(57)【要約】【課題】同時に多数の試料を、短時間で、より高い分解能で分析することが可能なチップサイズの電気泳動装置を提供する。【解決手段】電気泳動装置１０は、第１の主表面２０ａと、第１の主表面に対向する第２の主表面２０ｂを有する基板２０と、基板２０の第１の主表面に形成されている泳動チャネル３０と、泳動チャネルが形成されている第１の主表面上に、泳動チャネルの両端部が露出するように形成されている泳動チャネル保護膜４０とを具えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主表面と、該第１の主表面に対向する第２の主表面を有する基板と、前記第１の主表面に形成されている複数の溝部と、該溝部を埋め込むように形成されている多孔質体からなる泳動チャネルと、該泳動チャネルの両端部に形成されている第１の端縁部及び第２の端縁部と、該第１及び第２の端縁部が露出するように形成されている泳動チャネル保護膜と
を具えることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項２】
第１の主表面と、該第１の主表面に対向する第２の主表面を有する基板と、前記第１の主表面上に形成されている多孔質体からなる複数の泳動チャネルと、該泳動チャネルの両端部に形成されている第１の端縁部及び第２の端縁部と、該第１及び第２の端縁部が露出するように形成されている泳動チャネル保護膜と
を具えることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項３】
第１の主表面と、該第１の主表面に対向する第２の主表面を有する基板と、前記第１の主表面に形成されている複数の溝部と、該溝部に形成されている泳動チャネルと、該泳動チャネルの両端部に形成されている第１の端縁部及び第２の端縁部と、該第１及び第２の端縁部が露出するように形成されている泳動チャネル保護膜と、該泳動チャネル保護膜に、複数の前記泳動チャネルにまたがるように形成されている固定枠用の開口部と、該固定枠用の開口部内に設けられている、第１次元目の電気泳動が済んだ試料を固定するための貫通孔を有する固定枠とを具え、
前記第１次元目の電気泳動が済んだ試料が接触する、露出している前記泳動チャネルの一部分を、前記試料との接触面がより大きくなるように拡張してあることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項４】
複数の前記泳動チャネルは、各々が直線状の形状であり、かつ互いに平行に離間して形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気泳動装置。
【請求項５】
前記泳動チャネルは、複数の曲線部を組み合わせた波形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気泳動装置。
【請求項６】
複数の前記泳動チャネルは、互いに平行に形成されている複数の直線状の泳動チャネルを含む直線部と、複数の前記直線状の泳動チャネルの所定の数を組として、該組毎の隣接する前記直線状の泳動チャネルの末端同士が、曲線部により接続される折り返し構造を具えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気泳動装置。
【請求項７】
前記泳動チャネルは、多孔質シリコンにより形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気泳動装置。
【請求項８】
前記基板は、光透過性の材料により構成されていて、前記基板に形成されている前記泳動チャネルを前記第２の主表面側から分析するための窪みが、前記基板の前記泳動チャネルが形成されている領域内で形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気泳動装置。
【請求項９】
前記基板は、石英ガラスにより構成されていることを特徴とする請求項８に記載の電気泳動装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２の端縁部の間に位置する前記泳動チャネル保護膜に、前記泳動チャネル各々に試料の供給が可能な領域を露出させる複数の開口部を具えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の電気泳動装置。
【請求項１１】
前記泳動チャネルの第１の端縁部に電気的に接続される第１の電極と、第２の端縁部に電気的に接続される第２の電極とを具えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電気泳動装置。
【請求項１２】
複数の前記泳動チャネル各々に個別に電気的に接続されている前記第１の端縁部に形成される複数の第１の電極と、前記第２の端縁部に形成される複数の第２の電極とを具えることを特徴とする請求項１１に記載の電気泳動装置。
【請求項１３】
前記泳動チャネルの第１の端縁部及び第２の端縁部に泳動用の緩衝液を供給できるように接続されている泳動用緩衝液供給手段をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電気泳動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タンパク質、ポリヌクレオチド等の生体関連物質を分離及び分析するための電気泳動装置に関し、特に取扱いが容易であり、しかも高解像度での試料の分離及び分析が可能な電気泳動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
微細加工技術の進展に伴って、例えば、数センチ角のいわゆるチップサイズのガラス基板等からなるチップに、化学分析系を集積化して生体分子の分析を行う技術が進展している。
【０００３】
まず初めに実用化されたのは、ＤＮＡチップ又はＤＮＡマイクロアレイと呼ばれるデバイスである。このようなデバイスは、従来の化学分析系と比較して実施スケールを小さくすることで、より多くの試料を、より短時間で、より高感度に分析することを目的としている。
【０００４】
今後は、タンパク質が、中心的な分析対象となっていくことが予見されている。従来、タンパク質の分析には、ポリアクリルアミドゲル等の大判の多孔質ゲル中で、電場により電荷を帯びたタンパク質分子を泳動させて、電荷により分離することで分析を行っていた。
【０００５】
このような従来の分析系では、ポリアクリルアミドゲルの組成の均一性を保持することは困難であり、また、分析結果の再現性に難点があった。
【０００６】
このようなゲル組成の均一性及び分析結果の再現性の問題を解決するために、シリコン基板上に多孔質シリコン層を形成して、その上部にシール材を配置し、多孔質シリコン層に試料を浸透させて、電界を印加することにより電気泳動を行ってタンパク質の分析を行う電気泳動装置が知られている。（例えば、特許文献１、特許請求の範囲参照。）
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−３０４３４０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した文献に開示されている電気泳動装置による分析では、多数の試料を同時に、分析することは困難である。また、泳動長が十分にとれないため、分解能を上げて精度の高い分析を行うことが困難である。
【０００９】
そこで、この発明の目的は、同時に多数の試料を、互いに分離された状態で、短時間で、しかもより高い分解能で分析することが可能であるいわゆるチップサイズの電気泳動装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的の達成を図るため、この発明の電気泳動装置は、下記のような構成上の特徴を有している。すなわち、第１の主表面と、第１の主表面に対向する第２の主表面を有する基板と、第１の主表面に形成されている複数の溝部と、溝部を埋め込むように形成されている多孔質体からなる泳動チャネルと、泳動チャネルの両端部に形成されている第１の端縁部及び第２の端縁部と、第１及び第２の端縁部が露出するように形成されている泳動チャネル保護膜とを具えている。
【００１１】
この発明の電気泳動装置の構成によれば、チップサイズのスケールで、しかも複数の泳動チャネルが互いに分離された状態で、電気泳動を行うことができるので、同時に多数の試料を、短時間で、より高い分解能で分析することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態につき説明する。なお、図面には、この発明が理解できる程度に各構成成分の形状、大きさ及び配置関係が概略的に示されているに過ぎず、これによりこの発明が特に限定されるものではない。また、以下の説明において、特定の材料、条件及び数値条件等を用いることがあるが、これらは好適例の一つに過ぎず、従って、何らこれらに限定されない。また、以下の説明に用いる各図において同様の構成成分については、同一の符号を付して示し、その重複する説明を省略する場合もあることを理解されたい。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して、この発明の第１の実施の形態の電気泳動装置の構成につき説明する。図１（Ａ）は第１の実施の形態の電気泳動装置の構成を説明するための上面からみた概略的な平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩ−Ｉ’破線に沿って切断した切断面を示す概略的な断面図であり、及び図１（Ｃ）は、図１（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’破線に沿って切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【００１４】
第１の実施の形態の電気泳動装置１０は、基板２０を具えている。この基板２０は、第１の主表面２０ａと、この第１の主表面２０ａに対向する第２の主表面２０ｂを有している。
【００１５】
基板２０は、例えばシリコン基板、石英ガラスや無蛍光ガラスといったガラス基板又はポリイミド等により形成されているプラスチック基板といった従来から半導体デバイスに適用されているフィルム状体又は板状体を適宜選択することができる。
【００１６】
好ましくは、シリコン基板とするのがよい。シリコン基板とすれば、基板２０中に、例えば電気泳動のための電圧を印加するための電気回路、電気泳動の開始や終了等の電気泳動チャネル３０各々の制御を行うコントロール回路、温度や基板の傾きを検出するためのセンサ素子、さらには演算回路や通信回路を、半導体製造プロセスを用いて作り込むことで、さらなる高機能化を図ることができる。
【００１７】
ここで、この発明の電気泳動装置１０を構成する基板２０は、例えば、第１の主表面２０ａと第２の主表面２０ｂが互いに同一形状かつ同一サイズの矩形状である板状体としてある。好ましくは、例えば第１及び第２の主表面２０ａ及び２０ｂのサイズは、短手方向の長さを１０ｍｍ程度とし、長手方向の長さを３０ｍｍ程度に設定するのがよい。
