(57)【要約】  酸分解性保護基で保護された官能基を有する分子が固定化された固相上に、露光により酸を発生する光酸発生剤を含有するポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜の所望の位置を露光する工程と、前記露光後のレジスト膜を現像液により現像する工程と、前記現像後のレジスト膜を含む固相を、酸分解性保護基を有するヌクレオチド誘導体と接触させる工程と、を含む核酸アレイの製造方法。
2018131590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）酸分解性保護基で保護された官能基を有する分子が固定化された固相上に、露光により酸を発生する光酸発生剤を含有するポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、
（ｂ）前記レジスト膜の所望の位置を露光する工程と、
（ｃ）前記露光後のレジスト膜を現像液により現像する工程と、
（ｄ）前記現像後のレジスト膜を含む固相を、酸分解性保護基を有するヌクレオチド誘導体と接触させる工程と、を含む
核酸アレイの製造方法。
【請求項２】
前記（ａ）の工程を行った後、前記（ｂ）〜（ｄ）の工程を複数回繰り返す、請求項１に記載の核酸アレイの製造方法。
【請求項３】
前記（ａ）の工程を行った後、前記ヌクレオチド誘導体の種類を毎回変えて、前記（ｂ）〜（ｄ）の工程を４回繰り返す、請求項２に記載の核酸アレイの製造方法。
【請求項４】
前記（ａ）の工程を行うこと、及び、前記ヌクレオチド誘導体の種類を毎回変えて、前記（ｂ）〜（ｄ）の工程を４回繰り返すこと、を任意の回数繰り返す、請求項３に記載の核酸アレイの製造方法。
【請求項５】
前記（ａ）の工程が、前記レジスト膜を形成する操作の前に、前記固相に対して疎水化処理を行う操作を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の核酸アレイの製造方法。
【請求項６】
前記（ｃ）の工程が、レジスト膜に対して超音波照射を行う操作を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の核酸アレイの製造方法。
【請求項７】
前記（ｃ）の工程における現像時間が８０秒以下である、請求項６に記載の核酸アレイの製造方法。
【請求項８】
前記（ｂ）の工程の後、前記（ｃ）の工程の前に、前記レジスト膜のベークを行わない、請求項１〜７のいずれか一項に記載の核酸アレイの製造方法。
【請求項９】
前記光酸発生剤は、オニウム塩、ジアゾメタン、及びスルホン酸エステルからなる群より選択される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の核酸アレイの製造方法。
【請求項１０】
前記酸分解性保護基は、アセチル基（Ａｃ）、ベンゾイル基（Ｂｚ）、トリチル基（Ｔｒ）、モノメトキシトリチル基（ＭＭＴ）、ジメトキシトリチル基（ＤＭＴ）、トリメトキシトリチル基（ＴＭＴ）、β‐メトキシエトキシメチルエーテル（ＭＥＭ）、メトキシメチルエーテル基（ＭＯＭ）、テトラヒドロピラニル基（ＴＨＰ）、及びｔ−ブチルジメチルシリル基（ＴＢＳ）からなる群より選択される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の核酸アレイの製造方法。
【請求項１１】
前記ポジ型レジスト組成物は、ノボラック系レジストである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の核酸アレイの製造方法。
【請求項１２】
前記（ｃ）の工程の後、前記（ｄ）の工程の前に、前記現像後のレジスト膜を洗浄する工程を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の核酸アレイの製造方法。
【請求項１３】
酸分解性保護基で保護された官能基を有する分子が固定化された固相上に、レジスト膜を形成するレジスト膜形成部と、
前記レジスト膜の所望の位置を露光する露光部と、
前記露光後のレジスト膜を現像する現像部と、
前記現像後のレジスト膜を含む固相を、酸分解性保護基を有するヌクレオチド誘導体と接触させるためのヌクレオチド誘導体反応部と、を含む
核酸アレイ製造装置。
【請求項１４】
前記固相を、前記レジスト膜形成部、前記露光部、及び前記現像部間を移動させる固相移動部と、前記固相移動部における前記固相の移動を制御する固相移動制御部と、をさらに含む請求項１３に記載の核酸アレイ製造装置。
【請求項１５】
前記露光部は光源を含み、前記光源は、前記レジスト膜形成部の上部に配置されており、前記レジスト膜形成部の全部又は一部が、前記露光部を兼ねる、請求項１３に記載の核酸アレイ製造装置。
【請求項１６】
前記レジスト膜形成部の全部又は一部が、前記現像部を兼ねる、請求項１３又は１５に記載の核酸アレイ製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、核酸アレイの製造方法、及び核酸アレイ製造装置に関する。
本願は、２０１７年１月１２日に、日本に出願された特願２０１７−００３３０９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＮＡマイクロアレイの作製方法には、アフィメトリクス社によって開発されたアフィメトリクス型と、スタンフォード大学で開発されたスタンフォード型とがある。アフィメトリクス型は、感光性塩基を用いたフォトリソグラフィープロセスにより、基板上でＤＮＡを合成する方法である。一方、スタンフォード型は、ロボットプリンティング技術により、基板上にＤＮＡをスポットする方法である。【０００３】
アフィメトリクス型によれば、より集積度の高いマイクロアレイを作製することができる。しかし、非特許文献１によると、パターニングのための感光性塩基は特殊であり、量産性の観点からスループットに関わる光応答性も十分とは言えない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．，  １９９７，  １１９  （２２），  ５０８１―５０９０
【発明の概要】
【０００５】
