DE3845013B4 - Effecting accurate micro-manipulating - via a tube with a small tapered end in proximity to a substrate held in vibration free manner - Google Patents

Effecting accurate micro-manipulating - via a tube with a small tapered end in proximity to a substrate held in vibration free manner Download PDF

Info

Publication number
DE3845013B4
DE3845013B4 DE3845013A DE3845013A DE3845013B4 DE 3845013 B4 DE3845013 B4 DE 3845013B4 DE 3845013 A DE3845013 A DE 3845013A DE 3845013 A DE3845013 A DE 3845013A DE 3845013 B4 DE3845013 B4 DE 3845013B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate
tube
pattern
pipette
cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE3845013A
Other languages
German (de)
Inventor
Aaron Lewis
Isaiah Nebenzahl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from IL83038A external-priority patent/IL83038A/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19883822099 priority Critical patent/DE3822099C2/en
Priority claimed from DE19883822099 external-priority patent/DE3822099C2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3845013B4 publication Critical patent/DE3845013B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic

Abstract

Substrate (18) is held in a manner such that it is isolated from vibrations, and a tube (21) with a metal coated end tapered to a very thin outlet is moved in all three dimensions relative the substrate while a predetermined radiation, electron beam, chemical, genetic material, or a sound wave is applied via the tube to the surface of the substrate in a required pattern, the spacing between the tube end and the substrate being such as to avoid diffraction. Tube can be used for applying genetic material to a cell, a chemical or thermal energy for ablating a pattern, e.g. in a mask for microelectronics, applying a catalyst, for the direct production of microelectronic circuits, making holes in a substrate or directing a laser beam. A tunnelling current may flow between the tube and substrate. The substrate may be moved relative the tube to control the pattern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Durchführen von Manipulationen auf einem Substrat, bei welchem es sich um eine Zelle oder ein Molekül handelt. Die Manipulation wird durch die Anwendung bzw. das Aufbringen von kontrollierter, insbesondere gesteuerter oder geregelter, elektromagnetischer Strahlung, von kontrollierten, insbesondere gesteuerten oder geregelten, Elektronen bzw. Elektronenstrahlen, Teilchenstrahlen, Chemikalien und dergleichen durchgeführt.The The invention relates to a device and a method for performing Manipulations on a substrate, which is a cell or a molecule is. The manipulation is by the application or the application controlled, in particular controlled or regulated, electromagnetic Radiation, of controlled, in particular controlled or regulated, Electron or electron beams, particle beams, chemicals and the like.

Die Anwendung bzw. das Aufbringen erfolgt über eine Spitze eines fein abgeschrägten oder konisch gemachten Rohrs, wie beispielsweise eines Kapillarrohrs kleiner Abmessung, das einen Innendurchmesser von sehr kleiner Größe hat, und das so manipuliert werden kann, dass eine Annäherung an das Substrat bis zu einem sehr kleinen Abstand erfolgt.The Application or application takes place via a tip of a fine bevelled or conical tube, such as a capillary tube small dimension, which has an inner diameter of very small size, and that can be manipulated so that an approximation to that Substrate is made to a very small distance.

Es können Manipulationen hoher Genauigkeit durchgeführt werden. Die Einrichtung kann für sehr feine, kritische und empfindliche Manipulationen, wie z.B. in der genetischen Technik, verwendet werden. Andere Aspekte der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung und aus den Patentansprüchen ersichtlich.It can Manipulations of high accuracy are performed. The device can for a lot fine, critical and sensitive manipulations, such as in the genetic engineering, to be used. Other aspects of the invention are apparent from the following description and from the claims.

Die moderne Industrie hat eine große bzw. umfangreiche Anwendung für Verfahren und Einrichtungen, die zu einer sehr hohen Präzision, insbesondere in der Mustererzeugung, fähig sind. Es gibt viele Beispiele, hierfür, wie z.B. die Herstellung von Masken mit hoher Präzision und Dichte, die hochdichte Anordnung von elektronischen Schaltungen auf einem Halbleiterkristall, das Erzeugen von genau positionierten öffnungen, das Erzeugen von nichtzerstörenden bzw. unschädlichen Öffnungen, welche das Einführen von verschiedenen Komponenten in Zellen gestatten; und die Entwicklung von präzise positionierten Mustern von Molekülen von verschiedenen Substraten. Die höchste Präzision, die gegenwärtig erreichbar ist, wird durch Verwendung von Elektronenstrahllithographietechniken erzielt.The modern industry has a big one or extensive application for Methods and devices leading to very high precision, especially in pattern production. There are many examples therefor, such as. the production of masks with high precision and density, the high density arrangement of electronic circuits on a semiconductor crystal, the Creating accurately positioned openings, generating nondestructive or innocuous openings, which introducing of different components in cells; and the development of precise positioned patterns of molecules of different substrates. The highest precision currently achievable is by using electron beam lithography techniques achieved.

Im Gegensatz hierzu werden bei der vorliegenden Erfindung z.B. Licht, Chemikalien oder Elektronen verwendet, die in fein gezogenen Pigetten geführt oder enthalten sind, welche dazu verwendet werden können, mikrochemische Veränderungen mit einer Präzision zu erzeugen, die bisher generell extrem kostenaufwendigen, auf dem Elektronenstrahl basierenden Techniken vorbehalten waren, welche nur im Vakuum arbeiten.in the In contrast, in the present invention, e.g. Light, Chemicals or electrons used in finely drawn piglets guided or are included, which can be used to microchemical changes with a precision to produce, which so far generally extremely expensive, on the Electron beam based techniques were reserved which only working in a vacuum.

