WO2010147173A1 - 小型反応器の製造方法、小型反応器 - Google Patents

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WO2010147173A1
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inorganic transparent
transparent substrate
bonding
small reactor
small
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祐二 金子
勝信 遠藤
重司 榊原
和宏 篠田
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ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社
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    • C03C2204/00—Glasses, glazes or enamels with special properties
    • C03C2204/08—Glass having a rough surface

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of small reactors, and more particularly, to a method for producing a small reactor that is practically excellent and a small reactor.
  • This application claims priority on the basis of Japanese Patent Application No. 2009-147078 filed in Japan on June 19, 2009, and is incorporated herein by reference. Is done.
  • a microreactor in which a plurality of stainless steel (SUS) plates are bonded is the mainstream.
  • SUS plates are vulnerable to acids and alkalis, and SUS microreactors cannot be used for reactions using these reagents.
  • the chemical solution flowing inside and the progressing reaction cannot be visually observed, so the progress of the reaction process cannot be confirmed.
  • trouble such as clogging of chemicals occurs inside, there is an inconvenience that the inside cannot be confirmed and cannot be dealt with. Therefore, there is a need for a microreactor using a glass plate or quartz glass plate that is resistant to acids and alkalis.
  • JP 2005-66382 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-81949
  • the present invention was created to solve the above-mentioned disadvantages of the prior art, and its purpose is to provide a compact reactor excellent in practicality in terms of high adhesive strength, internal observability, no impurities, and high pressure resistance, and It is to provide a method for producing a small reactor.
  • the present invention provides a small reactor in which a plurality of inorganic transparent substrates each having an adhesive surface are bonded to each other so that the adhesive surfaces are adhered to each other, and a fluid flow path is formed therein.
  • the adhesive surface of the inorganic transparent substrate is polished so that the center line average roughness Ra is 2 nm or less, and then a partial region of the adhesive surface of each inorganic transparent substrate is processed. Forming a groove and hydrophilizing each of the adhesive surfaces of the inorganic transparent substrate, and then bringing water into contact with the adhesive surfaces.
  • the plurality of inorganic transparent substrates are heated to a predetermined bonding temperature in a state where the inorganic transparent substrates are removed by a rotating centrifugal force and the bonding surfaces of the inorganic transparent substrates are in contact with each other.
  • Small sticking to each other A reactor of the manufacturing process.
  • this invention is a manufacturing method of the small reactor in which each said inorganic transparent substrate consists of glass, and the said heating temperature is the temperature of 500 to 1000 degreeC.
  • this invention is a manufacturing method of the small reactor by which the inside of the said flow path is heated to the said heating temperature in the state open
  • this invention is a manufacturing method of the small reactor which makes each said contact surface contact the hydrophilic treatment liquid containing hydrogen peroxide solution and ammonia, respectively.
  • the present invention is a method for producing a small reactor in which a plurality of inorganic transparent substrates each having an adhesive surface are bonded to each other so that the adhesive surfaces are adhered to each other, and an internal fluid flow path is formed. After polishing the bonding surfaces of the inorganic transparent substrates, respectively, a part of the bonding surfaces of the inorganic transparent substrates is processed to form grooves, and the bonding surfaces of the inorganic transparent substrates are hydrophilized.
  • the present invention provides a small reactor in which a plurality of inorganic transparent substrates each having an adhesive surface bonded to an adjacent inorganic transparent substrate are laminated, and a groove formed on the adhesive surface of the first inorganic transparent substrate.
  • the inorganic transparent substrate and the second inorganic transparent substrate are small reactors in which the bonding surfaces are chemically bonded and integrated.
  • the small reactor produced by the present invention includes: 1) Since a small amount of chemicals are handled and temperature control is easy, a stable chemical reaction can be performed. 2) Closed system and very safe. 3) The product yield is high. 4) Plant installation in a small space is possible. 5) Easy to scale up. There is a merit.
  • the inside of the small reactor manufactured by this invention can be visually recognized, when a chemical synthesis etc. are advanced, mixing and reaction of the chemical
  • FIG. 1 (a) to 1 (f) are diagrams showing an example of the production process of the reactor of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a state when a plurality of inorganic transparent substrates are stacked.
  • 3 (a) and 3 (b) are diagrams for explaining the bonded reactor.
  • 4A to 4E are plan views for explaining the five inorganic transparent substrates to be stacked.
  • FIGS. 5A to 5E are cross-sectional views for explaining five inorganic transparent substrates to be stacked.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a stacked state.
  • a small reactor (microreactor) of the present invention
  • a plurality of inorganic transparent substrates are prepared, and a small reactor is formed by the following steps.
  • Each transparent substrate is made of a transparent glass plate made of SiO 2 , and the following process is performed on the bonding surface to which each inorganic transparent substrate is bonded.
  • the "glass" as used in the present invention other quartz glass made of SiO 2, and common glass mainly containing SiO 2 and Al 2 O 3, a borosilicate containing B 2 O 3 to SiO 2 Glass is also included.
  • each process is demonstrated using the 1st inorganic transparent substrate 11 located in the lowermost surface.
  • the bonding surface 16 to be bonded to the other inorganic transparent substrate of the first inorganic transparent substrate 11 is polished and flattened (FIG. 1A). Since the bottom surface 15 of the first inorganic transparent substrate 11 is the lowermost surface, it may not be polished.
  • an abrasive such as cerium oxide, a buff and a surfactant may be used, or a chemical solution that changes the surface of the object to be polished may be used together with the abrasive.
  • a resist solution is applied on the flattened adhesive surface 16 of the first inorganic transparent substrate 11 to form a photoresist film 28 (FIG. 1B).
  • a photomask 23 having a light transmitting portion 21 and a light shielding portion 22 is disposed above the photoresist film 28 (FIG. 1C), and exposure light is irradiated onto the photomask 23 to transmit the light.
  • the exposure light transmitted through the portion 21 reaches the photoresist film 28.
  • the photoresist film 28 has photoreactivity, a latent image is formed on the photoresist film 28 by exposure light, and a developer is brought into contact with the photoresist film 28 on the first inorganic transparent substrate 11 to form the photoresist.
  • the film 28 is developed and heated to form a patterned photoresist film 28 on the adhesive surface 16 of the first inorganic transparent substrate 11 (FIG. 1D).
  • the photoresist film 28 has photo-solubility, and the portion irradiated with the exposure light is dissolved and removed in the developer, and the opening 14 is formed by the removed portion.
  • the adhesive surface 16 is exposed on the bottom surface of the opening 14.
