JP2004508460A

JP2004508460A - 表面へ管を通して気体または液体を供給する装置、その管のセットおよびその方法

Info

Publication number: JP2004508460A
Application number: JP2002524183A
Authority: JP
Inventors: ハンス・ダブリュ・ピー・クープス; アンドレアス・レインハルト
Original assignee: ナヴォテック・ゲーエムベーハー
Priority date: 2000-08-26
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2004-03-18
Also published as: US20040173759A1; WO2002019375A1; EP1336189A1; DE10042098A1

Abstract

本発明は、表面へ管を通して気体または液体の供給のための、特に混合気体の生成のための、または気体リソグラフィによる表面加工のための装置、管群のセットおよび方法に関する。管もしくはセットの各管は流入開口部と流出開口部とを有する。各管には、シャフトの長手方向に管に対して第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動可能である、管の軸線方向に配設された前記シャフトが組み込まれる。各シャフトは、シャフトが第１位置もしくは第２位置にある場合に、流出開口部を遮断し、もしくは遮断しない遮断体を担持する。さらに各管には気体貯蔵容器と気体導管とが組み込まれ、前記気体導管を介して気体貯蔵容器の内部空間が各管の流入開口部に接続され、その結果その都度気体が気体貯蔵容器の内部空間から管内へ流入できる。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面へまたは空間内へ管を通して気体または液体の供給のための、特に気体リソグラフィによる表面加工のための装置、セットおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
気体リソグラフィによる、たとえばサンプルの表面加工のために、前記表面で化学反応を起こさせる必要がある。これは、被加工表面へある特定の気体または混合気体または同時または順次に種々の気体または混合気体が導入されることによって行われる。そのためにサンプルは、通常排気された容器の内壁を通して気体が供給される前記容器中にある。さらにサンプルは、化学反応が進行するべき表面の位置に粒子線、たとえば電子ビームまたはイオンビームまたは光子線で照射され、それによって局所的に反応に必要な励起エネルギーが供給される。この方法により、気体が粒子線または光子線が表面に衝突する箇所でのみサンプルと反応することが達成される。表面上への粒子線または光子線の衝突点は非常に正確に外部から制御できるので、大きな精度で全く特定の領域に所望の化学反応を起こさせることができる。粒子線の使用時に、光子線の使用時よりも高い空間的な解像度が達成される。光子線の使用の場合には個々の光子のエネルギーを典型的に数ｅＶ（エレクトロンボルト）にすることができる。
【０００３】
進行する化学反応の種類は、サンプル材料、気体種および励起エネルギーに依存する。特に前記要因の好適な選択によって、反応により層たとえば特定の原子または分子の単層または単層の連続を表面に堆積することを達成することができる；この過程は、付加的、構造的または形成的な気体リソグラフィと呼ばれる。この方法により表面を、たとえばコーティングすることができ、対応する粒子線または光子線の制御によってコーティングの所定の形状または立体的構造を作ることができる。たとえば、この方法により非常に微細な印刷回路板または、たとえば顕微的に小さいドープ半導体素子も表面上に取り付けることが可能である。
【０００４】
逆に、前記要因の好適な選択時に、化学反応によって揮発性の反応生成物の形成下に表面の特定の部分を除去することも達成することができる；このような過程は減算的、破壊的または除去的な気体リソグラフィと呼ばれる。この方法により、対応する粒子線または光子線の制御により所定の形状の凹部を表面内に作ることができる。反応の開始前に、たとえば導電層が表面上へ、たとえば平面的に蒸着された場合、この方法によりこの導電層の望ましくない部分の除去によって、たとえば同様に非常に微細な印刷回路板を製造することができる。
【０００５】
付加的３次元粒子線リソグラフィは、Ｈ．Ｗ．Ｐ．Ｋｏｏｐｓらの出版物”ＨｉｇｈＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎＢｅａｍＩｎｄｕｃｅｄＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ”，Ｐｒｏｃ．３１．Ｉｎｔ．Ｓｙｍｐ．ｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎ，Ｉｏｎ，ａｎｄＰｈｏｔｏｎＢｅａｍｓ，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ６（１）（１９８８）４７７から公知である。粒子線によって支援された選択的化学エッチングによる表面の除去も、幾つかの材料のためにＳ．Ｍａｔｓｕｉらの出版物Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１１４９８（１９８７）およびＪ．Ｗ．Ｃｏｂｕｒｎらの出版物Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．５０，３１８９（１９７９）から公知である。付加的ナノ・リソグラフィの場合は、大抵加工表面への気体供給のための套管が使用される。この場合、套管は同時に気体流を絞りおよび配量する目的も満たす。
【０００６】
たとえば成膜設備およびドライ・エッチング設備でのサンプルの表面加工のための気体の供給用の気体導管装置が公知である。サンプルの表面加工のための気体リソグラフィ用の従来の気体導管装置は気体供給のために、１つまたはそれ以上の気体貯蔵容器が遮断可能に接続された套管および套管内に流れ込む混合室を有する。気体貯蔵容器は、多くの場合交差汚染の回避のために多量に互いに接触させてはならない種々の気体種を含む。従って個々の気体種は多くの場合同時ではなく、順次個々の気体貯蔵容器から混合室および套管を通して表面へ案内される。しかし１気体種の供給の終了後この気体種の少なくとも１種の残部が混合室中に残留するため、この気体種を他の気体種の供給前にポンプによって排気されるかまたは混合室中に残留する残気体を除去し、それによって交差汚染を回避するために、洗浄ガスによって洗浄されなければならない。
【０００７】
従来の気体導管装置の欠点は、この残気体の容積が混合室の容積に相当する前記残気体が利用されずに失われてしまうことである。しかし気体リソグラフィに必要な気体は多くの場合非常に高価および／または非常に環境に有害であり、腐食性または有毒性である。さらに特定の、気体リソグラフィに使用される気体は市場で直ちに入手できず、まず専用に製造せざるを得ないという問題があり、これがコストと必要な時間費用もさらに増加させる。従って前記気体損失は一方で方法の顕著な高額化と、他方で著しい付加費用下にのみ回避できる多くの場合に無視しえない環境の汚染を引き起こしうる。
【０００８】
混合室中での所望の気体圧力の調整は、混合室が加熱装置／冷却装置によって一定の前選択された温度に持ち込まれることにより行われる。交差汚染の問題に加えて、そこから多くの場合、別の困難として従来の気体供給で種々の気体種のための気体圧力を分離して調整することを可能にしないことが生じている。たとえば使用する気体種の所望の気体圧力に相当する一定の温度で他の気体種を凝集することが可能である。従って表面への種々の気体種の同時供給は、従来の気体供給で交差汚染の問題に関係なく、多くの場合、種々の気体種の気体圧力が独立して調整できないことで失敗している。しかし種々の気体種を順次連続的に供給する場合、それぞれ温度を新規に設定し、制御しなければならず、それによってこの方法が著しく遅くなる。
【０００９】
また、ただ１種の気体種のみが使用される場合でも、従来の気体導管装置で気体損失が生じる。このような気体損失は、たとえばサンプルが仕上げ加工されて、別のサンプルと交換されるべきであることから、気体供給が中断される場合に発生する。そのため、気体貯蔵容器および混合室の間の接続が遮断されうる。しかしこの場合、混合室が遮断の瞬間にまだ気体圧力下にあり、その結果遮断後も気体圧力が分解するまで引き続き気体が混合室から套管を通して流出もしくは散出することが欠点であろう。この場合、気体損失は、混合室および套管容積が大きくなるほど一層大きくなる。
【００１０】
この理由から従来の気体導管装置は可能な限り套管の近くに配設した第２遮断装置を有する。ここで気体損失は第２遮断装置の後に貫流する気体導管装置の部分容積にのみ該当する。この部分容積は以下「死容積」と呼ぶ。しかし場所的な理由と機械的安定性の理由から、第２遮断装置は套管自体の中または直接その近傍に配設できず、その結果套管自体（ただしその固有容積は一般に無視しうる）と、特に混合室の一部とが依然として著しい死容積を形成する。
【００１１】
