(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に有機下層膜を形成する工程（１）、その上にシリコンハードマスク形成組成物を塗布し焼成しシリコンハードマスクを形成する工程（２）、前記シリコンハードマスクの上にレジスト組成物を塗布しレジスト膜を形成する工程（３）、前記レジスト膜を露光し、露光後に該レジスト膜を現像しレジストパターンを得る工程（４）、前記レジストパターンによりシリコンハードマスクをエッチングする工程（５）、パターン化されたシリコンハードマスクにより有機下層膜をエッチングしパターン化された有機下層膜を形成する工程（６）、前記パターン化された有機下層膜の上に被覆用ポリシロキサン組成物を塗布し該有機下層膜のパターン間を該ポリシロキサン組成物で埋め込み、エッチバックにより該有機下層膜の上面を露出させる工程（７）、前記有機下層膜をエッチングしてパターンを反転する工程（８）を含む半導体装置の製造方法であって、
前記被覆用ポリシロキサン組成物が、全シラン中、２つ乃至３つの加水分解性基を有する加水分解性シランを３０乃至１００モル％となる割合で含む加水分解性シランの加水分解縮合物を含む、
製造方法。
【請求項２】
加水分解性シランが式（１）：
【化１】
0006540971.tif 000017
（式（１）中、Ｒ１はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルコキシアリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、もしくはシアノ基を有する有機基で且つＳｉ−Ｃ結合によりケイ素原子と結合しているものであり、Ｒ２はアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン基を示し、ａは０乃至２の整数を示す。）で示され、かつ全シラン中に、式（１）中ａが１乃至２である加水分解性シランを３０乃至１００モル％及び、式（１）中ａが０
である加水分解性シランを０乃至７０モル％となる割合で含むものである、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
全シラン中に式（１）（式中、ａが１乃至２である。）で示される加水分解性シランを１００モル％となる割合で含む加水分解性シランの加水分解縮合物と、２乃至６個のメトキシメチル基を有する架橋性化合物とを含む、請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
式（１）中、Ｒ１がメチル基又はハロゲン基若しくはアルコキシ基で置換されていても良いフェニル基である、請求項２又は請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
加水分解性シランの加水分解が、加水分解触媒として酸、又は塩基を用いて行われる、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
被覆用ポリシロキサン組成物が更に水、酸、及び硬化触媒からなる群から選ばれた一つ以上を含む、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術の分野】
【０００１】
本発明は電子デバイスの作成に係わり、微細パターンを形成するためのパターン反転のための被覆用組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から半導体デバイスの製造において、フォトレジスト組成物を用いたリソグラフィーによる微細加工が行われている。前記微細加工はシリコンウェハー等の被加工基板上にフォトレジスト組成物の薄膜を形成し、その上に半導体デバイスのパターンが描かれたマスクパターンを介して紫外線などの活性光線を照射し、現像し、得られたフォトレジストパターンを保護膜としてシリコンウェハー等の被加工基板をエッチング処理する加工法である。ところが、近年、半導体デバイスの高集積度化が進み、使用される活性光線もＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）からＡｒＦエキシマレーザー（１９３ｎｍ）へと短波長化される傾向にある。これに伴い活性光線の基板からの乱反射や定在波の影響が大きな問題であった。そこでフォトレジストと被加工基板の間に反射防止膜（ＢｏｔｔｏｍＡｎｔｉ−ＲｅｆｌｅｃｔｉｖｅＣｏａｔｉｎｇ、ＢＡＲＣ）を設ける方法が広く検討されるようになってきた。例えば、アクリルアミド構造を含むポリマーを含む感光性レジスト下層膜形成用組成物が開示されている（特許文献１参照）。【０００３】
ヒドロキシアクリルアミドの単位構造を有するポリマーを含むレジスト下層膜形成用組成物が開示されている（特許文献２参照）。【０００４】
ヒドロキシアルキレンメタクリルアミドの単位構造と芳香族アルキレンメタクリレートの単位構造とを含むポリマーを含む反射防止膜形成用組成物が開示されている（特許文献３参照）。【０００５】
今後、レジストパターンの微細化が進行すると、解像度の問題やレジストパターンが現像後に倒れるという問題が生じ、レジストの薄膜化が望まれてくる。そのため、基板加工に充分なレジストパターン膜厚を得ることが難しく、レジストパターンだけではなく、レジストと加工する半導体基板との間に作成されるレジスト下層膜にも基板加工時のマスクとしての機能を持たせるプロセスが必要になってきた。このようなプロセス用のレジスト下層膜として従来の高エッチレート性（エッチング速度の早い）レジスト下層膜とは異なり、レジストに近いドライエッチング速度の選択比を持つリソグラフィー用レジスト下層膜、レジストに比べて小さいドライエッチング速度の選択比を持つリソグラフィー用レジスト下層膜や半導体基板に比べて小さいドライエッチング速度の選択比を持つリソグラフィー用レジスト下層膜が要求されるようになってきている。【０００６】
また、パターンの微細化に伴いパターンの反転を行うパターニング方法が開示されている（特許文献１、２を参照）。（ａ）パターニングの対象である被加工膜上に、反射防止膜及びレジストを順次形成する工程と、（ｂ）露光および現像処理により前記レジストの所定の領域に開口を形成し、前記開口内の前記反射防止膜を除去する工程と、（ｃ）前記開口が形成された前記レジスト上に所定の絶縁膜材料を塗布し、ベーキングを行うことにより塗布系絶縁膜を形成する工程と、（ｄ）前記開口内以外の前記塗布系絶縁膜を除去する工程と、（ｅ）前記レジストおよび前記反射防止膜を除去することにより、前記所定の領域に前記塗布系絶縁膜による第１マスクパターンを形成する工程と、（ｆ）前記第１マスクパターンをマスクにして前記被加工膜をエッチングすることにより前記被加工膜のパターニングを行う工程とを備えることを特徴とする電子デバイスの製造方法が開示されている（特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２８７１７６
【特許文献２】特開２００２−１１０５１０
【特許文献３】特開２００４−３６３３７１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は被加工基板上に形成された段差基板に対し、このパターン間に良好に埋め込むことができると共に、平坦な膜を形成するパターン反転用樹脂組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は第１観点として、半導体基板上に有機下層膜を形成する工程（１）、その上にシリコンハードマスク形成組成物を塗布し焼成しシリコンハードマスクを形成する工程（２）、前記シリコンハードマスクの上にレジスト組成物を塗布しレジスト膜を形成する工程（３）、前記レジスト膜を露光し、露光後に該レジスト膜を現像しレジストパターンを得る工程（４）、前記レジストパターンによりシリコンハードマスクをエッチングする工程（５）、パターン化されたシリコンハードマスクにより有機下層膜をエッチングしパターン化された有機下層膜を形成する工程（６）、前記パターン化された有機下層膜の上に被覆用ポリシロキサン組成物を塗布しエッチバックにより該有機下層膜の上面を露出させる工程（７）、並びに前記有機下層膜をエッチングしてパターンを反転する工程（８）からなるＳＯＣパターン上でのパターン反転方法に用いられ、前記被覆用ポリシロキサン組成物は全シラン中、２つ乃至３つの加水分解性基を有する加水分解性シランを３０乃至１００モル％となる割合で含む加水分解性シランの加水分解縮合物を含む被覆用ポリシロキサン組成物、
第２観点として、加水分解性シランが式（１）：
【化１】
0006540971.tif 000002
（式（１）中、Ｒ１はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルコキシアリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、もしくはシアノ基を有する有機基で且つＳｉ−Ｃ結合によりケイ素原子と結合しているものであり、Ｒ２はアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン基を示し、ａは０乃至２の整数を示す。）で示され、かつ全シラン中に、式（１）中ａが１乃至２である加水分解性シランを３０乃至１００モル％及び、式（１）中ａが０である加水分解性シランを０乃至７０モル％となる割合で含むものである第１観点に記載の被覆用ポリシロキサン組成物、
第３観点として、全シラン中に式（１）（式中、ａが１乃至２である。）で示される加水分解性シランを１００モル％となる割合で含む加水分解性シランの加水分解縮合物と、２乃至６個のメトキシメチル基を有する架橋性化合物とを含む第２観点に記載の被覆用ポリシロキサン組成物、
第４観点として、式（１）中、Ｒ１がメチル基又はハロゲン基若しくはアルコキシ基で置換されていても良いフェニル基である第２観点又は第３観点に記載の被覆用ポリシロキサン組成物、
第５観点として、加水分解性シランの加水分解が、加水分解触媒として酸、又は塩基を用いて行われる第１観点乃至第４観点のいずれか一つに記載の被覆用ポリシロキサン組成物、
第６観点として、被覆用ポリシロキサン組成物が更に水、酸、及び硬化触媒からなる群から選ばれた一つ以上を含む第１観点乃至第５観点のいずれか一つに記載の被覆用ポリシロキサン組成物、及び
第７観点として、半導体基板上に有機下層膜を形成する工程（１）、その上にシリコンハードマスク形成組成物を塗布し焼成しシリコンハードマスクを形成する工程（２）、前記シリコンハードマスクの上にレジスト組成物を塗布しレジスト膜を形成する工程（３）、前記レジスト膜を露光し、露光後に該レジスト膜を現像しレジストパターンを得る工程（４）、前記レジストパターンによりシリコンハードマスクをエッチングする工程（５）、パターン化されたシリコンハードマスクにより有機下層膜をエッチングしパターン化された有機下層膜を形成する工程（６）、前記パターン化された有機下層膜の上に第１観点乃至第６観点のいずれか一つに記載の被覆用ポリシロキサン組成物を塗布し該有機下層膜のパターン間を該ポリシロキサン組成物で埋め込み、エッチバックにより該有機下層膜の上面を露出させる工程（７）、前記有機下層膜をエッチングしてパターンを反転する工程（８）を含む半導体装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の被覆用ポリシロキサン組成物は、被加工基板上に形成されパターン化された有機下層膜とミキシングすることなく、このパターン化された有機下層膜の上に被覆して、該有機下層膜のパターン間に良好に埋め込む（充填する）ことができる。被覆用ポリシロキサン組成物は硬化してポリシロキサン組成物膜を形成し、後にエッチング（ガスエッチング）によるエッチバックにより平坦な面を形成することができる。更に有機下層膜はアッシング（灰化処理）により除去することができるので、有機下層膜によるパターンを、被覆用ポリシロキサン組成物が充填されてできたポリシロキサン組成物膜のパターンに反転することできる。これらの反転パターンにより被加工基板の加工を行うことができる。【００１１】
さらに対象とする被加工基板とその上に被覆される膜との密着性が、有機下層膜より被覆用ポリシロキサン組成物による膜の方が改善される場合には、この様なパターンの反転を用いることによって、密着性の高い膜により被加工基板を加工することができる。【００１２】
従来の技術としてフォトレジストパターン間に、ポリシロキサン系組成物を埋め込み（充填し）、その後に酸素系ガスによるエッチングによりポリシロキサンのパターンに反転する方法が行われていた。この手法ではレジストの膜厚は薄いので高アスペクト比の反転パターンは得られない。
