CN104303103B - 用于薄膜嵌段共聚物的取向控制的酸酐共聚物的面涂层 - Google Patents

用于薄膜嵌段共聚物的取向控制的酸酐共聚物的面涂层 Download PDF

Info

Publication number
CN104303103B
CN104303103B CN201380011365.8A CN201380011365A CN104303103B CN 104303103 B CN104303103 B CN 104303103B CN 201380011365 A CN201380011365 A CN 201380011365A CN 104303103 B CN104303103 B CN 104303103B
Authority
CN
China
Prior art keywords
block copolymer
layer
finishing coat
polymer
nanostructure
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.)
Active
Application number
CN201380011365.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104303103A (zh
Inventor
C·G·威尔森
C·J·艾里森
T·濑下
J·卡申
C·M·巴特斯
L·迪安
L·J·桑托斯
E·L·劳施
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.)
University of Texas System
Original Assignee
University of Texas System
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Texas System filed Critical University of Texas System
Publication of CN104303103A publication Critical patent/CN104303103A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104303103B publication Critical patent/CN104303103B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/50—Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/002—Processes for applying liquids or other fluent materials the substrate being rotated
    • B05D1/005—Spin coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/56—Three layers or more
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00023—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems without movable or flexible elements
    • B81C1/00031—Regular or irregular arrays of nanoscale structures, e.g. etch mask layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D137/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a heterocyclic ring containing oxygen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • 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
    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2252/00—Sheets
    • B05D2252/02—Sheets of indefinite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0101—Shaping material; Structuring the bulk substrate or layers on the substrate; Film patterning
    • B81C2201/0147—Film patterning
    • B81C2201/0149—Forming nanoscale microstructures using auto-arranging or self-assembling material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652—Of asbestos
    • Y10T428/31663—As siloxane, silicone or silane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

本发明牵涉可旋涂在嵌段共聚物薄膜上的无规共聚物面涂层和用于控制面涂层‑嵌段共聚物界面的界面能的用途。该面涂层可溶于含水弱碱中，且通过它们沉积在嵌段共聚物薄膜上，则表面能可发生变化。使用自组装的嵌段共聚物生产高级平版印刷图案依赖于它们在薄膜内的取向控制。该面涂层潜在地使嵌段共聚物的取向控制容易实现，否则嵌段共聚物的取向控制会十分困难。

Description

用于薄膜嵌段共聚物的取向控制的酸酐共聚物的面涂层
技术领域
本发明牵涉可旋涂于嵌段共聚物薄膜上的共聚物面涂层并用于控制面涂层-嵌段共聚物界面的界面能的用途。该面涂层可溶于含水弱碱中且经它们沉积在嵌段共聚物薄膜上，则可改变表面能。使用自组装的嵌段共聚物生产高级平版印刷图案依赖于它们在薄膜上的取向控制。面涂层潜在地允许嵌段共聚物的取向控制容易达成，否则嵌段共聚物的取向控制十分困难。
背景技术
使用常规的多晶粒介质改进硬盘驱动器的面密度目前受到超顺磁极限限制[1]。位元图案化的(bit patterned)介质可借助形成被非磁性材料隔开的分离的磁岛来绕过此限制。若可形成具有次-25nm特征的模板，则纳米压印的平版印刷术为一种产生位元图案化介质的吸引人的解决方案[2]。光学平版印刷术的分辨率极限和电子束平版印刷术因产出率缓慢导致的过高成本[3]迫使人们需要新的模板构图方法。二嵌段共聚物自组装成约5-100nm数量级的界限分明的结构[4]可在长度规模上产生为生产位元图案化介质所要求的特征。这通过使用嵌段共聚物生产用于压印平版印刷术的模板来最有效地实现[5]。在可获得适当模板的情况下，可使用压印平版印刷术，有效地生产位元图案化的介质。在先研究的目标是产生六角堆积的圆柱形态的嵌段共聚物，其中硅选择性引入到一个嵌段内，达成抗蚀刻性[6]是通过聚合后的Si02生长[7]，使用超临界C02[8]和含硅的二茂铁基单体[9]进行氧化硅沉积来实现的。需要一种形成具有次-100nm特征的压印模板的方法，其中具有可利用硅提供的良好的氧气蚀刻对比度，蚀刻的纳米结构所需的结构对准。
发明内容