本発明の一実施態様は、（ａ）酸分解性保護基で保護された官能基を有する分子が固定化された固相上に、露光により酸を発生する光酸発生剤を含有するポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、（ｂ）前記レジスト膜の所望の位置を露光する工程と、（ｃ）前記露光後のレジスト膜を現像液により現像する工程と、（ｄ）前記現像後のレジスト膜を含む固相を、酸分解性保護基を有するヌクレオチド誘導体と接触させる工程と、を含む核酸アレイの製造方法である。
【０００６】
また、本発明の一実施態様は、酸分解性保護基で保護された官能基を有する分子が固定化された固相上に、レジスト膜を形成するレジスト膜形成部と、前記レジスト膜の所望の位置を露光する露光部と、前記露光後のレジスト膜を現像する現像部と、前記現像後のレジスト膜を含む固相を、酸分解性保護基を有するヌクレオチド誘導体と接触させるためのヌクレオチド誘導体反応部と、を含む核酸アレイ製造装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の１実施形態にかかる核酸アレイ製造方法の概略図である。
【図２】本発明の１実施形態にかかる核酸アレイ製造方法の概略図である。
【図３】本発明の１実施形態にかかる核酸アレイ製造装置の一例を示す。
【図４】本発明の１実施形態にかかる核酸アレイ製造装置の一例を示す。
【図５】４回パターン露光と現像を繰り返した基板を示す。
【図６】飛行時間二次イオン質量分析計（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ  ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｉｏｎ  ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ：ＴｏＦ−ＳＩＭＳ）を用いて、パターニング後の基板表面の有機化学構造の質量分布マッピング評価の結果である。酸による脱保護部分のＭＳスペクトルを示した。
【図７】ＴｏＦ−ＳＩＭＳを用いて、パターニング後の基板表面の有機化学構造の質量分布マッピング評価の結果である。酸による脱保護部分のＭＳスペクトルを示した。
【図８】パターニング後の基板におけるフラグメントイオンｍ／ｚ５９と保護基由来のｍ／ｚ３０３に由来する質量でのマッピング評価結果を示す。
【図９】パターニングによる露光部分における水酸基生成の模式図である。
【図１０】本発明の１実施形態にかかる方法でパターニングした基板を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
≪核酸アレイの製造方法≫
１実施形態において、本発明は、核酸アレイの製造方法を提供する。本実施形態の核酸アレイの製造方法は、（ａ）酸分解性保護基で保護された官能基を有する分子が固定化された固相上に、露光により酸を発生する光酸発生剤を含有するポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、（ｂ）前記レジスト膜の所望の位置を露光する工程と、（ｃ）前記露光後のレジスト膜を現像液により現像する工程と、（ｄ）前記現像後のレジスト膜を含む固相を、酸分解性保護基を有するヌクレオチド誘導体と接触させる工程と、を含む。
【０００９】
図１に基づき、本実施形態の製造方法の概略を説明する。
まず、図１（１）に示すように、酸分解性保護基で保護された官能基を有する分子が固定された基板等の固相１を準備する。図１（１）の例では、酸分解性保護基で保護されている官能基は、水酸基である。また、図中、「ＰＧ」は、酸分解性保護基である。次に、図１（２）に示すように、光酸発生剤（Ｐｈｏｔｏ  Ａｃｉｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ：ＰＡＧ）を含有するポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜２を形成する。その後、図１（３）に示すように、レジスト膜に対してパターン露光を行う。これにより、露光された部分のレジスト膜中のＰＡＧが酸を発生し、レジスト膜下層の酸分解性保護基が脱保護される。露光後の現像により、図１（４）に示すように、露光部分のレジスト膜が除去される。この状態で、図１（５）に示すように、酸分解性保護基を有するヌクレオチド誘導体を作用させる。なお、図１（５）の例では、ヌクレオチド誘導体は、アデノシンヌクレオチド誘導体である。ヌクレオチド誘導体は、脱保護された官能基と反応し、図１（６）に示すように、前記官能基を介して固相上に保持される。
以下、各工程の詳細を説明する。
【００１０】
［レジスト膜形成工程］
工程（ａ）は、酸分解性保護基で保護された官能基を有する分子が固定化された固相上に、露光により酸を発生する光酸発生剤を含有するポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程である。
【００１１】
工程（ａ）では、まず、図１（１）に示されるように、酸分解性保護基で保護された官能基を有する分子が固定化された固相を準備する。固相としては、例えば、基板やビーズ等を用いることができる。基板を使用する場合、基板の材質としては、例えば、シリコン、ガラス、石英、ソーダ石灰ガラス、ポリアミド樹脂、プラスチックフィルム等を挙げることができるが、これらに限定されない。
【００１２】
酸分解性保護基は、酸の作用により脱保護される基である。本実施形態において、酸分解性保護基は、特に限定されず、酸の作用により脱保護されるものであれば、特に制限なく使用することができる。酸分解性保護基としては、例えば、アセチル基（Ａｃ）；ベンゾイル基（Ｂｚ）；トリチル基（Ｔｒ）、モノメトキシトリチル基（ＭＭＴ）、ジメトキシトリチル基（ＤＭＴ）、トリメトキシトリチル基（ＴＭＴ）などのエーテル系保護基；β‐メトキシエトキシメチルエーテル（ＭＥＭ）、メトキシメチルエーテル基（ＭＯＭ）、テトラヒドロピラニル基（ＴＨＰ）などのアセタール系保護基；ｔ−ブチルジメチルシリル基（ＴＢＳ）などのシリルエーテル基等を挙げることができるが、これらに限定されない。これらの酸分解性保護基は、保護する官能基が水酸基である場合に用いられる。保護する官能基がアミノ基等である場合も、適宜好適な酸分解性保護基を選択して用いることができる。一例として、酸分解性保護基として、ジメトキシトリチル（ＤＭＴ）基を挙げることができる。
