We presented the new morphology of polystyrene-block-poly(methyl methacrylate) copolymer thin film according to the multi-assemble process. In this work, large molecular weight PS-b-PMMA film was used as a topographical confinement by selective PMMA etching and then small molecular weight PS-b-PMMA thin film can be applied previous one. The final morphology of multi-assembled PS-b-PMMA copolymer thin films were formed into perpendicular nanopatterns such as dotted line, bilinear dots, irregular lamellar structure with alternating differing lines, shrunk cylinder patterns, composed of only organic components. These results can potentially be utilized in various nanopattern applications, including nanolithography, photonic materials, and templates for harvesting metal or inorganic materials. Furthermore, we demonstrated the new strategy for rapid annealing process for directed self-assembly of PS-b-PMMA. This work provides important insights for optimizing the annealing process of PS-b-PMMA block copolymers thin film.
본 연구에서는 다중 조립을 통한 PS-b-PMMA 블록공중합체 박막의 새로운 구조를 소개한다. 큰 분자량의 PS-b-PMMA 박막의 선택적인 PMMA 성분 식각을 통해 PS 성분의 나노벽을 만들고 그 내부에 작은 분자량의 PS-b-PMMA 박막을 자기조립시켰다. 최종적인 다중 조립된 필름은 유기물로만 이루어진 점선, 두줄의 점선, 서로다른 두께의 선이 교대로 형성된 불규칙적 주기의 라멜라, 수축된 실린더 패턴의 나노구조를 가졌다. 결과적으로 얻어진 패턴은 다양한 나노패턴으로 응용될 수 있는데, 그 예로는 nanolithography, photonic materials, metal이나 무기물질을 위한 나노템플릿 등이 있다. 또한 본 연구에서는 PS-b-PMMA 블록공중합체의 directed self-assembly를 위한 빠른 열처리 공정의 새로운 방법을 제시하였다. 이 연구는 PS-b-PMMA 블록공중합체 박막의 열처리 공정을 최적화하는데 중요한 관점을 보여준다.