在一个实施方案中，本发明涉及施加面涂层到嵌段共聚物薄膜，形成层状结构的方法，该方法包括：a)提供表面，表面能中和层共聚物，嵌段共聚物和含马来酸酐的面涂层组合物；b)在使得在所述表面上形成第一层的条件下，用所述表面能中和层共聚物处理所述表面，所述层包括交联的聚合物；c)在使得在所述表面上形成含嵌段共聚物薄膜的第二层的条件下，用嵌段共聚物涂布所述第一层；和d)用所述面涂层组合物涂布所述第二层，以便在所述表面上形成第三层，所述第三层包括在所述嵌段共聚物薄膜表面上的面涂层，所述第一，第二和第三层包括层状结构。在一个实施方案中，在步骤d)之前，将所述面涂层组合物溶解在含水弱碱中，形成浇铸溶剂。在一个实施方案中，所述碱是氢氧化铵水溶液，和其中马来酸酐开环并形成相应的马来酸的铵盐。在一个实施方案中，在步骤b)之前，将所述表面能中和层组合物溶解在含水弱碱中，形成浇铸溶剂。在一个实施方案中，所述碱是含水氢氧化铵，和其中马来酸酐开环并形成相应的马来酸的铵盐。在一个实施方案中，所述嵌段共聚物不可溶于浇铸溶剂中。在一个实施方案中，本发明进一步包括：e)在使得形成纳米结构的条件下，处理所述层状结构。在一个实施方案中，所述处理包括退火。在一个实施方案中，所述退火包括加热。在一个实施方案中，该方法进一步包括：f)在使得面涂层和一部分嵌段共聚物被除去，从而暴露所述纳米结构的条件下，蚀刻所述层状结构。在一个实施方案中，所述蚀刻包括氧气蚀刻。在一个实施方案中，所述表面在硅晶片(wafer)上。在一个实施方案中，本发明涉及根据以上所述的本发明方法制造的纳米结构。在一个实施方案中，所述表面能中和层聚合物由多种聚合物组分组成，其中之一是马来酸酐。在一个实施方案中，所述表面能中和层聚合物组分可溶于含水弱碱中。在一个实施方案中，可改变各组分的比例，使得改变表面能中和层聚合物层的表面能。在一个实施方案中，当烘烤表面能中和层聚合物时，表面能中和层聚合物层的表面能发生转变。在一个实施方案中，步骤(b)的所述处理包括：i)在溶剂中溶解所述表面能中和层聚合物；ii)在该表面上旋涂表面能中和层；iii)通过暴露于250℃下5分钟，交联；和iv)随后用溶剂洗涤。在一个实施方案中，所述溶剂是甲苯。在一个实施方案中，所述纳米结构包括圆柱形结构，所述圆柱形结构相对于该表面所在平面基本上垂直对准。
在一个实施方案中，本发明涉及一种层状结构，它包括在表面上的第一，第二和第三层，其中所述第一层包括交联的聚合物，其中所述第二层包括嵌段共聚物薄膜，和其中所述第三层包括马来酸酐。在一个实施方案中，所述表面包括硅。
在一个实施方案中，本发明涉及一种层状结构，它包括在表面上的第一，第二和第三层，其中所述第一层包括马来酸酐基基底中和层，其中所述第二层包括嵌段共聚物薄膜，和其中所述第三层包括马来酸酐。在一个实施方案中，所述表面包括硅。
在一个实施方案中，本发明涉及通过下述步骤实现嵌段共聚物域取向的方法：a)在基底上涂布嵌段共聚物薄膜，b)通过旋涂在含水弱碱中溶解的聚合物马来酸酐基组合物，在该嵌段共聚物表层上施加面涂层，和c)退火。在一个实施方案中，所述退火是借助于暴露于溶剂蒸汽下。在一个实施方案中，所述退火是借助加热。在一个实施方案中，所述基底包括硅。在一个实施方案中，所述基底是硅晶片。在一个实施方案中，所述基底是石英。在一个实施方案中，所述基底是玻璃。在一个实施方案中，所述基底是塑料。在一个实施方案中，所述基底是透明基底。在一个实施方案中，所述基底是卷轴式基底。在一个实施方案中，所述基底用表面能借助于两个嵌段的那些之间的基底表面能中和层涂布。在一个实施方案中，所述基底表面能中和层选自由下述组成的组：(a)高Tg聚合物，(b)交联的聚合物，(c)蒸汽沉积的聚合物，例如聚对二甲苯，(d)硅烷化试剂的小分子衍生物，和(e)通过将聚合物端连接到基底上制造的聚合物刷。在一个实施方案中，所述嵌段共聚物含有具有至少10wt％硅的一个嵌段。在一个实施方案中，所述面涂层包括至少马来酸酐。在一个实施方案中，本发明进一步包括：d)在使得形成纳米结构的条件下，处理所述层状结构。在一个实施方案中，所述处理包括退火。在一个实施方案中，所述退火包括加热。在一个实施方案中，本发明进一步包括：e)在使得面涂层和一部分嵌段共聚物被除去，从而暴露所述纳米结构的条件下，蚀刻所述层状结构。在一个实施方案中，所述嵌段共聚物形成纳米结构的材料，所述纳米结构的材料在平版印刷构图工艺中可用作蚀刻掩模。在一个实施方案中，提供第三单体，和所述嵌段共聚物是三嵌段共聚物。在一个实施方案中，本发明涉及根据以上所述的本发明方法制造的蚀刻的纳米结构。在一个实施方案中，所述蚀刻包括氧气蚀刻。在一个实施方案中，所述纳米结构选自由以下组成的组：薄片，圆柱，垂直对准的圆柱，水平对准的圆柱，球体，螺旋体，网状结构和阶层式纳米结构。在一个实施方案中，所述纳米结构包括圆柱状结构，所述圆柱状结构相对于所述表面所在平面基本上垂直对准。在一个实施方案中，可改变各组分的比例，使得改变所述层的表面能。在一个实施方案中，当热退火处理组合物时，表面能发生转变。在一个实施方案中，施加表面能中和层包括：在溶剂中溶解所述表面能中和层聚合物；在该表面上旋涂该表面能中和层聚合物；通过暴露于250℃下5分钟交联；和随后用溶剂洗涤。在一个实施方案中，所述溶剂是甲苯。
在一个实施方案中，本发明涉及施加面涂层到嵌段共聚物薄膜上，形成层状结构的方法，该方法包括：a)提供表面，表面能中和层聚合物，嵌段共聚物，和含马来酸酐的面涂层组合物；b)在使得在所述表面上形成第一层的条件下，用所述表面能中和层聚合物处理所述表面，所述层包括交联的聚合物；c)在使得在所述表面上形成含嵌段共聚物薄膜的第二层的条件下，用嵌段共聚物涂布所述第一层；和d)用所述面涂层组合物涂布所述第二层，以便在所述表面上形成第三层，所述第三层包括在所述嵌段共聚物薄膜表面上的面涂层，所述第一，第二和第三层包括层状结构。在一个实施方案中，在步骤d)之前，将所述面涂层组合物溶解在含水弱碱中，形成浇铸溶剂。在一个实施方案中，所述弱碱是氢氧化铵水溶液和其中马来酸酐开环并形成相应的马来酸的铵盐。在一个实施方案中，所述嵌段共聚物不可溶于浇铸溶剂中。在一个实施方案中，该方法进一步包括e)在使得形成纳米结构的条件下，处理所述层状结构。在一个实施方案中，该方法进一步包括e)在使得形成纳米结构的条件下，处理所述层状结构。在一个实施方案中，所述处理包括退火。在一个实施方案中，所述退火包括加热。在一个实施方案中，该方法进一步包括f)在使得面涂层和一部分嵌段共聚物被除去，从而暴露所述纳米结构的条件下，蚀刻所述层状结构。在一个实施方案中，所述蚀刻包括氧气蚀刻。在一个实施方案中，所述表面能中和层聚合物包括马来酸酐。在一个实施方案中，在步骤b)之前，所述表面能中和层聚合物溶解在含水弱碱中，形成浇铸溶剂。在一个实施方案中，所述碱是氢氧化铵水溶液和其中马来酸酐开环并形成相应的马来酸的铵盐。在一个实施方案中，所述表面能中和层聚合物由各种聚合物组分组成，其中之一是马来酸酐。在一个实施方案中，所述表面能中和层聚合物组分必须可溶于含水碱中。在一个实施方案中，可改变各组分的比例，使得改变表面能中和层聚合物层的表面能。在一个实施方案中，当烘烤表面能中和层聚合物时，表面能发生转变。在一个实施方案中，所述面涂层组合物由各种聚合物组分组成，其中之一是马来酸酐。在一个实施方案中，所述面涂层组分必须可溶于含水碱中。在一个实施方案中，可改变各组分的比例，使得改变面涂层的表面能。在一个实施方案中，当烘烤面涂层时，表面能发生转变。在一个实施方案中，所述表面在硅晶片上。在一个实施方案中，本发明涉及根据以上所述的本发明的方法制造的纳米结构。在一个实施方案中，在使得交联所述表面能中和层聚合物到所述表面上的条件下，处理所述表面，包括：i)在溶剂内溶解所述表面能中和层聚合物；ii)在该表面上旋涂表面能中和层；iii)通过暴露于250℃下5分钟交联；和iv)随后用溶剂洗涤。在一个实施方案中，所述溶剂是甲苯。在一个实施方案中，所述纳米结构包括圆柱状结构，所述圆柱状结构相对于该表面所在平面基本上垂直对准。在一个实施方案中，所述表面能中和层聚合物包括马来酸酐。在一个实施方案中，在步骤b)之前，将所述表面能中和层聚合物溶解在含水弱碱中，形成浇铸溶剂。在一个实施方案中，所述碱是氢氧化铵水溶液和其中马来酸酐开环并形成相应的马来酸的铵盐。