【００１３】
本実施形態においては、固相上に固定化された分子の官能基が酸分解性保護基で保護されている。官能基は、特に限定されず、後述するヌクレオチド誘導体と結合できるものであればよい。一例として、官能基として、水酸基を挙げることができる。
【００１４】
酸分解性保護基で保護された官能基を有する分子が固定化された固相を準備する方法は特に限定されないが、例えば、固相表面に有機シラン化合物分子を固定し、該有機シラン化合物分子に酸分解性保護基を有する分子を結合させることによって行うことができる。
固相表面に有機シラン化合物を固定する方法としては、例えば、酸素ガス等で固相表面のプラズマ処理を行った後、水又はエタノール中で有機シラン化合物を反応させる。前記方法で用いる有機シラン化合物としては、例えば、ヒドロキシアルキルシラン、ヒドロキシアルキルアミドシラン、ヒドロキシグリコールシラン等を挙げることができる。例えば、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）等を用いることができる。
例えば、固相をプラズマ処理した後、有機シラン化合物溶液に浸漬して、７０〜１２０℃程度で５〜４０分程度加熱した後、イソプロパノール等の有機溶媒に浸漬して洗浄する。なお、洗浄の際には、超音波処理を行ってもよい。洗浄後、固相を乾燥し、１００〜１４０℃程度で１〜１０分程度加熱することにより、有機シラン化合物分子を固相に固定することができる。
【００１５】
続いて、固相に固定化された有機シラン化合物分子に、酸分解性保護基を有する分子を反応させる。酸分解性保護基を有する分子としては、例えば、酸分解性保護基を有するホスホロアミダイトヌクレオチド、５’又は３’の水酸基を酸分解性保護基で保護したヌクレオチド等、核酸人工合成法として知られるホスホロアミダイト法やリン酸エステル法に適用可能な核酸モノマー等を挙げることができる。そのような分子としては、一例として、ＤＭＴ−ホスホロアミダイトヌクレオチドを挙げることができる。例えば、有機シラン化合物を固定化した固相を、酸分解性保護基を有するホスホロアミダイトヌクレオチド溶液に浸漬し、１〜１５分程度揺動することにより、酸分解性保護基を有する分子を固相表面に固定化することができる。当該反応は、禁水条件下で行ってもよい。反応後、適宜アセトニトリル等の有機溶媒で洗浄してもよい。
なお、上記の例では、有機シラン化合物分子に酸分解性保護基を有する分子を結合させたが、有機シラン化合物分子を直接酸分解性保護基で保護してもよい。
【００１６】
上記のように準備した固相上に、図１（２）に示されるように、露光により酸を発生する光酸発生剤を含有するポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する。
【００１７】
光酸発生剤は、露光により酸を発生する分子である。本実施形態の製造方法において、光酸発生剤は、特に限定されず、レジスト組成物に一般的に用いられるものを使用することができる。光酸発生剤としては、スルホニウム塩、ヨードニウム塩等のオニウム塩、ジアゾメタン、スルホン酸エステル等が挙げられる。ジアゾメタンやスルホン酸エステル等のノニオン系よりも、オニウム塩等のイオン系の方が、強い酸を生成することができる。
一例として、光酸発生剤は、オニウム塩である。オニウム塩としては、トリフルオロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウムなどのスルホニウム塩、パーフルオロプロパンスルホン酸ジフェニルヨードニウムなどのヨードニウム塩等が挙げられる。そのようなオニウム塩から生成される酸としては、フルオロアンチモネート（ＨｓｂＦ６）、ＦＡＰ（フルオロアルキルフォスフェート）、トリフルオロメタンスルホン酸（ＣＦ３ＳＯ３Ｈ：ＴｆＯＨ）、パーフルオロプロパンスルホン酸等が挙げられる。本実施形態の製造方法に用いる光酸発生剤が生成する酸は、一例として、酸解離定数（ｐＫａ）が−３０〜５程度である。また、一例として、ｐＫａが−２５〜０である。光酸発生剤は、溶媒に対する溶解度が約１質量％以上のものを用いることができるが、溶解度がより高いものを用いてもよい。光酸発生剤として、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）に対する溶解度が、３０質量％以上、４０質量％以上、又は５０質量％以上のものを用いてもよい。光酸発生剤は、レジスト組成物用に市販されているものを使用することもできる。一例として、サンアプロ社のＣＰＩ（登録商標）シリーズの光酸発生剤を使用することができる。ＣＰＩ（登録商標）シリーズのＰＡＧとしては、ＣＰＩ−２１０Ｓを例示することができる。
【００１８】
ポジ型レジスト組成物は、露光により現像液に対する溶解性が増大するレジスト組成物である。本実施形態の製造方法においては、一般的に用いられるポジ型レジスト組成物を特に制限なく用いることができる。ポジ型レジスト組成物は、ｇ線、ｈ線、ｉ線などの紫外線用；ＡｒＦエキシマレーザー、ＫｒＦエキシマレーザーなどのエキシマレーザー用；極紫外線（ＥＵＶ）用、真空紫外線（ＶＵＶ）用、電子線（ＥＢ）用、Ｘ線用等であってもよい。一例として、ポジ型レジスト組成物は、ｉ専用のものを用いることができる。また、ポジ型レジスト組成物は、一例として、ノボラック樹脂を含むもの（ノボラック系レジスト）を用いてもよい。ポジ型レジスト組成物は、市販のものを用いてもよく、例えば、スミレジスト（登録商標）（住友化学社製）、ＰＦＲシリーズ（ＪＳＲ社製）、ＯＦＰＲシリーズ（東京応化社製）等を用いることができる。
【００１９】
ポジ型レジスト組成物に対する光酸発生剤の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．００５〜１０質量％、０．５〜５質量％、１．０〜３質量％等とすることができる。
また、市販のポジ型レジスト組成物を用いる場合には、既に光酸発生剤が添加されている場合がある。この場合には、追加で光酸発生剤を添加してもよく、添加しなくてもよい。
なお、市販のポジ型レジスト組成物を用いる場合であって、市販のポジ型レジスト組成物に光酸発生剤が添加されていない場合には、適切な光酸発生剤を添加する。例えば、上記の住友化学社製スミレジストには、光酸発生剤が添加されていないため、適切な光酸発生剤（例えば、サンアプロ社製のＣＰＩシリーズ等）を添加して使用する。
