CN117716295A - 含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物和含有硅的抗蚀剂下层膜 - Google Patents

含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物和含有硅的抗蚀剂下层膜 Download PDF

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Abstract

一种含有硅的抗蚀剂下层膜，其在220nm～300nm的波长区域中的光学吸收系数(k值)的最大值为0.05以上。

Description

含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物和含有硅的抗蚀剂下 层膜
技术领域
本发明涉及一种含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物和含有硅的抗蚀剂下层膜。
背景技术
一直以来在半导体装置的制造中，通过使用了光致抗蚀剂的光刻进行微细加工。微细加工是如下的加工法：在硅晶片等半导体基板上形成光致抗蚀剂的薄膜，在其上隔着描绘有半导体器件的图案的掩模图案照射紫外线等活性光线，进行显影，将得到的光致抗蚀剂图案作为保护膜对基板进行蚀刻处理，由此在基板表面形成与图案对应的微细凹凸。
近年，半导体器件的高集成度化发展，使用的活性光线也存在从KrF准分子激光(248nm)向ArF准分子激光(193nm)短波长化的趋势。随着活性光线的短波长化，活性光线从半导体基板的反射的影响正在成为大问题，广泛应用了在光致抗蚀剂与被加工基板之间设置被称为防反射膜(Bottom Anti-Reflective Coating，BARC)的抗蚀剂下层膜的方法。
作为半导体基板与光致抗蚀剂之间的下层膜，进行了使用作为包含硅、钛等金属元素的硬掩模已知的膜的操作。在该情况下，在抗蚀剂和硬掩模中，其构成成分具有很大不同，因此它们的通过干法蚀刻而被去除的速度大幅依赖于干法蚀刻所使用的气体种类。而且，通过适当选择气体种类，能在不伴有光致抗蚀剂的膜厚的大幅减小的情况下通过干法蚀刻去除硬掩模。如此，在近年的半导体装置的制造中，为了达成以防反射效果为代表的各种效果，在半导体基板与光致抗蚀剂之间配置了抗蚀剂下层膜。
迄今为止也进行了抗蚀剂下层膜用组合物的研究，但由于其所要求的特性的多样性等，仍期望抗蚀剂下层膜用新材料的开发。例如公开了以能够进行湿法蚀刻的膜形成为技术问题的、包含以特定的硅酸为骨架的结构的涂布型的BPSG(硼磷玻璃)膜形成用组合物(专利文献1)，以光刻后的掩模残留物的药液去除为技术问题的、含有羰基结构的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物(专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-74774号公报
专利文献2：国际公开第2018/181989号
发明内容
发明要解决的技术问题
随着近年的最尖端半导体器件中的抗蚀剂图案的进一步微细化，追求能防止抗蚀图案崩塌的抗蚀剂下层膜。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种含有硅的抗蚀剂下层膜和能够形成该含有硅的抗蚀剂下层膜的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述含有硅的抗蚀剂下层膜通过防止微细抗蚀剂图案崩塌，从而能够提高抗蚀图案的分辨率。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的发明人等为了解决上述技术问题而进行了深入研究，结果发现能解决上述技术问题，并完成了具有以下主旨的本发明。
即，本发明包含以下内容。
[1]一种含有硅的抗蚀剂下层膜，其在220nm～300nm的波长区域中的光学吸收系数(k值)的最大值为0.05以上。
[2]根据[1]所述的含有硅的抗蚀剂下层膜，其中，所述含有硅的抗蚀剂下层膜具有硝基苯基、甲氧基苯基磺酰基和菲基中的至少任一者。
[3]根据[1]或[2]所述的含有硅的抗蚀剂下层膜，其为EUV光刻用抗蚀剂下层膜。
[4]一种含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其含有：
[A]成分：聚硅氧烷；以及
[C]成分：溶剂，
所述聚硅氧烷包含源自水解性硅烷(A)的结构单元，所述水解性硅烷(A)具有硝基苯基、甲氧基苯基磺酰基和菲基中的至少任一者。
[5]一种含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其含有：
[A']成分：聚硅氧烷；
[B]成分：水解性硅烷(A)，其具有硝基苯基、甲氧基苯基磺酰基和菲基中的至少任一者；以及
[C]成分：溶剂。
[6]根据[4]或[5]所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，所述水解性硅烷(A)为下述式(A-1)所示的化合物。
[化1]
(式(A-1)中，a表示1～3的整数。
b表示0～2的整数。
a+b表示1～3的整数。
R1表示具有硝基苯基、甲氧基苯基磺酰基和菲基中的至少任一者且可以具有离子键的基团。
R2表示可以被取代的烷基、可以被取代的芳基(其中，不包括菲基)、可以被取代的芳烷基、可以被取代的卤代烷基、可以被取代的卤代芳基、可以被取代的卤代芳烷基、可以被取代的烷氧基烷基、可以被取代的烷氧基芳基、可以被取代的烷氧基芳烷基、或可以被取代的烯基，或者表示具有环氧基的有机基团、具有丙烯酰基的有机基团、具有甲基丙烯酰基的有机基团、具有巯基的有机基团、具有氨基的有机基团、具有烷氧基的有机基团、具有磺酰基(其中，不包括甲氧基苯基磺酰基)的有机基团、或具有氰基的有机基团、或者它们中的两种以上的组合。
X表示烷氧基、芳烷基氧基、酰氧基或卤素原子。
在R1、R2和X分别为多个的情况下，多个R1、R2和X可以相同，也可以不同。)
[7]根据[6]所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，所述式(A-1)中的R1由下述式(A-2a)、式(A-2b)或式(A-2c)表示。
[化2]
(式(A-2a)中，R11表示单键、或可以具有离子键的2价有机基团。c表示1～5的整数。
式(A-2b)中，R12表示可以具有离子键的2价有机基团。d表示1～5的整数。
式(A-2c)中，R13表示单键、或可以具有离子键的2价有机基团。
*表示键合键。)
[8]根据[4]所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，作为所述[A]成分的聚硅氧烷是硅烷醇基的一部分经醇改性或经缩醛保护得到的聚硅氧烷改性物。
[9]根据[5]所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，作为所述[A']成分的聚硅氧烷是硅烷醇基的一部分经醇改性或经缩醛保护得到的聚硅氧烷改性物。
[10]根据[4]～[9]中任一项所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，所述[C]成分含有醇系溶剂。
[11]根据[10]所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，所述[C]成分含有丙二醇单烷基醚。
[12]根据[4]～[11]中任一项所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，进一步含有[D]成分：固化催化剂。
[13]根据[4]～[12]中任一项所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，进一步含有[E]成分：硝酸。
[14]根据[4]～[13]中任一项所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，所述[C]成分含有水。
[15]根据[4]～[14]中任一项所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，所述含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物用于EUV光刻用抗蚀剂下层膜的形成。
[16]一种含有硅的抗蚀剂下层膜，其为[4]～[15]中任一项所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的固化物。
[17]一种半导体加工用基板，其具备：
半导体基板；以及
[1]～[3]中任一项所述的含有硅的抗蚀剂下层膜和[16]所述的含有硅的抗蚀剂下层膜中的任一者。
[18]一种半导体元件的制造方法，其包括以下工序：
在基板上形成有机下层膜的工序；
在所述有机下层膜上，使用[4]～[15]中任一项所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物形成抗蚀剂下层膜的工序；以及
在所述抗蚀剂下层膜上形成抗蚀剂膜的工序。
[19]根据[18]所述的半导体元件的制造方法，其中，所述抗蚀剂膜由EUV光刻用抗蚀剂形成。
[20]根据[18]或[19]所述的半导体元件的制造方法，其中，在所述形成抗蚀剂下层膜的工序中，使用经尼龙过滤器过滤得到的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物。
[21]一种图案形成方法，其包括以下工序：
在半导体基板上形成有机下层膜的工序；
在所述有机下层膜上涂布[4]～[15]中任一项所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，进行烧成，形成抗蚀剂下层膜的工序；
在所述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂膜形成用组合物，形成抗蚀剂膜的工序；
将所述抗蚀剂膜曝光、显影，得到抗蚀剂图案的工序；
将所述抗蚀剂图案用于掩模，对所述抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序；以及
将经图案化的所述抗蚀剂下层膜用作掩模，对所述有机下层膜进行蚀刻的工序。
[22]根据[21]所述的图案形成方法，其中，进一步包括以下工序：
在对所述有机下层膜进行蚀刻的工序后，通过使用了药液的湿式法将所述抗蚀剂下层膜去除的工序。
[23]根据[21]或[22]所述的图案形成方法，其中，所述抗蚀剂膜由EUV光刻用抗蚀剂形成。
发明效果
根据本发明，能提供一种含有硅的抗蚀剂下层膜和能够形成该含有硅的抗蚀剂下层膜的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述含有硅的抗蚀剂下层膜通过防止微细抗蚀剂图案崩塌，从而提高抗蚀剂图案的分辨率。
具体实施方式
(含有硅的抗蚀剂下层膜)
本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜在220nm～300nm的波长区域中的光学吸收系数(k值)的最大值为0.05以上。
本发明人等进行了如下的研究。
通过使含有硅的抗蚀剂下层膜在220nm～300nm的波长区域中的光学吸收系数(k值)的最大值为0.05以上，能够使含有硅的抗蚀剂下层膜高效地吸收由EUV(极紫外：Extreme Ultra-violet)光产生的二次电子。由此，从含有硅的抗蚀剂下层膜对EUV光刻用抗蚀剂赋予高对比度(contrast)。如此一来，能够防止微细抗蚀图案的崩塌，其结果能提高抗蚀图案的分辨率。
在220nm～300nm的波长区域中的光学吸收系数(k值)可以使用分光椭圆偏振仪(例如，J.A.Woollam公司制造，VUV-VASE VU-302)求出。通过柯西(Cauchy)色散公式和逐点(Point by Point)的拟合来计算出k值。
作为220nm～300nm的波长区域中的光学吸收系数(k值)的最大值的上限值，没有特别限制，220nm～300nm的波长区域中的光学吸收系数(k值)的最大值例如可以为0.30以下，可以为0.25以下，也可以为0.20以下。
含有硅的抗蚀剂下层膜优选具有硝基苯基、甲氧基苯基磺酰基和菲基中的至少任一者。硝基苯基、甲氧基苯基磺酰基和菲基是对200nm～300nm的波长的光具有高吸收的基团。
含有硅的抗蚀剂下层膜优选具有后述的式(A-2a)、式(A-2b)或式(A-2c)所示的基团。
作为使用含有硅的抗蚀剂下层膜的光刻，没有特别限定，优选EUV光刻。即，含有硅的抗蚀剂下层膜优选为EUV光刻用抗蚀剂下层膜。
含有硅的抗蚀剂下层膜的膜厚例如为10nm～10000nm，或为100nm～2000nm，或为200nm～1000nm，或为30nm～200nm。
作为本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜的制造方法，没有特别限定，本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜优选由以下说明的本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物形成。
(含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物)
<第一实施方式>
本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的第一实施方式含有作为[A]成分的聚硅氧烷和作为[C]成分的溶剂，根据需要进一步含有其他成分。
作为[A]成分的聚硅氧烷包含源自水解性硅烷(A)的结构单元(单体单元或重复单元)，所述水解性硅烷(A)具有硝基苯基、甲氧基苯基磺酰基和菲基中的至少任一者。
以下，有时将“硝基苯基、甲氧基苯基磺酰基和菲基中的至少任一者”称为“特定基团”。
<第二实施方式>
本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的第二实施方式含有作为[A']成分的聚硅氧烷、作为[B]成分的水解性硅烷(A)以及作为[C]成分的溶剂，根据需要进一步含有其他成分，所述水解性硅烷(A)具有硝基苯基、甲氧基苯基磺酰基和菲基中的至少任一者。
需要说明的是，在本发明中，硝基苯基的苯基可以取代有多个硝基。
此外，在本发明中，甲氧基苯基磺酰基的苯基可以取代有多个甲氧基。
此外，在本发明中，甲氧基苯基磺酰基的硫原子可以键合有除了构成磺酰基(-SO2-)的氧原子以外的氧原子，也可以键合有氮原子。
本发明人等进行了如下的研究。
由本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物形成的含有硅的抗蚀剂下层膜具有特定基团，从而能够防止微细抗蚀剂图案的崩塌，其结果能够提高抗蚀剂图案的分辨率。含有硅的抗蚀剂下层膜具有特定基团等对200nm～300nm的波长的光具有高吸收的基团，因此能够高效地吸收通过EUV光照射而从抗蚀剂和抗蚀剂下层膜产生的二次电子。由此，从抗蚀剂下层膜对EUV光刻用抗蚀剂赋予高对比度。如此一来，能够防止微细抗蚀图案的崩塌，其结果，能够提高抗蚀图案的分辨率。
<具有特定基团的水解性硅烷(A)>
具有特定基团的水解性硅烷(A)所具有的特定基团通常通过连结基团与硅原子键合。
水解性硅烷(A)可以具有2个以上特定基团。在此情况下，2个以上特定基团可以分别与1个与硅原子键合的连结基团键合，2个以上特定基团也可以分别通过不同的连结基团与硅原子键合。
连结基团例如是有机基团。连结基团可以具有离子键。在连结基团具有离子键的情况下，连结基团可以在连接特定基团和硅原子的原子列中具有离子键，也可以在从连接特定基团和硅原子的原子列支化出的原子列中具有离子键。
作为连结基团的碳原子数，没有特别限定，连结基团的碳原子数优选为1～30，更优选为1～20。
连结基团通常具有氢原子。连结基团可以具有氧原子，也可以具有氮原子。
具有特定基团的水解性硅烷(A)优选为下述式(A-1)所示的化合物。
[化3]
(式(A-1)中，a表示1～3的整数。
b表示0～2的整数。
a+b表示1～3的整数。
R1表示具有硝基苯基、甲氧基苯基磺酰基和菲基中的至少任一者且可以具有离子键的基团。
R2表示可以被取代的烷基、可以被取代的芳基(其中，不包括菲基)、可以被取代的芳烷基、可以被取代的卤代烷基、可以被取代的卤代芳基、可以被取代的卤代芳烷基、可以被取代的烷氧基烷基、可以被取代的烷氧基芳基、可以被取代的烷氧基芳烷基、或可以被取代的烯基，或者表示具有环氧基的有机基团、具有丙烯酰基的有机基团、具有甲基丙烯酰基的有机基团、具有巯基的有机基团、具有氨基的有机基团、具有烷氧基的有机基团、具有磺酰基(其中，不包括甲氧基苯基磺酰基)的有机基团、或具有氰基的有机基团、或者它们中的2种以上的组合。
X表示烷氧基、芳烷基氧基、酰氧基或卤素原子。
在R1、R2和X分别为多个的情况下，多个R1、R2和X可以相同，也可以不同。)
<<式(A-1)中的R1>>
R1具有的特定基团可以是1个，也可以是多个。
作为R1的碳原子数，没有特别限定，R1的碳原子数优选为1～30，更优选为1～20。
R1通常具有氢原子。R1除了特定基团和氢原子以外，可以具有氧原子，也可以具有氮原子。
R1可以具有离子键。在R1具有离子键的情况下，R1可以在连接特定基团和硅原子的原子列中具有离子键，也可以在从连接特定基团和硅原子的原子列支化出的原子列中具有离子键。
式(A-1)的R1优选由下述式(A-2a)、式(A-2b)或式(A-2c)表示。
[化4]
(式(A-2a)中，R11表示单键、或可以具有离子键的2价有机基团。c表示1～5的整数。
式(A-2b)中，R12表示可以具有离子键的2价有机基团。d表示1～5的整数。
式(A-2c)中，R13表示单键、或可以具有离子键的2价有机基团。
*表示键合键。)
作为R11～R13各自的碳原子数，没有特别限定，R11～R13碳原子数分别独立地优选为1～25，更优选为1～15。
R1除了特定基团以外，可以具有氢原子，可以具有氧原子，也可以具有氮原子。
R1可以具有离子键。在R1具有离子键的情况下，R1可以在连接特定基团和硅原子的原子列中具有离子键，也可以在从连接特定基团和硅原子的原子列支化出的原子列中具有硝基。
c优选为1～3的整数。
d优选为1～3的整数，更优选为1。
在式(A-2a)中，相对于R11所键合的位置，硝基优选以邻位或对位键合于苯环，优选以对位键合于苯环。
在式(A-2b)中，相对于硫原子所键合的位置，甲氧基优选以邻位或对位键合于苯环，优选以对位键合于苯环。
<<<R11～R13>>>
作为R11，优选为单键、或下述式(A-2-1)～式(A-2-7)、式(A-2-10)和式(A-2-11)所示的2价有机基团中的任一者。
作为R12，优选为下述式(A-2-1)、式(A-2-3)、式(A-2-8)和式(A-2-9)所示的2价有机基团中的任一者。
作为R13，优选为单键、或下述式(A-2-1)～式(A-2-7)、式(A-2-10)和式(A-2-11)所示的2价有机基团中的任一者。
[化5]
[化6]
[化7]
[化8]
(式(A-2-1)中，R21表示碳原子数1～6的亚烷基。
式(A-2-2)中，R31表示碳原子数1～6的亚烷基。R32表示氢原子或碳原子数1～4的烷基。
式(A-2-3)中，R41表示碳原子数1～6的亚烷基。R42表示氢原子或碳原子数1～4的烷基。
式(A-2-4)中，R51表示碳原子数1～6的亚烷基。
式(A-2-5)中，R61表示碳原子数1～6的亚烷基。
式(A-2-6)中，R71表示碳原子数1～6的亚烷基。R72和R73分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基。
式(A-2-7)中，R81表示碳原子数1～6的亚烷基。
式(A-2-8)中，R91表示碳原子数1～6的亚烷基。R92和R93分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基。
式(A-2-9)中，R101表示碳原子数1～6的亚烷基。
式(A-2-10)中，R111表示碳原子数1～6的亚烷基。R112和R113分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基。
