TWI477916B - 含有具鎓基之矽的光阻下層膜形成組成物 - Google Patents

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Makoto Nakajima
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Description

含有具鎓基之矽的光阻下層膜形成組成物
本發明乃膜形成物中，在製造半導體裝置用基板跟光阻(例如光阻、電子射線光阻)之間，形成光阻下層膜用組成物有關。更詳之，乃製造半導體裝置之平版印刷步驟中，形成使用於光阻下層之光阻下層膜用途之平版用光阻下層膜形成組成物有關。又，使用該光阻下層膜形成組成物製造半導體裝置時，所使用光阻圖型之形成方法有關。
製造半導體裝置中，很早就進行藉利用光阻之平版法而行半導體基板之微細加工。該微細加工乃在矽元件之半導體基板上形成光阻薄膜，介由其上面描繪有半導體裝置之圖型之光罩圖型，而照紫外光等之活性光線、再經顯像，將所得光阻圖型做為保護膜而蝕刻處理基板，而在基板表面上，形成相對應於上述圖型之微細凹凸之一種加工方法。然而，近年由於半導體裝置之高集成化之進展，所使用活性光線變成KrF受激準分子雷射(248nm)至ArF受激準分子雷射(193nm)之短波長化趨向。隨之，從半導體基板所發生活性光線之反射成為嚴重問題。為解決此問題，廣為探討在光阻和基板之間設置防止反射膜(bottom anti-reflective coating)之方法。該防止反射膜就容易使用之觀點等，針對具有吸光基之聚合物等所構成之有機防止反射膜多加探討。例如在同一分子內具有交聯反應基之羥基及吸光基之丙烯酸樹脂型防止反射膜及同一分子內具有交聯反應基之羥基及吸光基之酚醛清漆樹脂型防止反射膜等。
防止反射膜所需求之條件，包括對於光線或放射線具有大吸光度，跟光阻之間不會發生中間混合(例如不溶於光阻溶劑)，加熱焙烤之際，從防止反射膜向上層之光阻不會產生低分子物質之擴散，以及較之光阻具有較大之乾蝕刻速度等。
又，近年隨半導體裝置之圖型刻度微細化之進展，所明顯出來的電路遲緩問題，已開始研討使用銅為電路材料以解決上述困難。同時，對於半導體基板之電路形成方法也研討採用雙向刻花紋(dual damascene)步驟。該雙向刻花紋步驟中形成以電鍍通孔，對於具有大的縱橫尺寸比率的基板成為形成了防止反射膜。因此，對於該步驟所使用防止反射膜，該電鍍通孔被要求具備能不留孔隙地填充通孔之埋置特性，或能在基板表面形成平坦的膜之平坦化特性等。
又，半導體基板和光阻之間之中間膜，已使用含有矽或鈦等金屬元素之周知之硬遮罩膜(例如參照專利文獻1)。該時，光阻和硬遮罩在構造成分上有很大差異，因此，據乾蝕刻而去除速度就要依賴乾蝕刻時所使用氣體之種類。藉由適當選擇氣體種類，才能不會大幅度減少光阻之膜厚下，藉由乾蝕刻得去除硬遮罩。
如同上述，最近在製造半導體裝置時，從防止反射效果開始，要達成各種效果，半導體基板和光阻之間，已實施配置光阻下層膜做為其中間膜。已往，也曾經研討光阻下層膜用組成物，然而，其需求特性多元，仍然期待研發光阻下層膜用新穎材料之快速問市。
已知有例如使用具有矽和矽結合之化合物之組成物或圖型形成方法(例如參照專利文獻2)。
並揭示有含有異氰酸酯基或封端基異氰酸酯基之防止反射膜形成組成物(例如參照專利文獻3)。
另公告有使用含有聚碳化矽烷之樹脂之硬遮罩材料(例如參照專利文獻4及5)。
尚公告有含有矽氧烷聚合物和溶劑及環狀鹼性化合物之氧化矽系被膜形成組成物(例如參照專利文獻6及7)。
專利文獻
專利文獻1：日本特開平11-258813號公報
專利文獻2：日本特開平10-209134號公報
專利文獻3：國際公開第2000/001752號公報
專利文獻4：日本特開2001-93824號公報
專利文獻5：日本特開2005-70776號公報
專利文獻6：日本特開2007-081133號公報
專利文獻7：國際公開2006/093057號公報
本發明之目的在提供膜形成組成物。更詳言之，本發明以提供製造半導體裝置中所使用平版用光阻下層膜及其形成組成物為目的。又一目的在提供可供硬遮罩用光阻下層膜形成用平版用光阻下層膜形成組成物。另一目的在提供可供防止反射膜使用之光阻下層膜形成用平版用光阻下層膜形成組成物。再一目的為提供不會引起跟光阻之中間混合，較之光阻具有較大乾蝕刻速度之平版用光阻下層膜及形成該下層膜用之光阻下層膜形成組成物。
同時，本發明也提供使用該平版用光阻下層膜形成組成物而可供半導體製造用光阻圖型之形成方法為其目的。
本發明之第1觀點，乃含有具有鎓基之矽烷化合物之膜形成組成物中，該具有鎓基之矽烷化合物係分子內具有鎓基之水解性有機矽烷，其水解物，或其水解縮合物之膜形成組成物，本發明之第2觀點，乃含有具有鎓基之矽烷化合物之光阻下層膜形成組成物中，該具有鎓基之矽烷化合物係分子內具有鎓基之水解性有機矽烷，其水解物，或其水解縮合物之平版用光阻下層膜形成組成物，本發明之第3觀點，乃含有具有鎓基之矽烷化合物及不具有鎓基之矽烷化合物之組成物中，該具有鎓基之矽烷化合物係占該矽烷化合物總量中以未滿1莫耳%以下之比率而存在之上述第1觀點或第2觀點所記載之組成物，本發明之第4觀點，乃含有具有鎓基之矽烷化合物及不具有鎓基之矽烷化合物之組成物中，該具有鎓基之矽烷化合物係占該矽烷化合物總量中以0.01~0.95莫耳%之比率而存在之上述第1觀點或第2觀點所記載之組成物，本發明之第5觀點，乃上述水解性有機矽烷係下式(1)所示之上述第1至第4觀點中任意一觀點之組成物：[化1]R1 a R2 b Si(R3 )4-(a+b) 式(1)
(式中，R1 示鎓基或含有鎓基之有機基，且藉由矽-氮結合，矽-磷結合，矽-硫結合，或矽-碳結合而跟矽原子結合者，R2 示烷基、芳基、鹵化烷基、鹵化芳基、烯基，或具有環氧基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氫硫基、或氰基之有機基，而且，藉由矽-碳結合而跟矽原子結合者，R3 示烷氧基、醯氧基，或鹵素基，a示1或2之整數，b示0或1之整數，a+b為1或2之整數)，本發明之第6觀點，乃上述鎓基係銨基、鋶基、碘鎓基，或鏻基之上述第1至第5觀點中任一觀點所記載之組成物，本發明之第7觀點，乃上述鎓基係環狀銨基或鏈狀銨基之上述第1至第5觀點中任一觀點所記載之組成物，本發明之第8觀點，乃上述鎓基係三級銨基或四級銨基之上述第1至第5觀點中任一觀點所記載之組成物， 本發明之第9觀點，乃上述環狀銨基係下式(2)所示：
〔式中，A1 、A2 、A3 及A4 分別示下式(3)、式(4)或式(4’)所示基，
(式中，R0 分別示單鍵結合、氫原子、烷基、芳基、芳烷基或烯基)
(式中，R0 分別示單鍵結合、氫原子、烷基、芳基、芳烷基或烯基)
A1 至A4 中，至少一為式(4)所示基，取代基R4 分別示烷基、芳基、芳烷基、烯基、羥基或上述之組合，R4 可互為形成環狀基，n1 示1至8之整數，m1 示0或1之整數，m2 示0或1至單環至多環中可能取代之最大數目為止之整數]所示雜原子芳香族環狀銨基，或下式(5)：
[式中，A5 、A6 、A7 及A8 分別示下式(6)、式(7)、或式(7’)
(式中，R0 分別示單鍵結合、氫原子、烷基、芳基、芳烷基或烯基)
(式中，R0 分別示單鍵結合、氫原子、烷基、芳基、芳烷基或烯基)所示基，A5 至A8 中，至少一為式(7)所示基，取代基R5 分別示烷基、芳基、芳烷基、烯基、羥基或上述之組合，R5 可互為形成環狀，n2 示1至8之整數，m3 示0或1之整數，m4 示0或1至單環至多環中可取代之最大數目為止之整數]所示雜原子脂肪族環狀銨基之上述第7觀點所記載之組成物，本發明之第10觀點，乃上述鏈狀銨基係下式(8)：
(式中，R0 分別示氫原子、烷基、芳基、芳烷基或烯基)所示鏈狀銨基之上述第7觀點所記載之組成物，本發明之第11觀點，乃第5觀點所記載之含有式(1)所示水解性有機矽烷及下式(9)及下式(10)：
[化9]
R6 a Si(R7 )4-a 　式(9)
(式中，R6 示烷基、芳基、鹵化烷基、鹵化芳基、烯基，或具有環氧基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氫硫基，或氰基之有機基，且藉由矽-碳結合而跟矽原子結合者，R7 示烷氧基、醯氧基，或鹵素基，a示0至3之整數)
[化10]
[R8 c Si(R9 )3-c ]2 Yb 　式(10)
(式中，R8 示烷基，且藉由矽-碳結合而跟矽原子結合者，R9 示烷氧基、醯氧基或鹵素基，Y示亞烷基或亞芳基，b示0或1之整數，c示0或1之整數)所示化合物所構成群中至少選出一種之有機矽化合物之間之組合，其水解物，或其水解縮合物之第3觀點或第4觀點所記載之組成物，本發明之第12觀點，乃係含有第5觀點所記載之式(1)所示水解性有機矽烷之水解縮合物，或第5觀點所記載式(1)所示水解性有機矽烷及第11觀點所記載之式(9)所示有機矽化物之組合之水解縮合物而成第11觀點所記載之組成物，本發明之第13觀點，乃係含有酸作為水解用觸媒之第1觀點至第12觀點中任一觀點所記載之組成物，本發明之第14觀點，乃係加以含水之第1觀點至第13觀點之任一觀點所記載之組成物，本發明之第15觀點，乃係將第1觀點至第14觀點之任一觀點所記載之組成物塗佈於半導體基板上，再烘烤而得之光阻下層膜，本發明之第16觀點，乃係將第1觀點至第14觀點之任一觀點所記載之組成物，塗佈於半導體基板上，再烘烤形成光阻下層膜之步驟，上述光阻下層膜上塗佈以光阻組成物而形成光阻膜之步驟，上述光阻膜曝光之步驟，將曝光之光阻膜顯像而得光阻圖型之步驟，隨光阻圖型而蝕刻上述光阻下層膜之步驟，以及隨圖型化之上述光阻下層膜，而加工上述半導體基板之步驟等所構成製造半導體裝置用之光阻圖型之形成方法。
本發明之第17觀點，乃係包括半導體基板上形成下層有機膜之步驟，其上塗佈以第1觀點至第14觀點中任一觀點所記載之組成物，經烘烤而形成光阻下層膜之步驟，塗佈光阻組成物於上述光阻下層膜上而形成光阻膜之步驟，曝光上述光阻膜之步驟，顯像上述經曝光之光阻而得光阻圖型之步驟，隨光阻圖型而蝕刻上述光阻下層膜之步驟，隨圖型化之上述光阻下層膜而蝕刻上述下層有機膜之步驟，以及隨圖型化之上述有機下層膜，而加工上述半導體基板之步驟等所構成半導體裝置之製造用光阻圖型之形成方法。
本發明中，使用塗佈法在基板上形成光阻下層膜，或介由基板上之下層有機膜，使用塗佈法形成光阻下層膜於其上層，再於該光阻下層膜上形成光阻膜(例如光阻、電子射線光阻)。然後，經由曝光及顯像而形成光阻圖型，使用該光阻圖型而乾蝕刻光阻下層膜，進行圖型之轉錄，藉該圖型進行基板之加工，或使用該圖型蝕刻基板上之下層有機膜而轉錄圖型，隨該下層有機膜之圖型而進行基板之加工。
又，形成微細之圖型之際，為防止圖型之倒壞，光阻膜厚有變薄之傾向。由於光阻之薄膜化，為轉錄圖型於存在其下層之膜上之乾蝕刻之際，較之上層膜而言，下層膜之蝕刻速度不大，就無法轉錄。本發明中，藉由基板上介以下層有機膜，或不介以下層有機膜，而覆蓋以本發明之光阻下層膜(含有無機系矽化物)在其上層，再依序覆蓋光阻膜(有機光阻膜)於其上層。有機系成分之膜及無機系成分之膜之間視選擇蝕刻用氣體種類，其乾蝕刻速度有很大差距，而無機系成分之膜，當使用鹵素系氣體時，其乾蝕刻速度會變高。
例如形成好光阻圖型，存在於其下層之本發明之光阻下層膜在鹵素系氣體下乾蝕刻而轉錄圖型於光阻下層膜，利用轉錄在光阻下層膜上之圖型，使用鹵素系氣體進行基板加工。或使用轉錄有圖型之光阻下層膜，其下面之下層有機膜以氧氣系氣體乾蝕刻而轉錄圖型於下層有機膜，再以轉錄於下層有機膜之圖型，使用鹵素系氣體進行基板加工。
本發明中，該光阻下層膜發揮做為硬遮罩之功能，上式(1)之構造中之烷氧基或醯氧基，鹵素基等之水解性基，經水解或局部水解而產生矽醇基，然後藉矽醇基之縮合反應而形成聚矽氧烷構造之聚合物。該聚矽氧烷構造之聚合物做為硬遮罩能發揮充分的功能。
本發明所使用式(1)之具有鎓基之水解性有機矽烷化合物，經水解及後續之縮合反應而形成聚有機矽氧烷。
鎓基據推測具有促進形成聚矽氧烷之觸媒作用，例如銨基在水解性矽烷之水解性基水解而產生之矽醇基要縮合形成聚矽氧烷之際，具有促進形成之觸媒作用。本發明所使用水解性有機矽烷在其分子內含有例如銨基之鎓基，當為形成聚有機矽氧烷而進行矽醇基之脫水縮合之際，該鎓基，例如銨基表現觸媒作用。
又，聚有機矽氧烷所含有該結合部位，具有碳-氮結合或碳-氧結合，較之碳-碳結合上述結合藉鹵素系氣體之乾蝕刻速度高，當將上層光阻圖型轉錄至光阻下層膜之際甚有效。
同時，聚有機矽氧烷(光阻下層膜)做為存在其下面之下層有機膜之蝕刻或基板之加工(蝕刻)之際所用硬遮罩有其功效。即，對於基板加工時或下層有機膜之蝕刻之際所使用氧氣系乾蝕刻用氣體具有充分之耐乾蝕刻性。
本發明之光阻下層膜乃對於其上層光阻具有改善乾蝕刻速度及基板加工時等之耐乾蝕刻性。
又，由本發明之光阻下層膜形成組成物所形成之光阻下層膜，對平版印刷步驟中所使用光之波長具有吸收功能，所以適用於具有防止從基板之反射光之效果的防止反射膜之用途。
加之，從本發明之膜形成組成物或光阻下層膜形成組成物所形成之膜或光阻下層膜，對於光阻組成物所使用之溶劑具有耐性，所以甚適用於光阻下層膜之用途。
 實施發明之形態
本發明乃含有具有鎓基之矽烷化合物之膜形成組成物中，該具有鎓基之矽烷化合物係分子內具有鎓基之水解性有機矽烷，其水解物，或其水解縮合物之膜形成組成物。
加之，本發明乃含有具有鎓基之矽烷化合物之光阻下層膜形成組成物中，該具有鎓基之矽烷化合物係分子內具有鎓基之水解性有機矽烷，其水解性，或其水解縮合物之平版用光阻下層膜形成組成物。
本發明乃含具有鎓基之矽烷化合物及不具有鎓基之矽烷化合物之組成物中，該具有鎓基之矽烷化合物係占該矽烷化合物總量中，以未滿1莫耳%之比率而存在。
加之，具有鎓基之矽烷化合物及不具有鎓基之矽烷化合物之組成物中，該具有鎓基之矽烷化合物係該矽烷化合物總量中，占以0.01至0.95莫耳%之比率而存在。藉由該範圍之比率，平版印刷步驟中可得良好之圖型形成。
又，上述水解性有機矽烷，其水解物，或其水解縮合物，尚可藉其混合物而利用。另外，將水解性有機矽烷加以水解，縮合所得水解物之縮合物亦可利用。獲得水解縮合物之際，水解不完全而留存局部水解物或矽烷化合物可混合於水解縮合物中。該縮合物乃具有聚矽氧烷構造之聚合物。該聚矽氧烷構造中結合有鎓基或含有鎓基之有機基。
本發明之光阻下層膜形成組成物乃含有具有鎓基之水解性有機矽烷，其水解物，或其水解縮合物及溶劑。該任意成分可包含酸、水、醇、硬化觸媒、產酸劑、其他有機聚合物，吸光性化合物及界面活化劑等。
本發明之光阻下層膜形成組成物中，其固形物含量，例如在0.5至50質量%，1至30質量%，或1至25質量%範圍。此處所指固形物乃由(光阻下層膜)膜形成組成物總量中去除溶劑成分而言。
固形物成分中所含水解性有機矽烷，其水解物，或其水解縮合物之比率為20質量%以上，例如在50至100質量%，60至100質量%，或70至100質量%範圍。
本發明中所使用具有鎓基之水解性有機矽烷具有上式(1)之構造。
式中，R1 示鎓基或含有鎓基之有機基，且藉由矽-氮結合、矽-磷結合、矽-硫結合或矽-碳結合和矽原子結合者。R2 示烷基、芳基、鹵化烷基、鹵化芳基、烯基、或具有環氧基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氫硫基、或氰基之有機基，且藉由矽-碳結合和矽原子結合者。R3 示烷氧基、醯氧基、或鹵素基。a示1或2之整數，b示0或1之整數，a+b示1或2之整數。
式(1)之R2 所示烷基乃示直鏈狀或岐鏈狀之碳原子數為1至10之烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、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-正丙基及1-乙基-2-甲基-正丙基等。
又可使用環烷基，例如環丙基、環丁基、1-甲基-環丙基、2-甲基-環丙基、環戊基、1-甲基-環丁基、2-甲基-環丁基、3-甲基-環丁基、1,2-二甲基-環丙基、2,3-二甲基-環丙基、1-乙基-環丙基、2-乙基-環丙基、環己基、1-甲基-環戊基、2-甲基-環戊基、3-甲基-環戊基、1-乙基-環丁基、2-乙基-環丁基、3-乙基-環丁基、1,2-二甲基-環丁基、1,3-二甲基-環丁基、2,2-二甲基-環丁基、2,3-二甲基-環丁基、2,4-二甲基-環丁基、3,3-二甲基-環丁基、1-正丙基-環丙基、2-正丙基-環丙基、1-異丙基-環丙基、2-異丙基-環丙基、1,2,2-三甲基-環丙基、1,2,3-三甲基-環丙基、2,2,3-三甲基-環丙基、1-乙基-2-甲基-環丙基、2-乙基-1-甲基-環丙基、2-乙基-2-甲基-環丙基及2-乙基-3-甲基-環丙基等之碳原子數為1至10之環烷基。
該芳基之例如苯基、鄰-甲基苯基、間-甲基苯基、對-甲基苯基、鄰-氯苯基、間-氯苯基、對-氯苯基、鄰-氟苯基、對-氫硫基苯基、鄰-甲氧基苯基、對-甲氧基苯基、對-胺苯基、對-氰苯基、α-萘基、β-萘基、鄰-聯苯基、間-聯苯基、對-聯苯基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基及9-菲基等之碳原子數為6至20之芳基。
該烯基之例如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-甲基-1-乙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-乙基-乙烯基、1-甲基-1-丙烯基、1-甲基-2-丙烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-正丙基-乙烯基、1-甲基-1-丁烯基、1-甲基-2-丁烯基、1-甲基-3-丁烯基、2-乙基-2-丙烯基、2-甲基-1-丁烯基、2-甲基-2-丁烯基、2-甲基-3-丁烯基、3-甲基-1-丁烯基、3-甲基-2-丁烯基、3-甲基-3-丁烯基、1,1-二甲基-2-丙烯基、1-異丙基-乙烯基、1,2-二甲基-1-丙烯基、1,2-二甲基-2-丙烯基、1-環戊烯基、2-環戊烯基、3-環戊烯基、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-第二丁基-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-異丁基-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-異丙基-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-第三丁基-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-異丙基-1-丙烯基、1-異丙基-2-丙烯基、1-甲基-2-環戊烯基、1-甲基-3-環戊烯基、2-甲基-1-環戊烯基、2-甲基-2-環戊烯基、2-甲基-3-環戊烯基、2-甲基-4-環戊烯基、2-甲基-5-環戊烯基、2-亞甲基-環戊基、3-甲基-1-環戊烯基、3-甲基-2-環戊烯基、3-甲基-3-環戊烯基、3-甲基-4-環戊烯基、3-甲基-5-環戊烯基、3-亞甲基-環戊基、1-環己烯基、2-環己烯基及3-環己烯基等之碳原子數為2至10之整數。