  • the first inorganic transparent substrate 11 exposed on the bottom surface of the opening 14 is sprayed with an etching solution from the photoresist film 28 and the opening 14 or carried into a dry etching apparatus and exposed to etching gas plasma. Is etched (FIG. 1E). This etching step may be performed by immersing the first inorganic transparent substrate 11 in an etching solution together with a photoresist film 28 patterned by forming a protective film on the bottom surface 15.
  • grooves and holes having a predetermined depth are formed by etching, but in the formation of the holes and grooves of the present invention, in addition to wet etching processing immersed in an etching solution, dry etching processing using an etching gas, Various processing methods such as excavation and grinding are included.
  • the “groove” includes a bottomed groove and a bottomless groove. Further, the “groove” of the present invention includes a bottomed hole and a bottomless hole. That is, according to the present invention, the groove 41 provided in the first inorganic transparent substrate 11 has a bottom, but there is no bottom, and a groove or a through hole in which the front surface and the back surface of the first inorganic transparent substrate 11 pass through may be provided. it can. Moreover, this invention can also etch twice or more and can provide the groove
  • the first inorganic transparent substrate 11 is immersed in a solvent to remove the photoresist film 28, the surface of the adhesive surface 16 is washed with a solvent, chemicals, or the like.
  • the first inorganic transparent substrate 11 is placed on the stage of a rotating device such as a spin coater, and the first inorganic substrate is within a plane parallel to the plane on which the bonding surface 16 is located.
  • the transparent substrate 11 is rotated to remove pure water adhering to the bonding surface 16.
  • the first inorganic transparent substrate 11 has an adhesive surface 16 exposed outside the groove 41 (FIG. 1 (f)), and after spin drying, hydrogen peroxide, ammonia and water are formed on the adhesive surface 16. Spray droplets of the mixture with (1: 1: 5).
  • the surface of the glass in contact with the mixed solution is hydrophilized, and the contact angle with water becomes small.
  • pure water cleaning is performed in which the first inorganic transparent substrate 11 subjected to the hydrophilic treatment is immersed in a pure water flow to remove hydrogen peroxide and ammonia remaining on the bonding surface 16.
  • pure water forms a film on the adhesive surface 16 that has been subjected to the hydrophilic treatment, and the first inorganic transparent substrate 11 is spread on a rotating device such as a spin coater with the pure water film expanded.
  • the centrifugal force due to the rotation is applied to the pure water film adhering to the bonding surface 16.
  • the first inorganic transparent substrate 11 can be removed by shaking off the pure water film without being heated.
  • the rotation of the first inorganic transparent substrate 11 is rotated with the approximate center position of the bonding surface 16 as the rotation axis, but the rotation axis may be disposed outside the first inorganic transparent substrate 11.
  • the pure water film is removed from the adhesive surface 16, but adsorbed on the adhesive surface 16. Water molecules remain.
  • the inorganic transparent substrate constituting the small reactor other than the first inorganic transparent substrate 11 is flattened and the pure water film is removed in the same order. .
  • FIG. 2 shows a state in which the second and third inorganic transparent substrates 12 and 13, which are other inorganic transparent substrates, are arranged on the bonding surface 16 of the first inorganic transparent substrate 11.
  • the second inorganic transparent substrate 12 has adhesive surfaces 17 and 18 on both sides
  • the third inorganic transparent substrate 13 has an adhesive surface 19 on one side
  • the first to third inorganic transparent substrates 11 to 13 are bonded to each other.
  • the surfaces 16 to 19 are in a state where water molecules are adsorbed, and the adhesive surfaces 16 and 17, and 18 and 19 face each other.
  • the first to third inorganic transparent substrates 11 to 13 are bonded to hydrogen bonds of water molecules existing on the contact surfaces. Glue by. Then, a heat treatment for heating the first to third inorganic transparent substrates 11 to 13 to a heating temperature in the range of 500 ° C. or more and 1000 ° C. or less in a state where they are hydrogen-bonded to each other through water molecules on the adhesive surfaces 16 to 19 Then, the hydrogen bond is changed to a chemical bond by an oxygen atom, and the silicon atoms of the bonding surfaces 16, 17 or 18, 19 are integrated by chemically bonding through the oxygen atom.
  • the first to third inorganic transparent substrates 11 to 13 are in a state of being bonded more strongly than when bonded by hydrogen bonding, and the reactor 1 shown in FIG. 3A is obtained.
  • the water molecules remain on the adhesion surfaces 16 to 19 in a single layer, and the chemical change occurs.
  • the positions of the first to third inorganic transparent substrates 11 to 13 are shifted, and oxygen bonds are not formed.
  • the groove 41 formed in the first inorganic transparent substrate 11 is mostly covered by the adhesive surface 17 of the second inorganic transparent substrate 12.
  • the formed groove 42 is mostly covered with the adhesive surface 19 of the third inorganic transparent substrate 13.
  • the grooves 41 and 42 and the contact surfaces 17 and 19 form flow paths 51 and 52 through which a chemical solution flows, as shown in FIG.
  • These flow paths 51 and 52 communicate with the outside of the reactor 1 through through holes 44 to 46 formed in the respective inorganic transparent substrates 11 to 13.
  • the laminated first to third inorganic transparent substrates 11 to 13 are connected to the outside of the laminated first to third inorganic transparent substrates 11 to 13 through the through holes 44 to 46 and opened to the outside. Can be bonded by heating. Therefore, when heating, a closed space does not occur between the first to third inorganic transparent substrates 11 to 13, and the gas (air here) in the portion where the liquid flows is heated and expands. The gas is discharged to the outside through the through holes 44 to 46.
  • the flow paths 51 and 52 are formed by the bottomed grooves 41 and 42 and the contact surfaces 17 and 19, but the surface of the through-hole formed widely as in the reactor 2 in FIG.
  • the flow path 53 may be formed by covering all or part of the side and the back side with the contact surfaces 16 and 19.
  • the bonding surface of six inorganic transparent substrates made of quartz glass is subjected to a planarization process by polishing and a hydrophilization process in which a mixed liquid (1: 1: 5) of hydrogen peroxide, ammonia and water is brought into contact. Then, the cleaning process with pure water and the removal process of the pure water film by rotation are performed in this order, and the contact surfaces of each inorganic transparent substrate are brought into contact with each other while the water molecules are adsorbed on the bonding surface. And heated to 590 ° C. for chemical bonding.
  • the six inorganic transparent substrates have five layers of bonding surfaces in which two bonding surfaces are bonded to each other, and each bonding surface can be observed from above the six inorganic transparent substrates. After bonding, when each bonding surface is viewed, a portion that is not chemically bonded and a portion that is chemically bonded can be distinguished.
  • the total area of the five-layer joint surface is “joint area”, the area of the portion that is recognized as not chemically bonded in the five-layer joint surface is “unjoined area”, and a number is assigned to each joint surface.