式(A-2-11)中，R121表示碳原子数1～6的亚烷基。
式(A-2-1)～式(A-2-11)中，*1表示与Si键合的键合键。*2表示与式(A-2a)中的苯环、式(A-2b)中的硫原子、或式(A-2c)中的菲环键合的键合键。
式(A-2-5)中，*3表示与*4或*5的碳原子键合的键合键。)
需要说明的是，在含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物和抗蚀剂下层膜中，式(A-2-3)中的氨基(-N(R42)-)可以被阳离子化。例如，在含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物中添加硝酸的情况下，式(A-2-3)中的氨基(-N(R42)-)可以被阳离子化而形成硝酸盐。
作为R21、R31、R41、R51、R61、R71、R81、R91、R101、R111和R121中的碳原子数1～6的亚烷基，可以为直链状或支链状中的任一者。作为碳原子数1～6的亚烷基，例如可列举出：亚甲基、亚乙基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基等直链状亚烷基。其中，优选亚甲基、亚乙基、三亚甲基、四亚甲基。
作为R32、R42、R72、R73、R92、R93、R112和R113中的碳原子数1～4的烷基，可以为直链状或支链状中的任一者。作为碳原子数1～4的烷基，可列举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基。
作为R32、R42、R72、R73、R92、R93、R112和R113，优选氢原子、甲基、乙基。
<<式(A-1)中的R2>>
烷基可以为直链状、支链状、环状中的任一者，其碳原子数没有特别限定，优选为40以下，更优选为30以下，更进一步优选为20以下，进一步优选为10以下。
作为烷基，作为直链状或支链状烷基的具体例子，可列举出：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。
需要说明的是，在本说明书中，“异”是指“iso”，“仲”是指“sec”，“叔”是指“tert”。
作为环状烷基的具体例子，可列举出：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-甲基环丙基等环烷基；双环丁基、双环戊基、双环己基、双环庚基、双环辛基、双环壬基和双环癸基等交联环式环烷基等。
芳基可以为苯基、稠环芳香族烃化合物去除一个氢原子而衍生得到的1价基团以及环连结芳香族烃化合物去除一个氢原子而衍生得到的1价基团中的任一者，其碳原子数没有特别限定，优选为40以下，更优选为30以下，更进一步优选为20以下。
例如作为芳基，可列举出碳原子数6～20的芳基，作为一个例子，可列举出：苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-并四苯基、2-并四苯基、5-并四苯基、2-基、1-芘基、2-芘基、并五苯基、苯并芘基、三亚苯基；联苯-2-基(邻联苯基)、联苯-3-基(间联苯基)、联苯-4-基(对联苯基)、对三联苯-4-基、间三联苯-4-基、邻三联苯-4-基、1,1'-联萘-2-基、2,2'-联萘-1-基等，但并不限定于此。
芳烷基为芳基取代的烷基，作为这样的芳基和烷基的具体例，可列举出与上述相同的具体例。芳烷基的碳原子数没有特别限定，优选为40以下，更优选为30以下，更进一步优选为20以下。
作为芳烷基的具体例，可列举出：苯基甲基(苄基)、2-苯基亚乙基、3-苯基正丙基、4-苯基正丁基、5-苯基正戊基、6-苯基正己基、7-苯基正庚基、8-苯基正辛基、9-苯基正壬基、10-苯基正癸基等，但并不限定于此。
卤代烷基、卤代芳基和卤代芳烷基分别为被1个以上卤素原子取代的烷基、芳基和芳烷基，作为这样的烷基、芳基和芳烷基的具体例，可列举出与上述相同的具体例。
作为卤素原子，可列举出：氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
卤代烷基的碳原子数没有特别限定，优选为40以下，更优选为30以下，更进一步优选为20以下，进一步优选为10以下。
作为卤代烷基的具体例，可列举出：一氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、溴二氟甲基、2-氯乙基、2-溴乙基、1,1-二氟乙基、2,2,2-三氟乙基、1,1,2,2-四氟乙基、2-氯-1,1,2-三氟乙基、五氟乙基、3-溴丙基、2,2,3,3-四氟丙基、1,1,2,3,3,3-六氟丙基、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷-2-基、3-溴-2-甲基丙基、4-溴丁基、全氟戊基等，但并不限定于此。
卤代芳基的碳原子数没有特别限定，优选为40以下，更优选为30以下，更进一步优选为20以下。
作为卤代芳基的具体例，可列举出：2-氟苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、2,3-二氟苯基、2,4-二氟苯基、2,5-二氟苯基、2,6-二氟苯基、3,4-二氟苯基、3,5-二氟苯基、2,3,4-三氟苯基、2,3,5-三氟苯基、2,3,6-三氟苯基、2,4,5-三氟苯基、2,4,6-三氟苯基、3,4,5-三氟苯基、2,3,4,5-四氟苯基、2,3,4,6-四氟苯基、2,3,5,6-四氟苯基、五氟苯基、2-氟-1-萘基、3-氟-1-萘基、4-氟-1-萘基、6-氟-1-萘基、7-氟-1-萘基、8-氟-1-萘基、4,5-二氟-1-萘基、5,7-二氟-1-萘基、5,8-二氟-1-萘基、5,6,7,8-四氟-1-萘基、七氟-1-萘基、1-氟-2-萘基、5-氟-2-萘基、6-氟-2-萘基、7-氟-2-萘基、5,7-二氟-2-萘基、七氟-2-萘基等，此外可列举出这些基团中的氟原子(氟基)被氯原子(氯基)、溴原子(溴基)、碘原子(碘基)任意地取代的基团，但并不限定于此。
卤代芳烷基的碳原子数没有特别限定，优选为40以下，更优选为30以下，更进一步优选为20以下。
作为卤代芳烷基的具体例子，可列举出：2-氟苄基、3-氟苄基、4-氟苄基、2,3-二氟苄基、2,4-二氟苄基、2,5-二氟苄基、2,6-二氟苄基、3,4-二氟苄基、3,5-二氟苄基、2,3,4-三氟苄基、2,3,5-三氟苄基、2,3,6-三氟苄基、2,4,5-三氟苄基、2,4,6-三氟苄基、2,3,4,5-四氟苄基、2,3,4,6-四氟苄基、2,3,5,6-四氟苄基、2,3,4,5,6-五氟苄基等，此外可列举出这些基团中的氟原子(氟基)被氯原子(氯基)、溴原子(溴基)、碘原子(碘基)任意地取代的基团，但并不限定于此。
烷氧基烷基、烷氧基芳基和烷氧基芳烷基分别为被1个以上烷氧基取代的烷基、芳基和芳烷基，作为这样的烷基、芳基和芳烷基的具体例，可列举出与上述相同的具体例。
作为取代基的烷氧基，例如，可列举出：具有碳原子数1～20的直链状、支链状和环状中的至少任一者的烷基部分的烷氧基。
作为直链状或支链状的烷氧基，例如，可列举出：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。
此外，作为环状的烷氧基，例如，可列举出：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。
作为烷氧基烷基的具体例，可列举出：甲氧基甲基、乙氧基甲基、1-乙氧基乙基、2-乙氧基乙基、乙氧基甲基等低级(碳原子数5以下左右)烷氧基低级(碳原子数5以下左右)烷基等，但并不限定于此。
作为烷氧基芳基的具体例，可列举出：2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2-(1-乙氧基)苯基、3-(1-乙氧基)苯基、4-(1-乙氧基)苯基、2-(2-乙氧基)苯基、3-(2-乙氧基)苯基、4-(2-乙氧基)苯基、2-甲氧基萘-1-基、3-甲氧基萘-1-基、4-甲氧基萘-1-基、5-甲氧基萘-1-基、6-甲氧基萘-1-基、7-甲氧基萘-1-基等，但并不限定于此。
作为烷氧基芳烷基的具体例，可列举出：3-(甲氧基苯基)苄基、4-(甲氧基苯基)苄基等，但并不限定于此。
烯基可以为直链状或支链状中的任一者，其碳原子数没有特别限定，优选为40以下，更优选为30以下，更进一步优选为20以下，进一步优选为10以下。
作为烯基的具体例，可列举出：乙烯基(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-异丁基乙烯基、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，此外也可列举出双环庚烯基(降冰片烷基)等交联环式的烯基。
此外，作为所述的烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、烷氧基烷基、烷氧基芳基、烷氧基芳烷基和烯基中的取代基，例如，可列举出：烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、烷氧基烷基、芳氧基、烷氧基芳基、烷氧基芳烷基、烯基、烷氧基、芳烷基氧基等，作为这些的具体例和它们的优选碳原子数，可列举出与上述或后述相同的具体例和碳原子数。
此外在取代基中举出的芳氧基为芳基经由氧原子(-O-)而键合的基团，作为这样的芳基的具体例，可列举出与上述相同的具体例。芳氧基的碳原子数没有特别限定，优选为40以下，更优选为30以下，更进一步优选为20以下，作为其具体例，可列举出：苯氧基、萘-2-基氧基等，但并不限定于此。
此外，在取代基存在2个以上的情况下，取代基彼此可以键合而形成环。
作为具有环氧基的有机基团，可列举出：环氧丙氧基甲基、环氧丙氧基乙基、环氧丙氧基丙基、环氧丙氧基丁基、环氧环己基等。
作为具有丙烯酰基的有机基团，可列举出：丙烯酰氧基甲基、丙烯酰氧基乙基、丙烯酰氧基丙基等。
作为具有甲基丙烯酰基的有机基团，可列举出：甲基丙烯酰氧基甲基、甲基丙烯酰氧基乙基、甲基丙烯酰氧基丙基等。
作为具有巯基的有机基团，可列举出：巯基乙基、巯基丁基、巯基己基、巯基辛基、巯基苯基等。
作为具有氨基的有机基团，可列举出：氨基、氨基甲基、氨基乙基、氨基苯基、二甲基氨基乙基、二甲基氨基丙基等，但并不限定于此。后面将进一步详细说明具有氨基的有机基团。
作为具有烷氧基的有机基团，例如，可列举出：甲氧基甲基、甲氧基乙基，但并不限定于此。不过，烷氧基直接与硅原子键合的基团除外。
作为具有磺酰基的有机基团，例如，可列举出：磺酰基烷基、磺酰基芳基，但并不限定于此。
作为具有氰基的有机基团，可列举出：氰基乙基、氰基丙基，氰基苯基、硫氰酸酯基等。
作为具有氨基的有机基团，可列举出具有伯氨基、仲氨基和叔氨基中的至少任一者的有机基团。可以优选使用将具有叔氨基的水解性硅烷用强酸进行水解而形成具有叔铵基的抗衡阳离子的水解缩合物。此外，除了构成氨基的氮原子以外，有机基团也可以含有氧原子、硫原子等杂原子。
具有氨基的有机基团可列举出下述式(A1)所示的基团作为优选的一个例子。
[化9]
式(A1)中，R101和R102相互独立地表示氢原子或烃基，L相互独立地表示可以被取代的亚烷基。*表示键合键。
作为烃基，可列举出：烷基、烯基、芳基等，但并不限定于此。作为这些烷基、烯基以及芳基的具体例子，可列举出与R2中上述相同的具体例。
此外，作为亚烷基，可以为直链状、支链状中的任一者，其碳原子数通常为1～10，优选为1～5。例如，可列举出：亚甲基、亚乙基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、七亚甲基、八亚甲基、九亚甲基、十亚甲基等直链状亚烷基。
作为具有氨基的有机基团，可列举出：氨基、氨基甲基、氨基乙基、氨基苯基、二甲基氨基乙基、二甲基氨基丙基等，但并不限定于此。
<<式(A-1)中的X>>
作为X中的烷氧基，例如，可列举出R2的说明中例示的烷氧基。
作为X中的卤素原子，例如，可列举出R2的说明中例示的卤素原子。
芳烷基氧基为从芳烷基醇的羟基去除氢原子而衍生出的1价基团，作为芳烷基氧基中的芳烷基的具体例，可列举出与上述相同的具体例子。
芳烷基氧基的碳原子数没有特别限定，例如可以为40以下，优选为30以下，更优选为20以下。
作为芳烷基氧基的具体例，可列举出：苯基甲氧基(苄氧基)、2-苯基亚乙基氧基、3-苯基正丙氧基、4-苯基正丁氧基、5-苯基正戊氧基、6-苯基正己氧基、7-苯基正庚氧基、8-苯基正辛氧基、9-苯基正壬氧基、10-苯基正癸氧基等，但并不限定于此。
酰氧基为从羧酸化合物的羧基(-COOH)去除氢原子而衍生出的1价基团，典型地，可列举出：从烷基羧酸、芳基羧酸或芳烷基羧酸的羧基去除氢原子而衍生出的烷基羰基氧基、芳基羰基氧基或芳烷基羰基氧基，但并不限定于此。作为这样的烷基羧酸、芳基羧酸和芳烷基羧酸中的烷基、芳基和芳烷基的具体例，可列举出与上述相同的具体例。
作为酰氧基的具体例，可列举出碳原子数2～20的酰氧基，例如，可列举出：甲基羰氧基、乙基羰氧基、正丙基羰氧基、异丙基羰氧基、正丁基羰氧基、异丁基羰氧基、仲丁基羰氧基、叔丁基羰氧基、正戊基羰氧基、1-甲基正丁基羰氧基、2-甲基正丁基羰氧基、3-甲基正丁基羰氧基、1,1-二甲基正丙基羰氧基、1,2-二甲基正丙基羰氧基、2,2-二甲基正丙基羰氧基、1-乙基正丙基羰氧基、正己基羰氧基、1-甲基正戊基羰氧基、2-甲基正戊基羰氧基、3-甲基正戊基羰氧基、4-甲基正戊基羰氧基、1,1-二甲基正丁基羰氧基、1,2-二甲基正丁基羰氧基、1,3-二甲基正丁基羰氧基、2,2-二甲基正丁基羰氧基、2,3-二甲基正丁基羰氧基、3,3-二甲基正丁基羰氧基、1-乙基正丁基羰氧基、2-乙基正丁基羰氧基、1,1,2-三甲基正丙基羰氧基、1,2,2-三甲基正丙基羰氧基、1-乙基-1-甲基正丙基羰氧基、1-乙基-2-甲基正丙基羰氧基、苯基羰氧基和甲苯磺酰基羰氧基等。
作为具有特定基团的水解性硅烷(A)的具体例，例如可以列举出以下的化合物，但具有特定基团的水解性硅烷(A)并不限定于这些化合物。
[化10]
[化11]
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
[化16]
[化17]
[化18]
[化19]
[化20]
[化21]
[化22]
/>
[化23]
[化24]
[化25]
[化26]
[化27]
[化28]
[化29]
[化30]
式中，R表示甲基或乙基。
在第一实施方式中，作为合成[A]包含源自具有特定基团的水解性硅烷(A)的结构单元的聚硅氧烷时的水解性硅烷(A)的量，从更充分地得到本发明的效果的观点出发，相对于聚硅氧烷的合成中使用的水解性硅烷的总量100质量份，优选为0.01质量份～100质量份，更优选为0.05质量份～50质量份，更进一步优选为0.1质量份～30质量份，特别优选为1质量份～20质量份。
在第二实施方式中，作为含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物中的[B]成分的具有特定基团的水解性硅烷(A)的含量，从更充分地得到本发明的效果的观点出发，相对于[A']聚硅氧烷100质量份，优选为0.01质量份～100质量份，更优选为0.05质量份～50质量份，更进一步优选为0.1质量份～30质量份，特别优选为1质量份～20质量份。
<[A]成分和[A']成分：聚硅氧烷>
作为[A]成分的聚硅氧烷，只要为包含源自具有特定基团的水解性硅烷(A)的结构单元，且具有硅氧烷键的聚合物，就没有特别限定。
作为[A']成分的聚硅氧烷，只要为具有硅氧烷键的聚合物，就没有特别限定。作为[A']成分的聚硅氧烷可以是作为[A]成分的聚硅氧烷。
聚硅氧烷可以是硅烷醇基的一部分经改性而得到的改性聚硅氧烷，例如，硅烷醇基的一部分经醇改性或经缩醛保护而得到的聚硅氧烷改性物。
此外，作为一个例子，聚硅氧烷可以为水解性硅烷的水解缩合物，也可以为水解缩合物所具有的硅烷醇基的至少一部分经醇改性或经缩醛保护而得到的改性物(以下，有时称为“水解缩合物的改性物”)。水解缩合物的水解性硅烷可以包含一种或两种以上水解性硅烷。
此外，作为[A]成分或[A']成分的聚硅氧烷可以为具有笼型、梯型、直链型和支链型中任意主链的结构。而且，作为[A']成分的聚硅氧烷可以使用市售的聚硅氧烷。
需要说明的是，在本发明中，在水解性硅烷的“水解缩合物”即水解缩合的产物中，不仅包含作为缩合完全完成的缩合物的聚有机硅氧烷聚合物，还包含作为缩合未完全完成的部分水解缩合物的聚有机硅氧烷聚合物。这样的部分水解缩合物也与缩合完全完成的缩合物相同，为通过水解性硅烷的水解和缩合而得到的聚合物，但一部分会在水解中停止而不缩合，因此，会有Si-OH基残留。此外，含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，除了水解缩合物以外，还可以残留未缩合的水解物(完全水解物、部分水解物)、单体(水解性硅烷)。
需要说明的是，在本说明书中，有时将“水解性硅烷”简称为“硅烷化合物”。
作为[A]成分的聚硅氧烷，例如可列举出包含具有特定基团的水解性硅烷(A)的水解性硅烷的水解缩合物或其改性物。
作为[A]成分的聚硅氧烷，例如可列举出包含具有特定基团的水解性硅烷(A)和下述式(1)所示的至少1种水解性硅烷的水解性硅烷的水解缩合物或其改性物。
作为[A']成分的聚硅氧烷，例如可列举出包含下述式(1)所示的至少1种水解性硅烷的水解性硅烷的水解缩合物或其改性物。
<<式(1)>>
[化31]
R1 aSi(R2)4-a (1)
式(1)中，R1为与硅原子键合的基团，相互独立地表示：可以被取代的烷基、可以被取代的芳基(其中，不包括菲基)、可以被取代的芳烷基、可以被取代的卤代烷基、可以被取代的卤代芳基、可以被取代的卤代芳烷基、可以被取代的烷氧基烷基、可以被取代的烷氧基芳基、可以被取代的烷氧基芳烷基、或可以被取代的烯基，或者相互独立地表示：具有环氧基的有机基团、具有丙烯酰基的有机基团、具有甲基丙烯酰基的有机基团、具有巯基的有机基团、具有氨基的有机基团、具有烷氧基的有机基团、具有磺酰基的有机基团(其中，不包括甲氧基苯基磺酰基)、或具有氰基的有机基团、或它们中的两种以上的组合。
此外，R2为与硅原子键合的基团或原子，相互独立地表示烷氧基、芳烷基氧基、酰氧基或卤素原子。
a表示0～3的整数。
作为式(1)中的R1中的各基团和原子的具体例、以及它们的优选碳原子数，可列举出与式(A-1)中的R2相关的所述的基团和碳原子数。
作为式(1)中的R2中的各基团和原子的具体例、以及它们的优选碳原子数，可列举出与式(A-1)中的X相关的所述的基团和原子和碳原子数。
<<<式(1)所示的水解性硅烷的具体例子>>>
