CN103748517B - 具有砜结构的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物 - Google Patents

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Abstract

一种光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，含有作为硅烷的水解性有机硅烷、其水解物或其水解缩合物，该硅烷为下述式（1）所示的化合物，〔(R1)aSi(R2)(3‑a)〕b(R3) 式（1） 式（1）中，R3表示含有磺酰基和吸光基、以Si‑C键与Si原子键合的有机基团，R1是烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、链烯基、或具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基、烷氧基芳基、酰基氧基芳基、异氰脲酸酯基、羟基、环状氨基或氰基的有机基团、或它们的组合，其表示以Si‑C键与Si原子键合的有机基团，R2表示烷氧基、酰基氧基或卤素基，a表示0～2的整数，b表示1～3的整数。

Description

具有砜结构的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物
技术领域
本发明是新型硅烷化合物。本发明涉及用于在基板与抗蚀剂（例如光致抗蚀剂、电子束抗蚀剂、EUV抗蚀剂）之间形成下层膜的组合物，所述基板是在半导体器件的制造中使用的基板。具体来说，涉及在半导体器件制造的光刻工序中用于形成在光致抗蚀剂的下层使用的下层膜的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物。另外，涉及使用了该下层膜形成用组合物的抗蚀剂图案的形成方法。
背景技术
一直以来，在半导体器件的制造中，利用使用了光致抗蚀剂的光刻进行微细加工。上述微细加工是下述加工法：在硅晶片等半导体基板上形成光致抗蚀剂的薄膜，向其上隔着描绘了半导体器件图案的掩模图案照射紫外线等活性光线，进行显影，以所得的光致抗蚀剂图案作为保护膜将基板进行蚀刻处理，由此在基板表面上形成对应于上述图案的微细凹凸。然而，近年来，半导体器件不断高度集成化，所使用的活性光线也有发生从KrF准分子激光(248nm)向ArF准分子激光(193nm)、EUV光（13.5nm）短波长化的倾向。与此相伴，活性光线从半导体基板上的反射的影响成了大问题。
另外，作为半导体基板与光致抗蚀剂之间的下层膜，正在使用作为含有硅等金属元素的硬掩模已知的膜（例如参考专利文献1）。该情况下，对于抗蚀剂和硬掩模，其构成成分有大的不同，因此它们利用干法蚀刻被除去的速度很大程度依赖于干法蚀刻中使用的气体种类。通过适当选择气体种类，可不伴随光致抗蚀剂的膜厚的大幅度减少，而利用干法蚀刻除去硬掩模。这样，在近年来的半导体器件的制造中，为了实现以防反射效果为首的各种效果，在半导体基板与光致抗蚀剂之间配置了抗蚀剂下层膜。迄今为止进行了抗蚀剂下层膜用的组合物的研究，但由于其要求的特性的多样性等，期望开发出抗蚀剂下层膜用的新的材料。
另外，从其他角度来说也有将基板的表面改性的方法。例如公开了使用具有磺酰基的硅烷偶联剂使曝光后的表面的亲水性变化的方法（参考专利文献2）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开WO2011/033965号小册子
专利文献2:日本特开2005-112732号公报
发明内容
发明欲解决的课题
本发明的目的是提供光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，其可利用矩形的抗蚀剂图案进行微细的基板加工，能够用于半导体器件的制造。具体而言，提供用于形成可用作硬掩模的抗蚀剂下层膜的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物。另外，提供用于形成可用作防反射膜的抗蚀剂下层膜的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物。另外，提供不产生与抗蚀剂的混合、且与抗蚀剂相比具有大的干法蚀刻速度的光刻用抗蚀剂下层膜和用于形成该下层膜的抗蚀剂下层膜形成用组合物。
用于解决课题的手段
作为本发明的第1观点，是一种光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，含有作为硅烷的水解性有机硅烷、其水解物或其水解缩合物，该水解性有机硅烷为下述式（1）所示的化合物，
[化1]
〔(Rl)aSi(R2)(3-a)〕b(R3) 式(1)
式（1）中，R3表示含有磺酰基和吸光基、以Si-C键与Si原子键合的有机基团，
R1是烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、链烯基、或具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基、烷氧基芳基、酰基氧基芳基、异氰脲酸酯基、羟基、环状氨基或氰基的有机基团、或它们的组合，其表示以Si-C键与Si原子键合的有机基团，
R2表示烷氧基、酰基氧基或卤素基，a表示0～2的整数，b表示1～3的整数；
作为第2观点，是根据第1观点所述的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，
上述式（1）的R3为下述式（2）所示的基团，
[化2]
式（2）中，R4、Ar1、R5、Ar2和R6中的1个～3个基团以Si-C键与Si原子键合，R4表示可具有硫醚键或醚键的1价～4价的烃基，R5表示可具有硫醚键或醚键的2价～4价的烃基，R6表示可被取代的1价～4价的烃基，Ar1和Ar2分别表示可被取代的碳原子数6～20的亚芳基或芳基，n2表示整数1，n1、n3、n4和n5分别表示整数0或1，n4和n5不同时为整数0；
作为第3观点，根据第1观点或第2观点所述的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，包含：
水解性有机硅烷，其是选自式（3）和式（4）中的至少一种有机硅化合物、与上述式（1）所示的水解性有机硅烷的组合，
它们的水解物、或
它们的水解缩合物，
[化3]
R1 aSi(R2)4-a 式(3)
式（3）中，R1表示烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、链烯基、或具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基、烷氧基芳基、酰基氧基芳基、异氰脲酸酯基、羟基、环状氨基或氰基的有机基团、或它们的组合，且其通过Si-C键与硅原子键合，
R2表示烷氧基、酰基氧基或卤素基，a表示0～3的整数，
[化4]
〔R1 cSi(R2)3-c〕2Yb 式(4)
式（4）中，R1表示烷基，R2表示烷氧基、酰基氧基或卤素基，Y表示亚烷基或亚芳基，b表示0或1的整数，c表示0或1的整数；
作为第4观点，是根据第1观点～第3观点的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，含有上述式（1）所示的化合物的水解缩合物、或上述式（1）所示的化合物与式（3）所示的化合物的水解缩合物作为聚合物；
作为第5观点，是根据第1观点～第4观点的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，进而含有酸；
作为第6观点，是根据第1观点～第5观点的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，进而含有水；
作为第7观点，是根据第1观点～第6观点的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，进而含有铵化合物、环状铵化合物、环状胺化合物、或锍化合物；
作为第8观点，是一种抗蚀剂下层膜，其通过将第1观点～第7观点的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布在半导体基板上并烘烤而得到；
作为第9观点，是一种半导体器件的制造方法，其中，包含：
将第1观点～第7观点的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物在半导体基板上涂布、烘烤而形成抗蚀剂下层膜的工序，
在上述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂用组合物而形成抗蚀剂膜的工序，
将上述抗蚀剂膜曝光的工序，
在曝光后将上述抗蚀剂膜显影而得到抗蚀剂图案的工序，
利用该抗蚀剂图案将上述抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序，和
利用图案化的上述抗蚀剂膜和上述抗蚀剂下层膜将上述半导体基板进行加工的工序；
作为第10观点，是一种半导体器件的制造方法，其中，包含：
在半导体基板上形成有机下层膜的工序，
在其上涂布第1观点～第7观点的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物并烘烤而形成抗蚀剂下层膜的工序，
在上述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂用组合物而形成抗蚀剂膜的工序，
将上述抗蚀剂膜曝光的工序，
在曝光后将上述抗蚀剂膜显影而得到抗蚀剂图案的工序，
利用上述抗蚀剂图案将上述抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序，
利用图案化的上述抗蚀剂下层膜将上述有机下层膜进行蚀刻的工序，和
利用图案化的上述有机下层膜将上述半导体基板进行加工的工序；
作为第11观点，是下述式（5）所示的化合物，
[化5]
(R3)aSi(R2)(4-a) 式(5)
式（5）中，R2表示烷氧基、酰基氧基或卤素基，a表示整数1，R3表示下述式（6）所示的基团，
[化6]
式（6）中，R4、Ar1、R5、Ar2、和R6的有机基团中的1个有机基团以Si-C键与Si原子键合，R4表示可具有硫醚键或醚键的1价～4价的烃基，R5表示可具有硫醚键或醚键的2价～4价的烃基，R6表示可被取代的1价～4价的烃基，Ar1和Ar2分别表示可被取代的亚苯基或苯基，n2表示整数1，n1、n3、n4、和n5分别表示整数0或1，n4和n5不同时为整数0。
发明的效果
在本发明中，在基板上利用涂布法形成抗蚀剂下层膜，或隔着基板上的有机下层膜而在其上利用涂布法形成抗蚀剂下层膜，在该抗蚀剂下层膜上形成抗蚀剂膜（例如光致抗蚀剂、电子束抗蚀剂、EUV抗蚀剂）。利用曝光和显影形成抗蚀剂图案，使用该抗蚀剂图案将抗蚀剂下层膜进行干法蚀刻，进行图案的转印，利用该图案将基板进行加工，或通过对有机下层膜进行蚀刻，将图案转印，利用该有机下层膜进行基板的加工。
在形成微细的图案方面，为了防止图案倒塌，有抗蚀剂膜厚变薄的倾向。对于利用抗蚀剂的薄膜化将图案转印到存在于其下层的膜上的干法蚀刻，如果蚀刻速度不比上层的膜高，则不能进行图案转印。在本发明中，在基板上隔着有机下层膜、或不隔着有机下层膜而将其上用本申请抗蚀剂下层膜（含有无机系硅系化合物）被覆，进而将其上用抗蚀剂膜（有机抗蚀剂膜）被覆。有机系成分的膜与无机系成分的膜，通过蚀刻气体的选择，干法蚀刻速度有很大不同，有机系成分的膜利用氧系气体进行的干法蚀刻速度变高，无机系成分的膜利用含有卤素的气体进行的干法蚀刻速度变高。
例如形成抗蚀剂图案，将存在于其下层的本申请抗蚀剂下层膜用含有卤素的气体进行干法蚀刻，将图案转印至抗蚀剂下层膜，以转印至该抗蚀剂下层膜的图案用含有卤素的气体进行基板加工。或者，使用进行了图案转印的抗蚀剂下层膜，将其下层的有机下层膜用氧系气体进行干法蚀刻，在有机下层膜上进行图案转印，以进行了该图案转印了的有机下层膜、用含有卤素的气体进行基板加工。
本发明中，该抗蚀剂下层膜作为硬掩模发挥功能，
上述式（1）的结构中的烷氧基或酰基氧基、卤素基等的水解性基团进行水解或部分水解，然后通过硅醇基的缩合反应形成聚硅氧烷结构的聚合物。该聚有机硅氧烷结构具有作为硬掩模的充分功能。在存在于其下的有机下层膜的蚀刻、或基板的加工（蚀刻）中，聚有机硅氧烷结构（中间膜）作为硬掩模是有效的。即，对于基板加工时或有机下层膜的蚀刻中使用的氧系干法蚀刻气体，具有充分的耐干法蚀刻性。
本发明的抗蚀剂下层膜，可以提高对它们的上层抗蚀剂的干法蚀刻速度，具有基板加工时等的耐干法蚀刻性。
由本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物形成的抗蚀剂下层膜，通过含有包含有机基团的硅烷化合物、其水解物、或其水解缩合物，曝光和显影后的抗蚀剂图案的形状变为矩形，所述有机基团含有磺酰基和吸光基。由此可以进行利用了微细图案的基板加工。
例如由专利文献1中记载的使用了具有磺胺（sulfonamide）基的硅烷化合物的抗蚀剂下层膜形成的抗蚀剂图案倾向于易于形成横向蚀刻（footing），但本发明的使用了具有砜结构的硅烷化合物的抗蚀剂下层膜可以改善抗蚀剂图案的横向蚀刻倾向。
具体实施方式
本发明涉及光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，作为硅烷，含有水解性有机硅烷、其水解物、或其水解缩合物，该硅烷为上述式（1）。
式（1）的R3所示的含有磺酰基和吸光基、且以Si-C键与Si原子键合的有机基团，可以以相对于硅烷整体的硅原子为小于50摩尔%、例如0.5～30摩尔%、0.5～25摩尔%、0.5～15摩尔%、或0.5～10摩尔%的比例含有。
本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物含有式（1）所示的水解性有机硅烷、其水解物、或其水解缩合物、和溶剂。作为任意成分，可以含有酸、水、醇、固化催化剂、产酸剂、其他的有机聚合物、吸光性化合物、和表面活性剂等。
本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物中的固形成分例如为0.1质量%～50质量%、或0.1质量%～30质量%、0.1质量%～25质量%。其中，固形成分是从抗蚀剂下层膜形成用组合物的全部成分中除去了溶剂成分的成分。
固形成分中所占的水解性有机硅烷、其水解物、和其水解缩合物的比例为20质量%以上，例如为50质量%～100质量%、60质量%～100质量%、70质量%～100质量%。
本发明中使用的水解性有机硅烷具有式（1）所示的结构。式（1）中，R3是含有磺酰基和吸光基、且以Si-C键与Si原子键合的有机基团，R1是烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、链烯基、或具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基、烷氧基芳基、酰基氧基芳基、异氰脲酸酯基、羟基、环状氨基、或氰基的有机基团、或它们的组合。R2可以为烷氧基、酰基氧基、或卤素基。a表示整数0～2，b表示整数1～3。式（1）中，可以选择使a为整数0、使b为整数1的结构。
