果物は、部分的に除去されたフォトレジストにより輪郭が示された構造の金属版３３０である。
鋼への切削を、このようなマイクロ構造をマスタリングするために、シリコンおよびフォトレジストの代わりとして用いられることができる。他の方法または上述した方法の他の変形がまた、以下に参照される文献において記載されるように、可能である。
【００５２】
マスタは、次いで射出成型プロセスにおいて、マイクロ流体流路ネットワークおよびまた複数水準インジケーター孔に必要な両方の構造を組み込むために高分子中の構造化した表面を作り出すのに用いられる。射出成型機において、高分子（図６において溶融プラスチック３４０として一般的に示される）は射出装置において可塑化され、型に射出される。型の空洞は、完成部品の形状および表面のテクスチャを決定する。高分子材料は、熱または引き裂きストレスの結果としての酸化または分解を防ぐために注意深く処理される必要がある。熱および圧力が、溶融高分子をマスタの構造化された表面上へプレスするために、適用される。適当な充填、冷却および硬化（熱可塑性プラスチックについて冷却と効果が共に生じることに留意すべきである）時間後、熱および圧力を除去し、完成したプラスチック構造３５０を型から取り出す。射出成型プロセスは、次いで同じマスタを用いて繰り返すことができる。
【００５３】
マスタおよびそれが部分を形成するより大きな成形型の費用は、必要な投資全体の大部分を表し、したがってプロセスは、それ自身を大量とする。単純な道具は、数千の部品の出発点からの経済的に実行可能な試作を可能とする。製造のための道具は、数百万の部品を作り上げるまで使用されることができる。
【００５４】
射出成型された基板を、表面特性を制御するために、例えばガラス転移温度Ｔｇを変更するためにまたは表面張力（または接触角、それぞれ）を変化させるために、さらにプラズマで処理することができる。
【００５５】
さらに、コーティングを、表面全体に適用するか、所望するようにいくらかの領域のみに選択的に適用することができる。例えば、スパッタリング、インクジェット印刷、エアゾール噴射がコーティングを堆積するのに使用され得る。
【００５６】
最後に、キャリアが、平面のマイクロ流体回路要素を形成するのに使用される層のように小寸法スケールでの精密さを必要とする機構を含まないかもしれないことに留意すべきである。
したがって、いくつかの場合においてキャリアをより単純なまたは別の方法を用いて製造することが可能である。
【００５７】
図７Ａ−７Ｂ、８Ａ−８Ｂ、９Ａ−９Ｂ、１０Ａ−１０Ｂおよび１１Ａ−１１Ｂは、インジケーター孔の別の横断面構造およびまた接合後のインジケーター孔の構成の変化が表面の圧縮または変形の程度を検出するのに使用できる方法を概略的に図説する。
【００５８】
図は、図の２つの欄として配置されている。図７Ａ、８Ａ、９Ａ、１０Ａおよび１１Ａを表す左欄は、接合プロセスが起きる前の１つの基板表面におけるインジケーター孔構造の横断面図の概略的なかつ縮尺が一定でない表現を供する。
【００５９】
図７Ｂ、８Ｂ、９Ｂ、１０Ｂおよび１１Ｂを表す右欄は、概念的な接合力または変形を伴う接合プロセスが起きた後の対応するインジケーター孔構造の概略的表現を供する。右欄における図は、また、インジケーター孔構造の観察可能な変化からインジケーター孔の構成の変化が検出されることができる測定を概略的に示す。
【００６０】
図７Ａは、くさび状形状または深さが直線的に変化するインジケーター孔１１−１を概略的に図説する。この場合において接合後の変形を検出するために、結果として生じるインジケーター孔の幅ｗ−１が検出されることができる。インジケーター孔１１−１がゼロの初期の最小深さおよびＤ１の初期の最大深さを有することに留意すべきである。深さＤ１（これらの実施形態の各々における最大深さと共通して）は、マイクロ流体流路深さよりも小さい。
【００６１】
