酸転写用組成物、バイオチップの製造方法及びバイオチップ
【課題】露光により発生された酸の拡散制御性に優れた酸転写用組成物層を形成でき、基板上に多糖類の高分子を高密度かつ正確に形成でき、且つ分子がダメージを受けない酸転写用組成物及びこれを用いたバイオチップの製造方法を提供する。
【解決手段】（Ａ）重合体と、（Ｂ）下記式（１）又は下記式（２）に示すアニオンから選ばれる少なくとも１種のアニオンと、少なくとも１種のカチオンからなる特定の化合物、を含有する酸転写用組成物。
【解決手段】（Ａ）重合体と、（Ｂ）下記式（１）又は下記式（２）に示すアニオンから選ばれる少なくとも１種のアニオンと、少なくとも１種のカチオンからなる特定の化合物、を含有する酸転写用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸転写用組成物、バイオチップの製造方法及びバイオチップに関する。更に詳しくは、基板上でＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡ及びＬＡＮなどの各種高分子を合成する際に用いる酸転写用組成物、これを用いたバイオチップの製造方法及びこのバイオチップの製造方法を用いてなるバイオチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、基板上で生体高分子などの高分子を合成する方法が注目され、特にヌクレオチド等をモノマーとして用いて異なる配列及び長さを有するプローブを１つの基板上にアレイ化して配列したチップ及びこれを製造する方法が広く検討されている。
基板上で高分子を合成する方法として、光に対して不安定な保護基を有するヌクレオチドモノマー等を配列し、マスクを介した露光により特定部分からこの保護基を解離させた後に、他のヌクレオチドモノマーを結合させる操作を繰り返す方法が下記特許文献１〜２に開示されている。
一方、半導体製造分野において、フォトリソグラフ法を用いた微細パターン形成に際して利用される光酸発生剤やこれが含まれたレジストを高分子の合成に利用しようとする技術が下記特許文献３〜５に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５４４５９３４号明細書
【特許文献２】米国特許第５７４４３０５号明細書
【特許文献３】米国特許第５６５８７３４号明細書
【特許文献４】特開２００５−０９９００５号公報
【特許文献５】特表２００３−５０１６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１〜５の方法によれば、基板上で高分子を種々合成することができるものの、バイオチップを用いた遺伝子やタンパク質の検出は、より多量の検体をより高速度でより正確に行うことが求められており、従ってバイオチップにもより多くの種類の高分子をより高密度且つ正確に基板上に形成できる技術が更に求められている。
従って、本発明の課題は、露光により発生された酸の拡散制御性に優れた樹脂組成物層を形成でき、基板上に多糖類の高分子を高密度かつ正確に形成でき、且つ分子を積層する際に既積層された分子がダメージを受けない酸転写用組成物、この酸転写用組成物を用いたバイオチップの製造方法及びこのバイオチップの製造方法を用いてなるバイオチップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下の通りである。
［１］（Ａ）重合体と、
（Ｂ）下記式（１）又は下記式（２）に示すアニオンから選ばれる少なくとも１種のアニオンと、下記式（３）乃至（５）に示すカチオンから選ばれる少なくとも１種のカチオンからなる化合物（以下、「化合物（Ｂ）ともいう」、を含有する酸転写用組成物。
【０００６】
【化１】
（式中、Ｒ１およびＲ２は、互いに独立して、フッ素原子を有し、且つ、炭素数１〜１０の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は、２つのＲ１同士もしくはＲ２同士が互いに結合して、フッ素原子を有し、且つ、炭素数２〜１０の２価の有機基であり、この２価の有機基は置換基を有してもよい。）
【０００７】
【化２】
（式中、Ｒ３はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を示す。Ｒ４は、炭素数１〜４のアルコキシ基を示す。Ｒ５はそれぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基を示す。）
［２］前記重合体（Ａ）が、含窒素基を有する重合体である前記［１］に記載の酸転写用組成物。
［３］前記重合体（Ａ）は、前記含窒素基として−ＮＲ７Ｒ８を含む下記式（６）に示す構成単位を有する前記［２］に記載の酸転写用組成物。
【０００８】
【化３】
（式中、Ｒ６は水素原子又はメチル基を表す。Ｒ７及びＲ８はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基、炭素数３〜１０の環状の炭化水素基を表す。また、Ｒ７及びＲ８は、互いに結合して３〜１０員環の単環式ヘテロ環、又は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子の群から選ばれる少なくとも１種のヘテロ原子を介して結合して４〜１０員環の単環式ヘテロ環を形成してもよい。）
［４］前記化合物（Ｂ）は、前記重合体（Ａ）１００質量部に対して１０〜２００質量部含まれる前記［１］乃至［３］のうちのいずれかに記載の酸転写用組成物。
［５］前記酸転写用組成物が、バイオチップ製造用である［１］乃至［４］のうちのいずれかに記載の酸転写用組成物。
［６］（ａ）酸に不安定な保護基を有する第１化合物を基板に直接的又は間接的に結合して第１膜を形成する第１膜形成工程、
（ｂ）前記第１膜上に、前記［５］に記載の酸転写用組成物を用いて第２膜を形成する第２膜形成工程、
（ｃ）前記第２膜を露光して、前記第１膜のうち露光部を構成する前記第１分子から前記保護基を除去する保護基除去工程、
（ｄ）前記第２膜を除去する第２膜除去工程、及び、
（ｅ）前記第１膜のうち前記保護基が除去された部位の第１分子に第２化合物を結合する第２化合物結合工程、を備えることを特徴とするバイオチップの製造方法。
［７］前記固体基板の少なくとも表面は、シリコン、二酸化ケイ素、ガラス、表面改質ガラス、ポリプロピレン又は活性化されたアクリルアミドからなるものである前記［６］に記載のバイオチップの製造方法。
［８］前記［６］または［７］に記載のバイオチップの製造方法により形成されるバイオチップ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の酸転写用組成物によれば、少ない露光量でも、露光により発生された酸の不必要な拡散を抑えて優れた制御性と選択性を発揮できる樹脂組成物層を形成できる。このため、この樹脂組成物を用いることで、従来に比べて、プローブをより正確且つ精密に形成することができると共にプローブの集積率を向上させたバイオチップを得ることができる。
【００１０】
本発明の酸転写用組成物は、酸に対して不安定な保護基を有する第１分子を配列し、マスクを介した露光により特定部分からこの保護基を解離させた後に他の第２分子を結合させる操作を繰り返すことにより基板上に高分子を合成するバイオチップの製造に特に有用である。
【００１１】
本発明のバイオチップの製造方法によれば、少ない露光量でも、露光により発生した酸の不必要な拡散を抑えて優れた制御性を発揮できる前記樹脂組成物を用いるために、プローブをより正確且つ精密に形成したバイオチップを得ることができる。加えて、プローブの集積率を従来に比べてより向上させたバイオチップを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のバイオチップの製造方法を模式的に説明する説明図である。
【図２】本発明のバイオチップの製造方法を模式的に説明する説明図である。
【図３】本発明のバイオチップの製造方法を模式的に説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明する。尚、本明細書において、「（メタ）アクリル」とは、アクリル及びメタクリルを意味し、「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートを意味する。
【００１４】
［１］酸転写用組成物
本発明の酸転写用組成物は、前記（Ａ）成分と、（Ｂ）成分とを含有する。
【００１５】
（１）重合体（Ａ）
前記重合体（Ａ）は、後述するバイオチップの製造方法において、酸転写用組成物の層（以下、「酸転写用組成物層」ともいう）を形成することができ、（Ｂ）成分が均一に酸転写用組成物層に含有することができ且つ光照射により（Ｂ）成分から発生するアニオンもしくは酸の酸転写用組成物層中での拡散を制御することができるものであれば特に限定されない。このような重合体としては、通常、含窒素基を有する重合体（以下、「含窒素重合体」ともいう）が用いることができる。後述する（Ｂ）成分を含むと共に、重合体（Ａ）が含窒素基を有することで、酸転写用組成物層内で発生された酸の不要な拡散を防止することができる。このため、酸転写用組成物層内及び層下への意図しない酸拡散及び酸転写を防止して、得られるパターンの解像度を向上させることができる。このパターンとは、例えば、バイオチップにおける各プローブの形成領域のパターンである。従って、これらの解像度が向上されることで、プローブを正確且つ精密に形成でき、更には、基板上に形成するプローブの集積率を向上させることができるために、バイオチップの更なる小型化及び限られた面積での更なる高機能化を行うことができる。
【００１６】
上記のように重合体（Ａ）は、酸拡散防止作用、酸転写防止作用を有することが望ましい点から、実質的に酸解離性基を有さない重合体であるのが好ましい。さらに、重合体（Ａ）は、樹脂組成物層下には、核酸やタンパク質などの水酸基との親和性が高い分子が用いられることが多いため、重合体（Ａ）は実質的に水酸基を有さない重合体であることが好ましい。また重合体（Ａ）は、実質的に酸の作用によって架橋する架橋基を有さない重合体であるのが好ましい。
【００１７】
含窒素重合体（Ａ）は、後述する式（６）で表される構成単位の有無に関わらず、含窒素基を有することができる。この含窒素基を有することで、膜内（本酸転写用組成物を用いて形成される膜内）における不要な酸の拡散を効果的に抑制することができる（即ち、酸拡散抑制機能を発揮させることができる）。
【００１８】
前記含窒素基は、窒素原子を基内に含む置換基を意味する。この含窒素基としては、−ＮＲ７Ｒ８の構造を有する基（以下、単に「アミン基」という）、アシド基、イミド基、ウレア基、ウレタン基、ピリジン基等が挙げられる。
これらのなかでは、アミン基が好ましい。前記アミン基のＲ７及びＲ８は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基、炭素数３〜１０の環状の炭化水素基を表す。また、前記アミン基のＲ７及びＲ８は互いに結合して、３〜１０員環の単環式ヘテロ環、又は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子からなる群より選ばれる少なくとも１種のヘテロ原子を介して結合して４〜１０員環の単環式ヘテロ環を形成してもよい。
【００１９】
即ち、前記アミン基のＲ７及びＲ８が炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基である場合の前記アミン基のＲ７及びＲ８としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、２−メチルプロピル基、１−メチルプロピル基、ｔ−ブチル基などの脂肪族炭化水素基が挙げられる。
【００２０】
また、前記アミン基のＲ７及びＲ８が炭素数３〜１０の環状の炭化水素基である場合の前記アミン基のＲ７及びＲ８がとしては、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などの脂環式基；フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、４−ｔ−ブチルフェニル基、１−ナフチル基、ベンジル基などの芳香族基が挙げられる。
【００２１】
更に、前記アミン基のＲ７及びＲ８が互いに結合して３〜１０員環の単環式ヘテロ環（不飽和環であってもよく、飽和環であってもよい）を形成している場合、前記アミン基としては、アジリジノ基、アゼチノ基、ピロリジノ基、ピロール基、ピペリジノ基、ピリジノ基等が挙げられる。
【００２２】
また、前記アミン基のＲ７及びＲ８が窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子からなる群より選ばれる少なくとも１種のヘテロ原子を介して結合して４〜１０員環の単環式ヘテロ環（不飽和環であってもよく、飽和環であってもよい）を形成している場合、前記アミン基としては、モルホリノ基、チオモルホリノ基、セレノモルホリノ基、イソオキサゾリジノ基、イソオキサゾール基、イソチアゾリジノ基、イソチアゾール基、イミダゾリジノ基、ピペラジノ基、トリアジノ基等が挙げられる。
【００２３】
前記アミノ基は、どのような形態で重合体（Ａ）の側鎖に含まれてもよいが、特に下記式（６）で示す構成単位（Ａ１）として重合体（Ａ）に含まれることが好ましい。
【００２４】
【化４】
（式中、Ｒ６は水素原子又はメチル基を表す。Ｒ７及びＲ８はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基、炭素数３〜１０の環状の炭化水素基を表す。また、Ｒ７及びＲ８は、互いに結合して３〜１０員環の単環式ヘテロ環、又は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子の群から選ばれる少なくとも１種のヘテロ原子を介して結合して４〜１０員環の単環式ヘテロ環を形成してもよい。）
【００２５】
前記式（６）に示す構成単位は、通常、下記式（７）で表される単量体（Ａｍ１）を用いて重合体（Ａ）を重合することにより得ることができる。
【００２６】
【化５】
〔式中、Ｒ６は水素原子又はメチル基を表す。Ｒ７及びＲ８はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基、炭素数３〜１０の環状の炭化水素基を表す。また、Ｒ７及びＲ８は、互いに結合して３〜１０員環の単環式ヘテロ環、又は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子からなる群より選ばれる少なくとも１種のヘテロ原子を介して結合して４〜１０員環の単環式ヘテロ環を形成してもよい。〕
【００２７】
前記前記式（７）におけるＲ７及び／又はＲ８となる炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、２−メチルプロピル基、１−メチルプロピル基、ｔ−ブチル基などの脂肪族炭化水素基が挙げられる。
即ち、前記式（７）においてＲ７及び／又はＲ８が炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基となる単量体としては、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。
【００２８】
また、前記式（７）におけるＲ７及び／又はＲ８となる炭素数３〜１０の環状の炭化水素基としては、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などの脂環式基；フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、４−ｔ−ブチルフェニル基、１−ナフチル基、ベンジル基などの芳香族基が挙げられる。
更に、前記式（７）における、Ｒ７及びＲ８とが互いに結合して形成された３〜１０員環の単環式ヘテロ環、又は、Ｒ７及びＲ８とが窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子からなる群より選ばれる少なくとも１種のヘテロ原子を介して結合して形成された４〜１０員環の単環式ヘテロ環、を有する単量体としては、Ｎ−（メタ）アクリロイルモルホリン等が挙げられる。
【００２９】
前記単量体（Ａｍ１）としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ−アクリロイルモルホリン、Ｎ−メタクリロイルモルホリンが好ましい。これらの好ましい単量体を用いて得られた重合体（Ａ）は、酸発生剤（Ｂ）から発生された酸の膜内における不要な拡散をより効果的に抑制できる。
【００３０】
前記構成単位（Ａ１）が重合体（Ａ）に含まれる場合、重合体（Ａ）に占める構成単位（Ａ１）の割合は特に限定されないが、重合体（Ａ）の全構成単位を１００モル％とした場合に１〜５０モル％であることが好ましく、３〜４０モル％であることがより好ましく、５〜３０モル％であることが特に好ましい。この範囲では、酸発生剤（Ｂ）から発生された酸の膜内における不要な拡散をより効果的に抑制できる。
【００３１】
前記重合体（Ａ）は、前記構成単位（Ａ１）以外にも他の構成単位を含むことができる。他の構成単位としては、下記式（８）に示す構成単位（Ａ２）が挙げられる。
【００３２】
【化６】
〔式中、Ｒ９は水素原子又はメチル基を表す。Ｒ１０は１価の有機基を表す。〕
【００３３】
前記構成単位（Ａ２）は、通常、下記式（９）で表される単量体（Ａｍ２）を用いて重合することにより得られる。
【００３４】
【化７】
〔式中、Ｒ９は水素原子又はメチル基を表す。Ｒ１０は１価の有機基を表す。〕
【００３５】
前記式（９）におけるＲ１０の１価の有機基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、２−メチルプロピル基、１−メチルプロピル基、ｔ−ブチル基等の炭素原子数１〜１２の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基；
【００３６】
フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，４−キシリル基、２，６−キシリル基、３，５−キシリル基、メシチル基、ｏ−クメニル基、ｍ−クメニル基、ｐ−クメニル基、ベンジル基、フェネチル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基等の炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基；
【００３７】
ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、１−ヒドロキシプロピル基、２−ヒドロキシプロピル基、３−ヒドロキシプロピル基、１−ヒドロキシブチル基、２−ヒドロキシブチル基、３−ヒドロキシブチル基、４−ヒドロキシブチル基、３−ヒドロキシシクロペンチル基、４−ヒドロキシシクロヘキシル基等の炭素数１〜８のヒドロキシアルキル基；
【００３８】
シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、１−シアノプロピル基、２−シアノプロピル基、３−シアノプロピル基、１−シアノブチル基、２−シアノブチル基、３−シアノブチル基、４−シアノブチル基、３−シアノシクロペンチル基、４−シアノシクロヘキシル基等の炭素数２〜９のシアノアルキル基及びシアノ基などの窒素原子含有有機基；
【００３９】
シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの環状炭化水素基；
