專利名稱：壓印引導(dǎo)的嵌段共聚物圖案化的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本說明書通常涉及圖案化的媒介，并且特別地，涉及用于位圖案化的媒介的納米壓印光刻(“NIL”)圖案化的嵌段共聚物的使用。本說明書還涉及用于壓印引導(dǎo)的嵌段共聚物納米圖案化的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
因為其高存儲容量，位圖案化的媒介(“BPM”)用在存儲工業(yè)中。BPM的存儲容量依賴于磁島的密度，或者在媒介襯底表面上的“位”。用于獲得高密度圖案化的媒介的當(dāng)前工藝包括電子束(e束)對準用于壓印模制造的寫入技術(shù)，納米壓印和圖案轉(zhuǎn)移到磁點上。類似嵌段共聚物的對準自裝配結(jié)合 “上-下” e束光刻和“下-上”自裝配材料已經(jīng)作為延伸技術(shù)被接受，以產(chǎn)生用于壓印模塊制造的超高密度納米圖案。在這個方法中，e束光刻是傳統(tǒng)的用于化學(xué)或者地形地圖案化表面。


本說明書實施例在附圖中通過示例而非限制的方式圖示，其中相同的參考數(shù)字表示相似的部分，并且其中圖1是SEM圖像，圖示了使用e束光刻制造的預(yù)圖案的嵌段共聚物納米圖案化。圖2是根據(jù)實施例的流程圖。圖3是根據(jù)實施例的流程圖。圖4是根據(jù)實施例的流程圖。圖5是根據(jù)實施例的流程圖。圖6是根據(jù)實施例的流程圖。圖7是根據(jù)實施例的流程圖。圖8是根據(jù)實施例的SEM圖像。圖9是根據(jù)實施例的SEM圖像。圖10是根據(jù)實施例的SEM圖像。
具體實施例方式于此公開的是在BPM制造工藝中包括了 BCP的引導(dǎo)生長的系統(tǒng)和工藝。具體地， 于此公開的工藝圖示了 BCP如何可以用于在媒介襯底上形成納米圖案而不通過e束光刻在襯底上形成預(yù)圖案。本說明書表述了工藝，而不是通過e束光刻形成的預(yù)圖案的制造。在襯底上的e束光刻會在預(yù)圖案中引入污染缺陷，這個會反過來影響嵌段共聚物(BCP)高密度結(jié)構(gòu)生長的長距離排序和質(zhì)量。圖1是高密度BCP圖案的掃描電子顯微鏡圖像，產(chǎn)生于以使用e束光刻在襯底上形成低密度預(yù)圖案開始?？缭秸麄€襯底上高密度圖案的均勻周期性不能保持。
取而代之，壓印技術(shù)被用于引導(dǎo)BCP結(jié)構(gòu)的生長。結(jié)果，本說明書的實施例避免了與e束光刻技術(shù)相關(guān)的圖案缺陷和潛在的化學(xué)毒性。一個本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到的是，可以使用不同的BCP，諸如柱狀、片狀或者球形的BCP。在一個實施例中，BCP可以具有有機成分、無機成分或者有機和無機成分的結(jié)合。BCP的選擇可以是基于尺寸、分子量、或者下面進一步表述的BCP構(gòu)成單元的其他特征。當(dāng)為了特定應(yīng)用選擇具體BCP時，于此公開的工藝可以是概括工藝。其他變體在下面進一步討論并且在圖中圖示。圖2-7針對說明書的各種各樣的實施例；然而，一個本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識的是，在不脫離本說明書的情況下，其他實施例是可能的，并且在圖2-7中表述的工藝不意指限制本說明書為任何一個工藝或者實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到的是，圖2-7僅僅圖示了部分BPM制造工藝，并且其他工藝可以包括在圖2-7所示和上面表述的工藝之前或者之后。例如，圖2-7圖示了用于產(chǎn)生在隨后制造的工藝中使用的BPM模板的工藝實施例。 可替換地或者額外地，圖2-7圖示了用于直接使用BCP圖案化BPM襯底的工藝的實施例。