DE10025522A1 - Verfahren zur strukturierten Abscheidung leitfähiger Polymere - Google Patents
Verfahren zur strukturierten Abscheidung leitfähiger PolymereInfo
- Publication number
- DE10025522A1 DE10025522A1 DE10025522A DE10025522A DE10025522A1 DE 10025522 A1 DE10025522 A1 DE 10025522A1 DE 10025522 A DE10025522 A DE 10025522A DE 10025522 A DE10025522 A DE 10025522A DE 10025522 A1 DE10025522 A1 DE 10025522A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- structured
- polymer
- layer
- adhesion
- molecules
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 17
- 230000008021 deposition Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000178 monomer Substances 0.000 title claims description 6
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 title description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 9
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 claims description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims description 2
- WREDNSAXDZCLCP-UHFFFAOYSA-N methanedithioic acid Chemical compound SC=S WREDNSAXDZCLCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 2
- 150000003566 thiocarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 claims description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 claims 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract 2
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 abstract 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract 1
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N tetralin Chemical compound C1=CC=C2CCCCC2=C1 CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N decalin Chemical compound C1CCCC2CCCCC21 NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002490 anilino group Chemical class [H]N(*)C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- WVIIMZNLDWSIRH-UHFFFAOYSA-N cyclohexylcyclohexane Chemical group C1CCCCC1C1CCCCC1 WVIIMZNLDWSIRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- PZGXPPJWXWJIJP-UHFFFAOYSA-N trichloro(11-thiophen-3-ylundecyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)CCCCCCCCCCCC=1C=CSC=1 PZGXPPJWXWJIJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N vertaline Natural products C1C2C=3C=C(OC)C(OC)=CC=3OC(C=C3)=CC=C3CCC(=O)OC1CC1N2CCCC1 PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CCVIETYDINGXSM-UHFFFAOYSA-N 7-[[5-(methylaminomethyl)pyridin-3-yl]oxymethyl]quinolin-2-amine Chemical compound CNCc1cncc(OCc2ccc3ccc(N)nc3c2)c1 CCVIETYDINGXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003577 thiophenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/3405—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of organic materials
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
- G03F7/165—Monolayers, e.g. Langmuir-Blodgett
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/20—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
- H10K71/13—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur strukturierten Abscheidung leitfähiger Polymere auf einem Substrat aus Silizium und Siliziumdioxid, Metallen, deren Legierungen und Oxide, Quarz und Keramiken, Polymeren oder Papier, dadurch gekennzeichnet, dass DOLLAR A - zunächst eine haftvermittelnde kovalent gebundene organische Molekülschicht aus Molekülen A, die aus einer Haftgruppe HG und einer Kopfgruppe KG bestehen und durch einen Aryl- oder Alkylspacer der Länge 0 bis 30 CH¶2¶-Einheiten gekoppelt sind, strukturiert auf der Oberfläche des Substrates aufgebracht wird, wobei sich in den strukturierten Bereichen ein dünner Film der organischen Verbindung ausbildet, DOLLAR A - eine anschließende Behandlung mit einem Polymere bildenden Oxidationsmittel mittels Molekülen B vorgenommen wird, wobei sich das Polymer auf der organischen Schicht haftfest ausbildet DOLLAR A - und so eine strukturierte Polymerschicht erzeugt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur strukturierten Abscheidung leitfähiger Polymere nach
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Leitfähige Polymere können elektrochemisch, chemisch oder photoinduziert hergestellt werden.
Bei den in der Literatur beschriebenen Strukturierungsmethoden wird in der Regel zuerst ein
geschlossener Film des leitfähigen Polymeren aufgebracht (z. B. elektrochemisch oder
photochemisch), der in einem zweiten Schritt durch Laserablation, Laserumwandlung,
Carbonisierung oder Elektronenstrahlschreiber strukturiert wird.
