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WO2002001297A2 - Method for photochemically structuring surfaces and articles structured by said method - Google Patents

Method for photochemically structuring surfaces and articles structured by said method Download PDF

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WO2002001297A2
WO2002001297A2 PCT/DE2001/002315 DE0102315W WO0201297A2 WO 2002001297 A2 WO2002001297 A2 WO 2002001297A2 DE 0102315 W DE0102315 W DE 0102315W WO 0201297 A2 WO0201297 A2 WO 0201297A2
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WO
WIPO (PCT)
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compounds
photochemically
light
hydrophobic
hydrophilic
Prior art date
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PCT/DE2001/002315
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German (de)
French (fr)
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WO2002001297A3 (en
Inventor
Daniel Schondelmaier
Wolfgang Eberhardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Forschungszentrum Juelich GmbH
Original Assignee
Forschungszentrum Juelich GmbH
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Publication date
Application filed by Forschungszentrum Juelich GmbH filed Critical Forschungszentrum Juelich GmbH
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Publication of WO2002001297A3 publication Critical patent/WO2002001297A3/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0042Photosensitive materials with inorganic or organometallic light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. inorganic resists
    • GPHYSICS
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    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/075Silicon-containing compounds
    • G03F7/0755Non-macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds

Definitions

  • the invention relates to methods for the treatment of surfaces and objects produced using such methods. Furthermore, it relates to the use of compounds as photochemically cleavable reagents.
  • the disadvantage of the methods is a high technical and time expenditure.
  • the object of the invention is therefore to create a technically simple, inexpensive and less time-consuming method for producing regular structures in the nanometer range on surfaces and to create a method for producing a stamp profile.
  • Another object is to provide a method with which a surface with hydrophobic and hydrophilic areas can be produced.
  • the object is achieved according to the invention with the features specified in the characterizing part of claim 1 and starting from the preamble of claim 9 with those in the characterizing part of claim 9, and further starting from the preamble of claim 17 with the im characterizing part of claim 17 specified features. Furthermore, the problem is solved starting from the preamble of claim 25 with the features specified in the characterizing part of claim 25 and starting from the preamble of claim 29 with the features specified in the characterizing part of claim 29, and starting from the preamble of claim 30 with the Features specified in the characterizing part of claim 30.
  • Halogenated alkyl groups are notable for their high reactivity with high-energy light, in particular UV light.
  • the preferred embodiment of the method according to claim 3 brings about a rapid reaction of the compounds used with UV light.
  • a particularly rapid reactivity of the compounds used with UV light is ensured.
  • the advantageous embodiment of the method according to claim 5 causes a high binding affinity of the compounds used with the surface of the materials used. These materials have functional groups on their surface that can bond with the compounds.
  • glass, graphite and aluminum surfaces are preferably coated or treated with compounds which contain Si as Y, since silicon preferably forms a bond with the functional groups or with the surface properties of these materials and the compounds which contain silicon as Y preferably bind to these surfaces.
  • gold surfaces are preferably coated with compounds which contain S as Y, since sulfur reacts preferentially with the surface properties of this material and these compounds which contain S as Y preferably form a bond with this material ,
  • the advantageous embodiment of the method according to claim 8 has the effect that the xenon light source radiates energy-rich light from a wavelength of approximately 250 nm, or the energy-rich light with the aid of a laser, which has a wavelength of 248 nm, for example, can be irradiated.
  • the method according to claim 9 enables the production of a stamp profile in the nanometer range.
  • the compounds of the general formula R-X used form a bond with the surface of the material with which a stamp profile is to be created and are aligned perpendicular to the surface.
  • the molecular length corresponds to the layer thickness that forms on the surface of the material.
  • the bond between R and X is photochemically cleavable.
  • the molecular part X is split off and a depression is formed in the exposed area.
  • a UV-impermeable mask that has cutouts, the irradiation of the high-energy light can be controlled and a defined profile with recesses and elevations can be generated.
  • Executing the method according to claim 10 ensures a high reactivity of the compounds used with the high-energy light.
