[发明专利]嵌段共聚物的合成的方法和其在纳米光刻中的应用

权利要求书

1.控制包含具有至少一个非极性嵌段和至少一个极性嵌段的至少两个嵌段的嵌段共聚物的合成的方法，所述方法使得可特别地控制嵌段之间的比率和各嵌段的分子量，所述共聚物为意图通过直接自组装(DSA)用作纳米光刻方法中的掩模的嵌段共聚物，所述控制是通过在非质子非极性介质中的半连续阴离子聚合实现的并且包括下列步骤：

-合成大分子引发剂形式的第一非极性嵌段，

-通过在非质子非极性溶剂中混合先前合成的所述大分子引发剂与碱金属醇盐而制备先前合成的所述大分子引发剂的溶液，

-在非质子非极性溶剂中制备极性单体的溶液，

-在恒定流量比下，将大分子引发剂和极性单体的先前制备的两种溶液注入连接至聚合反应器的微混合器中，

-收取所获得的共聚物，

其中所述非极性嵌段的单体选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、或硅烷化的苯乙烯，

所述极性单体为丙烯酸类单体。

2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于所述共聚物的组成单体选自苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯。

3.如权利要求1中所述的方法，其特征在于在合成大分子引发剂形式的第一非极性嵌段中的聚合引发剂为正丁基锂。

4.如权利要求1中所述的方法，其特征在于单一的聚合溶剂为甲苯或乙苯。

5.如权利要求1中所述的方法，其特征在于所述碱金属醇盐为甲氧基乙醇锂，并且甲氧基乙醇锂/非极性大分子引发剂的摩尔比在1和10之间。

6.如权利要求5中所述的方法，其特征在于甲氧基乙醇锂/非极性大分子引发剂的摩尔比等于6。

7.如权利要求1至6之一中所述的方法，其特征在于来自所述微混合器的混合物中的非极性大分子引发剂的浓度在95和5之间，并且极性单体的浓度在5和95之间。

8.如权利要求7中所述的方法，其特征在于来自所述微混合器的混合物中的非极性大分子引发剂的浓度在95和50之间，并且极性单体的浓度在5和50之间。

9.如权利要求7中所述的方法，其特征在于来自所述微混合器的混合物中的非极性大分子引发剂的浓度在85和50之间，并且极性单体的浓度在15和50之间。

10.如权利要求1至6之一中所述的方法，其特征在于所述嵌段共聚物为PS-b-PMMA共聚物，所述第一非极性嵌段为PS-二苯基乙基锂PS-DPEL的大分子引发剂形式，和在制备PS-DPEL的所述大分子引发剂的步骤中，对一当量的聚苯乙烯基锂使用大于一当量的二苯基乙烯DPE。

11.如权利要求10中所述的方法，其特征在于通过如下实施纯化所获得的PS-b-PMMA嵌段共聚物的额外步骤：将包含获得的所述嵌段共聚物的甲醇溶液逐滴降到包含环己烷/庚烷的按体积计80/20的混合物的溶液中，然后通过移除上清液和过滤而收取经纯化的嵌段共聚物。

12.包含具有至少一个非极性嵌段和至少一个极性嵌段的至少两个嵌段的嵌段共聚物膜通过直接自组装(DSA)在纳米光刻方法中作为掩模的用途，所述嵌段共聚物膜是根据如权利要求1至11之一中所述的控制方法以受控方式合成的。