(57)【要約】【課題】ＳＮＲが向上したプローブアレイ、ＳＮＲが向上したプローブアレイの製造方法及びＳＮＲが向上したプローブアレイを利用したサンプル検出方法を提供する。【解決手段】プローブアレイは互いに隣接する少なくとも２つ以上の突出部を含む基板であって各々の突出部は上面と側面を含む基板と、突出部を分離する分離領域と、少なくとも２つ以上の活性化領域であって各々の活性化領域は突出部の上面を含む活性化領域と、および活性化領域を分離する非活性化領域であって分離領域を含む非活性化領域とを含む。【選択図】図２
2008046125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに隣接する少なくとも２つ以上の突出部（ｐｒｏｊｅｃｔｉｎｇ  ｆｅａｔｕｒｅｓ）を含む基板であって、前記各々の突出部は上面（ｔｏｐ  ｓｕｒｆａｃｅ）と側面（ｓｉｄｅ  ｓｕｒｆａｃｅ）を含む基板と、
前記突出部を分離する分離領域と、
少なくとも２つ以上の活性化領域であって、前記各々の活性化領域は前記突出部の上面を含む活性化領域、および、
前記活性化領域を分離する非活性化領域であって、前記分離領域を含む非活性化領域を含むプローブアレイ。
【請求項２】
前記非活性化領域は、前記突出部の側面を含む請求項１に記載のプローブアレイ。
【請求項３】
前記活性化領域は、プローブとカップリングされ、前記非活性化領域は、前記プローブとカップリングされない請求項１に記載のプローブアレイ。
【請求項４】
前記プローブは、オリゴマープローブである請求項３に記載のプローブアレイ。
【請求項５】
前記活性化領域は、リンカーを含み、前記非活性化領域は、前記リンカーを含まない請求項１に記載のプローブアレイ。
【請求項６】
前記上面および前記側面は、官能基を含み、前記リンカーは、前記上面上の官能基とカップリングされており、前記リンカーは前記側面上の官能基とカップリングされていない請求項５に記載のプローブアレイ。
【請求項７】
前記リンカーはシラン系またはシロキサン系リンカーである請求項５に記載のプローブアレイ。
【請求項８】
前記非活性化領域は、前記側面を含む請求項５に記載のプローブアレイ。
【請求項９】
前記突出部は、シリコン酸化物、シロキサンまたはポリマーである請求項１に記載のプローブアレイ。
【請求項１０】
前記上面は、コンボリュート（ｃｏｎｖｏｌｕｔｅ）されている請求項１に記載のプローブアレイ。
【請求項１１】
前記基板は、シリコン基板または透明なガラス基板であり、前記分離領域は前記基板の露出された表面である請求項１に記載のプローブアレイ。
【請求項１２】
基板上に互いに隣接する少なくとも２つ以上の突出部であって、前記各々の突出部は上面と側面を含む突出部と前記突出部を分離する分離領域を形成し、
少なくとも２つ以上の活性化領域であって、前記各々の活性化領域は前記突出部の上面を含む活性化領域と、前記活性化領域を分離する非活性化領域であって、前記分離領域を含む非活性化領域を形成することを含むプローブアレイの製造方法。
【請求項１３】
前記非活性化領域は、前記突出部の側面を含む請求項１２に記載のプローブアレイの製造方法。
【請求項１４】
前記活性化領域と前記非活性化領域を形成するのは、前記分離領域内に隔壁を形成することを含む請求項１２に記載のプローブアレイの製造方法。
【請求項１５】
前記隔壁は、前記突出部の上面以上で形成される請求項１４に記載のプローブアレイの製造方法。
【請求項１６】
前記隔壁は、一つまたはそれ以上のフォトレジストまたは光反応性高分子を含む請求項１４に記載のプローブアレイの製造方法。
【請求項１７】
プローブを前記活性化領域にカップリングすることをさらに含む請求項１２に記載のプローブアレイの製造方法。
【請求項１８】
前記非活性化領域は、前記側面を含む請求項１７に記載のプローブアレイの製造方法。
【請求項１９】
前記プローブは、オリゴマープローブである請求項１７に記載のプローブアレイの製造方法。
【請求項２０】
前記プローブを前記活性化領域にカップリングするのは前記分離領域内に前記隔壁が存在する間リンカーを前記活性化領域にカップリングさせた後、前記隔壁を除去することを含む請求項１７に記載のプローブアレイの製造方法。
【請求項２１】
前記上面はコンボリュートされている請求項１２に記載のプローブアレイの製造方法。
【請求項２２】
プローブアレイにサンプルを提供するが、前記プローブアレイは隣接する少なくとも一つ以上の突出部を含む基板であって、前記各々の突出部は上面と側面を含む基板と、
前記突出部を分離する分離領域と、
少なくとも２つ以上の活性化領域であって、前記各々の活性化領域は前記突出部の上面を含む活性化領域と、
前記活性化領域を分離する非活性化領域であって、前記分離領域を含む非活性化領域を含むプローブアレイと、
前記提供されたサンプルの少なくとも一部分と前記プローブアレイの一つまたはそれ以上の活性化領域をカップリングさせ、
前記サンプルの結合された部分を検出することを含むプローブアレイを利用したサンプル分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプローブアレイに関するもので、特に信号対雑音比（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ、以下ＳＮＲ）が向上したプローブアレイ、プローブアレイの製造方法、およびプローブアレイを利用したサンプル検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オリゴマープローブアレイは遺伝子発現分析（ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ）、遺伝子型分析（ｇｅｎｏｔｙｐｉｎｇ）、ＳＮＰのような突然変異（ｍｕｔａｔｉｏｎ）および多形（ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ）の検出、蛋白質およびペプチド分析、潜在的な薬のスクリーニング、新薬開発と製造などに広く使用される道具である。
【０００３】
現在広く使用されるオリゴマープローブアレイは光（例、ＵＶ）調査を通して、基板上の特定領域を光活性化させた後、光活性領域上にオリゴマープローブをインサイチュ（ｉｎ−ｓｉｔｕ）合成し多数のプローブセルアレイを形成する。
【０００４】
ところで、インサイチュ合成のために数回にかけて、反復実施されるフォトリソグラフィ工程の間、マスクがミスアラインされ、活性化されてはならない非活性化領域の一部が望んでいないのに活性化され得る。したがって、非活性化領域にもオリゴマー副生成物が形成され得る。その結果、ターゲットサンプルとの混成化データ分析時、ＳＮＲが低くて正確なデータ分析の障害となる。さらに、オリゴマープローブアレイを使用して分析しようとする遺伝情報の形態が遺伝子でＤＮＡの最小構成単位のヌクレオチド水準まで多様化されることによってプローブセルの設計規則（ｄｅｓｉｇｎ  ｒｕｌｅ）が数十μｍから数μｍ以下に減少するにともないＳＮＲがデータ分析の正確度に及ぼす悪影響がさらに大きくなっている。
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０５３００８５号公報
【特許文献２】韓国登録特許第１０−００５３３１６号公報
【特許文献３】韓国公開特許第１０−２００５−００８０５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題はＳＮＲが向上したプローブアレイを提供するものである。
【０００６】
本発明が解決しようとする他の技術的課題はＳＮＲが向上したプローブアレイの製造方法を提供するものである。