  • the measured area values are shown in the column “Example” in the table below.
  • the comparative example unlike the above example, after performing a flattening process by polishing and a hydrophilization process using a mixed solution of hydrogen peroxide, ammonia and water (1: 1: 5), pure water is used. After performing heating and drying without performing the treatment by washing and rotation, the adhesive surfaces were brought into contact with each other and laminated, and heated at the same temperature as in the above examples. The values of the measured bonded area and unbonded area are shown in the column “Comparative Example” in the table.
  • the total unbonded area value of the “Example” is less than half of the value of the “Comparative Example”, and it can be seen that the bonding is reliably performed.
  • the center line average roughness Ra of the flattened adhesive surface was 0.5 to 0.7 nm (one measurement location) If the center line average roughness Ra is 2 nm or less, the inorganic transparent substrate can be bonded. I understand.
  • FIG. 6 shows another example reactor 3 of the present invention.
  • the bonding surfaces of five inorganic transparent substrates 101 to 105 made of borosilicate glass are processed in the same process as in the first embodiment. That is, the five inorganic transparent substrates 101 to 105 are first subjected to a flattening process by polishing, and then a groove forming process is performed on the inorganic transparent substrate by forming bottomed / non-bottomed grooves, through holes, etc. by etching. Subsequently, the hydrophilization treatment of the adhesion surface with hydrogen peroxide solution, the cleaning treatment with pure water, and the removal treatment of the pure water film by rotation were performed in this order. Then, in a state where water molecules are adsorbed on the bonding surface, the contact surfaces of the respective inorganic transparent substrates 101 to 105 are brought into contact with each other and laminated, and heated to 570 ° C. for chemical bonding.
  • both surfaces of the second to fourth inorganic transparent substrates are adhesive surfaces, and each of the first and fifth inorganic transparent substrates is an adhesive surface.
  • the small reactor 3 is constituted by being laminated.
  • 4 (a) to 4 (e) are plan views showing the first to fifth inorganic transparent substrates 101 to 105 aligned in the longitudinal direction and arranged in the stacking order
  • FIGS. e) is a sectional view showing the first to fifth inorganic transparent substrates 101 to 105 aligned in the longitudinal direction and arranged in the stacking order.
  • the first inorganic transparent substrate 101 has a bottomed and wide lower water tank groove 111h for temperature control, a heat medium introduction hole 111c formed on the bottom surface of the lower water tank groove 111h, and leads the inside to the outside. It is formed at a position different from the lower water tank groove 111h, and has a first chemical liquid outlet hole 111b made of a through hole.
  • the second inorganic transparent substrate 102 disposed on the first inorganic transparent substrate 101 has a long bottomed narrow groove 112i positioned above the lower water tank groove 111h, and the bottom of the narrow groove 112i has a lower portion.
  • a lower jacket shown by reference numeral 121 in FIG. 6 is configured to cover the water tank groove 111h.
  • the second inorganic transparent substrate 102 has through holes 112a and 112c for passing water, which are through holes, at both end positions of the lower water tank groove 111h of the first inorganic transparent substrate 101, respectively. , 112 c are connected to the inside of the lower jacket 121.
  • the narrow groove 112i is branched in three directions around the confluence point 112d, and one branched end is a place that communicates with the first chemical liquid outlet hole 111b of the first inorganic transparent substrate 101 when stacked.
  • the second lead-out hole 112b made of a through hole is provided at the end of the second lead-out hole 112b.
  • chemical solution introduction portions 112e and 112f wider than the narrow groove 112i are formed.
  • the third inorganic transparent substrate 103 When the third inorganic transparent substrate 103 is laminated, the third inorganic transparent substrate 103 covers the narrow groove 112i to form a reaction flow path 122 indicated by reference numeral 122 in FIG.
  • the third inorganic transparent substrate 103 is provided with water communication holes 113a and 113c each including a through hole at a position communicating with the two communication holes 112a and 112c of the second inorganic transparent substrate 102, respectively. ing.
  • the third inorganic transparent substrate 103 is located above the chemical solution introduction portions 112e and 112f of the second inorganic transparent substrate 102, and is connected to the chemical solution introduction portions 112e and 112f and has a chemical solution outlet hole 113e formed of a through hole. , 113f are provided.
  • the fourth inorganic transparent substrate 104 is formed with a bottomless and wide upper water tank groove 114j for temperature control, and chemical solution outlet holes 114e and 114f made of through holes are formed outside the upper water tank groove 114j. Is formed.
  • the upper water tank groove 114j is connected to the communication holes 112c and 113c located on the heat medium introduction hole 111c, and is connected to the communication holes 112a and 113a on the opposite side to the heat medium introduction hole 111c at the other end. Connected to.
  • the lower water tank groove 111h and the upper water tank groove 114j are connected at both ends by connecting holes 112a, 112c, 113a, 113c formed in the second and third inorganic transparent substrates 102, 103.
  • the upper water tank groove 114a is covered with the adhesive surface of the fifth inorganic transparent substrate 105, and an upper jacket indicated by reference numeral 124 in FIG. 6 is formed.
  • the adhesion surface of the fifth inorganic transparent substrate 105 bonded to the fourth inorganic transparent substrate 104 is provided with a lead-out groove 115a, and the bottom surface of the lead-out groove 115a has a heat medium lead-out hole 115g made of a through hole. Is provided.
  • This lead-out groove 115a is located on the end of the upper water tank groove 114j of the fourth inorganic transparent substrate 104 on the end opposite to the heat medium introduction hole 111c of the first inorganic transparent substrate 101.
  • the upper jacket 124 is connected to the outside by the outlet groove 115a and the heat medium outlet hole 115g.
  • chemical solution introduction holes 115 e and 115 f are respectively disposed above the two chemical solution introduction holes 114 e and 114 f of the fourth inorganic transparent substrate 104.
  • the chemical solution introduction holes 115e, 115f, 114e, 114f, 113e, and 113f formed in the third inorganic transparent substrates 105, 104, and 103 are in communication with each other so as to form two flow paths in the stacking direction.
  • the two flow paths in the stacking direction are respectively connected to the two flow paths that merge at the merge point 112d via the chemical solution introducing portions 112e and 112f, and the chemical liquid introduced into the flow path in the stacking direction.
  • the reactor 3 introduces a temperature management medium made of hot water or cold water whose temperature is controlled from the heat medium introduction hole 111c and fills the lower jacket 121 with the temperature management medium.
