用于在材料表面上構圖分子的納米級圖案的方法

專利名稱：用于在材料表面上構圖分子的納米級圖案的方法
技術領域：
本發明涉及用于構圖材料表面的基于探針的方法(諸如掃描探針光刻術(下文稱作SPL))的領域。具體地，實施方式涉及在材料表面上的高分辨率分子構圖，諸如具有30 納米(nm)以下的特征尺寸的納米級圖案。
背景技術：
光刻術是一種用于在材料層(舉例而言，諸如涂覆在半導體器件上的抗蝕劑)內產生包括諸如線條和像素之類的繪元在內的二維形狀圖案的工藝。隨著特征尺寸的減小(例如減至65nm之下)，常規光刻術(也叫做光學光刻術)遇到問題。這些問題起因于諸如短波長光源、光酸遷移、光刻膠倒塌、針對短波長光的透鏡系統質量和掩模成本之類的根本性問題。為了克服這些問題，要求替代的方法。在所謂納米光刻術(其可視為分子的高分辨率構圖)領域中已知這種替代方法的示例。納米光刻指的是納米級結構的制造技術，納米級結構包括有一個維度尺寸可達大約 IOOnm的圖案(因此部分與光刻術重疊)。在常規光刻術之外，納米光刻術進一步包括諸如帶電離子(離子束或電子束)光刻技術、納米壓印光刻術及其變型以及(用于在深納米尺度上進行構圖的)SPL之類的技術。SPL例如在由Nyffenegger等人發表于1997年第97卷的 Chemical Reviews 上的"Nanometer-scale Surface Modification Using the Scanning Probe Microscope progress since 1991”以及其中引用的參考文獻中詳細有述。一般而言，SPL用來描述在其中探針尖端跨表面移動以形成圖案的光刻方法。換言之，掃描探針光刻術利用掃描探針顯微(SPM)技術，其依賴于掃描隧道顯微鏡的可用性。 簡而言之，其旨在使用物理探針來形成樣本表面的圖像。SPM技術依賴于在樣本表面正上方掃描這種探針(例如鋒利的尖端)，并于此同時監控探針與表面之間的相互作用。由此可以獲得樣本表面的圖像。通常，進行對樣本的光柵掃描并且將探針-表面的相互作用記錄為位置的函數。因此，數據通常作為數據點的二維網格而被獲得。所達到的分辨率隨基礎技術而變；在某些情況下可以達到原子級分辨率。可以利用壓電致動器來在高達比原子尺度更優的任何期望長度尺度上精準地執行移動。兩種主要類型的SPM是掃描隧道顯微術(STM)和原子力顯微術(AFM)。具體地，AFM是在其中由探針或者安裝在懸臂上的探針改變或者感測樣本形貌的設備。在樣本被掃描時，探針與樣本表面的相互作用引起懸臂的樞軸偏轉。因此，可以通過檢測探針的這種偏轉來確定樣本的形貌。此外，通過控制懸臂的偏轉和探針的物理特性，可以修改表面形貌以在樣本上產生圖案。按照這個想法，在SPL設備中，將探針跨光刻膠表面進行光柵掃描并且使探針與抗蝕劑材料局部地相互作用。通過這種相互作用移除或者改變抗蝕劑材料。在這個方面， 可以作出以下區分構建性探針光刻，其中通過向表面轉移化學物質來進行構圖；以及破壞性探針光刻，其包括通過提供能量(機械能、熱能、光子能、離子能、電能或者X射線能) 來物理地或者化學地使襯底的表面變形。SPL因此是用于納米光刻的合適技術。
