(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノ流体デバイス内にカルサイトチャネルを作成する方法であって、
フォトレジストを基板上にコーティングするステップと；
前記フォトレジストの一部分を電子ビームにより露光するステップであって、前記一部分は、チャネルパターンで露光される、ステップと；
前記フォトレジストの前記露光された部分を現像して前記チャネルパターンを形成するステップと；
カルサイト前駆体ガスを用いて、前記チャネルパターンでカルサイトを堆積させるステップであって、前記堆積させるカルサイトは、５０ナノメートルから１００ナノメートルの範囲の幅を有する、ステップと；
前記フォトレジストの前記露光された部分を現像するステップの後に残存する前記フォトレジストを除去するステップと；を備える、
ナノ流体デバイス内にカルサイトチャネルを作成する方法。
【請求項２】
前記基板は、シリコンを備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フォトレジストは、ネガ型フォトレジストを備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ネガ型フォトレジストは、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を備える、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記フォトレジストを現像するステップは、溶媒を用いて前記フォトレジストを溶解するステップと、前記基板の一部分を露出させるステップとを備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記溶媒は、プロピレングリコールメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）、乳酸エチル、又はジアセトンアルコールを備える、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記デバイスをケーシングにパッケージ化するステップを更に備え、前記ケーシングは、
窓を備える上側部分と；
前記デバイスを保持するように構成される下側部分と；
流体が前記デバイスに入ることを可能にするように構成される入口接続部と；
前記流体が前記デバイスから出ることを可能にするように構成される出口接続部と；を備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記窓が、導電性で光学的に透明な材料を備える、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記導電性で透明な材料は、窒化ケイ素（ＳｉＮ）を備える、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
基板を備える下側部分と、カルサイトチャネル構造を備える上側部分とを備え、前記カルサイトチャネルは、５０ナノメートルから１００ナノメートルの範囲の幅を備える、ナノ流体デバイスと；
前記デバイスのためのケーシングと；
電子ビームを提供するための電子ソースと；を備える、
システム。
【請求項１１】
前記基板は、シリコンを備える、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記電子ソースは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）である、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ケーシングは、
窓を備える上側部分と；
前記デバイスを保持するように構成される下側部分と；
流体がデバイスに入ることを可能にするように構成される入口接続部と；
前記流体がデバイスから出ることを可能にするように構成される出口接続部と；を備える、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記窓は、導電性で光学的に透明な材料を備える、
請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記導電性で透明な材料は、窒化ケイ素（ＳｉＮ）を備える、
請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１７年８月９日に出願された米国特許出願第１５／６７３，１４７号の優先権を主張し、その全内容は参照により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本明細書は、ナノ流体工学（ナノフルイディクス）、より詳細には石油物理学への応用に関する。
【背景技術】
【０００３】
油田から抽出できる原油の量を増やすために、強化された石油回収方法が利用されている。小さなスケール（ナノメートル又はマイクロメートルオーダーのチャネルサイズ）で見ると、流体は、表面張力などの要因が系を支配し始めるという点で、異なる挙動を示す可能性がある。小さなスケールでの流体の挙動をより良好に知ることができれば、強化された石油回収方法を改善して根源岩又は貯留層から更に多くの油を抽出できることになる。地下の貯留層で見られる条件を再現できるマイクロ流体モデルが開発されたことにより、油の抽出及び回収における物理的及び化学的な現象を観察し、評価し、及び理解するようになった。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、ナノ流体工学のためのカルサイト（ｃａｌｃｉｔｅ、方解石）チャネルを作成する方法について述べる。本明細書において述べる主題の特定の態様は、方法として実施することができる。カルサイトチャネルは、ナノ流体デバイス内に作成される。基板上にフォトレジストをコーティングし、フォトレジストの一部分を、チャネルパターンで電子ビームにより露光する。フォトレジストの露光された部分を現像してチャネルパターンを形成し、カルサイト前駆体ガスを用いて、カルサイトをチャネルパターンに堆積させる。堆積したカルサイトは、略５０ナノメートル（ｎｍ）から１００ナノメートルの範囲の長さを有する少なくとも１つの側面（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ  ｓｉｄｅ）を含む。フォトレジストの露光された部分を現像した後、残存するフォトレジストを除去する。
【０００５】
本態様及び他の態様は、下記特徴のうちの１つ以上を含むことができる。基板は、シリコンとすることができる。フォトレジストは、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）又はＳＵ−８などのネガ型フォトレジストとすることができる。フォトレジストを現像するステップは、溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ、溶剤）を用いてフォトレジストを溶解するステップと、基板の一部分を露出させるステップとを含むことができる。フォトレジストを溶解するために用いる溶媒は、プロピレングリコールメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）、乳酸エチル、又はジアセトンアルコールとすることができる。ナノ流体デバイス内にカルサイトチャネルを作成することは、デバイスを、ケーシング内にパッケージ化するステップを含むことができる。ケーシングは、窓を含む上側部分と、デバイスを保持するための下側部分と、流体がデバイスに入ることを可能にする入口接続部と、流体がデバイスから出ることを可能にする出口接続部とを含むことができる。窓は、導電性と光透過性とを有する窒化ケイ素（ＳｉＮ）などの材料とすることができる。
【０００６】
本明細書で述べる主題の特定の態様は、システムとして実施することができる。このシステムは、ナノ流体デバイスと、デバイス用ケーシングと、電子ビームを提供する電子ソースとを含む。デバイスは、基板を含む下側部分と、カルサイトチャネル構造を含む上側部分とを含む。カルサイトチャネル構造は、略５０ｎｍから１００ｎｍの範囲の長さを有する少なくとも一つの側面を含む。本態様及び他の態様は、下記の特徴のうちの１つ以上を含むことができる。基板は、シリコンとすることができる。電子ソースは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）とすることができる。ケーシングは、窓を含む上側部分と、デバイスを保持するための下側部分と、流体がデバイスに入ることを可能にする入口接続部と、流体がデバイスから出ることを可能にする出口接続部とを含むことができる。窓は、ＳｉＮなどの、導電性と光透過性とを有する材料とすることができる。
【０００７】
本願に記載された主題における１又は複数の実施の詳細は、添付の図面及び発明の詳細な説明に記載されている。本主題の他の特徴、態様及び利点は、発明の詳細な説明、図面及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、一の実施に係る、ナノ流体デバイスを作成する方法の例を示す概略図である。
【０００９】
【図２Ａ】図２Ａは、一の実施に係る、ナノ流体デバイスの例を示す概略断面図である。
【００１０】
【図２Ｂ】図２Ｂは、一の実施に係る、ナノ流体デバイスの例を示す概略上面図である。
【００１１】
【図３】図３は、一の実施に係る、ナノ流体デバイスシステムの例を示す概略図である。
【００１２】
【図４】図４は、一の実施に係る、ナノ流体デバイスを作成する方法の例を示すフローチャートである。
【００１３】
種々の図面における類似の参照番号及び記号は、同様の要素を指す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
詳細な下記の説明は、ナノ流体工学用のカルサイトチャネルを作成する方法について述べ、１つ以上の特定の実施の文脈で開示される主題を、当業者であれば誰でも実施し使用できるように提示する。開示する実施は、様々な改変、変更、及び置換を行うことができ、それらは、当業者に容易に明らかになろう。そして、定義された一般原理は、開示の範囲から逸脱することなく、他の実施及び用途に適用できる。場合によっては、説明対象である主題の理解にとって必要ではない詳細は、そのような必要ではない詳細で１つ以上の説明対象である実施を不明瞭にしないように、そのような必要ではない詳細が当業者の技術の範囲内である限りにおいて、省略されることがある。本開示は、記載される又は図示される実施に限定されるものではなく、記載する原理及び特徴に一致する最も広い範囲に従うものである。
【００１５】
世界の石油埋蔵量の一部は、石灰岩及び苦灰岩などの炭酸塩岩の中に存在する。しかし、これらの岩石は、同一地層内の全域にわたって、その組織（ｔｅｘｔｕｒｅ、質感）、空孔率（ｐｏｒｏｓｉｔｙ、間隙率）、及び透過性（ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ、浸透性）等の特性が著しく異なる可能性がある。この多様性が、油の一定の流れの実現を困難にしている。マイクロ流体工学は、石油物理学に応用する場合に、原油と、様々な流体及び岩石層との相互作用を特徴付ける有用な方法であると考えられている。従来のカルサイト（ＣａＣＯ３）チャネルモデルは、エッチングされた天然カルサイト結晶で構成されるが、これらのモデルのスケールはマイクロメートルである。ナノスケール（すなわち、ナノメートルのオーダー）での流体工学は、原子スケールでの流体−流体の相互作用及び流体−カルサイト岩の相互作用の物理的及び化学的現象を理解するうえで有益である。
【００１６】
図１を参照すると、ナノ流体デバイス内にカルサイトチャネルを作成する方法１００は、フォトレジストを基板上にコーティングするステップによるステップ１０２より開始される。特定の実施において、フォトレジストは、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）又はＳＵ−８などのネガ型フォトレジストである。基板の表面は、クリーンで平坦とすることができ、例えば、シリコンで製造することができる。フォトレジストのコーティングは、略５００回転／分（ｒｐｍ）から２０００回転／分の範囲のスピン速度でフォトレジスト層を基板上に塗布するスピンコーティングによって、実行できる。スピン速度に依存して、フォトレジスト層の厚さを決めることができる。フォトレジスト層の厚さに依存して、ナノ流体デバイスで得られるカルサイトチャネルの高さを決めることができる。したがって、フォトレジストコーティングの厚さは、ナノ流体デバイスにおけるカルサイトチャネルの所望の高さ、例えば、１０センチメートル（ｃｍ）未満の高さ、に基づいて選ぶことができる。フォトレジストの調製は、基板のエッジ上のフォトレジストの堆積物の何れをも除去するためのエッジビード除去（ＥＢＲ）を含むことができる。フォトレジストの調製は焼成ステップを含むことができ、焼成ステップは、フォトレジスト層の厚さに応じて略華氏２００度（°Ｆ、約９３．３℃）で所定の時間にわたって焼成することをともなう。焼成温度は、その焼成ステップの持続時間にも影響を及ぼし得る。
【００１７】
方法１００は、ステップ１０２からステップ１０４へ進み、そこで、フォトレジストの一部分を電子ビームにより露光する。フォトレジストの一部分を電子ビームに露光するステップにより、フォトレジストの一部分が除去されるようにすることができる。特定の実施では、フォトレジストを除去するために電子ビームリソグラフィを用いる。電子ビームリソグラフィは、ナノメートル（ｎｍ）スケールでパターン化する手法であり、レジスト上で、例えばＰＤＭＳのようなレジスト上で、電子ビームを走査するステップを含む。リソグラフィ工程は、残存するレジストにパターンを形成するための、レジストの露光及び露光されたレジストの現像を含む。電子ビームなどのエネルギー源へのレジストの露光は、レジストを、物理的に、化学的に、又は、物理的かつ化学的に改質する。特定の実施において、電子ビームは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって供給される。レジストの露光後に、フォトレジスト層の厚さに応じた所定の焼成時間にわたる、略２００°Ｆでの焼成をともなう露光後焼成ステップを行うことができる。
【００１８】
電子ビームに露光されるフォトレジストの一部分は、チャネルパターンで露光することができる。一般に、このフォトレジストの一部分は、エネルギー源に露光され、現像されてチャネルパターンを形成する。チャネルパターンの大きさは、ナノ流体デバイス内のカルサイトチャネルの所望の大きさに基づいて選ぶことができる。ポジ型レジストの場合、レジストの現像は、レジストの露光された部分を除去する。ネガ型レジストの場合、レジストの現像は、レジストの露光されていない部分を除去する。レジストを現像するステップは、溶媒を用いてレジストを溶解するステップと、フォトレジストの下の基板の表面の一部分を露出させるステップとを伴う。特定の実施において、溶媒は、プロピレングリコールメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）、乳酸エチル、又はジアセトンアルコール等の有機溶媒である。現像時間は、フォトレジスト層の厚さに依存する。現像後に残存するフォトレジストの部分は、最終的なナノ流体デバイスにおけるカルサイトチャネルの逆パターンを形成する。現像後、デバイスを新鮮な溶媒ですすいだ後、イソプロピルアルコールなどの別の溶媒で２回目の洗浄を行うことができる。次に、デバイスを、窒素などのガスで乾燥させることができる。
【００１９】
方法１００は、ステップ１０４からステップ１０６へ進み、そこで、カルサイト前駆体ガスを用いて、カルサイトを、チャネルパターンで堆積させる。特定の実施では、原子層堆積法を用いてカルサイトを堆積させる。原子層堆積法は、材料を気相から堆積させる手法であり、基板と反応するガス状の化学的前駆物質を、順次に交番導入するステップを含む。個々のガス表面反応は、半反応（ｈａｌｆ−ｒｅａｃｔｉｏｎｓ）と呼ばれる。各半反応持続中において、指定された時間の間、前駆体ガスが導入されることにより、前駆体ガスは基板表面と十分に反応し、基板表面に単層を堆積することができる。デバイスは、次に、窒素又はアルゴンなどの不活性ガスでパージされ、未反応の前駆体、反応副生成物、又はその両方を除去する。その後、次の前駆体ガスが導入されて別の層を堆積し、同様にパージされる。この工程は、交番する前駆体ガスが１層ずつ堆積させるようにして、所望の高さに達するまで繰り返される。特定の実施において、原子層堆積プロセスは、カルサイト層がフォトレジストの元のコーティングと同じくらいの高さ又は同じ高さに達するまで続けることができる。堆積したカルサイトは、略５０ｎｍから１００ｎｍの範囲の長さを持つ少なくとも一つの側面を有することができる。方法１００は、ステップ１０６からステップ１０８へ進み、そこで、ステップ１０４においてフォトレジストの被露光部分を現像した後に残存するフォトレジストが除去される。残存するフォトレジストの除去は、ステップ１０４でレジストを現像する際に用いた溶媒等の溶媒を用いてフォトレジストを溶解するステップを伴う。残存するカルサイトと基板は、ナノ流体デバイスを画成する。
【００２０】
