Nanostrukturierung von Funktionsmaterialien durch Übertragung von nanoimprint-geführten geordneten Block-Copolymer-Strukturen mittels reaktiven Ionenstrahlätzens

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr.-Ing. Hella-Christin Scheer; Dr.-Ing. Klaus Zimmer
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 281331116

Zur ökonomischen Nutzung von Nanostrukturen in unterschiedlichen technischen Bereichen auch außerhalb der Mikroelektronik sind einfache und schnelle Verfahren zu deren Herstellung in Funktionsmaterialien notwendig. Selbstorganisationsprozesse bieten hierfür grundsätzlich geeignete Voraussetzungen, jedoch sind Fragen der Zusammenführung mit konventionellen mikrotechnischen Strukturierungsverfahren, der Verbesserung des Ordnungsgrades sowie der Strukturübertragung in die Zielmaterialien zu beantworten. Projetinhalt ist folglich die geführte Selbstorganisation von Nanostrukturen in Block-Copolymer (BCP)-Schichten auf ebenen Substraten mittels Nanoimprint, wodurch gleichzeitig die Nanostrukturorganisation der BCPe mit den Mikrostrukturen bzw. Sub-Mikrometerstrukturen der Imprint-Stempel verknüpft werden. Die hierfür eingesetzten Imprint-Stempel sind mehrfach wiederverwendbar und erübrigen damit die in der konventionellen Grapho- und Chemo-Epitaxie erforderliche Vorstrukturierung jedes einzelnen Substrates. Sie können zusätzlich zu einer topographischen Strukturierung eine chemische Strukturierung aufweisen. Ziel ist die Identifikation eines schnellen Ordnungsprozesses, der von der Stempeloberfläche ausgehend zu geordneten zylindrischen oder lamellaren BCP-Strukturen führt. Die hierfür notwendige Beweglichkeit der BCP wird durch definierte Lösemittelzugabe und/oder hohe Prozesstemperaturen erreicht; Temperaturgradienten, thermisches Cycling und elektrische Felder unterstützen die geführte Ordnungs-Einstellung. Bei Realisierung einer stempelgeführten Selbstorganisation ersetzt diese die Nanostrukturierung jedes Substrates und ermöglicht damit die einfache und schnelle Prozessführung. Die oberflächennah senkrecht geordneten BCP-Strukturen werden geeignet dekoriert und in einem Multi-Step-Prozess mittels reaktiver ionenstrahlgestützter Verfahren in technische Substrate übertragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen