CN104661742B - 功能性设备以及功能性设备的制造方法 - Google Patents

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Abstract

该功能性设备(以及功能性设备的制造方法)的特征在于，具备：第一基板，在该第一基板的一面形成有槽；第二基板，将该第二基板的一面与所述第一基板的一面彼此相互结合，从而将该第二基板与所述第一基板设为一体，该第二基板与第一基板的槽一起形成流路；以及修饰物，其修饰配置在流路的内表面的局部，该修饰物是捕捉向流路内供给的对象物质的捕捉体、向对象物质实施电作用或者化学作用的电极、催化剂中的至少一者，二氧化硅与氟键合而形成第一基板的一面与第二基板的一面彼此的接合部。

Description

功能性设备以及功能性设备的制造方法
技术领域
本发明涉及功能性设备以及功能性设备的制造方法。本申请基于2012年9月28日申请的日本特愿2012-216267号而要求优先权，并将其内容引用于此。
背景技术
以往，出于实现混合/反应时间的缩短化、试料/试剂量的大幅降低、设备小型化等目的，一直希望将微米级的微小空间应用于诊断/分析等领域中(例如参照专利文献1)。例如，在几厘米见方的玻璃基板(微型芯片)上，形成由深度为几百μm以下的槽构成的微米通道(微米流路)，通过使该玻璃基板与其他基板接合，能够使液体在该微米通道中无泄漏地流动。另外，提出并应用以下方案：通过在通道内表面局部修饰生物体物质或催化剂、电极等功能性材料，由此赋予期望的功能，使各种化学系统集成化。作为构成该微米通道的基板材料，希望具有高强度、耐溶剂性、以及便于检测的光学透明性的玻璃材料。但是，如后所述，由于对于玻璃而言，基板彼此的接合需要高温条件(在石英玻璃的情况下为1000℃以上)，因此，为了赋予功能而修饰的生物体物质或催化剂、电极不仅受到热损伤，而且全部烧毁。因此，以往，一方的基板使用容易进行接合的弹性体等其他基板，难以仅利用玻璃基板来构成通道。
另外，由于纳米级的微小空间与微米级的微小空间相比，溶液物理性质显示出独特的性质，因此，近年来强烈关注在玻璃基板上形成几十～几百nm的纳米通道(纳米流路、扩张纳米流路)，利用该纳米通道的独特的化学/物理特性来实现革命性的功能性设备。例如，通过将大小为几十μm的一个细胞中的蛋白质等在比其小很多的空间、即扩张纳米空间中进行分析，能够解析出通过当前的多个细胞的平均情况无法得知的各细胞固有的功能，希望利用初期产生的一个癌细胞来进行癌诊断等。另外，由于是容易处理少量分子的极微小空间，因此能够用此对一个分子进行测定，也期待其成为超高灵敏度的分析工具。构成这样的纳米级别的微小空间的基板材料与微米通道的情况相同，优选为玻璃，如上所述，由于接合温度高，因此当前难以进行生物体物质或催化剂、电极等的修饰。另外，由于纳米级别的通道极小，因此，在微米通道中使用的弹性体那样的柔软材料因变形而容易堵塞通道，因此无法使用。
如上所述，在制造具备这样的微米级别或纳米级别的微小空间(微小流路1)的功能性设备A时，如图10所示，在形成于玻璃基板2上的微米/纳米通道1内，需要使例如用于对DNA或生物体试料等微米/纳米级别的对象物质进行操作、捕捉、分析等的捕捉体(抗体、生物体分子等)3、用于对对象物质进行电操作、化学性操作等的电极4、以及催化剂5等(修饰物)图案化。
