[发明专利]定向自组装方法以及由此形成的分层结构

权利要求书

1.一种形成包括自组装材料的分层结构的方法，包括：

在衬底上布置非交联的光刻胶层；将所述光刻胶层图案式曝光于第一辐射；可选地加热已曝光光刻胶层；采用含水碱性显影剂在第一显影工艺中显影所述已曝光光刻胶层，从而形成初始图案化光刻胶层；

光化学地、热地和/或化学地处理所述初始图案化光刻胶层，由此形成包括布置在第一衬底表面上的未交联的已处理光刻胶的已处理图案化光刻胶层；

在所述已处理图案化光刻胶层上浇铸定向控制材料在第一溶剂中的溶液，并且去除所述第一溶剂，从而形成定向控制层；

加热所述定向控制层以有效地将所述定向控制材料的一部分结合至第二衬底表面；

在第二显影工艺中去除已处理光刻胶的至少一部分以及可选地去除任何未结合的定向控制材料，由此形成用于自组装的预图案；

可选地加热所述预图案；

在所述预图案上浇铸溶解在第二溶剂中的能够自组装的材料的溶液，并且去除所述第二溶剂；以及

采用可选的加热和/或退火允许已浇铸材料自组装，由此形成所述包括自组装材料的分层结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中基本上去除所有所述已处理光刻胶。

3.根据权利要求1所述的方法，其中处理包括将所述初始图案化光刻胶层曝光于1mJ/cm²至200mJ/cm²的剂量下的第二辐射。

4.根据权利要求2所述的方法，其中处理包括利用1mJ/cm²至200mJ/cm2的剂量下的紫外辐射整片曝光所述初始图案化光刻胶层。

5.根据权利要求1所述方法，其中处理包括所述初始图案化光刻胶层的一个或者多个热处理，每个热处理独立地选自从60℃至300℃的温度以及至少1秒的加热时间。

6.根据权利要求1所述的方法，其中处理包括利用1mJ/cm²至200mJ/cm²的剂量下的紫外辐射整片曝光所述初始图案化光刻胶层，并且在60℃至300℃下加热已整片曝光的层至少1秒以形成所述已处理图案化光刻胶层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二显影工艺包括采用所述含水碱性显影剂或者另一显影剂溶解所述已处理光刻胶，并且可选地在所述第一溶剂或者另一溶剂中溶解任何未结合的定向控制材料。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述非交联的光刻胶是能够化学增强的正性光刻胶。

9.根据权利要求1所述的方法，其中加热所述定向控制层促使所述定向控制材料的一部分嫁接至所述第二衬底表面。

10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括当存在所述自组装材料的第二畴时选择性去除所述自组装材料的一个畴，由此形成凸纹图案。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述凸纹图案包括开口的图案，所述开口的图案具有高于所述预图案的空间频率。

12.根据权利要求10所述的方法，进一步包括转移所述凸纹图案至所述衬底。

13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在处理所述初始图案化光刻胶层之前缩小所述图案化光刻胶层的尺寸。

14.根据权利要求1所述的方法，其中使用沉浸式光刻执行图案式曝光所述光刻胶层。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述能够自组装的材料包括不混溶聚合物的混合物。