JP2023544468A - フローセルを作製するための方法 - Google Patents

フローセルを作製するための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2023544468A
JP2023544468A JP2022580774A JP2022580774A JP2023544468A JP 2023544468 A JP2023544468 A JP 2023544468A JP 2022580774 A JP2022580774 A JP 2022580774A JP 2022580774 A JP2022580774 A JP 2022580774A JP 2023544468 A JP2023544468 A JP 2023544468A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
functionalized
recess
functionalized layer
applying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022580774A
Other languages
English (en)
Inventor
カリアッパ，ブリンダ コディラ
エス フィッシャー，ジェフリー
ホン，サンキ
ジェイ クラフト，ルイス
ディ メイザー，ブライアン
モンタニョ－マチャド，バネッサ
Original Assignee
イルミナ インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by イルミナ インコーポレイテッド filed Critical イルミナ インコーポレイテッド
Publication of JP2023544468A publication Critical patent/JP2023544468A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0046—Sequential or parallel reactions, e.g. for the synthesis of polypeptides or polynucleotides; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making molecular arrays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6869—Methods for sequencing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03—Cuvette constructions
    • G01N21/05—Flow-through cuvettes
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0037—Production of three-dimensional images
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0382—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable the macromolecular compound being present in a chemically amplified negative photoresist composition
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/162—Coating on a rotating support, e.g. using a whirler or a spinner
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/168—Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2014—Contact or film exposure of light sensitive plates such as lithographic plates or circuit boards, e.g. in a vacuum frame
    • G03F7/2016—Contact mask being integral part of the photosensitive element and subject to destructive removal during post-exposure processing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers
    • G03F7/322—Aqueous alkaline compositions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00279—Features relating to reactor vessels
    • B01J2219/00306—Reactor vessels in a multiple arrangement
    • B01J2219/00313—Reactor vessels in a multiple arrangement the reactor vessels being formed by arrays of wells in blocks
    • B01J2219/00315—Microtiter plates
    • B01J2219/00317—Microwell devices, i.e. having large numbers of wells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • B01J2219/00608—DNA chips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • B01J2219/00614—Delimitation of the attachment areas
    • B01J2219/00617—Delimitation of the attachment areas by chemical means
    • B01J2219/00619—Delimitation of the attachment areas by chemical means using hydrophilic or hydrophobic regions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • B01J2219/00614—Delimitation of the attachment areas
    • B01J2219/00621—Delimitation of the attachment areas by physical means, e.g. trenches, raised areas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
    • B01J2219/0072—Organic compounds
    • B01J2219/00722—Nucleotides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0887—Laminated structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/16—Surface properties and coatings
    • B01L2300/161—Control and use of surface tension forces, e.g. hydrophobic, hydrophilic
    • B01L2300/165—Specific details about hydrophobic, oleophobic surfaces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N2021/7756—Sensor type
    • G01N2021/7763—Sample through flow

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

一例では、フローセルは、ベース支持体、及びベース支持体の上の凸部を含み、凸部は、ベース支持体とは異なる材料である。フローセルは、凸部の第１の部分の上の第１の官能化層、凸部の第２の部分の上の第２の官能化層、及び第１及び第２の官能化層にそれぞれ付着した第１及び第２のプライマーセットを更に含む。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年９月２９日に出願された米国仮特許出願第６３／０８４，９８３号の利益を主張するものであり、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
（配列表の参照）
ＥＦＳ－Ｗｅｂを介して本明細書に添えて提出された配列表は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。ファイルの名称はＩＬＩ１９７ＢＰＣＴ＿ＩＰ－２００１－ＰＣＴ＿Ｓｅｑｕｅｎｃｅ＿Ｌｉｓｔｉｎｇ＿ＳＴ２５．ｔｘｔであり、ファイルのサイズは５４５バイトであり、ファイルの作成日は２０２１年９月２３日である。
核酸を配列決定するためのいくつかの利用可能なプラットフォームは、合成による配列決定アプローチを利用している。このアプローチでは、新生鎖が合成され、成長鎖への各モノマー（例えば、ヌクレオチド）の付加が、光学的及び／又は電子的に検出される。鋳型鎖は新生鎖の合成を指示するので、合成中に成長鎖に付加された一連のヌクレオチドモノマーから鋳型ＤＮＡの配列を推測することができる。いくつかの例では、逐次的なペアエンド配列決定が使用され得、順鎖は配列決定及び除去され、次いで逆鎖が構築及び配列決定される。他の例では、同時ペアエンド配列決定が使用され得、順鎖及び逆鎖は同時に配列決定される。
序論
本明細書に開示される第１の態様は、フローセルであって、ベース支持体と、ベース支持体の上の凸部であって、ベース支持体とは異なる材料である、凸部と、凸部の第１の部分の上の第１の官能化層と、凸部の第２の部分の上の第２の官能化層と、それぞれ第１及び第２の官能化層に付着した第１及び第２のプライマーセットと、を含む、フローセルである。
第１の態様のある例では、フローセルは、ベース支持体と凸部との間に疎水性層を更に含む。一例では、フローセルは、複数の凸部を含み、複数の凸部の各々は、疎水性層の間隙領域によって、複数の凸部のうちの別の凸部から空間的に分離されている。一例では、疎水性層の間隙領域は、第１及び第２の官能化層並びに第１及び第２のプライマーセットを少なくとも実質的に含まない。
第１の態様のある例では、ベース支持体は、紫外線に対して透明である基材を含み、凸部は、五酸化タンタルを含み、フローセルは、ベース支持体と凸部との間にマスキング層を更に含む。一例では、フローセルは、複数の凸部を含み、複数の凸部の各々は、ベース支持体の間隙領域によって、複数の凸部のうちの別の凸部から空間的に分離されている。一例では、フローセルは、ベース支持体の間隙領域の上に重なる不活性化された部分を更に含み、不活性化された部分は、不活性化された第１の官能化層又は不活性化された第１のプライマーセットを含む。
第１の態様のある例では、第１のプライマーセットは、切断不能な第１のプライマー及び切断可能な第２のプライマーを含み、第２のプライマーセットは、切断可能な第１のプライマー及び切断不能な第２のプライマーを含む。
第１の態様の任意の特徴は、任意の望ましい様式で一緒に組み合わされて、かつ／又は本明細書に開示される例のうちのいずれかと組み合わされて、例えば、同時ペアエンドリードのためのフローセルを含む本開示に記載の利点を達成し得ることを理解すべきである。
本明細書に開示される第２の態様は、方法であって、多層スタックの樹脂層をインプリンティングして、第１の高さを有する第１の領域と、第１の高さよりも小さい第２の高さを有する第２の領域と、を含む、多高凸状領域を形成することであって、多層スタックが、少なくとも１つの追加の層の上の透明層の上の犠牲層の上に樹脂層を含む、形成することと、多高凸状領域の周りの多層スタックの部分を選択的にエッチングして、少なくとも１つの追加の層を露出させることと、多高凸状領域を選択的にエッチングして、樹脂層、及び多高凸状領域の第２の領域の下にある犠牲層の一部分を除去し、それによって、少なくとも透明層を含む凸部を形成し、透明層の一部分を露出させることと、多層スタックの上に第１の官能化層を適用することと、犠牲層及びその上の第１の官能化層をリフトオフし、それによって、透明層の第２の部分を露出させることと、透明層の第２の部分の上に第２の官能化層を適用することと、を含む、方法である。
第２の態様のある例は、それぞれのプライマーセットを、第１及び第２の官能化層に付着させることを更に含む。
第２の態様のある例では、少なくとも１つの追加の層は、紫外線に対して透明であるベース支持体であり、多層スタックは、ベース支持体と透明層との間にマスキング層を更に含み、第１の官能化層の適用は、犠牲層及び透明層の部分、並びにベース支持体の露出部分を覆い、方法は、ベース支持体を通る紫外線を方向付けることであって、それによって、マスキング層は、透明層からの紫外線を遮断し、ベース支持体は、ベース支持体の露出部分の上の第１の官能化層の部分に紫外線を伝達し、紫外線は、第１の官能化層の部分を不活性化するか、又は第１の官能化層の部分における第１のプライマーセットを不活性化する、方向付けることを更に含む。一例では、紫外線は、第１の官能化層の部分を不活性化し、方法は、それぞれのプライマーセットを、第１の官能化層及び第２の官能化層の活性化された部分に付着させることを更に含む。
第２の態様のある例では、少なくとも１つの追加の層は、疎水性層を含み、多層スタックは、ベース支持体を更に含み、第１の官能化層の適用は、犠牲層、及び透明層の部分を覆うが、疎水性層の露出部分を覆わない。一例では、方法は、それぞれのプライマーセットを、第１及び第２の官能化層に付着させることを更に含む。
第２の態様の任意の特徴は、任意の望ましい様式で一緒に組み合わされ得ることを理解すべきである。更に、第１の態様及び／若しくは第２の態様の特徴の任意の組み合わせを一緒に使用して、かつ／又は本明細書に開示される例のうちのいずれかと組み合わせて、例えば、様々なフローセル表面をパターン化するための簡略化された方法を含む、本開示に記載の利点を達成し得ることを理解すべきである。
本明細書に開示される第３の態様は、方法であって、基材中に画定された凹部の第１の部分の上にリフトオフ材料を適用することであって、それによって、凹部の第２の部分が露出したままである、適用することと、凹部に隣接する間隙領域の上に遮断材料を適用することであって、遮断材料が、リフトオフ材料とは異なる、適用することと、凹部の第２の部分の上に第１の官能化層を適用することと、リフトオフ材料をリフトオフし、それによって、凹部の第１の部分を露出させることと、凹部の第１の部分の上に第２の官能化層を適用することと、それぞれのプライマーセットを、第１及び第２の官能化層に付着させることと、を含む、方法である。
第３の態様のある例では、第１の官能化層を適用することは、凹部の第２の部分を活性化して、表面基を生成して、第１の官能化層と反応させることと、第１の官能化層を堆積させることと、を伴う。一例では、リフトオフ材料は、凹部の第２の部分の活性化後、かつ第１の官能化層の堆積前に、リフトオフされる。別の例では、リフトオフ材料は、凹部の第２の部分の活性化、かつ第１の官能化層の堆積の後に、リフトオフされる。
第３の態様のある例では、第２の官能化層を適用することは、凹部の第１の部分を活性化して、表面基を生成して、第２の官能化層と反応させることと、第２の官能化層を堆積させることと、を伴う。
第３の態様のある例では、遮断層は、第２のリフトオフ材料を含み、方法は、遮断層をリフトオフすることを更に含む。一例では、ｉ）リフトオフ材料は、金属犠牲層を含み、第２のリフトオフ材料は、フォトレジストを含むか、又はｉｉ）リフトオフ材料は、フォトレジストを含み、第２のリフトオフ材料は、金属犠牲層を含む。
第３の態様のある例では、遮断層は、疎水性材料を含む。
第３の態様のある例では、遮断材料は、リフトオフ材料の適用の前に、間隙領域の上に選択的に適用されており、リフトオフ材料の適用の前に、方法は、凹部を活性化して、表面基を生成して、第１の官能化層及び第２の官能化層の各々と反応させることを更に含む。
第３の態様のある例では、基材は、ベース支持体の上に透明層を含み、リフトオフ材料及び遮断材料の適用の前に、方法は、凹部内に不溶性フォトレジストを生成することと、不溶性フォトレジストが凹部に存在する間に、凹部に隣接する間隙領域から透明層を除去することと、凹部から不溶性フォトレジストを除去することと、を更に含む。
第３の態様の任意の特徴は、任意の望ましい様式で一緒に組み合わされ得ることを理解すべきである。更に、第１の態様及び／若しくは第２の態様及び／若しくは第３の態様の特徴の任意の組み合わせを一緒に使用して、かつ／又は本明細書に開示される例のうちのいずれかと組み合わせて、例えば、様々なフローセル表面をパターン化するための簡略化された方法を含む、本開示に記載の利点を達成し得ることを理解すべきである。
本明細書に開示される第４の態様は、方法であって、間隙領域によって分離された凹部を含む基材の上にシラン化層を適用することと、凹部を犠牲材料で充填することと、シラン化層を間隙領域からプラズマエッチングすることと、凹部から犠牲材料の一部分を除去して、凹部内のシラン化層の第１の部分を露出させることと、凹部内のシラン化層の第１の部分の上に第１の官能化層を適用することと、凹部から犠牲材料の第２の部分を除去して、凹部内のシラン化層の第２の部分を露出させることと、凹部内のシラン化層の第２の部分の上に第２の官能化層を適用することと、それぞれのプライマーセットを、第１及び第２の官能化層に付着させることと、を含む、方法である。
第４の態様の任意の特徴は、任意の望ましい様式で一緒に組み合わされ得ることを理解すべきである。更に、第１の態様及び／若しくは第２の態様及び／若しくは第３の態様及び／若しくは第４の態様の特徴の任意の組み合わせを一緒に使用して、かつ／又は本明細書に開示される例のうちのいずれかと組み合わせて、例えば、様々なフローセル表面をパターン化するための簡略化された方法を含む、本開示に記載の利点を達成し得ることを理解すべきである。
本明細書に開示される第５の態様は、方法であって、基材中に画定された凹部の第１の部分の上に保護基を適用することであって、それによって、凹部の第２の部分が露出したままである、適用することと、凹部に隣接する間隙領域の上にリフトオフ材料を適用することと、凹部の第２の部分の上に第１の官能化層を適用することであって、それによって、保護基が、凹部の第１の部分の上への第１の官能化層の適用を遮断する、適用することと、ｉ）保護基を除去することか、又はｉｉ）保護基の遮断状態を逆転させることと、凹部の第１の部分の上に第２の官能化層を適用することと、それぞれのプライマーセットを、第１及び第２の官能化層に付着させることと、を含む、方法である。
第５の態様のある例では、保護基を除去することは、保護基を切断することを伴う。
第５の態様のある例では、遮断状態を逆転させることは、チオール－ジスルフィド交換を開始することか、又は保護基を水に曝露することを伴う。
第５の態様の任意の特徴は、任意の望ましい様式で一緒に組み合わされ得ることを理解すべきである。更に、第１の態様及び／若しくは第２の態様及び／若しくは第３の態様及び／若しくは第４の態様及び／若しくは第５の態様の特徴の任意の組み合わせを一緒に使用して、かつ／又は本明細書に開示される例のうちのいずれかと組み合わせて、例えば、様々なフローセル表面をパターン化するための簡略化された方法を含む、本開示に記載の利点を達成し得ることを理解すべきである。
本明細書に開示される第６の態様は、方法であって、深い部分と、ステップ部分によって画定される浅い部分と、を有する、凹状領域を含む、基材の上にフォトレジストを適用することと、フォトレジストをドライエッチングして、ステップ部分の表面を露出させることであって、それによって、フォトレジストの一部分が、深い部分内に残る、露出させることと、基材、及びフォトレジストの部分の上に第１の官能化層を適用することと、フォトレジスト及びその上の第１の官能化層を除去して、深い部分における基材を露出させることと、深い部分における基材の上に第２の官能化層を適用することと、それぞれのプライマーセットを、第１及び第２の官能化層に付着させることと、を含む、方法である。
第６の態様のある例では、基材は、凹状領域に隣接する間隙領域を更に含み、第１の官能化層は、間隙領域の上に適用されており、方法は、間隙領域から第１の官能化層を除去することを更に含む。
第６の態様のある例では、方法は、第１の官能化層の適用の前に、ステップ部分をエッチングして、深い部分内のフォトレジストに隣接する凹部部分を画定することを更に含む。
第６の態様のある例では、基材は、凹状領域に隣接する間隙領域を更に含み、第１の官能化層は、間隙領域の上に適用されており、方法は、第１の官能化層を間隙領域から研磨することを更に含む。
第６の態様のある例では、基材は、透明なベース基材の上に、樹脂層を含む多層スタックを含み、第１の官能化層の適用の前に、方法は、ステップ部分をエッチングして、透明なベース基材の表面を露出させ、深い部分内のフォトレジストに隣接する凹部部分を画定することを更に含む。一例では、エッチング後、樹脂層は、フォトレジスト及び凹部部分に隣接する間隙領域を含み、第１の官能化層は、間隙領域の上に適用されており、方法は、第１の官能化層を間隙領域から研磨することを更に含む。
第６の態様の任意の特徴は、任意の望ましい様式で一緒に組み合わされ得ることを理解すべきである。更に、第１の態様及び／若しくは第２の態様及び／若しくは第３の態様及び／若しくは第４の態様及び／若しくは第５の態様及び／若しくは第６の態様の特徴の任意の組み合わせを一緒に使用して、かつ／又は本明細書に開示される例のうちのいずれかと組み合わせて、例えば、様々なフローセル表面をパターン化するための簡略化された方法を含む、本開示に記載の利点を達成し得ることを理解すべきである。
本明細書に開示される第７の態様は、方法であって、深い部分と、ステップ部分によって画定される浅い部分と、を有する、凹状領域を含む、樹脂層の表面を活性化することであって、樹脂層が、五酸化タンタルベース支持体の上に位置付けられており、透明なベース支持体が、深い部分において露出している、活性化することと、活性化された樹脂層に第１の官能化層を適用することであって、それによって、透明なベース支持体が、深い部分において露出したままである、適用することと、深い部分において露出した透明なベース支持体の上にシラン化層を適用することと、シラン化層の上に第２の官能化層を適用することと、それぞれのプライマーセットを、第１及び第２の官能化層に付着させることと、を含む、方法である。
第７の態様のある例では、樹脂層は、凹状領域に隣接する間隙領域を更に含み、第１の官能化層は、間隙領域の上に適用されており、方法は、第１の官能化層を間隙領域から研磨することを更に含む。
第７の態様のある例では、樹脂層の活性化の前に、方法は、樹脂層をインプリンティングして、凹状領域を形成することと、樹脂層をドライエッチングして、深い部分における透明なベース支持体を露出させることと、を更に含む。
第７の態様の任意の特徴は、任意の望ましい様式で一緒に組み合わされ得ることを理解すべきである。更に、第１の態様及び／若しくは第２の態様及び／若しくは第３の態様及び／若しくは第４の態様及び／若しくは第５の態様及び／若しくは第６の態様及び／若しくは第７の態様の特徴の任意の組み合わせを一緒に使用して、かつ／又は本明細書に開示される例のうちのいずれかと組み合わせて、例えば、様々なフローセル表面をパターン化するための簡略化された方法を含む、本開示に記載の利点を達成し得ることを理解すべきである。
本明細書に開示される第８の態様は、方法であって、基材中に画定された凹状領域の深い部分内に、変更可能なポリマービーズを導入することであって、凹状領域がまた、ステップ部分によって画定される浅い部分を含み、基材が、凹状領域に隣接する間隙領域を含む、導入することと、変更可能なポリマービーズを変更して、深い部分を少なくとも部分的に充填することと、基材及び変更されたポリマービーズの上に第１の官能化層を適用することと、変更されたポリマービーズ及びその上の第１の官能化層を除去し、それによって、深い部分における基材を露出させることと、深い部分における基材の上に第２の官能化層を適用することと、それぞれのプライマーセットを、第１及び第２の官能化層に付着させることと、を含む、方法である。
第８の態様のある例では、基材は、樹脂層を含み、方法は、樹脂層をインプリンティングして、深い部分及び浅い部分を含む凹状領域を形成することを更に含む。
第８の態様のある例は、第２の官能化層が深い部分に適用された後、第１の官能化層を間隙領域から研磨することを更に含む。
第８の態様のある例では、方法は、第２の官能化層が深い部分に適用される前に、第１の官能化層を間隙領域から研磨することを更に含み、第２の官能化されたものは、間隙領域に適用されており、方法は、第２の官能化層を間隙領域から研磨することを更に含む。
第８の態様のある例では、変更されたポリマービーズを除去することは、変更されたポリマービーズを溶解することを伴う。
第８の態様のある例では、変更可能なポリマービーズを変更することは、変更可能なポリマービーズを膨潤させることか、又はアニーリングすることを伴う。
第８の態様の任意の特徴は、任意の望ましい様式で一緒に組み合わされ得ることを理解すべきである。更に、第１の態様及び／若しくは第２の態様及び／若しくは第３の態様及び／若しくは第４の態様及び／若しくは第５の態様及び／若しくは第６の態様及び／若しくは第７の態様及び／若しくは第８の態様の特徴の任意の組み合わせを一緒に使用して、かつ／又は本明細書に開示される例のうちのいずれかと組み合わせて、例えば、様々なフローセル表面をパターン化するための簡略化された方法を含む、本開示に記載の利点を達成し得ることを理解すべきである。
本明細書に開示される第９の態様は、方法であって、凹状領域及び凹状領域に隣接する間隙領域を含む基材の上に第１の官能化層を適用することであって、凹状領域が、深い部分と、ステップ部分によって画定される浅い部分と、を含む、適用することと、深い部分内の第１の官能化層の上に変更可能なポリマービーズを導入することと、変更可能なポリマービーズを変更して、深い部分を少なくとも部分的に充填することと、第１の官能化層の露出部分を除去し、それによって、基材の部分を露出させることと、基材及び変更されたポリマービーズの上に第２の官能化層を適用することと、変更されたポリマービーズ及びその上の第２の官能化層を除去し、それによって、深い部分における第１の官能化層を露出させることと、それぞれのプライマーセットを、第１及び第２の官能化層に付着させることと、を含む、方法である。
第９の態様のある例では、基材は、樹脂層を含み、方法は、樹脂層をインプリンティングして、深い部分及び浅い部分を含む凹状領域を形成することを更に含む。
第９の態様のある例は、第２の官能化層を間隙領域から研磨することを更に含む。
第９の態様のある例では、変更されたポリマービーズを除去することは、変更されたポリマービーズを溶解することを伴う。
第９の態様のある例では、変更可能なポリマービーズを変更することは、変更可能なポリマービーズを膨潤させることか、又はアニーリングすることを伴う。
第９の態様の任意の特徴は、任意の望ましい様式で一緒に組み合わされ得ることを理解すべきである。更に、第１の態様及び／若しくは第２の態様及び／若しくは第３の態様及び／若しくは第４の態様及び／若しくは第５の態様及び／若しくは第６の態様及び／若しくは第７の態様及び／若しくは第８の態様及び／若しくは第９の態様の特徴の任意の組み合わせを一緒に使用して、かつ／又は本明細書に開示される例のうちのいずれかと組み合わせて、例えば、様々なフローセル表面をパターン化するための簡略化された方法を含む、本開示に記載の利点を達成し得ることを理解すべきである。
本明細書に開示される第１０の態様は、方法であって、基材中に画定された凹部の第１の部分、及び凹部に隣接する間隙領域の上に犠牲層を適用することであって、それによって、凹部の第２の部分が露出したままであり、間隙領域の上の犠牲層が、第１の高さを有し、凹部の第１の部分の上の犠牲層が、第１の高さよりも小さい第２の高さを有する、適用することと、凹部の第２の部分の上に第１の官能化層を適用することと、犠牲層の厚さを第２の高さだけ低減させ、それによって、凹部の第１の部分を露出させ、間隙領域上に犠牲層のうちのいくつかを残すことと、凹部の第２の部分の上に第２の官能化層を適用することと、間隙領域から犠牲層を除去することと、を含む、方法である。
第１０の態様のある例は、それぞれのプライマーセットを、第１及び第２の官能化層に付着させることを更に含む。
第１０の態様のある例では、犠牲層の厚さの低減は、時限ウェットエッチングを伴う。
第１０の態様の任意の特徴は、任意の望ましい様式で一緒に組み合わされ得ることを理解すべきである。更に、第１の態様及び／若しくは第２の態様及び／若しくは第３の態様及び／若しくは第４の態様及び／若しくは第５の態様及び／若しくは第６の態様及び／若しくは第７の態様及び／若しくは第８の態様及び／若しくは第９の態様及び／若しくは第１０の態様の特徴の任意の組み合わせを一緒に使用して、かつ／又は本明細書に開示される例のうちのいずれかと組み合わせて、例えば、様々なフローセル表面をパターン化するための簡略化された方法を含む、本開示に記載の利点を達成し得ることを理解すべきである。
本明細書に開示される第１１の態様は、方法であって、深い部分と、ステップ部分によって画定される浅い部分と、を有する、凹状領域を含む、基材の上に犠牲層を適用することと、犠牲層をエッチングして、深い部分及び浅い部分において基材を露出させることと、犠牲層の残りの部分、及び基材の露出部分の上に第１の官能化層を適用することと、フォトレジストを第１の官能化層の上に適用することと、フォトレジスト及び第１の官能化層をドライエッチングして、浅い部分、及び犠牲層の部分において基材表面を露出させることであって、それによって、フォトレジストの一部分及び第１の官能化層の一部分が、深い部分内に残る、露出させることと、基材の露出部分、及び犠牲層の露出部分の上に第２の官能化層を適用することと、犠牲層の残りの部分、及びフォトレジストの部分をリフトオフすることと、を含む、方法である。
第１１の態様のある例は、それぞれのプライマーセットを第１及び第２の官能化層に付着させることを更に含む。
第１１の態様のある例は、第２の官能化層を基材の間隙領域から研磨することを更に含む。
第１１の態様の任意の特徴は、任意の望ましい様式で一緒に組み合わされ得ることを理解すべきである。更に、第１の態様及び／若しくは第２の態様及び／若しくは第３の態様及び／若しくは第４の態様及び／若しくは第５の態様及び／若しくは第６の態様及び／若しくは第７の態様及び／若しくは第８の態様及び／若しくは第９の態様及び／若しくは第１０の態様及び／若しくは第１１の態様の特徴の任意の組み合わせを一緒に使用して、かつ／又は本明細書に開示される例のうちのいずれかと組み合わせて、例えば、様々なフローセル表面をパターン化するための簡略化された方法を含む、本開示に記載の利点を達成し得ることを理解すべきである。
本明細書に開示される第１２の態様は、方法であって、基材中に画定された凹部の第１の部分の上に犠牲層を適用することであって、それによって、凹部の第２の部分が露出したままである、犠牲層を適用することと、凹部に隣接する間隙領域の上、犠牲層の上、及び凹部の第２の部分の上に第１の官能化層を適用することと、フォトレジストを第１の官能化層の上に適用することと、フォトレジストの一部分、及び第１の官能化層の一部分を除去して、間隙領域及び犠牲層を露出させることと、犠牲層を除去し、それによって、凹部の第１の部分を露出させることと、凹部の第１の部分の上に第２の官能化層を適用することと、フォトレジストの残りの部分をリフトオフすることと、を含む、方法である。
第１２の態様の例は、それぞれのプライマーセットを、第１及び第２の官能化層に付着させることを更に含む。
第１２の態様の例は、第２の官能化層を基材の間隙領域から研磨することを更に含む。
第１２の態様の任意の特徴は、任意の望ましい様式で一緒に組み合わされ得ることを理解すべきである。更に、第１の態様及び／若しくは第２の態様及び／若しくは第３の態様及び／若しくは第４の態様及び／若しくは第５の態様及び／若しくは第６の態様及び／若しくは第７の態様及び／若しくは第８の態様及び／若しくは第９の態様及び／若しくは第１０の態様及び／若しくは第１１の態様及び／若しくは第１２の態様の特徴の任意の組み合わせを一緒に使用して、かつ／又は本明細書に開示される例のうちのいずれかと組み合わせて、例えば、様々なフローセル表面をパターン化するための簡略化された方法を含む、本開示に記載の利点を達成し得ることを理解すべきである。
本開示の例の特徴は、以下の詳細な説明及び図面を参照することにより明らかになろう。図面において、同様の参照番号は、類似なものではあるが、おそらく同一ではない構成要素に対応している。簡潔にするために、前述の機能を有する参照番号又は特徴は、それらが現れる他の図面と関連させて記載されてもよく、記載されなくてもよい。
１Ａは、例示的なフローセルの上面図である。１Ｂ～１Ｅは、フローセルのフローチャネルの異なる例の、拡大され、部分的に切り取られた図である。 本明細書に開示されるフローセルで使用される第１及び第２のプライマーセットの異なる例の概略図である。 本明細書に開示されるフローセルで使用される第１及び第２のプライマーセットの異なる例の概略図である。 本明細書に開示されるフローセルで使用される第１及び第２のプライマーセットの異なる例の概略図である。 本明細書に開示されるフローセルで使用される第１及び第２のプライマーセットの異なる例の概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の３つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 一例において、自己整合フォトマスクを含む多層スタックの形成を示す概略図である。 一例において、自己整合フォトマスクを含む多層スタックの形成を示す概略図である。 一例において、自己整合フォトマスクを含む多層スタックの形成を示す概略図である。 図５Ｃの自己整合フォトマスクの犠牲層の一例の上面図である。 図５Ｃの自己整合フォトマスクの犠牲層の別の例の上面図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 自己整合フォトマスクの別の例を含む多層スタックの別の例の形成を示す概略図である。 自己整合フォトマスクの別の例を含む多層スタックの別の例の形成を示す概略図である。 自己整合フォトマスクの別の例を含む多層スタックの別の例の形成を示す概略図である。 図７Ｃの自己整合フォトマスクの犠牲層の一例の上面図である。 図７Ｃの自己整合フォトマスクの犠牲層の別の一例の上面図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の例を示す概略図である。 図１Ｃに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｃに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｃに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｃに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｃに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｃに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｃに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｃに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｃに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｃに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｃに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｃに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｃに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するために使用され得る保護基を含むフローセル凹部の概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための方法の更に別の例を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための方法の更に別の例を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための方法の更に別の例を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための方法の更に別の例を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための方法の更に別の例を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための方法の更に別の例を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための方法の更に別の例を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための２つの例示的な方法を示す概略図である。 自己整合フォトマスクの別の例を含む多層スタックの形成を示す概略図である。 自己整合フォトマスクの別の例を含む多層スタックの形成を示す概略図である。 自己整合フォトマスクの別の例を含む多層スタックの形成を示す概略図である。 図１９Ｃの自己整合フォトマスクの犠牲層のうちの１つの上面図である。 図１９Ｃの自己整合フォトマスクの犠牲層のうちの別の１つの上面図である。 図１Ｂ又は図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂ又は図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂ又は図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂ又は図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂ又は図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂ又は図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂ又は図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂ又は図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂ又は図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂ又は図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂ又は図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂ又は図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂ又は図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための別の例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための別の例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための別の例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための別の例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための別の例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための別の例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｅに示されるフローセル構造を生成するための別の例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための別の例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための別の例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための別の例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための別の例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための別の例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための別の例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための別の例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例示的な方法を示す概略図である。 図１Ｂに示されるフローセル構造を生成するための方法の２つの例示的な方法を示す概略図である。 パターン化されたアルミニウム犠牲層を上に有するガラス基材の一例の走査型電子顕微鏡（scanning electron microscopy、ＳＥＭ）画像、及びパターン化された領域に形成された不溶性フォトレジストポストである。 異なるエッチング技術を使用してパターン化された異なる層の例の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。 図２６Ａの層の例示的な断面図である。 特定の領域に選択的に適用されたゲル材料を有するナノインプリントリソグラフィー樹脂に形成された多層凹部の一例の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。 ゲル材料が選択的に適用されることを確認する図２７Ａの多層凹部の白黒で再現された例示的な蛍光顕微鏡写真である。