【０００７】
本発明が解決しようとする他の技術的課題はＳＮＲが向上したプローブアレイを利用したサンプル検出方法を提供するものである。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は以上で言及した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は以下の記載から当業者に明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記技術的課題を達成するための本発明の実施形態によるプローブアレイは、互いに隣接する少なくとも２つ以上の突出部を含む基板であって、前記各々の突出部は上面と側面を含む基板と、突出部を分離する分離領域と、少なくとも２つ以上の活性化領域であって、各々の活性化領域は突出部の上面を含む活性化領域と、および活性化領域を分離する非活性化領域であって、分離領域を含む非活性化領域とを含む。
【００１０】
本発明のいくつかの実施形態で非活性化領域は突出部の側面を含み得る。
【００１１】
本発明のいくつかの実施形態で活性化領域はプローブとカップリングされ、非活性化領域はプローブとカップリングされないこともあり得る。プローブは、オリゴマープローブであり得る。
【００１２】
本発明のいくつかの実施形態において活性化領域はリンカーを含み、非活性化領域はリンカーを含まないことがあり得る。
【００１３】
突出部の上面および側面は官能基を含み、リンカーは前記上面上の官能基とカップリングされているが、前記側面上の官能基とカップリングされないこともあり得る。リンカーは、シラン系またはシロキサン系リンカーであり得る。
【００１４】
本発明のいくつかの実施形態で突出部はシリコン酸化物、シロキサンまたはポリマーであり得る。突出部の上面はコンボリュートされていることがある。
【００１５】
本発明のいくつかの実施形態で基板はシリコン基板または透明なガラス基板であり、分離領域は基板の露出された表面であり得る。
【００１６】
前記他の技術的課題を達成するための本発明の実施形態によるプローブアレイの製造方法は、基板上に互いに隣接する少なくとも２つ以上の突出部であって、前記各々の突出部は上面と側面を含む突出部と前記突出部を分離する分離領域とを形成し、少なくとも２つ以上の活性化領域であって、各々の活性化領域は突出部の上面を含む活性化領域と、前記活性化領域を分離する非活性化領域であって分離領域を含む非活性化領域とを形成することを含む。
【００１７】
本発明のいくつかの実施形態で非活性化領域は、突出部の側面を含むように形成され得る。
【００１８】
本発明のいくつかの実施形態で活性化領域と非活性化領域を形成することは分離領域内に隔壁を形成することを含み得る。隔壁は突出部の上面以上で形成され得る。また隔壁は一つまたはそれ以上のフォトレジストまたは光反応性高分子を含み得る。
【００１９】
本発明のいくつかの実施形態では、プローブを活性化領域にカップリングすることもでき、ここでプローブはオリゴマープローブであり得る。
【００２０】
本発明のいくつかの実施形態でプローブを活性化領域にカップリングすることは分離領域内に隔壁が存在する間、リンカーを活性化領域にカップリングさせた後、隔壁を除去することを含み得る。
【００２１】
本発明のいくつかの実施形態で突出部の上面はコンボリュートされていることがある。
前記他の技術的課題を達成するための本発明の実施形態によるプローブアレイを利用したサンプル検出方法は、プローブアレイにサンプルを提供し、提供されたサンプルの少なくとも一部分とプローブアレイの一つまたはそれ以上の活性化領域をカップリングさせ、および前記サンプルの結合された部分を検出することを含む。
【００２２】
ここでプローブアレイは隣接する少なくとも一つ以上の突出部を含む基板であって、各々の突出部は上面と側面を含む基板と、突出部を分離させる分離領域と、少なくとも２つ以上の活性化領域であって各々の活性化領域は前記突出部の上面を含む活性化領域と、および活性化領域を分離する非活性化領域であって分離領域を含む非活性化領域とを含み得る。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の例示的な実施形態によるプローブアレイは、プローブとカップリングし得る官能基を含まないプローブセル分離領域によって、物理的に分離するだけでなく、端側壁を除いた領域にカップリングされたリンカーによって、化学的に分離されたプローブセルアクティブを含む。したがって、プローブがプローブセルアクティブの上面にだけカップリングされプローブセルアクティブの側壁およびプローブセルアクティブを囲むプローブセル分離領域にはカップリングされない。そのため、プローブを利用した分析時、ＳＮＲがさらに増加してクロストークが減少し、分析の正確度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は添付される図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明確になるだろう。しかし本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく互いに異なる多様な形態で具現され得るものであり、単に本実施形態は本発明の開示が完全なようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されているもので、本発明は請求項の範囲によってのみ定義される。
【００２５】
したがって、いくつかの実施形態で、よく知られた工程段階、よく知られた構造およびよく知られた技術は本発明が曖昧に解釈されることを避けるために具体的に説明されない。
【００２６】
一つの層または構成要素が異なる層または基板上（ｏｎ）にあると指称されるものは、他の層または基板上（ｏｎ）に直接的に位置したり、他の層を介在して、位置することを表す。さらに、一つの層が異なる層下（ｕｎｄｅｒ）にあると指称されるものは、他の層下（ｂｅｌｏｗ）に直接的に位置したり、他の層を介在して位置することを表す。また、一つの層が異なる二つの層の間（ｂｅｔｗｅｅｎ）にあると指称されるものは、単に一つの層が二つの層の間に存在したり、一つまたはそれ以上の介在した層が存在することを表す。
【００２７】
以下明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を指称する。本明細書で、単数型は文言で特別に言及しない限り複数型も含む。明細書で使用される含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）および／または含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）は言及された構成要素、段階、および／または動作以外の一つ以上の他の構成要素、段階、および／または動作の存在または追加を排除しないという意味で使用する。
【００２８】
そして、「および／または」は言及されたアイテムの各々および一つ以上のすべての組み合わせを含む。また、本明細書で記述する実施形態は本発明の理想的な例示図の断面図および／または概略図を参考にして説明されるものである。したがって、製造技術および／または許容誤差などによって例示図の形態が変形され得る。したがって、本発明の実施形態は図示された特定形態に制限されるものではなく製造工程によって生成される形態の変化も含むものである。また本発明に図示された各図面において各構成要素は説明の便宜を考慮し多少拡大または縮小され図示されることもある。