【００２０】
ポジ型レジスト組成物を用いたレジスト膜の形成は、レジスト膜の形成に一般的に用いられる方法で行えばよい。例えば、スピンコート法、ディップコート法、スリットダイコート法、スプレーコート法等を用いることができる。固相上に形成するレジスト膜の膜厚は特に限定されないが、例えば、５０ｎｍ〜３０μｍ、８０ｎｍ〜２５μｍ、１００ｎｍ〜２０μｍ程度とすることができる。
【００２１】
なお、工程（ａ）は、レジスト膜を形成する操作の前に、酸分解性保護基で保護された官能基を有する分子が固定化された固相に対して、疎水化処理を行う操作を含んでいてもよい。疎水化処理の方法は、特に限定されず、レジスト膜形成時に固相に対して一般的に行われる疎水化処理方法を用いることができる。疎水化処理の方法としては、例えば、ヘキサメチレンジシラザン（ＨＭＤＳ）による処理が挙げられる。例えば、酸分解性保護基で保護された官能基を有する分子が固定化された固相に対して、スピンコート法等によりＨＭＤＳを塗布し、７０〜１３０℃程度で２０秒〜５分程度加熱等することにより、疎水化処理を行うことができる。疎水化処理を行うことにより、レジスト膜の固相に対する密着性を高めることができる。これにより、同じレジスト膜に対して、露光・現像を複数回繰り返してもパターニングの解像性が維持されやすい。
【００２２】
［露光工程］
工程（ｂ）は、上記工程（ａ）で形成したレジスト膜の所望の位置を露光する工程である。
図１（３）に示すように、レジスト膜２に対してパターン露光を行うと、露光部分のレジスト膜２に含まれる光酸発生剤が酸を生成する。この酸により、レジスト膜２の露光部分の下層に存在する酸分解性保護基（ＰＧ）が脱保護され、酸分解性保護基で保護されていた官能基が露出する。
【００２３】
工程（ｂ）における露光は、光酸発生剤及びレジスト組成物の種類に応じて、ｇ線、ｈ線、ｉ線、ＡｒＦエキシマレーザー、ＫｒＦエキシマレーザー、ＥＵＶ、ＶＵＶ、ＥＢ、Ｘ線等を放射する適切な光源を用いて行うことができる。例えば、ＡｒＦ用光酸発生剤やＡｒＦ用ポジ型レジスト組成物を用いた場合には、ＡｒＦエキシマレーザーを用いて露光することができる。また、ｉ線用酸発生剤やｉ線用ポジ型レジスト組成物を用いた場合には、ｉ線を用いて露光することができる。
【００２４】
工程（ｂ）における露光において、露光量は特に限定されないが、例えば、１０〜６００ｍＪ／ｃｍ２、又は５０−２００ｍＪ／ｃｍ２とすることができる。アフィメトリクス型のＤＮＡマイクロアレイの作製方法では、感光性塩基の脱保護のために数Ｊ以上が必要であり、本実施形態の製造方法では、アフィメトリクス型の方法と比較して、少ない露光量で核酸アレイの製造を行うことができる。
【００２５】
露光は、後述する酸分解性保護基を有するヌクレオチド誘導体との接触工程において、当該ヌクレオチド誘導体を結合させたい位置のレジスト膜に対してのみ行う。このようなパターン露光を行うことにより、露光した部分のレジスト膜下層に位置する酸分解性保護基のみが脱保護され、未露光部分の酸分解性保護基は脱保護されずに維持される。このようなパターン露光には、例えば、フォトマスク等を用いる方法としてコンタクト露光やプロキシミティ露光、レンズやミラーなどの光学系を用いたプロジェクション露光等を利用することができる。フォトマスクの代わりにメタルマスクやフィルムマスクを用いてもよく、また空間光変調素子、レーザービームなどを用いたマスクレス露光等の手段を用いることもできる。
【００２６】
なお、露光後ベーク（ＰＥＢ）は行ってもよく、行わなくてもよい。一例として、本実施形態の製造方法においては、ＰＥＢを行わない。ＰＥＢを行わないことにより、一連の工程を低温化し、レジスト膜における熱的架橋反応を抑制することができる。これにより、同じレジスト膜に対して、露光・現像を複数回繰り返してもパターニングの解像性が維持されやすい。
【００２７】
［現像工程］
工程（ｃ）は、上記工程（ｂ）で露光した露光後のレジスト膜を現像液により現像する工程である。
図１（４）に示すように、現像により、工程（ｂ）で露光された部分のレジスト膜２が除去されて、レジスト膜２の下層の官能基が露出する。
【００２８】
現像は、ポジ型レジスト膜のポジ型現像に一般的に使用される現像液を用いて行うことができる。例えば、現像液としては、０．１〜１０質量％程度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）水溶液等を用いることができる。ＴＭＡＨに限らず、現像液としては、トリエチルアミン、トリメチルアミンなどの有機塩基；水酸化ナトリウム；炭酸イオン、重炭酸イオン、ケイ酸イオン等と金属イオンとの金属塩等の水溶液も挙げることができる。金属塩の例としては、ナトリウム塩などのアルカリ金属塩、マグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩等を挙げることができるが、これらに限定されない。
現像方法としては、浸漬法、パドル法、スプレー法等のポジ型レジスト膜の現像に一般的に使用される方法を用いることができる。
【００２９】
また、工程（ｃ）は、レジスト膜に対して超音波照射を行う操作を含んでいてもよい。
この場合、レジスト膜を現像液により現像しながら、レジスト膜に対して超音波照射を行うようにしてもよい。例えば、レジスト膜を含む固相を現像液に浸漬し、１５〜４０ｋＨｚ程度、又は２０〜３５ｋＨｚ程度で超音波照射を行うことができる。超音波照射を行うことにより、現像時間を短くすることができる。例えば、超音波照射を行いながら現像を行う場合には、現像時間を２０秒〜５分程度、３０秒〜３分程度、４０〜８０秒程度とすることができる。特に、同じレジスト膜に対して工程（ｂ）及び工程（ｃ）を複数回行う場合、工程（ｃ）における現像時間を８０秒以下としてもよい。超音波照射を行うことにより、短い現像時間で現像を完了することができ、未露光部分に対する現像液の影響を小さくすることができる。これにより、同じレジスト膜に対して、露光・現像を複数回繰り返しても、短時間の現像できれいなパターンを得ることができる。
【００３０】