作为式(1)所示的水解性硅烷的具体例，可列举出：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、甲基三氯硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、甲基三戊氧基硅烷、甲基三苯氧基硅烷、甲基三苄氧基硅烷、甲基三苯乙氧基硅烷、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、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、甲基乙烯基二乙酰氧基硅烷、二甲基乙烯基甲氧基硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷、二甲基乙烯基氯硅烷、二甲基乙烯基乙酰氧基硅烷、二乙烯基二甲氧基硅烷、二乙烯基二乙氧基硅烷、二乙烯基二氯硅烷、二乙烯基二乙酰氧基硅烷、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、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三氯硅烷、烯丙基三乙酰氧基硅烷、烯丙基甲基二甲氧基硅烷、烯丙基甲基二乙氧基硅烷、烯丙基甲基二氯硅烷、烯丙基甲基二乙酰氧基硅烷、烯丙基二甲基甲氧基硅烷、烯丙基二甲基乙氧基硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基二甲基乙酰氧基硅烷、二烯丙基二甲氧基硅烷、二烯丙基二乙氧基硅烷、二烯丙基二氯硅烷、二烯丙基二乙酰氧基硅烷、3-烯丙基氨基丙基三甲氧基硅烷、3-烯丙基氨基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三氯硅烷、苯基三乙酰氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、苯基甲基二氯硅烷、苯基甲基二乙酰氧基硅烷、苯基二甲基甲氧基硅烷、苯基二甲基乙氧基硅烷、苯基二甲基氯硅烷、苯基二甲基乙酰氧基硅烷、二苯基甲基甲氧基硅烷、二苯基甲基乙氧基硅烷、二苯基甲基氯硅烷、二苯基甲基乙酰氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二氯硅烷、二苯基二乙酰氧基硅烷、三苯基甲氧基硅烷、三苯基乙氧基硅烷、三苯基乙酰氧基硅烷、三苯基氯硅烷、3-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、3-苯基氨基丙基三乙氧基硅烷、二甲氧基甲基-3-(3-苯氧基丙基硫基丙基)硅烷、三乙氧基((2-甲氧基-4-(甲氧基甲基)苯氧基)甲基)硅烷、苄基三甲氧基硅烷、苄基三乙氧基硅烷、苄基甲基二甲氧基硅烷、苄基甲基二乙氧基硅烷、苄基二甲基甲氧基硅烷、苄基二甲基乙氧基硅烷、苄基二甲基氯硅烷、苯乙基三甲氧基硅烷、苯乙基三乙氧基硅烷、苯乙基三氯硅烷、苯乙基三乙酰氧基硅烷、苯乙基甲基二甲氧基硅烷、苯乙基甲基二乙氧基硅烷、苯乙基甲基二氯硅烷、苯乙基甲基二乙酰氧基硅烷、甲氧基苯基三甲氧基硅烷、甲氧基苯基三乙氧基硅烷、甲氧基苯基三乙酰氧基硅烷、甲氧基苯基三氯硅烷、甲氧基苄基三甲氧基硅烷、甲氧基苄基三乙氧基硅烷、甲氧基苄基三乙酰氧基硅烷、甲氧基苄基三氯硅烷、甲氧基苯乙基三甲氧基硅烷、甲氧基苯乙基三乙氧基硅烷、甲氧基苯乙基三乙酰氧基硅烷、甲氧基苯乙基三氯硅烷、乙氧基苯基三甲氧基硅烷、乙氧基苯基三乙氧基硅烷、乙氧基苯基三乙酰氧基硅烷、乙氧基苯基三氯硅烷、乙氧基苄基三甲氧基硅烷、乙氧基苄基三乙氧基硅烷、乙氧基苄基三乙酰氧基硅烷、乙氧基苄基三氯硅烷、异丙氧基苯基三甲氧基硅烷、异丙氧基苯基三乙氧基硅烷、异丙氧基苯基三乙酰氧基硅烷、异丙氧基苯基三氯硅烷、异丙氧基苄基三甲氧基硅烷、异丙氧基苄基三乙氧基硅烷、异丙氧基苄基三乙酰氧基硅烷、异丙氧基苄基三氯硅烷、叔丁氧基苯基三甲氧基硅烷、叔丁氧基苯基三乙氧基硅烷、叔丁氧基苯基三乙酰氧基硅烷、叔丁氧基苯基三氯硅烷、叔丁氧基苄基三甲氧基硅烷、叔丁氧基苄基三乙氧基硅烷、叔丁氧基苄基三乙酰氧基硅烷、叔丁氧基苄基三氯硅烷、甲氧基萘基三甲氧基硅烷、甲氧基萘基三乙氧基硅烷、甲氧基萘基三乙酰氧基硅烷、甲氧基萘基三氯硅烷、乙氧基萘基三甲氧基硅烷、乙氧基萘基三乙氧基硅烷、乙氧基萘基三乙酰氧基硅烷、乙氧基萘基三氯硅烷、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、硫氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、氯甲基三甲氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷、三乙氧基硅基丙基二烯丙基异氰脲酸酯、双环[2,2,1]庚烯基三乙氧基硅烷、苯磺酰基丙基三乙氧基硅烷、苯磺酰胺丙基三乙氧基硅烷、二甲基氨基丙基三甲氧基硅烷、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、下述式(A-1)～(A-41)所示的硅烷、下述式(1-1)～(1-225)和(1-246)～(1-290)所示的硅烷等，但并不限定于此。
[化32]
[化33]
[化34]
[化35]
[化36]
[化37]
[化38]
[化39]
[化40]
[化41]
[化42]
[化43]
[化44]
[化45]
[化46]
[化47]
[化48]
[化49]
[化50]
[化51]
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[化53]
[化54]
[化55]
[化56]
[化57]
[化58]
/>
[化59]
[化60]
[化61]
[化62]
[化63]
[化64]
[化65]
[化66]
[化67]
[化68]
[化69]
[化70]
[化71]
[化72]
[化73]
[化74]
[化75]
[化76]
[化77]
[化78]
式(1-1)～(1-225)和(1-246)～(1-290)中，T相互独立地表示烷氧基、酰氧基或卤素基，例如，优选表示甲氧基或乙氧基。
此外，作为[A]聚硅氧烷，可列举出水解性硅烷的水解缩合物或其改性物，所述水解性硅烷包含具有特定基团的水解性硅烷(A)和下述式(2)所示的水解性硅烷。
此外，作为[A]聚硅氧烷，可列举出水解性硅烷的水解缩合物或其改性物，所述水解性硅烷包含具有特定基团的水解性硅烷(A)、式(1)所示的水解性硅烷和下述式(2)所示的水解性硅烷。
作为[A']聚硅氧烷，可列举出水解性硅烷的水解缩合物或其改性物，所述水解性硅烷包含式(1)所示的水解性硅烷和下述式(2)所示的水解性硅烷、或者代替式(1)所示的水解性硅烷而包含下述式(2)所示的水解性硅烷。
<式(2)>
[化79]
〔R3 bSi(R4)3-b〕2R5 c (2)
式(2)中，R3为与硅原子键合的基团，相互独立地表示：可以被取代的烷基、可以被取代的芳基(其中，不包括菲基)、可以被取代的芳烷基、可以被取代的卤代烷基、可以被取代的卤代芳基、可以被取代的卤代芳烷基、可以被取代的烷氧基烷基、可以被取代的烷氧基芳基、可以被取代的烷氧基芳烷基、或可以被取代的烯基，或相互独立地表示：具有环氧基的有机基团、具有丙烯酰基的有机基团、具有甲基丙烯酰基的有机基团、具有巯基的有机基团、具有氨基的有机基团、具有烷氧基的有机基团、具有磺酰基(其中，不包括甲氧基苯基磺酰基)的有机基团、或具有氰基的有机基团、或它们中的2种以上的组合。
此外R4为与硅原子键合的基团或原子，相互独立地表示烷氧基、芳烷基氧基、酰氧基或卤素原子。
R5为与硅原子键合的基团，相互独立地表示亚烷基或亚芳基。
b表示0或1，c表示0或1。
作为R3中的各基团和原子的具体例、以及它们的优选碳原子数，可列举出与式(A-1)中的R2相关的所述的基团和碳原子数。
作为R4中的各基团和原子的具体例、以及它们的优选碳原子数，可列举出与式(A-1)中的X相关的所述的基团和原子、以及碳原子数。
作为R5中的亚烷基的具体例，可列举出：亚甲基、亚乙基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、七亚甲基、八亚甲基、九亚甲基、十亚甲基等直链状亚烷基、1-甲基三亚甲基、2-甲基三亚甲基、1,1-二甲基亚乙基、1-甲基四亚甲基、2-甲基四亚甲基、1,1-二甲基三亚甲基、1,2-二甲基三亚甲基、2,2-二甲基三亚甲基、1-乙基三亚甲基等支链状亚烷基等亚烷基、甲烷三基、乙烷-1,1,2-三基、乙烷-1,2,2-三基、乙烷-2,2,2-三基、丙烷-1,1,1-三基、丙烷-1,1,2-三基、丙烷-1,2,3-三基、丙烷-1,2,2-三基、丙烷-1,1,3-三基、丁烷-1,1,1-三基、丁烷-1,1,2-三基、丁烷-1,1,3-三基、丁烷-1,2,3-三基、丁烷-1,2,4-三基、丁烷-1,2,2-三基、丁烷-2,2,3-三基、2-甲基丙烷-1,1,1-三基、2-甲基丙烷-1,1,2-三基、2-甲基丙烷-1,1,3-三基的链烷三基等，但并不限定于此。
作为R5中的亚芳基的具体例，可列举出：1,2-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚苯基；1,5-萘二基、1,8-萘二基、2,6-萘二基、2,7-萘二基、1,2-蒽二基、1,3-蒽二基、1,4-蒽二基、1,5-蒽二基、1,6-蒽二基、1,7-蒽二基、1,8-蒽二基、2,3-蒽二基、2,6-蒽二基、2,7-蒽二基、2,9-蒽二基、2,10-蒽二基、9,10-蒽二基等将稠环芳香族烃化合物的芳香环上的氢原子去除两个而衍生出的基团；4,4'-联苯二基、4,4”-对三联苯二基的将环连结芳香族烃化合物的芳香环上的氢原子去除两个而衍生出的基团等，但并不限定于此。
b优选为0。
c优选为1。
作为式(2)所示的水解性硅烷的具体例，可列举出：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，但并不限定于此。
作为[A]聚硅氧烷，可列举出水解性硅烷的水解缩合物或其改性物，所述水解性硅烷包含具有特定基团的水解性硅烷(A)、式(1)所示的水解性硅烷和/或式(2)所示的水解性硅烷，并且包含下述列举出的其他水解性硅烷。
作为[A']聚硅氧烷，可列举出水解性硅烷的水解缩合物或其改性物，所述水解性硅烷包含式(1)所示的水解性硅烷和/或式(2)所示的水解性硅烷，并且包含下述列举出的其他水解性硅烷。
作为其他水解性硅烷，可列举出：分子内具有鎓基的硅烷化合物、分子内具有环状脲骨架的硅烷化合物等，但并不限定于此。
<<分子内具有鎓基的硅烷化合物(水解性有机硅烷)>>
期待分子内具有鎓基的硅烷化合物能有效地且高效率地促进水解性硅烷的交联反应。
分子内具有鎓基的硅烷化合物的优选的一个例子由式(3)表示。
[化80]
R11 fR12 gSi(R13)4-(f+g) (3)
R11为与硅原子键合的基团，表示鎓基或具有鎓基的有机基团。
R12为与硅原子键合的基团，相互独立地表示：可以被取代的烷基、可以被取代的芳基(其中，不包括菲基)、可以被取代的芳烷基、可以被取代的卤代烷基、可以被取代的卤代芳基、可以被取代的卤代芳烷基、可以被取代的烷氧基烷基、可以被取代的烷氧基芳基、可以被取代的烷氧基芳烷基、或可以被取代的烯基，或相互独立地表示：具有环氧基的有机基团、具有丙烯酰基的有机基团、具有甲基丙烯酰基的有机基团、具有巯基的有机基团、具有氨基的有机基团、或具有氰基的有机基团、或它们中的2种以上的组合。
R13为与硅原子键合的基团或原子，相互独立地表示烷氧基、芳烷基氧基、酰氧基或卤素原子。
f表示1或2，g表示0或1，并且满足1≤f+g≤2。
作为烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、烷氧基烷基、烷氧基芳基、烷氧基芳烷基、烯基和具有环氧基的有机基团、具有丙烯酰基的有机基团、具有甲基丙烯酰基的有机基团、具有巯基的有机基团、具有氨基的有机基团和具有氰基的有机基团、烷氧基、芳烷基氧基、酰氧基、卤素原子的具体例，此外烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、烷氧基烷基、烷氧基芳基、烷氧基芳烷基和烯基的取代基的具体例子和它们的优选碳原子数，关于R12可列举出与式(A-1)中的R2相关的所述具体例和碳原子数，关于R13可列举出与式(A-1)中的X相关的所述具体例和碳原子数。
若更详述，则作为鎓基的具体例，可列举出：环状铵基或链状铵基，优选叔铵基或季铵基。
即，作为鎓基或具有鎓基的有机基团的优选的具体例，可列举出环状铵基或链状铵基或具有它们中的至少一者的有机基团，优选为具有叔铵基或季铵基或具有它们中的至少一者的有机基团。
需要说明的是，在鎓基为环状铵基的情况下，构成铵基的氮原子兼作构成环的原子。此时，存在构成环的氮原子与硅原子直接或经由2价连结基团而键合的情况和构成环的碳原子与硅原子直接或经由2价连结基团而键合的情况。
在优选的方案的一个例子中，作为与硅原子键合的基团的R11为下述式(S1)所示的杂芳香族环状铵基。
[化81]
式(S1)中，A1、A2、A3和A4相互独立地表示下述式(J1)～式(J3)中的任一者所示的基团，A1～A4之中的至少一个为下述式(J2)所示的基团，且根据式(3)中的硅原子与A1～A4中的哪个键合，确定A1～A4各自与它们分别邻接而一起构成环的原子之间的键是单键还是双键，以使所构成的环显示芳香性。*表示键合键。
[化82]
在式(J1)～式(J3)中，R10相互独立地表示：单键、氢原子、烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基或烯基，作为烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基和烯基的具体例以及它们的优选的碳原子数，可列举出与上述相同的具体例和碳原子数。*表示键合键。
式(S1)中，R14相互独立地表示：烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、烯基或羟基，在R14存在2个以上的情况下，2个R14可以相互键合而形成环，2个R14所形成的环可以为交联环结构，在这样的情况下，环状铵基会具有金刚烷环、降冰片烯环、螺环等。
作为这样的烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基和烯基的具体例和它们的优选的碳原子数，可列举出与上述相同的具体例和碳原子数。
在式(S1)中，n1为1～8的整数，m1为0或1，m2为0或从1到单环或多环上能取代的最大数的正整数。
在m1为0的情况下，构成包含A1～A4的(4+n1)元环。即，在n1为1时构成为5元环，在n1为2时构成为6元环，在n1为3时构成为7元环，在n1为4时构成为8元环，在n1为5时构成为9元环，在n1为6时构成为10元环，在n1为7时构成为11元环，在n1为8时构成为12元环。
在m1为1的情况下，形成包含A1～A3的(4+n1)元环与包含A4的6元环缩合而成的稠环。
根据A1～A4为式(J1)～式(J3)中的哪个，存在在构成环的原子上具有氢原子的情况和在构成环的原子上不具有氢原子的情况，在A1～A4在构成环的原子上具有氢原子的情况下，该氢原子可以被替代为R14。此外，R14也可以在A1～A4中的环构成原子以外的环构成原子上进行取代。基于这样的情形，如上所述，m2选自0或从1到单环或多环上能取代的最大数的整数。
式(S1)所示的杂芳香族环状铵基的键合键存在于在这样的单环或稠环上存在的任意的碳原子或氮原子上，与硅原子直接键合，或与连结基团键合而构成具有环状铵的有机基团，其与硅原子键合。
作为这样的连结基团，可列举出亚烷基、亚芳基、亚烯基等，但并不限定于此。
作为亚烷基和亚芳基的具体例和它们的优选的碳原子数可列举出与上述相同的具体例和碳原子数。
此外，亚烯基为将烯基的氢原子进一步去除1个而衍生出的2价基团，作为这样的烯基的具体例，可列举出与上述相同的具体例。亚烯基的碳原子数没有特别限定，优选为40以下，更优选为30以下，更进一步优选为20以下。
作为其具体例，可列举出：亚乙烯基、1-甲基亚乙烯基、亚丙烯基、1-亚丁烯基、2-亚丁烯基、1-亚戊烯基、2-亚戊烯基等，但并不限定于此。
作为具有式(S1)所示的杂芳香族环状铵基的式(3)所示的硅烷化合物(水解性有机硅烷)的具体例，可列举出下述式(I-1)～(I-50)所示的硅烷等，但并不限定于此。
[化83]
[化84]
[化85]
此外，在其他示例中，作为与式(3)中的硅原子键合的基团的R11可以为下述式(S2)所示的杂脂肪族环状铵基。
[化86]
式(S2)中，A5、A6、A7和A8相互独立地表示下述式(J4)～式(J6)中的任一者所示的基团，A5～A8之中的至少一个为下述式(J5)所示的基团。根据式(3)中的硅原子与A5～A8中的哪个键合，确定A5～A8各自与它们分别邻接而一起构成环的原子之间的键是单键还是双键，以使所构成的环显示非芳香性。*表示键合键。
[化87]
在式(J4)～式(J6)中，R10相互独立地表示：单键、氢原子、烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基或烯基，作为烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基和烯基的具体例和它们的优选的碳原子数，可列举出与上述相同的具体例和碳原子数。*表示键合键。
在式(S2)中，R15相互独立地表示：烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、烯基或羟基，在R15存在2个以上的情况下，2个R15可以相互键合而形成环，2个R15所形成的环可以为交联环结构，在这样的情况下，环状铵基会具有金刚烷环、降冰片烯环、螺环等。
作为烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基和烯基的具体例和它们的优选的碳原子数，可列举出与上述相同的具体例和碳原子数。
式(S2)中，n2为1～8的整数，m3为0或1，m4为0或从1到单环或多环上能取代的最大数的正整数。
在m3为0的情况下，构成包含A5～A8的(4+n2)元环。即，在n2为1时构成为5元环，在n2为2时构成为6元环，在n2为3时构成为7元环，在n2为4时构成为8元环，在n2为5时构成为9元环，在n2为6时构成为10元环，在n2为7时构成为11元环，在n2为8时构成为12元环。
在m3为1的情况下，形成包含A5～A7的(4+n2)元环与包含A8的6元环缩合而成的稠环。
根据A5～A8为式(J4)～式(J6)中的哪个，存在在构成环的原子上具有氢原子的情况和在构成环的原子上不具有氢原子的情况，在A5～A8在构成环的原子上具有氢原子的情况下，该氢原子可以被替代为R15。此外，R15也可以在A5～A8中的环构成原子以外的环构成原子上进行取代。
基于这样的情形，如上所述，m4选自0或从1到单环或多环上能取代的最大数的整数。
式(S2)所示的杂脂肪族环状铵基的键合键存在于在这样的单环或稠环上存在的任意的碳原子或氮原子，与硅原子直接键合，或与连结基团键合而构成具有环状铵的有机基团，其与硅原子键合。
作为这样的连结基团，可列举出亚烷基、亚芳基或亚烯基，作为亚烷基、亚芳基和亚烯基的具体例和它们的优选的碳原子数，可列举出与上述相同的具体例和碳原子数。
作为具有式(S2)所示的杂脂肪族环状铵基的式(3)所示的硅烷化合物(水解性有机硅烷)的具体例，可列举出下述式(II-1)～式(II-30)所示的硅烷等，但并不限定于此。
[化88]
[化89]
而且，在其他示例中，作为与式(3)中的硅原子键合的基团的R11可以为下述式(S3)所示的链状铵基。
[化90]
在式(S3)中，R10相互独立地表示：氢原子、烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基或烯基，作为烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基和烯基的具体例和它们的优选的碳原子数，可列举出与上述相同的具体例子和碳原子数。*表示键合键。
式(S3)所示的链状铵基与硅原子直接键合，或与连结基团键合而构成具有链状铵基的有机基团，其与硅原子键合。
作为这样的连结基团，可列举出亚烷基、亚芳基或亚烯基，作为亚烷基、亚芳基和亚烯基的具体例子，可列举出与上述相同的具体例子。
作为具有式(S3)所示的链状铵基的式(3)所示的硅烷化合物(水解性有机硅烷)的具体例，可列举出下述式(III-1)～式(III-28)所示的硅烷等，但并不限定于此。
[化91]
[化92]
<<分子内具有环状脲骨架的硅烷化合物(水解性有机硅烷)>>
作为分子内具有环状脲骨架的水解性有机硅烷，例如，可列举出下述式(4-1)所示的水解性有机硅烷。
[化93]
R401 xR402 ySi(R403)4-(x+y) (4-1)式(4-1)中，R401为与硅原子键合的基团，相互独立地表示下述式(4-2)所示的基团。
R402为与硅原子键合的基团，表示：可以被取代的烷基、可以被取代的芳基(其中，不包括菲基)、可以被取代的芳烷基、可以被取代的卤代烷基、可以被取代的卤代芳基、可以被取代的卤代芳烷基、可以被取代的烷氧基烷基、可以被取代的烷氧基芳基、可以被取代的烷氧基芳烷基、或可以被取代的烯基，或表示：具有环氧基的有机基团、具有丙烯酰基的有机基团、具有甲基丙烯酰基的有机基团、具有巯基的有机基团、或具有氰基的有机基团、或它们中的2种以上的组合。
R403为与硅原子键合的基团或原子，相互独立地表示烷氧基、芳烷基氧基、酰氧基或卤素原子。
x为1或2，y为0或1，并且满足x+y≤2。
R402的烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、烷氧基烷基、烷氧基芳基、烷氧基芳烷基、烯基、和具有环氧基的有机基团、具有丙烯酰基的有机基团、具有甲基丙烯酰基的有机基团、具有巯基的有机基团和具有氰基的有机基团、以及R403的烷氧基、芳烷基氧基、酰氧基、及卤素原子、以及它们的取代基的具体例、优选的碳原子数等可列举出与式(A-1)中的R2和X相关的所述的具体例和碳原子数。
[化94]
式(4-2)中，R404相互独立地表示：氢原子、可以被取代的烷基、可以被取代的烯基、或具有环氧基的有机基团、或具有磺酰基(其中，不包括甲氧基苯基磺酰基)的有机基团，R405相互独立地表示：亚烷基、羟基亚烷基、硫键(-S-)、醚键(-O-)或酯键(-CO-O-或-O-CO-)。*表示键合键。
需要说明的是，R404的可以被取代的烷基、可以被取代的烯基和具有环氧基的有机基团的具体例和优选的碳原子数等可列举出与式(A-1)中的R2相关的所述的具体例和碳原子数，除此之外，作为R404的可以被取代的烷基优选末端的氢原子被乙烯基取代的烷基，作为其具体例，可列举出烯丙基、2-乙烯基乙基、3-乙烯基丙基、4-乙烯基丁基等。
作为具有磺酰基的有机基团，只要包含磺酰基，就没有限定，可列举出：可以被取代的烷基磺酰基、可以被取代的芳基磺酰基、可以被取代的芳烷基磺酰基、可以被取代的卤代烷基磺酰基、可以被取代的卤代芳基磺酰基、可以被取代的卤代芳烷基磺酰基、可以被取代的烷氧基烷基磺酰基、可以被取代的烷氧基芳基磺酰基、可以被取代的烷氧基芳烷基磺酰基、可以被取代的烯基磺酰基等。
这些基团中的烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基、烷氧基烷基、烷氧基芳基、烷氧基芳烷基、和烯基、以及它们的取代基的具体例和优选的碳原子数等可列举出与式(A-1)中的R2相关的所述的具体例和碳原子数。
亚烷基为将烷基的氢原子进一步去除1个而衍生出的2价基团，可以为直链状、支链状和环状中的任一者，作为这样的亚烷基的具体例，可列举出与上述相同的具体例。亚烷基的碳原子数没有特别限定，优选为40以下，更优选为30以下，更进一步优选为20以下，进一步优选为10以下。
此外，R405的亚烷基可以在其末端或中间、优选在中间具有选自硫键、醚键和酯键中的1种或2种以上。
作为亚烷基的具体例，可列举出：亚甲基、亚乙基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、七亚甲基、八亚甲基、九亚甲基、十亚甲基等直链状亚烷基、甲基亚乙基、1-甲基三亚甲基、2-甲基三亚甲基、1,1-二甲基亚乙基、1-甲基四亚甲基、2-甲基四亚甲基、1,1-二甲基三亚甲基、1,2-二甲基三亚甲基、2,2-二甲基三亚甲基、1-乙基三亚甲基等支链状亚烷基、1,2-环丙烷二基、1,2-环丁烷二基、1,3-环丁烷二基、1,2-环己烷二基、1,3-环己烷二基等环状亚烷基等、-CH2OCH2-、-CH2CH2OCH2-、-CH2CH2OCH2CH2-、-CH2CH2CH2OCH2CH2-、-CH2CH2OCH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2OCH2CH2CH2-、-CH2SCH2-、-CH2CH2SCH2-、-CH2CH2SCH2CH2-、-CH2CH2CH2SCH2CH2-、-CH2CH2SCH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2SCH2CH2CH2-、-CH2OCH2CH2SCH2-等包含醚基等的亚烷基，但并不限定于此。
羟基亚烷基为所述的亚烷基的氢原子中的至少1个被取代为羟基的基团，作为其具体例，可列举出：羟基亚甲基、1-羟基亚乙基、2-羟基亚乙基、1,2-二羟基亚乙基、1-羟基三亚甲基、2-羟基三亚甲基、3-羟基三亚甲基、1-羟基四亚甲基、2-羟基四亚甲基、3-羟基四亚甲基、4-羟基四亚甲基、1,2-二羟基四亚甲基、1,3-二羟基四亚甲基、1,4-二羟基四亚甲基、2,3-二羟基四亚甲基、2,4-二羟基四亚甲基、4,4-二羟基四亚甲基等，但并不限定于此。
式(4-2)中，X401相互独立地表示下述式(4-3)～式(4-5)所示的基团中的任一者，并且下述式(4-4)和式(4-5)中的酮基的碳原子与式(4-2)中的R405所键合的氮原子键合。
[化95]
式(4-3)～式(4-5)中，R406～R410相互独立地表示：氢原子、可以被取代的烷基、可以被取代的烯基、或者具有环氧基或磺酰基(其中，不包括甲氧基苯基磺酰基)的有机基团。可以被取代的烷基、可以被取代的烯基和具有环氧基或磺酰基(其中，不包括甲氧基苯基磺酰基)的有机基团的具体例和优选的碳原子数等可列举出与式(A-1)中的R2相关的所述的具体例和碳原子数。此外，具有磺酰基(其中，不包括甲氧基苯基磺酰基)的有机基团的具体例和优选的碳原子数等可列举出与R404相关的所述的具体例和碳原子数。*表示键合键。
其中，从再现性好地实现优异的光刻特性的观点出发，X401优选为式(4-5)所示的基团。
从再现性好地实现优异的光刻特性的观点出发，R404和R406～R410中的至少1个优选为末端的氢原子被乙烯基取代而成的烷基。
式(4-1)所示的水解性有机硅烷可以使用市售品，也可以通过国际公开第2011/102470号等记载的公知方法来合成。
以下，作为式(4-1)所示的水解性有机硅烷的具体例，可列举出下述式(4-1-1)～式(4-1-29)所示的硅烷等，但并不限定于此。
[化96]
[化97]
[化98]
[A]聚硅氧烷和[A']聚硅氧烷在不损害本发明的效果的范围内，可以为包含上述示例以外的其他硅烷化合物的水解性硅烷的水解缩合物或其改性物。
如上所述，作为[A]聚硅氧烷和[A']聚硅氧烷，可以使用水解缩合物的硅烷醇基的至少一部分经改性而得到的改性物。例如可以使用硅烷醇基的一部分经醇改性而得到的改性物或经缩醛保护而得到的改性物。
作为该改性物的聚硅氧烷可列举出：在所述的水解性硅烷的水解缩合物中，通过该缩合物所具有的硅烷醇基的至少一部分与醇的羟基的反应而得到的反应产物、该缩合物与醇的脱水反应物、以及将该缩合物所具有的硅烷醇基的至少一部分利用缩醛基保护而得到的改性物等。
作为醇可以使用一元醇，例如，可列举出：甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、1-庚醇、2-庚醇、叔戊醇、新戊醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、3-甲基-3-戊醇、环戊醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、2,3-二甲基-2-丁醇、3,3-二甲基-1-丁醇、3,3-二甲基-2-丁醇、2-二乙基-1-丁醇、2-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-甲基-3-戊醇、3-甲基-1-戊醇、3-甲基-2-戊醇、3-甲基-3-戊醇、4-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、4-甲基-3-戊醇和环己醇。
此外，例如可以使用3-甲氧基丁醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚(1-甲氧基-2-丙醇)、丙二醇单乙醚(1-乙氧基-2-丙醇)、丙二醇单丁醚(1-丁氧基-2-丙醇)等含有烷氧基的醇。
水解缩合物所具有的硅烷醇基与醇的羟基的反应通过使水解缩合物与醇接触，在温度40℃～160℃，例如60℃下，使其反应0.1小时～48小时，例如24小时，由此得到硅烷醇基经封端的改性物。此时，封端剂的醇可以用作含有聚硅氧烷的组合物中的溶剂。
此外，水解性硅烷的水解缩合物与醇的脱水反应物可以通过在作为催化剂的酸的存在下，使水解缩合物与醇反应，将硅烷醇基利用醇进行封端，将通过脱水而产生的生成水去除到反应体系外来制造。
酸可以使用酸解离常数(pka)为-1～5，优选为4～5的有机酸。例如，酸可例示出：三氟乙酸、马来酸、苯甲酸、异丁酸、乙酸等，尤其是苯甲酸、异丁酸、乙酸等。
此外，酸可以使用具有70℃～160℃的沸点的酸，例如，可列举出：三氟乙酸、异丁酸、乙酸、硝酸等。
如此，作为酸，优选为具有酸解离常数(pka)为4～5或沸点为70℃～160℃的任一物性的酸。即，可以使用酸度弱的酸，或使用即使酸度强但沸点低的酸。
然后，作为酸，也能根据酸解离常数、沸点的性质利用任一性质。
水解缩合物所具有的硅烷醇基的缩醛保护可以使用乙烯基醚，例如可以使用下述式(5)所示的乙烯基醚，可以通过它们的反应而将下述式(6)所示的部分结构导入至聚硅氧烷中。
[化99]
在式(5)中，R1a、R2a和R3a分别表示氢原子、或碳原子数1～10的烷基，R4a表示碳原子数1～10的烷基，R2a与R4a可以相互键合而形成环。烷基可列举出上述例示。
[化100]
在式(6)中，R1'、R2'和R3'分别表示氢原子、或碳原子数1～10的烷基，R4'表示碳原子数1～10的烷基，R2'与R4'可以相互键合而形成环。在式(6)中*表示与邻接原子的键合。邻接原子例如可列举出硅氧烷键的氧原子、硅烷醇基的氧原子、源自式(1)的R1的碳原子。烷基可列举出上述例示。
作为式(5)所示的乙烯基醚，例如可以使用：甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚和环己基乙烯基醚等脂肪族乙烯基醚化合物、2,3-二氢呋喃、4-甲基-2,3-二氢呋喃和3,4-二氢-2H-吡喃等环状乙烯基醚化合物。特别是，可以优选使用：乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、乙基己基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、3,4-二氢-2H-吡喃或2,3-二氢呋喃。
硅烷醇基的缩醛保护可以使用水解缩合物、乙烯基醚、作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1,4-二噁烷等非质子性溶剂，并使用吡啶对甲苯磺酸、三氟甲磺酸、对甲苯磺酸、甲磺酸、盐酸、硫酸等催化剂而实施。
需要说明的是，这些硅烷醇基的利用醇的封端、缩醛保护可以与后述的水解性硅烷的水解和缩合同时进行。
水解性硅烷的水解缩合物或其改性物可以使其重均分子量例如为500～1000000。从抑制组合物中的水解缩合物或其改性物的析出等观点等出发，可以优选使重均分子量为500000以下，更优选为250000以下，更进一步优选为100000以下，从兼顾保存稳定性和涂布性的观点等出发，可以优选为700以上，更优选为1000以上。
需要说明的是，重均分子量为通过由GPC(凝胶渗透色谱)分析得到的聚苯乙烯换算而得到的分子量。GPC分析例如可以如下进行：GPC装置(商品名HLC-8220GPC，东曹株式公司制造)，GPC柱(商品名Shodex(注册商标)KF803L、KF802、KF801，昭和电工株式会社制造)，柱温度设为40℃，使用四氢呋喃作为洗脱液(洗脱溶剂)，流量(流速)设为1.0mL/min，标准试样使用聚苯乙烯(昭和电工株式会社制造Shodex(注册商标))。
水解性硅烷的水解缩合物通过将所述的硅烷化合物(水解性硅烷)进行水解和缩合来得到。
所述的硅烷化合物(水解性硅烷)包含与硅原子直接键合的烷氧基、芳烷基氧基、酰氧基、或卤素原子，即包含烷氧基硅烷基、芳烷基氧基硅烷基、酰氧基硅烷基、或卤代硅烷基(以下，称为水解性基团)。
在这些水解性基团的水解中，每1摩尔水解性基团，使用通常为0.1摩尔～100摩尔，例如为0.5摩尔～100摩尔，优选为1摩尔～10摩尔的水。
在水解和缩合时，出于促进反应的目的等，可以使用水解催化剂，也可以不使用水解催化剂而进行水解和缩合。在使用水解催化剂的情况下，每1摩尔水解性基团，通常可以使用0.0001摩尔～10摩尔，优选为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，通常为室温以上且可用于水解的有机溶剂的常压下的回流温度以下的范围，例如可以为20℃～110℃，此外例如可以为20℃～80℃。
水解可以完全进行水解，即，使全部水解性基团转变为硅烷醇基，也可以部分进行水解，即残留未反应的水解基团。
作为使其水解并缩合时能使用的水解催化剂，可列举出金属螯合化合物、有机酸、无机酸、有机碱、无机碱。
作为水解催化剂的金属螯合化合物，例如可列举出：三乙氧基·单(乙酰丙酮)钛、三正丙氧基·单(乙酰丙酮)钛、三异丙氧基·单(乙酰丙酮)钛、三正丁氧基·单(乙酰丙酮)钛、三仲丁氧基·单(乙酰丙酮)钛、三叔丁氧基·单(乙酰丙酮)钛、二乙氧基·双(乙酰丙酮)钛、二正丙氧基·双(乙酰丙酮)钛、二异丙氧基·双(乙酰丙酮)钛、二正丁氧基·双(乙酰丙酮)钛、二仲丁氧基·双(乙酰丙酮)钛、二叔丁氧基·双(乙酰丙酮)钛、单乙氧基·三(乙酰丙酮)钛、单正丙氧基·三(乙酰丙酮)钛、单异丙氧基·三(乙酰丙酮)钛、单正丁氧基·三(乙酰丙酮)钛、单仲丁氧基·三(乙酰丙酮)钛、单叔丁氧基·三(乙酰丙酮)钛、四(乙酰丙酮)钛、三乙氧基·单(乙酰乙酸乙酯)钛、三正丙氧基·单(乙酰乙酸乙酯)钛、三异丙氧基·单(乙酰乙酸乙酯)钛、三正丁氧基·单(乙酰乙酸乙酯)钛、三仲丁氧基·单(乙酰乙酸乙酯)钛、三叔丁氧基·单(乙酰乙酸乙酯)钛、二乙氧基·双(乙酰乙酸乙酯)钛、二正丙氧基·双(乙酰乙酸乙酯)钛、二异丙氧基·双(乙酰乙酸乙酯)钛、二正丁氧基·双(乙酰乙酸乙酯)钛、二仲丁氧基·双(乙酰乙酸乙酯)钛、二叔丁氧基·双(乙酰乙酸乙酯)钛、单乙氧基·三(乙酰乙酸乙酯)钛、单正丙氧基·三(乙酰乙酸乙酯)钛、单异丙氧基·三(乙酰乙酸乙酯)钛、单正丁氧基·三(乙酰乙酸乙酯)钛、单仲丁氧基·三(乙酰乙酸乙酯)钛、单叔丁氧基·三(乙酰乙酸乙酯)钛、四(乙酰乙酸乙酯)钛、单(乙酰丙酮)三(乙酰乙酸乙酯)钛、双(乙酰丙酮)双(乙酰乙酸乙酯)钛、三(乙酰丙酮)单(乙酰乙酸乙酯)钛等钛螯合化合物；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)锆、三正丙氧基·单(乙酰乙酸乙酯)锆、三异丙氧基·单(乙酰乙酸乙酯)锆、三正丁氧基·单(乙酰乙酸乙酯)锆、三仲丁氧基·单(乙酰乙酸乙酯)锆、三叔丁氧基·单(乙酰乙酸乙酯)锆、二乙氧基·双(乙酰乙酸乙酯)锆、二正丙氧基·双(乙酰乙酸乙酯)锆、二异丙氧基·双(乙酰乙酸乙酯)锆、二正丁氧基·双(乙酰乙酸乙酯)锆、二仲丁氧基·双(乙酰乙酸乙酯)锆、二叔丁氧基·双(乙酰乙酸乙酯)锆、单乙氧基·三(乙酰乙酸乙酯)锆、单正丙氧基·三(乙酰乙酸乙酯)锆、单异丙氧基·三(乙酰乙酸乙酯)锆、单正丁氧基·三(乙酰乙酸乙酯)锆、单仲丁氧基·三(乙酰乙酸乙酯)锆、单叔丁氧基·三(乙酰乙酸乙酯)锆、四(乙酰乙酸乙酯)锆、单(乙酰丙酮)三(乙酰乙酸乙酯)锆、双(乙酰丙酮)双(乙酰乙酸乙酯)锆、三(乙酰丙酮)单(乙酰乙酸乙酯)锆等锆螯合化合物；三(乙酰丙酮)铝、三(乙酰乙酸乙酯)铝等铝螯合化合物；等，但并不限定于此。
作为水解催化剂的有机酸，例如可列举出：乙酸、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、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、一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、甲酸、丙二酸、磺酸、邻苯二甲酸、富马酸、柠檬酸、酒石酸等，但并不限定于此。
作为水解催化剂的无机酸，例如可列举出：盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、磷酸等，但并不限定于此。
作为水解催化剂的有机碱，例如可列举出：吡啶、吡咯、哌嗪、吡咯烷、哌啶、甲基吡啶(picoline)、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、二氮杂双环十一碳烯、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、三甲基苯基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵、苄基三乙基氢氧化铵等，但并不限定于此。
作为水解催化剂的无机碱，例如可列举出：氨、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化钙等，但并不限定于此。
在这些催化剂之中，优选金属螯合化合物、有机酸、无机酸，这些催化剂可以单独使用1种，也可以组合2种以上使用。
其中，在本发明中，作为水解催化剂，可以优选使用硝酸。通过使用硝酸，能够提高水解和缩合后的反应溶液的保存稳定性，特别是，能够抑制水解缩合物或其改性物的分子量变化。已知液体中的水解缩合物或其改性物的稳定性依赖于溶液的pH。进行了深入研究，结果发现，通过适量使用硝酸，使溶液的pH成为稳定区域。
此外，如上所述，硝酸在得到水解缩合物的改性物时，例如在硅烷醇基的利用醇的封端时也能使用，因此从能够成为可以有助于水解性硅烷的水解和缩合、以及水解缩合物的醇封端这两种反应的物质的观点出发也是优选的。
在进行水解和缩合时，作为溶剂，可以使用有机溶剂，作为其具体例，可列举出：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、正戊基萘等芳香族烃系溶剂；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、正庚醇、仲庚醇、3-庚醇、正辛醇、2-乙基己醇、仲辛醇、正壬醇、2,6-二甲基-4-庚醇、正癸醇、仲十一烷基醇、三甲基壬醇、仲十四烷基醇、仲十七烷基醇、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、甲酚等一元醇系溶剂；乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、2,4-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,5-己二醇、2,4-庚二醇、2-乙基-1,3-己二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、甘油等多元醇系溶剂；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、葑酮等酮系溶剂；乙醚、异丙醚、正丁醚、正己醚、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、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇二乙醚、乙二醇单正丁醚、乙二醇单正己醚、乙二醇单苯醚、乙二醇单-2-乙基丁醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单正丁醚、二乙二醇二正丁醚、二乙二醇单正己醚、乙氧基三乙二醇、四乙二醇二正丁醚、丙二醇单甲醚(1-甲氧基-2-丙醇)、丙二醇单乙醚(1-乙氧基-2-丙醇)、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚乙酸酯(1-甲氧基-2-丙醇单乙酸酯)、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单丁醚、三丙二醇单甲醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃等醚系溶剂；碳酸二乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸正戊酯、乙酸仲戊酯、乙酸-3-甲氧丁酯、乙酸甲基戊酯、乙酸-2-乙基丁酯、乙酸-2-乙基己酯、乙酸苄酯、乙酸环己酯、乙酸甲基环己酯、乙酸正壬酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单正丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单丙醚乙酸酯、丙二醇单丁醚乙酸酯、二丙二醇单甲醚乙酸酯、二丙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、甲氧基三甘醇乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、三乙二醇甲醚乙酸酯、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-2-吡咯烷酮等含氮系溶剂；二甲硫醚、二乙硫醚、噻吩、四氢噻吩、二甲基亚砜、环丁砜、1,3-丙烷磺内酯等含硫系溶剂等，但并不限定于此。这些溶剂可以使用1种或组合2种以上使用。
