KR101387633B1 - 양면 고정형 프로브 어레이, 바이오칩 및 이들의 제조 방법 - Google Patents

양면 고정형 프로브 어레이, 바이오칩 및 이들의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

프로브를 이용하여 바이오 시료의 성분을 분석하는 양면 고정형 프로브 어레이가 제공된다. 양면 고정형 프로브 어레이는 기판, 기판 상면 상에 형성된 복수의 제1 프로브 및 기판 배면 상에 형성된 복수의 제2 프로브를 포함한다.
양면 고정형 프로브 어레이, 바이오칩, 생산성

Description

양면 고정형 프로브 어레이, 바이오칩 및 이들의 제조 방법{Binary-coupled type probe array, biochip, and fabricating method of the same}
본 발명은 양면 고정형 프로브 어레이, 바이오칩 및 이들의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프로브를 이용하여 바이오 시료의 성분을 분석하는 양면 고정형 프로브 어레이, 바이오칩 및 이들의 제조 방법에 관한 것이다.
바이오칩은 지지체인 기판 상에 복수의 프로브 어레이를 형성하고 상기 기판을 낱개의 칩으로 분리함으로써 형성된다. 프로브 어레이는 일반적으로 기판의 한 면에만 형성되며, 프로브 어레이가 고정된 기판을 분리한 바이오칩에 있어서도 마찬가지이다.
그러나, 바이오칩의 제조 공정을 거치는 동안 기판의 양면, 즉 기판 상면 및 기판 배면에는 자연적으로 산화막이 형성될 수 있고, 이로 인해 기판 배면에 원치 않는 프로브가 형성되어 바이오칩의 신뢰도를 저하시키는 경우가 있다.
나아가, 바이오칩은 매우 고가에 유통되고 있어, 경제성 및 제조 효율의 관점에서 볼 때 바이오칩의 생산성을 향상시키는 기술이 요구된다. 따라서, 바이오칩의 집적도를 높임으로서 생산성을 향상시킬 필요가 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 신뢰도 및 생산성이 향상된 양면 고정형 프로브 어레이를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 신뢰도 및 생산성이 향상된 바이오칩을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 신뢰도 및 생산성이 향상된 양면 고정형 프로브 어레이의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 신뢰도 및 생산성이 향상된 바이오칩의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이는 기판, 상기 기판 상면 상에 형성된 복수의 제1 프로브 및 상기 기판 배면 상에 형성된 복수의 제2 프로브를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이는 서로 접합된 2 이상의 서브 기판을 포함하는 기판, 상기 기판 상면 상에 형성된 복수의 제1 프로브 및 상기 기판 배면 상에 형성된 복수의 제2 프로브를 포함한다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩은 기판, 상기 기판 상면 상에 형성된 복수의 제1 프로브 및 상기 기판 배면 상에 형성된 복수의 제2 프로브를 포함한다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 제조 방법은 기판 상면 및 기판 배면을 포함하는 기판을 제공하고, 상기 기판 상면에 복수의 제1 프로브를 형성하고, 상기 기판 배면에 복수의 제2 프로브를 형성하는 것을 포함한다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩의 제조 방법은 기판, 상기 기판 상면 상에 형성된 복수의 제1 프로브 및 상기 기판 배면 상에 형성된 복수의 제2 프로브를 포함하는 양면 고정형 프로브 어레이를 제공하고, 상기 양면 고정형 프로브 어레이를 절단하여 각각의 바이오칩으로 분리하는 것을 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 양면 고정형 프로브 어레이, 바이오칩 및 이들의 제조 방법에 의하면, 하나의 기판에 2배의 프로브 어레이가 형성되어 집적도 및 공정 효율이 보다 향상된다. 따라서, 공정 대비 생산성이 더욱 향상된다.
나아가, 동일 프로브 셀 영역의 기판 상면 및 기판 배면에 형성된 제1 및 제2 프로브 어레이가 동일 서열로 기판을 기준으로 대향하여 형성된 경우, 각 프로브 셀 영역의 프로브 어레이의 집적도가 향상된다. 따라서, 양면 고정형 프로브 어레이는 향상된 집적도로 인해 발광률이 높아져 신뢰성이 증가하며 디자인 룰이 감소하여도 충분한 발광률을 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 양면 고정형 프로브 어레이는 기판 양면에 프로브를 완성한 후 상기 기판을 상판 및 하판으로 분리함으로써, 프로브 어레이가 형성되지 않은 면에 원치 않는 프로브가 형성되는 것을 막아 신뢰도가 향상된 바이오칩을 생산할 수 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 알 려진 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 않는 한 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.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들에 따른 양면 고정형 프로브 어레이 및 바이오칩은 바이오 시료에 포함되어 있는 바이오 분자(biomolecule)를 분석함으로써, 유전자 발현 분석(gene expression profiling), 유전자형 분석(genotyping), SNP(Single Nucleotide Polymorphism)와 같은 돌연 변이(mutation) 및 다형(polymorphism)의 검출, 단백질 및 펩티드 분석, 잠재적인 약의 스크리닝, 신약 개발과 제조 등을 하는 데에 이용된다. 양면 고정형 프로브 어레이 및 바이오칩은 분석하고자 하는 바이오 시료의 대상에 따라 그에 맞는 프로브들을 채용한다. 양면 고정형 프로브 어레이 및 바이오칩에 채용될 수 있는 프로브의 예는 DNA 프로브, 효소나 항체/항원, 박테리오로돕신(bacteriorhodopsin) 등과 같은 단백질 프로브, 미생물 프로브, 신경세포 프로브 등을 포함한다. 각각 채용되는 프로브의 종류에 따라 양면 고정형 프로브 어레이 및 바이오칩은 DNA칩, 단백질칩, 세포칩, 뉴런칩 등으로도 지칭될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 양면 고정형 프로브 어레이 및 바이오칩은 프로브로서 올리고머 프로브를 포함할 수 있다. 상기 올리고머 프로브는 채용되는 프로브의 모노머 수가 올리고머 수준임을 암시한다. 여기서, 올리고머는 공유 결합된 두 개 이상의 모노머(monomer)로 이루어진 폴리머(polymer) 중 분자량이 대략 1000 이하의 것을 지칭하는 의미로 사용될 수 있다. 구체적으로 약 2-500개의 모노머, 바람직하기로는 5-30개의 모노머를 포함하는 것일 수 있다. 그러나, 올리고머 프로브의 의미가 상기 수치에 제한되는 것은 아니다.