在一个实施方案中，本发明涉及施加面涂层到嵌段共聚物薄膜上，形成层状结构的方法，该方法包括1)在甲苯内溶解表面能中和层聚合物并旋涂，2)在250℃下交联表面能中和层聚合物5分钟，3)用甲苯洗涤2次，4)在甲苯中溶解嵌段共聚物并旋涂，5)涂覆后在110℃下烘烤1分钟，6)将面涂层聚合物溶解在30wt％ NH4OH中并旋涂，7)涂覆后在150℃下烘烤5分钟；8)在170℃下使薄膜退火18小时，9)通过在3000rpm下旋转晶片，并逐滴施加10滴30wt％NH4OH水溶液，剥离面涂层，10)利用下述条件对嵌段共聚物进行氧气等离子体蚀刻：压力＝20mTorr，RF功率＝10W，ICP功率＝50W，O2流速＝75sccm，氩气流速＝75sccm，温度＝15℃，时间＝45s。
在一个实施方案中，本发明涉及生产域取向受控的嵌段共聚物薄膜的方法，它包括：a)提供表面，表面能中和层，嵌段共聚物，和含至少一个马来酸酐单元的无规共聚物面涂层；b)在所述表面上交联所述表面能中和层的条件下，处理所述表面；c)在使得形成嵌段共聚物薄膜的条件下，用嵌段共聚物涂布具有表面能中和层的所述表面；d)在所述涂布的嵌段共聚物薄膜表面上水性旋涂沉积所述无规共聚物面涂层；和e)在使得形成纳米结构的条件下，处理所述薄膜。在一个实施方案中，所述纳米结构包括圆柱状结构，所述圆柱状结构相对于该表面所在平面基本上垂直对准。在一个实施方案中，所述表面在硅晶片上。在一个实施方案中，本发明是根据以上所述的本发明方法制造的薄膜。在一个实施方案中，在交联所述表面能中和层到所述表面上的条件下处理所述表面，包括：i)在溶剂中溶解所述表面能中和层聚合物；ii)在该表面上旋涂表面能中和层聚合物；iii)通过暴露于250℃下交联5分钟；和iv)随后用溶剂洗涤。在一个实施方案中，所述溶剂是甲苯。在一个实施方案中，所述表面能中和层聚合物是表面能中和剂。在一个实施方案中，所述表面能中和剂包括，但不限于，由聚苯乙烯和聚(甲基丙烯酸甲酯)和取代衍生物组成的交联的无规共聚物。尽管基底表面能中和层的层可以是交联的无规共聚物，但它们也可由其他分子，例如取代的硅烷类组成，它们实际上与表面化学反应，或者在特殊的情况下，可能没有需要的基底表面能中和层。在一个实施方案中，所述表面能中和层聚合物选自：
和
在一个实施方案中，所述嵌段共聚物选自
TMSS-Sty和MTMSMA-Sty，但面涂层通常可用于许多嵌段共聚物，这些是非限制性实例，例如聚(苯乙烯-嵌段-二甲基硅氧烷)。在一个实施方案中，形成嵌段共聚物薄膜的所述条件包括i)在溶剂中溶解所述嵌段共聚物；ii)在用表面能中和层聚合物交联的表面上旋涂嵌段共聚物；和iii)随后在110℃下烘烤1分钟。在一个实施方案中，所述溶剂是甲苯。在一个实施方案中，该方法进一步包括步骤e)将薄膜在170℃下加热18小时。在一个实施方案中，本发明包括根据以上所述的本发明方法制造的蚀刻纳米结构。在一个实施方案中，本发明包括在表面上含第一，第二和第三层的层状结构，其中所述第一层包括交联的聚合物，其中所述第二层包括嵌段共聚物薄膜，和其中所述第三层包括通过旋涂处理，沉积表面能中和层聚合物。在一个实施方案中，所述表面包括硅。在一个实施方案中，本发明涉及根据以上所述的本发明方法制造的蚀刻纳米结构。在一个实施方案中，所述表面在硅晶片上。在一个实施方案中，所述硅晶片具有表面能中和层聚合物。在一个实施方案中，通过在所述硅晶片的表面上旋涂处理，沉积所述表面能中和层聚合物。在一个实施方案中，该嵌段共聚物形成可在平版印刷构图工艺中用作蚀刻掩模的纳米结构的材料。在一个实施方案中，嵌段之一是聚三甲基甲硅烷基苯乙烯。在一个实施方案中，所述第一单体是三甲基-(2-亚甲基-丁-3-烯基)硅烷。在一个实施方案中，所述第一单体是含硅的甲基丙烯酸酯。在一个实施方案中，所述第一单体是甲基丙烯酰氧基甲基三甲基硅烷(MTMSMA)。在一个实施方案中，提供第三单体和所述嵌段共聚物是三嵌段共聚物。在一个实施方案中，本发明涉及根据以上所述的本发明方法制造的蚀刻纳米结构。
附图说明
为了更加全面理解本发明的特征和优点，现参考本发明的详细说明以及附图。
图1示出了聚合的马来酸酐和聚合的马来酸的开环与闭环。
图2示出了例举的含硅单体和聚合物的非限制性结构。
图3示出了单体和聚合物的一些实例。
图4示出了含有马来酸酐作为关键组分的旋涂的面涂层的基本概念。
图5示出了聚合的马来酸酐和聚合的马来酸的开环与闭环。
图6示出了无规共聚物面涂层聚合物的一个实例。
图7示出了聚合物组分的一些实例，它可与其他组分以及马来酸组分结合使用以供配制面涂层聚合物层或表面能中和层。
图8示出了氟化组分，它可与其他组分以及马来酸组分结合使用以供配制面涂层聚合物层或表面能中和层。
图9示出了已经生产的许多面涂层聚合物组合，在一些情况下指出了组分的比值。
图10示出了由于马来酸酐开环与闭环，因此水接触角和表面能作为薄膜退火的函数的变化。较长的退火时间对应于闭环形式(较高的接触角，因为它的极性较小，憎水)。闭环的阴离子形式可溶于含水弱碱中，一旦它被施加到薄膜上并退火，则环闭合，以降低表面能。
图11进一步解释了在所施加的涂层中开环与闭环的证据。
图12示出了将层状结构加工成蚀刻的共聚物薄膜，其嵌段共聚物的域取向通过施加面涂层和退火，之后进行氧气蚀刻而确定。
图13示出了形成各层，随后针对取向加工用的构造方法图。1)将表面能中和层聚合物溶解在甲苯中并旋涂，2)在250℃下交联5分钟，3)用甲苯洗涤2次，4)将嵌段共聚物溶解在甲苯中并旋涂，5)涂覆后在110℃下烘烤1分钟，6)将面涂层溶解在30wt％ NH4OH中并旋涂，和7)涂覆后，在150℃下烘烤5分钟。
图14示出了薄膜退火形成所需的嵌段共聚物取向和随后在所述条件下氧气等离子体蚀刻该嵌段共聚物的图。8)在170℃下退火该薄膜18小时。9)通过在3000rpm下旋转晶片并逐滴施加10滴30wt％NH4OH水溶液，剥离面涂层。10)利用下述条件对嵌段共聚物进行氧气等离子体蚀刻：压力＝20mTorr，RF功率＝10W，ICP功率＝50W，O2流速＝75sccm，氩气流速＝75sccm，温度＝15℃，时间＝45s。
图15示出了具有所需取向的蚀刻薄膜的透射电子显微镜影像。在退火之前的BCP厚度：65.6nm，在剥离面涂层之后：66.9nm，用O2等离子体蚀刻薄膜并证明垂直的层状特征。
图16示出了具有所需取向的蚀刻薄膜的透射电子显微镜影像。在退火之前的BCP厚度：34nm，用O2等离子体蚀刻薄膜并证明垂直的层状特征。
图17示出了具有所需取向的蚀刻薄膜的透射电子显微镜影像。BCP厚度：29.4nm，用O2等离子体蚀刻薄膜并证明垂直的层状特征。
图18示出了具有所需取向的蚀刻薄膜的透射电子显微镜影像。用O2等离子体蚀刻薄膜并证明垂直的层状特征。
图19示出了形成各层，随后针对取向加工用的构造方法图。1)将面涂层溶解在30wt％NH4OH中并旋涂，2)涂覆后，在150℃下烘烤5分钟，3)将嵌段共聚物溶解在甲苯中并旋涂，4)涂覆后在110℃下烘烤1分钟，5)将面涂层聚合物溶解在30wt％ NH4OH中并旋涂，6)涂覆后，在150℃下烘烤5分钟。
图20示出了替代性地将薄膜退火，形成所需的嵌段共聚物取向和随后在所述的条件下氧气等离子体蚀刻该嵌段共聚物的图。7)在170℃下退火该薄膜18小时。8)通过在3000rpm下旋转晶片，并逐滴施加10滴30wt％ NH4OH水溶液，剥离面涂层。9)利用下述条件对嵌段共聚物进行氧气等离子体蚀刻：压力＝20mTorr，RF功率＝10W，ICP功率＝50W，O2流速＝75sccm，氩气流速＝75sccm，温度＝15℃，时间＝45s。
定义
