[发明专利]用于分析聚合物膜的方法

说明书

本申请涉及用于分析聚合物膜的方法，所述方法可以通过有效地去除噪声来提高聚合物膜的结构分析的准确性并且缩短分析时间。

技术领域

本申请要求基于于2017年7月14日提交的韩国专利申请第10-2017-0089864号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

本申请涉及用于分析聚合物膜的方法。

背景技术

两个或更多个化学上不同的聚合物链通过共价键连接的嵌段共聚物由于其自组装特性而可以分离成规则的微相。这样的嵌段共聚物的微相分离现象通常通过体积分数、分子量和组分之间的相互吸引系数(弗洛里-哈金斯相互作用参数)来解释，并且其可以形成具有纳米级球状、柱状、螺旋状(gyroid)或层等的各种结构。

由嵌段共聚物形成的各种纳米结构的实际应用中的重要问题是控制嵌段共聚物的微相的取向。如果球状嵌段共聚物纳米结构是没有特殊取向方向的零维结构，则柱状纳米结构或层状纳米结构分别具有作为一维结构和二维结构的取向。嵌段共聚物的典型取向特性可以包括其中纳米结构的取向平行于基底方向的平行取向和其中纳米结构的取向垂直于基底方向的垂直取向，其中垂直取向通常比平行取向具有更大的重要性。

通常，嵌段共聚物的膜中的纳米结构的取向可以通过嵌段共聚物的嵌段中的任一者是否暴露于表面或空气来确定。即，纳米结构的取向可以通过选择性润湿相关嵌段来确定，其中由于复数个基底通常是极性的而空气是非极性的，因此将嵌段共聚物中具有较大极性的嵌段在基底上润湿，而将具有较小极性的嵌段在与空气的界面处润湿，从而诱导平行取向。

发明内容

技术问题

为了有效地利用嵌段共聚物的自组装结构，应当首先可以准确地分析由嵌段共聚物形成的结构。然而，当通过成像来分析嵌段共聚物的结构时，可能发生由于噪声等引起的误差。特别地，当使用制图外延法(graphoepitaxy)使嵌段共聚物在沟槽中配向时，沟槽的线结构和嵌段共聚物在同一方向上配向，使得存在在嵌段共聚物结构的图像分析中出现许多误差的问题。

技术方案

在本说明书中，术语“图像”可以意指在二维或三维屏幕上再现和显示的人视觉可识别的视觉信息，并且可以意指诸如静止的图像和视频的各种视觉信息。静止的图像或视频可以是通过使用作为半导体元件的光学传感器(例如电荷耦合器件(CCD))并数字化地获取从对象到传感器的图像而获得的静止的图像或视频，并且可以包括通过视觉上变换使用电子显微镜或其他测量设备测量的结果值而获得的图像等。另外，“原始图像”可以意指从传感器等获得的图像本身，并且可以意指其中未进行单独的后处理的图像。

在本说明书中，“傅里叶变换”意指将图像的像素值变换为频域中的值。傅里叶变换是信号处理中广泛使用的技术，其基于如下概念：一个信号可以由若干正弦信号的合成表示，并且可以分析图像中存在的低频分量和高频分量。

在本说明书中，“变换”可以意指根据指定的算法来改变数据的格式。变换可以意指通过将任意对象移动至另一位置、放大、缩小或旋转对象或者通过经由将对象从一个坐标系更改为另一个坐标系来表示它来改变位置、大小或特性，其可以是例如包括傅里叶变换、图像模糊等的概念。

图像、变换、傅里叶变换等可以使用已知的数值分析程序或图像处理程序等来进行，并且可以使用例如图像分析软件(美国国立卫生研究院[NIH]开源，“Image J”或MathWorks，Inc.，“MATLAB”)等来对图像进行后处理。

本申请涉及用于分析聚合物膜的方法。本申请的分析方法可以包括使具有嵌段共聚物的聚合物膜的原始图像模糊的步骤，所述聚合物膜形成在以规则间隔设置的沟槽中并且是自组装的。获得聚合物膜的图像的方法没有特别限制，其中聚合物膜的图像可以使用光学传感器来数字化地获取，或者可以通过视觉上变换使用电子显微镜或其他测量设备测量的结果值来获，并且所述图像可以例如通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)或透射电子显微镜(TEM)来获得。