WO2013012068A1 - チタン及びシリコン含有リソグラフィー用薄膜形成組成物 - Google Patents

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resist
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organic
film
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中島　誠
裕太 菅野
諭 武田
康志 境田
修平 志垣
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日産化学工業株式会社
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    • H01L21/31133—Etching organic layers by chemical means
    • H01L21/31138—Etching organic layers by chemical means by dry-etching

Definitions

  • the present invention relates to a composition for forming a lower layer film between a substrate and a resist (for example, a photoresist, an electron beam resist, and an EUV resist) used for manufacturing a semiconductor device.
  • a resist for example, a photoresist, an electron beam resist, and an EUV resist
  • the present invention also relates to a composition for forming a thin film that covers an upper layer of an EUV resist and absorbs light outside the EUV band.
  • microfabrication by lithography using a photoresist has been performed in the manufacture of semiconductor devices.
  • the microfabrication is obtained by forming a thin film of photoresist on a semiconductor substrate such as a silicon wafer, irradiating it with an actinic ray such as ultraviolet rays through a mask pattern on which a semiconductor device pattern is drawn, and developing it.
  • an actinic ray such as ultraviolet rays
  • fine irregularities corresponding to the pattern are formed on the substrate surface by etching the substrate using the photoresist pattern as a protective film.
  • a film known as a hard mask containing a metal element such as silicon or titanium is used (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2). ).
  • the rate of removal by dry etching largely depends on the type of gas used for dry etching. Then, by appropriately selecting the gas type, it is possible to remove the hard mask by dry etching without greatly reducing the thickness of the photoresist.
  • a resist underlayer film has been disposed between a semiconductor substrate and a photoresist in order to achieve various effects including an antireflection effect.
  • studies have been made on compositions for resist underlayer films.
  • development of new materials for resist underlayer films is desired because of the variety of required characteristics.
  • An object of the present invention is to provide a thin film forming composition used together with a resist (photoresist, electron beam resist, EUV resist) in a lithography process that can be used for manufacturing a semiconductor device. Specifically, it is to provide a resist underlayer film forming composition for lithography for forming a resist underlayer film that can be used as a hard mask. Moreover, it is providing the resist underlayer film forming composition for lithography for forming the resist underlayer film which can be used as an antireflection film. Another object of the present invention is to provide a resist underlayer film for lithography that does not cause intermixing with the resist and has a higher dry etching rate than the resist, and a resist underlayer film forming composition for forming the underlayer film.
  • An object of the present invention is to provide a composition for forming an upper layer film of an EUV resist that is intended to suppress a decrease in sensitivity of the EUV resist due to wavelength light and a deterioration in pattern shape.
  • the present invention is to provide an EUV resist underlayer film (hard mask) as a thin film existing under the EUV resist and a solvent underlayer resist underlayer film forming composition. Furthermore, it is to provide a reverse material.
  • the present invention provides a resist underlayer film forming composition such as a photoresist, a resist underlayer film forming composition such as an EUV resist, an EUV resist upper layer film forming composition, a reverse material forming composition, and a solvent developing resist underlayer film formation. It is providing the thin film formation composition which can be utilized for a composition etc.
  • R 0 has an alkyl group, an aryl group, a halogenated alkyl group, a halogenated aryl group, an alkenyl group, or an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a mercapto group, an amino group, or a cyano group.
  • An organic group which is an organic group and bonded to a titanium atom by a Ti—C bond, and R 1 represents an alkoxy group, an acyloxy group, or a halogen atom.
  • a represents an integer of 0 to 2.
  • R 3 represents an alkyl group, an aryl group, a halogenated alkyl group, a halogenated aryl group, an alkenyl group Or an organic group having an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a mercapto group, an amino group, or a cyano group and bonded to a silicon atom by a Si—C bond or a Si—N bond
  • 4 represents an alkoxy group, an acyloxy group, or a halogen atom.
  • a ′ represents an integer of 1
  • b represents an integer of 0 or 1
  • (a ′ + b) represents an integer of 1 or 2.
  • a hydrolyzate of the mixture, or a hydrolyzed condensate of the mixture, which is converted to Ti atoms and Si atoms in the composition is converted to Ti atoms and Si atoms in the composition.
  • the thin film forming composition includes a titanium compound (A) selected from the group consisting of a compound represented by the above formula (1), a titanium chelate compound, and a hydrolyzable titanium dimer, and the above formula (2).
  • R 5 represents an alkyl group, an aryl group, a halogenated alkyl group, a halogenated aryl group, an alkenyl group, an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a mercapto group, an amino group, a sulfonyl group, or a sulfide bond.
  • a ′′ represents an integer of 0 to 3.
  • a thin film-forming composition according to the first aspect comprising a mixture with a silicon compound (C) represented by (1), a hydrolyzate of the mixture, or a hydrolysis condensate of the mixture,
  • the nitrogen atom-containing cyclic group or the organic group containing the same is represented by the formula (4): [In the formula (4), R 7 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an epoxy group, a sulfonyl group, or an organic group containing them, and R 8 represents 1 to 1 carbon atoms.
  • R 9 to R 13 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an epoxy group, or a sulfonyl group. Or an organic group containing them.
  • ⁇ Represents a group represented by A thin film forming composition according to the first aspect or the second aspect, wherein the organic group is an organic group bonded to a silicon atom by a Si—C bond.
  • the thin film forming composition according to the first aspect or the second aspect wherein the nitrogen atom-containing cyclic group or the organic group containing the nitrogen group is an imidazole group or an organic group containing an imidazole group
  • the thin film forming composition according to the first aspect or the second aspect wherein the condensed aromatic ring group or the organic group containing the condensed aromatic ring group is a naphthyl group or an anthryl group
  • the thin film forming composition according to the first aspect or the second aspect wherein the protected phenolic hydroxy group or the organic group containing the same is an alkoxyalkyl-substituted aryl group or an alkoxyalkoxyalkyl-substituted aryl group
  • the thin film forming composition according to the first aspect or the second aspect wherein the bisaryl group or the organic group containing the bisaryl group is a bisphenyl group
  • a step of applying the thin film forming composition according to any one of the first aspect to the eleventh aspect on a semiconductor substrate and baking to form a thin film, and forming a resist composition on the thin film A step of coating to form a resist film, a step of exposing the resist film, a step of developing the resist film after exposure to obtain a resist pattern, a step of etching a thin film with the resist pattern, and a patterned resist film
  • a method of manufacturing a semiconductor device including a step of processing a semiconductor substrate with a thin film;
  • a step of forming an organic underlayer film on a semiconductor substrate, the thin film forming composition according to any one of the first aspect to the eleventh aspect is applied on the organic underlayer film, and fired to form a thin film
  • a method of manufacturing a conductor arrangement As a sixteenth aspect, a step of forming a resist pattern on a substrate, a step of applying the thin film forming composition according to any one of the first aspect to the eleventh aspect on the substrate, and baking to form a thin film; Etching the thin film to expose the resist surface, etching the resist pattern, and reversing the pattern.
  • the manufacturing method according to any one of the thirteenth aspect to the sixteenth aspect, in which the resist is an EUV resist
  • a method of manufacturing a semiconductor device including a step of forming a thin film by applying a thin film forming composition, a step of exposing with EUV, a step of developing an EUV resist after exposure to obtain a resist pattern, and a step of processing a semiconductor substrate with the resist pattern is there.
  • the thin film is formed on a substrate by a coating method, or the thin film is formed thereon by an organic underlayer film on the substrate, and a resist film (for example, a photoresist, Electron beam resist, EUV resist) is formed.
  • a resist film for example, a photoresist, Electron beam resist, EUV resist
  • a resist pattern is formed by exposure and development, the pattern is transferred by dry etching the thin film using the resist pattern, and the substrate is processed by the pattern, or the organic underlayer film is transferred by etching.
  • the substrate is processed by the organic underlayer film.
  • the resist film thickness tends to be thin in order to prevent pattern collapse.
  • dry etching for transferring a pattern to a film existing in a lower layer by reducing the thickness of the resist, the pattern cannot be transferred unless the etching rate is higher than that of the upper layer.
  • a thin film (containing an inorganic titanium-silicon compound) of the present invention is coated on a substrate with or without an organic underlayer film, and a resist film (organic resist) is formed thereon. Film).
  • the organic component film and the inorganic component film differ greatly in the dry etching rate depending on the selection of the etching gas.
  • the organic component film has an oxygen-based gas and the dry etching rate increases.
  • the inorganic component film has a halogen-containing gas. This increases the dry etching rate.
  • a resist pattern is formed, and the thin film of the present invention present in the lower layer is dry-etched with a halogen-containing gas, the pattern is transferred to the thin film, and the substrate is processed using the halogen-containing gas with the pattern transferred to the thin film I do.
  • a thin film that has been transferred dry-etch the underlying organic underlayer with an oxygen-based gas, transfer the pattern onto the organic underlayer, and then transfer the halogen-containing gas to the patterned underlayer. Use to process the substrate.
  • the thin film has a hard mask function as a resist underlayer film, and an alkoxy group or an acyloxy group (acyloxy group) in the structure of the compound represented by the above formulas (1), (2) and (3).
  • Hydrolyzable groups such as halogen groups can be hydrolyzed or partially hydrolyzed, and then subjected to a condensation reaction of hydroxy groups to produce polytitanoxane (Ti—O—Ti structure), polyorganosiloxane (Si—O—Si structure), A copolymer of Ti—O—Si structure is produced.
  • the thin film of the present invention contains a copolymer polymer having a Ti—O—Si structure as a main component, but contains polytitanoxane (Ti—O—Ti structure) and polyorganosiloxane (Si—O—Si structure). Also good. These structures have a sufficient antireflection function and a sufficient hard mask function.
  • the inorganic polymer (intermediate film) is effective as a hard mask for the etching of the organic underlayer film existing thereunder and the processing (etching) of the substrate. That is, it has sufficient dry etching resistance against oxygen dry etching gas of the organic underlayer film during substrate processing.
  • the thin film of the present invention has an improvement in the dry etching rate with respect to these upper layer resists and resistance to dry etching during substrate processing.
  • the thin film forming composition of the present invention selectively transmits only EUV as an upper layer film of the EUV resist without intermixing with the EUV resist and blocking unwanted exposure light such as UV and DUV during EUV exposure.
  • it can be used as a film forming composition for the upper layer of an EUV resist that can be developed with a developer after exposure.
  • the EUV light Upon exposure of the EUV resist, the EUV light is radiated with UV light or DUV light together with the EUV light.
  • This EUV light contains about 5% of light having a wavelength of 300 nm or less in addition to EUV light. However, for example, light having a wavelength of 190 to 300 nm, 190 to 250 nm, particularly 200 to 240 nm is likely to reduce the sensitivity of the EUV resist and the pattern shape. Connected. When the line width is 22 nm or less, the influence of the UV light or DUV light (OUT of BAND / out-of-band radiation) starts to appear, and the resolution of the EUV resist is adversely affected.
  • the process is complicated.
  • 200-240 nm of unwanted DUV light is absorbed by the thin film on the resist upper layer to improve the resolution of the EUV resist.
  • the titanium oxide selectively absorbs the DUV light in the vicinity of 200 to 240 nm
  • the inorganic polymer used for the thin film of the upper layer of the EUV resist preferably contains titanium oxide. And since it can melt
  • the lower layer reflection of the EUV resist that can prevent reflection from undesirable exposure light, for example, the above-described UV or DUV substrate or interface, without intermixing with the EUV resist.
  • the thin film-forming composition of the present invention can be used. Reflection can be efficiently prevented in the lower layer of the EUV resist.
  • the thin film forming composition of the present invention can be used as a reverse material.
  • the reverse material is formed by coating the thin film forming composition of the present invention on a resist pattern formed on a substrate and drying it. Then, the thin film is etched back to expose the resist pattern surface, and is used as a reverse material that reverses the pattern by dry etching with a gas (for example, oxygen-based gas) that can selectively remove the resist to leave only the thin film layer. be able to.
  • a gas for example, oxygen-based gas
  • FIG. 1 is an electron micrograph of a cross section of a resist pattern obtained in Example 1.
  • FIG. FIG. 2 is an electron micrograph of the cross section of the resist pattern obtained in Comparative Example 1.
  • the present invention includes a titanium compound (A) selected from the group consisting of a compound represented by the above formula (1), a titanium chelate compound, and a hydrolyzable titanium dimer, and a silicon compound represented by the above formula (2) ( B), a hydrolyzate of the mixture, or a hydrolyzate condensate of the mixture, wherein the Ti atom is based on the total number of moles converted to Ti atom and Si atom in the composition.
  • a thin film forming composition used together with a resist in a lithography process in which the number of moles is 50% to 90%, preferably 55% to 90%, more preferably 60% to 90%.
  • the present invention also provides a titanium compound (A) selected from the group consisting of a compound represented by the above formula (1), a titanium chelate compound, and a hydrolyzable titanium dimer, and a silicon represented by the above formula (2).
  • a composition comprising a mixture of the compound (B) and the silicon compound (C) represented by the above formula (3), a hydrolyzate of the mixture, or a hydrolysis condensate of the mixture,
  • the number of moles of Ti atoms is 50 to 90%, preferably 55% to 90%, more preferably 60% to 90% with respect to the total number of moles converted to Ti atoms and Si atoms in the resist. It is a thin film forming composition used together.
  • the thin film forming composition of the present invention is represented by the above formula (2), a titanium compound (A) selected from the group consisting of a compound represented by the above formula (1), a titanium chelate compound, and a hydrolyzable titanium dimer.
  • acid, water, alcohol, curing catalyst, acid generator, other organic polymer, light-absorbing compound, surfactant and the like can be included.
  • the solid content in the thin film forming composition of the present invention is, for example, 0.1 to 50% by mass, or 0.1% by mass 30% by mass, or 0.1% by mass 25% by mass.
  • the solid content is obtained by removing the solvent component from all the components of the thin film forming composition.
  • the proportion of hydrolyzable titanium, hydrolyzable organosilane, hydrolyzate thereof, and hydrolyzed condensate thereof in the solid content is 20% by mass or more, for example, 50 to 100% by mass, or 60 to 100% by mass. %, Or 70 to 100% by mass.
  • R 0 is an alkyl group, aryl group, halogenated alkyl group, halogenated aryl group, alkenyl group, or An organic group having an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a mercapto group, an amino group, or a cyano group and bonded to a titanium atom by a Ti—C bond.
  • R 1 represents an alkoxy group, an acyloxy group, or a halogen atom.
  • a represents an integer of 0 to 2.
  • the compound represented by the formula (1) can be preferably used when a is 0.
  • alkyl group examples include straight-chain or branched alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms such as a methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i- Butyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, 1-methyl-n-butyl, 2-methyl-n-butyl, 3-methyl-n-butyl, 1,1-dimethyl -N-propyl group, 1,2-dimethyl-n-propyl group, 2,2-dimethyl-n-propyl group, 1-ethyl-n-propyl group, n-hexyl group, 1-methyl-n-pentyl group 2-methyl-n-pentyl group, 3-methyl-n-pentyl group, 4-methyl-n-pentyl group, 1,1-dimethyl-n-butyl group, 1,2-dimethyl-n-butyl group, 1,
  • the alkyl group may be a cyclic alkyl group.
  • the cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms may be a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a 1-methyl-cyclopropyl group, or a 2-methyl-cyclopropyl group.
  • cyclopentyl group 1-methyl-cyclobutyl group, 2-methyl-cyclobutyl group, 3-methyl-cyclobutyl group, 1,2-dimethyl-cyclopropyl group, 2,3-dimethyl-cyclopropyl group, 1-ethyl- Cyclopropyl group, 2-ethyl-cyclopropyl group, cyclohexyl group, 1-methyl-cyclopentyl group, 2-methyl-cyclopentyl group, 3-methyl-cyclopentyl group, 1-ethyl-cyclobutyl group, 2-ethyl-cyclobutyl group, 3-ethyl-cyclobutyl group, 1,2-dimethyl-cyclobutyl group, 1, -Dimethyl-cyclobutyl group, 2,2-dimethyl-cyclobutyl group, 2,3-dimethyl-cyclobutyl group, 2,4-dimethyl-cyclobutyl group, 3,3-dimethyl-cyclobutyl group, 1-n
  • aryl group examples include aryl groups having 6 to 20 carbon atoms, such as a phenyl group, o-methylphenyl group, m-methylphenyl group, p-methylphenyl group, o-chlorophenyl group, m-chlorophenyl group, p-chlorophenyl group, o-fluorophenyl group, p-mercaptophenyl group, o-methoxyphenyl group, p-methoxyphenyl group, p-aminophenyl group, p-cyanophenyl group, ⁇ -naphthyl group, ⁇ -naphthyl group O-biphenylyl group, m-biphenylyl group, p-biphenylyl group, 1-anthryl group, 2-anthryl group, 9-anthryl group, 1-phenanthryl group, 2-phenanthryl group, 3-phenanthryl group, 4-phenanth
  • alkenyl group examples include alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, such as ethenyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 1-methyl-1-ethenyl group, 1-butenyl group and 2-butenyl group.
  • one or more hydrogen atoms are halogen atoms such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
  • halogen atoms such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
  • a substituted alkyl group or an aryl group is mentioned.
  • Examples of the organic group having an epoxy group include a glycidoxymethyl group, a glycidoxyethyl group, a glycidoxypropyl group, a glycidoxybutyl group, and an epoxycyclohexyl group.
  • Examples of the organic group having an acryloyl group include an acryloylmethyl group, an acryloylethyl group, and an acryloylpropyl group.
  • Examples of the organic group having a methacryloyl group include a methacryloylmethyl group, a methacryloylethyl group, and a methacryloylpropyl group.
  • Examples of the organic group having a mercapto group include an ethyl mercapto group, a butyl mercapto group, a hexyl mercapto group, and an octyl mercapto group.
  • Examples of the organic group having an amino group include an aminomethyl group, an aminoethyl group, and an aminopropyl group.
  • Examples of the organic group having a cyano group include a cyanoethyl group and a cyanopropyl group.
  • Examples of the organic group having a sulfonyl group include a methylsulfonyl group, an allylsulfonyl group, and a phenylsulfonyl group.
  • alkoxy group examples include an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, for example, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, and an n-butoxy group.
  • acyloxy group examples include an acyloxy group having 1 to 30 carbon atoms or, for example, 1 to 10 carbon atoms, such as a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, an n-propylcarbonyloxy group, and an i-propyl.
  • halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine group, a bromine atom, and an iodine atom.
  • the compounds represented by formula (1) when R 1 represents an alkoxy group, R 1 is be the same alkoxy group may be a different alkoxy group. Further, when R 1 represents an acyloxy group or a halogen atom, R 1 may be the same acyloxy group or halogen group, or may be a different acyloxy group or halogen group.
  • Examples of the compound represented by the formula (1) (hydrolyzable titanium compound) include tetramethoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetraisopropoxy titanium, tetranormal butoxy titanium, tetraisobutoxy titanium, tetra-2-ethylhexoxy.
  • Titanium tetrakis (methoxypropoxy) titanium, tetraphenoxy titanium, tetrabenzyloxy titanium, tetraphenylethoxy titanium, tetraphenoxyethoxy titanium, tetranaphthyloxy titanium, tetra-2-ethylhexoxy titanium, monoethoxytriisopropoxy titanium, Diisopropoxy diisobutoxy titanium, allyloxy (polyethyleneoxy) tris isopropoxy titanium, titanium chloride triisopropoxide, titanium dichloride dietoxide, t Alkoxy titanium such as nitro 2-ethylhexoxide, titanium iodotriisopropoxide, titanium tetramethoxypropoxide, titanium tetramethylphenoxide, titanium n-nonyloxide, titanium tetrastearyl oxide, titanium triisostearoyl monoisopropoxide Is mentioned.
  • acyloxy such as tetramethylcarbonyloxytitanium, tetraethylcarbonyloxytitanium, tetra n-propylcarbonyloxytitanium, tetra i-propylcarbonyloxytitanium, methylcarbonyloxytriethylcarbonyloxytitanium, diethylcarbonyloxydi-i-propylcarbonyloxytitanium, etc.
  • Titanium is mentioned.
  • titanium halides such as titanium tetrafluoride, titanium tetrachloride, titanium tetrabromide, titanium tetraiodide, are mentioned.
  • Examples of the compound (hydrolyzable titanium compound) represented by the formula (1) include hydrolyzable alkylalkoxytitanium, such as methyl titanium tris isopropoxide, ethyl titanium tris isopropoxide, methyl titanium trisbu. Toxides and the like can be mentioned.
  • the hydrolyzable titanium dimer used in the present invention is a dimerization of alkoxy titanium, titanium halide, and acyloxy titanium with a Ti—O—Ti bond, and (R 1 ) 3 —Ti—O—Ti. -(R 1 ) 3 structure.
  • Examples thereof include titanium butoxide dimer, titanium isobutoxide dimer, titanium propoxide dimer, and titanium isopropoxide dimer.
  • titanium compound (A) a titanium compound selected from the group consisting of a compound represented by the formula (1) and a titanium chelate compound can be preferably used. And the titanium compound (A) can use preferably the titanium compound chosen from the group which consists of a compound represented by Formula (1).
  • Silicon compound (B) represented by formula (2) used in the present invention [hereinafter also referred to as hydrolyzable silane compound (B).
  • R 2 represents a nitrogen atom-containing ring group or an organic group containing the same, a condensed aromatic ring group or an organic group containing the same, a protected phenolic hydroxy group or an organic group containing the same, or a bisaryl group or the same.
  • R 3 represents an alkyl group, an aryl group, a halogenated alkyl group, a halogenated aryl group, an alkenyl group, or an epoxy group
  • R 4 represents an alkoxy group, an acyloxy group, or a halogen atom.
  • a ′ represents an integer of 1
  • b represents an integer of 0 or 1
  • (a ′ + b) represents an integer of 1 or 2.
  • the alkoxy group, acyloxy group, and halogen atom can be exemplified above.
  • Examples of the nitrogen atom-containing cyclic group or the organic group containing the same include an organic group represented by the formula (4) and bonded to a silicon atom through a Si—C bond.
  • R 7 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an epoxy group, a sulfonyl group, or an organic group containing them
  • R 8 represents 1 to 10 carbon atoms. Represents an alkylene group, a hydroxyalkylene group, a sulfide bond, an ether bond, an ester bond, or a combination thereof.
  • X 1 represents Formula (5), Formula (6), or Formula (7).
  • R 9 to R 13 are each independently a hydrogen atom, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an epoxy group, a sulfonyl group, Or the organic group containing them is represented.
  • Examples of the nitrogen atom-containing cyclic group or the organic group containing the nitrogen atom include an imidazole group or an organic group containing an imidazole group.
  • examples of the condensed aromatic ring group or the organic group containing the same include a naphthyl group and an anthryl group. Out-of-band absorption can be enhanced by using a condensed aromatic ring group.
  • examples of the protected phenolic hydroxy group or the organic group containing the same include an alkoxyalkyl-substituted aryl group and an alkoxyalkoxyalkyl-substituted aryl group. By using a protected phenolic hydroxy group, the acidity is improved and the resist profile can be improved.
  • a bisphenyl group can be mentioned as said bisaryl group or the organic group containing it.
  • organic group having a cyano group, the organic group having a cyano group, and the organic group having a sulfonyl group include those described above.
  • silicon compound (B) [hydrolyzable silane compound (B)] represented by the formula (2) can be listed below.
  • Silicon compound (C) represented by formula (3) used in the present invention [hereinafter also referred to as hydrolyzable silane compound (C).
  • R 5 is an alkyl group, aryl group, halogenated alkyl group, halogenated aryl group, alkenyl group, or epoxy group, acryloyl group, methacryloyl group, mercapto group, amino group, sulfonyl group, sulfide bond, ether bond, An organic group having an ester bond, a sulfonamide group, or a cyano group and bonded to a silicon atom by a Si—C bond.
  • R 6 represents an alkoxy group, an acyloxy group, or a halogen atom
  • a ′′ represents an integer of 0 to 3.
  • these organic groups include those described above.
  • the sulfonamido group include a phenylsulfonamido group and a methylsulfonamido group.
  • Examples of the compound [hydrolyzable silane compound (C)] represented by the formula (3) include tetramethoxysilane, tetrachlorosilane, tetraacetoxysilane, tetraethoxysilane, tetra n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, Tetra n-butoxysilane, tetraacetoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltrichlorosilane, methyltriacetoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltriacetoxysilane, methyltributoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltriamyloxysilane , Methyltriphenoxysilane, methyltribenzyloxysilane, methyltriphenethyloxysilane, glycidoxymethyltrimethoxysilane, glycidoxymethyltriethoxysi
  • hydrolysis-condensation product (polymer, copolymer) used in the present invention can be exemplified as follows.
  • a method of obtaining a hydrolysis condensate of a mixture of a titanium compound (A) and a silicon compound (B) the compound represented by the above formula (1), a titanium chelate compound, and a hydrolyzable titanium dimer
  • a hydrolysis condensate of a titanium compound (A) selected from the group consisting of a compound represented by (1), a titanium chelate compound, and a hydrolyzable titanium dimer, and a salt represented by the above formula (2) A method of mixing a hydrolyzed condensate of
  • the above-mentioned hydrolysis condensate is a polymer or copolymer, and can be obtained as a condensate having a weight average molecular weight of 300 to 1000000, 300 to 100,000, or 300 to 20000. These molecular weights are molecular weights obtained in terms of polystyrene by GPC analysis.
  • the GPC measurement conditions are, for example, a GPC apparatus (trade name HLC-8220 GPC, manufactured by Tosoh Corporation), a GPC column (trade names Shodex KF803L, KF802, KF801, Showa Denko Co., Ltd.), a column temperature of 40 ° C., and an eluent (elution)
  • the solvent can be performed using tetrahydrofuran, the flow rate (flow rate) is 1.0 mL / min, and the standard sample is polystyrene (manufactured by Showa Denko KK).
  • the hydrolysis of the alkoxysilyl group, the acyloxysilyl group, or the halogenated silyl group is performed in an amount of 0.5 to 100 mol, preferably 1 to 1 mol per mol of the hydrolyzable group. 10 moles of water are used. Further, 0.001 to 10 mol, preferably 0.001 to 1 mol of hydrolysis catalyst can be used per mol of the hydrolyzable group.
  • the reaction temperature during the hydrolysis and condensation is usually 20 to 120 ° C. Hydrolysis may be performed completely or partially. That is, a hydrolyzate or a monomer may remain in the hydrolysis condensate.
  • a catalyst can be used in the hydrolysis and condensation. Examples of the hydrolysis catalyst include metal chelate compounds, organic acids, inorganic acids, organic bases, and inorganic bases.
  • Examples of the metal chelate compound as the hydrolysis catalyst include triethoxy mono (acetylacetonato) zirconium, tri-n-propoxy mono (acetylacetonato) zirconium, tri-i-propoxymono (acetylacetonato) zirconium, Tri-n-butoxy mono (acetylacetonato) zirconium, tri-sec-butoxy mono (acetylacetonato) zirconium, tri-t-butoxymono (acetylacetonato) zirconium, diethoxybis (acetylacetonato) Zirconium, di-n-propoxy bis (acetylacetonato) zirconium, di-i-propoxy bis (acetylacetonato) zirconium, di-n-butoxy bis (acetylacetonato) zirconium, -Sec-butoxy bis (acetylacetonato) zirconium
  • organic acid as the hydrolysis catalyst examples include acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, oxalic acid, maleic acid, methylmalonic acid, adipic acid, Sebacic acid, gallic acid, butyric acid, meritic acid, arachidonic acid, mikimic acid, 2-ethylhexanoic acid, oleic acid, stearic acid, linoleic acid, linolenic acid, salicylic acid, benzoic acid, p-aminobenzoic acid, p-toluenesulfone Examples include acid, benzenesulfonic acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, formic acid, malonic acid, sulfonic acid
  • Examples of the inorganic acid as the hydrolysis catalyst include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, and phosphoric acid.
  • organic base as the hydrolysis catalyst examples include pyridine, pyrrole, piperazine, pyrrolidine, piperidine, picoline, trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, dimethylmonoethanolamine, monomethyldiethanolamine, triethanolamine, diazabicyclooctane, Examples thereof include diazabicyclononane, diazabicycloundecene, and tetramethylammonium hydroxide.
  • Examples of the inorganic base as the hydrolysis catalyst include ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide and the like.
  • metal chelate compounds organic acids, and inorganic acids are preferable, and these may be used alone or in combination of two or more.
  • organic solvent used for the hydrolysis examples include n-pentane, i-pentane, n-hexane, i-hexane, n-heptane, i-heptane, 2,2,4-trimethylpentane, n-octane, i -Aliphatic hydrocarbon solvents such as octane, cyclohexane, methylcyclohexane; benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, trimethylbenzene, methylethylbenzene, n-propylbenzene, i-propylbenzene, diethylbenzene, i-butylbenzene, triethylbenzene, Aromatic hydrocarbon solvents such as di-i-propylbenzene, n-amylnaphthalene, trimethylbenzene; methanol, ethanol, n-propano
  • propylene glycol monomethyl ether propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono Propyl ether acetate is preferred.
  • ketones such as acetone and non-alcohol polar solvents such as tetrahydrofuran are preferred, and the hydrolyzable silane compound (B) represented by the formula (2) (hydrolyzing group in the molecule of the silane compound during hydrolysis) Is preferably used as a raw material.
  • the hydrolyzable silane compound (B) represented by the formula (2) hydrolyzing group in the molecule of the silane compound during hydrolysis
  • acetone solvent is prone to hydrolysis and condensation so that gelation tends to occur.
  • Hydrolysis condensation obtained by hydrolyzing and condensing hydrolyzable titanium, hydrolyzable silane compound (B) and hydrolyzable silane compound (C) with or without a catalyst in a solvent
  • the product polymer, copolymer
  • the product can be simultaneously removed by distillation under reduced pressure, etc., by-product alcohol, hydrolysis catalyst used in the reaction, and water.
  • the acid or base catalyst used for hydrolysis can be removed by neutralization or ion exchange.
