方法論記事

ブラシのような反応性表面を加工し、アズラクトン官能基化ブロック共重合体の架橋膜

DOI：

10.3791/57562

⸱

2018年6月30日

 ,  ,  , 
1Chemical Engineering Department, Kansas State University, 2Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory

この記事について

サマリー

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ナノメートルの厚さのブラシまたはミクロン厚のパターン蒸着、アズラクトン ブロック共重合体の架橋膜の表面の作製方法が報告されます。重要な実験手順、代表的な結果、および各メソッドの制限事項を説明します。これらのメソッドは、合わせた物理的な特徴と可変の表面反応性機能的なインターフェイスの作成に役立ちます。

要約

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

本稿は、アズラクトン ベースのブロック共重合体、ポリ (メタクリル酸グリシジル) を使用して新規のサーフェスを生成する製造方法でブロック- ポリ (ビニル ジメチル アズラクトン) (PGMA-b- PVDMA) が表示されます。アミン、チオール、およびヒドロキシル グループに向かってアズラクトン グループの高い反応性のため様々 なアプリケーションに化学的または生物学的機能のインターフェイスを作成するセカンダリ分子と PGMAbの-PVDMA の面を変更できます。PGMA -b- PVDMA パターンのインターフェイスの以前の報告は、不均一膜と化学組成コントロール不良の背景を生成する従来のトップダウン パターニング手法を使用しています。ここでは、均一な PGMAb- PVDMA 薄膜の化学的に不活性であるまたは生体分子撥プロパティを持つ背景の正確な成膜を可能にするカスタマイズされたパターン化技術について述べる。重要なは、これらのメソッドは、処理順を追ってアズラクトン機能を完全に維持方法でデポジット PGMA-b- PVDMA 映画に設計されています。パターン フィルムを示すポリマー ブラシに対応する制御された厚さ (~ 90 nm) または高架橋構造 (1 ~ 10 μ m)。パリレン打上げを使用してブラシ パターンを生成またはインターフェイス監督か PGMA -b- PVDMA パターン密度を調整することによって説明したアセンブリ方法と全体的な表面反応の正確な変調のため役に立つかVDMA のブロックの長さ。対照的に、厚さ、架橋 PGMA -b- PVDMA パターンはカスタマイズされたマイクロ コンタクト印刷技術を用いて、高い読み込みの利点またはボリュームの比率に高い表面積のため二次素材のキャプチャを提供します。詳細な実験手順、臨界膜のキャラクタリゼーション、および各工法のトラブルシューティング ガイドを説明します。

概要

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

さまざまなアプリケーション、次世代の開発に環境汚染物質のキャプチャからの望ましいは化学と生物学の表面機能の汎用性と正確なコントロールを可能にする加工技術を開発バイオ センサー、インプラント、および組織エンジニア リング デバイス1,2。機能性高分子材料は、「移植」や""技術3へ移植を介して表面特性を調整するための優秀な材料です。これらのアプローチでは、単量体の化学的機能、高分子4,5,6の分子量に基づく表面の反応性の制御ができます。アズラクトン ベースのポリマー研究されている激しくないこのコンテキスト アズラクトン グループは急速に開環反応の異なる求核試薬とカップルに。これには、アミン、アルコール、チオール化合物、ヒドラジンのグループ、それによってさらに表面機能化7,8の多彩なルートを提供するが含まれます。アズラクトン ベースのポリマー フィルムは、環境別で採用されているし、検体を含む生物学的応用をキャプチャ9,10,6,細胞文化11及び防汚/非粘着コーティング12。多くの生物学的応用のマイクロメータ スケールに nano でアズラクトン高分子薄膜のパターニングが生体分子のプレゼンテーション、細胞間相互作用の空間的制御を容易にする表面相互作用13を調節するため望ましく 14,15,16,17,18。したがって、化学機能19を損なうことがなく高いパターンの均一性と制御された膜厚を提供する製造方法を開発する必要があります。

