(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-11
(45)【発行日】2023-12-19
(54)【発明の名称】二次元材料を移すための方法及び装置
(51)【国際特許分類】
C01B 32/194 20170101AFI20231212BHJP
H01L 21/306 20060101ALI20231212BHJP
【ＦＩ】
C01B32/194
H01L21/306 Z
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2020560392
(86)(22)【出願日】2019-05-21
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-09-16
(86)【国際出願番号】 US2019033410
(87)【国際公開番号】W WO2019226711
(87)【国際公開日】2019-11-28
【審査請求日】2022-05-19
(31)【優先権主張番号】62/674,715
(32)【優先日】2018-05-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】520412796
【氏名又は名称】イーティーエックス コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】トリー，イーサン アール．
【審査官】磯部 香
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２９８５０４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１４３７２６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】欧州特許出願公開第０２９３７３１３（ＥＰ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１３／１４６７９３（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０１Ｂ ３２／００－３２／９９１
Ｈ０１Ｌ ２１／３０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
サンプルを担体から基板に移すための方法であって、サンプルを支えている担体をステージのプラットフォーム部分上で前記ステージの前記プラットフォーム部分上にあるサンプルガイドの開口内に受け取ることであって、前記ステージがメインチャンバ内に配置されている、受け取ることと、
前記担体から前記サンプルを取り外すための担体取り外しプロセスを実行することと、
リンスプロセスを実行することと、
サンプル堆積プロセスを実行することと、を含み、
前記担体取り外しプロセスは、
エッチング流体がエッチングレベルに達するまで、前記ステージの下から前記メインチャンバに前記エッチング流体を導入することであって、前記エッチング流体が、前記サンプルガイドの前記開口内の前記担体の下側に接触するように、導入することと、
前記メインチャンバからエッチング流体ドレンレベルまで前記エッチング流体を排出することと、を含み、
前記担体取り外しプロセスでは、前記サンプルが前記サンプルガイドの前記開口内に留まるように、前記サンプルから前記担体を実質的に取り外し、
前記リンスプロセスは、
リンス流体を、前記リンス流体がリンスレベルに達するまで、前記ステージの下から前記メインチャンバに導入することであって、前記リンス流体が、前記サンプルガイドの前記開口内の前記担体の下側に接触する、導入することと、
前記メインチャンバからリンス流体ドレンレベルまで前記リンス流体を排出することと、を含み、
前記サンプル堆積プロセスは、
前記リンス流体を、前記リンス流体が堆積レベルに達するまで、前記ステージの下から前記メインチャンバに導入することであって、前記堆積レベルまで上昇する前記リンス流体が、基板を保持する基板ステージよりも高いレベルまで前記サンプルガイドを上昇させるように、導入することと、
前記基板が前記リンス流体の前記堆積レベルより下にあり、前記サンプルガイドの前記開口の下に位置付けられるように、前記基板を保持する前記基板ステージを前記サンプルガイドと整列させることと、
前記リンス流体が排出されるときに、前記サンプルガイドが基板ホルダに対して下降し、前記サンプルガイドの前記開口内の前記サンプルが前記基板ステージによって保持された前記基板に下降するように、前記メインチャンバから前記リンス流体を排出することと、を含む、方法。
【請求項2】
前記サンプル堆積プロセス中に、前記リンス流体が前記メインチャンバから排出されるときに、前記基板ホルダ及び前記基板が、前記サンプルガイドの前記開口を通って移動し、前記サンプルが、前記基板に接触する、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記サンプルが二次元材料を含み、前記担体が銅を含み、前記リンス流体が脱イオン水である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項4】
前記基板ステージを前記サンプルガイドと整列させることが、前記基板ステージの移動を介して前記基板ステージを前記サンプルガイドの下に位置付けることを含み、前記担体取り外しプロセスが、前記エッチング流体を前記メインチャンバに導入することと、前記エッチング流体を前記メインチャンバから複数回排出することと、を含み、
前記リンスプロセスが、前記リンス流体を前記メインチャンバに導入することと、前記リンス流体を前記メインチャンバから複数回排出することと、を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項5】
前記エッチング流体を前記メインチャンバに導入することが、重力によって前記エッチング流体が前記ステージの下から前記メインチャンバに入るようにバルブを開くことを含み、前記リンス流体を前記メインチャンバに導入することが、重力によって前記リンス流体が前記ステージの下から前記メインチャンバに入るようにバルブを開くことを含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項6】
前記基板ステージを前記サンプルガイドの下に位置付けることが、モータを作動させて前記基板ステージを第１の位置から第２の位置に移動させることを含み、前記第１の位置において、前記基板ステージが、前記サンプルガイドの垂直方向の移動を妨げず、前記第２の位置において、前記基板ステージが、前記サンプルガイドの前記開口と垂直に整列する、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項7】
材料を担体から基板に移すためのシステムであって、側壁によって画定されたキャビティを中に有するメインチャンバを含むプロセス容器と、
プラットフォーム部分を有するサンプルステージであって、前記プラットフォーム部分が、前記プロセス容器の前記メインチャンバ内の前記キャビティに曝されている、サンプルステージと、
前記メインチャンバの前記キャビティと流体連通しているフローチャネルと、
前記フローチャネルと流体連通している流体接合部であって、それにより
（ｉ）１つ以上の流体源からの流体が、前記流体接合部及び前記フローチャネルを介して前記メインチャンバに導入され得、かつ
（ｉｉ）流体が、前記流体接合部及び前記フローチャネルを介して前記メインチャンバから排出され得る、流体接合部と、
前記メインチャンバの前記キャビティ内に位置付けられ、開口を含むサンプルガイドと、
基板ステージを有する基板ホルダであって、前記基板ホルダが、第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり、
前記基板ホルダが前記第１の位置にあるときに、前記基板ホルダが前記キャビティ内の前記サンプルガイドの垂直方向の動きを妨害せず、
前記基板ホルダが前記第２の位置にあるときに、前記基板ホルダの前記基板ステージが前記サンプルガイドの前記開口と整列する、基板ホルダと、を備え、
前記プロセス容器は、前記キャビティから離れて延びるネック部分を含み、
前記サンプルステージは、前記プラットフォーム部分から離れて延びるステム部分を含み、前記ステム部分は、概して前記プロセス容器の前記ネック部分内に位置付けられており、
前記フローチャネルは、前記サンプルステージの前記ステム部分と前記プロセス容器の前記ネック部分の間に形成され、
前記サンプルガイドは、前記サンプルガイドを前記サンプルステージ上に配置することで、箔担体材料上のサンプルを、前記サンプルガイドの前記開口内に配置し、
前記流体接合部が、マニホールドと、前記マニホールドと前記フローチャネルとの間の流体連通を提供する入口／出口ポートとを含み、前記マニホールドが、
第１のリザーババルブと、
第２のリザーババルブと、
前記入口／出口ポートと流体連通している充填バルブと、
ドレンバルブと、を備え、
前記第１のリザーババルブ及び前記充填バルブが開いているときに、前記第１のリザーババルブと、前記マニホールドと、前記充填バルブと、前記入口／出口ポートと、前記フローチャネルと、前記メインチャンバとの間に流路が存在し、
前記第２のリザーババルブ及び前記充填バルブが開いているときに、前記第２のリザーババルブと、前記マニホールドと、前記充填バルブと、前記入口／出口ポートと、前記フローチャネルと、前記メインチャンバとの間に流路が存在し、
前記ドレンバルブ及び前記充填バルブが開いているときに、前記メインチャンバと、前記フローチャネルと、前記入口／出口ポートと、前記充填バルブと、前記マニホールドと、前記ドレンバルブとの間に流路が存在し、
前記第１のリザーババルブ、前記第２のリザーババルブ、前記充填バルブ、及び前記ドレンバルブのそれぞれと連通するコントローラをさらに備え、前記コントローラが、前記第１のリザーババルブ、前記第２のリザーババルブ、前記充填バルブ、及び前記ドレンバルブのそれぞれを選択的に開閉するように構成され、
前記１つ以上の流体源は、エッチング流体を含む第１のリザーバであって、前記第１のリザーババルブを介して前記マニホールドと選択的に流体連通している、第１のリザーバと、リンス流体を含み第２のリザーバであって、前記第２のリザーババルブに対して前記マニホールドと選択的に流体連通している、第２のリザーバと、を備え、
前記コントローラは、前記１つ以上の流体源から前記メインチャンバの前記キャビティに流体を選択的に導入するために、前記第１のリザーババルブ、前記第２のリザーババルブ、前記充填バルブ、及び前記ドレンバルブのそれぞれの動作を制御して、エッチング流体を前記キャビティに導入し、リンス流体を前記キャビティに導入することができる、システム。
【請求項8】
前記プロセス容器の側壁が、その中に形成された１つ以上のガイドチャネルを含み、前記サンプルガイドが、前記サンプルガイドの周辺から延びる１つ以上のタブを含み、前記１つ以上のタブのそれぞれが、前記プロセス容器の前記側壁にある前記１つ以上のガイドチャネルの対応する１つと接合して、前記キャビティ内の前記サンプルガイドの垂直方向の動きを可能にしながら前記キャビティ内の前記サンプルガイドの横方向の動きを制限し、
前記サンプルステージは、該サンプルステージの表面の下に延び、該サンプルステージの表面を少なくとも部分的に横切って延びる1つ以上の輸送チャネルをさらに備え、該輸送チャネルは、前記サンプルステージの中心に向かって、前記サンプルガイドの下に流体を輸送するように構成される、請求項７に記載のシステム。
【請求項9】
前記コントローラが、前記第１のリザーババルブ、前記第２のリザーババルブ、前記充填バルブ、及び前記ドレンバルブを制御して、前記システムを、エッチング構成であって、
前記第１のリザーババルブが開いており、
前記第２のリザーババルブが閉じており、
前記ドレンバルブが閉じており、
前記充填バルブが開いており、
前記エッチング流体を含む第１のリザーバが、前記第１のリザーババルブ、前記マニホールド、前記充填バルブ、前記入口／出口ポート、及び前記フローチャネルを介して前記メインチャンバの前記キャビティと流体連通して前記エッチング流体が前記メインチャンバの前記キャビティに提供されるようにしている、エッチング構成と、
リンス構成であって、
前記第１のリザーババルブが閉じており、
前記第２のリザーババルブが開いており、
前記ドレンバルブが閉じており、
前記充填バルブが開いており、
前記リンス流体を含む第２のリザーバが、前記第２のリザーババルブ、前記マニホールド、前記充填バルブ、前記入口／出口ポート、及び前記フローチャネルを介して前記メインチャンバの前記キャビティと流体連通して前記リンス流体が前記メインチャンバの前記キャビティに提供されるようにしている、リンス構成と、
ドレン構成であって、
前記第１のリザーババルブが閉じており、
前記第２のリザーババルブが閉じており、
前記ドレンバルブが開いており、
前記充填バルブが開いており、
前記メインチャンバの前記キャビティが、前記フローチャネル、前記入口／出口ポート、前記充填バルブ、前記マニホールド、及び前記ドレンバルブを介してドレンと流体連通して前記メインチャンバの前記キャビティ内の流体が前記キャビティから前記ドレンに流れるようにしている、ドレン構成と、のうちのいずれかに配置するように構成され、
前記コントローラが、
エッチングプロセスであって、
所定量のエッチング流体が前記第１のリザーバから前記メインチャンバの前記キャビティに提供されるように前記システムを前記エッチング構成に配置することであって、前記所定量のエッチング流体が、前記キャビティ内の前記エッチング流体が前記サンプルステージの前記プラットフォーム部分より上に上昇するような少なくとも十分なエッチング流体である、配置することと、
前記エッチング流体が前記メインチャンバの前記キャビティから排出されるように、前記システムを前記ドレン構成に配置することと、を含む、エッチングプロセスを実行し、
リンスプロセスであって、
所定量のリンス流体が前記第２のリザーバから前記メインチャンバの前記キャビティに提供されるように前記システムを前記リンス構成に配置することであって、前記所定量のリンス流体が、前記キャビティ内の前記リンス流体が前記サンプルステージの前記プラットフォーム部分より上に上昇するような少なくとも十分なリンス流体である、配置することと、
前記リンス流体が前記メインチャンバの前記キャビティから排出されるように、前記システムを前記ドレン構成に配置することと、を含むリンスプロセスを実行するように構成されている、請求項７に記載のシステム。
【請求項10】
前記コントローラと通信する液面センサをさらに含み、前記所定量のエッチング流体を提供することが、検出されたエッチング流体のレベルが所定量のエッチング流体に対応する所定の閾値に達するまで前記システムが前記エッチング構成内にありながら、前記液面センサを介して前記キャビティ内の前記エッチング流体のレベルを測定すること、を含み、前記所定量のリンス流体を提供することが、検出されたリンス流体のレベルが所定量のリンス流体に対応する所定の閾値に達するまで前記システムが前記リンス構成内にありながら、前記液面センサを介して前記キャビティ内の前記リンス流体のレベルを測定すること、を含み、
前記所定量のリンス流体が、前記所定量のエッチング流体よりも多く、
前記液面センサが、光学センサを含み、
前記システムは、前記コントローラと通信し、前記コントローラによって制御可能なモータをさらに含み、前記モータが、前記第１の位置と前記第２の位置との間で基板ホルダを移動させるように構成され、
前記コントローラが堆積プロセスを実行するように構成されており、前記堆積プロセスが、
第２の所定量のリンス流体が前記第２のリザーバから前記メインチャンバの前記キャビティに提供されるように前記システムを前記リンス構成に配置することであって、前記第２の所定量のリンス流体が、前記サンプルステージがサンプルホルダ上の前記サンプルステージより上の高さに上昇するような少なくとも十分なリンス流体である、配置することと、
前記モータを介して、前記基板ホルダを前記第１の位置から前記第２の位置に移動させることと、前記リンス流体が前記メインチャンバの前記キャビティから排出されるように、前記システムを前記ドレン構成に配置することと、を含み、
前記コントローラが、
前記エッチングプロセスを複数回繰り返すように構成されており、
前記エッチングプロセスを複数回繰り返した後に、前記リンスプロセスを複数回繰り返し、
前記リンスプロセスを複数回繰り返した後に、前記堆積プロセスを実行する、請求項９に記載のシステム。
【請求項11】
複数のリザーバをさらに備え、該複数のリザーバの各リザーバは、特定のプロセスで使用するための特定の流体を保持するように構成され、前記複数のリザーバは、第１のリザーバおよび第２のリザーバを含み、前記第１のリザーバ及び前記第２のリザーバが、
前記システムが前記エッチング構成にあるときに、エッチング流体が、重力のために、ポンプを必要とせずに、前記第１のリザーバから前記メインチャンバのキャビティに流れ込み、
前記システムが前記リンス構成にあるときに、リンス流体が、重力のために、ポンプを必要とせずに、前記第２のリザーバから前記メインチャンバのキャビティに流れ込むように、前記メインチャンバの前記キャビティよりも高い位置に位置付けされる、請求項９に記載のシステム。
【請求項12】
請求項１から６のいずれか１項の方法を実行するように構成された、請求項７から１１のいずれか１項に記載のシステム。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連事項
[0001] 本出願は、２０１８年５月２２日に提出された米国仮特許出願第６２／６７４，７１５号の優先権を主張し、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
[0001] 本出願は、２０１８年５月２２日に提出された米国仮特許出願第６２／６７４，７１５号の優先権を主張し、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
[0002] グラフェンなどの２次元材料は、多くの場合、最初の担体に固定された注目材料を含むサンプルとして、最も便利に、効果的に、及び／又は効率的に作成される。しかしながら、担体は、注目材料を作成するのに最も適するかもしれないが、注目材料を利用するデバイスを製造するときなど、注目材料のその後の使用には一般に望ましくない。したがって、そのような場合、担体からの注目材料の取り外しが必要となることがある。例えば、グラフェンは、銅箔上で生成されることが多く、その結果、担体である銅箔上の注目材料であるグラフェンとなる。ただし、グラフェンを効果的に利用するには、グラフェンを使用する基板に配置する前に、銅からグラフェンを取り外す必要がある。
【0003】
[0003] 担体からの注目材料の機械的分離は、注目材料に重大な損傷を与えることなく達成することが困難又は不可能であることが多い。したがって、注目材料を担体から分離する方法として化学プロセスが使用されることが多い。典型的なエッチングプロセスでは、人が手動でサンプル（材料が取り付けられた担体）をつかみ、注目材料から担体をエッチングするように配合されたエッチング流体にサンプルを置く。
【0004】
[0004] 使用する化学的性質とサンプルに存在する担体の量に応じて、エッチング流体中の反応物が枯渇した場合、サンプルをエッチング流体から手動で取り出し、必要に応じてエッチング流体の新しいバッチに入れることができる。このプロセスは、担体が効果的に取り外されるまで繰り返される。次に、残りの注目材料を、例えば、脱イオン水を使用してリンスして、エッチング流体を取り外す。
【0005】
[0005] この方法には多くの潜在的な問題がある。（例えば、１つ以上のエッチングステップ中の）サンプル及び／又は（例えば、１つ以上のリンスステップ中の）注目材料自体の繰り返しの物理的取り扱いは、注目材料を損傷し、その品質及び／又はサンプルから得られた有用な材料の量を低下させる可能性がある。さらに、エッチング流体は、担体ほど積極的に注目材料を攻撃しないように配合し得るが、サンプル及び／又は材料自体の物理的操作中に及び／又はエッチング中に材料表面に飛散させることになるエッチング流体の乱流によるなど、エッチング流体への材料の過剰な曝露は、材料を損傷させたり、品質を低下させたり、使用できなくさせたりすることがある。
【発明の概要】
【0006】
[0006] 本開示のいくつかの態様によるシステムは、側壁によって画定されたキャビティをその中に有するメインチャンバを含むプロセス容器を含む。システムは、メインチャンバ内のキャビティに露出されたプラットフォーム部分を有するサンプルステージを含むことができる。システムは、メインチャンバのキャビティと流体連通するフローチャネルと、フローチャネルと流体連通する流体接合部とを含む。１つ以上の流体源からの流体は、流体接合部及びフローチャネルを介してメインチャンバに導入することができ、流体は、流体接合部及びフローチャネルを介してメインチャンバから排出することができる。
【0007】
[0007] いくつかの実施形態では、プロセス容器は、キャビティから離れて延びるネック部分を含み、サンプルステージは、プラットフォーム部分から離れて延びるステム部分を含み、サンプルステージのステム部分は、概してプロセス容器のネック部分内に位置付けられる。フローチャネルは、サンプルステージのステム部分とプロセス容器のネック部分の間に形成することができる。
【0008】
[0008] システムは、メインチャンバのキャビティに位置付けられたサンプルガイドを含むことができる。サンプルガイドは、その中に開口を含むことができる。いくつかの例では、サンプルガイドをサンプルステージ上に配置することができ、箔担体材料上の二次元材料などのサンプルを、サンプルガイドの開口内に配置することができる。
【0009】
[0009] いくつかの例では、システムは、第１の位置と第２の位置との間で移動可能な基板ステージを有する基板ホルダをさらに含むことができる。いくつかのそのような例では、第１の位置において、基板ホルダは、キャビティ内のサンプルガイドの垂直方向の動きをブロックせず、第２の位置において、基板ホルダの基板ステージは、サンプルガイドの開口と整列する。
【0010】
[0010] いくつかの実施形態では、システムの流体接合部は、入口／出口ポートと、第１のリザーババルブ、第２のリザーババルブ、入口／出口ポートと流体連通する充填バルブ、及びドレンバルブを有するマニホールドとを含む。いくつかのそのような例では、第１のリザーババルブ及び充填バルブが開いているときに、第１のリザーババルブと、マニホールドと、充填バルブと、入口／出口ポートと、フローチャネルと、メインチャンバとの間に流路が存在する。同様に、いくつかの例では、第２のリザーババルブ及び充填バルブが開いているときに、第２のリザーババルブと、マニホールドと、充填バルブと、入口／出口ポートと、フローチャネルと、メインチャンバとの間に流路が存在する。いくつかの例では、ドレンバルブ及び充填バルブが開いているときに、メインチャンバと、フローチャネルと、入口／出口ポートと、充填バルブと、マニホールドと、及びドレンバルブとの間に流路が存在する。システムは、そのようなバルブの動作を制御するように構成されたコントローラを含むことができる。
【0011】
[0011] いくつかの実施形態では、コントローラは、１つ以上の供給源からメインチャンバのキャビティに流体を選択的に導入するために、バルブの動作を制御することができる。いくつかの例では、コントローラは、バルブを制御して、エッチング流体をキャビティに導入し、リンス流体をキャビティに導入することができ、例えば、担体材料をサンプルからエッチングして取り除き、エッチングが完了した後にシステムからエッチング流体をリンスすることができる。リンス流体を使用して、サンプルガイド及びサンプルを基板ホルダよりも高いレベルに上昇させてもよい。
【0012】
[0012] 基板ホルダを第１の位置から第２の位置に移動させて、基板ステージ上の基板をサンプルガイドの開口の下に位置付けることができ、担体材料をエッチング取り外した後、サンプルを開口内に位置付ける。リンス流体を排出すると、サンプルガイドとサンプルが下がり、サンプルが基板上に堆積するようになる。
【0013】
[0013] 本開示のいくつかの態様による方法は、サンプルをサンプルステージのプラットフォーム部分上及びサンプルガイドの開口内に運ぶ担体を受け取ることを含む。方法は、例えば、エッチング流体を、前記エッチング流体がエッチングレベルに達するまで、前記ステージの下から前記メインチャンバに導入することであって、前記エッチング流体が、前記サンプルガイドの前記開口内の前記担体の下側に接触する、導入することによって担体取り外しプロセスを実行することを含むことができる。担体取り外しプロセスは、メインチャンバからエッチング流体を排出することをさらに含むことができる。このようなプロセスは、担体がサンプルから取り外されるまで実行及び／又は繰り返すことができる。
【0014】
[0014] 方法は、リンス流体を、リンス流体がリンスレベルに達するまで、ステージの下からメインチャンバに導入することであって、リンス流体が、サンプルガイドの開口内の担体の下側に接触する、導入することと、メインチャンバからリンス流体を排出することと、によってリンスプロセスを実行することを含むことができる。いくつかの例では、リンスプロセスは、エッチング流体がキャビティから取り外されるまで実行及び／又は繰り返すことができる。
【0015】
[0015] 方法は、サンプル堆積プロセスをさらに含むことができる。サンプル堆積プロセスは、リンス流体を、リンス流体が堆積レベルに達するまで、ステージの下からメインチャンバに導入することであって、堆積レベルまで上昇するリンス流体が、ステージからサンプルガイドを上昇させる、導入することを含むことができる。サンプル堆積プロセスは、基板がリンス流体の堆積レベルより下にありサンプルガイドの開口の下に位置付けられるように、基板を保持する基板ステージを前記サンプルガイドと整列させることとをさらに含むことができる。サンプル堆積プロセスは、リンス流体が排出されるときに、サンプルガイドが基板ホルダに対して下降し、サンプルがサンプルステージ上に位置付けられた基板上に堆積されるように、メインチャンバからリンス流体を排出することをさらに含むことができる。いくつかのそのような例では、基板及び基板ステージは、サンプルガイドの開口を通って移動し、サンプルは基板に接触する。
【0016】
[0016] 流体は、重力によって流体が流体源からキャビティに流れるように、キャビティよりも高い位置にある流体源からキャビティに導入することができる。重力制御されたフローは、流体の乱流を減らすことができ、例えば、エッチング流体をサンプルに飛散させたり、サンプルを折りたたんだりすることによって、サンプルを損傷する可能性を減らすことができる。フローチャネルの寸法などのシステムの寸法は、キャビティに導入される流体の層流を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1A】移しシステムにおける例示的なプロセス容器の断面側面図を示す。
【図2】プロセス容器の入口／出口ポートと連通している複数の流体源の概略図を示す。
【図3A】例示的な実施形態による、メインチャンバの正面断面図を示す。
【図4A】例示的なサンプルステージの側面図を示す。
【図5A】例示的なサンプルガイドの上面図を示す。
【図6A】本明細書に記載されているようなプロセス容器に取り付けることができる基板タブの上面図を示す。
【図7】基板タブ及びプロセス容器を含む移しシステムの断面図を示す。
【図8A】プロセス容器で使用するための例示的な基板ホルダを示す。
【図9A】注目材料を担体から基板に移すための例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。
【図9B】注目材料を担体から基板に移すための別の例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。
【図10A】サンプルガイドの下からサンプルを受け取るための、メインチャンバのキャビティ内に延びる基板ホルダを示す。
【図10B】基板ホルダに対するサンプルガイドの動きの拡大図を示す。
【図11A】基板上にサンプルを配置する方法の例示的なプロセスを示す。
【図11B】基板上にサンプルを配置する方法の例示的なプロセスを示す。
【図11C】基板上にサンプルを配置する方法の例示的なプロセスを示す。
【図11D】基板上にサンプルを配置する方法の例示的なプロセスを示す。
【図11E】基板上にサンプルを配置する方法の例示的なプロセスを示す。
【図11F】基板上にサンプルを配置する方法の例示的なプロセスを示す。
【発明を実施するための形態】
【0018】
[0038] 以下の詳細な記述は本質的に例示的であり、決して本発明の範囲、適用性、又は構成を限定することを意図しない。むしろ、以下の記述は、本発明の例示的な実施例を実装するためのいくつかの実用的な図示を提供する。構成、材料、寸法、及び製造プロセスの例は、選択された要素に対して提供され、他のすべての要素は、本発明の分野の当業者に知られている要素を用いる。特に明記されていない限り、図面は必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではない。記載された例の多くが様々な好適な選択肢を有することを当業者は認識するであろう。
【0019】
[0039] 図１Ａは、移しシステムにおける例示的なプロセス容器の断面側面図を示す。プロセス容器１００は、キャビティ１１４を画定する側壁１１２を有するメインチャンバ１１０を含む。いくつかの実施形態では、側壁１１２は、概して円筒形であり、その中に概して円筒形のキャビティ１１４を画定するが、他の形状も可能である。メインチャンバ１１０は、キャビティ１１４を、キャビティ１１４に流体を導入又はキャビティ１１４から排出することができる入口／出口ポート１１８に接続するネック部分１１６を含む。キャビティ１１４からの流体の受け入れ及び排出の両方のための単一のポート１１８を含むように示されているが、いくつかの例では、プロセス容器は、別個の入口ポート及び出口ポートを含むことができる。いくつかの例では、プロセス容器は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの化学的に弾力性のある材料を含む。いくつかの実施形態では、プロセス容器１００は、例えば、そのような材料のうちの１つの固体片を機械加工してプロセス容器１００を形成することによって構築することができる。
【0020】
[0040] プロセス容器１００は、プラットフォーム部分１３２及び端部１３６で終端するステム部分１３４を含むサンプルステージ１３０を含む。示されるように、メインチャンバのネック部分１１６は、サンプルステージ１３０の末端部１３６を受け入れるように構成された受容ポート１２０を含む。いくつかの例では、サンプルステージ１３０の末端部１３６は、サンプルステージ１３０をメインチャンバ１１０内の所定の位置にロックするように、メインチャンバ１１０の受容ポート１２０と係合する。様々な実施形態では、末端部１３６は、ねじ込みカップリング、摩擦嵌合、磁気カップリングなどのうちの１つ以上を介するなど、様々な取り付け技術のいずれかによって受容ポート１２０に取り付けることができる。他の実施形態では、サンプルステージ１３０の末端部１３６は、メインチャンバ１１０の受容ポート１２０と一体的に形成されている。
【0021】
[0041] いくつかの実施形態では、サンプルステージ１３０の末端部１３６がメインチャンバの受容ポート１２０で所定の位置にロックされると、メインチャンバのネック部分１１６及びサンプルステージのステム部分１３４は、入口／出口ポート１１８とキャビティ１１４との間に流路を作成するフローチャネル１３８を形成する。いくつかの実施形態では、フローチャネル１３８は、サンプルステージ１３０のステム部分１３４を概して取り囲む環状チャネルを含む。いくつかのそのような実施形態では、入口／出口ポート１１８及びフローチャネル１３８を介してキャビティ１１４に入る流体は、概してサンプルステージ１３０の周りのすべての側面からキャビティ１１４に入る。
【0022】
[0042] いくつかの実施形態では、システムは、フローチャネル１３８からメインチャンバ１１０のキャビティ１１４への流体の流れを防ぐために、フローチャネル１３８内に位置付けられた環状バルブなどのバルブを含む。いくつかのそのような例では、バルブは、サンプルステージ１３０のステム部分１３４を取り囲むことができるか、又はサンプルステージ１３０の周辺近くに配置することができる。様々な場所が可能である。いくつかの実施形態では、フローチャネル１３８は、メインチャンバ１１０のネック部分１１６及びサンプルステージのステム部分１３４によって画定され、概してメインチャンバ１１０の底面１２６とプラットフォーム１３２の底面との間に延びることができる。いくつかの例では、そのようなフローチャネル１３８は、入口／出口ポート１１８とキャビティ１１４との間の流体の層流を促進することができる。別個の入口ポート及び出口ポートを含むいくつかの実施形態では、フローチャネル１３８は、入口ポート及び出口ポートの両方と流体連通することができる。いくつかの例では、別個のフローチャネル（例えば、入口フローチャネル及び出口フローチャネル）を使用して、キャビティと別個の入口及び出口ポートとの間の流体連通を提供することができる。例えば、例示的な実施形態では、入口フローチャネルは、キャビティと入口ポートとの間の流体連通を提供することができ、一方、出口フローチャネルは、キャビティと出口ポートとの間の流体連通を提供することができる。
【0023】
[0043] 図示の実施形態では、メインチャンバ１１０は、メインチャンバ１１０の底面１２６から突出するポスト１２８ａ、１２８ｂを含む。いくつかの例では、ポスト１２８ａ、１２８ｂは、例えば、末端部１３６をメインチャンバ１１０の受容ポート１２０に固定しながら、サンプルステージ１３０のメインチャンバ１１０のネック部分１１６への挿入を制限することができる。ポスト１２８ａ、１２８ｂは、フローチャネル１３８がサンプルステージ１３０によってブロックされないように、サンプルステージ１３０をメインチャンバ１１０の底面１２６から十分に遠くに保持することができる。追加的又は代替的に、ポスト（例えば、１２８ａ、１２８ｂ）は、サンプルステージ１３０が水平であることを確実にするように配置することができる。様々な実施形態では、任意の数のそのようなポストを、メインチャンバ１１０の底面１２６に含めることができる。いくつかの例では、ポストは、メインチャンバ１１０の底面１２６の周りにさえ分布させることができる。例えば、例示的な実施形態では、プロセス容器の円筒形本体は、円筒形本体の中心軸からほぼ等距離に配置され、約１２０°の角度で互いに分離された３つのポストをその底面に含む。
【0024】
[0044] プロセス容器１００はさらに、メインチャンバ１１０内で概して垂直に移動可能なサンプルガイド１４０を含む。図示の実施形態では、サンプルガイド１４０は、サンプルステージ１３０上に載っているように示されている。いくつかの実施形態では、サンプルガイド１４０は、脱イオン水などの流体がメインチャンバ１１０のキャビティ１１４内に存在するときに浮く材料から作られている。例えば、いくつかの実施形態では、サンプルガイド１４０は、ＨＤＰＥ又は他の化学的に弾力性のある材料を含む。したがって、例示的な動作中に、流体は、入口／出口ポート１１８及びフローチャネル１３８を介してメインチャンバ１１０内のキャビティ１１４に入り得る。流体は、サンプルステージ１３０のプラットフォーム部分１３２の上面のレベルより上に上昇し、サンプルガイド１４０を流体の表面上に浮かせ、流体レベルが上昇するにつれてサンプルステージ１３０より上に上昇し得る。
【0025】