本明細書に開示されるフローセルの例は、配列決定、例えば、同時ペアエンド核酸配列決定に使用され得る。これらのフローセルは、フローセルのパターン化された構造の異なる領域に付着した異なるプライマーセットを含む。これらの例では、プライマーセットは、切断（線形化）化学が異なる領域で直交するように制御され得る。直交切断化学は、異なるセット内の異なるプライマーに付着した同一の切断部位によって、又は異なるセット内の異なるプライマーに付着した異なる切断部位によって実現され得る。これにより、パターン化された基材の１つの領域で順鎖のクラスタを生成することができ、パターン化された基材の別の領域で逆鎖のクラスタを生成することができる。ある例では、領域は互いに直接隣接している。別の例では、領域間の任意の空間は十分に小さく、クラスタリングが２つの領域にまたがり得る。本明細書に開示されるフローセルの構成のうちのいくつかでは、順鎖及び逆鎖は空間的に分離され、これは、各リードの同時ベースコールを可能にしながら、両方のリードからの蛍光シグナルを分離する。したがって、本明細書に開示されるフローセルのいくつかの例は、同時ペアエンドリードを得ることを可能にする。これらのフローセルを生成するための、いくつかの例示的な方法が記載される。
定義
本明細書で使用される用語は、別段の指定がない限り、関連する技術分野における通常の意味をとるものと理解されたい。本明細書で使用されるいくつかの用語及びそれらの意味は、以下に記載される。
単数形「１つの（a）」、「１つの（an）」、及び「その（the）」は、文脈上明確に別段の指示がない限り、複数の指示対象を含む。
含む（comprising）、含む（including）、含有する（containing）という用語、及びこれらの用語の様々な形態は、互いに同義であり、等しく広義であることを意味する。
フローセル及び／又はフローセルの様々な構成要素を説明するために、本明細書では、上（top）、下（bottom）、下方（lower）、上方（upper）、上（on）などの用語が使用される。これらの方向を示す用語は、特定の配向を示すことを意味するものではなく、構成要素間の相対的な配向を指定するために使用されることを理解されたい。方向を示す用語の使用は、本明細書に開示される例を任意の特定の配向に制限すると解釈されるものではない。
第１、第２などの用語はまた、特定の配向又は順序を示すことを意味するものではなく、むしろ１つの構成要素を別の構成要素から区別するために使用される。
「アクリルアミドモノマー」は、構造
Figure 2023544468000002
 を有するモノマー、又はアクリルアミド基を含むモノマーである。アクリルアミド基を含むモノマーの例としては、アジドアセトアミドペンチルアクリルアミド：
Figure 2023544468000003
 及びＮ－イソプロピルアクリルアミド：
Figure 2023544468000004
 が挙げられる。他のアクリルアミドモノマーを使用してもよい。
本明細書で使用される場合、「活性化」という用語は、ベース支持体の表面又は多層構造の最外層に反応基を生成するプロセスを指す。活性化は、シラン化又はプラズマアッシングを使用して達成され得る。本明細書に開示される方法の各々において活性化を行い得るが、図のうちのいくつかは別個の層を示さない。これらの例では、シラン化層又は（プラズマアッシングからの）－ＯＨ基が存在して、官能化層を下にある支持体又は層に共有結合的に付着させることが理解されるべきである。他の例では、シラン化層が示されている。
アルデヒドは、本明細書で使用されるとき、構造－ＣＨＯを有する官能基を含有する有機化合物であり、これは、水素、及びアルキル又は他の側鎖などのＲ基にも結合した炭素原子を有するカルボニル中心（すなわち、酸素に二重結合した炭素）を含む。アルデヒドの一般構造は、
Figure 2023544468000005
 である。
本明細書で使用されるとき、「アルキル」は、完全に飽和している（すなわち、二重結合又は三重結合を含有しない）直鎖又は分岐鎖炭化水素鎖を指す。アルキル基は、１～２０個の炭素原子を有し得る。例示的なアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、三級ブチル、ペンチル、ヘキシルなどが挙げられる。ある例として、表記「Ｃ１～４アルキル」は、アルキル鎖中に１～４個の炭素原子が存在すること、すなわち、アルキル鎖が、メチル、エチル、プロピル、イソ－プロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、及びｔ－ブチルからなる群から選択されることを示す。
本明細書で使用されるとき、「アルケニル」は、１つ以上の二重結合を含有する直鎖又は分岐鎖炭化水素鎖を指す。アルケニル基は、２～２０個の炭素原子を有し得る。例示的なアルケニル基としては、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニルなどが挙げられる。
本明細書で使用されるとき、「アルキン」又は「アルキニル」は、１つ以上の三重結合を含有する直鎖又は分岐鎖炭化水素鎖を指す。アルキニル基は、２～２０個の炭素原子を有し得る。
本明細書で使用されるとき、「アリール」は、環骨格中に炭素のみを含有する芳香環又は環系（すなわち、２個の隣接する炭素原子を共有する２つ以上の縮合環）を指す。アリールが環系である場合、系内の全ての環は芳香環である。アリール基は、６～１８個の炭素原子を有し得る。アリール基の例としては、フェニル、ナフチル、アズレニル、及びアントラセニルが挙げられる。
「アミノ」官能基は、－ＮＲａＲｂ基を指し、式中、Ｒａ及びＲｂは各々、本明細書で定義されるように、水素
Figure 2023544468000006
 Ｃ１～６アルキル、Ｃ２～６アルケニル、Ｃ２～６アルキニル、Ｃ３～７カルボシクリル、Ｃ６～１０アリール、５～１０員のヘテロアリール、及び５～１０員のヘテロシクリルから独立して選択される。
本明細書で使用されるとき、「付着した（attached）」という用語は、２つのものが、直接的又は間接的のいずれかで、互いに、接合、締結、接着、接続、又は結合されている状態を指す。例えば、核酸は、共有結合又は非共有結合によって官能化ポリマーに付着され得る。共有結合は、原子間の電子対の共有によって特徴付けられる。非共有結合は、電子対の共有を伴わない物理結合であり、例えば、水素結合、イオン結合、ファンデルワールス力、親水性相互作用、及び疎水性相互作用を挙げることができる。
「アジド（azide）」又は「アジド（azido）」官能基は、－Ｎ３を指す。
本明細書で使用されるとき、「結合領域」は、例として、スペーサー層、蓋、別のパターン化された構造など、又はそれらの組み合わせ（例えば、スペーサー層及び蓋、又はスペーサー層及び別のパターン化された構造）であり得る別の材料に結合されるパターン化された構造の領域を指す。結合領域にて形成される結合は、化学結合（上述のとおり）、又は機械的結合（例えば、ファスナなどを使用して）であってもよい。
本明細書で使用されるとき、「カルボシクリル」は、環系骨格中に炭素原子のみを含有する非芳香族環又は環系を意味する。カルボシクリルが環系である場合、２つ以上の環が、縮合、架橋、又はスピロ結合方式で一体に結合され得る。カルボシクリルは、環系中の少なくとも１つの環が芳香族ではないことを条件として、任意の飽和度を有し得る。したがって、カルボシクリルとしては、シクロアルキル、シクロアルケニル、及びシクロアルキニルが挙げられる。カルボシクリルは、３～２０個の炭素原子を有し得る。カルボシクリルの例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、２，３－ジヒドロ－インデン、ビシクロ［２．２．２］オクタニル、アダマンチル、及びスピロ［４．４］ノナニルが挙げられる。
本明細書で使用されるとき、本明細書で使用される「カルボン酸」又は「カルボキシル」という用語は、－ＣＯＯＨを指す。
本明細書で使用されるとき、「シクロアルキレン」は、２つの付着点を介して分子の残りに付着した完全飽和カルボシクリル環又は環系を意味する。
本明細書で使用されるとき、「シクロアルケニル」又は「シクロアルケン」は、少なくとも１つの二重結合を有するカルボシクリル環又は環系を意味し、環系内の環は、いずれも芳香族ではない。例としては、シクロヘキセニル又はシクロヘキセン及びノルボルネニル又はノルボルネンが挙げられる。また、本明細書で使用されるとき、「ヘテロシクロアルケニル」又は「ヘテロシクロアルケン」とは、少なくとも１つの二重結合を有する、環骨格内に少なくとも１つのへテロ原子を有するカルボシクリル環又は環系を意味し、環系の中のいずれも環も、芳香族ではない。
本明細書で使用されるとき、「シクロアルキニル」又は「シクロアルキン」は、少なくとも１つの三重結合を有するカルボシクリル環又は環系を意味し、環系内の環は、いずれも芳香族ではない。ある例は、シクロオクチンである。別の例は、ビクロノニンである。本明細書で使用されるとき、「ヘテロシクロアルキニル」又は「ヘテロシクロアルキン」は、少なくとも１つの三重結合を有する、環骨格内に少なくとも１つのへテロ原子を有するカルボシクリル環又は環系を意味し、環系内の環は、いずれも芳香族ではない。
本明細書で使用されるとき、「堆積」という用語は、手作業であっても自動であってもよく、いくつかの場合では表面特性の改質をもたらす、任意の好適な適用技術を指す。一般に、堆積は、蒸着技術、コーティング技術、グラフト技術などを使用して実行され得る。いくつかの特定の例としては、化学蒸着（chemical vapor deposition、ＣＶＤ）、スプレーコーティング（例えば、超音波スプレーコーティング）、スピンコーティング、ダンク又はディップコーティング、ドクターブレードコーティング、液滴分配（puddle dispensing）、フロースルーコーティング、エアロゾル印刷、スクリーン印刷、マイクロコンタクト印刷、インクジェット印刷などが挙げられる。
本明細書で使用されるとき、「凹部」という用語は、ベース支持体又は多層スタックの層の間隙領域によって少なくとも部分的に包囲される表面開口部を有する、ベース支持体又は多層スタックの層における不連続の凹状の特徴を指す。凹部は、表面の開口部において、例として、円形、楕円形、正方形、多角形、星形（任意の数の頂点を持つ）などの、様々な形状をとることができる。表面と直交するように取られた凹部の断面は、湾曲形状、正方形、多角形、双曲線、円錐、角のある形状などであることができる。例として、凹部は、ウェル又は２つの相互接続されたウェルであり得る。凹部はまた、尾根、階段状の特徴など、より複雑な構造を有し得る。
「各々」という用語は、項目の集合を参照して使用されるとき、集合内の個々の項目を識別することを意図しているが、必ずしも集合内の全ての項目を指すものではない。明示的な開示又は文脈がそうでないことを明確に指示する場合、例外が生じ得る。
「エポキシ」という用語（グリシジル又はオキシラン基とも称される）は、本明細書で使用されるとき、
Figure 2023544468000007
 を指す。
本明細書で使用されるとき、「フローセル」という用語は、反応を行うことができるフローチャネル、試薬をフローチャネルに送達するための入口、及びフローチャネルから試薬（試薬）を除去するための出口を有する容器を意味することを意図する。いくつかの例では、フローセルは、フローセル内で起こる反応の検出に対応する。例えば、フローセルは、アレイ、光学的標識分子などの光学的検出を可能にする１つ以上の透明な表面を含み得る。
本明細書で使用されるとき、「フローチャネル」又は「チャネル」は、液体サンプルを選択的に受容することができる、２つの結合された構成要素間に画定される領域であり得る。いくつかの例では、フローチャネルは、２つのパターン化された構造の間に画定され得、したがって、パターン化された構造の表面化学と流体連通し得る。他の例では、フローチャネルは、パターン化された構造と蓋との間に画定され得、したがって、パターン化された構造の表面化学と流体連通し得る。
本明細書で使用されるとき、「官能化層」又は「官能化層パッド」は、フローセル基材の少なくとも一部分の上に適用されるゲル材料を指す。ゲル材料は、捕捉プライマーに付着することができる官能基を含む。官能化層は、基材中に画定された凹部の一部分内に位置付けられ得、又は基材上の凸部の一部分の上に位置付けられ得る。官能化層パッドは、実質的に平坦な基材表面上に位置する。「官能化層」という用語はまた、基材の全部又は一部の上に適用され、かつ更なる処理に曝されて、凹部の部分内の官能化層、又は凸部の部分の上の官能化層、又は実質的に平坦な基材表面上の官能化層パッドを画定する、ゲル材料も指す。
本明細書で使用されるとき、「ヘテロアリール」は、環骨格中に窒素、酸素、及び硫黄を含むがこれらに限定されない、１個以上のヘテロ原子、すなわち炭素以外の元素を含有する芳香環又は環系（すなわち、２個の隣接する原子を共有する２つ以上の縮合環）を指す。ヘテロアリールが環系である場合、系内の全ての環は芳香環である。ヘテロアリール基は、５～１８環員を有し得る。
本明細書で使用されるとき、「ヘテロシクリル」は、環骨格中に少なくとも１個のヘテロ原子を含有する非芳香族環又は環系を意味する。ヘテロシクリルどうしは、縮合、架橋、又はスピロ結合式に、一体に結合されてもよい。ヘテロシクリルは、環系中の少なくとも１つの環が芳香族ではないことを条件として、任意の飽和度を有してもよい。環系の中で、ヘテロ原子は、非芳香環又は芳香環のいずれかに存在してもよい。ヘテロシクリル基は、３～２０環員（すなわち、炭素原子及びヘテロ原子を含む、環骨格を形成する原子の数）を有し得る。いくつかの例では、ヘテロ原子は、Ｏ、Ｎ、又はＳである。
本明細書で使用されるとき、用語「ヒドラジン」又は「ヒドラジニル」とは、－ＮＨＮＨ２基を意味する。
本明細書で使用されるとき、本明細書で使用される「ヒドラゾン」又は「ヒドラゾニル」という用語は、
Figure 2023544468000008
 基を指し、式中、Ｒａ及びＲｂは各々、本明細書で定義されるように、水素、Ｃ１～６アルキル、Ｃ２～６アルケニル、Ｃ２～６アルキニル、Ｃ３～７カルボシクリル、Ｃ６～１０アリール、５～１０員のヘテロアリール、及び５～１０員のヘテロシクリルから独立して選択される。
本明細書で使用されるとき、「ヒドロキシ」又は「ヒドロキシル」は、－ＯＨ基を指す。
本明細書で使用されるとき、「間隙領域」という用語は、例えば、凹部（凹状領域）又は凸部（凸状領域）を分離するベース支持体又は多層スタックの層の領域を指す。例えば、間隙領域は、アレイの１つの凹部を、アレイの別の凹部から分離することができる。互いに分離されている２つの凹部又は凸部は、別個であってもよい、すなわち、互いに物理的接触が欠如していてもよい。多くの例では、間隙領域は、連続的であるが、凹部又は凸部は、例えば、それ以外が連続的である表面内又は上に画定される複数の凹部又は凸部の場合のように、別個である。他の例では、間隙領域及び特徴は、例えば、それぞれの間隙領域によって分離される溝の形状での複数の凹部の場合のように、別個である。間隙領域によって提供される分離は、部分的又は完全な分離であり得る。間隙領域は、凹部又は凸部の表面材料とは異なる表面材料を有してもよい。例えば、凹部は、その中にポリマー及び第１のプライマーセットを有し得、間隙領域は、その上にポリマー及び第２のプライマーセットを有し得る。
本明細書で使用されるとき、「ネガティブフォトレジスト」は、特定の波長の光に曝露される部分が現像液に不溶性になる感光性材料を指す。これらの例では、不溶性のネガティブフォトレジストは、現像液中で５％未満の溶解度を有する。ネガティブフォトレジストでは、光曝露は、材料の露出部分が現像液中で（非露出部分よりも）溶解度が低くなるように化学構造を変化させる。不溶性のネガティブフォトレジストは、現像液に可溶性ではないが、現像液とは異なる除去剤に少なくとも９９％の溶解度であり得る。除去剤は、例えば、リフトオフプロセスにおいて使用される溶媒又は溶媒混合物であり得る。
不溶性のネガティブフォトレジストとは対照的に、光に曝露されないネガティブフォトレジストの任意の部分は、現像液に少なくとも９５％の溶解度である。いくつかの例では、光に曝露されないネガティブフォトレジストの部分は、現像液中に少なくとも９８％、例えば、９９％、９９．５％、１００％の溶解度である。
「ニトリルオキシド」は、本明細書で使用されるとき、「ＲａＣ≡Ｎ＋Ｏ－」基を意味し、式中、Ｒａは、本明細書で定義される。ニトリルオキシドの調製例としては、クロラミド－Ｔでの処理による、又は、イミドイルクロリド［ＲＣ（Ｃｌ）＝ＮＯＨ］上での塩基作用による、又は、ヒドロキシルアミンとアルデヒドとの反応によるアルドキシムからのインサイチュ生成が挙げられる。
「ニトロン」とは、本明細書で使用されるとき、
Figure 2023544468000009
基を意味し、式中、Ｒ３が、水素（Ｈ）ではないことを除いて、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、本明細書で定義されるＲａ及びＲｂ基のいずれかであり得る。
本明細書で使用されるとき、「ヌクレオチド」は、窒素含有複素環式塩基、糖、及び１つ以上のリン酸基を含む。ヌクレオチドは、核酸配列のモノマー単位である。ＲＮＡでは、糖はリボースであり、ＤＮＡでは、糖は、デオキシリボース、すなわち、リボースの２’位に存在するヒドロキシル基が欠如している糖である。窒素含有複素環式塩基（すなわち、核酸塩基）は、プリン塩基であってもピリミジン塩基であってもよい。プリン塩基としては、アデニン（Ａ）及びグアニン（Ｇ）、並びにそれらの修飾された誘導体又は類似体が挙げられる。ピリミジン塩基としては、シトシン（Ｃ）、チミン（Ｔ）、及びウラシル（Ｕ）、並びにそれらの修飾された誘導体又は類似体が挙げられる。デオキシリボースのＣ－１原子は、ピリミジンのＮ－１又はプリンのＮ－９に結合される。核酸類似体は、リン酸骨格、糖、又は核酸塩基のいずれかが変化していてもよい。核酸類似体の例としては、例えば、ペプチド核酸（peptide nucleic acid、ＰＮＡ）などのユニバーサル塩基又はリン酸－糖骨格類似体が挙げられる。
いくつかの例では、「の上に（over）」という用語は、１つの構成要素又は材料が別の構成要素又は材料の上に直接位置付けられることを意味し得る。一方が他方の上に直接存在する場合、２つは互いに接触している。図１Ｃでは、層１８は、ベース支持体１４の上に直接存在し、かつそれと接触するように、ベース支持体１４の上に適用される。
他の例では、「の上に（over）」という用語は、１つの構成要素又は材料が別の構成要素又は材料上に間接的に位置付けられることを意味し得る。間接的にとは、ギャップ又は追加の構成要素又は材料が、２つの構成要素又は材料の間に位置付けられ得ることを意味する。図１Ｅでは、官能化層２４、２６は、２つが間接的に接触するように、ベース支持体１４の上に位置付けられている。より具体的には、樹脂層１８が２つの構成要素２４又は２６と１４との間に位置付けられているため、官能化層２４、２６は、ベース支持体１４上に間接的にある。
「パターン化された樹脂」は、その中に画定された凹部及び／凸部を有し得る任意の材料を指す。樹脂及び樹脂をパターン化するための技術の具体例は、以下で更に説明される。
「パターン化された構造」は、例えば、凹部内の、凸部上の、又はそうでなければ支持体又は層表面上に位置付けられた、パターンで表面化学を含む層を含むか、又は多層スタックを含む、単層ベース支持体を指す。表面化学は、官能化層及び捕捉／増幅プライマーを含み得る。いくつかの例では、単層ベース支持体又は多層スタックの層は、表面化学のパターンを生成するために、パターニング技術（例えば、エッチング、リソグラフィーなど）に曝露されている。しかしながら、「パターン化された構造」という用語は、そのようなパターン化技術を使用して、パターンを生成しなければならないことを意味することを意図するものではない。例えば、ベース支持体は、その上に官能化層のパターンを有する実質的に平坦な表面であり得る。パターン化された構造は、本明細書に開示される方法のいずれかを介して生成され得る。
本明細書で使用されるとき、「プライマー」は、一本鎖核酸配列（例えば、一本鎖ＤＮＡ）として定義される。本明細書において増幅プライマーと称されるいくつかのプライマーは、鋳型増幅及びクラスタ生成の開始点として機能する。本明細書において配列決定プライマーと称される他のプライマーは、ＤＮＡ合成の開始点として機能する。プライマーの５’末端は、ポリマーの官能基でカップリング反応を可能にするように修飾されてもよい。プライマーの長さは、任意の数の塩基の長さであることができ、様々な非天然ヌクレオチドを含むことができる。ある例では、配列決定プライマーは、１０～６０塩基、又は２０～４０塩基の範囲の短鎖である。
本明細書で使用されるとき、「ポジティブフォトレジスト」は、特定の波長の光に曝露される部分が現像液に可溶性になる感光性材料を指す。これらの例では、光に曝露されたポジティブフォトレジストの任意の部分は、現像液中に少なくとも９５％の溶解度である。いくつかの例では、光に曝露されたポジティブフォトレジストの部分は、現像液中に少なくとも９８％、例えば、９９％、９９．５％、１００％の溶解度である。ポジティブフォトレジストでは、光曝露は、材料の露出部分が現像液中で（非露出部分よりも）溶解度が高くなるように化学構造を変化させる。
可溶性のポジティブフォトレジストとは対照的に、光に曝露されないポジティブフォトレジストの任意の部分は、現像液に不溶性（５％未満の溶解度）である。不溶性のポジティブフォトレジストは、現像液に可溶性ではないが、現像液とは異なる除去剤に少なくとも９９％の溶解度であり得る。いくつかの例では、不溶性のポジティブフォトレジストは、除去剤に少なくとも９８％、例えば、９９％、９９．５％、１００％の溶解度である。除去剤は、リフトオフプロセスにおいて使用される溶媒又は溶媒混合物であり得る。
本明細書で使用されるとき、「スペーサー層」は、２つの構成要素を互いに結合する物質を意味する。いくつかの例では、スペーサー層は、結合を補助する放射線吸収性物質であることができるか、又は、結合を補助する放射線吸収性物質と接触させることができる。
「基材」という用語は、単層ベース支持体、又は表面化学が導入される多層構造を指す。
「五酸化タンタル」という用語は、式Ｔａ２Ｏ５を有する無機化合物を指す。この化合物は、透明であり、約０．２５（２５％）～１（１００％）の範囲の透過率、約０．３５μｍ（３５０ｎｍ）～少なくとも１．８μｍ（１８００ｎｍ）の範囲の波長を有する。「五酸化タンタルベース支持体」又は「五酸化タンタル層」は、Ｔａ２Ｏ５を含み得るか、本質的にそれからなり得るか、又はそれからからなり得る。五酸化タンタルベース支持体又は五酸化タンタル層が、これらの波長のいずれかを有する電磁エネルギーを伝達することが望ましい例では、ベース支持体又は層は、Ｔａ２Ｏ５からなり得るか、又はＴａ２Ｏ５及びベース支持体又は層の所望の透過率を妨げない他の構成要素を含み得るか、若しくはそれから本質的になり得る。
「チオール」官能基とは、－ＳＨを指す。
本明細書で使用されるとき、用語「テトラジン」及び「テトラジニル」は、４つの窒素原子を含む６員のヘテロアリール基を指す。テトラジンは、任意選択で置換され得る。
本明細書で使用されるとき、「テトラゾール」は、４つの窒素原子を含む５員の複素環基を指す。テトラゾールは、任意選択で置換され得る。
「透明なベース支持体」又は「透明層」という用語は、例えば、特定の波長又は波長範囲に対して透明である基材又は層の形態の材料を指す。例えば、材料は、ポジティブ又はネガティブフォトレジストを化学的に変化させるために使用される波長に対して透明であり得る。透明度は、透過率、すなわち、物体に入射する光エネルギーの物体を透過する光エネルギーに対する比を使用して定量化され得る。透明なベース支持体又は透明層の透過率は、ベース支持体又は層の厚さ及び光の波長に依存する。本明細書に開示される例では、透明なベース支持体又は透明層の透過率は、０．２５（２５％）～１（１００％）の範囲であり得る。ベース支持体又は層の材料は、得られるベース支持体又は層が所望の透過率を可能にする限り、純粋な材料、いくらかの不純物を有する材料、又は材料の混合物であってもよい。加えて、ベース支持体又は層の透過率に応じて、光曝露の時間及び／又は光源の出力電力を増加又は減少させて、透明なベース支持体及び／又は層を通して好適な線量の光エネルギーを送達して、所望の効果（例えば、可溶性又は不溶性フォトレジストを生成すること）を達成することができる。
フローセル
同時ペアエンド配列決定のためのフローセルのある例は、全般的に、パターン化された構造を含み、それは、基材、基材の少なくとも一部分の上の２つの官能化層、及び２つの官能化層に付着した異なるプライマーセットを含む。
フローセル１０の一例を、上方から、図１Ａに示す。フローセル１０は、一緒に結合された２つのパターン化された構造、又は蓋に結合された１つのパターン化された構造を含み得る。２つのパターン化された構造の間、又は１つのパターン化された構造と蓋との間には、フローチャネル１２がある。図１Ａに示される例は、８つのフローチャネル１２を含む。８つのフローチャネル１２が示されているが、任意の数のフローチャネル１２がフローセル１０に含まれ得る（例えば、単一のフローチャネル１２、４つのフローチャネル１２など）ことを理解すべきである。各フローチャネル１２は、あるフローチャネル１２内に導入される流体が、隣接するフローチャネル１２内に流入しないように、別のフローチャネル１２から単離され得る。フローチャネル１２内に導入される流体のうちのいくつかの例は、反応成分（例えば、ＤＮＡサンプル、ポリメラーゼ、シーケンシングプライマー、ヌクレオチドなど）、洗浄溶液、脱ブロッキング剤などを導入し得る。
フローチャネル１２は、パターン化された構造によって少なくとも部分的に画定される。パターン化構造は、（図１Ｂに示されるような）単層ベース支持体１４、又は多層構造１６などの基材を含み得る（図１Ｃ、図１Ｄ、及び図１Ｅに示すように）。
好適な単層ベース支持体１４の例としては、エポキシシロキサン、ガラス、修飾又は官能化ガラス、プラスチック（アクリル、ポリスチレン、スチレンと他の材料のコポリマー、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＣｈｅｍｏｕｒｓのＴＥＦＬＯＮ（登録商標）など）、環状オレフィン／シクロオレフィンポリマー（cyclic olefins/cyclo-olefin polymer、ＣＯＰ）（ＺｅｏｎのＺＥＯＮＯＲ（登録商標）など）、ポリイミドなどを含む）、ナイロン（ポリアミド）、セラミック／酸化セラミック、シリカ、溶融シリカ、又はシリカベースの材料、ケイ酸アルミニウム、シリコン及び修飾シリコン（例えば、ホウ素ドープｐ＋シリコン）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）又は他の酸化タンタル（ＴａＯｘ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、炭素、金属、無機ガラスなどが挙げられる。
多層構造１６の例は、図１Ｃ、図１Ｄ、及び図１Ｅに示すように、ベース支持体１４及びその上の少なくとも１つの他の層１８を含む。多層構造１６のいくつかの例は、ベース支持体１４としてのガラス又はシリコンを含み、表面に、酸化タンタル（例えば、五酸化タンタル又は別の酸化タンタル（ＴａＯｘ））又は別のセラミック酸化物のコーティング層（例えば、層１８）を有する。
多層構造１６の他の例は、ベース支持体１４（例えば、ガラス、シリコン、五酸化タンタル、又は他のベース支持体１４材料のうちのいずれか）及び他の層１８としてのパターン化された樹脂を含む。凹部２０及び間隙領域２２を形成するために選択的に堆積、又は堆積及びパターン化され得る任意の材料が、パターン化された樹脂に使用され得ることを理解すべきである。
パターン化された樹脂の一例として、無機酸化物は、蒸着、エアロゾル印刷、又はインクジェット印刷を介してベース支持体１４に選択的に適用され得る。好適な無機酸化物の例としては、酸化タンタル（例えば、Ｔａ２Ｏ５）、酸化アルミニウム（例えば、Ａｌ２Ｏ３）、酸化シリコン（例えば、ＳｉＯ２）、酸化ハフニウム（例えば、ＨｆＯ２）などが挙げられる。
パターン化された樹脂の別の例として、ポリマー樹脂は、ベース支持体１４に適用され、次いでパターン化され得る。好適な堆積技術としては、化学蒸着、ディップコーティング、ダンクコーティング、スピンコーティング、スプレーコーティング、液滴分配、超音波スプレーコーティング、ドクターブレードコーティング、エアロゾル印刷、スクリーン印刷、マイクロコンタクト印刷などを含む。好適なパターニング技術としては、フォトリソグラフィー、ナノインプリントリソグラフィー（nanoimprint lithography、ＮＩＬ）、スタンピング技術、エンボス技術、成形技術、マイクロエッチング技術などが挙げられる。好適な樹脂のいくつかの例としては、多面体オリゴマーシルセスキオキサン樹脂、非ＰＯＳＳエポキシ樹脂、ポリ（エチレングリコール）樹脂、ポリエーテル樹脂（例えば、開環エポキシ）、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、メタクリレート樹脂、アモルファスフルオロポリマー樹脂（例えば、ＢｅｌｌｅｘのＣＹＴＯＰ（登録商標））、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
本明細書で使用されるとき、「多面体オリゴマーシルセスキオキサン」（Ｈｙｂｒｉｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓから商標名ＰＯＳＳとして市販）という用語は、シリカ（ＳｉＯ２）とシリコーン（Ｒ２ＳｉＯ）とのハイブリッド中間体（例えば、ＲＳｉＯ１．５）である化学組成物を指す。多面体オリゴマーシルセスキオキサンのある例は、Ｋｅｈａｇｉａｓ ｅｔ ａｌ．，Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ８６（２００９），ｐｐ．７７６－７７８に記載されているものであり得、これは、参照によりその全体が組み込まれる。ある例では、組成物は、化学式［ＲＳｉＯ３／２］ｎを有する有機シリコン化合物であり、Ｒ基は同じであっても異なってもよい。多面体オリゴマーシルセスキオキサンの例示的なＲ基としては、エポキシ、アジド（azide）／アジド（azido）、チオール、ポリ（エチレングリコール）、ノルボルネン、テトラジン、アクリレート、及び／又はメタクリレート、あるいは、更に、例えば、アルキル、アリール、アルコキシ、及び／又はハロアルキル基を含む。
多層構造の更に他の例は、透明なベース支持体１４’（例えば、図６Ａを参照）、透明なベース支持体１４’の上のパターン化された犠牲層４８（図６Ａ参照）、及びパターン化された犠牲層４８の上の透明層７２（図６Ａ参照）を含む。いくつかの例では、透明層７２は、紫外線を透過させることができ、約０．５～約１、例えば、約０．７５～約１、約０．９～約０．９９の範囲の透過率を有する。透明層７２に好適な材料のいくつかの例としては、五酸化タンタル、酸化インジウムスズ、二酸化チタン、又は他のＵＶ透過材料が挙げられる。
ある例では、単一のベース支持体１４（単独で、又は多層構造１６の一部として使用されるかにかかわらず）は、約２ｍｍ～約３００ｍｍ、例えば、約２００ｍｍ～約３００ｍｍの範囲の直径を有する円形シート、パネル、ウェハ、ダイなどであり得るか、又は最大約１０フィート（約３メートル）の最大寸法を有する長方形シート、パネル、ウェハ、ダイなどであり得る。例えば、ダイは、約０．１ｍｍ～約１０ｍｍの範囲の幅を有し得る。例示的な寸法を提供しているが、任意の好適な寸法を有する単一のベース支持体１４を使用し得ることを理解すべきである。
ある例では、フローチャネル１２は、丸い対向端部を有する実質的に長方形の構成を有する。フローチャネル１２の長さ及び幅は、単一のベース支持体１４の一部分、又は多層構造１６の最外層がフローチャネル１２を取り囲み、蓋（図示せず）又は別のパターン化された構造への付着に利用可能であるように選択され得る。
フローチャネル１２の深さは、マイクロコンタクト、エアロゾル、又はインクジェット印刷を使用してフローチャネル１２壁部を画定する別個の材料を堆積させる場合、単層の厚さと同程度であり得る。他の例では、フローチャネル１２の深さは、約１μｍ、約１０μｍ、約５０μｍ、約１００μｍ、又はそれ以上であり得る。ある例では、深さは、約１０μｍ～約１００μｍの範囲であり得る。別の例では、深さは、約１０μｍ～約３０μｍの範囲であり得る。更に別の例では、深さは、約５μｍ以下である。フローチャネル１２の深さは、上で指定した値よりも大きくてもよく、それよりも小さくてもよく、又はそれらの間であってもよいことを理解すべきである。
図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄ、及び図１Ｅは、フローチャネル１２内の構造の例を示す。図１Ｂに示すように、構造は、ベース支持体１４の上（又は多層構造１６上）の官能化層パッド２４’、２６’を含み得る。図１Ｃに示すように、構造は、多層構造１６の上（又はベース支持体１４上）の凸部２８、及び凸部２８の上の官能化層２４、２６を含み得る。図１Ｄ及び図１Ｅに示すように、構造は、多層構造１６の層１８内（又はベース支持体１４内）に画定された凹部２０、及び凹部２０内の官能化層２４、２６を含み得る。図１Ｅに示される凹部２０はまた、本明細書では多層凹部２０’と称され得る（例えば、図１６Ｆを参照）。
規則的、繰り返し、及び非規則的なパターンを含む、官能化層パッド２４’、２６’、凹部２０、及び／又は凸部２８の多くの異なるレイアウトが想定され得る。ある例では、官能化層パッド２４’、２６’、凹部２０、及び／又は凸部２８は、密なパッキング及び改善された密度のために六角形グリッドに配置される。他のレイアウトは、例えば、直線的な（長方形の）レイアウト、三角形のレイアウトなどを含み得る。いくつかの例では、レイアウト又はパターンは、行及び列をなしているｘ－ｙフォーマットであり得る。いくつかの他の例では、レイアウト又はパターンは、官能化層パッド２４’、２６’、凹部２０、及び／又は凸部２８、並びに間隙領域２２の反復配置であり得る。なおも他の例では、レイアウト又はパターンは、官能化層パッド２４’、２６’、凹部２０、及び／又は凸部２８、並びに間隙領域２２のランダムな配置であり得る。
レイアウト又はパターンは、規定の面積内の官能化層パッド２４’、２６’、凹部２０、及び／又は凸部２８の密度（数）に関して特徴付け得る。例えば、官能化層パッド２４’、２６’、凹部２０、及び／又は凸部２８は、１ｍｍ２当たり約２００万の密度で存在し得る。例えば、１ｍｍ２当たり約１００、１ｍｍ２当たり約１，０００、１ｍｍ２当たり約１０万、１ｍｍ２当たり約１００万、１ｍｍ２当たり約２００万、１ｍｍ２当たり約５００万、１ｍｍ２当たり約１０００万、１ｍｍ２当たり約５０００万、又はそれ以上若しくはそれ以下の密度を含む、異なる密度に調整され得る。密度は、上記の範囲から選択される、下限値のうちの１つと上限値のうちの１つとの間であり得、又は他の密度（所与の範囲外）が使用され得ることを更に理解すべきである。例として、高密度アレイは、約１００ｎｍ未満で分離された官能化層パッド２４’、２６’、凹部２０、及び／又は凸部２８を有するものとして特徴付けられ得、中密度アレイは、約４００ｎｍ～約１μｍで分離された官能化層パッド２４’、２６’、凹部２０、及び／又は凸部２８を有するものとして特徴付けられ得、低密度アレイは、約１μｍを超えて分離された官能化層パッド２４’、２６’、凹部２０、及び／又は凸部２８を有するものとして特徴付けられ得る。
官能化層パッド２４’、２６’、凹部２０、及び／又は凸部２８のレイアウト又はパターンはまた、官能化層パッド２４’、２６’、１つの凹部２０、及び／又は１つの凸部２８の１つのセットの中心から、官能化層パッド２４’、２６’、凹部２０、及び／又は凸部２８の隣接するセットの中心までの平均ピッチ、若しくは間隔（中心間間隔）、又は官能化層パッド２４’、２６’、１つの凹部２０、及び／又は１つの凸部２８の１つのセットの右端部から、官能化層パッド２４’、２６’、凹部２０、及び／又は凸部２８の隣接するセットの左端部までの平均ピッチ、若しくは間隔（端部間間隔）の点において、特徴付けられ得るか、又は代替的に特徴付けられ得る。パターンは、平均ピッチ周辺の変動係数が小さくなるように規則的である場合もあれば、パターンが不規則である場合もあり、その場合、変動係数は比較的大きくなる可能性がある。いずれの場合も、平均ピッチは、例えば、おおよそ約５０ｎｍ、約０．１μｍ、約０．５μｍ、約１μｍ、約５μｍ、約１０μｍ、又は約１００μｍであってもよい。の特定のパターンの平均ピッチは、上記の範囲から選択される、低い方の値のうちの１つと高い方の値のうちの１つとの間であり得る。ある例では、凹部２０は、約１．５μｍのピッチ（中心間間隔）を有する。平均ピッチ値の例が提供されるが、他の平均ピッチ値も使用され得ることを理解すべきである。
各凹部２０のサイズは、その容積、開口面積、深さ、及び／若しくは直径又は長さ及び幅によって特徴付けられ得る。例えば、容積は、約１×１０－３μｍ３～約１００μｍ３の範囲に及び、例えば、約１×１０－２μｍ３、約０．１μｍ３、約１μｍ３、約１０μｍ３、又はそれ以上若しくはそれ以下であり得る。別の例では、開口面積は、約１×１０－３μｍ２～約１００μｍ２の範囲に及び、例えば、約１×１０－２μｍ２、約０．１μｍ２、約１μｍ２、少なくとも約１０μｍ２、又はそれ以上若しくはそれ以下であり得る。更に別の例では、深さは、約０．１μｍ～約１００μｍの範囲に及び、例えば、約０．５μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、又はそれ以上若しくはそれ以下であり得る。別の例では、深さは、約０．１μｍ～約１００μｍの範囲に及び、例えば、約０．５μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、又はそれ以上若しくはそれ以下であり得る。更に別の例では、直径又は長さ及び幅の各々は、約０．１μｍ～約１００μｍの範囲に及び、例えば、約０．５μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、又はそれ以上若しくはそれ以下であり得る。
各官能化層パッド２４’、２６’又は凸部２８のサイズは、その上部表面積、高さ、及び／若しくは直径又は長さ及び幅によって特徴付けられ得る。ある例では、上部表面積は、約１×１０－３μｍ２～約１００μｍ２の範囲に及び、例えば、約１×１０－２μｍ２、約０．１μｍ２、約１μｍ２、少なくとも約１０μｍ２、又はそれ以上若しくはそれ以下であり得る。更に別の例では、高さは、約０．１μｍ～約１００μｍの範囲に及び、例えば、約０．５μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、又はそれ以上若しくはそれ以下であり得る。更に別の例では、直径又は長さ及び幅の各々は、約０．１μｍ～約１００μｍの範囲に及び、例えば、約０．５μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、又はそれ以上若しくはそれ以下であり得る。
構造の各々はまた、官能化層２４、２６又は官能化層パッド２４’、２６’を含む。各例では、官能化層２４、２６又は官能化層パッド２４’、２６’は、それに付着した異なるプライマーセット３０、３２を有する異なる領域を表す。
本明細書に開示される例のうちのいくつかでは、官能化層２４、２６は化学的に同じであるか、又は官能化層パッド２４’、２６’は化学的に同じであり、本明細書に開示される技術のいずれかを使用して、プライマーセット３０、３２を所望の層２４、２６、又は層パッド２４’、２６’に順次固定化し得る。本明細書に開示される他の例では、官能化層２４、２６は化学的に異なるか、又は官能化層パッド２４’、２６’は化学的に異なる（例えば、層２４、２６、又は層パッド２４’、２６’はそれぞれのプライマーセット３０、３２付着のための異なる官能基を含み、本明細書に開示される技術のいずれかを使用して、プライマーセット３０、３２をそれぞれの層２４、２６、又は層パッド２４’、２６’に固定化し得る）。本明細書に開示される他の例では、官能化層２４、２６、又は官能化層パッド２４’、２６’を形成するために適用される材料は、それに予めグラフトされたそれぞれのプライマーセット３０、３２を有し得、したがって官能化層２４、２６又は官能化層パッド２４’、２６’の固定化化学は同じであるか、又は異なり得る。
いくつかの例では、官能化層２４，２６又は官能化層パッド２４’、２６’は、液体が吸収される場合に膨潤し、例えば乾燥によって液体が除去される場合に収縮することができる任意のゲル材料であり得る。ある例では、ゲル材料は、高分子ヒドロゲルである。ある例では、高分子ヒドロゲルには、アクリルアミドコポリマー、例えば、ポリ（Ｎ－（５－アジドアセトアミジルペンチル）アクリルアミド－コ－アクリルアミド、ＰＡＺＡＭが含まれる。ＰＡＺＡＭ及び他のいくつかの形態のアクリルアミドコポリマーは、次の構造（Ｉ）で表され、
Figure 2023544468000010
 式中、
ＲＡは、アジド、任意選択で置換アミノ、任意選択で置換アルケニル、任意選択で置換アルキン、ハロゲン、任意選択で置換ヒドラゾン、任意選択で置換ヒドラジン、カルボキシル、ヒドロキシ、任意選択で置換テトラゾール、任意選択で置換テトラジン、ニトリルオキシド、ニトロン、硫酸塩、及びチオールからなる群から選択され、
ＲＢはＨ又は任意選択で置換アルキルであり、
ＲＣ、ＲＤ、及びＲＥは各々、Ｈ及び任意選択で置換アルキルからなる群から独立して選択され、
－（ＣＨ２）ｐ－の各々は、任意選択で置換され得、
ｐは１～５０の範囲の整数であり、
ｎは１～５０，０００の範囲の整数であり、及び
ｍは、１～１００，０００の範囲の整数である。
当業者は、構造（Ｉ）における繰り返される「ｎ」及び「ｍ」個の特徴の配置が代表的なものであり、モノマーサブユニットがポリマー構造（例えば、ランダム、ブロック、パターン化、又はそれらの組み合わせ）中に任意の順序で存在し得ることを認識する。
ＰＡＺＡＭ及び他の形態のアクリルアミドコポリマーの分子量は、約５ｋＤａ～約１５００ｋＤａ又は約１０ｋＤａ～約１０００ｋＤａの範囲であり得るか、あるいは特定の例では、約３１２ｋＤａであり得る。
いくつかの例では、ＰＡＺＡＭ及び他の形態のアクリルアミドコポリマーは線状ポリマーである。他のいくつかの例では、ＰＡＺＡＭ及び他の形態のアクリルアミドコポリマーは、軽度に架橋されたポリマーである。
他の例では、ゲル材料は、構造（Ｉ）の変形であり得る。一例では、アクリルアミドユニットは、Ｎ，Ｎージメチルアクリルアミド
Figure 2023544468000011
 で置き換えられ得る。この例では、構造（Ｉ）のアクリルアミドユニットは、
Figure 2023544468000012
 で置き換えられ得、式中、ＲＤ、ＲＥ、及びＲＦは、各々Ｈ又はＣ１～Ｃ６アルキルであり、ＲＧ及びＲＨは、各々Ｃ１～Ｃ６アルキルである（アクリルアミドの場合のようにＨではない）。この例では、ｑは、１～１００，０００の範囲の整数であってもよい。別の例では、アクリルアミドユニットに加えて、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミドが使用され得る。この例では、構造（Ｉ）は、繰り返される「ｎ」及び「ｍ」個の特徴に加えて、
Figure 2023544468000013
 を含み得、式中、ＲＤ、ＲＥ、及びＲＦは、各々Ｈ又はＣ１～Ｃ６アルキルであり、ＲＧ及びＲＨは、各々Ｃ１～Ｃ６アルキルである。この例では、ｑは、１～１００，０００の範囲の整数であってもよい。
高分子ヒドロゲルの別の例として、構造（Ｉ）における繰り返される「ｎ」個の特徴は、構造（ＩＩ）を有する複素環アジド基を含むモノマーで置換され得、
