JP2015516891A5

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Publication number: JP2015516891A5
Application number: JP2014556678A
Authority: JP
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2016-03-31
Anticipated expiration: 2033-02-07

Description

本発明のフィーチャーおよび利点をさらに完全に理解するため、付随する図と共に発明の詳細な説明についてここで言及する。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
（項目１）
トップコートをブロックコポリマー膜に塗布することによって層状構造を作る方法であって、
ａ．表面と、表面エネルギー中和層コポリマーと、ブロックコポリマーと、無水マレイン酸を含むトップコート組成物とを準備するステップ；
ｂ．前記表面上に第１の層が作られるような条件下で、前記表面を前記表面エネルギー中和層コポリマーで処理するステップであって、前記層が架橋ポリマーを含むステップ；
ｃ．ブロックコポリマー膜を含む第２の層が前記表面上に作られるような条件下で、前記第１の層をブロックコポリマーでコーティングするステップ；ならびに
ｄ．前記第２の層を前記トップコート組成物でコーティングすることによって、前記表面上に第３の層を作るステップであって、前記第３の層が前記ブロックコポリマー膜表面上にトップコートを含み、前記第１、第２、および第３の層が層状構造を構成するステップ、
を含む方法。
（項目２）
前記トップコート組成物を、ステップｄ）以前に水性弱塩基中に溶解することによって、キャスティング溶媒を作る、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記塩基が水性水酸化アンモニウムであり、前記無水マレイン酸が開環し、対応するマレイン酸のアンモニウム塩を形成する、項目２に記載の方法。
（項目４）
前記ブロックコポリマーが、前記キャスティング溶媒に可溶性でない、項目２に記載の方法。
（項目５）
ｅ．ナノ構造が形成するような条件下で、前記層状構造を処理するステップ、をさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目６）
前記処理がアニーリングを含む、項目５に記載の方法。
（項目７）
前記アニーリングが加熱を含む、項目６に記載の方法。
（項目８）
ｆ．前記トップコート、および前記ブロックコポリマーの一部が除去され、前記ナノ構造を露出するような条件下で、前記層状構造をエッチングするステップ、をさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目９）
前記エッチングが酸素エッチングを含む、項目８に記載の方法。
（項目１０）
前記表面がケイ素ウエハー上にある、項目１に記載の方法。
（項目１１）
項目８に記載のプロセスに従い作製されたナノ構造。
（項目１２）
前記表面エネルギー中和層ポリマーが、複数のポリマー構成成分で構成され、前記複数のポリマー構成成分のうちの１種が無水マレイン酸である、項目１に記載の方法。
（項目１３）
前記表面エネルギー中和層ポリマー構成成分が水性弱塩基に可溶性である、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
前記表面エネルギー中和層ポリマー層の表面エネルギーが変化するように、前記構成成分の比率を変化させることができる、項目１２に記載の方法。
（項目１５）
前記表面エネルギー中和層ポリマーがベーキングされると、前記表面エネルギー中和層ポリマー層の前記表面エネルギーが切り替わる、項目１４に記載の方法。
（項目１６）
ステップ（ｂ）の前記処理が、
ｉ）前記表面エネルギー中和層ポリマーを溶媒中に溶解するステップ；
ｉｉ）前記表面エネルギー中和層を前記表面上にスピンコーティングするステップ；
ｉｉｉ）２５０℃に５分間曝露することによって架橋するステップ；および
ｉｖ）続いて溶媒で洗浄するステップ
を含む、項目１に記載の方法。
（項目１７）
前記溶媒がトルエンである、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
前記ナノ構造がシリンダー状構造を含み、前記シリンダー状構造が前記表面の面に対して実質的に垂直に整列している、項目５に記載の方法。