Diese Verfahren weisen alle den Nachteil vieler, zum Teil langwieriger Prozessschritte auf, die
sie für eine industrielle Anwendung ungeeignet machen.
Eine strukturierte Abscheidung von Polymerfilmen ist für elektrochemisch dargestellte Polymere
durch die Form des leitenden Untergrundes bzw. durch laserinduzierte Abscheidung auf
halbleitenden Substraten möglich.
Oligomere bzw. lösliche Derivate lassen sich durch Spincoating oder Aufdampfen applizieren
(unter Umständen auch strukturiert). Die Herstellung solcher Derivate ist aber aufwändig und
kostenintensiv. Problematisch ist dabei auch, dass keine hinreichende Haftfestigkeit gegeben und
die Verwendung in Flüssigkeiten auf Grund der Löslichkeit nicht möglich ist.
Auf nichtleitenden Substraten (Oxide, Kunststoffe etc.) sind bisher keine Verfahren zur
strukturierten Abscheidung von haftfesten und nicht löslichen Schichten leitfähiger Polymere
bekannt geworden.
Es besteht ein anhaltendes Bedürfnis, leitfähige Polymere als Materialien für Bauelemente der
Mikroelektronik (z. B. Transistoren u. a.) auf einfache Art und Weise strukturiert herzustellen.
Aus der DE 198 15 220 A1 ist ein Verfahren zur haftfesten und dichten Metallisierung von
chemisch nicht oder nur schwer plattierbaren Oberflächen, wie zum Beispiel Silizium und dessen
Oxidoberfläche, Leichtbaumetalle wie Aluminium, Titan oder Magnesium sowie deren
Legierungen und Oxide, Oxiden und Keramiken bekannt. Das Verfahren beruht darauf, dass auf
einer Substratoberfläche eine kovalent gebundene, organische Molekülschicht durch einen
Tauchprozess aufgebracht wird, und diese gebundenen Moleküle durch eine Polymerisation mit
weiteren Monomeren zu einer haftfesten, dichten, leitfähigen Polymerschicht entwickelt werden.
Die leitende Polymerschicht kann anschließend galvanisch oder außen stromlos weiter verstärkt
werden. In der Druckschrift sind Haftvermittlermoleküle für das Verfahren zur Plattierung von
Oberflächen beschrieben.
Die Beschreibung eines gut haftenden Thiophenderivates ist in der Druckschrift JP 24 23 52/92
erfolgt. Die Synthese des Moleküls sowie das Aufbringen als adsorbierter Film auf die
Substratoberfläche werden dargestellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem auf Silizium und
Siliziumdioxid, Metallen, deren Legierungen und Oxiden, Quarz und Keramiken, Polymeren oder/
Papier strukturierten Filmen intrinsisch leitfähige Polymere erzeugt werden können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren dadurch gelöst, dass
- - zunächst eine haftvermittelnde, kovalent gebundene, organische Molekülschicht aus Molekülen A, die aus einer Haftgruppe HG und einer Kopfgruppe KG bestehen und durch einen Aryl- oder Alkylspacer der Länge 0 bis 30 CH2-Einheiten gekoppelt sind, strukturiert auf der Oberfläche des Substrates aufgebracht wird, wobei sich in den strukturierten Bereichen ein dünner Film der organischen Verbindung ausbildet,
- - eine anschließende Behandlung mit einem Polymere bildenden Oxidationsmittel mittels Molekülen B vorgenommen wird, wobei sich das Polymer auf der organischen Schicht haftfest ausbildet
- - und so eine strukturierte Polymerschicht erzeugt wird.
Das Polymer scheidet sich nur auf den Gebieten ab, auf denen die haftvermittelnde Substanz
aufgebracht wurde und bildet so dessen Struktur exakt ab. Überraschenderweise lässt sich die
haftvermittelnde Substanz ohne Einbuße an Wirksamkeit sehr einfach strukturiert auftragen.
