專利名稱：用于納米壓印的組合物和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在納米壓印工藝中使用的組合物，納米壓印裝置，和納米壓印方法。本發(fā)明還涉及使用可模塑的組合物的方法，所述可模塑組合物在基底表面上承載的薄膜內(nèi)生成具有超細(xì)特征的圖案。
背景技術(shù)：
平版印刷術(shù)，尤其照相平版印刷術(shù)，用于制造半導(dǎo)體集成電路；集成光學(xué)、磁性、機(jī)械電路；和微型器件。平版印刷圖案的形成包括化學(xué)處理在基底上承載的薄膜的特定區(qū)域，然后視需要，例如通過在處理溶劑內(nèi)溶解，從而除去或者處理或者未處理的區(qū)域。在隨后的步驟中，在基底或另一材料內(nèi)復(fù)制圖案。平版印刷術(shù)可結(jié)合常規(guī)的抗蝕劑成像用于制造印刷板和抗蝕劑圖像。在平版印刷過程中接收圖案或圖像的薄膜，常被稱為抗蝕劑?？刮g劑可以是或者正性抗蝕劑或者負(fù)性抗蝕劑。正性光致抗蝕劑在輻照的情況下更易溶于處理溶劑中，而負(fù)性光致抗蝕劑在輻照的情況下變得不溶。用于集成電路制造的典型平版印刷工藝包括通過或者使大量射線經(jīng)過掩膜或者掃描聚焦的射線，用輻射線或粒子束，如光，能量粒子(例如電子)、光子或離子暴露或輻照光致抗蝕劑組合物或膜。輻射線或粒子束改變膜的曝光區(qū)域的化學(xué)結(jié)構(gòu)，結(jié)果當(dāng)在處理溶劑內(nèi)洗滌或浸漬時(shí)，抗蝕劑的或者曝光或者未曝光的區(qū)域溶解。平版印刷的分辨率受到粒子的波長、射線的分辨率、粒子在抗蝕劑和基底內(nèi)的擴(kuò)散、抗蝕劑的性能的限制。在平版印刷領(lǐng)域仍需要生產(chǎn)較小的圖案尺寸同時(shí)維持成本有效。特別是，急需開發(fā)低成本的技術(shù)批量生產(chǎn)低于50nm(sub-50nm)的結(jié)構(gòu)。此處所使用的術(shù)語“低于xxnm特征”(其中xx是數(shù)字)通常是指具有至少一個(gè)方向的尺寸小于xxnm的多個(gè)結(jié)構(gòu)。此處所使用的術(shù)語“低于xxnm特征”(其中xx是數(shù)字)通常是指具有至少一個(gè)方向的尺寸小于xxnm的多個(gè)結(jié)構(gòu)。在工程和科學(xué)的許多領(lǐng)域中這種開發(fā)將具有許多影響。
已開發(fā)了許多技術(shù)來滿足這些需要，但它們?nèi)烤哂腥秉c(diǎn)，且不可能低成本地用于批量生產(chǎn)低于50nm的平版印刷結(jié)構(gòu)。電子束平版印刷證明具有10nm的平版印刷分辨率。A.N.Broers，J.M.Harper，和W.W.Molzen，Appl.Phys.Lett.33，392(1978)和P.B.Fischer和S.Y.Chou，Appl.Phys.Lett.62，2989(1993)。但使用該技術(shù)批量生產(chǎn)低于50nm的結(jié)構(gòu)在經(jīng)濟(jì)上是不實(shí)際的，因?yàn)槠洚a(chǎn)量固有地低。X-射線平版印刷術(shù)(可具有高的產(chǎn)量)，證明具有50nm的平版印刷分辨率。K.Early，M.L.Schattenburg，和H.I.Smith，MicroelectronicEngineering 11，317(1990)。但X-射線平版印刷術(shù)尚未用于商業(yè)批量生產(chǎn)低于50nm的結(jié)構(gòu)?；趻呙杼结樀钠桨嬗∷⑿g(shù)在非常薄的材料層內(nèi)產(chǎn)生低于10nm的結(jié)構(gòu)。但這種平版印刷術(shù)作為制造工具的可行性不明顯。
另一納米結(jié)構(gòu)制造工藝在本領(lǐng)域中被稱為納米壓印或納米壓印平版印刷術(shù)，它包括藉助具有凸出和凹陷的模具，在基底上涂布的可變形膜上擠壓構(gòu)圖。參見，例如美國專利Nos.5772905和6309580。在凸出特征下的膜厚比在凹陷特征下的膜厚薄。因此，在薄膜上形成浮雕。該浮雕與模具的特征保形地貼合。處理該浮雕，以便除去膜的較薄部分，從而暴露與模具互補(bǔ)的圖案內(nèi)的下部基底。如此生產(chǎn)的浮雕圖案可在基底或在另一材料內(nèi)重現(xiàn)。
以納米壓印平版印刷術(shù)形成的圖案由模具，而不是任何輻照曝光確定。納米壓印平版印刷術(shù)可消除在常規(guī)的平版印刷術(shù)中強(qiáng)加的許多分辨率的限制，如波長限制，在抗蝕劑和基底內(nèi)粒子的反向散射，和光干擾。
這一低成本的批量制造技術(shù)已經(jīng)存在約數(shù)十年。使用納米壓印技術(shù)，在塑料上已常規(guī)地壓印出1微米數(shù)量級(jí)的特征。基于壓印聚碳酸酯的激光唱盤，是這一技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例。其它實(shí)例是壓印的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)結(jié)構(gòu)，其具有制造微機(jī)械部件用的10微米數(shù)量級(jí)的特征尺寸。M.Harmening等，PROCEEDINGS IEEE MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS，202(1992)。也已經(jīng)使用過具有數(shù)十微米特征尺寸的模塑的聚酯微機(jī)械部件。H.Li和S.D.Senturia，PROCEEDINGS OF1992 13THIEEE/CHMT INTERNATIONAL ELECTRONIC MANUFACTURINGTECHNOLOGY SYMPOSIUM，145(1992)。但壓印技術(shù)尚不能提供具有高長徑比的25nm結(jié)構(gòu)。
由于納米壓印技術(shù)基于通過模具，使聚合物抗蝕劑變形，而不是改變平版印刷術(shù)內(nèi)抗蝕劑的化學(xué)性能(E.Reichmanis和L.F.Thompson，89CHEM.REV.1273-1289(1989))，因此需要開發(fā)特定的聚合物抗蝕劑組合物，所述聚合物抗蝕劑組合物可容易地變形且具有藉助在基底上的模具的良好粘性流動(dòng)能力，和在模具分離之后可保留在基底上。不利的是，在標(biāo)準(zhǔn)的納米壓印工藝中使用的薄膜組合物的物理性能引起降低分辨率的變形度。當(dāng)使用較高溫度增加聚合物膜的流動(dòng)性，以便它可流動(dòng)到納米模具內(nèi)時(shí)，引起應(yīng)力。此處所使用的術(shù)語“納米模具”通常是指具有至少一個(gè)方向的尺寸小于200nm的多個(gè)結(jié)構(gòu)的模具。另一方面，若降低溫度，則由于降低的流動(dòng)性導(dǎo)致膜確實(shí)精確地保形貼合到模具中的小特征上。
