纳米结构图案的制造方法技术

本发明专利技术涉及在基片上形成纳米结构图案的方法。所述方法包括：提供基片；用功能材料涂覆所述基片，以形成功能材料层；将至少一种Ａ聚合物链和Ｂ聚合物链的嵌段共聚物涂覆在所述功能材料层上，以形成层；干燥所述嵌段共聚物，以形成有序的纳米域；除去已干燥的嵌段共聚物的Ａ聚合物链，以形成空隙；然后从Ａ聚合物链已经被除去的地方除去所述功能材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由嵌段共聚物形成的纳米结构图案，并涉及使用这些嵌段共聚物 的纳米结构特征作为模板，在挠性基片上形成纳米尺寸的有序功能特征，还涉及使 用共聚物中的一种聚合物相的纳米结构特征形成有序的功能特征本身，还涉及用纳 米材料填充所述共聚物，并使用共聚物中的一种被填充的聚合物相的纳米结构特征 形成有序的功能特征本身。本专利技术还具体涉及在挠性基片上的导电线栅式偏振片的 低成本的制造方法。本专利技术还具体涉及任何形状的金属线阵列的形成，所述金属线 阵列在至少一个方向上具有长程有序(结构)，并在该方向上具有长度在纳米尺度内 的周期。所述线的直径或高度在纳米尺寸，长度可以为几微米。
技术介绍
目前可用于在基片上产生纳米尺寸图案的方法是基于真空的技术，并且通常很昂贵。此外，这些方法中所用的光刻(photolithographic)技术通常在纳米尺 寸图案的分辨率方面具有下限，该下限是由光的波长导致的。使用新的技术方 法来降低成本并减小特征尺寸。 一种非常有前途的新技术是双嵌段共聚物的定 向性自组装，以在室温条件下在基片上产生精细的纳米尺寸图案。该技术的关键方面是术语"定向性自组装(directed self-assembly)"。该方 法一般包括在定向力的影响下向基片上涂覆双嵌段共聚物。所述定向力 (directional force)可以与所需的纳米尺寸图案的尺寸相当的密闭空间 (confinement space),或者电场或磁场一样简单。它可以是基片上的作为疏水或 亲水特征的静电场。通过元件的定向自组装和使表面上阵列的排列倾斜(biasing the arrangement of the arrays on a surface), 可以得至U前所未有的空间密度(aerial density)的纳米尺寸特征。将聚乙烯-嵌-聚(环氧乙烷)嵌段共聚物涂覆在硅基片 上(其中在表面上光刻有槽(约2毫米宽))时，在各槽内是六面体堆积的、纳米 尺寸的圆柱形区域(domain)的阵列，其中各圆柱体约为20纳米大小，各阵列与相邻槽中的阵列对准取向(inorientationalregistry)。最重要的是，通过控制制造 条件，嵌段共聚物自组装成显示为没有外部形状处理的结构。Wisconsin大学的Nealey及其同事(Kim, S.O.、Solak， H.H.、 Stoykovich, M.P.、 Ferrier, N丄、dePablo，J丄、Nealey, P.F.， Nature, 2003， 424， 411)用另一种方 法控制这些纳米尺寸区域的横向分布(lateral placement)。他们向使用柔和的X光 形成图案的表面上涂覆聚苯乙烯-嵌-聚(甲基丙烯酸甲酯)的嵌段共聚物。在与共 聚物区域的尺寸相当的尺寸上进行表面图案化，各区域在表面上取向。如果没 有图案，层状的区域(在这种情况中)随机在表面上取向。如果有图案，可以实 现区域沿着表面精确分布。我们将详细讨论一种很特殊的产品，称为线栅式偏振片。线栅式偏振片已 被用于投影式显示器中作为预偏振片、检偏镜和偏振光分离器。它们具有 很多优点，包括高的耐热性和高的耐光通量性(lightfluxtolerance)。它们还可被 用作用于偏振循环的反射偏振片。 Mi等人的待批专利申请，美国专利申请 第2006/0061862号中揭示了一种低填充因子的线栅式偏振片。以下附加的参考 文献作为本专利技术的
技术介绍
。 E. Hansen, E. Gardner, R. Perkins, M. Lines禾卩A. Robbins, "The Display Applications and Physics of the ProFlux Wire Grid Polarizer(显不器应用禾口无机偏 光板线栅式偏振片物理学)"，SID 2002 Symposium Digest第33巻，第730-733页， (2002). A.F. Kurtz, B.D. Silverstein和J.M. Cobb, "Digital Cinema Projection with R-LCOS Displays(具有R-LCOS显示器的数字电影投影)"，SID 2004 Symposium Digest第35巻,第166-169页，(2004). J. Chen, M. Robinson禾口G. Sharp, "General Methodology for LCoS panel Compensation(用于LCoS面板补偿的一般方法)"，SID 2004 Symposium Digest, 第35巻，第990-993页，(2004). T. Sergan， J. Kelly, M. Lavrentovich, E. Gardner, D. Hansen, R. Perkins, J. Hansen禾卩R. Critchfleld, "Twisted Nematic Reflective Display with Internal Wire Grid Polarizer(具有内部线栅式偏振片的扭转向列型反射显示器)"，SID 2002 Symposium Digest,第33巻，第514-517页，(2002). J. Grinberg和M. Little, "Liquid Crystal Device(液晶器件)"，美国专利第 4,688,897号(1987). 问D. Hansen禾卩J. Gunther， "Dual Mode Reflective/Transmissive Liquid Crystal Display Apparatus(双模式反射/透射液晶显示器件)"，美国专利第 5,986,730号(1999)。线栅式偏振片示于图l，其中P、 W和H分别表示线栅的栅距(pitch)、宽度和 高度。理想地，线栅的栅距P应该尽量小，并应该小于感兴趣波长的1/3。可以 仅通过制造工艺对其进行限制。对于设计使用可见光的线栅式偏振片，栅距约 为140纳米，高度也约为140纳米。所述线是由铝制成的，铝具有极好的光学性 质。当未偏振的光入射在线栅式偏振片上时，S-偏振光(与所述线平行)被反射 回，P偏振光(与所述线垂直)被透射。已使用常规的己知方法制造出线栅式偏振 片。例如，Garvin在美国专利4049944和Ferrante在美国专利4514479中描述了利 用全息干涉光刻(holographic interference lithography)在光致抗蚀剂中形成小的 光栅结构，接着用离子束蚀刻将所述结构转移到下层的金属薄膜中。 Stenkamp( "Grid Polarizer For The Visible Spectral Region" ， SPIE会议录，第 2213巻，288-296页)描述了使用定向电子束蚀刻来形成抗蚀剂图案，接着用反 应离子蚀刻将所述图案转移到金属薄膜中。其它的高分辨率的光刻技术，包括 极远紫外光刻和X光光刻，也可用来产生抗蚀剂图案。其它技术，包括其它的 蚀刻机制和剥离工艺(lift-offprocess),可用来将图案从抗蚀剂转移到金属薄膜。上述工艺具有以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在基片上形成纳米结构图案的方法，所述方法包括：提供基片；用功能材料涂覆所述基片，以形成功能材料层；用至少有Ａ聚合物链和Ｂ聚合物链的嵌段共聚物涂覆所述功能材料层；干燥所述嵌段共聚物，以形成有序的纳米域；除去已干燥的嵌段共聚物的Ａ聚合物链，以形成空隙；以及从Ａ聚合物链已被除去之处除去所述功能材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R贾甘纳坦，YQ饶，XD米，
申请(专利权)人：罗门哈斯丹麦金融有限公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]