上述吸光基是可以吸收曝光用光的有机基团，可以列举例如苯环、萘环等的芳族环、或乙烯基等含有不饱和键的基团。可以优选使用基于苯环的苯基或亚苯基。
上述式（1）的R3可以使用上述式（2）的结构的有机基团。式（2）中，R4、Ar1、R5、Ar2、和R6的基团中的1个至3个有机基团以Si-C键与Si原子键合，R4表示可具有硫醚键或醚键的1价至4价的烃基，R5表示可具有硫醚键或醚键的2价至4价的烃基，Ar1和Ar2分别表示可被取代的碳原子数为6至20的亚芳基，n2为整数1，n1、n3、n4、和n5分别为整数0或1，n4和n5不同时为整数0。
式（2）中，可以选择基团R4、Ar1、R5、Ar2、和R6中的1个有机基团以Si-C键与Si原子键合的结构。
R4、R5、R6、Ar1、和Ar2可被取代，作为其取代基，可以列举下述的卤素基或烷氧基。作为卤素基，可以列举氟、氯、溴、或碘，烷氧基可以使用下述列举的基团。
上述烷基是具有直链或支链的碳原子数为1至10的烷基，可以列举例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基-正丁基、2-甲基-正丁基、3-甲基-正丁基、1,1-二甲基-正丙基、1,2-二甲基-正丙基、2,2-二甲基-正丙基、1-乙基-正丙基、正己基、1-甲基-正戊基、2-甲基-正戊基、3-甲基-正戊基、4-甲基-正戊基、1,1-二甲基-正丁基、1,2-二甲基-正丁基、1,3-二甲基-正丁基、2,2-二甲基-正丁基、2,3-二甲基-正丁基、3,3-二甲基-正丁基、1-乙基-正丁基、2-乙基-正丁基、1,1,2-三甲基-正丙基、1,2,2-三甲基-正丙基、1-乙基-1-甲基-正丙基和1-乙基-2-甲基-正丙基等。另外也可以使用环状烷基，例如作为碳原子数为1至10的环状烷基，可以列举环丙基、环丁基、1-甲基-环丙基、2-甲基-环丙基、环戊基、1-甲基-环丁基、2-甲基-环丁基、3-甲基-环丁基、1,2-二甲基-环丙基、2,3-二甲基-环丙基、1-乙基-环丙基、2-乙基-环丙基、环己基、1-甲基-环戊基、2-甲基-环戊基、3-甲基-环戊基、1-乙基-环丁基、2-乙基-环丁基、3-乙基-环丁基、1,2-二甲基-环丁基、1,3-二甲基-环丁基、2,2-二甲基-环丁基、2,3-二甲基-环丁基、2,4-二甲基-环丁基、3,3-二甲基-环丁基、1-正丙基-环丙基、2-正丙基-环丙基、1-异丙基-环丙基、2-异丙基-环丙基、1,2,2-三甲基-环丙基、1,2,3-三甲基-环丙基、2,2,3-三甲基-环丙基、1-乙基-2-甲基-环丙基、2-乙基-1-甲基-环丙基、2-乙基-2-甲基-环丙基和2-乙基-3-甲基-环丙基等。
芳基可以列举碳原子数为6至20的芳基，可以列举例如苯基、邻甲基苯基、间甲基苯基、对甲基苯基、邻氯苯基、间氯苯基、对氯苯基、邻氟苯基、对巯基苯基、邻甲氧基苯基、对甲氧基苯基、对氨基苯基、对氰基苯基、α-萘基、β-萘基、邻联苯基、间联苯基、对联苯基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基和9-菲基。
链烯基是碳原子数为2至10的链烯基，可以列举例如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-甲基-1-乙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-乙基乙烯基、1-甲基-1-丙烯基、1-甲基-2-丙烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-正丙基乙烯基、1-甲基-1-丁烯基、1-甲基-2-丁烯基、1-甲基-3-丁烯基、2-乙基-2-丙烯基、2-甲基-1-丁烯基、2-甲基-2-丁烯基、2-甲基-3-丁烯基、3-甲基-1-丁烯基、3-甲基-2-丁烯基、3-甲基-3-丁烯基、1,1-二甲基-2-丙烯基、1-异丙基乙烯基、1,2-二甲基-1-丙烯基、1,2-二甲基-2-丙烯基、1-环戊烯基、2-环戊烯基、3-环戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基、1-甲基-1-戊烯基、1-甲基-2-戊烯基、1-甲基-3-戊烯基、1-甲基-4-戊烯基、1-正丁基乙烯基、2-甲基-1-戊烯基、2-甲基-2-戊烯基、2-甲基-3-戊烯基、2-甲基-4-戊烯基、2-正丙基-2-丙烯基、3-甲基-1-戊烯基、3-甲基-2-戊烯基、3-甲基-3-戊烯基、3-甲基-4-戊烯基、3-乙基-3-丁烯基、4-甲基-1-戊烯基、4-甲基-2-戊烯基、4-甲基-3-戊烯基、4-甲基-4-戊烯基、1,1-二甲基-2-丁烯基、1,1-二甲基-3-丁烯基、1,2-二甲基-1-丁烯基、1,2-二甲基-2-丁烯基、1,2-二甲基-3-丁烯基、1-甲基-2-乙基-2-丙烯基、1-仲丁基乙烯基、1,3-二甲基-1-丁烯基、1,3-二甲基-2-丁烯基、1,3-二甲基-3-丁烯基、1-i-丁基乙烯基、2,2-二甲基-3-丁烯基、2,3-二甲基-1-丁烯基、2,3-二甲基-2-丁烯基、2,3-二甲基-3-丁烯基、2-异丙基-2-丙烯基、3,3-二甲基-1-丁烯基、1-乙基-1-丁烯基、1-乙基-2-丁烯基、1-乙基-3-丁烯基、1-正丙基-1-丙烯基、1-正丙基-2-丙烯基、2-乙基-1-丁烯基、2-乙基-2-丁烯基、2-乙基-3-丁烯基、1,1,2-三甲基-2-丙烯基、1-叔丁基乙烯基、1-甲基-1-乙基-2-丙烯基、1-乙基-2-甲基-1-丙烯基、1-乙基-2-甲基-2-丙烯基、1-异丙基-1-丙烯基、1-异丙基-2-丙烯基、1-甲基-2-环戊烯基、1-甲基-3-环戊烯基、2-甲基-1-环戊烯基、2-甲基-2-环戊烯基、2-甲基-3-环戊烯基、2-甲基-4-环戊烯基、2-甲基-5-环戊烯基、2-亚甲基-环戊基、3-甲基-1-环戊烯基、3-甲基-2-环戊烯基、3-甲基-3-环戊烯基、3-甲基-4-环戊烯基、3-甲基-5-环戊烯基、3-亚甲基-环戊基、1-环己烯基、2-环己烯基和3-环己烯基等。
芳烷基是被芳基取代了的烷基，可以列举例如被苯基取代了的碳原子数为1～碳原子数10的烷基，作为具体例子，可以列举苄基、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基等。
另外，可以列举被氟、氯、溴或碘等的卤素原子取代了的这些的有机基团。
作为具有环氧基的有机基团，可以列举环氧丙氧甲基、环氧丙氧乙基、环氧丙氧丙基、环氧丙氧丁基、环氧环己基等。
作为具有丙烯酰基的有机基团，可以列举丙烯酰甲基、丙烯酰乙基、丙烯酰丙基等。
作为具有甲基丙烯酰基的有机基团，可以列举甲基丙烯酰基甲基、甲基丙烯酰基乙基、甲基丙烯酰基丙基等。
作为具有巯基的有机基团，可以列举乙基巯基、丁基巯基、己基巯基、辛基巯基等。
具有烷氧基芳基的有机基团是烷氧基取代了的芳基或具有这些芳基的有机基团。这些烷氧基或芳基可以列举上述或下述的例子。
具有酰基氧基芳基的有机基团是酰基氧基取代了的芳基或具有这些芳基的有机基团。这些酰基氧基或芳基可以列举上述或下述的例子。
作为具有异氰脲酸酯基的有机基团，可以列举异氰脲酸酯基或氰脲酸酯亚烷基，亚烷基可以列举与上述烷基对应的基团。该异氰脲酸酯基可被烯丙基等的链烯基、或缩水甘油基等含有环氧基的基团、烷基等取代。
作为具有羟基的有机基团，可以列举羟基或羟基烷基或羟基亚烷基。烷基可以列举上述基团，亚烷基可以列举与烷基对应的基团。
作为具有环状氨基的有机基团，可以列举环状氨基或环状氨基亚烷基。作为环状氨基，可以列举咪唑基、4，5-二氢咪唑基等。亚烷基可以列举对应于上述烷基的基团。可以列举例如丙基咪唑基、丙基-4，5-二氢咪唑基等。它们可用作环状胺化合物。
作为具有氰基的有机基团，可以列举氰基乙基、氰基丙基等。
R4、R5、和R6为可被取代的1价至4价的烃基，可以列举例如碳原子数为1～10的烷基、亚烷基。烷基可以使用上述的烷基，亚烷基是由上述烷基衍生的2价或3价的烃基。Ar1和Ar2分别是可被取代的碳原子数为6～20的亚芳基。作为取代基，可以列举卤素原子、烷氧基等。卤素原子、烷氧基可以列举上述或下述列举的基团。
作为R4、R5、R6、Ar1和Ar2的取代基，可以列举上述卤素原子等。
可具有硫醚键或醚键的烃基可以列举例如-S-R-、-R-S-R-、-O-R-、-R-O-R-等的有机基团。R能够以Si-C键与Si原子键合。其中，R为上述烷基、或基于该烷基的亚烷基。
作为式（1）的碳原子数为1～20的烷氧基，可以列举具有碳原子数为1～20的直链、支链、环状的烷基部分的烷氧基，可以列举例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、1-甲基-正丁氧基、2-甲基-正丁氧基、3-甲基-正丁氧基、1,1-二甲基-正丙氧基、1,2-二甲基-正丙氧基、2,2-二甲基-正丙氧基、1-乙基-正丙氧基、正己氧基、1-甲基-正戊氧基、2-甲基-正戊氧基、3-甲基-正戊氧基、4-甲基-正戊氧基、1,1-二甲基-正丁氧基、1,2-二甲基-正丁氧基、1,3-二甲基-正丁氧基、2,2-二甲基-正丁氧基、2,3-二甲基-正丁氧基、3,3-二甲基-正丁氧基、1-乙基-正丁氧基、2-乙基-正丁氧基、1,1,2-三甲基-正丙氧基、1,2,2-三甲基-正丙氧基、1-乙基-1-甲基-正丙氧基和1-乙基-2-甲基-正丙氧基等，另外作为环状的烷氧基，可以列举环丙氧基、环丁氧基、1-甲基-环丙氧基、2-甲基-环丙氧基、环戊氧基、1-甲基-环丁氧基、2-甲基-环丁氧基、3-甲基-环丁氧基、1,2-二甲基-环丙氧基、2,3-二甲基-环丙氧基、1-乙基-环丙氧基、2-乙基-环丙氧基、环己氧基、1-甲基-环戊氧基、2-甲基-环戊氧基、3-甲基-环戊氧基、1-乙基-环丁氧基、2-乙基-环丁氧基、3-乙基-环丁氧基、1,2-二甲基-环丁氧基、1,3-二甲基-环丁氧基、2,2-二甲基-环丁氧基、2,3-二甲基-环丁氧基、2,4-二甲基-环丁氧基、3,3-二甲基-环丁氧基、1-正丙基-环丙氧基、2-正丙基-环丙氧基、1-异丙基-环丙氧基、2-异丙基-环丙氧基、1,2,2-三甲基-环丙氧基、1,2,3-三甲基-环丙氧基、2,2,3-三甲基-环丙氧基、1-乙基-2-甲基-环丙氧基、2-乙基-1-甲基-环丙氧基、2-乙基-2-甲基-环丙氧基和2-乙基-3-甲基-环丙氧基等。
式（1）的碳原子数为2～20的酰基氧基可以列举例如甲基羰基氧基、乙基羰基氧基、正丙基羰基氧基、异丙基羰基氧基、正丁基羰基氧基、异丁基羰基氧基、仲丁基羰基氧基、叔丁基羰基氧基、正戊基羰基氧基、1-甲基-正丁基羰基氧基、2-甲基-正丁基羰基氧基、3-甲基-正丁基羰基氧基、1,1-二甲基-正丙基羰基氧基、1,2-二甲基-正丙基羰基氧基、2,2-二甲基-正丙基羰基氧基、1-乙基-正丙基羰基氧基、正己基羰基氧基、1-甲基-正戊基羰基氧基、2-甲基-正戊基羰基氧基、3-甲基-正戊基羰基氧基、4-甲基-正戊基羰基氧基、1,1-二甲基-正丁基羰基氧基、1,2-二甲基-正丁基羰基氧基、1,3-二甲基-正丁基羰基氧基、2,2-二甲基-正丁基羰基氧基、2,3-二甲基-正丁基羰基氧基、3,3-二甲基-正丁基羰基氧基、1-乙基-正丁基羰基氧基、2-乙基-正丁基羰基氧基、1,1,2-三甲基-正丙基羰基氧基、1,2,2-三甲基-正丙基羰基氧基、1-乙基-1-甲基-正丙基羰基氧基、1-乙基-2-甲基-正丙基羰基氧基、苯基羰基氧基、和甲苯磺酰基羰基氧基等。
作为式（1）的卤素基，可以列举氟、氯、溴、碘等。
上述（1）的水解性有机硅烷例如是如以下列举的物质。下式中，Me表示甲基，Et表示乙基。
[化7]
[化8]
[化9]
[化10]
[化11]
[化12]
本发明中可以含有选自式（3）的水解性有机硅烷和式（4）的水解性有机硅烷中的至少一种有机硅化合物、与上述式（1）的水解性有机硅烷的组合、它们的水解物、或它们的水解缩合物。
另外，本发明中可以使用上述式（1）的水解性有机硅烷的水解缩合物、或式（1）的水解性有机硅烷与式（3）的水解性有机硅烷的水解缩合物。
本发明中可将式（1）所示的水解性有机硅烷、与式（3）的水解性有机硅烷合并使用。
即，可以将式（1）所示的水解性有机硅烷、其水解物、或其水解缩合物、与式（3）的含硅化合物、其水解物、或其水解缩合物并用来使用。
上述式（1）的水解性有机硅烷、与式（3）的含硅化合物可以在比例以摩尔比计为1：0～1：200的范围来使用。为了得到良好的抗蚀剂形状，式（1）的水解性有机硅烷、与式（3）的含硅化合物的比例以摩尔比计、能够以1：199～1：2的范围使用。
它们优选作为水解缩合物（聚有机硅氧烷的聚合物）使用，优选使用式（1）所示的水解性有机硅烷与式（3）所示的水解性有机硅烷的水解缩合物（聚有机硅氧烷的聚合物）。
式（3）所示的水解性有机硅烷中的R1为烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、链烯基、或具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基、烷氧基芳基、酰基氧基芳基、异氰脲酸酯基、羟基、环状氨基、或氰基的有机基团、或它们的组合，且为利用Si-C键与硅原子键合的基团，R2表示烷氧基、酰基氧基、或卤素基，a表示整数0～3。
R1和R2所示的烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、链烯基、或具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基、烷氧基芳基、酰基氧基芳基、异氰脲酸酯基、羟基、环状氨基、或氰基的有机基团、进而水解性基团中含有的烷氧基、酰基氧基、或卤素基可以列举上述式（1）中记载的基团。
