JP2020010613A - 改質層を有する基板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]改質層を有する基板の製造方法であって、凹部を有する基板の、前記凹部が開口する面及び前記凹部の内表面に、保護層を積層することと、前記保護層の一部を除去することにより、前記凹部が開口する面が露出し、前記凹部の内表面に前記保護層が積層された基板を得ることと、前記凹部が開口する面に、前記保護層を溶解する溶剤が透過性を有する、第1の改質層を積層することと、前記基板に前記溶剤を接触させて、前記凹部の内表面に積層された前記保護層を除去することにより、前記凹部が開口する面に前記第1の改質層が積層された基板を得ることと、を含む、製造方法。
[2]前記凹部が開口する面に前記第1の改質層が積層された基板を得ることの後に、前記第1の改質層及び前記凹部の内表面に、第2の改質層を積層することと、前記第1の改質層に積層された前記第2の改質層を除去することにより、前記凹部が開口する面に前記第1の改質層が積層され、前記凹部の内表面に前記第2の改質層が積層された基板を得ることと、を更に含む、[1]に記載の製造方法。
[3]改質層を有する基板の製造方法であって、凹部を有する基板の、前記凹部が開口する面及び前記凹部の内表面に、第1の改質層を積層することと、前記第1の改質層に保護層を積層することと、前記保護層及び前記第1の改質層の一部を除去することにより、前記凹部が開口する面が露出し、前記凹部の内表面に前記第1の改質層及び前記保護層がこの順に積層された基板を得ることと、前記基板に前記保護層を溶解する溶剤を接触させて、前記凹部の内表面に積層された前記保護層を除去することにより、前記凹部が開口する面が露出し前記凹部の内表面に前記第1の改質層が積層された基板を得ることと、を含む、製造方法。
[4]前記凹部が開口する面が露出し前記凹部の内表面に前記第1の改質層が積層された基板を得ることの後に、前記凹部の内表面に積層された前記第1の改質層及び前記凹部が開口する面に、第2の改質層を積層することと、前記凹部の内表面に積層された前記第2の改質層を除去することにより、前記凹部が開口する面に前記第2の改質層が積層され、前記凹部の内表面に前記第1の改質層が積層された基板を得ることと、を更に含む、[3]に記載の製造方法。
[5]改質層を有する基板の製造方法であって、凹部を有する基板の、前記凹部が開口する面及び前記凹部の内表面に、第1の改質層を積層することと、前記第1の改質層に保護層を積層することと、前記保護層及び前記第1の改質層の一部を除去することにより、前記凹部が開口する面が露出し、前記凹部の内表面に前記第1の改質層及び前記保護層がこの順に積層された基板を得ることと、前記凹部に積層された前記保護層及び前記凹部が開口する面に、第2の改質層を積層することと、前記凹部に積層された前記保護層及び前記保護層に積層された前記第2の改質層を除去することにより、前記凹部が開口する面に前記第2の改質層が積層され、前記凹部の内表面に前記第1の改質層が積層された基板を得ることと、を含む、製造方法。
[6]前記凹部の1つあたりの容積が1〜1×109fLである、[1]〜[5]のいずれかに記載の製造方法。
[7]凹部を有する基板であって、前記凹部が開口する面に第1の改質層が積層されており、前記凹部の1つあたりの容積が1〜1×109fLであり、前記第1の改質層が極薄膜である、基板。
[8]前記凹部の内表面に第2の改質層が積層されている、[7]に記載の基板。
[9]前記第1の改質層又は前記第2の改質層に生体分子が固定されている、[8]に記載の基板。
[10]生体分子の反応用である、[7]〜[9]のいずれかに記載の基板。
(第1実施形態)
1実施形態において、本発明は、改質層を有する基板の製造方法であって、凹部を有する基板の、前記凹部が開口する面及び前記凹部の内表面に、保護層を積層する工程(1a)と、前記保護層の一部を除去することにより、前記凹部が開口する面が露出し、前記凹部の内表面に前記保護層が積層された基板を得る工程(1b)と、前記凹部が開口する面に、前記保護層を溶解する溶剤が透過性を有する、第1の改質層を積層する工程(1c)と、前記基板に前記溶剤を接触させて、前記凹部の内表面に積層された前記保護層を除去することにより、前記凹部が開口する面に前記第1の改質層が積層された基板を得る工程(1d)とを含む、製造方法を提供する。本実施形態の製造方法によれば、凹部を有する基板に簡便に改質層を積層することができる。
図1(a)は、凹部120を有する基板110の断面図である。本工程では、図1(b)に示すように、凹部120を有する基板110の、凹部120が開口する面130及び凹部120の内表面121に、保護層140を積層する。本明細書において、「凹部が開口する面」とは、基板の凹部が形成された面における凹部以外の領域をいう。
続いて、図1(c)に示すように、保護層140の一部を除去することにより、凹部120が開口する面130が露出し、凹部120の内表面121に保護層140が積層された基板を得る。
続いて、図1(d)に示すように、凹部120が開口する面130に、第1の改質層(図1中、「A」で示す。)を積層する。第1の改質層は、面130だけでなく、保護層140の露出面141にも積層されてもよい。ここで、凹部120の内表面121は、保護層140が積層されている。このため、内表面121には第1の改質層は積層されない。
続いて、第1の改質層を積層した基板に、保護層140を溶解する溶剤を接触させて、凹部120の内表面121に積層された保護層140を除去する。この結果、図1(e)に示すように、凹部120が開口する面130に第1の改質層が積層された基板100を得ることができる。基板100において、凹部120の内表面121には第1の改質層Aは積層されておらず、基板110の材質が露出している。
第2実施形態の製造方法は、第1実施形態の製造方法により製造された基板100に第2の改質層を更に積層する点において、第1実施形態の製造方法と主に異なる。
図3(a)は、第1実施形態の工程(1d)で得られた基板100の断面図であり、図1(e)に示す基板100に対応する。図3(a)に示すように、基板100では、凹部120が開口する面130に第1の改質層(図3中、「A」で示す。)が積層されている。基板100において、凹部120の内表面121には第1の改質層Aは積層されておらず、基板110の材質が露出している。
続いて、本工程において、第1の改質層Aに積層された第2の改質層Bを除去することにより、凹部120が開口する面130に第1の改質層Aが積層され、凹部120の内表面121に第2の改質層Bが積層された基板200を得る。本工程では、第1の改質層Aに積層された第2の改質層Bは除去されるが、凹部120の内表面121積層した第2の改質層Bは残存する。第2の改質層Bの除去は、溶剤による除去等の方法により行うことができる。溶剤は、第2の改質層Bの材料、第1の改質層Aの材料等に応じて適宜選択することができ、第1実施形態の製造方法において上述したものと同様である。
第3実施形態の製造方法は、第1実施形態の製造方法と比較して、改質層が積層される位置が主に異なる。具体的には、第1実施形態の製造方法では、凹部120が開口する面130に改質層が積層される。これに対し、第3実施形態の製造方法では、凹部120の内表面121に改質層が積層される。
図4(a)は、凹部120を有する基板110の断面図である。本工程では、図4(b)に示すように、凹部120を有する基板110の、凹部120が開口する面130及び凹部120の内表面121に、第1の改質層(図4中、「A」で示す。)を積層する。
続いて、図4(c)に示すように、第1の改質層に保護層140を積層する。保護層140は、第1実施形態の製造方法におけるものと同様である。
続いて、図4(d)に示すように、保護層140及び第1の改質層の一部を除去することにより、凹部120が開口する面130が露出し、凹部120の内表面121に第1の改質層及び保護層140がこの順に積層された基板を得る。保護層140の除去は、第1実施形態の製造方法におけるものと同様にして行うことができる。この結果、面130において、基板110の材質が露出した状態になる。また、凹部120では、基板110に、第1の改質層、保護層140がこの順に積層された状態となる。
続いて、第1の改質層を積層した基板に、保護層140を溶解する溶剤を接触させて、凹部120の内表面121に積層された保護層140を除去する。保護層140を溶解する溶剤は、第1実施形態の製造方法におけるものと同様である。この結果、図4(e)に示すように、凹部120が開口する面130が露出し凹部120の内表面121に第1の改質層が積層された基板300を得る。基板300において、面130では、基板110の材質が露出している。また、凹部120の内表面121には第1の改質層が積層されている。
第4実施形態の製造方法は、第3実施形態の製造方法により製造された基板300に第2の改質層を更に積層する点において、第3実施形態の製造方法と主に異なる。
図5(a)は、第3実施形態の工程(3d)で得られた基板300の断面図であり、図4(e)に示す基板300に対応する。図5(a)に示すように、基板300において、凹部120が開口する面130では基板110の材質が露出しており、凹部120の内表面121には第1の改質層(図5中、「A」で示す。)が積層されている。
続いて、本工程において、凹部120の内表面121に積層された第2の改質層Bを除去することにより、面130に第2の改質層Bが積層され、凹部120の内表面121に第1の改質層Aが積層された基板400を得る。
第5実施形態の製造方法は、第4実施形態の製造方法と比較して、最終的に製造される基板は同様であるが、製造工程の一部が異なっている。
