(57)【要約】物質を検出するための装置及び該装置を製造する方法が開示されている。物質を検出するための装置の１例は、第１のチャンバーを画定するオリフィスプレートを備えている。基体が該オリフィスプレートに結合されている。該基体は、該第１のチャンバー内に配置されたナノ構造を備えている。該ナノ構造は、該物質にさらされると該物質に反応することができる。該ナノ構造を早期の曝露から保護するために、シールで該第１のチャンバーの少なくとも一部を密閉することができる。【選択図】図１
2016510880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質を検出するための装置であって、
第１のチャンバーを画定するオリフィスプレートと、
前記オリフィスプレートに結合されて、前記第１のチャンバー内に配置されたナノ構造を有する基体であって、該ナノ構造は、前記物質に曝露されると該物質に反応することからなる、基体と、
前記第１のチャンバーの少なくとも一部を密閉して、前記ナノ構造を早期の曝露から保護するためのシール
を備える装置。
【請求項２】
前記オリフィスプレートは、ニッケル、金、白金、パラジウム、ロジウムのうちの少なくとも１つから構成される、請求項１の装置。
【請求項３】
前記ナノ構造は、柱状構造と円錐構造の少なくとも一方を含む、請求項１の装置。
【請求項４】
前記オリフィスプレートは、金、パラジウム、ロジウムのうちの少なくとも１つで電気めっきされる、請求項１の装置。
【請求項５】
前記シールは、ポリマー材料と可撓性材料と除去可能な材料とのうちの少なくとも１つから構成される、請求項１の装置。
【請求項６】
前記シールはハーメチックシールから構成される、請求項１の装置。
【請求項７】
前記シールは、ポリマーテープ、プラスチック、箔、膜、蝋、ポリジメチルシロキサンのうちの少なくとも１つから構成される、請求項１の装置。
【請求項８】
前記基体は、表面増強ラマン分光法基体と自己作動型表面増強ラマン分光法基体と高感度蛍光分光法基体と増強発光分光法基体とのうちの少なくとも１つを含む、請求項１の装置。
【請求項９】
前記オリフィスプレートは、前記第１のチャンバーに対して密閉された第２のチャンバーを画定し、前記ナノ構造の少なくともいくつかが前記第２のチャンバー内に配置され、第２のシールが、前記第２のチャンバーの少なくとも一部を密閉して前記ナノ構造を早期の曝露から保護する、請求項１の装置。
【請求項１０】
物質を検出するための装置を製造する方法であって、
マンドレルをめっき浴に浸して金属ハウジングを形成するステップであって、前記マンドレルは、前記ハウジングの開口または構造に対応するパターンまたは構造を有する、ステップと、
前記ハウジングを前記マンドレルから取り外すステップと、
前記ハウジングを基体に結合するステップ
を含み、
前記ハウジングはチャンバーを画定し、前記基体のナノ構造は前記チャンバー内に配置され、前記ナノ構造は、前記物質に曝露された場合に該物質に曝露されたことを明白に示すことからなる、方法。
【請求項１１】
前記めっき浴は、ニッケルまたは金または白金を含む、請求項９の方法。
【請求項１２】
金またはパラジウムまたはロジウムで前記ハウジングを電気めっきするステップをさらに含む、請求項９の方法。
【請求項１３】
前記ハウジングがオリフィスプレートを含む、請求項９の方法。
【請求項１４】
前記マンドレルは、ステンレス鋼層とクロム層の少なくとも一方を含む、請求項９の方法。
【請求項１５】
前記ハウジングの開口を覆って前記ナノ粒子を早期の曝露から保護するために、前記ハウジングにシールを結合するステップをさらに含む、請求項９の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
検体の存在を検出するために、表面増強ラマン分光法（ＳＥＲＳ）を種々の産業で使用することができる。たとえば、爆発物を発見し及び／または精査する（たとえば、空港で爆発物及び／またはその他の危険物がないかを調べるために手荷物を見つけ及び／または精査する）ために、ＳＥＲＳをセキュリティ産業で使用することができる。あるいは、水及び／またはミルク中の毒素や汚染物質を検出するために、ＳＥＲＳを食品産業で使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】（補充可能性あり）
