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제1 표면장력(γ1)을 갖고 소정의 패턴으로 패턴화된 제1 표면 및 상기 제1 표면에 인접하고 제2 표면장력(γ2)을 갖는 제2 표면을 포함하는 기판; 및 상기 기판 상에 위치하고, 상기 제1 표면 상에 형성된 제1 박막 및 상기 제2 표면 상에 형성된 제2 박막을 포함하고, 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막은 블록 공중합체를 포함하는 것인 이중 나노패턴의 블록 공중합체 박막;을 포함하고,상기 제1 박막은 제1 매트릭스 및 상기 제1 매트릭스 내에 상기 제1 표면에 대하여 수직 배향된(vertical orientation) 실린더 형상을 갖는 제1 나노 도메인을 포함하고, 상기 제2 박막은 제2 매트릭스 및 상기 제2 매트릭스 내에 상기 제2 표면에 대하여 수평 배향된(parallel orientation) 실린더 형상을 갖는 제2 나노 도메인을 포함하는 것인 이중 나노패턴 공중합체 박막 적층체
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제1항에 있어서,상기 블록 공중합체가 아래 구조식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 이중 나노패턴 공중합체 박막 적층체:[구조식 1]구조식 1에서,A는 제1 단량체를 포함하는 제1 단량체 블록(A)이고,B는 제2 단량체를 포함하는 제2 단량체의 블록(B)이고,제1 단량체 블록(A)의 표면장력(γA)은 제2 단량체 블록(B)의 표면장력(γB) 보다 작다
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제2항에 있어서,상기 제1 표면장력(γ1)이 상기 제1 단량체 블록(A)의 표면장력(γA) 보다 크고 상기 제2 단량체 블록(B)의 표면장력(γB) 보다 작은 것을 특징으로 하는 이중 나노패턴 공중합체 적층체
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제2항에 있어서,상기 제2 표면장력(γ2)이 상기 제2 단량체 블록(B)의 표면장력(γB) 보다 큰 것을 특징으로 하는 이중 나노패턴 공중합체 적층체
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제2항에 있어서, 상기 블록 공중합체는 제1 단량체 블록의 부피(VA)와 제2 단량체 블록의 부피(VB)의 총합에 대한 제1 단량체 블록의 부피(VA)의 분율(VA/(VA+VB))이 0
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제2항에 있어서, 상기 제1 나노 도메인 및 상기 제2 나노 도메인이 각각 제2 단량체 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 나노패턴 공중합체 적층체
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7
제2항에 있어서, 상기 제1 단량체 블록(A) 및 상기 제2 단량체 블록(B)이 서로 다르고, 각각 독립적으로 알킬기의 탄소수가 1 내지 5의 폴리알킬(메트)아크릴레이트(polyalkyl(meth)acrylate) 세그멘트, 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone) 세그멘트, 폴리락트산(polylactic acid) 세그멘트, 탄소수 1 내지 9의 폴리알킬렌옥사이드(polyalkylene oxide) 세그멘트, 폴리비닐피리딘(polyvinylpyridine) 세그멘트(segment), 폴리스티렌(polystyrene) 세그멘트, 폴리트리메틸실릴스티렌(polytrimethylsilylstyrene) 세그멘트, 폴리부타디엔(polybutadiene) 세그멘트, 폴리이소프렌(polyisoprene) 세그멘트, 폴리올레핀(polyolefin) 세그멘트로 이루어진 세그멘트 군으로부터 선택된 어느 하나의 세그멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 나노패턴 공중합체 적층체
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8
제1항에 있어서, 상기 제1 표면은 수소원자가 상기 제1 표면에 결합된 실리콘(Si)을 포함하는 중성 표면(passivated surface)이고, 상기 제2 표면은 산소원자가 상기 제2 표면에 결합된 실리카(SiO2)를 포함하는 친수성 표면인 것을 특징으로 하는 이중 나노패턴 공중합체 적층체
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9
제1항에 있어서,상기 제1 나노 도메인 및 상기 제2 나노 도메인의 직경이 각각 독립적으로 5 내지 50 nm인 것을 특징으로 하는 이중 나노패턴 공중합체 적층체
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10
제1항에 있어서,상기 블록 공중합체 박막의 두께가 10 내지 150 nm인 것을 특징으로 하는 이중 나노패턴 공중합체 적층체
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11
제1항에 있어서,상기 블록 공중합체의 수평균 분자량이 30,000 내지 200,000인 것을 특징으로 하는 이중 나노패턴 공중합체 적층체
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12
제1 표면장력(γ1)을 갖고 소정의 패턴으로 패턴화된 제1 표면 및 상기 제1 표면에 인접하고 제2 표면장력(γ2)을 갖는 제2 표면을 포함하는 기판; 및 상기 기판 상에 위치하고, 상기 제1 표면 상에 형성된 제1 박막 및 상기 제2 표면 상에 형성된 제2 박막을 포함하고, 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막은 블록 공중합체를 포함하는 것인 이중 나노패턴의 블록 공중합체 박막;을 포함하고,상기 제1 박막은 제1 매트릭스 및 상기 제1 매트릭스 내에 상기 제1 표면에 대하여 수직 배향된(vertical orientation) 실린더 형상의 빈 공간을 갖는 나노 구멍(nanohole)을 포함하고, 상기 제2 박막은 제2 매트릭스 및 상기 제2 매트릭스 내에 상기 제2 표면에 대하여 수평 배향된(parallel orientation) 실린더 형상의 빈 공간을 갖는 나노 스트라이프(nanostripe)를 포함하는 것인 이중 나노 중공 패턴 공중합체 박막 적층체
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(a) 제1 표면장력(γ1)을 갖고 소정의 패턴으로 패턴화된 제1 표면 및 상기 제1 표면에 인접하고 제2 표면장력(γ2)을 갖는 제2 표면을 포함하는 기판을 준비하는 단계;(b) 블록 공중합체를 상기 기판에 코팅하여 제1 표면 상에 제1 박막을 형성하고 제2 표면상에 제2 박막을 형성하여 이중 나노패턴의 블록 공중합체 박막을 형성하는 단계;를 포함하고,상기 제1 박막은 제1 매트릭스 및 상기 제1 매트릭스 내에 상기 제1 표면에 대하여 수직 배향된(vertical orientation) 실린더 형상을 갖는 제1 나노 도메인을 포함하고, 상기 제2 박막은 제2 매트릭스 및 상기 제2 매트릭스 내에 상기 제2 표면에 대하여 수평 배향된(parallel orientation) 실린더 형상을 갖는 제2 나노 도메인을 포함하는 것인이중 나노패턴 공중합체 박막 적층체의 제조방법
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제13항에 있어서,상기 블록 공중합체가 아래 구조식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 이중 나노패턴 공중합체의 제조방법:[구조식 1]구조식 1에서,A는 제1 단량체를 포함하는 제1 단량체 블록(A)이고,B는 제2 단량체를 포함하는 제2 단량체의 블록(B)이고,제1 단량체 블록(A)의 표면장력(γA)은 제2 단량체 블록(B)의 표면장력(γB) 보다 작다
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15
제13항에 있어서, 상기 단계 (a)가(a-1) 제1 표면 장력(γ1)을 갖는 상기 기판에 포토 레지스트(PR)를 위치시키는 단계;(a-2) 상기 기판에 위치한 상기 포토 레지스트에 자외선을 조사하고 세척하여 프리패턴을 갖는 프리패턴화된 포토레지스트를 상기 기판 상에 형성하는 단계; 및(a-3) 상기 기판 상에 형성된 프리패턴화된 포토레지스에 불산을 접촉시켜 소정의 패턴으로 패턴화하여, 상기 제1 표면장력(γ1)을 갖는 제1 표면 및 상기 제1 표면에 인접하고 제2 표면장력(γ2)을 갖는 제2 표면을 포함하는 패턴화된 기판을 준비하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 나노패턴 공중합체 박막 적층체의 제조방법
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제15항에 있어서, 상기 단계 (b)가(b-1) 블록 공중합체 및 유기용매를 포함하는 블록공중합체 용액을 패턴화된 상기 기판의 표면에 코팅하는 단계; 및(b-2) 코팅된 상기 블록공중합체 용액을 열처리(thermal annealing)하여 상기 제1 표면 상에 제1 박막을 형성하고 제2 표면 상에 제2 박막을 형성하여 이중 나노패턴의 블록 공중합체 박막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 나노패턴 공중합체 박막 적층체의 제조방법
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제16항에 있어서,상기 단계 (b-2)의 열처리의 온도가 150 내지 250 ℃이고, 상기 열처리가 0
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제15항에 있어서,상기 이중 나노패턴 공중합체 박막 적층체의 제조방법이 단계(b) 후에,(c) 상기 제1 나노 도메인 및 상기 제2 나노 도메인으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 에칭하여 제거하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 나노패턴 공중합체 박막의 제조방법
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제18항에 있어서, 상기 이중 나노패턴 공중합체 박막 적층체의 제조방법이 단계(c) 후에, (d) 상기 이중 나노패턴 블록 공중합체 박막을 마스크로 사용하여 상기 기판을 에칭하여 기판에 이중 나노패턴을 형성하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 나노패턴 공중합체 박막의 제조방법
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제19항에 있어서, 상기 에칭이 유도결합플라즈마(ICP)에 의해 수행된 것을 특징으로 하는 이중 나노패턴 공중합체 박막 적층체의 제조방법
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