为了有助于理解本发明，以下定义了许多术语。本文中定义的术语具有与本发明相关的领域内的普通技术人员通常理解的含义。术语例如“一个”，“一种”和“该”("a"，"an"，"the")不打算是指仅仅单数实体(entity)，而是包括为了阐述可用于具体实例的通用类别。本文中的术语用于描述本发明的具体实施方案，但它们的使用不限定本发明，除非在权利要求中列出。
另外，构成本发明化合物的原子拟包括这些原子的所有同位素形式。本文中所使用的同位素，包括具有相同的原子序数，但不同的质量数的那些原子。作为一般的实例且没有限制地，氢的同位素包括氚和氘，和碳的同位素包括13C和14C。类似地，认为本发明化合物中的一个或更多个碳原子可被硅原子取代。此外，认为本发明化合物中的一个或更多个氧原子可被硫或硒原子取代。
本文中所使用的"弱碱"是指在水溶液中没有充分电离的化学碱。
本文中所使用的"表面能中和层"与"基底能中和层"相同。
确定嵌段共聚物是否自组装成薄片的重要因素是嵌段之一的相对体积分数，单体单元的相对不相容性，这通过Flory-Huggins相互作用参数(希腊符号Chi χ)和嵌段共聚物的聚合度来测量。优选地，嵌段之一的体积分数为40-60，更优选50-50，和嵌段共聚物的聚合度(N)与Flory-Huggins相互作用参数优选大于10.5，和更优选大于25。
嵌段共聚物或其共混物可通过任何常规的方法交联。在一个实施方案中，以薄膜或涂层形式沉积嵌段共聚物或其共混物，然后使用UV光或电离辐射交联。视需要，可添加自由基引发剂或辐射助剂到嵌段共聚物或其共混物中，以辅助交联反应。然而，优选地，嵌段共聚物或其共混物包括交联剂，特别是当该嵌段共聚物或其共混物在成膜或涂料组合物中使用时。优选地，选择交联剂和交联剂的浓度，使得交联反应的速度常数相对缓慢，从而得到相对长的成膜或涂料组合物的货架期。当成膜组合物或涂料组合物用作印刷油墨或者使用喷墨印刷技术沉积时，这是尤其重要的。优选地，交联反应的速度常数使得交联速度慢于嵌段共聚物或其共混物的自组装速度。
嵌段共聚物或其共混物可通过任何常规的方法交联。在一个实施方案中，以薄膜或涂层形式沉积嵌段共聚物或其共混物，然后使用UV光或电离辐射交联。视需要，可添加自由基引发剂或辐射助剂到嵌段共聚物或其共混物中，以辅助交联反应。然而，优选地，嵌段共聚物或其共混物包括交联剂，特别是当该嵌段共聚物或其共混物在成膜或涂料组合物中使用时。优选地，选择交联剂和交联剂的浓度，使得交联反应的速度常数相对缓慢，从而得到相对长的货架期用于成膜或涂料组合物。当成膜组合物或涂料组合物用作印刷油墨或者使用喷墨印刷技术沉积时，这是尤其重要的。优选地，交联反应的速度常数使得交联速度慢于嵌段共聚物或其共混物的自组装速度。
本文中所使用的玻璃化转变温度用缩写Tg表示。当如Gillham,J.K.(1986)[10]中所述，玻璃化转变温度Tg升高到固化的等温温度时，出现玻璃化。
本文中所使用的硅烷化试剂(也称为硅烷类或自组装的单层)是指具有甲氧基，乙氧基或卤化物官能度的有机基硅化合物。一些非限制性实例包括甲基二氯硅烷，甲基二乙氧基硅烷，烯丙基(氯代)二甲基硅烷和(3-氨丙基)三乙氧基硅烷。
本文中所使用的刷状聚合物是粘附在固体表面上的一组聚合物[11]。粘附在固体基底上的聚合物必须足够致密，使得聚合物聚集，接着迫使该聚合物从表面伸展开以避免重叠[12]。
在电子器件领域中，卷轴式加工，也称为卷材加工，卷盘式加工或R2R，是在一卷挠性塑料或金属箔上形成电子器件的方法。在此用途之前的其他领域中，它可以是指施加涂层，印刷或进行其他工艺的任何方法，它以一卷挠性材料为开始且在加工之后再卷绕以形成输出卷筒。薄膜太阳能电池(TFSC)，也称为薄膜光伏电池(TFPV)是通过在基底或基底表面上沉积光伏材料的一层或更多层薄层(薄膜)而制造的太阳能电池。可能的卷轴式基底包括，但不限于，金属化聚对苯二甲酸乙二酯，金属薄膜(钢)，玻璃薄膜(例如CorningGorilla Glass)，石墨烯涂布的薄膜，聚萘二甲酸乙二酯(Dupont Teonex)和Kapton薄膜，聚合物薄膜，金属化的聚合物薄膜，玻璃或硅，碳化聚合物薄膜，玻璃或硅。可能的聚合物薄膜包括聚对苯二甲酸乙二酯，聚酰亚胺薄膜(kapton)，聚酯薄膜(mylar)等。
本文中所使用的嵌段共聚物由两个或更多个聚合物链(嵌段)组成，它们在化学上不同且彼此共价连接。正在提出的嵌段共聚物的许多应用主要基于它们形成纳米级图案的能力。这些自组装的图案正被视为纳米平版印刷掩模以及进一步合成无机或有机结构的模板。利用化学或物理性能的对比引起对新材料的蚀刻速率差异或吸引力差异的优点使得这些应用成为可能。在例如燃料电池，电池，数据储存和光电器件中的新应用通常依赖于该嵌段固有的性能。所有这些用途取决于在宏观距离上嵌段共聚物的规则自组装。
三甲基_(2-亚甲基-丁-3-烯基)硅烷用下述结构表示：
其缩写为(TMSI)和其聚合形式为且缩写为P(TMSI)。
三甲基(4-乙烯基苯基)硅烷是苯乙烯衍生物的另一实例且用下述结构表示：和缩写为TMS-St，且其聚合形式为：和缩写为P(TMS-St)。
叔丁基二甲基(4-乙烯基苯氧基)硅烷是苯乙烯衍生物的另一实例且用下述结构或表示：和缩写为TBDMSO-St，且其聚合形式为或和缩写为P(TBDMSO-St)。
叔丁基二甲基(环氧烷-2-基甲氧基)硅烷是含硅化合物的另一实例且用下述结构或表示，且缩写为TBDMSO-EO，和其聚合形式为或且缩写为P(TBDMSO-EO)。
甲基丙烯酰氧基甲基三甲基硅烷用下述结构或表示，且缩写为(MTMSMA)，和其聚合形式为且缩写为P(MTMSMA)。
在一个实施方案中，TMSS-Sty用下述结构表示：
在一个实施方案中，聚合物MTMSMA-Sty用下述结构表示：
在一个实施方案中，聚合物X用下述结构表示：
在一个实施方案中，是三元无规共聚物表面能中和层的实例。
本发明还涵盖苯乙烯"衍生物"，其中基本的苯乙烯结构例如通过添加取代基到环上而被改性。也可使用图2或图3所示任何化合物的衍生物。该衍生物可以是例如羟基衍生物或卤素衍生物。本文中所使用的“氢”是指-H；“羟基”是指-OH；“氧代”是指＝O；“卤素”独立地是指-F，-Cl，-Br或-I。
期望该嵌段共聚物用于在表面上形成“纳米结构”，或具有受控取向的“物理特征”。这些物理特征具有形状和厚度。例如，可通过嵌段共聚物中的组分，形成各种结构，例如垂直薄片，共平面圆柱和垂直圆柱，且可取决于薄膜的厚度，表面能中和层和嵌段的化学性能。在优选的实施方案中，所述圆柱状结构相对于第一薄膜的平面基本上垂直对准。纳米层面上的区域或域(即，“微域”或“纳米域”)内的结构取向可控制为大致均一，且也可控制这些结构的空间排列。例如，在一个实施方案中，纳米结构的域间距为小于或等于约50nm。本文中描述的方法可产生具有所需尺寸，形状，取向和周期性的结构。之后，在一个实施方案中，可蚀刻这些结构或者以其他方式进一步处理。
具体实施方式
本发明牵涉可旋涂于嵌段共聚物薄膜上的共聚物面涂层用于控制面涂层-嵌段共聚物界面的界面能的用途或如图19和图20所示，所述共聚物面涂层可用于控制嵌段共聚物基底的界面能。该面涂层可溶于含水弱碱中且通过它们沉积在嵌段共聚物薄膜上，则可改变表面能。使用自组装的嵌段共聚物生产高级平版印刷的图案依赖于它们在薄膜内的取向控制。面涂层潜在地允许嵌段共聚物的取向控制容易达成，否则嵌段共聚物的取向控制会十分困难。
对于纳米制造应用，例如微电子，太阳能电池和薄膜来说，与基底表面垂直对准的具有圆柱状或薄片状域的薄膜最引人关注[13，14]。许多研究者研究了BC薄膜行为[15-17]，和最新的综述[13]已经强调薄膜厚度和界面相互作用在决定BC取向中的重要性。一种诱导圆柱状或薄片状域垂直于基底取向的方法为利用表面改性剂处理基底，使得表面具有的界面能在每一个嵌段的界面能之间。这类基底表面被称为“中性”，因为每一嵌段用于与基底建立接触的焓损失大致相等[15]。若没有合适地满足这一条件，则圆柱或薄片一般将与基底平行放置，其中嵌段最偏向润湿基底的表面[18]。在一个实施方案中，要求利用界面能控制的任何应用可潜在地受益于使用面涂层，其中在施加面涂层或者与嵌段共聚物相互作用的其他层(下文中称为表面能中和层)之后，所述面涂层的使用使表面能发生改变。在一个实施方案中，共聚物面涂层提供保护性涂层，充当表面改性剂，而且还最小化空气-聚合物的界面。
