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JP7659230B2 - Silicon-containing planarizing coating for pattern reversal - Google Patents
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JP7659230B2 - Silicon-containing planarizing coating for pattern reversal - Google Patents

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Description

本発明はパターン反転材料及び該反転材料を用いたパターン反転方法に関し、詳細には、該反転材料にてレジストパターンを被覆・充填した後、ドライエッチングとウェットエッチングにより該レジストパターンを除去し反転パターンを形成する技術に関する。 The present invention relates to a pattern reversal material and a pattern reversal method using the reversal material, and more specifically, to a technology in which a resist pattern is coated and filled with the reversal material, and then the resist pattern is removed by dry etching and wet etching to form a reversal pattern.

半導体装置の製造分野では、基板上に微細なパターンを形成し、このパターンに従ってエッチングを行い、基板を加工する技術が広く用いられている。
リソグラフィー技術の進展に伴い微細パターン化が進み、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザーが用いられ、更に電子線やEUV(極端紫外線)を用いた露光技術が検討されている。
2. Description of the Related Art In the field of semiconductor device manufacturing, a technique is widely used in which a fine pattern is formed on a substrate, and the substrate is processed by etching according to this pattern.
With the progress of lithography technology, finer patterns have been produced, and KrF excimer lasers and ArF excimer lasers are being used. Furthermore, exposure techniques using electron beams and EUV (extreme ultraviolet) are being investigated.

パターン形成技術の一つとして、パターン反転法がある。この技術は、まず半導体基板上にレジストパターンを形成した後、該レジストパターンをシリコン系塗布液(反転材料)で被覆し、レジストパターン間を該塗布液で充填し、これを焼成して塗膜を形成する。その後シリコン含有塗膜の上部をフッ素系ガスでエッチングすることによりエッチバックしてレジストパターン上部を露出させ、続いてガスを変え酸素系ガスによりレジストパターンエッチングを除去すると、消失したレジストパターンに代わりシリコン系塗膜に由来するシリコン系のパターンが残り、パターンの反転が行われる。この反転パターンが形成されたシリコン系膜をエッチングマスクとして、その下層や基板のエッチングを行うと反転パターンが転写され、基板上にパターンが形成される。
このような反転パターンの形成に使用する材料として、ポリシロキサンを含有する組成物が提案されている(特許文献1乃至特許文献4)。
また、レジストパターンを光照射して後に使用する反転材料に含まれる有機溶剤への耐性を付与した後、非シリコーン系樹脂を含む反転材料で該レジストパターン間を充填し、アルカリ性ウェットエッチングにより、該反転材料の上部のエッチバックと、該レジストパターンの除去を行う方法も提案されている(特許文献5)。
One of the pattern formation techniques is the pattern inversion method. In this technique, a resist pattern is first formed on a semiconductor substrate, the resist pattern is then covered with a silicon-based coating liquid (reversal material), the coating liquid is filled between the resist patterns, and the coating liquid is baked to form a coating film. The upper part of the silicon-containing coating film is then etched back with a fluorine-based gas to expose the upper part of the resist pattern, and the gas is then changed to an oxygen-based gas to remove the resist pattern, leaving a silicon-based pattern derived from the silicon-based coating film in place of the lost resist pattern, thereby inverting the pattern. When the silicon-based film on which the inversion pattern is formed is used as an etching mask to etch the underlying layer or the substrate, the inversion pattern is transferred and a pattern is formed on the substrate.
As a material used for forming such a reverse pattern, compositions containing polysiloxane have been proposed (Patent Documents 1 to 4).
In addition, a method has also been proposed in which a resist pattern is irradiated with light to impart resistance to organic solvents contained in a reversal material to be used later, and then spaces between the resist pattern are filled with a reversal material containing a non-silicone resin, and the upper part of the reversal material is etched back and the resist pattern is removed by alkaline wet etching (Patent Document 5).

国際公開第2017/145808号International Publication No. 2017/145808 国際公開第2017/145809号International Publication No. 2017/145809 国際公開第2018/066515号International Publication No. 2018/066515 国際公開第2018/043407号International Publication No. 2018/043407 特開2009-211036号公報JP 2009-211036 A

上記ドライエッチングによるパターン反転技術においては、反転パターンを形成するシリコン系塗膜においてエッチングガスに対する耐性が必要となる。ドライエッチング耐性が不足するシリコン系塗膜ではパターン反転できず、反転できたとしても、反転パターン側壁が損傷を受け、矩形な反転パターンを得ることが難しい。また十分なドライエッチング耐性を確保するべく高ケイ素含有率の材料を使用すると、レジストパターンへの埋め込み性や上記塗膜の平坦化性が失われる虞がある。
またウェットエッチングによる反転材料のエッチバックを行う場合、特殊なウェット薬液と該ウェット薬液に対して溶解する特殊な反転材料の設計が必要となる。
In the pattern reversal technique by dry etching, the silicon-based coating film forming the reversal pattern needs to be resistant to etching gas. A silicon-based coating film lacking in dry etching resistance cannot reverse the pattern, and even if it can be reversed, the sidewall of the reversal pattern is damaged, making it difficult to obtain a rectangular reversal pattern. In addition, if a material with a high silicon content is used to ensure sufficient dry etching resistance, there is a risk that the embedding ability in the resist pattern and the flattening ability of the coating film will be lost.
Furthermore, when etching back a reversal material by wet etching, it is necessary to design a special wet chemical and a special reversal material that dissolves in the wet chemical.

本発明は、高エッチング耐性を有し、かつ、レジストパターン間への良好な埋め込み性と、レジストパターンのライン部とスペース部で平坦化性に優れる硬化膜を形成できる、パターン反転材料及び該材料を用いる反転パターン形成方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a pattern reversal material that has high etching resistance, good filling properties between resist patterns, and can form a cured film that has excellent planarization properties in the line and space portions of the resist pattern, and a method for forming a reversal pattern using the material.

本発明は、第1観点として
(A)加水分解性シランの加水分解縮合物からなるポリシロキサンであって、それが有するシラノール基の少なくとも一部がキャッピングされている変性ポリシロキサンと、
(B)硬化触媒と、
(C)レジスト膜にダメージを与えない有機溶剤、
とを含む、
シリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤に関する。
第2観点として、上記(C)有機溶剤が、レジスト膜に対して難溶解性を示す疎水性アルコールを含む、第1観点に記載のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤に関する。
第3観点として、上記(C)有機溶剤が、ArF用レジスト材料からなるレジスト膜と60秒間接触させたとき、接触前のレジスト膜の膜厚に対する接触後のレジスト膜の膜厚の減少率が10%以下となる疎水性アルコールを含む、第2観点に記載のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤に関する。
第4観点として、上記(A)変性ポリシロキサン中の全ケイ素原子に対するシラノール基の割合が50モル%以下である、第1観点乃至第3観点のうちいずれか一項に記載のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤に関する。
第5観点として、上記(A)変性ポリシロキサンが
上記加水分解縮合物が有するシラノール基の少なくとも一部がアルコール変性された加水分解縮合物の変性物、
上記加水分解縮合物が有するシラノール基の少なくとも一部がアセタール保護された加水分解縮合物の変性物、及び、
上記加水分解縮合物とアルコールの脱水反応物からなる群から選択される少なくとも一種を含む、
第1観点乃至第4観点のうちいずれか一項に記載のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤に関する。
第6観点として、上記アルコールが1価アルコールである、第5観点に記載のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤に関する。
第7観点として、上記(A)変性ポリシロキサンが、上記加水分解縮合物とアルコールの脱水反応物を含む、第5観点又は第6観点に記載のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤に関する。
第8観点として、上記加水分解性シランの加水分解縮合物からなるポリシロキサンが、下記式(1)で表される少なくとも1種の加水分解性シランを含む加水分解性シランの加水分解縮合物である、第1観点乃至第7観点のうちいずれか一項に記載のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤に関する。

Figure 0007659230000001
(式中、
は、ケイ素原子に結合する基であって、互いに独立して、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアラルキル基、置換さ
れていてもよいハロゲン化アルキル基、置換されていてもよいハロゲン化アリール基、置換されていてもよいハロゲン化アラルキル基、置換されていてもよいアルコキシアルキル基、置換されていてもよいアルコキシアリール基、置換されていてもよいアルコキシアラルキル基、もしくは置換されていてもよいアルケニル基を表すか、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、アミド基、アルコキシ基、スルホニル基、もしくはシアノ基を有する有機基、又はそれらの組み合わせを表し、
は、ケイ素原子に結合する基又は原子であって、互いに独立して、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、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。)
第9観点として、上記加水分解性シランの加水分解縮合物からなるポリシロキサンが、上記式(1)中のaが1である加水分解性シラン(ii)の加水分解縮合物、又は、上記式(1)中のaが0である加水分解性シラン(i)と上記式(1)中のaが1である加水分解性シラン(ii)との共加水分解縮合物である、第8観点に記載のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤に関する。
第10観点として、上記加水分解性シランの加水分解縮合物からなるポリシロキサンが、上記加水分解性シラン(i):上記加水分解性シラン(ii)を、モル比にて20:80乃至40:60の割合で有する共加水分解縮合物である、第8観点に記載のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤に関する。
第11観点として、上記レジスト膜が、ArF用レジスト材料からなる膜である、第1観点乃至第10観点のうちいずれか一項に記載のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤に関する。
第12観点として、基板上にレジスト膜を形成する工程、
光又は電子線の照射と現像によりレジストパターンを形成する工程、
現像中又は現像後のパターンが形成されたレジスト膜上に、請求項1乃至請求項11のうちいずれか一項に記載のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤を塗布し、焼成して硬化膜を形成する工程、
上記硬化膜の表面をドライエッチングによりエッチバッグして、パターンが形成されたレジスト膜のレジストパターン表面を露出させる工程、
上記パターン化されたレジスト膜をウェットエッチングにより除去し、パターンを反転する工程、を含む、反転パターン形成方法に関する。
第13観点として、上記パターンを反転する工程において、有機溶媒を用いたウェットエッチングにより上記パターン化されたレジスト膜を除去する、第12観点に記載の反転パターン形成方法に関する。
第14観点として、上記硬化膜を形成する工程において、焼成温度は80℃乃至180℃である、第12観点又は第13観点に記載の反転パターン形成方法に関する。
第15観点として、第12観点乃至第14観点のうちいずれか一項に記載の反転パターン形成方法を用いる、半導体装置の製造方法に関する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a modified polysiloxane comprising (A) a hydrolysis condensation product of a hydrolyzable silane, in which at least a portion of the silanol groups of the modified polysiloxane are capped;
(B) a curing catalyst;
(C) an organic solvent that does not damage the resist film;
and
The present invention relates to a silicon-containing planarizing pattern reversal coating.
As a second aspect, the present invention relates to the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent according to the first aspect, in which the (C) organic solvent contains a hydrophobic alcohol that is poorly soluble in the resist film.
As a third aspect, the present invention relates to the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent according to the second aspect, wherein the organic solvent (C) contains a hydrophobic alcohol such that, when the organic solvent is brought into contact with a resist film made of an ArF resist material for 60 seconds, a reduction rate of the film thickness of the resist film after contact with the resist film relative to the film thickness of the resist film before contact is 10% or less.
As a fourth aspect, the present invention relates to the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent according to any one of the first to third aspects, in which a ratio of silanol groups to all silicon atoms in the (A) modified polysiloxane is 50 mol % or less.
As a fifth aspect, the (A) modified polysiloxane is a modified product of a hydrolysis condensation product in which at least a part of the silanol groups of the hydrolysis condensation product are modified with an alcohol;
A modified product of the hydrolysis condensation product in which at least a part of the silanol groups of the hydrolysis condensation product are acetal-protected, and
The hydrolysis condensation product and the alcohol dehydration reaction product are included.
The present invention relates to a silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent according to any one of the first to fourth aspects.
As a sixth aspect, the present invention relates to the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent according to the fifth aspect, in which the alcohol is a monohydric alcohol.
As a seventh aspect, the present invention relates to the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent according to the fifth or sixth aspect, in which the (A) modified polysiloxane contains a dehydration reaction product of the hydrolysis condensate and an alcohol.
As an eighth aspect, the present invention relates to the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent according to any one of the first to seventh aspects, in which the polysiloxane consisting of a hydrolysis condensate of the hydrolyzable silane is a hydrolysis condensate of a hydrolyzable silane containing at least one hydrolyzable silane represented by the following formula (1):
Figure 0007659230000001
(Wherein,
R 1 is a group bonded to a silicon atom, and each independently represents an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted aralkyl group, an optionally substituted halogenated alkyl group, an optionally substituted halogenated aryl group, an optionally substituted halogenated aralkyl group, an optionally substituted alkoxyalkyl group, an optionally substituted alkoxyaryl group, an optionally substituted alkoxyaralkyl group, or an optionally substituted alkenyl group, or represents an organic group having an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a mercapto group, an amino group, an amido group, an alkoxy group, a sulfonyl group, or a cyano group, or a combination thereof;
R2 is a group or atom bonded to a silicon atom, and each independently represents an alkoxy group, an aralkyloxy group, an acyloxy group, or a halogen atom;
a represents an integer of 0 to 3.
As a ninth aspect, the present invention relates to the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent according to the eighth aspect, in which the polysiloxane consisting of the hydrolyzed condensate of the hydrolyzable silane is a hydrolyzed condensate of a hydrolyzable silane (ii) in which a in the above formula (1) is 1, or a co-hydrolyzed condensate of a hydrolyzable silane (i) in which a in the above formula (1) is 0 and a hydrolyzable silane (ii) in which a in the above formula (1) is 1.
As a tenth aspect, the present invention relates to the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent according to the eighth aspect, in which the polysiloxane consisting of the hydrolyzed condensate of the hydrolyzable silane is a co-hydrolyzed condensate having the hydrolyzable silane (i):the hydrolyzable silane (ii) in a molar ratio of 20:80 to 40:60.
As an eleventh aspect, the present invention relates to the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent according to any one of the first to tenth aspects, in which the resist film is a film made of an ArF resist material.
As a twelfth aspect, a step of forming a resist film on a substrate;
A step of forming a resist pattern by irradiation with light or an electron beam and development;
A process of applying the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent according to any one of claims 1 to 11 onto a resist film having a pattern formed thereon during or after development, and baking the coating agent to form a hardened film;
a step of etching back the surface of the cured film by dry etching to expose a resist pattern surface of the resist film on which a pattern has been formed;
and removing the patterned resist film by wet etching to invert the pattern.
As a thirteenth aspect, the present invention relates to the method for forming a reversal pattern as defined in the twelfth aspect, wherein in the step of reversing the pattern, the patterned resist film is removed by wet etching using an organic solvent.
As a fourteenth aspect, the present invention relates to the method for forming a reversal pattern according to the twelfth or thirteenth aspect, in which in the step of forming the cured film, a baking temperature is 80° C. to 180° C.
A fifteenth aspect relates to a method for manufacturing a semiconductor device, using the method for forming a reverse pattern according to any one of the twelfth to fourteenth aspects.

本発明によれば、レジストパターン間への良好な埋め込み性と、レジストパターンのライン部とスペース部における平坦化性に優れ、またレジストパターンのウェットエッチングに対して高い耐性を有する硬化膜を形成できる、シリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤を提供することができる。
また本発明のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤は、比較的低温の焼成条件であっても硬化膜を形成できるため、高温焼成による下層のレジストパターン溶解などのパターン崩れを起こすことなく、レジストパターンへの埋め込み・被覆を行うことができ、良好な形状の反転パターンを形成できる。
According to the present invention, there can be provided a silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent which has excellent filling properties between resist patterns, excellent planarizing properties in line and space portions of a resist pattern, and is capable of forming a cured film having high resistance to wet etching of the resist pattern.
Furthermore, the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of the present invention can form a cured film even under relatively low-temperature baking conditions, and therefore can embed and coat the resist pattern without causing pattern collapse such as dissolution of the underlying resist pattern due to high-temperature baking, thereby forming a reversal pattern with a good shape.

図1は、段差基板上に例1のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤から作製した例3の硬化膜の断面SEM写真を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional SEM photograph of a cured film of Example 3 produced from the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of Example 1 on a stepped substrate. 図2は、段差基板上に例2のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤から作製した例4の硬化膜の断面SEM写真を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional SEM photograph of the cured film of Example 4 produced from the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of Example 2 on a stepped substrate. 図3は、パターン反転評価において、例1のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤にてレジストパターン被覆後のエッチバック(レジストの頭出し)後の断面SEM写真を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional SEM photograph after etch-back (exposing the top of the resist) following coating of a resist pattern with the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of Example 1 in a pattern reversal evaluation. 図4は、パターン反転評価において、レジストパターンのウェットエッチング除去後における、反転パターンの断面SEM写真を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a SEM photograph of a cross section of a reversal pattern after the resist pattern is removed by wet etching in a pattern reversal evaluation.

[シリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤]
本発明は、反転パターンを利用したパターンの形成方法に使用するパターン反転材料を対象とし、(A)加水分解性シランの加水分解縮合物からなるポリシロキサンであって、それが有するシラノール基の少なくとも一部がキャッピングされている変性ポリシロキサンと、(B)硬化触媒と、(C)レジスト膜にダメージを与えない有機溶剤とを必須として含む、シリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤(以下、単に「パターン反転用被覆剤」ともいう)に関する。
[Silicon-containing planarizing pattern reversal coating]
The present invention is directed to a pattern reversal material used in a pattern formation method utilizing a reversal pattern, and relates to a silicon-containing, planarizing coating agent for pattern reversal (hereinafter, also simply referred to as "coating agent for pattern reversal") that essentially contains: (A) a modified polysiloxane consisting of a hydrolysis condensation product of a hydrolyzable silane, in which at least a portion of the silanol groups contained therein are capped; (B) a curing catalyst; and (C) an organic solvent that does not damage a resist film.

(A)変性ポリシロキサン
本発明で使用する(A)変性ポリシロキサンは、ポリシロキサン中のシラノール基の一部がキャッピング(変性)されているポリシロキサンを指し、例えばシラノール基の一部がアルコール変性された又はアセタール保護されたポリシロキサン変性物を指す。
より具体的には、上記(A)変性ポリシロキサンは、加水分解性シランの加水分解縮合物(以下、単に「加水分解縮合物」又は「縮合物」ともいう)からなるポリシロキサンであって、それが有するシラノール基の少なくとも一部がキャッピングされたポリシロキサンを指す。
(A) Modified Polysiloxane The (A) modified polysiloxane used in the present invention refers to a polysiloxane in which some of the silanol groups in the polysiloxane have been capped (modified), and refers to, for example, a polysiloxane modification in which some of the silanol groups have been alcohol-modified or acetal-protected.
More specifically, the (A) modified polysiloxane refers to a polysiloxane consisting of a hydrolysis condensate of a hydrolyzable silane (hereinafter also simply referred to as a "hydrolysis condensate" or "condensate"), in which at least a portion of the silanol groups contained therein are capped.

上記変性ポリシロキサンや、変性前の(未変性)のポリシロキサンは、かご型、ラダー型、直鎖型、分岐型のいずれの主鎖を有する構造であるものとすることができる。さらにこれらポリシロキサンとして、市販のポリシロキサンを使用することができる。 The modified polysiloxane and the unmodified (unmodified) polysiloxane may have a cage, ladder, straight-chain, or branched main chain structure. Furthermore, commercially available polysiloxanes may be used as these polysiloxanes.

また上記変性ポリシロキサンは、その重量平均分子量を、例えば500乃至1,000,000の範囲とすることができ、パターン反転用被覆剤中での変性ポリシロキサンの析出等を抑制する観点等からは、重量平均分子量を500,000以下、より好ましくは250,000以下、より一層好ましくは100,000以下とすることができ、保存安定性と塗布性の両立の観点等からは、好ましくは700以上、より好ましくは1,000以上とすることができる。
これらの重量平均分子量は、GPC分析によるポリスチレン換算にて得られる分子量である。GPC分析は、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Shodex(登録商標)KF803L、KF802、KF801、昭和電工株式会社製)、カラム温度を40℃とし、溶離液(溶出溶媒)としてテトラヒドロフランを用い、流量(流速)は1.0mL/minとし、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。
The weight average molecular weight of the modified polysiloxane may be, for example, in the range of 500 to 1,000,000. From the viewpoint of suppressing precipitation of the modified polysiloxane in the pattern reversal coating agent, the weight average molecular weight may be 500,000 or less, more preferably 250,000 or less, and even more preferably 100,000 or less. From the viewpoint of achieving both storage stability and coatability, the weight average molecular weight may be preferably 700 or more, more preferably 1,000 or more.
These weight average molecular weights are molecular weights obtained by GPC analysis in terms of polystyrene. GPC analysis can be performed, for example, using a GPC apparatus (trade name HLC-8220GPC, manufactured by Tosoh Corporation), a GPC column (trade names Shodex (registered trademark) KF803L, KF802, KF801, manufactured by Showa Denko K.K.), a column temperature of 40° C., tetrahydrofuran as an eluent (elution solvent), a flow rate (flow velocity) of 1.0 mL/min, and polystyrene (manufactured by Showa Denko K.K.) as a standard sample.

