细微图案化用表面化学处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种在气相或液相中在玻璃原材料、硅基板等的固相表面进行化学图案化，构建具有特定功能的分子，并进行固相合成反应、分析等的技术。
【背景技术】
[0002]在玻璃原材料、硅基板等的固相表面实施利用某分子而进行的化学处理的情况下，以往以来，通常使用该分子作为溶质溶解在溶剂中的溶液，并采用以下例示的这样的方法。
[0003]其中一个方法为使将要实施化学处理的固相完全浸渍在上述溶液中的方法，该情况下，对于固相，利用溶液中的分子以不伴有关于位置的选择性的方式实施化学处理。
[0004]另一个方法为在使用分配器(液体定量排出装置)将上述溶液排出的同时在固相表面以所需的图案进行绘制的方法，在该情况下，固相表面因上述的溶质而被位置选择地实施化学处理。在该使用分配器的方法中，通过使分配器的口径缩小化，能够将图案的细微化实现到一定程度。
[0005]另外，在微流控技术的领域中，作为向固相表面排出微量的溶液等的技术，公知有使用称为微流控探针、微量移液管的工具的技术。
[0006]对于称为微流控探针的工具，在由Si等形成的探针的顶端形成称为台面的平坦面，并且在该台面上相邻地形成两个开口，在使台面相对于固相表面平行相对的状态下，通过在自一个开口将溶液排出的同时、自另一个开口对溶液进行抽吸，从而抑制所排出的溶液扩散，而能够使溶液滞留在狭小的区域内(例如参照非专利文献I)。
[0007]另一方面，对于称为微量移液管的工具，在由聚二甲基硅氧烷(PDMS)等形成的移液管的顶端部以一列状形成三个开口，通过在自该中央的开口将溶液等排出的同时自其两侧的开口对溶液进行抽吸，从而与上述相同地抑制溶液等在固相表面扩散(例如参照非专利文献2) ο
[0008]现有技术文献
[0009]非专利文献
[0010]非专利文献1:David Juncker et al.“Multipurpose microfluidicprobe”nature materials ADVANCE ONLINE PUBRICAT1N (www.nature, com/naturematerials)，24July 2005
[0011]非专利文献2:Alar Ainla et al.“A multifunct1nal pipette^ labchip, 2012, 12, pl255-1261, The Royal Society of Chemestry
【发明内容】
_2] 发明要解决的问题
[0013]在上述的以往的方法中，对于将需要进行化学处理的固相浸渍在溶液中的方法，无法应用于想要对固相表面位置选择性地实施处理的情况。
[0014]与此相对，对于使用分配器在固相表面将溶液以所需的图案进行绘制的方法，由于在制造技术方面、维护性的方面对分配器口径的缩小化存在限制，因此对于用于进行化学处理的分子的固定化面积的微小化具有限度。另外，通常排出口的数量为一个，难以排出供反应的两种以上的溶液。
[0015]另一方面，在使用微流控技术中的称为微流控探针、微量移液管的工具的情况下，考虑在溶液的排出口的旁边或两旁设置抽吸口，从而抑制溶液在固相表面扩散，因此比上述的方法更能够使图案细微化，但若使用该工具，由于抽吸口相对于排出口存在于一维方向上，因此对溶液向与该一维方向正交的方向的扩散的抑制效果具有限制性，而存在难以在全方位上防止所谓的“渗出”的问题。
[0016]本发明即是鉴于这样的情况而做成的，其课题在于提供一种提高溶液中的分子相对于固相表面的固定化的效率、且可靠地抑制排出到固相表面的溶液的扩散从而能够使固定化面积微小化的、位置选择性的细微图案化用表面化学处理装置。
_7] 用于解决问题的方案
[0018]为了解决上述课题，本发明的细微图案化用表面化学处理装置为一种用于对置于气相或液相中的固相的表面实施所需图案的化学处理的装置，其特征在于，该细微图案化用表面化学处理装置包括:第I管路，其一端开口，另一端与液体供给单元连通；第2管路，其一端以包围该第I管路的开口的周围的方式开口，另一端与液体抽吸单元连通；以及移动机构，在使该第I管路的开口和该第2管路的开口在上述气相或上述液相中与上述固相的表面相对的状态下，该移动机构使各上述开口与上述固相进行相对移动，自上述液体供给单元向上述第I管路内供给用于与上述固相的表面反应而对该表面进行化学处理的图案化溶液，使该图案化溶液自该第I管路的开口排出，并且一边利用上述液体抽吸单元的驱动经由上述第2管路的开口而将自上述第I管路的开口排出的图案化溶液与上述气相或上述液相一起抽吸，一边使上述第I管路的开口和上述第2管路的开口与上述固相进行相对移动从而形成所需图案的化学处理区域(技术方案I)。