納米壓印平版印刷材料(“納米壓印抗蝕劑”)的要求完全不同于典型地在常規(guī)的塑料模塑技術(shù)如注塑中使用的聚合物材料。例如，納米壓印抗蝕劑典型地要求能在基底上加工成均勻的薄膜。另外，以聚合物薄膜形式在表面上沉積的聚合物材料的流變學(xué)(即流動(dòng)特征)常常完全不同于本體聚合物材料的流變學(xué)。
美國專利No.5772905公開了聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)作為納米壓印抗蝕劑的用途，它可有利地在硅片上旋轉(zhuǎn)澆鑄，具有良好的脫模性能和具有低的熱收縮率。所公開的納米壓印方法要求加熱旋涂的PMMA納米壓印抗蝕劑到比PMMA玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(“Tg”)(約105℃)顯著高的溫度(約200℃)，以軟化抗蝕劑使得能納米壓印。在冷卻納米壓印抗蝕劑到低于Tg之后，除去納米壓印模具。這種加熱和冷卻不利地要求處理時(shí)間和可導(dǎo)致工藝設(shè)備的調(diào)整和配套問題，該問題來自于熱膨脹與收縮。因此需要開發(fā)克服了這些問題的納米壓印抗蝕劑。
美國專利No.6309580公開了納米壓印平版印刷術(shù)，其中用有助于除去模具的脫模材料預(yù)處理模具，從而提高圖像的分辨率。使用脫模材料也保護(hù)模具，以便它可反復(fù)使用，且沒有顯示出其精細(xì)特征的磨損。在處理浮雕之后，基底表面的曝光部分具有低于200nm的特征。由于模具預(yù)處理是額外的步驟，優(yōu)選從納米壓印平版印刷工藝中將其省去，以增加制造產(chǎn)量，因此需要開發(fā)納米壓印抗蝕劑，其在不需要預(yù)處理納米模具的情況下，提供提高的圖像分辨率。
因此，持續(xù)需要額外的改進(jìn)工藝、裝置、材料和方案以供在納米壓印平版印刷術(shù)中使用。例如，需要在納米壓印技術(shù)中使用的克服了以上所述問題的新的薄膜組合物。因此，需要提供納米壓印抗蝕劑，它不要求深入的加熱和冷卻且容易從未處理的模具中脫模。
發(fā)明概述為了克服與納米壓印抗蝕劑相關(guān)的問題，即不要求深入的加熱和冷卻且容易從未處理的模具中脫模，本發(fā)明特別地提供于承載在基底上的膜內(nèi)形成圖案的方法。在本發(fā)明的各個(gè)方面中，提供下述方法獲得模具材料，所述模具相對于膜較硬，所述膜包括能在小于200℃的溫度下通過所述模具變形的聚合物組合物；該模具具有彼此隔開的第一和第二凸出特征和由此形成的凹陷，其中第一和第二凸出特征與凹陷具有形成模具圖案的形狀并提供小于200nm的至少一個(gè)模具圖案側(cè)面尺寸；在模塑壓力下促使模具形成膜；在模具的凸出特征下方的膜厚下降，從而在膜內(nèi)形成模具圖案；從該膜中除去模具；和從膜中除去降低厚度的區(qū)域，從而暴露薄區(qū)域下方的部分基底表面，以便基底表面的暴露部分基本上復(fù)制模具圖案且具有小于200nm的至少一個(gè)側(cè)面尺寸。
在本發(fā)明進(jìn)一步的方面中，提供形成至少一個(gè)方向的尺寸小于200nm的多種結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括下述步驟使用模具壓印納米壓印抗蝕劑，所述納米壓印抗蝕劑具有能在小于200℃的溫度下通過所述模具變形的聚合物組合物。在本發(fā)明的這一方面中，一旦除去所述模具，聚合物組合物能保持多種結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的額外方面中，提供具有納米壓印抗蝕劑的薄膜，所述納米壓印抗蝕劑包括能在小于200℃的溫度下通過模具變形的聚合物組合物，該模具能形成至少一個(gè)方向的尺寸小于200nm的多種結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的這一方面中，一旦除去所述模具，聚合物組合物能保持所述的多種結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明又一方面中，提供納米壓印抗蝕劑，它包括能在小于200℃的溫度下通過模具變形的聚合物組合物，該模具能形成至少一個(gè)方向的尺寸小于200nm的多種結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的這一方面中，一旦除去所述模具，聚合物組合物能保持所述的多種結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的各個(gè)方面中，提供在納米壓印平版印刷術(shù)中使用的新的薄膜組合物。本發(fā)明的組合物允許使用納米壓印方法，經(jīng)濟(jì)高產(chǎn)量地批量生產(chǎn)具有小于50nm特征的圖案。本發(fā)明的各種組合物選自(a)在環(huán)境條件下足夠柔軟，或者一旦另外加熱可足夠軟化到流動(dòng)至納米模具特征內(nèi)的熱塑性材料(該熱塑性聚合物可進(jìn)一步聚合、交聯(lián)、接枝交聯(lián)或其結(jié)合)；和(b)液體或可流動(dòng)的組合物(例如聚合物、低聚物、單體、交聯(lián)劑、潤滑劑和增塑劑)，它可流動(dòng)到納米模具特征內(nèi)，且隨后使用化學(xué)方式(例如交聯(lián)、聚合或這二者)或者使用熱物理方式(例如通過第一順序的過渡態(tài)冷卻，如在嵌段共聚物內(nèi)已知的，或者結(jié)晶，或者這二者；或者通過第二順序的過渡態(tài)，如玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)冷卻)；或者通過化學(xué)和熱物理方式二者的結(jié)合可硬化。
本發(fā)明的數(shù)個(gè)方面的組合物包括增塑劑、內(nèi)脫模劑和其它添加劑。使用增塑劑和內(nèi)脫模劑能使處理溫度低和模具表面的脫模性能良好。其它添加劑可包括在本發(fā)明的組合物內(nèi)，以改進(jìn)抗蝕劑的穩(wěn)定性和抗蝕劑的其它物理和化學(xué)性能，其中包括例如流變學(xué)控制添加劑和抗氧劑。本發(fā)明的組合物用于形成微米或納米復(fù)制品。此處所使用的術(shù)語“微米復(fù)制品”是指能轉(zhuǎn)移大于約200nm特征的浮雕表面圖案。此處所使用的術(shù)語“納米復(fù)制品”是指能轉(zhuǎn)移小于約200nm特征的浮雕表面圖案。