在水解和缩合反应结束后，将反应溶液直接将其中和或者稀释或浓缩进行中和，使用离子交换树脂进行处理，由此能将水解和缩合中使用的酸、碱等水解催化剂除去。此外，在这样的处理之前或之后，可以通过减压蒸馏等，从反应溶液中去除副产物的醇、水、所使用的水解催化剂等。
如此得到的水解缩合物或其改性物(以下，也称为聚硅氧烷)可以作为溶解于有机溶剂中的聚硅氧烷清漆(varnish)的形态而得到，将其直接用于含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的制备。即，可以将反应溶液直接(或者稀释)用于含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的制备，此时，只要不损害本发明的效果，水解和缩合中使用的水解催化剂、副产物等可以残存于反应溶液中。例如水解催化、硅烷醇基的醇封端时所使用的硝酸可以在聚合物清漆溶液中残存100ppm～5000ppm左右。
得到的聚硅氧烷清漆可以进行溶剂置换，此外可以适当利用溶剂稀释。需要说明的是，就得到的聚硅氧烷清漆而言，若其保存稳定性不变差，则也可以将有机溶剂蒸馏除去，使膜形成成分浓度为100％。需要说明的是，膜形成成分是指从组合物的所有成分中除去溶剂成分后的成分。
聚硅氧烷清漆的溶剂置换、稀释等中使用的有机溶剂与水解性硅烷的水解和缩合反应中使用的有机溶剂可以相同也可以不同。该稀释用溶剂没有特别限定，可以为1种也可以为2种以上，可以任意选择使用。
<[C]成分：溶剂>
在第一实施方式中，作为[C]成分的溶剂，只要是可以使[A]成分和根据需要而在含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物中含有的其他成分溶解/混和的溶剂，则可以没有特别限制地使用。
在第二实施方式中，作为[C]成分的溶剂，只要是可以使[A']成分和[B]成分以及根据需要而在含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物中含有的其他成分溶解/混和的溶剂，则可以没有特别限制地使用。
作为[C]溶剂，优选为醇系溶剂，更优选为醇系溶剂的烷基二醇单烷基醚，更进一步优选为丙二醇单烷基醚。这些溶剂也为水解缩合物的硅烷醇基的封端剂，因此无需溶剂置换等，而能够从制备[A]聚硅氧烷或[A']聚硅氧烷而得到的溶液来制备含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物。
作为烷基二醇单烷基醚，可列举出：乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚(1-甲氧基-2-丙醇)、丙二醇单乙醚(1-乙氧基-2-丙醇)、甲基异丁基甲醇、丙二醇单丁醚等。
作为其他[C]溶剂的具体例，可列举出：甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丙二醇丙二醇单甲醚乙酸酯(1-甲氧基-2-丙醇单乙酸酯)、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单丙醚乙酸酯、丙二醇单丁醚乙酸酯、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、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁烷酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、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、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、丙二醇二丙醚、丙二醇二丁醚、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、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、乙酸己酯、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、羟基乙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、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、乙酰乙酸甲酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基丁基酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、环己酮、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-2-吡咯烷酮、4-甲基-2-戊醇、γ-丁内酯等，溶剂可以单独使用1种或组合2种以上使用。
此外，本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物可以含有水作为溶剂。在含有水作为溶剂的情况下，相对于所述组合物所含有的溶剂的合计质量，其含量例如可以为30质量％以下，优选为20质量％以下，更进一步优选为15质量％以下。
<[D]成分：固化催化剂>
含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物可以为不含有固化催化剂的组合物，但优选含有固化催化剂([D]成分)。
作为固化催化剂，可以使用铵盐、膦类、鏻盐、锍盐等。需要说明的是，作为固化催化剂的示例而记载的下述的盐类可为以下任一者：能够以盐的形态添加，或能够在组合物中形成盐的物质(添加时作为其他化合物添加，并在体系内形成盐的物质)。
作为铵盐，可列举出：具有式(D-1)所示的结构的季铵盐。
[化101]
(式中，ma表示2～11的整数，na表示2～3的整数，R21表示烷基、芳基、或芳烷基，Y-表示阴离子)
具有式(D-2)所示的结构的季铵盐。
[化102]
R22R23R24R25N+Y- 式(D-2)
(式中，R22、R23、R24和R25相互独立地表示烷基、芳基、或芳烷基，Y-表示阴离子，且R22、R23、R24和R25分别与氮原子键合)
具有式(D-3)所示的结构的季铵盐。
[化103]
(式中，R26和R27相互独立地表示烷基、芳基、或芳烷基，Y-表示阴离子)
具有式(D-4)所示的结构的季铵盐。
[化104]
(式中，R28表示烷基、芳基、或芳烷基，Y-表示阴离子)
具有式(D-5)所示的结构的季铵盐。
[化105]
(式中，R29和R30相互独立地表示烷基、芳基、或芳烷基，Y-表示阴离子)
具有式(D-6)所示的结构的叔铵盐。
[化106]
(式中，ma表示2～11的整数，na表示2～3的整数，Y-表示阴离子)
此外，作为鏻盐，可列举出式(D-7)所示的季鏻盐。
[化107]
R31R32R33R34P+Y- 式(D-7)
(式中，R31、R32、R33和R34相互独立地表示烷基、芳基、或芳烷基，Y-表示阴离子，且R31、R32、R33和R34分别与磷原子键合)
此外，作为锍盐，可列举出式(D-8)所示的叔锍盐。
[化108]
R35R36R37S+Y- 式(D-8)
(式中，R35、R36和R37相互独立地表示烷基、芳基、或芳烷基，Y-表示阴离子，且R35、R36和R37分别与硫原子键合)
式(D-1)的化合物为由胺衍生出的季铵盐，ma表示2～11的整数，na表示2～3的整数。该季铵盐的R21例如表示碳原子数1～18，优选为碳原子数2～10的烷基，碳原子数6～18的芳基，或碳原子数7～18的芳烷基，例如，可列举出：乙基、丙基、丁基等直链状烷基、苄基、环己基、环己基甲基、二环戊二烯基等。此外阴离子(Y-)可列举出：氯离子(Cl-)、溴离子(Br-)、碘离子(I-)等卤代物离子、羧酸根(-COO-)、磺酸根(-SO3 -)、醇根(-O-)等酸根。
式(D-2)的化合物为R22R23R24R25N+Y-所示的季铵盐。该季铵盐的R22、R23、R24和R25例如为：乙基、丙基、丁基、环己基、环己基甲基等碳原子数1～18的烷基、苯基等碳原子数6～18的芳基、或苄基等碳原子数7～18的芳烷基。阴离子(Y-)可列举出：氯离子(Cl-)、溴离子(Br-)、碘离子(I-)等卤代物离子、羧酸根(-COO-)、磺酸根(-SO3 -)、醇根(-O-)等酸根。该季铵盐也能够以市售品取得，例如可举例示出：四甲基乙酸铵、四丁基乙酸铵、氯化三乙基苄基铵、溴化三乙基苄基铵、氯化三辛基甲基铵、氯化三丁基苄基铵、氯化三甲基苄基铵等。
式(D-3)的化合物为由1-取代咪唑衍生出的季铵盐，R26和R27的碳原子数例如为1～18，R26和R27的碳原子数的总和优选为7以上。例如R26可例示出甲基、乙基、丙基等烷基、苯基等芳基、苄基等芳烷基，R27可举例示出苄基等芳烷基、辛基、十八烷基等烷基。阴离子(Y-)可列举出：氯离子(Cl-)、溴离子(Br-)、碘离子(I-)等卤代物离子、羧酸根(-COO-)、磺酸根(-SO3 -)、醇根(-O-)等酸根。该化合物也能够以市售品取得，例如可以使1-甲基咪唑、1-苄基咪唑等咪唑系化合物与苄基溴、甲基溴、苯溴等芳烷基卤代物、烷基卤代物、芳基卤代物进行反应来制造。
式(D-4)的化合物为由吡啶衍生出的季铵盐，R28例如为碳原子数1～18，优选为碳原子数4～18的烷基，碳原子数6～18的芳基，或碳原子数7～18的芳烷基，例如可例示出丁基、辛基、苄基、月桂基。阴离子(Y-)可列举出：氯离子(Cl-)、溴离子(Br-)、碘离子(I-)等卤代物离子、羧酸根(-COO-)、磺酸根(-SO3 -)、醇根(-O-)等酸根。该化合物也能够以市售品取得，例如可以使吡啶与月桂基氯、苄基氯、苄基溴、甲基溴、辛基溴等烷基卤代物或芳基卤代物进行反应来制造。该化合物例如可例示出氯化N-月桂基吡啶鎓、溴化N-苄吡啶鎓等。
式(D-5)的化合物为由以甲基吡啶等为代表的取代吡啶衍生出的季铵盐，R29例如为碳原子数1～18，优选为碳原子数4～18的烷基，或碳原子数6～18的芳基，或碳原子数7～18的芳烷基，例如可例示出甲基、辛基、月桂基、苄基等。R30例如为碳原子数1～18的烷基、碳原子数6～18的芳基、或碳原子数7～18的芳烷基，例如在式(D-5)所示的化合物为由甲基吡啶衍生出的季铵的情况下，R30为甲基。阴离子(Y-)可列举出：氯离子(Cl-)、溴离子(Br-)、碘离子(I-)等卤代物离子、羧酸根(-COO-)、磺酸根(-SO3 -)、醇根(-O-)等酸根。该化合物也能够以市售品取得，例如可以使甲基吡啶等取代吡啶与甲基溴、辛基溴、月桂基氯、苄基氯、苄基溴等烷基卤代物、或芳基卤代物进行反应来制造。该化合物例如可例示出氯化N-苄基甲基吡啶鎓、溴化N-苄基甲基吡啶鎓、氯化N-月桂基甲基吡啶鎓等。
式(D-6)的化合物为由胺衍生出的叔铵盐，ma表示2～11的整数，na表示2或3。此外阴离子(Y-)可列举出：氯离子(Cl-)、溴离子(Br-)、碘离子(I-)等卤代物离子、羧酸根(-COO-)、磺酸根(-SO3 -)、醇根(-O-)等酸根。本化合物可以通过胺与羧酸、苯酚等弱酸的反应来制造。作为羧酸可列举出甲酸、乙酸，在使用甲酸的情况下，阴离子(Y-)为(HCOO-)，在使用乙酸的情况下，阴离子(Y-)为(CH3COO-)。此外，在使用苯酚的情况下，阴离子(Y-)为(C6H5O-)。
式(D-7)的化合物为具有R31R32R33R34P+Y-的结构的季鏻盐。R31、R32、R33和R34例如为乙基、丙基、丁基、环己基甲基等碳原子数1～18的烷基、苯基等碳原子数6～18的芳基、或苄基等碳原子数7～18的芳烷基，优选地，R31～R34的4个取代基中的3个为未取代的苯基或被取代的苯基，例如可例示出苯基、甲苯基，此外剩余的1个为碳原子数1～18的烷基、碳原子数6～18的芳基、或碳原子数7～18的芳烷基。此外阴离子(Y-)可列举出：氯离子(Cl-)、溴离子(Br-)、碘离子(I-)等卤代物离子、羧酸根(-COO-)、磺酸根(-SO3 -)、醇根(-O-)等酸根。该化合物能够以市售品取得，例如可列举出：卤代四正丁基鏻、卤代四正丙基鏻等卤代四烷基鏻、卤代三乙基苄基鏻等卤代三烷基苄基鏻、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(以上，卤素原子为氯原子或溴原子)。特别优选为卤代三苯基甲基鏻、卤代三苯基乙基鏻等卤代三苯基单烷基鏻、卤代三苯基苄基鏻等卤代三苯基单芳基鏻、卤代三甲苯基单苯基鏻等卤代三甲苯基单芳基鏻、卤代三甲苯基单甲基鏻等卤代三甲苯基单烷基鏻(卤素原子为氯原子或溴原子)。
此外，作为膦类，可列举出：甲基膦、乙基膦、丙基膦、异丙基膦、异丁基膦、苯基膦等伯膦、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、二甲基苯基膦等叔膦。
式(D-8)的化合物为具有R35R36R37S+Y-的结构的叔锍盐。R35、R36和R37例如为乙基、丙基、丁基、环己基甲基等碳原子数1～18的烷基、苯基等碳原子数6～18的芳基、或苄基等碳原子数7～18的芳烷基，优选地，R35～R37的3个取代基中的2个为未取代的苯基或被取代的苯基，例如可举例示出苯基、甲苯基，此外剩余的1个为碳原子数1～18的烷基、碳原子数6～18的芳基、或碳原子数7～18的芳烷基。此外阴离子(Y-)可列举出：氯离子(Cl-)、溴离子(Br-)、碘离子(I-)等卤代物离子、羧酸根(-COO-)、磺酸根(-SO3 -)、醇根(-O-)、马来酸离子、硝酸离子等酸根。该化合物能够以市售品取得，例如可列举出：卤代三正丁基锍、卤代三正丙基锍等卤代三烷基锍、卤代二乙基苄基锍等卤代二烷基苄基锍、卤代二苯基甲基锍、卤代二苯基乙基锍等卤代二苯基单烷基锍、卤代三苯基锍(以上，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三烷基锍羧酸盐、二乙基苄基锍羧酸盐等二烷基苄基锍羧酸盐、二苯基甲基锍羧酸盐、二苯基乙基锍羧酸盐等二苯基单烷基锍羧酸盐、三苯基锍羧酸盐。此外，可以优选使用卤代三苯基锍、三苯基锍羧酸盐。
此外，可以添加含氮硅烷化合物作为固化催化剂。作为含氮硅烷化合物可列举出N-(3-三乙氧基硅基丙基)-4,5-二氢咪唑等含咪唑环硅烷化合物。
第一实施方式的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物中的[D]固化催化剂的含量，从更充分得到本发明的效果的观点出发，相对于[A]聚硅氧烷100质量份，优选为0.1质量份～30质量份，更优选为0.5质量份～25质量份，更进一步优选为1质量份～20质量份。
第二实施方式的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物中的[D]固化催化剂的含量，从更充分得到本发明的效果的观点出发，相对于[A']聚硅氧烷100质量份，优选为0.1质量份～30质量份，更优选为0.5质量份～25质量份，更进一步优选为1质量份～20质量份。
<[E]成分：硝酸>
含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物优选含有[E]硝酸。
[E]硝酸可以在含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的制备时添加，也可以在上述聚硅氧烷的制造中，作为水解催化剂或在进行硅烷醇基的醇封端时使用，将其在聚硅氧烷清漆中残存的物质作为[E]硝酸来处理。
[E]硝酸的配合量(残存硝酸量)基于含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的总质量，例如可以为0.0001质量％～1质量％，或0.001质量％～0.1质量％，或0.005质量％～0.05质量％。
<其他添加剂>
在含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物中，能根据组合物的用途配合各种添加剂。
作为添加剂，例如，可列举出：交联剂、交联催化剂、稳定剂(有机酸、水、醇等)、有机聚合物、产酸剂、表面活性剂(非离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、硅系表面活性剂、氟系表面活性剂、UV固化型表面活性剂等)、pH调整剂、金属氧化物、流变调整剂、粘接辅助剂等、在形成抗蚀剂下层膜、防反射膜、图案反转用膜等半导体装置的制造中能够使用的各种膜的材料(组合物)中被配合的公知的添加剂。
需要说明的是，以下举例示出各种添加剂，但不限定于这些。
<<稳定剂>>
稳定剂能够为了水解性硅烷的水解缩合物的稳定化等目的而添加，作为其具体例，可以添加有机酸、水、醇、或它们的组合。
作为有机酸，例如可列举出：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、乳酸、水杨酸等。其中，优选为草酸、马来酸。在添加有机酸的情况下，其添加量相对于水解性硅烷的水解缩合物的质量，为0.1质量％～5.0质量％。这些有机酸也能够作为pH调整剂而起作用。
作为水，可以使用纯水、超纯水、离子交换水等，在使用水的情况下，其添加量相对于含有硅的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。
作为醇，优选为通过涂布后的加热而易于飞散的物质，例如可列举出甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇等。在添加醇的情况下，其添加量相对于含有硅的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。
<<有机聚合物>>
有机聚合物通过添加于含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，从而能调整由组合物形成的膜(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)以及衰减系数、折射率等。作为有机聚合物没有特别限制，根据其添加目的，从各种有机聚合物(缩聚聚合物和加成聚合聚合物)中适当选择。
作为其具体例，可列举出：聚酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、丙烯酸聚合物、甲基丙烯酰聚合物、聚乙烯基醚、苯酚酚醛清漆、萘酚酚醛清漆、聚醚、聚酰胺、聚碳酸酯等加成聚合聚合物和缩聚聚合物。
在本发明中，包含作为吸光部位而发挥功能的苯环、萘环、蒽环、三嗪环、喹啉环、喹喔啉环等芳香环、杂芳香环的有机聚合物在需要那样的功能的情况下，也能优选使用。作为那样的有机聚合物的具体例，可列举出将包含丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸萘酯、甲基丙烯酸蒽酯、甲基丙烯酸蒽甲酯、苯乙烯、羟基苯乙烯、苄基乙烯基醚以及N-苯基马来酰亚胺等加成聚合性单体作为其结构单元的加成聚合聚合物、苯酚酚醛清漆和萘酚酚醛清漆等缩聚聚合物，但并不限定于此。
在使用加成聚合聚合物作为有机聚合物的情况下，该聚合物可以为均聚物、共聚物中的任一者。
加成聚合聚合物的制造中使用加成聚合性单体，作为那样的加成聚合性单体的具体例，可列举出：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，但并不限定于此。
作为丙烯酸酯化合物的具体例，可列举出：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸蒽甲酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-3-氯-2-羟基丙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯、丙烯酸-2,2,2-三氯乙酯、丙烯酸-2-溴乙酯、丙烯酸-4-羟基丁酯、丙烯酸-2-甲氧基乙酯、丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸-2-甲基-2-金刚烷基酯、5-丙烯酰氧基-6-羟基降冰片烯-2-羧基-6-内酯、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸缩水甘油酯等，但并不限定于此。