上記(A)変性ポリシロキサンにおいて、全ケイ素原子に対するシラノール基の割合を50モル%以下、例えば40モル%以下、又は5乃至40モル%、又は10乃至25モル%とすることができる。すなわち、全ケイ素原子に対するシラノール基の割合が上記範囲となるように、上記シラノール基をキャッピングしてシラノール基量を調整することができる。
上記範囲にシラノール基量を調整することにより、本発明のパターン反転用被覆剤でレジストパターンを被覆したとき、平坦化された塗布面及び硬化膜を得ることができる。
また上記(A)変性ポリシロキサンにおいて、全ケイ素原子に対するキャッピングの割合(キャッピングしたシラノール基の割合)は、例えば20モル%乃至40モル%とすることができる。
In the modified polysiloxane (A), the ratio of silanol groups to all silicon atoms can be 50 mol % or less, for example, 40 mol % or less, or 5 to 40 mol %, or 10 to 25 mol %. That is, the amount of silanol groups can be adjusted by capping the silanol groups so that the ratio of silanol groups to all silicon atoms falls within the above range.
By adjusting the amount of silanol groups within the above range, when a resist pattern is coated with the coating agent for pattern reversal of the present invention, a planarized coated surface and cured film can be obtained.
In the modified polysiloxane (A), the proportion of capping (proportion of capped silanol groups) relative to all silicon atoms can be, for example, 20 mol % to 40 mol %.

なお本明細書において平坦化とは、レジストパターンに塗布した場合、レジストのパターンが存在する部分(ライン部)と、パターンが存在しない部分(スペース部)において、その上部に存在する塗布された被覆物の膜厚差が少ないことを意味する。本発明では、例えばライン部の溝深さ(段差)h1に対する、ライン部とスペース部の膜厚差(高低差)h2の比として定義される凹凸度(%)[=(h2/h1)×100]が50%未満、例えば40%未満であるものを平坦化性が良好であると評価できる。 In this specification, planarization means that when applied to a resist pattern, there is little difference in film thickness of the applied coating present on the upper part of the resist patterned portion (line portion) and the portion without the pattern (space portion). In the present invention, for example, a film with a degree of unevenness (%) [= (h2/h1) x 100] defined as the ratio of the film thickness difference (height difference) h2 between the line portion and the space portion to the groove depth (step) h1 of the line portion is less than 50%, for example, less than 40%, can be evaluated as having good planarization.

上記変性ポリシロキサンは、一例として、上記加水分解縮合物が有するシラノール基の少なくとも一部がアルコール変性された又はアセタール保護された変性ポリシロキサンを挙げることができる。
例えば上記変性ポリシロキサンは、上記の加水分解性シランの加水分解縮合物において、該縮合物が有するシラノール基の少なくとも一部とアルコールのヒドロキシ基との反応により得られる反応生成物、該縮合物とアルコールとの脱水反応物、また、該縮合物が有するシラノール基の少なくとも一部をアセタール基で保護した変性物等を挙げることができる。
One example of the modified polysiloxane is a modified polysiloxane in which at least a portion of the silanol groups of the hydrolysis condensate are alcohol-modified or acetal-protected.
Examples of the modified polysiloxane include a reaction product obtained by reacting at least a portion of the silanol groups in the hydrolysis condensate of the hydrolyzable silane with hydroxyl groups of an alcohol, a dehydration reaction product of the condensate with an alcohol, and a modified product in which at least a portion of the silanol groups in the condensate are protected with an acetal group.

上記アルコールとしては1価のアルコールを用いることができる。例えば炭素原子数3乃至10の1価アルコールを挙げることができ、直鎖アルコールよりも分岐状アルコールを好ましく用いることができる。
上記アルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、イソブチルアルコール、tert-ブチルアルコール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、3-ペンタノール、1-ヘプタノール、2-ヘプタノール、tert-アミルアルコール、ネオペンチルアルコール、2-メチル-1-プロパノール、2-メチル-1-ブタノール、3-メチル-1-ブタノール、3-メチル-3-ペンタノール、シクロペンタノール、1-ヘキサノール、2-ヘキサノール、3-ヘキサノール、2,3-ジメチル-2-ブタノール、3,3-ジメチル-1-ブタノール、3,3-ジメチル-2-ブタノール、2-ジエチル-1-ブタノール、2-メチル-1-ペンタノール、2-メチル-2-ペンタノール、2-メチル-3-ペンタノール、3-メチル-1-ペンタノール、3-メチル-2-ペンタノール、3-メチル-3-ペンタノール、4-メチル-1-ペンタノール、4-メチル-2-ペンタノール(メチルイソブチルカルビノール)、4-メチル-3-ペンタノール及びシクロヘキサノールが挙げられる。
また例えば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、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、プロピレングリコールモノブチルエーテル(1-ブトキシ-2-プロパノール)等のアルコキシ基含有アルコールを用いることができる。
これらの中でも、好適なものとして、2-プロパノール、4-メチル-2-ペンタノール(メチルイソブチルカルビノール)等を挙げることができる。
The alcohol may be a monohydric alcohol, for example a monohydric alcohol having 3 to 10 carbon atoms, and a branched alcohol is more preferably used than a linear alcohol.
Examples of the alcohol include methanol, ethanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 1-heptanol, 2-heptanol, tert-amyl alcohol, neopentyl alcohol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-3-pentanol, cyclopentanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, Sanol, 2,3-dimethyl-2-butanol, 3,3-dimethyl-1-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 2-diethyl-1-butanol, 2-methyl-1-pentanol, 2-methyl-2-pentanol, 2-methyl-3-pentanol, 3-methyl-1-pentanol, 3-methyl-2-pentanol, 3-methyl-3-pentanol, 4-methyl-1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol (methyl isobutyl carbinol), 4-methyl-3-pentanol and cyclohexanol.
Further, alkoxy group-containing alcohols such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and propylene glycol monobutyl ether (1-butoxy-2-propanol) can be used.
Among these, preferred ones include 2-propanol, 4-methyl-2-pentanol (methyl isobutyl carbinol), and the like.

上記縮合物が有するシラノール基と、アルコールのヒドロキシ基との反応は、ポリシロキサンとアルコールと接触させ、温度40乃至160℃、例えば120℃にて、0.1乃至48時間、例えば24時間反応させることで、シラノール基がキャッピングされた変性ポリシロキサンが得られる。この時、キャッピング剤のアルコールは、(A)変性ポリシロキサンを含有するパターン反転用被覆剤において溶媒として使用することができる。 The reaction between the silanol groups of the condensate and the hydroxyl groups of the alcohol is carried out by contacting the polysiloxane with the alcohol and reacting at a temperature of 40 to 160°C, e.g., 120°C, for 0.1 to 48 hours, e.g., 24 hours, to obtain a modified polysiloxane with capped silanol groups. At this time, the alcohol of the capping agent can be used as a solvent in the pattern reversal coating agent containing (A) the modified polysiloxane.

また上記加水分解性シランの加水分解縮合物からなるポリシロキサンとアルコールとの脱水反応物は、触媒である酸の存在下、上記ポリシロキサンをアルコールと反応させ、シラノール基をアルコールにてキャッピングし、脱水により生じた生成水を、反応系外に除去することにより製造することができる。
上記の酸は、酸解離定数(pka)が-1乃至5、好ましくは4乃至5である有機酸を用いることができる。例えば、酸は、トリフルオロ酢酸、マレイン酸、安息香酸、イソ酪酸、酢酸等、中でも安息香酸、イソ酪酸、酢酸等を例示することができる。
また、酸は、70乃至160℃の沸点を有する酸を用いることができ、例えば、トリフルオロ酢酸、イソ酪酸、酢酸、硝酸等が挙げられる。
このように上記の酸としては、酸解離定数(pka)が4乃至5であるか、又は沸点が70乃至160℃であるか、いずれかの物性を有するものが好ましい。即ち、酸性度が弱いものか、又は酸性度は強くても沸点が低いものを用いることができる。
そして、酸としては酸解離定数、沸点の性質からいずれの性質を利用することも可能である。例えば、両方の性質を持つ酢酸を好ましく用いることができる。
Furthermore, the dehydration reaction product of the polysiloxane consisting of the hydrolysis condensate of the hydrolyzable silane and an alcohol can be produced by reacting the polysiloxane with an alcohol in the presence of an acid catalyst, capping the silanol groups with the alcohol, and removing the water generated by the dehydration from the reaction system.
The acid that can be used is an organic acid having an acid dissociation constant (pka) of −1 to 5, preferably 4 to 5. Examples of the acid include trifluoroacetic acid, maleic acid, benzoic acid, isobutyric acid, and acetic acid, among which benzoic acid, isobutyric acid, and acetic acid are particularly preferred.
The acid to be used may have a boiling point of 70 to 160° C., and examples of the acid include trifluoroacetic acid, isobutyric acid, acetic acid, and nitric acid.
As described above, the acid preferably has either an acid dissociation constant (pKa) of 4 to 5 or a boiling point of 70 to 160° C. In other words, it is possible to use an acid that has a weak acidity or a strong acidity but a low boiling point.
As the acid, it is possible to use either one of the properties, ie, the acid dissociation constant and the boiling point. For example, acetic acid, which has both properties, can be preferably used.

また上記シラノール基のアセタール保護はビニルエーテルを用いて、例えばメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ノルマルブチルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテル、tert-ブチルビニルエーテル、及びシクロヘキシルビニルエーテル等の脂肪族ビニルエーテル化合物や、2,3-ジヒドロフラン、4-メチル-2,3-ジヒドロフラン、及び2,3-ジヒドロ-4H-ピラン等の環状ビニルエーテル化合物を用いることができる。特に、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、3,4-ジヒドロ-2H-ピラン、又は2,3-ジヒドロフランが好ましく用いることができる。
上記シラノール基のアセタール保護は、上記加水分解性シランの加水分解縮合物からなるポリシロキサンと、上記ビニルエーテルと、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等の非プロトン性溶媒を用い、ピリジウムパラトルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、塩酸、硫酸等の触媒を用いて実施できる。
For the acetal protection of the silanol group, a vinyl ether can be used, for example, an aliphatic vinyl ether compound such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, normal butyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, or cyclohexyl vinyl ether, or a cyclic vinyl ether compound such as 2,3-dihydrofuran, 4-methyl-2,3-dihydrofuran, or 2,3-dihydro-4H-pyran. In particular, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, ethylhexyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, 3,4-dihydro-2H-pyran, or 2,3-dihydrofuran can be preferably used.
The acetal protection of the silanol groups can be carried out using a polysiloxane consisting of a hydrolysis condensate of the hydrolyzable silane, the vinyl ether, and an aprotic solvent such as propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl acetate, dimethylformamide, tetrahydrofuran, or 1,4-dioxane, and using a catalyst such as pyridinium paratoluenesulfonate, trifluoromethanesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, hydrochloric acid, or sulfuric acid.

なおこれらシラノール基のアルコールによるキャッピングやアセタール保護は、後述する加水分解性シランの加水分解及び縮合と同時に行ってもよい。 The capping of these silanol groups with alcohol or acetal protection may be carried out simultaneously with the hydrolysis and condensation of the hydrolyzable silane described below.

上記加水分解性シランの加水分解縮合物からなるポリシロキサン、すなわち変性前のポリシロキサンとして、例えば、後述する式(1)で表される少なくとも1種の加水分解性シランを含む加水分解性シランの加水分解縮合物を用いることができる。
上記加水分解縮合物に係る加水分解性シランは、一種又は二種以上の加水分解性シランを含むことができる。
また、本発明において、上記加水分解性シランの「加水分解縮合物」、すなわち加水分解縮合の生成物には、縮合が完全に完了した縮合物であるポリオルガノシロキサンポリマーだけでなく、縮合が完全に完了しない部分加水分解縮合物であるポリオルガノシロキサンポリマーも包含される。このような部分加水分解縮合物も、縮合が完全に完了した縮合物と同様、加水分解性シラン化合物の加水分解及び縮合によって得られたポリマーであるが、部分的に加水分解で止まり、縮合しておらず、それ故、Si-OH基が残存しているものである。また、本発明の当該パターン反転用被覆剤には、加水分解縮合物の他に、未縮合の加水分解物(完全加水分解物、部分加水分解物)や、モノマー(加水分解性シラン化合物)が残存していてもよい。
なお、本明細書において、「加水分解性シラン」を単に「シラン化合物」とも称することがある。
As the polysiloxane consisting of the hydrolysis condensation product of the hydrolysis silane, i.e., the polysiloxane before modification, for example, a hydrolysis condensation product of a hydrolysis silane containing at least one hydrolysis silane represented by the formula (1) described later can be used.
The hydrolyzable silane in the hydrolysis condensate may contain one or more hydrolyzable silanes.
In the present invention, the "hydrolysis condensate" of the hydrolyzable silane, i.e., the product of hydrolysis condensation, includes not only polyorganosiloxane polymers that are condensates in which condensation is completely completed, but also polyorganosiloxane polymers that are partial hydrolysis condensates in which condensation is not completely completed. Such partial hydrolysis condensates are polymers obtained by hydrolysis and condensation of hydrolyzable silane compounds, like condensates in which condensation is completely completed, but they are partially hydrolyzed and not condensed, and therefore Si-OH groups remain. In addition to the hydrolysis condensate, the pattern reversal coating agent of the present invention may also contain uncondensed hydrolyzates (complete hydrolyzates, partial hydrolyzates) and monomers (hydrolyzable silane compounds).
In this specification, the "hydrolyzable silane" may also be simply referred to as a "silane compound."

Figure 0007659230000002
式(1)中、Rは、ケイ素原子に結合する基であって、互いに独立して、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアラルキル基、置換されていてもよいハロゲン化アルキル基、置換されていてもよいハロゲン化アリール基、置換されていてもよいハロゲン化アラルキル基、置換されていてもよいアルコキシアルキル基、置換されていてもよいアルコキシアリール基、置換されていてもよいアルコキシアラルキル基、もしくは置換されていてもよいアルケニル基を表すか、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、アミド基、アルコキシ基、スルホニル基、もしくはシアノ基を有する有機基、又はそれらの組み合わせを表し、Rは、ケイ素原子に結合する基又は原子であって、互いに独立して、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、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。
Figure 0007659230000002
In formula (1), R 1 is a group bonded to a silicon atom, and each independently represents an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted aralkyl group, an optionally substituted halogenated alkyl group, an optionally substituted halogenated aryl group, an optionally substituted halogenated aralkyl group, an optionally substituted alkoxyalkyl group, an optionally substituted alkoxyaryl group, an optionally substituted alkoxyaralkyl group, or an optionally substituted alkenyl group, or represents an organic group having an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a mercapto group, an amino group, an amido group, an alkoxy group, a sulfonyl group, or a cyano group, or a combination thereof; R 2 is a group or atom bonded to a silicon atom, and each independently represents an alkoxy group, an aralkyloxy group, an acyloxy group, or a halogen atom; and a represents an integer of 0 to 3.

上記(変性前の)ポリシロキサンは、上記式(1)中のaが1である加水分解性シラン(ii)の加水分解縮合物、又は、式(1)中のaが0である加水分解性シラン(i)と式(1)中のaが1である加水分解性シラン(ii)との共加水分解縮合物を用いることができる。
上記(変性前の)ポリシロキサンは、加水分解性シラン(i):加水分解性シラン(ii)がモル比として0:100乃至50:50、又は10:90乃至50:50、例えば20:80乃至40:60の割合の範囲で用いることができる。
The polysiloxane (before modification) can be a hydrolysis condensation product of a hydrolysis silane (ii) in which a in the above formula (1) is 1, or a co-hydrolysis condensation product of a hydrolysis silane (i) in which a in the formula (1) is 0 and a hydrolysis silane (ii) in which a in the formula (1) is 1.
The polysiloxane (before modification) can be used in such a range that the molar ratio of hydrolyzable silane (i):hydrolyzable silane (ii) is 0:100 to 50:50, or 10:90 to 50:50, for example, 20:80 to 40:60.

上記式(1)中、アルキル基として、例えば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。 In the above formula (1), examples of the alkyl group include linear or branched alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, an s-butyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group, a 1-methyl-n-butyl group, a 2-methyl-n-butyl group, a 3-methyl-n-butyl group, a 1,1-dimethyl-n-propyl group, a 1,2-dimethyl-n-propyl group, a 2,2-dimethyl-n-propyl group, a 1-ethyl-n-propyl group, an n-hexyl group, a 1-methyl-n-pentyl group, a 2-methyl Examples of such groups include ethyl-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, 1,3-dimethyl-n-butyl group, 2,2-dimethyl-n-butyl group, 2,3-dimethyl-n-butyl group, 3,3-dimethyl-n-butyl group, 1-ethyl-n-butyl group, 2-ethyl-n-butyl group, 1,1,2-trimethyl-n-propyl group, 1,2,2-trimethyl-n-propyl group, 1-ethyl-1-methyl-n-propyl group, and 1-ethyl-2-methyl-n-propyl group.

また環状アルキル基を用いることもでき、例えば炭素原子数3乃至10の環状アルキル基として、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のシクロアルキル基、ビシクロブチル基、ビシクロペンチル基、ビシクロヘキシル基、ビシクロヘプチル基、ビシクロオクチル基、ビシクロノニル基及びビシクロデシル基等の架橋環式のシクロアルキル基等が挙げられる。
Cyclic alkyl groups can also be used. Examples of cyclic alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms include cyclopropyl, cyclobutyl, 1-methylcyclopropyl, 2-methylcyclopropyl, cyclopentyl, 1-methylcyclobutyl, 2-methylcyclobutyl, 3-methylcyclobutyl, 1,2-dimethylcyclopropyl, 2,3-dimethylcyclopropyl, 1-ethylcyclopropyl, 2-ethylcyclopropyl, cyclohexyl, 1-methylcyclopentyl, 2-methylcyclopentyl, 3-methylcyclopentyl, 1-ethylcyclobutyl, 2-ethylcyclobutyl, 3-ethylcyclobutyl, 1,2-dimethylcyclobutyl, 1,3-dimethylcyclobutyl, 2,2-dimethylcyclobutyl, 2,3-dimethylcyclopropyl, and the like.
Examples of cycloalkyl groups include dimethyl-cyclobutyl group, 2,4-dimethyl-cyclobutyl group, 3,3-dimethyl-cyclobutyl group, 1-n-propyl-cyclopropyl group, 2-n-propyl-cyclopropyl group, 1-i-propyl-cyclopropyl group, 2-i-propyl-cyclopropyl group, 1,2,2-trimethyl-cyclopropyl group, 1,2,3-trimethyl-cyclopropyl group, 2,2,3-trimethyl-cyclopropyl group, 1-ethyl-2-methyl-cyclopropyl group, 2-ethyl-1-methyl-cyclopropyl group, 2-ethyl-2-methyl-cyclopropyl group, and 2-ethyl-3-methyl-cyclopropyl group; and bridged ring cycloalkyl groups such as bicyclobutyl group, bicyclopentyl group, bicyclohexyl group, bicycloheptyl group, bicyclooctyl group, bicyclononyl group, and bicyclodecyl group.