式（3）所示的水解性有机硅烷可以列举例如四甲氧基硅烷、四氯硅烷、四乙酰氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、甲基三戊氧基硅烷、甲基三苯氧基硅烷、甲基三苄基氧基硅烷、甲基三苯乙基氧基硅烷、环氧丙氧基甲基三甲氧基硅烷、环氧丙氧基甲基三乙氧基硅烷、α-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、β-环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、α-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三丙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三丁氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三苯氧基硅烷、α-环氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、δ-环氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、δ-环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、（3，4-环氧环己基）甲基三甲氧基硅烷、（3，4-环氧环己基）甲基三乙氧基硅烷、β-（3，4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷、β-（3，4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷、β-（3，4-环氧环己基）乙基三丙氧基硅烷、β-（3，4-环氧环己基）乙基三丁氧基硅烷、β-（3，4-环氧环己基）乙基三苯氧基硅烷、γ-（3，4-环氧环己基）丙基三甲氧基硅烷、γ-（3，4-环氧环己基）丙基三乙氧基硅烷、δ-（3，4-环氧环己基）丁基三甲氧基硅烷、δ-（3，4-环氧环己基）丁基三乙氧基硅烷、环氧丙氧基甲基甲基二甲氧基硅烷、环氧丙氧基甲基甲基二乙氧基硅烷、α-环氧丙氧基乙基甲基二甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基乙基甲基二乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基乙基甲基二甲氧基硅烷、β-环氧丙氧基乙基乙基二甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、β-环氧丙氧基丙基乙基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二丙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二丁氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二苯氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基乙基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基乙基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基乙烯基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基乙烯基二乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三氯硅烷、苯基三乙酰氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三乙酰氧基硅烷、3、3、3-三氟丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、β-氰基乙基三乙氧基硅烷、氯甲基三甲氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯基甲基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、苯基磺酰基氨基丙基三乙氧基硅烷、甲基磺酰基氨基丙基三乙氧基硅烷、苯基磺酰基氨基丙基三甲氧基硅烷、甲基磺酰基氨基丙基三甲氧基硅烷等。
特别优选四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等的四烷氧基硅烷、与苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷等的苯基三烷氧基硅烷的组合。进而优选在这些组合中组合甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷等的烷基三烷氧基硅烷。
上述（3）的水解性有机硅烷也可以列举以下的结构。结构中的R2与式（3）的R2相同。
[化13]
[化14]
[化15]
[化16]
[化17]
[化18]
式（4）的水解性有机硅烷的R1表示烷基，R2表示烷氧基、酰基氧基、或卤素基，Y表示亚烷基或亚芳基，b表示整数0或1，c表示整数0或1。
上述烷基、烷氧基、酰基氧基、或卤素基可以使用在式（1）中列举的基团。另外亚烷基、亚芳基可以列举与上述烷基、和芳基对应的2价有机基团。
式（4）的水解性有机硅烷可以列列举例如亚甲基双三甲氧基硅烷、亚甲基双三氯硅烷、亚甲基双三乙酰氧基硅烷、亚乙基双三乙氧基硅烷、亚乙基双三氯硅烷、亚乙基双三乙酰氧基硅烷、亚丙基双三乙氧基硅烷、亚丁基双三甲氧基硅烷、亚苯基双三甲氧基硅烷、亚苯基双三乙氧基硅烷、亚苯基双甲基二乙氧基硅烷、亚苯基双甲基二甲氧基硅烷、亚萘基双三甲氧基硅烷、双三甲氧基二硅烷、双三乙氧基二硅烷、双乙基二乙氧基二硅烷、双甲基二甲氧基二硅烷等。
另外，本发明是式（5）所示的新的硅烷化合物。式（5）中，R2表示烷氧基、酰基氧基、或卤素基。上述烷氧基、酰基氧基、和卤素基可以列举上述列举的基团。a为整数1。
式（5）的R3如上述式（6）中所示。式（6）中，有机基团R4、Ar1、R5、Ar2、和R6中的1个有机基团是以Si-C键与Si原子键合的基团，R4表示可具有硫醚键或醚键的1价至4价的烃基，R5表示可具有硫醚键或醚键的2价至4价的烃基，R6表示可被取代的1价至4价的烃基，Ar1和Ar2分别表示可被取代的亚苯基或苯基，n2为整数1，n1、n3、n4、和n5分别为整数0或1，n4和n5不同时为整数0。上述烃基、和可具有硫醚键或醚键的1价～3价的烃基可以列举上述列举的基团。
作为式（1）所示的水解性有机硅烷与式（3）所示的水解性有机硅烷的水解缩合物的具体例子，可以列举以下的例子。
[化19]
[化20]
[化21]
[化22]
[化23]
式（1）的水解性有机硅烷的水解缩合物（聚有机硅氧烷）、或式（1）的水解性有机硅烷与式（3）和/或式（4）的有机硅化合物的水解缩合物（聚有机硅氧烷）可以得到重均分子量为1000～1000000、或1000～100000的缩合物。这些缩合物的分子量是利用GPC分析并以聚苯乙烯换算而得的分子量。
GPC的测定条件可以使用例如GPC装置（商品名HLC-8220GPC、东ソー株式会社制）、GPC柱（商品名ShodexKF803L、KF802、KF801、昭和电工制）、柱温为40℃、洗脱液（溶出溶剂）为四氢呋喃、流量（流速）为1.0ml/min、标准试样为聚苯乙烯（昭和电工株式会社制）来进行。
在烷氧基甲硅烷基、戊氧基甲硅烷基、或卤代甲硅烷基的水解中，相对于每1摩尔水解性基团，使用0.5摩尔～100摩尔、优选1摩尔～10摩尔的水。
另外，相对于每1摩尔水解性基团，可以使用0.001摩尔～10摩尔、优选0.001摩尔～1摩尔的水解催化剂。
进行水解和缩合时的反应温度通常为20℃～80℃。
水解可以是完全进行水解，也可以是部分水解。即，在水解缩合物中可以残留有水解物或单体。
在水解、缩合时可使用催化剂。
作为水解催化剂，可以列举金属螯合物化合物、有机酸、无机酸、有机碱、无机碱。
作为水解催化剂的金属螯合物化合物可以列举例如三乙氧基·单（乙酰丙酮）合钛、三正丙氧基·单（乙酰丙酮）合钛、三异丙氧基·单（乙酰丙酮）合钛、三正丁氧基·单（乙酰丙酮）合钛、三仲丁氧基·单（乙酰丙酮）合钛、三叔丁氧基·单（乙酰丙酮）合钛、二乙氧基·双（乙酰丙酮）合钛、二正丙氧基·双（乙酰丙酮）合钛、二异丙氧基·双（乙酰丙酮）合钛、二正丁氧基·双（乙酰丙酮）合钛、二仲丁氧基·双（乙酰丙酮）合钛、二叔丁氧基·双（乙酰丙酮）合钛、单乙氧基·三（乙酰丙酮）合钛、单正丙氧基·三（乙酰丙酮）合钛、单异丙氧基·三（乙酰丙酮）合钛、单正丁氧基·三（乙酰丙酮）合钛、单仲丁氧基·三（乙酰丙酮）合钛、单叔丁氧基·三（乙酰丙酮）合钛、四（乙酰丙酮）合钛、三乙氧基·单（乙酰乙酸乙酯基）钛、三正丙氧基·单（乙酰乙酸乙酯基）钛、三异丙氧基·单（乙酰乙酸乙酯基）钛、三正丁氧基·单（乙酰乙酸乙酯基）钛、三仲丁氧基·单（乙酰乙酸乙酯基）钛、三叔丁氧基·单（乙酰乙酸乙酯基）钛、二乙氧基·双（乙酰乙酸乙酯基）钛、二正丙氧基·双（乙酰乙酸乙酯基）钛、二异丙氧基·双（乙酰乙酸乙酯基）钛、二正丁氧基·双（乙酰乙酸乙酯基）钛、二仲丁氧基·双（乙酰乙酸乙酯基）钛、二叔丁氧基·双（乙酰乙酸乙酯基）钛、单乙氧基·三（乙酰乙酸乙酯基）钛、单正丙氧基·三（乙酰乙酸乙酯基）钛、单异丙氧基·三（乙酰乙酸乙酯基）钛、单正丁氧基·三（乙酰乙酸乙酯基）钛、单仲丁氧基·三（乙酰乙酸乙酯基）钛、单叔丁氧基·三（乙酰乙酸乙酯基）钛、四（乙酰乙酸乙酯基）钛、单（乙酰丙酮）三（乙酰乙酸乙酯基）钛、双（乙酰丙酮）双（乙酰乙酸乙酯基）钛、三（乙酰丙酮）单（乙酰乙酸乙酯基）钛、等的钛螯合物化合物；三乙氧基·单（乙酰丙酮）锆、三正丙氧基·单（乙酰丙酮）锆、三异丙氧基·单（乙酰丙酮）锆、三正丁氧基·单（乙酰丙酮）锆、三仲丁氧基·单（乙酰丙酮）锆、三叔丁氧基·单（乙酰丙酮）锆、二乙氧基·双（乙酰丙酮）锆、二正丙氧基·双（乙酰丙酮）锆、二异丙氧基·双（乙酰丙酮）锆、二正丁氧基·双（乙酰丙酮）锆、二仲丁氧基·双（乙酰丙酮）锆、二叔丁氧基·双（乙酰丙酮）锆、单乙氧基·三（乙酰丙酮）锆、单正丙氧基·三（乙酰丙酮）锆、单异丙氧基·三（乙酰丙酮）锆、单正丁氧基·三（乙酰丙酮）锆、单仲丁氧基·三（乙酰丙酮）锆、单叔丁氧基·三（乙酰丙酮）锆、四（乙酰丙酮）锆、三乙氧基·单（乙酰乙酸乙酯基）锆、三正丙氧基·单（乙酰乙酸乙酯基）锆、三异丙氧基·单（乙酰乙酸乙酯基）锆、三正丁氧基·单（乙酰乙酸乙酯基）锆、三仲丁氧基·单（乙酰乙酸乙酯基）锆、三叔丁氧基·单（乙酰乙酸乙酯基）锆、二乙氧基·双（乙酰乙酸乙酯基）锆、二正丙氧基·双（乙酰乙酸乙酯基）锆、二异丙氧基·双（乙酰乙酸乙酯基）锆、二正丁氧基·双（乙酰乙酸乙酯基）锆、二仲丁氧基·双（乙酰乙酸乙酯基）锆、二叔丁氧基·双（乙酰乙酸乙酯基）锆、单乙氧基·三（乙酰乙酸乙酯基）锆、单正丙氧基·三（乙酰乙酸乙酯基）锆、单异丙氧基·三（乙酰乙酸乙酯基）锆、单正丁氧基·三（乙酰乙酸乙酯基）锆、单仲丁氧基·三（乙酰乙酸乙酯基）锆、单叔丁氧基·三（乙酰乙酸乙酯基）锆、四（乙酰乙酸乙酯基）锆、单（乙酰丙酮）三（乙酰乙酸乙酯基）锆、双（乙酰丙酮）双（乙酰乙酸乙酯基）锆、三（乙酰丙酮）单（乙酰乙酸乙酯基）锆、等的锆螯合物化合物；三（乙酰丙酮）铝、三（乙酰乙酸乙酯基）铝等的铝螯合物化合物；等。
作为水解催化剂的有机酸可以列举例如醋酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、草酸、马来酸、甲基丙二酸、己二酸、癸二酸、没食子酸、丁酸、苯六甲酸、花生四烯酸、莽草酸(Shikimic acid)、2-乙基己酸、油酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸、水杨酸、苯甲酸、对氨基苯甲酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、单氯醋酸、二氯醋酸、三氯醋酸、三氟醋酸、甲酸、丙二酸、磺酸、邻苯二甲酸、富马酸、柠檬酸、酒石酸等。
作为水解催化剂的无机酸可以列举例如盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、磷酸等。
作为水解催化剂的有机碱可以列举例如吡啶、吡咯、哌嗪、吡咯烷、哌啶、甲基吡啶、三甲基胺、三乙基胺、单乙醇胺、二乙醇胺、二甲基单乙醇胺、单甲基二乙醇胺、三乙醇胺、二氮杂双环辛烷、二氮杂双环壬烷、二氮杂双环十一烯、四甲基氢氧化铵等。作为无机碱，可以列举例如氨、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化钙等。在这些催化剂中，优选为金属螯合物化合物、有机酸、无机酸，这些催化剂可以使用1种或同时使用2种以上。
作为水解中使用的有机溶剂，可以列举例如正戊烷、异戊烷、正己烷、异己烷、正庚烷、异庚烷、2，2，4-三甲基戊烷、正辛烷、异辛烷、环己烷、甲基环己烷等的脂肪族烃系溶剂；苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、三甲基苯、甲基乙基苯、正丙基苯、异丙基苯、二乙基苯、异丁基苯、三乙基苯、二异丙基苯、正戊基萘、三甲基苯等的芳族烃系溶剂；甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、2-甲基丁醇、仲戊醇、叔戊醇、3-甲氧基丁醇、正己醇、2-甲基戊醇、仲己醇、2-乙基丁醇、仲庚醇、庚醇-3、正辛醇、2-乙基己醇、仲辛醇、正壬醇、2，6-二甲基庚醇-4、正癸醇、仲十一醇、三甲基壬醇、仲十四醇、仲十七醇、苯酚、环己醇、甲基环己醇、3，3，5-三甲基环己醇、苄醇、苯基甲基甲醇、二丙酮醇、甲酚等的单醇系溶剂；乙二醇、丙二醇、1，3-丁二醇、戊二醇-2，4、2-甲基戊二醇-2，4、己二醇-2，5、庚二醇-2，4、2-乙基己二醇-1，3、二甘醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、甘油等的多价醇系溶剂；丙酮、甲基乙基酮、甲基-正丙基酮、甲基-正丁基酮、二乙基酮、甲基-异丁基酮、甲基-正戊基酮、乙基-正丁基酮、甲基-正己基酮、二异丁基酮、三甲基壬酮、环己酮、甲基环己酮、2，4-戊二酮、丙酮基丙酮、二丙酮醇、苯乙酮、小茴香酮等的酮系溶剂；乙基醚、异丙基醚、正丁基醚、正己基醚、2-乙基己基醚、环氧乙烷、1，2-环氧丙烷、二氧戊环、4-甲基二氧戊环、二噁烷、二甲基二噁烷、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇单正丁基醚、乙二醇单正己基醚、乙二醇单苯基醚、乙二醇单2-乙基丁基醚、乙二醇二丁基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇单正丁基醚、二甘醇二正丁基醚、二甘醇单正己基醚、乙氧基三甘醇、四乙二醇二正丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单丁基醚、三丙二醇单甲基醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃等的醚系溶剂；碳酸二乙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、醋酸仲丁酯、醋酸正戊酯、醋酸仲戊酯、醋酸3-甲氧基丁酯、醋酸甲基戊酯、醋酸2-乙基丁酯、醋酸2-乙基己酯、醋酸苄酯、醋酸环己酯、醋酸甲基环己酯、醋酸正壬酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇单甲基醚乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇单正丁基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯、丙二醇单丁基醚乙酸酯、二丙二醇单甲基醚乙酸酯、二丙二醇单乙基醚乙酸酯、二醋酸乙二醇酯、甲氧基三甘醇乙酸酯、丙酸乙酯、丙酸正丁酯、丙酸异戊酯、草酸二乙酯、草酸二正丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯、乳酸正戊酯、丙二酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯等的酯系溶剂；N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基丙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等的含氮系溶剂；二甲基硫醚、二乙基硫醚、噻吩、四氢噻吩、二甲基亚砜、环丁砜、1，3-丙磺内酯等的含硫系溶剂等。这些溶剂可以使用1种或使用2种以上的组合。