なお、本実施形態の方法では、工程（ｃ）においてレジスト膜を現像した後、後述する工程（ｄ）の前に、レジスト膜を洗浄する工程を含んでいてもよい。この場合、洗浄液は、現像後のレジスト膜の洗浄に一般的に使用されるものを用いることができ、水系溶媒であってもよく、有機溶媒であってもよい。例えば、水系溶媒としては水を使用することができ、有機溶媒としてはトルエンやアセトン等を使用することができる。洗浄液は、レジスト膜を侵さず汚染成分・粒子のみを除去可能なものを適宜選択して用いることができる。極性や溶解性パラメーターなどを考慮し、適宜、複数種類の溶媒を組み合わせた混合溶媒を用いてもよい。また、水系溶媒での洗浄と、有機溶媒での洗浄を組合せて行ってもよい。さらに、洗浄中に、超音波照射を行うこともできる。超音波照射は、例えば、１５〜４０ｋＨｚ程度、又は２０〜３５ｋＨｚ程度で行うことができる。洗浄操作を行うことにより、露光部に残存するレジスト残渣を除去することができる。
【００３１】
［ヌクレオチド誘導体反応工程］
工程（ｄ）は、上記工程（ｃ）で現像した現像後のレジスト膜を含む固相を、酸分解性保護基を有するヌクレオチド誘導体と接触させる工程である。
図１（５）及び（６）に示されるように、酸分解性保護基を有するヌクレオチド誘導体３を、現像後のレジスト膜２を含む固相１に接触させると、露光・現像によって露出した官能基とカップリングして結合する。これにより、固相上の所望の位置において、核酸合成を行うことができる。
【００３２】
酸分解性保護基を有するヌクレオチド誘導体は、一般的な核酸合成法に使用されるものを用いることができる。核酸合成法としては、一例として、ホスホロアミダイト法を挙げることができ、ヌクレオチド誘導体として、ホスホロアミダイト化されたヌクレオチド誘導体を用いることができる。また、酸分解性保護基は、酸の作用により脱保護されるものであれば、特に制限なく使用することができる。酸分解性保護基としては、例えば、上記「［レジスト膜形成工程］」において記載したもの等を例示することができる。一例として、酸分解性保護基には、ＤＭＴを用いることができる。また、酸分解性保護基によって保護される官能基としては、リボース又はデオキシリボースの５位の炭素に結合する水酸基を挙げることができるが、これに限定されない。本工程で使用可能なヌクレオチド誘導体としては、例えば、ＤＭＴ−ｄＡホスホロアミダイト、ＤＭＴ−ｄＴホスホロアミダイト、ＤＭＴ−ｄＧホスホロアミダイト、ＤＭＴ−ｄＣホスホロアミダイト等を挙げることができるが、これらに限定されない。ヌクレオチド誘導体は、核酸合成用に市販されているものを用いてもよい。また、ヌクレオチド誘導体が由来するヌクレオチドは、ＲＮＡであってもよく、ＢＮＡ（ｂｒｉｄｇｅｄ  ｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄｓ）やＰＮＡ（ｐｅｐｔｉｄｅ  ｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄ）等の人工核酸であってもよい。
【００３３】
ヌクレオチド誘導体として、ホスホロアミダイト化されたヌクレオチド誘導体を用いる場合、当該ヌクレオチド誘導体と固相上の官能基との反応は、一般的なホスホロアミダイト法で用いられる条件により行うことができる。例えば、ホスホロアミダイト法による核酸合成は、以下のような手順で行うことができる。
まず、ホスホロアミダイト化されたヌクレオチド誘導体をテトラゾール等により活性化し、当該ヌクレオチド誘導体を固相上の官能基とカップリングさせる。次に、未反応の官能基をアセチル化等によりキャッピングし、以降のサイクルに関与しないようにする。その後、固相上の官能基と前記ヌクレオチド誘導体との結合を、ヨードを用いて酸化し、３価のリンから５価のリン酸エステルに変換する。
これらの反応は公知であり、公知の条件で反応を行うことができる。また、これらの反応に用いる試薬は、市販のものを用いることができる。なお、上記の方法は、固相上の官能基とヌクレオチド誘導体との結合方法の一例であり、他の方法により結合反応を行ってもよい。
【００３４】
ヌクレオチド誘導体との反応を行う前に、固相は、乾燥させておいてもよい。乾燥には、例えば、乾燥アセトニトリルや窒素フロー等を使用することができる。また、固相上の官能基とヌクレオチド誘導体との結合反応は、禁水条件下で行ってもよい。
【００３５】
［多重露光による核酸合成］
工程（ａ）で形成したレジスト膜は、露光・現像工程（工程（ｂ）及び（ｃ））を複数回繰り返しても、高い解像度でパターニングすることができる。そこで、本実施形態の製造方法は、図２に示すように、工程（ａ）でレジスト膜を形成した後、工程（ｂ）の露光工程〜工程（ｄ）のヌクレオチド誘導体反応工程までを複数回繰り返すようにしてもよい。同じレジスト膜上で、露光・現像を繰り返すことにより、レジスト膜形成にかかる工数と費用を削減することができる。例えば、ＤＮＡの合成には、アデニン、チミン、シトシン、及びグアニンを塩基としてそれぞれ有する４種類のヌクレオチド誘導体を使用するため、図２に示すように、レジスト膜を形成した後、工程（ｂ）の露光工程〜工程（ｄ）のヌクレオチド誘導体反応工程を４回繰り返すようにしてもよい。
【００３６】
同じレジスト膜上で工程（ｂ）〜工程（ｄ）を繰り返す場合、工程（ｂ）の露光工程では、図２（３）、（６）、（９）及び（１２）にそれぞれ示すように、露光工程毎にレジスト膜の異なる部分を露光する。また、工程（ｄ）では、図２（５）、（８）、（１１）及び（１４）にそれぞれ示すように、異なるヌクレオチド誘導体を使用する。これにより、固相上の所望の位置に、所望のヌクレオチド誘導体を結合させることができる。なお、図２の例では、アデニン、チミン、グアニン、シトシンの順にヌクレオチド誘導体を反応させているが、ヌクレオチド誘導体を反応させる順序はこれに限定されず、これらのヌクレオチド誘導体を任意の順序で反応させることができる。
【００３７】
工程（ｂ）〜工程（ｄ）を終了したら、工程（ａ）に戻り、レジスト膜の形成を行う（図２（１５））。そして、工程（ｂ）〜工程（ｄ）を再度繰り返すことにより、固相上の所望の位置に、所望の配列を有する核酸を合成することができる。このようにして、固相上に、例えば、任意の配列を有する１０〜１００塩基の核酸を合成し、核酸アレイを製造することができる。１０〜１００塩基の核酸を合成する場合、工程（ａ）を行うこと、及び、ヌクレオチド誘導体の種類を毎回変えて、工程（ｂ）〜（ｄ）を４回繰り返すこと、を１０〜１００回繰り返すことにより、当該塩基長を有する核酸を合成することができる。すなわち、工程（ａ）を行うこと、及び、ヌクレオチド誘導体の種類を毎回変えて、工程（ｂ）〜（ｄ）を４回繰り返すこと、を任意の回繰り返すことにより、当該任意の塩基長を有する核酸を合成することができる。