従来の気体導管装置のもう１つの欠点は、混合室の比較的大きい容積に基づき、多くの場合、特に少量の気体のみが表面へ案内されるべきである場合に、この気体に混合室中で套管を通り充分な気体流を使用するような高さの最小圧力を発生するために、輸送気体を混加しなければならないことである。それによってそのコストおよび装置費用が増加するのみならず、輸送気体の存在によって場合により表面とこのように輸送された気体の反応も阻止され、これは反応時に達成される気体の有効収率が悪化することを意味する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明は、表面へまたは空間内へ管を通して気体または液体を供給するための、特に表面加工のための先行技術の前記欠点が回避される気体リソグラフィによる装置、セットならびに方法を提供する課題を基礎においている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明により、表面へ管を通して気体または液体を供給するための、特に混合気体の生成のための、または気体リソグラフィによる表面の形成的または除去的な加工のための装置であって、
−管が流入開口部と、該流入開口部の前面に流出開口部とを有し、それらの直径が管の内径より小さく、
−シャフトが管の軸線方向に配設され、かつ管の軸線方向に管に対して第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動可能であり、
−シャフトが第１位置もしくは第２位置にある場合に、遮断体が流出開口部を通る気体または液体の流出を遮断し、もしくは遮断しないように、シャフトの第１端部領域で流出開口部を遮断することができる前記遮断体が配設され、
−流入開口部が気体導管を介して気体貯蔵容器の内部空間に接続され、その結果気体が気体貯蔵容器の内部空間から気体導管および流入開口部とを通り管内へ流入できることを特徴とする前記装置によって解決される。
【００１４】
さらにこの課題は、表面へ気体または液体を供給するための、特に混合気体の生成のための、または気体リソグラフィによる表面の形成的または除去的な加工のための管群のセットであって、
−各管が流入開口部と、該流入開口部の前面に流出開口部とを有し、それらの直径が各々の管の内径より小さく、
−各管にシャフトが組み込まれ、このシャフトが管の軸線方向に配設され、管の軸線方向に管に対して第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動可能であり、
−シャフトが第１位置もしくは第２位置にある場合に、遮断体（１８ａ）が流出開口部を通る気体または液体の流出を遮断し、もしくは遮断しないように、各シャフトにその第１端部領域で流出開口部を遮断できる前記遮断体が配設され、かつ
−各管に気体貯蔵容器と気体導管とが組み込まれ、前記気体導管を介して気体貯蔵容器の内部空間が各管の流入開口部と接続され、その結果その都度気体が気体貯蔵容器の内部空間から気体導管および流入開口部を通り管内へ流入することができることを特徴とする前記セットによって解決される。
【００１５】
この課題は、さらに、表面へ管を通して気体または液体を供給するための、特に混合気体の生成のための、または気体リソグラフィによる表面の形成的または除去的な加工のための方法であって、
−管が流入開口部と、該流入開口部の前面に流出開口部とを有し、それらの直径が管の内径より小さく、
−シャフトが管の軸線方向に配設され、かつ管の軸線方向に管に対して第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動可能であり、
−シャフトが第１位置もしくは第２位置にある場合に、遮断体が流出開口部を通る気体または液体の流出を遮断し、もしくは遮断しないように、シャフトの第１端部領域で流出開口部を遮断することができる前記遮断体が配設され、
−流入開口部が気体導管を介して気体貯蔵容器の内部空間に接続され、その結果気体が気体貯蔵容器の内部空間から気体導管および流入開口部を通り管内へ流入できるものにおいて、
シャフトが表面へ気体または液体の供給の遮断もしくは解除のために第１位置もしくは第２位置へ持ち込まれることを特徴とする前記方法によって解決される。
【００１６】
この課題は、さらに、表面へ管群のセットを通して気体または液体を供給するための、特に混合気体の生成のための、または気体リソグラフィによる表面の形成的または除去的な加工のための方法であって、
−各管が流入開口部と、該流入開口部の前面に流出開口部とを有し、それらの直径が各々の管の内径より小さく、
−各管にシャフトが組み込まれ、前記シャフトが管の軸線方向に配設され、管の軸線方向に管（２１）に対して第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動可能であり、
−シャフトが第１位置もしくは第２位置にある場合に、遮断体（１８ａ）が、流出開口部を通る気体または液体の流出を遮断し、もしくは遮断しないように、各シャフトにその第１端部領域で流出開口部を遮断できる前記遮断体が配設され、かつ
−各管に気体貯蔵容器と気体導管とが組み込まれ、前記気体導管を介して気体貯蔵容器の内部空間が各管の流入開口部と接続され、その結果その都度気体が気体貯蔵容器の内部空間から気体導管および流入開口部を通して管内へ流入させることができるものにおいて、
シャフトが表面へ気体または液体の供給の遮断もしくは解除のためにその都度第１位置もしくは第２位置へ持ち込まれることを特徴とする方法によって解決される。
【００１７】
気体貯蔵容器は必ずしも排他的に気体を含有する必要がない。むしろこの気体貯蔵容器は液体または固形状物質から気体が気化、蒸発または昇華によって発生する前記液体または固形状物質を含有してもよい。
【００１８】
本発明の有利な一実施形態において、シャフトがその第１端部領域で管の内部に延び、管が気体流と反対の方向へ、すなわち流出開口部から離間した管の端部の方向へ突出し、その結果シャフトがその第２端部領域で管の外側にある。この場合、第２端部領域がシャフトを第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動させることができる駆動装置に連結されている。
【００１９】
この場合、好ましい一実施形態に従って、管の内部に流出開口部から離間した管端部の領域に蛇腹が配設され、前記蛇腹の一端が不動かつ気密に管の内壁と接続、たとえば溶接または接着されている。蛇腹の他端は不動かつ気密にシャフトと接続されている。このシャフトはそれによって蛇腹の拡張もしくは圧縮下に管に対してその長手方向に移動可能であり、シャフトの流出領域が管から気密に密閉されている。この場合、蛇腹はその密閉の機能のほかに同時に第１位置または第２位置へのシャフトの弾性的な引戻要素として利用される。蛇腹は、たとえば金属、ゴムまたは天然ゴムから構成してよい。
【００２０】
駆動装置は第１ピストン、第１引戻しばねおよび圧縮空気の供給のための開口部を備えた第１シリンダを含んでよく、第１シリンダがシャフトの軸線方向に配設され、シャフトの第２端部領域が第１シリンダの中へ突出し、第１ピストンが第１シリンダの中で可動に配設され、シャフトの第２端部領域と接続され、第１ピストンが第１シリンダの中で開口部を通して圧縮空気の供給および第１引戻しばねの負荷下にシャフトを第１位置もしくは第２位置へ、かつ第１引戻しばねの解放および第１シリンダから圧縮空気の排出下にシャフトを第２位置もしくは第１位置へ移動させることができる。つまりこの実施形態において、シャフトの運動が一方向へ圧縮空気により、他方向へばね力により駆動される。
【００２１】
この本発明の実施形態の有利な一形成において、第１ピストンが第１シリンダの中で開口部を通る圧縮空気の供給および引戻しばねの負荷下にシャフトを第２位置へ、かつ引戻しばねの解放および第１シリンダからの圧縮空気の排出下にシャフトを第１位置へ移動させることができる。第２位置へのシャフトの運動（流出開口部の解放）は、この実施形態において圧縮空気の供給により、かつ第１位置へのシャフトの運動（流出開口部の遮断）がばね力により駆動される。従ってこの形成において、シャフトが好ましくは圧縮空気の非存在時に、たとえば運転休止中、常に自動的に第１位置へ移動する。引戻しばねの戻り調整機能は、本発明の変形態様において蛇腹によって行われる。
【００２２】
駆動装置は機械的、電気的または電子的にまたはＥＤＶ装置によって制御可能に形成してよい。このような制御は、たとえば圧縮空気の供給が電気作動式遮断弁によって制御されることによって、特に圧縮空気およびばね力によって駆動された上記したような駆動装置とも組み合わせることができる。セットの使用時に、好ましくは各駆動装置が個別的に機械的、電気的または電子的にまたはＥＤＶ装置によって制御可能である。
【００２３】
本発明の有利な一実施形態において、遮断体が完全に管の内部に配設され、前記遮断体がシャフトの第２位置で気体または液体によって還流できるように成形される。この場合シャフトの第１位置において、遮断体が管内部に対向する側で流出開口部を遮断する。シャフトの第２位置において、遮断体が流出開口部から離間して管の内部にあり、この場合気体または液体によって還流され、その結果気体または液体の流れが管および流出開口部によって解放される。
【００２４】
流出開口部は本発明の一実施形態において円形断面を有し、遮断体がその流出開口部に対向する側で円錐形に形成され、円錐体の頂点がシャフトの第１位置で流出開口部の中へ係合する。このような流出開口部および遮断体の形成は、シャフトが第１位置にある場合、遮断の密閉性を保証するために、特に良く適している。特に円錐体の側面は、弾性密閉材料で被覆または張合せてよい。
【００２５】
流入開口部は、有利には管の側面に配設され、その結果駆動装置に対向したシャフトの端部領域が流入開口部に好ましくは突出しない。
【００２６】
本発明の一実施形態において、シャフトの軸線方向の運動余地が少なくとも１つの係止部によって、シャフトが第１位置および第２位置の間で移動可能であるように制限されている。
【００２７】
