[发明专利]可用于定向自组装的嵌段聚合物及无规聚合物及其制备方法和自组装方法

权利要求书

1.自组装形成取向Line/Space图案的方法，按照顺序包括步骤：

1）将无规聚合物配置成0.5wt%~5wt%的溶液，所述无规聚合物的分子量在8-80kg/mol，分子量分布在1.4-2.5，使用0.22μm滤膜过滤后；旋转涂布在基片表面，然后在热板上90℃烘烤2min，去除绝大部分溶剂；然后提高热板温度至250℃，烘烤15min，无规聚合物中的环氧基团发生交联，形成一层10nm~100nm耐溶剂且对嵌段聚合物呈中性层；

所述无规聚合物具有A-r-B-r-C的结构，具体如下

其中，R₁为C1-C7烷基、C4-C7环烷基、C1-C7烷氧基、C1-C7部分或全部氟烷基、C1-C7部分或全部氟烷氧基、C4-C7环烷氧基、C4-C7部分或全部氟环烷基、C4-C7部分或全部氟环烷氧基；

R₂为C1-C7烷基、C4-C7环烷基、C1-C7部分或全部氟烷基、C1-C7部分或全部氟环烷基；R₃为环氧乙基或环氧环己基；

p占总单体结构单元25%~75%，q占总单体结构单元72%~10%，s占单体结构单元3%-15%；

所述嵌段聚合物具有A-b-B的结构，具体如下

其中，R₁为C1-C7烷基、C4-C7环烷基、C1-C7烷氧基、C1-C7部分或全部氟烷基、C1-C7部分或全部氟烷氧基、C4-C7环烷氧基、C4-C7部分或全部氟环烷基、C4-C7部分或全部氟环烷氧基；

R₂为C1-C7烷基、C4-C7环烷基、C1-C7部分或全部氟烷基、C1-C7部分或全部氟环烷基；

m占总单体结构单元25%-75%，n占总单体结构单元75%-25%;

2）在步骤1）中制备好中性层的硅片表面涂布一层50nm~200nm负性光刻胶，然后使用宽谱，436nm，365nm，248nm或者193nm曝光机曝光后，2.38%TMAH显影液中显影60s后得到具有尺寸为100nm~1μm的栅格结构图案的用于嵌段聚合物取向；

3）将所述嵌段聚合物配置成0.5wt%~5wt%的溶液，所述嵌段聚合物的分子量分布为1.0-1.2，分子量为20-300kg/mol，使用0.22μm滤膜过滤后，旋转涂布在上述具有中性层与取向图案的基片表面，然后在热板上90℃烘烤2min，去除绝大部分溶剂，在栅格中形成一层25nm~100nm嵌段聚合物薄膜；

4）无须另外长时间高温热处理，嵌段聚合物发生相分离形成垂直于中性层的层状结构，并在光刻胶取向图案限制下形成20nm~100nm尺寸的Line/Space结构。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述嵌段共聚物中R₁为叔丁基，环己烷基，叔丁氧基，全氟丁基，全氟丁氧基，环己烷氧基，全氟环己烷基，全氟环己烷氧基中的任一种。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述嵌段共聚物中R₂为正丙基，环己烷基，全氟丙基，全氟环己烷基中的任一种。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述嵌段共聚物中R₁是叔丁氧基，R₂是叔丁基。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述嵌段共聚物中R₁是叔丁基，R₂是正丙基。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述嵌段共聚物中R₁是三氟甲基，R₂是三氟乙基。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述嵌段共聚物中R₁是全氟丁基，R₂是环己基。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述嵌段共聚物中R₁是叔丁氧基，R₂是全氟丙基。