近年, Lokitzらは、PGMA -b- PVDMA ブロック共重合体は表面の反応性を操作することができる.酸化軸受表面に PGMA ブロック カップル、アズラクトンの高と可変の表面密度を降伏20をグループ化します。報告された方法による生体機能のインターフェイスの作成のこのポリマーをパターンが残留で汚染されたバック グラウンド地域と非一様高分子薄膜を生成伝統的なトップダウン フォトリソグラフィ アプローチを使用する以前フォトレジスト材料、非固有の化学的・生物学的相互作用21,22,23の高レベルを引き起こします。ここでは、バック グラウンド地域に試みはアズラクトン グループ、高分子反応性を損なうことと交差反応を発生します。これらの制限事項は、我々 は最近ブラシをパターニング技術開発 (~ 90 nm) または PGMA-bの高架橋 (1 ~ 10 μ m) フィルム - 完全に化学物質を保持する方法で化学的または生物学的に不活性の背景に PVDMA高分子24の機能。これらのメソッドはパリレン リフトオフ、インターフェイス指向アセンブリ (IDA) とカスタム μ 印刷 (μCP) 技術を利用します。パターニング方法と同様重要なフィルムの特性と課題と各テクニックに関連する制限する非常に詳細な実験方法は、書面、ビデオ形式でここに掲載されています。

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プロトコル

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1. PGMA -bPVDMA 合成20

  1. PGMA マクロ連鎖移動剤 (マクロ CTA) の合成
    1. 四フッ化エチレン樹脂コーティング電磁攪拌棒装備 250 mL 丸底反応 flask を使用します。
    2. メタクリル酸グリシジル GMA の 14.2 g を組み合わせる (142.18 g/mol) 2-シアノ-2-プロピル ドデシル トリチオ炭酸 (CPDT) 490.8 mg (346.63 g/mol) と 2, 2 '-アゾビス (4-メトキシ-2, 4-ジメチル valeronitrile) 87.7 mg (V-70) (308.43 g/mol) (CPDT のモル比: V-70 =5:1)、および空気無料丸底フラスコ中にベンゼン (100 mL)。
    3. ドガのアルゴンを使用して反応混合物を 30 分間かき混ぜる。その後 30 ° C の定温オイルバスに溶液を入れ、18 h の反応します。
      注: マクロ CTA の対象の分子量が 10,000 g/分子 18 時間は合理的なコンバージョンに到達するために必要な時間を決定しました。高分子溶液の色が透明で淡黄色します。
    4. 18 h 後リキッド N2で丸底フラスコを水没によって反応を停止させます。
    5. 400 mL のヘキサンにポリマー/ベンゼン (~ 100 mL) の明るい黄色溶液を注ぐことによって、ポリマーを沈殿させます。
    6. 攪拌 5 分沈殿物の混合物はビーカーの底に解決して濾過によって回収します。
    7. 真空下で一晩中析出物を乾燥させます。テトラヒドロ フラン (THF) の 400 mL に希釈します。ヘキサンで再沈殿します。
    8. アルゴンで再びこの新しい沈殿物を一晩乾かします。
      注: マクロ CTA は微黄色粉末です。反応の生成物の収率を 〜 43.8% となります。Mnの PGMA のマクロ CTA は 1.506 の分散 (PDI) と 7,990 g/mol (MW = 12,030 g/mol)。
  2. PGMA -b- PVDMA の合成
    1. 部分的蒸留減圧、VDMA と用中間分数 (約 70%) をぜひご予約ください。
      注: これは重合禁止剤を削除する必要です。シュレンク管に蒸留装置を接続し、真空ラインに空気シール弁を開放しました。最小の熱は、VDMA モノマーを毎秒 1 滴の割合で蒸留を開始するまで、varistat と加熱マントルを使用して適用されます。
    2. 2-ビニル-4, 4-ジメチル アズラクトン (VDMA) (139.15 g/mol) モノマー (10.436 g) を組み合わせて、PGMA-macroCTA (1.669 g)、V-70 (14.5 mg; PGMA macroCTA のモル比: V-70 = 3:1) と搭載シングル ネック 250 mL 丸底反応 flask でベンゼン (75.0 mL)、テフロン電磁攪拌棒。
      注: 分子量については、PVDMA: 139.15 g/mol、PGMA macroCTA: 12,030 g/mol、ベンゼン: 78.11 g/mol。
    3. ドガの高純度アルゴンと 30 分間攪拌混合し、18 h の 32 ° c の油浴。
    4. リキッド N2で丸底フラスコを水没によって反応を停止させます。
    5. ヘキサンに 3 回ポリマーを沈殿させるし、真空下で室温で乾燥します。
    6. サイズ排除クロマトグラフィー (S) を使用して、製品の PDI の分子量を特徴付ける (材料の表を参照してください) Lokitzらの手順に従って20。サイズ排除クロマト グラフ (S) の 3 つ PLgel 5 μ m 混合 C 列 (300 x 7.5 mm) シリーズ、屈折率検出器搭載 (波長 = 880 nm)、フォト ダイオード アレイ検出器、多角度光散乱 (MALS) 検出器 (波長 = 660 nm) と粘度計 (材料の表を参照してください)。
      注: すべての実験で実行 PGMA と PVDMA この原稿使用製品ブロック長 56 と 175、それぞれ。ブロック共重合体の分子量 37,620 g/mol、PDI は 1.16 です。