  • an acid (organic acid), salt, water, alcohol, or those combinations can be added for stabilization.
  • organic acid examples include oxalic acid, malonic acid, methylmalonic acid, succinic acid, maleic acid, malic acid, tartaric acid, phthalic acid, citric acid, glutaric acid, citric acid, lactic acid, and salicylic acid.
  • oxalic acid maleic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, vinylacetic acid, hexenoic acid, fumaric acid, phenylacetic acid, phenylpropion Acid, triphenylacetic acid, cinnamic acid, benzoic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid and the like are preferable.
  • the organic acid to be added is 0.5 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the condensate (polytitanoxane, polyorganosiloxane, copolymer or combination thereof). Moreover, pure water, ultrapure water, ion exchange water, etc. can be used for the water to add, The addition amount can be 1 thru
  • the thin film forming composition used in the lithography process of the present invention may contain a ⁇ -diketone and / or a ⁇ -ketoester.
  • ⁇ -diketone and / or ⁇ -ketoester can be used as a part of the solvent shown below.
  • Examples of ⁇ diketone and / or ⁇ ketoester include acetylacetone, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, n-propyl acetoacetate, i-propyl acetoacetate, n-butyl acetoacetate, i-butyl acetoacetate, sec-acetoacetate Butyl, tert-butyl acetoacetate, 2,4-hexanedione, 2,4-pentanedione, 2,4-heptanedione, 3,5-heptanedione, 2,4-octanedione, 3,5-octanedione, Examples include 2,4-nonanedione, 3,5-nonanedione, and 5-methyl-2,4-hexanedione.
  • acetylacetone and ethyl acetoacetate are preferred. These components can be used alone or in admixture of two or more. This ⁇ -diketone and / or ⁇ -ketoester is used in an amount of 1 to 2000 parts by mass, or 10 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the condensate (polytitanoxane, polyorganosiloxane, copolymer or combination thereof). Can do.
  • a complex compound that forms a complex with titanium or silicon can be added.
  • An example of such a complex compound is allyl alcohol.
  • bisphenol S or a bisphenol S derivative can be added as an additive.
  • the bisphenol S or the bisphenol S derivative is 0.01 to 20 parts by mass, or 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the condensate (polytitanoxane, polyorganosiloxane, copolymer, or a combination thereof). Or 0.01 to 5 parts by mass.
  • Preferred bisphenol S or bisphenol S derivatives are exemplified below.
  • the thin film forming composition of the present invention may contain a salt.
  • the salt serves as a curing catalyst when a coating film containing a condensate (polytitanoxane, polyorganosiloxane, copolymer, or a combination thereof) is heated and cured.
  • a condensate polytitanoxane, polyorganosiloxane, copolymer, or a combination thereof
  • ammonium salts, phosphines, phosphonium salts, and sulfonium salts can be used.
  • ammonium salt As the ammonium salt, the formula (E-1): (Wherein m is an integer of 2 to 11, n is an integer of 2 to 3, R 14 is an alkyl group or an aryl group, and Y ⁇ is an anion.)
  • the formula (E-7) (However, R 24 , R 25 , R 26 and R 27 each independently represents an alkyl group or an aryl group, P represents a phosphorus atom, Y ⁇ represents an anion, and R 24 , R 25 , R 26) , And R 27 are each bonded to a phosphorus atom by a CP bond.).
  • R 28 , R 29 and R 30 are each independently an alkyl group or an aryl group, S is a sulfur atom, Y ⁇ is an anion, and R 28 , R 29 and R 30 are each And a tertiary sulfonium salt represented by the following formula:
  • the compound represented by the above formula (E-1) is a quaternary ammonium salt derived from an amine, m represents an integer of 2 to 11, and n represents an integer of 2 to 3.
  • R 14 of this quaternary ammonium salt represents an alkyl group or aryl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms, such as a linear alkyl group such as an ethyl group, a propyl group or a butyl group, benzyl Group, cyclohexyl group, cyclohexylmethyl group, dicyclopentadienyl group and the like.
  • anion (Y ⁇ ) examples include halogen ions such as chlorine ion (Cl ⁇ ), bromine ion (Br ⁇ ), iodine ion (I ⁇ ), carboxylate (—COO ⁇ ), sulfonate (—SO 3 ⁇ ). And acid groups such as alcoholate (—O ⁇ ).
  • the compound represented by the above formula (E-2) is a quaternary ammonium salt represented by R 15 R 16 R 17 R 18 N + Y ⁇ .
  • R 15 , R 16 , R 17 and R 18 are each independently an alkyl group or aryl group having 1 to 18 carbon atoms, or a silane bonded to a silicon atom by a Si—C bond.
  • the anion (Y ⁇ ) include halogen ions such as chlorine ion (Cl ⁇ ), bromine ion (Br ⁇ ), iodine ion (I ⁇ ), carboxylate (—COO ⁇ ), sulfonate (—SO 3 ⁇ ).
  • This quaternary ammonium salt can be obtained as a commercial product, for example, tetramethylammonium acetate, tetrabutylammonium acetate, triethylbenzylammonium chloride, triethylbenzylammonium bromide, trioctylmethylammonium chloride, tributylbenzyl chloride. Examples include ammonium and trimethylbenzylammonium chloride.
  • the compound represented by the above formula (E-3) is a quaternary ammonium salt derived from 1-substituted imidazole, and R 19 and R 20 are each independently an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. Alternatively, it represents an aryl group, and the total number of carbon atoms of R 19 and R 20 is preferably 7 or more.
  • R 19 can be exemplified by methyl group, ethyl group, propyl group, phenyl group and benzyl group
  • R 20 can be exemplified by benzyl group, octyl group and octadecyl group.
  • Y ⁇ examples include halogen ions such as chlorine ion (Cl ⁇ ), bromine ion (Br ⁇ ), iodine ion (I ⁇ ), carboxylate (—COO ⁇ ), sulfonate (—SO 3 ⁇ ). And acid groups such as alcoholate (—O ⁇ ).
  • This compound can be obtained as a commercial product.
  • imidazole compounds such as 1-methylimidazole and 1-benzylimidazole are reacted with alkyl halides and aryl halides such as benzyl bromide and methyl bromide. Can be manufactured.
  • the compound represented by the above formula (E-4) is a quaternary ammonium salt derived from pyridine, and R 21 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 4 to 18 carbon atoms, or An aryl group, for example, a butyl group, an octyl group, a benzyl group, and a lauryl group.
  • R 21 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 4 to 18 carbon atoms, or An aryl group, for example, a butyl group, an octyl group, a benzyl group, and a lauryl group.
  • the anion (Y ⁇ ) include halogen ions such as chlorine ion (Cl ⁇ ), bromine ion (Br ⁇ ), iodine ion (I ⁇ ), carboxylate (—COO ⁇ ), sulfonate (—SO 3 ⁇ ).
  • This compound can also be obtained as a commercial product, or, for example, a reaction between pyridine and alkyl halide such as lauryl chloride, benzyl chloride, benzyl bromide, methyl bromide, octyl bromide, or aryl halide. Can be manufactured. Examples of this compound include N-laurylpyridinium chloride and N-benzylpyridinium bromide.
  • the compound represented by the above formula (E-5) is a quaternary ammonium salt derived from a substituted pyridine represented by picoline or the like, and R 22 has 1 to 18 carbon atoms, preferably 4 to 18 carbon atoms.
  • An alkyl group or an aryl group for example, a methyl group, an octyl group, a lauryl group, a benzyl group, and the like.
  • R 23 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an aryl group. For example, in the case of quaternary ammonium derived from picoline, R 23 represents a methyl group.
  • Y ⁇ examples include halogen ions such as chlorine ion (Cl ⁇ ), bromine ion (Br ⁇ ), iodine ion (I ⁇ ), carboxylate (—COO ⁇ ), sulfonate (—SO 3 ⁇ ). And acid groups such as alcoholate (—O ⁇ ).
  • This compound can be obtained as a commercial product, or substituted pyridine such as picoline and alkyl halide such as methyl bromide, octyl bromide, lauryl chloride, benzyl chloride and benzyl bromide, or halogenated It can be produced by reacting aryl. Examples of this compound include N-benzylpicolinium chloride, N-benzylpicolinium bromide, N-lauryl picolinium chloride and the like.
  • the compound represented by the above formula (E-6) is a tertiary ammonium salt derived from an amine, m represents an integer of 2 to 11, and n represents an integer of 2 to 3.
  • the anion (Y ⁇ ) include halogen ions such as chlorine ion (Cl ⁇ ), bromine ion (Br ⁇ ), iodine ion (I ⁇ ), carboxylate (—COO ⁇ ), sulfonate (—SO 3 ⁇ ).
  • acid groups such as alcoholate (—O ⁇ ).
  • This compound can be produced by reacting an amine with a weak acid such as carboxylic acid or phenol.
  • the carboxylic acid include formic acid and acetic acid.
  • the anion (Y ⁇ ) is (HCOO ⁇ ), and when acetic acid is used, the anion (Y ⁇ ) is (CH 3 COO). - ) When phenol is used, the anion (Y ⁇ ) is (C 6 H 5 O ⁇ ).
  • the compound represented by the above formula (E-7) is a quaternary phosphonium salt having a structure represented by R 24 R 25 R 26 R 27 P + Y ⁇ .
  • R 24 , R 25 , R 26 , and R 27 are each independently an alkyl or aryl group having 1 to 18 carbon atoms, or a silane compound bonded to a silicon atom through a Si—C bond.
  • R 11 to R 14 three represent a phenyl group or a substituted phenyl group, and examples thereof include a phenyl group and a tolyl group, and the remaining one has 1 carbon atom.
  • anion (Y ⁇ ) include halogen ions such as chlorine ion (Cl ⁇ ), bromine ion (Br ⁇ ), iodine ion (I ⁇ ), carboxylate (—COO ⁇ ), sulfonate (—SO 3 ⁇ ).
  • acid groups such as alcoholate (—O ⁇ ).
  • This compound can be obtained as a commercial product, for example, a halogenated tetraalkylphosphonium such as tetra-n-butylphosphonium halide, tetra-n-propylphosphonium halide, or a trialkylbenzyl halide such as triethylbenzylphosphonium halide.
  • a halogenated tetraalkylphosphonium such as tetra-n-butylphosphonium halide, tetra-n-propylphosphonium halide, or a trialkylbenzyl halide such as triethylbenzylphosphonium halide.
  • Triphenylmonoalkylphosphonium halides such as phosphonium, triphenylmethylphosphonium halide, triphenylethylphosphonium halide, triphenylbenzylphosphonium halide, tetraphenylphosphonium halide, tritolylmonoarylphosphonium halide, or tritolyl monohalogenate Examples thereof include alkylphosphonium (wherein the halogen atom is a chlorine atom or a bromine atom).
  • halogens such as triphenylmonoalkylphosphonium halides such as triphenylmethylphosphonium halide, triphenylethylphosphonium halide, triphenylmonoarylphosphonium halides such as triphenylbenzylphosphonium halide, and halogens such as tritolylmonophenylphosphonium halide.
  • Preferred is a tolylyl monoarylphosphonium halide, or a tolyl monoalkylphosphonium halide such as a tolyl monomethylphosphonium halide (wherein the halogen atom is a chlorine atom or a bromine atom).
  • the phosphines include methylphosphine, ethylphosphine, propylphosphine, isopropylphosphine, isobutylphosphine, phenylphosphine and other first phosphine, dimethylphosphine, diethylphosphine, diisopropylphosphine, diisoamylphosphine and diphenylphosphine And tertiary phosphines such as trimethylphosphine, triethylphosphine, triphenylphosphine, methyldiphenylphosphine, and dimethylphenylphosphine.
  • the compound represented by the above formula (E-8) is a tertiary sulfonium salt having a structure represented by R 28 R 29 R 30 S + Y ⁇ .
  • R 28 , R 29 , and R 30 are each independently an alkyl group or aryl group having 1 to 18 carbon atoms, or a silane compound bonded to a silicon atom by a Si—C bond.
  • R 15 to R 17 three represent a phenyl group or a substituted phenyl group, and examples thereof include a phenyl group and a tolyl group, and the remaining one has 1 carbon atom.
  • Y ⁇ examples include halogen ions such as chlorine ion (Cl ⁇ ), bromine ion (Br ⁇ ), iodine ion (I ⁇ ), carboxylate (—COO ⁇ ), sulfonate (—SO 3 ⁇ ). And acid groups such as alcoholate (—O ⁇ ).
  • halogenated tetraalkylsulfonium such as tri-n-butylsulfonium halide and tri-n-propylsulfonium halide
  • trialkylbenzyl halide such as diethylbenzylsulfonium halide.
  • Halogenated diphenylmonoalkylsulfonium such as sulfonium, halogenated diphenylmethylsulfonium, halogenated diphenylethylsulfonium, triphenylsulfonium halide (the halogen atom is a chlorine atom or bromine atom), tri-n-butylsulfonium carboxylate, tri-n -Tetraalkylphosphonium carboxylates such as propylsulfonium carboxylate and trialkyls such as diethylbenzylsulfonium carboxylate Emissions Jill sulfonium carboxylate, diphenylmethyl sulfonium carboxylate, diphenyl monoalkyl sulfonium carboxylates such as diphenylethyl sulfonium carboxylate include triphenylsulfonium carboxylate. Particularly, triphenylsulfonium halide and
  • the salt is 0.01 to 10 parts by mass, or 0.01 to 5 parts by mass, or 0.01 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the condensate (polytitanoxane, polyorganosiloxane, copolymer, or a combination thereof). 3 parts by mass.
  • the thin film-forming composition used in the lithography process of the present invention can contain an organic polymer compound, a photoacid generator, a surfactant, and the like as necessary in addition to the above components.
  • the dry etching rate (thickness reduction per unit time), attenuation coefficient, refractive index, etc. of the thin film formed from the thin film forming composition used in the lithography process of the present invention are adjusted. Can do.
  • an organic polymer compound A various organic polymer can be used. Polycondensation polymers and addition polymerization polymers can be used. Addition polymerization polymers and condensation polymerization polymers such as polyester, polystyrene, polyimide, acrylic polymer, methacrylic polymer, polyvinyl ether, phenol novolak, naphthol novolak, polyether, polyamide, and polycarbonate can be used.
  • organic polymers having an aromatic ring structure such as a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a triazine ring, a quinoline ring, and a quinoxaline ring that function as a light absorption site are preferably used.
  • organic polymer compounds include addition polymerizable monomers such as benzyl acrylate, benzyl methacrylate, phenyl acrylate, naphthyl acrylate, anthryl methacrylate, anthryl methyl methacrylate, styrene, hydroxystyrene, benzyl vinyl ether, and N-phenylmaleimide.
  • addition-polymerized polymers containing as a structural unit, and polycondensation polymers such as phenol novolac and naphthol novolak.
  • the polymer compound When an addition polymerization polymer is used as the organic polymer compound, the polymer compound may be a homopolymer or a copolymer.
  • An addition polymerizable monomer is used for the production of the addition polymerization polymer.
  • examples of such addition polymerizable monomers include acrylic acid, methacrylic acid, acrylic ester compounds, methacrylic ester compounds, acrylamide compounds, methacrylamide compounds, vinyl compounds, styrene compounds, maleimide compounds, maleic anhydride, acrylonitrile and the like. It is done.
  • acrylate compound examples include methyl acrylate, ethyl acrylate, normal hexyl acrylate, isopropyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, phenyl acrylate, anthryl methyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, and 3-chloro-2-hydroxypropyl acrylate.
  • methacrylic acid ester compounds examples include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, normal hexyl methacrylate, isopropyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, anthryl methyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2,2 , 2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,2-trichloroethyl methacrylate, 2-bromoethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, 2-methyl-2-adamantyl methacrylate, 5-Methacryloyloxy-6-hydroxynorbornene-2-cal Kishirikku 6- lactone, 3-methacryloxypropyl triethoxysilane, g
  • acrylamide compound examples include acrylamide, N-methyl acrylamide, N-ethyl acrylamide, N-benzyl acrylamide, N-phenyl acrylamide, N, N-dimethyl acrylamide and N-anthryl acrylamide.
  • methacrylamide compounds include methacrylamide, N-methyl methacrylamide, N-ethyl methacrylamide, N-benzyl methacrylamide, N-phenyl methacrylamide, N, N-dimethyl methacrylamide, N-anthryl methacrylamide, and the like. Can be mentioned.
  • vinyl compound examples include vinyl alcohol, 2-hydroxyethyl vinyl ether, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, vinyl acetic acid, vinyl trimethoxysilane, 2-chloroethyl vinyl ether, 2-methoxyethyl vinyl ether, vinyl naphthalene and vinyl anthracene. Is mentioned.
  • styrene compound examples include styrene, hydroxystyrene, chlorostyrene, bromostyrene, methoxystyrene, cyanostyrene, and acetylstyrene.
  • maleimide compounds include maleimide, N-methylmaleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-benzylmaleimide and N-hydroxyethylmaleimide.
  • examples of such an organic polymer include a polycondensation polymer of a glycol compound and a dicarboxylic acid compound.
  • examples of the glycol compound include diethylene glycol, hexamethylene glycol, butylene glycol and the like.
  • examples of the dicarboxylic acid compound include succinic acid, adipic acid, terephthalic acid, and maleic anhydride.
  • examples of the polycondensation polymer include polyesters such as polypyromellitimide, poly (p-phenylene terephthalamide), polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyamide, and polyimide.
  • the hydroxy group can form a crosslinking reaction with the polyorganosiloxane.
  • the organic polymer compound a polymer compound having a weight average molecular weight of, for example, 1,000 to 1,000,000, 3,000 to 300,000, 5,000 to 200,000, or 10,000 to 100,000 can be used. Only one organic polymer compound can be used, or two or more organic polymer compounds can be used in combination.
  • the proportion thereof is 1 to 200 parts by mass, or 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the condensate (polytitanoxane, polyorganosiloxane, copolymer, or a combination thereof). Part, or 10 to 50 parts by mass, or 20 to 30 parts by mass.
  • the thin film forming composition of the present invention may contain an acid generator.
  • the acid generator include a thermal acid generator and a photoacid generator.
  • the photoacid generator generates an acid when the resist is exposed. Therefore, the acidity of the lower layer film can be adjusted. This is a method for matching the acidity of the lower layer film with the acidity of the upper layer resist. Further, the pattern shape of the resist formed in the upper layer can be adjusted by adjusting the acidity of the lower layer film.
  • the photoacid generator contained in the thin film forming composition of the present invention include onium salt compounds, sulfonimide compounds, and disulfonyldiazomethane compounds.
  • onium salt compounds examples include diphenyliodonium hexafluorophosphate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoronormalbutanesulfonate, diphenyliodonium perfluoronormaloctanesulfonate, diphenyliodonium camphorsulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium.
  • Iodonium salt compounds such as camphorsulfonate and bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, and triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium nonafluoronormal butanesulfonate, triphenylsulfonium camphorsulfonate, and triphenyl Sulfonium salt compounds such as sulfonium trifluoromethanesulfonate, and the like.
  • sulfonimide compound examples include N- (trifluoromethanesulfonyloxy) succinimide, N- (nonafluoronormalbutanesulfonyloxy) succinimide, N- (camphorsulfonyloxy) succinimide, and N- (trifluoromethanesulfonyloxy) naphthalimide. Is mentioned.
  • disulfonyldiazomethane compound examples include bis (trifluoromethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, and bis (2,4-dimethylbenzene).
  • Sulfonyl) diazomethane methylsulfonyl-p-toluenesulfonyldiazomethane, and the like.
  • the said photo-acid generator can use only 1 type, or can be used in combination of 2 or more type.
  • the ratio is 0.01-5 mass parts with respect to 100 mass parts of condensates (poly titanoxane, polyorganosiloxane, a copolymer, or those combinations), or 0.00. 1 to 3 parts by mass, or 0.5 to 1 part by mass.
  • the surfactant is effective for suppressing the occurrence of pinholes and installations when the thin film forming composition of the present invention is applied to a substrate.
  • the surfactant contained in the thin film forming composition of the present invention for example, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as polyoxyethylene octylphenol ether and polyoxyethylene nonylphenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monoole Sorbitan trioleate, sorbitan fatty acid esters such as sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan mono Nonionic surfactants and products such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as ur
  • surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • the ratio is 0.0001 to 5 parts by mass, or 0.001 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the condensate (polytitanoxane, polyorganosiloxane, copolymer, or a combination thereof). 3 parts by mass, or 0.01 to 0.5 parts by mass.
  • a rheology adjusting agent, an adhesion aid and the like can be added to the thin film forming composition of the present invention.
  • the rheology modifier is effective in improving the fluidity of the thin film forming composition.
  • Adhesion aids are effective in improving the adhesion between the semiconductor substrate or resist and the thin film.
  • any solvent can be used without particular limitation as long as it is a solvent capable of dissolving the solid content.
  • solvents include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether.
  • the thin film forming composition of the present invention comprises a resist underlayer film forming composition such as a photoresist, a resist underlayer film forming composition such as an EUV resist, an EUV resist upper layer film forming composition, a reverse material forming composition, and a solvent developing resist. It can be used as an underlayer film forming composition.
  • a resist underlayer film forming composition such as a photoresist
  • a resist underlayer film forming composition such as an EUV resist
  • EUV resist upper layer film forming composition such as an EUV resist upper layer film forming composition
  • a reverse material forming composition such as an EUV resist upper layer film forming composition
  • Substrates used in the manufacture of semiconductor devices eg, silicon wafer substrates, silicon / silicon dioxide coated substrates, silicon nitride substrates, glass substrates, ITO substrates, polyimide substrates, and low dielectric constant (low-k material) coated substrates) Etc.
  • the thin film forming composition (resist underlayer film forming composition) of the present invention by an appropriate application method such as a spinner or a coater, and then fired to form a thin film (resist underlayer film).
  • the conditions for firing are appropriately selected from firing temperatures of 80 ° C. to 500 ° C., or 80 ° C. to 250 ° C., and firing times of 0.3 to 60 minutes.
  • the baking temperature is 150 ° C.
  • the film thickness of the formed thin film is, for example, 10 to 1000 nm, 20 to 500 nm, 50 to 300 nm, 100 to 200 nm, or 10 to 100 nm.
  • a photoresist layer (film) is formed on the thin film (resist underlayer film).
  • the formation of the photoresist layer can be performed by a well-known method, that is, by applying and baking a photoresist composition solution on the lower layer film.
  • the film thickness of the photoresist layer is, for example, 50 to 10,000 nm, 100 to 2000 nm, 200 to 1000 nm, or 30 to 200 nm.
  • the thin film (resist underlayer film) of the present invention is formed thereon, and a photoresist layer can be further coated thereon.
  • the pattern width of the photoresist layer becomes narrow, and even when the photoresist layer is thinly coated to prevent pattern collapse, the substrate can be processed by selecting an appropriate etching gas.
  • the organic underlayer film can be processed using an oxygen-based gas that provides a sufficiently high etching rate as an etching gas, and the substrate is processed using a fluorine-based gas that provides a sufficiently high etching rate for the organic underlayer film as an etching gas. be able to.
  • the photoresist formed on the thin film (resist underlayer film) of the present invention is not particularly limited as long as it is sensitive to light used for exposure. Either a negative photoresist or a positive photoresist can be used.
  • a positive photoresist comprising a novolac resin and 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid ester, a chemically amplified photoresist comprising a binder having a group that decomposes with an acid to increase the alkali dissolution rate and a photoacid generator, an acid
  • a chemically amplified photoresist comprising a low-molecular compound that decomposes to increase the alkali dissolution rate of the photoresist, an alkali-soluble binder, and a photoacid generator, and a binder having a group that decomposes with an acid to increase the alkali dissolution rate
  • Examples include trade name APEX-E manufactured by Shipley, trade name PAR710 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., and trade name SEPR430 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Also, for example, Proc. SPIE, Vol. 3999, 330-334 (2000), Proc. SPIE, Vol. 3999, 357-364 (2000), Proc. SPIE, Vol. 3999, 365-374 (2000), and fluorine-containing polymer-based photoresists.
  • a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an F2 excimer laser (wavelength 157 nm), or the like can be used.
  • post-exposure bake can be performed as necessary.
  • the post-exposure heating is performed under conditions appropriately selected from a heating temperature of 70 ° C. to 150 ° C. and a heating time of 0.3 to 10 minutes.
  • a resist for electron beam lithography or an EUV resist can be used as the resist instead of the photoresist.
  • the electron beam resist either a negative type or a positive type can be used.
  • Chemically amplified resist comprising a binder having a group that decomposes with an acid generator and an acid to change the alkali dissolution rate, a low molecular weight compound that decomposes with an alkali-soluble binder, an acid generator and an acid to change the alkali dissolution rate of the resist
  • a chemically amplified resist comprising a binder having a group that decomposes with an acid generator and an acid to change the alkali dissolution rate and a low molecular weight compound that decomposes with an acid to change the alkali dissolution rate of the resist,
  • non-chemically amplified resists composed of a binder having a group that is decomposed by an electron beam to change the alkali dissolution rate and non-chemically amplified resists composed
  • Developers include aqueous solutions of alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide and sodium hydroxide, aqueous solutions of quaternary ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and choline, ethanolamine, propylamine, An alkaline aqueous solution such as an aqueous amine solution such as ethylenediamine can be mentioned as an example. Further, a surfactant or the like can be added to these developers.
  • the development conditions are appropriately selected from a temperature of 5 to 50 ° C. and a time of 10 to 600 seconds.
  • the thin film (resist lower layer film) (intermediate layer) of the present invention is removed using the photoresist film (upper layer) pattern thus formed as a protective film.
  • the organic underlayer film (lower layer) is removed using the patterned photoresist and the film made of the thin film (resist underlayer film) (intermediate layer) of the present invention as a protective film.
  • the semiconductor substrate is processed using the patterned thin film (resist underlayer film) (intermediate layer) and organic underlayer film (lower layer) of the present invention as protective films.
  • the thin film (resist underlayer film) (intermediate layer) of the present invention in the portion where the photoresist has been removed is removed by dry etching to expose the semiconductor substrate.
  • dry etching of the thin film (resist underlayer film) of the present invention tetrafluoromethane (CF 4 ), perfluorocyclobutane (C 4 F 8 ), perfluoropropane (C 3 F 8 ), trifluoromethane, carbon monoxide, Gases such as argon, oxygen, nitrogen, sulfur hexafluoride, difluoromethane, nitrogen trifluoride and chlorine trifluoride, chlorine, trichloroborane and dichloroborane can be used.
  • a photoresist composed of an organic substance is basically difficult to remove, whereas the thin film of the present invention (resist underlayer film) containing a large amount of silicon atoms is quickly removed using a halogen-based gas. Therefore, it is preferable to use a halogen-based gas for dry etching of the resist underlayer film. Thereby, a reduction in the film thickness of the photoresist accompanying dry etching of the thin film (resist underlayer film) can be suppressed. As a result, the photoresist can be used as a thin film. Dry etching of the resist underlayer film can also be performed with a fluorine-based gas.
  • fluorine-based gas examples include tetrafluoromethane (CF 4 ), perfluorocyclobutane (C 4 F 8 ), perfluoropropane (C 3 F 8 ), trifluoromethane, and difluoromethane (CH 2 F 2 ).
  • CF 4 tetrafluoromethane
  • C 4 F 8 perfluorocyclobutane
  • C 3 F 8 perfluoropropane
  • CH 2 F 2 difluoromethane
  • the dry etching of the titanium-silicon-containing thin film (resist underlayer film) of the present invention is preferably performed using a halogen-based gas.
  • the halogen-based gas examples include hydrogen bromide (HBr) and chlorine (Cl).
  • Etching selectivity with the resist can be obtained by mixing with fluorine-based gas such as 4 or CHF 3 or oxygen-based gas such as O 2 .
  • the organic underlayer film is removed using the patterned photoresist and the film made of the thin film (resist underlayer film) of the present invention as a protective film.
  • the organic underlayer film (underlayer) and the organic antireflection film are preferably formed by dry etching with an oxygen-based gas. This is because the thin film (resist underlayer film) of the present invention containing a large amount of silicon atoms is difficult to remove by dry etching with an oxygen-based gas.
  • the semiconductor substrate is processed.
  • the semiconductor substrate is preferably processed by dry etching with a fluorine-based gas.
  • fluorine-based gas examples include tetrafluoromethane (CF 4 ), perfluorocyclobutane (C 4 F 8 ), perfluoropropane (C 3 F 8 ), trifluoromethane, and difluoromethane (CH 2 F 2 ). Can be mentioned.
  • an organic antireflection film can be formed on the thin film (resist underlayer film) of the present invention before the formation of the photoresist layer (film).
  • the antireflection film composition used there is not particularly limited, and any of those conventionally used in the lithography process can be selected and used. Further, the antireflection film can be formed by a commonly used method, for example, application and baking with a spinner or a coater.
  • the semiconductor device manufacturing method of the present invention includes, as such a multilayer process, a step of forming an organic underlayer film on a semiconductor substrate, and a thin film forming composition (resist underlayer film forming composition) of the present invention is applied thereon.
  • coated has an organic or inorganic antireflection film formed in the surface by CVD method etc. It is also possible to form the thin film (resist underlayer film) of the present invention on it.
  • a thin film (resist underlayer film) formed from the thin film forming composition (resist underlayer film forming composition) of the present invention may have absorption of light depending on the wavelength of light used in the lithography process. . In such a case, it can function as an antireflection film having an effect of preventing reflected light from the substrate. Furthermore, the thin film (resist underlayer film) of the present invention is a layer for preventing the interaction between the substrate and the photoresist, the material used for the photoresist, or the adverse effect on the substrate of the substance generated upon exposure to the photoresist.
  • a layer having a function of preventing diffusion, a layer having a function of preventing diffusion of a substance generated from a substrate upon heating and firing into an upper layer photoresist, and a barrier layer for reducing a poisoning effect of the photoresist layer by a semiconductor substrate dielectric layer Etc. can also be used.
  • a thin film (resist underlayer film) formed from the thin film forming composition (resist underlayer film forming composition) of the present invention is applied to a substrate on which via holes used in a dual damascene process are formed, and the holes are filled without gaps. Can be used as an embedding material. Moreover, it can also be used as a planarizing material for planarizing the surface of an uneven semiconductor substrate.