Figure 2023544468000014
 式中、Ｒ１は、Ｈ又はＣ１～Ｃ６アルキルであり、Ｒ２は、Ｈ又はＣ１～Ｃ６アルキルであり、Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子を含む線状鎖を含むリンカーであり、その鎖中の炭素原子及び任意の窒素原子上に１０個の任意選択の置換基を含み、Ｅは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子を含む線状鎖であり、その鎖中の炭素原子及び任意の窒素原子上に任意選択の置換基を含み、Ａは、Ｈ又はＣ１～Ｃ４アルキルがＮに付着したＮ置換アミドであり、Ｚは、窒素含有複素環である。Ｚの例としては、単環構造又は縮合構造として存在する５～１０炭素含有環員が挙げられる。Ｚのいくつかの具体的な例としては、ピロリジニル、ピリジニル、又はピリミジニルが挙げられる。
更に別の例として、ゲル材料は、構造（ＩＩＩ）及び（ＩＶ）の各々の繰り返し単位を含み得、
Figure 2023544468000015
 式中、Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、Ｒ１ｂ及びＲ２ｂの各々は、水素、任意選択で置換アルキル又は任意選択で置換フェニルから独立して選択され、Ｒ３ａ及びＲ３ｂの各々は、水素、任意選択で置換アルキル、任意選択で置換フェニル、又は任意選択で置換Ｃ７～Ｃ１４アラルキルから独立して選択され、Ｌ１及びＬ２の各々は、任意選択で置換アルキレンリンカー又は任意選択で置換ヘテロアルキレンリンカーから独立して選択される。
他の分子が官能化されて、オリゴヌクレオチドプライマーをそれらにグラフトする限り、他の分子を使用して、官能化層２４、２６又は官能化層パッド２４’、２６’を形成し得ることを理解すべきである。好適な官能化層材料のいくつかの例としては、ノルボルネンシラン、アジドシラン、アルキン官能化シラン、アミン官能化シラン、マレイミドシラン、又は所望のプライマーセット３０、３２を付着することができる官能基を有する任意の他のシランなどの官能化シランが挙げられる。好適な官能化層材料の他の例としては、アガロースなどのコロイド構造、又はゼラチンなどのポリマーメッシュ構造、又はポリアクリルアミドポリマー及びコポリマー、シランフリーアクリルアミド（silane free acrylamide、ＳＦＡ）、又はアジド分解バージョンのＳＦＡなどの架橋ポリマー構造を有するものが挙げられる。好適なポリアクリルアミドポリマーの例は、アクリルアミドとアクリル酸若しくはビニル基を含むアクリル酸とから、又は［２＋２］光付加環化反応を形成するモノマーから合成され得る。好適な高分子ヒドロゲルの更に他の例としては、アクリルアミドとアクリレートとの混合コポリマーが挙げられる。本明細書に開示される実施例では、星状ポリマー、星型又は星型ブロックポリマー、デンドリマーなどを含む分岐ポリマーなど、アクリルモノマー（例えば、アクリルアミド、アクリレートなど）を含む様々なポリマー構造が利用され得る。例えば、モノマー（例えば、アクリルアミド、触媒を含有するアクリルアミドなど）は、ランダムに又はブロックで、星型状ポリマーの分岐（アーム）中に組み込まれてもよい。
官能化層２４、２６又は官能化層パッド２４’、２６’のゲル材料は、任意の好適な共重合プロセスを使用して形成され得る。ゲル材料はまた、本明細書に開示される方法のいずれかを使用して堆積され得る。
多層構造１６の、下にあるベース支持体１４又は層１８（例えば、金属酸化物コーティング、樹脂など）への官能化層２４、２６又は官能化層パッド２４’、２６’の付着は、共有結合によるものであり得る。いくつかの場合では、下にあるベース支持体１４又は層１８は、最初に、例えば、シラン化又はプラズマアッシングを介して活性化され得る。共有結合は、様々な使用中、フローセル１０の寿命全体にわたり、プライマーセット３０、３２を所望の領域内に維持するのに役立つ。
構造の各々はまた、それぞれの官能化層２４、２６、又はパッド２４’、２６’に付着したプライマーセット３０、３２を含む。ある例では、第１のプライマーセット３０は、切断不能な第１のプライマー及び切断可能な第２のプライマーを含み、第２のプライマーセット３２は、切断可能な第１のプライマー及び切断不能な第２のプライマーを含む。図２Ａ～図２Ｄは、官能化層２４、２６又は層パッド２４’、２６’に付着したプライマーセット３０Ａ、３２Ａ、３０Ｂ、３２Ｂ、３０Ｃ、３２Ｃ、及び３０Ｄ、３２Ｄの異なる構成を図示する。
第１のプライマーセット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄの各々は、切断不能な第１のプライマー３４又は３４’及び切断可能な第２のプライマー３６又は３６’を含み、第２のプライマーセット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、及び３２Ｄの各々は、切断可能な第１のプライマー３８又は３８’及び切断不能な第２のプライマー４０又は４０’を含む。
切断不能な第１のプライマー３４又は３４’及び切断可能な第２のプライマー３６又は３６’は、例えば、切断不能な第１のプライマー３４若しくは３４’が順方向増幅プライマーであり、切断可能な第２のプライマー３６若しくは３６’が逆方向増幅プライマーであるか、又は切断可能な第２のプライマー３６若しくは３６’が順方向増幅プライマーであり、切断不能な第１のプライマー３４若しくは３４’が逆方向増幅プライマーである、オリゴヌクレオチド対である。第１のプライマーセット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄの各例では、切断可能な第２のプライマー３６又は３６’は切断部位４２を含むが、切断不能な第１のプライマー３４又は３４’は切断部位４２を含まない。
切断可能な第１のプライマー３８又は３８’及び切断不能な第２のプライマー４０又は４０’はまた、例えば、切断可能な第１のプライマー３８若しくは３８’が順方向増幅プライマーであり、切断不能な第２のプライマー４０若しくは４０’が逆方向増幅プライマーであるか、又は切断不能な第２のプライマー４０若しくは４０’が順方向増幅プライマーであり、切断可能な第１のプライマー３８若しくは３８’が逆方向増幅プライマーである、オリゴヌクレオチド対である。第２のプライマーセット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、及び３２Ｄの各例では、切断可能な第１のプライマー３８又は３８’は切断部位４２’又は４４を含むが、切断不能な第２のプライマー４０又は４０’は切断部位４２’又は４４を含まない。
切断可能な第１のプライマー３８又は３８’が、ヌクレオチド配列中に、又はヌクレオチド配列に付着したリンカー４６’中に取り込まれた切断部位４２’又は４４を含むことを除いて、第１のプライマーセット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄの切断不能な第１のプライマー３４又は３４’並びに第２のプライマーセット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、及び３２Ｄの切断可能な第１のプライマー３８又は３８’は同じヌクレオチド配列を有する（例えば、両方が順方向増幅プライマーである）ことを理解すべきである。同様に、切断可能な第２のプライマー３６又は３６’が、ヌクレオチド配列中に、又はヌクレオチド配列に付着したリンカー４６中に取り込まれた切断部位４２を含むことを除いて、第１のプライマーセット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄの切断可能な第２のプライマー３６又は３６’並びに第２のプライマーセット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、及び３２Ｄの切断不能な第２のプライマー４０又は４０’は同じヌクレオチド配列を有する（例えば、両方が逆増幅プライマーである）。
第１のプライマー３４及び３８又は３４’及び３８’が順方向増幅プライマーである場合、第２のプライマー３６及び４０、又は３６’及び４０’は逆方向プライマーであり、逆もまた同様であることを理解すべきである。
切断不能なプライマー３４、４０、又は３４’、４０’は、Ｐ５及びＰ７プライマーなどの捕捉及び／又は増幅目的のためのユニバーサル配列を有する任意のプライマーであり得る。Ｐ５及びＰ７プライマーの例は、例えばＨＩＳＥＱ（商標）、ＨＩＳＥＱＸ（商標）、ＭＩＳＥＱ（商標）、ＭＩＳＥＱＤＸ（商標）、ＭＩＮＩＳＥＱ（商標）、ＮＥＸＴＳＥＱ（商標）、ＮＥＸＴＳＥＱＤＸ（商標）、ＮＯＶＡＳＥＱ（商標）、ＩＳＥＱ（商標）、ＧＥＮＯＭＥ ＡＮＡＬＹＺＥＲ（商標）及び他の装置プラットフォーム上での配列決定のためにＩｌｌｕｍｉｎａ Ｉｎｃ．により販売されている市販のフローセルの表面上で使用される。ある例では、Ｐ５及びＰ７プライマーは、以下を含む。
Ｐ５：５’→３’
ＡＡＴＧＡＴＡＣＧＧＣＧＡＣＣＡＣＣＧＡ（配列番号１）
Ｐ７：５’→３’
ＣＡＡＧＣＡＧＡＡＧＡＣＧＧＣＡＴＡＣＧＡ（配列番号２）
いくつかの例では、Ｐ５及びＰ７プライマーは切断部位４２、４２’、４４を含まないため、Ｐ５及びＰ７プライマーは、切断不能なプライマー３４、４０又は３４’、４０’である。任意の好適なユニバーサル配列を、切断不能なプライマー３４、４０又は３４’、４０’として使用することができることを理解すべきである。
切断可能なプライマー３６、３８又は３６’、３８’の例としては、それぞれの核酸配列中に取り込まれたか（例えば、図２Ａ及び図２Ｃ）、又はそれぞれの官能化層２４，２６又は層パッド２４’、２６’に、切断可能なプライマー３６、３８又は３６’、３８’を付着させるリンカー４６’、４６中に取り込まれた（図２Ｂ及び図２Ｄ）、それぞれの切断部位４２、４２’、４４を有するＰ５及びＰ７（又は他のユニバーサル配列）プライマーが挙げられる。好適な切断部位４２、４２’、４４の例としては、本明細書に記載されるように、酵素的に切断可能な核酸塩基若しくは化学的に切断可能な核酸塩基、修飾核酸塩基、又はリンカー（例えば、核酸塩基の間）が挙げられる。
各プライマーセット３０Ａ及び３２Ａ、又は３０Ｂ及び３２Ｂ、又は３０Ｃ及び３２Ｃ、又は３０Ｄ及び３２Ｄを、それぞれの官能化層２４、２６又はパッド２４’、２６’に付着させる。いくつかの例では、官能化層２４、２６、又はパッド２４’、２６’は、同じ表面化学を有し、本明細書に記載の技術のいずれかを使用して、官能化層２４又は層パッド２４’上に１つのプライマーセット３０、及び官能化層２６又は層パッド２６’上の別のプライマーセット３２をグラフトすることができる。他の例では、官能化層２４、２６は、それぞれのプライマー３４、３６、又は３４’、３６’、又は３８、４０、又は３８’、４０’と選択的に反応することができる異なる表面化学（例えば、官能基）を含む。これらの他の例では、官能化層２４又は層パッド２４’は、第１の官能基を有し、官能化層２６又は層パッド２６’は、第１の官能基とは異なる第２の官能基を有する。
上述のように、図２Ａ～図２Ｄは、官能化層２４、２６又は層パッド２４’、２６’に付着したプライマーセット３０Ａ、３２Ａ、３０Ｂ、３２Ｂ、３０Ｃ、３２Ｃ、及び３０Ｄ、３２Ｄの異なる構成を図示する。より具体的には、図２Ａ～図２Ｄは、使用され得るプライマー３４、３６又は３４’、３６’、及び３８、４０又は３８’、４０’の異なる構成を図示する。
図２Ａに示される例では、プライマーセット３０Ａ及び３２Ａのプライマー３４、３６及び３８、４０は、例えば、リンカー４６、４６’なしで、官能化層２４、２６又は官能化層パッド２４’、２６’に直接付着している。官能化層２４又は層パッド２４’は、プライマー３４、３６の５’末端で末端基を固定化することができる表面官能基を有し得る。同様に、官能化層２６又は層パッド２６’は、プライマー３８、４０の５’末端で末端基を固定化することができる表面官能基を有し得る。一例では、プライマー３４、３６又は３８、４０が、望ましい層２４若しくは２６又は層パッド２４’若しくは２６’に選択的に付着するように、官能化層２４又は層パッド２４’とプライマー３４、３６との間の固定化化学、及び官能化層２６又は層パッド２６’とプライマー３８、４０との間の固定化化学は異なり得る。例えば、官能化層２４又は層パッド２４’は、アルキン末端プライマーをグラフトすることができるアジドシランであり得、官能化層２６又は層パッド２６’は、アジド末端プライマーをグラフトすることができるアルキン官能化シランであり得る。別の例では、官能化層２４層パッド２４’は、ＮＨＳ－エステル末端プライマーをグラフトすることができるアミン官能化シランであり得、官能化層２６又は層パッド２６’は、チオール末端プライマーをグラフトすることができるマレイミドシランであり得る。別の例では、固定化化学は、層２４又は層パッド２４’及び層２６又は層パッド２６’並びにそれぞれのプライマー３４、３６又は３８、４０に対して同じであり得、パターン化技術を使用して、１つのプライマーセット３０Ａ、３２Ａを一度にグラフトすることができる。更に別の例では、官能化層２４、２６又は層パッド２４’、２６’を形成するために適用される材料は、それにプレグラフトされたそれぞれのプライマー３４、３６又は３８、４０を有し得、したがって、固定化化学は、同じであっても異なっていてもよい。
この例では、固定化は、それぞれのプライマー３４及び３６又は３８及び４０の５’末端での、それぞれの官能化層２４、２６又は層パッド２４’、２６’への単点共有結合又は強い非供給結合によるものであり得る。
使用可能な末端プライマー（terminated primer）の例としては、アルキン末端プライマー、テトラジン末端プライマー、アジド末端プライマー、アミノ末端プライマー、エポキシ又はグリシジル末端プライマー、チオホスフェート末端プライマー、チオール末端プライマー、アルデヒド末端プライマー、ヒドラジン末端プライマー、ホスホラミダイト末端プライマー、トリアゾリンジオン末端プライマー、及び、ビオチン末端プライマーが挙げられる。いくつかの具体例では、スクシンイミジル（ＮＨＳ）エステル末端プライマーは、官能化層２４、２６又は層パッド２４’、２６’の表面でアミンと反応し得、アルデヒド末端プライマーは、官能化層２４、２６又は層パッド２４’、２６’の表面でヒドラジンと反応し得、又はアルキン末端プライマーは、官能化層２４、２６又は層パッド２４’、２６’の表面でアジドと反応し得、又はアジド末端プライマーは、官能化層２４、２６又は層パッド２４’、２６’の表面でアルキン若しくはＤＢＣＯ（ｄｉｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｏｃｔｙｎｅ、ジベンゾシクロオクチン）と反応し得、又はアミノ末端プライマーは、官能化層２４、２６又は層パッド２４’、２６’の表面で活性化カルボキシレート基若しくはＮＨＳエステルと反応し得、又はチオール末端プライマーは、官能化層２４、２６又は層パッド２４’、２６’の表面でアルキル化反応物（例えば、ヨードアセトアミン又はマレイミド）と反応し得、ホスホロアミダイト末端プライマーは、官能化層２４、２６又は層パッド２４’、２６’の表面でチオエーテルと反応し得、又はビオチン修飾プライマーは、官能化層２４、２６又は層パッド２４’、２６’の表面でストレプトアビジンと反応し得る。
また、図２Ａに示される例では、切断可能なプライマー３６、３８の各々の切断部位４２、４２’は、プライマーの配列中に取り込まれている。この例では、同じタイプの切断部位４２、４２’が、それぞれのプライマーセット３０Ａ、３２Ａの切断可能なプライマー３６、３８に使用される。ある例として、切断部位４２、４２’はウラシル塩基であり、切断可能なプライマー３６、３８はＰ５Ｕ及びＰ７Ｕである。この例では、オリゴヌクレオチド対３４、３６の切断不能なプライマー３４はＰ７であり得、オリゴヌクレオチド対３８、４０の切断不能なプライマー４０はＰ５であり得る。したがって、この例では、第１のプライマーセット３０Ａは、Ｐ７、Ｐ５Ｕを含み、第２のプライマーセット３２Ａは、Ｐ５、Ｐ７Ｕを含む。プライマーセット３０Ａ、３２Ａは、増幅、クラスタ生成、及び線形化後に、順方向鋳型鎖を一方の官能化層２４若しくは２６又は層パッド２４’若しくは２６’上に形成することを可能にし、逆鎖を他方の官能化層２６若しくは２４又は層パッド２６’若しくは２４’上に形成することを可能にする、反対の線形化化学を有する。
図２Ｂに示される例では、プライマーセット３０Ｂ及び３２Ｂのプライマー３４’、３６’及び３８’、４０’を、例えば、リンカー４６、４６’を介して、官能化層２４、２６又は層パッド２４’、２６’に付着させる。官能化層２４又は層パッド２４’は、プライマー３４’、３６’の５’末端でリンカー４６を固定化することができる表面官能基を有し得る。同様に、官能化層２６又は層パッド２６’は、プライマー３８’、４０’の５’末端でリンカー４６’を固定化することができる表面官能基を有し得る。一例では、プライマー３４’、３６’又は３８’、４０’が、望ましい官能化層２４若しくは２６又は層パッド２４’若しくは２６’に選択的にグラフトするように、官能化層２４又は層パッド２４’及びリンカー４６の固定化化学、並びに官能化層２６又は層パッド２６’及びリンカー４６’の固定化化学は異なり得る。別の例では、固定化化学は、官能化層２４及び２６又は層パッド２４’、２６’並びにリンカー４６、４６’に対して同じであり得、本明細書に開示される任意の好適な技術を使用して、１つのプライマーセット３０Ｂ、３２Ｂを一度にグラフトし得る。更に別の例では、官能化層２４及び２６又は層パッド２４’及び２６’を形成するために適用される材料は、それにプレグラフトされたそれぞれのプライマー３４’、３６’及び３８’、４０’を有し得、したがって、固定化化学は、同じであっても異なっていてもよい。好適なリンカー４６、４６’の例としては、核酸リンカー（例えば、１０ヌクレオチド以下）又は非核酸リンカー、例えば、ポリエチレングリコール鎖、アルキル基若しくは炭素鎖、ビシナルジオールを有する脂肪族リンカー、ペプチドリンカーなどを挙げることができる。核酸リンカーのある例は、ポリＴスペーサーであるが、他のヌクレオチドも使用することができる。一例では、スペーサーは６Ｔ～１０Ｔスペーサーである。以下は、非核酸リンカー（Ｂは核酸塩基であり、「オリゴ」はプライマーである）を含むヌクレオチドのいくつかの例である。
Figure 2023544468000016
図２Ｂに示される例では、プライマー３４’、３８’は、同じ配列（例えば、Ｐ５）、及び同じ又は異なるリンカー４６、４６’を有する。プライマー３４’は切断不能であるが、プライマー３８’は、リンカー４６’中に取り込まれた切断部位４２’を含む。また、この例では、プライマー３６’、４０’は同じ配列（例えば、Ｐ７）、及び同じ又は異なるリンカー４６、４６’を有する。プライマー４０’は切断不能であり、プライマー３６’は、リンカー４６中に取り込まれた切断部位４２を含む。同じタイプの切断部位４２、４２’は、切断可能なプライマー３６’、３８’の各々のリンカー４６、４６’に使用される。ある例として、切断部位４２、４２’は、核酸リンカー４６、４６’中に取り込まれているウラシル塩基であり得る。プライマーセット３０Ｂ、３２Ｂは、増幅、クラスタ生成、及び線形化後に、順方向鋳型鎖を一方の官能化層２４若しくは２６又は層パッド２４’若しくは２６’上に形成することを可能にし、逆鎖を他方の官能化層２６若しくは２４又は層パッド２６’若しくは２４’上に形成することを可能にする、反対の線形化化学を有する。
図２Ｃに示される例は、異なるタイプの切断部位４２、４４が、それぞれのプライマーセット３０Ｃ、３２Ｃの切断可能なプライマー３６、３８に使用されることを除いて、図２Ａに示される例と同様である。例として、２つの異なる酵素的切断部位を使用してもよく、２つの異なる化学的切断部位を使用してもよく、又は１つの酵素的切断部位及び１つの化学的切断部位を使用してもよい。それぞれの切断可能なプライマー３６、３８に使用され得る異なる切断部位４２、４４の例としては、ビシナルジオール、ウラシル、アリルエーテル、ジスルフィド、制限酵素部位、及び８－オキソグアニンの任意の組み合わせが挙げられる。
図２Ｄに示される例は、異なるタイプの切断部位４２、４４が、それぞれのプライマーセット３０Ｄ、３２Ｄの切断可能なプライマー３６’、３８’に付着したリンカー４６、４６’に使用されることを除いて、図２Ｂに示される例と同様である。切断可能なプライマー３６’、３８’に付着したそれぞれのリンカー４６、４６’において使用され得る異なる切断部位４２、４４の例としては、ビシナルジオール、ウラシル、アリルエーテル、ジスルフィド、制限酵素部位、及び８－オキソグアニンの任意の組み合わせが挙げられる。
図２Ａ～図２Ｄに示される例のいずれかでは、プライマー３４、３６、及び３８、４０又は３４’、３６’、及び３８’、４０’の、官能化層２４、２６又は層パッド２４’、２６’への付着は、プライマー３４、３６、及び３８、４０又は３４’、３６’及び３８’、５０’の鋳型特異的部分を自由なままに残して、プライマー伸長を自由にするために、その同系の鋳型及び３’ヒドロキシル基にアニーリングする。
本明細書に開示されるフローセル構造を生成するために、異なる方法を使用し得る。ここで、様々な方法について、以下に説明する。
図１Ｂのフローセル構造を作製するための方法
図１Ｂに示される構造は、フォトレジストの裏面露光を利用する様々な方法によって生成され得る。図３シリーズ、図４シリーズ、図６シリーズ、図８シリーズ、及び図２４シリーズを参照していくつかの方法が示されている。
図３Ａ～図３Ｒ、図４Ａ～図４Ｉ、及び図２４Ａ～図２４Ｊに示される例は、フォトマスクとして機能する１つの層を利用し、図６Ａ～図６Ｌ及び図８Ａ～図８Ｇに示される例は、フォトマスクとして作用する２つの層を利用する。
図３Ａ～図３Ｒ及び図４Ａ～図４Ｉに示される例は、一般に、透明なベース支持体の上に位置付けられた犠牲層の上に位置付けられた、パターン化された樹脂層を含む多層スタックを選択的にエッチングすることであって、それによって、透明なベース支持体の一部分及び犠牲層の一部分を露出させる、エッチングすることと、多層スタックを利用して、透明なベース支持体の部分を通して、ネガティブフォトレジストを現像して、多層スタックの所定の領域に不溶性のネガティブフォトレジストを画定することと、透明なベース支持体上に第１及び第２の官能化層を適用することと、を含み、不溶性のネガティブフォトレジストは、ｉ）第１の官能化層の適用中に存在し、第２の官能化層の適用前に除去されるか、又はｉｉ）第２の官能化層の適用中に存在し、第１の官能化層の適用後に現像される。ここで、それぞれの図を参照して、方法及び様々なステップの各々をより詳細に説明する。
図３Ａ～図３Ｒは、官能化層パッド２４’、２６’を含む図１Ｂのフローセル構造を作製するための方法の３つの異なる例を示す。一例を図３Ａ～図３Ｉに示す。別の例を図３Ａ～図３Ｅ及び図３Ｊ～図３Ｍに示す。更に別の例を図３Ａ～図３Ｃ及び図３Ｎ～図３Ｒに示す。方法の各々によって生成される官能化層パッド２４’、２６’を図３Ｉに示す。
これらの方法の各々は、ベース支持体１４の上に位置付けられた犠牲層４８の上に位置付けられた樹脂層５０を含む材料の多層スタックから始まる。これらの例では、ベース支持体１４は、ガラス又は五酸化タンタルなどの透明材料であり、透明なベース支持体１４’と称される。これらの例では、透明なベース支持体１４’は、裏面露光で使用される紫外線波長に対して透明である。
多層スタックを生成するために、犠牲層４８は、透明なベース支持体１４’の上に堆積される。犠牲層４８に好適な材料の例としては、シリコンなどの半金属、又はアルミニウム、銅、チタン、金、銀などの金属が挙げられる。いくつかの例では、半金属又は金属は、少なくとも実質的に純粋であり得る（＜９９％純粋）。他の例では、犠牲層４８が、フォトレジスト現像に使用される光エネルギーに不透明（非透明又は０．２５未満の透過率を有する）である限り、列挙された元素の分子又は化合物を使用し得る。例えば、列挙された半金属酸化物（例えば、二酸化シリコン）又は金属酸化物（例えば、酸化アルミニウム）のうちのいずれかは、単独で、又は列挙された半金属若しくは金属と組み合わせて使用され得る。これらの材料は、本明細書に開示される任意の好適な技術を使用して堆積され得る。透明なベース支持体１４’の上に位置付けられた犠牲層４８を、図３Ａに示す。
次いで、図３Ｂに示すように、樹脂層５０を犠牲層４８の上に堆積させる。樹脂層５０は、本明細書に記載の例示的な樹脂のいずれかであり得、本明細書に開示される任意の好適な技術を使用して堆積され得る。いくつかの堆積技術について、樹脂は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（propylene glycol monomethyl ether acetate、ＰＧＭＥＡ）、トルエン、ジメチルスルホキシド（dimethyl sulfoxide、ＤＭＳＯ）、テトラヒドロフラン（tetrahydrofuran、ＴＨＦ）などの液体担体中で混合され得る。一例では、樹脂層５０は、リフトオフレジストである。好適なリフトオフレジストの例としては、Ｋａｙａｋｕ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．（以前のＭｉｃｒｏＣｈｅｍ）から市販されているものが挙げられ、これは、ポリメチルグルタルイミドプラットフォームに基づく。リフトオフレジストは、スピンオン又はそうでなければ堆積され、硬化され、続いて、プロセスにおいて望ましい時間で除去され得る。
図３Ｂに示すように、樹脂層５０は、インプリンティングされて、深い部分５８と、ステップ部分６２によって画定される浅い部分６０と、を含む、凹状領域５６を形成する。任意の好適なインプリンティング技術を使用し得る。一例では、作業スタンプは、樹脂層５０が軟質である間にその中に押し込まれ、樹脂層５０において作業スタンプ特徴のインプリントを作り出す。次いで、樹脂層５０は、作業スタンプを所定の位置に置いた状態で硬化され得る。
硬化は、放射線硬化性樹脂材料が使用される場合、可視光線若しくは紫外（ultraviolet、ＵＶ）線などの化学線への曝露によって、又は熱硬化性樹脂材料が使用される場合、熱への曝露によって、達成され得る。硬化は、重合及び／又は架橋を促進し得る。ある例として、硬化は、ソフトベーク（例えば、樹脂を堆積させるために使用され得る任意の液体担体を駆動するための）及びハードベークを含む複数の段階を含み得る。ソフトベークは、約５０℃～約１５０℃の範囲のより低い温度で行われ得る。ハードベークの持続時間は、約１００℃～約３００℃の範囲の温度で約５秒～約１０分間続けてもよい。ソフトベーキング及び／又はハードベーキングに使用することができるデバイスの例としては、ホットプレート、オーブンなどが挙げられる。
硬化後、作業スタンプが取り外される。これにより、樹脂層５０にトポグラフィー特徴を作り出す。この例示的な方法では、作業スタンプは、樹脂層５０の深さ全体を通って延在せず、したがって、下にある犠牲層４８は、インプリンティング後に露出されない（図３Ｂに示すように）。
次いで、多層スタックを選択的にエッチングして、深い部分５８における透明なベース支持体１４’の部分６４、及び浅い部分６０における犠牲層４８の部分６６を露出させる。樹脂層５０の任意の露出領域は、図３Ｃの下向き矢印によって示されるように、このプロセス中にエッチングされ得る。樹脂層５０の部分は、深い部分５８においてより薄いため、深い部分５８における犠牲層４８もエッチング除去される。エッチングは、透明なベース支持体１４’の部分６４が露出するまで継続され得る。樹脂層５０のエッチングは、異方性酸素プラズマ又は９０％ＣＦ４と１０％Ｏ２プラズマとの混合物などのドライエッチングプロセスを伴い得る。
方法の２つの例は、図３Ｄ及び図３Ｅに進み、次いで、ネガティブフォトレジストが多層スタックの上に適用され得る。好適なネガティブフォトレジストのある例としては、ＮＲ（登録商標）シリーズのフォトレジスト（Ｆｕｔｕｒｒｅｘから入手可能）が挙げられる。他の好適なネガティブフォトレジストとしては、ＳＵ－８シリーズ及びＫＭＰＲ（登録商標）シリーズ（両方ともＫａｙａｋｕ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能）、又はＵＶＮ（商標）シリーズ（ＤｕＰｏｎｔから入手可能）が挙げられる。ネガティブフォトレジストが使用される場合、それは、特定の波長の光に選択的に曝露されて、不溶性のネガティブフォトレジスト５２を形成し、現像液に曝露されて、可溶性部分（例えば、特定の波長の光に曝露されない部分）を除去する。この例では、不溶性のネガティブフォトレジスト５２は、深い部分５８における透明なベース支持体１４’の部分６４上に残り、樹脂層５０から、及び犠牲層４８の部分６６から除去されることが望ましい。したがって、図３Ｄに示される例では、光は、透明なベース支持体１４’を通って方向付けられ得る。部分６４上のネガティブフォトレジストは、光に曝露され、不溶性になる。犠牲層４８は、透明なベース支持体１４’を透過する光の少なくとも７５％を遮断し、したがって、光が、樹脂層５０の上に、及び犠牲層４８の上に位置付けられているネガティブフォトレジストに到達するのを少なくとも実質的に防止する。したがって、これらの部分は可溶性を維持し、現像液で除去される。この例では、ネガティブフォトレジストは、透明なベース支持体１４’を通して現像されて、深い部分５８内に不溶性のネガティブフォトレジスト５２を画定し、可溶性のネガティブフォトレジストを除去する。
ネガティブフォトレジストのための好適な現像剤の例としては、希釈水酸化ナトリウム、希釈水酸化カリウム、又は金属イオンフリー有機ＴＭＡＨ（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅ、テトラメチルアミノヒドロキシド）の水溶液などの水性アルカリ溶液が挙げられる。
ネガティブフォトレジストの可溶性部分は、現像液中に少なくとも９５％の溶解度である。ネガティブフォトレジストが現像液に曝露された後、多層スタックをＯ２プラズマに曝露して、例えば、露出部分６６を洗浄し得る。
露出部分６６では、図３Ｅの下向き矢印によって示すように、犠牲層４８がエッチングされる。例として、アルミニウム犠牲層は、酸性又は塩基性条件で除去することができ、銅犠牲層は、ＦｅＣｌ３を使用して除去することができ、銅、金、又は銀犠牲層は、ヨウ素及びヨウ化物溶液中で除去することができ、チタン犠牲層は、Ｈ２Ｏ２を使用して除去することができ、シリコン犠牲層は、塩基性（ｐＨ）条件で除去することができる。これらの例では、透明なベース支持体１４は、犠牲層エッチングプロセスのエッチングストップとして作用する。他の例では、ドライエッチング（例えば、ＢＣｌ３＋Ｃｌ２での反応性イオンエッチングが使用され得、透明なベース支持体１４’の第２の部分６４’が露出されたときに、停止され得る。したがって、犠牲層４８の部分６６をエッチングすることは、透明なベース支持体１４’の第２の部分６４’を露出させる。
次いで、方法の一例は、図３Ｅ～図３Ｆに進む。図３Ｆにおいて、第１の官能化層２４は、次いで、任意の好適な堆積技術を使用して、透明なベース支持体１４’の第２の部分６４’の上に適用される。この例では、第１の官能化層２４はまた、残りの樹脂層５０の上に、及び不溶性のネガティブフォトレジスト５２の上に堆積される。
図３Ａ～図３Ｉに示される方法の最初に、ベース支持体１４’は、シラン化又はプラズマアッシングを使用して活性化されて、表面基を生成し得、これは官能化層２４と反応することができる。したがって、官能化層２４は、透明なベース支持体１４’の第２の部分６４’に共有結合的に付着する。
次いで、不溶性のネガティブフォトレジスト５２の除去を実行して、深い部分５８における透明なベース支持体１４’の部分６４を再露出させ得る。不溶性のネガティブフォトレジスト５２は現像液に可溶性ではないが、除去剤に可溶性（少なくとも９９％可溶性）であり得る。好適な除去剤は、超音波処理を使用して、又はアセトン中で、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを用いて、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を含む。図３Ｇに示すように、このプロセスは、不溶性のネガティブフォトレジスト５２、及び不溶性のネガティブフォトレジスト５２の上に重なる官能化層２４を除去する。
図３Ｈに示すように、第２の官能化層２６は、次いで、深い部分５８における透明なベース支持体１４’の部分６４の上に適用され得る。第２の官能化層２６（例えば、第２の官能化層２６を形成するゲル材料）は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。この例では、ゲル材料の堆積が高イオン強度（例えば、１０×ＰＢＳ、ＮａＣｌ、ＫＣｌなどの存在）下で実行される場合、第２の官能化層２６は、第１の官能化層２４に堆積しないか、又はそれに付着しない。したがって、第２の官能化層２６は、第１の官能化層２４を汚染しない。
次いで、残りの樹脂層５０のリフトオフを実行し得る。図３Ｉに示すように、リフトオフプロセスは、ｉ）樹脂層５０の少なくとも９９％、ｉｉ）樹脂層５０の上に重なるか、又はそれに付着する官能化層２４，２６を除去する。このリフトオフプロセスは、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中で超音波処理を使用して、又はアセトン中で、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを用いて実行され得る。これは、透明なベース支持体１４’の表面上に互いに隣接する官能化層パッド２４’、２６’を残す。官能化層パッド２４’、２６’は、１つには官能化層パッド２４’、２６’が透明なベース支持体１４’に共有結合的に付着しているという理由で、透明なベース支持体１４’の上で無傷のままである。
残りの樹脂層５０のリフトオフはまた、犠牲層４８も透明なベース支持体１４’上に少なくとも実質的に無傷のままにする。次いで、犠牲層４８を除去して、官能化層パッド２４’、２６’の周りに間隙領域２２を露出させる。これを図３Ｉに図示する。犠牲層４８には、任意の好適なエッチング技術を使用することができる。官能化層パッド２４’、２６’は、透明なベース支持体１４’に共有結合的に付着しており、したがって犠牲層エッチング中に除去されないことを理解すべきである。
単一のセットの官能化層パッド２４’、２６’が図３Ｉに示されているが、図３Ａ～図３Ｉを参照して説明される方法は、透明なベース支持体１４’の表面にわたって間隙領域２２によって分離された官能化層パッド２４’、２６’のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
示されていないが、この方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６、したがってパッド２４’、２６’に付着させることを含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図３Ａ～図３Ｉには示されていない）は、官能化層２４及びしたがってパッド２４’にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図３Ａ～図３Ｉには示されていない）は、官能化層２６及びしたがってパッド２６’にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図３Ｆで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）第２の官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（第１の官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）第１の官能化層２４の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が適用された後に（例えば、図３Ｈで）、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、任意の好適なグラフト技術を使用して達成され得る。例として、グラフトは、フロースルー堆積（例えば、一時的に結合された蓋を使用する）、ダンクコーティング、スプレーコーティング、液滴分配、又は別の好適な方法により達成され得る。これらの例示的な技術の各々は、プライマー３４、３６又は３４’、３６’又は３８、４０又は３８’、４０’、水、緩衝液、及び触媒を含み得るプライマー溶液又は混合物を利用し得る。グラフト方法のいずれでも、プライマー３４、３６又は３４’、３６’又は３８、４０又は３８’、４０’は、官能化層２４若しくは２６又は層パッド２４’又は２６’の反応性基に付着し、他の層に対して親和性を有さない。
図３Ｅに戻って参照すると、不溶性のネガティブフォトレジスト５２が現像され、犠牲層４８の露出部分６６が除去されており、方法の別の例は図３Ｅ～図３Ｊに進む。
図３Ｊでは、シラン化層５４が不溶性のネガティブフォトレジスト５２及び多層スタック（例えば、透明なベース支持体１４’の露出部分６４’及び樹脂層５０）の上に適用される。シラン化層５４は、任意のシラン又はシラン誘導体を含み得る。シラン又はシラン誘導体の選択は、シラン又はシラン誘導体と官能化層２４，２６（及びしたがって最終的に形成される層パッド２４’、２６’）との間に共有結合を形成することが望ましい場合があるため、適用される官能化層２４，２６に部分的には依存し得る。いくつかの例示的なシラン誘導体は、ノルボルネン、ノルボルネン誘導体（例えば、炭素原子のうちの１つの代わりに酸素又は窒素を含む（ヘテロ）ノルボルネン）、トランスシクロオクテン、トランスシクロオクテン誘導体、トランスシクロペンテン、トランスシクロヘプテン、トランスシクロノネン、ビシクロ［３．３．１］ノナ－１－エン、ビシクロ［４．３．１］デカ－１（９）－エン、ビシクロ［４．２．１］ノナ－１（８）－エン、及びビシクロ［４．２．１］ノナ－１－エンなどのシクロアルケンの不飽和部分を含む。これらのシクロアルケンのいずれも、例えば、Ｒ基、例えば水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリシクリル、アラルキル、又は（ヘテロアリシクリル）アルキルで置換することができる。ノルボルネン誘導体の例としては、［（５－ビシクロ［２．２．１］ヘプタ－２－エニル）エチル］トリメトキシシランが挙げられる。他の例示的なシラン誘導体は、シクロオクチン、シクロオクチン誘導体、又はビシクロノニン（例えば、ビシクロ［６．１．０］ノナ－４－イン若しくはその誘導体、ビシクロ［６．１．０］ノナ－２－イン、又はビシクロ［６．１．０］ノナ－３－イン）などのシクロアルキンの不飽和部分を含む。これらのシクロアルキンは、本明細書に記載するＲ基のいずれかで置換することができる。
シラン化層５４を適用するために使用される方法は、使用されるシラン又はシラン誘導体に応じて変化し得る。好適なシラン化法の例としては、蒸着（例えば、ＹＥＳ法）、スピンコーティング、又は他の堆積法が挙げられる。
図３Ｋに示すように、不溶性のネガティブフォトレジスト５２の除去は、次いで、本明細書に記載の除去剤を使用して実施され得る。不溶性のネガティブフォトレジスト５２を除去することに加えて、不溶性のネガティブフォトレジスト５２の上に重なるシラン化層５４も除去され得る。これは、深い部分５８における透明なベース支持体１４’の部分６４を再露出させる。
次いで、任意の好適な堆積技術を使用して、第１の官能化層２４を（図３Ｌに示すように）適用する。この例では、第１の官能化層２４は、シラン化層５４に選択的に付着し、透明なベース支持体１４’の露出部分６４には付着しない。方法のこの例の最初に、透明なベース支持体１４’は、シラン化又はプラズマアッシングを使用して活性化されない場合があり、したがって、透明なベース支持体１４’は、官能化層２４と反応することができる表面基を含まない。
図３Ｌはまた、第２のシラン化層５４’の適用を示す。第２のシラン化層５４’は、シラン化層５４と同じタイプのシラン又はシラン誘導体であり得るか、又はシラン化層５４とは異なるタイプのシラン若しくはシラン誘導体であり得る。第２のシラン化層５４’は、任意の好適な堆積技術を使用して（図３Ｌに示すように）適用され得る。この例では、第２のシラン化層５４’は、透明なベース支持体１４’の露出部分６４に付着し、第１の官能化層２４には付着しない（第２のシラン化層５４’と反応するための、第１の官能化層２４に官能基がないため）。
次いで、第２の官能化層２６は、任意の好適な堆積技術を使用して（図３Ｍに示すように）適用される。この実施例では、第２の官能化層２６は、第２のシラン化層５４’に選択的に付着し、ゲル材料の堆積が、高いイオン強度下（例えば、１０×ＰＢＳ、ＮａＣｌ、ＫＣｌなどの存在下）で実行される場合、第２の官能化層２６は、第１の官能化層２４上に堆積しないか、又はそれに付着しない。
次いで、残りの樹脂層５０のリフトオフを実行し得る。リフトオフプロセスは、ｉ）樹脂層５０の少なくとも９９％、及びｉｉ）樹脂層５０の上に重なるか、又はそれに付着されたシラン化層５４、５４’、及び官能化層２４、２６を除去する。このリフトオフプロセスは、本明細書に記載されるように実行され得る。犠牲層４８もまた、任意の好適なエッチング技術を介して除去されて、官能化層パッド２４’、２６’の周りに間隙領域２２を露出させる。リフトオフ及び除去プロセスは示されていないが、リフトオフ層エッチング及び犠牲層エッチングの両方の後に、官能化層パッド２４’、２６’が、互いに隣接して、透明なベース支持体１４’の表面上に残るため、結果として生じる構造は図３Ｉに示されるものと同様であることを理解すべきである。官能化層パッド２４’、２６’は、１つには、官能化層パッド２４’、２６’がシラン化層５４、５４’（図３Ｉには示されていない）を介して透明なベース支持体１４’に共有結合的に付着しているため、透明なベース支持体１４’の上で無傷のままである。
単一のセットの官能化層パッド２４’、２６’が図３Ｉに示されているが、図３Ａ～図３Ｅ、及び図３Ｊ～図３Ｍを参照して説明される方法は、透明なベース支持体１４’の表面にわたって間隙領域２２によって分離された官能化層パッド２４’、２６’のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
示されていないが、この方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６、したがってパッド２４’、２６’に付着させることを含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図３Ｊ～図３Ｍには示されていない）は、官能化層２４及びしたがってパッド２４’にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図３Ｊ～図３Ｍには示されていない）は、官能化層２６及びしたがってパッド２６’にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図３Ｌ）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）第１の官能化層２４の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、官能化層２６が適用された後に（例えば、図３Ｍで）、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、本明細書に記載のグラフト技術のいずれかを使用して達成され得る。
