[发明专利]定向自组装模板转移方法

权利要求书

1.一种定向自组装模板转移方法，其特征在于，包括以下步骤：

在衬底(10)上形成苯乙烯-碳酸酯嵌段共聚物层并进行定向自组装，以使所述苯乙烯-碳酸酯嵌段共聚物层形成垂直的相分离，得到自组装模板，所述自组装模板包括由聚苯乙烯构成的第一区域(20)以及由聚碳酸酯构成的第二区域(30)；

去除所述第一区域(20)，得到位于所述衬底(10)上的光刻图形结构，所述光刻图形结构具有光刻图案；

通过刻蚀工艺将所述光刻图案转移到所述衬底(10)表面，以在所述衬底(10)表面形成纳米图形结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，得到所述自组装模板的步骤包括：

将苯乙烯-碳酸酯嵌段共聚物旋涂在所述衬底(10)上，得到所述苯乙烯-碳酸酯嵌段共聚物层，优选所述旋涂厚度为30～50nm；

将所述苯乙烯-碳酸酯嵌段共聚物层退火以进行所述定向自组装，优选退火温度为155～175℃，优选退火时间为8～20min。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用氧等离子体刻蚀工艺去除所述第一区域(20)，优选气体流量为30～100sccm，优选气体压力为8～20mt，优选射频功率为80～120w，优选刻蚀时间为5～12s。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述光刻图案转移到所述衬底(10)表面的步骤中，以所述光刻图形结构为掩膜刻蚀所述衬底(10)，以得到所述纳米图形结构。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述衬底(10)上形成所述苯乙烯-碳酸酯嵌段共聚物层的步骤之前，所述方法还包括在衬底(10)上形成硬掩膜层(40)的步骤，将所述光刻图案转移到所述衬底(10)表面的步骤包括：

以所述光刻图形结构为掩膜刻蚀所述硬掩膜层(40)，以得到图形化掩膜层(410)；

以所述图形化掩膜层(410)为掩膜刻蚀所述衬底(10)，以得到所述纳米图形结构。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在去除所述第一区域(20)的步骤之前，所述方法还包括以下步骤：

采用原子层沉积工艺将Al₂O₃选择性沉积至所述第二区域(30)中，形成增强区域(310)，

在去除所述第一区域(20)的步骤之后，得到由所述增强区域(310)构成的所述光刻图形结构。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述原子层沉积工艺中，以THA和H₂O为前驱体材料沉积Al₂O₃，优选沉积温度为80～130℃。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述衬底(10)上形成所述苯乙烯-碳酸酯嵌段共聚物层的步骤之前，所述方法还包括在衬底(10)上顺序形成硬掩膜层(40)和过渡层(50)的步骤，所述过渡层(50)位于所述硬掩膜层(40)远离所述衬底(10)的一侧，将所述光刻图案转移到所述衬底(10)表面的步骤包括：

以所述光刻图形结构为掩膜刻蚀所述过渡层(50)，以得到图形化过渡层(510)；

以所述图形化过渡层(510)为掩膜刻蚀所述硬掩膜层(40)，以得到图形化掩膜层(410)；

以所述图形化掩膜层(410)为掩膜刻蚀所述衬底(10)，以得到所述纳米图形结构。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述过渡层(50)为Si₃N₄或α-Si₃N₄。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述过渡层(50)的厚度为50～100nm。