Vorteilhaft erfolgt die strukturierte Abscheidung der haftvermittelnden Molekülschicht durch
eine teilweise Maskierung des Substrates, z. B. durch eine Lackmaske, wie sie üblicherweise in
der Halbleitertechnik verwendet wird.
Eine weitere, vorteilhafte Variante zum strukturierten Auftragen einer haftvermittelnden
Molekülschicht besteht in der Anwendung einer Stempeltechnik.
Struktur und Reaktivität der haftvermittelnden Substanz werden überraschenderweise weder
durch Stempelmaterial noch durch technologische Schritte, z. B. des Photolithographieprozesses,
negativ beeinflusst.
Die zur Herstellung einer haftvermittelnden, kovalent gebundenen, organischen Molekülschicht
verwendeten Moleküle A sind gekennzeichnet durch eine Haftgruppe HG zur Anbindung an das
Substrat und eine reaktive Kopfgruppe KG, die durch einen Arylspacer oder Alkylspacer der
Längen n = 0-30 CH2-Einheiten verbunden sind.
Silan, Phosphonsäure, Phosphorsäure, Thiol, Carbonsäure, Thio- und Dithiocarbonsäure
- 1.
- 2.
Anilin
Derivate von 1. oder 2.
Zum Aufbau der leitfähigen Polymerschicht werden Moleküle B als Monomer verwendet.
- 1.
X = S, O, NR - 2.
Anilin
Derivate von 1. oder 2.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt in einfachen Prozessschritten, Strukturen bis in den
Submikrometerbereich darzustellen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die einzige Fig. 1 zeigt eine Rasterelektronenmikroskopaufnahme einer strukturierten Schicht
(entsprechend Ausführungsbeispiel 1). Hier wird die gute Strukturauflösung und die
Homogenität der entstehenden Schichten deutlich sichtbar.
Die strukturierten, leitfähigen Polymere lassen sich direkt verwenden oder galvanisch bzw.
chemisch außenstromlos metallisieren.
Silizium/Siliziumdioxid-Oberflächen wurden nach folgenden Prozessschritten strukturiert mit
einem leitfähigen Polymer beschichtet.
- 1. Beschichtung des Substrates mit Hexamethyldisilazan
- 2. Aufbringen und Strukturieren einer Photomaske
- 3. 60 min. Tauchen in eine 11-(3-Thienyl)undecyltrichlorsilan (20 mg/l) enthaltende, organische Lösung (Bicyclohexyl, Toluol, Benzol, Tetralin, Decalin, TUE oder andere) bei Raumtemperatur
- 4. Spülen mit Chloroform und Wasser 1 min. Spülen in einem organischen Lösungsmittel (z. B. Aceton) zur vollständigen Entfernung der Photomaske
- 5. Tauchen in eine organische Lösung von Oxidationsmittel und Zugabe des Monomeren (Polymerisationsdauer 1 h)
- 6. 5 min Waschen des Substrates mit Methanol/CHCl3 im Ultraschallbad
- 7. Trocknen im Stickstoffstrom
Die Photomaske kann auch nach dem 6. Prozessschritt entfernt werden. Dabei ist kein Einfluss
bei der Strukturbildung des Polymers zu erkennen.
Quarz-Oberflächen wurden nach folgenden Prozessschritten strukturiert mit leitfähigem Polymer
beschichtet.
