Ny omkostningseffektiv nanoimprint litografimetode forbedrer bestilling i periodiske arrays fra BCP'er

Blokcopolymerer (BCP'er) er det mest attraktive alternativ til dato til fremstilling af veldefinerede komplekse periodiske strukturer med længdeskalaer under 100 nm. Sådanne små strukturer kan bruges i en bred vifte af teknologiske anvendelser, men de nuværende tilgængelige metoder er meget dyre, især når disse strukturer har længdeskalaer under 20 nm.

Et arbejde ledet af Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2) Phononic and Photonic Nanostructures Group foreslår en ny metode til at producere sekskantede periodiske arrays med høj kvalitet og samtidig reducere tid og omkostninger. ICREA forskningsprofessor Dr. Clivia M. Sotomayor Torres og Dr. Claudia Simão udførte, sammen med forfatterne nedenfor, et værk offentliggjort i seneste nummer af Nanoteknologi og fremhævet forsideartikel.

Metodikken består af in situ opløsningsmiddel-assisteret nanoimprint litografi af blokcopolymerer, en teknik, der kombinerer en top-down tilgang - nanoimprint litografi - med en bottom-up - selvsamlede blokcopolymerer (bottom-up). Processen assisteres med opløsningsmiddeldampe for at lette prægningen og den samtidige selvsamling af høje Flory-Huggins parameter BCP'er, dem, der giver træk under 15 nm størrelse, i det, der er blevet kaldt solvent vapors assisted nanoimprint lithography (SAIL).

SAIL er en skalerbar teknik, som har vist sin effektivitet over et stort område på op til 4 kvadrattommer wafers. Den resulterende prøve blev analyseret ved hjælp af forskellige metoder, herunder feltemission scanning elektronmikroskopi (FE-SEM) og græsning-incidens small-angle x-ray scattering (GISAXS). Sidstnævnte blev udført ved Diamond synchrotron lyskilden (UK) og tillod karakterisering af strukturelle træk ved de nanostrukturerede polymeroverflader. Det er første gang, at GISAXS er blevet brugt til at analysere en BCP-prøve med direkte nanoimprint.

Resultaterne opnået med SAIL viste en forbedring i rækkefølgen af ​​nanodot-gitteret på op til 50%. Det er en lav pris, skalerbar og hurtig teknik, som bringer selvsamlede BCP'er tættere på deres industrielle anvendelse. Disse alsidige materialer er meget interessante til applikationer såsom lagerenheder, nanoelektronik, lav-k dielektriske eller biokemiske applikationer.