【００３８】
なお、本実施形態の製造方法において、工程（ｂ）〜工程（ｄ）は、工程（ａ）を行った後、必ずしも４回繰り返す必要はなく、１回のみ行ってもよく、２〜３回繰り返すようにしてもよい。また、工程（ｄ）の後、残存するレジスト膜を除去し、再度工程（ａ）に戻ってレジスト膜の形成を行ってもよい。
【００３９】
本実施形態の製造方法によれば、従来の方法よりも、少ない露光量で核酸アレイの製造を行うことができる。また、同じレジスト膜上で、露光・現像・ヌクレオチド誘導体結合反応を繰り返すことにより、核酸合成にかかる工数及び費用を削減することができる。また、パターン露光を制御することにより、アレイの微細化も可能である。
そのため、本実施形態の製造方法によれば、アレイの微細化が可能で、かつスループットの高い核酸アレイの製造方法が提供される。
【００４０】
≪核酸アレイ製造装置≫
１実施形態において、本発明は、上記実施形態の核酸アレイ製造方法を実現するための核酸アレイの製造装置を提供する。本実施形態の核酸アレイの製造装置は、酸分解性保護基で保護された官能基を有する分子が固定化された固相上に、レジスト膜を形成するレジスト膜形成部と、前記レジスト膜の所望の位置を露光する露光部と、前記露光後のレジスト膜を現像する現像部と、前記現像後のレジスト膜を含む固相を、酸分解性保護基を有するヌクレオチド誘導体と接触させるためのヌクレオチド誘導体反応部と、を含む。
以下に、本実施形態の核酸アレイ製造装置の構成の一例について説明する。
【００４１】
図３は、本実施形態の核酸アレイ製造装置の構成の一例を示したものである。図３に示す装置の例では、核酸アレイ製造装置１００は、レジスト膜形成部１０と、露光部２０と、現像部３０と、ヌクレオチド誘導体反応部４０と、を備える。
【００４２】
レジスト膜形成部１０は、酸分解性保護基で保護された官能基を有する分子が固定化された固相１上に、レジスト膜２を形成する機構を備える。レジスト膜形成部１０は、例えば、基板等の固相を保持する固相保持部と、光酸発生剤を含有するポジ型レジスト組成物を固相上に塗布するレジスト組成物塗布部と、前記レジスト組成物を固相上にスピンコートするスピンコート部を備えることができる。レジスト組成物は、スピンコートに限らずディップコーター、スリットダイコーター、スプレーコーターなどで固相上に成膜することもできる。その場合、レジスト膜形成部は、スピンコート部に代えて、ディップコート部、スリットダイコート部、スプレーコート部を備える。また、レジスト膜形成部１０は、任意に、固相をプラズマ処理するプラズマ処理部、有機シラン化合物を固相表面に結合（シラン化）させるシラン化部、固相表面の疎水化処理を行う疎水化処理部等を備えていてもよい。さらに、レジスト膜形成部１０は、疎水化処理を行った後の固相を乾燥する乾燥部等を備えることもできる。
【００４３】
露光部２０は、レジスト膜２の所望の位置を露光する機構を備える。露光部２０は、露光のための光源２１を備えることができる。また、レジスト膜２の所望の位置を露光するためのフォトマスクや露光パターンを記憶する露光パターン記憶部等を有することができる。また、フォトマスクに代えて、レンズやミラーなどの光学系を用いたプロジェクション露光、空間光変調素子、レーザービームなどを用いたマスクレス露光等の手段を備えていてもよい。
【００４４】
現像部３０は、露光後のレジスト膜を現像するための機構を備える。現像部３０は、固相１を現像液に浸漬する浸漬部、現像液を浸漬部に注入する現像液注入部等を備えることができる。また、任意に、現像中のレジスト膜に超音波を照射する超音波照射部を備えていてもよい。なお、現像は固液界面で進行するため必要量の現像液と固相１が接触していればよく、必ずしも浸漬する必要はない。そのため、浸漬部に代えて、例えば、スリットダイコーターやスプレーコーター等で、レジスト膜に現像液の必要量を塗布する構成としてもよく、スピンコーターで微量の現像液を固相上のレジスト膜全体に広げて塗布するなどした後、所定の時間保持する構成としてもよい。このような構成とした場合、浸漬法を行う場合と比較して現像液のコストを大幅に低減できる。
さらに、現像部３０は、現像後の固相１を洗浄するための洗浄部や洗浄後の固相１を乾燥するための乾燥部等を備えることもできる。
【００４５】
ヌクレオチド誘導体反応部４０は、現像後のレジスト膜２を含む固相１を、酸分解性保護基を有するヌクレオチド誘導体と接触させる機構を備える。ヌクレオチド誘導体反応部４０は、ヌクレオチド誘導体を反応させるための反応槽、当該反応槽にヌクレオチド誘導体を添加するヌクレオチド誘導体添加部等を備えることができる。また、ヌクレオチド誘導体反応部４０は、乾燥雰囲気、不活性雰囲気などの雰囲気制御を行う雰囲気制御部を備えていてもよい。ヌクレオチド誘導体を固相１に導入後、通常の人工核酸合成法で行う酸化反応・キャッピング反応が可能な反応槽及びこれらの反応に必要な薬液を添加する薬液添加部などを備えることもできる。また、核酸合成をホスホロアミダイト法で行う場合には、ホスホロアミダイト法の各種操作を行う操作部等を備えていてもよい。
【００４６】
核酸アレイ製造装置１００は、任意に、ヌクレオチド誘導体導入後の固相１を洗浄する洗浄部５０を備えていてもよい。溶剤を用いた溶解により洗浄行う場合には、洗浄部５０は、ヌクレオチド導入試薬や酸化反応・キャッピング反応で使用した試薬を除去するための浸漬洗浄槽を備えることもできる。洗浄槽としては蒸気洗浄槽を備えてもよい。浸漬槽での液体洗浄又は蒸気洗浄槽での蒸気洗浄を単独で行う構成としてもよく、浸漬槽で洗浄後に蒸気洗浄槽を用いた洗浄を施す構成としてもよい。
【００４７】