本发明牵涉可旋涂在嵌段共聚物薄膜上的共聚物面涂层用于控制面涂层-嵌段共聚物界面的界面能的用途。面涂层聚合物可溶于含水弱碱中，且在它们通过热活化的闭环，形成马来酸酐环而沉积于嵌段共聚物薄膜上之后，可以改变表面能，参见图1。该共聚物面涂层由马来酸酐和其他单体组成，所述其他单体可包括，但不限于，官能化的甲基丙烯酸酯类，丙烯酸酯类，降冰片烯类，苯乙烯类，丁二烯类，异戊二烯类，丙交酯类，和环氧乙烷类，其中的一些实例见于图7中。在一个实施方案中，可使用表面能比马来酸酐低的单体，例如前述类型的氟化单体，以降低面涂层或表面能中和层的总表面能，如图8所示。在一个实施方案中，共聚物面涂层由马来酸酐和其他单体组成，可按照各种比例结合它们，以实现所需的总表面能。在一个实施方案中，共聚物面涂层由三组分M-N-L组成，其中M必须是马来酸或马来酸衍生物。在一个实施方案中，M-N-L组分的用量改变允许对表面能和它与嵌段共聚物层的相互作用进行微调。在图9中示出了面涂层的组合的一些实例。在一个实施方案中，共聚物面涂层单体可以在含水弱碱中可溶，以便实现旋涂应用成为可能。在一个实施方案中，如图6所示，可以以各种比值结合共聚物面涂层，条件是至少一种单体是马来酸或马来酸酐衍生物。在一个实施方案中，通过旋转表面，施加弱碱水溶液，例如氢氧化铵(NH4OH)，除去共聚物面涂层。
当在氢氧化铵水溶液(弱碱)中溶解时，无规共聚物面涂层中的马来酸酐单元开环并形成相应的马来酸的铵盐，它可溶于水和水-醇混合物中。感兴趣的嵌段共聚物不可溶于浇铸溶剂中，这便于允许在没有损坏或改性嵌段共聚物薄膜的情况下，在嵌段共聚物薄膜的顶面之上旋涂面涂层。不打算限制本发明的实施方案到任何嵌段共聚物上。然而，铵盐具有与酸酐不同的表面能。通过退火，则马来酸再形成酸酐(参见图1)，这导致水和氨的损失且改变面涂层的表面能，使之更接近嵌段共聚物域的表面能。与此相比，本发明的技术使用水溶性聚合物可允许将面涂层旋涂于嵌段共聚物薄膜的顶面上，而面涂层在沉积之后不会改变表面能。因此，仅仅可旋涂极性非常大的面涂层。在一个实施方案中，面涂层共聚物单体比率的可调节性使得可对所沉积的面涂层的表面能进行微调，从而能够改进下方嵌段共聚物的取向控制。理想的是，面涂层具有的表面能介于嵌段共聚物所含的全部嵌段的表面能之间，使得每一嵌段与面涂层之间的相互作用能相同，从而不偏向于使特定嵌段排他地接触面涂层。因此，多个嵌段可与面涂层相互作用且产生垂直特征。
本发明另外牵涉可旋涂于基底表面上的共聚物层用于形成表面能中和层的用途。在一个实施方案中，在随后的嵌段共聚物薄膜之下建立这一表面能中和层并用于控制表面能中和层-嵌段共聚物界面的界面能(参见图19和图20)。在一个实施方案中，表面能中和层聚合物可溶于含水弱碱中，且它们通过热活化的闭环形成马来酸酐环而沉积于表面，例如硅晶片上(参见图19)时，可以改变表面能，参见图1。在一个实施方案中，共聚物表面能中和层由马来酸酐和其他单体组成，所述其他单体可包括，但不限于，官能化甲基丙烯酸酯类，丙烯酸酯类，降冰片烯类，苯乙烯类，丁二烯类，异戊二烯类，丙交酯类，和环氧乙烷类，其中的一些实例见图7。在一个实施方案中，可使用表面能比马来酸酐低的单体，例如前述类型的氟化单体，以降低表面能中和层的总表面能，如图8所示。在一个实施方案中，共聚物面涂层由马来酸酐和其他单体组成，可按照各种比例结合它们，以实现所需的总表面能。在一个实施方案中，共聚物表面能中和层由三组分M-N-L组成，其中M必须是马来酸或马来酸衍生物。在一个实施方案中，M-N-L组分的用量改变允许对表面能和它与嵌段共聚物层的相互作用进行微调。在图9中示出了表面能中和层的组合的一些实例。在一个实施方案中，共聚物表面能中和层单体可以在含水弱碱中可溶，以便实现旋涂应用成为可能。在一个实施方案中，如图6所示，可以以各种比值结合共聚物表面能中和层，条件是单体中至少一种是马来酸或马来酸酐衍生物。在一个实施方案中，面涂层和表面能中和层二者均是含有马来酸或马来酸酐衍生物的聚合物。在一个实施方案中，面涂层和表面能中和层二者均是含有马来酸或马来酸酐衍生物，但具有不同的M-N-L组分的混合物的聚合物。
本发明解决了该领域中的紧迫问题。将嵌段共聚物应用于下一代平版印刷术中要求嵌段共聚物域的垂直取向。合适地控制嵌段共聚物顶界面和底界面的界面能均可控制嵌段共聚物的取向，其中嵌段共聚物域垂直于基底取向。使用本文中描述的共聚物面涂层，实现顶界面能的控制。挑战是施加表面能介于嵌段共聚物域的表面能之间的面涂层。由于溶解这一聚合物的任何溶剂将与嵌段共聚物强烈地相互作用，因此这很难通过旋涂进行。本发明允许极性非常大的聚合物从不与嵌段共聚物强烈地相互作用的极性溶剂中的浇铸，且通过涂布，则容易改性，而产生具有较低表面能的面涂层。
与目前的技术相比，本发明提供优势。为了使薄膜中的嵌段共聚物域产生所需的垂直取向，底界面和顶界面通常必须具有介于两种嵌段共聚物域的表面能之间的界面能。目前的技术已经开始讨论使用水溶性聚合物作为面涂层，因为它们可在没有破坏嵌段共聚物薄膜的情况下，旋涂在疏水嵌段共聚物上。然而，采用水溶性聚合物的主要问题是它们具有极性，这固有地意味着它们具有高的表面能，和因此可能具有太高且没有落在产生垂直嵌段共聚物特征所要求的范围内的表面能。通过在面涂层无规共聚物内具有可逆的开环和闭环马来酸酐组分，本发明克服了这些问题。在开环形式中，该聚合物可溶于含水弱碱中，这允许面涂层旋涂在嵌段共聚物上(参见图1)。在施加后的烘烤过程中再形成闭环的马来酸酐，这将显著降低面涂层的极性并带来更接近于嵌段共聚物域的面涂层表面能，从而促进嵌段共聚物的取向控制。在这一领域中的先前的开发公开于标题为"Method forPromoting Self-Formation of Block Copolymer and Method for Forming Self-Formation Pattern of Block Copolymer Using the Method for Promoting Self-Formation"的日本专利申请JP2010-115832A(在此通过参考将其引入)[19]和美国申请Endou,M.和Sasago,M."Method of Accelerating Self-Assembly of Block Copolymerand Method of Forming Self-Assembled Pattern of Block Copolymer Using theAccelerating Method,"，美国专利申请20110186544，申请13/085954，2011年4月13日提交(公布日2011年8月4日)(在此通过参考将其引入)[20]中。
期望嵌段共聚物用于在表面上形成"纳米结构"或具有控制取向的“物理特征”。这些物理特征具有形状和厚度。例如，可通过嵌段共聚物中的组分，形成各种结构，例如垂直薄片，共平面圆柱和垂直圆柱，且可取决于薄膜的厚度，表面能中和层和嵌段的化学性能。在优选的实施方案中，所述圆柱状结构相对于第一薄膜的平面基本上垂直对准。纳米层面上的区域或域(即，“微域”或“纳米域”)内的结构取向可控制为大致均一，且也可控制这些结构的空间排列。例如，在一个实施方案中，纳米结构的域间距为小于或等于约50nm。在优选的实施方案中，通过沉积聚合物面涂层和在退火工艺中对准来控制所述圆柱状结构。本文中描述的方法可产生具有所需的尺寸，形状，取向和周期性的结构。之后，在一个实施方案中，可蚀刻这些结构或者以其他方式进一步处理。
