TY - JOUR A1 - Hosseini, Nahid A1 - Neuenschwander, Matthias A1 - Peric, Oliver A1 - Andany, Santiago H. A1 - Adams, Jonathan D. A1 - Fantner, Georg E. T1 - Integration of sharp silicon nitride tips into high-speed SU8 cantilevers in a batch fabrication process JF - Beilstein Journal of Nanotechnology PY - 2019/// VL - 10 SP - 2357 EP - 2363 SN - 2190-4286 DO - 10.3762/bjnano.10.226 PB - Beilstein-Institut JA - Beilstein J. Nanotechnol. UR - https://doi.org/10.3762/bjnano.10.226 KW - Atomic force microscopy (AFM) KW - durability KW - imaging speed KW - polymer cantilever KW - silicon nitride tip N2 - Employing polymer cantilevers has shown to outperform using their silicon or silicon nitride analogues concerning the imaging speed of atomic force microscopy (AFM) in tapping mode (intermittent contact mode with amplitude modulation) by up to one order of magnitude. However, tips of the cantilever made out of a polymer material do not meet the requirements for tip sharpness and durability. Combining the high imaging bandwidth of polymer cantilevers with making sharp and wear-resistant tips is essential for a future adoption of polymer cantilevers in routine AFM use. In this work, we have developed a batch fabrication process to integrate silicon nitride tips with an average tip radius of 9 ± 2 nm into high-speed SU8 cantilevers. Key aspects of the process are the mechanical anchoring of a moulded silicon nitride tip and a two-step release process. The fabrication recipe can be adjusted to any photo-processable polymer cantilever. ER - TY - JOUR AU - Binnig, G. AU - Rohrer, H. AU - Gerber, C. AU - Weibel, E. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 1982/// VL - 49 SP - 57 EP - 61 DO - 10.1103/physrevlett.49.57 ER - TY - JOUR AU - Villarrubia, J. S. JF - J. Vac. Sci. Technol., B: Microelectron. Nanometer Struct.–Process., Meas., Phenom. PY - 1996/// VL - 14 SP - 1518 DO - 10.1116/1.589130 ER - TY - JOUR AU - Villarrubia, J. S. JF - Surf. Sci. PY - 1994/// VL - 321 SP - 287 EP - 300 DO - 10.1016/0039-6028(94)90194-5 ER - TY - JOUR AU - Schwarz, U. D. AU - Haefke, H. AU - Reimann, P. AU - Güntherodt, H.-J. JF - J. Microsc. (Oxford, U. K.) PY - 1994/// VL - 173 SP - 183 EP - 197 DO - 10.1111/j.1365-2818.1994.tb03441.x ER - TY - JOUR AU - Leitner, M. AU - Fantner, G. E. AU - Fantner, E. J. AU - Ivanova, K. AU - Ivanov, T. AU - Rangelow, I. AU - Ebner, A. AU - Rangl, M. AU - Tang, J. AU - Hinterdorfer, P. JF - Micron PY - 2012/// VL - 43 SP - 1399 EP - 1407 DO - 10.1016/j.micron.2012.05.007 ER - TY - JOUR AU - Shibata, M. AU - Uchihashi, T. AU - Ando, T. AU - Yasuda, R. JF - Sci. Rep. PY - 2015/// VL - 5 SP - 8724 DO - 10.1038/srep08724 ER - TY - JOUR AU - Nellist, M. R. AU - Chen, Y. AU - Mark, A. AU - Gödrich, S. AU - Stelling, C. AU - Jiang, J. AU - Poddar, R. AU - Li, C. AU - Kumar, R. AU - Papastavrou, G. AU - Retsch, M. AU - Brunschwig, B. S. AU - Huang, Z. AU - Xiang, C. AU - Boettcher, S. W. JF - Nanotechnology PY - 2017/// VL - 28 IS - 9 SP - 095711 DO - 10.1088/1361-6528/aa5839 ER - TY - JOUR AU - Velmurugan, J. AU - Agrawal, A. AU - An, S. AU - Choudhary, E. AU - Szalai, V. A. JF - Anal. Chem. (Washington, DC, U. S.) PY - 2017/// VL - 89 SP - 2687 EP - 2691 DO - 