[发明专利]使用嵌段共聚物形成精细图案的方法

权利要求书

1.一种形成精细图案的方法，其包括：排列涂覆在待图案化的基板上的嵌段共聚物；以及选择性地去除经图案化的嵌段共聚物的任一种单元嵌段，

其中所述嵌段共聚物包括具有由以下化学式1表示的重复单元的第一嵌段和具有由以下化学式2表示的重复单元的第二嵌段：

[化学式1]

[化学式2]

其中，

R₁-R₄独立地选自-H、具有1-10个碳原子的烷基、具有2-10个碳原子的烯基、具有2-10个碳原子的炔基、卤素、氰基、具有1-10个碳原子的烷氧基、具有1-10个碳原子的烷硫基、具有1-10个碳原子的烷基羰基和具有2-10个碳原子的烯基羰基；

R₅选自-H、具有1-10个碳原子的烷基、具有3-10个碳原子的环烷基、具有2-10个碳原子的烯基、具有3-10个碳原子的环烯基、具有2-10个碳原子的炔基、具有2-10个碳原子的含有选自O、N和S中的任一个或两个以上的杂原子的杂环烷基、具有6-20个碳原子的芳基、具有4-20个碳原子的含有选自O、N和S中的任一个或两个以上的杂原子的杂芳基、卤素、氰基、具有1-10个碳原子的烷氧基、具有3-10个碳原子的环烷氧基、具有6-20个碳原子的芳氧基、具有1-10个碳原子的烷硫基、具有3-10个碳原子的环烷硫基、具有6-20个碳原子的芳硫基、具有1-10个碳原子的烷基羰基、具有2-10个碳原子的烯基羰基、具有6-20个碳原子的芳基羰基、具有3-10个碳原子的环烷基羰基和具有3-10个碳原子的环烯基羰基；

X₁-X₅均为-F或一个-F和4个-H；以及

在所述嵌段共聚物中，当由上述化学式1和化学式2表示的所述嵌段共聚物中的重复单元A、B和C的摩尔分数分别为l、n和m时，l为0.2-0.9，n为0-0.6，m为0.01-0.7，并且l+n+m＝1，

所述嵌段共聚物在25℃下的χ值为0.035-0.10。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二嵌段满足以下化学式3：

[化学式3]

其中R₃-R₅、n和m如权利要求1中所定义。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一嵌段由甲基丙烯酸烷基酯系化合物形成。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述嵌段共聚物满足以下关系式1：

[关系式1]

1000≤M_n×m×(a/5)≤60000

其中M_n为所述嵌段共聚物的数均分子量；m为重复单元C的摩尔分数；a为引入重复单元C的F的数量。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述嵌段共聚物具有满足以下关系式2的蚀刻选择性：

[关系式2]

4≤ER₁/ER₂

其中ER₁为所述第一嵌段的蚀刻速率(nm/秒)；ER₂为所述第二嵌段的蚀刻速率(nm/秒)；并且每个蚀刻速率(nm/秒)根据以下计算公式1计算得出：

[计算公式1]

蚀刻速率＝(T₀–T₁)/S

其中T₀为蚀刻前所述第一嵌段或所述第二嵌段的初始厚度(nm)；T₁为蚀刻后所述第一嵌段或所述第二嵌段的最终厚度(nm)；S为蚀刻时间(秒)。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述嵌段共聚物形成垂直取向的薄层图案。

7.根据权利要求1所述的方法，其中通过热退火、溶剂退火或其组合进行所述排列。

8.根据权利要求1所述的方法，其中通过干法蚀刻进行所述去除。