図８Ａは、異なる単一のそれぞれの深さの４つ（この例において）の個別の隣接するインジケーター孔１１−２の系または群を概略的に示し、各深さは、マイクロ流体流路深さよりも小さい。１以上のこのような群が供され得る。接合の間または接合後、単に残存する（消滅していない）インジケーター孔を数えることにより、変形を検出することができる。群において残存するこのような孔の数を監視することにより、このような観察は接合プロセスの間に行われることができ、接合は、監視に従い制御されることができる。図８Ｂの例において、接合プロセス後に２つのインジケーター孔が残存する。矩形形状の孔（すくなくとも横断面において）が示されているが、孔は、例えば、円筒形、直方体、くさび形状の（少なくとも１つの寸法において横断面においてＶ形状）、丸みを帯びた円筒（横断面においてＵ形状）、円錐などであることができることに留意すべきである。
【００６２】
図９Ａは、（ａ）非ゼロ最小深さＤ２および（ｂ）非線形深さプロフィール‐この例において単純な曲線、を有するインジケーター孔１１−３を概略的に図説する。他の非線形プロフィール、例えば必要な変形量付近に、より細かい表示を与えるために、正確な深さ付近に、適用された変形の量に関し、より平坦な深さ変化を有するものが考えられる。図９Ｂにおいて、変形は、インジケーター孔幅ｗ−３を測定することにより、評価される。
【００６３】
図１０Ａは、Ｖ形状インジケーター孔１１−４を概略的に図説し、変形量は、接合後のインジケーター孔幅ｗ−４を検出することにより、評価されることができる。現実の状況において、Ｖ形状インジケーター孔の側壁は、圧縮された場合、孔の中心軸に向けて湾曲するまたは逸脱し得ることがあり得ることに留意すべきである。
【００６４】
図１１Ａは、段のある（階段、複数水準）インジケーター孔を概略的に図説するが、水準内および各水準間の連結部において変化がある。この場合もやはり、接合後の変形を評価するために幅ｗ−５が、利用されることができる。
【００６５】
上のまたは他の種のインジケーター孔の任意の組み合わせが、単一のデバイスとの関連で、または単一のインジケーター孔の形成との関連で、使用されることができることに留意すべきである。任意のインジケーター孔の構成の１より多くの例が、単一の基板表面に供され得る。
【００６６】
図１３は、アライメントマーカーとしてのインジケーター孔の使用を概略的に図説する。示される例において、接合されるべき２つの基板６０２および６０４は、１以上のインジケーター孔の対６１１、６１２を２つの基板の接合表面における対応する位置において有している。ここで、「対応する位置」は、対におけるインジケーター孔が接合したデバイス中において互いに覆うべきように、接合したデバイス中における同一の位置を言うのに用いられる。これらの対のインジケーター孔は、したがって、例えば、接合表面に垂直な方向において（例えば、方向６２０において）基板の対を光学的に検査し、インジケーター孔の対が互いに覆うことが観察されるまで接合前に１つまたは両方の基板を横方向に動かすことにより、接合のための基板のアライメントの間において用いられることができる。次いで、垂直方向６２０において接合力を適用する。図１３の検査において、他のインジケーター孔および／またはマイクロ流体構造などの他の構造がまた１つまたは両方の基板上に供され得るが、図１３においては示されていない（略図の明確性のため）ことに留意すべきである。他方のインジケーター孔と対向して配置されるインジケーター孔（対６１１、６１２においてとして）の構成の変化は、他の基板の平坦部分と対向して配置されるインジケーター孔１１の構成の変化と異なり得ることに留意すべきである。
【００６７】
