用於使聚合物層的表面圖案化的器件和方法

2023-05-27 10:18:06

專利名稱：用於使聚合物層的表面圖案化的器件和方法
技術領域：
本發明涉及用於使聚合物層的表面圖案化的器件和方法。具體地，本
發明涉及用於在聚合物層的表面上形成地形特徵(topographical feature)且更具體地形成凸起的器件和方法。
背景技術：
在P. Vettiger等的"The millipede -more than 1 ，000 tips for fliture AFM datastorage", IBM Journal Research Development, Vol. 44, No. 3, March 2000
中公開了 一種基於原子力顯微鏡(AFM)的探針型數據存儲器件。該存儲器件具有基於用探針陣列對存儲介質的機械x-、 y-掃描的讀寫功能，所述探針各自具有尖端。所述探針並行操作，在運轉期間各探針掃描存儲介質的相關區域。所述存儲介質包含聚甲基丙烯酸曱酯(PMMA)層。各自具有5nm~40nm直徑的尖端以接觸模式移動越過所述聚合物層的表面。所述接觸模式通過向探針施加力使得探針的尖端可接觸所述聚合物層的表面而實現。為此，所述探針包括懸臂梁，所述懸臂梁在其末端部分攜帶尖端。在所述聚合物層中，比特(bit)通過各自編碼為邏輯學上的"1"的凹痕標記(indentationmark)或者各自編碼為邏輯學上的"0"的非凹痕標記(non-indentation mark)表示。在器件以讀/寫模式的操作期間，當懸臂梁移動越過所述聚合物層的表面時，懸臂梁響應於這些地形。
通過熱機械記錄在聚合物層上形成凹痕標記。這通過加熱相對於聚合物層以接觸模式操作各探針的尖端而實現。尖端的加熱通過專用於凹痕標記的寫入/形成的加熱器而實現。聚合物層在加熱的尖端接觸處局部軟化。結果是在該層上產生凹痕標記，所述凹痕標記例如具有與在其形成中所使用的探針的直徑可比較的納米尺度的直徑。所述凹痕標記的讀取也是通過熱機械原理實現的並且可使用與用於寫入所述凹痕標記的探針相同的探針進行。由於用於在聚合物層中寫入凹痕標記的機械應力，因而通常可預計發生尖端和/或介質磨損。在如Ultramicroscopy, 42-44(1992)262中描述的另 一先前提出的探針型數據存儲器件中，通過電荷注入在絕緣體如氮化物-二氧化矽-矽上編碼數據，即，比特通過絕緣體表面上定域陷阱電荷(trappedcharge)表示。因此，各陷阱電荷表示邏輯學上的"1",並且陷阱電荷不存在表示邏輯學上的"0"。通過檢測與各定域陷阱電荷有關的電雜散場而取回數據，所述場產生可測但是相對小的相互作用力，其例如大約為lnN。在所述定域陷阱電荷的檢測中可需要考慮的其它問題為(l)前述電雜散場本性上是長程的並且因此可導致比特位置的"模糊(smearingout)"; (2)定域陷阱電荷通常被極性的汙染物如水分子遮蔽，由此在短時間內通常在24小時內將電荷注入的相關電雜散場的量級降低一個數量級，和(3)前述相互作用力的量級可將數據速率限制在約kHz而不是MHz。
在又一個以前提出的探針型數據存儲器件中，與磁記錄類似，比特作為鐵電介質中的有向域存儲。與域有關的電偶極取向的檢測可通過測量相應電雜散場的強度進行。然而，在本情況下可也需要考慮以上(1) (3)中所列出的問題。或者，電偶極取向的檢測可通過測量壓電響應進行，其誘導大約為納米的一部分的表面地形的微小、良好定域的調製，其需要對於它們的檢測敏感的鎖定方案(lock-inscheme)。在這種情況下，可以的是可通過機電轉換避免信號退化。然而，由於為大約0.1nm,因而地形特徵可比得上或者小於其上存在所述地形特徵的表面的粗糙度。此外，使用已知檢測器檢測這種亞納米尺寸特徵通常可以kHz範圍內的有限數據速率進行。