  • the halogenation of the molecular part R of the compound leads to a strong photochemical reactivity.
  • the advantageous embodiment of the method according to claim 11 brings about a rapid cleavage of the molecular part R by high-energy light.
  • a particularly rapid splitting off of the molecular part R is ensured by irradiation with high-energy light.
  • the preferred embodiment of the method according to claim 15 results in a particularly successful creation of a stamp profile on gold surfaces, since S preferably forms a bond with the functional groups on the surface of gold.
  • a xenon light source can emit wavelengths from approximately 250 nm and a laser can also emit a wavelength of, for example, 248 nm.
  • the method according to claim 17 makes it possible to provide a surface with hydrophobic and hydrophilic areas.
  • the surface of these materials has functional groups which can bond with the compounds.
  • glass, graphite and aluminum surfaces are preferably coated or treated with compounds which contain Si as Y, since silicon preferably forms a bond with the functional groups or with the surface properties of these materials and the Ver - Bonds that contain silicon as Y, preferably bind to these surfaces.
  • gold surfaces are preferably coated with compounds which contain S as Y, since sulfur reacts preferentially with the surface properties of this material and these compounds which contain S as Y preferably form a bond with this material ,
  • the advantageous embodiment of the method according to claim 24 has the effect that the xenon light source radiates energy-rich light from a wavelength of approximately 250 nm, or the energy-rich light with the aid of a laser, for example a wavelength of 248 nm has, can be irradiated.
  • the bond between R and X is split photochemically.
  • the compounds can thus be used, for example, as a UV indicator or to produce certain surface properties, such as, for example, B. Creation of hydrophilic / hydrophobic Surface areas, or the creation of surface structures with elevations or depressions. If the connections are exposed to high-energy radiation, the property of the surface to which the connection was bound also changes, for example.
  • the surface which was hydrophobic before exposure now has hydrophilic properties.
  • a part of the compound which was bound to the surface is cleaved off by exposure to light. This creates a depression in the exposed area and gives the surface a structure.
  • Halogenated alkyl groups are notable for their high reactivity with high-energy light, in particular UV light.
  • the preferred embodiment of the use of compounds according to claim 27 brings about a rapid reaction of the compounds used with UV light.
  • the material to be processed for example glass, graphite, aluminum, gold, is coated with a solution of the compounds according to the invention.
  • a cleaned silicon wafer is immersed in a solution of fluoroalkyl-functional silane molecules (tridecafluorooctyltriethoxysilane) with a molecular length of about 1.2 nm for about 1 to 5 minutes.
  • the coating is complete after a curing time of approximately 15 minutes to 24 hours (at a temperature of 20 ° C. to 90 ° C.).
  • the coated silicon wafer is rinsed with acetone in an ultrasonic bath for 15 to 30 minutes
  • the masked silicon wafer is exposed to a UV lamp (xenon high-pressure lamp 250 nm to 2000 nm) for 15 min to 24 h, after which the mask is removed again a stamp profile in the form of a mask
  • the stamp profile has a stamp height of approximately 1.2 nm, which corresponds approximately to the molecular length, and the depressions are formed in the exposed areas.
  • Another area of application of the compound according to the invention and the method is the production of surfaces which are distinguished by water-repellent (hydrophobic) and wetting (hydrophilic) subregions.
  • the hydrophilic molecular region binds to the surface chemically and / or physically.
  • the hydrophobic molecular region of the compound according to the invention is aligned perpendicular to the treated surface and thus has the effect that the surface has hydrophobic properties.
  • the hydrophobic molecular part of the compound according to the invention is cleaved off by exposure and the surface points at the exposed areas now hydrophilic properties.
  • a cleaned glass plate is placed in a solution of fluoroalkyl functional silane molecules for approx. 1 to 5 min

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Abstract

The invention relates to methods for treating surfaces and to articles produced by said methods. The invention further relates to the use of compounds as photochemically cleavable reagents. Various techniques are known to texture surfaces or to produce nanometer structures on surfaces. The invention provides a method for producing defined surface structures and profiles with little technical complication. To this end, photochemically cleavable compounds are used to produce surfaces with defined hydrophobic and hydrophilic zones or a surface profile with defined elevations and indentations. The surface profile or the surface structure is produced depending on the matrix used which is UV impermeable and lets through UV light only in defined zones.

Description

VERFAHREN ZUR BEHANDLUNG VON OBERFLACHEN SOWIE MIT DIESEN VERFAHREN HERGESTELLTE GEGENSTÄNDE UND VERWENDUNG VON VERBINDUNGEN ALS PHOTOCHEMISCH SPALTBARE REAGENZIEN METHOD FOR THE TREATMENT OF SURFACES AND ITEMS PRODUCED BY THESE METHOD AND USE OF COMPOUNDS AS PHOTOCHEMICALLY FISSILE REAGENTS

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Behandlung von Oberflächen sowie mit solchen Verfahren hergestellte Gegenstände. Weiterhin betrifft sie die Verwendung von Verbindungen als photochemisch spaltbare Reagenzien.The invention relates to methods for the treatment of surfaces and objects produced using such methods. Furthermore, it relates to the use of compounds as photochemically cleavable reagents.

5 Die Texturierung von Oberflächen oder das Erzeugen von Nanometer-Strukturen auf Oberflächen ist in weiten Bereichen, wie z.B. der Halbleitertechnik, von Interesse. Nach dem Stand der Technik werden zur Herstellung definierter Oberflächenprofile verschiedene Techniken ein- 0 gesetzt. Zur Herstellung von kleinsten, regelmäßigen Strukturen im Nanometerbereich auf Substraten werden verschiedene Lithographieverfahren angewendet . Bei herkömmlichen Lithographieverfahren werden Multiquanten- wells mittels Photolithographie oder Elektronenstrahl- 5 lithographie strukturiert und so eine Eingrenzung der Ladungsträger in 3 Dimensionen erreicht (Y.S. Yang et al., J. of Electr. Mat . 24 (2), 99 (1995)). Die Größe der lithographisch erzeugten Strukturen kann bis zu 20 nm betragen. Ein anderes Verfahren ist die Änderung 0 der Oberflächenmorphologie durch Ionenbeschuß (R. Beh- risch, Sputtering by Particle Bombardment II, Topics in Applied Physics, 52, Springer Verlag, (1983)) . Hier kommt es durch den Ionenbeschuß zu einer lokal veränderten Sputterrate, d. h. eine lokal veränderte Mate- 5 rialabtragungsrate .5 The texturing of surfaces or the creation of nanometer structures on surfaces is widely used, e.g. of semiconductor technology, of interest. According to the state of the art, various techniques are used to produce defined surface profiles. Various lithography processes are used to produce the smallest, regular structures in the nanometer range on substrates. In conventional lithography processes, multi-quantum wells are structured by means of photolithography or 5 electron beam lithography, thus limiting the charge carriers in 3 dimensions (Y.S. Yang et al., J. of Electr. Mat. 24 (2), 99 (1995)). The size of the structures produced by lithography can be up to 20 nm. Another method is the change in the surface morphology by ion bombardment (R. Behermann, Sputtering by Particle Bombardment II, Topics in Applied Physics, 52, Springer Verlag, (1983)). Here ion bombardment leads to a locally changed sputtering rate, i. H. a locally changed material removal rate.

Nachteil der Methoden ist ein hoher technischer und zeitlicher Aufwand. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein technisch einfaches, kostengünstiges und wenig zeitaufwendiges Verfahren zur Erzeugung von regelmäßigen Strukturen im Na- nometerbereich auf Oberflächen zu schaffen sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Stempelprofils zu schaffen. Ferner besteht die Aufgabe, ein Verfahren zu schaffen, mit dem eine Oberfläche mit hydrophoben und hydrophilen Bereichen erzeugt werden kann. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, Verbindungen zu schaffen, die als photochemisch spaltbare Agenzien verwendet werden. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, Gegenstände mit einer strukturierten Oberfläche im Nanometerbereich herzustellen sowie Gegenstände mit hydrophoben und hydrophilen Oberflächenbereichen zu erzeugen.The disadvantage of the methods is a high technical and time expenditure. The object of the invention is therefore to create a technically simple, inexpensive and less time-consuming method for producing regular structures in the nanometer range on surfaces and to create a method for producing a stamp profile. Another object is to provide a method with which a surface with hydrophobic and hydrophilic areas can be produced. It is also an object of the invention to provide compounds which are used as photochemically cleavable agents. Furthermore, it is an object of the invention to produce objects with a structured surface in the nanometer range and to produce objects with hydrophobic and hydrophilic surface regions.

Ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen sowie ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 9 mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 9, und weiterhin ausge- hend vom Oberbegriff des Anspruchs 17 mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 17 angegebenen Merkmalen. Weiterhin wird die Aufgabe ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 25 gelöst mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 25 angegebenen Merkmalen sowie aus- gehend vom Oberbegriff des Anspruchs 29 mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 29 angegebenen Merkmalen, und ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 30 mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 30 angegebenen Merkmalen.Starting from the preamble of claim 1, the object is achieved according to the invention with the features specified in the characterizing part of claim 1 and starting from the preamble of claim 9 with those in the characterizing part of claim 9, and further starting from the preamble of claim 17 with the im characterizing part of claim 17 specified features. Furthermore, the problem is solved starting from the preamble of claim 25 with the features specified in the characterizing part of claim 25 and starting from the preamble of claim 29 with the features specified in the characterizing part of claim 29, and starting from the preamble of claim 30 with the Features specified in the characterizing part of claim 30.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nunmehr möglich, ohne hohen technischen Aufwand auf Oberflächen definierte Strukturen im Nanometerbereich zu erzeugen. Weiterhin ist es möglich, Gegenstände mit einem Oberflächenprofil im Nanometerbereich zu schaffen sowie Ge- genstände mit einer Oberfläche, die sowohl hydrophobe als auch hydrophile Bereiche aufweist, zu erzeugen.With the method according to the invention, it is now possible to produce defined structures in the nanometer range on surfaces without high technical outlay. It is also possible to create objects with a surface profile in the nanometer range as well as to produce objects with a surface that has both hydrophobic and hydrophilic areas.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Durch die Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch 2 wird eine hohe Reaktionsfähigkeit der photochemisch spaltbaren Verbindungen erreicht. Halogenierte Al- kylgruppen zeichnen sich durch eine hohe Reaktionsfähigkeit mit energiereichem Licht, insbesondere UV- Licht, aus.By performing the method according to claim 2, a high reactivity of the photochemically cleavable compounds is achieved. Halogenated alkyl groups are notable for their high reactivity with high-energy light, in particular UV light.

Die bevorzugte Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch 3 bewirkt eine schnelle Reaktion der eingesetzten Verbindungen mit UV-Licht. In einer besonders bevorzugten Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch 4 wird eine besonders schnelle Reaktionsfähigkeit der eingesetzten Verbindungen mit UV-Licht gewährleistet.The preferred embodiment of the method according to claim 3 brings about a rapid reaction of the compounds used with UV light. In a particularly preferred embodiment of the method according to claim 4, a particularly rapid reactivity of the compounds used with UV light is ensured.

Die vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens gemäß Anspruch 5 bewirkt eine hohe Bindungsaffinität der eingesetzten Verbindungen mit der Oberfläche der verwendeten Materialien. Diese Materialien weisen an ihrer Oberfläche funktioneile Gruppen auf, die mit den Verbindungen eine Bindung eingehen können.The advantageous embodiment of the method according to claim 5 causes a high binding affinity of the compounds used with the surface of the materials used. These materials have functional groups on their surface that can bond with the compounds.

Gemäß der Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 6 werden Glas-, Graphit- und Aluminiumoberflächen bevor- zugt mit Verbindungen beschichtet bzw. behandelt, die Si als Y enthalten, da Silicium mit den funktioneilen Gruppen bzw. mit den Oberflächeneigenschaften dieser Materialien bevorzugt eine Bindung eingeht und die Verbindungen, die Silicium als Y enthalten, bevorzugt an diese Oberflächen binden. In der vorteilhaften Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch 7 werden Goldoberflächen bevorzugt mit Verbindungen beschichtet, die S als Y enthalten, da Schwefel mit den Oberflächeneigenschaften dieses Materials be- vorzugt reagiert und diese Verbindungen, die S als Y enthalten, bevorzugt mit diesem Material eine Bindung eingehen.According to the development of the method according to claim 6, glass, graphite and aluminum surfaces are preferably coated or treated with compounds which contain Si as Y, since silicon preferably forms a bond with the functional groups or with the surface properties of these materials and the compounds which contain silicon as Y preferably bind to these surfaces. In the advantageous embodiment of the method according to claim 7, gold surfaces are preferably coated with compounds which contain S as Y, since sulfur reacts preferentially with the surface properties of this material and these compounds which contain S as Y preferably form a bond with this material ,

