[发明专利]用于制造排列成大面积单域的有机分子的柱状或层状结构的方法

说明书

本发明涉及用于制造排列成大面积单域的有机分子的柱状或层状结构的方法，更具体地，涉及用于制造排列成大面积单域的有机分子的柱状或层状结构的方法，其中将由于其多域结构而具有随机排列的有机分子在空间上限制于下基板与上基板之间，然后在高于有机分子的各向同性转变温度加热，从而允许有机分子具有不同于原始排列的新排列。由本发明制造方法制造的排列成大面积单域的有机分子的柱状或层状结构，为完美柱状的大面积单域。另外，因为有机分子不论基板性质如何在空间上都限制在平面基板之间，并且进行热处理工艺，所以与使用高温或溶剂的排列方法相比，根据本发明的制造方法能够以迅速并且有效的方式形成纳米结构。

技术领域

本发明涉及用于制造排列成大面积单域的有机分子的柱状或层状结构的方法，更具体地，涉及用于制造排列成大面积单域(single domain)的有机分子的柱状或层状结构的方法，其中将由于其多域结构而具有随机排列的有机分子在空间上限制于下基板与上基板之间，然后在至少有机分子的各向同性转变温度加热。

背景技术

已经对由软质材料分子自组装形成纳米结构进行了长时间研究，所述软质材料分子例如胶体、嵌段共聚物、表面活性剂、超分子等。可以基于分子自身的结构、形状、相互作用等形成各种纳米结构，并且使用纳米结构的优势在于：能够开发有效的纳米图案化技术。已经对使用这种软质材料分子中的嵌段共聚物形成纳米结构进行了积极研究。但是，在现有技术中，在大面积上制造有序结构的工艺复杂并且耗时长(数小时)，因此在商业应用方面存在局限性。

在学术界内，已经对锥形有机超分子的自组装性质进行了积极研究，从而克服嵌段共聚物缓慢重取向的缺点，得到尺寸较小(约5nm或更小)的稳定结构。另一方面，使用液晶分子的自组装方法具有常规图案化技术的优势，包括容易制造、在大面积上的有序排列、各种尺寸等，并且明显的优势还在于，由于液晶分子的特征性高迁移率和液晶分子对外部场域的快速响应，因此液晶分子的加工速度为先前研究的其它自组装材料的加工速度的数十倍，因而可容易地控制结构。

对具有热致液晶性质的树状超分子进行自组装，在很短时间内形成圆柱状结构，并且其纳米结构的特征尺寸为几纳米(<5nm)，这远小于嵌段共聚物纳米结构的特征尺寸(几十纳米到几百纳米)。因此，期望的是当具有这种优势的树状超分子纳米结构用作光刻模板时，所述树状超分子纳米结构将克服嵌段共聚物的局限性。

特别地，垂直排列在基板上的这种圆柱状结构已经受到极大的关注，因为这些结构可用作光电子材料、选择性隔膜和纳米图案化模板。对于这种实际应用，重要的是大面积内有序排列有机超分子圆柱状结构，但在产生大面积单域的垂直排列方面存在困难。

韩国专利号1252506披露了对铅离子具有选择性的聚乙炔超分子筛。该韩国专利披露了使用聚乙炔超分子筛检测铅离子的方法，但并未披露排列超分子的方法。

韩国专利登记号0778011披露了使用自组装超分子制造金属纳米线的方法。该韩国专利披露了使用超分子六方纳米结构制造金属纳米线的方法，但缺点在于不能使用非金属超分子，因为柱状结构是使用金属离子和超分子的组合形成的。

因此，本发明人已经作出广泛努力来克服上述问题，结果已经发现，可如下获得排列成大面积单域的有机分子的柱状或层状结构：将有机分子附接到下基板(bottomsubstrate)上，然后用上基板(upper substrate)覆盖有机分子，以将有机分子在空间上限制于所述下基板与所述上基板之间，在高于所述有机分子的各向同性转变温度加热所述空间受限的有机分子，从而完成本发明。

发明内容

本发明的目的是提供用于制造排列成大面积单域的有机分子的柱状或层状结构的方法。

本发明的另一个目的是提供包含上述有机分子柱状或层状结构的光刻模板，以及其制造方法。

本发明的再一个目的是提供包含使用上述光刻模板制造的大面积排列纳米结构的信息存储装置，以及其制造方法。