特别地，从溶液的保存稳定性的角度考虑，优选是丙酮、甲基乙基酮、甲基-正丙基酮、甲基-正丁基酮、二乙基酮、甲基-异丁基酮、甲基-正戊基酮、乙基-正丁基酮、甲基-正己基酮、二异丁基酮、三甲基壬酮、环己酮、甲基环己酮、2，4-戊二酮、丙酮基丙酮、二丙酮醇、苯乙酮、小茴香酮（1，1，3-三甲基-2-降冰片烯）等的酮系溶剂。
使用催化剂将水解性有机硅烷在溶剂中进行水解、缩合而得到的水解缩合物（聚合物），可以通过减压蒸馏等同时除去作为副产物的醇、使用的水解催化剂和/或水。另外，可以通过中和、离子交换除去水解中使用的酸、碱催化剂。在本发明的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物中，为了稳定化，含有其水解缩合物的抗蚀剂下层膜形成用组合物可以添加酸（例如有机酸）、水、醇、或它们的组合。
作为上述有机酸，可以列举例如草酸、丙二酸、甲基丙二酸、琥珀酸、马来酸、苹果酸、酒石酸、邻苯二甲酸、柠檬酸、戊二酸、柠檬酸、乳酸、水杨酸等。其中，优选草酸、马来酸等。所加入的有机酸相对于缩合物（聚有机硅氧烷）100质量份为0.5质量份至5.0质量份。添加的水可以使用纯水、超纯水、离子交换水等，其添加量相对于抗蚀剂下层膜形成用组合物100质量份可以为1质量份至20质量份。
另外作为添加的醇，优选是利用涂布后的加热易于飞散的物质，可以列举例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇等。添加的醇相对于抗蚀剂下层膜形成用组合物100质量份，可以为1质量份～20质量份。
另外，作为添加剂，可以添加双酚S、或双酚S衍生物。双酚S、或双酚S衍生物相对于聚有机硅氧烷100质量份，为0.01质量份～20质量份、或0.01质量份～10质量份、或0.01质量份～5质量份。
优选的双酚S、或双酚S衍生物如以下这样列举。
[化24]
本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物可以含有固化催化剂。固化催化剂，在将含有由水解缩合物形成的聚有机硅氧烷的涂布膜进行加热、固化时，发挥固化催化剂的作用。
作为固化催化剂，可以使用铵盐、膦类、鏻盐、锍盐。
作为铵盐，可以列举具有式（D-1）所示的结构的季铵盐：
[化25]
（其中，m表示整数2～11，n表示整数2～3，R1表示烷基或芳基，Y-表示阴离子），
具有式（D-2）所示的结构的季铵盐：
[化26]
R2R3R4R5N十Y- 式(D-2)
（其中，R2、R3、R4和R5表示烷基或芳基，N表示氮原子，Y-表示阴离子，且R2、R3、R4、和R5分别是利用C-N键与氮原子键合的基团），
具有式（D-3）所示的结构的季铵盐：
[化27]
（其中，R6和R7表示烷基或芳基，Y-表示阴离子），
具有式（D-4）所示的结构的季铵盐：
[化28]
（其中，R8表示烷基或芳基，Y-表示阴离子），
具有式（D-5）所示的结构的季铵盐：
[化29]
（其中，R9和R10表示烷基或芳基，Y-表示阴离子），
具有式（D-6）所示的结构的叔铵盐：
[化30]
（其中，m表示整数2～11，n表示整数2～3，H表示氢原子，Y-表示阴离子）。
另外，作为鏻盐，可以列举式（D-7）所示的季鏻盐：
[化31]
RnRl2Rl3R14P+Y- 式(D-7)
（其中，R11、R12、R13、和R14表示烷基或芳基，P表示磷原子，Y-表示阴离子，且R11、R12、R13、和R14分别是利用C-P键与磷原子键合的基团）。
另外，作为锍盐，可以列举式（D-8）：
[化32]
R15R16R17S+Y- 式(D-8)
（其中，R15、R16、和R17表示烷基或芳基，S表示硫原子，Y-表示阴离子，且R15、R16、和R17分别利用C-S键与硫原子键合）所示的叔锍盐。
上述式（D-1）的化合物是由胺衍生的季铵盐，m表示整数2至11，n表示整数2至3。该季铵盐的R1表示碳原子数1至碳原子数18、优选碳原子数2至碳原子数10的烷基或芳基，可以列举例如乙基、丙基、丁基等的直链烷基、或苄基、环己基、环己基甲基、二环戊二烯基等。另外阴离子（Y-）可以列举氯离子（Cl-）、溴离子（Br-）、碘离子（I-）等的卤素离子、或羧酸根（-COO-）、磺酸根（-SO3 -）、醇盐（-O-）等的酸基。
上述式（D-2）的化合物是R2R3R4R5N＋Y-所示的季铵盐。该季铵盐的R2、R3、R4和R5是碳原子数为1～18的烷基或芳基、或利用Si-C键与硅原子键合的硅烷化合物。阴离子（Y-）可以列举氯离子（Cl-）、溴离子（Br-）、碘离子（I-）等的卤素离子、或羧酸根（-COO-）、磺酸根（-SO3 -）、醇盐（-O-）等的酸基。该季铵盐可以作为市售品获得，可以列举例如四甲基乙酸铵、四丁基乙酸铵、三乙基苄基氯化铵、三乙基苄基溴化铵、三辛基甲基氯化铵、三丁基苄基氯化铵、三甲基苄基氯化铵等。这些化合物可以作为铵化合物而添加。
上述式（D-3）的化合物是由1-取代咪唑衍生的季铵盐，R6和R7优选具有的碳原子数为1～18，且R6和R7的碳原子数的总和为7以上。例如R6表示甲基、乙基、丙基、苯基、苄基、利用Si-C键与硅原子键合的硅烷化合物、或它们的组合。R7可以列举苄基、辛基、十八烷基。阴离子（Y-）可以列举氯离子（Cl-）、溴离子（Br-）、碘离子（I-）等的卤素离子、或羧酸根（-COO-）、磺酸根（-SO3 -）、醇盐（-O-）等的酸基。该化合物虽然也可以以市售品获得，但可以例如使1-甲基咪唑、1-苄基咪唑等的咪唑系化合物、与苄基溴、甲基溴等的卤代烷基或卤代芳基反应来制造。另外，式（D-3）的化合物可以作为4位和5位被氢化了的4，5-二氢咪唑化合物来使用，可以列举例如N-（3-三乙氧基甲硅烷基丙基）-4，5-二氢咪唑等。这些化合物可以作为环状铵化合物而添加。
上述式（D-4）的化合物是由吡啶衍生的季铵盐，R8是碳原子数为1～18、优选碳原子数为4～18的烷基或芳基，可以列举例如丁基、辛基、苄基、月桂基。阴离子（Y-）可以列举氯离子（Cl-）、溴离子（Br-）、碘离子（I-）等的卤素离子、或羧酸根（-COO-）、磺酸根（-SO3 -）、醇盐（-O-）等的酸基。该化合物虽然也可以作为市售品获得，但例如可以使吡啶、与月桂基氯、苄基氯、苄基溴、甲基溴、辛基溴等的卤代烷基、或卤代芳基反应来制造。该化合物可以列举例如氯化N-月桂基吡啶鎓、溴化N-苄基吡啶鎓等。
上述式（D-5）的化合物是由以甲基吡啶等为代表的取代吡啶衍生的季铵盐，R9是碳原子数为1～18、优选碳原子数为4～18的烷基或芳基，可以列举例如甲基、辛基、月桂基、苄基等。R10是碳原子数为1～18的烷基或芳基，例如对于由甲基吡啶衍生的季铵的情况，R10为甲基。阴离子（Y-）可以列举氯离子（Cl-）、溴离子（Br-）、碘离子（I-）等的卤素离子、或羧酸根（-COO-）、磺酸根（-SO3 -）、醇盐（-O-）等的酸基。该化合物也可以作为市售品获得，例如可以使甲基吡啶等的取代吡啶、与甲基溴、辛基溴、月桂基氯、苄基氯、苄基溴等的卤代烷基、或卤代芳基反应来制造。该化合物可以列举例如N-苄基甲基吡啶鎓氯化物、N-苄基甲基吡啶鎓溴化物、N-月桂基甲基吡啶鎓氯化物等。
上述式（D-6）的化合物是由胺衍生的叔铵盐，m表示整数2～11，n表示整数2～3。另外阴离子（Y-）可以列举氯离子（Cl-）、溴离子（Br-）、碘离子（I-）等的卤素离子、或羧酸根（-COO-）、磺酸根（-SO3 -）、醇盐（-O-）等的酸基。可以通过胺与羧酸或苯酚等弱酸的反应来制造。羧酸可以列举甲酸或醋酸，使用甲酸时，阴离子（Y-）为（HCOO-），使用醋酸时，阴离子（Y-）为（CH3COO-）。另外使用苯酚时，阴离子（Y-）为（C6H5O-）。
上述式（D-7）的化合物是具有R11R12R13R14P＋Y-结构的季鏻盐。R11、R12、R13、和R14是碳原子数为1～18的烷基或芳基、或利用Si-C键与硅原子键合的硅烷化合物，但优选R11～R14的4个取代基中的3个是苯基或被取代了的苯基，可以列举例如苯基或甲苯基，另外剩余的1个是碳原子数为1～18的烷基、芳基、或利用Si-C键与硅原子键合的硅烷化合物。另外阴离子（Y-）可以列举氯离子（Cl-）、溴离子（Br-）、碘离子（I-）等的卤素离子、或羧酸根（-COO-）、磺酸根（-SO3 -）、醇盐（-O-）等的酸基。该化合物可以作为市售品获得，可以列举例如卤代四正丁基鏻、卤代四正丙基鏻等的卤代四烷基鏻、卤代三乙基苄基鏻等的卤代三烷基苄基鏻、卤代三苯基甲基鏻、卤代三苯基乙基鏻等的卤代三苯基单烷基鏻、卤代三苯基苄基鏻、卤代四苯基鏻、卤代三甲苯基单芳基鏻、或卤代三甲苯基单烷基鏻（卤素原子为氯原子或溴原子）。特别地，优选是卤代三苯基甲基鏻、卤代三苯基乙基鏻等的卤代三苯基单烷基鏻、卤代三苯基苄基鏻等的卤代三苯基单芳基鏻、卤代三甲苯基单苯基鏻等的卤代三甲苯基单芳基鏻、或卤代三甲苯基单甲基鏻等的卤代三甲苯基单烷基鏻（卤素原子为氯原子或溴原子）。
另外，作为膦类，可以列举甲基膦、乙基膦、丙基膦、异丙基膦、异丁基膦、苯基膦等的伯膦、二甲基膦、二乙基膦、二异丙基膦、二异戊基膦、二苯基膦等的仲膦、三甲基膦、三乙基膦、三苯基膦、甲基二苯基膦、二甲基苯基膦等的叔膦。
上述式（D-8）的化合物是具有R15R16R17S＋Y-结构的叔锍盐。R15、R16、和R17是碳原子数为1～18的烷基或芳基、或利用Si-C键与硅原子的键合的硅烷化合物，但优选在R15～R17这3个取代基中的2个是苯基或被取代了的苯基，可以列举例如苯基或甲苯基，另外剩余的1个是碳原子数为1～18的可被取代的烷基、或芳基。另外，阴离子（Y-）可以列举氯离子（Cl-）、溴离子（Br-）、碘离子（I-）等的卤素离子、或羧酸根（-COO-）、磺酸根（-SO3 -）、醇盐（-O-）等的酸基。该化合物可作为市售品获得，可以列举例如卤代三正丁基锍、卤代三正丙基锍等的卤代四烷基鏻、卤代二乙基苄基锍等的卤代三烷基苄基锍、卤代二苯基甲基锍、卤代二苯基乙基锍等的卤代二苯基单烷基锍、卤代三苯基锍、（卤素原子为氯原子或溴原子）、三正丁基锍羧酸盐、三正丙基锍羧酸盐等的四烷基鏻羧酸盐、二乙基苄基锍羧酸盐等的三烷基苄基锍羧酸盐、二苯基甲基锍羧酸盐、二苯基乙基锍羧酸盐等的二苯基单烷基锍羧酸盐、三苯基锍羧酸盐、三苯基锍三氟甲磺酸盐等。特别优选是卤代三苯基锍、三苯基锍羧酸盐、例如马来酸单三苯基锍。这些化合物可以作为锍化合物而添加。
固化催化剂相对于聚有机硅氧烷100质量份，为0.01质量份～10质量份、或0.01质量份～5质量份、或0.01质量份～3质量份。
本发明的光刻用下层膜形成用组合物除了上述成分以外，根据需要还可以含有有机聚合物化合物、光产酸剂和表面活性剂等。
通过使用有机聚合物化合物，可以调整由本发明的光刻用下层膜形成用组合物形成的抗蚀剂下层膜的干法蚀刻速度（每单位时间的膜厚的减少量）、衰减系数和折射率等。
作为有机聚合物化合物，没有特别限制，可以使用各种有机聚合物。可以使用缩聚聚合物和加聚聚合物等。可以使用聚酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、丙烯酸系聚合物、甲基丙烯酸系聚合物、聚乙烯基醚、苯酚酚醛清漆、萘酚酚醛清漆、聚醚、聚酰胺、聚碳酸酯等的加聚聚合物和缩聚聚合物。可优选使用具有作为吸光部位发挥功能的苯环、萘环、蒽环、三嗪环、喹啉环、和喹喔啉环等芳香环结构的有机聚合物。
作为这样的有机聚合物化合物，可以列举例如含有丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸苄基酯、丙烯酸苯基酯、丙烯酸萘基酯、甲基丙烯酸蒽基酯、甲基丙烯酸蒽甲基酯、苯乙烯、羟基苯乙烯、苄基乙烯基醚和N-苯基马来酰亚胺等的加聚性单体作为其结构单元的加聚聚合物、或苯酚酚醛清漆和萘酚酚醛清漆等的缩聚聚合物。
使用加聚聚合物作为有机聚合物化合物时，该聚合物化合物可以是均聚物，也可以是共聚物。加聚聚合物的制造中可以使用加聚性单体。作为这样的加聚性单体，可以列举丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、丙烯酰胺化合物、甲基丙烯酰胺化合物、乙烯基化合物、苯乙烯化合物、马来酰亚胺化合物、马来酸酐、丙烯腈等。
作为丙烯酸酯化合物，可以列举丙烯酸甲基酯、丙烯酸乙基酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸异丙基酯、丙烯酸环己基酯、丙烯酸苄基酯、丙烯酸苯基酯、蒽基甲基丙烯酸酯、2-羟基乙基丙烯酸酯、丙烯酸3-氯-2-羟基丙基酯、丙烯酸2-羟基丙基酯、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯、2,2,2-三氯乙基丙烯酸酯、2-溴乙基丙烯酸酯、丙烯酸4-羟基丁基酯、2-甲氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸四氢糠基酯、5-丙烯酰氧基-6-羟基降冰片烯-2-羧基-6-内酯、3-烯丙氧基丙基三乙氧基硅烷和丙烯酸缩水甘油基酯等。
作为甲基丙烯酸酯化合物，可以列举甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸异丙基酯、甲基丙烯酸环己基酯、甲基丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸蒽甲基酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氯乙酯、甲基丙烯酸2-溴乙酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯、5-甲基丙烯酰基氧基-6-羟基降冰片烯-2-羧基-6-内酯、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸2-苯基乙酯、甲基丙烯酸羟基苯酯和甲基丙烯酸溴苯酯等。
作为丙烯酰胺化合物，可以列举丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-苄基丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺和N-蒽基丙烯酰胺等。
作为甲基丙烯酰胺化合物，可以列举甲基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙烯酰胺、N-乙基甲基丙烯酰胺、N-苄基甲基丙烯酰胺、N-苯基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺和N-蒽基丙烯酰胺等。
作为乙烯基化合物，可以列举乙烯基醇、2-羟基乙基乙烯基醚、甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、苄基乙烯基醚、乙烯基醋酸、乙烯基三甲氧基硅烷、2-氯乙基乙烯基醚、2-甲氧基乙基乙烯基醚、乙烯基萘和乙烯基蒽等。
作为苯乙烯化合物，可以列举苯乙烯、羟基苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、甲氧基苯乙烯、氰基苯乙烯和乙酰基苯乙烯等。
作为马来酰亚胺化合物，可以列举马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺和N-羟基乙基马来酰亚胺等。
