KR100745990B1 - 마이크로 어레이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

반응 수율이 향상된 마이크로 어레이의 제조 방법이 제공된다. 마이크로어레이의 제조 방법은 표면에 산분해성 보호기에 의해 보호되어 있고, 올리고머 프로브와 커플링할 수 있는 작용기가 고정되어 있는 기판을 제공하고, 기판 상에 광산발생제를 제공하고, 기판 상에 철부 및 철부에 의해 둘러싸인 다수개의 요부를 구비하는 임프린트용 템플리트를 철부가 기판의 상면에 접하거나 근접하도록 배치하여, 기판의 상면, 임프린트용 템플리트의 철부 및 요부로 둘러싸인 다수개의 반응 공간을 정의하고, 반응 공간을 선택적으로 노광하여 광산발생제에 의해 노광된 반응 공간 내에서 산을 생성하고, 생성된 산에 의해 반응 공간 내의 작용기를 탈보호하고, 기판 상에 올리고머 프로브를 제공하여 탈보호된 작용기와 커플링하는 것을 포함한다.
올리고머 프로브, 작용기, 커플링, 광산발생제, 산분해성 보호기

Description

마이크로 어레이의 제조 방법{Method of fabricating microarray}
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 방법으로 제조된 마이크로 어레이의 단면도이다.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 구조물의 단면도들이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 구조물의 단면도들이다.
도 13은 본 발명의 다른 몇몇 실시예들에 따른 방법으로 제조된 마이크로 어레이의 단면도이다.
도 14 및 도 15는 도 13의 마이크로 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 구조물의 단면도들이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예들에 따른 방법으로 제조된 마이크로 어레이의 단면도이다.
도 17 및 도 18은 도 16의 마이크로 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 구조물의 단면도들이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예들에 따른 방법으로 제조된 마이크로 어레이의 단면도이다.
도 20은 도 19의 마이크로 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 구조물의 단면도이다.
도 21은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예들에 따른 방법으로 제조된 마이크로 어레이의 단면도이다.
도 22는 도 21의 마이크로 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 구조물의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 기판 120: 프로브 셀 액티브
130: 프로브 셀 분리 영역 140: 링커
150: 작용기 165: 올리고머 프로브
본 발명은 마이크로 어레이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반응 수율이 향상된 마이크로 어레이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 들어 게놈 프로젝트가 발전하면서 다양한 유기체의 게놈 뉴클레오타이드 서열이 밝혀짐에 따라 바이오 폴리머 마이크로칩, 그 중에서도 마이크로 어레이에 대한 관심이 증가하고 있다. 마이크로 어레이는 유전자 발현 분석(expression profiling), 유전자형 분석(genotyping), SNP와 같은 돌연 변이(mutation) 및 다형(polymorphism)의 검출, 단백질 및 펩티드 분석, 잠재적인 약의 스크리닝, 신약 개발과 제조 등에 널리 사용된다.
현재 널리 사용되는 마이크로 어레이는 광분해성 보호기에 의해 보호되어 있는 작용기가 고정되어 있는 기판 상에 광 조사를 통해 특정 영역의 보호기를 탈기하여 작용기를 노출한 후 모노머를 인-시츄(in-situ) 합성하는 방법으로 제조된다.
그런데, 광분해성 보호기가 광 조사에 의해 제거되려면 5000mJ 이상의 에너지가 요구된다. 따라서, 상대적으로 큰 노광량 및 노광시간이 요구되므로, 공정 시간 관점에서 불리하다. 또, 광분해성 보호기의 탈기 반응에서 탈기된 보호기들이 다른 보호기들의 탈기 반응을 방해할 수 있다. 더욱이 마이크로 어레이의 고집적화가 진행됨에 따라 고정되어 있는 작용기간의 간격이 좁아져 이와 같은 탈기 방해는 더욱 심화될 수 있다. 탈기 방해는 반응 수율의 저하와 직결된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 공정 시간이 단축되고, 반응 수율이 향상된 마이크로 어레이의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로어레이의 제조 방법은 표면에 산분해성 보호기에 의해 보호되어 있고, 올리고머 프로브와 커플링할 수 있는 작용기가 고정되어 있는 기판을 제공하고, 상기 기판 상에 광산발생제를 제공하고, 상기 기판 상에 철부 및 상기 철부에 의해 둘러싸인 다수개의 요부를 구비하는 임프린트용 템플리트를 상기 철부가 상기 기판의 상면에 접하거나 근접하도록 배치하여, 상기 기판의 상면, 상기 임프린트용 템플리트의 철부 및 요부로 둘러싸인 다수개의 반응 공간을 정의하고, 상기 반응 공간을 선택적으로 노광하여 상기 광산발생제에 의해 노광된 상기 반응 공간 내에서 산을 생성하고, 상기 생성된 산에 의해 상기 반응 공간 내의 상기 작용기를 탈보호하고, 상기 기판 상에 올리고머 프로브를 제공하여 상기 탈보호된 작용기와 커플링하는 것을 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 어레이의 제조 방법은 표면에 산분해성 보호기에 의해 보호되고, 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머와 커플링할 수 있는 작용기가 고정되어 있는 기판을 제공하고, 상기 기판 상에 광산발생제를 제공하고, 상기 기판 상에 철부 및 상기 철부에 의해 둘러싸인 다수개의 요부를 구비하는 임프린트용 템플리트를 상기 철부가 상기 기판의 상면에 접하거나 근접하도록 배치하여, 상기 기판의 상면, 상기 임프린트용 템플리트의 철부 및 요부로 둘러싸인 다수개의 반응 공간을 정의하고, 상기 반응 공간을 선택적으로 노광하여 상기 광산발생제에 의해 노광된 상기 반응 공간 내에서 산을 생성하고, 상기 생성된 산에 의해 상기 반응 공간 내의 상기 작용기를 탈보호하고, 상기 기판 상에 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머를 제공하여 상기 탈보호된 작용기와 커플링하는 것을 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, ″및/또는″은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 이하 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 어레이의 제조 방법에 대해 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예들에 따른 방법으로 제조된 마이크로 어레이의 구조에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 방법으로 제조된 마이크로 어레이의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 마이크로 어레이(100)는 기판(110), 기판(110) 상에 형성된 다수의 프로브 셀 액티브(120), 프로브 셀 액티브(120) 상에 커플링된 다수의 올리고머 프로브(165), 다수의 프로브 셀 액티브(120)를 분리하며, 올리고머 프로브(165)와 커플링되지 않는 프로브 셀 분리 영역(130)을 포함한다.
