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Electron-Beam Patterning of Vapor-Deposited Solid Anisole.
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-01-16 , DOI: 10.1021/acsami.9b19778 Ding Zhao 1 , Bingdong Chang 1 , Marco Beleggia 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-01-16 , DOI: 10.1021/acsami.9b19778 Ding Zhao 1 , Bingdong Chang 1 , Marco Beleggia 1
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The emerging ice lithography (IL) nanofabrication technology differs from conventional electron-beam lithography by working at cryogenic temperatures and using vapor-deposited organic molecules, such as solid water and alkanes, as e-beam resists. In this paper, we systematically investigate e-beam patterning of frozen anisole and assess its performance as an e-beam resist in IL. Dose curves reveal that anisole has a very low contrast of ∼1, with a very weak dependence on primary beam energy in the investigated range of 5-20 keV. The minimum line width of 60 nm is attainable at 20 keV, limited by stage vibration in our apparatus. Notably, various solid states of anisole have been observed and we can control the deposited anisole from crystalline to amorphous state by decreasing the deposition temperature. The critical temperature for forming an amorphous film is 130 K in the vacuum of a microscope chamber. Smooth patterns with a surface roughness of ∼0.7 nm are achieved in the as-deposited amorphous solid anisole. As a proof of principle of 3D fabrication, we finally fabricate nanoscale patterns on exotic silicon micropillars with a high aspect ratio using this resist.
中文翻译：
气相沉积固体苯甲醚的电子束构图。
新兴的冰光刻（IL）纳米制造技术与传统的电子束光刻技术不同，它在低温下工作，并使用气相沉积的有机分子（例如固体水和烷烃）作为电子束抗蚀剂。在本文中，我们系统地研究了冷冻苯甲醚的电子束图案，并评估了其在IL中作为电子束抗蚀剂的性能。剂量曲线表明，苯甲醚的对比度很低，约为1，在所研究的5-20 keV范围内，对初级束能量的依赖性非常弱。在20 keV时，可达到60 nm的最小线宽，这受我们设备中平台振动的限制。值得注意的是，已观察到各种固态的苯甲醚，我们可以通过降低沉积温度来控制沉积的苯甲醚从结晶态到非晶态。在显微镜室的真空中，用于形成非晶膜的临界温度为130K。在沉积的无定形固体苯甲醚中可获得约0.7 nm的表面粗糙度的平滑图案。作为3D制造原理的证明，我们最终使用该抗蚀剂在高纵横比的奇异硅微柱上制造了纳米级图案。
更新日期：2020-01-29
中文翻译：
气相沉积固体苯甲醚的电子束构图。
新兴的冰光刻（IL）纳米制造技术与传统的电子束光刻技术不同，它在低温下工作，并使用气相沉积的有机分子（例如固体水和烷烃）作为电子束抗蚀剂。在本文中，我们系统地研究了冷冻苯甲醚的电子束图案，并评估了其在IL中作为电子束抗蚀剂的性能。剂量曲线表明，苯甲醚的对比度很低，约为1，在所研究的5-20 keV范围内，对初级束能量的依赖性非常弱。在20 keV时，可达到60 nm的最小线宽，这受我们设备中平台振动的限制。值得注意的是，已观察到各种固态的苯甲醚，我们可以通过降低沉积温度来控制沉积的苯甲醚从结晶态到非晶态。在显微镜室的真空中，用于形成非晶膜的临界温度为130K。在沉积的无定形固体苯甲醚中可获得约0.7 nm的表面粗糙度的平滑图案。作为3D制造原理的证明，我们最终使用该抗蚀剂在高纵横比的奇异硅微柱上制造了纳米级图案。
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