JP2007298520A - 向上した信号対雑音比と検出強度を示すオリゴマープローブアレイ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】向上した信号対雑音比を示し、少ないデザインルールでも所望の検出強度を示すオリゴマープローブアレイを提供する。
【解決手段】基板と、基板上または基板内に形成され、３次元表面を有する多数のプローブセルアクティブであって、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マープローブがカップリングされた多数のプローブセルアクティブと、多数のプローブセルアクティブを分離するプローブセル分離領域であって、表面がオリゴマープローブとカップリングされる作用基を含まないプローブセル分離領域とを含むオリゴマープローブアレイ。
【選択図】図２

Description

本発明は、オリゴマープローブアレイに関し、特に信号対雑音比（以下、ＳＮＲ）及び検出強度が向上したオリゴマープローブアレイ及びその製造方法に関するものである。

オリゴマープローブアレイは、遺伝子発現分析、遺伝子型分析、ＳＮＰのような突然変異及び多形の検出、蛋白質及びペプチド分析、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われる道具である。

現在広く使われているオリゴマープローブアレイは、光（例えばＵＶ）照射を通じ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シチュ（ｉｎ−ｓｉｔｕ）合成して多数のプローブセルアレイを形成する。

ところが、インシチュ合成のために数回にわたって繰り返し実施されるフォトリソグラフィ工程中にマスクのミスアラインまたは回折光による迷光により非活性化領域の一部が勝手に活性化され得る。したがって、非活性化領域にもオリゴマー副産物が形成され得る。その結果、ターゲットサンプルとの混成化データ分析時に信号対雑音比が低くて正確なデータ分析に障害となる。

一方、オリゴマープローブアレイを使って分析しようとする誘電情報の形態が遺伝子から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、プローブセルのデザインルールが数十μｍから数μｍ以下に減少し、これによって信号対雑音比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。

また、現在のオリゴヌクレオチドプローブアレイの場合、１０ないし１００μｍの光活性領域に０．０１〜１フェムトモルに該当するオリゴマープローブをカップリングすることによって、必要な程度の検出強度を確保している。しかし、デザインルールが１μｍ以下に減少する場合、オリゴマープローブ間の間隔が約４ｎｍ程度であるので１つの光活性領域には約０．１アトモルに該当する少量のオリゴヌクレオチドプローブ（約７０００個以下）が存在するようになる。このような少量のオリゴヌクレオチドプローブの量では分析に要求される絶対的な検出強度が確保できない。
米国特許第６，８８１，５３８号

本発明が達成しようとする技術的課題は、信号対雑音比及び検出強度が向上したオリゴマープローブアレイを提供することである。

本発明が達成しようとする他の技術的課題は、信号対雑音比及び検出強度が向上したオリゴマープローブアレイの製造方法を提供することである。

本発明が達成しようとする技術的課題は、以上に言及した技術的課題に制限されず、言及していないさらなる技術的課題は下記によって当業者に明確に理解できるものである。

本発明の例示的な実施形態は、オリゴマープローブとカップリングされる作用基を含まず、多数のプローブセルアクティブを定義するプローブセル分離領域と３次元表面を有するプローブセルアクティブを使用して従来のオリゴマープローブアレイの問題点を除去する。

本発明のいくつかの実施形態によるオリゴマープローブアレイは、基板と、前記基板上または前記基板内に形成され、３次元表面を有する多数のプローブセルアクティブであって、前記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マープローブがカップリングされた多数のプローブセルアクティブと、前記多数のプローブセルアクティブを分離するプローブセル分離領域であって、表面が前記オリゴマープローブとカップリングされる作用基を含まないプローブセル分離領域とを含む。

本発明のいくつか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は、基板を提供し、前記基板上または前記基板内にプローブセル分離領域により分離される多数のプローブセルアクティブを形成するが、前記多数のプローブセルアクティブの表面は３次元表面を有するようにし、前記プローブセル分離領域の表面はオリゴマープローブとカップリングされる作用基を含まないように形成し、前記多数の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マープローブをカップリングすることを含む。

その他、実施形態の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。

本発明の実施形態によるオリゴマープローブアレイは、プローブセルアクティブの表面にはオリゴマープローブとカップリングできる作用基を含む反面、プローブセル分離領域の表面は作用基を含まない。したがって、オリゴマープローブがプローブセルアクティブにのみカップリングされ、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。したがって、オリゴマープローブアレイを用いた分析時に信号対雑音比を増大させることができるので分析の正確度を高めることができる。

また、プローブセルアクティブが３次元表面を有することによって、同一デザインルールが適用されるプローブセルアレイに比べてオリゴマープローブがカップリングできる面積を増大させることができる。したがって、同一デザインルールが適用されるプローブセルアレイに比べて各プローブセルアクティブにカップリングされるオリゴマープローブの数を増加させることができる。これによって、デザインルールが減少しても所望の検出強度を確保することができる。

本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は添付する図面とともに詳細に後述する実施形態を参照すれば明確になる。しかし、本発明は以下に開示される実施形態に限定されず、相異なる多様な形態によって具現でき、単に本実施形態は本発明の開示を完全なものにし、本発明の属する技術分野における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するものであって、本発明は請求項の範疇によってのみ定義される。明細書全体にわたって同じ参照符号は同じ構成要素を示す。

図１Ａ及び図１Ｂは本発明の多様な実施形態によるオリゴマープローブアレイのプローブセルアクティブ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が行方向及び列方向にマトリックス状に配列される。具体的に、Ｘ軸方向とＹ軸方向に沿って各々第１ピッチＰｘ及び第２ピッチＰｙに配列される。図１Ａには第１ピッチＰｘと第２ピッチＰｙが同一に示されているが、レイアウトの必要によって異なり得る。セルアクティブパターン１内にはセルアクティブパターン１の表面を３次元化させるための多数の溝パターン２が配列される。図面には溝パターン２が正方形に示されているが、長方形、円形、半円形など多様な形態に変えることができる。また、溝パターン２はセルアクティブパターン１を一方向に横切るラインパターンまたはｘ軸方向とｙ軸方向に各々延長された交差ラインパターンでもあり得る。