使用缩聚聚合物作为聚合物时，作为这样的聚合物，可以列举例如二醇化合物与二羧酸化合物的缩聚聚合物。作为二醇化合物，可以列举二甘醇、1,6-己二醇、丁二醇等。作为二羧酸化合物，可以列举琥珀酸、己二酸、对苯二甲酸、马来酸酐等。另外，例如可以列举聚均苯四甲酰亚胺、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等的聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺。
在有机聚合物化合物中含有羟基时，该羟基可与聚有机硅氧烷产生交联反应。
作为有机聚合物化合物，可以使用重均分子量例如为1000～1000000、或3000～300000、或5000～200000、或10000至100000的聚合物化合物。
有机聚合物化合物可以仅使用一种，或可以将两种以上组合使用。
使用有机聚合物化合物时，作为其比例，相对于缩合物（聚有机硅氧烷）100质量份，为1质量份～200质量份、或5质量份～100质量份、或10质量份～50质量份、或20质量份～30质量份。
在本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物中可以含有产酸剂。
作为产酸剂，可以列举热产酸剂或光产酸剂。
光产酸剂在抗蚀剂的曝光时产生酸。因此，可以调整下层膜的酸性度。这是用于使下层膜的酸性度与上层的抗蚀剂的酸性度一致的一种方法，通过下层膜的酸性度的调整，可以调整在上层形成的抗蚀剂的图案形状。
作为本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物中含有的光产酸剂，可以列举鎓盐化合物、磺酰亚胺化合物、和二磺酰基重氮甲烷化合物等。
作为鎓盐化合物，可以列举二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、二苯基碘鎓九氟正丁烷磺酸盐、二苯基碘鎓全氟正辛烷磺酸盐、二苯基碘鎓樟脑磺酸盐、双（4-叔丁基苯基）碘鎓樟脑磺酸盐和双（4-叔丁基苯基）碘鎓三氟甲磺酸盐等的碘鎓盐化合物、和三苯基锍六氟锑酸盐、三苯基锍九氟正丁烷磺酸盐、三苯基锍樟脑磺酸盐和三苯基锍三氟甲磺酸盐等的锍盐化合物等。
作为磺酰亚胺化合物，可以列举例如N-（三氟甲烷磺酰基氧基）琥珀酰亚胺、N-（九氟正丁烷磺酰基氧基）琥珀酰亚胺、N-（樟脑磺酰基氧基）琥珀酰亚胺和N-（三氟甲烷磺酰基氧基）萘二甲酰亚胺等。
作为二磺酰基重氮甲烷化合物，可以列举例如双（三氟甲基磺酰基）重氮甲烷、双（环己基磺酰基）重氮甲烷、双（苯基磺酰基）重氮甲烷、双（对甲苯磺酰基）重氮甲烷、双（2，4-二甲基苯磺酰基）重氮甲烷、和甲基磺酰基-对甲苯磺酰基重氮甲烷等。
光产酸剂可以仅使用一种，或可以将两种以上组合使用。
使用光产酸剂时，作为其比例，相对于缩合物（聚有机硅氧烷）100质量份，为0.01质量份～5质量份、或0.1质量份～3质量份、或0.5质量份～1质量份。
表面活性剂对于在将本发明的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布在基板上时，对于抑制针孔和条纹等的发生是有效的。
作为在本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物中含有的表面活性剂，可以列举例如聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯十八烷基醚、聚氧乙烯鲸蜡基醚、聚氧乙烯油基醚等的聚氧乙烯烷基醚类、聚氧乙烯辛基苯酚醚、聚氧乙烯壬基苯酚醚等的聚氧乙烯烷基芳基醚类、聚氧乙烯·聚氧丙烯嵌段共聚物类、失水山梨糖醇单月桂酸酯、失水山梨糖醇单棕榈酸酯、失水山梨糖醇单硬脂酸酯、失水山梨糖醇单油酸酯、失水山梨糖醇三油酸酯、失水山梨糖醇三硬脂酸酯等失水山梨糖醇脂肪酸酯类、聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇三硬脂酸酯等的聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯类等非离子系表面活性剂、商品名エフトップEF301、EF303、EF352（（株）トーケムプロダクツ制）、商品名メガファックF171、F173、R-08、R-30（大日本インキ化学工业（株）制）、フロラードFC430、FC431（住友スリーエム（株）制）、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）制）等的氟系表面活性剂、和有机硅氧烷聚合物KP341（信越化学工业（株）制）等。这些表面活性剂可以单独使用，或也可以将两种以上组合使用。在使用表面活性剂时，作为其比例，相对于缩合物（聚有机硅氧烷）100质量份为0.0001质量份至5质量份、或0.001质量份至1质量份、或0.01质量份至0.5质量份。
另外，可以在本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物中添加流变调整剂和粘合助剂等。流变调整剂在提高下层膜形成用组合物的流动性方面是有效的。粘合助剂在提高半导体基板或抗蚀剂与下层膜的密合性方面是有效的。
作为在本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物中使用的溶剂，只要是可以溶解上述固形成分的溶剂即可，可以没有特别限制地使用。作为这样的溶剂，可以列举例如乙酸甲基溶纤剂、乙酸乙基溶纤剂、丙二醇、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、甲基异丁基甲醇、丙二醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯、丙二醇单丁基醚乙酸酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、环戊酮、环己酮、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基醋酸乙酯、羟基醋酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲基、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单丙基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇二丙基醚、二甘醇二丁基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二丙基醚、丙二醇二丁基醚、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸异丙酯、乳酸丁酯、乳酸异丁酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯、甲酸丁酯、甲酸异丁酯、甲酸戊酯、甲酸异戊酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯、醋酸异戊酯、醋酸己酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸异丙酯、丙酸丁酯、丙酸异丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸异丙酯、丁酸丁酯、丁酸异丁酯、3-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、甲氧基醋酸乙酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基丙基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丁酸酯、乙酰乙酸甲基酯、甲基丙基酮、甲基丁基酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、N、N-二甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、4-甲基-2-戊醇、和γ-丁内酯等。这些溶剂可以单独使用，或可以将两种以上组合使用。
以下对于本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物的使用进行说明。
在半导体器件的制造中使用的基板（例如硅晶片基板、硅/二氧化硅被覆基板、氮化硅基板、玻璃基板、ITO基板、聚酰亚胺基板、和低介电常数材料（low-k材料）被覆基板等）上，利用旋涂器、涂料器等适当的涂布方法涂布本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物，然后通过烘烤形成抗蚀剂下层膜。作为烘烤的条件，从烘烤温度为80℃至250℃、烘烤时间为0.3分钟至60分钟中适当选择。优选烘烤温度为150℃至250℃，烘烤时间为0.5分钟至2分钟。其中，作为形成的下层膜的膜厚，例如为10nm至1000nm、或20nm至500nm、或50nm至300nm、或100nm至200nm。
接着在该抗蚀剂下层膜上例如形成光致抗蚀剂的层。光致抗蚀剂的层的形成可以利用众所周知的方法、即光致抗蚀剂组合物溶液向下层膜上的涂布和烘烤来进行。作为光致抗蚀剂的膜厚，例如为50nm至10000nm、或100nm至2000nm、或200nm至1000nm。
在本发明中，可以在基板上形成有机下层膜后，在其上形成本发明的抗蚀剂下层膜，进而在其上被覆光致抗蚀剂。由此光致抗蚀剂的图案宽度变窄，为了防止图案倒塌而覆盖薄薄的光致抗蚀剂的情况下，也可以通过选择适当的蚀刻气来进行基板的加工。例如可以使用对于光致抗蚀剂显示充分快的蚀刻速度的氟系气体作为蚀刻气体，将本发明的抗蚀剂下层膜进行加工，另外可以使用对于本发明的抗蚀剂下层膜显示充分快的蚀刻速度的氧系气体作为蚀刻气体，将有机下层膜进行加工，进而可以使用对于有机下层膜显示充分快的蚀刻速度的氟系气体作为蚀刻气体，进行基板的加工。
作为在本发明的抗蚀剂下层膜上形成的光致抗蚀剂，只要是对曝光中使用的光感光的物质即可，没有特别限定。可以使用负型光致抗蚀剂和正型光致抗蚀剂的任一者。有如下光致抗蚀剂：包含酚醛清漆树脂和1，2-萘醌重氮磺酸酯的正型光致抗蚀剂，包含具有可通过酸分解而使碱溶解速度提高的基团的粘合剂和光产酸剂的化学放大型光致抗蚀剂，包含可通过酸分解而使光致抗蚀剂的碱溶解速度提高的低分子化合物、碱溶性粘合剂和光产酸剂的化学放大型光致抗蚀剂，包含具有可通过酸分解而使碱溶解速度提高的基团的粘合剂、可通过酸分解而使光致抗蚀剂的碱溶解速度提高的低分子化合物和光产酸剂的化学放大型光致抗蚀剂等。可以列举例如シプレー社制商品名APEX-E、住友化学工业（株）制商品名PAR710、和信越化学工业（株）制商品名SEPR430等。另外，可以列举例如Proc.SPIE，Vol.3999，330-334（2000）、Proc.SPIE，Vol.3999，357-364（2000）、或Proc.SPIE，Vol.3999，365-374（2000）中记载那样的、含氟原子聚合物系光致抗蚀剂。
接着，通过规定的掩模进行曝光。曝光中可以使用KrF准分子激光（波长248nm）、ArF准分子激光（波长193nm）和F2准分子激光（波长157nm）等。曝光后、根据需要也可以进行曝光后加热（post exposure bake）。曝光后加热可在从加热温度70℃～150℃、加热时间0.3分钟～10分钟中适当选择的条件下进行。
另外，作为本发明中的抗蚀剂，可以使用电子束光刻用抗蚀剂、或EUV光刻用抗蚀剂代替光致抗蚀剂。电子束抗蚀剂可以使用负型、正型的任一者。有如下抗蚀剂：包含光产酸剂和具有可通过酸分解而使碱溶解速度变化的基团的粘合剂的化学放大型抗蚀剂，包含碱溶性粘合剂、产酸剂和可通过酸分解而使抗蚀剂的碱溶解速度变化的低分子化合物的化学放大型抗蚀剂，包含产酸剂、具有可通过酸分解而使碱溶解速度变化的基团的粘合剂、和可通过酸分解而使抗蚀剂的碱溶解速度变化的低分子化合物的化学放大型抗蚀剂，包含具有可通过电子束分解而使碱溶解速度变化的基团的粘合剂的非化学放大型抗蚀剂，包含具有可被电子束切断而使碱溶解速度变化的部位的粘合剂的非化学放大型抗蚀剂等。使用这些电子束抗蚀剂时，使照射源为电子束，与使用光致抗蚀剂的情况同样可形成抗蚀剂图案。另外，可以使用甲基丙烯酸酯树脂系抗蚀剂作为EUV抗蚀剂。
接着，利用显影液（例如碱显影液）进行显影。由此，例如使用正型光致抗蚀剂时，曝光了的部分的光致抗蚀剂被除去，可形成光致抗蚀剂的图案。
作为显影液的例子，可以列举氢氧化钾、氢氧化钠等碱金属氢氧化物的水溶液、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、胆碱等的氢氧化季铵的水溶液、乙醇胺、丙基胺、乙二胺等的胺水溶液等的碱性水溶液。进而，也可以在这些显影液中加入表面活性剂等。作为显影的条件，可以从温度5℃～50℃、时间10秒～600秒中适当选择。
另外，在本发明中，可以使用有机溶剂作为显影液。曝光后利用显影液（溶剂）进行显影。由此在使用例如正型光致抗蚀剂时，除去没有曝光的部分的光致抗蚀剂，而形成光致抗蚀剂的图案。
作为显影液的例子，可以列举例如醋酸甲酯、醋酸丁酯、醋酸乙酯、醋酸异丙酯、醋酸戊酯、醋酸异戊酯、甲氧基醋酸乙酯、乙氧基醋酸乙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单丙基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯、乙二醇单苯基醚乙酸酯、二甘醇单甲基醚乙酸酯、二甘醇单丙基醚乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇单苯基醚乙酸酯、二甘醇单丁基醚乙酸酯、2-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、4-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-乙基-3-甲氧基丁基乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯、2-乙氧基丁基乙酸酯、4-乙氧基丁基乙酸酯、4-丙氧基丁基乙酸酯、2-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲氧基戊基乙酸酯、4-甲氧基戊基乙酸酯、2-甲基-3-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲基-4-甲氧基戊基乙酸酯、4-甲基-4-甲氧基戊基乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丁酯、甲酸丙酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、乳酸丙酯、碳酸乙酯、碳酸丙酯、碳酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、丙酮酸丁酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸异丙酯、2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯、甲基-3-甲氧基丙酸酯、乙基-3-甲氧基丙酸酯、乙基-3-乙氧基丙酸酯、丙基-3-甲氧基丙酸酯、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、4-甲基-2-戊醇等。进而，也可以在这些显影液中加入表面活性剂等。作为显影的条件，可以从温度5℃～50℃、时间10秒～600秒中适当选择。