【００２９】
図１Ａおよび図１Ｂは本発明の一実施形態による多数のプローブセルアクティブを有するプローブアレイのレイアウトである。
図１Ａを参照すれば、多数のプローブセルアクティブパターン（１）は、行方向および縦方向にマトリックス形態で配列され得る。多数のプローブセルアクティブパターン（１）はＸ軸方向とＹ軸方向に沿って各々第１ピッチ（Ｐｘ）および第２ピッチ（Ｐｙ）で配列され得る。図１Ａでは第１ピッチ（Ｐｘ）と第２ピッチ（Ｐｙ）が同一に図示されているが、レイアウトの必要により変わり得ることはもちろんである。
【００３０】
図１Ｂを参照すれば、多数のプローブセルアクティブパターン（１）の奇数行は所定ピッチ（Ｐｘ）で離隔され得る。また多数のプローブセルアクティブ（１）の偶数行は所定ピッチ（Ｐｘ）の間隔で配列され得、例をあげれば行方向に移動され、プローブセルアクティブパターン（１）の奇数行と部分的にオーバーラップされ得る。奇数行および偶数行は互いに対称的でもあり得る。
【００３１】
図２は本発明の一実施形態による端側壁（ｅｄｇｅ  ｗａｌｌ）が非活性化された多数のプローブセルアクティブを含むプローブアレイの断面図である。図２で多数のプローブセルアクティブ１２０は図１Ａおよび／または図１Ｂのレイアウトを使用して製造され得る。図２を参照すれば、本発明の一実施形態によるプローブアレイは基板１００上にパターニングされ形成されたプローブセルアクティブ１２０を含み得る。
【００３２】
プローブセルアクティブ１２０は基板１００から突出した３次元構造であり得、物理的に互いに分離し得る。
【００３３】
リンカー１４２は各々のプローブセルアクティブ１２０の上面１２０ａにカップリングされる。リンカー１４２は端側壁１２０ｂとカップリングされないこともある。プローブ１６０はリンカー１４２とカップリングされ得る。プローブ１６０はオリゴマープローブであり得る。多数のプローブセル分離領域１３０はプローブセルアクティブを物理的に分離することができ、リンカー１４２とカップリングされる官能基を含まないこともあり得る。
【００３４】
またプローブセルアクティブ１２０の端側壁１２０ｂはプローブ１６０とカップリングされないこともある。キャッピング基（ｃａｐｐｉｎｇ  ｇｒｏｕｐ）１５５は、リンカー１４２とカップリングされないプローブセルアクティブ１２０の官能基とカップリングされ得る。その結果、プローブセルアクティブ１２０は互いに物理的に分離し、また化学的にも分離され得る。したがって、プローブセルアクティブ１２０の間の間隔は減少し得、隣接したプローブセルの間のクロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）を減らしたり防止し得る。
【００３５】
図面には表示しないが、端側壁１２０ｂを非活性化させるため、キャッピング基１５５がプローブセルアクティブ１２０の端側壁１２０ｂとカップリングされ得る。これはリンカー１４２および／またはプローブ１６０が端側壁１２０ｂとカップリングされることを防止し得る。
【００３６】
基板１００は混成化（ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ）過程の間、望まない非特異的結合を減らしたり除去できる物質でなされ得る。さらに、基板１００は可視光および／またはＵＶなどに透明な物質でなされ得る。基板１００は可撓性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）または剛性（ｒｉｇｉｄ）基板であり得る。可撓性基板はナイロン、ニトロセルロースなどのメンブレインまたはプラスチックフィルムなどであり得る。剛性基板はシリコン基板、石英基板、ソーダ石灰ガラスのようなガラス基板、所定サイズのポア（ｐｏｒｅ）を有するガラス基板などであり得る。
【００３７】
シリコン基板、石英基板またはガラス基板の場合には、混成化過程の間、非特異的結合が発生しなかったり、単に制限された範囲で発生し得る。また、ガラス基板の場合には可視光および／またはＵＶなどに透明で、プローブアレイ利用過程で蛍光物質を簡単に検出することができる。
【００３８】
基板１００としてシリコン基板またはガラス基板を使用する場合、半導体素子の製造工程および／またはＬＣＤパネルの製造工程で安定的に確立された多様な薄膜の製造工程および写真エッチング工程などを、プローブアレイを製造するのに適用することができる。したがって、プローブセル分離領域１３０は露出されたシリコン基板表面または露出されたガラス基板表面であることが製造工程の観点から適合し得る。
【００３９】
プローブセルアクティブ１２０は混成化分析条件、例えばｐＨ６−９の燐酸（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）またはＴＲＩＳバッファと接触時、加水分解されず実質的に安定した物質として形成され得る。また、プローブセルアクティブ１２０は例えば、半導体製造工程および／またはＬＣＤ製造工程で安定的に基板１００上に成膜が可能でパターニングが容易な物質で形成され得る。
【００４０】
また、プローブセルアクティブ１２０はオゾン処理、酸処理、塩基処理などの多様な表面処理によって、リンカー１４２とカップリングされ得る官能基を提供し得る物質で形成され得る。
【００４１】
本明細書で使用する官能基またはカップリング基とは有機合成工程の出発点（ｓｔａｒｔｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ）で使用され得る基を指称する。官能基またはカップリング基は共有または非共有結合し得る基であり得る。官能基またはカップリング基はシロキサンまたは有機化合物と結合するのに適合し得る。
【００４２】
プローブセルアクティブ１２０はＰＥ−ＴＥＯＳ（Ｐｌａｓｍａ−Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ−Ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）膜、ＨＤＰ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐｌａｓｍａ）酸化膜、Ｐ−ＳｉＨ４酸化膜、熱酸化膜などのシリコン酸化膜、ハフニウムシリケート、ジルコニウムシリケートなどのシリケート、シリコン酸窒化膜、スピン−オンシロキサン膜、またはポリアクリレート、ポリスチレン、ポリビニール、これらのコポリマー（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、これらの混合物などのポリマー膜で形成される。
【００４３】
リンカー１４２はプローブ１６０がターゲットサンプルと自由に相互作用、例えば混成化が起き得るようにして、プローブ１６０がプローブセルアクティブ１２０にカップリングされるように提供され得る。リンカー１４２の長さはプローブ１６０とターゲットサンプル間の自由な相互作用が可能ならば充分であり得る。例えば、リンカー１４２分子の長さは約６ないし５０原子（ａｔｏｍｓ）であり得る。またリンカー１４２はプローブセルアクティブ１２０とプローブ１６０の間で直接的にカップリングが難しい場合、これらのカップリングを媒介するために導入され得る。リンカー１４２はプローブセルアクティブ１２０とカップリングし得るカップリング基とプローブ１６０と直接的にまたは間接的にカップリングし得る官能基を含み得る。
【００４４】