（項目１９）
表面上に第１、第２、および第３の層を含む層状構造であって、前記第１の層が架橋ポリマーを含み、前記第２の層がブロックコポリマー膜を含み、前記第３の層が無水マレイン酸を含む、層状構造。
（項目２０）
前記表面がケイ素を含む、層状構造。
（項目２１）
表面上に第１、第２、および第３の層を含む層状構造であって、前記第１の層が無水マレイン酸ベースの基材中和層を含み、前記第２の層がブロックコポリマー膜を含み、前記第３の層が無水マレイン酸を含む、層状構造。
（項目２２）
前記表面がケイ素を含む、層状構造。
（項目２３）
ａ）ブロックコポリマー膜を基材上にコーティングするステップ、
ｂ）水性弱塩基中に溶解したポリマー無水マレイン酸ベースの組成物をスピンコーティングすることにより、前記ブロックコポリマーの上端にトップコートを塗布するステップ、および
ｃ）アニーリングのステップ
によりブロックコポリマードメイン配向性を達成する方法。
（項目２４）
前記アニーリングが溶媒蒸気への曝露による、項目２３に記載の方法。
（項目２５）
前記アニーリングが加熱による、項目２３に記載の方法。
（項目２６）
前記基材がケイ素を含む、項目２３に記載の方法。
（項目２７）
前記基材がケイ素ウエハーである、項目２６に記載の方法。
（項目２８）
前記基材がクオーツである、項目２３に記載の方法。
（項目２９）
前記基材がガラスである、項目２３に記載の方法。
（項目３０）
前記基材がプラスチックである、項目２３に記載の方法。
（項目３１）
前記基材が透明な基材である、項目２３に記載の方法。
（項目３２）
前記基材がロールツーロール基材である、項目２３に記載の方法。
（項目３３）
前記基材が、２つのブロックのエネルギーの間の表面エネルギーを有する基材表面エネルギー中和層でコーティングされる、項目２３に記載の方法。
（項目３４）
前記基材表面エネルギー中和層が、
（ａ）高Ｔ _ｇポリマー、（ｂ）架橋ポリマー、（ｃ）蒸着したポリマー、例えば、パリレン、（ｄ）シリル化剤の低分子誘導体、および（ｅ）ポリマーを基材に末端付加させることによるポリマーブラシ
からなる群から選択される、項目３３に記載の方法。
（項目３５）
前記ブロックコポリマーが少なくとも１０重量％のケイ素を有するブロックを含有する、項目２３に記載の方法。
（項目３６）
前記トップコートが少なくとも無水マレイン酸を含む、項目２３に記載の方法。
（項目３７）
ｄ．ナノ構造が形成するような条件下で、前記層状構造を処理するステップ、をさらに含む、項目２３に記載の方法。
（項目３８）
前記処理がアニーリングを含む、項目３７に記載の方法。
（項目３９）
前記アニーリングが加熱を含む、項目３８に記載の方法。
（項目４０）
ｅ．前記トップコート、および前記ブロックコポリマーの一部が除去され、前記ナノ構造が露出するような条件下で、前記層状構造をエッチングするステップ、をさらに含む、項目３７に記載の方法。
（項目４１）
前記ブロックコポリマーが、リソグラフィックパターニングプロセスにおいてエッチングマスクとして使用することができるナノ構造材料を形成する、項目２３に記載の製品。
（項目４２）
第３のモノマーが準備され、前記ブロックコポリマーがトリブロックコポリマーである、項目２３に記載の方法。
（項目４３）
項目４０に記載のプロセスに従い作製された、エッチングされたナノ構造。
（項目４４）
前記エッチングが酸素エッチングを含む、項目４０に記載の方法。
（項目４５）
前記ナノ構造が、ラメラ、シリンダー、垂直に整列しているシリンダー、水平に整列しているシリンダー、球、ジャイロイド、ネットワーク構造、および階層ナノ構造からなる群から選択される、項目３７に記載の方法。
（項目４６）
前記ナノ構造がシリンダー状構造を含み、前記シリンダー状構造が前記表面の面に対して実質的に垂直に整列している、項目３７に記載の方法。
（項目４７）
層の表面エネルギーが変化するように、構成成分の比率を変化させることができる、項目２３に記載の方法。
（項目４８）
処理組成物に熱的アニーリングを行うと前記表面エネルギーが切り替わる、項目２３に記載の方法。
（項目４９）
前記表面エネルギー中和層を塗布することが、
ｉ）前記表面エネルギー中和層ポリマーを溶媒中に溶解するステップ；
ｉｉ）前記表面エネルギー中和層ポリマーを表面上にスピンコーティングするステップ；ｉｉｉ）２５０℃に５分間曝露することによって架橋するステップ；および
ｉｖ）続いて溶媒で洗浄するステップ、
を含む、項目３３に記載の方法。
（項目５０）
前記溶媒がトルエンである、項目４９に記載の方法。

Claims

トップコートをブロックコポリマー膜に塗布することによって層状構造を作る方法であって、
ａ．表面と、表面エネルギー中和層コポリマーと、ブロックコポリマーと、無水マレイン酸を含むトップコート組成物とを準備するステップ；
ｂ．前記表面上に第１の層が作られるような条件下で、前記表面を前記表面エネルギー中和層コポリマーで処理するステップであって、前記層が架橋ポリマーを含むステップ；
ｃ．ブロックコポリマー膜を含む第２の層が前記表面上に作られるような条件下で、前記第１の層をブロックコポリマーでコーティングするステップ；ならびに
ｄ．前記第２の層を前記トップコート組成物でコーティングすることによって、前記表面上に第３の層を作るステップであって、前記第３の層が前記ブロックコポリマー膜表面上にトップコートを含み、前記第１、第２、および第３の層が層状構造を構成するステップ、
を含む方法。
前記トップコート組成物を、ステップｄ）以前に水性弱塩基中に溶解することによって、キャスティング溶媒を作る、請求項１に記載の方法。
前記塩基が水性水酸化アンモニウムであり、前記無水マレイン酸が開環し、対応するマレイン酸のアンモニウム塩を形成する、請求項２に記載の方法。
前記ブロックコポリマーが、前記キャスティング溶媒に可溶性でない、請求項２に記載の方法。
ｅ．ナノ構造が形成するような条件下で、前記層状構造を処理するステップ、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記処理がアニーリングを含む、請求項５に記載の方法。
前記アニーリングが加熱を含む、請求項６に記載の方法。
ｆ．前記トップコート、および前記ブロックコポリマーの一部が除去され、前記ナノ構造を露出するような条件下で、前記層状構造をエッチングするステップ、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記エッチングが酸素エッチングを含む、請求項８に記載の方法。
前記表面がケイ素ウエハー上にある、請求項１に記載の方法。
請求項８に記載のプロセスに従い作製されたナノ構造。
前記ナノ構造がシリンダー状構造を含み、前記シリンダー状構造が前記表面の面に対して実質的に垂直に整列している、請求項５に記載の方法。
表面上に第１、第２、および第３の層を含む層状構造であって、前記第１の層が架橋ポリマーを含み、前記第２の層がブロックコポリマー膜を含み、前記第３の層が無水マレイン酸を含む、層状構造。
前記表面がケイ素を含む、層状構造。
ａ）ブロックコポリマー膜を基材上にコーティングするステップ、
ｂ）水性弱塩基中に溶解したポリマー無水マレイン酸ベースの組成物をスピンコーティングすることにより、前記ブロックコポリマーの上端にトップコートを塗布するステップ、および
ｃ）アニーリングのステップ
によりブロックコポリマードメイン配向性を達成する方法。
前記アニーリングが溶媒蒸気への曝露による、請求項１５に記載の方法。
前記アニーリングが加熱による、請求項１５に記載の方法。
前記基材がケイ素を含む、請求項１５に記載の方法。
前記基材がケイ素ウエハーである、請求項１８に記載の方法。
前記基材が、２つのブロックのエネルギーの間の表面エネルギーを有する基材表面エネルギー中和層でコーティングされる、請求項１５に記載の方法。
前記基材表面エネルギー中和層が、
（ａ）高Ｔ_ｇポリマー、（ｂ）架橋ポリマー、（ｃ）蒸着したポリマー、例えば、パリレン、（ｄ）シリル化剤の低分子誘導体、および（ｅ）ポリマーを基材に末端付加させることによるポリマーブラシ
からなる群から選択される、請求項２０に記載の方法。
前記ブロックコポリマーが少なくとも１０重量％のケイ素を有するブロックを含有する、請求項１５に記載の方法。
前記トップコートが少なくとも無水マレイン酸を含む、請求項１５に記載の方法。
ｄ．ナノ構造が形成するような条件下で、前記層状構造を処理するステップ、をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
前記処理がアニーリングを含み、前記アニーリングが加熱を含む、請求項２４に記載の方法。
ｅ．前記トップコート、および前記ブロックコポリマーの一部が除去され、前記ナノ構造が露出するような条件下で、前記層状構造をエッチングするステップ、をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
前記ブロックコポリマーが、リソグラフィックパターニングプロセスにおいてエッチングマスクとして使用することができるナノ構造材料を形成する、請求項１５に記載の製品。
第３のモノマーが準備され、前記ブロックコポリマーがトリブロックコポリマーである、請求項１５に記載の方法。
請求項２６に記載のプロセスに従い作製された、エッチングされたナノ構造。
前記エッチングが酸素エッチングを含む、請求項２６に記載の方法。
前記ナノ構造が、ラメラ、シリンダー、垂直に整列しているシリンダー、水平に整列しているシリンダー、球、ジャイロイド、ネットワーク構造、および階層ナノ構造からなる群から選択される、請求項２４に記載の方法。
前記ナノ構造がシリンダー状構造を含み、前記シリンダー状構造が前記表面の面に対して実質的に垂直に整列している、請求項２４に記載の方法。
層の表面エネルギーが変化するように、構成成分の比率を変化させることができる、請求項１５に記載の方法。
処理組成物に熱的アニーリングを行うと前記表面エネルギーが切り替わる、請求項１５に記載の方法。