図１４は、補完内部係合構造の使用を概略的に図解する。これらは、必ずしもインジケーター孔ではないが、類似の技術により形成され、接合のための基板のアライメントを補助するための機械的技術を供することができる。示される例において、このような構造の２つの対７１１、７１２が図説され、しかし他の数の対が供されることができる。図１４に関し、インジケーター孔および／またはマイクロ流体構造などの他の構造がまた１つまたは両方の基板上に供され得るが、図１４においては示されていない（略図の明確性のため）ことに留意すべきである。構造は、図１３を参照して上で議論されたように、２つの基板上の対応する位置において供される。
【００６８】
このような構造の対は、基板から少なくとも部分的に突出する１つの構造（この例において、基板７０４上に示される）および、基板へ少なくとも部分的にくぼんだ他の構造（この例において、基板７０２上に示される）を含む。他の実施形態において、対の各構造は、対の他の構造上の対応する部分に補完的なくぼみおよび突出部分を含む。実施形態において、突出部分は、２つの基板が圧縮接合により結合するという事実（上で議論したように）を可能にさせるために、くぼみ部分よりも小さい。突出部分の対応するくぼみ部分への消失は、いくつかの実施形態において、十分な接合深さの検出を補助するために光学的に観察されることができる。
【００６９】
いくつかの実施形態において、構造は、基板を正確に位置合わせされた位置への機械的案内として機能するように、面取りされているか、あるいはこれらの深さ（またはこれらの突出）の寸法が変化している。
【００７０】
図１５は、マイクロ流体デバイスの製造方法におけるステップを図説する概略フローチャートである。
ステップ８００は、それぞれ第１および第２の高分子材料から形成された第１および第２の基板の供給を含み、第１および第２の基板は、それぞれの接合表面を有し、少なくとも１つの接合表面は、接合表面が互いに表面変形により接合した場合に接合した第１および第２の基板ならびに流路構造が複数のマイクロ流体流路を含むマイクロ流体流路ネットワークの少なくとも部分を形成するように、流路構造を有し、ここでマイクロ流体流路ネットワークを定める流路構造と離れた１以上のインジケーター孔が、少なくとも１つの接合表面中に形成されている。
【００７１】
ステップ８１０は、互いへの接合のための準備における少なくとも１つの接合表面の軟化を含む。例えば、軟化は、加熱（この場合において熱接合が使用される）であるかまたは溶媒蒸気への暴露（溶媒蒸気接合が使用されるように）による。
ステップ８２０は、第１および第２の基板の接合表面を圧縮による接合を含み、圧縮は１以上のインジケーター孔の構成の変化を生じさせる。
【００７２】
図１６は、図１５の方法に従い製造されたマイクロ流体デバイスの検査方法を説明する概略フローチャートである。
ステップ８３０は、マイクロ流体デバイスを光学的に観察し、圧縮による前記１以上のインジケーター孔の変形を検査することを含む。
【００７３】
ステップ８４０は、１以上のインジケーター孔の構成の変化を１以上のインジケーター孔の接合前の構成とともに比較し、接合の間に生じた圧縮量を検出することを含む。
ステップ８５０は、検出された圧縮量に基づいてマイクロ流体デバイスを許容することまたは拒絶することを含む。実施形態において、デバイスを許容することは、検出された圧縮量が下限以上および上限以下であることに基づく。
【００７４】
特にグレースケールリソグラフィーなどの光学的プロセスを用いることにより、マイクロ構造のマスタリングが産業上の利用可能となった。このプロセスは、マイクロ構造を流路に組み込むのみならずマイクロ構造化インジケーター孔を作り出すことに十分な設計自由度を与える。このような技術の使用は、マスタリングの間の一度の費用を作り出すが、大規模製造における製品あたりの費用への最小のインパクトを有している。接合プロセスの間のプロセス制御の改良は、よりよい効率およびより低い単位費用の可能性を作り出す。
【００７５】
要約すれば、高分子接合の間の高分子接合を調整および／または観察することができるように、機能的なマイクロ構造に加えて、高分子部品上の１または位置においてマイクロ流路回路に機能しない複数水準インジケーター孔構造などのインジケーター孔構造が供される。接合の間、高分子部品は、共にプレスされる。変形量は、接合圧力、接合温度および接合の時間を含む要因に依存する。アクティベーションの種類および他のプロセスパラメータは、また、変形量に影響し得る。変形量は、１以上のインジケーター孔の変形を１以上のインジケーター孔の接合前の構成と比較することにより測定し、接合の間に生じた圧縮の量を検出することにより、測定されることができる。変形は、このようにして測定され、接合の間の接合圧力を調整すること、接合後の接合結果を確認することおよび、接合プロセスにより生じたマイクロ構造の圧縮を定量することに用いられることができる。複数水準または他のインジケーター孔構造が、成形／エンボス加工／刷り込み機械の準備の間に、または熱エンボス加工、レーザーマイクロマシニングまたは直接切削などのプロセスにおいて、マイクロ流体構造機構とともに組み込まれることができる。あるいは、複数水準または他のインジケーター孔は、これらの初期製造後の高分子部品に切削、レーザーマイクロマシニング、エッチングまたは材料の選択的除去のためのいくつかの他の技術により導入されることができる。
【００７６】
明らかに、本開示の多数の変更および変化が上の教示を考慮すると可能である。したがって、添付の請求の範囲内において、本発明はここで具体的に記載された以外にも実施され得ることが理解できる。
【００７７】
本開示のそれぞれの特徴は、以下の番号付された段落により定義される：
１．  第１の高分子材料で形成された第１の基板および第２の高分子材料で形成された第２の基板を含み、前記第１および第２の基板はそれぞれの接合表面を有し、少なくとも１つの前記接合表面は、前記接合表面が互いに表面変形により接合した場合に接合した前記第１および第２の基板ならびに流路構造が複数のマイクロ流体流路を含むマイクロ流体流路ネットワークの少なくとも部分を形成するように、前記流路構造を有し、
ここで、前記マイクロ流体流路ネットワークを定める前記流路構造と離れた１以上のインジケーター孔が、接合プロセスにより生じる表面変形が前記１以上のインジケーター孔の構成の変化を生じさせるように、少なくとも１つの前記接合表面中に形成されている、マイクロ流体デバイス。
【００７８】
２．  前記インジケーター孔は、前記マイクロ流体流路に隣接して配置される、段落１の前記デバイス。
【００７９】
３．  １以上のインジケーター孔は、マイクロ流体流路間の合流点；ポート、リザーバーまたはチャンバーからのマイクロ流体流路の入口；ポート、リザーバーまたはチャンバーからのマイクロ流体流路の出口；マイクロ流体流路の屈曲部；および電極が配置されたマイクロ流体流路の部分の少なくとも１つを含む前記マイクロ流体流路の機構に隣接して配置される、段落１または２の前記デバイス。
【００８０】
４．  前記インジケーター孔は、前記マイクロ流体流路から流体的に隔離されている、段落１〜３のいずれか１つの前記デバイス
【００８１】
５．  前記インジケーター孔は、複数の水準または最小インジケーター孔深さと最大インジケーター孔深さとの間で変化する水準を有し、各々は上方および下方表面に平行に位置する平坦部により形成される、段落１〜４のいずれか１つの前記デバイス。
【００８２】
６．  前記マイクロ流体流路は、流路深さを有し、および前記インジケーター孔は、前記流路深さよりも小さい最大インジケーター孔深さを有する、段落１〜５のいずれか１つの前記デバイス。
【００８３】
７．  前記インジケーター孔は、前記マイクロ流体流路を定める構造の主要部を有する前記第１および第２の基板の１つにおいて、形成される、段落１〜６のいずれか１つの前記デバイス。
【００８４】
８．  １以上の隣接するインジケーター孔の群を含み、前記群中の各インジケーター孔が異なるそれぞれの深さを有する、段落１〜４のいずれか１つの前記デバイス。
９．  前記基板は、平坦である、先行段落のいずれか１つの前記デバイス。
【００８５】