ボルニル基、イソボルニル基等の橋かけ環式炭化水素基などの脂環式基；が挙げられる。
尚、前記式（８）及び前記式（９）におけるＲ１０は、後述する酸に不安定な保護基（Ｐ）でないことが好ましい。
【００４０】
単量体（Ａｍ２）としては、（メタ）アクリレート化合物が好ましく、具体的には、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらの（メタ）アクリレート化合物は１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
これらの（メタ）アクリレート化合物のなかでは、メチルメタクリレートが特に好ましい。
【００４１】
重合体（Ａ）中に構成単位（Ａ２）が含まれる場合、その割合は特に限定されないが、重合体（Ａ）の全構成単位を１００モル％とした場合に５〜９９モル％であることが好ましく、１０〜９７モル％であることがより好ましく、１５〜９５モル％であることが特に好ましい。この範囲では、前記構成単位（Ａ１）を含むことによる感度向上効果及び酸転写性向上効果をより顕著に得ることができる。
【００４２】
重合体（Ａ）は、前記構成単位（Ａ１）及び前記構成単位（Ａ２）以外の他の構成単位を含むことができる。他の構成単位の種類は特に限定されず本発明の目的を阻害しない範囲であればよい。この他の構成単位を含む場合、その割合は、特に限定されないが、重合体（Ａ）の全構成単位を１００モル％とした場合に３０モル％以下であることが好ましく、１〜１０モル％であることがより好ましい。この範囲内では本発明の目的を阻害することがない。
【００４３】
また、前記重合体（Ａ）の分子量については特に限定はなく、適宜選定することができるが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算重量分子量（以下、「Ｍｗ」という）は、通常、１，０００〜５００，０００であり、好ましくは２，０００〜４００，０００であり、更に好ましくは３，０００〜３００，０００である。
更に、重合体（Ａ）のＭｗと、ＧＰＣで測定したポリスチレン換算数分子量（以下、「Ｍｎ」という）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）についても特に限定はなく、適宜選定できるが、通常、１〜１０であり、好ましくは１〜８であり、更に好ましくは１〜３である。
【００４４】
更に、重合体（Ａ）は、実質的に酸解離性基（酸に不安定な保護基）を有さない重合体であることが好ましい。「実質的に酸解離性基を有さない」とは、重合体の合成に用いる全単量体中、酸解離性基を有さない単量体が、９５モル％以上用いて得られる重合体のことである。即ち、換言すれば、重合体（Ａ）を構成する全構成単位１００モル％中に、後述する酸に不安定な保護基を有する構成単位が５モル％未満であることを意味する。
【００４５】
また、重合体（Ａ）は、実質的に水酸基を有さない重合体であることが好ましい。「実質的に水酸基を有さない」とは、ＪＩＳ Ｋ１５５７のプラスチック−ポリウレタン原料ポリオールの近赤外（ＮＩＲ）分光法による水酸基価の求め方に準じて、波長２０００〜２３００ｎｍのＲ−ＯＨ結合音、及び、１３８０〜１５００ｎｍのＲ−ＯＨ第１倍音の２つの波長域を用いて測定される重合体（Ａ）についての水酸基価｛重合体（Ａ）１ｇ中の水酸基と当量の水酸化カリウムの質量（ｍｇ）｝が１以下であることを意味する。
【００４６】
（２）化合物（Ｂ）
化合物（Ｂ）は、下記式（１）又は（２）に示すアニオンから選ばれる少なくとも１種のアニオンと、下記式（３）乃至（５）に示すカチオンから選ばれる少なくとも１種のカチオンからなる化合物である。すなわち、露光により、下記式（１）又は（２）に示すアニオンから選ばれる少なくとも１種のアニオンが発生し、酸として機能するもの、つまり感放射線性酸発生剤である。この化合物（Ｂ）から酸を発生させる際に用いる放射線の種類は特に限定されず、紫外線（ｇ線、ｉ線）、遠紫外線（ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザー、Ｆ２エキシマレーザー等を含む）、Ｘ線、電子線、γ線、分子線、イオンビーム等から適切に選択される。
【００４７】
【化８】
【００４８】
（式中、Ｒ１およびＲ２は、互いに独立して、フッ素原子を有し、且つ、炭素数１〜１０の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は、２つのＲ１同士もしくはＲ２同士が互いに結合して、フッ素原子を有し、且つ、炭素数２〜１０の２価の有機基であり、この２価の有機基は置換基を有してもよい。）
【００４９】
【化９】
【００５０】
（式中、Ｒ３はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を示す。Ｒ４は、炭素数１〜４のアルコキシ基を示す。Ｒ５はそれぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基を示す。）
【００５１】
上記式（１）及び（２）で表されるアニオンとしては、例えば、下記式（１−１）〜（１−７）及び（２−１）〜（２−５）を挙げることができる。
【００５２】
【化１０】
【００５３】
【化１１】
【００５４】
また、化合物（Ｂ）の具体的な例としては、例えば、下記式Ｂ１〜Ｂ２０で表される化合物が挙げられる。
【００５５】
【化１２】
【００５６】
【化１３】
【００５７】
尚、本発明において、特定酸発生剤（Ｂ）は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００５８】
特定酸発生剤（Ｂ）の含有量は、特に制限されないが、酸転写用組成物層としての酸転写性を十分に確保する観点および分子を積層する際に既積層された分子がダメージを受けないようにするため、前記重合体（Ａ）１００質量部に対して、１０〜１００質量部が含有される。更に、重合体（Ａ）と酸発生剤（Ｂ）との組合せによる優れた酸転写の制御性（特に、第１分子層内での横方向への酸拡散の抑制）が得られる点から、この含有量は１０〜８０質量部であることが好ましく、１０〜５０質量部であることがより好ましい。
【００５９】
（３）他の感放射線性酸発生剤
また、感放射線性酸発生剤として使用することのできる、前記特定酸発生剤（Ｂ）以外の感放射線性酸発生剤（以下、「他の酸発生剤」という。）としては、オニウム塩化合物（チオフェニウム塩化合物を含む）、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物、スルホン化合物、スルホン酸化合物、ジアゾメタン化合物、スルホンイミド化合物等を用いることができる。この他の酸発生剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６０】
前記オニウム塩化合物としては、４，７−ジ−ｎ−ブトキシナフチルテトラヒドロチオフェニウム塩化合物、１−（４−ｎ−ブトキシナフタレン−１−イル）テトラヒドロチオフェニウム塩化合物、１−（６−ｎ−ブトキシナフタレン−２−イル）テトラヒドロチオフェニウム塩化合物、１−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）テトラヒドロチオフェニウム塩化合物などのチオフェニウム塩化合物；ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム塩化合物、ジフェニルヨードニウム塩化合物などのヨードニウム塩化合物；トリフェニルスルホニウム塩化合物、４−ｔ−ブチルフェニルジフェニルスルホニウム塩化合物、４−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウム塩化合物、４−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウム塩化合物などのスルホニウム塩化合物；ホスホニウム塩化合物；ジアゾニウム塩化合物；ピリジニウム塩化合物；などが挙げられる。
【００６１】
前記ハロゲン含有化合物としては、ハロアルキル基含有炭化水素化合物、ハロアルキル基含有複素環式化合物等が挙げられる。具体的には（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン誘導体などが挙げられる。
前記ジアゾケトン化合物としては、１，３−ジケト−２−ジアゾ化合物、ジアゾベンゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物などが挙げられる。
前記スルホン化物としては、β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホンや、これらの化合物のα−ジアゾ化合物などが挙げられる。
前記スルホン酸化合物としては、アルキルスルホン酸エステル、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステル、イミノスルホネートなどが挙げられる。
前記ジアゾメタン化合物としては、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｐ−トルエンスルホニル）ジアゾメタン、メチルスルホニル−ｐ−トルエンスルホニルジアゾメタン、シクロヘキシルスルホニル−１，１−ジメチルエチルスルホニルジアゾメタン、ビス（１，１−ジメチルエチルスルホニル）ジアゾメタン等が挙げられる。
【００６２】
前記スルホンイミド化合物としては、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）−５，６−オキシ−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）−５，６−オキシ−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）−５，６−オキシ−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）ナフタレン−１，８−ジカルボキシイミド、Ｎ−（４−フルオロフェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（４−フルオロフェニルスルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．１．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（４−フルオロフェニルスルホニルオキシ）−５，６−オキシ−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（４−フルオロフェニルスルホニルオキシ）ナフタレン−１，８−ジカルボキシイミド、Ｎ−（１０−カンファ−スルホニルオキシ）ナフタレン−１，８−ジカルボキシイミド等が挙げられる。
【００６３】
他の酸発生剤（Ｃ）の含有量は特に限定されないが、酸転写用組成物層としての酸転写性を十分に確保する観点から、通常、前記重合体（Ａ）１００質量部に対して、化合物（Ｂ）との他の酸発生剤（Ｃ）との合計量が、１０〜１００質量部が含有される。
【００６４】
（４）溶媒（Ｄ）
また、本発明の酸転写用組成物には、上記成分以外にも他の成分を含有できる。他の成分としては、溶媒（Ｄ）が挙げられる。本発明の酸転写用組成物は、溶剤を含有させることにより、組成物全体の状態を自在に制御することができ、特に任意の粘度を有する液状の酸転写用組成物とすることができる。
【００６５】
そのような有機溶媒としては、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルｉ−ブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、３−メチルシクロペンタノン、２，６−ジメチルヘキサノン等のケトン系有機溶媒；
酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソアミル、ガンマブチロラクトン等のエステル系溶媒；
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のグリコールモノエーテルモノエステル類；
プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ブチルメチルエーテル、ブチルエチルエーテル、ブチルプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチル−メチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルプロピルエーテル、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジイソアミルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、シクロヘキシルメチルエーテル、シクロペンチルエチルエーテル、シクロヘキシルエチルエーテル、シクロペンチルプロピルエーテル、シクロペンチル−２−プロピルエーテル、シクロヘキシルプロピルエーテル、シクロヘキシル−２−プロピルエーテル、シクロペンチルブチルエーテル、シクロペンチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、シクロヘキシルブチルエーテル、シクロヘキシル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル等のアルキルエーテル類；
【００６６】
１−プロパノール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、２−メチル−１−プロパノール、ネオペンチルアルコール、ｔｅｒｔ−アミルアルコール、イソアミルアルコール、３−メチル−２−ブタノール、２−メチル−１−ブタノール、２−エチル−１−ブタノール、２−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノール等のアルキルアルコール類；
デカン、ドデカン、ウンデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類等が挙げられる。
【００６７】
これらの有機溶媒のうち、ケトン系有機溶媒、グリコールモノエーテルモノエステル類を使用するのが、基板上で合成するＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡ及びＬＡＮなどへのダメージや酸拡散抑制効果の点で特に好ましい。更にアルキルエーテル類やエステル系溶媒を併用してもよい。
【００６８】
この溶媒（Ｄ）は、本発明の酸転写用組成物において、前記重合体（Ａ）を１００質量部とした場合に、通常、１０〜１００００質量部含有され、２０〜８０００質量部が好ましく、３０〜６０００質量部がより好ましく、４０〜４０００質量部が更に好ましい。
更に、溶剤を含む場合の酸転写用組成物全体の粘度は特に限定されず、酸転写用組成物層を形成する各種方法に適宜の粘度とすればよいが、例えば、温度２５℃おける粘度を１〜１００ｍＰａ・ｓとすることができる。この粘度は２〜８０ｍＰａ・ｓが好ましく、３〜５０ｍＰａ・ｓがより好ましい。
【００６９】
（５）界面活性剤（Ｅ）
また、本発明の酸転写用組成物には、上記成分以外にも他の成分を含有できる。他の成分としては、界面活性剤（Ｅ）が挙げられる。界面活性剤（Ｅ）としては、例えば、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ポリアルキレンオキシド系界面活性剤、含フッ素界面活性剤等が挙げられる。
【００７０】
具体的には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等の他、ＮＢＸ−７、ＮＢＸ−８、ＮＢＸ−１５（商品名、ネオス社製）、ＳＨ８４００ ＦＬＵＩＤ（商品名、Ｔｏｒａｙ Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｃｏ．製）、ＫＰ３４１（商品名、信越化学工業株式会社製）、ポリフローＮｏ．７５，同Ｎｏ．９５（商品名、共栄社化学株式会社製）、エフトップＥＦ３０１、同ＥＦ３０３、同ＥＦ３５２（商品名、トーケムプロダクツ株式会社製）、メガファックスＦ１７１、Ｆ１７２、Ｆ１７３、Ｆ４７１、Ｒ−０７、Ｒ−０８（商品名、大日本インキ化学工業株式会社製）、フロラードＦＣ４３０、ＦＣ４３１（商品名、住友スリーエム株式会社製）、アサヒガードＡＧ７１０、サーフロンＳ−３８２、ＳＣ−１０１、ＳＣ−１０２、ＳＣ−１０３、ＳＣ−１０４、ＳＣ−１０５、ＳＣ−１０６（商品名、旭硝子株式会社製）等を挙げることができる。尚、これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【００７１】
界面活性剤（Ｅ）を用いる場合、その量は特に限定されないが、通常、前記重合体（Ａ）１００質量部に対して０．０１〜０．５質量部であり、好ましくは０．０２〜０．１質量部である。
【００７２】
更に、その他、本発明の酸転写用組成物には、増感剤、増感助剤、酸増殖剤、架橋剤、ハレーション防止剤、保存安定化剤、着色剤、可塑剤、消泡剤等を適宜配合することができる。
【００７３】
［２］バイオチップの製造方法
本発明のバイオチップの製造方法は、（ａ）第１膜形成工程、（ｂ）第２膜形成工程、（ｃ）保護基除去工程、（ｄ）第２膜除去工程、（ｅ）第２化合物結合工程、を備えることを特徴とする（図１〜図３参照）。
【００７４】
前記「（ａ）第１膜形成工程」（図１のＰＲ１参照）は、酸に不安定な保護基Ｐを有する第１化合物を基板１０に直接的又は間接的に結合して第１膜２０を形成する工程ＰＲ１である。
【００７５】
前記「第１化合物」は、酸に不安定な保護基Ｐ（以下、単に「保護基」ともいう）を有する化合物である。第１化合物は保護基Ｐを有すればよく、他の構成は特に限定されず、例えば、下記（１）〜（３）に例示される化合物が挙げられる。即ち、
（１）基板表面と第２化合物とを結合させるためのカップリング化合物。より具体的には、保護基で保護された第２化合物との結合手及び基板表面との結合手を有する化合物、即ち例えば、保護基とシリル基とを有する化合物など。
（２）保護基を導入するための保護基導入化合物。より具体的には、アミノ基やヒドロキシル基を保護する保護基を導入するための化合物、即ち例えば、アミノ基にペプチド結合できる基と保護基とを有する化合物など。
（３）第２化合物を基板表面から離間させるためのスペーサ化合物。即ち例えば、アルキル鎖によって離間されたアミノ基にペプチド結合できる基及び保護基を有する化合物など。
【００７６】
前記例示した第１化合物のうち、（１）カップリング化合物は、通常、基板表面に対して直接的に結合されるが、他の化合物を介して基板表面に間接的に結合させてもよい。また、（２）保護基導入化合物及び（３）スペーサ化合物は、通常、他の化合物を介して基板表面と間接的に結合される。これらの（２）保護基導入化合物及び（３）スペーサ化合物と基板表面との間にはどのような化合物を介してもよいが、例えば、カップリング剤（カップリング化合物）を介することができる。
【００７７】
このうち（２）保護基導入化合物としては、保護基として有するオメガ−アミノカプロン酸系化合物のようなアミノアルキルカルボン酸等が挙げられる。このような化合物としては、６−Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルアミノカプロン酸、４−Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルアミノブタン酸、５−Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルアミノペンタン酸、７−Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルアミノヘプタン酸等のｔ−ブトキシカルボニル基を保護基として有するカルボン酸誘導体類等が挙げられる。
