CN111512199B - 图案形成方法和偏光板的制造方法 - Google Patents

图案形成方法和偏光板的制造方法 Download PDF

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Abstract

提供一种图案形成方法和使用该图案形成方法的偏光板的制造方法，该图案形成方法具有：在基材上形成与嵌段共聚物的一部分嵌段链具有亲和性且以规定间距排列的线状的引导图案、以及将该引导图案的图案间填埋的中性图案的工序，在引导图案和中性图案上形成含有嵌段共聚物的层的工序，对含有嵌段共聚物的层进行热处理、通过嵌段共聚物的微相分离形成片层界面相对于基材在垂直方向上取向的片层结构的工序，以及通过将嵌段共聚物的一部分嵌段链选择性除去、从而形成与引导图案相比间距短的线和空间状的微细图案的工序。

Description

图案形成方法和偏光板的制造方法
技术领域
本发明涉及图案形成方法和偏光板的制造方法。
背景技术
偏光板是将一个方向的偏振光吸收或反射、使与之正交的方向的偏振光透射的光学元件。近年来，在要求耐热性的液晶投影仪等光学机器中，开始采用线栅型无机偏光板来代替有机偏光板。
线栅型偏光板是将多条单方向延伸的导体线以比使用频带的光的波长短的间距(周期)在透明基板上并排配置的部件，通过对透明基板上形成的金属膜进行蚀刻、形成单方向延伸的线而制造。对金属膜进行蚀刻时的掩模图案一般通过光刻法或纳米压印法形成。如果光入射至偏光板，则具有与线的延伸方向平行的电场成分的偏振光(TE波(S波))无法透射，具有与线的延伸方向垂直的电场成分的偏振光(TM波(P波))直接透射。
但已知线栅型偏光板的光学特性(例如透射率)依赖于线的间距。为了提高偏光板的光学特性，有必要使线窄间距化，推测未来会需要100nm以下的间距。因此，根据线的间距，对于蚀刻金属膜时的掩模图案也会要求窄狭间距化。
但在以通过光刻法形成的光刻胶图案为掩模图案时，为了使掩模图案窄间距化，会伴有光源波长的缩短或采用液体浸没曝光法等工艺上的大的改变。此外，以通过纳米压印法形成的图案为掩模图案时，为了使掩模图案窄间距化，有必要制作符合该间距的模具，因此窄间距化是困难的。
从这样的背景出发，专利文献1中提出了在制造线栅型偏光板时，使用能够通过微相分离形成片层结构的嵌段共聚物形成掩模图案。
专利文献1的方法中，首先，在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片等基体表面形成规定间距的槽后，在包括槽的底部的整个基体表面形成金属膜。接下来，在金属膜之上涂布由A聚合物链和B聚合物链构成的二嵌段共聚物，进行热处理。通过该热处理，以基体表面的槽为引导(guide)使二嵌段共聚物对齐，形成片层结构。接下来，将A聚合物链除去，从而形成由B聚合物链构成的线和空间(Line-and-Space)状掩模图案。然后，通过掩模图案对金属膜进行蚀刻，形成线后，将掩模图案除去，从而能够获得线栅型偏光板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-149447号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但专利文献1的方法中，通过在包括槽的底部的整个基体表面形成金属膜、对该金属膜进行蚀刻而形成线，因此按照槽的深度的量而在线的高度产生阶梯差，导致光学特性的降低。
此外，通过专利文献1的方法得到的偏光板使用的是PET片等基体，因此耐热性差。为了提高耐热性，可以考虑使用玻璃基板代替PET片，但为了在玻璃基板中形成槽，有必要在玻璃基板上形成掩模图案后进行蚀刻，这并非简便的方法。
本发明是鉴于上述情况做出的，其目的在于，提供适合在制造线栅型偏光板时使用的新的图案形成方法、和使用该图案形成方法的偏光板的制造方法。
用于解决课题的方法