管に、流出開口部の中に流れ込み、管よりも小さい内径である両側で開いた套管を配設してよい。このような套管は、特に形成的または除去的気体リソグラフィのためのサンプルの表面への精密な気体供給のために好ましい。この場合該套管は一方で、加工されるべき表面の位置に気体を精密に供給することに利用され、他方では同時に気体流量を所定の速度で絞り、それによって気体消散も管内での気体の大きすぎる圧力降下も阻止することにも利用される。
【００２８】
管群のセットの使用時に、気体貯蔵容器は各々異なる気体を含有してよい。さらに各管は套管内に流れ込み、各套管は必要がある場合は別の直径および別の形状を有してもよい。この方法により、簡単な方法で多数の異なる気体のために表面への気体供給の条件に精密な適合を同時に可能にする。
【００２９】
遮断体が気体または液体流の遮断時に管の一部を他の管から密閉されず、管の前面に配設された流出開口部を遮断するため、管内の死容積の形成の欠点が本発明により回避される。すなわち管の容積が完全に遮断され、その結果遮断後に管の部分容積から気体または液体の残部がまだ流出できる前記部分容積が遮断されない状態にとどまる。套管の使用の場合には単にまだその容積が死容積となるが、多くの場合には完全に無視することができる。本発明により達成された死容積の本質的な低減は、特に管を通して表面へ案内された気体種が交換される場合に好ましい。
【００３０】
セットの使用時に本発明により管を混合室として設計する必然性がなくなるので、多くの場合管の容積を非常に小さく維持することができ、それによって死容積がさらに低減され、さらに好ましくは気体に輸送気体を混加する必然性がしばしば完全になくなる。
【００３１】
好ましい一形成において、套管をねじ、クリップ、スナップ、摩擦またはバヨネット機構によって着脱可能に管に固定されている。この方法により、迅速かつ簡単な套管の交換性が与えられている。
【００３２】
本発明の有利な一実施形態において、気体貯蔵容器はその中に支配する気体圧力に影響を及ぼすために加熱要素によって加熱可能におよび／または冷却要素によって冷却可能であり、気体貯蔵容器の温度が制御可能または調節可能である。気体導管、管および套管は同様に加熱可能および／または冷却可能に設備してよく、気体導管および／または管および／または套管の温度が制御可能または調節可能である。この方法により、全ての気体によって貫流された構成要素の等温性によって均一な圧力調整を保証し、気体の局所的な凝縮を阻止することが可能である。この場合好ましくは、これらの構成要素が断熱材料によって取り囲まれる。個々の構成要素の加熱は、この場合専用の加熱器の廃止下に１つの構成要素から別の構成要素への熱伝導によって行うことができる。
【００３３】
セットの使用時に有利には各気体貯蔵容器がその中に支配する気体圧力に影響を及ぼすために各々１つの加熱要素によって個別的に加熱可能におよび／または各々１つの冷却要素によって個別的に冷却可能であり、各気体貯蔵容器の温度が個別的に制御可能または調節可能である。また気体導管、管および套管は、加熱可能および／または冷却可能にすることができ、各管が管内に流れ込む気体導管と、管内に流れ込む套管と共に１つの構造群を形成し、各構造群の温度が個別的に制御可能または調節可能である。この方法により気体圧力を好ましくは各使用気体種について独立に調整することができ、これが運転条件の最適化と、先行技術に対する方法の著しい加速とを可能にする。その際に管および／または気体貯蔵容器および／または気体導管を、特に局所的な冷間区域の形成に対抗するため、それらの周囲に対して断熱にしてよい。
【００３４】
本発明の重要な一適用範囲は、気体リソグラフィによる表面の形成的または除去的な加工のためにサンプルの表面への気体供給することである。そのためにサンプルは真空室または負圧室の中に、つまり内壁によって取り囲まれたハウジングの中におく。従って本発明の一実施形態において、管がハウジングの開口部を有する外側に配設され、かつ管が開口部に突出し、管の流入開口部がハウジングの外側にあり、および管の流出開口部がハウジングの内側にあるように管が配設されている。
【００３５】
本発明の一実施形態において、管がその軸線方向に調整機構によって第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動可能である。これは、たとえばサンプルが気体供給によって加工され、管が必要な場合は管に固定された套管を含み、気体供給の終了後に、サンプルの抽出を管もしくは套管の接触（と共に場合によりサンプルの損壊）なしに可能にするため戻されるべきである場合に好ましい。調整機構は有利には機械的、電気的または電子的にまたはＥＤＶ装置によって制御可能に形成されている。
【００３６】
本発明の有利な一実施形態において、駆動装置および調整機構は共通のＥＤＶ装置によって中央で制御可能である。好ましい別の一形成において、気体貯蔵容器の温度ならびに気体導管および／または管および／または套管の温度を共通のＥＤＶ装置によって中央で制御可能または調節可能である。その際に管および／または気体貯蔵容器および／または気体導管はそれらの周囲に対して、局所的な温度変動または冷間区域の形成を可能な限り広範囲に抑制するために断熱にすることができる。
【００３７】
セットの使用時に、特に各管に専用の調整機構を組み込むことができ、その結果管の各々を個別的にその軸線方向に移動可能である。これは、たとえば個々の管および套管によって順次種々の気体が精密に直接サンプルの表面点に案内されるべきであり、套管の頂点の相互の妨害が回避されるべきである場合に好ましいとすることができる。この場合、有利には各調整機構が個別的に機械的、電気的または電子的にまたはＥＤＶ装置によって制御可能である。
【００３８】
セットの使用時に管を特に共通の担体にまたはその中に配設してよい。それによってこの担体の移動時に、全ての管が好ましくは一緒に移動される。この場合、管が本質的に互いに平行に延び、全ての流出開口部が本質的に管の軸に対して垂直である平面内にあるような配列が特に好ましい。
【００３９】
管を含む担体の移動を可能にするために、この担体は本発明の有利な一実施形態において支持体に配設され、前記支持体に対して表面の方向に静止位置から作業位置へ、およびその逆に移動可能である。これは、たとえばサンプルが複数の管からの気体供給によって加工され、管が必要な場合は該管に各々固定された套管を含み気体供給の終了後に一緒に戻されるべきである場合に好ましい。これは、たとえばサンプルが（気体リソグラフィの実務において常法であるように）加工のために、サンプルの加工後に一定の位置へ移動され、それによってサンプルを取り出すことができる移動可能の台上に配設されるときがこの場合である。その際この担体が作業位置にあるとき、套管および台の間で接触し、それによって套管が折曲または損壊しうる危険性がある。静止位置は、好ましくはこのような接触が確実に防止できるように選ばれる。
【００４０】
この場合、支持体に対する担体の移動は、有利には移動機構によって行われる。この移動機構は、第２ピストン、第２引戻しばね、支承体および圧縮空気の供給のための開口部を備えた第２シリンダを含んでよく、第２シリンダが支承体の軸線方向に配設され、支承体の第１端部領域が第２シリンダの中に突出し、支承体の他方の端部領域が担体と接続され、第２ピストンが第２シリンダの中で可動に配設され、支承体の第１端部領域と接続され、第２ピストンが第２シリンダの中の開口部を通して圧縮空気の供給および第２引戻しばねの負荷下に担体を静止位置もしくは作業位置へ、および第２引戻しばねの解放および第２シリンダからの圧縮空気の排出下に担体を作業位置もしくは静止位置へ移動させることができる。つまりこの実施形態において、担体の運動は一方向へ圧縮空気によって、かつ他方向へばね力によって駆動される。別の一実施形態において担体の運動は両方向へ圧縮空気によって駆動され、移動機構が双安定性に設備され、その結果担体が圧縮空気の非存在下にそれぞれ安定して作業位置または静止位置のいずれかにとどまる。
【００４１】
この実施形態の有利な一形成において、第２ピストンが第２シリンダの中の開口部を通して圧縮空気の供給および第２引戻しばねの負荷下に担体を作業位置へ、および第２引戻しばねの解放および第２シリンダからの圧縮空気の排出下に担体を静止位置へ移動させることができる。つまり、この形成において担体は好ましくは圧縮空気の非存在時に、たとえば運転休止中に、常に自動的に静止位置へ移動する。
【００４２】
移動機構は機械的、電気的または電子的にまたはＥＤＶ装置によって中央で制御可能に形成してよい。このような制御は、上述したように、たとえば圧縮空気の供給が電気作動式遮断弁によって制御されることによって、特に圧縮空気およびばね力によって駆動された移動機構と組み合わせることができる。
【００４３】
セットの使用時に、特に各駆動装置および各調整機構は個別的に共通のＥＤＶ装置によって中央で制御可能にすることができる。好ましい一形成において、各気体貯蔵容器の温度ならびに各構造群の温度は、共通のＥＤＶ装置によって中央で制御可能または調節可能である。さらに移動機構も機械的、電気的または電子的にまたは共通のＥＤＶ装置によって中央で制御可能にすることができる。
【００４４】
本発明の有利な一実施形態において、支持体に対する担体の運動は、支持体に対する担体の鋭角化を阻止するために、案内装置によって方向安定性に案内される。これは、たとえば担体もしくは支持体に少なくとも１つの案内棒または案内レールが剛性に取り付けられ、これを支持体もしくは担体が掴みまたはその中に支持体もしくは担体が側面から係合することによって行うことができる。
【００４５】
本発明の一実施形態において、気体貯蔵容器が担体に配設され、それによって該担体の運動に参加する。この場合に気体導管を自在にする必要がなく、その結果たとえば管がチューブの代わりに気体導管として使用可能である。
