Synthèse et auto-assemblage de copolymères à blocs à paramètre d’interaction de Flory-Huggins élevé

Abstract

Cette thèse porte sur la synthèse de copolymères à blocs (BCPs) à haut pouvoir de ségrégation pour des applications en nanolithographie. La voie de synthèse qui a été retenue est la polymérisation radicalaire contrôlée par les nitroxydes ou NMP. Parmi tous les copolymères à blocs synthétisés, nous avons choisi de nous intéresser plus particulièrement à l'association de blocs 'hydrophile' et 'hydrophobe' à squelettes polystyrène. Le bloc hydrophile poly(3,4-dihydroxystyrène) (PDHS) s'est montré très intéressant en association avec les blocs poly(4-tertbutylstyrène) (PtBS) et poly(4-triméthylsilylstyrène) (PTMSS) formant respectivement les copolymères à blocs PDHS-b-PtBS et PDHS-b-PTMSS. Ainsi des valeurs de χ très élevées ont pu être quantifiées de l'ordre de 0,7 par exemple pour le PDHS-b-PtBS. L'avantage du bloc PTMSS tient au fait qu'il a permis d'amplifier le phénomène de contraste en gravure. Le bloc PDHS a ensuite été remplacé par le poly(4-méthylétherglycérolstyrène) (PMGS) afin de faire varier notamment les caractéristiques thermiques et d'étudier leur effet sur l'auto-assemblage de copolymères PtBS-b-PMGS. Enfin, les capacités d'infiltration spécifique du bloc PDHS par un précurseur métallique ont mis en évidence la formation d'un masque dur et d'un réseau double oxyde pour respectivement le PDHS-b-PtBS et le PDHS-b-PTMSS.