[发明专利]用于改善嵌段共聚物的有序膜的关键尺寸均匀性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在纳米尺度上改善嵌段共聚物的有序膜的关键尺寸均匀性的方法。本发明还涉及用于改善嵌段共聚物的有序膜的关键尺寸均匀性的组合物(成分)，和涉及得到的有序膜，所述有序膜特别地可用作光刻领域中的掩模。

背景技术

使用嵌段共聚物产生光刻掩模现今是公知的。虽然该技术是有前景的，但是困难存在于产生可工业化开发的大表面积的掩模。特别地寻求导致最佳的可能的圆柱体直径规整性(cylinder diameter regularity)的用于制造光刻用掩模的方法。该圆柱体直径规整性的特征在于关键尺寸均匀性。

在具有圆柱状形态的嵌段共聚物的有序膜中的关键尺寸均匀性(CDU)对应于圆柱体直径尺寸均匀性。在理想的情况下，对于所有的圆柱体必需具有相同的直径，因为该直径的任何变化将对于待考虑的应用造成性能水平(传导率、传递曲线的特性、放出的热功率、电阻等)的变化。

自身组织成有序膜并且具有最佳的可能的圆柱体直径规整性的纯BCP是难以获得的。包括至少一种BCP的混合物为对于该问题的一个解决方案，并且在本发明中显示：在寻求获得具有最佳的可能的圆柱体直径规整性的有序膜的情况下，如下的混合物在所述混合物的有序-无序转变温度(TODT)比单独的BCP的TODT低时是一个解决方案：所述混合物包括与至少一种不具有有序-无序温度(TODT)的化合物组合的至少一种具有TODT的BCP。在该情况中，与对于相同周期使用具有TODT的单独的嵌段共聚物所获得的有序膜相比，观察到CDU的改善。

术语“周期”理解是指隔开两个具有相同化学组成的邻近畴的最小距离，所述两个邻近畴由具有不同化学组成的畴隔开。

发明内容

本发明涉及可改善包括嵌段共聚物的有序膜的关键尺寸均匀性的方法，所述有序膜包括至少一种具有有序-无序转变温度(TODT)和至少一种Tg的嵌段共聚物与至少一种不具有TODT的化合物的混合物，该混合物具有低于单独的所述嵌段共聚物的TODT的TODT，所述方法包括下列步骤：

-将至少一种具有TODT的嵌段共聚物与至少一种不具有TODT的化合物在溶剂中混合，

-将该混合物沉积于表面上，

-在所述嵌段共聚物的最高Tg与所述混合物的TODT之间的温度下将沉积在所述表面上的混合物固化。

具体实施方式

关于具有有序-无序转变温度的嵌段共聚物，任何嵌段共聚物，无论其相关形态如何，均可用于本发明的情况中，无论其为二嵌段、线性或星形三嵌段还是线性、梳形或星形多嵌段共聚物。优选地，涉及二嵌段或三嵌段共聚物和更优选地二嵌段共聚物。

与嵌段共聚物的构成嵌段的相分离对应的有序-无序转变温度TODT可以多种方式测量，例如DSC(差示扫描量热法)、SAXS(小角度X射线散射)、静态双折射、动态机械分析、DMA、或可将发生相分离(对应于有序-无序转变)的温度可视化的任何其它方法。也可使用这些技术的组合。

可以非限制性的方式提及下列涉及TODT测量的参考文献：

-N.P.Balsara et al，Macromolecules 1992，25，3896-3901。

-N.Sakamoto et al，Macromolecules 1997，30，5321-5330和Macromolecule 1997，30，1621-1632

-J.K.Kim et al，Macromolecules 1998，31，4045-4048。

在本发明中所使用的优选的方法为DMA。

在本发明的上下文中，可将n种嵌段共聚物与m种化合物混合，n为在1和10之间的整数，包括界限。优选地，n在1和5之间，包括界限，且优选地n在1和2之间，包括界限，且更优选地n等于1，m为在1和10之间的整数，包括界限。优选地，m在1和5之间，包括界限，且优选地m在1和4之间，包括界限，且更优选地m等于1。

这些嵌段共聚物可通过任何本领域技术人员已知的技术合成，其中可提及缩聚、开环聚合或阴离子、阳离子或自由基聚合，这些技术可为受控或不受控的，并且任选地相互组合。当所述共聚物通过自由基聚合制备时，后者可通过任何已知的技术控制(而为受控的)，例如NMP(“氮氧自由基(氮氧化物)调控聚合”)、RAFT(“可逆加成和断裂转移”)、ATRP(“原子转移自由基聚合”)、INIFERTER(“引发剂-转移-终止”)、RITP(“反向碘转移聚合”)或ITP(“碘转移聚合”)。