[发明专利]底层组合物和成像底层组合物的方法

权利要求书

1.一种形成图案的方法，包括：

通过照射光敏层的一部分，使得在包括光酸产生剂的光敏层中产生的酸扩散进入底层的邻近部分中，该底层包括含有酸可分解基团、连接基团和官能团的酸敏共聚物，该连接基团被共价键合到基材的亲水表面，交联形成共聚物交联，或者既被共价键合到基材的所述表面，又交联形成共聚物交联，

其中该光敏层配置在底层的表面上，扩散包括加热该底层和光敏层，底层中的酸敏共聚物的酸敏基团与所扩散的酸反应，在底层的表面上形成极性区域，该极性区域具有图案的形状；

去除光敏层；

在该底层的表面上形成自组装层，该自组装层包括嵌段共聚物，该嵌段聚合物包括对该极性区域具有亲和性的第一嵌段和对该极性区域具有比第一嵌段小的亲和性的第二嵌段，其中该第一嵌段形成对齐该极性区域的第一微区，并且该第二嵌段形成了邻近该第一微区对齐的第二微区，和

移除该第一或第二微区以暴露出该底层的下层部分。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该光敏层为正性光刻胶。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述底层包括：

通过旋涂、浸涂、辊涂、喷涂或刮涂使酸敏共聚物的溶液与基材的表面接触，

加热以去除溶剂并在酸敏共聚物的连接基团和亲水表面之间形成共价键，以及

用溶剂清洗底层的表面以去除任何未被键合的刷状共聚物。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，形成自组装层包括：

通过旋涂、浸涂、辊涂、喷涂或刮涂使嵌段共聚物的溶液与底层的表面接触，和

退火以去除溶剂和形成第一和第二微区。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过用光化辐射经由中间掩模暴露该光敏层或以e-束辐射在光敏层上直接写入图案来完成选择性照射。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，底层的被照射区域形成了具有比第一和第二微区的间隔空间大的间隔的稀疏状图案。

7.如权利要求6所述的方法，进一步地包括在所述底层上形成额外的第一和第二微区以填充该稀疏状图案的间隔空间，其中该额外的第一微区与所述第二微区对齐但不与极性区域对齐，并且该额外的第二微区与所述额外的第一微区对齐。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸敏共聚物具有通式：

其中R₁为包含叔烷基酯基团的C_1-30的酸可分解基团，R₃为包含羟基的C_1-30的连接基团，R₅和R₇的每一个独立地为包含芳基或酯基的C_1-30的官能团，R₂，R₄，R₆和R₈独立地为H或C_1-10的有机基团，并且摩尔分数w和x为0.001至0.999和摩尔分数y和z为0到0.9，其中摩尔分数w，x，y和z的和为1。

9.一种底层，包括下面通式的酸敏共聚物：

其中R₁为包含叔烷基酯基团的C_1-30的酸可分解基团，R₃为包含羟基的C_1-30的连接基团，R₅和R₇的每一个独立地为包括芳基或酯基的C_1-30的官能团，R₂，R₄，R₆和R₈独立地为H或C_1-10的有机基团，并且摩尔分数w和x为0.001至0.999和摩尔分数y和z为0到0.9，其中摩尔分数w，x，y和z的和为1，

其中该酸敏共聚物通过该连接基团以醇盐键的方式共价键合到基材的亲水表面，交联形成共聚物交联，或者既被共价键合到基材的亲水表面，又被交联以形成共聚物交联，

其中该酸可分解基团为叔烷基酯基团、缩醛基团、缩酮基团、碳酸酯基团，或者包括上述酸可分解基团的至少之一的组合。

10.一种自组装多层膜，包括：

底层，该底层包括含有酸可分解基团、连接基团和官能团的酸敏共聚物，该底层配置在基材的亲水表面上并被共价键合到基材的亲水表面，交联以形成共聚物交联，或者既被共价键合到该基材的表面，又被交联以通过该连接基团形成共聚物交联，其中底层的部分表面具有已分解的酸可分解基团以形成底层的图案化表面，和

配置在该底层的图案化表面上的自组装层，该自组装层包括嵌段共聚物，该嵌段聚合物包括第一嵌段和第二嵌段，所述第一嵌段对具有已分解的酸可分解基团的底层表面部分具有亲和性，所述第二嵌段对所述具有已分解的酸可分解基团的底层表面的部分的亲和性比第一嵌段的小，

其中该第一嵌段形成对齐该具有已分解的酸可分解基团的底层部分的第一微区，并且该第二嵌段在底层表面上形成与该第一微区对齐并邻近的第二微区。