  • the temperature discharged from the heat medium outlet hole 115g to the outside through the communication holes 112a and 113a located at the end opposite to the heat medium inlet hole 111c and the outlet groove 115, and the temperature introduced from the heat medium inlet hole 111c
  • the management medium is introduced into the upper jacket 124 through the communication holes 112c and 113c positioned on the heat medium introduction hole 111c, and after filling the upper jacket 124, the management medium is discharged to the outside through the lead groove 115a and the heat medium lead hole 115g.
  • the reactor 3 is in a state in which the flow path 122 is sandwiched between the temperature management media filled in the lower and upper jackets 121 and 124, and the temperature of the temperature management medium is managed, so that The temperature of the chemical solution can be maintained at a desired temperature. Therefore, the reactor 3 can perform heating and cooling of the chemical solution flowing through the flow path 122 with high efficiency.
  • the small-sized reactor 3 When the small-sized reactor 3 is formed, when the laminated inorganic transparent substrates 101 to 105 are heated and bonded, the internal grooves (including holes) are formed on the lowermost or uppermost inorganic transparent substrate 101, The small reactor 3 is opened to the outside through through holes 111c, 111b, 115e, 115f, and 115g (including a bottomless groove) formed in 105. Therefore, in this small reactor 3 as well, a closed space is not formed, and a portion where a liquid such as a chemical solution or a heat medium flows, such as a gas inside the flow path 122, the lower jacket 121, and the upper jacket 124. When the gas (here, air) existing in the gas expands, it is discharged to the outside through the through holes 111c, 111b, 115e, 115f, and 115g.
  • a liquid such as a chemical solution or a heat medium flows, such as a gas inside the flow path 122, the lower jacket 121, and
  • the temperature control medium is flowed from below to above, but may be flowed from above to below.
  • the chemical solution may be flowed upward from two lower flow paths from the lower side, and merged at the merge point. Further, in the above example, all the bonding surfaces are partially etched, but there may be bonding surfaces that are not etched.
  • two kinds of chemical solutions are joined to cause a chemical reaction in the flow path 122, but the small reactors 1 to 3 of the present invention are not limited thereto, and one kind of chemical is placed in the flow path 122. The case where the reaction is controlled by heating or cooling when flowing is also included.
  • the chemical solution introduction holes 115e and 115f that are formed in the vertical direction and through which the chemical solution flows, and the lower and upper jackets through which the heat medium flows
  • the chemical solution introduction holes 115e and 115f that are formed in the vertical direction and through which the chemical solution flows, and the lower and upper jackets through which the heat medium flows
  • Portions in which the fluid supplied from the outside flows in the small reactors 1 to 3 such as 121 and 124 and the heat medium introduction hole 111c can be called “flow paths”.