已知通過如在光刻法中使用的蓋印以及關於探針存儲應用已知的壓紋而使聚合物層的表面圖案化。在這些情況下，通常將壓頭體(indenter body)印在聚合物層的表面上並且向所述壓頭體施加機械壓力，由此將壓頭體的特徵蓋印/複製在所述聚合物層的表面中。熱量形式的額外能量例如可與所施加的機械壓力組合使用。
使用上述技術，所述壓頭體的特徵被蓋印在所述聚合物層的表面中，即它們在表面下的方向上延伸。使用這些技術在聚合物層的表面上產生凹凸不平(asperity)例如凸起是一個挑戰。
因此，希望提供用於在聚合物層的表面上形成凸起的器件和方法
發明內容
根據本發明的第一方面的一個實施方式，提供用於在聚合物層的表面
上形成地形特徵的器件，其包括
聚合物層；包含導體的基底，所述聚合物層的第一表面提供在所述基 底上；和至少一個電極，其在所述器件使用時與所述聚合物層的第二表面 相互作用，其中當使用時，所述器件可操作(operable)以相對於所述基底向 所述至少一個電極施加第一電勢，由此導致在所述聚合物層的第二表面上 形成凸起。
體現本發明的器件包含聚合物層，所述聚合物層的第一表面提供在包 含導體的基底上並且提供所述聚合物層的第二表面以與至少一個電極相互 作用。通過相對於所述基底向所述至少一個電極施加電勢(第一電勢)，將電 荷注入到所述聚合物層的第二表面上。由於聚合物材料不導電，因此注入 到所述聚合物材料的第二表面中的電荷在其上保持定域。在電荷注入到所 述聚合物層的第二表面上處，聚合物材料膨脹(swell)並且形成凸起。通過其 上凸起的形成而引起的所述聚合物層的第二表面的地形地貌(landscape)的 變形與先前提出的技術相反，在所述先前提出的技術中(並且如上所述)所形
優選地，所述至少一個電極通過與所述聚合物層的第二表面接觸而與
之相互作用。在這種情況下， 一旦所述至少一個電極與所述聚合物層的第
二表面接觸，就相對於該表面對該電極進行掃描和/或向所述至少一個電極
施力口載荷力(loading force)。
在本發明的其中通過在所述聚合物層的第二表面與所述至少一個電極 之間建立接觸而在所述聚合物層的第二表面上形成凸起的實施方式中，向
所述至少一個電極施加的所述第一電勢的量級與如果將所述聚合物層的第 二表面和所述至少一個電極分開相比相對地較低。所述至少一個電極的掃 描運動和/或所述至少一個電極響應向其施加的載荷力的垂直衝擊運動可有 助於所述聚合物層的第二表面上凸起的形成。例如，向所述至少一個電極 施加的載荷力可為預定值並且使得在所述至少一個電極和所述聚合物層的 第二表面之間產生lMPa 100MPa的壓力。
作為選擇，所述至少一個電極可與所述聚合物層的第二表面不接觸而 相互作用，即，在所述至少一個電極和所述聚合物層的第二表面之間存在 間隔。在這種情況下，所述至少一個電極和所述聚合物層的第二表面之間的距離優選為至少lnm。
在該作為選擇的情況下，所述聚合物層的第二表面以及所述至少一個 電極均未遭受磨損。
優選地，所述器件可操作以向所述至少一個電極施加第二電勢，所述 至少一個電極與所述聚合物層的第二表面在其中已經形成凸起的區域中相 互作用，所述第二電勢具有與所迷第一電勢相反的極性。通過對所述第二 電勢的適當極性和量級的選擇，在所述聚合物層的第二表面上形成的凸起 可增強、降低或者所述聚合物層的第二表面甚至可返回到未充電的中性狀 態。此外，這種可逆的操作允許順序進行所述聚合物層的第二表面的地形 地貌的改變。
優選地，所述器件可操作以向所述聚合物層施加熱量、輻照、或者其 組合。在所述聚合物層的第二表面上形成的凸起可通過施加合適形式的能 量而完全地除去，例如熱量的應用、用紫外輻照和/或帶電顆粒進行輻照、 或者它們的組合。這樣，所述聚合物層的第二表面可返回到這樣的狀態， 其中可隨後以簡單且時間效率(time-efficient)的方式在其上寫入新的凸起。 在這種情況下，優選將所述聚合物層加熱到IOO'C 20(TC的溫度。由於所 注入的電荷的衰變速率通常溫度每改變20。C增加一個量級，因此在本發明 的實施方式中，可通過將所述聚合物層加熱至IO(TC 200。C的溫度而在秒 的時間尺度內中和電荷。
優選地，所述聚合物層包含聚苯乙烯-r-苯並環丁烯30%無規共聚物 (PS-30%-BCB)。
在本發明的一個實施方式中，所述聚合物層包含可交聯並且不導電的 聚合物，如聚苯乙烯-r-苯並環丁烯30。/。無規共聚物(PS-30。/。-BCB)。由於所 述聚合物層所呈現的這些性質，因此對於室溫下所述聚合物層的存儲，形 成在所述聚合物層的第二表面上的凸起在其上保持定域而基本上不失去形 式達數天時期。
優選地，所述至少一個電極具有充分延伸的結構。
在這種情況下，在所述至少一個電極和所述聚合物層的第二表面之間 的接觸可選擇性地和以使人想起蓋印光刻法的方式建立。
優選地，所述至少一個電極通過具有圖案化結構的表面與所述聚合物 層的第二表面相互作用。
8在這種情況下，所述具有圖案化結構的表面可為所述至少一個電極的 表面，通過該表面與所述聚合物層的第二表面建立相互作用，期望所述圖 案化結構與如何將所述聚合物層的第二表面的地形圖案化是一致的。而且 可以的是，所述具有圖案化結構的表面例如為掩模。
提供本發明的相應方法方面，並且因此在本發明的第二方面的實施方 式中，提供在聚合物層的表面上形成地形特徵的方法，所述聚合物層的第
一表面提供在包含導體的基底上，該方法包括如下步驟使至少一個電極 與所述聚合物層的第二表面相互作用；和
相對於所述基底向所述至少一個電極施加第一電勢，由此導致在所述聚合 物層的第二表面上形成凸起。
在本發明的第三方面的實施方式中，提供聚合物層，其表面使用體現 本發明的第 一方面的器件或者體現本發明的第二方面的方法圖案化有地形 特徵。
特徵可應用於任何其它方面。任何公開的實施方式可與所顯示和/或描述的 其它實施方式的一個或者幾個組合。這對於各實施方式的一個或者多個特 徵也是可能的。


現在將參照例如附圖，其中
圖la和lb示意性地圖示本發明的一個實施方式的原理；
圖2顯示其中可使用本發明的一個實施方式的可逆粘附應用；
圖3a和3b示意性地圖示本發明的一個實施方式用於一些顆粒物質的
尺寸選擇性分離的應用；
圖4a-4c示意性地圖示本發明的一個實施方式用於在印刷中轉移油墨
的一種方法的應用；和
圖5a-5c示意性地圖示本發明的一個實施方式用於在印刷中轉移油墨
的另一方法的應用。
具體實施例方式
圖la和lb示意性地圖示本發明的一個實施方式的原理。聚合物層1的第一表面la提供在基底2上。其可直接提供在基底2上 或者在分隔層上，所述分隔層可例如為氧化矽。所述聚合物層1包含聚苯 乙烯-r-苯並環丁烯30。/。無規共聚物(PS-30。/。-BCB)。然而，本發明不限於
述基底2包含具有例如10"cm'3的n-型摻雜濃度的矽。當然，所述基底2
提供所述聚合物層1的第二表面lb通過如下與至少一個電極3相互作 用與其接觸或者與其緊密接近，即在所述聚合物層1的第二表面lb和所 述至少一個電極3之間存在間隔。通過經由電開關Sl相對於基底2向所述 至少一個電極3施加電勢(第一電勢Pl)，將電荷注入到所述聚合物層1的 第二表面lb上。由於所述聚合物層1包含不導電材料，因此在所述聚合物 層1的第二表面lb中注入的電荷在其表面上保持定域。從圖lb中可以看 出，在所述聚合物層1的第二表面lb上注入電荷處，聚合物材料膨脹並且 形成凸起4。
在本發明的一個實施方式中，機電轉換(即電信號的轉換，所述電信號 為向所述至少一個電極3施加的電勢，引起電荷在所述聚合物層1的第二 表面lb上的注入且由此在所述聚合物層1的第二表面lb上形成電荷誘導 的膨脹/凸起)用於使所述聚合物層1的表面地形地圖案化。通過其上凸起4 的形成而引起的所述聚合物層1的第二表面lb的地形地貌的變形與先前提 出的技術相反，在所述先前提出的技術中(並且如上所述)所形成的地形特徵 在表面下的方向上延伸/是所述聚合物層的表面中的凹陷。
與本發明的實施方式有關的實驗結果顯示出，當所述聚合物層1特別 是包含PS-30。/。-BCB時，不但注入到所述第二表面lb上的電荷在其表面處 積聚，而且對於在室溫下所述聚合物層1的存儲，該電荷被保持而無顯著 耗散達數天時期。
通過在所述至少一個電極3與所述聚合物層1的第二表面lb相互作用 時向所述至少一個電極3施加所述第一電勢P1注入到所述聚合物層1的第 二表面lb上的電荷的極性可反轉。這優選地通過布置所述至少一個電極3 使得其與所述第二表面ib上的其中已注入電荷即其中已形成凸起4的區域 相互作用，和向所述至少一個電極3施加與所述第一電勢Pl相反極性的第 二電勢P2而進行。在這種情況下，可例如在所述聚合物層1的第二表面lb上的帶電區域上重新掃描所述至少一個電極3。通過所述第二電勢P2的適 當極性和量級的選擇，所述聚合物層1的第二表面lb上形成的凸起4可增 強、降低或者所述第二表面lb甚至可返回到未充電的中性狀態。此外，這 種可逆的操作允許電荷注入和因此的所述聚合物層1的第二表面lb的地形 地貌的改變順序進行。
如上所述，所述至少一個電極3通過與所述聚合物層1的第二表面lb 接觸(下文中稱為操作的接觸模式)或者通過與其緊密接近例如隔開至少 lnm(下文中稱為操作的非接觸模式)而與其相互作用。
在以非接觸模式操作的情況下，所述至少一個電極3和所述聚合物層1 的第二表面lb與它們保持接觸相比分別經受較少的磨損。
對於接觸模式的操作，可注入到所述聚合物層1的第二表面lb上的電 荷的量大約為"乘以向所述至少一個電極3施加到的第一電勢Pl除以載 流子可滲入到所述聚合物層1中的深度或者滲透深度，其中5。 = 8.84乂 10-。CV"m-'並且所述滲透深度大約為lnm。因此，用向所述至少一個電極 3施加的〈10V的第一電勢可獲得大約0.1電子/niT^的電荷密度。當與如在 操作以非接觸模式進行時所作的通過場發射的電荷注入相比時，這是特別 有利的，在非接觸模式中為了實現上述的電荷密度，向所述至少一個電極3 施加的所述第一電勢P1的量級將必須為大約IOOV。這還具有如下關聯效 果與以接觸模式的操作的情況相比，所注入的電荷將更深地滲入到所述 聚合物層1的第二表面lb中。
當以接觸模式進行操作時，所述至少一個電極3的掃描運動和/或所述 至少一個電極3響應向其施加的載荷力的垂直衝擊運動可有助於電荷注入 到所述聚合物層1的第二表面lb上。例如，向所述至少一個電^及3施加的 載荷力可為預定值並且使得在所述至少一個電極3和所述聚合物層1的第 二表面lb之間產生lMPa~ 100MPa的壓力。由於被施加所述第一電勢Pl 的所述至少一個電極3相對於所述聚合物層1的第二表面lb摩擦，因而通 過摩擦帶電效應在其表面上注入電荷。
注入到所述聚合物層1的第二表面lb的電荷並且因此在其上所產生的 地形特徵/凸起4可通過施加合適形式的能量而完全除去，例如熱量的應用、 用紫外輻照和/或帶電顆粒進行輻照、或者它們的組合。由於注入的電荷的 衰變速率通常溫度每改變20。C增加一個量級，因此可通過將所述聚合物層1加熱至100°C 200。C的溫度而在秒的時間尺度內中和電荷。