  • the thin film forming composition of the present invention is used as an EUV resist upper layer film forming composition or an EUV resist lower layer film forming composition will be described.
  • the EUV resist applied to the lower layer of the EUV resist upper layer film in the present invention either a negative type or a positive type can be used.
  • Chemically amplified resist comprising a binder having a group that decomposes with an acid generator and an acid to change the alkali dissolution rate, a low molecular weight compound that decomposes with an alkali-soluble binder, an acid generator and an acid to change the alkali dissolution rate of the resist
  • a chemically amplified resist comprising: a binder having a group that decomposes with an acid generator and an acid to change the alkali dissolution rate; and a chemically amplified resist comprising a low-molecular compound that decomposes with an acid to change the alkali dissolution rate of the resist,
  • a non-chemically amplified resist composed of a binder having a group that is decomposed by EUV to change the alkali dissolution rate
  • a non-chemically amplified resist composed of a binder having a portion that is cut by EUV to change the alkali dissolution rate.
  • Inorganic alkalis such as sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, etc.
  • primary amines such as ethylamine and n-propylamine
  • secondary amines
  • aqueous solution Door can be. Furthermore, an appropriate amount of an alcohol such as isopropyl alcohol or a nonionic surfactant may be added to the alkaline aqueous solution.
  • an alcohol such as isopropyl alcohol or a nonionic surfactant
  • preferred developers are quaternary ammonium salts, more preferably tetramethylammonium hydroxide and choline.
  • the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a step of forming an EUV resist film on a substrate having a film to be processed on which a transfer pattern is to be formed, with or without using an EUV resist underlayer film, and an EUV on the resist film.
  • a step of applying and baking a resist upper layer film forming composition to form an EUV resist upper layer film a step of exposing a semiconductor substrate coated with the resist upper layer film and the resist film, and developing after exposure to develop the resist upper layer film and the resist film The process of removing.
  • Exposure is performed by EUV (wavelength 13.5 nm).
  • a semiconductor device to which the thin film forming composition (EUV resist upper layer film forming composition) of the present invention is applied is formed on a substrate in order of a film to be processed to transfer a pattern, a resist film, and a thin film (EUV resist upper layer film). It has the structure made.
  • This thin film (upper layer film of EUV resist) can reduce the adverse effect exerted by the underlying substrate and EUV, thereby forming a straight resist pattern with a good margin and obtaining a sufficient margin for the EUV irradiation amount.
  • the thin film (EUV resist upper layer film) of the present invention has a large wet etching rate equivalent to that of the resist film formed in the lower layer, and easily transfers the resist pattern to the base film to be processed by the wet etching process. be able to.
  • the lower layer reflection of the EUV resist that can prevent reflection from undesirable exposure light, for example, the above-described UV or DUV substrate or interface, without intermixing with the EUV resist.
  • the thin film forming composition (EUV resist underlayer film forming composition) of the present invention can be used. Reflection can be efficiently prevented in the lower layer of the EUV resist.
  • the process can be performed in the same manner as the photoresist underlayer film.
  • the thin film by the thin film formation composition of this invention can be used as a reverse material. That is, a step of forming a resist pattern on a substrate, a step of applying and baking the thin film forming composition of the present invention thereon to form a thin film, a step of etching the thin film to expose the resist surface, and etching the resist pattern And a method of manufacturing a semiconductor device including a step of inverting the pattern.
  • the thin film formation composition of the present invention is apply
  • an organic underlayer film can be formed on the substrate, and the thin film can be formed thereon.
  • the photoresist formed on the thin film (resist underlayer film) of the present invention is not particularly limited as long as it is sensitive to light used for exposure such as ArF light. Either a negative photoresist or a positive photoresist can be used. Any photoresist that can be developed with an organic solvent after exposure can be used. The above conditions can be applied as conditions for firing. Next, for example, the photoresist layer (film) is formed on the thin film.
  • a resist for EUV lithography and a resist for electron beam lithography can be used instead of the photoresist.
  • a resist for EUV lithography and a resist for electron beam lithography either a negative type or a positive type can be used.
  • the above conditions can be used as exposure conditions. Any resist that can be developed with an organic solvent after exposure can be used.
  • Examples of the developer include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, amyl acetate, isoamyl acetate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxy acetate, 2-heptanone, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, Ethylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monopropyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, die Lenglycol monoethyl ether acetate, 2-methoxybutyl acetate, 3-methoxy
  • the developer butyl acetate, 2-heptanone or the like can be preferably used. Further, a surfactant or the like can be added to these developers.
  • the development conditions are appropriately selected from a temperature of 5 to 50 ° C. and a time of 10 to 600 seconds.
  • the thin film (intermediate layer) of the present invention is removed using the photoresist film (upper layer) pattern thus formed as a protective film.
  • the organic underlayer film (lower layer) is removed using the patterned photoresist and the film made of the thin film (intermediate layer) of the present invention as a protective film.
  • the semiconductor substrate is processed using the patterned thin film (intermediate layer) and organic lower layer film (lower layer) of the present invention as a protective film.
  • the thin film (intermediate layer) of the present invention in the portion where the photoresist has been removed is removed by dry etching to expose the semiconductor substrate.
  • dry etching of the thin film of the present invention tetrafluoromethane (CF 4 ), perfluorocyclobutane (C 4 F 8 ), perfluoropropane (C 3 F 8 ), trifluoromethane, carbon monoxide, argon, oxygen, nitrogen Gases such as sulfur hexafluoride, difluoromethane, nitrogen trifluoride and chlorine trifluoride, chlorine, trichloroborane and dichloroborane can be used.
  • a photoresist composed of an organic substance is basically difficult to remove, whereas the thin film of the present invention containing a large amount of silicon atoms is quickly removed with a halogen-based gas.
  • a halogen-based gas for dry etching of the thin film of the present invention.
  • the dry etching of the thin film of the present invention is preferably performed using a fluorine-based gas.
  • fluorine-based gas examples include tetrafluoromethane (CF 4 ), perfluorocyclobutane (C 4 F 8 ), and perfluoropropane (C 3 F 8). ), Trifluoromethane, and difluoromethane (CH 2 F 2 ).
  • the organic underlayer film is removed using the patterned photoresist and the film made of the thin film of the present invention as a protective film.
  • the organic underlayer film (underlayer) is preferably formed by dry etching with an oxygen-based gas. This is because the thin film of the present invention containing a large amount of silicon atoms is difficult to remove by dry etching with an oxygen-based gas.
  • the semiconductor substrate is processed.
  • the semiconductor substrate is preferably processed by dry etching with a fluorine-based gas.
  • fluorine-based gas examples include tetrafluoromethane (CF 4 ), perfluorocyclobutane (C 4 F 8 ), perfluoropropane (C 3 F 8 ), trifluoromethane, and difluoromethane (CH 2 F 2 ). Can be mentioned.
  • an organic antireflection film can be formed on the upper layer of the thin film of the present invention before the formation of the photoresist layer (film).
  • the antireflection film composition used there is not particularly limited, and any of those conventionally used in the lithography process can be selected and used. Further, the antireflection film can be formed by a commonly used method, for example, application and baking with a spinner or a coater.
  • the thin film of the present invention after forming an organic underlayer film on a substrate, the thin film of the present invention can be formed thereon, and a photoresist layer can be further coated thereon.
  • the substrate can be processed by selecting an appropriate etching gas.
  • an appropriate etching gas For example, it is possible to process the thin film of the present invention using a fluorine-based gas that provides a sufficiently high etching rate for photoresist as an etching gas, and an oxygen-based gas that provides a sufficiently high etching rate for the thin film of the present invention.
  • the organic underlayer film using the etching gas as an etching gas
  • Synthesis example 1 Tetraisobutoxytitanium 18.60 g (70 mol%), methyltriethoxysilane 3.48 g (25 mol%), 3- (triethoxysilylpropyl) diallyl isocyanurate 1.62 g (5 mol%), acetone 35.55 g, acetylacetone 35 .55 g was placed in a 300 mL flask, and 5.21 g of 0.01 mol / L hydrochloric acid was added dropwise to the mixed solution while stirring the mixed solution with a magnetic stirrer. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux.
  • reaction solution is cooled to room temperature, 48.00 g of acetylacetone is added to the reaction solution, and ethanol, acetone, isobutanol, water, and hydrochloric acid as reaction byproducts are distilled off under reduced pressure, and concentrated to hydrolyzed condensate (polymer).
  • An acetylacetone solution was obtained. Acetylacetone and propylene glycol monoethyl ether were added, and the solvent ratio of acetylacetone / propylene glycol monoethyl ether 10/90 was adjusted to 15 mass percent in terms of solid residue at 140 ° C.
  • the obtained polymer corresponded to Formula (8-1), and the weight average molecular weight by GPC was Mw 700 in terms of polystyrene.
  • Synthesis example 2 Tetraisobutoxy titanium 11.59 g (50 mol%), methyltriethoxysilane 4.49 g (37 mol%), 3- (triethoxysilylpropyl) diallyl isocyanurate 0.85 g (3 mol%), phenyltrimethoxysilane 1.35 g (10 mol%), 27.42 g of acetone and 27.42 g of acetylacetone were placed in a 300 mL flask, and 4.30 g of 0.01 mol / L hydrochloric acid was added dropwise to the mixed solution while stirring the mixed solution with a magnetic stirrer.
  • Acetylacetone and propylene glycol monoethyl ether were added, and the solvent ratio of acetylacetone / propylene glycol monoethyl ether 10/90 was adjusted to 15 mass percent in terms of solid residue at 140 ° C.
  • the obtained polymer corresponded to Formula (8-2), and the weight average molecular weight by GPC was Mw 900 in terms of polystyrene.
  • Synthesis example 3 Tetraisopropoxytitanium 17.85 g (70 mol%), methyltriethoxysilane 3.20 g (20 mol%), biphenyl-4-yltrimethoxysilane 2.40 g (10 mol%), acetone 35.26 g, acetylacetone 35.26 g Into a 300 mL flask, 5.98 g of 0.01 mol / L hydrochloric acid was added dropwise to the mixed solution while stirring the mixed solution with a magnetic stirrer. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux.
  • reaction solution is cooled to room temperature, 48.00 g of acetylacetone is added to the reaction solution, and methanol and ethanol, acetone, isopropanol, water and hydrochloric acid as reaction by-products are distilled off under reduced pressure and concentrated to obtain a hydrolysis-condensation product ( Polymer)
  • Acetylacetone solution was obtained.
  • Acetylacetone and propylene glycol monoethyl ether were added, and the solvent ratio of acetylacetone / propylene glycol monoethyl ether 10/90 was adjusted to 15 mass percent in terms of solid residue at 140 ° C.
  • the obtained polymer corresponded to Formula (8-3), and the weight average molecular weight by GPC was Mw 800 in terms of polystyrene.
  • Synthesis example 4 300 mL of 18.01 g (70 mol%) of tetraisopropoxytitanium, 3.23 g (20 mol%) of methyltriethoxysilane, 2.25 g (10 mol%) of 1-naphthyltrimethoxysilane, 35.24 g of acetone and 35.24 g of acetylacetone Into the flask, 6.04 g of 0.01 mol / L hydrochloric acid was added dropwise to the mixed solution while stirring the mixed solution with a magnetic stirrer. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux.
  • reaction solution is cooled to room temperature, 46.00 g of acetylacetone is added to the reaction solution, and methanol and ethanol, acetone, isopropanol, water and hydrochloric acid as reaction byproducts are distilled off under reduced pressure, and concentrated to a hydrolysis-condensation product ( Polymer)
  • Acetylacetone solution was obtained.
  • Acetylacetone and propylene glycol monoethyl ether were added, and the solvent ratio of acetylacetone / propylene glycol monoethyl ether 10/90 was adjusted to 15 mass percent in terms of solid residue at 140 ° C.
  • the obtained polymer corresponded to Formula (8-4), and the weight average molecular weight by GPC was Mw 800 in terms of polystyrene.
  • Synthesis example 5 17.63 g (70 mol%) of tetraisopropoxytitanium, 3.16 g (20 mol%) of methyltriethoxysilane, 2.73 g (10 mol%) of 6- (methoxymethoxy) -2- (trimethoxysilyl) naphthalene, acetone 35. 28 g and 35.28 g of acetylacetone were placed in a 300 mL flask, and 5.91 g of 0.01 mol / L hydrochloric acid was added dropwise to the mixed solution while stirring the mixed solution with a magnetic stirrer. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux.
  • reaction solution is cooled to room temperature, 48.00 g of acetylacetone is added to the reaction solution, and methanol and ethanol, acetone, isopropanol, water and hydrochloric acid as reaction by-products are distilled off under reduced pressure and concentrated to obtain a hydrolysis-condensation product ( Polymer)
  • Acetylacetone solution was obtained.
  • Acetylacetone and propylene glycol monoethyl ether were added, and the solvent ratio of acetylacetone / propylene glycol monoethyl ether 10/90 was adjusted to 15 mass percent in terms of solid residue at 140 ° C.
  • the obtained polymer corresponded to Formula (8-5), and the weight average molecular weight by GPC was Mw 800 in terms of polystyrene.
  • Acetylacetone and propylene glycol monoethyl ether were added, and the solvent ratio of acetylacetone / propylene glycol monoethyl ether 10/90 was adjusted to 15 mass percent in terms of solid residue at 140 ° C.
  • the obtained polymer corresponded to Formula (8-6), and the weight average molecular weight by GPC was Mw 800 in terms of polystyrene.
  • Synthesis example 7 Tetraisobutoxytitanium 18.74 g (70 mol%), methyltriethoxysilane 3.46 g (24.7 mol%), 3- (triethoxysilylpropyl) dimethylisocyanurate 1.42 g (5 mol%), N- (3- (Triethoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimidazole (0.065 g, 0.3 mol%), acetone (35.53 g), and acetylacetone (35.53 g) were placed in a 300 mL flask, and the mixed solution was stirred while stirring with a magnetic stirrer. 5.25 g of 10 mol / L hydrochloric acid was added dropwise to the mixed solution.
  • Acetylacetone and propylene glycol monoethyl ether were added, and the solvent ratio of acetylacetone / propylene glycol monoethyl ether 10/90 was adjusted to 15 mass percent in terms of solid residue at 140 ° C.
  • the obtained polymer corresponded to Formula (8-7), and the weight average molecular weight by GPC was Mw 800 in terms of polystyrene.
  • Synthesis example 8 Tetraisobutoxytitanium 15.60 g (60 mol%), tetraethoxysilane 1.91 g (10 mol%), methyltriethoxysilane 4.08 g (25 mol%), 3- (triethoxysilylpropyl) diallyl isocyanurate 1.89 g ( 5 mol%), 35.21 g of acetone, and 35.21 g of acetylacetone were placed in a 300 mL flask, and 6.10 g of 0.01 mol / L hydrochloric acid was added dropwise to the mixed solution while stirring the mixed solution with a magnetic stirrer.
  • Acetylacetone and propylene glycol monoethyl ether were added, and the solvent ratio of acetylacetone / propylene glycol monoethyl ether 10/90 was adjusted to 15 mass percent in terms of solid residue at 140 ° C.
  • the obtained polymer corresponded to Formula (8-8), and the weight average molecular weight by GPC was Mw1000 in terms of polystyrene.
  • reaction solution is cooled to room temperature, 48.00 g of acetylacetone is added to the reaction solution, and ethanol, acetone, isopropanol, water and hydrochloric acid as reaction by-products are distilled off under reduced pressure and concentrated to hydrolyzed condensate (polymer).
  • An acetylacetone solution was obtained.
  • Acetylacetone and 4-methyl 2-pentanol were added, and the solvent ratio of acetylacetone / 4-methyl 2-pentanol 5/95 was adjusted to 8 mass percent in terms of solid residue at 140 ° C.
  • the weight average molecular weight by GPC of the obtained polymer formula (8-1) was Mw 800 in terms of polystyrene.
  • reaction solution is cooled to room temperature, 48.00 g of acetylacetone is added to the reaction solution, and ethanol, acetone, isobutanol, water, and hydrochloric acid as reaction byproducts are distilled off under reduced pressure, and concentrated to hydrolyzed condensate (polymer).
  • An acetylacetone solution was obtained. Acetylacetone and 4-methyl 2-pentanol were added, and the solvent ratio of acetylacetone / 4-methyl 2-pentanol 5/95 was adjusted to 8 mass percent in terms of solid residue at 140 ° C.
  • the weight average molecular weight by GPC of the obtained polymer formula (8-1) was Mw 700 in terms of polystyrene.
  • reaction solution is cooled to room temperature, 46.00 g of propylene glycol monoethyl ether is added to the reaction solution, and methanol, ethanol, acetone, water and hydrochloric acid as reaction by-products are distilled off under reduced pressure and concentrated to hydrolytic condensation.
  • a product (polymer) propylene glycol monoethyl ether solution was obtained. Acetylacetone and propylene glycol monoethyl ether were added, and the solvent ratio of acetylacetone / propylene glycol monoethyl ether 10/90 was adjusted to 15 mass percent in terms of solid residue at 140 ° C.
  • the obtained polymer corresponded to Formula (9-1), and the weight average molecular weight by GPC was Mw 1200 in terms of polystyrene.
  • reaction solution is cooled to room temperature, 48.00 g of acetylacetone is added to the reaction solution, and methanol and ethanol, acetone, isobutanol, water and hydrochloric acid as reaction by-products are distilled off under reduced pressure, and concentrated to hydrolyzed condensate.
  • a (polymer) acetylacetone solution was obtained. Acetylacetone and propylene glycol monoethyl ether were added, and the solvent ratio of acetylacetone / propylene glycol monoethyl ether 10/90 was adjusted to 15 mass percent in terms of solid residue at 140 ° C.
  • the weight average molecular weight by GPC of the obtained polymer formula (9-2) was Mw1000 in terms of polystyrene.
  • maleic acid is MA
  • benzyltriethylammonium chloride is BTAC
  • N- (3-triethoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimidazole is IMIDTEOS
  • triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate is TPS105
  • monotriphenyls maleate Rufonium is TPSMA
  • propylene glycol monomethyl ether acetate PGMEA
  • propylene glycol monoethyl ether is PGEE
  • propylene glycol monomethyl ether is PGME
  • acetylacetone is AcAc
  • 4-methyl 2-pentanol ie methyl isobutyl carbinol
  • MIBC Abbreviated. Water used was ultrapure water. Each addition amount was shown in parts by mass.
  • the solution is filtered using a polyethylene microfilter having a pore size of 0.10 ⁇ m, further filtered using a polyethylene microfilter having a pore size of 0.05 ⁇ m, and a solution of an organic underlayer film forming composition used in a lithography process using a multilayer film Was prepared.
  • the thin film forming compositions (resist underlayer film forming compositions) prepared in Examples 1 to 15, Examples 18 to 19, and Comparative Examples 1 and 2 were each applied onto a silicon wafer using a spinner. The film was heated on a hot plate at 240 ° C. for 1 minute to form a thin film (resist underlayer film) (film thickness 0.05 ⁇ m). These thin films (resist underlayer films) were analyzed using a spectroscopic ellipsometer (JA Woollam, VUV-VASE VU-302), and the refractive index (n value) and optical absorption at wavelengths 193, 200, and 248 nm. Coefficients (k value, also called attenuation coefficient) were measured.
  • n value refractive index
  • k value also called attenuation coefficient
  • the etcher and etching gas used for the measurement of the dry etching rate are as follows.
  • RIE-10NR Sudco
  • O 2 The solutions of the thin film forming compositions (resist underlayer film forming compositions) prepared in Examples 1 to 15, Examples 18 to 19, and Comparative Examples 1 and 2 were applied onto a silicon wafer using a spinner. Heating was performed at 240 ° C. for 1 minute on a hot plate to form a thin film (resist underlayer film) of 0.05 ⁇ m. Similarly, a coating film was formed on a silicon wafer (film thickness: 0.20 ⁇ m) using the organic underlayer film forming composition using a spinner. The dry etching rate was measured using O 2 gas as an etching gas, and the dry etching rates of the thin films (resist underlayer films) of Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 and 2 were compared.
  • the organic underlayer film (A layer) forming composition obtained above was applied onto a silicon wafer and baked on a hot plate at 240 ° C. for 60 seconds to obtain an organic underlayer film (A layer) having a thickness of 200 nm.
  • the thin film forming composition [resist underlayer film (B) forming composition] obtained in Examples 1 to 15, Examples 18 to 19, and Comparative Examples 1 and 2 was applied, and 240 ° C. on a hot plate. was baked for 45 seconds to obtain a thin film [resist underlayer film (B layer)].
  • the film thickness of the thin film [resist underlayer film (B layer)] was 25 nm.
  • a commercially available photoresist solution (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: PAR855) was applied on each of the films using a spinner, and baked on a hot plate at 100 ° C. for 60 seconds to form a 120 nm thick photoresist film (D layer ) Was formed.
  • Patterning of the resist was performed using an ArF exposure machine S-307E (wavelength: 193 nm, NA, ⁇ : 0.85, 0.93 / 0.85 (Dipole) immersion liquid: water) manufactured by NIKON.
  • the target was exposed through a mask set so as to form a so-called line and space (dense line) in which the line width of the photoresist and the width between the lines were 0.065 ⁇ m after development.
  • the film was baked on a hot plate at 105 ° C. for 60 seconds, cooled, and developed with an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution (developer) having a concentration of 2.38% by mass in a single paddle process for 60 seconds.
  • developer aqueous tetramethylammonium hydroxide solution
  • the patterned wafer was etched with the following etching gas, and the thin film shape (resist underlayer film shape) of the present invention after etching was observed.
  • the thin film (resist underlayer film) of the present invention was etched under the following conditions using CF 4 gas, and then O 2 / N 2 gas.
  • the organic resist underlayer film was etched by the above.
  • Table 2 shows a refractive index n1 at a wavelength of 193 nm, an optical absorption coefficient k1, a refractive index n2 at a wavelength of 220 nm, an optical absorption coefficient k2, and a wavelength of 248 nm.
  • the refractive index n3, the optical absorption coefficient k3, and the pattern shape after etching are shown.
  • the electron micrograph of the shape after the etching of Example 1 is shown in FIG. Moreover, the electron micrograph of the shape after the etching of the comparative example 1 was shown in FIG.
  • the shoulder drop (rounding) in the pattern shape after the etching is a phenomenon in which the pattern shoulder drop occurs due to oxygen-based etching when the pattern is transferred to the organic underlayer film, and the pattern becomes round. The more rectangular the pattern, the better the pattern can be transferred.
  • the thin film forming composition (resist underlayer film forming composition) solutions prepared in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 and 2 were applied onto a silicon wafer using a spinner. Heating was performed at 240 ° C. for 1 minute on a hot plate to form a thin film (resist underlayer film) of 0.05 ⁇ m. Moreover, the organic underlayer film formation composition was formed on the silicon wafer using the spinner (film thickness 0.20 micrometer). Similarly, a resist was applied on a silicon wafer using a spinner. Heating was performed at 100 ° C. for 1 minute on a hot plate to form a resist film of 0.10 ⁇ m.
  • the thin film (resist underlayer film) used in the present invention has a higher etching rate (speed ratio 1) when transferring the resist pattern to the thin film (resist underlayer film) of the present invention than the resist underlayer film of the comparative example. Can be transferred to.
  • the organic underlayer film (A layer) formation composition obtained by the above formula (10-1) was applied on a silicon wafer, baked on a hot plate at 400 ° C. for 60 seconds, and a film thickness of 200 nm was obtained. An organic underlayer film (A layer) was obtained.
  • the thin film forming composition resist underlayer film (B layer) forming composition] obtained in Examples 1 to 15, Examples 18 to 19, and Comparative Example 2 was applied and heated at 240 ° C. on a hot plate. By baking for 45 seconds, the thin film [resist underlayer film (B layer)] of the present invention was obtained.
  • the film thickness of the thin film [resist underlayer film (B layer)] of the present invention was 25 nm.
  • An organic resist underlayer film (C layer) forming composition obtained by the above formula (11-1) was applied thereon, baked on a hot plate at 205 ° C. for 60 seconds, and an organic resist underlayer film having a film thickness of 25 nm ( C layer) was obtained.
  • a commercially available photoresist solution (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: PAR855) was applied on each of the films using a spinner, and baked on a hot plate at 100 ° C. for 60 seconds to form a 120 nm thick photoresist film (D layer ) was formed.
  • Patterning of the resist was performed using an ArF exposure machine S-307E (wavelength: 193 nm, NA, ⁇ : 0.85, 0.93 / 0.85 (Dipole) immersion liquid: water) manufactured by NIKON.
  • the target was exposed through a mask set so as to form a so-called line and space (dense line) in which the line width of the photoresist and the width between the lines were 0.065 ⁇ m after development.
  • the resultant was baked on a hot plate at 105 ° C. for 60 seconds, cooled, and developed with an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution (developer) having a concentration of 2.38% by mass in a single paddle process for 60 seconds.
  • developer aqueous tetramethylammonium hydroxide solution
  • the organic underlayer film (A layer) forming composition obtained by the above formula (10-1) was applied on a silicon wafer, baked on a hot plate at 240 ° C. for 60 seconds, and an organic underlayer film (A Layer).
  • the thin film forming composition (resist underlayer film forming composition) solutions prepared in Examples 1 to 15, Examples 18 to 19 and Comparative Example 2 of the present invention were spin-coated, and 240 ° C. for 1 minute.
  • a thin film [resist underlayer film (B layer)] (25 nm) was formed by heating.
  • an EUV resist solution methacrylate resin resist
  • D EUV resist layer
  • the thin film forming compositions of the present invention prepared in Examples 16 to 17 were each applied onto a silicon wafer using a spinner. Heating was performed at 240 ° C. for 1 minute on a hot plate to form a thin film (resist upper layer film) (film thickness 0.05 ⁇ m) of the present invention. These thin films were subjected to a spectroscopic ellipsometer (manufactured by JA Woollam, VUV-VASE VU-302), using a refractive index (n value) and an optical extinction coefficient (k value, wavelength 193, 200, 248 nm). Also called attenuation coefficient).
  • the thin film by the thin film forming composition of the present invention is applied to the upper layer of the EUV resist (EUV out-of-band radiation absorbing film) or the reverse material when applied to the reverse material, mixing with the resist needs to be prevented.
  • a commercially available photoresist solution (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: PAR855) was applied to a silicon wafer with a spinner, and baked on a hot plate at 100 ° C. for 60 seconds to form a 0.10 ⁇ m-thick photoresist film. Formed.
  • the solutions of the thin film forming compositions prepared in Examples 16 to 17 and Comparative Example 1 were applied onto the resist using a spinner. Heating was performed at 100 ° C.
  • the thin film by the thin film forming composition of the present invention can be applied to an EUV resist upper layer film (EUV out-of-band radiation absorbing film) or a reverse material.
  • EUV resist upper layer film EUV out-of-band radiation absorbing film
  • the thin film by the thin film forming composition of the present invention When applying the thin film by the thin film forming composition of the present invention to the EUV resist upper layer film (EUV out-of-band radiation absorbing film), it is necessary to remove it with a developer after exposure. Therefore, it is necessary to dissolve with a developer.
  • the solutions of the thin film forming composition (EUV resist upper layer film forming composition) prepared in Examples 16 to 17 and Comparative Example 1 were respectively applied to a silicon wafer by a spinner, and baked on a hot plate at 100 ° C. for 60 seconds. An EUV resist upper layer film having a thickness of 100 nm was formed.
  • the thin film by the thin film forming composition of the present invention can be applied to the EUV resist upper layer film (EUV out-of-band radiation absorbing film).
  • the above organic underlayer film forming composition [polymer-containing composition containing a unit structure represented by the above formula (10-1)] was applied on a silicon wafer and heated on a hot plate at 215 ° C. for 1 minute to form a film. A 200 nm thick organic underlayer film (A layer) was formed. On top of that, the thin film forming compositions (resist underlayer film forming compositions) of Examples 1 to 15, 18 to 19 and Comparative Examples 1 and 2 were applied, and the temperature was set to 1 at 240 ° C. on a hot plate. The film was heated for 30 minutes to form a thin film [resist underlayer film (B layer)] having a thickness of 20 nm.
  • a commercially available photoresist solution (product name: FAiRS-9521NT05, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) was applied to each of them with a spinner, and heated on a hot plate at 100 ° C. for 1 minute to form a 85 nm-thick photoresist film ( C layer) was formed. Subsequently, using an NSR-S307E scanner (wavelength: 193 nm, NA, ⁇ : 0.85, 0.93 / 0.85) manufactured by Nikon Corporation, the line width of the photoresist and the width between the lines are 0 after development.
  • the thin film by the thin film forming composition of the present invention can be applied to the lower layer film of the solvent developing resist.
  • the thin film forming composition of the present invention includes a resist underlayer film forming composition such as a photoresist, a resist underlayer film forming composition such as an EUV resist, an EUV resist upper layer film forming composition, a reverse material forming composition, and a solvent developing resist underlayer. It can be used for a film-forming composition or the like.