올리고머는 공유 결합된 두개 이상의 모노머(monomer)로 이루어진 폴리머(polymer)로서, 분자량이 대략 1000 이하의 것을 지칭할 수 있으나, 상기 수치에 한정되는 것은 아니다. 올리고머는 약 2 내지 500개의 모노머, 바람직하기로는 5 내지 30개의 모노머를 포함할 수 있다. 모노머는 마이크로 어레이에 고정된 프로브의 종류에 따라 뉴클레오사이드, 뉴클레오타이드, 아미노산, 펩티드 등이 될 수 있다.
뉴클레오사이드 및 뉴클레오타이드는 공지의 퓨린 및 피리미딘 염기를 포함할 뿐만 아니라, 메틸화된 퓨린 또는 피리미딘, 아실화된 퓨린 또는 피리미딘 등을 포함할 수 있다. 또, 뉴클레오 사이드 및 뉴클레오타이드는 종래의 리보스 및 디옥시리보스 당을 포함할 뿐만 아니라, 하나 이상의 하이드록실기가 할로겐 원자 또는 지방족으로 치환되거나 에테르, 아민 등의 작용기가 결합한 변형된 당을 포함할 수 있다.
아미노산은 자연에서 발견되는 아미노산의 L-, D-, 및 비키랄(nonchiral)형 아미노산 뿐만 아니라, 변형 아미노선(modified amino acid), 또는 아미노산 유사체(analog) 등일 수 있다.
펩티드는 아미노산의 카르복실기와 다른 아미노산의 아미노기 사이의 아미드 결합에 의해 생성된 화합물을 지칭한다.
따라서, 올리고머 프로브(165)는 2 이상의 뉴클레오사이드, 뉴클레오타이드, 아미노산, 펩티드 등으로 이루어질 수 있다.
기판(110)은 가요성(flexible) 또는 강성(rigid) 기판일 수 있다. 적용되는 가요성 기판의 예로는 나일론, 니트로셀룰로오스 등의 멤브레인 또는 플라스틱 필름 등을 들 수 있다. 강성 기판으로는 실리콘 기판, 소다 석회 유리로 이루어진 투명 유리 기판 등이 예시될 수 있다. 실리콘 기판 또는 투명 유리 기판의 경우에는 혼성화 과정 동안 비특이적 결합이 거의 일어나지 않는다. 또, 실리콘 기판 또는 투명 유리 기판은 반도체 소자의 제조 공정 또는 LCD 패널의 제조 공정 등에서 이미 안정적으로 확립되어 적용되고 있는 다양한 박막의 제조 공정 및 사진 식각 공정 등이 그대로 적용될 수 있는 장점이 있다.
기판(110) 위에는 다수의 프로브 셀 액티브(120)가 형성되어 있다. 프로브 셀 액티브(120)는 혼성화 분석 조건, 예컨대 pH 6-9의 인산(phosphate) 또는 TRIS 버퍼와 접촉시 가수분해되지 않고 실질적으로 안정한 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 프로브 셀 액티브(120)는 PE-TEOS막, HDP 산화막, P-SiH4 산화막, 열산화막 등의 실리콘 산화막, 하프늄 실리케이트, 지르코늄 실리케이트 등의 실리케이트, 실리콘 산질화막, 하프늄 산질화막, 지르코늄산질화막 등의 금속 산질화막, 티타늄 산화막, 탄탈륨 산화막, 알루미늄 산화막, 하프늄 산화막, 지르코늄 산화막, ITO 등의 금속 산화막, 폴리이미드, 폴리아민, 금, 은, 구리, 팔라듐 등의 금속, 또는 폴리스티렌, 폴리아크릴산, 폴리비닐 등의 폴리머로 형성될 수 있다. 제조 공정 측면에서 반도체 제조 공정 또는 LCD 제조 공정에서 안정적으로 적용되고 있는 물질로 형성되는 것이 바람직하다.
프로브 셀 액티브(120)의 표면의 적어도 일부는 올리고머 프로브(165)와 커플링되어 있다. 또, 프로브 셀 액티브(120) 표면의 일부는 올리고머 프로브(165) 또는 올리고머 프로브(165)의 인-시츄 합성을 위한 모노머와 커플링할 수 있는 작용기(150)를 포함할 수 있다. 프로브 셀 액티브(120) 표면의 작용기(150)는 캡핑기(155)에 의해 비활성 캡핑된 것일 수 있다.
프로브 셀 액티브(120) 표면에 커플링되어 있는 올리고머 프로브(165)는 캡핑기(155)와 결합하지 않은 작용기(150)에 의해 이루진 것일 것일 수 있다. 올리고머 프로브(165) 또는 모노머와 커플링할 수 있는 작용기(150)로는 하이드록실기, 알데히드기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기, 티올기, 할로기, 또는 술포네이트기 등이 예시될 수 있다.
프로브 셀 액티브(120) 표면에서 올리고머 프로브(165)와의 커플링에 기여한 작용기는 링커(140)와 함께 제공된 것일 수 있다. 링커(140)는 프로브 셀 액티브(120)와 올리고머 프로브(165)의 커플링을 매개하며, 마이크로 어레이(100)가 타겟 샘플과 자유롭게 상호작용하도록, 예컨대 혼성화가 일어나도록 하는 공간적 마진(margine)을 제공한다. 따라서, 링커(140) 분자는 올리고머 프로브(165)와 타겟 샘플간의 자유로운 상호 작용이 가능하도록 하기에 충분한 길이, 예컨대 6 내지 50atoms의 길이를 가질 수 있다.
링커(140)는 프로브 셀 액티브(120)와 커플링할 수 있는 커플링기와 올리고머 프로브(165) 또는 모노머와 커플링할 수 있는 작용기(150)를 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 링커(140)는 상기 커플링기에 의해 프로브 셀 액티브에 커플링되어 고정되어 있으며, 상기 작용기(150)에 의해 올리고머 프로브(165) 또는 모노머와 커플링된다. 커플링되지 않은 작용기(150)는 상술한 바와 같이 캡핑기(155)에 의해 비활성 캡핑되어 있을 수 있다.