在下面的示例中，BCP包括至少兩個構(gòu)成單元、結(jié)構(gòu)單元或者“塊”，于此定義為“塊 A”和“塊B”，或者“A塊”和“B塊”。下面示例表述了 A塊的移除；然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到的是，在一個實施例中，取代Ai夬，B塊可以移除。使用單一的“塊A”或者“塊 B”還包括多個“塊A”和“塊B”。如上面表述的，塊A和塊B可以是有機或者無機的，或者塊A可以是有機的，并且塊B是無機的，或者，塊A可以是無機的以及塊B是有機的。在一個實施例中，塊A或塊B包括有機聚苯乙烯-塊-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PMMA)、聚苯乙烯-塊-2-乙烯基吡啶均聚物、聚苯乙烯-塊-4-乙烯基吡啶均聚物、聚苯乙烯-塊-聚氧化乙烯、聚苯乙烯-塊-聚異戊二烯或者聚苯乙烯-塊-丁二烯。在一個實施例中，塊A或塊B包含無機聚苯乙烯-塊-聚二甲硅氧烷(PS-b-PDMS)或聚苯乙烯-塊-聚二茂鐵硅烷。 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識的是，于此表述的工藝可以相應(yīng)地依賴于BCP塊的化學(xué)特性而變化。他們可以意識到的是，BCP的選擇同樣依賴于使用BCP要建立的目標圖案。例如，由下面表述的壓印步驟留下的外形圖案可以確定選擇的BCP，由于特定BCP塊更與一定的外形圖案和圖案尺寸相關(guān)。圖2涉及工藝，其中使用具有壓印抗蝕劑圖案的柱狀或者片狀BCP。在一個實施例中，圖2中使用的BCP是PS-b-PMMA ；然而，也可以使用其他柱狀或者片狀BCP。在塊201 中，覆蓋襯底的壓印抗蝕劑通過壓印印模壓印以形成外形圖案。壓印可利用UV、熱或噴墨技術(shù)。在塊203中，BCP被旋涂在壓印抗蝕劑上，然后在塊205中應(yīng)用退火。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到，在塊205中，可以應(yīng)用熱或溶劑退火。在塊207中，選擇性移除一個退火的 BCP塊。在一個實施例中，如果塊A和塊B是有機的，那么使用UV暴露和酸來移除塊A。例如，如果在塊203中使用的BCP是PS-b-PMMA，那么使用UV暴露和醋酸清洗或者溶劑以移除PMMA塊。在一個實施例中，如果塊A是有機的并且B是無機的，那么使用氧等離子體以移除有機A塊。圖2的塊207還包括清除浮渣，其可以包括氧等離子體刻蝕；然而，為了移除殘渣，還可以使用其他方法以清除退火的BCP。在圖3中示出了其中使用柱狀或者片狀BCP以壓印和處理抗蝕劑圖案的工藝。在一個實施例中，圖3中使用的BCP是PS-b-PMMA ；然而，也可以使用其他柱狀或者片狀BCP。 在塊301中，覆蓋在襯底上的壓印抗蝕劑借助于壓印印模而壓印以形成外形圖案。壓印可利用UV、熱或者噴墨技術(shù)。在塊303中，為了形成化學(xué)圖案，化學(xué)處理壓印抗蝕劑。在塊305中，BCP是旋涂在壓印處理了的抗蝕劑上的，然后在塊307中退火。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到，在塊307中，可以應(yīng)用熱或溶劑退火。在塊309中，選擇性移除由退火的BCP形成的塊中的一個。在一個實施例中，如果塊A和塊B是有機的，那么使用UV暴露和酸或者溶劑移除塊A。例如，如果在塊305中使用的BCP是PS-b-PMMA，那么使用UV暴露和醋酸清洗以移除PMMA塊。在一個實施例中，如果塊A是有機的并且B是無機的，那么使用氧等離子體以移除有機A塊。圖3的塊309還包括清除浮渣，其可以包括氧等離子體刻蝕；然而，為了移除殘渣，還可以使用其他方法以清除退火的BCP。通過示例的方式，下面表述了并入圖3中所示工藝的一個工藝。在塊301中，覆蓋在襯底上的壓印抗蝕劑是丙烯酸鹽基UV壓印抗蝕劑的20-50nm厚度的薄膜。即使在本示例中使用丙烯酸鹽基UV壓印抗蝕劑，也可以使用其他類型的壓印抗蝕劑材料，只要他們具有在聚合物中與一個塊的親和性。