(1)为了实现上述目的，本发明提供一种图案形成方法，其为使用能够利用微相分离形成片层结构的嵌段共聚物的图案形成方法，具有：在基材(例如后述基材10)上形成与前述嵌段共聚物的一部分嵌段链具有亲和性且以规定间距排列的线状的引导图案(例如后述防反射层图案21)和将该引导图案的图案间填埋的中性图案(例如后述中性图案41)的工序；在前述引导图案和前述中性图案上形成含有前述嵌段共聚物的层(例如后述含有嵌段共聚物的层50)的工序；对含有前述嵌段共聚物的层进行热处理，通过前述嵌段共聚物的微相分离，形成片层界面相对于前述基材在垂直方向上取向的片层结构(例如后述第1相51和第2相52)的工序；以及通过将前述嵌段共聚物的一部分嵌段链选择性除去，形成与前述引导图案相比间距短的线和空间状的微细图案(例如由后述第1相51构成的微细图案)的工序。
(2)根据(1)的图案形成方法可以为，在前述基材上形成前述引导图案和前述中性图案的工序具有：在前述基材上使防反射层(例如后述防反射层20)和光刻胶层(例如后述光刻胶层30)按该顺序层叠的工序，对前述光刻胶层进行曝光和显影、形成线和空间状的光刻胶图案(例如后述的光刻胶图案31)的工序，以前述光刻胶图案为掩模对前述防反射层进行蚀刻、形成线和空间状的防反射层图案(例如后述防反射层图案21)的工序，将前述光刻胶图案和前述防反射层图案用中性层(例如后述中性层40)被覆的工序，以及将前述光刻胶图案与前述中性层的一部分一起除去的工序；以前述防反射层图案为前述引导图案、以由前述中性层的余部构成的图案为前述中性图案。
(3)根据(2)的图案形成方法可以为，通过干涉曝光进行前述光刻胶层的曝光。
(4)根据(1)至(3)中任一图案形成方法可以为，前述引导图案的膜厚比前述中性图案的膜厚厚。
(5)根据(1)至(4)中任一图案形成方法可以为，前述嵌段共聚物由聚苯乙烯链和聚甲基丙烯酸甲酯链构成。
(6)根据(5)的图案形成方法可以为，在形成前述微细图案的工序中，通过将前述嵌段共聚物的聚甲基丙烯酸甲酯链选择性除去，形成由聚苯乙烯链构成的微细图案。
(7)根据(5)的图案形成方法可以为，在含有前述嵌段共聚物的层的热处理后，进一步具有将前述嵌段共聚物的聚甲基丙烯酸甲酯链进行金属氧化物化的工序，在形成前述微细图案的工序中，通过将前述嵌段共聚物的聚苯乙烯链选择性除去，形成由金属氧化物构成的微细图案。
(8)此外，本发明提供一种偏光板(例如后述偏光板1)的制造方法，具有通过(1)至(7)中任一图案形成方法，在透明基板(例如后述透明基板11)上形成有金属膜(例如后述金属膜12)或包含金属膜的层叠膜的基材(例如后述基材10)上，形成微细图案(例如由后述第1相51构成的微细图案)的工序；以及以前述微细图案为掩模对前述金属膜或前述层叠膜进行蚀刻的工序。
发明的效果
根据本发明，可以提供适合在制造线栅型偏光板时使用的新的图案形成方法和使用该图案形成方法的偏光板的制造方法。
附图说明
[图1A]为说明本实施方式涉及的图案形成方法的一个工序的图。
[图1B]为说明本实施方式涉及的图案形成方法的一个工序的图。
[图1C]为说明本实施方式涉及的图案形成方法的一个工序的图。
[图1D]为说明本实施方式涉及的图案形成方法的一个工序的图。
[图1E]为说明本实施方式涉及的图案形成方法的一个工序的图。
[图1F]为说明本实施方式涉及的图案形成方法的一个工序的图。
[图1G]为说明本实施方式涉及的图案形成方法的一个工序的图。
[图1H]为说明本实施方式涉及的图案形成方法的一个工序的图。
[图1I]为说明本实施方式涉及的图案形成方法的一个工序的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地对本发明的实施方式进行说明。
[图案形成方法]
本实施方式涉及的图案形成方法为使用能够利用微相分离形成片层结构的嵌段共聚物的图案形成方法，具有：在基材上形成与嵌段共聚物的一部分嵌段链具有亲和性且以规定间距排列的线状的引导图案、以及将该引导图案的图案间填埋的中性图案的工序，在引导图案和中性图案上形成含有嵌段共聚物的层的工序，对含有嵌段共聚物的层进行热处理、通过嵌段共聚物的微相分离形成片层界面相对于基材在垂直方向上取向的片层结构的工序，以及通过将嵌段共聚物的一部分嵌段链选择性除去、形成与引导图案相比间距短的线和空间状的微细图案的工序。