[0019]在此，在本发明中，能够优选采用的是，该细微图案化用表面化学处理装置包括鞘液供给用管路，该鞘液供给用管路用于通过朝向上述第I管路供给鞘液从而在该第I管路中形成鞘液流而使上述图案化溶液聚集在中央(技术方案2)。
[0020]另外，在本发明中，能够设为，上述移动机构为用于使各上述开口与上述固相在三维方向上相对移动的机构，按照由设定单元预先设定的路径使上述开口与上述固相进行相对移动(技术方案3)。
[0021]另外，在本发明中，能够采用的是，上述第I管路和上述第2管路、或上述第I管路和上述第2管路以及上述鞘液供给用管路由使用Si形成的结构体构成(技术方案4)。
[0022]本发明通过将溶液的排出口附近设为双重管构造，并一边自其内管将溶液排出一边由外管对溶液进行抽吸来解决课题。
[0023]S卩，使在一端开口的第I管路的另一端与液体供给单元连通，以包围该第I管路的开口的周围的方式使第2管路的一端开口，使该第2管路的另一端与液体抽吸单元连通。然后，通过在使第I管路的开口和第2管路的开口在覆盖需要图案化的固相表面的气相或液相中与该固相表面相对的状态下同时驱动液体供给单元和液体抽吸单元，从而在自第I管路的开口将图案化溶液排出的同时自第2管路的位于第I管路的开口的周围的开口对图案化溶液和气相或液相进行抽吸。
[0024]通过以上的动作，使自第I管路的开口朝向固相表面排出的图案化溶液自第I管路的开口的周围的全方位被抽吸，其结果，能够在全方位上防止图案化溶液在固相表面上“渗出”。由此，能够在固相表面的极微小面积的区域内将溶液中的溶质浓缩并固定化，相比于以往装置、方法，提高了固定化的效率。即，根据本发明，能够提高溶液中的溶质在固相表面固定化的效率，并且能够使固定化的面积微小化，能够高效地实现细微的图案用的表面化学处理装置。
[0025]通过使用本发明的装置，能够在玻璃原材料、硅基板上的任意的位置基于任意的细微图案构建具有与目标所对应的功能的分子。
[0026]另外，能够在金属膜上形成具有硫醇基的分子的图案，还能够在金属膜上的特定位置形成其他的分子。
[0027]而且，在技术方案2所涉及的发明中，对第I管路供给鞘液而形成鞘液流，使图案化溶液在第I管路中聚集在中央。因而，在该技术方案2所涉及的发明中，自第I管路的开口排出的图案化溶液成为比该第I管路的开口细的液流并到达固相表面，从而能够实现更细微的图案化。根据利用了该鞘液流的结构，即使在管路的制造技术方面、维护性的方面对第I管路的开口直径的缩小化存在限制，也能够使分子的固定化面积更进一步微小化。
[0028]为了图案化而使第I管路的开口和第2管路的开口与固相进行相对移动的移动机构如技术方案3所涉及的发明那样，在采用按照由设定单元设定的路径使第I管路的开口和第2管路的开口与固相移动的机构时，在相同固相或多个固相表面上形成互相等效的图案方面是有用的，此时，第I管路的开口和第2管路的开口与固相的相对移动除了沿固相表面的二维方向以外，由于第I开口和第2开口与固相表面之间的距离成为影响图案化的线宽的因素，因此优选各开口与固相表面向互相接近/分开的方向的相对移动也一同按照所设定的那样进行。通过采用这样的按照所设定的那样使各开口与固相表面相对移动的移动机构，还能够应用于这样的用途:在一个固相表面上使用某溶液将分子固定化之后，以相对于该固定化的图案具有固定的位置关系或重叠的方式，使用其他的溶液将其他的分子固定化。
[0029]而且，在本发明中，可以将第I管路和第2管路、或第I管路和第2管路以及鞘液供给用管路由例如玻璃制品等形成，或各种树脂形成，但通过如技术方案4所涉及的发明那样地设为使用了 Si的结构体，更容易使图案细微化。
【附图说明】
[0030]图1是表示本发明的实施方式的基本结构的示意图。
[0031]图2是表示本发明的其他实施方式的主要部位结构的示意图。
【具体实施方式】
[0032]以下，参照【附图说明】本发明的实施方式。图1是表示本发明的基本的实施方式的结构的示意图。
[0033]需要对表面实施图案化处理的玻璃原材料、硅基板等的固相I以利用保持构件(省略图示)保持的方式配置在容纳有气相或液相、在该例子中为液相2的容器3内，在浸渍在液相2内的状态下被供于处理。容器3固定在载置台4上。载置台4在移动机构21的驱动作用下向沿着固相I的表面的x，y方向以及与x，y方向正交的z方向移动。该移动机构21被置于控制部22的控制下，控制部22控制移动机构21，以使载置台4按照由设定部23设定并存储于存储部24的移动路径移动。另外，控制部22、设定部23以及存储部24能够由计算机及其外围设备构成。
[0034]在载置台4的上方设有双重管，该双重管包括第I管路11、和以包围第I管路11的外侧的方式配置的第2管路12。在第I管路11的一端(下端)形成有开口部11a，在第2管路12的一端(下端)形成有开口部12a，该各开口部11a、12a在浸渍在液相2