然后，使用光刻法、接触印刷、喷墨法等，在形成于一方的玻璃基板2的微米/纳米通道1的内表面上使捕捉体3等图案化，使另一方的玻璃基板6与该一方的玻璃基板2重叠，形成微米/纳米通道1。之后，通过进行接合，制造出具备在内表面上使捕捉体3等图案化了的微米/纳米通道1的功能性设备A。由此，例如，若使含有对象物质的目标分子的试料溶液在将一对玻璃基板2、6接合而形成的闭合流路的微米/米纳米通道1中流通，则能够利用捕捉体3捕捉目标分子，期待能够通过使用该功能性设备A对单个的目标分子进行分析。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2003-516129号公报
然而，如上述以往那样，为了重叠接合一对玻璃基板2、6，例如处于在1060℃下加热6小时。因此，存在图案化于微米/纳米通道1的内表面的规定位置的捕捉体3等被烧毁而无法获得期望的功能这样的问题。另外，一直以来，也在将一对玻璃基板2、6接合之后，使捕捉体3等在微米/纳米通道1的内表面的规定位置局部图案化(修饰)，但是对于该热熔接后的局部修饰，难以高精度地进行图案化。另外，在微米通道的上下左右壁面上进行修饰也是问题。
因此，在化学、生物、能源等领域中，为了实现利用微米/纳米通道的化学/物理特性的革命性的功能性设备，强烈期望在微米/纳米通道内适当地使生物体分子等图案化，从而能够制造出高精度且高可靠性的功能性设备的方法。
发明内容
用于解决课题的手段
根据本发明的第一方案，功能性设备的特征在于，具备：第一基板，在该第一基板的一面形成有槽；第二基板，将该第二基板的一面与所述第一基板的一面彼此相互结合，从而将该第二基板与所述第一基板设为一体，该第二基板与所述第一基板的槽一起形成流路；以及修饰物，其修饰配置在所述流路的内表面的局部，该修饰物是捕捉向所述流路内供给的对象物质的捕捉体、向所述对象物质实施电作用或者化学作用的电极、催化剂中的至少一者，二氧化硅与氟键合而形成所述第一基板的一面与所述第二基板的一面彼此的接合部。
在本发明的第一方案的功能性设备的基础上，也可以是，所述第一基板与所述第二基板分别是玻璃基板或者硅基板。
在本发明的第一方案的功能性设备的基础上，也可以是，所述第一基板与所述第二基板的至少一方的基板是在接合前的所述一面具备SiO2层的基板。
在本发明的第一方案的功能性设备的基础上，也可以是，所述流路是微米级别或者纳米级别的微小流路。
在本发明的第一方案的功能性设备的基础上，也可以是，向所述一基板与所述第二基板中的任一方的所述一面供给氟而形成所述接合部。
在本发明的第一方案的功能性设备的基础上，优选的是，所述接合部的氟浓度为0.6at.％以上。
在本发明的第一方案的功能性设备的基础上，优选的是，所述接合部的接合强度为0.5J/m2以上。
在本发明的第一方案的功能性设备的基础上，优选的是，所述接合部形成为具备如下这样的耐压性能：即便将向所述流路加压供给的、含有所述对象物质的试料溶液的压力设为2000kPa，所述试料溶液也不会发生漏出。
在本发明的第一方案的功能性设备的基础上，优选的是，接合前的所述第一基板的一面与所述第二基板的一面中的至少任一方形成为具备水的接触角为10度～50度的亲水性。
在本发明的第一方案的功能性设备的基础上，也可以是，将所述第一基板与所述第二基板在25～100℃下接合形成。
在本发明的第一方案的功能性设备的基础上，也可以是，所述修饰物是硅烷偶联剂。
根据本发明的第二方案，功能性设备的制造方法的特征在于，具备以下工序：流路形成工序，在该工序中，在第一基板的一面形成槽；图案化工序，在该工序中，在所述第一基板的一面与第二基板的一面中的至少一方，配置捕捉体、电极、催化剂中的至少一种修饰物，并且清洗进行了修饰的部分以外的部分；接触角控制工序，在该工序中，控制未实施所述基板的图案化工序的部分的水的接触角；以及基板接合工序，在该工序中，一边保持不会对修饰配置的所述捕捉体、电极、催化剂中的任一种造成热损伤的温度，一边接合所述第一基板的所述一面与所述第二基板的所述一面彼此。
