Self-organization and dewetting kinetics in sub-10 nm diblock copolymer line/space lithography

Autor: Xavier Chevalier, Gwenaelle Pound-Lana, Cindy Gomes Correia, Sébastien Cavalaglio, Benjamin Cabannes-Boué, Frédéric Restagno, Guillaume Miquelard-Garnier, Sébastien Roland, Christophe Navarro, Guillaume Fleury, Marc Zelsmann
Přispěvatelé: Arkema (Arkema), Laboratoire des technologies de la microélectronique (LTM ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO), Université de Bordeaux (UB)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Team 4 LCPO : Polymer Materials for Electronic, Energy, Information and Communication Technologies, Université de Bordeaux (UB)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire de Physique des Solides (LPS), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Procédés et Ingénierie en Mécanique et Matériaux (PIMM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM), Groupement de recherches de Lacq (GRL), This work was supported by the REX-7 project from Région Rhône Alpes and BPI France, by the French RENATECHnetwork, by the ANR LabEx Minos n°ANR-10-LABX-55–01and by the ANR project BONSAI n°ANR-21-CE09–0009
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Nanotechnology
Nanotechnology, 2023, 34 (17), pp.175602. ⟨10.1088/1361-6528/acb49f⟩
ISSN: 1361-6528
0957-4484
DOI: 10.1088/1361-6528/acb49f
Popis: In this work, we investigated the self-assembly of a lamellar block copolymer (BCP) under different wetting conditions. We explored the influence of the chemical composition of under-layers and top-coats on the thin film stability, self-assembly kinetics and BCP domain orientation. Three different chemistries were chosen for these surface affinity modifiers and their composition was tuned in order to provide either neutral wetting (i.e. an out-of-plane lamellar structure), or affine wetting conditions (i.e. an in-plane lamellar structure) with respect to a sub-10 nm PS-b-PDMSB lamellar system. Using such controlled wetting configurations, the competition between the dewetting of the BCP layer and the self-organization kinetics was explored. We also evaluated the spreading parameter of the BCP films with respect to the configurations of surface-energy modifiers and demonstrated that BCP layers are intrinsically unstable to dewetting in a neutral configuration. Finally, the dewetting mechanisms were evaluated with respect to the different wetting configurations and we clearly observed that the rigidity of the top-coat is a key factor to delay BCP film instability.
Databáze: OpenAIRE
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