将这样形成的光致抗蚀剂（上层）的图案作为保护膜，进行本发明的抗蚀剂下层膜（中间层）的除去，接着将包含图案化了的光致抗蚀剂和本发明的抗蚀剂下层膜（中间层）的膜作为保护膜，进行有机下层膜（下层）的除去。最后，将图案化了的本发明的抗蚀剂下层膜（中间层）和有机下层膜（下层）作为保护膜，进行半导体基板的加工。
首先，将光致抗蚀剂被除去了的部分的本发明的抗蚀剂下层膜（中间层）利用干法蚀刻去除，露出半导体基板。在本发明的抗蚀剂下层膜的干法蚀刻中可使用四氟甲烷（CF4）、全氟环丁烷（C4F8）、全氟丙烷（C3F8）、三氟甲烷、一氧化碳、氩、氧、氮、六氟化硫、二氟甲烷、三氟化氮和三氟化氯、氯、三氯硼烷和二氯硼烷等的气体。在抗蚀剂下层膜的干法蚀刻中优选使用卤素系气体。在利用了卤素系气体的干法蚀刻中，基本上由有机物质构成的光致抗蚀剂难以被除去。相对于此，大量含有硅原子的本发明的抗蚀剂下层膜可被卤素系气体迅速地除去。因此，能够抑制伴随抗蚀剂下层膜的干法蚀刻发生的光致抗蚀剂的膜厚减少。其结果是可将光致抗蚀剂以薄膜的方式使用。抗蚀剂下层膜的干法蚀刻优选利用氟系气体进行，氟系气体可以列举例如四氟甲烷（CF4）、全氟环丁烷（C4F8）、全氟丙烷（C3F8）、三氟甲烷、和二氟甲烷（CH2F2）等。
然后，将包含图案化的光致抗蚀剂和本发明抗蚀剂下层膜的膜作为保护膜，进行有机下层膜的除去。有机下层膜（下层）优选通过利用了氧系气体的干法蚀刻来进行。这是因为大量含有硅原子的本发明的抗蚀剂下层膜难以通过利用了氧系气体的干法蚀刻除去。作为氧系气体的具体例子，可以列举O2和O3。
最后，进行半导体基板的加工。半导体基板的加工优选通过利用了氟系气体的干法蚀刻来进行。
氟系气体可以列举例如四氟甲烷（CF4）、全氟环丁烷（C4F8）、全氟丙烷（C3F8）、三氟甲烷、和二氟甲烷（CH2F2）等。
另外，在本发明的抗蚀剂下层膜的上层，在光致抗蚀剂的形成前可形成有机系的防反射膜。作为其中使用的防反射膜组合物，没有特别限制，可以从目前在光刻工艺中惯用的组合物中任意地选择使用，另外，可以通过惯用的方法、例如利用了旋涂器、涂料器的涂布和烘烤来进行防反射膜的形成。
另外，涂布本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物的基板可在其表面上具有用CVD法等形成的有机系或无机系的防反射膜，也可以在其上形成本发明的下层膜。
另外，由本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物形成的抗蚀剂下层膜，根据光刻工艺中使用的光的波长而有时吸收该光。在这样的情况下，可以作为具有防止来自基板的反射光的效果的防反射膜而发挥功能。进而，本发明的下层膜也可以作为下述层使用：用于防止基板与光致抗蚀剂的相互作用的层；具有防止将光致抗蚀剂中使用的材料或光致抗蚀剂进行曝光时生成的物质对于基板的不良作用的功能的层；具有防止在加热烘烤时由基板生成的物质向上层光致抗蚀剂扩散的功能的层；和用于使由于半导体基板电介质层导致的光致抗蚀剂层的中毒效应减少的屏蔽层等。
另外，由抗蚀剂下层膜形成用组合物形成的抗蚀剂下层膜可以用作填埋材料，该填埋材料可适用于在双镶嵌工艺中使用的形成了通孔的基板，能够没有空隙地将孔填充。另外，也可以用作为了使具有凹凸的半导体基板的表面平坦化而使用的平坦化材料。
另外，作为EUV抗蚀剂的下层膜，除了作为硬掩模的功能以外，还可以用于以下的目的。作为不与EUV抗蚀剂混合、可防止在EUV曝光（波长13.5nm）时不优选的曝光用光、例如上述UV或DUV（ArF光、KrF光）从基板或界面上的反射的EUV抗蚀剂的下层防反射膜，可以使用上述抗蚀剂下层膜形成用组合物。在EUV抗蚀剂的下层可有效率地防止反射。用作EUV抗蚀剂下层膜时，工艺可与光致抗蚀剂用下层膜同样进行。
以下通过实施例进而具体地说明本发明，但本发明不受该实施例的限定。
实施例
（化合物1的合成）
在具有磁力搅拌器的500ml四颈烧瓶中装入24.50g的2-羟基乙基甲基砜、26.20g的烯丙基溴、29.96g的碳酸钾、192g的丙酮，在回流条件下搅拌12小时。将丙酮在减压下蒸馏除去后，用70g的醋酸乙酯稀释，用50g的纯水洗涤2次。将有机相浓缩干燥，得到14.00g的化合物1（收率：43%）。
1H-NMR（400MHz）、在CDCl3溶剂中测定：3.01ppm（s、3H）、3.23ppm（t、J＝5.3Hz、2H）、3.89ppm（t、J＝5.3Hz、2H）、4.03ppm（dt、J＝5.7Hz、1.6Hz、2H）、5.23ppm（dq、J＝10.4Hz、1.6HZ、1H）、5.29ppm（dq、J＝17.2Hz、1.6Hz、1H）、5.88ppm（ddt、J＝17.2Hz、10.4Hz、5.7Hz、1H）。
[化33]
（化合物2的合成）
在具有磁力搅拌器的200ml四颈烧瓶中装入12.40g的化合物1、和72g的甲苯，添加Karstedt催化剂（铂（0）-1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷配位化合物0.1M二甲苯溶液）750μl、三乙氧基硅烷16.5ml。然后，在室温下搅拌24小时。将反应液浓缩干燥后，利用减压蒸馏（外温：180℃～205℃、压力：1torr）进行纯化，得到9.90g的化合物2（收率：59%）。
1H-NMR（400MHz）、在CDCl3溶剂中测定：0.60ppm～0.65ppm（m、2H）、1.23ppm（t、J＝7.1Hz、9H）、1.65ppm～1.74ppm（m、2H）、3.00ppm（s、3H）、3.21ppm（t、J＝5.3Hz、2H）、3.46ppm（t、J＝6.9Hz、2H）、3.82ppm（q、J＝7.1Hz、6H）、3.86ppm（t、J＝5.3Hz、2H）。
[化34]
（化合物3的合成）
在具有磁力搅拌器的50ml四颈烧瓶中装入5.03g的苯基乙烯基砜、7.13g的（3-巯基丙基）三乙氧基硅烷、0.30g的三乙基胺、30g的1，2-二氯乙烷，在室温下搅拌29小时。将反应液进行浓缩·干燥，得到11.84g化合物3（收率：97%）。
1H-NMR（400MHz）、在CDCl3溶剂中测定：0.66ppm～0.71ppm（m、2H）、1.22ppm（t、J＝7.0Hz、9H）、1.60ppm～1.70ppm（m、2H）、2.51ppm（t、J＝7.2Hz、2H）、2.76ppm～2.82ppm（m、2H）、3.30ppm～3.35ppm（m、2H）、3.81ppm（q、J＝7.0Hz、6H）、7.56ppm～7.62ppm（m、2H）、7.68ppm（tt、J＝7.4Hz、1.2Hz、1H）、7.89ppm～7.94ppm（m、2H）。
[化35]
（化合物4的合成）
在具有磁力搅拌器的100ml四颈烧瓶中装入1.50g的氢化钠（纯度：55%品）、5g的脱水THF（四氢呋喃），在冰冷却下，滴加使2.48gβ-甲代烯丙基醇（Methylallyl Alcohol）溶解在10g脱水THF中而成的溶液。接着，滴加使4-氟苯基甲基砜溶解在30g脱水THF中而成的溶液。然后，在室温下搅拌20小时。将反应液用100g醋酸乙酯稀释后，用100g纯水洗涤2次，用50g饱和食盐水洗涤1次。将有机相进行浓缩干燥，得到6.50g化合物4（收率：100%）。
1H-NMR（400MHz）、在CDCl3溶剂中测定：1.84ppm（s、3H）、3.03ppm（s、3H）、4.51ppm（s、2H）、5.04ppm～5.10ppm（m、2H）、7.03ppm（d、J＝9.2Hz、2H）、7.85ppm（d、J＝9.2Hz、2H）。
[化36]
（化合物5的合成）
在具有磁力搅拌器的100ml四颈烧瓶中装入6.50g的化合物4、39g的甲苯，添加Karstedt催化剂（铂（0）-1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷配位化合物0.1M二甲苯溶液）1450μl、三乙氧基硅烷13.6ml。然后，在50℃搅拌9小时。将反应液浓缩干燥后，通过在减压下蒸馏（外温：200℃～245℃、压力：1torr）进行纯化，得到3.03g化合物5（收率：27%）。
1H-NMR（400MHz）、在CDCl3溶剂中测定：0.62ppm（dd、J＝15.3Hz、8.2Hz、1H）、0.86ppm（dd、J＝15.3Hz、5.9Hz、1H）、1.12ppm（d、J＝6.7Hz、3H）、1.22ppm（t、J＝7.0Hz、9H）、2.16ppm～2.28ppm（m、1H）、3.03ppm（s、3H）、3.78ppm（dd、J＝9.0Hz、7.0Hz、1H）、3.82ppm（q、J＝7.0Hz、6H）、3.93ppm（dd、J＝9.2Hz、5.7Hz、1H）、7.02ppm（d、J＝9.0Hz、2H）、7.84ppm（d、J＝9.0Hz、2H）。
[化37]
（化合物6的合成）
在具有磁力搅拌器的50ml四颈烧瓶中，装入4.00g的4-（氯甲基）三甲氧基甲硅烷基苯、2.89g的对甲苯亚磺酸钠、16g的乙腈、16g的DMF（二甲基甲酰胺），在60℃搅拌7小时。将反应液用100g的醋酸乙酯稀释后，用35g的纯水洗涤2次。进而，将有机相用硫酸钠脱水处理后，进行浓缩干燥，得到5.79g化合物6（收率：97%）。
1H-NMR（400MHz）、在CDCl3溶剂中测定：2.41ppm（s、3H）、3.61ppm（s、9H）、4.30ppm（s、2H）、7.13ppm（d、J＝8.4Hz、2H）、7.23ppm（d、J＝8.4Hz、2H）、7.50ppm（d、J＝8.4Hz、2H）、7.55ppm（d、J＝8.4Hz、2H）。
[化38]
（化合物7的合成）
在具有磁力搅拌器的200ml四颈烧瓶中，装入10.00g的4-（氯甲基）苯乙烯、12.26g的对甲苯亚磺酸钠、40g的DMF，在60℃搅拌3小时。将反应液加入到320g的纯水中，将析出的晶体过滤。将该晶体用48g的2-丙醇洗涤后，进行过滤干燥，得到15.39g化合物7（收率：86%）。
1H-NMR（400MHz）、在CDCl3溶剂中测定：2.42ppm（s、3H）、4.28ppm（s、2H）、5.28ppm（d、J＝11.0Hz、1H）、5.75ppm（d、J＝17.6Hz、1H）、6.68ppm（dd、J＝17.6Hz、11.0Hz、1H）、7.04ppm（d、J＝8.0Hz、2H）、7.24ppm（d、J＝8.0Hz、2H）、7.30ppm（d、J＝8.0Hz、2H）、7.52ppm（d、J＝8.0Hz、2H）。
[化39]
（化合物8的合成）
在具有磁力搅拌器的200ml四颈烧瓶中，装入8.00g的化合物7和64g的甲苯，添加Karstedt催化剂（铂（0）-1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷配位化合物0.1M二甲苯溶液）1780μl、三乙氧基硅烷12.1ml。然后，在80℃搅拌13小时。将反应液浓缩干燥后，通过在减压下蒸馏（外温：260℃、压力：0.8torr）进行纯化，得到4.81g化合物8（收率：37%）。
1H-NMR（400MHz）、在CDCl3溶剂中测定：0.95ppm（m、2H）、1.23ppm（t、J＝7.1Hz、9H）、2.43ppm（s、3H）、2.68ppm～2.73ppm（m、2H）、3.83ppm（q、J＝7.1Hz、6H）、4.25ppm（s、2H）、7.00ppm（d、J＝8.0Hz、2H）、7.11ppm（d、J＝8.0Hz、2H）、7.24ppm（d、J＝8.0Hz、2H）、7.52ppm（s、J＝8.0Hz、2H）。
[化40]
（化合物9的合成）
在具有磁力搅拌器的100ml四颈烧瓶中，装入10.00g的4-（氯甲基）三甲氧基甲硅烷基苯、4.55g的甲烷亚磺酸钠、40g的DMF，在50℃搅拌4小时。将反应液用113g的醋酸乙酯稀释后，用60g的纯水洗涤5次。进而，将有机相用硫酸钠进行脱水处理后，进行浓缩干燥，得到9.61g化合物9（收率：82%）。
1H-NMR（400MHz）、在CDCl3溶剂中测定：2.77ppm（s、3H）、3.64ppm（s、9H）、4.27ppm（s、2H）、7.44ppm（d、J＝8.0Hz、2H）、7.69ppm（d、J＝8.0Hz、2H）。
[化41]
（化合物10的合成）
在具有磁力搅拌器的100ml四颈烧瓶中，装入6.93g的4-（氯甲基）三甲氧基甲硅烷基苯、5.13g的4-氟苯亚磺酸钠、20g的DMF，在50℃搅拌2小时。将反应液用醋酸乙酯200ml稀释后，用纯水100ml洗涤5次。进而，将有机相用硫酸钠进行脱水处理后，进行浓缩干燥，得到9.78g化合物10（收率：94%）。
1H-NMR（400MHz）、在CDCl3溶剂中测定：3.62ppm（s、9H）、4.32ppm（s、2H）、7.07ppm～7.15ppm（m、4H）、7.56ppm（d、J＝8.2Hz、2H）、7.60ppm～7.65ppm（m、2H）。
[化42]
（化合物11的合成）
在具有磁力搅拌器的500ml四颈烧瓶中，装入20.10g的4-(三氟甲基硫代)苯酚、72.85g的过碘酸钠、120g的1，2-二氯乙烷、60g的乙腈、60g的纯水，在冰冷却下，添加1.06g的氯化钌（III）。然后，在室温下搅拌22小时。将反应液用醋酸乙酯500g稀释后，将盐在减压下进行抽滤，将滤液用300g的纯水洗涤2次。将有机相用20g的硫酸钠脱水后，进行浓缩干燥，得到19.97g的化合物11（收率：85%）。
1H-NMR（400MHz）、在CDCl3溶剂中测定：7.07ppm（d、J＝8.8Hz、2H）、7.92ppm（d、J＝8.8Hz、2H）
[化43]
（化合物12的合成）
在具有磁力搅拌器的500ml四颈烧瓶中，装入19.97g的化合物11、16.02g的烯丙基溴、24.48g的碳酸钾、40g的DMF，在50℃搅拌2小时。将反应液用500g的醋酸乙酯稀释后，将盐在减压下抽滤，将滤液用200g的纯水洗涤3次，用100g的饱和食盐水洗涤1次。将有机相进行浓缩干燥，得到18.65g的化合物12的粗产物。对于该粗产物16.00g，通过在减压下蒸馏（温度：125～165℃、压力：1torr）而进行纯化，得到6.28g的化合物12（收率：27%）。
1H-NMR（400MHz）、在CDCl3溶剂中测定：4.67ppm（dt、J＝5.3Hz、1.6Hz、2H）、5.37ppm（dq、J＝10.6Hz、1.6Hz、1H）、5.45ppm（dq、J＝17.2Hz、1.6Hz、1H）、6.04ppm（ddt、J＝17.2Hz、10.6Hz、5.3Hz、1H）、7.12ppm（d、J＝9.0Hz、2H）、7.94ppm（d、J＝9.0Hz、2H）
[化44]
（化合物13的合成）
在具有磁力搅拌器的100ml四颈烧瓶中，装入6.11g的化合物12、37g的甲苯，添加340μl的Karstedt催化剂（铂（0）-1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷配位化合物0.1M二甲苯溶液）、4.52g的三乙氧基硅烷。然后，在40℃搅拌5小时。将反应液进行浓缩干燥后，通过在减压下蒸馏（外温：175～200℃、压力：1torr）而进行纯化，得到1.06g的化合物13（收率：11%）。
1H-NMR（400MHz）、在CDCl3溶剂中测定：0.75～0.80ppm（m、2H）、1.23ppm（t、J＝7.1Hz、9H）、1.91～2.00ppm（m、2H）、3.83ppm（q、J＝7.1Hz、6H）、4.08ppm（t、J＝6.7Hz、2H）、7.08ppm（d、J＝8.8Hz、2H）、7.93ppm（d、J＝8.8Hz、2H）
[化45]
（合成例1）
将三乙氧基（3-（2-（苯基磺酰基）乙基硫）丙基）硅烷（化合物3）3.43g（5mol%）、四乙氧基硅烷24.57g（70mol%）、甲基三乙氧基硅烷7.51g（25mol%）、丙酮53.26g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.01mol/l的盐酸11.24g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-1），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw1500。
（合成例2）
将3-（三乙氧基甲硅烷基丙基）二烯丙基异氰脲酸酯3.32g（5mol%）、三乙氧基（3-（2-（苯基磺酰基）乙基硫）丙基）硅烷（化合物3）3.26g（5mol%）、四乙氧基硅烷23.41g（70mol%）、甲基三乙氧基硅烷5.72g（20mol%）、丙酮53.58g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.01mol/l的盐酸10.70g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-2），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw1500。
（合成例3）
将三乙氧基（2-甲基-3-（4-（甲基磺酰基）苯氧基）丙基）硅烷（化合物5）3.30g（5mol%）、四乙氧基硅烷24.65g（70mol%）、甲基三乙氧基硅烷7.54g（25mol%）、丙酮53.24g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.01mol/l的盐酸11.27g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-3），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw1500。
（合成例4）
将3-（三乙氧基甲硅烷基丙基）二烯丙基异氰脲酸酯3.33g（5mol%）、三乙氧基（2-甲基-3-（4-（甲基磺酰基）苯氧基）丙基）硅烷（化合物5）3.15g（5mol%）、四乙氧基硅烷23.49g（70mol%）、甲基三乙氧基硅烷5.74g（20mol%）、丙酮53.56g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.01mol/l的盐酸10.74g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-4），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw2200。
（合成例5）
将三甲氧基（4-（甲苯磺酰基甲基）苯基）硅烷（化合物6）3.11g（5mol%）、四乙氧基硅烷24.78g（70mol%）、甲基三乙氧基硅烷7.57g（25mol%）、丙酮53.20g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.01mol/l的盐酸11.33g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的甲醇、乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-5），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw1900。
（合成例6）
将3-（三乙氧基甲硅烷基丙基）二烯丙基异氰脲酸酯3.35g（5mol%）、三甲氧基（4-（甲苯磺酰基甲基）苯基）硅烷（化合物6）2.97g（5mol%）、四乙氧基硅烷23.60g（70mol%）、甲基三乙氧基硅烷5.77g（20mol%）、丙酮53.53g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.01mol/l的盐酸10.79g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的甲醇、乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-6），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw1500。
（合成例7）
将三乙氧基（4-（甲苯磺酰基甲基）苯乙基）硅烷（化合物8）3.66g（5mol%）、四乙氧基硅烷24.42g（70mol%）、甲基三乙氧基硅烷7.46g（25mol%）、丙酮53.30g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.01mol/l的盐酸11.16g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的甲醇、乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-7），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw1400。
（合成例8）
将3-（三乙氧基甲硅烷基丙基）二烯丙基异氰脲酸酯3.30g（5mol%）、三乙氧基（4-（甲苯磺酰基甲基）苯乙基）硅烷（化合物8）3.48g（5mol%）、四乙氧基硅烷23.27g（70mol%）甲基三乙氧基硅烷5.69g（20mol%）、丙酮53.62g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.01mol/l的盐酸10.64g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的甲醇、乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-8），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw1500。
（合成例9）
将4-（甲基磺酰基甲基）苯基三甲氧基硅烷（化合物9）2.51g（5mol%）、四乙氧基硅烷25.19g（70mol%）、甲基三乙氧基硅烷7.70g（25mol%）、丙酮53.09g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.01mol/l的盐酸11.52g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的甲醇、乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-9），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw3000。
（合成例10）
将3-（三乙氧基甲硅烷基丙基）二烯丙基异氰脲酸酯3.40g（5mol%）、4-（甲基磺酰基甲基）苯基三甲氧基硅烷（化合物9）2.39g（5mol%）、四乙氧基硅烷23.97g（70mol%）、甲基三乙氧基硅烷5.86g（20mol%）、丙酮53.42g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.01mol/l的盐酸10.96g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的甲醇、乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-10），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw2500。
（合成例11）
将4-（（对氟苯基磺酰基）甲基）苯基三甲氧基硅烷（化合物10）3.14g（5mol%）、四乙氧基硅烷24.76g（70mol%）、甲基三乙氧基硅烷7.57g（25mol%）、丙酮53.21g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.01mol/l的盐酸11.32g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的甲醇、乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-11），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw2400。
（合成例12）
将3-（三乙氧基甲硅烷基丙基）二烯丙基异氰脲酸酯3.34g（5mol%）、4-（（对氟苯基磺酰基）甲基）苯基三甲氧基硅烷（化合物10）3.00g（5mol%）、四乙氧基硅烷23.58g（70mol%）、甲基三乙氧基硅烷5.77g（20mol%）、丙酮53.53g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.01mol/l的盐酸10.78g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的甲醇、乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-12），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw2000。
（合成例13）
将3-（三乙氧基甲硅烷基丙基）二烯丙基异氰脲酸酯3.30g（5mol%）、4-（甲基磺酰基甲基）苯基三甲氧基硅烷（化合物9）2.32g（5mol%）、四乙氧基硅烷24.94g（75mol%）、甲基三乙氧基硅烷2.85g（10mol%）、（4-（1-乙氧基乙氧基）苯基）三甲氧基硅烷2.29g（5mol%）、丙酮53.53g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.01mol/l的盐酸10.79g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的甲醇、乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-13），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw2500。
（合成例14）
将4-（甲基磺酰基甲基）苯基三甲氧基硅烷（化合物9）2.43g（5mol%）、四乙氧基硅烷26.17g（75mol%）、甲基三乙氧基硅烷4.48g（15mol%）、（4-（1-乙氧基乙氧基）苯基）三甲氧基硅烷2.40g（5mol%）、丙酮53.21g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.01mol/l的盐酸11.32g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的甲醇、乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-14），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw2500。
（合成例15）
将3-（三乙氧基甲硅烷基丙基）二烯丙基异氰脲酸酯3.30g（5mol%）、4-（甲基磺酰基甲基）苯基三甲氧基硅烷（化合物9）2.31g（5mol%）、四乙氧基硅烷24.91g（75mol%）、甲基三乙氧基硅烷2.76g（9.7mol%）、（4-（1-乙氧基乙氧基）苯基）三甲氧基硅烷2.28g（5mol%）、N-（3-三乙氧基甲硅烷基丙基）-4，5-二氢咪唑0.13g（0.3mol%）、丙酮53.54g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.10mol/l的盐酸10.79g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单乙基醚72.00g，将作为反应副产物的甲醇、乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单乙基醚溶液。稀释，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-15），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw2500。
（合成例16）
将4-（甲基磺酰基甲基）苯基三甲氧基硅烷（化合物9）2.43g（5mol%）、四乙氧基硅烷26.13g（75mol%）、甲基三乙氧基硅烷4.38g（14.7mol%）、（4-（1-乙氧基乙氧基）苯基）三甲氧基硅烷2.40g（5mol%）、N-（3-三乙氧基甲硅烷基丙基）-4，5-二氢咪唑0.14g（0.3mol%）、丙酮53.22g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器将混合溶液进行搅拌，一边将0.10mol/l的盐酸11.32g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单乙基醚72.00g，将作为反应副产物的甲醇、乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单乙基醚溶液。稀释，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-16），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw2500。
（合成例17）
将3.44g（5mol%）的（3-（4-（（三氟甲基）磺酰基）苯氧基）丙基）三乙氧基硅烷（化合物13）、23.30g（70mol%）的四乙氧基硅烷、5.70g（20mol%）的甲基三乙氧基硅烷、3.30g（5mol%）的3-（三乙氧基甲硅烷基丙基）二烯丙基异氰脲酸酯、53.61g的丙酮放入300ml烧瓶中，一边将混合溶液利用磁力搅拌器搅拌一边将0.01mol/l的盐酸10.66g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶移入到调整至85℃的油浴中，在加温回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加72.00g丙二醇单甲基醚乙酸酯，将作为反应副产物的甲醇、乙醇、水、盐酸、丙酮减压蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（A-17），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw1500。
（比较合成例1）
将3-（三乙氧基甲硅烷基丙基）二烯丙基异氰脲酸酯3.48g（5mol%）、四乙氧基硅烷24.53g（70mol%）、甲基三乙氧基硅烷7.50g（25mol%）、丙酮53.27g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器搅拌混合溶液一边将0.01mol/l的盐酸11.22g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中加入丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（B-1），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw1800。
[化46]
（比较合成例2）
将3-三乙氧基甲硅烷基丙氧基甲基乙基砜（化合物2）2.81g（5mol%）、四乙氧基硅烷24.98g（70mol%）、甲基三乙氧基硅烷7.64g（25mol%）、丙酮53.15g加入到300ml的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器搅拌混合溶液一边将0.01mol/l的盐酸11.42g滴加到混合溶液中。添加后，将烧瓶转移到调整为85℃的油浴中，在加热回流下反应240分钟。然后，将反应溶液冷却至室温，在反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯72.00g，将作为反应副产物的乙醇、水、盐酸、丙酮在减压下蒸馏除去，进行浓缩，得到水解缩合物（聚合物）丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液。添加丙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚，以丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚的溶剂比率为20/80，进行调整，使以140℃时的固形残留物换算为15重量%。所得的聚合物相当于式（B-2），由GPC测得的重均分子量以聚苯乙烯换算为Mw1600。
[化47]
（抗蚀剂下层膜形成用组合物的制备）
将上述合成例1～合成例17和比较合成例1和比较合成例2中所得的含硅聚合物、酸、固化催化剂、添加剂、溶剂、水以形成表1中所示的比例进行混合，通过用0.1μm的氟树脂制的过滤器过滤，分别制备抗蚀剂下层膜形成用组合物的溶液。表1中的聚合物的添加比例不是表示聚合物溶液的质量，而是表示聚合物自身的质量。
表1中，马来酸简写为MA，三乙基苄基氯化铵简写为BTEAC，N-（3-三乙氧基甲硅烷基丙基）-4，5-二氢咪唑简写为IMIDTEOS，三苯基锍三氟甲磺酸盐简写为TPS105，马来酸单三苯基锍简写为TPSMA，三苯基锍樟脑磺酸盐简写为TPSCS，丙二醇单甲基醚乙酸酯简写为PGMEA，丙二醇单乙基醚简写为PGEE，丙二醇单甲基醚简写为PGME。水使用了超纯水。各添加量用质量份表示。
[表1]
表1：抗蚀剂下层膜形成用组合物的制备
（有机下层膜（A层）的制备）
在氮下、100mL四颈烧瓶中加入咔唑（6.69g、0.040mol、东京化成工业（株）制）、9-芴酮（7.28g、0.040mol、东京化成工业（株）制）、对甲苯磺酸一水合物（0.76g、0.0040mol、东京化成工业（株）制），装入1，4-二噁烷（6.69g、关东化学（株）制）并搅拌，升温至100℃，使其溶解而引发聚合。24小时后放置冷却至60℃后，添加氯仿（34g、关东化学（株）制）并稀释，使其在甲醇（168g、关东化学（株）制）中进行再沉淀。将所得的沉淀物过滤，用减压干燥机在80℃干燥24小时，得到目的聚合物（式（C-1），以下简称为PCzFL）9.37g。
[化48]
PCzFL的1H-NMR的测定结果如以下所示。
1H-NMR（400MHz，DMSO-d6）：δ7.03-7.55（br、12H）、δ7.61-8.10（br、4H）、δ11.18（br、1H）。
PCzFL的利用了GPC的以聚苯乙烯换算而测定的重均分子量Mw为2800，多分散度Mw/Mn为1.77。
在所得的树脂20g中，混合作为交联剂的四甲氧基甲基甘脲（三井サイテック（株）制、商品名パウダーリンク1174）3.0g、作为催化剂的吡啶鎓对甲苯磺酸盐0.30g、作为表面活性剂的メガファックR-30（大日本インキ化学（株）制、商品名）0.06g，使其溶解在丙二醇单甲基醚乙酸酯88g中，形成溶液。然后，使用孔径0.10μm的聚乙烯制微过滤器过滤，进而使用孔径0.05μm的聚乙烯制微过滤器进行过滤，制备在利用了多层膜的光刻工艺中使用的有机下层膜（A层）形成用组合物的溶液。
（光学常数测定）
使用旋涂器分别将实施例1～实施例24、比较例1和比较例2中制备的含有Si的抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布在硅晶片上。在电热板上、在200℃加热1分钟，形成含有Si的抗蚀剂下层膜（膜厚0.05μm）。对于这些抗蚀剂下层膜，使用椭偏光谱仪（J.A.Woollam社制、VUV-VASEVU-302）测定波长193nm下的折射率（n值）和光学吸光系数（也称作为k值、衰减系数）。
（干法蚀刻速度的测定）
干法蚀刻速度的测定中使用的蚀刻器和蚀刻气体使用以下的物质。
ES401（日本サイエンティフィック制）：CF4
RIE-10NR（サムコ制）：O2
使用旋涂器将实施例1～实施例24、比较例1和比较例2中制备的含有Si的抗蚀剂下层膜形成用组合物的溶液涂布在硅晶片上。在电热板上、在240℃加热1分钟，分别形成含有Si的抗蚀剂下层膜（膜厚0.08μm（在CF4气体中的蚀刻速度测定用）、0.05μm（在O2气体中的蚀刻速度测定用）。另外，同样使用旋涂器将有机下层膜形成用组合物在硅晶片上形成涂膜（膜厚0.20μm）。蚀刻气体使用O2气体，测定干法蚀刻速度，将实施例1～比较例20、以及比较例1和比较例2的含有Si的抗蚀剂下层膜的干法蚀刻速度进行比较。
（抗蚀剂图案化评价）
将上述式中所得的有机下层膜（A层）形成用组合物涂布在硅晶片上，在电热板上，在240℃进行60秒钟的烘烤，得到膜厚200nm的有机下层膜（A层）。在其上涂布实施例1～实施例24、以及比较例1和比较例2中得到的含有Si的抗蚀剂下层膜（B层）形成用组合物，在电热板上、在240℃进行45秒钟的烘烤，得到含有Si的抗蚀剂下层膜（B层）。含有Si的抗蚀剂下层膜（B层）的膜厚为45nm。
在其上分别利用旋涂器涂布市售的光致抗蚀剂溶液（JSR（株）制、商品名AR2772），在电热板上、在110℃进行60秒钟的烘烤，形成膜厚120nm的光致抗蚀剂膜（C层）。抗蚀剂的图案化使用NIKON社制ArF曝光机S-307E（波长193nm、NA、σ：0.85、0.93/0.85（Dipole）液浸液：水）进行。靶通过掩模进行曝光，所述掩模以形成在显影后光致抗蚀剂的线宽和该线之间的宽度为0.065μm的、所谓line and space（致密线）的方式来设定。
然后，在电热板上、在110℃进行60秒钟的烘烤，冷却后，通过单叶划桨式工序用2.38质量%浓度的四甲基氢氧化铵水溶液（显影液）进行60秒显影。对于进行了光刻后的抗蚀剂图案末端形状，将线为矩形的情况设为笔直的，将线底部粗的情况设为横向蚀刻。
表2中表示了波长为193nm的折射率n、波长为193nm的光学吸收系数k、利用了氟系气体（CF4气体）的蚀刻速度（蚀刻速度：nm/分钟），氧系气体（O2气体）耐性用〔本申请抗蚀剂下层膜（B层）〕/〔有机下层膜（A层）〕的蚀刻速度比表示。另外，观察光刻评价后的抗蚀剂的末端形状，显示结果。
[表2]
表2：抗蚀剂下层膜的光学特性和蚀刻特性、以及抗蚀剂图案评价
（利用了溶剂显影工艺的抗蚀剂图案化评价）
将上述式中得到的有机下层膜（A层）形成用组合物涂布在硅晶片上，在电热板上、在240℃进行60秒钟的烘烤，得到膜厚200nm的有机下层膜（A层）。在其上涂布本申请的抗蚀剂下层膜形成用组合物，在电热板上、在240℃加热1分钟，形成膜厚35nm的抗蚀剂的下层膜（B层）。利用旋涂器在其上分别涂布市售的光致抗蚀剂溶液（富士フイルム（株）制、商品名FAiRS-9521NT05），在电热板上、在100℃加热1分钟，形成膜厚85nm的光致抗蚀剂膜（C层）。
接着，使用（株）ニコン制NSR-S307E扫描仪（波长193nm、NA、σ：0.85、0.93/0.85），通过掩模进行曝光，所述掩模以形成在显影后光致抗蚀剂的线宽和该线之间的宽度为0.065μm、即0.065μm的line and space（L/S）＝1/1的致密线的方式设定。然后，在电热板上、在100℃进行60秒钟的烘烤，冷却后使用醋酸丁酯（溶剂显影液）进行60秒的显影，在抗蚀剂下层膜（B层）上形成负型的图案。
对于所得的光致抗蚀剂图案，将不发生大的图案剥落或咬边的情况评价为良好，记载于表3中。
[表3]
表3：利用了溶剂显影工艺的抗蚀剂图案的评价
产业可利用性
可作为用于形成抗蚀剂下层膜的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物利用，所述抗蚀剂下层膜可用作硬掩模。不产生与上涂抗蚀剂的混合。对于氟系的蚀刻气体，与抗蚀剂相比，具有大的干法蚀刻速度，可将抗蚀剂图案转印至本申请抗蚀剂下层膜，另外对于氧系蚀刻气体，显示蚀刻耐性，可在有机下层膜上转印抗蚀剂图案。这样，提供用于形成抗蚀剂下层膜的抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述抗蚀剂下层膜能够以矩形图案进行基板加工。

Claims (9)

1.一种光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，含有作为硅烷的水解性有机硅烷、其水解物或其水解缩合物，该水解性有机硅烷为下述式(1)所示的化合物与选自式(3)和式(4)中的至少一种有机硅化合物的组合，
[化1]
〔(R1)aSi(R2)(3-a)〕b(R3) 式(1)
式(1)中，R3表示含有磺酰基和吸光基、以Si-C键与Si原子键合的有机基团，
R1是烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、链烯基、或具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基、烷氧基芳基、酰基氧基芳基、异氰脲酸酯基、羟基、环状氨基或氰基的有机基团、或它们的组合，其表示以Si-C键与Si原子键合的有机基团，
R2表示烷氧基、酰基氧基或卤素基，a表示0～2的整数，b表示1～3的整数，
[化3]
R1 aSi(R2)4-a 式(3)
式(3)中，R1表示烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、链烯基、或具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基、烷氧基芳基、酰基氧基芳基、异氰脲酸酯基、羟基、环状氨基或氰基的有机基团、或它们的组合，且其通过Si-C键与硅原子键合，
R2表示烷氧基、酰基氧基或卤素基，a表示0～3的整数，
[化4]
〔R1 cSi(R2)3-c〕2Yb 式(4)
式(4)中，R1表示烷基，R2表示烷氧基、酰基氧基或卤素基，Y表示亚烷基或亚芳基，b表示0或1的整数，c表示0或1的整数，
上述式(1)的R3为下述式(2)所示的基团，
[化2]
式(2)中，R4、Ar1、R5、Ar2和R6中的1个～3个基团以Si-C键与Si原子键合，R4表示可具有硫醚键或醚键的1价～4价的烃基，R5表示可具有硫醚键或醚键的2价～4价的烃基，R6表示可被取代的1价～4价的烃基，Ar1和Ar2分别表示可被取代的碳原子数6～20的亚芳基或芳基，n2表示整数1，n1、n3、n4和n5分别表示整数0或1，n4和n5不同时为整数0。
2.根据权利要求1所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，含有上述式(1)所示的化合物的水解缩合物、或上述式(1)所示的化合物与式(3)所示的化合物的水解缩合物作为聚合物。
3.根据权利要求1或2所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，进而含有酸。
4.根据权利要求1或2所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，进而含有水。
5.根据权利要求1或2所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，进而含有铵化合物、环状铵化合物、环状胺化合物、或锍化合物。
6.一种抗蚀剂下层膜，其通过将权利要求1～5的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布在半导体基板上并烘烤而得到。
7.一种半导体器件的制造方法，其中，包含：
将权利要求1～5的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物在半导体基板上涂布、烘烤而形成抗蚀剂下层膜的工序，
在上述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂用组合物而形成抗蚀剂膜的工序，
将上述抗蚀剂膜曝光的工序，
在曝光后将上述抗蚀剂膜显影而得到抗蚀剂图案的工序，
利用该抗蚀剂图案将上述抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序，和
利用图案化的上述抗蚀剂膜和上述抗蚀剂下层膜将上述半导体基板进行加工的工序。
8.一种半导体器件的制造方法，其中，包含：
在半导体基板上形成有机下层膜的工序，
在其上涂布权利要求1～5的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物并烘烤而形成抗蚀剂下层膜的工序，
在上述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂用组合物而形成抗蚀剂膜的工序，
将上述抗蚀剂膜曝光的工序，
在曝光后将上述抗蚀剂膜显影而得到抗蚀剂图案的工序，
利用上述抗蚀剂图案将上述抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序，
利用图案化的上述抗蚀剂下层膜将上述有机下层膜进行蚀刻的工序，和
利用图案化的上述有机下层膜将上述半导体基板进行加工的工序。
9.下述化合物，即，
所表示的三乙氧基(3-(2-(苯基磺酰基)乙基硫)丙基)硅烷、
所表示的三乙氧基(2-甲基-3-(4-(甲基磺酰基)苯氧基)丙基)硅烷、
所表示的三甲氧基(4-(甲苯磺酰基甲基)苯基)硅烷、
所表示的三乙氧基(4-(甲苯磺酰基甲基)苯乙基)硅烷、
所表示的4-(甲基磺酰基甲基)苯基三甲氧基硅烷、
所表示的4-((对氟苯基磺酰基)甲基)苯基三甲氧基硅烷、或者
所示的(3-(4-((三氟甲基)磺酰基)苯氧基)丙基)三乙氧基硅烷。
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