[發明專利]形成納米結構的方法和納米結構

有效

• 申請號: 200810083086.3
• 申請日: 2008-03-21
• 公開（公告）號: CN101269791A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 鄭雅如;金昊轍;R·D·米勒
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00;B82B1/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 屠長存

1.一種方法，包括：

提供第一嵌段共聚物；

提供具有高能中性表面層的襯底，所述表面層具有至少一個整體布置在其上的溝槽，所述至少一個溝槽包括基本上平坦的第一側壁和與所述第一側壁相對且基本上平坦的第二側壁，其中所述第一側壁和所述第二側壁基本上垂直于與所述表面層，所述第一側壁和所述第二側壁隔開與所述至少一個溝槽的底面的寬度對應的距離；

在所述至少一個溝槽內形成第一膜，所述第一膜包括所述第一嵌段共聚物；

在所述第一膜內組裝所述第一嵌段共聚物的成線微疇，所述第一嵌段共聚物的所述微疇在所述第一膜內形成第一自組裝結構，所述第一自組裝結構的取向為與所述第一側壁和所述第二側壁基本上垂直，而與所述表面層基本上平行；

從所述第一膜去除至少一個微疇，使得在所述溝槽中保留取向結構，其中所述取向結構的取向為與所述第一側壁和所述第二側壁基本上垂直，而與所述表面層基本上平行；

提供第二嵌段共聚物；

在所述至少一個溝槽內形成第二膜，所述第二膜包括所述第二嵌段共聚物；以及

在所述第二膜內組裝所述第二嵌段共聚物的成線微疇，所述第二嵌段共聚物的所述成線微疇在所述第二膜內形成第二自組裝結構，所述第二自組裝結構的取向為與所述取向結構基本上垂直，而與所述第一側壁和所述第二側壁基本上平行。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述第一嵌段共聚物和所述第二嵌段共聚物不同。

3.如權利要求1所述的方法，其中，所述第一嵌段共聚物是包括第一聚合物的第一嵌段的雙嵌段共聚物，所述第一嵌段與第二聚合物的第二嵌段共價鍵合以形成所述第一嵌段共聚物的重復單元，所述第一聚合物和所述第二聚合物不同，并且其中所述第二嵌段共聚物是包括第三聚合物的第一嵌段的雙嵌段共聚物，所述第三聚合物的所述第一嵌段與第四聚合物的第二嵌段共價鍵合以形成所述第二嵌段共聚物的重復單元，所述第三聚合物和所述第四聚合物不同。

4.如權利要求3所述的方法，其中所述第一聚合物和所述第三聚合物從以下組中選擇，該組包括聚(環氧乙烷)、聚(丙二醇)、聚(環氧烷烴)、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)、聚(甲基丙烯酸羥烷基酯)、聚(丙烯酸環氧烷烴脂)、聚(甲基丙烯酸環氧烷烴酯)、聚(羥基苯乙烯)、聚碳水化合物、聚(乙烯醇)、聚(乙烯亞胺)、聚噁唑啉、多肽、聚(乙烯基吡啶)、聚丙烯酰胺、聚(甲基乙烯基醚)、聚(乙烯基羧酸酰胺)、聚甲基丙烯酸甲脂和聚(N，N-二甲基丙烯酰胺)，其中所述第二聚合物和所述第四聚合物從以下組中選擇，該組包括聚苯乙烯、聚(α-甲基苯乙烯)、聚降冰片烯、聚內酯、聚交酯、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚烯烴、聚甲基丙烯酸酯、聚硅氧烷、聚(丙烯酸烷基酯)、聚(甲基丙烯酸烷基酯)、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚(醋酸乙烯脂)、聚(碳酸乙烯酯)和聚異丁烯。

5.如權利要求4所述的方法，其中，來自所述第一膜的所述至少一個微疇從以下組中選擇，該組包括所述第一聚合物嵌段的至少一個微疇和所述第二聚合物嵌段的至少一個微疇。

6.如權利要求1所述的方法，其中，所述第一膜還包括第一可混溶材料，其中所述第一可混溶材料與所述第一嵌段共聚物可混溶，其中在所述至少一個溝槽內形成所述第一膜之后，所述第一可混溶材料在所述第一嵌段共聚物內的存在使得所述第一嵌段共聚物的成線微疇相對于所述第一側壁和所述第二側壁排列，并且其中所述第二膜包括所述第二嵌段共聚物和第二可混溶材料的組合，其中所述第二可混溶材料與所述第二嵌段共聚物可混溶，其中在所述至少一個溝槽內形成所述第二膜之后，所述第二可混溶材料在所述第二嵌段共聚物內的存在使得所述第二嵌段共聚物的成線微疇相對于所述取向結構排列。

7.如權利要求6的方法，其中，所述第一可混溶材料和所述第二可混溶材料分別增加所述第一聚合物的所述第一嵌段和所述第三聚合物的所述第一嵌段的成線微疇的剛性，其中所述第一可混溶材料和所述第二可混溶材料的每一種都從以下組中選擇，該組包括有機均聚物、無機均聚物、可交聯均聚物、無機低聚物以及它們的組合。

8.如權利要求1所述的方法，其中，所述第一側壁與所述第二側壁基本上平行，其中所述第一側壁和所述第二側壁被隔開大約20nm至大約2000nm范圍內的距離，其中所述至少一個溝槽具有大約30nm至200nm范圍內的深度。