図１Ｂを参照すれば、多数のプローブセルアクティブ１が所定ピッチＰｘに離隔配列されている奇数行と、行方向にシフトされて奇数行のプローブセルアクティブ１０３と一部だけオーバーラップされるように所定ピッチＰｘに配列された多数のプローブセルアクティブ１０３で構成された偶数行とが互いに交互に配列されて対称的な配列を形成することができる。セルアクティブパターン１内にはセルアクティブパターン１の表面を３次元化させるための多数の溝パターン２が配列される。

図２ないし図１３は図１Ａまたは図１Ｂのレイアウトを使って製造されたプローブセルアクティブを含むオリゴマープローブアレイの実施形態を示す断面図である。

図２ないし図５は基板１００上にパターニングされて形成されたプローブセルアクティブ１２０を含むオリゴマーアレイの実施形態を示す。図６ないし図９は基板１００を局部的に酸化して形成したＬＯＣＯＳ酸化膜からなるプローブセルアクティブ２２０を含むオリゴマーアレイの実施形態を示す。図１０ないし図１３は基板１００内に形成したトレンチに形成されたプローブセルアクティブ３２０を含むオリゴマーアレイの実施形態を示す。

図２ないし図１３を参照すれば、本発明の実施形態によるオリゴマープローブアレイは、基板１００、基板１００上または基板１００内に形成され、３次元表面を有する多数のプローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０、プローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０別にカップリングされた互いに異なる序列のオリゴマープローブ１６０、多数のプローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０を分離するが、表面に前記オリゴマープローブ１６０とカップリングされる作用基１５０を含まないプローブセル分離領域１３０を含む。

オリゴマーとは、共有結合した２つ以上のモノマーからなるポリマーのうち分子量が略１０００以下のものを意味するが、この数値に限定されるのではない。オリゴマーは約２〜５００個のモノマー、好ましくは５〜３０個のモノマーを含む。モノマーはプローブの種類によって、ヌクレオシド、ヌクレオチド、アミノ酸、ペプチドなどであり得る。オリゴマープローブは予め合成されたものであり得、アクティブ上にインシチュフォトリソグラフィ工程によって合成されたものでもあり得る。

ヌクレオシド及びヌクレオチドは公知のプリン及びピリミジン塩基を含むだけでなく、メチル化されたプリンまたはピリミジン、アシル化されたプリンまたはピリミジンなどを含むことができる。また、ヌクレオシド及びヌクレオチドは従来のリボス及びデオキシリボース糖を含むだけでなく、１つ以上のヒドロキシル基がハロゲン原子または脂肪族で置換されたり、エーテル、アミンなどの作用基が結合した変形された糖を含むことができる。

アミノ酸は自然で発見されるアミノ酸のＬ−、Ｄ−、及び非キラル形アミノ酸だけでなく、変形アミノ酸、またはアミノ酸類似体などであり得る。

ペプチドとは、アミノ酸のカルボキシル基と他のアミノ酸のアミノ基の間のアミド結合により生成された化合物を意味する。

基板１００は混成化過程中に所望しない非特異的結合を最小化、さらには実質的に０にすることができる物質からなり得る。また、基板１００は可視光及び／またはＵＶなどに透明な物質からなり得る。基板は可撓性または剛性基板であり得る。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、ソーダ石灰ガラスのような透明ガラス基板などであり得る。シリコン基板または透明ガラス基板の場合には混成化過程中に非特異的結合がほとんど生じないという長所がある。また、透明ガラス基板の場合には可視光及び／またはＵＶなどに透明で蛍光物質の検出に有利である。シリコン基板または透明ガラス基板は半導体素子の製造工程またはＬＣＤパネルの製造工程で既に安定的に確立されて適用される多様な薄膜の製造工程及び写真エッチング工程などをそのまま適用し得るという長所がある。

プローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０は混成化分析条件、例えばｐＨ６〜９の燐酸またはＴＲＩＳバッファと接触時に加水分解されず、実質的に安定した物質で形成されるのが好ましい。したがって、プローブセルアクティブ１２０はＰＥ−ＴＥＯＳ膜、ＨＤＰ酸化膜または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、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜、ハフニウム酸窒化膜、ジルコニウム酸窒化膜などの金属酸窒化膜、チタニウム酸化膜、タンタル酸化膜、アルミニウム酸化膜、ハフニウム酸化膜、ジルコニウム酸化膜、ＩＴＯなどの金属酸化膜、ポリイミド、ポリアミン、金、銀、銅、パラジウムなどの金属、またはポリスチレン、ポリアクリル酸、ポリビニルなどのポリマーで形成できる。好ましくはプローブセルアクティブ１２０は半導体製造工程またはＬＣＤ製造工程で安定的に適用されている物質で形成されるのが製造工程側面で適合する。

図２ないし図１３に示されている本発明の実施形態によるオリゴマープローブアレイは、プローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０の表面にはオリゴマープローブ１６０またはオリゴマープローブ１６０のインシチュ合成のためのモノマーとカップリングできる作用基１５０（以下、オリゴマープローブ１６０とカップリングできる作用基という）を含む反面、プローブセル分離領域１３０の表面は作用基１５０を含まない。