【００１８】
基板２０の第１の主表面２０ａには、複数の溝部２２が形成されている。溝部２２は、この構成例ではその断面形状は矩形状としてあるが、これに限定されず、例えば半円形状その他の任意好適な形状に形成することもできる。これら溝部２２は、設定された第１の主表面２０ａの長手方向に沿って、直線状の形状でかつ互いに平行に、離間して形成されている。
【００１９】
この溝部２２の大きさは、この発明の目的を損なわない範囲で、分解能、適用される試料を考慮して、適宜設定することができる。全長については、泳動距離が長いほど分解能が向上するので可能な限り長くとるようにするのがよい。
【００２０】
このとき全長を、好ましくは、第１の主表面２０ａの長手方向の長さと等しくするのがよい。例えば上述のように基板２０の長手方向の長さを３０ｍｍとした場合には、溝部２２の全長も３０ｍｍとするのがよい。
【００２１】
溝部２２の断面の大きさ、すなわち第１の主表面２０ａ上での溝幅は、泳動される試料、例えば生体分子であるタンパク質又は核酸の注入量や測定方法を考慮して適宜設定すればよい。例えば試料としてタンパク質が想定される場合には、その幅を、０．５μｍ〜１０００μｍの範囲に設定するのがよい。好ましくは、この幅を例えば１０μｍ程度とするのがよい。
【００２２】
同様に溝部２２の深さ（高さ）は、試料としてタンパク質が想定される場合には、０．１μｍ〜１０００μｍの範囲に設定するのがよい。この深さを、好ましくは、例えば３μｍ程度とするのがよい。
【００２３】
隣接する泳動チャネル３０同士の間隔は、この発明の目的を損なわない範囲で、形成される泳動チャネルの数を考慮して、決定すればよいが、泳動チャネルの製造には、半導体装置の製造プロセスを使用することができるので、この間隔を、例えば０．１μｍ〜１０μｍの範囲とすることができる。または、１０μｍよりも大きい任意好適な間隔としてもよい。好ましくは、試料の注入、分析のしやすさを考慮して、この間隔を例えば１００μｍ程度とするのがよい。
【００２４】
複数の溝部２２それぞれには、泳動チャネル３０が形成されている。泳動チャネル３０は、溝部２２を多孔質体により埋め込むことで形成されている。この多孔質体は、好ましくは、例えば多孔質シリカとするのがよい。
【００２５】
これら泳動チャネル３０は、第１の主表面２０ａの長手方向に沿って、直線状の形状を有していて、互いに平行に、かつ互いに離間するように形成されている。すなわち直線状の第１の泳動チャネル３０−１、第２の泳動チャネル３０−２、第３の泳動チャネル３０−３、・・・、及び第ｎの泳動チャネル３０−ｎ（ｎは４以上の正数である。）の複数の泳動チャネル３０が、互いに平行に、かつ互いに離間するように形成されている。
【００２６】
泳動チャネル３０が形成されている基板２０の第１の主表面２０ａ上には、泳動チャネル３０の両端部３２、すなわち第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂが露出されている。すなわち、第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂが露出するように泳動チャネル保護膜４０が形成されている。
【００２７】
この第１の実施の形態の電気泳動デバイスによれば、複数の泳動チャネル毎に分離された状態で電気泳動を行うことができるので、同時に多数の試料を、互いに分離された状態で、短時間で、かつより高い分解能で分析することができる。特に泳動チャネル各々が互いに離間するように独立して形成されているので、例えば、複数の互いに無関係の試料を、同時に複数の泳動チャネルが干渉して、試料の混合するといった悪影響を及ぼすことなく電気泳動を行うことができる。
【００２８】
次に図２（Ａ）〜図３（Ｂ）を参照して、第１の実施の形態の電気泳動装置の製造方法につき説明する。
【００２９】
図２（Ａ）〜図３（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切断した切断面の一部分を示す概略的な断面図である。
【００３０】
なお、この発明の電気泳動装置１０の製造方法を説明するにあたり、各図では１つの電気泳動装置１０のみを図示して説明するが、実際には、例えば１枚の大判のシリコン基板上に多数の半導体デバイスを格子状に形成する場合と同様に、大型の基板２０に同時に複数の電気泳動装置１０が製造される。
【００３１】
まず、大判の基板２０上に、複数の電気泳動装置１０を形成するための領域を予め設定しておく（図示しない。）。そして、この領域内で、後に個片化することを想定して、半導体装置１０同士の間隔、泳動チャネル３０の形状、幅及び隣接する泳動チャネル３０同士の間隔、すなわち泳動チャネル３０の個数を設定する。
【００３２】
次に、図２（Ａ）に示したように、基板２０の第１の主表面２０ａ上に、泳動チャネルが形成される領域が露出するように、従来公知の半導体デバイス製造工程で適用されるのと同様の条件でのフォトリソグラフィ工程により、レジスト層７０をパターニングしたレジストパターン（以下、単にレジスト層と称する場合もある。）をマスクとして基板２０の第１の主表面２０ａを覆う。このレジスト層７０の材料として、好ましくはシリコン含有ポジ型レジストを使用するのがよい。そして、このレジスト層７０をスピンコート塗布、プリベーク処理、フォトマスク形成、露光及び現像工程を行って形成する。
【００３３】
具体的には、まず、レジスト材料をスピンコート法により基板全面に塗布して成膜し、必要に応じてプリベーク処理する。次いで泳動チャネル３０に対応するパターンを形成したフォトマスクを用いて、このレジストを露光し、さらに現像することにより、レジスト層７０を形成する。然る後、純水により洗浄し、スピンドライヤにより乾燥させる。
【００３４】
次いで、図２（Ｂ）に示したように、レジスト層７０をマスクとして用いて、露出している基板２０にエッチング処理を行って、第１の主表面２０ａ側に複数の溝部２２を所定の間隔で形成する。このエッチング工程は、好ましくは、例えば酸素プラズマによる反応性イオンエッチング（以下、単にＲＩＥとも称する。）により行うのがよい。反応条件は、従来公知の反応条件を適用することができるが、溝部２２の幅、深さ及び断面形状を考慮して、反応条件を適宜調節することで、所定の形状を有する溝部２２を形成することができる。
【００３５】
この実施の形態の製造方法例では、溝部２２の形成を反応性イオンエッチングを行うことにより形成する例につき説明したが、例えばいわゆるスライシング装置（ダイシング装置）により機械的に行うこともできる。
【００３６】
次いで、図２（Ｃ）に示したように、パターニングされたレジスト層７０をマスクとして用いて、溝部２２を埋め込むように、泳動チャネル３０を形成する。この泳動チャネル３０は、電気泳動が可能な程度の大きさの細孔径及び気孔率を有する多孔質体により形成される。材料としては、好ましくは、例えば多孔質シリカにより構成するのがよい。
【００３７】
ここで、泳動チャネル３０の形成工程につき説明する。以下に説明する▲１▼〜▲４▼は、この発明の電気泳動デバイス１０に適用して好適な泳動チャネル３０の形成工程である。
【００３８】
▲１▼  第１の方法
第１の方法は、いわゆるゾル−ゲル法による形成工程である。まず、アルコキシドと、溶媒としてのアルコール類、触媒としての酸又は塩基、及び加水分解のための水を含む混合溶液を出発溶液として、この混合溶液を所定の温度に加熱して、加水分解及び重縮合反応により、ゾル状の溶液とする。このゾル状の溶液を、例えば従来公知のスピンコート法により、レジスト層７０を介して溝部２２を埋め込むように塗布する。然る後、所定の温度及び時間で加熱することで水及び溶媒を蒸発させて、多孔質体として形成する。好ましくは、例えばアルコキシドとして、ケイ酸メトキシドを使用して、モル比にして、ケイ酸メトキシド：水：メタノール：塩化水素＝１：４：２：０．４の出発溶液を用いて、スピンコート法により、溝部２２を埋め込むように、レジスト層７０上に塗布する。然る後、所定の温度及び時間で加熱することで水及び溶媒を蒸発させて、泳動チャネル３０を形成するのがよい。
【００３９】
例えば具体的な反応条件としては、１５０℃で１時間の焼成を行う例が挙げられる。このようにして平均細孔径３ｎｍ及び気孔率０．６％の泳動チャネルが得られる。ここでいう「平均細孔径」及び「気孔率」は、透過型電子顕微鏡による泳動チャネルの断面の画像より見積もった概算値として求めることができる。
【００４０】
一般に、タンパク質の電気泳動に好適な細孔径の範囲は、細孔径が１ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５０ｎｍとするのがよい。気孔率は、好ましくは０．５％〜５０％の範囲とするのがよい。
【００４１】
また、このゾル−ゲル法において、例えばＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２及びＴｉＯ２のいずれかから無機物を選択する。また、例えばアルキル基、アシル基又はフェニル基を有する有機化合物のいずれかから有機物を選択する。そして、これらを化学結合させることにより得られる有機無機複合体を使用することができる。
【００４２】
例えばメチルトリエトキシシラン及びジメチルジエトキシシランを含む群から選択されるアルキルアルコキシシランのいずれかと、テトラエトキシシランを含む群から選択されるアルコキシシランとの混合物、又はポリジフェニルシロキサンオリゴマーとテトラエトキシシランとの混合物の膜を基板２０上に形成した後、加熱により有機成分を除去することで多孔質体を形成することができる。
【００４３】
具体的には、メチルジエトキシシランとテトラエトキシシランとを用いて、ゾル−ゲル膜を形成することができる。この場合には、メチル基が残存する有機無機複合体膜が形成できる。また、ポリジフェニルシロキサンオリゴマーとテトラエトキシシランとを用いて、ゾル−ゲル膜を形成することもできる。この場合には、フェニル基が残存する有機無機複合体膜が形成できる。
【００４４】
▲２▼  第２の方法
第２の方法は、スピンオングラス溶液（例えば、東京応化株式会社製のＳｉＯ２被膜形成用の塗布液であるＯＣＤ−Ｔ１０等）又はシリカ超微粒子分散溶液を用いて、泳動チャネル３０を形成する工程である。
【００４５】
例えば、上述のスピンオングラス溶液にヨウ素を添加し、このヨウ素含有溶液をスピンコート法によりレジスト層７０のパターンを用いて、溝部２２を埋め込む。ヨウ素を徐々に脱離させた後に、例えば４５０℃で１時間、窒素雰囲気下で加熱処理を行うことで、細孔径約６０ｎｍの泳動チャネル３０を形成することができる。
【００４６】
▲３▼  第３の方法
第３の方法は、従来技術の項で説明した特開平９−３０４３４０号公報と同様のシリコン基板の陽極酸化処理を行うことにより、細孔径１０ｎｍ程度の多孔質シリコン層を形成する方法である。
【００４７】
▲４▼  その他の方法
その他の方法としては、適用可能な、例えばゼオライト又はＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２又はＴｉＯ２等の酸化物を従来公知のスパッタリング工程により、基板上に堆積させることで多孔質膜の形成が可能である。このとき、細孔径はスパッタリングの条件を調節することで制御することができる。
【００４８】
さらに、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、及びポリアクリルアミド等の高分子材料を用いて、従来公知の発泡剤分解法や、溶媒気散法、化学反応法、又は焼成法により多孔質膜を形成することが可能である。
【００４９】
好ましくは、実施の容易さを考慮して、上述▲１▼のゾル−ゲル法により、泳動チャネル３０を形成するのがよい。
【００５０】
次いで、図３（Ａ）に示したように、レジスト層７０を、適切なレジスト剥離用の剥離液により、除去する。
【００５１】
然る後、図３（Ｂ）に示したように、露出した泳動チャネル３０の上面を、例えばＣＭＰ（化学的機械的研磨）法により研磨して平坦化する。このとき、好ましくは泳動チャネルの上面のレベル（すなわち高さ、以下同じ。）と、基板２０の第１の主表面２０ａのレベルが実質的に同一のレベルとなるように平坦化するのがよい。しかしながら、泳動チャネル３０の上面が、第１の主表面２０ａよりも高いレベルで突出していてもよい。また、泳動チャネル３０の上面を均一に、すなわち泳動チャネル３０の横断面及び縦断面の形状を泳動チャネル３０の全長にわたって、電気泳動に支障がない程度に均一に形成することができる場合には、必ずしもこの研磨工程は必要ない。この場合には、製造プロセスをより簡略にすることができる。
【００５２】
次いで、形成された複数の泳動チャネル３０を保護するために、チャネル保護膜４０を、泳動チャネル３０を覆うように、基板２０の第１の主表面上に形成する。
【００５３】
この実施の形態の電気泳動装置１０は、基板２０の第１の主表面２０ａ側から分析結果を得ること、すなわち試料の泳動パターンを分析することが想定されている。従ってチャネル保護膜４０は、分析における分解能を損なわない範囲で適宜の材料を選択して形成するのがよい。好ましくは、この保護膜４０をＳｉＯ２膜とするのがよい。この保護膜４０をＳｉＯ２で形成した場合には、例えば１μｍ〜３μｍ程度の薄膜として形成するのがよい。
【００５４】
このようなチャネル保護膜４０の形成は、例えば、ＳｉＯ２膜の場合には、従来公知の一般的な条件を適用して、ケイ酸エチル（ＴＥＯＳ）ガスを用いるプラズマＣＶＤ法により、例えばＳｉＯ２を所望の厚さで堆積させることができる。
【００５５】
ここで、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）を参照して、泳動チャネル３０の露出している第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂの形成工程につき説明する。
【００５６】
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、図１（Ａ）のＩ−Ｉ’線に沿って切断した切断面の一部分を示す概略的な断面図である。この断面図は、泳動チャネル３０の延在方向に沿った、縦断面図である。端縁部３２の近傍のみを拡大して示し、他の部分は省略してある。
【００５７】
図４（Ａ）に示したように、基板２０の第１の主表面２０ａ側に、既に説明した工程により、泳動チャネル３０を形成する。
【００５８】
然る後、図４（Ｂ）に示したように、電気泳動チャネルの端縁部３２、すなわち第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂとなる領域を端縁部露出用保護膜８０により覆っておく。この端縁部露出用保護膜８０は、例えばステンレス合金によるメタルマスクを接触配置するか、又は例えば光重合性ポリイミド等の耐熱性樹脂の膜を厚膜印刷法により形成するのがよい。
【００５９】
そして、チャネル保護膜４０を形成した後に、図４（Ｃ）に示したように、端縁部露出用保護膜８０を、必要ならば、適切な剥離液等の剥離手段により、剥離して除去する。このようにして、第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂが露出されて形成される。
【００６０】
然る後、基板２０上に、格子状に形成されている複数の構造体（電気泳動装置）を、互いに隣接する構造体同士の間を切削して切断することで個片化する。このようにして、１枚の大判の基板から複数の電気泳動装置１０を得る。この個片化工程は、好ましくは例えば高速回転するブレードを用いたダイシング装置により、行うのがよい。
【００６１】
この第１の実施の形態の電気泳動装置の製造方法によれば、簡易な工程で、効率的に多数の第１の実施の形態の電気泳動装置を同時に製造することができる。
【００６２】
（第２の実施の形態）
図５（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して、この発明の第２の実施の形態の電気泳動装置の構成につき説明する。なお、第１の実施の形態で既に説明した構成要素については、同一番号を付してその詳細な説明は省略する。また、適用される材料、及び各工程の実施条件等は第１の実施の形態で説明したものを同様に適用できるので、その詳細な説明は省略する場合もある。
【００６３】
図５（Ａ）は第２の実施の形態の電気泳動装置の構成を説明するための上面からみた概略的な平面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＩ−Ｉ’線に沿って切断した切断面を示す概略的な断面図であり、及び図５（Ｃ）は、図５（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’破線に沿って切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【００６４】
第２の実施の形態の電気泳動装置１０は、基板２０を具えている。この基板２０は、第１の主表面２０ａと、この第１の主表面２０ａに対向する第２の主表面２０ｂとを有している。
【００６５】
基板２０は、第１の主表面２０ａと第２の主表面２０ｂとが互いに同一形状かつ同一サイズの矩形状である板状体としてある。
【００６６】
基板２０の第１の主表面２０ａ上には、その断面形状が矩形状である筒状の複数の泳動チャネル３０が直線状に形成されている。これら泳動チャネル３０は、第１の主表面２０ａの長手方向に沿って、互いに平行に、かつ互いに離間するように形成されている。これら泳動チャネル３０を、直線状の第１の泳動チャネル３０−１、第２の泳動チャネル３０−２、第３の泳動チャネル３０−３、・・・、及び第ｎの泳動チャネル３０−ｎ（ｎは４以上の正数である。）として図に示してある。
【００６７】
この泳動チャネル３０は、多孔質体により形成されている。
【００６８】
第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂ、すなわち泳動チャネル３０の両端部３２は、露出されている。
【００６９】
泳動チャネル３０の表面は、保護膜３４により覆われている。
【００７０】
泳動チャネル及び保護膜３４が設けられている基板２０上には、第１の主表面２０ａの長手方向の両端部側を覆わないようにして、泳動チャネル保護膜４０を形成してある。従って、泳動チャネル３０の第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂは露出している。
【００７１】
第２の実施の形態の電気泳動装置の構成によっても、第１の実施の形態の電気泳動装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００７２】
次に図６（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、第２の実施の形態の電気泳動装置の製造方法につき説明する。
【００７３】
図６（Ａ）〜（Ｄ）は、図５（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【００７４】
大判の基板２０上に、複数の電気泳動装置１０を形成するための領域を予め設定しておく（図示しない。）。そして、この領域内で、後に個片化することを想定して、半導体装置１０同士の間隔、泳動チャネル３０の形状、幅及び隣接する泳動チャネル３０同士の間隔を設定する。
【００７５】
次に、図６（Ａ）に示したように、基板２０の第１の主表面２０ａ上の全面に、泳動チャネル３０を構成するための多孔質体の膜、すなわち泳動チャネル形成用の膜３０’を、予め設定されている、泳動チャネル３０の所定の厚さと等しい厚さで形成する。この泳動チャネル形成用の膜３０’の形成工程は、第１の実施の形態で既に説明した▲１▼〜▲４▼の形成工程のうちいずれかの方法により行うのがよい。
【００７６】
そして、図６（Ｂ）に示したように、例えば、従来公知の一般的な条件を適用して、ケイ酸エチル（ＴＥＯＳ）ガスを用いるプラズマＣＶＤ法により、泳動チャネル形成用の膜３０’を保護するためのＳｉＯ２の膜である保護膜３４を、膜３０’上の全面に形成する。この保護膜３４は、泳動チャネル形成用の膜３０’を、後に形成されるレジスト層７０から保護できる程度の厚さとすればよい。この保護膜３４の膜厚を、好ましくは、例えば０．２μｍ程度とするのがよい。
【００７７】
次に図６（Ｂ）に示したように、従来公知の半導体デバイス製造工程で適用されるのと同様の条件でのフォトリソグラフィ工程により、レジスト層７０を形成する。レジスト層７０の材料として、好ましくはシリコン含有ポジ型レジストを使用して、スピンコート塗布、プリベーク処理、フォトマスク形成、露光及び現像工程を行ってレジスト層７０を形成する。このレジスト層７０は、形成される泳動チャネル３０となるチャネル形成用の膜３０’上を覆うようにパターニングされている。
【００７８】
次いで、図６（Ｃ）に示したように、パターニングされたレジスト層、すなわちレジストパターン７０をマスクとして、これらレジストパターン７０が形成されていない領域に、露出しているチャネル形成用の膜３０’に対してエッチング処理を行うことで、パターニングすることにより泳動チャネル３０を形成する。このエッチング工程は、好ましくは、例えば酸素プラズマによる反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により行うのがよい。反応条件は、従来公知の反応条件を適用することができるが、特に所定の泳動チャネル３０の幅、深さ及び断面形状を考慮して反応条件を適宜調節することにより、所定の形状を有する泳動チャネル３０を形成することができる。この泳動チャネル３０は、上述したような電気泳動が可能な程度の大きさの細孔径及び気孔率を有する多孔質体、例えば多孔質シリカで構成するのがよい。
【００７９】
次いで、レジスト層７０を、適切なレジスト剥離用の剥離液により、除去する。
【００８０】
次いで、図６（Ｄ）に示したように、形成された複数の泳動チャネル３０を保護するために、チャネル保護膜４０を、泳動チャネル３０を覆うように、基板２０の第１の主表面上に形成する。
【００８１】