間接的カップリングは図２に例示されているように、リンカー１４２とプローブ１６０をこれらの間に介在された他のリンカー１４３を利用して、カップリングさせることができる。リンカー１４２が他のリンカー１４３を介在して、プローブ１６０と連結する場合にはリンカー１４２はプローブセルアクティブ１２０とカップリングし得るカップリング基と他のリンカー１４３とカップリングし得る官能基を含む物質で形成され得る。図面には他のリンカー１４３を介在して、間接的にカップリングされた場合が例示されているが、リンカー１４２の特性により他のリンカー１４３の形成を省略しリンカー１４２とプローブ１６０が直接カップリングされ得る。この場合にはリンカー１４２はプローブセルアクティブ１２０とカップリングし得るカップリング基とプローブ１６０と直接的にカップリングし得る官能基を含み得る。
【００４５】
また、リンカー１４２には保存目的のための保護基が付着し得る。保護基は付着している位置が化学反応に参与することを遮断する基を指称し、脱保護は保護基が付着位置から分離され、前記位置が化学反応に参与することができるようにすることを指称する。例えばリンカー１４２の官能基に酸分解（ａｃｉｄ−ｌａｂｉｌｅ）性または光分解（ｐｈｏｔｏ−ｌａｂｉｌｅ）性保護基が付着して官能基を保護していてから、インサイチュフォトリソグラフィ合成のためのモノマーのカップリング前または合成オリゴマーのようなプローブ１６０のカップリング前に除去され、官能基を露出し得る。
【００４６】
具体的に、図２に例示されているように、プローブセルアクティブ１２０がシリコン酸化膜、シリケート、シリコン酸窒化膜またはスピン−オンシロキサン膜でなされ、シラノール（ｓｉｌａｎｏｌ；Ｓｉ−ＯＨ）基がプローブセルアクティブ１２０の表面に露出され得る。この場合ＳｉＯＨと反応して、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を生成し得るカップリング基と他のリンカー１４３またはプローブ１６０と有機状カップリングが可能な官能基を含むシラン系リンカーまたはシロキサン系リンカーが使用され得る。
【００４７】
カップリング基としては−Ｓｉ（ＯＭｅ）３、−ＳｉＭｅ（ＯＭｅ）２、−ＳｉＭｅＣｌ２、−ＳｉＭｅ（ＯＥｔ）２、−ＳｉＣｌ３、−Ｓｉ（ＯＥｔ）３基を列挙することができる。また、官能基としては有機ヒドロキシ基、有機アミン基などを列挙することができる。すなわち、シラン系リンカーとしてはアルコキシシラン系列の物質で前記官能基を有する物質、官能基を有する活性シランと官能基を有しない非活性シランの混合物、またはアルコキシシラン系列の物質で、光、熱、または酸によって分解され、前記官能基を生成し得る物質が使用され得る。
【００４８】
具体的な物質の例としてはＮ−（３−トリエトキシシリル−プロピル）−４−ヒドロキシブチルアミド（Ｎ−（３−ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌｙｌ−ｐｒｏｐｙｌ）−４−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｍｉｄｅ）、Ｎ、Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン（Ｎ、Ｎ−ｂｉｓ（ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）  ａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、アセトキシプロピルトリエトキシシラン（ａｃｅｔｏｘｙｐｒｏｐｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、３−グリシデキシプロピルトリメトキシシラン（３−Ｇｌｙｃｉｄｏｘｙ  ｐｒｏｐｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、ポリ（ジメチルシロキサン）、国際公開特許ＷＯ  ００／２１９６７号に開示されたシリコン化合物、米国特許第６，９８９，２６７号および米国特許第６，４４４，２６８号などに開示されている物質などを列挙することができ、前記特許の内容は本明細書に十分に開示されたように援用され統合される。
【００４９】
プローブセルアクティブ１２０、２２０、３２０がポリマーからなる場合ならば、アクリル基（ａｃｒｙｌｉｃ）、スチリル基（ｓｔｙｒｙｌ）、ビニル基（ｖｉｎｙｌ）をカップリング基として含むシラン系またはシロキサン系リンカー１４２が使用され得る。
【００５０】
他のリンカー１４３はリンカー１４２をプローブ１６０とカップリングさせるのに提供され得る。他のリンカー１４３としてはリンカー１４２の有機官能基と簡単に反応し得るカップリング基と光、熱、または酸によって分解され、プローブ１６０またはインサイチュ合成のためのモノマーとカップリングし得る官能基を生成し得る物質が使用され得る。図２にはリンカー１４２と他のリンカー１４３の官能基として有機ヒドロキシ基が例示されている。
【００５１】
図３Ａおよび図３Ｂは本発明の他の実施形態による多数のプローブセルアクティブを有するプローブアレイのレイアウトである。
【００５２】
図３Ａおよび図３Ｂを参照すれば、図１Ａおよび図１Ｂに例示されているレイアウトと実質的に同一することができ、プローブセルアクティブパターン（１）内にプローブセルアクティブパターン（１）の表面をコンボリュート（ｃｏｎｖｏｌｕｔｅ）するための多数の溝（ｇｒｏｏｖｅ）パターン（２）が配列され得る。溝パターン（２）によってプローブセルアクティブパターン（１）の表面積が増加され得る。
【００５３】
図４は多数のプローブセルアクティブ２２０を含むプローブアレイの断面図である。図４に例示されているプローブアレイは図３Ａまたは図３ｂに例示されているレイアウトを使用して製造され得る。
【００５４】
図４を参照すれば、本発明の他の実施形態によるプローブアレイは図２に例示されているプローブアレイと実質的に類似し得るが、コンボリュート上面（ｃｏｎｖｏｌｕｔｅｄ  ｔｏｐ  ｓｕｒｆａｃｅ）を具備するプローブセルアクティブ２２０を含み得る。すなわち図２に例示されているプローブアレイに適用される設計規則（ｄｅｓｉｇｎ  ｒｕｌｅ）が図４に例示されているプローブアレイに適用されても、プローブ１６０がカップリングされ得るプローブセルアクティブ２２の面積は増加され得る。したがって、図２に例示されているプローブアレイと同一な設計規則で形成される場合、カップリングされるプローブ１６０の数もやはり増加し得る。これで設計規則が減少しても望む検出輝度を確保することができる。
【００５５】
プローブセルアクティブ２２０のコンボリュート上面（ｃｏｎｖｏｌｕｔｅｄ  ｔｏｐ  ｓｕｒｆａｃｅ）は、プローブセルアクティブ２２２の上面に形成された一つまたはそれ以上の溝（Ｇ）により形成され得る。プローブセルアクティブ２２０の表面積を増加させるため、溝（Ｇ）の形態が多様な方法で適切に変形され得るのはもちろんである。
【００５６】
以下図５Ａないし図８Ｂを参照し、本発明の実施形態によるプローブアレイの製造方法について説明する。
【００５７】
図５Ａないし図５Ｉは図２に例示されている本発明の一実施形態によるプローブアレイの製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【００５８】
図５Ａを参照すれば、まず基板１００上にプローブセルアクティブ形成用膜１２０ａを形成する。プローブセルアクティブ形成用膜１２０ａはＰＥ−ＴＥＯＳ膜、ＨＤＰ酸化膜、Ｐ−ＳｉＨ４酸化膜、熱酸化膜などのシリコン酸化膜、ハフニウムシリケート、ジルコニウムシリケートなどのシリケート、シリコン酸窒化膜、スピン−オンシロキサン膜、またはポリアクリレート、ポリスチレン、ポリビニール、これらのコポリマー、これらの混合物などのポリマー膜であり得る。
【００５９】
プローブセルアクティブ形成用膜１２０ａは半導体製造工程および／またはＬＣＤ製造工程で安定的に適用されている形成方法、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＳＡＣＶＤ（Ｓｕｂ−Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  ＣＶＤ）、ＬＰＣＶＤ（Ｌｏｗ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ＣＶＤ）、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＣＶＤ）、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、スピンコーティング（Ｓｐｉｎ  Ｃｏａｔｉｎｇ）等の方法を適用して形成し得る。
【００６０】
プローブセルアクティブ形成用膜１２０ａ上にフォトレジスト膜（ＰＲａ）が形成され得る。フォトレジスト膜（ＰＲａ）は例えば図１Ａまたは図１Ｂのレイアウトにより製造されたマスク４００を使用する投影（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）露光機で露光され得る。マスク４００としては透明基板４１０上にプローブセルアクティブを定義する遮光パターン４２０が形成され、碁盤形態の露光領域を有するマスクが例示されているが遮光パターン４２０の形態は使用するフォトレジスト膜（ＰＲａ）の種類によって適合するように変化し得るのはもちろんである。
【００６１】
図５Ｂを参照すれば、露光されたフォトレジスト膜（ＰＲａ）を現像しフォトレジストパターン（ＰＲ）を形成した後、これをエッチングマスクとして使用しプローブセルアクティブ形成用膜１２０ａをエッチングして、物理的に分離されたプローブセルアクティブ１２０を形成することができる。その後にフォトレジストパターン（ＰＲ）を除去することもできる。
【００６２】
図５Ｃを参照すれば、フォトレジストパターン（ＰＲ）が除去されたプローブセルアクティブ１２０の表面（１２０ｓ）には多数の官能基が露出され得る。官能基は、例えば、プローブセルアクティブ１２０がシリコン酸化膜で形成された場合ＳｉＯＨであり得る。したがってシリコン酸化膜で成されたプローブセルアクティブ１２０の表面（１２０ｓ）にはオリゴマープローブのようなプローブとカップリングし得るＳｉＯＨ基が露出され得る。
【００６３】
図５Ｄを参照すれば、プローブセルアクティブ１２０を定義するプローブセル分離領域上に隔壁１３５を形成し得る。隔壁１３５の厚さはプローブセルアクティブ１２０の厚さより高く形成することができる。また図面には図示されてないが、隔壁１３５の厚さをプローブセルアクティブ１２０の厚さと実質的に同一に形成し得る。隔壁１３５の厚さをプローブセルアクティブ１２０の厚さより高くまたは実質的に同一に形成した場合、各プローブセルアクティブ１２０が個別的な微細反応器（ｍｉｃｒｏ  ｒｅａｃｔｏｒ）を構成し得る。隔壁１３５はフォトレジスト、光反応性高分子膜などを形成した後、露光および現像工程を実施して形成し得る。
【００６４】
図５Ｅを参照すれば、隔壁１３５が形成されている基板１００上にリンカー溶液１４１を提供することができる。リンカー溶液１４１の提供は基板１００上にリンカー溶液１４１をスピンコーティングし、未反応リンカー溶液をスピンドライして、残存するリンカー溶液をベイキングすることを含み得る。スピンコーティング時、リンカー溶液１４１の厚さは可能な限り薄くして、リンカー（図５Ｆの１４２参照）の厚さが約１００ｎｍ以下の単分子層となるようにするのがプローブのＳＮＲ減少に効果的であり得る。
【００６５】
スピンコーティングおよびスピンドライは例えば、約５０ないし５０００ｒｐｍで遂行することができる。スピンコーティングはスピンドライよりは低いｒｐｍで遂行したり、スピンなく遂行することもできる。ベイキングは例えば、約１００ないし１４０℃の温度で遂行することができる。
【００６６】
リンカー溶液１４１としてはプローブセルアクティブ１２０自体が有している官能基のＳｉＯＨ基よりプローブとのカップリング反応性が大きい官能基を有し、プローブセル分離領域１３０を構成する基板１００表面とはカップリングされずプローブセルアクティブ１２０とだけカップリングされ得るシラン系リンカー溶液またはシロキサン系リンカー溶液を使用することができる。
【００６７】
図５Ｆを参照すれば、隔壁１３５を除去し、各プローブセルアクティブ１２０の端側壁１２０ｂを除外した領域１２０ａにリンカー１４２がカップリングされるようにできる。図面に図示されてないが、隔壁１３５の厚さがプローブセルアクティブ１２０の厚さと実質的に同一な場合にも類似の効果が達成され得る。隔壁１３５の除去は例えば、フォトレジストシンナー（ｔｈｉｎｎｅｒ）、有機フォトレジストストリッパー、アセトニトリルまたはアセトンなどを使用することができる。
【００６８】
後続のインサイチュフォトリソグラフィ合成工程時に使用する溶液との適合性を考慮する時、アセトニトリルまたはアセトンがより適合し得る。リンカー１４２の表面（１４２ｓ）にはプローブセルアクティブ１２０のＳｉＯＨ基よりプローブとカップリング反応性が大きい官能基、例えば炭素に付着したヒドロキシル基（ＣＯＨ）が露出され得る。
【００６９】
図６は隔壁有無によりリンカーの端側壁形状が変わるメカニズムを説明するための概略図である。
【００７０】
図６を参照すれば、リンカー液１４１をコーティングした後、スピンおよびスピン後ベイク工程を順序のとおり経るに従い溶質（１４１ａ）と溶媒（１４１ｂ）の移動および溶媒（１４１ｂ）の蒸発によってメニスカス（ｍｅｎｉｓｃｕｓ）が生成され得る。この時、隔壁がない場合（図６の右側）にはベイキング後、未反応溶液の除去時、メニスカスがそのまま影響を及ぼしリンカー１４２にメニスカス形端側壁が形成される。
【００７１】
反面、隔壁１３５が存在する場合（図６の左側）、隔壁１３５によって、各プローブセルアクティブ１２０ごとに微細反応器が形成され得る。リンカー溶液１４１とプローブセルアクティブ１２０の間のカップリングが微細反応器で行われることができ、これによってより改善されたカップリングが起き得る。
【００７２】
隔壁１３５が存在しない場合のように、メニスカス形エッジ（ｅｄｇｅ）が形成され得もするが、このようなメニスカス形エッジは隔壁１３５除去時、除去され得る。したがってプローブセルアクティブ１２０はメニスカス形エッジを有しないこともある。また、プローブセルアクティブ１２０の端側壁１２０ｂもまたリンカー１４２とカップリングされず非活性化され得る。したがって端側壁１２０ｂは連続的に提供されているプローブに対して非活性であり得る。端側壁１３５の厚さがプローブセルアクティブ１２０の厚さと実質的に同一な場合にも類似の結果が起き得る。
【００７３】
図５Ｇを参照すれば、光分解性保護基１４４が結合されている他のリンカー１４３をリンカー１４２表面（１４２ｓ）のＣＯＨ基にカップリングさせることができる。他のリンカー１４３は例えば、オリゴマープローブのようなプローブとターゲットサンプルとの自由な相互作用が可能なようにするのに十分な長さを提供できる物質で形成され得る。例えば、他のリンカー１４３には光分解性保護基が結合され、ホスホラミダイト（ｐｈｏｓｐｈｏｒａｍｉｄｉｔｅ）が使用され得る。
【００７４】