アリール基は、フェニル基、縮合環芳香族炭化水素化合物の水素原子を一つ取り除いて誘導される1価の基、環連結芳香族炭化水素化合物の水素原子を一つ取り除いて誘導される1価の基のいずれでもよく、その炭素原子数は、特に限定されるものではないが、好ましくは40以下、より好ましくは30以下、より一層好ましくは20以下である。
例えばアリ-ル基として炭素原子数6乃至20のアリール基が挙げられ、一例としてフェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、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、9-フェナントリル基、1-ナフタセニル基、2-ナフタセニル基、5-ナフタセニル基、2-クリセニル基、1-ピレニル基、2-ピレニル基、ペンタセニル基、ベンゾピレニル基、トリフェニレニル基;ビフェニル-2-イル基(o-ビフェニリル基)、ビフェニル-3-イル基(m-ビフェニリル基)、ビフェニル-4-イル基(p-ビフェニリル基)、パラテルフェニル-4-イル基、メタテルフェニル-4-イル基、オルトテルフェニル-4-イル基、1,1’-ビナフチル-2-イル基、2,2’-ビナフチル-1-イル基等が挙げられるが、これらに限定されない。
The aryl group may be any of a phenyl group, a monovalent group derived by removing one hydrogen atom from a fused-ring aromatic hydrocarbon compound, and a monovalent group derived by removing one hydrogen atom from a ring-linked aromatic hydrocarbon compound, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 40 or less, more preferably 30 or less, and even more preferably 20 or less.
For example, the aryl group may be an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a 1-anthryl group, a 2-anthryl group, a 9-anthryl group, a 1-phenanthryl group, a 2-phenanthryl group, a 3-phenanthryl group, a 4-phenanthryl group, a 9-phenanthryl group, a 1-naphthacenyl group, a 2-naphthacenyl group, a 5-naphthacenyl group, a 2-chrysenyl group, a 1-pyrenyl group, and a 2-pyrenyl group. , pentacenyl group, benzopyrenyl group, triphenylenyl group; biphenyl-2-yl group (o-biphenylyl group), biphenyl-3-yl group (m-biphenylyl group), biphenyl-4-yl group (p-biphenylyl group), para-terphenyl-4-yl group, meta-terphenyl-4-yl group, ortho-terphenyl-4-yl group, 1,1'-binaphthyl-2-yl group, 2,2'-binaphthyl-1-yl group and the like, but are not limited to these.

アラルキル基は、アリール基が置換したアルキル基であり、このようなアリール基及びアルキル基の具体例としては、上述したものと同じものが挙げられる。アラルキル基の炭素原子数は、特に限定されるものではないが、好ましくは40以下、より好ましくは30以下、より一層好ましくは20以下である。
アラルキル基の具体例としては、フェニルメチル基(ベンジル基)、2-フェニルエチレン基、3-フェニル-n-プロピル基、4-フェニル-n-ブチル基、5-フェニル-n-ペンチル基、6-フェニル-n-ヘキシル基、7-フェニル-n-ヘプチル基、8-フェニル-n-オクチル基、9-フェニル-n-ノニル基、10-フェニル-n-デシル基等が挙げられるが、これらに限定されない。
The aralkyl group is an alkyl group substituted with an aryl group, and specific examples of such aryl groups and alkyl groups are the same as those mentioned above. The number of carbon atoms in the aralkyl group is not particularly limited, but is preferably 40 or less, more preferably 30 or less, and even more preferably 20 or less.
Specific examples of aralkyl groups include, but are not limited to, a phenylmethyl group (benzyl group), a 2-phenylethylene group, a 3-phenyl-n-propyl group, a 4-phenyl-n-butyl group, a 5-phenyl-n-pentyl group, a 6-phenyl-n-hexyl group, a 7-phenyl-n-heptyl group, an 8-phenyl-n-octyl group, a 9-phenyl-n-nonyl group, and a 10-phenyl-n-decyl group.

上記ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化アラルキル基は、1以上のハロゲン原子により置換されたアルキル基、アリール基、アラルキル基であり、このようなアルキル基、アリール基及びアラルキル基の具体例としては上述したものと同じものが挙げられる。
上記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
The above-mentioned halogenated alkyl group, halogenated aryl group, and halogenated aralkyl group are alkyl groups, aryl groups, and aralkyl groups substituted with one or more halogen atoms, and specific examples of such alkyl groups, aryl groups, and aralkyl groups include the same as those mentioned above.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

上記ハロゲン化アルキル基の炭素原子数は、特に限定されるものではないが、好ましくは40以下、より好ましくは30以下、より一層好ましくは20以下、更に好ましくは10以下である。
ハロゲン化アルキル基の具体例としては、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ブロモジフルオロメチル基、2-クロロエチル基、2-ブロモエチル基、1,1-ジフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、1,1,2,2-テトラフルオロエチル基、2-クロロ-1,1,2-トリフルオロエチル基、ペ
ンタフルオロエチル基、3-ブロモプロピル基、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル基、1,1,2,3,3,3-ヘキサフルオロプロピル基、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン-2-イル基、3-ブロモ-2-メチルプロピル基、4-ブロモブチル基、パーフルオロペンチル基等が挙げられるが、これらに限定されない。
The number of carbon atoms in the halogenated alkyl group is not particularly limited, but is preferably 40 or less, more preferably 30 or less, even more preferably 20 or less, and still more preferably 10 or less.
Specific examples of halogenated alkyl groups include a monofluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a bromodifluoromethyl group, a 2-chloroethyl group, a 2-bromoethyl group, a 1,1-difluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a 1,1,2,2-tetrafluoroethyl group, a 2-chloro-1,1,2-trifluoroethyl group, a pentafluoroethyl group, a 3-bromopropyl group, a 2,2,3,3-tetrafluoropropyl group, a 1,1,2,3,3,3-hexafluoropropyl group, a 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-yl group, a 3-bromo-2-methylpropyl group, a 4-bromobutyl group, a perfluoropentyl group, and the like, but are not limited to these.

上記ハロゲン化アリール基の炭素原子数は、特に限定されるものではないが、好ましくは40以下、より好ましくは30以下、より一層好ましくは20以下である。
ハロゲン化アリール基の具体例としては、2-フルオロフェニル基、3-フルオロフェニル基、4-フルオロフェニル基、2,3-ジフルオロフェニル基、2,4-ジフルオロフェニル基、2,5-ジフルオロフェニル基、2,6-ジフルオロフェニル基、3,4-ジフルオロフェニル基、3,5-ジフルオロフェニル基、2,3,4-トリフルオロフェニル基、2,3,5-トリフルオロフェニル基、2,3,6-トリフルオロフェニル基、2,4,5-トリフルオロフェニル基、2,4,6-トリフルオロフェニル基、3,4,5-トリフルオロフェニル基、2,3,4,5-テトラフルオロフェニル基、2,3,4,6-テトラフルオロフェニル基、2,3,5,6-テトラフルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、2-フルオロ-1-ナフチル基、3-フルオロ-1-ナフチル基、4-フルオロ-1-ナフチル基、6-フルオロ-1-ナフチル基、7-フルオロ-1-ナフチル基、8-フルオロ-1-ナフチル基、4,5-ジフルオロ-1-ナフチル基、5,7-ジフルオロ-1-ナフチル基、5,8-ジフルオロ-1-ナフチル基、5,6,7,8-テトラフルオロ-1-ナフチル基、ヘプタフルオロ-1-ナフチル基、1-フルオロ-2-ナフチル基、5-フルオロ-2-ナフチル基、6-フルオロ-2-ナフチル基、7-フルオロ-2-ナフチル基、5,7-ジフルオロ-2-ナフチル基、ヘプタフルオロ-2-ナフチル基等が挙げられ、またこれらの基におけるフッ素原子(フルオロ基)が塩素原子(クロロ基)、臭素原子(ブロモ基)、ヨウ素原子(ヨード基)に任意に置換された基が挙げられるが、これらに限定されない。
The number of carbon atoms in the halogenated aryl group is not particularly limited, but is preferably 40 or less, more preferably 30 or less, and even more preferably 20 or less.
Specific examples of the halogenated aryl group include a 2-fluorophenyl group, a 3-fluorophenyl group, a 4-fluorophenyl group, a 2,3-difluorophenyl group, a 2,4-difluorophenyl group, a 2,5-difluorophenyl group, a 2,6-difluorophenyl group, a 3,4-difluorophenyl group, a 3,5-difluorophenyl group, a 2,3,4-trifluorophenyl group, a 2,3,5-trifluorophenyl group, a 2,3,6-trifluorophenyl group, a 2,4,5-trifluorophenyl group, a 2,4,6-trifluorophenyl group, a 3,4,5-trifluorophenyl group, a 2,3,4,5-tetrafluorophenyl group, a 2,3,4,6-tetrafluorophenyl group, a 2,3,5,6-tetrafluorophenyl group, a pentafluorophenyl group, a 2-fluoro-1-naphthyl group, a 3-fluorophenyl group, Examples of the fluoro-1-naphthyl group include a 4-fluoro-1-naphthyl group, a 6-fluoro-1-naphthyl group, a 7-fluoro-1-naphthyl group, an 8-fluoro-1-naphthyl group, a 4,5-difluoro-1-naphthyl group, a 5,7-difluoro-1-naphthyl group, a 5,8-difluoro-1-naphthyl group, a 5,6,7,8-tetrafluoro-1-naphthyl group, a heptafluoro-1-naphthyl group, a 1-fluoro-2-naphthyl group, a 5-fluoro-2-naphthyl group, a 6-fluoro-2-naphthyl group, a 7-fluoro-2-naphthyl group, a 5,7-difluoro-2-naphthyl group, and a heptafluoro-2-naphthyl group. Examples of the fluoro-1-naphthyl group include, but are not limited to, groups in which the fluorine atom (fluoro group) in these groups is optionally substituted with a chlorine atom (chloro group), a bromine atom (bromo group), or an iodine atom (iodo group).

上記ハロゲン化アラルキル基の炭素原子数は、特に限定されるものではないが、好ましくは40以下、より好ましくは30以下、より一層好ましくは20以下である。
ハロゲン化アラルキル基の具体例としては、2-フルオロベンジル基、3-フルオロベンジル基、4-フルオロベンジル基、2,3-ジフルオロベンジル基、2,4-ジフルオロベンジル基、2,5-ジフルオロベンジル基、2,6-ジフルオロベンジル基、3,4-ジフルオロベンジル基、3,5-ジフルオロベンジル基、2,3,4-トリフルオロベンジル基、2,3,5-トリフルオロベンジル基、2,3,6-トリフルオロベンジル基、2,4,5-トリフルオロベンジル基、2,4,6-トリフルオロベンジル基、2,3,4,5-テトラフルオロベンジル基、2,3,4,6-テトラフルオロベンジル基、2,3,5,6-テトラフルオロベンジル基、2,3,4,5,6-ペンタフルオロベンジル基等が挙げられ、またこれらの基におけるフッ素原子(フルオロ基)が塩素原子(クロロ基)、臭素原子(ブロモ基)、ヨウ素原子(ヨード基)に任意に置換された基が挙げられるが、これらに限定されない。
The number of carbon atoms in the halogenated aralkyl group is not particularly limited, but is preferably 40 or less, more preferably 30 or less, and even more preferably 20 or less.
Specific examples of the halogenated aralkyl group include a 2-fluorobenzyl group, a 3-fluorobenzyl group, a 4-fluorobenzyl group, a 2,3-difluorobenzyl group, a 2,4-difluorobenzyl group, a 2,5-difluorobenzyl group, a 2,6-difluorobenzyl group, a 3,4-difluorobenzyl group, a 3,5-difluorobenzyl group, a 2,3,4-trifluorobenzyl group, a 2,3,5-trifluorobenzyl group, a 2,3,6-trifluorobenzyl group, a 2,4,5-trifluorobenzyl group, a Examples of the fluorobenzyl group include a 2,4,6-trifluorobenzyl group, a 2,3,4,5-tetrafluorobenzyl group, a 2,3,4,6-tetrafluorobenzyl group, a 2,3,5,6-tetrafluorobenzyl group, and a 2,3,4,5,6-pentafluorobenzyl group, and further include groups in which the fluorine atom (fluoro group) in these groups is optionally substituted with a chlorine atom (chloro group), a bromine atom (bromo group), or an iodine atom (iodo group), but are not limited to these.

上記アルコキシアルキル基、アルコキシアリール基、アルコキシアラルキル基は、1以上のアルコキシ基により置換されたアルキル基、アリール基、アラルキル基であり、このようなアルキル基、アリール基及びアラルキル基の具体例としては上述したものと同じものが挙げられる。 The above alkoxyalkyl groups, alkoxyaryl groups, and alkoxyaralkyl groups are alkyl groups, aryl groups, and aralkyl groups substituted with one or more alkoxy groups, and specific examples of such alkyl groups, aryl groups, and aralkyl groups are the same as those mentioned above.

上記アルコキシ基としては、炭素原子数1乃至20の直鎖、分岐、環状のアルキル部分を有するアルコキシ基が挙げられる。直鎖又は分枝を有するアルコキシ基としては、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-ペンチロキシ基、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-ヘキシロキシ基、1-メチル-n-ペンチロキシ基、2-メチル-n-ペンチロキシ基、3-メチル-n-ペンチロキシ基、4-メチル-n-ペンチロキシ基、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-プロポキシ基等が挙げられる。また環状のアルコキシ基としては、例えばシクロプロポキシ基、シクロブトキシ基、1-メチル-シクロプロポキシ基、2-メチル-シクロプロポキシ基、シクロペンチロキシ基、1-メチル-シクロブトキシ基、2-メチル-シクロブトキシ基、3-メチル-シクロブトキシ基、1,2-ジメチル-シクロプロポキシ基、2,3-ジメチル-シクロプロポキシ基、1-エチル-シクロプロポキシ基、2-エチル-シクロプロポキシ基、シクロヘキシロキシ基、1-メチル-シクロペンチロキシ基、2-メチル-シクロペンチロキシ基、3-メチル-シクロペンチロキシ基、1-エチル-シクロブトキシ基、2-エチル-シクロブトキシ基、3-エチル-シクロブトキシ基、1,2-ジメチル-シクロブトキシ基、1,3-ジメチル-シクロブトキシ基、2,2-ジメチル-シクロブトキシ基、2,3-ジメチル-シクロブトキシ基、2,4-ジメチル-シクロブトキシ基、3,3-ジメチル-シクロブトキシ基、1-n-プロピル-シクロプロポキシ基、2-n-プロピル-シクロプロポキシ基、1-i-プロピル-シクロプロポキシ基、2-i-プロピル-シクロプロポキシ基、1,2,2-トリメチル-シクロプロポキシ基、1,2,3-トリメチル-シクロプロポキシ基、2,2,3-トリメチル-シクロプロポキシ基、1-エチル-2-メチル-シクロプロポキシ基、2-エチル-1-メチル-シクロプロポキシ基、2-エチル-2-メチル-シクロプロポキシ基及び2-エチル-3-メチル-シクロプロポキシ基等が挙げられる。
Examples of the alkoxy group include alkoxy groups having a straight-chain, branched or cyclic alkyl moiety having 1 to 20 carbon atoms. Examples of the straight-chain or branched alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, an i-butoxy group, an s-butoxy group, a t-butoxy group, an n-pentyloxy group, a 1-methyl-n-butoxy group, a 2-methyl-n-butoxy group, a 3-methyl-n-butoxy group, a 1,1-dimethyl-n-propoxy group, a 1,2-dimethyl-n-propoxy group, a 2,2-dimethyl-n-propoxy group, a 1-ethyl-n-propoxy group, an n-hexyloxy group, a 1-methyl-n-pentyloxy group, a 2-methyl-n-pentyloxy group, a 3-methyl-n-butoxy group, a 1,1-dimethyl-n-propoxy group, a 1,2-dimethyl-n-propoxy group, a 2,2-dimethyl-n-propoxy group, a 1-ethyl-n-propoxy group, a n-hexyloxy group, a 1-methyl-n-pentyloxy group, a 2-methyl-n-pentyloxy group, a 3-methyl-n-butoxy group, a 2-methyl-n-pentyl ... Examples of the alkyl group include a methyl-n-pentyloxy group, a 4-methyl-n-pentyloxy group, a 1,1-dimethyl-n-butoxy group, a 1,2-dimethyl-n-butoxy group, a 1,3-dimethyl-n-butoxy group, a 2,2-dimethyl-n-butoxy group, a 2,3-dimethyl-n-butoxy group, a 3,3-dimethyl-n-butoxy group, a 1-ethyl-n-butoxy group, a 2-ethyl-n-butoxy group, a 1,1,2-trimethyl-n-propoxy group, a 1,2,2-trimethyl-n-propoxy group, a 1-ethyl-1-methyl-n-propoxy group, and a 1-ethyl-2-methyl-n-propoxy group. Examples of cyclic alkoxy groups include cyclopropoxy, cyclobutoxy, 1-methyl-cyclopropoxy, 2-methyl-cyclopropoxy, cyclopentyloxy, 1-methyl-cyclobutoxy, 2-methyl-cyclobutoxy, 3-methyl-cyclobutoxy, 1,2-dimethyl-cyclopropoxy, 2,3-dimethyl-cyclopropoxy, 1-ethyl-cyclopropoxy, 2-ethyl-cyclopropoxy, cyclohexyloxy, 1-methyl-cyclopentyloxy, 2-methyl-cyclopentyloxy, 3-methyl-cyclopentyloxy, 1-ethyl-cyclobutoxy, 2-ethyl-cyclobutoxy, 3-ethyl-cyclobutoxy, 1,2-dimethyl-cyclobutoxy, 1,3 -dimethyl-cyclobutoxy group, 2,2-dimethyl-cyclobutoxy group, 2,3-dimethyl-cyclobutoxy group, 2,4-dimethyl-cyclobutoxy group, 3,3-dimethyl-cyclobutoxy group, 1-n-propyl-cyclopropoxy group, 2-n-propyl-cyclopropoxy group, 1-i-propyl-cyclopropoxy group, 2-i-propyl-cyclopropoxy group, 1,2,2-trimethyl-cyclopropoxy group, 1,2,3-trimethyl-cyclopropoxy group, 2,2,3-trimethyl-cyclopropoxy group, 1-ethyl-2-methyl-cyclopropoxy group, 2-ethyl-1-methyl-cyclopropoxy group, 2-ethyl-2-methyl-cyclopropoxy group, and 2-ethyl-3-methyl-cyclopropoxy group.

上記アルコキシアルキル基の具体例としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、1-エトキシエチル基、2-エトキシエチル基、エトキシメチル基等の低級(炭素原子数5以下程度)アルキルオキシ低級(炭素原子数5以下程度)アルキル基等が挙げられるが、これらに限定されない。
上記アルコキシアリール基の具体例としては、2-メトキシフェニル基、3-メトキシフェニル基、4-メトキシフェニル基、2-(1-エトキシ)フェニル基、3-(1-エトキシ)フェニル基、4-(1-エトキシ)フェニル基、2-(2-エトキシ)フェニル基、3-(2-エトキシ)フェニル基、4-(2-エトキシ)フェニル基、2-メトキシナフタレン-1-イル基、3-メトキシナフタレン-1-イル基、4-メトキシナフタレン-1-イル基、5-メトキシナフタレン-1-イル基、6-メトキシナフタレン-1-イル基、7-メトキシナフタレン-1-イル基等が挙げられるが、これらに限定されない。
上記アルコキシアラルキル基の具体例としては、3-(メトキシフェニル)ベンジル基、4-(メトキシフェニル)ベンジル基等が挙げられるが、これらに限定されない。
Specific examples of the alkoxyalkyl group include lower (having about 5 carbon atoms or less) alkyloxy-lower (having about 5 carbon atoms or less) alkyl groups such as a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a 1-ethoxyethyl group, a 2-ethoxyethyl group, and an ethoxymethyl group, but are not limited to these.
Specific examples of the alkoxyaryl group include, but are not limited to, a 2-methoxyphenyl group, a 3-methoxyphenyl group, a 4-methoxyphenyl group, a 2-(1-ethoxy)phenyl group, a 3-(1-ethoxy)phenyl group, a 4-(1-ethoxy)phenyl group, a 2-(2-ethoxy)phenyl group, a 3-(2-ethoxy)phenyl group, a 4-(2-ethoxy)phenyl group, a 2-methoxynaphthalen-1-yl group, a 3-methoxynaphthalen-1-yl group, a 4-methoxynaphthalen-1-yl group, a 5-methoxynaphthalen-1-yl group, a 6-methoxynaphthalen-1-yl group, and a 7-methoxynaphthalen-1-yl group.
Specific examples of the alkoxyaralkyl group include, but are not limited to, a 3-(methoxyphenyl)benzyl group and a 4-(methoxyphenyl)benzyl group.