この第２の実施の形態の製造方法では、チャネル保護膜４０として、泳動結果の分析精度等を考慮して、例えばフッ素化ポリイミドとする構成例を説明する。このようにチャネル保護膜４０をフッ素化ポリイミドにより形成した場合には、可視光領域における光の吸収を抑えることができるのでより好適である。また、例えばコーティング法といったより簡易な工程により、この保護膜４０を所望の厚さの薄膜として形成することができる。また、好ましくはその膜厚を例えばチャネル保護膜４０は、１０μｍ程度の薄膜として形成するのがよい。
【００８２】
このようなチャネル保護膜４０としてのフッ素化ポリイミド層の形成は、例えば、従来公知のコーティング法等を適用して一般的な条件により、所望の厚さで形成することができる。
【００８３】
ここで、図７（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、泳動チャネル３０の露出している第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂの形成工程につき説明する。
【００８４】
図７（Ａ）及び（Ｂ）は、図５（Ａ）のＩ−Ｉ’線に沿って、切断した切断面を示す概略的な断面図である。端縁部３２、すなわち第１及び第２の端縁部３２ａ又は３２ｂの近傍を拡大して示し、他の部分は省略してある。
【００８５】
図７（Ａ）に示したように、基板２０の第１の主表面２０ａ側に、既に説明した工程により、泳動チャネル３０を形成する。
【００８６】
そして、図７（Ｂ）に示したように、フッ素化ポリイミド樹脂層であるチャネル保護膜４０とその下側の保護膜３４とを部分的に除去して、泳動チャネル３０の端縁部３２を露出させる。これらチャネル保護膜４０及び保護膜３４の部分的な除去には、例えばスライシング装置を用いて、所望の端縁部領域のみを削り取ることによって行う。
【００８７】
然る後、基板２０上に、格子状に形成されている複数の構造体を、互いに隣接する構造体同士の間を切削して切断することにより個片化する。このようにして、１枚の大判の基板２０から複数の電気泳動装置１０を得る。
【００８８】
このように第２の実施の形態の電気泳動装置の製造方法によれば、簡易な工程で、効率的に多数の第２の実施の形態の電気泳動装置を製造することができる。
【００８９】
特に泳動チャネルの形成において、材料を膜として基板上全面に形成した後にパターニングを行うことができるので、複数の泳動チャネルをより均質に製造することができる。
【００９０】
（第３の実施の形態）
図８（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して、この発明の第３の実施の形態の電気泳動装置の構成につき説明する。なお、第１及び第２の実施の形態で既に説明した構成要素については、同一番号を付してその詳細な説明は省略する。また、適用される材料、工程の実施条件等は第１及び第２の実施の形態で説明したものを同様に適用できるので、その詳細な説明は省略する。
【００９１】
図８（Ａ）は第３の実施の形態の電気泳動装置の構成を説明するための上面からみた概略的な平面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＩ−Ｉ’破線に沿って切断した縦断面を示す概略的な断面図であり、及び図８（Ｃ）は、図８（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’破線に沿って切断した横断面を示す概略的な断面図である。
【００９２】
第３の実施の形態の電気泳動装置１０は、基板２０を具えている。この基板２０は、第１の主表面２０ａと、この第１の主表面２０ａに対向する第２の主表面２０ｂとを有している。
【００９３】
基板２０は、第１の主表面２０ａと第２の主表面２０ｂが互いに同一形状かつ同一サイズの矩形状である板状体としてある。
【００９４】
基板２０の第１の主表面２０ａには、複数の溝部２２が形成されている。溝部２２は、この構成例ではその断面形状も矩形状としてある。これら溝部２２は、第１の主表面２０ａの長手方向に沿って、直線状の形状で、互いに平行に、かつ互いに離間するように形成されている。
【００９５】
複数の溝部２２それぞれには、泳動チャネル３０が形成されている。泳動チャネル３０は、多孔質体により溝部２２を埋め込むことで形成されている。
【００９６】
従って、これら直線状の形状の泳動チャネル３０は、第１の主表面２０ａの長手方向に沿って、互いに平行に、かつ互いに離間するように形成されている。
【００９７】
泳動チャネル３０が形成されている基板２０の第１の主表面２０ａ上には、泳動チャネル３０の両端部３２、すなわち第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂが露出するように、泳動チャネル保護膜４０が形成されている。
【００９８】
泳動チャネル３０の第１の端縁部３２ａには、導電性の材料により第１の電極５０が形成されている。また、第２の端縁部３２ｂには、導電性の材料により第２の電極５２が形成されている。第１及び第２の電極５０及び５２は、それぞれ第１の泳動チャネル３０−１〜第ｎの泳動チャネル３０−ｎの各々に形成されている。第１及び第２の電極５０及び５２は好ましくは例えばクロム（Ｃｒ）の薄膜を形成した後、このクロムの薄膜上に金（Ａｕ）の薄膜を形成して構成するのがよい。
【００９９】
なお、この第３の実施の形態の電気泳動装置１０の泳動チャネル３０に形成される第１及び第２の電極５０及び５２は、それぞれが第１の泳動チャネル３０−１〜第ｎの泳動チャネル３０−ｎ各々に形成されている構成例を説明したが、第１及び第２の電極５０及び５２は、複数の泳動チャネル３０にまたがるように、形成することもできる。例えば、第１の電極５０を、泳動チャネル３０の第１の端縁部３２ａの側で、すべての泳動チャネル３０にまたがるように、１つの電極として形成することもできる。
【０１００】
さらに、この第３の実施の形態の電気泳動装置１０には、この構成例では開口部４２が形成されていることを特徴としている。この開口部４２は、各泳動チャネル３０に電気泳動に供される試料を供給するために、チャネル保護膜４０の表面から泳動チャネル３０の表面に至るように開口されている。この例では、各泳動チャネル３０につき１つずつ開口部４２を形成してある。
【０１０１】
この開口部４２は、試料の供給に支障を来さない範囲でその形状及び大きさを決定することができる。
【０１０２】
開口部４２は、複数の泳動チャネル３０にまたがるように、すなわち、泳動チャネル３０の延在方向に対して垂直方向に、１又は２以上の開口部４２として、例えば複数の泳動チャネル３０が１つの開口部４２により露出される構成とすることもできる。
【０１０３】
また、開口部４２は、各泳動チャネル３０の第１の電極５０と第２の電極５２との間の泳動チャネル３０上であれば、任意好適な位置に形成することができる。
【０１０４】
特に図８（Ａ）に示したように、開口部４２を第１の電極５０と第２の電極５５２の間の、より中央部側に設けた場合には、試料の有する電荷に従って、試料を開口部４２から第１の電極５０側へ、及び開口部４２から第２の電極５２側へ、すなわち泳動チャネル３０の延在方向の両方向へ電気泳動できる。単一方向への泳動が所望の場合には、第１の電極５０又は第２の電極５２の近傍に開口部４２を形成すればよい。
【０１０５】
この実施の形態の電気泳動装置１０において、第１及び第２の電極５０及び５２と、開口部４２の双方を具える構成例につき説明したが、いずれか一方のみを具える構成とすることもできる。
【０１０６】
なお、この実施の形態の電気泳動装置１０には、第１及び第２の泳動用緩衝液供給手段６０及び６２が付加された構成例を図示してある。この第１及び第２の泳動用緩衝液供給手段６０及び６２は、泳動チャネル３０に電気泳動のための緩衝液を供給し、また泳動チャネル３０から泳動用緩衝液を導出するための構成である。これらは、好ましくは、例えば同一素材かつ同一形状のファイバ繊維により構成するのがよい。具体的な電気泳動プロセスについては後述する。
【０１０７】
この第３の実施の形態の電気泳動装置の構成によれば、上述した第１の実施の形態の電気泳動装置と同様の作用効果に加えて、第１及び第２の電極５０及び５２は、それぞれが第１の泳動チャネル３０−１〜第ｎの泳動チャネル３０−ｎの各々に形成されている場合には、それぞれの泳動チャネル３０に個別に電界を印加することで互いに独立して泳動することができるので、電気泳動装置１０を柔軟に運用することができる。また、開口部４２を形成してあるので、泳動チャネル３０に対して、より正確な試料の供給を行うことができる。
【０１０８】
次に図９（Ａ）〜図９（Ｃ）を参照して、第３の実施の形態の電気泳動装置の製造方法につき説明する。
【０１０９】
図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、図８（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’線に沿って、切断した横断面を示す概略的な断面図である。
【０１１０】
まず、基板２０上に、複数の電気泳動装置１０を形成するための領域を予め設定しておく（図示しない。）。そして、この領域内で、後に個片化することを想定して、半導体装置１０同士の間隔、泳動チャネル３０の形状、幅及び隣接する泳動チャネル３０同士の間隔を設定する。
【０１１１】
図９（Ａ）に示したように、第１の実施の形態で既に説明したのと同様の工程により泳動チャネル３０を形成する。泳動チャネル３０は、上述の▲１▼〜▲４▼のいずれかの方法により形成すればよい。
【０１１２】
然る後、図９（Ｂ）に示したように、露出した泳動チャネル３０の上面を、例えばＣＭＰ（化学的機械的研磨）法により研磨して平坦化する。
【０１１３】
次いで、形成された複数の泳動チャネル３０を保護するために、チャネル保護膜４０を、泳動チャネル３０を覆うように、基板２０の第１の主表面２０ａ上に形成する。
【０１１４】
次いで、図９（Ｃ）に示したように、開口部４２が形成される領域が露出するパターンを有するレジスト層７０を、従来公知のフォトリソグラフィ法により形成する。次いで、レジスト層７０をマスクとして、上述したような例えば酸素プラズマによる反応性イオンエッチングにより、複数の泳動チャネル３０各々の一部分が露出するように開口部４２を形成する。
【０１１５】
ここで、図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）を参照して、泳動チャネル３０の露出している第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂ及び第１及び第２の電極５０及び５２の形成工程につき説明する。これらの工程は、上述の図９（Ａ）〜図９（Ｃ）を用いて説明した工程と並行して行われる。
【０１１６】
図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は、図８（Ａ）のＩ−Ｉ’線に沿って切断した縦断面を示す概略的な断面図である。端縁部３２の近傍のみを拡大して示し、他の部分は省略してある。