光分解性保護基１４４はｏ−ニトロベンジル誘導体またはベンジルスルフニルをのようなニトロ芳香族化合物を含む多様なポジティブ光分解性基の中から選択することができる。光分解性保護基１４４の他の例として６−ニトロベラトリルオキシカルボニル（ＮＶＯＣ）、２−ニトロベンジルオキシカルボニル（ＮＢＯＣ）、α、α−ジメチル−ジメトキシベンジルオキシカルボニル（ＤＤＺ）等が使用され得る。
【００７５】
図５Ｈを参照すれば、残った官能基を非活性化させるために、表面に露出されており、他のリンカー１４３と結合しない多数の官能基を非活性キャッピングさせ得る。例えば、非活性キャッピングは官能基（例、ＳｉＯＨまたはＣＯＨ基）をアセチル化させ得るキャッピング基１５５を使用して遂行し得る。その結果プローブ１６０とカップリング可能な官能基が光分解性保護基１４４によって保護されており、リンカー１４２と他のリンカー１４３から成るリンカーが完成される。
【００７６】
図５Ｉを参照すれば、オリゴマープローブ１６０のインサイチュ合成のために望むプローブセルアクティブ１２０を露出させるマスク５００を使用し他のリンカー１４３末端の光分解性保護基１４４を脱保護させ、官能基１５０（例、、ＣＯＨ）を露出させられ得る。
【００７７】
図面には図示されてないが、露出された官能基１５０に所定のオリゴマープローブ１６０をカップリングさせることができる。インサイチュフォトリソグラフィによって、オリゴヌクレオチドプローブを合成する場合には露出された官能基１５０に光分解性保護基が結合されたヌクレオシドホスホラミダイトモノマーまたは光分解性保護基が結合されアミダイト活性化したヌクレオチドをカップリングさせて（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）、カップリングに参与しない官能基を非活性キャッピングし（ｃａｐｐｉｎｇ）、亜燐酸トリエステル（ｐｈｏｓｐｈｉｔｅ  ｔｒｉｅｓｔｅｒ）構造をフォスフェイト（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）構造に変換させるために酸化（ｏｘｉｄａｔｉｏｎ）させる。
【００７８】
このように、望むプローブセルアクティブ１２０を脱保護し（ｄｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）、望む序列のモノマーをカップリングさせ（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）、カップリングに参与しない官能基を非活性キャッピングして（ｃａｐｐｉｎｇ）、フォスフェイト構造に変換させるための酸化（ｏｘｉｄａｔｉｏｎ）工程を順次に反復し、望む序列のオリゴヌクレオチドプローブ１６０を各プローブセルアクティブ１２０別に合成することができる。
【００７９】
図７Ａないし図７Ｄは図４に例示されている本発明の他の実施形態によるオリゴマープローブアレイの製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【００８０】
図７Ａを参照すれば、まずに基板１００上にプローブセルアクティブ形成用膜（２２０ａ）を形成し得る。プローブセルアクティブ形成用膜２２０ａは、図５Ａを参照し、説明したプローブセルアクティブ形成用膜１２０ａと実質的に同一な膜で形成され得る。プローブセルアクティブ形成用膜２２０ａ上にフォトレジスト膜（ＰＲａ）を形成した後、図３Ａまたは図３Ｂのレイアウトに図示されているアクティブパターン（１）によって製造されたマスク４００を使用する投影（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）露光機でフォトレジスト膜（ＰＲａ）を露光することができる。
【００８１】
マスク４００では透明基板４１０上にプローブセルアクティブを定義する遮光パターン４２０が形成され、碁盤形態の露光領域を有するマスクが例示されているが、遮光パターン４２０の形態は使用するフォトレジスト膜（ＰＲａ）の種類によって適切に変化し得る。
【００８２】
図７ｂを参照すれば、露光されたフォトレジスト膜（ＰＲａ）を現像し、フォトレジストパターン（ＰＲ）を形成した後、これをエッチングマスクとして使用してプローブセルアクティブ形成用膜２２０ａをエッチングし、所定パターン（２２０ｂ）を形成することができる。この後にフォトレジストパターン（ＰＲ）は除去され得る。
【００８３】
図７Ｃを参照すれば、フォトレジストパターン（ＰＲ）を除去した後、改めてフォトレジスト膜（ＰＲｂ）を塗布し、図３Ａおよび図３Ｂのレイアウトに図示されている溝パターン（２）によって製造されたマスク６００を使用する投影露光機でフォトレジスト膜（ＰＲｂ）を露光することができる。
【００８４】
図７Ｄを参照すれば、露光されたフォトレジスト膜（ＰＲｂ）を現像して、溝パターンを定義するフォトレジストパターン（ＰＲ’）を形成した後、これをエッチングマスクとして使用してエッチング工程を行い、内部に形成された溝（Ｇ）によってコンボリュート表面（ｃｏｎｖｏｌｕｔｅｄ  ｓｕｒｆａｃｅ）を具備するプローブセルアクティブ２２０を完成することができる。
【００８５】
この後、製造工程は図５Ｄないし図５Ｉを参照して、説明した工程と実質的に同一に行われるのでこれに対する説明は省略するようにする。
【００８６】
図８Ａおよび図８Ｂは図４に例示されている本発明の他の実施形態によるプローブアレイの他の製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【００８７】
図８Ａを参照すれば、まずに基板１００上にプローブセルアクティブ形成用膜２２０ａとフォトレジスト膜（ＰＲａ）を順序のとおり形成することができる。フォトレジスト膜（ＰＲａ）形成物質は、後述するようにエッチング工程に対して所定の反応性を有するものを選択することができる。続いて、図３Ａまたは図３Ｂのレイアウトによって透明基板７１０上にプローブセルアクティブパターン（１）と溝パターン（２）が同時に反映された反透過パターン７２０が形成された反透過マスク７００を使用して、フォトレジスト膜（ＰＲａ）を露光することができる。
【００８８】
図８Ｂを参照すれば、露光されたフォトレジスト膜（ＰＲａ）を現像して、コンボリュート表面を有するフォトレジストパターン（ＰＲ”）を形成することができる。すなわち、フォトレジストパターン（ＰＲ”）の表面は、フォトレジストパターン（ＰＲ”）を貫通しない一つまたはそれ以上のリセス（ｒｅｃｅｓｓ）領域を含むことができ、これによってフォトレジストパターン（ＰＲ”）は多様な厚さの領域を有し得る。
【００８９】
この後、図面には図示されていないが、コンボリュート表面を有するフォトレジストパターン（ＰＲ”）をエッチングマスクとして使用してプローブセルアクティブ形成用膜２２０ａをエッチングすることができる。フォトレジストパターン（ＰＲ”）は、例えばプローブセルアクティブ形成用膜２２０ａだけでなくフォトレジストパターン（ＰＲ”）を除去するエッチング工程に対して所定の反応性を有しえる。例えば、エッチング工程はフォトレジストパターン（ＰＲ”）とプローブセルアクティブ形成用膜２２０ａを似たような速度で除去することができる。
【００９０】
したがって、図４に例示されている溝（Ｇ）によりコンボリュート表面を具備するプローブセルアクティブ２２０が形成され得る。ここでエッチング工程は、フォトレジストをエッチングマスクとして使用し、エッチング工程の間、フォトレジストをほとんどまたは全く除去しない前に言及したエッチング工程と異なり得る。この後、製造工程は図５Ｄないし図５Ｉを参照し説明した工程と実質的に同一に行われるので、これに対する説明は省略するようにする。
【００９１】