また、核酸アレイ製造装置１００は、固相１を、レジスト膜形成部１０、露光部２０、現像部３０へと移動させる固相移動部６０と、固相移動部６０の移動を制御する固相移動制御部６１を備えていてもよい。これにより、固相１を、レジスト膜形成部１０、露光部２０、現像部３０へと自動で移動させ、効率よく核酸アレイを製造することができる。また、固相移動部６０は、さらにヌクレオチド誘導体反応部４０へと固相１を移動させる構成としてもよい(例えば、図３)。また、同じレジスト膜に対して複数回の露光・現像を行なう構成とする場合、固相移動部６０は、固相１を、露光部２０、現像部３０及びヌクレオチド誘導体反応部４０の間で、所定回数（例えば４回）循環させる構成とすることもできる。さらに、前記所定回数の循環終了後は、固相１をレジスト膜形成部１０に戻す構成としてもよい。なお、図３の例では、固相移動部６０は、各部を接続するベルト状の構成となっているが、固相移動部６０の構成はこれに限定されず、例えば、アーム等により固相１を移動させる構成としてもよい。
【００４８】
また、核酸アレイ製造装置１００は、レジスト膜形成部１０の上部に露光部２０の光源２１が配置されていてもよい（例えば、図４）。例えば、スピンコーティングによりレジスト膜を形成する場合、スピンコーターの回転台の真上に露光部の光源が配置されていてもよい。このような構成により、固相１を移動させることなく、レジスト膜形成工程と露光工程を連続的に行うことができる。この場合、レジスト膜形成部１０の全部又は一部が、露光部２０を兼ねる構成となる。
【００４９】
さらに、核酸アレイ製造装置１００は、レジスト膜形成部１０の全部又は一部が、現像部３０を兼ねていてもよい（例えば、図４）。上述のとおり、核酸アレイ製造装置における現像は、必ずしも固相を現像液に浸漬させる必要はなく、少量の現像液を塗布することによって行うこともできる。そのため、例えば、レジスト膜形成部１０に配置されたスピンコーター、スリットダイコーター、スプレーコーター等を、レジスト膜に対する現像液の塗布に用いてもよい。このような構成により、固相を移動させることなく、レジスト膜形成工程、露光工程、現像工程を連続的に行うことができる。
【００５０】
核酸アレイ製造装置１００は、上記各部の他、任意の構成として、上記各部の動作を制御する制御部７０、核酸アレイの各プローブの配列を記憶するアレイ配列記憶部７１等を備えることができる。
【００５１】
上記のような構成を備える核酸アレイ製造装置１００の動作の一例について説明する。
まず、レジスト膜形成部１０において、固相１上にレジスト膜２の形成が行われる。また、必要に応じて、レジスト膜２形成の前に、プラズマ処理部及びシラン化部により、固相１表面のプラズマ処理及びシラン化が行われる。例えば、シラン化後、酸分解性保護基を有する分子を固相上の有機シラン化合物に結合させる方法等により、酸分解性保護基で保護された官能基を有する分子が固相１に固定化され、さらに、必要に応じて、疎水化部において固相１表面の疎水化が行われ、乾燥部において疎水化後の固相１が乾燥される。乾燥後の固相１上に、レジスト組成物塗布部によりレジスト組成物が塗布され、スピンコート部等によってレジスト膜２が成膜される。レジスト膜形成部１０でレジスト膜２が形成された後、固相１は、固相移動部６０により、露光部２０に搬送される。
【００５２】
露光部２０では、レジスト膜２に対するパターン露光が行われる。露光部２０では、例えば、露光パターン記憶部等の情報に基づいて、レジスト膜２の所定位置を露光する。露光部２０における露光量は、例えば、１０〜６００ｍＪ／ｃｍ２となるように制御される。レジスト膜２の露光された位置では、光酸発生剤が酸を発生し、レジスト膜２の露光部分の下層に位置する酸分解性保護基が脱保護される。露光部２０でレジスト膜２が露光された後、固相１は、固相移動部６０により、現像部３０に搬送される。
【００５３】
現像部３０では、露光後のレジスト膜２の現像が行われる。現像部３０では、例えば、浸漬部において現像液に固相を浸漬することにより、現像が行われる。現像部３０では、必要に応じて、レジスト膜２に対して超音波照射部により超音波照射が行われる。現像により、露光部２０において露光された位置のレジスト膜は除去されて、固相１上に結合する分子が有する官能基が露出する。現像後の固相１は、任意に、洗浄部や乾燥部において、洗浄・乾燥される。現像部３０で現像された後、固相１は、固相移動部６０により、ヌクレオチド誘導体反応部４０に搬送される。
【００５４】
ヌクレオチド誘導体反応部４０では、現像後のレジスト膜２を含む固相１を、酸分解性保護基を有するヌクレオチド誘導体と接触させる。これにより、ヌクレオチド誘導体が固相１上の官能基と結合する。ヌクレオチド誘導体反応部４０では、例えば、反応槽において、固相１がヌクレオチド誘導体と接触させられ、ホスホロアミダイト法の各種操作が行われる。
【００５５】
ヌクレオチド誘導体反応部４０における反応後の固相１は、レジスト膜形成部１０を経ることなく、再度露光部２０、現像部３０、及びヌクレオチド誘導体反応部４０において、露光、現像、及びヌクレオチド誘導体反応を行ってもよく、レジスト膜形成部１０に戻ってレジスト膜２の形成を行ってもよい。なお、レジスト膜２形成後に、露光部２０での露光、現像部３０での現像、及びヌクレオチド誘導体反応部でのヌクレオチド誘導体反応を繰り返す場合、その繰り返し回数は、最高４回までとなるように制御される。前記所定の繰り返し回数終了後は、固相１は、レジスト膜形成部１０に戻され、レジスト膜２の形成が行われる。
【００５６】
上記のように、レジスト膜形成、露光、現像、及びヌクレオチド誘導体反応を任意回数繰り返すことにより、所望の配列を有する核酸アレイを製造することができる。
【００５７】
なお、上記の例では、固相移動部６０により固相１を各部に搬送することとしたが、例えば、固相１を一か所に保持して核酸アレイ製造装置１００の各部が固相１の固定位置へ移動し各工程を施してもよい。
【００５８】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。【００６０】
≪実施例１≫
［基板上でのリンカー層の形成、及び酸分解性保護基の導入］
ビーカーに、シランカップリング剤（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、Ｇｅｌｅｓｔ社製）を１５０ｍｇ秤量し、９０℃に加温した１５０ｍＬのイオン交換水を加えた。９０℃で５分間撹拌した後、１．５ｍＬの酢酸を添加し、さらに３０分間加熱撹拌してシラン溶液を作成した。
次に、基板となる１５０ｎｍ熱酸化膜付３インチシリコンウエハーを大気圧酸素プラズマ装置（ＹＡＰ５１０；ヤマト科学社製）で４００Ｗ×３回処理し活性化させた後、反応容器に入れ、上記シラン溶液を加えて設定温度９０℃で２０分間加熱を行った。