又，其為氟、氯、溴或碘等鹵素原子所取代之有機基等。
該具有環氧基之有機基，例如環氧丙氧基甲基、環氧丙氧基乙基、環氧丙氧基丙基、環氧丙氧基丁基、環氧基環己基等。
該具有丙烯醯基之有機基之例如丙烯醯基甲基、丙烯醯基乙基、丙烯醯基丙基等。
該具有甲基丙烯醯基之有機基之例如甲基丙烯醯基甲基、甲基丙烯醯基乙基、甲基丙烯醯基丙基等。
該具有氫硫基之有機基之例如乙基氫硫基、丁基氫硫基、己基氫硫基、辛基氫硫基等。
該具有氰基之有機基之例如氰乙基、氰丙基等。
式(1)之R3 中，碳原子數為1至20之烷氧基之例如碳原子數為1至20之直鏈狀，岐鏈狀或環狀之烷基部分之烷氧基，具體例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、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-正丙氧基及1-乙基-2-甲基-正丙氧基等，又，環狀烷氧基之例如環丙氧基、環丁氧基、1-甲基-環丙氧基、2-甲基-環丙氧基、環戊氧基、1-甲基-環丁氧基、2-甲基-環丁氧基、3-甲基-環丁氧基、1,2-二甲基-環丙氧基、2,3-二甲基-環丙氧基、1-乙基-環丙氧基、2-乙基-環丙氧基、環己氧基、1-甲基-環戊氧基、2-甲基-環戊氧基、3-甲基-環戊氧基、1-乙基-環丁氧基、2-乙基-環丁氧基、3-乙基-環丁氧基、1,2-二甲基-環丁氧基、1,3-二甲基-環丁氧基、2,2-二甲基-環丁氧基、2,3-二甲基-環丁氧基、2,4-二甲基-環丁氧基、3,3-二甲基-環丁氧基、1-正丙基-環丙氧基、2-正丙基-環丙氧基、1-異丙基-環丙氧基、2-異丙基-環丙氧基、1,2,2-三甲基-環丙氧基、1,2,3-三甲基-環丙氧基、2,2,3-三甲基-環丙氧基、1-乙基-2-甲基-環丙氧基、2-乙基-1-甲基-環丙氧基、2-乙基-2-甲基-環丙氧基及2-乙基-3-甲基-環丙氧基等之碳原子數為1至20之直鏈狀、岐鏈狀或具有環狀部分之烷氧基等。
式(1)之R3 中，碳原子數為1至20之醯氧基，例如甲基羰基氧基、乙基羰基氧基、正丙基羰基氧基、異丙基羰基氧基、正丁基羰基氧基、異丁基羰基氧基、第二丁基羰基氧基、第三丁基羰基氧基、正戊基羰基氧基、1-甲基-正丁基羰基氧基、2-甲基-正丁基羰基氧基、3-甲基、 正丁基羰基氧基、1,1-二甲基-正丙基羰基氧基、1,2-二甲基-正丙基羰基氧基、2,2-二甲基-正丙基羰基氧基、1-乙基-正丙基羰基氧基、正己基羰基氧基、1-甲基-正戊基羰基氧基、2-甲基-正戊基羰基氧基、3-甲基-正戊基羰基氧基、4-甲基-正戊基羰基氧基、1,1-二甲基-正丁基羰基氧基、1,2-二甲基-正丁基羰基氧基、1,3-二甲基-正丁基羰基氧基、2,2-二甲基-正丁基羰基氧基、2,3-二甲基-正丁基羰基氧基、3,3-二甲基-正丁基羰基氧基、1-乙基-正丁基羰基氧基、2-乙基-正丁基羰基氧基、1,1,2-三甲基-正丙基羰基氧基、1,2,2-三甲基-正丙基羰基氧基、1-乙基-1-甲基-正丙基羰基氧基、1-乙基-2-甲基-正丙基羰基氧基、苯基羰基氧基及甲苯磺醯基羰基氧基等。
式(1)中之R3 所示鹵素基，例如氟、氯、溴、碘等。
式(1)所示水解性有機矽烷可採用市販品。
本發明中所使用鎓基，例如銨基、鏻基、鋶基、碘鎓基等，或含上述之有機基。
鎓基可採用環狀銨基或鏈狀銨基之構造。
鎓基可採用三級銨基或四級銨基。
式(1)中之R1 乃示鎓基或含有鎓基之有機基。當鎓基為環狀銨基時，構成銨基之氮原子亦為構成環之原子。可分為構成環之氮原子和矽原子直接或介由2價之結合基而結合，或構成環之碳原子和矽原子直接或介由2價之結合基而結合之兩種情形。
環狀銨基之例如式(2)所示雜芳香族環狀銨基。
式(2)中，A1 、A2 、A3 及A4 分別為式(3)、式(4)或式(4’)所示基，該A1 至A4 中，至少一個為式(4)所示基，其餘為式(3)或式(4’)所示基而構成。式(3)、式(4)或式(4’)中之R0 ，例如示單鍵結合，氫原子，烷基，芳基，芳烷基，或烯基。當式(3)、式(4)或式(4’)中之R0 示單鍵結合時，其結合為示跟式(1)中之矽原子結合之單鍵結合，或跟相鄰之環原子之間所形成之雙鍵結合。取代基R4 分別示烷基，芳基，芳烷基，烯基，羥基或上述所組合之基。R4 可互相形成環狀。隨跟矽原子之結合基之結合位置，可決定A1 至A4 之各原子形成環之相鄰之原子之間之結合係單鍵結合或雙鍵結合。此乃如同各原子之原子價及環成為芳香族性，由該結合而決定。該有機基可採用上述式(1)所舉例者。
又，芳烷基之例如苯甲基、鄰-甲基苯甲基、間-甲基苯甲基、對-甲基苯甲基、鄰-氯苯甲基、間-氯苯甲基、對-氯苯甲基、鄰-氟苯甲基、對-氟苯甲基、鄰-甲氧基苯甲基、對-甲氧基苯甲基、對-硝基苯甲基、對-氰基苯甲基、苯乙基、鄰-甲基苯乙基、間-甲基苯乙基、對-甲基苯乙基、鄰-氯苯乙基、間-氯苯乙基、對-氯苯乙基、鄰-氯苯乙基、對-氟苯乙基、鄰-甲氧基苯乙基、對-甲氧基苯乙基、對-硝基苯乙基、對-氰基苯乙基、3-苯丙基、4-苯丁基、5-苯戊基、6-苯己基、α-萘甲基、β-萘甲基、鄰-聯苯基甲基、間-聯苯基甲基、對-聯苯基甲基、1-蒽甲基、2-蒽甲基、9-蒽甲基、1-菲甲基、2-菲甲基、3-菲甲基、4-菲甲基、9-菲甲基、α-萘乙基、β-萘乙基、鄰-聯苯基乙基、間-聯苯基乙基、對-聯苯基乙基、1-蒽乙基、2-蒽乙基、9-蒽乙基、1-菲乙基、2-菲乙基、3-菲乙基、4-菲乙基及9-菲乙基等碳原子數為7至20之芳烷基。
又，A1 至A4 由其結合狀態，分別有A1 至A4 之各原子上具有氫原子之情形及氫原子不存在之情形。又，當A1 至A4 上存在有氫原子時，取代基R4 可為氫原子取代之。
所以，m2可選擇自0或1至單環到多環上可取代之最大值之整數中。n1 選擇自1至8之整數中。又，m1 可選擇自0或1之整數。當n1 示1時為五節環，n1 示2時為六節環，n1 示3時為七節環，n1 示4時為八節環，n1 示5時為九節環，n1 示6時為十節環，n1 示7時為十一節環，n1 示8時為十二節環。又，m1 示0時為單環，m1 示1時可形成縮環。存在於單環、縮環之任意之碳原子或氮原子之位置上，跟矽原子或跟矽原子之間之結合基結合而形成環狀銨基或含有環狀銨基之有機基。
含有環狀銨基之有機基中，在環狀銨基和矽原子間之二價結合基，例如亞烷基、亞芳基或亞鏈烯基。
該亞烷基之例如亞甲基、乙烯基、丙烯基、異丙烯基、丁烯基、辛烯基等碳原子數為1至10之亞烷基。又，上述例舉中之鏈狀或岐鏈狀烷基所衍生的二價有機基亦可作為亞烷基使用。
又，亞烷基亦可例舉碳原子數為3至20之環亞烷基，例如環丙烯基、環丁烯基、環己烯基等。又，上述例舉之環狀烷基所衍生之二價有機基亦可作為亞烷基使用。
亞芳基之例如亞苯基、亞萘基、亞蒽基等碳原子數為6至20之亞芳基。又，由上述例舉之芳基所衍生之二價有機基可作為亞芳基使用。
亞鏈烯基可使用由上述例舉之鏈烯基所衍生之二價有機基。
式(2)中之具有雜芳香族環狀銨基之式(1)所示水解性有機矽烷如下所示。
式(1-1)～式(1-51)
環狀銨基之例如式(5)所示雜脂肪族環狀銨基。
式(5)所示雜脂肪族環狀銨基中，A5 、A6 、A7 及A8 分別示式(6)、式(7)或式(7’)所示基，該A5 至A8 中至少其一為式(7)所示基，其餘為式(6)或式(7’)所示基。式(6)、式(7)或式(7’)中之R0 分別示單鍵結合、氫原子、烷基、芳基、芳烷基或烯基。其中，當式(6)、式(7)或式(7’)中之R0 示單鍵結合時，該結合係表示跟式(1)中之矽原子結合之基，或示環原子中之相鄰原子之間所形成之雙鍵結合。該有機基可使用上述例舉者。取代基R5 分別示烷基、芳基、芳烷基、烯基、羥基或上述所組合之基。R5 可互相形成環狀。R5 互為形成環狀時，可形成交聯環構造，例如具有金剛烷環，降烯環或螺環之環狀銨。
隨跟矽原子之結合時之結合位置，可決定跟A5 、A8 之各原子形成環之相鄰之原子之間之結合係單鍵結合或雙鍵結合。此乃由各原子之原子價及環呈現非芳香族性而決定其結合。
又，A5 至A8 隨其結合狀態，分別示A5 至A8 之各原子上具有氫原子之情形及不存在有氫原子之情形。當A5 至A8 上有氫原子存在時，取代基R5 可由氫原子所取代。所以m4 示0，或1至單環到多環中可取代之最大值之整數中選擇之。n2 選擇自1至8之整數。又，m3 選擇自0或1之整數。當n2 示1時為五節環，n2 是2時為六節環，n2 示3時為七節環，n2 示4時為八節環，n2 示5時為九節環，n2 示6時為十節環，n2 示7時為十一節環，n2 示8時為十二節環。又，m3 示0時為單環，m2 示1時形成縮環。存在於單環，縮環之任意之碳原子或氮原子之位置上，跟矽原子或跟矽原子之結合基結合而形成環狀銨或含有環狀銨之有機基。含有環狀銨之有機基中，環狀銨和矽原子間之雙價之結合基，例如亞烷基、亞芳基或亞鏈烯基。
該亞烷基之例如亞甲基、乙烯基、丙烯基、異丙烯基、丁烯基、辛烯基等碳原子數為1至10之亞烷基。又，上述例舉之鏈狀或岐鏈狀烷基所衍生之二價有機基亦可作為亞烷基使用。
又，亞烷基之例如環丙烯基、環丁烯基、環己烯基等碳原子數為3至20之環亞烷基。又，上述例舉之環狀烷基所衍生之二價有機基亦可作為亞烷基使用。
亞芳基之例如亞苯基、亞萘基、亞蒽基等碳原子數為6至20之亞芳基。又，上述例舉之芳基所衍生之二價有機基亦可作為亞芳基使用。
亞鏈烯基可使用由上述例舉之烯基所衍生之二價有機基。
具有式(5)之雜脂肪族環狀銨基之式(1)所示水解性有機矽烷如下所示。
又，式(1)之水解性有機矽烷在其分子內具有式(7)所示銨基或含有式(8)所示銨基之有機基。
式(8)中之R0 示氫原子、烷基、芳基、芳烷基或烯基。其例舉如上述有機基。
具有式(8)之鏈狀銨基之式(1)所示水解性有機矽烷之例舉如下。
又，具有鏻基或含有鏻基之有機基作為鎓基之式(1)所示水解性有機矽烷之例舉如下。
又，具有鋶基或含有鋶基之有機基作為鎓基之式(1)所示水解性有機矽烷之例舉如下。
又，具有碘鎓基或含有碘鎓基之有機基作為鎓基之式(1)所示水解性有機矽烷之例舉如下。
式(1)所示水解性有機矽烷之水解縮合物之例舉如下。
本發明所使用具有鎓基之水解性有機矽烷，其水解物及其水解縮合物存在有相對應於鎓基之陰離子而形成鎓鹽。當鎓基的銨基就產生銨鹽，而鎓基為鏻基時產生鏻鹽，鎓基為鋶基時產生鋶鹽，鎓基為碘鎓基時就產生碘鎓鹽。
該陰離子之例如鹵素離子，烷氧基離子，羥基烷氧基離子、乙醯氧基離子、氟取代乙醯氧基離子、磺醯基離子、草酸離子、馬來酸離子、氟取代磺醯基離子、磷醯基離子、高氯酸離子、硝酸離子、硫醯亞胺離子等。其例舉如下。
本發明中可併用式(1)所示水解性有機矽烷及至少一種選擇自式(9)及式(10)所示化合物群中之有機矽化物。
即，可併用式(1)所示水解性有機矽烷，其水解物，或其水解縮合物及至少一種選擇自式(9)及式(10)所示化合物所構成群中之有機矽化物，其水解物或其水解縮合物。
上述式(1)所示水解性有機矽烷及式(9)及/或式(10)所示有機矽化物之使用比率，以莫耳比率計，在1：0至1：100,000範圍。又，式(9)及式(10)所構成群中選擇之有機矽化物，以使用式(9)所示有機矽化物為較佳。
上述以水解縮合物(聚有機矽氧烷之聚合物)之形態而使用為較佳，又，以使用式(1)所示水解物有機矽烷及式(9)所示有機矽化物之間之水解縮合物(聚有機矽氧烷之聚合物)為較佳。
式(9)及式(10)所示含矽化合物中之R6 、R7 、R8 及R9 分別示烷基、芳基、鹵化烷基、鹵化芳基、烯基，或具有環氧基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氫硫基或氰基之有機基，加之，水解性基中所含烷氧基、醯氧基或鹵素基，其例舉如同上述式(1)所記載。
式(9)所示有機矽化物之例如四甲氧基矽烷、四氯矽烷、四乙醯氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四正丙氧基矽烷、四異丙氧基矽烷、四正丁氧基矽烷、四乙醯氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三氯矽烷、甲基三乙醯氧基矽烷、甲基三丙氧基矽烷、甲基三乙醯氧基矽烷、甲基三丁氧基矽烷、甲基三丙氧基矽烷、甲基三羥氨基矽烷、甲基三苯氧基矽烷、甲基三苯甲氧基矽烷、甲基三苯乙氧基矽烷、環氧丙氧基甲基三甲氧基矽烷、環氧丙氧基甲基三乙氧基矽烷、α-環氧丙氧基乙基三甲氧基矽烷、α-環氧丙氧基乙基三乙氧基矽烷、β-環氧丙氧基乙基三甲氧基矽烷、β-環氧丙氧基乙基三乙氧基矽烷、α-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、α-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、β-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、β-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三丙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三丁氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三苯氧基矽烷、α-環氧丙氧基丁基三甲氧基矽烷、α-環氧丙氧基丁基三乙氧基矽烷、β-環氧丙氧基丁基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丁基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丁基三乙氧基矽烷、δ-環氧丙氧基丁基三甲氧基矽烷、δ-環氧丙氧基丁基三乙氧基矽烷、(3,4-環氧基環己基)甲基三甲氧基矽烷、(3,4-環氧基環己基)甲基三乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三丙氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三丁氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三苯氧基矽烷、γ-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、γ-(3,4-環氧基環己基)丙基三乙氧基矽烷、δ-(3,4-環氧基環己基)丁基三甲氧基矽烷、δ-(3,4-環氧基環己基)丁基三乙氧基矽烷、環氧丙氧基甲基甲基二甲氧基矽烷、環氧丙氧基甲基甲基二乙氧基矽烷、α-環氧丙氧基乙基甲基二甲氧基矽烷、α-環氧丙氧基乙基甲基二乙氧基矽烷、β-環氧丙氧基乙基甲基二甲氧基矽烷、β-環氧丙氧基乙基乙基二甲氧基矽烷、α-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、α-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、β-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、β-環氧丙氧基丙基乙基二甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二丙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二丁氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二苯氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基乙基二甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基乙基二乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基乙烯基二甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基乙烯基二乙氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、乙烯三甲氧基矽烷、乙烯基三氯矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三氯矽烷、苯基三乙醯氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、苯基三乙醯氧基矽烷、甲氧基苯基三甲氧基矽烷、甲氧基苯基三乙氧基矽烷、甲氧基苯基三乙醯氧基矽烷、甲氧基苯基三氯矽烷、甲氧基苯甲基三甲氧基矽烷、甲氧基苯甲基三乙氧基矽烷、甲氧基苯甲基三乙醯氧基矽烷、甲氧基苯甲基三氯矽烷、甲氧基苯乙基三甲氧基矽烷、甲氧基苯乙基三乙氧基矽烷、甲氧基苯乙基三乙醯氧基矽烷、甲氧基苯乙基三氯矽烷、乙氧基苯基三甲氧基矽烷、乙氧基苯基三乙氧基矽烷、乙氧基苯基三乙醯氧基矽烷、乙氧基苯基三氯矽烷、乙氧基苯甲基三甲氧基矽烷、乙氧基苯甲基三乙氧基矽烷、乙氧基苯甲基三乙醯氧基矽烷、乙氧基苯甲基三氯矽烷、異丙氧基苯基三甲氧基矽烷、異丙氧基苯基三乙氧基矽烷、異丙氧基苯基三乙醯氧基矽烷、異丙氧基苯基三氯矽烷、異丙氧基苯甲基三甲氧基矽烷、異丙氧基苯甲基三乙氧基矽烷、異丙氧基苯甲基三乙醯氧基矽烷、異丙氧基苯甲基三氯矽烷、第三丁氧基苯基三甲氧基矽烷、第三丁氧基苯基三乙氧基矽烷、第三丁氧基苯基三乙醯氧基矽烷、第三丁氧基苯基三氯矽烷、第三丁氧基苯甲基三甲氧基矽烷、第三丁氧基苯甲基三乙氧基矽烷、第三丁氧基苯甲基三乙醯氧基矽烷、第三丁氧基苯甲基三氯矽烷、甲氧基萘基三甲氧基矽烷、甲氧基萘基三乙氧基矽烷、甲氧基萘基三乙醯氧基矽烷、甲氧基萘基三氯矽烷、乙氧基萘基三甲氧基矽烷、乙氧基萘基三乙氧基矽烷、乙氧基萘基三乙醯氧基矽烷、乙氧基萘基三氯矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、γ-氯丙基三乙氧基矽烷、γ-氯丙基三乙醯氧基矽烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-氫硫基丙基三甲氧基矽烷、γ-氫硫基丙基三乙氧基矽烷、β-氰基乙基三乙氧基矽烷、氯甲基三甲氧基矽烷、氯甲基三乙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、苯基甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、苯基甲基二乙氧基矽烷、γ-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-氯丙基甲基二乙氧基矽烷、二甲基二乙醯氧基矽烷、γ-甲基丙烯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-氫硫基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-氫硫基甲基二乙氧基矽烷、甲基乙烯基二甲氧基矽烷、甲基乙烯基二乙氧基矽烷等。
