(57)【要約】【課題】レジスト材料の染み込み量が少ないシリコン含有膜を形成することができ、且つ裾引き等のないレジストパターンを安定して形成することができる多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物及びシリコン含有膜並びにパターン形成方法を提供する。【解決手段】本シリコン含有膜形成用組成物は、下記一般式（１）で表される化合物（ａ１）、下記一般式（２）で表される化合物（ａ２）、及び下記一般式（３）で表される化合物（ａ３）に由来する重合体（Ａ）と、溶剤（Ｂ）と、を含有する。2010090248.tif 000013〔式中、各Ｒ１はそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基を示し、各Ｒ２は１価の有機基を示し、Ｒ３は水素原子、フッ素原子又は１価の有機基を示し、各Ｒ４は１価の有機基を示す。〕【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される化合物（ａ１）、下記一般式（２）で表される化合物（ａ２）、及び下記一般式（３）で表される化合物（ａ３）に由来する重合体（Ａ）と、
溶剤（Ｂ）と、を含有することを特徴とする多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物。
【化１】
2010090248.tif 000010
〔一般式（１）において、各Ｒ１はそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基を示す。ｎは正の整数を示す。〕
【化２】
2010090248.tif 000011
〔一般式（２）において、各Ｒ２はそれぞれ独立に１価の有機基を示す。〕
【化３】
2010090248.tif 000012
〔一般式（３）において、Ｒ３は水素原子、フッ素原子又は１価の有機基を示し、各Ｒ４はそれぞれ独立に１価の有機基を示す。〕
【請求項２】
前記化合物（ａ１）のゲルパーミエーションカラムクロマトグラフィーにより測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）が、５００〜２０００である請求項１に記載の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物。
【請求項３】
前記一般式（３）で表される化合物（ａ３）の加水分解物及びその縮合物のうちの少なくとも一方からなる重合体（Ｃ）を、更に含有する請求項１又は２に記載の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物。
【請求項４】
前記重合体（Ａ）に用いられる前記化合物（ａ１）、前記化合物（ａ２）及び前記化合物（ａ３）の合計を１００質量％とした場合、前記化合物（ａ１）の配合割合が１０〜３０質量％であり、前記化合物（ａ２）の配合割合が６０〜８９質量％であり、前記化合物（ａ３）の配合割合が１〜１０質量％である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物。
【請求項５】
前記重合体（Ａ）が、前記化合物（ａ１）、前記化合物（ａ２）、及び前記化合物（ａ３）を加水分解縮合させて得られたものである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物を用いて得られることを特徴とするシリコン含有膜。
【請求項７】
（１）請求項１乃至５のいずれかに記載の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物を被加工基板上に塗布してシリコン含有膜を形成する工程と、
（２）得られた前記シリコン含有膜上に、レジスト組成物を塗布してレジスト被膜を形成する工程と、
（３）得られた前記レジスト被膜に、フォトマスクを透過させることにより選択的に放射線を照射して前記レジスト被膜を露光する工程と、
（４）露光した前記レジスト被膜を現像して、レジストパターンを形成する工程と、
（５）前記レジストパターンをマスクとして、前記シリコン含有膜及び前記被加工基板をドライエッチングしてパターンを形成する工程と、を備えることを特徴とするパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物及びシリコン含有膜並びにパターン形成方法に関する。更に詳しくは、本発明は、多層レジストプロセスにおいて、基板にレジストパターンを形成する際に、その下地となる下層膜を形成するための多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物及びシリコン含有膜並びにパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体用素子等を製造する際のパターン形成においては、リソグラフィー技術、レジスト現像プロセス及びエッチング技術を適用するパターン転写法により、有機材料又は無機材料よりなる基板の微細加工が行われている。
しかしながら、回路基板における半導体素子等の高集積化が進むにつれて、露光工程において光マスクのパターンを正確にレジスト膜に転写することが困難となり、例えば、基板に対する微細加工プロセスにおいて、レジスト膜中に形成される光の定在波の影響により、形成されるパターンの寸法に誤差（狂い）が生じることがある。このような定在波の影響を軽減するために、レジスト膜と基板表面との間に反射防止膜が形成されている。
【０００３】
また、シリコン酸化膜や無機層間絶縁膜等が形成された基板を加工する際、レジストパターンがマスクとして用いられるが、パターンの微細化が進むにつれレジスト膜及び反射防止膜を薄くする必要がある。このようにレジスト膜の薄膜化が進むと、レジスト膜のマスク性能が低下するため、基板にダメージを与えずに所望の微細加工を施すことが困難になる傾向にある。
【０００４】
そこで、加工対象である基板の酸化膜や層間絶縁膜上に加工用下層膜（シリコン含有膜）を形成し、これにレジストパターンを転写し、この加工用下層膜をマスクとして用いて、酸化膜や層間絶縁膜をドライエッチングするプロセスが行われている。このような加工用下層膜は、膜厚によって反射率が変化するため、使用される膜厚に応じて反射率が最小になるように、組成等を調整することが必要となる。また、前記加工用下層膜には、裾引き等のないレジストパターンが形成できること、レジストとの密着性に優れること、酸化膜や層間絶縁膜を加工する際に十分なマスク性があること、レジスト材料のレジスト下層膜への染み込み量が少なく、レジスト膜／レジスト下層膜におけるエッチング選択性に優れること、溶液としての保存安定性に優れること等が要求されている。
【０００５】
そして、これまでに提案されている加工用下層膜としては、例えば、特定のシラン化合物の加水分解物及び／又はその縮合物を含有する組成物からなる加工用下層膜（特許文献１〜３等参照）等を挙げることができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−４５５１０号公報
【特許文献２】特開２０００−３５６８５４号公報
【特許文献３】特開２００２−４０６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これまでに提案されている加工用下層膜を形成するための樹脂組成物においては、得られる加工用下層膜へのレジスト材料の染み込み量の抑制は、未だ十分とはいえず、更なる向上が求められている。更には、裾引き等のないレジストパターンを安定して形成可能な加工用下層膜を得ることができる樹脂組成物が求められている。
【０００８】
本発明の課題は、レジスト材料の染み込み量が少ないシリコン含有膜を形成することができ、且つ裾引き等のないレジストパターンを安定して形成することができる多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物及びシリコン含有膜並びにパターン形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の通りである。
［１］下記一般式（１）で表される化合物（ａ１）、下記一般式（２）で表される化合物（ａ２）、及び下記一般式（３）で表される化合物（ａ３）に由来する重合体（Ａ）と、溶剤（Ｂ）と、を含有することを特徴とする多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物。
【化１】
2010090248.tif 000002
〔一般式（１）において、各Ｒ１はそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基を示す。ｎは正の整数を示す。〕
【化２】
2010090248.tif 000003
〔一般式（２）において、各Ｒ２はそれぞれ独立に１価の有機基を示す。〕
【化３】
2010090248.tif 000004
〔一般式（３）において、Ｒ３は水素原子、フッ素原子又は１価の有機基を示し、各Ｒ４はそれぞれ独立に１価の有機基を示す。〕
［２］前記化合物（ａ１）のゲルパーミエーションカラムクロマトグラフィーにより測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）が、５００〜２０００である前記［１］に記載の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物。
［３］前記一般式（３）で表される化合物（ａ３）の加水分解物及びその縮合物のうちの少なくとも一方からなる重合体（Ｃ）を、更に含有する前記［１］又は［２］に記載の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物。
［４］前記重合体（Ａ）に用いられる前記化合物（ａ１）、前記化合物（ａ２）及び前記化合物（ａ３）の合計を１００質量％とした場合、前記化合物（ａ１）の配合割合が１０〜３０質量％であり、前記化合物（ａ２）の配合割合が６０〜８９質量％であり、前記化合物（ａ３）の配合割合が１〜１０質量％である前記［１］乃至［３］のいずれかに記載の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物。
［５］前記重合体（Ａ）が、前記化合物（ａ１）、前記化合物（ａ２）、及び前記化合物（ａ３）を加水分解縮合させて得られたものである前記［１］乃至［４］のいずれかに記載の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物。
［６］前記［１］乃至［５］のいずれかに記載の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物を用いて得られることを特徴とするシリコン含有膜。
［７］（１）前記［１］乃至［５］のいずれかに記載の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物を被加工基板上に塗布してシリコン含有膜を形成する工程と、
（２）得られた前記シリコン含有膜上に、レジスト組成物を塗布してレジスト被膜を形成する工程と、
（３）得られた前記レジスト被膜に、フォトマスクを透過させることにより選択的に放射線を照射して前記レジスト被膜を露光する工程と、
（４）露光した前記レジスト被膜を現像して、レジストパターンを形成する工程と、
（５）前記レジストパターンをマスクとして、前記シリコン含有膜及び前記被加工基板をドライエッチングしてパターンを形成する工程と、を備えることを特徴とするパターン形成方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物及びシリコン含有膜並びにパターン形成方法によれば、レジスト材料の染み込み量が少ないシリコン含有膜を形成することができ、且つ裾引き等のないレジストパターンを安定して形成することができる。そのため、多層レジストプロセスのなかでも、９０ｎｍよりも微細な領域（ＡｒＦ、液侵露光でのＡｒＦ、Ｆ２、ＥＵＶ、ナノインプリント）での多層レジストプロセスを用いたパターン形成において、特に好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［１］多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物