在本發(fā)明的各個(gè)方面中，提供組合物作為單層或多層結(jié)構(gòu)。在這一實(shí)施方案中，圖案可用在一層上，然后通過蝕刻或其它方法，將其轉(zhuǎn)移到下部層上。
在一些方面中，提供一種組合物，該組合物使得高產(chǎn)量地批量生產(chǎn)的方法成為可能，以供生成具有低于25nm特征的圖案，這采用現(xiàn)有技術(shù)所述的方法是不可達(dá)到的。在通過本發(fā)明的這些方面提供的具有不同特征尺寸圖案的模具內(nèi)各種組合物的流動(dòng)性和穩(wěn)定性尤其值得注意。因此，與常規(guī)的平版印刷術(shù)相反，納米壓印平版印刷工藝牽涉低溫。由于在納米壓印工藝中，薄膜組合物所需地流動(dòng)到模具內(nèi)，因此它們理想地具有良好的低溫流動(dòng)性。本發(fā)明組合物在低溫下的優(yōu)良流動(dòng)性相對于現(xiàn)有技術(shù)的薄膜組合物顯著得到改進(jìn)。
在本發(fā)明進(jìn)一步的方面中，本發(fā)明的組合物在基底上提供高度均勻的薄膜。這種高的均勻度大大地改進(jìn)了納米壓印工藝。本發(fā)明的組合物進(jìn)一步改進(jìn)納米壓印工藝，因?yàn)樗鼈冿@示出對基底良好的粘合，且與此同時(shí)顯示出良好的從模具中脫模的性能。
例舉實(shí)施方案的詳細(xì)說明此處所使用的術(shù)語“聚合物”表示具有衍生于同一單體組分的兩個(gè)或多個(gè)單元的分子，以便“聚合物”摻入衍生于不同單體組分的分子，形成共聚物、三元共聚物、多組分共聚物。
此處所使用的術(shù)語“衍生于...的單元”是指根據(jù)已知的聚合技術(shù)合成的聚合物分子，其中聚合物含有衍生于其組分單體的單元。
此處所使用的術(shù)語“分子量”是指聚合物分子的重均分子量，這通過凝膠滲透色譜法來測定。
此處所使用的術(shù)語“接枝連接劑”是指能在一類聚合物分子和另一類聚合物分子之間形成多個(gè)共價(jià)鍵的多官能分子。
此處所使用的術(shù)語“交聯(lián)劑”是指能在同一類聚合物分子之間形成兩個(gè)或多個(gè)共價(jià)鍵的多官能分子。
此處所使用的術(shù)語“(甲基)丙烯酸烷酯”是指丙烯酸烷酯和甲基丙烯酸烷酯單體這兩種化合物。
此處所使用的術(shù)語“份”擬指“重量份”。除非另有說明，“總的重量份”不一定加起來為100。
此處所使用的術(shù)語“wt％”擬指“以重量計(jì)的百分份數(shù)”，其中總的份數(shù)加起來為100。
此處所述的所有范圍包括端點(diǎn)且可結(jié)合。
形成圖案的方法(所述圖案具有在基底上承載的膜內(nèi)小于200納米的特征)包括各種步驟，其中包括獲得模具材料，所述模具相對于膜較硬，所述膜包括能在小于200℃的溫度下通過所述模具變形的聚合物組合物。在這些方法中，該模具具有彼此隔開的第一和第二凸出特征和由此形成的凹陷。第一和第二凸出特征與凹陷典型地具有能形成模具圖案的形狀并提供小于200nm的至少一個(gè)模具圖案側(cè)面尺寸。在這些方法中，在模塑壓力下促使模具形成膜，從而在模具的凸出特征下方的膜厚下降，在膜內(nèi)形成模具圖案。從該膜中除去模具的進(jìn)一步的步驟；和從降低厚度的區(qū)域中除去膜，暴露薄區(qū)域下方的部分基底表面，以便基底表面的暴露部分基本上復(fù)制模具圖案且具有小于200nm的至少一個(gè)側(cè)面尺寸。在美國專利Nos.5772905、6309580、6482742、6518189，美國專利申請公布Nos.2002/0132482A1、2002/0167117A1、2003/0034329A1、2003/0080471A1、2003/0080472A1、2003/0170995A1、2003/0170996A1；和國際申請Nos.PCT/US01/21005和PCT/US03/08293中提供了關(guān)于納米壓印平版印刷工藝的額外細(xì)節(jié)，其公開內(nèi)容在此全文通過參考引入。
可由聚合物領(lǐng)域中已知的各種聚合物、低聚物、單體、交聯(lián)劑、接枝交聯(lián)劑、稀釋劑、引發(fā)劑、固化劑和其它添加劑配制能在小于200℃的溫度下通過所述模具變形的合適的聚合物組合物。典型地，例如聚合物組合物通過具有小于200℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或在小于200℃的溫度下為液態(tài)，將在小于200℃的溫度下相對軟化。也可使用在納米壓印抗蝕劑的使用溫度下為液體或軟化狀態(tài)的聚合物組合物。在隨后的納米壓印平版印刷之前，這種液體或軟化聚合物組合物將典型地接受硬化條件。合適的硬化條件包括化學(xué)反應(yīng)，如交聯(lián)反應(yīng)、接枝反應(yīng)、縮合反應(yīng)、酸堿反應(yīng)、聚合以及任何這些的結(jié)合。合適的硬化條件的實(shí)例還包括一旦加熱或冷卻聚合物組合物時(shí)的熱物理反應(yīng)如結(jié)晶和有序化。化學(xué)和熱物理反應(yīng)的結(jié)合也認(rèn)為提供能在小于200℃的溫度下通過所述模具變形的合適的聚合物組合物。
在本發(fā)明的各種實(shí)施方案中使用的合適的聚合物組合物包括均聚物、共聚物、無規(guī)共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物、遙爪聚合物、星形聚合物以及枝狀體，例如所謂的“星爆式(starburst)”聚合物，以及這些的任何結(jié)合。合適的聚合物典型地包括聚(丙烯酸C1-C20烷酯)和聚(甲基丙烯酸C1-C20烷酯)(二者還一起統(tǒng)稱為(甲基)丙烯酸C1-C20烷酯)，其典型實(shí)例包括聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸十八烷酯)、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸正丁酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸異丁酯)；包含(甲基)丙烯酸C1-C20烷酯單元的共聚物，其典型實(shí)例是聚(硬脂酸乙烯酯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基十六烷基硅氧烷)/聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸十八烷酯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯-共-甲基丙烯酸異丁酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯-共-甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯，如聚(雙酚A碳酸酯)；聚硅氧烷如聚(甲基十六烷基硅氧烷)；各種乙烯基聚合物如聚(乙酸乙烯酯)、聚(硬脂酸乙烯酯)；各種環(huán)氧烷聚合物如聚(環(huán)氧乙烷)和聚(環(huán)氧丙烷)；聚己內(nèi)酯；苯乙烯聚合物如聚(苯乙烯)、聚(α-甲基苯乙烯)，以及含苯乙烯的共聚物如聚(二甲基硅氧烷-共-α-甲基苯乙烯)；接枝共聚物如聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)-接枝-(t-馬來酸酐)；含鹵素的聚合物和共聚物如聚(氯乙烯)、聚(偏氟乙烯)、聚(一氯三氟乙烯)、聚(二氯乙烯)、聚(氯乙烯-共-偏氟乙烯)；聚(氯乙烯-共-偏氟乙烯)；和一種或多種聚合物的任何共混、接枝或嵌段的結(jié)合物。
合適的聚合物組合物也可包括熱固性樹脂?？稍诒景l(fā)明中使用的許多可商購的熱固性樹脂包括醇酸樹脂、烯丙基二甘醇碳酸酯樹脂、間苯二甲酸二烯丙酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、三聚氰胺樹脂、三聚氰胺/酚樹脂、酚醛樹脂、乙烯酯樹脂；環(huán)氧樹脂；不飽和聚酯樹脂；氰基丙烯酸酯樹脂；三聚氰胺甲醛樹脂；聚氨酯樹脂；聚酰亞胺樹脂、多酚樹脂；及其結(jié)合。
本發(fā)明的合適的聚合物組合物也可包括一種或多種低聚物。此處所使用的術(shù)語“低聚物”是指由2-約5個(gè)單體單元組成的化合物，所有這些單體單元可以相同或者不同。合適的低聚物包括具有反應(yīng)性官能度以及非反應(yīng)性官能度的那些。在美國專利No.6306546中提供了由最多5個(gè)(甲基)丙烯酸C1-C20烷酯單體單元組成的合適的反應(yīng)性和非反應(yīng)性低聚物的實(shí)例，其公開內(nèi)容在此通過參考將其全文引入。其它合適的低聚物包括反應(yīng)性聚硅氧烷低聚物，反應(yīng)性或其任何結(jié)合。
合適的聚合物和低聚物也可包括所謂的“液體橡膠”(“LR”)，其廣泛用于熱固性材料中。合適的LR由具有至少一個(gè)非官能性芳族端基的撓性聚合物鏈組成。盡管聚合物鏈的撓性由小于約25℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)提供，但常常典型的是Tg將小于10℃，更典型地小于0℃，甚至更典型地小于-20℃，和進(jìn)一步典型地小于-40℃。合適的LR在未固化的液體樹脂配方內(nèi)典型地具有低粘度。合適的LR還傾向于在未固化的液體樹脂配方中混溶，然而，也可使用不混溶的配方。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)在聚合物組合物內(nèi)提供熱固性樹脂時(shí)，一旦固化(交聯(lián))，則LR可以相分離。這種相分離典型地在熱固性樹脂的聚合物基體內(nèi)形成橡膠狀微區(qū)。然而，在其它實(shí)施方案中，希望最小化或避免這種相分離。在Mulhaupt，R.，“Flexibility or Toughness？-The Design ofThermoset Toughening Agents”，Chimia44(1990)，pp.43-52中公開了各類LR。在LaFleur的歐洲專利申請No.EP1270618中也公開了液體橡膠的實(shí)例，它由具有至少一個(gè)非官能性芳族端基的撓性聚合物鏈組成。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，聚合物和低聚物可含有官能團(tuán)。在這些實(shí)施方案中，官能團(tuán)可以位于分子的任何地方，其中包括其端基(表示為“端基官能團(tuán)”或“官能團(tuán)封端的”)?？缮藤彽墓倌軋F(tuán)封端的LR包括丁二烯和丙烯腈單體的羧基封端的共聚物(稱為“CTBN”樹脂)，和丁二烯和丙烯腈單體的氨基封端的共聚物(稱為“ATBN”樹脂)，用乙烯基和環(huán)氧基官能封端的類似共聚物也分別被稱為“VTBN”和“ETBN”。特別有用的組合物包括與一個(gè)或多個(gè)低聚物共混的環(huán)氧樹脂。
在本發(fā)明的相關(guān)實(shí)施方案中，提供形成具有至少一個(gè)方向尺寸小于200nm的多種結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括下述步驟使用模具壓印納米壓印抗蝕劑，該納米壓印抗蝕劑具有能在小于200℃的溫度下通過該模具變形的合適的聚合物組合物。在這些實(shí)施方案中，一旦除去模具，聚合物組合物能保持多種結(jié)構(gòu)。
在這些和其它實(shí)施方案中，聚合物組合物能通過該模具變形，典型地在小于200℃的溫度下，更典型地在小于約150℃的溫度下，和甚至更典型地在小于約100℃的溫度下能通過該模具變形。合適的聚合物組合物典型地包括可光固化的聚合物組合物、熱塑性聚合物組合物、熱固性聚合物組合物，或這些的任何結(jié)合。
此處所使用的術(shù)語“可光固化”是指其中一旦施加光子，如光，例如紫外光(“UV”)引起化學(xué)反應(yīng)的組合物。合適的可光固化的組合物典型地包括至少一種單體和一種光固化劑。可合適地使用此處所述的任何一種單體或單體的結(jié)合。合適的光固化劑包括典型地通過輻射線，典型地紫外光來活化的聚合引發(fā)劑、交聯(lián)劑和接枝交聯(lián)劑。合適的可光固化的聚合物組合物典型地一旦曝光于輻射線下經(jīng)約1毫秒-約2毫秒時(shí)固化，盡管認(rèn)為固化時(shí)間能在這一范圍以外。合適的可光固化聚合物組合物具有典型地大于100厘泊(cps)的粘度，盡管認(rèn)為粘度能在這一范圍以外?？晒夤袒木酆衔锝M合物也所需地對模具表面具有合適地低的粘合能，以提供固化的納米壓印抗蝕劑從模具上的容易脫模?？赏ㄟ^選擇對模具表面具有相對低相互作用能的聚合物組合物，例如通過在聚合物組合物內(nèi)包括含硅或含氟組分，從而提供合適的低粘合能?？赏ㄟ^選擇具有低粘合能的聚合物組合物的合適組分，例如聚合物、單體、低聚物和光固化劑，從而合適地提供低粘合能。更典型的是，內(nèi)脫模劑包括在該聚合物組合物內(nèi)。此處提供內(nèi)脫模劑的實(shí)例。合適的光固化劑的實(shí)例包括IrgaCure 184。當(dāng)交聯(lián)劑(“交聯(lián)試劑”)包括在聚合物組合物內(nèi)時(shí)，聚合物組合物典型地在小于約2秒內(nèi)交聯(lián)。所需的光固化聚合物組合物能在氧氣存在下交聯(lián)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，聚合物組合物包括約80wt％-90wt％的丙烯酸單體，如甲基丙烯酸甲酯單體，約10-20wt％低聚物，如衍生于硅氧烷、二甲基甲硅烷氧基共聚物、甲基丙烯酸異冰片酯、MATS、TMPTA的低聚物，或者含硅低聚物，如丙烯酸硅氧烷；約0.01-約2wt％的交聯(lián)劑，如IrgaCure 819；和光引發(fā)劑，如IrgaCure 184。在該實(shí)施方案中，較大重量比例的單體典型地起到溶劑溶解所有組分的作用。該組合物在25℃下的粘度典型地為至少約2泊，典型地在約10泊-約30泊范圍內(nèi)。
合適的熱塑性聚合物組合物典型地包括以上所述的任何聚合物。合適的熱塑性聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度典型地小于100℃。合適的熱塑性聚合物的重均分子量典型地在約5000g/mol至1000000g/mol范圍內(nèi)，但合適的熱塑性聚合物的重均分子量可在這一范圍以外。合適的熱塑性聚合物的實(shí)例典型地包括此處所述的任何非交聯(lián)或輕度交聯(lián)的聚合物。
在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，提供一種具有納米壓印抗蝕劑的薄膜，所述納米壓印抗蝕劑包括能在小于200℃的溫度下通過模具變形的聚合物組合物，該模具能形成具有至少一個(gè)方向的尺寸小于200nm的多種結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的這一方面中，一旦除去模具，該聚合物組合物能保持多種結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，提供納米壓印抗蝕劑，所述納米壓印抗蝕劑包括能在小于200℃的溫度下通過模具變形的聚合物組合物，該模具能形成具有至少一個(gè)方向的尺寸小于200nm的多種結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的這一方面中，一旦除去模具，該聚合物組合物能保持多種結(jié)構(gòu)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供在納米壓印平版印刷術(shù)中使用以便在基底上圖案的納米壓印抗蝕劑組合物和薄膜。本發(fā)明的組合物允許形成納米級(jí)特征形式，如空穴、支柱或溝槽的薄膜圖案。這些納米級(jí)特征典型地具有約25nm的nm的最小尺寸，超過100nm的深度好于約3nm的側(cè)壁光滑度，和接近完美的90度角的邊角。本發(fā)明的組合物可在納米壓印方法中使用，形成具有高長徑比的低于10nm的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案包括材料沉積和卸下(lift-off)方法，以制造200nm周期(period)的100nm寬的金屬線和125nm周期的25nm直徑的金屬點(diǎn)?？墒褂帽景l(fā)明生成的抗蝕劑圖案也可用作掩膜，在基底內(nèi)蝕刻納米結(jié)構(gòu)(具有尺寸小于1000nm，優(yōu)選小于500nm的特征)。本發(fā)明的組合物還允許制造較大的膜表面積，同時(shí)仍保持高的分辨率和減少的廢物，所述廢物來自于當(dāng)從納米模具中除去時(shí)因膜的損壞所致。本發(fā)明也可高質(zhì)量地改進(jìn)納米壓印方法到甚至更大面積的模具(大于6英寸)上。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的納米抗蝕劑組合物包括(A)選自聚合物、低聚物和單體混合物中的一種或多種材料。任選地，本發(fā)明的組合物可視需要進(jìn)一步包括其它添加劑，如一種或多種(B)一種或多種增塑劑；(C)一種或多種內(nèi)脫模劑；和(D)其它添加劑，如增容劑、潤滑劑和穩(wěn)定劑。
在其它實(shí)施方案中，由本發(fā)明的各種納米壓印工藝流程提供各種納米壓印抗蝕劑組合物。例如，對于其中利用溫度以控制可模塑材料的粘度和流動(dòng)性的熱壓印來說，典型地不要求光引發(fā)劑，盡管可使用熱和光引發(fā)劑的結(jié)合，例如光引發(fā)劑、熱光引發(fā)劑或這二者可用于后壓印UV曝光或烘烤以改進(jìn)機(jī)械強(qiáng)度。在這些實(shí)施方案中，也可添加交聯(lián)劑使納米壓印抗蝕劑組合物交聯(lián)。
在各種納米壓印方法中，人們也可在本發(fā)明中使用或者單層納米壓印復(fù)合材料或者多層復(fù)合材料。在多層實(shí)施方案中，層性能可以彼此相同或者不同。例如，在頂層處生成的圖案可通過蝕刻或者化學(xué)微電子平版印刷領(lǐng)域中已知的其它圖案轉(zhuǎn)移常規(guī)技術(shù)轉(zhuǎn)移到底層上。
A組組分選自聚合物、低聚物和單體混合物中的一種或多種材料這組包括具有均聚物或共聚物結(jié)構(gòu)的不同聚合物，所述聚合物可以是無規(guī)、嵌段、交替、接枝、遙爪、星形、枝狀體，例如超支化聚合物和低聚物；具有不同分子量的聚合物；低聚物；不同單體；聚合物、低聚物和單體的混合物；非反應(yīng)性體系；反應(yīng)性體系(在藉助UV、熱和其它處理工藝之中或之后，該材料變硬或不可流動(dòng))；(上述體系的)聚合物共混物；抗反應(yīng)性離子蝕刻的材料；可模塑的聚合物和反應(yīng)性低聚物(單體)；以及這些的任何結(jié)合。
適用于本發(fā)明組合物、具有不同主鏈骨架的聚合物的實(shí)例包括，但不限于聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚(雙酚A碳酸酯)和聚(甲基十六烷基硅氧烷)。
適用于本發(fā)明、具有不同側(cè)鏈的合適的聚合物的實(shí)例包括，但不限于，PMMA、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸正丁酯)、聚(甲基丙烯酸十八烷酯)、聚(甲基丙烯酸異丁酯)和聚(甲基丙烯酸丁酯)。
典型地，合適的聚合物組分的重均分子量典型地在約1000g/mol-約1000000g/mol范圍內(nèi)，典型地在約5000g/mol-約200000g/mol范圍內(nèi)，更典型地在約10000g/mol-約100000g/mol范圍內(nèi)，和甚至更典型地在約20000g/mol-約50000g/mol范圍內(nèi)。適用于本發(fā)明、具有不同重均分子量的聚合物的實(shí)例包括，但不限于，聚(乙酸乙烯酯110000g/mol)和聚(乙酸乙烯酯650000g/mol)。
各種聚合物形態(tài)也適用于本發(fā)明，例如結(jié)晶、半晶、無定形、玻璃態(tài)以及通常在有序化的嵌段和接枝共聚物內(nèi)發(fā)現(xiàn)的含有微相的獨(dú)立區(qū)域。適用于本發(fā)明、具有不同形態(tài)的聚合物的實(shí)例包括，但不限于，聚(硬脂酸乙烯酯)(PVS)、聚(環(huán)氧乙烷)、聚己內(nèi)酯和聚(α-甲基苯乙烯)。也包括高級(jí)聚合物結(jié)構(gòu)(如接枝共聚物、嵌段共聚物、梳形聚合物、星形聚合物、星爆式聚合物等)，這些各自具有兩個(gè)或多個(gè)聚合物鏈或鏈片斷。在諸如這些高級(jí)聚合物結(jié)構(gòu)的情況下，典型的是最多所有鏈端可含有非官能的芳族端基。
適用于本發(fā)明的合適的聚合物共混物的實(shí)例包括，但不限于，PVS/PMMA；聚(甲基十六烷基硅氧烷)/PMMA；和聚(甲基丙烯酸十八烷酯)/PMMA。
適用于本發(fā)明的合適的無規(guī)共聚物的實(shí)例包括，但不限于，聚(甲基丙烯酸丁酯-共-甲基丙烯酸異丁酯)；聚(甲基丙烯酸丁酯-共-甲基丙烯酸甲酯)；聚(二甲基硅氧烷-共-α-甲基苯乙烯)；(甲基)丙烯酸異冰片酯的共聚物；甲基丙烯酸異丁酯的共聚物；聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)-接枝(t-馬來酸酐)；聚(氯乙烯-共-乙酸乙烯酯)；聚(氯乙烯-共-異丁基乙烯基醚)和聚(一氯三氟乙烯-共-偏氟乙烯)。
適用于本發(fā)明的單體包括“高Tg”以及“低Tg”單體。低Tg單體典型地選自下述丙烯酸C1-C20烷酯如丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正辛酯和丙烯酸2-乙基己酯；二烯單體如丁二烯和異戊二烯；硅氧烷單體如二甲基硅氧烷、乙酸乙烯酯單體；及其共聚物。高Tg單體的實(shí)例典型地包括甲基丙烯酸C1-C8烷酯、甲基丙烯酸異冰片酯、苯乙烯類、丙烯腈和酰亞胺。
在一些實(shí)施方案中，希望選擇在聚合物組合物內(nèi)低Tg單體的重量份數(shù)，以便納米壓印層不是太軟。因此，在其中尋找較硬的納米壓印層的情況下，希望丙烯酸C1-C20烷酯的重量份數(shù)典型地占聚合的聚合物組合物的不大于50，更典型地不大于40，甚至更典型地不大于30，和最典型地不大于20wt％。
可摻入到本發(fā)明的聚合物組合物內(nèi)的各種共聚單體，包括一種或多種從下述單體中選擇的烯鍵式不飽和單體(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺；(甲基)丙烯酸2-(全氟烷基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(全鹵素烷基)乙酯；(甲基)丙烯酸C1-C20烷酯；烷基(亞乙基氧基)n(甲基)丙烯酸酯；氨基(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸芳酯，其中包括多個(gè)環(huán)和取代環(huán)；共軛二烯烴；硅烷；硅氧烷；乙烯基芳烴，其中包括多個(gè)環(huán)和取代環(huán)；乙烯基苯甲酸；乙烯酯；乙烯醚；乙烯基鹵；乙烯基磷酸；乙烯基磺酸；乙烯基酸酐；偏鹵乙烯；(甲基)丙烯酸氟代苯酯；乙烯基三甲基硅烷；和這些的任何結(jié)合。
各種共聚單體典型地選自乙烯基芳烴(例如苯乙烯)、甲基丙烯酸烷酯(例如甲基丙烯酸甲酯)和丙烯腈單體。這些共聚單體輔助調(diào)節(jié)液體橡膠在未固化的液體熱固性樹脂內(nèi)的溶解度。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，合適的單體和低聚物包括，甲基丙烯酸月桂酯；環(huán)氧樹脂；丙烯酸(甲基丙烯酸)低聚物；反應(yīng)性聚硅氧烷低聚物；氟化丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯；和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯/三-/四-烯丙醚。
其它添加劑本發(fā)明的組合物可包括其它合適的添加劑，其中包括，但不限于，增塑劑、內(nèi)脫模劑、潤滑劑、抗氧劑、加工助劑。
B組組分增塑劑此處所使用的術(shù)語“增塑劑”是指當(dāng)與聚合物組合物共混時(shí)能降低其Tg的化合物。適用于本發(fā)明的合適的增塑劑的實(shí)例包括，但不限于，己二酸衍生物，如己二酸二異十二烷酯和己二酸二壬酯；壬二酸衍生物，如壬二酸二isotyl酯和壬二酸二正己酯；苯甲酸衍生物，如二苯甲酸二甘醇酯和二苯甲酸聚乙二醇200酯；環(huán)氧衍生物，如環(huán)氧化大豆油；甘油衍生物如甘油三醋酸酯；間苯二甲酸衍生物，如間苯二甲酸二甲酯；肉豆蔻酸衍生物，如肉豆蔻酸異丙酯；油酸衍生物，如油酸丙酯和油酸四氫糠酯；烷屬烴衍生物，如氯代烷屬烴；磷酸衍生物，如磷酸三苯酯；鄰苯二甲酸衍生物，如鄰苯二甲酸二異辛酯和鄰苯二甲酸二異癸酯；蓖麻油酸衍生物，如蓖麻油酸丙二醇酯；癸二酸衍生物，如癸二酸二丁酯；硬脂酸衍生物，如硬脂酸丁酯和單硬脂酸丙二醇酯；琥珀酸衍生物，如琥珀酸二乙酯；和磺酸衍生物，如鄰-和對-甲苯磺酰胺。
C組組分內(nèi)脫模劑此處所使用的術(shù)語“內(nèi)剝離劑”與此處所使用的“內(nèi)脫模劑”同義，是指當(dāng)在聚合物組合物內(nèi)共混時(shí)，能降低聚合物組合物對表面粘合的化合物。盡管不打算受到特定的操作理論的束縛，但認(rèn)為本發(fā)明的內(nèi)脫模劑遷移到納米壓印模具和納米壓印抗蝕劑之間的界面處，從而降低納米壓印抗蝕劑組合物對納米壓印模具表面的粘合能。適用于本發(fā)明的合適的內(nèi)脫模劑的實(shí)例包括，但不限于，聚硅氧烷和全氟化表面活性劑；含聚硅氧烷的聚醚或聚酯；全氟化(甲基)丙烯酸酯；反應(yīng)性和非反應(yīng)性主鏈；氟化試劑，如ZONYL FSE(Dupont)，ZONYL FS-62(Dupont)，F(xiàn)C-170-C(3M)和FC-95(3M)；硅氧烷基試劑，如GP-187、GP-277、GP-287(Innovative Polymer Technology)，和55-NC(Dexter)；含硅氧烷的聚合物；及其結(jié)合。