在本发明的第二方案的功能性设备的制造方法的基础上，也可以是，所述第一基板与所述第二基板分别是玻璃基板或者硅基板。
在本发明的第二方案的功能性设备的制造方法的基础上，也可以是，所述流路是微米级别或者纳米级别的微小流路。
在本发明的第二方案的功能性设备的制造方法的基础上，优选的是，所述接触角为10度～50度。
在本发明的第二方案的功能性设备的制造方法的基础上，优选的是，所述温度为25～100℃。
在本发明的第二方案的功能性设备的制造方法的基础上，也可以是，所述修饰物是硅烷偶联剂。
在本发明的第二方案的功能性设备的制造方法的基础上，也可以是，作为所述接触角控制工序，具备对所述第一基板的一面与所述第二基板的一面中的至少一方进行氧等离子体照射与氟供给的工序。
在本发明的第二方案的功能性设备的制造方法的基础上，也可以是，作为所述图案化工序中的清洗工序，通过光掩模而照射真空紫外线光。
在本发明的第二方案的功能性设备的制造方法的基础上，也可以是，作为所述图案化工序中的清洗工序，通过光掩模而照射等离子体。
发明效果
在上述的功能性设备以及功能性设备的制造方法中，通过形成流路，并且通过二氧化硅与氟的键合对配置有捕捉体、电极、催化剂中的至少一种修饰物的一方的基板与另一方的基板的一面彼此进行接合，由此，一边保持不会对修饰物造成热损伤的温度一边进行接合，制造功能性设备。因此，不会像以往那样在捕捉体、电极、催化剂(修饰物)处产生热损伤，并且能够在形成流路的一个内表面的任意位置比较容易且高精度地使捕捉体、电极、催化剂图案化。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的功能性设备的立体图。
图2是示出使试料溶液在本发明的一实施方式的功能性设备的微小流路中流通并使对象物质固定化的状态的图。
图3是示出在一面形成有微小流路的一方的基板的立体图。
图4是示出在本发明的一实施方式的功能性设备的制造方法中，在另一方的基板的一面使捕捉体图案化的工序的立体图。
图5是示出在本发明的一实施方式的功能性设备的制造方法中，使一方的基板与另一方的基板重叠，并将它们的一面彼此相互接合的工序的立体图。
图6是示出在本发明的一实施方式的功能性设备的制造方法中，对一方的基板与另一方的基板的一面彼此进行低温接合的工序的图。
图7是示出在本发明的一实施方式的功能性设备的制造方法中，使一方的基板与另一方的基板重叠，并将它们的一面彼此相互接合的工序的立体图。
图8是示出接合前的基板的一面的等离子体照射后的氟浓度与水的接触角的关系的图。
图9是示出接合前的基板的一面的等离子体照射后的氟浓度与接合后的基板的接合部的氟浓度的关系、以及接合前的基板的一面、接合后的基板的接合部的氟浓度与基板的接合强度的关系的图。
图10是示出以往的功能性设备的制造方法的接合工序的立体图。
具体实施方式
以下，参照图1～图9，对本发明的一实施方式的功能性设备以及功能性设备的制造方法进行说明。
如图1所示，本实施方式的功能性设备B通过将几厘米见方的相同形状且相同大小的两张玻璃基板(一方的基板(第一基板)2与另一方的基板(第二基板)6)重叠而形成。此时，在一方的玻璃基板2的一面2a上，以中央部作为中间，在左右的两侧部侧分别形成有由深度为几百μm以下的槽构成的微米通道(微米流路、微米级别的微小流路1(1a))。另外，上述的左右两侧部侧的微米通道1a分别形成为大致U字状、大致倒U字状，将微米通道1a的两端配置在侧部侧，以中央部为界左右对称地配置形成。