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Abstract

【課題】　半導体装置の製造に用いるレジスト下層膜等を形成するための薄膜形成組成物を提供することである。また、ＥＵＶリソグラフィーにおいて好ましくないＵＶ光がレジスト層に到達する前に、レジスト上層に存在する薄膜で効率よく吸収するレジスト上層膜や、更にＥＵＶレジスト用下層膜（ハードマスク）や、更にリバース材料、更に溶剤現像用レジストの下層膜を提供することである。 【解決手段】　下記式（１）：　 で表される化合物、チタンキレート化合物、及び加水分解性チタンダイマーからなる群から選ばれるチタン化合物（Ａ）と、　下記式（２）：で表されるシリコン化合物（Ｂ）との混合物、その混合物の加水分解物、又はその混合物の加水分解縮合物を含む組成物であって、該組成物中のＴｉ原子とＳｉ原子に換算した合計モル数に対してＴｉ原子のモル数が５０％乃至９０％である、リソグラフィー工程でレジストと共に用いる薄膜形成組成物。

Description

チタン及びシリコン含有リソグラフィー用薄膜形成組成物
　本発明は、半導体装置の製造に使用される基板とレジスト（例えば、フォトレジスト、電子線レジスト、ＥＵＶレジスト）の間に下層膜を形成するための組成物に関する。
　また、ＥＵＶレジストの上層に被覆してＥＵＶ帯域外の波長光を吸収する薄膜を形成するための組成物に関する。
　従来から半導体装置の製造において、フォトレジストを用いたリソグラフィーによる微細加工が行われている。前記微細加工はシリコンウエハー等の半導体基板上にフォトレジストの薄膜を形成し、その上に半導体デバイスのパターンが描かれたマスクパターンを介して紫外線などの活性光線を照射し、現像し、得られたフォトレジストパターンを保護膜として基板をエッチング処理することにより、基板表面に、前記パターンに対応する微細凹凸を形成する加工法である。ところが、近年、半導体デバイスの高集積度化が進み、使用される活性光線もＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）からＡｒＦエキシマレーザー（１９３ｎｍ）へと短波長化される傾向にある。これに伴い活性光線の半導体基板からの反射の影響が大きな問題となってきた。
　また、半導体基板とフォトレジストとの間の下層膜として、シリコンやチタン等の金属元素を含むハードマスクとして知られる膜を使用することが行なわれている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。この場合、レジストとハードマスクでは、その構成成分に大きな違いが有るため、それらのドライエッチングによって除去される速度は、ドライエッチングに使用されるガス種に大きく依存する。そして、ガス種を適切に選択することにより、フォトレジストの膜厚の大きな減少を伴うことなく、ハードマスクをドライエッチングによって除去することが可能となる。
　このように、近年の半導体装置の製造においては、反射防止効果を初め、さまざまな効果を達成するために、半導体基板とフォトレジストの間にレジスト下層膜が配置されるようになってきている。そして、これまでもレジスト下層膜用の組成物の検討が行なわれてきているが、その要求される特性の多様性などから、レジスト下層膜用の新たな材料の開発が望まれている。
　また、ＥＵＶリソグラフィー法ではＥＵＶレジストを汚染物質からの保護や、好ましくない放射線、例えばＵＶやＤＵＶを遮断するためにＥＵＶレジストの上層に、ベリリウム、硼素、炭素、珪素、ジルコニウム、ニオブおよびモリブデンの一つ以上を包含するグループを含むポリマーを含む方法が開示されている（特許文献３、特許文献４）
特開平１１－２５８８１３号公報 特開２００７－１６３８４６号公報 特開２００４－３４８１３３号公報 特開２００８－１９８７８８号公報
　本発明の目的は、半導体装置の製造に用いることのできるリソグラフィー工程で、レジスト（フォトレジスト、電子線レジスト、ＥＵＶレジスト）と共に用いる薄膜形成組成物を提供することにある。詳しくは、ハードマスクとして使用できるレジスト下層膜を形成するためのリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物を提供することである。また、反射防止膜として使用できるレジスト下層膜を形成するためのリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物を提供することである。また、レジストとのインターミキシングを起こさず、レジストに比較して大きなドライエッチング速度を有するリソグラフィー用レジスト下層膜及び該下層膜を形成するためのレジスト下層膜形成組成物を提供することである。
　また、ＥＵＶリソグラフィーにおいて、好ましくないＵＶ光がＥＵＶレジスト層に到達する前に、ＥＵＶレジスト上層に存在する薄膜で効率よく吸収することで、例えば１９０～３００ｎｍ、１９０～２５０ｎｍ、特に２００～２４０ｎｍ付近の波長光によるＥＵＶレジストの感度低下やパターン形状の劣化を抑制しようとするＥＵＶレジスト上層膜形成組成物を提供することである。またはＥＵＶレジストの下層に存在する薄膜としてＥＵＶレジスト用下層膜（ハードマスク）、また溶剤現像用レジストの下層膜形成組成物を提供することである。更にリバース材料を提供することである。
　すなわち、本発明は、フォトレジスト等のレジスト下層膜形成組成物、ＥＵＶレジスト等のレジスト下層膜形成組成物、ＥＵＶレジスト上層膜形成組成物、リバース材料形成組成物、溶剤現像用レジストの下層膜形成組成物等に利用することができる薄膜形成組成物を提供することである。
　本発明は、第１観点として、下記式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 ［式（１）において、Ｒ0はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、もしくはシアノ基を有する有機基であり且つＴｉ－Ｃ結合によりチタン原子と結合している有機基を表し、Ｒ1はアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン原子を表す。ａは０乃至２の整数を表す。］で表される化合物、チタンキレート化合物、及び加水分解性チタンダイマーからなる群から選ばれるチタン化合物（Ａ）と、
　下記式（２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 ［式（２）において、Ｒ2は窒素原子含有環基若しくはそれを含む有機基、縮合芳香族環基若しくはそれを含む有機基、保護されたフェノール性ヒドロキシ基若しくはそれを含む有機基、又はビスアリール基若しくはそれを含む有機基であり且つＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合している基若しくは有機基を表し、Ｒ3はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、もしくはシアノ基を有する有機基であり且つＳｉ－Ｃ結合又はＳｉ－Ｎ結合によりケイ素原子と結合している有機基を表し、Ｒ4はアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン原子を表す。ａ’は１の整数を表し、ｂは０又は１の整数を表し、（ａ’＋ｂ）は１又は２の整数を表す。］で表されるシリコン化合物（Ｂ）との混合物、その混合物の加水分解物、又はその混合物の加水分解縮合物を含む組成物であって、該組成物中のＴｉ原子とＳｉ原子に換算した合計モル数に対してＴｉ原子のモル数が５０％乃至９０％である、リソグラフィー工程でレジストと共に用いる薄膜形成組成物、
　第２観点として、前記薄膜形成組成物が、上記式（１）で表される化合物、チタンキレート化合物、及び加水分解性チタンダイマーからなる群から選ばれるチタン化合物（Ａ）と、上記式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）と下記式（３）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 ［式（３）において、Ｒ5はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、スルホニル基、スルフィド結合、エーテル結合、エステル結合、スルホンアミド基、もしくはシアノ基を有する有機基であり且つＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合している有機基を表し、Ｒ6はアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン原子を表し、ａ’’は０乃至３の整数を表す。）で表されるシリコン化合物（Ｃ）との混合物、その混合物の加水分解物、又はその混合物の加水分解縮合物を含むものである、第１観点に記載の薄膜形成組成物、
　第３観点として、前記窒素原子含有環基若しくはそれを含む有機基が、式（４）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 ［式（４）において、Ｒ7は水素原子、又は炭素原子数１乃至１０のアルキル基、アルケニル基、エポキシ基、スルホニル基、若しくはそれらを含む有機基を表し、Ｒ8は炭素原子数１乃至１０のアルキレン基、ヒドロキシアルキレン基、スルフィド結合、エーテル結合、エステル結合、又はそれらの組み合わせを表し、Ｘ1は式（５）、式（６）、又は式（７）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 {式（５）、式（６）、及び式（７）において、Ｒ9乃至Ｒ13はそれぞれ独立して水素原子、又は炭素原子数１乃至１０のアルキル基、アルケニル基、エポキシ基、スルホニル基、若しくはそれらを含む有機基を表す。}で表される基を表す。］で表される有機基を表し、且つＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合している有機基である、第１観点又は第２観点に記載の薄膜形成組成物、
　第４観点として、前記窒素原子含有環基若しくはそれを含む有機基がイミダゾール基又はイミダゾール基を含む有機基である、第１観点又は第２観点に記載の薄膜形成組成物、
　第５観点として、前記縮合芳香族環基若しくはそれを含む有機基がナフチル基又はアントリル基である、第１観点又は第２観点に記載の薄膜形成組成物、
　第６観点として、前記保護されたフェノール性ヒドロキシ基若しくはそれを含む有機基がアルコキシアルキル置換アリール基又はアルコキシアルコキシアルキル置換アリール基である、第１観点又は第２観点に記載の薄膜形成組成物、
　第７観点として、前記ビスアリール基若しくはそれを含む有機基がビスフェニル基である、第１観点又は第２観点に記載の薄膜形成組成物、
　第８観点として、更にβジケトン及び／又はβケトエステルを含む、第１観点乃至第７観点のいずれか一つに記載の薄膜形成組成物、
　第９観点として、更に酸を含む、第１観点乃至第８観点のいずれか一つに記載の薄膜形成組成物、
　第１０観点として、更に塩を含む、第１観点乃至第９観点のいずれか一つに記載の薄膜形成組成物、
　第１１観点として、更に水を含む、第１観点乃至第１０観点のいずれか一つに記載の薄膜形成組成物、
　第１２観点として、第１観点乃至第１１観点のいずれか一つに記載の薄膜形成組成物を半導体基板上に塗布し焼成することによって得られる薄膜。
　第１３観点として、第１観点乃至第１１観点のいずれか一つに記載の薄膜形成組成物を半導体基板上に塗布し、焼成して薄膜を形成する工程、該薄膜上にレジスト用組成物を塗布してレジスト膜を形成する工程、該レジスト膜を露光する工程、露光後に該レジスト膜を現像しレジストパターンを得る工程、該レジストパターンにより薄膜をエッチングする工程、及びパターン化されたレジスト膜と薄膜により半導体基板を加工する工程を含む半導体装置の製造方法、
　第１４観点として、半導体基板上に有機下層膜を形成する工程、該有機下層膜上に第１観点乃至第１１観点のいずれか一つに記載の薄膜形成組成物を塗布し、焼成して薄膜を形成する工程、該薄膜上にレジスト用組成物を塗布してレジスト膜を形成する工程、該レジスト膜を露光する工程、露光後に該レジスト膜を現像しレジストパターンを得る工程、該レジストパターンにより薄膜をエッチングする工程、パターン化された薄膜により有機下層膜をエッチングする工程、及びパターン化された有機下層膜により半導体基板を加工する工程を含む半導体装置の製造方法、
　第１５観点として、半導体基板上に有機下層膜を形成する工程、該有機下層膜上に第１観点乃至第１１観点のいずれか一つに記載の薄膜形成組成物を塗布し、焼成して薄膜を形成する工程、該薄膜上に有機レジスト下層膜形成組成物を塗布して有機レジスト下層膜を形成する工程、該有機レジスト下層膜上にレジスト用組成物を塗布してレジスト膜を形成する工程、該レジスト膜を露光する工程、露光後に該レジスト膜を現像しレジストパターンを得る工程、該レジストパターンにより有機レジスト下層膜をエッチングする工程、パターン化された有機レジスト下層膜により薄膜をエッチングする工程、パターン化された薄膜により有機下層膜をエッチングする工程、及びパターン化された有機下層膜により半導体基板を加工する工程を含む半導体装置の製造方法、
　第１６観点として、基板上にレジストパターンを形成する工程、その上に第１観点乃至第１１観点のいずれか一つに記載の薄膜形成組成物を塗布し、焼成して薄膜を形成する工程、該薄膜をエッチングしてレジスト表面を露出する工程、レジストパターンをエッチングしパターンを反転させる工程を含む半導体装置の製造方法、
　第１７観点として、レジストがＥＵＶレジストである第１３観点乃至第１６観点のいずれか一つに記載の製造方法、
　第１８観点として、半導体基板上にＥＵＶレジスト用組成物を塗布し、焼成してＥＵＶレジスト膜を形成する工程、該ＥＵＶレジスト膜上に第１観点乃至第１１観点のいずれか一つに記載の薄膜形成組成物を塗布して薄膜を形成する工程、ＥＵＶで露光する工程、露光後にＥＵＶレジストを現像しレジストパターンを得る工程、レジストパターンにより半導体基板を加工する工程を含む半導体装置の製造方法である。
　本発明では基板上に上記薄膜を塗布法により形成するか、又は基板上の有機下層膜を介してその上に上記薄膜を塗布法により形成し、その薄膜上にレジスト膜（例えば、フォトレジスト、電子線レジスト、ＥＵＶレジスト）を形成する。そして、露光と現像によりレジストパターンを形成し、そのレジストパターンを用いて上記薄膜をドライエッチングしてパターンの転写を行い、そのパターンにより基板を加工するか、又は有機下層膜をエッチングによりパターン転写しその有機下層膜により基板の加工を行う。
　微細なパターンを形成する上で、パターン倒れを防ぐためにレジスト膜厚が薄くなる傾向がある。レジストの薄膜化によりその下層に存在する膜にパターンを転写するためのドライエッチングは、上層の膜よりもエッチング速度が高くなければパターン転写ができない。本発明では基板上に有機下層膜を介するか、又は有機下層膜を介さず、その上に本発明の薄膜（無機系チタン－シリコン系化合物含有）を被覆し、その上にレジスト膜（有機レジスト膜）の順で被覆される。有機系成分の膜と無機系成分の膜はエッチングガスの選択によりドライエッチング速度が大きく異なり、有機系成分の膜は酸素系ガスでドライエッチング速度が高くなり、無機系成分の膜はハロゲン含有ガスでドライエッチング速度が高くなる。
　例えばレジストパターンが形成され、その下層に存在している本発明の薄膜をハロゲン含有ガスでドライエッチングして薄膜にパターンを転写し、その薄膜に転写されたパターンでハロゲン含有ガスを用いて基板加工を行う。あるいは、パターン転写された薄膜を用いて、その下層の有機下層膜を酸素系ガスでドライエッチングして有機下層膜にパターン転写を行って、そのパターン転写された有機下層膜で、ハロゲン含有ガスを用いて基板加工を行う。
　本発明では当該薄膜がレジスト下層膜としてハードマスク機能を有するものであり、上記式（１）、（２）及び（３）で表される化合物の構造中のアルコキシ基やアシロキシ基（アシルオキシ基）、ハロゲン基等の加水分解性基は、加水分解乃至部分加水分解し、その後にヒドロキシ基の縮合反応によりポリチタノキサン（Ｔｉ－Ｏ－Ｔｉ構造）や、ポリオルガノシロキサン（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ構造）や、Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ構造の共重合ポリマーが生成される。本発明の薄膜は、Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ構造の共重合ポリマーを主成分とするが、ポリチタノキサン（Ｔｉ－Ｏ－Ｔｉ構造）や、ポリオルガノシロキサン（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ構造）を含有していても良い。これらの構造は十分な反射防止機能と十分なハードマスク機能を有している。
　そして、無機ポリマー（中間膜）は、その下に存在する有機下層膜のエッチングや、基板の加工（エッチング）にハードマスクとして有効である。即ち、基板加工時や有機下層膜の酸素系ドライエッチングガスに対して十分な耐ドライエッチング性を有するものである。
　本発明の薄膜は、これらの上層レジストに対するドライエッチング速度の向上と、基板加工時等の耐ドライエッチング性を具備するものである。
　また、本発明の薄膜形成組成物は、ＥＵＶレジストの上層膜として、ＥＵＶレジストとインターミキシングすることなく、ＥＵＶ露光に際して好ましくない露光光、例えばＵＶやＤＵＶを遮断してＥＵＶのみを選択的に透過し、また露光後に現像液で現像可能なＥＵＶレジスト上層の膜形成組成物として用いることができる。
　ＥＵＶレジストの露光に際し、ＥＵＶ光はＥＵＶ光と共にＵＶ光やＤＵＶ光が放射される。このＥＵＶ光はＥＵＶ光以外に３００ｎｍ以下の波長の光を５％程度含むが、例えば１９０～３００ｎｍ、１９０～２５０ｎｍ、特に２００～２４０ｎｍ付近の波長光はＥＵＶレジストの感度低下やパターン形状の劣化につながる。線幅が２２ｎｍ以下になると、このＵＶ光やＤＵＶ光（ＯＵＴ　ｏｆ　ＢＡＮＤ／帯域外放射）の影響が出始めＥＵＶレジストの解像性に悪影響を与える。
　２００～２４０ｎｍ付近の波長光を除去するためにリソグラフィーシステムにフィルターを設置する方法もあるが工程上複雑になる。本発明ではＥＵＶ露光光に含まれるＯＵＴ ｏｆ　ＢＡＮＤ光（帯域外放射）のなかでも２００～２４０ｎｍの望まれないＤＵＶ光をレジスト上層の薄膜で吸収し、ＥＵＶレジストの解像性の向上を行うことができる。この２００～２４０ｎｍ付近のＤＵＶ光は選択的に酸化チタンが効率よく吸収するため、ＥＵＶレジスト上層の薄膜に用いられる無機ポリマーは酸化チタンを含むことが好ましい。
　そして、露光後の現像時にＥＵＶレジストと共に現像液（例えば、アルカリ性現像液）に溶解可能であるために、現像液による溶解除去が可能である。
　また、ＥＵＶレジストの下層膜として、ＥＵＶレジストとインターミキシングすることなく、ＥＵＶ露光に際して好ましくない露光光、例えば上述のＵＶやＤＵＶの基板又は界面からの反射を防止することができるＥＵＶレジストの下層反射防止膜として、本発明の薄膜形成組成物を用いることができる。ＥＵＶレジストの下層で効率的に反射を防止することができる。
　また、本発明の薄膜形成組成物はリバース材料として使用することができる。リバース材料は、基板上に形成されたレジストパターンに本発明の薄膜形成組成物を被覆し、乾燥させ薄膜を形成する。そして、薄膜をエッチングバックさせてレジストパターン面を露出させ、レジストを選択的に除去できるガス（例えば、酸素系ガス）でドライエッチングさせて薄膜層のみを残すことによりパターンを反転させるリバース材料に用いることができる。
図１は、実施例１で得られたレジストパターンの断面の電子顕微鏡写真である。 図２は、比較例１で得られたレジストパターンの断面の電子顕微鏡写真である。
　本発明は、上記式（１）で表される化合物、チタンキレート化合物、及び加水分解性チタンダイマーからなる群から選ばれるチタン化合物（Ａ）と、上記式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）との混合物、その混合物の加水分解物、又はその混合物の加水分解縮合物を含む組成物であって、該組成物中のＴｉ原子とＳｉ原子に換算した合計モル数に対してＴｉ原子のモル数が５０％乃至９０％、好ましくは５５％乃至９０％、より好ましくは６０％乃至９０％である、リソグラフィー工程でレジストと共に用いる薄膜形成組成物である。
　また、本発明は、上記式（１）で表される化合物、チタンキレート化合物、及び加水分解性チタンダイマーからなる群から選ばれるチタン化合物（Ａ）と、上記式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）と、上記式（３）で表されるシリコン化合物（Ｃ）との混合物、その混合物の加水分解物、又はその混合物の加水分解縮合物を含む組成物であって、該組成物中のＴｉ原子とＳｉ原子に換算した合計モル数に対してＴｉ原子のモル数が５０乃至９０％、好ましくは５５％乃至９０％、より好ましくは６０％乃至９０％である、リソグラフィー工程でレジストと共に用いる薄膜形成組成物である。
　上記式（１）で表される化合物、チタンキレート化合物、及び加水分解性チタンダイマーからなる群から選ばれるチタン化合物（Ａ）と、上記式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）と、上記式（３）で表されるシリコン化合物（Ｃ）との混合物を用いる場合において、上記式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）と上記式（３）で表されるシリコン化合物（Ｃ）はこれらシリコン化合物全体中の式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）の割合が５０モル％未満、例えば０．５乃至４０モル％の割合で含有することができる。
　本発明の薄膜形成組成物は、上記式（１）で表される化合物、チタンキレート化合物、及び加水分解性チタンダイマーからなる群から選ばれるチタン化合物（Ａ）と、上記式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）と、上記式（３）で表されるシリコン化合物（Ｃ）との混合物、その混合物の加水分解物、又はその混合物の加水分解縮合物と、溶剤とを含む。
　そして任意成分として酸、水、アルコール、硬化触媒、酸発生剤、他の有機ポリマー、吸光性化合物、及び界面活性剤等を含むことができる。
　本発明の薄膜形成組成物における固形分は、例えば０．１乃至５０質量％、又は０．１質量％３０質量％、又は０．１質量％２５質量％である。ここで固形分とは薄膜形成組成物の全成分から溶剤成分を除いたものである。
　固形分中に占める加水分解性チタン、加水分解性オルガノシラン、その加水分解物、及びその加水分解縮合物の割合は、２０質量％以上であり、例えば５０乃至１００質量％、又は６０乃至１００質量％、又は７０乃至１００質量％である。
　本発明に用いられる式（１）で表される化合物（以下、加水分解性チタンとも称する。）において、Ｒ0はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、もしくはシアノ基を有する有機基であり且つＴｉ－Ｃ結合によりチタン原子と結合している有機基を表す。Ｒ1はアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン原子を表す。ａは０乃至２の整数を表す。
　式（１）で表される化合物は、ａが０である場合に好ましく用いることができる。
　上記アルキル基としては、直鎖又は分枝を有する炭素原子数１乃至１０のアルキル基が挙げられ、例えばメチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｉ－ブチル基、ｓ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、１－メチル－ｎ－ブチル基、２－メチル－ｎ－ブチル基、３－メチル－ｎ－ブチル基、１，１－ジメチル－ｎ－プロピル基、１，２－ジメチル－ｎ－プロピル基、２，２－ジメチル－ｎ－プロピル基、１－エチル－ｎ－プロピル基、ｎ－ヘキシル基、１－メチル－ｎ－ペンチル基、２－メチル－ｎ－ペンチル基、３－メチル－ｎ－ペンチル基、４－メチル－ｎ－ペンチル基、１，１－ジメチル－ｎ－ブチル基、１，２－ジメチル－ｎ－ブチル基、１，３－ジメチル－ｎ－ブチル基、２，２－ジメチル－ｎ－ブチル基、２，３－ジメチル－ｎ－ブチル基、３，３－ジメチル－ｎ－ブチル基、１－エチル－ｎ－ブチル基、２－エチル－ｎ－ブチル基、１，１，２－トリメチル－ｎ－プロピル基、１，２，２－トリメチル－ｎ－プロピル基、１－エチル－１－メチル－ｎ－プロピル基及び１－エチル－２－メチル－ｎ－プロピル基等が挙げられる。
　また上記アルキル基は、環状アルキル基を用いることもでき、例えば炭素原子数１乃至１０の環状アルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、１－メチル－シクロプロピル基、２－メチル－シクロプロピル基、シクロペンチル基、１－メチル－シクロブチル基、２－メチル－シクロブチル基、３－メチル－シクロブチル基、１，２－ジメチル－シクロプロピル基、２，３－ジメチル－シクロプロピル基、１－エチル－シクロプロピル基、２－エチル－シクロプロピル基、シクロヘキシル基、１－メチル－シクロペンチル基、２－メチル－シクロペンチル基、３－メチル－シクロペンチル基、１－エチル－シクロブチル基、２－エチル－シクロブチル基、３－エチル－シクロブチル基、１，２－ジメチル－シクロブチル基、１，３－ジメチル－シクロブチル基、２，２－ジメチル－シクロブチル基、２，３－ジメチル－シクロブチル基、２，４－ジメチル－シクロブチル基、３，３－ジメチル－シクロブチル基、１－ｎ－プロピル－シクロプロピル基、２－ｎ－プロピル－シクロプロピル基、１－ｉ－プロピル－シクロプロピル基、２－ｉ－プロピル－シクロプロピル基、１，２，２－トリメチル－シクロプロピル基、１，２，３－トリメチル－シクロプロピル基、２，２，３－トリメチル－シクロプロピル基、１－エチル－２－メチル－シクロプロピル基、２－エチル－１－メチル－シクロプロピル基、２－エチル－２－メチル－シクロプロピル基及び２－エチル－３－メチル－シクロプロピル基等が挙げられる。
　また炭素原子数１乃至１０のアルキレン基は、上述のアルキル基から誘導されるアルキレン基を例示することができる。
　上記アリール基としては炭素原子数６乃至２０のアリール基が挙げられ、例えばフェニル基、ｏ－メチルフェニル基、ｍ－メチルフェニル基、ｐ－メチルフェニル基、ｏ－クロロフェニル基、ｍ－クロロフェニル基、ｐ－クロロフェニル基、ｏ－フルオロフェニル基、ｐ－メルカプトフェニル基、ｏ－メトキシフェニル基、ｐ－メトキシフェニル基、ｐ－アミノフェニル基、ｐ－シアノフェニル基、α－ナフチル基、β－ナフチル基、ｏ－ビフェニリル基、ｍ－ビフェニリル基、ｐ－ビフェニリル基、１－アントリル基、２－アントリル基、９－アントリル基、１－フェナントリル基、２－フェナントリル基、３－フェナントリル基、４－フェナントリル基及び９－フェナントリル基が挙げられる。
　上記アルケニル基としては炭素原子数２乃至１０のアルケニル基が挙げられ、例えばエテニル基、１－プロペニル基、２－プロペニル基、１－メチル－１－エテニル基、１－ブテニル基、２－ブテニル基、３－ブテニル基、２－メチル－１－プロペニル基、２－メチル－２－プロペニル基、１－エチルエテニル基、１－メチル－１－プロペニル基、１－メチル－２－プロペニル基、１－ペンテニル基、２－ペンテニル基、３－ペンテニル基、４－ペンテニル基、１－ｎ－プロピルエテニル基、１－メチル－１－ブテニル基、１－メチル－２－ブテニル基、１－メチル－３－ブテニル基、２－エチル－２－プロペニル基、２－メチル－１－ブテニル基、２－メチル－２－ブテニル基、２－メチル－３－ブテニル基、３－メチル－１－ブテニル基、３－メチル－２－ブテニル基、３－メチル－３－ブテニル基、１，１－ジメチル－２－プロペニル基、１－ｉ－プロピルエテニル基、１，２－ジメチル－１－プロペニル基、１，２－ジメチル－２－プロペニル基、１－シクロペンテニル基、２－シクロペンテニル基、３－シクロペンテニル基、１－ヘキセニル基、２－ヘキセニル基、３－ヘキセニル基、４－ヘキセニル基、５－ヘキセニル基、１－メチル－１－ペンテニル基、１－メチル－２－ペンテニル基、１－メチル－３－ペンテニル基、１－メチル－４－ペンテニル基、１－ｎ－ブチルエテニル基、２－メチル－１－ペンテニル基、２－メチル－２－ペンテニル基、２－メチル－３－ペンテニル基、２－メチル－４－ペンテニル基、２－ｎ－プロピル－２－プロペニル基、３－メチル－１－ペンテニル基、３－メチル－２－ペンテニル基、３－メチル－３－ペンテニル基、３－メチル－４－ペンテニル基、３－エチル－３－ブテニル基、４－メチル－１－ペンテニル基、４－メチル－２－ペンテニル基、４－メチル－３－ペンテニル基、４－メチル－４－ペンテニル基、１，１－ジメチル－２－ブテニル基、１，１－ジメチル－３－ブテニル基、１，２－ジメチル－１－ブテニル基、１，２－ジメチル－２－ブテニル基、１，２－ジメチル－３－ブテニル基、１－メチル－２－エチル－２－プロペニル基、１－ｓ－ブチルエテニル基、１，３－ジメチル－１－ブテニル基、１，３－ジメチル－２－ブテニル基、１，３－ジメチル－３－ブテニル基、１－ｉ－ブチルエテニル基、２，２－ジメチル－３－ブテニル基、２，３－ジメチル－１－ブテニル基、２，３－ジメチル－２－ブテニル基、２，３－ジメチル－３－ブテニル基、２－ｉ－プロピル－２－プロペニル基、３，３－ジメチル－１－ブテニル基、１－エチル－１－ブテニル基、１－エチル－２－ブテニル基、１－エチル－３－ブテニル基、１－ｎ－プロピル－１－プロペニル基、１－ｎ－プロピル－２－プロペニル基、２－エチル－１－ブテニル基、２－エチル－２－ブテニル基、２－エチル－３－ブテニル基、１，１，２－トリメチル－２－プロペニル基、１－ｔ－ブチルエテニル基、１－メチル－１－エチル－２－プロペニル基、１－エチル－２－メチル－１－プロペニル基、１－エチル－２－メチル－２－プロペニル基、１－ｉ－プロピル－１－プロペニル基、１－ｉ－プロピル－２－プロペニル基、１－メチル－２－シクロペンテニル基、１－メチル－３－シクロペンテニル基、２－メチル－１－シクロペンテニル基、２－メチル－２－シクロペンテニル基、２－メチル－３－シクロペンテニル基、２－メチル－４－シクロペンテニル基、２－メチル－５－シクロペンテニル基、２－メチレン－シクロペンチル基、３－メチル－１－シクロペンテニル基、３－メチル－２－シクロペンテニル基、３－メチル－３－シクロペンテニル基、３－メチル－４－シクロペンテニル基、３－メチル－５－シクロペンテニル基、３－メチレン－シクロペンチル基、１－シクロヘキセニル基、２－シクロヘキセニル基及び３－シクロヘキセニル基等が挙げられる。
　また、上記ハロゲン化アルキル基、及び上記ハロゲン化アリール基としては、上述のアルキル基又はアリール基において、１つ以上の水素原子をフッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子等のハロゲン原子で置換アルキル基又はアリール基が挙げられる。
　上記エポキシ基を有する有機基としては、グリシドキシメチル基、グリシドキシエチル基、グリシドキシプロピル基、グリシドキシブチル基、エポキシシクロヘキシル基等が挙げられる。
　上記アクリロイル基を有する有機基としては、アクリロイルメチル基、アクリロイルエチル基、アクリロイルプロピル基等が挙げられる。
　上記メタクリロイル基を有する有機基としては、メタクリロイルメチル基、メタクリロイルエチル基、メタクリロイルプロピル基等が挙げられる。
　上記メルカプト基を有する有機基としては、エチルメルカプト基、ブチルメルカプト基、ヘキシルメルカプト基、オクチルメルカプト基等が挙げられる。
　上記アミノ基を有する有機基はアミノメチル基、アミノエチル基、アミノプロピル基等が挙げられる。
　上記シアノ基を有する有機基としては、シアノエチル基、シアノプロピル基等が挙げられる。
　スルホニル基を有する有機基としては、メチルスルホニル基、アリルスルホニル基、フェニルスルホニル基等が挙げられる。
　上記アルコキシ基としては、例えば炭素原子数１乃至３０、又は例えば炭素原子数１乃至１０のアルコキシ基が挙げられ、例えばメトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｉ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｉ－ブトキシ基、ｓ－ブトキシ基、ｔ－ブトキシ基、ｎ－ペントキシ基、１－メチル－ｎ－ブトキシ基、２－メチル－ｎ－ブトキシ基、３－メチル－ｎ－ブトキシ基、１，１－ジメチル－ｎ－プロポキシ基、１，２－ジメチル－ｎ－プロポキシ基、２，２－ジメチル－ｎ－プロポキシ基、１－エチル－ｎ－プロポキシ基、ｎ－ヘキシルオキシ基、１－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、２－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、３－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、４－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、１，１－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、１，２－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、１，３－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、２，２－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、２，３－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、３，３－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、１－エチル－ｎ－ブトキシ基、２－エチル－ｎ－ブトキシ基、１，１，２－トリメチル－ｎ－プロポキシ基、１，２，２，－トリメチル－ｎ－プロポキシ基、１－エチル－１－メチル－ｎ－プロポキシ基、及び１－エチル－２－メチル－ｎ－プロポキシ基、フェノキシ基等が挙げられる。
　上記アシルオキシ基としては、例えば炭素原子数１乃至３０、又は例えば炭素原子数１乃至１０のアシルオキシ基が挙げられ、例えばメチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ｎ－プロピルカルボニルオキシ基、ｉ－プロピルカルボニルオキシ基、シクロプロピルカルボニルオキシ基、ｎ－ブチルカルボニルオキシ基、ｉ－ブチルカルボニルオキシ基、ｓ－ブチルカルボニルオキシ基、ｔ－ブチルカルボニルオキシ基、シクロブチルカルボニルオキシ基、１－メチル－シクロプロピルカルボニルオキシ基、２－メチル－シクロプロピルカルボニルオキシ基、ｎ－ペンチルカルボニルオキシ基、１－メチル－ｎ－ブチルカルボニルオキシ基、２－メチル－ｎ－ブチルカルボニルオキシ基、３－メチル－ｎ－ブチルカルボニルオキシ基、１，１－ジメチル－ｎ－プロピルカルボニルオキシ基、１，２－ジメチル－ｎ－プロピルカルボニルオキシ基、２，２－ジメチル－ｎ－プロピルカルボニルオキシ基、１－エチル－ｎ－プロピルカルボニルオキシ基、シクロペンチルカルボニルオキシ基、１－メチル－シクロブチルカルボニルオキシ基、２－メチル－シクロブチルカルボニルオキシ基、３－メチル－シクロブチルカルボニルオキシ基、１，２－ジメチル－シクロプロピルカルボニルオキシ基、２，３－ジメチル－シクロプロピルカルボニルオキシ基、１－エチル－シクロプロピルカルボニルオキシ基、２－エチル－シクロプロピルカルボニルオキシ基、ｎ－ヘキシルカルボニルオキシ基、１－メチル－ｎ－ペンチルカルボニルオキシ基、２－メチル－ｎ－ペンチルカルボニルオキシ基、３－メチル－ｎ－ペンチルカルボニルオキシ基、４－メチル－ｎ－ペンチルカルボニルオキシ基、１，１－ジメチル－ｎ－ブチルカルボニルオキシ基、１，２－ジメチル－ｎ－ブチルカルボニルオキシ基、１，３－ジメチル－ｎ－ブチルカルボニルオキシ基、２，２－ジメチル－ｎ－ブチルカルボニルオキシ基、２，３－ジメチル－ｎ－ブチルカルボニルオキシ基、３，３－ジメチル－ｎ－ブチルカルボニルオキシ基、１－エチル－ｎ－ブチルカルボニルオキシ基、２－エチル－ｎ－ブチルカルボニルオキシ基、１，１，２－トリメチル－ｎ－プロピルカルボニルオキシ基、１，２，２－トリメチル－ｎ－プロピルカルボニルオキシ基、１－エチル－１－メチル－ｎ－プロピルカルボニルオキシ基、１－エチル－２－メチル－ｎ－プロピルカルボニルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基、１－メチル－シクロペンチルカルボニルオキシ基、２－メチル－シクロペンチルカルボニルオキシ基、３－メチル－シクロペンチルカルボニルオキシ基、１－エチル－シクロブチルカルボニルオキシ基、２－エチル－シクロブチルカルボニルオキシ基、３－エチル－シクロブチルカルボニルオキシ基、１，２－ジメチル－シクロブチルカルボニルオキシ基、１，３－ジメチル－シクロブチルカルボニルオキシ基、２，２－ジメチル－シクロブチルカルボニルオキシ基、２，３－ジメチル－シクロブチルカルボニルオキシ基、２，４－ジメチル－シクロブチルカルボニルオキシ基、３，３－ジメチル－シクロブチルカルボニルオキシ基、１－ｎ－プロピル－シクロプロピルカルボニルオキシ基、２－ｎ－プロピル－シクロプロピルカルボニルオキシ基、１－ｉ－プロピル－シクロプロピルカルボニルオキシ基、２－ｉ－プロピル－シクロプロピルカルボニルオキシ基、１，２，２－トリメチル－シクロプロピルカルボニルオキシ基、１，２，３－トリメチル－シクロプロピルカルボニルオキシ基、２，２，３－トリメチル－シクロプロピルカルボニルオキシ基、１－エチル－２－メチル－シクロプロピルカルボニルオキシ基、２－エチル－１－メチル－シクロプロピルカルボニルオキシ基、２－エチル－２－メチル－シクロプロピルカルボニルオキシ基及び２－エチル－３－メチル－シクロプロピルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