作用基１５０とは、有機合成工程の開始点として使用できる基を意味する。すなわち予め合成されたオリゴマープローブ１６０またはインシチュ合成のためのモノマー、例えばヌクレオシド、ヌクレオチド、アミノ酸、ペプチドなどのモノマーがカップリングできる基、例えば共有または非共有結合し得る基を意味し、カップリングできれば特に制限はない。以下では作用基１５０としては、ヒドロキシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、チオール基、ハロ基またはスルホン酸基などが挙げられる。したがって、オリゴマープローブ１６０がプローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０にのみカップリングされ、プローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０を囲むプローブセル分離領域１３０にはカップリングされない。したがって、オリゴマープローブ１６０アレイを用いた分析時に信号対雑音比を増大させることができるので、分析の正確度を高めることができる。

図２ないし図１３にはプローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０の表面にオリゴマープローブ１６０とカップリング、例えば共有結合できる作用基１５０がリンカー１４０と共に提供されているものとして示されている。

しかし、プローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０を構成する物質自体に作用基１５０を含む場合にはリンカー１４０を省略することもできる。また、プローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０を構成する物質自体が作用基１５０を含まない場合であっても表面処理によりプローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０の表面に作用基１５０が直接提供され得る。表面処理の例としては、オゾン処理、酸処理、塩基処理など多様である。すなわち、リンカー１４０の形成は選択的である。

リンカー１４０を使用する場合にはオリゴマープローブアレイのプローブがターゲットサンプルと自在に相互作用、例えば混成化を発生させる長所がある。したがって、リンカー１４０はプローブとターゲットサンプルの間の自在な相互作用を可能にするのに十分な長さを有するのが好ましい。したがって、リンカー分子の長さは６ないし５０ａｔｏｍｓであり得るが、これに制限されない。また、リンカーは２つ以上のリンカーを連結して使用することもできる。

リンカー１４０はプローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０とカップリングできるカップリング基と、オリゴマープローブのインシチュフォトリソグラフィ合成時にモノマーとカップリングできる作用基１５０とを含む物質で形成できる。作用基は保護基により保護され得る。また、オリゴマープローブ１６０のインシチュ合成前にプローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０に提供されているリンカー１４０には格納のための保護基が付着され得る。保護基は付着されている位置が化学反応に参加するのを遮断する基を意味し、脱保護は保護基が付着位置から分離されて前記位置が化学反応に参加できるようにするものを意味する。例えばリンカー１４０に結合されている作用基１５０に酸分解性または光分解性保護基が付着されて作用基１５０を保護し、インシ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または合成オリゴマープローブ１６０のカップリング前に除去されて作用基１５０を露出させることができる。

プローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０がシリコン酸化膜、シリケートまたはシリコン酸窒化膜からなる場合、リンカー１４０のカップリング基はプローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０表面のＳｉ（ＯＨ）基と反応して、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を生成し得るシリコン基を含むことができる。例えば−Ｓｉ（ＯＭｅ）_３、−ＳｉＭｅ（ＯＭｅ）_２、−ＳｉＭｅＣｌ_２、−ＳｉＭｅ（ＯＥｔ）_２、−ＳｉＣｌ_３、−Ｓｉ（ＯＥｔ）_３であり得る。作用基１５０を含み、シロキサン結合を生成し得るシリコン基を含む物質としては、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，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、アセトキシプロピルートリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、国際公開特許ＷＯ ００／２１９６７号に開示されたシリコン化合物などが挙げられ、前記公開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て統合される。

プローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０が金属酸化膜からなる場合、リンカー１４０のカップリング基は金属アルコキシドまたは金属カルボン酸塩基を含むことができる。

プローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０がシリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜、金属酸窒化膜、ポリイミドまたはポリアミンなどからなる場合、リンカー１４０のカップリング基は無水物、塩酸、アルキルハロゲン化物または塩化炭酸塩基を含むことができる。

プローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０が金属からなる場合、リンカー１４０のカップリング基は硫化物、セレニウム化物、ヒ素化物、テルル化物、アンチモン化物基を含むことができる。

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、リンカー１４０のカップリング基はアクリル基、スチリル基、ビニル基を含むことができる。

プローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０は３次元表面を有することによって、同一デザインルールが適用されるプローブセルアレイに比べてオリゴマープローブ１６０がカップリングできる面積を増大させることができる。したがって、同一デザインルールが適用されるプローブセルアレイに比べて各プローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０にカップリングされるオリゴマープローブ１６０の数を増加させることができる。これによってデザインルールが減少しても所望の検出強度を確保することができる。

本明細書で３次元表面とは、プローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０内に形成された１つ以上の溝Ｇなどによりプローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０の表面が３次元構造を表すものを意味する。したがって、３次元表面を表す構造であれば溝Ｇに限定されない。

プローブセル分離領域１３０は表面がオリゴマープローブ１６０とカップリングされる作用基１５０を含まない領域である。具体的に、本発明のいくつかの実施形態において、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透明基板表面（図２、図６及び図１０）であり得る。本発明のいくつかの他の実施形態において、プローブセル分離領域１３０は基板１００全面に形成され、プローブセルアクティブ１２０により露出されたオリゴマープローブ１６０カップリングブロッキング膜（図３の１３２）またはプローブセルアクティブ２２０，３２０の間に露出された基板１００領域上に形成されたカップリングブロッキング膜（図７及び図１１の１３２）であり得る。カップリングブロッキング膜１３２はフルオロシラン膜のようにフッ素基を含むフッ化物であり得る。また、カップリングブロッキング膜１３２はシリサイド膜、ポリシリコン膜またはＳｉ、ＳｉＧｅなどのエピタキシャル膜であり得る。

また、本発明のいくつかの他の実施形態において、プローブセル分離領域１３０はオリゴマープローブ１６０カップリングブロッキング特性を有し、プローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０間を充填するオリゴマープローブ１６０カップリングブロッキング充填剤（図４、図８、及び図１２の１３４）であり得る。カップリングブロッキング充填剤もフッ素基を含むフッ化物、ポリシリコン膜などであり得る。

また、本発明のいくつかの他の実施形態において、プローブセル分離領域１３０はプローブセルアクティブ１２０，２２０，３２０間を充填する充填剤（図５、図９及び図１３の１３６）と、その上面のカップリングブロック膜（図５、図９及び図１３の１３８）であり得る。この場合、充填剤（図５、図９及び図１３の１３６）は必ずオリゴマープローブ１６０カップリングブロッキング特性を有する物質で形成される必要はない。

以下、図１４ないし図２９を参照して本発明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について説明する。

図１４ないし図１８は図２に示されている本発明の一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中間段階の構造物の断面図である。

図１４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酸化膜または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、シリコン窒化膜、ジルコニウム酸窒化膜などの金属酸窒化膜、チタニウム酸化膜、タンタル酸化膜、アルミニウム酸化膜、ハフニウム酸化膜、ジルコニウム酸化膜、ＩＴＯなどの金属酸化膜、ポリイミド、ポリアミン、金、銀、銅、パラジウムなどの金属、またはポリスチレン、ポリアクリル酸、ポリビニルなどのポリマーで形成できる。好ましくは半導体製造工程またはＬＣＤ製造工程で安定的に適用されている蒸着方法、例えばＣＶＤ、ＳＡＣＶＤ、ＬＰＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、スパッタリング、スピンコーティングなどの方法を適用し得、基板１００上に安定的に形成し得る物質を使用する。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を形成した後、図１Ａまたは図１Ｂのレイアウトに示されているアクティブパターン１に沿って製造されたマスク４００を使用する投影露光器でフォトレジスト膜ＰＲａを露光する。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が形成されて、格子状の露光領域を有するマスクが示されているが、遮光パターン４２０の形態は使用するフォトレジスト膜ＰＲａの種類によって変えることができる。

図１５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１２０ａをエッチングして所定パターン１２０ｂを形成する。

図１６を参照すれば、フォトレジストパターンＰＲを除去した後、またフォトレジスト膜ＰＲｂを塗布して、図１Ａ及び図１Ｂのレイアウトに示されている溝パターン２に沿って製造されたマスク５００を使用する投影露光器でフォトレジスト膜ＰＲｂを露光する。

図１７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進行し、内部に形成された溝Ｇにより３次元表面を備えるプローブセルアクティブ１２０を完成する。

図示していないが、作用基１５０を備えるリンカー１４０を形成する工程を、プローブセルアクティブ１２０がシリコン酸化膜からなる場合を例として説明する。シリコン酸化膜からなるプローブセルアクティブ１２０の表面にはオリゴマープローブとカップリングできるＳｉＯＨ基が露出されている。プローブセルアクティブ１２０自体が有している作用基のＳｉＯＨ基よりオリゴマープローブとのカップリング反応性が大きい作用基を導入する必要がある場合、プローブセルアクティブ１２０とだけカップリングされ、基板１００表面とはカップリングされない第１リンカーをプローブセルアクティブ１２０の表面に形成する。例えばＳｉＯＨ基よりオリゴマープローブとカップリング反応性が大きいＣＯＨ基を有する第１リンカーを形成することができる。

次いで、光分解性保護基が結合されている第２リンカーをリンカー膜表面のＣＯＨ基にカップリングさせる。第２リンカーはターゲットサンプルとの自在な相互作用を可能にするのに十分な長さを提供し得る物質で形成するのが好ましい。第２リンカーとしては光分解性保護基が結合されてホスホラミダイトが使用できる。光分解性保護基は、ｏ−ニトロベンジル誘導体またはベンジルスルホニル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。好ましくは光分解性保護基１４４としては、６−ニトロベラトリルオキシカルボニル、２−ニトロベンジルオキシカルボニル、α，α−メチル−ジメトキシベンジルオキシカルボニルなどが使用できる。

次いで、表面に露出されており、第２リンカーと結合しない多数の作用基のＳｉＯＨ及びＣＯＨ基などを非活性キャッピングさせて、オリゴマープローブ１６０の雑音として作用しないようにする。非活性キャッピングはＳｉＯＨ及びＣＯＨ基をアセチル化させることができるキャッピング基（図２の１５５）を使用して行うことができる。その結果、オリゴマープローブ１６０とカップリングできる作用基が光分解性保護基により保護されており、第１リンカーと第２リンカーからなるリンカー（図２の１４０）が完成する。

次いで、オリゴマープローブ１６０のインシチュ合成のために所望のプローブセルアクティブ１２０を露出させるマスクを使用して第２リンカー末端の光分解性保護基を脱保護させる。その結果、作用基（図２の１５０）が露出される。

次いで、露出された作用基１５０に所望のオリゴマープローブ（図２の１６０）をカップリングさせることができる。インシチュフォトリソグラフィにより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作用基１５０に光分解性保護基が結合されたヌクレオチドホスホラミダイトモノマーをカップリングさせ、カップリングに参加しない作用基を非活性キャッピングし、ホスホラミダイトと５’−ヒドロキシ基の間の結合により生成されたホスファイトトリエステル構造をホスフェート構造に変換させるために酸化させる。このように、所望のプローブセルアクティブ１２０を脱保護し、所望の序列のモノマーをカップリングさせ、カップリングに参加しない作用基を非活性キャッピングし、ホスフェート構造に変換させるための酸化工程を順次に繰り返し進行して所望の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。

