[发明专利]定向自组装光刻方法

权利要求书

1.定向自组装光刻方法，所述方法包括将嵌段共聚物膜沉积在相对于嵌段共聚物的各嵌段而言中性的层(20)上的步骤，所述嵌段共聚物膜用作光刻掩模，所述光刻方法的特征在于，其包括以下步骤：

-将所述中性层(20)直接沉积在衬底(10)的表面上，所述中性层(20)为碳或氟-碳型的(n-SOC)，其被沉积至厚度大于所述嵌段共聚物膜(40)厚度的1.5倍，

-使所述碳或氟-碳中性层的全部或部分交联，

-将所述嵌段共聚物膜沉积在所述交联的碳或氟-碳中性层(30)上，所述嵌段共聚物包括至少一个甲硅烷基化嵌段，

-使由此形成的层堆叠体经历组装温度以将所述嵌段共聚物纳米结构化，

-从所述纳米结构化的嵌段共聚物膜(40)移除(G1)纳米畴(41，42)的至少一个以形成图案，该图案意图通过蚀刻(G2)转印到碳或氟-碳中性层中、和然后通过蚀刻(G3，G4)转印到下面的衬底(10)的厚度中。

2.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于，碳或氟-碳中性层(20)在其聚合物链中包括环氧型反应性基团和/或不饱和基团，该环氧型反应性基团和/或不饱和基团直接在聚合物链自身的主体中或者作为其中的侧链基团。

3.根据权利要求2所述的光刻方法，其特征在于，碳或氟-碳中性层的聚合物链中的环氧型反应性基团和/或不饱和基团的最小比率在5％和90％之间、优选地在10％和70％之间、和更优选地在20％和35％之间，以重量计。

4.根据前述权利要求之一所述的光刻方法，其特征在于，碳或氟-碳中性层(20)进一步包括选自如下的潜在交联剂：有机过氧化物型衍生物，或具有偶氮型化学官能团的衍生物例如偶氮双异丁腈，或烷基卤化物型衍生物，或用于产生热活化的酸质子的化学衍生物例如铵盐例如三氟甲磺酸铵、三氟乙酸铵或三氟甲烷磺酸铵，吡啶鎓盐例如对甲苯磺酸吡啶鎓，磷酸或硫酸或磺酸，或鎓盐例如碘鎓或鏻盐，或咪唑鎓盐，或光生酸或光生碱。

5.根据前述权利要求之一所述的光刻方法，其特征在于，碳或氟-碳中性层(20)整体或部分地具有基于选自如下的共聚单体的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型化学结构：(甲基)丙烯酸类单体例如丙烯酸羟烷基酯例如丙烯酸2-羟乙基酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸二环戊烯基氧基乙基酯、氟化的甲基丙烯酸酯例如甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙基酯、丙烯酸叔丁基酯或甲基丙烯酸叔丁基酯，其为单独的或作为前述共聚单体的至少两种的混合物。

6.根据前述权利要求之一所述的光刻方法，其特征在于，碳或氟-碳中性层(20)包括促进其在极性溶剂中的溶解性的羟基基团，所述极性溶剂选自以下溶剂的至少一种或溶剂混合物：MIBK、甲醇、异丙醇、PGME、乙醇、PGMEA、乳酸乙酯、环己酮、环戊酮、苯甲醚、乙酸烷基酯、乙酸正丁酯、乙酸异戊酯。

7.根据前述权利要求之一所述的光刻方法，其特征在于，碳或氟-碳中性层(20)包括(甲基)丙烯酸缩水甘油酯型(G)、(甲基)丙烯酸羟烷基酯(H)型和(甲基)丙烯酸氟烷基酯(F)型的至少三种共聚单体，且各单体G、H、F的比例在10重量％和90重量％之间，其中3种单体之和等于100％。

8.根据前述权利要求之一所述的光刻方法，其特征在于，所述方法可包括在嵌段共聚物的表面上沉积第三层(TC)的步骤，且在将嵌段共聚物膜纳米结构化的步骤之前使该第三层整体或部分地交联。

9.根据权利要求8所述的光刻方法，其特征在于，碳或氟-碳中性层(20)可具有与所述第三层的化学结构相同的化学结构。

10.根据权利要求8或9所述的光刻方法，其特征在于，第三层包括选自如下的潜在交联剂：用于产生热活化的酸质子的化学衍生物，例如铵盐例如三氟甲磺酸铵、三氟乙酸铵、或三氟甲烷磺酸铵，或者鎓盐例如碘鎓，或者锍盐例如三氟甲磺酸三苯基锍，或者鏻或咪唑鎓盐，或者光生酸(PAG)或光生碱(PBG)。