加熱後、容器から基板を取り出し、イソプロパノール（ＩＰＡ）に浸漬して、２８ｋＨｚ超音波洗浄を５分間行った後、窒素フローで乾燥した。その後、１２０℃で３分間加熱を行うことにより、シランを基板に定着させてリンカー層の形成を行った。
なお、必要に応じて、プラズマ処理前の基板片面にマスキングテープ（Ｎ３８０，日東電工社製）を貼り付け、ＩＰＡ洗浄する前にマスキングテープを剥離することで片面のみにリンカー層を形成した。【００６１】
次に、酸素濃度０．０％、湿度３．３％以下の窒素雰囲気に制御したグローブボックス内にて、以下の作業を行った。
ジメトキシトリチル（ＤＭＴ）−ｄＴホスホロアミダイト（Ｓｉｇｍａ−ａｌｄｒｉｃｈ社製）１ｇに、テトラゾールのアセトニトリル溶液（４５０ｍＭ，  Ｓｉｇｍａ−ａｌｄｒｉｃｈ社製）を２０ｍＬ、乾燥アセトニトリル（Ｓｉｇｍａ−ａｌｄｒｉｃｈ社製）を１０ｍＬ加えた。このようにしてＤＭＴ−ｄＴ  ４５ｍＭ溶液を３０ｍＬ調製した。
上記のようにリンカー層を形成した基板を乾燥アセトニトリルに浸漬し、窒素フローで乾燥した。乾燥後、反応容器に入れ、上記ＤＭＴ−ｄＴ溶液を加えて２分間揺動した。基板を容器から取り出し、搬送用の別容器に乾燥アセトニトリルを基板と共に入れ、グローブボックスから取り出した。
基板をアセトニトリル１００ｍＬが入った洗浄用容器に浸漬し、２８ｋＨｚ超音波洗浄を５分間行った。別の容器にアセトニトリル１００ｍＬを用意し、同様の洗浄をさらに２回、全３回行った。窒素フローで乾燥後、基板をグローブボックス内で保管した。【００６２】
［レジスト組成物の調製］
スミレジスト（ＰＨＲ−３４Ａ６、住友化学社製）に、光酸発生剤（ＣＰＩ−２１０Ｓ、サンアプロ社製）を１．２質量％となるように添加した。自公転式混練機を用いて撹拌し、さらに２８ｋＨｚ超音波を５分間照射して、ＰＡＧを完溶させた。【００６３】
［レジスト膜の形成］
上記のように調製した基板に対し、ヘキサメチレンジシラザン（ＨＭＤＳ）をスピン成膜し（１０００ｒｐｍ、３０秒）、ホットプレートを用いて１１０℃で１分間加熱して乾燥した。さらに上記レジスト溶液をスピン成膜した（１０００ｒｐｍ、３０秒）。【００６４】
［多重露光によるパターニング］
３６５ｎｍのＵＶ光で図５の左下に示すＡの部分にパターン露光を行った。露光後、Ａ〜Ｄの含む基板ごとテトラメチルアンモニウムヒドリド（ＴＭＡＨ）水溶液に浸漬し、２２℃で、２８ｋＨｚ超音波を照射しながら１分間現像することで、縞状の開口部を作成した（図５のＡ／１ｓｔ）。
次に、Ｂの部分に３６５ｎｍのＵＶ光でパターン露光を行い、同様に現像することで新たな開口部を作成した（図５のＢ／２ｎｄ）。一度現像工程に供したレジスト膜であるにもかかわらず、きれいにパターニングできることが確認された。また、現像工程を二度行っても、Ａの部分にもダメージがないことが確認された（図５のＡ／２ｎｄ）。
同様に、Ｃ及びＤの部分にもパターン露光を行い、現像操作を繰り返すことで、４回パターニングすることができた。１〜４回目のパターン露光のいずれにおいても、同様の解像性でレジストの描画が可能であった（図５のＡ／１ｓｔ、Ｂ／２ｎｄ、Ｃ／３ｒｄ、Ｄ／４ｔｈ）。また、複数回の露光及び現像工程を経ても、形成されたパターンにダメージは見られなかった（図５のＡ〜Ｃ／４ｔｈ）。【００６５】
［パターニングの評価］
飛行時間二次イオン質量分析計（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ  ｓｅｃｏｎｄａｒｙ
ｉｏｎ  ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ：  ＴｏＦ−ＳＩＭＳ）を用いて基板上の有機化学構造の質量を分析・解析し、質量分布によるマッピング評価を行った。分析に際しては、基板をアセトンに浸漬してレジストの剥離を行った。
酸による脱保護部分のＭＳスペクトルを図６及び図７に示した。フラグメントイオンピークに相当するｍ／ｚ５９（図７）、分子イオンピークに相当するｍ／ｚ＝４８７（図６）が検出されており、脱保護構造の帰属が可能であった。
図８には、本発明に係る方法でパターニングした基板におけるフラグメントイオンｍ／ｚ５９と保護基由来のｍ／ｚ３０３に由来する質量でのマッピング評価結果を示した。露光量に応じて保護基が減少し、脱保護された構造が増えていること、また位置選択的な脱保護ができていることが分かった。
図９に示すように、露光部分のみ水酸基を生成させることができたことから、本技術はホスホロアミダイト法などの人工ＤＮＡ合成法などを用いることで、光加工を用いたＤＮＡチップの作製を可能とするものと言える。【００６６】
≪実施例２≫
ＨＭＤＳをスピン成膜（１０００ｒｐｍ、３０秒）後、ホットプレートによる加熱温度を９０℃とした以外は、実施例１と同様に、レジスト膜の成膜までを行った。その後、実施例１と同様に、パターン露光を行い、現像した。
図１０にパターニングした基板を示す。１００μｍ間隔のみならず、５μｍ間隔でもパターン形成を行うことができた。
【符号の説明】
【００６７】
１      固相
２      レジスト膜
３      ヌクレオチド誘導体
１０    レジスト膜形成部
２０    露光部
３０    現像部
４０    ヌクレオチド誘導体反応部
５０    洗浄部
６０    固相移動部
６１    固相移動制御部
７０    制御部
７１    アレイ配列記憶部
１００  核酸アレイ製造装置
【図１】
2018131590.tif 000003
【図２】
2018131590.tif 000004
【図３】
2018131590.tif 000005
【図４】
2018131590.tif 000006
【図５】
2018131590.tif 000007
【図６】
2018131590.tif 000008
【図７】
2018131590.tif 000009
【図８】
2018131590.tif 000010
【図９】
2018131590.tif 000011
【図１０】
2018131590.tif 000012
【国際調査報告】
2018131590.tif 000013
2018131590.tif 000014
2018131590.tif 000015
2018131590.tif 000016