特别是，本实施方式涉及的图案形成方法中，在基材上形成引导图案和中性图案的工序具有：在基材上将防反射层和光刻胶层按该顺序层叠的工序，对光刻胶层进行曝光和显影、形成线和空间状的光刻胶图案的工序，以光刻胶图案为掩模对防反射层进行蚀刻、形成线和空间状的防反射层图案的工序，将光刻胶图案和防反射层图案用中性层被覆的工序，以及将光刻胶图案与中性层的一部分一起除去的工序；以防反射层图案为引导图案、以由中性层的余部构成的图案为中性图案。
图1A～图1I为按工序顺序显示在用于制造偏光板的基材上形成微细图案的方法作为本实施方式涉及的图案形成方法的一例的图。
首先，如图1A所示，在基材10上将防反射层20和光刻胶层30按该顺序层叠。基材10是在透明基板11上形成有金属膜12而构成的基材。
作为透明基板11，只要是对于偏光板的使用频带的光表现透光性的基板即可，没有特别限制，可以根据目的适当选择。“对于使用频带的光表现透光性”是指，并不是意味着使用频带的光的透射率为100％，而是只要表现能够保持作为偏光板的功能的透光性即可。其中，作为使用频带的光，可列举例如波长为380nm～810nm左右的可见光。
作为透明基板11的构成材料，优选折射率为1.1～2.2的材料，可列举玻璃、水晶、蓝宝石等。作为透明基板11的构成材料，从成本和透光率的观点出发，更优选玻璃。
作为金属膜12的构成材料，只要是对于使用频带的光具有反射性的材料即可，没有特别限制，可列举例如Al、Ag、Cu、Mo、Cr、Ti、Ni、W、Fe、Ge、Te等元素单质或含有其中的1种以上元素的合金。其中，金属膜12优选由Al或Al合金构成。
金属膜12的膜厚例如优选为100nm～300nm。其中，金属膜12的膜厚可以通过利用扫描型电子显微镜或透射型电子显微镜进行观察来测定。例如可以使用扫描型电子显微镜或透射型电子显微镜，对任意选择的4个位置测定膜厚，将其算术平均值设为金属膜12的膜厚。以下将该测定方法称为电子显微镜法。
防反射层20是所谓下层防反射层(Bottom Anti-Reflective Coating，BARC)，设于光刻胶层30的下层。本实施方式涉及的图案形成方法中，将防反射层20图案化而得到的防反射层图案作为用于使嵌段共聚物对齐的引导图案使用，因此，作为防反射层20，使用与嵌段共聚物的一部分嵌段链具有亲和性的物质。
防反射层20可以为有机系防反射层，也可以为无机系防反射层。有机系防反射层例如可以通过将使树脂成分等溶解在有机溶剂中而得的防反射膜形成用组合物涂布在金属膜12上并使其干燥而形成。无机系防反射层例如可以通过将硅系材料等无机系防反射层形成用组合物涂布在金属膜12上、进行烧成等而形成。
光刻胶层30设于防反射层20的上层。光刻胶层30例如可以通过将光刻胶组合物涂布在防反射层20上并使其干燥而形成。作为光刻胶组合物没有特别限制，可以为正型也可以为负型。
接下来，如图1B所示，对光刻胶层30进行曝光和显影，形成线和空间状的光刻胶图案31。
光刻胶图案31的间距P例如优选为100nm～200nm。此外，间距P优选为最终的微细图案中的间距的整数倍，以使嵌段共聚物能够对齐。间距P可以通过上述电子显微镜法来测定。
光刻胶层30的曝光方法没有特别限制，可以为通过光掩模的方法，也可以为不通过光掩模的方法。其中，从适合形成面积较大的图案这一点出发，优选干涉曝光法。
干涉曝光法是利用由2个光束形成的干涉条纹使光刻胶层30曝光。得到的光刻胶图案31的间距P可以通过光源的波长和干涉角来调整。例如通过使用波长400nm以下的激光作为光源，可以将间距P设为200nm以下。作为波长400nm以下的激光，可列举HeCd激光(振荡波长：325nm)、Nd固体激光(振荡波长：266nm)等。
光刻胶层30的显影方法没有特别限制，可以使用碱性显影液等公知的显影液。其中，也可以在显影后用水等进行冲洗处理。
接下来，如图1C所示，以光刻胶图案31为掩模对防反射层20进行蚀刻，形成线和空间状的防反射层图案21。此时，如图1C所示，优选通过灰化等对光刻胶图案31和防反射层图案21的宽度进行调整。
光刻胶图案31和防反射层图案21的宽度W根据最终的微细图案中的间距适当设定。例如，为了获得间距150nm左右的微细图案，优选将光刻胶图案31和防反射层图案21的宽度W调整至25nm～75nm左右。宽度W可以通过上述电子显微镜法来测定。