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(ビニル基)、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、またビシクロへプテニル基(ノルボルニル基)等の架橋環式のアルケニル基も挙げることができる。
The alkenyl group includes alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, such as ethenyl group (vinyl group), 1-propenyl group, 2-propenyl group, 1-methyl-1-ethenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 2-methyl-1-propenyl group, 2-methyl-2-propenyl group, 1-ethylethenyl group, 1-methyl-1-propenyl group, 1-methyl-2-propenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 4-pentenyl group, 1-n-propylethenyl group, 1-methyl-1-butenyl group, 1-methyl-2-butenyl group, 1-methyl-3-butenyl group, 2-ethyl-2-propenyl group, 2-methyl-1-butenyl group, 2-methyl-2-butenyl group, 2-methyl-3
-butenyl group, 3-methyl-1-butenyl group, 3-methyl-2-butenyl group, 3-methyl-3-butenyl group, 1,1-dimethyl-2-propenyl group, 1-i-propylethenyl group, 1,2-dimethyl-1-propenyl group, 1,2-dimethyl-2-propenyl group, 1-cyclopentenyl group, 2-cyclopentenyl group, 3-cyclopentenyl group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 3-hexenyl group, 4-hexenyl group, 5-hexenyl group, 1-methyl-1-pentenyl group, 1-methyl-2-pentenyl group, 1-methyl-3-pentenyl group, 1-methyl-4-pentenyl group, 1-n-butylethenyl group, 2-methyl-1-pentenyl group, 2-methyl-2-pentenyl group, 2-methyl-3-pentenyl group, 2-methyl-4-pentenyl group, 2-n-propyl -2-propenyl group, 3-methyl-1-pentenyl group, 3-methyl-2-pentenyl group, 3-methyl-3-pentenyl group, 3-methyl-4-pentenyl group, 3-ethyl-3-butenyl group, 4-methyl-1-pentenyl group, 4-methyl-2-pentenyl group, 4-methyl-3-pentenyl group, 4-methyl-4-pentenyl group, 1,1-dimethyl-2-butenyl group, 1,1-dimethyl- 3-butenyl group, 1,2-dimethyl-1-butenyl group, 1,2-dimethyl-2-butenyl group, 1,2-dimethyl-3-butenyl group, 1-methyl-2-ethyl-2-propenyl group, 1-s-butylethenyl group, 1,3-dimethyl-1-butenyl group, 1,3-dimethyl-2-butenyl group, 1,3-dimethyl-3-butenyl group, 1-i-butylethenyl group, 2,2-dimethyl-3-butenyl group, nyl group, 2,3-dimethyl-1-butenyl group, 2,3-dimethyl-2-butenyl group, 2,3-dimethyl-3-butenyl group, 2-i-propyl-2-propenyl group, 3,3-dimethyl-1-butenyl group, 1-ethyl-1-butenyl group, 1-ethyl-2-butenyl group, 1-ethyl-3-butenyl group, 1-n-propyl-1-propenyl group, 1-n-propyl-2-propenyl group, 2 -ethyl-1-butenyl group, 2-ethyl-2-butenyl group, 2-ethyl-3-butenyl group, 1,1,2-trimethyl-2-propenyl group, 1-t-butylethenyl group, 1-methyl-1-ethyl-2-propenyl group, 1-ethyl-2-methyl-1-propenyl group, 1-ethyl-2-methyl-2-propenyl group, 1-i-propyl-1-propenyl group, 1-i-propyl-2-propenyl group nyl group, 1-methyl-2-cyclopentenyl group, 1-methyl-3-cyclopentenyl group, 2-methyl-1-cyclopentenyl group, 2-methyl-2-cyclopentenyl group, 2-methyl-3-cyclopentenyl group, 2-methyl-4-cyclopentenyl group, 2-methyl-5-cyclopentenyl group, 2-methylene-cyclopentyl group, 3-methyl-1-cyclopentenyl group, 3-methyl-2-cyclopentenyl group, 3-methyl-3-cyclopentenyl group, 3-methyl-4-cyclopentenyl group, 3-methyl-5-cyclopentenyl group, 3-methylene-cyclopentyl group, 1-cyclohexenyl group, 2-cyclohexenyl group, and 3-cyclohexenyl group, and also include bridged cyclic alkenyl groups such as a bicycloheptenyl group (norbornyl group).

また、上記アルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化アラルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシアリール基、アルコキシアラルキル基、アルケニル基における置換基としては、例えば、アルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化アラルキル基、アルコキシアルキル基、アリールオキシ基、アルコキシアリール基、アルコキシアラルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基等が挙げられ、これらの具体例及びそれらの好適な炭素原子数としては、上述又は後述のものと同じものが挙げられる。
また上記置換基において挙げたアリールオキシ基は、アリール基が酸素原子(-O-)を介して結合する基であり、このようなアリール基の具体例としては上述したものと同じものが挙げられる。上記アリールオキシ基の炭素原子数は、特に限定されるものではないが、好ましくは40以下、より好ましくは30以下、より一層好ましくは20以下であり、その具体例としては、フェノキシ基、ナフタレン-2-イルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定されない。
また、置換基が2以上存在する場合、置換基同士が結合して環を形成してもよい。
[0113] Furthermore, examples of the substituent in the alkyl group, aryl group, aralkyl group, halogenated alkyl group, halogenated aryl group, halogenated aralkyl group, alkoxyalkyl group, alkoxyaryl group, alkoxyaralkyl group, and alkenyl group include alkyl groups, aryl groups, aralkyl groups, halogenated alkyl groups, halogenated aryl groups, halogenated aralkyl groups, alkoxyalkyl groups, aryloxy groups, alkoxyaryl groups, alkoxyaralkyl groups, alkenyl groups, alkoxy groups, and aralkyloxy groups. Specific examples of these and suitable numbers of carbon atoms for these groups are the same as those described above or below.
The aryloxy group mentioned as the above substituent is a group in which an aryl group is bonded via an oxygen atom (-O-), and specific examples of such an aryl group include the same as those mentioned above. The number of carbon atoms in the aryloxy group is not particularly limited, but is preferably 40 or less, more preferably 30 or less, and even more preferably 20 or less, and specific examples thereof include, but are not limited to, a phenoxy group, a naphthalene-2-yloxy group, and the like.
When two or more substituents are present, the substituents may be bonded to each other to form a ring.

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、メルカプトフェニル基等が挙げられる。
上記アミノ基を含む有機基としては、アミノ基、アミノメチル基、アミノエチル基、アミノフェニル基、ジメチルアミノエチル基、ジメチルアミノプロピル基等が挙げられるがこれらに限定されない。
上記アルコキシ基を含む有機基としては、例えばメトキシメチル基、メトキシエチル基が挙げられるがこれらに限定されない。ただし、アルコキシ基が直接ケイ素原子に結合する基は除かれる。
上記スルホニル基を含む有機基としては、例えばスルホニルアルキル基や、スルホニルアリール基が挙げられるがこれらに限定されない。
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、シアノフェニル基、チオシアネート基等が挙げられる。
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, an octyl mercapto group, and a mercaptophenyl group.
Examples of the organic group containing an amino group include, but are not limited to, an amino group, an aminomethyl group, an aminoethyl group, an aminophenyl group, a dimethylaminoethyl group, and a dimethylaminopropyl group.
Examples of the organic group containing an alkoxy group include, but are not limited to, a methoxymethyl group and a methoxyethyl group, except for groups in which an alkoxy group is directly bonded to a silicon atom.
Examples of the organic group containing a sulfonyl group include, but are not limited to, a sulfonylalkyl group and a sulfonylaryl group.
Examples of the organic group having a cyano group include a cyanoethyl group, a cyanopropyl group, a cyanophenyl group, and a thiocyanate group.

上記アラルキルオキシ基は、アラルキルアルコールのヒドロキシ基から水素原子を取り除いて誘導される基であり、このようなアラルキル基の具体例としては、上述したものと同じものが挙げられる。
上記アラルキルオキシ基の炭素原子数は特に限定されるものではないが、例えば40以下、好ましくは30以下、より好ましくは20以下とすることができる。
上記アラルキルオキシ基の具体例としては、フェニルメチルオキシ基(ベンジルオキシ基)、2-フェニルエチレンオキシ基、3-フェニル-n-プロピルオキシ基、4-フェニル-n-ブチルオキシ基、5-フェニル-n-ペンチルオキシ基、6-フェニル-n-ヘキシルオキシ基、7-フェニル-n-ヘプチルオキシ基、8-フェニル-n-オクチルオキシ基、9-フェニル-n-ノニルオキシ基、10-フェニル-n-デシルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定されない。
The aralkyloxy group is a group derived by removing a hydrogen atom from the hydroxy group of an aralkyl alcohol, and specific examples of such aralkyl groups include the same as those mentioned above.
The number of carbon atoms in the aralkyloxy group is not particularly limited, but may be, for example, 40 or less, preferably 30 or less, and more preferably 20 or less.
Specific examples of the aralkyloxy group include a phenylmethyloxy group (benzyloxy group), a 2-phenylethyleneoxy group, a 3-phenyl-n-propyloxy group, a 4-phenyl-n-butyloxy group, a 5-phenyl-n-pentyloxy group, a 6-phenyl-n-hexyloxy group, a 7-phenyl-n-heptyloxy group, an 8-phenyl-n-octyloxy group, a 9-phenyl-n-nonyloxy group, and a 10-phenyl-n-decyloxy group, but are not limited to these.

アシルオキシ基は、カルボン酸化合物のカルボキシル基(-COOH)から水素原子を取り除いて誘導される基であり、典型的には、アルキルカルボン酸、アリールカルボン酸又はアラルキルカルボン酸のカルボキシル基から水素原子を取り除いて誘導されるアルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基又はアラルキルカルボニルオキシ基が挙げられるが、これらに限定されない。このようなアルキルカルボン酸、アリールカルボン酸及びアラルキルカルボン酸におけるアルキル基、アリール基及びアラルキル基の具体例としては、上述したものと同じものが挙げられる。
上記アシルオキシ基の具体例としては、炭素原子数2乃至20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、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、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、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、フェニルカルボニルオキシ基、及びトシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
The acyloxy group is a group derived by removing a hydrogen atom from a carboxyl group (-COOH) of a carboxylic acid compound, and typically includes, but is not limited to, an alkylcarbonyloxy group, an arylcarbonyloxy group, or an aralkylcarbonyloxy group derived by removing a hydrogen atom from a carboxyl group of an alkylcarboxylic acid, an arylcarboxylic acid, or an aralkylcarboxylic acid. Specific examples of the alkyl group, aryl group, and aralkyl group in such alkylcarboxylic acid, arylcarboxylic acid, and aralkylcarboxylic acid are the same as those mentioned above.
Specific examples of the acyloxy group include acyloxy groups having 2 to 20 carbon atoms, such as a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, an n-propylcarbonyloxy group, an i-propylcarbonyloxy group, an n-butylcarbonyloxy group, an i-butylcarbonyloxy group, an s-butylcarbonyloxy group, a t-butylcarbonyloxy group, an n-pentylcarbonyloxy group, a 1-methyl-n-butylcarbonyloxy group, a 2-methyl-n-butylcarbonyloxy group, a 3-methyl-n-butylcarbonyloxy group, a 1,1-dimethyl-n-propylcarbonyloxy group, a 1,2-dimethyl-n-propylcarbonyloxy group, a 2,2-dimethyl-n-propylcarbonyloxy group, a 1-ethyl-n-propylcarbonyloxy group, an n-hexylcarbonyloxy group, a 1-methyl-n-pentylcarbonyloxy group, a 2 ... Examples of the alkyl group include a 3-methyl-n-pentylcarbonyloxy group, a 4-methyl-n-pentylcarbonyloxy group, a 1,1-dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, a 1,2-dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, a 1,3-dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, a 2,2-dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, a 2,3-dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, a 3,3-dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, a 1-ethyl-n-butylcarbonyloxy group, a 2-ethyl-n-butylcarbonyloxy group, a 1,1,2-trimethyl-n-propylcarbonyloxy group, a 1,2,2-trimethyl-n-propylcarbonyloxy group, a 1-ethyl-1-methyl-n-propylcarbonyloxy group, a 1-ethyl-2-methyl-n-propylcarbonyloxy group, a phenylcarbonyloxy group, and a tosylcarbonyloxy group.

上記式(1)で表される加水分解性シランは、式(1)中、aが0であるテトラアルコキシシラン、式(1)中aが1であるメチルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン又はフェニルトリアルコキシシラン、式(1)中aが2であるジメチルジアルコキシシランのうちいずれかを含んでいることが好ましい。
中でも、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン等を好ましく用いることができる。
本発明において、例えば、上記式(1)で表される加水分解性シランとして、テトラメトキシシラン又はテトラエトキシシランと、メチルトリメトキシシラン又はメチルトリエトキシシランとを、モル比として20:80乃至40:60の割合の範囲で用いることができる。
The hydrolyzable silane represented by the above formula (1) preferably includes any one of tetraalkoxysilane in which a is 0 in formula (1), methyltrialkoxysilane, vinyltrialkoxysilane or phenyltrialkoxysilane in which a is 1 in formula (1), and dimethyldialkoxysilane in which a is 2 in formula (1).
Among these, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and the like can be preferably used.
In the present invention, for example, as the hydrolyzable silane represented by the above formula (1), tetramethoxysilane or tetraethoxysilane and methyltrimethoxysilane or methyltriethoxysilane can be used in a molar ratio range of 20:80 to 40:60.

加水分解シランの加水分解縮合物は、上述のシラン化合物(加水分解性シラン)を加水分解及び縮合することで得られる。
上記シラン化合物(加水分解性シラン)は、ケイ素原子に直接結合するアルコキシ基、アラルキルオキシ基、アシルオキシ基、ハロゲン原子を、すなわち式(1)における-Si-R基であるアルコキシシリル基、アラルキルオキシシリル基、アシロキシシリル基、ハロゲン化シリル基(以下、加水分解性基と称する)を含む。
これら加水分解性基の加水分解には、加水分解性基の1モル当たり、通常0.1乃至100モル、例えば0.5乃至100モル、好ましくは1乃至10モルの水を用いる。
加水分解及び縮合の際、反応を促進する目的等で、加水分解触媒を用いてもよいし、用いずに加水分解及び縮合を行ってもよい。加水分解触媒を用いる場合は、加水分解性基の1モル当たり、通常0.0001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、室温以上、加水分解に用いられ得る有機溶媒の常圧での還流温度以下の範囲であり、例えば20乃至110℃、また例えば20乃至80℃とすることができる。
加水分解は完全に加水分解を行う、すなわち、全ての加水分解性基をシラノール基に変えてもよいし、部分加水分解する、即ち未反応の加水分解基を残してもよい。
加水分解し縮合させる際に使用可能な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。
The hydrolysis condensate of the hydrolyzed silane can be obtained by hydrolysis and condensation of the above-mentioned silane compound (hydrolyzable silane).
The silane compound (hydrolyzable silane) contains an alkoxy group, an aralkyloxy group, an acyloxy group, or a halogen atom that is directly bonded to a silicon atom, that is, an alkoxysilyl group, an aralkyloxysilyl group, an acyloxysilyl group, or a halogenated silyl group, which is the -Si- R2 group in formula (1) (hereinafter referred to as a hydrolyzable group).
For the hydrolysis of these hydrolyzable groups, usually 0.1 to 100 mol, for example 0.5 to 100 mol, preferably 1 to 10 mol of water is used per mol of the hydrolyzable group.
In the hydrolysis and condensation, a hydrolysis catalyst may be used or may not be used for the purpose of promoting the reaction, etc. When a hydrolysis catalyst is used, the amount of the hydrolysis catalyst that can be used is usually 0.0001 to 10 mol, preferably 0.001 to 1 mol, per mol of the hydrolyzable group.
The reaction temperature during hydrolysis and condensation is usually in the range of not less than room temperature but not more than the reflux temperature at normal pressure of the organic solvent that can be used for the hydrolysis, and can be, for example, 20 to 110°C, or, for example, 20 to 80°C.
The hydrolysis may be complete, ie, all hydrolyzable groups are converted to silanol groups, or it may be partial, ie, some hydrolyzable groups are left unreacted.
Examples of hydrolysis catalysts that can be used in the hydrolysis and condensation include metal chelate compounds, organic acids, inorganic acids, organic bases, and inorganic bases.

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)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)チタン等のチタンキレート化合物;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が、これらに限定されない。
Examples of the metal chelate compound as a hydrolysis catalyst include triethoxy mono(acetylacetonato)titanium, tri-n-propoxy mono(acetylacetonato)titanium, tri-i-propoxy mono(acetylacetonato)titanium, tri-n-butoxy mono(acetylacetonato)titanium, tri-sec-butoxy mono(acetylacetonato)titanium, tri-t-butoxy mono(acetylacetonato)titanium, diethoxy bis(acetylacetonato)titanium, di-n-propoxy bis(acetylacetonato)titanium, di-i-propoxy bis(acetylacetonato)titanium, di-n-butoxy bis(acetylacetonato)titanium, (acetylacetonate) titanium, di-sec-butoxy bis(acetylacetonate) titanium, di-t-butoxy bis(acetylacetonate) titanium, monoethoxy tris(acetylacetonate) titanium, mono-n-propoxy tris(acetylacetonate) titanium, mono-i-propoxy tris(acetylacetonate) titanium, mono-n-butoxy tris(acetylacetonate) titanium, mono-sec-butoxy tris(acetylacetonate) titanium, mono-t-butoxy tris(acetylacetonate) titanium, tetrakis(acetylacetonate) titanium, triethoxy mono(ethylacetate) acetate) titanium, tri-n-propoxy mono(ethylacetoacetate) titanium, tri-i-propoxy mono(ethylacetoacetate) titanium, tri-n-butoxy mono(ethylacetoacetate) titanium, tri-sec-butoxy mono(ethylacetoacetate) titanium, tri-t-butoxy mono(ethylacetoacetate) titanium, diethoxy bis(ethylacetoacetate) titanium, di-n-propoxy bis(ethylacetoacetate) titanium, di-i-propoxy bis(ethylacetoacetate) titanium, di-n-butoxy bis(ethylacetoacetate) titanium, di-sec-butoxy bis(ethy titanium, di-t-butoxy bis(ethylacetoacetate) titanium, monoethoxy tris(ethylacetoacetate) titanium, mono-n-propoxy tris(ethylacetoacetate) titanium, mono-i-propoxy tris(ethylacetoacetate) titanium, mono-n-butoxy tris(ethylacetoacetate) titanium, mono-sec-butoxy tris(ethylacetoacetate) titanium, mono-t-butoxy tris(ethylacetoacetate) titanium, tetrakis(ethylacetoacetate) titanium, mono(acetylacetonato)tris(ethylacetoacetate) titanium, bis(acetylacetonate) titanium chelate compounds such as tris(acetylacetonato)bis(ethylacetoacetate)titanium and tris(acetylacetonato)mono(ethylacetoacetate)titanium; triethoxy mono(acetylacetonato)zirconium, tri-n-propoxy mono(acetylacetonato)zirconium, tri-i-propoxy mono(acetylacetonato)zirconium, tri-n-butoxy mono(acetylacetonato)zirconium, tri-sec-butoxy mono(acetylacetonato)zirconium, tri-t-butoxy mono(acetylacetonato)zirconium, diethoxy bis(acetylacetonato)zirconium zirconium, di-n-propoxy bis(acetylacetonate)zirconium, di-i-propoxy bis(acetylacetonate)zirconium, di-n-butoxy bis(acetylacetonate)zirconium, di-sec-butoxy bis(acetylacetonate)zirconium, di-t-butoxy bis(acetylacetonate)zirconium, monoethoxy tris(acetylacetonate)zirconium, mono-n-propoxy tris(acetylacetonate)zirconium, mono-i-propoxy tris(acetylacetonate)zirconium, mono-n-butoxy tris(acetylacetonate)zirconium, -sec-butoxy tris(acetylacetonate)zirconium, mono-t-butoxy tris(acetylacetonate)zirconium, tetrakis(acetylacetonate)zirconium, triethoxy mono(ethylacetoacetate)zirconium, tri-n-propoxy mono(ethylacetoacetate)zirconium, tri-i-propoxy mono(ethylacetoacetate)zirconium, tri-n-butoxy mono(ethylacetoacetate)zirconium, tri-sec-butoxy mono(ethylacetoacetate)zirconium, tri-t-butoxy mono(ethylacetoacetate)zirconium, diethoxy Si bis(ethylacetoacetate)zirconium, di-n-propoxy bis(ethylacetoacetate)zirconium, di-i-propoxy bis(ethylacetoacetate)zirconium, di-n-butoxy bis(ethylacetoacetate)zirconium, di-sec-butoxy bis(ethylacetoacetate)zirconium, di-t-butoxy bis(ethylacetoacetate)zirconium, monoethoxy tris(ethylacetoacetate)zirconium, mono-n-propoxy tris(ethylacetoacetate)zirconium, mono-i-propoxy tris(ethylacetoacetate)zirconium, mono-n
Examples of the chelate compounds include, but are not limited to, zirconium chelate compounds such as mono-sec-butoxy tris(ethylacetoacetate)zirconium, mono-t-butoxy tris(ethylacetoacetate)zirconium, tetrakis(ethylacetoacetate)zirconium, mono(acetylacetonato)tris(ethylacetoacetate)zirconium, bis(acetylacetonato)bis(ethylacetoacetate)zirconium, and tris(acetylacetonato)mono(ethylacetoacetate)zirconium; and aluminum chelate compounds such as tris(acetylacetonato)aluminum and tris(ethylacetoacetate)aluminum.