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Abstract

　接着力、観察性、無不純物、耐圧性の観点において実用性に優れた小型反応器を提供する。　複数の無機透明基板（１１）～（１３）を接着して小型反応器を製造する際に、各無機透明基板（１１）～（１３）の互いに接触して接着される接着面（１６）～（１９）を、先ず、研磨して平坦化した後、接着面１６～１９の表面を部分的に加工する。次いで、接着面（１６）～（１９）を親水化処理し、純水洗浄を行った後、遠心力によって純水膜を振り切って除去し、接着面同士を接着させた状態で加熱する。接着面間が酸素を介する化学結合によって接着され、複数の無機透明基板（１１）～（１３）が強固に接着された小型反応器（１）、（２）が得られる。透明であるから反応が観察でき、強固であるから耐圧が高く、接着剤を使用しないから不純物の溶出がない。

Description

小型反応器の製造方法、小型反応器
　本発明は、小型反応器の技術分野に係り、特に、実用上優れた小型反応器の製造方法及び小型反応器に関する。
　本出願は、日本国において２００９年６月１９日に出願された日本特許出願番号特願２００９－１４７０７８を基礎として優先権を主張するものであり、この出願を参照することにより、本出願に援用される。
　従来より、化学合成・反応等の研究開発はビーカーやフラスコ等の一般的な実験装置を用いて行われていたが、ビーカー等では試薬の混合ムラや温度ムラ等が起こり、副生成物が発生したり、爆発的な熱反応によって実験が制御できなくなる等の欠点がある。
　そのような欠点はプラントレベルの化学合成においても同じであり、反応量が増加するに合わせて副生成物の発生も増加してしまう。
　それに対し近年では、最小単位での反応を行うことができるマイクロリアクタ（小型反応器）を用いて上記欠点を解消しようとする試みが開始されている。
　マイクロリアクタとは、微小空間で化学反応を行う反応装置であり、高効率で安全性も高いことからも近年注目されており、マイクロリアクタを用いた化学合成は、コンピュータ制御によって自動化でき、条件を変更した多数の反応も容易に連続して行うことができるので、化学プロセスを大きく変化させる可能性がある。
　現在のところ、ステンレス製（ＳＵＳ製）プレートが複数枚貼り合わされたマイクロリアクタが主流である。しかし、ＳＵＳ製プレートは酸、アルカリに弱く、それらの試薬を用いる反応にはＳＵＳ製のマイクロリアクタは使用できないという欠点がある。
　また、ＳＵＳ製マイクロリアクタでは、内部を流れる薬液や進行する反応は目視できないため、反応プロセスの進行状態が確認ができない。しかも、薬液詰まり等の障碍が内部で発生したときも、内部を確認できないため対応できないという不都合がある。
　したがって、酸やアルカリに強いガラス製プレートや石英ガラス製プレートを用いたマイクロリアクタが求められている。
　しかし、マイクロリアクタをガラス製プレートを接着剤で貼り合わせて積層して形成した場合は、接着剤から溶出した成分が、マイクロリアクタ使用時に化学反応系に不純物として混入しやすく、微少量の反応系上無視することができない。
　また、接着剤を用いてマイクロリアクタを構成させた場合は接着強度や使用上限温度が低いため、流路の内部圧力を高くできず、反応温度も高温にできないという問題もある。
　従来技術のマイクロリアクタは、例えば下記文献に記載されている。
特開２００５－６６３８２号公報 特開２００４－８１９４９号公報
　本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、高接着強度、内部観察性、無不純物、高耐圧性の観点において実用性に優れた小型反応器及び小型反応器の製造方法を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明は、接着面をそれぞれ有する複数の無機透明基板が、前記接着面同士を密着して貼り合わされ、内部に流体の流路が形成された小型反応器の製造方法であって、前記無機透明基板の前記接着面を、中心線平均粗さＲａが２ｎｍ以下になるようにそれぞれ研磨した後、各前記無機透明基板の前記接着面の一部領域をそれぞれ加工して溝を形成し、前記無機透明基板の前記接着面をそれぞれ親水化処理した後、前記接着面に水をそれぞれ接触させ、前記親水化処理後、前記接着面に接触させた水は、各前記無機透明基板を回転させた遠心力で除去し、前記無機透明基板の前記接着面同士をそれぞれ接触させた状態で、各前記無機透明基板を所定の接着温度に加熱して前記複数の無機透明基板を互いに貼付する小型反応器の製造方法である。
　また、本発明は、各前記無機透明基板はガラスから成り、前記加熱温度は５００℃以上１０００℃以下の温度である小型反応器の製造方法である。
　また、本発明は、前記流路の内部は、前記小型反応器の外部に開放された状態で前記加熱温度に加熱される小型反応器の製造方法である。
　また、本発明は、前記親水化処理は、各前記接触面を過酸化水素水とアンモニアを含む親水化処理液にそれぞれ接触させる小型反応器の製造方法である。
　また、本発明は、接着面をそれぞれ有する複数の無機透明基板が、前記接着面同士を密着して貼り合わされ、内部の流体の流路が形成された小型反応器の製造方法であって、前記無機透明基板の前記接着面をそれぞれ研磨した後、各前記無機透明基板の前記接着面の一部の領域をそれぞれ加工して溝を形成し、前記無機透明基板の前記接着面をそれぞれ親水化処理した後、前記接着面に水をそれぞれ接触させ、前記親水化処理後、前記接着面に接触させた水は、各前記無機透明基板を回転させた遠心力で除去し、前記無機透明基板の前記接着面同士をそれぞれ接着させて前記小型反応器の外部に開放した前記流路を形成し、各前記無機透明基板を所定の接着温度に加熱して前記複数の無機透明基板を互いに接合する小型反応器の製造方法である。
　また、本発明は、隣接する無機透明基板と接合される接着面を備えた複数の無機透明基板が積層されてなる小型反応器において、第一の無機透明基板の前記接着面に形成された溝と、隣接する第二の無機透明基板の前記接着面と、複数の無機透明基板のいずれにも貫通的に形成された貫通孔とで構成され、外部に開放された流路を備え、第一の無機透明基板と第二の無機透明基板とは、前記接着面同士が化学的に結合して一体化されている小型反応器である。
　本発明によって製造した小型反応器には、
１）取り扱う薬品が少量で済み、温度制御が容易であるから安定した化学反応を行うことができる。
２）クローズシステムであり安全性が非常に高い。
３）生成物の収率が高い。
４）小スペースでのプラント設置が可能。
５）スケールアップが容易。
というメリットがある。
　また、本発明によって製造した小型反応器は内部を視認することができるので、化学合成等を進行させる際に、小型反応器内を流れる薬液の混合や反応を観察することができる。したがって、反応プロセスが進行していることや、反応状態を確認することができる。また、小型反応器の流路に薬液詰まりが発生したときに、詰まった場所が確認できるので、容易に対応することができる。
　また、本発明では接着剤を用いていないので、反応系に接着剤から発生する不純物が混入することはなく、また、反応を高温にして行うこともできる（３００℃以上）。
　また、接着強度が高いので、反応流路内の圧力を１０気圧程度まで高くすることができる。