Durch Licht induzierte chemische Veränderungen wurden mit einer Auflösung von mehreren zehn Mikrometern durch Beleuchten einer Maske mit UV-Licht im fernen Ultraviolett erzielt, wie von J.C. White et. al.: „Submicron, vacuum ultraviolet contact litography with an F2 excimer laser" in Appl. Phys.. Lett. Vol. 44, S. 22–24 (1984) beschrieben. Alternativ kann, wie in der US-Patentschrift 4 659 429 von A. Lewis und M.I. Isaacson beschrieben, eine Maske innerhalb des Nahfelds eines Substrats untergebracht und mit Licht irgendeiner Wellenlänge belichtet werden. Innerhalb des Nahfelds ist die Auflösung diejenige der Maske und nicht diejenige der Beugung. Daher kann mit einer fein erzeugten Maske die Beugungsgrenze überwunden werden. Um solche Masken hoher Auflösung zu erzeugen, wird bisher eine Elektronenstrahllithographieeinrichtung benötigt. Die derzeitigen Kosten von solchen Einrichtungen sind im Bereich von 1,7 Millionen DM oder mehr, und diese Einrichtungen arbeiten nur im Vakuum. Daher besteht ein Bedürfnis für alternative Methodologien bzw. Verfahren und Einrichtungen. Wegen dieses Bedürfnisses wurde ein Mustererzeuger, basierend auf der Verwendung von UV-Laserlicht vorgeschlagen, und zwar von U. Boettiger und B. Hafner, die in Lambda Highlights, Nr. 4, April 1987 darüber berichtet haben. Die Verfahrensweise dieses Mustergenerators beruht jedoch auf der Abbildung des gewünschten Musters auf der Oberfläche des zu verarbeitenden Materials. Daher ist diese Verfahrensweise und dieser Mustergenerator natürlich durch die Beugung des Lichts in seiner Leistungs- bzw. Auflösungsfähigkeit beschränkt, wobei eine weitere Verschlechterung in der Auflösung durch die beschränkte Qualität der Optiken und die Mehrfachwellennatür der Laser, die in diesem System bzw. auf diesem Gebiet verwendet werden, verursacht wird.Photochemical induced chemical changes were achieved at a resolution of several tens of microns by illuminating a mask with far ultraviolet UV light as described by JC White et. al., "Submicron, vacuum ultraviolet contact lithography with an F 2 excimer laser" in Appl. Phys., Lett., Vol., 44, pp. 22-24 (1984) Alternatively, as disclosed in U.S. Patent No. 4,659 429, by A. Lewis and MI Isaacson, a mask is housed within the near field of a substrate and exposed to light of any wavelength Within the near field, the resolution is that of the mask rather than that of the diffraction Therefore, with a finely-formed mask, the diffraction limit To produce such high-resolution masks, an electron beam lithography apparatus has heretofore been required, the current cost of such equipment is in the region of 1.7 million DM or more, and these devices operate only in vacuum, therefore, there is a need for alternative methodologies Methods and Devices Because of this need, a pattern generator based on the use of UV laser light has been proposed by U. Boettiger and B. Hafner, who reported in Lambda Highlights, No. 4, April 1987. However, the procedure of this pattern generator is based on the imaging of the desired pattern on the surface of the material to be processed. Therefore, this technique and pattern generator is naturally limited in its power resolution by the diffraction of the light, with further degradation in resolution due to the limited quality of the optics and the multiple-wave naturalness of the lasers used in this system used to be used.

Die DE 29 22 212 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Durchführung von Mikromanipulationen mittels einer Mikropipette, welche eine Positioniereinrichtung zum dreidimensionalen Bewegen der Mikropipette relativ zu einem Substrat umfasst. Die Bewegung der Mikropipette erfolgt unter Beobachtung mittels eines optischen Mikroskops.The DE 29 22 212 A1 describes a device for performing micromanipulations by means of a micropipette, which comprises a positioning device for three-dimensional movement of the micropipette relative to a substrate. The movement of the micropipette is under observation by means of an optical microscope.

Die DE 30 09 901 A1 beschreibt ein Mikroröhrchen mit einer kegelstumpfförmigen Spitze, die einen Durchmesser zwischen 1 und 5 μm aufweist.The DE 30 09 901 A1 describes a microtube with a frustoconical tip having a diameter between 1 and 5 microns.

Im Gegensatz hierzu wird in der vorliegenden Erfindung Licht oder dergleichen durch Verwendung einer Pipette zu der unmittelbaren bzw. in die unmittelbare Nachbarschaft der zu verarbeitenden Oberfläche geführt bzw. geleitet. Die verarbeitete bzw. zu verarbeitende Oberfläche befindet sich innerhalb des Nahfelds der Öffnung der Pipette. Daher ist in der Erfindung die Beleuchtung auf die Größenordnung des Durchmessers der Pipette beschränkt, der viel kleiner als eine bzw. die Wellenlänge sein kann. Auf diese Weise wird die Beugungsgrenze umgangen. Das ist eine Verwendung in der Materialver- bzw. -bearbeitung, die ähnlich der Idee ist, welche kürzlich für ein Subwellenlängenmikroskop von A. Lewis, M.I. Isaacson, E. Betzig und A. Harootunian US 4917462 vorgeschlagen worden ist. Die Anwendung von präzise positionierten Chemikalien ist nicht vorgeschlagen und nicht berichtet worden.In contrast, in the present invention, light or the like is guided by using a pipette to the immediate vicinity of the surface to be processed. The processed surface is located within the near field of the opening of the pipette. Therefore, in the invention, the illumination is limited to the order of the diameter of the pipette, which may be much smaller than one wavelength. In this way, the diffraction limit is bypassed. This is a use in materials processing similar to the idea recently proposed for a sub-wavelength microscope by A. Lewis, MI Isaacson, E. Betzig, and A. Harootunian US 4917462 has been proposed. The use of precisely positioned chemicals has not been suggested and reported.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bewirken von Manipulationen mit einem hohen Grad an Genauigkeit, und zwar auf verschiedensten Gebieten der Industrie und der angewandten Wissenschaft. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Ausführen solcher Mikromanipulationen. Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 12 vor. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.The The present invention relates to an apparatus for effecting Manipulations with a high degree of accuracy, namely various fields of industry and applied science. The invention further relates to a method for carrying out such Micromanipulations. For this purpose, the invention proposes a device according to the independent claim 1 and a method according to the independent claim 12 before. The dependent ones claims define preferred and advantageous embodiments of the invention.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, Muster von vorbestimmter Form und Größe auf einer weiten Verschiedenheit von Substraten mit einem sehr hohen Grad an Genauigkeit und Auflösung zu erzeugen. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist in der Lage, Muster von sehr kleinen Dimensionen mittels elektromagnetischer Strahlung, Elektronenstrahlen, Chemikalien, Schall- bzw. Ultraschallwellen, etc. herzustellen, und zwar basierend auf der Anwendung bzw. auf dem Aufbringen der gewünschten Energie oder der gewünschten Chemikalie über ein abgeschrägtes bzw. konisches Rohr, das einen Auslass von extrem kleinen Dimensionen hat und das mittels der Einrichtung auf bzw. in einen sehr kleinen Abstand von dem Substrat gebracht werden kann. Der Auslass des Rohrs ist generell in einer solchen Nähe des Substrats, dass eine Beugung vermieden wird. Pipetten oder Kapillarrohre, die gemäß der Erfindung verwendet werden, haben einen Innendurchmesser am Auslass, der so klein wie etwa 20 nm und sogar kleiner sein kann, und diese Pipetten oder Kapillarrohre können mittels einer geeigneten Erhitzung von Glas erzeugt werden. Solche Pipetten oder Kapillarrohre sind mechanisch stabil bzw. fest und flexibel. Sie können als solche, insbesondere unbeschichtet verwendet werden, oder sie können auf der Innenseite bzw. im Inneren und/oder auf der Außenseite bzw. außen mittels irgendeiner gewünschten Beschichtung beschichtet sein. Metalle oder Kohlenstoff sind geeignete Beschichtungen für eine Vielfalt von Anwendungen. Wenn eine Strahlung weiten Durchmessers an einem Ende eines Kapillarrohrs eingeführt wird, das einen Auslaß von dieser bzw. der erwähnten Durchmessergröße hat, wird dieser Strahl in einen solchen transformiert bzw. umgewandelt, welcher die Dimensionen des Auslasses hat. Das gilt für eine weite Vielfalt von Strahlungen, insbesondere von Röntgenstrahlen ausgehend bis zu Licht im sichtbaren Bereich. Es gilt auch für Schall- bzw. Ultraschallwellen, Teilchenwellen, etc.According to the invention Is it possible, Pattern of predetermined shape and size on a wide variety of substrates with a very high degree of accuracy and resolution too produce. The inventive device is able to produce patterns of very small dimensions by means of electromagnetic Radiation, electron beams, chemicals, sonic or ultrasonic waves, etc., based on the application or on the application of the desired Energy or the desired Chemical over a beveled or conical tube, which has an outlet of extremely small dimensions has and by means of the device on or in a very small Distance from the substrate can be brought. The outlet of the pipe is generally in such close proximity to the Substrate that a diffraction is avoided. Pipettes or capillary tubes, used according to the invention Be sure to have an inside diameter at the outlet that's as small as can be about 20 nm and even smaller, and these pipettes or Capillary tubes can be produced by means of a suitable heating of glass. Such Pipettes or capillary tubes are mechanically stable or solid and flexible. You can used as such, in particular uncoated, or they can on the inside or inside and / or on the outside or outside by any desired Be coated coating. Metals or carbon are suitable Coatings for a variety of applications. When a radiation of wide diameter is introduced at one end of a capillary tube, which has an outlet from this or the mentioned Diameter size has, this beam is transformed into such a which has the dimensions of the outlet. That goes for a long way Variation of radiations, in particular starting from X-rays until to light in the visible range. It also applies to sound or ultrasonic waves, Particle waves, etc.