Die vorteilhafte Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 8 bewirkt, daß durch die Xenon-Lichtquelle ener- giereiches Licht ab einer Wellenlänge von ca. 250 nm eingestrahlt wird, bzw. das energiereiche Licht mit Hilfe eines Lasers, der beispielsweise eine Wellenlänge von 248 nm aufweist, eingestrahlt werden kann.The advantageous embodiment of the method according to claim 8 has the effect that the xenon light source radiates energy-rich light from a wavelength of approximately 250 nm, or the energy-rich light with the aid of a laser, which has a wavelength of 248 nm, for example, can be irradiated.

Das Verfahren gemäß Anspruch 9 ermöglicht die Herstel- lung eines Stempelprofils im Nanometerbereich. Die eingesetzten Verbindungen der allgemeinen Formel R-X gehen mit der Oberfläche des Materials, mit dem ein Stempel- profil erzeugt werden soll, eine Bindung ein und richten sich senkrecht zur Oberfläche aus . Die Moleküllänge entspricht der Schichtdicke, die sich auf der Oberfläche des Materials ausbildet. Die Bindung zwischen R und X ist photochemisch spaltbar. Bei Einstrahlung energiereichen Lichtes wird der Molekülteil X abgespalten und es entsteht eine Vertiefung an der belichteten Stelle. Durch Einsatz einer UV-undurchlässigen Maske, die Aussparungen aufweist, kann die Einstrahlung des energiereichen Lichtes gesteuert und so ein definiertes Profil mit Vertiefungen und Erhebungen erzeugt werden.The method according to claim 9 enables the production of a stamp profile in the nanometer range. The compounds of the general formula R-X used form a bond with the surface of the material with which a stamp profile is to be created and are aligned perpendicular to the surface. The molecular length corresponds to the layer thickness that forms on the surface of the material. The bond between R and X is photochemically cleavable. When high-energy light is irradiated, the molecular part X is split off and a depression is formed in the exposed area. By using a UV-impermeable mask that has cutouts, the irradiation of the high-energy light can be controlled and a defined profile with recesses and elevations can be generated.

Durch die Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch 10 wird eine hohe Reaktivität der eingesetzten Verbindungen mit dem energiereichen Licht gewährleistet. Durch die Halogenierung des Molekülteils R der Verbindung wird eine starke photochemische Reaktivität erreicht . Die vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens gemäß Anspruch 11 bewirkt eine schnelle Abspaltung des Molekül- teils R durch energiereiches Licht.Executing the method according to claim 10 ensures a high reactivity of the compounds used with the high-energy light. The halogenation of the molecular part R of the compound leads to a strong photochemical reactivity. The advantageous embodiment of the method according to claim 11 brings about a rapid cleavage of the molecular part R by high-energy light.

In einer besonders bevorzugten Ausführung des Verfah- rens nach Anspruch 12 wird eine besonders schnelle Abspaltung des Molekülteils R durch Einstrahlung energiereichen Lichtes gewährleistet .In a particularly preferred embodiment of the method according to claim 12, a particularly rapid splitting off of the molecular part R is ensured by irradiation with high-energy light.

Die bevorzugte Ausführung des Verfahrens gemäß AnspruchThe preferred embodiment of the method according to claim

13 bewirkt eine erfolgreiche Erzeugung eines Stempel- profils, da der Molekülteil Y mit den funktioneilen13 causes a stamp profile to be successfully generated, since the molecular part Y with the functional parts

Gruppen auf der Oberfläche dieser Materialien eine Bindung eingeht .Groups bond on the surface of these materials.

Die bevorzugte Ausführung des Verfahrens gemäß AnspruchThe preferred embodiment of the method according to claim

14 bewirkt eine besonders erfolgreiche Erzeugung eines Stempelprofils auf Glas-, Graphit- und Aluminiumoberflächen, da Si mit den funktioneilen Gruppen auf der Oberfläche dieser Materialien bevorzugt eine Bindung eingeht .14 causes a particularly successful creation of a stamp profile on glass, graphite and aluminum surfaces, since Si preferably forms a bond with the functional groups on the surface of these materials.

Die bevorzugte Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch 15 bewirkt eine besonders erfolgreiche Erzeugung eines Stempelprofils auf Goldoberflächen, da S mit den funktioneilen Gruppen auf der Oberfläche von Gold bevorzugt eine Bindung eingeht .The preferred embodiment of the method according to claim 15 results in a particularly successful creation of a stamp profile on gold surfaces, since S preferably forms a bond with the functional groups on the surface of gold.

Gemäß der Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 16 wird eine Einstrahlung von energiereichem Licht gewährleistet, da eine Xenon-Lichtquelle Wellenlängen ab ca. 250 nm ausstrahlen kann und ein Laser ebenfalls eine Wellenlänge von beispielsweise 248 nm ausstrahlen kann.According to the development of the method according to claim 16, irradiation of high-energy light is ensured since a xenon light source can emit wavelengths from approximately 250 nm and a laser can also emit a wavelength of, for example, 248 nm.

Durch das Verfahren gemäß Anspruch 17 ist es möglich, eine Oberfläche mit hydrophoben und hydrophilen Berei- co o o cn cnThe method according to claim 17 makes it possible to provide a surface with hydrophobic and hydrophilic areas. co oo cn cn

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ten Materialien. Diese Materialien weisen an ihrer 0- berflache funktionelle Gruppen auf, die mit den Verbindungen eine Bindung eingehen können.materials. The surface of these materials has functional groups which can bond with the compounds.

Gemäß der Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 22 werden Glas-, Graphit- und Aluminiumoberflächen bevorzugt mit Verbindungen beschichtet bzw. behandelt, die Si als Y enthalten, da Silicium mit den funktionellen Gruppen bzw. mit den Oberflächeneigenschaften dieser Materialien bevorzugt eine Bindung eingeht und die Ver- bindungen, die Silicium als Y enthalten, bevorzugt an diese Oberflächen binden.According to a development of the method according to claim 22, glass, graphite and aluminum surfaces are preferably coated or treated with compounds which contain Si as Y, since silicon preferably forms a bond with the functional groups or with the surface properties of these materials and the Ver - Bonds that contain silicon as Y, preferably bind to these surfaces.

In der vorteilhaften Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch 23 werden Goldoberflächen bevorzugt mit Verbindungen beschichtet, die S als Y enthalten, da Schwe- fei mit den Oberflächeneigenschaften dieses Materials bevorzugt reagiert und diese Verbindungen, die S als Y enthalten, bevorzugt mit diesem Material eine Bindung eingehen.In the advantageous embodiment of the method according to claim 23, gold surfaces are preferably coated with compounds which contain S as Y, since sulfur reacts preferentially with the surface properties of this material and these compounds which contain S as Y preferably form a bond with this material ,

Die vorteilhafte Ausführung des Verfahrens nach An- Spruch 24 bewirkt, daß durch die Xenon-Lichtquelle e- nergiereiches Licht ab einer Wellenlänge von ca. 250 nm eingestrahlt wird, bzw. das energiereiche Licht mit Hilfe eines Lasers, der beispielsweise eine Wellenlänge von 248 nm aufweist, eingestrahlt werden kann.The advantageous embodiment of the method according to claim 24 has the effect that the xenon light source radiates energy-rich light from a wavelength of approximately 250 nm, or the energy-rich light with the aid of a laser, for example a wavelength of 248 nm has, can be irradiated.

Durch die Verwendung von Verbindungen gemäß Anspruch 25 ist es möglich, diese Verbindungen als photochemisch spaltbare Agenzien einzusetzen. Dabei wird bei Verbindungen der allgemeinen Formel R-X die Bindung zwischen R und X photochemisch gespalten. Die Verbindungen kön- nen so beispielsweise als UV Indikator eingesetzt werden oder zur Erzeugung bestimmter Oberflächeneigenschaften, wie z. B. Schaffung hydrophiler/hydrophober Oberflächenbereiche, bzw. der Erzeugung von Oberflächenstrukturen mit Erhebungen oder Vertiefungen. Werden die Verbindungen mit energiereicher Strahlung belichtet, so ändert sich beispielsweise auch die Eigenschaft der Oberfläche, an die die Verbindung gebunden war.By using compounds according to claim 25, it is possible to use these compounds as photochemically cleavable agents. In the case of compounds of the general formula RX, the bond between R and X is split photochemically. The compounds can thus be used, for example, as a UV indicator or to produce certain surface properties, such as, for example, B. Creation of hydrophilic / hydrophobic Surface areas, or the creation of surface structures with elevations or depressions. If the connections are exposed to high-energy radiation, the property of the surface to which the connection was bound also changes, for example.

Durch die Belichtung weist die Oberfläche, die vor Belichtung hydrophob war, nun hydrophile Eigenschaften auf. Durch Belichtung wird ein Teil der Verbindung, die an die Oberfläche gebunden war, abgespalten. Dadurch entsteht an der belichteten Stelle eine Vertiefung und die Oberfläche erhält eine Struktur.As a result of the exposure, the surface which was hydrophobic before exposure now has hydrophilic properties. A part of the compound which was bound to the surface is cleaved off by exposure to light. This creates a depression in the exposed area and gives the surface a structure.

Durch die Ausführung der Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 26 wird eine hohe Reaktionsfähigkeit der photochemisch spaltbaren Verbindungen erreicht. Haloge- nierte Alkylgruppen zeichnen sich durch eine hohe Reaktionsf higkeit mit energiereichem Licht, insbesondere UV-Licht, aus.By carrying out the use of the compounds according to claim 26, a high reactivity of the photochemically cleavable compounds is achieved. Halogenated alkyl groups are notable for their high reactivity with high-energy light, in particular UV light.

Die bevorzugte Ausführung des Verwendung von Verbindungen gemäß Anspruch 27 bewirkt eine schnelle Reaktion der eingesetzten Verbindungen mit UV-Licht .The preferred embodiment of the use of compounds according to claim 27 brings about a rapid reaction of the compounds used with UV light.

In einer besonders bevorzugten Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch 28 wird eine besonders schnelle Reaktionsfähigkeit der eingesetzten Verbindungen mit UV- Licht gewährleistet.In a particularly preferred embodiment of the method according to claim 28, a particularly rapid reactivity of the compounds used with UV light is ensured.

Im folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden.The invention will be explained below by way of example.

Zur Beschichtung und Erzeugung einer Struktur wird das zu bearbeitende Material, z.B. Glas, Graphit, Alumini- um, Gold mit einer Lösung der erfindungsgemäßen Verbin- o o cn o cn o cn cnTo coat and create a structure, the material to be processed, for example glass, graphite, aluminum, gold, is coated with a solution of the compounds according to the invention. oo cn o cn o cn cn

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co o cn o cn o cn cnco o cn o cn o cn cn

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Weiteres Ausführungsbeispiel zur Herstellung eines Stempelprofils :Another exemplary embodiment for producing a stamp profile:

Ein gereinigter Silicium-Wafer wird ca. 1 bis 5 min in eine Lösung aus fluoralkylfunktionellen Silanmolekülen (Tridecafluoroctyltriethoxysilan) mit einer Moleküllänge von ca. 1,2 nm getaucht. Die Beschichtung ist nach einer Aushärtungszeit von ca. 15 min bis 24 h (bei einer Temperatur von 20°C bis 90°C abgeschlossen. Der beschichtete Silicium-Wafer wird 15 bis 30 min im Ultra- schallbad mit Aceton gespült. Anschließend wird über dem Silicium-Wafer eine strukturgebende Maske befestigt. Dieser maskierte Silicium-Wafer wird für 15 min bis 24 h mit einer UV-Lampe (Xenon Hochdrucklampe 250 nm bis 2000 nm) belichtet. Danach wird die Maske wieder entfernt. Der Silicium-Wafer zeichnet sich durch ein Stempelprofil in Form der Maske aus. Das Stempel- profil hat eine Stempelhöhe von ca. 1,2 nm, was in etwa der Moleküllänge entspricht. Die Vertiefungen entstehen an den belichteten Stellen.A cleaned silicon wafer is immersed in a solution of fluoroalkyl-functional silane molecules (tridecafluorooctyltriethoxysilane) with a molecular length of about 1.2 nm for about 1 to 5 minutes. The coating is complete after a curing time of approximately 15 minutes to 24 hours (at a temperature of 20 ° C. to 90 ° C.). The coated silicon wafer is rinsed with acetone in an ultrasonic bath for 15 to 30 minutes The masked silicon wafer is exposed to a UV lamp (xenon high-pressure lamp 250 nm to 2000 nm) for 15 min to 24 h, after which the mask is removed again a stamp profile in the form of a mask The stamp profile has a stamp height of approximately 1.2 nm, which corresponds approximately to the molecular length, and the depressions are formed in the exposed areas.

Ein weiteres Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Verbindung und dem Verfahren ist die Herstellung von Oberflächen, die sich durch wasserabweisende (hydrophobe) und benetzende (hydrophile) Teilbereiche auszeichnen. Der hydrophile Molekülbereich bindet auf chemisch und/oder physikalischem Weg an die Oberfläche. Der hydrophobe Molekülbereich der erfindungsgemäßen Verbindung richtet sich senkrecht zur behandelten Oberfläche aus und bewirkt so, daß die Oberfläche hydrophobe Eigenschaften aufweist. Durch Belichtung der Oberfläche mit energiereichem Licht wird die Bindung zwischen dem hydrophilen und hydrophoben Molekülbereich photochemisch gespalten. Durch Belichtung wird der hydrophobe Molekülteil der erfindungsgemäßen Verbindung abgespalten und die Oberfläche weist an den belichteten Stellen nun hydrophile Eigenschaften auf. Durch Verwenden einer UV-undurchlässigen Maske mit definierten Aussparungen können nach Bedarf hydrophile und hydrophobe Bereiche auf der Oberfläche erzeugt werden.Another area of application of the compound according to the invention and the method is the production of surfaces which are distinguished by water-repellent (hydrophobic) and wetting (hydrophilic) subregions. The hydrophilic molecular region binds to the surface chemically and / or physically. The hydrophobic molecular region of the compound according to the invention is aligned perpendicular to the treated surface and thus has the effect that the surface has hydrophobic properties. By illuminating the surface with high-energy light, the bond between the hydrophilic and hydrophobic molecular region is split photochemically. The hydrophobic molecular part of the compound according to the invention is cleaved off by exposure and the surface points at the exposed areas now hydrophilic properties. By using a UV-opaque mask with defined recesses, hydrophilic and hydrophobic areas can be created on the surface as required.

Weiteres Ausführungsbeispiel zur Herstellung einer O- berflache mit hydrophilen und hydrophoben Bereichen:Another embodiment for producing a surface with hydrophilic and hydrophobic areas:

Eine gereinigte Glasplatte wird für ca. 1 bis 5 min in eine Lösung aus fluoralkylfunktionellen SilanmolekülenA cleaned glass plate is placed in a solution of fluoroalkyl functional silane molecules for approx. 1 to 5 min

(Tridecafluoroctyltriethoxysilan) getaucht. Nach einer Aushärtungszeit von ca. 15 min bis 24 h (bei einer Temperatur von 20° bis 90°C) ist die Glasplatte beschichtet . Über der Glasplatte wird die strukturgebende Maske befestigt. Diese maskierte Glasplatte wird für 15 min bis 24 h mit einer UV-Lampe (Xenon Hochdrucklampe 250 nm bis 2000 nm) belichtet. Danach wird die Maske entfernt. Die Glasplatte zeichnet sich an den belichteten Stellen durch einen hydrophilen und an den unbe- lichteten Stellen durch einen hydrophoben Charakter aus. (Tridecafluorooctyltriethoxysilane) immersed. After a curing time of approx. 15 min to 24 h (at a temperature of 20 ° to 90 ° C) the glass plate is coated. The structuring mask is attached over the glass plate. This masked glass plate is exposed to a UV lamp (xenon high-pressure lamp 250 nm to 2000 nm) for 15 min to 24 h. The mask is then removed. The glass plate is characterized by a hydrophilic character in the exposed areas and a hydrophobic character in the unexposed areas.

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