本発明の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物（以下、単に「シリコン含有膜形成用組成物」ともいう。）は、下記一般式（１）で表される化合物（ａ１）、下記一般式（２）で表される化合物（ａ２）、及び下記一般式（３）で表される化合物（ａ３）に由来する重合体（Ａ）と、溶剤（Ｂ）と、を含有する。
【００１２】
【化４】
2010090248.tif 000005
〔一般式（１）において、各Ｒ１はそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基を示す。ｎは正の整数を示す。〕
【００１３】
【化５】
2010090248.tif 000006
〔一般式（２）において、Ｒ２はそれぞれ独立に１価の有機基を示す。〕
【００１４】
【化６】
2010090248.tif 000007
〔一般式（３）において、Ｒ３は水素原子、フッ素原子又は１価の有機基を示し、各Ｒ４はそれぞれ独立に１価の有機基を示す。〕
【００１５】
（１）重合体（Ａ）
前記一般式（１）におけるＲ１は炭素数１〜４のアルキル基であり、直鎖状であっても、分岐状であってもよい。具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、２−メチルプロピル基、１−メチルプロピル基、ｔ−ブチル基等を挙げることができる。これらのなかでも、メチル基、エチル基が好ましい。尚、各Ｒ１は全て同一であってもよいし、全て又は一部が異なっていてもよい。
【００１６】
また、一般式（１）におけるｎは正の整数であり、好ましくは１〜３０の整数、更に好ましくは３〜１０の整数である。
【００１７】
前記一般式（１）で表される化合物（ａ１）の具体例としては、ジメトキシポリカルボシラン、ジエトキシポリカルボシラン、ジ−ｎ−プロポキシポリカルボシラン、ジ−ｉｓｏ−プロポキシポリカルボシラン、ジ−ｎ−ブトキシポリカルボシラン、ジ（２−メチルプロポキシ）ポリカルボシラン、ジ（１−メチルプロポキシ）ポリカルボシラン、ジ−ｔ−ブトキシポリカルボシラン等を挙げることができる。これらのなかでも、ジメトキシポリカルボシラン、ジエトキシポリカルボシラン等が好ましい。
尚、これらの化合物（ａ１）は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００１８】
また、前記化合物（ａ１）の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量（以下、「Ｍｗ」ともいう）は、５００〜２０００であることが好ましく、より好ましくは５００〜１５００、更に好ましくは７００〜１０００である。このＭｗが５００〜２０００である場合には、裾引き等のないレジストパターンを安定して形成ことができ、且つレジストパターン密着性が良好であるため好ましい。
【００１９】
前記一般式（２）において、Ｒ２の１価の有機基としては、例えば、アルキル基、アリール基、アリル基、グリシジル基等を挙げることができる。
前記アルキル基としては、炭素数１〜５の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基が好ましい。具体的には、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、γ−アミノプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、γ−トリフロロプロピル基等が挙げられる。尚、これらのアルキル基は、１又は２以上の水素原子がフッ素原子等に置換されていてもよい。
また、前記アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、フルオロフェニル基等が挙げられる。
尚、これらの１価の有機基のなかでも、アルキル基、フェニル基が好ましい。
【００２０】
前記一般式（２）で表される化合物（ａ２）の具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、テトラキス（ブトキシエトキシエトキシ）シラン、テトラキス（ジメチルシロキシ）シラン、テトラキス（エトキシエトキシ）シラン、テトラキス（２−エチルヘキシロキシ）シラン、テトラキス（２−メタクリロキシエトキシ）シラン、テトラキス（メトキシエトキシエトキシ）シラン、テトラキス（メトキシエトキシ）シラン、テトラキス（メトキシプロポキシ）シラン、テトラキス（メチルエチルケトキシミノ）シラン、テトラキス（トリメチルシロキシ）シラン、テトラキス（ビニルジメチルシロキシ）シラン等を挙げることができる。これらのなかでも、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラフェノキシシラン等が好ましい。
尚、これらの化合物（ａ２）は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２１】
前記一般式（３）におけるＲ３は、水素原子、フッ素原子又は１価の有機基であり、これらのなかでも、１価の有機基であることが好ましい。
また、この一般式（３）におけるＲ３及びＲ４の１価の有機基については、それぞれ、前記一般式（２）におけるＲ２の説明をそのまま適用することができる。
【００２２】
前記一般式（３）で表される化合物（ａ３）の具体例としては、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリ−ｎ−プロポキシシラン、トリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、トリ−ｎ−ブトキシシラン、トリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、トリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、トリフェノキシシラン、フルオロトリメトキシシラン、フルオロトリエトキシシラン、フルオロトリ−ｎ−プロポキシシラン、フルオロトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、フルオロトリ−ｎ−ブトキシシラン、フルオロトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、フルオロトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、フルオロトリフェノキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、メチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、メチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、エチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、エチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、エチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、エチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、エチルトリフェノキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ビニルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ビニルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ビニルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ビニルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、
【００２３】
ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ｎ−プロピルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ｎ−プロピルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ｎ−プロピルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ｎ−プロピルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ｎ−プロピルトリフェノキシシラン、ｉ−プロピルトリメトキシシラン、ｉ−プロピルトリエトキシシラン、ｉ−プロピルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ｉ−プロピルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ｉ−プロピルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ｉ−プロピルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ｉ−プロピルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ｉ−プロピルトリフェノキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ｎ−ブチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ｎ−ブチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ｎ−ブチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ｎ−ブチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ｎ−ブチルトリフェノキシシラン、ｓｅｃ−ブチルトリメトキシシラン、ｓｅｃ−ブチル−ｉ−トリエトキシシラン、ｓｅｃ−ブチル−トリ−ｎ−プロポキシシラン、ｓｅｃ−ブチル−トリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ｓｅｃ−ブチル−トリ−ｎ−ブトキシシラン、ｓｅｃ−ブチル−トリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ｓｅｃ−ブチル−トリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ｓｅｃ−ブチル−トリフェノキシシラン、ｔ−ブチルトリメトキシシラン、ｔ−ブチルトリエトキシシラン、ｔ−ブチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ｔ−ブチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ｔ−ブチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ｔ−ブチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ｔ−ブチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ｔ−ブチルトリフェノキシシラン、
【００２４】
フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリ−ｎ−プロポキシシラン、フェニルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、フェニルトリ−ｎ−ブトキシシラン、フェニルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、フェニルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、フェニルトリフェノキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−トリフロロプロピルトリメトキシシラン、γ−トリフロロプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−トリクロロプロピルトリメトキシシラン、γ−トリクロロプロピルトリエトキシシラン、３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレート、３−（トリエトキシシリル）プロピルメタクリレート、Ｎ−３−（メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、２−（トリメトキシシリル）エチルメタクリレート、２−（トリエトキシシリル）エチルメタクリレート、トリメトキシシリルメチルメタクリレート、メタクリロキシプロピルトリス（メトキシエトキシ）シラン、トリエトキシシリルメチルメタクリレート、３−[トリス（トリメチルシロキシ）シリル]プロピルメタクリレート、３−［トリス（ジメチルビニルシロキシ）］プロピルメタクリレート、３−（トリクロロシリル）プロピルメタクリレート、３−（トリメトキシシリル）アクリレート、３−（トリエトキシシリル）アクリレート、
【００２５】
Ｎ−３−（トリエトキシシリル）プロピルメチルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリエトキシシリル）プロピルベンジルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリエトキシシリル）プロピルベンゾイルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリエトキシシリル）プロピルビニルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリエトキシシリル）プロピルシアノメチルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリエトキシシリル）プロピル−３−メルカプトプロピル−１−スルホンアミド、Ｎ−３−（トリエトキシシリル）プロピルベンジルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリエトキシシリル）プロピル−Ｃ−（２−シアノフェニル）メチルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリエトキシシリル）プロピル−３，３−ジメチルブチルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリエトキシシリル）プロピル−２−オキソ−２−フェニルエチルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリエトキシシリル）プロピル−２−（２，５−ジオキソイミダゾリン−４−イル）エチルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリエトキシシリル）プロピル−Ｃ−ベンゾオキサゾール−２−イルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリエトキシシリル）プロピル−Ｃ−ベンゾオキサゾール−２−イルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチルベンジルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチルベンゾイルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチルメチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチルエチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチル−ｎ−ブチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチル−ｉｓｏ−ブチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチルオクチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチルビニルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチルアリルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチル−２−フェニルエチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチル−３−アミノプロピルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチル−２−シアノエチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチル−３−ニトロフェニルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチル−４−ニトロフェニルスルホンアミド、
【００２６】
Ｎ−３−（トリメトキシシリル）プロピルベンジルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリメトキシシリル）プロピルベンゾイルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリメトキシシリル）プロピルビニルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリメトキシシリル）プロピルシアノメチルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリメトキシシリル）プロピル−３−メルカプトプロピル−１−スルホンアミド、Ｎ−３−（トリメトキシシリル）プロピルベンジルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｃ−（２−シアノフェニル）メチルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリメトキシシリル）プロピル−３，３−ジメチルブチルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリメトキシシリル）プロピル−２−オキソ−２−フェニルエチルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリメトキシシリル）プロピル−２−（２，５−ジオキソイミダゾリン−４−イル）エチルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｃ−ベンゾオキサゾール−２−イルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｃ−ベンゾオキサゾール−２−イルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリメトキシシリル）エチルベンジルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリメトキシシリル）エチルベンゾイルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチルメチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリメトキシシリル）エチルエチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリメトキシシリル）エチル−ｎ−ブチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリメトキシシリル）エチル−ｉｓｏ−ブチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリメトキシシリル）エチルオクチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリメトキシシリル）エチルビニルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリメトキシシリル）エチルアリルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリメトキシシリル）エチル−２−フェニルエチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリメトキシシリル）エチル−３−アミノプロピルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリメトキシシリル）エチル−２−シアノエチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリメトキシシリル）エチル−３−ニトロフェニルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリメトキシシリル）エチル−４−ニトロフェニルスルホンアミド等を挙げることができる。
【００２７】
これらのなかでも、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレート、３−（トリエトキシシリル）プロピルメタクリレート、３−（トリメトキシシリル）メチルメタクリレート、２−（トリメトキシシリル）エチルメタクリレート、２−（トリエトキシシリル）エチルメタクリレート、Ｎ−３−（トリエトキシシリル）プロピルメチルスルホンアミド、Ｎ−３−（トリエトキシシリル）プロピルベンジルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチルベンジルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチルメチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチルエチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチル−ｎ−ブチルスルホンアミド、Ｎ−２−（トリエトキシシリル）エチル−２−フェニルエチルスルホンアミド等が好ましい。
尚、これらの化合物（ａ３）は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２８】
また、前記重合体（Ａ）において、この重合体（Ａ）を構成する前記化合物（ａ１）に由来する構成単位、前記化合物（ａ２）に由来する構成単位、及び前記化合物（ａ３）に由来する構成単位を１００モル％とした場合、化合物（ａ１）に由来する構成単位の含有割合は、１〜２０モル％であることが好ましく、より好ましくは１〜１０モル％、更に好ましくは１〜５モル％である。化合物（ａ１）に由来する構造単位が上記範囲内にあることで、加工用下層膜へのレジスト材料の染み込み量が少なく、裾引き等のないレジストパターンを安定して形成可能なシリコン含有膜を得ることができる。
また、化合物（ａ２）に由来する構成単位の含有割合は、２〜９８モル％であることが好ましく、より好ましくは１０〜９０モル％、更に好ましくは２０〜７０モル％である。化合物（ａ２）に由来する構造単位が上記範囲内にあることで、エッチング耐性に優れたシリコン含有膜を得ることができる。
更に、化合物（ａ３）に由来する構成単位の含有割合は、１〜１０モル％であることが好ましく、より好ましくは２〜８モル％、更に好ましくは３〜７モル％である。化合物（ａ３）に由来する構造単位が上記範囲内にあることで、レジストパターンとの密着性に優れたシリコン含有膜を得ることができる。
尚、このような各構成単位の含有割合は、例えば、２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルの解析結果や、後述の重量平均分子量から推定することができる。
【００２９】
また、前記重合体（Ａ）の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量（以下、「Ｍｗ」ともいう）は、５００〜１００００であることが好ましく、より好ましくは１０００〜７０００、更に好ましくは１０００〜５０００である。このＭｗが５００〜１００００である場合には、塗布性良好、且つ保存安定性良好であるため好ましい。
【００３０】