2. シリコン基板上のパリレン ステンシル パターンの生成

  1. パリレン コーティング
    1. 5 分 5 分のための水の 50% 重量イソプロパノール (IPA) で超音波で続いてのための水の 50% 重量アセトンでシリコンウェハーを超音波照射します。
    2. (DI) の脱イオン水と窒素ガスでブロー シリコン ・ ウエハーをすすいでください。
    3. 4 インチ シリコンウェーハ パリレン コーターを使用して 80 nm、1 μ m 厚いパリレン N を入金 (材料の表を参照してください)。
      注: は、表面粗さ計を用いてのパリレン膜厚を特徴付ける (材料の表を参照してください)。
      1. 個々 のパリレン コーティング システムごとにパリレン ダイマー質量パリレン膜厚を調整します。
        注: 現在のシステム ~ 80 mg、1000 mg のパリレン N ダイマーは 80 nm、1 μ m の膜厚をそれぞれ入手する必要 (得られた検量線に基づく)。
      2. パリレン コーターの操作中に次の設定を使用: 圧力: 80 mTorr、期間: 1 時間、炉内温度: 690 ° C、気化器温度: 160 ° c.
  2. フォトリソグラフィ
    1. 20 分; 100 ° C のオーブンでウェーハを焼くその後、室温でさらに 3 分間座っているウェーハをしましょう。
      注: 追加の待ち時間は、フォトレジストの密着性を向上させます。
    2. ポジ型フォトレジストの 2 mL を追加 (材料表参照) パリレン コーティング ウェハの中心で分配し、。スピン コート 3,000 rpm 30、ウェーハ s。
      注: スピン コーティングは、フードの下で行う必要があります。
    3. 1 分、1 分 105 ° C でホット プレートで焼くウェーハを待ちます。
    4. マスクの配置システムのフォトマスクを読み込む (材料の表を参照してください)。UV ライトにウェーハを公開 (λ = 325 nm) 10 65 mJ/cm2の投与量と s。
    5. 室温で 5 分間座っているウェーハをしましょう。
    6. ウエハーを開発開発者の沈没によって 2 分の (参照材料表) ソリューションは N2で乾燥し、脱イオン水でウェーハをすすいでください。フードの下でこれを行います。
      注: を開発した後フォトレジストから表示されます完全に除去された紫外線にさらされる領域。光学顕微鏡を使用して (材料表を参照)、ウェーハを確認します。
  3. 反応性イオン エッチング
    1. 反応性イオン エッチング (RIE) ツールを使用して (材料の表を参照) 酸素プラズマを用いた開発したウェーハをエッチングします。
    2. 50 cm3最低 20 mTorr の室圧の酸素流量を適用します。
    3. パリレン膜厚 1 μ m、100 の 50 W の RF 電力と 500 W の電力を誘導結合プラズマ (ICP) を使用 s はパターン化されたエリアから露出パリレンを削除していた。これは、パリレンに対応したエッチング 1.0 1.15 μ m/分の速度。
    4. パリレン厚 80 nm、50 W の RF 電源および 55 の 200 W の誘導力 s 露出パリレンをパターン領域から削除します。これ、パリレンに対応するエッチング 570 620 nm/分の速度。
      注: 効率的なパリレンを除去するための決定、パリレン エッチレート RIE システムごとに。
    5. エッチング基板を検査すると、光学顕微鏡を使用。パリレンが完全に露出した領域から削除された後、シリコンの表面は光沢のある表示されます。
    6. 確認エッチング表面粗さ計を用いた深さ (材料の表を参照してください)。

3. パリレン リフトオフ手順

  1. 高分子溶液の調製
    1. PGMAbを溶解 - クロロホルム (1 %wt) に PVDMA。クロロホルムは無水アズラクトン グループの加水分解を防ぐためにする必要があります。
      注: クロロホルムは最寄りの溶媒、高分子の溶解性の高度があるため他の有機溶剤25と比較して単一高分子鎖のより均一な表面析出を可能にします。
  2. プラズマ クリーナーでクリーニングのパリレン ステンシル
    1. プラズマ クリーナー (材料の表を参照) 主電源オンし、プラズマ クリーナー室でパリレン コーティング基板を置きます。
    2. オンに真空ポンプと圧力計が 400 未満 mTorr まで室内の空気を避難させます。
    3. 少し計量バルブを開き、圧力計を示す 800-1000 mTorr までプラズマ クリーナーへ入力する空気ができるように。
    4. Hi モードでは RF を選択し、3 分の基板を公開します。
    5. プロセスの最後には、RF 電力と真空ポンプの電源を切ります。
    6. プラズマ クリーナーを切り、基板を取り外します。
      注: プラズマ洗浄後、表面は親水性の動作 (図 1 b) を示しています。裸のケイ素の水接触角表面の前に、と後、プラズマ洗浄、27 ° ± 2 °、0 °、それぞれ。
  3. PGMA -b- PVDMA、アニールおよび超音波処理パリレン ステンシル上のスピン コーティング
    1. すぐにスピン コート 1% 重量 PGMA-bの 100 μ L で基板 - 1500 rpm、15 で無水クロロホルム PVDMA のスピン塗布装置を使用して (材料の表を参照してください)。
      注: は、クロロホルムの急速な蒸発による均一性フィルム以外を最小限に抑えるために高分子溶液をピペットの 1-2 秒でスピン コーティングを実行します。
    2. 真空オーブンで 110 ° C で高分子薄膜のアニール (材料表参照) 18 時間。
      注: 焼鈍、高分子のミクロ相分離と GMA ブロック26表面に付着します。
      1. アニール後基板の接触角を測定することによりポリマー コーティングを特性します。表面は 75 ° ± 1 ° (図 1)20の接触角を示します。
    3. アセトンやクロロホルム パリレン層といかなる吸着ポリマーを削除する 10 分の 20 の mL で基板を超音波照射します。
      注: を使用して、次の超音波照射条件: ウルトラ ソニック パワー、284 W;動作周波数、40 kHz (材料の表を参照してください)。
      注: パリレンもむけて基板基板の端にスコッチ テープの一部を適用し、テープ離れて27を引っ張るします。
    4. 乾燥器で特性まで真空下で基板を格納します。

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図 1: 処理されたシリコン基板の角度測定にお問い合わせください。(A)裸の PGMA b PVDMA (C)スピン コーティング シリコン、 (B)プラズマ クリーニング シリコン シリコン (後アニール、クロロホルムで超音波処理)。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

4. PGMA -b- PVDMA インタ フェース向けの組立手順

メモ: この手順は、化学的に不活性の背景 (セクション 4.1) またはアプリケーションによって生物学的に不活性の背景 (セクション 4.2) を含む培地で実行できます。