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、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が、これらに限定されない。 Examples of organic acids that can be used as hydrolysis catalysts include, but are not limited to, 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, mellitic acid, arachidonic acid, 2-ethylhexanoic acid, oleic acid, stearic acid, linoleic acid, linoleic acid, salicylic acid, benzoic acid, p-aminobenzoic acid, p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, formic acid, malonic acid, sulfonic acid, phthalic acid, fumaric acid, citric acid, and tartaric acid.

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が、これらに限定されない。 Examples of inorganic acids that can be used as hydrolysis catalysts include, but are not limited to, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, and phosphoric acid.

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ヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリエチルアンモニウムヒドロキシド等を挙げることができるが、これらに限定されない。 Examples of organic bases used as hydrolysis catalysts include, but are not limited to, pyridine, pyrrole, piperazine, pyrrolidine, piperidine, picoline, trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, dimethylmonoethanolamine, monomethyldiethanolamine, triethanolamine, diazabicyclooctane, diazabicyclononane, diazabicycloundecene, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, trimethylphenylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide, and benzyltriethylammonium hydroxide.

加水分解触媒としての無機塩基は、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が、これらに限定されない。 Examples of inorganic bases that can be used as hydrolysis catalysts include, but are not limited to, ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide, etc.

これらの触媒のうち、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種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Among these catalysts, metal chelate compounds, organic acids, and inorganic acids are preferred, and these may be used alone or in combination of two or more.

なお本発明では、加水分解触媒として硝酸を好適に用いることができる。硝酸を使用することにより、加水分解及び縮合の後の反応溶液の保存安定性を向上させることができ、特に、加水分解縮合物の分子量変化を抑制することができる。
また、前述の通り、硝酸は、加水分解縮合物の変性物を得る際、例えばシラノール基のアルコールによるキャッピングの際にも使用し得るため、加水分解性シランの加水分解及び縮合と、加水分解縮合物のアルコールキャッピングの双方の反応に寄与できるものとなり得る観点からも好ましい。
In the present invention, nitric acid can be suitably used as a hydrolysis catalyst. By using nitric acid, the storage stability of the reaction solution after hydrolysis and condensation can be improved, and in particular, the change in molecular weight of the hydrolysis condensate can be suppressed.
As described above, nitric acid can also be used when obtaining a modified product of the hydrolysis and condensation product, for example, when capping a silanol group with an alcohol. Therefore, nitric acid is preferable from the viewpoint of being able to contribute to both the hydrolysis and condensation of the hydrolyzable silane and the alcohol capping of the hydrolysis and condensation product.

加水分解及び縮合をする際、溶媒として有機溶媒を用いてもよく、その具体例としては、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-プロピルベンセン、i-プロピルベンセン、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-プロピルベンセン、n-アミルナフタレ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、4-メチル-2-ペンタノール(メチルイソブチルカルビノール)、sec-ヘキサノール、2-エチルブタノール、n-ヘプタノール、sec-ヘプタノール、3-ヘプタノール、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-4-ヘプタノール、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、2,4-ペンタンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、2,5-ヘキサンジオール、2,4-ヘプタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、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(1-メトキシ-2-プロパノール)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(1-エトキシ-2-プロパノール)、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モノメチルエーテルアセテート(1-メトキシ-2-プロパノールモノアセテート)、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、エチレングリコールジアセテート、トリエチレングリコールメチルエーテルアセテート、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;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-2-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が、これらに限定されない。これらの溶媒は1種又は2種以上の組み合わせで用いることができる。
In carrying out the hydrolysis and condensation, an organic solvent may be used as a solvent. Specific examples of the organic solvent include aliphatic hydrocarbon solvents such as n-pentane, i-pentane, n-hexane, i-hexane, n-heptane, i-heptane, 2,2,4-trimethylpentane, n-octane, i-octane, cyclohexane, and methylcyclohexane; aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, trimethylbenzene, methylethylbenzene, n-propylbenzene, i-propylbenzene, diethylbenzene, i-butylbenzene, triethylbenzene, di-i-propylbenzene, and n-amylnaphthalene; methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, sec-butanol, and t-butanol. ethanol, n-pentanol, i-pentanol, 2-methylbutanol, sec-pentanol, t-pentanol, 3-methoxybutanol, n-hexanol, 2-methylpentanol, 4-methyl-2-pentanol (methyl isobutylcarbinol), sec-hexanol, 2-ethylbutanol, n-heptanol, sec-heptanol, 3-heptanol, n-octanol, 2-ethylhexanol, sec-octanol, n-nonyl alcohol, 2,6-dimethyl-4-heptanol, n-decanol, sec-undecyl alcohol, trimethylnonyl alcohol, sec-tetradecyl alcohol, sec-heptadecyl alcohol, phenol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, 3,3,5-trimethylsilyl alcohol, Monoalcohol-based solvents such as cyclohexanol, benzyl alcohol, phenylmethylcarbinol, diacetone alcohol, and cresol; polyhydric alcohol-based solvents such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, 2,4-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,5-hexanediol, 2,4-heptanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol, and glycerin; acetone, methyl ethyl ketone, methyl n-propyl ketone, methyl n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl i-butyl ketone, methyl n-pentyl ketone, ethyl n-butyl ketone, methyl n-hexyl ketone, ethyl n-butyl ketone, ethyl n-hexyl ... Ketone solvents such as silk ketone, di-i-butyl ketone, trimethylnonanone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone, diacetone alcohol, acetophenone, and fenchone; ethyl ether, i-propyl ether, n-butyl ether, n-hexyl ether, 2-ethylhexyl ether, ethylene oxide, 1,2-propylene oxide, dioxolane, 4-methyldioxolane, dioxane, dimethyldioxane, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol mono-n-hexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene ethylene glycol mono-2-ethylbutyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol di-n-butyl ether, diethylene glycol mono-n-hexyl ether, ethoxytriglycol, tetraethylene glycol di-n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether (1-methoxy-2-propanol), propylene glycol monoethyl ether (1-ethoxy-2-propanol), propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether Ether solvents such as tert-acetate (1-methoxy-2-propanol monoacetate), dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tetrahydrofuran, and 2-methyltetrahydrofuran; diethyl carbonate, methyl acetate, ethyl acetate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methylpentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, xyl, methylcyclohexyl acetate, n-nonyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, glycol diacetate, methoxytriglycol acetate, ethylene glycol diacetate, triethylene glycol Examples of suitable solvents include, but are not limited to, ester-based solvents such as ethyl methyl ether acetate, ethyl propionate, n-butyl propionate, i-amyl propionate, diethyl oxalate, di-n-butyl oxalate, methyl lactate, ethyl lactate, n-butyl lactate, n-amyl lactate, diethyl malonate, dimethyl phthalate, and diethyl phthalate; nitrogen-containing solvents such as N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, N,N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N,N-dimethylacetamide, N-methylpropionamide, and N-methyl-2-pyrrolidone; sulfur-containing solvents such as dimethyl sulfide, diethyl sulfide, thiophene, tetrahydrothiophene, dimethyl sulfoxide, sulfolane, and 1,3-propane sultone. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

これら有機溶媒のなかでも、後述する(C)レジスト膜にダメージを与えない有機溶剤としても寄与できる観点から、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-プロピルベンセン、i-プロピルベンセン、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-プロピルベンセン、n-アミルナフタレ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-ヘキサノール、2-メチルペンタノール、4-メチル-2-ペンタノール(メチルイソブチルカルビノール)、sec-ヘキサノール、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-4-ヘプタノール(ジメチルイソブチルカルビノール)、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等のモノアルコール系溶媒、アセトン等のケトン系溶媒を挙げることができる。 Among these organic solvents, from the viewpoint of contributing as an organic solvent that does not damage the resist film (C) described below, aliphatic hydrocarbon solvents such as n-pentane, i-pentane, n-hexane, i-hexane, n-heptane, i-heptane, 2,2,4-trimethylpentane, n-octane, i-octane, cyclohexane, and methylcyclohexane; aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, trimethylbenzene, methylethylbenzene, n-propylbenzene, i-propylbenzene, diethylbenzene, i-butylbenzene, triethylbenzene, di-i-propylbenzene, and n-amylnaphthalene; methanol; Examples of such solvents include monoalcohol solvents such as ethanol, n-propanol, i-propanol, n-hexanol, 2-methylpentanol, 4-methyl-2-pentanol (methyl isobutyl carbinol), sec-hexanol, sec-heptanol, heptanol-3, n-octanol, 2-ethylhexanol, sec-octanol, n-nonyl alcohol, 2,6-dimethyl-4-heptanol (dimethyl isobutyl carbinol), n-decanol, sec-undecyl alcohol, trimethylnonyl alcohol, sec-tetradecyl alcohol, and sec-heptadecyl alcohol, and ketone solvents such as acetone.

加水分解及び縮合反応の終了後、反応溶液をそのまま又は希釈若しくは濃縮し、それを中和し、イオン交換樹脂を用いて処理することで、加水分解及び縮合に用いた酸や塩基等の加水分解触媒を取り除くことができる。また、このような処理の前又は後に、減圧蒸留等によって、反応溶液から副生成物のアルコールや水、用いた加水分解触媒等を除去することができる。 After the hydrolysis and condensation reactions are completed, the reaction solution can be used as is or after dilution or concentration, neutralized, and treated with an ion exchange resin to remove the hydrolysis catalysts such as acids and bases used in the hydrolysis and condensation. In addition, before or after such treatment, by-products such as alcohol and water, and the hydrolysis catalysts used can be removed from the reaction solution by vacuum distillation or the like.

上記加水分解縮合物に対して、前述したシラノール基のアルコールによる変性やアセタール保護によるキャッピング処理を行い、変性ポリシロキサンを得る。なお前述したように、上記キャッピング処理は、加水分解性シランの加水分解及び縮合と同時に行ってもよいし、同時に行った後、キャッピング割合(シラノール基量)を調整するために、さらにキャッピング処理を行うことができる。 The hydrolysis condensate is subjected to the above-mentioned capping treatment by modification of the silanol groups with alcohol or acetal protection to obtain a modified polysiloxane. As described above, the capping treatment may be performed simultaneously with the hydrolysis and condensation of the hydrolyzable silane, or a further capping treatment may be performed after the simultaneous hydrolysis and condensation to adjust the capping ratio (amount of silanol groups).

このようにして得られた変性ポリシロキサンは、有機溶媒中に溶解しているワニスの形態として得られ、これをそのまま後述するパターン反転用被覆剤の調製に用いることができる。すなわち、上記反応溶液をそのまま(あるいは希釈して)パターン反転用被覆剤の調製に用いることができ、このとき、加水分解及び縮合に用いた加水分解触媒、キャッピング処理に用いたアルコールや酸、ビニルエーテルや、副生成物等は本発明の効果を損な
わない限り反応溶液に残存していてもよい。
得られたワニスは溶媒置換してもよいし、また適宜溶媒で希釈してもよい。なお得られたワニスは、その保存安定性が悪くなければ、有機溶媒を留去し、固形分濃度100%とすることもできる。
上記ワニスの溶媒置換や希釈等に用いる有機溶媒は、加水分解性シランの加水分解及び縮合反応に用いた有機溶媒と同じでも異なってもよい。この希釈用溶媒は、特に限定されず、1種でも2種以上でも任意に選択して用いることができる。
The modified polysiloxane thus obtained is obtained in the form of a varnish dissolved in an organic solvent, and can be used as is for the preparation of a coating agent for pattern reversal described below. That is, the reaction solution can be used as is (or diluted) for the preparation of a coating agent for pattern reversal, and at this time, the hydrolysis catalyst used in the hydrolysis and condensation, the alcohol or acid used in the capping treatment, the vinyl ether, by-products, etc. may remain in the reaction solution as long as they do not impair the effects of the present invention.
The obtained varnish may be subjected to solvent substitution or may be diluted with an appropriate solvent. If the obtained varnish has good storage stability, the organic solvent may be distilled off to make the solid concentration 100%.
The organic solvent used for the solvent substitution or dilution of the varnish may be the same as or different from the organic solvent used for the hydrolysis and condensation reaction of the hydrolyzable silane. The dilution solvent is not particularly limited, and one or more kinds may be arbitrarily selected and used.

(B)硬化触媒
本発明のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤は、(B)硬化触媒を含む。(B)硬化触媒を含むことにより、該パターン反転用被覆剤から形成した硬化膜は、後述するレジストパターンの除去に使用する有機溶剤に対して耐性を有するものとなる。また(B)硬化触媒の配合により、該パターン反転用被覆剤を焼成した際に硬化が促進され、比較的低温条件であっても硬化させることができる。
(B) Curing catalyst The silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of the present invention contains (B) a curing catalyst. By containing (B) a curing catalyst, the cured film formed from the pattern reversal coating agent has resistance to the organic solvent used to remove the resist pattern described below. In addition, by blending (B) a curing catalyst, curing is promoted when the pattern reversal coating agent is baked, and it can be cured even under relatively low temperature conditions.

上記硬化触媒としては、アンモニウム塩、ホスフィン類、ホスホニウム塩、スルホニウム塩等を用いることができる。なお硬化触媒の一例として記載した下記の塩類は、塩の形態にて添加してもよいし、上記組成物中において塩を形成するもの(添加時には別化合物として添加され、系内で塩を形成するもの)のいずれであってもよい。 As the curing catalyst, ammonium salts, phosphines, phosphonium salts, sulfonium salts, etc. can be used. The following salts described as examples of curing catalysts may be added in the form of a salt, or may form a salt in the composition (added as a separate compound and forming a salt in the system).

上記アンモニウム塩としては、式(D-1):

Figure 0007659230000003
(式中、mは2乃至11の整数を、nは2乃至3の整数を、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(D-2):
Figure 0007659230000004
(式中、R22、R23、R24及びR25は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R22、R23、R24、及びR25はそれぞれ窒素原子と結合されているものである)で表される構造を有する第4級アンモニウム塩、
式(D-3):
Figure 0007659230000005
(式中、R26及びR27はアルキル基又はアリール基を、Nは窒素原子を、Yは陰イオンを表す)で表される構造を有する第4級アンモニウム塩、
式(D-4):
Figure 0007659230000006
(式中、R28はアルキル基又はアリール基を、Nは窒素原子を、Yは陰イオンを表す)で表される構造を有する第4級アンモニウム塩、
式(D-5):
Figure 0007659230000007
(式中、R29及びR30はアルキル基又はアリール基を、Nは窒素原子を、Yは陰イオンを表す)で表される構造を有する第4級アンモニウム塩、
式(D-6):
Figure 0007659230000008
(式中、mは2乃至11の整数を、nは2乃至3の整数を、Hは水素原子を、Nは窒素原子を、Yは陰イオンを表す)で表される構造を有する第3級アンモニウム塩を挙げることができる。 The ammonium salt may be represented by the formula (D-1):
Figure 0007659230000003
(wherein m a represents an integer of 2 to 11, n a represents an integer of 2 or 3, R 21 represents an alkyl group or an aryl group, and Y represents an anion),
Formula (D-2):
Figure 0007659230000004
(wherein R 22 , R 23 , R 24 and R 25 represent an alkyl group or an aryl group, N represents a nitrogen atom, Y represents an anion, and R 22 , R 23 , R 24 and R 25 are each bonded to a nitrogen atom),
Formula (D-3):
Figure 0007659230000005
(wherein R 26 and R 27 represent an alkyl group or an aryl group, N represents a nitrogen atom, and Y 1 - represents an anion),
Formula (D-4):
Figure 0007659230000006
(wherein R 28 represents an alkyl group or an aryl group, N represents a nitrogen atom, and Y 1 represents an anion),
Formula (D-5):
Figure 0007659230000007
(wherein R 29 and R 30 represent an alkyl group or an aryl group, N represents a nitrogen atom, and Y represents an anion),
Formula (D-6):
Figure 0007659230000008
(wherein m a represents an integer of 2 to 11, n a represents an integer of 2 or 3, H represents a hydrogen atom, N represents a nitrogen atom, and Y represents an anion).

また、上記ホスホニウム塩としては、式(D-7):

Figure 0007659230000009
(式中、R31、R32、R33、及びR34は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R31、R32、R33、及びR34はそれぞれリン原子と結合されているものである)で表される第4級ホスホニウム塩を挙げることができる。 The phosphonium salt may also be represented by the formula (D-7):
Figure 0007659230000009
(wherein R 31 , R 32 , R 33 , and R 34 represent an alkyl group or an aryl group, P represents a phosphorus atom, Y represents an anion, and R 31 , R 32 , R 33 , and R 34 are each bonded to a phosphorus atom).

また、上記スルホニウム塩としては、式(D-8):

Figure 0007659230000010
(式中、R35、R36、及びR37は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R35、R36、及びR37はそれぞれ硫黄原子と結合されているものである)で表される第3級スルホニウム塩を挙げることができる。 The sulfonium salt may also be represented by the formula (D-8):
Figure 0007659230000010
(wherein R 35 , R 36 , and R 37 represent an alkyl group or an aryl group, S represents a sulfur atom, Y represents an anion, and R 35 , R 36 , and R 37 are each bonded to a sulfur atom).

上記の式(D-1)の化合物は、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の整数を示し、nは2乃至3の整数を示す。この第4級アンモニウム塩のR21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、又は炭素原子数6乃至18のアリール基を示し、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)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲン化物イオンや、カルボキシラート(-COO)、スルホナト(-SO )、アルコラート(-O)等の酸基を挙げることができる。 The compound of formula (D-1) above is a quaternary ammonium salt derived from an amine, where m a represents an integer of 2 to 11, and n a represents an integer of 2 to 3. R 21 of this quaternary ammonium salt represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and examples of such groups include linear alkyl groups such as ethyl, propyl, and butyl, benzyl, cyclohexyl, cyclohexylmethyl, and dicyclopentadienyl. Examples of the anion (Y ) include halide ions such as chloride ion (Cl ), bromide ion (Br ), and iodine ion (I ), and acid groups such as carboxylate (—COO ), sulfonate (—SO 3 ), and alcoholate (—O ).

上記の式(D-2)の化合物は、R22232425で示される第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R22、R23、R24及びR25は炭素原子数1乃至18のアルキル基、又は炭素原子数6乃至18のアリール基である。陰イオン(Y)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲン化物イオンや、カルボキシラート(-COO)、スルホナト(-SO )、アルコラート(-O)等の酸基を挙げることができる。この第4級アンモニウム塩は、市販品で入手することが可能であり、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例示される。 The compound of formula (D-2) above is a quaternary ammonium salt represented by R 22 R 23 R 24 R 25 N + Y - . In this quaternary ammonium salt, R 22 , R 23 , R 24 and R 25 are an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. Examples of the anion (Y - ) include halide ions such as chloride ion (Cl - ), bromide ion (Br - ) and iodine ion (I - ), and acid groups such as carboxylate (-COO - ), sulfonate (-SO 3 - ) and alcoholate (-O - ). This quaternary ammonium salt is commercially available, and examples thereof include tetramethylammonium acetate, tetrabutylammonium acetate, triethylbenzylammonium chloride, triethylbenzylammonium bromide, trioctylmethylammonium chloride, tributylbenzylammonium chloride, and trimethylbenzylammonium chloride.