In der nun folgenden Beschreibung der Erfindung seien zunächst sich verjüngende bzw. konische Rohre beschrieben, wie sie bei der Erfindung verwendet werden können:
Das beste Beispiel dieser sich verjüngenden bzw. konischen Rohre sind Glaspipetten. Diese Glaspipetten von anfänglichem Innendurchmesser von etwa 0,5 mm können durch angemessene Erhitzung des Glases auf Durchmesser von charakteristischer Weise <20 nm gezogen werden. Diese Pipetten sind fest, stabil und flexibel und können auf der Innenseite und Außenseite mit einer Vielfalt von Materialien, wie beispielsweise Metallen oder Kohlenstoff, beschichtet sein oder unbeschichtet gelassen werden. Es hat sich gezeigt, daß solche Einrichtungen die Eigenschaft haben, ein Strahlungsbündel weiten Durchmessers in ein Bündel von einem Durchmesser, der gleichartig demjenigen der Pipette ist, zu transformieren. Das hat sich bei Strahlung im Bereich von der sichtbaren Strahlung bis zu den Röntgenstrahlen gezeigt. Das gleiche gilt für jede Art von Wellen unter Einschluß von Schall- und Ultraschallwellen und Teilchen.In the following description of the invention, first tapered or conical tubes are described, as they can be used in the invention:
The best example of these tapered or conical tubes are glass pipettes. These glass pipettes of initial inner diameter of about 0.5 mm can be drawn by appropriate heating of the glass to a diameter of characteristically <20 nm. These pipettes are strong, sturdy and flexible and can be coated on the inside and outside with a variety of materials, such as metals or carbon, or left uncoated. It has been found that such devices have the property of transforming a beam of wide diameter into a bundle of a diameter similar to that of the pipette. This has been shown to be in the range from visible to X-rays. The same applies to any type of wave, including sonic and ultrasonic waves and particles.

Charakteristischerweise ist eine Pipette ein Aluminiumoxid- oder -silikatglasrohr von einem äußeren Durchmesser von 1 mm und einer Länge von 70 mm, von der die letzten 20 mm allmählich bis zu einem Innendurchmesser von 100 nm und einem äußeren Durchmesser von 0,1 mm verjüngt bzw. konisch gemacht sind, und diese Pipette ist mit Gold beschichtet.characteristically, For example, a pipette is an alumina or silicate glass tube of an outer diameter of 1 mm and one length of 70 mm, from the last 20 mm gradually up to an inner diameter of 100 nm and an outer diameter tapered by 0.1 mm or conical, and this pipette is coated with gold.

Es seien nun Teile der erfindungsgemäßen Einrichtung beschrieben:
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt. Sie besteht aus den folgenden Teilen:

  • (1) Einer Plattform aus bis zu fünf Platten (die mit den Bezugszeichen 11 bis 15 bezeichneten Teile), welche typische bzw. bevorzugte Dimensionen von 10 mm Dicke und 200 mm Durchmesser haben und vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder Aluminium hergestellt sind. Diese Platten sind mittels eines elastischen Materials 16 mechanisch voneinander isoliert, um eine Übertragung von Schwingungen bzw. Vibrationen aus der Umgebung oder von aufgrund des Betriebs des Instruments bzw. der Einrichtung induzierten Vibrationen zu vermeiden. Das elastische Material 16 kann, wie 1 zeigt, Klötzchenform haben, und zwar beispielsweise mit einer Dicke von 10 mm, und als elastisches Material kann z.B. das unter dem Warenzeichen Viton® erhältliche elastische Material verwendet werden.
  • (2) Eine Grobpositionierungs-xyz-Vorrichtung 17, beispielsweise ein Objektträger, Ständer, Gestell o.dgl. für eine derartige Grobpositionierung. Auf dieser Grobposi tionierungs-xyz-Vorrichtung 17 sitzt ein Substrathalter 18, und diese Grobpositionierungsvorrichtung dient dazu, das Substrat näher an die Pipette heranzubewegen und das Substrat mit groben Schritten in der x- und y-Richtung zu bewegen. Eine typische bzw. bevorzugte Präzision dieser Vorrichtung ist ein Mikrometer in jeder der drei Dimensionen.
  • (3) Einer Feinpositionierungs-xyz-Vorrichtung, die beispielsweise aus einer zylindrischen piezoelektrischen Einrichtung 19 besteht, welche auf der Platte 15 sitzt bzw. steht. Die typische bzw. bevorzugte Präzision dieser Feinpositionierungs-xyz-Vorrichtung, die beispielsweise ein Objektträger, Gestell, Ständer o.dgl. sein kann, ist 0,1 μm in jeder Dimension, und diese Vorrichtung hat vorzugsweise einen maximalen Weg von 10 μm in jeder Dimension.
  • (4) Einem Abgabe- bzw. Zuführungssystem 20 für elektromagnetische Strahlung, Chemikalien, Schall oder Ultraschall oder Elektronen o.dgl. die bzw. der mittels der Pipette geführt werden soll. Ein typisches Abgabe- bzw. Zuführungssystem ist ein UV-Laser, wie beispielsweise ein Excimer-Laser.
  • (5) Einer Pipette 21 zum Führen bzw. Leiten der Strahlung, der Chemikalien, des Schalls oder des Ultraschalls oder der Elektronen o.dgl. zu dem Substrat.
  • (6) Einem Rechner 22 zum Steuern bzw. Regeln aller Operationen bzw. Vorgänge, nämlich insbesondere der Bewegung der beiden Vorrichtungen 17 und 19, also der Grobpositionierungs-xyz-Vorrichtung und der Feinpositionierungs-xyz-Vorrichtung, gemäß einem vorbestimmten Muster, und zwar koordiniert mit dem Teil 20, also dem Abgabe- bzw. Zuführungssystem, beispielsweise den Impulsen des Lasers.
Parts of the device according to the invention will now be described:
A preferred embodiment of a device according to the present invention is in 1 shown. It consists of the following parts:
  • (1) A platform of up to five plates (denoted by the reference numerals 11 to 15 designated parts), which have typical or preferred dimensions of 10 mm thick and 200 mm in diameter and are preferably made of stainless steel or aluminum. These plates are made by means of an elastic material 16 mechanically isolated from each other to prevent transmission of vibrations from the environment or vibrations induced due to the operation of the instrument or device. The elastic material 16 can, how 1 shows, have a block shape, for example, with a thickness of 10 mm, and as an elastic material, for example, under the trademark Viton ® available elastic material can be used.
  • (2) A coarse positioning xyz device 17 For example, a slide, stand, frame or the like. for such rough positioning. On this coarse positioning xyz device 17 sits a substrate holder 18 and this coarse positioning device serves to move the substrate closer to the pipette and to move the substrate with coarse steps in the x and y directions. A typical or preferred precision of this device is one micrometer in each of the three dimensions.
  • (3) A fine positioning xyz device made of, for example, a cylindrical piezoelectric device 19 which is on the plate 15 sits or stands. The typical or preferred precision of this fine positioning xyz device, for example, a slide, rack, stand or the like. is 0.1 μm in each dimension, and this device preferably has a maximum travel of 10 μm in each dimension.
  • (4) a delivery system 20 for electromagnetic radiation, chemicals, sound or ultrasound or electrons or the like. which is to be guided by means of the pipette. A typical delivery system is a UV laser, such as an excimer laser.
  • (5) A pipette 21 for guiding the radiation, the chemicals, the sound or the ultrasound or the electrons or the like. to the substrate.
  • (6) A calculator 22 for controlling all operations, in particular the movement of the two devices 17 and 19 , that is, the coarse positioning xyz device and the fine positioning xyz device, according to a predetermined pattern, coordinated with the part 20 , So the delivery or delivery system, for example, the pulses of the laser.

Es sei nun die Betriebsweise der Einrichtung beschrieben:
Ein Substrat wird auf dem Substrathalter 18 plaziert und visuell unter einem Mikroskop in eine Position bewegt, in der es sich innerhalb weniger Mikrometer von der Pipette, insbesondere innerhalb eines Abstands von wenigen Mikrometern von der Pipette 21 befindet. Die Pipette 21, die wenigstens an ihrer Spitze mittels Metall bedeckt bzw. beschichtet ist, wird dann in einer Reihe von Schritten mittels der piezoelektrischen Einrichtung 19 in die gewünschte Versetzung bzw. in den gewünschten Horizontalabstand von der Substratoberfläche gebracht. Weiter wird eine Quantität bzw. Größe gemessen, die stark von dem Abstand der Pipettenspitze von der Oberfläche abhängt. Ein Beispiel einer solchen meßbaren Quantität bzw. Größe ist die Tunnelung von Elektronen von der Oberfläche zu der Pipette. Eine solche Messung kann dazu verwendet werden, die Pipette in einen Abstand von innerhalb 2 nm von der Oberfläche zu bringen, ohne daß aktuell die Oberfläche berührt wird. Dieser Tunnelstrom wird auch dazu verwendet, den Pipetten-Substrat- oder z-Abstand, der für die Auflösung des Musters, das erzeugt wird, kritisch ist, kontinuierlich zu kontrollieren, insbesondere zu steuern oder zu regeln. Als ein Beispiel der Verwendung von elektromagnetischer Strahlung sei angegeben, daß ein UV-Laser (beispielsweise ein Excimer-Laser- oder ein in der Frequenzverdoppelungsbetriebsweise verriegelter Laser) mit der Hilfe des Abgabe- bzw. Zuführungssystems 20 relativ zu der Pipette 21 ausgerichtet wird. Ein Rechner, wie beispielsweise der Computer 22, steuert das elektrische Signal des piezoelektrischen Kristalls der Feinpositionierungs-xyz-Vorrichtung 19, um die Pipette 21 in die gewünschte xy-Richtung zu bringen, während er den z-Abstand konstant hält. Wenn das vollendet ist, wird ein Laserimpuls erzeugt, und auf diese Weise wird das gewünschte Loch in dem Material des Substrats durch Abtragen bzw. Ausschmelzen mittels der Laserstrahlung erzeugt. In der gleichen Weise wird eine gesamte Folge von Löchern hergestellt, so daß ein Muster erzeugt wird. Der Rechner 22 enthält in seinem Speicher das gesamte zu erzeugende Muster, das diesem durch die Hardware und Software zugeführt wird. Nachdem das Muster in dem Bereich, der mittels der Feinpositionierungs-xyz-Vorrichtung 19 abgedeckt wird, erzeugt worden ist, wird das Substrat mittels der Grobpositionierungs-xyz-Vorrichtung 17 in eine neue Position bewegt, wo dann ein weiterer Abschnitt des Musters erzeugt wird. Dieser Vorgang ist notwendig, weil die Feinpositionierungs-xyz-Vorrichtung 19 die Pipette nur um eine beschränkte Entfernung, die vorliegend etwa 10 Mikrometer beträgt, bewegen kann. Die Ausrichtung von jedem Abschnitt in dem Mosaik des Musters mit Bezug auf den vorherigen Abschnitt kann durch Anwendung der Tunnelung zum Detektieren der Relativposition des gerade vollendeten Abschnitts mit Bezug auf den zu beginnenden Abschnitt erzielt werden. Die Tunnelung kann auch dazu benutzt werden, die Pipette 21 mit ihrer Spitze in das jeweils erzeugte Loch zu treiben bzw. zu bewegen, um Muster mit größerer Tiefe zu erzeugen, als es die Nahfeldkollimation der Strahlung erlaubt.The operation of the device will now be described.
A substrate is placed on the substrate holder 18 placed and visually moved under a microscope to a position in which it is within a few microns of the pipette, in particular within a distance of a few microns from the pipette 21 located. The pipette 21 , which is covered at least at its tip by means of metal, is then in a series of steps by means of the piezoelectric device 19 brought into the desired displacement or in the desired horizontal distance from the substrate surface. Furthermore, a quantity or size is measured which depends strongly on the distance of the pipette tip from the surface. An example of such a measurable quantity is the tunneling of electrons from the surface to the pipette. Such a measurement can be used to bring the pipette away from the surface within 2 nm without actually touching the surface. This tunneling current is also used to continuously control, in particular control or regulate the pipette substrate or z-spacing that is critical to the resolution of the pattern being generated. As an example of the use of electromagnetic radiation, it should be noted that a UV laser (eg, an excimer laser or a laser locked in the frequency doubling mode) may be delivered with the aid of the delivery system 20 relative to the pipette 21 is aligned. A calculator, such as the computer 22 , controls the electrical signal of the piezoelectric crystal of the fine positioning xyz device 19 to the pipette 21 in the desired xy direction while keeping the z-distance constant. When this is completed, a laser pulse is generated and in this way the desired hole in the material of the substrate is created by ablation by the laser radiation. In the same way, an entire sequence of holes is made so that a pattern is created. The computer 22 contains in its memory the entire pattern to be generated, which is supplied to it by the hardware and software. After the pattern in the area made by the fine positioning xyz device 19 is produced, the substrate by means of coarse positioning xyz device 17 moved to a new position, where then another section of the pattern is generated. This process is necessary because the fine positioning xyz device 19 the pipette can move only a limited distance, which in the present case is about 10 microns. The alignment of each section in the mosaic of the pattern with respect to the previous section may be achieved by using the tunneling to detect the relative position of the section just completed with respect to the section to be started. The tunneling can also be used to the pipette 21 to move their tip into the respective created hole or to move to create patterns with greater depth than the near field collimation allows the radiation.