  1. シリコン基板上に化学的に不活性のバック グラウンドの準備
    1. 裸のケイ素 (セクション 3.2) をきれいにするクリーナー酸素プラズマを使用します。
    2. ピペットのペトリ皿に trichloro(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl) シラン (TPS) を 100 μ l 添加しペトリ皿の横にある真空デシケータ内シリコン基板を配置します。
    3. 化学気相成長法 (CVD) の 1 h の真空 (-750 Torr) を適用します。
      注意: TP は非常に有毒および発煙のフード内 CVD プロセスで実行する必要があります。
      注: 1 h 後、基板は、疎水性の動作を示します。通常、109 ° ± 3 ° の接触角を計測 CVD プロセスの後。TPS フィルムの厚みは、1.5 ± 0.5 nm です。
      注: TP ブロック PGMAb反応性表面酸化物の反応 - PVDMA。
    4. パリレン (1 μ m 厚) 付きウェーハをコートします。写真平版およびエッチング パリレン パターン (セクション 2) を生成し、離れて露出領域の TPS 層をエッチングする反応性イオンを実行します。
  2. シリコン基板上にポリエチレング リコール (PEG) バック グラウンドの準備。
    1. 裸シリコン基板 (セクション 3.2) をきれいにする、3 分間クリーナー酸素プラズマを使用します。
    2. 1 h (セクション 4.1.2) CVD の TPS を実行します。
    3. 表面28,29PEG 層を生成する 18 h の純水プルロニック F-127 の 0.7 %wt/v 溶液に基板を浸します。
      注: プルロニックには、2 つの PEG 鎖間の疎水性のポリプロピレンの酸化 (PPO) ポリマー ブロックが含まれています。PPO ブロック アンカー TPS 表面にポリマーは、PEG 鎖ソリューション28に公開されます。
    4. 洗浄、純水 100 mL で 5 分の基板をすすいでください。
    5. 4 インチ シリコンウェーハ パリレン コーターを使用して 80 nm、1 μ m 厚いパリレン N を入金します。
    6. フォトリソグラフィと反応性イオン エッチング パリレン パターン (セクション 2) を生成するを実行します。
  3. 超音波、PGMA -b- PVDMA ポリマー、および基板のアニールのスピン コーティング
    1. 化学的に不活性 (TPS) 基板 (セクション 4.1) またはペグ機能基板 (セクション 4.2) パリレン レイヤーを削除するアセトンで 10 分の超音波照射します。
    2. スピン コート 1% 重量 PGMA-bの 100 μ L で熱量の基板 - 15 の 1500 rpm で無水クロロホルム PVDMA s。
    3. 18 h の真空下で 110 ° C で高分子薄膜をアニールします。
    4. アセトンやクロロホルム物理吸着した高分子表面の背景領域で存在を削除する 10 分の基板を超音波照射します。
    5. さらに使用するまで真空デシケータに基板を格納します。

5. カスタム PGMA -b- PVDMA マイクロ コンタクト印刷 (μCP)

  1. PDMS スタンプ作製
    1. ソグラフィー手順30によるとシリコン マスターを作製します。アンチ粘着シリコン マスターに TPS を入金するのに CVD プロセス (セクション 4.1.2) を使用します。
      注: シリコン金型扱われるべき tp 初めて使用とそれを使用した後再適用 5-10 回。
    2. スタンプ (エージェントの質量比 10:1 硬化する PDMS 前駆体)31の作製のための標準ソフト リソグラフィ手法を実行します。
      注: 本研究で使用されるスタンプから成っている駆動式マイクロピラー アレイ (直径 = 5-50 μ m、高さ = 20 μ m)。
    3. 単一のスタンプをカットします。エタノールで 5 分続いて塩酸 (1 M)、アセトンで 5 分 10 分 sonicating でスタンプをクリーンアップします。
    4. 残留有機溶媒を除去するために 20 分の 80 ° c のオーブンでスタンプを乾燥させます。
  2. PGMA-bのマイクロコンタクトプリンティング - シリコン基板上への PVDMA
    1. CVD プロセス (セクション 4.1.2) を使用した PDMS 切手の表面に TPS の預金。
      メモ: TPS 層はスタンプ表面へのポリマーの結合を防ぐために使用されます。
      注:図 2 (はめ込み式 A ・ B)に示すように、接触角測定は TPS 吸着後スタンプを特徴付けるため使用できます。
    2. 0.25-1 の濃度で無水クロロホルムに PGMA -b- PVDMA 高分子を溶解 %wt。
    3. スタンプを 3 分間高分子溶液の 5 mL に浸します。
    4. プラズマはきれいきれいな表面 PGMA ブロック (セクション 3.2) との結合のために 3 分の 2 × 2 cm 裸シリコン基板です。
    5. 高分子溶液からの高分子被覆スタンプを取る。
      注: 切手は、彼らがまだ濡れているとソリューションのレイヤー上に存在する間の印刷に使用する必要があります。
    6. シリコン基板に直接インク スタンプを置きます。
    7. 手動ドリル プレス スタンド (材料の表を参照) を使用 (図 3) パターン転写を促進するためにシリコン表面にポリマー コーティングのスタンプを押しています。すぐに高分子溶液からコーティングのスタンプを出して後基板 (1 〜 2 秒) 以内にスタンプを適用します。
      注: シリコン両方 PDMS スタンプは、PDMS スタンプ スタンプ32不均一または高圧変形を最小限に抑えるために両面テープを置くことができます。
    8. 等角ポリマー インク スタンプ、1 分使用 75 g/cm2(7.35 kPa) の推定圧力用シリコン基板接点を適用すると、キーを押します。
    9. シリコン表面からスタンプを優しきます。
    10. 110 ° C、18 h で真空オーブンですぐに印刷されたシリコン基板をアニールします。
    11. アセトンやクロロホルム、物理的に吸着 PGMAbを削除する 10 分で印刷されたシリコン基板を超音波 - PVDMA、N2乾燥。
      1. PGMA-bの転送が成功したことを確認する (の後で印刷手順) PDMS のスタンプと (後焼鈍および超音波処理の手順) 印刷シリコンの両方の表面特性解析を実行 - PVDMA。
        注: 表面測定機と減衰全反射フーリエ変換赤外分光 (ATR FTIR) 分析される可能性があります印刷シリコン基板と PDMS スタンプをそれぞれ分析します。
    12. 乾燥器で特性まで真空下で基板を格納します。

figure-protocol-2
図 2: ATR FTIR 測定処理 PDMS スタンプ (相対強度).(差込み A)裸の PDMS スタンプ角測定に問い合わせてください。(差込み B)TPS の接触角測定処理 PDMS スタンプ。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

figure-protocol-3
図 3: PGMA -bの-PVDMA のソリューション シリコン基板上への μCP のセットアップします。手順は、手動ドリル プレス(A) 、 (B)の使用の PGMA -b- PVDMA 高分子で被覆された TPS 修飾 PDMS タイムスタンプを含む、 (C)プラズマ洗浄 2 × 2 cm のシリコン基板、および(D)両面テープ。

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結果

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接触角測定は PGMA b PVDMA とシリコンの機能化の評価に使用できます。図 1は、さまざまな処理手順の間にシリコン基板の接触角を示しています。プラズマ クリーニング シリコン基板の親水性の挙動を図 1 bに示します。高分子スピン コーティング、熱処理が 75 ° ± 1 ° の接触角(図 1C) 20面 PVDMA の Lokitzらによって報告された値に一貫しています。

図 2は、ATR FTIR スペクトルと接触角計測システム PDMS スタンプの µCP プロシージャの別の手順を示します。印刷した...

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ディスカッション

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

本稿は PGMAbをパターニングする 3 つのアプローチ - PVDMA、それぞれ、一連の利点と欠点を持つ。パリレン レーザリフトオフ法によるパターン ブロック共重合体ミクロ ナノスケールの分解能で汎用性の高い方法です、他パターニング システム33,34,35の蒸着マスクとして使用されています。その比較的弱いの表面付着によるパリレン ステンシル容易に削除できます表面からバック グラウンド地域を公開するポリマー コーティング後溶剤で超音波処理によって。背景領域には、一貫してクリーンと残留ポリマーの自由が表示されます。パリレンはさまざまな表面36,37に不活性なのでこのアプローチは PGMAbを堆積させるために便利 - 異なる背景の表面化学の多様性に PVDMA。膜厚均一性に影響する要因の一つは、パリレン...