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】本開示の教示にしたがって構成された例示的な試験装置を示す。
【図２】本開示の教示にしたがう、例示的なオリフィスプレートに結合されたシールを有する別の例示的な試験装置を示す。
【図３】分析溶液がチャンバーに加えられつつある図２の例示的な試験装置を示す。
【図４】図２の例示的な試験装置と本開示の教示にしたがって構成された読み取り装置の１例を示す。
【図５】図１及び／または図２の例示的な試験装置を実施するために使用することができる例示的なオリフィスプレートを製造するプロセスの１例を示す。
【図６】図１及び／または図２の例示的な試験装置を実施するために使用することができる例示的なオリフィスプレートを製造するプロセスの１例を示す。
【図７】図１及び／または図２の例示的な試験装置を実施するために使用することができる例示的なオリフィスプレートを製造するプロセスの１例を示す。
【図８】図１及び／または図２の例示的な試験装置を実施するために使用することができる例示的なオリフィスプレートを製造するプロセスの１例を示す。
【図９】図１及び／または図２の例示的な試験装置を実施するために使用することができる例示的なオリフィスプレートを製造するプロセスの１例を示す。
【図１０】図１及び／または図２の例示的な試験装置を実施するために使用することができる例示的なオリフィスプレートを製造するプロセスの１例を示す。
【図１１】図１及び／または図２の例示的な試験装置を実施するために使用することができる例示的なオリフィスプレートを製造するプロセスの１例を示す。
【図１２】図１及び／または図２の例示的な試験装置を実施するために使用することができる例示的なオリフィスプレートを製造するプロセスの１例を示す。
【図１３】本開示の教示にしたがって構成された複数チャンバー試験装置を示す。
【図１４】図１〜図４及び図１３の例示的な試験装置を作製する方法の１例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
いくつかの例が添付の図面に図示されており、それらの例を以下で詳細に説明する。それらの図面は必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではなく、いくつかの特徴及びいくつかの図面のビューは、明瞭及び／または簡潔にするために縮尺や図表が誇張されて示されている場合がある。
【０００５】
多くの用途が、対象物質の存在を検出するために使用できる信頼性の高い装置を必要としている。たとえば、そのような試験装置（または試験デバイス。以下同じ）または検出装置（または検出デバイス。以下同じ）は、空港や製造施設や食品加工施設や薬物製剤工場などにおいて爆発物や毒素や危険物の存在を検出するために有用である。いくつかの既知の試験装置及び／または検出装置の基体（または基板。以下同じ）は、該基体が検出することを意図している環境及び／または物質（たとえば検体）に対する早期の曝露（曝露が早すぎること）から十分には保護されない。環境及び／または物質（たとえば検体）に対する該基体の早期の曝露は、該基体が一旦それらに意図的に曝露された（さらされた）ときに、該基体の酸化を引き起こす場合があり、及び／または、該基体を物質を検出するのに有効ではないものにしてしまう可能性がある。
【０００６】
本明細書において、種々の物質の分析用の試験装置及び／または検出装置の例が開示される。いくつかのそのような例において、試験装置は、試験装置／検出装置内でまたは試験装置／検出装置上で対象物質の存在を検出するために使用することができる表面増強ラマン分光法、高感度蛍光分光法（Enhanced Fluorescence spectroscopy）、または増強発光分光法（Enhanced Luminescence spectroscopy。増強ルミネセンス分光法ともいう）と共に使用するためのものである。本明細書に開示されている試験装置の例は、使用する前の環境への曝露から試験装置の基体を保護し、及び／または使用する前に該基体および／もしくは関連する表面構造の酸化もしくはその他の汚染を低減（たとえば防止）する金属製のオリフィスプレート（オリフィス板ともいう）及び／もしくはハウジング（または筐体）を含む。より具体的には、開示されているオリフィスプレートは、基体のナノ粒子、金属ナノ粒子もしくは微小粒子、ナノ構造、ＳＥＲＳストリップなどによって検出されることが意図されている検体（被分析物）などの物質に対する該ナノ粒子、金属ナノ粒子もしくは微小粒子、ナノ構造、ＳＥＲＳストリップなどの意図しない曝露を低減しまたは防止する。
