[发明专利]使用自组装核酸形成纳米结构的方法及其纳米结构

说明书

本申请涉及使用自组装核酸形成纳米结构的方法及其纳米结构。本发明揭示一种形成纳米结构的方法，其包括在图案化衬底上形成核酸结构的定向自组装。所述图案化衬底包括多个区域。所述图案化衬底上的所述区域中的每一者经具体调适用于所述定向自组装中的特定核酸结构的吸附。

本申请为发明名称为“使用自组装核酸形成纳米结构的方法及其纳米结构”、申请号为201680019953.X、申请日为2016年3月11日的中国发明专利申请的分案申请。

优先权主张

本申请案主张2015年4月2日申请的题为“使用自组装核酸形成纳米结构的方法及其纳米结构(METHODS OF FORMING NANOSTRUCTURES USING SELF-ASSEMBLED NUCLEICACIDS,AND NANOSTRUCTURES THEREOF)”的第14/677,445号美国专利申请案的申请日的权利。

技术领域

在各种实施例中，本发明大体上涉及使用核酸的自组装形成纳米结构的方法。

背景技术

集成电路制造的继续目标是减小集成电路的尺寸。集成电路尺寸可通过减少成分特征或结构的尺寸及间隔而减小。例如，通过减小存储器装置的半导体特征(例如存储电容器、存取晶体管、存取线)的尺寸及间隔，可减小所述存储器装置的总尺寸同时维持或增大所述存储器装置的存储容量。

随着半导体装置特征的尺寸及间隔变得更小，用于形成所述半导体装置特征的常规光刻工艺的进行变得日益困难及昂贵。因此，纳米结构(特定地说，具有小于常规光光刻技术的分辨率极限(当前大约40nm)的特征尺寸(例如临界尺寸)的结构)的制造中遇到显著的挑战。可使用昂贵节距划分或双图案化技术制造具有此类特征尺寸的半导体结构。然而，此类工艺的使用受到限制，这是因为曝光工具极昂贵或极缓慢且，此外，可能不适合形成具有小于20nm的尺寸的结构。

新工艺及在此类工艺中有用的材料的发展对于使得制造小型装置更容易、不太昂贵且更通用越来越重要。解决常规光刻技术的一些缺点的一种制造小型装置的方法的一个实例涉及分相区段共聚物的定向自组装(DSA)。

虽然DSA区段共聚物对于制造具有小于40nm的尺寸的半导体结构是有用的，但是自组装区段共聚物材料一般限于周期性图案且可不产生显示足够低的缺陷水平的纳米结构。

已研究用于形成半导体装置的自组装核酸。核酸中的互补碱基配对的特异性提供可用于自组装核酸光刻工艺的自组装核酸。

美国专利8,501,923揭示一种自组装DNA折纸结构。所述DNA折纸结构是由结构单元形成，其中每一结构单元包括单链多核苷酸支架及多个辅助性/短纤维链。所述辅助性/短纤维链设计为至少部分地与所述单链多核苷酸支架互补，使得所述辅助性/短纤维链与所述单链多核苷酸支架自退火成结构单元。DNA折纸结构可具有100nm到200nm的尺寸及6nm的分辨率。

已在魏(Wei)等人的题为“从单链DNA分子瓦自组装的复杂形状(Complex shapesself-assembled from single stranded DNA tiles)”,《自然(Nature)》485(2012)第623到627页中报告自组装核酸的任意二维(2D)图案。使用由DNA子单元形成的自组装DNA分子帆布产生所述任意2D图案。DNA子单元具有小于10nm的尺寸。DNA子单元可为具有3nm的尺寸的单链DNA。自组装DNA分子帆布可具有200nm的尺寸。