また、第１化合物として前記（２）保護基導入化合物を用いる際に、基板と第１化合物（保護基導入化合物）とを接続するカップンリグ剤（カップリング化合物）としては、アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基及びシリル基を有するカップリング剤や、ヒドロキシル基とシリル基とを有するカップリング剤が挙げられる。
【００７８】
その他、第１化合物としては、後述する第２化合物として挙げた各種化合物のうちの保護基を有する化合物や、後述する第２化合物として挙げた各種化合物に保護基が導入された誘導体などを用いることもできる。
【００７９】
前記「酸に不安定な保護基（Ｐ）」は、酸の存在下で解離する基であり、より具体的には酸性の基であり、更に詳しくは、フェノール性水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、酸性を有する水酸基等の酸性基中の水素原子を置換する基を意味する。この酸解離性基としては、ｔ−ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、（チオテトラヒドロピラニルスルファニル）メチル基、（チオテトラヒドロフラニルスルファニル）メチル基や、アルコキシ置換メチル基、アルキルスルファニル置換メチル基、アセタール基、ヘミアセタール基、下記式（２３）で表される基（以下、「酸解離性基（２３）」という）等を挙げることができる。
【００８０】
【化１４】
【００８１】
〔式（２３）中、Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立に、炭素数１〜１４の直鎖状のアルキル基、炭素数１〜１４の分岐状のアルキル基、炭素数３〜２０の非有橋式の１価の脂環式炭化水素基、炭素数３〜２０の有橋式の１価の脂環式炭化水素基、又は炭素数６〜２０の１価の芳香族基を示すか、或いは、Ｒ１〜Ｒ３のうちの何れか２つが結合して、炭素数３〜２０の非有橋式の２価の脂環式炭化水素基、又は炭素数３〜２０の有橋式の２価の脂環式炭化水素基を形成すると共に、Ｒ１〜Ｒ３のうちの残りの１つが、炭素数１〜１４の直鎖状のアルキル基、炭素数１〜１４の分岐状のアルキル基、炭素数３〜２０の非有橋式の１価の脂環式炭化水素基、炭素数３〜２０の有橋式の１価の脂環式炭化水素基、又は炭素数６〜２０の１価の芳香族基を示し、これらの各基は置換されていてもよい。］
【００８２】
式（２３）における炭素数１〜１４の直鎖状のアルキル基、及び、炭素数１〜１４の分岐状のアルキル基、としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、I-プロピル基、ｎ−ブチル基、２−メチルプロピル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基等が挙げられる。
【００８３】
式（２３）における炭素数３〜２０の非有橋式の１価の脂環式炭化水素基、及び、炭素数３〜２０の有橋式の１価の脂環式炭化水素基、としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基；ビシクロ［２．２．１］ヘプチル基、ビシクロ［２．２．２］オクチル基、テトラシクロ［４．２．０．１２，５．１７，１０］ドデシル基、アダマンチル基等が挙げられる。
【００８４】
式（２３）における炭素数６〜２０の１価の芳香族基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられる。
【００８５】
式（２３）において、前記Ｒ１〜Ｒ３の各基は、各々独立に、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、オキソ基（＝Ｏ）、シアノ基、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子等）、炭素数１〜１４の直鎖状のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基等）、炭素数１〜１４の分岐状のアルキル基（例えば、ｉ−プロピル基、２−メチルプロピル基、１−メチルプロピル基、ｔ−ブチル基等）、炭素数１〜８の直鎖状のアルコキシル基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基等）、炭素数１〜８の分岐状のアルコキシル基（例えば、ｉ−プロポキシ基、２−メチルプロポキシ基、１−メチルプロポキシ基、ｔ−ブトキシ基等）、炭素数２〜８の直鎖状のアルコキシアルキル基（例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基等）、炭素数２〜８の分岐状のアルコキシアルキル基（例えば、ｔ−ブトキシメチル基等）、炭素数２〜８の直鎖状のアルコキシアルコキシル基（例えば、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基基等）、炭素数２〜８の分岐状のアルコキシアルコキシル基（例えば、ｔ−ブトキシメトキシ基等）、炭素数２〜８の直鎖状のアルキルカルボニルオキシ基（例えば、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基等）、炭素数２〜８の分岐状のアルキルカルボニルオキシ基（例えば、ｔ−ブチルカルボニルオキシ基等）、炭素数２〜８の直鎖状のアルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等）、炭素数２〜８の分岐状のアルコキシカルボニル基（例えば、ｔ−ブトキシカルボニル基等）、炭素数２〜１４の直鎖状のシアノアルキル基（例えば、シアノメチル基、２−シアノエチル基、３−シアノプロピル基、４−シアノブチル基等）、炭素数２〜１４の分岐状のシアノアルキル基、炭素数１〜１４の直鎖状のフルオロアルキル基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基等）、炭素数１〜１４の分岐状のフルオロアルキル基などが挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【００８６】
また、前記アルコキシ置換メチル基としては、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエトキシメチル基、ｎ−プロポキシメチル基、ｎ−ブトキシメチル基、ｎ−ペンチルオキシメチル基、ｎ−ヘキシルオキシメチル基、ベンジルオキシメチル基等を挙げることができる。
【００８７】
前記アルキルスルファニル置換メチル基としては、例えば、メチルスルファニルメチル基、エチルスルファニルメチル基、メトキシエチルスルファニルメチル基、ｎ−プロピルスルファニルメチル基、ｎ−ブチルスルファニルメチル基、ｎ−ペンチルスルファニルメチル基、ｎ−ヘキシルスルファニルメチル基、ベンジルスルファニルメチル基等を挙げることができる。
【００８８】
前記「基板（１０）」の種類は特に限定されず、無機材料からなってもよく、有機材料からなってもよく、これらの複合材料からなってもよい。また、基板１０は、その表面側と他面側とが異なる材料からなってもよい。この基板材料としては、例えば、シリコン、二酸化ケイ素及びガラス（ホウケイ酸ガラス、表面改質ガラス、石英ガラス等を含む）等のケイ素を主成分とする無機材料が挙げられる。また、ポリプロピレン及びポリアクリルアミド（アクリルアミドによって表面が活性化されたポリアクリルアミドを含む）等の有機材料が挙げられる。この他、保護基を有する化合物の層（第１膜に限られない）を固定化するのに適した反応性部位（例えば、活性なアミノ基など）を有する表面を有する当該分野において既知の他の基板を適宜用いることができる。
【００８９】
前記第１膜２０は、どのようにして基板１０上に結合させてもよいが、通常、第１化合物を含む液体を基板１０（表面処理されていない基板及び表面処理された基板を含む）表面に塗布して、第１化合物と基板１０表面とを反応させて結合させる。この際の塗布方法等は特に限定されず、従来公知の回転塗布、流延塗布、ロール塗布及び印刷等の種々の方法を用いることができる。
【００９０】
更に、第１化合物は、基板１０に直接結合させてもよく、他の化合物を介して間接的に結合させてもよい。即ち、換言すれば、第１膜（配向して並んだ複数の第１化合物又はその残基からなる膜）２０は基板１０に直接積層してもよく、１層又は２層以上の他膜を介して間接的に積層してもよい。
尚、第１化合物は、前記保護基を維持したまま、他部において前記基板に直接的に又は間接的に結合される。また、第１化合物は、この結合に際して、第１化合物の構造の一部が変化してもよく、変化しなくてもよい。変化する場合としては、第１化合物の構造の一部が脱離されて生じた結合手を利用する場合等が挙げられる。
【００９１】
前記「（ｂ）第２膜形成工程」（図１のＰＲ２参照）は、第１膜２０上に、前記酸転写用組成物を用いて第２膜３０を形成する工程ＰＲ２である。
【００９２】
前記酸転写用組成物を用いて第２膜３０を形成する方法は、特に限定されず、例えば、回転塗布、流延塗布、ロール塗布及び印刷等の適宜の塗布手段が挙げられる。
更に、この酸転写用組成物を塗布した後、必要に応じて、プレベーク（ＰＢ）することによって塗膜中の溶剤を揮発させることで第２膜３０を形成してもよい。このプレベークの加熱条件は、酸転写用組成物の配合組成によって適宜選択されるが、加熱温度は、通常、３０〜１５０℃、好ましくは５０〜１３０℃である。更に、加熱時間は、通常、３０〜３００秒間、好ましくは６０〜１８０秒間である。
また、第２膜３０の厚みは特に限定されないが、通常、１〜１００００ｎｍとすることが好ましく、５〜８００ｎｍとすることがより好ましく、１０〜５００ｎｍとすることが更に好ましい。
【００９３】
前記「（ｃ）保護基除去工程」は、図１及び図２に例示されるように、第２膜３０を露光して、露光された部分に対応する第１膜３０から保護基Ｐを除去する工程ＰＲ３及びＰＲ４である（即ち、第１膜３０のうち露光部に対応した部分から保護基Ｐを除去する工程ＰＲ３及びＰＲ４）。
この保護基除去工程には、通常、第２膜３０に対して放射線を露光する露光工程ＰＲ３と、露光により第２膜３０内に生じた酸を第１膜２０へと転写（拡散）する転写工程ＰＲ４とを備える。
【００９４】
このうち露光工程ＰＲ３は、マスク５０を介して第２膜３０を露光し、第２膜３０内で前記酸を発生させる工程である。これにより図１に例示するように、第２膜３０の露光された部位が酸発生部位３１となる。
露光に使用される放射線の種類は特に限定されず、第２膜３０に含まれる酸発生剤（Ｂ）の種類に応じて適宜選択される。更に、露光量等も第２膜３０に含まれる酸発生剤（Ｂ）の種類に応じて適宜選択される。
【００９５】
また、酸転写工程ＰＲ４は、第２膜３０に発生した酸を第１膜２０へ転写する工程である。これにより図２に例示するように、酸発生部位３１に対応した第１膜２０を構成している第１化合物から保護基Ｐを除去することによって、第１膜２０の一部が酸転写部位２１（酸転写部位２１は保護基Ｐが解離された第１化合物の残基を含んでいる）となる。
この酸を転写する方法は特に限定されないが、具体的には、（１）加熱により転写する方法、（２）常温において放置することによって転写する方法、（３）浸透圧を利用して転写する方法などが挙げられる。これらの方法は１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよいが、これらの中でも（１）加熱により転写する方法が転写効率に優れるため好ましい。
加熱により転写を行う場合の加熱条件は、特に限定されないが、加熱温度は、５０〜２００℃が好ましく、７０〜１５０℃が更に好ましい。更に、加熱時間は、３０〜３００秒間が好ましく、６０〜１８０秒間が更に好ましい。
また、加熱により転写を行う場合は、上記加熱条件により１回の加熱で完了してもよいが、結果的に上記加熱条件と同様の結果となるように、２回以上の加熱を行うこともできる。
【００９６】
尚、前記（２）常温において放置することによって転写する方法とは、加熱を行わず、通常、温度２０〜３０℃の常温の環境に放置することで、第２膜３０内に発生された酸を自然に第１膜２０へと拡散させて転写する方法である。
【００９７】
前記「（ｄ）第２膜除去工程」は、図２に例示されるように、第２膜３０を除去する工程ＰＲ５である。即ち、第２膜３０を除去すると共に、その層下に酸が転写された第１膜２０を露出させる工程ＰＲ５である。
第２膜３０の除去はどのような方法で行ってもよいが、通常、第２膜３０を有機溶剤により溶解させて行う。この有機溶剤は、第２膜３０を溶解させるものの、酸が転写された第１膜２０を溶解させないものである。
【００９８】
このような有機溶剤は、第２膜３０及び第１膜２０の各膜を構成する成分によって適宜選択することが好ましく、第１膜２０が溶解されず且つ第２膜３０が溶解される有機溶剤であれば限定されないが、具体的には、アセトニトリル、アセトン、テトラヒドロフラン及びピリジン等が挙げられる。これらの有機溶剤は１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【００９９】
前記「（ｅ）第２化合物結合工程」は、第１膜のうち保護基が除去された部位に第２化合物を結合する工程ＰＲ６である。即ち、第１膜２０のうち酸転写されて保護基Ｐが解離された部位２１上に、第２化合物を含む部位４１を積層する工程である。
【０１００】
前記「第２化合物」の種類は特に限定されず種々の化合物を用いることができる。この第２化合物としては、例えば、（１）ヌクレオチド｛ヌクレオチド、デオキシヌクレオチド及びこれらを除く類似体（合成ヌクレオチド類似体、合成デオキシヌクレオチド類似体など）を含む｝、（２）アミノ酸、（３）単糖類、又は（４）これらヌクレオチド、アミノ酸及び単糖類から選択される２以上の化合物が結合された結合体、（５）ペプチド核酸（ＰＮＡ）を合成するためのペプチド核酸形成用化合物（ペプチド核酸モノマー）、（６）各種の端部形成用化合物等が挙げられる。これらの第２化合物は保護基及び活性基を有していてもよい。また、これらの第２化合物は１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【０１０１】
前記（１）ヌクレオチドとしては、デオキシヌクレオチド、合成ヌクレオチド類似体が挙げられる。
このうちヌクレオチドとしては、アデノシンホスフェート、グアノシンホスフェート、シチジンホスフェート、ウリジンホスフェート等が挙げられる。
また、デオキシヌクレオチドとしては、デオキシアデノシンホスフェート、デオキシグアノシンホスフェート、デオキシチジンホスフェート及びデオキシチミジンホスフェート等が挙げられる。
更に、合成ヌクレオチド類似体としては、２’−４’架橋ヌクレオチド類似体、３’−４’架橋ヌクレオチド類似体、５’−アミノ−３’，５’架橋ヌクレオチド類似体等の架橋型ヌクレオチド類似体等が挙げられる。
【０１０２】
前記（２）アミノ酸（Ｌ体及びＤ体を含む）としては、アルキル鎖を持つグリシン・アラニン・バリン・ロイシン・イソロイシン、ヒドロキシ基を持つセリン・トレオニン、硫黄を含むシステイン・メチオニン、アミド基を持つアスパラギン・グルタミン、イミノ基を持つプロリン、芳香族基を持つフェニルアラニン・チロシン・トリプトファン等が挙げられる。
前記（３）単糖類としては、グルコース、ガラクトース、マンノース、フコース、キシロース、Ｎ−アセチルグルコサミン、Ｎ−アセチルガラクトサミン等が挙げられる。
前記（４）の結合体としては、ヌクレオチド同士の結合体であるオリゴヌクレオチド、アミノ酸同士の結合体であるペプチド及び蛋白質、等が挙げられる。
【０１０３】
前記ペプチド核酸形成用化合物としては、Ｎ−（２−ｔ−ブチルオキシカルボニル−アミノエチル）−Ｎ−チミン−１−イルアセチル）グリシン、Ｎ−（Ｎ−４−（ベンジルオキシカルボニル）シトシン−１−イル）アセチル−Ｎ−（２−ｔ−ブチルオキシカルボニル−アミノエチル）グリシン、Ｎ−（Ｎ−６−（ベンジルオキシカルボニル）アデニン−９−イル）アセチル−Ｎ−（２−ｔ−ブチルオキシカルボニル−アミノエチル）グリシン及びＮ−（Ｎ−４−（ベンジルオキシカルボニル）グアニン−１−イル）アセチル−Ｎ−（２−ｔ−ブチルオキシカルボニル−アミノエチル）グリシン等が挙げられる。
【０１０４】
前記（５）端部形成用化合物としては、分子鎖末端を形成する化合物であり、各種保護基を有する保護基形成用化合物、各種キャッピング用化合物及び標識用化合物等が含まれる。このうち標識用化合物としては、各種蛍光標識用化合物（フロレシンイソチオシアネート等のフルオレセイン誘導体など）及び放射性同位体標識用化合物が含まれる。
【０１０５】
更に、前記第２化合物が有することができる保護基としては、前記第１化合物における酸に不安定な保護基がそのまま適用できる他、光に不安定な保護基を用いることもできる。
また、前記第２化合物が有することができる活性基としては、ホスホルアミダイト基、Ｈ−ホスホネート、ホスホジエステル、ホスホトリエステル及びリン酸トリエステル等の遊離の水酸基と反応し得るリン含有基が挙げられる。即ち、例えば、活性化されたヌクレオチドとしては、ホスホルアミダイトヌクレオチド分子が挙げられる。その他、光化学的活性基及び熱化学的活性基としては、アミノ基、チオール基、マレイミド基、Ｎ-ヒドロキシスクシンイミジルエステル基、ホルミル基、カルボキシル基、アクリルアミド基、エポキシ基等が挙げられる。
【０１０６】
そして、図３に例示されるように、前述の第１膜から保護基Ｐを解離させる操作と同様の操作（酸転写用組成物層形成工程ＰＲ７、露光工程ＰＲ８、酸転写工程ＰＲ９、酸転写用組成物層除去工程ＰＲ１０）を施すことにより、保護基が残存された第１膜（第２化合物が結合されていない部位）から保護基Ｐを解離させ、その後、第３化合物結合工程ＰＲ１１を施すことによって、第１化合物の残基に対して第３化合物を結合させて、第３化合物の残基からなる部位４２を形成することができる。
【０１０７】
更に、図２の最下図に例示するように、前記第２化合物が酸に不安定な保護基Ｐを有する場合には、前記と同様の操作を施すことで、第２化合物の残基からなる部位４１上に他の化合物（第４化合物、第５化合物など）を結合させることができる。このように同様の操作を繰り返すことによって、基板上で高い自由度をもって高分子を合成できる。
尚、第２化合物に関する説明は、前記第３化合物、前記第４化合物及び前記第５化合物にそのまま適用できる。また、第１化合物、第２化合物、第３化合物、第４化合物及び第５化合物等は各々同じであってもよく異なっていてもよい。
【０１０８】
本発明の製造方法によれば、基板上で高い自由度で高分子を設計することができる。この方法により合成される高分子は特に限定されないが、生体高分子及び擬似生体高分子の合成に特に好適である。このような高分子としては、核酸及び蛋白質が挙げられる。核酸としては、ＤＮＡ、ＲＮＡ及びＰＮＡ（Ｐｅｐｔｉｄｅ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ）の他、架橋型ヌクレオチド類似体を一部又は全部に用いて合成された人工核酸〔ＬＮＡ｛Ｌｏｃｋｅｄ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ（Ｐｒｏｌｉｇｏ ＬＬＣ社商標）｝及びＢＮＡなど〕が挙げられる。このうちＰＮＡは、ＤＮＡ及びＲＮＡがリン酸結合骨格を有するのに対して、ペプチド結合骨格を有する擬似生体高分子である。このＰＮＡは、通常、アミノエチルグリシン誘導体を単量体とする高分子である。
【０１０９】
［３］バイオチップ
本発明のバイオチップは、本発明のバイオチップの製造方法により形成されたことを特徴とする。即ち、本発明のバイオチップは、少なくとも前記基板１０と、該基板１０上に配置され、前記第１膜等から構成されたプローブとを有する。このプローブとしては、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡ、ＢＮＡ、人工核酸、プロテイン（ペプチド）、糖鎖、及びこれらを組み合わせたプローブ等が挙げられる。
このバイオチップとしては、具体的には、ＤＮＡチップ、ＲＮＡチップ、プロテインチップ、及び糖鎖チップ等が挙げられる。更には、これらの２種以上の機能を有する複合チップであってもよい。
このバイオチップは、通常、１〜１０ｍｍ四方の基板の上に、数千〜数万種類のプローブが形成されたものであり、検体となるＤＮＡ等の発現パターンを同時に解析できる基板である。遺伝子発現のパターンニグ、新規遺伝子のスクーリング、遺伝子多型、及び遺伝子変異等の検出に好適に用いることができる。
【実施例】
【０１１０】
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。但し、本発明は、この実施例に何ら制約されるものではない。尚、実施例の記載における「部」及び「％」は、特記しない限り質量基準である。
【０１１１】
［１］樹脂組成物の調製（Ａ１〜Ａ３）
（１）重合体（Ａ）の合成
〔合成例１〕＜重合体（Ａ−１）の合成＞
５００ｍＬビーカー中にＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（単量体Ａｍ１、株式会社興人製）５ｇ（Ａｍ１とＡｍ２との合計を１００モル％とした場合に５モル％）、メチルメタクリレート（単量体Ａｍ２、三菱マテリアル株式会社製）９５ｇ（Ａｍ１とＡｍ２との合計を１００モル％とした場合に９５モル％）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（重合開始剤）３．０ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌し均一な溶液を得た。別途、窒素置換したドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコ中に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（溶媒）１５０ｇを仕込み、ゆるやかに攪拌を開始し８０℃まで昇温した。その後、８０℃にて、上記溶液を２時間かけて少量ずつ連続滴下した。滴下後、更に８０℃にて３時間重合を行い、その後、１００℃に昇温して１時間攪拌を行って重合を終了した。その後、得られた反応溶液を多量のシクロヘキサン中に滴下して生成物を凝固させた。次いで、得られた凝固物を水洗後、凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のシクロヘキサンに滴下して再度凝固させた。この再溶解及び凝固を行うサイクルを計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して重合体（Ａ−１）を得た。
得られた重合体Ａ−１の収率は９０％であり、Ｍｗは１１，０００であった。
【０１１２】
［合成例２］＜重合体（Ａ−２）の合成＞
本合成例２は、前記合成例１におけるＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（単量体Ａｍ１、株式会社興人製）を１０ｇ（Ａｍ１とＡｍ２との合計を１００モル％とした場合に１０モル％）、メチルメタクリレート（単量体Ａｍ２、三菱マテリアル株式会社製）９０ｇ（Ａｍ１とＡｍ２との合計を１００モル％とした場合に９０モル％）、として前記合成例１と同様にして重合体（Ａ−２）を得た。
得られた重合体（Ａ−２）のＭｗは１０，０００であった。
【０１１３】
［合成例３］＜重合体（Ａ−３）の合成＞
本合成例３は、前記合成例１におけるＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（単量体Ａｍ１、株式会社興人製）を２０ｇ（Ａｍ１とＡｍ２との合計を１００モル％とした場合に２０モル％）、メチルメタクリレート（単量体Ａｍ２、三菱マテリアル株式会社製）８０ｇ（Ａｍ１とＡｍ２との合計を１００モル％とした場合に８０モル％）、として前記合成例１と同様にして重合体（Ａ−３）を得た。
得られた重合体Ａ３のＭｗは９，０００であった。
【０１１４】
【表１】
【０１１５】
（２）各成分の混合
前記重合体Ａ（Ａ１〜Ａ３）と下記成分を下記表２に示す配合となるように、重合体Ａ（１００質量部）、酸発生剤Ｂ（３０質量部）、溶媒（Ｄ）（固形分濃度が１０．０％となる量）、界面活性剤（Ｅ）（０．０５質量部）を混合し、攪拌して均一な溶液（表２に示す各固形分濃度）とした。この溶液を孔径０．５μｍのカプセルフィルターでろ過して１０種類の各酸転写用組成物（実施例１〜５及び比較例１〜２）を得た。
【０１１６】
Ａ１〜Ａ３：表１記載の重合体
Ｂ１：前記式Ｂ２に示す化合物
Ｂ２：前記式Ｂ１４に示す化合物
Ｂ３：前記式Ｂ１９に示す化合物
ＢＲ１：下記式（１０）に示す化合物
【０１１７】
【化１５】
【０１１８】
Ｄ１：プロピレングリコールモノメチルエーテルエセテート（ＰＧＥＭＡ）
Ｄ２：γ−ブチロラクトン
Ｅ：ＪＳＲ株式会社製商品名ダイナフロー。
【０１１９】
【表２】
【０１２０】
［２］酸転写用組成物の評価
［２−１］拡散制御性
前記［１］で得られた各酸転写用組成物の特性を評価するために各々の酸転写用組成物を用いて第１分子層が有する保護基を選択的に除去した後、蛍光標識を行い、各スポットの形状評価を行った。
【０１２１】
（１）第１分子形成工程
ガラス基板を洗浄溶液（９５％のエタノール水溶液１Ｌ、水１２ｍＬ、水酸化ナトリウム１２０ｇ）に１２時間浸漬した後、数回水洗して空気中で乾燥させた。次いで、このガラス基板にアミノ基を固定するための表面処理を施した。即ち、ガラス基板を０．１体積％のアミノプロピルトリエトキシシランのエタノール溶液に浸漬し、常温で５分間撹拌した。その後、エタノールで３回洗浄し、真空オーブンを用いて１２０℃で２０分間乾燥し、更に、アルゴンガス雰囲気中で１２時間放置した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、単に「ＤＭＦ」という）に浸漬し、更に、ジクロロメタンで洗浄して前記表面処理を行った。
【０１２２】
その後、表面処理されたガラス基板を、３０ｍＭの６−Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルアミノカプロン酸（本実施例における第１分子）、及び、３ｇのジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）を、含むＤＭＦ溶液０．５ｍＬに浸漬し、８０℃で１時間撹拌しながら反応させた。その後、未反応のアミノ基をアセチル基により保護するために、無水酢酸とピリジンとの混合溶液（無水酢酸１体積部＋ピリジン３体積部）内で１時間撹拌しながら反応させた。その結果、アミノ基が酸に不安定な保護基（アセチル基）で保護された第１分子からなる第１分子層（リンカー層）が、ガラス基板上に形成された。
【０１２３】
（２）酸転写用組成物層形成工程
前記［１］で得られた各酸転写用組成物（実施例１〜５及び比較例１および２）を、前記［２−１］（１）で得られた第１分子層が形成されたガラス基板上にスピンコーターを用いてコーティングした後、ホットプレート上にて１１０℃で１分間加熱して、厚さ１５０ｎｍの各酸転写用組成物層を形成した。
【０１２４】
（３）保護基除去工程
パターンマスク（５０μｍ×５０μｍのスクエアーパターン）を介して、前記（２）までに得られたガラス基板の酸転写用組成物層の表面に、超高圧水銀灯（ＯＳＲＡＭ社製、形式「ＨＢＯ」、出力１，０００Ｗ）を用いて１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外光を照射し、酸転写用組成物層内で酸を発生させた。尚、露光量は、照度計〔株式会社オーク製作所製、形式「ＵＶ−Ｍ１０」（照度計）に、形式「プローブＵＶ−３５」（受光器）をつないだ装置〕により確認した。
次いで、前記露光後のガラス基板を、再度、ホットプレート上にて１１０℃で１分間加熱して、酸転写用組成物層内に発生された酸を第１分子層へ転写した。
【０１２５】
（４）酸転写用組成物層除去工程
前記（３）までに得られたガラス基板をアセトニトリルに３０秒間浸漬して、前記酸転写用組成物層を除去した。
【０１２６】
（５）第２分子結合工程
前記（３）の工程で第１分子から保護基が解離されて形成されると共に、前記（４）の工程でガラス基板表面に露出されアミノ基（遊離アミノ基）に、１ｍＭのフロレシンイソチオシアネート（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、本実施例における第２分子）を含むＤＭＦ溶液中において、常温で１時間反応させて蛍光標識を形成した。その後、エタノール、水及びエタノールの順に洗浄した後、乾燥させて暗室に保管した。
【０１２７】
（６）スポット形状の評価
前記（５）までに得られたガラス基板を、顕微レーザーラマン分光装置（Ｒｅｎｉｓｈａｗ社製）を用いて観察すると共に、各スポットの形状を下記基準に基づいて評価し、下記表３に示した。
「○」；イソチオシアネート基の吸収が５０μｍ×５０μｍのスクエア内全面に均一に観察され、スクエア外にはイソチオシアネート基の吸収は観察された場合。
「△」；イソチオシアネート基の吸収が５０μｍ×５０μｍのスクエア内の一部に観察され、スクエア外にはイソチオシアネート基の吸収は観察された場合。
「×」；イソチオシアネート基の吸収が５０μｍ×５０μｍのスクエア内にも、スクエア外にも観察された場合。
【０１２８】
［２−２］感度
（１）感度評価用第１樹脂膜形成用組成物の調製
酸解離性基含有樹脂を形成する単量体として、酸解離性基を有する単量体にビス−（４−メトキシフェニル）−ベンジルアクリレート、フェノール性水酸基を有する単量体にｐ−イソプロペニルフェノール、その他の単量体にｐ−ヒドロキシフェニルメタクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリレート及びフェノキシポリエチレングリコールアクリレートを用いた。
そして、各単量体のビス−（４−メトキシフェニル）−ベンジルアクリレート２０ｇ、ｐ−イソプロペニルフェノール３０ｇ、ｐ−ヒドロキシフェニルメタクリルアミド２０ｇ、ヒドロキシエチルアクリレート２０ｇ、及びフェノキシポリエチレングリコールアクリレート１０ｇ、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート１ｇと、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（溶媒）１２０ｇと、を混合して攪拌し、均一な溶液に調製した。その後、得られた溶液を３０分間窒素ガスによりバブリングした。次いで、重合開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）４ｇ添加し、窒素ガスによるバブリングを継続しながら、反応温度を７０℃に維持して３時間重合を行った。次いで、更にＡＩＢＮ１ｇを添加して３時間反応した後、１００℃で１時間反応させて、重合を終了した。その後、得られた反応溶液と多量のヘキサンと混合し、反応溶液内の生成物を凝固させた。次いで、凝固された生成物をテトラヒドロフランに再溶解した後、再度ヘキサンにより凝固させる操作を数回繰り返して未反応モノマーを除去し、減圧下５０℃で乾燥して酸解離性基含有樹脂を得た。
得られた酸解離性基含有樹脂の収率は９５％であり、Ｍｗは１０，００００であり、Ｍｗ／Ｍｎは９．０であった。
その後、得られた酸解離性基含有樹脂（１００質量部）、界面活性剤としてＮＢＸ−１５〔ネオス社製〕（０．０５質量部）、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（２０００質量部）を混合し、攪拌により均一な溶液とした後、この溶液を孔径０．５μｍのカプセルフィルターでろ過して第１樹脂膜形成用組成物を得た。
尚、上記合成における測定及び評価は下記の要領で行った。更に、後述する各合成においても同様である。
東ソー（株）製ＧＰＣカラム（Ｇ２０００ＨＸＬ２本、Ｇ３０００ＨＸＬ１本、４０００ＨＸＬ１本）を用い、流量１．０ミリリットル／分、溶出溶媒テトラヒドロフラン、カラム温度４０℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定した。また、分散度Ｍｗ／Ｍｎは測定結果より算出した。
【０１２９】
（２）感度評価
１．第１樹脂膜形成工程
シリコン基板の表面にスピンコーターを用いて、前記（１）で得られた感度評価用第１樹脂膜形成用組成物を塗布した。その後、ホットプレート上で１１０℃で１分間加熱して、厚さ２００ｎｍの第１樹脂膜を形成した。
２．酸転写膜形成工程（Ｉ）
前記１．で得られた第１樹脂膜の表面にスピンコーターを用いて、各酸転写用組成物（実施例及び比較例）を塗布した。その後、ホットプレート上で１１０℃で１分間加熱して、厚さ１５０ｎｍの酸転写用組成物層を形成した。
３．露光工程（ＩＩ）
パターンマスクを介して、前記２．で得られた酸転写用組成物層の表面に、超高圧水銀灯（ＯＳＲＡＭ社製、形式「ＨＢＯ」、出力１，０００Ｗ）を用いて１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外光を照射した。露光量は、照度計〔株式会社オーク製作所製、形式「ＵＶ−Ｍ１０」（照度計）に、形式「プローブＵＶ−３５」（受光器）をつないだ装置〕により確認した。
４．酸転写工程（ＩＩＩ）
前記３．までに得られた積層体をホットプレート上にて、１１０℃で１分間加熱処理を行った。
５．酸転写用組成物層除去工程（ＩＶ）
前記４．までに得られた積層体をアセトニトリルに３０秒間浸漬して、酸転写用組成物層のみを除去した。
６．現像工程（Ｖ）
前記５．までに得られた積層体を、２．３８質量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に室温で１分間浸漬して現像を行った。その後、流水洗浄し、窒素ブローを行ってパターンを得た。
尚、以下、このパターンが形成された基板を「パターニング基板」という。
７．感度評価
前記パターニング基板を光学顕微鏡で観察し、感度評価を行った。ここで、感度とはライン／スペース＝５０／５０μｍのパターンが残渣なく解像する最小露光量を指し、その露光量を「最適露光量」とした。
【０１３０】
［２−３］積層された分子がダメージ評価
前記［２−１］拡散制御性において、（２）樹脂組成物層形成工程で、１１０℃で３０分間加熱する点、（４）樹脂組成物層除去工程で、アセトニトリルに１０分浸漬する点以外は同様の手法にてスポット形状を形成し、各スポットの形状を下記基準に基づいて評価した。結果を下記表３に示した。
「○」；イソチオシアネート基の吸収が５０μｍ×５０μｍのスクエア内全面に均一に観察され、スクエア外にはイソチオシアネート基の吸収は観察された場合。
「△」；イソチオシアネート基の吸収が５０μｍ×５０μｍのスクエア内の一部に観察され、スクエア外にはイソチオシアネート基の吸収は観察された場合。
「×」；イソチオシアネート基の吸収が５０μｍ×５０μｍのスクエア内にも、スクエア外にも観察された場合。
【０１３１】
【表３】
【０１３２】
尚、本発明においては、上記の具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１０；基板、
２０；第１分子層、２１；保護基が解離された部位、Ｐ；保護基、
３０；樹脂組成物層（酸転写樹脂層）、３１；酸発生部位、
４１；第２分子の残基からなる部位、４２；第３分子（他の第２分子）の残基からなる部位、
５０；マスク、
ＰＲ１；第１分子層形成工程、ＰＲ２；樹脂組成物層（酸転写樹脂層）形成工程、ＰＲ３；露光工程（保護基除去工程の一部）、ＰＲ４；酸転写工程（保護基除去工程の一部）、ＰＲ５；樹脂組成物層（酸転写樹脂層）除去工程、ＰＲ６；第２分子結合工程、
ＰＲ７；樹脂組成物層（酸転写樹脂層）形成工程、ＰＲ８；露光工程、ＰＲ９；酸転写工程、ＰＲ１０；樹脂組成物層（酸転写樹脂層）除去工程、ＰＲ１１；第３分子結合工程
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸転写用組成物、バイオチップの製造方法及びバイオチップに関する。更に詳しくは、基板上でＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡ及びＬＡＮなどの各種高分子を合成する際に用いる酸転写用組成物、これを用いたバイオチップの製造方法及びこのバイオチップの製造方法を用いてなるバイオチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、基板上で生体高分子などの高分子を合成する方法が注目され、特にヌクレオチド等をモノマーとして用いて異なる配列及び長さを有するプローブを１つの基板上にアレイ化して配列したチップ及びこれを製造する方法が広く検討されている。
基板上で高分子を合成する方法として、光に対して不安定な保護基を有するヌクレオチドモノマー等を配列し、マスクを介した露光により特定部分からこの保護基を解離させた後に、他のヌクレオチドモノマーを結合させる操作を繰り返す方法が下記特許文献１〜２に開示されている。
一方、半導体製造分野において、フォトリソグラフ法を用いた微細パターン形成に際して利用される光酸発生剤やこれが含まれたレジストを高分子の合成に利用しようとする技術が下記特許文献３〜５に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５４４５９３４号明細書
【特許文献２】米国特許第５７４４３０５号明細書
【特許文献３】米国特許第５６５８７３４号明細書
【特許文献４】特開２００５−０９９００５号公報
【特許文献５】特表２００３−５０１６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１〜５の方法によれば、基板上で高分子を種々合成することができるものの、バイオチップを用いた遺伝子やタンパク質の検出は、より多量の検体をより高速度でより正確に行うことが求められており、従ってバイオチップにもより多くの種類の高分子をより高密度且つ正確に基板上に形成できる技術が更に求められている。
従って、本発明の課題は、露光により発生された酸の拡散制御性に優れた樹脂組成物層を形成でき、基板上に多糖類の高分子を高密度かつ正確に形成でき、且つ分子を積層する際に既積層された分子がダメージを受けない酸転写用組成物、この酸転写用組成物を用いたバイオチップの製造方法及びこのバイオチップの製造方法を用いてなるバイオチップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下の通りである。
［１］（Ａ）重合体と、
（Ｂ）下記式（１）又は下記式（２）に示すアニオンから選ばれる少なくとも１種のアニオンと、下記式（３）乃至（５）に示すカチオンから選ばれる少なくとも１種のカチオンからなる化合物（以下、「化合物（Ｂ）ともいう」、を含有する酸転写用組成物。
【０００６】
【化１】