此外，在一方的玻璃基板2的一面2a上，在中央部形成有多条纳米通道(扩张纳米流路、纳米级别的微小流路1(1b))，所述纳米通道使左右的微米通道1a连通，深度为几十～几百nm，且在左右方向上呈直线状延伸。
另外，在另一方的玻璃基板6的一面6a上，作为捕捉体(修饰物)的APTES(氨丙基三乙氧基硅烷：硅烷偶联剂)10呈条纹状修饰配置在中央部的多个位置。例如，宽度为50μm(10a)、100μm(10b)、200μm(10c)、300μm(10d)的多个条纹状的APTES10以隔开规定间隔的方式并排设置。
本实施方式的功能性设备B通过将一方的玻璃基板2与另一方的玻璃基板6的一面2a、6a彼此接合而形成为在内部具备相互连通的微米通道1a与纳米通道1b。另外，此时，在本实施方式的功能性设备B的中央部，在剖面形成为方形的纳米通道1b的四个内表面中的一个内表面，多个APTES10分别以隔开规定间隔的方式局部修饰在规定位置。此外，左右两侧部侧的微米通道1a分别形成为使端部向外部开口。
并且，在由上述结构构成的本实施方式的功能性设备B中，如图2所示，从一方的微米通道1a的端部向微米通道1a的内部注入例如含有DNA(对象物质11)的试料溶液S。然后，当该试料溶液S在纳米通道1b中流通时，捕捉体的APTES10与DNA11通过交联剂进行共价键合，选择性地向捕捉体的APTES10捕捉DNA11。由此，在功能性设备B的纳米通道1b的内表面的规定位置处局部固定DNA11。
在此，根据本实施方式的功能性设备B，如上述那样，能够使用DNA11在纳米通道1b内捕捉细胞中的蛋白质，由此能够以单细胞等级分析在癌细胞中发现的蛋白质等。
另外，当注入例如含有生物体分子(对象物质11)的试料溶液S，在几十～几百nm的纳米通道1b的内表面使生物体分子11图案化时，本实施方式的功能性设备B能够进行利用了生物体分子11的相互作用的分析试料的浓缩或分离、定量分析等。此外，还能够利用纳米通道1b所具有的飞升至阿托升的极小空间体积进行单分子级的分析，通过在例如纳米通道1b中集中进行免疫分析，能够开展单个细胞那样的微量试料的高灵敏度定量分析方法。另外，若使用这样的空间，由于空间的尺寸受限，并且比表面积非常高，因此，还能够进行使用了色谱法的高效的分离操作。
接下来，对本实施方式的功能性设备B的制造方法进行说明。在制造本实施方式的功能性设备B时，如图3所示，使用激光加工、蚀刻加工等适当手段在一方的玻璃基板(第一基板)2的一面2a形成微米通道1a或纳米通道1b的微小流路1(流路形成工序)。
另外，如图4所示，在另一方的玻璃基板(第二基板)6的一面6a，作为捕捉体(修饰物)的一例而修饰配置APTES10(10a、10b、10c、10d)(图案化工序)。此时，例如，在另一方的玻璃基板6的一面6a的整面上修饰APTES10，经由光掩模12而将波长为172nm的真空紫外线光向另一方的玻璃基板6的一面6a照射10分钟左右，以使得APTES10作为捕捉体以隔开规定间隔的方式呈宽度为50μm、100μm、200μm、300μm的多个条纹状形成。若这样照射真空紫外线光，利用产生的活性氧簇来分解APTES10。
由此，因光掩模12而未被照射真空紫外线光的部分的APTES10剩余，宽度为50μm、100μm、200μm、300μm的多个条纹状的APTES(10a、10b、10c、10d)以隔开规定间隔的方式修饰形成于另一方的玻璃基板6的一面6a。即，形成捕捉体的APTES10的图案。另外，通过该工序，利用真空紫外线光对APTES10以外的部分的表面进行清洗，能够提供与接下来的接合过程相适的表面。
