SCOPUS
SCIE
Enhancing the Directed Self-assembly Kinetics of Block Copolymers Using Binary Solvent Mixtures
저자
Park, Woon Ik ; Choi, Young Joong ; Yun, Je Moon ; Hong, Suck Won ; Jung, Yeon Sik ; Kim, Kwang Ho
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2015
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
25843-25850(8쪽)
제공처
<P>The rapid pattern formation of well-ordered block copolymer (BCP) nanostructures is practical for next-generation nanolithography applications. However, there remain critical hurdles to achieve the rapid self-assembly of BCPs with a high Flory–Huggins interaction parameter (χ), owing to their slow kinetics. In this article, we report that a binary solvent vapor annealing methodology can significantly accelerate the self-assembly kinetics of poly(dimethylsiloxane-<I>b</I>-styrene) (PDMS-<I>b</I>-PS) BCPs with a high-χ. In particular, we systemically analyzed the effects of the mixing ratio of a binary solvent composed of a PDMS-selective solvent (heptane) and a PS-selective solvent (toluene), showing an ultrafast self-assembly time (≤1 min) to obtain a well-ordered nanostructure. Moreover, we successfully accomplished extremely fast generation of sub-20 nm dot patterns within an annealing time of 10 s in a 300 nm-wide trench by means of binary solvent annealing. We believe that these results are also applicable to other solvent-based annealing systems of BCPs and that they will contribute to the realization of next-generation ultrafine lithography applications.</P><P>An extremely fast pattern generation (∼10 s) of PDMS-<I>b</I>-PS BCP with sub-20 nm was successfully accomplished by employing a binary solvent of PDMS-preferential (heptane) and PS-preferential (toluene). Furthermore, the use of binary solvent can also induce excellent tunability of the pattern size and period of BCPs.</P><P><B>Graphic Abstract</B>
<IMG SRC='http://pubs.acs.org/appl/literatum/publisher/achs/journals/content/aamick/2015/aamick.2015.7.issue-46/acsami.5b08162/production/images/medium/am-2015-081629_0007.gif'></P><P><A href='http://pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/am5b08162'>ACS Electronic Supporting Info</A></P>
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