【００４６】
本発明の一実施形態において、特に気体リソグラフィによる表面の形成的または除去的加工のために、支持体が開口部を有するハウジングの外側に配設され、その際に担体が開口部に突出し、管の流入開口部がハウジングの外側に、かつ管の流出開口部がハウジングの内側にあるように前記担体が配設されている。この方法により、本発明の全ての長所の利用下にサンプルの表面に外側からハウジングの中への気体供給が可能である。
【００４７】
ハウジングは特に気体リソグラフィ用の器具の部分であり、被加工表面を有するサンプルを含有する真空室の制限部とすることができ、さらに前記器具は、制御可能のビームを荷電粒子または光子から表面へ引渡すソースを含む。それによって表面が局所的にビームによって露光され、および／または粒子で打ち込まれる。この場合ビームの制御可能性は、たとえば該ビームの強度、方向および焦点調節、さらに粒子のエネルギーまたは光子の波長にも該当するとしてよい。
【００４８】
本発明の一実施形態において、本発明による装置または本発明によるセットは前記のような器具の部分であり、ビームは同様に共通のＥＤＶ装置によって中央で制御可能である。
【００４９】
本発明の有利な一実施形態に従って、上記の全ての制御機能および調整機能が共通のＥＤＶ装置によって中央で実施され、その結果これら全ての機能はＥＤＶプログラムによって互いに調節可能であり、その共同作用において最適化可能である。この方法によりサンプルの加工の全ステップを調整および自動化することができる。
【００５０】
支持体に対する担体の運動の方向安定性の案内のための案内棒の使用の場合に、この案内棒を同時に内壁での支持体の保持に利用することができる。別の実施形態において、支持体はハウジングの内壁に組み込まれる。
【００５１】
形成的または除去的反応の実施のために、好ましくは複数の管から同時または順次に表面上の分子の混合物の単層を提供し、この混合物を粒子線によって新規の材料または被エッチング材料の揮発性成分に変換することができる。参加した分子の反応動力学の利用によって、その反応を粒子線からの付加的なエネルギー供給により局所的に開始され、または好適な波長の光による付加的なエネルギー供給により混合物に反応を促進させ、この反応を粒子線によって局所的に開始することができる。この場合、規定された分子組成の一定数の単層を有する表面の選択的な割当または除去のために分子線または同時に複数の分子線を成膜もしくはエッチング材料前駆体の後供給に使用することができる。これらは、必要な圧力範囲で温度調節を介して前設定して駆動される平行に作動する気体套管で個々の気体流の中央ＥＤＶ制御下に分子が套管を通して案内され、一定の分子流で被加工表面に向けられることによって発生させることができる。
【００５２】
気体もしくは気体群は個別的に本発明による供給または同時に複数の本発明による供給から表面へ案内される。この場合材料の混合物は、凝縮されたサンプル上の分子層の中で行われる。つまり対応する化学量論による化学反応は粒子線からの反応エネルギーの供給下に実施することができる。前調節によって、套管は、有利には分子線が作業領域に集中するように配設されている。
【００５３】
そのために気体流および粒子線または光子線の制御の中央調整が好ましく、これは本発明によって可能になる。これらの助変数は、好ましくは加工開始前に決定され、次にＥＤＶ装置の記憶装置内に整理される。この場合、種々の、必要に応じて呼出可能の加工プログラムを電子ライブラリに整理することができる。
【００５４】
セットの使用時に、表面への気体の供給は少なくとも２つの気体容器から同時に行うことができ、その結果互いに独立した供給路を通して表面への種々の気体の平行の供給が可能である。そのため気体がまず表面の領域で互いに接触し、それによって気体供給内部の交差汚染の危険性が回避され、それによって従来の気体供給の使用時にしばしば生じていた気体の選択時の制限が好ましく解消される。さらにこの方法により、特により高い気体濃度の場合に気体または気体から形成された蒸気または液体相互の化学反応は気体供給中には回避され、表面への到達時もしくは表面上での凝縮時に生じ得る。
【００５５】
もう１つの変形態様において、表面への気体の供給は少なくとも２つの気体容器から時間的に順次、たとえば表面を順次種々の化学反応を起こさせる目的で行われる。
【００５６】
特に気体リソグラフィによる表面加工のために表面への気体の供給を行うことができ、この表面は気体または気体群と表面の材料との間の化学反応の刺激のために制御可能の粒子線、たとえば電子、イオンまたはプロトンのビームで照射される。もう１つの変形態様において、表面への気体の供給が同様に気体リソグラフィによる表面加工のために行われ、この表面が気体または気体群と表面の材料との間の化学反応の刺激のために、しかし制御可能の光子のビーム、たとえばレーザービームで照射される。粒子または光子のビームは光学系により表面の一定領域に集中もしくは焦点調節をすることができる。このビームは特に同様に共通のＥＤＶ装置によって中央で制御することができる。一変形態様において表面は同時に粒子のビームによっても、光子線によっても照射され、この両者を共通のＥＤＶ装置によって中央で制御することができる。
【００５７】
気体もしくは気体群の配量は、本発明により非常に精密に行うことができる。管を通る気体供給の解除および遮断は、非常に少ない死容積に基づき好ましくは時間的に、一定量の気体が表面に案内され、この一定量が設定可能の最小値を上回り、かつ設定可能の最大値を超えないように制御することができ、その結果化学反応の化学量論が気体供給の解除および遮断の時間的制御によって決定されている。
【００５８】
上記と類似に、セットの使用時に気体供給の解除および遮断は、管の少なくとも１つを通して第１定量の第１気体が、かつ少なくとも１つの別の管を通して第２定量の第２気体が表面へ案内され、第１定量が第１の設定可能の最小値を上回り、かつ第１の設定可能の最大値を超えず、第２定量が第２の設定可能の最小値を上回り、かつ第２の設定可能の最大値を超えないように制御することができ、その結果化学反応の化学量論が気体供給の解除および遮断の時間的制御によって決定される。各管を通る気体供給の配量は、この方法により、全化学反応の化学量論が各々該当する管を通る気体供給の解除および遮断の対応する時間的制御によって決定されるように精密に行うことができる。
【００５９】
一変形態様において、化学反応によって表面の少なくとも一部が１つの層で覆われまたは除去されるように、気体または気体群または気体群の１種と表面の材料との間で表面への気体または気体群の到達時に自発的に開始する発熱性化学反応が行われるように、気体または気体群および表面の材料が選ばれている。それによって１つの層を大面積でサンプルの表面上に取り込み、または該表面から除去することができる。それによって表面をたとえば導電性または非導電性の層で覆い、または別法で、前記層を次の加工ステップで、たとえば別の気体群の供給によっておよび粒子線または光子線の援用下に行われるもう１つの化学反応による微細構造を付けるために前調製することができる。
【００６０】
もう１つの変形態様において、この化学反応によってビームにより照射された表面の領域が１つの層で覆われ、または除去されるように、粒子または光子のビームによって照射された表面の領域に、かつその箇所でのみ気体または気体群または気体群の１種と表面の材料との間で発熱性または吸熱性の反応が行われるように、気体または気体群および表面の材料が選ばれる。発熱性化学反応の場合には、粒子または光子のビームが単に化学反応の進行に必要な励起エネルギーの一部のみを供給し、他方そのエネルギーの残部は化学反応から生じる。
【００６１】
この方法により、粒子または光子のビームの対応する制御によって化学反応の場所を非常に精密に決定し、一定の表面領域に、すなわち粒子または光子のビームによって照射された領域に制限することができる。
【００６２】
もう１つの変形態様において、ａ）初めに少なくとも２つの異なる気体種が交互に表面に案内され、ｂ）それに続き少なくとも２つの異なる気体種が同時または順次に、一定の前設定された段階的な表面加工の経過を、特に表面の１つの層による前記表面の割当または前記表面の１つの層の除去を保証するために前記表面へ案内される。この変形態様のもう１つの形成において、周期的な順序でステップａ）およびｂ）が何度も順次に実施される。
【００６３】
【発明の実施の形態】
以下は図面の簡単な説明である。
【００６４】
図１は先行技術のさらなる説明のために気体リソグラフィ用の従来の気体供給の例の概略横断面図である。内壁１２によって取り囲まれた真空中に、サンプル１４の表面１４ａが気体リソグラフィによって種々の気体種の使用下に加工されるべき前記サンプルがある。この目的のために、ソース１０から放射された荷電粒子、たとえば電子またはイオンのビーム１５または光子のビーム１５が光学系１１により表面１４ａ上に焦点調節される。荷電粒子のビームの場合、光学系１１はもちろん電子光学系である。
【００６５】
気体貯蔵容器９ａ、９ｂ、９ｃは、遮断弁８ａ、８ｂ、８ｃによって各々遮断可能である供給管５ａ、５ｂ、５ｃを介して各々遮断弁６もしくは７によって閉鎖可能である２つの出口を有する混合室４に接続されている。混合室４は内壁１２に突出し、導通部がシール１２ａによって密閉され、表面１４ａの直接近傍で終了する套管１３の中に流れ込む。混合室４ならびに気体貯蔵容器は通常それぞれ加熱可能であり、その周囲に対して断熱されている。
【００６６】