【０００７】
いくつかの例では、本明細書に開示されているオリフィスプレートは、該オリフィスプレートの関連する（１以上の）構造及び／または（１以上の）開口を作製するために、（１以上の）パターン（すなわち所定の模様ないし形態）及び／または（１以上の）構造を有するガラス製のマンドレル（たとえばソーダ石灰シリカガラスもしくはウェーハ：soda-lime-silica glass or wafer）を用いて作製される。いくつかの例では、該（１以上の）パターン及び／または（１以上の）構造は、パターン形成（パターンすなわち所定の模様ないし形態が形成）された後ウェットエッチングによって除去されるフォトレジストを塗布することによって作製される。いくつかの例では、該マンドレルは、物理蒸着法（ＰＶＤ）プロセス、及び／またはプラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）プロセス、及び／または化学気相成長法（chemical vapor process:ＣＶＰ）、及び／またはフォトリソグラフィープロセスなどのオリフィスプレート（たとえばマンドレルマスク（mandrel mask））を生成するためにいくつかのプロセス（行程）を受ける。ＰＶＤプロセスを用いて、ステンレス鋼及び／またはクロムの層をマンドレル上にスパッターすることができる。ＣＶＰ及び／またはＰＥＣＶＤプロセスを用いて、炭化ケイ素層をマンドレルに堆積させることができる。ステンレス鋼層及び／またはクロム層及びフォトリソグラフィープロセスを用いて、炭化ケイ素層をパターン形成する（該炭化ケイ素層にあるパターンを形成する）ことができる。いくつかの例では、マンドレルは、めっき浴（たとえば、ニッケルめっき浴及び／または金めっき浴及び／または白金めっき浴）に浸され、この場合、該めっき浴は、該マンドレルの全表面（ただし非導電性の炭化ケイ素が配置されている場所を除く）をめっきする。該めっき浴がニッケルめっき浴である例では、該めっき浴からのニッケルによって、該オリフィスプレートのパターン、形状、及び／または特徴が画定ないし決定される。
【０００８】
めっきが厚くなると、該ニッケルは、炭化ケイ素のエッジを覆ってめっきし、該オリフィスプレートの構造（たとえば（１以上の）オリフィスノズル、（１以上の）パターン、（１以上の）開口、（１以上の）穴など）を画定ないし決定する。ある特定の時間が経過し、かつ、該マンドレル及び該オリフィスプレートが該めっき浴から取り出された後で、該オリフィスプレート（たとえばニッケル電鋳物）を該マンドレルから取り除き及び／またははがして、たとえば、金及び／またはパラジウム及び／またはロジウムで電気めっきすることができる。該オリフィスプレート及び／または関連する（１以上の）穴及び／または（１以上の）ノズルのサイズ（大きさ）及び／または厚みは、該マンドレルが該ニッケル浴に浸される時間（の量）やパッドサイズ（たとえば、該穴の大きさを決定する炭化ケイ素パッド）などに比例しうる。
【０００９】
いくつかの例では、オリフィスプレートを、（1以上の）ナノ構造及び／またはナノ粒子を有するウェーハ及び／または基体に結合し及び／または一体化する（または組み込む）ために、該オリフィスプレートと該ウェーハ及び／または該基体の間にチャンバー（室）が画定されるように、該オリフィスプレートの凹面側が該基体に面する位置に配置される。いくつかのそのような例では、（１以上の）ナノ構造及び／またはナノ粒子は、該（１以上の）ナノ構造及び／またはナノ粒子が検出することを意図している物質に該（１以上の）ナノ構造及び／またはナノ粒子が早期に曝露されるのを実質的に阻止するために、該チャンバー内に配置される。ギャングボンド（一括ボンド）プロセス（たとえば、金属を結合する熱圧着）を用いて、該オリフィスプレートを該ウェーハ及び／または該基体に結合することができる。該（１以上の）ナノ構造及び／またはナノ粒子が検出することを意図している検体などの物質に対する該（１以上の）ナノ構造及び／またはナノ粒子の意図しない曝露を低減または防止するために、ポリマーテープ（または高分子テープ。以下同じ）によって、該オリフィスプレートの（１以上の）流体入口（流体ポート）や（１以上の）開口などを覆う。