올리고머 프로브를 구성하는 모노머는 분석 대상이 되는 바이오 시료의 종류에 따라 변형 가능하며, 예를 들면 뉴클레오사이드, 뉴클레오타이드, 아미노산, 펩티드 등일 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, 뉴클레오사이드 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 비키랄성(nonchiral)형 아미노산뿐만 아니라 변형 아미노산(modified amino acid), 또는 아미노산 유사체(Snalog) 등일 수 있다.
펩티드란 아미노산의 카르복실기와 다른 아미노산의 아미노기 사이의 아미드 결합에 의해 생성된 화합물을 지칭한다.
특별히 다른 언급이 없는 한, 이하의 실시예들에서 예시적으로 상정되는 프로브는 DNA 프로브로서, 약 5-30개의 뉴클레오타이드의 모노머가 공유 결합된 올리고머 프로브이다. 그러나, 본 발명이 그에 제한되는 것은 아니며, 상술한 다양한 프로브들이 적용될 수 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 일부 레이아웃이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 양면 고정형 프로브 어레이에 적용되는 기판(100)은 복수의 프로브 셀 영역(Probe Cell Region, Ⅰ) 및 비프로브 셀 영역(Non Probe Cell Region, Ⅱ)을 포함한다. 프로브 셀 영역(Ⅰ)과 비프로브 셀 영역(Ⅱ)의 구별 기준은 고정될 프로브의 유무에 따른다. 즉, 기판(100) 의 프로브 셀 영역(Ⅰ)은 그 위에 복수의 프로브가 고정될 기판(100)의 영역을 의미하고, 비프로브 셀 영역(Ⅱ)은 그 위에 프로브가 고정되어 있지 않을 기판(100)의 영역을 의미한다.
기판(100)의 각 프로브 셀 영역(Ⅰ) 상에는 고정된 복수의 프로브를 포함하는 제1 프로브 셀(1) 및 제2 프로브 셀(2)이 형성된다. 구체적으로, 프로브 셀 영역(Ⅰ)의 기판 상면에는 제1 프로브 셀(1)이 형성되고, 프로브 셀 영역(Ⅰ)의 기판 배면에는 제2 프로브 셀(2)이 형성된다.
하나의 프로브 셀 영역(Ⅰ)의 기판 상면 상에는 동일한 서열의 프로브들이 고정되지만, 서로 다른 프로브 셀 영역(Ⅰ)들 사이에서는 그 위에 고정되는 프로브들의 서열이 서로 상이할 수 있다. 기판 배면 상에 고정된 프로브들도 마찬가지이다.
또한, 기판 상면 및 기판 배면에 형성된 프로브 어레이들 간의 관계에 있어서도, 각 프로브 어레이의 서열은 서로 상이할 수 있지만, 동일할 수도 있다. 즉, 기판 상면 상의 제1 프로브와 기판 배면 상의 제2 프로브의 서열이 기판(100)을 기준으로 서로 대향하도록 형성될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
서로 다른 프로브 셀 영역(Ⅰ)은 비프로브 셀 영역(Ⅱ)에 의해 분리되어 있다. 따라서, 각 프로브 셀 영역(Ⅰ)은 비프로브 셀 영역(Ⅱ)에 의해 둘러싸인 형상을 갖는다. 복수의 프로브 셀 영역(Ⅰ)은 매트릭스 형상으로 배열될 수 있다. 그러나, 상기 매트릭스 형상 배열이 반드시 규칙적인 피치(pitch)를 가져야 하는 것은 아니다.
서로 독립적인 프로브 셀 영역(Ⅰ)과는 반대로 비프로브 셀 영역(Ⅱ)은 하나로 연결되어 있을 수 있다. 예를 들어 비프로브 셀 영역(Ⅱ)은 격자(lattice)형으로 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이(11)는 기판(100), 기판 상면(101)에 형성된 복수의 제1 프로브(141) 및 기판 배면(102)에 형성된 복수의 제2 프로브(142)를 포함한다.
기판(100)은 가시광 및/또는 UV 등에 투명한 물질로 이루어진 기판일 수 있다. 예를 들면, 유리나 소다 석회 유리 또는 석영 등으로 이루어진 투명 기판일 수 있다. 유리 기판으로는 예컨대, 현미경 관찰 등에 사용되는 상대적으로 두께가 얇은 슬라이드 기판에서 LCD 패널 등에 사용되는 상대적으로 두께가 두꺼운 디스플레이용 기판에 이르기까지 기존에 다양한 분야에 적용되었던 기판들이 적용될 수 있다.
유리 기판 등의 투명 기판을 사용하는 경우, 노광 공정시 가시광 및/또는 UV 등의 광선이 기판(100)을 통과하여 기판 상면(101) 및 기판 배면(102) 상에 형성된 보호기를 동시에 탈보호할 수 있다. 따라서, 후속 공정에 의해 제1 프로브(141) 및 제2 프로브(142)의 각 서열이 기판(100)을 기준으로 서로 대응되는 양면 고정형 프로브 어레이가 형성될 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 몇몇 다른 실시예들에서는 불투명 기판을 사용할 수도 있다. 불투명 기판을 사용하는 경우에는 투명 기판을 사용하는 경우와 달리, 노광 공정을 진행하더라도 기판 배면(102) 상에 형성된 보호기까지 광선이 미치지 못하여 기판 상면(101) 상에 형성된 보호기만이 탈보호된다. 따라서, 제1 프로브(141)와 제2 프로브(142)는 서로 상이한 서열로 형성될 수 있다. 작용기, 보호기 및 탈보호에 관한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
기판(100)은 내부에 디펙(defect)을 포함하는 부분분리상의 상태일 수 있다. 구체적으로 기판(100)의 내부에 기판의 표면과 평행하도록 연속된 디펙(defect)이 형성되어 있는 상태일 수 있다. 상기 디펙은 예컨대 수소 플라즈마 처리 등에 의해 구현될 수 있다. 기판(100) 내부에 형성된 디펙은 상대적으로 약한 결합력에 의해 상판 및 하판의 분리가 비교적 용이할 수 있다.