本発明における前記化合物（ａ１）、（ａ２）及び（ａ３）に由来する前記重合体（Ａ）の製造方法は特に限定されないが、前記化合物（ａ１）、（ａ２）及び（ａ３）を出発原料として用いて、加水分解縮合反応させることにより得ることができる。具体的には、例えば、前記出発原料を有機溶剤中に溶解し、この溶液中に水を断続的に或いは連続的に添加して、加水分解縮合反応させることにより調製することができる。このとき、触媒は、予め有機溶媒中に溶解又は分散させておいてもよく、添加される水中に溶解又は分散させておいてもよい。また、加水分解縮合反応を行うための温度は、通常、０〜１００℃である。
尚、重合体（Ａ）を調製する際においては、（１）前記化合物（ａ１）、（ａ２）及び（ａ３）の混合物を加水分解縮合反応させてもよいし、（２）各化合物の加水分解物及びその縮合物のうちの少なくとも一方や、選択された化合物の混合物の加水分解物及びその縮合物のうちの少なくとも一方を用いて、加水分解縮合反応又は縮合反応させてもよい。
【００３１】
また、前記重合体（Ａ）の調製の際に用いられる前記化合物（ａ１）、（ａ２）及び（ａ３）の合計を１００質量％とした場合、前記化合物（ａ１）の配合割合は、１０〜３０質量％であることが好ましく、より好ましくは１５〜３０質量％、更に好ましくは２０〜２５質量％である。
また、前記化合物（ａ２）の配合割合は、６０〜８９質量％であることが好ましく、より好ましくは６５〜８０質量％、更に好ましくは７０〜８５質量％である。
更に、前記化合物（ａ３）の配合割合は、１〜１０質量％であることが好ましく、より好ましくは３〜８質量％、更に好ましくは５〜７質量％である。
【００３２】
前記加水分解縮合反応を行うための水としては、特に限定されないが、イオン交換水を用いることが好ましい。また、前記水は、原料として用いられる化合物のアルコキシル基１モル当たり０．２５〜３モル、好ましくは０．３〜２．５モルとなる量で用いられる。上述の範囲の量で水を用いることにより、形成される塗膜の均一性が低下するおそれがなく、且つ、組成物の保存安定性が低下するおそれが少ない。
【００３３】
前記有機溶剤としては、この種の用途に使用される有機溶剤であれば特に限定されず、例えば、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−１−プロパノール、２−メチル−２−プロパノール、１，４−ブタンジオール、１−ペンタノール、１−メチル−１−ブタノール、２−メチル−１−ブタノール、３−メチル−１−ブタノール、シクロペンタノール、１−ヘキサノール、４−メチル−２−ペンタノール、シクロヘキサノール、１−ヘプタノール、シクロヘプタノール、１−オクタノール、ｎ−ノニルアルコール、ｎ−デシルアルコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｉｓｏ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエタノール、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、４−メトキシ−１−ブタノール、２−メトキシエタノール、２−ｉｓｏ−プロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−ｉｓｏ−ブトキシエタノール、２−ヘキシロキシエタノール、２−（２−エチル）ヘキシロキシエタノール、２−アリロキシエタノール、２−フェノキシエタノール、２−ベンジロキシエタノール、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、１−プロポキシ−２−プロパノール、１−ブトキシ−２−プロパノール、１−フェノキシ−２−プロパノール等が挙げられる。
【００３４】
前記触媒としては、例えば、金属キレート化合物、有機酸、無機酸、有機塩基、無機塩基等が挙げられる。
前記金属キレート化合物としては、例えば、例えば、トリエトキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、トリ−ｎ−プロポキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、トリ−ｉ−プロポキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、トリ−ｎ−ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、トリ−ｔ−ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、ジエトキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、ジ−ｎ−プロポキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、ジ−ｉ−プロポキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、ジ−ｎ−ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、ジ−ｓｅｃ−ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、ジ−ｔ−ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、モノエトキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、モノ−ｎ−プロポキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、モノ−ｉ−プロポキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、モノ−ｎ−ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、モノ−ｓｅｃ−ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、モノ−ｔ−ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、テトラキス（アセチルアセトナート）チタン、
【００３５】
トリエトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｎ−プロポキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｉ−プロポキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｎ−ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｔ−ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、ジエトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ−ｎ−プロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ−ｉ−プロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ−ｎ−ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ−ｓｅｃ−ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ−ｔ−ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、モノエトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ−ｎ−プロポキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ−ｉ−プロポキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ−ｎ−ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ−ｓｅｃ−ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ−ｔ−ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、テトラキス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ（アセチルアセトナート）トリス（エチルアセトアセテート）チタン、ビス（アセチルアセトナート）ビス（エチルアセトアセテート）チタン、トリス（アセチルアセトナート）モノ（エチルアセトアセテート）チタン等のチタンキレート化合物；
【００３６】
トリエトキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリ−ｎ−プロポキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリ−ｉ−プロポキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリ−ｎ−ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリ−ｔ−ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジエトキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジ−ｎ−プロポキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジ−ｉ−プロポキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジ−ｎ−ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジ−ｓｅｃ−ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジ−ｔ−ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノエトキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノ−ｎ−プロポキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノ−ｉ−プロポキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノ−ｎ−ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノ−ｓｅｃ−ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノ−ｔ−ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、テトラキス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、
【００３７】
トリエトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ−ｎ−プロポキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ−ｉ−プロポキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ−ｎ−ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ−ｔ−ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジエトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ−ｎ−プロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ−ｉ−プロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ−ｎ−ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ−ｓｅｃ−ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ−ｔ−ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノエトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ−ｎ−プロポキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ−ｉ−プロポキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ−ｎ−ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ−ｓｅｃ−ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ−ｔ−ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、テトラキス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ（アセチルアセトナート）トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ビス（アセチルアセトナート）ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリス（アセチルアセトナート）モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム等のジルコニウムキレート化合物；トリス（アセチルアセトナート）アルミニウム、トリス（エチルアセトアセテート）アルミニウム等のアルミニウムキレート化合物等を用いることができる。
【００３８】
前記有機酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シュウ酸、マレイン酸、メチルマロン酸、アジピン酸、セバシン酸、没食子酸、酪酸、メリット酸、アラキドン酸、ミキミ酸、２−エチルヘキサン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレイン酸、サリチル酸、安息香酸、ｐ−アミノ安息香酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、マロン酸、スルホン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸等が挙げられる。
また、前記無機酸としては、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸等が挙げられる。
【００３９】
前記有機塩基としては、例えば、ピリジン、ピロール、ピペラジン、ピロリジン、ピペリジン、ピコリン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルモノエタノールアミン、モノメチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジアザビシクロオクラン、ジアザビシクロノナン、ジアザビシクロウンデセン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等が挙げられる。
また、前記無機塩基としては、例えば、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。
【００４０】
これらの触媒のなかでも、金属キレート化合物、有機酸、無機酸が好ましく、チタンキレート化合物、有機酸が特に好ましい。
これらの触媒は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４１】
また、触媒の使用量は、原料化合物の合計１００質量部に対して、０．００１〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．０１〜１０質量部である。
【００４２】
また、加水分解縮合反応を行った後には、例えば、メタノール、エタノール等の低級アルコール類等の反応副生成物の除去処理を行うことが好ましい。これにより、前記有機溶剤の純度が高くなるため、優れた塗布性を有し、しかも、良好な保存安定性を有する組成物を得ることができる。
反応副生成物の除去処理の方法としては、加水分解物又はその縮合物の反応が進行しない方法であれば特に限定されず、例えば、反応副生成物の沸点が前記有機溶剤の沸点より低いものである場合には、減圧によって留去することができる。
【００４３】
また、前記重合体（Ａ）は、本発明のシリコン含有膜形成用組成物に、１種のみ含有されていてもよいし、２種以上含有されていてもよい。
【００４４】
（２）溶剤（Ｂ）
前記溶剤（Ｂ）としては、例えば、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｉ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｉ−ヘプタン、２，２，４−トリメチルペンタン、ｎ−オクタン、ｉ−オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、ｎ−プロピルベンセン、ｉ−プロピルベンセン、ジエチルベンゼン、ｉ−ブチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジ−ｉ−プロピルベンセン、ｎ−アミルナフタレン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒；メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｉ−ペンタノール、２−メチルブタノール、ｓｅｃ−ペンタノール、ｔ−ペンタノール、３−メトキシブタノール、ｎ−ヘキサノール、２−メチルペンタノール、ｓｅｃ−ヘキサノール、２−エチルブタノール、ｓｅｃ−ヘプタノール、ヘプタノール−３、ｎ−オクタノール、２−エチルヘキサノール、ｓｅｃ−オクタノール、ｎ−ノニルアルコール、２，６−ジメチルヘプタノール−４、ｎ−デカノール、ｓｅｃ−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、ｓｅｃ−テトラデシルアルコール、ｓｅｃ−ヘプタデシルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、３，３，５−トリメチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、フェニルメチルカルビノール、ジアセトンアルコール、クレゾール等のモノアルコール系溶媒；エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ペンタンジオール−２，４、２−メチルペンタンジオール−２，４、ヘキサンジオール−２，５、ヘプタンジオール−２，４、２−エチルヘキサンジオール−１，３、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール系溶媒；
【００４５】
アセトン、メチルエチルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、メチル−ｎ−ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル−ｉ−ブチルケトン、メチル−ｎ−ペンチルケトン、エチル−ｎ−ブチルケトン、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、ジ−ｉ−ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、２，４−ペンタンジオン、アセトニルアセトン、ジアセトンアルコール、アセトフェノン、フェンチョン等のケトン系溶媒；エチルエーテル、ｉ−プロピルエーテル、ｎ−ブチルエーテル、ｎ−ヘキシルエーテル、２−エチルヘキシルエーテル、エチレンオキシド、１，２−プロピレンオキシド、ジオキソラン、４−メチルジオキソラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ−２−エチルブチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、エトキシトリグリコール、テトラエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒；
【００４６】
ジエチルカーボネート、酢酸メチル、酢酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｓｅｃ−ペンチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２−エチルブチル、酢酸２−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ｎ−ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノプロピルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノブチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ｎ−ブチル、プロピオン酸ｉ−アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−ｎ−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル、乳酸ｎ−アミル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル等のエステル系溶媒；Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルプロピオンアミド、Ｎ−メチルピロリドン等の含窒素系溶媒；硫化ジメチル、硫化ジエチル、チオフェン、テトラヒドロチオフェン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、１，３−プロパンスルトン等の含硫黄系溶媒等を挙げることができる。
これらの溶剤（Ｂ）は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４７】
（３）重合体（Ｃ）
本発明のシリコン含有膜形成用組成物には、レジストパターン密着性を向上させるという観点から、前記一般式（３）で表される化合物（ａ３）の加水分解物及びその縮合物のうちの少なくとも一方からなる重合体（Ｃ）が、更に含有されていてもよい。
尚、化合物（ａ３）については、前述の説明をそのまま適用することができる。
【００４８】
前記重合体（Ｃ）の含有量は、重合体（Ａ）の固形分１００質量部に対して、１〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは３〜６質量部である。
【００４９】
また、前記重合体（Ｃ）の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量（以下、「Ｍｗ」ともいう）は、５００〜１００００であることが好ましく、より好ましくは１０００〜５０００、更に好ましくは１５００〜３０００である。このＭｗが５００〜１００００である場合には、十分な塗布性、保存安定性及びレジストパターン密着性が得られるため好ましい。
【００５０】
前記重合体（Ｃ）の製造方法は特に限定されないが、例えば、前述の重合体（Ａ）と同様に、前記化合物（ａ３）を出発原料として、この出発原料を有機溶媒中に溶解し、この溶液中に水を断続的に或いは連続的に添加して、加水分解縮合反応させることにより製造することができる。尚、この際に用いられる化合物（ａ３）は１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。
【００５１】
また、前記重合体（Ｃ）は、本発明のシリコン含有膜形成用組成物に、１種のみ含有されていてもよいし、２種以上含有されていてもよい。
【００５２】
（４）他の成分（ｉ）
（４−１）酸発生化合物
本発明のシリコン含有膜形成用組成物には、前記ポリシロキサン及び溶剤以外に、紫外光の照射及び／又は加熱により酸を発生する酸発生化合物（以下、単に「酸発生剤」ともいう。）が含まれていてもよい。
このような酸発生剤を含有する場合には、レジストを露光することにより、又は露光後に加熱することにより、シリコン含有膜中に酸が発生し、該シリコン含有膜とレジスト膜との界面に酸が供給される。その結果、レジスト膜のアルカリ現像処理において、解像度及び再現性に優れたレジストパターンを形成することができる。
前記酸発生剤としては、加熱処理を行うことによって酸を発生する化合物（以下「潜在性熱酸発生剤」ともいう。）及び紫外光照射処理を行うことによって酸を発生する化合物（以下「潜在性光酸発生剤」ともいう。）が挙げられる。
【００５３】
前記潜在性熱酸発生剤は、通常５０〜４５０℃、好ましくは２００〜３５０℃に加熱することにより酸を発生する化合物である。
この潜在性熱酸発生剤としては、例えば、スルホニウム塩、ベンゾチアゾリウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩等のオニウム塩が挙げられる。
前記スルホニウム塩の具体例としては、４−アセトフェニルジメチルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、４−アセトキシフェニルジメチルスルホニウム  ヘキサフルオロアルセネート、ジメチル−４−（ベンジルオキシカルボニルオキシ）フェニルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、ジメチル−４−（ベンゾイルオキシ）フェニルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、ジメチル−４−（ベンゾイルオキシ）フェニルスルホニウム  ヘキサフルオロアルセネート、ジメチル−３−クロロ−４−アセトキシフェニルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート等のアルキルスルホニウム塩；ベンジル−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、ベンジル−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム  ヘキサフルオロホスフェート、４−アセトキシフェニルベンジルメチルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、ベンジル−４−メトキシフェニルメチルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、ベンジル−２−メチル−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、ベンジル−３−クロロ−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム  ヘキサフルオロアルセネート、４−メトキシベンジル−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム  ヘキサフルオロホスフェート、ベンゾイントシレート、２−ニトロベンジルトシレート等のベンジルスルホニウム塩；
【００５４】
ジベンジル−４−ヒドロキシフェニルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、ジベンジル−４−ヒドロキシフェニルスルホニウム  ヘキサフルオロホスフェート、４−アセトキシフェニルジベンジルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、ジベンジル−４−メトキシフェニルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、ジベンジル−３−クロロ−４−ヒドロキシフェニルスルホニウム  ヘキサフルオロアルセネート、ジベンジル−３−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、ベンジル−４−メトキシベンジル−４−ヒドロキシフェニルスルホニウム  ヘキサフルオロホスフェート等のジベンジルスルホニウム塩；ｐ−クロロベンジル−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、ｐ−ニトロベンジル−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、ｐ−クロロベンジル−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム  ヘキサフルオロホスフェート、ｐ−ニトロベンジル−３−メチル−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、３，５−ジクロロベンジル−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、ｏ−クロロベンジル−３−クロロ−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート等の置換ベンジルスルホニウム塩；
【００５５】
前記ベンゾチアゾニウム塩の具体例としては３−ベンジルベンゾチアゾリウム  ヘキサフルオロアンチモネート、３−ベンジルベンゾチアゾリウム  ヘキサフルオロホスフェート、３−ベンジルベンゾチアゾリウム  テトラフルオロボレート、３−（ｐ−メトキシベンジル）ベンゾチアゾリウム  ヘキサフルオロアンチモネート、３−ベンジル−２−メチルチオベンゾチアゾリウム  ヘキサフルオロアンチモネート、３−ベンジル−５−クロロベンゾチアゾリウム  ヘキサフルオロアンチモネート等のベンジルベンゾチアゾリウム塩が挙げられる。
更に、前記以外の熱酸発生剤として、２，４，４，６−テトラブロモシクロヘキサジエノンを挙げることもできる。
【００５６】
これらのうち、４−アセトキシフェニルジメチルスルホニウム  ヘキサフルオロアルセネート、ベンジル−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、４−アセトキシフェニルベンジルメチルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、ジベンジル−４−ヒドロキシフェニルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、４−アセトキシフェニルベンジルスルホニウム  ヘキサフルオロアンチモネート、３−ベンジルベンゾチアゾリウム  ヘキサフルオロアンチモネート等が好ましく用いられる。これらの市販品としては、サンエイド  ＳＩ−Ｌ８５、同ＳＩ−Ｌ１１０、同ＳＩ−Ｌ１４５、同ＳＩ−Ｌ１５０、同ＳＩ−Ｌ１６０（三新化学工業（株）製）等が挙げられる。
【００５７】
また、前記潜在性光酸発生剤は、通常１〜１００ｍＪ、好ましくは１０〜５０ｍＪの紫外光照射により酸を発生する化合物である。
この光酸発生剤としては、例えば、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネート、ジフェニルヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロｎ−ブタンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムナフタレンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムノナフルオロｎ−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムナフタレンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロｎ−ブタンスルホネート、（ヒドロキシフェニル）ベンゼンメチルスルホニウムトルエンスルホネート、シクロヘキシルメチル（２−オキソシクロヘキシル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジシクロヘキシル（２−オキソシクロヘキシル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、
【００５８】
ジメチル（２−オキソシクロヘキシル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート、（４−ヒドロキシフェニル）ベンジルメチルスルホニウムトルエンスルホネート、１−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、１−ナフチルジエチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−シアノ−１−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ニトロ−１−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メチル−１−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−シアノ−１−ナフチル−ジエチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ニトロ−１−ナフチルジエチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メチル−１−ナフチルジエチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ヒドロキシ−１−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ヒドロキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−エトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メトキシメトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−エトキシメトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−（１−メトキシエトキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−（２−メトキシエトキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−エトキシカルブニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ｎ−プロポキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、
【００５９】
４−ｉ−プロポキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ｎ−ブトキカルビニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ｔ−ブトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−（２−テトラヒドロフラニルオキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−（２−テトラヒドロピラニルオキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ベンジルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、１−（ナフチルアセトメチル）テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート等のオニウム塩系光酸発生剤類；フェニル−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、メトキシフェニル−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、ナフチル−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン等のハロゲン含有化合物系光酸発生剤類；
【００６０】
１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホニルクロリド、１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホニルクロリド、２，３，４，４‘−テトラベンゾフェノンの１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステルまたは１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル等のジアゾケトン化合物系光酸発生剤類；４−トリスフェナシルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、ビス（フェニルスルホニル）メタン等のスルホン酸化合物系光酸発生剤類；ベンゾイントシレート、ピロガロールのトリストリフルオロメタンスルホネート、ニトロベンジル−９，１０−ジエトキシアントラセン−２−スルホネート、トリフルオロメタンスルホニルビシクロ［２，２，１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボジイミド、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドトリフルオロメタンスルホネート、１，８−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフルオロメタンスルホネート等のスルホン酸化合物系光酸発生剤類等が挙げられる。
尚、これらの酸発生剤は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６１】
前記酸発生剤の含有量は、重合体（Ａ）の固形分１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．１〜５質量部である。
【００６２】
（４−２）β−ジケトン
また、本発明のシリコン含有膜形成用組成物には、形成される塗膜の均一性及び保存安定性の向上を図るため、β−ジケトンが含まれていてもよい。
前記β−ジケトンとしては、例えば、アセチルアセトン、２，４−ヘキサンジオン、２，４−ヘプタンジオン、３，５−ヘプタンジオン、２，４−オクタンジオン、３，５−オクタンジオン、２，４−ノナンジオン、３，５−ノナンジオン、５−メチル−２，４−ヘキサンジオン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオン、１，１，１，５，５，５−ヘキサフルオロ−２，４−ヘプタンジオン等が挙げられる。これらのβ−ジケトンは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６３】
前記β−ジケトンの含有量は、β−ジケトンと前記溶媒（Ｂ）との合計を１００質量部とした場合に、１〜５０質量部であることが好ましく、より好ましくは３〜３０質量部である。
【００６４】
（５）他の成分（ｉｉ）
また、本発明のシリコン含有膜形成用組成物には、更に、コロイド状シリカ、コロイド状アルミナ、有機ポリマー、界面活性剤等の成分が含まれていてもよい。
前記コロイド状シリカは、高純度の無水ケイ酸を親水性有機溶媒に分散した分散液であり、通常、平均粒径が５〜３０ｍμ、好ましくは１０〜２０ｍμ、固形分濃度が１０〜４０質量％程度のものである。このような、コロイド状シリカとしては、例えば、日産化学工業（株）製、メタノールシリカゾル、イソプロパノールシリカゾル；触媒化成工業（株）製、オスカル等が挙げられる。これらのコロイド状シリカは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記コロイド状アルミナとしては、例えば、日産化学工業（株）製のアルミナゾル５２０、同１００、同２００；川研ファインケミカル（株）製のアルミナクリアーゾル、アルミナゾル１０、同１３２等が挙げられる。これらのコロイド状アルミナは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６５】
前記有機ポリマーとしては、例えば、ポリアルキレンオキサイド構造を有する化合物、糖鎖構造を有する化合物、ビニルアミド系重合体、アクリレート化合物、メタクリレート化合物、芳香族ビニル化合物、デンドリマー、ポリイミド，ポリアミック酸、ポリアリーレン、ポリアミド、ポリキノキサリン、ポリオキサジアゾール、フッ素系重合体等が挙げられる。これらの有機ポリマーは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記界面活性剤としては、例えば、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ポリアルキレンオキシド系界面活性剤、含フッ素界面活性剤等が挙げられる。これらの界面活性剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６６】
［２］シリコン含有膜形成用組成物の製造方法
本発明のシリコン含有膜形成用組成物の製造方法は特に限定されないが、例えば、（１）前記重合体（Ａ）と、前記溶媒（Ｂ）と、必要に応じて前記重合体（Ｃ）や前記他の添加剤と、を混合することにより得ることができる。
また、本発明のシリコン含有膜形成用組成物において、樹脂分の固形分濃度は特に限定されないが、１〜２０質量％であることが好ましく、より好ましくは１〜１５質量％である。
【００６７】
［３］シリコン含有膜の形成方法
本発明のシリコン含有膜形成用組成物は、例えば、反射防止膜の表面に塗布することにより、この組成物の塗膜を形成し、この塗膜を加熱処理することにより、或いは、潜在性光酸発生剤を含有する場合には、紫外光の照射及び加熱処理を行うことにより、シリコン含有膜（レジスト下層膜）を形成することができる。
本発明のシリコン含有膜形成用組成物を塗布する方法としては、スピンコート法、ロールコート法、ディップ法等を利用することができる。また、形成される塗膜の加熱温度は、通常５０〜４５０℃であり、加熱処理後の膜厚は、通常１０〜２００ｎｍである。
前記のようにして形成されたシリコン含有膜は、他のレジスト下層膜やレジスト膜との密着性が高く、レジスト現像液及びレジストを除去するための酸素アッシングに対して耐性を有し、再現性の高いレジストパターンが得られる。
【００６８】
［４］パターン形成方法
本発明のパターン形成方法は、（１）多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物を被加工基板上に塗布してシリコン含有膜を形成する工程〔以下、単に「工程（１）」という。〕と、（２）得られた前記シリコン含有膜上に、レジスト組成物を塗布してレジスト被膜を形成する工程〔以下、単に「工程（２）」という。〕と、（３）得られた前記レジスト被膜に、フォトマスクを透過させることにより選択的に放射線を照射して前記レジスト被膜を露光する工程〔以下、単に「工程（３）」という。〕と、（４）露光した前記レジスト被膜を現像して、レジストパターンを形成する工程〔以下、単に「工程（４）」という。〕と、（５）前記レジストパターンをマスク（エッチングマスク）として、前記シリコン含有膜及び前記被加工基板をドライエッチングしてパターンを形成する工程〔以下、単に「工程（５）」という。〕と、を備える。
本発明のパターン形成方法によれば、ドライエッチングプロセスにおいて、被加工基板にレジストパターンを再現性よく忠実に転写することができる。
【００６９】
（４−１）工程（１）
前記工程（１）では、前述のシリコン含有膜形成用組成物を用いて、被加工基板上にシリコン含有膜を形成する。これにより、被加工基板上にシリコン含有膜が形成されたシリコン含有膜付き基板を得ることができる。
【００７０】
前記被加工基板としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、ポリシロキサン等の絶縁膜、以下、全て商品名で、ブラックダイヤモンド〔ＡＭＡＴ社製〕、シルク〔ダウケミカル社製〕、ＬＫＤ５１０９〔ＪＳＲ社製〕等の低誘電体絶縁膜で被覆したウェハ等の層間絶縁膜を使用することができる。また、この被加工基板としては、配線講（トレンチ）、プラグ溝（ビア）等のパターン化された基板を用いてもよい。
【００７１】
また、前記被加工基板には、予めレジスト下層膜（本発明のシリコン含有膜形成用組成物を用いて得られるシリコン含有膜とは異なる他のレジスト下層膜）が形成されていてもよい。
このレジスト下層膜は、レジストパターン形成において、シリコン含有膜及び／又はレジスト被膜が有する機能を更に補ったり、これらが有していない機能を得るために、必要とされる所定の機能（例えば、反射防止機能、塗布膜平坦性、ＣＦ４等のフッ素系ガスに対する高エッチング耐性）が付与された膜のことである。
【００７２】
前記レジスト下層膜は、「ＮＦＣ  ＨＭ８００５」〔ＪＳＲ社製〕、「ＮＦＣ  ＣＴ０８」〔ＪＳＲ社製〕等の商品名で市販されている材料等を用いて形成することができる。
【００７３】
前記レジスト下層膜の形成方法は特に限定されないが、例えば、前述のレジスト下層膜形成用の材料を被加工基板上に、スピンコート法等の公知の方法により塗布して形成された塗膜を、露光及び／又は加熱することにより硬化して形成することができる。
この露光に用いられる放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、Ｘ線、電子線、γ線、分子線、イオンビーム等が挙げられる。
また、塗膜を加熱する際の温度は、特に限定されないが、９０〜５５０℃であることが好ましく、より好ましくは９０〜４５０℃、更に好ましくは９０〜３００℃である。
【００７４】
尚、前記レジスト下層膜の膜厚は特に限定されないが、１００〜２００００ｎｍであることが好ましい。
【００７５】
また、工程（１）におけるシリコン含有膜は、前述の本発明のシリコン含有膜形成用組成物を用いることにより得ることができる。具体的には、例えば、レジスト被膜や他の下層膜（反射防止膜）等の表面に塗布することにより、シリコン含有膜形成用組成物の塗膜を形成し、この塗膜を加熱処理することにより、或いは、潜在性光酸発生剤を含有する場合には、紫外光の照射及び加熱処理を行うことにより、硬化させ、シリコン含有膜（レジスト下層膜）を形成することができる。
シリコン含有膜形成用組成物を塗布する方法としては、スピンコート法、ロールコート法、ディップ法等を利用することができる。
また、形成される塗膜の加熱温度は、通常５０〜４５０℃であり、加熱処理後の膜厚は、通常１０〜２００ｎｍである。
【００７６】
（４−２）工程（２）
前記工程（２）では、レジスト組成物を用いて、工程（１）にて得られたシリコン含有膜上にレジスト被膜を形成する。
この工程（２）にて用いられるレジスト組成物としては、例えば、光酸発生剤を含有するポジ型又はネガ型の化学増幅型レジスト組成物、アルカリ可溶性樹脂とキノンジアジド系感光剤とからなるポジ型レジスト組成物、アルカリ可溶性樹脂と架橋剤とからなるネガ型レジスト組成物等を好適例として挙げることができる。
【００７７】
また、レジスト組成物の固形分濃度は特に限定されないが、例えば、５〜５０質量％であることが好ましい。
また、レジスト組成物としては、孔径０．２μｍ程度のフィルターを用いてろ過したものを好適に用いることができる。尚、本発明のパターン形成方法においては、このようなレジスト組成物として、市販品のレジスト組成物をそのまま使用することもできる。
【００７８】
レジスト組成物を塗布する方法は特に限定されず、例えば、スピンコート法等の従来の方法によって塗布することができる。尚、レジスト組成物を塗布する際には、得られるレジスト被膜が所定の膜厚となるように、塗布するレジスト組成物の量を調整する。
【００７９】
前記レジスト被膜は、前記レジスト組成物を塗布することによって形成された塗膜をプレベークすることにより、塗膜中の溶媒（即ち、レジスト組成物に含有される溶媒）を揮発させて形成することができる。
プレベークする際の温度は、使用するレジスト組成物の種類等に応じて適宜調整されるが、３０〜２００℃であることが好ましく、より好ましくは５０〜１５０℃である。
【００８０】
（４−３）工程（３）
前記工程（３）では、工程（２）において得られたレジスト被膜に、フォトマスクを透過させることにより選択的に放射線を照射してレジスト被膜を露光する。
【００８１】
この工程（３）において用いられる放射線としては、レジスト組成物に使用されている酸発生剤の種類に応じて、可視光線、紫外線、遠紫外線、Ｘ線、電子線、γ線、分子線、イオンビーム等から適切に選択されるが、遠紫外線であることが好ましく、特に、ＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（１９３ｎｍ）、Ｆ２エキシマレーザー（波長１５７ｎｍ）、Ｋｒ２エキシマレーザー（波長１４７ｎｍ）、ＡｒＫｒエキシマレーザー（波長１３４ｎｍ）、極紫外線（波長１３ｎｍ等）等を好適例として挙げることができる。
また、露光する方法についても特に制限はなく、従来公知のパターン形成において行われる方法に準じて行うことができる。
【００８２】
（４−４）工程（４）
前記工程（４）では、工程（３）において露光したレジスト被膜を現像して、レジストパターンを形成する。
【００８３】
現像に用いる現像液は、使用されるレジスト組成物の種類に応じて適宜選択することができる。ポジ型化学増幅型レジスト組成物やアルカリ可溶性樹脂を含有するポジ型レジスト組成物の場合には、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、コリン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノネン等のアルカリ性水溶液を用いることができる。また、これらのアルカリ性水溶液は、水溶性有機溶媒、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール類や、界面活性剤を適量添加したものであってもよい。
【００８４】
また、ネガ型化学増幅型レジスト組成物、アルカリ可溶性樹脂を含有するネガ型レジスト組成物の場合には、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類等のアルカリ類の水溶液等を用いることができる。
【００８５】
工程（４）においては、前記現像液で現像を行った後、洗浄し、乾燥することによって、前記フォトマスクに対応した所定のレジストパターンを形成することができる。
【００８６】
尚、この工程（４）では、解像度、パターンプロファイル、現像性等を向上させるため、現像を行う前（即ち、工程（３）における露光を行った後）に、ポストベークを行うことが好ましい。このポストベークの温度は、使用されるレジスト組成物の種類等に応じて適宜調整されるが、５０〜２００℃であることが好ましく、より好ましくは８０〜１５０℃である。
【００８７】
（４−５）工程（５）
前記工程（５）では、工程（４）にて形成したレジストパターンをマスク（エッチングマスク）として、シリコン含有膜及び被加工基板をドライエッチングしてパターンを形成する。尚、レジスト下層膜が形成された被加工基板を用いた場合には、シリコン含有膜及び被加工基板と共にレジスト下層膜もドライエッチングする。
【００８８】
前記ドライエッチングは、公知のドライエッチング装置を用いて行うことができる。
また、ドライエッチング時のソースガスとしては、被エッチ膜の元素組成にもよるが、Ｏ２、ＣＯ、ＣＯ２等の酸素原子を含むガス、Ｈｅ、Ｎ２、Ａｒ等の不活性ガス、Ｃｌ２、ＢＣｌ４等の塩素系ガス、Ｈ２、ＮＨ４のガス等を使用することができる。尚、これらのガスは混合して用いることもできる。
【００８９】
本発明のパターン形成方法では、これまでに説明した工程（１）〜（５）を適宜行うことにより、所定の基板加工用のパターンを形成することができる。
【実施例】
【００９０】
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。ここで、「部」及び「％」は、特記しない限り質量基準である。
【００９１】
［１］重合体（Ａ）の製造
合成例１［重合体（Ａ−１）］
シュウ酸０．２２ｇを水１０．８ｇに加熱溶解させて、シュウ酸水溶液を調製した。その後、重量平均分子量（Ｍｗ）が８３０のジメトキシポリカルボシラン１．３０ｇ（２５質量％）、フェニルトリメトキシシラン０．５０ｇ（５質量％）、テトラメトキシシラン５．３３ｇ（７０質量％）、及びプロピレングリコール−１−エチルエーテル２６．７５ｇを入れたフラスコに、冷却管と、上述のように調製したシュウ酸水溶液を入れた滴下ロートをセットした。次いで、オイルバスにて６０℃に加熱した後、シュウ酸水溶液をゆっくり滴下し、６０℃で４時間反応させた。反応終了後、反応溶液の入ったフラスコを放冷してからエバポレーターにセットし、反応により生成したメタノールを除去して、重合体溶液２９．４ｇを得た。この重合体溶液中における固形分を重合体（Ａ−１）とする。尚、この重合体（Ａ−１）の重量平均分子量（Ｍｗ）は１２００であった。
【００９２】
尚、本実施例における重量平均分子量（Ｍｗ）の測定は、下記の方法により行った。
<重量平均分子量（Ｍｗ）の測定>
東ソー社製のＧＰＣカラム（商品名「Ｇ２０００ＨＸＬ」２本、商品名「Ｇ３０００ＨＸＬ」１本、商品名「Ｇ４０００ＨＸＬ」１本）を使用し、流量：１．０ｍＬ／分、溶出溶媒：テトラヒドロフラン、カラム温度：４０℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定した。
【００９３】
合成例２［重合体（Ａ−２）］
シュウ酸０．２２ｇを水１０．８ｇに加熱溶解させて、シュウ酸水溶液を調製した。その後、重量平均分子量（Ｍｗ）が６００のジメトキシポリカルボシラン１．３０ｇ（２５質量％）、フェニルトリメトキシシラン０．５０ｇ（５質量％）、テトラメトキシシラン５．３３ｇ（７０質量％）、及びプロピレングリコール−１−エチルエーテル２６．７５ｇを入れたフラスコに、冷却管と、上述のように調製したシュウ酸水溶液を入れた滴下ロートをセットした。次いで、オイルバスにて６０℃に加熱した後、シュウ酸水溶液をゆっくり滴下し、６０℃で４時間反応させた。反応終了後、反応溶液の入ったフラスコを放冷してからエバポレーターにセットし、反応により生成したメタノールを除去して、重合体溶液２９．４ｇを得た。この重合体溶液中における固形分を重合体（Ａ−２）とする。尚、この重合体（Ａ−２）の重量平均分子量（Ｍｗ）は１３００であった。
【００９４】
合成例３［重合体（Ａ−３）］
シュウ酸０．２２ｇを水１０．８ｇに加熱溶解させて、シュウ酸水溶液を調製した。その後、重量平均分子量（Ｍｗ）が６００のジメトキシポリカルボシラン１．５６ｇ（３０質量％）、フェニルトリメトキシシラン０．２６ｇ（５質量％）、テトラメトキシシラン３．３８ｇ（６５質量％）、及びプロピレングリコール−１−エチルエーテル２６．７５ｇを入れたフラスコに、冷却管と、上述のように調製したシュウ酸水溶液を入れた滴下ロートをセットした。次いで、オイルバスにて６０℃に加熱した後、シュウ酸水溶液をゆっくり滴下し、６０℃で４時間反応させた。反応終了後、反応溶液の入ったフラスコを放冷してからエバポレーターにセットし、反応により生成したメタノールを除去して、重合体溶液２９．４ｇを得た。この重合体溶液中における固形分を重合体（Ａ−３）とする。尚、この重合体（Ａ−３）の重量平均分子量（Ｍｗ）は１０００であった。
【００９５】
［２］比較用重合体の合成
合成例４［重合体（ＡＲ−１）］
テトラメトキシシラン１６２．３５ｇ（８３質量％）、メチルトリメトキシラン３２．５０ｇ（１７質量％）及びプロピレングリコールモノメチルエーテル４６７．４５ｇを１Ｌのフラスコに入れて溶解させ、得られた混合溶液をマグネチックスターラにより撹拌しながら６０℃に加温した。次いで、イオン交換水１３４．５２ｇにマレイン酸３．１７ｇを溶解させた水溶液を、混合溶液に１時間かけて連続的に添加した。その後、６０℃で４時間反応させた後、得られた反応液を室温まで冷却した。次いで、反応副生成物であるメタノール１５９．２６ｇを反応液から減圧留去し、重合体溶液を得た。この重合体溶液中における固形分を重合体（ＡＲ−１）とする。尚、この重合体（ＡＲ−１）の重量平均分子量（Ｍｗ）は２５００であった。
【００９６】
［３］重合体（Ｃ）の製造
合成例５［重合体（Ｃ−１）］
メチルトリメトキシシラン４２．４ｇをプロピレングリコールモノプロピルエーテル４０．０ｇに溶解させた後、スリーワンモーターで攪拌させ、溶液温度を６０℃に安定させた。次いで、マレイン酸０．９ｇを溶解させたイオン交換水１８．７ｇを１時間かけて溶液に添加した。その後、６０℃で２時間反応させた後、反応液を室温まで冷却した。次いで、プロピレングリコールモノプロピルエーテルを５９．９ｇ加えた後、５０℃で反応液からメタノールを含む溶液５９．９ｇをエバポレーションで除去して重合体溶液８０．３ｇを得た。この重合体溶液中における固形分を重合体（Ｃ−１）とする。尚、この重合体（Ｃ−１）の重量平均分子量（Ｍｗ）は３０００であった。
【００９７】
［４］多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物の製造
前述の各合成例で得られた重合体（Ａ）［重合体（Ａ−１）〜（Ａ−３）、（ＡＲ−１）］、重合体（Ｃ）［重合体（Ｃ−１）］と、溶剤（Ｂ）（乳酸エチル）とを用いて、下記のように、実施例１〜４及び比較例１の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物を調製した。
【００９８】
<実施例１>
重合体（Ａ−１）１００部を、乳酸エチル５４０部に溶解させ、得られた溶液を孔径が０．２μｍのメンブランフィルターにて濾過することにより、実施例１の多層レジストプロセス用シリコン含有層膜形成用組成物を得た。尚、各成分の配合割合を表１に示す。
【００９９】
<実施例２〜４及び比較例１>
表１に示す割合で各成分を用いる以外は実施例１と同じ要領にて、実施例２〜４及び比較例１の多層レジストプロセス用シリコン含有層膜形成用組成物を得た。
【０１００】
【表１】
2010090248.tif 000008
【０１０１】
［５］シリコン含有膜形成用組成物（実施例１〜４及び比較例１）の評価
前述のようにして得られた実施例１〜４及び比較例１の各シリコン含有膜形成用組成物について、以下の各種評価を行った。それらの結果を表２に示す。
【０１０２】
（１）レジストパターンのボトム形状
シリコンウェハー上に反射防止膜（ＪＳＲ製、「ＮＦＣ  ＣＴ０８」）を塗布し、１９０℃のホットプレート上で１分間乾燥させ、厚さ３００ｎｍの反射防止膜を形成した。次いで、各シリコン含有層膜形成用組成物をスピンコート法にて塗布し、２００℃で６０秒間焼成した後、更に３００℃で６０秒間焼成して、膜厚４５ｎｍのシリコン含有層膜を形成した。その後、シリコン含有膜（レジスト下層膜）上にレジスト（ＪＳＲ製、「ＡＩＭ５０５６ＪＮ」）を塗布し、１００℃で１分間乾燥させた。次いで、石英製マスクを通してＡｒＦ線照射を行った。その後、１１５℃で９０秒間焼成した後、２．３８％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液で１分間現像し、７５ｎｍのライン・アンド・スペースのレジストパターンを得た。
そして、レジストパターンのボトム形状について、ＳＥＭ（日立ハイテクフィールディング社製、商品名「Ｓ−４８００」）を用いて、倍率１５万倍、目視にて評価を行った。尚、評価基準は、以下の通りである。
○：裾引きが観察されず、矩形のレジストパターンを有する場合
×：裾引きが観察され、矩形のレジストパターンを有さない場合
【０１０３】
（２）レジスト残り
シリコンウェハー上に、各シリコン含有層膜形成用組成物をスピンコート法にて塗布し、２００℃で６０秒間焼成した後、更に３００℃で６０秒間焼成して、膜厚４５ｎｍのシリコン含有層膜を形成した。その後、シリコン含有膜（レジスト下層膜）上にレジスト（ＪＳＲ製、「ＡＩＭ５０５６ＪＮ」）を塗布し、１００℃で１分間乾燥させ、得られたレジストの膜厚を膜厚計（大日本スクリーン社製、商品名「ＶＭ２０１０」）にて測定した。次いで、ノンパターンの石英製マスクを通してＡｒＦ線照射を行った。その後、１１５℃で９０秒間焼成した後、２．３８％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液で１分間現像した。現像後のレジストの膜厚を前記膜厚計にて測定した。
そして、露光前のレジストの膜厚と、露光・現像後のレジストの膜厚との差を、レジスト残りとして、評価した。
【０１０４】
【表２】
2010090248.tif 000009
【０１０５】
表２から明らかなように、実施例１〜４の多層レジストプロセス用シリコン含有膜形成用組成物によれば、レジスト材料の染み込み量が少ないシリコン含有膜を形成することができ、且つ裾引き等のないレジストパターンを安定して形成することができることが分かった。