[0045] 図示の例では、サンプルガイド１４０は、サンプルガイド１４０の周辺に沿って少なくとも１つの位置から延びるタブ１４２ａを含む。タブ１４２ａは、メインチャンバ１１０の側壁１１２内のガイドチャネル１２４ａ内に延びる。１つ以上のそのようなタブは、１つ以上の対応する垂直チャネルと係合して、サンプルガイド１４０がキャビティ内に存在する流体レベルで上昇及び下降するときに、サンプルガイド１４０をキャビティ１１４内の固定水平位置に概して維持することができる。いくつかの例では、１つ以上のポスト（例えば、１２４ａ、１２４ｂ）は、サンプルステージ１３０が水平であることを確実にし、したがって、サンプルステージ１３０上に位置付けられたサンプルガイド１４０も水平であることを確実にする。水平サンプルステージ１３０は、フローチャネル１３８からの流体がサンプルガイド１４０の周辺に均一に導入されることを確実にすることができ、水平サンプルガイド１４０は、サンプルガイド１４０が、例えば、タブ１４２ａが垂直方向の動きを制限するために側壁１１２のどの部分にも結合せずに、チャネル１２４ａを案内する。
【0026】
[0046] サンプルガイド１４０は、それを通って延びる開口１４４を含む。図１Ａに示されるように、開口１４４は、サンプルステージ１３０のほぼ中心の上方に位置付けられている。操作中、ユーザは、サンプルを所定の領域内に維持するために、サンプルガイドの開口１４４内にサンプルを配置し得る。サンプルには、例えば銅箔上のグラフェンなど、担体上の注目材料を含めることができる。開口１４４は、任意の数のサイズ及び／又は形状とすることができる。いくつかの例では、サンプルガイド１４０の開口１４４は、使用されるサンプルとほぼ同じ形状とし、サイズがわずかに大きくすることができる。例示的な開口は、長方形、円形、又は他の形状とすることができる。
【0027】
[0047] 図１Ａの図示の実施形態に示されるように、メインチャンバ１１０は、破線で示される切り欠きセクション１５０を含む。切り欠きセクション１５０は、キャビティ１１４内の流体が切り欠きセクション１５０内の側壁１１２上にこぼれ、側壁１１２の他の部分上にこぼれることなく追加の位置に向けられるように位置付けられることができる。
【0028】
[0048] 図１Ｂは、メインチャンバのキャビティ内に流体を含む図１Ａのプロセス容器を示している。図１Ｂの例では、流体は、流体レベル１６０までキャビティ１１４内に存在する。示されるように、サンプルガイド１４０は、ほぼ流体レベル１６０で浮いている。いくつかの例では、サンプルガイド１４０は、上面が流体レベル１６０より上に留まっている間に、サンプルガイド１４０の大部分が水没するように浮いている。サンプルガイド１４０の開口１４４内のキャビティ内に配置されたサンプルは、開口１４４内の流体レベル１６０で浮くことができる。
【0029】
[0049] いくつかの例では、プロセス容器１００は、流体レベルがキャビティ１１４内で上昇するにつれて、流体が流体レベル測定チャンバ１８２内で同様に上昇するように、フローチャネル１３８と流体連通する流体レベル測定チャンバ１８２を含む。したがって、流体レベル１６０は、キャビティ１１４及び流体レベル測定チャンバ１８２の両方に存在する。図示の例では、流体レベル測定チャンバ１８２は、流体測定チャネル１８１を介してフローチャネル１３８と流体連通している。流体レベル測定チャンバ１８２内の流体レベルの測定は、手動で、例えば、チャンバの透明な側壁を介して、又は自動的に、例えば、１つ以上の静電容量センサ、光学センサ、超音波センサ、機械的センサなどを介して実行することができる。図１Ａの図示の例では、流体レベル測定チャンバ１８２は、側壁１１２の外側に位置付けられている。他の実施形態では、同様の流体レベル測定チャンバ１８２が、側壁１１２内に位置付けられ、同様の方法で動作することができる。いくつかの例では、流体レベル測定チャンバ１８２は省略することができ、流体レベルセンサは、キャビティ１１４自体内の流体のレベルを測定するように構成することができる。
【0030】
[0050] いくつかの例では、開口１４４は、サンプルの場所が既知であり、制御されたままであるように、サンプルが流体の表面を横切ってかなり横方向に動くのを防止する。さらに、いくつかのそのような例では、例えば、図１Ａ又は１Ｂに示されていない他の同様の特徴に加えて、ガイドチャネル１２４ａに位置付けられたタブ１４２ａは、サンプルガイド１４０、したがって開口１４４内のサンプルが流体表面を横切ってかなり横方向に動くのを防止する。
【0031】
[0051] 他の構成及び／又は構成要素を使用して、サンプルガイド及び／又はサンプルガイドの開口内でのサンプルの望ましくない横方向の動きを一般に防止できることが理解されよう。例えば、いくつかの実施形態では、１つ以上の垂直に延びるタブを側壁の内面に沿って形成することができ、サンプルガイドに形成された対応するノッチと係合するように構成することができる。他の例では、タブ及びチャネルを除外することができ、サンプルガイドは、キャビティ内の横方向の動きを概して防止するようなサイズにすることができ、例えば、サンプルガイドの大部分を中心にして側壁の内面に接触する、又はほぼ接触する外周を有し、サンプルガイドの横方向の動きを防止又は制限する。１つ以上の磁石など、様々な追加又は代替の構成要素を使用することができる。いくつかの実施形態では、サンプルステージの横方向の動きを防止又は制限するための異なる構成を、使用される所望の注目材料及び／又は担体に従って実施することができる。
【0032】
[0052] 一般に、本明細書に記載のプロセス容器の構成要素は、同じ又は異なる材料から作製することができる。そのような材料は、概して本明細書に記載されるような化学的に弾性のある材料である。様々な例では、このような構成要素は、バルク材料からの機械加工、射出成形、３Ｄ印刷、又は１つ以上の他の方法で組み立てることができる。
【0033】
[0053] 図１Ｂに示されるキャビティ１１４内の流体は、複数の流体のいずれかとすることができる。図２は、プロセス容器の入口／出口ポートと連通している複数の流体源の概略図を示している。図２の例では、複数のリザーバ、リザーバ１、リザーバ２、…、リザーバＮは、マニホールド２７０と流体連通している。各リザーバとマニホールド２７０との間の流体の流れは、それぞれのバルブ、ＲＶ１、ＲＶ２、ＲＶＮによって制御される。各リザーバは、プロセス容器で使用するための流体を含むことができる。
【0034】
[0054] 例示的な実施形態では、第１のリザーバＲＶ１は、エッチング流体を保持し、第２のリザーバＲＶ２は、脱イオン水を保持する。追加のリザーバは、１つ以上の洗浄剤、電解質材料などの他の流体を含むことができる。追加的又は代替的に、追加のリザーバは、例えば、脱イオン水又はエッチング流体のバックアップリザーバを含むことができる。いくつかの例では、複数のリザーバのそれぞれは、異なるプロセスのために異なる材料をエッチングするために一般的に使用される複数の異なるエッチング流体のうちの対応する１つを貯蔵する。同様に、いくつかの例では、単一のリザーバを別のリザーバと交換して、実行されるプロセスに望ましい特性を有する流体を提供することができる。様々な例では、リザーバは、保持タンク、ボトル、又は他の流体貯蔵容器とすることができる。
【0035】
[0055] マニホールドは、充填バルブ２１９を介して、図１Ａ及び１Ｂの入口／出口ポート１１８などのプロセス容器の入口／出口ポート２１８と連通している。いくつかの実施形態では、充填バルブ２１９は、それを通る流体の調整可能な流量を提供することができる比例バルブを含む。例えば、いくつかのそのような実施形態では、比例充填バルブは、可変サイズに開口を開いて、流体が開口サイズに対応する速度でそこを通って流れることを可能にすることができる。いくつかの代替の実施形態では、充填バルブは、例えば、遮断バルブを含む他のタイプのバルブを含むことができる。
【0036】
[0056] いくつかの例では、第１のリザーバＲＶ１から入口／出口ポート２１８を介してプロセス容器のキャビティに流体を供給するために、第１のリザーババルブＲＶ１及び充填バルブ２１９を開いて、マニホールドを介して第１のリザーバＲＶ１と入口／出口ポート２１８との間の流体連通を提供することができる。いくつかの実施形態では、充填バルブ２１９は、流体を入口／出口ポート２１８に穏やかに、最小の乱流で導入するように、非常にゆっくりと開くように構成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、充填バルブ２１９は、受信された信号又は作動に応答してゆっくりと開かれる比例バルブを含む。ゆっくりと開く比例バルブは、バルブ２１９を介して入口／出口ポート２１８に導入される流体の乱流を低減することができる。
【0037】
[0057] いくつかの例では、リザーバＲＶ１、ＲＶ２、…、ＲＶＮは、重力が十分な力を提供して、十分な流体を任意のリザーバからキャビティに流す（例えば、キャビティを十分な動作レベルまで満たす）ように、プロセス容器よりも高く位置付けられている。いくつかのそのような実施形態では、入口／出口ポート２１８は、ソースリザーバがプロセス容器内の最も高い所望の流体レベルよりも高く位置付けられている限り、マニホールド２７０の下、上、又は同じレベルに配置することができる。重力を利用して流体を移すことにより、１つ以上のポンプの始動及び／又は動作によって引き起こされる乱流を低減でき、概してシステム内に一定又はほぼ一定の流量と流体力を提供する。他の例では、１つ以上のポンプを利用して、流体をリザーバから入口／出口ポート２１８に移すことができる。追加的又は代替的に、１つ以上のポンプを利用して、他の流体源からリザーバＲＶ１…ＲＶＮを補充することができる。
【0038】
[0058] 図２の図は、ドレンバルブ２７７を介してマニホールド２７０に結合されたドレン２７６をさらに含んでいる。いくつかの実施形態では、プロセス容器が排出されるときに、すべてのリザーババルブＲＶ１、ＲＶ２、…、ＲＶＮが閉じられ、流体がプロセス容器から入口／出口ポート２１８、充填バルブ２１９、マニホールド２７０、及びドレンバルブ２７７を通ってドレン２７６に流れるようにドレンバルブ２７７及び充填バルブ２１９が開かれる。いくつかの実施形態では、ドレン２７６は、プロセス容器の入口／出口ポート２１８よりも低く位置付けられ、その結果、プロセス容器内の流体は、重力によって排出される。他の例では、１つ以上のポンプを使用して、排出を容易にすることができる。
【0039】
[0059] 図２の図は、コントローラ２８０をさらに含む。コントローラは、リザーババルブＲＶ１、ＲＶ２、…、ＲＶＮ、ならびにドレンバルブ２７７及び充填バルブ２１９の動作を制御するように構成することができる。様々な実施形態では、バルブの制御は、様々な方法のいずれかで実行することができる。例えば、コントローラ２８０は、その動作を制御するために（例えば、ソレノイド制御を介して）１つ以上のそのようなバルブに電力を印加するように構成することができる。追加的又は代替的に、１つ以上のバルブを空気圧で作動させることができる。いくつかの例では、コントローラ２８０は、有線又は無線通信を介して１つ以上のバルブに制御信号を提供して、バルブの作動をトリガーすることができる。概して、様々なタイプのバルブのいずれかを使用できる。いくつかの例では、充填バルブ２１９は、高精度バルブ及び／又は非常に遅いターンオン流量を有するバルブとして構成される。
【0040】
[0060] いくつかの実施形態では、コントローラは、流量計及び／又は液面センサ（例えば、静電容量センサ、光学センサ、近接センサ、例えば、赤外線近接センサ、機械的センサ、超音波センサなど）２８２などの他の構成要素と通信して、コントローラが、プロセス容器内に存在する流体の量を（例えば、流量及び時間を介して）測定及び／又は計算することができるようにすることができる。例えば、いくつかの実施形態では、コントローラ２８０は、複数のバルブ及び／又はポンプを制御することによって、一連の充填及び排出プロセスを実行するようにプログラムすることができる。コントローラ２８０は、センサ２８２との通信を介して所与の時間にプロセス容器内の流体の量を決定し、決定された量をフィードバック信号として使用して、様々な排出又は充填プロセスをいつ開始及び停止するかを決定することができる。図１Ａに関して説明したように、様々な例において、流体レベルセンサは、プロセス容器のキャビティ内の流体を直接測定するように構成することができ、又はキャビティとは別であるがキャビティと流体連通している流体レベル測定チャンバ内の流体を測定するように構成することができる。