　上記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素基、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
　式（１）で表される化合物（加水分解性チタン化合物）としては、Ｒ1がアルコキシ基を表す場合、Ｒ1は同一のアルコキシ基であっても、異なったアルコキシ基でも良い。また、Ｒ1がアシルオキシ基やハロゲン原子を表す場合も、Ｒ1は同一のアシルオキシ基やハロゲン基であっても、異なったアシルオキシ基やハロゲン基でも良い。
　式（１）で表される化合物（加水分解性チタン化合物）としては、例えばテトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラノルマルブトキシチタン、テトライソブトキシチタン、テトラ－２－エチルヘキソキシドチタン、テトラキス（メトキシプロポキシ）チタン、テトラフェノキシチタン、テトラベンジロキシチタン、テトラフェニルエトキシチタン、テトラフェノキシエトキシチタン、テトラナフチロキシチタン、テトラ－２－エチルヘキソキシチタン、モノエトキシトリイソプロポキシチタン、ジイソプロポキシジイソブトキシチタン、アリロキシ（ポリエチレンオキシ）トリスイソプロポキシチタン、チタニウムクロライドトリイソプロポキサイド、チタニウムジクロライドジエトキサイド、チタニウム２－エチルヘキソキサイド、チタニウムヨードトリイソプロポキサイド、チタニウムテトラメトキシプロポキサイド、チタニウムテトラメチルフェノキサイド、チタニウムｎ－ノニロキサイド、チタニウムテトラステアリルオキサイド、チタニウムトリイソステアロイルモノイソプロポキサイド等のアルコキシチタンが挙げられる。
　また、テトラメチルカルボニルオキシチタン、テトラエチルカルボニルオキシチタン、テトラｎ－プロピルカルボニルオキシチタン、テトラｉ－プロピルカルボニルオキシチタン、メチルカルボニルオキシトリエチルカルボニルオキシチタン、ジエチルカルボニルオキシジｉ－プロピルカルボニルオキシチタン等のアシルオキシチタンが挙げられる。
　また、四フッ化チタン、四塩化チタン、四臭化チタン、四ヨウ化チタン等のハロゲン化チタンが挙げられる。
　また、式（１）で表される化合物（加水分解性チタン化合物）としては、加水分解性アルキルアルコキシチタンが挙げられ、例えばメチルチタニウムトリスイソプロポキサイド、エチルチタニウムトリスイソプロポキサイド、メチルチタニウムトリスブトキサイド等が挙げられる。
　そして、本発明に用いられるチタンキレート化合物（以下、加水分解性チタンキレート化合物とも称する。）としては、例えばテトラ２－エチルヘキシルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ（ｎ－アミノエチル－アミノエチル）チタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、オクチレングリコールチタネート、クレシルチタネートモノマー、ジ－ｎ－ブトキシビス（トリエタノールアミナト）チタン、ジイソステアロイルエチレンチタネート、ジイソプロピルビス（トリエタノールアミノ）チタネート、ジイソプロポキシビス（アセチルアセトナト）チタン、ジクミルフェニルオキシアセテートチタネート、ジヒドロキシビス（ラクタト）チタン、ステアリルチタネート、チタンイソポロポキシオクチレングリコレート、チタンステアレート、チタンラクテート、テトラ（２，２－ジアリルオキシメチル－１－ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート、テトラオクチルビス（ジドリデシルホスファイト）チタネート、テトラキス（２－エチルヘキソキシ）チタン、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、チタンジイソプロポキシビス（アセチルアセトネート）、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンジ－２－エチルヘキソキシビス（２－エチル－３－ヒドロキシヘキソキシド）、チタンジイソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）、チタンジイソプロポキシビス（トリエタノールアミネート）、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、ポリヒドロキシチタンステアレート、更に、チタンテトラアセチルアセトネート、トリエトキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、トリ－ｎ－プロポキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、トリ－ｉ－プロポキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、トリ－ｎ－ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、トリ－ｓｅｃ－ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、トリ－ｔ－ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、ジエトキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、ジ－ｎ－プロポキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、ジ－ｉ－プロポキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、ジ－ｎ－ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、ジ－ｓｅｃ－ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、ジ－ｔ－ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、モノエトキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、モノ－ｎ－プロポキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、モノ－ｉ－プロポキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、モノ－ｎ－ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、モノ－ｓｅｃ－ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、モノ－ｔ－ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、テトラキス（アセチルアセトナート）チタン、トリエトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ－ｎ－プロポキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ－ｉ－プロポキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ－ｎ－ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ－ｓｅｃ－ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ－ｔ－ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、ジエトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ－ｎ－プロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ－ｉ－プロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ－ｎ－ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ－ｓｅｃ－ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ－ｔ－ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、モノエトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ－ｎ－プロポキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ－ｉ－プロポキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ－ｎ－ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ－ｓｅｃ－ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ－ｔ－ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、テトラキス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ（アセチルアセトナート）トリス（エチルアセトアセテート）チタン、ビス（アセチルアセトナート）ビス（エチルアセトアセテート）チタン、トリス（アセチルアセトナート）モノ（エチルアセトアセテート）チタン、ビス（２，６－ジフルオロ－３－（１－ヒドロピロール－１－イル）フェニル）チタノセン、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリクロライド、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリメトキサイド、フタロシアニンチタニウムオキサイド、チタニウムアリルアセトアセテートトリイソプロポキサイド、チタニウムビス（トリエタノールアミン）ジイソプロポキサイド、チタニウムジ－ｎ－ブトキサイド（ビス－２，４－ペンタンジオネート）、チタニウムジエチルジチオカーバメート、チタニウムジイソプロポキサイド（ビス－２，４－ペンタンジオネート）、チタニウムジイソプロポキサイドビス（テトラメチルヘプタンジオネート）、チタニウムジイソプロポキサイドビス（エチルアセトアセテート）、チタニウムメタクリロキシエチルアセトアセテートトリスイソプロポキサイド、（２－メタクリロキシエトキシ）トリイソプロポキシチタネート、チタニウムオキサイドビス（ペンタンジオネート）、チタニウムオキサイドビス（テトラメチルヘプタンジオネート）、チタニウムテトラキス（ビス２，２－（アリロキシメチル）ブトキサイド、チタニウムテトラキス（ジエチルアミド）、チタニウムテトラキス（ジメチルアミド）、チタニウムトリイソプロポキサイドトリｎ－ブチルスタノキサイド、チタニウムトリメタクリレートメトキシエトキシエトキサイド、チタニウムテトラキス（トリメチルシロキサイド）、チタニウムトリス（ジオクチルフォスファト）イソプロポキサイド、チタニウムトリス（ドデシルベンゼンスルフォネート）イソプロポキサイド、ビス（シクロペンタジエニル）チタニウムジクロライド、ポリ（オクチレングリコールチタネート）、ジエトキシシロキサンエチルチタネート共重合体等のチタンキレート化合物が挙げられる。
　また本発明に用いられる加水分解性チタンダイマーは、アルコキシチタン、ハロゲン化チタン、アシルオキシチタンがＴｉ－Ｏ－Ｔｉ結合で二量体化したものであり、（Ｒ1）3－Ｔｉ－Ｏ－Ｔｉ－（Ｒ1）3の構造を有する。例えばチタンブトキシドダイマー、チタンイソブトキシドダイマー、チタンプロポキシドダイマー、チタンイソプロポキシドダイマーが挙げられる。
　上記チタン化合物（Ａ）は式（１）で表される化合物及びチタンキレート化合物からなる群より選ばれるチタン化合物を好ましく用いることができる。
　そして、チタン化合物（Ａ）は式（１）で表される化合物からなる群から選ばれるチタン化合物を好ましく用いることができる。
　本発明に用いられる式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）［以下、加水分解性シラン化合物（Ｂ）とも称する。］において、Ｒ2は窒素原子含有環基若しくはそれを含む有機基、縮合芳香族環基若しくはそれを含む有機基、保護されたフェノール性ヒドロキシ基若しくはそれを含む有機基、又はビスアリール基若しくはそれを含む有機基であり且つＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合している基若しくは有機基を表し、Ｒ3はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、もしくはシアノ基を有する有機基であり且つＳｉ－Ｃ結合又はＳｉ－Ｎ結合によりケイ素原子と結合している有機基を表す。Ｒ4はアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン原子を表す。ａ’は１の整数を表し、ｂは０又は１の整数を表し、（ａ’＋ｂ）は１又は２の整数を表す。
　アルコキシ基、アシルオキシ基、及びハロゲン原子は上述を例示することができる。
　上記窒素原子含有環基若しくはそれを含む有機基としては、式（４）で表される有機基であり且つＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合している有機基を挙げることができる。式（４）で表される窒素原子含有環基を用いることにより他層との密着性を向上させることができる。
　式（４）において、Ｒ7は水素原子、又は炭素原子数１乃至１０のアルキル基、アルケニル基、エポキシ基、スルホニル基、若しくはそれらを含む有機基を表し、Ｒ8は炭素原子数１乃至１０のアルキレン基、ヒドロキシアルキレン基、スルフィド結合、エーテル結合、エステル結合、又はそれらの組み合わせを表す。
　Ｘ1は式（５）、式（６）、又は式（７）を表す。
　式（５）、式（６）、及び式（７）において、Ｒ9乃至Ｒ13はそれぞれ独立して水素原子、又は炭素原子数１乃至１０のアルキル基、アルケニル基、エポキシ基、スルホニル基、若しくはそれらを含む有機基を表す。
　また、上記窒素原子含有環基若しくはそれを含む有機基としては、イミダゾール基、又はイミダゾール基を含む有機基を挙げることができる。
　また、上記縮合芳香族環基若しくはそれを含む有機基としては、ナフチル基、又はアントリル基を挙げることができる。縮合芳香族環基を用いることによりアウトオブバンドの吸収を高めることができる。
　また、上記保護されたフェノール性ヒドロキシ基若しくはそれを含む有機基としては、アルコキシアルキル置換アリール基、又はアルコキシアルコキシアルキル置換アリール基を挙げることができる。保護されたフェノール性ヒドロキシ基を用いることにより酸性度が向上してレジストプロファイルを向上させることができる。
　また、上記ビスアリール基若しくはそれを含む有機基としては、ビスフェニル基を挙げることができる。
　上記アルキル基、アリール基、アルケニル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、エポキシ基を有する有機基、アクリロイル基を有する有機基、メタクリロイル基を有する有機基、メルカプト基を有する有機基、アミノ基を有する有機基、シアノ基を有する有機基、スルホニル基を有する有機基としては、上述で記載されたものを例示することができる。
　式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）［加水分解性シラン化合物（Ｂ）］の例示は以下に挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
　本発明に用いられる式（３）で表されるシリコン化合物（Ｃ）［以下、加水分解性シラン化合物（Ｃ）とも称する。］において、Ｒ5はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、スルホニル基、スルフィド結合、エーテル結合、エステル結合、スルホンアミド基、もしくはシアノ基を有する有機基であり且つＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合している有機基を表す。Ｒ6はアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン原子を表し、ａ’’は０乃至３の整数を表す。これらの有機基としては、上述で記載されたものを例示することができる。
　スルホンアミド基としては、フェニルスルホンアミド基、メチルスルホンアミド基を例示することができる。
　式（３）で表される化合物［加水分解性シラン化合物（Ｃ）］としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラクロロシラン、テトラアセトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラｎ－プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラｎ－ブトキシシラン、テトラアセトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリアセチキシシラン、メチルトリブトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリアミロキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、メチルトリベンジルオキシシラン、メチルトリフェネチルオキシシラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、αーグリシドキシエチルトリメトキシシラン、α－グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β－グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β－グリシドキシエチルトリエトキシシラン、α－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、α－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリフェノキシシラン、α－グリシドキシブチルトリメトキシシラン、α－グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β－グリシドキシブチルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシブチルトリエトキシシラン、δ－グリシドキシブチルトリメトキシシラン、δ－グリシドキシブチルトリエトキシシラン、（３，４－エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、（３，４－エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリプロポキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリブトキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリフェノキシシラン、γ－（３，４－エポキシシクロヘキシル）プロピルトリメトキシシラン、γ－（３，４－エポキシシクロヘキシル）プロピルトリエトキシシラン、δ－（３，４－エポキシシクロヘキシル）ブチルトリメトキシシラン、δ－（３，４－エポキシシクロヘキシル）ブチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジメトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジエトキシシラン、α－グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、α－グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、β－グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、β－グリシドキシエチルエチルジメトキシシラン、α－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、α－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β－グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジブトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジフェノキシシラン、γ－グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルビニルジメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルビニルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルトリアセトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、γ－クロロプロピルトリメトキシシラン、γ－クロロプロピルトリエトキシシラン、γ－クロロプロピルトリアセトキシシラン、３、３、３－トリフロロプロピルトリメトキシシラン、γ－メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、β－シアノエチルトリエトキシシラン、クロロメチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、γ－クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ－クロロプロピルメチルジエトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、γ－メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ－メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ－メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ－メルカプトメチルジエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラン、フェニルスルホニルアミノプロピルトリエトキシシラン、メチルスルホニルアミノプロピルトリエトキシシラン、フェニルスルホニルアミノプロピルトリメトキシシラン、メチルスルホニルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－［３－（トリエトキシシリル）プロピル］ベンゼンスルホンアミド、Ｎ－［３－（トリエトキシシリル）プロピル］メタンスルホンアミド、Ｎ－［３－（トリエトキシシリル）プロピル］アリルスルホンアミド、Ｎ－［３－（トリエトキシシリル）プロピル］ビニルスルホンアミド等が挙げられる。
　本発明に用いられる加水分解縮合物（ポリマー、共重合ポリマー）は以下に例示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
　上記式（１）で表される化合物、チタンキレート化合物、及び加水分解性チタンダイマーからなる群から選ばれるチタン化合物（Ａ）と、上記式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）とを用いる場合に、チタン化合物（Ａ）とシリコン化合物（Ｂ）との混合物の加水分解縮合物を得る方法としては、上記式（１）で表される化合物、チタンキレート化合物、及び加水分解性チタンダイマーからなる群から選ばれるチタン化合物（Ａ）と上記式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）とを加水分解して、共加水分解縮合物（共重合ポリマー）とする方法や、上記式（１）で表される化合物、チタンキレート化合物、及び加水分解性チタンダイマーからなる群から選ばれるチタン化合物（Ａ）の加水分解縮合物と、上記式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）の加水分解縮合物とを混合する方法が挙げられる。
　また、上記式（１）で表される化合物、チタンキレート化合物、及び加水分解性チタンダイマーからなる群から選ばれるチタン化合物（Ａ）と、上記式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）と、上記式（３）で表されるシリコン化合物（Ｃ）とを併用して使用することができる。チタン化合物（Ａ）とシリコン化合物（Ｂ）とシリコン化合物（Ｃ）との混合物の加水分解縮合物を得る方法としては、上記式（１）で表される化合物、チタンキレート化合物、及び加水分解性チタンダイマーからなる群から選ばれるチタン化合物（Ａ）と上記式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）と上記式（３）で表されるシリコン化合物（Ｃ）とを加水分解して、共加水分解縮合物（共重合ポリマー）とする方法や、上記式（１）で表される化合物、チタンキレート化合物、及び加水分解性チタンダイマーからなる群から選ばれるチタン化合物（Ａ）の加水分解縮合物と、上記式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）の加水分解縮合物と、上記式（３）で表されるシリコン化合物（Ｃ）の加水分解縮合物とを混合する方法が挙げられる。
　上記加水分解縮合物はポリマー、又は共重合ポリマーであり、重量平均分子量３００乃至１００００００、３００乃至１０００００、又は３００乃至２００００の縮合物として得ることができる。これらの分子量はＧＰＣ分析によるポリスチレン換算で得られる分子量である。ＧＰＣの測定条件は、例えばＧＰＣ装置（商品名ＨＬＣ－８２２０ＧＰＣ、東ソー株式会社製）、ＧＰＣカラム（商品名ＳｈｏｄｅｘＫＦ８０３Ｌ、ＫＦ８０２、ＫＦ８０１、昭和電工株式会社製）、カラム温度は４０℃、溶離液（溶出溶媒）はテトラヒドロフラン、流量（流速）は１．０ｍＬ／ｍｉｎ、標準試料はポリスチレン（昭和電工株式会社製）を用いて行うことができる。
　上記加水分解縮合物を得るために、アルコキシシリル基、アシロキシシリル基、又はハロゲン化シリル基の加水分解には、加水分解性基の１モル当たり、０．５乃至１００モル、好ましくは１乃至１０モルの水を用いる。
　また、加水分解性基の１モル当たり０．００１乃至１０モル、好ましくは０．００１乃至１モルの加水分解触媒を用いることができる。
　加水分解と縮合を行う際の反応温度は、通常２０乃至１２０℃である。
　加水分解は完全に加水分解を行うことも、部分加水分解することでも良い。即ち、加水分解縮合物中に加水分解物やモノマーが残存していても良い。
　加水分解し縮合させる際に触媒を用いることができる。
　加水分解触媒としては、金属キレート化合物、有機酸、無機酸、有機塩基、無機塩基を挙げることができる。
　上記加水分解触媒としての金属キレート化合物は、例えばトリエトキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリ－ｎ－プロポキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリ－ｉ－プロポキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリ－ｎ－ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリ－ｓｅｃ－ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリ－ｔ－ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジエトキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジ－ｎ－プロポキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジ－ｉ－プロポキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジ－ｎ－ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジ－ｓｅｃ－ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジ－ｔ－ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノエトキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノ－ｎ－プロポキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノ－ｉ－プロポキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノ－ｎ－ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノ－ｓｅｃ－ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノ－ｔ－ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、テトラキス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリエトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ－ｎ－プロポキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ－ｉ－プロポキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ－ｎ－ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ－ｓｅｃ－ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ－ｔ－ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジエトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ－ｎ－プロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ－ｉ－プロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ－ｎ－ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ－ｓｅｃ－ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ－ｔ－ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノエトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ－ｎ－プロポキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ－ｉ－プロポキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ－ｎ－ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ－ｓｅｃ－ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ－ｔ－ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、テトラキス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ（アセチルアセトナート）トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ビス（アセチルアセトナート）ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリス（アセチルアセトナート）モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、等のジルコニウムキレート化合物；トリス（アセチルアセトナート）アルミニウム、トリス（エチルアセトアセテート）アルミニウム等のアルミニウムキレート化合物；などを挙げることができる。
　上記加水分解触媒としての有機酸は、例えば酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シュウ酸、マレイン酸、メチルマロン酸、アジピン酸、セバシン酸、没食子酸、酪酸、メリット酸、アラキドン酸、ミキミ酸、２－エチルヘキサン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレイン酸、サリチル酸、安息香酸、ｐ－アミノ安息香酸、ｐ－トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、マロン酸、スルホン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸等を挙げることができる。
　上記加水分解触媒としての無機酸は、例えば塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸等を挙げることができる。
　上記加水分解触媒としての有機塩基は、例えばピリジン、ピロール、ピペラジン、ピロリジン、ピペリジン、ピコリン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルモノエタノールアミン、モノメチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジアザビシクロオクタン、ジアザビシクロノナン、ジアザビシクロウンデセン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等を挙げることができる。
　上記加水分解触媒としての無機塩基としては、例えばアンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム等を挙げることができる。
　これら触媒の中でも、金属キレート化合物、有機酸、無機酸が好ましく、これらは１種あるいは２種以上を同時に使用しても良い。
