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通过电子束刻蚀、极远紫外光刻蚀或193 nm液浸曝光制备特征尺寸小于10 nm的结构存在产率低、成本高、工艺复杂的缺点。嵌段共聚物的引导自组装是制备小于10 nm结构的热点技术之一。这项技术的应用要求嵌段共聚物具有较高的x值，能够相分离形成周期≤20 nm的结构，并且要求嵌段共聚物薄膜形成垂直贯穿的相畴。 本论文中，首先以均聚物毡/刷修饰基底，调节嵌段共聚物薄膜与基底间的相互作用。以甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯或苯乙烯衍生物为反应单体，通过微调取代基的结构来得到一系列均聚物毡/刷，从而调节嵌段共聚物薄膜与基底间的浸润性质。通过这种方法实现了聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯（PS-b-PMMA）、聚苯乙烯-聚乳酸和聚苯乙烯-聚碳酸丙烯酯三种嵌段共聚物在均聚物毡/刷上从选择性浸润到非选择性浸润的改变，并且在薄膜中得到垂直排列的相畴。此外，均聚物刷还可以应用于嵌段共聚物密度倍增的引导自组装。与无规共聚物刷、共混均聚物刷等相比，均聚物刷/毡更具有普适性，并且有望降低引导自组装的缺陷率，提高引导自组装的速度。 接下来，本论文中制备了用于组装周期小于20 nm的结构的高x值嵌段共聚物。通过可逆加成-断裂转移自由基聚合合成了聚苯乙烯-聚丙烯酸甲酯两嵌段共聚物(PS-b-PMA)和三嵌段共聚物(PMA-b-PS-b-PMA)。PS和PMA嵌段间具有相近的表面自由能，在加热退火条件下薄膜可形成垂直排列的相畴。通过对4个对称的PS-b-PMA（FSt≈50％）有序-无序相转变温度的测量，根据自洽场理论计算得到x(T)=(91.3±3.6)/T-(0.148±0.007)，在150℃时x=0.068，是PS-b-PMMAx值的2倍多。两嵌段和三嵌段共聚物薄膜在中性基底和化学图案上通过加热退火引导自组装得到周期～14 nm的长程有序的直线阵列。通过等离子体刻蚀能够将PS-b-PMA薄膜相分离形成的纳米结构转移刻蚀到硅基底上。因此，PS-b-PMA有望成为继PS-b-PMMA之后的新一代嵌段共聚物，应用于嵌段共聚物刻蚀法，形成≤10nm的特征结构。 此外，本论文中系统地研究了均聚物墨水的分子量以及转移打印的加热条件对分子转移打印(MTP)的影响。MTP技术能够低成本大规模的制备化学图案，用于嵌段共聚物的引导自组装。首先尝试在化学图案上引导组装添加了不同分子量均聚物的三元共混物，然后在不同温度下将表面结构通过MTP转移到另外的基底上形成MTP化学图案，最后对比MTP化学图案与原始化学图案或者三元共混物分相后的表面形貌的差别。结果表明，均聚物墨水的分子量不影响MTP过程。MTP可以在一定的温度范围内进行，例如在Tg以上，相转变温度以下的温度范围。由于PMMA会选择性的浸润复制品基底的表面，因此有必要在MTP之前预先自组装形成相分离的三元共混物模板。