プローブアレイを利用してサンプルを分析する方法は、プローブアレイにサンプルを提供し、提供されたサンプルの少なくとも一部分をプローブアレイの一つまたはそれ以上のアクティブ領域と結合（ｂｉｎｄｉｎｇ）させ、サンプルの結合された部分を検出（ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ）することを含む。結合は混成化などを含むことができ、サンプルが結合された部分を検出するのは蛍光部（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｍｏｉｅｔｉｅｓ）の存在の有無を検出することなどを含み得る。本発明に関するより詳細な内容は次の具体的な実験例を通して説明し、ここに記載されていない内容はこの技術分野で熟練した者ならば十分に技術的に類推することができるものであるため説明を省略する。
［実施例１］
【００９２】
シリコン基板上にスピン−オンシロキサン膜を９００Å  厚さで形成した。前記基板の上にフォトレジスト膜を１．２μｍの厚さでスピンコーティング法によって形成した後、１００℃で６０秒間ベイクした。１．０μｍピッチの碁盤形態の（ｃｈｅｃｋｅｒｂｏａｒｄ  ｔｙｐｅ）マスクを使用して、３６５ｎｍ波長の投影露光装備でフォトレジスト膜を露光した後、２．３８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴｅｔｒａＭｅｔｈｙｌＡｍｍｏｎｉｕｍ  Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）水溶液で現像し、碁盤形態の縦横交差される直線領域を露出させるフォトレジストパターンを形成した。フォトレジストパターンをエッチングマスクとして使用しスピン−オンシロキサン膜をエッチングして、オリゴマープローブセルアクティブでパターニングした。
【００９３】
続いて、基板上にフォトレジスト膜を１．２μｍの厚さでスピンコーティング法によって形成した後、オリゴマープローブセルアクティブだけを露光して現像し、プローブセル分離領域にフォトレジスト隔壁を形成した。
【００９４】
続いて、パターニングされたオリゴマープローブセルアクティブ上にシランリンカーをカップリングした。まず、ビス（ヒドロキシエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン０．８ｇをエタノール：Ｈ２Ｏ＝９５：５の混合溶媒に溶解させ、０．１％のシラン溶液を製造した。
【００９５】
この後、０．１％のシラン溶液を隔壁が形成されている基板上に塗布し５０ｒｐｍで６０秒間反応させた。６０秒間の反応後、イソプロピルアルコールを利用して未反応シランを除去し、１５００〜２５００ｒｐｍで３分間スピンドライした。スピンドライされた基板を１１０℃で１０分間ベイクし、オリゴマープローブセルアクティブとカップリングされたシランを硬化（ｈａｒｄｅｎｉｎｇ）した。
【００９６】
この後、フォトレジスト隔壁をアセトニトリル溶液で除去し、シランリンカーがプローブセルアクティブの上面にはカップリングされ、端側壁にはカップリングされないようにした。これによって、プローブセルアクティブは互いに物理的に分離され、基板上に突出された構造で形成された。その結果、リセス領域によって物理的に互いに分離され、リンカーが存在しない領域によって化学的に互いに分離され、リンカーが存在しない端側壁を含むプローブセルアクティブを完成した。この後、アミダイト活性化されたＮＮＰＯＣ−テトラエチレングリコール（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ）とテトラゾール（ｔｅｔｒａｚｏｌｅ）の１：１アセトニトリル（ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ）溶液で処理して光分解性基で保護されたホスホラミダイトをカップリングし、アセチルキャッピングして、保護されたリンカー構造を完成した。
【００９７】
次に、オリゴマープローブセルアクティブとセル分離領域を含む基板上にオリゴヌクレオチドプローブのインサイチュ合成をフォトリソグラフィ方式で行った。まず、望むプローブセルアクティブ領域を露出させるバイナリクロムマスクを使用し３６５ｎｍ波長の投影露光装備で１０００ｍＪ／ｍ２のエネルギーで１分間露光し、リンカー構造の末端を脱保護した。続いて、光分解性保護基で保護されアミダイト活性化したヌクレオチドとテトラゾールの１：１アセトニトリル溶液を常温処理し、保護されたモノマーをカップリングして、無水酢酸（Ａｃ２Ｏ）／ピリジン（ｐｙ）／メチルイミダゾール（ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ）＝１：１：１のＴＨＦ溶液および０．０２ＭのヨードＴＨＦ溶液で処理して、キャッピングおよび酸化工程を行った。
【００９８】
このような脱保護、カップリング、キャッピング、酸化工程を反復し、各プローブセルアクティブ別に互いに異なる序列のオリゴヌクレオチドプローブを合成した。
【００９９】
プローブアレイを利用し、サンプルを分析する方法は、プローブアレイにサンプルを提供し、提供されたサンプルの少なくとも一部分をプローブアレイの一つまたはそれ以上のアクティブ領域と結合させ、サンプルの結合された部分を検出することを含む。結合は混成化などを含むことができ、サンプルが結合された部分を検出するのは蛍光部の存在の有無を検出することなどを含み得る。
［実施例２］
【０１００】
プローブセル分離領域上に隔壁を形成しなかったという点を除いては前述した実験例と同一にオリゴヌクレオチドプローブを合成した。
［実施例と比較例の比較］
【０１０１】
プローブセル分離領域によって分離され、シランとカップリングされたプローブセルアクティブのコントラストが実験例と比較例で各々測定された。プローブセルアクティブのコントラスト、ＳＥＭ断面および上面図の測定結果が図９Ａないし図９Ｃと図１０Ａないし図１０Ｃに各々図示されている。
【０１０２】
図９Ａに図示されているように、実験例による隔壁を使用し生成されたプローブセルアクティブ／プローブセル分離領域の場合、コントラストが約６５ｋ／０で非常に優秀な反面、図１０Ａに図示されているように、比較例による隔壁を使用しないで生成したプローブセルアクティブ／プローブセル分離領域の場合、コントラストが０ないし４０ｋのガウスの分布を有しておりコントラストが非常に低いことを知ることができる。
【０１０３】
図９Ｂおよび図９Ｃに図示されているように、実験例による隔壁を使用し生成したプローブの場合、シランリンカーにメニスカス形エッジ（ｅｄｇｅ）が生成されず、プローブセルアクティブの上面にだけシランリンカーがカップリングされ、プローブセルアクティブの端側壁（ｅｄｇｅ  ｗａｌｌ）にはカップリングされていないことを知ることができる。反面、図１０Ｂおよび図１０Ｃに図示されているように、比較例による隔壁を使用しないで生成したプローブセルアクティブの場合、シランリンカーにメニスカス形エッジが生成されて、プローブセルアクティブの上面だけでなく端側壁にもシランリンカーがカップリングされることを知ることができる。
【０１０４】
本発明の例示的な実施形態によるプローブアレイは物理化学的に分離する多数のプローブセルアクティブを含む。具体的にプローブセルアクティブは互いにプローブセル分離領域によって物理的に分離され、各プローブセルアクティブの端側壁を除外して、単に上面にだけカップリングされているリンカーによって、化学的に分離され得る。したがって、オリゴマープローブのようなプローブがプローブセルアクティブの上面にだけカップリングされ、プローブセルアクティブの側壁またはプローブセルアクティブを囲むプローブセル分離領域にはカップリングされない。そのため、オリゴマープローブを利用した分析時、ＳＮＲがより増加してクロストークが減少し、分析の正確度を高めることができる。
【０１０５】
以上添付された図面を参照し本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は本発明のその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態で実施され得るということを理解するはずである。そのため、以上で記述した実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的ではないということを理解しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による多数のプローブセルアクティブ領域を有するプローブアレイのレイアウトである。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態による多数のプローブセルアクティブ領域を有するプローブアレイのレイアウトである。
【図２】本発明の一実施形態による端側壁が非活性化されたプローブセルアクティブを含むプローブアレイの断面図である。
【図３Ａ】本発明の他の実施形態による多数のプローブセルアクティブ領域を有するプローブアレイのレイアウトである。
【図３Ｂ】本発明の他の実施形態による多数のプローブセルアクティブ領域を有するプローブアレイのレイアウトである。
【図４】本発明の他の実施形態による端側壁が非活性化されたプローブセルアクティブを含むプローブアレイの断面図である。
【図５Ａ】図２に例示されている本発明の一実施形態によるプローブアレイの製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【図５Ｂ】図２に例示されている本発明の一実施形態によるプローブアレイの製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【図５Ｃ】図２に例示されている本発明の一実施形態によるプローブアレイの製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【図５Ｄ】図２に例示されている本発明の一実施形態によるプローブアレイの製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【図５Ｅ】図２に例示されている本発明の一実施形態によるプローブアレイの製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【図５Ｆ】図２に例示されている本発明の一実施形態によるプローブアレイの製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【図５Ｇ】図２に例示されている本発明の一実施形態によるプローブアレイの製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【図５Ｈ】図２に例示されている本発明の一実施形態によるプローブアレイの製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【図５Ｉ】図２に例示されている本発明の一実施形態によるプローブアレイの製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【図６】隔壁の有無によりリンカーの端側壁の形状が変わるメカニズムを説明するための概略図である。
【図７Ａ】図４に例示されている本発明の他の実施形態によるプローブアレイの製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【図７Ｂ】図４に例示されている本発明の他の実施形態によるプローブアレイの製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【図７Ｃ】図４に例示されている本発明の他の実施形態によるプローブアレイの製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【図７Ｄ】図４に例示されている本発明の他の実施形態によるプローブアレイの製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【図８Ａ】図４に例示されている本発明の他の実施形態によるプローブアレイの他の製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【図８Ｂ】図４に例示されている本発明の他の実施形態によるプローブアレイの他の製造方法を説明するための工程の中間段階構造物の断面図である。
【図９Ａ】本発明の実験例により製造されたオリゴマープローブアレイのコントラスト測定結果、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）断面およびＳＥＭ上面図である。
【図９Ｂ】本発明の実験例により製造されたオリゴマープローブアレイのコントラスト測定結果、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）断面およびＳＥＭ上面図である。
【図９Ｃ】本発明の実験例により製造されたオリゴマープローブアレイのコントラスト測定結果、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）断面およびＳＥＭ上面図である。
【図１０Ａ】比較例により製造されたオリゴマープローブアレイのコントラスト測定結果、ＳＥＭ断面およびＳＥＭ上面図である。
【図１０Ｂ】比較例により製造されたオリゴマープローブアレイのコントラスト測定結果、ＳＥＭ断面およびＳＥＭ上面図である。
【図１０Ｃ】比較例により製造されたオリゴマープローブアレイのコントラスト測定結果、ＳＥＭ断面およびＳＥＭ上面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１００  基板１２０、
２２０  プローブセルアクティブ
１２０ａ、２２０ａ  プローブセルアクティブの上面
１２０ｂ、２２０ｂ  プローブセルアクティブの非活性化された側壁
１３０  プローブセル分離領域
１３５  隔壁
１５５  非活性キャッピング基
１６０  オリゴマープローブ
【図１Ａ】
2008046125.tif 000003
【図１Ｂ】
2008046125.tif 000004
【図２】
2008046125.tif 000005
【図３Ａ】
2008046125.tif 000006
【図３Ｂ】
2008046125.tif 000007
【図４】
2008046125.tif 000008
【図５Ａ】
2008046125.tif 000009
【図５Ｂ】
2008046125.tif 000010
【図５Ｃ】
2008046125.tif 000011
【図５Ｄ】
2008046125.tif 000012
【図５Ｅ】
2008046125.tif 000013
【図５Ｆ】
2008046125.tif 000014
【図５Ｇ】
2008046125.tif 000015
【図５Ｈ】
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【図５Ｉ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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