分子的高分辨率構圖相關于若干技術領域，諸如對光學光刻術的替代、用于快速原型構造的構圖、表面的直接功能化、用于光學和壓印光刻術的掩模制造以及數據存儲。具體地，光刻術可以用于微電子器件的制造。在這種情況中，最經常使用的是電子束(或者e-beam)和基于探針的光刻術。當今e-beam是用于高分辨率掩模和納米壓印母版制造的標準技術。然而，當逼近高分辨率時，e-beam掩模/母版制造的刻寫時間會不利地增加。作為可能的備選，對用于這樣的構圖的探針的使用仍然在開發中。在高分辨率 (< 30nm)下，單個e-beam與單個探針構建的速度趨同(converge)。在數據存儲情況中，已經提出了各種方法來針對存檔領域中的存儲而利用探針。 然而，主要的挑戰仍然是獲得長期的位保留。使用熱機械刻痕例如允許獲得滿意的耐久度和數據保留。然而，熱機械方法產生的刻痕固有地處于機械應力下。因此，很難獲得超過10 年(如通常在存檔領域中所期望的)的保留時間。

發明內容
在一個實施方式中，描述了用于對材料表面進行構圖的基于探針的方法。該方法包括提供具有聚合物膜的材料，該聚合物膜具有經由分子間主要為非共價的鍵交聯的分子網絡。該方法還包括通過利用加熱的、納米級尺寸的探針從網絡解吸分子來對聚合物膜進行構圖。在另一實施方式中，該方法包括提供具有聚合物膜的材料，該聚合物膜具有分子玻璃分子(molecular glass molecule)的網絡。分子主要經由氫鍵交聯。膜中分子的平均解吸能大約在2eV與3eV之間。該方法還包括通過利用加熱的、納米級尺寸的探針從網絡解吸分子來對聚合物膜進行構圖。探針的溫度近似在300°C到600°C之間。探針對表面的暴露時間大約在0. 3微秒與10微秒之間。還描述了構圖方法的其他實施方式。此外，描述了材料的實施方式。材料包括聚合物膜。聚合物膜包括分子網絡。分子經由分子間主要為非共價的鍵交聯。聚合物膜還包括網絡中分子的納米級尺度圖案。還描述了材料的其他實施方式。在另一實施方式中，描述了訪問(例如刻寫和/或讀取)分子圖案的方法。該方法包括提供諸如以上描述的材料之類的材料。該方法還包括訪問材料的分子的圖案。訪問材料的分子的圖案包括刻寫和/或讀取分子的圖案。還描述了訪問方法的其他實施方式。以下通過非限制性示例并且參考附圖，對體現本發明各方面的方法和材料的示例進行描述。


圖1到圖3示意性地圖示了根據本發明的一個實施方式的過程；圖4到圖5示意性地描繪了根據另一實施方式的另一過程；圖6a到圖6c示出了在經構圖的材料中的納米級尺度圖案的扼要部分；圖7是分子玻璃結構的示例；圖8到圖9示出了根據圖1到圖3的實施方式構圖的表面的形貌圖像的截面；圖10是根據圖4到圖5的實施方式構圖的表面的形貌圖像的截面；以及
圖11是將經構圖的材料的截面與向硅中的圖案轉移的截面進行比較的示圖。
具體實施例方式作為對以下描述的介紹，本文描述的實施方式涉及用于對材料表面進行構圖的方法。在一個實施方式中，提供了在其上具有聚合物膜的材料。繼而使用探針來通過解吸膜表面處的分子而在膜上創建圖案。膜包括經由分子間非共價鍵(諸如范德華力或者氫鍵)交聯的分子網絡。更具體地，這樣的鍵的性質并不是共價成鍵的(至少主要不是)，即原子團之間不存在特征化普通 Heitler-London共價鍵的明確電子配對。相反，不甚牢固的分子間鍵的相互作用能可以劃分為多種物理上有意義的分量，諸如靜電、交換、分散、弛豫等。然而，以上分量都不能明確地稱為“共價”，原因在于很可能涉及的是原子軌道的反鍵結混合，而不是鍵結混合。如果涉及實質上的電荷轉移并且其被視為是配位共價相互作用，則實質上的重疊排斥(即交換分量)的出現將不會使分子被視為共價地鍵結。相反，分子間鍵比通常的化學鍵提供更好的折衷，這是因為膜可以在正常條件下保持穩定，在探針處也需要較少的能量來創建圖案。就這一點而言，對膜的構圖是借助于納米級尺度的探針來進行的，該探針被進一步加熱，以此來在與膜相互作用(例如向其推進)時解吸分子。換言之，在與探針相互作用時，分子會蒸發。探針因此直接將圖案雕刻到膜中。可以根據交聯分子的特性來調節探針的溫度和探針對表面的暴露時間兩者，以便達到期望的解吸性能。分子的平均解吸能可以視為這樣的特性——其由分子間鍵所影響。因為由分子間聯結所造成的結合能很小(至少與共價聯結相比是如此)，該過程可以在中等溫度和很短的探針-采樣相互作用時間下工作。這轉而允許擴展到快速刻寫時間。參照圖1，提供了一種材料，該材料具有在襯底120上的聚合物膜110。該膜包括經由分子間鍵交聯的分子的網絡。如圖1中示意性表示的那樣，探針10是安裝在懸臂端部的AFM探針。在探針尖端處，密切半徑通常在5nm到IOnm之間。更一般而言，探針的尺度在納米級。探針是AFM設備(未示出)的一部分，該AFM設備包括經適當設計用以在操作中測量和控制探針10與樣本表面111之間的相互作用的電路。可以進一步提供工程解決方案，使得有可能準確地控制探針與表面的相對位置， 并且有可能確保AFM的良好隔震。這例如可以通過使用如本領域已知的靈敏壓電定位器件來實現。因此探針的豎直50控制和水平60控制通常隨AFM —同提供。在普通AFM設備中，探針10很可能在樣本表面之上光柵掃描，使得對表面拓撲的成像得以進行。此處，如將要參照圖1到圖5解釋的那樣，探針10將更合適地用于在表面 111上雕刻圖案。表面的構圖方法可以被分解成若干子步驟。首先，探針10保持在“非構圖位置” 處，即接近膜110的表面111 (步驟S100，圖1)。探針尚未接近(推進)到足以啟用表面構圖。更一般而言，在第一子步驟中施加到探針的條件并不允許雕刻圖案。圖2與圖1非常類似，區別在于現在探針10被推進到抵靠膜的表面111，并且與該表面相互作用。如圖3中所示，相互作用70很可能解吸一個或者多個分子75。在某些實施方式中，適當地調節探針溫度(Tp)和探針對表面的暴露時間(te)，以此來改變或者優化分子的解吸。例如，可以調節參數以獲得規則圖案，而同時最小化暴露時間。因此，可以獲得高速率的圖元構圖。在某些實施方式中，這非常接近或者甚至大于1兆赫茲(MHz)。順便提及，鑒于本文所描述的主題，本領域技術人員可以理解，對于給定的負載力而言，以上參數(Tp、te)決定了解吸過程，這是由于在簡單的物理圖景中解吸過程速率常數大致遵循定律r = Ae_Ea/kBT ο這里，A為“嘗試頻率”，即分子克服其勢壘而解吸的概率，A部分地由暴露時間決定。此外，Ea是交聯分子的解吸的激活能，kB是波爾茲曼常數，T是溫度。另外，鑒于本文描述的主題，本領域技術人員可以理解，可以相關于樣本來適當地適配在構圖時施加到探針的力。從根本上來說，在一個實施方式中，在將要移除分子的位置處向探針施加溫度和力脈沖二者。以下提供定量細節。圖3中描繪了分子75的解吸。在某些實施方式中，在單次暴露(即，單次刻劃步驟)中，探針很可能解吸一群分子，由此來雕刻圖案圖元。更具體地，由加熱的探針10解吸 (即，蒸發)分子，而不是讓膜被熱機械地刻劃或者局部地熔化。接著，在分子解吸之前或者之后不久，探針被釋放到其如圖1中的非構圖位置。所得的材料在其表面上具有分子的納米級圖案。通過將該材料加熱到特定溫度以上，如圖6a中所勾畫的那樣，該材料局部地蒸發。在一些實施方式中，使用蒸發的一個優點是，蒸發的材料被顯著地和/或完全地從樣本移除而并非僅被推開，這與在圖案的邊緣處形成輪緣(rim)(如在圖6b中)，或者密度局部地增加(如在圖6c中)的彈性形變形成對比。在考慮后續蝕刻步驟時，后一情況可能是不利的。現在，到目前為止獲得的圖案僅僅是二維的，這是由于無法從圖案的深度中利用任何信息。相反，可能要求深度的梯度以對信息進行編碼。就這一點而言，本發明可以如此體現——用以在膜中創建分子的三維(3D)圖案——如圖4到圖5中所示。為了這個目標，可以首先在膜上的給定位置處雕刻分子的第一圖案(如圖4所示)。繼而，可以在第一圖案內創建第二圖案(如圖5所示)。換言之，進行重復的暴露。這實際上是在已經存在的圖案內雕刻圖案。重復的暴露可以獲得如圖5中所描繪的圖案，除非在單次暴露中改變一個或者多個參數。順便提及，由于這樣的方法不需要掩模，因此與其中制造并且應用若干掩模的光學光刻術相比，該方法具有相對較少的與其相伴的開銷。備選地，可以通過調節表面上每個暴露位置處的蒸發量來實現在單個暴露步驟中的直接3D構圖。例如，可以考慮調制在暴露期間施加到探針的力，例如使用靜電驅動。改變在暴露期間施加的力導致具有經調制的深度的圖案。類似地，可以通過改變暴露的溫度 (例如，在探針尖端中使用集成的加熱器)或者暴露時間來進一步控制直接3D構圖。因此，可以進行形貌的連續改變。以這種方式，可以在單次暴露(即，單個刻劃步驟)內獲得3D圖案。經深度調制的圖案很可能允許刻寫密度的顯著提高。順便提及，已經可以考慮改變以上參數中的任何一個(力、溫度、暴露時間)或者它們的組合用于創建2D 圖案。另外，在恰當的構圖步驟之前，凹痕的深度可以被校準為施加的負載和溫度的函數，以便設定特定和/或最優的工作條件。例如，對于4nm左右的構圖深度而言，300°C的溫度和SOnN的負載力可以導致最優結果(尤其對于以下描述的膜而言)。在這樣的條件下， 刻寫具有23nm間距的凹痕通常產生較大區域上材料的均勻移除。這產生具有明晰的構圖深度的構圖區域(如以下參考圖8到圖10所討論的那樣)。更一般而言，50nN-100nN的負載力可能是合宜的。此外，在構圖之前對表面進行成像的能力支持非常準確的定位。這在以下情況中變得尤為重要，該情況為以高分辨率在具有不需要這樣的高分辨率(并且可以使用具有高得多的吞吐量的更為常規的構圖機制來實現)的特征的預構圖表面上構圖非常精細的特征。一旦刻寫了圖案，就有可能在進一步的處理步驟之前對其進行成像。后成像允許對所刻寫的圖案的質量控制以及對其的最終修正。現在，討論適當的聚合物種類的變形。在一個實施方式中，膜內分子的平均分子質量小于大約4000道爾頓(Da)，以支持解吸過程。然而，測試表明處于從IOODa到2000Da的大致范圍內的分子質量可以使過程更容易。更具體地，至少對特定樣本來說，處于從150Da到IOOODa的大致范圍內的質量可以允許增加的和/或最優的解吸。如上所述，分子例如經由氫鍵交聯。氫鍵通常被定義為附著到第一分子的負電原子的氫原子與第二分子的負電原子之間發生的吸引力。盡管氫鍵能可以與最弱的共價鍵相比，但是基本物理原理卻不能相比。順便提及，典型共價(鍵結)鍵比典型氫鍵強約20倍。 因此，在實踐中可以考慮相對低的解吸溫度和相對短的相互作用時間。在一個實施方式中，分子的平均解吸能大致在從2eV到3eV的范圍中，這是介質中各種分子間聯結(包括長距離相互作用)的結果。更一般而言，大致在IeV與4eV之間的解吸能可能是合宜的。密切相關的是，經加熱的探針的溫度大約在300°C與600°C之間。在某些實施方式中，溫度大約在300°C與500°C之間，這在某些情況中可能是最優的。作為邊注，探針的溫度據信為解吸分子的溫度的大約兩倍。同時，暴露時間通常在1微秒(μ S)與IOys之間。然而，在某些實施方式中，有可能將暴露時間設定至大約0. 3 μ s并具有可接受的結果。大致而言，小于約1 μ s的暴露時間允許IMHz的刻劃速率。接著，形成膜的分子網絡可以包括分子玻璃。在圖7中表示了分子玻璃分子的示例(酚類化合物)。這樣的分子包括小分子(具有通常為大約IOOODa的分子質量)。由于僅具有等價構象能的大量構型，這些分子并不恰當地結晶化。在分子的周界處，氫鍵群組 (羥基)建立分子之間的物理聯結。這種材料的薄膜向襯底(例如Si-晶片)上的沉積簡單地通過以下步驟來完成 旋轉涂覆分子玻璃的溶液，接著是短暫的退火步驟(例如，在130°C下大約1分鐘)以驅出溶劑。不需要任何進一步的交聯反應。由于大量的氫鍵相互作用，聚合物呈現出相對高的玻璃化轉變溫度Tg。簡而言之， 在溫度Tg以下，聚合物的結構可以稱為玻璃狀，因為其僅隨機的鏈排列，這類似于在玻璃中所見的分子排列。在某些實施方式中，Tg大約為120°C，這適于在構圖中使用。更一般而言，玻璃化轉變溫度大致在80°C到160°C之間，并且在某些實施方式中在100°C與130°C之間(例如120°C)，這在實踐中可能更適合于構圖。此外，氫鍵使材料對利用探針的重復掃描保持穩定。因此其適于在存儲和光刻的情境中使用，用于掩模修復和檢驗。已經通過使用如按以上所述那樣制備的襯底成功地進行了對概念的證明。已經利用通常的刻寫條件將圖案結構化到聚合物媒介上。具體地，不甚牢固的經構圖的表面由經由氫鍵交聯的分子玻璃分子的聚合物制成。使用了大約SOnN的負載力與接近400°C的探針溫度一起來刻劃圖案。繼而利用了用于構圖的同一 AFM探針獲得表面圖像。圖8到圖9示出表面的形貌圖像的典型實驗截面。偏轉d以nm為單位，而χ坐標以ym為單位。如圖所示，獲得了令人滿意的整潔圖案，其具有大約Inm或者更小的垂直分辨率。如從輪廓測量的，經構圖的特征的深度在5nm左右。此處，有可能確認經構圖的特征的大致恒定的深度，并且因此確認它們的均勻性。第二峰值對應于具有大約30nm的寬度的經構圖的特征。由于目前在χ上的分辨率是5nm到lOnm，所以實際上可以考慮甚至更小的特征。在圖10中，截面關于根據以上討論的3D構圖方案進行構圖的樣本表面。具體地， 通過在已暴露過的特征(即，圖案)之上以相同或相似條件重復暴露來對表面進行構圖。所使用的聚合物膜的特征和實驗條件除其他以外與導致圖8到圖9的那些相同。再一次，獲得了整潔的3D圖案。垂直分辨率依然小于lnm。接著，指出以下事實以上討論的實施方式在圖案轉移方面顯著有利。就這一點而言，可以通過直接在作為抗蝕劑的經構圖的分子玻璃上使用標準干法蝕刻技術來進行向硅中的圖案轉移。在實驗測試中，所使用的蝕刻條件是使用50% SFf^P 50% C4F8的標準工藝氣體混合物，在深反應離子蝕刻工具中20秒。所得的在硅中的圖案反映了分子玻璃中的圖案的形貌。此外，可以經由處理條件來控制圖案在縱軸上的放大。具體地，圖案被放大了五倍。圖11中圖示了這些結果。上部黑色曲線關于分子玻璃表面。下部灰色曲線關于經刻蝕的Si表面。可以理解，轉移的質量是令人滿意的。最后，簡要討論最后一個實驗。在這個試驗中，對分子有機玻璃進行了構圖。通過旋轉涂覆或者蒸發來制備IOnm-IOOnm厚度的薄膜。通過精細調整分子間相互作用，可以通過應用熱機械觸發器(即，探針)來解吸材料，從而留下明確界定的孔洞。探針尖端溫度和機械力分別在300°C -500°C和50nN-100nN左右。通過橫向移位探針并且重復該過程，可以刻寫任何任意的圖案，該過程的分辨率由探針的尖端尺寸所決定。圖案以29nm的間距刻寫，這對應于5x104個刻寫掩模，從而產生8士 Inm深度的均勻凹陷結構。箱(box)中包含的材料的量總計0. 2 μ m3，此外沒有發現材料位移或者材料再沉積的任何跡象。類似地，在刻寫之后，SEM不能檢測到探針尖端拾取了任何材料。接著，經結構化的玻璃可以在不需要任何顯影步驟的情況下用作選擇性蝕刻掩模。使用三層技術并且利用有機材料與硅/硅氧化物之間的蝕刻速率選擇性，有可能以優異的形狀一致性將結構轉移到硅中。另外，可以累積材料移除，從而支持三維結構的制造。作為測試，通過對具有確定厚度的分子玻璃層的連續移除可以完成馬特洪峰(Matterhorn)的復制品。獲得了對原物的幾乎完美一致的再現，從而證明了最終結構是明確界定的單個構圖步驟的線性疊加。此外，結果使得以下變得清楚有機材料在構圖期間既沒有變致密也沒有在化學上發生改變。以上記載的技術的實施方式的獨特能力開辟了新的前景——特別是對用于形狀匹配對象的可控和直接組裝的復雜織構襯底的制造而言尤其如此。該技術進一步提供了在分辨率和速度方面對諸如高分辨率電子束光刻之類已知技術的有競爭力的備選。
盡管已經參考某些實施方式對本發明進行了描述，但是本領域技術人員將會理解，可以進行各種改變并且可以用各種等價實施方式來進行替換而不脫離本發明的范圍。 另外，可以進行許多修改以將特定情形適配到本發明的教導而不脫離本發明的范圍。因此， 本發明并不旨在限于所公開的特定實施方式，相反，本發明將包括落入附隨權利要求的范圍內的所有實施方式。例如，本發明可以考慮用于各種應用。雖然以上描述的實施方式僅集中于針對光刻和數據存儲的使用，但是本領域技術人員可以理解用于將經構圖的區域轉移到硅中的潛在應用。
權利要求
1.一種用于構圖材料表面的基于探針的方法，所述方法包括提供具有聚合物膜的材料，所述聚合物膜具有經由分子間主要為非共價的鍵交聯的分子的網絡；以及通過利用經加熱的、納米級尺度的探針從所述網絡解吸分子來對所述聚合物膜進行構圖。
2.根據權利要求1所述的方法，其中在所述提供步驟處，所述聚合物膜中的分子的平均分子質量大約在IOODa到2000Da之間。
3.根據權利要求2所述的方法，其中在所述提供步驟處，所述聚合物膜中的分子的平均分子質量大約在從150Da到IOOODa的范圍內。
4.根據權利要求1所述的方法，其中在所述提供步驟處，所述材料中所述網絡的分子經由氫鍵交聯。
5.根據權利要求1所述的方法，其中在所述提供步驟處，所述材料中所述分子的網絡包括分子玻璃。
