[发明专利]形成纳米结构的方法和纳米结构

说明书

技术领域

本发明涉及在衬底上排列(align)嵌段共聚物的微畴(microdomain)的方法以及由此形成的结构。

背景技术

小型化是改进器件性能和降低芯片制造成本的推动力。当前的光刻技术是基于“自上而下”的方法，其中借助于通过预先定义的掩模进行光学投影而将图案成像到抗蚀剂上。然而，扩展该方法来创建具有纳米尺度的图案却日益困难且成本高昂。所以，需要一种实际且经济的方法来创建具有纳米尺度尺寸的图案。

发明内容

本发明涉及一种方法，包括：

提供第一嵌段共聚物；

提供具有高能(energetically)中性表面层的衬底，所述表面层具有至少一个整体布置在其上的沟槽，所述至少一个沟槽包括基本上平坦的第一侧壁和与所述第一侧壁相对且基本上平坦的第二侧壁，其中所述第一侧壁和所述第二侧壁基本上垂直于与所述表面层，所述第一侧壁和所述第二侧壁隔开与所述至少一个沟槽的底面的宽度对应的距离；

在所述至少一个沟槽内形成第一膜，所述第一膜包括所述第一嵌段共聚物；

在所述第一膜内组装所述第一嵌段共聚物的成线微畴，所述第一嵌段共聚物的所述微畴在所述第一膜内形成第一自组装结构，所述第一自组装结构的取向为与所述第一侧壁和所述第二侧壁基本上垂直，而与所述表面层基本上平行；

从所述第一膜去除至少一个微畴，使得在所述沟槽中保留取向结构，其中所述取向结构的取向为与所述第一侧壁和所述第二侧壁基本上垂直，而与所述表面层基本上平行；

提供第二嵌段共聚物；

在所述至少一个沟槽内形成第二膜，所述第二膜包括所述第二嵌段共聚物；以及

在所述第二膜内组装所述第二嵌段共聚物的成线微畴，所述第二嵌段共聚物的所述成线微畴在所述第二膜内形成第二自组装结构，所述第二自组装结构的取向为与所述取向结构基本上垂直，而与所述第一侧壁和所述第二侧壁基本上平行。

本发明涉及一种结构，包括：

具有表面层的衬底，所述表面层被配置成使嵌段共聚物形成成线微畴，所述表面具有至少一个整体布置在其上的沟槽，所述至少一个沟槽包括基本上平坦的第一侧壁和与所述第一侧壁相对且基本上平坦的第二侧壁，其中所述第一侧壁和所述第二侧壁基本上垂直于与所述表面层，所述第一侧壁和所述第二侧壁隔开与所述至少一个沟槽的底面的宽度对应的距离；

至少一个无机取向结构，其被布置在所述至少一个沟槽内，所述至少一个结构的取向为与所述第一侧壁和所述第二侧壁基本上垂直并与所述表面层基本上垂直；以及

嵌段共聚物膜，其被布置在所述至少一个沟槽中，其中所述嵌段共聚物包括含有第一聚合物的第一嵌段，所述第一嵌段与包括第二聚合物的第二嵌段共价键合，从而形成嵌段共聚物的重复单元，所述第一聚合物和第二聚合物是不同的，其中所述嵌段共聚物的成线微畴被排列成与所述第一侧壁和所述第二侧壁基本上平行，而与所述至少一个无机取向结构基本上垂直。

本发明涉及一种方法，包括：

提供具有表面层的衬底，所述表面层被配置成使嵌段共聚物形成成线微畴，所述表面具有至少一个整体布置在其上的沟槽，所述至少一个沟槽包括基本上平坦的第一侧壁和与所述第一侧壁相对且基本上平坦的第二侧壁，其中所述第一侧壁和所述第二侧壁基本上垂直于与所述表面层，所述第一侧壁和所述第二侧壁隔开与所述至少一个沟槽的底面的宽度对应的距离；

提供至少一个第一取向结构，其被布置在所述至少一个沟槽内，所述至少一个第一取向结构的取向为与所述第一侧壁和所述第二侧壁基本上垂直而与所述表面层基本上平行；

在所述至少一个沟槽中形成膜，所述膜包括嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包括第一聚合物嵌段的成线微畴和第二聚合物嵌段的层片状微畴；以及

从所述膜中去除至少一个微畴，使得至少一个第二取向结构保留在所述至少一个沟槽中，其中所述至少一个第二取向结构的取向为与所述至少一个第一取向结构基本上垂直而与所述第一侧壁和所述第二侧壁基本上平行。

本发明提供了一种实际且经济的方法来创建具有纳米尺度尺寸的图案。

附图说明

本发明的特征在所附权利要求中被阐明。然而，当结合附图进行阅读时，通过参考以下说明性实施例的详细说明将最好地理解发明本身。

图1是根据本发明实施例的具有衬底层和整体布置在其上的高能(energetically)中性表面层的衬底的透视表示。

图2是根据本发明实施例的图1截面的截面视图。