図２Ａ及び図２Ｂはそれぞれ、例としてのナノ流体デバイス２００の断面図及び上面図を示す。デバイス２００は、シリコン基板２０９とカルサイトチャネル２０７とを含む。チャネル２０７を構成するカルサイト堆積物の形状は、円柱体又は直方体などの任意の形状とすることができる。カルサイト堆積物の形状を変えることに加え、カルサイトチャネル２０７のパターンを変えることもできる。例えば、チャネル２０７のパターンを、図２Ｂに示すように、積み重ねた列パターンとすることができ、そこでは、各カルサイト堆積物の中心が、直上の列又は直下の列のカルサイト堆積物の中心と一致するように整列する。実施によっては、チャネル２０７のパターンを、各カルサイト堆積物の中心が、直上の列又は直下の列のカルサイト堆積物の中心と一致せず、ずれたパターンとすることができる。カルサイト堆積物の直線エッジ又は曲線エッジ及びチャネルパターンは、天然のカルサイト貯留層で生ずるさまざまな形状を表すことができる。実施によっては、ナノ流体デバイス２００のカルサイトチャネル２０７は、少なくとも１つの寸法において５０ｎｍから１００ｎｍの範囲の長さを有することができる。例えば、各カルサイトチャネル２０７の幅の範囲を、５０ｎｍから１００ｎｍとすることができる。
【００２１】
引き続き図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、シリコン基板２０９及びカルサイトチャネル２０７を、カルサイトチャネル２０７の上に電子ビームに対して透明な窓２０１を有するケーシング２１１にパッケージ化することができる。特定の実施において、ケーシング２１１は、導電性金属で製造することができ、窓２０１は、光学的に透明な窒化ケイ素（ＳｉＮ）等の導電性材料で製造することができる。この導電性は、窓２０１が電荷の蓄積しないようにすることができ、窓２０１の透明性により、観察することができる。図示のように、ケーシングは、ブライン（ｂｒｉｎｅ、塩水）溶液２１３等の流体がナノ流体デバイス２００に入れるようにする入口接続部２０３と、この流体が出られるようにする出口接続部２０５とを有する。図２Ａ、図２Ｂ、及び図３に示すように、入口接続部２０３と出口接続部２０５は、デバイス２００の同じ側に配置することができる。実施によっては、入口接続部２０３と出口接続部２０５とを、デバイス２００の互いに反対側に又は隣りあう側に配置することができる。
【００２２】
図３は、ナノ流体デバイス２００を試験するための例示のシステム３００を示す。例えば、このシステム３００は、カルサイトチャネル２０７と流体との反応を画像化することができる。ナノ流体デバイス２００は、チャンバ３２２の内側に配置されるサンプル台３２４上に位置決めされる。チャンバ３２２は、デバイス２００を外部干渉から隔離することができ、真空引きすることができる。すなわち、チャンバ内に真空を形成することができる。ブライン溶液等の流体を、入口ライン２０３を介してデバイスに導入でき、出口ライン２０５を介して出すことができる。流体がデバイス２００に流入及び流出するときに、電子ビーム銃３２０は、電子ビームを発射して、流体と相互作用しながらカルサイトチャネル２０７の画像を生成する。電子ビーム銃３２０、チャンバ３２２、及びサンプル台３２４は、ＳＥＭなどの単一の装置の構成要素とすることができる。特定の実施において、電子ビーム銃３２０は、ナノ流体デバイス２００の作成において、電子ビームリソグラフィを実行するために用いられるものと同じ電子ソース、例えば、電子ビームリソグラフィを実行できる改良ＳＥＭである。
【００２３】
カルサイト貯留層は不均質であるのが普通である。貯留層には、大きな空隙を含有する可能性がある領域がある一方、結合性に乏しく、透過性が低い可能性がある領域もある。酸注入は、貯留層の領域の結合性を高めることができる強化された石油回収法である。酸注入は、酸、例えば１０％塩酸を含有する、ブライン溶液２１３を含むことができる。酸注入は、炭酸塩の溶解を引き起こし、細孔スケール及び原子スケールでの酸の流れによる地層溶解の動力学（ダイナミクス）により、正味の流動挙動を特定できる。動力学は、漏れ、油とガスの回収、又は貯蔵容量の見込み等の他の貯留層特性も特定できる。ブライン溶液２１３がナノ流体デバイス２００を通って流れるときに、ＳＥＭを利用してデバイス２００におけるナノメートルスケールでのカルサイトの溶解及びブラインの選択流を観察することができる。その観察結果を、炭酸塩の酸溶解の定量化、カルサイト層などの帯水層を通るブラインの移動予測に利用できる。
【００２４】