6.根據權利要求5所述的方法，其中在所述提供步驟處，所述材料的玻璃化轉變溫度大約在80°C到160°C之間。
7.根據權利要求5所述的方法，其中在所述提供步驟處，所述材料的玻璃化轉變溫度大約在100°C到130°C之間。
8.根據權利要求5所述的方法，其中在所述提供步驟處，所述聚合物膜中的所述分子的平均解吸能大約在IeV與4eV之間。
9.根據權利要求5所述的方法，其中在所述提供步驟處，所述聚合物膜中的所述分子的平均解吸能大約在2eV與3eV之間。
10.根據權利要求1所述的方法，其中在所述構圖步驟處，所述經加熱的探針的溫度大約在300°C與600°C之間，并且暴露時間大約在0. 3微秒與10微秒之間。
11.根據權利要求1所述的方法，進一步包括在提供所述材料之前在襯底上旋轉涂覆分子玻璃的溶液；以及對所述涂覆的溶液進行退火。
12.根據權利要求1所述的方法，其中所述構圖進一步包括在所述聚合物膜中構圖分子的三維圖案。
13.根據權利要求12所述的方法，其中所述構圖進一步包括 在所述聚合物膜上的給定位置處構圖分子的第一圖案；以及在所述第一圖案內構圖分子的第二圖案。
14.根據權利要求12所述的方法，其中所述構圖進一步包括改變多個探針參數中的至少一個探針參數，其中所述多個探針參數包括施加到所述探針的力、所述探針的溫度以及用于構圖分子的圖案的暴露時間。
15.一種包括聚合物膜的材料，所述聚合物膜包括分子的網絡，所述分子經由分子間主要為非共價的鍵交聯；以及所述網絡中分子的納米級尺度圖案。
16.根據權利要求15所述的材料，其中所述聚合物膜中的分子的平均分子質量大約在從IOODa到2000Da的范圍內。
17.根據權利要求15所述的材料，其中所述分子經由氫鍵交聯。
18.根據權利要求15所述的材料，其中所述分子的網絡包括分子玻璃。
19.根據權利要求15所述的材料，其中所述圖案中的至少一些圖案為所述聚合物膜中的分子的三維圖案。
20.一種用于訪問分子的圖案的方法，所述方法包括 提供根據權利要求15所述的材料；以及訪問所述材料的分子的圖案，其中訪問所述分子的圖案包括刻寫和/或讀取所述分子的圖案。
21.一種用于構圖材料表面的基于探針的方法，所述方法包括提供具有聚合物膜的材料，所述聚合物膜具有分子玻璃分子的網絡，其中所述分子經由氫鍵交聯，并且所述聚合物膜中的所述分子的平均解吸能大約在2eV與3eV之間；以及通過利用經加熱的、納米級尺度的探針從所述網絡解吸分子來對所述聚合物膜進行構圖，其中所述探針的溫度大約在300°C與600°C之間，并且所述探針的暴露時間大約在0. 3 微秒與10微秒之間。
全文摘要
描述了用于構圖材料表面的基于探針的方法。具體地，描述了材料表面上的分子的高分辨率構圖，諸如具有小于30納米的特征尺寸的納米級圖案。在一個方面，一種用于構圖材料表面的方法包括提供具有聚合物膜的材料。繼而使用經加熱的、納米級尺度的探針來在與膜相互作用時解吸分子。膜包括經由諸如氫鍵之類的分子間(非共價)鍵交聯的分子的網絡(諸如分子玻璃)。
文檔編號G03F7/00GK102265218SQ201080003812
公開日2011年11月30日 申請日期2010年1月22日 優先權日2009年1月30日
發明者A·W·科諾爾, B·W·格茨曼, D·皮雷斯, J·L·赫德里克, U·T·杜厄里格 申請人:國際商業機器公司