【0041】
[0061] 図３Ａは、例示的な実施形態によるメインチャンバの正面断面図を示している。図３Ａの例では、メインチャンバ３１０は、キャビティ３１４を画定する側壁３１２を含む。いくつかの例では、キャビティ３１４は、形状がほぼ円筒形である。メインチャンバ３１０は、それに取り付けられたポスト３２８ａ、３２８ｂを含む底面３２６を含む。いくつかの例では、ポスト３２８ａ、３２８ｂは、底面３２６に形成されたボアホールに挿入される。図３Ａの例では、側壁３１２は、キャビティ３１４内に垂直に延びるガイドチャネル３２４ａを含む。
【0042】
[0062] メインチャンバ３１０は、底面３２６から下向きに延びて受容ポート３２０で終端するネック部分３１６を含む。受容ポートは、ねじ（例えば、めねじ）、磁気カップリングなどのような追加の構成要素（例えば、図１Ａのサンプルステージ１３０）を受け入れて固定するための１つ以上の取り付け機構を含むことができる。ネック部分３１６は、メインチャンバ３１０内のキャビティ３１４と入口／出口ポート３１８との間の流体連通を提供する。図示の例では、メインチャンバ３１０の底面３２６は、ネック部分３１６に向かって湾曲しているが、他の形状も可能である。
【0043】
[0063] 図３Ａのメインチャンバ３１０は、流体測定チャネル３８１を介してキャビティ３１４と流体連通している流体レベル測定チャンバ３８２を含む。図３Ａの実施形態では、側壁３１２の外側に位置付けられるように示されているが、いくつかの例では、流体レベル測定チャンバ３８２は、側壁３１２内に位置付けされているか、又は完全に省略され得る。
【0044】
[0064] 図３Ｂは、図３Ａに示されるメインチャンバの上面図を示している。示されるように、メインチャンバ３１０は、キャビティ３１４を画定する側壁３１２を含む。図３Ｂの上面図は、側壁３１２に形成された３つのガイドチャネル３２４ａ、３２４ｂ、３２４ｃを示している。図示の例では、ガイドチャネルは半円形の形状であるが、様々な形状が可能である。いくつかの実施形態では、ガイドチャネル３２４ａ、３２４ｂ、３２４ｃは、サンプルガイドの対応する部分（例えば、図１Ａの１４０）を受け入れるように形作られている。同様に、３つのガイドチャネル３２４ａ、３２４ｂ、３２４ｃが図示の例に示されているが、任意の数のガイドチャネルを使用することができる。複数のガイドチャネルを含む実施形態では、ガイドチャネルは、ハウジング側壁３１２内で垂直に延びることができ、任意の構成で側壁３１２の周りに半径方向に離間することができる。図示の実施形態では、ガイドチャネル３２４ａ、３２４ｂ、３２４ｃは、側壁３１２内で約９０°の角度で半径方向に分離されている。
【0045】
[0065] メインチャンバ３１０は、ネック部分３１６と出会う底面３２６を含む。図示の例では、ネック部分３１６は、底面３２６のほぼ中央に配置されている。図３Ａに関して説明したように、ネック部分３１６は、受容ポート３２０で終端し、入口／出口ポート３１８とメインチャンバ３１０内のキャビティ３１４との間の流体連通を提供する。
【0046】
[0066] 図３Ｃに示されるメインチャンバ３１０は、底面３２６に配置されたポスト３２８ａ、３２８ｂ、３２８ｃを含む。図示の例では、メインチャンバ３１０は、互いに半径方向に約１２０°離れた３つのポスト３２８ａ、３２８ｂ、３２８ｃを含む。しかしながら、そのようなポストの任意の数及び間隔を使用することができることが理解されよう。
【0047】
[0067] メインチャンバ３１０の側壁３１２は、図１の切り欠きセクション１５０と同様の切り欠きセクション３５０を含む。
【0048】
[0068] 図３Ｃは、図３Ａ及び３Ｂのメインチャンバの断面側面図を示している。この断面では、側壁３１２のガイドチャネル３２４ｂ及び３２４ｃの両方を見ることができる。必ずしも断面の平面内にあるとは限らないが、ポスト３２８ａ、３２８ｂ、３２８ｃの相対的な水平位置付けは、キャビティ３１４の底面３２６に沿って示されている。ネック部分３１６は、受容ポート３２０で終端し、キャビティ３１４と入口／出口ポート３１８との間の流体連通を提供する。
【0049】
[0069] 図４Ａは、例示的なサンプルステージの側面図を示している。図４Ａの実施形態では、サンプルステージ４３０は、プラットフォーム部分４３２と、プラットフォーム部分４３２から下向きに延びるステム部分４３４とを含む。ステム部分４３４は、メインチャンバ内の受容ポート（例えば、３２０）に固定されるように構成することができる末端部４３６で終端する。例えば、様々な実施形態では、末端部４３６は、受容ポートに関連付けられた取り付け機構に対応する取り付け機構を含む。いくつかの例では、末端部４３６は、受容ポート内の対応するスレッドと嵌合するようにスレッド化されている。追加的又は代替的に、末端部４３６及び受容ポートは、互いに磁気的に引き付けられることによるなど、他の方法で取り付けることができ、一方又は両方の構成要素は、圧入関係を形成し、互いに一体的に形成される磁性材料（例えば、ＨＤＰＥ材料の単一の一体片）などを含む。
【0050】
[0070] 図示の例では、サンプルステージ４３０は、ステム部分４３４とプラットフォーム部分４３２との間に延びる湾曲した底面４３３を含む。いくつかの例では、湾曲した底面４３３は、メインチャンバの対応する湾曲した底面（例えば、３２６）とほぼ同じ輪郭に沿う。いくつかの実施形態では、湾曲した底面４３３は、末端部４３６がメインチャンバの対応する受容ポート（例えば、３２０）と嵌合したときにメインチャンバの底面（例えば、３２６）内に位置付けられている１つ以上のポスト（例えば、３２８ａ、３２８ｂ、３２８ｃ）と接触する。
【0051】
[0071] いくつかの実施形態では、サンプルステージ４３０の周辺は、図４Ａに示されるように、湾曲した底面４３３とプラットフォーム部分４３２との間で遷移する丸いプロファイルを有する。いくつかの例では、曲面は、流体が流体チャネル（例えば、１３８）からサンプルステージのプラットフォーム部分４３２に流れるときに、流体の表面張力を低減させる。これにより、流体がサンプルステージ４３０の縁を越えてサンプルに向かって流れるときの流体の流れの乱流を低減することができる。
【0052】
[0072] 図４Ｂは、図４Ａに示されるサンプルステージの上面図である。図４Ｂは、サンプルステージ４３０のプラットフォーム部分４３２を示している。示されるように、プラットフォーム部分４３２の上面は、表面を部分的に横切って延びるチャネル４３８を含む。いくつかの例では、チャネル４３８は、プラットフォーム部分４３２の表面の下に延びる正方形又は丸みを帯びた断面を含む。図４Ａの破線は、サンプルステージの約半分を横切ってプラットフォーム部分４３２の表面の下に延びるチャネル４３８を示している。そのような例では、流体がサンプルステージ４３０の底部からプラットフォーム部分４３２に向かって上昇するとき、流体はチャネル４３８を満たし、サンプルガイド（例えば、１４０）に接触してプラットフォーム部分４３２から持ち上げる前に、流体をステージ４３０の中心に向かって輸送する。
【0053】
[0073] ステージの周辺からステージの中心まで延びる単一のチャネル４３８を含むように示されているが、いくつかの例では、ステージ４３０は、様々な構成で配置された１つ以上のそのようなチャネルを含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、チャネル４３８は、ステージ４３０の直径全体にわたって延びる。追加的又は代替的に、第２のチャネルは、例えば、ステージ４３０の中心において、チャネル４３８と交差することができる。様々な実施形態では、１つ以上のチャネルは、ステージ４３０の周辺からステージの中心に向かって延びることができる。いくつかの例では、１つ以上のチャネルは、ステージ４３０の直径を横切って延びることができ、複数のチャネルを含む実施形態は、ステージ４３０の中心で交差するそのようなチャネルを含むことができる。例示的な実施形態では、ステージが、そのステージのプラットフォーム部分に形成された２つの交差するチャネルを含み、交差するチャネルは、ステージの直径全体にわたって延在し、ステージの中心で交差する。いくつかのそのような例では、そのようなチャネルは、互いに実質的に垂直に配向することができる。
【0054】
[0074] チャネル４３８に加えて又はその代わりに、ステージ４３０は、サンプルステージのプラットフォーム部分４３２の中心又は中心近くから、サンプルステージ４３０の湾曲した底面４３３及び／又はステム部分４３４まで延びるチャネル４３９を含むことができる。そのようなチャネルは、流体レベルが上昇するにつれて、フローチャネル（例えば、図１の１３８）からの流体で満たされ、フローチャネルからステージ４３０の上のサンプルの底部に流体を導入することができる。
【0055】
[0075] 図５Ａは、例示的なサンプルガイドの上面図を示している。図５Ａのサンプルガイド５４０は、サンプルガイド５４０の周辺に沿って配置された複数のタブ５４２ａ、５４２ｂ、５４２ｃを含む。いくつかの例では、タブ５４２ａ、５４２ｂ、５４２ｃは、サンプルガイド５４０がメインチャンバのキャビティ内に位置付けられるときに、対応する複数のガイドチャネル（例えば、図３Ｂの３２４ａ、３２４ｂ、３２４ｃ）と係合するようにサイズ設定及び位置付けられる。本明細書の他の場所で説明されているように、サンプルガイドは、キャビティに導入された流体に浮かぶ材料から作製することができる。キャビティ側壁のガイドチャネルは、タブ５４２ａ、５４２ｂ、５４２ｃと接合することができるので、キャビティ内に浮かんでいるとき、サンプルガイド５４０は、概してキャビティ内のほぼ垂直方向の動きに制限される。
【0056】
[0076] サンプルガイド５４０は、それを通って延びる開口５４４を含む。本明細書の他の場所で説明するように、様々な実施形態では、開口５４４は、様々な形状及びサイズのいずれかとすることができる。いくつかの例では、開口５４４は、プロセス容器を介して処理するためのサンプルのサイズ及び形状にほぼ一致するようなサイズ及び形状である。操作中、例えば、プロセス容器を流体で満たすとき、サンプルガイド５４０の開口５４４は、サンプル及びサンプルガイド５４０が流体レベルとともに上昇するときに、サンプルをほぼ固定された水平位置に保持することができる。
【0057】
[0077] 図５Ｂは、図５Ａのサンプルガイドの正面図を示している。示されるように、サンプルガイド５４０は、それを通って延びる開口５４４と、サンプルガイド５４０の縁部で外側に延びるタブ５４２とを含む。
【0058】
[0078] 図４Ｂ及び５Ａに関して、いくつかの例では、サンプルガイド５４０がサンプルステージ４３０上に位置付けられると、チャネル４３８は、サンプルガイド５４０の開口５４４によって画定される領域内に延びる。したがって、流体がプロセス容器のキャビティ（例えば、１１４）を満たすとき、チャネル４３８に入る流体は、開口内のサンプルを持ち上げ、サンプルの上部への流れを防止する下（例えば、担体表面上で）から開口５４４内のサンプルに接触する。
【0059】
[0079] 図６Ａは、本明細書に記載されているようなプロセス容器に取り付けることができる基板タブの上面図を示している。示されるように、基板タブ６７０は、プロセス容器のキャビティの上に配置することができる切り欠き部分６７５を含む。破線６１０は、基板タブ６７０の切り欠き部分６７５の下に位置付けられたメインチャンバのおおよその輪郭を示している。基板タブ６７０は、側壁６７３によって画定され、床６７１を有するくぼ地６７２をさらに含む。いくつかの実施形態では、くぼ地６７２は、切り欠きセクション（例えば、１５０）に近接するプロセス容器（例えば、１１０）に当接し、その結果、切り欠きセクションの側壁を越えて流れる流体は、くぼ地６７２を満たす。基板タブ６７０は、流体がくぼ地６７２からシステムから溢れ出るのを防ぐために、くぼ地６７２の床６７１の上にオーバーフロードレン６７４をさらに含む。
【0060】
[0080] 図６Ｂは、図６Ａの基板タブの正面図を示している。示されるように、基板タブ６７０は、側壁６７３、床６７１、及びオーバーフロードレン６７４を有するくぼ地６７２を含む。基板タブ６７０は、基板タブ６７０の前面の角に近接する第１の切り欠きセクション６７６を含む。
【0061】
[0081] 図６Ｃは、図６Ａ及び６Ｂの基板タブの右側面図を示している。図６Ｃは、前面の第１の切り欠きセクション６７６に近接する基板タブ６７０の右側面の第２の切り欠きセクション６７８を示している。いくつかの例では、切り欠きセクション６７６、６７８は、基板タブ６７０がそれに取り付けられたときに、メインチャンバの側壁へのアクセスを提供する。
【0062】
[0082] 図７は、基板タブとプロセス容器を含む移しシステムの断面図を示している。示されるように、プロセス容器７００は、キャビティ７１４を画定する側壁７１２を有するメインチャンバ７１０を含む。本明細書の他の場所で説明されるように（例えば、図１Ａ及び１Ｂの実施形態に関して）、入口／出口ポート７１８は、サンプルステージ７３０とメインチャンバ７１０のネック部分７１６との間のフローチャネル７３８を介してキャビティ７１４への流体連通を提供する。流体がキャビティ７１４を満たすと、流体はプロセス容器の切り欠きセクションに到達し、基板タブ７７０のくぼ地７７２に入る。流体は、オーバーフロードレン７７４に到達するまで、くぼ地７７２を満たし続けることができる。
【0063】
[0083] 開口７４４を含むサンプルガイド７４０は、側壁７１２によって画定されるキャビティ７１４内のサンプルステージ７３０上に位置付けられて示されている。本明細書の他の場所で説明するように、１つ以上のガイドチャネル（例えば、７４２ａ）は、流体が入口／出口ポート７１８及びフローチャネル７３８を介してキャビティ７１４に導入されるときに、プロセス容器７００内のサンプルガイド７４０の横方向位置を維持することができる。
【0064】
[0084] 基板タブの切り欠きは、キャビティ７１４及び／又はくぼ地７７２内の流体のレベルを測定するために、メインチャンバ７１０の側壁７１２に沿って液面センサを配置するための領域を提供することができる。
【0065】
[0085] 多くの場合、注目材料が担体材料から実質的に取り外されるとき、その材料が利用される基板上にその材料を置くことが望ましい。例えば、例示的なプロセスでは、分析及び／又はデバイス製造のためにシリコン基板上に配置するために、グラフェンが銅箔担体から取り外される。
【0066】
[0086] いくつかの実施形態では、移しシステムは、担体がそこから十分に取り外された後、目的の材料を受け取るために基板を保持し及び位置付けるように構成された基板ホルダを含む。いくつかの例では、基板ホルダを基板タブの洗面器からサンプルステージ上の位置に移動して、基板上の担体から分離された材料を受け取ることができる。
【0067】
[0087] 図７のメインチャンバ７１０は、流体測定チャネル７８１を介してキャビティ７１４と流体連通している流体レベル測定チャンバ７８２を含む。本明細書の他の場所で説明するように、流体レベル測定チャンバ７８２は、流体レベル測定チャンバ７８２内の流体レベルがキャビティ７１４内の流体レベルに対応するように流体を受け取ることができる。流体レベル測定チャンバ７８２内の流体レベルの測定は、キャビティ７１４内の流体のレベルを決定するために使用することができる。図７Ａの実施形態では、側壁７１２の外側に位置付けられるように示されているが、いくつかの例では、流体レベル測定チャンバ７８２は、側壁７１２内に位置付けられるか、又は完全に省略され得る。
【0068】
[0088] 図８Ａは、プロセス容器とともに使用するための例示的な基板ホルダを示している。基板ホルダ８８０は、ベース８８４を支持するアーム８８２を含む。図８Ｂは、図８Ａの基板ホルダの側面図を示している。基板ステージ８８６は、ベース８８４によって支持されている。いくつかの例では、基板ホルダ８８０は、ステージ８８６上の所定の位置に基板を保持するための１つ以上の機構を含む。そのような機構は、１つ以上のクリップ、磁石、接着剤などを含むことができる。図示の例では、真空ライン８８８は、ベース８８４及びステージ８８６を通って延びる。真空ライン８８８を使用して、真空圧を介して基板をステージ８８６にしっかりと保持することができる。追加の構成要素又は表面処理（例えば、１つ以上のガスケット又はコンプライアント表面を含む）をステージ８８６に組み込んで、基板ホルダ８８０及びステージ８８６の真空係合を容易にすることができる。
【0069】
[0089] いくつかの例では、基板ステージ８８６は、基板ホルダ８８０のベース８８４から（例えば、垂直に）延在しない。いくつかのそのような例では、基板ステージは、ベース８８４と同一平面上にあるか、又は基板ホルダ８８０のベース８８４から凹んでいる領域を含むことができる。真空ライン（例えば、８８８）などの、基板ホルダの基板ステージ８８６で基板を所定の位置に保持するための１つ以上のメカニズム。
【0070】
[0090] いくつかの実施形態では、水平面に対する基板ステージ上の基板の角度は、注目材料が基板上に置かれる角度を制御するための柔軟性を提供するようにカスタマイズ及び／又は調整可能であり得る。示されているようないくつかの例では、基板ホルダ８８０の部品は、ねじなどの１つ以上の留め具を介して一緒に保持することができる。追加的又は代替的に、基板ホルダの１つ以上の構成要素は、例えば、単一のバルク材料から一体的に形成することができ、そのような締結具を省略してもよい。
【0071】
[0091] 図７及び図８Ａを参照すると、いくつかの実施形態では、基板ホルダ８８０は、くぼ地７７２に位置付けられ、図８Ａに示される矢印８８５の方向に移動可能である。右に移動すると（図７及び８Ａの向きで）、基板ステージ８８６を備えたベース８８４は、注目材料を受け入れるために、サンプルステージ７３０の上のメインチャンバ７１０のキャビティ７１４内に位置付けることができる。いくつかの例では、基板ホルダ８８０は、ガントリーアーム８８１の動きによって所定の位置に移動される。いくつかの例では、基板ホルダ８８０を支えているアーム８８１は、例えば、サンプルガイド及び開口に対する基板ホルダ及び基板ステージの位置を較正するために調整可能であり得る。いくつかの実施形態では、アームは、望ましくない動きを低減し、プロセス容器に対してアームの一定の向き（例えば、垂直）を維持するために、補強ブラケットを含むことができる。
【0072】
[0092] いくつかの実施形態では、サーボモータ又はステッピングモータなどのモータを使用して、基板ホルダの位置を調整することができる。いくつかの例では、モータの動作を使用中に監視して、モータのストールを、例えば、逆起電力、電流引き込みの変化を検出することによって、又はロータリーエンコーダ、加速度計などの１つ以上の検知構成要素を介して、検出することができる。
【0073】
[0093] 図９Ａは、関心のある材料を担体から基板に移すための例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。
【0074】
[0094] 図９Ａのステップ９００は、サンプルステージ（例えば、１３０）を、プロセス容器（例えば、１００）のメインチャンバ（例えば、１１０）の受容ポート（例えば、１２０）に固定することを含む。
【0075】
[0095] ステップ９０２は、メインチャンバ（例えば、１１０）のキャビティ（例えば、１１４）にサンプルガイド（例えば、１４０）を配置することを含む。いくつかの例では、これは、サンプルガイドのタブ（例えば、５４２ａ、５４２ｂ、５４２ｃ）をメインチャンバのそれぞれのガイドチャネル（例えば、３２４ａ、３２４ｂ、３２４ｃ）に挿入することを含む。
【0076】
[0096] ステップ９０４は、サンプルガイドの開口（例えば、５４４）内のサンプルステージ上にサンプル（例えば、担体に取り付けられた注目材料）を配置することを含む。
【0077】
[0097] ステップ９０６は、サンプルを受け入れるための所望の基板を基板ホルダ上に配置することを含む。いくつかの例では、所望の基板を基板ホルダ（９０６）に取り付けることは、真空ライン、磁石などのような基板を基板ホルダに固定するための、いくつかのそのような例では必要に応じてメカニズムを作動させるための（例えば、真空ラインに真空を提供するためにバルブを開くための）機構上に所望の基板を配置することを含みことができる。
【0078】
[0098] ステップ９０８は、エッチング流体をサンプルステージの下からエッチングレベルまでキャビティに流すことを含む。エッチング流体のレベルは、例えば、本明細書の他の場所で説明されているように、流量計、液面センサなどを介して決定することができる。説明したように、エッチング流体をキャビティに流すことは、１つ以上のバルブ（例えば、担体をエッチングすることができるエッチング流体を含むリザーバに関連するリザーババルブ、及びマニホールドと入口との間の流体連通を提供する充填バルブ／メインチャンバの出口ポート）を開くことを含むことができる。図１を参照すると、エッチング流体は、例えば、重力による、及び入口／出口ポート１１８につながる充填バルブ（例えば、図２の２１９）の正確な／ゆっくりとした開放による、流体の追加により、入口／出口ポート１１８を介して非常にゆっくりとプロセス容器１００に導入することができる。エッチング流体は、入口／出口ポート１１８に入り、サンプルステージ１３０のステム１３４の周りのフローチャネル１３８を通って、メインチャンバ１１０のキャビティ１１４に流れることができる。いくつかの例では、フローチャネル１３８は、キャビティ１１４へのエッチング流体の層流を促進する。図１Ａ及び４Ｂを参照すると、エッチング流体がサンプルステージ４３０の上面に近づくと、エッチング流体は、サンプルステージ４３０のチャネル４３８を満たし、サンプルの下からサンプルと強制的に接触させることができる。これにより、キャビティ１１４へのエッチング流体の層流と組み合わせて、注目材料を含むサンプル表面にエッチング流体が飛散する可能性を低減することができる。
【0079】
[0099] エッチング流体レベルがキャビティ１１４内で上昇するにつれて、サンプルガイド１４０は、開口１４４内のサンプルとともに、図１Ｂに示されるように、流体レベルとともに上昇する。エッチング流体は、エッチング流体が所定のレベルに達するまで加えることができる。
【0080】
[0100] エッチング流体をキャビティ（９０８）に供給した後、ステップ９１０は、エッチング流体をエッチング流体ドレンレベルまで排出することを含む。これは、例えば、１つ以上のバルブ（例えば、充填バルブ２１９及びドレンバルブ２７７）を介して実行され、エッチング流体をドレンに向けることができる。いくつかの例では、エッチング流体（９１０）の排出は、エッチング流体がシステム内に一定時間存在した後に実行される。様々な例では、時間の長さは、特定の操作プログラムに従って決定することができるか（例えば、エンドユーザによってプログラムされた命令又は工場出荷時のデフォルト命令を介して、事前にプログラムされた命令に従って、コントローラがバルブを開閉することによって実施される）、又はユーザによって手動で実行することができる。いくつかの例では、エッチングドレインレベルがサンプルステージの表面より上にあるため、担体が注目材料から完全にエッチングされた後に、注目材料は、サンプルステージ上に配置されず、エッチング流体ドレンレベルでのエッチング流体上に浮かんだままとなる。
【0081】