기판(100)은 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)을 포함한다. 또한, 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)에는 각각 링커(130)가 형성될 수 있다. 링커(130)의 일단은 기판 상면(101) 또는 기판 배면(102)과 커플링되고, 링커(130)의 타단은 작용기(135)를 포함하여 프로브(140)와 커플링될 수 있다.
작용기(135)란 유기 합성 공정의 시발점(starting point)으로 사용될 수 있는 원자단을 포함하는 것을 의미할 수 있다. 즉, 올리고머 프로브 등의 미리 합성된(synthetic) 프로브 또는 뉴클레오사이드, 뉴클레오타이드, 아미노산, 펩티드 등의 인-시츄(in-situ) 합성을 위한 모노머가 커플링, 예컨대 공유 또는 비공유 결합할 수 있는 원자단(Stomic group)을 지칭하며 커플링될 수 있는 한 특정한 제한이 없다. 예를 들어, 프로브(140)가 올리고머인 DNA 프로브(즉, 올리고 뉴클레오타이드 프로브)인 경우, 작용기(135)는 하이드록실기, 알데히드기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기, 티올기, 할로기 또는 술포네이트기 등일 수 있다.
기판(100)이 예를 들어, 유리 등으로 이루어진 경우, 링커(130)의 일단은 기판(100)의 SiOH와 반응하여 실록산(Si-O) 결합을 생성할 수 있는 실리콘기를 포함할 수 있다. 구체적으로, 일단이 실리콘기를 포함하고, 타단은 프로브(프로브용 모노머를 포함하며, 이하 동일함)와 커플링할 수 있는 작용기(135)를 포함하는 링커(130) 물질로는 N-(3-(트리에톡시실릴)-프로필)-4-하이드록시부티르아미드(N-(3-(triethoxysilyl)-propyl)-4-hydroxybutyramide), N,N-비스(하이드록시에틸)아미노프로필-트리에톡시실란(N,N-bis(hydroxyethyl) aminopropyl-triethoxysilane), 아세톡시프로필-트리에톡시실란(Scetoxypropyl-triethoxysilane), 3-글리시독실 프로필트리메톡시실란(3-Glycidoxy propyltrimethoxysilane), 국제 공개 특허 WO 00/21967호에 개시된 실리콘 화합물 등을 예로 들 수 있으며, 상기 공개 특허의 내용은 본 명세서에 충분히 개시된 것처럼 원용되어 통합된다.
링커(130)는 타겟 샘플과의 자유로운 상호작용이 가능하도록 공간적 마진(margin)을 제공하는 스페이서(미도시)를 포함할 수 있다. 만약, 링커(130)의 길이가 공간적 마진을 제공할 수 있을 정도로 충분히 길다면 도면에 예시된 바와 같이 스페이서를 포함하지 않을 수 있다.
복수의 제1 프로브(141)는 기판 상면(101)에 고정된다. 이 때, 각 제1 프로브(141)는 링커(130)를 매개하여 기판 상면(101)에 고정될 수 있다. 구체적으로, 제1 프로브(141)는 프로브 셀 영역(Ⅰ)에서 링커(130)의 타단과 커플링될 수 있다. 링커(130)는 도면에 예시한 바와 같이 프로브 셀 영역(Ⅰ) 및 비프로브 셀 영역(Ⅱ)의 구별과는 무관하게 기판 상면(101)의 전면에 형성될 수 있지만, 프로브(140)는 프로브 셀 영역(Ⅰ) 상에 위치하는 링커(130)에만 선택적으로 커플링된다.
비프로브 셀 영역(Ⅱ) 상에 위치하는 링커(130)의 타단은 프로브(140)와 커플링할 수 있는 작용기(135)가 비활성되도록 캡핑기(136)에 의하여 캡핑될 수 있다. 캡핑기(136)는 원치 않는 부분에서 노출된 작용기(135)가 화학 반응에 참여하지 못하도록 함으로써 프로브(140) 합성 노이즈(noise) 또는 고정 노이즈를 방지할 수 있다. 나아가, 본 발명의 몇몇 변형 실시예에 따르면, 비프로브 셀 영역(Ⅱ) 상에서 링커(130)는 선택적으로 제거될 수 있다.
또한, 도면으로 예시하지는 않았으나, 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)이 프로브(140)와 커플링할 수 있는 작용기(135)를 포함할 경우, 링커(130)는 생략될 수 있다. 이 때, 비프로브 셀 영역(Ⅱ)에서의 기판 상면(101)에 포함된 작용기(135)는 상술한 비프로브 셀 영역(Ⅱ) 상의 링커(130)와 마찬가지로 비활성 캡핑되거나, 선택적으로 제거될 수 있다.
복수의 제2 프로브(142)는 기판 배면(102)에 고정된다. 제2 프로브(142)도 링커(130)를 매개하여 형성될 수 있고, 링커(130)를 생략하여 기판 배면(102)에 직접 형성될 수 있는 등 상술한 제1 프로브(141)와 실질적으로 동일하다.
이 때, 제2 프로브(142)는 각 프로브 셀 영역(Ⅰ) 상에 형성되어 제1 프로 브(141)와 동일한 프로브 셀 영역(Ⅰ) 상에 오버랩될 수 있다. 동일한 프로브 셀 영역(Ⅰ)의 기판 상면 및 기판 배면에 형성된 제1 및 제2 프로브(141, 142)는 서로 상이한 서열일 수 있다.