從圖la和lb可以看出，所述至少一個電極3可具有充分延伸的結構 使得與所述聚合物層1的第二表面lb的接觸可選擇性地和以使人想起蓋印 光刻法的方式建立。
可提供所述至少一個電極3以通過具有圖案化結構的表面與所述聚合 物層1的第二表面lb相互作用。所述具有圖案化結構的表面可為所述至少 一個電極3的表面，通過該表面與所述聚合物層1的第二表面lb建立相互 作用，期望所述圖案化結構與如何將所述聚合物層1的第二表面lb的地形 圖案化是一致的。而且可以的是，所述具有圖案化結構的表面還可為例如
按照本發明的實施方式的其表面圖案化的聚合物層1可用於納米技術 的許多不同的應用例如光刻法、生物工程學、生命科學等，如下所述。
照圖2,其顯示其中可使用本發明實施方式的可逆粘附應用。根據本發明的 實施方式並且如之前參照圖1所描述的那樣使聚合物層1的第二表面lb結 構化，使得在其上產生多個凸起4。在圖2中所示的實例中，凸起4具有締 合的負電荷。
使所述第二表面lb與覆蓋表面5接觸。所述第二表面lb的凸起4與 所述覆蓋表面5上相應的凹凸不平6互鎖。在所述覆蓋表面5處由與所述 聚合物層1的第二表面lb上的凸起4締合的電荷所誘導的圖像-極化相互 作用可進一步有助於在所速第二表面lb和所述覆蓋表面5之間的粘附。從 圖2中可以看出，由於所述凸起4具有締合的負電荷，因而在所述覆蓋表 面5的與所述凸起4對應的凹凸不平中誘導正電荷。這樣，所述聚合物層l 的第二表面lb和所述覆蓋表面5可保持在一起。它們之間的結合可通過向 系統提供能量例如熱量由此使在所述聚合物層1的第二表面lb上的電荷中 和而解除，所述聚合物層1的第二表面lb隨後恢復為其初始的非功能化狀 態並且與所述覆蓋表面5分離。
尺寸選擇性粘附
期望能夠將一些顆粒物質基於它們的尺寸並且特別是在納米尺度上進
可逆粘附行分離。參照圖3，其顯示本發明的實施方式如何可應用於一些顆粒物質的
尺寸選擇性分離。在圖3中所示的實例中，待分離的顆粒為帶相同電荷的 (like-charged)。
根據本發明的實施方式並且如之前參照圖1所描述的那樣使聚合物層 1的第二表面lb結構化，使得在其上產生多個凸起4。在圖3中所示的實 例中，所述凸起4具有締合的負電荷。所述凸起4以預定間隔產生，所述 預定間隔小於期望從另 一帶負電的顆粒8篩分的帶負電的顆粒7的直徑。
從圖3a可以看到，由於所述聚合物層1的第二表面lb上的凸起4具 有締合的負電荷，因而直徑小於/對應於相鄰凸起4之間間隔的顆粒8將吸 附在相鄰凸起4之間的第二表面lb上。在帶負電的顆粒8吸附在所述聚合 物層1的第二表面lb上處，誘導出正電荷，使得所述顆粒8通過靜電吸引 粘附在其上。作為對比並且從圖3b可以看到，較大的顆粒7由於具有比相 鄰凸起4之間的間隔大的直徑並且還被締合到所述凸起4的負電荷所排斥， 不能粘附到所述聚合物層1的第二表面lb上。
印刷中的油墨轉移
本發明的實施方式還可找到用於在印刷中油墨轉移的應用，如將參照 圖4a-4c所述的。僅舉例來說，對於具有締合的正電荷的油墨分子9描述本 發明在該領域中的應用。類似地，所述方法也對具有較高等級電荷分布例 如偶極、四極等的分子起作用。而且，由於有效地提供偶極靜電相互作用 的圖像電荷效應，所述方法也對不帶電的分子起作用，。
參照圖4a，油墨分子9吸附在產生在聚合物層1的第二表面lb上的凸 起4上，所述聚合物層1的第二表面lb按照本發明的實施方式圖案化。在 本實例中，凸起4具有締合的負電荷。
從圖4b可以看到，通過其上油墨分子9的吸附而改變的聚合物層1的 第二表面lb與覆蓋表面5接觸。
參照圖4c,通過向聚合物層l賦能，例如通過加熱，其回到非功能化 的狀態，使得與油墨分子9的粘附被除去。這樣，完成油墨分子9到所述 覆蓋表面5上的轉移，由與油墨分子9締合的電荷引起的在覆蓋表面5處 誘導的圖像-極化相互作用進一步有助於這種轉移。
由於油墨分子9在期望表面上的粘附和/或轉移可使用地形和電荷的組 合在納米尺度上進行控制，因此可避免在常規印刷方案中非常經常遇到的邊緣褪色效應。
將參照圖5a-5c描述本發明的實施方式用於印刷中油墨轉移的進一步 應用。
參照圖5a,聚合物層1的第二表面lb按照本發明的實施方式圖案化。 特別是，選擇凸起4的高度大於待轉移到覆蓋表面5上的油墨分子9的直 徑。這樣，當所述覆蓋表面5與所述聚合物層1的第二表面lb對準時，保 護所述油墨分子9不被刮掉。
此外，所述凸起4以預定的間隔形成。在圖5a中所示的實例中，相鄰 凸起4之間的預定間隔選擇為固定的並且使得至少4個油墨分子9吸附在 相鄰凸起4之間的槽中。當然， 一對相鄰凸起4之間的間隔不限於此並且 還可選擇為與另一對相鄰凸起4的間隔不同。這樣，在相鄰各對凸起4之 間的預定間隔提供用於油墨分子9的吸附的圖案。凸起4還起到防止在邊 界處油墨分子9的洩漏的作用。
參照圖5b,通過向聚合物層1提供能量例如熱量，所述聚合物層1上 的表面電荷被除去，導致凸起4變得水平。由於這種變平，油墨分子9最 終與所述覆蓋表面5接觸，所述表面5然後通過粘附將它們帶起。所述粘 附可通過所述覆蓋表面5中的電荷-極化而增強，所述電荷-極化可響應於與 所述油墨分子9締合的電荷而發生。在所述覆蓋表面5與所述聚合物層1 的第二表面lb對準之前使其預充電可進一步有助於這種粘附。該粘附還可 通過使用對於覆蓋表面5合適的材料而增強，該合適的材料與所述第二表 面lb相比向油墨顆粒9提供較高的粘合、有利的界面能。
參照圖5b,其中顯示的結構可用於以特定圖案輸送和/或存儲油墨分子 9。當然，該結構不限於油墨分子9,和其它分子例如蛋白質也可以這種方 式存儲和/或輸送。這可例如用於生物檢驗應用，在所述應用中在樣品轉移 過程中例如在醫生或者病人的化驗準備和隨後在遙遠實驗室中的分析之間 需要保護蛋白質免受環境影響。
以上僅僅舉例說明描述了本發明並且可在本發明的範圍內進行細節的 修改。
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1權利要求
1.用於在聚合物層的表面上形成地形特徵的器件，包括聚合物層(1)；包括導體的基底(2)，所述聚合物層(1)的第一表面(1a)提供在所述基底(2)上；和至少一個電極(3)，其在所述器件使用時與所述聚合物層(1)的第二表面(1b)相互作用，其中，當使用時，所述器件可操作以相對於相對於所述基底(2)向所述至少一個電極(3)施加第一電勢(P1)，由此導致在所述聚合物層(1)的第二表面(1b)上形成凸起(4)。
2. 權利要求l的器件，其中所述至少一個電極(3)通過與所述聚合物層 (l)的第二表面(lb)接觸而與其相互作用。
3. 權利要求2的器件，其中一旦所述至少一個電極(3)與所述聚合物層(1)的第二表面(lb)接觸，則相對於該表面(lb)對該電極(3)進行掃描和/或向所 述至少 一個電才及(3)施加載荷力。
4. 權利要求1的器件，其中所迷至少一個電極(3)與所述聚合物層(1) 的第二表面(lb)通過不接觸而相互作用。
5. 權利要求4的器件，其中在所述至少一個電極(3)和所述聚合物層(1) 的第二表面(lb)之間的距離至少為lnm。
6. 前述權利要求中任一項的器件，其中所述器件可操作以向所述至少 一個電極(3)施加第二電勢(P2),所述至少一個電極(3)與所述聚合物層(1)的 第二表面(lb)在其中已形成凸起(4)的區域中相互作用，所述第二電勢(P2)具 有與所述第一電勢(P1)相反的極性。
7. 前述權利要求中任一項的器件，其中所述器件可操作以向所述聚合 物層(l)施加熱量、輻照或者其組合。
8. 權利要求7的器件，其中將所述聚合物層(l)加熱到100。C 200。C的 溫度。
9. 前述權利要求中任一項的器件，其中所述聚合物層(l)包含聚苯乙烯 -r-苯並環丁烯30%無規共聚物，PS-30%-BCB。
10. 前述權利要求中任一項的器件，其中所述至少一個電極(3)具有充分延伸的結構。
11. 前述權利要求中任一項的器件，其中所述至少一個電極(3)通過具有圖案化結構的表面與所述聚合物層(l)的第二表面(lb)相互作用。
12. 用於在聚合物層的表面上形成地形特徵的方法，所述聚合物層(l) 的第 一表面(1 a)提供在包括導體的基底(2)上，該方法包括如下步驟使至少一個電極(3)與所述聚合物層(l)的第二表面(lb)相互作用；和 相對於所述基底(2)向所述至少一個電極(3)施加第一電勢(P1),由此導 致在所述聚合物層(l)的第二表面(lb)上形成凸起(4)。
13. 權利要求12的方法，其中所述至少一個電極(3)通過與所述聚合物 層(l)的第二表面(lb)接觸而與其相互作用。
14. 權利要求13的方法，進一步包括如下步驟 一旦所述至少一個電 極(3)與所述聚合物層(l)的第二表面(lb)接觸，相對於所述聚合物層(l)的第 二表面(lb)掃描所述至少一個電極(3)和/或向所述至少一個電極(3)施加載荷 力。
15. 權利要求12的方法，其中所述至少一個電極(3)與所述聚合物層(1) 的第二表面(lb)通過不接觸而相互作用。
16. 權利要求15的方法，其中在所述至少一個電極(3)和所述聚合物層 (l)的第二表面(lb)之間的距離至少為lnm。
17. 權利要求12-16中任一項的方法，進一步包括向所述至少一個電極 (3)施加第二電勢(P2)的步驟，所述至少一個電極(3)與所述聚合物層(1)的第 二表面(lb)在其中已形成凸起(4)的區域中相互作用，所述第二電勢(P2)具有 與所述第一電勢(P1)相反的極性。
18. 權利要求12-17中任一項的方法，進一步包括向所述聚合物層(l) 施加熱量、輻照或者其組合的步驟。
19. 權利要求18的方法，其中將所述聚合物層(l)加熱到100°C~200 。C的溫度。
20. 權利要求12-19中任一項的方法，其中所述聚合物層(l)包含聚苯 乙烯-r-苯並環丁烯30 %無規共聚物，PS-30 % -BCB。
21. 權利要求12-20中任一項的方法，其中所述至少一個電極(3)具有 充分延伸的結構。
22. 權利要求12-21中任一項的方法，其中所述至少一個電極(3)通過具有圖案化結構的表面與所述聚合物層(l)的第二表面(lb)相互作用。
23.聚合物層(l),其表面使用權利要求1-11中任一項的器件或者權利 要求12-22中任一項的方法而圖案化有地形特徵。
全文摘要
本發明涉及用於在聚合物層的表面上形成地形特徵的器件，其包括聚合物層(1)；包含導體的基底(2)，所述聚合物層(1)的第一表面(1a)提供在所述基底(2)上；和至少一個電極(3)，其在所述器件使用時與所述聚合物層(1)的第二表面(1b)相互作用，其中，當使用時，所述器件可操作以將相對於所述基底(2)的第一電勢(P1)施加到所述至少一個電極(3)上，由此導致在所述聚合物層(1)的第二表面(1b)上形成凸起(4)。
文檔編號G11B9/00GK101496106SQ200780027920
公開日2009年7月29日 申請日期2007年7月18日 優先權日2006年7月28日
發明者伯恩德·W·戈特斯曼, 厄斯·T·杜裡格, 阿明·W·諾爾 申請人:國際商業機器公司