表面の加工の開始のために、遮断弁７と、まず遮断弁５ａ、５ｂ、５ｃの１つが開かれ、その結果第１気体種の気体が気体貯蔵容器９ａ、９ｂ、９ｃの１つから混合室４および套管１３を通り、表面１４ａへ流入することができ、そこでビーム１５により成膜により任意の材料へ変換され、またはそこでサンプル１４が化学反応によって揮発性反応生成物の形成下に除去される。図示しない加熱要素により、このシステムは第１気体種による表面１４ａの加工に望ましい気体圧力に相当する温度に上げられる。
【００６７】
表面１４ａが所望の範囲で第１気体種の援用下に加工された後、該当する遮断弁５ａ、５ｂ、５ｃが再び閉じられる。交差汚染の危険性のために、ここで直ちに表面４の継続加工を他の気体種の援用下に開始できない；むしろ混合室４の中に残留する第１気体種の残部がまず除去される必要がある。そのため遮断弁７が閉じられ、遮断弁６が開かれ、気体残部がポンプ１によって混合室４から除去され、排気装置２を介して排出される。この気体残部は不利に失われてしまう。さらに遮断弁７は場所的理由と機械的安定性の理由から任意に套管の付近に配設できず、その結果遮断弁７と套管との間に引き続きポンプ１によって除去できない一定量の第１気体種を含有する。この気体量が同様に失われてしまい、その結果気体損失が合計で混合室４の容積に相当し、さらに交差汚染に寄与しうる。
【００６８】
ここで第２気体種による表面１４ａの加工を開始することができ、字義に則して同様に上記のように経過する。温度はここで第２気体種による表面１４ａの加工に望ましい気体圧力に相当する値に上げられ、これが実務において時間を奪いうる。遮断弁７と套管との間に残留した第１気体種の前記量が同様に失われ、さらに交差汚染に寄与しうる。別の気体種の使用時に上記ステップは表面１４ａの加工が終了するまで、対応して字義に則して繰り返される。
【００６９】
図２は気体リソグラフィによる表面の形成的または除去的加工のために表面への管２１を通る気体または液体の供給のための本発明による装置の一実施形態の概略的横断面図である。管２１は図示しない排気された容器の内壁１２に突出し、その中に図２に同様に図示しない被加工表面を有するサンプルがある。
【００７０】
管２１は、側面流入開口部２１ｂと、前面の流出開口部２１ａとを有し、それらの直径は管２１の内径よりも小さい。内壁１２を通る管２１の導通部はシール１２ａによって密閉されている。流入開口部２１ｂは容器の外側にあり、流出開口部２１ａは容器の内側にある。
【００７１】
管２１は流入開口部２１ｂと気体導管１９とを介して気体貯蔵容器２０に接続されている。気体導管１９の中には目的に応じて遮断継手が中間接続されているが、これは図２に見易くする理由から図示していない。遮断継手が開かれる場合、気体は気体貯蔵容器２０から気体導管１９を介して流入開口部２１ｂを通り管２１の中へ流れることができる。
【００７２】
管２１の内部にシャフト１８が管２１と同軸に配設され、このシャフトが管２１に対して管の軸線方向へ第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動可能である。
【００７３】
シャフト１８はその第１端部領域に遮断体１８ａを担持し、これは流出開口部２１ａを遮断することができ、シャフトが第１位置もしくは第２位置にある場合に、遮断体１８ａが流出開口部２１ａを通る気体の流出を遮断し、もしくは遮断しないように配設されている。
【００７４】
遮断体１８ａならびに第１端部領域およびシャフト１８の中央部は管２１の内部にある。遮断体１８ａは、該遮断体がシャフト１８の第２位置で気体を還流させることができ、流出開口部２１ａが解放されるように成形されている。その第２端部領域と共にシャフト１８が管２１に気体流と反対方向へ、すなわち流出開口部２１ａから離間した管の端部方向へ突出し、その結果シャフト１８が流出開口部２１ａから離間した管２１の前面に突出し、その第２端部領域で管２１の外側にある。管はその流出開口部２１ａから離間した前面で閉じられている；しかしこの前面は中央孔を通してシャフト１８が気密に実施された前記中央孔を有する。この孔は同時に第１位置および第２位置の間のシャフト１８の運動の方向安定性の案内に利用される。
【００７５】
流出開口部２１ａは円形断面を有する。遮断体１８はその流出開口部２１ａに対向する側に円錐形に形成され、シャフトの第１位置で円錐体の頂点が流出開口部２１ａに係合し、円錐体の側面が循環して流出開口部２１の内角部に係接する。
【００７６】
シャフト１８の第２端部領域は、シャフト１８を第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動させることができる駆動装置に連結されている。この駆動装置は第１ピストン１８ｂ、第１引戻しばね１８ｃおよび圧縮空気の供給のための開口部２４を備えた第１シリンダ２３を含む。第１シリンダ２３は流出開口部から離間した管２１の前面の領域にシャフト１８の軸線方向に配設され、シャフト１８の第２端部領域が第１シリンダ２３の中に突出する。第１ピストン１８ｂは第１シリンダ２３の中で可動に配設され、シャフト１８の第２端部領域に接続されている。圧縮空気管２４および第１シリンダ２５の内部への開口部２５とを通る圧縮空気の供給下にピストン１８ｂが管１８から離れる方向へ移動し、前記ピストンが第１引戻しばね１８ｃを圧縮し、シャフト１８が第２位置へ移動し、その結果流出開口部２１ａが解放される。
【００７７】
逆に、第１ピストン１８ｂが第１シリンダ２３からの圧縮空気の排出時に第１引戻しばね１８ｃの引戻し力下に管１８の方向へ戻り、シャフト１８が第１位置へ移動し、その結果流出開口部２１ａが遮断される。つまりシャフト１８の運動は一方の方向へ圧縮空気によって、他方の方向へばね力によって駆動される。好ましくは第１引戻しばね１８ｃは、この第１引戻しばねがシャフト１８の第１位置でもう１つの流出開口部２１ａの方向へ向かう力がピストン１８ｂにかかるように予緊張され、その結果遮断体１８ａが第１シリンダ２３の中の圧縮空気の非存在時に流出開口部２１ａに対して圧縮され、それによって流出開口部２１ａの遮断の密閉性が改善されている。
【００７８】
流出開口部の中に両側が開いた套管１３が流れ込む。套管１３は表面のまさに加工したての位置への気体の精密な供給に利用される。さらに、この位置へ気体と表面との間の化学反応の刺激のために図２に見易くする理由から図示していない荷電粒子および／または光子のビームが向けられている。套管１３は、この場合同時に気体流を絞り、および配量する目的を満たす。
【００７９】
管２１に対するシャフト１８の運動は、好ましくは付加的な案内装置によって案内されるが、これは図２に図示していない。この案内装置は本発明の一実施形態で案内板２６（図３）からなり、前記案内板は管の内部で遮断体１８の領域でその軸線方向に対して斜めに配設され、前記案内板によりシャフト１８が中央に導通されている。案内板２６は、開口部２７を通して気体が流入できるさらに偏心的に配設された前記開口部を有する。
【００８０】
本発明の洗練された一形成において管２１がその軸線方向に調整機構により第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動可能である。それによって管２１は該管に固定された套管１３を含みサンプルから離れる方向へ戻ることができ、套管１３の気体流出端がサンプルから取り除かれる。これは容器内でのサンプルの取扱性にとり長所であり、特にたとえば表面加工が終了し、套管１３とサンプルとの間の（套管１３またはサンプルを場合により損壊する）接触を生じることなく、サンプルが取り出されるべきである場合に長所である。
【００８１】
本発明の有利な一実施形態において、気体貯蔵容器２０、気体導管１９、管２１および套管２３のシステムは気体圧力に影響を及ぼすために少なくとも１つの（図示しない）加熱要素によって加熱可能であり（「ホット・ウォール・システム」）および／または（図示しない）冷却要素により冷却可能であり、温度は一定の前設定された気体圧力が達成されるように調節可能である。気体圧力は図示しない圧力計によって記録される。
【００８２】
図３は、非常に少ない死容積を有する本発明による装置の別の一実施形態の部分の概略的横断面図である。図示したものは、その流出開口部２２ａの領域の管２２の一部、シャフト１８の第１端部領域、遮断体１８ａ、套管１３の一部、流出開口部２２ａへ合流部の領域、および偏心的な開口部２７を有する案内板２６である。管２２は流出開口部２２ａの領域に管２２と同軸に配設された、套管１３の固定する保持具に利用される円錐台状の突出部２８を有する。套管の保持具はそれによって管２２の中へ組み込まれている。本発明の有利な一実施形態において、套管１３が（図示しない）たとえばねじ、クリップ、スナップ、摩擦またはバヨネット機構としてよい固定機構によって着脱可能に管に固定されている。この方法により、たとえば別の長さ、別の直径または別の形状を有する套管と套管１３の迅速かつ簡単な交換性が与えられている。
【００８３】
案内板２６は管２２に対するシャフト１８の方向安定性の案内および流出開口部２２ａに対する遮断体１８ａの芯出しの安定性に利用される。シャフト１８は中央で案内板２６を通して導通されている。案内板２６は気体を流すことができる複数の偏心的に配設された開口部２７を有し、その結果気体流が案内板２６によって妨害されず、または非本質的にのみ妨害される。
【００８４】
図４は気体リソグラフィによる表面の形成的または除去的加工のための表面への気体または液体の供給用の本発明による２つの管群のセットの概略的横断面図である。
【００８５】