還可以應(yīng)用其他壓印方法，諸如熱壓印或者噴墨壓印。在這個示例中，使用預(yù)制造壓印印模以在抗蝕劑層上形成外形表面圖案。在塊303中，使用在 30W、2mTorr的壓力下和30標況毫升每分(sccm)的氧等離子體工藝處理壓印抗蝕劑。結(jié)果，壓印抗蝕劑層減薄至小于IOnm的厚度，暴露襯底壓印區(qū)域。然后清洗減薄的壓印抗蝕劑層以移除殘渣，特別是由壓印產(chǎn)生的凹陷或者孔洞。在塊305中，在甲苯溶劑中的PS-b-PMMA的BCP涂層，旋涂到壓印定義圖案化的襯底上。這些是在塊307之后，其中PS-b-PMMA膜在170°C持續(xù)12- 小時退火以使得有序的BCP納米圖案能夠引導(dǎo)自組裝構(gòu)造(即，熱退火工藝)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到， 還可以使用溶劑退火工藝，使用丙酮蒸汽氣氛。使用設(shè)置為248nm的UV輻射，在塊309中完成選擇性共聚物塊的移除。例如，當(dāng)使聚苯乙烯(PQ塊交聯(lián)時，PMMA塊減退。在醋酸中浸泡一分鐘以移除任何雜質(zhì)、殘渣或者BCP減退的部分后，剩下納米多孔PS圓柱系統(tǒng)模板或者PS線陣列。留下的PS形成圓柱系統(tǒng)或者線/片狀陣列，是由上面塊305中選擇的具體BCP所確定的。圖4涉及工藝，其中使用具有壓印和轉(zhuǎn)移的圖案的圓柱或者片狀BCP。在一個實施例中，在圖4中使用的BCP是PS-b-PMMA ；然而，也可以使用其他圓柱或者片狀BCP。在塊 401中，覆蓋在襯底上的壓印抗蝕劑壓印，使用壓印印模以形成外形圖案?？梢岳肬V、熱或者噴墨技術(shù)壓印。在塊403中，壓印抗蝕劑圖案轉(zhuǎn)移到襯底上。在塊405中，BCP旋涂到壓印處理抗蝕劑上，然后在塊407中退火。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到，在塊407中還可以使用熱或溶劑退火。在塊409中，選擇性移除退火B(yǎng)CP后的塊中的一個。在一個實施例中， 如果塊A和塊B是有機的，那么使用UV暴露和酸或者溶劑移除塊A。例如，如果在塊405中使用的BCP是PS-b-PMMA，那么使用UV暴露和醋酸清洗以移除PMMA塊。在一個實施例中， 如果塊A是有機的并且B是無機的，那么使用氧等離子體以移除有機A塊。圖4的塊409 還包括清除浮渣，其可以包括氧等離子體刻蝕；然而，為了移除殘渣，還可以使用其他方法以清除退火的BCP。在圖5中示出工藝，其中使用球面BCP，具有壓印抗蝕劑圖案。在一個實施例中， 在圖5使用的BCP是PS-b-PDMS;然而，也可以使用其他球面BCP。在塊501中，使用壓印印模壓印覆蓋在襯底上的壓印抗蝕劑，以形成外形圖案?？梢岳肬V、熱或者噴墨技術(shù)壓印。 在塊503中，BCP旋涂到壓印處理抗蝕劑上，然后在塊505中退火。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到，在塊505中還可以使用熱或溶劑退火，以生長自組裝BCP結(jié)構(gòu)。在塊507中，選擇性移除自退火B(yǎng)CP的塊中的一個。在一個實施例中，如果塊A是無機的，但是B是有機的，那么使用氧等離子體以移除塊B。例如，如果在塊503中使用的BCP是PS-b-PDMS，使用氧等離子體以移除PS塊，從而留下納米點陣列。在圖6中示出工藝，其中使用球面BCP，具有壓印和處理了的抗蝕劑圖案。在一個實施例中，在圖6使用的BCP是PS-b-PDMS ；然而，也可以使用其他球面BCP。在塊601中， 使用壓印印模壓印覆蓋在襯底上的壓印抗蝕劑，以形成外形圖案。可以利用UV、熱或者噴墨技術(shù)壓印。在塊603中，為了形成化學(xué)圖案，化學(xué)處理壓印抗蝕劑。在塊605中，BCP旋涂到壓印處理抗蝕劑上，然后在塊607中退火。