（式中、Ｒ１およびＲ２は、互いに独立して、フッ素原子を有し、且つ、炭素数１〜１０の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は、２つのＲ１同士もしくはＲ２同士が互いに結合して、フッ素原子を有し、且つ、炭素数２〜１０の２価の有機基であり、この２価の有機基は置換基を有してもよい。）
【０００７】
【化２】
（式中、Ｒ３はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を示す。Ｒ４は、炭素数１〜４のアルコキシ基を示す。Ｒ５はそれぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基を示す。）
［２］前記重合体（Ａ）が、含窒素基を有する重合体である前記［１］に記載の酸転写用組成物。
［３］前記重合体（Ａ）は、前記含窒素基として−ＮＲ７Ｒ８を含む下記式（６）に示す構成単位を有する前記［２］に記載の酸転写用組成物。
【０００８】
【化３】
（式中、Ｒ６は水素原子又はメチル基を表す。Ｒ７及びＲ８はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基、炭素数３〜１０の環状の炭化水素基を表す。また、Ｒ７及びＲ８は、互いに結合して３〜１０員環の単環式ヘテロ環、又は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子の群から選ばれる少なくとも１種のヘテロ原子を介して結合して４〜１０員環の単環式ヘテロ環を形成してもよい。）
［４］前記化合物（Ｂ）は、前記重合体（Ａ）１００質量部に対して１０〜２００質量部含まれる前記［１］乃至［３］のうちのいずれかに記載の酸転写用組成物。
［５］前記酸転写用組成物が、バイオチップ製造用である［１］乃至［４］のうちのいずれかに記載の酸転写用組成物。
［６］（ａ）酸に不安定な保護基を有する第１化合物を基板に直接的又は間接的に結合して第１膜を形成する第１膜形成工程、
（ｂ）前記第１膜上に、前記［５］に記載の酸転写用組成物を用いて第２膜を形成する第２膜形成工程、
（ｃ）前記第２膜を露光して、前記第１膜のうち露光部を構成する前記第１分子から前記保護基を除去する保護基除去工程、
（ｄ）前記第２膜を除去する第２膜除去工程、及び、
（ｅ）前記第１膜のうち前記保護基が除去された部位の第１分子に第２化合物を結合する第２化合物結合工程、を備えることを特徴とするバイオチップの製造方法。
［７］前記固体基板の少なくとも表面は、シリコン、二酸化ケイ素、ガラス、表面改質ガラス、ポリプロピレン又は活性化されたアクリルアミドからなるものである前記［６］に記載のバイオチップの製造方法。
［８］前記［６］または［７］に記載のバイオチップの製造方法により形成されるバイオチップ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の酸転写用組成物によれば、少ない露光量でも、露光により発生された酸の不必要な拡散を抑えて優れた制御性と選択性を発揮できる樹脂組成物層を形成できる。このため、この樹脂組成物を用いることで、従来に比べて、プローブをより正確且つ精密に形成することができると共にプローブの集積率を向上させたバイオチップを得ることができる。
【００１０】
本発明の酸転写用組成物は、酸に対して不安定な保護基を有する第１分子を配列し、マスクを介した露光により特定部分からこの保護基を解離させた後に他の第２分子を結合させる操作を繰り返すことにより基板上に高分子を合成するバイオチップの製造に特に有用である。
【００１１】
本発明のバイオチップの製造方法によれば、少ない露光量でも、露光により発生した酸の不必要な拡散を抑えて優れた制御性を発揮できる前記樹脂組成物を用いるために、プローブをより正確且つ精密に形成したバイオチップを得ることができる。加えて、プローブの集積率を従来に比べてより向上させたバイオチップを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のバイオチップの製造方法を模式的に説明する説明図である。
【図２】本発明のバイオチップの製造方法を模式的に説明する説明図である。
【図３】本発明のバイオチップの製造方法を模式的に説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明する。尚、本明細書において、「（メタ）アクリル」とは、アクリル及びメタクリルを意味し、「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートを意味する。
【００１４】
［１］酸転写用組成物
本発明の酸転写用組成物は、前記（Ａ）成分と、（Ｂ）成分とを含有する。
【００１５】
（１）重合体（Ａ）
前記重合体（Ａ）は、後述するバイオチップの製造方法において、酸転写用組成物の層（以下、「酸転写用組成物層」ともいう）を形成することができ、（Ｂ）成分が均一に酸転写用組成物層に含有することができ且つ光照射により（Ｂ）成分から発生するアニオンもしくは酸の酸転写用組成物層中での拡散を制御することができるものであれば特に限定されない。このような重合体としては、通常、含窒素基を有する重合体（以下、「含窒素重合体」ともいう）が用いることができる。後述する（Ｂ）成分を含むと共に、重合体（Ａ）が含窒素基を有することで、酸転写用組成物層内で発生された酸の不要な拡散を防止することができる。このため、酸転写用組成物層内及び層下への意図しない酸拡散及び酸転写を防止して、得られるパターンの解像度を向上させることができる。このパターンとは、例えば、バイオチップにおける各プローブの形成領域のパターンである。従って、これらの解像度が向上されることで、プローブを正確且つ精密に形成でき、更には、基板上に形成するプローブの集積率を向上させることができるために、バイオチップの更なる小型化及び限られた面積での更なる高機能化を行うことができる。
【００１６】
上記のように重合体（Ａ）は、酸拡散防止作用、酸転写防止作用を有することが望ましい点から、実質的に酸解離性基を有さない重合体であるのが好ましい。さらに、重合体（Ａ）は、樹脂組成物層下には、核酸やタンパク質などの水酸基との親和性が高い分子が用いられることが多いため、重合体（Ａ）は実質的に水酸基を有さない重合体であることが好ましい。また重合体（Ａ）は、実質的に酸の作用によって架橋する架橋基を有さない重合体であるのが好ましい。
【００１７】
含窒素重合体（Ａ）は、後述する式（６）で表される構成単位の有無に関わらず、含窒素基を有することができる。この含窒素基を有することで、膜内（本酸転写用組成物を用いて形成される膜内）における不要な酸の拡散を効果的に抑制することができる（即ち、酸拡散抑制機能を発揮させることができる）。
【００１８】
前記含窒素基は、窒素原子を基内に含む置換基を意味する。この含窒素基としては、−ＮＲ７Ｒ８の構造を有する基（以下、単に「アミン基」という）、アシド基、イミド基、ウレア基、ウレタン基、ピリジン基等が挙げられる。
これらのなかでは、アミン基が好ましい。前記アミン基のＲ７及びＲ８は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基、炭素数３〜１０の環状の炭化水素基を表す。また、前記アミン基のＲ７及びＲ８は互いに結合して、３〜１０員環の単環式ヘテロ環、又は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子からなる群より選ばれる少なくとも１種のヘテロ原子を介して結合して４〜１０員環の単環式ヘテロ環を形成してもよい。
【００１９】
即ち、前記アミン基のＲ７及びＲ８が炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基である場合の前記アミン基のＲ７及びＲ８としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、２−メチルプロピル基、１−メチルプロピル基、ｔ−ブチル基などの脂肪族炭化水素基が挙げられる。
【００２０】
また、前記アミン基のＲ７及びＲ８が炭素数３〜１０の環状の炭化水素基である場合の前記アミン基のＲ７及びＲ８がとしては、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などの脂環式基；フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、４−ｔ−ブチルフェニル基、１−ナフチル基、ベンジル基などの芳香族基が挙げられる。
【００２１】
更に、前記アミン基のＲ７及びＲ８が互いに結合して３〜１０員環の単環式ヘテロ環（不飽和環であってもよく、飽和環であってもよい）を形成している場合、前記アミン基としては、アジリジノ基、アゼチノ基、ピロリジノ基、ピロール基、ピペリジノ基、ピリジノ基等が挙げられる。
【００２２】
また、前記アミン基のＲ７及びＲ８が窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子からなる群より選ばれる少なくとも１種のヘテロ原子を介して結合して４〜１０員環の単環式ヘテロ環（不飽和環であってもよく、飽和環であってもよい）を形成している場合、前記アミン基としては、モルホリノ基、チオモルホリノ基、セレノモルホリノ基、イソオキサゾリジノ基、イソオキサゾール基、イソチアゾリジノ基、イソチアゾール基、イミダゾリジノ基、ピペラジノ基、トリアジノ基等が挙げられる。
【００２３】
前記アミノ基は、どのような形態で重合体（Ａ）の側鎖に含まれてもよいが、特に下記式（６）で示す構成単位（Ａ１）として重合体（Ａ）に含まれることが好ましい。
【００２４】
【化４】
（式中、Ｒ６は水素原子又はメチル基を表す。Ｒ７及びＲ８はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基、炭素数３〜１０の環状の炭化水素基を表す。また、Ｒ７及びＲ８は、互いに結合して３〜１０員環の単環式ヘテロ環、又は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子の群から選ばれる少なくとも１種のヘテロ原子を介して結合して４〜１０員環の単環式ヘテロ環を形成してもよい。）
【００２５】
前記式（６）に示す構成単位は、通常、下記式（７）で表される単量体（Ａｍ１）を用いて重合体（Ａ）を重合することにより得ることができる。
【００２６】
【化５】
〔式中、Ｒ６は水素原子又はメチル基を表す。Ｒ７及びＲ８はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基、炭素数３〜１０の環状の炭化水素基を表す。また、Ｒ７及びＲ８は、互いに結合して３〜１０員環の単環式ヘテロ環、又は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子からなる群より選ばれる少なくとも１種のヘテロ原子を介して結合して４〜１０員環の単環式ヘテロ環を形成してもよい。〕
【００２７】
前記前記式（７）におけるＲ７及び／又はＲ８となる炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、２−メチルプロピル基、１−メチルプロピル基、ｔ−ブチル基などの脂肪族炭化水素基が挙げられる。
即ち、前記式（７）においてＲ７及び／又はＲ８が炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基となる単量体としては、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。
【００２８】
また、前記式（７）におけるＲ７及び／又はＲ８となる炭素数３〜１０の環状の炭化水素基としては、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などの脂環式基；フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、４−ｔ−ブチルフェニル基、１−ナフチル基、ベンジル基などの芳香族基が挙げられる。
更に、前記式（７）における、Ｒ７及びＲ８とが互いに結合して形成された３〜１０員環の単環式ヘテロ環、又は、Ｒ７及びＲ８とが窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子からなる群より選ばれる少なくとも１種のヘテロ原子を介して結合して形成された４〜１０員環の単環式ヘテロ環、を有する単量体としては、Ｎ−（メタ）アクリロイルモルホリン等が挙げられる。
【００２９】
前記単量体（Ａｍ１）としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ−アクリロイルモルホリン、Ｎ−メタクリロイルモルホリンが好ましい。これらの好ましい単量体を用いて得られた重合体（Ａ）は、酸発生剤（Ｂ）から発生された酸の膜内における不要な拡散をより効果的に抑制できる。
【００３０】
前記構成単位（Ａ１）が重合体（Ａ）に含まれる場合、重合体（Ａ）に占める構成単位（Ａ１）の割合は特に限定されないが、重合体（Ａ）の全構成単位を１００モル％とした場合に１〜５０モル％であることが好ましく、３〜４０モル％であることがより好ましく、５〜３０モル％であることが特に好ましい。この範囲では、酸発生剤（Ｂ）から発生された酸の膜内における不要な拡散をより効果的に抑制できる。
【００３１】
前記重合体（Ａ）は、前記構成単位（Ａ１）以外にも他の構成単位を含むことができる。他の構成単位としては、下記式（８）に示す構成単位（Ａ２）が挙げられる。
【００３２】
【化６】
〔式中、Ｒ９は水素原子又はメチル基を表す。Ｒ１０は１価の有機基を表す。〕
【００３３】
前記構成単位（Ａ２）は、通常、下記式（９）で表される単量体（Ａｍ２）を用いて重合することにより得られる。
【００３４】
【化７】
〔式中、Ｒ９は水素原子又はメチル基を表す。Ｒ１０は１価の有機基を表す。〕
【００３５】
前記式（９）におけるＲ１０の１価の有機基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、２−メチルプロピル基、１−メチルプロピル基、ｔ−ブチル基等の炭素原子数１〜１２の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基；
【００３６】
フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，４−キシリル基、２，６−キシリル基、３，５−キシリル基、メシチル基、ｏ−クメニル基、ｍ−クメニル基、ｐ−クメニル基、ベンジル基、フェネチル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基等の炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基；
【００３７】
ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、１−ヒドロキシプロピル基、２−ヒドロキシプロピル基、３−ヒドロキシプロピル基、１−ヒドロキシブチル基、２−ヒドロキシブチル基、３−ヒドロキシブチル基、４−ヒドロキシブチル基、３−ヒドロキシシクロペンチル基、４−ヒドロキシシクロヘキシル基等の炭素数１〜８のヒドロキシアルキル基；
【００３８】
シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、１−シアノプロピル基、２−シアノプロピル基、３−シアノプロピル基、１−シアノブチル基、２−シアノブチル基、３−シアノブチル基、４−シアノブチル基、３−シアノシクロペンチル基、４−シアノシクロヘキシル基等の炭素数２〜９のシアノアルキル基及びシアノ基などの窒素原子含有有機基；
【００３９】
シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの環状炭化水素基；
ボルニル基、イソボルニル基等の橋かけ環式炭化水素基などの脂環式基；が挙げられる。
尚、前記式（８）及び前記式（９）におけるＲ１０は、後述する酸に不安定な保護基（Ｐ）でないことが好ましい。
【００４０】
単量体（Ａｍ２）としては、（メタ）アクリレート化合物が好ましく、具体的には、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらの（メタ）アクリレート化合物は１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
これらの（メタ）アクリレート化合物のなかでは、メチルメタクリレートが特に好ましい。
【００４１】
重合体（Ａ）中に構成単位（Ａ２）が含まれる場合、その割合は特に限定されないが、重合体（Ａ）の全構成単位を１００モル％とした場合に５〜９９モル％であることが好ましく、１０〜９７モル％であることがより好ましく、１５〜９５モル％であることが特に好ましい。この範囲では、前記構成単位（Ａ１）を含むことによる感度向上効果及び酸転写性向上効果をより顕著に得ることができる。
【００４２】
重合体（Ａ）は、前記構成単位（Ａ１）及び前記構成単位（Ａ２）以外の他の構成単位を含むことができる。他の構成単位の種類は特に限定されず本発明の目的を阻害しない範囲であればよい。この他の構成単位を含む場合、その割合は、特に限定されないが、重合体（Ａ）の全構成単位を１００モル％とした場合に３０モル％以下であることが好ましく、１〜１０モル％であることがより好ましい。この範囲内では本発明の目的を阻害することがない。
【００４３】
また、前記重合体（Ａ）の分子量については特に限定はなく、適宜選定することができるが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算重量分子量（以下、「Ｍｗ」という）は、通常、１，０００〜５００，０００であり、好ましくは２，０００〜４００，０００であり、更に好ましくは３，０００〜３００，０００である。
更に、重合体（Ａ）のＭｗと、ＧＰＣで測定したポリスチレン換算数分子量（以下、「Ｍｎ」という）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）についても特に限定はなく、適宜選定できるが、通常、１〜１０であり、好ましくは１〜８であり、更に好ましくは１〜３である。
【００４４】
更に、重合体（Ａ）は、実質的に酸解離性基（酸に不安定な保護基）を有さない重合体であることが好ましい。「実質的に酸解離性基を有さない」とは、重合体の合成に用いる全単量体中、酸解離性基を有さない単量体が、９５モル％以上用いて得られる重合体のことである。即ち、換言すれば、重合体（Ａ）を構成する全構成単位１００モル％中に、後述する酸に不安定な保護基を有する構成単位が５モル％未満であることを意味する。
【００４５】
また、重合体（Ａ）は、実質的に水酸基を有さない重合体であることが好ましい。「実質的に水酸基を有さない」とは、ＪＩＳ Ｋ１５５７のプラスチック−ポリウレタン原料ポリオールの近赤外（ＮＩＲ）分光法による水酸基価の求め方に準じて、波長２０００〜２３００ｎｍのＲ−ＯＨ結合音、及び、１３８０〜１５００ｎｍのＲ−ＯＨ第１倍音の２つの波長域を用いて測定される重合体（Ａ）についての水酸基価｛重合体（Ａ）１ｇ中の水酸基と当量の水酸化カリウムの質量（ｍｇ）｝が１以下であることを意味する。
【００４６】
（２）化合物（Ｂ）
化合物（Ｂ）は、下記式（１）又は（２）に示すアニオンから選ばれる少なくとも１種のアニオンと、下記式（３）乃至（５）に示すカチオンから選ばれる少なくとも１種のカチオンからなる化合物である。すなわち、露光により、下記式（１）又は（２）に示すアニオンから選ばれる少なくとも１種のアニオンが発生し、酸として機能するもの、つまり感放射線性酸発生剤である。この化合物（Ｂ）から酸を発生させる際に用いる放射線の種類は特に限定されず、紫外線（ｇ線、ｉ線）、遠紫外線（ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザー、Ｆ２エキシマレーザー等を含む）、Ｘ線、電子線、γ線、分子線、イオンビーム等から適切に選択される。
【００４７】
【化８】
【００４８】
（式中、Ｒ１およびＲ２は、互いに独立して、フッ素原子を有し、且つ、炭素数１〜１０の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は、２つのＲ１同士もしくはＲ２同士が互いに結合して、フッ素原子を有し、且つ、炭素数２〜１０の２価の有機基であり、この２価の有機基は置換基を有してもよい。）
【００４９】
【化９】
【００５０】
（式中、Ｒ３はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を示す。Ｒ４は、炭素数１〜４のアルコキシ基を示す。Ｒ５はそれぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基を示す。）
【００５１】
上記式（１）及び（２）で表されるアニオンとしては、例えば、下記式（１−１）〜（１−７）及び（２−１）〜（２−５）を挙げることができる。
【００５２】
【化１０】
【００５３】
【化１１】
【００５４】
また、化合物（Ｂ）の具体的な例としては、例えば、下記式Ｂ１〜Ｂ２０で表される化合物が挙げられる。
【００５５】
【化１２】
【００５６】
【化１３】
【００５７】
尚、本発明において、特定酸発生剤（Ｂ）は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００５８】
特定酸発生剤（Ｂ）の含有量は、特に制限されないが、酸転写用組成物層としての酸転写性を十分に確保する観点および分子を積層する際に既積層された分子がダメージを受けないようにするため、前記重合体（Ａ）１００質量部に対して、１０〜１００質量部が含有される。更に、重合体（Ａ）と酸発生剤（Ｂ）との組合せによる優れた酸転写の制御性（特に、第１分子層内での横方向への酸拡散の抑制）が得られる点から、この含有量は１０〜８０質量部であることが好ましく、１０〜５０質量部であることがより好ましい。
【００５９】
（３）他の感放射線性酸発生剤
また、感放射線性酸発生剤として使用することのできる、前記特定酸発生剤（Ｂ）以外の感放射線性酸発生剤（以下、「他の酸発生剤」という。）としては、オニウム塩化合物（チオフェニウム塩化合物を含む）、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物、スルホン化合物、スルホン酸化合物、ジアゾメタン化合物、スルホンイミド化合物等を用いることができる。この他の酸発生剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６０】
前記オニウム塩化合物としては、４，７−ジ−ｎ−ブトキシナフチルテトラヒドロチオフェニウム塩化合物、１−（４−ｎ−ブトキシナフタレン−１−イル）テトラヒドロチオフェニウム塩化合物、１−（６−ｎ−ブトキシナフタレン−２−イル）テトラヒドロチオフェニウム塩化合物、１−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）テトラヒドロチオフェニウム塩化合物などのチオフェニウム塩化合物；ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム塩化合物、ジフェニルヨードニウム塩化合物などのヨードニウム塩化合物；トリフェニルスルホニウム塩化合物、４−ｔ−ブチルフェニルジフェニルスルホニウム塩化合物、４−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウム塩化合物、４−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウム塩化合物などのスルホニウム塩化合物；ホスホニウム塩化合物；ジアゾニウム塩化合物；ピリジニウム塩化合物；などが挙げられる。
【００６１】
前記ハロゲン含有化合物としては、ハロアルキル基含有炭化水素化合物、ハロアルキル基含有複素環式化合物等が挙げられる。具体的には（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン誘導体などが挙げられる。
前記ジアゾケトン化合物としては、１，３−ジケト−２−ジアゾ化合物、ジアゾベンゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物などが挙げられる。
前記スルホン化物としては、β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホンや、これらの化合物のα−ジアゾ化合物などが挙げられる。
前記スルホン酸化合物としては、アルキルスルホン酸エステル、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステル、イミノスルホネートなどが挙げられる。
前記ジアゾメタン化合物としては、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｐ−トルエンスルホニル）ジアゾメタン、メチルスルホニル−ｐ−トルエンスルホニルジアゾメタン、シクロヘキシルスルホニル−１，１−ジメチルエチルスルホニルジアゾメタン、ビス（１，１−ジメチルエチルスルホニル）ジアゾメタン等が挙げられる。
【００６２】
前記スルホンイミド化合物としては、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）−５，６−オキシ−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）−５，６−オキシ−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）−５，６−オキシ−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）ナフタレン−１，８−ジカルボキシイミド、Ｎ−（４−フルオロフェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（４−フルオロフェニルスルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．１．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（４−フルオロフェニルスルホニルオキシ）−５，６−オキシ−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（４−フルオロフェニルスルホニルオキシ）ナフタレン−１，８−ジカルボキシイミド、Ｎ−（１０−カンファ−スルホニルオキシ）ナフタレン−１，８−ジカルボキシイミド等が挙げられる。
【００６３】
他の酸発生剤（Ｃ）の含有量は特に限定されないが、酸転写用組成物層としての酸転写性を十分に確保する観点から、通常、前記重合体（Ａ）１００質量部に対して、化合物（Ｂ）との他の酸発生剤（Ｃ）との合計量が、１０〜１００質量部が含有される。
【００６４】
（４）溶媒（Ｄ）
また、本発明の酸転写用組成物には、上記成分以外にも他の成分を含有できる。他の成分としては、溶媒（Ｄ）が挙げられる。本発明の酸転写用組成物は、溶剤を含有させることにより、組成物全体の状態を自在に制御することができ、特に任意の粘度を有する液状の酸転写用組成物とすることができる。
【００６５】
そのような有機溶媒としては、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルｉ−ブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、３−メチルシクロペンタノン、２，６−ジメチルヘキサノン等のケトン系有機溶媒；
酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソアミル、ガンマブチロラクトン等のエステル系溶媒；
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のグリコールモノエーテルモノエステル類；
プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ブチルメチルエーテル、ブチルエチルエーテル、ブチルプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチル−メチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルプロピルエーテル、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジイソアミルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、シクロヘキシルメチルエーテル、シクロペンチルエチルエーテル、シクロヘキシルエチルエーテル、シクロペンチルプロピルエーテル、シクロペンチル−２−プロピルエーテル、シクロヘキシルプロピルエーテル、シクロヘキシル−２−プロピルエーテル、シクロペンチルブチルエーテル、シクロペンチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、シクロヘキシルブチルエーテル、シクロヘキシル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル等のアルキルエーテル類；
【００６６】
１−プロパノール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、２−メチル−１−プロパノール、ネオペンチルアルコール、ｔｅｒｔ−アミルアルコール、イソアミルアルコール、３−メチル−２−ブタノール、２−メチル−１−ブタノール、２−エチル−１−ブタノール、２−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノール等のアルキルアルコール類；
デカン、ドデカン、ウンデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類等が挙げられる。
【００６７】
これらの有機溶媒のうち、ケトン系有機溶媒、グリコールモノエーテルモノエステル類を使用するのが、基板上で合成するＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡ及びＬＡＮなどへのダメージや酸拡散抑制効果の点で特に好ましい。更にアルキルエーテル類やエステル系溶媒を併用してもよい。
【００６８】
この溶媒（Ｄ）は、本発明の酸転写用組成物において、前記重合体（Ａ）を１００質量部とした場合に、通常、１０〜１００００質量部含有され、２０〜８０００質量部が好ましく、３０〜６０００質量部がより好ましく、４０〜４０００質量部が更に好ましい。
更に、溶剤を含む場合の酸転写用組成物全体の粘度は特に限定されず、酸転写用組成物層を形成する各種方法に適宜の粘度とすればよいが、例えば、温度２５℃おける粘度を１〜１００ｍＰａ・ｓとすることができる。この粘度は２〜８０ｍＰａ・ｓが好ましく、３〜５０ｍＰａ・ｓがより好ましい。
【００６９】
（５）界面活性剤（Ｅ）
また、本発明の酸転写用組成物には、上記成分以外にも他の成分を含有できる。他の成分としては、界面活性剤（Ｅ）が挙げられる。界面活性剤（Ｅ）としては、例えば、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ポリアルキレンオキシド系界面活性剤、含フッ素界面活性剤等が挙げられる。
【００７０】
具体的には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等の他、ＮＢＸ−７、ＮＢＸ−８、ＮＢＸ−１５（商品名、ネオス社製）、ＳＨ８４００ ＦＬＵＩＤ（商品名、Ｔｏｒａｙ Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｃｏ．製）、ＫＰ３４１（商品名、信越化学工業株式会社製）、ポリフローＮｏ．７５，同Ｎｏ．９５（商品名、共栄社化学株式会社製）、エフトップＥＦ３０１、同ＥＦ３０３、同ＥＦ３５２（商品名、トーケムプロダクツ株式会社製）、メガファックスＦ１７１、Ｆ１７２、Ｆ１７３、Ｆ４７１、Ｒ−０７、Ｒ−０８（商品名、大日本インキ化学工業株式会社製）、フロラードＦＣ４３０、ＦＣ４３１（商品名、住友スリーエム株式会社製）、アサヒガードＡＧ７１０、サーフロンＳ−３８２、ＳＣ−１０１、ＳＣ−１０２、ＳＣ−１０３、ＳＣ−１０４、ＳＣ−１０５、ＳＣ−１０６（商品名、旭硝子株式会社製）等を挙げることができる。尚、これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【００７１】
界面活性剤（Ｅ）を用いる場合、その量は特に限定されないが、通常、前記重合体（Ａ）１００質量部に対して０．０１〜０．５質量部であり、好ましくは０．０２〜０．１質量部である。
【００７２】
更に、その他、本発明の酸転写用組成物には、増感剤、増感助剤、酸増殖剤、架橋剤、ハレーション防止剤、保存安定化剤、着色剤、可塑剤、消泡剤等を適宜配合することができる。
【００７３】
［２］バイオチップの製造方法
本発明のバイオチップの製造方法は、（ａ）第１膜形成工程、（ｂ）第２膜形成工程、（ｃ）保護基除去工程、（ｄ）第２膜除去工程、（ｅ）第２化合物結合工程、を備えることを特徴とする（図１〜図３参照）。
【００７４】
前記「（ａ）第１膜形成工程」（図１のＰＲ１参照）は、酸に不安定な保護基Ｐを有する第１化合物を基板１０に直接的又は間接的に結合して第１膜２０を形成する工程ＰＲ１である。
【００７５】
前記「第１化合物」は、酸に不安定な保護基Ｐ（以下、単に「保護基」ともいう）を有する化合物である。第１化合物は保護基Ｐを有すればよく、他の構成は特に限定されず、例えば、下記（１）〜（３）に例示される化合物が挙げられる。即ち、
（１）基板表面と第２化合物とを結合させるためのカップリング化合物。より具体的には、保護基で保護された第２化合物との結合手及び基板表面との結合手を有する化合物、即ち例えば、保護基とシリル基とを有する化合物など。
（２）保護基を導入するための保護基導入化合物。より具体的には、アミノ基やヒドロキシル基を保護する保護基を導入するための化合物、即ち例えば、アミノ基にペプチド結合できる基と保護基とを有する化合物など。
（３）第２化合物を基板表面から離間させるためのスペーサ化合物。即ち例えば、アルキル鎖によって離間されたアミノ基にペプチド結合できる基及び保護基を有する化合物など。
【００７６】
前記例示した第１化合物のうち、（１）カップリング化合物は、通常、基板表面に対して直接的に結合されるが、他の化合物を介して基板表面に間接的に結合させてもよい。また、（２）保護基導入化合物及び（３）スペーサ化合物は、通常、他の化合物を介して基板表面と間接的に結合される。これらの（２）保護基導入化合物及び（３）スペーサ化合物と基板表面との間にはどのような化合物を介してもよいが、例えば、カップリング剤（カップリング化合物）を介することができる。
【００７７】
このうち（２）保護基導入化合物としては、保護基として有するオメガ−アミノカプロン酸系化合物のようなアミノアルキルカルボン酸等が挙げられる。このような化合物としては、６−Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルアミノカプロン酸、４−Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルアミノブタン酸、５−Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルアミノペンタン酸、７−Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルアミノヘプタン酸等のｔ−ブトキシカルボニル基を保護基として有するカルボン酸誘導体類等が挙げられる。
また、第１化合物として前記（２）保護基導入化合物を用いる際に、基板と第１化合物（保護基導入化合物）とを接続するカップンリグ剤（カップリング化合物）としては、アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基及びシリル基を有するカップリング剤や、ヒドロキシル基とシリル基とを有するカップリング剤が挙げられる。
【００７８】
その他、第１化合物としては、後述する第２化合物として挙げた各種化合物のうちの保護基を有する化合物や、後述する第２化合物として挙げた各種化合物に保護基が導入された誘導体などを用いることもできる。
【００７９】
前記「酸に不安定な保護基（Ｐ）」は、酸の存在下で解離する基であり、より具体的には酸性の基であり、更に詳しくは、フェノール性水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、酸性を有する水酸基等の酸性基中の水素原子を置換する基を意味する。この酸解離性基としては、ｔ−ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、（チオテトラヒドロピラニルスルファニル）メチル基、（チオテトラヒドロフラニルスルファニル）メチル基や、アルコキシ置換メチル基、アルキルスルファニル置換メチル基、アセタール基、ヘミアセタール基、下記式（２３）で表される基（以下、「酸解離性基（２３）」という）等を挙げることができる。
【００８０】
【化１４】
【００８１】
〔式（２３）中、Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立に、炭素数１〜１４の直鎖状のアルキル基、炭素数１〜１４の分岐状のアルキル基、炭素数３〜２０の非有橋式の１価の脂環式炭化水素基、炭素数３〜２０の有橋式の１価の脂環式炭化水素基、又は炭素数６〜２０の１価の芳香族基を示すか、或いは、Ｒ１〜Ｒ３のうちの何れか２つが結合して、炭素数３〜２０の非有橋式の２価の脂環式炭化水素基、又は炭素数３〜２０の有橋式の２価の脂環式炭化水素基を形成すると共に、Ｒ１〜Ｒ３のうちの残りの１つが、炭素数１〜１４の直鎖状のアルキル基、炭素数１〜１４の分岐状のアルキル基、炭素数３〜２０の非有橋式の１価の脂環式炭化水素基、炭素数３〜２０の有橋式の１価の脂環式炭化水素基、又は炭素数６〜２０の１価の芳香族基を示し、これらの各基は置換されていてもよい。］
【００８２】
式（２３）における炭素数１〜１４の直鎖状のアルキル基、及び、炭素数１〜１４の分岐状のアルキル基、としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、I-プロピル基、ｎ−ブチル基、２−メチルプロピル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基等が挙げられる。
【００８３】
式（２３）における炭素数３〜２０の非有橋式の１価の脂環式炭化水素基、及び、炭素数３〜２０の有橋式の１価の脂環式炭化水素基、としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基；ビシクロ［２．２．１］ヘプチル基、ビシクロ［２．２．２］オクチル基、テトラシクロ［４．２．０．１２，５．１７，１０］ドデシル基、アダマンチル基等が挙げられる。
【００８４】
式（２３）における炭素数６〜２０の１価の芳香族基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられる。