D組組分增容劑、潤滑劑和穩(wěn)定劑適用于本發(fā)明的其它添加劑包括，但不限于，反應(yīng)性離子(“RIE”)抗蝕劑、抗靜電劑、穩(wěn)定劑、增容劑、阻燃劑和潤滑劑。這些額外的添加劑可包括在本發(fā)明的組合物內(nèi)用以改進(jìn)抗蝕劑的其它性能。
引發(fā)劑適用于本發(fā)明組合物的引發(fā)劑的實(shí)例包括，但不限于，熱引發(fā)劑，如過氧化苯甲酰(BPO)和偶氮二異丁腈(AIBN)；和UV和其它輻射引發(fā)劑，如二苯酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和1-羥基己基苯基酮。
可用于本發(fā)明的許多合適的聚合物組合物由A、B、C和D組分組內(nèi)的以上所述的每一組分中的至少一種組成。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，納米壓印抗蝕劑包括約20wt％-約100wt％聚合物組合物，最多約80wt％的增塑劑，和最多約30wt％的脫模劑。在其它實(shí)施方案中，納米壓印抗蝕劑包括約1wt％-約50wt％的低聚物，約0.01wt％-約10wt％的交聯(lián)劑，約50wt％-約90wt％的單體，和約0.01wt％-約2wt％的光引發(fā)劑。在一些這樣的實(shí)施方案中，聚合物組合物能在納米壓印抗蝕劑內(nèi)提供低于50nm的結(jié)構(gòu)。理想地，在納米壓印工藝甘醇酯，在這些實(shí)施方案內(nèi)的聚合物材料一旦從模具中除去時(shí)處于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上。
在一些實(shí)施方案中，提供包括納米壓印抗蝕劑的薄膜，所述納米壓印抗蝕劑包括能在小于200℃的溫度下通過模具變形的聚合物組合物，所述模具能形成具有至少一個(gè)方向的尺寸小于200nm的多種結(jié)構(gòu)，一旦除去所述模具，所述聚合物組合物能保持所述的多種結(jié)構(gòu)。在一些這樣的實(shí)施方案中，納米壓印抗蝕劑進(jìn)一步包括增塑劑、脫模劑、單體、交聯(lián)劑、添加劑或這些的任何結(jié)合。特別地提供數(shù)個(gè)實(shí)施方案，其中薄膜由納米壓印抗蝕劑組成，所述納米壓印抗蝕劑包括約20wt％-100wt％的聚合物組合物，最多約80wt％的增塑劑，和最多約30wt％的脫模劑。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，聚合物組合物包括約1wt％-約50wt％衍生于低聚物的單元，約0.01wt％-約10wt％衍生于交聯(lián)劑的單元，和約50wt％-約90wt％衍生于單體的單元。典型地，這些聚合物組合物能在小于100℃的溫度下變形，和典型地在高于約10℃的溫度下變形。因此，在一些實(shí)施方案中，合適的熱塑性組合物可提供玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于約10℃的納米壓印抗蝕劑。在這些實(shí)施方案中，聚合物組合物典型地包括至少一種可光固化的聚合物組合物，熱塑性聚合物組合物，熱固性聚合物組合物中的至少一種或這些的任何結(jié)合。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，提供一種納米壓印抗蝕劑，所述納米壓印抗蝕劑包括能在小于200℃的溫度下通過模具變形的聚合物組合物，所述模具能形成具有至少一個(gè)方向的尺寸小于200nm的多種結(jié)構(gòu)，一旦除去所述模具，所述聚合物組合物能保持所述的多種結(jié)構(gòu)。在這一實(shí)施方案中，通過此處提供的任何一種聚合物組合物提供納米壓印抗蝕劑。
實(shí)施例實(shí)施例1-8公開了可用于本發(fā)明的各種組合物?？筛鶕?jù)本領(lǐng)域公知的方法制備組合物。
實(shí)施例1由下述組分組成聚合物組合物。

實(shí)施例2由下述組分組成聚合物組合物。

實(shí)施例3由下述組分組成聚合物組合物。

實(shí)施例4
由下述組分組成聚合物組合物。

實(shí)施例5由下述組分組成聚合物組合物。

實(shí)施例6由下述組分組成聚合物組合物。

實(shí)施例7由下述組分組成聚合物組合物。

實(shí)施例8
由下述組分組成聚合物組合物。

盡管參考一些優(yōu)選實(shí)施方案和變通方案相當(dāng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但其它變通方案和實(shí)施方案是可能的。因此，所附權(quán)利要求的范圍不應(yīng)當(dāng)限制到此處特意公開的變通方案和實(shí)施方案的說明上。
權(quán)利要求
1.一種在承載于基底上的膜內(nèi)形成圖案的方法，所述方法包括獲得一種材料的模具，所述模具相對于膜較硬，所述膜包括能在小于200℃的溫度下通過所述模具變形的聚合物組合物；該模具具有彼此隔開的第一和第二凸出特征和由此形成的凹陷，其中第一和第二凸出特征與凹陷具有形成模具圖案的形狀并提供小于200nm的至少一個(gè)模具圖案側(cè)面尺寸；在模塑壓力下促使模具形成膜；在模具的凸出特征下方的膜厚下降，從而在膜內(nèi)形成模具圖案；從該膜中除去模具；和從膜中除去降低厚度的區(qū)域，從而暴露薄區(qū)域下方的部分基底表面，以便基底表面的暴露部分基本上復(fù)制模具圖案且具有小于200nm的至少一個(gè)側(cè)面尺寸。
2.權(quán)利要求1的方法，其中聚合物組合物包括均聚物、共聚物、無規(guī)聚合物、嵌段聚合物、接枝聚合物、遙爪聚合物、星形聚合物、枝狀體或這些的任何結(jié)合。