　上記加水分解に用いられる有機溶媒としては、例えばｎ－ペンタン、ｉ－ペンタン、ｎ－ヘキサン、ｉ－ヘキサン、ｎ－ヘプタン、ｉ－ヘプタン、２，２，４－トリメチルペンタン、ｎ－オクタン、ｉ－オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、ｎ－プロピルベンゼン、ｉ－プロピルベンゼン、ジエチルベンゼン、ｉ－ブチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジ－ｉ－プロピルベンゼン、ｎ－アミルナフタレン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒；メタノール、エタノール、ｎ－プロパノール、ｉ－プロパノール、ｎ－ブタノール、ｉ－ブタノール、ｓｅｃ－ブタノール、ｔ－ブタノール、ｎ－ペンタノール、ｉ－ペンタノール、２－メチルブタノール、ｓｅｃ－ペンタノール、ｔ－ペンタノール、３－メトキシブタノール、ｎ－ヘキサノール、２－メチルペンタノール、ｓｅｃ－ヘキサノール、２－エチルブタノール、ｓｅｃ－ヘプタノール、ヘプタノール－３、ｎ－オクタノール、２－エチルヘキサノール、ｓｅｃ－オクタノール、ｎ－ノニルアルコール、２，６－ジメチルヘプタノール－４、ｎ－デカノール、ｓｅｃ－ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、ｓｅｃ－テトラデシルアルコール、ｓｅｃ－ヘプタデシルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、３，３，５－トリメチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、フェニルメチルカルビノール、ジアセトンアルコール、クレゾール等のモノアルコール系溶媒；エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３－ブチレングリコール、ペンタンジオール－２，４、２－メチルペンタンジオール－２，４、ヘキサンジオール－２，５、ヘプタンジオール－２，４、２－エチルヘキサンジオール－１，３、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、メチル－ｎ－プロピルケトン、メチル－ｎ－ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル－ｉ－ブチルケトン、メチル－ｎ－ペンチルケトン、エチル－ｎ－ブチルケトン、メチル－ｎ－ヘキシルケトン、ジ－ｉ－ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、２，４－ペンタンジオン、アセトニルアセトン、ジアセトンアルコール、アセトフェノン、フェンチョン等のケトン系溶媒；エチルエーテル、ｉ－プロピルエーテル、ｎ－ブチルエーテル、ｎ－ヘキシルエーテル、２－エチルヘキシルエーテル、エチレンオキシド、１，２－プロピレンオキシド、ジオキソラン、４－メチルジオキソラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル、エチレングリコールモノ－ｎ－ヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ－２－エチルブチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ－ｎ－ヘキシルエーテル、エトキシトリグリコール、テトラエチレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒；ジエチルカーボネート、酢酸メチル、酢酸エチル、γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトン、酢酸ｎ－プロピル、酢酸ｉ－プロピル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸ｉ－ブチル、酢酸ｓｅｃ－ブチル、酢酸ｎ－ペンチル、酢酸ｓｅｃ－ペンチル、酢酸３－メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２－エチルブチル、酢酸２－エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ｎ－ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノプロピルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノブチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ｎ－ブチル、プロピオン酸ｉ－アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ－ｎ－ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ－ブチル、乳酸ｎ－アミル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル等のエステル系溶媒；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等のエステルエーテル系溶媒；Ｎ－メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルプロピオンアミド、Ｎ－メチルピロリドン等の含窒素系溶媒；硫化ジメチル、硫化ジエチル、チオフェン、テトラヒドロチオフェン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、１，３－プロパンスルトン等の含硫黄系溶媒等を挙げることができる。これらの溶剤は１種又は２種以上の組み合わせで用いることができる。
　その中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテートが好ましい。
　また、アセトンなどのケトン類やテトラヒドロフランなどの非アルコール系の極性溶媒が好ましく、式（２）で表される加水分解性シラン化合物（Ｂ）（加水分解中、シラン化合物の分子中の加水分解基を２乃至３個有するシラン化合物）を原料に用いる場合は好ましい。しかし、加水分解性シラン化合物（Ｂ）の分子中の加水分解基を５個乃至９個有するシランでは、この様なアセトン溶媒では加水分解と縮合が進み過ぎゲル化を生じやすい。
　加水分解性チタン、加水分解性シラン化合物（Ｂ）及び加水分解性シラン化合物（Ｃ）を溶剤中で触媒を用いて、又は触媒を用いずに加水分解して縮合し、得られた加水分解縮合物（ポリマー、共重合ポリマー）を減圧蒸留等により、副生成物のアルコールや、反応に用いた加水分解触媒や、水を同時に除去することができる。また、加水分解に用いた酸や塩基触媒は、中和やイオン交換により取り除くことができる。
　そして本発明のリソグラフィー工程に用いる薄膜形成組成物では、安定化のために酸（有機酸）、塩、水、アルコール、又はそれらの組み合わせを添加することができる。
　上記有機酸としては、例えばシュウ酸、マロン酸、メチルマロン酸、コハク酸、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸、フタル酸、クエン酸、グルタル酸、クエン酸、乳酸、サリチル酸等が挙げられる。中でも、シュウ酸、マレイン酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ビニル酢酸、ヘキセン酸、フマル酸、フェニル酢酸、フェニルプロピオン酸、トリフェニル酢酸、桂皮酸、安息香酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等が好ましい。加える有機酸は縮合物（ポリチタノキサン、ポリオルガノシロキサン、共重合ポリマー、又はそれらの組み合わせ）１００質量部に対して０．５乃至５．０質量部である。
　また加える水は純水、超純水、イオン交換水等を用いることができ、その添加量は薄膜形成組成物１００質量部に対して１乃至２０質量部とすることができる。
　本発明のリソグラフィー工程に用いる薄膜形成組成物ではβジケトン及び／又はβケトエステルを含有することができる。βジケトン及び／又はβケトエステルは、下記に示す溶剤の一部として使用することができる。
　βジケトン及び／又はβケトエステルとしては、例えば、アセチルアセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸ｎ―プロピル、アセト酢酸ｉ－プロピル、アセト酢酸ｎ－ブチル、アセト酢酸ｉ－ブチル、アセト酢酸ｓｅｃ－ブチル、アセト酢酸ｔ－ブチル、２，４－ヘキサンジオン、２，４－ペンタンジオン、２，４－ヘプタンジオン、３，５－ヘプタンジオン、２，４－オクタンジオン、３，５－オクタンジオン、２，４－ノナンジオン、３，５－ノナンジオン、５－メチル－２，４－ヘキサンジオン等を挙げることができる。これらの化合物のうち、アセチルアセトン、アセト酢酸エチルが好ましい。この成分は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。このβジケトン及び／又はβケトエステルは、縮合物（ポリチタノキサン、ポリオルガノシロキサン、共重合ポリマー、又はそれらの組み合わせ）１００質量部に対して１乃至２０００質量部、又は１０乃至５００質量部で使用することができる。
　また、本発明のリソグラフィー工程に用いる薄膜形成組成物ではチタンやケイ素と錯体を形成する錯化合物を添加することもできる。このような錯化合物としてはアリルアルコールが挙げられる。
　また、添加剤としてビスフェノールＳ、又はビスフェノールＳ誘導体を添加することができる。ビスフェノールＳ、又はビスフェノールＳ誘導体は、縮合物（ポリチタノキサン、ポリオルガノシロキサン、共重合ポリマー、又はそれらの組み合わせ）１００質量部に対して、０．０１乃至２０質量部、または０．０１乃至１０質量部、または０．０１乃至５質量部である。
　好ましいビスフェノールＳ、又はビスフェノールＳ誘導体は以下に例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
　本発明の薄膜形成組成物は塩を含有することができる。塩は、縮合物（ポリチタノキサン、ポリオルガノシロキサン、共重合ポリマー、又はそれらの組み合わせ）を含有する塗布膜を加熱し硬化させる時に硬化触媒の働きをする。
　塩としては、アンモニウム塩、ホスフィン類、ホスホニウム塩、スルホニウム塩を用いることができる。
　アンモニウム塩としては、式（Ｅ－１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 （但し、ｍは２乃至１１、ｎは２乃至３の整数を、Ｒ14はアルキル基又はアリール基を、Ｙ-は陰イオンを表す。）で表される構造を有する第４級アンモニウム塩、
式（Ｅ－２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 （但し、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17及びＲ18はそれぞれ独立してアルキル基又はアリール基を、Ｎは窒素原子を、Ｙ-は陰イオンを表し、且つＲ15、Ｒ16、Ｒ17及びＲ18はそれぞれ独立してＣ－Ｎ結合により窒素原子と結合されている。）で表される構造を有する第４級アンモニウム塩、
式（Ｅ－３）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 （但し、Ｒ19及びＲ20はそれぞれ独立してアルキル基又はアリール基を、Ｙ-は陰イオンを表す。）の構造を有する第４級アンモニウム塩、
式（Ｅ－４）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 （但し、Ｒ21はアルキル基又はアリール基を、Ｙ-は陰イオンを表す。）で表される構造を有する第４級アンモニウム塩、
式（Ｅ－５）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 （但し、Ｒ22及びＲ23はそれぞれ独立してアルキル基又はアリール基を、Ｙ-は陰イオンを表す。）で表される構造を有する第４級アンモニウム塩、
式（Ｅ－６）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 （但し、ｍは２乃至１１、ｎは２乃至３の整数を、Ｈは水素原子を、Ｙ-は陰イオンを表す。）で表される構造を有する第３級アンモニウム塩が挙げられる。
　また、ホスホニウム塩としては、式（Ｅ－７）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 （但し、Ｒ24、Ｒ25、Ｒ26、及びＲ27はそれぞれ独立してアルキル基又はアリール基を、Ｐはリン原子を、Ｙ-は陰イオンを表し、且つＲ24、Ｒ25、Ｒ26、及びＲ27はそれぞれＣ－Ｐ結合によりリン原子と結合されている。）で表される第４級ホスホニウム塩が挙げられる。
　また、スルホニウム塩としては、式（Ｅ－８）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 （但し、Ｒ28、Ｒ29、及びＲ30はそれぞれ独立してアルキル基又はアリール基を、Ｓは硫黄原子を、Ｙ-は陰イオンを表し、且つＲ28、Ｒ29、及びＲ30はそれぞれＣ－Ｓ結合により硫黄原子と結合されている。）で表される第３級スルホニウム塩が挙げられる。
　上記の式（Ｅ－１）で表される化合物は、アミンから誘導される第４級アンモニウム塩であり、ｍは２乃至１１、ｎは２乃至３の整数を表す。この第４級アンモニウム塩のＲ14は炭素原子数１乃至１８、好ましくは２乃至１０のアルキル基又はアリール基を表し、例えば、エチル基、プロピル基、ブチル基等の直鎖アルキル基や、ベンジル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、ジシクロペンタジエニル基等が挙げられる。
　また陰イオン（Ｙ-）としては、塩素イオン（Ｃｌ-）、臭素イオン（Ｂｒ-）、ヨウ素イオン（Ｉ-）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（－ＣＯＯ-）、スルホナト（－ＳＯ3 -）、アルコラート（－Ｏ-）等の酸基を挙げることが出来る。
　上記の式（Ｅ－２）で表される化合物は、Ｒ15Ｒ16Ｒ17Ｒ18Ｎ+Ｙ-で表される第４級アンモニウム塩である。この第４級アンモニウム塩のＲ15、Ｒ16、Ｒ17及びＲ18はそれぞれ独立して炭素原子数１乃至１８のアルキル基又はアリール基、またはＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合しているシラン化合物である。
　陰イオン（Ｙ-）としては、塩素イオン（Ｃｌ-）、臭素イオン（Ｂｒ-）、ヨウ素イオン（Ｉ-）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（－ＣＯＯ-）、スルホナト（－ＳＯ3 -）、アルコラート（－Ｏ-）等の酸基を挙げることが出来る。
　この第４級アンモニウム塩は、市販品として入手する事が可能であり、例えばテトラメチルアンモニウムアセテート、テトラブチルアンモニウムアセテート、塩化トリエチルベンジルアンモニウム、臭化トリエチルベンジルアンモニウム、塩化トリオクチルメチルアンモニウム、塩化トリブチルベンジルアンモニウム、塩化トリメチルベンジルアンモニウム等が挙げられる。
　上記の式（Ｅ－３）で表される化合物は、１－置換イミダゾールから誘導される第４級アンモニウム塩であり、Ｒ19及びＲ20はそれぞれ独立して炭素原子数１乃至１８のアルキル基又はアリール基を表し、Ｒ19及びＲ20の炭素原子数の総和が７以上で有ることが好ましい。例えばＲ19はメチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基、ベンジル基を、Ｒ20はベンジル基、オクチル基、オクタデシル基を例示する事が出来る。
　陰イオン（Ｙ-）としては、塩素イオン（Ｃｌ-）、臭素イオン（Ｂｒ-）、ヨウ素イオン（Ｉ-）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（－ＣＯＯ-）、スルホナト（－ＳＯ3 -）、アルコラート（－Ｏ-）等の酸基を挙げることが出来る。
　この化合物は、市販品として入手する事も出来るが、例えば１－メチルイミダゾール、１－ベンジルイミダゾール等のイミダゾール系化合物と、臭化ベンジル、臭化メチル等のハロゲン化アルキルやハロゲン化アリールを反応させて製造する事ができる。
　上記の式（Ｅ－４）で表される化合物は、ピリジンから誘導される第４級アンモニウム塩であり、Ｒ21は炭素原子数１乃至１８、好ましくは炭素原子数４乃至１８のアルキル基又はアリール基であり、例えばブチル基、オクチル基、ベンジル基、ラウリル基を挙げる事が出来る。
　陰イオン（Ｙ-）としては、塩素イオン（Ｃｌ-）、臭素イオン（Ｂｒ-）、ヨウ素イオン（Ｉ-）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（－ＣＯＯ-）、スルホナト（－ＳＯ3 -）、アルコラート（－Ｏ-）等の酸基を挙げることが出来る。
　この化合物は、市販品として入手する事も可能であり、或いは、例えばピリジンと、塩化ラウリル、塩化ベンジル、臭化ベンジル、臭化メチル、臭化オクチル等のハロゲン化アルキル、又はハロゲン化アリールを反応させて製造する事が出来る。この化合物としては例えば、塩化Ｎ－ラウリルピリジニウム、臭化Ｎ－ベンジルピリジニウム等を挙げる事が出来る。
　上記の式（Ｅ－５）で表される化合物は、ピコリン等に代表される置換ピリジンから誘導される第４級アンモニウム塩であり、Ｒ22は炭素原子数１乃至１８、好ましくは４乃至１８のアルキル基又はアリール基を表し、例えばメチル基、オクチル基、ラウリル基、ベンジル基等を挙げる事が出来る。Ｒ23は炭素原子数１乃至１８のアルキル基又はアリール基を表し、例えばピコリンから誘導される第４級アンモニウムである場合は、Ｒ23はメチル基を表す。
　陰イオン（Ｙ-）としては、塩素イオン（Ｃｌ-）、臭素イオン（Ｂｒ-）、ヨウ素イオン（Ｉ-）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（－ＣＯＯ-）、スルホナト（－ＳＯ3 -）、アルコラート（－Ｏ-）等の酸基を挙げることが出来る。
　この化合物は市販品として入手する事も可能であり、或いは、例えばピコリン等の置換ピリジンと、臭化メチル、臭化オクチル、塩化ラウリル、塩化ベンジル、臭化ベンジル等のハロゲン化アルキル、又はハロゲン化アリールを反応させて製造する事が出来る。この化合物としては例えば、Ｎ－ベンジルピコリニウムクロライド、Ｎ－ベンジルピコリニウムブロマイド、Ｎ－ラウリルピコリニウムクロライド等を挙げることが出来る。
　上記の式（Ｅ－６）で表される化合物は、アミンから誘導される第３級アンモニウム塩であり、ｍは２乃至１１、ｎは２乃至３の整数を表す。
　また陰イオン（Ｙ-）としては、塩素イオン（Ｃｌ-）、臭素イオン（Ｂｒ-）、ヨウ素イオン（Ｉ-）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（－ＣＯＯ-）、スルホナト（－ＳＯ3 -）、アルコラート（－Ｏ-）等の酸基を挙げることが出来る。
　この化合物は、アミンとカルボン酸やフェノール等の弱酸との反応によって製造する事が出来る。
　カルボン酸としてはギ酸や酢酸が挙げられ、ギ酸を使用した場合は、陰イオン（Ｙ-）は（ＨＣＯＯ-）であり、酢酸を使用した場合は、陰イオン（Ｙ-）は（ＣＨ3ＣＯＯ-）である。またフェノールを使用した場合は、陰イオン（Ｙ-）は（Ｃ6Ｈ5Ｏ-）である。
　上記の式（Ｅ－７）で表される化合物は、Ｒ24Ｒ25Ｒ26Ｒ27Ｐ+Ｙ-で表される構造を有する第４級ホスホニウム塩である。Ｒ24、Ｒ25、Ｒ26、及びＲ27はそれぞれ独立して炭素原子数１乃至１８のアルキル基又はアリール基、またはＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合しているシラン化合物である。好ましくはＲ11乃至Ｒ14の４つの置換基の内で３つがフェニル基又は置換されたフェニル基を表し、例えばフェニル基やトリル基を挙げる事が出来、また残りの１つは炭素原子数１乃至１８のアルキル基、アリール基、又はＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合しているシラン化合物である。
　また陰イオン（Ｙ-）としては、塩素イオン（Ｃｌ-）、臭素イオン（Ｂｒ-）、ヨウ素イオン（Ｉ-）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（－ＣＯＯ-）、スルホナト（－ＳＯ3 -）、アルコラート（－Ｏ-）等の酸基を挙げることが出来る。
　この化合物は市販品として入手する事が可能であり、例えばハロゲン化テトラｎ－ブチルホスホニウム、ハロゲン化テトラｎ－プロピルホスホニウム等のハロゲン化テトラアルキルホスホニウム、ハロゲン化トリエチルベンジルホスホニウム等のハロゲン化トリアルキルベンジルホスホニウム、ハロゲン化トリフェニルメチルホスホニウム、ハロゲン化トリフェニルエチルホスホニウム等のハロゲン化トリフェニルモノアルキルホスホニウム、ハロゲン化トリフェニルベンジルホスホニウム、ハロゲン化テトラフェニルホスホニウム、ハロゲン化トリトリルモノアリールホスホニウム、或いはハロゲン化トリトリルモノアルキルホスホニウム（以上、ハロゲン原子は塩素原子又は臭素原子）が挙げられる。特に、ハロゲン化トリフェニルメチルホスホニウム、ハロゲン化トリフェニルエチルホスホニウム等のハロゲン化トリフェニルモノアルキルホスホニウム、ハロゲン化トリフェニルベンジルホスホニウム等のハロゲン化トリフェニルモノアリールホスホニウム、ハロゲン化トリトリルモノフェニルホスホニウム等のハロゲン化トリトリルモノアリールホスホニウムや、ハロゲン化トリトリルモノメチルホスホニウム等のハロゲン化トリトリルモノアルキルホスホニウム（以上、ハロゲン原子は塩素原子又は臭素原子）が好ましい。
　また、ホスフィン類としては、メチルホスフィン、エチルホスフィン、プロピルホスフィン、イソプロピルホスフィン、イソブチルホスフィン、フェニルホスフィン等の第一ホスフィン、ジメチルホスフィン、ジエチルホスフィン、ジイソプロピルホスフィン、ジイソアミルホスフィン、ジフェニルホスフィン等の第二ホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン等の第三ホスフィンが挙げられる。
　上記の式（Ｅ－８）で表される化合物は、Ｒ28Ｒ29Ｒ30Ｓ+Ｙ-で表される構造を有する第３級スルホニウム塩である。Ｒ28、Ｒ29、及びＲ30はそれぞれ独立して炭素原子数１乃至１８のアルキル基又はアリール基、またはＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合しているシラン化合物である。好ましくはＲ15乃至Ｒ17の４つの置換基の内で３つがフェニル基又は置換されたフェニル基を表し、例えばフェニル基やトリル基を挙げる事が出来、また残りの１つは炭素原子数１乃至１８のアルキル基、又はアリール基を表す。また陰イオン（Ｙ-）としては、塩素イオン（Ｃｌ-）、臭素イオン（Ｂｒ-）、ヨウ素イオン（Ｉ-）等のハロゲンイオンや、カルボキシラート（－ＣＯＯ-）、スルホナト（－ＳＯ3 -）、アルコラート（－Ｏ-）等の酸基を挙げることが出来る。
　この化合物は市販品として入手する事が可能であり、例えばハロゲン化トリｎ－ブチルスルホニウム、ハロゲン化トリｎ－プロピルスルホニウム等のハロゲン化テトラアルキルスルホニウム、ハロゲン化ジエチルベンジルスルホニウム等のハロゲン化トリアルキルベンジルスルホニウム、ハロゲン化ジフェニルメチルスルホニウム、ハロゲン化ジフェニルエチルスルホニウム等のハロゲン化ジフェニルモノアルキルスルホニウム、ハロゲン化トリフェニルスルホニウム（以上、ハロゲン原子は塩素原子又は臭素原子）、トリｎ－ブチルスルホニウムカルボキシラート、トリｎ－プロピルスルホニウムカルボキシラート等のテトラアルキルホスフォニウムカルボキシラート、ジエチルベンジルスルホニウムカルボキシラート等のトリアルキルベンジルスルホニウムカルボキシラート、ジフェニルメチルスルホニウムカルボキシラート、ジフェニルエチルスルホニウムカルボキシラート等のジフェニルモノアルキルスルホニウムカルボキシラート、トリフェニルスルホニウムカルボキシラートが挙げられる。特に、ハロゲン化トリフェニルスルホニウム、トリフェニルスルホニウムカルボキシラートが好ましい。
　上記塩は縮合物（ポリチタノキサン、ポリオルガノシロキサン、共重合ポリマー、又はそれらの組み合わせ）１００質量部に対して、０．０１乃至１０質量部、または０．０１乃至５質量部、または０．０１乃至３質量部である。
　本発明のリソグラフィー工程に用いる薄膜形成組成物は、上記の成分の他、必要に応じて有機ポリマー化合物、光酸発生剤及び界面活性剤等を含むことができる。
　有機ポリマー化合物を使用することにより、本発明リソグラフィー工程に用いる薄膜形成組成物から形成される薄膜のドライエッチング速度（単位時間当たりの膜厚の減少量）、減衰係数及び屈折率等を調整することができる。
　有機ポリマー化合物としては特に制限はなく、種々の有機ポリマーを使用することができる。縮重合ポリマー及び付加重合ポリマー等を使用することができる。ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、アクリルポリマー、メタクリルポリマー、ポリビニルエーテル、フェノールノボラック、ナフトールノボラック、ポリエーテル、ポリアミド、ポリカーボネート等の付加重合ポリマー及び縮重合ポリマーを使用することができる。
　中でも、吸光部位として機能するベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、トリアジン環、キノリン環、及びキノキサリン環等の芳香環構造を有する有機ポリマーが好ましく使用される。
　そのような有機ポリマー化合物としては、例えば、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルアクリレート、ナフチルアクリレート、アントリルメタクリレート、アントリルメチルメタクリレート、スチレン、ヒドロキシスチレン、ベンジルビニルエーテル及びＮ－フェニルマレイミド等の付加重合性モノマーをその構造単位として含む付加重合ポリマーや、フェノールノボラック及びナフトールノボラック等の縮重合ポリマーが挙げられる。
　上記有機ポリマー化合物として付加重合ポリマーが使用される場合、そのポリマー化合物は単独重合体でもよく共重合体であってもよい。付加重合ポリマーの製造には付加重合性モノマーが使用される。そのような付加重合性モノマーとしてはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物、アクリルアミド化合物、メタクリルアミド化合物、ビニル化合物、スチレン化合物、マレイミド化合物、マレイン酸無水物、アクリロニトリル等が挙げられる。
　上記アクリル酸エステル化合物としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ノルマルヘキシルアクリレート、イソプロピルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェニルアクリレート、アントリルメチルアクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリレート、３－クロロ－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２，２，２－トリフルオロエチルアクリレート、２，２，２－トリクロロエチルアクリレート、２－ブロモエチルアクリレート、４－ヒドロキシブチルアクリレート、２－メトキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２－メチル－２－アダマンチルアクリレート、５－アクリロイルオキシ－６－ヒドロキシノルボルネン－２－カルボキシリック－６－ラクトン、３－アクリロキシプロピルトリエトキシシラン及びグリシジルアクリレート等が挙げられる。
　上記メタクリル酸エステル化合物としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ノルマルヘキシルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、アントリルメチルメタクリレート、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、２，２，２－トリフルオロエチルメタクリレート、２，２，２－トリクロロエチルメタクリレート、２－ブロモエチルメタクリレート、４－ヒドロキシブチルメタクリレート、２－メトキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、２－メチル－２－アダマンチルメタクリレート、５－メタクリロイルオキシ－６－ヒドロキシノルボルネン－２－カルボキシリック－６－ラクトン、３－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、グリシジルメタクリレート、２－フェニルエチルメタクリレート、ヒドロキシフェニルメタクリレート及びブロモフェニルメタクリレート等が挙げられる。
　上記アクリルアミド化合物としては、アクリルアミド、Ｎ－メチルアクリルアミド、Ｎ－エチルアクリルアミド、Ｎ－ベンジルアクリルアミド、Ｎ－フェニルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド及びＮ－アントリルアクリルアミド等が挙げられる。
　上記メタクリルアミド化合物としては、メタクリルアミド、Ｎ－メチルメタクリルアミド、Ｎ－エチルメタクリルアミド、Ｎ－ベンジルメタクリルアミド、Ｎ－フェニルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルメタクリルアミド及びＮ－アントリルメタクリルアミド等が挙げられる。
　上記ビニル化合物としては、ビニルアルコール、２－ヒドロキシエチルビニルエーテル、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ビニル酢酸、ビニルトリメトキシシラン、２－クロロエチルビニルエーテル、２－メトキシエチルビニルエーテル、ビニルナフタレン及びビニルアントラセン等が挙げられる。
　上記スチレン化合物としては、スチレン、ヒドロキシスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、メトキシスチレン、シアノスチレン及びアセチルスチレン等が挙げられる。
　マレイミド化合物としては、マレイミド、Ｎ－メチルマレイミド、Ｎ－フェニルマレイミド、Ｎ－シクロヘキシルマレイミド、Ｎ－ベンジルマレイミド及びＮ－ヒドロキシエチルマレイミド等が挙げられる。
　上記有機ポリマー化合物として縮重合ポリマーが使用される場合、そのような有機ポリマーとしては、例えば、グリコール化合物とジカルボン酸化合物との縮重合ポリマーが挙げられる。
　グリコール化合物としてはジエチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ブチレングリコール等が挙げられる。
　ジカルボン酸化合物としては、コハク酸、アジピン酸、テレフタル酸、無水マレイン酸等が挙げられる。
　また、縮重合ポリマーとしては、例えば、ポリピロメリットイミド、ポリ（ｐ－フェニレンテレフタルアミド）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド、ポリイミドが挙げられる。
　上記有機ポリマー化合物にヒドロキシ基が含有されている場合は、このヒドロキシ基はポリオルガノシロキサンと架橋反応を形成することができる。
　有機ポリマー化合物としては、重量平均分子量が、例えば１０００乃至１００００００であり、または３０００乃至３０００００であり、または５０００乃至２０００００であり、または１００００乃至１０００００であるポリマー化合物を使用することができる。
　有機ポリマー化合物は一種のみを使用することができ、または二種以上を組み合わせて使用することができる。
　有機ポリマー化合物が使用される場合、その割合としては、縮合物（ポリチタノキサン、ポリオルガノシロキサン、共重合ポリマー、又はそれらの組み合わせ）１００質量部に対して、１乃至２００質量部、または５乃至１００質量部、または１０乃至５０質量部、または２０乃至３０質量部である。
　本発明の薄膜形成組成物では酸発生剤を含有することができる。
　酸発生剤としては、熱酸発生剤や光酸発生剤が挙げられる。
　光酸発生剤は、レジストの露光時に酸を生ずる。そのため、下層膜の酸性度の調整ができる。これは、下層膜の酸性度を上層のレジストとの酸性度に合わせるための一方法である。また、下層膜の酸性度の調整によって、上層に形成されるレジストのパターン形状の調整ができる。
　本発明の薄膜形成組成物に含まれる光酸発生剤としては、オニウム塩化合物、スルホンイミド化合物、及びジスルホニルジアゾメタン化合物等が挙げられる。
　上記オニウム塩化合物としてはジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフエート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロノルマルブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロノルマルオクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムカンファースルホネート、ビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムカンファースルホネート及びビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート等のヨードニウム塩化合物、及びトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロノルマルブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート及びトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート等のスルホニウム塩化合物等が挙げられる。
　上記スルホンイミド化合物としては、例えばＮ－（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ－（ノナフルオロノルマルブタンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ－（カンファースルホニルオキシ）スクシンイミド及びＮ－（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）ナフタルイミド等が挙げられる。
　上記ジスルホニルジアゾメタン化合物としては、例えば、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｐ－トルエンスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，４－ジメチルベンゼンスルホニル）ジアゾメタン、及びメチルスルホニル－ｐ－トルエンスルホニルジアゾメタン等が挙げられる。
　上記光酸発生剤は一種のみを使用することができ、または二種以上を組み合わせて使用することができる。
　光酸発生剤を使用する場合、その割合としては、縮合物（ポリチタノキサン、ポリオルガノシロキサン、共重合ポリマー、又はそれらの組み合わせ）１００質量部に対して、０．０１乃至５質量部、または０．１乃至３質量部、または０．５乃至１質量部である。
　界面活性剤は、本発明の薄膜形成組成物を基板に塗布した際に、ピンホール及びストレーション等の発生を抑制するのに有効である。
　本発明の薄膜形成組成物に含まれる界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、商品名エフトップＥＦ３０１、ＥＦ３０３、ＥＦ３５２（（株）トーケムプロダクツ製）、商品名メガファックＦ１７１、Ｆ１７３、Ｒ－０８、Ｒ－３０（大日本インキ化学工業（株）製）、フロラードＦＣ４３０、ＦＣ４３１（住友スリーエム（株）製）、商品名アサヒガードＡＧ７１０，サーフロンＳ－３８２、ＳＣ１０１、ＳＣ１０２、ＳＣ１０３、ＳＣ１０４、ＳＣ１０５、ＳＣ１０６（旭硝子（株）製）等のフッ素系界面活性剤、及びオルガノシロキサンポリマ－ＫＰ３４１（信越化学工業（株）製）等を挙げることができる。
　これらの界面活性剤は単独で使用してもよいし、また二種以上の組み合わせて使用することもできる。界面活性剤を使用する場合、その割合としては、縮合物（ポリチタノキサン、ポリオルガノシロキサン、共重合ポリマー、又はそれらの組み合わせ）１００質量部に対して０．０００１乃至５質量部、または０．００１乃至３質量部、または０．０１乃至０．５質量部である。
　また、本発明の薄膜形成組成物には、レオロジー調整剤及び接着補助剤等を添加することができる。レオロジー調整剤は、薄膜形成組成物の流動性を向上させるのに有効である。接着補助剤は、半導体基板またはレジストと薄膜との密着性を向上させるのに有効である。
　本発明の薄膜形成組成物に使用される溶剤としては、前記の固形分を溶解できる溶剤であれば、特に制限なく使用することができる。そのような溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエテルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２－ヒドロキシプロピオン酸エチル、２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２－ヒドロキシ－３－メチルブタン酸メチル、３－メトキシプロピオン酸メチル、３－メトキシプロピオン酸エチル、３－エトキシプロピオン酸エチル、３－エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸イソプロピル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸イソプロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸アミル、ギ酸イソアミル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸ヘキシル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、酪酸イソプロピル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオン酸エチル、３－メトキシ－２－メチルプロピオン酸メチル、２－ヒドロキシ－３－メチル酪酸メチル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、３－メトキシプロピオン酸メチル、３－エトキシプロピオン酸エチル、３－メトキシプロピオン酸エチル、３－メトキシブチルアセテート、３－メトキシプロピルアセテート、３－メチル－３－メトキシブチルアセテート、３－メチル－３－メトキシブチルプロピオネート、３－メチル－３－メトキシブチルブチレート、アセト酢酸メチル、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、２－ヘプタノン、３－ヘプタノン、４－ヘプタノン、シクロヘキサノン、Ｎ、Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン、メチルイソブチルカルビノール、及びγ－ブチロラクトン等を挙げることができる。
　これらの溶剤は単独で、または二種以上の組み合わせで使用することができる。
　本発明の薄膜形成組成物は、フォトレジスト等のレジスト下層膜形成組成物、ＥＵＶレジスト等のレジスト下層膜形成組成物、ＥＵＶレジスト上層膜形成組成物、リバース材料形成組成物、溶剤現像用レジストの下層膜形成組成物等として利用することができる。
　以下、本発明の薄膜形成組成物をレジスト下層膜形成組成物として使用した場合について説明する。
　半導体装置の製造に使用される基板（例えば、シリコンウエハー基板、シリコン／二酸化シリコン被覆基板、シリコンナイトライド基板、ガラス基板、ＩＴＯ基板、ポリイミド基板、及び低誘電率材料（ｌｏｗ－ｋ材料）被覆基板等）の上に、スピナー、コーター等の適当な塗布方法により本発明の薄膜形成組成物（レジスト下層膜形成組成物）が塗布され、その後、焼成することにより薄膜（レジスト下層膜）が形成される。
　焼成する条件としては、焼成温度８０℃乃至５００℃、又は８０℃乃至２５０℃、焼成時間０．３乃至６０分間の中から適宜、選択される。好ましくは、焼成温度１５０℃乃至５００℃、焼成時間０．５乃至２分間である。
　ここで、形成される薄膜（レジスト下層膜）の膜厚としては、例えば、１０乃至１０００ｎｍであり、または２０乃至５００ｎｍであり、または５０乃至３００ｎｍであり、または１００乃至２００ｎｍであり、または１０乃至１００ｎｍである。
　次いでその薄膜（レジスト下層膜）上に、例えばフォトレジストの層（膜）が形成される。フォトレジスト層の形成は、周知の方法、すなわち、フォトレジスト組成物溶液の下層膜上への塗布及び焼成によって行なうことができる。
　フォトレジスト層の膜厚としては例えば５０乃至１００００ｎｍであり、または１００乃至２０００ｎｍであり、または２００乃至１０００ｎｍであり、または３０乃至２００ｎｍである。
　本発明では基板上に有機下層膜を成膜した後、この上に本発明の薄膜（レジスト下層膜）を成膜し、更にその上にフォトレジスト層を被覆することができる。これによりフォトレジスト層のパターン幅が狭くなり、パターン倒れを防ぐ為にフォトレジスト層を薄く被覆した場合でも、適切なエッチングガスを選択することにより基板の加工が可能になる。
　例えば、フォトレジストに対して十分に早いエッチング速度となるフッ素系ガスをエッチングガスとして本発明の薄膜（レジスト下層膜）に加工が可能であり、また本発明の薄膜（レジスト下層膜）に対して十分に早いエッチング速度となる酸素系ガスをエッチングガスとして有機下層膜の加工が可能であり、更に有機下層膜に対して十分に早いエッチング速度となるフッ素系ガスをエッチングガスとして基板の加工を行うことができる。
　本発明の薄膜（レジスト下層膜）上に形成されるフォトレジストとしては露光に使用される光に感光するものであれば特に限定はない。ネガ型フォトレジスト及びポジ型フォトレジストのいずれも使用できる。ノボラック樹脂と１，２－ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルとからなるポジ型フォトレジスト、酸により分解してアルカリ溶解速度を上昇させる基を有するバインダーと光酸発生剤からなる化学増幅型フォトレジスト、酸により分解してフォトレジストのアルカリ溶解速度を上昇させる低分子化合物とアルカリ可溶性バインダーと光酸発生剤とからなる化学増幅型フォトレジスト、及び酸により分解してアルカリ溶解速度を上昇させる基を有するバインダーと酸により分解してフォトレジストのアルカリ溶解速度を上昇させる低分子化合物と光酸発生剤からなる化学増幅型フォトレジストなどがある。例えば、シプレー社製商品名ＡＰＥＸ－Ｅ、住友化学工業（株）製商品名ＰＡＲ７１０、及び信越化学工業（株）製商品名ＳＥＰＲ４３０等が挙げられる。また、例えば、Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．３９９９，３３０－３３４（２０００）、Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．３９９９，３５７－３６４（２０００）、やＰｒｏｃ．ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．３９９９，３６５－３７４（２０００）に記載されているような、含フッ素原子ポリマー系フォトレジストを挙げることができる。
　次に、所定のマスクを通して露光が行なわれる。露光には、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）及びＦ２エキシマレーザー（波長１５７ｎｍ）等を使用することができる。露光後、必要に応じて露光後加熱（ｐｏｓｔ　ｅｘｐｏｓｕｒｅ　ｂａｋｅ）を行なうこともできる。露光後加熱は、加熱温度７０℃乃至１５０℃、加熱時間０．３乃至１０分間から適宜、選択された条件で行われる。
　また、本発明ではレジストとしてフォトレジストに替えて電子線リソグラフィー用レジスト、又はＥＵＶレジストを用いることができる。電子線レジストとしてはネガ型、ポジ型いずれも使用できる。酸発生剤と酸により分解してアルカリ溶解速度を変化させる基を有するバインダーからなる化学増幅型レジスト、アルカリ可溶性バインダーと酸発生剤と酸により分解してレジストのアルカリ溶解速度を変化させる低分子化合物からなる化学増幅型レジスト、酸発生剤と酸により分解してアルカリ溶解速度を変化させる基を有するバインダーと酸により分解してレジストのアルカリ溶解速度を変化させる低分子化合物からなる化学増幅型レジスト、電子線によって分解してアルカリ溶解速度を変化させる基を有するバインダーからなる非化学増幅型レジスト、電子線によって切断されアルカリ溶解速度を変化させる部位を有するバインダーからなる非化学増幅型レジストなどがある。これらの電子線レジストを用いた場合も照射源を電子線としてフォトレジストを用いた場合と同様にレジストパターンを形成することができる。
　また、ＥＵＶレジストとしてはメタクリレート樹脂系レジストを用いることができる。
　次いで、現像液によって現像が行なわれる。これにより、例えばポジ型フォトレジストが使用された場合は、露光された部分のフォトレジストが除去され、レジストパターンが形成される。
　現像液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物の水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、コリンなどの水酸化四級アンモニウムの水溶液、エタノールアミン、プロピルアミン、エチレンジアミンなどのアミン水溶液等のアルカリ性水溶液を例として挙げることができる。さらに、これらの現像液に界面活性剤などを加えることもできる。現像の条件としては、温度５乃至５０℃、時間１０乃至６００秒から適宜選択される。
　そして、このようにして形成されたフォトレジスト膜（上層）のパターンを保護膜として本発明の薄膜（レジスト下層膜）（中間層）の除去が行われる。次いでパターン化されたフォトレジスト及び本発明の薄膜（レジスト下層膜）（中間層）からなる膜を保護膜として、有機下層膜（下層）の除去が行われる。最後に、パターン化された本発明の薄膜（レジスト下層膜）（中間層）及び有機下層膜（下層）を保護膜として、半導体基板の加工が行なわれる。
　上記方法において、まず、フォトレジストが除去された部分の本発明の薄膜（レジスト下層膜）（中間層）をドライエッチングによって取り除き、半導体基板を露出させる。
　本発明の薄膜（レジスト下層膜）のドライエッチングには、テトラフルオロメタン（ＣＦ4）、パーフルオロシクロブタン（Ｃ4Ｆ8）、パーフルオロプロパン（Ｃ3Ｆ8）、トリフルオロメタン、一酸化炭素、アルゴン、酸素、窒素、六フッ化硫黄、ジフルオロメタン、三フッ化窒素及び三フッ化塩素、塩素、トリクロロボラン及びジクロロボラン等のガスを使用することができる。
　なかでも、ハロゲン系ガスによるドライエッチングでは、基本的に有機物質からなるフォトレジストは除去されにくく、それに対し、ケイ素原子を多く含む本発明の薄膜（レジスト下層膜）はハロゲン系ガスによって速やかに除去されることから、レジスト下層膜のドライエッチングにはハロゲン系ガスを使用することが好ましい。これにより、薄膜（レジスト下層膜）のドライエッチングに伴うフォトレジストの膜厚の減少を抑えることができる。そして、その結果、フォトレジストを薄膜で使用することが可能となる。
　レジスト下層膜のドライエッチングはフッ素系ガスにより行うこともできる。フッ素系ガスとしては、例えば、テトラフルオロメタン（ＣＦ4）、パーフルオロシクロブタン（Ｃ4Ｆ8）、パーフルオロプロパン（Ｃ3Ｆ8）、トリフルオロメタン、及びジフルオロメタン（ＣＨ2Ｆ2）等が挙げられる。
　本発明のチタン－シリコン含有薄膜（レジスト下層膜）のドライエッチングはハロゲン系ガスによることが好ましく、ハロゲン系ガスとしては、例えば、臭化水素（ＨＢｒ）、塩素（Ｃｌ）などが挙げられ、ＣＦ4やＣＨＦ3などのフッ素系ガスやＯ2などの酸素系ガスとの混合によりレジストとのエッチング選択比を得ることが可能である。
　その後、パターン化されたフォトレジスト及び本発明の薄膜（レジスト下層膜）からなる膜を保護膜として有機下層膜の除去が行われる。有機下層膜（下層）や上記有機反射防止膜は酸素系ガスによるドライエッチングによって行なわれることが好ましい。ケイ素原子を多く含む本発明の薄膜（レジスト下層膜）は、酸素系ガスによるドライエッチングでは除去されにくいからである。
　最後に、半導体基板の加工が行なわれる。半導体基板の加工はフッ素系ガスによるドライエッチングによって行なわれることが好ましい。
　フッ素系ガスとしては、例えば、テトラフルオロメタン（ＣＦ4）、パーフルオロシクロブタン（Ｃ4Ｆ8）、パーフルオロプロパン（Ｃ3Ｆ8）、トリフルオロメタン、及びジフルオロメタン（ＣＨ2Ｆ2）等が挙げられる。
　また、本発明の薄膜（レジスト下層膜）の上層には、フォトレジスト層（膜）の形成前に有機系の反射防止膜を形成することができる。そこで使用される反射防止膜組成物としては特に制限はなく、これまでリソグラフィープロセスにおいて慣用されているものの中から任意に選択して使用することができる。また、慣用されている方法、例えば、スピナー、コーターによる塗布及び焼成によって反射防止膜の形成を行なうことができる。
　本発明の半導体装置の製造方法は、そのような多層プロセスとして、半導体基板上に有機下層膜を形成する工程、その上に本発明の薄膜形成組成物（レジスト下層膜形成組成物）を塗布し焼成して薄膜（レジスト下層膜）を形成する工程、前記薄膜（レジスト下層膜）上に有機レジスト下層膜形成組成物を塗布して有機レジスト下層膜を形成する工程、前記有機レジスト下層膜上にレジスト用組成物を塗布してレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、露光後に前記レジスト膜を現像しレジストパターンを得る工程、前記レジストパターンにより有機レジスト下層膜をエッチングする工程、パターン化された有機レジスト下層膜により本発明の薄膜（レジスト下層膜）をエッチングする工程、パターン化された薄膜（レジスト下層膜）により有機下層膜をエッチングする工程、及びパターン化された有機下層膜により半導体基板を加工する工程を含む。
　また、本発明の薄膜形成組成物（レジスト下層膜形成組成物）が塗布される基板は、その表面にＣＶＤ法などで形成された有機系または無機系の反射防止膜を有するものであってもよく、その上に本発明の本発明の薄膜（レジスト下層膜）を形成することもでる。
　本発明の薄膜形成組成物（レジスト下層膜形成組成物）より形成される薄膜（レジスト下層膜）は、また、リソグラフィープロセスにおいて使用される光の波長によっては、その光に対する吸収を有することがある。そして、そのような場合には、基板からの反射光を防止する効果を有する反射防止膜として機能することができる。
　さらに、本発明の薄膜（レジスト下層膜）は、基板とフォトレジストとの相互作用を防止するための層、フォトレジストに用いられる材料又はフォトレジストへの露光時に生成する物質の基板への悪作用を防ぐ機能とを有する層、加熱焼成時に基板から生成する物質の上層フォトレジストへの拡散を防ぐ機能を有する層、及び半導体基板誘電体層によるフォトレジスト層のポイズニング効果を減少させるためのバリア層等として使用することも可能である。
　また、本発明の薄膜形成組成物（レジスト下層膜形成組成物）より形成される薄膜（レジスト下層膜）は、デュアルダマシンプロセスで用いられるビアホールが形成された基板に適用され、ホールを隙間なく充填することができる埋め込み材として使用できる。また、凹凸のある半導体基板の表面を平坦化するための平坦化材として使用することもできる。
　以下、本発明の薄膜形成組成物をＥＵＶレジスト上層膜形成組成物、又はＥＵＶレジスト下層膜形成組成物として使用した場合について説明する。
　本発明におけるＥＵＶレジスト上層膜の下層に塗布されるＥＵＶレジストとしてはネガ型、ポジ型いずれも使用できる。酸発生剤と酸により分解してアルカリ溶解速度を変化させる基を有するバインダーからなる化学増幅型レジスト、アルカリ可溶性バインダーと酸発生剤と酸により分解してレジストのアルカリ溶解速度を変化させる低分子化合物からなる化学増幅型レジスト、酸発生剤と酸により分解してアルカリ溶解速度を変化させる基を有するバインダーと酸により分解してレジストのアルカリ溶解速度を変化させる低分子化合物からなる化学増幅型レジスト、ＥＵＶによって分解してアルカリ溶解速度を変化させる基を有するバインダーからなる非化学増幅型レジスト、ＥＵＶによって切断されアルカリ溶解速度を変化させる部位を有するバインダーからなる非化学増幅型レジストなどがある。
　本発明の薄膜形成組成物（ＥＵＶレジスト上層膜形成組成物）を使用して形成した薄膜（レジスト上層膜）を有するポジ型レジストの現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、ｎ－プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジーｎ－ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類、等のアルカリ類の水溶液を使用することができる。さらに、上記アルカリ類の水溶液にイソプロピルアルコール等のアルコール類、ノニオン系等の界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
　これらの中で好ましい現像液は第四級アンモニウム塩、さらに好ましくはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド及びコリンである。
　本発明の半導体装置の製造方法は、転写パターンを形成する加工対象膜を有する基板上に、ＥＵＶレジスト下層膜を用いるか又は用いずに、ＥＵＶレジスト膜を形成する工程、該レジスト膜上にＥＵＶレジスト上層膜形成組成物を塗布し焼成してＥＵＶレジスト上層膜を形成する工程、該レジスト上層膜とレジスト膜で被覆された半導体基板を露光する工程、露光後に現像し該レジスト上層膜とレジスト膜を除去する工程を含む。
　露光はＥＵＶ（波長１３．５ｎｍ）により行われる。
　本発明の薄膜形成組成物（ＥＵＶレジスト上層膜形成組成物）を適用する半導体デバイスは、基板上に、パターンを転写する加工対象膜と、レジスト膜と、薄膜（ＥＵＶレジスト上層膜）が順に形成された構成を有する。この薄膜（ＥＵＶレジスト上層膜）は、下地基板やＥＵＶによって及ぼされる悪影響を低減することにより、ストレート形状の良好なレジストパターンを形成し、充分なＥＵＶ照射量に対するマージンを得ることができる。また、本発明の薄膜（ＥＵＶレジスト上層膜）は、下層に形成されるレジスト膜と同等の大きなウエットエッチング速度を有し、ウエットエッチング工程によって加工対象である下地膜に容易にレジストパターンを転写することができる。
　また、ＥＵＶレジストの下層膜として、ＥＵＶレジストとインターミキシングすることなく、ＥＵＶ露光に際して好ましくない露光光、例えば上述のＵＶやＤＵＶの基板又は界面からの反射を防止することができるＥＵＶレジストの下層反射防止膜として、本発明の薄膜形成組成物（ＥＵＶレジスト下層膜形成組成物）を用いることができる。ＥＵＶレジストの下層で効率的に反射を防止することができる。ＥＵＶレジスト下層膜として用いた場合は、プロセスはフォトレジスト用下層膜と同様に行うことができる。
　また、本発明の薄膜形成組成物による薄膜はリバース材料として用いることができる。即ち、基板上にレジストパターンを形成する工程、その上に本発明の薄膜形成組成物を塗布し焼成して薄膜を形成する工程、薄膜をエッチングしてレジスト表面を露出する工程、レジストパターンをエッチングしパターンを反転させる工程を含む半導体装置の製造方法である。
　また、本発明の薄膜形成組成物を溶剤現像用レジストの下層膜として使用する方法について説明する。
　上記基板上に、スピナー、コーター等の適当な塗布方法により本発明の薄膜形成組成物を塗布し、その後、焼成することにより薄膜が形成される。本発明の薄膜を被覆する前に基板上に有機下層膜を形成し、その上に上記薄膜を形成することができる。
　本発明の薄膜（レジスト下層膜）上に形成されるフォトレジストとしては、例えばＡｒＦ光等の露光に使用される光に感光するものであれば特に限定されない。ネガ型フォトレジスト及びポジ型フォトレジストのいずれも使用できる。露光後、有機溶剤により現像することが可能なフォトレジストであれば使用可能である。
　焼成する条件としては上記条件が適用できる。
　次いでその薄膜上に、例えば上記フォトレジスト層（膜）が形成される。
　本発明ではレジストとして、フォトレジストに替えてＥＵＶリソグラフィー用レジスト、電子線リソグラフィー用レジストを用いることができる。ＥＵＶリソグラフィー用レジスト、電子線リソグラフィー用レジストとしてはネガ型、ポジ型いずれも使用できる。露光条件としては上記の条件を用いることができる。露光後、有機溶剤により現像することが可能なレジストであれば使用可能である。
　次いで、現像液（有機溶剤）によって現像が行なわれる。これにより、例えばポジ型フォトレジストが使用された場合は、露光されない部分のフォトレジストが除去され、レジストパターンが形成される。
　現像液としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、２－ヘプタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、２－メトキシブチルアセテート、３－メトキシブチルアセテート、４－メトキシブチルアセテート、３－メチル－３－メトキシブチルアセテート、３－エチル－３－メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、２－エトキシブチルアセテート、４－エトキシブチルアセテート、４－プロポキシブチルアセテート、２－メトキシペンチルアセテート、３－メトキシペンチルアセテート、４－メトキシペンチルアセテート、２－メチル－３－メトキシペンチルアセテート、３－メチル－３－メトキシペンチルアセテート、３－メチル－４－メトキシペンチルアセテート、４－メチル－４－メトキシペンチルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、炭酸エチル、炭酸プロピル、炭酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、ピルビン酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、２－ヒドロキシプロピオン酸メチル、２－ヒドロキシプロピオン酸エチル、メチル－３－メトキシプロピオネート、エチル－３－メトキシプロピオネート、エチル－３－エトキシプロピオネート、プロピル－３－メトキシプロピオネート等を例として挙げることができる。そして、上記現像液としては酢酸ブチル、２－ヘプタノン等を好ましく用いることができる。
　さらに、これらの現像液に界面活性剤などを加えることもできる。現像の条件としては、温度５乃至５０℃、時間１０乃至６００秒から適宜選択される。
　そして、このようにして形成されたフォトレジスト膜（上層）のパターンを保護膜として本発明の薄膜（中間層）の除去が行われる。次いでパターン化されたフォトレジスト及び本発明の薄膜（中間層）からなる膜を保護膜として、有機下層膜（下層）の除去が行われる。最後に、パターン化された本発明の薄膜（中間層）及び有機下層膜（下層）を保護膜として、半導体基板の加工が行なわれる。
　まず、フォトレジストが除去された部分の本発明の薄膜（中間層）をドライエッチングによって取り除き、半導体基板を露出させる。
　本発明の薄膜のドライエッチングには、テトラフルオロメタン（ＣＦ4）、パーフルオロシクロブタン（Ｃ4Ｆ8）、パーフルオロプロパン（Ｃ3Ｆ8）、トリフルオロメタン、一酸化炭素、アルゴン、酸素、窒素、六フッ化硫黄、ジフルオロメタン、三フッ化窒素及び三フッ化塩素、塩素、トリクロロボラン及びジクロロボラン等のガスを使用することができる。
　なかでも、ハロゲン系ガスによるドライエッチングでは、基本的に有機物質からなるフォトレジストは除去されにくく、それに対し、ケイ素原子を多く含む本発明の薄膜はハロゲン系ガスによって速やかに除去されることから、本発明の薄膜のドライエッチングにはハロゲン系ガスを使用することが好ましい。これにより、薄膜のドライエッチングに伴うフォトレジストの膜厚の減少を抑えることができる。そして、その結果、フォトレジストを薄膜で使用することが可能となる。
　本発明の薄膜のドライエッチングはフッ素系ガスによることが好ましく、フッ素系ガスとしては、例えば、テトラフルオロメタン（ＣＦ4）、パーフルオロシクロブタン（Ｃ4Ｆ8）、パーフルオロプロパン（Ｃ3Ｆ8）、トリフルオロメタン、及びジフルオロメタン（ＣＨ2Ｆ2）等が挙げられる。
　その後、パターン化されたフォトレジスト及び本発明の薄膜からなる膜を保護膜として有機下層膜の除去が行われる。有機下層膜（下層）は酸素系ガスによるドライエッチングによって行なわれることが好ましい。ケイ素原子を多く含む本発明の薄膜は、酸素系ガスによるドライエッチングでは除去されにくいからである。
　最後に、半導体基板の加工が行なわれる。半導体基板の加工はフッ素系ガスによるドライエッチングによって行なわれることが好ましい。
　フッ素系ガスとしては、例えば、テトラフルオロメタン（ＣＦ4）、パーフルオロシクロブタン（Ｃ4Ｆ8）、パーフルオロプロパン（Ｃ3Ｆ8）、トリフルオロメタン、及びジフルオロメタン（ＣＨ2Ｆ2）等が挙げられる。
　また、本発明の薄膜の上層には、フォトレジスト層（膜）の形成前に有機系の反射防止膜を形成することができる。そこで使用される反射防止膜組成物としては特に制限はなく、これまでリソグラフィープロセスにおいて慣用されているものの中から任意に選択して使用することができる。また、慣用されている方法、例えば、スピナー、コーターによる塗布及び焼成によって反射防止膜の形成を行なうことができる。
　本発明では基板上に有機下層膜を成膜した後、この上に本発明の薄膜を成膜し、更にその上にフォトレジスト層を被覆することができる。これによりフォトレジストのパターン幅が狭くなり、パターン倒れを防ぐ為にフォトレジスト層を薄く被覆した場合でも、適切なエッチングガスを選択することにより基板の加工が可能になる。
　例えば、フォトレジストに対して十分に早いエッチング速度となるフッ素系ガスをエッチングガスとして本発明の薄膜に加工が可能であり、また本発明の薄膜に対して十分に早いエッチング速度となる酸素系ガスをエッチングガスとして有機下層膜の加工が可能であり、更に有機下層膜に対して十分に早いエッチング速度となるフッ素系ガスをエッチングガスとして基板の加工を行うことができる。
　合成例１
　テトライソブトキシチタン１８．６０ｇ（７０ｍｏｌ％）、メチルトリエトキシシラン３．４８ｇ（２５ｍｏｌ％）、３－（トリエトキシシリルプロピル）ジアリルイソシアヌレート１．６２ｇ（５ｍｏｌ％）、アセトン３５．５５ｇ、アセチルアセトン３５．５５ｇを３００ｍＬのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら０．０１ｍｏｌ／Ｌの塩酸５．２１ｇを混合溶液に滴下した。添加後、８５℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で２４０分反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液にアセチルアセトン４８．００ｇを加え、反応副生物であるエタノール、アセトン、イソブタノール、水、塩酸を減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物（ポリマー）アセチルアセトン溶液を得た。アセチルアセトンおよびプロピレングリコールモノエチルエーテルを加え、アセチルアセトン／プロピレングリコールモノエチルエーテル１０／９０の溶媒比率として１４０℃における固形残物換算で１５質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは式（８－１）に相当し、ＧＰＣによる重量平均分子量はポリスチレン換算でＭｗ７００であった。
　合成例２
　テトライソブトキシチタン１１．５９ｇ（５０ｍｏｌ％）、メチルトリエトキシシラン４．４９ｇ（３７ｍｏｌ％）、３－（トリエトキシシリルプロピル）ジアリルイソシアヌレート０．８５ｇ（３ｍｏｌ％）、フェニルトリメトキシシラン１．３５ｇ（１０ｍｏｌ％）、アセトン２７．４２ｇ、アセチルアセトン２７．４２ｇを３００ｍＬのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら０．０１ｍｏｌ／Ｌの塩酸４．３０ｇを混合溶液に滴下した。添加後、８５℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で２４０分反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液にアセチルアセトン３６．００ｇを加え、反応副生物であるエタノール、アセトン、イソブタノール、水、塩酸を減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物（ポリマー）アセチルアセトン溶液を得た。アセチルアセトンおよびプロピレングリコールモノエチルエーテルを加え、アセチルアセトン／プロピレングリコールモノエチルエーテル１０／９０の溶媒比率として１４０℃における固形残物換算で１５質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは式（８－２）に相当し、ＧＰＣによる重量平均分子量はポリスチレン換算でＭｗ９００であった。
　合成例３
　テトライソプロポキシチタン１７．８５ｇ（７０ｍｏｌ％）、メチルトリエトキシシラン３．２０ｇ（２０ｍｏｌ％）、ビフェニル－４－イルトリメトキシシラン２．４０ｇ（１０ｍｏｌ％）、アセトン３５．２６ｇ、アセチルアセトン３５．２６ｇを３００ｍＬのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら０．０１ｍｏｌ／Ｌの塩酸５．９８ｇを混合溶液に滴下した。添加後、８５℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で２４０分反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液にアセチルアセトン４８．００ｇを加え、反応副生物であるメタノールとエタノール、アセトン、イソプロパノール、水、塩酸を減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物（ポリマー）アセチルアセトン溶液を得た。アセチルアセトンおよびプロピレングリコールモノエチルエーテルを加え、アセチルアセトン／プロピレングリコールモノエチルエーテル１０／９０の溶媒比率として１４０℃における固形残物換算で１５質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは式（８－３）に相当し、ＧＰＣによる重量平均分子量はポリスチレン換算でＭｗ８００であった。
　合成例４
　テトライソプロポキシチタン１８．０１ｇ（７０ｍｏｌ％）、メチルトリエトキシシラン３．２３ｇ（２０ｍｏｌ％）、１－ナフチルトリメトキシシラン２．２５ｇ（１０ｍｏｌ％）、アセトン３５．２４ｇ、アセチルアセトン３５．２４ｇを３００ｍＬのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら０．０１ｍｏｌ／Ｌの塩酸６．０４ｇを混合溶液に滴下した。添加後、８５℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で２４０分反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液にアセチルアセトン４６．００ｇを加え、反応副生物であるメタノールとエタノール、アセトン、イソプロパノール、水、塩酸を減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物（ポリマー）アセチルアセトン溶液を得た。アセチルアセトンおよびプロピレングリコールモノエチルエーテルを加え、アセチルアセトン／プロピレングリコールモノエチルエーテル１０／９０の溶媒比率として１４０℃における固形残物換算で１５質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは式（８－４）に相当し、ＧＰＣによる重量平均分子量はポリスチレン換算でＭｗ８００であった。
　合成例５
　テトライソプロポキシチタン１７．６３ｇ（７０ｍｏｌ％）、メチルトリエトキシシラン３．１６ｇ（２０ｍｏｌ％）、６－（メトキシメトキシ）－２－（トリメトキシシリル）ナフタレン２．７３ｇ（１０ｍｏｌ％）、アセトン３５．２８ｇ、アセチルアセトン３５．２８ｇを３００ｍＬのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら０．０１ｍｏｌ／Ｌの塩酸５．９１ｇを混合溶液に滴下した。添加後、８５℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で２４０分反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液にアセチルアセトン４８．００ｇを加え、反応副生物であるメタノールとエタノール、アセトン、イソプロパノール、水、塩酸を減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物（ポリマー）アセチルアセトン溶液を得た。アセチルアセトンおよびプロピレングリコールモノエチルエーテルを加え、アセチルアセトン／プロピレングリコールモノエチルエーテル１０／９０の溶媒比率として１４０℃における固形残物換算で１５質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは式（８－５）に相当し、ＧＰＣによる重量平均分子量はポリスチレン換算でＭｗ８００であった。
　合成例６
　テトライソブトキシチタン１８．５９ｇ（７０ｍｏｌ％）、メチルトリエトキシシラン３．４４ｇ（２４．７ｍｏｌ％）、３－（トリエトキシシリルプロピル）ジアリルイソシアヌレート１．６１ｇ（５ｍｏｌ％）、Ｎ－（３－トリエトキシシリプロピル）－４，５－ジヒドロイミダゾール０．０６ｇ（０．３ｍｏｌ％）、アセトン３５．５５ｇ、アセチルアセトン３５．５５ｇを３００ｍＬのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら０．１０ｍｏｌ／Ｌの塩酸５．２１ｇを混合溶液に滴下した。添加後、８５℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で２４０分反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液にアセチルアセトン４８．００ｇを加え、反応副生物であるエタノール、アセトン、イソブタノール、水、塩酸を減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物（ポリマー）アセチルアセトン溶液を得た。アセチルアセトンおよびプロピレングリコールモノエチルエーテルを加え、アセチルアセトン／プロピレングリコールモノエチルエーテル１０／９０の溶媒比率として１４０℃における固形残物換算で１５質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは式（８－６）に相当し、ＧＰＣによる重量平均分子量はポリスチレン換算でＭｗ８００であった。
　合成例７
　テトライソブトキシチタン１８．７４ｇ（７０ｍｏｌ％）、メチルトリエトキシシラン３．４６ｇ（２４．７ｍｏｌ％）、３－（トリエトキシシリルプロピル）ジメチルイソシアヌレート１．４２ｇ（５ｍｏｌ％）、Ｎ－（３－トリエトキシシリプロピル）－４，５－ジヒドロイミダゾール０．０６５ｇ（０．３ｍｏｌ％）、アセトン３５．５３ｇ、アセチルアセトン３５．５３ｇを３００ｍＬのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら０．１０ｍｏｌ／Ｌの塩酸５．２５ｇを混合溶液に滴下した。添加後、８５℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で２４０分反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液にアセチルアセトン４８．００ｇを加え、反応副生物であるエタノール、アセトン、イソブタノール、水、塩酸を減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物（ポリマー）アセチルアセトン溶液を得た。アセチルアセトンおよびプロピレングリコールモノエチルエーテルを加え、アセチルアセトン／プロピレングリコールモノエチルエーテル１０／９０の溶媒比率として１４０℃における固形残物換算で１５質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは式（８－７）に相当し、ＧＰＣによる重量平均分子量はポリスチレン換算でＭｗ８００であった。