図４は、カルサイトチャネルナノ流体デバイスを作成する例示の方法４００を示すフローチャートである。ステップ４０２において、ナノ流体デバイスの下側部分となるシリコン基板が準備される。基板の大きさと形状は、ＳＥＭのサンプル台３２４によって決めることができる。特定の実施では、ナノ流体デバイスはパッケージ化され、基板の大きさは、サンプル台３２４よりも小さい。基板の準備には、基板のクリーニングを含むことができる。ステップ４０４において、フォトレジストが、例えばスピンコーティングにより基板にコーティングされる。スピン速度、フォトレジストの粘度、温度、及び他のパラメータ等の多数のパラメータにより、フォトレジストのコーティングする層の厚さを決めることができる。実施によっては、厚さは、ナノ流体デバイスにおけるカルサイトチャネルの所望の高さと等しくすることができる。特定の実施において、フォトレジストは、ＰＤＭＳ又はＳＵ−８などのネガ型フォトレジストである。ステップ４０６において、電子ビームリソグラフィを用いてチャネルパターンが形成される。チャネルパターンを形成するステップは、フォトレジストの一部分を、例えばＳＥＭからの電子ビームに露光させるステップを伴う。ステップ４０８において、フォトレジストの露光された部分が現像される、すなわち除去される。フォトレジストを現像するステップは、ＰＧＭＥＡ、乳酸エチル、又はジアセトンアルコールなどの溶媒を用いてフォトレジストを溶解するステップを伴う。フォトレジストを現像するステップは、基板の表面の一部分を露出させるステップも伴う。ステップ４１０において、カルサイト前駆体ガスによる原子層堆積法を用いて、カルサイトをチャネルパターンに堆積させる。原子層堆積法は、カルサイトを１層ずつ堆積させるステップを伴う。特定の実施において、カルサイトチャネルの高さが、ステップ４０４でコーティングされたフォトレジストの元の高さと同じ位又は同じになるまで、カルサイトを１層ずつ堆積させる。ステップ４１２において、溶媒を用いてフォトレジストの残存する部分を溶解させる。基板と、基板上に堆積させたカルサイトチャネル構造とが残存する。形成されたカルサイトチャネルの長さの範囲は、少なくとも１つの寸法が５０ｎｍから１００ｎｍである。ステップ４１４において、基板とカルサイトチャネルとを含むデバイスは、ケーシングにパッケージ化される。ケーシングは、窓を有する上側部分、デバイスを保持することができる下側部分、流体がデバイスに入ることを可能にする入口接続部、及び流体がデバイスから出ることを可能にする出口接続部を含むことができる。窓は、導電性で光学的に透明なＳｉＮなどの材料で製造することができ、基板上に堆積させたカルサイトチャネルの上に設けることができる。特定の実施において、パッケージは、基板の周囲に金属ケーシングを含む。
【００２５】
本明細書は多くの特定の実施の詳細を含む一方で、これらは、任意の発明の範囲又は請求される得る範囲の制限として解釈されるべきではなく、むしろ、特定の発明概念の特定の実施固有の特徴の説明として解釈されるべきである。個別の実施の観点で本明細書において説明された機能は、組み合わせて又は単一の実施で、実現できる。逆に、単一の実施の観点で既述された様々な特徴は、複数の実施で、個別に、又は任意のサブコンビネーションで実施されることもできる。さらには、既述の特徴は特定の組み合わせで動作するものとして説示され、最初はそのようなものとして請求されているが、一又は複数の特徴は、請求された組み合わせから場合によっては削除され、またサブコンビネーション又はサブコンビネーションの変形であり得る。
【００２６】
主題の特定の実施が説明された。記載された実施の置換、変更、及び他の実施は、当業者には明らかである以下の請求の範囲内である。操作は特許請求の範囲に又は特定の順序で図面に描かれている一方で、これは、望ましい結果を達成するために、示された特定の順序で又は順番でそのような操作が実行されること又は全ての図示された操作が実行される（いくつかの操作は随意的と見なされる）ことを要求するものとして理解されるべきではない。
【００２７】
さらに、既述の実施における様々なシステムモジュール及びコンポーネントの分離又は統合が、全ての実施においてそのような分離又は統合を必要とするものとして理解されるべきではない。また、記載されたプログラムコンポーネント及びシステムは、一般的には、単一のソフトウェア製品に統合でき、又は複数のソフトウェア製品にパッケージ化できることが理解されるべきである。
【００２８】