프로브 셀 액티브(120)가 실리콘 산화막, 실리케이트 또는 실리콘산질화막으로 이루어진 경우 링커(140)의 커플링기는 Si(OH)기와 반응하여 실록산(Si-O) 결합을 생성할 수 있는 실리콘기를 포함할 수 있다. 예를 들면 -Si(OMe)3, -SiMe(OMe)2, -SiMeCl2, -SiMe(OEt)2, -SiCl3, -Si(OEt)3일 수 있다. 프로브 셀 액티브(120)가 금속산화막으로 이루어진 경우 링커(140)의 커플링기는 금속 알콕사이드(metal alkoxide) 또는 금속 카르복시산염기(metal carboxylate)기를 포함할 수 있다. 프 로브 셀 액티브(120)가 실리콘 질화막, 실리콘산질화막, 금속산질화막, 폴리이미드 또는 폴리아민 등으로 이루어진 경우 링커(140)의 커플링기는 무수물(anhydride), 염산(acid chloride), 알킬 할로겐화물(alkyl halides) 또는 염화 탄산염(chlorocarbonates) 기를 포함할 수 있다. 프로브 셀 액티브(120)가 금속으로 이루어진 경우 링커(140)의 커플링기는 황화물(sulfides), 셀레늄화물(selenides), 비소화물(arsenides), 텔루르화물(tellurides), 안티몬화물(antimonides)기를 포함할 수 있다. 프로브 셀 액티브(120)가 폴리머로 이루어진 경우 링커(140)의 커플링기는 아크릴기(acrylic), 스티릴기(styryl), 비닐기(vinyl)기를 포함할 수 있다.
한편, 프로브 셀 액티브(120)를 구성하는 물질 자체가 상기 작용기(150)를 포함하는 경우 링커(140)는 생략될 수도 있다. 또, 프로브 셀 액티브(120)를 구성하는 물질 자체가 작용기(150)를 포함하지 않는 경우라 할지라도, 링커(140) 없이 표면 처리에 의해 작용기(150)가 직접 제공될 수도 있다. 표면 처리의 예로는 오존처리(ozonolysis), 산처리, 염기 처리 등을 들 수 있다. 따라서, 링커(140)의 형성은 선택적일 수 있다.
프로브 셀 분리 영역(130)은 커플링된 올리고머 프로브(165)를 포함하지 않는 영역이다. 프로브 셀 분리 영역(130)에서, 기판(110)은 표면이 직접 노출되어 있다. 또, 프로브 셀 분리 영역(130)을 기준으로 각 프로브 셀 액티브(120)가 분리되어 있다. 각각의 분리된 프로브 셀 액티브(120) 내에는 동일 서열의 올리고머 프로브(165)가 커플링되어 있을 수 있다. 서로 다른 프로브 셀 액티브(120)에는 다른 서열의 올리고머 프로브(165)가 커플링되어 있을 수 있다.
이하, 도 1에 도시된 마이크로 어레이를 제조하는 방법에 대해 설명한다.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 구조물의 단면도들이다.
도 2를 참조하면, 먼저 기판(110) 상에 프로브 셀 액티브 형성용 막(120a)을 형성한다. 프로브 셀 액티브 형성용 막(120a)은 PE-TEOS막, HDP 산화막, P-SiH4 산화막, 열산화막 등의 실리콘 산화막, 하프늄 실리케이트, 지르코늄 실리케이트 등의 실리케이트, 실리콘 산질화막, 하프늄 산질화막, 지르코늄산질화막 등의 금속 산질화막, 티타늄 산화막, 탄탈륨 산화막, 알루미늄 산화막, 하프늄 산화막, 지르코늄 산화막, ITO 등의 금속 산화막, 폴리이미드, 폴리아민, 금, 은, 구리, 팔라듐 등의 금속, 또는 폴리스티렌, 폴리아크릴산, 폴리비닐 등의 폴리머로 형성될 수 있다. 프로브 셀 액티브 형성용 막(120a)의 형성에는 반도체 제조 공정 또는 LCD 제조 공정에서 안정적으로 적용되고 있는 증착 방법, 예컨대, CVD(Chemical Vapor Deposition), SACVD(Sub-Atmospheric CVD), LPCVD(Low Pressure CVD), PECVD(Plasma Enhanced CVD), 스퍼터링(Sputtering), 스핀 코팅(Spin Coating), 슬릿 코팅(Slit Coating) 등의 방법이 적용될 수 있다.
이어서, 프로브 셀 액티브 형성용 막(120a) 상에 포토레지스트막(200)을 형성한 후, 투명한 물질로 이루어진 마스크 바디(401) 및 마스크 바디(401) 상에 형성된 차광 패턴(402)을 포함하며, 프로브 셀 액티브(120)를 정의하는 광마스크(400)를 이용하여 포토레지스트막(200)을 노광한다.
도 3을 참조하면, 노광된 포토레지스트막(200)을 현상하여 포토레지스트 패턴(201)을 형성한 후, 이를 식각 마스크로 이용하여 프로브 셀 액티브 형성용 막(120a)을 식각하여 다수의 프로브 셀 액티브(120)를 형성한다. 이때, 프로브 셀 액티브 형성용 막(120a)이 식각되어 제거된 영역은 기판(110)의 표면을 노출하며, 다수의 프로브 셀 액티브(120)를 분리하는 프로브 셀 분리 영역(130)이 된다.
도 4를 참조하면, 포토레지스트 패턴(201)을 제거하여 프로브 셀 액티브(120)를 완성한다. 프로브 셀 액티브(120)가 실리콘 산화막으로 이루어진 경우를 예를 들어 설명하면, 프로브 셀 액티브(120)의 표면에는 올리고머 프로브와 커플링할 수 있는 SiOH가 노출될 수 있다.
도 5를 참조하면, 프로브 셀 액티브(120) 자체가 가지고 있는 작용기인 SiOH보다 올리고머 프로브 또는 인-시츄 합성되어 올리고머 프로브를 구성하는 모노머와의 커플링 반응성이 큰 작용기를 도입할 필요성이 있는 경우, 링커(140)를 형성한다. 링커(140)는 제1 링커 및 제2 링커로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 먼저 프로브 셀 액티브(120)에는 커플링되고, 프로브 셀 분리 영역(130)의 노출된 기판(110) 표면에는 커플링되지 않는 제1 링커를 프로브 셀 액티브(120)의 표면에 형성한다. 제1 링커는 표면에 SiOH기보다 올리고머 프로브 또는 모노머와 커플링 반응성이 좋은 작용기(150), 예를 들어 COH기를 가질 수 있다.
이어서, 산분해성 보호기(152)가 결합되어 있는 제2 링커를 제1 링커 표면의 COH기에 커플링시킨다. 제2 링커로는 산분해성 보호기(152)가 결합되어 있는 포스포아미디트(phosphoramidite)가 사용될 수 있다. 산분해성 보호기의 일예로는 t-BOC(tert-butyoxycarbonyl) 또는 DMT(dimethoxytrityl)기를 들 수 있다.