防反射层20的蚀刻方法没有特别限制，可以根据防反射层20的构成材料适当选择。其中，可以在蚀刻后用水等进行冲洗处理。
接下来，如图1D所示，形成被覆光刻胶图案31和防反射层图案21的中性层40。
作为中性层40的构成材料，可以使用与嵌段共聚物的各嵌段链具有亲和性的物质。例如使用由聚苯乙烯(PS)链和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)链构成的物质(PS-b-PMMA)作为嵌段共聚物的情况下，作为中性层40的构成材料，可以使用由聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯构成的无规共聚物(PS-r-PMMA)。
中性层40的形成方法没有特别限制。例如可以通过将使中性层40的构成材料溶解在有机溶剂中而得的组合物涂布在光刻胶图案31和防反射层图案21上并使其干燥而形成中性层40。
其中，中性层的构成材料具有羟基的情况下，可以预先在金属膜12与防反射层20之间形成二氧化硅层(图中未显示)。通过形成二氧化硅层，能够使中性层40与二氧化硅层密合。此外，二氧化硅层不仅与中性层同样地对于嵌段共聚物表现中性性质，还作为对防反射层20进行蚀刻时的终止层发挥功能。
接下来，如图1E所示，将光刻胶图案31与中性层40的一部分一起除去。
将光刻胶图案31和中性层40的一部分除去的结果是，在金属膜12上，存在作为引导图案的防反射层图案21和由中性层40的余部构成的中性图案41。此时，优选防反射层图案21的膜厚比中性图案41的膜厚厚。通过防反射层图案21的膜厚比中性图案41的膜厚厚，从而有嵌段共聚物容易对齐的倾向。
将光刻胶图案31和中性层40的一部分除去的方法没有特别限制。例如可以通过将光刻胶图案31和中性层40在公知的抗蚀剂剥离液中浸渍而将光刻胶图案31和中性层40的一部分除去。此时，为了容易除去，可以照射超声波。
接下来，如图1F所示，在防反射层图案21和中性图案41上形成含有嵌段共聚物的层50。
作为嵌段共聚物，只要是能够通过微相分离形成片层结构的物质即可，没有特别限制。嵌段共聚物可以由2种聚合物链构成，也可以由3种以上的聚合物链构成，优选为由2种聚合物链构成的二嵌段共聚物。二嵌段共聚物中，各聚合物链的体积分数约为50％。
作为优选的二嵌段共聚物，可列举例如由聚苯乙烯链和聚甲基丙烯酸甲酯链构成的嵌段共聚物、由聚苯乙烯链和聚甲基丙烯酸乙酯链构成的嵌段共聚物、由聚苯乙烯链和聚甲基丙烯酸叔丁酯链构成的嵌段共聚物、由聚苯乙烯链和聚丙烯酸甲酯链构成的嵌段共聚物、由聚苯乙烯链和聚丙烯酸乙酯链构成的嵌段共聚物、由聚苯乙烯链和聚丙烯酸叔丁酯链构成的嵌段共聚物、由聚苯乙烯链和聚丁二烯链构成的嵌段共聚物、由聚苯乙烯链和聚异戊二烯链构成的嵌段共聚物等。其中，优选由聚苯乙烯(PS)链和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)链构成的嵌段共聚物(PS-b-PMMA)。
嵌段共聚物的数均分子量根据最终的微细图案中的间距适当设定。例如为了获得间距50nm左右的微细图案，优选使用数均分子量为80000～120000程度的嵌段共聚物。
含有嵌段共聚物的层50的形成方法没有特别限制。例如可以通过将使嵌段共聚物溶解在有机溶剂中而得的组合物涂布在防反射层图案21和中性图案41上并使其干燥而形成含有嵌段共聚物的层50。
含有嵌段共聚物的层50的膜厚优选调整至最终的微细图案中的间距以下。例如为了获得间距50nm左右的微细图案，优选将含有嵌段共聚物的层50的膜厚调整至5nm～50nm程度。含有嵌段共聚物的层50的膜厚可以通过上述电子显微镜法来测定。
接下来，如图1G所示，对含有嵌段共聚物的层50进行热处理，通过嵌段共聚物的微相分离，形成片层界面相对于基材10在垂直方向上取向的片层结构。具体地，使含有嵌段共聚物的层50相分离为对应于嵌段共聚物的一部分嵌段链的第1相51和对应于剩下的嵌段链的第2相52。