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到，在塊607中可以應(yīng)用熱或溶劑退火。在塊609中，選擇性移除自退火B(yǎng)CP的塊中的一個。在一個實施例中， 如果塊A是無機的，但是B是有機的，那么使用氧等離子體以移除塊B。例如，如果在塊605 中使用的BCP是PS-b-PDMS，使用氧等離子體以移除PS塊，從而留下納米點陣列。通過示例的方式，下面表述了并入圖6中所示工藝的一個工藝。在塊601中，覆蓋在襯底上的壓印抗蝕劑是丙烯酸鹽基UV壓印抗蝕劑的20-50nm厚度的薄膜。即使在本示例中使用丙烯酸鹽基UV壓印抗蝕劑，也可以使用其他類型的壓印抗蝕劑材料，只要他們具有在聚合物中與一個塊的親和性。還可以應(yīng)用其他壓印方法，諸如熱壓印或者噴墨壓印。在這個示例中，使用預(yù)制造壓印印模以在抗蝕劑層上形成外形表面圖案。在塊603中，使用在 30ff,2mTorr的壓力下和30標況毫升每分(sccm)的化等離子體工藝處理壓印抗蝕劑。結(jié)果，壓印抗蝕劑層減薄至小于IOnm的厚度。然后清洗減薄的壓印抗蝕劑層以移除殘渣，特別是由壓印產(chǎn)生的凹陷或者孔洞。在塊605中，在甲苯溶液中的PS-b-PDMS的BCP涂層，旋涂到壓印定義圖案化的襯底上。這個步驟是在塊607之后，其中PS-b-PDMS膜在170°C持續(xù)12- 小時退火以使得有序的BCP納米圖案能夠引導(dǎo)自組裝構(gòu)造(S卩，熱退火工藝)。一個本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到，還可以使用溶劑退火工藝，使用甲苯蒸汽氣氛。在30W、2mTorr的壓力下和30標況毫升每分(sccm)的氧等離子體，在塊609中完成選擇性塊的移除。這個步驟移除了 PS塊的大部分，從而留下PDMS納米點陣列。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以意識到的是，塊間BCP的具體分子量和容量比率的選擇將確定納米點陣列的球形組織、范圍尺寸和空間。在圖7中示出工藝，其中使用球面BCP，具有壓印和處理了的抗蝕劑圖案。在一個實施例中，在圖7使用的BCP是PS-b-PDMS ；然而，也可以使用其他球面BCP。在塊701中， 使用壓印印模壓印覆蓋在襯底上的壓印抗蝕劑，以形成外形圖案?？梢岳肬V、熱或者噴墨技術(shù)壓印。在塊703中，壓印抗蝕劑圖案轉(zhuǎn)移到襯底上。在塊705中，BCP旋涂到壓印處理抗蝕劑上，然后在塊707中退火。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到，在塊707中還可以使用熱或溶劑退火。在塊709中，選擇性移除自退火B(yǎng)CP的塊中的一個。在一個實施例中，如果塊 A是無機的，但是B是有機的，那么使用氧等離子體以移除塊B。例如，如果在塊705中使用的BCP是PS-b-PDMS，那么使用氧等離子體以移除PS塊，從而留下納米點陣列。通過示例的方式，下面表述了并入圖7中所示工藝的一個工藝。在塊701中，覆蓋在襯底上的壓印抗蝕劑是丙烯酸鹽基UV壓印抗蝕劑的20-50nm厚度的薄膜。即使在本示例中使用丙烯酸鹽基UV壓印抗蝕劑，也可以使用其他類型的壓印抗蝕劑材料，只要他們具有在聚合物中與一個塊的親和性。還可以應(yīng)用其他壓印方法，諸如熱壓印或者噴墨壓印。 在這個示例中，使用預(yù)制造壓印印模以在抗蝕劑層上形成外形表面圖案。然后使用在30W、2mTorr的壓力下和30sCCm的氧等離子體工藝處理壓印抗蝕劑，然后清洗減薄的壓印抗蝕劑層以移除殘渣，特別是由壓印產(chǎn)生的凹陷或者孔洞。在塊703 中，使用 80W、ZOn^orr、30sccm CF4 和 30sccmAr 的 CF4 反應(yīng)離子刻蝕，以將壓印抗蝕劑圖案轉(zhuǎn)移到下面的硅襯底上?？涛g深度是5-lOnm。在塊705中，在1 %甲苯溶液中的PS-b-PDMS的BCP涂層，旋涂到圖案化的襯底上，然后在塊707中退火，在170°C 持續(xù)12-24小時退火以使得有序的BCP納米圖案能夠引導(dǎo)自組裝構(gòu)造(即，熱退火工藝)。 一個本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到，還可以使用溶劑退火工藝，使用甲苯蒸汽氣氛。在30W、 2mTorr的壓力下和30sCCm的仏等離子體，在塊709中完成選擇性塊的移除。這個步驟移除了 PS塊的大部分，從而留下PDMS納米點陣列。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以意識到的是，塊間 BCP的具體分子量和容量比率的選擇將確定納米點陣列的球形組織、范圍尺寸和空間。如上面圖1中提到和圖示的，在預(yù)圖案化工藝期間，由于使用的化學(xué)物質(zhì)和工藝， 在通過e束光刻加上嵌段共聚物自組裝而形成的圖案化了的模板或者襯底上，目前沒有發(fā)現(xiàn)大面積的無缺陷長距離橫向排序。由于e束光刻是由預(yù)圖案化工藝排除的并且由UV、熱或者噴墨壓印技術(shù)代替，使用于此表述的工藝，這些缺陷可以避免。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到，于此表述的指向BCP的自組裝可產(chǎn)生壓印模板，具有線性或者至少ITdpsi面位密度， 和/或5-lOOnm的特征節(jié)距。此外，于此表述的工藝形成長距離橫向排序陣列，其使得納米圖案化能夠按比例。圖8-10是上面表述的工藝和圖2-7中圖示的實施例而產(chǎn)生的BCP模板的掃描電子顯微鏡(“SEM”)圖像。圖8圖示了其中PS-b-PMMA BCP模板具有ITdpsi 位密度的實施例。預(yù)圖案表面經(jīng)過圖3中表述的壓印和處理。圖9，圖示了其中PS-b-PDMS BCP模板具有1. 3Tdpsi位密度的示例。預(yù)圖案表面經(jīng)過壓印和處理。如圖9示出的，橫向排序與圖1中所示的橫向排序不同。圖9中示出的跨越大面積的形成的莫爾圖案表明本說明書的長距離可量測性。圖10圖示了其中PS-b-PDMS BCP模板具有1. 3Tdpsi位密度的示例。在圖10中，預(yù)圖案的表面如圖7中表述的經(jīng)過壓印和轉(zhuǎn)移。如前面提到的，圖2-7中圖示和于此表述的工藝可以形成位圖案媒介(BPM)媒介制造工藝的部分。在一個實施例中，本說明書可以應(yīng)用任何以大面積高密度具有長距離橫向排序的納米圖案為特征的制造工藝，諸如存儲媒介、半導(dǎo)體制造等等中的圖案化磁膜層。 在一個實施例中，于此表述的工藝可用于制造用作掩模的模板，從而便于功能材料的沉積或者其他附加工藝。在一個實施例中，于此表述的工藝可以用于使得功能材料的刻蝕便利， 以直接或間接在存儲媒介上形成圖案，或者其他減去工藝。在不脫離本說明書的范圍的其他應(yīng)用是可行的。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，明顯的是，沒有這些公開的具體細節(jié)的情況下，可以實踐實施例。在其他事例中，以塊圖的形式示出已知結(jié)構(gòu)和器件，以便于表述。實施例的表述不意指限制關(guān)于這個附加的權(quán)利要求的范圍。進一步，在于此公開的方法中，公開了各種各樣的工藝，圖示實施例的一些功能。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以意識到的是，這些工藝僅僅是示例，并且不意味著以任何方式限制。在不脫離本說明書或者實施例的范圍的情況下，可以計劃其他功能。與此表述的所有元件、部分和步驟是優(yōu)選包括在內(nèi)的?？梢岳斫獾氖?，這些元件、 部分和步驟可以被其他元件、部分和步驟取代或者刪除，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說完全是顯而易見的。
廣泛地，本文件公開了用于納米圖案化的方法的表述，借助于在一個制造工藝中并入一個或多個嵌段共聚物和一個或多個納米壓印步驟。嵌段共聚物可以包含有機或有機成分，并且可以是片狀的、球型的或者圓柱的。結(jié)果，形成圖案化的媒介，具有5-lOOnm節(jié)距和/或至少ITdpsi位密度特征的一維或者兩維圖案。本文件至少揭露了下面的概念。概念1. 一種方法，包括用壓印印模在襯底上壓印抗蝕劑，以在得到的壓印抗蝕劑上形成外形表面圖案；在得到的壓印抗蝕劑的至少一部分上沉積嵌段共聚物(“BCP”)材料，其中BCP材料與得到的壓印抗蝕劑上的外形表面圖案相關(guān)；將沉積的BCP材料退火以形成退火的BCP ；以及移除退火后的BCP的至少一部分，其中可以在襯底上形成具有離散區(qū)域的圖案。概念2.根據(jù)概念1的方法，進一步包括步驟在沉積BCP材料之前，處理得到的壓印抗蝕劑以形成化學(xué)表面圖案。概念3.根據(jù)概念2的方法，其中處理包括將得到的壓印抗蝕劑暴露至氧等離子體。概念4.根據(jù)概念1的方法，進一步包括在沉積BCP材料之前，直接將得到的壓印圖案轉(zhuǎn)移到襯底上。概念5.根據(jù)概念1的方法，其中壓印包括應(yīng)用從UV壓印、熱壓印和噴墨壓印組成的工藝組中選擇的壓印工藝。概念6.根據(jù)概念1的方法，其中沉積包括沉積從片狀嵌段共聚物、圓柱嵌段共聚物和球型嵌段共聚物組成的BCP材料組中選擇的BCP材料。概念7.根據(jù)概念1的方法，其中BCP材料選自由聚苯乙烯-塊-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PMMA)、聚苯乙烯-塊-2-乙烯基吡啶均聚物、聚苯乙烯-塊-4-乙烯基吡啶均聚物、聚苯乙烯-塊-聚氧化乙烯、聚苯乙烯-塊-聚異戊二烯、聚苯乙烯-塊-丁二烯以及它們的混合物組成的BCP材料組。概念8.根據(jù)概念1的方法，其中BCP材料選自由聚苯乙烯-塊-聚二甲硅氧烷 (PS-b-PDMS)、聚苯乙烯-塊-聚二茂鐵硅烷以及它們的混合物組成的BCP材料組。概念9.根據(jù)概念1的方法，其中退火包括熱退火。概念10.根據(jù)概念1的方法，其中退火包括溶劑退火。概念11.根據(jù)概念1的方法，其中移除包括將抗蝕劑暴露于UV射線和至少一種酸。概念12.根據(jù)概念1的方法，其中移除包括將抗蝕劑暴露于至少一種溶劑。概念13.根據(jù)概念1的方法，其中移除包括將抗蝕劑暴露于氧等離子體。概念14.根據(jù)概念1的方法，其中在移除退火后的BCP的至少一部分的過程中所形成的圖案具有5-lOOnm的特征節(jié)距。概念15.根據(jù)概念1的方法，其中在移除退火后的BCP的至少一部分的過程中所形成的圖案具有長距離的橫向排序的ID陣列。概念16.根據(jù)概念1的方法，其中在移除退火后的BCP的至少一部分的過程中所形成的圖案具有長距離的橫向排序的2D陣列。CN 102540702 A
概念17. —種方法，包括用壓印印模在襯底上壓印抗蝕劑，以在得到的壓印抗蝕劑上形成外形表面圖案；在得到的壓印抗蝕劑的至少一部分上沉積嵌段共聚物(“BCP”)材料，其中BCP材料與得到的壓印抗蝕劑上的外形表面圖案相關(guān)；將沉積的BCP材料退火以形成退火的BCP ；移除退火后的BCP的至少一部分，其中可以形成具有離散區(qū)域的模板；以及使用該模板以使襯底上的抗蝕劑圖案化，以在襯底上形成圖案。概念18.根據(jù)概念17的方法，其中在移除退火后的BCP的至少一部分的步驟中所形成的圖案具有5-lOOnm的特征節(jié)距。概念19. 一種方法，包括用壓印印模在襯底上壓印抗蝕劑，以在得到的壓印抗蝕劑上形成外形表面圖案；在得到的壓印抗蝕劑的至少一部分上沉積嵌段共聚物(“BCP”)材料，其中BCP材料與得到的壓印抗蝕劑上的外形表面圖案相關(guān)；將沉積的BCP材料退火以形成退火的BCP ；移除退火后的BCP的至少一部分，其中可以形成具有離散區(qū)域的模板；以及使用該模板作為掩模。概念20.根據(jù)概念19的方法，其中移除退火后的BCP的至少一部分產(chǎn)生了具有 5-100nm的特征節(jié)距的模板。