【００８５】
式（２３）において、前記Ｒ１〜Ｒ３の各基は、各々独立に、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、オキソ基（＝Ｏ）、シアノ基、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子等）、炭素数１〜１４の直鎖状のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基等）、炭素数１〜１４の分岐状のアルキル基（例えば、ｉ−プロピル基、２−メチルプロピル基、１−メチルプロピル基、ｔ−ブチル基等）、炭素数１〜８の直鎖状のアルコキシル基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基等）、炭素数１〜８の分岐状のアルコキシル基（例えば、ｉ−プロポキシ基、２−メチルプロポキシ基、１−メチルプロポキシ基、ｔ−ブトキシ基等）、炭素数２〜８の直鎖状のアルコキシアルキル基（例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基等）、炭素数２〜８の分岐状のアルコキシアルキル基（例えば、ｔ−ブトキシメチル基等）、炭素数２〜８の直鎖状のアルコキシアルコキシル基（例えば、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基基等）、炭素数２〜８の分岐状のアルコキシアルコキシル基（例えば、ｔ−ブトキシメトキシ基等）、炭素数２〜８の直鎖状のアルキルカルボニルオキシ基（例えば、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基等）、炭素数２〜８の分岐状のアルキルカルボニルオキシ基（例えば、ｔ−ブチルカルボニルオキシ基等）、炭素数２〜８の直鎖状のアルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等）、炭素数２〜８の分岐状のアルコキシカルボニル基（例えば、ｔ−ブトキシカルボニル基等）、炭素数２〜１４の直鎖状のシアノアルキル基（例えば、シアノメチル基、２−シアノエチル基、３−シアノプロピル基、４−シアノブチル基等）、炭素数２〜１４の分岐状のシアノアルキル基、炭素数１〜１４の直鎖状のフルオロアルキル基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基等）、炭素数１〜１４の分岐状のフルオロアルキル基などが挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【００８６】
また、前記アルコキシ置換メチル基としては、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエトキシメチル基、ｎ−プロポキシメチル基、ｎ−ブトキシメチル基、ｎ−ペンチルオキシメチル基、ｎ−ヘキシルオキシメチル基、ベンジルオキシメチル基等を挙げることができる。
【００８７】
前記アルキルスルファニル置換メチル基としては、例えば、メチルスルファニルメチル基、エチルスルファニルメチル基、メトキシエチルスルファニルメチル基、ｎ−プロピルスルファニルメチル基、ｎ−ブチルスルファニルメチル基、ｎ−ペンチルスルファニルメチル基、ｎ−ヘキシルスルファニルメチル基、ベンジルスルファニルメチル基等を挙げることができる。
【００８８】
前記「基板（１０）」の種類は特に限定されず、無機材料からなってもよく、有機材料からなってもよく、これらの複合材料からなってもよい。また、基板１０は、その表面側と他面側とが異なる材料からなってもよい。この基板材料としては、例えば、シリコン、二酸化ケイ素及びガラス（ホウケイ酸ガラス、表面改質ガラス、石英ガラス等を含む）等のケイ素を主成分とする無機材料が挙げられる。また、ポリプロピレン及びポリアクリルアミド（アクリルアミドによって表面が活性化されたポリアクリルアミドを含む）等の有機材料が挙げられる。この他、保護基を有する化合物の層（第１膜に限られない）を固定化するのに適した反応性部位（例えば、活性なアミノ基など）を有する表面を有する当該分野において既知の他の基板を適宜用いることができる。
【００８９】
前記第１膜２０は、どのようにして基板１０上に結合させてもよいが、通常、第１化合物を含む液体を基板１０（表面処理されていない基板及び表面処理された基板を含む）表面に塗布して、第１化合物と基板１０表面とを反応させて結合させる。この際の塗布方法等は特に限定されず、従来公知の回転塗布、流延塗布、ロール塗布及び印刷等の種々の方法を用いることができる。
【００９０】
更に、第１化合物は、基板１０に直接結合させてもよく、他の化合物を介して間接的に結合させてもよい。即ち、換言すれば、第１膜（配向して並んだ複数の第１化合物又はその残基からなる膜）２０は基板１０に直接積層してもよく、１層又は２層以上の他膜を介して間接的に積層してもよい。
尚、第１化合物は、前記保護基を維持したまま、他部において前記基板に直接的に又は間接的に結合される。また、第１化合物は、この結合に際して、第１化合物の構造の一部が変化してもよく、変化しなくてもよい。変化する場合としては、第１化合物の構造の一部が脱離されて生じた結合手を利用する場合等が挙げられる。
【００９１】
前記「（ｂ）第２膜形成工程」（図１のＰＲ２参照）は、第１膜２０上に、前記酸転写用組成物を用いて第２膜３０を形成する工程ＰＲ２である。
【００９２】
前記酸転写用組成物を用いて第２膜３０を形成する方法は、特に限定されず、例えば、回転塗布、流延塗布、ロール塗布及び印刷等の適宜の塗布手段が挙げられる。
更に、この酸転写用組成物を塗布した後、必要に応じて、プレベーク（ＰＢ）することによって塗膜中の溶剤を揮発させることで第２膜３０を形成してもよい。このプレベークの加熱条件は、酸転写用組成物の配合組成によって適宜選択されるが、加熱温度は、通常、３０〜１５０℃、好ましくは５０〜１３０℃である。更に、加熱時間は、通常、３０〜３００秒間、好ましくは６０〜１８０秒間である。
また、第２膜３０の厚みは特に限定されないが、通常、１〜１００００ｎｍとすることが好ましく、５〜８００ｎｍとすることがより好ましく、１０〜５００ｎｍとすることが更に好ましい。
【００９３】
前記「（ｃ）保護基除去工程」は、図１及び図２に例示されるように、第２膜３０を露光して、露光された部分に対応する第１膜３０から保護基Ｐを除去する工程ＰＲ３及びＰＲ４である（即ち、第１膜３０のうち露光部に対応した部分から保護基Ｐを除去する工程ＰＲ３及びＰＲ４）。
この保護基除去工程には、通常、第２膜３０に対して放射線を露光する露光工程ＰＲ３と、露光により第２膜３０内に生じた酸を第１膜２０へと転写（拡散）する転写工程ＰＲ４とを備える。
【００９４】
このうち露光工程ＰＲ３は、マスク５０を介して第２膜３０を露光し、第２膜３０内で前記酸を発生させる工程である。これにより図１に例示するように、第２膜３０の露光された部位が酸発生部位３１となる。
露光に使用される放射線の種類は特に限定されず、第２膜３０に含まれる酸発生剤（Ｂ）の種類に応じて適宜選択される。更に、露光量等も第２膜３０に含まれる酸発生剤（Ｂ）の種類に応じて適宜選択される。
【００９５】
また、酸転写工程ＰＲ４は、第２膜３０に発生した酸を第１膜２０へ転写する工程である。これにより図２に例示するように、酸発生部位３１に対応した第１膜２０を構成している第１化合物から保護基Ｐを除去することによって、第１膜２０の一部が酸転写部位２１（酸転写部位２１は保護基Ｐが解離された第１化合物の残基を含んでいる）となる。
この酸を転写する方法は特に限定されないが、具体的には、（１）加熱により転写する方法、（２）常温において放置することによって転写する方法、（３）浸透圧を利用して転写する方法などが挙げられる。これらの方法は１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよいが、これらの中でも（１）加熱により転写する方法が転写効率に優れるため好ましい。
加熱により転写を行う場合の加熱条件は、特に限定されないが、加熱温度は、５０〜２００℃が好ましく、７０〜１５０℃が更に好ましい。更に、加熱時間は、３０〜３００秒間が好ましく、６０〜１８０秒間が更に好ましい。
また、加熱により転写を行う場合は、上記加熱条件により１回の加熱で完了してもよいが、結果的に上記加熱条件と同様の結果となるように、２回以上の加熱を行うこともできる。
【００９６】
尚、前記（２）常温において放置することによって転写する方法とは、加熱を行わず、通常、温度２０〜３０℃の常温の環境に放置することで、第２膜３０内に発生された酸を自然に第１膜２０へと拡散させて転写する方法である。
【００９７】
前記「（ｄ）第２膜除去工程」は、図２に例示されるように、第２膜３０を除去する工程ＰＲ５である。即ち、第２膜３０を除去すると共に、その層下に酸が転写された第１膜２０を露出させる工程ＰＲ５である。
第２膜３０の除去はどのような方法で行ってもよいが、通常、第２膜３０を有機溶剤により溶解させて行う。この有機溶剤は、第２膜３０を溶解させるものの、酸が転写された第１膜２０を溶解させないものである。
【００９８】
このような有機溶剤は、第２膜３０及び第１膜２０の各膜を構成する成分によって適宜選択することが好ましく、第１膜２０が溶解されず且つ第２膜３０が溶解される有機溶剤であれば限定されないが、具体的には、アセトニトリル、アセトン、テトラヒドロフラン及びピリジン等が挙げられる。これらの有機溶剤は１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【００９９】
前記「（ｅ）第２化合物結合工程」は、第１膜のうち保護基が除去された部位に第２化合物を結合する工程ＰＲ６である。即ち、第１膜２０のうち酸転写されて保護基Ｐが解離された部位２１上に、第２化合物を含む部位４１を積層する工程である。
【０１００】
前記「第２化合物」の種類は特に限定されず種々の化合物を用いることができる。この第２化合物としては、例えば、（１）ヌクレオチド｛ヌクレオチド、デオキシヌクレオチド及びこれらを除く類似体（合成ヌクレオチド類似体、合成デオキシヌクレオチド類似体など）を含む｝、（２）アミノ酸、（３）単糖類、又は（４）これらヌクレオチド、アミノ酸及び単糖類から選択される２以上の化合物が結合された結合体、（５）ペプチド核酸（ＰＮＡ）を合成するためのペプチド核酸形成用化合物（ペプチド核酸モノマー）、（６）各種の端部形成用化合物等が挙げられる。これらの第２化合物は保護基及び活性基を有していてもよい。また、これらの第２化合物は１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【０１０１】
前記（１）ヌクレオチドとしては、デオキシヌクレオチド、合成ヌクレオチド類似体が挙げられる。
このうちヌクレオチドとしては、アデノシンホスフェート、グアノシンホスフェート、シチジンホスフェート、ウリジンホスフェート等が挙げられる。
また、デオキシヌクレオチドとしては、デオキシアデノシンホスフェート、デオキシグアノシンホスフェート、デオキシチジンホスフェート及びデオキシチミジンホスフェート等が挙げられる。
更に、合成ヌクレオチド類似体としては、２’−４’架橋ヌクレオチド類似体、３’−４’架橋ヌクレオチド類似体、５’−アミノ−３’，５’架橋ヌクレオチド類似体等の架橋型ヌクレオチド類似体等が挙げられる。
【０１０２】
前記（２）アミノ酸（Ｌ体及びＤ体を含む）としては、アルキル鎖を持つグリシン・アラニン・バリン・ロイシン・イソロイシン、ヒドロキシ基を持つセリン・トレオニン、硫黄を含むシステイン・メチオニン、アミド基を持つアスパラギン・グルタミン、イミノ基を持つプロリン、芳香族基を持つフェニルアラニン・チロシン・トリプトファン等が挙げられる。
前記（３）単糖類としては、グルコース、ガラクトース、マンノース、フコース、キシロース、Ｎ−アセチルグルコサミン、Ｎ−アセチルガラクトサミン等が挙げられる。
前記（４）の結合体としては、ヌクレオチド同士の結合体であるオリゴヌクレオチド、アミノ酸同士の結合体であるペプチド及び蛋白質、等が挙げられる。
【０１０３】
前記ペプチド核酸形成用化合物としては、Ｎ−（２−ｔ−ブチルオキシカルボニル−アミノエチル）−Ｎ−チミン−１−イルアセチル）グリシン、Ｎ−（Ｎ−４−（ベンジルオキシカルボニル）シトシン−１−イル）アセチル−Ｎ−（２−ｔ−ブチルオキシカルボニル−アミノエチル）グリシン、Ｎ−（Ｎ−６−（ベンジルオキシカルボニル）アデニン−９−イル）アセチル−Ｎ−（２−ｔ−ブチルオキシカルボニル−アミノエチル）グリシン及びＮ−（Ｎ−４−（ベンジルオキシカルボニル）グアニン−１−イル）アセチル−Ｎ−（２−ｔ−ブチルオキシカルボニル−アミノエチル）グリシン等が挙げられる。
【０１０４】
前記（５）端部形成用化合物としては、分子鎖末端を形成する化合物であり、各種保護基を有する保護基形成用化合物、各種キャッピング用化合物及び標識用化合物等が含まれる。このうち標識用化合物としては、各種蛍光標識用化合物（フロレシンイソチオシアネート等のフルオレセイン誘導体など）及び放射性同位体標識用化合物が含まれる。
【０１０５】
更に、前記第２化合物が有することができる保護基としては、前記第１化合物における酸に不安定な保護基がそのまま適用できる他、光に不安定な保護基を用いることもできる。
また、前記第２化合物が有することができる活性基としては、ホスホルアミダイト基、Ｈ−ホスホネート、ホスホジエステル、ホスホトリエステル及びリン酸トリエステル等の遊離の水酸基と反応し得るリン含有基が挙げられる。即ち、例えば、活性化されたヌクレオチドとしては、ホスホルアミダイトヌクレオチド分子が挙げられる。その他、光化学的活性基及び熱化学的活性基としては、アミノ基、チオール基、マレイミド基、Ｎ-ヒドロキシスクシンイミジルエステル基、ホルミル基、カルボキシル基、アクリルアミド基、エポキシ基等が挙げられる。
【０１０６】
そして、図３に例示されるように、前述の第１膜から保護基Ｐを解離させる操作と同様の操作（酸転写用組成物層形成工程ＰＲ７、露光工程ＰＲ８、酸転写工程ＰＲ９、酸転写用組成物層除去工程ＰＲ１０）を施すことにより、保護基が残存された第１膜（第２化合物が結合されていない部位）から保護基Ｐを解離させ、その後、第３化合物結合工程ＰＲ１１を施すことによって、第１化合物の残基に対して第３化合物を結合させて、第３化合物の残基からなる部位４２を形成することができる。
【０１０７】
更に、図２の最下図に例示するように、前記第２化合物が酸に不安定な保護基Ｐを有する場合には、前記と同様の操作を施すことで、第２化合物の残基からなる部位４１上に他の化合物（第４化合物、第５化合物など）を結合させることができる。このように同様の操作を繰り返すことによって、基板上で高い自由度をもって高分子を合成できる。
尚、第２化合物に関する説明は、前記第３化合物、前記第４化合物及び前記第５化合物にそのまま適用できる。また、第１化合物、第２化合物、第３化合物、第４化合物及び第５化合物等は各々同じであってもよく異なっていてもよい。
【０１０８】
本発明の製造方法によれば、基板上で高い自由度で高分子を設計することができる。この方法により合成される高分子は特に限定されないが、生体高分子及び擬似生体高分子の合成に特に好適である。このような高分子としては、核酸及び蛋白質が挙げられる。核酸としては、ＤＮＡ、ＲＮＡ及びＰＮＡ（Ｐｅｐｔｉｄｅ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ）の他、架橋型ヌクレオチド類似体を一部又は全部に用いて合成された人工核酸〔ＬＮＡ｛Ｌｏｃｋｅｄ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ（Ｐｒｏｌｉｇｏ ＬＬＣ社商標）｝及びＢＮＡなど〕が挙げられる。このうちＰＮＡは、ＤＮＡ及びＲＮＡがリン酸結合骨格を有するのに対して、ペプチド結合骨格を有する擬似生体高分子である。このＰＮＡは、通常、アミノエチルグリシン誘導体を単量体とする高分子である。
【０１０９】
［３］バイオチップ
本発明のバイオチップは、本発明のバイオチップの製造方法により形成されたことを特徴とする。即ち、本発明のバイオチップは、少なくとも前記基板１０と、該基板１０上に配置され、前記第１膜等から構成されたプローブとを有する。このプローブとしては、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡ、ＢＮＡ、人工核酸、プロテイン（ペプチド）、糖鎖、及びこれらを組み合わせたプローブ等が挙げられる。
このバイオチップとしては、具体的には、ＤＮＡチップ、ＲＮＡチップ、プロテインチップ、及び糖鎖チップ等が挙げられる。更には、これらの２種以上の機能を有する複合チップであってもよい。
このバイオチップは、通常、１〜１０ｍｍ四方の基板の上に、数千〜数万種類のプローブが形成されたものであり、検体となるＤＮＡ等の発現パターンを同時に解析できる基板である。遺伝子発現のパターンニグ、新規遺伝子のスクーリング、遺伝子多型、及び遺伝子変異等の検出に好適に用いることができる。
【実施例】
【０１１０】
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。但し、本発明は、この実施例に何ら制約されるものではない。尚、実施例の記載における「部」及び「％」は、特記しない限り質量基準である。
【０１１１】
［１］樹脂組成物の調製（Ａ１〜Ａ３）
（１）重合体（Ａ）の合成
〔合成例１〕＜重合体（Ａ−１）の合成＞
５００ｍＬビーカー中にＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（単量体Ａｍ１、株式会社興人製）５ｇ（Ａｍ１とＡｍ２との合計を１００モル％とした場合に５モル％）、メチルメタクリレート（単量体Ａｍ２、三菱マテリアル株式会社製）９５ｇ（Ａｍ１とＡｍ２との合計を１００モル％とした場合に９５モル％）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（重合開始剤）３．０ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌し均一な溶液を得た。別途、窒素置換したドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコ中に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（溶媒）１５０ｇを仕込み、ゆるやかに攪拌を開始し８０℃まで昇温した。その後、８０℃にて、上記溶液を２時間かけて少量ずつ連続滴下した。滴下後、更に８０℃にて３時間重合を行い、その後、１００℃に昇温して１時間攪拌を行って重合を終了した。その後、得られた反応溶液を多量のシクロヘキサン中に滴下して生成物を凝固させた。次いで、得られた凝固物を水洗後、凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のシクロヘキサンに滴下して再度凝固させた。この再溶解及び凝固を行うサイクルを計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して重合体（Ａ−１）を得た。
得られた重合体Ａ−１の収率は９０％であり、Ｍｗは１１，０００であった。
【０１１２】
［合成例２］＜重合体（Ａ−２）の合成＞
本合成例２は、前記合成例１におけるＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（単量体Ａｍ１、株式会社興人製）を１０ｇ（Ａｍ１とＡｍ２との合計を１００モル％とした場合に１０モル％）、メチルメタクリレート（単量体Ａｍ２、三菱マテリアル株式会社製）９０ｇ（Ａｍ１とＡｍ２との合計を１００モル％とした場合に９０モル％）、として前記合成例１と同様にして重合体（Ａ−２）を得た。