이어서, 표면에 노출되어 있으며, 제2 링커와 결합하지 않은 다수의 작용기인 SiOH 및 COH 등을 비활성 캡핑시켜 올리고머 프로브의 노이즈(noise)로 작용하지 않도록 한다. 비활성 캡핑은 예컨대, SiOH 및 COH기를 아세틸화시킬 수 있는 캡핑기(155)를 포함하는 캡핑제를 사용하여 수행할 수 있다. 그 결과 도 5에 도시된 바와 같이 산분해성 보호기(152)에 의해 보호되어 있으며, 올리고머 프로브 또는 모노머와 커플링 가능한 작용기(150)가 결합되어 있는 링커(140)가 완성된다.
도 6을 참조하면, 기판(110) 상에 광산발생제(PhotoAcid Generator; PAG)를 제공한다. 광산발생제로는 반도체 제조 공정 또는 LCD 제조 공정에서 포토레지스트나 유기막에 함유되어 사용되고 있는 물질을 동일하게 사용할 수 있다. 광산발생제는 예컨대, 광산발생제가 N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone; NMP) 등과 같은 유기 용매에 10 내지 50%(w/v)로 용해되어 있는 용액(이하, 'PAG 용액'이라 약칭한다)의 형태로 제공될 수 있다. PAG 용액(170)은 디스펜스 또는 스핀 코팅 등의 방법으로 기판(110) 상에 제공된다.
도 7a는 임프린트 템플리트의 가압 중간의 단면도를, 도 7b는 임프린트 템플리트의 가압후의 단면도를 도시한다. 도 7a 및 도 7b를 참조하면, PAG 용액(170)이 제공되어 있는 기판(110) 상에 철부(302), 및 철부(302)에 의해 둘러싸인 다수개의 요부(301)를 구비하는 임프린트(imprint)용 템플리트(template)(300)를 배치한다. 임프린트용 템플리트(300)의 철부(302)의 패턴은 기판(110)의 프로브 셀 분리 영역(130)의 패턴과 실질적으로 동일하고, 요부(301)의 패턴은 프로브 셀 액티 브(120)의 패턴과 실질적으로 동일할 수 있다. 임프린트용 템플리트(300)는 후속 노광 공정이 전면 노광으로 이루어질 경우 투명한 물질로 이루어지지만, 배면 노광으로 이루어질 경우, 투명도에 제한을 받지 않는다.
이어서, 임프린트용 템플리트(300)를 기판(110) 측으로 가압한다. 구체적으로, 임프린트용 템플리트(300)의 철부(302)가 프로브 셀 분리 영역(130)의 노출되어 있는 기판(110)의 상면에 대응하도록 정렬하고, 철부(302)가 노출되어 있는 기판(110)의 상면에 접하거나 근접할 때까지 가압한다. 그 결과, 기판(110) 상에는 프로브 셀 액티브(120)의 상면, 임프린트용 템플리트(300)의 철부(302) 및 요부(301)로 둘러싸인 다수의 반응 공간(180)이 정의된다. 다수의 반응 공간(180)은 각 프로브 셀 액티브(120)마다 하나씩 정의될 수 있다. 한편, 상기 가압에 따라 프로브 셀 분리 영역(130) 상에 위치하던 PAG 용액(170)이 도 7a에 도시된 바와 같이, 프로브 셀 액티브 영역(130) 상의 반응 공간(180) 측으로 이동하게 된다.
임프린트용 템플리트(300)를 철부(302)가 기판(110)의 상면에 접하도록 가압하는 경우 각 반응 공간(180)은 서로 공간적으로 완전히 분리된다. 임프린트용 템플리트(300)를 철부(302)가 기판(110)의 상면에 근접시키는 경우에는, 임프린트용 템플리트(300)의 철부(302)의 말단과 기판(110)의 상면 사이에 이격 공간이 잔류한다. 다만 이 경우에도 상기 이격 공간을 통하여 각 반응 공간(180) 사이에 PAG 용액(170)에 의해 생성되는 산의 유동이 없거나 미미할 정도로 임프린트용 템플리트(300)의 근접 거리를 조절하는 것이 바람직하다.
한편, 반응 공간(180)의 높이(h1)는 임프린트용 템플리트(300)의 철부(302)의 높이(h2)와 관계된다. 반응 공간(180)의 높이(h1)는 후속하는 광산발생 및 산에 의한 산분해성 보호기(152)의 분해를 용이하게 하기 위해 예컨대 약 500nm 내지 4000nm, 바람직하기로는 1000nm 내지 2000nm의 범위일 수 있다. 따라서, 예를 들어 노출되어 있는 기판(110)의 상면으로부터 프로브 셀 액티브(120)의 상면까지의 높이가 약 1000nm 정도일 경우, 철부(302)의 높이(h2)는 1500nm 내지 5000nm, 바람직하기로는 2000nm 내지 3000nm의 범위일 수 있다.
도 8을 참조하면, 이어서, 각 반응 공간(180)을 선택적으로 노광한다.
구체적으로 임프린트용 템플리트(300)가 투명한 물질로 이루어진 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 임프린트 템플리트(300)가 배치되어 있는 기판(110)의 위쪽에 광마스크(410)를 배치한다. 광마스크(410)는 투명한 마스크 바디(411) 및 마스크 바디(411) 상에 형성된 차광 패턴(412)을 포함한다. 차광 패턴(412)이 가리지 않는 노출 영역은 후속하는 올리고머 프로브 또는 모노머의 커플링 타겟이 되는 반응 공간(180)에 대응하도록 정렬된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 기판이 투명 기판일 경우, 광마스크가 기판의 아래쪽에 배치될 수 있음은 물론이다.
이어서, 광마스크(410)를 이용하여 반응 공간(180)을 노광한다. 그 결과 노광된 반응 공간(180) 내의 PAG 용액(170)에 용해되어 있는 광산발생제가 활성화되어 산(H+)을 생성한다. 이때, 광산발생제의 활성에 필요한 노광량은 예컨대 300mJ 내지 1000mJ 정도이며, 구체적인 일예로 500mJ일 수 있다. 이는 광분해성 보호기의 제거에 요구되는 노광량인 5000mJ에 비해 훨씬 작다. 따라서, 광분해성 보호기를 이용하는 경우보다 노광 시간이 훨씬 단축될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
광산발생제에 의해 생성된 산(H+)은 반응 공간(180) 내의 링커(140) 말단에 결합되어 있는 산분해성 보호기(152)를 탈보호시킨다. 그 결과 탈보호된 링커(140)의 말단에 올리고머 프로브 또는 모노머와 커플링할 수 있는 작용기(150)가 노출된다. 반응 공간(180)은 PAG 용액(170)으로 충진되어 있어, 생성된 산(H+)이 반응 공간(180) 내를 자유롭게 이동할 수 있으므로, 탈기 반응 수율이 우수하다.