上記の式(D-3)の化合物は、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、R26及びR27の炭素原子数は1乃至18であり、R26及びR27の炭素原子数の総和が7以上であることが好ましい。例えばR26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、R27はベンジル基、オクチル基、オクタデシル基を例示することができる。陰イオン(Y)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲン化物イオンや、カルボキシラート(-COO)、スルホナト(-SO )、アルコラート(-O)等の酸基を挙げることができる。この化合物は、市販品で入手することもできるが、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ことができる。 The compound of formula (D-3) above is a quaternary ammonium salt derived from 1-substituted imidazole, and R 26 and R 27 each have 1 to 18 carbon atoms, and it is preferable that the total number of carbon atoms of R 26 and R 27 is 7 or more. For example, R 26 can be methyl, ethyl, propyl, phenyl, or benzyl, and R 27 can be benzyl, octyl, or octadecyl. Examples of the anion (Y - ) include halide ions such as chloride ion (Cl - ), bromide ion (Br - ), or iodine ion (I - ), and acid groups such as carboxylate (-COO - ), sulfonate (-SO 3 - ), or alcoholate (-O - ). This compound is commercially available, but can also be produced by reacting an imidazole compound such as 1-methylimidazole or 1-benzylimidazole with an alkyl halide or aryl halide such as benzyl bromide or methyl bromide.

上記の式(D-4)の化合物は、ピリジンから誘導される第4級アンモニウム塩であり
、R28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、又は炭素原子数6乃至18のアリール基であり、例えばブチル基、オクチル基、ベンジル基、ラウリル基を例示することができる。陰イオン(Y)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲン化物イオンや、カルボキシラート(-COO)、スルホナト(-SO )、アルコラート(-O)等の酸基を挙げることができる。この化合物は、市販品として入手することもできるが、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ことができる。この化合物は例えば、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例示することができる。
The compound of the above formula (D-4) is a quaternary ammonium salt derived from pyridine, and R 28 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 4 to 18 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, such as a butyl group, an octyl group, a benzyl group, or a lauryl group. Examples of the anion (Y ) include halide ions such as chloride ion (Cl ), bromide ion (Br ), and iodide ion (I ), and acid groups such as carboxylate (—COO ), sulfonate (—SO 3 ), and alcoholate (—O ). This compound is commercially available, but can be produced, for example, by reacting pyridine with an alkyl halide such as lauryl chloride, benzyl chloride, benzyl bromide, methyl bromide, and octyl bromide, or an aryl halide. Examples of this compound include N-laurylpyridinium chloride and N-benzylpyridinium bromide.

上記の式(D-5)の化合物は、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、R29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、又は炭素原子数6乃至18のアリール基であり、例えばメチル基、オクチル基、ラウリル基、ベンジル基等を例示することができる。R30は炭素原子数1乃至18のアルキル基、又は炭素原子数6乃至18のアリール基であり、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には、R30はメチル基である。陰イオン(Y)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲン化物イオンや、カルボキシラート(-COO)、スルホナト(-SO )、アルコラート(-O)等の酸基を挙げることができる。この化合物は市販品として入手することもできるが、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ことができる。この化合物は例えば、N-ベンジルピコリニウムクロリド、N-ベンジルピコリニウムブロミド、N-ラウリルピコリニウムクロリド等を例示することができる。 The compound of the above formula (D-5) is a quaternary ammonium salt derived from a substituted pyridine, such as picoline, and R 29 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably an alkyl group having 4 to 18 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, such as a methyl group, an octyl group, a lauryl group, or a benzyl group. R 30 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, such as a methyl group in the case of a quaternary ammonium derived from picoline. Examples of the anion (Y ) include halide ions such as chloride ion (Cl ), bromide ion (Br ), and iodine ion (I ), and acid groups such as carboxylate (—COO ), sulfonate (—SO 3 ), and alcoholate (—O ). This compound is commercially available, but can also be produced by reacting, for example, a substituted pyridine such as picoline with an alkyl halide such as methyl bromide, octyl bromide, lauryl chloride, benzyl chloride, benzyl bromide, or an aryl halide, etc. Examples of this compound include N-benzylpicolinium chloride, N-benzylpicolinium bromide, and N-laurylpicolinium chloride.

上記の式(D-6)の化合物は、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の整数を示し、nは2乃至3の整数を示す。また陰イオン(Y)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲン化物イオンや、カルボキシラート(-COO)、スルホナト(-SO )、アルコラート(-O)等の酸基を挙げることができる。本化合物は、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ことができる。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(CHCOO)である。またフェノールを使用した場合は、陰イオン(Y)は(C)である。 The compound of the above formula (D-6) is a tertiary ammonium salt derived from an amine, where m a is an integer of 2 to 11, and n a is an integer of 2 to 3. Examples of the anion (Y ) include halide ions such as chloride ion (Cl ), bromide ion (Br ), and iodine ion (I ), and acid groups such as carboxylate (-COO ), sulfonate (-SO 3 ), and alcoholate (-O ). This compound can be produced by reacting an amine with a weak acid such as a carboxylic acid or phenol. Examples of the carboxylic acid include formic acid and acetic acid. When formic acid is used, 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 ).

上記の式(D-7)の化合物は、R31323334の構造を有する第4級ホスホニウム塩である。R31、R32、R33、及びR34は炭素原子数1乃至18のアルキル基、又は炭素原子数6乃至18のアリール基であり、好ましくはR31乃至R34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であり、例えばフェニル基やトリル基を例示することができ、また残りの1つは炭素原子数1乃至18のアルキル基、炭素原子数6乃至18のアリール基である。また陰イオン(Y)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲン化物イオンや、カルボキシラート(-COO)、スルホナト(-SO )、アルコラート(-O)等の酸基を挙げることができる。この化合物は市販品として入手することが可能であり、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(ハロゲン原子は塩素原子又は臭素原子)が好ましい。
The compound of the above formula (D-7) is a quaternary phosphonium salt having a structure of R 31 R 32 R 33 R 34 P + Y - . R 31 , R 32 , R 33 , and R 34 are alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms or aryl groups having 6 to 18 carbon atoms, and preferably three of the four substituents of R 31 to R 34 are phenyl groups or substituted phenyl groups, for example, phenyl groups and tolyl groups, and the remaining one is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. Examples of the anion (Y - ) include halide ions such as chloride ion (Cl - ), bromide ion (Br - ), and iodine ion (I - ), and acid groups such as carboxylate (-COO - ), sulfonate (-SO 3 - ), and alcoholate (-O - ). This compound is commercially available, and examples of the compound include tetraalkylphosphonium halides such as tetra n-butylphosphonium halide and tetra n-propylphosphonium halide, trialkylbenzylphosphonium halides such as triethylbenzylphosphonium halide, triphenylmonoalkylphosphonium halides such as triphenylmethylphosphonium halide and triphenylethylphosphonium halide, triphenylbenzylphosphonium halides,
Examples of the halogenated tetraphenylphosphonium include halogenated triphenylmonoarylphosphonium, halogenated triphenylmonoalkylphosphonium, and halogenated triphenylmethylphosphonium, and halogenated triphenylethylphosphonium (wherein the halogen atom is a chlorine atom or a bromine atom). In particular, halogenated triphenylmonoalkylphosphonium such as halogenated triphenylmethylphosphonium and halogenated triphenylethylphosphonium, halogenated triphenylmonoarylphosphonium such as halogenated triphenylbenzylphosphonium, halogenated tritolylmonoarylphosphonium such as halogenated tritolylmonophenylphosphonium, and halogenated tritolylmonoalkylphosphonium such as halogenated tritolylmonomethylphosphonium (wherein the halogen atom is a chlorine atom or a bromine atom) are preferred.

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。 Examples of phosphines include primary phosphines such as methylphosphine, ethylphosphine, propylphosphine, isopropylphosphine, isobutylphosphine, and phenylphosphine; secondary phosphines such as dimethylphosphine, diethylphosphine, diisopropylphosphine, diisoamylphosphine, and diphenylphosphine; and tertiary phosphines such as trimethylphosphine, triethylphosphine, triphenylphosphine, methyldiphenylphosphine, and dimethylphenylphosphine.

上記の式(D-8)の化合物は、R353637の構造を有する第3級スルホニウム塩である。R35、R36、及びR37は炭素原子数1乃至18のアルキル基又は炭素原子数6乃至18のアリール基であり、好ましくはR35乃至R37の3つの置換基の内で2つがフェニル基又は置換されたフェニル基であり、例えばフェニル基やトリル基を例示することができ、また残りの1つは炭素原子数1乃至18のアルキル基、又は炭素原子数6乃至18のアリール基である。また陰イオン(Y)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲン化物イオンや、カルボキシラート(-COO)、スルホナト(-SO )、アルコラート(-O)、マレイン酸アニオン、硝酸アニオン等の酸基を挙げることができる。この化合物は市販品として入手することが可能であり、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トリ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ジ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トリアルキルスルホ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ジ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。また、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く用いることができる。 The compound of formula (D-8) above is a tertiary sulfonium salt having a structure of R 35 R 36 R 37 S + Y - . R 35 , R 36 , and R 37 are alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms or aryl groups having 6 to 18 carbon atoms, and preferably two of the three substituents of R 35 to R 37 are phenyl groups or substituted phenyl groups, for example, phenyl groups and tolyl groups, and the remaining one is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. Examples of the anion (Y - ) include halide ions such as chloride ion (Cl - ), bromide ion (Br - ), and iodine ion (I - ), and acid groups such as carboxylate (-COO - ), sulfonate (-SO 3 - ), alcoholate (-O - ), maleic acid anion, and nitrate anion. This compound is available as a commercially available product, and examples thereof include trialkylsulfonium halides such as tri-n-butylsulfonium halides and tri-n-propylsulfonium halides, dialkylbenzylsulfonium halides such as diethylbenzylsulfonium halides, diphenylmonoalkylsulfonium halides such as diphenylmethylsulfonium halides and diphenylethylsulfonium halides, triphenylsulfonium halides (the halogen atom is a chlorine atom or a bromine atom in the above), trialkylsulfonium carboxylates such as tri-n-butylsulfonium carboxylate and tri-n-propylsulfonium carboxylate, dialkylbenzylsulfonium carboxylates such as diethylbenzylsulfonium carboxylate, diphenylmonoalkylsulfonium carboxylates such as diphenylmethylsulfonium carboxylate and diphenylethylsulfonium carboxylate, and triphenylsulfonium carboxylate. Furthermore, triphenylsulfonium halides and triphenylsulfonium carboxylates can be preferably used.

また、本発明では硬化触媒として窒素含有シラン化合物を添加することができる。窒素含有シラン化合物としては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等のイミダゾール環含有シラン化合物が挙げられる。 In addition, in the present invention, a nitrogen-containing silane compound can be added as a curing catalyst. Examples of the nitrogen-containing silane compound include imidazole ring-containing silane compounds such as N-(3-triethoxysilylpropyl)-4,5-dihydroimidazole.

(B)硬化触媒は、(A)変性ポリシロキサン100質量部に対して、0.1質量部乃至20質量部、または0.5質量部乃至10質量部、または1質量部乃至5質量部である。 The amount of the curing catalyst (B) is 0.1 to 20 parts by weight, or 0.5 to 10 parts by weight, or 1 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the modified polysiloxane (A).

(C)レジスト膜にダメージを与えない有機溶剤
本発明のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤に使用される(C)有機溶剤は、
上記(A)変性ポリシロキサン、(B)硬化触媒、並びに後述するその他成分を溶解・混和でき、かつ、レジスト膜にダメージを与えない有機溶剤である。
本明細書において「レジスト膜にダメージを与えない有機溶剤」とは、本発明の上記平坦化性パターン反転用被覆剤をレジスト膜(レジストパターン)上に塗布した際に、該レジスト膜を溶解しない(難溶解性を示す)有機溶剤を指す。
こうした有機溶剤をパターン反転用被覆剤において採用することにより、下層のレジスト膜(レジストパターン)とのインターミキシングを起こさず、また、事前にレジスト膜(レジストパターン)の耐溶剤性を高める処理、例えば、露光等の処理が不要となる。
(C) Organic Solvent that Does Not Damage the Resist Film The (C) organic solvent used in the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of the present invention is
The organic solvent is capable of dissolving and mixing the (A) modified polysiloxane, (B) curing catalyst, and other components described below, and does not damage the resist film.
In this specification, the term "organic solvent that does not damage the resist film" refers to an organic solvent that does not dissolve the resist film (exhibits poor solubility) when the planarizing pattern reversal coating agent of the present invention is applied onto the resist film (resist pattern).
By using such an organic solvent in the coating agent for pattern reversal, intermixing with the underlying resist film (resist pattern) does not occur, and prior treatment to increase the solvent resistance of the resist film (resist pattern), such as exposure, is not required.

例えば(C)有機溶剤としては、レジスト膜に対して難溶解性を示す疎水性アルコールが挙げられる。上記難溶解性の指標として、例えば、対象となるレジスト膜と60秒間接触させた際の該レジスト膜の膜厚の減少値(減少率)を採用することができる。例えば上記疎水性アルコールとして、ArF用レジスト材料からなるレジスト膜と60秒間接触させた場合、接触前のレジスト膜厚に比べて接触後の膜厚の減少値が10nm以下、或いは、接触前のレジスト膜厚に対して接触後の膜厚の減少率が10%以下となる、疎水性をアルコールを挙げることができる。
より具体的には、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-プロピルベンセン、i-プロピルベンセン、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-プロピルベンセン、n-アミルナフタレ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(2-プロパノール)、n-ヘキサノール、2-メチルペンタノール、sec-ヘキサノール、sec-ヘプタノール、3-ヘプタノール、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、4-メチル-2-ペンタノール(メチルイソブチルカルビノール)、2,6-ジメチル-4-ヘプタノール、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等のモノアルコール系溶媒、アセトン等のケトン系溶媒を挙げることができる。
これらの中でも、前述のポリシロキサンのキャッピングに使用するアルコールとして、また加水分解・縮合時に使用する溶媒としても使用できるという観点から、2-プロパノール、4-メチル-2-ペンタノール(メチルイソブチルカルビノール)等を好ましく挙げることができる。
For example, the organic solvent (C) may be a hydrophobic alcohol that is poorly soluble in the resist film. For example, the reduction value (reduction rate) of the film thickness of the resist film when it is contacted with the target resist film for 60 seconds may be used as an index of the poor solubility. For example, the hydrophobic alcohol may be a hydrophobic alcohol that, when it is contacted with a resist film made of an ArF resist material for 60 seconds, reduces the film thickness after contact by 10 nm or less compared to the resist film thickness before contact, or reduces the film thickness after contact by 10% or less compared to the resist film thickness before contact.
More specifically, for example, aliphatic hydrocarbon solvents such as n-pentane, i-pentane, n-hexane, i-hexane, n-heptane, i-heptane, 2,2,4-trimethylpentane, n-octane, i-octane, cyclohexane, and methylcyclohexane; aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, trimethylbenzene, methylethylbenzene, n-propylbenzene, i-propylbenzene, diethylbenzene, i-butylbenzene, triethylbenzene, di-i-propylbenzene, and n-amylnaphthalene; methanol, ethanol, n-propanol, Examples of the solvent include monoalcohol solvents such as i-propanol (2-propanol), n-hexanol, 2-methylpentanol, sec-hexanol, sec-heptanol, 3-heptanol, n-octanol, 2-ethylhexanol, sec-octanol, n-nonyl alcohol, 4-methyl-2-pentanol (methyl isobutyl carbinol), 2,6-dimethyl-4-heptanol, n-decanol, sec-undecyl alcohol, trimethylnonyl alcohol, sec-tetradecyl alcohol, and sec-heptadecyl alcohol; and ketone solvents such as acetone.
Among these, 2-propanol, 4-methyl-2-pentanol (methyl isobutyl carbinol), etc. are preferred from the viewpoint that they can be used as the alcohol used in the capping of the above-mentioned polysiloxane and also as a solvent used in the hydrolysis and condensation.

なお、本発明の効果を損なわない範囲において、上記(C)有機溶剤以外のその他溶剤を含んでいてもよい。このようなその他溶剤としては、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、2-エチルブタノール、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;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、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;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。
In addition, the composition may contain other solvents in addition to the organic solvent (C) as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of such other solvents include monoalcohol solvents such as n-butanol, i-butanol, sec-butanol, t-butanol, n-pentanol, i-pentanol, 2-methylbutanol, sec-pentanol, t-pentanol, 3-methoxybutanol, 2-ethylbutanol, phenol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, 3,3,5-trimethylcyclohexanol, benzyl alcohol, phenylmethylcarbinol, diacetone alcohol, and cresol; ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, and the like. polyhydric alcohol solvents such as ethanol, pentanediol-2,4, 2-methylpentanediol-2,4, hexanediol-2,5, heptanediol-2,4, 2-ethylhexanediol-1,3, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol, and glycerin; methyl ethyl ketone, methyl n-propyl ketone, methyl n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl i-butyl ketone, methyl n-pentyl ketone, ethyl n-butyl ketone, methyl n-hexyl ketone, dii-butyl ketone, tri ... ketone solvents such as trimethylnonanone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone, diacetone alcohol, acetophenone, and fenchone; ethyl ether, i-propyl ether, n-butyl ether, n-hexyl ether, 2-ethylhexyl ether, ethylene oxide, 1,2-propylene oxide, dioxolane, 4-methyldioxolane, dioxane, dimethyldioxane, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol mono-n-hexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol mono-2-ethylbutyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol di-n-butyl ether, diethylene glycol mono-n-hexyl ether, ethoxytriglycol, tetraethylene glycol Ether solvents such as cold di-n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tetrahydrofuran, and 2-methyltetrahydrofuran; diethyl carbonate, methyl acetate, acetic acid Ethyl acetate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methylpentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methylcyclohexyl acetate, n-nonyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, acetic acid Diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, glycol diacetate, methoxytriglycol acetate, ethyl propionate, n-butyl propionate, i-amyl propionate, diethyl oxalate, di-n-butyl oxalate Examples of the solvent include ester-based solvents such as n-butyl lactate, n-amyl lactate, diethyl malonate, dimethyl phthalate, and diethyl phthalate; nitrogen-containing solvents such as N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, N,N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N,N-dimethylacetamide, N-methylpropionamide, and N-methylpyrrolidone; and sulfur-containing solvents such as dimethyl sulfide, diethyl sulfide, thiophene, tetrahydrothiophene, dimethyl sulfoxide, sulfolane, and 1,3-propane sultone.

本発明のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤は、上記(A)変性ポリシロキサン、(B)硬化触媒、(C)レジスト膜にダメージを与えない有機溶剤を含み、所望により後述するその他成分を含み得るものである。
上記平坦化性パターン反転用被覆剤における固形分の濃度は、当該被覆剤の全質量に対して、例えば0.1乃至50質量%、0.1乃至30質量%、0.1乃至25質量%、0.5乃至20.0質量%とすることができる。なお上記固形分とは、当該被覆剤の全成分から(C)有機溶剤(及びその他有機溶剤)を除いた成分を指す。
固形分中の上記(A)変性ポリシロキサンの含有量は、通常20質量%以上100質量%未満であるが、上述した本発明の効果を再現性よく得る観点等から、その下限値は、好ましくは50質量%、より好ましくは60質量%、より一層好ましくは70質量%、更に好ましくは80質量%であり、その上限値は、好ましくは99質量%であり、その余を、
後述の添加剤とすることができる。
また当該パターン反転用被覆剤は、好ましくはpH2~5を有し、より好ましくはpH3~4を有する。
The silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of the present invention contains the above-mentioned (A) modified polysiloxane, (B) curing catalyst, and (C) organic solvent that does not damage the resist film, and may contain other components described below as desired.
The solid content of the planarizing pattern reversal coating agent may be, for example, 0.1 to 50 mass%, 0.1 to 30 mass%, 0.1 to 25 mass%, or 0.5 to 20.0 mass% based on the total mass of the coating agent. The solid content refers to the total components of the coating agent excluding the organic solvent (C) (and other organic solvents).
The content of the modified polysiloxane (A) in the solid content is usually 20% by mass or more and less than 100% by mass. From the viewpoint of reproducibly obtaining the above-mentioned effects of the present invention, the lower limit is preferably 50% by mass, more preferably 60% by mass, even more preferably 70% by mass, and still more preferably 80% by mass, and the upper limit is preferably 99% by mass, with the remainder being
The additives described below may be used.
The pattern reversal coating agent preferably has a pH of 2-5, more preferably 3-4.