概念21. —種系統(tǒng)，包括壓印模板，用于在襯底上壓印抗蝕劑，以在得到的壓印抗蝕劑上形成外形表面圖案；沉積設(shè)備，用于在得到的壓印抗蝕劑的至少一部分上沉積嵌段共聚物(“BCP”)材料，其中BCP材料與得到的壓印抗蝕劑上的外形表面圖案相關(guān)；退火裝置，用于將沉積的BCP材料退火以形成退火的BCP ；和BCP移除裝置，用于移除退火后的BCP的至少一部分，其中可以形成具有離散區(qū)域的模板，這些離散區(qū)域具有5-lOOnm的特征節(jié)距。概念22. —種系統(tǒng)，包括用于在襯底上壓印抗蝕劑以在得到的壓印抗蝕劑上形成外形表面圖案的裝置；用于在得到的壓印抗蝕劑的至少一部分上沉積嵌段共聚物(“BCP”)材料的裝置， 其中BCP材料與得到的壓印抗蝕劑上的外形表面圖案相關(guān)；用于將沉積的BCP材料退火以形成退火的BCP的裝置；以及用于移除退火后的BCP的至少一部分的裝置，其中可以形成具有離散區(qū)域的模板，這些離散區(qū)域具有5-lOOnm的特征節(jié)距。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括用壓印印模在襯底上壓印抗蝕劑，以在得到的壓印抗蝕劑上形成外形表面圖案；在得到的壓印抗蝕劑的至少一部分上沉積嵌段共聚物(“BCP”)材料，其中BCP材料與得到的壓印抗蝕劑上的外形表面圖案相關(guān)；將沉積的BCP材料退火以形成退火的BCP ；以及移除退火后的BCP的至少一部分，其中可以在襯底上形成具有離散區(qū)域的圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括步驟在沉積BCP材料之前，處理得到的壓印抗蝕劑以形成化學(xué)表面圖案。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中處理包括將得到的壓印抗蝕劑暴露至氧等離子體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括在沉積BCP材料之前，直接將得到的壓印圖案轉(zhuǎn)移到襯底上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中壓印包括應(yīng)用從UV壓印、熱壓印和噴墨壓印組成的工藝組中選擇的壓印工藝。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中沉積包括沉積從片狀嵌段共聚物、圓柱嵌段共聚物和球型嵌段共聚物組成的BCP材料組中選擇的BCP材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中BCP材料選自由聚苯乙烯-塊-聚甲基丙烯酸甲酯 (PS-b-PMMA)、聚苯乙烯-塊-2-乙烯基吡啶均聚物、聚苯乙烯-塊-4-乙烯基吡啶均聚物、 聚苯乙烯-塊-聚氧化乙烯、聚苯乙烯-塊-聚異戊二烯、聚苯乙烯-塊-丁二烯以及它們的混合物組成的BCP材料組。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中BCP材料選自由聚苯乙烯-塊-聚二甲硅氧烷 (PS-b-PDMS)、聚苯乙烯-塊-聚二茂鐵硅烷以及它們的混合物組成的BCP材料組。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中退火包括熱退火。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中退火包括溶劑退火。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中移除包括將抗蝕劑暴露于UV射線和至少一種酸。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中移除包括將抗蝕劑暴露于至少一種溶劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中移除包括將抗蝕劑暴露于氧等離子體。