図１８及び図１９は図２に示されている本発明の一実施形態によるオリゴマープローブアレイの他の製造方法を説明するための工程中間段階の構造物の断面図である。

図１８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とフォトレジスト膜ＰＲａを順次に形成する。次いで、図１Ａまたは図１Ｂのレイアウトにしたがって透明基板６１０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半透過パターン６２０が形成された半透過マスク６００を使用してフォトレジスト膜ＰＲａを露光する。

図１９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３次元表面を有するフォトレジストパターンＰＲを形成する。

以後、図示していないが、３次元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、プローブセルアクティブ形成用膜１２０ａをエッチングし、溝Ｇにより提供された３次元表面を有するプローブセルアクティブ（図２の１２０）を形成する。

図２０ないし及び図２３は図３に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中間段階の構造物の断面図である。

図２０を参照すれば、基板１００上にカップリングブロッキング膜１３２とプローブセルアクティブ形成用膜１２０ａとフォトレジスト膜ＰＲａを順次に形成する。カップリングブロッキング膜１３２はフルオロシラン膜のようにフッ素基を含むフッ化物、シリサイド膜、ポリシリコン膜またはＳｉ、ＳｉＧｅなどのエピタキシャル膜であり得る。

次いで、図１Ａまたは図１Ｂのレイアウトに示されているアクティブパターン１に沿って製造されたマスク４００を使用する投影露光器でフォトレジスト膜ＰＲａを露光する。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が形成されて、格子状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の種類によって変えることができる。

図２１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１２０ａをエッチングして所定パターン１２０ｂを形成し、所定パターン１２０ｂ間の露出された領域にはカップリングブロッキング膜１３２が露出されてプローブセル分離領域（図３の１３０）を定義する。

図２２を参照すれば、基板全面に改めてフォトレジスト膜ＰＲｂを形成した後、図１Ａ及び図１Ｂのレイアウトに示されている溝パターン２に沿って製造されたマスク５００を使用する投影露光器でフォトレジスト膜ＰＲｂを露光する。

図２３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を形成する。

図示していないが、以後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所定パターン１２０ｂの表面を一部エッチングし、内部に形成された溝Ｇにより３次元表面を備えるプローブセルアクティブ（図３の１２０）を完成する。

図２４は図４に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中間段階の構造物の断面図である。

図２４を参照すれば、図１４及び図１５を参照して説明したように、所定パターン１２０ｂを形成した後、所定パターン１２０ｂ間を埋め立てる充填膜を形成する。充填膜はオリゴマーカップリングのブロッキング特性を有し、ギャップフィル（ｇａｐ ｆｉｌｌ）特性の良い膜、例えばフルオロシラン、ポリシリコンなどで形成することができる。

次いで、充填膜を化学機械的ポリシングまたはエッチバックなどで平坦化して所定パターン１２０ｂの表面が露出されるようにし、これらの間を充填するオリゴマープローブ１６０カップリングブロッキング充填剤１３４を完成する。

引き続き、図１６及び図１７を参照して説明した工程と実質的に同じ工程を行って溝パターンを定義するフォトレジストパターンＰＲを形成する。次いで、図示していないが、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所定パターン１２０ｂをエッチングし、内部に形成された溝Ｇにより３次元表面を備えるプローブセルアクティブ（図４の１２０）を完成する。

図２５は図５に示されている本発明のさらなる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中間段階の構造物の断面図である。

図２５を参照すれば、図２４を参照して説明した工程と実質的に同じ工程を行って３次元表面を備えるプローブセルアクティブ１２０とアクティブ１２０の間を埋め立てる充填剤１３６を形成する。次いで、基板１００全面にカップリングブロッキング膜１３８ａを形成し、プローブセルアクティブ１２０上面に形成されているカップリングブロッキング膜１３８ａを選択的に除去して、充填剤１３６とその上面のカップリングブロッキング膜１３８を完成する。前記のように、上面にカップリングブロッキング膜１３８が形成されるので、充填剤１３６は必ずオリゴマープローブカップリングブロッキング特性を有する物質で形成される必要はなく、キャッピング特性の良い物質であれば十分である。

充填剤１３６をポリシリコン膜またはＳｉ、ＳｉＧｅなどのエピタキシャル膜で形成した後、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉなどの金属膜でカップリングブロッキング膜１３８ａを形成した後、シリサイド化工程を経た後、未反応金属膜を除去することによって、充填剤１３６上面にのみカップリングブロッキング膜１３８が残留するようにできる。

図２６及び図２７は図６に示されている本発明のさらなる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中間段階の構造物の断面図である。

図２６を参照すれば、基板１００上にパッド酸化膜パターン２１０と酸化防止用窒化膜パターン２１５とからなる酸化防止パターン２１６を形成する。次いで、酸化工程を実施して酸化防止パターン２１６により露出された基板１００を酸化してＬＯＣＯＳ酸化膜２２０ａを形成する。

図２７を参照すれば、図１６及び図１７を参照して説明した工程と実質的に同じ工程を行って溝パターンを定義するフォトレジストパターンＰＲを形成する。

次いで、図示していないが、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ＬＯＣＯＳ酸化膜２２０ａをエッチングし、内部に形成された溝Ｇにより３次元表面を備えるプローブセルアクティブ（図６の２２０）を完成する。

図示していないが、パッド酸化膜パターン２１０をオリゴマーカップリングブロッキング特性を有するパターン１３２で形成する場合、ＬＯＣＯＳ酸化膜２２０ａ形成後、酸化防止用窒化膜パターン２１５のみ除去することによって、オリゴマーカップリングブロッキング膜（図７の１３２）からなるセル分離領域（図７の１３０）を簡単な工程で形成することができる。