上記パターン反転用被覆剤は、上記(A)変性ポリシロキサンと(B)硬化触媒と(C)レジスト膜にダメージを与えない有機溶剤、さらに所望により後述するその他成分とを混合することで製造できる。この際、(A)変性ポリシロキサンを含む溶液を予め準備し、この溶液を、(B)硬化触媒と(C)レジスト膜にダメージを与えない有機溶剤や、その他の成分と混合してもよい。また、(A)変性ポリシロキサンを調製時の反応溶液をそのまま上記パターン反転用被覆剤の調製に用いることもできる。
混合順序は特に限定されるものではない。例えば、(A)変性ポリシロキサンを含む溶液に、(B)硬化触媒と(C)レジスト膜にダメージを与えない有機溶剤を加えて混合し、その混合物にその他の成分を加えてもよく、(A)変性ポリシロキサンを含む溶液と、(B)硬化触媒と、(C)レジスト膜にダメージを与えない有機溶剤、そしてその他の成分を同時に混合してもよい。
必要であれば、最後に更に(C)レジスト膜にダメージを与えない有機溶剤を追加で加えたり、(C)レジスト膜にダメージを与えない有機溶剤に比較的溶けやすい一部の成分を混合物中に含めずにおき、最後にそれを加えたりしてもよいが、構成成分の凝集や分離を抑制し、均一性に優れる組成物を再現性よく調製する観点から、(A)変性ポリシロキサンが良好に溶解した溶液を予め準備し、これを用いて組成物を調製することが好ましい。なお、(A)変性ポリシロキサンは、共に混ぜられる(B)硬化触媒と(C)レジスト膜にダメージを与えない有機溶剤の種類や量、またその他の成分の量や性質等によっては、これらが混ぜられた際に凝集又は沈殿する可能性がある点に留意する。
また、(A)変性ポリシロキサンが溶解した溶液を用いて組成物を調製する場合、最終的に得られる組成物中の(A)変性ポリシロキサンが所望の量となるように、(A)変性ポリシロキサンの溶液の濃度やその使用量を決める必要がある点も留意する。
組成物の調製において、成分が分解したり変質したりしない範囲で、適宜加熱してもよい。
The above-mentioned pattern reversal coating agent can be produced by mixing the above-mentioned (A) modified polysiloxane, (B) curing catalyst, (C) organic solvent that does not damage the resist film, and other components described below as necessary. At this time, a solution containing the (A) modified polysiloxane may be prepared in advance, and this solution may be mixed with the (B) curing catalyst, (C) organic solvent that does not damage the resist film, and other components. In addition, the reaction solution used when preparing the (A) modified polysiloxane may be used as it is for preparing the above-mentioned pattern reversal coating agent.
The order of mixing is not particularly limited. For example, (A) the solution containing the modified polysiloxane may be mixed with (B) the curing catalyst and (C) the organic solvent that does not damage the resist film, and other components may be added to the mixture, or (A) the solution containing the modified polysiloxane, (B) the curing catalyst, (C) the organic solvent that does not damage the resist film, and other components may be mixed simultaneously.
If necessary, (C) the organic solvent that does not damage the resist film may be added at the end, or some components that are relatively soluble in (C) the organic solvent that does not damage the resist film may not be included in the mixture, and then added at the end, but from the viewpoint of suppressing the aggregation or separation of components and preparing a composition with excellent uniformity with good reproducibility, it is preferable to prepare a solution in which (A) the modified polysiloxane is well dissolved in advance, and use this to prepare the composition.Note that (A) the modified polysiloxane may aggregate or precipitate when mixed with (B) the curing catalyst and (C) the organic solvent that does not damage the resist film, depending on the type and amount of these mixed together, and the amount and properties of other components.
In addition, when preparing a composition using a solution in which the modified polysiloxane (A) is dissolved, it is necessary to determine the concentration of the solution of the modified polysiloxane (A) and the amount used so that the desired amount of the modified polysiloxane (A) is contained in the final composition.
In preparing the composition, heating may be performed appropriately within a range that does not cause decomposition or deterioration of the components.

本発明において、上記パターン反転用被覆剤を製造する途中の段階において、又は全ての成分を混合した後に、サブマイクロメートルオーダーのフィルタ等を用いてろ過してもよい。なおこのとき用いられるフィルタの材料種は問わないが、例えばナイロン製フィルタ、フッ素樹脂製フィルタ等を用いることができる。 In the present invention, the above-mentioned pattern reversal coating agent may be filtered using a sub-micrometer filter or the like during the manufacturing process or after all the components have been mixed. The material of the filter used in this case is not important, but for example, a nylon filter, a fluororesin filter, etc. can be used.

本発明のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤には、種々の添加剤を配合可能である。
上記添加剤としては、例えば、架橋剤、架橋触媒、安定化剤(有機酸、水、アルコール等)、有機ポリマー化合物、光酸発生剤(オニウム塩化合物、スルホンイミド化合物、ジスルホニルジアゾメタン化合物等)、界面活性剤(ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、UV硬化型界面活性剤等)、レオロジー調整剤、接着補助剤等、レジスト下層膜や、反射防止膜、パターン反転用膜など、半導体装置の製造に使用され得る各種膜を形成する材料(組成物)に配合される公知の添加剤を挙げることができる。
なお以下に各種添加剤を例示するが、これらに限定されるものではない。
Various additives can be incorporated into the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of the present invention.
Examples of the additives include crosslinking agents, crosslinking catalysts, stabilizers (organic acids, water, alcohols, etc.), organic polymer compounds, photoacid generators (onium salt compounds, sulfonimide compounds, disulfonyldiazomethane compounds, etc.), surfactants (nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, silicon-based surfactants, fluorine-based surfactants, UV-curable surfactants, etc.), rheology adjusters, adhesion aids, and other known additives that are blended into materials (compositions) that form various films that can be used in the manufacture of semiconductor devices, such as resist underlayer films, antireflection films, and pattern reversal films.
Various additives are exemplified below, but are not limited to these.

<界面活性剤>
界面活性剤は、上記シリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤をレジストパターン上に塗布した際に、ピンホール、ストレーション等の発生を抑制するのに有効である。上記界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、UV硬化型界面活性剤等が挙げられ
る。より具体的には、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ールエーテル類、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(登録商標)EF301、EF303、EF352(三菱マテリアル電子化成(株)(旧(株)トーケムプロダクツ)製)、商品名メガファック(登録商標)F171、F173、R-08、R-30、R-30N、R-40LM(DIC(株)製)、フロラードFC430、FC431(スリーエムジャパン(株)製)、商品名アサヒガード(登録商標)AG710(AGC(株)製)、サーフロン(登録商標)S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(AGCセイミケミカル(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が、これらに限定されない。
界面活性剤は、1種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
界面活性剤が使用される場合、その配合量は、例えば(A)変性ポリシロキサンの質量に対して、通常0.0001~5質量%であり、好ましくは0.001~4質量%、より好ましくは0.01~3質量%とすることができる
<Surfactant>
The surfactant is effective in suppressing the occurrence of pinholes, striations, etc., when the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent is applied onto a resist pattern. Examples of the surfactant include nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, silicon-based surfactants, fluorine-based surfactants, UV-curable surfactants, etc. More specifically, for example, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene alkylaryl ethers such as polyoxyethylene octylphenol ether and polyoxyethylene nonylphenol ether; polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymers; sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, and sorbitan tristearate; polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, and polyoxyethylene sorbitan tristearate; Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as oleate and polyoxyethylene sorbitan tristearate, trade names EFTOP (registered trademark) EF301, EF303, EF352 (manufactured by Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co., Ltd. (formerly Tochem Products Co., Ltd.)), trade names MEGAFAC (registered trademark) F171, F173, R-08, R-30, R-30N, R-40LM (manufactured by DIC Corporation), and Fluorad F Examples of suitable surfactants include, but are not limited to, fluorine-based surfactants such as C430, FC431 (manufactured by 3M Japan Ltd.), trade name Asahi Guard (registered trademark) AG710 (manufactured by AGC Corporation), Surflon (registered trademark) S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, and SC106 (manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.), and organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
The surfactants can be used alone or in combination of two or more.
When a surfactant is used, the amount of the surfactant added is, for example, usually 0.0001 to 5% by mass, preferably 0.001 to 4% by mass, and more preferably 0.01 to 3% by mass, based on the mass of the modified polysiloxane (A).

<レオロジー調整剤>
上記レオロジー調整剤は、主に上記シリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤の流動性を向上させ、特にベーキング工程において、形成される膜の膜厚均一性の向上や、ホール内部への組成物の充填性を高める目的で添加される。具体例としては、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジi-ブチルフタレート、ジヘキシルフタレート、ブチルi-デシルフタレート等のフタル酸誘導体、ジノルマルブチルアジペート、ジ-i-ブチルアジペート、ジ-i-オクチルアジペート、オクチルデシルアジペート等のアジピン酸誘導体、ジノルマルブチルマレート、ジエチルマレート、ジノニルマレート等のマレイン酸誘導体、メチルオレート、ブチルオレート、テトラヒドロフルフリルオレート等のオレイン酸誘導体、またはノルマルブチルステアレート、グリセリルステアレート等のステアリン酸誘導体等を挙げることができる。
これらのレオロジー調整剤が使用される場合、その添加量は、上記シリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤の全固形分に対して通常30質量%未満である。
<Rheology Modifier>
The rheology control agent is added mainly for the purpose of improving the fluidity of the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent, improving the uniformity of the film thickness of the film formed, and enhancing the filling of the composition into the hole, particularly in the baking process. Specific examples include phthalic acid derivatives such as dimethyl phthalate, diethyl phthalate, di-i-butyl phthalate, dihexyl phthalate, and butyl i-decyl phthalate, adipic acid derivatives such as di-n-butyl adipate, di-i-butyl adipate, di-i-octyl adipate, and octyl decyl adipate, maleic acid derivatives such as di-n-butyl maleate, diethyl maleate, and dinonyl maleate, oleic acid derivatives such as methyl oleate, butyl oleate, and tetrahydrofurfuryl oleate, and stearic acid derivatives such as normal butyl stearate and glyceryl stearate.
When these rheology control agents are used, the amount added is usually less than 30% by weight based on the total solid content of the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent.

[反転パターン形成方法]
本発明は、上記シリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤をリバース材料(パターン反転材料)として用いたパターン反転方法、すなわち反転パターン形成方法も対象とする。
上記パターン反転方法は、通常、基板上にレジスト膜を形成する工程(1);光又は電子線の照射と現像によりレジストパターンを形成する工程(2);現像中又は現像後のパターンが形成されたレジスト膜上に、上記シリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤を塗布し、焼成して硬化膜を形成する工程(3);上記硬化膜の表面をドライエッチングによりエッチバッグして、パターンが形成されたレジスト膜のレジストパターン表面を露出させる工程(4);そして、上記パターン化されたレジスト膜をウェットエッチングにより除去し、パターンを反転する工程(5)を含む。
上記のとおり、本発明のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤はレジストパターン上被覆するための被覆剤であり、より詳細にはラインアンドスペースのレジストパターン上に被覆するための被覆剤である。上記被覆剤は粗と密なパターンエリア(ライン部)のレイアウトを有するレジストパターン上に被覆する。
また、上記レジストパターンは、ナノインプリントで形成されたパターンを用いることもできる。
[Method of forming inverted pattern]
The present invention is also directed to a method for pattern reversal, i.e., a method for forming a reverse pattern, using the above-described silicon-containing planarizing pattern reversal coating as a reverse material (pattern reversal material).
The pattern reversal method generally includes the steps of: (1) forming a resist film on a substrate; (2) forming a resist pattern by irradiation with light or an electron beam and development; (3) applying the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent onto the patterned resist film during or after development, and baking the coating agent to form a cured film; (4) etching back the surface of the cured film by dry etching to expose the resist pattern surface of the patterned resist film; and (5) removing the patterned resist film by wet etching to reverse the pattern.
As described above, the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of the present invention is a coating agent for coating on a resist pattern, more specifically, a coating agent for coating on a line and space resist pattern. The coating agent is coated on a resist pattern having a layout of sparse and dense pattern areas (line parts).
Moreover, the resist pattern may be a pattern formed by nanoimprinting.

<工程(1)>
本発明のパターン反転方法に使用する基板としては、精密集積回路素子の製造に使用される基板〔例えば、酸化珪素膜、窒化珪素膜又は酸化窒化珪素膜で被覆されたシリコンウエハー等の半導体基板、窒化珪素基板、石英基板、ガラス基板(無アルカリガラス、低アルカリガラス、結晶化ガラスを含む。)、ITO(インジウムスズ酸化物)膜やIZO(インジウム亜鉛酸化物)膜が形成されたガラス基板、プラスチック(ポリイミド、PET等)基板、低誘電率材料(low-k材料)被覆基板、フレキシブル基板等〕などが挙げられる。
これら基板上に、スピンコート法、ディップ法、フローコート法、インクジェット法、スプレー法、バーコート法、グラビアコート法、スリットコート法、ロールコート法、転写印刷法、刷毛塗り、ブレードコート法、エアーナイフコート法等の適当な塗布方法により、塗布型レジスト材料(例えばフォトレジスト膜形成用組成物)を塗布し、焼成することにより、フォトレジスト材料の層(レジスト膜)を形成する。焼成条件は、例えば焼成温度70乃至150℃で、焼成時間0.5乃至5分間とすることができる。
レジスト膜の膜厚は、例えば10nm~10,000nmであり、又は100nm~2,000nmであり、又は200nm~1,000nmであり、又は30nm~200nmである。
<Step (1)>
Substrates used in the pattern reversal method of the present invention include substrates used in the manufacture of precision integrated circuit elements (for example, semiconductor substrates such as silicon wafers coated with a silicon oxide film, a silicon nitride film or a silicon oxynitride film, silicon nitride substrates, quartz substrates, glass substrates (including alkali-free glass, low-alkali glass and crystallized glass), glass substrates on which an ITO (indium tin oxide) film or an IZO (indium zinc oxide) film is formed, plastic (polyimide, PET, etc.) substrates, substrates coated with low dielectric constant materials (low-k materials), flexible substrates, etc.).
A coating type resist material (e.g., a composition for forming a photoresist film) is applied onto the substrate by a suitable coating method such as spin coating, dipping, flow coating, inkjet coating, spraying, bar coating, gravure coating, slit coating, roll coating, transfer printing, brush coating, blade coating, air knife coating, etc., and then baked to form a layer of the photoresist material (resist film). The baking conditions can be, for example, a baking temperature of 70 to 150° C. and a baking time of 0.5 to 5 minutes.
The thickness of the resist film is, for example, 10 nm to 10,000 nm, or 100 nm to 2,000 nm, or 200 nm to 1,000 nm, or 30 nm to 200 nm.

工程(1)においてレジスト膜の形成に使用されるフォトレジスト材料としては、露光に使用される光(例えば、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー等)に感光するものであれば特に限定はされず、ネガ型フォトレジスト材料及びポジ型フォトレジスト材料のいずれも使用できる。例えば、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材料、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材料、酸により分解してフォトレジスト材料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材料、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材料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材料等がある。
市販品として入手可能な具体例としては、シプレー社製商品名APEX-E、住友化学(株)製商品名PAR710、JSR(株)製;商品名AR2772JN、及び信越化学工業(株)製商品名SEPR430等が挙げられるが、これらに限定されない。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材料を挙げることができる。
The photoresist material used to form the resist film in step (1) is not particularly limited as long as it is sensitive to the light used for exposure (e.g., KrF excimer laser, ArF excimer laser, etc.), and both negative and positive photoresist materials can be used. For example, there are positive photoresist materials consisting of novolac resin and 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester, chemically amplified photoresist materials consisting of a binder having a group that decomposes with acid to increase the alkaline dissolution rate and a photoacid generator, chemically amplified photoresist materials consisting of a low molecular compound that decomposes with acid to increase the alkaline dissolution rate of the photoresist material, an alkali-soluble binder, and a photoacid generator, and chemically amplified photoresist materials consisting of a binder having a group that decomposes with acid to increase the alkaline dissolution rate, a low molecular compound that decomposes with acid to increase the alkaline dissolution rate of the photoresist material, and a photoacid generator.
Specific examples of commercially available products include, but are not limited to, APEX-E (trade name) manufactured by Shipley, PAR710 (trade name) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., AR2772JN (trade name) manufactured by JSR Corporation, and SEPR430 (trade name) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. In addition, examples of fluorine-containing polymer photoresist materials include those described in Proc. SPIE, Vol. 3999, 330-334 (2000), Proc. SPIE, Vol. 3999, 357-364 (2000), and Proc. SPIE, Vol. 3999, 365-374 (2000).

また、上記レジスト膜には、フォトレジスト膜に替えて電子線リソグラフィー用レジスト膜(電子線レジスト膜とも称する)、又はEUVリソグラフィー用レジスト膜(EUVレジスト膜とも称する)を用いることができる。
上記電子線レジスト材料としては、ネガ型材料、ポジ型材料のいずれも使用できる。その具体例としては、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材料、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材料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材料、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材料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材料、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材料、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材料などがある。これらの電子線レジスト材料を用いた場合も、照射源を電子線としてフォトレジスト材料を用いた場合と同様にレジスト膜のパターンを形成することができる。
また上記EUVレジスト材料としては、メタクリレート樹脂系レジスト材料を用いることができる。
Furthermore, as the resist film, a resist film for electron beam lithography (also referred to as an electron beam resist film) or a resist film for EUV lithography (also referred to as an EUV resist film) can be used instead of a photoresist film.
As the electron beam resist material, either a negative material or a positive material can be used. Specific examples thereof include a chemically amplified resist material consisting of an acid generator and a binder having a group that decomposes with an acid to change the alkaline dissolution rate, a chemically amplified resist material consisting of an alkali-soluble binder, an acid generator, and a low molecular weight compound that decomposes with an acid to change the alkaline dissolution rate of the resist material, a chemically amplified resist material consisting of an acid generator, a binder having a group that decomposes with an acid to change the alkaline dissolution rate, and a low molecular weight compound that decomposes with an acid to change the alkaline dissolution rate of the resist material, a non-chemically amplified resist material consisting of a binder having a group that decomposes with an electron beam to change the alkaline dissolution rate, and a non-chemically amplified resist material consisting of a binder having a site that is cut by an electron beam to change the alkaline dissolution rate. When these electron beam resist materials are used, a resist film pattern can be formed in the same way as when a photoresist material is used with an electron beam as the irradiation source.
As the EUV resist material, a methacrylate resin-based resist material can be used.

これらの中でも、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材料、例えばアクリル系フォトレジスト材料、メタクリル系フォトレジスト、特にアクリル系又はメタクリル系のポジ型フォトレジスト材料を好ましく用いることができる。 Among these, chemically amplified photoresist materials consisting of a binder having a group that decomposes in the presence of an acid to increase the rate of alkali dissolution and a photoacid generator, such as acrylic photoresist materials and methacrylic photoresists, and particularly acrylic or methacrylic positive photoresist materials, can be preferably used.

なお、工程(1)は、基板上にレジスト膜を形成する前に、基板上にレジスト下層膜を形成する段階を含む工程(1-1)とすることができる。ここでレジスト下層膜は反射防止や有機系のハードマスク機能を有するものである。この場合、レジスト膜の形成は、半導体基板上にレジスト下層膜を形成した後に実施される。 Note that step (1) can be step (1-1) including a step of forming a resist underlayer film on the substrate before forming a resist film on the substrate. Here, the resist underlayer film has anti-reflection and organic hard mask functions. In this case, the resist film is formed after the resist underlayer film is formed on the semiconductor substrate.

また、工程(1-1)は、基板上にレジスト下層膜を形成する段階と、該下層膜上にケイ素のハードマスクを形成する段階と、該ハードマスク上にレジスト膜を形成する段階を含む工程とすることができる。 In addition, step (1-1) can be a process including the steps of forming a resist underlayer film on a substrate, forming a silicon hard mask on the underlayer film, and forming a resist film on the hard mask.