【００１０】
いくつかの例では、該例示的な試験装置及び／または検出装置を用いて対象物質を検出するために、該ポリマーテープの少なくとも一部が該オリフィスプレートから除去されて、該（１以上の）流体ポート、該（１以上の）開口、該チャンバー、該基体、該ナノ構造及び／または該ナノ粒子を、試験される環境、化学物質（または化学薬品）、物質、ガス（気体）、検体などに曝露する（さらす）。該基体、ナノ構造及び／またはナノ粒子が（存在が検出及び／または検査されるところの）該環境及び／または物質（たとえば化学物質やガスや検体など）にさらされた後、試験装置が例示的な読み取り装置内にまたは該読み取り装置に隣接して配置される。該読み取り装置は、該基体、ナノ構造及び／またはナノ粒子を照明する（すなわちそれらに光を当てる）光源を備えることができる。いくつかの例では、該基体、ナノ構造及び／またはナノ粒子によって散乱された光（たとえば、表面増強ラマン分光法におけるラマン散乱または高感度蛍光分光法における蛍光または増強発光分光法における発光）が、適切な案内要素及び／またはフィルタリング要素を有する分光計や光検出器などを用いてモニタ（監視）される。いくつかの例では、読み取り装置によって得られた結果は、モニターに表示され、及び／または、試験されている及び／もしくは探されている物質の検出の有無を表す。
【００１１】
図１は、本開示の教示にしたがって構成された例示的な試験装置及び／または検出装置１００を示している。図示の例の試験装置１００は、ナノ構造１０８及び／またはナノ粒子１１０が配置されている第１のチャンバー１０６及び第２のチャンバー１０７を画定する基体１０２及びオリフィスプレート及び／もしくはハウジング１０４を備えている。基体１０２を、たとえば、ガラス、プラスチック、及び／または紙、及び／またはポリジメチルシロキサン（polydimethylsiloxane）、及び／または透明材料（たとえば光透過性の物質）、及び／またはゴム、及び／または膜（または薄膜）などの任意の適切な材料から作製することができる。オリフィスプレート１０４を、たとえば、金属、及び／またはニッケル、及び／または金、及び／または白金などの任意の適切な材料から作製することができる。ナノ粒子１１０は、金、及び／または銀、及び／または、検体などの対象物質と反応し、該対象物に応答し、該対象物を集めることなどができる他の任意の要素（たとえば元素）や化学物質を含むことができる。図示の例のナノ構造１０８及び／またはナノ粒子１１０は、それらが曝露されている検体の検出を容易にする。いくつかの例では、ナノ構造１０８は、少なくとも部分的に透明（たとえば光学的に透明）であり、及び／または、柱状構造及び／もしくは円錐構造を含む。いくつかの例では、それらの柱状構造は、物質または化学物質に曝露された後に集められて、増強分光分析のための制御可能な幾何学的形状ないし形態を有するナノ粒子の集合体を形成する。いくつかの例では、それらの円錐構造は、物質または化学物質に曝露された後には、分光分析のための比較的強い増強を生じる比較的鋭い先端を有する。いくつかの例では、基体１０２は、該基体１０２を通したナノ構造１０８及び／またはナノ粒子１１０の検出及び／または分析を可能にするために透明（たとえば光学的に透明）である。
【００１２】
図示の例では、チャンバー１０６、１０７の一部（ないし各部分）を画定するために、オリフィスプレート１０４は、テーパー部分（先細状になった部分）１１２、１１４、１１６、１１８と、結合部分１２０、１２２、１２４、並びに、開口及び／または流体入口穴１３０を画定する上側部分１２６、１２８を含んでいる。いくつかの例では、結合部分１２０、１２２、１２４と上側部分１２６、１２８は、隔置されて、互いに実質的に平行であり、それぞれのテーパー部分１１２、１１４、１１６、１１８を介して結合される。本明細書で使用されている「実質的に平行」という表現は、平行度が約１０度以下の範囲内であることを意味する。他の例では、結合部分１２０、１２２、１２４は、上側部分１２６、１２８から隔置されているが、結合部分１２０、１２２、１２４は、上側部分１２６、１２８と平行ではない。
【００１３】
図１の例に示されているように、第１のチャンバー１０６は、テーパー部分１１２、１１４及び上側部分１２６によって画定される。第２のチャンバー１０７は、テーパー部分１１６、１１８及び上側部分１２８によって画定される。この例では、結合部分１２２は基体１０２に結合されている。結合部分１２２と基体１０２は、結合されて、第１のチャンバー１０６と第２のチャンバー１０７を分離するためのハーメチックシールを形成し、これによって、第１の時刻に、第１の物質を第１のチャンバー１０６に加え、（第１の時刻とは別の）第２の時刻に、第１の物質と混ざり合うことなく、第２の物質を第２のチャンバー１０７に加えることができるようにしている。
【００１４】
図示の例の第１のチャンバー１０６及び第２のチャンバー１０７を密閉するために、シール１３２、１３４が取り外し可能に上側部分１２６、１２８に結合される。図示の例のシール１３２、１３４は、ハーメチックシールであり、ポリマーテープ、及び／またはプラスチック、及び／または透明材料（たとえば光透過性の物質）、及び／またはプラスチックシート、及び／または箔材、及び／または箔（金属の薄いシート）、及び／または膜（または薄膜）、及び／または蝋（またはワックス）、及び／またはポリジメチルシロキサンから作製することができる。いくつかの例では、シール１３２、１３４は、読み取り装置がハウジング１０４に取り付けられたシール１３２、１３４を通してナノ構造１０８及び／またはナノ粒子を測定できるようにするために透明（たとえば光学的に透明）である。
【００１５】
図２は、矢印２０２で概ね示されている方向に取り外されようとしているシール１３２を有する試験装置及び／または検出装置２００の１例を示している。この例示的な試験装置２００は、図１の試験装置１００の片方の部分に類似している。このため、図１及び図２において同じもしくは同様の部分を参照するために同じ参照番号が使用されている。シール１３２が、試験装置２００のオリフィスプレート及び／またはハウジング２０１から取り外された後、試験装置２００が配置されている試験環境（たとえば部屋）内の空気及び／または他のガス（気体）が、開口１３０を通ってチャンバー１０６内に流れて、（該チャンバー内で）ナノ構造１０８及び／またはナノ粒子１１０にさらされる（曝露される）。該試験環境内の空気及び／または他のガスは、ナノ構造１０８及び／またはナノ粒子１１０によって検出されることが意図されている検体を含んでいる場合もあれば含んでいない場合もある。
【００１６】
図３は、シール１３２がオリフィスプレート２０１から取り除かれて、分析される溶液または化学物質３０２がチャンバー１０６に加えられつつある状態の例示的な試験装置及び／または検出装置２００を示している。溶液または化学物質３０２は、ナノ構造１０８及び／またはナノ粒子１１０によって検出されることが意図されている検体を含んでいる場合もあれば含んでいない場合もある。いくつかの例では、ナノ構造１０８及び／またはナノ粒子１１０が溶液または化学物質３０２にさらされた（すなわち曝露された）後で、チャンバー１０６をシール１３２及び／または別のシールで再び覆って、試験が行われた後に、ナノ構造１０８及び／またはナノ粒子１１０が非試験環境にさらされることによって汚染されないようにする。
【００１７】
図４は、（１以上の）検体を含んでいる場合もあれば含んでいない場合もある環境にさらされた後の、及び／または、溶液または化学物質３０２がチャンバー１０６に加えられた後の図２の例示的な試験装置２００を示している。いくつかの例では、溶液または化学物質３０２がチャンバー１０６に加えられた後で、溶液または化学物質３０２の一部が蒸発（または気化）して、ナノ構造１０８及び／またはナノ粒子１１０上に（１以上の）粒子を残す。いくつかの例では、溶液または化学物質３０２のこの蒸発（または気化）によって、ナノ構造１０８が互いに引き寄せられ、及び／または、ナノ構造１０８が互いに引き集められてナノ構造１０８間の距離及び／または間隙（ギャップ）が小さくなる。該（１以上の）粒子は、試験される検体を含んでいる場合もあれば含んでいない場合もある。
【００１８】
図４はまた、本開示の教示にしたがって構成された読み取り装置４００の１例を示している。この例では、読み取り装置４００は、光子４０４をチャンバー１０６内へと放出する光源４０２を備えている。図示の例では、光子はナノ構造１０８及び／またはナノ粒子１１０によって散乱される。いくつかの例では、散乱された光子４０６の一部は、読み取り装置４００の分光計および／または光検出器４０８によって検出および／または監視される。いくつかの例では、読み取り装置４００は、モニター４１０に表示される結果（たとえば、検出対象の検体の存否に関する情報）を生成するために、適切な案内要素及び／またはフィルタリング要素と共に、検出および／または監視された光子４０６を使用する。
【００１９】
図５〜図１２は、図１及び／または図２の例示的な（１以上の）オリフィスプレート１０４及び／または２０１を実施するために使用することができる例示的なオリフィスプレート１２００の一部を作製するプロセスの１例を示している。図示の例では、図５〜図７に示されているように、オリフィスプレート１２００はマンドレル５００を用いて作製され、この場合、フォトレジスト６０２（図６）が該マンドレル上に加えられ（たとえば塗布され）及びパターン形成されて、（１以上の）構造７０２（図７）が形成される。マンドレル５０２を、ガラスやソーダ石灰シリカガラスなどから作製することができる。
【００２０】
図８は、フッ化水素を用いてウェットエッチングした後のマンドレル５００を示している。フォトレジスト構造７０２は、該ウェットエッチングの間、マスクとして機能する。フォトレジスト構造７０２が除去された後には、フォトレジストマスクの下にあらかじめ存在していた（１以上の）細長い、台形の及び／もしくは円錐形の構造８０２が残る。
【００２１】
図９は、マンドレル５００上にマンドレルマスクを形成するステンレス鋼及び／またはクロムの層９０２を加える（たとえばスパッターする）ための物理蒸着プロセスを経た後のマンドレル５００を示している。
【００２２】
図１０は、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）及びフォトリソグラフィープロセスを経た後のマンドレル５００を示している。ＰＥＣＶＤプロセスによって、層９０２上に炭化ケイ素を堆積し、フォトリソグラフィープロセスによって、堆積した炭化ケイ素をパターン形成して、オリフィスプレート１２００の（１以上の）対応する開口１２０２を画定するために使用される（１以上の）炭化ケイ素構造１００２を形成する。
【００２３】
いくつかの例では、図１１に示されているように、オリフィスプレート１２００を形成するために、マンドレル５００が、マンドレル５００の表面１１０２全体（ただし、非導電性の炭化ケイ素１００２が配置されている場所を除く）をめっきするニッケルめっき浴に浸される。こうして、該めっき浴からのニッケルによって、オリフィスプレート１２００の（１以上の）パターン及び／または（１以上の）形状及び／または（１以上の）特徴（特徴部）が画定される。マンドレル５００及びオリフィスプレート１２００が該めっき浴から取り出された後で、図１２に示されているように、オリフィスプレート１２００を、マンドレル５００から取り外すこと及び／またははぎ取ることができる。
【００２４】
図１３は、複数チャンバー型の試験装置及び／または検出装置１３００の１例を示している。装置１３００は、複数のチャンバー１３０４を画定するオリフィスプレート及び／またはハウジング１３０２を備えている（該チャンバー内にナノ構造及び／またはナノ粒子が配置される）。いくつかの例では、装置１３００は、チャンバー１３０４の各々を覆うシールを備えており、これによって、第１の時刻に第１のチャンバー１３０４を曝露させ、（第１の時刻とは別の）第２の時刻に第２のチャンバー１３０４を曝露させることができるようになっている。他の例では、装置１３００は、該複数のチャンバー１３０４のうちの２以上を覆う（１以上の）シールを備えている。いくつかの例では、オリフィスプレート１３０２は、定量分析のために、ナノ構造及び／またはナノ粒子を、既知の体積を有する別々のチャンバー１３０４に分ける。
【００２５】
図１４は、図１〜図１３の例示的な試験装置を製造する例示的な方法１４００を示している。図１〜図１３に関する該例示的な方法１４００を図１４のフローチャートを参照して説明するが、方法１４００を実施する他の方法を使用することもできる。たとえば、（該フローチャート中の）ブロックの実行順序を変更することができ、及び／または、それらのブロックの一部を変更し、もしくは省き、もしくはより小さなブロックに分割し、もしくは結合することができる。
【００２６】
図１４の例示的な方法１４００は、フォトリソグラフィーによって、マンドレル５００上にフォトレジストを加えて（たとえば塗布して）該フォトレジストをパターン形成することから開始する（ブロック１４０２）。いくつかの例では、マンドレル５００は、フッ化水素を用いてエッチング（たとえば、ウェットエッチングまたは反応性イオンエッチング（ＲＩＥ））され、その後、フォトレジスト構造７０２が取り除かれ、及び、マンドレル５００が清掃（クリーニング）されて、（１以上の）細長い、台形状及び／または円錐状の構造８０２が現れる（該構造は、フォトレジストマスク（ブロック１４０４、１４０６）の下にあらかじめ存在していたものである）。マンドレル５００上にマンドレルマスクを形成するために、マンドレル５００に、導電性材料及び／またはステンレス鋼及び／またはクロムの層９０２を加える（たとえばスパッターする）ための物理蒸着（法）プロセスを施すことができる（ブロック１４０８）。非導電性の層及び／または炭化ケイ素を加えてオリフィスプレート１２００の（１以上の）対応する開口１２０２を画定するために、マンドレル５００に、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）及びフォトリソグラフィープロセスを施すことができる（ブロック１４１０）。フォトリソグラフィーによって、マンドレル５００上にフォトレジストを加えて（たとえば塗布して）、該フォトレジストをパターン形成することができる（ブロック１４１２）。いくつかの例では、該非導電性の層が、フッ化水素を用いてエッチング（たとえば、ウェットエッチングまたは反応性イオンエッチング（ＲＩＥ））され、その後、フォトレジスト構造７０２を取り除き、及び、マンドレル５００を清掃（クリーニング）する（ブロック１４１４、１４１６）。
【００２７】
いくつかの例では、オリフィスプレート１２００を形成するために、マンドレル５００が、めっき浴内に配置され及び／もしくは浸されて、金属ハウジング（金属製のハウジング）及び／またはオリフィスプレート１０４、２０１、１３０２が形成され、及び／または、マンドレル５００が、たとえば、金及び／またはパラジウム及び／またはロジウムで電気めっきされる（ブロック１４２０）。いくつかの例では、ハウジング１０４、２０１、１３０２の導電性によって、ハウジング１０４、２０１、１３０２は、サンプリング用の電子端末（または電気端子）として作用することができる。めっき浴は、ニッケル及び／または金及び／または白金などの金属を含むことができる。いくつかの例では、該めっき浴の金属は、炭化ケイ素が非導電性であるために、炭化ケイ素に対してはめっきしない。このため、ハウジング１０４、２０１の開口１３０は、炭化ケイ素が配置されている場所に画定され、したがって、開口１３０のサイズ（大きさ）を制御するために、該炭化ケイ素を使用することができる。
【００２８】
いくつかの例では、ある特定の時間（量）が経過した後で、マンドレル５００及びハウジング１０４、２０１、１３０２がめっき浴から取り出され、そして、ハウジング１０４、２０１が、マンドレル５００から取り除かれ及び／またははぎ取られる（ブロック１４２２）。次に、基体１０２のナノ粒子１１０が、例示されているハウジング１０４、２０１、１３０２によって画定されるチャンバー１０６内に配置されるように、ハウジング１０４、２０１、１３０２が基体１０２に結合される（ブロック１４２４）。ハウジング１０４、２０１によって画定されたチャンバー１０６を密閉し、及び／または、ハウジング１０４、２０１によって画定された開口１３０を覆うために、シール１３２が、ハウジング１０４、２０１、１３０２に結合される（ブロック１４２６）。次に、方法１４００は、終了するか、または、ブロック１４０２に戻る。
【００２９】
本明細書で説明されているように、物質を検出するための例示的な装置は、第１のチャンバーを画定するオリフィスプレートを備えている。基体が該オリフィスプレートに結合される。該基体は、該第１のチャンバー内に配置されたナノ構造を含んでいる。該ナノ構造は、該物質にさらされると該物質に反応する（または該物質に反応することができる）。該装置はまた、該ナノ構造を早期の曝露（早過ぎる曝露）から保護するために該第１のチャンバーの少なくとも一部を密閉する（または該少なくとも一部を取り囲む）シールを備えている。いくつかの例では、該ナノ構造は、柱状構造と円錐構造の少なくとも一方を含んでいる。いくつかの例では、該オリフィスプレートは、ニッケルと金と白金とパラジウムとロジウムとのうちの少なくとも１つを含んでいる。
【００３０】
いくつかの例では、該オリフィスプレートは、金とパラジウムとロジウムとのうちの少なくとも１つで電気めっきされる。いくつかの例では、該シールは、ポリマー材料（または高分子材料）と可撓性材料と除去可能な（または取り外し可能な）材料とのうちの少なくとも１つを含む（または、それらの材料のうちの少なくとも１つから構成される）。いくつかの例では、該シールはハーメチックシールを含んでいる。いくつかの例では、該シールは、ポリマーテープとプラスチックと箔と膜（または薄膜）と蝋（またはワックス）とポリジメチルシロキサンとのうちの少なくとも１つを含んでいる。いくつかの例では、該基体は、表面増強ラマン分光法基体（表面増強ラマン分光法用の基体）と自己作動型表面増強ラマン分光法基体（self actuating Surface Enhanced Raman spectroscopy substrate。自己作動型表面増強ラマン分光法用の基体）と高感度蛍光分光法基体（Enhanced Fluorescence spectroscopy substrate。高感度蛍光分光法用の基体）と増強発光分光法基体（Enhanced Luminescence spectroscopy substrate。増強発光分光法用の基体）とのうちの少なくとも１つを含んでいる。いくつかの例では、該オリフィスプレートは、該第１のチャンバーに対して（または該第１のチャンバーから）密閉された第２のチャンバーを画定する。該ナノ構造の少なくともいくつかは該第２のチャンバー内に配置される。第２のシールは、該ナノ構造を早期の曝露（早過ぎる曝露）から保護するために、該第２のチャンバーの少なくとも一部を密閉する（または該少なくとも一部を取り囲む）ことができる。
【００３１】
物質を検出するための装置を作製する方法の１例は、マンドレルをめっき浴に浸して金属ハウジングを形成することを含む。該マンドレルは、該ハウジングの開口または構造に対応するパターンまたは構造を含む。該方法は、該マンドレルから該ハウジングを取り外すこと、及び、該ハウジングを基体に結合することを含む。該ハウジングは、該基体のナノ構造が配置されているチャンバーを画定することができる。該ナノ構造は、該物質にさらされた（曝露された）場合に、該物質にさらされたことを明白に示すことができる（または、該物質にさらされたことの証拠を示すことができる）。いくつかの例では、該めっき浴は、ニッケルまたは金または白金を含んでいる。いくつかの例では、該方法は、該ハウジングを金またはパラジウムまたはロジウムで電気めっきすることを含む。いくつかの例では、該ハウジングは、オリフィスプレートを含んでいる。いくつかの例では、該マンドレルのパターンまたは構造は、炭化ケイ素によって画定される。いくつかの例では、該マンドレルは、ステンレス鋼層(ステンレス鋼の層)とクロム層（クロムの層）の少なくとも一方を含んでいる。いくつかの例では、該方法は、該ハウジングの開口を覆って該ナノ粒子を早期の曝露（早過ぎる曝露）から保護するために、シールを該ハウジングに結合することを含む。
【００３２】
いくつかの例示的な方法、装置および製品が本明細書において説明されたが、本発明の範囲はそれらには限定されない。本発明には、特許請求の範囲内に公正に入る全ての方法、装置、及び製品が含まれる。
【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５】
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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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【国際調査報告】
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