[发明专利]用于嵌段共聚物的定向自组装的混杂形貌和化学预制图案

摘要

制备混杂预制图案以用于能够形成层状域图案的给定嵌段共聚物的定向自组装。混杂预制图案具有顶表面，其包括散布有相邻凹陷表面的独立的抬升表面。抬升表面对于通过自组装形成的域是中性润湿的。在给定的蚀刻方法中，在抬升表面下方的材料比在凹陷表面下方的材料具有更大的抗蚀刻性。按照本文所述的混杂预制图案的其他尺寸约束，在混杂预制图案上形成给定嵌段共聚物的层。层的自组装产生在抬升表面上的包括自对准的、单向的、垂直取向的薄片的层状域图案，以及在凹陷表面上平行和/或垂直取向的薄片。域图案沿着预制图案的主轴显示长程有序性。层状域图案可用于形成包括二维定制特征的转印图案。

主权项

一种方法，所述方法包括：i)在混杂预制图案的顶表面上形成包含用于自组装的材料(SA材料)的层(SA层)，并且任选地形成设置在SA层的顶表面上的顶涂层，其中：SA材料能够自组装以形成具有特征间距Lo的相分离的层状域图案，预制图案设置在基材上，预制图案的顶表面具有几何主轴，预制图案的顶表面包括：a)散布有相邻凹陷表面的独立的抬升表面和b)将抬升表面连接到凹陷表面的侧壁，与在预制图案的凹陷表面下方的材料相比，在预制图案的抬升表面下方的材料在给定的蚀刻方法中具有更大的抗蚀刻性，给定的抬升表面具有宽度WE，所述宽度WE被定义为在垂直于主轴的方向上给定的抬升表面的长度，给定的凹陷表面具有宽度WR，所述宽度WR被定义为在垂直于主轴的方向上凹陷表面的长度，对于每个相邻的凹陷表面和抬升表面对，WR+WE是具有约nLo(n乘Lo)的值的独立和，其中n是2至约30的整数，至少一个凹陷表面的WR大于约2Lo，至少一个抬升表面的WE大于约2Lo，每个侧壁具有约0.1Lo至约2Lo的独立高度HN，SA层接触预制图案的抬升表面、凹陷表面和侧壁，以及SA层具有与大气或顶涂层接触的顶表面；ii)允许或诱导SA材料自组装，由此形成包括层状域图案的自组装SA层，所述域图案包括包含SA材料的各化学上不同的组分的交替域，每个域包括多个薄片，其中：抬升表面对于域是中性润湿的，每个抬升表面接触每个域的至少一个薄片，与预制图案的给定的抬升表面接触的每个薄片a)垂直于给定的抬升表面取向，b)与给定的抬升表面上方的大气界面和/或顶涂层接触，以及c)沿着预制图案的主轴对准，iii)使用蚀刻方法选择性地去除一个域，从而形成包括剩余域的薄片的经蚀刻的域图案；和iv)使用第二蚀刻方法选择性地将经蚀刻的域图案转印到在抬升表面下方的具有更大的抗蚀刻性的材料中，从而形成包括包含具有更大的抗蚀刻性的材料的形貌特征的转印图案。