背景技術(shù)：

嵌段共聚物是包括至少兩個(gè)化學(xué)上不同的重復(fù)單元的鏈區(qū)的大分子。這些材料是材料科學(xué)中公知的。在非限制性實(shí)例中，分別由重復(fù)單元A和B組成的兩種均聚物以共價(jià)鍵連接成二嵌段共聚物，常常被稱為AB二嵌段共聚物。在給定嵌段共聚物鏈內(nèi)的重復(fù)單元A和B的平均數(shù)目可以變化，且A和B重復(fù)單元的平均數(shù)目相對(duì)于彼此也可以變化。在一些情況下，嵌段共聚物可包括含有大于一種單體的嵌段或者具有界定為差或不規(guī)則的重復(fù)單元。嵌段共聚物也可包括三嵌段共聚物，諸如ABA三嵌段共聚物，以及本領(lǐng)域中公知的其他類型的多-嵌段共聚物。

兩種嵌段(例如，包括單元A和B)可能排斥或者至少更吸引至除了彼此以外的其他相同種類的嵌段，和結(jié)果它們不可能容易地互相混合。嵌段不相容性導(dǎo)致相分離，其本質(zhì)取決于若干因素，其中包括嵌段的化學(xué)性質(zhì)，溫度等，由于嵌段共價(jià)連接，因此可發(fā)生納米級(jí)相分離，從而導(dǎo)致形成化學(xué)上不同嵌段的周期性結(jié)構(gòu)域(domain)。結(jié)構(gòu)域分離的特征周期性在本文中被稱為L(zhǎng)0。L0是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的術(shù)語(yǔ)。

在某些條件下，嵌段共聚物可經(jīng)歷相分離而形成周期性納米結(jié)構(gòu)，例如層片，圓柱體，球體等，這是本領(lǐng)域公知的。在嵌段共聚物的薄膜應(yīng)用中，嵌段共聚物結(jié)構(gòu)域的定向具有重要性。在非限制性實(shí)例中，薄膜內(nèi)的層片形成嵌段共聚物可具有與它們?cè)谄渖贤坎嫉幕钠矫嫫叫谢虼怪倍ㄏ虻慕Y(jié)構(gòu)域。通過(guò)嵌段共聚物結(jié)構(gòu)域與界定薄膜的上和下表面之間的界面化學(xué)性質(zhì)，控制薄膜內(nèi)嵌段共聚物結(jié)構(gòu)域的定向。例如，若下層基材表面優(yōu)先潤(rùn)濕嵌段A，則平行于基材平面，形成層片結(jié)構(gòu)域。這建立堆疊的平行結(jié)構(gòu)域，其中嵌段A與基材接觸。在第二實(shí)例中，下層基材可以為中性且不優(yōu)先潤(rùn)濕任一嵌段。結(jié)果，嵌段共聚物可形成垂直于基材平面的層片、圓柱體等等的結(jié)構(gòu)域。因此，形成層片的嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)域垂直于基材定向，但沒(méi)有長(zhǎng)范圍的校準(zhǔn)序列。在第三實(shí)例中，下層基材可以是中性的，具有對(duì)嵌段A優(yōu)先的經(jīng)界定區(qū)域，該區(qū)域?yàn)榧s一半的周期性長(zhǎng)度(0.5L0)。每一這些優(yōu)先區(qū)域吸引嵌段共聚物的A嵌段，從而“釘銷(pinning)”A結(jié)構(gòu)域至所需區(qū)域，并進(jìn)而能夠校準(zhǔn)和定向嵌段的垂直結(jié)構(gòu)域。這在本領(lǐng)域中稱為導(dǎo)向式自組裝。約1.5倍圖案長(zhǎng)度(1.5L0)的優(yōu)先區(qū)域也可用于釘銷特別的結(jié)構(gòu)域。

在自組裝之后，選擇性移除嵌段之一可得到三維納米級(jí)浮雕結(jié)構(gòu)。選擇性移除一種嵌段可通過(guò)濕法或干法蝕刻實(shí)現(xiàn)。例如，嵌段A和B在某種反應(yīng)性離子蝕刻條件下以不同的速率蝕刻，其容許選擇性移除一種嵌段(在本文中稱為選擇性蝕刻或分散蝕刻)且容許其他嵌段產(chǎn)生結(jié)構(gòu)(在本文中稱為抵抗性蝕刻或成形性蝕刻)。如上所述使嵌段共聚物定向并校準(zhǔn)的蝕刻可得到沉積線，柱體或其他結(jié)構(gòu)的周期系列，其可用于某些半導(dǎo)體或其他納米結(jié)構(gòu)應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明一般地涉及將嵌段共聚物校準(zhǔn)并定向，和特別地涉及將嵌段共聚物在制造過(guò)程中有序化的方法。特別地，校準(zhǔn)方法利用入射照射，在嵌段共聚物的頂涂層上產(chǎn)生光圖案。

在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涵蓋校準(zhǔn)并定向嵌段共聚物的方法，該方法包括：a)提供含A嵌段和B嵌段的重復(fù)單元的嵌段共聚物，基材，和形成層的材料；b)在或者優(yōu)先潤(rùn)濕所述嵌段共聚物的A嵌段，或者為中性且沒(méi)有優(yōu)先潤(rùn)濕所述嵌段共聚物的任一嵌段的所述基材上形成第一層，所述第一層包括反應(yīng)性試劑載體；c)在所述第一層的上面和相鄰處形成嵌段共聚物層；d)在步驟c)之前或之后，在圖案內(nèi)選擇性輻照所述第一層中的所述反應(yīng)性試劑載體，于是輻照過(guò)的反應(yīng)性試劑載體在第一層的選擇區(qū)域內(nèi)提供反應(yīng)性試劑，以便改性所述選擇區(qū)域的優(yōu)先潤(rùn)濕；e)在嵌段共聚物層的上面施加頂涂層，以便生成組裝件；和f)處理所述組裝件，以便定向并校準(zhǔn)該嵌段共聚物。

并不意欲通過(guò)頂涂層的優(yōu)先性限制本發(fā)明。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述頂涂層沒(méi)有優(yōu)先潤(rùn)濕所述嵌段共聚物的任一嵌段。在另一實(shí)施方案中，它優(yōu)先潤(rùn)濕任一嵌段。

并不意欲將本發(fā)明限制到處理性質(zhì)上。在一個(gè)實(shí)施方案中，步驟f)的所述處理包括熱退火。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括處理所述第一層，使得反應(yīng)性試劑擴(kuò)散，進(jìn)而擴(kuò)大第一層中選擇區(qū)域的尺寸，并減少第一層中其他區(qū)域的尺寸。正如本文所描述的，存在許多方式引起這種擴(kuò)散。

并不意欲將本發(fā)明限制到當(dāng)形成時(shí)，僅僅含有反應(yīng)性試劑載體的層上。在一個(gè)實(shí)施方案中，在步驟b)中，在它形成之后，將所述反應(yīng)性試劑載體引入到所述第一層內(nèi)。例如，反應(yīng)性試劑載體可以在相鄰層內(nèi)，其中處理所述相鄰層，以便引起反應(yīng)性試劑載體引入到所述第一層內(nèi)。

并不意欲通過(guò)反應(yīng)性試劑載體或反應(yīng)性試劑的性質(zhì)來(lái)限制本發(fā)明。在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)性試劑載體是光酸產(chǎn)生劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)性試劑是酸。在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)性試劑是堿。

在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明涵蓋校準(zhǔn)并定向嵌段共聚物的方法，該方法包括：a)提供含A嵌段和B嵌段的重復(fù)單元的嵌段共聚物，基材和形成層的材料；b)在沒(méi)有優(yōu)先潤(rùn)濕所述嵌段共聚物的任一嵌段的所述基材上形成第一層；c)在所述第一層的上面和相鄰處形成嵌段共聚物層；d)在或者優(yōu)先潤(rùn)濕所述嵌段共聚物的A嵌段，或者為中性且沒(méi)有優(yōu)先潤(rùn)濕所述嵌段共聚物的任一嵌段的所述嵌段共聚物層的上面形成頂涂層，以便生成組裝件，所述頂涂層包括反應(yīng)性試劑載體；e)在圖案中選擇性輻照所述頂涂層中的所述反應(yīng)性試劑載體，于是輻照過(guò)的反應(yīng)性試劑載體在第一層的選擇區(qū)域內(nèi)提供反應(yīng)性試劑，以便改性所述選擇區(qū)域的優(yōu)先潤(rùn)濕性；和f)處理所述組裝件，以便定向并校準(zhǔn)嵌段共聚物。

再者，并不意欲將本發(fā)明限制到處理性質(zhì)上。在一個(gè)實(shí)施方案中，步驟f)的所述處理包括熱退火。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括處理所述頂涂層，使得反應(yīng)性試劑擴(kuò)散，進(jìn)而擴(kuò)大頂涂層中選擇區(qū)域的尺寸，并減少頂涂層中其他區(qū)域的尺寸。正如本文中描述的，存在許多方式引起這種擴(kuò)散。

再者，并不意欲將本發(fā)明限制到當(dāng)形成時(shí)僅僅含有反應(yīng)性試劑載體的層上。在一個(gè)實(shí)施方案中，在步驟d)中，在它形成之后，將所述反應(yīng)性試劑載體引入到所述頂涂層內(nèi)。例如，反應(yīng)性試劑載體可以在相鄰層內(nèi)，其中處理所述相鄰層，以便引起反應(yīng)性試劑載體引入到所述頂涂層內(nèi)。

并不意欲通過(guò)反應(yīng)性試劑載體或反應(yīng)性試劑的性質(zhì)限制本發(fā)明。在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)性試劑載體是光酸產(chǎn)生劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)性試劑是酸。在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)性試劑是堿。

本發(fā)明涵蓋將嵌段共聚物校準(zhǔn)并定向的方法的再一實(shí)施方案，該方法包括：a)提供包含A嵌段和B嵌段的重復(fù)單元的嵌段共聚物，基材，和形成層的材料；b)在或者優(yōu)先潤(rùn)濕所述嵌段共聚物的A嵌段，或者為中性且沒(méi)有優(yōu)先潤(rùn)濕所述嵌段共聚物的任一嵌段的所述基材上形成第一層，所述第一層包括反應(yīng)性試劑載體；c)在所述第一層的上面和相鄰處形成嵌段共聚物層；d)在或者優(yōu)先潤(rùn)濕所述嵌段共聚物的嵌段A，或者為中性且沒(méi)有優(yōu)先潤(rùn)濕所述嵌段共聚物的任一嵌段的所述嵌段共聚物層的上面形成頂涂層，以便生成組裝件，所述頂涂層包括反應(yīng)性試劑載體；e)在圖案中選擇性輻照所述第一和頂涂層中的所述反應(yīng)性試劑載體，于是輻照過(guò)的反應(yīng)性試劑載體在第一層和頂涂層的選擇區(qū)域內(nèi)提供反應(yīng)性試劑，以便改性所述選擇區(qū)域的優(yōu)先潤(rùn)濕；和f)處理所述組裝件，以便定向并校準(zhǔn)該嵌段共聚物。

再者，并不意欲將本發(fā)明限制到處理的性質(zhì)上。在一個(gè)實(shí)施方案中，步驟f)的所述處理包括熱退火。再者，并不意欲通過(guò)反應(yīng)性試劑載體或反應(yīng)性試劑的性質(zhì)限制本發(fā)明。在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)性試劑載體是光酸產(chǎn)生劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)性試劑是酸。在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)性試劑是堿。

再者，并不意欲將本發(fā)明限制到當(dāng)形成時(shí)僅僅含有反應(yīng)性試劑載體的層上。在一個(gè)實(shí)施方案中，在步驟d)中，在它形成之后，將反應(yīng)性試劑載體引入到所述頂涂層內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方案中，在步驟b)中，在它形成之后，將反應(yīng)性試劑載體引入到所述第一層內(nèi)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涵蓋有序化嵌段共聚物的方法，該方法包括形成具有第一優(yōu)先模式的第一層；和在第一層的選擇區(qū)域內(nèi)提供反應(yīng)性試劑，所述反應(yīng)性試劑改性所選擇區(qū)域?yàn)榈诙?yōu)先模式，其中所選區(qū)域界定出保留第一優(yōu)先模式的其他第一層區(qū)域，進(jìn)而形成嵌段共聚物的校準(zhǔn)層。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括：形成嵌段共聚物層，毗鄰第一層；和使嵌段共聚物層與相鄰的第一層退火，根據(jù)毗鄰第一層的所選擇和其他部分的優(yōu)先模式，誘導(dǎo)嵌段共聚物層的一部分有序化為第一和第二結(jié)構(gòu)域。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括在圖案內(nèi)選擇性輻照反應(yīng)性試劑載體組，于是每一組反應(yīng)性試劑載體對(duì)應(yīng)于第一層的選擇區(qū)域；其中輻照過(guò)的反應(yīng)性試劑載體在第一層的選擇區(qū)域內(nèi)提供反應(yīng)性試劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，使反應(yīng)性試劑擴(kuò)散，進(jìn)而擴(kuò)大第一層的選擇區(qū)域的尺寸，并減少第一層的其他區(qū)域的尺寸。在一個(gè)實(shí)施方案中，在擴(kuò)散過(guò)程中，具有第一優(yōu)先模式的第一層的其他區(qū)域的尺寸減少到寬度小于輻照?qǐng)D案的線寬。在一個(gè)實(shí)施方案中，在形成嵌段共聚物層之前，形成第一層。在一個(gè)實(shí)施方案中，在第一層之后形成嵌段共聚物層。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括，在形成嵌段共聚物層之后，形成毗鄰嵌段共聚物層的第二層。在一個(gè)實(shí)施方案中，在圖案中選擇性輻照反應(yīng)性試劑載體組，在第一和第二層的選擇區(qū)域內(nèi)提供反應(yīng)性試劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，采用熱退火進(jìn)行退火。在一個(gè)實(shí)施方案中，采用溶劑退火進(jìn)行退火。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括蝕刻嵌段共聚物層。在一個(gè)實(shí)施方案中，嵌段共聚物層的蝕刻移除第一結(jié)構(gòu)域，并在第二結(jié)構(gòu)域內(nèi)形成結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括形成毗鄰第一層的含有反應(yīng)性試劑載體的輻射敏感層；其中在反應(yīng)性試劑提供至第一層內(nèi)之后，移除輻射敏感層。在一個(gè)實(shí)施方案中，沒(méi)有輻照第一層中的選擇部分，且沒(méi)有暴露于反應(yīng)性試劑下，進(jìn)而保留第一優(yōu)先模式。在一個(gè)實(shí)施方案中，與第一層的選擇部分相對(duì)應(yīng)的嵌段共聚物層的一部分在退火過(guò)程中被定向，且沒(méi)有被校準(zhǔn)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涵蓋將嵌段共聚物有序化的方法，該方法包括形成具有第一優(yōu)先模式的第一層，在第一層的選擇區(qū)域內(nèi)提供反應(yīng)性試劑，所述反應(yīng)性試劑改性選擇區(qū)域成第二優(yōu)先模式，其中該選擇區(qū)域界定出保留第一優(yōu)先模式的其他第一層區(qū)域，進(jìn)而形成嵌段共聚物的校準(zhǔn)層；在校準(zhǔn)層上形成嵌段共聚物層；和使該嵌段共聚物層和校準(zhǔn)層退火，根據(jù)校準(zhǔn)層的優(yōu)先模式，引導(dǎo)一部分嵌段共聚物層有序化為第一和第二結(jié)構(gòu)域。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括在嵌段共聚物層上形成具有第三優(yōu)先模式的第二層。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括提供第二反應(yīng)性試劑到第二層的選擇區(qū)域內(nèi)，改性第二層的那些選擇區(qū)域成第四優(yōu)先模式，其中該選擇區(qū)域界定了保留第二優(yōu)先模式的第二校準(zhǔn)層的其他區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一優(yōu)先模式相當(dāng)于第三優(yōu)先模式，和其中第二優(yōu)先模式相當(dāng)于第四優(yōu)先模式。在一個(gè)實(shí)施方案中，使嵌段共聚物層和第一校準(zhǔn)層退火包括同步退火第二校準(zhǔn)層，根據(jù)第一和第二校準(zhǔn)層的所選擇和其他部分的優(yōu)先模式，誘導(dǎo)嵌段共聚物層的一部分有序化為第一和第二結(jié)構(gòu)域。在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)性試劑是從輻照過(guò)的光酸產(chǎn)生劑中釋放的酸。在一個(gè)實(shí)施方案中，同步輻照第一和第二校準(zhǔn)層二者中的光酸產(chǎn)生劑。

在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涵蓋將嵌段共聚物有序化的方法，該方法包括形成具有第一優(yōu)先模式的反應(yīng)層，毗鄰嵌段共聚物層；輻照反應(yīng)層的選擇區(qū)域，將選擇部分轉(zhuǎn)化成第二優(yōu)先模式，其中選擇區(qū)域界定具有第一優(yōu)先模式的反應(yīng)層的其他區(qū)域；和利用具有第二優(yōu)先模式的選擇區(qū)域和具有第一優(yōu)先模式的其他區(qū)域，使嵌段共聚物層有序化。在一個(gè)實(shí)施方案中，在嵌段共聚物層之前，形成反應(yīng)層。在一個(gè)實(shí)施方案中，在嵌段共聚物層之后，形成反應(yīng)層。在一個(gè)實(shí)施方案中，在反應(yīng)層的選擇區(qū)域內(nèi)，輻照反應(yīng)性試劑產(chǎn)生劑，將選擇區(qū)域轉(zhuǎn)化成第二優(yōu)先模式。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括形成毗鄰反應(yīng)層的含有反應(yīng)性試劑產(chǎn)生劑的層；其中輻照選擇的反應(yīng)性試劑產(chǎn)生劑，釋放反應(yīng)性試劑以供擴(kuò)散到反應(yīng)層的選擇區(qū)域內(nèi)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，共聚物層的校準(zhǔn)嵌段共聚物是垂直的。在一個(gè)實(shí)施方案中，共聚物層的校準(zhǔn)嵌段共聚物是平行的。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括使所述光圖案頂涂層退火至所述基材。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括移除所述光圖案頂涂層。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括選擇性蝕刻所述校準(zhǔn)的嵌段共聚物層。在一個(gè)實(shí)施方案中，輻照包括直接輻照。在一個(gè)實(shí)施方案中，輻照包括與添加劑配方結(jié)合間接輻照。在一個(gè)實(shí)施方案中，添加劑配方包括光酸產(chǎn)生劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，輻照將催化所述嵌段共聚物的再校準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)選自頂涂層結(jié)構(gòu)，添加劑結(jié)構(gòu)，退火時(shí)間和輻照暴露劑量中的要素，來(lái)控制光圖案結(jié)構(gòu)。

附圖說(shuō)明

在所附權(quán)利要求中列出了視為本發(fā)明特征的新型特征。當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，通過(guò)參考闡述性實(shí)施方案的下述詳細(xì)說(shuō)明，最好理解本發(fā)明本身，進(jìn)一步的目的及其優(yōu)點(diǎn)，以及優(yōu)選的使用模式，其中：

圖1A至1M是根據(jù)第一實(shí)施方案定向并校準(zhǔn)嵌段共聚物所使用的各種步驟期間的結(jié)構(gòu)的橫截面圖；

圖2是顯示反應(yīng)性試劑擴(kuò)散到其中可執(zhí)行各種實(shí)施方案的反應(yīng)層內(nèi)的時(shí)序圖；

圖3A至3J是根據(jù)第二實(shí)施方案定向并校準(zhǔn)嵌段共聚物所使用的各種步驟期間的結(jié)構(gòu)的橫截面圖；

圖4A至4N是根據(jù)第三實(shí)施方案定向并校準(zhǔn)嵌段共聚物所使用的各種步驟期間的結(jié)構(gòu)的橫截面圖；

圖5A至5I是根據(jù)第四實(shí)施方案定向并校準(zhǔn)嵌段共聚物所使用的各種步驟期間的結(jié)構(gòu)的橫截面圖；

圖6A至6D是根據(jù)第五實(shí)施方案定向并校準(zhǔn)嵌段共聚物所使用的各種步驟期間的結(jié)構(gòu)的橫截面圖；

圖7是利用其中可執(zhí)行各種實(shí)施方案的校準(zhǔn)嵌段共聚物生成圖案所使用的步驟的流程圖，所述實(shí)施方案可用于制造某些裝置；和

圖8A至8C是其中可執(zhí)行各種實(shí)施方案的光可構(gòu)圖的校準(zhǔn)層材料及其用途的闡述。

圖9示出了建立光可構(gòu)圖表面處理(GTC)和光可構(gòu)圖頂涂層的入射照射方法的一個(gè)實(shí)施方案。

圖10示出了建立接枝的頂涂層聚合物層的示意性實(shí)施方案。

圖11示出了使用輻照光酸產(chǎn)生劑工藝，建立包括校準(zhǔn)嵌段共聚物的已蝕刻的光可構(gòu)圖的接枝頂涂層的一個(gè)實(shí)施方案。

圖12示出了顯示通過(guò)如本文描述的入射照射聚合物校準(zhǔn)方法制造的接觸印刷的顯微相片的例舉數(shù)據(jù)。

圖13闡述了由入射照射步驟得到的共聚物-特異性蝕刻。這一方法具有若干優(yōu)點(diǎn)，其中包括，但不限于：1)簡(jiǎn)單-較少的加工步驟；2)可實(shí)現(xiàn)次微平版印刷分辨圖案；和3)沒(méi)有表面形貌。

圖14示出了顯示入射照射之前和之后的顯微相片的例舉數(shù)據(jù)。在未暴露的區(qū)域內(nèi)的嵌段共聚物呈現(xiàn)完美垂直，而在暴露區(qū)域內(nèi)的嵌段共聚物呈現(xiàn)平行。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明一般地涉及將嵌段共聚物校準(zhǔn)并定向，和特別地涉及將嵌段共聚物在制造工藝中校準(zhǔn)的方法。特別地，校準(zhǔn)方法利用入射照射，在嵌段共聚物頂涂層上產(chǎn)生光圖案。

在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涵蓋嵌段共聚物頂涂層，它在暴露于入射輻射下時(shí)是光可構(gòu)圖的。盡管不需要理解本發(fā)明的機(jī)理，但認(rèn)為本文中描述的頂涂層薄膜當(dāng)暴露于輻射下時(shí)可經(jīng)歷反應(yīng)(即，例如或者直接輻射，或者通過(guò)具有添加劑的配方)，所述反應(yīng)將催化頂涂層結(jié)構(gòu)的變化。進(jìn)一步認(rèn)為，這些改變的規(guī)模和相對(duì)于由入射輻射所界定的暴露區(qū)域，已退火的暴露區(qū)域的尺寸可通過(guò)包括但不限于下述的要素控制：頂涂層結(jié)構(gòu)，添加劑結(jié)構(gòu)，退火時(shí)間和/或暴露劑量。

在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涵蓋自上而下，自下而上或二者的嵌段共聚物特征的校準(zhǔn)(例如，經(jīng)控制的方向性)。目前的技術(shù)利用復(fù)雜化加工，在表面(即嵌段共聚物駐留在其上的表面)上形成導(dǎo)向圖案。從上表面形成導(dǎo)向圖像具有許多潛在的優(yōu)點(diǎn)。第一，可能牽涉明顯較少的加工步驟。第二，可在校準(zhǔn)嵌段共聚物結(jié)構(gòu)域之后移除導(dǎo)向頂涂層圖案，這可簡(jiǎn)化隨后的圖案轉(zhuǎn)移過(guò)程。第三，可通過(guò)包括，但不限于下述的要素控制光反應(yīng)區(qū)域的尺寸：頂涂層結(jié)構(gòu)，添加劑結(jié)構(gòu)，退火時(shí)間和/或暴露劑量，即使采用相同的光掩膜。

在頂涂層嵌段共聚物表面上形成導(dǎo)向光圖案具有許多優(yōu)點(diǎn)。第一，可能牽涉明顯較少的步驟。第二，可在校準(zhǔn)嵌段共聚物結(jié)構(gòu)域之后移除導(dǎo)向頂涂層圖案，這可簡(jiǎn)化隨后的圖案轉(zhuǎn)移過(guò)程。第三，可通過(guò)包括，但不限于下述的要素控制光反應(yīng)區(qū)域的尺寸：頂涂層結(jié)構(gòu)，添加劑結(jié)構(gòu)，退火時(shí)間和/或暴露劑量，即使采用相同的光掩膜。因此，可通過(guò)加工條件控制嵌段共聚物校準(zhǔn)的預(yù)圖案的尺寸。

示意性的實(shí)施方案提供有序化嵌段共聚物的方法，該方法包括形成具有第一優(yōu)先模式的第一層；和在第一層的選擇區(qū)域內(nèi)提供反應(yīng)性試劑，所述反應(yīng)性試劑將改性選擇區(qū)域?yàn)榈诙?yōu)先模式，其中該選擇區(qū)域界定保留第一優(yōu)先模式的第一層的其他區(qū)域，進(jìn)而形成嵌段共聚物的校準(zhǔn)層。

可執(zhí)行且利用該方法和結(jié)構(gòu)校準(zhǔn)并定向嵌段共聚物。如參考以下的各種實(shí)施方案所解釋的，可執(zhí)行并利用這些方法和結(jié)構(gòu)。

在這些實(shí)施方案中，毗鄰嵌段共聚物層而形成校準(zhǔn)層，以供在毗鄰的共聚物層內(nèi)誘導(dǎo)有序化形成嵌段結(jié)構(gòu)域。這取決于其應(yīng)用，嵌段共聚物層可以是二嵌段共聚物，三嵌段共聚物，或多嵌段共聚物。毗鄰的校準(zhǔn)層可以在嵌段共聚物層下面和在基材上面，在嵌段共聚物層上面和在基材上面，或者二者的組合?？稍谇抖喂簿畚飳又?，或者在該共聚物層之后，形成毗鄰的校準(zhǔn)層。

在反應(yīng)層通過(guò)反應(yīng)性試劑轉(zhuǎn)化，改性或者其他方式轉(zhuǎn)換(形成)為校準(zhǔn)層之前，校準(zhǔn)層在本文中可被稱為反應(yīng)層。已經(jīng)轉(zhuǎn)化，改性或者其他方式轉(zhuǎn)換(形成)的校準(zhǔn)層也可稱為導(dǎo)引層。可選擇性提供反應(yīng)性試劑，例如酸或堿，例如通過(guò)在特定的反應(yīng)層區(qū)域擴(kuò)散，以改性在那些特定區(qū)域內(nèi)的校準(zhǔn)層的優(yōu)先模式。優(yōu)先模式可以對(duì)嵌段共聚物的第一嵌段，共聚物的第二嵌段優(yōu)先，或者對(duì)第一和第二嵌段二者為中性(或近中性)。校準(zhǔn)層可在最初形成為遍及校準(zhǔn)層的具有第一優(yōu)先模式的反應(yīng)層，然后通過(guò)與所提供的反應(yīng)性試劑的化學(xué)反應(yīng)，選擇性改性第二優(yōu)先模式。這一選擇性擴(kuò)散導(dǎo)致形成具有第二優(yōu)先模式的區(qū)域的校準(zhǔn)層，所述校準(zhǔn)層界定保留第一優(yōu)先模式的區(qū)域?？稍谛纬汕抖喂簿畚飳又盎蛑蟀l(fā)生這一擴(kuò)散過(guò)程。反應(yīng)性試劑可以位于校準(zhǔn)層，嵌段共聚物層內(nèi)，或者位于毗鄰校準(zhǔn)層的另一層內(nèi)。

一旦校準(zhǔn)層通過(guò)所提供的反應(yīng)性試劑(即，例如通過(guò)擴(kuò)散)選擇性改性為具有第一和第二優(yōu)先模式的第一和第二區(qū)域，則該嵌段共聚物通過(guò)退火，有序化(定向并校準(zhǔn))成嵌段結(jié)構(gòu)域。這一方法允許嵌段共聚物分子根據(jù)一層或多層的毗鄰校準(zhǔn)層的優(yōu)先模式，形成有序化的嵌段共聚物結(jié)構(gòu)域。結(jié)構(gòu)域的這一有序化包括校準(zhǔn)并定向這些結(jié)構(gòu)域。然后可蝕刻該嵌段共聚物，于是根據(jù)嵌段共聚物的有序化，該共聚物的任何抗蝕嵌段可形成結(jié)構(gòu)。如參考以下實(shí)施方案所描述的，有許多可能的這種結(jié)構(gòu)形成和形成這些結(jié)構(gòu)的方法。