[0101] ステップ９１２において、十分なエッチングが行われたかどうかを決定することができる。これは、例えば、エッチングが実行された回数をカウントし、そのカウントを所定のエッチングステップ数と比較することによって実行することができる。いくつかの実施形態では、単一のエッチングステップが使用される。追加的又は代替的に、１つ以上の測定は、十分な量の担体が取り外されたかどうかを示し得、十分なエッチングが達成されなかった場合、エッチング流体が再びキャビティ（９０８）に適用され、エッチング量が十分と見なされるまで排出される（９１０）。
【0082】
[0102] 場合によっては、エッチング流体が排出された後、その担体から取り外された注目材料は、エッチング流体ドレンレベルでサンプルガイド（例えば、１４０）の開口（例えば、１４４）内に浮いたままであり、サンプルステージ（例：１３０）上に配置されない。
【0083】
[0103] エッチングが完了した後、ステップ９１４は、脱イオン水などのリンス流体を、サンプルステージの下からリンスレベルまでキャビティに流すことを含む。いくつかの例では、リンスレベルは、エッチングレベルとほぼ同じであるか、又はエッチングレベルよりも高い。これは、ステップ９０８でエッチング流体がキャビティに提供されるのとほぼ同じ方法で実行することができ、流体は、リンス流体を含むリザーバから得られる。リンス流体の流れは、例えば乱流による材料の損傷を防ぐために、実質的に層流とすることができる。
【0084】
[0104] 図９Ａに示されるプロセスは、例えば、マニホールド及びドレンバルブを介して、リンス流体（９１６）をリンスドレンレベルまで排出することと、サンプルが十分にすすがれることを決定すること（９１８）と、を含む。エッチングに関して上で説明したのと同様に、十分なリンスは、実行されたリンスサイクルの数を所定のリンスサイクルの数と比較すること、又は測定を行うことを含むことができる（例えば、残りのエッチング流体の測定は、リンスサイクル後にリンス流体中に存在する）。リンスステップ９１４及び９１６は、十分なリンスが行われるまで繰り返すことができる。リンスレベルは、サンプルステージの表面より上にすることができるので、リンス流体（９１６）の排出中に、残りの注目材料はサンプルステージ上に配置されない。
【0085】
[0105] ステップ９２０において、十分なリンスが実行された場合、基板タブのキャビティ及びくぼ地は、堆積レベルまでリンス流体で満たすことができる。上記と同様に、リンス流体のレベルは、流量センサ、液面センサなどを用いて測定し、所定の堆積レベルと比較することができる。いくつかの実施形態では、堆積レベルは、基板ホルダが堆積位置にあるとき、基板ホルダ上の基板ステージの上部よりも高いレベルにある。
【0086】
[0106] このプロセスは、基板がサンプルガイド開口（９２２）より下になるように基板ホルダを配置することと、リンス流体を基板レベル（９２４）より下に排出することと、を含む。
【0087】
[0107] リンス流体が排出されると、液面に浮かんでいるサンプルガイド及びサンプルガイド開口内の残りの注目材料（担体がサンプルからエッチングされた後）は、メインチャンバのキャビティ内でその液面に下げられる。流体レベルが基板（９２４）のレベルより下に下げられ、基板がサンプルガイド（９２２）の開口の下に位置付けられるので、サンプルガイド開口の流体表面に浮かぶ注目材料は、基板上に下げられることになる。
【0088】
[0108] 図９Ｂは、注目材料を担体から基板に移すための別の例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。
【0089】
[0109] 図９Ｂの多くのステップは、図９Ａに関して説明されたものと同様であり、そのようなステップの説明は繰り返されない。しかしながら、図９Ｂのプロセスでは、エッチング流体をキャビティ（９０８）に流した後、サンプルはエッチング流体（９２８）に浸され、担体が十分にエッチングされるまで（９３０）浸し続ける。いくつかのそのような例では、サンプルが十分にエッチングされたかどうかを決定することは、例えば、特定の既知の量に対応する、担体をエッチング取り外すのに十分であるはずの所定の時間、例えば、サンプルに最初に存在する担体の既知の量に対応する時間、サンプルをエッチング流体（９２８）に浸すことを含む。追加的又は代替的に、十分なエッチングがいつ発生したかを示すために、１つ以上の測定を行うことができる（９３０）。
【0090】
[0110] 図９Ａのプロセスと同様に、十分なエッチングが行われると、エッチング流体はエッチング流体ドレンレベル（９１０）まで排出され、リンス流体はキャビティに提供され、リンスレベル（９１４）まで満たされる。サンプルが十分にリンスされていない場合（９１８）、リンス流体はリンスドレンレベル（９１６）まで排出され、新しいリンス流体が提供されて、キャビティをリンスレベル（９１４）まで満たす。十分なリンスが行われると（９１８）、次に、キャビティは、堆積レベル（９２０）までリンス流体で満たされる。示されるように、いくつかの例では、十分なリンスが達成されたら、キャビティを堆積レベルまで充填する前に排出ステップを実行する必要はない。
【0091】
[0111] 様々な実施形態では、図９Ａ及び９Ｂに示されるプロセスは、ステップを含む、ステップを置換する、又はステップを省略するように修正され得ることが理解されるであろう。例えば、いくつかの実施形態では、サンプルステージをメインチャンバ（９００）に固定し、サンプルガイドをサンプルステージ（９０２）上のキャビティに配置するステップは実行されない。例えば、いくつかの例では、そのようなステップは、ユーザによる最初の使用の前に工場で最初に実行され、その後の使用の前に決して実行されない。追加的又は代替的に、使用前に基板及び／又はサンプルを洗浄するための洗浄ステップなどの様々な前処理又は後処理ステップを実行することができる。例えば、いくつかの例では、１つ以上のリザーバ（例えば、ＲＶ１…ＲＶＮ）は、ＲＣＡ洗浄プロセスで使用されるものなどの１つ以上のリンス流体を含むことができる。そのようなリンス流体をシステムに提供して、堆積前にサンプル及び／又は基板を洗浄し、及び／又は堆積が実行された後に基板上に対象の堆積材料を洗浄することができる。
【0092】
[0112] さらに、図９Ａ及び９Ｂのプロセスには様々な違いが存在するが、いくつかの実施形態では、そのようなプロセスをブレンドすることができる。例えば、ステップ９１４、９１６、９１８、９２０、９２２、及び９２４に概して示されるリンス／排出／堆積ステップは、図９Ａ及び９Ｂのエッチングプロセスが実行されるかどうかに関係なく、図９Ａ及び９Ｂのいずれかに示される順序で実行することができる。したがって、様々な例では、図９Ａのプロセス、図９Ｂのプロセス、図９Ｂのリンスプロセスを伴う図９Ａのエッチングプロセス、又は図９Ａのリンスプロセスを伴う図９Ｂのエッチングプロセスを実行することができる。
【0093】
[0113] 例えば、一般に、いくつかの実施形態では、十分なリンスが実行されたかどうかの決定（例えば、ステップ９１８）は、リンス流体を排出する前に（例えば、ステップ９１６）実行することができる。いくつかのそのような例では、十分なリンスが実行されていない場合、リンス流体が排出され、再充填される（例えば、ステップ９１４）。十分なリンスが行われた場合、いくつかの例では、キャビティ及びくぼ地を堆積レベルまでリンス流体で満たす前に（例えば、ステップ９１６）、リンス流体が排出され（例えば、ステップ９２０）、又は他の例では、十分なリンスが実行された後に、排出ステップ（例えば、ステップ９１６）を省略し、追加のリンス流体を加えて、キャビティ及びくぼ地を堆積レベルまで満たすことができる（例えば、ステップ９２０）。
【0094】
[0114] 説明したように、いくつかの例では、１つ以上の測定を実行して、例えば、プロセス容器内の流体のレベルを決定し、及び／又はプロセス（例えば、リンス又はエッチング）が完了したかどうかを決定することができる。いくつかの例では、１つ以上の測定を使用して、両方の特性を決定することができる。例えば、いくつかの実施形態では、容量性測定を使用して、プロセス容器内の流体レベルを決定することができ、サンプルの電気的特性の変化を示すこともできる（例えば、金属担体がサンプル上に存在するかどうか、又はエッチングされたかどうか）。追加的又は代替的に、例えば、光検知要素のアレイを含む光学センサを使用して、プロセス容器内の流体レベルを検知することができる。
【0095】
[0115] 図９Ａ及び９Ｂのプロセスは、概して、担体材料がサンプルからエッチングされて離れる方法を説明しているが、注目材料を担体から取り外すための他の分離技術が可能である。例えば、いくつかの実施形態では、電気化学的プロセスを使用して、注目材料を担体から分離することができる。いくつかのそのような実施形態では、サンプルステージ及び／又は他の構成要素は、例えばコントローラを介して電位を印加することができる１つ以上の電極を備えることができ、１つ以上のリザーバは、プロセス容器に導入することができる電解質材料を含む。担体からの注目材料の層間剥離中に、電解質は、本明細書の他の場所で説明されるのと同様の方法でプロセス容器に導入することができ、電位を１つ以上の電極に印加して、担体から注目材料を剥離することができる。
【0096】
[0116] 図１０Ａは、サンプルガイドの下からサンプルを受け取るためのメインチャンバ内のキャビティ内に延びる基板ホルダを示している。示されるように、基板ホルダ１０８０は、基板１０８９を保持する基板ステージ１０８６を含む。リンス流体は、堆積レベル１０６０まで上げられて、サンプルガイド１０４０を基板１０８９より上に上げる。サンプルガイド１０４０の開口１０４４は、例えば、基板ステージ１０８６及び基板１０８９を、例えばモータを介して、基板タブ１０７０からサンプルガイド１０４０と整列する位置に移動することによって、基板ステージ１０８６及び基板１０８９上に位置付けられる。あるいは、いくつかの例では、サンプルガイド（例えば、開口１０４４内に堆積されるサンプルを含む）は、開口１０４４が基板ステージ１０８６と整列するように、静止基板ホルダ１０８０に対して（例えば、モータを介して）再度位置付けることができる。さらに別の実施形態では、基板ホルダ１０８０とサンプルガイド１０４０の両方は、サンプルガイド１０４０の開口１０４４が基板ステージ１０８６と垂直に整列するように、それぞれの位置に移動することができる。
【0097】
[0117] サンプルガイド１０４０の開口１０４４が基板ステージ１０８６と整列し、サンプルガイド１０４０が矢印１０８５の方向に下げられると（例えば、システムからリンス流体を排出することによって）、基板１０８９及び基板ステージ１０８６は、開口１０４４内に含まれるサンプルが基板上に配置されるように、開口１０４４を通って延びている。図１０Ｂは、基板ホルダに対するサンプルガイドの動きの拡大図を示している。
【0098】
[0118] いくつかの実施形態では、基板ステージ１０８６の横方向寸法は、サンプルガイド１０４０の開口１０４４の寸法と厳密に一致する。例えば、いくつかの実施形態では、基板ステージ１０８６の横方向寸法は、基板ステージ１０８６が開口１０４４に入ると、流体のメニスカスが開口１０４４内に形成され、サンプル及び基板１０８９に近接するように、開口１０４４よりも小さい。メニスカスは、流体が基板１０８９上に下がるときに流体に浮かぶサンプルのエッジを持ち上げるように作用することができ、これにより、表面張力と組み合わされて、サンプルが基板１０８９上に堆積するときにサンプルに折り目又はしわが形成されるのを抑制又は防止することができる。
【0099】