在纳米级平版印刷术构图中所使用的嵌段共聚物典型地可自组装，产生具有10-100nm的特征尺寸的结构。在一个实施方案中，本发明包括该嵌段以及含有硅的合成嵌段，该组合提供非常高的蚀刻选择性。在一个实施方案中，本发明是克服常规的平版印刷技术的特征尺寸限制的潜在方案，其牵涉使用自组装的嵌段共聚物构图纳米级特征。嵌段共聚物的平版印刷术可绕过常规的平版印刷技术中存在的物理和成本限制。分离强度高的聚合物可形成的特征比照相平版印刷术可实现的小得多且可使用不如电子束平版印刷术时间密集的工艺进行。通过将交联官能团引入到聚合物结构内可克服该问题。这一方法仅仅当嵌段共聚物域之一对干法蚀刻具有高的抗性时适用。这通过引入大于10wt％的元素硅到嵌段之一内相当容易实现。在一个实施方案中，这一含硅的嵌段共聚物公开于标题为"Silicon-Containing Block Co-Polymers,Methods for Synthesis and Use"的专利申请PCT/US11/28867[21]中，在此通过参考将其引入。形成难熔氧化物的其他元素可以类似的方式发挥作用。不希望将本发明限制到特定的含硅单体或共聚物上。例举的单体如图2所示。
在一个实施方案中，面涂层由各种聚合物组分组成。在一个实施方案中，马来酸酐是恒定的组分。在一个实施方案中，面涂层组分必须可溶于含水碱中。在一个实施方案中，可改变各组分的比例，使得面涂层的表面能发生变化。在一个实施方案中，当烘烤面涂层时，表面能变化。尽管不需要理解本发明的机理，但认为在一个实施方案中，表面能变化是马来酸酐闭环的结果。在图9中示出了面涂层组分的实例。在一个实施方案中，本发明包括在表面上含第一，第二和第三层的层状结构，其中所述第一层包括交联的聚合物，其中所述第二层包括嵌段共聚物薄膜，和其中所述第三层包括马来酸。在一个实施方案中，层状结构,其中所述表面包括硅。在一个实施方案中，在表面上含第一，第二和第三层的层状结构，其中所述第一层包括马来酸基的基底中和层，其中所述第二层包括嵌段共聚物薄膜，和其中所述第三层包括马来酸。在一个实施方案中，层状结构，其中所述表面包括硅。
在一个实施方案中，施加旋涂的共聚物表面能中和层到嵌段共聚物上提供中和界面，允许形成纳米结构的方法可用于使液晶对准。在一个实施方案中，所述对准的液晶可用于显示器。
因此，公开了用于薄膜嵌段共聚物的取向控制的酸酐共聚物面涂层的特定组合物和方法。然而，对于本领域的技术人员来说，应当看到，除了已经描述的以外，可存在许多变型，且没有脱离本文中本发明的概念。因此，本发明的主题不是限制性的，除了公开内容的精神以外。而且，在解释公开内容时，所有术语应当以与本内容一致的最宽可能的方式解释。特别地，术语“包括”和“含”应当解释为是指非穷举方式的元素，组分或步骤，从而表明可以存在或者使用所提到的元素，组分或步骤，或者与没有明确地提到的其他元素，组分或步骤组合。
本文中提到的所有公开出版物在此通过参考引入，以公开并描述与所引用的公开出版物有关的方法和/或材料。在本申请的申请日之前，提供本文讨论的公开出版物，为的是仅仅披露其公开内容。本文中任何内容不应当被解释为承认本发明无权使这种公开出版物先于在先发明。进一步地，所提供的公开日可以不同于实际公开日，这可能需要独立地证实。
实施例1
用于薄膜嵌段共聚物取向控制的酸酐共聚物面涂层
1)将表面能中和层聚合物溶解在甲苯中并旋涂，2)在250℃下交联5分钟，3)用甲苯洗涤2次，4)将嵌段共聚物溶解在甲苯中并旋涂，5)施加后，在110℃下烘烤1分钟，6)将面涂层聚合物溶解在30wt％NH4OH中并旋涂，7)施加后，在150℃下烘烤5分钟，8)在170℃下使薄膜退火18小时，9)通过在3000rpm下旋转晶片，并逐滴施加10滴30wt％ NH4OH水溶液，剥离面涂层，10)采用下述条件，氧气等离子体蚀刻该嵌段共聚物：压力＝20mTorr，RF功率＝10W，ICP功率＝50W，O2流速＝75sccm，氩气流速＝75sccm，温度＝15℃，时间＝45s。
参见图13和图14.
实施例2
使用用于薄膜嵌段共聚物的取向控制的含有马来酸酐的共聚物面涂层的备选工序
l)将面涂层溶解在30wt％ NH4OH中并旋涂，2)对基底中和层，施加后，在150℃下烘烤5分钟，3)将嵌段共聚物溶解在甲苯中并旋涂，4)施加后，在110℃下烘烤1分钟，5)将面涂层聚合物溶解在30wt％NH4OH中并旋涂，6)施加后，在150℃下烘烤5分钟，7)在170℃下使薄膜退火18小时，8)通过在3000rpm下旋转晶片，并逐滴施加10滴30wt％ NH4OH水溶液，剥离面涂层，9)采用下述条件，氧气等离子体蚀刻该嵌段共聚物：压力＝20mTorr，RF功率＝10W，ICP功率＝50W，O2流速＝75sccm，氩气流速＝75sccm，温度＝15℃，时间＝45s。
参见图19和图20。
参考文献
1.Ross,C.A.(2001)Patterned Magnetic Recording Media,Annu.Rev.Mater.Res.31(1),203-238。
2.Yang,X.等人，(2008)Toward 1 Tdot/in2 nanoimprint lithography formagnetic bit-patterned media：Opportunities and challengesJ.Vac.Sci.Technol.26(6),2604-2610。
3.Ruiz,R.等人，(2008)Density Multiplication and Improved Lithographyby Directed Block Copolymer Assembly,Science321(5891),936-939。
4.Bates,F.S.和Fredrickson,G.H.(1990)Block Copolymer Thermodynamics：Theory and Experiment,Annu.Rev.Phys.Chem.41,525-557。
5.Li,M.和Ober,C.K.(2006)Block copolymer patterns and templates,Mater.Today9(9),30-39。
6.Colburn,M.等人，(2000)Step and flash imprint lithography for sub-100-nm patterning,Proc.SPIE-Int.Soc.Opt.Eng.3997,453-457。
7.Kim,H.-C.等人，(2001)A Route to Nanoscopic Si02 Posts via BlockCopolymer Templates,Adv.Mater.13(11),795-797。
8.Nagarajan,S.等人，(2008)An Efficient Route to Mesoporous SilicaFilms with Perpendicular Nanochannels,Adv.Mater.20(2),246-251。
9.Lammertink,R.G.H.等人，(2000)Nanostructured Thin Films of Organic-Organometallic Block Copolymers：One-Step Lithography with Poly(ferrocenylsilanes)by Reactive Ion Etching,Adv.Mater.12(2),98-103。
10.Gillham,J.K.(1986)Formation and Properties of Thermosetting andHigh Tg Polymeric Materials,Polym.Eng.Sci.26(20),1429-1433.
11.Milner,S.T.(1991)Polymer brushes,Science251(4996),905+.
12.Zhao,B.and Brittain,W.J.(2000)Polymer brushes：surface-immobilizedmacromolecules,Prog.Polym.Sci.25(5),677-710。
13.Kim,H.-C.,Park,S.-M.,and Hinsberg,W.D.(2009)Block Copolymer BasedNanostructures：Materials,Processes,and Applications to Electronics,ChemicalReviews 110(1),146-177。
14.Park,M.等人，(1997)Block Copolymer Lithography：Periodic Arrays of-1011Holes in 1 Square Centimeter,Science276(5317),1401-1404。
15.Han,E.等人，(2009)Perpendicular Orientation of Domains in Cylinder-Forming Block Copolymer Thick Films by Controlled Interfacial Interactions,Macromolecules42(13),4896-4901。
16.Ryu,D.Y.等人，(2007)Surface Modification with Cross-Linked RandomCopolymers：Minimum Effective Thickness,Macromolecules40(12),4296-4300。
17.Walton,D.G.等人，(1994)A Free Energy Model for Confined DiblockCopolymers,Macromolecules27(21),6225-6228。
18.Bates,C.M.等人，(2011)Polymeric Cross-Linked Surface Treatments forControlling Block Copolymer Orientation in Thin Films,Langmuir27(5),2000-2006。
19.Masataka,E."Method for promoting self-formation of block copolymerand method for forming self-formation pattern of block copolymer using themethod for promoting self-formation,"日本专利申请JP 2010-115832A，申请JP2008-289806，2008年11月12日提交(2010年5月27日公开)。
20.Endou,M.and Sasago,M."Method of Accelerating Self-Assembly ofBlock Copolymer and Method of Forming Self-Assembled Pattern of BlockCopolymer Using the Accelerating Method,"美国专利申请20110186544，申请13/085954,2011年4月13日提交(2011年8月4日公开)。
21.Willson,C.G.等人，"Silicon-Containing Block Co-Polymers,Methods forSynthesis and Use,"美国专利申请PCT/US11/28867，2011年3月17日提交。

Claims (36)

1.一种施加面涂层到嵌段共聚物薄膜上以形成层状结构的方法，该方法包括：
a.提供表面，表面能中和层共聚物，嵌段共聚物和含马来酸酐的面涂层组合物；
b.在使得在所述表面上形成第一层的条件下，用所述表面能中和层共聚物处理所述表面，所述层包括交联的聚合物；
c.在使得在所述表面上形成含嵌段共聚物薄膜的第二层的条件下，用嵌段共聚物涂布所述第一层；和
d.用所述面涂层组合物涂布所述第二层，以便在所述表面上形成第三层，所述第三层包括在所述嵌段共聚物薄膜表面上的面涂层，所述第一、第二和第三层包括层状结构。
2.权利要求1的方法，其中在步骤d)之前，将所述面涂层组合物溶解在含水弱碱中，形成浇铸溶剂。
3.权利要求2的方法，其中所述碱是氢氧化铵水溶液和其中马来酸酐开环并形成相应的马来酸的铵盐。
4.权利要求2的方法，其中所述嵌段共聚物在浇铸溶剂中不可溶。
5.权利要求1的方法，进一步包括：
e.在使得形成纳米结构的条件下，处理所述层状结构。
6.权利要求5的方法，其中所述处理包括退火。
7.权利要求6的方法，其中所述退火包括加热。
8.权利要求1的方法，进一步包括：
f.在使得面涂层和一部分嵌段共聚物被除去，从而暴露所述纳米结构的条件下，蚀刻所述层状结构。
9.权利要求8的方法，其中所述蚀刻包括氧气蚀刻.
10.权利要求1的方法，其中所述表面在硅晶片上。
11.根据权利要求8的方法制造的纳米结构。
12.权利要求5的方法，其中所述纳米结构包括圆柱状结构，所述圆柱状结构相对于该表面所在平面基本上垂直对准。
13.一种在表面上含第一、第二和第三层的层状结构，其中所述第一层包括交联的聚合物，其中所述第二层包括嵌段共聚物薄膜，和其中所述第三层包括马来酸酐。
14.权利要求13的层状结构，其中所述表面包括硅。
15.一种如下实现嵌段共聚物域取向的方法：
a)在基底上涂布嵌段共聚物薄膜，
b)通过旋涂在含水弱碱中溶解的聚合物马来酸酐基组合物，在嵌段共聚物顶面上施加面涂层，和
c)退火。
16.权利要求15的方法，其中所述退火是通过暴露于溶剂蒸汽下进行的。
17.权利要求15的方法，其中所述退火是通过加热进行的。
18.权利要求15的方法，其中所述基底包括硅。
19.权利要求18的方法，其中所述基底是硅晶片。
20.权利要求15的方法，其中用表面能介于两个嵌段之间的基底表面能中和层涂布所述基底。
21.权利要求20的方法，其中所述基底表面能中和层选自：
(a)高Tg聚合物，(b)交联的聚合物，(c)蒸汽沉积的聚合物，(d)硅烷化试剂的小分子衍生物，和(e)通过聚合物端连接到基底上所形成的聚合物刷。
22.权利要求15的方法，其中所述嵌段共聚物含有具有至少10wt％硅的嵌段。
23.权利要求15的方法，其中所述面涂层包括至少马来酸酐。
24.权利要求15的方法，进一步包括：
d.在使得形成纳米结构的条件下，处理所述层状结构。
25.权利要求24的方法，其中所述处理包括退火。
26.权利要求25的方法，其中所述退火包括加热。
27.权利要求24的方法，进一步包括：
e.在使得面涂层和一部分嵌段共聚物被除去，从而暴露所述纳米结构的条件下，蚀刻所述层状结构。
28.权利要求15的方法，其中所述嵌段共聚物形成在平版印刷构图工艺中可用作蚀刻掩模的纳米结构化材料。
29.权利要求15的方法，其中提供第三单体和所述嵌段共聚物是三嵌段共聚物。
30.根据权利要求27的方法制造的蚀刻的纳米结构。
31.权利要求27的方法，其中所述蚀刻包括氧气蚀刻。
32.权利要求24的方法，其中所述纳米结构选自：薄层，圆柱体，垂直对准的圆柱体，水平对准的圆柱体，球体，螺旋体，网状结构和分层式纳米结构。
33.权利要求24的方法，其中所述纳米结构包括圆柱状结构，所述圆柱状结构相对于该表面所在平面基本上垂直对准。
34.权利要求15的方法，其中可改变各组分的比例，使得该层的表面能发生变化。
35.权利要求15的方法，其中当热退火处理组合物时，表面能发生转变。
36.权利要求21的方法，其中(c)蒸汽沉积的聚合物是聚对二甲苯。
CN201380011365.8A 2012-02-10 2013-02-07 用于薄膜嵌段共聚物的取向控制的酸酐共聚物的面涂层 Active CN104303103B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261597327P 2012-02-10 2012-02-10
US61/597,327 2012-02-10
PCT/US2013/025174 WO2013119832A1 (en) 2012-02-10 2013-02-07 Anhydride copolymer top coats for orientation control of thin film block copolymers
US13/761,918 2013-02-07
US13/761,918 US9157008B2 (en) 2012-02-10 2013-02-07 Anhydride copolymer top coats for orientation control of thin film block copolymers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104303103A CN104303103A (zh) 2015-01-21
CN104303103B true CN104303103B (zh) 2019-04-26

Family

ID=47748780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380011365.8A Active CN104303103B (zh) 2012-02-10 2013-02-07 用于薄膜嵌段共聚物的取向控制的酸酐共聚物的面涂层

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9157008B2 (zh)
JP (1) JP6258227B2 (zh)
KR (1) KR102018932B1 (zh)
CN (1) CN104303103B (zh)
SG (1) SG11201404414SA (zh)
WO (1) WO2013119832A1 (zh)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8691925B2 (en) 2011-09-23 2014-04-08 Az Electronic Materials (Luxembourg) S.A.R.L. Compositions of neutral layer for directed self assembly block copolymers and processes thereof
US8686109B2 (en) 2012-03-09 2014-04-01 Az Electronic Materials (Luxembourg) S.A.R.L. Methods and materials for removing metals in block copolymers
JP6027912B2 (ja) * 2013-02-22 2016-11-16 東京応化工業株式会社 相分離構造を含む構造体の製造方法、及びパターン形成方法、並びにトップコート材料
US10457088B2 (en) 2013-05-13 2019-10-29 Ridgefield Acquisition Template for self assembly and method of making a self assembled pattern
TWI658055B (zh) * 2013-06-19 2019-05-01 德州大學董事會 用於薄膜嵌段共聚物之定向控制之酸酐共聚物面塗層
US9093263B2 (en) 2013-09-27 2015-07-28 Az Electronic Materials (Luxembourg) S.A.R.L. Underlayer composition for promoting self assembly and method of making and using
US9181449B2 (en) * 2013-12-16 2015-11-10 Az Electronic Materials (Luxembourg) S.A.R.L. Underlayer composition for promoting self assembly and method of making and using
TWI648320B (zh) * 2014-01-23 2019-01-21 東京應化工業股份有限公司 含相分離結構之結構體之製造方法、圖型形成方法、微細圖型形成方法
JP6650879B2 (ja) * 2014-03-15 2020-02-19 ボード・オブ・リージエンツ，ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム ブロックコポリマーの秩序化
JP6298691B2 (ja) * 2014-04-09 2018-03-20 東京応化工業株式会社 相分離構造を含む構造体の製造方法及びトップコート膜の成膜方法
JP6325320B2 (ja) * 2014-04-09 2018-05-16 東京応化工業株式会社 相分離構造を含む構造体の製造方法及びトップコート膜の成膜方法
JP2016107211A (ja) * 2014-12-05 2016-06-20 Jsr株式会社 自己組織化膜の形成方法、パターン形成方法及び自己組織化膜形成用組成物
FR3037071B1 (fr) * 2015-06-02 2019-06-21 Arkema France Procede de reduction de la defectivite d'un film de copolymere a blocs
FR3037070B1 (fr) * 2015-06-02 2019-05-31 Arkema France Procede de controle de l'energie de surface a l'interface entre un copolymere a blocs et un autre compose
JP6039028B1 (ja) * 2015-09-11 2016-12-07 株式会社東芝 自己組織化材料及びパターン形成方法
TWI612108B (zh) * 2015-10-31 2018-01-21 Rohm And Haas Electronic Materials Llc 嵌段共聚物及圖案處理組合物以及方法
TWI754661B (zh) 2016-08-18 2022-02-11 德商馬克專利公司 用於自組裝應用之聚合物組合物
EP3858872B1 (en) 2016-12-21 2022-05-11 Merck Patent GmbH Compositions and processes for self-assembly of block copolymers
FR3069340A1 (fr) 2017-07-21 2019-01-25 Arkema France Procede de controle de l'orientation des nano-domaines d'un copolymere a blocs
FR3069339B1 (fr) * 2017-07-21 2021-05-14 Arkema France Procede de controle de l'orientation des nano-domaines d'un copolymere a blocs
FR3074180B1 (fr) * 2017-11-24 2021-01-01 Arkema France Procede de controle de la planeite d'un empilement polymerique
FR3074179B1 (fr) 2017-11-24 2021-01-01 Arkema France Procede de controle de la planeite d'un empilement polymerique
KR102136470B1 (ko) * 2018-12-24 2020-07-22 (주)서영 기판과 평행방향으로 자기조립된 실린더 블록공중합체를 이용한 대면적 나노패턴 제조 방법
FR3096281A1 (fr) 2019-05-20 2020-11-27 Université De Bordeaux procédé de préparation d’un film de copolymère à blocs destiné à la création d’un masque de nanolithographie
FR3105786A1 (fr) * 2019-12-31 2021-07-02 Arkema France Procédé de nanostructuration d’un substrat
KR20220151186A (ko) 2020-04-01 2022-11-14 가부시키가이샤 아쯔미테크 차량용 변속기의 조작 장치 및 차량

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7521090B1 (en) * 2008-01-12 2009-04-21 International Business Machines Corporation Method of use of epoxy-containing cycloaliphatic acrylic polymers as orientation control layers for block copolymer thin films
CN101734610A (zh) * 2009-12-15 2010-06-16 江苏大学 一种用于微机电系统低载荷工况的多层薄膜及其制备方法
CN101971093A (zh) * 2008-02-05 2011-02-09 美光科技公司 用以产生具有嵌段共聚物的定向总成的纳米尺寸特征的方法
WO2011080016A2 (en) * 2009-12-18 2011-07-07 International Business Machines Corporation Methods of directed self-assembly and layered structures formed therefrom

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4278510A (en) * 1980-03-31 1981-07-14 Gulf Oil Corporation Platable propylene polymer compositions
KR19990060476A (ko) * 1997-12-31 1999-07-26 구본준 삼중 블록 공중합체의 박막에서 수직적 구조 형성 방법
US20130052769A1 (en) * 2000-02-04 2013-02-28 Daniel Luch Substrate structures for integrated series connected photovoltaic arrays and process of manufacture of such arrays
US20080113283A1 (en) * 2006-04-28 2008-05-15 Polyset Company, Inc. Siloxane epoxy polymers for redistribution layer applications
US7964107B2 (en) * 2007-02-08 2011-06-21 Micron Technology, Inc. Methods using block copolymer self-assembly for sub-lithographic patterning
US7763319B2 (en) * 2008-01-11 2010-07-27 International Business Machines Corporation Method of controlling orientation of domains in block copolymer films
US8426313B2 (en) 2008-03-21 2013-04-23 Micron Technology, Inc. Thermal anneal of block copolymer films with top interface constrained to wet both blocks with equal preference
JP2010115832A (ja) 2008-11-12 2010-05-27 Panasonic Corp ブロックコポリマーの自己組織化促進方法及びそれを用いたブロックコポリマーの自己組織化パターン形成方法
JP2011122081A (ja) * 2009-12-11 2011-06-23 Nissan Chem Ind Ltd 熱硬化性膜形成組成物
US20130196019A1 (en) 2010-03-18 2013-08-01 National University Of Sinapore Silicon-containing block co-polymers, methods for synthesis and use
JP6157118B2 (ja) * 2010-03-23 2017-07-05 株式会社朝日ラバー 可撓性反射基材、その製造方法及びその反射基材に用いる原材料組成物
US8372928B2 (en) * 2011-05-20 2013-02-12 Massachusetts Institute Of Technology Hard, impermeable, flexible and conformal organic coatings
WO2012175343A1 (en) 2011-06-23 2012-12-27 Asml Netherlands B.V. Self-assemblable polymer and methods for use in lithography
US9314819B2 (en) * 2012-02-10 2016-04-19 Board Of Regents, The University Of Texas System Anhydride copolymer top coats for orientation control of thin film block copolymers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7521090B1 (en) * 2008-01-12 2009-04-21 International Business Machines Corporation Method of use of epoxy-containing cycloaliphatic acrylic polymers as orientation control layers for block copolymer thin films
CN101971093A (zh) * 2008-02-05 2011-02-09 美光科技公司 用以产生具有嵌段共聚物的定向总成的纳米尺寸特征的方法
CN101734610A (zh) * 2009-12-15 2010-06-16 江苏大学 一种用于微机电系统低载荷工况的多层薄膜及其制备方法
WO2011080016A2 (en) * 2009-12-18 2011-07-07 International Business Machines Corporation Methods of directed self-assembly and layered structures formed therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
US9157008B2 (en) 2015-10-13
US20150370159A1 (en) 2015-12-24
KR20140130146A (ko) 2014-11-07
CN104303103A (zh) 2015-01-21
JP2015516891A (ja) 2015-06-18
US10139724B2 (en) 2018-11-27
KR102018932B1 (ko) 2019-09-05
SG11201404414SA (en) 2014-08-28
JP6258227B2 (ja) 2018-01-10
WO2013119832A1 (en) 2013-08-15
US20130280497A1 (en) 2013-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104303103B (zh) 用于薄膜嵌段共聚物的取向控制的酸酐共聚物的面涂层
CN104321700B (zh) 使用化学气相沉积膜控制嵌段共聚物薄膜中的域取向
JP5281386B2 (ja) 高分子薄膜及びパターン媒体並びにこれらの製造方法
JP4654280B2 (ja) 微細構造体の製造方法
JP5178401B2 (ja) 微細構造を有する高分子薄膜およびパターン基板の製造方法
JP5414011B2 (ja) 微細構造体、パターン媒体、及びそれらの製造方法
US8211737B2 (en) Method of producing nanopatterned articles, and articles produced thereby
JP5555111B2 (ja) シルセスキオキサンを有する高分子薄膜、微細構造体及びこれらの製造方法
CN104254557B (zh) 用于纳米平版印刷术的聚丙交酯/含硅嵌段共聚物
JP2011243655A (ja) 高分子薄膜、パターン媒体、及びこれらの製造方法、並びに表面改質材料
JP2008231233A (ja) 高分子薄膜、パターン基板、磁気記録用パターン媒体及びこれらの製造方法
WO2007058324A1 (ja) 高分子薄膜、パターン基板の製造方法、パターン転写体、及び磁気記録用パターン媒体
JP5640099B2 (ja) 微細構造を有する高分子薄膜およびパターン基板の製造方法
JP2015005750A (ja) 薄膜ブロックコポリマーの配向制御のための無水物コポリマートップコート
TWI513577B (zh) 用於薄膜嵌段共聚物之取向控制之酸酐共聚物面塗層
Panda et al. Controlled Orientation of Silicon-Containing Diblock Copolymer Thin Films by Substrate Functionalization Under Vacuum
Sleshimo et al. Anhydride copolymer top coats for orientation control of thin film block copolymers
Cheng et al. Integration of polymer self-assembly for lithographic application

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant