图案化基底的制备方法技术

本申请涉及用于制备图案化基底的方法。该方法可以应用于制造器件如电子器件和集成电路的过程；或应用于其他应用，例如集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头或有机发光二极管等的制造；并且还可以用于在用于制造离散轨道介质(例如集成电路、比特图案化介质和/或磁存储装置如硬盘驱动器)的表面上构建图案。

Preparation of Patterned Base

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图案化基底的制备方法
本申请涉及用于制备图案化基底的方法。本申请要求基于2017年3月10日提交的韩国专利申请第10-2017-0030700号的优先权权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术介绍
嵌段共聚物具有其中具有不同化学结构的聚合物嵌段经由共价键连接的分子结构。嵌段共聚物可以通过相分离形成周期性排列的结构，例如球体、柱体或层状。通过嵌段共聚物的自组装现象形成的结构的区域形状和尺寸可以通过例如形成各嵌段的单体的种类或嵌段之间的相对比率等来广泛地控制。由于这些特性，正在考虑将嵌段共聚物应用于纳米线生产、各种下一代纳米装置如量子点或金属点的生产、或者能够在预定的基底上形成高密度图案的光刻法等(参见，例如非专利文献1等)。在嵌段共聚物的实际应用中，在各种基底上水平或垂直地调节嵌段共聚物的自组装结构的取向的技术占很大比例。通常，嵌段共聚物膜中的纳米结构的取向由嵌段共聚物的何种嵌段暴露于表面或空气来决定。通常，由于许多基底具有极性而空气是非极性的，因此嵌段共聚物的嵌段中具有较大极性的嵌段对基底润湿，而具有较小极性的嵌段在与空气的界面处润湿。因此，已经提出了多种技术以使嵌段共聚物的具有不同特性的嵌段同时对基底侧润湿，并且最具代表性的技术是应用中性表面制备来调节取向。
技术实现思路
技术问题本申请提供了用于制备图案化基底的方法。技术方案在本说明书中，除非另有说明，否则术语烷基可以意指具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的烷基。烷基可以为线性、支化或环状烷基，其可以任选地经一个或更多个取代基取代。在本说明书中，除非另有说明，否则术语烷氧基可以意指具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的烷氧基。烷氧基可以为线性、支化或环状烷氧基，其可以任选地经一个或更多个取代基取代。除非另有说明，否则本文中的术语烯基或炔基意指具有2至20个碳原子、2至16个碳原子、2至12个碳原子、2至8个碳原子或2至4个碳原子的烯基或炔基。烯基或炔基可以为线性、支化或环状的，其可以任选地经一个或更多个取代基取代。除非另有说明，否则本文中的术语亚烷基可以意指具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的亚烷基。亚烷基可以为线性、支化或环状亚烷基，其可以任选地经一个或更多个取代基取代。本文中的术语亚烯基或亚炔基可以意指具有2至20个碳原子、2至16个碳原子、2至12个碳原子、2至8个碳原子或2至4个碳原子的亚烯基或亚炔基。亚烯基或亚炔基可以为线性、支化或环状的，其可以任选地经一个或更多个取代基取代。除非另有说明，否则本文中的术语芳基或亚芳基可以意指源自这样的化合物或其衍生物的一价残基或二价残基：所述化合物包含一个苯结构，或者其中两个或更多个苯环在共用一个或两个碳原子的同时连接、或通过任意连接基团连接的结构。除非另有说明，否则芳基或亚芳基可以为例如具有6至30个碳原子、6至25个碳原子、6至21个碳原子、6至18个碳原子或6至13个碳原子的芳基。在本申请中，术语芳族结构可以意指芳基或亚芳基。在本说明书中，除非另有说明，否则术语脂环族环结构意指除芳族环结构之外的环状烃结构。除非另有说明，否则脂环族环结构可以为例如具有3至30个碳原子、3至25个碳原子、3至21个碳原子、3至18个碳原子或3至13个碳原子的脂环族环结构。在本申请中，术语单键可以意指在相关位点处不存在单独的原子的情况。例如，在由A-B-C表示的结构中，当B为单键时，在由B表示的位点处不存在单独的原子，并且A和C直接连接，因此其可以意指形成由A-C表示的结构。在本申请中，可以任选地取代烷基、烯基、炔基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、烷氧基、芳基、亚芳基、链或芳族结构等的取代基可以例示为羟基、卤素原子、羧基、缩水甘油基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、硫羟基、烷基、烯基、炔基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、烷氧基或芳基等，但不限于此。本申请涉及用于制备图案化基底的方法。在一个实例中，所述制备方法可以通过其中应用定向自组装材料作为模板的光刻法来进行。在此，定向自组装材料可以为例如嵌段共聚物。本申请的方法可以应用于制造器件如电子器件和集成电路的过程；或应用于其他应用，例如集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头或有机发光二极管等的制造。所述方法还可以用于在用于制造离散轨道介质(例如集成电路、比特图案化介质(bit-patternedmedium)和/或磁存储装置如硬盘驱动器)的表面上构建图案。所述方法可以包括：在其中在其表面上形成有具有底部和侧壁的沟槽并且在底部和侧壁上形成有相同的有机层的基底中，在沟槽中形成包含嵌段共聚物的膜并诱导自组装结构的步骤。嵌段共聚物可以是包含具有第一单体作为单体单元的聚合物链段A、和具有与第一单体不同的第二单体作为单体单元的聚合物链段B的嵌段共聚物，并且有机层可以使嵌段共聚物的自组装结构形成垂直取向的结构。图1是示出其中形成有沟槽的示例性基底(1)的图。如图所示，示例性基底(1)可以形成有沟槽(2)，其中沟槽(2)可以被限定为侧壁(3)和表面(4)。应用本申请的方法的基底的类型没有特别限制。作为基底，例如，可以使用需要在表面上形成图案的各种类型的基底应用于各上述应用。这种类型的基底可以包括例如硅基底、硅锗基底、GaAs基底、硅氧化物基底等。作为基底，例如，可以使用应用于形成finFET(鳍式场效应晶体管)或其他电子器件如二极管、晶体管或电容器的基底。此外，根据应用，可以使用诸如陶瓷的其他材料作为基底，并且可以在本申请中应用的基底的类型不限于此。在待应用于本申请的方法的基底的表面上形成有彼此间隔开的台面结构。例如，台面结构可以各自呈线形式。这样的台面结构可以彼此以某一距离设置在基底表面上。台面结构可以基本上彼此平行地设置在基底的表面上。至少两个或更多个台面结构可以形成在基底的表面上。也就是说，通过基底表面上的台面结构形成的沟槽的数目可以是一个或更多个。台面结构和沟槽的数目没有特别限制，其可以根据应用进行调节。当包含定向自组装材料如嵌段共聚物的膜形成在由台面结构形成的沟槽中时，台面结构可以用于引导所形成的嵌段共聚物的自组装结构。基底表面上的沟槽的形状可以根据待在基底上形成的图案或者相应地所需的嵌段共聚物的自组装结构来确定。在一个实例中，间隔开以形成沟槽的台面结构的距离(D)与台面结构的高度(H)的比率(D/H)可以为0.1或更大、0.3或更大、0.5或更大、0.7或更大、或者1或更大，并且可以为10或更小、9或更小、8或更小、7或更小、6或更小、5或更小、或者4或更小。此外，台面结构之间的距离(D)与台面结构的宽度(W)的比率(D/W)可以为0.5或更大、0.6或更大、0.7或更大、0.8或更大、0.9或更大、或者1或更大，并且可以为10或更小、9或更小、8或更小、7或更小、6或更小、5或更小、或者4或更小。比率(D/H或D/W)可以根据预期用途而改变。在本说明书中，术语台面结构的距离(D)意指彼此间隔开的相邻台面结构之间的最短距离，其中距离(D)可以为例如5nm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备图案化基底的方法，包括：在其中在其表面上形成有具有底部和侧壁的沟槽并且在所述底部和所述侧壁上形成有相同的有机层的基底中，在所述沟槽中形成包含嵌段共聚物的膜并诱导自组装结构的步骤，其中所述嵌段共聚物是包含具有第一单体作为单体单元的聚合物链段A、和具有与所述第一单体不同的第二单体作为单体单元的聚合物链段B的嵌段共聚物，以及所述有机层使所述嵌段共聚物的所述自组装结构形成垂直取向的结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.10 KR 10-2017-00307001.一种用于制备图案化基底的方法，包括：在其中在其表面上形成有具有底部和侧壁的沟槽并且在所述底部和所述侧壁上形成有相同的有机层的基底中，在所述沟槽中形成包含嵌段共聚物的膜并诱导自组装结构的步骤，其中所述嵌段共聚物是包含具有第一单体作为单体单元的聚合物链段A、和具有与所述第一单体不同的第二单体作为单体单元的聚合物链段B的嵌段共聚物，以及所述有机层使所述嵌段共聚物的所述自组装结构形成垂直取向的结构。2.根据权利要求1所述的用于制备图案化基底的方法，其中所述有机层的厚度为5nm或更小。3.根据权利要求1所述的用于制备图案化基底的方法，其中所述有机层由包含第一单体和第二单体的无规共聚物形成。4.根据权利要求1所述的用于制备图案化基底的方法，其中所述嵌段共聚物的所述自组装结构是层状结构。5.根据权利要求4所述的用于制备图案化基底的方法，其中所述层状结构的厚度(H)在0.1×L至10×L的范围内，其中L为所述层状结构的间距。6.根据权利要求4所述的用于制备图案化基底的方法，其中所述沟槽的所述底部的宽度(F)在2×L至15×L的范围内，其中L为所述层状结构的间距。7.根据权利要求1所述的用于制备图案化基底的方法，其中所述沟槽中的包含所述嵌段共聚物的膜的表面上的形成有线图案的面积相对于包含所述嵌段共聚物的所述膜的表面积为40％至90％。8.根据权利要求1所述的用于制备图案化基底的方法，其中所述嵌段共聚物的所述聚合物链段A在XRD分析中在0.5nm-1至10nm-1的散射矢量(q)范围内显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：李美宿，具世真，朴鲁振，金廷根，李济权，崔银英，柳亨周，尹圣琇，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR