TW202409111A - 樹脂組成物、固化膜的製造方法、附有多層膜之基板、附有圖案之基板的製造方法、圖案固化膜的製造方法及樹脂組成物的製造方法 - Google Patents
樹脂組成物、固化膜的製造方法、附有多層膜之基板、附有圖案之基板的製造方法、圖案固化膜的製造方法及樹脂組成物的製造方法 Download PDFInfo
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- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
一種樹脂組成物，其包含具有由[(R
2)
d(R
3)
e(OR
4)
fSiO
g/2]所示之構成單元與由[(R
1)
bMO
c/2]所示之構成單元的聚合物及1-辛醇／水分配係數log P
ow為3以下的溶劑。R
2在存在多個的時候分別獨立為芳基或芳烷基，R
3在存在多個的時候分別獨立為氫原子、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，R
4在存在多個的時候分別獨立為氫原子或者直鏈或分枝的脂族烴基，d為1以上且3以下之數，e為0以上且2以下之數，f為0以上且未達3之數，g為超過0且3以下之數，d＋e＋f＋g＝4。M係選自由Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Mo、Pd、Ag、Sn、Cs、Ba、W及Hf而成之群組之至少1種，R
1在存在多個的時候分別獨立為氫原子、羥基、鹵基、烷氧基、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，b為0以上且未達6之數，c為超過0且6以下之數，b＋c＝3～6。
Description
本發明係關於樹脂組成物與其應用。具體而言，本發明係關於能夠良佳應用於半導體微影製程的樹脂組成物及使用此樹脂組成物之各式各樣的製程。並且，本發明亦關於樹脂組成物的製造方法。
LSI（Large Scale Integration）的高積體化及圖案的微細化正進展。LSI的高積體化及圖案的微細化藉由在微影法中之光源的短波長化及對應其之光阻的開發而進展至今。通常，在LSI製造中，依循微影法中介於基板上曝光顯影而形成之光阻圖案，使用氯系氣體或氟系氣體將基板乾蝕刻來轉印圖案，藉此製造圖案形成基板。此時，於光阻中使用有對此等氣體具有抗蝕刻性之化學結構的樹脂。
於此種光阻中，有藉由光線的照射而使曝光部可溶的正型光阻與使曝光部不溶的負型光阻，可使用其任一者。此時，可使用高壓水銀燈所發出的g線（波長463 nm）、i線（波長365 nm）、KrF準分子雷射機所振盪之波長248 nm或ArF準分子雷射機所振盪之波長193 nm的紫外線或極紫外線（以下有時稱微EUV）等。
另一方面，為了提升在形成光阻的圖案時之圖案的崩塌或光阻的蝕刻之耐受性，已知有多層光阻法。在將多層光阻法應用於EUV曝光的情況下，在以往的由烴而成之光阻層中，EUV光的吸光度低。是故，於例如專利文獻1及非專利文獻1中記載有藉由將EUV吸光度高的材料使用於光阻的下層膜（將MoSi配對做成多層堆疊使用），使由EUV光子而來之二次電子自下層膜返回至光阻側，提高EUV光靈敏度（EUV光的利用效率）。
『專利文獻』
《專利文獻1》：日本專利公開第2017-224819號公報
『非專利文獻』
《非專利文獻1》：2018 EUVL Workshop, Workshop Proceedings, p52
作為提高光阻之下層膜之EUV吸光度的方法，除了專利文獻1或非專利文獻1所記載的方法之外，還可想見使用經導入EUV吸光度高之金屬元素的聚合物。
然而，根據本發明人等過去的見解或初步的研究，在經導入金屬元素之聚合物的合成中，有時候會發生析出。在使用發生了析出之聚合物的情況下，有無法製造用以形成足夠平坦之光阻下層膜之均質的清漆（樹脂組成物）之虞。
並且，經導入金屬元素的聚合物由於因其結構而溶劑溶解性差，故有無法製造用以形成足夠平坦之光阻下層膜之均質的清漆（樹脂組成物）之虞。
於是，本發明人等以提供包含經導入金屬元素之聚合物同時均質的樹脂組成物為目的之一而進行研究。
並且，本發明人等亦以在EUV微影中之靈敏度的提升為目的之一而進行研究。
本發明人等進而完成下面提供的發明。
1.
一種樹脂組成物，其包含：具有由下述通式（1）所示之構成單元與由下述通式（1-A）所示之構成單元的聚合物，以及1-辛醇／水分配係數log P
ow為3以下的溶劑。[(R
2)
d(R
3)
e(OR
4)
fSiO
g/2] （1）[(R
1)
bMO
c/2] （1-A）通式（1）中，R
2在存在多個的時候分別獨立為芳基或芳烷基，R
3在存在多個的時候分別獨立為氫原子、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，R
4在存在多個的時候分別獨立為氫原子或者直鏈或分枝的脂族烴基，d為1以上且3以下之數，e為0以上且2以下之數，f為0以上且未達3之數，g為超過0且3以下之數，d＋e＋f＋g＝4。通式（1-A）中，M係選自由Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Mo、Pd、Ag、Sn、Cs、Ba、W及Hf而成之群組之至少1種，R
1在存在多個的時候分別獨立為氫原子、羥基、鹵基、烷氧基、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，b為0以上且未達6之數，c為超過0且6以下之數，b＋c＝3～6。
2.
一種樹脂組成物，其包含：具有由下述通式（1）所示之構成單元的聚矽氧烷化合物、具有由下述通式（1-A）所示之構成單元的聚金屬氧烷化合物，以及1-辛醇／水分配係數log P
ow為3以下的溶劑。[(R
2)
d(R
3)
e(OR
4)
fSiO
g/2] （1）[(R
1)
bMO
c/2] （1-A）通式（1）中，R
2在存在多個的時候分別獨立為芳基或芳烷基，R
3在存在多個的時候分別獨立為氫原子、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，R
4在存在多個的時候分別獨立為氫原子或者直鏈或分枝的脂族烴基，d為1以上且3以下之數，e為0以上且2以下之數，f為0以上且未達3之數，g為超過0且3以下之數，d＋e＋f＋g＝4。通式（1-A）中，M係選自由Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Mo、Pd、Ag、Sn、Cs、Ba、W及Hf而成之群組之至少1種，R
1在存在多個的時候分別獨立為氫原子、羥基、鹵基、烷氧基、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，b為0以上且未達6之數，c為超過0且6以下之數，b＋c＝3～6。
3.
如1.或2.所記載之樹脂組成物，其中前述溶劑包含選自由二元醇醚類、醇類、酯類及酮類而成之群組之至少1種。
4.
如1.所記載之樹脂組成物，其中前述聚合物更包含由下述通式（2）及／或下述通式（3）所示之構成單元。[(R
5)
h(R
6)
iSiO
j/2] （2）[(R
7)
kSiO
l/2] （3）通式（2）中，R
5在存在多個的時候分別獨立為碳數1以上且30以下之一價的有機基，所述一價的有機基為選自由環氧基、氧呾基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基及內酯基而成之群組之至少任一取代基所取代，R
6在存在多個的時候分別獨立為選自由氫原子、鹵基、碳數1以上且5以下的烷基、苯基、羥基、碳數1以上且3以下的烷氧基及碳數1以上且10以下的氟烷基而成之群組之任一基，h為1以上且3以下之數，i為0以上且未達3之數，j為超過0且3以下之數，h＋i＋j＝4。通式（3）中，R
7在存在多個的時候分別獨立為選自由鹵基、烷氧基及羥基而成之群組之任一基，k為0以上且未達4之數，l為超過0且4以下之數，k＋l＝4。
5.
如4.所記載之樹脂組成物，其中前述一價的有機基R
5係由下述通式（2a）、（2b）、（2c）、（3a）及（4a）所示之基的任一者。『化1』
通式（2a）、（2b）及（2c）中，R
g、R
h及R
i分別獨立表示二價的連結基，虛線表示原子鍵。通式（3a）及（4a）中，R
j及R
k分別獨立表示二價的連結基，虛線表示原子鍵。
6.
如2.所記載之樹脂組成物，其中前述聚矽氧化合物與前述聚金屬氧烷化合物之至少一者更包含由下述通式（2）及／或下述通式（3）所示之構成單元。[(R
5)
h(R
6)
iSiO
j/2] （2）[(R
7)
kSiO
l/2] （3）通式（2）中，R
5在存在多個的時候分別獨立為碳數1以上且30以下之一價的有機基，所述一價的有機基為選自由環氧基、氧呾基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基及內酯基而成之群組之至少任一取代基所取代，R
6在存在多個的時候分別獨立為選自由氫原子、鹵基、碳數1以上且5以下的烷基、苯基、羥基、碳數1以上且3以下的烷氧基及碳數1以上且10以下的氟烷基而成之群組之任一基，h為1以上且3以下之數，i為0以上且未達3之數，j為超過0且3以下之數，h＋i＋j＝4。通式（3）中，R
7在存在多個的時候分別獨立為選自由鹵基、烷氧基及羥基而成之群組之任一基，k為0以上且未達4之數，l為超過0且4以下之數，k＋l＝4。
7.
如6.所記載之樹脂組成物，其中前述一價的有機基R
5係由下述通式（2a）、（2b）、（2c）、（3a）及（4a）所示之基的任一者。『化2』
通式（2a）、（2b）及（2c）中，R
g、R
h及R
i分別獨立表示二價的連結基，虛線表示原子鍵。通式（3a）及（4a）中，R
j及R
k分別獨立表示二價的連結基，虛線表示原子鍵。
8.
如1.、3.、4.或5.所記載之樹脂組成物，其中前述通式（1-A）中，M係選自由Ge、Mo及W而成之群組之至少1種。
9.
如2.、3.、6.或7.所記載之樹脂組成物，其中前述通式（1-A）中，M係選自由Ge、Mo及W而成之群組之至少1種。
10.
如1.～9.之任一項所記載之樹脂組成物，其中不揮發成分濃度為1～50質量%。
11.
如1.～10.之任一項所記載之樹脂組成物，其中在利用光散射式液中粒子偵測器之粒子量測中之大於0.2 μm之粒子的個數在每1 mL時為100個以下。
12.
一種固化膜的製造方法，其包含：樹脂膜形成工序，將如1.～11.之任一項所記載之樹脂組成物塗布於基板上以形成樹脂膜；以及加熱工序，將前述樹脂膜在80℃以上且350℃以下的溫度下加熱。
13.
一種附有多層膜之基板，其具有基板；有機層，設置於前述基板之其中之一面側；光阻下層膜，設置於在前述有機層上之與前述基板相反之面側，所述光阻下層膜係如1.～3.之任一項所記載之樹脂組成物的固化膜；以及光阻層，設置於在前述光阻下層膜上之與前述有機層相反之面側。
14.
一種附有圖案之基板的製造方法，其包含：第1工序，對如13.所記載之附有多層膜之基板中介光罩曝光前述光阻層，之後，將經曝光之前述光阻層以顯影液顯影以獲得圖案；第2工序，中介經顯影之前述光阻層的圖案進行前述下層膜的乾蝕刻，獲得前述下層膜的圖案；第3工序，中介前述下層膜的圖案進行前述有機層的乾蝕刻，於前述有機層獲得圖案；以及第4工序，中介前述有機層的圖案進行前述基板的乾蝕刻，於前述基板獲得圖案。
15.
如14.所記載之附有圖案之基板的製造方法，其中在前述第2工序中，藉由氟系氣體進行前述下層膜的乾蝕刻，在前述第3工序中，藉由氧系氣體進行前述有機層的乾蝕刻，在前述第4工序中，藉由氟系氣體或氯系氣體進行前述基板的乾蝕刻。
16.
如14.或15.所記載之附有圖案之基板的製造方法，其中於前述曝光使用之光線的波長為1 nm以上且600 nm以下。
17.
如14.～16.之任一項所記載之附有圖案之基板的製造方法，其中於前述曝光使用之光線的波長為6 nm以上且27 nm以下。
18.
如14.～17.之任一項所記載之附有圖案之基板的製造方法，其中於前述曝光使用之光線係EUV光。
19.
如14.～18.之任一項所記載之附有圖案之基板的製造方法，其中前述顯影液係有機溶劑系顯影液。
20.
如1.～11.之任一項所記載之樹脂組成物，其更包含光誘導性化合物，具有光敏性。
21.
如20.所記載之樹脂組成物，其中前述光誘導性化合物選自由萘醌二疊氮、光酸產生劑、光鹼產生劑及光自由基產生劑而成之群組之至少1種。
22.
一種圖案固化膜的製造方法，其包含： 光敏性樹脂膜形成工序，將如20.或21.所記載之樹脂組成物塗布於基板上以形成光敏性樹脂膜；曝光工序，中介光罩曝光前述光敏性樹脂膜；顯影工序，將曝光後之前述光敏性樹脂膜顯影以形成圖案膜；以及固化工序，藉由加熱前述圖案膜使前述圖案膜固化以形成圖案固化膜。
23.
如22.所記載之圖案固化膜的製造方法，其中在前述曝光工序中，中介前述光罩對前述光敏性樹脂膜照射1 nm以上且600 nm以下之波長的光線。
24.
如1.～11.之任一項所記載之樹脂組成物的製造方法，其包含：溶液化工序，將「將由下述通式（1y）所示之矽化合物與由下述通式（1-2）所示之金屬化合物水解聚縮而獲得之聚合粗產物」與「1-辛醇／水分配係數為3以下的溶劑」混合並溶液化。R′
dSiR
3 e(OR
4)
cc（1y）M(R
8)
m(R
9)
n（1-2）通式（1y）中，R′在存在多個的時候分別獨立為芳基或芳烷基，R
3的定義與前述通式（1）相同，R
4的定義與前述通式（1）相同，d為1以上且3以下之數，e為0以上且2以下之數，cc為1以上且未達4之數，d＋e＋cc＝4。前述通式（1-2）中，M的定義與前述通式（1-A）相同，R
8在存在多個的時候分別獨立為氫原子、羥基、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，R
9在存在多個的時候分別獨立為烷氧基或鹵素，m為0以上且3以下之數，n為1以上且4以下之數，m＋n＝3或4。
25.
如24.所記載之樹脂組成物的製造方法，其中當獲得前述聚合粗產物的時候，使用螯合劑。
26.
如24.或25.所記載之樹脂組成物的製造方法，於前述溶液化工序之後，進一步進行選自由利用溶劑之稀釋、濃縮、萃取、水洗、離子交換樹脂純化及過濾而成之群組之至少1個操作。
根據本發明，可提供包含經導入金屬元素之聚合物同時均質的樹脂組成物。並且，根據本發明，可提升在EUV微影中之靈敏度。
以下參照圖式同時詳細說明本發明之實施型態。
在全部圖式中，對相同構成元件標註相同符號並適當省略說明。
為了避免繁雜，有（i）在於同一圖式內有多個同一構成元件的情況下僅對其中1者標註符號而不對全部標註符號的情形，或者（ii）尤其在圖2以後對與圖1相同的構成元件不重新標註符號的情形。
所有圖式終究係說明用者。圖式中之各部件的形狀或尺寸比等未必與現實的物品相對應。
本說明書中，在數值範圍的說明中之「X～Y」的標示，除非特別註記，否則表示X以上且Y以下。舉例而言，所謂「1～5質量%」意謂「1質量%以上且5質量%以下」。
於在本說明書中之基（基團）的標示中，未標記有取代或無取代的標示包含不具有取代基者與具有取代基者之兩者。舉例而言，所謂「烷基」係不僅包含不具有取代基的烷基（無取代烷基）還包含具有取代基的烷基（取代烷基）者。
在本說明書中之「（甲基）丙烯酸」的標示表示包含丙烯酸與甲基丙烯酸之兩者的概念。關於「（甲基）丙烯酸酯」等類似的標示亦然。
在本說明書中之「有機基」的詞語，除非特別註記，否則意謂自有機化合物排除1個以上之氫原子的基團。舉例而言，所謂「1價的有機基」表示自任意有機化合物排除1個氫原子的基團。
在本說明書中之「電子設備」的詞語使用在包含半導體晶片、半導體元件、印刷電路板、電子電路顯示裝置、資訊通訊終端、發光二極體、物理電池、化學電池等應用電子學之技術的元件、設備、最終產品等的意義上。
〈第1實施型態：樹脂組成物〉
第1實施型態之樹脂組成物包含：
具有由下述通式（1）所示之構成單元與由下述通式（1-A）所示之構成單元的聚合物；以及1-辛醇／水分配係數為3以下的溶劑。[(R
2)
d(R
3)
e(OR
4)
fSiO
g/2] （1）[(R
1)
bMO
c/2] （1-A）通式（1）中，R
2在存在多個的時候分別獨立為芳基或芳烷基，R
3在存在多個的時候分別獨立為氫原子、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，R
4在存在多個的時候分別獨立為氫原子或者直鏈或分枝的脂族烴基，d為1以上且3以下之數，e為0以上且2以下之數，f為0以上且未達3之數，g為超過0且3以下之數，d＋e＋f＋g＝4。通式（1-A）中，M係選自由Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Mo、Pd、Ag、Sn、Cs、Ba、W及Hf而成之群組之至少1種，R
1在存在多個的時候分別獨立為氫原子、羥基、鹵基、烷氧基、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，b為0以上且未達6之數，c為超過0且6以下之數，b＋c＝3～6。
如上述般，藉由組合特定的聚合物與特定的溶劑使用，可製造均質的樹脂組成物。此理由可推想如下。
（i）上述聚合物由於包含金屬元素M，故相比於通常的聚矽氧有溶劑溶解性低的可能性。然而，藉由具有可想見與有機溶劑親和的芳基或芳烷基作為R
2，可推測溶劑溶解性已改善。（ii）1-辛醇／水分配係數為3以下的溶劑可推測如上述之對矽氧與金屬氧烷之共聚合物的親和性高。
以下繼續第1實施型態之樹脂組成物的說明。
（針對通式（1））
作為d、e、f及g的理論值，d為1～3之整數，e為0～2之整數，f為0～3之整數，g為0～3之整數。並且，d＋e＋f＋g＝4指理論值之合計為4。然而，舉例而言，透過
29Si NMR量測獲得之值，d亦可為四捨五入成為1以上且3以下的小數，e亦可為四捨五入成為0以上且2以下的小數，f亦可為四捨五入成為0以上且3以下的小數（惟f＜3.0），g亦可為四捨五入成為0以上且3以下的小數（惟g≠0）。
並且，O
g/2的標示係一般使用作為具有矽氧鍵之化合物的標示者。以下式（1-1）係表示g為1，式（1-2）係表示g為2，式（1-3）係表示g為3的情形者。在g為1的情況下，在具有矽氧鍵的化合物中位於矽氧鏈的末端。
通式（1-1）～（1-3）中，R
x與通式（1）中之R
2同義，R
a及R
b分別獨立與通式（1）中之R
2、R
3、OR
4同義。虛線表示與其他Si原子的原子鍵。
『化3』
作為R
2的芳基，可列舉：苯基、1-萘基、2-萘基、蒽基、菲基等。芳基的碳數以6～20為佳。就合成容易性或原材料的取得容易性等而言，作為R
2的芳基以苯基為佳。
作為通式（1）之R
2的芳烷基，可列舉：後載之作為R
3或R
4之例而列舉的烷基為上述芳基所取代之基等。芳烷基的碳數以7～21為佳。
作為R
3及R
4之直鏈或分枝的脂族烴基，可舉出烷基。作為烷基，可列舉：甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基、異丁基、三級丁基、正戊基、異戊基、新戊基等。其中，以甲基及乙基為佳。烷基的碳數以1～5為佳。
通式（1）之R
3所具有之氫原子的一部分或全部亦可為氟原子所取代。具體而言，R
3亦可為氟烷基等。作為氟烷基，可舉出上述烷基之氫原子的一部分或全部為氟原子所取代之基。氟烷基的碳數以1～10為佳。
作為R
3之芳烴基，可列舉芳基或芳烷基。R
3以芳基為佳，以苯基為較佳。芳基的碳數以6～20為佳。
R
2～R
4之各基可更具有取代基，亦可不具有取代基。作為取代基，可列舉例如：烷基、脂環基、芳基、氟原子等鹵原子。當然亦能夠為此等以外的取代基。並且，取代基亦可為鹼溶性基。
R
2所包含之氫原子的一部分或全部亦可為氟原子所取代。舉例而言，R
2亦可為五氟苯基。
在通式（1）之R
2、R
3及R
4係含碳基的情況下，各基團的總碳數為例如1～20，以1～16為佳，以1～12為較佳。
（針對通式（1-A））
在通式（1-A）中，作為b及c的理論值，b為0～6之整數，c為0～6之整數。並且，所謂b＋c＝3～6指理論值之合計為3～6。然而，舉例而言，透過多核NMR量測獲得之值，由於b及c分別以平均值的形式獲得，故作為平均值之b亦可為四捨五入成為0以上且6以下的小數（惟b＜6.0），作為平均值之c亦可為四捨五入成為0以上且6以下的小數（惟c≠0）。順帶一提，理論值c＝0表示構成單元係單體，平均值c≠0表示並非全部化合物係單體。
作為R
1之鹵素的具體例，可舉出在通式（1）之R
2～R
4列舉作為具體例之基。
作為R
1之烷氧基的具體例，可舉出由－O－R
1′所示之基。於此，R
1′可為在通式（1）之R
2～R
4列舉作為具體例的烷基。烷氧基的碳數以1～5為佳。
作為R
1之直鏈或分枝的脂族烴基，可舉出烷基。作為烷基，可列舉：甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基、異丁基、三級丁基、正戊基、異戊基、新戊基等。其中，以甲基及乙基為佳。烷基的碳數以1～5為佳。直鏈或分枝的脂族烴基所具有之氫原子的一部分或全部亦可為氟原子所取代。
R
1所具有之氫原子的一部分或全部亦可為氟原子所取代。具體而言，R
1亦可為氟烷基等。作為氟烷基，可舉出上述烷基之氫原子的一部分或全部為氟原子所取代之基。氟烷基的碳數以1～10為佳。
作為R
1之芳烴基，可列舉芳基或芳烷基。R
1以芳基為佳，以苯基為較佳。芳基的碳數以6～20為佳。
M以選自由Ge、Mo及W而成之群組之至少1種為佳。M以Ge為尤佳。Ge、Mo及W具有利用氟系的蝕刻氣體之去除容易這樣的一面。簡言之，藉由使用Ge、Mo或W作為敏化元素，在後述圖案形成方法中易於利用之後的蝕刻來去除非意圖殘留於基板上之上層膜的一部分。
（針對亦可更包含的構成單元）
聚合物以更包含由下述通式（2）及／或下述通式（3）所示之構成單元為佳。
[(R
5)
h(R
6)
iSiO
j/2] （2）[(R
7)
kSiO
l/2] （3）
通式（2）中，
R
5在存在多個的時候分別獨立為碳數1以上且30以下之一價的有機基，所述一價的有機基為選自由環氧基、氧呾基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基及內酯基而成之群組之至少任一取代基所取代，R
6在存在多個的時候分別獨立為選自由氫原子、鹵基、碳數1以上且5以下的烷基、苯基、羥基、碳數1以上且3以下的烷氧基及碳數1以上且10以下的氟烷基而成之群組之任一基，h為1以上且3以下之數，i為0以上且未達3之數，j為超過0且3以下之數，h＋i＋j＝4。
通式（3）中，
R
7在存在多個的時候分別獨立為選自由鹵基、烷氧基及羥基而成之群組之任一基，k為0以上且未達4之數，l為超過0且4以下之數，k＋l＝4。
在通式（2）中，作為h、i及j的理論值，h為1～3之整數，i為0～3之整數，j為0～3之整數。並且，h＋i＋j＝4指理論值之合計為4。
然而，舉例而言，在
29Si NMR量測中，h、i及j分別以平均值的形式獲得。據此，作為平均值之h亦可為四捨五入成為1以上且3以下的小數，i亦可為四捨五入成為0以上且3以下的小數（惟i＜3.0），j亦可為四捨五入成為0以上且3以下的小數（惟j≠0）。
h以1以上且2以下之數為佳，以1為較佳。i以0以上且2以下之數為佳，以0以上且1以下之數為較佳。j以1以上且3以下之數為佳，以2以上且3以下之數為較佳。
在通式（3）中，作為k及l的理論值，k為0～4之整數，l為0～4之整數。並且，k＋l＝4指理論值之合計為4。
然而，舉例而言，在
29Si NMR量測中，k及l分別以平均值的形式獲得。據此，作為平均值之k亦可為四捨五入成為0以上且4以下的小數（惟k＜4.0），l亦可為四捨五入成為0以上且4以下的小數（惟l≠0）。
以k為0以上且3以下之數為佳。以l為1以上且4以下之數為佳。
針對通式（2）中之O
j/2，以下通式（2-1）係表示j為1，通式（2-2）係表示j為2，通式（2-3）係表示j為3的情形者。在j為1的情況下，在具有矽氧鍵的化合物中位於矽氧鏈的末端。
『化4』
通式（2-1）～（2-3）中，
R
y與通式（2）中之R
5同義，R
a及R
b分別獨立與通式（2）中之R
5及R
6同義，虛線表示與其他Si原子的原子鍵。
針對通式（3）中之O
l/2，l＝4時之O
l/2表示以下通式（3-1）。通式（3-1）中，虛線表示與其他Si原子的原子鍵。
『化5』
通式（3）中之O
4/2一般稱為Q4單元，表示Si原子的4個原子鍵全部形成矽氧鍵的結構。在上面雖記載Q4，但通式（3）亦可如下所示之Q0、Q1、Q2、Q3單元般，於原子鍵包含能夠水解／縮合之基。並且，通式（3）只要具有選自由Q1～Q4單元而成之群組之至少1個即可，亦可更含有Q0單元。
Q0單元：Si原子的4個原子鍵全部係能夠水解／聚縮之基（鹵基、烷氧基或羥基等得形成矽氧鍵之基）的結構。Q1單元：Si原子的4個原子鍵之中，1個形成矽氧鍵，其餘3個全部係上述能夠水解／聚縮之基的結構。Q2單元：Si原子的4個原子鍵之中，2個形成矽氧鍵，其餘2個全部係上述能夠水解／聚縮之基的結構。Q3單元：Si原子的4個原子鍵之中，3個形成矽氧鍵，其餘1個係上述能夠水解／聚縮之基的結構。
作為對應由通式（3）所示之構成單元的單體（原料），良佳可列舉：四烷氧基矽烷、四鹵矽烷（例如四氯矽烷、四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四正丙氧基矽烷、四異丙氧基矽烷等）、此等矽烷化合物的寡聚物等。
藉由一價的有機基R
5的存在，第1實施型態之樹脂組成物可為熱固性或光固性。
一價的有機基R
5以由下述通式（2a）、（2b）、（2c）、（3a）及（4a）所示之基之任意者為佳。
『化6』
通式（2a）、（2b）及（2c）中，R
g、R
h及R
i分別獨立表示二價的連結基，虛線表示原子鍵。通式（3a）及（4a）中，R
j及R
k分別獨立表示二價的連結基，虛線表示原子鍵。
在R
g、R
h及R
i係二價的連結基的情況下，作為其具體例，可舉出例如碳數為1～20的伸烷基。伸烷基亦可包含1個或其以上形成醚鍵的部位。在碳數為3以上的情況下，伸烷基亦可分枝，分離的碳彼此亦可連結形成環。在伸烷基的碳數為2以上的情況下，亦可包含1個或其以上於碳－碳之間插入氧形成醚鍵的部位。
作為在R
j及R
k係二價的連結基的情形之良佳例，可再舉出在R
g、R
h及R
i列舉作為良佳基者。
由通式（2）所示之第2構成單元之中，若以係為原料之烷氧基矽烷來舉出尤佳者，則例如以下。
3-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷（信越化學工業股份有限公司製，產品名：KBM-403）、3-環氧丙氧丙基三乙氧基矽烷（同公司，產品名：KBE-403）、3-環氧丙氧丙基甲基二乙氧基矽烷（同公司，產品名：KBE-402）、3-環氧丙氧丙基甲基二甲氧基矽烷（同公司，產品名：KBM-402）、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷（同公司，產品名：KBM-303）、2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷、8-環氧丙氧基辛基三甲氧基矽烷（同公司，產品名：KBM-4803）、[(3-乙基-3-氧呾基)甲氧基]丙基三甲氧基矽烷、[(3-乙基-3-氧呾基)甲氧基]丙基三乙氧基矽烷等。
並且，亦可列舉：3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷（信越化學工業股份有限公司製，產品名：KBM-503）、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷（同公司，產品名：KBE-503）、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷（同公司，產品名：KBM-502）、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷（同公司，產品名：KBE-502）、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷（同公司，產品名：KBM-5103）、8-甲基丙烯醯氧基辛基三甲氧基矽烷（同公司，產品名：KBM-5803）等。
以下，以R
5－Si的結構標示在R
5包含內酯基的情形之具體例。
『化7』
『化8』
『化9』
『化10』
作為對應由通式（3）所示之構成單元的單體（原料），良佳可列舉：四烷氧基矽烷、四鹵矽烷（例如四氯矽烷、四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四正丙氧基矽烷、四異丙氧基矽烷等）、此等矽烷化合物的寡聚物等。
聚合物的重量平均分子量並不特別受限，但為例如500～50000，以800～40000為佳，以1000～30000為更佳。
聚合物中之各構成單元的比率（共聚合比率）因應聚合物的用途等適當調整即可。下面揭示在將聚合物應用於後載之固化膜的製造方法或附有圖案之基板的製造方法的情況下良佳之各構成單元的比率作為一例。
由通式（1）所示之構成單元的含有比率（共聚合比率）：良佳為10～60 mol%，較佳為20～50 mol%由通式（1-A）所示之構成單元的含有比率（共聚合比率）：就於膜中使更多的敏化元素存在以圖求進一步的靈敏度提升的觀點而言，良佳為10～60 mol%，較佳為20～50 mol%在聚合物具有由通式（2）所示之構成單元的情況下，其含有比率（共聚合比率）：良佳為10～60 mol%，較佳為20～50 mol%在聚合物具有由通式（3）所示之構成單元的情況下，其含有比率（共聚合比率）：良佳為10～60 mol%，較佳為20～50 mol%
（針對獲得聚合物的方法）
聚合物可透過例如下述來合成：將對應上載之各構成單元的鹵矽烷、烷氧基矽烷、包含由通式（1-A）之M所示之元素的烷氧化物或鹵化物等（之後總稱為「對應各構成單元的原料化合物」）水解聚縮。
作為合成的具體順序，首先將對應各構成單元的原料化合物在室溫（係謂既未特別加熱亦未特別冷卻的氣體環境溫度，通常為15～30℃左右。下同。）下採取至反應容器內。之後，將用以水解對應各構成單元的原料化合物之水、用以使聚縮反應進行之觸媒與依期望之反應溶媒加入至反應容器內做成反應溶液。此時的放入順序並不特別受限。
隨後，攪拌此反應溶液，同時在指定時間、指定溫度下使水解及縮合反應進行。藉此可獲得樹脂。反應所需的時間亦取決於觸媒的種類，但通常為3～24小時，反應溫度為室溫（例如25℃）以上且200℃以下。
在進行加熱的情況下，由於要防止反應系統中之未反應原料、水、反應溶媒及／或觸媒蒸餾到反應系統外，故以將反應容器做成封閉系統或安裝回流裝置使反應系統回流為佳。反應後，就樹脂組成物之處理性的觀點而言，以減低殘存於反應系統內之水、生成的醇及觸媒為佳。作為具體方法，可舉出（i）萃取作業或（ii）將甲苯等不會對反應造成不良影響的溶媒加入至反應系統內，以迪安斯達克管來共沸去除的方法等。
在水解及縮合反應中使用的水量並不特別受限。就反應效率的觀點而言，相對於對應各構成單元的原料化合物所含有之水解性基（烷氧基或鹵原子基，在包含兩者的情況下為烷氧基及鹵原子基）的總莫耳數，以0.01～15倍為佳。
用以使聚縮反應進行的觸媒並無特別限制。作為觸媒可良佳使用酸觸媒或鹼觸媒。
作為酸觸媒的具體例，可列舉：鹽酸、硝酸、硫酸、氫氟酸、磷酸、乙酸、草酸、三氟乙酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、樟腦磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、甲酸、順丁烯二酸、丙二酸或丁二酸等多元羧酸或其酐等。
作為鹼觸媒的具體例，可列舉：三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、二乙胺、三乙醇胺、二乙醇胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、氫氧化四甲銨等。作為觸媒的使用量，相對於對應各構成單元的原料化合物所含有之水解性基（烷氧基或鹵原子基，在包含兩者的情況下為烷氧基及鹵原子基）的總莫耳數，以0.001～0.5倍為佳。
在反應中，未必需要使用反應溶媒，可將原料化合物、水及觸媒混合來進行水解縮合。另一方面，在使用反應溶媒的情況下，其種類並不特別受限。其中，就對於原料化合物、水、觸媒之溶解性的觀點而言，以極性溶媒為佳，以醇系溶媒為更佳。具體而言，可列舉：甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、二丙酮醇、丙二醇一甲基醚等之中1或2種以上。作為在使用反應溶媒的情形之使用量，可使用使水解縮合反應在均勻系統進行所需的任意量。
對於所合成之聚合物，以透過利用溶劑之稀釋、濃縮、萃取、水洗、離子交換樹脂純化、過濾等在高分子化學領域中通常已知的手法來減低未反應單體或雜質為佳。
（針對溶劑）
在第1實施型態中，併用上述聚合物與1-辛醇／水分配係數log P
ow為3以下的溶劑。
在聚合物的更加良好之溶解性的觀點上，log P
ow以2.5以下為佳，以−2.0～2.5為較佳，以−1.5～2.5為更佳，以−1.0～2.0為尤佳。
在溶劑的log P
ow記載於溶劑的一覽表或SDS（Safety Data Sheet）的情況下可採用其值。在log P
ow未記載於一覽表或SDS的情況下，可遵循JIS Z 7260-107來量測。
第1實施型態之樹脂組成物只要聚合物會溶解，除了log P
ow為3以下的溶劑，亦可包含log P
ow大於3的溶劑。惟在聚合物的良好之溶解性的觀點上，溶劑整體中之log P
ow為3以下之溶劑的比率以50質量%以上為佳，以60質量%以上為較佳，以70質量%以上為更佳，以80質量%以上為尤佳。亦可僅使用log P
ow為3以下的溶劑作為溶劑。並且，亦可併用2種以上之log P
ow為3以下的溶劑。
作為良佳溶劑，可列舉：二元醇醚類、醇類、酯類及酮類。由此等溶劑之中，可尤佳使用log P
ow為3以下的溶劑。
在本說明書中，所謂二元醇醚類，係指二元醇類之至少1個末端（羥末端）置換成醚鍵的化合物。作為二元醇醚類的具體例，可列舉：乙二醇一甲基醚、乙二醇一乙基醚、乙二醇一正丁基醚、乙二醇二甲基醚、乙酸乙二醇一甲基醚酯、乙酸乙二醇一乙基醚酯、乙酸乙二醇一丁基醚酯、二乙二醇一甲基醚、二乙二醇一乙基醚、二乙二醇一正丁基醚、二乙二醇二甲基醚、乙酸二乙二醇一乙基醚酯、乙酸二乙二醇一丁基醚酯、丙二醇一甲基醚、丙二醇一正丁基醚、乙酸丙二醇一甲基醚酯、乙酸二丙二醇甲基醚酯、乙酸甲基-1,3-丁二醇酯等。
作為醇類的具體例，可列舉：甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、1-戊醇、1-己醇、4-甲基-2-戊醇、1-庚醇、1-辛醇、1-壬醇及此等的結構異構物等鏈狀醇；環丁醇、環戊醇、環己醇、四氫糠醇等環醇。
在本說明書中，酯類係指不符合上述二元醇醚類且具有酯鍵的化合物。作為酯類的具體例，可列舉：乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸正戊酯、乙酸異戊酯、二乙酸乙二酯、二乙酸丙二酯、二乙酸-1,4-丁二酯、二乙酸-1,3-丁二酯、二乙酸-1,6-己二酯、乙酸環己酯、三乙酸甘油酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯等。
作為酮類的具體例，可列舉：丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲基戊基酮、2-庚酮、4-庚酮、2-辛酮、環戊酮、環己酮、環庚酮、乙醯丙酮、二氧𠮿等。
溶劑的使用量（在使用多種溶劑的情況下為其合計量）並不特別限定，但不揮發成分濃度可使用成為例如1～50質量%的量，良佳為1～40質量%，較佳為5～30質量%。不揮發成分濃度只要考量到欲形成之樹脂膜的厚度或聚合物的溶解性而適當調整即可。
（針對樹脂組成物中的粒子數）
樹脂組成物的均勻性可藉由例如樹脂組成物中的粒子數來定量化。
在第1實施型態之樹脂組成物中，在利用光散射式液中粒子偵測器之粒子量測中之大於0.2 μm之粒子的個數在每1 mL時以100個以下為佳，以50個以下為較佳，以25個以下為更佳。
大於0.2 μm之粒子的個數理想上在每1 mL時為0個。惟現實中大於0.2 μm之粒子的個數之下限值為例如在每1 mL時為1個，於具體例中在每1 mL時為3個。
大於0.2 μm之粒子的個數可利用市售的量測裝置來量測，所述量測裝置能夠利用以雷射為光源之光散射式液中粒子量測方式來量測。所謂粒子的粒徑，意謂PSL（聚苯乙烯製乳膠）標準粒子基準的光散射當量直徑。
（針對樹脂組成物的製造方法）
第1實施型態之樹脂組成物良佳可藉由經過溶液化工序來製造，所述溶液化工序
將「將由下述通式（1y）所示之矽化合物與由下述通式（1-2）所示之金屬化合物水解聚縮而獲得之聚合粗產物」及「1-辛醇／水分配係數為3以下的溶劑」混合並溶液化。R′
dSiR
3 e(OR
4)
cc（1y）M(R
8)
m(R
9)
n（1-2）通式（1y）中，R′在存在多個的時候分別獨立為芳基或芳烷基，R
3的定義及具體態樣與通式（1）之R
3相同，R
4的定義及具體態樣與通式（1）之R
4相同，d為1以上且3以下之數，e為0以上且2以下之數，cc為1以上且未達4之數，d＋e＋cc＝4。通式（1-2）中，M的定義及具體態樣與通式（1-A）之M相同，R
8在存在多個的時候分別獨立為氫原子、羥基、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，R
9在存在多個的時候分別獨立為烷氧基或鹵素，m為0以上且3以下之數，n為1以上且4以下之數，m＋n＝3或4。
R′的具體態樣可與在通式（1）中之R
2的具體態樣相同。
R
8的具體態樣可與在通式（1-A）中之R
1的具體態樣相同。
作為R
9之烷氧基的具體例，可舉出由－O－R
9′所示之基。於此，R
9′係在通式（1）之R
2～R
4列舉作為具體例的烷基。R
9之烷氧基的碳數以1～5為佳，具體而言以甲氧基或乙氧基為佳。作為R
9之鹵素以氟原子或氯原子為佳。
依據本發明人等的見解，即使聚合粗產物在剛聚合就包含對聚合溶媒不溶或難溶的成分（沉澱等），藉由經過如上述般的溶液化工序，不溶或難溶的成分亦可溶解而獲得均勻的溶液。
關於在溶液化工序使用之「1-辛醇／水分配係數為3以下的溶劑」的具體態樣，如同在（針對溶劑）的項目所說明。
關於在溶液化工序中之攪拌條件或溫度條件，只要最終可獲得均勻的溶液即不特別受限。順帶一提，在溶液化工序中，亦可為了促進溶解而進行施加超音波。
當獲得上述聚合粗產物時，以使用螯合劑為佳。藉由使用螯合劑，可想見反應均勻性會上升。
作為螯合劑，可列舉：乙醯丙酮、苯甲醯丙酮、二苯甲醯基甲烷等β-二酮、乙醯乙酸乙酯、苯甲醯乙酸乙酯等β-酮酸酯等。
於上述溶液化工序之後，亦可進一步進行選自由利用溶劑之稀釋、濃縮、萃取、水洗、離子交換樹脂純化及過濾而成之群組之至少1個操作。
關於濃縮，可舉出蒸發器等一般的方法。
關於萃取，可舉出如使用分液漏斗之一般的方法。在聚合物的製造中，亦可於水解聚縮反應後將殘存於系統內之水、生成的醇、觸媒等透過萃取來去除。
在聚合物與水分層的情況下，亦可將聚合物水洗。
亦可在使聚合物溶解於與水分層的溶媒做成有機溶液之後，將聚合物水洗。
關於離子交換樹脂純化，可藉由使聚合物溶液接觸市售的離子交換樹脂來減低系統內的金屬含量。
透過一般的手法來進行過濾，藉此可減低系統內的粒子等不溶物。
〈第2實施型態：樹脂組成物〉
第2實施型態之樹脂組成物包含：
具有由下述通式（1）所示之構成單元的聚矽氧化合物、具有由下述通式（1-A）所示之構成單元的聚金屬氧烷化合物，以及1-辛醇／水分配係數log P
ow為3以下的溶劑。[(R
2)
d(R
3)
e(OR
4)
fSiO
g/2] （1）[(R
1)
bMO
c/2] （1-A）通式（1）中，R
2在存在多個的時候分別獨立為芳基或芳烷基，R
3在存在多個的時候分別獨立為氫原子、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，R
4在存在多個的時候分別獨立為氫原子或者直鏈或分枝的脂族烴基，d為1以上且3以下之數，e為0以上且2以下之數，f為0以上且未達3之數，g為超過0且3以下之數，d＋e＋f＋g＝4。通式（1-A）中，M為選自由Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Mo、Pd、Ag、Sn、Cs、Ba、W及Hf而成之群組之至少1種，R
1在存在多個的時候分別獨立為氫原子、羥基、鹵基、烷氧基、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，b為0以上且未達6之數，c為超過0且6以下之數，b＋c＝3～6。
第2實施型態之樹脂組成物亦可為均質的樹脂組成物。關於此理由可想見係與在第1實施型態說明之理由相同的理由。
關於在第2實施型態中之通式（1）中之各基團的具體態樣或附碼（d、e、f及g）的具體態樣，係與第1實施型態相同。
關於在第2實施型態中之通式（1-A）中之基團的具體態樣或附碼（b及c）的具體態樣，係與第1實施型態相同。
在第2實施型態中，聚矽氧化合物亦可更包含在第1實施型態說明之由通式（2）及／或通式（3）所示之構成單元。聚矽氧化合物亦可更包含另一構成單元。
在第2實施型態中，聚金屬氧烷化合物亦可更包含在第1實施型態說明之由通式（2）及／或通式（3）所示之構成單元。聚金屬氧烷化合物亦可更包含另一構成單元。
在第2實施型態中，關於獲得聚矽氧化合物的方法及獲得聚金屬氧烷化合物的方法，可參考在第1實施型態中之獲得聚合物的方法。
關於第2實施型態之樹脂組成物可包含之溶劑的具體種類或量、其他溶劑相關的事項，可做成與在第1實施型態說明之事項相同。
關於第2實施型態之樹脂組成物中之粒子數，亦可做成與第1實施型態相同。
〈樹脂組成物為光敏性的態樣〉
第1或第2實施型態之樹脂組成物可更包含光誘導性化合物。換言之，第1或第2實施型態之樹脂組成物可具有光敏性。
作為光誘導性化合物，可使用例如：選自由萘醌二疊氮、光酸產生劑、光鹼產生劑及光自由基產生劑而成之群組之至少1種。
由於醌二疊氮化合物一曝光就會釋放氮分子而分解，於分子內生成羧酸基，故提升由上述樹脂組成物獲得的光敏性樹脂膜之對鹼顯影液的溶解性。並且，在未曝光部位上抑制光敏性樹脂膜的鹼溶解性。是故，含有醌二疊氮化合物的光敏性樹脂膜在未曝光部位與曝光部位上會產生對鹼顯影液之溶解性的對比，可形成正型的圖案。
醌二疊氮化合物係具有例如：1,2-醌二疊氮基等醌二疊氮基的化合物。作為1,2-醌二疊氮化合物，可列舉例如：1,2-萘醌-2-二疊氮基-4-磺酸、1,2-萘醌-2-二疊氮基-5-磺酸、1,2-萘醌-2-二疊氮基-4-磺醯氯及1,2-萘醌-2-二疊氮基-5-磺醯氯。若使用醌二疊氮化合物，則可獲得對係為一般的紫外線之水銀燈的i線（波長365 nm）、h線（波長405 nm）、g線（436 nm）敏感之正型的光敏性樹脂膜。
作為醌二疊氮化合物的市售品，可列舉：東洋合成工業股份有限公司製之NT系列、4NT系列、PC-5；三寶化學研究所股份有限公司製之TKF系列、PQ-C等。
在使用醌二疊氮化合物作為光誘導性化合物的情況下，其摻合量相對於聚合物100質量份，以1質量份以上且30質量份以下為佳，以5質量份以上且20質量份以下為更佳。藉由使用適量的醌二疊氮化合物，易於兼顧充分的圖案化性能與獲得之圖案固化膜的透明性或折射率等光學物性。
於此，所謂「聚合物」係指前述聚合物、聚矽氧化合物及聚金屬氧烷化合物。下面亦然。
茲針對光酸產生劑予以說明。光酸產生劑係藉由光照射而產生酸的化合物，藉由在曝光部位產生的酸來促進矽醇縮合反應亦即溶膠凝膠聚合反應，可想見由鹼顯影液所致之溶解速度會顯著降低。並且，在聚合物具有環氧基或氧呾基的情況下，由於能夠促進各自的固化反應故為佳。另一方面，未曝光部不會引發此作用而為鹼顯影液所溶解，形成對應曝光部位之形狀的負型圖案。
作為光酸產生劑，可具體列舉：鋶鹽、錪鹽、磺醯基重氮甲烷、N-磺醯氧基醯亞胺及肟-O-磺酸酯。此等光酸產生劑可單獨使用，亦可合併2種以上來使用。作為市售品之具體例，可列舉：商品名：Irgacure 290、Irgacure PAG121、Irgacure PAG103、Irgacure CGI1380、Irgacure CGI725（以上為美國BASF公司製）；商品名：PAI-101，PAI-106、NAI-105、NAI-106、TAZ-110、TAZ-204（以上為Midori Kagaku Co., Ltd.製）；商品名：CPI-200K、CPI-210S、CPI-101A、CPI-110A、CPI-100P、CPI-110P、CPI-310B、CPI-100TF、CPI-110TF、HS-1、HS-1A、HS-1P、HS-1N、HS-1TF、HS-1NF、HS-1MS、HS-1CS、LW-S1、LW-S1NF（以上為San-Apro Ltd.製）；商品名：TFE-TRIAZINE、TME-TRIAZINE、MP-TRIAZINE（以上為SANWA Chemical Co., Ltd製）等。
作為光誘導性化合物之光酸產生劑的摻合量相對於聚合物100質量份，以0.01質量份以上且10質量份以下為佳，以0.05質量份以上且5質量份以下為更佳。藉由使用適量的光酸產生劑，易於兼顧充分的圖案化性能與組成物的儲存穩定性。
茲針對光鹼產生劑予以說明。光鹼產生劑係藉由光照射而產生鹼（陰離子）的化合物，在曝光部位產生的鹼會使溶膠凝膠反應進行，由鹼顯影液所致的溶解速度會顯著降低，亦即可實現對鹼顯影液的耐受性。另一方面，未曝光部不會引發此作用而為鹼顯影液所溶解，形成對應曝光部位之形狀的負型圖案。
作為光鹼產生劑，可具體列舉：醯胺、胺鹽等。作為市售品的具體例，可列舉：商品名：WPBG-165、WPBG-018、WPBG-140、WPBG-027、WPBG-266、WPBG-300、WPBG-345（以上為FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製）；2-(9-側氧𠮿-2-基)丙酸-1,5,7-三氮雙環[4.4.0]癸-5-烯鹽（2-(9-Oxoxanthen-2-yl)propionic Acid 1,5,7-Triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene Salt）、2-(9-側氧𠮿-2-基)丙酸（2-(9-Oxoxanthen-2-yl)propionic Acid）、苯乙酮-O-苯甲肟（Acetophenone O-Benzoyloxime）、環己基胺甲酸-2-硝基苄酯（2-Nitrobenzyl Cyclohexylcarbamate）、環己基胺甲酸-1,2-雙(4-甲氧苯基)-2-氧乙酯（1,2-Bis(4-methoxyphenyl)-2-oxoethyl Cyclohexylcarbamate）（以上為東京化成公司製）；商品名：EIPBG、EITMG、EINAP、NMBC（以上為Eiweiss公司製）等。
作為光誘導性化合物之光鹼產生劑的摻合量相對於聚合物100質量份，以0.01質量份以上且10質量份以下為佳，以0.05質量份以上且5質量份以下為更佳。藉由使用適量的光鹼產生劑，可進一步優化所獲得之圖案固化膜的化學抗性與組成物的儲存穩定性等的平衡。
〈固化膜的製造方法〉
使用第1實施型態或第2實施型態之樹脂組成物可製造固化膜。
具體而言，可藉由包含下述工序的一連串工序來製造固化膜：
樹脂膜形成工序，將第1實施型態或第2實施型態之樹脂組成物塗布於基板上來形成樹脂膜；以及加熱工序，將此樹脂膜在80℃以上且350℃以下的溫度下加熱。
樹脂膜的形成可透過眾所周知的塗布方法。樹脂膜以透過旋塗法塗布於基板上為佳。
〈附有多層膜之基板〉
使用第1實施型態或第2實施型態之樹脂組成物可製造附有多層膜之基板。
具體而言，使用第1實施型態或第2實施型態之樹脂組成物，
可製造具有下述內容的附有多層膜之基板：基板；有機層，設置於基板之其中之一面側；光阻下層膜，設置於在有機層上之與基板相反之面側，所述光阻下層膜係第1實施型態或第2實施型態之樹脂組成物的固化膜；以及光阻層，設置於在光阻下層膜上之與有機層相反之面側。
將附有多層膜之基板之一例揭示於圖1的S0。
附有多層膜之基板100，舉例而言，具有：於基材101上的有機層103、於有機層103上的係為第1實施型態或第2實施型態之樹脂組成物之固化物之光阻的下層膜105、於下層膜105上的光阻層107。
茲針對附有多層膜之基板的製造方法予以說明。
首先，準備基材101。作為基材101，可因應所形成之附有圖案之基板的用途而選自矽晶圓、金屬、玻璃、陶瓷、塑膠製的基材。具體上可列舉：矽、氮化矽、玻璃、聚醯亞胺（Kapton）、聚對酞酸乙二酯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二酯等作為使用於例如半導體或顯示器等的基材。並且，基材101亦可於表面具有矽、金屬、玻璃、陶瓷、樹脂等任意層體。
其次，將用以形成有機層103的有機物塗布液塗布於基材101。作為為形成有機層103而使用的有機物塗布液，可舉出含有例如：具有酚結構、雙酚結構、萘結構、茀結構、咔唑結構等的酚醛清漆樹脂；環氧樹脂；脲樹脂；異氰酸酯樹脂或聚醯亞胺樹脂的塗布液等，但不特別受限於此等。並且，有機層103的厚度可做成5 nm以上且20000 nm以下。
作為往基材101上之有機物塗布液的塗布方法，可使用旋塗、浸塗、噴塗、棒塗、塗布機、噴墨或輥塗器等眾所周知之塗布方法而無特別限制。
之後，藉由將經塗布有機物塗布液的基材101加熱，可獲得有機層103。加熱處理只要可將溶劑去除至所獲得之有機層103不會輕易流動或變形的程度即可，例如在100～400℃、30秒鐘以上且30分鐘以下的條件下加熱即可。
然後，於有機層103上塗布樹脂組成物並使之固化。藉此，可獲得光阻的下層膜105。塗布樹脂組成物的方法可使用於上所述之塗布方法。並且，藉由在80℃以上且350℃以下的溫度下加熱使樹脂組成物固化，可形成下層膜105。
下層膜105的厚度可做成5 nm以上且500 nm以下。
藉由於下層膜105上塗布光阻液並加熱，可形成光阻層107。能夠利用於附有多層膜之基板100的光阻材料並不特別受限。此外，在本實施型態中，光阻層107可由正型的光阻材料構成，亦可由負型的光阻材料構成。
透過以上工序，可形成附有多層膜之基板100。
〈附有圖案之基板的製造方法〉
使用附有多層膜之基板100，可製造附有圖案之基板。茲針對此參照圖1同時予以說明。
附有圖案之基板150的製作方法可包含後面的第0～5工序。
第0工序：準備附有多層膜之基板100的工序。第1工序：中介遮光板（光罩）109將光阻層107曝光，之後，將經曝光之光阻層107以顯影液顯影以獲得圖案的工序。第2工序：中介光阻層107的圖案進行下層膜105的乾蝕刻，獲得下層膜105之圖案的工序。第3工序：中介下層膜105的圖案進行有機層103的乾蝕刻，於有機層103獲得圖案的工序。第4工序：中介有機層103的圖案進行基材101的乾蝕刻，於基材101獲得圖案的工序。第5工序：去除有機層103以獲得附有圖案之基板150的工序。
以下參照圖1同時說明各工序。
（第0工序）
準備附有多層膜之基板100的工序（工序S0）可遵循於上所述之附有多層膜之基板100的製造工序來進行。
（第1工序）
以用以形成目標之圖案的期望之形狀的遮光板（光罩）109將在第0工序準備之附有多層膜之基板100遮光，並進行將光線照射至光阻層107的曝光處理。藉由如此，可獲得曝光後之光阻層107。曝光後之光阻層107包含係為經曝光之部分的曝光部與未曝光的部分。
於曝光處理可使用眾所周知的方法。作為光源，可使用光源波長為1～600 nm之範圍的光線。具體而言，可使用低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、KrF準分子雷射機（波長248 nm）、ArF準分子雷射機（波長193 nm）、EUV光（波長6 nm～27 nm，以13.5 nm為佳）等。
曝光量可配合使用之光誘導性化合物的種類或量、製造工序等來調節。作為一例，為1～10000 mJ／cm
2左右，良佳為10～5000 mJ／cm
2左右。
在配置於光阻層107之正下方的下層膜105由第1或第2實施型態之樹脂組成物所形成的情況下，下層膜105包含EUV吸光度高的金屬物種。是故，二次電子自下層膜105流至光阻層107側，可提高EUV光靈敏度。
曝光後，亦可視需求於顯影工序之前進行曝光後加熱。順帶一提，曝光後加熱的溫度在適於使用之光阻材料的溫度範圍下進行即可。並且，曝光後加熱的時間亦在適於使用之光阻材料的時間下進行即可。
藉由將曝光後之光阻層107顯影，可去除曝光部，形成期望之形狀的圖案（工序S1）。此外，圖1係正型之圖案固化膜的製造方法之說明圖，但在獲得負型之圖案固化膜的情況下，會藉由進行顯影來去除曝光部以外的部分，未以遮光板109遮光之所謂係為曝光部的光阻層107會成為圖案。
所謂顯影，通常係使用鹼性的溶液作為顯影液將未曝光部或曝光部溶解、清洗去除，藉此形成圖案。順帶一提，作為顯影液，亦已知以有機溶劑為主成分的顯影液。
作為顯影法，可使用浸漬法、液灘法（puddle method）、噴灑法等眾所周知的方法。顯影時間可因應光阻材料來設定。之後，視需求進行清洗、潤洗、乾燥等。
如此，可形成光阻層107的圖案。
作為有機溶劑系顯影液，可舉出以酮系溶劑、酯系溶劑、醇系溶劑等為主成分的顯影液。
具體而言，可舉出以苯乙酮、甲基苯乙酮、二異丁基酮、2-己酮、3-己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、2-辛酮、2-壬酮、甲基環己酮、甲酸丙酯、甲酸丁酯、甲酸異丁酯、甲酸戊酯、甲酸異戊酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯、乙酸-2-甲基丁酯、乙酸己酯、乙酸丁烯酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、乳酸異丁酯、乳酸戊酯、乳酸異戊酯、3-乙氧基丙酸乙酯、2-羥基異丁酸甲酯、2-羥基異丁酸乙酯、巴豆酸甲酯、巴豆酸乙酯、纈草酸甲酯、戊烯酸甲酯、苄酸甲酯、甲酸苄酯、乙酸苯酯、苄酸乙酯、甲酸苯基乙酯、乙酸苄酯、苯基乙酸甲酯、苯基乙酸乙酯、乙酸-2-苯基乙酯、3-苯基丙酸甲酯、丙酸苄酯、乙醇、1-丙醇、2-丙醇等為主成分的顯影液。其中就取得容易性或作業性的觀點而言，以乙酸丁酯為佳。
有機溶劑可單獨使用亦可混合2種以上。有機溶劑系顯影液可僅包含此等有機溶劑，只要不損及作為顯影液的性能，亦可除了有機溶劑還包含其他成分。其他成分可舉出例如界面活性劑等。作為界面活性劑，可列舉：氟系界面活性劑、聚矽氧系界面活性劑等。
（第2工序）
中介光阻層107的圖案來進行下層膜105的乾蝕刻（工序S2）。在第2工序中，可藉由氟系氣體進行下層膜105的乾蝕刻。
在第2工序中，光阻層107的圖案成為保護膜，於乾蝕刻後該光阻層107的膜厚減少並殘留，或者消失。在圖1的工序S2中，以光阻層107的圖案於乾蝕刻後消失的形式記載。
作為使用於下層膜105的乾蝕刻之氟系氣體，可示例：CF
4、CH
3F、CH
2F
2、CHF
3、C
3F
6、C
4F
6、C
4F
8等。當然能夠使用的氣體並不受限於此等。
（第3工序）
中介下層膜105的圖案進行有機層103的乾蝕刻，於有機層103獲得圖案（工序S3）。在第3工序中，良佳藉由氧系氣體進行有機層103的乾蝕刻。
在第3工序中，下層膜105的圖案成為保護膜。於乾蝕刻後下層膜105的膜厚減少並殘留，或者消失。在圖1的工序S3中，以下層膜105的圖案於乾蝕刻後消失的形式記載。
作為使用於有機層103的乾蝕刻之氧系氣體，可示例：O
2、CO、CO
2等。當然能夠使用的氣體並不受限於此等。
（第4工序）
中介有機層103的圖案進行基材101的乾蝕刻，於基材101獲得圖案（工序S4）。在第4工序中，可藉由氟系氣體或氯系氣體進行基材的乾蝕刻。在第4工序中，有機層103的圖案成為保護膜，於乾蝕刻後膜厚會減少並殘留，或者幾乎消失。在圖1的工序S4中，以有機層103的圖案於乾蝕刻後殘留的形式記載。
作為使用於基材101的乾蝕刻之氟系氣體或氯系氣體，可示例：CF
4、CH
3F、CH
2F
2、CHF
3、C
3F
6、C
4F
6、C
4F
8、三氟化氯、氯、三氯硼烷、二氯硼烷等。當然能夠使用的氣體並不受限於此等。
（第5工序）
於形成圖案之後，藉由將有機層103去除（若光阻層107或下層膜105亦殘留的情況下則亦將此等去除）可獲得具有期望之圖案的附有圖案之基板150（工序S5）。
〈使用光敏性的樹脂組成物之圖案固化膜的製造方法〉
使用上述包含光誘導性化合物之樹脂組成物（光敏性的樹脂組成物），可製造圖案固化膜。茲針對此參照圖2同時予以說明。順帶一提，「圖案固化膜」係於曝光工序之後顯影以形成圖案，使獲得之圖案固化的固化膜。
圖案固化膜211的製作方法可包含後面的第1～4工序。
第1工序：將光敏性的樹脂組成物塗布於基材201上，加熱以形成光敏性樹脂膜203的工序。第2工序：將光敏性樹脂膜203中介遮光板（光罩）205曝光的工序。第3工序：將曝光後之光敏性樹脂膜203顯影以形成圖案膜207的工序。第4工序：將圖案膜207加熱，藉此使圖案膜207固化以做成圖案固化膜211的工序。
（第1工序）
準備基材201（工序S11-1）。作為塗布光敏性之樹脂組成物的基材201，可因應所形成之圖案固化膜的用途而選自矽晶圓、金屬、玻璃、陶瓷、塑膠製的基材。具體上可列舉：矽、氮化矽、玻璃、聚醯亞胺（Kapton）、聚對酞酸乙二酯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二酯等作為使用於半導體或顯示器等的基材。基材201亦可於表面具有矽、金屬、玻璃、陶瓷、樹脂等任意層體。
作為往基材201上的塗布方法，可使用旋塗、浸塗、噴塗、棒塗、塗布機、噴墨或輥塗器等眾所周知之塗布方法而無特別限制。
藉由將塗布有光敏性之樹脂組成物的基材201加熱，可獲得光敏性樹脂膜203（工序S11-2）。加熱處理只要可將溶劑去除至所獲得之光敏性樹脂膜203不會輕易流動或變形的程度即可，例如在80～120℃、30秒鐘以上且5分鐘以下的條件下加熱即可。
（第2工序）
以用以形成目標之圖案的期望之形狀的遮光板（光罩）205將在第1工序獲得之光敏性樹脂膜203遮光，並進行將光線照射至光敏性樹脂膜203的曝光處理。藉由如此，可獲得曝光後之光敏性樹脂膜203（工序S12）。曝光後之光敏性樹脂膜203包含係為經曝光之部分的曝光部203a與未曝光的部分。
於曝光處理可使用眾所周知的方法。作為光源，可使用光源波長為1 nm～600 nm之範圍的光線。具體而言，可使用低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、KrF準分子雷射機（波長248 nm）、ArF準分子雷射機（波長193 nm）、EUV光（波長6 nm～27 nm，以13.5 nm為佳）等。尤其，藉由使用EUV光，可獲得微細的圖案。一般應用之EUV光的波長為13.5 nm。並且，EUV光的脈寬通常為0.1～40 nm，EUV光的強度通常為100～1000 kW。
曝光量配合使用之光誘導性化合物的種類或量、製造工序等來調節即可。曝光量通常為1～10000 mJ／cm
2左右，良佳為10～5000 mJ／cm
2左右。
曝光後，亦可視需求於顯影工序之前進行曝光後加熱。曝光後加熱的溫度以60～180℃為佳，曝光後加熱的時間以30秒鐘～10分鐘為佳。
（第3工序）
將在第2工序獲得之曝光後之光敏性樹脂膜203顯影。藉此，曝光部203a以外的部分會去除，可形成具有期望之形狀之圖案的膜體（以下有時稱作「圖案膜」）207（工序S13）。
順帶一提，圖2係負型之圖案固化膜的製造方法之說明圖，但在獲得正型之圖案固化膜的情況下，會藉由進行顯影來去除曝光部203a，以遮光板205遮光之係為未曝光部的光敏性樹脂膜203會成為圖案膜207。
所謂顯影，通常係使用鹼性的溶液作為顯影液將未曝光部或曝光部溶解、清洗去除，藉此形成圖案。順帶一提，作為顯影液，亦已知以有機溶劑為主成分的顯影液。使用之顯影液只要係可形成期望之圖案者即可，並不特別受限。
作為顯影法，可使用浸漬法、液灘法、噴灑法等眾所周知的方法。顯影時間可因應光阻材料來設定。之後，視需求進行清洗、潤洗、乾燥等。
（第4工序）
將在第3工序獲得之圖案膜207予以加熱處理，藉此可獲得最終的圖案固化膜211（工序S14）。此時的加熱溫度以80℃以上且400℃以下為佳，以100℃以上且350℃以下為較佳。加熱處理時間為例如1分鐘以上且90分鐘以下，以5分鐘以上且60分鐘以下為佳。透過適度的加熱，易於獲得期望的化學抗性、耐熱性、透明性等。
以上描述了本發明之實施型態，但此等係本發明之示例，可採用上述以外之各式各樣的構造。並且，本發明並非受限於上述實施型態者，在可達成本發明之目的之範圍的變形、改良皆為本發明所包含。
『實施例』
茲依據實施例及比較例詳細說明本發明之實施態樣。為謹慎起見先言在前，本發明並不僅限於實施例。
［水解聚縮例1］
於反應容器中加入苯基三乙氧基矽烷（以後有時候記載為「Ph-Si」）0.77 g（3.2 mmol）、四乙氧基矽烷（以後有時候記載為「TEOS」）1.33 g（6.4 mmol）、四乙氧化鍺（以後有時候記載為「TEOG」）1.62 g（6.4 mmol）及乙醇3.0 g，在70℃下攪拌。
之後，滴入乙醇3.0 g、純水0.14 g（8.0 mmol）及順丁烯二酸0.1 g（0.8 mmol）的混合溶液。藉由此滴入，於反應容器中會產生白色沉澱。此外，包含此白色沉澱之液體的固體成分濃度（漿料濃度）為50質量%。
［水解聚縮例2］
於反應容器中加入五氟苯基三乙氧基矽烷（以後有時候記載為「F5Ph-Si」）3.11 g（9.4 mmol）、TEOS 3.94 g（18.9 mmol）、TEOG 4.78 g（18.9 mmol）及乙醇12.0 g，在70℃下攪拌。
之後，滴入乙醇36.0 g、純水0.96 g（53.3 mmol）及順丁烯二酸0.2 g（2 mmol）的混合溶液。藉由此滴入，於反應容器中會產生白色沉澱。此外，包含此白色沉澱之液體的固體成分濃度（漿料濃度）為9質量%。
［實施例1-1～1-11、比較例1-1～1-3］
於包含在水解聚縮例1獲得之白色沉澱的液體1.0 g（漿料濃度50質量%）添加表1所記載之溶液化的添加溶媒或比較溶媒5.0 g，藉此評價溶解性。具體上利用如以下的基準來評價。
〈溶解性的評價〉
（1）可否溶解
添加上述溶液化的添加溶媒或比較溶媒並在25℃下攪拌最多1小時。之後，以目視觀察確認到沉澱或不溶物者定為不可溶解（在表中標示為「不可」），呈溶液者定為可溶解（在表中標示為「可」）。
（2）溶解容易度
在上述可否溶解的評價中，自添加溶媒的添加／攪拌開始，於10分鐘以內可溶解者標示為A，於超過10分鐘～30分鐘可溶解者標示為B，於超過30分鐘～1小時可溶解者標示為C。
各種資訊一併揭示於表1。
表1中，「PGME」表示丙二醇一甲基醚，「IPA」表示異丙醇（2-丙醇），「PGMEA」表示乙酸丙二醇一甲基醚酯，「MIBC」表示甲基異丁基甲醇（4-甲基-2-戊醇）。
『表1』
| 水解聚縮例 | 溶液化的添加溶媒（或比較溶媒） | 溶解性 | |||
| 種類 | 1-辛醇／水分配係數（log P ow） | 可否溶解 | 溶解容易度 | ||
| 實施例1-1 | 1 | 丙三醇 | −1.76 | 可 | B |
| 實施例1-2 | 甲醇 | −0.82 | 可 | A | |
| 實施例1-3 | PGME | −0.49 | 可 | A | |
| 實施例1-4 | 乙醇 | −0.32 | 可 | A | |
| 實施例1-5 | IPA | 0.05 | 可 | A | |
| 實施例1-6 | 環己酮 | 0.08 | 可 | A | |
| 實施例1-7 | 甲基乙基酮 | 0.29 | 可 | A | |
| 實施例1-8 | PGMEA | 1.20 | 可 | A | |
| 實施例1-9 | MIBC | 1.43 | 可 | A | |
| 實施例1-10 | 乙酸正丁酯 | 1.82 | 可 | A | |
| 實施例1-11 | 甲苯 | 2.73 | 可 | C | |
| 比較例1-1 | 環己烷 | 3.44 | 不可 | — | |
| 比較例1-2 | 正己烷 | 4.11 | 不可 | — | |
| 比較例1-3 | 正庚烷 | 4.66 | 不可 | — |
［實施例2-1～2-11、比較例2-1～2-3］
於包含在水解聚縮例2獲得之白色沉澱的液體1.0 g（漿料濃度9質量%）添加表2所記載之溶液化的添加溶媒或比較溶媒5.0 g。然後，以與實施例1相同的手法評價溶解性。
各種資訊一併揭示於表2。
『表2』
| 水解聚縮例 | 溶液化的添加溶媒（或比較溶媒） | 溶解性 | |||
| 種類 | 1-辛醇／水分配係數（log P ow） | 可否溶解 | 溶解容易度 | ||
| 實施例2-1 | 2 | 丙三醇 | −1.76 | 可 | B |
| 實施例2-2 | 甲醇 | −0.82 | 可 | A | |
| 實施例2-3 | PGME | −0.49 | 可 | A | |
| 實施例2-4 | 乙醇 | −0.32 | 可 | A | |
| 實施例2-5 | IPA | 0.05 | 可 | A | |
| 實施例2-6 | 環己酮 | 0.08 | 可 | A | |
| 實施例2-7 | 甲基乙基酮 | 0.29 | 可 | A | |
| 實施例2-8 | PGMEA | 1.20 | 可 | A | |
| 實施例2-9 | MIBC | 1.43 | 可 | A | |
| 實施例2-10 | 乙酸正丁酯 | 1.82 | 可 | A | |
| 實施例2-11 | 甲苯 | 2.73 | 可 | C | |
| 比較例2-1 | 環己烷 | 3.44 | 不可 | — | |
| 比較例2-2 | 正己烷 | 4.11 | 不可 | — | |
| 比較例2-3 | 正庚烷 | 4.66 | 不可 | — |
如同表1及2所示，具有由通式（1）所示之構成單元與由通式（1-A）所示之構成單元的聚合物（剛聚合就於聚合溶媒中沉澱）良好溶解於1-辛醇／水分配係數log P
ow為3以下的溶劑。此結果表現出透過本說明書所記載的技術能夠提供包含經導入金屬元素之聚合物同時均質的樹脂組成物。
〈追加評價：附有多層膜之基板的製作與利用電子束照射之靈敏度評價〉
在下面說明使用上述樹脂組成物製作附有多層膜之基板，並評價利用電子束照射致之靈敏度之例。此外，本實驗例於未形成有機層的基板上依序形成固化膜（下層膜）、光阻層來作為模擬實驗。
在下面，除非特別註記，否則膜厚利用HORIBA公司製橢圓偏光儀來量測。
［實施例3］
於包含在水解聚縮例1獲得之白色沉澱的液體添加PGMEA使白色沉澱溶解，藉此獲得固體成分濃度為2質量%之均質的樹脂組成物。
將所獲得之樹脂組成物以孔徑0.22 μm的濾器過濾，於SUMCO股份有限公司製之直徑4英吋、厚度525 μm的矽晶圓上以轉數3000 rpm旋塗。之後，將矽晶圓放置於加熱板上，以250℃加熱3分鐘。如此操作，於矽晶圓上形成20 nm之膜厚的固化膜1。
［實施例4］
於包含在水解聚縮例2獲得之白色沉澱的液體添加PGMEA使白色沉澱溶解，藉此獲得固體成分濃度為1質量%之均質的樹脂組成物。
將所獲得之樹脂組成物以孔徑0.22 μm的濾器過濾，於SUMCO股份有限公司製之直徑4英吋、厚度525 μm的矽晶圓上以轉數500 rpm旋塗。之後，將矽晶圓放置於加熱板上，以250℃加熱3分鐘。如此操作，於矽晶圓上形成20 nm之膜厚的固化膜2。
［比較例4］
除了以莫耳比計為5：10：85（合計16.0 mmol）使用Ph-Si、甲基三乙氧基矽烷與TEOS代替水解聚縮例1的Ph-Si、TEOS及TEOG以外，以與水解聚縮例1相同程序進行水解／聚縮來獲得樹脂溶液。
於此樹脂溶液添加PGMEA，獲得固體成分濃度為1質量%之均質的樹脂組成物。將所獲得之樹脂組成物以孔徑0.22 μm的濾器過濾，於SUMCO股份有限公司製之直徑4英吋、厚度525 μm的矽晶圓上以轉數500 rpm旋塗。之後，將矽晶圓放置於加熱板上，以250℃加熱3分鐘。如此操作，於矽晶圓上獲得20 nm之膜厚的比較固化膜1。
［光阻層的製作］
將日本瑞翁公司製之正型電子束光阻組成物ZEP-520A以孔徑0.22 μm的濾器過濾，分別於在上述形成之固化膜1～2及比較固化膜1之上以轉數2000 rpm旋塗。之後，在加熱板上以150℃加熱1分鐘。如此操作，分別於各固化膜1～2及比較固化膜1上形成堆疊有膜厚20 nm之光阻層的多層膜1～2及比較多層膜1。
［敏化性確認試驗（電子束照射試驗）］
分別對多層膜1～2及比較多層膜1的光阻層表面使用ELIONIX INC.製ELS-G100-SP（100 keV）照射電子束。具體而言，一邊改變電子束的照射位置，一邊自5 μC／cm
2至250 μC／cm
2每隔5 μC／cm
2改變電子束照射量同時照射電子束。
分別將電子束照射後的多層膜1～2及比較多層膜1浸漬於乙酸丁酯30秒鐘以顯影。以布魯克公司製Dektak-XT-A量測顯影後之膜體的膜厚，將光阻層的膜厚成為零的曝光量定為必要曝光量E
th。E
th愈小表現愈高靈敏度。
各種資訊一併揭示於表3。
『表3』
| 多層膜 | 敏化性確認試驗 | ||
| No. | 固化膜（下層膜） | 光阻層 | Eth [μC/cm 2] |
| 多層膜1 | 固化膜1 （含有敏化元素） | ZEP-520A | 69.91 |
| 多層膜2 | 固化膜2 （含有敏化元素） | ZEP-520A | 52.91 |
| 比較多層膜1 | 比較固化膜1 （不含敏化元素） | ZEP-520A | 76.58 |
如表3所示，在包含敏化元素之附有多層膜之基板1、2中E
th較不含敏化元素之比較附有多層膜之基板1還小。此結果可理解為在包含敏化元素之附有多層膜之基板1、2中，於電子束照射時在下層膜產生多量的二次電子，此二次電子流至光阻層，藉此E
th變小。
上述係利用電子束照射之評價，但在電子束照射中之光阻的靈敏度與在EUV光照射中之光阻的靈敏度已報告有相關（例如放射線化學第107號（2019））。據此，可想見如上述般的靈敏度提升效果在利用EUV光的曝光中亦可獲得。
〈對電子設備製造工序之應用性的確認：蝕刻評價等〉
在下面顯現出使用上述樹脂組成物形成之膜體具有適度的耐乾蝕刻性，能夠使用於與以往之下層膜形成用組成物相同的電子設備製造工序。
［有機下層膜的形成］
將甲酚酚醛清漆樹脂KA-1160（DIC製）10 g、乙炔脲固化劑Nicalack MX279（NIPPON CARBIDE INDUSTRIES Co., Inc.製）2 g、對甲苯磺酸吡啶鎓鹽0.1 g、環己酮190 g混合，獲得樹脂組成物。將所獲得之樹脂組成物以孔徑0.22 μm的濾器過濾，於SUMCO股份有限公司製之直徑4英吋、厚度525 μm的矽晶圓上以轉數1000 rpm旋塗。之後，將矽晶圓放置於加熱板上，以250℃加熱3分鐘。如此操作，於矽晶圓上獲得200 nm之膜厚的有機下層膜1。
［多層膜3的形成］
於包含在水解聚縮例2獲得之白色沉澱的液體添加PGMEA使之溶解，藉此獲得固體成分濃度為3質量%之均質的樹脂組成物。將所獲得之樹脂組成物以孔徑0.22 μm的濾器過濾，於在上述形成之有機下層膜1上以轉數1400 rpm旋塗。之後，於加熱板上以250℃加熱3分鐘。如此操作，於有機下層膜1上形成堆疊有膜厚50 nm之光阻下層膜的多層膜3。
［多層膜4的形成］
將日本瑞翁公司製之正型電子束光阻組成物ZEP-520A以孔徑0.22 μm的濾器過濾，於在上述形成之多層膜3上以轉數500 rpm旋塗。之後，於加熱板上以150℃加熱1分鐘。如此操作，於多層膜3上形成堆疊有膜厚50 nm之光阻層的多層膜4。
［電子束照射］
對於形成有多層膜4之基板的光阻層表面，使用ELIONIX INC.製ELS-7000EX（50 keV）設定成曝光量：150 μC／cm
2；曝光線寬：線100 μm、間隔100 μm，照射電子束。之後，將附有多層膜之基板浸漬於乙酸丁酯30秒鐘以顯影。如此操作，獲得附有光阻圖案之附有多層膜的基板。
［附有圖案之基板的製作：利用氟蝕刻的圖案轉印］
將附有光阻圖案之附有多層膜的基板使用SUMCO公司製RIE-101iPH蝕刻裝置在壓力0.67 Pa、CHF
3氣體、流量40 sccm、天線電力100 W、偏壓電力25 W下處理40秒對光阻下層膜進行乾蝕刻。藉由如此，將光阻層的圖案轉印至光阻下層膜，獲得附有光阻下層膜圖案之附有多層膜的基板。
［附有圖案之基板的製作：利用氧蝕刻的圖案轉印］
將附有光阻下層膜圖案之附有多層膜的基板使用SUMCO公司製RIE-101iPH蝕刻裝置在壓力1 Pa、O
2氣體、流量20 sccm、天線電力75 W、偏壓電力100 W下處理70秒對有機下層膜進行乾蝕刻。藉由如此，將光阻下層膜的圖案轉印至有機下層膜，獲得附有有機下層膜圖案之附有多層膜的基板。
［附有圖案之基板的製作：利用氟蝕刻的圖案轉印］
將附有有機下層膜圖案之附有多層膜的基板使用SUMCO公司製RIE-101iPH蝕刻裝置在壓力0.67 Pa、CHF
3氣體、流量40 sccm、天線電力100 W、偏壓電力25 W下處理80秒對矽晶圓進行乾蝕刻。藉由如此，將有機下層膜的圖案轉印至矽晶圓，獲得附有矽圖案的基板。
將此附有圖案之基板截斷，使用Thermo Fisher公司製Helios G3CX聚焦離子束掃描電子顯微鏡來觀察。觀察的結果，確認到線100 μm、間隔100 μm的圖案轉印形成於矽基板。
由此確認結果，可確定如上述樹脂組成物包含敏化元素的樹脂固化物亦與以往之下層膜形成用樹脂組成物同樣能夠使用於多層光阻製程。
此申請案主張以於2022年6月14日申請之日本專利申請第2022-096018號為基礎案的優先權，將其所揭露之所有內容援引於此。
100:附有多層膜之基板
101:基材
103:有機層
105:下層膜
107:光阻層