- 1. Stempeln einer 11-(3-Thienyl)undecyltrichlorsilan (20 mg/l) enthaltenden, organischen Lösung (Bicyclohexyl, Toluol, Benzol, Tetralin, Decalin, THF oder andere); der Stempel (Material z. B. Polysiloxan) mit der Lösung verbleibt dabei 15 min auf dem Substrat
- 2. Spülen mit Chloroform und Wasser zur vollständigen Entfernung von Resten der Haftvermittlerlösung
- 3. Tauchen in eine organische Lösung von Oxidationsmittel und Zugabe des Monomeren (Polymerisationsdauer 1 h)
- 4. 5 min. Waschen des Substrates mit Methanol/CHCl3 im Ultraschallbad
- 5. Trocknen im Stickstoffstrom
Claims (5)
1. Verfahren zur strukturierten Abscheidung leitfähiger Polymere auf einem Substrat aus
Silizium und Siliziumdioxid, Metallen, deren Legierungen und Oxiden, Quarz und
Keramiken, Polymeren oder Papier, dadurch gekennzeichnet, dass
- - zunächst eine haftvermittelnde, kovalent gebundene, organische Molekülschicht aus Molekülen A, die aus einer Haftgruppe HG und einer Kopfgruppe KG bestehen und durch einen Aryl- oder Alkylspacer der Länge 0 bis 30 CH2-Einheiten gekoppelt sind, strukturiert auf der Oberfläche des Substrates aufgebracht wird, wobei sich in den strukturierten Bereichen ein dünner Film der organischen Verbindung ausbildet,
- - eine anschließende Behandlung mit einem Polymere bildenden Oxidationsmittel mittels Molekülen B vorgenommen wird, wobei sich das Polymer auf der organischen Schicht haftfest ausbildet
- - und so eine strukturierte Polymerschicht erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierte Abscheidung der
haftvermittelnden Molekülschicht durch eine teilweise Maskierung des Substrates erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die haftvermittelnde
Molekülschicht durch Stempeltechnik aufgetragen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein haftvermittelndes
Molekül A, bestehend aus
mit einer Haftgruppe HG aus Silan, Phosphonsäure, Phosphorsäure, Thiol, Carbonsäure, Thio- oder Dithiocarbonsäure und einer Kopfgruppe KG aus
mit einer Haftgruppe HG aus Silan, Phosphonsäure, Phosphorsäure, Thiol, Carbonsäure, Thio- oder Dithiocarbonsäure und einer Kopfgruppe KG aus
- a)
- a) Anilin oder
- b) Derivaten von a) oder b)
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbau der leitfähigen
Polymerschicht Moleküle B als Monomer verwendet werden, wobei das
Molekül B aus
- a)
- a) Anilin oder
- b) Derivaten von a) oder b) besteht.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10025522A DE10025522B4 (de) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | Verfahren zur strukturierten Abscheidung leitfähiger Polymerer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10025522A DE10025522B4 (de) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | Verfahren zur strukturierten Abscheidung leitfähiger Polymerer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10025522A1 true DE10025522A1 (de) | 2001-11-29 |
| DE10025522B4 DE10025522B4 (de) | 2004-05-13 |
Family
ID=7643262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10025522A Expired - Fee Related DE10025522B4 (de) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | Verfahren zur strukturierten Abscheidung leitfähiger Polymerer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10025522B4 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1357226A3 (de) * | 2002-04-22 | 2004-01-07 | Hueck Folien GmbH | Substrate mit elektrisch leitfähigen Schichten |
| WO2005008803A2 (de) * | 2003-07-11 | 2005-01-27 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterbauelement und verfahren zu dessen herstellung |
| WO2006042568A1 (de) | 2004-10-20 | 2006-04-27 | Hueck Folien Ges.M.B.H | Substrate mit elektrisch leitfähigen schichten |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4699804A (en) * | 1984-12-28 | 1987-10-13 | Hoechst Gosei Kabushiki Kaisha | Process for producing electrically conductive composite polymer article |