　合成例８
　テトライソブトキシチタン１５．６０ｇ（６０ｍｏｌ％）、テトラエトキシシラン１．９１ｇ（１０ｍｏｌ％）、メチルトリエトキシシラン４．０８ｇ（２５ｍｏｌ％）、３－（トリエトキシシリルプロピル）ジアリルイソシアヌレート１．８９ｇ（５ｍｏｌ％）、アセトン３５．２１ｇ、アセチルアセトン３５．２１ｇを３００ｍＬのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら０．０１ｍｏｌ／Ｌの塩酸６．１０ｇを混合溶液に滴下した。添加後、８５℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で２４０分反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液にアセチルアセトン４８．００ｇを加え、反応副生物であるエタノール、アセトン、イソブタノール、水、塩酸を減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物（ポリマー）アセチルアセトン溶液を得た。アセチルアセトンおよびプロピレングリコールモノエチルエーテルを加え、アセチルアセトン／プロピレングリコールモノエチルエーテル１０／９０の溶媒比率として１４０℃における固形残物換算で１５質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは式（８－８）に相当し、ＧＰＣによる重量平均分子量はポリスチレン換算でＭｗ１０００であった。
　合成例９
　テトライソプロポキシチタニウム１７．７３ｇ（５０ｍｏｌ％）、メチルトリエトキシシラン７．７５ｇ（４５ｍｏｌ％）、３－（トリエトキシシリルプロピル）ジアリルイソシアヌレート２．００ｇ（５ｍｏｌ％）、アセトン３５．２２ｇ、アセチルアセトン３５．２２ｇを３００ｍＬのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら０．０１ｍｏｌ／Ｌの塩酸６．０９ｇを混合溶液に滴下した。添加後、８５℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で２４０分反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液にアセチルアセトン４８．００ｇを加え、反応副生物であるエタノール、アセトン、イソプロパノール、水、塩酸を減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物（ポリマー）アセチルアセトン溶液を得た。アセチルアセトンおよび４－メチル２－ペンタノールを加え、アセチルアセトン／４－メチル２－ペンタノール５／９５の溶媒比率として１４０℃における固形残物換算で８質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマー式（８－１）のＧＰＣによる重量平均分子量はポリスチレン換算でＭｗ８００であった。
　合成例１０
　テトライソブトキシチタニウム１８．６０ｇ（７０ｍｏｌ％）、メチルトリエトキシシラン３．４８ｇ（２５ｍｏｌ％）、３－（トリエトキシシリルプロピル）ジアリルイソシアヌレート１．６２ｇ（５ｍｏｌ％）、アセトン３５．５５ｇ、アセチルアセトン３５．５５ｇを３００ｍＬのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら０．０１ｍｏｌ／Ｌの塩酸５．２１ｇを混合溶液に滴下した。添加後、８５℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で２４０分反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液にアセチルアセトン４８．００ｇを加え、反応副生物であるエタノール、アセトン、イソブタノール、水、塩酸を減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物（ポリマー）アセチルアセトン溶液を得た。アセチルアセトンおよび４－メチル２－ペンタノールを加え、アセチルアセトン／４－メチル２－ペンタノール５／９５の溶媒比率として１４０℃における固形残物換算で８質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマー式（８－１）のＧＰＣによる重量平均分子量はポリスチレン換算でＭｗ７００であった。
　比較合成例１
　テトラエトキシシラン１６．７０ｇ（７０ｍｏｌ％）、メチルトリエトキシシラン５．１４ｇ（２５ｍｏｌ％）、フェニルトリメトキシシラン１．１４ｇ（５ｍｏｌ％）、アセトン６９．２４ｇを３００ｍＬのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら０．０１ｍｏｌ／Ｌの塩酸７．６８ｇを混合溶液に滴下した。添加後、８５℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で２４０分反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液にプロピレングリコールモノエチルエーテル４６．００ｇを加え、反応副生物であるメタノールとエタノール、アセトン、水、塩酸を減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物（ポリマー）プロピレングリコールモノエチルエーテル溶液を得た。アセチルアセトンおよびプロピレングリコールモノエチルエーテルを加え、アセチルアセトン／プロピレングリコールモノエチルエーテル１０／９０の溶媒比率として１４０℃における固形残物換算で１５質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは式（９－１）に相当し、ＧＰＣによる重量平均分子量はポリスチレン換算でＭｗ１２００であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
　比較合成例２
　テトライソブトキシチタン１９．２５ｇ（７０ｍｏｌ％）、メチルトリエトキシシラン３．６０ｇ（２５ｍｏｌ％）、フェニルトリメトキシシラン０．８０ｇ（５ｍｏｌ％）、アセトン３５．４８ｇ、アセチルアセトン３５．４８ｇを３００ｍＬのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら０．０１ｍｏｌ／Ｌの塩酸５．３９ｇを混合溶液に滴下した。添加後、８５℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で２４０分反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液にアセチルアセトン４８．００ｇを加え、反応副生物であるメタノールとエタノール、アセトン、イソブタノール、水、塩酸を減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物（ポリマー）アセチルアセトン溶液を得た。アセチルアセトンおよびプロピレングリコールモノエチルエーテルを加え、アセチルアセトン／プロピレングリコールモノエチルエーテル１０／９０の溶媒比率として１４０℃における固形残物換算で１５質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマー式（９－２）のＧＰＣによる重量平均分子量はポリスチレン換算でＭｗ１０００であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
　以下に本発明の薄膜形成組成物による薄膜を、レジスト下層膜として使用した場合の評価結果を以下に示す。
［薄膜（レジスト下層膜）の調製］
　上記合成例１乃至１０並び比較合成例１及び２で得られたチタン－ケイ素含有ポリマー、酸、硬化触媒、添加剤、溶媒、水を表１に示す割合となるように混合し、０．１μｍのフッ素樹脂製のフィルターで濾過することによって、薄膜形成組成物（レジスト下層膜形成組成物）の溶液をそれぞれ調製した。表１中のポリマーの添加割合はポリマー溶液の添加量ではなく、ポリマー自体の添加量を示した。
　表１中でマレイン酸はＭＡ、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリドはＢＴＡＣ、Ｎ－（３－トリエトキシシリプロピル）－４，５－ジヒドロイミダゾールはＩＭＩＤＴＥＯＳ、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネートはＴＰＳ１０５、マレイン酸モノトリフェニルスルフォニウムはＴＰＳＭＡ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートはＰＧＭＥＡ、プロピレングリコールモノエチルエーテルはＰＧＥＥ、プロピレングリコールモノメチルエーテルはＰＧＭＥ、アセチルアセトンはＡｃＡｃ、４－メチル２－ペンタノール（即ち、メチルイソブチルカルビノール）はＭＩＢＣと略した。水は超純水を用いた。各添加量は質量部で示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
（有機下層膜（Ａ層）の調製）
　窒素下、１００ｍＬ四口フラスコにカルバゾール（６．６９ｇ、０．０４０ｍｏｌ、東京化成工業（株）製）、９－フルオレノン（７．２８ｇ、０．０４０ｍｏｌ、東京化成工業（株）製）、パラトルエンスルホン酸一水和物（０．７６ｇ、０．００４０ｍｏｌ、東京化成工業（株）製）を加え、１，４－ジオキサン（６．６９ｇ、関東化学（株）製）を仕込み撹拌し、１００℃まで昇温し溶解させ重合を開始した。２４時間後６０℃まで放冷後、クロロホルム（３４ｇ、関東化学（株）製）を加え希釈し、メタノール（１６８ｇ、関東化学（株）製）へ再沈殿させた。得られた沈殿物をろ過し、減圧乾燥機で８０℃、２４時間乾燥し、目的とするポリマー（式（１０－１）、以下ＰＣｚＦＬと略す）９．３７ｇを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 　ＰＣｚＦＬの1Ｈ－ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
1Ｈ－ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ－ｄ6）：δ７．０３－７．５５（ｂｒ，１２Ｈ），δ７．６１－８．１０（ｂｒ，４Ｈ），δ１１．１８（ｂｒ，１Ｈ）
　ＰＣｚＦＬのＧＰＣによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Ｍｗは２８００、多分散度Ｍｗ／Ｍｎは１．７７であった。
　得られたポリマー［式（１０－１）］２０ｇに、架橋剤としてテトラメトキシメチルグリコールウリル（三井サイテック（株）製、商品名パウダーリンク１１７４）３．０ｇ、触媒としてピリジニウムパラトルエンスルホネート０．３０ｇ、界面活性剤としてメガファックＲ－３０（大日本インキ化学（株）製、商品名）０．０６ｇを混合し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート８８ｇに溶解させ溶液とした。その後、孔径０．１０μｍのポリエチレン製ミクロフィルターを用いて濾過し、更に、孔径０．０５μｍのポリエチレン製ミクロフィルターを用いて濾過して、多層膜によるリソグラフィープロセスに用いる有機下層膜形成組成物の溶液を調製した。
（有機レジスト下層膜（Ｃ層）の調製）
　モノアリルジグリシジルイソシアヌル酸（四国化成工業（株）製）１００ｇ、５，５－ジエチルバルビツール酸６６．４ｇをプロピレングリコールモノメチルエーテル６８２ｇに溶解させた後、反応液を１４０℃に加温し、同時に反応液中に窒素を流した。その後、触媒としてベンジルトリエチルアンモニウムクロリド４．１ｇを添加し、窒素雰囲気下で２４時間攪拌した。得られた反応生成物のＧＰＣ分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は６８００であった。
　なお、本合成によって得られた反応生成物は、式（１１－１）で表される構造単位を有する化合物が含まれるものと推定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
　上記で得たポリマー［式（１１－１）］２ｇを含む溶液１０ｇにテトラメトキシメチルグリコールウリル（三井サイテック（株）製、商品名パウダーリンク１１７４）０．５ｇ、ピリジニウム－ｐ－トルエンスルホネート０．０５ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテル２３ｇ、及び乳酸エチル３１ｇを加え溶液とした。その後、孔径０．１０μｍのポリエチレン製ミクロフィルターを用いて濾過し、更に、孔径０．０２μｍのポリエチレン製ミクロフィルターを用いて濾過して有機レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
（光学定数測定）
　実施例１乃至１５、実施例１８乃至１９、比較例１及び２で調製した薄膜形成組成物（レジスト下層膜形成組成物）をスピナーを用い、シリコンウェハー上にそれぞれ塗布した。ホットプレート上で２４０℃１分間加熱し、薄膜（レジスト下層膜）（膜厚０．０５μｍ）を形成した。そして、これらの薄膜（レジスト下層膜）を分光エリプソメーター（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製、ＶＵＶ－ＶＡＳＥ　ＶＵ－３０２）を用い、波長１９３、２００、２４８ｎｍでの屈折率（ｎ値）及び光学吸光係数（ｋ値、減衰係数とも呼ぶ）を測定した。
（ドライエッチング速度の測定）
　ドライエッチング速度の測定に用いたエッチャー及びエッチングガスは、以下の通りである。
ＲＩＥ－１０ＮＲ（サムコ製）：Ｏ2
　実施例１乃至１５、実施例１８乃至１９、比較例１及び２で調製した薄膜形成組成物（レジスト下層膜形成組成物）の溶液をスピナーを用い、シリコンウェハー上に塗布した。ホットプレート上で２４０℃１分間加熱し、薄膜（レジスト下層膜）０．０５μｍをそれぞれ形成した。
　また、同様に有機下層膜形成組成物をスピナーを用い、シリコンウェハー上に塗膜を形成（膜厚０．２０μｍ）した。エッチングガスとしてＯ2ガスを使用してドライエッチング速度を測定し、実施例１乃至１５、比較例１及び２の薄膜（レジスト下層膜）のドライエッチング速度との比較を行った。
（パターンウェハエッチング評価）
　上記で得られた有機下層膜（Ａ層）形成組成物をシリコンウエハー上に塗布し、ホットプレート上で２４０℃で６０秒間ベークし、膜厚２００ｎｍの有機下層膜（Ａ層）を得た。その上に、実施例１乃至１５、実施例１８乃至１９、比較例１及び２で得られた薄膜形成組成物［レジスト下層膜（Ｂ）形成組成物］を塗布し、ホットプレート上で２４０℃で４５秒間ベークし、薄膜［レジスト下層膜（Ｂ層）］を得た。薄膜［レジスト下層膜（Ｂ層）］の膜厚は２５ｎｍであった。
　その上に市販のフォトレジスト溶液（住友化学（株）製、商品名ＰＡＲ８５５）をスピナーによりそれぞれ塗布し、ホットプレート上で１００℃にて６０秒間ベークし、膜厚１２０ｎｍのフォトレジスト膜（Ｄ層）を形成した。レジストのパターニングはＮＩＫＯＮ社製ＡｒＦ露光機Ｓ－３０７Ｅ（波長１９３ｎｍ、ＮＡ、σ：０．８５、０．９３／０．８５（Ｄｉｐｏｌｅ）液浸液：水）を用いて行った。ターゲットは現像後にフォトレジストのライン幅およびそのライン間の幅が０．０６５μｍである、いわゆるラインアンドスペース（デンスライン）が形成されるように設定されたマスクを通して露光を行った。
　その後、ホットプレート上で１０５℃にて６０秒間ベークし、冷却後、６０秒シングルパドル式工程にて２．３８質量％濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（現像液）で現像した。パターニングされたウェハを下記エッチングガスによりエッチングを行い、エッチング後の本発明の薄膜形状（レジスト下層膜形状）観察を行った。本発明の薄膜（レジスト下層膜）エッチングでのエッチングは、ＣＦ4ガスを用いて下記条件にて本発明の薄膜（レジスト下層膜）がエッチングされた事を確認し、その後Ｏ2／Ｎ2ガスによる有機レジスト下層膜のエッチングを行った。
ＲＩＥ－１０ＮＲ（サムコ製）
ＣＦ4：５０ｓｃｃｍ／Ａｒ：２００ｓｃｃｍ、１５Ｐａ、２００Ｗ
Ｏ2：１０ｓｃｃｍ／Ｎ2：２０ｓｃｃｍ、１Ｐａ、３００Ｗ、１１０秒
　表２に１９３ｎｍの波長での屈折率ｎ１、光学吸収係数ｋ１、２２０ｎｍの波長での屈折率ｎ２、光学吸収係数ｋ２、２４８ｎｍの波長での屈折率ｎ３、光学吸収係数ｋ３、エッチング後のパターン形状を示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
　実施例１のエッチング後の形状の電子顕微鏡写真を図１に示した。また、比較例１のエッチング後の形状の電子顕微鏡写真を図２に示した。
　上記エッチング後のパターン形状で肩落ち（ラウンディング）とは有機下層膜にパターンを転写する際、酸素系エッチングによりパターン肩落ちが生じ、丸くなる現象である。矩形であるほどパターンを良好に転写することが可能である。
（エッチング速度の測定）
　実施例１乃至１９、比較例１及び２で調製した薄膜形成組成物（レジスト下層膜形成組成物）の溶液をスピナーを用い、シリコンウェハー上に塗布した。ホットプレート上で２４０℃１分間加熱し、薄膜（レジスト下層膜）０．０５μｍをそれぞれ形成した。また有機下層膜形成組成物をスピナーを用い、シリコンウェハー上に有機下層膜を形成（膜厚０．２０μｍ）した。また、同様にレジストをスピナーを用い、シリコンウェハー上に塗布した。ホットプレート上で１００℃１分間加熱し、レジスト膜０．１０μｍを形成した。
　２３００Ｖｅｒｓｙｓエッチング装置とＫｉｙｏ４５チャンバー（ラムリサーチ製、商品名）を用い、ハロゲン系エッチングガスとしてＨＢｒ／Ｃｌ2／ＣＦ4／Ｏ2系ガスを用いて実施例１乃至１９、比較例１及び２の薄膜（レジスト下層膜）のドライエッチング速度との比較を行った。ＲＩＥ－１０ＮＲ（サムコ製）を用い、エッチングガスとしてＯ2ガスを使用してドライエッチング速度を測定し、実施例１乃至１９、比較例１及び２の薄膜（レジスト下層膜）のドライエッチング速度との比較を行った。
　上記ハロゲン系ガスによるエッチング速度比（１）は（薄膜（レジスト下層膜（Ｂ層）））／（レジスト膜（Ｄ層））にて算出した。
　酸素系ガス（Ｏ2ガス）耐性は、（薄膜（レジスト下層膜（Ｂ層）））／（有機下層膜（Ａ層））のエッチング速度比（２）で示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
　本発明に用いられる薄膜（レジスト下層膜）は比較例のレジスト下層膜に比べて、レジストパターンを本発明の薄膜（レジスト下層膜）に転写する際のエッチング速度（速度比１）が高く、正確に転写することができる。
〔４層スタックによるレジストパターンの形成〕
　４層プロセス評価として上記式（１０－１）で得られた有機下層膜（Ａ層）形成組成物をシリコンウエハー上に塗布し、ホットプレート上で４００℃で６０秒間ベークし、膜厚２００ｎｍの有機下層膜（Ａ層）を得た。その上に、実施例１乃至１５、実施例１８乃至１９、比較例２で得られた薄膜形成組成物［レジスト下層膜（Ｂ層）形成組成物］を塗布し、ホットプレート上で２４０℃で４５秒間ベークし、本発明の薄膜［レジスト下層膜（Ｂ層）］を得た。本発明の薄膜［レジスト下層膜（Ｂ層）］の膜厚は２５ｎｍであった。その上に上記式（１１－１）で得られた有機レジスト下層膜（Ｃ層）形成組成物を塗布し、ホットプレート上で２０５℃で６０秒間ベークし、膜厚２５ｎｍの有機レジスト下層膜（Ｃ層）を得た。その上に市販のフォトレジスト溶液（住友化学（株）製、商品名ＰＡＲ８５５）をスピナーによりそれぞれ塗布し、ホットプレート上で１００℃にて６０秒間ベークし、膜厚１２０ｎｍのフォトレジスト膜（Ｄ層）を形成した。
　レジストのパターニングはＮＩＫＯＮ社製ＡｒＦ露光機Ｓ－３０７Ｅ（波長１９３ｎｍ、ＮＡ、σ：０．８５、０．９３／０．８５（Ｄｉｐｏｌｅ）液浸液：水）を用いて行った。ターゲットは現像後にフォトレジストのライン幅およびそのライン間の幅が０．０６５μｍである、いわゆるラインアンドスペース（デンスライン）が形成されるように設定されたマスクを通して露光を行った。その後、ホットプレート上１０５℃で６０秒間ベークし、冷却後、６０秒シングルパドル式工程にて２．３８質量％濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（現像液）で現像した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
〔ＥＵＶ露光によるレジストパターンの形成〕
　上記式（１０－１）で得られた有機下層膜（Ａ層）形成組成物をシリコンウエハー上に塗布し、ホットプレート上で２４０℃で６０秒間ベークし、膜厚９０ｎｍの有機下層膜（Ａ層）を得た。その上に、本発明の実施例１乃至１５、実施例１８乃至１９、及び比較例２で調製された薄膜形成組成物（レジスト下層膜形成組成物）溶液をスピンコートし、２４０℃で１分間加熱することにより、薄膜［レジスト下層膜（Ｂ層）］（２５ｎｍ）を形成した。そのハードマスク上に、ＥＵＶ用レジスト溶液（メタクリレート樹脂系レジスト）をスピンコートし加熱を行いＥＵＶレジスト層（Ｄ）層を形成し、ＥＵＶ露光装置（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ　Ｔｏｏｌ　略称ＭＥＴ）を用い、ＮＡ＝０．３０、σ＝０．３６／０．６８　Ｑｕａｄｒｏｐｏｌｅの条件で露光した。露光後、ＰＥＢを行い、クーリングプレート上で室温まで冷却し、現像及びリンス処理をし、レジストパターンを形成した。評価は、２６ｎｍのラインアンドスペースの形成可否、パターン断面観察によるパターン形状を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000037
　ＥＵＶ露光では１３．５ｎｍ帯域外として１６０乃至２４０ｎｍ付近の光が発生すると、レジストが感光してパターンぼやけが発生する問題が生じる。それらの問題を解決するために上層に帯域外波長を吸収するような膜の検討が行われている。そして、本発明ではレジスト下層に存在するレジスト下層膜が幅広い波長領域にて吸収を示すため、レジスト界面での帯域外波長の反射コントロールが容易になると考えられる。
（光学定数測定）
　実施例１６乃至１７で調製した本発明の薄膜形成組成物をスピナーを用い、シリコンウェハー上にそれぞれ塗布した。ホットプレート上で２４０℃１分間加熱し、本発明の薄膜（レジスト上層膜）（膜厚０．０５μｍ）を形成した。そして、これらの薄膜を分光エリプソメーター（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製、ＶＵＶ－ＶＡＳＥ　ＶＵ－３０２）を用い、波長１９３、２００、２４８ｎｍでの屈折率（ｎ値）及び光学吸光係数（ｋ値、減衰係数とも呼ぶ）を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000038
（レジストミキシングテスト）
　本発明の薄膜形成組成物による薄膜を、ＥＵＶレジスト上層膜（ＥＵＶ帯域外放射吸収膜）や、リバース材料に適用する時にレジスト上層に塗布するため、レジストとのミキシングが生じない必要がある。
　市販のフォトレジスト溶液（住友化学（株）製、商品名ＰＡＲ８５５）をシリコンウェハーにスピナーによりそれぞれ塗布し、ホットプレート上で１００℃にて６０秒間ベークし、膜厚０．１０μｍのフォトレジスト膜を形成した。実施例１６乃至１７、比較例１で調製した薄膜形成組成物の溶液をスピナーを用い、レジスト上に塗布した。ホットプレート上で１００℃１分間加熱し、薄膜形成組成物による薄膜０．１０μｍをそれぞれ形成した。レジストが塗布組成物に溶解してミキシングした場合を不良とし、塗布組成物に溶解せずに塗布可能であった場合を良好とした。
　従って、本発明の薄膜形成組成物による薄膜は、ＥＵＶレジスト上層膜（ＥＵＶ帯域外放射吸収膜）やリバース材料に適用できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000039
（現像液除去性テスト）
　本発明の薄膜形成組成物による薄膜を、ＥＵＶレジスト上層膜（ＥＵＶ帯域外放射吸収膜）に適用する時には露光後、現像液にて除去される必要がある。その為、現像液にて溶解する必要がある。実施例１６乃至１７、比較例１で調製した薄膜形成組成物（ＥＵＶレジスト上層膜形成組成物）の溶液をシリコンウェハーにスピナーによりそれぞれ塗布し、ホットプレート上で１００℃にて６０秒間ベークし、膜厚１００ｎｍのＥＵＶレジスト上層膜を形成した。その後、２．３８質量％濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を塗布し、１分間保持した。その後、高速回転により現像液を振り切り、ＥＵＶレジスト上層膜が除去された場合、除去性良好とし、除去されなかった場合、あるいは溶け残りが生じた場合を除去性不良とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000040
　従って、本発明の薄膜形成組成物による薄膜は、ＥＵＶレジスト上層膜（ＥＵＶ帯域外放射吸収膜）に適用できる。
（溶媒現像プロセス用レジストパターニング評価）
　上述の有機下層膜形成組成物［上記式（１０－１）で表される単位構造を含むポリマー含有組成物］をシリコンウエハー上に塗布し、ホットプレート上で２１５℃で１分間加熱し、膜厚２００ｎｍの有機下層膜（Ａ層）を形成した。
　その上に、実施例１乃至実施例１５、実施例１８乃至実施例１９、比較例１及び２の薄膜形成組成物（レジスト下層膜形成組成物）を塗布し、ホットプレート上で２４０℃で１分間加熱し、膜厚２０ｎｍの薄膜［レジスト下層膜（Ｂ層）］を形成した。その上に市販のフォトレジスト溶液（富士フイルム（株）製、商品名ＦＡｉＲＳ－９５２１ＮＴ０５）をスピナーによりそれぞれ塗布し、ホットプレート上で１００℃にて１分間加熱し、膜厚８５ｎｍのフォトレジスト膜（Ｃ層）を形成した。
　続いて、（株）ニコン製ＮＳＲ－Ｓ３０７Ｅスキャナー（波長１９３ｎｍ、ＮＡ、σ：０．８５、０．９３／０．８５）を用い、現像後にフォトレジストのライン幅及びそのライン間の幅が０．０６５μｍ、すなわち０．０６５μｍのラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）＝１／１のデンスラインが形成されるように設定されたマスクに通して露光を行った。その後、ホットプレート上１００℃で６０秒間ベークし、冷却後、酢酸ブチル（溶剤現像液）を用いて６０秒現像し、薄膜［レジスト下層膜（Ｂ層）］上にネガ型のパターンを形成した。
　得られたフォトレジストパターンについて、大きなパターン剥がれやアンダーカットが発生しないものを良好と評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000041
　従って、本発明の薄膜形成組成物による薄膜は、溶剤現像用レジストの下層膜に適用できる。
　本発明の薄膜形成組成物はフォトレジスト等のレジスト下層膜形成組成物、ＥＵＶレジスト等のレジスト下層膜形成組成物、ＥＵＶレジスト上層膜形成組成物、リバース材料形成組成物、溶剤現像用レジストの下層膜形成組成物等に利用することができる。

Claims (18)

  1. 　下記式（１）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     ［式（１）において、Ｒ0はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、もしくはシアノ基を有する有機基であり且つＴｉ－Ｃ結合によりチタン原子と結合している有機基を表し、Ｒ1はアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン原子を表す。ａは０乃至２の整数を表す。］で表される化合物、チタンキレート化合物、及び加水分解性チタンダイマーからなる群から選ばれるチタン化合物（Ａ）と、
    　下記式（２）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     ［式（２）において、Ｒ2は窒素原子含有環基若しくはそれを含む有機基、縮合芳香族環基若しくはそれを含む有機基、保護されたフェノール性ヒドロキシ基若しくはそれを含む有機基、又はビスアリール基若しくはそれを含む有機基であり且つＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合している基若しくは有機基を表し、Ｒ3はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、もしくはシアノ基を有する有機基であり且つＳｉ－Ｃ結合又はＳｉ－Ｎ結合によりケイ素原子と結合している有機基を表し、Ｒ4はアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン原子を表す。ａ’は１の整数を表し、ｂは０又は１の整数を表し、（ａ’＋ｂ）は１又は２の整数を表す。］で表されるシリコン化合物（Ｂ）との混合物、その混合物の加水分解物、又はその混合物の加水分解縮合物を含む組成物であって、該組成物中のＴｉ原子とＳｉ原子に換算した合計モル数に対してＴｉ原子のモル数が５０％乃至９０％である、リソグラフィー工程でレジストと共に用いる薄膜形成組成物。
  2. 　前記薄膜形成組成物が、上記式（１）で表される化合物、チタンキレート化合物、及び加水分解性チタンダイマーからなる群から選ばれるチタン化合物（Ａ）と、上記式（２）で表されるシリコン化合物（Ｂ）と下記式（３）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     ［式（３）において、Ｒ5はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、スルホニル基、スルフィド結合、エーテル結合、エステル結合、スルホンアミド基、もしくはシアノ基を有する有機基であり且つＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合している有機基を表し、Ｒ6はアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン原子を表し、ａ’’は０乃至３の整数を表す。）で表されるシリコン化合物（Ｃ）との混合物、その混合物の加水分解物、又はその混合物の加水分解縮合物を含むものである、請求項１に記載の薄膜形成組成物。
  3. 　前記窒素原子含有環基若しくはそれを含む有機基が、式（４）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     ［式（４）において、Ｒ7は水素原子、又は炭素原子数１乃至１０のアルキル基、アルケニル基、エポキシ基、スルホニル基、若しくはそれらを含む有機基を表し、Ｒ8は炭素原子数１乃至１０のアルキレン基、ヒドロキシアルキレン基、スルフィド結合、エーテル結合、エステル結合、又はそれらの組み合わせを表し、Ｘ1は式（５）、式（６）、又は式（７）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     ｛式（５）、式（６）、及び式（７）において、Ｒ9乃至Ｒ13はそれぞれ独立して水素原子、又は炭素原子数１乃至１０のアルキル基、アルケニル基、エポキシ基、スルホニル基、若しくはそれらを含む有機基を表す。｝で表される基を表す。］で表される有機基を表し、且つＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合している有機基である、請求項１又は請求項２に記載の薄膜形成組成物。
  4. 　前記窒素原子含有環基若しくはそれを含む有機基がイミダゾール基又はイミダゾール基を含む有機基である、請求項１又は請求項２に記載の薄膜形成組成物。
  5. 　前記縮合芳香族環基若しくはそれを含む有機基がナフチル基又はアントリル基である、請求項１又は請求項２に記載の薄膜形成組成物。
  6. 　前記保護されたフェノール性ヒドロキシ基若しくはそれを含む有機基がアルコキシアルキル置換アリール基又はアルコキシアルコキシアルキル置換アリール基である、請求項１又は請求項２に記載の薄膜形成組成物。
  7. 　前記ビスアリール基若しくはそれを含む有機基がビスフェニル基である、請求項１又は請求項２に記載の薄膜形成組成物。
  8. 　更にβジケトン及び／又はβケトエステルを含む、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の薄膜形成組成物。
  9. 　更に酸を含む、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の薄膜形成組成物。
  10. 　更に塩を含む、請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の薄膜形成組成物。
  11. 　更に水を含む、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の薄膜形成組成物。
  12. 　請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の薄膜形成組成物を半導体基板上に塗布し焼成することによって得られる薄膜。
  13. 　請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の薄膜形成組成物を半導体基板上に塗布し、焼成して薄膜を形成する工程、該薄膜上にレジスト用組成物を塗布してレジスト膜を形成する工程、該レジスト膜を露光する工程、露光後に該レジスト膜を現像しレジストパターンを得る工程、該レジストパターンにより薄膜をエッチングする工程、及びパターン化されたレジスト膜と薄膜により半導体基板を加工する工程を含む半導体装置の製造方法。
  14. 　半導体基板上に有機下層膜を形成する工程、該有機下層膜上に請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の薄膜形成組成物を塗布し、焼成して薄膜を形成する工程、該薄膜上にレジスト用組成物を塗布してレジスト膜を形成する工程、該レジスト膜を露光する工程、露光後に該レジスト膜を現像しレジストパターンを得る工程、該レジストパターンにより薄膜をエッチングする工程、パターン化された薄膜により有機下層膜をエッチングする工程、及びパターン化された有機下層膜により半導体基板を加工する工程を含む半導体装置の製造方法。
  15. 　半導体基板上に有機下層膜を形成する工程、該有機下層膜上に請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の薄膜形成組成物を塗布し、焼成して薄膜を形成する工程、該薄膜上に有機レジスト下層膜形成組成物を塗布して有機レジスト下層膜を形成する工程、該有機レジスト下層膜上にレジスト用組成物を塗布してレジスト膜を形成する工程、該レジスト膜を露光する工程、露光後に該レジスト膜を現像しレジストパターンを得る工程、該レジストパターンにより有機レジスト下層膜をエッチングする工程、パターン化された有機レジスト下層膜により薄膜をエッチングする工程、パターン化された薄膜により有機下層膜をエッチングする工程、及びパターン化された有機下層膜により半導体基板を加工する工程を含む半導体装置の製造方法。
  16. 　基板上にレジストパターンを形成する工程、その上に請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の薄膜形成組成物を塗布し、焼成して薄膜を形成する工程、該薄膜をエッチングしてレジスト表面を露出する工程、レジストパターンをエッチングしパターンを反転させる工程を含む半導体装置の製造方法。
  17. 　レジストがＥＵＶレジストである請求項１３乃至請求項１６のいずれか１項に記載の製造方法。
  18. 　半導体基板上にＥＵＶレジスト用組成物を塗布し、焼成してＥＵＶレジスト膜を形成する工程、該ＥＵＶレジスト膜上に請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の薄膜形成組成物を塗布して薄膜を形成する工程、ＥＵＶで露光する工程、露光後にＥＵＶレジストを現像しレジストパターンを得る工程、レジストパターンにより半導体基板を加工する工程を含む半導体装置の製造方法。
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