Ein anderes Beispiel einer meßbaren Quantität bzw. Größe zum Detektieren der Substrat-Pipette-Trennung bzw. des Substrat-Pipetten-Abstands ist die Kapazität zwischen diesen beiden Teilen. Ein drittes Beispiel einer meßbaren Quantität bzw. Größe ist die Kraft zwischen der Pipette und der Oberfläche des Substrats.One another example of a measurable one quantity or size to detect the substrate pipette separation or the substrate pipette distance is the capacity between these two parts. A third example of a measurable quantity is the Force between the pipette and the surface of the substrate.

Zusätzlich oder anstelle der Tunnelung, Kapazität und/oder Kraft kann ein weiterer oder anderer automatischer Sensor der Erzeugung bzw. für die Erzeugung des Lochs mittels des bzw. eines Laserimpulses in opaken Substraten in das Instrument bzw. die Einrichtung aufgenommen bzw. eingebaut sein, indem ein Helium-Neon-Laser oder ein anderer kostengünstiger Laser zum Beleuchten des Bereichs des Substrats, der mit einem Muster versehen wird, vorgesehen wird. Dieser Kennzeichnungs-Laser wird auf der Seite des Substrats plaziert, die entgegengesetzt zu der Pipette 21 ist. In dieser Anordnung wird die Pipette 21 dazu benutzt, die ersten wenigen Lichtphotonen zu sammeln, und ein empfindlicher Photomulitplier detektiert diese Photonen. Der Photomultiplier ist elektrisch mit dem UV-Laser und der Grobpositionierungs-xy-Vorrichtung sowie der Feinpositionierungs-xy-Vorrichtung verbunden, um die Abgabe des UV-Laserlichts an das Substrat zu kontrollieren, insbesondere zu steuern oder zu regeln. Alternativ kann das Laserlicht des Kennzeichnungs-Lasers kolinear mit dem Laserlicht des Excimer-Lasers durch die Pipette übertragen werden, und der Photomultiplier kann auf der Seite des Substrats plaziert sein, die entgegengesetzt zu der Pipette 21 ist.In addition to or instead of tunneling, capacitance and / or force, another or another automatic sensor may be used to generate or to make the hole by means of the laser imager pulses in opaque substrates may be incorporated into the instrument or device by providing a helium-neon laser or other low cost laser for illuminating the area of the substrate being patterned. This marking laser is placed on the side of the substrate opposite to the pipette 21 is. In this arrangement, the pipette 21 used to collect the first few light photons, and a sensitive photomulitplier detects these photons. The photomultiplier is electrically connected to the UV laser and coarse positioning xy device as well as the fine positioning xy device to control, in particular control, the delivery of the UV laser light to the substrate. Alternatively, the laser light of the marker laser may be collinearly transmitted with the laser light of the excimer laser through the pipette, and the photomultiplier may be placed on the side of the substrate opposite to the pipette 21 is.

Es seien nun weitere bevorzugte Anwendungen der Einrichtung und des Verfahrens nach der Erfindung angegeben und erläutert:
Die präzise Positionierung einer Pipette, deren Spitze mit Metall versehen oder aus Metall hergestellt ist, über einem Substrat kann neben dem Erzeugen von Mustern für Masken für mikroelektronische Bauteile, Schaltungen o.dgl. eine große Menge von Anwendungen haben, wie das direkte Schreiben in mikroelektronischen Materialien oder die Korrektur von mikroelektronischen Schaltungen. Zum Beispiel kann Tunnelung dazu verwendet werden, auch Muster zu erzeugen. Auf diese Weise ist es beispielsweise in spezialisierter Weise möglich, daß sogar kleinere Merkmale auf der Oberseite des großen Musters, welches durch die Abgabe von UV-Licht an das Substrat mittels der Pipette exponiert bzw. erzeugt worden ist, mittels der Anwendung der Tunnelung zum Erzeugen dieser Merkmale erzeugt werden.Now further preferred applications of the device and the method according to the invention are given and explained:
The precise positioning of a pipette whose tip is metal-coated or made of metal over a substrate may, in addition to generating patterns for masks for microelectronic devices, circuits, or the like. have a large amount of applications, such as direct writing in microelectronic materials or the correction of microelectronic circuits. For example, tunneling can be used to create patterns as well. In this way, for example, it is possible in a specialized manner that even minor features on the top of the large pattern exposed by the delivery of UV light to the substrate by means of the pipette may be generated by the application of tunneling these features are generated.