| DE19815220A1 (de) * | 1998-03-27 | 1999-09-30 | Univ Dresden Tech | Verfahren zur haftfesten und dichten Metallisierung von chemisch oder galvanisch nicht oder nur schwer plattierbaren Oberflächen sowie Haftvermittler zur Durchführung des Verfahrens |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2889768B2 (ja) * | 1992-09-10 | 1999-05-10 | 松下電器産業株式会社 | ３−チエニル基含有ケイ素化合物及びその製造方法 |
-
2000
- 2000-05-18 DE DE10025522A patent/DE10025522B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4699804A (en) * | 1984-12-28 | 1987-10-13 | Hoechst Gosei Kabushiki Kaisha | Process for producing electrically conductive composite polymer article |
| DE19815220A1 (de) * | 1998-03-27 | 1999-09-30 | Univ Dresden Tech | Verfahren zur haftfesten und dichten Metallisierung von chemisch oder galvanisch nicht oder nur schwer plattierbaren Oberflächen sowie Haftvermittler zur Durchführung des Verfahrens |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1357226A3 (de) * | 2002-04-22 | 2004-01-07 | Hueck Folien GmbH | Substrate mit elektrisch leitfähigen Schichten |
| WO2005008803A2 (de) * | 2003-07-11 | 2005-01-27 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterbauelement und verfahren zu dessen herstellung |
| WO2005008803A3 (de) * | 2003-07-11 | 2005-03-10 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterbauelement und verfahren zu dessen herstellung |
| WO2006042568A1 (de) | 2004-10-20 | 2006-04-27 | Hueck Folien Ges.M.B.H | Substrate mit elektrisch leitfähigen schichten |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10025522B4 (de) | 2004-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6114099A (en) | Patterned molecular self-assembly | |
| DE69220717T2 (de) | Chemisch adsorbierte Schicht und Verfahren zu deren Herstellung | |
| EP1238312B1 (de) | Verwendung von polyimid für haftschichten, lithographisches verfahren zur herstellung von mikrobauteilen sowie verfahren zur herstellung von verbundmaterial | |
| DE19945935A1 (de) | Oberflächenmodifiziertes Schichtsystem | |
| AT516558B1 (de) | Prägelack, Verfahren zum Prägen sowie mit dem Prägelack beschichtete Substratoberfläche | |
| DE69216692T2 (de) | Kondensator und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| EP0206133A1 (de) | Verwendung von Polypyrrol zur Abscheidung von metallischem Kupfer auf elektrisch nichtleitende Materialen | |
| WO2008125302A2 (de) | Verfahren zum übertragen einer nanoschicht | |
| DE602005006324T2 (de) | Verfahren zum verbinden zweier freier oberflächen eines ersten beziehungsweise zweiten substrats | |
| EP2323776B1 (de) | Vollständig vernetzte chemisch strukturierte monoschichten | |
| AT412094B (de) | Verfahren zur beschichtung von rohlingen zur herstellung von gedruckten leiterplatten (pcb) | |
| DE10025522B4 (de) | Verfahren zur strukturierten Abscheidung leitfähiger Polymerer | |
| DE4234423C2 (de) | Mit einem Resist beschichtete Metall- oder Halbleitersubstrate und Verfahren zur Erzielung einer stabilen Resist-Substrat-Haftung | |
| DE69222679T2 (de) | Funktionell laminierte, chemisch adsorbierte Schicht und Verfahren zu deren Herstellung | |
| DE102010011021A1 (de) | Metallisierungsverfahren für ein keramisches Substrat | |
| US3684569A (en) | Process of producing conductive gold patterns | |
| DE10349764B4 (de) | Hartmaske zur Strukturierung einer Schicht und Verfahren zur Generierung einer Hartmaske für die Strukturierung einer Schicht | |
| DE4042220C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von ganzflächigen oder partiellen Goldschichten | |
| KR100815081B1 (ko) | 스탬퍼 이형처리 방법 | |
| DE3104107C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von lötfähigen Überzügen | |
| DE102006009696B4 (de) | Bauteil für die Nano- und Molekularelektronik | |
| DE102006049432A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von selbst aggregierenden Monolagen auf Festkörperoberflächen | |
| DE69216926T2 (de) | Chemisch adsorbierter Film und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| DE2737792B2 (de) | Verfahren zur Verbesserung der Haftung von Poly-p-xylylenen auf Substraten durch Aufbringen einer Organosilanschicht | |
| DE69614898T2 (de) | Organische Dünnschicht mit gleichmässig orientierter Struktur und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |