(57)【要約】【課題】バイオチップにおいて、生態関連物質から発せられる蛍光は、非常に微弱なため、より効率的に蛍光を読み取る必要がある。このため、各区画内に多数の生態関連物質が存在できるように表面積を広くし、若しくは、表面の水に対する濡れ性を向上させる方が好ましい。  本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、各区画内に多数の生態関連物質が存在できるように表面積を広くし、若しくは、表面の水に対する濡れ性を向上させるバイオチップの製造方法、この方法を用いて得られたバイオチップ及びこの方法に用いられる感放射線性組成物を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のバイオチップの製造方法は、リソグラフィー法により基板の表面に感放射線性組成物から得られるパターンを形成し、該パターンを改質領域とすることを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の独立した区画を有するバイオチップの製造方法において、リソグラフィー法により基板の表面に感放射線性組成物から得られるパターンを形成し、該パターンを改質領域とすることを特徴とするバイオチップの製造方法。
【請求項２】
前記改質領域は、アルコキシシリル基またはシラノール基を有する請求項１に記載のバイオチップの製造方法。
【請求項３】
前記感放射線性組成物は、ポリシロキサン及び感放射線性酸発生剤を含む請求項２に記載のバイオチップの製造方法。
【請求項４】
更に、前記改質領域同士を隔てる隔壁を形成する請求項１乃至３のうちのいずれかに記載のバイオチップの製造方法。
【請求項５】
前記請求項３に記載のバイオチップの製造方法に用いられる、ポリシロキサン及び感放射線性酸発生剤を含む感放射線性組成物。
【請求項６】
前記請求項１乃至４のうちのいずれかに記載のバイオチップの製造方法によって得られたことを特徴とするバイオチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバイオチップの製造方法、バイオチップ及びこの方法に用いられる感放射線性組成物に関する。更に詳しくは、感放射線性組成物から得られるパターンを用いて基板表面を改質する方法を用いたバイオチップの製造方法、この方法を用いて得られたバイオチップ及び該感放射線性組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＮＡ、タンパク質、糖鎖等の生体関連分子や細胞等のプローブを基板表面にアレイ化して配置したバイオチップが知られている。このバイオチップは、生体関連分子等との接触による特異的な相互作用を検出できることから注目されている。このプローブを基板表面にアレイ化して配置する方法には、主として２種類の方法が知られている。一方は、基板上で生体高分子を合成することによって配置する方法であり、他方は、予め合成した生体高分子を基板表面に液滴等を介して配置する方法である。このうち後者の方法では、例えば、生体高分子が溶解された液体を基板の所定領域に微小滴下して固定する方法が採用され、微小滴下にはインクジェット法等が利用される。
このような技術を利用した基板及び基板の作成方法として下記特許文献１〜５が知られている。
また、このようなバイオチップを用いると核酸等の塩基配列を検知するシーケンシングの基板や装置として用いることが可能である。バイオチップ上でポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ反応）により生態関連物質を増幅させ、生態関連物質から発せられる蛍光標識を用いることで塩基配列を検知することができる（特許文献６又は７）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ０５／０９５９６１号公報
【特許文献２】ＷＯ０６／０７０８４１号公報
【特許文献３】特表２００３−１２１４４２号公報
【特許文献４】特開２００５−３２０５８５号公報
【特許文献５】特開２００８−０４８６８４号公報
【特許文献６】特開２００６−３２０３０７号公報
【特許文献７】ＷＯ０７／０４８０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バイオチップにおいて、生態関連物質から発せられる蛍光は、非常に微弱なため、より効率的に蛍光を読み取る必要がある。このため、各区画内に多数の生態関連物質が存在できるように表面積を広くし、若しくは、表面の水に対する濡れ性を向上させる方が好ましい。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、各区画内に多数の生態関連物質が存在できるように表面積を広くし、若しくは、表面の水に対する濡れ性を向上させるバイオチップの製造方法、この方法を用いて得られたバイオチップ及びこの方法に用いられる感放射線性組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のとおりである。
＜１＞複数の独立した区画を有するバイオチップの製造方法において、リソグラフィー法により基板の表面に感放射線性組成物から得られるパターンを形成し、該パターンを改質領域とすることを特徴とするバイオチップの製造方法。
＜２＞前記改質領域は、アルコキシシリル基またはシラノール基を有する＜１＞に記載のバイオチップの製造方法。
＜３＞前記感放射線性組成物は、ポリシロキサン及び感放射線性酸発生剤を含む＜２＞に記載のバイオチップの製造方法。
＜４＞更に、前記改質領域同士を隔てる隔壁を形成する＜１＞乃至＜３＞のうちのいずれかに記載のバイオチップの製造方法。
＜５＞前記＜３＞に記載のバイオチップの製造方法に用いられる、ポリシロキサン及び感放射線性酸発生剤を含む感放射線性組成物。
＜６＞前記＜１＞乃至＜４＞のうちのいずれかに記載のバイオチップの製造方法によって得られたことを特徴とするバイオチップ。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のバイオチップの製造方法によれば、より多くの種類のプローブをより高密度且つ正確に基板上に配置することができる。
前記改質領域が、高親水性で反応活性なアルコキシシリル基またはシラノール基を有する場合、表面改質能が飛躍的に向上するため、より多くの種類のプローブをより高密度且つ正確に基板上に配置することができる。
前記感放射線性組成物が、ポリシロキサンを含む場合は、緻密な多孔質なパターンを形成することができるために、より大幅な基板表面の改質を行うことができる。
更に、前記改質領域同士を隔てる隔壁を形成する場合は、隔壁によって表面改質領域を区切ることができる。これにより、例えば、生体高分子が溶解された液体を基板の所定領域に微小滴下して固定する方法を利用した場合には、液滴の広がりを隔壁によって阻止することができるために、より多くの種類のプローブをより高密度且つ正確に基板上に配置することができる。
本発明のバイオチップによれば、より多くの種類のプローブをより高密度且つ正確に基板上に配置することができる。  
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】独立した区画を有するレジストパターンを説明する説明図である。
【図２】独立した区画を有するレジストパターン及び隔壁を説明する説明図である。
【図３】本発明の表面改質方法及びバイオチップの製造方法を説明する説明図である。
【図４】本発明の表面改質方法及びバイオチップの製造方法を説明する説明図である。
【図５】本発明のバイオチップの製造方法を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。尚、本明細書において、「（メタ）アクリル」とは、アクリル及びメタクリルを意味し、「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートを意味する。
【０００９】
［１］バイオチップの製造方法
本発明のバイオチップの製造方法は、表面改質領域を有する複数の独立した区画に、固定されたプローブを備えるものであって、前記表面改質領域は、リソグラフィー法により基板の表面に感放射線性組成物から得られるパターンを形成し、該パターンを改質領域とすることを特徴とする。
【００１０】
［１−１］基板
前記基板の種類は特に限定されず、無機材料からなってもよく、有機材料からなってもよく、これらの複合材料からなってもよい。また、基板は、その表面側と他面側とが異なる材料からなってもよい。この基板材料としては、例えば、シリコン、二酸化ケイ素及びガラス（ホウケイ酸ガラス、表面改質ガラス、石英ガラス等を含む）等のケイ素を主成分とする無機材料が挙げられる。また、ポリプロピレン及びポリアクリルアミド（アクリルアミドによって表面が活性化されたポリアクリルアミドを含む）等の有機材料が挙げられる。その他、反応性部位（例えば、活性なアミノ基など）を有する表面を有する当該分野において既知の他の基板を適宜用いることができる。また、生態関連物質から、もしくは該生態関連物質の反応により発せられる蛍光を受光するために、例えば、固体撮像素子（ＣＭＯＳイメージセンサーなど）などの受光素子を、基板として用いても良い。
【００１１】
［１−２］感放射線性組成物
前記パターンは、感放射線性組成物を用いて形成できる。この感放射線性組成物は、ネガ型感放射線性組成物でもよく、ポジ型感放射線性組成物でもよい。この感放射線性組成物には、通常、重合体を含む。この重合体は、有機系重合体（炭素骨格重合体）であってもよく、無機系重合体｛炭素以外の元素（例えば、Ｓｉ並びにＳｉとＯ等）を骨格とする重合体｝であってもよい。即ち、感放射線性組成物は、重合体として有機重合体を含むネガ型特性を有する感放射線性組成物（以下、単に「有機ネガ型組成物［１−２−１］」ともいう）であってもよい。また、重合体として無機重合体を含むネガ型特性を有する感放射線性組成物（以下、単に「［無機ネガ型組成物［１−２−２］」ともいう）であってもよい。また、重合体として有機重合体を含むポジ型特性を有する感放射線性組成物（以下、単に「有機ポジ型組成物［１−２−３］」ともいう）であってもよい。また、重合体として無機重合体を含むポジ型特性を有する感放射線性組成物（以下、単に「無機ポジ型組成物［１−２−４］」ともいう）であってもよい。
【００１２】
これらの感放射線性組成物の中でも、改質領域が、アルコキシシリル基またはシラノール基を有する場合は、生体関連物質との親和性の点から好ましい。このため、無機ネガ型組成物［１−２−２］または無機ポジ型組成物［１−２−４］が好ましく、特にポリシロキサンを無機高分子として含む無機ネガ型組成物［１−２−２］または無機ポジ型組成物［１−２−４］を用いる場合が好ましい。これは、これらの組成物から得られるレジストパターンは多孔質なものとなり、表面積を広くすることができるためである。さらに、感放射線性組成物として、特にポリシロキサンを含む無機高分子として含む無機ネガ型組成物［１−２−２］を用いる場合には、得られるレジストパターンをより多孔質なものとすることができるために好ましい。
【００１３】
尚、感放射線性組成物において、有機系重合体を主成分とする場合、組成物全体を１００質量％とした場合に、有機系重合体は５１質量％以上（１００質量％であってもよい）含有される。即ち、無機系重合体は含まれないか、又は、含まれたとしても５１質量％未満である。同様に、無機系重合体を主成分とする場合、組成物全体を１００質量％とした場合に、無機系重合体は５１質量％以上（１００質量％であってもよい）含有される。即ち、有機系重合体は含まれないか、又は、含まれたとしても５１質量％未満である。
【００１４】
［１−２−１］有機ネガ型組成物
前記感放射線性組成物として有機ネガ型組成物を用いる場合、この有機ネガ型組成物としては、例えば、特開２００７−２９３３０６号公報、特開２００３−２１５８０２号公報、特開２００４−１０６６０号公報、特開２００３−２５８４２２号公報、特開２００４−１０６６０号公報、特開２００４−１７１０２６号公報等に開示された組成物を用いることができる。
【００１５】
［１−２−２］無機ネガ型組成物
前記感放射線性組成物として無機ネガ型組成物を用いる場合、無機ネガ型組成物としては、例えば、特開２００４−２１２９８３号公報、ＷＯ０４／１１１７３４号公報、ＷＯ０５／０３６２６９号公報、特開２００４−１９８９０６号公報及び特開２００５−２６６４７４号公報に記載の組成物などを用いることができる。具体的には、例えば、重合体としてポリシロキサン（ａ）と、感放射線性酸発生剤（Ｂ）と、溶剤（Ｃ）と、を含有する無機ネガ型組成物が挙げられる。
【００１６】
前記ポリシロキサンとしては、加水分解性シラン化合物を加水分解縮合して得られた重合体が好ましい。更に詳しくは、下記式（１）で表される加水分解性シラン化合物（以下、単に「化合物（ａ１）」という）、及び、下記式（２）で表される加水分解性シラン化合物（以下、単に「化合物（ａ２）」という）、から選ばれる少なくとも１種の加水分解性シラン化合物を加水分解縮合させて得られる重合体であることが好ましい。
ＲａＳｉ（ＯＲ１）４−ａ    …  （１）
〔式（１）において、Ｒは水素原子、フッ素原子、炭素数１〜５の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、シアノ基、シアノアルキル基、又はアルキルカルボニルオキシ基を表し、Ｒ１は１価の有機基を表し、ａは１〜３の整数を示す。〕
Ｓｉ（ＯＲ２）４          …  （２）
〔式（２）において、Ｒ２は１価の有機基を示す。〕
【００１７】
前記式（１）のＲ１における１価の有機基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アリル基、グリシジル基等が挙げられる。
前記化合物（ａ１）としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン等が好ましい。
【００１８】
前記式（２）のＲ２における１価の有機基としては、前記式（１）のＲ１における１価の有機基をそのまま適用できる。但し、式（２）のＲ２と式（１）のＲ１とは同じであってもよく異なっていてもよい。
前記化合物（ａ２）としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、テトラフェノキシシラン等が挙げられる。これらのなかでも、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランが好ましい。
【００１９】
前記ポリシロキサンを構成する加水分解性シラン化合物としては、化合物（ａ１）及び化合物（ａ２）のみを用いてもよいが、必要に応じて、下記式（３）で表わされる加水分解性シラン化合物（以下、「化合物（ａ３）」という）を併用できる。
【００２０】
Ｒ３ｘ（Ｒ４Ｏ）３−ｘＳｉ−（Ｒ７）ｚ−Ｓｉ（ＯＲ５）３−ｙＲ６ｙ  …（３）
〔式（３）において、Ｒ３〜Ｒ６は同一又は異なり、それぞれ１価の有機基を表し、ｘ及びｙは同一又は異なり、０〜２の数を示し、Ｒ７は酸素原子、フェニレン基、又は−（ＣＨ２）ｎ−で表される基（ここで、ｎは１〜６の整数である）を表し、ｚは０又は１を示す。〕
式（３）のＲ３〜Ｒ６における１価の有機基としては、それぞれ、式（１）のＲ１における１価の有機基をそのまま適用できる。但し、式（３）のＲ３〜Ｒ６と式（１）のＲ１とは各々同じであってもよく異なっていてもよい。
【００２１】
前記化合物（ａ３）のうち、ｚ＝０である化合物（ａ３）としては、ヘキサメトキシジシラン、ヘキサエトキシジシラン、１，１，２，２−テトラメトキシ−１，２−ジメチルジシラン、１，１，２，２−テトラエトキシ−１，２−ジメチルジシラン、１，１，２，２−テトラメトキシ−１，２−ジフェニルジシラン、１，２−ジメトキシ−１，１，２，２−テトラメチルジシラン、１，２−ジエトキシ−１，１，２，２−テトラメチルジシラン、１，２−ジメトキシ−１，１，２，２−テトラフェニルジシラン、１，２−ジエトキシ−１，１，２，２−テトラフェニルジシラン等が好ましい。
【００２２】
前記化合物（ａ３）のうち、ｚ＝１である化合物（ａ３）としては、ビス（トリメトキシシリル）メタン、ビス（トリエトキシシリル）メタン、１，２−ビス（トリメトキシシリル）エタン、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン、１−（ジメトキシメチルシリル）−１−（トリメトキシシリル）メタン、１−（ジエトキシメチルシリル）−１−（トリエトキシシリル）メタン、１−（ジメトキシメチルシリル）−２−（トリメトキシシリル）エタン、１−（ジエトキシメチルシリル）−２−（トリエトキシシリル）エタン、ビス（ジメトキシメチルシリル）メタン、ビス（ジエトキシメチルシリル）メタン、１，２−ビス（ジメトキシメチルシリル）エタン、１，２−ビス（ジエトキシメチルシリル）エタン、１，２−ビス（トリメトキシシリル）ベンゼン、１，２−ビス（トリエトキシシリル）ベンゼン、１，３−ビス（トリメトキシシリル）ベンゼン、１，３−ビス（トリエトキシシリル）ベンゼン、１，４−ビス（トリメトキシシリル）ベンゼン、１，４−ビス（トリエトキシシリル）ベンゼン等が好ましい。
【００２３】
前記ポリシロキサンに含まれる全ての構成単位の合計を１００モル％とした場合に、化合物（ａ１）由来の構成単位の含有割合は、３０〜１００モル％であることが好ましく、６０〜１００モル％がより好ましく、７０〜１００モル％が更に好ましい。３０〜１００モル％では、硬化処理時のプロセスマージンと硬化物の物性のバランスを良好にできる。
また、化合物（ａ２）由来の構成単位の含有割合は、０〜７０モル％であることが好ましく、０〜４０モル％がより好ましく、０〜３０モル％が更に好ましい。０〜７０モル％では、硬化処理時のプロセスマージンと硬化物の物性のバランスをより良好にできる。
更に、化合物（ａ１）由来の構成単位、及び、化合物（ａ２）由来の構成単位の合計含有量は、１００モル％以下であることが好ましく、３０〜１００モル％がより好ましく、６０〜１００モル％が更に好ましい。３０〜１００モル％では、パターン形成においてポリシロキサン中の化合物（ａ１）及び化合物（ａ２）の各化合物に由来する構成単位を含むことによる効果をより効果的に得ることができる。