10.1021/acs.analchem.7b00210 ER - TY - JOUR AU - Maouli, I. AU - Taguchi, A. AU - Saito, Y. AU - Kawata, S. AU - Verma, P. JF - Appl. Phys. Express PY - 2015/// VL - 8 IS - 3 SP - 032401 DO - 10.7567/apex.8.032401 ER - TY - JOUR AU - Suriano, R. AU - Zandrini, T. AU - De Marco, C. AU - Osellame, R. AU - Turri, S. AU - Bragheri, F. JF - Nanotechnology PY - 2016/// VL - 27 SP - 155702 DO - 10.1088/0957-4484/27/15/155702 ER - TY - JOUR AU - Yan, Y. AU - Geng, Y. AU - Hu, Z. JF - Int. J. Mach. Tools Manuf. PY - 2015/// VL - 99 SP - 1 EP - 18 DO - 10.1016/j.ijmachtools.2015.09.004 ER - TY - JOUR AU - Umakoshi, T. AU - Saito, Y. AU - Verma, P. JF - Nanoscale PY - 2016/// VL - 8 SP - 5634 EP - 5640 DO - 10.1039/c5nr08548a ER - TY - JOUR AU - Sanders, A. AU - Zhang, L. AU - Bowman, R. W. AU - Herrmann, L. O. AU - Baumberg, J. J. JF - Part. Part. Syst. Charact. PY - 2015/// VL - 32 SP - 182 EP - 187 DO - 10.1002/ppsc.201400104 ER - TY - JOUR AU - Kawashima, K. AU - Mineta, T. AU - Makino, E. AU - Kawashima, T. AU - Shibata, T. JF - Electron. Commun. Jpn. PY - 2015/// VL - 98 SP - 30 EP - 36 DO - 10.1002/ecj.11760 ER - TY - JOUR AU - Seena, V. AU - Fernandes, A. AU - Pant, P. AU - Mukherji, S. AU - Ramgopal Rao, V. JF - Nanotechnology PY - 2011/// VL - 22 SP - 295501 DO - 10.1088/0957-4484/22/29/295501 ER - TY - JOUR AU - Seena, V. AU - Nigam, A. AU - Pant, P. AU - Mukherji, S. AU - Rao, V. R. JF - J. Microelectromech. Syst. PY - 2012/// VL - 21 SP - 294 EP - 301 DO - 10.1109/jmems.2011.2175703 ER - TY - JOUR AU - Johansson, A. AU - Calleja, M. AU - Rasmussen, P. A. AU - Boisen, A. JF - Sens. Actuators, A PY - 2005/// VL - 123–124 SP - 111 EP - 115 DO - 10.1016/j.sna.2005.03.025 ER - TY - JOUR AU - Wang, X. AU - Ryu, K. S. AU - Bullen, D. A. AU - Zou, J. AU - Zhang, H. AU - Mirkin, C. A. AU - Liu, C. JF - Langmuir PY - 2003/// VL - 19 SP - 8951 EP - 8955 DO - 10.1021/la034858o ER - TY - JOUR AU - McFarland, A. W. AU - Poggi, M. A. AU - Bottomley, L. A. AU - Colton, J. S. JF - Rev. Sci. Instrum. PY - 2004/// VL - 75 SP - 2756 EP - 2758 DO - 10.1063/1.1777387 ER - TY - JOUR AU - Genolet, G. AU - Brugger, J. AU - Despont, M. AU - Drechsler, U. AU - Vettiger, P. AU - de Rooij, N. F. AU - Anselmetti, D. JF - Rev. Sci. Instrum. PY - 1999/// VL - 70 SP - 2398 EP - 2401 DO - 10.1063/1.1149767 ER - TY - JOUR AU - Genolet, G. AU - Despont, M. AU - Vettiger, P. AU - Anselmetti, D. AU - de Rooij, N. F. JF - J. Vac. Sci. Technol., B: Microelectron. Nanometer Struct.–Process., Meas., Phenom. PY - 2000/// VL - 18 IS - 2 SP - 617 DO - 10.1116/1.591248 ER - TY - JOUR AU - Mouaziz, S. AU - Boero, G. AU - Popovic, R. S. AU - Brugger, J. JF - J. Microelectromech. Syst. PY - 2006/// VL - 15 SP - 890 EP - 895 DO - 10.1109/jmems.2006.879376 ER - TY - JOUR AU - Adams, J. D. AU - Erickson, B. W. AU - Grossenbacher, J. AU - Brugger, J. AU - Nievergelt, A. AU - Fantner, G. E. JF - Nat. Nanotechnol. PY - 2016/// VL - 11 IS - 2 SP - 147 EP - 151 DO - 10.1038/nnano.2015.254 ER - TY - GEN N1 - Sidler, K. Fabrication and characterization of SU-8 cantilevers with integrated tips designed for dip-pen nanolithography. Master’s thesis, ETH Zurich, Switzerland. 2006. doi:10.3929/ethz-a-005177681 ER - TY - JOUR AU - Martin-Olmos, C. AU - Rasool, H. I. AU - Weiller, B. H. AU - Gimzewski, J. K. JF - ACS Nano PY - 2013/// VL - 7 SP - 4164 EP - 4170 DO - 10.1021/nn400557b ER - TY - JOUR AU - Lee, J. S. AU - Song, J. AU - Kim, S. O. AU - Kim, S. AU - Lee, W. AU - Jackman, J. A. AU - Kim, D. AU - Cho, N.-J. AU - Lee, J. JF - Nat. Commun. PY - 2016/// VL - 7 SP - 11566 DO - 10.1038/ncomms11566 ER - TY - JOUR AU - Kim, S. AU - Song, J. AU - Cho, S.-J. AU - Lee, J. JF - J. Microelectromech. Syst. PY - 2017/// VL - 26 SP - 504 EP - 506 DO - 10.1109/jmems.2017.2675946 ER - TY - JOUR AU - Boisen, A. AU - Rasmussen, J. P. AU - Hansen, O. AU - Bouwstra, S. JF - Microelectron. Eng. PY - 1996/// VL - 30 SP - 579 EP - 582 DO - 10.1016/0167-9317(95)00314-2 ER - TY - JOUR AU - Marcus, R. B. AU - Sheng, T. T. JF - J. Electrochem. Soc. PY - 1982/// VL - 129 SP - 1278 DO - 10.1149/1.2124118 ER - TY - JOUR AU - Ravi, T. S. AU - Marcus, R. B. AU - Liu, D. JF - J. Vac. Sci. Technol., B: Microelectron. Nanometer Struct.–Process., Meas., Phenom. PY - 1991/// VL - 9 SP - 2733 DO - 10.1116/1.585680 ER - TY - JOUR AU - Kao, D.-B. AU - McVittie, J. P. AU - Nix, W. D. AU - Saraswat, K. C. JF - IEEE Trans. Electron Devices PY - 1988/// VL - 35 SP - 25 EP - 37 DO - 10.1109/16.2412 ER - TY - JOUR AU - Mertz, J. AU - Marti, O. AU - Mlynek, J. JF - Appl. Phys. Lett. PY - 1993/// VL - 62 SP - 2344 EP - 2346 DO - 10.1063/1.109413 ER - TY - JOUR AU - Villarrubia, J. S. JF - J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. PY - 1997/// VL - 102 SP - 425 EP - 454 DO - 10.6028/jres.102.030 ER - TY - ELEC T1 - Gwyddion – Free SPM (AFM, SNOM/NSOM, STM, MFM, …) data analysis software UR - http://gwyddion.net ER - TY - JOUR AU - Nečas, D. AU - Klapetek, P. JF - Cent. Eur. J. Phys. PY - 2012/// VL - 10 SP - 181 EP - 188 DO - 10.2478/s11534-011-0096-2 ER - TY - JOUR AU - Kokavecz, J. AU - Marti, O. AU - Heszler, P. AU - Mechler, Á. JF - Phys. Rev. B PY - 2006/// VL - 73 SP - 155403 DO - 10.1103/physrevb.73.155403 ER - TY - JOUR AU - Sulchek, T. AU - Yaralioglu, G. G. AU - Quate, C. F. AU - Minne, S. C. JF - Rev. Sci. Instrum. PY - 2002/// VL - 73 SP - 2928 EP - 2936 DO - 10.1063/1.1488679 ER - TY - JOUR AU - Hellemans, L. AU - Waeyaert, K. AU - Hennau, F. AU - Stockman, L. AU - Heyvaert, I. AU - Van Haesendonck, C. JF - J. Vac. Sci. Technol., B: Microelectron. Nanometer Struct.–Process., Meas., Phenom. PY - 1991/// VL - 9 SP - 1309 DO - 10.1116/1.585185 ER - TY - JOUR AU - Bloo, M. L. AU - Haitjema, H. AU - Pril, W. O. JF - Measurement PY - 1999/// VL - 25 IS - 3 SP - 203 EP - 211 DO - 10.1016/s0263-2241(99)00004-4 ER - TY - JOUR AU - Bhaskaran, H. AU - Gotsmann, B. AU - Sebastian, A. AU - Drechsler, U. AU - Lantz, M. A. AU - Despont, M. AU - Jaroenapibal, P. AU - Carpick, R. W. AU - Chen, Y. AU - Sridharan, K. JF - Nat. Nanotechnol. PY - 2010/// VL - 5 SP - 181 EP - 185 DO - 10.1038/nnano.2010.3 ER - TY - JOUR AU - Keller, S. AU - Haefliger, D. AU - Boisen, A. JF - J. Micromech. Microeng. PY - 2010/// VL - 20 IS - 4 SP - 045024 DO - 10.1088/0960-1317/20/4/045024 ER - TY - JOUR AU - Kandpal, M. AU - Sharan, C. AU - Poddar, P. AU - Prashanthi, K. AU - Apte, P. R. AU - Ramgopal Rao, V. JF - Appl. Phys. Lett. PY - 2012/// VL - 101 SP - 104102 DO - 10.1063/1.4748575 ER -