한편, 각 반응 공간(180)은 상술한 바와 같이 공간적으로 완전히 분리되거나 산(H+)의 유동이 없거나, 미미하기 때문에, 후속하는 올리고머 프로브 또는 모노머의 커플링 타겟이 아닌 반응 공간(180)은 노광되지 않아 산(H+)이 생성되지 않을뿐만 아니라, 노광된 반응 공간(180)으로부터 산(H+)의 유입이 없거나 미미하다. 따라서, 커플링의 타겟이 아닌 반응 공간(180)에서는 프로브 셀 액티브(180) 상의 링커(140)의 말단의 작용기(150)가 불필요하게 탈보호되지 않는다.
한편, 상기 광마스크(410)를 이용한 선택적 노광의 변형으로서, 별도의 광마스크를 배치하지 않고, 선택적 노광 능력이 있는 노광기를 이용하여 각 반응 공간을 선택적으로 노광할 수도 있다.
도 9를 참조하면, 이어서, 임플리트용 템플리트(300)를 분리하고 기판(110) 상에 잔류하는 PAG 용액(170)을 제거한다.
도 10을 참조하면, 이어서, 링커(140) 말단에 노출된 작용기(150)에 원하는 올리고머 프로브 또는 모노머를 커플링시킨다. 인-시츄로 올리고뉴클레오타이드 프 로브를 합성하는 경우를 예를 들어 설명하면, 아데닌(A), 구아닌(G), 티민(T), 시토신(C)이나, 우라실(U) 중 어느 하나를 염기로 갖는 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머(160)를 커플링시킨다. 도 10에서는 아데닌(A)을 염기로 갖는 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머(160)를 커플링하는 경우가 예시되어 있다. 커플링되는 모노머에 또 다른 모노머를 추가로 합성할 필요가 있을 경우에는 커플링을 위해 제공되는 모노머는 산분해성 보호기(162)가 결합된 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머(160)일 수 있다.
상기 커플링의 결과, 타겟으로 하는 프로브 셀 액티브(120)에 아데닌(A)을 염기로 가지며, 산분해성 보호기(162)가 결합된 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머(160)가 고정된다. 이때, 타겟이 아닌 프로브 셀 액티브(120)에서는 상기한 바와 같이 링커(140)에 결합된 작용기(150)가 불필요하게 탈보호되어 있지 않기 때문에 불필요한 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머의 고정이 방지된다. 따라서, 고정되는 올리고머 프로브의 불량 서열 또는 노이즈가 방지될 수 있다.
계속해서, 커플링에 참여하지 않은 노출된 작용기(150)를 캡핑기(155)를 이용하여 비활성 캡핑하고, 포스포아미디트와 5'-히드록시기 사이의 결합에 의해 생성된 포스파이트 트리에스터(phosphate trimester)를 포스페이트(phosphate) 구조로 변환하기 위해 산화(oxidation)시킨다. 비활성 캡핑에는 예컨대, 아세틱 언하이드리드 및/또는 N-메틸이미다졸이 사용될 수 있다. 산화에는 예컨대, 요오드가 사용될 수 있다.
한편, 도 10에서 고정되어 있는 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머(160) 는 다른 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머와 공유 또는 비공유 결합으로 커플링될 수 있는 작용기(161)를 포함하며, 상기 작용기(161)는 산분해성 보호기(162)에 의해 보호되어 있다. 따라서, 기판(110)의 상면에 형성된 작용기를 중심으로 살펴보면, 산분해성 보호기(162)에 의해 보호된 작용기(161)를 포함하는 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머(160)가 고정되어 프로브 셀 액티브(120)나, 아직 링커(140)의 말단의 작용기(150)가 산분해성 보호기(161)에 의해 보호되어 있는 프로브 셀 액티브(120)나, 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머와 결합할 수 있는 작용기(161, 150)가 각각 산분해성 보호기(162, 152)에 의해 보호된 점은 실질적으로 동일하다. 즉, 도 10의 구조물은 기판(110)의 상면에 형성된 커플링과 관계되는 작용기를 기준으로 할 때, 도 5의 구조물과 실질적으로 동일하다.
따라서, 다른 염기를 갖는 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머를 커플링하기 위해 수행되는 공정은 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명한 방법들과 실질적으로 동일할 수 있음을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또, 상기 도 6 내지 도 10의 단계들을 계속해서 반복하게 되면, 각 프로브 셀 액티브(120)마다 서로 다른 서열의 올리고뉴클레오타이드 프로브를 합성될 수 있음을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
이하, 도 11 및 도 12를 참고로 하여, 도 1에 도시되어 있는 마이크로 어레이를 제조하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법에 대해 설명한다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 구조물의 단면도들이다.
도 11을 참조하면, 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한 것과 동일한 방법으로 기판(110) 상에 프로브 셀 액티브(120) 및 프로브 셀 분리 영역(130)을 형성하고, 프로브 셀 액티브(120) 상에 링커(140)를 형성한 다음 기판(110) 상에 광산발생제를 제공한다.
이어서, 도 11에 도시된 바와 같이 PAG 용액(170) 상에 철부(312), 및 철부(312)에 의해 둘러싸인 다수개의 요부(311)를 구비하는 임프린트용 템플리트(310)를 배치한다. 본 실시예에 적용되는 임프린트용 템플리트(310)는 본 발명의 일 실시예에서와는 달리 임프린트 템플리트(310) 자체가 투광 영역 및 차광 영역을 구비한다. 이를 위해 임프린트 템플리트(310)는 예컨대, 투명한 물질로 이루어진 템플리트 바디(314) 및 템플리트 바디(314) 상에 형성된 차광 패턴(315)을 포함할 수 있다. 구체적으로 노광 타겟이 되는 반응 공간(180)을 정의할 요부(311)는 투명한 템플리트 바디(314)만으로 이루어지고, 노광되지 않을 반응 공간(180)을 정의할 요부(311)는 차광 물질로 이루어지거나, 템플리트 바디(314)의 위 또는 아래에 차광 물질로 이루어진 차광 패턴(315)을 구비할 것이다. 임프린트 템플리트(310)의 철부(312) 자체는 노광 영역과 무관하므로 어떠한 물질로 이루어져도 무방하나, 비스듬하게 입사되는 빛이나, 기판(110) 상에서 반사된 빛이 이웃하는 반응 공간(180)으로 입사되어 노이즈로 작용하는 것을 방지하도록 차광 물질로 이루어지거나, 표면이 차광 물질(315)로 코팅되어 있을 수 있다.