各管２１は側面の流入開口部２１ｂと、その前面に流出開口部２１ａとを有し、その直径は各々の管２１の内径よりも小さい。各管２１にシャフト１８が組み込まれ、このシャフトが管２１の軸線方向に配設され、管２１に対して管２１の軸線方向に第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動可能である。各シャフト１８にはその第１端部領域で流出開口部２１ａを遮断できる遮断体１８ａが、シャフト１８が第１位置もしくは第２位置にある場合に、遮断体１８ａが流出開口部２１ａを通る気体の通過を遮断し、もしくは遮断しないように配設されている。さらに各管１８に（図４に図示しない）気体貯蔵容器および遮断可能の気体導管１９が組み込まれ、この気体導管を介して気体貯蔵容器の内部空間が各管２１の流入開口部２１ｂに接続され、その結果その都度気体が気体貯蔵容器の内部空間から気体導管１９および流入開口部２１ｂを通り管２１の中へ流入させることができ、各気体貯蔵容器が好ましくは別の気体種を含有する。
【００８６】
各シャフト１８は、すでに図２を引用して説明したように、圧縮空気およびばね力で作動する駆動機構によって移動させることができる。流入開口部２１ｂを有する管２１、流出開口部２１ａ、套管１３、シャフト１８、遮断体１８ａ、気体貯蔵容器、気体導管１９および駆動機構の各システムは、それによって本質的に同様に図２を引用してすでに説明した装置の構造に相当する。有利には各システムが独立して加熱可能に設備され、その結果気体圧力が好ましくは使用した各気体種のために独立して調整することができる。
【００８７】
セットの管１８は共通の担体５０の中に配設されている。従って担体５０の移動時、全ての管１８が好ましくは一緒に移動される。（図４に図示しない）サンプルの方向へおよびその逆への管１８も含む担体５０の移動を可能にするため、担体５０が支持体６０に配設され、前記支持体に対してサンプルもしくは表面の方向へ静止位置から作業位置へ、およびその逆に移動可能であり、作業位置での套管の流出端部が表面の直接近傍にあり、静止位置で前記表面から離間している。
【００８８】
本発明の一実施形態（図示せず）において、気体貯蔵容器も担体に配設され、その結果該気体貯蔵容器が剛性にその運動に参加し、気体導管を可撓性にする必要がない。この実施形態は、たとえば腐食性気体の使用の場合に、気体導管として気体に対して充分に耐性のあるチューブが使用されず、その結果気体導管が配管群として場合により気体に対して耐性のある内部被覆で設計されなければならない場合に有利とすることができる。
【００８９】
支持体６０はハウジングの外側でその内壁１２に配設されている。これは支持体６０に対する担体５０の運動が同時にハウジングと共に、ハウジング内にあるサンプルに対する運動でもあることを意味する。ハウジングは開口部を有し、担体５０が開口部に突出し、管１８の流入開口部２１ｂがハウジングの外側に、かつ管１８の流出開口部２１ａがハウジングの内側にあるように前記担体が配設されている。この方法により本発明の全ての長所の利用下に、外側からハウジングの中へサンプルの表面への種々の気体の平行の供給が可能である。
【００９０】
支持体６０に対する担体５０の移動は、この場合有利には移動機構によって行われ、この移動機構は第２ピストン６２、１つまたは一対の第２引戻しばね６３、支承体６４および圧縮空気管６８を介して圧縮空気の供給用の開口部を備えた第２シリンダ６１を含むものにおいて、６１第２シリンダは支持体６０の中に支承体６４の軸線方向に配設されている。支承体は第２ピストン６２を担体５０と接続する。第２ピストン６２は、第２シリンダ６１の中に可動に配設され、第２シリンダ６１の内部への圧縮空気管６８を通る圧縮空気の供給および第２引戻しばね６３の負荷下に、担体５０を作業位置へ移動させることができる。逆に、担体５０は第２シリンダ６１からの圧縮空気の排出時に第２引戻しばね６３により静止位置へ移動される。つまり担体５０は、好ましくは圧縮空気の非存在時に、たとえば運転休止中に、または圧縮空気の供給の中断時に、常に自動的に静止位置へ移動する。
【００９１】
支持体６０は案内棒６５によってハウジングの内壁１２に固定されている。案内棒６５は同時に支持体６０に対する担体の運動の方向安定性の案内に利用される。この目的のために、担体５０は案内棒６５を遊びなしに掴む多数の案内カム５１を有する。
【００９２】
産業上の利用可能性
本発明は、たとえば化学、バイオテクノロジー、医療技術、薄膜技術、光学デバイスの表面処理、防食、真空技術および半導体生産の分野で産業的に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行技術のさらなる説明のための気体リソグラフィ用の従来の気体供給の概略横断面図である。
【図２】容器の内壁に突出する本発明による装置の実施形態の概略横断面図である。
【図３】本発明による装置の別の一実施形態の一部の概略横断面図である。
【図４】本発明によるセットの概略横断面図である。
【符号の説明】
１　ポンプ
２　排気装置
４　混合室
５ａ、ｂ、ｃ　供給管
６、７　遮断弁
８ａ、ｂ、ｃ　遮断弁
９ａ、ｂ、ｃ　気体貯蔵容器
１０　ソース
１１　レンズ
１２　内壁
１２ａ　シール
１３　套管
１４　サンプル
１４ａ　１４の表面
１５　１０からのビーム
１８　シャフト
１８ａ　遮断体
１８ｂ　第１ピストン
１８ｃ　第１引戻しばね
１９　気体導管
２０　気体貯蔵容器
２１、２２　管
２１ａ、２２ａ　２１の流出開口部
２１ｂ　２１の流入開口部
２３　第１シリンダ
２４　圧縮空気管
２５　２３の開口部
２６　案内板
２７　２６の開口部
２８　２２の突出部
５０　担体
５１　案内カム
６０　支持体
６１　第２シリンダ
６２　第２ピストン
６３　第２引戻しばね
６４　支承体
６５　案内棒
６５ａ　係止部
６８　圧縮空気管

Claims

表面（１４ａ）へ管（２１、２２）を通して気体または液体を供給するための、特に混合気体の生成のための、または気体リソグラフィによる表面（１４ａ）の形成的または除去的な加工のための装置であって、
−管（２１、２２）が流入開口部（２１ｂ）と、該流入開口部の前面に流出開口部（２１ａ、２２ａ）とを有し、それらの直径が管（２１、２２）の内径より小さく、
−管（２１、２２）の軸線方向にシャフト（１８）が配設され、かつ管の軸線方向に管（２１、２２）に対して第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動可能であり、
−シャフトが第１位置もしくは第２位置にある場合に、遮断体（１８ａ）が流出開口部（２１ａ、２２ａ）を通る気体または液体の流出を遮断し、もしくは遮断しないように、シャフトの第１端部領域に流出開口部（２１ａ、２２ａ）を遮断することができる遮断体（１８ａ）が配設され、
−流入開口部（２１ｂ）が気体導管（１９）を介して気体貯蔵容器（２０）の内部空間に接続され、その結果気体が気体貯蔵容器（２０）の内部空間から気体導管（１９）と流入開口部（２１ｂ）とを通り管（２１、２２）の中へ流入できることを特徴とする装置。
表面（１４ａ）へ気体または液体を供給するための、特に混合気体の生成のための、または気体リソグラフィによる表面（１４ａ）の形成的または除去的な加工のための管（２１）のセットであって
−各管（２１）が流入開口部（２１ｂ）と、該流入開口部の前面に流出開口部（２１ａ）とを有し、それらの直径が各々の管（２１）の内径より小さく、
−各管（２１）にシャフト（１８）が組み込まれ、このシャフトが管（２１）の軸線方向に配設され、管の軸線方向に管（２１）に対して第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動可能であり、
−シャフトが第１位置もしくは第２位置にある場合に、遮断体（１８ａ）が流出開口部（２１ａ、２２ａ）を通る気体または液体の流出を遮断し、もしくは遮断しないように、各シャフト（１８）にその第１端部領域に流出開口部（２１ａ、２２ａ）を遮断できる遮断体（１８ａ）が配設され、かつ
−各管に気体貯蔵容器（２０）と気体導管（１９）とが組み込まれ、前記気体導管を介して気体貯蔵容器（２０）の内部空間が各管（２１）の流入開口部（２１ｂ）と接続され、その結果その都度気体が気体貯蔵容器（２０）の内部空間から気体導管（１９）および流入開口部（２１ｂ）を通り管（２１、２２）の中へ流入することができることを特徴とするセット。
気体貯蔵容器（１９）が、前記気体貯蔵容器から気体が気化、蒸発または昇華によって発生する液体または固形状物質を含有することを特徴とする、請求項１記載の装置または請求項２記載のセット。
シャフト（１８）がその第１端部領域で管（２１、２２）の内部に延び、管（２１、２２）が気体流と反対の方向へ突出し、その結果シャフト（１８）がその第２端部領域で管（２１、２２）の外側にあり、第２端部領域がシャフト（１８）を第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動させることができる駆動装置に連結されていることを特徴とする、請求項１記載の装置または請求項２記載のセット。
遮断体（１８ａ）が完全に管（２１、２２）の内部に配設され、前記遮断体がシャフトの第２位置で気体または液体によって還流できるように形成されることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか一項記載の装置またはセット。
駆動装置が第１ピストン（１８ｂ）、第１引戻しばね（１８ｃ）および圧縮空気の供給のための開口部（２５）を備えた第１シリンダ（２３）を含むものにおいて、
−第１シリンダ（２３）がシャフトの軸線方向に配設され、
−シャフト（１８）の第２端部領域が第１シリンダ（２３）の中へ突出し、
−第１ピストン（１８ｂ）が第１シリンダ（２３）の中で可動に配設され、シャフト（１８）の第２端部領域と接続され、
−第１ピストン（１８ｂ）が第１シリンダ（２３）の中の開口部（２５）を通して圧縮空気の供給および第１引戻しばね（１８ｃ）の負荷下にシャフト（１８）を第１位置もしくは第２位置へ、かつ第１引戻しばね（１８ｃ）の解放および第１シリンダ（２３）からの圧縮空気の排出下にシャフト（１８）を第２位置もしくは第１位置へ移動させることができることを特徴とする、請求項４または５記載の装置またはセット。