接下来，如图6所示，以氧压力60Pa、250W向一方的玻璃基板2的一面2a照射氧等离子体(O2等离子体)40秒，对上述的一方的玻璃基板2的一面2a赋予活性。另外，在照射该氧等离子体的同时供给氟(四氟甲烷：CF4)，实现一方的玻璃基板2的一面2a的亲水性的调整。需要说明的是，亲水性的评价通过接触角的测定来进行，以使未实施图案化工序的基板2的水的接触角为10～50°的方式进行氟处理。需要说明的是，在本实施例中进行了氟处理，但只要能够将接触角调整为10～50°，可以是任意方法。例如，考虑保护修饰部位的状态下的等离子处理或化学处理(酸或碱)等。
需要说明的是，在本实施方式中，对任一方的玻璃基板2(6)的一面2a(6a)赋予活性，但是也可以在利用其他基板覆盖APTES10等而进行保护的状态下，对一方的玻璃基板2与另一方的玻璃基板6这两者的一面2a、6a赋予活性。
接下来，如图5以及图7所示，使赋予了活性且调整了亲水性的一方的玻璃基板2的一面2a与另一方的玻璃基板6的一面6a面接触并重叠。然后，在本实施方式中，在不会使捕捉体的APTES10热损伤的25～100℃左右的低温下进行加热，并且以1000～5000N的力按压一方的玻璃基板2与另一方的玻璃基板6，在该状态下保持数时间。然后，由于对一方的玻璃基板2的面2a赋予了活性，因此如上所述，即便是低温，也能使一方的玻璃基板2与另一方的玻璃基板6的一面2a、6a彼此以规定的接合强度牢固地接合(基板接合工序)。
此时的条件以及图案的确认方法等汇总于表1。如该表1所示，确认到：通过将向微小流路1供给的试料溶液的压力设为2000kPa而确认试料溶液有无漏出的耐压性能试验，本实施例的功能性设备B即便在2000kPa的高压力下也不会发生泄漏，显示出充分的耐压性能，接合后的修饰物在实际应用中也没有问题。需要说明的是，在本实施例的一个方式、即进行氟处理的情况下，确认到在界面(接合部7)存在F(氟)。另外，如上所述，水的接触角并不限于30°，只要能够将接触角控制为10～50°，就能够将表1所示的接合强度设为0.5J/m2以上，其结果是，由于能够无泄漏地驱动微米、纳米流体，因此，能够适当地用作形成微米或纳米级别的微小空间的基板彼此的接合方法。
表1
另外，在表1中，在基板的接合强度的评价中，采用以往经常使用的裂纹传播法(crack-openingmethod)。具体来说，向接合的基板之间插入激光刀，根据基板剥离的长度来计算接合强度。为了识别表面的氟原子，利用光电子光谱法来测定接合后剥离的基板表面，根据来自F-Si键(氟与二氧化硅的键合)的能量(687.1eV)的峰值强度进行确认。〔基板1〕的接触角是通过向等离子处理/氟处理后的基板滴水，利用摄像机拍摄基板表面上的水/玻璃界面的接触角而计算的。关于修饰物，使与修饰在接合后的基板上的APTES反应的DNA或抗体(蛋白质)流动，从而修饰在APTES所在的部位。为了确认DNA的修饰图案，使具有与所修饰的DNA互补的排列且设置了荧光标志的DNA流动，通过荧光显微镜来确认该荧光标志DNA通过杂交而固定于图案化部位。关于抗体(蛋白质)，使设置有荧光标志的抗原流动，通过荧光显微镜来确认抗原通过与抗体发生抗原抗体反应而固定在图案化部位。
另外，如图8所示，关于基板2、6的一面2a、6a的水的接触角，确认到，照射供给了氟的氧等离子体后的所述接触角大于不供给氟地进行氧等离子体照射时的所述接触角。此外，如图8所示，认为在照射等离子体后的基板2、6的一面2a、6a的氟浓度(原子浓度)与水的接触角之间具有相关关系，另外，如图9所示，认为在接合前的等离子体照射后的基板2、6的一面2a、6a的氟浓度与将基板2、6接合后的接合部7(参照图1、图2、图6)的氟浓度之间具有相关关系。
即，如图8以及图9的实验结果所示，确认到，若将接合前的等离子体照射后的基板2、6的一面2a、6a的氟浓度设为2～9at.％，则将基板2、6接合后的接合部7的氟浓度为0.6～3.5at.％。然后，若接合前的基板2、6的一面2a、6a的氟浓度与接合后的基板2、6的接合部7的氟浓度处于上述的浓度范围，则如表1所示，确认到，一方的基板2与另一方的基板6的接合强度为0.5J/m2以上，获得泄漏压力为2000kPa以上的足够的耐压性能。
在此，接合后的基板2、6的接合部7的氟浓度是剥离接合后的基板2、6并测定其表面的氟浓度而得到的值。
需要说明的是，在本实施方式中，将玻璃基板2、6加热至25～100℃左右且以1000～5000N的按压力保持几小时，从而进行接合，但是只要以不会对捕捉体10(3)(电极4、催化剂5)等造成热损伤的温度接合玻璃基板2、6即可，不需要如本实施方式这样特别限定加热温度、按压力、时间。热损伤的温度取决于材料，例如对于氧化钛这样的光催化剂，只要热损伤的温度在550℃以下，就可以维持具有高催化剂功能的构造，不会出现问题。
然后，如上述那样，通过将一对玻璃基板2、6的一面2a、6a彼此接合，能够形成如下的功能性设备B，其在内部具备相互连通的微米通道1a与纳米通道1b的微小流路1，并且作为捕捉体的APTES10局部修饰配置在纳米通道1b的内表面的期望的位置处。
由此，在本实施方式的功能性设备B以及功能性设备B的制造方法中，通过形成微米或者纳米刻度的微小流路1，使施加了捕捉体10的修饰配置的一方的玻璃基板2与另一方的玻璃基板6的一面2a、6a彼此一边保持不会对捕捉体10造成热损伤的温度一边进行接合，从而形成功能性设备B。因此，不会像以往那样在捕捉体中产生热损伤，并且，能够在形成微小流路1的一个内表面的任意位置，比较容易且高精度地局部使捕捉体10图案化。因此，能够获得高精度且高可靠性的功能性设备B。
另外，由于一方的基板2与另一方的基板6分别为玻璃基板，因此通过使用基于氧等离子体的活性化处理、基于氟供给的亲水性处理等，能够将一面2a、6a彼此以25～100℃左右的低温接合，能够可靠地防止捕捉体10的热损伤，形成功能性设备B。另外，通过水的接触角的测定来进行亲水性的评价，若以使该基板的水的接触角达到10～50°的方式控制亲水性，则能够使基板2、6的一面2a、6a彼此牢固且理想地接合。
此外，若在另一方的玻璃基板6的一面6a修饰APTES10，照射真空紫外线光，分解去除APTES10的不需要部分，将APTES10用作捕捉体，则能够高精度地进行图案化。
另外，由于所要接合的基板2、6中的至少一方使用玻璃基板，因此能够使用荧光显微镜进行观察等，从功能性设备B的外侧观察流路1内。
此外，作为修饰物而使用硅烷偶联剂，由此，能够形成适当的捕捉体，并且能够将基板2、6更牢固地接合。
以上，虽对本发明的功能性设备以及功能性设备的制造方法的一实施方式进行了说明，但是本发明并不限于上述的一实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内适当变更。
例如，在本实施方式中，说明了一方的基板2与另一方的基板6均是玻璃基板的情况，但是也可以使用硅基板作为任一方的基板2(6)或者两方的基板2、6。在这种情况下，由于在硅基板的表面存在SiO2层，因此与本实施方式相同，也能够在低温下接合基板2、6的一面2a、6a彼此，制造功能性设备B，能够获得与本实施方式相同的作用效果。