また、化合物（ａ３）由来の構成単位の含有割合は、５０モル％以下であることが好ましく、０〜４０モル％がより好ましく、０〜３０モル％が更に好ましい。５０モル％以下では、パターン形成においてポリシロキサン中の化合物（ａ１）及び化合物（ａ２）の各化合物に由来する構成単位を含むことによる効果を阻害することなく、パターン形成において化合物（ａ３）由来の構成単位を含む効果をより効果的に得ることができる。
【００２４】
前記ポリシロキサンのサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）法によるポリスチレン換算重量平均分子量は、１０００〜１０００００であることが好ましく、より好ましくは１０００〜１００００である。この重量平均分子量が１０００〜１０００００では、硬化前の不要なゲル化を抑制しつつ、優れた塗布性と高い保存安定性を両立させることができる。
【００２５】
前記ポリシロキサンは、加水分解性シラン化合物｛前記化合物（ａ１）〜（ａ３）｝を出発原料として用い、加水分解縮合反応させることにより得ることができる。
このポリシロキサンを調製する際には、［１］化合物（ａ１）、（ａ２）及び（ａ３）の混合物を加水分解縮合反応させてもよく、［２］各化合物の加水分解物及びその縮合物のうちの少なくとも一方や、選択された化合物の混合物の加水分解物及びその縮合物のうちの少なくとも一方を用いて、加水分解縮合反応又は縮合反応させてもよい。
また、硬化特性を調整するため、架橋基を有するシルセスキオキサン類、例えば、オクタ［（１，２−エポキシ−４−シクロヘキシル）ジメチルシロキシ］シルセスキオキサン、オクタ［（３−グリシドキシプロピル）ジメチルシロキシ］シルセスキオキサン等を添加してもよい。
また、加水分解縮合反応を行った後には、例えば、メタノール、エタノール等の低級アルコール類等の反応副生成物の除去処理を行うことが好ましい。これにより、前記有機溶媒の純度が高くなるため、より優れた塗布性が得られると共に、優れた保存安定性を得ることもできる。
無機ネガ型組成物［１−２−２］におけるポリシロキサンは、重合体溶液から単離して用いてもよく、重合体溶液のまま用いてもよい。尚、重合体溶液として用いる場合、必要に応じて、後述の溶媒（Ｃ）に溶剤置換されていてもよい。
【００２６】
前記感放射線性酸発生剤（Ｂ）は、露光により酸を発生する成分である。感放射線性酸発生剤（以下、単に「酸発生剤」ともいう）（Ｂ）が含有されることで、酸発生剤（Ｂ）から発生された酸は、ポリシロキサン（ａ）の架橋を促進し、その結果、膜の硬化が進行されて機械的特性に優れたパターンの形成を行うことができる。この酸発生剤は、露光｛例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、Ｘ線、電子線等の荷電粒子線等の放射線（ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）或いはＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）などを含む。以下同様）により酸を発生する成分である。
この酸発生剤（Ｂ）としては、スルホニウム塩やヨードニウム塩等のオニウム塩、有機ハロゲン化合物、ジスルホン類やジアゾメタンスルホン類等のスルホン化合物等が挙げられる。
【００２７】
具体的には、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム２−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−イル−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム２−（３−テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカニル）−１，１−ジフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムＮ，Ｎ’−ビス（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニル）イミデート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート等のトリフェニルスルホニウム塩化合物；
【００２８】
４−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、４−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウム２−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−イル−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、４−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウム２−（３−テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカニル）−１，１−ジフルオロエタンスルホネート、４−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムＮ，Ｎ’−ビス（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニル）イミデート、４−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムカンファースルホネート等の４−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウム塩化合物；
【００２９】
４−ｔ−ブチルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ｔ−ブチルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−ｔ−ブチルフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、４−ｔ−ブチルフェニルジフェニルスルホニウム２−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−イル−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、４−ｔ−ブチルフェニルジフェニルスルホニウム２−（３−テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカニル）−１，１−ジフルオロエタンスルホネート、４−ｔ−ブチルフェニルジフェニルスルホニウムＮ，Ｎ’−ビス（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニル）イミデート、４−ｔ−ブチルフェニルジフェニルスルホニウムカンファースルホネート等の４−ｔ−ブチルフェニルジフェニルスルホニウム塩化合物；
【００３０】
トリ（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリ（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、トリ（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、トリ（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホニウム２−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−イル−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、トリ（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホニウム２−（３−テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカニル）−１，１−ジフルオロエタンスルホネート、トリ（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホニウムＮ，Ｎ’−ビス（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニル）イミデート、トリ（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホニウムカンファースルホネート等のトリ（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホニウム塩化合物；
【００３１】
ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム２−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−イル−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム２−（３−テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカニル）−１，１−ジフルオロエタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムＮ，Ｎ’−ビス（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニル）イミデート、ジフェニルヨードニウムカンファースルホネート等のジフェニルヨードニウム塩化合物；
【００３２】
ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム２−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−イル−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム２−（３−テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカニル）−１，１−ジフルオロエタンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムＮ，Ｎ’−ビス（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニル）イミデート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムカンファースルホネート等のビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム塩化合物；
【００３３】
１−（４−ｎ−ブトキシナフタレン−１−イル）テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、１−（４−ｎ−ブトキシナフタレン−１−イル）テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、１−（４−ｎ−ブトキシナフタレン−１−イル）テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、１−（４−ｎ−ブトキシナフタレン−１−イル）テトラヒドロチオフェニウム２−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−イル−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、１−（４−ｎ−ブトキシナフタレン−１−イル）テトラヒドロチオフェニウム２−（３−テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカニル）−１，１−ジフルオロエタンスルホネート、１−（４−ｎ−ブトキシナフタレン−１−イル）テトラヒドロチオフェニウムＮ，Ｎ’−ビス（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニル）イミデート、１−（４−ｎ−ブトキシナフタレン−１−イル）テトラヒドロチオフェニウムカンファースルホネート等の１−（４−ｎ−ブトキシナフタレン−１−イル）テトラヒドロチオフェニウム塩化合物；
【００３４】
１−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、１−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、１−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、１−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）テトラヒドロチオフェニウム２−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−イル−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、１−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）テトラヒドロチオフェニウム２−（３−テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカニル）−１，１−ジフルオロエタンスルホネート、１−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）テトラヒドロチオフェニウムＮ，Ｎ’−ビス（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニル）イミデート、１−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）テトラヒドロチオフェニウムカンファースルホネート等の１−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）テトラヒドロチオフェニウム塩化合物；
【００３５】
Ｎ−（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（パーフルオロ−ｎ−オクタンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（２−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−イル−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（２−（３−テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカニル）−１，１−ジフルオロエタンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（カンファースルホニルオキシ）スクシンイミド等のスクシンイミド類化合物；
【００３６】
Ｎ−（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（パーフルオロ−ｎ−オクタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（２−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−イル−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（２−（３−テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカニル）−１，１−ジフルオロエタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（カンファースルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド等のビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド類化合物等が挙げられる。
【００３７】
前記酸発生剤（Ｂ）の使用量は、感度及び解像性を確保する観点から、無機ネガ型組成物に含まれるポリシロキサン１００質量部に対して、通常、０．１〜３０質量部であり、０．１〜２０質量部が好ましく、０．１〜１５質量部がより好ましい。前記好ましい範囲では感度及び解像性に優れると共に、放射線に対する透明性を十分に得ることができ、パターンをより得易い。
【００３８】
前記溶剤（Ｃ）としては、有機溶剤を用いることが好ましく、通常は前記各成分が有機溶剤に溶解又は分散される。この有機溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤、芳香族系溶剤及び含ハロゲン溶剤からなる群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
これらの溶剤のなかでも、沸点が２００℃未満の有機溶剤を使用することが好ましい。特に、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤及びエステル系溶剤のうちの１種又は２種以上を使用することが好ましい。
【００３９】
前記溶剤（Ｃ）の使用量は、無機ネガ型組成物に含まれるポリシロキサン１００質量部に対して、通常、１０〜３５００質量部であり、２０〜３５００質量部が好ましく、４０〜３５００質量部がより好ましい。前記好ましい範囲では膜の面内均一性が特に優れる。  
【００４０】