109:光罩
150:附有圖案之基板
201:基材
203:光敏性樹脂膜
203a:曝光部
205:光罩
207:圖案膜
211:圖案固化膜
〈圖1〉係用以說明附有圖案之基板的製造方法等的圖。
〈圖2〉係用以說明圖案固化膜的製造方法等的圖。
100:附有多層膜之基板
101:基材
103:有機層
105:下層膜
107:光阻層
109:光罩
150:附有圖案之基板
Claims (26)
- 一種樹脂組成物，其包含：具有由下述通式（1）所示之構成單元與由下述通式（1-A）所示之構成單元的聚合物，以及1-辛醇／水分配係數log P ow為3以下的溶劑；[(R 2) d(R 3) e(OR 4) fSiO g/2] （1）[(R 1) bMO c/2] （1-A）通式（1）中，R 2在存在多個的時候分別獨立為芳基或芳烷基，R 3在存在多個的時候分別獨立為氫原子、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，R 4在存在多個的時候分別獨立為氫原子或者直鏈或分枝的脂族烴基，d為1以上且3以下之數，e為0以上且2以下之數，f為0以上且未達3之數，g為超過0且3以下之數，d＋e＋f＋g＝4；通式（1-A）中，M係選自由Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Mo、Pd、Ag、Sn、Cs、Ba、W及Hf而成之群組之至少1種，R 1在存在多個的時候分別獨立為氫原子、羥基、鹵基、烷氧基、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，b為0以上且未達6之數，c為超過0且6以下之數，b＋c＝3～6。
- 一種樹脂組成物，其包含：具有由下述通式（1）所示之構成單元的聚矽氧化合物、具有由下述通式（1-A）所示之構成單元的聚金屬氧烷化合物，以及1-辛醇／水分配係數log P ow為3以下的溶劑；[(R 2) d(R 3) e(OR 4) fSiO g/2] （1）[(R 1) bMO c/2] （1-A）通式（1）中，R 2在存在多個的時候分別獨立為芳基或芳烷基，R 3在存在多個的時候分別獨立為氫原子、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，R 4在存在多個的時候分別獨立為氫原子或者直鏈或分枝的脂族烴基，d為1以上且3以下之數，e為0以上且2以下之數，f為0以上且未達3之數，g為超過0且3以下之數，d＋e＋f＋g＝4；通式（1-A）中，M係選自由Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Mo、Pd、Ag、Sn、Cs、Ba、W及Hf而成之群組之至少1種，R 1在存在多個的時候分別獨立為氫原子、羥基、鹵基、烷氧基、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，b為0以上且未達6之數，c為超過0且6以下之數，b＋c＝3～6。
- 如請求項1或2所述之樹脂組成物，其中前述溶劑包含選自由二元醇醚類、醇類、酯類及酮類而成之群組之至少1種。
- 如請求項1所述之樹脂組成物，其中前述聚合物更包含由下述通式（2）及／或下述通式（3）所示之構成單元；[(R 5) h(R 6) iSiO j/2] （2）[(R 7) kSiO l/2] （3）通式（2）中，R 5在存在多個的時候分別獨立為碳數1以上且30以下之一價的有機基，所述一價的有機基為選自由環氧基、氧呾基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基及內酯基而成之群組之至少任一取代基所取代，R 6在存在多個的時候分別獨立為選自由氫原子、鹵基、碳數1以上且5以下的烷基、苯基、羥基、碳數1以上且3以下的烷氧基及碳數1以上且10以下的氟烷基而成之群組之任一基，h為1以上且3以下之數，i為0以上且未達3之數，j為超過0且3以下之數，h＋i＋j＝4；通式（3）中，R 7在存在多個的時候分別獨立為選自由鹵基、烷氧基及羥基而成之群組之任一基，k為0以上且未達4之數，l為超過0且4以下之數，k＋l＝4。
- 如請求項4所述之樹脂組成物，其中前述一價的有機基R 5係由下述通式（2a）、（2b）、（2c）、（3a）及（4a）所示之基的任一者；『化1』 通式（2a）、（2b）及（2c）中，R g、R h及R i分別獨立表示二價的連結基，虛線表示原子鍵；通式（3a）及（4a）中，R j及R k分別獨立表示二價的連結基，虛線表示原子鍵。
- 如請求項2所述之樹脂組成物，其中前述聚矽氧化合物與前述聚金屬氧烷化合物之至少一者更包含由下述通式（2）及／或下述通式（3）所示之構成單元；[(R 5) h(R 6) iSiO j/2] （2）[(R 7) kSiO l/2] （3）通式（2）中，R 5在存在多個的時候分別獨立為碳數1以上且30以下之一價的有機基，所述一價的有機基為選自由環氧基、氧呾基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基及內酯基而成之群組之至少任一取代基所取代，R 6在存在多個的時候分別獨立為選自由氫原子、鹵基、碳數1以上且5以下的烷基、苯基、羥基、碳數1以上且3以下的烷氧基及碳數1以上且10以下的氟烷基而成之群組之任一基，h為1以上且3以下之數，i為0以上且未達3之數，j為超過0且3以下之數，h＋i＋j＝4；通式（3）中，R 7在存在多個的時候分別獨立為選自由鹵基、烷氧基及羥基而成之群組之任一基，k為0以上且未達4之數，l為超過0且4以下之數，k＋l＝4。
- 如請求項6所述之樹脂組成物，其中前述一價的有機基R 5係由下述通式（2a）、（2b）、（2c）、（3a）及（4a）所示之基的任一者；『化2』 通式（2a）、（2b）及（2c）中，R g、R h及R i分別獨立表示二價的連結基，虛線表示原子鍵；通式（3a）及（4a）中，R j及R k分別獨立表示二價的連結基，虛線表示原子鍵。
- 如請求項1所述之樹脂組成物，其中前述通式（1-A）中，M係選自由Ge、Mo及W而成之群組之至少1種。
- 如請求項2所述之樹脂組成物，其中前述通式（1-A）中，M係選自由Ge、Mo及W而成之群組之至少1種。
- 如請求項1或2所述之樹脂組成物，其中不揮發成分濃度為1～50質量%
- 如請求項1或2所述之樹脂組成物，其中在利用光散射式液中粒子偵測器之粒子量測中之大於0.2 μm之粒子的個數在每1 mL時為100個以下。
- 一種固化膜的製造方法，其包含：樹脂膜形成工序，將如請求項1或2所述之樹脂組成物塗布於基板上以形成樹脂膜；以及加熱工序，將前述樹脂膜在80℃以上且350℃以下的溫度下加熱。
- 一種附有多層膜之基板，其具有：基板；有機層，設置於前述基板之其中之一面側；光阻下層膜，設置於在前述有機層上之與前述基板相反之面側，所述光阻下層膜係如請求項1或2所述之樹脂組成物的固化膜；以及光阻層，設置於在前述光阻下層膜上之與前述有機層相反之面側。
- 一種附有圖案之基板的製造方法，其包含：第1工序，對如請求項13所述之附有多層膜之基板中介光罩曝光前述光阻層，之後，將經曝光之前述光阻層以顯影液顯影以獲得圖案；第2工序，中介經顯影之前述光阻層的圖案進行前述光阻下層膜的乾蝕刻，獲得前述下層膜的圖案；第3工序，中介前述下層膜的圖案進行前述有機層的乾蝕刻，於前述有機層獲得圖案；以及第4工序，中介前述有機層的圖案進行前述基板的乾蝕刻，於前述基板獲得圖案。
- 如請求項14所述之附有圖案之基板的製造方法，其中在前述第2工序中，藉由氟系氣體進行前述下層膜的乾蝕刻，在前述第3工序中，藉由氧系氣體進行前述有機層的乾蝕刻，在前述第4工序中，藉由氟系氣體或氯系氣體進行前述基板的乾蝕刻。
- 如請求項14所述之附有圖案之基板的製造方法，其中於前述曝光使用之光線的波長為1 nm以上且600 nm以下。
- 如請求項14所述之附有圖案之基板的製造方法，其中於前述曝光使用之光線的波長為6 nm以上且27 nm以下。
- 如請求項14所述之附有圖案之基板的製造方法，其中於前述曝光使用之光線係EUV光。
- 如請求項14所述之附有圖案之基板的製造方法，其中前述顯影液係有機溶劑系顯影液。
- 如請求項1或2所述之樹脂組成物，其更包含光誘導性化合物，具有光敏性。
- 如請求項20所述之樹脂組成物，其中前述光誘導性化合物係選自由萘醌二疊氮、光酸產生劑、光鹼產生劑及光自由基產生劑而成之群組之至少1種。
- 一種圖案固化膜的製造方法，其包含：光敏性樹脂膜形成工序，將如請求項20所述之樹脂組成物塗布於基板上以形成光敏性樹脂膜；曝光工序，中介光罩曝光前述光敏性樹脂膜；顯影工序，將曝光後之前述光敏性樹脂膜顯影以形成圖案膜；以及固化工序，藉由加熱前述圖案膜使前述圖案膜固化以形成圖案固化膜。
- 如請求項22所述之圖案固化膜的製造方法，其中在前述曝光工序中，中介前述光罩對前述光敏性樹脂膜照射1 nm以上且600 nm以下之波長的光線。
- 一種樹脂組成物的製造方法，其係如請求項1所述之樹脂組成物的製造方法，其包含：溶液化工序，將「將由下述通式（1y）所示之矽化合物與由下述通式（1-2）所示之金屬化合物水解聚縮而獲得之聚合粗產物」與「1-辛醇／水分配係數為3以下的溶劑」混合並溶液化；R′ dSiR 3 e(OR 4) cc（1y）M(R 8) m(R 9) n（1-2）通式（1y）中，R′在存在多個的時候分別獨立為芳基或芳烷基，R 3的定義與前述通式（1）相同，R 4的定義與前述通式（1）相同，d為1以上且3以下之數，e為0以上且2以下之數，cc為1以上且未達4之數，d＋e＋cc＝4；前述通式（1-2）中，M的定義與前述通式（1-A）相同，R 8在存在多個的時候分別獨立為氫原子、羥基、直鏈或分枝的脂族烴基或者芳烴基，R 9在存在多個的時候分別獨立為烷氧基或鹵素，m為0以上且3以下之數，n為1以上且4以下之數，m＋n＝3或4。
- 如請求項24所述之樹脂組成物的製造方法，其中當獲得前述聚合粗產物的時候，使用螯合劑。
- 如請求項24或25所述之樹脂組成物的製造方法，其中於前述溶液化工序之後，進一步進行選自由利用溶劑之稀釋、濃縮、萃取、水洗、離子交換樹脂純化及過濾而成之群組之至少1個操作。
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| JP2022-096018 | 2022-06-14 |
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