作为甲基丙烯酸酯化合物的具体例，可列举出：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸蒽甲酯、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、甲基丙烯酸-2-甲基-2-金刚烷基酯、5-甲基丙烯酰氧基-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、甲基丙烯酸溴苯酯等，但并不限定于此。
作为丙烯酸酰胺化合物的具体例子，可列举出：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、N-蒽基丙烯酰胺等，但并不限定于此。
作为甲基丙烯酰胺化合物的具体例，可列举出：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、N-蒽基甲基丙烯酰胺等，但并不限定于此。
作为乙烯基化合物的具体例，可列举出：乙烯醇、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、乙烯基乙酸、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、乙烯基蒽等，但并不限定于此。
作为苯乙烯化合物的具体例，可列举出：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、乙酰基苯乙烯等，但并不限定于此。
作为马来酰亚胺化合物，可列举出：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、N-羟基乙基马来酰亚胺等，但并不限定于此。
在使用缩聚聚合物作为聚合物的情况下，作为那样的聚合物，例如，可列举出：二醇化合物与二羧酸化合物的缩聚聚合物。作为二醇化合物可列举出：二乙二醇、六亚甲基二醇、丁二醇等。作为二羧酸化合物，可列举出：琥珀酸、己二酸、对苯二甲酸、马来酸酐等。此外，例如，可列举出：聚均苯四甲酰亚胺、聚(对苯二甲酰对苯二胺)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺，但并不限定于此。
在有机聚合物包含羟基的情况下，该羟基能够与水解缩合物等进行交联反应。
有机聚合物的重均分子量通常可以为1000～1000000。在配合有机聚合物的情况下，从充分得到作为聚合物的功能的效果，同时抑制组合物中的析出的观点出发，可以使其重均分子量为例如3000～300000、或5000～300000、或10000～200000等。
这样的有机聚合物可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
在含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物含有有机聚合物的情况下，其含量考虑该有机聚合物的功能等来适当确定，因此不能笼统地规定，通常，相对于[A]聚硅氧烷或[A']聚硅氧烷的质量，可以为1质量％～200质量％的范围，从抑制组合物中的析出的观点等考虑，例如可以为100质量％以下，优选为50质量％以下，更优选为30质量％以下，从充分得到其效果的观点等考虑，例如可以为5质量％以上，优选为10质量％以上，更优选为30质量％以上。
<<产酸剂>>
作为产酸剂，可列举出热产酸剂、光产酸剂，可以优选使用光产酸剂。
作为光产酸剂，可列举出鎓盐化合物、磺酰亚胺化合物、二磺酰基重氮甲烷化合物等，但并不限定于此。需要说明的是，就光产酸剂而言，例如后述的鎓盐化合物中的硝酸盐、马来酸盐等羧酸盐、以及盐酸盐等根据其种类也能够作为固化催化剂来发挥功能。
此外，作为热产酸剂，例如可列举出四甲基铵硝酸盐等，但并不限定于此。
作为鎓盐化合物的具体例，可列举出：二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓三氟甲烷磺酸盐、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、双(4-叔丁基苯基)碘鎓三氟甲烷磺酸盐等碘鎓盐化合物、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、三苯基锍三氟甲烷磺酸盐、三苯基锍硝酸盐(nitrate)、三苯基锍三氟乙酸盐、三苯基锍马来酸盐、三苯基锍氯化物等锍盐化合物等，但并不限定于此。
作为磺酰亚胺化合物的具体例，可列举出：N-(三氟甲烷磺酰氧基)琥珀酰亚胺、N-(九氟正丁烷磺酰氧基)琥珀酰亚胺、N-(樟脑磺酰氧基)琥珀酰亚胺、N-(三氟甲烷磺酰氧基)萘二甲酰亚胺等，但并不限定于此。
作为二磺酰基重氮甲烷化合物的具体例，可列举出：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、甲基磺酰基-对甲苯磺酰基重氮甲烷等，但并不限定于此。
在含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物包含产酸剂的情况下，其含量考虑产酸剂的种类等来适当确定，因此不能笼统地规定，通常，相对于[A]聚硅氧烷或[A']聚硅氧烷的质量，为0.01质量％～5质量％的范围，从抑制组合物中的产酸剂的析出的观点等出发，优选为3质量％以下，更优选为1质量％以下，从充分得到其效果的观点等出发，优选为0.1质量％以上，更优选为0.5质量％以上。
需要说明的是，产酸剂可以单独使用1种或组合使用2种以上，此外，也可以将光产酸剂与热产酸剂并用。
<<表面活性剂>>
表面活性剂在将含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布于基板时，对于抑制针孔、条纹(striation)等的产生是有效的。作为表面活性剂，可列举出非离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、硅系表面活性剂、氟系表面活性剂、UV固化型表面活性剂等。更具体而言，例如，可列举出：聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯油基醚等聚氧乙烯烷基醚类，聚氧乙烯辛基苯酚醚、聚氧乙烯壬基苯酚醚等聚氧乙烯烷基芳基醚类，聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段共聚物类、山梨糖醇酐单月桂酸酯、山梨糖醇酐单棕榈酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、山梨糖醇酐单油酸酯、山梨糖醇酐三油酸酯、山梨糖醇酐三硬脂酸酯等山梨糖醇酐脂肪酸酯类，聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三硬脂酸酯等聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯类等非离子系表面活性剂、商品名EFTOP(注册商标)EF301、EF303、EF352(Mitsubishi Materials电子化成(株)(原(株)Tohkem Products)制造)、商品名MEGAFACE(注册商标)F171、F173、R-08、R-30、R-30N、R-40LM(DIC(株)制造)、Fluorad FC430、FC431(日本3M(株)制造)、商品名AsahiGuard(注册商标)AG710(AGC(株)制造)、SURFLON(注册商标)S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(AGC清美化学(株)制造)等氟系表面活性剂、以及有机硅氧烷聚合物KP341(信越化学工业(株)制造)等，但并不限定于此。
表面活性剂可以单独使用1种或组合使用2种以上。
在含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物包含表面活性剂的情况下，其含量相对于[A]聚硅氧烷或[A']聚硅氧烷的质量，通常为0.0001质量％～5质量％，可以优选为0.001质量％～4质量％，更优选为0.01质量％～3质量％。
<<流变调整剂>>
流变调整剂主要以使含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的流动性提高，特别是在烘烤工序中，提高形成的膜的膜厚均匀性、提高组合物在孔内部的填充性为目的而添加。作为具体例，可列举出：邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸丁基异癸酯等邻苯二甲酸衍生物，己二酸二正丁酯、己二酸二异丁酯、己二酸二异辛酯、己二酸辛基癸酯等己二酸衍生物，马来酸二正丁酯、马来酸二乙酯、马来酸二壬酯等马来酸衍生物，油酸甲酯、油酸丁酯、油酸四氢糠酯等油酸衍生物，或硬脂酸正丁酯、硬脂酸甘油酯等硬脂酸衍生物等。
在使用这些流变调整剂的情况下，其添加量相对于含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的所有膜形成成分通常小于30质量％。
<<粘接辅助剂>>
粘接辅助剂主要以使基板或抗蚀剂与由含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物形成的膜(抗蚀剂下层膜)的密合性提高，特别是在显影中抑制/防止抗蚀剂的剥离为目的而添加。作为具体例，可列举出：三甲基氯硅烷、二甲基乙烯基氯硅烷、甲基二苯基氯硅烷、氯甲基二甲基氯硅烷等氯硅烷类、三甲基甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷等烷氧基硅烷类，六甲基二硅氮烷、N,N'-双(三甲基硅烷基)脲、二甲基三甲基硅烷基胺、三甲基硅烷基咪唑等硅氮烷类，γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷等其他硅烷类，苯并三唑、苯并咪唑、吲唑、咪唑、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并恶唑、脲唑、硫脲嘧啶、巯基咪唑、巯基嘧啶等杂环式化合物，1,1-二甲基脲、1,3-二甲基脲等脲、或硫脲化合物。
在使用这些粘接辅助剂的情况下，其添加量相对于含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的膜形成成分通常小于5质量％，优选小于2质量％。
<<pH调整剂>>
此外，作为pH调整剂，可列举出作为上述稳定剂而列举的有机酸等具有1个或2个以上羧酸基的酸等。在使用pH调整剂的情况下的其添加量相对于[A]聚硅氧烷或[A']聚硅氧烷的100质量份，可以为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质量份的比例。
<<金属氧化物>>
此外作为在含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物中能添加的金属氧化物，例如，可列举出锡(Sn)、钛(Ti)、铝(Al)、锆(Zr)、锌(Zn)、铌(Nb)、钽(Ta)和W(钨)等金属以及硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、砷(As)、锑(Sb)和碲(Te)等半金属中的1种或2种以上的组合的氧化物，但并不限定于此。
含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物中的膜形成成分的浓度相对于所述组合物的总质量，例如可以为0.1质量％～50质量％、0.1质量％～30质量％、0.1质量％～25质量％、0.5质量％～20.0质量％。
膜形成成分中的[A]聚硅氧烷或[A']聚硅氧烷的含量通常为20质量％～100质量％，从再现性良好地得到本发明的效果的观点等出发，其下限值优选为50质量％，更优选为60质量％，更进一步优选为70质量％，进一步优选为80质量％，其上限值优选为99质量％，可以将其余部分作为后述的添加剂。
此外所述含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物优选具有pH2～5，更优选具有pH3～4。
第一实施方式的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物可以通过混合以下物质来制造：[A]聚硅氧烷、[C]溶剂以及在根据需要含有其他成分的情况下的所述其他成分。此时，也可以预先准备含有[A]聚硅氧烷的溶液，将该溶液与[C]溶剂、其他成分混合。
混合顺序没有特别限定。例如，可以在含有[A]聚硅氧烷的溶液中加入[C]溶剂并混合，在该混合物中加入其它成分，也可以同时混合含有[A]聚硅氧烷的溶液、[C]溶剂、以及其它成分。
若有必要，则也可以在最后进一步追加加入[C]溶剂，或是在混合物中不先包含比较易于溶解于[C]溶剂中的一部分的成分，而是最后将其加入，从抑制构成成分的凝聚、分离，且再现性良好地制备均匀性优异的组合物的观点出发，优选预先准备良好地溶解有[A]聚硅氧烷的溶液，使用该溶液制备组合物。需要说明的是，留意如下方面：[A]聚硅氧烷根据一起被混合的[C]溶剂的种类、量、其他成分的量、性质等，在它们被混合时存在凝聚或沉淀的可能性。此外，也留意如下方面：在使用溶解有[A]聚硅氧烷的溶液而制备组合物的情况下，为了使最终得到的组合物中的[A]聚硅氧烷为所期望的量，需要确定[A]聚硅氧烷的溶液的浓度、其使用量。
在组合物的制备中，可以在成分不会分解或变质的范围内适当加热。
第二实施方式的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物可以通过混合以下物质来制造：[A']聚硅氧烷、[B]具有特定基团的水解性硅烷(A)、[C]溶剂、以及在根据需要含有其他成分的情况下的所述其他成分。此时，可以预先准备含有[A']聚硅氧烷的溶液，将该溶液与[B]具有特定基团的水解性硅烷(A)、[C]溶剂、其他成分混合。
混合顺序没有特别限定。例如，可以在含有[A']聚硅氧烷的溶液中加入[B]具有特定基团的水解性硅烷(A)、以及[C]溶剂并混合，在该混合物中加入其他成分，也可以同时混合含有[A']聚硅氧烷的溶液、[B]具有特定基团的水解性硅烷(A)、[C]溶剂、以及其他成分。
若有需要，则也可以在最后进一步追加加入[C]溶剂，或是在混合物中不先包含比较易于溶解于[C]溶剂中的一部分的成分，而是最后将其加入，从抑制构成成分的凝聚、分离，且再现性良好地制备均匀性优异的组合物的观点出发，优选预先准备良好地溶解有[A']聚硅氧烷的溶液，使用该溶液制备组合物。需要说明的是，留意如下方面：[A']聚硅氧烷根据一起被混合的[B]具有特定基团的水解性硅烷(A)和[C]溶剂的种类、量、其他成分的量、性质等，在它们被混合时存在凝聚或沉淀的可能性。此外，也留意如下方面：在使用溶解有[A']聚硅氧烷的溶液而制备组合物的情况下，为了使最终得到的组合物中的[A']聚硅氧烷为所期望的量，需要确定[A']聚硅氧烷的溶液的浓度、其使用量。
在组合物的制备中，可以在成分不会分解或变质的范围内适当加热。
在本发明中，在制造含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的中途的阶段中，或在将全部成分混合后，可以使用亚微米级的过滤器等进行过滤。需要说明的是，此时使用的过滤器的材料种类没有限定，可以使用例如尼龙制过滤器、氟树脂制过滤器等。
本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物可以作为光刻工序中使用的抗蚀剂下层膜形成用的组合物而优选使用。
(图案形成方法和半导体元件的制造方法)
以下，作为本发明的一个方式，对本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜、或使用了本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的图案形成方法、以及半导体元件的制造方法进行说明。
本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜的一个方式是本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的固化物。
本发明的半导体加工用基板具有半导体基板和含有硅的抗蚀剂下层膜。
含有硅的抗蚀剂下层膜是本发明的抗蚀剂下层膜，或者是本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的固化物抗蚀剂下层膜。
本发明的半导体元件的制造方法，其包括以下工序：
在基板上形成有机下层膜的工序；
在有机下层膜上，使用本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物形成抗蚀剂下层膜的工序；以及
在抗蚀剂下层膜上形成抗蚀剂膜的工序。
本发明的图案形成方法，其包括以下工序：
在半导体基板上形成有机下层膜的工序；
在有机下层膜上涂布本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，进行烧成，形成抗蚀剂下层膜的工序；
在抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂膜形成用组合物，形成抗蚀剂膜的工序；
将抗蚀剂膜曝光、显影，得到抗蚀剂图案的工序；
将抗蚀剂图案用于掩模，对所述抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序；以及
将经图案化的抗蚀剂下层膜用作掩模，对有机下层膜进行蚀刻的工序。
在精密集成电路元件的制造中使用的基板〔例如，被氧化硅膜、氮化硅膜或氧化氮化硅膜被覆的硅晶片等半导体基板、氮化硅基板、石英基板、玻璃基板(包括无碱玻璃、低碱玻璃、结晶化玻璃)、形成有ITO(铟锡氧化物)膜、IZO(铟锌氧化物)膜的玻璃基板、塑料(聚酰亚胺、PET等)基板、低介电常数材料(low-k材料)被覆基板、柔性基板等〕上，通过旋涂器、涂布机等适当的涂布方法，涂布本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，然后，使用加热板等加热手段进行烧成从而将组合物制成固化物，形成抗蚀剂下层膜。以下，在本说明书中，抗蚀剂下层膜是指本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜或由本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物形成的膜。
作为进行烧成的条件，从烧成温度40℃～400℃、或80℃～250℃、烧成时间0.3分钟～60分钟中适当选择。优选为烧成温度150℃～250℃、烧成时间0.5分钟～2分钟。
作为在此所形成的抗蚀剂下层膜的膜厚，例如为10nm～1000nm，或为20nm～500nm，或为50nm～300nm，或为100nm～200nm，或为10nm～150nm。
需要说明的是，作为抗蚀剂下层膜的形成时使用的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，可以使用经尼龙过滤器过滤的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物。在此进行了尼龙过滤器过滤的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物是指，在制造含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的中途的阶段中，或在将全部成分混合后，进行了尼龙过滤器过滤的组合物。
在本发明中，为在基板上形成有机下层膜后，在其上形成了抗蚀剂下层膜的方式，但根据情况也可以为不设置有机下层膜的方式。
作为在此使用的有机下层膜，没有特别限制，可以从迄今为止在光刻工艺中被惯用的有机下层膜中任意选择使用。
通过为在基板上设置有机下层膜、在其上设置抗蚀剂下层膜、进一步在其上设置后述的抗蚀剂膜的方式，从而在即使光致抗蚀剂膜的图案宽度变窄，为了防止图案崩塌而薄薄地被覆了光致抗蚀剂膜情况下，通过选择后述的适当的蚀刻气体也能进行基板的加工。例如，使用相对于光致抗蚀剂膜具有充分快的蚀刻速度的氟系气体作为蚀刻气体，能进行抗蚀剂下层膜的加工，此外使用相对于抗蚀剂下层膜具有充分快的蚀刻速度的氧系气体作为蚀刻气体，能进行有机下层膜的加工，进一步使用相对于有机下层膜具有充分快的蚀刻速度的氟系气体作为蚀刻气体，能进行基板的加工。
需要说明的是，此时能够使用的基板和涂布方法可列举出与上述相同的例子。
接着，在抗蚀剂下层膜上，形成例如光致抗蚀剂材料的层(抗蚀剂膜)。抗蚀剂膜的形成可以利用周知的方法，即，可以通过在抗蚀剂下层膜上，涂布涂布型抗蚀剂材料(抗蚀剂膜形成用组合物)并进行烧成来进行。
抗蚀剂膜的膜厚例如为10nm～10000nm，或为100nm～2000nm，或为200nm～1000nm，或为30nm～200nm。
作为在抗蚀剂下层膜上形成的抗蚀剂膜中使用的光致抗蚀剂材料，只要是对曝光中使用的光(例如，KrF准分子激光、ArF准分子激光等)感光的物质就没有特别限定，负型光致抗蚀剂材料和正型光致抗蚀剂材料均可以使用。例如存在：包含酚醛清漆树脂和1,2-萘醌重氮基磺酸酯的正型光致抗蚀剂材料、包含具有通过酸进行分解而使碱溶解速度上升的基团的粘合剂和光产酸剂的化学放大型光致抗蚀剂材料、包含通过酸进行分解而使光致抗蚀剂材料的碱溶解速度上升的低分子化合物和碱可溶性粘合剂以及光产酸剂的化学放大型光致抗蚀剂材料、以及包含具有通过酸进行分解而使碱溶解速度上升的基团的粘合剂和通过酸进行分解而使光致抗蚀剂材料的碱溶解速度上升的低分子化合物以及光产酸剂的化学放大型光致抗蚀剂材料等。
作为能够作为市售品而取得的具体例，可列举出：Shipley公司制造的商品名APEX-E、住友化学(株)制造的商品名PAR710、JSR(株)制造的商品名AR2772JN、以及信越化学工业(株)制造的商品名SEPR430等，但并不限定于此。此外，例如，可列举出：Proc.SPIE，Vol.3999,330-334(2000)、Proc.SPIE，Vol.3999,357-364(2000)、Proc.SPIE，Vol.3999,365-374(2000)所记载那样的含氟原子聚合物系光致抗蚀剂材料。
此外，在抗蚀剂下层膜上形成的抗蚀剂膜中，可以使用电子束光刻用抗蚀剂膜(也称为电子束抗蚀剂膜)或EUV光刻用抗蚀剂膜(也称为EUV抗蚀剂膜)来代替光致抗蚀剂膜，即，本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物可以作为电子束光刻用抗蚀剂下层膜形成用或EUV光刻用抗蚀剂下层膜形成用而使用。特别优选作为EUV光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物。
作为用于形成电子束抗蚀剂膜的电子束抗蚀剂材料，负型材料、正型材料均可以使用。作为其具体例有：包含产酸剂和具有通过酸进行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材料、包含碱可溶性粘合剂、产酸剂和通过酸进行分解而使抗蚀剂材料的碱溶解速度变化的低分子化合物的化学放大型抗蚀剂材料、包含产酸剂和具有通过酸进行分解而使碱溶解速度变化的基团的粘合剂以及通过酸进行分解而使抗蚀剂材料的碱溶解速度变化的低分子化合物的化学放大型抗蚀剂材料、包含具有通过电子束进行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材料、包含具有通过电子束被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材料等。在使用了这些电子束抗蚀剂材料的情况下，也可以以照射源为电子束而与使用了光致抗蚀剂材料的情况同样地形成抗蚀剂膜的图案。
此外，作为用于形成EUV抗蚀剂膜的EUV抗蚀剂材料，可以使用甲基丙烯酸酯树脂系抗蚀剂材料、金属氧化物抗蚀剂材料。
作为金属氧化物抗蚀剂材料，例如可列举出日本特开2019-113855号公报记载的涂层组合物，其包含通过金属碳键和/或金属羧酸盐键而具有有机配体的金属氧-羟氧网状物(metal oxo-hydroxonetwork)。
接着，对形成于抗蚀剂下层膜的上层的抗蚀剂膜，通过规定的掩模(光罩)进行曝光。曝光可以使用KrF准分子激光(波长248nm)、ArF准分子激光(波长193nm)、F2准分子激光(波长157nm)、EUV(波长13.5nm)、电子束等。
也可以在曝光后，根据需要进行曝光后加热(post exposure bake)。曝光后加热在从加热温度70℃～150℃、加热时间0.3分钟～10分钟中适当选择的条件下进行。
接着，通过显影液(例如碱显影液)进行显影。由此，在使用例如正型光致抗蚀剂膜的情况下，被曝光的部分的光致抗蚀剂膜被去除，形成光致抗蚀剂膜的图案。
作为显影液(碱显影液)，可列举出：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、胆碱等氢氧化季铵的水溶液、乙醇胺、丙胺、乙二胺等胺水溶液等碱性水溶液(碱显影液)等作为例子。而且，也可以向这些显影液中加入表面活性剂等。作为显影的条件，从温度5℃～50℃、时间10秒～600秒中适当选择。
此外，在本发明中，可以使用有机溶剂作为显影液，在曝光后通过显影液(溶剂)进行显影。由此，例如在使用负型光致抗蚀剂膜的情况下，未被曝光的部分的光致抗蚀剂膜被去除，形成光致抗蚀剂膜的图案。
作为显影液(有机溶剂)，例如，可列举出：乙酸甲酯、乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、甲氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、乙二醇单苯醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单丙醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单苯醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、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、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单丙醚乙酸酯、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、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯等作为例子。而且，也可以向这些显影液中加入表面活性剂等。作为显影的条件，从温度5℃～50℃、时间10秒～600秒中适当选择。
将如此形成的光致抗蚀剂膜(上层)的图案作为保护膜而进行抗蚀剂下层膜(中间层)的去除，接着将由经图案化的光致抗蚀剂膜和经图案化的抗蚀剂下层膜(中间层)构成的膜作为保护膜，进行有机下层膜(下层)的去除。进而最后，将经图案化的抗蚀剂下层膜(中间层)和经图案化的有机下层膜(下层)作为保护膜，进行基板的加工。
将抗蚀剂膜(上层)的图案作为保护膜而进行的抗蚀剂下层膜(中间层)的去除(图案化)通过干法蚀刻进行，可以使用四氟甲烷(CF4)、全氟环丁烷(C4F8)、全氟丙烷(C3F8)、三氟甲烷、一氧化碳、氩气、氧气、氮气、六氟化硫、二氟甲烷、三氟化氮、三氟化氯、氯气、三氯硼烷和二氯硼烷等气体。
需要说明的是，在抗蚀剂下层膜的干法蚀刻中，优选使用卤素系气体。在由卤素系气体进行的干法蚀刻中，基本上由有机物质构成的抗蚀剂膜(光致抗蚀剂膜)难以被去除。与此相对，包含大量硅原子的抗蚀剂下层膜通过卤素系气体而被迅速地去除。因此，可以抑制伴随该抗蚀剂下层膜的干法蚀刻的光致抗蚀剂膜的膜厚的减少。然后，其结果，能够以薄膜的方式使用光致抗蚀剂膜。因此，抗蚀剂下层膜的干法蚀刻优选由氟系气体进行，作为氟系气体，例如，可列举出：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，但并不限定于此。
在基板与抗蚀剂下层膜之间具有有机下层膜的情况下，接着将由(在残存的情况下经图案化的抗蚀剂膜(上层))经图案化的抗蚀剂膜(上层)和经图案化的抗蚀剂下层膜(中间层)构成的膜作为保护膜而进行的有机下层膜(下层)的去除(图案化)优选通过由氧系气体(氧气、氧气/羰基硫(COS)混合气体等)进行的干法蚀刻而进行。这是因为，包含大量硅原子的本发明的抗蚀剂下层膜在由氧系气体进行的干法蚀刻中难以去除。
随后，将经图案化的抗蚀剂下层膜(中间层)和根据需要经图案化的有机下层膜(下层)作为保护膜而进行的(半导体)基板的加工(图案化)优选通过由氟系气体进行的干法蚀刻来进行。
作为氟系气体，例如，可列举出：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。
在有机下层膜的去除(图案化)后或基板的加工(图案化)后，能够进行抗蚀剂下层膜的去除。抗蚀剂下层膜的去除能够通过干法蚀刻或湿法蚀刻来实施。
抗蚀剂下层膜的干法蚀刻如在图案化中可列举出地那样优选由氟系气体进行，例如，可列举出：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，但并不限定于此。
作为抗蚀剂下层膜的湿法蚀刻中使用的药液，可列举出：稀氢氟酸(氟化氢酸)、缓冲氢氟酸(HF与NH4F的混合溶液)、含有盐酸和过氧化氢的水溶液(SC-2药液)、含有硫酸和过氧化氢的水溶液(SPM药液)、含有氢氟酸和过氧化氢的水溶液(FPM药液)、含有氨和过氧化氢的水溶液(SC-1药液)等碱性溶液。此外，作为碱性溶液，除了上述由氨、过氧化氢水和水的混合而得到的氨过氧化氢水溶液(SC-1药液)以外，还可以列举出含有1质量％～99质量％的如下物质的水溶液：氨、四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、氢氧化胆碱、苄基三甲基氢氧化铵、苄基三乙基氢氧化铵、DBU(二氮杂二环十一碳烯)、DBN(二氮杂二环壬烯)、羟基胺、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓氢氧化物、1-丙基-1-甲基吡咯烷鎓氢氧化物、1-丁基-1-甲基哌啶鎓氢氧化物、1-丙基-1-甲基哌啶鎓氢氧化物、甲哌鎓氢氧化物、三甲基锍鎓氢氧化物、肼类、乙二胺类、或胍。这些药液也可以混合使用。
此外，在抗蚀剂下层膜的上层，可以在抗蚀剂膜的形成前形成有机系的防反射膜。作为在此使用的防反射膜组合物没有特别限制，例如，可以从迄今为止在光刻工艺中被惯用的防反射膜组合物中任意选择使用，此外，可以通过惯用的方法例如利用旋涂器、涂布机的涂布和烧成而进行防反射膜的形成。
此外，涂布有含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的基板可以在其表面具有通过CVD法等而形成的有机系或无机系的防反射膜，也可以在其上形成抗蚀剂下层膜。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的情况下，所使用的基板也可以在其表面具有通过CVD法等而形成的有机系或无机系的防反射膜。
由含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物形成的抗蚀剂下层膜还根据在光刻工艺中使用的光的波长，有时具有对该光的吸收。然后，在那样的情况下，可以作为具有防止源自基板的反射光的效果的防反射膜来发挥功能。
而且抗蚀剂下层膜也能用作：用于防止基板与抗蚀剂膜(光致抗蚀剂膜等)的相互作用的层、具有防止抗蚀剂膜中使用的材料或在抗蚀剂膜曝光时生成的物质对基板的不良作用的功能的层、具有防止在加热烧成时由基板生成的物质向抗蚀剂膜的扩散的功能的层、以及用于使由半导体基板电介质层引起的抗蚀剂膜的中毒效果减少的阻隔层等。
抗蚀剂下层膜能够适用于在双镶嵌工艺中使用的形成有通孔的基板，可以用作能无间隙填充孔的孔填埋材料(埋入材料)。此外，也可以用作用于将具有凹凸的半导体基板的表面平坦化的平坦化材料。
此外本发明的抗蚀剂下层膜除了作为EUV抗蚀剂膜的下层膜、作为硬掩模的功能以外，还可以例如在EUV曝光(波长13.5nm)时能够防止不期望的曝光用光，例如UV(紫外)光、DUV(深紫外)光(：ArF光、KrF光)从基板或界面的反射，而不会与EUV抗蚀剂膜混合。因此，为了形成EUV抗蚀剂膜的下层防反射膜，可以优选使用本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物。即可以作为EUV抗蚀剂膜的下层而高效地防止反射。在用作EUV抗蚀剂下层膜的情况下，其工艺可以与光致抗蚀剂用下层膜同样地进行。
就具备以上说明的本发明的抗蚀剂下层膜和半导体基板的半导体加工用基板而言，通过使用该半导体加工用基板，从而可以适合对半导体基板进行加工。
此外，根据如上所述的包括形成有机下层膜的工序，在该有机下层膜上使用本发明的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物形成抗蚀剂下层膜的工序，以及在所述抗蚀剂下层膜上形成抗蚀剂膜的工序的半导体元件的制造方法，能再现性良好地实现精度高的半导体基板的加工，因此能够期待半导体元件的稳定的制造。
实施例
以下，列举出合成例和实施例对本发明更具体地进行说明，但本发明不仅限定于下述实施例。
需要说明的是，在实施例中，试样的物性的分析中使用的装置和条件如下所述。
(1)分子量测定
在本发明中使用的聚硅氧烷的分子量为通过GPC分析并以聚苯乙烯换算而得到的分子量。
GPC的测定条件可以为如下：例如GPC装置(商品名HLC-8220GPC，东曹株式会社制造)，GPC柱(商品名Shodex(注册商标)KF803L、KF802、KF801，昭和电工株式会社制造)，柱温度为40℃，洗脱液(洗脱溶剂)为四氢呋喃，流量(流速)为1.0mL/min，标准试样使用聚苯乙烯(昭和电工株式会社制造)。
(2)1H-NMR
使用JEOL制核磁共振装置1H-NMR(400MHz)，溶剂使用d6-丙酮进行评价。
(3)残存硝酸量
利用离子色谱评价测定了残存于体系内的硝酸量。
[1]聚合物(水解缩合物)的合成
(合成例1)
将四乙氧基硅烷16.44g、甲基三乙氧基硅烷12.67g、4-硝基-N-(3-(三乙氧基硅基)丙基)苯甲酰胺2.92g和丙二醇单乙醚48.05g加入到300mL的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器搅拌得到的混合溶液一边滴加0.1M硝酸水溶液19.91g。
滴加后，将烧瓶转移到调整为60℃的油浴中，反应20小时。然后，将作为反应副产物的乙醇和水减压蒸馏除去，进行浓缩而得到水解缩合物(聚合物)溶液。
在得到的溶液中进一步加入丙二醇单乙醚，作为丙二醇单乙醚100％的溶剂比率以140℃下的固体残留物换算计成为20质量百分比的方式进行浓度调整，利用尼龙制过滤器(孔径0.1μm)进行过滤。
得到的聚合物包含含有下述式所示的结构的聚硅氧烷，其重均分子量通过GPC以聚苯乙烯换算计为Mw3200。此外，根据1H-NMR，相对于Si原子，被丙二醇单乙醚封端的量为3mol％。此外聚合物溶液中的残留硝酸量为0.08％。
[化109]
(合成例2)
将四乙氧基硅烷15.28g、甲基三乙氧基硅烷9.16g、4-硝基-N-(3-(三乙氧基硅基)丙基)苯甲酰胺8.15g和丙二醇单乙醚48.89g加入到300mL的烧瓶中，一边利用磁力搅拌器搅拌得到的混合溶液一边滴加0.1M硝酸水溶液18.5g。
滴加后，将烧瓶转移到调整为60℃的油浴中，反应20小时。然后，将作为反应副产物的乙醇和水减压蒸馏除去，进行浓缩而得到水解缩合物(聚合物)溶液。
在得到的溶液中进一步加入丙二醇单乙醚，作为丙二醇单乙醚100％的溶剂比率以140℃下的固体残留物换算计成为20质量百分比的方式进行浓度调整，利用尼龙制过滤器(孔径0.1μm)进行过滤。
得到的聚合物包含含有下述式所示的结构的聚硅氧烷，其重均分子量通过GPC以聚苯乙烯换算计为Mw3000。此外，根据1H-NMR，相对于Si原子，被丙二醇单乙醚封端的量为2mol％。此外聚合物溶液中的残留硝酸量为0.08％。
[化110]
(合成例3)
将四乙氧基硅烷15.7g、甲基三乙氧基硅烷10.76g、二烯丙基异氰脲酸酯基丙基三乙氧基硅烷3.12g、4-硝基-N-(3-(三乙氧基硅基)丙基)苯甲酰胺2.79g和丙二醇单乙醚48.6g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滴加硝酸水溶液(0.1mol/L)19.0g。
滴加后，将烧瓶转移到调整为60℃的油浴中，反应20小时。然后，将作为反应副产物的乙醇和水减压蒸馏除去，进行浓缩而得到水解缩合物(聚合物)溶液。
在得到的溶液中进一步加入丙二醇单乙醚，作为丙二醇单乙醚100％的溶剂比率以140℃下的固体残留物换算计成为20质量百分比的方式进行浓度调整，利用尼龙制过滤器(孔径0.1μm)进行过滤。
得到的聚合物包含含有下述式所示的结构的聚硅氧烷，其重均分子量通过GPC以聚苯乙烯换算计为Mw2800。此外，根据1H-NMR，相对于Si原子，被丙二醇单乙醚封端的量为2mol％。此外聚合物溶液中的残留硝酸量为0.09％。
[化111]
(合成例4)
将四乙氧基硅烷16.17g、甲基三乙氧基硅烷11.07g、硫氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷2.05g、4-硝基-N-(3-(三乙氧基硅基)丙基)苯甲酰胺2.88g和丙二醇单乙醚48.2g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滴加硝酸水溶液(0.1mol/L)19.6g。
滴加后，将烧瓶转移到调整为60℃的油浴中，反应20小时。然后，将作为反应副产物的乙醇和水减压蒸馏除去，进行浓缩而得到水解缩合物(聚合物)溶液。
在得到的溶液中进一步加入丙二醇单乙醚，作为丙二醇单乙醚100％的溶剂比率以140℃下的固体残留物换算计成为20质量百分比的方式进行浓度调整，利用尼龙制过滤器(孔径0.1μm)进行过滤。
得到的聚合物包含含有下述式所示的结构的聚硅氧烷，其重均分子量通过GPC以聚苯乙烯换算计为Mw3300。此外，根据1H-NMR，相对于Si原子，被丙二醇单乙醚封端的量为3mol％。此外聚合物溶液中的残留硝酸量为0.1％。
[化112]
(合成例5)
将四乙氧基硅烷15.92g、甲基三乙氧基硅烷10.90g、三乙氧基((2-甲氧基-4-(甲氧基甲基)苯氧基)甲基)硅烷2.63g、4-硝基-N-(3-(三乙氧基硅基)丙基)苯甲酰胺2.83g和丙二醇单乙醚48.4g加入到300mL的烧瓶，一边利用磁力搅拌器搅拌混合溶液一边滴加硝酸水溶液(0.1mol/L)18.8g。
滴加后，将烧瓶转移到调整为60℃的油浴中，反应20小时。然后，将作为反应副产物的乙醇和水减压蒸馏除去，进行浓缩而得到水解缩合物(聚合物)溶液。
在得到的溶液中进一步加入丙二醇单乙醚，作为丙二醇单乙醚100％的溶剂比率以140℃下的固体残留物换算计成为20质量百分比的方式进行浓度调整，利用尼龙制过滤器(孔径0.1μm)进行过滤。
得到的聚合物包含含有下述式所示的结构的聚硅氧烷，其重均分子量通过GPC以聚苯乙烯换算计为Mw3500。此外，根据1H-NMR，相对于Si原子，被丙二醇单乙醚封端的量为3mol％。此外聚合物溶液中的残留硝酸量为0.09％。
[化113]
(合成例6)
将四乙氧基硅烷16.19g、甲基三乙氧基硅烷11.09g、二环[2.2.1]庚-5-烯-2-基三乙氧基硅烷1.99g、4-硝基-N-(3-(三乙氧基硅基)丙基)苯甲酰胺2.88g和丙二醇单乙醚48.2g加入到300mL的烧瓶，一边利用磁力搅拌器搅拌混合溶液一边滴加硝酸水溶液(0.1mol/L)19.6g。
滴加后，将烧瓶转移到调整为60℃的油浴中，反应20小时。然后，将作为反应副产物的乙醇和水减压蒸馏除去，进行浓缩而得到水解缩合物(聚合物)溶液。
在得到的溶液中进一步加入丙二醇单乙醚，作为丙二醇单乙醚100％的溶剂比率以140℃下的固体残留物换算计成为20质量百分比的方式进行浓度调整，利用尼龙制过滤器(孔径0.1μm)进行过滤。
得到的聚合物包含含有下述式所示的结构的聚硅氧烷，其重均分子量通过GPC以聚苯乙烯换算计为Mw3000。此外，根据1H-NMR，相对于Si原子，被丙二醇单乙醚封端的量为4mol％。此外聚合物溶液中的残留硝酸量为0.1％。
[化114]
(合成例7)
将四乙氧基硅烷16.4g、甲基三乙氧基硅烷12.36g、4-硝基-N-(3-(三乙氧基硅基)丙基)苯甲酰胺2.92g和丙二醇单乙醚48.1g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滴加二甲基氨基丙基三甲氧基硅烷0.36g和硝酸水溶液(0.2mol/L)19.9g。
滴加后，将烧瓶转移到调整为60℃的油浴中，反应20小时。然后，将作为反应副产物的乙醇、甲醇和水减压蒸馏除去，进行浓缩而得到水解缩合物(聚合物)溶液。
在得到的溶液中进一步加入丙二醇单乙醚，作为丙二醇单乙醚100％的溶剂比率以140℃下的固体残留物换算计成为20质量百分比的方式进行浓度调整，利用尼龙制过滤器(孔径0.1μm)进行过滤。
得到的聚合物包含含有下述式所示的结构的聚硅氧烷，其重均分子量通过GPC以聚苯乙烯换算计为Mw3200。此外，根据1H-NMR，相对于Si原子，被丙二醇单乙醚封端的量为3mol％。此外聚合物溶液中的残留硝酸量为0.16％。
[化115]
(合成例8)
将四乙氧基硅烷16.28g、甲基三乙氧基硅烷12.26g、4-硝基-N-(3-(三乙氧基硅基)丙基)苯甲酰胺2.90g和丙二醇单乙醚48.2g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滴加2,4-二硝基-N-(3-(三乙氧基硅基)丙基)苯胺0.67g和硝酸水溶液(0.2mol/L)19.7g。
滴加后，将烧瓶转移到被调整为60℃的油浴中，回流20小时。然后，将作为反应副产物的乙醇和水减压蒸馏除去，进行浓缩而得到水解缩合物(聚合物)溶液。
在得到的溶液中进一步加入丙二醇单乙醚，作为丙二醇单乙醚100％的溶剂比率以140℃下的固体残留物换算计成为20质量百分比的方式进行浓度调整，利用尼龙制过滤器(孔径0.1μm)进行了过滤。
得到的聚合物包含含有下述式所示的结构的聚硅氧烷，其重均分子量通过GPC以聚苯乙烯换算计为Mw3000。此外，根据1H-NMR，相对于Si原子，被丙二醇单乙醚封端的量为4mol％。此外聚合物溶液中的残留硝酸量为0.15％。
[化116]
(合成例9)
将四乙氧基硅烷16.34g、甲基三乙氧基硅烷12.31g、4-甲氧基-N-(3-三乙氧基硅基)丙基)苯磺酰胺3.07g和丙二醇单乙醚48.1g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滴加二甲基氨基丙基三甲氧基硅烷0.36g和硝酸水溶液(0.2mol/L)19.8g。
滴加后，将烧瓶转移到调整为60℃的油浴中，反应20小时。然后，将作为反应副产物的乙醇、甲醇和水减压蒸馏除去，进行浓缩而得到水解缩合物(聚合物)溶液。
在得到的溶液中进一步加入丙二醇单乙醚，作为丙二醇单乙醚100％的溶剂比率以140℃下的固体残留物换算计成为20质量百分比的方式进行浓度调整，利用尼龙制过滤器(孔径0.1μm)进行过滤。
得到的聚合物包含含有下述式所示的结构的聚硅氧烷，其重均分子量通过GPC以聚苯乙烯换算计为Mw3200。此外，根据1H-NMR，相对于Si原子，被丙二醇单乙醚封端的量为3mol％。此外聚合物溶液中的残留硝酸量为0.16％。
[化117]
(合成例10)
将四乙氧基硅烷16.39g、甲基三乙氧基硅烷12.35g、三乙氧基(3-((4-甲氧基苯基)磺酰基)丙基硅烷2.96g和丙二醇单乙醚48.1g加入到300mL的烧瓶，一边利用磁力搅拌器搅拌混合溶液一边滴加二甲基氨基丙基三甲氧基硅烷0.36g和硝酸水溶液(0.2mol/L)19.9g。
滴加后，将烧瓶转移到调整为60℃的油浴中，反应20小时。然后，将作为反应副产物的乙醇、甲醇和水减压蒸馏除去，进行浓缩而得到水解缩合物(聚合物)溶液。
在得到的溶液中进一步加入丙二醇单乙醚，作为丙二醇单乙醚100％的溶剂比率以140℃下的固体残留物换算计成为20质量百分比的方式进行浓度调整，利用尼龙制过滤器(孔径0.1μm)进行过滤。
得到的聚合物包含含有下述式所示的结构的聚硅氧烷，其重均分子量通过GPC以聚苯乙烯换算计为Mw2900。此外，根据1H-NMR，相对于Si原子，被丙二醇单乙醚封端的量为3mol％。此外聚合物溶液中的残留硝酸量为0.15％。
[化118]
(合成例11)
将四乙氧基硅烷16.65g、甲基三乙氧基硅烷12.54g、三甲氧基(菲基)硅烷2.38g和丙二醇单乙醚47.9g加入到300mL的烧瓶，一边利用磁力搅拌器搅拌混合溶液一边滴加二甲基氨基丙基三甲氧基硅烷0.36g和硝酸水溶液(0.2mol/L)20.2g。
滴加后，将烧瓶转移到调整为60℃的油浴中，反应20小时。然后，将作为反应副产物的乙醇、甲醇和水减压蒸馏除去，进行浓缩而得到水解缩合物(聚合物)溶液。
在得到的溶液中进一步加入丙二醇单乙醚，作为丙二醇单乙醚100％的溶剂比率以140℃下的固体残留物换算计成为20质量百分比的方式进行浓度调整，利用尼龙制过滤器(孔径0.1μm)进行过滤。
得到的聚合物包含含有下述式所示的结构的聚硅氧烷，其重均分子量通过GPC以聚苯乙烯换算计为Mw2800。此外，根据1H-NMR，相对于Si原子，被丙二醇单乙醚封端的量为4mol％。此外聚合物溶液中的残留硝酸量为0.14％。
[化119]
(比较合成例1)
将四乙氧基硅烷23.35g、甲基三乙氧基硅烷8.57g和丙二醇单乙醚47.9g加入到300mL的烧瓶，一边利用磁力搅拌器搅拌混合溶液一边滴加硝酸水溶液(0.1mol/L)20.2g。
滴加后，将烧瓶转移到调整为60℃的油浴中，反应20小时。然后，将作为反应副产物的乙醇和水减压蒸馏除去，进行浓缩而得到水解缩合物(聚合物)溶液。
在得到的溶液中进一步加入丙二醇单乙醚，作为丙二醇单乙醚100％的溶剂比率以140℃下的固体残留物换算计成为20质量百分比的方式进行浓度调整，利用尼龙制过滤器(孔径0.1μm)进行过滤。
得到的聚合物包含含有下述式所示的结构的聚硅氧烷，其重均分子量通过GPC以聚苯乙烯换算计为Mw3300。此外，根据1H-NMR，相对于Si原子，被丙二醇单乙醚封端的量为4mol％。此外聚合物溶液中的残留硝酸量为0.08％。
[化120]
[2]抗蚀剂下层膜形成用组合物的制备
将上述合成例中得到的聚硅氧烷(聚合物)、稳定剂(添加剂1)、固化催化剂(添加剂2)和溶剂以表1中所示的比例混合，利用0.1μm的氟树脂制的过滤器进行过滤，由此分别制备出抗蚀剂下层膜形成用组合物。表1中的各添加量以质量份表示。
需要说明的是，水解缩合物(聚合物)虽然作为包含合成例中得到的该缩合物的溶液来制备组合物，但表1中的聚合物的添加比例不是聚合物溶液的添加量，而表示聚合物本身的添加量。
表1中缩写的意义如以下所示。
<溶剂>
DIW：超纯水。
PGEE：丙二醇单乙醚。
PGME：丙二醇单甲醚。
<添加剂1(稳定剂)>
MA：马来酸。
<添加剂2(固化催化剂)>
TPSNO3：三苯基锍硝酸盐。
TPSML：三苯基锍马来酸盐。
TPSTfAc：三苯基锍三氟乙酸盐。
IMTEOS：三乙氧基硅基丙基-4,5-二氢咪唑。
TPSAc：三苯基锍乙酸盐。
BTEAC：苄基三乙基氯化铵盐。
TPSCl：三苯基氯化锍盐。
[表1]
※实施例1～11和比较例1还包含合成例1～11和比较合成例1中制备得到的聚合物溶液所包含的硝酸。
[3]有机下层膜形成用组合物的制备
在氮气下，在100ml的四口烧瓶中加入咔唑(6.69g，0.040mol，东京化成工业(株)制造)、9-芴酮(7.28g，0.040mol，东京化成工业(株)制造)和对甲苯磺酸一水合物(0.76g，0.0040mol，东京化成工业(株)制造)，装入1,4-二噁烷(6.69g，关东化学(株)制造)并进行搅拌，升温至100℃而使其溶解，开始聚合。在24小时后，放冷至60℃。
在冷却后的反应混合物中，加入氯仿(34g，关东化学(株)制造)进行稀释，将稀释后的混合物添加到甲醇(168g，关东化学(株)制造)中而使其沉淀。
过滤回收得到的沉淀物，对回收的固体利用减压干燥机在80℃下干燥24小时，得到作为目标的式(X)所示的聚合物(以下简称为PCzFL)9.37g。
需要说明的是，PCzFL的1H-NMR的测定结果如下所示。
1H-NMR(400MHz，DMSO-d6)：δ(ppm)7.03-7.55(br，12H)，δ7.61-8.10(br，4H)，δ11.18(br，1H)。
此外，PCzFL的重均分子量Mw通过GPC以聚苯乙烯换算计为2800，多分散度Mw/Mn为1.77。
[化121]
将PCzFL20g、作为交联剂的四甲氧基甲基甘脲(日本Cytec Industries(株)(原三井Cytec(株))制造，商品名Powderlink1174)3.0g、作为催化剂的对甲苯磺酸吡啶鎓0.30g、作为表面活性剂的MEGAFACE R-30(DIC(株)制造，商品名)0.06g进行混合，使得到的混合物溶解于丙二醇单甲醚乙酸酯88g而制成溶液。然后，将得到的溶液使用孔径0.10μm的聚乙烯制微型过滤器进行过滤，进一步，使用孔径0.05μm的聚乙烯制微型过滤器进行过滤，制备出有机下层膜形成用组合物。
[4]耐溶剂性和显影液溶解性试验
将在实施例1～11和比较例1中制备的组合物使用旋涂器分别涂布于硅晶片上。在加热板上在215℃下加热1分钟，分别形成含Si抗蚀剂下层膜，测量得到的下层膜的膜厚。膜厚约为20nm。
然后，在各含Si抗蚀剂下层膜上，涂布丙二醇单甲醚/丙二醇单甲醚乙酸酯的混合溶剂(7/3(V/V))并进行旋转干燥。测量涂布后的下层膜的膜厚，以混合溶剂涂布前的膜厚为基准(100％)计算出混合溶剂涂布后的膜厚的变化的比例(％)。将混合溶剂涂布前后的膜厚变化为1％以下的膜评价为“良好”，将膜厚变化超过1％的膜评价为“未固化”。
此外在通过相同的方法在硅晶片上制作的各含Si抗蚀剂下层膜上，涂布碱显影液(四甲基氢氧化铵(TMAH)2.38％水溶液)并进行旋转干燥，测量涂布后的下层膜的膜厚，以显影液涂布前的膜厚为基准(100％)计算出显影液涂布后的膜厚的变化的比例(％)。将显影液涂布前后的膜厚变化为1％以下的膜评价为“良好”，将膜厚变化超过1％的膜评价为“未固化”。
将得到的结果示于表2。
[表2]
耐溶剂性 耐显影液性
实施例1 良好 良好
实施例2 良好 良好
实施例3 良好 良好
实施例4 良好 良好
实施例5 良好 良好
实施例6 良好 良好
实施例7 良好 良好
实施例8 良好 良好
实施例9 良好 良好
实施例10 良好 良好
实施例11 良好 良好
比较例1 良好 良好
[5]220nm-300nm波长区域中的光学吸收系数的测定
将实施例1～11和比较例1中制备的组合物使用旋涂器分别涂布于硅晶片上。在加热板上在215℃下加热1分钟，分别形成膜厚约20nm的含Si抗蚀剂下层膜。将这些抗蚀剂下层膜利用分光椭偏仪(J.A.Woollam公司制造，VUV-VASE VU-302)，测定波长220nm-300nm处的光学吸收系数(k值，也称为衰减系数)。将在220nm-300nm的波长区域中最高的k值示于表3。
[表3]
[6]通过EUV曝光的抗蚀剂图案的形成：基于正型碱显影的线与间隙图案化(lineand spsce patterning)
将上述有机下层膜形成用组合物旋涂于硅晶片上，通过在加热板上在215℃下加热1分钟，形成有机下层膜(A层)(膜厚90nm)。
在其上旋涂实施例1中得到的组合物，通过在加热板上在215℃下加热1分钟，形成抗蚀剂下层膜(B层)(20nm)。
进一步在其上旋涂EUV用抗蚀剂溶液(甲基丙烯酸树脂系抗蚀剂)，在110℃下加热1分钟，由此形成EUV抗蚀剂膜(C层)，然后，使用ASML制造的EUV曝光装置(NXE3400)，在NA＝0.33、σ＝0.63/0.84、Dipole的条件下曝光。
曝光后，进行曝光后加热(PEB，105℃1分钟)，在冷却板上冷却至室温，使用TMAH2.38％显影液显影30秒，进行冲洗处理，形成了抗蚀剂图案。
按照同样的顺序，分别使用实施例2～11和比较例1中得到的各组合物形成抗蚀剂图案。
然后对于得到的各图案，通过确认由图案剖面观察得到的图案形状，对能否形成32nm间距、14nm的线图案进行评价。
在图案形状的观察中，将为从基脚(footing)到底切(undercut)之间的形状，且间隔部无明显的残留物的状态评价为“良好”，将抗蚀剂图案崩塌的不佳状态评价为“崩塌”。将得到的结果示于表4。
[表4]
图案形状
实施例1 良好
实施例2 良好
实施例3 良好
实施例4 良好
实施例5 良好
实施例6 良好
实施例7 良好
实施例8 良好
实施例9 良好
实施例10 良好
实施例11 良好
比较例1 崩塌

Claims (24)

1.一种含有硅的抗蚀剂下层膜，其特征在于，在220nm～300nm的波长区域中的光学吸收系数即k值的最大值为0.05以上。
2.根据权利要求1所述的含有硅的抗蚀剂下层膜，其中，所述含有硅的抗蚀剂下层膜具有硝基苯基、甲氧基苯基磺酰基和菲基中的至少任一者。
3.根据权利要求1所述的含有硅的抗蚀剂下层膜，其中，所述含有硅的抗蚀剂下层膜为EUV光刻用抗蚀剂下层膜。
4.一种含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其特征在于，含有：
A成分：聚硅氧烷；以及
C成分：溶剂，
所述聚硅氧烷包含源自水解性硅烷(A)的结构单元，所述水解性硅烷(A)具有硝基苯基、甲氧基苯基磺酰基和菲基中的至少任一者。
5.一种含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其特征在于，含有：
A'成分：聚硅氧烷；
B成分：水解性硅烷(A)，其具有硝基苯基、甲氧基苯基磺酰基和菲基中的至少任一者；以及
C成分：溶剂。
6.根据权利要求4或5所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，
所述水解性硅烷(A)为下述式(A-1)所示的化合物，
式(A-1)中，a表示1～3的整数，
b表示0～2的整数，
a+b表示1～3的整数，
R1表示具有硝基苯基、甲氧基苯基磺酰基和菲基中的至少任一者且具有或不具有离子键的基团，
R2表示被或未被取代的烷基、被或未被取代的芳基、被或未被取代的芳烷基、被或未被取代的卤代烷基、被或未被取代的卤代芳基、被或未被取代的卤代芳烷基、被或未被取代的烷氧基烷基、被或未被取代的烷氧基芳基、被或未被取代的烷氧基芳烷基、或被或未被取代的烯基，或者表示具有环氧基的有机基团、具有丙烯酰基的有机基团、具有甲基丙烯酰基的有机基团、具有巯基的有机基团、具有氨基的有机基团、具有烷氧基的有机基团、具有磺酰基的有机基团，或具有氰基的有机基团，或者表示上述这些基团中的两种以上的组合；但是，上述被或未被取代的芳基不包括被或未被取代的菲基，上述具有磺酰基的有机基团不包括具有甲氧基苯基磺酰基的有机基团，
X表示烷氧基、芳烷基氧基、酰氧基或卤素原子，
在R1、R2和X分别为多个的情况下，多个R1、R2和X相同或不同。
7.根据权利要求6所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，
所述式(A-1)中的R1由下述式(A-2a)、式(A-2b)或式(A-2c)表示，
式(A-2a)中，R11表示单键、或者具有或不具有离子键的2价有机基团，c表示1～5的整数，
式(A-2b)中，R12表示具有或不具有离子键的2价有机基团，d表示1～5的整数，
式(A-2c)中，R13表示单键、或者具有或不具有离子键的2价有机基团，*表示键合键。
8.根据权利要求4所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，
作为所述A成分的聚硅氧烷是硅烷醇基的一部分经醇改性或经缩醛保护得到的聚硅氧烷改性物。
9.根据权利要求5所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，
作为所述A'成分的聚硅氧烷是硅烷醇基的一部分经醇改性或经缩醛保护得到的聚硅氧烷改性物。
10.根据权利要求4或5所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，
所述C成分含有醇系溶剂。
11.根据权利要求10所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，
所述C成分含有丙二醇单烷基醚。
12.根据权利要求4或5所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，
所述含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物进一步含有D成分：固化催化剂。
13.根据权利要求4或5所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，
所述含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物进一步含有E成分：硝酸。
14.根据权利要求4或5所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，
所述C成分含有水。
15.根据权利要求4或5所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，
所述含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物用于EUV光刻用抗蚀剂下层膜的形成。
16.一种含有硅的抗蚀剂下层膜，其特征在于，为权利要求4或5所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的固化物。
17.一种半导体加工用基板，其特征在于，具备：
半导体基板；以及
权利要求1～3中任一项所述的含有硅的抗蚀剂下层膜。
18.一种半导体加工用基板，其特征在于，具备：
半导体基板；以及
权利要求16所述的含有硅的抗蚀剂下层膜。
19.一种半导体元件的制造方法，其特征在于，包括以下工序：
在基板上形成有机下层膜的工序；
在所述有机下层膜上，使用权利要求4或5所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物形成抗蚀剂下层膜的工序；以及
在所述抗蚀剂下层膜上形成抗蚀剂膜的工序。
20.根据权利要求19所述的半导体元件的制造方法，其中，
所述抗蚀剂膜由EUV光刻用抗蚀剂形成。
21.根据权利要求19所述的半导体元件的制造方法，其中，
在所述形成抗蚀剂下层膜的工序中，使用经尼龙过滤器过滤得到的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物。
22.一种图案形成方法，其特征在于，包括以下工序：
在半导体基板上形成有机下层膜的工序；
在所述有机下层膜上涂布权利要求4或5所述的含有硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物，进行烧成，形成抗蚀剂下层膜的工序；
在所述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂膜形成用组合物，形成抗蚀剂膜的工序；
将所述抗蚀剂膜曝光、显影，得到抗蚀剂图案的工序；
将所述抗蚀剂图案用于掩模，对所述抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序；以及
将经图案化的所述抗蚀剂下层膜用作掩模，对所述有机下层膜进行蚀刻的工序。
23.根据权利要求22所述的图案形成方法，其中，所述图案形成方法进一步包括以下工序：
在对所述有机下层膜进行蚀刻的工序后，通过使用了药液的湿式法将所述抗蚀剂下层膜去除的工序。
24.根据权利要求22所述的图案形成方法，其中，
所述抗蚀剂膜由EUV光刻用抗蚀剂形成。
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