또한, 제2 프로브(142)는 기판(100)을 중심으로 제1 프로브(141)와 대향되도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 프로브(141) 및 제2 프로브(142)가 하나의 프로브 셀 영역(Ⅰ)을 공유하되 기판(100)을 중심으로 상호 마주보도록 형성되며, 마주보고 있는 제1 프로브(141) 및 제2 프로브(142)는 기판(100)을 중심으로 동일 서열(sequence)이 대응되는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 거울상(mirror image)의 배열을 가진다고 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이(11)에 따르면, 복수의 프로브 어레이가 기판의 양면, 즉 기판 상면(101) 및 기판 배면(102) 모두에 형성됨으로써 프로브 어레이가 2배로 생산될 수 있다. 즉, 공정 대비 프로브 어레이의 생산량이 향상될 수 있다.
나아가, 제1 프로브(141) 및 제2 프로브(142)가 동일 서열을 갖는 프로브 어레이가 기판 양면에 형성됨으로써 프로브 어레이의 집적도가 향상되어 추후 디자인 룰(design rule)이 감소되더라도 충분한 발광량을 확보할 수 있다.
후속 공정에 의해 기판(100)을 상판 및 하판으로 분리할 경우, 일면에 프로브 어레이가 형성된 바이오칩이 2배로 형성되어 생산성이 향상된다. 또, 동일한 프로브 셀 영역(Ⅰ)의 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)에 제1 및 제2 프로브(141, 142)가 정렬되어 형성되므로, 낱개의 바이오칩으로 분리하는 후속 공정이 보다 손 쉽게 진행될 수 있는 장점도 있다.
만약, 양면 고정형 프로브 어레이의 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)에 형성된 프로브(140)를 유지하면서 낱개의 바이오칩으로 분리할 경우, 각 프로브 셀 영역(Ⅰ )의 집적도가 향상된 바이오칩을 획득할 수도 있다.
도 3을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이를 설명한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이(12)가 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이(11)와 다른 점은 기판 상면(101)에 형성된 제1 활성층(121) 및 기판 배면(102)에 형성된 제2 활성층(122)을 더 포함한다는 것이다. 여기서, 제2 활성층(122)은 기판 배면에 형성된다는 점 이외에는 기판 상면(101)에 형성된 제1 활성층(121)과 실질적으로 동일하므로, 특별한 경우를 제외하고 제1 활성층(121) 및 제2 활성층(122)을 포함하는 활성층(120)에 대하여 설명하기로 한다.
활성층(120)은 기판(100)의 프로브 셀 영역(Ⅰ) 및 비프로브 셀 영역(Ⅱ)의 구별과 무관하게 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)의 전면에 형성된다. 활성층(120)은 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)이 링커(130) 또는 프로브(140)와 커플링되지 않는 경우나 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)에 형성되어 링커(130) 또는 프로브(140)와 커플링하는 작용기가 미미한 경우에 형성될 수 있다.
나아가 활성층(120)은 혼성화 분석 조건, 예컨대 pH 6 내지 9의 인 산(phosphate) 또는 TRIS 버퍼와 접촉하여도 가수분해되지 않는 실질적으로 안정한 물질로 형성될 수 있다. 따라서, 활성층(120)은 예를 들어, PE-TEOS막, HDP 산화막, P-SiH4 산화막, 열산화막, 자연 산화막, 패드 산화막 등의 실리콘 산화막, 하프늄 실리케이트, 지르코늄 실리케이트 등의 실리케이트, 실리콘 산질화막, 하프늄 산질화막, 지르코늄 산질화막 등의 금속 산질화막, 티타눔 산화막, 탄탈륨 산화막, 알루미늄 산화막, 하프늄 산화막, 지르코늄 산화막, ITO 등의 금속 산화막, 또는 폴리스티렌, 폴리아크릴산, 폴리비닐 등의 폴리머로 형성될 수 있다.
활성층(120)의 표면은 링커(130)와 커플링될 수 있는 공간 확보를 위해 소정의 거칠기를 가질 수 있다. 예를 들어, 열산화막으로 활성층(120)을 형성하면, 약 5nm 내지 100nm의 표면 거칠기를 확보할 수 있다.
활성층(120)의 상면은 링커(130)의 일단과 커플링되며, 링커(130)의 타단은 작용기(135)를 포함하여 프로브(140)와 커플링될 수 있다. 링커(130)는 활성층(130)을 구성하는 물질에 따라 상이한 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 활성층(120)이 실리콘 산화막, 실리케이트 또는 실리콘 산질화막으로 이루어진 경우 링커(130)는 활성층(120) 표면의 SiOH기와 반응하여 실록산(Si-O) 결합을 생성할 수 있는 실리콘기를 포함할 수 있다. 링커(130)로 사용 가능한 물질은 앞서 설명한 바와 같다. 활성층(120)이 금속 산화막으로 이루어진 경우 활성층(120)과 커플링되는 링커(130)의 일단의 작용기는 금속 알콕사이드(metal alkoxide) 또는 금속 카르복시산염(metal carboxylate)기를 포함할 수 있다. 활성층(120)이 실리콘 질화막, 실리콘 산질화막, 금속 산질화막, 폴리이미드 또는 폴리아민 등으로 이루 어진 경우 링커(130) 일단의 작용기는 무수물(Snhydride), 염산(Scid chloride), 알킬 할로겐화물(Slkyl halide) 또는 염화 탄산염(chlorocarbonate)기를 포함할 수 있다. 활성층(120)이 폴리머로 이루어진 경우 링커(130) 일단의 작용기는 아크릴기(Scryl), 스티릴기(styryl) 또는 비닐기(vinyl)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이를 설명한다. 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이(13)가 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이(11)와 다른 점은 기판 상면(101)에 형성된 제1 활성 패턴(126) 및 기판 배면(102)에 형성된 제2 활성 패턴(127)을 더 포함한다는 점이다. 제2 활성 패턴(127)은 기판 배면(102)에 형성된다는 점을 제외하면 제1 활성 패턴(126)과 실질적으로 동일하므로, 특별한 경우를 제외하고 제1 활성 패턴(126) 및 제2 활성 패턴(127)을 포함하는 활성 패턴(125)에 대하여 설명하기로 한다.
활성 패턴(125)은 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)의 전면에 형성된 활성층(도 3의 120 참조)과는 달리, 기판(100)의 프로브 셀 영역(Ⅰ)에만 선택적으로 형성된다. 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)은 동일한 프로브 셀 영역(Ⅰ)을 공유하므로 제1 활성 패턴(126) 및 제2 활성 패턴(127)은 각 패턴이 정렬되어 형성될 수 있다. 즉, 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 다만, 활성 패턴(125)을 구성하는 물질은 상술한 활성층(120)과 실질적으로 동일하다.
활성 패턴(125) 상에는 링커(130)가 형성되어 프로브(140)와 활성 패턴(125)을 매개할 수 있다. 이 때, 링커(130)는 활성 패턴(125) 상에만 선택적으로 형성된다. 따라서, 활성 패턴(125)이 형성되지 않은 비프로브 셀 영역(Ⅱ)에서는 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)이 직접 노출될 수 있다.
활성 패턴(125)이 각 프로브 셀 영역(Ⅰ)에 대응하여 선택적으로 형성되므로 각 프로브 셀은 활성 패턴(125)에 의해 서로 물리적으로 분리된다. 또한, 프로브(140) 또는 링커(130)와 커플링할 수 있는 작용기(135)의 유무에 따라 각 프로브 셀은 화학적으로도 분리된다. 즉, 활성 패턴(125) 및 링커(130)의 형성 관점에서 볼 때, 본 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이(13)의 각 프로브 셀들은 물리적, 화학적으로 서로 분리된다고 할 것이다.
도면에 예시하지는 않았으나, 본 발명의 몇몇 실시예에서는 비프로브 셀 영역(Ⅱ)의 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)에 커플링 블록킹막 또는 충진재 등을 더 포함할 수 있다. 기판(100)의 비프로브 셀 영역(Ⅱ)을 구성하는 구조들의 다양한 양태에 대한 구체적인 내용들은 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 특허출원 제 10-2006-0039713호 및 대한민국 특허출원 제10-2006-0039716호에 충분히 개시되어 있으며, 상기 개시된 내용은 본 명세서에 충분히 개시된 것처럼 원용되어 통합된다. 상기와 같은 구조들은 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이 링커(130)의 타단을 비활성 캡핑하지 않더라도, 비프로브 셀 영역(Ⅱ) 상에 원치 않는 프로브가 커플링하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 데이터 노이즈가 감소되어 분석 신뢰도를 개선할 수 있다.
도 5를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이를 설명한다. 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이(14)가 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이(13)와 다른 점은 서로 접합된 제1 서브 기판(210) 및 제2 서브 기판(220)을 포함하는 접합 기판(200)을 포함한다는 점이다.
접합 기판(200)은 상술한 몇몇 실시예들에 따른 양면 고정형 프로브 어레이(11, 12, 13)에 적용된 기판(100)과 비교하여 복수 개의 서브 기판을 포함할 뿐 실질적인 차이는 없다고 할 수 있다.
제1 서브 기판(210) 및 제2 서브 기판(220)은 상술한 본 발명의 몇몇 실시예들에 적용된 기판(100)과 실질적으로 동일하며, 서로 접합된 제1 서브 기판(210) 및 제2 서브 기판(220)은 접합 기판(200)을 형성한다.
또, 도면에서는 서브 기판이 2개인 경우를 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 2 이상인 경우를 포함한다.
제1 서브 기판(210) 및 제2 서브 기판(220)으로 형성된 접합 기판(200)의 접합 기판 상면(201)에는 제1 프로브(141)가 형성되고, 접합 기판 하면(202) 상에는 제2 프로브(142)가 형성된다.
도면에서는 제1 프로브(141) 및 제2 프로브(142)가 링커(130) 및 활성 패턴(125)을 매개하여 접합 기판 상면(201) 및 접합 기판 배면(202)에 고정된 경우를 예시하였으나, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 몇몇 실시예들과 조합하는 것도 가능하다. 즉, 앞서 설명한 몇몇 실시예들에 따른 양면 고정형 프로브 어레이들(11, 12)에서 적용되는 기판(도 2 및 도 3의 100 참조)을 제1 서브 기판(210) 및 제2 서브 기판(220)으로 대체함으로써, 또 다른 몇몇 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이가 가능하다. 구체적으로, 제1 서브 기판(210), 제2 서브 기판(220) 및 제1 및 제2 서브 기판의 타면 상에 형성된 복수의 프로브(140)를 포함하는 양면 고정형 프로브 어레이, 또는 상기 제1 및 제2 서브 기판의 타면 상에 형성된 활성층(120)을 더 포함하는 양면 고정형 프로브 어레이 등을 그 예로 들 수 있다.
이하, 별도의 도면을 도시하지는 않았으나, 도 2 내지 도 5를 재참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오칩에 대해 설명한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오칩은 기판(100), 기판 상면(101)에 형성된 복수의 제1 프로브(141) 및 기판 배면(102)에 형성된 복수의 제2 프로브(142)를 포함한다. 상기 바이오칩들은 앞서 설명한 몇몇 실시예들에 따른 양면 고정형 프로브 어레이들(11, 12, 13, 14)을 소정 단위로 분리함으로써 형성될 수 있다. 특히, 제1 프로브(141) 및 제2 프로브(142)가 기판(100)을 기준으로 서로 대응하도록 동일 서열로 형성된 경우, 프로브 셀의 집적도가 향상되어 발광률이 향상된다. 따라서, 보다 높은 신뢰성을 확보할 수 있으며, 바이오칩이 소형화되어도 바이오 시료의 검출에 민감할 수 있는 장점이 있다.
이하, 도 6 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 제조 방법을 설명한다. 도 6 내지 도 11은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 구조물의 단면도들이다.
먼저, 도 6를 참조하면, 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)을 포함하는 기판(100)을 제공한다. 이 때, 기판(100)은 프로브 셀 영역(Ⅰ) 및 비프로브 셀 영역(Ⅱ)을 포함한다. 이어서, 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)에 활성층(120)을 형성한다. 활성층(120)은 예를 들어, 본 기술 분야에 공지된 다양한 증착 공정이나, 열산화 공정 등으로 형성할 수 있다.
열산화 공정으로 활성층(120)을 형성할 경우, 기판(100)을 약 900 내지 1200℃의 온도에서 약 3 내지 12시간 동안 어닐링(Snnealing)할 수 있다. 상기 어닐링에 의해 기판 상면(101) 및 기판 배면(102) 모두에 열산화막으로 이루어진 활성층(120)을 형성할 수 있다. 열산화 공정에 의해 형성된 활성층(120)은 약 5nm 내지 100nm의 표면 거칠기를 가질 수 있다.
이어서, 도 7을 참조하면, 활성층(도 6의 120 참조) 상에 비프로브 셀 영역(Ⅱ)을 노출하는 포토레지스트 패턴(PR)을 형성하고, 이를 식각 마스크로 활성층(120)을 식각하여 활성 패턴(125)을 형성한다. 상기 식각에 의해, 기판(100)의 프로브 셀 영역(Ⅰ)은 활성 패턴(125)으로 덮이고, 기판(100)의 비프로브 셀 영역(Ⅱ)은 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)이 노출된다. 이어서, 포토레지스트 패턴(PR)을 제거한다.
이어서, 도 8을 참조하면, 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)에 복수의 링커(130)를 형성한다. 링커(130)를 형성하는 것은, 예를 들어 딥핑(dipping) 공정 등으로 형성할 수 있다. 상술한 바와 같이 활성층(120)과 실질적으로 동일한 물질인 활성 패턴(125)은 링커(130)의 일단과 용이하게 커플링할 수 있다. 따라서, 링커(130)를 포함한 링커 용액에 기판(100)을 담갔다가 건져내는 딥핑 공정에 의해 기판 상면(101) 및 기판 배면(102) 모두에 복수의 링커(130)를 형성할 수 있다. 링커(130)의 형성 방법은 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)에 복수의 링커(130)를 형성할 수 있는 한, 딥핑 공정에 한정되지 않음은 물론이다.
링커(130)는 작용기(135) 및 보호기(132)를 포함할 수 있다. 작용기(135)는 상술한 바와 같으며, 보호기(132)는 작용기(135)에 커플링될 수 있다. 보호기(132)란 보호기(132)가 커플링된 위치가 화학 반응에 참여하지 못하도록 하는 원자단을 의미할 수 있다. 또한, 보호기(132)는 산분해성(Scidlabile) 또는 광분해성(photolabile)일 수 있으며, 각각 산 또는 광에 의해 탈보호될 수 있다. 이 때, 탈보호된다는 것은, 보호기(132)가 산 또는 광에 의해 분해됨으로써 작용기(135)가 노출되어 화학 반응이 가능해지는 것을 의미할 수 있다.
이어서, 도 9을 참조하면, 기판(100)의 소정의 영역(S)을 선택적으로 노광하여 기판 상면(101) 및 기판 배면(102) 상에 형성된 보호기(132)를 탈보호한다.
상기 소정의 영역(S)은 예를 들어, 프로브 셀 영역(Ⅰ)일 수 있다. 일반적으로, 양면 고정형 프로브 어레이는 각 프로브 셀마다 동일한 서열을 형성하므로 프로브 셀 영역(Ⅰ) 단위로 기판(100)을 노광하여 탈보호할 수 있다.
상술한 바와 같이, 기판(100)을 투명한 기판으로 사용하는 경우, 광선이 기판(100)을 통과하도록 노광함으로써 기판 상면(101) 상의 보호기(132) 뿐만 아니라 기판 배면(102) 상의 보호기(132)도 함께 탈보호할 수 있다. 즉, 동일한 프로브 셀 영역(Ⅰ)의 기판 상면(101) 및 기판 배면(102) 상에 형성된 보호기(132)를 동시에 탈보호할 수 있다. 따라서, 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)의 소정의 영역(S)은 작용기(135)가 노출되어 화학 반응이 가능한 상태가 된다.
또는, 불투명한 기판을 사용함으로써, 기판 상면(101) 및 기판 배면(102) 상에 형성된 보호기(132)를 별도로 탈보호할 수도 있다. 이 경우, 후속 공정에 의해 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)에 상이한 서열을 가지는 양면 고정형 프로브 어레이를 제조할 수 있다.
이어서, 도 10을 참조하면, 탈보호된 소정의 영역(S)에 모노머(150)를 커플링한다. 구체적으로, 모노머(150)는 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)의 노출된 작용기(135)와 커플링한다. 도면에서는 모노머(150)가 G(Guanine, 구아닌)인 경우를 예시하였으나, 양면 고정형 프로브 어레이의 용도에 따라 다양한 모노머가 적용될 수 있음은 물론이다. 이 때, 모노머(150)는 보호기(132)를 포함할 수 있으며, 커플링된 모노머(150)가 화학 반응 하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 모노머(150)가 선택적으로 다시 노광되지 않는 한 또 다른 모노머와 커플링하지 않는다.
다시 도 4를 참조하면, 도 9에서 설명한 선택적 노광에 의한 보호기(도 9의 132 참조)의 탈보호 과정 및 도 10에서 설명한 모노머(도 10의 150 참조)의 커플링 과정을 인시츄(in-situ)로 반복 수행하여 다수의 서열을 가지는 프로브(140)를 형성할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)을 통과하도록 소 정의 영역(도 9의 A 참조)을 노광할 경우, 기판 상면(101) 및 기판 배면(102) 상에 형성된 프로브(140)는 기판(100)을 중심으로 대향하여 배열된다.