圖1A至1M是根據(jù)第一實(shí)施方案定向并校準(zhǔn)(有序化)嵌段共聚物所使用的各種步驟期間的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。在這一實(shí)施方案中，校準(zhǔn)層形成于嵌段共聚物下面。校準(zhǔn)層具有呈中性的仔細(xì)構(gòu)圖的區(qū)域，和與嵌段共聚物的嵌段之一優(yōu)先相互作用的區(qū)域。

圖1A闡述了工藝由其開(kāi)始的基材100。基材100可以是裸硅晶片，需要掩膜(即由下述方法所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu))以供進(jìn)一步加工的具有下層電路的半導(dǎo)體器件，需要構(gòu)圖的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)盤(pán)等等。取決于其應(yīng)用，基材或基材的頂層可以是單晶且由硅、石英、金屬、玻璃或其他類型的材料組成。在這一基材上可沉積、校準(zhǔn)并定向嵌段共聚物以供在構(gòu)圖下層基材或者在基材上建造結(jié)構(gòu)中使用。作為闡述性目的，在這一實(shí)施方案中，基材將是硅。取決于其應(yīng)用，這一硅基材可以是無(wú)定形或者結(jié)晶的。典型地，這一硅表面具有在其中包括滲透的硅烷醇的表面上的天然的氧化物。可使用備選的實(shí)施方案處置其他類型的基材。

圖1B和1C闡述了在基材上形成的表面層110的建立。這一層可適用于多個(gè)目的。它提供諸如通過(guò)旋涂或者沉積來(lái)施加后續(xù)材料的表面。另外，利用后續(xù)加工(諸如下述)，可使用它，形成校準(zhǔn)層，即校準(zhǔn)后續(xù)沉積的嵌段共聚物可使用的層。在這一實(shí)施方案中，這一表面層化學(xué)接枝到基材(例如，共價(jià)鍵合)上，盡管在備選的實(shí)施方案中，這一表面層可物理粘附到基材上并交聯(lián)或者是接枝與交聯(lián)材料的組合。接枝這種層到基材上的方法是本領(lǐng)域已知的，且該領(lǐng)域教導(dǎo)了如何通過(guò)交聯(lián)建立這樣的層。

圖1B闡述了添加粘合材料到基材中。在這一實(shí)施方案中，可將APTES(氨丙基三乙氧基硅烷)施加到基材表面上，與基材表面的硅烷醇反應(yīng)，進(jìn)而留下鍵合到基材表面上的胺105，例如NH₂。這些胺允許其他隨后提供的材料鍵合到基材表面上。在這一實(shí)施方案中，在室溫下，施加APTES到硅基材上約30秒，但可使用備選的時(shí)間，溫度，和沉積工藝。然后可用有機(jī)溶劑漂洗表面，并可后烘烤該表面，除去任何過(guò)量的APTES或溶劑。備選的實(shí)施方案可利用不同的粘合材料或者不利用粘合材料，這取決于基材和隨后施加的材料的性能。例如，可沉積一層，然后交聯(lián)，使得它不可溶并粘附到基材上。在本發(fā)明中，可通過(guò)以圖案方式暴露于輻射線下，接著在一些情況下烘烤，以改性該層的中性或優(yōu)先相互作用的特征。

圖1C闡述了將這一種類的所需表面反應(yīng)層110添加到粘合材料中。如上所述，采用進(jìn)一步的加工，這一表面反應(yīng)層隨后可用于形成與后續(xù)沉積的嵌段共聚物相互作用的校準(zhǔn)層。在這一實(shí)施方案中，表面層是最初對(duì)嵌段之一優(yōu)先的材料(例如，含硅或者抗蝕刻的嵌段)，但備選的實(shí)施方案可利用對(duì)任一嵌段不具有優(yōu)先性的中性材料。這在本文中被稱為優(yōu)先模式，所述優(yōu)先模式可能對(duì)共聚物的第一嵌段，共聚物的第二嵌段優(yōu)先，或者對(duì)任一嵌段為中性(或近中性)。這一最初優(yōu)先的材料可旋涂或者以其他方式沉積到表面上以供與下面的反應(yīng)層粘結(jié)。這一旋涂工藝之后，可接著在180℃下烘烤約2分鐘，用溶劑漂洗，然后再次烘烤，除去溶劑，進(jìn)而提供厚度為約3至5納米的薄的反應(yīng)層?？苫诟鞣N因素，例如沉積的類型，旋涂時(shí)間長(zhǎng)度，旋涂溫度，沉積層的類型，表面層的所需厚度，和本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其他因素，提供備選的層厚。

圖1D闡述了添加PAG(光酸產(chǎn)生劑)載體層120。在這一實(shí)施方案中，它是臨時(shí)的聚合物層，所述臨時(shí)聚合物層充當(dāng)光酸產(chǎn)生劑，例如三氟甲磺酸三苯基锍的載體基質(zhì)。在暴露于輻射線，例如具有給定線寬的光或電子束(例如，使用193nm波長(zhǎng)輻射線，生成43nm線寬特征)下時(shí)，光酸產(chǎn)生劑可轉(zhuǎn)化成酸。那些沒(méi)有暴露于光下的光酸產(chǎn)生劑沒(méi)有轉(zhuǎn)化成酸。通過(guò)以圖案方式暴露或者其他類型的輻射線，PAG的選擇區(qū)域可轉(zhuǎn)化成酸以供如下所述使用。取決于條件，可通過(guò)光酸產(chǎn)生劑，釋放酸到周?chē)牧现谢蛘弑Ａ?。在這一實(shí)施方案中，PAG層的厚度可以是約40nm，但可利用備選的厚度。備選的實(shí)施方案可利用備選的反應(yīng)性試劑，例如堿，以改變表面層的優(yōu)先模式。備選的實(shí)施方案也可利用其它類型的反應(yīng)性試劑載體，當(dāng)輻射時(shí)提供反應(yīng)性試劑。進(jìn)一步的備選實(shí)施方案可在反應(yīng)性表面層內(nèi)或者在其他毗鄰層，其中包括嵌段共聚物層內(nèi)包括反應(yīng)性試劑載體。

圖1E闡述了PAG層選擇性暴露于輻射下以供在PAG層120的選擇區(qū)域125內(nèi)將PAG轉(zhuǎn)化成酸。這可使用標(biāo)準(zhǔn)的照相平版技術(shù)，例如在照相平版暴露工具中使用光掩膜，或者通過(guò)使用其他技術(shù)，例如電子束暴露，直接書(shū)寫(xiě)技術(shù)等來(lái)進(jìn)行。與所使用的技術(shù)無(wú)關(guān)，正如所示的，生成所選酸區(qū)域125。在這些選擇的酸區(qū)域之間的距離可以是如下所述使用的嵌段共聚物的圖案長(zhǎng)度(L0)的倍數(shù)。

圖1F至1G闡述了將表面層110的優(yōu)先區(qū)域轉(zhuǎn)化成中性區(qū)域118。正如圖1F所示的，通過(guò)使用后暴露烘烤工藝，使得在酸區(qū)域125下的范圍通過(guò)擴(kuò)散暴露于酸下，進(jìn)而化學(xué)改性優(yōu)先層的選擇區(qū)域成中性，和進(jìn)而建立，轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)換或者以其他方式由反應(yīng)性表面層形成校準(zhǔn)層。正如圖1G所示的，通過(guò)繼續(xù)后暴露烘烤工藝，圍繞中性區(qū)域的優(yōu)先區(qū)域的顯著部分可轉(zhuǎn)化成中性。這可以繼續(xù)，直到校準(zhǔn)層中剩余的優(yōu)先部分110變窄為L(zhǎng)0的約一半。這可通過(guò)仔細(xì)控制后烘烤的溫度和持續(xù)時(shí)間，相對(duì)于表面層，PAG的類型，光酸產(chǎn)生劑的密度，PAG基質(zhì)的組成等等來(lái)實(shí)現(xiàn)。以下參考圖2更加詳細(xì)地描述這一工藝的控制。這一方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，剩余的優(yōu)先部分可以比選擇區(qū)域125窄。結(jié)果，剩余的優(yōu)先區(qū)域和如下所述生成的構(gòu)圖的嵌段共聚物殘?jiān)梢员韧ㄟ^(guò)構(gòu)圖工藝直接生成的更小。

一旦后烘烤完成，并在校準(zhǔn)層內(nèi)生成所需的中性區(qū)域118和優(yōu)先區(qū)域119，則如圖1H所闡述的，可例如通過(guò)用有機(jī)溶劑漂洗，移除PAG層。然后嵌段共聚物層130可以旋涂在校準(zhǔn)層上，如圖1I所示。嵌段共聚物在這一點(diǎn)處典型地沒(méi)有定向或者校準(zhǔn)。在這一實(shí)施方案中，嵌段共聚物在化學(xué)上含有共價(jià)鍵合到不含任何硅的嵌段上的含硅嵌段。備選的實(shí)施方案可利用其它均聚物或者含有懸浮材料或者與對(duì)蝕刻或者其他移除技術(shù)選擇性應(yīng)答的材料反應(yīng)。

然后可將頂涂層旋涂到嵌段共聚物層上，如圖1J所示。在這一實(shí)施方案中，頂涂層用于保護(hù)嵌段共聚物避免受到暴露于在下一加工步驟過(guò)程中周?chē)h(huán)境的影響。對(duì)于某些類型的嵌段共聚物來(lái)說(shuō)，可能不需要頂涂層?？稍谶@一點(diǎn)處采用備選的步驟，正如以下參考第二實(shí)施方案所描述的。

圖1K闡述了使目前的層組裝件退火的影響。這一退火可以是熱退火或者溶劑退火。這導(dǎo)致嵌段共聚物的一個(gè)嵌段區(qū)域或者結(jié)構(gòu)域被吸引到優(yōu)先區(qū)域119上，進(jìn)而定向，校準(zhǔn)和自-組裝或者以其他方式引導(dǎo)有序化嵌段共聚物，正如所示的。在這一實(shí)例中，優(yōu)先區(qū)域119吸引或者釘銷嵌段共聚物的含硅嵌段區(qū)域或者結(jié)構(gòu)域138。在備選的實(shí)施方案中，優(yōu)先區(qū)域可吸引嵌段共聚物中不含硅的嵌段區(qū)域139。

現(xiàn)通過(guò)導(dǎo)向式自組裝，定向并校準(zhǔn)嵌段共聚物，在一些實(shí)施方案中，剝離頂涂層，正如圖1L所示的。這可通過(guò)使用對(duì)頂涂層具有選擇性的化學(xué)浴或者通過(guò)使用化學(xué)機(jī)械拋光或者其他移除技術(shù)，例如蝕刻來(lái)進(jìn)行。然后如圖1M所述，蝕刻嵌段共聚物中的嵌段之一，從而導(dǎo)致選擇性除去一個(gè)嵌段(例如，蝕刻選擇性或者不含硅的嵌段138)?？赏ㄟ^(guò)使用在同時(shí)移除頂涂層和嵌段共聚物中所需嵌段上有效的化學(xué)浴或者蝕刻工藝，在相同步驟中進(jìn)行步驟1L和1M。這一方法可視需要延伸到校準(zhǔn)層和下面的基材上。

可在這一點(diǎn)處采用各種步驟，利用這些構(gòu)圖的嵌段共聚物結(jié)構(gòu)。這些將在以下更加詳細(xì)地解釋。

圖2是顯示反應(yīng)性試劑擴(kuò)散到其中可執(zhí)行各種實(shí)施方案的校準(zhǔn)層內(nèi)的時(shí)序圖。示出了三條擴(kuò)散曲線C1，C2和C3，以闡述在退火工藝過(guò)程中隨著時(shí)間流逝，反應(yīng)性試劑，例如酸可行進(jìn)到校準(zhǔn)層內(nèi)的距離。這三條曲線可代表三類不同的反應(yīng)性試劑或者對(duì)于相同反應(yīng)性試劑來(lái)說(shuō)的三種不同的溫度。反應(yīng)性試劑可如第一實(shí)施方案中所示的從暴露的含酸區(qū)域擴(kuò)散到PAG層內(nèi)，或者從暴露的含酸區(qū)域擴(kuò)散到第二，第三和第四實(shí)施方案中所示的校準(zhǔn)層內(nèi)。備選的實(shí)施方案可利用其它類型的反應(yīng)性試劑載體。

在這一實(shí)例中，每一曲線具有不同的最大擴(kuò)散程度，它以迅速擴(kuò)散開(kāi)始和接著緩慢趨向漸近極限或者最大程度Dmax。為了限制變異性，許多制造者以超過(guò)最小的時(shí)間Tmin擴(kuò)散，在此曲線的斜率非常小或者平坦。然后可利用某一溫度，反應(yīng)性試劑，堿猝滅劑等等的選擇，以測(cè)定所需的擴(kuò)散程度。可使用許多其他因素以及許多其他曲線，這取決于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的應(yīng)用。

圖3A至3J是根據(jù)第二實(shí)施方案定向并校準(zhǔn)嵌段共聚物所使用的各種步驟期間的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。在這一實(shí)施方案中，校準(zhǔn)層在嵌段共聚物的上面而不是下面形成。

圖3A闡述了工藝由其開(kāi)始的基材300。基材300可以是裸硅晶片，需要掩膜以供進(jìn)一步加工的具有下層電路的半導(dǎo)體器件，具有需要構(gòu)圖介質(zhì)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)盤(pán)等等?；幕蚧牡捻攲涌梢允菃尉矣晒琛⑹ⅰ⒔饘?、玻璃或其他類型的材料組成，這取決于應(yīng)用。在這一基材上可沉積、校準(zhǔn)并定向嵌段共聚物以供在構(gòu)圖下層基材或者在基材上建造結(jié)構(gòu)中使用。作為闡述性目的，在這一實(shí)施方案中，基材將是硅。這一硅基材可以是無(wú)定形或者結(jié)晶的，這取決于應(yīng)用。典型地，這一硅表面在表面上具有天然的氧化物，其中包括滲透的硅烷醇。可使用備選的實(shí)施方案處置其他類型的基材。

圖3B闡述了添加粘附到基材上的中性或者近中性的可交聯(lián)表面層310。在這一實(shí)施方案中，表面層是不可構(gòu)圖的或者不被用作校準(zhǔn)層。然而，它是中性層。這一表面層物理粘附到基材的表面上且可用于提供給嵌段共聚物的基礎(chǔ)。在某些情況下，可能不需要這一層。

然后如圖3C所示，將嵌段共聚物層320旋涂到表面層上。在這一點(diǎn)處，典型地沒(méi)有定向或校準(zhǔn)嵌段共聚物。在這一實(shí)施方案中，嵌段共聚物在化學(xué)上含有共價(jià)鍵合到不含任何硅的嵌段上的含硅嵌段。備選的實(shí)施方案可使用其他均聚物或?qū)ξg刻或者其他移除或烘烤技術(shù)選擇性應(yīng)答的懸浮材料。

然后在嵌段共聚物上旋涂含有光酸產(chǎn)生劑(PAGs)的反應(yīng)性頂涂層330，正如圖3D所示。其他方法可用于形成頂涂層。采用以下描述的進(jìn)一步的加工，這一頂涂層可用于后續(xù)校準(zhǔn)下面的嵌段共聚物。在這一實(shí)施方案中，反應(yīng)性頂涂層對(duì)嵌段之一優(yōu)先(不含硅嵌段或者其他類型的蝕刻選擇性嵌段)，但備選的實(shí)施方案可利用對(duì)任一嵌段沒(méi)有優(yōu)先性的中性材料。這在本文中被稱為優(yōu)先模式，其可能對(duì)共聚物的第一嵌段，共聚物的第二嵌段優(yōu)先，或者對(duì)任一嵌段為中性(或近中性)。在備選的實(shí)施方案中，反應(yīng)層330可能不含有光酸產(chǎn)生劑，和如上參考第一實(shí)施方案所述，可添加后續(xù)的PAG層，或者PAG可包含在嵌段共聚物層內(nèi)。備選的實(shí)施方案可利用備選的反應(yīng)性試劑，例如堿，以改變校準(zhǔn)層的優(yōu)先模式。備選的實(shí)施方案也可利用其它類型的反應(yīng)性試劑載體。

圖3E闡述了將頂涂層選擇性暴露于具有給定線寬的輻射(例如，使用193nm波長(zhǎng)輻射線，生成43nm線寬特征)下以供在層330的選擇區(qū)域335內(nèi)將PAG轉(zhuǎn)化成酸。這可使用標(biāo)準(zhǔn)的照相平版技術(shù)，例如在照相平版暴露工具中使用光掩膜，或者通過(guò)使用其他技術(shù)，例如電子束暴露，直接書(shū)寫(xiě)技術(shù)等來(lái)進(jìn)行。與所使用的技術(shù)無(wú)關(guān)，正如所示的，生成所選酸區(qū)域335。在這些選擇的含酸區(qū)域之間的距離可以是如下所述使用的嵌段共聚物的圖案長(zhǎng)度(L0)的倍數(shù)。

圖3F至3G闡述了將頂涂層330的優(yōu)選區(qū)域轉(zhuǎn)換成中性區(qū)域338，從而自頂涂層建立校準(zhǔn)層。如圖3F所示，通過(guò)使用后暴露烘烤工藝，使含酸區(qū)域335內(nèi)的范圍通過(guò)擴(kuò)散而暴露于酸下，進(jìn)而化學(xué)改性優(yōu)先頂涂層的那些區(qū)域?yàn)橹行詤^(qū)域338。如圖3G所示，通過(guò)繼續(xù)后暴露烘烤工藝，在中性區(qū)域338周?chē)膬?yōu)先范圍339的主要部分也可轉(zhuǎn)化成中性。這可繼續(xù)轉(zhuǎn)換，直到校準(zhǔn)層的剩余的優(yōu)先部分339變窄為約一半的L0或者0.5倍的L0倍數(shù)。這可通過(guò)小心控制后烘烤的溫度與持續(xù)時(shí)間，相對(duì)于校準(zhǔn)層組合物，酸的類型，光酸產(chǎn)生劑的密度，堿猝滅劑的添加等等來(lái)實(shí)現(xiàn)。以上參考圖2更加詳細(xì)地描述了這一工藝的控制。這一方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，剩余的優(yōu)先部分可能比所選的酸區(qū)域335更窄。因此，如下所述產(chǎn)生的剩余的優(yōu)先區(qū)域和構(gòu)圖的嵌段共聚物區(qū)域可以比通過(guò)構(gòu)圖工藝直接產(chǎn)生的那些更小。

圖3H闡述了目前的層組裝件退火的效應(yīng)。這導(dǎo)致嵌段共聚物的一個(gè)嵌段區(qū)域或者結(jié)構(gòu)域被吸引至優(yōu)先區(qū)域339，進(jìn)而定向，校準(zhǔn)和自組裝嵌段共聚物或者以其他方式誘導(dǎo)嵌段共聚物有序化，正如所示的。在這一實(shí)例中，優(yōu)先區(qū)域339吸引或釘銷嵌段共聚物中不含硅的嵌段區(qū)域或者結(jié)構(gòu)域328。在備選的實(shí)施方案中，優(yōu)先區(qū)域可吸引嵌段共聚物中含硅的嵌段區(qū)域329。

現(xiàn)將嵌段共聚物有序化(通過(guò)導(dǎo)向式自組裝定向并校準(zhǔn))，可將校準(zhǔn)層剝離，如圖3I中所示。這可通過(guò)使用對(duì)頂涂層具有選擇性的化學(xué)浴或者通過(guò)使用化學(xué)機(jī)械拋光或者其他移除技術(shù)，例如蝕刻來(lái)進(jìn)行。然后如圖3J所示，蝕刻嵌段共聚物，從而導(dǎo)致選擇性移除嵌段共聚物膜的結(jié)構(gòu)域(例如，蝕刻選擇性嵌段或者不含硅的嵌段328)。可在相同的步驟中，通過(guò)使用化學(xué)浴或者蝕刻工藝，進(jìn)行步驟3I和3J，所述化學(xué)浴或者蝕刻工藝有效地同時(shí)移除頂涂層和嵌段共聚物的所需嵌段。這一方法可視需要，延伸到校準(zhǔn)層和下面的基材。

可在這一點(diǎn)處采用各種步驟，利用這些構(gòu)圖的嵌段共聚物結(jié)構(gòu)。以下將更加詳細(xì)地解釋這些。

圖4A至4N是根據(jù)第三實(shí)施方案定向并校準(zhǔn)嵌段共聚物所使用的各種步驟過(guò)程中結(jié)構(gòu)的橫截面圖。在這一實(shí)施方案中，在嵌段共聚物的上面和下面二者處形成校準(zhǔn)層。

圖4A闡述了該工藝由其開(kāi)始的基材400。基材400可以是裸硅晶片，需要掩膜以供進(jìn)一步加工的具有下層電路的半導(dǎo)體器件，需要構(gòu)圖的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)盤(pán)介質(zhì)等等?；幕蚧牡捻攲涌梢允菃尉矣晒琛⑹ⅰ⒔饘?、玻璃或其他類型的材料組成，這取決于應(yīng)用。在這一基材上可沉積、校準(zhǔn)并定向嵌段共聚物以供在構(gòu)圖下層基材或者在基材上建造結(jié)構(gòu)中使用。作為闡述性目的，在這一實(shí)施方案中，基材將是硅。取決于應(yīng)用，這一硅基材可以是無(wú)定形或者結(jié)晶的。典型地，這一硅表面在其中包括滲透的硅烷醇的表面上具有天然的氧化物。可使用備選的實(shí)施方案處置其他類型的基材。

圖4B闡述了在基材上形成的表面校準(zhǔn)層410的建立。這一層可適用于多個(gè)目的。它提供諸如通過(guò)旋涂或沉積來(lái)施加后續(xù)材料的表面。另外，利用后續(xù)加工(諸如以下所述的)，可在后續(xù)校準(zhǔn)沉積的嵌段共聚物作為校準(zhǔn)層中使用它。在這一實(shí)施方案中，這一表面層物理粘附到基材上作為可交聯(lián)層。在備選的實(shí)施方案中，這一表面層可化學(xué)接枝到基材(例如共價(jià)鍵合)上，或者接枝和交聯(lián)的組合。

在這一實(shí)施方案中，層410是不對(duì)任一嵌段優(yōu)先的中性材料，但備選的實(shí)施方案可利用對(duì)嵌段之一優(yōu)先的材料。這一中性材料可以旋涂或者以其他方式沉積到表面上以供與下層基材鍵合。這一旋涂工藝可在180℃下進(jìn)行約2分鐘，進(jìn)而提供厚度為約3至5nm的窄校準(zhǔn)層?？苫诟鞣N因素，例如沉積的類型，旋涂的時(shí)間長(zhǎng)度，旋涂的溫度，沉積層的類型，層的所需深度，和本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其他因素，提供備選的層厚。

圖4C闡述了添加PAG(光酸產(chǎn)生劑)載體層420。在這一實(shí)施方案中，它是具有含光酸產(chǎn)生劑，例如三氟甲磺酸三苯基锍的基質(zhì)的臨時(shí)聚合物層。在暴露于輻射線，例如具有給定線寬的光(例如，使用193nm波長(zhǎng)輻射線，生成43nm線寬特征)下時(shí)，光酸產(chǎn)生劑可轉(zhuǎn)化成酸。那些沒(méi)有暴露于光下的光酸產(chǎn)生劑沒(méi)有轉(zhuǎn)化成酸。通過(guò)選擇性以圖案方式暴露，PAG的所選區(qū)域可轉(zhuǎn)化成酸以供如下所述使用。取決于條件，可通過(guò)光酸產(chǎn)生劑，釋放酸到周?chē)牧现谢蛘弑Ａ簟Ｔ谶@一實(shí)施方案中，PAG層的深度可以是約40nm，但可利用備選的深度。備選的實(shí)施方案可利用備選的反應(yīng)性試劑，例如堿，以改變校準(zhǔn)層的優(yōu)先模式。備選的實(shí)施方案也可利用其它類型的反應(yīng)性試劑載體。

圖4D闡述了PAG層選擇性暴露于輻射下以供在PAG層420的選擇區(qū)域425內(nèi)將PAG轉(zhuǎn)化成酸。這可使用標(biāo)準(zhǔn)的照相平版技術(shù)，例如在照相平版暴露工具中使用光掩膜，或者通過(guò)使用其他技術(shù)，例如電子束暴露，直接書(shū)寫(xiě)技術(shù)等來(lái)進(jìn)行。與所使用的技術(shù)無(wú)關(guān)，正如所示的，生成所選酸區(qū)域425。在這些選擇的酸區(qū)域之間的距離可以是如下所述使用的嵌段共聚物的圖案長(zhǎng)度(L0)的倍數(shù)。

圖4E闡述了將層410的中性區(qū)域轉(zhuǎn)化成優(yōu)先區(qū)域418。在這一實(shí)施方案中，在層410內(nèi)的優(yōu)先區(qū)域418對(duì)嵌段共聚物中的含硅嵌段優(yōu)先。正如圖1F中所示，通過(guò)使用后暴露烘烤工藝，在酸區(qū)域425下的范圍通過(guò)擴(kuò)散暴露于酸下，進(jìn)而化學(xué)改性中性層的區(qū)域?yàn)閮?yōu)先區(qū)域。

一旦完成后烘烤，且產(chǎn)生所需的優(yōu)先區(qū)域418和中性區(qū)域419，以生產(chǎn)校準(zhǔn)層，則PAG層可如圖4F中所示移除，例如通過(guò)用有機(jī)溶劑漂洗。然后嵌段共聚物層430可旋涂在校準(zhǔn)層上，如圖4G中所示。在這一點(diǎn)處，嵌段共聚物典型地沒(méi)有定向或校準(zhǔn)，但由于存在優(yōu)先區(qū)域418，可能發(fā)生一些定向或校準(zhǔn)。在這一實(shí)施方案中，嵌段共聚物在化學(xué)上含有共價(jià)鍵合到不含任何硅的嵌段上的含硅嵌段。備選的實(shí)施方案可利用其他均聚物或者含有對(duì)蝕刻或其他移除或烘烤技術(shù)選擇性應(yīng)答的懸浮材料。

然后在嵌段共聚物上旋涂含光酸產(chǎn)生劑(PAGs)的頂涂層440，如圖4H中所示。采用以下所述的進(jìn)一步的加工，這一層最終用于輔助校準(zhǔn)層420內(nèi)的嵌段共聚物。在這一實(shí)施方案中，層440對(duì)嵌段之一優(yōu)先(例如，蝕刻選擇性嵌段，例如不含硅的嵌段)，但備選的實(shí)施方案可利用對(duì)任一嵌段沒(méi)有優(yōu)先的中性材料。在備選的實(shí)施方案中，層440可不含光酸產(chǎn)生劑，和后續(xù)的PAG層可如上所述參考第一實(shí)施方案添加。備選的實(shí)施方案可利用備選的反應(yīng)性試劑，例如堿，以改變校準(zhǔn)層的優(yōu)先模式。

圖4I闡述了將層440以圖案方式暴露于輻射下以供在層440的選擇區(qū)域445內(nèi)使PAG轉(zhuǎn)化成酸。在這一實(shí)施方案中，在校準(zhǔn)層440內(nèi)的優(yōu)先區(qū)域?qū)η抖喂簿畚镏胁缓璧那抖蝺?yōu)先，這與校準(zhǔn)層410內(nèi)的優(yōu)先區(qū)域不同。這可使用標(biāo)準(zhǔn)的照相平版技術(shù)，例如在照相平版暴露工具中使用光掩膜，或者通過(guò)使用其他技術(shù)，例如電子束暴露，直接書(shū)寫(xiě)技術(shù)等來(lái)進(jìn)行。與所使用的技術(shù)無(wú)關(guān)，正如所示的，生成所選酸區(qū)域335。在這些選擇的含酸區(qū)域之間的距離可以是如下所述使用的嵌段共聚物鏈的特征周期性(L0)的倍數(shù)。

圖4J至4K闡述了將對(duì)涂層440具有反應(yīng)性的優(yōu)先范圍449轉(zhuǎn)化成中性區(qū)域448。如圖4J所示，通過(guò)使用后暴露烘烤工藝，在含酸區(qū)域445內(nèi)的范圍通過(guò)擴(kuò)散而暴露于酸下，進(jìn)而化學(xué)改性優(yōu)先層中的那些區(qū)域?yàn)橹行詤^(qū)域448。如圖4K中所示，通過(guò)繼續(xù)后暴露烘烤工藝，在中性區(qū)域448周?chē)膬?yōu)先范圍449的基本部分也可轉(zhuǎn)化成中性。這可繼續(xù)轉(zhuǎn)換，直到層的剩余的優(yōu)先部分449變窄至約一半的L0或者0.5倍的L0倍數(shù)。這可通過(guò)仔細(xì)控制后烘烤的溫度和持續(xù)時(shí)間，相對(duì)于校準(zhǔn)層組合物的酸的類型，光酸產(chǎn)生劑的密度，所添加的堿猝滅劑等等來(lái)實(shí)現(xiàn)。以上參考圖2更加詳細(xì)地描述了這一工藝的控制。這一方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，剩余的優(yōu)先部分可以比選擇的酸區(qū)域445更窄。結(jié)果，如所述而產(chǎn)生的剩余的優(yōu)先區(qū)域可以比通過(guò)構(gòu)圖工藝直接生成的更少。

圖4L闡述了使層組裝件退火的效應(yīng)。這導(dǎo)致嵌段共聚物中的一個(gè)嵌段區(qū)域或者結(jié)構(gòu)域被吸引至優(yōu)先區(qū)域449，和嵌段共聚物中的其他嵌段區(qū)域或者結(jié)構(gòu)域被吸引至優(yōu)先區(qū)域418，進(jìn)而定向，校準(zhǔn)和自組裝或者以其他方式引導(dǎo)有序化嵌段共聚物，正如所示的。在這一實(shí)例中，優(yōu)先區(qū)域449吸引或釘銷嵌段共聚物中不含硅的嵌段區(qū)域或結(jié)構(gòu)域429，和優(yōu)先區(qū)域418吸引或釘銷嵌段共聚物中含硅的嵌段區(qū)域或結(jié)構(gòu)域428。在備選的實(shí)施方案中，上面和下面的優(yōu)先區(qū)域可吸引嵌段共聚物的相同的嵌段區(qū)域(例如，含硅或不含硅)。在其他備選的實(shí)施方案中，上面和下面的優(yōu)先區(qū)域彼此可以直接上下交錯(cuò)，正如第三實(shí)施方案中所示，或者取決于應(yīng)用，以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可理解的其他構(gòu)造，以生成不同類型的結(jié)構(gòu)，例如層片，柱體等等。例如，可將上面和下面的優(yōu)先區(qū)域不同地校準(zhǔn)，諸如形成彼此正交或者呈45度角的優(yōu)先區(qū)域，以產(chǎn)生不同類型的嵌段共聚物結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)將嵌段共聚物通過(guò)導(dǎo)向式自組裝而定向并校準(zhǔn)，可將校準(zhǔn)層剝離，如圖4M中所示。這可通過(guò)使用對(duì)頂涂層具有選擇性的化學(xué)浴或者通過(guò)使用化學(xué)機(jī)械拋光或者其他移除技術(shù)，例如蝕刻來(lái)進(jìn)行。然后例如通過(guò)如圖4N中所示的蝕刻，處理嵌段共聚物，從而導(dǎo)致移除嵌段共聚物的一個(gè)結(jié)構(gòu)域(例如，蝕刻選擇性嵌段或者不含硅的嵌段429)?？稍谙嗤襟E中，通過(guò)使用化學(xué)浴或蝕刻工藝進(jìn)行步驟4M和4N，所述化學(xué)浴或蝕刻工藝有效地同時(shí)移除頂涂層和嵌段共聚物的所需嵌段。這一方法可視需要延伸到校準(zhǔn)層和下層基材上。

可在這一點(diǎn)處采用各種步驟，利用這些構(gòu)圖的嵌段共聚物結(jié)構(gòu)。以下將更加詳細(xì)地解釋這些。

圖5A至5I是根據(jù)第四實(shí)施方案定向并校準(zhǔn)嵌段共聚物的各種步驟期間的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。在這一實(shí)施方案中，在嵌段共聚物的上面和下面二者處形成校準(zhǔn)層。

圖5A闡述了該工藝由其開(kāi)始的基材500?；?00可以是裸硅晶片，需要掩膜以供進(jìn)一步加工的具有下層電路的半導(dǎo)體器件，需要構(gòu)圖的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)介質(zhì)，用于這種磁盤(pán)的壓印平版印刷模板等等?；幕蚧牡捻攲涌梢允菃尉矣晒琛⑹?、金屬、玻璃或其他類型的材料組成，這取決于應(yīng)用。在這一基材上可沉積、校準(zhǔn)并定向嵌段共聚物以供在構(gòu)圖下層基材或者在基材上建造結(jié)構(gòu)中使用。作為闡述性目的，在這一實(shí)施方案中，基材將是硅。取決于其應(yīng)用，這一硅基材可以是無(wú)定形或者結(jié)晶的。典型地，這一硅表面在其中包括滲透的硅烷醇的表面上具有天然的氧化物。可使用備選的實(shí)施方案處置其他類型的基材。

圖5B闡述了在基材上形成的表面層510的建立。這一層可適用于多個(gè)目的。它提供諸如通過(guò)旋涂或者沉積來(lái)施加后續(xù)材料的表面。另外，利用后續(xù)加工(諸如下述)，可使用它，形成校準(zhǔn)層，所述校準(zhǔn)層輔助校準(zhǔn)后續(xù)的沉積嵌段共聚物。在這一實(shí)施方案中，這一表面層物理粘附到基材上作為可交聯(lián)層。在備選的實(shí)施方案中，這一表面層可化學(xué)接枝到基材(例如，共價(jià)鍵合)上，或者可使用接枝與交聯(lián)的組合，建立這一層。

在這一實(shí)施方案中，校準(zhǔn)層510是對(duì)不含硅的嵌段優(yōu)先的材料，但備選的實(shí)施方案可利用中性材料。

然后，將嵌段共聚物層520旋涂在表面層上，如圖5C所示。在這一點(diǎn)處，典型地沒(méi)有定向或校準(zhǔn)嵌段共聚物。在這一實(shí)施方案中，嵌段共聚物在化學(xué)上含有共價(jià)鍵合到不含任何硅的嵌段上的含硅嵌段。備選的實(shí)施方案可利用其他均聚物，含有懸浮材料或者與對(duì)蝕刻或其他移除或烘烤技術(shù)選擇性應(yīng)答的材料反應(yīng)。

然后將含有光酸產(chǎn)生劑(PAGs)的頂層530旋涂在嵌段共聚物上并烘烤，如圖5D所示?？衫闷渌椒ㄐ纬身斖繉?。采用以下所述的進(jìn)一步的加工，這一層隨后將用于輔助校準(zhǔn)后續(xù)沉積的嵌段共聚物。在這一實(shí)施方案中，含有PAG的反應(yīng)性頂層是對(duì)嵌段之一優(yōu)先的材料(例如，蝕刻選擇性嵌段或者不含硅的嵌段)，但備選的實(shí)施方案可利用對(duì)任一嵌段沒(méi)有優(yōu)先的中性材料。這在本文中被稱為優(yōu)先模式，所述優(yōu)先模式可以對(duì)共聚物的第一嵌段，共聚物的第二嵌段優(yōu)先，或者對(duì)任一嵌段為中性(或近中性)。在備選的實(shí)施方案中，校準(zhǔn)層530可能不含光酸產(chǎn)生劑，和可如上所述參考第一實(shí)施方案添加后續(xù)的PAG層。備選的實(shí)施方案可利用備選的反應(yīng)性試劑，例如堿，以改變校準(zhǔn)層的優(yōu)先模式。備選的實(shí)施方案也可利用其它類型的反應(yīng)性試劑載體。

圖5E闡述了將所有的層同步以圖案方式暴露于具有給定線寬的輻射下(例如，使用193nm波長(zhǎng)輻射，以產(chǎn)生43nm線寬特征)，進(jìn)而在層510和530的選擇區(qū)域515和535內(nèi)將PAGs轉(zhuǎn)化成酸。在這一實(shí)例中，當(dāng)區(qū)域515和535以單次暴露產(chǎn)生時(shí)，它們將自校準(zhǔn)。這可使用標(biāo)準(zhǔn)的照相平版技術(shù)，例如在照相平版暴露工具中使用光掩膜，或者通過(guò)使用其他技術(shù)，例如電子束暴露等來(lái)進(jìn)行。與所使用的技術(shù)無(wú)關(guān)，正如所示的，生成所選酸區(qū)域515和535。在這些選擇的含酸區(qū)域之間的距離可以是如下所述使用的嵌段共聚物的圖案長(zhǎng)度(L0)的倍數(shù)。

圖5F至5G闡述了將校準(zhǔn)層510和530的優(yōu)先區(qū)域轉(zhuǎn)化成中性區(qū)域518和538。正如圖5F中所示，通過(guò)使用后暴露烘烤工藝，在含酸區(qū)域515和535內(nèi)的范圍通過(guò)擴(kuò)散而暴露于酸下，進(jìn)而化學(xué)改性優(yōu)先層的那些區(qū)域?yàn)橹行詤^(qū)域518和538。正如圖3G中所示，通過(guò)繼續(xù)后暴露烘烤工藝，在中性區(qū)域338周?chē)膬?yōu)先區(qū)域519和539的基本部分可被化成中性。這可繼續(xù)轉(zhuǎn)化，直到校準(zhǔn)層中剩余的優(yōu)先部分519和539變窄為約一半的L0或者0.5倍的L0倍數(shù)。這可通過(guò)仔細(xì)控制后烘烤的溫度和持續(xù)時(shí)間，相對(duì)于校準(zhǔn)層組合物的酸的類型，光酸產(chǎn)生劑的密度，加成或堿猝滅劑等等來(lái)實(shí)現(xiàn)。以上參考圖2更加詳細(xì)地描述了這一工藝的控制。這一方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，剩余的優(yōu)先部分可以比選擇的酸區(qū)域515和535更窄。結(jié)果，剩余的優(yōu)先區(qū)域和如下所述生成的構(gòu)圖的嵌段共聚物殘?jiān)梢员韧ㄟ^(guò)原始的構(gòu)圖工藝生成的更少。

圖5H闡述了使目前的層組裝件退火的效應(yīng)。這導(dǎo)致嵌段共聚物中的一個(gè)嵌段區(qū)域或者結(jié)構(gòu)域被吸引至優(yōu)先區(qū)域519和539，進(jìn)而定向，校準(zhǔn)和自組裝或者以其他方式引導(dǎo)有序化嵌段共聚物，正如所示的。在這一實(shí)例中，優(yōu)先區(qū)域519和539吸引或釘銷嵌段共聚物中不含硅的嵌段區(qū)域或結(jié)構(gòu)域528。在備選的實(shí)施方案中，優(yōu)先區(qū)域可吸引嵌段共聚物中含硅的嵌段區(qū)域529。

現(xiàn)通過(guò)導(dǎo)向式自組裝，定向并校準(zhǔn)嵌段共聚物，將校準(zhǔn)層530，不含硅的共聚物嵌段528，和下面校準(zhǔn)層510中的暴露部分剝離，正如圖5I所示的。這可通過(guò)使用對(duì)頂涂層具有選擇性的化學(xué)浴或者通過(guò)使用化學(xué)機(jī)械拋光或者其他移除技術(shù)，例如蝕刻來(lái)進(jìn)行。在嵌段區(qū)域529內(nèi)的硅可作為結(jié)構(gòu)保留并轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸琛?/p>

可在這一點(diǎn)處采用各種步驟，利用這些構(gòu)圖的嵌段共聚物結(jié)構(gòu)。以下將更加詳細(xì)地解釋這些。

在另一實(shí)施方案中，層510和530可能不含有PAG，但將PAG引入到嵌段共聚物層520內(nèi)。如圖5E中所示的，以圖案方式暴露建立在層520中的含酸區(qū)域。然后烘烤引起酸擴(kuò)散到區(qū)域515和535內(nèi)。

這一方法的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是剩余的優(yōu)先部分可以比所選的酸區(qū)域515和535更窄。結(jié)果，剩余的優(yōu)先區(qū)域和如下所述生成的構(gòu)圖的嵌段共聚物殘?jiān)赡鼙仍紭?gòu)圖工藝生成的更少。

圖6A至6D是根據(jù)第五實(shí)施方案定向并校準(zhǔn)嵌段共聚物的各種步驟期間結(jié)構(gòu)的橫截面圖。這一實(shí)施方案是第二實(shí)施方案的變體，其中嵌段共聚物在選擇區(qū)域內(nèi)的一個(gè)方向上校準(zhǔn)，和在其他區(qū)域內(nèi)的另一方向上校準(zhǔn)。在這一實(shí)施方案中，表面層為中性且沒(méi)有用作校準(zhǔn)層，但是頂層是校準(zhǔn)層。

圖6A闡述了一種器件，其中基材600，中性表面層610，嵌段共聚物層620，和含PAG(或其他類型的反應(yīng)性試劑載體)的校準(zhǔn)層630以類似于參考第二實(shí)施方案描述的步驟已經(jīng)形成。校準(zhǔn)層最初作為優(yōu)先層639沉積(對(duì)不含硅的嵌段優(yōu)先)且在選擇范圍635內(nèi)暴露于輻射下。當(dāng)烘烤頂層時(shí)，在那些范圍內(nèi)的酸通過(guò)頂層擴(kuò)散，正如以上圖2所示的，從而導(dǎo)致中性范圍638，窄的優(yōu)先范圍639a和寬的優(yōu)先層639b，正如圖5B中所示的。

當(dāng)如圖6C中所示使結(jié)構(gòu)退火時(shí)，窄的優(yōu)先范圍639a將釘銷嵌段共聚物中不含硅的嵌段短的距離，生成與具有不含硅的區(qū)域629a和不含硅的區(qū)域628a的基材垂直定向的嵌段共聚物結(jié)構(gòu)域。這些結(jié)構(gòu)可以是層片，柱體，或者本領(lǐng)域已知的其他形貌。在寬的優(yōu)先范圍639b下，嵌段共聚物結(jié)構(gòu)域?qū)⒃诰哂信c基材平面平行取向的結(jié)構(gòu)域的方向上校準(zhǔn)，所述基材平面具有交替的不含硅的區(qū)域629b和含硅的區(qū)域628b的層。在蝕刻或者選擇性移除不含硅區(qū)域的其他工藝之后，含硅的結(jié)構(gòu)628保留。這建立提供下層基材通路的開(kāi)口，如圖6D中所示的淺灰色。這些開(kāi)口然后可用于各種加工技術(shù)，例如用作構(gòu)圖基材600的蝕刻掩膜或者本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可理解的其他所需的目的?；牡闹?chē)秶缓罂墒艿奖Ｗo(hù)避免這種方法。

這一實(shí)施方案的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，開(kāi)口690可以比所選的酸區(qū)域635更窄。結(jié)果，如上所述生成的開(kāi)口690可以比使用當(dāng)前的構(gòu)圖工藝生成的更小。這一實(shí)施方案的另一可能的優(yōu)點(diǎn)是，可就其他目的而言利用其中沒(méi)有垂直的結(jié)構(gòu)域(例如，628b)的大的水平硅結(jié)構(gòu)，例如形成可用于硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器伺服圖案的指標(biāo)(indicia)或者用于形成其他有用的電路。

在備選的實(shí)施方案中，在圖6C中628B下的范圍也可能已經(jīng)改變?yōu)楹枨抖蔚膬?yōu)先區(qū)域，類似于第一或者第三實(shí)施方案中所述的方法，這可使含硅區(qū)域在那些位置上更強(qiáng)力地貼附于下層表面層。

圖7是利用其中可執(zhí)行各種實(shí)施方案的校準(zhǔn)嵌段共聚物生成圖案所使用的步驟的流程圖，所述實(shí)施方案可用于制造某些裝置。在第一步驟700中，產(chǎn)生基材。它可以是裸硅晶片，金屬或陶瓷磁盤(pán)板，含有下層電路的半導(dǎo)體晶片等等。在第二步驟710中，產(chǎn)生嵌段基結(jié)構(gòu)，如在以上所述的第一至第四實(shí)施方案中，或者在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本文的說(shuō)明書(shū)可理解的備選的實(shí)施方案中所顯示的。這些結(jié)構(gòu)可以是硅基或者其他材料，例如金屬，玻璃，石英等等。在第三步驟720中，然后利用這些嵌段基結(jié)構(gòu)，改性或補(bǔ)充下層基材。在任選的步驟730中，然后可移除嵌段基結(jié)構(gòu)?；蛘?，可保留那些結(jié)構(gòu)或它的一部分以供進(jìn)一步加工或使用。最后，在步驟740中，然后進(jìn)一步加工所得器件，使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的方法，生產(chǎn)制造的產(chǎn)品。這些方法可包括參考步驟710至730，再次利用以上所述的方法。

圖8A至8C是光可構(gòu)圖的校準(zhǔn)層材料及其用法的闡述，其中可執(zhí)行各種實(shí)施方案。可將這些材料用于表面校準(zhǔn)層或者頂涂層中，例如以上所述的。圖8A闡述了可容易地建造為更加極性或非極性的材料的一般化學(xué)組成，這是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可理解的。當(dāng)這一材料暴露于酸和熱下時(shí)，它被化學(xué)改性為更加極性的材料，如圖8B中所示。

圖8C闡述了這些材料的用途。若圖8A的材料最初被設(shè)定為部分非極性的優(yōu)先材料850，則將該材料暴露于酸和熱下將調(diào)節(jié)該材料為中性材料855。若圖8A的材料最初被設(shè)定為中性材料860，則將該材料暴露于酸和熱下將調(diào)節(jié)該材料為極性優(yōu)先材料865。

盡管這一材料在暴露于酸和熱下時(shí)一般地向圖8C的圖表中的左側(cè)移動(dòng)，但可利用在暴露于酸和熱下時(shí)向右側(cè)移動(dòng)的其他材料?？衫闷渌愋偷姆磻?yīng)性試劑，例如堿。另外，可利用其他類型的材料或者優(yōu)先材料，以吸引或排斥某些類型的共聚物嵌段。許多這些類型的材料是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的。

為了闡述和說(shuō)明的目的列出了本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)，且并不意欲窮舉或者限制本發(fā)明在所公開(kāi)的形式。許多改性和變化對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。選擇并描述實(shí)施方案，以便解釋本發(fā)明的原理，實(shí)際應(yīng)用，且為了本領(lǐng)域的其他普通技術(shù)人員能理解關(guān)于具有適合于所涵蓋的特別用途的各種改性的各種實(shí)施方案的本發(fā)明。

本文中所使用的術(shù)語(yǔ)為的是描述特定實(shí)施方案的目的，且并不意欲限制本發(fā)明。本文中所使用的單數(shù)形式“一個(gè)”，“一種”和“該”意欲同樣包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外有其他明確的指示。進(jìn)一步要理解，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“含”具體指出所陳述的特征，整數(shù)，步驟，操作，要素和/或組分的存在，但不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征，整數(shù)，步驟，操作，要素，組分和/或其群組。

在以下權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有措施或步驟加上功能性元素的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)，材料，作用及等同物意欲包括用于進(jìn)行與明確地請(qǐng)求保護(hù)的其他請(qǐng)求保護(hù)元素組合的功能的任何結(jié)構(gòu)，材料或作用。列出了本發(fā)明的說(shuō)明，其目的是闡述和說(shuō)明，但并不意欲窮舉或者限制本發(fā)明所公開(kāi)的形式。在沒(méi)有脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，許多改性和變化對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。選擇并描述實(shí)施方案，為的是最好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，且為了本領(lǐng)域的其他普通技術(shù)人員能理解關(guān)于具有適合于所涵蓋的特別用途的各種改性的各種實(shí)施方案的本發(fā)明。