これに従って、既述の例示的な実施は、本願を定義し又は制約しない。他の変更、置換、及び変更も、本開示の範囲及び精神から逸脱することなく可能である。
以下、本発明の実施の態様の例を列挙する。
［第１の局面］
ナノ流体デバイス内にカルサイトチャネルを作成する方法であって：
フォトレジストを基板上にコーティングするステップと；
前記フォトレジストの一部分を電子ビームにより露光するステップであって、前記一部分は、チャネルパターンで露光される、ステップと；
前記フォトレジストの前記露光された部分を現像して前記チャネルパターンを形成するステップと；
カルサイト前駆体ガスを用いて、前記チャネルパターンでカルサイトを堆積させるステップであって、前記堆積させるカルサイトは、略５０ナノメートルから１００ナノメートルの範囲の長さを有する少なくとも一つの側面を備える、ステップと；
前記フォトレジストの前記露光された部分を現像するステップの後に残存する前記フォトレジストを除去するステップと；を備える、
ナノ流体デバイス内にカルサイトチャネルを作成する方法。
［第２の局面］
前記基板は、シリコンを備える、
第１の局面に記載の方法。
［第３の局面］
前記フォトレジストは、ネガ型フォトレジストを備える、
第１の局面に記載の方法。
［第４の局面］
前記ネガ型フォトレジストは、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）又はＳＵ−８を備える、
第３の局面に記載の方法。
［第５の局面］
前記フォトレジストを現像するステップは、溶媒を用いて前記フォトレジストを溶解するステップと、前記基板の一部分を露出させるステップとを備える、
第１の局面に記載の方法。
［第６の局面］
前記溶媒は、プロピレングリコールメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）、乳酸エチル、又はジアセトンアルコールを備える、
第５の局面に記載の方法。
［第７の局面］
前記デバイスをケーシングにパッケージ化するステップを更に備え、前記ケーシングは：
窓を備える上側部分と；
前記デバイスを保持するように構成される下側部分と；
流体が前記デバイスに入ることを可能にするように構成される入口接続部と；
前記流体が前記デバイスから出ることを可能にするように構成される出口接続部と；を備える、
第１の局面に記載の方法。
［第８の局面］
前記窓が、導電性で光学的に透明な材料を備える、
第７の局面に記載の方法。
［第９の局面］
前記導電性で透明な材料は、窒化ケイ素（ＳｉＮ）を備える、
第８の局面に記載の方法。
［第１０の局面］
基板を備える下側部分と、カルサイトチャネル構造を備える上側部分とを備え、前記カルサイトチャネルは、略５０ナノメートルから１００ナノメートルの範囲の長さを有する少なくとも一つの側面を備える、ナノ流体デバイスと；
前記デバイスのためのケーシングと；
電子ビームを提供するための電子ソースと；を備える、
システム。
［第１１の局面］
前記基板は、シリコンを備える、
第１０の局面に記載のシステム。
［第１２の局面］
前記電子ソースは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）である、
第１０の局面に記載のシステム。
［第１３の局面］
前記ケーシングは：
窓を備える上側部分と；
前記デバイスを保持するように構成される下側部分と；
流体がデバイスに入ることを可能にするように構成される入口接続部と；
前記流体がデバイスから出ることを可能にするように構成される出口接続部と；を備える、
第１０の局面に記載のシステム。
［第１４の局面］
前記窓は、導電性で光学的に透明な材料を備える、
第１３の局面に記載のシステム。
［第１５の局面］
前記導電性で透明な材料は、窒化ケイ素（ＳｉＮ）を備える、
第１４の局面に記載のシステム。
【符号の説明】
【００２９】
２００  ナノ流体デバイス
２０１  窓
２０３  入口接続部（入口ライン）
２０５  出口接続部（出口ライン）
２０７  カルサイトチャネル
２０９  基板
２１１  ケーシング
２１３  ブライン溶液（流体）
【図１】
0006947482.tif 000002
【図２Ａ】
0006947482.tif 000003
【図２Ｂ】
0006947482.tif 000004
【図３】
0006947482.tif 000005
【図４】
0006947482.tif 000006