図３Ｃに戻って参照すると（部分６４及び６６がエッチングによって露出されている場合）、方法の更に別の例は図３Ｃ～図３Ｎに進む。
図３Ｎに示すように、第１の官能化層２４は、多層スタックの上に、具体的には樹脂層５０、透明なベース支持体１４’の露出部分６４、及び犠牲層４８の露出部分６６上に適用される。第１の官能化層２４は、本明細書に記載のゲル材料のうちのいずれかであり得、任意の好適な方法を使用して適用され得る。図３Ａ～図３Ｃ及び図３Ｎ～図３Ｒに示される方法の最初に、透明なベース支持体１４’は、シラン化又はプラズマアッシングを使用して活性化されて、表面基を生成し得、これは官能化層２４と反応することができる。したがって、第１の官能化層２４は、透明なベース支持体１４’の部分６４に共有結合的に付着する。
この例では、図３Ｏに示すように、ネガティブフォトレジストは、第１の官能化層２４の上に適用され、かつ、図３Ｄを参照して説明したように、ネガティブフォトレジストの部分を、透明なベース支持体１４’を介して光エネルギーに曝露して、不溶性のネガティブフォトレジスト５２を形成し、現像液を使用して可溶性部分を除去することによって現像される。不溶性のネガティブレジスト５２は、深い部分５８内に画定され、可溶性のネガティブレジストは除去される。
図３Ｐに示すように、浅い部分６０における第１の官能化層２４及び犠牲層４８は、透明なベース支持体１４’の第２の部分６４’を露出させるために、エッチングされる。図３Ｐの下向き矢印は、エッチングが起こることを示す。ドライエッチングを使用して、第１の官能化層２４を除去し得る。このエッチングプロセスは、１００％Ｏ２プラズマ、空気プラズマ、アルゴンプラズマなどのプラズマを使用して実行され得る。このエッチングプロセスは、浅い部分６０で第１の官能化層２４を除去し、樹脂層５０の上に重なる第１の官能化層２４の部分も除去する。浅い部分６０における犠牲層４８もまた、任意の好適なエッチング技術を介して除去される。
次いで、第２の官能化層２６は、任意の好適な堆積技術を使用して（図３Ｑに示すように）適用される。図示するように、第２の官能化層２６は、不溶性のネガティブフォトレジスト５２、樹脂層５０、及び透明なベース支持体１４’の第２の部分６４’上に適用される。
次いで、不溶性のネガティブフォトレジスト５２及びその上の第２の官能化層２６は、第１の官能化層２４を露出させるために、除去剤の任意の例を使用して除去され得る。これを図３Ｒに示す。この除去プロセスは、本明細書に記載されるように実行され得る。
次いで、残りの樹脂層５０のリフトオフを実行し得る。リフトオフプロセスは、ｉ）樹脂層５０の少なくとも９９％、ｉｉ）樹脂層５０の上に重なるか、又はそれに付着する官能化層２４、２６を除去する。このリフトオフプロセスは、本明細書に記載されるように実行され得る（例えば、ＤＭＳＯ、又はアセトン、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを使用して）。犠牲層４８もまた、任意の好適なエッチング技術を介して除去されて、官能化層パッド２４’、２６’の周りに間隙領域２２を露出させる。リフトオフ及び除去プロセスは示されていないが、不溶性のネガティブフォトレジスト除去、リフトオフ、及び犠牲層エッチングの後に、官能化層パッド２４’、２６’が、互いに隣接して、透明なベース支持体１４’の表面上に残るため、結果として生じる構造は図３Ｉに示されるものと同様であることを理解すべきである。官能化層パッド２４’、２６’は、１つには官能化層パッド２４’、２６’が透明なベース支持体１４’に共有結合的に付着しているという理由で、透明なベース支持体１４’の上で無傷のままである。
単一のセットの官能化層パッド２４’、２６’が図３Ｉに示されているが、図３Ａ～図３Ｃ及び図３Ｎ～図３Ｒを参照して説明される方法は、透明なベース支持体１４’の表面にわたって間隙領域２２によって分離された官能化層パッド２４’、２６’のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
示されていないが、この方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６、したがってパッド２４’、２６’に付着させることを含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図３Ｎ～図３Ｒには示されていない）は、官能化層２４及びしたがってパッド２４’にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図３Ｎ～図３Ｒには示されていない）は、官能化層２６及びしたがってパッド２６’にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図３Ｎで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６が適用された後に（例えば、図３Ｑで）、グラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、本明細書に記載のグラフト技術のいずれかを使用して達成され得る。
図４Ａ～図４Ｉは、官能化層パッド２４’、２６’を含む図１Ｂのフローセル構造を作製するための方法の別の例を示す。
この方法はまた、透明なベース支持体１４の上に位置付けられている犠牲層４８の上に位置付けられているリフトオフ層６８の上に位置付けられた樹脂層５０を含む材料の多層スタックから始まる。
多層スタックを生成するために、犠牲層４８は、透明なベース支持体１４’の上に堆積される。犠牲層４８の任意の例が使用され得、本明細書に開示される任意の好適な技術を使用して堆積され得る。次いで、リフトオフ層６８を犠牲層４８の上に堆積させる。リフトオフ層６８は、リフトオフレジスト又はポリ（メチルメタクリレート）又はチタン（titanium、Ｔｉ）を含み得る。リフトオフ層６８は、任意の好適な技術を使用して堆積され、熱を使用して硬化され得る。透明なベース支持体１４’の上に位置付けられた犠牲層４８の上に位置付けられたリフトオフ層６８を、図４Ａに示す。
次いで、図４Ｂに示すように、樹脂層５０をリフトオフ層６８の上に堆積させる。樹脂層５０は、本明細書に記載の例示的な樹脂のいずれかであり得、本明細書に開示される任意の好適な技術を使用して堆積され得る。一例では、樹脂層５０は、リフトオフレジストである。図４Ｂに示すように、樹脂層５０は、インプリンティングされて、深い部分５８と、ステップ部分６２によって画定される浅い部分６０と、を含む、凹状領域５６を形成する。任意の好適なインプリンティング技術を使用し得る。一例では、作業スタンプ及び硬化は、図３Ｂを参照して説明されるように使用され得る。この例示的な方法では、作業スタンプは、樹脂層５０の深さ全体を通って延在せず、したがって、下にあるリフトオフ層６８は、インプリンティング後に露出されない（図４Ｂに示すように）。
次いで、多層スタックを選択的にエッチングして、深い部分５８における透明なベース支持体１４’の部分６４、及び浅い部分６０における犠牲層４８の部分６６を露出させる。図４Ｃの下向き矢印は、エッチングが起こることを示す。樹脂層５０は、このエッチングプロセス中に除去されるが、下にある層６８、４８のエッチングのためのガイド又はパターンを提供する。例えば、樹脂層５０の部分は、浅い部分６０及び他の場所よりも、深い部分５８においてより薄いため、深い部分５８におけるリフトオフ層６８及び犠牲層４８もエッチング除去される。これは、透明なベース支持体１４’の部分６４を露出させる。樹脂層５０の部分は、深い部分５８よりも浅い部分６０においてより厚いため、浅い部分６０におけるリフトオフ層６８はエッチング除去されるが、浅い部分６０における犠牲層４８はエッチング除去されない。これは、犠牲層４８の部分６６を露出させる。リフトオフ層６８の他の部分は、樹脂層５０の最も厚い部分の下にあるため、エッチングされない。いくつかの例では、樹脂層５０、リフトオフ層６８の部分、及び犠牲層４８の部分のエッチングは、異方性酸素プラズマ又は９０％ＣＦ４と１０％Ｏ２プラズマとの混合物などのドライエッチングプロセスを伴い得る。
この例では、図４Ｄに示すように、ネガティブフォトレジストは、多層スタックの上に適用され、かつ、図３Ｄを参照して説明したように、ネガティブフォトレジストの部分を、透明なベース支持体１４’を介して光エネルギーに曝露し、現像液を使用して可溶性部分を除去することによって現像される。不溶性のネガティブレジスト５２は、深い部分５８内に画定され、可溶性のネガティブレジストは、現像液を使用して除去される。
露出部分６６では、図４Ｅの下向き矢印によって示すように、犠牲層４８がエッチングされる。例として、アルミニウム犠牲層は、酸性又は塩基性条件で除去することができ、銅犠牲層は、ＦｅＣｌ３を使用して除去することができ、銅、金、又は銀犠牲層は、ヨウ素及びヨウ化物溶液中で除去することができ、シリコン犠牲層は、塩基性（ｐＨ）条件で除去することができる。これらの例では、透明なベース支持体１４は、犠牲層エッチングプロセスのエッチングストップとして作用する。他の例では、ドライエッチング（例えば、ＢＣｌ３＋Ｃｌ２での反応性イオンエッチングが使用され得、透明なベース支持体１４’の第２の部分６４’が露出されたときに、停止され得る。したがって、犠牲層４８の部分６６をエッチングすることは、透明なベース支持体１４’の第２の部分６４’を露出させる。
図４Ｆにおいて、第１の官能化層２４は、次いで、任意の好適な堆積技術を使用して、透明なベース支持体１４’の第２の部分６４’の上に適用される。この例では、第１の官能化層２４はまた、残りのリフトオフ層６８の上に、及び不溶性のネガティブフォトレジスト５２の上に堆積される。
図４Ａ～図４Ｉに示される方法の最初に、ベース支持体１４’は、シラン化又はプラズマアッシングを使用して活性化されて、表面基を生成し得、これは官能化層２４と反応することができる。したがって、官能化層２４は、透明なベース支持体１４’の第２の部分６４’に共有結合的に付着する。
次いで、不溶性のネガティブフォトレジスト５２の除去は、深い部分５８における透明なベース支持体１４’の部分６４を再露出させるために除去剤の任意の例を使用して実行され得る。図４Ｇに示すように、このプロセスは、不溶性のネガティブフォトレジスト５２、及び不溶性のネガティブフォトレジスト５２の上に重なる官能化層２４を除去する。この除去プロセスは、本明細書に記載されるように実行され得る。
図４Ｈに示すように、第２の官能化層２６は、次いで、深い部分５８における透明なベース支持体１４’の部分６４の上に適用され得る。第２の官能化層２６（例えば、第２の官能化層２６を形成するゲル材料）は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。この例では、ゲル材料の堆積が高イオン強度（例えば、１０×ＰＢＳ、ＮａＣｌ、ＫＣｌなどの存在）下で実行される場合、第２の官能化層２６は、第１の官能化層２４に堆積しないか、又はそれに付着しない。したがって、第２の官能化層２６は、第１の官能化層２４を汚染しない。
次いで、残りのリフトオフ層６８のリフトオフを実行し得る。図４Ｉに示すように、リフトオフプロセスは、ｉ）リフトオフ層６８の少なくとも９９％、ｉｉ）リフトオフ層６８の上に重なるか、又はそれに付着している官能化層２４を除去する。このリフトオフプロセスは、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中で超音波処理を使用して、又はアセトン中で、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを用いて実行され得る。チタンがリフトオフ層６８として使用される場合、Ｈ２Ｏ２のウェットエッチングを使用してリフトオフを実行し得る。
これは、透明なベース支持体１４’の表面上に互いに隣接する官能化層パッド２４’、２６’を残す。官能化層パッド２４’、２６’は、１つには官能化層パッド２４’、２６’が透明なベース支持体１４’に共有結合的に付着しているという理由で、透明なベース支持体１４’の上で無傷のままである。
残りのリフトオフ層６８のリフトオフはまた、犠牲層４８も透明なベース支持体１４’上に少なくとも実質的に無傷のままにする。次いで、犠牲層４８を除去して、官能化層パッド２４’、２６’の周りに間隙領域２２を露出させる。これを図４Ｉに図示する。犠牲層４８には、任意の好適なエッチング技術を使用することができる。官能化層パッド２４’、２６’は、透明なベース支持体１４’に共有結合的に付着しており、したがって犠牲層エッチング中に除去されないことを理解すべきである。
示されていないが、この方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６、したがってパッド２４’、２６’に付着させることを含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図４Ａ～図４Ｉには示されていない）は、官能化層２４及びしたがってパッド２４’にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図４Ａ～図４Ｉには示されていない）は、官能化層２６及びしたがってパッド２６’にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図４Ｆで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）第１の官能化層２４の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が適用された後に（例えば、図４Ｈで）、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、本明細書に記載のグラフト技術のいずれかを使用して達成され得る。
図２４Ａ～図２４Ｊは、官能化層パッド２４’、２６’を含む図１Ｂのフローセル構造を作製するための方法の２つの追加の例を示す。
本明細書に開示される他の方法のうちのいくつかと同様に、これらの方法はまた、透明なベース支持体１４’の上に位置付けられている犠牲層４８の上に位置付けられた樹脂層５０を含む材料の多層スタックを用いている。
透明なベース支持体１４’は、裏面露光で使用される紫外線波長に対して透明である限り、本明細書に開示される例のいずれかであり得る。図２４Ａに示される例では、ベース支持体透明１４’は、五酸化タンタル、又はガラスによって支持された別の透明層などの２つの層を含む。
多層スタックの例を生成するために、犠牲層４８は、透明なベース支持体１４’の上に堆積される。背面露光で使用される紫外線波長を遮断することができる、本明細書に開示される犠牲層４８の任意の例は、本明細書に開示される任意の好適な技術を使用して堆積され得る。次いで、樹脂層５０を犠牲層４８の上に堆積させる。樹脂層５０は、本明細書に記載の例示的な樹脂のいずれかであり得、本明細書に開示される任意の好適な技術を使用して堆積され得る。
図２４Ｂに示すように、樹脂層５０は、第１の高さＨ１を有する第１の領域と、第１の高さよりも小さい第２の高さＨ２を有する第２の領域と、を含む、多高凸状領域８８を形成するようにインプリンティングされる。任意の好適なインプリンティング技術を使用し得る。一例では、作業スタンプ及び硬化は、図３Ｂを参照して説明されるように使用され得る。この例示的な方法では、作業スタンプは、樹脂層５０の深さ全体を通って延在せず、したがって、下にある犠牲層４８は、インプリンティング後に露出されない（図２４Ｂに示すように）。
方法は、図２４Ｃに進む。この例では、多層スタックは、多高凸状領域８８の周りで選択的にエッチングされて、透明なベース支持体１４’の一部分６４を露出させる。この例では、エッチングは、透明なベース支持体１４’の部分６４を露出させ、多高凸状領域８８の下にある多層スタックの部分は、エッチングされないままである。これは、多高凸状領域８８を透明なベース支持体１４’に効果的に延在させる。
この例では、樹脂層５０がエッチングされ得、続いて犠牲層４８の一部分が続く。多高凸状領域８８の周りの周りのこれらの層の任意の露出領域は、図２４Ｃの下向き矢印によって示すように、このプロセス中にエッチングされ得る。樹脂層５０全体がエッチングに曝露され得、したがって、第１及び第２の高さＨ１及びＨ２が低減されることを理解すべきである。しかしながら、多高凸状領域８８の周りの樹脂層５０の部分９０は、第１及び第２の高さＨ１及びＨ２の各々よりも薄いため、これらの部分９０の下にある犠牲層４８は、多高凸状領域８８がエッチング除去される前に露出される。
樹脂層部分９０及び下にある犠牲層４８には、異なるエッチング技術が使用され得る。一例では、ＣＦ４プラズマ、又は９０％ＣＦ４と１０％Ｏ２プラズマとの混合物を用いるなどのドライエッチングが樹脂層部分９０に使用され、塩素系プラズマ（例えば、ＢＣｌ３ ＋ Ｃｌ２）が犠牲層４８に使用される。透明なベース支持体１４’（この例では、最も外側の透明層）は、犠牲層エッチングのためのエッチングストップとして効果的に作用する。
次いで、多層スタックを使用して、透明なベース支持体１４’を介してネガティブフォトレジスト５２’を現像して、透明なベース支持体１４’の部分６４に不溶性のネガティブフォトレジスト５２を画定する。ネガティブフォトレジスト堆積及び現像は、図２４Ｄ及び図２４Ｅに示され、図３Ｄを参照して本明細書に記載されるように実施され得る。任意の例示的なネガティブフォトレジスト５２’を使用し得、図２４Ｄに示すように、多層スタックの上にネガティブフォトレジスト５２’を堆積させるために任意の堆積技術を使用し得る。この例では、不溶性のネガティブフォトレジスト５２が透明なベース支持体１４’の部分６４上に残り、樹脂層５０から除去されることが望ましい。したがって、図２４Ｄに示される例では、光は、透明なベース支持体１４’を通って方向付けられ得る。部分６４上のネガティブフォトレジスト５２’は、光に曝露され、不溶性になる。犠牲層４８は、透明なベース支持体１４’を透過する光の少なくとも７５％を遮断し、したがって、光が、樹脂層５０及び犠牲層４８の上に位置付けられているネガティブフォトレジスト５２’に到達するのを少なくとも実質的に防止する。光エネルギーに曝露されていない部分は、可溶性のままであり、現像液で除去される。ネガティブフォトレジスト５２’現像後の多層スタックを図２４Ｅに示す。
次いで、多高凸状領域８８を選択的にエッチングして、樹脂層５０、及び多高凸状領域８８の第２の領域Ｈ２の下にある犠牲層４８の一部分を除去し、それによって、透明なベース支持体１４’（エッチングストップとして効果的に作用する）の第２の部分６４’を露出させる。樹脂層５０、及び第２の高さＨ２の下にある犠牲層４８の部分には、異なるエッチング技術を使用し得る。一例では、ドライエッチング（例えば、ＣＦ４プラズマ、又は９０％ＣＦ４と１０％Ｏ２プラズマとの混合物）が樹脂層に使用され、塩素系プラズマ（例えば、ＢＣｌ３＋Ｃｌ２）が犠牲層４８に使用される。樹脂層５０の高さの相違により、第１の高さＨ１の下にある犠牲層４８の第３の部分６４’’は、エッチングが完了した後、少なくとも実質的に無傷のままである。エッチング後の多層スタックを図２４Ｆに示す。
図２４Ｇに示すように、次いで、第１の官能化層２４が多層スタックの上に適用される。より具体的には、第１の官能化層２４は、透明なベース支持体１４’の露出部分６４’、残りの犠牲層４８、及び不溶性のネガティブフォトレジスト５２上に適用される。第１の官能化層２４は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。
次いで、方法の一例は、図２４Ｈに進む。この例では、犠牲層４８の残りの部分が除去されて、透明なベース支持体１４’の第３の部分６４’’を露出させる。除去のために、犠牲層４８は、好適なウェットリフトオフプロセスに曝露され得る。図２４Ｈに示すように、このウェットリフトオフプロセスは、ｉ）犠牲層４８の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の第１の官能化層２４を除去する。このプロセスは、透明なベース支持体１４’の部分６４’’を露出させる。多層スタックの形成中（例えば、図２４Ａで）、透明なベース支持体１４’（例えば、最も外側の透明層）は、シラン化又はプラズマアッシングを使用して活性化されて、官能化層２４及び２６と反応することができる表面基を生成し得る。したがって、第１の官能化層２４は、部分６４’に共有結合的に付着し、したがって、犠牲層４８の除去によって影響を受けない。
次いで、図２４Ｉに示すように、第２の官能化層２６は、透明なベース支持体１４’’の他の（第３の）部分６４’’の上に適用される。第２の官能化層２６は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得、堆積が高イオン強度（例えば、１０×ＰＢＳ、ＮａＣｌ、ＫＣｌなどの存在）下で実行される場合、第２の官能化層２６は、第１の官能化層２４上に堆積しないか、又はそれに付着しない。したがって、部分６４’’は、第２の官能化層２６を受容する。
次いで、不溶性のネガティブフォトレジスト５２の除去を実行し得る。不溶性のネガティブフォトレジスト５２は現像液に可溶性ではないが、除去剤に可溶性（少なくとも９９％可溶性）であり得る。好適な除去剤は、超音波処理を使用して、又はアセトン中で、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを用いて、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を含む。図２４Ｊに示すように、このプロセスは、不溶性のネガティブフォトレジスト５２、及び不溶性のネガティブフォトレジスト５２の上に重なる官能化層２４を除去する。
不溶性のネガティブフォトレジスト５２除去の後、官能化層パッド２４’、２６’は、透明なベース支持体１４’の間隙領域２２によって包囲されて、無傷のままである。
図２４Ｇに戻って参照すると、方法の別の例は、次いで、図２４Ｋに進む。この例示的な方法は、多層スタックを利用して、透明なベース支持体１４’の第２の部分６４’を通して第２のネガティブフォトレジストを現像して、透明なベース支持体１４’の第２の部分６４’に第２の不溶性のネガティブフォトレジスト５２Ｂを画定することを伴う。不溶性のネガティブフォトレジスト５２、５２Ｂを同時に除去することができるように、第２のネガティブフォトレジストはネガティブフォトレジスト５２’と同じであることが望ましい場合がある。
この例では、第２の不溶性のネガティブフォトレジスト５２Ｂが、透明なベース支持体１４’の部分６４’上に残り、多層スタックの残りの部分から除去されることが望ましい。したがって、図２４Ｋに示される例では、第２のネガティブフォトレジストは、多層スタック全体に適用され得、次いで、光は、透明なベース支持体１４’を通って方向付けられ得る。部分６４上の第２のネガティブフォトレジストは、光に曝露され、不溶性になる。犠牲層４８及び不溶性フォトレジスト５２は、透明なベース支持体１４’を透過する光の少なくとも７５％を遮断し、したがって、光が、上に重なる第２のネガティブフォトレジストに到達するのを少なくとも実質的に防止する。光エネルギーに曝露されていない第２のネガティブフォトレジストの部分は、可溶性のままであり、現像液で除去される。第２のネガティブフォトレジスト現像後の多層スタックを図２４Ｋに示す。
この例では、犠牲層４８の残りの部分を除去して、透明なベース支持体１４’の第３の部分６４’’を露出させ、次いで、第２の官能化層２６を透明なベース支持体１４’’の第３の部分６４’’の上に適用する。これらのプロセスの両方を図２４Ｌに示す。
除去のために、犠牲層４８は、好適なウェットリフトオフプロセスに曝露され得る。図２４Ｌに示すように、このウェットリフトオフプロセスは、犠牲層４８の少なくとも９９％を除去する。犠牲層４８上に位置付けられた官能化層２４はまた、このプロセス中に除去され得る。このプロセスは、透明なベース支持体１４’の部分６４’’を露出させる。第２の不溶性のネガティブフォトレジスト５２Ｂ及び下にある第１の官能化層２４は、犠牲層４８の除去によって影響されない。
次いで、第２の官能化層２６は、透明なベース支持体１４’’の第３の部分６４’’の上に適用される。第２の官能化層２６は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得、堆積が高イオン強度（例えば、１０×ＰＢＳ、ＮａＣｌ、ＫＣｌなどの存在）下で実行される場合、第２の官能化層２６は、第１の官能化層２４上に堆積しないか、又はそれに付着しない。したがって、部分６４’’は、第２の官能化層２６を受容する。
次いで、不溶性のネガティブフォトレジスト５２及び第２の不溶性のネガティブフォトレジスト５２Ｂの除去を実行し得る。不溶性のネガティブフォトレジスト５２及び第２の不溶性のネガティブフォトレジスト５２Ｂには、超音波処理を使用したジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、又はアセトン、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを用いるなど、任意の好適な除去剤が使用され得る。図２４Ｊに示すように、このプロセスは、不溶性のネガティブフォトレジスト５２、第２の不溶性のネガティブフォトレジスト５２Ｂ、及び不溶性のネガティブフォトレジスト５２、５２Ｂの上に重なる第１及び／又は第２の官能化層２４、２６を除去する。
官能化層パッド２４’、２６’は、透明なベース支持体１４’に共有結合的に付着しており、したがってフォトレジスト５２、５２Ｂ除去中に除去されないことを理解すべきである。官能化層パッド２４’、２６’は、透明なベース支持体１４’の間隙領域２２によって包囲されて、無傷のままである。
図示されていないが、図２４Ａ～図２４Ｊに記載される方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６、したがってパッド２４’、２６’に付着させることを含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図２４Ａ～図２４Ｊには示されていない）は、官能化層２４及びしたがってパッド２４’にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図２４Ａ～図２４Ｊには示されていない）は、官能化層２６に、及びしたがってパッド２６’に、プレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図２４Ｇで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）第１の官能化層２４の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が適用された後に（例えば、図２４Ｉ又は図２４Ｌで）、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、本明細書に記載のグラフト技術のいずれかを使用して達成され得る。
図１Ｂのフローセル構造を作製するための方法の他の例は、自己整合フォトマスクを利用する。自己整合フォトマスクは、それらが官能化領域パターンを画定するように配置されている２つの犠牲層を含む。これらの層及びパターンは、方法全体を通して使用されて、官能化層パッド２４’、２６’を画定する。
図５Ａ～図５Ｃは共に、自己整合フォトマスクを含む多層スタックの形成を示す。多層スタックは、透明なベース支持体１４’と、透明なベース支持体１４’の上の犠牲層４８であって、犠牲層４８が、透明なベース支持体（例えば、部分６４）が露出する第２の官能化領域パターン７０を画定する、犠牲層４８層と、犠牲層４８の上及び第２の官能化領域パターン７０における透明なベース支持体１４’の上の透明層７２と、透明層７２の上の第２の犠牲層４８’であって、第２の犠牲層４８’が、透明層７２が（例えば、部分７６において）露出する第１の官能化領域パターン７４を画定する、第２の犠牲層４８’と、を含み、第１の官能化領域パターン７４が、第２の官能化領域パターン７０の部分７８（図５Ｄ参照）と重なる。
図５Ｅの第２の犠牲層４８’の上面図は、第１の官能化領域パターン７４の形状が、形成される第１の官能化層パッド２４’の所望の形状に対応することを示している。したがって、第１の官能化層２４が第１の官能化領域パターン７４において堆積されると、層パッド２４’が形成される。
図５Ｄの第２の犠牲層４８の上面図は、第２の官能化領域パターン７４の形状が、官能化領域パターン７４の形状と重なる部分７８を有し、形成される第２の官能化層パッド２６’の所望の形状に対応する別の部分８０を有することを示している。したがって、第２の官能化層２６が第２の官能化領域パターン７０の部分８０において堆積されると、層パッド２６’が形成される。
一例では、この多層スタックを生成するために、犠牲層４８は、図５Ａに示すように、透明なベース支持体１４’の上に堆積される。本明細書に記載の犠牲層４８の任意の例は、背面露光に使用される光エネルギーに対して不透明又は非透明である限り、この例示的な方法で使用され得る。ある例では、犠牲層４８は、チタン、クロム、白金、アルミニウム、銅、シリコンなどの任意の紫外線不透明又は非透明金属又は紫外線不透明半金属を含み得る。一例では、犠牲層４８は、クロムを含む。第２の官能化領域パターン７０を画定するように犠牲層４８を堆積させる選択的堆積技術（例えば、マスキング及びコーティング）が使用される。
図５Ｂに示すように、透明層７２は、次いで、任意の好適な堆積技術を使用して、犠牲層４８の上に、及び第２の官能化領域パターン７０における透明なベース支持体１４’の上に適用される。
図５Ｃに示すように、第２の犠牲層４８’は、透明層７２の上に堆積される。第２の犠牲層４８’が、裏面露光に使用される光エネルギーに対して不透明又は非透明であることが望ましいが、また、第２の犠牲層４８’は、容易に除去可能であることも望ましい。第２の犠牲層４８’に好適な材料の例としては、シリコン（塩基性（ｐＨ）条件で除去可能）、アルミニウム（酸性又は塩基性条件で除去可能）、金（ヨウ素及びヨウ化物混合物中で除去可能）、銀（ヨウ素及びヨウ化物混合物中で除去可能）、チタン（Ｈ２Ｏ２で除去可能）、又は銅（ヨウ素及びヨウ化物混合物中で除去可能）が挙げられる。第１の官能化領域パターン７４を画定するように第２の犠牲層４８’を堆積させる選択的堆積技術（例えば、マスキング及びコーティング）が使用される。
２つの異なる例示的な方法は、この多層スタックを使用し、図６Ａ～図６Ｌに示される。一例を図６Ａ～図６Ｇに示す。別の例を図６Ａ、図６Ｈ～図６Ｌ、及び図６Ｄ～図６Ｇに示す。方法の各々によって生成される官能化層パッド２４’、２６を図６Ｇに示す。方法は、多層スタック（図５Ｃに示される）を提供することと、多層スタックを利用して、透明なベース支持体１４’を通してポジティブフォトレジスト８２（図６Ｄ及び図６Ｈ）を現像して、多層スタックの所定の領域において不溶性のポジティブフォトレジスト８２’（図６Ｅ）を画定することと、第２の犠牲層４８’を利用して、第１の官能化領域パターン７４に対応する第１の官能化領域（例えば、パッド２４’）を画定することと、不溶性のポジティブフォトレジスト８２’を利用して、第２の官能化領域パターン７０に少なくとも部分的に対応する第２の官能化領域（例えば、パッド２６’）を画定することと、を含む。
図６Ａは、図５Ｃの多層スタックを示す。１つの例示的な方法では、図６Ｂに示すように、第１の官能化層２４は、次いで、任意の好適な堆積技術を使用して、第２の犠牲層４８’の上に、及び第１の官能化領域パターン７４における透明層７２の上に適用される。一例では、第１の官能化層２４は、ダンクコーティングを使用して適用される。
次いで、第２の犠牲層４８’がリフトオフプロセスに曝露され得る。浸漬、超音波処理、又はスピン及びリフトオフ液体の分配などの任意の好適なウェットリフトオフプロセスを使用し得る。リフトオフプロセスは、第２の犠牲層４８’及びその上の第１の官能化層２４を除去する。このプロセスは、透明層７２の他の部分７６’を露出させる。このプロセスはまた、（第１の官能化領域パターン７４に対応する形状を有する）第１の官能化層パッド２４’を形成する。多層スタックの形成中（例えば、図５Ｂで）、透明層７２は、シラン化を使用して活性化されて、官能化層２４と反応することができる表面基を生成し得る。したがって、官能化層２４は、透明層７２の部分７６に共有結合的に付着する。
方法のこの例では、多層スタックを使用して、第２の犠牲層４８’がリフトオフされ、かつ第１の官能化層パッド２４’が画定された後に、ポジティブフォトレジスト８２を現像する。この例では、多層スタックを利用して、ポジティブフォトレジスト８２を現像することは、最初に、ポジティブフォトレジスト８２を透明層７２及び第１の官能化領域２４’の上に適用することを伴う（図６Ｄに示すように）。
好適なポジティブフォトレジスト８２の例としては、ＭＩＣＲＯＰＯＳＩＴ（登録商標）Ｓ１８００シリーズ又はＡＺ（登録商標）１５００シリーズが挙げられ、それらの両方が、Ｋａｙａｋｕ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能である。好適なポジティブフォトレジストの別の例は、ＳＰＲ（商標）－２２０（ＤｕＰｏｎｔ製）である。ポジティブフォトレジスト８２は、本明細書に開示される任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。ポジティブフォトレジスト８２が使用される場合、ある特定の波長の光への選択的曝露は、可溶性領域（例えば、現像液中に少なくとも９５％の溶解度である）を形成し、現像溶液を使用して、可溶性部分を除去する。光に曝露されていないポジティブフォトレジスト８２のこれらの部分は、現像液に不溶性になる。ポジティブフォトレジストのための好適な現像剤の例としては、希釈水酸化ナトリウム、希釈水酸化カリウム、又は金属イオンフリー有機ＴＭＡＨ（テトラメチルアミノヒドロキシド）の水溶液などの水性アルカリ溶液が挙げられる。
この例では、多層スタックを利用して、ポジティブフォトレジスト８２を現像することは、ポジティブフォトレジスト８２を透明なベース支持体１４’を通る光（例えば、紫外線）に曝露することを伴い、それによって、第２の官能化領域パターン７０の上に重なるポジティブフォトレジスト８２の部分は可溶性になり、犠牲層４８の上に重なるポジティブフォトレジスト８２の部分は不溶性のポジティブフォトレジスト８２’を画定する。犠牲層４８は、透明なベース支持体１４’及び透明層７２を透過する光の少なくとも７５％が、犠牲層４８と直接直線的に位置付けられているポジティブフォトレジスト８２に到達することを妨げる。したがって、これらの部分は不溶性部分８２’になる。対照的に、透明層７２は、第２の官能化領域パターン７０を通過する光を透過させ、官能化層パッド２４’は、第２の官能化領域パターン７０の部分７８を通過する光を透過させる。したがって、第２の官能化領域パターン７０全体の上に重なるポジティブフォトレジストの部分は、現像液に可溶性のままである。可溶性部分は、例えば、現像液で除去されて、第１の官能化領域（例えば、層パッド２４’）及び第２の官能化領域パターン７０の第２の部分８０の上に重なる透明層７２の他の部分７６’を露出する。第２の部分８０は、官能化層パッド２６’の所望の形状を有し、したがって、第２の部分８０の上に直接重なる他の部分７６’も同様である。得られた構造を図６Ｅに示す。
ポジティブフォトレジストの可溶性部分は、現像液中に少なくとも９５％の溶解度である。ポジティブフォトレジストが現像液に曝露された後、多層スタックをＯ２プラズマに曝露して、例えば、露出部分７６’を洗浄し得る。
次いで、不溶性のポジティブフォトレジスト８２’が、第２の官能化領域（例えば、層パッド２６’）を画定するために使用され、これは、第２の官能化層２６を不溶性のポジティブフォトレジスト８２’の上に、及び透明層７２の露出された部分７６’の上に適用する（図６Ｆに示すように）ことと、不溶性のポジティブフォトレジスト８２’及びその上の第２の官能化層２６のいずれかをリフトオフする（図６Ｇに示すように）ことと、を伴う。
第２の官能化層２６（例えば、第２の官能化層２６を形成するゲル材料）は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。この例では、ゲル材料の堆積が高イオン強度（例えば、１０×ＰＢＳ、ＮａＣｌ、ＫＣｌなどの存在）下で実行される場合、第２の官能化層２６は、第１の官能化層パッド２４’に堆積しないか、又はそれに付着しない。部分７６’は、官能化層パッド２６’の所望の形状を有し、したがって、その中に堆積される第２の官能化層２６の部分も同様である。
不溶性のポジティブフォトレジスト８２’は、超音波処理を使用してジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）などの除去剤を用いて、又はアセトン中で、又はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート中で、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを用いて、リフトオフされ得る。図６Ｇに示すように、リフトオフプロセスは、ｉ）不溶性のポジティブフォトレジスト８２’の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の官能化層２６を除去する。このリフトオフプロセスは、透明層７２の表面上に互いに隣接する官能化層パッド２４’、２６’を残す。官能化層パッド２４’、２６’は、１つには、官能化層パッド２４’、２６’が透明層７２に共有結合的に付着しているため、透明層７２の上で無傷のままである。
単一のセットの官能化層パッド２４’、２６’が図６Ｇに示されているが、図６Ａ～図６Ｇを参照して説明される方法は、透明なベース支持体７２’の表面にわたって間隙領域２２によって分離された官能化層パッド２４’、２６’のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
図６Ａに戻って参照すると、方法の別の例は、図６Ｈに移動する。方法のこの例では、第２の犠牲層４８’を使用して、第１の官能化領域（例えば、図６Ｋに示されるパッド２４’）を画定する。図６Ｈに示すように、この方法は、第１のポジティブフォトレジスト８２’’を第２の犠牲層４８’、及び第１の官能化領域パターン７４における透明層７２の上に適用することを伴う。第１のポジティブフォトレジスト８２’’は、本明細書に開示される任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。
第１のポジティブフォトレジスト８２’’は、透明なベース支持体１４’を通る光に曝露され、それによって、第１の官能化領域パターン７４の上に重なる第１のポジティブフォトレジスト８２’’の部分は、現像液に可溶性になり、第２の犠牲層４８’の上に重なるポジティブフォトレジスト８２’’の部分は、第１の不溶性のポジティブフォトレジスト８２’’’（現像液に不溶性である）を画定する。第２の犠牲層４８’は、透明なベース支持体１４’及び透明層７２を透過する光の少なくとも７５％が、第２の犠牲層４８’と直接直線的に位置付けられているポジティブフォトレジスト８２””に到達することを妨げる。したがって、これらの部分は不溶性のポジティブフォトレジスト部分８２’’’になる。対照的に、透明層７２は、第２の官能化領域パターン７０を通る光を透過させ、次いで、第１の官能化領域パターン７４を通る光をポジティブフォトレジスト８２’’に許可する。したがって、第１の官能化領域パターン７４の上に重なるポジティブフォトレジスト８２’’の部分は、現像液に可溶性のままである。可溶性部分は、例えば、現像液で除去されて、第１の官能化領域パターン７４における透明層７２の部分７６を露出させる。得られた構造を図６Ｉに示す。
ポジティブフォトレジストが現像液に曝露された後、多層スタックをＯ２プラズマに曝露して、例えば、露出部分７６を洗浄し得る。
図６Ｊに示すように、次いで、第１の官能化層２４は、任意の好適な堆積技術を使用して、不溶性のポジティブフォトレジスト８２’’’の上に、及び第１の官能化領域パターン７４における透明層７２の上に適用される。一例では、第１の官能化層２４は、スピンコーティングを使用して適用される。多層スタックの形成中（例えば、図５Ｂで）、透明層７２は、シラン化を使用して活性化されて、官能化層２４と反応することができる表面基を生成し得る。したがって、官能化層２４は、透明層７２の部分７６に共有結合的に付着する。
不溶性のポジティブフォトレジスト８２’’’は、超音波処理を使用してジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、又はアセトン、又はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパなどのポジティブフォトレジスト除去剤を用いて、リフトオフされ得る。図６Ｋに示すように、リフトオフプロセスは、ｉ）不溶性のポジティブフォトレジスト８２’’’の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の官能化層２４を除去する。このリフトオフプロセスは、第１の官能化領域パターン７４における官能化層パッド２４’を残す。
図６Ｌに示すように、方法は、次いで、第２の犠牲層４８’をウェットエッチングすることを含む。例として、アルミニウム犠牲層は、酸性又は塩基性条件で除去することができ、銅犠牲層は、ＦｅＣｌ３を使用して除去することができ、シリコン犠牲層は、塩基性（ｐＨ）条件で除去することができる。これらの例では、透明層７２は、第２の犠牲層エッチングプロセスのエッチングストップとして作用する。
次いで、方法のこの例は図６Ｄに続き、多層スタックを使用して、第２の犠牲層４８’がリフトオフされ（図６Ｋ）、かつ第１の官能化層パッド２４’が画定された（図６Ｌ）後に、ポジティブフォトレジスト８２を現像する。多層スタックを利用して、ポジティブフォトレジスト８２を現像することは、図６Ｄ及び図６Ｅを参照して説明したように実行され得、不溶性のポジティブフォトレジスト８２’を利用して、第２の官能化領域（例えば、層パッド２６’）を画定することが、図６Ｆ及び図６Ｇを参照して説明されるように実行され得る。
図７Ａ～図７Ｃは共に、自己整合フォトマスクの別の例を含む多層スタックの別の例の形成を示す。この多層スタックは、透明なベース支持体１４’と、透明なベース支持体１４’の上の犠牲層４８であって、透明なベース支持体（例えば、部分６４）が露出している第２の官能化領域パターン７０’を画定する犠牲４８層と、犠牲層４８の上、及び第２の官能化領域パターン７０’における透明なベース支持体１４’の上の透明層７２と、透明層７２の上の第２の犠牲層４８’であって、透明層７２が（例えば、部分７６において）露出している第１の官能化領域パターン７４’を画定する第２の犠牲層４８’と、を含み、第１の官能化領域パターン７４’が、第２の官能化領域パターン７０’に隣接している。
図７Ｄの犠牲層４８及び図７Ｅの第２の犠牲層４８’の上面図はそれぞれ、第１の官能化領域パターン７０’の形状が、形成される第１の官能化層パッド２４’の所望の形状に対応し、第２の官能化領域パターン７０’の形状が、形成される第２の官能化層パッド２６’の所望の形状に対応することを示している。
この多層スタックを生成するために、図７Ａに示すように、犠牲層４８を透明なベース支持体１４’の上に堆積させる。犠牲層４８に好適な材料の例としては、チタン、クロム、白金、シリコン、アルミニウム、銅、それらの酸化物などの本明細書に記載されるものなどが挙げられる。第２の官能化領域パターン７０’を画定するように、犠牲層４８を堆積させる選択的堆積技術（例えば、マスキング及びコーティング）が使用される。