임프린트용 템플리트(310)가 투광 영역 및 차광 영역을 구비하는 것과 관계된 것을 제외하고, 임프린트용 템플리트(310)의 형상, 크기 등은 본 발명의 일 실 시예와 동일하다.
이어서, 도 12를 참조하면, 임프린트용 템플리트(314)를 통하여 각 반응 공간(180)을 선택적으로 노광한다. 이때, 임프린트용 템플리트(310) 자체가 선택적 노광을 위한 광마스크의 역할을 하므로, 별도의 광마스크 또는 선택적 노광 능력이 있는 노광기의 사용은 불필요하다. 따라서, 제조 단계가 단순해지며, 제조 비용이 절감될 수 있다.
본 실시예는 투광 영역 및 차광 영역을 구비하는 임프린트용 템플리트(310)를 이용한 선택적 노광에서만 실질적으로 차이가 있으므로, 선택적 노광의 결과는 본 발명의 일 실시예와 동일하다. 따라서, 후속하는 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머 커플링 공정 또한 동일할 것임을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 13은 본 발명의 다른 몇몇 실시예들에 따른 방법으로 제조된 마이크로 어레이의 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 마이크로 어레이(101)는 프로브 셀 액티브막(121) 및 그 위에 형성되어 있는 링커(141)가 물리적으로 분리되어 있지 않은 점이 도 1의 실시예와 다르다. 즉, 별도의 프로브 셀 액티브 패턴이 형성되어 있지 않으며, 올리고머 프로브(165)의 커플링 여부에 따라 다수의 활성화된 프로브 셀 영역 및 비활성화된 영역(131)으로 구분될 뿐이다. 비활성화된 영역(131)에서는 올리고머 프로브(165)가 커플링되어 있지 않으며, 링커(141)의 말단에는 산분해성 보호기(152)에 의해 보호되어 있는 작용기(150)가 고정되어 있다.
도 14 및 도 15는 도 13의 마이크로 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 중 간 단계 구조물의 단면도들이다.
도 14를 참조하면, 별도의 프로브 셀 액티브(121)의 패턴 형성 없이 기판(110) 상에 프로브 셀 액티브막(121)과, 제1 링커 및 산분해성 보호기(152)가 결합되어 있는 제2 링커를 순차적으로 형성한다. 기판(110) 상에는 영역의 구분없이 산분해성 보호기(152)에 의해 보호되어 있으며, 올리고머 프로브 또는 모노머와 커플링 가능한 작용기(150)가 고정되어 있다.
도 15를 참조하면, 기판(110) 상에 광산발생제를 제공하고 임프린트 템플리트(320)를 철부(322)가 기판(110)의 상면에 접하도록 배치한다. 이때, 도 8b에서와 동일한 높이의 반응 공간을 제공하기 위한 철부(322)의 높이(h3)는 프로브 셀 액티브막(121)의 두께만큼 작아지게 된다.
한편, 임프린트 템플리트(320)의 철부(322)가 접하는 기판(110)의 상면에도 올리고머 프로브 또는 모노머와 커플링 가능한 작용기(150)가 산분해성 보호기(152)에 의해 보호되어 있지만, 철부(322)가 접하는 영역은 반응 공간(180)을 이루지 않아 PAG 용액(170)의 충진이 없을뿐만 아니라, 후속 공정에서 노광되지도 않으므로, 여기서의 작용기(150)는 불필요하게 탈보호되지 않는다. 따라서, 별도의 프로브 셀 액티브막(121)의 패터닝 없이 비활성화된 영역(131)이 정의될 수 있으며, 비활성화된 영역(131)에서의 노이즈 발생의 우려가 없다. 이어서, 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명한 것과 실질적으로 동일한 방법으로 마이크로 어레이를 제조한다. 미설명 부호 "321"은 임프린트용 템플리트(320)의 요부를 지칭한다.
본 실시예의 변형예로서, 도 11에 도시되어 있는 차광 영역 및 투광 영역을 구비하는 임프린트 템플리트를 적용하는 경우, 후속의 선택적 노광시 광마스크의 사용을 생략할 수도 있음은 물론이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예들에 따른 방법으로 제조된 마이크로 어레이의 단면도이다.
도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 마이크로 어레이(102)는 기판(110)의 전면에 형성된 커플링 블록킹막(132)을 포함하며, 프로브 셀 액티브(120)가 커플링 블록킹막(132) 상에 형성된 점이 도 1의 실시예와 다르다. 프로브 셀 분리 영역(130)에는 커플링 블록킹막(132)이 노출되어 있다. 커플링 블록킹막(132)은 플루오르 실란막과 같이 불소기를 포함하는 불화물일 수 있다. 또, 커플링 블록킹막(132)은 실리사이드막, 폴리실리콘막 또는 Si, SiGe 등의 에피택셜막일 수 있다. 본 실시예에서는 프로브 셀 분리 영역(130)에서 커플링 블록킹막(132)에 의해 올리고머 프로브(165) 또는 모노머와 커플링되는 작용기(150)가 전혀 없기 때문에, 노이즈 발생이 더욱 방지될 수 있다.
도 17 및 도 18은 도 16의 마이크로 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 구조물의 단면도들이다.
도 17을 참조하면, 기판(110) 상에 커플링 블록킹막(132), 프로브 셀 액티브 형성용 막(120a), 및 포토레지스트막(210)을 차례대로 형성한다. 이어서, 투명한 마스크 바디(421) 및 마스크 바디(421) 상에 형성된 차광 패턴(422)을 포함하며, 프로브 셀 액티브(120)를 정의하는 광마스크(420)를 이용하여 포토레지스트막(210) 을 노광한다.
도 18을 참조하면, 노광된 포토레지스트막(210)을 현상하여 포토레지스트 패턴(211)을 형성한 후, 이를 식각마스크로 사용하여 프로브 셀 액티브 형성용 막(120a)을 식각하여 프로브 셀 액티브(120)를 형성하고, 프로브 셀 액티브(120) 사이의 노출된 영역에는 커플링 블록킹막(132)이 노출되어 프로브 셀 분리 영역(130)을 정의하도록 한다. 후속 공정은 도 4 내지 도 10 또는 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한 방법과 실질적으로 동일하다.