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開示事項

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

著者が明らかに何もありません。

謝辞

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

この研究は、カンザス州立大学によって支えられました。本研究の一部は、ナノ相物質科学は、オークリッジ国立研究所で科学的なユーザー施設課、基礎エネルギー科学のオフィスと米国エネルギー省が主催、センターにて行われました。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
Material
エタノール、≥ 99.5%Sigma-Aldrich459844-HCL
Fluka Analytical318949-中の1.019 N
、≥ 99.5%Sigma-Aldrich320110-
ベンゼン、≥ 99.9%Sigma-Aldrich270709-
イソプロパノール、ACS試薬、≥99.5%Sigma-Aldrich190764
HexaneFisher ChemicalH292-4-Argon
Matheson Gas
G1901175-Tetrahydrofuran (THF), ≥ 99.9%Sigma-Aldrich
401757-Pluronic F-127Sigma-AldrichP2443-Polydimethyl
Siloxane (PDMS) Slygard 184Dow Corning4019862-
トリクロロ(1H、1H、2H、2H-パーフルオロオクチル)シラン(TPS)、97%Sigma-Aldrich448931それは有毒です。フードの下で作業
無水クロロホルム、≥ 99%Sigma-Aldrich372978
-ポジティブフォトレジスト AZ1512MicroChemicalsAZ 1512琥珀色の赤い液体、密度 1.083 g/cm3、スピンコーティングのステップはボンネットの下で行う必要があります
現像液 AZ 300 MIFMicroChemicalsAZ300 MIFわずかなアミン臭と密度 1 g/cm3
の透明な無色の液体1,2-ビニル-4,4-ジメチルアズラクトン (VDMA)Isochem North America, LLCVDMA-2
-シアノ-2-プロピルドデシルトリチオカーボネート (CPDT)Sigma-Aldrich
723037-2,2′-アゾビス (4methoxy-2,4-dimethyl valeronitrile) (V-70)和光スペシャリティケミカルズCAS NO. 15545-97-8, EINECS No. 239-593-8-Parylene
NSpecialty Coating Systems15B10004-
名称会社名カタログ番号コメント
Equipment
Parylene Coaterコーティング・システムズSCSラボコーター(PDS 2010)-
マスクアライメントシステムトロニックス・クインテルNXQ8000●
酸素プラズマエッチング機オックスフォード・インスツルメンツプラズマラボシステム 100面
形状測定機VeecoDektak 150スキャンタイプが標準でした。スキャン時間および力は、それぞれ120秒および1mgであった。
明視野正立顕微鏡オリンパス株式会社BX51-
酸素プラズマ クリーナーハリック プラズマPDC-001-HP
減衰全反射率フーリエ変換赤外分光法 (ATR-FTIR)Perkin ElmerATR-FTIR 100-
原子間力顕微鏡 (AFM)PicoPlusPicoplus 原子間力顕微鏡Veeco MLCT-E カンチレバー、スプリング定数 0.5 N/mスキャン速度は0.25〜1Hzの間で変化しました。
走査型電子顕微鏡(SEM)株式会社日立科学システムズ--
ロータリーツールワークステーションドレメルモデル220-01-
スピンコータースマートコーターSC100-
真空オーブンヤマトサイエンティフィックPCD-C6(5)000)-
サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)Waters Alliance 2695 Separations Module720004547EN-
屈折率(RI)検出器WatersModel 2414-Photodiode
Array 検出器WatersModel 2996,716001286-Multi-angle
Light Scattering(MALS) DetectorWyatt TechnologyminiDAWN TREOS II-
粘度計ワイアットテクノロジーViscostar-PLgel
5 & マイクロ;m 混合 C カラム (300 x 7.5 mm)Agilent5 µm mixed-Cカラム-
エリプソメータJ. A. Woollamalpha-SECauchyモデル、PGMAおよびPVDMA層は、632 nmで屈折率が1.50および1.52でした
超音波処理装置Fischer ScientificFS-110H-
、H2O アセトンする スペシャルティ・ ニュー 超音波

参考文献

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