また、ＬＯＣＯＳ酸化膜２２０ａ形成後、図２５に示されている工程と実質的に同じ工程を適用して、アクティブ２２０間を埋め立てる充填膜を形成した後、化学機械的ポリシングまたはエッチバックなどで平坦化して、ＬＯＣＯＳ酸化膜２２０ａの表面が露出されるようにし、ＬＯＣＯＳ酸化膜２２０ａ間を充填するオリゴマープローブ１６０カップリングブロッキング充填剤（図８の１３４）を完成することができる。次いで、図１６及び図１７を参照して説明した工程と実質的に同じ工程を行っ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、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ＬＯＣＯＳ酸化膜２２０ａをエッチングし、内部に形成された溝Ｇにより３次元表面を備えるプローブセルアクティブ（図８の２２０）を完成する。

同様に、ＬＯＣＯＳ酸化膜２２０ａ形成後、図２５を参照して説明した工程と実質的に同じ工程を適用してプローブセルアクティブ２２０間を埋め立てる充填剤１３６及びその上面のカップリングブロッキング膜１３８を形成する。

図２８及び図２９は図１０に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中間段階の構造物の断面図である。

図２８を参照すれば、図１Ａまたは図１Ｂのレイアウトに示されているアクティブパターン１に対応するトレンチＴを定義するパッド酸化膜３１０とハードマスク３１５からなるトレンチ形成マスク３１６を形成した後、基板１００をエッチングしてトレンチＴを形成する。

図２９を参照すれば、トレンチＴを前記プローブセルアクティブ３２０形成用物質で埋め立てた後、化学機械的ポリシングまたはエッチバックなどで平坦化した後、トレンチ埋立部３２０ａを形成する。

次いで、図１６及び図１７を参照して説明した工程と実質的に同じ工程を行っ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、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トレンチ埋立部３２０ａをエッチングし、内部に形成された溝Ｇにより３次元表面を備えるプローブセルアクティブ（図１０の３２０）を完成する。

図示していないが、パッド酸化膜３１０代わりにオリゴマープローブカップリングブロッキング膜１３２を形成する場合、トレンチ埋立部３２０ａ形成後、ハードマスク３１５のみ除去することによってオリゴマーカップリングブロッキング膜（図１１の１３２）からなるセル分離領域（図１１の１３０）を簡単な工程で形成することができる。

また、トレンチ形成マスク３１６をオリゴマープローブカップリングブロッキング特性を有する物質で形成し、トレンチを埋め立てる物質の平坦化終了点をトレンチ形成マスク３１６の上面とする場合にはトレンチ形プローブセルアクティブ３２０間を充填するオリゴマープローブ１６０カップリングブロッキング充填剤（図１２の１３４）を簡単な工程で完成することができる。

同様に、トレンチ埋立部３２０ａ形成後、図２５を参照して説明した工程と実質的に同じ工程を適用して、トレンチ形プローブセルアクティブ３２０間を埋め立てる充填剤１３６及びその上面のカップリングブロッキング膜１３８を形成することもできる。

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用いて説明し、ここに記載していない内容はこの技術分野で熟練した者であれば十分に技術的に類推し得るので説明を省略する。

［実験例１］
オリゴマープローブセルアクティブの製造

シリコン基板上にＣＶＤ方法を使用してＰＥ−ＴＥＯＳ膜を５００ｎｍ厚に形成した。前記基板上にフォトレジスト膜３．０μｍをスピンコーティング法で形成した後、１００℃で６０秒間ベークした。１．０μｍピッチの格子状のマスクを使用して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水溶液で現像して格子状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てＰＥ−ＴＥＯＳ膜をエッチングし、ＰＥ−ＴＥＯＳ膜パターンを形成した。

次いで、基板全面にフォトレジスト膜０．７μｍをスピンコーティング法で形成した後、１００℃で６０秒間ベークした。引き続き、１．０μｍピッチの格子状のグリッドごとに３００ｎｍピッチの３×３格子状のオープン領域を有するマスクを使用して２４８ｎｍ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水溶液で現像してから、これをエッチングマスクとして使用して下部ＰＥ−ＴＥＯＳ膜を３００ｎｍ厚にエッチングし、３次元表面を備えかつＰＥ−ＴＥＯＳパターンからなるオリゴマープローブセルアクティブを完成した。

次いで、オリゴマープローブセルアクティブ上にビス（ヒドロキシエチル）アミノプロピルトリエトキシシランをコーティングした後、ＮＮＰＯＣ−テトラエチレングリコールとテトラゾールの１：１アセトニトリル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。

［実験例２］
オリゴマープローブセルアクティブの製造

シリコン基板全面にＣＶＤ方法を使用して３，−（１，１−ジヒドロパーフルオロオクチルオキシ）プロピルトリエトキシシランをスピンコーティングし、形成されたフルオロシラン膜上にＰＥ−ＴＥＯＳ膜を５００ｎｍ厚に形成した。前記基板上にフォトレジスト膜３．０μｍをスピンコーティング法で形成した後、１００℃で６０秒間ベークした。１．０μｍピッチの格子状のマスクを使用して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水溶液で現像して格子状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てＰＥ−ＴＥＯＳ膜をエッチングして下部のフルオロシラン膜を露出させるＰＥ−ＴＥＯＳ膜パターンを形成した。

次いで、基板全面にフォトレジスト膜０．７μｍをスピンコーティング法で形成した後、１００℃で６０秒間ベークした。引き続き、１．０μｍピッチの格子状のグリッドごとに３００ｎｍピッチの３×３格子状のオープン領域を有するマスクを使用して２４８ｎｍ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％ＴＭＡＨ水溶液で現状した後、これをエッチングマスクとして使用して下部ＰＥ−ＴＥＯＳパターンを３００ｎｍ厚にエッチングして、３次元表面を備えかつＰＥ−ＴＥＯＳパターンからなるオリゴマープローブセルアクティブを完成した。引き続きオリゴマープローブセルアクティブ上にビス（ヒドロキシエチル）アミノプロピルトリエトキシシランをコーティングした後、ＮＮＰＯＣ−テトラエチレングリコールとテトラゾールの１：１アセトニトリル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。