[0119] いくつかの実施形態では、基板ステージ１０８６の幅と開口１０４４の幅との間の差は、少なくとも１つの横方向寸法で１０ミリメートル（ｍｍ）以下、又は両方の横方向寸法で１０ｍｍ以下とすることができる。いくつかのそのような例では、基板ステージ１０８６の幅と開口１０４４の幅との間の差は、少なくとも１つの横方向寸法で５ｍｍ以下、又は両方の横方向寸法で５ｍｍ以下とすることができる。いくつかのそのような例では、基板ステージ１０８６の幅と開口１０４４の幅との間の差は、少なくとも１つの横方向寸法で１ｍｍ以下、又は両方の横方向寸法で１ｍｍ以下とすることができる。例えば、一例では、基板ステージ１０８６は、直径が約１０ｍｍ～１０．５ｍｍであり、サンプルガイド１０４０の開口１０４４は、直径が約１１ｍｍ～１１．５ｍｍである。
【0100】
[0120] 本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの例では、基板ステージは、基板ホルダのベースから垂直に延在せず、代わりに、それと同一平面上にあるか、又はそこから凹んでいることができる。いくつかのそのような例では、図１０Ｂに関して説明したのと同様に、基板ホルダ１０８０は、基板ステージがサンプルガイド１０４０の開口１０４４と概ね整列するように位置付けることができる。サンプルガイド１０４０が下げられると、開口１０４４内のサンプルは、開口１０４４と整列する基板ステージ上に保持された基板上に配置される。
【0101】
[0121] 本明細書に記載のプロセス容器の他の構成要素と同様に、基板ホルダの構成要素は、プロセス容器の一部からの同じ又は異なる材料から作製することができる。そのような材料は、一般に、本明細書に記載の材料などの化学的に弾力性のある材料である。様々な例では、そのような基板ホルダ構成要素は、バルク材料から機械加工され、射出成形され、３Ｄ印刷され、又は１つ以上の他の方法によって組み立てることができる。
【0102】
[0122] いくつかの例では、図９Ａ又は図９Ｂに関して説明したような手順は、１つ以上の構成要素と通信するコントローラ（例えば、２８０）を介して制御することができる。例えば、コントローラを使用して、プロセス容器のメインチャンバへの適切な量の所定の流体の充填及び排出を容易にし、及び／又は必要に応じて基板ステージを位置付けることができる。例えば、図２に関して、コントローラ２８０は、複数のリザーババルブＲＶ１…ＲＶＮのそれぞれ、ならびに充填バルブ２１９及びドレンバルブ２７７を制御するように構成することができ、メインチャンバ内の流体の量を示すフローセンサ及び／又は液面センサ２８２から信号を受信することができる。
【0103】
[0123] コントローラは、メインチャンバを所定の回数エッチングレベルまでエッチング流体で満たし、次にメインチャンバをリンス液体でリンスレベルに所定の回数満たすなど、様々な充填及び排出イベントを規定する１つ以上の処理ルーチンでプログラム又は構成することができる。このようなルーチンは、コントローラと統合又は分離できるメモリに格納することができる。追加的又は代替的に、コントローラは、例えば、堆積プロセス中に、本明細書の他の場所に記載されるようなサンプルガイドに対する基板ステージの位置決めに対応する１つ以上の処理ルーチンでプログラム又は他の方法で構成することができる。そのような制御は、例えば、基板ステージを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成されたモータを制御することを含むことができる。
【0104】
[0124] いくつかの実施形態では、システムは、コントローラと通信するユーザインターフェースを含むことができる。ユーザインターフェースは、ユーザがコントローラに信号を入力することができる１つ以上のボタン、ノブ、スイッチ、タッチスクリーン、又は他のコンポーネントを含むことができる。いくつかのそのような例では、ユーザは、１つ以上の処理ルーチンを調整及び／又は作成し、及び／又は利用可能なルーチンのリストから１つ以上のルーチンを実行又は実行するようにスケジュールすることを選択し得る。例えば、ユーザは、銅箔担体上のグラフェン材料のサンプルに対応するグラフェン堆積を開始するか、さもなければスケジュールすることを選択してもよい。次に、コントローラは、エッチング流体がリザーバから所定の回数供給されてグラフェンから銅箔を取り外し、次にリンス流体（例えば、脱イオン水）がリザーバから所定の回数供給されてグラフェンサンプルから残りのエッチング流体を完全に洗い流すルーチンを実行することができる。次に、リンス流体を使用して、グラフェンを基板ホルダのレベルより上に持ち上げ、グラフェンの下の位置に移動することができる。例えば、図１０Ａ及び１０Ｂに示されるように、リンス流体を排出して、グラフェンを基板上に堆積させることができる。
【0105】
[0125] 様々な実施形態では、ユーザは、ユーザインターフェースを介して、エッチングステップ、リンスステップ、堆積ステップ、ドレインステップなどの１つ以上の個別のステップを開始することができる。
【0106】
[0126] コントローラは、様々な方法で具体化できる。例えば、例示的なコントローラとしては、１つ以上のスタンドアロンコンピュータ、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、それらの組み合わせなどを挙げることができる。いくつかの例では、コントローラは、コントローラに１つ以上の機能を実行させるための命令を格納するように構成されたメモリを含むか、そうでなければ通信することができる。追加的又は代替的に、いくつかの実施形態では、コントローラは、バルブ（例えば、ＲＶ１…ＲＶＮ、２１９など）を制御するための、及び／又はセンサ（例えば、２８２）からデータを受信するための適切なインターフェースなど、複数の構成要素とインターフェースするための適切なインターフェース構造を含む。
【0107】
[0127] 図１１Ａ～１１Ｆは、基板上にサンプルを配置する例示的なプロセスを示している。
【0108】
[0128] 図１１Ａは、サンプルステージ１１３０上に配置されたサンプルガイド１１４０を示している。担体上のサンプルは、サンプルガイド１１４０の開口１１４４内にある。基板ホルダ１１８０は第１の位置にある。基板ホルダ１１８０は、基板を支持する基板ステージ１１８６を含む。
【0109】
[0129] 図１１Ｂは、エッチング流体がキャビティ１１１４内のエッチングレベル１１０２にあるエッチングプロセスを示している。サンプルガイド１１４０は、エッチング流体が開口１１４４内のサンプルの下側の担体に接触する間、エッチング流体上に浮かぶ。エッチング流体は、入口／出口ポート１１１８を介してキャビティ１１１４に導入することができる。エッチング流体は、サンプルガイド１１４０がサンプルステージ１１３０に向かって下降するように、入口／出口ポート１１１８を介してキャビティ１１１４からエッチング流体ドレンレベルまで排出することができる。本明細書に記載されるように、エッチングプロセスは、担体がサンプルから取り外されるまで、複数回実行することができる（例えば、図１１Ａと１１Ｂとの間の遷移）。追加的又は代替的に、エッチング流体は、担体が取り外されるまでキャビティ１１１４内に留まることができる。
【0110】
[0130] 図１１Ｃは、リンスプロセスを示しており、リンス流体は、キャビティ１１１４内のリンスレベル１１０４にある。図示の例では、リンスレベル１１０４は、エッチングレベル１１０２よりも高い。サンプルガイド１１４０は、リンス流体が開口１１４４内でサンプルに接触している間、リンス流体上に浮かぶ。リンス流体は、入口／出口ポート１１１８を介してキャビティ１１１４に導入することができる。リンス流体は、サンプルガイド１１４０がサンプルステージ１１３０に向かって下降するように、入口／出口ポート１１１８を介してキャビティ１１１４からリンス流体ドレンレベルまで排出することができる。本明細書に記載されるように、リンスプロセスは、残りのエッチング流体がサンプルから十分にリンスされるまで、複数回実行することができる（例えば、図１１Ａと１１Ｃとの間の遷移）。
【0111】
[0131] いくつかの例では、エッチング流体ドレンレベル及びリンス流体ドレンレベルは、キャビティ内で十分に高く、その結果、サンプルガイド１１４０がサンプルステージに向かって下降するとき、開口１１４４内のサンプルは、サンプルステージに接触せず、サンプルを損傷したり、サンプルをサンプルステージに誤って堆積させたりするリスクを低減させる。
【0112】
[0132] 図１１Ｄ～１１Ｆは、堆積プロセスを示している。図１１Ｄは、キャビティ１１１４内の堆積レベル１１０６でのリンス流体を示している。図示の例では、堆積レベル１１０６は、リンスレベル１１０４及びエッチングレベル１１０２よりも高い。本明細書の他の場所で説明されているのと同様に、リンス流体は、入口／出口ポート１１１８を介してキャビティ１１１４に導入することができる。サンプルガイド１１４０は、リンス流体上に浮き、基板ホルダ１１８０上の基板ステージ１１８６よりも高いレベルまで上昇し、サンプルは、開口１１４４内のリンス流体上に浮かぶ。
【0113】
[0133] 図１１Ｅは、サンプルガイドが堆積レベル１１０６でリンス流体上に浮いている間、サンプルガイドの下の第２の位置にある基板ホルダ１１８０を示している。基板ホルダが第２の位置にあるとき、基板ステージ１１８６は、サンプルガイド１１４０の開口１１４４と整列する。
【0114】
[0134] 図１１Ｆは、リンス流体がキャビティ１１１４から排出されている間の第２の位置にある基板ホルダ１１８０を示している。リンス流体は、サンプルガイド１１４０がキャビティ内で下降するように、入口／出口ポート１１１８を介してキャビティ１１１４から排出することができる。示されるように、サンプルガイド１１４０が流体レベル１１０８に下がると、基板を含む基板ステージ１１８６は、開口内のサンプルが基板を介して受け取られるように、サンプルガイドの開口１１４４を通って延びる。
【0115】
[0135] 本明細書に記載の本発明の実施形態を考慮して、いくつかの利点及び改善が実現される。例えば、サンプルから担体を取り外し、注目材料を所望の基板上に堆積するためのコントローラによって導かれるプロセスは、ユーザがエッチング、リンス、及び堆積のステップを実行するためにサンプルを物理的に操作しなければならない回数を減らす。これにより、注目材料に対するリスクや損傷の量が減少する。さらに、メインチャンバの穏やかで段階的な充填及び排出、及び／又はサンプルステージのチャネルを介してサンプルの下側に流体を導入することにより、エッチング流体がエッチングで取り外される担体に排他的に又は実質的に排他的に接触することによりもむしろ注目材料に不要に接触する可能性が減少する。さらに、乱流を最小限に抑えることで、サンプル／材料に接触する激しい流体の流れによって注目材料が損傷するリスクが減少する。
【0116】
[0136] そのような穏やかで漸進的な流体充填は、メインチャンバに流体をゆっくりと導入するための遅いターンオン流量を有する充填バルブ（例えば、２１９）、入口／出口ポート（例えば、１１８）からメインチャンバのキャビティ（例えば、１１４）への連通を提供する狭いフローチャネル（例えば、１３８）、リザーバからメインチャンバに流体を輸送するためのメカニズムとして重力を利用すること、のうちの１つ以上によって促進される。１つ以上のそのような特徴、及びいくつかの実施形態では、これらの特徴のそれぞれを組み合わせて、メインチャンバのキャビティへの流体の層流又は実質的に層流を誘発することができる。
【0117】
[0137] 二次元材料（例えば、グラフェン）に関して説明されることが多いが、同様のシステム及び方法が、担体材料から分離される材料を含む様々なサンプルタイプのいずれにも使用できることが理解されよう。例えば、取り外されるべき担体上に含まれる他の低次元材料（例えば、ナノワイヤ、ナノ粒子など）、薄膜、又は他の注目材料は、担体から注目材料を分離するために本明細書に記載されるものと同様のシステム及び方法を介して処理することができる。
【0118】
[0138] 様々な実施形態について説明した。そのような例は非限定的であり、いかなる方法でも本発明の範囲を定義又は制限するものではない。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図11F】