式(10)所示有機矽化物之例如亞甲基雙三甲氧基矽烷、亞甲基雙三氯矽烷、亞甲基雙三乙醯氧基矽烷、乙烯基雙三乙氧基矽烷、乙烯基雙三氯矽烷、乙烯基雙三乙醯氧基矽烷、丙烯基雙三乙氧基矽烷、丁烯基雙三甲氧基矽烷、亞苯基雙三甲氧基矽烷、亞苯基雙三乙氧基矽烷、亞苯基雙甲基二乙氧基矽烷、亞苯基雙甲基二甲氧基矽烷、亞萘基雙三甲氧基矽烷、雙三甲氧基二矽烷、雙三乙氧基二矽烷、雙乙基二乙氧基二矽烷、雙甲基二甲氧基二矽烷等。
式(1)所示水解性有機矽烷及式(9)所示有機矽化物之間之水解縮合物之具體例舉如下。
例如銨基、鏻基、鋶基、碘鎓基等鎓基具有促進當水解性有機矽烷之水解性基水解時所產生之矽烷醇基之縮合反應，促進聚有機矽氧烷之形成及硬化時之觸媒作用。
式(1)所示水解性有機矽烷之水解縮合物(聚有機矽氧烷)，或式(1)所示水解性有機矽烷及/或式(10)所示有機矽化物之間之水解縮合物(聚有機矽氧烷)，其重量平均分子量在1000至1000000，或1000至100000範圍。該重量平均分子量係藉由GPC分析以聚苯乙烯換算而得。
該GPC分析之測定條件，例如使用GPC儀器(商品名為HLC-8220GPC，東曹公司製造)，GPC分離管(商品名為ShodexKF803L、KF802、KF801、昭和電工公司製品)，分離管溫度為40℃，洗提液使用四氫呋喃，流量(流速)為1.0ml/min，標準試料採用聚苯乙烯(昭和電工公司製品)而進行。
烷氧基甲矽烷基、醯氧基甲矽烷基，或鹵化甲矽烷基之水解作用，可使用1莫耳之水解性基計，0.5～100莫耳之水，其中以使用1～10莫耳之水為較佳。
又，水解性基1莫耳計，可使用0.001至10莫耳之水解用觸媒，其中以使用0.001至1莫耳之水解用觸媒為較佳。
進行水解及縮合之際之反應溫度，通常在20至80℃。
水解可為完全水解或局部水解。即，水解縮合物中可殘存水解物，水解性有機矽氧烷及有機矽化物。
水解，縮合之際可使用觸媒。
該水解用觸媒，例如金屬螯合化合物、有機酸、無機酸、有機鹼、無機鹼等。
該水解用觸媒之金屬螯合化合物之例如三乙氧基‧單(乙醯丙酮化物)鈦、三正丙氧基‧單(乙醯丙酮化物)鈦、三異丙氧基‧單(乙醯丙酮化物)鈦、三正丁氧基‧單(乙醯丙酮化物)鈦、三第二丁氧基‧單(乙醯丙酮化物)鈦、三第三丁氧基‧單(乙醯丙酮化物)鈦、二乙氧基‧雙(乙醯丙酮化物)鈦、二正丙氧基‧雙(乙醯丙酮化物)鈦、二異丙氧基‧雙(乙醯丙酮化物)鈦、二正丁氧基‧雙(乙醯丙酮化物)鈦、二第二丁氧基‧雙(乙醯丙酮化物)鈦、二第三丁氧基‧雙(乙醯丙酮化物)鈦、單乙氧基‧三(乙醯丙酮化物)鈦、單正丙氧基‧三(乙醯丙酮化物)鈦、單異丙氧基‧三(乙醯丙酮化物)鈦、單正丁氧基‧三(乙醯丙酮化物)鈦、單第二丁氧基‧三(乙醯丙酮化物)鈦、單第三丁氧基‧三(乙醯丙酮化物)鈦、四(乙醯丙酮化物)鈦、三乙氧基‧單(乙醯乙酸乙酯)鈦、三正丙氧基‧單(乙醯乙酸乙酯)鈦、三異丙氧基‧單(乙醯乙酸乙酯)鈦、三正丁氧基‧單(乙醯乙酸乙酯)鈦、三第二丁氧基‧單(乙醯乙酸乙酯)鈦、三第三丁氧基‧單(乙醯乙酸乙酯)鈦、二乙氧基‧雙(乙醯乙酸乙酯)鈦、二正丙氧基‧雙(乙醯乙酸乙酯)鈦、二異丙氧基‧雙(乙醯乙酸乙酯)鈦、二正丁氧基‧雙(乙醯乙酸乙酯)鈦、二第二丁氧基‧雙(乙醯乙酸乙酯)鈦、二第三丁氧基‧雙(乙醯乙酸乙酯)鈦、單乙氧基‧三(乙醯乙酸乙酯)鈦、單正丙氧基‧三(乙醯乙酸乙酯)鈦、單異丙氧基‧三(乙醯乙酸乙酯)鈦、單正丁氧基‧三(乙醯乙酸乙酯)鈦、單第二丁氧基‧三(乙醯乙酸乙酯)鈦、單第三丁氧基‧三(乙醯乙酸乙酯)鈦、四(乙醯乙酸乙酯)鈦、單(乙醯丙酮化物)三(乙醯乙酸乙酯)鈦、雙(乙醯丙酮化物)雙(乙醯乙酸乙酯)鈦、三(乙醯丙酮化物)單(乙醯乙酸乙酯)鈦等之鈦螯合化合物；三乙氧基‧單(乙醯丙酮化物)鋯、三正丙氧基‧單(乙醯丙酮化物)鋯、三異丙氧基‧單(乙醯丙酮化物)鋯、三正丁氧基‧單(乙醯丙酮化物)鋯、三第二丁氧基‧單(乙醯丙酮化物)鋯、三第三丁氧基‧單(乙醯丙酮化物)鋯、二乙氧基‧雙(乙醯丙酮化物)鋯、二正丙氧基‧雙(乙醯丙酮化物)鋯、二異丙氧基‧雙(乙醯丙酮化物)鋯、二正丁氧基‧雙(乙醯丙酮化物)鋯、二第二丁氧基‧雙(乙醯丙酮化物)鋯、二第三丁氧基‧雙(乙醯丙酮化物)鋯、單乙氧基‧三(乙醯丙酮化物)鋯、單正丙氧基‧三(乙醯丙酮化物)鋯、單異丙氧基‧三(乙醯丙酮化物)鋯、單正丁氧基‧三(乙醯丙酮化物)鋯、單第二丁氧基‧三(乙醯丙酮化物)鋯、單第三丁氧基‧三(乙醯丙酮化物)鋯、四(乙醯丙酮化物)鋯、三乙氧基‧單(乙醯乙酸乙酯)鋯、三正丙氧基‧單(乙醯乙酸乙酯)鋯、三異丙氧基‧單(乙醯乙酸乙酯)鋯、三正丁氧基‧單(乙醯乙酸乙酯)鋯、三第二丁氧基‧單(乙醯乙酸乙酯)鋯、三第三丁氧基‧單(乙醯乙酸乙酯)鋯、二乙氧基‧雙(乙醯乙酸乙酯)鋯、二正丙氧基‧雙(乙醯乙酸乙酯)鋯、二異丁氧基‧雙(乙醯乙酸乙酯)鋯、二正丁氧基‧雙(乙醯乙酸乙酯)鋯、二第二丁氧基‧雙(乙醯乙酸乙酯)鋯、二第三丁氧基‧雙(乙醯乙酸乙酯)鋯、單乙氧基‧三(乙醯乙酸乙酯)鋯、單正丙氧基‧三(乙醯乙酸乙酯)鋯、單異丙氧基‧三(乙醯乙酸乙酯)鋯、單正丁氧基‧三(乙醯乙酸乙酯)鋯、單第二丁氧基‧三(乙醯乙酸乙酯)鋯、單第三丁氧基‧三(乙醯乙酸乙酯)鋯、四(乙醯乙酸乙酯)鋯、單(乙醯丙酮化物)三(乙醯乙酸乙酯)鋯、雙(乙醯丙酮化物)雙(乙醯乙酸乙酯)鋯、三(乙醯丙酮化物)單(乙醯乙酸乙酯)鋯，等之鋯螯合化合物；三(乙醯丙酮化物)鋁、三(乙醯乙酸乙酯)鋁等之鋁螯合化合物等。
水解觸媒所使用有機酸，例如乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、草酸、馬來酸、甲基丙二酸、己二酸、癸二酸、棓酸、正丁酸、苯六甲酸、花生四烯酸、2-乙基己酸、油酸、硬脂酸、亞油酸、亞麻酸、水楊酸、苯甲酸、對-胺基苯甲酸、對-甲苯磺酸、苯磺酸、單氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、甲酸、丙二酸、磺酸、酞酸、富馬酸、枸櫞酸、酒石酸等。
水解觸媒所使用無機酸之例如鹽酸、硫酸、氫氟酸、磷酸等。
水解觸媒所使用之有機鹼之例如吡啶、吡咯、哌、吡咯啶、哌啶、甲基吡啶、三甲胺、三乙胺、單乙醇胺、二乙醇胺、二甲基單乙醇胺、單甲基二乙醇胺、三乙醇胺二氮二環辛烷、二氮二環壬烷、二氮二環十一烯、四甲基銨氫氧化物等。
水解觸媒所使用之無機鹼之例如氨、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鈣等。
該觸媒中，以使用金屬螯合化合物，有機酸、無機酸為較佳，該觸媒可單獨使用或2種以上同時併用。
水解時所使用之有機溶劑，例如正戊烷、異戊烷、正己烷、異己烷、正庚烷、異庚烷、2,2,4-三甲基戊烷、正辛烷、異辛烷、環己烷、甲基環己烷等之脂肪族烴系溶劑；苯、甲苯、二甲苯、乙苯、三甲苯、甲‧乙苯、正丙苯、異丙苯、二乙苯、異丁苯、三乙苯、二異丙苯、正戊基萘、三甲苯等之芳香族烴系溶劑；甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、第三丁醇、正戊醇、異戊醇、2-甲基丁醇、第二戊醇、第三戊醇、3-甲氧基丁醇、正己醇、2-甲基戊醇、第二己醇、2-乙基丁醇、第二庚醇、庚醇-3、正辛醇、2-乙基己醇、第二辛醇、正壬醇、2,6-二甲基庚醇-4、正癸醇、第二‧十一烷醇、三甲基壬醇、第二‧十四烷醇、第二‧十七烷醇、酚、環己醇、甲基環己醇、3,3,5-三甲基環己醇、苯甲醇、苯基甲基甲醇、雙丙酮醇、甲酚等之一元醇系溶劑；乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、戊二醇-2,4、2-甲基戊二醇-2,4、己二醇-2,5，庚二醇-2,4、2-乙基己二醇-1,3、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、甘醇等之多元醇系溶劑；丙酮、甲基乙基甲酮、甲基正丙基甲酮、甲基正丁基甲酮、二乙基甲酮、甲基異丁基甲酮、甲基正戊基甲酮、乙基正丁基甲酮、甲基正己基甲酮、二異丁基甲酮、三甲基壬酮、環己酮、甲基環己酮、2,4-戊基二酮、丙醯基丙酮、二丙酮醇、苯乙酮、葑酮等之酮系溶劑；乙醚、異丙醚、正丁醚、正己醚、2-乙基己醚、環氧乙烷、環氧丙烷、二氧戊環、4-甲基二氧戊環、二噁烷、二甲基二噁烷、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇二乙醚、乙二醇單正丁醚、乙二醇單正己醚、乙二醇單苯醚、乙二醇單2-乙基丁醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇單正丁醚、二乙二醇二正丁醚、二乙二醇單正己醚、乙氧基三甘醇、四乙二醇二正丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單丙醚、二丙二醇單丁醚、三丙二醇單甲醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃等之醚系溶劑；碳酸二乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸第二丁酯、乙酸正戊酯、乙酸第二戊酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸甲基戊酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸2-乙基己酯、乙酸苯甲酯、乙酸環己酯、乙酸甲基環己酯、乙酸正壬酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙酸乙二醇單甲醚、乙酸乙二醇單乙醚、乙酸二乙二醇單甲醚、乙酸二乙二醇單乙醚、乙酸二乙二醇單正丁醚、乙酸丙二醇單甲醚、乙酸丙二醇單乙醚、乙酸丙二醇單丙醚、乙酸丙二醇單丁醚、乙酸二丙二醇單甲醚、乙酸二丙二醇單乙醚、二乙酸乙二醇、乙酸甲氧基三甘醇、丙酸乙酯、丙酸正丁酯、丙酸異戊酯、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、丙二醇二乙酯、酞酸二甲酯、酞酸二乙酯等之酯系溶劑；N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、乙醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基丙醯胺、N-甲基吡咯烷酮等之含氮系溶劑；二甲基硫、二乙基硫、噻吩、四氫噻吩、二甲亞碸、環丁碸、1,3-丙磺內酯等之含硫系溶劑等。上述溶劑可單獨或2種以上組合使用。
其中，就溶液之保存安定性而言，以丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯為最佳。
將水解性有機矽烷在溶劑中使用觸媒水解後，繼之，加以縮合，所得水解縮合物(聚合物)藉減壓蒸餾等去除副產物之醇類，同時去除所使用之水解用觸媒及水。又，水解所用酸及鹼觸媒也可利用中和或離子交換作用而去除之。本發明之平版用光阻下層膜形成組成物中，為包括水觸縮合物之光阻下層膜形成組成物之安定化，可添加有機酸、水、醇或上述之混合物。
該有機酸之例如草酸、丙二酸、甲基丙二酸、琥珀酸、馬來酸、蘋果酸、酒石酸、酞酸、枸櫞酸、戊二酸、乳酸、水楊酸等。其中，以草酸、馬來酸等為較佳。所添加有機酸量，以100質量份之縮合物(聚有機矽氧烷)計，使用0.1至5.0質量份。
又，所添加水可使用純水、超純水、離子交換水等，其添加量以100質量份之光阻下層膜形成組成物計，可使用1至20質量份。
又，所添加醇類以塗佈後之加熱而容易揮發者為佳，例如可使用甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇等。所添加醇量以100質量份之光阻下層膜形成組成物計，使用1至20質量份。
本發明之平版用下層膜形成組成物，必要時除上述組成分之外，尚可含有有機聚合物、產酸劑及界面活化劑等。
藉使用有機聚合物，可調整所形成光阻下層膜之乾蝕刻速度(單位時間計之膜厚減少量)、衰減係數及折射率等。
該有機聚合物並無特別限制，可使用各種有機聚合物。縮聚物及加成聚合物等皆可使用。例如可使用聚酯、聚苯乙烯、聚醯亞胺、丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸聚合物、聚乙烯醚、酚醛清漆樹脂、萘酚酚醛清漆樹脂、聚醚、聚醯胺、聚碳酸酯等。
其中，以具有能發揮吸光部位之功能的苯環、萘環、蒽環、三環、喹啉環及喹啉環等芳環構造之有機聚合物為較佳。
該具有吸光部位之有機聚合物之例如以丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸萘酯、甲基丙烯酸蒽酯、甲基丙烯酸蒽基甲酯、苯乙烯、羥基苯乙烯、苯甲基乙烯醚及N-苯基馬來醯亞胺等加成聚合性單體為其架構單位之加成聚合物或酚性酚醛清漆樹脂及萘酚酚醛清漆樹脂等之縮聚合物。
藉用該具有吸光部位之有機聚合物，可提升其防止反射膜之性能。
當使用加成聚合物為有機聚合物時，該聚合物可為單聚物或共聚物。製造加成聚合物時使用加成聚合性單體。該加成聚合性單體之例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯化物、甲基丙烯酸酯化物、丙烯醯胺化物、甲基丙烯醯胺化物、乙烯化合物、苯乙烯化合物、馬來醯亞胺化合物、馬來酐化合物、丙烯腈等。
該丙烯酸酯化物之例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸蒽基甲酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸3-氯-2-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、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-羥基丁酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸2-甲基-2-金剛烷酯、5-丙烯醯氧基-6-羥基降烯-2-羧基-6-內酯、3-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷及丙烯酸縮水甘油酯等。
該甲基丙烯酸酯化物之例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸蒽基甲酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、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-羥基丁酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸四氫呋喃酯、甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷酯、5-甲基丙烯醯氧基-6-羥基降烯-2-羧基-6-內酯、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸2-苯乙酯、甲基丙烯酸羥基苯酯及甲基丙烯酸溴苯酯等。
該丙烯醯胺化物之例如丙烯醯胺、N-甲基丙烯醯胺、N-乙基丙烯醯胺、N-苯甲基丙烯醯胺、N-苯基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺及N-蒽基丙烯醯胺等。
該甲基丙烯醯胺化物之例如甲基丙烯醯胺、N-甲基甲基丙烯醯胺、N-乙基甲基丙烯醯胺、N-苯甲基甲基丙烯醯胺、N-苯基甲基丙烯醯胺、N,N-二甲基甲基丙烯醯胺及N-蒽基甲基丙烯醯胺等。
該乙烯化合物之例如乙烯醇、2-羥乙基乙烯醚、甲基乙烯醚、乙基乙烯醚、苯甲基乙烯醚、乙酸乙烯酯、乙烯基三甲氧基矽烷、2-氯乙基乙烯醚、2-甲氧基乙基乙烯醚、乙烯基萘及乙烯基蒽等。
該苯乙烯化合物之例如苯乙烯、羥基苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、甲氧基苯乙烯、氰基苯乙烯及乙醯基苯乙烯等。
該馬來醯亞胺化物之例如馬來醯亞胺、N-甲基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苯甲基馬來醯亞胺及N-羥乙基馬來醯亞胺等。
當使用縮聚物為有機聚合物時，該聚合物之例如乙二醇化合物和二羧酸化合物之縮聚物等。該乙二醇化合物之例如二乙二醇、1,6-己二醇、丁二醇等。該二羧酸化合物之例如琥珀酸、己二酸、酞酸、馬來酐等。另外，例如聚均苯四甲醯亞胺、聚(對-亞苯基酞醯胺)、聚對苯二甲酸丁烯酯、聚對苯二甲酸乙烯酯等之聚酯、聚醯胺、聚醯亞胺等。
當有機聚合物含有羥基時，該羥基可和聚有機矽氧烷形成交聯反應。
該有機聚合物之重量平均分子量例如在1000至1000000範圍，其中，以3000至300000為較佳，並以5000至200000為更佳，最佳為10000至100000之聚合物供其使用。
該有機聚合物可單獨或2種以上混合使用。
當使用有機聚合物時，其比率以縮合物(聚有機矽氧烷)100質量份計，使用1至200質量份，其中，以5至100質量份為較佳，以10至50質量份為更佳，最佳為20至30質量份。
本發明之光阻下層膜形成組成物中可含有產酸劑。
該產酸劑之例如光產酸劑及熱產酸劑。
光產酸劑在光阻曝光時發生酸。因此，可調整下層膜之酸度。此乃使下層膜之酸度配合上層之光阻之酸度之一種方法。又，藉調整下層膜之酸度，可調整形成在上層之光阻之圖型形狀。
本發明之光阻下層膜形成組成物中所含光產酸劑之例如鎓鹽化合物，磺醯亞胺化合物及二磺醯基重氮甲烷化合物等。
該鎓鹽化合物之例如六氟磷酸二苯基碘鎓鹽、三氟甲磺酸二苯基碘鎓鹽、九氟正丁磺酸二苯基碘鎓鹽、全氟正辛磺酸二苯基碘鎓鹽、樟腦磺酸二苯基碘鎓鹽、樟腦磺酸雙(4-第三丁苯基)碘鎓鹽及三氟甲磺酸雙(4-第三丁苯基)碘鎓鹽等之碘鎓鹽化合物，以及六氟銻酸三苯基鋶鹽，九氟正丁磺酸三苯基鋶鹽、樟腦磺酸三苯基鋶鹽及三氟甲磺酸三苯基鋶鹽等之鋶鹽化合物等。
該磺醯亞胺化物之例如N-(三氟甲磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(九氟正丁磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(樟腦磺醯氧基)琥珀醯亞胺及N-(三氟甲磺醯氧基)萘二甲醯亞胺等。
該二磺醯重氮甲烷化物之例如雙(三氟甲磺醯基)重氮甲烷、雙(環己磺醯基)重氮甲烷、雙(苯磺醯基)重氮甲烷、雙(對-甲苯磺醯基)重氮甲烷、雙(2,4-二甲苯磺醯基)重氮甲烷及甲磺醯基-對-甲苯磺醯基重氮甲烷等。
該光產酸劑可單獨或2種以上混合使用。
使用光產酸劑時，其用量比率以100質量份之縮合物(聚有機矽氧烷)計，使用0.01至5質量份，其中以使用0.1至3質量份為較佳，尤以0.5至1質量份為最佳。
熱產酸劑在預焙光阻下層膜時產生酸。藉此可調整下層膜之酸度。此乃調適下層膜之酸度和上層之光阻之酸度之一種方法。又，藉由調整下層膜之酸度，可調整形成於上層之光阻之圖型形狀。
本發明之光阻下層膜形成組成物中所含熱產酸劑之例如雙(甲苯磺醯氧基)乙烷、雙(甲苯磺醯氧基)丙烷、雙(甲苯磺醯氧基)丁烷、甲苯磺酸對-硝基苯甲酯、甲苯磺酸鄰-硝基苯甲酯、1,2,3-亞甲基三(甲基磺酸酯)、對-甲苯磺酸吡啶鎓鹽、對-甲苯磺酸啉鎓鹽、對-甲苯磺酸乙酯、對-甲苯磺酸丙酯、對-甲苯磺酸丁酯、對-甲苯磺酸異丁酯、對-甲苯磺酸甲酯、對-甲苯磺酸苯乙酯、對-甲苯磺酸氰基甲酯、對-甲苯磺酸2,2,2-三氟乙酯、對-甲苯磺酸2-羥基丁酯、N-乙基-4-甲苯磺酸醯胺等。
該熱產酸劑可單獨或2種以上混合使用。
使用熱產酸劑時，其用量比率以100質量份之縮合物(聚有機矽氧烷)計，使用0.01至5質量份，其中以使用0.1至3質量份為較佳，尤以0.5至1質量份為更佳。
又，光產酸劑及熱產酸劑可混合使用。
本發明之平版印刷用光阻下層膜形成組成物塗佈於基板之際，抑制針孔及輝紋等之發生，界面活化劑之利用甚為有效。
本發明之光阻下層膜形成組成物中所使用界面活化劑之例如聚氧化乙烯月桂醚、聚氧化乙烯硬脂醚、聚氧化乙烯鯨蠟醚、聚氧化乙烯油醚等之聚氧化乙烯烷醚類；聚氧化乙烯辛基酚醚、聚氧化乙烯壬基酚醚等之聚氧化乙烯烷基芳基醚類；聚氧化乙烯‧聚氧化丙烯成塊共聚物類；山梨聚糖單月桂酸酯、山梨聚糖單棕櫚酸酯、山梨聚糖單硬脂酸酯、山梨聚糖單油酸酯、山梨聚糖三油酸酯、山梨聚糖三硬脂酸酯等之山梨聚糖脂肪酸酯類；聚氧化乙烯山梨聚糖單月桂酸酯、聚氧化乙烯山梨聚糖單棕櫚酸酯、聚氧化乙烯山梨聚糖單硬脂酸酯、聚氧化乙烯山梨聚糖三油酸酯、聚氧化乙烯山梨聚糖三硬脂酸酯等之聚氧化乙烯山梨聚糖脂肪酸酯等之非離子系界面活化劑；商品名為EFTOP、EF301、EF303、EF352((股)東化產物公司製品)，商品名為Megafack F171、F173、R-08、R-30(大日本油墨化學(股)公司製品)，Fluorard FC430、FC431(住友3M(股)公司製品)，商品名為旭卡多AG710、沙夫倫S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭玻璃(股)公司製品)等之氟系界面活化劑及有機矽氧烷聚合物KP341(信越化學工業(股)公司製品)等。
上述界面活化劑可單獨或2種以上混合使用。使用界面活化劑時，其用量比率以100質量份縮合物(聚有機矽氧烷)計，使用0.0001至5質量份，其中以使用0.001至1質量份為較佳，尤以0.01至0.5質量份為更佳。
又，本發明之光阻下層膜形成組成物中，可添加流變調整劑及黏接補助劑等。流變調整劑對於下層膜形成組成物之流動性之改善有效。黏接補助劑對於改善半導體基板或光阻和下層膜之黏接性有效。
本發明之光阻下層膜形成組成物所使用之溶劑，祗要是能溶解上述固形物之溶劑，別無特別限制。該溶劑之例如甲基溶纖素乙酸酯、乙基溶纖素乙酸酯、丙二醇、丙二醇單甲醚、丙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、丙二醇單丁醚乙酸酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基甲酮、環戊酮、環己酮、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、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、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、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、丙二醇單甲醚、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、乳酸異丙酯、乳酸丁酯、乳酸異丁酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸異丙酯、甲酸丁酯、甲酸異丁酯、甲酸戊酯、甲酸異戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯、乙酸己酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸異丙酯、丙酸丁酯、丙酸異丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸異丙酯、丁酸丁酯、丁酸異丁酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基-2-甲氧丙酸甲酯、2-羥基-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、乙醯乙酸甲酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基甲酮、甲基丙基甲酮、甲基丁基甲酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、環己酮、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮及γ-丁內酯等。該溶劑可單獨或2種以上混合使用。
使用本發明之光阻下層膜形成組成物，而形成半導體裝置之製造用光阻圖型之方法說明如下。
使用本發明之光阻下層膜之半導體裝置之製造用基板之加工方法可大別為二。其一為直接形成光阻下層膜在半導體裝置用之基板上，再形成光阻膜於其上層而形成圖型之方法，另一為形成下層有機膜於半導體裝置用之基板上，再形成光阻下層膜於其上，然後形成光阻膜層於其上層，再形成圖型之方法。
第一，就直接形成光阻下層膜於半導體裝置用之基板上，再形成光阻膜於其上，然後形成圖型之方法說明之。
製造半導體裝置所使用基板(例如矽晶片基板、矽/二氧化矽覆蓋基板、氮化矽基板、玻璃基板、ITO基板、聚醯亞胺基板及低電容率材料(low-k材料)覆蓋基板等)上，利用旋轉器、塗佈器等適當塗佈方法，塗佈以本發明之光阻下層膜形成組成物，然後，焙烤而形成光阻下層膜。焙烤條件，從80℃至250℃之焙烤溫度，0.3至60分鐘之焙烤時間中選擇適當者而進行。其中，以150至250℃範圍之焙烤溫度，0.5至2分鐘之焙烤時間中選擇為較佳。所形成下層膜之膜厚，例如在10至1000nm，或20至500nm，或50至300nm，或100至200nm範圍。
繼之，該光阻下層膜上形成例如光阻膜等電阻膜。光阻膜層可利用周知方法而形成。例如將光阻組成物溶液塗佈在光阻下層膜上，再經焙烤而進行。光阻膜厚例如在50至10000nm範圍，或100至2000nm範圍，或200至1000nm範圍。
形成於本發明之光阻下層膜上之光阻，祇要對於曝光所使用光線能感應就別無限制。可任意使用負阻型光阻及正阻型光阻。例如含有酚醛清漆樹脂及1,2-萘醌二疊氮基磺酸酯之正阻型光阻，含有具備藉酸而分解使鹼溶解速度上升之基之黏接劑及光產酸劑之化學放大型光阻，含有具備藉酸而分解使光阻之鹼溶解速度上升之低分子化合物及鹼可溶性黏接劑及光產酸劑而成之化學放大型光阻，以及含有具備藉酸而分解使鹼溶解速度上升之基之黏接劑和藉酸而分解使光阻之鹼溶解速度上升之低分子化合物及光產酸劑而成之化學放大型光阻等。其具體例如商品名為APEX-E(西布來公司製品)，商品名為PAR710(住友化學工業(股)公司製品)，商品名為SEPR430(信越化學工業(股)公司製品)等市販品，又如文獻Proc. SPIE,Vol. 3999,330-334(2000)、Proc. SPIE, Vol. 3999,357-364(2000)或Proc. SPIE,Vol. 3999,365-374(2000)等所記載之含氟原子聚合物系光阻。
其次，對於所形成之光阻，透過所定屏蔽進行曝光。該曝光可使用KrF準分子雷射(波長248nm)，ArF準分子雷射(波長193nm)及F2準分子雷射(波長157nm)等。曝光後，必要時可行曝光後加熱焙烤(post exposure bake)。曝光後加熱焙烤可在加熱溫度70至150℃，加熱時間0.3至10分鐘條件下，選擇適妥條件而進行。
又，本發明中之光阻，可替代光阻改用電子束平版印刷用光阻。電子束光阻可任意使用負阻型或正阻型。電子束光阻之例如含有產酸劑及具備藉酸分解使鹼溶解速度變化之基之黏接劑而成之化學放大型光阻，含有鹼可溶性黏接劑及藉酸而分解使光阻之鹼溶解速度變化之低分子化合物而成之化學放大型光阻，含有產酸劑及具備藉酸而分解使鹼溶解速度變化之基之黏接劑以及藉酸而分解使光阻之鹼溶解速度變化之低分子化合物而成之化學放大型光阻，含有具備藉電子束而分解使鹼溶解速度變化之基之黏接劑而成之非化學放大型光阻，含有具備藉電子束切斷使鹼溶解速度變化之部位之黏接劑而成之非化學放大型光阻等。使用上述電子束光阻時，跟使用電子束為照射源之光阻同樣地可形成光阻圖型。
繼之，藉顯影劑進行顯影。據此，例如使用正阻型光阻時，曝光部分之光阻被去除而形成光阻圖型。
該顯影劑可使用例如氫氧化鉀、氫氧化鈉等之鹼金屬氫氧化物水溶液、氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、膽鹼等之氫氧化四級季銨水溶液、乙醇胺、丙胺、乙二胺等之胺水溶液等之鹼性水溶液。又，該顯影劑中可添加界面活化劑等而利用。
顯影條件，可在溫度5至50℃，時間10至600秒鐘選擇適妥而進行。
然後，以據此所形成之光阻之圖型為保護膜，除去本發明之光阻下層膜。
除去光阻而曝露部分之本發明之光阻下層膜，藉乾蝕 刻而去除，使半導體基板曝露出來。光阻下層膜之乾蝕刻可使用四氟甲烷(CF4 )、全氟環丁烷(C4 F8 )、全氟丙烷(C3 F8 )、三氟甲烷、一氧化碳、氬氣、氧氣、氮氣、六氟化硫、二氟甲烷、三氟化氮及三氟化氯、氯氣、三氯甲硼烷等之氣體，其中以鹵素系氣體為較佳，更佳為氟系氣體，具體例如四氟甲烷(CF4 )、全氟環丁烷(C4 F8 )、全氟丙烷(C3 F8 )、三氟甲烷及二氟甲烷(CH2 F2 )等。
使用鹵素系氣體之乾蝕刻中，具有碳-氧結合及碳-氮結合部位者較之具有碳-碳結合部位者，其蝕刻速度變大。因此，由無機系成分之膜所構成之本發明之光阻下層膜藉鹵素系氣體快速去除，相對而言，基本上由有機物質所構成光阻就難以去除。所以可抑制伴隨光阻下層膜之乾蝕刻而產生光阻之膜厚之減少。其結果，光阻可藉薄膜而利用，因此，圖型不容易失真可形成微細之圖型。
最後，以圖型化之光阻及光阻下層膜為保護膜，而進行半導體基板之加工。半導體基板之加工以藉氟系氣體中之乾蝕刻而進行為較佳。
該氟系氣體之例如四氟甲烷(CF4 )、全氟環丁烷(C4 F8 )、全氟丙烷(C3 F8 )、三氟甲烷及二氟甲烷(CH2 F2 )等。
第二，就形成下層有機膜於半導體裝置用之基板上，然後，形成光阻下層膜於其上方，再形成光阻於其上方而形成圖型之方法說明如下。
形成下層有機膜於上述製造半導體裝置所使用基板之上方。該下層有機膜及其形成方法，祇要是做為周知半導體裝置用之基板上之保護膜所使用下層有機膜及其形成方法，別無限制。以具備基板上之平坦化性、耐熱性、防止反射性、對於光阻下層膜形成組成物所使用溶劑具有耐溶劑性為較佳。
其次，在該下層有機膜上形成本發明之光阻下層膜及其上方之光阻膜。
光阻膜之形成方法以及光阻及光阻下層膜之圖型形成方法如同前述。依據上述方法以經圖型化之光阻及本發明之光阻下層膜所構成膜做為保護膜而進行下層有機膜之去除。
下層有機膜之去除藉氧氣系氣體中之乾蝕刻而進行為較佳。含有很多無機系成分之矽原子之本發明之光阻下層膜，藉氧氣系氣體下之乾蝕刻速度小，較之有機系成分之光阻膜及下層有機膜，難於去除。
最後，以經圖型化之光阻下層膜及下層有機膜做為保護膜進行半導體基板之加工。該半導體基板之加工方法如同前述。
特別在後者之基板上覆蓋下層有機膜之後，其上方形成本發明之光阻下層膜，再於其上方覆蓋光阻而形成圖型之方法中，為防止光阻之圖型寬度變狹小，防止圖型失真而覆蓋以細薄之光阻時，藉選擇適當之蝕刻氣體種類就能完成基板之加工。例如將光阻圖型化後，所行光阻下層膜之蝕刻，使用對於光阻而言，能以充分快速度而進行本發明之光阻下層膜之蝕刻功能的氟系氣體，繼之，在有機層之蝕刻時，使用對於光阻下層膜而言，能以充分快速度而進行下層有機膜之蝕刻功能的氧氣系氣體，最後，在半導體基板之蝕刻，使用對於下層有機膜而言，能以充分快速度而進行半導體基板之蝕刻功能的氟系氣體而完成。
又，本發明之光阻下層膜及光阻之間，在形成光阻前，可形成有機系之防止反射膜。此處，所使用之防止反射膜形成用組成物並無特別限制，可從已往平版印刷步驟中常用者任意選擇利用，又，可藉旋轉器、塗佈器等常用方法進行塗佈、焙烤而形成防止反射膜。
又，塗佈本發明之光阻下層膜形成組成物之基板，其表面藉CVD法等形成以有機系或無機系之防止反射膜者亦可採用，再於其上方形成以本發明之光阻下層膜。
又，由本發明之光阻下層膜形成組成物所形成之光阻下層膜，可能會吸收平版印刷步驟中所使用光線之波長，所以能發揮具有防止從基板之反射光之效果而達成防止反射膜之功能。
再加之，本發明之光阻下層膜尚可提供防止基板和光阻之間之相互作用用途之膜層，具有光阻所用材料或當光阻曝光之際所產生物質對於基板之不良作用之防止功能用膜層，具有加熱焙烤時從基板產生之物質擴散至上層之光阻之防止功能用膜層，以及減少半導體基板介電體層所致光阻膜之毒害效果用阻擋層等。
又，由光阻下層膜形成組成物所形成之光阻下層膜，可適用於雙重刻花紋步驟所使用形成有承孔之基板，做為填充滿該承孔之填充材料而使用。又，可提供平坦化具有凹凸之半導體基板表面之平坦化材料之用途。
本發明藉實施例更具體說明如下，唯本發明不侷限於實施例範圍。
實施例 合成例1(含咪唑鎓‧乙酸鹽矽氧烷聚合物)
放入5.0g之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑及18g之乙醇於100ml容量之燒瓶中並使之溶解。所得混合液用磁性攪拌機攪拌下，在室溫下氮氣氛圍下慢慢添加溶解有1.2g之乙酸的24g之乙醇溶液。攪拌半天之後，減壓下蒸餾去除乙醇，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去副產物之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑，乙酸。重複上述精製處理3次之後，減壓蒸餾去除殘留之二乙醚，溶解濃縮物於乙醇中，而得含有30.4%之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑鎓‧乙酸鹽之乙醇溶液。
放入2.94g之苯基三甲氧基矽烷，39.53g之四乙氧基矽烷，15.86g之甲基三乙氧基矽烷，含有30.4%之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑鎓‧乙酸鹽之乙醇溶液3.26g，43.50g之乙醇於300ml容量之燒瓶中使之溶解後，所得混合液用磁性攪拌機攪拌下加溫迴流之。其次，添加溶解有1.72g之馬來酸之離子交換水97.18g於上述混合液中。反應120分鐘之後，冷卻所得反應液至室溫。然後，加入300g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓蒸餾去除反應副產物之乙醇，水，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-1)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以1.0莫耳%比率而存在之來源於原料化合物之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC所得分子量以聚乙烯換算為Mw5300。
合成例2(含銨乙酸鹽之矽氧烷聚合物)
放入5.0g之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺，24g之乙醇於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下慢慢添加溶解有1.5g之乙酸之乙醇24g。攪拌半天之後，減壓下蒸餾去除乙醇，滴加濃縮物於二乙醚100ml中，除去副產物之三甲氧矽烷基丙基二甲胺，乙酸。重複3次上述精製處理後，減壓蒸餾去除殘留之二乙醚，溶解濃縮物於乙醇中，而得三甲氧基矽烷基丙基二甲銨乙酸鹽含量為13.1%之乙醇溶液。
再放入2.83g之苯基三甲氧基矽烷，38.00g之四乙氧基矽烷，15.24g之甲基三乙氧基矽烷，含有13.1%之三甲氧基矽烷基丙基二甲銨乙酸鹽之乙醇溶液5.83g，以及48.11g之乙醇於300ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，加熱迴流之。其次，添加溶解有1.65g之馬來酸之離子交換水93.41g之混合水溶液。反應120分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入300g之丙二醇單乙醚於反應溶液，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇，水，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-2)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以1.0莫耳%比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物藉GPC所得聚苯乙烯換算之Mw為1900。
合成例3(含咪唑鎓馬來酸鹽之矽氧烷聚合物)
放入5.0g之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑，18g之乙醇於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合物用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下慢慢添加含有2.3g之馬來酸之乙醇18g之溶液。攪拌半天後，減壓下蒸餾去除乙醇，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去副產物之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑，馬來酸。重覆3次上述精製處理後，減壓蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於乙醇中，而得含有39.4%之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑鎓馬來酸鹽之乙醇溶液。
再放入2.87g之苯基三甲氧基矽烷，38.53g之四乙氧基矽烷，15.46g之甲基三乙氧基矽烷，2.56g之含有39.4%之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑鎓‧馬來酸鹽之乙醇溶液，45.75g之乙醇於300ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液用磁性攪拌機攪拌下，加熱迴流之。其次，添加溶解有1.68g之馬來酸之94.72g之離子交換水溶液於上述混合液中。反應120分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入300g之丙二醇單乙醚於反應溶液，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇，水，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-3)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.9莫耳%比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物使用GPC所得分子量以聚苯乙烯換算為Mw4200。
合成例4(含銨馬來酸鹽之矽氧烷聚合物)
放入5.0g之三甲氧基矽烷基丙基二甲銨，24g之乙醇於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，室溫中，氮氣氛圍下慢慢加入溶解有3.0g之馬來酸之26g之乙醇溶液。攪拌半天後，減壓下蒸餾去除乙醇，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三甲氧基矽烷基丙基二甲銨，馬來酸。重複3次上述精製處理後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於乙醇中，而得含有62.6%之三甲氧基矽烷基丙基二甲銨馬來酸鹽之乙醇溶液。
放入2.88g之苯基三甲氧基矽烷，38.77g之四乙氧基矽烷，15.55g之甲基三乙氧基矽烷，含有62.6%之三甲氧基矽烷基丙基二甲銨馬來酸鹽之乙醇溶液1.50g，及44.86g之乙醇於300ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。其次，添加溶解有1.69g之馬來酸於95.31g之離子交換水於該混合液中。反應120分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入300g之丙二醇單乙醚於反應溶液，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及水，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-4)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以1.0莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物之GPC法所得分子量以聚苯乙烯換算計，為Mw3700。
合成例5(含吡啶鎓馬來酸鹽之矽氧烷聚合物)
放入5.0g之三乙氧基矽烷基丙基吡啶，22g之乙醇於100ml容量之燒瓶中，並使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下，室溫中，氮氣氛圍下慢慢添加溶解有2.8g之馬來酸之乙醇30g。攪拌半天之後，減壓下蒸餾去除乙醇，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三乙氧基矽烷基乙基吡啶，馬來酸。重複3次上述精製處理後，減壓蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於乙醇中，而得含有22.0%之三乙氧基矽烷基丙基吡啶鎓馬來酸鹽之乙醇溶液。
放入2.83g之苯基三甲氧基矽烷，38.00g之四乙氧基矽烷，15.25g之甲基三乙氧基矽烷，5.00g之含有22.0%之三乙氧基矽烷基丙基吡啶鎓馬來酸鹽之乙醇溶液，以及47.74g之乙醇於300ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。其次，添加溶解有1.65g之馬來酸之離子交換水溶液93.43g於上述混合液中，反應120分鐘之後，所得反應冷卻至室溫。然後，加入300g之丙二醇單乙醚於反應溶液，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇，水，而得水解縮合物。所得聚合物相當於式(VII-5)所示，乃總矽烷中所具有鎓基之矽烷以1.0莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合藉GPC法所得分子量以聚苯乙烯換算計為Mw4100。
合成例6(含銨甲磺酸鹽之矽氧烷聚合物)
放入5.0g之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺，24g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，室溫中，氮氣氛圍中慢慢添加溶解有3.0g之甲磺酸之26g之乙醇溶液。攪拌半天之後，減壓下蒸餾去除乙醇，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺，甲磺酸甲酯。重複3次精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於乙醇，而得含有38.1%之三甲氧基矽烷基丙基三甲銨甲磺酸鹽之乙醇溶液。
放入2.95g之苯基三甲氧基矽烷，39.71g之四乙氧基矽烷，15.93g之甲基三乙氧基矽烷，2.48g之含38.1%之三甲氧基矽烷基丙基三甲銨甲磺酸鹽之乙醇溶液，及42.83g之乙醇於300ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。其次，添加溶解有1.73g之馬來酸之97.62g之離子交換水溶液於該混合液中。反應120分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入300g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇，水，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-6)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以1.0莫耳%之比率存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物藉GPC法所得分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2600。
合成例7(含吡啶鎓甲磺酸鹽之矽氧烷聚合物)
放入5.0g之三乙氧基矽烷基丙基吡啶，22g之乙醇於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下，室溫中，氮氣氛圍下慢慢添加溶解有2.8g之甲磺酸甲酯之30g之乙醇溶液。攪拌半天之後，減壓下蒸餾去除乙醇，濃縮物滴加在100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三乙氧基矽烷基丙基吡啶，甲磺酸甲酯。重複3次精製處理後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於乙醇中而得含有36.2%之三乙氧基矽烷基丙基吡啶鎓甲磺酸鹽之乙醇溶液。
放入2.86g之苯基三甲氧基矽烷，38.52g之四乙氧基矽烷，15.45g之甲基三乙氧基矽烷，2.69g之含36.2%之三乙氧基矽烷基丙基吡啶鎓甲磺酸鹽之乙醇溶液，及45.82g之乙醇於300ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。其次，添加溶解有1.68g之馬來酸之94.69g之離子交換水溶液於該混合液中。反應120分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入300g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇，水，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-7)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.9莫耳%之比率存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物藉GPC法所得分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2200。
合成例8(咪唑鎓‧乙酸鹽0.1%)
放入5.0g之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑及18g之乙醇於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下慢慢添加溶有1.6g之乙酸的24g之乙醇溶液。攪拌半天之後，減壓下蒸餾去除乙醇，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑，乙酸。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於乙醇中，而得含有30%之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑鎓‧乙酸鹽之乙醇溶液。
放入4.92g之苯基三甲氧基矽烷，72.46g之四乙氧基矽烷，22.06g之甲基三乙氧基矽烷，0.55g之含有30%之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑鎓‧乙酸鹽之乙醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。其次，加入33.13g之0.01M之鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-8)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法所得分子量以聚苯乙烯換算計為Mw1700。從所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑，所得殘餘物定義為固形物，使用丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例9(咪唑鎓‧三氟乙酸鹽0.1%)
放入5.0g之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下慢慢添加溶解有3.5g之三氟乙酸甲酯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3日之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，濃縮物滴加在100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑，三氟乙酸甲酯。重複3次上述精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於乙醇中，而得含30%之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑鎓‧三氟乙酸鹽之乙醇溶液。
放入4.92g之苯基三甲氧基矽烷，72.40g之四乙氧基矽烷，22.04g之甲基三乙氧基矽烷，0.64g之含有30%之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑鎓‧三氟乙酸鹽之乙醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。其次，添加33.10g之0.01M鹽酸於混合溶液中。反應240分鐘之後，冷卻反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇、丙酮、水、鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-9)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法所得分子量以聚苯乙烯換算計為Mw1700。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑，殘餘物定義為固形物，使用丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例10(咪唑鎓‧馬來酸鹽0.1%)
放入5.0g之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑及18g之乙醇於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下慢慢添加溶解有3.2g馬來酸之24g之乙醇溶液。攪拌半天之後，減壓下蒸餾去除乙醇，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑，馬來酸。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除二乙醚，濃縮物溶解於乙醇，而得含有30%之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑鎓馬來酸鹽之乙醇溶液。
放入4.92g之苯基三甲氧基矽烷，72.39g之四乙氧基矽烷，22.04g之甲基三乙氧基矽烷，0.65g之含有30%之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑鎓‧馬來酸鹽之乙醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，添加33.10g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應液中，減壓蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇、丙酮、水、鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-10)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法所得分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2400。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶媒之殘留物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例11(咪唑鎓氯鹽0.1%)
放入3.0g之乙基咪唑，18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下慢慢添加溶解有9.3g之三甲氧基矽氧基丙基氯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3日之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之乙基咪唑，三甲氧基矽烷基丙基氯。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中而得含有30%之三甲氧基矽烷基丙基-3-乙基咪唑鎓氯鹽之甲醇溶液。
放入4.93g之苯基三甲氧基矽烷，72.51g之四乙氧基矽烷，22.07g之甲基三乙氧基矽烷，0.49g之含有30%之三甲氧基矽烷基丙基-3-乙基咪唑鎓氯鹽之甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，添加33.15g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，冷卻反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-11)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法所得分子量以聚苯乙烯換算計為Mw1700。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例12(雙矽烷基咪唑鎓氯鹽0.1%)