しかし、本発明では被加工基板上のフォトレジストパターンと比較しアスペクト比の大きな段差基板を用いてパターンの反転を行うことができ、その結果高アスペクト比の反転パターンが得られる。本発明では、アスペクト比の大きな有機下層膜のパターン間への埋め込みが可能であるために、特定のポリシロキサン系組成物による被覆が有効である。【００１３】
また、従来の技術としてフォトレジストパターン間に、ポリシロキサン系組成物を埋め込む（充填する）方法では、下層に有機系の膜が存在するためアッシング等の処理が難しく、ガスエッチングにより行われる場合が多い。
しかし、本発明では被加工基板の直上又は酸化物膜上の有機下層膜をポリシロキサン系組成物で以てパターンの反転を行うことができるため、ポリシロキサン系組成物を埋め込んだ後に硬化してアッシング処理により簡単にパターンの反転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の被覆用ポリシロキサン組成物を用いたパターン反転工程を含む半導体装置の製造方法を示す。
【図２】図２は被覆性能を評価するため、ＳｉＯ２で形成された段差基板上に本発明の被覆用ポリシロキサン組成物を被覆した断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は半導体基板上に有機下層膜を形成する工程（１）、その上にシリコンハードマスク形成組成物を塗布し焼成しシリコンハードマスクを形成する工程（２）、前記シリコンハードマスクの上にレジスト組成物を塗布しレジスト膜を形成する工程（３）、前記レジスト膜を露光し、露光後に該レジスト膜を現像しレジストパターンを得る工程（４）、前記レジストパターンによりシリコンハードマスクをエッチングする工程（５）、パターン化されたシリコンハードマスクにより有機下層膜をエッチングしパターン化された有機下層膜を形成する工程（６）、前記パターン化された有機下層膜の上に被覆用ポリシロキサン組成物を塗布しエッチバックにより該有機下層膜の上面を露出させる工程（７）、前記有機下層膜をエッチング又はアッシングしてパターンを反転する工程（８）からなるＳＯＣパターン上でのパターン反転方法に用いられ、前記被覆用ポリシロキサン組成物は全シラン中、２つ乃至３つの加水分解性基を有する加水分解性シランを３０乃至１００モル％となる割合で含む加水分解性シランの加水分解縮合物を含む該被覆用ポリシロキサン組成物である。
【００１６】
上記工程（７）において、パターン化された有機下層膜の上に被覆用ポリシロキサン組成物を塗布するが、そのときに有機下層膜の上面に部分的にシリコンハードマスクが残存していても良い。後に被覆用ポリシロキサンはエッチバックにより有機下層膜の上面を露出させることになるので、被覆用ポリシロキサンとシリコンハードマスクが同時にエッチバックにより除去されるからである。
【００１７】
また、好ましい本発明のポリシロキサン組成物は上記加水分解性シランが上記式（１）で示される加水分解性シランであって、全シラン中、ａが１乃至２である加水分解性シランを３０乃至１００モル％、及び、ａが０である加水分解性シランを０乃至７０モル％の割合で含むものである。
ここで、式（１）中、Ｒ１はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルコキシアリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、もしくはシアノ基を有する有機基で且つＳｉ−Ｃ結合によりケイ素原子と結合しているものであり、Ｒ２はアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン基を示し、ａは０乃至２の整数を示す。
【００１８】
本発明の被覆用ポリシロキサン組成物は、式（１）で示されるような加水分解性シランの加水分解縮合物と、溶剤とを含む。そして任意成分として酸、水、アルコール、硬化触媒、酸発生剤、他の有機ポリマー、吸光性化合物、及び界面活性剤等を含むことができる。
本発明の被覆用ポリシロキサン組成物における固形分は、例えば０．１乃至５０質量％、又は０．１乃至３０質量％、０．１乃至２５質量％である。ここで固形分とは被覆用ポリシロキサン組成物の全成分から溶剤成分を除いたものである。
固形分中に占める加水分解性シラン、その加水分解物、及びその加水分解縮合物の割合は、２０質量％以上であり、例えば５０乃至１００質量％、６０乃至９９質量％、７０乃至９９質量％である。
【００１９】
そして上述の加水分解性シラン、その加水分解物、及びその加水分解縮合物はそれらの混合物として用いることもできる。加水分解性シランを加水分解し、得られた加水分解物を縮合した縮合物として用いることができる。加水分解縮合物を得る際に加水分解が完全に完了しない部分加水分解物やシラン化合物が加水分解縮合物に混合されて、その混合物を用いることもできる。この縮合物はポリシロキサン構造を有するポリマーである。
【００２０】
上記アルキル基としては直鎖又は分枝を有する炭素数１乃至１０のアルキル基であり、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、i−プロピル基、ｎ−ブチル基、i−ブチル基、ｓ−ブチル基、t−ブチル基、ｎ−ペンチル基、１−メチル−ｎ−ブチル基、２−メチル−ｎ−ブチル基、３−メチル−ｎ−ブチル基、１,１−ジメチル−ｎ−プロピル基、１,２−ジメチル−ｎ−プロピル基、２,２−ジメチル−ｎ−プロピル基、１−エチル−ｎ−プロピル基、ｎ−ヘキシル、１−メチル−ｎ−ペンチル基、２−メチル−ｎ−ペンチル基、３−メチル−ｎ−ペンチル基、４−メチル−ｎ−ペンチル基、１,１−ジメチル−ｎ−ブチル基、１,２−ジメチル−ｎ−ブチル基、１,３−ジメチル−ｎ−ブチル基、２,２−ジメチル−ｎ−ブチル基、２,３−ジメチル−ｎ−ブチル基、３,３−ジメチル−ｎ−ブチル基、１−エチル−ｎ−ブチル基、２−エチル−ｎ−ブチル基、１,１,２−トリメチル−ｎ−プロピル基、１,２,２−トリメチル−ｎ−プロピル基、１−エチル−１−メチル−ｎ−プロピル基及び１−エチル−２−メチル−ｎ−プロピル基等が挙げられる。
【００２１】
また環状アルキル基を用いることもでき、例えば炭素数１乃至１０の環状アルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、１−メチル−シクロプロピル基、２−メチル−シクロプロピル基、シクロペンチル基、１−メチル−シクロブチル基、２−メチル−シクロブチル基、３−メチル−シクロブチル基、１,２−ジメチル−シクロプロピル基、２,３−ジメチル−シクロプロピル基、１−エチル−シクロプロピル基、２−エチル−シクロプロピル基、シクロヘキシル基、１−メチル−シクロペンチル基、２−メチル−シクロペンチル基、３−メチル−シクロペンチル基、１−エチル−シクロブチル基、２−エチル−シクロブチル基、３−エチル−シクロブチル基、１,２−ジメチル−シクロブチル基、１,３−ジメチル−シクロブチル基、２,２−ジメチル−シクロブチル基、２,３−ジメチル−シクロブチル基、２,４−ジメチル−シクロブチル基、３,３−ジメチル−シクロブチル基、１−ｎ−プロピル−シクロプロピル基、２−ｎ−プロピル−シクロプロピル基、１−i−プロピル−シクロプロピル基、２−i−プロピル−シクロプロピル基、１,２,２−トリメチル−シクロプロピル基、１,２,３−トリメチル−シクロプロピル基、２,２,３−トリメチル−シクロプロピル基、１−エチル−２−メチル−シクロプロピル基、２−エチル−１−メチル−シクロプロピル基、２−エチル−２−メチル−シクロプロピル基及び２−エチル−３−メチル−シクロプロピル基等が挙げられる。
【００２２】
上記アルケニル基としては炭素数２乃至１０のアルケニル基であり、エテニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−メチル−１−エテニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、２−メチル−１−プロペニル基、２−メチル−２−プロペニル基、１−エチルエテニル基、１−メチル−１−プロペニル基、１−メチル−２−プロペニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、３−ペンテニル基、４−ペンテニル基、１−ｎ−プロピルエテニル基、１−メチル−１−ブテニル基、１−メチル−２−ブテニル基、１−メチル−３−ブテニル基、２−エチル−２−プロペニル基、２−メチル−１−ブテニル基、２−メチル−２−ブテニル基、２−メチル−３−ブテニル基、３−メチル−１−ブテニル基、３−メチル−２−ブテニル基、３−メチル−３−ブテニル基、１,１−ジメチル−２−プロペニル基、１−i−プロピルエテニル基、１,２−ジメチル−１−プロペニル基、１,２−ジメチル−２−プロペニル基、１−シクロペンテニル基、２−シクロペンテニル基、３−シクロペンテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、３−ヘキセニル基、４−ヘキセニル基、５−ヘキセニル基、１−メチル−１−ペンテニル基、１−メチル−２−ペンテニル基、１−メチル−３−ペンテニル基、１−メチル−４−ペンテニル基、１−ｎ−ブチルエテニル基、２−メチル−１−ペンテニル基、２−メチル−２−ペンテニル基、２−メチル−３−ペンテニル基、２−メチル−４−ペンテニル基、２−ｎ−プロピル−２−プロペニル基、３−メチル−１−ペンテニル基、３−メチル−２−ペンテニル基、３−メチル−３−ペンテニル基、３−メチル−４−ペンテニル基、３−エチル−３−ブテニル基、４−メチル−１−ペンテニル基、４−メチル−２−ペンテニル基、４−メチル−３−ペンテニル基、４−メチル−４−ペンテニル基、１,１−ジメチル−２−ブテニル基、１,１−ジメチル−３−ブテニル基、１,２−ジメチル−１−ブテニル基、１,２−ジメチル−２−ブテニル基、１,２−ジメチル−３−ブテニル基、１−メチル−２−エチル−２−プロペニル基、１−s−ブチルエテニル基、１,３−ジメチル−１−ブテニル基、１,３−ジメチル−２−ブテニル基、１,３−ジメチル−３−ブテニル基、１−i−ブチルエテニル基、２,２−ジメチル−３−ブテニル基、２,３−ジメチル−１−ブテニル基、２,３−ジメチル−２−ブテニル基、２,３−ジメチル−３−ブテニル基、２−i−プロピル−２−プロペニル基、３,３−ジメチル−１−ブテニル基、１−エチル−１−ブテニル基、１−エチル−２−ブテニル基、１−エチル−３−ブテニル基、１−ｎ−プロピル−１−プロペニル基、１−ｎ−プロピル−２−プロペニル基、２−エチル−１−ブテニル基、２−エチル−２−ブテニル基、２−エチル−３−ブテニル基、１,１,２−トリメチル−２−プロペニル基、１−t−ブチルエテニル基、１−メチル−１−エチル−２−プロペニル基、１−エチル−２−メチル−１−プロペニル基、１−エチル−２−メチル−２−プロペニル基、１−i−プロピル−１−プロペニル基、１−i−プロピル−２−プロペニル基、１−メチル−２−シクロペンテニル基、１−メチル−３−シクロペンテニル基、２−メチル−１−シクロペンテニル基��２−メチル−２−シクロペンテニル基、２−メチル−３−シクロペンテニル基、２−メチル−４−シクロペンテニル基、２−メチル−５−シクロペンテニル基、２−メチレン−シクロペンチル基、３−メチル−１−シクロペンテニル基、３−メチル−２−シクロペンテニル基、３−メチル−３−シクロペンテニル基、３−メチル−４−シクロペンテニル基、３−メチル−５−シクロペンテニル基、３−メチレン−シクロペンチル基、１−シクロヘキセニル基、２−シクロヘキセニル基及び３−シクロヘキセニル基等が挙げられる。
【００２３】
上記アリール基としては炭素数６乃至２０のアリール基が挙げられ、例えばフェニル基、ｏ−メチルフェニル基、ｍ−メチルフェニル基、ｐ−メチルフェニル基、ｏ−クロルフェニル基、ｍ−クロルフェニル基、ｐ−クロルフェニル基、ｏ−フルオロフェニル基、ｐ−メルカプトフェニル基、ｏ−メトキシフェニル基、ｐ−メトキシフェニル基、ｐ−アミノフェニル基、ｐ−シアノフェニル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基、ｏ−ビフェニリル基、ｍ−ビフェニリル基、ｐ−ビフェニリル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基及び９−フェナントリル基が挙げられる。
【００２４】
上記エポキシ基を有する有機基としては、グリシドキシメチル、グリシドキシエチル、グリシドキシプロピル、グリシドキシブチル、エポキシシクロヘキシル等が挙げられる。
上記アクリロイル基を有する有機基としては、アクリロイルメチル、アクリロイルエチル、アクリロイルプロピル等が挙げられる。
上記メタクリロイル基を有する有機基としては、メタクリロイルメチル、メタクリロイルエチル、メタクリロイルプロピル等が挙げられる。
上記メルカプト基を有する有機基としては、エチルメルカプト、ブチルメルカプト、ヘキシルメルカプト、オクチルメルカプト等が挙げられる。
上記シアノ基を有する有機基としては、シアノエチル、シアノプロピル等が挙げられる。
【００２５】
上記アルコキシ基としては、炭素数１乃至２０の直鎖、分岐、環状のアルキル部分を有するアルコキシ基が挙げられ、例えばメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、i−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、i−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ｎ−ペンチロキシ基、１−メチル−ｎ−ブトキシ基、２−メチル−ｎ−ブトキシ基、３−メチル−ｎ−ブトキシ基、１,１−ジメチル−ｎ−プロポキシ基、１,２−ジメチル−ｎ−プロポキシ基、２,２−ジメチル−ｎ−プロポキシ基、１−エチル−ｎ−プロポキシ基、ｎ−ヘキシロキシ基、１−メチル−ｎ−ペンチロキシ基、２−メチル−ｎ−ペンチロキシ基、３−メチル−ｎ−ペンチロキシ基、４−メチル−ｎ−ペンチロキシ基、１,１−ジメチル−ｎ−ブトキシ基、１,２−ジメチル−ｎ−ブトキシ基、１,３−ジメチル−ｎ−ブトキシ基、２,２−ジメチル−ｎ−ブトキシ基、２,３−ジメチル−ｎ−ブトキシ基、３,３−ジメチル−ｎ−ブトキシ基、１−エチル−ｎ−ブトキシ基、２−エチル−ｎ−ブトキシ基、１,１,２−トリメチル−ｎ−プロポキシ基、１,２,２−トリメチル−ｎ−プロポキシ基、１−エチル−１−メチル−ｎ−プロポキシ基及び１−エチル−２−メチル−ｎ−プロポキシ基等が、また環状のアルコキシ基としてはシクロプロポキシ基、シクロブトキシ基、１−メチル−シクロプロポキシ基、２−メチル−シクロプロポキシ基、シクロペンチロキシ基、１−メチル−シクロブトキシ基、２−メチル−シクロブトキシ基、３−メチル−シクロブトキシ基、１,２−ジメチル−シクロプロポキシ基、２,３−ジメチル−シクロプロポキシ基、１−エチル−シクロプロポキシ基、２−エチル−シクロプロポキシ基、シクロヘキシロキシ基、１−メチル−シクロペンチロキシ基、２−メチル−シクロペンチロキシ基、３−メチル−シクロペンチロキシ基、１−エチル−シクロブトキシ基、２−エチル−シクロブトキシ基、３−エチル−シクロブトキシ基、１,２−ジメチル−シクロブトキシ基、１,３−ジメチル−シクロブトキシ基、２,２−ジメチル−シクロブトキシ基、２,３−ジメチル−シクロブトキシ基、２,４−ジメチル−シクロブトキシ基、３,３−ジメチル−シクロブトキシ基、１−ｎ−プロピル−シクロプロポキシ基、２−ｎ−プロピル−シクロプロポキシ基、１−i−プロピル−シクロプロポキシ基、２−i−プロピル−シクロプロポキシ基、１,２,２−トリメチル−シクロプロポキシ基、１,２,３−トリメチル−シクロプロポキシ基、２,２,３−トリメチル−シクロプロポキシ基、１−エチル−２−メチル−シクロプロポキシ基、２−エチル−１−メチル−シクロプロポキシ基、２−エチル−２−メチル−シクロプロポキシ基及び２−エチル−３−メチル−シクロプロポキシ基等が挙げられる。
【００２６】
上記アシルオキシ基としては、上記炭素数２乃至２０のアシルオキシ基が挙げられ、例えばメチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ｎ−プロピルカルボニルオキシ基、i−プロピルカルボニルオキシ基、ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、i−ブチルカルボニルオキシ基、s−ブチルカルボニルオキシ基、t−ブチルカルボニルオキシ基、ｎ−ペンチルカルボニルオキシ基、１−メチル−ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、２−メチル−ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、３−メチル−ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、１,１−ジメチル−ｎ−プロピルカルボニルオキシ基、１,２−ジメチル−ｎ−プロピルカルボニルオキシ基、２,２−ジメチル−ｎ−プロピルカルボニルオキシ基、１−エチル−ｎ−プロピルカルボニルオキシ基、ｎ−ヘキシルカルボニルオキシ基、１−メチル−ｎ−ペンチルカルボニルオキシ基、２−メチル−ｎ−ペンチルカルボニルオキシ基、３−メチル−ｎ−ペンチルカルボニルオキシ基、４−メチル−ｎ−ペンチルカルボニルオキシ基、１,１−ジメチル−ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、１,２−ジメチル−ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、１,３−ジメチル−ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、２,２−ジメチル−ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、２,３−ジメチル−ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、３,３−ジメチル−ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、１−エチル−ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、２−エチル−ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、１,１,２−トリメチル−ｎ−プロピルカルボニルオキシ基、１,２,２−トリメチル−ｎ−プロピルカルボニルオキシ基、１−エチル−１−メチル−ｎ−プロピルカルボニルオキシ基、１−エチル−２−メチル−ｎ−プロピルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基、及びトシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
【００２７】
上記ハロゲン基としてはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
以上に記載した基の例は、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルコキシアリール基におけるアルキル基、アリール基、アルコキシ基及びハロゲン基の部分にも適用される。
【００２８】
式（１）中、Ｒ１がメチル基又はハロゲン基若しくはアルコキシ基で置換されていても良いフェニル基であることが好ましい。
【００２９】
また、本発明では全シラン中に、式（１）（式中、ａが１乃至２である。）で示される加水分解性シランを１００モル％となる割合で含む加水分解性シランの加水分解縮合物と、２乃至６個のメトキシメチル基を有する架橋性化合物とを含む被覆用ポリシロキサン組成物を用いることができる。
上記２乃至６個のメトキシメチル基を有する架橋性化合物は、メラミン系、置換尿素系、またはそれらのポリマー系等が挙げられる。好ましくは、架橋形成置換基を有する架橋剤であり、メトキシメチル化グリコールウリル、ブトキシメチル化グリコールウリル、メトキシメチル化メラミン、ブトキシメチル化メラミン、メトキシメチル化ベンゾグワナミン、ブトキシメチル化ベンゾグワナミン、メトキシメチル化尿素、ブトキシメチル化尿素、メトキシメチル化チオ尿素、またはメトキシメチル化チオ尿素等の化合物である。また、これらの化合物の縮合体も使用することができる。架橋剤の添加量は、使用する塗布溶剤、使用する下地基板、要求される溶液粘度、要求される膜形状などにより変動するが、全固形分に対して０．００１乃至８０質量％、好ましくは０．０１乃至５０質量％、さらに好ましくは０．０５乃至４０質量％である。
【００３０】
本発明では上記架橋反応を促進するための触媒としてとして、ｐ−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ピリジニウムｐ−トルエンスルホン酸、サリチル酸、スルホサリチル酸、クエン酸、安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、ナフタレンカルボン酸等の酸性化合物又は／及び２，４，４，６−テトラブロモシクロヘキサジエノン、ベンゾイントシレート、２−ニトロベンジルトシレート、その他有機スルホン酸アルキルエステル等の熱酸発生剤を配合する事が出来る。配合量は全固形分に対して、０．０００１乃至２０質量％、好ましくは０．０００５乃至１０質量％、好ましくは０．０１乃至３質量％である。
【００３１】
本発明に用いられる加水分解縮合物（ポリシロキサン）の具体例としては以下に例示される。
【化２】
0006540971.tif 000003
【００３２】
上記の加水分解性シランの加水分解縮合物（ポリオルガノシロキサン）は、重量平均分子量１０００乃至１００００００、又は１０００乃至１０００００の縮合物を得ることができる。これらの分子量はＧＰＣ分析によるポリスチレン換算で得られる分子量である。
ＧＰＣの測定条件は、例えばＧＰＣ装置（商品名HLC−８２２０ＧＰＣ、東ソー株式会社製）、ＧＰＣカラム（商品名ＳｈｏｄｅｘＫＦ８０３Ｌ、ＫＦ８０２、ＫＦ８０１、昭和電工製）、カラム温度は４０℃、溶離液（溶出溶媒）はテトラヒドロフラン、流量（流速）は１．０ｍｌ／分、標準試料はポリスチレン（昭和電工株式会社製）を用いて行うことができる。
【００３３】
アルコキシシリル基、アシロキシシリル基、又はハロゲン化シリル基の加水分解には、加水分解性基の１モル当たり、０．５乃至１００モル、好ましくは１乃至１０モルの水を用いる。
また、加水分解性基の１モル当たり０．００１乃至１０モル、好ましくは０．００１乃至１モルの加水分解触媒を用いることができる。    
加水分解と縮合を行う際の反応温度は、通常２０乃至８０℃である。
加水分解は完全に加水分解を行うことも、部分加水分解することでも良い。即ち、加水分解縮合物中に加水分解物やモノマーが残存していても良い。
【００３４】
加水分解し縮合させる際に触媒を用いることができる。
加水分解触媒としては、酸又は塩基を用いることができる。
また、加水分解触媒としては、金属キレート化合物、有機酸、無機酸、有機塩基、無機塩基を挙げることができる。
【００３５】
加水分解触媒としての金属キレート化合物は、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、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；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、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；などを挙げることができる。
【００３６】
加水分解触媒としての有機酸は、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、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、酒石酸等を挙げることができる。
【００３７】
加水分解触媒としての無機酸は、例えば塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸等を挙げることができる。
【００３８】
加水分解触媒としての有機塩基は、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タン、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を挙げることができる。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を挙げることができる。これら触媒の内、金属キレート化合物、有機酸、無機酸が好ましく、これらは１種あるいは２種以上を同時に使用しても良い。
【００３９】
加水分解に用いられる有機溶媒としては、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−プロピルベンゼン、ｉ−プロピルベンゼン、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、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；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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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、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、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；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。これらの溶剤は１種又は２種以上の組み合わせで用いることができる。
【００４０】
特に、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が溶液の保存安定性の点で好ましい。
【００４１】
本発明の被覆用ポリシロキサン組成物は硬化触媒を含有することができる。硬化触媒は、加水分解縮合物からなるポリオルガノシロキサンを含有する塗布膜を加熱し硬化させる時に硬化触媒の働きをする。
硬化触媒としては、アンモニウム塩、ホスフィン類、ホスホニウム塩、スルホニウム塩を用いることができる。
【００４２】
アンモニウム塩としては、式（Ｄ−１）：
【化３】
0006540971.tif 000004
（但し、ｍは２乃至１１、ｎは２乃至３の整数を、Ｒ２１ はアルキル基又はアリール基を、Ｙ-は陰イオンを示す。）で示される構造を有する第４級アンモニウム塩、式（Ｄ−２）：
【化４】
0006540971.tif 000005
（但し、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４及びＲ２５はアルキル基又はアリール基を、Ｎは窒素原子を、Ｙ−は陰イオンを示し、且つＲ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、及びＲ２５はそれぞれＣ−Ｎ結合により窒素原子と結合されているものである）で示される構造を有する第４級アンモニウム塩、
式（Ｄ−３）：
【化５】
0006540971.tif 000006
（但し、Ｒ２６及びＲ２７はアルキル基又はアリール基を、Ｙ−は陰イオンを示す）の構造を有する第４級アンモニウム塩、
式（Ｄ−４）：
【化６】
0006540971.tif 000007
（但し、Ｒ２８はアルキル基又はアリール基を、Ｙ−は陰イオンを示す）の構造を有する第４級アンモニウム塩、
式（Ｄ−５）：
【化７】
0006540971.tif 000008
（但し、Ｒ２９及びＲ３０はアルキル基又はアリール基を、Ｙ−は陰イオンを示す）の構造を有する第４級アンモニウム塩、
式（Ｄ−６）：
【化８】
0006540971.tif 000009
（但し、ｍは２乃至１１、ｎは２乃至３の整数を、Ｈは水素原子を、Ｙ−は陰イオンを示す）の構造を有する第３級アンモニウム塩が上げられる。
【００４３】
また、ホスホニウム塩としては、式（Ｄ−７）：
【化９】
0006540971.tif 000010
（但し、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３、及びＲ３４はアルキル基又はアリール基を、Ｐはリン原子を、Ｙ−は陰イオンを示し、且つＲ３１、Ｒ３２、Ｒ３３、及びＲ３４はそれぞれＣ−Ｐ結合によりリン原子と結合されているものである）で示される第４級ホスホニウム塩が上げられる。
【００４４】
また、スルホニウム塩としては、式（Ｄ−８）：
【化１０】
0006540971.tif 000011
（但し、Ｒ３５、Ｒ３６、及びＲ３７はアルキル基又はアリール基を、Ｓは硫黄原子を、Ｙ−は陰イオンを示し、且つＲ３５、Ｒ３６、及びＲ３７はそれぞれＣ−Ｓ結合により硫黄原子と結合されているものである）で示される第３級スルホニウム塩が上げられる。
【００４５】
上記の式（Ｄ−１）の化合物は、アミンから誘導される第４級アンモニウム塩であり、ｍは２乃至１１、ｎは２乃至３の整数を示す。この第４級アンモニウム塩のＲ２１は炭素数１乃至１８、好ましくは２乃至１０のアルキル基又はアリール基を示し、例えば、エチル基、プロピル基、ブチル基等の直鎖アルキル基や、ベンジル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、ジシクロペンタジエニル基等が挙げられる。また陰イオン（Ｙ−）は、塩素イオン（Ｃｌ−）、臭素イオン（Ｂｒ−）、ヨウ素イオン（Ｉ−）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（−ＣＯＯ−）、スルホナト（−ＳＯ３−）、アルコラート（−Ｏ−）等の酸基を挙げることが出来る。
【００４６】
上記の式（Ｄ−２）の化合物は、Ｒ２２Ｒ２３Ｒ２４Ｒ２５Ｎ＋Ｙ−で示される第４級アンモニウム塩である。この第４級アンモニウム塩のＲ２２、Ｒ２３、Ｒ２４及びＲ２５は炭素数１乃至１８のアルキル基又はアリール基、またはＳｉ−Ｃ結合によりケイ素原子と結合しているシラン化合物である。陰イオン（Ｙ−）は、塩素イオン（Ｃｌ−）、臭素イオン（Ｂｒ−）、ヨウ素イオン（Ｉ−）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（−ＣＯＯ−）、スルホナト（−ＳＯ３−）、アルコラート（−Ｏ−）等の酸基を挙げることが出来る。この第４級アンモニウム塩は、市販品で入手する事が可能であり、例えばテトラメチルアンモニウムアセテート、テトラブチルアンモニウムアセテート、塩化トリエチルベンジルアンモニウム、臭化トリエチルベンジルアンモニウム、塩化トリオクチルメチルアンモニウム、塩化トリブチルベンジルアンモニウム、塩化トリメチルベンジルアンモニウム等が例示される。
【００４７】
上記の式（Ｄ−３）の化合物は、１−置換イミダゾールから誘導される第４級アンモニウム塩であり、Ｒ２６及びＲ２７は炭素数１乃至１８のアルキル基又はアリール基であり、Ｒ２６及びＲ２７の炭素数の総和が７以上で有ることが好ましい。例えばＲ２６はメチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基、ベンジル基を、Ｒ２７はベンジル基、オクチル基、オクタデシル基を例示する事が出来る。陰イオン（Ｙ−）は、塩素イオン（Ｃｌ−）、臭素イオン（Ｂｒ−）、ヨウ素イオン（Ｉ−）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（−ＣＯＯ−）、スルホナト（−ＳＯ３−）、アルコラート（−Ｏ−）等の酸基を挙げることが出来る。この化合物は、市販品で入手する事も出来るが、例えば１−メチルイミダゾール、１−ベンジルイミダゾール等のイミダゾール系化合物と、臭化ベンジル、臭化メチル等のハロゲン化アルキルやハロゲン化アリールを反応させて製造する事ができる。
【００４８】
上記の式（Ｄ−４）の化合物は、ピリジンから誘導される第４級アンモニウム塩であり、Ｒ２８は炭素数１乃至１８、好ましくは炭素数４乃至１８のアルキル基又はアリール基であり、例えばブチル基、オクチル基、ベンジル基、ラウリル基を例示する事が出来る。陰イオン（Ｙ−）は、塩素イオン（Ｃｌ−）、臭素イオン（Ｂｒ−）、ヨウ素イオン（Ｉ−）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（−ＣＯＯ−）、スルホナト（−ＳＯ３−）、アルコラート（−Ｏ−）等の酸基を挙げることが出来る。この化合物は、市販品として入手する事も出来るが、例えばピリジンと、塩化ラウリル、塩化ベンジル、臭化ベンジル、臭化メチル、臭化オクチル等のハロゲン化アルキル、又はハロゲン化アリールを反応させて製造する事が出来る。この化合物は例えば、塩化Ｎ−ラウリルピリジニウム、臭化Ｎ−ベンジルピリジニウム等を例示する事が出来る。
【００４９】
上記の式（Ｄ−５）の化合物は、ピコリン等に代表される置換ピリジンから誘導される第４級アンモニウム塩であり、Ｒ２９は炭素数１乃至１８、好ましくは４乃至１８のアルキル基又はアリール基であり、例えばメチル基、オクチル基、ラウリル基、ベンジル基等を例示する事が出来る。Ｒ３０は炭素数１乃至１８のアルキル基又はアリール基であり、例えばピコリンから誘導される第４級アンモニウムである場合はＲ３０はメチル基である。陰イオン（Ｙ−）は、塩素イオン（Ｃｌ−）、臭素イオン（Ｂｒ−）、ヨウ素イオン（Ｉ−）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（−ＣＯＯ−）、スルホナト（−ＳＯ３−）、アルコラート（−Ｏ−）等の酸基を挙げることが出来る。この化合物は市販品として入手する事も出来るが、例えばピコリン等の置換ピリジンと、臭化メチル、臭化オクチル、塩化ラウリル、塩化ベンジル、臭化ベンジル等のハロゲン化アルキル、又はハロゲン化アリールを反応させて製造する事が出来る。この化合物は例えば、Ｎ−ベンジルピコリニウムクロライド、Ｎ−ベンジルピコリニウムブロマイド、Ｎ−ラウリルピコリニウムクロライド等を例示することが出来る。
【００５０】
上記の式（Ｄ−６）の化合物は、アミンから誘導される第３級アンモニウム塩であり、ｍは２乃至１１、ｎは２乃至３の整数を示す。また陰イオン（Ｙ−）は、塩素イオン（Ｃｌ−）、臭素イオン（Ｂｒ−）、ヨウ素イオン（Ｉ−）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（−ＣＯＯ−）、スルホナト（−ＳＯ３−）、アルコラート（−Ｏ−）等の酸基を挙げることが出来る。アミンとカルボン酸やフェノール等の弱酸との反応によって製造する事が出来る。カルボン酸としてはギ酸や酢酸が挙げられ、ギ酸を使用した場合は、陰イオン（Ｙ−）は（ＨＣＯＯ−）であり、酢酸を使用した場合は、陰イオン（Ｙ−）は（ＣＨ３ＣＯＯ−）である。またフェノールを使用した場合は、陰イオン（Ｙ−）は（Ｃ６Ｈ５Ｏ−）である。
【００５１】
上記の式（Ｄ−７）の化合物は、Ｒ３１Ｒ３２Ｒ３３Ｒ３４Ｐ＋Ｙ−の構造を有する第４級ホスホニウム塩である。Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３、及びＲ３４は炭素数１乃至１８のアルキル基又はアリール基、またはＳｉ−Ｃ結合によりケイ素原子と結合しているシラン化合物であるが、好ましくはＲ３１乃至Ｒ３４の４つの置換基の内で３つがフェニル基又は置換されたフェニル基であり、例えばフェニル基やトリル基を例示する事が出来、また残りの１つは炭素数１乃至１８のアルキル基、アリール基、又はＳｉ−Ｃ結合によりケイ素原子と結合しているシラン化合物である。また陰イオン（Ｙ−）は、塩素イオン（Ｃｌ−）、臭素イオン（Ｂｒ−）、ヨウ素イオン（Ｉ−）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（−ＣＯＯ−）、スルホナト（−ＳＯ３−）、アルコラート（−Ｏ−）等の酸基を挙げることが出来る。この化合物は市販品として入手する事が可能であり、例えばハロゲン化テトラｎ−ブチルホスホニウム、ハロゲン化テトラｎ−プロピルホスホニウム等のハロゲン化テトラアルキルホスホニウム、ハロゲン化トリエチルベンジルホスホニウム等のハロゲン化トリアルキルベンジルホスホニウム、ハロゲン化トリフェニルメチルホスホニウム、ハロゲン化トリフェニルエチルホスホニウム等のハロゲン化トリフェニルモノアルキルホスホニウム、ハロゲン化トリフェニルベンジルホスホニウム、ハロゲン化テトラフェニルホスホニウム、ハロゲン化トリトリルモノアリールホスホニウム、或いはハロゲン化トリトリルモノアルキルホスホニウム（ハロゲン原子は塩素原子又は臭素原子）が挙げられる。特に、ハロゲン化トリフェニルメチルホスホニウム、ハロゲン化トリフェニルエチルホスホニウム等のハロゲン化トリフェニルモノアルキルホスホニウム、ハロゲン化トリフェニルベンジルホスホニウム等のハロゲン化トリフェニルモノアリールホスホニウム、ハロゲン化トリトリルモノフェニルホスホニウム等のハロゲン化トリトリルモノアリールホスホニウムや、ハロゲン化トリトリルモノメチルホスホニウム等のハロゲン化トリトリルモノアルキルホスホニウム（ハロゲン原子は塩素原子又は臭素原子）が好ましい。
【００５２】
また、ホスフィン類としては、メチルホスフィン、エチルホスフィン、プロピルホスフィン、イソプロピルホスフィン、イソブチルホスフィン、フェニルホスフィン等の第一ホスフィン、ジメチルホスフィン、ジエチルホスフィン、ジイソプロピルホスフィン、ジイソアミルホスフィン、ジフェニルホスフィン等の第二ホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン等の第三ホスフィンが上げられる。
【００５３】
上記の式（Ｄ−８）の化合物は、Ｒ３５Ｒ３６Ｒ３７Ｓ＋Ｙ−の構造を有する第３級スルホニウム塩である。Ｒ３５、Ｒ３６、及びＲ３７は炭素数１乃至１８のアルキル基又はアリール基、またはＳｉ−Ｃ結合によりケイ素原子と結合しているシラン化合物であるが、好ましくはＲ３５乃至Ｒ３７の４つの置換基の内で３つがフェニル基又は置換されたフェニル基であり、例えばフェニル基やトリル基を例示する事が出来、また残りの１つは炭素数１乃至１８のアルキル基、又はアリール基である。また陰イオン（Ｙ−）は、塩素イオン（Ｃｌ−）、臭素イオン（Ｂｒ−）、ヨウ素イオン（Ｉ−）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（−ＣＯＯ−）、スルホナト（−ＳＯ３−）、アルコラート（−Ｏ−）、マレイン酸アニオン、硝酸アニオン等の酸基を挙げることが出来る。この化合物は市販品として入手する事が可能であり、例えばハロゲン化トリｎ−ブチルスルホニウム、ハロゲン化トリｎ−プロピルスルホニウム等のハロゲン化テトラアルキルスルホニウム、ハロゲン化ジエチルベンジルスルホニウム等のハロゲン化トリアルキルベンジルスルホニウム、ハロゲン化ジフェニルメチルスルホニウム、ハロゲン化ジフェニルエチルスルホニウム等のハロゲン化ジフェニルモノアルキルスルホニウム、ハロゲン化トリフェニルスルホニウム、（ハロゲン原子は塩素原子又は臭素原子）、トリｎ−ブチルスルホニウムカルボキシラート、トリｎ−プロピルスルホニウムカルボキシラート等のテトラアルキルホスフォニウムカルボキシラート、ジエチルベンジルスルホニウムカルボキシラート等のトリアルキルベンジルスルホニウムカルボキシラート、ジフェニルメチルスルホニウムカルボキシラート、ジフェニルエチルスルホニウムカルボキシラート等のジフェニルモノアルキルスルホニウムカルボキシラート、トリフェニルスルホニウムカルボキシラート。また、ハロゲン化トリフェニルスルホニウム、トリフェニルスルホニウムカルボキシラートが好ましく用いることができる。
【００５４】
また、本発明では硬化触媒として窒素含有シラン化合物を添加することができる。窒素含有シラン化合物としてはＮ−（３−トリエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾール等のイミダゾール環含有シラン化合物が挙げられる。
硬化触媒はポリオルガノシロキサン１００質量部に対して、０．０１乃至１０質量部、または０．０１乃至５質量部、または０．０１乃至３質量部である。
【００５５】
加水分解性シランを溶剤中で触媒を用いて加水分解し縮合し、得られた加水分解縮合物（ポリマー）は減圧蒸留等により副生成物のアルコールや用いた加水分解触媒や水を同時に除去することができる。また、加水分解に用いた酸や塩基触媒を中和やイオン交換により取り除くことができる。そして本発明の被覆用ポリシロキサン組成物には、その加水分解縮合物を含む被覆用ポリシロキサン組成物の安定化のために有機酸、水、アルコール、又はそれらの組み合わせを添加することができる。
【００５６】
上記有機酸としては、例えばシュウ酸、マロン酸、メチルマロン酸、コハク酸、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸、フタル酸、クエン酸、グルタル酸、クエン酸、乳酸、サリチル酸等が挙げられる。中でも、シュウ酸、マレイン酸等が好ましい。加える有機酸は縮合物（ポリオルガノシロキサン）１００質量部に対して０．１乃至５．０質量部である。また加える水は純水、超純水、イオン交換水等を用いることができ、その添加量は被覆用ポリシロキサン組成物１００質量部に対して１乃至２０質量部とすることができる。
また加えるアルコールとしては塗布後の加熱により飛散しやすいものが好ましく、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等が挙げられる。加えるアルコールはレジスト下層膜形成組成物１００質量部に対して１乃至２０質量部とすることができる。
【００５７】
従って、被覆用ポリシロキサン組成物は、水、酸、及び硬化触媒からなる群から選ばれた一つ以上を含むことができる。
本発明の被覆用ポリシロキサン組成物は、上記の成分の他、必要に応じて有機ポリマー化合物、光酸発生剤及び界面活性剤等を含むことができる。
【００５８】
有機ポリマー化合物を使用することにより、本発明の被覆用ポリシロキサン組成物から形成されるレジスト下層膜のドライエッチング速度（単位時間当たりの膜厚の減少量）、減衰係数及び屈折率等を調整することができる。
【００５９】
本発明の被覆用ポリシロキサン組成物に含まれる光酸発生剤としては、オニウム塩化合物、スルホンイミド化合物、及びジスルホニルジアゾメタン化合物等が挙げられる。
オニウム塩化合物としてはジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフエート、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ノナフルオロノルマルブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロノルマルオクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムカンファースルホネート、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムカンファースルホネート及びビス（４−ｔｅｒｔ−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等のヨードニウム塩化合物、及び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ノナフルオロノルマルブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート及び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等のスルホニウム塩化合物等が挙げられる。
【００６０】
スルホンイミド化合物としては、例えばＮ−（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（ノナフルオロノルマルブタンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（カンファースルホニルオキシ）スクシンイミド及びＮ−（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）ナフタルイミド等が挙げられる。
【００６１】
ジスルホニルジアゾメタン化合物としては、例えば、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｐ−トルエンスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，４−ジメチルベンゼンスルホニル）ジアゾメタン、及びメチルスルホニル−ｐ−トルエンスルホニルジアゾメタン等が挙げられる。
【００６２】
光酸発生剤は一種のみを使用することができ、または二種以上を組み合わせて使用することができる。
光酸発生剤が使用される場合、その割合としては、縮合物（ポリオルガノシロキサン）１００質量部に対して、０．０１乃至１５質量部、または０．１乃至１０質量部、または０．５乃至１質量部である。
【００６３】
界面活性剤は、本発明の被覆用ポリシロキサン組成物を基板に塗布した際に、ピンホール及びストレーション等の発生を抑制するのに有効である。
本発明の被覆用ポリシロキサン組成物に含まれる界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフエノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフエノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロツクコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、商品名エフトップＥＦ３０１、ＥＦ３０３、ＥＦ３５２（（株）トーケムプロダクツ製）、商品名メガファックＦ１７１、Ｆ１７３、Ｒ−０８、Ｒ−３０、Ｒ−３０Ｎ、Ｒ−４０ＬＭ（ＤＩＣ（株）製）、フロラードＦＣ４３０、ＦＣ４３１（住友スリーエム（株）製）、商品名アサヒガードＡＧ７１０，サーフロンＳ−３８２、ＳＣ１０１、ＳＣ１０２、ＳＣ１０３、ＳＣ１０４、ＳＣ１０５、ＳＣ１０６（旭硝子（株）製）等のフッ素系界面活性剤、及びオルガノシロキサンポリマ−ＫＰ３４１（信越化学工業（株）製）等を挙げることができる。これらの界面活性剤は単独で使用してもよいし、また二種以上の組み合わせで使用することもできる。界面活性剤が使用される場合、その割合としては、縮合物（ポリオルガノシロキサン）１００質量部に対して０．０００１乃至５質量部、または０．００１乃至１質量部、または０．０１乃至１質量部である。
【００６４】
また、本発明の被覆用ポリシロキサン組成物には、レオロジー調整剤及び接着補助剤等を添加することができる。レオロジー調整剤は、下層膜形成組成物の流動性を向上させるのに有効である。接着補助剤は、半導体基板またはレジストと下層膜の密着性を向上させるのに有効である。
【００６５】
本発明の被覆用ポリシロキサン組成物に使用される溶剤としては、前記の固形分を溶解できる溶剤であれば、特に制限なく使用することができる。そのような溶剤としては、例えば、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコール、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、メチルイソブチルカルビノール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエテルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、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モノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、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ジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジ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ジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸イソプロピル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸イソプロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸アミル、ギ酸イソアミル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸ヘキシル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、酪酸イソプロピル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、３−メトキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−ヒドロキシ−３−メチル酪酸メチル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシブチルアセテート、３−メトキシプロピルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、３−メチル−３−メトキシブチルブチレート、アセト酢酸メチル、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、シクロヘキサノン、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、４−メチル−２−ペンタノール、及びγ−ブチロラクトン等を挙げることができる。これらの溶剤は単独で、または二種以上の組み合わせで使用することができる。
【００６６】
以下本発明の被覆用ポリシロキサン組成物を用いたパターン反転工程を含む半導体装置の製造方法の一例を図１を用いて説明する。図１において、半導体基板１はウエハーを示し、半導体基板２はその上に被覆された酸化膜や金属層等を示す。
図１に示すように、半導体基板２上に有機下層膜３を形成し（工程（１））、その上にシリコンハードマスク形成組成物を塗布し焼成してシリコンハードマスク４を形成し（工程（２））、前記シリコンハードマスク４の上にレジスト組成物を塗布しレジスト膜５を形成する（工程（３））。前記レジスト膜５を露光し、露光後に該レジスト膜５を現像しレジストパターンを得る工程（４）。前記レジストパターンによりシリコンハードマスク４をエッチングし、パターン化されたシリコンハードマスク４により有機下層膜３をエッチングし（工程（５））、パターン化された有機下層膜３を形成する（工程（６））。前記パターン化された有機下層膜３上に本発明の被覆用ポリシロキサン組成物を塗布し該有機下層膜３のパターン間を該組成物で埋め込んだポリシロキサン組成物膜６を形成し（工程（７ａ））、エッチバックにより有機下層膜３の上面を露出させる（工程（７ｂ））。さらに有機下層膜３をエッチングしてパターンを反転する工程（８）。反転したパターンを利用して基板１と２を加工する工程（９）により、加工された基板１と２よりなる半導体装置が製造される。
【００６７】
本発明に用いられる有機下層膜３は、有機下層膜形成組成物を塗布して硬化することによって得られる。硬化は１５０乃至２３０℃程度の加熱によって硬化することができる。有機下層膜形成組成物は塗膜樹脂と溶剤を含むことができる。必要に応じて、架橋剤、酸、酸発生剤、吸光性化合物等を含むことができる。上記塗膜樹脂は膜形成を主に行うことが可能な樹脂であり、例えばノボラック樹脂、縮合エポキシ系樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリエーテル系樹脂、又はケイ素含有樹脂等が挙げられる。この組成物の固形分は０．１乃至７０質量％、または０．１乃至６０質量％である。固形分は膜形成組成物から溶剤を除いた成分の含有割合である。固形分中に上記の塗膜樹脂は１乃至９９．９質量％、または５０乃至９９．９質量％、または５０乃至９５質量％、または５０乃至９０質量％の割合で含有することができる。塗膜樹脂は重量平均分子量が６００乃至１００００００、又は６００乃至２０００００である。
【００６８】
本発明に用いられるシリコンハードマスク４は、シリコンハードマスク形成組成物を塗布して硬化することにより得られる。この組成物の構成成分として加水分解性シランを加水分解して得られる縮合物が挙げられる。これはポリシロキサンであり、オルガノポリシロキサンも含まれる。加水分解性シランは、４つの加水分解性基を有する加水分解性シラン、３つの加水分解性基を有する加水分解性シラン、２つの加水分解性基を有する加水分解性シラン、及び１つの加水分解性基を有する加水分解性シランからなる群より選択される少なくとも１種の加水分解性シランを加水分解することにより得られる。加水分解は、有機溶剤中で触媒（例えば、酸触媒、又は塩基性触媒）を添加して行われ、その後、加熱により縮合が行われ加水分解縮合物（ポリシロキサン、オルガノポリシロキサン）が得られる。この組成物の固形分は０．１乃至７０質量％、または０．１乃至６０質量％である。固形分は膜形成組成物から溶剤を除いた成分の含有割合である。固形分中に上記の塗膜樹脂は１乃至９９．９質量％、または５０乃至９９．９質量％、または５０乃至９５質量％、または５０乃至９０質量％の割合で含有することができる。塗膜樹脂は重量平均分子量が６００乃至１００００００、又は６００乃至２０００００である。
また、上記シリコンハードマスク４は蒸着によっても形成することができる。
【００６９】
本発明では、半導体装置の製造に使用される基板１（例えば、シリコンウエハー基板、シリコン／二酸化シリコン被覆基板、シリコンナイトライド基板、ガラス基板、ＩＴＯ基板、ポリイミド基板、及び低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）被覆基板等）の上に、スピナー、コーター等の適当な塗布方法により本発明に用いられる組成物が塗布される。
焼成することにより膜が形成される。焼成する条件としては、焼成温度８０℃乃至２５０℃、焼成時間０．３乃至６０分間の中から適宜、選択される。好ましくは、焼成温度１５０℃乃至２５０℃、焼成時間０．５乃至２分間である。ここで、形成される膜の膜厚としては、例えば、１０乃至１０００ｎｍであり、または２０乃至５００ｎｍであり、または５０乃至３００ｎｍであり、または１００乃至２００ｎｍである。
【００７０】
ハードマスク４上に、例えばフォトレジストの層（膜）５が形成される。フォトレジストの層（膜）５の形成は、周知の方法、すなわち、フォトレジスト組成物溶液の下層膜上への塗布及び焼成によって行なうことができる。フォトレジスト層（膜）５の膜厚としては例えば５０乃至１００００ｎｍであり、または１００乃至２０００ｎｍであり、または２００乃至１０００ｎｍである。
【００７１】
本発明では基板上に有機下層膜３を成膜した後、この上にハードマスク４を成膜し、更にその上にフォトレジスト膜５を被覆することができる。これによりフォトレジストのパターン幅が狭くなり、パターン倒れを防ぐ為にフォトレジストを薄く被覆した場合でも、適切なエッチングガスを選択することにより基板の加工が可能になる。例えば、フォトレジスト膜５に対して十分に早いエッチング速度となるフッ素系ガスをエッチングガスとしてハードマスク４に加工が可能であり、またハードマスク４に対して十分に早いエッチング速度となる酸素系ガスをエッチングガスとして有機下層膜３の加工が可能である。更にはパターンを反転して基板の加工を行うことができる。
【００７２】
フォトレジストとしては露光に使用される光に感光するものであれば特に限定はない。ネガ型フォトレジスト及びポジ型フォトレジストのいずれも使用できる。ノボラック樹脂と１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルとからなるポジ型フォトレジスト、酸により分解してアルカリ溶解速度を上昇させる基を有するバインダーと光酸発生剤からなる化学増幅型フォトレジスト、酸により分解してフォトレジストのアルカリ溶解速度を上昇させる低分子化合物とアルカリ可溶性バインダーと光酸発生剤とからなる化学増幅型フォトレジスト、及び酸により分解してアルカリ溶解速度を上昇させる基を有するバインダーと酸により分解してフォトレジストのアルカリ溶解速度を上昇させる低分子化合物と光酸発生剤からなる化学増幅型フォトレジストなどがある。例えば、シプレー社製商品名ＡＰＥＸ−Ｅ、住友化学工業（株）製商品名ＰＡＲ７１０、及び信越化学工業（株）製商品名ＳＥＰＲ４３０等が挙げられる。また、例えば、Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．３９９９，３３０−３３４（２０００）、Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．３９９９，３５７−３６４（２０００）、やＰｒｏｃ．ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．３９９９，３６５−３７４（２０００）に記載されているような、含フッ素原子ポリマー系フォトレジストを挙げることができる。
【００７３】
次に、所定のマスクを通して露光が行なわれる。露光には、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）及びＦ２エキシマレーザー（波長１５７ｎｍ）等を使用することができる。露光後、必要に応じて露光後加熱（ｐｏｓｔｅｘｐｏｓｕｒｅｂａｋｅ）を行なうこともできる。露光後加熱は、加熱温度７０℃乃至１５０℃、加熱時間０．３乃至１０分間から適宜、選択された条件で行われる。
【００７４】
また、本発明ではレジストとしてフォトレジストに変えて電子線リソグラフィー用レジスト、又はＥＵＶリソグラフィー用レジストを用いることができる。電子線レジストとしてはネガ型、ポジ型いずれも使用できる。酸発生剤と酸により分解してアルカリ溶解速度を変化させる基を有するバインダーからなる化学増幅型レジスト、アルカリ可溶性バインダーと酸発生剤と酸により分解してレジストのアルカリ溶解速度を変化させる低分子化合物からなる化学増幅型レジスト、酸発生剤と酸により分解してアルカリ溶解速度を変化させる基を有するバインダーと酸により分解してレジストのアルカリ溶解速度を変化させる低分子化合物からなる化学増幅型レジスト、電子線によって分解してアルカリ溶解速度を変化させる基を有するバインダーからなる非化学増幅型レジスト、電子線によって切断されアルカリ溶解速度を変化させる部位を有するバインダーからなる非化学増幅型レジストなどがある。これらの電子線レジストを用いた場合も照射源を電子線としてフォトレジストを用いた場合と同様にレジストパターンを形成することができる。
【００７５】
また、ＥＵＶレジストとしてはメタクリレート樹脂系レジスト、メタクリレート-ポリヒドロキシスチレンハイブリッド樹脂系レジスト、ポリヒドロキシスチレン樹脂系レジストを用いることができる。ＥＵＶレジストとしてはネガ型、ポジ型いずれも使用できる。酸発生剤と酸により分解してアルカリ溶解速度を変化させる基を有するバインダーからなる化学増幅型レジスト、アルカリ可溶性バインダーと酸発生剤と酸により分解してレジストのアルカリ溶解速度を変化させる低分子化合物からなる化学増幅型レジスト、酸発生剤と酸により分解してアルカリ溶解速度を変化させる基を有するバインダーと酸により分解してレジストのアルカリ溶解速度を変化させる低分子化合物からなる化学増幅型レジスト、ＥＵＶ光によって分解してアルカリ溶解速度を変化させる基を有するバインダーからなる非化学増幅型レジスト、ＥＵＶ光によって切断されアルカリ溶解速度を変化させる部位を有するバインダーからなる非化学増幅型レジストなどがある。
【００７６】
次いで、現像液（例えばアルカリ現像液）によって現像が行なわれる。これにより、例えばポジ型フォトレジストが使用された場合は、露光された部分のフォトレジストが除去され、フォトレジストのパターンが形成される。
現像液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物の水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、コリンなどの水酸化四級アンモニウムの水溶液、エタノールアミン、プロピルアミン、エチレンジアミンなどのアミン水溶液等のアルカリ性水溶液を例として挙げることができる。さらに、これらの現像液に界面活性剤などを加えることもできる。現像の条件としては、温度５乃至５０℃、時間１０乃至６００秒から適宜選択される。
【００７７】
また、本発明では現像液として有機溶剤を用いることができる。露光後に現像液（溶剤）によって現像が行なわれる。これにより、例えばポジ型フォトレジストが使用された場合は、露光されない部分のフォトレジストが除去され、フォトレジストのパターンが形成される。
【００７８】
現像液としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、２−メトキシブチルアセテート、３-メトキシブチルアセテート、４−メトキシブチルアセテート、３-メチル-３-メトキシブチルアセテート、３−エチル−３−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、２−エトキシブチルアセテート、４−エトキシブチルアセテート、４−プロポキシブチルアセテート、２−メトキシペンチルアセテート、３−メトキシペンチルアセテート、４−メトキシペンチルアセテート、２−メチル−３−メトキシペンチルアセテート、３−メチル−３−メトキシペンチルアセテート、３−メチル−４−メトキシペンチルアセテート、４−メチル−４−メトキシペンチルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、炭酸エチル、炭酸プロピル、炭酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、ピルビン酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、２−ヒドロキシプロピオン酸メチル、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、メチル−３−メトキシプロピオネート、エチル−３−メトキシプロピオネート、エチル−３−エトキシプロピオネート、プロピル−３−メトキシプロピオネート等を例として挙げることができる。さらに、これらの現像液に界面活性剤などを加えることもできる。現像の条件としては、温度５乃至５０℃、時間１０乃至６００秒から適宜選択される。