図７Ｂに示すように、透明層７２は、次いで、任意の好適な堆積技術を使用して、犠牲層４８の上に、及び第２の官能化領域パターン７０における透明なベース支持体１４’の上に適用される。
図７Ｃに示すように、第２の犠牲層４８’は、透明層７２の上に堆積される。第２の犠牲層４８’に好適な材料の例としては、シリコン、アルミニウム、銅などが挙げられる。第１の官能化領域パターン７４’を画定するように第２の犠牲層４８’を堆積させる選択的堆積技術（例えば、マスキング及びコーティング）が使用される。
図８Ａは、図７Ｃの多層スタックを示す。図８Ｂに示すように、第１の官能化層２４は、次いで、任意の好適な堆積技術を使用して、第２の犠牲層４８’の上に、及び第１の官能化領域パターン７４’における透明層７２の上に適用される。一例では、第１の官能化層２４は、スピンコーティングを使用して適用される。
次いで、第２の犠牲層４８’がリフトオフプロセスに曝露され得る。浸漬、超音波処理、又はスピン及びリフトオフ液体の分配などの任意の好適なウェットリフトオフプロセスを使用し得る。図８Ｃに示すように、このリフトオフプロセスは、第２の犠牲層４８’及びその上の第１の官能化層２４を除去する。このプロセスは、透明層７２の他の部分７６’を露出させる。このプロセスはまた、（第１の官能化領域パターン７４’に対応する形状を有する）第１の官能化層パッド２４’を形成する。多層スタックの形成中（例えば、図７Ｂで）、透明層７２は、シラン化を使用して活性化されて、官能化層２４と反応することができる表面基を生成し得る。したがって、官能化層２４は、透明層７２の部分７６に共有結合的に付着する。
方法のこの例では、多層スタックを使用して、第２の犠牲層４８’がリフトオフされ、かつ第１の官能化層パッド２４’が画定された後に、ポジティブフォトレジスト８２を現像する。この例では、多層スタックを利用して、ポジティブフォトレジスト８２を現像することは、最初に、ポジティブフォトレジスト８２を透明層７２及び第１の官能化領域２４’の上に適用することを伴う（図８Ｄに示すように）。任意の好適なポジティブフォトレジスト８２が使用され得、本明細書に開示される任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。
この実施例では、多層スタックを利用して、ポジティブフォトレジスト８２を現像することは、次いで、ポジティブフォトレジスト８２を透明なベース支持体１４’を通る光に曝露することを伴い、それによって、第２の官能化領域パターン７０’の上に重なるポジティブフォトレジスト８２の部分は、現像液に可溶性になり、犠牲層４８の上に重なるポジティブフォトレジスト８２の部分は、不溶性のポジティブフォトレジスト８２’（現像液に不溶性である）を画定する。犠牲層４８は、透明なベース支持体１４’及び透明層７２を透過する光の少なくとも７５％が、犠牲層４８と直接直線的に位置付けられているポジティブフォトレジスト８２に到達することを妨げる。したがって、これらの部分は不溶性部分８２’になる。対照的に、透明層７２は、第２の官能化領域パターン７０’を通過する光を透過させる。したがって、第２の官能化領域パターン７０’の上に重なるポジティブフォトレジストの部分は、現像液に可溶性のままである。可溶性部分は、例えば、現像液で除去されて、第２の官能化領域パターン７０’の上に重なる透明層７２の他の部分７６’を曝露する。第２の官能化領域パターン７０’は、官能化層パッド２６’の所望の形状を有し、したがって、第２の官能化領域パターン７０’の直接上にある他の部分７６’も同様である。得られた構造を図８Ｅに示す。
ポジティブフォトレジストの可溶性部分は、現像液中に少なくとも９５％の溶解度である。ポジティブフォトレジストが現像液に曝露された後、多層スタックをＯ２プラズマに曝露して、例えば、露出部分７６’を洗浄し得る。
次いで、不溶性のポジティブフォトレジスト８２’が、第２の官能化領域（例えば、層パッド２６’）を画定するために使用され、これは、第２の官能化層２６を不溶性のポジティブフォトレジスト８２’の上に、及び透明層７２の露出された部分７６’の上に適用する（図８Ｆに示すように）ことと、不溶性のポジティブフォトレジスト８２’及びその上の第２の官能化層２６をリフトオフする（図８Ｇに示すように）ことと、を伴う。
第２の官能化層２６（例えば、第２の官能化層２６を形成するゲル材料）は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。第１の官能化層パッド２４’は、ポジティブフォトレジスト８２’によって覆われているため、第２の官能化層２６は、第１の官能化層パッド２４’上に堆積しないか、又はそれに付着しない。部分７６’は、官能化層パッド２６’の所望の形状を有し、したがって、その中に堆積される第２の官能化層２６の部分も同様である。
不溶性のポジティブフォトレジストト８２’は、超音波処理を使用してジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、又はアセトン、又はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパなどのポジティブフォトレジスト除去剤のいずれかを用いて、リフトオフされ得る。図８Ｇに示すように、リフトオフプロセスは、ｉ）不溶性のポジティブフォトレジスト８２’の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の官能化層２６を除去する。このリフトオフプロセスは、透明層７２の表面上に互いに隣接する官能化層パッド２４’、２６’を残す。官能化層パッド２４’、２６’は、１つには、官能化層パッド２４’、２６’が透明層７２に共有結合的に付着しているため、透明層７２の上で無傷のままである。
単一のセットの官能化層パッド２４’、２６’が図８Ｇに示されているが、図８Ａ～図８Ｇを参照して説明される方法は、透明なベース支持体７２’の表面にわたって間隙領域２２によって分離された官能化層パッド２４’、２６’のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
図示されていないが、図６Ａ～図６Ｌ及び図８Ａ～図８Ｇを参照して説明した方法の各々はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６、したがってパッド２４’、２６’に付着させることを含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図６Ａ～図６Ｌ又は図８Ａ～図８Ｇには示されていない）は、官能化層２４及びしたがってパッド２４’にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０、又は３８’、４０’（図６Ａ～図６Ｌ又は図８Ａ～図８Ｇには示されていない）は、官能化層２６、したがってパッド２６’にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図６Ｂ又は図６Ｊ又は図８Ｂで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６が適用された後に（例えば、図６Ｈ又は図８Ｆで）、グラフトされ得る。図６Ｆにおいて、ｉ）第２の官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（第１の官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）第１の官能化層２４の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が適用された後に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、任意の好適なグラフト技術を使用して達成され得る。
図１Ｃのフローセル構造を作製するための方法
図９Ａ～図９Ｍは、第１及び第２の官能化層２４、２６を支持する凸部２８を含む、図１Ｃのフローセル構造を作製するための方法の２つの異なる例を示す。一例を図９Ａ～図９Ｈに示す。別の例を図９Ａ、図９Ｂ、及び図９Ｉ～図９Ｍに示す。
本明細書に開示される他の方法のうちのいくつかと同様に、この方法はまた、少なくとも１つの追加の層の上に位置付けられている透明層７２の上に位置付けられている犠牲層４８の上に位置付けられた樹脂層５０を含む材料の多層スタックを用いている。追加の層は、マスキング層８４、疎水性層８６、及び／又はベース支持体１４を含み得る。任意のベース支持体１４を図９Ａ～図９Ｈに示す方法で使用し得、透明なベース支持体１４’を図９Ａ、図９Ｂ、及び図９Ｉ～図９Ｍに示す方法で使用し得る。
多層スタックの例を生成するために、マスキング層８４又は疎水性層８６をベース支持体１４又は１４’の上に堆積させる。マスキング層８４は、フォトマスク（例えば、チタン、アルミニウム、銅、シリコンなど）として機能することができるクロム又は別の材料であり得る。疎水性層８６の例は、フッ素化ポリマー、ペルフッ素化ポリマー、シリコンポリマー、及びそれらの混合物からなる群から選択され得る。具体的な例として、疎水性層８６は、非晶質フルオロポリマー（その市販の例としては、以下の末端官能基のうちの１つを有するＡＧＣ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製のＣＹＴＯＰ（登録商標）シリーズ中のものが挙げられる：Ａタイプ：－ＣＯＯＨ、Ｍタイプ：－ＣＯＮＨ－Ｓｉ（ＯＲ）ｎ、又はＳタイプ：－ＣＦ３）、ポリテトラフルオロエチレン（その市販の例は、Ｃｈｅｍｏｕｒｓ製のＴＥＦＬＯＮ（登録商標）、パリレン、フッ素化炭化水素、フルオロアクリルコポリマー（その市販の例としては、Ｃｙｔｏｎｉｘ製のＦＬＵＯＲＯＰＥＬ（登録商標）としてのものが挙げられる）を含み得る。マスキング層８４又は疎水性層８６は、本明細書に開示される例のいずれかを含む任意の好適な堆積技術を使用して、ベース支持体１４又は１４’の上に堆積され得る。透明層７２は、次いで、本明細書に開示される例のいずれかを含む任意の好適な堆積技術を使用して、マスキング層８４又は疎水性層８６の上に堆積され得る。透明層７２の任意の例が使用され得、本明細書に開示される任意の好適な技術を使用して堆積され得る。次いで、犠牲層４８は、透明層７２の上に堆積され得る。犠牲層４８の任意の例が使用され得、本明細書に開示される任意の好適な技術を使用して堆積され得る。ベース支持体１４、１４’の上に位置付けられたマスキング層８４又は疎水性層８６の上に位置付けられた透明層７２の上に位置付けられた犠牲層４８は、図９Ａに示されている。
次いで、図９Ｂに示すように、樹脂層５０を犠牲層４８の上に堆積させる。樹脂層５０は、本明細書に記載の例示的な樹脂のいずれかであり得、本明細書に開示される任意の好適な技術を使用して堆積され得る。一例では、樹脂層５０は、リフトオフレジストである。図９Ｂに示すように、樹脂層５０は、第１の高さＨ１を有する第１の領域と、第１の高さよりも小さい第２の高さＨ２を有する第２の領域と、を含む、多高凸状領域８８を形成するようにインプリンティングされる。任意の好適なインプリンティング技術を使用し得る。一例では、作業スタンプ及び硬化は、図３Ｂを参照して説明されるように使用され得る。この例示的な方法では、作業スタンプは、樹脂層５０の深さ全体を通って延在せず、したがって、下にある犠牲層４８は、インプリンティング後に露出されない（図９Ｂに示すように）。
方法の一例は、図９Ｃに進む。この実施例では、次いで、多層スタック（マスキング層８４を含む）を、多高凸状領域８８の周りで選択的にエッチングして、追加の層のうちの少なくとも１つを露出させ、これは、図９Ｃでは透明なベース支持体１４’である。この例では、エッチングは、透明なベース支持体１４’の部分６４を露出させ、多高凸状領域８８の下にある多層スタックの部分は、エッチングされないままである。これは、多高凸状領域８８を透明なベース支持体１４’に効果的に延在させる。
この例では、樹脂層５０がエッチングされ得、続いて犠牲層４８の一部分、透明層７２の一部分、及びマスキング層８４の一部分が続く。多高凸状領域８８の周りの周りの層の任意の露出領域は、図９Ｃの下向き矢印によって示すように、このプロセス中にエッチングされ得る。樹脂層５０全体がエッチングに曝露され得、したがって、第１及び第２の高さＨ１及びＨ２が低減されることを理解すべきである。しかしながら、多高凸状領域８８の周りの樹脂層５０の部分９０は、第１及び第２の高さＨ１及びＨ２の各々よりも薄いため、これらの部分９０の下にある犠牲層４８は、多高凸状領域８８がエッチング除去される前に露出される。
樹脂層部分９０及び下にある犠牲層４８には、異なるエッチング技術が使用され得る。一例では、ＣＦ４プラズマ、又は９０％ＣＦ４と１０％Ｏ２プラズマとの混合物を用いるなどのドライエッチングが樹脂層部分９０に使用され、塩素系プラズマ（例えば、ＢＣｌ３ ＋ Ｃｌ２）が犠牲層４８に使用される。透明層７２は、犠牲層エッチングのためのエッチングストップとして効果的に作用する。透明層７２は、誘導結合プラズマ（inductively coupled plasma、ＩＣＰ）又は反応性イオンエッチング（reactive ion etching、ＲＥＩ）を使用してエッチングされ得る。マスキング層８４は、ＢＣｌ３＋Ｃｌ２を使用してエッチングされ得る。
次いで、多高凸状領域８８を選択的にエッチングして、樹脂層５０、及び多高凸状領域８８の第２の領域Ｈ２の下にある犠牲層４８の一部分を除去し、それによって、透明層７２（エッチングストップとして効果的に作用する）の部分７６を露出させる。樹脂層５０、及び第２の高さＨ２の下にある犠牲層４８の部分には、異なるエッチング技術を使用し得る。一例では、ドライエッチング（例えば、ＣＦ４プラズマ、又は９０％ＣＦ４と１０％Ｏ２プラズマとの混合物）が樹脂層５０に使用され、塩素系プラズマ（例えば、ＢＣｌ３ ＋ Ｃｌ２）が犠牲層４８に使用される。樹脂層５０の高さの相違により、第１の高さＨ１の下にある犠牲層４８の部分は、エッチングが完了した後、少なくとも実質的に無傷のままである。
図９Ｅに示すように、次いで、第１の官能化層２４が多層スタックの上に適用される。より具体的には、第１の官能化層２４は、透明なベース支持体１４’の露出部分６４、残りの犠牲層４８、及び透明層７２の露出部分７６に適用される。第１の官能化層２４は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。
次いで、犠牲層４８は、例えば、異なる犠牲層４８材料について本明細書に記載の例のいずれかなどのウェットリフトオフプロセスに曝露され得る。図９Ｆに示すように、このウェットリフトオフプロセスは、ｉ）犠牲層４８の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の第１の官能化層２４を除去する。このプロセスは、透明層７２の他の部分７６’を露出させる。多層スタックの形成中（例えば、図９Ａで）、透明層７２は、シラン化又はプラズマアッシングを使用して活性化されて、官能化層２４及び２６と反応することができる表面基を生成し得る。したがって、第１の官能化層２４は、透明層７２の部分７６に共有結合的に付着し、したがって、犠牲層４８の除去によって影響を受けない。
次いで、図９Ｇに示すように、第２の官能化層２６は、透明層７２の他の（第２の）部分７６’の上に適用される。第２の官能化層２６は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得、堆積が高イオン強度（例えば、１０×ＰＢＳ、ＮａＣｌ、ＫＣｌなどの存在）下で実行される場合、第２の官能化層２６は、第１の官能化層２４上に堆積しないか、又はそれに付着しない。したがって、部分７６’は、第２の官能化層２６を受容する。
方法のこの例は、透明なベース支持体１４’を通るＵＶ光を方向付けることを更に含み、それによって、マスキング層８４は、透明層７２を透過するＵＶ光の少なくとも７５％を遮断し、透明なベース支持体１４’は、透明なベース支持体１４’の露出部分６４の上にある第１の官能化層２４の部分９２にＵＶ光の少なくとも２５％を伝達し、光ＵＶは、第１の官能化層２４の部分９２を不活性化させる。不活性化は、光損傷性プライマーグラフト官能基を光損傷させることか、又はすでに付着したプライマー３４、３６、又は３４’、３６’を光損傷させることを伴い得る。一例では、第１の官能化層２４のアジド基は、約２００ｎｍ～約３００ｎｍの範囲のＵＶ波長の高い吸収を有し、したがって、ＵＶ光を使用して、アジド基を光損傷させることができる。不活性化部分９２内のこれらの官能基は、後続のプライマーグラフトに関与することができない。別の例では、第１の官能化層２４にプレグラフトされるプライマー３４、３６、又は３４’、３６’は、約２８０ｎｍ～約３１５ｎｍの範囲のＵＶ波長の高い吸収を有し、したがって、ＵＶ光を使用して、プライマー３４、３６、又は３４’、３６’を光損傷させることができる。不活性化部分９２中のプライマー３４、３６、又は３４’、３６’は、後続の鋳型鎖捕捉及び増幅に関与することができない。マスキング層８４は、第１の官能化層２４及び第２の官能化層２６の残りからＵＶ光の少なくとも７５％を遮断するため、これらの層２４、２６は、無傷のままである。不活性化部分９２は、図９Ｈに概略的に示されている。
結果として生じる構造は、凸部２８を含み、この例では、マスキング層８４及び透明層７２を含む。この凸部２８は、官能化層２４、２６を支持する。
図示されていないが、図９Ａ～図９Ｈを参照して説明される方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６に付着させることも含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図９Ａ～図９Ｈには示されていない）は、官能化層２４にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図９Ａ～図９Ｈには示されていない）は、官能化層２６にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。これらの実施例では、不活性化プロセスは、部分９２におけるプレグラフトプライマー３４、３６、又は３４’、３６’を光損傷させる。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図９Ｅで）、グラフトされ得る。これらの実施例では、不活性化プロセスは、部分９２における官能化層２４の官能基を光損傷させ、したがって、プライマー３４、３６、又は３４’、３６’は、これらの部分９２にグラフトしない。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）第２の官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（第１の官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）第１の官能化層２４の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が適用された後に（例えば、図９Ｇで）、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、任意の好適なグラフト技術を使用して達成され得る。
図９Ｂに戻って参照すると、方法の別の例は図９Ｉに進む。この例では、多層スタックは、疎水性層８６及びベース支持体１４（これは又は透明でなくてもよい）を含む。
図９Ｉでは、多層スタックは、多高凸状領域８８の周りで選択的にエッチングされて、追加の層のうちの少なくとも１つを露出させ、これは、図９Ｉでは疎水性層８６である。この例では、エッチングは、疎水性層８６の部分９４を露出させ、多高凸状領域８８の下にある多層スタックの部分は、エッチングされないままである。これは、多高凸状領域８８を疎水性層８６に効果的に延在させる。
この例では、樹脂層５０がエッチングされ得、続いて犠牲層４８の一部分及び透明層７２の一部分が続く。多高凸状領域８８の周りの周りの層の任意の露出領域は、図９Ｉの下向き矢印によって示すように、このプロセス中にエッチングされ得る。樹脂層５０全体がエッチングに曝露され得、したがって、第１及び第２の高さＨ１及びＨ２が低減されることを理解すべきである。しかしながら、多高凸状領域８８の周りの樹脂層５０の部分９０は、第１及び第２の高さＨ１及びＨ２の各々よりも薄いため、これらの部分９０の下にある犠牲層４８は、多高凸状領域８８がエッチング除去される前に露出される。
樹脂層部分９０及び下にある犠牲層４８には、異なるエッチング技術が使用され得る。一例では、ドライエッチング（例えば、９０％ＣＦ４と１０％Ｏ２プラズマとの混合物）が樹脂層部分９０に使用され、塩素系プラズマ（例えば、ＢＣｌ３ ＋ Ｃｌ２）が犠牲層４８に使用される。透明層７２は、犠牲層エッチングのためのエッチングストップとして効果的に作用する。透明層７２は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）又は反応性イオンエッチング（ＲＥＩ）を使用してエッチングされ得る。疎水性層８６は、エッチング速度が異なるため、透明層７２のエッチングのためのエッチングストップとして作用する。
次いで、多高凸状領域８８を選択的にエッチングして、樹脂層５０、及び多高凸状領域８８の第２の領域Ｈ２の下にある犠牲層４８の一部分を除去し、それによって、透明層７２（エッチングストップとして効果的に作用する）の部分７６を露出させる。このエッチングプロセスから生じる多層スタックを図９Ｊに示す。樹脂層５０、及び第２の高さＨ２の下にある犠牲層４８の部分には、異なるエッチング技術を使用し得る。一例では、ドライエッチング（例えば、９０％ＣＦ４と１０％Ｏ２プラズマとの混合物）が樹脂層５０に使用され、塩素系プラズマ（例えば、ＢＣｌ３＋Ｃｌ２）が犠牲層４８に使用される。樹脂層５０の高さの相違により、第１の高さＨ１の下にある犠牲層４８の部分は、エッチングが完了した後、少なくとも実質的に無傷のままである。
図９Ｋに示すように、次いで、第１の官能化層２４が多層スタックの上に適用される。より具体的には、第１の官能化層２４は、残りの犠牲層４８及び透明層７２の露出部分７６に適用される。対照的に、第１の官能化層２４は、疎水性層８６の露出部分９４に付着（例えば、共有結合）しない。むしろ、疎水性層８６の疎水的性質は、第１の官能化層２４のゲル材料に反発し、したがって、部分９４の上に堆積せず、又は部分９４の上に緩く適用される。多層スタックの形成中（例えば、図９Ａで）、透明層７２は、シラン化を使用して活性化されて、官能化層２４及び２６と反応することができる表面基を生成し得る。したがって、官能化層２４は、透明層７２の部分７６に共有結合的に付着する。部分７６及び部分９４における異なる相互作用のために、官能化層２４は、部分７６の上に残り、部分９４から（例えば、超音波処理、洗浄、拭き取りなどを介して）容易に除去することができる。
第１の官能化層２４は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。
次いで、犠牲層４８がウェットリフトオフプロセスに曝露され得る。図９Ｌに示すように、このリフトオフプロセスは、ｉ）犠牲層４８の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の第１の官能化層２４を除去する。このプロセスは、透明層７２の他の部分７６’を露出させる。したがって、第１の官能化層２４は、透明層７２の部分７６に共有結合的に付着し、したがって、犠牲層４８の除去中に悪影響を受けない。
次いで、図９Ｍに示すように、第２の官能化層２６は、透明層７２の他の（第２の）部分７６’の上に適用される。第２の官能化層２６は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得、堆積が高イオン強度（例えば、１０×ＰＢＳ、ＮａＣｌ、ＫＣｌなどの存在）下で実行される場合、第２の官能化層２６は、第１の官能化層２４上に堆積しないか、又はそれに付着しない。したがって、部分７６’は、第２の官能化層２６を受容する。
結果として生じる構造は、凸部２８を含み、この例では、透明層７２を含む。この凸部２８は、官能化層２４、２６を支持する。
図示されていないが、図９Ａ、図９Ｂ、及び図９Ｉ～図９Ｍを参照して説明される方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６に付着させることも含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図９Ａ、図９Ｂ、又は図９Ｉ～図９Ｍには示されていない）は、官能化層２４にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図９Ａ、図９Ｂ、又は図９Ｉ～図９Ｍには示されていない）は、官能化層２６にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図９Ｋで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）第２の官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（第１の官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）第１の官能化層２４の任意の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が適用された後に（例えば、図９Ｍで）、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、任意の好適なグラフト技術を使用して達成され得る。
図１Ｄのフローセル構造を作製するための方法
いくつかの異なる方法を使用して、第１及び第２の官能化層２４、２６を支持する凹部２０を含む、図１Ｄに示される構造を生成することができる。
図１０Ａ～図１０Ｊは共に、図１Ｄのフローセル構造を作製するための方法の２つの例を示す。１つの例示的な方法を図１０Ａ～図１０Ｇに示し、他の例示的な方法を図１０Ａ、図１０Ｂ、及び図１０Ｈ～図１０Ｊに示す。これらの方法は、そこから望ましくない材料を除去するための間隙領域２２の研磨を伴わない。研磨なしの方法は、研磨を含む方法よりも単純である。
図１０Ａに示すように、この例では、基材は、ベース支持体１４及びその上の層１８を含む多層構造１６である。この例では、ベース支持体１４は、縮合シリカであり得、層１８は、五酸化タンタル又は別の透明層であり得る。図１０Ａに示される例では、凹部２０は、ベース支持体１４内に（例えば、エッチング、インプリンティング、リソグラフィーなどを介して）画定され、層１８は、その上にコーティングされている。
図には示されていないが、五酸化タンタル又は他の透明層が間隙領域２２から除去されることが望ましい場合がある。これらの例では、図１０Ａ～図１０Ｊに示される方法は、間隙領域２２に位置する層１８の部分を除去することで始まり得る。例えば、リフトオフ材料９６及び遮断材料１００の適用の前に、方法は、凹部２０に不溶性フォトレジストを生成することと、不溶性フォトレジストが凹部２０に存在する間、凹部２０に隣接する間隙領域２２から五酸化タンタル層（例えば、層１８）を除去することと、凹部２０から不溶性フォトレジストを除去することと、を含む。
ネガティブ又はポジティブフォトレジストは、不溶性部分（現像液に不溶性）が凹部２０内に残り、かつ現像液を使用して、可溶性部分が間隙領域２２から除去されるように、堆積及び現像され得る。代替的に、ネガティブ又はポジティブフォトレジストは、多層構造１６全体をコーティングするように堆積及び現像され得、時限ドライエッチングを使用して、不溶性フォトレジスト（例えば、不溶性のネガティブフォトレジスト５２又は不溶性のポジフォトレジスト８２’）を間隙領域２２から除去し得る。
次いで、五酸化タンタル又は他の透明層（例えば、層１８）を、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）又は反応性イオンエッチング（ＲＥＩ）などのエッチングプロセスを介して、間隙領域２２から除去し得る。
次いで、不溶性フォトレジストは、凹部２０から除去され得、方法は、図１０Ａに示される例に進み得る。不溶性フォトレジスト（現像液溶液中に不溶性である）は、特定の材料の好適な除去剤を使用してリフトオフされ得る。図１０Ａに示される多層スタックとは異なり、これらのプロセスが実行される場合、層１８は、凹部２０に存在するが、間隙領域２２上には存在しない。したがって、ベース支持体１４は、間隙領域２２において露出される。
図１０Ａ～図１０Ｊに示される方法の例は、凹部２０の第１の部分９８の上にリフトオフ材料９６を適用することであって、それによって、凹部２０の第２の部分９８’は、露出したままである、適用することと、凹部２２に隣接する間隙領域２２の上に遮断材料１００を適用することであって、遮断材料１００は、リフトオフ材料９６とは異なる、適用することと、を伴う。リフトオフ材料９６は、凹部２０の第１の部分９８を充填し得るか、又は凹部２０の第１の部分９８をコーティングする、より薄い層として適用され得る。図１０Ａに示すように、リフトオフ材料９６は、遮断層１００の上に延在しなくてもよい。他の例では、リフトオフ材料９６は、凹部２０の第１の部分９８に直接隣接している間隙領域２２上の遮断層１００の上に延在し得る。
リフトオフ材料９６の例としては、アルミニウム、銅、チタン、ポジティブフォトレジスト、又はネガティブフォトレジストが挙げられる。遮断材料１００の例としては、本明細書に開示されるリフトオフ材料のいずれか、又は本明細書に記載の疎水性材料のいずれかが挙げられる。材料９６、１００は異なるものであるため、材料９６がリフトオフされると、材料１００も除去されない。いくつかの例では、材料９６、１００の両方がリフトオフ材料である場合、ｉ）リフトオフ材料９６は、金属犠牲層を含み、第２のリフトオフ材料（すなわち、遮断層１００）は、フォトレジストを含むか、又はｉｉ）リフトオフ材料９６は、フォトレジストを含み、第２のリフトオフ材料（すなわち、遮断層１００）は、金属犠牲層を含む。他の例では、リフトオフ材料９６にアルミニウムが選択される場合、銅、疎水性材料、又はフォトレジストが遮断材料１００に選択され得るか、又は銅又はフォトレジストがリフトオフ材料９６に選択される場合、アルミニウム又は疎水性材料が遮断材料１００に選択され得る。
これらの材料９６、１００は、任意の順序で、特定の材料の任意の好適な技術を使用して適用され得る。一例として、マスキング技術を使用して、アルミニウム、銅、又は疎水性材料を所望の位置に選択的に堆積させ得る。リフトオフ材料９６にネガティブ又はポジティブフォトレジストが選択されると、不溶性部分が凹部２０の部分９８上に形成されるように、適用及び現像され得る。
図１０Ａ～図１０Ｊに示される方法は、一般に、凹部２０の第２の部分９８’の上に第１の官能化層２４を適用することと（図１０Ｂ及び図１０Ｃ、又は図１０Ｂ及び図１０Ｈ）、リフトオフ材料９６をリフトオフすること（図１０Ｄ又は図１０Ｉ）であって、それによって、凹部２０の第１の部分９８を露出させる、リフトオフすることと、凹部２０の第１の部分９８の上に第２の官能化層２６を適用すること（図１０Ｅ及び図１０Ｆ又は図１０Ｊ）と、を含む。
これらの実施例では、第１の官能化層２４の適用は、凹部２０の第２の部分９８’を活性化して、表面基を生成して、第１の官能化層２４と反応させることと、第１の官能化層２４を堆積させることと、を伴う。図１０Ｂは、リフトオフ材料９６が凹部２０内の所定の位置にある間に起こる第２の部分９８’の活性化を示す。これにより、凹部２０の露出した第２の部分９８’を活性化することが可能である一方で、覆われた第１の部分９８は、非活性化されたままである。この例では、表面活性化は、本明細書に記載のシラン化を使用して達成され得る。これは、リフトオフ材料９６によって覆われていない凹部２０の任意の部分（例えば、側壁、底面）を含む第２の部分９８’上にシラン化層５４を形成させる。
次いで、方法の一例は、図１０Ｃに進み、官能化層２４が適用される。この例では、遮断層１００は、金属犠牲材料又はフォトレジストを含む。図１０Ｃに示すように、官能化層２４は、遮断層１００、シラン化層５４、及びリフトオフ材料９６の上に堆積される。任意の好適な堆積技術を使用し得る。
次いで、リフトオフ材料９６のリフトオフを実行し得る。使用されるリフトオフ技術は、使用される材料に依存する。例えば、フォトレジストは、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）などの好適な除去剤中で超音波処理を使用して、又はアセトン中で、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを用いて、除去され得る。別の例では、アルミニウムリフトオフ材料９６は、水酸化カリウム（potassium hydroxide、ＫＯＨ）又は水酸化ナトリウム（sodium hydroxide、ＮａＯＨ）などの好適な塩基を使用して除去され得る。更に他の例では、ＦｅＣｌ３、又はヨウ素とヨウ化物との混合物を使用して、銅リフトオフ材料９６を除去し得る一方、ヨウ素とヨウ化物との混合物を使用して、金リフトオフ材料９６を除去し得る。
図１０Ｄに示すように、リフトオフプロセスは、ｉ）リフトオフ材料９６の少なくとも９９％（したがって、凹部２０の第１の部分９８を露出させる）、ｉｉ）リフトオフ材料９６の上に重なるか、又はそれに付着している官能化層２４を除去する。リフトオフ材料９６及び遮断材料１００は異なるため、遮断材料１００、及び遮断材料１００の上に重なるか、又はそれに付着している官能化層２４は、リフトオフ材料９６のリフトオフ中、無傷のままである。更に、凹部２０内の官能化層２４は、シラン化層５４に共有結合的に付着しているため、無傷のままである。
この例示的な方法では、第２の官能化層２６が次いで適用される。これらの実施例では、第２の官能化層２６の適用は、凹部２０の第１の部分９８を活性化して、表面基を生成して、第２の官能化層２６と反応させることと、第２の官能化層２６を堆積させることと、を伴う。
図１０Ｅは、第１の部分９８の活性化を示し、第１の部分９８の第２のシラン化層５４’の適用を伴う。第２のシラン化層５４’は、シラン化層５４と同じタイプのシラン又はシラン誘導体であり得るか、又はシラン化層５４とは異なるタイプのシラン若しくはシラン誘導体であり得る。第２のシラン化層５４’は、任意の好適な堆積技術を使用して（図３Ｌに示すように）適用され得る。この例では、第２のシラン化層５４’は、凹部２０の露出部分９８に付着し、第１の官能化層２４には付着しない。
次いで、第２の官能化層２６は、任意の好適な堆積技術を使用して（図１０Ｆに示すように）適用される。この実施例では、第２の官能化層２６は、第２のシラン化層５４’に選択的に付着し、ゲル材料の堆積が、高いイオン強度下（例えば、１０×ＰＢＳ、ＮａＣｌ、ＫＣｌなどの存在下）で実行される場合、第２の官能化層２６は、第１の官能化層２４上に堆積しないか、又はそれに付着しない。
この例示的な方法では、次いで、遮断材料１００を除去し得る。遮断材料１００は、金属犠牲材料又はフォトレジストを含むため、除去は、好適なリフトオフプロセスを伴い得る。ある例として、フォトレジスト遮断材料１００は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）などの好適な除去剤中で超音波処理を使用して、又はアセトン中で、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを用いて、除去され得る。別の例では、アルミニウム遮断材料１００は、水酸化カリウム（ＫＯＨ）又は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）などの好適な塩基を使用して除去され得る。更に他の例では、ＦｅＣｌ３、又はヨウ素とヨウ化物との混合物を使用して、銅遮断材料１００を除去し得る一方、ヨウ素とヨウ化物との混合物を使用して、金遮断材料１００を除去し得る。
図１０Ｇに示すように、このリフトオフプロセスは、ｉ）遮断材料１００の少なくとも９９％、ｉｉ）遮断材料１００の上に重なるか、又はそれに付着している官能化層２４を除去する。凹部２０内の官能化層２４、２６は、シラン化層５４、５４’にそれぞれ共有結合的に付着しているため、無傷のままである。
図１０Ｂに戻って参照すると、方法の別の例は、次いで、図１０Ｈに進む。この例では、遮断材料１００は疎水性材料であり、したがって遮断材料１００、８６と称される。
図１０Ｈに示すように、官能化層２４が適用されると、シラン化層５４及びリフトオフ材料９６上に堆積する。対照的に、第１の官能化層２４は、遮断材料１００、８６に付着（例えば、共有結合）しない。むしろ、遮断材料１００、８６の疎水性の性質は、第１の官能化層２４のゲル材料に反発し、したがって、遮断材料１００、８６の上に堆積しない。第１の官能化層２４は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。
次いで、リフトオフ材料９６のリフトオフを、図１０Ｄを参照して説明したように実行し得る。ある例として、フォトレジストリフトオフ材料９６は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）などの好適な除去剤中で超音波処理を使用して、又はアセトン中で、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを用いて、除去され得る。別の例では、アルミニウムリフトオフ材料９６は、水酸化カリウム（ＫＯＨ）又は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）などの好適な塩基を使用して除去され得る。更に他の例では、ＦｅＣｌ３、又はヨウ素とヨウ化物との混合物を使用して、銅リフトオフ材料９６を除去し得る一方、ヨウ素とヨウ化物との混合物を使用して、金リフトオフ材料９６を除去し得る。図１０Ｉに示すように、リフトオフプロセスは、ｉ）リフトオフ材料９６の少なくとも９９％（したがって、凹部２０の第１の部分９８を露出させる）、ｉｉ）リフトオフ材料９６の上に重なるか、又はそれに付着している官能化層２４を除去する。リフトオフ材料９６及び遮断材料１００が異なるため、遮断材料１００は、リフトオフ材料９６の除去中、無傷のままである。更に、凹部２０内の官能化層２４は、シラン化層５４に共有結合的に付着しているため、無傷のままである。
この例示的な方法では、第２の官能化層２６が次いで適用される。これらの実施例では、第２の官能化層２６の適用は、凹部２０の第１の部分９８を活性化して、表面基を生成して、第２の官能化層２６と反応させることと、第２の官能化層２６を堆積させることと、を伴う。図１０Ｊは、第１の部分９８の活性化及び第２の官能化層２６の適用を示す。図１０Ｅを参照して説明したように、活性化は、第１の部分９８内の第２のシラン化層５４’の適用を伴う。図１０Ｆを参照して説明したように、第２の官能化層２６は、第２のシラン化層５４’に選択的に付着し、第１の官能化層２４には付着しない。図１０Ｊに示される構造は、間隙領域２２上の遮断材料１００、８６を含み、フローセル１０の使用中に流体を凹部２０に誘導することが望ましい場合がある。
図１０Ａ～図１０Ｊに示される方法の更に別の例では、リフトオフ材料９６は、使用されるリフトオフ材料９６の任意の好適な技術を使用してリフトオフされ得る。このリフトオフプロセスは、凹部２０の第２の部分９８’の活性化後、及び第１の官能化層２４の堆積の前に生じ得る。この例では、第２の部分９８’は、第１の官能化層２４を共有結合的に付着させるように活性化されるが、第１の部分９８は、第１の官能化層２４を共有結合的に付着させるように活性化されない。部分９８、９８’における異なる相互作用のために、官能化層２４は、部分９８’に付着し、部分９８から（例えば、超音波処理、洗浄、拭き取りなどを介して）容易に除去することができる。次いで、部分９８を活性化させ、本明細書に記載されるように、第２の官能化層２６をそれに適用させることができる。
図１０Ａ～図１０Ｊに示される方法の更に別の例では、遮断材料１００は、リフトオフ材料９６の適用前に、間隙領域２２の上に適用され得る。遮断材料１００が間隙領域２２上に位置すると、凹部２０全体は、露出したままである。この例では、例えば、プラズマアッシング又はシラン化を使用して、凹部２０全体が活性化される（例えば、凹部２０全体にシラン化層５４を形成するために）。次いで、リフトオフ材料９６を選択的に適用して、凹部２０の部分９８を覆い得る。凹部２０の表面が活性化され、リフトオフ層９６が部分９８を覆うため、官能化層２４を適用し、凹部２０の部分９８’に共有結合的に付着させることができる。次いで、リフトオフ材料９６は、使用されるリフトオフ材料９６の任意の好適な技術を使用して除去することができる。このリフトオフプロセスは、活性化された他の部分９８’を露出させる。次いで、第２の官能化層２６は、凹部２０の部分９８に共有結合的に付着するが、第１の官能化層２４を汚染しないように、本明細書に記載されるように適用することができる。
図１０Ａ～図１０Ｊを参照して説明した実施例のいずれにおいても、結果として生じる構造は、官能化層２４、２６を支持する凹部２０を含む。官能化層２４、２６を有する単一の凹部２０が図１０Ｇ及び図１０Ｊに示されているが、図１０Ａ～図１０Ｊを参照して説明される方法は、パターン化された構造にわたって間隙領域２２によって互いに分離されている凹部２０（各々が官能化層２４、２６を有する）のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
図示されていないが、図１０Ａ～図１０Ｊを参照して説明される方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６に付着させることを含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図１０Ａ～図１０Ｊには示されていない）は、官能化層２４にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図１０Ａ～図１０Ｊには示されていない）は、官能化層２６にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図１０Ｃ又は図１０Ｈで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）第２の官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（第１の官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）第１の官能化層２４の任意の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が適用された後に（例えば、図１０Ｆ又は図１０Ｊで）、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、任意の好適なグラフト技術を使用して達成され得る。
別の例示的な方法は、リフトオフ材料９６の代わりに保護基１０４を使用し得ることを除いて、図１０Ａ～図１０Ｇに記載された例と同様である。層１８の１つの部分９８上のベース支持体１４、層１８、及び保護基１０４を含む多層構造１６の例を図１１に示す。
この例示的な方法では、保護基１０４は、多層スタック内に画定された凹部２０の第１の部分９８の上に適用され、それによって、凹部２０の第２の部分９８’は、露出したままである。リソグラフィー技術を使用して、保護基１０４を選択的に適用し得る。保護基１０４は、可逆的であり得るか、又は遮断状態（官能化層２４、２６の付着を防止する）から付着状態（官能化層２４、２６の付着を可能にする）に切り替え可能であり得る。好適な保護基１０４の例としては、可逆的なチオール－ジスルフィド交換が可能なもの、切断まで立体的に遮断する二官能性シラン、加水分解によって可逆的であるアミド、又は切り替え可能な疎水性及び親水性特性を有するシラン混合物が挙げられる。
図１１に示すように、遮断材料１００は、間隙領域２２の上に適用される。この例では、遮断材料１００は、フォトレジスト又は金属犠牲材料などのリフトオフ材料を含み得る。
図示されていないが、方法は、第１の官能化層２４を凹部２０の第２の部分９８’の上に適用することを含み、それによって、保護基１０４は、凹部２０の第１の部分９８の上の第１の官能化層２４の適用を遮断する。これは、第１の官能化層２４が保護基１０４に付着しないことを除いて、図１０Ｃと同様である。多層構造１６の層１８は、保護基１０４の組み込み前に活性化（例えば、シラン化又はプラズマアッシング）され得る。
次いで、方法は、保護基１０４を除去すること（部分９８を露出させるため）、又は保護基１０４の遮断状態を逆転させること（それを付着状態にするため）のうちの１つを含む。例として、遮断状態を逆転させることは、チオール－ジスルフィド交換を開始することか、又は保護基を水に曝露することを伴う。保護基１０４がジスルフィドである例では、還元剤（例えば、ジチオトレイトール（dithiothreitol、ＤＴＴ））を導入して、遮断状態を付着状態に変化させ得る。
次いで、第２の官能化層２６を、凹部２０の第１の部分９８の上に適用することができる。一例では、第２の官能化層２６は、活性化部分９８（保護基１０４が除去されている）に付着し、別の例では、第２の官能化層２６は、逆転された保護基１０４に付着する。堆積の高いイオン強度条件は、第２の官能化層２６が第１の第２の官能化層２４上に適用されないように、本明細書に記載の通りであり得る。これは、図１０Ｆと同様である。
この例では、遮断材料１００をリフトオフして、間隙領域２２を露出させ得る。更に、遮断材料１００の上に重なる第１の官能化層２４も除去される。リフトオフ技術は、遮断材料１００に依存する。ある例として、フォトレジスト遮断材料１００は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）などの好適な除去剤中で超音波処理を使用して、又はアセトン中で、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを用いて、除去され得る。別の例では、アルミニウム遮断材料１００は、水酸化カリウム（ＫＯＨ）又は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）などの好適な塩基を使用して除去され得る。更に他の例では、ＦｅＣｌ３、又はヨウ素とヨウ化物との混合物を使用して、銅遮断材料１００を除去し得る一方、ヨウ素とヨウ化物との混合物を使用して、金遮断材料１００を除去し得る。これは、図１０Ｇと同様である。
図示されていないが、図１１を参照して説明される方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６に付着させることも含む。プライマー３４、３６、又は３４’、３６’、及び３８、４０、又は３８’、４０’は、方法全体を通して好適な時間にプレグラフトされ得るか、又はグラフトされ得る。
図１２Ａ～図１２Ｅは、図１Ｄのフローセル構造を作製するための更に別の例示的な方法を示す。図１０Ａと同様に、図１２Ａに示される基材は、ベース支持体１４及びその上の層１８を含む多層構造１６である。凹部２０は、ベース支持体１４内に（例えば、エッチング、インプリンティング、リソグラフィーなどを介して）画定され、層１８は、その上にコーティングされる。
この例示的な方法では、図１２Ａに示すように、シラン化層５４は、基材の最外層の上に（この例では、層１８上に）適用される。したがって、凹部２０及び間隙領域２２は、例えば、本明細書に記載のシラン又はシラン誘導体を使用してシラン化される。
次いで、方法は、凹部２０を犠牲層４８で充填することを含む。犠牲層４８は、本明細書に記載の例のいずれかであり得、凹部２０に犠牲層４８を堆積させ、間隙領域２２上に堆積させない任意の好適な選択的堆積技術を使用して適用され得る。例えば、マスクは、犠牲層４８が堆積される間、間隙領域２２を遮断し得る。
次いで、方法は、シラン化層５４を間隙領域２２からプラズマエッチングすることを伴う。これを図１２Ｂに示し、下方矢印は、エッチングが実行されることを示す。犠牲層４８は、凹部２０内のシラン化層５４がプラズマエッチングに曝露されることを妨げる。
図１２Ｃでは、凹部２０内のシラン化層５４の第１の部分１０２を露出させるために、犠牲層４８の一部分４８Ａが凹部２０から除去される。図示されていないが、フォトレジストをパターン化して、露出した間隙領域２２及び犠牲層４８の部分４８Ｂの上にマスクを形成し、一方で犠牲層４８の部分４８Ａを露出させ得る。次いで、犠牲層４８の部分４８Ａは、Ｏ２プラズマなどの選択的エッチングプロセスを使用して除去され得る。図１２Ｃの下向き矢印は、エッチングが実行されることを示している。次いで、フォトレジストは、好適なリフトオフ技術を使用して除去され得る。
図１２Ｄに示すように、第１の官能化層２４は、凹部２０内のシラン化層５４の第１の部分１０２の上に適用される。官能化層２４はまた、間隙領域２２上、及び犠牲層４８の残りの部分４８Ｂの上に堆積され得る。任意の好適な堆積技術を使用し得る。この例では、部分１０２は、第１の官能化層２４を共有結合的に付着させるように活性化され、間隙領域２２は、もはや活性化されず、第１の官能化層２４を共有結合的に付着させない。部分１０２及び間隙領域２２における異なる相互作用のために、官能化層２４は、凹部２０内の部分１０２に付着し、間隙領域２２から（例えば、超音波処理、洗浄、拭き取りなどを介して）容易に除去することができる。
図１２Ｅは、犠牲層部分４８Ｂの除去、及びシラン化層４８の露出部分１０２’の上への第２の官能化層２６の適用の両方を示す。
次いで、凹部２０内のシラン化層５４の第２の部分１０２’を露出させるために、残りの部分４８Ｂの除去を実行し得る。除去は、犠牲層４８に使用される材料に依存するリフトオフ技術を伴い得る。例として、水酸化カリウム（ＫＯＨ）又は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）などの好適な塩基を使用してアルミニウム犠牲層を除去し得、ＦｅＣｌ３、又はヨウ素とヨウ化物との混合物を使用して銅犠牲層を除去し得、又はヨウ素とヨウ化物との混合物を使用して金犠牲層を除去し得る。
次いで、第２の官能化層２６は、凹部２０内のシラン化層４８の露出部分１０２’の上に適用される。第２の官能化層２６は、シラン化層５４’の第２の部分１０２’に選択的に付着する。本明細書に記載されるように、第２の官能化層２６の堆積のための高いイオン強度条件は、層２６が第１の官能化層２４上に適用されることを保つ。
図１２Ａ～図１２Ｅの例では、結果として生じる構造は、官能化層２４、２６を支持する凹部２０を含む。官能化層２４、２６を有する単一の凹部２０が図１２Ｅに示されているが、図１２Ａ～図１２Ｅを参照して説明される方法は、パターン化された構造にわたって間隙領域２２によって互いに分離されている凹部２０（各々が官能化層２４、２６を有する）のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
図示されていないが、図１２Ａ～図１２Ｅを参照して説明される方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６に付着させることも含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図１２Ａ～図１２Ｅには示されていない）は、官能化層２４にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図１２Ａ～図１２Ｅには示されていない）は、官能化層２６にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図１２Ｄで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）第２の官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（第１の官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）第１の官能化層２４の任意の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が適用された後に（例えば、図１２Ｅで）、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、任意の好適なグラフト技術を使用して達成され得る。
したがって、図１Ｄのフローセル構造を作製するための本明細書に記載される方法は、方法の最初に、画定された凹部２０をその中に有する単層ベース支持体１４又は多層構造１６を記載している。対照的に、図１３Ａ～図１３Ｈ及び図１４Ａ～図１４Ｉに示される方法は、官能化層２４、２６が付着する凹部２０及び部分９８、９８’を画定するように処理される多層スタックから始まる。
ここで、図１３Ａ～図１３Ｈに示される方法について説明する。図１３Ａに示すように、基材は、ベース支持体１４（透明であってもなくてもよい）及びその上の樹脂層５０を含む多層スタックである。樹脂層５０は、最初にインプリンティングされて、深い部分５８と、ステップ部分６２によって画定される浅い部分６０と、を含む、凹状領域５６を形成する。一例では、作業スタンプ及び硬化は、図３Ｂを参照して説明されるように使用され得る。この例では、樹脂層５０は、インプリンティングプロセス、又は方法全体を通して実行される後続のエッチングプロセスが、下にあるベース支持体１４を露出させないほど十分に厚い。
樹脂層５０内の凹部２０を生成するために使用される、凹状領域５６の深い部分５８及びステップ部分６２は、後続のエッチングプロセスのためのパターン／ガイドを提供して、層１８を形成する（図１Ｄで）。
図１３Ｂに示すように、フォトレジストは、凹状領域５６内に含む樹脂層５０上に堆積され、現像されて、不溶性フォトレジスト５２又は８２’を形成する。この例では、樹脂層５０上のフォトレジストの全てが現像液に不溶性であるように、ネガティブ又はポジティブフォトレジストを適用及び現像し得る。
次いで、時限ドライエッチングプロセスを使用して、表面及び浅い部分６０からを含め、樹脂層５０から不溶性フォトレジスト５２又は８２’の部分を除去し得る。このプロセスは、ステップ部分６２の表面６３を露出させる。図１３Ｃに示すように、時限ドライエッチングは、不溶性フォトレジスト５２又は８２’が、ステップ部分６２の隣にある深い部分５８の部分内に残るように停止される。したがって、残りの不溶性フォトレジスト５２又は８２’は、ステップ部分６２の表面６３と少なくとも実質的に同一平面上にある。一例では、時限ドライエッチングは、反応性イオンエッチング（例えば、ＣＦ４を用いて）を伴い得、フォトレジスト５２又は８２’は約１７ｎｍ／分の速度でエッチングされる。別の例では、時限ドライエッチングは、１００％Ｏ２プラズマエッチングを伴い得、フォトレジスト５２又は８２’は約９８ｎｍ／分の速度でエッチングされる。
次いで、方法のこの例は、ステップ部分６２をエッチングして、深い部分５８において不溶性フォトレジスト５２又は８２’に隣接する凹部部分１９を画定することを伴う。樹脂層５０の任意の露出領域は、図１３Ｄの下向き矢印によって示されるように、このプロセス中にエッチングされ得る。エッチングは、形成される凹部部分１９の底面が深い部分５８における底面と少なくとも実質的に同一平面上にあるまで継続され得る。樹脂層５０のエッチングは、異方性酸素プラズマ又は９０％ＣＦ４と１０％Ｏ２プラズマとの混合物などのドライエッチングプロセスを伴い得る。
図１３Ｄに示すように、凹状領域５６（図１３Ａ）は、凹部部分１９、並びに凹部部分１９及び残りの不溶性フォトレジスト５２又は８２’に隣接する間隙領域２２を形成するようにエッチングされている。
図１３Ｅに示すように、第１の官能化層２４は、樹脂層５０（凹部部分１９を含む）の上、及び残りの不溶性フォトレジスト５２又は８２’ の上に適用される。任意の好適な堆積技術を使用し得る。この例では、樹脂層５０は、第１の官能化層２４がその上に適用される前に、例えば、プラズマアッシング又はシラン化を介して、最初に活性化され得る。
次いで、不溶性フォトレジスト５２又は８２’は、不溶性のネガティブフォトレジスト５２については、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、若しくはＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパなどの、又は不溶性のポジティブフォトレジスト８２’については、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、若しくはＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパなどの除去剤を用いて、リフトオフされ得る。図１３Ｆに示すように、リフトオフプロセスは、ｉ）不溶性フォトレジスト５２又は８２’の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の官能化層２４を除去する。官能化層２４は、１つには、官能化層２４が樹脂層５０に共有結合的に付着しているため、樹脂層５０の上で無傷のままである。このプロセスは、深い部分５８の底面５９を露出させる。
図１３Ｆに示すように、樹脂層５０の凹部２０（図１Ｄの層１８と同様）は、不溶性フォトレジスト５２又は８２’の除去時に露出される。凹部２０は、深い部分５８の底面５９、及び凹部部分１９を含む。
この例示的な方法では、次いで、第２の官能化層２６が、深い部分５８の底面５９において樹脂層５０の上に適用される。これらの例では、第２の官能化層２６の適用は、底面５９を活性化して、表面基を生成して、第２の官能化層２６と反応させることと、第２の官能化層２６を堆積させることと、を伴い得る。活性化は、プラズマアッシング又はシラン化を伴い得る。本明細書に記載の高イオン強度堆積条件下では、第２の官能化層２６は、底面５９に選択的に付着し、第１の官能化層２４には付着しない。
図１３Ｈでは、間隙領域２２の上に位置付けられている官能化層２４は、例えば、研磨プロセスを使用して除去される。研磨プロセスは、それらの領域２２において、下にある基材に悪影響を及ぼすことなく、官能化層２４、２６を間隙領域２２から除去することができる化学スラリー（例えば、研削剤、緩衝液、キレート剤、界面活性剤、及び／又は分散剤を含む）を用いて実行され得る。代替的に、研磨は、研磨剤粒子を含まない溶液により行ってもよい。
化学的スラリーは、化学機械研磨システムで使用されて、間隙領域２２の表面を研磨し得る。研磨ヘッド／パッド又は他の研磨ツールは、官能化層２４、２６を凹部２０に少なくとも実質的に無傷のままに残しながら、間隙領域２２の上に存在し得る官能化層２４、２６を研磨することができる。ある例として、研磨ヘッドは、Ｓｔｒａｓｂａｕｇｈ ＶｉＰＲＲ ＩＩ研磨ヘッドであってもよい。
クリーン化及び乾燥プロセスは、研磨後に実行され得る。クリーン化プロセスは、水浴及び超音波処理を利用し得る。水浴は、約２２℃～約３０℃の範囲の、比較的低温にて維持されてもよい。乾燥プロセスは、スピン乾燥、又は別の好適な技術を介した乾燥を伴い得る。
単一のセットの官能化層２４、２６が図１３Ｈに示されているが、図１３Ａ～図１３Ｈを参照して説明される方法は、樹脂層５０、１８の表面にわたって間隙領域２２によって分離された凹部２０（官能化層２４、２６をその中に有する）のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
図示されていないが、この方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６に付着させることも含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図１３Ａ～図１３Ｈには示されていない）は、官能化層２４にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図１３Ａ～図１３Ｈには示されていない）は、官能化層２６にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図１３Ｅで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）官能化層２４の任意の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が適用された後に（例えば、図１３Ｇで）、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、本明細書に記載のグラフト技術のいずれかを使用して達成され得る。
ここで、図１４Ａ～図１４Ｉに示される方法について説明する。図１４Ａに示すように、基材は、ベース支持体１４の上に樹脂層５０を含む多層スタックである（透明であってもなくてもよい）。この例では、ベース支持体１４は、樹脂層５０がそれに適用される前に、プラズマアッシング又はシラン化によって活性化され得る。一例では、ベース支持体１４は、五酸化タンタルであり、活性化プロセスは、シラン化を伴う。
樹脂層５０は、最初にインプリンティングされて、深い部分５８と、ステップ部分６２によって画定される浅い部分６０と、を含む、凹状領域５６を形成する。一例では、作業スタンプ及び硬化は、図３Ｂを参照して説明されるように使用され得る。この例では、樹脂層５０は、方法全体を通して実行される後続のエッチングプロセスが、下にあるベース支持体１４を露出させるほど、深い部分５８及び浅い部分６０において十分に薄い。
樹脂層５０内の凹部２０を生成するために使用される、凹状領域５６の深い部分５８及びステップ部分６２は、後続のエッチングプロセスのためのパターン／ガイドを提供して、層１８の別の例を形成する（図１Ｄで）。この例では、凹部２０の底面は、ベース支持体１４の上面であり、凹部の側壁は、樹脂層５０、１８によって画定される。
図１４Ｂに示すように、次いで、樹脂層５０を選択的にエッチングして、深い部分５８における残留樹脂を除去し、深い部分５８におけるベース支持体１４の一部分６４を露出させる。樹脂層５０の任意の露出領域は、図１４Ｂの下向き矢印によって示されるように、このプロセス中にエッチングされ得る。エッチングは、ベース支持体１４の部分６４が露出するまで継続され得る。樹脂層５０のエッチングは、異方性酸素プラズマ又は９０％ＣＦ４と１０％Ｏ２プラズマとの混合物などのドライエッチングプロセスを伴い得る。
図１４Ｂに示すように、フォトレジストは、凹状領域５６内に含む樹脂層５０上、したがってベース支持体１４の露出部分６４上に堆積され、現像されて、不溶性のネガティブ又はポジティブフォトレジスト５２又は８２’を形成する。この例では、フォトレジスト５２又は８２’の全てが現像液に不溶性であるように、ネガティブ又はポジティブフォトレジストを適用及び現像し得る。
次いで、時限ドライエッチングプロセスを使用して、凹状領域５６に隣接する表面から、及び浅い部分６０からを含め、不溶性フォトレジスト５２又は８２’の部分を除去し得る。このプロセスは、ステップ部分６２の表面６３を露出させる。図１４Ｄに示すように、時限ドライエッチングは、不溶性フォトレジスト５２又は８２’が、ステップ部分６２の隣にある深い部分５８の部分内に残るように停止される。したがって、残りの不溶性フォトレジスト５２又は８２’は、ステップ部分６２の表面６３と少なくとも実質的に同一平面上にある。一例では、時限ドライエッチングは、反応性イオンエッチング（例えば、ＣＦ４を用いて）又は１００％Ｏ２プラズマエッチングを伴い得る。
次いで、方法のこの例は、ステップ部分６２をエッチングして、ベース支持体１４の表面６４’を露出させ、深い部分５８において、不溶性フォトレジスト５２又は８２’に隣接する凹部部分１９を画定することを伴う。樹脂層５０の任意の露出領域は、図１４Ｅの下向き矢印によって示されるように、このプロセス中にエッチングされ得る。エッチングは、ベース支持体１４の部分６４’が露出するまで継続され得る。樹脂層５０のエッチングは、異方性酸素プラズマ又は９０％ＣＦ４と１０％Ｏ２プラズマとの混合物などのドライエッチングプロセスを伴い得る。フォトレジスト５２又は８２’はまた、このプロセスにおいて、少しエッチングされ得る。
図１４Ｆに示すように、エッチング後、樹脂層５０は、残りのフォトレジスト５２又は８２’かつ凹部部分１９に隣接する間隙領域２２を含む。
図１４Ｆでは、第１の官能化層２４は、樹脂層５０及びベース支持体１４の露出部分６４’（凹部部分１９内）の上に適用される。任意の好適な堆積技術を使用し得る。
次いで、不溶性フォトレジスト５２又は８２’は、不溶性のネガティブフォトレジスト５２については、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、若しくはＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパなどの、又は不溶性のポジティブフォトレジスト８２’については、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、若しくはＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパなどの除去剤を用いて、リフトオフされ得る。図１４Ｇに示すように、リフトオフプロセスは、ｉ）不溶性フォトレジスト５２又は８２’の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の官能化層２４を除去する。官能化層２４の残りは、樹脂層５０の上で無傷のままである。このプロセスは、深い部分５８における透明なベース支持体１４の部分６４を再露出させる。
図１４Ｇに示すように、樹脂層５０の凹部２０（図１Ｄの層１８と同様）は、不溶性フォトレジスト５２又は８２’の除去時に露出される。凹部２０は、部分６４、６４’を含む（その後者は、凹部部分１９に対応する）。
この例示的な方法では、図１４Ｈに示すように、第２の官能化層２６は、次いで、部分６４におけるベース支持体１の４上に適用される。本明細書に記載の高イオン強度堆積条件下では、第２の官能化層２６は、部分６４に選択的に付着し、第１の官能化層２４には付着しない。
図１４Ｉでは、間隙領域２２の上に位置付けられている官能化層２４は、例えば、研磨プロセスを使用して除去される。研磨プロセスは、本明細書に開示される化学スラリーの例を用いて実施され得、これは、図１３Ｈを参照して本明細書に記載されるように、官能化層２４及び／又は２６を間隙領域２２から、これらの領域２２における、下にある基材に有害に影響を及ぼすことなく、除去することができる。クリーン化及び乾燥プロセスは、研磨後に実行され得る。
単一のセットの官能化層２４、２６が図１４Ｉに示されているが、図１４Ａ～図１４Ｉを参照して説明される方法は、樹脂層５０、１８の表面にわたって間隙領域２２によって分離された凹部２０（官能化層２４、２６をその中に有する）のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
図示されていないが、この方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６に付着させることも含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図１４Ａ～図１４Ｉには示されていない）は、官能化層２４にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図１４Ａ～図１４Ｉには示されていない）は、官能化層２６にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図１４Ｆで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）官能化層２４の任意の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が適用された後に（例えば、図１４Ｈで）、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、本明細書に記載のグラフト技術のいずれかを使用して達成され得る。
図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を図１５Ａ～図１５Ｄに示す。
図１５Ａに示すように、この例では、基材は、ベース支持体１４及びその上の層１８を含む多層構造１６である。この例では、ベース支持体１４は、縮合シリカであり得、層１８は、五酸化タンタル又は別の透明材料（透明層７２について本明細書に記載されるものなど）であり得る。図１５Ａに示される例では、凹部２０は、ベース支持体１４内に（例えば、エッチング、インプリンティング、リソグラフィーなどを介して）画定され、層１８は、その上にコーティングされている。
いくつかの例では、例えば、シラン化層（図示せず）をその上に堆積させることによって、層１８を活性化させ得る。シラン化層は、本明細書に記載の任意のシラン又はシラン誘導体であり得る。シラン化層は、層１８（例えば、Ｔａ２Ｏ５）に付着する。シラン化層は、第１及び第２の官能化層２４、２６の層１８への接着を著しく改善し、そうでなければ官能化層２４、２６への強い接着性を有しない場合がある。他の例では、凹部の部分９８、９８’は、それぞれの官能化層２４、２６の適用の直前に活性化され得る。
凹部２０が形成された状態で、この例示的な方法は、凹部２０の第１の部分９８の上、及び間隙領域２２上への犠牲層４８の適用に続く。これはまた、図１５Ａにも示されている。本明細書で開示される犠牲層４８の任意の例が使用され得る。
適用される犠牲層４８は、凹部２０の覆われた部分に続いて適用される官能化層２６のうちの１つについてパターンを画定する。したがって、犠牲層４８は、側壁のうちのいくつか及び底部のうちのいくつかを含む凹部２０の一部分９８を覆い、一方、凹部２０の別の部分９８’は露出したままに残すように適用され得る。犠牲層４８はまた、凹部２０に隣接する間隙領域２２の上に適用され得る。示すように、間隙領域２２上の犠牲層４８の部分は、第１の高さＨ１を有し、第１の部分９８上の犠牲層４８の部分は、第１の高さＨ１よりも小さい第２の高さＨ２を有する。一例では、第１の高さＨ１は、第２の高さＨ２の厚さの２倍であり得る。
犠牲層４８は、化学蒸着（ＣＶＤ）などの選択的堆積技術、及びその変形（例えば、低圧ＣＶＤ又はｌｏｗ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ ＣＶＤ、ＬＰＣＶＤ）、原子層堆積（atomic layer deposition、ＡＬＤ）、及びマスキング技術を使用して製造され得る。これらの技術を使用して、犠牲層４８を望ましい領域で、望ましい厚さ／高さＨ１、Ｈ２で堆積させ得る。
図１５Ｂに示すように、次いで、第１の官能化層２４は、犠牲層４８及び凹部２０の露出部分９８’上に適用される。第１の官能化層２４は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。上述のように、部分９８’は、第１の官能化層２４を共有結合的に付着させるように活性化される。
次いで、犠牲層４８は、時限ウェットエッチングプロセスに曝露され得る。このプロセスはまた、部分９８’において共有結合的に付着した第１の官能化層２４の部分を除去することなく、犠牲層４８上に位置付けられている第１の官能化層２４を除去する。時限ウェットエッチングは、図１５Ｃの矢印で示されている。このエッチングプロセスは、第２の高さＨ２分、犠牲層４８の厚さを低減するために実行され、これは、凹部２０の第１の部分９８を露出させ、間隙領域２２上に犠牲層４８のうちのいくつかを残すことを理解すべきである。犠牲層４８全体をエッチングに曝露させ得る。しかしながら、厚さの違いにより、第２の高さＨ２を有する任意の部分が、完全に除去され、第１の高さＨ１を有する任意の部分が、第２の高さＨ２の厚さ分低減される。このプロセスは、凹部２０の部分９８を露出させる。
この例示的な方法では、図１５Ｄに示すように、第２の官能化層２６は、次いで、部分９８における凹部２０の上、及び間隙領域２２上の犠牲層４８の残りの部分上に適用される。上述のように、部分９８は、活性化されて、第２の官能化層２６を共有結合的に付着させる。本明細書に記載の高イオン強度堆積条件下では、第２の官能化層２６は、部分９８に選択的に付着し、第１の官能化層２４には付着しない。
図示されていないが、犠牲層４８（及びその上の官能化層２６）は、別のウェットエッチングプロセスを使用して、間隙領域２２から除去され得ることを理解すべきである。これは、凹部２０内に官能化層２４、２６を残す。使用されるウェットエッチングプロセスは、犠牲層４８の材料に依存する。例として、アルミニウム犠牲層は、酸性又は塩基性条件で除去することができ、銅犠牲層は、ＦｅＣｌ３を使用して除去することができ、銅、金、又は銀犠牲層は、ヨウ素及びヨウ化物溶液中で除去することができ、チタン犠牲層は、Ｈ２Ｏ２を使用して除去することができ、シリコン犠牲層は、塩基性（ｐＨ）条件で除去することができる。
単一のセットの官能化層２４、２６が図１５Ｄに示されているが、図１５Ａ～図１５Ｄを参照して説明される方法は、層１８の表面にわたって間隙領域２２によって分離された凹部２０（官能化層２４、２６をその中に有する）のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
図示されていないが、この方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６に付着させることも含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図１５Ａ～図１５Ｄには示されていない）は、官能化層２４にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図１５Ａ～図１５Ｄには示されていない）は、官能化層２６にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図１５Ｂで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）官能化層２４の任意の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が適用された後に（例えば、図１５Ｄで）、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、本明細書に記載のグラフト技術のいずれかを使用して達成され得る。
図１Ｄに示されるフローセル構造を生成するための方法の別の例を図２３Ａ～図２３Ｇに示す。
図２３Ａに示すように、この実施例の基材は、単層ベース支持体１４である。この例では、ベース支持体１４は、縮合シリカ、五酸化タンタル、若しくは別の透明層、シリコン、又は本明細書に開示される他の例のいずれかであり得る。図２３Ａに示される例では、凹部２０は、ベース支持体１４内に（例えば、エッチング、インプリンティング、リソグラフィーなどを介して）画定される。
この方法はまた、ベース支持体１４及び層１８（例えば、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、シリコン、樹脂層など）を含む多層構造１６を用いて実行され得る。多層構造１６により、凹部２０は層１８内に画定される。
凹部２０が画定された後、ベース支持体１４は、任意の更なる処理前に、シラン化又はプラズマアッシングによって活性化され得る。
図２３Ａに示すように、犠牲層４８’’が適用される。適用される犠牲層４８’’は、凹部２０の部分９８に、続いて適用される官能化層２６のうちの１つについてパターンを画定する（図２３Ｅ参照）。したがって、犠牲層４８’’は、側壁のうちのいくつか及び底部のうちのいくつかを含む凹部２０の一部分９８を覆い、一方、凹部２０の別の部分９８’は露出したままに残すように適用され得る。図示のように、犠牲層４８’’は、凹部２０に隣接する間隙領域２２の上に適用され得る
本明細書で開示される犠牲層４８’’の任意の例が使用され得る。一例では、犠牲層４８’’はアルミニウムである。
犠牲層４８’’は、化学蒸着（ＣＶＤ）などの選択的堆積技術、及びその変形（例えば、低圧ＣＶＤ又はＬＰＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、及びマスキング技術を使用して製造され得る。これらの技術を使用して、犠牲層４８’’を望ましい領域に堆積させ得る。
図２３Ｂは、第１の官能化層２４の適用、及びフォトレジスト５２又は８２’の適用の２つのプロセスを示す。
犠牲層４８’’が選択的に適用された後、第１の官能化層２４は、次いで、凹部２０に隣接する間隙領域２２上の、犠牲層４８’’の上、及び凹部２０の第２の部分９８’の上に適用される。第１の官能化層２４は、本明細書に記載の例のいずれかであり得、任意の好適な技術を使用して適用され得る。上述のように、部分９８’は、第１の官能化層２４を共有結合的に付着させるように活性化される。
第１の官能化層２４が適用された後、フォトレジストを第１の官能化層２４上に適用し、現像して、不溶性フォトレジスト５２又は８２’を形成する。この例では、第１の官能化層２４上のフォトレジストの全てが現像液に不溶性であるように、ネガティブ又はポジティブフォトレジストを適用及び現像し得る。
図２３Ｃに示すように、フォトレジスト５２又は８２’の一部分及び第１の官能化層２４の一部分を除去して、間隙領域２２及び犠牲層４８’’を露出させる。これらの部分の除去は、時限ドライエッチングプロセス又は研磨を伴い得る。一例では、時限ドライエッチングは、反応性イオンエッチング（例えば、ＣＦ４を用いて）又は１００％Ｏ２プラズマエッチングを伴い得る。研磨は、図１３Ｈを参照して本明細書に記載されるように実行され得る。時限ドライエッチング又は研磨は、不溶性フォトレジスト５２又は８２’の一部分及び第１の官能化層２４の一部分が犠牲層４８’’の隣の凹部２０の部分９８’上に残るように停止され得る。残りの不溶性フォトレジスト５２又は８２’、及び第１の官能化層２４は、間隙領域２２と少なくとも実質的に同一平面上にあり得る。
図２３Ｄでは、犠牲層４８’’を除去して、凹部２０の第１の部分９８を露出させ得る。犠牲層４８’’は、犠牲層４８’’に好適なリフトオフ液体でリフトオフされ得る。例として、アルミニウム犠牲層は、酸性又は塩基性条件で除去することができ、銅犠牲層は、ＦｅＣｌ３を使用して除去することができ、シリコン犠牲層は、塩基性（ｐＨ）条件で除去することができる。リフトオフプロセスは、犠牲層４８’’の少なくとも９９％を除去するが、フォトレジスト５２又は８２’を少なくとも実質的に無傷のままにする。
次いで、図２３Ｅに示すように、第２の官能化層２６を、凹部２０の第１の部分９８の上に適用することができる。第２の官能化層２６は、本明細書に記載の例のいずれかであり得、任意の好適な技術を使用して適用され得る。第２の官能化層２６はまた、間隙領域２２、フォトレジスト５２又は８２’、及び第１の官能化層２４の露出部分上に堆積する。部分９８’は、活性化されて、第２の官能化層２６を共有結合的に付着させる。
次いで、図２３Ｆに示すように、フォトレジスト５２又は８２’の残りの部分をリフトオフする。不溶性のネガティブフォトレジスト５２は、現像液に不溶性であるが、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを含む好適な除去剤を用いてリフトオフされ得る。不溶性のポジティブフォトレジスト８２’も現像液に不溶性であるが、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを含む好適な除去剤を用いてリフトオフされ得る。リフトオフプロセスは、フォトレジスト５２又は８２’の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の第２の官能化層２６を除去する。官能化層２４が露出される。
リフトオフプロセスはまた、第２の官能化層２６の部分を間隙領域２２の上に残し得る。第２の官能化層２６のこれらの部分は、図１３Ｈを参照して本明細書に記載されるような化学スラリーを用いて研磨され得る。研磨は、凹部２０からの官能化層２４、２６の任意の除去前に停止される。クリーン化及び乾燥プロセスは、研磨後に実行され得る。
単一のセットの官能化層２４、２６が図２３Ｇに示されているが、図２３Ａ～図２３Ｇを参照して説明される方法は、ベース支持体１４の表面にわたって間隙領域２２によって分離された凹部２０（官能化層２４、２６をその中に有する）のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
図示されていないが、この方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６に付着させることも含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図２３Ａ～図２３Ｇには示されていない）は、官能化層２４にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図２３Ａ～図２３Ｇには示されていない）は、官能化層２６にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図２３Ｂで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）官能化層２４の任意の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が、図２３Ｅ又は、図２３Ｆ又は、図２３Ｇで適用された後に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、本明細書に記載のグラフト技術のいずれかを使用して達成され得る。
図１Ｅのフローセル構造を作製するための方法
いくつかの異なる方法を使用して、図１Ｅに示される構造を生成し得る。これらの方法の各々は、官能化層２４、２６が付着する多層の凹部２０’（例えば、図１６Ｆを参照）を最初に含むか、又はそれを画定するように処理される多層スタックから始まる。
ここで、図１６Ａ～図１６Ｆに示される方法について説明する。図１６Ａに示すように、基材は、ベース支持体１４の上に樹脂層５０を含む多層スタックである。樹脂層５０は、多層構造１６の他の層１８であり、したがって、この考察を通して樹脂層５０、１８と称され得る。ベース支持体１４は、この例では、透明であってもなくてもよいが、追加のシラン化なしに官能化層２４、２６に対する高い選択的接着を有さないように選択される。一例では、ベース支持体は、五酸化タンタルであり、例全体を通して、Ｔａ２Ｏ５ベース支持体１４’’と称される。
樹脂層５０は、最初にインプリンティングされて、深い部分５８と、ステップ部分６２によって画定される浅い部分６０と、を含む、凹状領域５６を形成する。一例では、作業スタンプ及び硬化は、図３Ｂを参照して説明されるように使用され得る。この例では、樹脂層５０は、その後のエッチングプロセスが、下にあるＴａ２Ｏ５ベース支持体１４’’を露出させるほど、深い部分５８において十分に薄く、その後のエッチングプロセスが、下にあるＴａ２Ｏ５ベース支持体１４’’を露出させないほど、ステップ部分６２において十分に厚い。
図１６Ｂに示すように、次いで、樹脂層５０を選択的にエッチングして、深い部分５８における残留樹脂を除去し、深い部分５８におけるベース支持体１４の一部分６４を露出させる。樹脂層５０の任意の露出領域は、図１６Ｂの下向き矢印によって示されるように、このプロセス中にエッチングされ得る。したがって、領域のうちのいくつかは、より短いか、又はより薄い、例えば、より薄いステップ部分６２’になる。エッチングは、ベース支持体１４（例えば、１４’’）の部分６４が露出するまで継続され得る。樹脂層５０のエッチングは、異方性酸素プラズマ又は９０％ＣＦ４と１０％Ｏ２プラズマとの混合物などのドライエッチングプロセスを伴い得る。
樹脂層５０、１８の部分の除去は、多層凹部２０’、及び多層凹部２０’を取り囲む間隙領域２２を形成する。この例では、深さ部分５８における表面６４、及びより薄いステップ部分６２’の表面６３’は、官能化層２４、２６が付着する領域を画定する。
多層凹部２０’が画定された後、樹脂層５０、１８は、第１の官能化層２４がそれに適用される前に、プラズマアッシングによって活性化され得る。このプロセスは、Ｔａ２Ｏ５ベース支持体１４’’を活性化しない。
図１６Ｃでは、第１の官能化層２４が樹脂層５０、１８の上に適用される。任意の好適な堆積技術を使用し得る。樹脂層５０、１８の部分６４及び表面（例えば、２２、６３’）での相互作用が異なるため、官能化層２４は樹脂層５０、１８の上に残り、Ｔａ２Ｏ５ベース支持体１４’’の部分６４に接着しない。
Ｔａ２Ｏ５ベース支持体１４’’の部分６４は、次いで、例えば、シラン化層５４をその上に堆積させることによって活性化され得る。シラン化層５４は、本明細書に記載の任意のシラン又はシラン誘導体であり得る。シラン化層５４は、Ｔａ２Ｏ５ベース支持体１４’’の部分６４に付着するが、図１６Ｄに示すように、第１の官能化層２４には付着しない。シラン化層５４は、第２の官能化層２６のＴａ２Ｏ５ベース支持体１４’’への接着を著しく改善し、そうでなければ官能化層２４、２６への強い接着性を有さない。
図１６Ｅでは、次いで、任意の好適な堆積技術を使用して、第２の官能化層２６が適用される。この実施例では、第２の官能化層２６は、シラン化層５４に選択的に付着し、ゲル材料の堆積が、高いイオン強度下（例えば、１０×ＰＢＳ、ＮａＣｌ、ＫＣｌなどの存在下）で実行される場合、第２の官能化層２６は、第１の官能化層２４上に堆積しないか、又はそれに付着しない。
図１６Ｅでは、間隙領域２２の上に位置付けられている官能化層２４は、例えば、研磨プロセスを使用して除去される。研磨プロセスは、図１３Ｈを参照して本明細書に記載されるように化学スラリーを用いて実行され得る。研磨は、多層凹部２０’の側壁から官能化層２４のうちのいくつかを除去するために実行され得る。しかしながら、より薄いステップ部分６２’の表面６３’上に第１の官能化層２４を維持することが望ましいため、より薄いステップ部分６２’の表面６３’からの任意の除去の前に研磨を停止する。クリーン化及び乾燥プロセスは、研磨後に実行され得る。
単一のセットの官能化層２４、２６が図１６Ｆに示されているが、図１６Ａ～図１６Ｆを参照して説明される方法は、樹脂層５０、１８の表面にわたって間隙領域２２によって分離された多層凹部２０’（官能化層２４、２６をその中に有する）のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