放入5.0g之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，室溫中，氮氣氛圍下慢慢添加溶解有5.4g之三乙氧基矽烷基丙基氯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑，三乙氧基矽烷基丙基氯。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於乙醇中，而得含有30%之雙(三烷氧基矽烷基丙基)-4,5-二氫咪唑鎓氯鹽之乙醇溶液。
放入4.92g之苯基三甲氧矽烷，72.29g之四乙氧基矽烷，22.01g之甲基三乙氧基矽烷，0.78g之含有30%之雙(三烷氧基矽烷基丙基)-4,5-二氫咪唑鎓氯鹽之乙醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，添加33.05g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-12)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法所得分子量以聚苯乙烯換算計為Mw1700。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例13(咪唑鎓甲磺酸鹽0.1%)
放入5.0g之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下慢慢加入溶解有3.0g之甲磺酸甲酯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑，甲磺酸甲酯。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮於乙醇中，而得含有30%之三乙氧基矽烷基丙基-3-甲基-4,5-二氫咪唑鎓甲磺酸鹽之乙醇溶液。
放入4.92g之苯基三甲氧基矽烷，72.40g之四乙氧基矽烷，22.04g之甲基三乙氧基矽烷，0.64g之含有30%之三乙氧基矽烷基丙基-3-甲基-4,5-二氫咪唑鎓甲磺酸鹽之乙醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，加入33.10g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-13)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw1500。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例14(咪唑鎓三氟甲磺酸鹽0.1%)
放入5.0g之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，室溫中，氮氣氛圍下慢慢加入含有4.5g之三氟甲磺酸甲酯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑，三氟甲磺酸甲酯。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於乙醇中，而得含有三乙氧基矽烷基丙基-3-甲基-4,5-二氫咪唑鎓三氟甲磺酸鹽之30%乙醇溶液。
放入4.92g之苯基三甲氧基矽烷，72.34g之四乙氧基矽烷，22.02g之甲基三乙氧基矽烷，0.73g之含有30%之三乙氧基矽烷基丙基-3-甲基-4,5-二氫咪唑鎓三氟甲磺酸鹽之乙醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，加入33.10g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-14)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw1500。所得水解縮合物溶液在140℃下去除溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例15(咪唑鎓基丙磺酸鹽0.1%)
放入5.0g之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，室溫中，氮氣氛圍下慢慢加入溶解有3.3g之丙磺內酯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑，丙磺內酯。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於乙醇中，而得含有三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑鎓基丙磺酸鹽之30%乙醇溶液。
放入4.92g之苯基三甲氧基矽烷，72.39g之四乙氧基矽烷，22.04g之甲基三乙氧基矽烷基，0.66g之含有三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑鎓基丙磺酸鹽之30%乙醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，加入33.10g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-15)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw1700。所得水解縮合物溶液在140℃下去除溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例16(吡啶鎓乙酸鹽0.1%)
放入5.0g之2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶及18g之甲醇於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，室溫中，氮氣氛圍下慢慢加入溶解有2.0g之乙酸之24g之甲醇溶液。攪拌半天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶，乙酸。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有三甲氧基矽烷基乙基吡啶鎓乙酸鹽之30%甲醇溶液。
放入4.93g之苯基三甲氧基矽烷，72.52g之四乙氧基矽烷，22.08g之甲基三乙氧基矽烷，0.48g之含有三甲氧基矽烷基乙基吡啶鎓乙酸鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。其次，加入33.15g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，所得反應液冷卻至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-16)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2100。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例17(吡啶鎓三氟乙酸鹽0.1%)
放入5.0g之2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，室溫中，氮氣氛圍下慢慢加入含有4.2g之三氟乙酸甲酯之24g之乙酸乙酯溶液之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶，三氟乙酸甲酯。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有三甲氧基矽烷基乙基甲基吡啶鎓三氟乙酸鹽之30%甲醇溶液。
放入4.92g之苯基三甲氧基矽烷，72.44g之四乙氧基矽烷，22.05g之甲基三乙氧基矽烷，0.59g之含有三甲氧基矽烷基乙基甲基吡啶鎓三氟乙酸鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，加入33.12g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-17)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2100。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例18(吡啶鎓馬來酸鹽0.1%)
放入5.0g之2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶及18g之甲醇於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，室溫中，氮氣氛圍下慢慢加入溶解有3.8g之馬來酸之24g之甲醇溶液。攪拌半天之後，減壓下蒸餾去除甲醇，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶，馬來酸，重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶鎓馬來酸鹽之30%甲醇溶液。
放入4.93g之苯基三甲氧基矽烷，72.45g之四乙氧基矽烷，22.06g之甲基三乙氧基矽烷，0.57g之含有2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶鎓馬來酸鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，加入33.12g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-18)所示，總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2200。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例19(吡啶鎓氯鹽0.1%)
放入3.0g之吡啶及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，室溫中，氮氣氛圍下慢慢加入溶解有11.3g之三甲氧基矽烷基丙基氯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之吡啶，三甲氧基矽烷基丙基氯。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有三甲氧基矽烷基丙基吡啶鎓氯鹽之30%甲醇溶液。
放入4.93g之苯基三甲氧基矽烷，72.53g之四乙氧基矽烷，22.08g之甲基三乙氧基矽烷，0.46g之含有三甲氧基矽烷基丙基吡啶鎓氯鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，加入33.16g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，所得反應液冷卻至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-19)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2100。所得水解縮合物溶液在140℃下去除溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例20(雙矽烷基吡啶鎓氯鹽0.1%)
放入5.0g之2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下慢慢加入溶解有6.6g之三甲氧基矽烷基丙基氯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶，三甲氧基矽烷基丙基氯。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有雙(三甲氧基矽烷基)乙基-N-丙基吡啶鎓氯鹽之30%甲醇溶液。
放入4.92g之苯基三甲氧基矽烷，72.35g之四乙氧基矽烷，22.03g之甲基三乙氧基矽烷，0.70g之含有雙(三甲氧基矽烷基)乙基-N-丙基吡啶鎓氯鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，加入33.08g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-20)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2100。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例21(吡啶鎓甲磺酸鹽0.1%)
放入5.0g之2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下慢慢加入溶解有3.6g甲磺酸甲酯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶，甲磺酸甲酯。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有三甲氧基矽烷基乙基甲基吡啶鎓甲磺酸鹽之30%甲醇溶液。
放入4.93g之苯基三甲氧基矽烷，72.46g之四乙氧基矽烷，22.06g之甲基三乙氧基矽烷，0.56g之含有三甲氧基矽烷基乙基甲基吡啶鎓甲磺酸鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解，所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，加入33.13g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-21)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2300。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例22(吡啶鎓三氟甲磺酸鹽0.1%)
放入5.0g之2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下，慢慢加入溶解有5.4g之三氟甲磺酸甲酯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶，三氟甲磺酸甲酯。重複3次該精製處理後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有三甲氧基矽烷基乙基甲基吡啶鎓三氟甲磺酸鹽之30%甲醇溶液。
放入4.92g之苯基三甲氧基矽烷，72.39g之四乙氧基矽烷，22.04g之甲基三乙氧基矽烷，0.56g之含有三甲氧基矽烷基乙基甲基吡啶鎓三氟甲磺酸鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，加入33.13g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，所得反應液冷卻至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-22)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2300。所得水解縮合物溶液在140℃下去除溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例23(吡啶鎓基丙磺酸鹽0.1%)
放入5.0g之2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下，慢慢加入含有4.0g之丙磺內酯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，濃縮物滴加在100ml之二乙醚中，除去反應副產物之2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶，丙磺內酯。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有三甲氧基矽烷基乙基吡啶鎓基丙磺酸鹽之30%甲醇溶液。
放入4.93g之苯基三甲氧基矽烷，72.44g之四乙氧基矽烷，22.05g之甲基三乙氧基矽烷，0.58g之含有三甲氧基矽烷基乙基吡啶鎓基丙磺酸鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，加入33.12g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-23)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2500。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例24(銨乙酸鹽0.1%)
放入5.0g之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺及18g之甲醇於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下，慢慢加入溶解有2.2g之乙酸之24g之甲醇溶液中。攪拌半天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺，乙酸。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有三甲氧基矽烷基丙基二甲銨乙酸鹽之30%甲醇溶液。
放入4.93g之苯基三甲氧基矽烷，72.54g之四乙氧基矽烷，22.08g之甲基三乙氧基矽烷，0.44g之含有三甲氧基矽烷基丙基二甲銨乙酸鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，加入33.16g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，所得反應溶液冷卻至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-24)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2100。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例25(銨三氟乙酸鹽0.1%)
