该协议为使用扫描透射电子显微镜或STEM作为曝光工具，在两种常见的电子束电阻中定义具有单位纳米分辨率的图案提供了指导。在该协议中使用畸变校正 STEM 允许以单纳米分辨率对平版特征进行常规阵列。虽然这些工具非常专门和昂贵，但有时可以免费使用。
本协议中描述的技术可用于将纳米级图案传输到各种材料中。因此，能够以个位数纳米分辨率制造新型器件。演示将是娜丽，一个在功能纳米材料中心工作的学生。
开始放置两条双面碳胶带，其距离硅片中心大致为等距，且分离的直径略低于 TEM 芯片的直径。用异丙醇冲洗条，以降低其粘合强度，避免在从硅支架上去除细腻的 TEM 芯片。将 TEM 芯片安装在硅支架上，确保其仅连接到两个相对边缘的碳胶带条上。
要旋转涂层 HSQ 电阻，请将硅支架安装在微调器夹头上，并大致将 TEM 窗口的中心与微调器转子的中心对齐。使用移液器，用一滴 HSQ 盖住整个 TEM 窗口。根据使用的电阻，遵循文本协议中显示的旋转涂层和烘焙参数。
旋转涂层后，小心地从硅支架上取下 TEM 芯片。使用光学显微镜检查 TEM 窗口的电阻均匀性。如果膜在膜的中心区域是均匀的，请继续执行下一步。
否则，在新鲜的 TEM 窗口上重复电阻涂层过程。将电阻涂层 TEM 芯片安装在 STEM 样品支架上。确保电阻真空接口面向传入光束。
由于光束以最佳方式聚焦在样品顶部。此外，请确保 TEM 窗口的两侧与 STEM 级的 X 轴和 Y 轴大致对齐。这将便于导航到 TEM 窗口。
现在，将 TEM 芯片装入显微镜并泵送一夜，以减少样品室中的污染。第二天，移动舞台坐标，使光束远离 TEM 窗口中心超过 100 微米，以避免意外暴露。将茎探针光束电流设置为 34 皮安，将光束能量设置为 200 千兆电子伏特。
在该显微镜中，5个微安的发射电流相当于34个皮安的探针光束电流。在衍射模式成像中，将放大倍数设置为 30，000 倍，光束对焦。这使得查找 TEM 窗口的边缘更加容易。
衍射模式的特点是固定光束、z-对比度模式和中角角直接场探测器。我们使用衍射模式，因为它更快。由于光束不需要扫描形成任何图像。
导航到 TEM 窗口，直到在衍射图像上观察到窗口的边缘。然后沿窗口边缘导航并记录 TEM 窗口四个角的 X 和 Y 坐标。在此练习中，每个窗口的记录坐标将显示在此幻灯片中。
在最后一个窗口角，放大倍率增加至50，000倍，通过移动舞台 z 坐标对窗口膜执行粗糙对焦，直到观察到衍射模式方向的交叉。随后，通过调整目标镜头电流进行精细对焦。现在，将磁化增加至18万倍。
调整焦点、污名和畸变校正设置，以获得窗口膜的畸变校正衍射图像。这种聚焦方法称为朗奇格拉姆方法。关闭梁门阀，以避免在移动舞台时意外暴露电阻。
验证光束电流为 34 皮安，放大倍数为 180，000 倍。使用预先录制的窗口角坐标移动舞台，使视野中心与窗口中心 5 微米远。在此练习中，此位置由幻灯片中的点 A 表示。
此时，使用朗奇格拉姆方法打开梁门阀并对焦。接下来，关闭梁门阀。移动舞台，将视场放在 TEM 窗口的中心。
将放大倍数更改为 18，000 倍。现在，通过单击模式生成器用户界面的 NPGS 命令将光束控制传输到阵列发生器系统，并将光束定位在远离模式区域的任何地方。在这里，使用右上角，这是通过 DAC 加 10 加 10 命令实现的。
单击"进程运行文件"命令可设置系统，当模式生成器计算机的空间栏按下但尚未按下时，系统即可进行曝光。必须快速连续执行以下操作，以避免在初始和最终光束位置过度暴露电阻。打开闸阀，然后通过观察光束衍射模式图像进行验证。
光束是否位于初始光束位置的焦点。公开模式。曝光完成后。
检查衍射模式图像是否保持对焦状态，处于最终光束位置。最后，关闭门阀并从 STEM 上卸下 TEM 芯片。为了开发HSQ，在含有1%重氢氧化钠和4%重氯化钠的咸脱离子水溶液中搅拌TEM芯片，在24摄氏度下搅拌4分钟。
然后在纯脱水中搅拌芯片两分钟，冲洗掉咸的开发商。将 TEM 芯片浸入 ACS 试剂级 IPA 中，轻轻搅拌 30 秒。快速将 TEM 芯片放在特殊的两英寸硅片上。
在传输过程中，确保 TEM 芯片始终与 IPA 一起潮湿。大约两到三分钟后，关闭文本协议中所示的临界点干燥或 CPD 晶圆架组件。让整个设备浸泡在 ACS 试剂级 IPA 中，再浸泡 15 分钟，完全浸入 IPA 中。
快速将完整的 CPD 晶圆架组件转移到具有新鲜 ACS 试剂级 IPA 的第二个容器中，并将其额外浸入 IPA 中 15 分钟。现在将 CPD 晶圆座组件转移到 CPD 仪器加工室。在任何时候，TEM 芯片应完全浸入 IPA 中。
按照仪器操作说明运行 CPD 过程。曝光和HSQ电阻开发后，通过电感耦合等离子蚀刻去除窗层中超薄硅层的3至4纳米。观察HSQ电阻中心区域的细节。
显示四条线的平均测量宽度为七纳米。此处显示了最小图案孔和正色调 PMMA 的扫描电显微镜图像。平均最小隔离特征为 2.5 正负 0.7 纳米。
而最小的间距模式是17.5纳米。黄色比例杆是四十纳米。负音 PMMA 的结果如下所示。
平均最小隔离特征为 1.7 正负 0.5 纳米。而最小的间距模式是10.7纳米。同样，黄色比例杆是四十纳米。
该协议描述了在传统电子束电阻PMMA和HSQ中，以单位数纳米分辨率对异常结构进行阵列的过程。在曝光之前和之后对电子束进行聚焦，以实现最高分辨率的图案，并确定在阵列过程中是否发生过任何散焦，这一点至关重要。开发后使用临界点干燥对于避免由于型板结构的最高变化而导致的图案折叠也至关重要。
正音和负音PMMA的结果是文献中最小的特征。HSQ 的结果不是最小的，但该协议允许在 HSQ 中获得可重复的 10 纳米以下特征，并演示硅结构的个位数模式。此外，这些研究还符合先前发表的研究，结果表明，这些模式可以以高保真度转移到选择的目标材料中。