热处理的条件只要是嵌段共聚物发生相分离而形成片层结构的条件即可，没有特别限制。作为一例，可列举：在真空中，在200℃～250℃进行12小时～48小时程度的热处理的条件；在大气中，在250℃～300℃进行1分钟～15分钟程度的热处理的条件。
接下来，如图1H所示，通过将嵌段共聚物的一部分嵌段链选择性除去，形成与防反射层图案21相比间距短的线和空间状的微细图案。图1H中，作为一例，对将与防反射层图案21具有亲和性的第2相52选择性除去、形成由第1相51构成的微细图案的情况进行显示。
将嵌段共聚物的一部分嵌段链选择性除去的方法没有特别限制，可以根据嵌段共聚物的种类适当选择。例如使用由聚苯乙烯链和聚甲基丙烯酸甲酯链构成的嵌段共聚物(PS-b-PMMA)的情况下，可以通过利用O2蚀刻等将聚甲基丙烯酸甲酯链选择性除去而获得由聚苯乙烯链构成的微细图案。其中，可以在蚀刻后用水等进行冲洗处理。
如上述那样操作形成的由第1相51构成的微细图案可以作为对金属膜12进行蚀刻时的掩模使用。例如，如图1I所示，通过以由第1相51构成的微细图案为掩模对金属膜12进行蚀刻、形成单方向延伸的线13后，将防反射层图案21、中性图案41和由第1相51构成的微细图案除去，能够获得偏光板1。
[偏光板的制造方法]
本实施方式涉及的偏光板的制造方法具有通过上述本实施方式涉及的图案形成方法在基材上形成微细图案的工序、以及以微细图案为掩模对金属膜或层叠膜进行蚀刻的工序，上述基材在透明基板上形成有金属膜或包含金属膜的层叠膜。
作为基材，可以为在透明基板上形成有金属膜的基材，也可以为在透明基板上形成有包含金属膜的层叠膜的基材。作为在透明基板上形成有金属膜的基材，例如可列举在玻璃基板等透明基板上形成有由Al等构成的金属膜的基材。此外，作为在透明基板上形成有包含金属膜的层叠膜的基材，例如可列举由Al等构成的金属膜、由Si氧化物等构成的电介质膜和由FeSi合金等构成的吸收膜在玻璃基板等透明基板上按顺序层叠而成的基材。
使用在透明基板上形成有金属膜的基材的情况下，例如可以如图1A～图1I那样操作来制造偏光板。即，通过在基材10上形成由第1相51构成的微细图案后以该微细图案为掩模对金属膜12进行蚀刻、形成单方向延伸的线13，能够获得偏光板1。
使用在透明基板上形成有包含金属膜的层叠膜的基材的情况下也同样地，通过在形成微细图案后以该微细图案为掩模对层叠膜进行蚀刻、形成单方向延伸的格子状凸部，能够获得偏光板。
[变形例]
需说明的是，本发明不受上述实施方式的限定，能够实现本发明目的的范围内的变形和改良是包括在本发明中的。
上述实施方式中，作为使用由聚苯乙烯链和聚甲基丙烯酸甲酯链构成的嵌段共聚物(PS-b-PMMA)的情况下通过将聚甲基丙烯酸甲酯链选择性除去从而获得由聚苯乙烯链构成的微细图案的情形进行了说明，但不限于此，也可以将聚苯乙烯链选择性除去。
例如，已知关于像聚甲基丙烯酸甲酯链那样的具有羰基的聚合物链，通过在与氯化钛(TiCl4)、氯化铝(AlCl3)、三甲基铝(Al(CH3)3)等金属氧化物前体反应后、用水蒸汽使其氧化而进行金属氧化物化。例如通过在使三甲基铝与聚甲基丙烯酸甲酯链反应后用水蒸汽使其氧化，能够使聚甲基丙烯酸甲酯转变为氧化铝(Al2O3)。这里，通过在将聚甲基丙烯酸甲酯链进行金属氧化物化后将聚苯乙烯链选择性除去，能够形成由金属氧化物构成的微细图案。这样的由金属氧化物构成的微细图案具有耐蚀刻性比由聚苯乙烯链等构成的微细图案优异的倾向。
此外，上述实施方式中，作为以光刻胶图案31为掩模对防反射层20进行蚀刻、使用得到的防反射层图案21作为引导图案的例子进行了说明，但不限定于此。例如，也可以在基材10上形成由与嵌段共聚物的一部分嵌段链具有亲和性的材料构成的层后，通过纳米压印法将该层图案化，使用得到的图案作为引导图案。
符号说明
1 偏光板
10 基材
11 透明基板
12 金属膜
13 线
20 防反射层
21 防反射层图案(引导图案)
30 光刻胶层
31 光刻胶图案
40 中性层
41 中性图案
50 含有嵌段共聚物的层
51 第1相
52 第2相

Claims (8)

1.一种图案形成方法，其为使用能够利用微相分离形成片层结构的嵌段共聚物的图案形成方法，具有：
在基材上形成与所述嵌段共聚物的一部分嵌段链具有亲和性且以规定间距排列的线状的引导图案、以及将该引导图案的图案间填埋的中性图案的工序，该基材在透明基板上形成有金属膜或包含金属膜的层叠膜，
在所述引导图案和所述中性图案上形成含有所述嵌段共聚物的层的工序，
对含有所述嵌段共聚物的层进行热处理、通过所述嵌段共聚物的微相分离形成片层界面相对于所述基材在垂直方向上取向的片层结构的工序，以及
通过将所述嵌段共聚物的一部分嵌段链选择性除去、形成与所述引导图案相比间距短的线和空间状的微细图案的工序；
在所述基材上形成所述引导图案和所述中性图案的工序具有：
在所述基材上将防反射层和光刻胶层按该顺序层叠的工序，
对所述光刻胶层进行曝光和显影、形成线和空间状的光刻胶图案的工序，
以所述光刻胶图案为掩模对所述防反射层进行蚀刻、形成线和空间状的防反射层图案的工序，
将所述光刻胶图案和所述防反射层图案用中性层被覆的工序，以及
将所述光刻胶图案与所述中性层的一部分一起除去的工序；
以所述防反射层图案为所述引导图案、以由所述中性层的余部构成的图案为所述中性图案。
2.根据权利要求1所述的图案形成方法，所述层叠膜为金属膜、电介质膜和吸收膜按该顺序从所述透明基板侧开始层叠的层叠膜。
3.根据权利要求1所述的图案形成方法，通过干涉曝光进行所述光刻胶层的曝光。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的图案形成方法，所述引导图案的膜厚比所述中性图案的膜厚厚。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的图案形成方法，所述嵌段共聚物由聚苯乙烯链和聚甲基丙烯酸甲酯链构成。
6.根据权利要求5所述的图案形成方法，在形成所述微细图案的工序中，通过将所述嵌段共聚物的聚甲基丙烯酸甲酯链选择性除去，形成由聚苯乙烯链构成的微细图案。
7.根据权利要求5所述的图案形成方法，
在含有所述嵌段共聚物的层的热处理后，进一步具有将所述嵌段共聚物的聚甲基丙烯酸甲酯链进行金属氧化物化的工序，
在形成所述微细图案的工序中，通过将所述嵌段共聚物的聚苯乙烯链选择性除去，形成由金属氧化物构成的微细图案。
8.一种偏光板的制造方法，具有：
通过权利要求1至7中任一项所述的图案形成方法形成微细图案的工序，以及
以所述微细图案为掩模对所述金属膜或所述层叠膜进行蚀刻的工序。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103328176A (zh) * 2011-01-14 2013-09-25 吉坤日矿日石能源株式会社 微细图案转印用模具的制造方法及使用该模具的衍射光栅的制造方法、以及具有该衍射光栅的有机el元件的制造方法
JP2014164043A (ja) * 2013-02-22 2014-09-08 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd パターン形成方法、及び、相分離構造を含む構造体の製造方法
JP2015106639A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 東京エレクトロン株式会社 表面処理装置、表面処理方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
TW201708981A (zh) * 2013-09-04 2017-03-01 東京威力科創股份有限公司 硬化光阻之紫外線輔助剝離以建立用於定向自組裝之化學模板

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6391528B1 (en) * 2000-04-03 2002-05-21 3M Innovative Properties Company Methods of making wire grid optical elements by preferential deposition of material on a substrate
US20080038467A1 (en) 2006-08-11 2008-02-14 Eastman Kodak Company Nanostructured pattern method of manufacture
KR101781517B1 (ko) * 2010-09-30 2017-09-26 삼성디스플레이 주식회사 블록 공중합체 및 이를 이용한 패턴 형성 방법
JP5542766B2 (ja) * 2011-09-26 2014-07-09 株式会社東芝 パターン形成方法
JP6081728B2 (ja) * 2012-07-30 2017-02-15 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、コンピュータ記憶媒体及び基板処理システム
JP6100492B2 (ja) 2012-09-05 2017-03-22 デクセリアルズ株式会社 偏光素子、プロジェクター及び偏光素子の製造方法
JP6234271B2 (ja) 2014-02-25 2017-11-22 東京エレクトロン株式会社 被処理体を処理する方法
KR102241758B1 (ko) * 2014-09-16 2021-04-20 삼성디스플레이 주식회사 패턴 형성 방법 및 이를 이용한 와이어 그리드 편광 소자의 제조방법
KR102156409B1 (ko) * 2014-09-16 2020-09-15 에스케이하이닉스 주식회사 패턴 형성 방법
KR20160065302A (ko) * 2014-11-28 2016-06-09 삼성디스플레이 주식회사 와이어 그리드 편광자 및 이의 제조방법
KR102350824B1 (ko) * 2015-01-08 2022-01-13 삼성디스플레이 주식회사 와이어 그리드 편광자의 제조 방법
US9738765B2 (en) * 2015-02-19 2017-08-22 International Business Machines Corporation Hybrid topographical and chemical pre-patterns for directed self-assembly of block copolymers
JP6470079B2 (ja) 2015-03-16 2019-02-13 株式会社東芝 パターン形成方法
US9646883B2 (en) * 2015-06-12 2017-05-09 International Business Machines Corporation Chemoepitaxy etch trim using a self aligned hard mask for metal line to via
KR102611450B1 (ko) * 2016-01-26 2023-12-08 삼성전자주식회사 패턴 형성 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103328176A (zh) * 2011-01-14 2013-09-25 吉坤日矿日石能源株式会社 微细图案转印用模具的制造方法及使用该模具的衍射光栅的制造方法、以及具有该衍射光栅的有机el元件的制造方法
JP2014164043A (ja) * 2013-02-22 2014-09-08 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd パターン形成方法、及び、相分離構造を含む構造体の製造方法
TW201708981A (zh) * 2013-09-04 2017-03-01 東京威力科創股份有限公司 硬化光阻之紫外線輔助剝離以建立用於定向自組裝之化學模板
JP2015106639A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 東京エレクトロン株式会社 表面処理装置、表面処理方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体

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