微流体装置及其制造方法、流路形成用感光性树脂组合物的制作方法_4

文档序号:9620124阅读:来源:国知局
组合物层的厚度通常为0.01 μ m?1000 μ m,优选100 μ m?500 μ m。
[0122]树脂组合物层可为单层也可为叠层。流路为由支撑体、经图案化的树脂组合物层及盖材所包围的空间,其截面直径是根据目的而适当选择。在流路内,也可具有蓄留流体的蓄积部。流路的两端部分别与流入口及排出口连结,在支撑体或盖材上,设有投入试样的流入口、及排出试样的排出口。流路也可在内部分支,或也可合流。进而,流入口及排出口也可为多个,另外流入口与排出口的个数也可不同。
[0123]另外,也可设有其他功能部分、例如储液槽、栗机构、阀机构、膜分离机构等。进而,微流体装置中也可设有控制流路内的温度的温度控制机构。
[0124]在支撑体、盖材上,也可设有用来与检测元件连接的电极或导体单元。所述电极或所述导体单元是以与读取单元电连接的方式设计,所述读取单元与收容有本发明的微流体装置的罩壳(housing)卡合。这些电极或导体单元是由导电性材料所制作,也包括通过光亥IJ、网版印刷或溅镀法等已知的制造工序所形成的金属膜的形态。所述导电性材料可分别单独使用或将这些材料混合而使用,例如可举出金、铟锡氧化物(ΙΤ0)、银、铀、钯、招、铜、氮化钛。
[0125]具备这种机构的微流体装置例如可用作化学或生物化学等的微小反应元件(微反应器),DNA分析元件,微小电泳元件,微小色谱元件,质谱或液相色谱等的分析试样制备用微小元件,萃取、膜分离、透析等物理化学处理元件,及微阵列制造用点样仪(spotter)。
[0126]实施例
[0127]以下,通过实施例对本发明进行更详细说明,但本发明不限定于这些实施例。
[0128]1.感光件树脂组合物的准备
[0129][实施例1]
[0130]在烧瓶中加入70g的丙二醇单甲醚乙酸酯。在经加热到80°C的烧瓶中,用2小时滴加包含4g的甲基丙烯酸、20g的对羟基苯乙烯、70g的3-乙基-3-丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、16g的苯乙烯、32g的丙烯酸正丁酯、70g的丙二醇单甲醚乙酸酯及3g的偶氮异丁腈的溶液,在80°C下加热5小时,然后在100°C下加热1小时。使所得的溶液再沉淀而获得具有氧杂环丁基的聚合物(聚合物A)(以由凝胶渗透色谱(Gel Permeat1n Chromatography,GPC)所得的聚苯乙稀换算计,Mw = 18, 000)。另外,通过13C核磁共振(Nuclear MagneticResonance,NMR)可确认,获得了以调配量那样的质量比而含有来源于单体的结构单元的聚合物。
[0131]使作为氧杂环丁基化合物的100质量份的聚合物A、作为光酸产生剂的2质量份的4-(苯硫基)苯基二苯基锍三(五氟乙基)三氟磷酸盐、作为氧杂环丙基化合物的10质量份的三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、3质量份的缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、及作为氟系表面活性剂的0.1质量份的尼奥斯(Neos)(股)公司制造的产品名“FTX-218”分别均匀溶解在250质量份的丙二醇单甲醚乙酸酯中,获得实施例1的感光性树脂组合物。
[0132][实施例2]
[0133]使作为氧杂环丁基化合物的100质量份的聚合物A、作为光酸产生剂的2质量份的4_(苯硫基)苯基二苯基锍三(五氟乙基)三氟磷酸盐、作为氧杂环丙基化合物的10质量份的三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、3质量份的缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、及作为氟系表面活性剂的0.1质量份的尼奥斯(Neos)(股)公司制造的产品名“FTX-218”、作为酸扩散抑制剂的0.05质量份的N-叔丁氧基羰基-2-苯基苯并咪唑分别均匀溶解在250质量份的丙二醇单甲醚乙酸酯中,获得实施例2的感光性树脂组合物。
[0134][比较例1]
[0135]在烧瓶中加入70g的丙二醇单甲醚乙酸酯。在经加热到80°C的烧瓶中,用2小时滴加包含4g的甲基丙烯酸、20g的对羟基苯乙烯、60g的甲基丙烯酸缩水甘油氧基丙酯、16g的苯乙烯、32g的丙烯酸正丁酯、70g的丙二醇单甲醚乙酸酯及3g的偶氮异丁腈的溶液,在80°C下加热5小时,然后在100°C下加热1小时。使所得的溶液再沉淀而获得具有环氧基的聚合物B(以由GPC所得的聚苯乙烯换算计,Mw = 16,000)。另外,通过13C NMR可确认,获得了以调配量那样的质量比而含有来源于单体的结构单元的聚合物。
[0136]除了使用所得的聚合物B代替聚合物A以外,以与实施例1相同的成分及含量获得比较例1的感光性树脂组合物。
[0137]2.微流体装置的制造
[0138][实施例3]
[0139]将实施例3中制造的微流体装置的示意图示于图2中。
[0140]在具有半导体传感器的8英寸硅晶片上,利用旋涂法来涂布实施例1的感光性树脂组合物,利用加热板在110°C下加热3分钟,形成膜厚30 μπι的涂膜。隔着局部地具有遮光部的掩模对涂膜进行曝光(尼康(Nikon)(股)制造,装置名“NSR2005il0D”,1000 yJ/cm2),然后在110°C下加热5分钟。之后,利用含有2.38质量%的氢氧化四甲基钱的水溶液进行显影,从涂膜的上表面观察的图案为图2(b)所示的图案。然后,将具有图案化膜的硅晶片以纵2cm、横2cm切割而获得具有图案化膜的芯片。利用粘晶机(芝浦机电(ShibauraMechatronics)(股)制造,装置名“FTD-1940”)一面将芯片在200 °C下加热,一面粘接图2(a)那样的玻璃基板300 (纵2cm、横2cm、厚度=1mm)而进行贴合,所述玻璃基板300具有用来将含有基质的流体流入到流路中或从流路中排出的孔(流入口 301及排出口 302)。然后,在180°C下加热2小时,制造微流体装置。
[0141]将所制造的微流体装置切割,利用电子显微镜对流路的截面进行观察,结果确认至IJ具有良好的壁面(图2(c))。此外,图2(c)是对图2(b)的由A及B连结的线的截面进行观察。
[0142]另外确认到,即便在微流体装置的流路内流动含有1质量%的溴化乙锭的水溶液后,流路壁上也未着色。由此表明,可形成基质不附着的良好流路。
[0143][实施例4]
[0144]除了使用实施例2的感光性树脂组合物代替实施例1的感光性树脂组合物以外,以与实施例3相同的操作制造微流体装置。表明可形成基质不附着的良好流路。
[0145][比较例2]
[0146]除了使用比较例1的感光性树脂组合物代替实施例1的感光性树脂组合物以外,以与实施例3相同的操作制造微流体装置。所制造的微流体装置的盖并未牢固粘接,并非良好的微流体装置。
[0147]与实施例3同样地将微流体装置切割,利用电子显微镜对流路的截面进行观察,结果确认到,流路的壁面不及实施例2的流路的壁面光滑。
[0148]另外,与实施例2同样地在微流体装置的流路内流动含有1质量%的溴化乙锭的水溶液后,流路壁上着色。
[0149]符号的说明
[0150]10:支撑体
[0151]20:树脂组合物层
[0152]21:经图案化的树脂组合物层
[0153]30:盖材
[0154]40:槽
[0155]41:流路
[0156]50:掩模图案
[0157]51:曝光用光
[0158]100:带半导体传感器的支撑体
[0159]200:经图案化的感光性树脂组合物层
[0160]201:流路
[0161]300:玻璃基板
[0162]301:流入口
[0163]302:排出口
【主权项】
1.一种微流体装置,在构件的内部具有流路,并且所述微流体装置的特征在于: 所述流路具有由感光性树脂组合物所形成的经图案化的树脂组合物层,其中所述感光性树脂组合物含有具有氧杂环丙基的化合物、具有氧杂环丁基的化合物及光酸产生剂。2.—种微流体装置,在构件的内部具有流路,并且所述微流体装置的特征在于: 具有由支撑体、由感光性树脂组合物所形成的经图案化的树脂组合物层及盖所形成的流路,其中所述感光性树脂组合物含有具有氧杂环丙基的化合物、具有氧杂环丁基的化合物及光酸产生剂,所述盖将由所述支撑体及所述经图案化的树脂组合物层所形成的槽覆至ΠΠ ο3.根据权利要求1或2所述的微流体装置,其中所述感光性树脂组合物进一步含有酸扩散控制剂。4.根据权利要求2所述的微流体装置,其中选自所述支撑体及盖中的至少一个具有检测元件。5.一种微流体装置的制造方法,制造在构件的内部具有流路的微流体装置,并且所述微流体装置的制造方法的特征在于包括: 在支撑体上形成由感光性树脂组合物所形成的树脂组合物层的工序,其中所述感光性树脂组合物含有具有氧杂环丙基的化合物、具有氧杂环丁基的化合物及光酸产生剂; 对所述树脂组合物层选择性地进行曝光及显影的工序;以及 在显影后的树脂组合物层上配置盖材的工序。6.一种流路形成用感光性树脂组合物,用于形成在构件的内部具有流路的微流体装置的流路,并且所述流路形成用感光性树脂组合物的特征在于: 含有具有氧杂环丙基的化合物、具有氧杂环丁基的化合物及光酸产生剂。
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种具有基质不会附着且小的流路的微流体装置。本发明的微流体装置在构件的内部具有流路,并且所述微流体装置的特征在于:所述流路具有由感光性树脂组合物所形成的经图案化的树脂组合物层,其中所述感光性树脂组合物含有具有氧杂环丙基的化合物、具有氧杂环丁基的化合物及光酸产生剂。
【IPC分类】B81C3/00, B01J19/00, G01N37/00, G03F7/038, B29D24/00, B81B1/00
【公开号】CN105377747
【申请号】CN201480037367
【发明人】稗田克彦, 猪俣克巳, 宫崎智和, 土井贵史, 洼寛仁
【申请人】Jsr株式会社
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年7月18日
【公告号】EP3026010A1, US20160136638, WO2015012212A1
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