3.權(quán)利要求1的方法，其中該聚合物組合物包括聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(雙酚-A碳酸酯)、聚(甲基十六烷基硅氧烷)、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸正丁酯)、聚(甲基丙烯酸十八烷酯)、聚(甲基丙烯酸異丁酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(乙酸乙烯酯)、聚(硬脂酸乙烯酯)、聚(環(huán)氧乙烷)、聚己酸內(nèi)酯、降(α-甲基苯乙烯)、聚(硬脂酸乙烯酯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基十六烷基硅氧烷)/聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸十八烷酯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯-共-甲基丙烯酸異丁酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯-共-甲基丙烯酸甲酯)、聚(二甲基硅氧烷-共-α-甲基苯乙烯)、聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)-接枝-(t-馬來酸酐)、聚(氯乙烯-共-乙酸乙烯酯)、聚(氯乙烯-共-異丁基乙烯基醚)、聚(一氯三氟乙烯-共-偏氟乙烯)或這些的任何結(jié)合。
4.權(quán)利要求1的方法，其中該聚合物組合物包括低聚物，所述低聚物包括環(huán)氧樹脂、丙烯酸(甲基丙烯酸)低聚物、反應(yīng)性聚硅氧烷低聚物或這些的任何結(jié)合。
5.權(quán)利要求1的方法，其中該聚合物組合物進(jìn)一步包括單體，所述單體包括甲基丙烯酸C8-C20烷酯、(甲基)丙烯酸氟化烷酯單體或這些的任何結(jié)合。
6.權(quán)利要求1的方法，其中該聚合物組合物進(jìn)一步包括交聯(lián)劑，所述交聯(lián)劑包括DVB、TMPTA或這些的任何結(jié)合。
7.一種形成至少一個(gè)方向的尺寸小于200nm的多種結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括下述步驟使用模具壓印納米壓印抗蝕劑，所述納米壓印抗蝕劑具有能在小于200℃的溫度下通過所述模具變形的聚合物組合物，一旦除去所述模具，所述聚合物組合物能保持所述的多種結(jié)構(gòu)。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述聚合物組合物能在小于100℃的溫度下變形。
9.權(quán)利要求7的方法，其中所述聚合物組合物包括可光固化的聚合物組合物，熱塑性聚合物組合物，可熱固化的聚合物組合物，或這些的任何結(jié)合。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述可光固化的聚合物組合物能在小于約2秒內(nèi)固化。
11.權(quán)利要求9的方法，其中所述可光固化的聚合物組合物在25℃下的粘度大于約2泊。
12.權(quán)利要求11的方法，其中所述可光固化的聚合物組合物的粘度范圍為約10泊-約30泊。
13.權(quán)利要求9的方法，其中所述可光固化的聚合物組合物包括低聚物，所述低聚物包括硅原子。
14.權(quán)利要求9的方法，其中所述可光固化的聚合物組合物能在小于約2秒內(nèi)交聯(lián)。
15.權(quán)利要求9的方法，其中所述可光固化的聚合物組合物包括最多約90wt％的單體。
16.權(quán)利要求7的方法，其中所述納米壓印抗蝕劑進(jìn)一步包括增塑劑、脫模劑、單體、交聯(lián)劑、添加劑或這些的任何結(jié)合。
17.權(quán)利要求7的方法，其中所述納米壓印抗蝕劑包括約20wt％-100wt％的所述聚合物組合物，最多約80wt％的增塑劑，和最多約30wt％的脫模劑。
18.權(quán)利要求7的方法，其中所述納米壓印抗蝕劑包括a)約1wt％-約50wt％的低聚物；b)約0.01wt％-約10wt％的交聯(lián)劑；c)約50wt％-約90wt％的單體；和d)約0.01wt％-約2wt％的光引發(fā)劑。
19.權(quán)利要求7的方法，其中形成低于50納米的結(jié)構(gòu)。
20.權(quán)利要求7的方法，其中一旦除去所述模具時(shí)，所述聚合物材料處于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上。
21.一種薄膜，它包括a)納米壓印抗蝕劑，所述納米壓印抗蝕劑包括能在小于200℃的溫度下通過模具變形的聚合物組合物，所述模具能形成至少一個(gè)方向的尺寸小于200nm的多種結(jié)構(gòu)，一旦除去所述模具，所述聚合物組合物能保持所述的多種結(jié)構(gòu)。
22.權(quán)利要求21的薄膜，其中所述納米壓印抗蝕劑進(jìn)一步包括增塑劑、脫模劑、單體、交聯(lián)劑、添加劑或這些的任何結(jié)合。
23.權(quán)利要求21的薄膜，其中所述納米壓印抗蝕劑包括約20wt％-100wt％的所述聚合物組合物，最多約80wt％的增塑劑，和最多約30wt％的脫模劑。
24.權(quán)利要求21的薄膜，其中所述聚合物組合物包括a)約1wt％-約50wt％衍生于低聚物的單元；b)約0.01wt％-約10wt％衍生于交聯(lián)劑的單元；和c)約50wt％-約90wt％衍生于單體的單元。
25.權(quán)利要求21的薄膜，其中所述聚合物組合物能在小于約100℃的溫度下變形。
26.權(quán)利要求25的薄膜，其中所述聚合物組合物能在高于約10℃的溫度下變形。
27.權(quán)利要求21的薄膜，其中所述聚合物組合物包括可光固化的聚合物組合物，熱塑性聚合物組合物，可熱固化的聚合物組合物，或這些的任何結(jié)合。
28.權(quán)利要求21的薄膜，其中所述納米壓印抗蝕劑具有低于約10℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
29.一種納米壓印抗蝕劑，它包括能在小于200℃的溫度下通過模具變形的聚合物組合物，所述模具能形成至少一個(gè)方向的尺寸小于200nm的多種結(jié)構(gòu)，一旦除去所述模具，所述聚合物組合物能保持所述的多種結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新的納米壓印抗蝕劑和在納米壓印平版印刷術(shù)中使用的薄膜組合物。采用納米壓印法，本發(fā)明的組合物允許經(jīng)濟(jì)高產(chǎn)量地生產(chǎn)出小于200納米、甚至小于50nm特征的圖案。
文檔編號(hào)B29C33/38GK1726433SQ200380106100
公開日2006年1月25日 申請日期2003年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月12日
發(fā)明者S·周, 陳雷 申請人:普林斯頓大學(xué)