本文公开了一种基材及其溶剂膜，该基材包括用共价连接至该基材的光不稳定基团保护的官能团，该溶剂膜覆盖该基材，其中膜的厚度小于约100μm。本文还公开了制备此类基材的方法。还公开了合成聚合物的方法、合成聚合物阵列的方法以及去除光不稳定保护基团的方法。这些方法均采用溶剂薄膜覆盖基材，其中膜的厚度小于100μm。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在基材提高光化学反应的效率相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2018年5月29日提交的美国临时申请序列第62/677,185号的优先权，其通过引用整体并入本文。
本文公开了一种基材及其溶剂膜，该基材包括用共价连接至该基材的光不稳定基团保护的官能团，该溶剂膜覆盖该基材，其中膜的厚度小于约100μm。本文还公开了制备此类基材的方法。还公开了合成聚合物的方法、合成聚合物阵列的方法以及去除光不稳定保护基团的方法。这些方法均采用溶剂薄膜覆盖基材，其中膜的厚度小于100μm。
技术介绍
高密度DNA微阵列已广泛用于一系列基因组学应用中，包括基因突变和多态性的检测和分析(MatsuzakiH.,etal.,2004,NatureMethods,1,109-111；以及GundersonK.L.,etal.,2005NatureGenetics,37(5),549-554)；细胞遗传学(Hudgins,M.M.etal.,2010,GeneticsinMedicine,12(11),742-745；Collas,P.,2010,MolecularBiotechnology,45(1),87-100；MaruyamaK.,etal.,MethodsMolBiol.2014,1062,381-91,doi:10.1007/978-1-62703-580-4-20；SuA.I.,etal.,2002,ProceedingoftheNationalAcademyofSciences,99(7),4465-4470；以及KosuriS.,Church,G.M.,2014,NatureMethods2014,11(5),499)。已经透过光刻法(PeaseA.C.,etal.,1994,ProceedingoftheNationalAcademyofSciences,5022–5026；McGallG.H.,etal.J.Am.Chem.Soc.(1997)119,5081,Singh-GassonS.,etal.,NatureBiotechnology1999,17,974-978；以及PawloskiA.R.etal.,2007,JournalofVacuumScienceandTechnologyB,25(6),2537-2456)；喷墨印刷(HughesT.R.etal.,2001,NatureBiotechnology19:342–347,LaustedC,etal.,2004,GenomeBiology5:R58)；以及(LeProustetal.,2010,NucleicAcidsResearch38:2522–2540)；电化学(LiuR.H.,etal.,2006,ExpertReviewsofMolecularDiagnostics6:253–261)；以及其他方法(Gunderson,K.L.etal.,GenomeResearch2004.14,870-877)以商业规模在芯片基材上直接原位合成来制造DNA寡核苷酸微阵列。使用原位合成和光刻法制造DNA微阵列提供了制造密度大于107个不同序列/cm2的阵列的灵活、经济的方法。这一方法使用光脱保护基团(photoremovableprotectinggroup)，诸如，MeNPOC、NNBOC、DMBOC、PYMOC、NPPOC、DEACMOC、SPh-NPPOC等，其中一些说明如下：上述基团透过进行光解反应释放。在许多情况下，这些反应需要共反应剂或催化剂来促进光裂解反应。例如，可光致释放的NPPOC基团需要碱来催化光消除反应。需要芳基甲基诸如PyMOC和DEACMOC、极性亲核溶剂来促进光溶剂解反应(photo-solvolysisreaction)(McGalletal.,美国专利申请第US20110028350号)。还已经描述了使用至少一种光敏剂的溶液来催化脱保护反应的DNA阵列的光刻合成(McGalletal.,美国专利第7,144,700号)。在上述情况下，光刻曝光需要在基材上包含共反应剂或催化剂的膜，其包含连接的光脱保护基团。在不存在溶剂、共反应剂或催化剂的情况下，表面上的光解脱保护可能是相对低效的，并且会发生降低了所需产物的产率的副反应(McGallG.H.,etal.J.Am.Chem.Soc.(1997)119,5081)。由于上述原因，高通量阵列制造受限于为使用投影或接近式光刻的系统选用合适的光刻曝光工具(“对准器(aligner)”)。在这些系统中，图像定义的光遮膜与被曝光的表面保持一定距离。这是必要的，因为遮膜和促进光解的液体或膜之间的直接接触会引入不理想的光学图像失真，其会干扰遮膜和晶圆的对准；降低到达晶圆表面的图像品质；并通过涂层材料污染遮膜。现代投影或接近式光刻系统与设计用于微电子和半导体微芯片工业的聚合物光刻胶一同发展，。光刻胶工艺对光强度具有非线性或“阈值”响应，并且这减轻了由于低光学对比度和作为这些光学系统的特征的“耀斑(flare)”而导致的正常分辨率下降。不同于现代光刻胶，光不稳定保护基团去除线性地取决于光强度。因此，强烈的成像式光解不耐受来自衍射和耀斑的杂散光。光解邻硝基苄基保护基团进行分子内光氧化还原反应，该反应不需要如下所示的共反应剂或催化剂。因此，原则上，硝基苄基的光解可以在干燥状态下在基材表面上进行，这将使得能够使用接触光刻将非常高对比度、高分辨率的图像转印到基材表面。通过接触光刻，光遮膜与晶圆表面直接“硬”接触。通常，在遮膜和基材之间引入真空以保持晶圆和遮膜之间的最小距离，这防止衍射和耀斑降低到达基材的光图像的质量。这是制造方面的主要优势，因为成像方面除去硝基苄基和其他光脱保护基团(线性依赖于光强度)的不耐受来自衍射和“耀斑”的杂散光，所述衍射和“耀斑”为投影或接近式系统的典型代表(IntroductiontoMicrolithography，第2版，L.F.Thompson,C.G.Willson,和M.J.Bowden编辑.AmericanChemicalSociety,Washington,DC,1994)。出乎意料地，我们已经发现，例如，当在完全干燥的状态下在表面上进行时，邻硝基苄基保护基的光解效率实际上显著降低。这一效果似乎是由于在表面上形成了一层不可移动的光解产物，其减缓或抑制了那些尚未光解的分子对光能的有效吸收。然而，在大多数有机溶剂的存在时，全长产物的产率很高(>95％)，这表明溶剂促进了曝光步骤期间光解产物远离基材表面的扩散，从而提高了光解效率。在干燥条件下，除去光不稳定基团的效率大打折扣，从而降低了全长产物的产率。然而，当在接触对准器上进行正面曝光以进行光刻合成时，在遮膜和基材之间布置本体溶剂层，该阵列合成是不可行的。通过显著增加曝光剂量(即，通过曝光更长时间)以通过在对准器上使用干式曝光，并频繁中断曝光以除去和洗涤不含累积光解产物的基材，可以实现合成产率的一定改善。然本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基材，其包含用共价连接至所述基材的光不稳定基团保护的官能团；和覆盖所述基材的溶剂膜，其中所述膜的厚度小于约100μm。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180529 US 62/677,1851.一种基材，其包含用共价连接至所述基材的光不稳定基团保护的官能团；和覆盖所述基材的溶剂膜，其中所述膜的厚度小于约100μm。
2.根据权利要求1所述的基材，其中所述膜的厚度小于约100nm。
3.根据权利要求1所述的基材，其中所述光不稳定基团为NNBOC、NNPOC、MENPOC、DMBOC、PYMOC、NPPOC或DEACMOC。
4.根据权利要求1所述的基材，其中所述基材包含平坦表面，所述平坦表面包括一个或多个凸出物。
5.根据权利要求5所述的基材，其中所述凸出物包含金属、金属氧化物或金属氮化物。
6.根据权利要求6所述的基材，其中所述凸出物包含钽、金、钨或铬。
7.根据权利要求1所述的基材，其中所述膜包含酰胺、烷基亚砜、环丁砜、磷酸三烷基酯、邻苯二甲酸烷基酯、己二酸烷基酯、苯六甲酸烷基酯、环状碳酸酯、聚乙二醇(包括聚乙二醇的单烷基醚、聚乙二醇的二烷基醚、聚乙二醇的单链烷酸酯、聚乙二醇的二烷酸酯，其中分子量在约250道尔顿和约1000道尔顿之间)、聚乙氧基化多元醇、烷基腈、戊二腈、己二腈、苯基乙腈、烷基氰基乙基醚、双(2)-氰基乙基醚、乙二醇双(2)-氰基乙基醚、氰基乙酰基酯、离子液体、3-烷基-1-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐或其混合物。
8.根据权利要求1所述的基材，其中所述膜包含分子量在约250道尔顿和约1000道尔顿之间的聚乙二醇的单烷基醚和环状碳酸酯的混合物。
9.根据权利要求1所述的基材，其中所述膜的沸点大于约250℃，大于约275℃或大于约300℃。
10.根据权利要求1所述的基材，其中所述膜的蒸气压小于约0.02mmHg，小于约0.01mmHg或小于约0.005mmHg。
11.根据权利要求1所述的基材，其中所述膜的lo...
【专利技术属性】
技术研发人员：格伦·麦考尔，达伦·克兰德尔，李博览，保罗·戴丁，
申请(专利权)人：生捷科技控股公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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