도 19는 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예들에 따른 방법으로 제조된 마이크로 어레이의 단면도이다.
도 19를 참조하면, 본 실시예에 따른 마이크로 어레이(103)는 프로브 셀 분리 영역(130)에 올리고머 프로브(165) 또는 모노머의 커플링 블록킹 특성을 갖는 커플링 블록킹 충진재(134)가 충진되어 있는 점이 도 1의 실시예와 다르다. 커플링 블록킹 충진재(134)는 불소기를 포함하는 불화물, 폴리실리콘막 등일 수 있다. 본 실시예의 경우에도 프로브 셀 분리 영역(130)이 커플링 블록킹 충진재(134)로 충진되어 표면에 올리고머 프로브(165) 또는 모노머와 커플링되는 작용기(150)가 전혀 없기 때문에, 노이즈 발생이 더욱 방지될 수 있다.
도 20은 도 19의 마이크로 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 구조물의 단면도이다.
도 20을 참조하면, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 프로브 셀 액티브(120)를 형성한 후, 액티브(120) 사이를 매립하는 충진막(134a)을 형성한다. 충진막(134a)은 올리고머 커플링의 블록킹 특성을 가지며, 갭필 특성이 좋은 막, 예컨대 플루오르 실란(fluorosilane), 폴리실리콘 등으로 형성할 수 있다.
이어서, 도면에는 도시되어 있지 않으나, 충진막(134a)을 화학기계적폴리싱 또는 에치백 등으로 평탄화하여 프로브 셀 액티브(120)의 표면이 노출되도록 하고 프로브 셀 액티브(120) 사이를 충진하는 올리고머 프로브(165) 또는 모노머의 커플링 블록킹 충진재(134)를 완성한다. 후속 공정은 도 5 내지 도 10 또는 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한 방법과 실질적으로 동일하다.
도 21은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예들에 따른 방법으로 제조된 마이크로 어레이의 단면도이다.
도 21을 참조하면, 본 실시예에 따른 마이크로 어레이(104)는 프로브 셀 분리 영역(130)에 프로브 셀 액티브(120) 사이를 충진하는 충진재(134) 및 그 위에 형성된 커플링 블록막(138)이 형성되어 있다. 이 경우 충진재(134)는 반드시 커플링 블록킹 특성을 갖는 물질로 형성될 필요는 없다. 본 실시예의 경우에도 프로브 셀 분리 영역(130)이 충진재(134) 및 커플링 블록막(138)으로 덮여 있어 표면에 올리고머 프로브(165) 또는 모노머와 커플링되는 작용기(150)가 전혀 없기 때문에, 노이즈 발생이 더욱 방지될 수 있다.
도 22는 도 21의 마이크로 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 구조물의 단면도이다.
도 22를 참조하면, 도 20을 참조하여 설명한 바와 같이 프로브 셀 액티브(120)를 형성한 후, 액티브(120) 사이를 매립하는 충진재(134)를 형성한다. 이어 서, 기판(100) 전면에 커플링 블록킹막(138a)을 형성한다.
이후, 도면에는 도시되어 있지 않으나, 프로브 셀 액티브(120) 상면에 형성되어 있는 커플링 블록킹막(138a)을 선택적으로 제거하여 충진재(134)와 그 상면의 커플링 블록킹막(138)을 완성한다. 충진재(134)를 폴리실리콘막 또는 Si, SiGe 등의 에피택셜막으로 형성한 후, Co, Ni, Ti 등의 금속막으로 커플링 블록킹막(138a)을 형성한 후 실리사이드화 공정을 거친후 미반응 금속막을 제거함으로써 충진재(134) 상면에만 커플링 블록킹막(138)이 잔류하도록 할 수 있다. 후속 공정은 도 5 내지 도 10 또는 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한 방법과 실질적으로 동일하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들을 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 어레이의 제조 방법에 의하면, 상대적으로 적은 노광량으로 산분해성 보호기가 탈기할 수 있는 산을 생성할 수 있다. 따라서, 노광 시간이 감소하여 공정 시간이 단축될 수 있다. 또, 생성된 산이 반응 공간 내에서 자유롭게 이동할 수 있으므로 탈기 반응 수율이 우수하다.
아울러, 선택된 반응 공간 사이에 산의 이동이 방지되므로 선택되지 않은 반 응 공간에서의 불필요한 탈기 반응이 방지된다. 따라서, 노이즈가 감소할 수 있다.