【００７９】
そして、このようにして形成されたフォトレジスト（上層）膜５のパターンを保護膜としてハードマスク４の除去が行われ、次いでパターン化されたフォトレジスト膜５及びハードマスクからなる膜４を保護膜として、有機下層膜３（下層）の除去が行われる。最後に、パターン化された有機下層膜３上に被覆用ポリシロキサン組成物を塗布して該ポリシロキサン組成物を前記有機下層膜３のパターン間に埋め込んだ被覆用ポリシロキサン組成物膜６を形成し、エッチバックにより有機下層膜３の上面を露出させ、有機下層膜３をエッチングしてパターンを反転する。
【００８０】
まず、フォトレジスト膜５が除去された部分のハードマスク４をドライエッチングによって取り除き、有機下層膜３の上面を露出させる。ハードマスク４のドライエッチングにはテトラフルオロメタン（ＣＦ4）、パーフルオロシクロブタン（Ｃ４Ｆ8）、パーフルオロプロパン（Ｃ３Ｆ８）、トリフルオロメタン、一酸化炭素、アルゴン、酸素、窒素、六フッ化硫黄、ジフルオロメタン、三フッ化窒素及び三フッ化塩素、塩素、トリクロロボラン及びジクロロボラン等のガスを使用することができる。ハードマスク４のドライエッチングにはハロゲン系ガスを使用することが好ましい。ハロゲン系ガスによるドライエッチングでは、基本的に有機物質からなるフォトレジストは除去されにくい。それに対し、シリコン原子を多く含むハードマスクはハロゲン系ガスによって速やかに除去される。そのため、ハードマスクのドライエッチングに伴うフォトレジスト膜５の膜厚の減少を抑えることができる。そして、その結果、フォトレジストを薄膜で使用することが可能となる。ハードマスクのドライエッチングはフッ素系ガスによることが好ましく、フッ素系ガスとしては、例えば、テトラフルオロメタン（ＣＦ4）、パーフルオロシクロブタン（Ｃ４Ｆ８）、パーフルオロプロパン（Ｃ３Ｆ８）、トリフルオロメタン、及びジフルオロメタン（ＣＨ２Ｆ２）等が挙げられる。
【００８１】
その後、パターン化されたフォトレジスト膜５及びハードマスクからなる膜４を保護膜として有機下層膜３の除去が行われる。有機下層膜３（下層）は酸素系ガスによるドライエッチングによって行なわれることが好ましい。シリコン原子を多く含むハードマスク４は、酸素系ガスによるドライエッチングでは除去されにくいからである。
【００８２】
パターン化された有機下層膜３上に被覆用ポリシロキサン組成物を塗布して該組成物を有機下層膜３のパターン間に埋め込んだポリシロキサン組成物膜６を形成し、エッチバックにより有機下層膜３の上面を露出させる工程では、エッチバックに用いられるガスは、上記フッ素系ガスが用いられる。そして、有機下層膜３をエッチング又はアッシングしてパターンを反転することができる。
【実施例】
【００８３】
（合成例１）
テトラエトキシシラン１１６．１５g（全シラン中に７０モル％含有する）、メチルトリエトキシシラン４２．６０ｇ（全シラン中に３０モル％含有する）及びアセトン２３８．１４gをフラスコに入れた。このフラスコに、冷却管を取り付け調製しておいた塩酸水溶液(０．０１モル／リットル)５３．１１gを入れた滴下ロートをセットし、室温下で塩酸水溶液をゆっくり滴下し数分攪拌した。その後オイルバスにて８５℃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、反応中生成したエタノールを除去して反応生成物（ポリシロキサン）を得た（式（１−１）に相当）。さらに、エバポレーターを用いてアセトンをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換した。尚、得られた反応生成物中の固形分は、焼成法により測定した結果、２２．１８質量％であった。また、得られた生成物（固形分）の分子量（Ｍｗ）は１４００であった。その後、上記のようにして得られたポリシロキサンを表２の割合で混合し、孔径０．１μｍのフィルターでろ過してパターン反転のための被覆用ポリシロキサン組成物を得た。【００８４】
（合成例２）
テトラエトキシシラン１０１．２３g（全シラン中に６０モル％含有する）、メチルトリエトキシシラン５７．７６ｇ（全シラン中に４０モル％含有する）及びアセトン２３８．４８gをフラスコに入れた。このフラスコに、冷却管を取り付け調製しておいた塩酸水溶液(０．０１モル／リットル)５２．５４gを入れた滴下ロートをセットし、室温下で塩酸水溶液をゆっくり滴下し数分攪拌した。その後オイルバスにて８５℃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、反応中生成したエタノールを除去して反応生成物（ポリシロキサン）を得た（式（１−１）に相当）。さらに、エバポレーターを用いてアセトンをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換した。尚、得られた反応生成物中の固形分は、焼成法により測定した結果、１８．３９質量％であった。また、得られた生成物（固形分）の分子量（Ｍｗ）は１４００であった。その後、上記のようにして得られたポリシロキサンを表２の割合で混合し、孔径０．１μｍのフィルターでろ過してパターン反転のための被覆用ポリシロキサン組成物を得た。【００８５】
（合成例３）
テトラエトキシシラン８５．７９g（全シラン中に５０モル％含有する）、メチルトリエトキシシラン７３．４３ｇ（全シラン中に５０モル％含有する）及びアセトン２３８．８３gをフラスコに入れた。このフラスコに、冷却管を取り付け調製しておいた塩酸水溶液(０．０１モル／リットル)５１．９５gを入れた滴下ロートをセットし、室温下で塩酸水溶液をゆっくり滴下し数分攪拌した。その後オイルバスにて８５℃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、反応中生成したエタノールを除去して反応生成物（ポリシロキサン）を得た（式（１−１）に相当）。さらに、エバポレーターを用いてアセトンをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換した。尚、得られた反応生成物中の固形分は、焼成法により測定した結果、２４．１６質量％であった。また、得られた生成物（固形分）の分子量（Ｍｗ）は１４００であった。その後、上記のようにして得られたポリシロキサンを表２の割合で混合し、孔径０．１μｍのフィルターでろ過してパターン反転のための被覆用ポリシロキサン組成物。【００８６】
（合成例４）
テトラエトキシシラン（全シラン中に４０モル％含有する）６９．８３g、メチルトリエトキシシラン８９．６４ｇ（全シラン中に６０モル％含有する）及びアセトン２３９．２０gをフラスコに入れた。このフラスコに、冷却管を取り付け調製しておいた塩酸水溶液(０．０１モル／リットル)５１．３４gを入れた滴下ロートをセットし、室温下で塩酸水溶液をゆっくり滴下し数分攪拌した。その後オイルバスにて８５℃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、反応中生成したエタノールを除去して反応生成物（ポリシロキサン）を得た（式（１−１）に相当）。さらに、エバポレーターを用いてアセトンをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換した。尚、得られた反応生成物中の固形分は、焼成法により測定した結果、２３．５５質量％であった。また、得られた生成物（固形分）の分子量（Ｍｗ）は１３００であった。その後、上記のようにして得られたポリシロキサンを表２の割合で混合し、孔径０．１μｍのフィルターでろ過してパターン反転のための被覆用ポリシロキサン組成物を得た。【００８７】
（合成例５）
テトラエトキシシラン８１．０５g（全シラン中に４６．５モル％含有する）、メチルトリエトキシシラン６９．３７ｇ（全シラン中に４６．５モル％含有する）、ジメチルジエトキシシラン８．６８g（全シラン中に７モル％含有する）及びアセトン２３８．６６gをフラスコに入れた。このフラスコに、冷却管を取り付け調製しておいた塩酸水溶液(０．０１モル／リットル)５２．２４gを入れた滴下ロートをセットし、室温下で塩酸水溶液をゆっくり滴下し数分攪拌した。その後オイルバスにて８５℃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、反応中生成したエタノールを除去して反応生成物（ポリシロキサン）を得た（式（１−２）に相当）。さらに、エバポレーターを用いてアセトンをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換した。尚、得られた反応生成物中の固形分は、焼成法により測定した結果、２２．１８質量％であった。また、得られた生成物（固形分）の分子量（Ｍｗ）は１３００であった。その後、上記のようにして得られたポリシロキサンを表２の割合で混合し、孔径０．１μｍのフィルターでろ過してパターン反転のための被覆用ポリシロキサン組成物を得た。【００８８】
（合成例６）
テトラエトキシシラン６６．２１g（全シラン中に３７．５モル％含有する）、メチルトリエトキシシラン８６．８９ｇ（全シラン中に５７．５モル％含有する）、ジメチルジエトキシシラン６．２８g（全シラン中に５モル％含有する）及びアセトン２３９．０７gをフラスコに入れた。このフラスコに、冷却管を取り付け調製しておいた塩酸水溶液(０．０１モル／リットル)５１．５４gを入れた滴下ロートをセットし、室温下で塩酸水溶液をゆっくり滴下し数分攪拌した。その後オイルバスにて８５℃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、反応中生成したエタノールを除去して反応生成物（ポリシロキサン）を得た（式（１−２）に相当）。さらに、エバポレーターを用いてアセトンをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換した。尚、得られた反応生成物中の固形分は、焼成法により測定した結果、２９．９４質量％であった。また、得られた生成物（固形分）の分子量（Ｍｗ）は１２００であった。その後、上記のようにして得られたポリシロキサンを表１、２の割合で混合し、孔径０．１μｍのフィルターでろ過してパターン反転のための被覆用ポリシロキサン組成物を得た。【００８９】
（合成例７）
テトラエトキシシラン４９．４２g（全シラン中に２７．５モル％含有する）、メチルトリエトキシシラン１０３．８２ｇ（全シラン中に６７．５モル％含有する）、ジメチルジエトキシシラン６．４０g（全シラン中に５モル％含有する）及びアセトン２３９．４５gをフラスコに入れた。このフラスコに、冷却管を取り付け調製しておいた塩酸水溶液(０．０１モル／リットル)５０．９１gを入れた滴下ロートをセットし、室温下で塩酸水溶液をゆっくり滴下し数分攪拌した。その後オイルバスにて８５℃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、反応中生成したエタノールを除去して反応生成物（ポリシロキサン）を得た（式（１−２）に相当）。さらに、エバポレーターを用いてアセトンをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換した。尚、得られた反応生成物中の固形分は、焼成法により測定した結果、２９．２８質量％であった。また、得られた生成物（固形分）の分子量（Ｍｗ）は１２００であった。その後、上記のようにして得られたポリシロキサンを表２の割合で混合し、孔径０．１μｍのフィルターでろ過してパターン反転のための被覆用ポリシロキサン組成物を得た。【００９０】
（合成例８）
テトラエトキシシラン３２．０２g（全シラン中に１７．５モル％含有する）、メチルトリエトキシシラン１２１．３７ｇ（全シラン中に７７．５モル％含有する）、ジメチルジエトキシシラン６．５１g（全シラン中に５モル％含有する）及びアセトン２３９．８５gをフラスコに入れた。このフラスコに、冷却管を取り付け調製しておいた塩酸水溶液(０．０１モル／リットル)５０．２５gを入れた滴下ロートをセットし、室温下で塩酸水溶液をゆっくり滴下し数分攪拌した。その後オイルバスにて８５℃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、反応中生成したエタノールを除去して反応生成物（ポリシロキサン）を得た（式（１−２）に相当）。さらに、エバポレーターを用いてアセトンをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換した。尚、得られた反応生成物中の固形分は、焼成法により測定した結果、２７．７０質量％であった。また、得られた生成物（固形分）の分子量（Ｍｗ）は１１００であった。その後、上記のようにして得られたポリシロキサンを表２の割合で混合し、孔径０．１μｍのフィルターでろ過してパターン反転のための被覆用ポリシロキサン組成物を得た。【００９１】
（合成例９）
テトラエトキシシラン４６．８７g（全シラン中に４０．０モル％含有する）、メチルトリエトキシシラン４０．１２ｇ（全シラン中に４０．０モル％含有する）、ビニルトリメトキシシラン１６．６８g（全シラン中に４０．０モル％含有する）及びアセトン１５５．５０gをフラスコに入れた。このフラスコに、冷却管を取り付け調製しておいた塩酸水溶液(０．０１モル／リットル)３４．４６gを入れた滴下ロートをセットし、室温下で塩酸水溶液をゆっくり滴下し数分攪拌した。その後オイルバスにて８５℃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、反応中生成したエタノールを除去して反応生成物（ポリシロキサン）を得た（式（１−３）に相当）。さらに、エバポレーターを用いてアセトンをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換した。尚、得られた反応生成物中の固形分は、焼成法により測定した結果、２２．４０質量％であった。また、得られた生成物（固形分）の分子量（Ｍｗ）は１２００であった。その後、上記のようにして得られたポリシロキサンを表２の割合で混合し、孔径０．１μｍのフィルターでろ過してパターン反転のための被覆用ポリシロキサン組成物を得た。【００９２】
（合成例１０）
テトラエトキシシラン４１．６７g（全シラン中に４０．０モル％含有する）、メチルトリエトキシシラン２６．７５ｇ（全シラン中に３０．０モル％含有する）、フェニルトリメトキシシラン２６．７５g（全シラン中に３０．０モル％含有する）及びアセトン１４７．２３gをフラスコに入れた。このフラスコに、冷却管を取り付け調製しておいた塩酸水溶液(０．０１モル／リットル)３０．６３gを入れた滴下ロートをセットし、室温下で塩酸水溶液をゆっくり滴下し数分攪拌した。その後オイルバスにて８５℃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、反応中生成したエタノールを除去して反応生成物（ポリシロキサン）を得た（式（１−４）に相当）。さらに、エバポレーターを用いてアセトンをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換した。尚、得られた反応生成物中の固形分は、焼成法により測定した結果、２４．５０質量％であった。また、得られた生成物（固形分）の分子量（Ｍｗ）は１１００であった。その後、上記のようにして得られたポリシロキサンを表２の割合で混合し、孔径０．１μｍのフィルターでろ過してパターン反転のための被覆用ポリシロキサン組成物を得た。【００９３】
（合成例１１）
ビニルトリメトキシシラン９２．６４g（全シラン中に１００．０モル％含有する）及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１３８．９７gをフラスコに入れた。このフラスコに、冷却管を取り付け調製しておいた塩酸水溶液(０．０１モル／リットル)３３．７９gを入れた滴下ロートをセットし、室温下で塩酸水溶液をゆっくり滴下し数分攪拌した。その後オイルバスにて８５℃で１４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、反応中生成したエタノールを除去して反応生成物（ポリシロキサン）を得た（式（１−５）に相当）。尚、得られた反応生成物中の固形分は、焼成法により測定した結果、１９．８０質量％であった。また、得られた生成物（固形分）の分子量（Ｍｗ）は３０００であった。その後、上記のようにして得られたポリシロキサンを表２の割合で混合し、孔径０．１μｍのフィルターでろ過してパターン反転のための被覆用ポリシロキサン組成物を得た。【００９４】
（合成例１２）
撹拌子、温度計、冷却管を備えた５００ｍｌのフラスコ中に、１７．７０ｇの３５重量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、１１８．９３ｇのイソプロパノールを入れ、反応溶媒を調製した。また、１２．０ｇ（全シラン中に２０モル％含有する）の（４−（１−エトキシエトキシ）フェニル）トリメトキシシラン、２９．８８ｇ（全シラン中に８０モル％含有する）のメチルトリエトキシシラン、７．７８ｇのイソプロパノールの混合溶液を調製した。反応溶媒をマグネチックスターラーにて撹拌しながら、室温にて混合溶液を反応溶媒に滴下した。添加後、オイルバスで４０℃に維持しながら２４０分反応させた後、室温まで冷却し、反応液に酢酸エチル２５１ｍｌを加えて希釈した。０．２モル％塩酸を加えて中和し、２層に分離した水層を除去した。残った有機層をさらに、水１２５ｍｌで３回水洗した。得られた有機層にプロピレングリコールモノメチルエーテル２１０ｇを加え、酢酸エチル、イソプロパノール、メタノール、エタノール、水を減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物（ポリシロキサン）プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液を得た。得られたポリマーは（式（１−６）に相当）し、ＧＰＣによる分子量（Ｍｗ）はポリスチレン換算で１６００であった。その後、上記のようにして得られたポリシロキサンを表３の割合で混合し、孔径０．１μｍのフィルターでろ過してパターン反転のための被覆用ポリシロキサン組成物を得た。【００９５】
（比較合成例１）
テトラエトキシシラン１３７．６４g（全シラン中に８５モル％含有する）、メチルトリエトキシシラン２０．７９ｇ（全シラン中に１５モル％含有する）及びアセトン２３７．６４gをフラスコに入れた。このフラスコに、冷却管を取り付け調製しておいた塩酸水溶液(０．０１モル／リットル)５３．９３gを入れた滴下ロートをセットし、室温下で塩酸水溶液をゆっくり滴下し数分攪拌した。その後オイルバスにて８５℃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、反応中生成したエタノールを除去して反応生成物（ポリシロキサン）を得た（式（１−１）に相当）。さらに、エバポレーターを用いてアセトンをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換した。尚、得られた反応生成物中の固形分は、焼成法により測定した結果、２０．２２質量％であった。また、得られた生成物（固形分）の分子量（Ｍｗ）は１４００であった。その後、上記のようにして得られたポリシロキサンを表２の割合で混合し、孔径０．１μｍのフィルターでろ過してパターン反転のための被覆用ポリシロキサン組成物を得た。【００９６】
（比較合成例２）
テトラエトキシシラン１３０．５９g（全シラン中に８０モル％含有する）、メチルトリエトキシシラン２７．９４ｇ（全シラン中に２０モル％含有する）及びアセトン２３７．８１gをフラスコに入れた。このフラスコに、冷却管を取り付け調製しておいた塩酸水溶液(０．０１モル／リットル)５３．６６gを入れた滴下ロートをセットし、室温下で塩酸水溶液をゆっくり滴下し数分攪拌した。その後オイルバスにて８５℃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、反応中生成したエタノールを除去して反応生成物（ポリシロキサン）を得た（式（１−１）に相当）。さらに、エバポレーターを用いてアセトンをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換した。尚、得られた反応生成物中の固形分は、焼成法により測定した結果、２５．４７質量％であった。また、得られた生成物（固形分）の分子量（Ｍｗ）は１４００であった。その後、上記のようにして得られたポリシロキサンを表２の割合で混合し、孔径０．１μｍのフィルターでろ過してパターン反転のための被覆用ポリシロキサン組成物を得た。【００９７】
（パターン反転のための被覆用ポリシロキサン組成物の調製）
上述したとおり、上記合成例１乃至１２、比較合成例１乃至２で得られたポリシロキサン、酸、硬化触媒、添加剤、溶媒、水を表１乃至３に示す割合で混合し、０．１μｍのフッ素樹脂製のフィルターで濾過することによって、被覆用ポリシロキサン組成物の溶液をそれぞれ調製した。表１乃至３中のポリマーの添加割合はポリマー溶液の添加量ではなく、ポリマー自体の添加量を示した。
表１乃至３中でマレイン酸はＭＡ、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリドはＢＴＥＡＣ、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾールはＩＭＩＤＴＥＯＳ、トリフェニルスルホニウム硝酸塩はＴＰＳＮＯ３、マレイン酸モノトリフェニルスルフォニウムはＴＰＳＭＡ、トリフェニルスルホニウムトリフルオロ酢酸塩はＴＰＳＴＦＡ、トリフェニルスルホニウムクロリドはＴＰＳＣｌ、トリフェニルスルホニウムカンファースルホン酸塩はＴＰＳＣＳ、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホン酸塩はＴＰＳＴｆ、ノナフルオロブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウムはＴＰＳＮｆ、トリフェニルスルホニウムアダマンタンカルボキシ−１，１，２−トリフルオロブタンスルホン酸塩はＴＰＳＡｄＴＦ、ジヒドロキシフェニルフェニルスルホニウムｐトルエンスルホン酸塩はＤＨＴＰＰＳｐＴＳ、ビスフェニルスルホンはＢＰＳ、テトラメトキシメチルグリコールウリル（架橋性化合物、三井サイテック（株）製、商品名パウダーリンク１１７４）をＰＬ−ＬＩ、ピリジニウム−ｐ−トルエンスルホン酸をＰｙＰＴＳ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートはＰＧＭＥＡ、プロピレングリコールモノエチルエーテルはＰＧＥＥ、プロピレングリコールモノメチルエーテルはＰＧＭＥ、ジエチレングリコールジエチルエーテルはＤＥＧと略した。水は超純水を用いた。各添加量は質量部で示した。
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【００９８】
（被覆性能評価）
実施例１乃至２９、比較例１乃至２における各被覆用ポリシロキサン組成物について、下記のように被覆性能評価を行った。その評価結果を表４乃至５に示す。【００９９】
図２に示すように、段差基板７上に、スピンコーターを用いて、回転数１５００ｒｐｍ、６０秒間の条件にて、実施例１乃至２９、比較例１乃至２の各被覆用ポリシロキサン組成物を塗布し、その後２１５℃のホットプレート上で１分間乾燥することにより、被覆用ポリシロキサン組成物膜８を形成した。被覆用ポリシロキサン組成物膜８の膜厚は１８０ｎｍである。前記段差基板７は、ＳｉＯ２から成る高さ３００ｎｍ、最少幅が２０ｎｍのホールパターンを有する。次いで、得られた被覆用ポリシロキサン組成物膜８について、断面ＳＥＭにより断面の形状を観察し被覆性能を評価した。ボイドの発生無く良好な被覆性を示した被覆用ポリシロキサン組成物の被覆性を良好とし、ボイドが発生した被覆用ポリシロキサン組成物の被覆性を不良と評価した。
【表４】
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【表５】
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【産業上の利用可能性】
【０１００】
被加工基板上に形成された段差基板に対し、このパターン間に良好に埋め込むことができると共に、平坦な膜を形成するパターン反転用樹脂組成物を提供することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１：半導体基板
２：半導体基板
３：有機下層膜
４：シリコンハードマスク
５：レジスト膜
６、８：ポリシロキサン組成物膜
７：段差基板
【図１】
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【図２】
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