【０１１７】
図１０（Ａ）に示したように、基板２０の第１の主表面２０ａ側に、既に説明した工程により、泳動チャネル３０を形成する。
【０１１８】
さらに、図１０（Ｂ）に示したように、泳動チャネル保護膜４０を形成する。次いで、電気泳動チャネルの端縁部３２、すなわち第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂとなる領域及び開口部４２となる領域が露出するパターンを有するレジスト層（すなわちレジストパターン）７０を、従来公知のフォトリソグラフィ法により形成する。
【０１１９】
次いで、図１０（Ｃ）に示したように、レジスト層７０をマスクとして、泳動チャネル３０の表面の一部分が露出するように、上述したような例えば酸素プラズマによる反応性イオンエッチングを行う。このようにして、第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂと、開口部４２とを形成する。
【０１２０】
然る後、図１０（Ｄ）に示したように、露出した端縁部３２に、導電性の材料を用いて、第１及び第２の電極５０及び５２を形成する。好ましくは、例えば電極５０及び５２の形成される予定領域のみが露出する構成のマスクを用いて、ステンレス合金等のメタルマスク等を用いて、従来公知の電子線蒸着法により、まずクロム（Ｃｒ）の薄膜を１０ｎｍ程度に形成し、このクロムの薄膜上に金（Ａｕ）の薄膜を５００ｎｍ程度の厚さで形成することにより、これら第１及び第２の電極５０及び５２をそれぞれ形成できる。
【０１２１】
然る後、基板２０上に、格子状に形成されている複数の構造体（電気泳動装置）を、互いに隣接する構造体同士の間を切削して切断することによって個片化する。このようにして、１枚の大判の基板から複数の電気泳動装置１０を得る。
【０１２２】
このように第３の実施の形態の電気泳動装置の製造方法によれば、簡易な工程で、効率的に多数のこの実施の形態の電気泳動装置を製造することができる。
【０１２３】
（第４の実施の形態）
図１１（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して、この発明の第４の実施の形態の電気泳動装置の構成につき説明する。なお、第１〜第３の実施の形態で既に説明した構成要素については、同一番号を付してその詳細な説明は省略する場合もある。また、適用される材料、及び各工程の実施条件等は、原則として第１〜第３の実施の形態で説明した例を同様に適用できるので、その詳細な説明は省略する。
【０１２４】
図１１（Ａ）は第４の実施の形態の電気泳動装置の構成を説明するための上面からみた概略的な平面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＩ−Ｉ’破線に沿って切断した切断面を示す概略的な断面図であり、及び図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’破線に沿って切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【０１２５】
第４の実施の形態の電気泳動装置１０は、基板２０を具えている。この基板２０は、第１の主表面２０ａと、この第１の主表面２０ａに対向する第２の主表面２０ｂとを有している。
【０１２６】
基板２０は、第１の主表面２０ａと第２の主表面２０ｂが互いに同一形状かつ同一サイズの矩形状である板状体としてある。
【０１２７】
基板２０の第１の主表面２０ａ上には、その断面形状が矩形状である筒状の複数の泳動チャネル３０が直線状に形成されている。
【０１２８】
この泳動チャネル３０は、多孔質体により形成されている。泳動チャネル３０の両端部３２、すなわち第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂは、露出されている。
【０１２９】
泳動チャネル３０の第１の端縁部３２ａには、導電性の材料により第１の電極５０が形成されている。また、第２の端縁部３２ｂには、導電性の材料により第２の電極５２が形成されている。第１及び第２の電極５０及び５２は、それぞれ第１の泳動チャネル３０−１〜第ｎの泳動チャネル３０−ｎの各々に形成されている。
【０１３０】
泳動チャネル３０の表面は、保護膜３４により覆われている。
【０１３１】
泳動チャネル及び保護膜３４が設けられている基板２０上には、第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂが露出するように、泳動チャネル保護膜４０が形成されている。
【０１３２】
さらに、この第４の実施の形態の電気泳動装置１０の構成例には、開口部４２が形成されていることを特徴としている。この開口部４２は、各泳動チャネル３０に電気泳動に供される試料を供給するために、チャネル保護膜４０の表面から泳動チャネル３０の表面に至るように開口されている。この例では、各泳動チャネル３０につき１つずつ開口部４２を形成してある。
【０１３３】
この開口部４２は、試料の供給に支障を来さない範囲でその形状及び大きさを決定することができる。
【０１３４】
開口部４２は、第３の実施の形態で既に説明したとおり、複数の泳動チャネル３０にまたがるように形成することができる。
【０１３５】
また、開口部４２は、各泳動チャネル３０の第１の電極５０と第２の電極５２との間の泳動チャネル３０上であれば、任意好適な位置に形成することができる。
【０１３６】
特に図１１（Ａ）に示したように、開口部４２を第１の電極５０と第２の電極５２との間のより中央部側に設けた場合には、試料の有する電荷に従って、試料を開口部４２から第１の電極５０側へ、及び開口部４２から第２の電極５２側へと泳動チャネル３０の延在方向の両方向へ電気泳動を行うことができる。単一方向への泳動が所望の場合には、第１の電極５０又は第２の電極５２の近傍に開口部４２を形成すればよい。
【０１３７】
この実施の形態の電気泳動装置１０において、第１及び第２の電極５０及び５２と、開口部４２の双方を具える構成例につき説明したが、いずれか一方のみを具える構成とすることもできる。
【０１３８】
この第４の実施の形態の電気泳動装置の構成によれば、特に第１及び第２の電極５０及び５２は、それぞれが第１の泳動チャネル３０−１〜第ｎの泳動チャネル３０−ｎ各々に形成されている場合には、それぞれの泳動チャネル３０に対して個別に電界を印加して、互いに独立して電気泳動を行うことができるので、電気泳動装置１０を柔軟に運用することができる。また、開口部４２を形成してあるので、泳動チャネル３０に対して、より正確な試料の供給を行うことができる。
【０１３９】
次に図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）を参照して、第４の実施の形態の電気泳動装置の製造方法につき説明する。
【０１４０】
図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）は、図１１（Ａ）のＩ−Ｉ’線に沿って切断した縦断面を示す概略的な断面図である。端縁部３２の近傍のみを拡大して示し、他の部分は省略してある。
【０１４１】
まず、基板２０上に、複数の電気泳動装置１０を形成するための領域を予め設定しておく（図示しない。）。そして、この領域内で、後に個片化することを想定して、半導体装置１０同士の間隔、泳動チャネル３０の形状、幅及び隣接する泳動チャネル３０同士の間隔を設定する。
【０１４２】
図１２（Ａ）に示したように、第２の実施の形態で既に説明した工程により泳動チャネル３０を形成する。泳動チャネル３０（パターニング前の膜状体も含む。）の形成は、上述の第１の実施の形態で説明した▲１▼〜▲４▼のいずれかの方法により形成すればよい。次いで、形成された複数の泳動チャネル３０を保護するために、チャネル保護膜４０を、泳動チャネル３０を覆うように、基板２０の第１の主表面２０ａ上に形成する。
【０１４３】
次いで、図１２（Ｂ）に示したように、電気泳動チャネルの端縁部３２、すなわち第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂとなる領域及び開口部４２となる領域が露出するパターンを有するレジスト層７０を、従来公知のフォトリソグラフィ法により形成する。
【０１４４】
図１２（Ｃ）に示したように、レジスト層７０をマスクとして、上述したような例えば酸素プラズマによる反応性イオンエッチングにより、泳動チャネル保護膜４０と、その下側の保護膜３４とのエッチングを行う。このエッチングによって泳動チャネル３０の表面の一部分をそれぞれ露出する、第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂと、開口部４２とが形成される。
【０１４５】
次いで、露出した端縁部３２に、導電性の材料を用いて、第１及び第２の電極５０及び５２を形成する。好ましくは、例えば電極５０及び５２を形成する領域のみが露出する構成とされた、ステンレス合金等のメタルマスクを形成し、然る後このメタルマスクを用いて、従来公知の電子線蒸着法により、まずクロム（Ｃｒ）の薄膜を１０ｎｍ程度で形成する。その後このクロムの薄膜上に金（Ａｕ）の薄膜を５００ｎｍ程度の厚さで形成すればよい。
【０１４６】
然る後、基板２０上に、格子状に形成されている複数の構造体（電気泳動装置）を、互いに隣接する構造体同士の間を切削して切断することで個片化する。このようにして、１枚の大判の基板から複数の電気泳動装置１０を得る。
【０１４７】
この第４の実施の形態の電気泳動装置の製造方法によれば、簡易な工程で、効率的に多数の第４の実施の形態の電気泳動装置を製造することができる。
【０１４８】
（第５の実施の形態）
図１３（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、この発明の第５の実施の形態の電気泳動装置の構成につき説明する。なお、第１〜第４の実施の形態で既に説明した構成要素については、同一番号を付してその詳細な説明は省略する。また、適用される材料、及び各工程の実施条件は、原則として第１〜第４の実施の形態で説明した例を同様に適用できるので、その詳細な説明は省略する。
【０１４９】
図１３（Ａ）及び（Ｂ）は、第５の実施の形態の電気泳動装置の構成を説明するための上面からみた概略的な平面図である。図１３（Ａ）は、第１の構成例を示している。図１３（Ｂ）は、第２の構成例を示している。
【０１５０】
第５の実施の形態の電気泳動装置１０は、泳動チャネル３０の形状に特徴を有している。そして、この第５の実施の形態の電気泳動装置１０の泳動チャネル３０の構成例は、上述の第１〜第４の実施の形態で説明した電気泳動装置のいずれにも適用することができる。従って、泳動チャネル３０以外の構成については、その詳細な説明を省略する。
【０１５１】
電気泳動装置１０は、基板２０を具えている。基板２０には、複数の泳動チャネル３０が形成されている。これら泳動チャネル３０は、互いに離間して形成されている。この泳動チャネル３０は、多孔質体により形成されている。
【０１５２】
図１３（Ａ）に示したように、第１の構成例では、複数の泳動チャネル３０が、複数の曲線部３０ｂが、泳動装置１０の長手方向に順次に連結して延在している。すなわち、この泳動チャネル３０は、平坦な基板上面上に曲線部３０ｂを組み合わせた波形状に形成されている。この曲線部３０ｂは、例えば円弧又は楕円の弧の一部として構成される。弧の一部分は、任意好適な範囲及び大きさを選択して組み合わせることができる。
【０１５３】
図１３（Ｂ）に示したように、第２の構成例では、複数の泳動チャネル３０は、互いに平行に形成されている複数の直線部３０ａを具えている。この直線部３０ａを所定の数、この構成例では３本を１組として、この組内で同側で隣接する直線状の泳動チャネルの末端同士が、曲線部３０ｃにより接続されている。従って、この構成例の泳動チャネル３０は、複数の直線状のチャネルを互いに接続する折り返し構造を有している。
【０１５４】
これら第１及び第２の構成例において、特に第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂの近傍の泳動チャネル３０は、開口部４２並びに第１及び第２の電極５０及び５２の配置を考慮して、直線状としてある。
【０１５５】
泳動チャネル３０が形成されている基板２０の第１の主表面２０上には、泳動チャネル保護膜４０が形成されている。
【０１５６】
チャネル保護膜４０には、開口部４２が形成されている。この開口部４２は、チャネル保護膜４０の表面から泳動チャネル３０の表面に至るように開口されている。この実施の形態では、各泳動チャネル３０につき１つずつ開口部４２を形成してある。
【０１５７】
開口部４２は、各泳動チャネル３０の第１の電極５０と第２の電極５２との間の泳動チャネル３０上であれば、任意好適な位置に形成することができる。
【０１５８】
露出した第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂには、第１及び第２の電極５０及び５２が形成されている。
【０１５９】
この実施の形態の電気泳動装置１０において、開口部４２及び第１及び第２の電極５０及び５２は、泳動チャネル３０の直線状の部分に形成した例を説明したが、これに限定されず、例えば曲線部３０ｂ上に形成することもできる。
【０１６０】
また、この実施の形態の泳動チャネル３０は、電気泳動装置１０の長手方向に延在する例を説明したが、この発明の目的を損なわない範囲内で、任意好適な形状とすることもできる。この泳動チャネル３０を例えば螺旋形としてもよい。例えば、一旦、円の中心に向かって特定の方向に徐々に小さな円を描くように螺旋を描き、中心部近傍で折り返して今度は、既に描かれた螺旋に沿うようにして、逆方向に徐々に大きな円を描くように螺旋を描くようなチャネル形状としてもよい。
【０１６１】
さらに、泳動チャネル３０は、第１の端縁部３２ａから、第２の端縁部３２ｂ側に抜けるように構成する例を説明したが、例えば上述したように曲線部により曲線状に形成される場合には、泳動チャネル３０の末端が、同側に抜ける形状とすることもできる。すなわち、第１の端縁部３２ａ側から始まる泳動チャネル３０の終端を、第１の端縁部３２ａ側とすることもできる。
【０１６２】
この第５の実施の形態の電気泳動装置の構成によれば、泳動チャネル３０の長さをより長くとることができるので、分析における分解能を向上させることができる。
【０１６３】
第５の実施の形態の電気泳動装置の製造については、上述の第１から第４の実施の形態で既に説明したとおりに、実施することができるのでその詳細な説明を省略し、この発明の電気泳動装置の好適な使用形態、特にタンパク質の電気泳動法について説明する。
【０１６４】
まず、２次元電気泳動法につき説明する。いわゆる２次元電気泳動法は、タンパク質の有する異なる特性に着目した２段階の電気泳動法を含んでいる。例えば１次元目の電気泳動法として、タンパク質の等電点を指標とした等電点電気泳動法を行い、２次元目の電気泳動として、タンパク質の分子量を指標としたＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法（以下、単にＳＤＳ−ＰＡＧＥとも称する。）を行う。
【０１６５】
等電点電気泳動は、一般に長手方向にｐＨの勾配を有するように形成されている固定化ｐＨ勾配ゲルを使用する。このようなｐＨ勾配ゲルを用いて電気泳動を行うと、タンパク質分子が本来有している電荷に対応するｐＨの位置で、ゲルのｐＨとタンパク質の電位とが等しくなるためにタンパク質分子が留まる。このようにして、タンパク質が有する電荷を指標として、複数種類のタンパク質の混合物から特定の電荷を有するタンパク質を分離することができる。
【０１６６】
また、ＳＤＳ−ＰＡＧＥとは、タンパク質をドデシル硫酸ナトリウム（以下、単にＳＤＳとも称する。）を含む処理溶液でタンパク質を鎖状に変性させた試料を用いて、ポリアクリルアミドゲル中で、電気泳動を行う電気泳動法である。このような処理溶液及び泳動用緩衝液の組成、並びに電気泳動条件については、例えば、刊行物及び標準的学術書（例えば実験化学講座、丸善など）により、当業者に周知の任意好適な組成及び条件を選択することができる。
【０１６７】
ゲル中では、分子が大きいほど動きにくいので、変性されたタンパク質の鎖長が長いほど移動度が小さい。このようにして、タンパク質が有する分子量（鎖長）を指標として、複数種類のタンパク質の混合物から特定の分子量を有するタンパク質を分離することができる。
【０１６８】
２次元電気泳動法では、一般に、まず等電点電気泳動を行った後に、ＳＤＳ−ＰＡＧＥが連続的に行われる。
【０１６９】
次に、この発明の半導体装置を用いた電気泳動プロセスにつき、概略的に説明する。
【０１７０】
まず、上述した実施の形態の電気泳動装置１０の泳動チャネル３０内に泳動用緩衝液を導入する。泳動用緩衝液としては、上述したような刊行物及び標準的学術書等により、当業者に周知の任意好適な組成の（例えば、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ用の）緩衝液を使用することができる。
【０１７１】
この緩衝液の導入には、２つの方法が適用できる。第１に、泳動チャネル３０の端縁部３２、すなわち第１の端縁部３２ａ又は第２の端縁部３２ｂのいずれか一方を、泳動用緩衝液を入れた容器に直接的に浸すことで、毛細管現象により泳動チャネル３０内に泳動用緩衝液を注入する方法である。第２に、ファイバ状繊維を用いて、このファイバ状繊維の一方の端部を、泳動用緩衝液を入れた容器に浸し、他方の端部を第１の端縁部３２ａ又は第２の端縁部３２ｂのいずれか一方に接続することで、毛細管現象により泳動チャネル３０内に泳動用緩衝液を注入する方法である。
【０１７２】
このようにして、泳動用緩衝液の注入が済んだ電気泳動装置１０は、すぐに電気泳動に供さずとも、保湿状態である程度の時間保存することが可能である。
【０１７３】
次に、泳動に供される試料について説明する。泳動用の試料としては、主としてＳＤＳ−ＰＡＧＥに適用されるＳＤＳを含む例えば、刊行物及び標準的学術書等により、当業者に周知の任意好適な組成を有する緩衝液及び処理条件により処理した試料の適用が想定されている。しかしながら、後述するように、１次元目の電気泳動として、上述したような等電点電気泳動が終了した段階の試料を、さらなる処理（例えば上述のＳＤＳを含む緩衝液による処理）することなく、直接的に２次元目の電気泳動に供することもできる。
【０１７４】
電気泳動に供される試料は、特に染色を行わなくても励起光による蛍光の発生を指標として分析することができるが、分析の分解能をより向上させるために、例えば蛍光試薬により予め染色しておくのがよい。具体的な蛍光試薬としては（ｉ）１級アミンと反応するフルオレサミン等、（ｉｉ）タンパク質の側鎖のｎ末端のアミノ基又はリジン残基のε−アミノ基に共有結合する、ＢＯＤＩＰＹ（登録商標）ＴＲ−Ｘ  ｄｙｅ、（ｉｉｉ）その他としてフルオレセインイソシアネート（ＦＩＴＣ）、フィコエリスリン（ＰＥ）及びペリオジニン  クロロフィルプロテイン（ＰｅｒＣＰ）等が挙げられる。
【０１７５】
電気泳動に供される試料は、例えば１又は２以上のシリンジやスポッタを含み、試料注入位置にＸ−Ｙ制御により位置決めが可能であり、試料注入量を自動制御可能な試料供給手段を用いて、各泳動チャネルの所定の試料注入位置に供給される。
【０１７６】
この試料は、開口部４２が形成されている場合には、この開口部４２内に、供給される。泳動チャネル３０に電気的に接続された第１及び第２の電極５０及び５２が形成されていて、開口部４２が存在しない場合には、第１の電極５０と第２の電極５２との間に位置する泳動チャネル３０の露出している領域に供給される。
【０１７７】
次に、この発明の電気泳動装置を使用した電気泳動プロセスの概略につき説明する。
【０１７８】
〈第１の方法〉
第１の方法は、第１及び第２の電極５０及び５２が形成されている電気泳動装置に適用される電気泳動プロセスである。
【０１７９】
まず、上述したように泳動用緩衝液を注入した電気泳動装置１０を準備する。
【０１８０】
次いで、電気泳動装置１０の所定の試料注入位置、例えば第１及び第２の電極５０及び５２の間に位置する電気泳動チャネル３０上であって、特に泳動長を長く取るために第１又は第２の電極の近傍の端縁部３２ａ又は３２ｂ上のいずれかに、あるいは開口部４２内で露出している電気泳動チャネル３０上に、試料を注入する（図８参照）。ここでは第１の電極５０の近傍の端縁部３２ａに露出している泳動チャネル３０上に試料を注入して電気泳動を行う例につき説明する。
【０１８１】
次いで、この例では電気泳動の開始点に近い第１の電極５０にマイナス（−）極を、第２の電極５２にプラス（＋）極を接続し、電界を泳動チャネル３０に印加することで電気泳動を行う。
【０１８２】
〈第２の方法〉
第２の方法は、泳動チャネル３０の第１の端縁部３２ａ及び第２の端縁部３２ｂの両側から、泳動用緩衝液を供給（排出）しながら、電気泳動を行う例である。具体的には、第１及び第２の端縁部３２ａ及び３２ｂを、それぞれ、電気泳動用の緩衝液を入れた別々の容器に浸す。
【０１８３】
ここで上述した第１の方法及び第２の方法に適用される泳動用緩衝液につき説明する。泳動用緩衝液としては、例えば刊行物及び上述したような標準的な学術書により当業者に周知の組成を有する緩衝液を使用することができる。例えば２０重量％アセトニトリル、５０ｍＭ（Ｍ：Ｍｏｌ／Ｌ）  ＳＤＳ及び５０ｍＭ  ホウ酸を含む緩衝液が挙げられる。
【０１８４】
泳動チャネル３０に電気的に接続された第１及び第２の電極５０及び５２が形成されている場合には、これら電極が泳動用緩衝液に接触しないように電気泳動を行う。また、上述したように、ファイバ状繊維の一端を第１の端縁部３２ａ又は第２の端縁部３２ｂに接続し、他端をそれぞれ、電気泳動用の緩衝液を入れた別々の容器に浸す構成としてもよい。
【０１８５】
このとき、異なる２つの容器に入れられている緩衝液は、所望の電気泳動に適切な緩衝液を用いればよい。例えば、これらは互いに同一の組成を有する緩衝液であっても、あるいは異なる組成を有する緩衝液であってもよい。また、泳動チャネル３０内に予め注入されている泳動緩衝液の組成をこれらの緩衝液の組成と異なるものとすることもできる。
【０１８６】
次いで、電気泳動チャネル３０に電界を印加する。第１の端縁部３２ａ又は第１の端縁部３２ａが、それぞれ異なる容器の泳動用緩衝液に浸されている場合には、泳動用緩衝液に直接的に電圧を印加することができる。すなわち、一方の容器の泳動用緩衝液にプラス（＋）極の電極を接触させ、かつ他方の容器の泳動用緩衝液にマイナス（−）極の電極を接触させて、すべての泳動チャネル３０に同時に電界を印加する。
【０１８７】
また、泳動チャネル３０各々に電気的に接続された第１及び第２の電極５０及び５２が形成されている場合には、一方の電極にプラス（＋）極とし、かつ他方の電極をマイナス（−）極として、例えば泳動チャネル毎に個別に電界を印加することで電気泳動を行うこともできる。
【０１８８】
泳動終了後、選択された染色試薬に特異的な励起光を照射することにより、泳動パターンを蛍光発光として検出して、これを分析する。
【０１８９】
（第６の実施の形態）
図１４（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して、この発明の第６の実施の形態の電気泳動装置の構成につき説明する。なお、第１〜第５の実施の形態で既に説明した構成要素については、同一番号を付してその詳細な説明は省略する。また、適用される材料、及び各工程の実施条件等は、原則として第１〜第５の実施の形態で説明した例を同様に適用できるので、その詳細な説明は省略する場合もある。
【０１９０】
図１４（Ａ）は第６の実施の形態の電気泳動装置の構成を説明するための上面からみた概略的な平面図であり、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のＩ−Ｉ’破線により切断した縦断面を示す概略的な断面図であり、図１４（Ｃ）は、図１４（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’破線により切断した横断面を示す概略的な断面図である。
【０１９１】
第６の実施の形態の電気泳動装置１０は、いわゆる２次元電気泳動の特に分子量を指標とする２次元目の電気泳動に使用して好適な構成を具えている。すなわち、この第６の実施の形態の電気泳動装置１０の泳動チャネル３０は、第１次元目の電気泳動、すなわち等電点電気泳動が済んだ、２次元目の電気泳動に供される試料が接触する泳動チャネル３０の一部分を、試料との接触面がより大きくなるように拡張して形成してある。
【０１９２】
さらに第６の実施の形態の電気泳動装置１０は、上述したように面積が拡張されている領域を含む泳動チャネル３０に合わせて、泳動チャネル各々に試料の供給が可能な領域上に、第１次元目の電気泳動が済んだ試料を固定するための固定枠９０を具えている。
【０１９３】
この泳動チャネル３０の形状及び固定枠９０を設ける構成は、例えば試料の注入をより効率的に行うために上述の第１〜第５の実施の形態で説明した電気泳動装置のいずれにも、適用することができる。
【０１９４】
従って、ここでは泳動チャネル３０及び固定枠９０以外の構成については、その詳細な説明を省略する。
【０１９５】
電気泳動装置１０は、基板２０を具えている。基板２０の第１の主表面２０ａ上には、複数の泳動チャネル３０が形成されている。直線状の泳動チャネル３０は、電気泳動装置１０の長手方向に沿って、互いに平行に、かつ互いに離間するように形成されている。この構成例では、泳動チャネル３０のうち、１次元目の電気泳動が終了した試料が設けられる領域が、円形となるように、図中、上下方向に大きく拡張させてある。この例では円形としたが、特に限定されず、例えば矩形状等任意好適な形状とすることもできる。
【０１９６】
この泳動チャネル３０は、多孔質体により形成されている。
【０１９７】
泳動チャネル３０が形成されている基板２０の第１の主表面２０ａ上には、泳動チャネル保護膜４０が、泳動チャネル３０の端縁部３２が露出するように形成されている。
【０１９８】
チャネル保護膜４０には、固定枠用の開口部４３が複数の泳動チャネル３０にまたがるように形成されている。この固定枠用の開口部４３は、チャネル保護膜４０の表面から泳動チャネル３０の表面に至るように深さ方向に開口されている。このとき、固定枠用の開口部４３を後述する固定枠９０を嵌め込むことができるように設ける。この固定枠用の開口部４３は、固定枠９０の外形の輪郭と同一の形状で、すきまなく固定枠９０が嵌め込める程度のサイズとなるように、かつ、各泳動チャネル３０にまたがるように形成するのがよい。
【０１９９】
この開口部４２には、固定枠９０が嵌め込まれて設けられている。この固定枠９０は、好ましくは図示されていない接着材等により接着する構成とするのがよい。固定枠９０には、貫通孔９２が設けられている。この貫通孔９２の大きさは、１次元目の電気泳動が終了した試料が設けられ、固定することができる程度とするのがよい。この固定枠９０は、好ましくはガラスにより構成するのがよい。
【０２００】
この固定枠用の開口部４３は、固定枠９０の形状及び大きさに合わせて、適宜の形状及び適宜の大きさとすることができる。
【０２０１】
また、固定枠用の開口部４３は、上述の実施の形態と同様に、固定枠９０に合わせて、各泳動チャネル３０の第１の電極５０と第２の電極５２との間の泳動チャネル３０上であれば、適宜の位置に形成することができる。
【０２０２】
泳動チャネル３０の露出した端縁部３２には、第１及び第２の電極５０及び５２が形成されている。
【０２０３】
さらに、この実施の形態の電気泳動装置において、１次元目の電気泳動が終了した試料を固定枠９０に固定した後、試料を上面側から押圧して、試料が泳動チャネル３０に移行しやすくするような押圧手段を付加する構成としてもよい。例えば、固定枠内９０内に１次元目の電気泳動が終了した試料（例えば固定化ｐＨ勾配ゲル）を載置し、泳動チャネル３０に対して、試料を均一な力で押し付けることが可能な押圧手段を使用するのがよい。
【０２０４】
この第６の実施の形態の電気泳動装置によれば、新たに２次元電気泳動の２次元目の電気泳動のための試料を調整することなく、そのまま２次元目の電気泳動を効率的に実施することができる。
【０２０５】
第６の実施の形態の電気泳動装置の製造方法については、泳動チャネル３０の形状及び固定枠用の開口部４３に固定枠９０を設ける構成を除き、他の実施の形態と同様であるのでその詳細な説明を省略する。従って、泳動チャネル３０の形成工程及び固定枠９０を設ける工程についてのみ説明する。上述したように泳動チャネル３０の形成工程は、（１）第１の実施の形態で説明した予め溝部を形成する工程と、（２）第２の実施の形態で説明した基板上全面に形成した膜をパターニングする工程とにより行われる。
【０２０６】
この実施の形態の製造方法に（１）の工程を適用する場合につき概略的に説明する。上述したように、１次元目の電気泳動が終了した試料が設けられる領域を、例えば円形状とする。この場合、上下方向に大きく拡張させた部分領域を含む泳動チャネル３０の形状パターンが基板表面に円形状に露出するように、レジスト層をマスクとして用いて、基板にエッチング処理を行う。このエッチングによって、所望の形状、すなわち直線状又は曲線部を有する溝部を形成する。そして、この溝部を埋め込むように、多孔質体を堆積して、泳動チャネルを形成する。
【０２０７】
（２）の工程を適用する場合について概略的に説明する。基板上の全面に、泳動チャネルを構成する多孔質体の膜を、予め設定されている泳動チャネルの所定の厚さと等しく形成する。次いで、例えば、従来公知の一般的な条件を適用して、ケイ酸エチル（ＴＥＯＳ）ガスを用いるプラズマＣＶＤ法により、泳動チャネル形成用の膜を保護するためのＳｉＯ２の膜である保護膜を、全面に形成する。
【０２０８】
次いで、従来公知の半導体デバイス製造工程で適用されるのと同様の条件でのフォトリソグラフィ工程により、１次元目の電気泳動が終了した試料が設けられる領域が例えば円形となるように、上下方向に大きく拡張させてある部分を含む泳動チャネル３０の形状パターンにレジスト層を形成する。
【０２０９】
次いで、パターニングされたレジスト層をマスクとして用いて、露出しているチャネル形成用の膜に対してエッチング処理を行って、泳動チャネル３０のパターンを形成する。
【０２１０】
泳動チャネル３０又は泳動チャネル３０を形成するためのパターニング前の膜は、上述の第１の実施の形態で説明した▲１▼〜▲４▼のいずれかの方法により形成すればよい。
【０２１１】
固定枠用の開口部４３は、上述の実施の形態と同様に、レジスト層をマスクとして、例えば酸素プラズマによる反応性イオンエッチングにより、泳動チャネル３０の表面の一部分が露出するように、形成することができる。この固定枠用の開口部４３に上述した形状及び大きさの固定枠９０を、例えば嵌め込み及び接着により設ける。
【０２１２】
（第７の実施の形態）
図１５を参照して、この発明の第７の実施の形態の電気泳動装置の構成につき説明する。なお、第１〜第６の実施の形態で既に説明した構成要素については、同一番号を付してその詳細な説明は省略する。また、適用される材料、及び各工程の実施条件は、原則として第１〜第６の実施の形態で説明した例を同様に適用できるので、その詳細な説明は省略する。
【０２１３】
図１５は、第７の実施の形態の電気泳動装置の構成を説明するための泳動チャネルを横断するように切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【０２１４】
第７の実施の形態の電気泳動装置１０は、基板２０の第２の主表面２０ｂ側から電気泳動結果の分析を行うための構成を具えている。すなわち、この第７の実施の形態の電気泳動装置１０の基板２０は、第２の主表面２０ｂ側から泳動結果が分析できる程度に、この第２の主表面２０ｂ側に、少なくとも泳動チャネル３０が形成されている領域にわたって、薄くなるように窪み２４を形成してある。
【０２１５】
この第７の実施の形態の構成は、上述の第１〜第６の実施の形態で説明した電気泳動装置のいずれにも適用することができる。従って、基板２０以外の構成については、その詳細な説明を省略する。
【０２１６】
電気泳動装置１０は、基板２０を具えている。基板２０には、複数の泳動チャネル３０が形成されている。この実施の形態の構成例では、第２の主表面２０ｂ側から泳動結果の分析を行うので、基板２０の材質としては、光透過性の板状体とするのがよい。好ましくは、例えば石英ガラス又は無蛍光ガラスとするのがよい。この場合には、泳動チャネル３０の底部から０．１ｍｍ程度となるまで、少なくとも泳動チャネル３０が形成されている領域にわたって薄くなるように、第２の主表面２０ｂ側に窪み２４を形成するのがよい。
【０２１７】
このようにすれば、例えばチャネル保護膜４０の材料には、窒化シリコン等の光透過性が低い材料を適用することができるので、成膜性や耐湿性に優れた材料といった材料の選択の幅が拡がる。従って、より安価な電気泳動装置が提供できる。
【０２１８】
第７の実施の形態の電気泳動装置の製造方法については、基板２０に窪み２４を設ける構成を除き、他の実施の形態と同様であるのでその詳細な説明を省略して、窪み２４を設ける工程についてのみ説明する。