前記無機ネガ型組成物には、前記各成分以外にも他の成分を含有できる。他の成分としては、空孔形成剤が挙げられ、加熱により除去（蒸散、昇華、焼失、反応気化など）できる各種有機成分を用いることができる。この有機成分としては、（メタ）アクリル系重合体、ポリアルキレンオキサイド構造を有する重合体、糖鎖構造を有する重合体、ビニルアミド系重合体、ポリビニルピロリドン、芳香族ビニル化合物系重合体、デンドリマー、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリアリーレン、ポリアミド、ポリキノキサリン、ポリオキサジアゾール、フッ素系重合体等が挙げられる。これらのなかでは、（メタ）アクリル系重合体及びポリアルキレンオキサイド構造を有する重合体が好ましく、特に（メタ）アクリル系重合体が好ましい。
【００４１】
このうち（メタ）アクリル系重合体は、（メタ）アクリル系単量体を用いて得られた重合体である。この（メタ）アクリル系単量体としては、単官能アクリレート及び多官能アクリレートが挙げられる他、アクリル酸、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、セチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、イソブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、及び、ｔ−オクチル（メタ）アクリルアミド等を用いることができる。
【００４２】
空孔形成剤としての（メタ）アクリル系重合体には、前記各種単量体のなかでも、特にイソブチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタアクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアダマンチル（メタ）アクリレート、γ−ブチロラクチル（メタ）アクリレート、ノルボルナンカルボラクチル（メタ）アクリレートが好ましい。
更に、この（メタ）アクリル系重合体のＧＰＣによるポリスチレン換算重量平均分子量は、１０００〜１０００００であることが好ましく、１０００〜５００００がより好ましく、１０００〜１５０００が更に好ましい。この重量平均分子量が１０００〜１５０００では、特に良好な多孔性を得ることができる。
【００４３】
また、前記ポリアルキレンオキサイド構造を有する重合体としては、ポリメチレンオキサイド構造、ポリエチレンオキサイド構造、ポリプロピレンオキサイド構造、ポリテトラメチレンオキサイド構造、ポリブチレンオキシド構造等が挙げられる。具体的には、ポリオキシメチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエテチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、アルキルフェノールホルマリン縮合物の酸化エチレン誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル等のエーテル型化合物、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アルカノールアミド硫酸塩等のエーテルエステル型化合物、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、エチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル等のエーテルエステル型化合物等が挙げられる。
【００４４】
また、前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマーとしては、下記のブロック構造を有する化合物が挙げられる。
−（Ｘ’）ｌ−（Ｙ’）ｍ−
−（Ｘ’）ｌ−（Ｙ’）ｍ−（Ｘ’）ｎ−
〔式中、Ｘ’は−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−で表される基を示し、Ｙ’は−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ−で表される基を示し、ｌは１〜９０、ｍは１０〜９９、ｎは０〜９０の数を示す。〕
【００４５】
この空孔形成剤としてのポリアルキレンオキサイド構造を有する重合体には、前記各種重合体のなかでも、特にポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル等のエーテル型化合物が好ましい。
【００４６】
更に、このポリアルキレンオキサイド構造を有する重合体のＧＰＣによるポリスチレン換算重量平均分子量は、１０００〜１０００００であることが好ましく、１０００〜５００００がより好ましく、１０００〜１５０００が更に好ましい。この重量平均分子量が１０００〜１５０００では、特に良好な多孔性を得ることができる。
【００４７】
更に、無機ネガ型組成物には、前記各種成分以外にも酸拡散抑制剤を含有できる。酸拡散制御剤は、酸発生剤（Ｂ）から発生された酸の不要な拡散を制御し、非照射領域における意図しない化学反応を抑制する作用を有する。前記酸拡散制御剤としては、放射線の照射や加熱により塩基性が変化しない含窒素有機化合物が好ましい。
【００４８】
前記含窒素有機化合物としては、３級アミン化合物、アミド基含有化合物、４級アンモニウムヒドロキシド化合物、含窒素複素環化合物等が挙げられる。
３級アミン化合物としては、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、トリ−ｎ−ペンチルアミン、トリ−ｎ−ヘキシルアミン、トリ−ｎ−ヘプチルアミン、トリ−ｎ−オクチルアミン、トリ−ｎ−ノニルアミン、トリ−ｎ−デシルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ（シクロ）アルキルアミン類；アニリン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、２−メチルアニリン、３−メチルアニリン、４−メチルアニリン、４−ニトロアニリン、２，６−ジメチルアニリン、２，６−ジイソプロピルアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族アミン類；トリエタノールアミン、ジエタノールアニリン等のアルカノールアミン類；Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、１，３−ビス［１−（４−アミノフェニル）−１−メチルエチル］ベンゼンテトラメチレンジアミン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２−（３−アミノフェニル）−２−（４−アミノフェニル）プロパン、２−（４−アミノフェニル）−２−（３−ヒドロキシフェニル）プロパン、２−（４−アミノフェニル）−２−（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，４−ビス［１−（４−アミノフェニル）−１−メチルエチル］ベンゼン、１，３−ビス［１−（４−アミノフェニル）−１−メチルエチル］ベンゼン、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、ビス（２−ジエチルアミノエチル）エーテル等が挙げられる。
【００４９】
アミド基含有化合物としては、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルジ−ｎ−オクチルアミン、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルジ−ｎ−ノニルアミン、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルジ−ｎ−デシルアミン、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミン、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−１−アダマンチルアミン、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｎ−メチル−１−アダマンチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔ−ブトキシカルボニル−１−アダマンチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｎ−メチル−１−アダマンチルアミン、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔ−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｔ−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔ−ブトキシカルボニル−１，７−ジアミノヘプタン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔ−ブトキシカルボニル−１，８−ジアミノオクタン