　加熱して無機透明基板同士を接着させる際に、内部に存する気体を外部に放出させることができるので、内圧が高まることによる接着ミスや接着強度が弱くなることはない。
図１(ａ)～(ｆ)は、本発明の反応器の製造工程の一例を示す図である。 図２は、複数の無機透明基板を積層するときの状態を説明するための図である。 図３(ａ)、(ｂ)は、接着した反応器を説明するための図である。 図４(ａ)～(ｅ)は、積層する五枚の無機透明基板を説明するための平面図である。 図５(ａ)～(ｅ)は、積層する五枚の無機透明基板を説明するための断面図である。 図６は、積層した状態を説明するための図である。
＜第１の実施例＞
　図１(ａ)～(ｆ)、図２、及び図３(ａ)を参照し、本発明の小型反応器（マイクロリアクタ）の製造方法の第一例を説明する。
　本発明は、複数枚の無機透明基板を用意し、下記工程によって小型反応器を形成する。各透明基板には、ＳｉＯ２から成り透明なガラス板を用いており、各無機透明基板が貼り合わされる接着面には、下記工程が行われる。本発明に用いられる「ガラス」には、ＳｉＯ２から成る石英ガラスの他、ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３を主成分とする一般的なガラスや、ＳｉＯ２にＢ２Ｏ３を含有するホウケイ酸ガラスも含まれる。
　以下、最下面に位置する第一の無機透明基板１１を用いて各工程を説明する。
　先ず、第一の無機透明基板１１の他の無機透明基板と接着する接着面１６を研磨し、平坦化処理する（図１(ａ)）。第一の無機透明基板１１の底面１５は最下面なので研磨してもしなくてもよい。
　接着面１６の平滑化には、酸化セリウム等の研磨剤やバフと界面活性剤を用いる他、研磨対象の表面を変化させる薬液を研磨剤と一緒に用いてもよい。
　次に、第一の無機透明基板１１の平坦化された接着面１６上にレジスト液を塗布し、フォトレジスト膜２８を形成する（図１(ｂ)）。
　次に、フォトレジスト膜２８の上方位置に、透光部２１と遮光部２２とを有するフォトマスク２３を配置し（図１(ｃ)）、露光光をフォトマスク２３上に照射し、透光部２１を透過した露光光をフォトレジスト膜２８に到達させる。
　フォトレジスト膜２８は光反応性を有しており、露光光によってフォトレジスト膜２８に潜像が形成され、第一の無機透明基板１１上のフォトレジスト膜２８に現像液を接触させてフォトレジスト膜２８を現像し、加熱して第一の無機透明基板１１の接着面１６上にパターニングされたフォトレジスト膜２８を形成する（図１(ｄ)）。
　ここではフォトレジスト膜２８は光溶解性を有しており、露光光が照射された部分が現像液に溶解して除去され、除去された部分によって開口１４が形成される。開口１４の底面には、接着面１６が露出している。
　次に、フォトレジスト膜２８上、及び開口１４上からエッチング液を噴霧し、又は、ドライエッチング装置内に搬入し、エッチングガスプラズマに曝し、開口１４の底面に露出する第一の無機透明基板１１をエッチングする（図１(ｅ)）。
　なお、このエッチング工程は、底面１５に保護膜を形成してパターニングされたフォトレジスト膜２８とともに第一の無機透明基板１１をエッチング液に浸漬して行ってもよい。
　また、ここではエッチングによって、所定の深さの溝や孔を形成するが、本発明の孔や溝等の形成には、エッチング液に浸漬するウェットエッチング加工の他、エッチングガスによるドライエッチング加工、掘削加工、研削加工等の種々の加工方法が含まれる。
　なお、本発明では、「溝」には有底の溝も無底の溝も含まれる。また、本発明の「溝」には有底孔も無底孔も含まれる。
　すなわち、本発明は、第一の無機透明基板１１に設けた溝４１は有底であるが、底がなく第一の無機透明基板１１の表面と裏面が貫通した溝や貫通孔を設けることもできる。また、本発明は、エッチングを２回以上行い、同じ無機透明基板に深さが異なる溝や孔を設けることもできる。
　次に、第一の無機透明基板１１を溶剤に浸漬してフォトレジスト膜２８を除去した後、溶剤や化学薬品等によって接着面１６の表面を洗浄する。次いで、純水流に浸漬して溶剤を除去した後、スピンコータ等の回転装置の台上に第一の無機透明基板１１を乗せ、接着面１６が位置する平面と平行な平面内で第一の無機透明基板１１を回転させ、接着面１６上に付着していた純水を除去する。
　このときの第一の無機透明基板１１は、溝４１の外部である接着面１６が露出しており(図１(ｆ)）、回転乾燥後、接着面１６上に過酸化水素とアンモニアと水との混合液（１：１：５）の液滴を噴霧する。混合液に接触したガラスの表面は、親水化され、水に対する接触角が小さくなる。
　次に、親水処理を行った第一の無機透明基板１１を純水流に浸漬する純水洗浄を行い、接着面１６に残留している過酸化水素やアンモニアを除去する。
　この状態では親水化処理がされた接着面１６には、純水が膜を作って拡がっており、この純水の膜が拡がった状態で第一の無機透明基板１１をスピンコータ等の回転装置の回転台上に配置し、接着面１６が位置する平面と平行な平面内で第一の無機透明基板１１を回転させると、接着面１６上に付着していた純水膜に回転による遠心力が加えられ、第一の無機透明基板１１は加熱されずに、純水膜を振り切って除去することができる。
　ここでは、第一の無機透明基板１１の回転は、接着面１６の略中心位置を回転軸線として回転されたが、第一の無機透明基板１１の外部に回転軸線が配置されていてもよい。
　このような純水膜を有する第一の無機透明基板１１に対し、回転による水分の除去処理がされた状態では、接着面１６から純水膜は除去されるが、接着面１６には吸着した水分子が残っている。
　第一の無機透明基板１１以外の小型反応器を構成させる無機透明基板も、第一の無機透明基板１１の場合と同じように、同じ順序で平坦化～純水膜の除去が行われている。
　図２は、第一の無機透明基板１１の接着面１６上に、他の無機透明基板である第二、第三の無機透明基板１２、１３が配置された状態を示している。
　第二の無機透明基板１２は、両面が接着面１７、１８であり、第三の無機透明基板１３は片面が接着面１９であり、第一～第三の無機透明基板１１～１３の各接着面１６～１９には水分子が吸着した状態であり、接着面１６と１７、１８と１９同士が向き合っている。
　この状態で、第一～第三の無機透明基板１１～１３の接着面１６～１９が接触されると第一～第三の無機透明基板１１～１３は、接触面に存する水分子の水素結合によって接着さる。
　そして、第一～第三の無機透明基板１１～１３を、接着面１６～１９で水分子を介して互いに水素結合された状態で、５００℃以上１０００℃以下の範囲の加熱温度に加熱する熱処理を行うと、水素結合は酸素原子による化学結合に変化し、接着面同士１６、１７又は１８、１９のケイ素原子は、酸素原子を介して化学的に結合することにより一体化する。この変化により、第一～第三の無機透明基板１１～１３は、水素結合によって接着されている場合よりも強度に接着した状態になり、図３(ａ)に示す反応器１が得られる。
　第一～第三の無機透明基板１１～１３は、回転による純水膜が除去された状態では、接着面１６～１９上に水分子が単層程度に残っており、化学変化するが、純水膜が残った状態では純水膜が蒸発する際に第一～第三の無機透明基板１１～１３の位置がずれてしまい、酸素結合も形成されなくなる。
　加熱する際に、第一の無機透明基板１１に形成された溝４１は第二の無機透明基板１２の接着面１７によって大部分が覆われており、同様に、第二の無機透明基板１１に形成された溝４２は第三の無機透明基板１３の接着面１９によって大部分が覆われている。その結果、溝４１、４２と接触面１７、１９とにより、図３(ａ)に示すように、薬液が流れる流路５１、５２が形成される。
　これらの流路５１、５２は、各無機透明基板１１～１３に形成された貫通孔４４～４６によって、反応器１の外部に連絡される。
　積層した第一～第三の無機透明基板１１～１３は、貫通孔４４～４６によって、積層した第一～第三の無機透明基板１１～１３の外部に接続されて外部に開放された状態で加熱して接着させられる。したがって、加熱の際には、第一～第三の無機透明基板１１～１３の間には閉塞した空間が発生せず、液体が流れる部分に存する気体（ここでは空気）が加熱されて膨張すると、その気体は、貫通孔４４～４６を通って外部に放出される。
　なお、上記例では、流路５１、５２は有底の溝４１、４２と接触面１７、１９で形成したが、図３(ｂ)の反応器２のように、広く形成した貫通孔の表面側と裏面側の全部又は一部を接触面１６、１９で覆って流路５３を形成してもよい。
　平坦化工程によって、接着面の中心線平均粗さＲａが２ｎｍ以下になるように平坦にされていると、接着面同士を接触させるときに隙間を有する非接触部分が、２ｎｍより大きいときよりも非常に少なくなることが分かっており、本発明の反応器に用いられる無機透明基板は、研磨によって接着面が中心線平均粗さＲａが２ｎｍ以下になるように平坦化されている。
＜接合実験＞
　次いで、無機透明基板の接合実験について説明する。実施例では、石英ガラスから成る６枚の無機透明基板の接着面を、研磨による平坦化処理と、過酸化水素とアンモニアと水との混合液（１：１：５）に接触させる親水化処理と、純水による洗浄処理と、回転による純水膜の除去処理とをこの順序で行い、接着面に水分子が吸着している状態で、各無機透明基板の接触面同士を接触させて積層させ、５９０℃に加熱して化学結合接着させた。
　６枚の無機透明基板は、二個の接着面同士が結合された５層の接合面を有しており、各接合面を、６枚の無機透明基板の上方から観察することができる。
　接着させた後、各接合面を見ると、化学結合していない部分と化学結合した部分とを区別することができる。５層の接合面の合計面積を「接合面積」とし、５層の接合面中で化学結合していないと認められる部分の面積を「未接合面積」とし、接合面毎に番号を付して、下記表の「実施例」の欄に測定した面積の値を示す。
　また、比較例では、上記実施例とは異なり、研磨による平坦化処理と、過酸化水素とアンモニアと水との混合液（１：１：５）による親水化処理を行った後、純水による洗浄と回転による処理を行わず、加熱して乾燥した後、接着面同士を接触させて積層し、上記実施例と同じ温度で加熱した。測定した接合面積と未接合面積の値を同表の「比較例」の欄に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　「実施例」の未接合面積合計値は、「比較例」の値の半分以下であり、接合が確実に行われていることが分かる。
　「実施例」と「比較例」に用いた無機透明基板の表面平坦性を測定したところ、平坦化した接着面の中心線平均粗さＲａは、０．５～０．７ｎｍ（測定場所一カ所当たり測定長さＬ＝１０μｍであり、複数の測定箇所で測定を行った平均値である）であり、中心線平均粗さＲａが２ｎｍ以下であれば、無機透明基板を接着することができることが分かる。
＜他の実施例＞
　図６は、本発明の他の例の反応器３を示している。
　この反応器３は、ホウケイ酸ガラスから成る５枚の無機透明基板１０１～１０５の接着面を、上記第１の実施例と同じ工程で加工している。すなわち、５枚の無機透明基板１０１～１０５は、先ず、研磨による平坦化処理を行った後、エッチングによる有底・無底の溝、貫通孔等の形成によって無機透明基板に溝形成処理を行い、次いで、過酸化水素水による接着面の親水化処理と、純水による洗浄処理と、回転による純水膜の除去処理とをこの順序で行った。
　そして、接着面に水分子が吸着している状態で、各無機透明基板１０１～１０５の接触面同士を接触させて積層させ、５７０℃に加熱して化学結合接着させた。
　第一～第五の無機透明基板１０１～１０５は、第二～第四の無機透明基板は各両面が接着面とされ、第一、第五の無機透明基板は各片面が接着面とされ、積層されることにより小型反応器３を構成する。図４（ａ）～（ｅ）は、第一～第五の無機透明基板１０１～１０５の長手方向における位置合わせをして積層順に配列して示す平面図であり、図５（ａ）～（ｅ）は、第一～第五の無機透明基板１０１～１０５の長手方向における位置合わせをして積層順に配列して示す断面図である。
　第一の無機透明基板１０１には、温度管理用であって有底で幅広の下部水槽溝１１１ｈと、下部水槽溝１１１ｈの底面に形成され、内部を外部に導出する熱媒体導入孔１１１ｃと、下部水槽溝１１１ｈとは別の位置に形成され、貫通孔から成る第一の薬液導出孔１１１ｂとを有している。
　第一の無機透明基板１０１上に配置される第二の無機透明基板１０２は、下部水槽溝１１１ｈの上部に位置する有底の長い細溝１１２ｉを有しており、細溝１１２ｉの底部で下部水槽溝１１１ｈを覆い、図６の符号１２１に示した下部ジャケットを構成させる。
　また、第二の無機透明基板１０２は、第一の無機透明基板１０１の下部水槽溝１１１ｈの両端位置上に、貫通孔である通水用の連絡孔１１２ａ、１１２ｃがそれぞれ形成され、連絡孔１１２ａ、１１２ｃが下部ジャケット１２１の内部に接続されるようになっている。
　細溝１１２ｉは合流地点１１２ｄを中心として三方向に分岐しており、分岐した一つの端部は、積層されたときに第一の無機透明基板１０１の第一の薬液導出孔１１１ｂと連通する場所に位置し、その端部には、貫通孔から成る第二の導出孔１１２ｂが設けられている。
　細溝１１２ｉの分岐した他の二つの端部には、細溝１１２ｉよりも幅の広い薬液導入部１１２ｅ、１１２ｆが形成されている。
　第三の無機透明基板１０３は、積層されたときに細溝１１２ｉを覆い、図６の符号１２２で示す反応用の流路１２２を構成させる。
　第三の無機透明基板１０３には、第二の無機透明基板１０２の二個の連絡孔１１２ａ、１１２ｃとそれぞれ連通する位置に、貫通孔から成る通水用の連絡孔１１３ａ、１１３ｃがそれぞれ設けられている。また第三の無機透明基板１０３には、第二の無機透明基板１０２の薬液導入部１１２ｅ、１１２ｆの上部に位置し、薬液導入部１１２ｅ、１１２ｆに接続される、貫通孔から成る薬液導出孔１１３ｅ、１１３ｆが設けられている。
　第四の無機透明基板１０４には、温度管理用であって無底で幅広の上部水槽溝１１４ｊが形成されており、上部水槽溝１１４ｊの外部に、貫通孔から成る薬液導出孔１１４ｅ、１１４ｆが形成されている。
　上部水槽溝１１４ｊは、接続されたときに、熱媒体導入孔１１１ｃ上に位置する連絡孔１１２ｃ、１１３ｃに接続され、他端で、熱媒体導入孔１１１ｃとは反対側の、連絡孔１１２ａ、１１３ａに接続される。
　したがって、下部水槽溝１１１ｈと上部水槽溝１１４ｊは、第二、第三の無機透明基板１０２、１０３に形成された連絡孔１１２ａ、１１２ｃ、１１３ａ、１１３ｃによって両端で接続される。
　積層されたときは、上部水槽溝１１４ａは第五の無機透明基板１０５の接着面によって覆われており、図６の符号１２４で示す上部ジャケットが形成される。
　第五の無機透明基板１０５の第四の無機透明基板１０４と接着される接着面には、導出溝１１５ａが設けられており、導出溝１１５ａの底面には、貫通孔から成る熱媒体導出孔１１５ｇが設けられている。
　この導出溝１１５ａは、第四の無機透明基板１０４が有する上部水槽溝１１４ｊの端部のうち、第一の無機透明基板１０１が有する熱媒体導入孔１１１ｃとは反対側の端部上に位置し、上部水槽溝１１４ｊに接続され、上部ジャケット１２４は、導出溝１１５ａと熱媒体導出孔１１５ｇとによって外部に接続される。
　第五の無機透明基板１０５には、第四の無機透明基板１０４の二個の薬液導入孔１１４ｅ、１１４ｆの上方位置に、薬液導入孔１１５ｅ、１１５ｆがそれぞれ配置されており、第五、第四、第三の無機透明基板１０５、１０４、１０３に形成された薬液導入孔１１５ｅ、１１５ｆ、１１４ｅ、１１４ｆ、１１３ｅ、１１３ｆは、積層方向に二個の流路を形成するように連通されている。
　そして、この積層方向の二個の流路は、薬液導入部１１２ｅ、１１２ｆを介して合流地点１１２ｄで合流する二本の流路にそれぞれ接続されており、積層方向の流路に導入された薬液は、流路１２２内で合流地点１１２ｄの一点で合流して一本になって流れ、第二の導出孔１１２ｂを介して薬液導出孔１１１ｂから反応器３の外部に導出される。
　したがって、小型反応器３は、第五の無機透明基板１０５の二つの薬液導入孔１１５ｅ、１１５ｆから小型反応器３内に互いに反応する薬液を導入すると、流路１２２の合流地点１１２ｄで合流し、混合されて反応が開始され、一本の流路１２２を流れる間に反応が進行し、反応生成物を、薬液導出孔１１１ｂから外部に取り出すことができる。
　このとき、反応器３は、熱媒体導入孔１１１ｃから温度管理された熱水や冷水等から成る温度管理媒体を導入して下部ジャケット１２１を温度管理媒体で満たした後、その温度管理熱媒体を、熱媒体導入孔１１１ｃとは反対側の端部に位置する連絡孔１１２ａ、１１３ａと導出溝１１５とを介して熱媒体導出孔１１５ｇから外部に排出するとともに、熱媒体導入孔１１１ｃから導入した温度管理媒体を、熱媒体導入孔１１１ｃ上に位置する連絡孔１１２ｃ、１１３ｃを介して上部ジャケット１２４内に導入し、上部ジャケット１２４を満たした後、導出溝１１５ａと熱媒体導出孔１１５ｇから外部に排出させる。これにより、反応器３は、流路１２２が、下部及び上部ジャケット１２１、１２４に充満した温度管理媒体で挟まれた状態になり、温度管理媒体の温度を管理することで、流路１２２内の薬液の温度を所望の温度に維持することができる。したがって、反応器３は、流路１２２を流れる薬液の加熱や冷却を高効率で行うことができる。
　この小型反応器３を形成する際に、積層した無機透明基板１０１～１０５を加熱して接着させたときには、内部の溝（孔を含む。）は、最下層又は最上層の無機透明基板１０１、１０５に形成された貫通孔１１１ｃ、１１１ｂ、１１５ｅ、１１５ｆ、１１５ｇ（無底の溝を含む）を介して、小型反応器３の外部に開放されている。したがって、この小型反応器３においても、閉塞された空間が形成されないようになっており、流路１２２や下部ジャケット１２１及び上部ジャケット１２４の内部の気体など、薬液や熱媒体等の液体が流れる部分に存する気体（ここでは空気）が膨張すると、貫通孔１１１ｃ、１１１ｂ、１１５ｅ、１１５ｆ、１１５ｇから外部に放出される。
　なお、上記反応器３では、下方から上方に向けて温度管理媒体を流したが、上方から下方に向けて流してもよい。また、薬液についても、二カ所の流路を下方から上方に向けて流し、合流地点で合流させた後、上方に向けて流してもよい。
　また、上記例では、全部の接着面が、その一部表面をエッチングされていたが、エッチングしない接着面があってもよい。
　また、二種類の薬液を合流させて流路１２２内で化学反応をさせていたが、本発明の小型反応器１～３はそれに限定されるものではなく、一種類の薬品を流路１２２内を流す際に加熱又は冷却して反応を制御する場合も含まれる。
　なお、本発明では、符号５１、５２、１２２で示した薬液が流れる「流路」の他、縦方向に形成されて薬液が流れる薬液導入孔１１５ｅ、１１５ｆや、熱媒体が流れる下部、上部ジャケット１２１、１２４や熱媒体導入孔１１１ｃ等、小型反応器１～３内部で、外部から供給された流体が流れる部分が「流路」と呼べる。

Claims (8)

  1. 　接着面をそれぞれ有する複数の無機透明基板が、前記接着面同士を密着して貼り合わされ、内部に流体の流路が形成された小型反応器の製造方法であって、
    　前記無機透明基板の前記接着面を、中心線平均粗さＲａが２ｎｍ以下になるようにそれぞれ研磨した後、各前記無機透明基板の前記接着面の一部領域をそれぞれ加工して溝を形成し、
    　前記無機透明基板の前記接着面をそれぞれ親水化処理した後、前記接着面に水をそれぞれ接触させ、
    　前記親水化処理後、前記接着面に接触させた水は、各前記無機透明基板を回転させた遠心力で除去し、
    　前記無機透明基板の前記接着面同士をそれぞれ接触させた状態で、各前記無機透明基板を所定の接着温度に加熱して前記複数の無機透明基板を互いに貼付する小型反応器の製造方法。
  2. 　各前記無機透明基板はガラスから成り、前記加熱温度は５００℃以上１０００℃以下の温度である請求項１記載の小型反応器の製造方法。
  3. 　前記流路の内部は、該小型反応器の外部に開放された状態で前記加熱温度に加熱される請求項２記載の小型反応器の製造方法。
  4. 　前記親水化処理は、各前記接着面を過酸化水素水とアンモニアを含む親水化処理液にそれぞれ接触させる請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の小型反応器の製造方法。
  5. 　接着面をそれぞれ有する複数の無機透明基板が、前記接着面同士を密着して貼り合わされ、内部の流体の流路が形成された小型反応器の製造方法であって、
    　前記無機透明基板の前記接着面をそれぞれ研磨した後、各前記無機透明基板の前記接着面の一部の領域をそれぞれ加工して溝を形成し、
    　前記無機透明基板の前記接着面をそれぞれ親水化処理した後、前記接着面に水をそれぞれ接触させ、
    　前記親水化処理後、前記接着面に接触させた水は、各前記無機透明基板を回転させた遠心力で除去し、
    　前記無機透明基板の前記接着面同士をそれぞれ接着させて前記小型反応器の外部に開放した前記流路を形成し、各前記無機透明基板を所定の接着温度に加熱して前記複数の無機透明基板を互いに接合する小型反応器の製造方法。
  6. 　隣接する無機透明基板と接合される接着面を備えた複数の無機透明基板が積層されてなる小型反応器において、
    　第一の無機透明基板の前記接着面に形成された溝と、隣接する第二の無機透明基板の前記接着面と、複数の無機透明基板のいずれにも貫通的に形成された貫通孔とで構成され、外部に開放された流路を備え、
    　第一の無機透明基板と第二の無機透明基板とは、前記接着面同士が化学的に結合して一体化されている小型反応器。
  7. 　第一の無機透明基板と第二の無機透明基板とは、前記接着面をそれぞれ親水化処理した後、前記接着面に水をそれぞれ接触させ、前記親水化処理後、前記接着面に接触させた水を遠心力で除去した後、前記接着面同士をそれぞれ接着させた請求項６記載の小型反応器。
  8. 　第一の無機透明基板と第二の無機透明基板とは、前記接着面が中心線平均粗さＲａが２ｎｍ以下になるようにそれぞれ研磨されている請求項６又は請求項７記載の小型反応器。
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