【０２１９】
この窪み２４は、基板２０を構成する材料に合わせて、好適な工程により行われる。
【０２２０】
例えば基板２０を石英ガラスで構成した場合につき説明すると、まず、第２の主表面２０ｂに、フォトリソグラフィ法により、マスクを形成する。このマスクは、窪み２４が形成される領域が露出するように形成される。そして、従来公知の反応条件でのフッ酸によるウエットエッチングにより、泳動後の分析、すなわち泳動チャネル３０の観察が第２の主表面２０ｂ側から行える程度の深さに形成する。窪み２４の深さは、この構成例では好ましくは０．１ｍｍ程度の深さとなるように形成するのがよい。
【０２２１】
この工程は、好ましくはチャネル保護膜４０の形成後に行うのがよいが、泳動チャネル３０の構成を損なわないことを条件として、泳動チャネル３０又はチャネル保護膜４０の形成前に行ってもよい。
【０２２２】
この発明の電気泳動装置は、上述で説明した各実施の形態における構成要素、例えば、基板２０の材質、泳動チャネル３０の形状、チャネル保護膜４０の材質、開口部４２、並びに電極５０及び５２の材質及び配置位置等を適宜選択により組み合わせて構成することができる。
【０２２３】
この発明の電気泳動装置１０の説明において、基板２０は、第１の主表面２０ａと第２の主表面２０ｂが互いに同一形状かつ同一サイズの矩形状である板状体として説明したが、これに限定されない。この発明の目的を損なわない範囲で例えば円形、楕円形等の形状とすることもできる。
【０２２４】
この発明の電気泳動装置１０の説明において、泳動チャネル３０が装置１０の長手方向に延在している構成例を主として説明したが、これに限定されない。例えば長手方向に延在している例えば直線状の泳動チャネル３０に対して直交する方向に第２の泳動チャネルを形成して、２次元電気泳動が行える構成とすることもできる。
【０２２５】
さらに、この発明の電気泳動装置１０の説明において、泳動チャネルが基板の側面に露出するように形成された例につき説明したが、電気泳動の実施が可能な範囲内で、基板の第１の主表面を画成する周より内側に、側面に露出しないように泳動チャネルの端縁部を設定することもできる。
【０２２６】
この発明の電気泳動装置１０の説明において、泳動用の試料をタンパク質とする例を説明したが、例えば細孔の大きさを泳動される物質の大きさを考慮して任意好適な大きさで形成することができるので、例えばタンパク質以外の核酸、すなわちＤＮＡ又はＲＮＡフラグメント等の生体関連物質の電気泳動に供することもできる。
【０２２７】
この発明の電気泳動装置を製造するにあたり、以下の好適な工程を実施することができる。
（１）基板の第１の主表面上に、溝部を形成するためのパターンを有するレジスト層を形成する工程と、
（２）レジスト層を介して、溝部を形成する工程と、
（３）第１の主表面上に、レジスト層を介して、ゾル状の混合液を溝部を埋め込むように塗布する工程と、
（４）塗布されているゾル状の混合液を、加熱により、多孔質体からなる泳動チャネルとする工程と、
（５）レジスト層を除去する工程と、
（６）第１の主表面上に、泳動チャネルの端縁部が露出するように、チャネル保護膜を形成する工程。
【０２２８】
好ましくは、（２）工程を、反応性イオンエッチングにより行うのがよい。
【０２２９】
また、（５）工程において、形成された泳動チャネルの上面を平坦化する工程を含むのがよい。
【０２３０】
さらに、（６）工程において、泳動チャネルの端縁部には、第１及び第２の電極を形成する工程を含むのがよい。
【０２３１】
さらにまた、（６）工程において、チャネル保護膜上に開口部を形成する工程を含むのがよい。
【０２３２】
【発明の効果】
この発明の電気泳動装置の構成によれば、複数の泳動チャネル毎に分離された状態で電気泳動を行うことができるので、同時に多数の試料を、短時間で、かつより高い分解能で分析することができる。
【０２３３】
第１及び第２の電極５０及び５２のそれぞれが第１の泳動チャネル３０−１〜第ｎの泳動チャネル３０−ｎ各々に形成されている構成の場合には、それぞれの泳動チャネル３０を互いに独立に電界を印加して電気泳動することができるので、電気泳動装置１０を柔軟に運用することができる。また、開口部４２を形成してある構成の場合には、泳動チャネル３０に対して、より正確な試料の供給を行うことができる。
【０２３４】
第５の実施の形態の電気泳動装置の構成によれば、泳動チャネル３０の長さをより長くとることができるので、分析における分解能を向上させることができる。
【０２３５】
第６の実施の形態の電気泳動装置によれば、新たに２次元電気泳動の２次元目の電気泳動のための試料を調整することなく、そのまま２次元目の電気泳動を効率的に実施することができる。
【０２３６】
第７の実施の形態の電気泳動装置によれば、例えばチャネル保護膜４０の材料には、窒化シリコン等の光透過性が低い材料を適用することができるので、成膜性や耐湿性に優れた材料といった材料の選択の幅が拡がる。従って、より安価な電気泳動装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は第１の実施の形態の電気泳動装置の構成を説明するための上面からみた概略的な平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩ−Ｉ’破線により切断した切断面を示す概略的な断面図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’破線により切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、図１（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’方向に切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【図３】図３（Ａ）及び（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’方向に切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、図１（Ａ）のＩ−Ｉ’方向に切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【図５】図５（Ａ）は第２の実施の形態の電気泳動装置の構成を説明するための上面からみた概略的な平面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＩ−Ｉ’破線により切断した切断面を示す概略的な断面図であり、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’破線により切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【図６】図６（Ａ）〜（Ｄ）は、図５（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’方向に切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【図７】図７（Ａ）及び（Ｂ）は、図５（Ａ）のＩ−Ｉ’方向に切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【図８】図８（Ａ）は第３の実施の形態の電気泳動装置の構成を説明するための上面からみた概略的な平面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＩ−Ｉ’破線により切断した切断面を示す概略的な断面図であり、図８（Ｃ）は、図８（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’破線により切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、図８（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’方向に切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は、図８（Ａ）のＩ−Ｉ’方向に切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【図１１】図１１（Ａ）は第４の実施の形態の電気泳動装置の構成を説明するための上面からみた概略的な平面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＩ−Ｉ’破線により切断した切断面を示す概略的な断面図であり、図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’破線により切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【図１２】図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）は、図１１（Ａ）のＩ−Ｉ’方向に切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【図１３】図１３（Ａ）及び（Ｂ）は、第５の実施の形態の電気泳動装置の構成を説明するための上面からみた概略的な平面図である。図１３（Ａ）は、第１の構成例を示している。図１３（Ｂ）は、第２の構成例を示している。
【図１４】図１４（Ａ）は第６の実施の形態の電気泳動装置の構成を説明するための上面からみた概略的な平面図であり、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のＩ−Ｉ’破線により切断した切断面を示す概略的な断面図であり、図１４（Ｃ）は、図１４（Ａ）のＩＩ−ＩＩ’破線により切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【図１５】図１５は第７の実施の形態の電気泳動装置の構成を説明するための泳動チャネルを横断するように切断した切断面を示す概略的な断面図である。
【符号の説明】
１０：電気泳動装置
２０：基板
２０ａ：第１の主表面
２０ｂ：第２の主表面
２２：溝部
２４：窪み
３０：泳動チャネル
３０−１：第１の泳動チャネル
３０−２：第２の泳動チャネル
３０−３：第３の泳動チャネル
３０−ｎ：第ｎの泳動チャネル
３０’：チャネル形成用の膜
３０ａ：直線部
３０ｂ、３０ｃ：曲線部
３２：端縁部
３２ａ：第１の端縁部
３２ｂ：第２の端縁部
３４：保護膜
４０：泳動チャネル保護膜
４２：開口部
４３：固定枠用の開口部
５０：第１の電極
５２：第２の電極
６０：第１の泳動用緩衝液供給（排出）手段
６２：第２の泳動用緩衝液供給（排出）手段
７０：レジスト層
８０：泳動チャネル露出用保護膜
９０：固定枠
９２：貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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