第１ピストン（１８ｂ）が第１シリンダ（２３）の中の開口部を通る圧縮空気の供給および第１引戻しばね（１８ｃ）の負荷下にシャフト（１８）を第２位置へ、および第１引戻しばね（１８ｃ）の解放および第１シリンダ（２３）からの圧縮空気の排出下にシャフト（１８）を第１位置へ移動させることができることを特徴とする、請求項６記載の装置またはセット。
駆動装置が機械的、電気的または電子的にまたはＥＤＶ装置によって制御可能であることを特徴とする、請求項４記載の装置またはセット。
各駆動装置が個別に機械的、電気的または電子的にまたはＥＤＶ装置によって制御可能であることを特徴とする、請求項８記載のセット。
管（２１、２２）の内部に流出開口部（２１ａ、２２ａ）から離間した管（２１、２２）の端部領域に蛇腹が配設され、前記蛇腹の一端が不動かつ気密に管（２１、２２）の内壁と接続され、前記蛇腹の他端が不動かつ気密にシャフト（１８）と接続され、その結果シャフト（１８）が蛇腹の拡張もしくは圧縮下に管（２１、２２）に対して前記管の長手方向に移動可能であり、管（２１、２２）からのシャフト（１８）の流出領域が気密に密閉されていることを特徴とする、請求項４記載の装置またはセット。
流出開口部（２１ａ、２２ａ）が円形断面を有し、遮断体（１８ａ）がその流出開口部（２１ａ、２２ａ）に対向する側で円錐形に形成され、円錐体の頂点がシャフト（１）の第１位置で流出開口部（２１ａ、２２ａ）の中へ係合することを特徴とする、請求項５記載の装置またはセット。
流入開口部（２１ｂ）が管（２１、２２）の側面に配設されることを特徴とする、請求項１記載の装置または請求項２記載のセット。
シャフト（１８）の軸線方向の運動余地が少なくとも１つの係止部によって、シャフト（１８）が第１位置および第２位置の間で移動可能であることを特徴とする、請求項１記載の装置または請求項２記載のセット。
管（２１、２２）に、流出開口部（２１ａ、２２ａ）の中に流れ込み、かつ管（２１、２２）よりも小さい内径である両側で開いた套管（１３）を配設することを特徴とする、請求項１記載の装置または請求項２記載のセット。
套管（１３）をねじ、クリップ、スナップ、摩擦−またはバヨネット機構によって着脱可能に管（２１、２２）に固定されていることを特徴とする、請求項１４記載の装置またはセット。
気体貯蔵容器（２０）がその中に支配する気体圧力に影響を及ぼすように加熱要素によって加熱可能および／または冷却要素によって冷却可能であり、前記気体貯蔵容器の温度が制御可能または調節可能であることを特徴とする、請求項１記載の装置。
各気体貯蔵容器（２０）がその中に支配する気体圧力に影響を及ぼすように各々１つの加熱要素によって個別的に加熱可能および／または各々１つの冷却要素によって個別的に冷却可能であり、各気体貯蔵容器の温度が個別的に制御可能または調節可能であることを特徴とする、請求項２記載のセット。
気体導管（１９）、管（２１、２２）および套管（１３）が加熱可能および／または冷却可能であり、気体導管（１９）および／または管（２１、２２）および／または套管（１３）の温度が制御可能または調節可能であることを特徴とする、請求項１４記載の装置。
気体導管（１９）、管（２１、２２）および套管（１３）が加熱可能および／または冷却可能であり、各管（２１、２２）が管内に流れ込む気体導管（１９）と、管（２１、２２）の中に流れ込む套管（１３）と共に１つの構造群（１９、２１、１３）を形成し、各構造群（１９、２１、１３）の温度が個別的に制御可能または調節可能であることを特徴とする、請求項１４記載のセット。
管（２１、２２）がその軸線方向に調整機構によって第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動可能であることを特徴とする、請求項１記載の装置または請求項２記載のセット。
調整機構が機械的、電気的または電子的にまたはＥＤＶ装置によって制御可能であることを特徴とする、請求項２０記載の装置。
各管（２１）に専用の調整機構が組み込まれることを特徴とする、請求項２０記載のセット。
各調整機構が個別に機械的、電気的または電子的にまたはＥＤＶ装置によって制御可能であることを特徴とする、請求項２１記載のセット。
管（２１）が共通の担体（５０）にまたはその中に配設されることを特徴とする、請求項２記載のセット。
管（２１）が本質的に互いに平行に延び、全ての流出開口部（２１ａ）が本質的に管（２１）の軸に対して垂直である平面内にあることを特徴とする、請求項２４記載のセット。
担体（５０）が支持体（６０）に配設され、前記支持体に対して表面（１４ａ）の方向に静止位置から作業位置へ、およびその逆に移動可能であることを特徴とする、請求項２４または２５記載のセット。
支持体（６０）に対する担体（５０）の移動が移動機構によって行われることを特徴とする、請求項２５記載のセット。
移動機構が第２ピストン（６２）、第２引戻しばね（６３）、支承体（６４）および圧縮空気の供給のための開口部を備えた第２シリンダ（６１）を含むものにおいて、
−第２シリンダ（６１）が支承体（６４）の軸線方向に配設され、
−支承体（６４）の第１端部領域が第２シリンダ（６１）の中に突出し、支承体（６４）の他方の端部領域が担体（５０）と接続され、
−第２ピストン（６２）が第２シリンダ（６１）の中で可動に配設され、支承体（６４）の第１端部領域と接続され、
−第２ピストン（６２）が第２シリンダ（６１）の中の開口部を通して圧縮空気の供給および第２引戻しばね（６３）の負荷下に担体（５０）を静止位置もしくは作業位置へ、および第２引戻しばね（６３）の解放および第２シリンダ（６１）からの圧縮空気の排出下に担体（５０）を作業位置もしくは静止位置へ移動させることができることを特徴とする、請求項２７記載のセット。
第２ピストン（６２）が第２シリンダ（６１）の中の開口部を通して圧縮空気の供給および第２引戻しばね（６３）の負荷下に担体（５０）を作業位置へ、および第２引戻しばね（６３）の解放および第２シリンダ（６１）からの圧縮空気の排出下に担体（５０）を静止位置へ移動させることができることを特徴とする、請求項２８記載のセット。
気体貯蔵容器（２０）が担体（５０）に配設されていることを特徴とする、請求項２４ないし２９のいずれか一項記載のセット。
移動機構が機械的、電気的または電子的にまたはＥＤＶ装置によって制御可能であることを特徴とする、請求項２７ないし３０のいずれか一項記載のセット。
支持体（６０）に対する担体（５０）の運動が案内装置（５１、６５）によって方向安定性に案内されることを特徴とする、請求項２６ないし３１のいずれか一項記載のセット。
管（２１、２２）が開口部を有するハウジングの外側に配設され、かつ管（２１、２２）が開口部に突出し、管（２１、２２）の流入開口部（２１ｂ）がハウジングの外側にあり、管（２１、２２）の流出開口部（２１ａ）がハウジングの内側にあるように前記管が配設されていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
支持体（６０）が開口部を有するハウジングの外側に配設され、担体（５０）が開口部に突出し、管（２１）の流入開口部（２１ｂ）がハウジングの外側にあり、管（２１）の流出開口部（２１ａ）がハウジングの内側にあるように前記担体が配設されていることを特徴とする、請求項２６ないし３２のいずれか一項記載のセット。
気体貯蔵容器（２０）がそれぞれ種々の気体を含むことを特徴とする、請求項２記載のセット。
駆動装置および調整機構が共通のＥＤＶ装置によって中央で制御可能であることを特徴とする、請求項８および２１記載の装置。
気体貯蔵容器（２０）の温度も、ならびに気体導管（１９）および／または管（２１、２２）および／または套管（１３）の温度が共通のＥＤＶ装置によって中央で制御可能または調節可能であることを特徴とする、請求項１６、１８および３６記載の装置。
各駆動装置および各調整機構が個別的に共通のＥＤＶ装置によって中央で制御可能であることを特徴とする、請求項９および２３記載のセット。
各気体貯蔵容器（２０）の温度も、ならびに各構造群（１９、２１、１３）の温度が共通のＥＤＶ装置によって中央で制御可能または調節可能であることを特徴とする、請求項１７、１９および３８記載のセット。
移動機構も機械的、電気的または電子的にまたは共通のＥＤＶ装置によって中央で制御可能であることを特徴とする、請求項３１および、請求項３８または３９のいずれか一項記載のセット。
管（２１、２２）もしくは管群（２１）および／または気体貯蔵容器もしくは気体貯蔵容器群（２０）および／または気体導管もしくは気体導管群（１９）がそれらの周囲に対して断熱にされることを特徴とする、請求項１記載の装置または請求項２記載のセット。
装置が気体リソグラフィによる表面（１４ａ）の加工用の器具の部分であり、さらに前記器具が制御可能のビーム（１５）を荷電粒子または光子から表面（１４ａ）へ引渡し、ビーム（１５）が同様に共通のＥＤＶ装置によって中央で制御可能であるソース（１０）を含むことを特徴とする、請求項３６ないし４０のいずれか一項記載の装置。
表面（１４ａ）へ管（２１、２２）を通して気体または液体を供給するための、特に混合気体の生成のための、または気体リソグラフィによる表面（１４ａ）の形成的または除去的な加工のための方法であって、
−管（２１、２２）が流入開口部（２１ｂ）と、該流入開口部の前面に流出開口部（２１ａ、２２ａ）とを有し、それらの直径が管（２１、２２）の内径より小さく、
−シャフト（１８）が管（２１、２２）の軸線方向に配設され、かつ管の軸線方向に管（２１、２２）に対して第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動可能であり、