得られた重合体（Ａ−２）のＭｗは１０，０００であった。
【０１１３】
［合成例３］＜重合体（Ａ−３）の合成＞
本合成例３は、前記合成例１におけるＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（単量体Ａｍ１、株式会社興人製）を２０ｇ（Ａｍ１とＡｍ２との合計を１００モル％とした場合に２０モル％）、メチルメタクリレート（単量体Ａｍ２、三菱マテリアル株式会社製）８０ｇ（Ａｍ１とＡｍ２との合計を１００モル％とした場合に８０モル％）、として前記合成例１と同様にして重合体（Ａ−３）を得た。
得られた重合体Ａ３のＭｗは９，０００であった。
【０１１４】
【表１】
【０１１５】
（２）各成分の混合
前記重合体Ａ（Ａ１〜Ａ３）と下記成分を下記表２に示す配合となるように、重合体Ａ（１００質量部）、酸発生剤Ｂ（３０質量部）、溶媒（Ｄ）（固形分濃度が１０．０％となる量）、界面活性剤（Ｅ）（０．０５質量部）を混合し、攪拌して均一な溶液（表２に示す各固形分濃度）とした。この溶液を孔径０．５μｍのカプセルフィルターでろ過して１０種類の各酸転写用組成物（実施例１〜５及び比較例１〜２）を得た。
【０１１６】
Ａ１〜Ａ３：表１記載の重合体
Ｂ１：前記式Ｂ２に示す化合物
Ｂ２：前記式Ｂ１４に示す化合物
Ｂ３：前記式Ｂ１９に示す化合物
ＢＲ１：下記式（１０）に示す化合物
【０１１７】
【化１５】
【０１１８】
Ｄ１：プロピレングリコールモノメチルエーテルエセテート（ＰＧＥＭＡ）
Ｄ２：γ−ブチロラクトン
Ｅ：ＪＳＲ株式会社製商品名ダイナフロー。
【０１１９】
【表２】
【０１２０】
［２］酸転写用組成物の評価
［２−１］拡散制御性
前記［１］で得られた各酸転写用組成物の特性を評価するために各々の酸転写用組成物を用いて第１分子層が有する保護基を選択的に除去した後、蛍光標識を行い、各スポットの形状評価を行った。
【０１２１】
（１）第１分子形成工程
ガラス基板を洗浄溶液（９５％のエタノール水溶液１Ｌ、水１２ｍＬ、水酸化ナトリウム１２０ｇ）に１２時間浸漬した後、数回水洗して空気中で乾燥させた。次いで、このガラス基板にアミノ基を固定するための表面処理を施した。即ち、ガラス基板を０．１体積％のアミノプロピルトリエトキシシランのエタノール溶液に浸漬し、常温で５分間撹拌した。その後、エタノールで３回洗浄し、真空オーブンを用いて１２０℃で２０分間乾燥し、更に、アルゴンガス雰囲気中で１２時間放置した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、単に「ＤＭＦ」という）に浸漬し、更に、ジクロロメタンで洗浄して前記表面処理を行った。
【０１２２】
その後、表面処理されたガラス基板を、３０ｍＭの６−Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルアミノカプロン酸（本実施例における第１分子）、及び、３ｇのジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）を、含むＤＭＦ溶液０．５ｍＬに浸漬し、８０℃で１時間撹拌しながら反応させた。その後、未反応のアミノ基をアセチル基により保護するために、無水酢酸とピリジンとの混合溶液（無水酢酸１体積部＋ピリジン３体積部）内で１時間撹拌しながら反応させた。その結果、アミノ基が酸に不安定な保護基（アセチル基）で保護された第１分子からなる第１分子層（リンカー層）が、ガラス基板上に形成された。
【０１２３】
（２）酸転写用組成物層形成工程
前記［１］で得られた各酸転写用組成物（実施例１〜５及び比較例１および２）を、前記［２−１］（１）で得られた第１分子層が形成されたガラス基板上にスピンコーターを用いてコーティングした後、ホットプレート上にて１１０℃で１分間加熱して、厚さ１５０ｎｍの各酸転写用組成物層を形成した。
【０１２４】
（３）保護基除去工程
パターンマスク（５０μｍ×５０μｍのスクエアーパターン）を介して、前記（２）までに得られたガラス基板の酸転写用組成物層の表面に、超高圧水銀灯（ＯＳＲＡＭ社製、形式「ＨＢＯ」、出力１，０００Ｗ）を用いて１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外光を照射し、酸転写用組成物層内で酸を発生させた。尚、露光量は、照度計〔株式会社オーク製作所製、形式「ＵＶ−Ｍ１０」（照度計）に、形式「プローブＵＶ−３５」（受光器）をつないだ装置〕により確認した。
次いで、前記露光後のガラス基板を、再度、ホットプレート上にて１１０℃で１分間加熱して、酸転写用組成物層内に発生された酸を第１分子層へ転写した。
【０１２５】
（４）酸転写用組成物層除去工程
前記（３）までに得られたガラス基板をアセトニトリルに３０秒間浸漬して、前記酸転写用組成物層を除去した。
【０１２６】
（５）第２分子結合工程
前記（３）の工程で第１分子から保護基が解離されて形成されると共に、前記（４）の工程でガラス基板表面に露出されアミノ基（遊離アミノ基）に、１ｍＭのフロレシンイソチオシアネート（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、本実施例における第２分子）を含むＤＭＦ溶液中において、常温で１時間反応させて蛍光標識を形成した。その後、エタノール、水及びエタノールの順に洗浄した後、乾燥させて暗室に保管した。
【０１２７】
（６）スポット形状の評価
前記（５）までに得られたガラス基板を、顕微レーザーラマン分光装置（Ｒｅｎｉｓｈａｗ社製）を用いて観察すると共に、各スポットの形状を下記基準に基づいて評価し、下記表３に示した。
「○」；イソチオシアネート基の吸収が５０μｍ×５０μｍのスクエア内全面に均一に観察され、スクエア外にはイソチオシアネート基の吸収は観察された場合。
「△」；イソチオシアネート基の吸収が５０μｍ×５０μｍのスクエア内の一部に観察され、スクエア外にはイソチオシアネート基の吸収は観察された場合。
「×」；イソチオシアネート基の吸収が５０μｍ×５０μｍのスクエア内にも、スクエア外にも観察された場合。
【０１２８】
［２−２］感度
（１）感度評価用第１樹脂膜形成用組成物の調製
酸解離性基含有樹脂を形成する単量体として、酸解離性基を有する単量体にビス−（４−メトキシフェニル）−ベンジルアクリレート、フェノール性水酸基を有する単量体にｐ−イソプロペニルフェノール、その他の単量体にｐ−ヒドロキシフェニルメタクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリレート及びフェノキシポリエチレングリコールアクリレートを用いた。
そして、各単量体のビス−（４−メトキシフェニル）−ベンジルアクリレート２０ｇ、ｐ−イソプロペニルフェノール３０ｇ、ｐ−ヒドロキシフェニルメタクリルアミド２０ｇ、ヒドロキシエチルアクリレート２０ｇ、及びフェノキシポリエチレングリコールアクリレート１０ｇ、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート１ｇと、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（溶媒）１２０ｇと、を混合して攪拌し、均一な溶液に調製した。その後、得られた溶液を３０分間窒素ガスによりバブリングした。次いで、重合開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）４ｇ添加し、窒素ガスによるバブリングを継続しながら、反応温度を７０℃に維持して３時間重合を行った。次いで、更にＡＩＢＮ１ｇを添加して３時間反応した後、１００℃で１時間反応させて、重合を終了した。その後、得られた反応溶液と多量のヘキサンと混合し、反応溶液内の生成物を凝固させた。次いで、凝固された生成物をテトラヒドロフランに再溶解した後、再度ヘキサンにより凝固させる操作を数回繰り返して未反応モノマーを除去し、減圧下５０℃で乾燥して酸解離性基含有樹脂を得た。
得られた酸解離性基含有樹脂の収率は９５％であり、Ｍｗは１０，００００であり、Ｍｗ／Ｍｎは９．０であった。
その後、得られた酸解離性基含有樹脂（１００質量部）、界面活性剤としてＮＢＸ−１５〔ネオス社製〕（０．０５質量部）、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（２０００質量部）を混合し、攪拌により均一な溶液とした後、この溶液を孔径０．５μｍのカプセルフィルターでろ過して第１樹脂膜形成用組成物を得た。
尚、上記合成における測定及び評価は下記の要領で行った。更に、後述する各合成においても同様である。
東ソー（株）製ＧＰＣカラム（Ｇ２０００ＨＸＬ２本、Ｇ３０００ＨＸＬ１本、４０００ＨＸＬ１本）を用い、流量１．０ミリリットル／分、溶出溶媒テトラヒドロフラン、カラム温度４０℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定した。また、分散度Ｍｗ／Ｍｎは測定結果より算出した。
【０１２９】
（２）感度評価
１．第１樹脂膜形成工程
シリコン基板の表面にスピンコーターを用いて、前記（１）で得られた感度評価用第１樹脂膜形成用組成物を塗布した。その後、ホットプレート上で１１０℃で１分間加熱して、厚さ２００ｎｍの第１樹脂膜を形成した。
２．酸転写膜形成工程（Ｉ）
前記１．で得られた第１樹脂膜の表面にスピンコーターを用いて、各酸転写用組成物（実施例及び比較例）を塗布した。その後、ホットプレート上で１１０℃で１分間加熱して、厚さ１５０ｎｍの酸転写用組成物層を形成した。
３．露光工程（ＩＩ）
パターンマスクを介して、前記２．で得られた酸転写用組成物層の表面に、超高圧水銀灯（ＯＳＲＡＭ社製、形式「ＨＢＯ」、出力１，０００Ｗ）を用いて１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外光を照射した。露光量は、照度計〔株式会社オーク製作所製、形式「ＵＶ−Ｍ１０」（照度計）に、形式「プローブＵＶ−３５」（受光器）をつないだ装置〕により確認した。
４．酸転写工程（ＩＩＩ）
前記３．までに得られた積層体をホットプレート上にて、１１０℃で１分間加熱処理を行った。
５．酸転写用組成物層除去工程（ＩＶ）
前記４．までに得られた積層体をアセトニトリルに３０秒間浸漬して、酸転写用組成物層のみを除去した。
６．現像工程（Ｖ）
前記５．までに得られた積層体を、２．３８質量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に室温で１分間浸漬して現像を行った。その後、流水洗浄し、窒素ブローを行ってパターンを得た。
尚、以下、このパターンが形成された基板を「パターニング基板」という。
７．感度評価
前記パターニング基板を光学顕微鏡で観察し、感度評価を行った。ここで、感度とはライン／スペース＝５０／５０μｍのパターンが残渣なく解像する最小露光量を指し、その露光量を「最適露光量」とした。
【０１３０】
［２−３］積層された分子がダメージ評価
前記［２−１］拡散制御性において、（２）樹脂組成物層形成工程で、１１０℃で３０分間加熱する点、（４）樹脂組成物層除去工程で、アセトニトリルに１０分浸漬する点以外は同様の手法にてスポット形状を形成し、各スポットの形状を下記基準に基づいて評価した。結果を下記表３に示した。
「○」；イソチオシアネート基の吸収が５０μｍ×５０μｍのスクエア内全面に均一に観察され、スクエア外にはイソチオシアネート基の吸収は観察された場合。
「△」；イソチオシアネート基の吸収が５０μｍ×５０μｍのスクエア内の一部に観察され、スクエア外にはイソチオシアネート基の吸収は観察された場合。
「×」；イソチオシアネート基の吸収が５０μｍ×５０μｍのスクエア内にも、スクエア外にも観察された場合。
【０１３１】
【表３】
【０１３２】
尚、本発明においては、上記の具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１０；基板、
２０；第１分子層、２１；保護基が解離された部位、Ｐ；保護基、
３０；樹脂組成物層（酸転写樹脂層）、３１；酸発生部位、
４１；第２分子の残基からなる部位、４２；第３分子（他の第２分子）の残基からなる部位、
５０；マスク、
ＰＲ１；第１分子層形成工程、ＰＲ２；樹脂組成物層（酸転写樹脂層）形成工程、ＰＲ３；露光工程（保護基除去工程の一部）、ＰＲ４；酸転写工程（保護基除去工程の一部）、ＰＲ５；樹脂組成物層（酸転写樹脂層）除去工程、ＰＲ６；第２分子結合工程、
ＰＲ７；樹脂組成物層（酸転写樹脂層）形成工程、ＰＲ８；露光工程、ＰＲ９；酸転写工程、ＰＲ１０；樹脂組成物層（酸転写樹脂層）除去工程、ＰＲ１１；第３分子結合工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）重合体と、
（Ｂ）下記式（１）又は下記式（２）に示すアニオンから選ばれる少なくとも１種のアニオンと、下記式（３）乃至（５）に示すカチオンから選ばれる少なくとも１種のカチオンからなる化合物、を含有する酸転写用組成物。
【化１】
（式中、Ｒ１およびＲ２は、互いに独立して、フッ素原子を有し、且つ、炭素数１〜１０の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は、２つのＲ１同士もしくはＲ２同士が互いに結合して、フッ素原子を有し、且つ、炭素数２〜１０の２価の有機基であり、この２価の有機基は置換基を有してもよい。）
【化２】
（式中、Ｒ３はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を示す。Ｒ４は、炭素数１〜４のアルコキシ基を示す。Ｒ５はそれぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基を示す。）
【請求項２】
前記重合体（Ａ）が、含窒素基を有する重合体である請求項１に記載の酸転写用組成物。
【請求項３】
前記重合体（Ａ）は、前記含窒素基として−ＮＲ７Ｒ８を含む下記式（６）に示す構成単位を有する請求項２に記載の酸転写用組成物。
【化３】
（式中、Ｒ６は水素原子又はメチル基を表す。Ｒ７及びＲ８はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基、炭素数３〜１０の環状の炭化水素基を表す。また、Ｒ７及びＲ８は、互いに結合して３〜１０員環の単環式ヘテロ環、又は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子の群から選ばれる少なくとも１種のヘテロ原子を介して結合して４〜１０員環の単環式ヘテロ環を形成してもよい。）
【請求項４】
前記化合物（Ｂ）は、前記重合体（Ａ）１００質量部に対して１０〜２００質量部含まれる請求項１乃至３のうちのいずれかに記載の酸転写用組成物。
【請求項５】
前記酸転写用組成物が、バイオチップ製造用である請求項１乃至４のうちのいずれかに記載の酸転写用組成物。
【請求項６】
（ａ）酸に不安定な保護基を有する第１化合物を基板に直接的又は間接的に結合して第１膜を形成する第１膜形成工程、
（ｂ）前記第１膜上に、請求項５に記載の酸転写用組成物を用いて第２膜を形成する第２膜形成工程、
（ｃ）前記第２膜を露光して、前記第１膜のうち露光部を構成する前記第１分子から前記保護基を除去する保護基除去工程、
（ｄ）前記第２膜を除去する第２膜除去工程、及び、
（ｅ）前記第１膜のうち前記保護基が除去された部位の第１分子に第２化合物を結合する第２化合物結合工程、を備えることを特徴とするバイオチップの製造方法。
【請求項７】
前記固体基板の少なくとも表面は、シリコン、二酸化ケイ素、ガラス、表面改質ガラス、ポリプロピレン又は活性化されたアクリルアミドからなるものである請求項６に記載のバイオチップの製造方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載のバイオチップの製造方法により形成されるバイオチップ。
【請求項１】
（Ａ）重合体と、
（Ｂ）下記式（１）又は下記式（２）に示すアニオンから選ばれる少なくとも１種のアニオンと、下記式（３）乃至（５）に示すカチオンから選ばれる少なくとも１種のカチオンからなる化合物、を含有する酸転写用組成物。
【化１】
（式中、Ｒ１およびＲ２は、互いに独立して、フッ素原子を有し、且つ、炭素数１〜１０の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は、２つのＲ１同士もしくはＲ２同士が互いに結合して、フッ素原子を有し、且つ、炭素数２〜１０の２価の有機基であり、この２価の有機基は置換基を有してもよい。）
【化２】
（式中、Ｒ３はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を示す。Ｒ４は、炭素数１〜４のアルコキシ基を示す。Ｒ５はそれぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基を示す。）
【請求項２】
前記重合体（Ａ）が、含窒素基を有する重合体である請求項１に記載の酸転写用組成物。
【請求項３】
前記重合体（Ａ）は、前記含窒素基として−ＮＲ７Ｒ８を含む下記式（６）に示す構成単位を有する請求項２に記載の酸転写用組成物。
【化３】
（式中、Ｒ６は水素原子又はメチル基を表す。Ｒ７及びＲ８はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基、炭素数３〜１０の環状の炭化水素基を表す。また、Ｒ７及びＲ８は、互いに結合して３〜１０員環の単環式ヘテロ環、又は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子の群から選ばれる少なくとも１種のヘテロ原子を介して結合して４〜１０員環の単環式ヘテロ環を形成してもよい。）
【請求項４】
前記化合物（Ｂ）は、前記重合体（Ａ）１００質量部に対して１０〜２００質量部含まれる請求項１乃至３のうちのいずれかに記載の酸転写用組成物。
【請求項５】
前記酸転写用組成物が、バイオチップ製造用である請求項１乃至４のうちのいずれかに記載の酸転写用組成物。
【請求項６】
（ａ）酸に不安定な保護基を有する第１化合物を基板に直接的又は間接的に結合して第１膜を形成する第１膜形成工程、
（ｂ）前記第１膜上に、請求項５に記載の酸転写用組成物を用いて第２膜を形成する第２膜形成工程、
（ｃ）前記第２膜を露光して、前記第１膜のうち露光部を構成する前記第１分子から前記保護基を除去する保護基除去工程、
（ｄ）前記第２膜を除去する第２膜除去工程、及び、
（ｅ）前記第１膜のうち前記保護基が除去された部位の第１分子に第２化合物を結合する第２化合物結合工程、を備えることを特徴とするバイオチップの製造方法。
【請求項７】
前記固体基板の少なくとも表面は、シリコン、二酸化ケイ素、ガラス、表面改質ガラス、ポリプロピレン又は活性化されたアクリルアミドからなるものである請求項６に記載のバイオチップの製造方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載のバイオチップの製造方法により形成されるバイオチップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１０３８４５（Ｐ２０１１−１０３８４５Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６４８８１（Ｐ２００９−２６４８８１）
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
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