即，本发明的基板只要是在表面存在SiO2的基板即可，更优选的是，只要是在表面存在SiO2层的基板即可，通过使用这样的基板，能够制造与本实施方式相同的功能性设备B，能够获得与本实施方式相同的作用效果。
另外，在本实施方式中，说明了将APTES10作为捕捉体修饰在微小流路1的一个内表面的情况，但是本发明的捕捉体(修饰物)并不限于APTES10。例如，作为捕捉体，也可以使用精脒等，根据要捕捉的对象物质11适当选择即可。
此外，在本实施方式中，说明了在微小流路1的一个内表面修饰配置捕捉体10、3的情况，但是也可以修饰配置对在微小流路1中流动的试料溶液S中的对象物质11施加电作用或者化学作用的电极4或催化剂5(修饰物)。当然，也可以将捕捉体10、3、电极4、催化剂5适当地以单独、多种组合的方式修饰配置，构成功能性设备B。
在此，像公知那样，发现了电极4通过例如电子的转移而引发氧化还原反应的作用，列举铂、金、铬、铝等金属等作为一例。并且，在修饰配置该电极4时，能够应用溅射法或化学蒸镀法、物理蒸镀法、电镀法等方法。
另外，发现了催化剂5例如促进化学反应速度从而提高反应物的生成速度的作用，列举氧化钛、钯、铁、钼等作为一例。并且，在修饰配置该催化剂5时，能够应用溅射法或化学蒸镀法、物理蒸镀法、催化剂颗粒的附着等方法。
另外，在本实施方式中，作为在另一方的基板6的一面6a使捕捉体10(电极4、催化剂5)图案化的方式，示例了经由光掩模12向整面修饰有APTES10的捕捉体的另一方的玻璃基板6的一面6a照射真空紫外线光，通过该真空紫外线光的照射来分解APTES10的方式。与此相对，在捕捉体10、进一步来说是电极4或催化剂5的图案化中，例如也可以使用光刻法、接触印刷、喷墨法等，当然，并不限于使用通过真空紫外线法进行分解操作的方法。但是，需要在进行修饰后清洗修饰部以外的区域的工序。因此，也能够利用其他基板等保护修饰部，通过真空紫外线光或等离子体照射等进行清洗。另外，有时也能够在对催化剂、电极等进行保护之后，进行酸或碱等的化学处理。
产业上的可利用性
在上述的功能性设备以及功能性设备的制造方法中，通过形成流路，并且将实施了修饰物的修饰配置后的第一基板与第二基板的一面彼此一边保持为不会对修饰物造成热损伤的温度一边进行接合，形成功能性设备。因此，不会像以往那样在修饰物中产生热损伤，并且，能够将修饰物比较容易且高精度地局部在形成流路的一个内表面的任意位置图案化。因此，能够获得高精度且高可靠性的功能性设备。
附图标记说明：
1微小流路
1a微米通道(微米流路、槽)
1b纳米通道(纳米流路、扩张纳米流路、槽)
2一方的玻璃基板(一方的基板、第一基板)
2a一面
3捕捉体(修饰物)
4电极(修饰物)
5催化剂(修饰物)
6另一方的玻璃基板(另一方的基板、第二基板)
6a一面
7接合部
10APTES(捕捉体(修饰物))
11对象物质
12光掩模
A以往的功能性设备
B功能性设备
S试料溶液

Claims (16)

1.一种功能性设备，其特征在于，
该功能性设备具备：
第一基板，在该第一基板的一面形成有槽；
第二基板，将该第二基板的一面与所述第一基板的一面彼此相互接合，从而将该第二基板与所述第一基板设为一体，该第二基板与所述第一基板的槽一起形成流路；以及
修饰物，其修饰配置在所述流路的内表面的局部，该修饰物是捕捉向所述流路内供给的对象物质的捕捉体、向所述对象物质实施电作用或者化学作用的电极、催化剂中的至少一者，
所述第一基板与所述第二基板分别是玻璃基板或者硅基板，
通过对所述第一基板的一面与所述第二基板的一面中的至少一方的一面进行氧等离子体照射和氟供给，由此调节其表面的亲水性，