放入5.0g之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下，室溫中，氮氣氛圍下，慢慢加入溶解有4.6g之三氟乙酸甲酯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，濃縮物滴加在100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺，三氟乙酸甲酯。重複3次該精製處理後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有三甲氧基矽烷基丙基三甲銨三氟乙酸鹽之30%甲醇溶液。
放入4.93g之苯基三甲氧基矽烷，72.46g之四乙氧基矽烷，22.06g之甲基三乙氧基矽烷，0.56g之含有三甲氧基矽烷基丙基三甲銨三氟乙酸鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，加入33.13g之0.01M鹽酸於混合液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-25)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2100。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例26(銨馬來酸鹽0.1%)
放入5.0g之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺及18g之甲醇於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下，慢慢加入溶解有4.2g之馬來酸矽24g之甲醇溶液。攪拌半天之後，減壓下蒸餾去除甲醇，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺，馬來酸。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有三甲氧基矽烷基丙基二甲銨馬來酸鹽之30%甲醇溶液。
放入4.93g之苯基三甲氧基矽烷，72.47g之四乙氧基矽烷，22.06g之甲基三乙氧基矽烷，0.54g之含有三甲氧基矽烷基丙基二甲銨馬來酸鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合液使用磁性攪拌機攪拌下加熱迴流之。繼之，加入33.14g之0.01M鹽酸於混合溶液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-26)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2200。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例27(銨氯鹽0.1%)
放入3.0g之三乙胺，18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下，室溫中，氮氣氛圍下，慢慢加入溶解有8.8g之三甲氧基矽烷基丙基氯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三乙胺，三甲氧基矽烷基丙基氯。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有三甲氧基矽烷基丙基三乙銨氯鹽之30%甲醇溶液。
放入4.93g之苯基三甲氧基矽烷，72.50g之四乙氧基矽烷，22.07g之甲基三乙氧基矽烷，0.50g之含有三甲氧基矽烷基丙基三乙銨氯鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下加熱，迴流之。繼之，加入33.15g之0.01M鹽酸於混合溶液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-27)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2100。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例28(雙矽烷基銨氯鹽0.1%)
放入5.0g之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下，慢慢加入溶解有7.2g之三甲氧基矽烷基丙基氯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺，三甲氧基矽烷基丙基氯。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有雙(三甲氧基矽烷基丙基)-N-二甲銨氯鹽之30%甲醇溶液。
放入4.92g之苯基三甲氧基矽烷，72.37g之四乙氧基矽烷，22.03g之甲基三乙氧基矽烷，0.67g之含有(三甲氧基矽烷基丙基)-N-二甲銨氯鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下加熱，迴流之。繼之，加入33.09g之0.01M鹽酸於混合溶液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-28)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2100。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例29(銨甲磺酸鹽0.1%)
放入5.0g之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下，慢慢加入溶解有4.0g之甲磺酸甲酯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺，甲磺酸甲酯。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有三甲氧基矽烷基丙基三甲銨甲磺酸鹽之30%甲醇溶液。
放入4.93g之苯基三甲氧基矽烷，72.48g之四乙氧基矽烷，22.07g之甲基三乙氧基矽烷，0.53g之含有三甲氧基矽烷基丙基三甲銨甲磺酸鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下加熱，迴流之。繼之，添加33.14g之0.01M鹽酸於混合溶液。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-29)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2300。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例30(銨三氟甲磺酸鹽0.1%)
放入5.0g之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下，慢慢加入溶解有5.9g之三氟甲磺酸甲酯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺，三氟甲磺酸甲酯。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有三甲氧基矽烷基丙基三甲銨三氟磺酸鹽之30%甲醇溶液。
放入4.92g之苯基三甲氧基矽烷，72.42g之四乙氧基矽烷，22.05g之甲基三乙氧基矽烷，0.61g之含有三甲氧基矽烷基丙基三甲銨三氟甲磺酸鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下加熱，迴流之。繼之，加入33.11g之0.01M鹽酸於混合溶液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-30)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2300。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例31(銨基丙磺酸鹽0.1%)
放入5.0g之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下，慢慢加入溶解有4.4g之丙磺內酯之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，濃縮物滴加於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之三甲氧基矽烷基丙基二甲胺，丙磺內酯。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有三甲氧基矽烷基丙基二甲銨基丙磺酸鹽之30%甲醇溶液。
放入4.93g之苯基三甲氧基矽烷，72.47g之四乙氧基矽烷，22.06g之甲基三乙氧基矽烷，0.55g之含有三甲氧基矽烷基丙基二甲銨基丙磺酸鹽之30%甲醇溶液以及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下加熱，迴流之。繼之，加入33.13g之0.01M鹽酸於混合溶液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-31)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw2500。所得水解縮合物溶液在140℃下去除溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例32(鋶碘鹽0.1%)
放入2.0g之四氫噻吩及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下，慢慢加入溶解有9.9g之三甲氧基矽烷基丙基碘之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之四氫噻吩，三甲氧基矽烷基丙基碘。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，濃縮物溶解於甲醇中，而得含有三甲氧基矽烷基丙基四氫噻吩碘鹽之30%甲醇溶液。
放入4.92g之苯基三甲氧基矽烷，72.41g之四乙氧基矽烷，22.04g之甲基三乙氧基矽烷，0.63g之含有三甲氧基矽烷基丙基四氫噻吩碘鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下加熱，迴流之。繼之，加入33.12g之0.01M鹽酸於混合溶液。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-32)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw4400。所得水解縮合物溶液在140℃下去除溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例33(雙矽烷基鏻碘鹽0.1%)
放入5.0g之二苯基膦基乙基三甲氧基矽烷及18g之乙酸乙酯於100ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下，在室溫中，氮氣氛圍下，慢慢加入溶解有6.5g之三甲氧基矽烷基丙基碘之24g之乙酸乙酯溶液。迴流3天之後，減壓下蒸餾去除乙酸乙酯，滴加濃縮物於100ml之二乙醚中，除去反應副產物之二苯基膦基乙基三甲氧基矽烷，烯丙基碘。重複3次該精製處理之後，減壓下蒸餾去除殘餘之二乙醚，溶解濃縮物於甲醇中，而得含有雙(三甲氧基矽烷基)乙基丙基二苯基鏻碘鹽之30%甲醇溶液。
放入4.90g之苯基三甲氧基矽烷，72.11g之四乙氧基矽烷，21.95g之甲基三乙氧基矽烷，1.03g之含有雙(三甲氧基矽烷基)乙基丙基二苯基鏻碘鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下加熱，迴流之。繼之，加入32.97g的0.01M鹽酸於混合溶液。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-33)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw5000。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例34(咪唑鎓馬來酸鹽0.1%)
放入4.86g之苯基三甲氧基矽烷，71.36g之四乙氧基矽烷，17.37g之甲基三乙氧基矽烷，5.78g之環氧丙烷基丙基三甲氧基矽烷，0.64g之含有三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑鎓馬來酸鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下加熱，迴流之。繼之，加入32.61g之0.01M硝酸於混合溶液中。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-34)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw5000。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例35(咪唑鎓馬來酸鹽0.1%)
放入4.90g之苯基三甲氧基矽烷，72.07g之四乙氧基矽烷，17.56g之甲基三乙氧基矽烷，4.85g之氫硫基丙基三甲氧基矽烷，0.64g之含有三乙氧基矽烷基丙基-4,5-二氫咪唑鎓馬來酸鹽之30%甲醇溶液及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下加熱，迴流之。繼之，加入32.61g之0.01M之硝酸於混合溶液。反應240分鐘之後，所得反應溶液冷卻至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液中，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-35)所示，乃總矽烷中具有鎓基之矽烷以0.10莫耳%之比率而存在之來源於原料之聚矽氧烷。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw5000。所得水解縮合物溶液在140℃下除去溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
合成例36(不含鎓鹽)
放入4.95g之苯基三甲氧基矽烷，72.80g之四乙氧基矽烷，22.25g之甲基三乙氧基矽烷及150g之丙酮於500ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下加熱，迴流之。繼之，加入33.28g之0.01M鹽酸於混合溶液。反應240分鐘之後，冷卻所得反應溶液至室溫。然後，加入200g之丙二醇單乙醚於反應溶液，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇及甲醇，丙酮，水，鹽酸，而得水解縮合物。所得聚合物相當於下式(VII-36)所示。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw1500。所得水解縮合物溶液在140℃下去除溶劑之殘餘物定義為固形物，以丙二醇單乙醚調整成為15質量%。
比較合成例1
放入1.94g之苯基三甲氧基矽烷，26.47g之四乙氧基矽烷，10.46g之甲基三乙氧基矽烷，31.50g之乙醇於300ml容量之燒瓶中，使之溶解。所得混合溶液使用磁性攪拌機攪拌下加熱，迴流之。繼之，添加溶解有1.13g之馬來酸於128.50g之離子交換水而成水溶液於混合溶液。反應120分鐘之後，所得反應溶液冷卻至室溫。然後，加入200g之丙二醇單丙醚於反應溶液，減壓下蒸餾去除反應副產物之乙醇，水，而得水解縮合物。所得聚合物相當於上式(VII-36)所示。所得聚合物據GPC法之分子量以聚苯乙烯換算計為Mw3100。
實施例1(含咪唑鎓乙酸鹽之矽光阻下層阻)
63.14g之合成例1所得溶液(16.63質量%)中，加入14.48g之水，164.49g之丙二醇單乙醚，57.90g之丙二醇單甲醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例2(含銨乙酸鹽之矽光阻下層膜)
116.19g之合成例2所得溶液(10.07質量%)中，加入14.42g之水，111.74g之丙二醇單乙醚，57.66g之丙二醇單甲醚調製成光阻下層膜材料。
實施例3(含咪唑鎓馬來酸鹽之矽光阻下層膜)
85.71g之合成例3所得溶液(12.25質量%)中，加入14.48g之水，141.91g之丙二醇單乙醚，57.90g之丙二醇單甲醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例4(含銨馬來酸鹽之矽光阻下層膜)
79.67g之合成例4所得溶液(13.18質量%)中，加入14.48g之水，147.95g之丙二醇單乙醚，57.90g之丙二醇單甲醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例5(含吡啶鎓馬來酸鹽之矽光阻下層膜)
51.98g之合成例5所得溶液(20.20質量%)中，加入14.48g之水，175.64g之丙二醇單乙醚，57.90g之丙二醇單甲醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例6(含銨甲磺酸鹽之矽光阻下層膜)
113.04g之合成例6所得溶液(10.35質量%)中，加入14.42g之水，114.88g之丙二醇單乙醚，57.66g之丙二醇單甲醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例7(含吡啶鎓甲磺酸鹽之矽光阻下層膜)
100.52g之合成例7所得溶液(11.64質量%)中，加入14.42g之水，127.41g之丙二醇單乙醚，57.66g之丙二醇單甲醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例8(含咪唑鎓乙酸鹽+含咪唑鎓三氟甲磺酸鹽之矽光阻下層膜)
5g之合成例8所得溶液(15質量%)中，加入5g之合成例14所得溶液(15質量%)，0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例9(含咪唑鎓三氟乙酸鹽+含咪唑鎓甲磺酸鹽之矽光阻下層膜)
5g之合成例9所得溶液(15質量%)中，加入5g之合成例13所得溶液(15質量%)，0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例10(含咪唑鎓馬來酸鹽之矽光阻下層膜)
10g之合成例10所得溶液(15質量%)中，加入0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例11(含咪唑鎓氯鹽+含咪唑鎓基丙磺酸鹽之矽光阻下層膜)
5g之合成例11所得溶液(15質量%)中，加入5g之合成例15所得溶液(15質量%)，0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例12(含雙矽烷基咪唑鎓氯鹽+含咪唑鎓甲磺酸鹽之矽光阻下層膜)
5g之合成例12所得溶液(15質量%)中，加入5g之合成例13所得溶液(15質量%)，0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例13(含吡啶鎓乙酸鹽+含吡啶鎓三氟甲磺酸鹽之矽光阻下層膜)
5g之合成例16所得溶液(15質量%)中，加入5g之合成例22所得溶液(15質量%)，0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例14(含吡啶鎓三氟乙酸鹽+含吡啶鎓甲磺酸鹽之矽光阻下層膜)
5g之合成例17所得溶液(15質量%)中，加入5g之合成例21所得溶液(15質量%)，0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例15(含吡啶鎓馬來酸鹽之矽光阻下層膜)
10g之合成例18所得溶液(15質量%)中，加入0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例16(含吡啶鎓氯鹽+含吡啶鎓基丙磺酸鹽之矽光阻下層膜)
5g之合成例19所得溶液(15質量%)中，加入5g之合成例23所得溶液(15質量%)，0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例17(含雙矽烷基吡啶鎓氯鹽+含吡啶鎓甲磺酸鹽之矽光阻下層膜)
5g之合成例20所得溶液(15質量%)中，加入5g之合成例21所得溶液(15質量%)，0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例18(含銨乙酸鹽+含銨三氟甲磺酸鹽之矽光阻下層膜)
5g之合成例24所得溶液(15質量%)中，加入5g之合成例30所得溶液(15質量%)，0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例19(含銨三氟乙酸鹽+含銨甲磺酸鹽之矽光阻下層膜)
5g之合成例25所得溶液(15質量%)中，加入5g之合成例29所得溶液(15質量%)，0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例20(含銨馬來酸鹽之矽光阻下層膜)
10g之合成例26所得溶液(15質量%)中，加入0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例21(含銨氯鹽+含銨基丙磺酸鹽之矽光阻下層膜)
5g之合成例27所得溶液(15質量%)中，加入5g之合成例31所得溶液(15質量%)，0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例22(含雙矽烷基銨氯鹽+含銨甲磺酸鹽之矽光阻下層膜)
5g之合成例28所得溶液(15質量%)中，加入5g之合成例29所得溶液(15質量%)，0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例23(含鋶碘鹽+含雙矽烷基鏻碘鹽之矽光阻下層膜)
5g之合成例32所得溶液(15質量%)中，加入5g之合成例33所得溶液(15質量%)，0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例24(含咪唑鎓氯鹽+含咪唑鎓甲磺酸鹽之矽光阻下層膜)
10g之合成例36所得溶液(15質量%)中，加入0.015g之馬來酸，0.0023g之三甲氧基矽烷基咪唑鎓氯鹽，0.0023g之三甲氧基矽烷基咪唑鎓甲磺酸鹽，12.15g之水，72.58g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例25(含咪唑鎓馬來酸鹽+含環氧基矽光阻下層膜)
10g之合成例34所得溶液(15質量%)中，加入0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
實施例26(含咪唑鎓馬來酸鹽+含硫醇矽光阻下層膜)
10g之合成例35所得溶液(15質量%)中，加入0.015g之馬來酸，12.11g之水，72.56g之丙二醇單乙醚，而調製得光阻下層膜材料。
比較例1
50g之比較合成例1所得溶液(10質量%)中，加入6.84g之水，57.63g之丙二醇單丙醚，27.38g之丙二醇單甲醚，而調製得光阻下層膜材料。
比較例2
50g之比較合成例1所得溶液(10質量%)中，加入0.05g之苯甲基三乙基銨氯，7.05g之水，60.69g之丙二醇單丙醚，28.19g之丙二醇單甲醚，而調製得光阻下層膜材料。
(耐溶劑性之評估)
使用旋轉塗佈法塗佈光阻下層膜材料於矽晶片上，在160℃之加熱板上焙烤1分鐘。然後，浸漬於做為光阻溶劑使用之丙二醇單甲醚乙酸酯中1分鐘，塗膜膜厚之變化在其前後為2nm以下時，評估為良好，超過2nm時，評估為不良。其結果示於表1。
[表1]
(光學定數)
使用旋轉塗佈機塗佈光阻下層膜溶液於矽晶片上。在加熱板上以240℃加熱1分鐘，形成光阻下層膜(膜厚為0.09μm)。然後，使用分光橢圓對稱計(J. A. Woollam公司製品，VUV-VASEVU-302型)測定該光阻下層膜之波長193nm處之折射率(n值)及光學吸光常數(k)值，或稱衰減常數)。其結果示於表2。
[表2]
(測定乾蝕刻速度)
使用下列乾蝕刻器及蝕刻用氣體進行乾蝕刻速度之測定。
ES401(日本科學公司製品)：四氟化碳(CF4 )RIE-10NR(沙姆克公司製品)：氧氣(O2 )使用旋轉塗佈器塗佈實施例1至26，比較例1或2所調製得光阻下層膜形成組成物之溶液在矽晶片上。再使用加熱板在240℃下加熱1分鐘，而形成光阻下層膜。在四氟化碳氣體中測定時之膜厚為0.20μm，在氧氣中測定時之膜厚為0.08μm。又，同樣地使用旋轉塗佈器，將光阻溶液(西布來公司製品，商品名為UV113)在矽晶片上形成塗膜。使用四氟化碳氣體及氧氣為蝕刻用氣體，測定乾蝕刻速度，並比較實施例1至26，以及比較例1或2之光阻下層膜之乾蝕刻速度和另途同樣形成之光阻膜間之乾蝕刻速度。其結果示於表3。速度比率乃示(光阻下層膜)/(光阻)之乾蝕刻速度比率。
[表3]
<調製下層有機膜形成組成物>
放入16.5g之苊，1.5g之4-羥基苯乙烯及60g之做為溶劑之1,2-二氯乙烷於200ml容量之燒瓶中。加入1g之三氟化硼做為聚合引發劑，升溫至60℃之後，反應24小時。加入1L之甲醇及500g之水於該溶液中，進行再沈澱精製，過濾所得白色固體後，乾燥而得11g之白色聚合物。
測定以下所得聚合物之13C-NMR，1H-NMR及GPC之結果，苊：4-羥基苯乙烯=86：14。
Mw：6000，Mw/Mn=1.5。
所得10g之聚合物加以1.0g之四甲氧基甲基甘脲(三井賽的克公司製品，商品名為粉末林克1174)，0.01g之對-甲苯磺酸做為交聯觸媒劑，0.03g之巨法克R-30(大日本油墨化學公司製品，商品名)做為界面活化劑，溶解於101.57b之丙二醇單甲醚乙酸酯及25.39g之丙二醇單甲醚。然後，使用0.10μm之聚乙烯製微濾膜過濾，再進一步，使用乳徑為0.05μm之聚乙烯製微濾膜過濾，而調製得藉多層膜之平版印刷步驟用之下層有機膜形成組成物之溶液。
<光阻圖型化評估之一>
塗佈據上述調製得之下層有機膜形成組成物於矽晶片上，在加熱板上以240℃加熱1分鐘，而得250nm膜厚之下層有機膜(A層)。其上面塗佈以實施例1至26，比較例1或2所得光阻下層膜形成組成物，在加熱板上以240℃加熱1分鐘，而得35nm膜厚之光阻下層膜。其上面使用旋轉塗佈器塗佈市販之光阻溶液(住友化學工業(股)公司製品，商品名為PAR855)，在加熱板上以100℃加熱1分鐘，而形成150nm膜厚之光阻膜。光阻之圖型化使用尼康公司製品之曝光機S307E掃描機(波長為193nm、NA、σ：0.85、0.93/0.85(環形))而進行。標的乃係顯影後光阻之線條寬及線條間之寬為0.08μm之所謂線條和空間(稠密線)，透過設定線條支數成為9支之光罩而進行曝光。然後，在加熱板上以105℃烘烤60秒鐘，冷卻後，使用2.38%之四甲銨氫氧化物顯影劑而顯影之。
進行平版印刷後之光阻圖型之下擺狀處，其線條呈現直線者評估為良好，呈現砍口狀(底部變細)，底部變粗，圖型失真等評估為不良。又，局部呈現底部微微變粗而實用上無影響時仍視為良好(但註明局部變粗)。其結果示於表4。
[表4]
<光阻圖型化評估之二>
塗佈上述調製得下層有機膜形成組成物於矽晶片上，在加熱板上以240℃加熱1分鐘，而得250nm膜厚之下層有機膜。其上面，塗佈實施例1至26，比較例1或2所得光阻下層膜形成組成物，在加熱板上以240℃加熱1分鐘，而得35nm膜厚之光阻下層膜。其上面使用旋轉塗佈器塗佈市販之光阻溶液(住友化學工業(股)公司製品，商品名為PAR855)，在加熱板上以100℃加熱1分鐘，而形成得150nm膜厚之光阻膜。光阻之圖型化使用ASML公司製品之液浸曝光機TWINSCAN XT：1900Gi掃描機(波長為193nm、NA、σ：1.20、0.94/0.74(C-quad)液浸液：水)而進行。標的乃係顯影後之光阻之線條寬及其線條間之寬為0.05μm之所謂線條及空間(稠密線)，透過設定線條支數為15支之光罩而進行曝光。然後，在加熱板上以105℃之烘烤60秒鐘，冷卻後，使用2.38%之四甲銨氫氧化物顯影液進行顯影。
平版印刷後之光阻圖型之下擺處線條呈現直線者評估為良好，呈現砍口狀(底部變細)，底部變粗，圖型失真者評估為不良。其結果示於表5。
[表5]
本發明之實施例1至26乃係預先將鎓基套進分子內之水解性有機矽烷進行水解及縮合作用後所得聚有機矽氧烷，或在聚有機矽氧烷上事後以預先在矽烷分子內套進鎓基之水解性有機矽烷而構成。另一方面，比較例1係使用完全不含鎓基之聚矽氧烷之情形。比較例2係聚矽氧烷中不含鎓基，組成物中含有鎓基做為混合物之情形。
耐溶劑性試驗之結果，實施例1至26較之比較例1或2顯示較佳之耐溶劑性，據此，由本發明之光阻下層膜形成組成物所形成之光阻下層膜上，可不起混合作用而能形成光阻膜。
光阻圖型化評估之結果，實施例1至26顯示良好之光阻形狀。又，藉浸液曝光之微細圖型化之評估結果，實施例1至26中，除去實施例1、2、4、5及6之外，皆顯示良好之光阻形狀。含有1莫耳%之鎓基之矽氧烷聚合物之實施例1、2、4、5及6，在線條與空間為0.08μm之圖型，實用上雖然沒有問題，但是線條與空間為0.05μm之圖型，就有局部變粗之形狀出現。
又，乾蝕刻速度試驗中，含有1.0%左右之鎓基之實施例1至7，較之比較例1或2，藉氟系氣體之蝕刻速度獲得改善，因此，本發明之光阻下層膜之上層之光阻圖型可以正確地轉錄到本發明之光阻下層膜。
又，實施例1至26，較之比較例1或2，藉氧氣之耐蝕刻性相同，所以本發明之光阻下層膜之更下層之下層有機膜或基板之加工時，做為硬遮罩時可具有充分高功能。
比較例1及2在相對比較時，組成物中以混合物而含有銨鹽，藉氟系氣體也無法改善乾蝕刻速度，可知套入矽烷中才能獲得高乾蝕刻速度。
由上述可知含有鎓基之光阻下層膜顯示耐溶劑性，良好的蝕刻特性，光學特性以及良好的平版印刷特性。
產業上之利用可行性
依據本發明之(光阻下層)膜形成組成物所形成之硬化膜，不會和光阻造成混合作用，可提供硬遮罩，防止反射膜用途，使用鹵化氣體可供較之光阻具有高乾蝕刻速度之平版印刷用光阻下層膜而利用。

Claims (15)

  1. 一種膜形成組成物，其特徵為含有具有鎓基之矽烷化合物與不具有鎓基之矽烷化合物，且該具有鎓基之矽烷化合物係分子內具有鎓基之水解性有機矽烷、其水解物，或其水解縮合物者；該具有鎓基之矽烷化合物係占該全體矽烷化合物中以0.01~0.95莫耳%之比率存在者。
  2. 一種平版(lithography)用光阻下層膜形成組成物，其特徵為含有具有鎓基之矽烷化合物與不具有鎓基之矽烷化合物，且該具有鎓基之矽烷化合物係分子內具有鎓基之水解性有機矽烷、其水解物，或其水解縮合物者；該具有鎓基之矽烷化合物係占該全體矽烷化合物中以0.01~0.95莫耳%之比率存在者。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之組成物，其中前述水解性有機矽烷係下式(1)所示者，[化1]R1 a R2 b Si(R3 )4-(a+b) 式(1)(式中，R1 表示鎓基或含有鎓基之有機基，且藉由Si-N結合、Si-P結合、Si-S結合，或Si-C結合而跟矽原子結合者，R2 表示烷基、芳基、鹵化烷基、鹵化芳基、烯基，或具有環氧基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氫硫基、或氰基之有機基，而且，藉由Si-C結合而跟矽原子結合 者，R3 表示烷氧基、醯氧基，或鹵素基；a表示1或2之整數，b表示0或1之整數，a+b為1或2之整數)。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之組成物，其中該鎓基係銨基、鋶基、碘鎓基，或鏻基者。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項之組成物，其中該鎓基係環狀銨基或鏈狀銨基者。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項之組成物，其中該鎓基係三級銨基或四級銨基者。
  7. 如申請專利範圍第5項之組成物，其中該環狀銨基係下式(2)： 〔式中，A1 、A2 、A3 及A4 分別表示下式(3)、式(4)或式(4’)所示之基， (式中，R0 分別表示單鍵結合、氫原子、烷基、芳基、芳烷基或烯基) (式中，R0 分別表示單鍵結合、氫原子、烷基、芳基、芳烷基或烯基)A1 至A4 中，至少之一為式(4)所示之基，取代基R4 分別表示烷基、芳基、芳烷基、烯基、羥基或上述之組合，R4 可互為形成環，n1 表示1至8之整數，m1 表示0或1之整數，m2 表示0或1至單環至多環中可能取代之最大數目為止之整數〕所示之雜芳香族環狀銨基，或下式(5)： 〔式中，A5 、A6 、A7 及A8 分別表示下式(6)、式(7)、或式(7’) (式中，R0 分別表示單鍵結合、氫原子、烷基、芳基、芳烷基或烯基) (式中，R0 分別表示單鍵結合、氫原子、烷基、芳基、芳烷基或烯基)所示之基，A5 至A8 中，至少之一為式(7)所示之基，取代基R5 分別表示烷基、芳基、芳烷基、烯基、羥基或上述之組合，R5 可互為形成環狀，n2 表示1至8之整數，m3 表示0或1之整數，m4 表示0或1至單環至多環中可取代之最大數目為止之整數〕所示之雜脂肪族環狀銨基者。
  8. 如申請專利範圍第5項之組成物，其中上述鏈狀銨基係下式(8)： (式中，R0 分別表示氫原子、烷基、芳基、芳烷基或烯基)所示之鏈狀銨基。
  9. 如申請專利範圍第3項之組成物，其中包含如申請專利範圍第3項之式(1)所示之水解性有機矽烷，及選自由下式(9)及下式(10)：[化9]R6 a Si(R7 )4-a 式(9)(式中，R6 表示烷基、芳基、鹵化烷基、鹵化芳基、烯基，或具有環氧基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氫硫基，或氰基之有機基，且藉由Si-C結合而跟矽原子結合者，R7 表示烷氧基、醯氧基或鹵素基，a表示0至3之整數)[化10]〔R8 c Si(R9 )3-c 〕2 Yb 式(10) (式中，R8 表示烷基，且藉由Si-C結合而跟矽原子結合者，R9 表示烷氧基、醯氧基或鹵素基，Y表示亞烷基(alkylene)或亞芳基，b表示0或1之整數，c表示0或1之整數)所示之化合物所構成群中至少一種之有機矽化合物之組合、該等之水解物，或該等之水解縮合物者。
  10. 如申請專利範圍第9項之組成物，其中含有如申請專利範圍第3項之式(1)所示之水解性有機矽烷之水解縮合物，或如申請專利範圍第3項之式(1)所示之水解性有機矽烷及如申請專利範圍第9項之式(9)所示之有機矽化物之組合之水解縮合物者。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項之組成物，其中更含有酸作為水解用觸媒者。
  12. 如申請專利範圍第1項或第2項之組成物，其中更含有水者。
  13. 一種光阻下層膜，其特徵為將如申請專利範圍第1項至第12項中任一項之組成物塗佈於半導體基板上，再烘烤而得者。
  14. 一種製造半導體裝置用光阻圖型之形成方法，其特徵為包含下述步驟：將如申請專利範圍第1項至第12項中任一項之光阻下層膜形成組成物塗佈於半導體基板上，再烘烤形成光阻下層膜之步驟；上述光阻下層膜上塗佈光阻組成物而形成光阻膜之步驟； 曝光上述光阻膜之步驟；將曝光之光阻膜顯像而得光阻圖型之步驟；隨光阻圖型而蝕刻上述光阻下層膜之步驟；以及隨圖型化之上述光阻下層膜，而加工上述半導體基板之步驟。
  15. 一種製造半導體裝置所用光阻圖型之形成方法，其特徵為包含下述步驟：在半導體基板上形成下層有機膜之步驟；於其上塗佈以如申請專利範圍第1項至第12項中任一項之光阻下層膜形成組成物，經烘烤而形成光阻下層膜之步驟；塗佈光阻組成物於上述光阻下層膜上而形成光阻膜之步驟；曝光上述光阻膜之步驟；顯像上述經曝光之光阻膜而得光阻圖型之步驟；隨光阻圖型而蝕刻上述光阻下層膜之步驟；隨圖型化之上述光阻下層膜而蝕刻上述下層有機膜之步驟；以及隨圖型化之上述下層有機膜，而加工上述半導體基板之步驟。
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