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在移除退火后的BCP的至少一部分的過程中所形成的圖案具有5-lOOnm的特征節(jié)距。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在移除退火后的BCP的至少一部分的過程中所形成的圖案具有長距離的橫向排序的ID陣列。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在移除退火后的BCP的至少一部分的過程中所形成的圖案具有長距離的橫向排序的2D陣列。
17.一種方法，包括用壓印印模在襯底上壓印抗蝕劑，以在得到的壓印抗蝕劑上形成外形表面圖案；在得到的壓印抗蝕劑的至少一部分上沉積嵌段共聚物(“BCP”)材料，其中BCP材料與得到的壓印抗蝕劑上的外形表面圖案相關(guān)；將沉積的BCP材料退火以形成退火的BCP ；移除退火后的BCP的至少一部分，其中可以形成具有離散區(qū)域的模板；以及使用該模板以使襯底上的抗蝕劑圖案化，以在襯底上形成圖案。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中在移除退火后的BCP的至少一部分的步驟中所形成的圖案具有5-lOOnm的特征節(jié)距。
19.一種方法，包括用壓印印模在襯底上壓印抗蝕劑，以在得到的壓印抗蝕劑上形成外形表面圖案； 在得到的壓印抗蝕劑的至少一部分上沉積嵌段共聚物(“BCP”)材料，其中BCP材料與得到的壓印抗蝕劑上的外形表面圖案相關(guān)； 將沉積的BCP材料退火以形成退火的BCP ；移除退火后的BCP的至少一部分，其中可以形成具有離散區(qū)域的模板；以及使用該模板作為掩模。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中移除退火后的BCP的至少一部分產(chǎn)生了具有 5-100nm的特征節(jié)距的模板。
21.—種系統(tǒng)，包括壓印模板，用于在襯底上壓印抗蝕劑，以在得到的壓印抗蝕劑上形成外形表面圖案； 沉積設(shè)備，用于在得到的壓印抗蝕劑的至少一部分上沉積嵌段共聚物(“BCP”)材料， 其中BCP材料與得到的壓印抗蝕劑上的外形表面圖案相關(guān)；退火裝置，用于將沉積的BCP材料退火以形成退火的BCP ；和BCP移除裝置，用于移除退火后的BCP的至少一部分，其中可以形成具有離散區(qū)域的模板，這些離散區(qū)域具有5-lOOnm的特征節(jié)距。
22.—種系統(tǒng)，包括用于在襯底上壓印抗蝕劑以在得到的壓印抗蝕劑上形成外形表面圖案的裝置； 用于在得到的壓印抗蝕劑的至少一部分上沉積嵌段共聚物(“BCP”)材料的裝置，其中 BCP材料與得到的壓印抗蝕劑上的外形表面圖案相關(guān)；用于將沉積的BCP材料退火以形成退火的BCP的裝置；以及用于移除退火后的BCP的至少一部分的裝置，其中可以形成具有離散區(qū)域的模板，這些離散區(qū)域具有5-lOOnm的特征節(jié)距。
全文摘要
本發(fā)明提供了壓印引導(dǎo)的嵌段共聚物圖案化的系統(tǒng)和方法。本說明書表述了用于納米圖案化的方法，通過在一個制造工藝中并入一個或多個塊聚合物以及一個或多個納米壓印步驟。嵌段共聚物可以包含有機或有機成分，并且可以是片狀的、球型的或者圓柱的。結(jié)果，形成圖案化的媒介，具有5-100nm的特征間距和/或至少1Tdpsi位密度的一維或者兩維圖案。
文檔編號G03F7/00GK102540702SQ201110461878
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者D·郭, K·Y·李, R·J·M·范德維爾冬克, S·肖, W·胡, X·楊 申請人:希捷科技有限公司