−シャフトが第１位置もしくは第２位置にある場合に、遮断体（１８ａ）が流出開口部（２１ａ、２２ａ）を通る気体または液体の流出を遮断し、もしくは遮断しないように、シャフトの第１端部領域で流出開口部（２１ａ、２２ａ）を遮断することができる遮断体（１８ａ）が配設され、
−流入開口部（２１ｂ）が気体導管（１９）を介して気体貯蔵容器（２０）の内部空間に接続され、その結果気体が気体貯蔵容器（２０）の内部空間から気体導管（１９）および流入開口部（２１ｂ）を通り管（２１、２２）の中へ流入できるものにおいて、
シャフト（１８）が表面（１４ａ）へ気体または液体の供給の遮断もしくは解除のために第１位置もしくは第２位置へ持ち込まれることを特徴とする方法。
表面（１４ａ）へ管（２１）のセットを通して気体または液体を供給するための、特に混合気体の生成のための、または気体リソグラフィによる表面（１４ａ）の形成的または除去的な加工のための方法において、
−各管（２１）が流入開口部（２１ｂ）と、該流入開口部の前面に流出開口部（２１ａ）とを有し、それらの直径が各々の管（２１）の内径より小さく、
−各管（２１）にシャフト（１８）が組み込まれ、前記シャフトが管（２１）の軸線方向に配設され、管の軸線方向に管（２１）に対して第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動可能であり、
−シャフトが第１位置もしくは第２位置にある場合に、遮断体（１８ａ）が流出開口部（２１ａ、２２ａ）を通る気体または液体の流出を遮断し、もしくは遮断しないように、各シャフト（１８）にその第１端部領域で流出開口部（２１ａ、２２ａ）を遮断できる遮断体（１８ａ）が配設され、かつ
−各管に気体貯蔵容器（２０）と気体導管（１９）とが組み込まれ、前記気体導管を介して気体貯蔵容器（２０）の内部空間が各管（２１）の流入開口部（２１ｂ）と接続され、その結果その都度気体が気体貯蔵容器（２０）の内部空間から気体導管（１９）および流入開口部（２１ｂ）を通して管（２１、２２）の中へ流入させることができるものにおいて、
シャフト（１８）が表面（１４ａ）へ気体または液体の供給の遮断もしくは解除のために各々第１位置もしくは第２位置へ持ち込まれることを特徴とする方法。
シャフト（１８）がその第１端部領域で管（２１、２２）の内部に延び、管（２１、２２）が気体流と反対の方向へ突出し、その結果シャフト（１８）がその第２端部領域で管（２１、２２）の外側にあり、第２端部領域がシャフト（１８）を第１位置から第２位置へ、およびその逆に表面（１４ａ）へ気体または液体の供給の解除もしくは遮断のために移動することができる駆動装置に連結されていることを特徴とする、請求項４３または４４記載の方法。
管（２１、２２）に流出開口部（２１ａ、２２ａ）の中に流れ込む両側で開いた套管（１３）が配設され、その結果供給の解除時に気体もしくは液体が流出開口部（２１ａ）の貫流後套管（１３）を通して流れ込み、その後表面（１４ａ）に達することを特徴とする、請求項４３または４４記載の方法。
シャフト（１８）の運動が圧縮空気により第２位置から第１位置へ、およびばね力により第１位置から第２位置へ駆動され、またはその逆であることを特徴とする、請求項４４記載の方法。
駆動装置が機械的、電気的または電子的にまたはＥＤＶ装置によって制御されることを特徴とする、請求項４５記載の方法。
各駆動装置が個別的に機械的、電気的または電子的にまたは共通のＥＤＶ装置によって制御されることを特徴とする、請求項４４および４８記載の方法。
気体貯蔵容器（２０）がその中に支配する気体圧力に影響を及ぼすために加熱要素によって加熱可能におよび／または冷却要素によって冷却可能であり、気体貯蔵容器の温度が制御または調節されることを特徴とする、請求項４３記載の方法。
各気体貯蔵容器（２０）がその中に支配する気体圧力に影響を及ぼすために各々１つの加熱要素によって個別的に加熱可能におよび／または各々１つの冷却要素によって個別的に冷却可能であり、各気体貯蔵容器の温度が個別的に制御または調節されることを特徴とする、請求項４４記載の方法。
気体導管（１９）および管（２１、２２）が加熱可能および／または冷却可能であり、気体導管（１９）および／または管（２１、２２）の温度が制御または調節されることを特徴とする、請求項４３記載の方法。
気体導管（１９）および管（２１、２２）が加熱可能および／または冷却可能であり、各管（２１、２２）が管内に流れ込む気体導管（１９）と共に１つの構造群（１９、２１）を形成し、各構造群（１９、２１）の温度が個別的に制御または調節されることを特徴とする、請求項４４記載のセット。
管（２１、２２）がその軸線方向に調整機構によって第１位置から第２位置へ、およびその逆に移動可能であり、調整機構が機械的、電気的または電子的にまたはＥＤＶ装置によって制御されることを特徴とする、請求項４３または４４記載の方法。
各管（２１）に専用の調整機構が組み込まれ、各調整機構が個別的に機械的、電気的または電子的にまたはＥＤＶ装置によって制御されることを特徴とする、請求項５４記載の方法。
管（２１）が担体（５０）にまたはその中に配設され、前記担体が支持体（６０）に配設され、移動機構によって支持体（６０）に対して表面（１４ａ）の方向に静止位置から作業位置へ、およびその逆に移動可能であり、担体が供給の解除時に作業位置へ、および供給の遮断時に静止位置へ運ばれ、移動機構が機械的、電気的または電子的にまたはＥＤＶ装置によって制御されることを特徴とする、請求項４４記載の方法。
駆動装置および調整機構が共通のＥＤＶ装置によって中央で制御されることを特徴とする、請求項４８および５４記載の方法。
気体貯蔵容器（２０）の温度も、ならびに気体導管（１９）および／または管（２１、２２）の温度が共通のＥＤＶ装置によって中央で制御または調節されることを特徴とする、請求項５０および５２記載の方法。
各駆動装置および各調整機構が個別的に共通のＥＤＶ装置によって中央で制御されることを特徴とする、請求項４９および５５記載の方法。
各気体貯蔵容器（２０）の温度も、ならびに各構造群（１９、２１）の温度が共通のＥＤＶ装置によって中央で制御または調節されることを特徴とする、請求項５１および５３記載の方法。
移動機構も機械的、電気的または電子的にまたは共通のＥＤＶ装置によって中央で制御されることを特徴とする、請求項５６、および請求項５９または６０のいずれか一項記載の方法。
表面（１４ａ）への気体の供給が少なくとも２つの気体容器（２０）から順次行われることを特徴とする、請求項４４記載の方法。
表面（１４ａ）への気体の供給が少なくとも２つの気体容器（２０）から同時に行われることを特徴とする、請求項４４または６２記載の方法。
気体リソグラフィによる表面（１４ａ）の加工のために表面（１４ａ）への気体の供給が行われ、この表面（１４ａ）が気体または気体群と表面（１４ａ）の材料との間の化学反応の刺激のために制御可能の粒子のビーム（１５）で照射されることを特徴とする、請求項４３ないし６３のいずれか一項記載の方法。
気体リソグラフィによる表面（１４ａ）の加工のために表面（１４ａ）への気体の供給が行われ、表面（１４ａ）が気体または気体群と表面（１４ａ）の材料との間の化学反応の刺激のために制御可能の光子のビーム（１５）で照射されることを特徴とする、請求項４３ないし６４のいずれか一項記載の方法。
ビーム（１５）が同様に共通のＥＤＶ装置によって中央で制御されることを特徴とする、請求項５７ないし６１のいずれか一項および請求項６４または６５のいずれか一項記載の方法。
管（２１、２２）を通した気体供給の解除および遮断が、一定量の気体が表面（１４ａ）に案内され、この一定量が設定可能の最小値を上回り、設定可能の最大値を超えないように制御され、その結果化学反応の化学量論が気体供給の解除および遮断の時間的制御によって決定されていることを特徴とする、請求項４３または４４、および請求項６４または６５のいずれか一項記載の方法。
気体供給の解除および遮断が、管（２１）の少なくとも１つを通して第１定量の第１気体が、かつ少なくとも１つの別の管（２１）を通して第２定量の第２気体が表面（１４ａ）へ案内され、第１定量が第１の設定可能の最小値を上回り、かつ第１の設定可能の最大値を超えず、第２定量が第２の設定可能の最小値を上回り、かつ第２の設定可能の最大値を超えないように制御され、その結果化学反応の化学量論が気体供給の解除および遮断の時間的制御によって決定されることを特徴とする、請求項４４、および請求項６４または６５のいずれか一項記載の方法。
化学反応によって表面の少なくとも一部が１つの層で覆われまたは除去されるように、気体または気体群または気体群の１種と表面（１４ａ）の材料との間で表面（１４ａ）への気体または気体群の到達時に自発的に開始する発熱性化学反応が行われるように、気体または気体群および表面（１４ａ）の材料が選ばれていることを特徴とする、請求項４３または４４記載の方法。
化学反応によってビーム（１５）により照射された表面（１４ａ）の領域が１つの層で覆われ、または除去されるように、ビーム（１５）によって照射された表面（１４ａ）の領域で、かつその箇所でのみ気体または気体群または気体群の１種と表面（１４ａ）の材料との間で発熱性または吸熱性の化学反応が行われるように、気体または気体群および表面（１４ａ）の材料が選ばれることを特徴とする、請求項６４または６５記載の方法。
ａ）初めに少なくとも２つの異なる気体種が交互に表面（１４ａ）に導かれ、
ｂ）それに続き少なくとも２つの異なる気体種が同時または順次に表面（１４ａ）へ導かれることを特徴とする、請求項６４または６５のいずれか一項記載の方法。
周期的な順序でステップａ）およびｂ）が繰り返して順次に実施されることを特徴とする、請求項６９記載の方法。