［実験例３］
オリゴマープローブセルアクティブの製造

シリコン基板上にＣＶＤ方法を使用してＰＥ−ＴＥＯＳ膜を５００ｎｍ厚に形成した。前記基板上にフォトレジスト膜３．０μｍをスピンコーティング法で形成した後、１００℃で６０秒間ベークした。１．０μｍピッチの格子状のマスクを使用して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水溶液で現像して格子状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てＰＥ−ＴＥＯＳ膜をエッチングしてＰＥ−ＴＥＯＳ膜パターンを形成した。ＣＶＤ方法を使用してポリシリコンを基板全面に形成した後、ＣＭＰを進行してオリゴマープローブカップリングブロッキング特性を有し、ＰＥ−ＴＥＯＳ膜パターン間を充填する充填剤を形成した。次いで、基板全面にフォトレジスト膜０．７μｍをスピンコーティング法で形成した後、１００℃で６０秒間ベークした。引続き、１．０μｍピッチの格子状のグリッドごとに３００ｎｍピッチの３×３格子状のオープン領域を有するマスクを使用して２４８ｎｍ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％ＴＭＡＨ水溶液で現像した後、これをエッチングマスクとして使用して下部ＰＥ−ＴＥＯＳパターンを３００ｎｍ厚にエッチングした。

引き続き、３次元表面を備えかつＰＥ−ＴＥＯＳパターンからなるオリゴマープローブセルアクティブ上にビス（ヒドロキシエチル）アミノプロピルトリエトキシシランをコーティングした後、アミダイト活性化されたＮＮＰＯＣ−テトラエチレングリコールとテトラゾールの１：１アセトニトリル溶液を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。

［実験例４］
オリゴヌクレオチドプローブのインシチュ合成

実験例１ないし３で製造された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シチュ合成をフォトリソグラフィ方式で進行した。

所望のプローブセルアクティブ領域を露出させるバイナリマスクを使用して３６５ｎｍ波長の投影露光装備で１０００ｍＪ／ｃｍ^２のエネルギで１分間露光して、リンカー構造の末端を脱保護した。次いで、アミダイト活性化され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処理して保護されたヌクレオチドモノマーをカップリングし、アセト酸無水物（Ａｃ２０）／ピリジンｐｙ／メチルイミダゾール＝１：１：１のＴＨＦ溶液及び０．０２ＭのヨードＴＨＦ溶液を処理してキャッピング及び酸化工程を進行した。

このような脱保護、カップリング、キャッピング、酸化工程を繰り返して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。

以上、添付する図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須的な特徴を変更せずに他の具体的な形態によって実施できることを理解することができる。したがって前述した実施形態はすべての面で例示的なものであって、限定的なものではないことを理解しなければならない。

本発明の実施形態によるオリゴマープローブアレイは、遺伝子発現分析、遺伝子型分析、ＳＮＰのような突然変異及び多形の検出、蛋白質及びペプチド分析、潜在的な薬のスクリーニング、新薬開発と製造などに適用し得る。

本発明の実施形態によるオリゴマープローブアレイのプローブセルアクティブレイアウトである。 本発明の実施形態によるオリゴマープローブアレイのプローブセルアクティブレイアウトである。 基板上にパターニングされて形成された３次元表面のプローブセルアクティブを含むオリゴマープローブアレイの実施形態を示す断面図である。 基板上にパターニングされて形成された３次元表面のプローブセルアクティブを含むオリゴマープローブアレイの実施形態を示す断面図である。 基板上にパターニングされて形成された３次元表面のプローブセルアクティブを含むオリゴマープローブアレイの実施形態を示す断面図である。 基板上にパターニングされて形成された３次元表面のプローブセルアクティブを含むオリゴマープローブアレイの実施形態を示す断面図である。 基板を局部的に酸化して形成したＬＯＣＯＳ酸化膜からなる３次元表面のプローブセルアクティブを含むオリゴマープローブアレイの実施形態を示す断面図である。 基板を局部的に酸化して形成したＬＯＣＯＳ酸化膜からなる３次元表面のプローブセルアクティブを含むオリゴマープローブアレイの実施形態を示す断面図である。 基板を局部的に酸化して形成したＬＯＣＯＳ酸化膜からなる３次元表面のプローブセルアクティブを含むオリゴマープローブアレイの実施形態を示す断面図である。 基板を局部的に酸化して形成したＬＯＣＯＳ酸化膜からなる３次元表面のプローブセルアクティブを含むオリゴマープローブアレイの実施形態を示す断面図である。 基板内に形成した３次元表面のトレンチ形プローブセルアクティブを含むオリゴマープローブアレイの実施形態を示す断面図である。 基板内に形成した３次元表面のトレンチ形プローブセルアクティブを含むオリゴマープローブアレイの実施形態を示す断面図である。 基板内に形成した３次元表面のトレンチ形プローブセルアクティブを含むオリゴマープローブアレイの実施形態を示す断面図である。 基板内に形成した３次元表面のトレンチ形プローブセルアクティブを含むオリゴマープローブアレイの実施形態を示す断面図である。 図２に示されている本発明の一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中間段階の構造物の断面図である。 図２に示されている本発明の一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中間段階の構造物の断面図である。 図２に示されている本発明の一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中間段階の構造物の断面図である。 図２に示されている本発明の一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中間段階の構造物の断面図である。 図２に示されている本発明の一実施形態によるオリゴマープローブアレイの他の製造方法を説明するための工程中間段階の構造物の断面図である。 図２に示されている本発明の一実施形態によるオリゴマープローブアレイの他の製造方法を説明するための工程中間段階の構造物の断面図である。 図３に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中間段階の構造物の断面図である。 図３に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中間段階の構造物の断面図である。 図３に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中間段階の構造物の断面図である。 図３に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中間段階の構造物の断面図である。 図４に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中間段階の構造物の断面図である。 図５に示されている本発明のさらなる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中間段階の構造物の断面図である。 図６に示されている本発明のさらなる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中間段階の構造物の断面図である。 図６に示されている本発明のさらなる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中間段階の構造物の断面図である。 図１０に示されている本発明のさらなる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中間段階の構造物の断面図である。 図１０に示されている本発明のさらなる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中間段階の構造物の断面図である。