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔ−ブトキシカルボニル−１，９−ジアミノノナン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔ−ブトキシカルボニル−１，１０−ジアミノデカン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔ−ブトキシカルボニル−１，１２−ジアミノドデカン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔ−ブトキシカルボニル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−２−メチルベンズイミダゾール、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−２−フェニルベンズイミダゾール、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−ピロリジン、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−ピペリジン、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−４−ヒドロキシ−ピペリジン、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−モルホリン等のＮ−ｔ−ブトキシカルボニル基含有アミノ化合物のほか、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられる。
【００５０】
４級アンモニウムヒドロキシド化合物としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−ｎ−プロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。
含窒素複素環化合物としては、イミダゾール、４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、４−メチル−２−フェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール、２−フェニルベンズイミダゾール等のイミダゾール類；ピリジン、２−メチルピリジン、４−メチルピリジン、２−エチルピリジン、４−エチルピリジン、２−フェニルピリジン、４−フェニルピリジン、２−メチル−４−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、４−ヒドロキシキノリン、８−オキシキノリン、アクリジン等のピリジン類；ピペラジン、１−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン等のピペラジン類のほか、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、３−ピペリジノ−１，２−プロパンジオール、モルホリン、４−メチルモルホリン、１，４−ジメチルピペラジン、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン等が挙げられる。
【００５１】
前記酸拡散制御剤の使用量は、前記無機ネガ型組成物に含まれるポリシロキサン（Ａ）１００質量部に対して、通常、１５質量部以下（０．００１質量部以上）であり、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。
【００５２】
更に、無機ネガ型組成物には、前記各種成分以外にも界面活性剤を含有できる。界面活性剤は、塗布性、ストリエーション等を改良する作用を示す成分である。この界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ポリアルキレンオキシド系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、ポリ（メタ）アクリレート系界面活性剤等が挙げられる。
前記界面活性剤の使用量は、無機ネガ型組成物に含まれるポリシロキサン（Ａ）１００質量部に対して、通常、０．００００１〜１質量部であり、０．００００１〜０．１質量部が好ましく、０．００００１〜０．０１質量部がより好ましい。
また、この無機ネガ型組成物の固形分濃度は特に限定されないが、１０〜９０質量％が好ましく、３０〜８０質量％がより好ましく、５０〜７０質量％が更に好ましい。
【００５３】
［１−２−３］有機ポジ型組成物
有機ポジ型組成物としては、特開２００９−１３３９２４号公報、特開２００１−２８１８６２号公報、特開平１１−１０６６０６号公報、特開２００８−１９２７７４号公報、特開２００４−３０９７７６号公報及び特開２００４−１２５８１５号公報に記載の組成物を用いることができる。
【００５４】
［１−２−４］無機ポジ型組成物
無機ポジ型組成物としては、例えば、特開２００７−２７９０７３号公報及び２００７−１８２５５５号公報等に記載されている。このような無機ポジ型組成物とすることで、アルコキシシリル基またはシラノール基を有する改質領域を形成することができる。
【００５５】
［１−３］パターン形成
前記感放射線性組成物を用いてパターンを形成するに際しては従来公知のリソグラフィー法を用いればよい。具体的には、感放射線性組成物を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によって、基板上に塗布することにより、被膜を形成する。その後、場合により予め加熱処理｛即ち、ＰＢ（Ｐｒｅｂａｋｅ）｝を行ったのち、所定のマスクパターンを介して、被膜に露光する。
次いで現像処理を行うことにより、所定の領域に改質領域を形成することができる。このように、改質領域ごとに濡れ性や表面積を変える場合、または、隔壁を有するバイオチップを形成する場合、露光する領域の設定すなわち露光マスクパターンを変更するだけで基板上に形成するパターンの配置デザインを容易に変更することができる。
また、前記複数の独立した区画の形態は特に限定されず、種々の形状とすることができるが、例えば、複数の独立した円形領域、複数の独立した四角形領域、等とすることができる。
【００５６】
露光の際に使用することができる放射線としては、用いる感放射線性組成物の種類に応じて、水銀灯の輝線スペクトル（波長２５４ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２エキシマレーザー（波長１５７ｎｍ）、ＥＵＶ（波長１３ｎｍ等）等の遠紫外線や、シンクロトロン放射線等のＸ線、電子線等の荷電粒子線等を挙げることができる。放射線量等の露光条件は、感放射線性組成物の配合組成、添加剤の種類、形成する改質領域のサイズや形状等に応じて適宜選定される。
また、パターンの形成に際しては、露光後に加熱処理｛即ち、ＰＥＢ（Ｐｏｓｔ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｂａｋｅ）｝を行うことが、見掛けの感度を向上させる点で好ましい。ＰＥＢの加熱条件は、感放射線性組成物の配合組成、添加剤の種類等に応じて適宜選定されるが、３０〜２００℃が好ましく、５０〜１５０℃がより好ましい。
【００５７】
その後、露光された被膜をアルカリ現像液で現像することにより、所望のパターンを得ることができる。アルカリ現像液としては、アルカリ金属水酸化物、アンモニア水、アルキルアミン類、アルカノールアミン類、複素環式アミン類、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド類、コリン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノネン等のアルカリ性化合物等を溶解したアルカリ性水溶液が使用できる。特に好ましいアルカリ現像液は、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド類の水溶液である。
前記アルカリ性水溶液の濃度は特に限定されないが、１０質量％以下が好ましく、１〜１０質量％がより好ましく、２〜５質量％が更に好ましい。また、アルカリ性水溶液からなる現像液には、界面活性剤等を添加できる。これにより被膜に対する現像液の濡れ性を向上させることができる。アルカリ性水溶液からなる現像液で現像した後は、一般に、水で洗浄して乾燥して、前記基板の表面に複数の独立した区画を有するパターンが得られる。
【００５８】
［１−４］改質領域
本発明のバイオチップの製造方法では、図１に例示されるように、基板１０の表面に複数の独立した区画２０’を有するパターン２０を改質領域２０として用いるものである。改質領域２０とは、前記基板１０の表面とは特性の異ならしめた領域である。この特性としては、例えば、接触角（親水性及び疎水性）、表面積等が挙げられる。
より具体的には、（１）基板表面に対してレジストパターン表面をより親水性に改質した領域、（２）基板表面に対してレジストパターン表面をより多孔質に改質した領域、等である。
なお、改質領域２０は、図１に例示されるように、区画の一部に形成してもよく、区画の全てに形成してもよい。
【００５９】
前記（１）基板表面に対してレジストパターン表面をより親水性に改質した領域としては、１気圧２３℃の雰囲気下で、水の接触角の測定を行った場合に、基板表面の接触角Ａと、レジストパターン表面の接触角Ｂと、の差（Ａ−Ｂ）が２０度以上である領域が好ましい。
【００６０】
また、前記（２）基板表面に対してレジストパターン表面をより多孔質に改質した領域は、窒素ガスを吸着ガスとしたＢＥＴ比表面積の測定を行った場合に、基板表面のＢＥＴ比表面積Ａと、レジストパターン表面のＢＥＴ比表面積Ｂと、の差（Ａ−Ｂ）が５ｍ２／ｇ以上である領域が好ましい。
【００６１】
また、前記改質領域は、図３に例示されるように、通常、所定の厚さを有するが、この厚さは前記改質を行うことができればよく特に限定されないが、通常、その厚さは０．０１〜４０μｍであり、後述する隔壁を有する場合は、隔壁の機能（生態関連物質から発せられる蛍光標識の混色防止や液滴の広がり防止）を鑑みると、通常、隔壁の厚さより薄い。
【００６２】
また、本発明の表面改質方法では、図２に例示されるように、前記改質領域２０’同士を隔てる隔壁３０を形成することができる。この隔壁３０を有することにより、独立した区画（改質領域）２０’同士を区切ることができる。これにより、例えば、生体関連物質（プローブ６０等）が溶解された液体５０を基板１０の所定領域に微小滴下して固定する方法を利用した場合には、液滴５０の広がりを隔壁３０によって阻止することができるために、より多くの種類のプローブ６０をより高密度且つ正確に基板１０上に配置できる。さらに、上述のとおり、生体関連物質から発せられる蛍光標識の混色を防止することができるため、より正確に塩基配列を検知することができる。
【００６３】
［１−５］プローブ固定
プローブの固定方法は、改質領域２０にプローブ６０を固定する工程である。
プローブはどのようにして、改質領域に固定してもよいが、通常、改質領域に対して親和性を有する官能基を末端に有するプローブを用い、この改質領域に対して親和性を有する官能基を改質領域に結合等（化学結合又は物理吸着等）させて固定される。
前記プローブを基板表面に化学結合させる場合、前記官能基としては、−ＮＨ２、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＰＯ３Ｈ及び−ＳＨ等が挙げられる。
【００６４】
また、前記プローブは、液体に溶解又は分散させたプローブ含有液として用い、このプローブ含有液を前記改質領域に接触させることにより、プローブを改質領域に固定することができる。即ち、プローブ固定工程は、図５に例示されるように、改質領域２０が形成された（更には、後述する隔壁３０を有してもよい）基板１０を用意する工程と、プローブ含有液を改質領域２０に接触させる工程と、を含むことができる。更に、この方法では、図５に例示されるように、プローブ含有液を構成する液体が除去されて、プローブ６０が改質領域２０に固定された状態を得ることができる。
【００６５】
プローブ含有液を構成する液体（溶媒又は分散媒）としては、純水、塩類を含む水溶液、純水と極性有機溶媒の混合液、塩類を含む水溶液と極性有機溶媒と混合液等が挙げられる。これらの中でも、前記極性有機溶媒としては、アルコールが好ましく、特にエタノールが好ましい。また、前記プローブ含有液としては、プローブ溶液が好ましい。
前記プローブ含有液のｐＨは、プローブの変性及び凝集を生じない範囲で特に限定されないが、一般的にはｐＨ５〜１０が好ましく、より好ましくはｐＨ６〜８である。
更に、プローブ含有液におけるプローブ濃度は、プローブの変性及び凝集を生じない範囲で特に限定されないが、０．０１〜２０質量％とすることが好ましく、０．０１〜５質量％とすることがより好ましく、０．０１〜１質量％とすることが特に好ましい。
【００６６】
更に、プローブ含有液を改質領域と接触させる方法は特に限定されず、プローブ含有液に改質領域を有する基板を浸漬して接触させてもよく、プローブ含有液を改質領域に塗布して接触させてもよいが、これらのうちでは後者が好ましい。更に、前記塗布方法も特に限定されず、従来公知の種々の方法を用いることができるが、なかでも、改質領域にプローブ含有液の液滴を接触させることが好ましく、更には、インクジェット法を用いることが好ましい。インクジェット法は、インクジェット法を用いた吐出装置によって、プローブ含有液の液滴を形成すると共に、その液滴を所望の位置に選択的に吐出させることができる方法である。インクジェット法を用いた場合には、プローブ含有液からなる液滴の大きさの制御をより高精度に行うことができると共に、吐出位置の選択性に優れ、更には、その位置精度にも優れる。
尚、前記プローブ含有液と前記改質領域とを接触させた後には、プローブ含有液を構成する液体をより確実に除去するために乾燥を行うことができる。
【００６７】
前記プローブとしては、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡ、ＢＮＡ、人工核酸、プロテイン（ペプチド）、糖鎖、及びこれらを組み合わせたプローブ等が挙げられる。
【００６８】
［１−６］隔壁の形成
また、本発明のバイオチップの製造方法では、前記プローブを固定する前であって、前記改質領域を形成する前若しくは後に、前記改質領域同士を隔てる隔壁を形成することができる。
【００６９】
前記隔壁は、図４に例示されるように、通常、所定の厚さを有するが、この厚さは前記改質領域同士を隔てることができればよく特に限定されないが、通常、その厚さ（高さ）は１〜５０μｍである。更に、前記改質領域の厚さと隔壁の厚さ（高さ）との相関は特に限定されず、隔壁は改質領域よりも薄くてもよく、隔壁と改質領域とは同じ厚さでもよい。好ましくは、隔壁は改質領域よりも厚いことが好ましい。隔壁が改質領域よりも厚いと、隔壁としての機能をより十分に発揮することができる。
また、前記隔壁は、どのような材料により形成してもよいが、通常、生体関連物質から発せられる蛍光の波長を遮光する機能を有するものが用いられる。
【００７０】
この隔壁形成は、特に限定されないが、特開２００５−２１４８８９号公報、特開２００１−３４３３８５号公報、ＷＯ２００６／１０１２２９号公報に記載の方法や、顔料や染料などの着色剤を含有する感放射線性組成物を用いて形成する方法などが挙げられる。
感放射線性組成物を用いて隔壁を形成する場合、図４に例示されるように、改質領域２０が形成された基板１０を用意する工程と、改質領域２０が形成された基板１０の表面に前記各種の感放射線性組成物を用いてレジスト被膜３１を形成する工程と、リソグラフィー法によりレジスト被膜３１にマスクパターン４１を介して露光を行う工程と、露光後のレジスト膜３１を現像して基板１０の表面に隔壁３０を形成する工程と、を備えることができる。
【００７１】
［２］感放射線性組成物
本発明の感放射線性組成物は、前記『［１−２］感放射線性組成物』に記載のものと同じである。
【００７２】
［３］バイオチップ
本発明のバイオチップは、前記バイオチップの製造方法により得られるものであり、表面改質方法を用いて得られた前記改質領域と、該改質領域に固定されたプローブと、を備えることを特徴とする。
即ち、本発明のバイオチップは、基板１０と、該基板１０の表面にリソグラフィー法により形成された複数の独立した区画２０’からなるレジストパターン（改質領域）２０と、この改質領域２０（複数の独立した区画２０’の各々）の表面に固定されたプローブ６０と、を有する。
このバイオチップとしては、プローブの種類により種々のものが挙げられ、具体的には、ＤＮＡチップ、ＲＮＡチップ、プロテインチップ、及び糖鎖チップ等が挙げられる。更には、これらの２種以上の機能を有する複合チップであってもよい。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。但し、本発明は、この実施例に何ら制約されるものではない。尚、実施例の記載における「部」及び「％」は、特記しない限り質量基準である。
【００７４】
［１］無機高分子を主成分とするネガ型感放射線性樹脂組成物の調製
［合成例１］ポリシロキサン（ａ−１）の合成
窒素置換してコンデンサーを備えた石英製三つ口フラスコ中に、溶液（１）：シュウ酸１．０ｇ及び超純水９１ｇを秤取り滴下ロートに充填した。溶液（２）：ビニルトリメトキシシラン３０ｇ、メチルトリメトキシシラン１５１ｇ、テトラエトキシシラン４２ｇ及びプロピレングリコールモノメチルエーテル１２ｇの混合溶液を溶解させた。溶液（２）を６０℃で撹拌しながら、溶液（１）を１時間かけて滴下した後、３時間続けて６０℃で攪拌した。この反応液を室温まで戻し、固形分濃度が４５％となるまで減圧下で濃縮して溶媒を含むポリシロキサン（ａ−１）溶液を得た。本合成例から得られたポリシロキサン（ａ−１）の重量平均分子量は１７，１００であった。
【００７５】
［合成例２］ポリシロキサン（ａ−２）の合成
窒素置換した石英製セパラブルフラスコ内にエチルカルビトールアクリレート３０ｇ、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン２３．５ｇ、アクリル酸メトキシジエチレングリコール４０ｇ、アゾビスイソブチリロニトリル１ｇ、プロピレングリコールモノエチルエーテル４００ｇを加え、水浴で６０℃に加熱した後に昇温した後、３時間６０℃に保持して反応させた後、ｐ−メトキシフェノール０．５ｇを加えて、固形分濃度が３０％となるまで減圧下で濃縮してポリシロキサン（ａ−２）溶液を得た。本合成例から得られたポリシロキサン（ａ−２）の重量平均分子量は１５，０００であった。
【００７６】
［合成例３］ポリシロキサン（ａ−３）の合成
窒素置換した石英製セパラブルフラスコ内に、固形分濃度３０％のポリシロキサン（ａ−２）溶液２００ｇ、メチルトリメトキシシラン２５１ｇ、テトラエトキシシラン８３ｇ、およびプロピレングリコールモノメチルエーテル５００ｇ及びテトライソプロポキシチタン３ｇを加えて均一溶液として４０℃に加温し、この溶液に超純水９０ｇを１時間かけて滴下し、４０℃で３時間保持して加水分解縮合反応させた。アセチルアセトンを５ｇ添加して反応液を室温まで冷却し、固形分濃度が４０％となるまで減圧下で濃縮して有機溶媒を含むポリシロキサン（ａ−３）溶液を得た。本合成例から得られたポリシロキサン（ａ−３）の重量平均分子量は１０，２００であった。
【００７７】
尚、前記各合成例１〜３におけるポリシロキサンの重量平均分子量（Ｍｗ）は、下記条件によるサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）法により測定した。
＜ＳＥＣ測定条件＞
測定試料は、濃度１０ｍｍｏｌ／ＬのＬｉＢｒ−Ｈ３ＰＯ４の２−メトキシエタノール溶液を溶媒として使用し、ポリシロキサン０．１ｇを１００ｃｃの１０ｍｍｏｌ／Ｌ  ＬｉＢｒ−Ｈ３ＰＯ４の２−メトキシエタノール溶液に溶解させたものを用いた。
標準試料：ポリスチレン（ＷＡＫＯ社製）
装置：高速ＧＰＣ装置「ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ」（型式名）、東ソー社製
カラム：長さ１５ｃｍの水系・極性有機溶媒系ＧＰＣカラム「ＴＳＫ−ＧＥＬ  ＳＵＰＥＲ  ＡＷＭ−Ｈ」（東ソー社製）を直列に３本連結して使用
測定温度：４０℃
流速：０．６ｍｌ／ｍｉｎ．
検出器：ＲＩ（前記高速ＧＰＣ装置に内蔵）
【００７８】
［調整例１］ネガ型感放射線性組成物（組成物１）の調整
表１に示す割合で、（ａ）ポリシロキサンと、（Ｂ）感放射線性酸発生剤と、（Ｄ）その他添加剤を混合し、口径０．１ミクロンのフィルターでろ過して無機ネガ型組成物（組成物１）を調製した。
尚、この組成物の濃度は、溶媒（Ｃ）としてプロピレングリコールモノメチルエーテルを添加して所望の塗布膜厚となるように適宜調製した。
【００７９】
［調整例２及び３］ネガ型感放射線性組成物（組成物２及び３）の調整
表１に示す成分を用いた以外は、調整例１と同様の手法にて、無機ネガ型組成物（組成物２〜４）を調整した。
【００８０】
【表１】
2011141178.tif 000003
【００８１】
上記表１に示す各成分は以下の通りである。
（Ｂ）感放射線性酸発生剤
（Ｂ−１）：トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート
（Ｂ−２）：１−（４−ｎ−ブトキシナフチル）テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート
（Ｂ−３）：トリフルオロ−ｎ−ブタンスルホニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド
（Ｄ）その他添加剤
（Ｄ−１）：２−フェニルベンズイミダゾール
（Ｄ−２）：界面活性剤（商品名「ＳＨ８４００」、東レダウコーニングシリコ−ン社製）
（Ｄ−３）：ポリビニルピロリドン
【００８２】
［２］基板の表面改質
［実施例１］組成物１を用いた基板の表面改質
前記組成物１を８インチシリコンウエハにスピンコートし、９０℃にて１分間ホットプレート上でプレベークして膜厚０．７μｍの塗膜を形成した。塗膜にクラックなどの不良は見られず平滑な塗膜が得られた。得られた塗膜にドットパターンを有するパターンマスクを介して、ＫｒＦ露光機（商品名「Ｓ２０３Ｂ」、ニコン（株）製（ＮＡ＝０．６８））で露光を行った。
その後、９０℃１分間加熱を行った後、２．３８質量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により、２３℃で６０秒間現像し、水洗し、乾燥して、ドットパターンを形成した。この基板に、高圧水銀ランプ（商品名「ＰＬＡ−５０１Ｆ」、キャノン（株）製）を用いて積算照射量が３，０００Ｊ／ｍ２となるように露光により硬化処理（１次硬化処理）を行った。次にパターン基板をＵＶキュア装置（商品名「ＲａｐｉｄＣｕｒｅ  ＦＣ」、Ａｘｅｌｉｓ社製）にて４５０℃、空気中で１０分間硬化処理（２次硬化処理）を行ったところ、０．１４μｍ×０．１４μｍ、高さ０．６μｍのドットパターンのレジストパターン２０が得られた。得られたレジストパターンのＢＥＴ比表面積は１３０ｍ２／ｇ（パターン部質量に換算）と非常にポーラスなドットパターン（表面改質部）であった。
【００８３】
［実施例２〜４］組成物２〜３を用いた基板の表面改質
表２に示す条件で処理を行った以外は、実施例１と同様の手法にて、固体基板の表面改質を行った。その結果を表２に示した。
【００８４】
尚、前記各実施例１〜４におけるレジストパターンのＢＥＴ比表面積の測定、下記条件により行った。
自動比表面積測定装置（商品名「ジェミニＶ２３８０」、島津製作所製）を用い、窒素ガスを吸着ガスとしてＢＥＴ比表面積を求めた。なお、比表面積の広い物質として知られている、人工ゼオライトのＢＥＴ比表面積は４５．５ｍ２／ｇであった。
【００８５】
【表２】
2011141178.tif 000004
【００８６】
［３］隔壁の形成
前記［２］実施例２の表面改質された基板に、有機系のポジ型感放射線性組成物（商品名「ＪＳＲ  ＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−１２０１」、ＪＳＲ株式会社製）をスピンコートし、１００℃で乾燥し、膜厚５μｍの塗膜を形成した。その後、スクエアー状のパターンを有するマスクを介して、ｇ線露光し、その後、９０℃１分間加熱を行った後、２．３８質量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により、２３℃で６０秒間現像し、水洗し、乾燥して、３μｍ×１μｍのスクエアー状、高さ５μｍの隔壁を有する基板を得た。
得られた基板の水への濡れ性について接触角計にて測定を行ったところ、隔壁は接触角が８０度、改質領域は５度以下であった。即ち、隔壁と改質領域とで濡れ性に大きな差を施すことができた。
これにより、例えば、独立した改質領域の中心部に液滴をインクジェット法などで滴下した場合には、隔壁により隣り合う独立した改質領域間を隔絶することができ、各改質領域を独立に表面処理できる。
【００８７】
［４］プローブの固定
気相法磁性金属・金属化合物（商品名「ＮａｎｏＴｅｋ酸化鉄」、１次粒子径０．０２μｍ、シーアイ化成（製））１００部を脱水エタノール６００部と、テトラエトキシシラン１００部の混合溶液に超音波分散機で分散した。これを反応器に仕込んで良く攪拌しながら、さらにアンモニア１０部を溶解した蒸留水２０００部を３０分かけて滴下して磁性粒子の母体を作成した。この磁性粒子を固形分換算で１０ｍｇ採取し、５Ｍグアニジンチオシアン酸塩および「Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００」を含むトリス／塩酸緩衝液１ｍｌ中に分散させた。次いで、この分散液にＡＩＤＳ（後天性免疫不全症候群）陽性の全血サンプル１００μｇ添加し、室温で１時間ゆるく振盪して粒子表面に前記核酸を吸着させることにより磁性粒子を感作させた。磁性粒子の平均粒径は５０ｎｍであった。
この分散液に前記［２］で改質領域を形成すると共に、前記［３］で隔壁が形成された基板を１０分間浸して、引き上げて乾燥した。得られた基板の表面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察すると、改質領域に粒子が捕捉されていた。
【００８８】
尚、本発明においては、上記の具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。
【符号の説明】
【００８９】
１０；基板、
２０’；独立した区画及び独立した改質領域
２０；レジストパターン及び改質領域、
２１；レジスト被膜、
３０；隔壁、
４０及び４１；マスクパターン
５０；プローブ含有液、
６０；プローブ
【図１】
2011141178.tif 000005
【図２】
2011141178.tif 000006
【図３】
2011141178.tif 000007
【図４】
2011141178.tif 000008
【図５】
2011141178.tif 000009