Außer diesem kann die Pipette auch dazu verwendet werden, katalytische oder andere Moleküle zu enthalten, die damit nahe an eine Oberfläche gebracht werden können, welche mit diesen Molekülen beeinflußt werden kann. Zum Beispiel ist es bei gewissen Enzymen möglich, eine spezifizierte Stelle relativ zu einem spezifischen Ende eines DNA-Moleküls ab- oder durchzuschneiden. Alternativ kann Schall oder Ultraschall, der durch die Pipette oder eine entsprechende zugespitzte Einrichtung hindurchgeführt worden ist, dazu verwendet werden, eine chirurgische Entfernung eines spezifizierten Teils eines Moleküls, wie beispielsweise DNA, zu erzeugen, oder der präzise positionierte Schall- oder Ultraschallfleck kann für die Be- oder Verarbeitung anderer Materialien oder für andere Anwendungen verwendet werden. Eine solche Anwendung kann die Erzeugung von kleinen Öffnungen in Zellmembranen als Hilfe für das Einführen von genetischen Materialien in Zellen sein. Alternativ kann ein UV-Laser bzw. dessen Licht durch die Pipette für diese Anwendung verwendet werden. Schließlich kann die Erzeugung eines Satzes solcher präziser, kleiner Löcher in einem Material sehr erfolgreich dazu verwendet werden, eine Speicherscheibe für optische Information mit hoher Informationsdichte zu erzeugen, wobei der Laserstrahl durch den oben beschriebenen Kennzeichnungs-Laser erzeugt werden kann.Except this The pipette can also be used to catalytic or other molecules to contain, which can be brought so close to a surface, which with these molecules affected can be. For example, it is possible for certain enzymes, one cut off or cut through specified site relative to a specific end of a DNA molecule. Alternatively, sound or ultrasound coming through the pipette or a corresponding pointed device has been passed is used to surgically remove a specified part a molecule, such as DNA, or the precisely positioned sound or ultrasonic spot can for the working or processing of other materials or for others Applications are used. Such an application can be the generation from small openings in cell membranes as an aid to the introduction of genetic materials in cells. Alternatively, a UV laser or its light used by the pipette for this application become. After all can generate a set of such more precise, smaller holes in a material can be used very successfully to create a storage disk for optical To generate information with high information density, wherein the laser beam generated by the above-described marking laser can.

In Abhängigkeit von dem angewandten Material und der Wellenlänge des durch die Pipette hindurchgeschickten Lichts kann die vorstehend genannte optische Scheibe bzw. Speicherscheibe eine Einmalschreibscheibe, eine Nurlesescheibe oder eine löschbare Lese-/Schreibscheibe sein.In dependence of the material used and the wavelength of the tube passed through the pipette Light can the above-mentioned optical disc or storage disk a disposable writing disc, a read-only disc or an erasable one Be read / write disk.

Vorteile der Erfindung sind insbesondere folgende:
Es gibt kein vergleichbares Instrument bzw. keine vergleichbare Einrichtung, welche eine derartig vielseitige Verwendungsfähigkeit hat, wie der vorliegende Mustergenerator bzw. die vorliegende Einrichtung nach der Erfindung. Die nächstliegende Einrichtung, die zum Vergleich herangezogen werden kann, sind die Elektronenstrahllithographiesysteme, die beträchtlich komplizierter, ziemlich kostenaufwendig und viel weniger vielseitig verwendbar sind.Advantages of the invention are in particular the following:
There is no comparable instrument or device that has such versatility as the present pattern generator or apparatus of the present invention. The closest device that can be used for comparison are the electron beam lithography systems, which are considerably more complicated, rather expensive, and much less versatile.

Abschließend sei ein spezielles Beispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung näher beschrieben:
Es wurde eine Einrichtung, wie sie in 1 gezeigt ist, gebaut. Fünf Aluminiumplatten wurden mit einer Viton®-Isolierung (Warenzeichen) von 10 mm Breite zwischen denselben gestapelt. Die Dimensionen der Aluminiumplatten betrugen 10 mm Dicke und 100 mm Durchmesser. Diese Anordnung gab eine ausgezeichnete Isolation gegen Vibrationen hoher Frequenz. Zum Schutz gegen niedrige Frequenzen wurde der gesamte Stapel auf einem aufgeblasenen toroidalen Gummischlauch eines Reifens bzw. Autoreifens angebracht.Finally, a specific example of a device according to the invention is described in more detail:
It was a facility as in 1 shown is built. Five aluminum plates with a Viton ® -insulation (trade name) of 10 mm width between them stacked. The dimensions of the aluminum plates were 10 mm in thickness and 100 mm in diameter. This arrangement gave excellent isolation against high frequency vibrations. To protect against low frequencies, the entire stack was mounted on an inflated toroidal rubber tube of a tire or automobile tire.

Das Substrat bestand im vorliegenden Experiment aus einem Photoresist vom Typ Selectilux N60 der Firma Merck Company. Das Muster, das in dieses Material hineingeschmolzen wurde, bestand aus einer linearen Reihe von Löchern von 3 Mikrometern Durchmesser. Jedes Loch wurde mittels 15 Schüssen eines Excimer-Lasers mit der Wellenlänge 193 nm gebohrt. Die Energie pro Impuls war 200 mJ. Da die Pipette als eine Öffnung wirkte, erreichte nur ein kleiner Bruchteil dieser Energie das Substrat. Die Energiedichte am Substrat war ungefähr 1,58 J/cm2 pro Impuls. Das auf diese Weise erzeugte Loch hatte eine Tiefe von mehr als 3 Mikrometer und scharfe (<0,3 Mikrometer) und steile Wände. Die Pipette hatte in der einen Ausführungsform einen Innendurchmesser von 3 nm und in der anderen Ausführungsform einen Innendurchmesser von 3 μm und war in beiden. Fällen mit Aluminium beschichtet.The substrate in the present experiment consisted of a Selectilux N60 photoresist from Merck Company. The pattern fused into this material was a linear series of 3 micrometer diameter holes. Each hole was drilled by 15 shots of a 193 nm excimer laser. The energy per pulse was 200 mJ. Since the pipette acted as an opening, only a small fraction of this energy reached the substrate. The energy density at the substrate was about 1.58 J / cm 2 per pulse. The hole produced in this way had a depth of more than 3 microns and sharp (<0.3 microns) and steep walls. The pipette had an internal passage in one embodiment diameter of 3 nm and in the other embodiment an inner diameter of 3 microns and was in both. Cases coated with aluminum.

Claims (20)

Vorrichtung zum Durchführen von Manipulationen an Zellen oder Molekülen als Substraten, umfassend: a) eine Halteeinrichtung (11–18) zum vibrationsisolierten Halten eines Substrats; b) eine Positionierungseinrichtung (19) zum dreidimensionalen Bewegen relativ zu dem Substrat einer Zuführungs- und/oder Anwendungseinrichtung zum Zuführen und/oder Anwenden eines Bearbeitungsmittels; c) eine Bearbeitungsmittelquelle (20); wobei die Austrittsöffnung der Zuführungs- und/oder Anwendungseinrichtung 3 μm oder weniger beträgt und der Abstand der Austrittsöffnung von dem Substrat durch Regelung abhängig von einer Größe, die stark von dem Abstand der Austrittsöffnung von dem Substrat abhängt, derart einstellbar ist, dass Beugung vermieden und auf diese Weise die Präzision der Manipulation durch den Durchmesser der Austrittsöffnung und die Genauigkeit der Positionierungseinrichtung (19) bestimmt ist; wobei die Zuführungs- und/oder Anwendungseinrichtung als ein Rohr (21) ausgebildet ist, das einen Einlass und ein verjüngtes Ende mit einer Austrittsöffnung hat, die einen Innendurchmesser von 3 μm oder weniger aufweist.Device for performing manipulations on cells or molecules as substrates, comprising: a) a holding device ( 11 - 18 ) for vibration-isolated holding a substrate; b) a positioning device ( 19 ) for three-dimensionally moving relative to the substrate a supply and / or application device for supplying and / or applying a processing means; c) a processing agent source ( 20 ); wherein the exit opening of the supply and / or application device is 3 microns or less and the distance of the exit opening from the substrate by regulation depending on a size which depends strongly on the distance of the exit opening from the substrate is adjustable so that diffraction is avoided and in this way the precision of the manipulation by the diameter of the outlet opening and the accuracy of the positioning device ( 19 ) is determined; wherein the supply and / or application device as a pipe ( 21 ) having an inlet and a tapered end with an outlet opening having an inside diameter of 3 μm or less. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung einen Innendurchmesser von 100 nm oder weniger aufweist.Device according to claim 1, characterized in that that the outlet opening has an inner diameter of 100 nm or less. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung einen Innendurchmesser von 20 nm oder weniger aufweist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the exit opening has an inner diameter of 20 nm or less. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (11–18) zum Halten einer biologischen Zelle als das Substrat und das Rohr (21) zum Einführen von genetischem Material in die Zelle dient.Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the holding device ( 11 - 18 ) for holding a biological cell as the substrate and the tube ( 21 ) for introducing genetic material into the cell. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungsmittel eine Chemikalie, eine chemische Energie, eine elektromagnetische Energie, eine thermische Energie, eine Schall- und/oder Ultraschallenergie und/oder eine Elektronenstrahlenergie umfasst.Device according to one of claims 1 to 4, characterized that the processing agent is a chemical, a chemical energy, an electromagnetic energy, a thermal energy, a sound and / or ultrasonic energy and / or electron beam energy includes. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungsmittel einen Katalysator umfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the processing means comprises a catalyst. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anwenden eines Tunnelstroms zwischen dem Rohrende und dem Substrat.Device according to one of the preceding claims, characterized by means for applying a tunnel current between the pipe end and the substrate. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine weitere Positionierungseinrichtung für die Bewegung des Substrats in kontrollierter, insbesondere gesteuerter oder geregelter, Weise.Device according to one of the preceding claims, characterized by a further positioning device for the movement of the substrate in a controlled, in particular controlled or regulated way. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (21) auf der Innenseite und/oder auf der Außenseite beschichtet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the tube ( 21 ) is coated on the inside and / or on the outside. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Metall oder Kohlenstoff besteht.Device according to claim 9, characterized in that that the coating consists of metal or carbon. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Erzeugen von genau positionierten Löchern oder von Präzisionsmikromustern, zum Ausführen von Mikromanipulationen oder zum Erzeugen eines eingravierten oder eingeschnittenen Musters.Use of the device according to one of claims 1 to 10 for producing accurately positioned holes or precision micro-patterns, for To run from micromanipulation or to creating an engraved or incised pattern. Verfahren zum Durchführen von Manipulationen an Zellen oder Molekülen als Substraten, folgende Verfahrensschritte umfassend: a) vibrationsisoliertes Halten des Substrats; b) Bewegen einer Zuführungs- und/oder Anwendungseinrichtung mit einer Austrittsöffnung in einer solchen Weise, dass sie sich dem Substrat durch Regelung abhängig von einer Größe, die stark von dem Abstand der Austrittsöffnung von dem Substrat abhängt, bis auf einen gewünschten Abstand annähert; c) Zuführen und Anwenden eines Bearbeitungsmittels, so dass durch geeignete Bewegung die gewünschte Manipulation erfolgt; wobei die Zuführung und/oder Anwendung über ein Rohr (21) als die Zuführungs- und/oder Anwendungseinrichtung erfolgt, das einen Einlass und ein verjüngtes Ende mit der Austrittsöffnung hat, die einen Innendurchmesser von 3 μm oder weniger aufweist.Method for carrying out manipulations of cells or molecules as substrates, comprising the following method steps: a) vibration-isolated holding of the substrate; b) moving a delivery and / or applicator means with an exit orifice in such a manner as to approach the substrate by regulation to a desired distance depending on a size which is greatly dependent on the distance of the exit orifice from the substrate; c) feeding and applying a processing means, so that by suitable movement, the desired manipulation takes place; wherein the supply and / or application via a pipe ( 21 ) as the supply and / or application means having an inlet and a tapered end with the exit opening having an inside diameter of 3 μm or less. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungsmittel eine Chemikalie, eine elektromagnetische Energie, eine thermische Energie, eine Schall- und/oder Ultraschallenergie, und/oder eine Elektronenstrahlenergie umfasst.A method according to claim 12, characterized in that the processing agent is a chemical, an electromagnetic Energy, thermal energy, sonic and / or ultrasonic energy, and / or electron beam energy. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulationen das Erzeugen eines vorbestimmten Musters auf dem Substrat, das Einführen von genetischem Material in eine Zelle oder Manipulationen von genetischem Material des Substrats umfassen.Method according to claim 12 or 13, characterized that the manipulations are generating a predetermined pattern on the substrate, inserting of genetic material in a cell or manipulations of genetic Include material of the substrate. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zelle als das Substrat so manipuliert wird, dass genetisches Material an einem vorbestimmten Ort der Zelle eingeführt wird.Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that a cell is manipulated as the substrate so that genetic material is introduced at a predetermined location of the cell. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass nichtzerstörende oder unschädliche Öffnungen in Zellen als das Substrat erzeugt werden, welche das Einführen von verschiedenen Komponenten in Zellen gestatten.Method according to one of claims 12 to 15, characterized that non-destructive or harmless openings be generated in cells as the substrate, which is the introduction of allow different components in cells. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine chirurgische Entfernung eines spezifizierten Teils eines Moleküls, wie beispielsweise DNA, als das Substrat erfolgt.Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that a surgical removal of a specified Part of a molecule, such as DNA, as the substrate occurs. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine spezifizierte Stelle relativ zu einem spezifischen Ende eines Moleküls wie beispielsweise DNA, als das Substrat durch Enzyme als Bearbeitungsmittel ab- oder durchgeschnitten wird.Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that a specified location relative to a specific end of a molecule such as DNA, as the substrate by enzymes as processing agents is cut off or cut. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrende bezüglich des Substrats in einem solchen Abstand gehalten wird, dass Beugung vermieden wird.Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that the tube end with respect to the substrate in such Keeps a distance that diffraction is avoided. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tunnelstrom zwischen dem Rohrende und dem Substrat in einer solchen Weise kontrolliert, insbesondere gesteuert oder geregelt wird, dass ein gewünschtes Muster erzeugt wird.Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that a tunnel current between the pipe end and the Substrate controlled in such a way, in particular controlled or is regulated that a desired Pattern is generated.
DE3845013A 1987-06-30 1988-06-30 Effecting accurate micro-manipulating - via a tube with a small tapered end in proximity to a substrate held in vibration free manner Expired - Lifetime DE3845013B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19883822099 DE3822099C2 (en) 1987-06-30 1988-06-30 Apparatus for creating a pattern and using the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IL83038 1987-06-30
IL83038A IL83038A (en) 1987-06-30 1987-06-30 Method and device for submicron precision pattern generation
DE19883822099 DE3822099C2 (en) 1987-06-30 1988-06-30 Apparatus for creating a pattern and using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3845013B4 true DE3845013B4 (en) 2006-09-07

Family

ID=36848370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3845013A Expired - Lifetime DE3845013B4 (en) 1987-06-30 1988-06-30 Effecting accurate micro-manipulating - via a tube with a small tapered end in proximity to a substrate held in vibration free manner

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3845013B4 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2922212A1 (en) * 1978-06-05 1979-12-06 Olympus Optical Co MICROMANIPULATOR FOR MICROSCOPES
DE3009901A1 (en) * 1979-03-16 1980-10-02 Science Union & Cie DEVICE FOR DETECTING CHANGES IN THE MINERALION CONCENTRATION IN ORGANIC TISSUES AND THE USE THEREOF
EP0011988B1 (en) * 1978-11-24 1982-09-22 National Research Development Corporation Laser beam annealing
EP0196346A1 (en) * 1985-04-02 1986-10-08 International Business Machines Corporation Apparatus for manufacturing surface structures in the nanometer range
US4659429A (en) * 1983-08-03 1987-04-21 Cornell Research Foundation, Inc. Method and apparatus for production and use of nanometer scale light beams
US4917462A (en) * 1988-06-15 1990-04-17 Cornell Research Foundation, Inc. Near field scanning optical microscopy

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2922212A1 (en) * 1978-06-05 1979-12-06 Olympus Optical Co MICROMANIPULATOR FOR MICROSCOPES
EP0011988B1 (en) * 1978-11-24 1982-09-22 National Research Development Corporation Laser beam annealing
DE3009901A1 (en) * 1979-03-16 1980-10-02 Science Union & Cie DEVICE FOR DETECTING CHANGES IN THE MINERALION CONCENTRATION IN ORGANIC TISSUES AND THE USE THEREOF
US4659429A (en) * 1983-08-03 1987-04-21 Cornell Research Foundation, Inc. Method and apparatus for production and use of nanometer scale light beams
EP0196346A1 (en) * 1985-04-02 1986-10-08 International Business Machines Corporation Apparatus for manufacturing surface structures in the nanometer range
US4917462A (en) * 1988-06-15 1990-04-17 Cornell Research Foundation, Inc. Near field scanning optical microscopy

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
White et al.: "Submicron vacuum ultraviolet contact lithography with an F¶2¶ excimer laser" in: Applied Physics Letters, 1984, Vol. 44, Nr.1, S. 22-24 *
White et al.: "Submicron vacuum ultraviolet contact lithography with an F2 excimer laser" in: Applied Physics Letters, 1984, Vol. 44, Nr.1, S. 22-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2446246B1 (en) Device and method for selecting particles
DE2719275A1 (en) PROCESS AND DEVICE FOR THE MATERIAL-REMOVING PROCESSING OF SEPARATE AREAS ARRANGED IN A PRESET PATTERN ON A CONTINUOUSLY MOVING OBJECT
DE10148916A1 (en) Ultrasonic head assembly, to break down cells, comprises a piezo element to generate ultrasonic waves which are carried through intermediate elements to a sonotrode for direct delivery into the samples in a micro-titration plate
EP0634972A1 (en) Process and device for producing a three-dimensional object
EP2492085A1 (en) Method and device for location-triggered application of an intensity pattern from electromagnetic radiation to a photosensitive substance and applications of same
DE10333770A1 (en) Method for material processing with laser pulses of large spectral bandwidth and apparatus for carrying out the method
DE2141387C3 (en) Process for the evaporation, destruction, excitation and / or ionization of sample material limited to micro-areas as well as arrangement for carrying out the process
EP0527370B1 (en) Procedure for implementing localised catalytic reactions with or on solid state surfaces on a nanometric or subnanometric scale
DE102007003600B4 (en) Laser dosimetry for the optoperforation of single cells
US4880496A (en) Method and device for submicron precision pattern generation
DE4102746A1 (en) UNI-AXIS AIR MEASURING FOCUS SYSTEM
DE3845013B4 (en) Effecting accurate micro-manipulating - via a tube with a small tapered end in proximity to a substrate held in vibration free manner
DE102004021904B4 (en) Method and device for generating an analysis arrangement with discrete, separate measurement ranges for biological, biochemical or chemical analysis
DE102020108247A1 (en) LARGE-VOLUME REMOVAL OF MATERIAL USING LASER-ASSISTED ETCHING
DE3822099C2 (en) Apparatus for creating a pattern and using the same
DE102019121106A1 (en) Method and device for generating a three-dimensional structure with at least one flat partial area
DE19642116C2 (en) Process for structured energy transfer with electron beams
EP0598926A1 (en) Process and apparatus for the manufacturing of flexographic printing plates
DE102021123801A1 (en) Method and device for laser machining a workpiece
DE102016108162A1 (en) Method for the introduction of heat by means of a beam-based energy source, in particular a laser, induced chemical abrasion, in particular microtubing, and apparatus for carrying it out
EP0128993B1 (en) Reference determining process for correcting mechanical movements when writing lines in a metallized grid by means of a laser, and apparatus therefor
EP3789157A1 (en) Method for treating the surface of a solid object
DE102016204848B4 (en) Process for microstructuring a substrate
WO2004005982A2 (en) Microstructuring of an optical waveguides for producing functional optical elements
DE102021202518B3 (en) Apparatus and method for depositing liquid on a carrier

Legal Events

Date Code Title Description
AC Divided out of

Ref document number: 3822099

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

8364 No opposition during term of opposition