図示されていないが、この方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６に付着させることも含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図１６Ａ～図１６Ｆには示されていない）は、官能化層２４にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図１６Ａ～図１６Ｆには示されていない）は、官能化層２６にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図１６Ｃで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）第１の官能化層２４の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が適用された後に（例えば、図１６Ｅで）、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、本明細書に記載のグラフト技術のいずれかを使用して達成され得る。
ここで、図１７Ａ～図１７Ｇに示される方法について説明する。図１７Ａでは、基材は、ベース支持体１４（透明であってもなくてもよい）の上に樹脂層５０、１８を含む多層スタックである。この例では、樹脂層５０は、インプリンティングされて、深い部分５８と、ステップ部分６２によって画定される浅い部分６０と、を含む、凹状領域５６を形成する。一例では、作業スタンプ及び硬化は、図３Ｂを参照して説明されるように使用され得る。この例では、凹状領域５６は、多層凹部２０’と対応し、深い部分５８の底面５９、及びステップ部分６２の表面６３は、官能化層２４、２６が付着する領域を画定する。
凹状領域５６、したがって多層凹部２０’が画定された後、樹脂層５０、１８は、第１の官能化層２４がそれに適用される前に、プラズマアッシング又はシラン化によって活性化され得る。
図１７Ｂに示すように、フォトレジストは、凹状領域５６／多層凹部２０’内に含む樹脂層５０、１８上に堆積され、現像されて、不溶性フォトレジスト５２又は８２’を形成する。この例では、樹脂層５０、１８上のフォトレジストの全てが現像液に不溶性であるように、ネガティブ又はポジティブフォトレジストを適用及び現像し得る。
次いで、時限ドライエッチングプロセスを使用して、間隙領域２２及び浅い部分６０からを含め、樹脂層５０、１８から不溶性フォトレジスト５２又は８２’の部分を除去し得る。このプロセスは、ステップ部分６２の表面６３を露出させる。図１７Ｃに示すように、時限ドライエッチングは、不溶性フォトレジスト５２又は８２’が、ステップ部分６２の隣にある深い部分５８の部分内に残るように停止される。したがって、残りの不溶性フォトレジスト５２又は８２’は、ステップ部分６２の表面６３と少なくとも実質的に同一平面上にある。一例では、時限ドライエッチングは、反応性イオンエッチング（例えば、ＣＦ４を用いて）又は１００％Ｏ２プラズマエッチングを伴い得る。
図１７Ｄに示すように、第１の官能化層２４は、樹脂層５０、１８（凹部２０’を含む）の上、及び残りの不溶性フォトレジスト５２又は８２’の上に適用される。任意の好適な堆積技術を使用し得る。
次いで、不溶性フォトレジスト５２又は８２’を、不溶性のネガティブ又はポジティブフォトレジスト５２又は８２’について本明細書に記載されるような好適な除去剤を用いてリフトオフし得る。図１７Ｅに示すように、リフトオフプロセスは、ｉ）不溶性フォトレジスト５２又は８２’の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の官能化層２４を除去する。官能化層２４は、１つには、官能化層２４が樹脂層５０、１８に共有結合的に付着しているため、樹脂層５０、１８の上で無傷のままである。このプロセスは、深い部分５８の底面５９を露出させる。
この例示的な方法では、次いで、第２の官能化層２６が、深い部分５８の底面５９における樹脂層５０、１８の上に適用される。図１７Ｆに示すように、本明細書に記載の高イオン強度堆積条件下では、第２の官能化層２６は、底面５９に選択的に付着し、第１の官能化層２４には付着しない。
図１７Ｇでは、間隙領域２２の上に位置付けられている官能化層２４は、例えば、研磨プロセスを使用して除去される。研磨プロセスは、本明細書に記載されるように化学スラリーを用いて実行され得る。クリーン化及び乾燥プロセスは、研磨後に実行され得る。
単一のセットの官能化層２４、２６が図１７Ｇに示されているが、図１７Ａ～図１７Ｇを参照して説明される方法は、樹脂層５０、１８の表面にわたって間隙領域２２によって分離された多層凹部２０’（官能化層２４、２６をその中に有する）のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
図示されていないが、この方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６に付着させることも含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図１７Ａ～図１７Ｇには示されていない）は、官能化層２４にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図１７Ａ～図１７Ｇには示されていない）は、官能化層２６にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図１７Ｄで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）官能化層２４の任意の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が適用された後に（例えば、図１７Ｆで）、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、本明細書に記載のグラフト技術のいずれかを使用して達成され得る。
図１７Ａ～図１７Ｇに示される方法は、第１の官能化層２４が適用されている間に、現像剤不溶性のネガティブ又はポジティブフォトレジスト５２又は８２’を使用して、深い部分５８を隠す。代替的に、変更可能なポリマービーズを、フォトレジスト５２又は８２’の代わりに使用し得る。変更可能なポリマービーズを使用する例示的な方法を図１８Ａ～図１８Ｍに示す。一例を図１８Ａ～図１８Ｇに示す。別の例を図１８Ａ、及び図１８Ｈ～図１８Ｍに示す。
図１８Ａに示すように、基材は、ベース支持体１４（透明であってもなくてもよい）の上に樹脂層５０、１８を含む多層スタックである。この例では、樹脂層５０、１８は、インプリンティングされて、深い部分５８と、ステップ部分６２によって画定される浅い部分６０と、を含む、凹状領域５６を形成する。一例では、作業スタンプ及び硬化は、図３Ｂを参照して説明されるように使用され得る。この例では、凹状領域５６は、多層凹部２０’と対応し、深い部分５８の底面５９、及びステップ部分６２の表面６３は、官能化層２４、２６が付着する領域を画定する。
凹状領域５６、したがって多層凹部２０’が画定された後、樹脂層５０、１８は、第１の官能化層２４がそれに適用される前に、プラズマアッシング又はシラン化によって活性化され得る。表面活性化は、官能化層２４、２６の樹脂層５０、１８の異なる領域へのその後の共有結合に役立つ。
ここで、図１８Ｂ～図１８Ｇに示される方法について説明する。図１８Ｂでは、変更可能なポリマービーズ１０６が、ステップ部分６２に隣接して位置付けられるように、深い部分５８内に導入される。したがって、変更可能なポリマービーズ１０６の直径は、変更可能なポリマービーズ１０６が凹部２０’の側壁１０８とステップ部分６２の側壁１１０との間の空間に嵌合するように、深い部分５８の幅よりも小さい。
変更可能なポリマービーズ１０６の例には、部分的に架橋されているか又は架橋されていない膨潤性ラテックス粒子が含まれる。いくつかの具体的な例としては、ポリスチレン、ポリ（メチルメタクリレート）、及び他のアクリルポリマー及びコポリマーが挙げられる。変更可能なポリマービーズ１０６は、撹拌又は超音波処理の有無にかかわらず、ビーズ１０６の溶液を表面上にインキュベートすることによって導入され得る。
次いで、変更可能なポリマービーズ１０６を変更して、凹部２０’の側壁１０８とステップ部分６２の側壁１１０との間の深い部分５８を少なくとも部分的に充填し得る。「少なくとも部分的に充填する」とは、変更されたポリマービーズ１０６’が、深さ部分５８において底面５９を横切って延在し、したがって、凹部２０’の側壁１０８のうちの少なくともいくつかとステップ部分６２の側壁１１０のうちの少なくともいくつかとに接触し、またステップ部分６３と同一平面上にあるか、又はステップ部分６３に到達していない（したがって、ステップ部分６３の上に延在しない）表面を有することを意味する。ある例では、変更されたポリマービーズ１０６は、深い部分５８をステップ部分６２に対応する高さまでか、又はステップ部分６２の高さの１／２である高さまで充填する。
変更可能なポリマービーズ１０６を変更するための一例では、アニーリングを使用し得る。アニーリングにより、変更可能なポリマービーズ１０６は、深い部分５８において流れ、底面５９をコーティングし、サイズ壁１０８、１１０が接触したときにそのような流れが停止する。アニーリングは、変更可能なポリマービーズ１０６のガラス転移温度を超える温度で実行される。例えば、温度は、ポリスチレン変更可能なポリマービーズ１０６の約１５０℃～約３００℃の範囲であり得る。
変更可能なポリマービーズ１０６を変更するための別の例では、膨潤を使用し得る。膨潤は、ビーズ１０６が取り込む膨潤溶媒を導入することによって実行され得る。わずかに架橋された変更可能なポリマービーズ１０６は、選択された膨潤溶媒中で溶解するのではなく膨潤することができることを理解すべきである。一例では、ポリスチレン変更可能なポリマービーズ１０６の膨潤溶媒は、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、炭酸ジメチル（dimethyl carbonate、ＤＭＣ）、又はトルエンなどの低～中極性の溶媒を含み得る。別の例では、ポリ（メチルメタクリレート）変更可能なポリマービーズ１０６の膨潤溶媒は、メタノールとアセトニトリルとの５０：５０の混合物を含み得る。膨潤により、変更可能なポリマービーズ１０６が拡張し、したがってサイズが拡大し、側壁１０８、１１０が接触するとそのような拡大が停止する。変更されたポリマービーズ１０６’を図１８Ｃに示す。
図１８Ｄに示すように、第１の官能化層２４は、樹脂層５０、１８の上（凹部２０’内に含む）、及び変更されたポリマービーズ１０６’の上に適用される。任意の好適な堆積技術を使用し得る。
次いで、変更されたポリマービーズ１０６’を除去し得る。変更されたポリマービーズ１０６’の除去は、溶解、化学的若しくは酵素的分解（他の成分に悪影響を及ぼさない）、又は光切断によって達成され得る。一例では、ポリスチレン変更されたポリマービーズ１０６’は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、又は塩素化溶媒などの溶媒を使用して除去され得る。別の例では、ポリ（カプロラクトン）変更されたポリマービーズ１０６’は、酵素分解を使用して除去され得る。図１８Ｅに示すように、ビーズ除去プロセスは、ｉ）変更されたポリマービーズ１０６’、及びｉｉ）その上の官能化層２４を除去する。官能化層２４は、１つには、官能化層２４が樹脂層５０、１８に共有結合的に付着しているため、樹脂層５０、１８の上で無傷のままである。このプロセスは、深い部分５８の底面５９を露出させる。
この例示的な方法では、次いで、第２の官能化層２６が、深い部分５８の底面５９における樹脂層５０、１８の上に適用される。図１８Ｆに示すように、本明細書に記載の高イオン強度堆積条件下では、第２の官能化層２６は、底面５９に選択的に付着し、第１の官能化層２４には付着しない。
図１８Ｇでは、間隙領域２２の上に位置付けられている官能化層２４は、例えば、研磨プロセスを使用して除去される。研磨プロセスは、本明細書に記載されるように化学スラリーを用いて実行され得る。クリーン化及び乾燥プロセスは、研磨後に実行され得る。
この方法の代替例では、官能化層２４は、発泡性ポリマービーズ１０６’が除去される前又は後に、図１８Ｅで間隙領域２２から研磨され得る。この研磨は、第２の官能化層２６の堆積の前に行われる。次いで、この例では、第２の官能化層２６は、間隙領域２２上に堆積する。したがって、最終研磨ステップを実行して、第２の官能化層２６を間隙領域２２から除去し得る。
図１８Ａに戻って参照すると、方法の別の例は、図１８Ｈ～図１８Ｍに続く。ここで、この方法を説明する。
図１８Ｈに示すように、第１の官能化層２４は、樹脂層５０、１８（凹部２０’内に含む）の上に適用される。任意の好適な堆積技術を使用し得る。
図１８Ｉでは、発泡性ポリマービーズ１０６は、第１の官能化層２４上、及び凹部２０’の側壁１０８とステップ部分６２の側壁１１０との間に位置付けられるように、深い部分５８内に導入される。
図１８Ｊに示すように、発泡性ポリマービーズ１０６は、次いで、発泡して、凹部２０’の側壁１０８とステップ部分６２の側壁１１０との間の深い部分５８を少なくとも部分的に充填し得る。アニーリング又は膨潤を使用して、発泡性ポリマービーズ１０６を、発泡性ポリマービーズ１０６’に変換し得る。
また、図１８Ｊに示すように、官能化層２４は、間隙領域２２から、及びステップ部分６２の表面６３から除去され得る。間隙領域２２から、及びステップ部分６２の表面６３からの官能化層２４の除去は、ドライエッチング又は研磨を伴い得る。ドライエッチングは、例えばＯ２又は空気プラズマを有する反応性イオンエッチングを使用して実行され得る。ドライエッチング中、燃焼反応を行い得、官能化層２４を二酸化炭素及び水に変換し、エッチングチャンバから排気する。発泡性ポリマービーズ１０６’は、図１８Ｊに示すように、深い部分５８におけるエッチングストップとして機能し得る。
この例示的な方法では、図１８Ｋに示すように、次いで、第２の官能化層２６を樹脂層５０、１８の上及び発泡性ポリマービーズ１０６’上に適用する。任意の好適な堆積プロセスを使用し得る。
次いで、発泡性ポリマービーズ１０６’を除去し得る。発泡性ポリマービーズの除去は、溶解、化学的若しくは酵素的分解、又は光切断によって達成され得る。図１８Ｌに示すように、ビーズ除去プロセスは、ｉ）発泡性ポリマービーズ１０６’、及びｉｉ）その上の官能化層２６を除去する。官能化層２４、２６は、１つには、官能化層２４、２６が樹脂層５０、１８に共有結合的に付着しているため、樹脂層５０、１８のそれぞれの部分の上で無傷のままである。
図１８Ｍでは、間隙領域２２の上に位置付けられている官能化層２６は、例えば、研磨プロセスを使用して除去される。研磨プロセスは、本明細書に記載されるように化学スラリーを用いて実行され得る。クリーン化及び乾燥プロセスは、研磨後に実行され得る。
単一のセットの官能化層２４、２６が図１８Ｇ及び図１８Ｍに示されているが、図１８Ａ～図１８Ｍを参照して説明される方法は、樹脂層５０、１８の表面にわたって間隙領域２２によって分離された多層凹部２０’（官能化層２４、２６をその中に有する）のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
図示されていないが、この方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６に付着させることも含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図１８Ａ～図１８Ｍには示されていない）は、官能化層２４にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図１８Ａ～図１８Ｍには示されていない）は、官能化層２６にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図１８Ｄ又は図１８Ｈで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）官能化層２４の任意の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が、例えば、図１８Ｆで、適用された後に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。官能化層２４は、図１８Ｋの発泡性ポリマービーズ１０６によって覆われているため、プライマー３８、４０、又は３８’、４０’は、条件ｉ）又はｉｉ）なしで第２の官能化層２６にグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、本明細書に記載のグラフト技術のいずれかを使用して達成され得る。
図１Ｅの構造を形成するための別の方法を図２２Ａ～図２２Ｇに示す。
図２２Ａに示すように、基材は、ベース支持体１４の上に樹脂層５０、１８を含む多層スタックであり得る。ベース支持体１４は、この例では、透明であっても、なくてもよい。樹脂層５０、１８は、最初にインプリンティングされて、深い部分５８と、ステップ部分６２によって画定される浅い部分６０と、を含む、凹状領域５６を形成する。一例では、作業スタンプ及び硬化は、図３Ｂを参照して説明されるように使用され得る。この例では、凹状領域５６はまた、多層凹部２０’である。
この方法はまた、単層ベース支持体１４（例えば、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、シリコンなど）を用いて実行され得、多層凹部２０’は、単層ベース支持体１４内に形成される。
多層凹部２０’が画定された後、樹脂層５０、１８は、任意の更なる処理前に、プラズマアッシングによって活性化され得る。単層ベース支持体１４が使用される場合、活性化方法は、使用される材料に依存し得る。
図２２Ａに示すように、犠牲層４８’’が樹脂層５０、１８の上に適用される。犠牲層４８’’は、ｉ）方法で使用されるフォトレジスト５２又は８２’からのエッチング差を有し、ｉｉ）容易に取り外し可能であることが望ましい。犠牲層４８’’に好適な材料の例としては、シリコン（塩基性（ｐＨ）条件で除去可能）、アルミニウム（酸性又は塩基性条件で除去可能）、金（ヨウ素及びヨウ化物混合物中で除去可能）、銀（ヨウ素及びヨウ化物混合物中で除去可能）、チタン（Ｈ２Ｏ２で除去可能）、又は銅（ヨウ素及びヨウ化物混合物中で除去可能）が挙げられる。一例では、犠牲層４８’’はアルミニウムである。犠牲層４８’’には、任意の好適な堆積技術を使用し得る。
次いで、図２２Ｂに示すように、犠牲層４８’’をエッチングして、樹脂層５０、１８を深い部分５８及び浅い部分６０において露出させ得る。より具体的には、このプロセスは、深い部分５８における樹脂層５０、１８の表面５９を、浅い部分６０における樹脂層５０、１８の表面６３を露出させる。図２２Ｂに示される例では、このエッチングプロセスはまた、樹脂層５０、１８の間隙領域２２を露出させる。このエッチングプロセスの結果として、多層凹部２０’の側壁と整列する犠牲層４８’’の部分は除去されない。犠牲層４８’’は、異方性酸素プラズマ又は９０％ＣＦ４と１０％Ｏ２プラズマとの混合物などのドライエッチングプロセスを使用してエッチングされ得る。
次いで、図２２Ｃに示すように、第１の官能化層２４は、犠牲層４８’’の残りの部分、及び樹脂層５０、１８の露出部分、例えば、２２、５９、６３の上に適用される。第１の官能化層２４は、任意の好適な堆積技術を使用して堆積され得る。
図２２Ｄに示すように、フォトレジストは、第１の官能化層２４上、及び多層凹部２０’内に適用され、かつ現像されて、不溶性フォトレジスト５２又は８２’を形成する。この例では、第１の官能化層２４上のフォトレジストの全てが現像液に不溶性であるように、ネガティブ又はポジティブフォトレジストを適用及び現像し得る。
次いで、時限ドライエッチングプロセスを使用して、不溶性フォトレジスト５２又は８２’の部分、及び第１の官能化層２４の部分を除去し得る。このプロセスを図２２Ｅに示し、矢印はエッチングされる部分を識別する。エッチングを実行して、浅い部分６２における樹脂層（基材）表面６３、及び犠牲層４８’’の部分を露出させる。図２２Ｅに示すように、時限ドライエッチングは、不溶性フォトレジスト５２又は８２’の一部分、及び第１の官能化層２４の一部分がステップ部分６２の隣にある深い部分５８の部分内に残るように停止される。したがって、残りの不溶性フォトレジスト５２又は８２’、及び第１の官能化層２４は、ステップ部分６２における樹脂層５０、１８の表面６３と少なくとも実質的に同一平面上にある。一例では、時限ドライエッチングは、反応性イオンエッチング（例えば、ＣＦ４を用いて）又は１００％Ｏ２プラズマエッチングを伴い得る。
次いで、第２の官能化層２６は、基材（例えば、樹脂層５０、１８）の露出部分、及び犠牲層４８’’の露出部分の上に適用される。これを図２２Ｆに示す。
次いで、フォトレジスト５２又は８２’の残りの部分、及び犠牲層４８’’の残りの部分をリフトオフし得る。不溶性のネガティブフォトレジスト５２は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを含む好適な除去剤を用いてリフトオフされ得る。不溶性のポジティブフォトレジスト８２’は、超音波処理を使用してジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を用いて、又はアセトン中で、又はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート中で、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを用いて、リフトオフされ得る。犠牲層４８’’は、犠牲層４８’’に好適なリフトオフ液体でリフトオフされ得る。例として、アルミニウム犠牲層は、酸性又は塩基性条件で除去することができ、銅犠牲層は、ＦｅＣｌ３を使用して除去することができ、シリコン犠牲層は、塩基性（ｐＨ）条件で除去することができる。リフトオフプロセスは、ｉ）フォトレジスト５２又は８２’の少なくとも９９％、ｉｉ）犠牲層４８’’の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の、又はそれと接触している第１及び第２の官能化層２４、２６を除去する。例えば、このリフトオフプロセスは、樹脂層５０、１８に共有結合的に付着していない犠牲層４８’’と接触している第１の官能化層２４を除去し得る。対照的に、樹脂層５０、１８に共有結合的に付着している第１及び第２の官能化されたもの２４、２６の部分は、少なくとも実質的に無傷のままである。図２２Ｇに示すように、このプロセスは、多層凹部２０’内の樹脂層５０、１８の、それぞれ表面５９及び６３上に官能化層２４、２６を残す。
リフトオフプロセスはまた、第２の官能化層２６の部分を間隙領域２２の上に残し得る。第２の官能化層２６のこれらの部分は、図１３Ｈを参照して本明細書に記載されるような化学スラリーを用いて研磨され得る。研磨は、表面５９及び６３からの官能化層２４、２６の任意の除去前に停止される。クリーン化及び乾燥プロセスは、研磨後に実行され得る。
単一のセットの官能化層２４、２６が図２２Ｇに示されているが、図２２Ａ～図２２Ｇを参照して説明される方法は、樹脂層５０、１８の表面にわたって間隙領域２２によって分離された多層凹部２０’（官能化層２４、２６をその中に有する）のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
図示されていないが、この方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層２４、２６に付着させることも含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図２２Ａ～図２２Ｇには示されていない）は、官能化層２４にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’（図２２Ａ～図２２Ｇには示されていない）は、官能化層２６にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図２２Ｃで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６が適用された後（例えば、図２２Ｆ）に、グラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、本明細書に記載のグラフト技術のいずれかを使用して達成され得る。
図１Ｂ及び図１Ｄのフローセル構造を作製するための追加の方法
背面露光を含む他の例示的な方法を図２０Ａ～図２０Ｍに示す。図２０Ａ～図２０Ｇに示すように、一例を使用して、図１Ｂに示す構造を形成し得、図２０Ａ、及び図２０Ｈ～図２０Ｍに示すように、別の例を使用して、図１Ｄに示される構造を形成し得る。
これらの実施例は、自己整合フォトマスクの別の例を利用する。図１９Ａ～図１９Ｃは共に、自己整合フォトマスクのこの他の例を含む多層スタックの別の例の形成を示す。この多層スタックは、透明なベース支持体１４’と、透明なベース支持体１４’の上の犠牲層４８であって、透明なベース支持体（例えば、部分６４）が露出している第１の官能化領域パターン７４’’を画定する犠牲４８層と、犠牲層４８の上、及び第１の官能化領域パターン７４’’における透明なベース支持体１４’の上の透明層７２と、透明層７２の上の第２の犠牲層４８’であって、透明層７２が（例えば、部分７６において）露出している第２の官能化領域パターン７０’’を画定する第２の犠牲層４８’と、を含み、第２の官能化領域パターン７４’’の第１の部分１１２が、第１の官能化領域パターン７４’’と重なる。
図１９Ｄの犠牲層４８の上面図は、第１の官能化領域パターン７４’’の形状が、形成される第１の官能化層パッド２４’（図２０Ｇ）又は層２４（図２０Ｍ）の所望の形状に対応することを示している。したがって、第１の官能化層２４が第１の官能化領域パターン７４において堆積されると、層パッド２４’又は層２４が形成される。
図１９Ｅの第２の犠牲層４８’の上面図は、第２の官能化領域パターン７０’’の形状が、第１の官能化領域パターン７４’’の形状と重なる部分１１２を有し、形成される第２の官能化層パッド２６’（図２０Ｇ）又は層２４（図２０Ｍ）の所望の形状に対応する別の部分１１４を有することを示している。
この多層スタックを生成するために、図１９Ａに示すように、犠牲層４８を透明なベース支持体１４’の上に堆積させる。本明細書に開示される透明なベース支持体１４’のいずれも使用され得る。犠牲層４８に好適な材料の例としては、チタン、クロム、白金、シリコン、アルミニウム、銅などの本明細書に記載されるものなどが挙げられる。第１の官能化領域パターン７４’’を画定するように、犠牲層４８を堆積させる選択的堆積技術（例えば、マスキング及びコーティング）が使用される。
図１９Ｂに示すように、透明層７２は、次いで、任意の好適な堆積技術を使用して、犠牲層４８の上、及び第１の官能化領域パターン７４’’における透明なベース支持体１４’’の上に適用される。透明層７２は、シラン化を使用して活性化されて、官能化層２４、２６と反応することができる表面基を生成し得る。
図１９Ｃに示すように、第２の犠牲層４８’は、透明層７２の上に堆積される。第２の犠牲層４８’に好適な材料の例としては、シリコン、アルミニウム、銅などが挙げられる。第２の官能化領域パターン７０’’を画定するように第２の犠牲層４８’を堆積させる選択的堆積技術（例えば、マスキング及びコーティング）が使用される。
上述のように、この多層スタックを使用する２つの異なる例示的な方法が、図２０Ａ～図２０Ｍに示される。方法は、多層スタック（図１９Ｃに示される）を提供することと、多層スタックを利用して、透明なベース支持体１４’を通してポジティブフォトレジスト８２（図２０Ｂ及び図２０Ｉ）を現像して、多層スタックの所定の領域において不溶性のポジティブフォトレジスト８２’（図２０Ｃ及び図２０Ｊ）を画定することと、不溶性のポジティブフォトレジスト８２’を利用して、第１の官能化領域パターン７４’’に対応する第１の官能化領域（例えば、図２０Ｇのパッド２４’又は図２０Ｍの層２４）を画定することと、第２の犠牲層４８’を利用して、第２の官能化領域パターン７０’’の第２の部分１１４に対応する第２の官能化領域（例えば、図２０Ｇのパッド２６’又は図２０Ｍの層２６）を画定することと、を含む。
図２０Ａは、図１９Ｃの多層スタックを示す。１つの例示的な方法では、多層スタックを使用して、任意の官能化層２４、２６が適用される前に、ポジティブフォトレジスト８２を現像する。この例では、多層スタックを利用して、ポジティブフォトレジスト８２を現像することは、まず、第２の官能化領域パターン７０’’における透明層７２の上に、及び第２の犠牲層４８’の上にポジティブフォトレジスト８２を適用すること（図２０Ｂに示すように）と、ポジティブフォトレジストを透明なベース支持体１４’を通る光に曝露することであって、それによって、第１の官能化領域パターン７４’’の上に重なるポジティブフォトレジスト８２の部分が、現像液に可溶性になり、犠牲層４８の上に重なるポジティブフォトレジストの部分が（図２０Ｃに示すように）不溶性のポジティブフォトレジスト８２’（現像液に不溶性である）を画定する、曝露することと、を伴う。
ポジティブフォトレジスト８２は、本明細書に記載の例のいずれかであり得、本明細書に開示される任意の好適な技術を使用して適用され得る。ポジティブフォトレジスト８２が使用される場合、特定の波長の光への選択的曝露は、可溶性領域を形成し、現像液を使用して可溶性領域を除去する。一例では、ＵＶ光が使用される。光に曝露されていないポジティブフォトレジスト８２のこれらの部分は、現像液に不溶性になる。この例では、犠牲層４８は、透明なベース支持体１４’及び透明層７２を透過する光の少なくとも７５％が、犠牲層４８と直接直線的に位置付けられているポジティブフォトレジスト８２に到達することを妨げる。したがって、これらの部分は不溶性のポジティブフォトレジスト部分８２’になる。対照的に、透明層７２は、第１の官能化領域パターン７４’’を通過する光を透過させる。したがって、第１の官能化領域パターン７４’’全体の上に重なるポジティブフォトレジストの部分は、現像液に可溶性のままである。可溶性部分は、例えば、現像液を用いて除去されて、第２の官能化領域パターン７０’’の第１の部分１１２、及び第１の官能化領域パターン７４’’と重なる透明層７２の部分７６を露出する。ポジティブフォトレジスト８２について本明細書に記載の現像液の任意の例を使用し得る。
ポジティブフォトレジスト８２の可溶性部分は、現像液中に少なくとも９５％の溶解度である。ポジティブフォトレジストが現像液に曝露された後、多層スタックをＯ２プラズマに曝露して、例えば、露出部分７６を洗浄し得る。
次いで、不溶性のポジティブフォトレジスト８２’が、第１の官能化領域（例えば、図２０Ｇの層パッド２４’）を画定するために使用され、これは、第１の官能化層２４を不溶性のポジティブフォトレジスト８２’の上に、及び透明層７２の露出された部分７６’の上に適用する（図２０Ｄに示すように）ことと、不溶性のポジティブフォトレジスト８２’及びその上の第１の官能化層２４をリフトオフする（図２０Ｅに示すように）ことと、を伴う。
第１の官能化層２４は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。一例では、第１の官能化層２４は、ダンクコーティングを使用して適用される。図２０Ｄに示すように、官能化層２４は、不溶性のポジティブフォトレジスト８２’、及び透明層７２の露出された部分７６の上に堆積する。部分７６は、官能化層パッド２４’の所望の形状を有し、したがって、その上に堆積される第１の官能化層２４の部分も同様である。
不溶性のポジティブフォトレジスト８２’は、超音波処理を使用してジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を用いて、又はアセトン中で、又はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート中で、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを用いて、リフトオフされ得る。図２０Ｅに示すように、リフトオフプロセスは、ｉ）不溶性のポジティブフォトレジスト８２’の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の官能化層２４を除去する。このプロセスは、透明層７２の第２の部分７６’を露出する。この第２の部分７６’は、第２の官能化領域パターン７０’’の第２の部分１１４に対応する。
次いで、第２の犠牲層４８’を使用して、第２の官能化領域（例えば、図２０Ｇのパッド２６’）を画定する。これは、第２の犠牲層４８’の上に、及び第２の官能化領域パターン７０’’の第２の部分１１４の透明層７２の上に（例えば、図２０Ｆに示すように、部分７６’上に）第２の官能化層２６を適用することと、第２の犠牲層４８’及びその上の第２の官能化層２６をリフトオフすること（図２０Ｇに示すように）と、を伴う。
第２の官能化層２６は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。この例では、ゲル材料の堆積が高イオン強度（例えば、１０×ＰＢＳ、ＮａＣｌ、ＫＣｌなどの存在）下で実行される場合、第２の官能化層２６は、第１の官能化層２４に堆積しないか、又はそれに付着しない。部分７６’は、官能化層パッド２６’の所望の形状を有し、したがって、その上に堆積される第２の官能化層２６の部分も同様である。これを図２０Ｆに示す。
次いで、第２の犠牲層４８’がリフトオフプロセスに曝露され得る。浸漬、超音波処理、フロースルーストリッピング（例えば、ＫＯＨを使用する）、又はリフトオフ液体のスピン及び分配などの任意の好適なウェットリフトオフプロセスを使用し得る。使用されるウェットリフトオフプロセスは、犠牲層４８’の材料に依存する。例として、アルミニウム犠牲層は、酸性又は塩基性条件で除去することができ、銅犠牲層は、ＦｅＣｌ３を使用して除去することができ、銅、金、又は銀犠牲層は、ヨウ素及びヨウ化物溶液中で除去することができ、チタン犠牲層は、Ｈ２Ｏ２を使用して除去することができ、シリコン犠牲層は、塩基性（ｐＨ）条件で除去することができる。リフトオフプロセスは、ｉ）第２の犠牲層４８’の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の第２の官能化層２６を除去する。このプロセスはまた、透明層７２に共有結合的に付着していない第２の犠牲層４８’と接触している第１の官能化層２４を除去し得る。このプロセスは、図２０Ｇに示すように、透明層７２上に官能化層パッド２４’、２６’を残し、間隙領域２２を露出させる。
第２の犠牲層４８’の除去中に、１つには、官能化層パッド２４’、２６’が透明層７２に共有結合的に付着しているため、官能化層パッド２４’、２６’は、無傷のままであることができる。
単一のセットの官能化層パッド２４’、２６’が図２０Ｇに示されているが、図２０Ａ～図２０Ｇを参照して説明される方法は、透明なベース支持体７２’の表面にわたって間隙領域２２によって分離された官能化層パッド２４’、２６’のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
図２０Ａに戻って参照すると、方法の別の例は、図２０Ｈに移動する。方法のこの例では、最初に、透明層７２内に凹部２０が形成される。透明層７２は、下にある犠牲層４８に到達する前に停止される時限ドライエッチングプロセスを使用してエッチングされ得る。このエッチングプロセスは、第２の官能化領域パターン７０’’（部分１１２及び１１４を含む）を更に透明層７２内に本質的に延在させる。この例では、第２の犠牲層４８’は、第２の犠牲層４８’の下にある透明層７２の部分が除去されないように、凹部形成中のマスクとして機能する。図２０Ｈに示すように、このエッチングプロセスは、透明層７２内に凹部２０を形成する。
図２０Ｉに示すように、この方法は、次いで、ポジティブフォトレジスト８２を第２の犠牲層４８’及び透明層７２（例えば、凹部２０内）の上に適用することを伴う。ポジティブフォトレジスト８２は、本明細書に開示される任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。
ポジティブフォトレジスト８２は、透明なベース支持体１４’を通る光に曝露され、それによって、第１の官能化領域パターン７４’’の上に重なる第１のポジティブフォトレジスト８２の部分は、現像液に可溶性になり、犠牲層４８の上に重なるポジティブフォトレジスト８２の部分は、不溶性のポジティブフォトレジスト８２’（現像液に不溶性である）を画定する。犠牲層４８は、透明なベース支持体１４’及び透明層７２を透過する光の少なくとも７５％が、犠牲層４８と直接直線的に位置付けられているポジティブフォトレジスト８２に到達することを妨げる。したがって、これらの部分は、図２０Ｊに示すように、不溶性のポジティブフォトレジスト部分８２’になる。対照的に、透明層７２は、第１の官能化領域パターン７４’’を通る光を透過させる。したがって、第１の官能化領域パターン７４’’の上に重なるポジティブフォトレジスト８２’’の部分は、現像液に可溶性のままである。可溶性部分は、例えば、現像液を用いて除去されて、第２の官能化領域パターン７０’’の第１の部分１１２、及び第１の官能化領域パターン７４’’と重なる透明層７２の部分７６を露出する。得られた構造を図２０Ｊに示す。ポジティブフォトレジスト８２について本明細書に記載の現像液の任意の例を使用し得る。
ポジティブフォトレジスト８２の可溶性部分は、現像液中に少なくとも９５％の溶解度である。ポジティブフォトレジストが現像液に曝露された後、多層スタックをＯ２プラズマに曝露して、例えば、露出部分７６を洗浄し得る。
図２０Ｋに示すように、次いで、第１の官能化層２４は、任意の好適な堆積技術を使用して、不溶性のポジティブフォトレジスト８２’の上に、及び部分７６における透明層７２の上に適用される。一例では、第１の官能化層２４は、スピンコーティングを使用して適用される。多層スタックの形成中（例えば、図１９Ｂで）、透明層７２は、シラン化を使用して活性化されて、官能化層２４と反応することができる表面基を生成し得る。したがって、官能化層２４は、透明層７２の部分７６に共有結合的に付着する。
不溶性のポジティブフォトレジスト８２’は、超音波処理を使用してジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を用いて、又はアセトン中で、又はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート中で、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを用いて、リフトオフされ得る。図２０Ｌに示すように、リフトオフプロセスは、ｉ）不溶性のポジティブフォトレジスト８２’、及びｉｉ）その上の官能化層２４を除去し、したがって、透明層７２の別の部分７６’を露出させる。この第２の部分７６’は、第２の官能化領域パターン７０’’の第２の部分１１４に対応する。
次いで、第２の犠牲層４８’を使用して、第２の官能化領域（例えば、図２０Ｍの層２６）を画定する。これは、第２の犠牲層４８’の上に、及び第２の官能化領域パターン７０’’の第２の部分１１４の透明層７２の上に（例えば、図２０Ｌに示すように、部分７６’上に）第２の官能化層２６を適用することと、第２の犠牲層４８’及びその上の第２の官能化層２６をリフトオフすること（図２０Ｍに示すように）と、を伴う。
第２の官能化層２６は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。この例では、ゲル材料の堆積が高イオン強度（例えば、１０×ＰＢＳ、ＮａＣｌ、ＫＣｌなどの存在）下で実行される場合、第２の官能化層２６は、第１の官能化層２４に堆積しないか、又はそれに付着しない。
次いで、第２の犠牲層４８’がリフトオフプロセスに曝露され得る。浸漬、超音波処理、フロースルーストリッピング（例えば、ＫＯＨを使用する）、又はリフトオフ液体のスピン及び分配などの任意の好適なウェットリフトオフプロセスを使用し得る。例として、アルミニウム犠牲層は、酸性又は塩基性条件で除去することができ、銅犠牲層は、ＦｅＣｌ３を使用して除去することができ、シリコン犠牲層は、塩基性（ｐＨ）条件で除去することができる。リフトオフプロセスは、ｉ）第２の犠牲層４８’の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の第２の官能化層２６を除去する。このプロセスはまた、透明層７２に共有結合的に付着していない第２の犠牲層４８’と接触している第１の官能化層２４を除去し得る。このプロセスは、凹部２０内の透明層７２上に官能化層２４、２６を残し、図２０Ｍに示すように、凹部２０に隣接する間隙領域２２を露出させる。
図１９Ｂに示されるものと同様の多層スタックを使用する別の例示的な方法を図２１Ａ～図２１Ｉに示す。しかしながら、自己整合フォトマスクのこの例では、犠牲層４８は、第２の官能化領域パターン７０’’’を画定し、第２の犠牲層４８’は、第１の官能化領域パターン７４’’’を画定する。第１の官能化領域パターン７４’’’の一部分７８は、第２の官能化領域パターン７０’’’と重なる（図７Ｃに示される例と同様）。
図２１Ａに示すように、この多層スタックは、透明なベース支持体１４’と、透明なベース支持体１４’の上の犠牲層４８であって、第２の官能化領域パターン７０’’’を画定する犠牲４８層と、犠牲層４８の上、及び第２の官能化領域パターン７０’’’における透明なベース支持体１４’の上の透明層７２と、透明層７２の上の第２の犠牲層４８’であって、透明層７２が（例えば、部分７６において）露出している第１の官能化領域パターン７４’’’を画定する第２の犠牲層４８’と、を含み、第１の官能化領域パターン７４’’’の第１の部分７８が、第２の官能化領域パターン７０’’’と重なる。一例では、透明なベース支持体１４’及び透明層７２は各々、五酸化タンタルである。
方法は、多層スタック（図２１Ａに示される）を提供することと、多層スタックを利用して、透明なベース支持体１４’を通してポジティブフォトレジスト５２’を現像して、多層スタックの所定の領域において不溶性のポジティブフォトレジスト５２（図２１Ｄ）を画定することと、不溶性のネガティブフォトレジスト５２を利用して、第１の官能化領域パターン７４’’’の第２の部分８０に対応する第１の官能化領域（例えば、図２１Ｉのパッド２４’）を画定することと、第２の犠牲層４８’を利用して、第２の官能化領域パターン７０’’に対応する第２の官能化領域（例えば、図２１Ｉのパッド２６’）を画定することと、を含む。
多層スタックを利用して、ネガティブフォトレジスト５２’を現像する前に、方法は、第１の官能化領域パターン７４’’’における透明層７２をドライエッチングし、それによって、犠牲層４８の一部分１１６、及び第２の官能化領域パターン７０’’’における透明なベース支持体１４’の一部分１１８を露出させることを更に含む。図２１Ｂに示すように、このドライエッチングプロセスは、第２の犠牲層４８’に影響を及ぼさない。したがって、第２の犠牲層４８’は、透明層７２エッチングプロセスのエッチングマスクとして作用するように選択される。一例では、ドライエッチングプロセスは、アモルファスシリコン（amorphous silicon、ａ－Ｓｉ）ドライエッチングであり、第２の犠牲層４８’は、アルミニウム、クロム、又は本明細書に記載の別の好適なエッチングマスク材料を含む。