図6(a)は、第3実施形態の工程(3c)が終了した状態を示す断面図であり、図4(d)に対応する。図6(a)に示すように、基板110の凹部120が開口する面130では基板110の材質が露出しており、凹部120の内表面121には第1の改質層(図6中、「A」で示す。)及び保護層140がこの順に積層されている。
続いて、本工程において、凹部120に積層された保護層140及び保護層140に積層された第2の改質層Bを除去することにより、凹部120が開口する面130に第2の改質層Bが積層され、凹部の内表面121に第1の改質層Aが積層された基板400を得る。
1実施形態において、本発明は、凹部を有する基板であって、前記凹部が開口する面に第1の改質層が積層されており、前記凹部の1つあたりの容積が1〜1×109fLであり、前記第1の改質層が極薄膜である、基板を提供する。極薄膜については第1実施形態の製造方法において上述したものと同様である。
(改質層を有する基板の製造)
凹部の内表面が親水性であり、凹部が開口する面を疎水性に改質したマイクロリアクターアレイチップを作製した。
(基板への液体の封入)
実験例1で製造したマイクロリアクターアレイチップのマイクロリアクターアレイにフルオレセイン溶液を封入した。図7(a)〜(c)は、実験工程を説明する模式図である。
Claims (10)
- 改質層を有する基板の製造方法であって、
凹部を有する基板の、前記凹部が開口する面及び前記凹部の内表面に、保護層を積層することと、
前記保護層の一部を除去することにより、前記凹部が開口する面が露出し、前記凹部の内表面に前記保護層が積層された基板を得ることと、
前記凹部が開口する面に、前記保護層を溶解する溶剤が透過性を有する、第1の改質層を積層することと、
前記基板に前記溶剤を接触させて、前記凹部の内表面に積層された前記保護層を除去することにより、前記凹部が開口する面に前記第1の改質層が積層された基板を得ることと、
を含む、製造方法。 - 前記凹部が開口する面に前記第1の改質層が積層された基板を得ることの後に、
前記第1の改質層及び前記凹部の内表面に、第2の改質層を積層することと、
前記第1の改質層に積層された前記第2の改質層を除去することにより、前記凹部が開口する面に前記第1の改質層が積層され、前記凹部の内表面に前記第2の改質層が積層された基板を得ることと、
を更に含む、請求項1に記載の製造方法。 - 改質層を有する基板の製造方法であって、
凹部を有する基板の、前記凹部が開口する面及び前記凹部の内表面に、第1の改質層を積層することと、
前記第1の改質層に保護層を積層することと、
前記保護層及び前記第1の改質層の一部を除去することにより、前記凹部が開口する面が露出し、前記凹部の内表面に前記第1の改質層及び前記保護層がこの順に積層された基板を得ることと、
前記基板に前記保護層を溶解する溶剤を接触させて、前記凹部の内表面に積層された前記保護層を除去することにより、前記凹部が開口する面が露出し前記凹部の内表面に前記第1の改質層が積層された基板を得ることと、
を含む、製造方法。 - 前記凹部が開口する面が露出し前記凹部の内表面に前記第1の改質層が積層された基板を得ることの後に、
前記凹部の内表面に積層された前記第1の改質層及び前記凹部が開口する面に、第2の改質層を積層することと、
前記凹部の内表面に積層された前記第2の改質層を除去することにより、前記凹部が開口する面に前記第2の改質層が積層され、前記凹部の内表面に前記第1の改質層が積層された基板を得ることと、
を更に含む、請求項3に記載の製造方法。 - 改質層を有する基板の製造方法であって、
凹部を有する基板の、前記凹部が開口する面及び前記凹部の内表面に、第1の改質層を積層することと、
前記第1の改質層に保護層を積層することと、
前記保護層及び前記第1の改質層の一部を除去することにより、前記凹部が開口する面が露出し、前記凹部の内表面に前記第1の改質層及び前記保護層がこの順に積層された基板を得ることと、
前記凹部に積層された前記保護層及び前記凹部が開口する面に、第2の改質層を積層することと、
前記凹部に積層された前記保護層及び前記保護層に積層された前記第2の改質層を除去することにより、前記凹部が開口する面に前記第2の改質層が積層され、前記凹部の内表面に前記第1の改質層が積層された基板を得ることと、
を含む、製造方法。 - 前記凹部の1つあたりの容積が1〜1×109fLである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の製造方法。
- 凹部を有する基板であって、
前記凹部が開口する面に第1の改質層が積層されており、
前記凹部の1つあたりの容積が1〜1×109fLであり、
前記第1の改質層が極薄膜である、基板。 - 前記凹部の内表面に第2の改質層が積層されている、請求項7に記載の基板。
- 前記第1の改質層又は前記第2の改質層に生体分子が固定されている、請求項8に記載の基板。
- 生体分子の反応用である、請求項7〜9のいずれか一項に記載の基板。
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