１０．  少なくとも１対の孔は、前記デバイスの組み立てのためのアライメントインジケーターを供するように、前記第１および第２の基板の接合表面上の対応位置に設けられている、先行段落のいずれか１つの前記デバイス。
１１．  それぞれの接合表面上に１以上の補完内部係合構造を含む、先行段落のいずれか１つの前記デバイス。
【００８６】
１２．  それぞれ第１および第２の高分子材料から形成された第１および第２の基板の供給、前記第１および第２の基板は、それぞれの接合表面を有し、少なくとも１つの前記接合表面は、前記接合表面が互いに表面変形により接合した場合に接合した前記第１および第２の基板ならびに流路構造が複数のマイクロ流体流路を含むマイクロ流体流路ネットワークの少なくとも部分を形成するように、前記流路構造を有し、ここで前記マイクロ流体流路ネットワークを定める前記流路構造と離れた１以上のインジケーター孔が、少なくとも１つの前記接合表面中に形成されている；
互いへの接合のための準備における少なくとも１つの前記接合表面の軟化；および
前記第１および第２の基板の前記接合表面を圧縮による接合、圧縮は１以上のインジケーター孔の構成の変化を生じさせる； 
を含む、マイクロ流体デバイスの製造方法。
【００８７】
１３．  前記１以上のインジケーター孔は、各インジケーター孔の前記インジケーター孔水準のうち少なくとも最も浅い１つが圧縮下で消滅するような、複数水準インジケーター孔である、段落１２の前記方法。
【００８８】
１４．  各複数水準インジケーター孔において少なくとも２の水準が存在する、段落１３の前記方法。
１５．  接合の間の前記インジケーター孔における水準の数の監視；および前記監視に従った接合の制御、をさらに含む、段落１４の前記方法。
【００８９】
１６．  １以上の隣接するインジケーター孔の群が供され、前記群中の各インジケーター孔は、異なるそれぞれの深さを有する、段落１２の前記方法。
１７．  接合の間の群における残存するインジケーター孔の数の監視；および前記監視に従った接合の制御、をさらに含む、段落１６の前記方法。
【００９０】
１８．  前記軟化および前記接合は、
前記軟化が加熱であり、および前記接合が熱接合である；ならびに
前記軟化が溶媒蒸気への暴露であり、および前記接合が溶媒蒸気接合である；
を含むリストから選択される、段落１２〜１７のいずれか１つの前記方法。
【００９１】
１９．  段落１２〜１８のいずれか１つの方法に従い製造されたマイクロ流体デバイスの検査方法であって、
前記マイクロ流体デバイスを光学的に観察し、前記圧縮による前記１以上のインジケーター孔の変形を検査すること；
前記１以上のインジケーター孔の構成の変化を前記１以上のインジケーター孔の圧縮前の構成とともに比較し、前記接合の間に生じた圧縮量を検出すること；および
前記検出された圧縮量に基づいて前記マイクロ流体デバイスを許容することまたは拒絶すること；を有する、前記方法。
２０．  前記デバイスを許容することは、前記検出された圧縮量が下限以上および上限以下であることに基づく、段落１９の前記方法。
【００９２】
２１．  段落１〜１１のいずれか１つのマイクロ流体デバイス；
前記マイクロ流体デバイスからの流体測定結果を検出するように構成されたプロセッサー；および
前記１以上のインジケーター孔の構成の変化を前記１以上のインジケーター孔の接合前の構成とともに比較し、前記マイクロ流体デバイスの製造における接合の間に生じた圧縮量を検出するように構成された検出器；を含み、
前記プロセッサーは、前記検出器により検出された圧縮量に従い前記マイクロ流体デバイスからの流体測定結果の検出における１以上のパラメータを調整するように構成されている、計測装置。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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