符号の説明

１００ 基板
１２０、２２０、３２０ プローブセルアクティブ
１３０ プローブセル分離領域
１４０ リンカー
１５０ 作用基
１６０ オリゴマープローブ

Claims (20)

1. 基板と、
   前記基板上または前記基板内に形成され、３次元表面を有する多数のプローブセルアクティブであって、前記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マープローブがカップリングされた多数のプローブセルアクティブと、
   前記多数のプローブセルアクティブを分離するプローブセル分離領域であって、表面が前記オリゴマープローブとカップリングされる作用基を含まないプローブセル分離領域と、を含むオリゴマープローブアレイ。
2. 前記プローブセルアクティブの表面は前記オリゴマープローブとカップリングされる作用基を含むが、前記作用基の一部は前記オリゴマープローブとカップリングされ、残りの作用基は非活性キャッピングされている請求項１に記載のオリゴマープローブアレイ。
3. 前記作用基は少なくとも、ヒドロキシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、チオール基、ハロ基及びスルホン酸基からなる群から選択されたいずれか１つである請求項２に記載のオリゴマープローブアレイ。
4. 前記プローブセルアクティブは、前記基板上に形成された膜のパターン、前記基板を局部的に酸化して形成したＬＯＣＯＳ酸化膜、または基板内に形成されたトレンチを埋め立てるトレンチ形アクティブである請求項１に記載のオリゴマープローブアレイ。
5. 前記プローブセル分離領域の表面は露出されたシリコン基板表面または透明ガラス基板表面である請求項４に記載のオリゴマープローブアレイ。
6. 前記プローブセル分離領域の表面は前記基板上面に形成されたオリゴマープローブカップリングブロッキング膜表面である請求項４に記載のオリゴマープローブアレイ。
7. 前記プローブセル分離領域の表面は前記プローブセルアクティブ間を埋め立て、オリゴマープローブカップリングブロッキング特性を有する充填剤表面である請求項４に記載のオリゴマープローブアレイ。
8. 前記プローブセル分離領域の表面は前記プローブセルアクティブ間を埋め立てる充填剤上面に形成されたオリゴマープローブカップリングブロッキング膜表面である請求項４に記載のオリゴマープローブアレイ。
9. 前記オリゴマープローブはリンカーを介在して前記プローブセルアクティブにカップリングされた請求項１に記載のオリゴマープローブアレイ。
10. 前記３次元表面は前記プローブセルアクティブに形成された１つ以上の溝により提供される請求項１に記載のオリゴマープローブアレイ。
11. 基板を提供し、
    前記基板上または前記基板内にプローブセル分離領域により分離される多数のプローブセルアクティブを形成するが、前記多数のプローブセルアクティブの表面は３次元表面を有するようにし、前記プローブセル分離領域の表面はオリゴマープローブとカップリングされる作用基を含まないように形成し、
    前記多数の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マープローブをカップリングすることを含むオリゴマープローブアレイの製造方法。
12. 前記プローブセルアクティブの形成は、前記プローブセルアクティブの表面が前記オリゴマープローブとカップリングされる作用基を含むが、前記作用基の一部は前記オリゴマープローブとカップリングされ、残りの作用基は非活性キャッピングされるように形成する請求項１１に記載のオリゴマープローブアレイの製造方法。
13. 前記作用基は少なくとも、ヒドロキシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、チオール基、ハロ基及びスルホン酸基からなる群から選択されたいずれか１つである請求項１２に記載のオリゴマープローブアレイの製造方法。
14. 前記プローブセルアクティブの形成は、前記基板上に形成された膜をパターニングして形成したり、前記基板を局部的に酸化して形成したＬＯＣＯＳ酸化膜で形成したり、基板内に形成されたトレンチを埋め立てるトレンチ形アクティブで形成することを含む請求項１１に記載のオリゴマープローブアレイの製造方法。
15. 前記プローブセル分離領域の表面は露出されたシリコン基板表面または透明ガラス基板表面である請求項１４に記載のオリゴマープローブアレイの製造方法。
16. 前記プローブセル分離領域の表面は前記基板上面に形成されたオリゴマープローブカップリングブロッキング膜表面である請求項１４に記載のオリゴマープローブアレイの製造方法。
17. 前記プローブセル分離領域の表面は前記プローブセルアクティブ間を埋め立て、オリゴマープローブカップリングブロッキング特性を有する充填剤表面である請求項１４に記載のオリゴマープローブアレイの製造方法。
18. 前記プローブセル分離領域の表面は前記プローブセルアクティブ間を埋め立てる充填剤上面に形成されたオリゴマープローブカップリングブロッキング膜表面である請求項１４に記載のオリゴマープローブアレイの製造方法。
19. 前記カップリングは、リンカーを介在して前記プローブセルアクティブに前記オリゴマープローブをカップリングすることである請求項１１に記載のオリゴマープローブアレイの製造方法。
20. 前記多数のプローブセルアクティブの表面が３次元表面を有するように形成するのは、前記プローブセルアクティブに１つ以上の溝を形成することを含む請求項１１に記載のオリゴマープローブアレイの製造方法。

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