この例示的な方法では、多層スタックを利用して、ネガティブフォトレジスト５２’を現像することは、犠牲層４８の部分１１６、かつ第２の官能化領域パターン７０’’’における透明なベース支持体１４’の部分１１６の上にネガティブフォトレジスト５２を適用することと（図２１Ｃ）、ネガティブフォトレジスト５２’を透明なベース支持体１４’を通る光に曝露することであって、それによって、第２の官能化領域パターン７０’’’の上に重なるネガティブフォトレジストの部分が、不溶性のネガティブフォトレジスト５２（現像液に不溶性である）を定義し、犠牲層４８の上に重なるネガティブフォトレジスト５２’の一部分が、現像液に可溶性になる、曝露することと（図２１Ｄ）、を伴う。
本明細書に開示されるネガティブフォトレジスト５２’の任意の例は、任意の好適な技術を使用して使用及び堆積され得る。ネガティブフォトレジスト５２’が使用される場合、それは、特定の波長の光に選択的に曝露されて、不溶性のネガティブフォトレジスト５２を形成し、現像液に曝露されて、可溶性部分（特定の波長の光に曝露されない部分）を除去する。したがって、図２１Ｄに示される例では、光は、透明なベース支持体１４’を通って方向付けられ得、部分１１８上のネガティブフォトレジスト５２’は、光に曝露され、現像液に不溶性になる。不溶性のネガティブフォトレジスト５２を図２１Ｄに示す。犠牲層４８は、透明なベース支持体１４’を透過する光の少なくとも７５％が、犠牲層４８、４８’上に位置付けられているネガティブフォトレジスト５２’に到達することを妨げる。したがって、これらの部分は、現像液に可溶性のままであり、現像液を用いて除去される。ネガティブフォトレジスト５２’について本明細書に記載の現像液の任意の例を使用し得る。可溶性のネガティブフォトレジスト５２’の除去は、図２１Ｄに示すように、犠牲層４８の部分１１６、及び第２の犠牲層４８’を露出する。
ネガティブフォトレジスト５２’の可溶性部分は、現像液中に少なくとも９５％の溶解度である。ネガティブフォトレジストが現像液に曝露された後、多層スタックをＯ２プラズマに曝露して、例えば、露出部分１１６を洗浄し得る。
次いで、不溶性のネガティブフォトレジスト５２を使用して、第１の官能化領域（例えば、図２１Ｉのパッド２４’）を定義する。これは、犠牲層４８の部分１１６を除去して、第１の官能化領域パターン７４’’’の第２の部分８０に対応する透明なベース支持体１４’の第２の部分１２０を露出させることと（図２１Ｅ）、第１の官能化層２４を、不溶性のネガティブフォトレジスト５２上、かつ透明なベース支持体１４’の第２の部分１２０の上に適用することと（図２１Ｆに示すように）、不溶性のネガティブフォトレジスト５２及びその上の第１の官能化層２４をリフトオフすることと（図２１Ｇに示すように）、を伴う。
犠牲層４８の部分１１６は、第２の犠牲層４８’又は不溶性のネガティブフォトレジスト５２に悪影響を及ぼさないドライエッチングプロセスを介して除去され得る。ある例では、犠牲層４８の部分１１６を除去するために使用されるドライエッチングプロセスは、ＢＣｌ３＋Ｃｌ２を用いて実行される反応イオンエッチングである。
第１の官能化層２４は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。一例では、第１の官能化層２４は、ダンクコーティングを使用して適用される。図２１Ｆに示すように、官能化層２４は、不溶性のネガティブフォトレジスト５２、及び透明なベース支持体１４’の露出された部分１２０の上に堆積する。部分１２０は、官能化層パッド２４’の所望の形状である、第１の官能化領域パターン７４’’の部分８０の形状を有する。したがって、部分１２０上に堆積されている第１の官能化層２４の部分は、官能化層パッド２４’の所望の形状を有する。
不溶性のネガティブフォトレジスト５２は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパを含む好適な除去剤を用いてリフトオフされ得る。図２１Ｇに示すように、リフトオフプロセスは、ｉ）不溶性のネガティブフォトレジスト５２の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の官能化層２４を除去する。このプロセスは、透明なベース支持体１４’（第２の官能化領域パターン７０’’’に対応する）の他の部分１１８を露出する。
次いで、第２の犠牲層４８’を使用して、第２の官能化領域（例えば、図２１Ｉのパッド２６’）を画定する。これは、第２の犠牲層４８’が適所にある間（図２１Ｈ）、（例えば、部分１１８上の）第２の官能化領域パターン７０’’’における透明なベース支持体１４’の上に第２の官能化層２６を適用することを伴う。第２の官能化層２６は、任意の好適な堆積技術を使用して適用され得る。この例では、ゲル材料の堆積が高イオン強度（例えば、１０×ＰＢＳ、ＮａＣｌ、ＫＣｌなどの存在）下で実行される場合、第２の官能化層２６は、第１の官能化層２４に堆積しないか、又はそれに付着しない。これを図２ＩＨに示す。
次いで、この例示的な方法は、犠牲層４８及びその上の層７２、４８’、２４、２６をリフトオフすることを伴う（図２１Ｉに示すように）。図示するように、犠牲層４８をリフトオフすることはまた、透明層７２、第２の犠牲層４８’、及び犠牲層４８の上に重なる第１及び第２の官能化層２４、２６の部分を除去する。浸漬、超音波処理、フロースルーストリッピング（例えば、ＫＯＨを使用する）、又はリフトオフ液体のスピン及び分配などの任意の好適なウェットリフトオフプロセスを使用し得る。使用されるウェットリフトオフプロセスは、犠牲層４８の材料に依存する。例として、アルミニウム犠牲層は、酸性又は塩基性条件で除去することができ、銅犠牲層は、ＦｅＣｌ３を使用して除去することができ、銅、金、又は銀犠牲層は、ヨウ素及びヨウ化物溶液中で除去することができ、チタン犠牲層は、Ｈ２Ｏ２を使用して除去することができ、シリコン犠牲層は、塩基性（ｐＨ）条件で除去することができる。このプロセスは、図２１Ｉに示すように、透明なベース支持体１４’上に官能化層パッド２４’、２６’を残し、間隙領域２２を露出させる。この除去プロセスの間中、１つには、官能化層パッド２４’、２６’が透明なベース支持体１４’に共有結合的に付着しているため、官能化層パッド２４’、２６’は、無傷のままであることができる。
単一のセットの官能化層パッド２４’、２６’が図２１Ｉに示されているが、図２１Ａ～図２１Ｉを参照して説明される方法は、透明なベース支持体１４’の表面にわたって間隙領域２２によって分離された官能化層パッド２４’、２６’のアレイを生成するように実行され得ることを理解すべきである。
図示されていないが、図２０Ａ～図２０Ｍ及び図２１Ａ～図２１Ｉを参照して説明される方法はまた、それぞれのプライマーセット３０、３２を官能化層パッド２４’、２６’又は層２４、２６に付着させることを含む。いくつかの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’（図２０Ａ～図２０Ｍ又は図２１Ａ～図２１Ｉには示されていない）は、官能化層パッド２４’又は層２４にプレグラフトされ得る。同様に、プライマー３８、４０、又は３８’、４０’（図２０Ａ～図２０Ｍ又は図２１Ａ～図２１Ｉに示されていない）は、官能化層パッド２６’又は層２６にプレグラフトされ得る。これらの例では、追加のプライマーグラフトは実行されない。
他の例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４にプレグラフトされない。これらの例では、プライマー３４、３６又は３４’、３６’は、官能化層２４が適用された後に（例えば、図２０Ｄ又は図２０Ｋ又は図２１Ｆで）、グラフトされ得る。これらの例では、プライマー３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされ得る。代替的に、これらの例では、３８、４０又は３８’、４０’は、第２の官能化層２６にプレグラフトされなくてもよい。むしろ、ｉ）官能化層２６が、プライマー３８、４０若しくは３８’、４０’に付着するために（官能化層２４とは）異なる官能基を有するか、又はｉｉ）官能化層２４の任意の未反応官能基が、例えば、アミンへのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ還元若しくはヘキシン酸などの受動的分子との追加のクリック反応を使用してクエンチされている限り、第２の官能化層２６が適用された後（例えば、図２０Ｆ、図２０Ｌ、又は図２１Ｈ）に、プライマー３８、４０又は３８’、４０’はグラフトされ得る。
グラフトが方法中に実行される場合、グラフトは、本明細書に記載のグラフト技術のいずれかを使用して達成され得る。
本明細書に開示される例の各々において、表面活性化は、官能化層２４、２６、又は層パッド２４’、２６’の適用前に、（例えば、ベース支持体１４、１４’、他の（例えば、樹脂）層１８に、又はシラン化層５４又は５４’の付加を通して）実行され得る。官能化層２４、２６、又は層パッド２４’、２６’が異なる官能化シラン材料である場合、表面活性化は、下にあるベース支持体１４、１４’又は他の層１８に応じて実行されなくてもよい。
本明細書に記載の方法のうちのいずれも、ロールツーロールプロセスとして実行され得る。本明細書で使用されるとき、「ロールツーロール」は、１つのスプールから別のスプールに移送されるときの細長い基材の操作を指す。本明細書に開示される方法の様々なプロセス、例えば、パターニング、エッチングなどをスプール間で実行し得る。例示的なロールツーロールプロセスは、基板の表面が、１つのロールからスプールされず、別のロールにスプールされながら、表面がパターニングデバイスを通過して移動する際に、マイクロスケール又はナノスケールパターンで連続的にパターン化されることを伴う。
本開示を更に説明するために、本明細書に例を示す。これらの例は、例示の目的で提供され、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことを理解すべきである。
非限定的な作業例
実施例１
第１の実施例を実行して、透明なベース支持体を通る光曝露を使用して、望ましい領域で不溶性のネガティブフォトレジストを生成することができることを実証した。これは、図３Ｄ、図３Ｏ、及び図４Ｅと同様である。
アルミニウム犠牲層を、下にあるガラスが露出した、（行及び列に位置付けられた）正方形の断面を有するパターンで、ガラス基材上に選択的に堆積させた。ネガティブフォトレジストを、アルミニウム犠牲層の上に、及び正方形の断面のガラス基材上にコーティングした。ＵＶ光は、ガラスを通って、上に重なるネガティブフォトレジストに向かって方向付けられた。現像液溶液に曝露されると、正方形の断面の部分は不溶性になり、残りのネガティブフォトレジストを洗い流した。
ネガティブフォトレジストが現像された後に、基材の上面図の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）を撮った。これを図２５に示す。図示するように、不溶性フォトレジスト部分は、ネガティブフォトレジストが、ガラス基材と直接接触している、アルミニウム犠牲層内の正方形の断面にのみ形成された。したがって、光は、ガラス基材を通って正方形の断面のネガティブフォトレジストに成功裏に透過し、アルミニウム犠牲層によって成功裏に遮断された。
実施例２
第２の実施例を実行して、樹脂層及びエッチングプロセスを使用して、アルミニウム犠牲層を成功裏にパターン化することができることを実証した。これは、図３Ａ～図３Ｃ、及び図３Ｅと同様である。ナノインプリントリソグラフィー（ＮＩＬ）樹脂を、ガラス基材上にあるアルミニウム犠牲層上に堆積させた。ＮＩＬ樹脂を作業スタンプを用いてインプリンティングし、硬化させた。作業スタンプから転写された特徴は、深い部分及び隣接する浅い部分を有する凹状領域を含んでいた。
反応イオンエッチングをＣＦ４及びＯ２を用いて実行して、深い部分における残留樹脂を除去した。これにより、下にあるアルミニウム犠牲層が露出した。次いで、反応イオンエッチングをＢＣｌ３＋Ｃｌ２を用いて実行して、深い部分における露出したアルミニウム犠牲層を除去した。これにより、下にあるガラス基材が露出した。反応イオンエッチングを、ＣＦ４及びＯ２を用いて再び実行して、間隙領域及び浅い部分における残留樹脂を除去した。これにより、下にあるアルミニウム犠牲層が露出した。
パターン化された層の上面図の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）を図２６Ａに示し、断面図を図２６Ｂに示す。これらの結果は、アルミニウム犠牲層を樹脂層から分離してエッチングすることができ、２つを使用して、官能化層を適用することができる凹部内の異なる領域を作成することができることを示す。
実施例３
第３の実施例を実行して、フォトレジストの時限ドライエッチングを使用して、ゲル材料の選択的適用のために多層凹部を成功裏にパターン化することができることを実証した。これは、図１７Ａ～図１７Ｅと同様である。
ナノインプリントリソグラフィー（ＮＩＬ）樹脂を作業スタンプを用いてインプリンティングし、硬化させた。作業スタンプから転写された特徴は、深い部分及び隣接する浅い部分を有する凹状領域を含んでいた。ネガティブフォトレジストをＮＩＬ樹脂に適用して、凹状領域を充填し、間隙領域を覆った。ネガティブフォトレジスト全体をＵＶ光に曝露して、不溶性フォトレジストを形成した。
時限反応性イオンエッチングをＣＦ４を用いて実行して、不溶性フォトレジストの部分を、間隙領域及び浅い部分から除去した。不溶性フォトレジストは、ステップ部分に隣接する領域内の深い部分内に残った。次いで、ＰＡＺＡＭをスピンコーティングを使用して堆積させた。不溶性フォトレジストをアセトンを使用してリフトオフし、これはまた、不溶性フォトレジストの上にある任意のＰＡＺＡＭも除去した。残りのＰＡＺＡＭをＰ５プライマーを用いてグラフトし、次いで、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ（商標）４８８－Ｐ５補体を用いて標識した。
不溶性フォトレジストを除去した後の多層凹部の上面図の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）を図２７Ａに示す。蛍光顕微鏡写真画像を図２７Ｂに示す。図２７Ａは、凹部内の２つのレベルを明確に示しており、図２７Ｂは、ＰＡＺＡＭが一方の部分にコーティングされ、不溶性フォトレジストでコーティングされた部分にはコーティングされていないことを明確に示している。これらの結果は、フォトレジストが所望のパターンでドライエッチングされて、官能化層が特定の領域に堆積されることを遮断することができることを示す。
追記事項
以下により詳細に考察される、前述の概念及び更なる概念の全ての組み合わせが、（かかる概念が相互に矛盾しなければ）本明細書に開示される発明の主題の一部であると企図されることを理解されたい。具体的には、本開示の終わりに現れる特許請求される主題の全ての組み合わせは、本明細書に開示される発明の本主題の一部であると企図される。本明細書で明示的に用いられ、また参照により組み込まれる任意の開示においても出現し得る用語は、本明細書で開示される特定の概念と最も一致する意味が与えられるべきであることも理解すべきである。
「一例」、「別の例」、「ある例」などへの本明細書全体を通じての言及は、例に関連して記載されている特定の要素（例えば、特徴、構造、及び／又は特性）が、本明細書に記載されている少なくとも１つの例に含まれており、他の例に存在していても、存在していなくてもよいことを意味している。加えて、文脈上明確に別段の指示がない限り、任意の例に関する記載の要素は、様々な例において任意の好適な様式で組み合わせられ得ることを理解すべきである。
本明細書に提供される範囲は、そのような値又は部分範囲が明示的に列挙されているかのように、示される範囲及びその示される範囲内の任意の値又は部分範囲を含むことを理解されたい。例えば、約４００ｎｍ～約１μｍ（１０００ｎｍ）の範囲は、約４００ｎｍ～約１μｍの明示的に引用された制限を含むだけでなく、個別の値、例えば約７０８ｎｍ、約９４５．５ｎｍなど、及び部分範囲、例えば約４２５ｎｍ～約８２５ｎｍ、約５５０ｎｍ～約９４０ｎｍなどもまた含むと解釈されなければならない。更に、「約」及び／又は「実質的に」が値を説明するために使用される場合、これらは、記載した値の微小な変化（最大±１０％）を包含することを意味する。
いくつかの実施例を詳細に説明してきたが、開示された例は修正され得ることを理解すべきである。したがって、これまでの説明は非限定的なものであると考えるべきである。

Claims (57)

  1. フローセルであって、
    ベース支持体と、
    前記ベース支持体の上の凸部であって、前記ベース支持体とは異なる材料である、凸部と、
    前記凸部の第１の部分の上の第１の官能化層と、
    前記凸部の第２の部分の上の第２の官能化層と、
    それぞれ前記第１及び第２の官能化層に付着した第１及び第２のプライマーセットと、を含む、フローセル。
  2. 前記フローセルが、前記ベース支持体と前記凸部との間に疎水性層を更に含む、請求項１に記載のフローセル。
  3. 前記フローセルが、複数の前記凸部を含み、
    前記複数の凸部の各々が、前記疎水性層の間隙領域によって、前記複数の凸部のうちの別の凸部から空間的に分離されている、請求項２に記載のフローセル。
  4. 前記疎水性層の前記間隙領域が、前記第１及び第２の官能化層並びに前記第１及び第２のプライマーセットを少なくとも実質的に含まない、請求項３に記載のフローセル。
  5. 前記ベース支持体が、紫外線に対して透明である基材を含み、
    前記凸部が、五酸化タンタルを含み、
    前記フローセルが、前記ベース支持体と前記凸部との間にマスキング層を更に含む、請求項１に記載のフローセル。
  6. 前記フローセルが、複数の前記凸部を含み、
    前記複数の凸部の各々が、前記ベース支持体の間隙領域によって、前記複数の凸部のうちの別の凸部から空間的に分離されている、請求項５に記載のフローセル。
  7. 前記ベース支持体の前記間隙領域の上に重なる不活性化された部分を更に含み、前記不活性化された部分が、不活性化された第１の官能化層又は不活性化された第１のプライマーセットを含む、請求項６に記載のフローセル。
  8. 前記第１のプライマーセットが、切断不能な第１のプライマー及び切断可能な第２のプライマーを含み、
    前記第２のプライマーセットが、切断可能な第１のプライマー及び切断不能な第２のプライマーを含む、請求項１に記載のフローセル。
  9. 方法であって、
    多層スタックの樹脂層をインプリンティングして、第１の高さを有する第１の領域と、前記第１の高さよりも小さい第２の高さを有する第２の領域と、を含む、多高凸状領域を形成することであって、前記多層スタックが、少なくとも１つの追加の層の上の透明層の上の犠牲層の上に樹脂層を含む、形成することと、
    前記多高凸状領域の周りの前記多層スタックの部分を選択的にエッチングして、前記少なくとも１つの追加の層を露出させることと、
    前記多高凸状領域を選択的にエッチングして、前記樹脂層、及び前記多高凸状領域の前記第２の領域の下にある前記犠牲層の一部分を除去し、それによって、少なくとも前記透明層を含む凸部を形成し、前記透明層の一部分を露出させることと、
    前記多層スタックの上に第１の官能化層を適用することと、
    前記犠牲層及びその上の前記第１の官能化層をリフトオフし、それによって、前記透明層の第２の部分を露出させることと、
    前記透明層の前記第２の部分の上に第２の官能化層を適用することと、を含む、方法。
  10. それぞれのプライマーセットを、前記第１及び第２の官能化層に付着させることを更に含む、請求項９に記載の方法。
  11. 前記少なくとも１つの追加の層が、紫外線に対して透明であるベース支持体であり、
    前記多層スタックが、前記ベース支持体と前記透明層との間にマスキング層を更に含み、
    前記第１の官能化層の前記適用が、前記犠牲層及び前記透明層の前記部分、並びに前記ベース支持体の露出部分を覆い、
    前記方法が、前記ベース支持体を通る紫外線を方向付けることであって、それによって、前記マスキング層が、前記透明層からの前記紫外線を遮断し、前記ベース支持体が、前記ベース支持体の前記露出部分の上の前記第１の官能化層の部分に前記紫外線を伝達し、前記紫外線が、前記第１の官能化層の前記部分を不活性化するか、又は前記第１の官能化層の前記部分における第１のプライマーセットを不活性化する、方向付けることを更に含む、請求項９に記載の方法。
  12. 前記紫外線が、前記第１の官能化層の前記部分を不活性化し、前記方法が、それぞれのプライマーセットを、前記第１の官能化層及び前記第２の官能化層の活性化された部分に付着させることを更に含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記少なくとも１つの追加の層が、疎水性層を含み、
    前記多層スタックが、ベース支持体を更に含み、
    前記第１の官能化層の前記適用が、前記犠牲層、及び前記透明層の前記部分を覆うが、前記疎水性層の露出部分を覆わない、請求項９に記載の方法。
  14. それぞれのプライマーセットを、前記第１及び第２の官能化層に付着させることを更に含む、請求項１３に記載の方法。
  15. 方法であって、
    基材中に画定された凹部の第１の部分の上にリフトオフ材料を適用することであって、それによって、前記凹部の第２の部分が露出したままである、適用することと、
    前記凹部に隣接する間隙領域の上に遮断材料を適用することであって、前記遮断材料が、前記リフトオフ材料とは異なる、適用することと、
    前記凹部の前記第２の部分の上に第１の官能化層を適用することと、
    前記リフトオフ材料をリフトオフし、それによって、前記凹部の前記第１の部分を露出させることと、
    前記凹部の前記第１の部分の上に第２の官能化層を適用することと、
    それぞれのプライマーセットを、前記第１及び第２の官能化層に付着させることと、を含む、方法。
  16. 前記第１の官能化層を前記適用することが、
    前記凹部の前記第２の部分を活性化して、表面基を生成して、前記第１の官能化層と反応させることと、
    前記第１の官能化層を堆積させることと、を伴う、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記リフトオフ材料が、前記凹部の前記第２の部分の前記活性化後、かつ前記第１の官能化層の前記堆積の前に、リフトオフされる、請求項１６に記載の方法。
  18. 前記リフトオフ材料が、前記凹部の前記第２の部分の前記活性化、かつ前記第１の官能化層の前記堆積の後に、リフトオフされる、請求項１６に記載の方法。
  19. 前記第２の官能化層を前記適用することが、
    前記凹部の前記第１の部分を活性化して、表面基を生成して、前記第２の官能化層と反応させることと、
    前記第２の官能化層を堆積させることと、を伴う、請求項１５に記載の方法。
  20. 前記遮断層が、第２のリフトオフ材料を含み、前記方法が、前記遮断層をリフトオフすることを更に含む、請求項１５に記載の方法。
  21. ｉ）前記リフトオフ材料が、金属犠牲層を含み、前記第２のリフトオフ材料が、フォトレジストを含むか、又は
    ｉｉ）前記リフトオフ材料が、フォトレジストを含み、前記第２のリフトオフ材料が、金属犠牲層を含む、請求項２０に記載の方法。
  22. 前記遮断層が、疎水性材料を含む、請求項１５に記載の方法。
  23. 前記遮断材料が、前記リフトオフ材料の前記適用の前に、前記間隙領域の上に選択的に適用されており、
    前記リフトオフ材料の前記適用の前に、前記方法が、前記凹部を活性化して、表面基を生成して、前記第１の官能化層及び前記第２の官能化層の各々と反応させることを更に含む、請求項１５に記載の方法。
  24. 前記基材が、ベース支持体の上に透明層を含み、
    前記リフトオフ材料及び前記遮断材料の前記適用の前に、前記方法が、
    前記凹部内に不溶性フォトレジストを生成することと、
    前記不溶性フォトレジストが前記凹部に存在する間に、前記凹部に隣接する間隙領域から前記透明層を除去することと、
    前記凹部から前記不溶性フォトレジストを除去することと、を更に含む、請求項１５に記載の方法。
  25. 方法であって、
    間隙領域によって分離された凹部を含む基材の上にシラン化層を適用することと、
    前記凹部を犠牲材料で充填することと、
    前記シラン化層を前記間隙領域からプラズマエッチングすることと、
    前記凹部から前記犠牲材料の一部分を除去して、前記凹部内の前記シラン化層の第１の部分を露出させることと、
    前記凹部内の前記シラン化層の前記第１の部分の上に第１の官能化層を適用することと、
    前記凹部から前記犠牲材料の第２の部分を除去して、前記凹部内の前記シラン化層の第２の部分を露出させることと、
    前記凹部内の前記シラン化層の前記第２の部分の上に第２の官能化層を適用することと、
    それぞれのプライマーセットを、前記第１及び第２の官能化層に付着させることと、を含む、方法。
  26. 方法であって、
    基材中に画定された凹部の第１の部分の上に保護基を適用することであって、それによって、前記凹部の第２の部分が露出したままである、適用することと、
    前記凹部に隣接する間隙領域の上にリフトオフ材料を適用することと、
    前記凹部の前記第２の部分の上に第１の官能化層を適用することであって、それによって、前記保護基が、前記凹部の前記第１の部分の上への前記第１の官能化層の適用を遮断する、適用することと、
    ｉ）前記保護基を除去することか、又はｉｉ）前記保護基の遮断状態を逆転させることと、
    前記凹部の前記第１の部分の上に第２の官能化層を適用することと、
    それぞれのプライマーセットを、前記第１及び第２の官能化層に付着させることと、を含む、方法。
  27. 前記保護基を前記除去することが、前記保護基を切断することを伴う、請求項２６に記載の方法。
  28. 前記遮断状態を前記逆転させることが、チオール－ジスルフィド交換を開始することか、又は前記保護基を水に曝露することを伴う、請求項２６に記載の方法。
  29. 方法であって、
    深い部分と、ステップ部分によって画定される浅い部分と、を有する、凹状領域を含む、基材の上にフォトレジストを適用することと、
    前記フォトレジストをドライエッチングして、前記ステップ部分の表面を露出させることであって、それによって、前記フォトレジストの一部分が、前記深い部分内に残る、露出させることと、
    前記基材、及び前記フォトレジストの前記部分の上に第１の官能化層を適用することと、
    前記フォトレジスト及びその上の前記第１の官能化層を除去して、前記深い部分における前記基材を露出させることと、
    前記深い部分における前記基材の上に第２の官能化層を適用することと、
    それぞれのプライマーセットを、前記第１及び第２の官能化層に付着させることと、を含む、方法。
  30. 前記基材が、前記凹状領域に隣接する間隙領域を更に含み、
    前記第１の官能化層が、前記間隙領域の上に適用されており、
    前記方法が、前記間隙領域から前記第１の官能化層を除去することを更に含む、請求項２９に記載の方法。
  31. 前記第１の官能化層の前記適用の前に、前記方法が、前記ステップ部分をエッチングして、前記深い部分内の前記フォトレジストに隣接する凹部部分を画定することを更に含む、請求項２９に記載の方法。
  32. 前記基材が、前記凹状領域に隣接する間隙領域を更に含み、
    前記第１の官能化層が、前記間隙領域の上に適用されており、
    前記方法が、前記第１の官能化層を前記間隙領域から研磨することを更に含む、請求項２９に記載の方法。
  33. 前記基材が、透明なベース基材の上に、樹脂層を含む多層スタックを含み、
    前記第１の官能化層の前記適用の前に、前記方法が、前記ステップ部分をエッチングして、前記透明なベース基材の表面を露出させ、前記深い部分内の前記フォトレジストに隣接する凹部部分を画定することを更に含む、請求項２９に記載の方法。
  34. 前記エッチング後、前記樹脂層が、前記フォトレジスト及び前記凹部部分に隣接する間隙領域を含み、
    前記第１の官能化層が、前記間隙領域の上に適用されており、
    前記方法が、前記第１の官能化層を前記間隙領域から研磨することを更に含む、請求項３３に記載の方法。
  35. 方法であって、
    深い部分と、ステップ部分によって画定される浅い部分と、を有する、凹状領域を含む、樹脂層の表面を活性化することであって、前記樹脂層が、透明なベース支持体の上に位置付けられており、前記透明なベース支持体が、前記深い部分において露出している、活性化することと、
    前記活性化された樹脂層に第１の官能化層を適用することであって、それによって、五酸化タンタルベース支持体が、前記深い部分において露出したままである、適用することと、
    前記深い部分において露出した前記透明なベース支持体の上にシラン化層を適用することと、
    前記シラン化層の上に第２の官能化層を適用することと、
    それぞれのプライマーセットを、前記第１及び第２の官能化層に付着させることと、を含む、方法。
  36. 前記樹脂層が、前記凹状領域に隣接する間隙領域を更に含み、
    前記第１の官能化層が、前記間隙領域の上に適用されており、
    前記方法が、前記第１の官能化層を前記間隙領域から研磨することを更に含む、請求項３５に記載の方法。
  37. 前記樹脂層の前記活性化の前に、前記方法が、
    前記樹脂層をインプリンティングして、前記凹状領域を形成することと、
    前記樹脂層をドライエッチングして、前記深い部分における前記透明なベース支持体を露出させることと、を更に含む、請求項３５に記載の方法。
  38. 方法であって、
    基材中に画定された凹状領域の深い部分内に、変更可能なポリマービーズを導入することであって、前記凹状領域がまた、ステップ部分によって画定される浅い部分を含み、前記基材が、前記凹状領域に隣接する間隙領域を含む、導入することと、
    前記変更可能なポリマービーズを変更して、前記深い部分を少なくとも部分的に充填することと、
    前記基材及び前記変更されたポリマービーズの上に第１の官能化層を適用することと、
    前記変更されたポリマービーズ及びその上の前記第１の官能化層を除去し、それによって、前記深い部分における前記基材を露出させることと、
    前記深い部分における前記基材の上に第２の官能化層を適用することと、
    それぞれのプライマーセットを、前記第１及び第２の官能化層に付着させることと、を含む、方法。
  39. 前記基材が、樹脂層を含み、前記方法が、前記樹脂層をインプリンティングして、前記深い部分及び前記浅い部分を含む前記凹状領域を形成することを更に含む、請求項３８に記載の方法。
  40. 前記第２の官能化層が前記深い部分に適用された後、前記第１の官能化層を前記間隙領域から研磨することを更に含む、請求項３８に記載の方法。
  41. 前記方法は、前記第２の官能化層が前記深い部分に適用される前に、前記第１の官能化層を前記間隙領域から研磨することを更に含み、
    前記第２の官能化されたものが、前記間隙領域に適用されており、
    前記方法が、前記第２の官能化層を前記間隙領域から研磨することを更に含む、請求項３８に記載の方法。
  42. 前記変更されたポリマービーズを除去することが、前記変更されたポリマービーズを溶解することを伴う、請求項３８に記載の方法。
  43. 前記変更可能なポリマービーズを変更することが、前記変更可能なポリマービーズを膨潤させることか、又はアニーリングすることを伴う、請求項３８に記載の方法。
  44. 方法であって、
    凹状領域及び前記凹状領域に隣接する間隙領域を含む基材の上に第１の官能化層を適用することであって、前記凹状領域が、深い部分と、ステップ部分によって画定される浅い部分と、を含む、適用することと、
    前記深い部分内の前記第１の官能化層の上に変更可能なポリマービーズを導入することと、
    前記変更可能なポリマービーズを変更して、前記深い部分を少なくとも部分的に充填することと、
    前記第１の官能化層の露出部分を除去し、それによって、前記基材の部分を露出させることと、
    前記基材及び前記発泡性ポリマービーズの上に第２の官能化層を適用することと、
    前記発泡性ポリマービーズ及びその上の前記第２の官能化層を除去し、それによって、前記深い部分における前記第１の官能化層を露出させることと、
    それぞれのプライマーセットを、前記第１及び第２の官能化層に付着させることと、を含む、方法。
  45. 前記基材が、樹脂層を含み、前記方法が、前記樹脂層をインプリンティングして、前記深い部分及び前記浅い部分を含む前記凹状領域を形成することを更に含む、請求項４４に記載の方法。
  46. 前記第２の官能化層を前記間隙領域から研磨することを更に含む、請求項４４に記載の方法。
  47. 前記発泡性ポリマービーズを除去することが、前記変更されたポリマービーズを溶解することを伴う、請求項４４に記載の方法。
  48. 前記変更可能なポリマービーズを変更することが、前記変更可能なポリマービーズを膨潤させることか、又はアニーリングすることを伴う、請求項４４に記載の方法。
  49. 方法であって、
    基材中に画定された凹部の第１の部分、及び前記凹部に隣接する間隙領域の上に犠牲層を適用することであって、それによって、前記凹部の第２の部分が露出したままであり、前記間隙領域の上の前記犠牲層が、第１の高さを有し、前記凹部の前記第１の部分の上の前記犠牲層が、前記第１の高さよりも小さい第２の高さを有する、適用することと、
    前記凹部の前記第２の部分の上に第１の官能化層を適用することと、
    前記犠牲層の厚さを前記第２の高さだけ低減させ、それによって、前記凹部の前記第１の部分を露出させ、前記間隙領域上に前記犠牲層のうちのいくつかを残すことと、
    前記凹部の前記第２の部分の上に第２の官能化層を適用することと、
    前記間隙領域から前記犠牲層を除去することと、を含む、方法。
  50. それぞれのプライマーセットを、前記第１及び第２の官能化層に付着させることを更に含む、請求項４９に記載の方法。
  51. 前記犠牲層の前記厚さの前記低減が、時限ウェットエッチングを伴う、請求項４９に記載の方法。
  52. 方法であって、
    深い部分と、ステップ部分によって画定される浅い部分と、を有する、凹状領域を含む、基材上に犠牲層を適用することと、
    前記犠牲層をエッチングして、前記深い部分及び前記浅い部分において前記基材を露出させることと、
    前記犠牲層の残りの部分、及び前記基材の露出部分の上に第１の官能化層を適用することと、
    フォトレジストを前記第１の官能化層の上に適用することと、
    前記フォトレジスト及び前記第１の官能化層をドライエッチングして、前記浅い部分、及び前記犠牲層の部分において前記基材表面を露出させることであって、それによって、前記フォトレジストの一部分及び前記第１の官能化層の一部分が、前記深い部分内に残る、露出させることと、
    前記基材の露出部分、及び前記犠牲層の露出部分の上に第２の官能化層を適用することと、
    前記犠牲層の前記残りの部分、及び前記フォトレジストの前記部分をリフトオフすることと、を含む、方法。
  53. それぞれのプライマーセットを、前記第１及び第２の官能化層に付着させることを更に含む、請求項５２に記載の方法。
  54. 前記第２の官能化層を前記基材の間隙領域から研磨することを更に含む、請求項５２に記載の方法。
  55. 方法であって、
    基材中に画定された凹部の第１の部分の上に犠牲層を適用することであって、それによって、前記凹部の第２の部分が露出したままである、犠牲層を適用することと、
    前記凹部に隣接する間隙領域の上、前記犠牲層の上、及び前記凹部の前記第２の部分の上に第１の官能化層を適用することと、
    フォトレジストを前記第１の官能化層の上に適用することと、
    前記フォトレジストの一部分、及び前記第１の官能化層の一部分を除去して、前記間隙領域及び前記犠牲層を露出させることと、
    前記犠牲層を除去し、それによって、前記凹部の前記第１の部分を露出させることと、
    前記凹部の前記第１の部分の上に第２の官能化層を適用することと、
    前記フォトレジストの残りの部分をリフトオフすることと、を含む、方法。
  56. それぞれのプライマーセットを、前記第１及び第２の官能化層に付着させることを更に含む、請求項５５に記載の方法。
  57. 前記第２の官能化層を前記基材の間隙領域から研磨することを更に含む、請求項５５に記載の方法。
JP2022580774A 2020-09-29 2021-09-27 フローセルを作製するための方法 Pending JP2023544468A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063084983P 2020-09-29 2020-09-29
US63/084,983 2020-09-29
PCT/US2021/052178 WO2022072274A1 (en) 2020-09-29 2021-09-27 Methods for making flow cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023544468A true JP2023544468A (ja) 2023-10-24

Family

ID=78302983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022580774A Pending JP2023544468A (ja) 2020-09-29 2021-09-27 フローセルを作製するための方法

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20220097048A1 (ja)
EP (1) EP4221883A1 (ja)
JP (1) JP2023544468A (ja)
KR (1) KR20230078958A (ja)
CN (1) CN115803112A (ja)
AU (1) AU2021352913A1 (ja)
CA (1) CA3182301A1 (ja)
IL (1) IL299439A (ja)
MX (1) MX2022014723A (ja)
TW (1) TW202222424A (ja)
WO (1) WO2022072274A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3145322A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Illumina, Inc. Flow cells
US20230139821A1 (en) * 2021-10-28 2023-05-04 Illumina, Inc. Flow cells and methods for making the same
TW202317263A (zh) * 2021-10-28 2023-05-01 美商伊路米納有限公司 流通槽及其製造方法
TW202335738A (zh) * 2021-12-21 2023-09-16 美商伊路米納有限公司 流體槽及其製造方法
WO2024042149A1 (en) * 2022-08-26 2024-02-29 Illumina Cambridge Limited Flow cells with swellable resin
WO2024073599A1 (en) * 2022-09-29 2024-04-04 Nautilus Subsidiary, Inc. Preparation of array surfaces for single-analyte processes
US20240210829A1 (en) * 2022-11-28 2024-06-27 Illumina, Inc. Methods for making flow cells

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016026924A1 (en) * 2014-08-21 2016-02-25 Illumina Cambridge Limited Reversible surface functionalization
MY182476A (en) * 2014-11-11 2021-01-25 Illumina Cambridge Ltd Methods and arrays for producing and sequencing monoclonal clusters of nucleic acid
MX2019015848A (es) * 2018-06-29 2020-08-03 Illumina Inc Cubetas de lectura.
US11605538B2 (en) * 2018-10-31 2023-03-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Protective composition and method of forming photoresist pattern
WO2020131354A1 (en) * 2018-12-17 2020-06-25 Illumina, Inc. Flow cells and sequencing kits
MX2020014068A (es) * 2019-02-15 2021-05-27 Illumina Inc Sistemas de deteccion.
CA3145322A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Illumina, Inc. Flow cells

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022072274A1 (en) 2022-04-07
AU2021352913A1 (en) 2023-01-05
IL299439A (en) 2023-02-01
MX2022014723A (es) 2023-03-06
CA3182301A1 (en) 2022-04-07
TW202222424A (zh) 2022-06-16
US20220097048A1 (en) 2022-03-31
KR20230078958A (ko) 2023-06-05
EP4221883A1 (en) 2023-08-09
CN115803112A (zh) 2023-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2023544469A (ja) フローセル及びそれを作製するための方法
US11988957B2 (en) Flow cells
JP2023544468A (ja) フローセルを作製するための方法
US20210190675A1 (en) Flow cells
JP2024500383A (ja) フローセルのコーティング方法
KR20240015675A (ko) 플로우 셀 및 방법
JP2024522524A (ja) フローセル及びそれを作製するための方法
KR20240017849A (ko) 플로우 셀 및 이의 제조 방법
TW202317263A (zh) 流通槽及其製造方法
TW202317262A (zh) 流通槽及其製造方法
US20230259034A1 (en) Flow cells and methods for making the same