JP2014128871A - 微少流体送達システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】加工物の表面に、液体の供給位置から加工位置まで液体が流れるための微視的チャネルを形成する。一方、先端の直径が50μm未満で、先端まで延びている少なくとも1つのスリット1002が切られているナノ毛細管802を準備する。ナノ毛細管802の先端を加工物表面に接触させて、ナノ毛細管802から加工物表面に液体を分配し、チャネルを経由して加工位置に液体を供給する。さらに、所望のサイズのバブルを加工位置に生み出せるように、液体の蒸発速度または流量を制御する。
【選択図】図10
Description
206 環境制御型走査電子顕微鏡
208 液体前駆体
209 チャネル
212 マイクロマニピュレータ
230 圧力制限絞り
232 電子光学カラム真空室
250 画像処理プロセッサ
252 コントローラ
Claims (19)
- 真空室内で加工物を処理する方法であって、
真空室内で前記加工物の表面にチャネルを形成するステップと、
前記チャネルの第1の位置に液体を分配するステップであり、前記液体が、前記チャネルを通って前記加工物の第2の位置まで流れるステップと、
前記加工物の前記第2の位置に荷電粒子ビームを導くステップであり、前記荷電粒子ビームが前記第2の位置の前記液体と反応して、前記加工物に構造体を形成するステップと
を含む方法。 - 前記表面に前記チャネルを形成する前記ステップが、前記基板に向かってイオン・ビームを導いて材料を除去し、それによって前記チャネルを形成するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記表面に前記チャネルを形成する前記ステップが、前記基板に向かって光子ビームを導いて材料を除去し、それによって前記チャネルを形成するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記チャネルに液体を分配する前記ステップが、付着前駆体、エッチング前駆体または電解液を分配するステップを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記加工物に構造体を形成する前記ステップが、前記第2の位置に向かって荷電粒子ビームを導くステップであり、前記荷電粒子ビームが前記液体の反応を開始させて、前記表面に材料を付着させまたは前記表面から材料をエッチングするステップを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記加工物に構造体を形成する前記ステップが、前記液体に電流を流して、前記表面に材料を電気化学的に付着させまたは前記表面から材料を電気化学的に除去するステップを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記加工物に構造体を形成する前記ステップが、前記第2の位置に向かってレーザ・ビームを導くステップであり、前記レーザ・ビームが前記液体の反応を開始させて、前記表面に材料を付着させまたは前記表面から材料をエッチングするステップを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の位置と前記第2の位置の間の前記チャネルの一部分の上にカバーを配置して、前記液体の蒸発を低減させるステップをさらに含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 真空室内で加工物に液体を分配する方法であって、
先端の直径が50μm未満で、少なくとも1つのスリットが切られているナノ毛細管を用意するステップであり、前記少なくとも1つのスリットが前記先端まで延びているステップと、
前記ナノ毛細管の前記先端を前記加工物表面に接触させて、前記ナノ毛細管から前記加工物に液体を分配するステップと
を含む方法。 - 前記加工物表面にビームを導いて前記液体が関与する反応を開始させ、それによって前記表面に材料を付着させまたは前記表面から材料をエッチングするステップをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 前記表面にビームを導く前記ステップが荷電粒子ビームを導くステップを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記ナノ毛細管の前記先端を前記加工物表面に接触させて、前記ナノ毛細管から前記加工物に液体を分配する前記ステップが、前記ナノ毛細管の前記先端を前記加工物表面に接触させて、前記ナノ毛細管から前記加工物に液体を、主に毛管力を使用して分配するステップを含む、請求項9から11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ナノ毛細管の前記先端を前記加工物表面に接触させて、前記ナノ毛細管から前記加工物に液体を分配する前記ステップが、直径50μm未満の液滴を前記表面に分配するステップを含む、請求項11に記載の方法。
- 直径50μm未満の液滴を前記表面に分配する前記ステップが、直径10μm未満の液滴を分配するステップを含む、請求項13に記載の方法。
- 液体を収容するための中空の管を含み、前記中空の管の前記先端の内径が50ミクロン未満であり、前記管の内部から接触した加工物表面へ毛管作用によって流体が流れるのを容易にするために、前記先端が、前記管の開口まで延びるスリットを含む液体ナノ分配器。
- 前記中空の管が導電材料でコーティングされている、請求項15に記載の液体ナノ分配器。
- 真空内でナノ分配器からの液体の流れを制御する方法であって、
真空室内で前記ナノ分配器を加工物表面に接触させて、前記ナノ分配器の先端に液体のバブルを形成するステップと、
前記真空室内の圧力を調整して、前記バブルの蒸発速度を制御するステップと、
前記液体の温度を調整して、前記バブルに流入する液体の流量を制御するステップと
を含み、前記バブルの蒸発速度と前記バブルに流入する液体の流量との間の平衡が前記バブルのサイズを決定する
方法。 - 前記液体の温度を調整する前記ステップが、前記ナノ分配器の温度または前記加工物の温度を調整するステップを含む、請求項17に記載の方法。
- 前記液体の温度を調整する前記ステップが、前記ナノ分配器の先端の開口のサイズを調整することによって、前記ナノ分配器の前記先端の凍結した液体の量を制御するステップを含む、請求項17または18に記載の方法。
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