이 때, 탈보호되었지만 모노머(150)와 커플링되지 못하여 여전히 노출된 상태의 작용기에 의해 노이즈가 발생하는 것을 방지하기 위해, 모노머(150)를 커플링한 후 미처 커플링하지 못한 작용기를 캡핑기(미도시)로 캡핑하는 과정을 더 진행할 수 있다.
도 2의 양면 고정형 프로브 어레이(11), 도 3의 양면 고정형 프로브 어레이(12) 또는 도 5의 양면 고정형 프로브 어레이(14)을 제조하기 위해서는 상술한 단계들 중 일부를 변형한다. 구체적으로 도 2의 양면 고정형 프로브 어레이(11)을 제조하기 위해서는 도 6 및 도 7의 단계를 생략하며, 도 3의 양면 고정형 프로브 어레이(12)을 제조하기 위해서는 도 7의 단계를 생략한다. 또한, 도 5의 양면 고정형 프로브 어레이(14)을 제조하기 위해서는 도 6의 단계를 진행하기 전에 제1 서브 기판 및 제2 서브 기판를 서로 접합하여 접합 기판을 형성하는 단계를 더 포함한다. 상기 변형에 따른 더욱 구체적인 실시예는 상술한 내용으로부터 자명하게 도출될 수 있다.
이상, 도면을 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 제조 방법을 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로 상술한 내용에 한정되지 않으며 상기 내용으로부터 자명하게 도출될 수 있는 다양한 실시예를 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 제조 방법에 따르면, 복수의 프로브 어레이를 기판 양면에 형성함으로써 집적도가 향상된 프로 브 어레이를 생산하여 생상성이 훨씬 향상될 수 있다.
또한, 동일한 프로브 셀 영역 상에 동일 서열의 프로브 어레이가 기판 상면 및 기판 배면에 형성됨으로써, 프로브 셀의 집적도가 향상될 수 있다. 프로브 셀의 향상된 집적도에 의해 발광률이 높아져서 신뢰성이 증가된 프로브 어레이를 생산할 수도 있다.
이어서, 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩의 제조 방법을 설명한다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 구조물의 단면도이다.
절단선(CL)을 따라 기판(100)을 절단하여 상판(100A) 및 하판(100B)으로 분리한다. 기판(100)을 분리하는 것은 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)에 평행하도록 가상의 절단선(CL)을 기준으로 분리할 수 있다. 예를 들어, 쏘잉(sawing) 공정을 진행하여 분리할 수 있다.
분리된 상판(100A) 및 하판(100B) 상에는 복수의 프로브 어레이가 포함된다. 따라서, 상판(100A) 및 하판(100B)으로부터 각각 독립된 바이오칩을 획득할 수 있고, 이로써 하나의 기판(100)에서 2배의 바이오칩을 생산할 수 있다. 즉, 생산성이 더욱 향상된다.
도 5에서 설명한 양면 고정형 프로브 어레이(14) 역시 접합된 각 서브 기판(210, 220)을 분리함으로써 독립된 바이오칩을 획득할 수 있으며, 생산성이 더욱 향상된다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이 동일한 프로브 셀 영역(Ⅰ)의 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)에 각각 형성된 제1 프로브(141) 및 제2 프로브(142)의 서열이 동일한 경우, 기판(100)을 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)에 평행하도록 절단하지 않고, 소정의 단위로 수직 절단하여 복수의 바이오칩을 형성할 수 있다. 상기 각 바이오칩들은 기판 상면(101) 및 기판 배면(102)에 동일한 서열의 프로브(140)가 고정되어 있어서, 집적도가 향상된다. 따라서, 바이오 시료와 반응했을 때 발광룰이 증가되여 보다 높은 신뢰성을 가지는 바이오칩을 획득할 수 있다. 나아가, 디자인 룰이 감소되더라도 향상된 집적도로 인해 충분한 발광률을 확보할 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 일부 레이아웃이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 단면도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 양면 고정형 프로브 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 구조물의 단면도들이다.
도 11은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 바이오칩의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 구조물의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11, 12, 13, 14: 양면 고정형 프로브 어레이
100: 기판 120: 활성층
125: 활성 패턴 130: 링커
132: 보호기 135: 작용기
136: 캡핑기 140: 프로브
141: 제1 프로브 142: 제2 프로브
150: 모노머 200: 접합 기판
210: 제1 서브 기판 220: 제2 서브 기판

Claims (25)

  1. 기판;
    상기 기판 상면 상에 형성된 복수의 제1 프로브; 및
    상기 기판 배면 상에 형성된 복수의 제2 프로브를 포함하는 양면 고정형(binary-coupled type) 프로브 어레이.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기판은 투명한 기판인 양면 고정형 프로브 어레이.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 기판은 복수의 프로브 셀 영역 및 비프로브 셀 영역을 포함하되,
    상기 각 프로브 셀 영역은 상기 제1 및 제2 프로브가 형성된 영역이고, 상기 비프로브 셀 영역은 상기 제1 및 제2 프로브가 형성되지 않으며 상기 각 프로브 셀 영역을 분리하는 영역인 양면 고정형 프로브 어레이.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 각 프로브 셀 영역의 상면 상에 고정된 상기 복수의 제1 프로브와 상기 기판 배면 상에 고정된 상기 복수의 제2 프로브는 서로 동일한 서열을 갖는 양면 고정형 프로브 어레이.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 기판 상면 및 상기 기판 배면에 각각 제1 활성층 및 제2 활성층을 더 포함하되,
    상기 각 프로브 셀 영역과 오버랩되는 상기 제1 활성층에는 상기 제1 프로브가 커플링되고, 상기 각 프로브 셀 영역과 오버랩되는 상기 제2 활성층에는 상기 제2 프로브가 커플링되며, 상기 비프로브 셀 영역과 오버랩되는 상기 제1 및 제2 활성층에는 상기 제1 및 제2 프로브가 커플링되지 않는 양면 고정형 프로브 어레이.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 각 프로브 셀 영역과 오버랩되는 상기 기판 상면 상에 선택적으로 형성되며, 상기 제1 프로브가 커플링되는 제1 활성 패턴; 및
    상기 각 프로브 셀 영역과 오버랩되는 상기 기판 배면 상에 선택적으로 형성되며, 상기 제2 프로브가 커플링되는 제2 활성 패턴을 더 포함하는 양면 고정형 프로브 어레이.
  7. 서로 접합된 2 이상의 서브 기판을 포함하는 기판;
    상기 기판 상면 상에 형성된 복수의 제1 프로브; 및
    상기 기판 배면 상에 형성된 복수의 제2 프로브를 포함하는 양면 고정형 프 로브 어레이.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 각 서브 기판은 투명한 기판인 양면 고정형 프로브 어레이.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 각 서브 기판은 복수의 프로브 셀 영역 및 비프로브 셀 영역을 포함하되,
    상기 각 프로브 셀 영역은 상기 제1 및 제2 프로브가 형성된 영역이고, 상기 비프로브 셀 영역은 상기 제1 및 제2 프로브가 형성되지 않으며 상기 각 프로브 셀 영역을 분리하는 영역인 양면 고정형 프로브 어레이.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 각 프로브 셀 영역의 상면 상에 고정된 상기 복수의 제1 프로브와 상기 기판 배면 상에 고정된 상기 복수의 제2 프로브는 서로 동일한 서열을 갖는 양면 고정형 프로브 어레이.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 각 서브 기판의 상기 각 프로브 셀 영역이 상호 정렬되도록 접합된 양면 고정형 프로브 어레이.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 기판 상면 상에 형성된 제1 활성층 및 상기 기판 배면 상에 형성된 제2 활성층을 더 포함하되,
    상기 각 프로브 셀 영역과 오버랩되는 상기 제1 활성층에는 상기 제1 프로브가 커플링되고, 상기 각 프로브 셀 영역과 오버랩되는 상기 제2 활성층에는 상기 제2 프로브가 커플링되며, 상기 비프로브 셀 영역과 오버랩되는 상기 제1 및 제2 활성층에는 상기 제1 및 제2 프로브가 커플링되지 않는 양면 고정형 프로브 어레이.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 각 프로브 셀 영역과 오버랩되는 상기 기판 상면 상에 선택적으로 형성되며, 상기 제1 프로브가 커플링되는 제1 활성 패턴; 및
    상기 각 프로브 셀 영역과 오버랩되는 상기 기판 배면 상에 선택적으로 형성되며, 상기 제2 프로브가 커플링되는 제2 활성 패턴을 더 포함하는 양면 고정형 프로브 어레이.
  14. 기판;
    상기 기판 상면 상에 형성된 복수의 제1 프로브; 및
    상기 기판 배면 상에 형성된 복수의 제2 프로브를 포함하는 바이오칩.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 제1 및 제2 프로브가 형성된 복수의 프로브 셀 영역 및 상기 제1 및 제2 프로브가 형성되지 않으며 상기 각 프로브 셀 영역을 분리하는 비프로브 셀 영역을 포함하되,
    상기 각 프로브 셀 영역의 상면 상에 고정된 상기 복수의 제1 프로브와 상기 기판 배면 상에 고정된 상기 복수의 제2 프로브는 서로 동일한 서열을 갖는 바이오칩.
  16. 기판 상면 및 기판 배면을 포함하는 기판을 제공하고,
    상기 기판 상면에 복수의 제1 프로브를 형성하고,
    상기 기판 배면에 복수의 제2 프로브를 형성하는 것을 포함하는 양면 고정형 프로브 어레이의 제조 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 기판은 투명한 기판인 양면 고정형 프로브 어레이의 제조 방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 기판을 제공하는 것은,
    2 이상의 서브 기판을 서로 접합하는 것을 포함하는 양면 고정형 프로브 어 레이의 제조 방법.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 및 제2 프로브를 형성하기 전에,
    상기 기판 상면 및 상기 기판 배면에 각각 제1 및 제2 활성층을 형성하는 것을 더 포함하는 양면 고정형 프로브 어레이의 제조 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 활성층을 형성한 후에,
    상기 활성층을 패터닝하여 상기 기판 상면 및 상기 기판 배면에 각각 복수의 제1 및 제2 활성 패턴을 형성하는 것을 더 포함하는 양면 고정형 프로브 어레이의 제조 방법.
  21. 제16 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 및 제2 프로브를 형성하는 것은,
    상기 기판을 통과하도록 상기 기판의 소정 영역을 선택적으로 노광하고,
    선택적으로 노광된 상기 기판을 프로브 용액에 딥핑(dipping)처리하여 상기 복수의 프로브를 상기 기판 상면 및 상기 기판 배면의 상기 소정 영역에 동시에 커플링하는 것을 포함하는 양면 고정형 프로브 어레이의 제조 방법.
  22. 기판;
    상기 기판 상면 상에 형성된 복수의 제1 프로브; 및
    상기 기판 배면 상에 형성된 복수의 제2 프로브를 포함하는 양면 고정형 프로브 어레이를 제공하고,
    상기 양면 고정형 프로브 어레이를 절단하여 각각의 바이오칩으로 분리하는 것을 포함하는 바이오칩의 제조 방법.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 기판은 서로 접합된 2 이상의 서브 기판인 바이오칩의 제조 방법.
  24. 제22 항에 있어서,
    상기 양면 고정형 프로브 어레이를 절단하여 각각의 바이오칩으로 분리하는 것은,
    상기 기판을 상판 및 하판으로 분리한 후 각각의 바이오칩으로 분리하는 것을 포함하는 바이오칩의 제조 방법.
  25. 제22 항에 있어서,
    상기 양면 고정형 프로브 어레이를 절단하여 각각의 바이오칩으로 분리하는 것은,
    상기 기판 상면 및 상기 기판 배면에 형성된 상기 복수의 제1 및 제2 프로브 를 유지하도록 상기 기판을 수직으로 절단하는 것을 포함하는 바이오칩의 제조 방법.
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