Claims (19)

  1. 표면에 산분해성 보호기에 의해 보호되어 있고, 올리고머 프로브와 커플링할 수 있는 작용기가 고정되어 있는 기판을 제공하고,
    상기 기판 상에 광산발생제를 제공하고,
    상기 기판 상에 철부 및 상기 철부에 의해 둘러싸인 다수개의 요부를 구비하는 임프린트용 템플리트를 상기 철부가 상기 기판의 상면에 접하거나 근접하도록 배치하여, 상기 기판의 상면, 상기 임프린트용 템플리트의 철부 및 요부로 둘러싸인 다수개의 반응 공간을 정의하고,
    상기 반응 공간을 선택적으로 노광하여 상기 광산발생제에 의해 노광된 상기 반응 공간 내에서 산을 생성하고, 상기 생성된 산에 의해 상기 반응 공간 내의 상기 작용기를 탈보호하고,
    상기 기판 상에 올리고머 프로브를 제공하여 상기 탈보호된 작용기와 커플링하는 것을 포함하는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 임프린트용 템플리트는 투광 영역 및 차광 영역을 구비하며,
    상기 반응 공간의 선택적 노광은 상기 임프린트용 템플리트를 광마스크로 이용하여 진행되는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제공된 기판은 프로브 셀 분리 영역에 의해 분리되는 다수의 프로브 셀 액티브가 형성되어 있되, 상기 작용기는 상기 다수의 프로브 셀 액티브 상에 고정되어 있고,
    상기 임프린트용 템플리트는 상기 철부가 상기 프로브 셀 분리 영역에서의 상기 기판의 상면에 접하거나 근접하도록 배치되며,
    상기 반응 공간을 정의하는 상기 기판의 상면은 상기 프로브 셀 액티브의 상면이고,
    상기 반응 공간은 상기 각 프로브 셀 액티브마다 하나씩 정의되는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제공된 기판은 상기 프로브 셀 액티브 상에 형성된 상기 작용기와 결합되어 있는 링커를 더 포함하고,
    상기 작용기는 상기 링커를 매개로 하여 상기 프로브 셀 액티브 상에 고정되어 있는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제공된 기판의 상기 프로브 셀 분리 영역에서 상기 기판은 표면이 직접 노출되어 있는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제공된 기판의 상기 프로브 셀 분리 영역의 표면은 상기 기판 상면에 형성된 올리고머 프로브 커플링 블록킹막 표면, 상기 프로브 셀 액티브 사이를 매립하며 올리고머 프로브 커플링 블록킹 특성을 갖는 충진재 표면, 또는 상기 프로브 셀 액티브 사이를 매립하는 충진재 상면에 형성된 올리고머 프로브 커플링 블록킹막 표면인 마이크로 어레이의 제조 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제공된 기판은 전면에 다수의 활성화된 프로브 셀 영역 및 상기 활성화된 프로브 셀 영역을 둘러싸는 비활성화된 영역으로 구분되는 프로브 셀 액티브막이 형성되어 있되, 상기 작용기는 상기 프로브 셀 액티브막의 상기 다수의 활성화된 프로브 셀 영역 및 비활성화된 영역 모두에 고정되어 있고,
    상기 임프린트용 템플리트는 상기 철부가 상기 비활성화된 영역에서의 상기 기판의 상면에 접하거나 근접하도록 배치되며,
    상기 반응 공간을 정의하는 상기 기판의 상면은 상기 활성화된 프로브 셀 영역에서의 상기 프로브 셀 액티브막의 상면이고,
    상기 반응 공간은 상기 각 활성화된 프로브 셀 영역마다 하나씩 정의되는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제공된 기판은 상기 프로브 셀 액티브막 상에 형성된 상기 작용기와 결합되어 있는 링커를 더 포함하고,
    상기 작용기는 상기 링커를 매개로 하여 상기 프로브 셀 액티브막 상에 고정되어 있는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  9. 표면에 산분해성 보호기에 의해 보호되고, 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머와 커플링할 수 있는 작용기가 고정되어 있는 기판을 제공하고,
    상기 기판 상에 광산발생제를 제공하고,
    상기 기판 상에 철부 및 상기 철부에 의해 둘러싸인 다수개의 요부를 구비하는 임프린트용 템플리트를 상기 철부가 상기 기판의 상면에 접하거나 근접하도록 배치하여, 상기 기판의 상면, 상기 임프린트용 템플리트의 철부 및 요부로 둘러싸인 다수개의 반응 공간을 정의하고,
    상기 반응 공간을 선택적으로 노광하여 상기 광산발생제에 의해 노광된 상기 반응 공간 내에서 산을 생성하고, 상기 생성된 산에 의해 상기 반응 공간 내의 상기 작용기를 탈보호하고,
    상기 기판 상에 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머를 제공하여 상기 탈보호된 작용기와 커플링하는 것을 포함하는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 임프린트용 템플리트는 투광 영역 및 차광 영역을 구비하며,
    상기 반응 공간의 선택적 노광은 상기 임프린트용 템플리트를 광마스크로 이용하여 진행되는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제공된 기판은 프로브 셀 분리 영역에 의해 분리되는 다수의 프로브 셀 액티브가 형성되어 있되, 상기 작용기는 상기 다수의 프로브 셀 액티브 상에 고정되어 있고,
    상기 임프린트용 템플리트는 상기 철부가 상기 프로브 셀 분리 영역에서의 상기 기판의 상면에 접하거나 근접하도록 배치되며,
    상기 반응 공간을 정의하는 상기 기판의 상면은 상기 프로브 셀 액티브의 상면이고,
    상기 반응 공간은 상기 각 프로브 셀 액티브마다 하나씩 정의되는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제공된 기판은 상기 프로브 셀 액티브 상에 형성된 상기 작용기와 결합되어 있는 링커를 더 포함하고,
    상기 작용기는 상기 링커를 매개로 하여 상기 프로브 셀 액티브 상에 고정되어 있는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제공된 기판의 상기 프로브 셀 분리 영역에서 상기 기판은 표면이 직접 노출되어 있는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 제공된 기판의 상기 프로브 셀 분리 영역의 표면은 상기 기판 상면에 형성된 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머 커플링 블록킹막 표면, 상기 프로브 셀 액티브 사이를 매립하며 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머 커플링 블록킹 특성을 갖는 충진재 표면, 또는 상기 프로브 셀 액티브 사이를 매립하는 충진재 상면에 형성된 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머 커플링 블록킹막 표면인 마이크로 어레이의 제조 방법.
  15. 제9 항에 있어서,
    상기 제공된 기판은 전면에 다수의 활성화된 프로브 셀 영역 및 상기 활성화된 프로브 셀 영역을 둘러싸는 비활성화된 영역으로 구분되는 프로브 셀 액티브막이 형성되어 있되, 상기 작용기는 상기 프로브 셀 액티브막의 상기 다수의 활성화된 프로브 셀 영역 및 비활성화된 영역 모두에 고정되어 있고,
    상기 임프린트용 템플리트는 상기 철부가 상기 비활성화된 영역에서의 상기 기판의 상면에 접하거나 근접하도록 배치되며,
    상기 반응 공간을 정의하는 상기 기판의 상면은 상기 활성화된 프로브 셀 영역에서의 상기 프로브 셀 액티브막의 상면이고,
    상기 반응 공간은 상기 각 활성화된 프로브 셀 영역마다 하나씩 정의되는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제공된 기판은 상기 프로브 셀 액티브막 상에 형성된 상기 작용기와 결합되어 있는 링커를 더 포함하고,
    상기 작용기는 상기 링커를 매개로 하여 상기 프로브 셀 액티브막 상에 고정되어 있는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  17. 제9 항에 있어서,
    상기 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머의 커플링 후에,
    상기 기판 상에 광산 발생제를 제공하는 것으로부터 상기 모노머를 커플링하는 것을 1 사이클로 하여, 상기 사이클을 1회 이상 반복하는 것을 더 포함하는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 각 사이클마다 서로 다른 염기를 갖는 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머가 커플링되는 마이크로 어레이의 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 커플링되는 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머는 아데닌(A), 구아닌(G), 티민(T), 시토신(C) 및 우라실(U) 중 어느 하나의 염기를 갖는 뉴클레오타이드 포스포아미디트 모노머들로 이루어진 군으로부터 선택되는 마이크로 어레이의 제조 방법.
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