所述第一基板的一面与所述第二基板的一面彼此的接合部形成为，包括至少一方的基板的二氧化硅与氟键合而成的F-Si键。
2.根据权利要求1所述的功能性设备，其特征在于，
所述第一基板与所述第二基板的至少一方的基板是在接合前的所述一面具备SiO2层的基板。
3.根据权利要求1所述的功能性设备，其特征在于，
所述流路是微米级别或者纳米级别的微小流路。
4.一种功能性设备，其特征在于，
该功能性设备具备：
第一基板，在该第一基板的一面形成有槽；
第二基板，将该第二基板的一面与所述第一基板的一面彼此相互接合，从而将该第二基板与所述第一基板设为一体，该第二基板与所述第一基板的槽一起形成流路；以及
修饰物，其修饰配置在所述流路的内表面的局部，该修饰物是捕捉向所述流路内供给的对象物质的捕捉体、向所述对象物质实施电作用或者化学作用的电极、催化剂中的至少一者，
所述第一基板与所述第二基板分别是玻璃基板或者硅基板，
所述第一基板的一面与所述第二基板的一面彼此的接合部包括至少一方的基板的二氧化硅与氟键合而成的F-Si键，
所述第一基板的一面与所述第二基板的一面彼此的接合部的氟浓度为0.6at.％以上。
5.根据权利要求1或4所述的功能性设备，其特征在于，
所述接合部的接合强度为0.5J/m2以上。
6.根据权利要求1或4所述的功能性设备，其特征在于，
所述接合部形成为具备如下这样的耐压性能：即便将向所述流路加压供给的、含有所述对象物质的试料溶液的压力设为2000kPa，所述试料溶液也不会发生漏出。
7.根据权利要求1或4所述的功能性设备，其特征在于，
接合前的所述第一基板的一面与所述第二基板的一面中的至少任一方形成为具备水的接触角为10度～50度的亲水性。
8.根据权利要求1或4所述的功能性设备，其特征在于，
将所述第一基板与所述第二基板在25～100℃下接合而形成。
9.根据权利要求1或4所述的功能性设备，其特征在于，
所述修饰物是硅烷偶联剂。
10.一种功能性设备的制造方法，其特征在于，
该功能性设备的制造方法具备以下工序：
在第一基板的一面形成槽的工序；
在接合所述第一基板与第二基板时，在由所述槽和所述第二基板的一面形成的流路的内表面的对应位置上，配置捕捉体、电极、催化剂中的至少一种修饰物的工序；
对所述第一基板的一面与所述第二基板的一面的至少一方进行氧等离子体照射与氟供给，从而调整该一面的亲水性的工序；以及
一边保持不会对修饰配置的所述修饰物造成热损伤的温度，一边接合所述第一基板的所述一面与所述第二基板的所述一面彼此的工序，
所述第一基板与所述第二基板分别是玻璃基板或者硅基板。
11.根据权利要求10所述的功能性设备的制造方法，其特征在于，
所述流路是微米级别或者纳米级别的微小流路。
12.根据权利要求10所述的功能性设备的制造方法，其特征在于，
接合前的所述第一基板的一面与所述第二基板的一面中的至少任一方的水的接触角为10度～50度。
13.根据权利要求10所述的功能性设备的制造方法，其特征在于，
所述温度为25～100℃。
14.根据权利要求10所述的功能性设备的制造方法，其特征在于，
所述修饰物是硅烷偶联剂。
15.根据权利要求10所述的功能性设备的制造方法，其特征在于，
在修饰配置所述修饰物的工序中，作为图案化时进行的清洗工序，通过光掩模而照射真空紫外线光。
16.根据权利要求10所述的功能性设备的制造方法，其特征在于，
在修饰配置所述修饰物的工序中，作为图案化时进行的清洗工序，通过光掩模而照射等离子体。
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