上記工程(1-1)で用いられるレジスト下層膜は、上層レジスト膜の露光時の乱反射を防止するものであり、また、レジスト膜との密着性を向上する目的で用いるものであり、例えばアクリル系樹脂やノボラック系樹脂を用いることができる。レジスト下層膜は半導体基板上に膜厚1乃至1,000nmの被膜を形成することができる。 The resist underlayer film used in the above step (1-1) is used to prevent diffuse reflection during exposure of the upper resist film and to improve adhesion with the resist film, and can be made of, for example, an acrylic resin or a novolac resin. The resist underlayer film can form a coating having a thickness of 1 to 1,000 nm on the semiconductor substrate.

また、工程(1-1)に用いられるレジスト下層膜は、有機樹脂を用いたハードマスクであり、炭素含有量が高く水素含有量が低い材料が用いられる。例えばポリビニルナフタレン系樹脂、カルバゾールノボラック樹脂、フェノールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂等が挙げられる。これらは半導体基板上に膜厚5乃至1,000nmで被膜を形成することができる。 The resist underlayer film used in step (1-1) is a hard mask made of an organic resin, and is made of a material with a high carbon content and low hydrogen content. Examples include polyvinylnaphthalene resins, carbazole novolac resins, phenol novolac resins, and naphthol novolac resins. These can form a coating with a thickness of 5 to 1,000 nm on a semiconductor substrate.

また上記工程(1-1)に用いられるケイ素のハードマスクとしては、加水分解性シランを加水分解して得られたポリシロキサンを用いることができる。例えば、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、及びフェニルトリエトキシシランを加水分解し得られるポリシロキサンを例示することができる。これらは上記レジスト下層膜の上に膜厚5乃至200nmで被膜を形成することができる。 The silicon hard mask used in the above step (1-1) can be a polysiloxane obtained by hydrolyzing a hydrolyzable silane. Examples of polysiloxanes include polysiloxanes obtained by hydrolyzing tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, and phenyltriethoxysilane. These can form a coating with a thickness of 5 to 200 nm on the resist underlayer film.

<工程(2)>
続いて工程(2)として、所定のマスクを通して露光(光又は電子線の照射)を行い、現像して、レジストパターンを形成する。
まず上記レジスト膜に対して、所定のマスク(レクチル)を通して露光を行う。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)、F2エキシマレーザー(波長157nm)、EUV(波長13.5nm)、電子線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℃~150℃、加熱時間0.3分間~10分間から適宜選択された条件で行われる。
<Step (2)>
In the next step (2), the resist is exposed (by light or electron beam) through a predetermined mask and developed to form a resist pattern.
First, the resist film is exposed through a predetermined mask (reticle) using a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an F2 excimer laser (wavelength 157 nm), an EUV (wavelength 13.5 nm), an electron beam, or the like.
After the exposure, a post-exposure bake may be carried out as necessary under conditions appropriately selected from a heating temperature of 70° C. to 150° C. and a heating time of 0.3 minutes to 10 minutes.

次いで、現像液(例えばアルカリ現像液)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膜が使用された場合は、露光された部分のフォトレジスト膜が除去され、フォトレジスト膜のパターンが形成される。
現像液(アルカリ現像液)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(アルカリ現像液)等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秒乃至600秒から適宜選択される。
Next, development is carried out with a developer (e.g., an alkaline developer), whereby, when a positive photoresist film is used, the photoresist film in the exposed portion is removed, and a photoresist film pattern is formed.
Examples of the developer (alkaline developer) include an aqueous solution of an alkali metal hydroxide such as potassium hydroxide or sodium hydroxide, an aqueous solution of a quaternary ammonium hydroxide such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, or choline, or an aqueous solution of an amine such as ethanolamine, propylamine, or ethylenediamine. Furthermore, 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.

<工程(3)>
続いて、工程(3)として、現像中又は現像後のパターンが形成されたレジスト膜上に、上記シリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤を塗布し、焼成して硬化膜を形成する。本工程により、形成されたレジストパターン内に、パターン反転用被覆剤が埋め込まれることとなる。
<Step (3)>
Next, in step (3), the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent is applied onto the resist film on which the pattern is formed during or after development, and then baked to form a hardened film. Through this step, the pattern reversal coating agent is embedded into the formed resist pattern.

上記塗布法としては上述の方法を採用できる。
また焼成条件としては、焼成温度80℃乃至150℃、焼成時間0.5乃至2分間である。なお、膜厚の分布に偏りがなく、高い均一性を発現させたり、また硬化触媒による反応を進行させたりする目的で、2段階以上の温度変化をつけてもよい。なお本発明にあっては前述の(B)硬化触媒の配合により、焼成時にパターン反転用被覆剤の硬化が促進され、上記の比較的低温の焼成条件であっても硬化膜が得られる。焼成温度を上記範囲よりも高くすると、膜の硬化は促進されるものの、下層のレジスト膜に含まれるバインダのガラス転移点以上の温度となる虞があり、その場合、レジスト膜が溶融するなどの不具合が生じる虞がある。
焼成方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、ホットプレートやオーブンを用いて、大気、窒素等の不活性ガス、真空中等の適切な雰囲気下で溶媒を蒸発させればよい。
硬化膜の膜厚は下層のレジストパターンを被覆する厚さに適宜調整され、例えば、10乃至1,000nm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。
As the coating method, the above-mentioned methods can be used.
The baking conditions are a baking temperature of 80°C to 150°C and a baking time of 0.5 to 2 minutes. In order to achieve high uniformity without bias in the distribution of the film thickness and to promote the reaction by the curing catalyst, the temperature may be changed in two or more stages. In the present invention, the curing of the pattern reversal coating agent is promoted during baking by the blending of the above-mentioned (B) curing catalyst, and a cured film can be obtained even under the above-mentioned relatively low baking conditions. If the baking temperature is higher than the above range, the curing of the film is promoted, but there is a risk that the temperature will be higher than the glass transition point of the binder contained in the lower resist film, and in that case, there is a risk of problems such as the resist film melting.
The baking method is not particularly limited, and may be, for example, a method in which the solvent is evaporated using a hot plate or an oven in a suitable atmosphere such as air, an inert gas such as nitrogen, or a vacuum.
The thickness of the cured film is appropriately adjusted to a thickness that covers the underlying resist pattern, and is, for example, 10 to 1,000 nm, or 20 to 500 nm, or 50 to 300 nm, or 100 to 200 nm, or 10 to 100 nm.

なお上記硬化膜の形成時に使用するシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤として、ナイロンフィルタろ過したシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤を用いることができる。ここでナイロンフィルタろ過したシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤とは、該被覆剤を製造する途中の段階において、又は全ての成分を混合した後に、ナイロンフィ
ルタろ過を行った被覆剤を指す。
In addition, as the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent used when forming the cured film, a silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent filtered through a nylon filter can be used. Here, the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent filtered through a nylon filter refers to a coating agent that has been filtered through a nylon filter during the production of the coating agent or after all of the components have been mixed.

<工程(4)>
工程(3)後、本発明のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤の硬化膜の表面をエッチバックして、レジストパターン表面(レジストのパターンが存在する部分(ライン部))を露出させる。
本工程により、レジストパターン表面(レジストのパターンが存在する部分(ライン部))と上記硬化膜の表面が一致し、レジストパターンと硬化膜のガスエッチング速度の違
いから、レジスト成分のみを除去し、硬化膜の成分が残り、結果的にパターンの反転が生じる。
エッチバックは、硬化膜を除去できるガスによりドライエッチングにて実施され、例えば、テトラフルオロメタン(CF)、パーフルオロシクロブタン(C)、パーフルオロプロパン(C)、トリフルオロメタン、ジフルオロメタン(CH)等のフッ素系ガスによって実施される。
<Step (4)>
After step (3), the surface of the cured film of the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of the present invention is etched back to expose the resist pattern surface (the portion (line portion) where the resist pattern exists).
This process causes the surface of the resist pattern (the portion where the resist pattern exists (line portion)) to coincide with the surface of the cured film, and due to the difference in gas etching rate between the resist pattern and the cured film, only the resist components are removed and the components of the cured film remain, resulting in pattern inversion.
The etch-back is performed by dry etching using a gas capable of removing the cured film, for example, a fluorine-based gas such as tetrafluoromethane (CF 4 ), perfluorocyclobutane (C 4 F 8 ), perfluoropropane (C 3 F 8 ), trifluoromethane, or difluoromethane (CH 2 F 2 ).

<工程(5)>
工程(5)では、レジストパターン(パターン化されたレジスト膜)をエッチング除去してパターンを反転させる。
本工程により、当初のレジストパターンを除去し、シリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤に含まれていたパターン反転形成用ポリマー(変性ポリシロキサンの硬化物)によるリバースパターンが形成される。
<Step (5)>
In step (5), the resist pattern (patterned resist film) is removed by etching to reverse the pattern.
By this step, the original resist pattern is removed, and a reverse pattern is formed by the pattern reversal forming polymer (cured product of modified polysiloxane) contained in the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent.

本発明では、レジスト膜の除去をウェットエッチングによって除去することを特徴とする。
レジスト膜の除去をドライエッチングにて行う場合、上記硬化膜においてエッチングガスに対する耐性が必要となる。上述したように、反転材料のドライエッチング耐性を上げるべくケイ素含有率を高めると、レジストパターンへの埋め込み性や平坦化性が失われる虞がある。
また、ドライエッチングによるレジスト膜の除去では、反転パターンのパターントップ(表面)や側壁の形状に不具合を生じ得、矩形の反転パターンを得ることが難しく、さらには、レジスト膜だけでなく、その下の層にまでエッチング対象が及ぶ場合もある。
本発明ではレジスト膜の除去手段としてウェットエッチングを採用することにより、非硬化膜であるレジスト膜を選択的に除去することができる。
The present invention is characterized in that the resist film is removed by wet etching.
When the resist film is removed by dry etching, the cured film needs to be resistant to etching gas. As described above, if the silicon content of the reversal material is increased in order to increase the dry etching resistance of the reversal material, there is a risk that the reversal material may lose its ability to be embedded in the resist pattern or its planarization ability.
Furthermore, removing the resist film by dry etching can cause defects in the shape of the pattern top (surface) and sidewalls of the inverted pattern, making it difficult to obtain a rectangular inverted pattern. Furthermore, the etching may extend beyond the resist film to the layers below it.
In the present invention, wet etching is employed as a means for removing the resist film, so that the resist film, which is an uncured film, can be selectively removed.

上記レジストパターンのウェットエッチングに使用する薬液としては、例えばレジストパターンの現像時に現像液として使用可能な有機溶媒を用いることができる。
上記薬液(有機溶媒)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、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、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸ブチル、ギ酸プロピル、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、これらは1種を単独で、また2種以上を組み合わせて用いることができる。さらに、これらの薬液に界面活性剤などを加えることもできる。
As the chemical solution used for wet etching of the resist pattern, for example, an organic solvent that can be used as a developer when developing the resist pattern can be used.
Examples of the chemical solution (organic solvent) include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, amyl acetate, isoamyl acetate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, propylene glycol monomethyl ether, 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, diethylene glycol monoethyl ether acetate, 2-methoxybutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 4-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-ethyl-3-methoxybutyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropylene ether acetate, 2-ethoxybutyl acetate, 4-ethoxybutyl acetate, 4-propoxybutyl acetate, 2-methoxypentyl acetate, 3-methoxypentyl acetate, 4-methoxypentyl acetate, 2-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-4-methoxypentyl acetate, 4-methyl-4-methoxypentyl acetate, propylene glycol diacetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, ethyl carbonate, propyl carbonate Examples of the chemical include propyl, butyl carbonate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, butyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, isopropyl propionate, methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, methyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-ethoxypropionate, propyl-3-methoxypropionate, etc., which may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, a surfactant or the like may be added to these chemical solutions.

ウェットエッチングの条件としては、温度は20℃乃至80℃、時間は10秒~600秒から適宜選択される。 The wet etching conditions are a temperature of 20°C to 80°C and a time of 10 seconds to 600 seconds.

本発明では上述したように基板上にレジストパターンを形成し、そのレジストパターンを本発明のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤で被覆する。これによりレジストパターン間にシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤が充填され、その後焼成し、硬化膜を形成する。その後該硬化膜の上部をフッ素系ガスでエッチングによりエッチバックしてレジストパターン上部を露出させ、そしてレジストパターンをウェットエッチングにより除去することにより、レジストパターンが消失しシリコン系硬化膜に由来するシリコン系のパターンが残り、パターンの反転が行われる。 In the present invention, a resist pattern is formed on a substrate as described above, and the resist pattern is coated with the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of the present invention. This fills the spaces between the resist patterns, and the coating agent is then baked to form a hardened film. The top of the hardened film is then etched back with a fluorine-based gas to expose the top of the resist pattern, and the resist pattern is then removed by wet etching, whereby the resist pattern disappears and the silicon-based pattern derived from the silicon-based hardened film remains, thereby performing pattern reversal.

上記エッチバックの際にシリコン系硬化膜表面がある一定水準で平坦化されていない場合は、レジストパターンの表面が露出するまでエッチバックした時に、レジストパターンのライン部上部と埋め込まれたスペース部が水平にならず、パターンを反転した後も一定の水平な反転パターンが得られない。これは後に行われる下層のエッチングにおいて不均一な下層の加工につながるため好ましくない。
本発明のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤は、ポリシロキサン中のシラノール基をキャッピングにした変性ポリシロキサンを用いることで、半導体基板上に形成されたレジストパターンを該被覆剤で被覆する際に良好な埋め込み性を有する平坦な被覆面が得られ、良好なパターンの反転が行われる。
また本発明のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤は、硬化触媒とレジスト膜にダメージを与えない有機溶剤を用いることにより、レジストパターンの被覆時にレジストパターン形状への悪影響を抑制でき、レジストパターンの除去に際してはウェットエッチングを選択でき、非硬化膜であるレジスト膜を選択的に除去することができる。
If the surface of the silicon-based cured film is not flattened to a certain level during the above-mentioned etch-back, when the resist pattern surface is exposed by etching back, the top of the line part of the resist pattern and the embedded space part are not horizontal, and a constant horizontal inversion pattern cannot be obtained even after the pattern is inverted. This is undesirable because it leads to non-uniform processing of the lower layer in the subsequent etching of the lower layer.
The silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of the present invention uses a modified polysiloxane in which the silanol groups in the polysiloxane are capped, and when a resist pattern formed on a semiconductor substrate is coated with the coating agent, a flat coating surface having good embedding properties is obtained, and good pattern reversal is achieved.
Furthermore, the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of the present invention uses a curing catalyst and an organic solvent that does not damage the resist film, so that adverse effects on the resist pattern shape during coating of the resist pattern can be suppressed, and wet etching can be selected for removing the resist pattern, making it possible to selectively remove the resist film, which is a non-cured film.

以上説明した本発明のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤と、本発明の反転パターン形成方法により、反転パターン(リバースパターン)が得られ、これを用いて好適に半導体基板を加工することができる。したがって本発明は、上記反転パターン形成方法を用いる半導体素子の製造方法も対象とする。 By using the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of the present invention and the reversal pattern formation method of the present invention described above, a reversal pattern can be obtained, which can be used to suitably process semiconductor substrates. Therefore, the present invention also covers a method for manufacturing semiconductor elements using the above-mentioned reversal pattern formation method.

以下、例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記例示のみに限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

なお以下に示す試料の物性の分析に使用した装置及び条件は、以下のとおりである。
(1)分子量測定
本発明で用いるポリシロキサンの分子量は、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Shodex(登録商標)KF803L、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。
(2)H-NMR
JEOL製核磁気共鳴装置H-NMR(400MHz)、溶媒はd6-Acetoneを用いて評価した。
The apparatus and conditions used for analyzing the physical properties of the samples shown below are as follows.
(1) Molecular Weight Measurement The molecular weight of the polysiloxane used in the present invention is a molecular weight obtained by GPC analysis in terms of polystyrene.
The GPC measurement conditions may be, for example, a GPC apparatus (trade name HLC-8220GPC, manufactured by Tosoh Corporation), a GPC column (trade names Shodex (registered trademark) KF803L, KF802, KF801, manufactured by Showa Denko K.K.), a column temperature of 40° C., an eluent (elution solvent) of tetrahydrofuran, a flow rate (flow velocity) of 1.0 mL/min, and a standard sample of polystyrene (manufactured by Showa Denko K.K.).
(2) 1H -NMR
The evaluation was performed using a JEOL 1 H-NMR (400 MHz) nuclear magnetic resonance spectrometer and d6-acetone as the solvent.

[ポリマー(変性ポリシロキサン)の合成]
<合成例1>
テトラエトキシシラン22.2g(30mol%)、メチルトリエトキシシラン44.4g(70mol%)およびアセトン100gを500mLのフラスコに入れ、そのフラスコ内の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の硝酸水溶液21.2gをその混合溶液に滴下した。
滴下後、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20時間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、その反応溶液に4-メチル-2-ペンタノールを100g加え、アセトン、水及び硝酸、並びに反応副生物であるエタノールを反応溶液から減圧留去し濃縮して、共加水分解縮合物(ポリマー)の4-メチル-2-ペンタノール溶液を得た。固形分濃度が13質量%となるように適宜4-メチル-2-ペンタノールを加えて調整した。
上記ポリマー溶液15gに対し酢酸を20mg加えた。120℃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48時間反応させた。GPCによる重量平均分子量Mwはポリスチレン換算で4,000であった。
得られたポリシロキサンは、シラノール基の一部が4-メチル-2-ペンタノールでキャッピングされたポリシロキサン(変性ポリシロキサンP1)であった。
[Synthesis of polymer (modified polysiloxane)]
<Synthesis Example 1>
22.2 g (30 mol %) of tetraethoxysilane, 44.4 g (70 mol %) of methyltriethoxysilane, and 100 g of acetone were placed in a 500 mL flask, and while the mixed solution in the flask was stirred with a magnetic stirrer, 21.2 g of a 0.01 mol/L aqueous nitric acid solution was added dropwise to the mixed solution.
After the dropwise addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85°C, and the reaction was allowed to proceed under heating and reflux for 20 hours. Thereafter, the reaction solution was cooled to room temperature, and 100 g of 4-methyl-2-pentanol was added to the reaction solution. The reaction solution was concentrated by distilling off acetone, water, nitric acid, and the reaction by-product ethanol under reduced pressure, to obtain a 4-methyl-2-pentanol solution of a cohydrolyzed condensate (polymer). An appropriate amount of 4-methyl-2-pentanol was added to adjust the solid content concentration to 13% by mass.
To 15 g of the polymer solution, 20 mg of acetic acid was added. The flask was transferred to an oil bath adjusted to 120° C., and the mixture was reacted for 48 hours under heating and reflux. The weight average molecular weight Mw measured by GPC was 4,000 in terms of polystyrene.
The resulting polysiloxane was a polysiloxane in which some of the silanol groups had been capped with 4-methyl-2-pentanol (modified polysiloxane P1).

<合成例2>
テトラエトキシシラン64.7g(60mol%)、メチルトリエトキシシラン36.9g(40mol%)およびアセトン100gを500mLのフラスコに入れ、そのフラスコ内の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の硝酸水溶液32.6gをその混合溶液に滴下した。
滴下後、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20時間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、その反応溶液に4-メチル-2-ペンタノールを100g加え、アセトン、水及び硝酸、並びに反応副生物であるエタノールを反応溶液から減圧留去し濃縮して、共加水分解縮合物(ポリマー)の4-メチル-2-ペンタノール溶液を得た。
上記ポリマー溶液を140℃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24時間反応させた。固形分濃度が13質量%となるように適宜4-メチル-2-ペンタノールを加えて調整した。GPCによる重量平均分子量Mwはポリスチレン換算で4,000であった。
得られたポリシロキサンは、シラノール基の一部が4-メチル-2-ペンタノールでキャッピングされたポリシロキサン(変性ポリシロキサンP2)であった。
<Synthesis Example 2>
64.7 g (60 mol %) of tetraethoxysilane, 36.9 g (40 mol %) of methyltriethoxysilane, and 100 g of acetone were placed in a 500 mL flask, and while the mixed solution in the flask was stirred with a magnetic stirrer, 32.6 g of a 0.01 mol/L aqueous nitric acid solution was added dropwise to the mixed solution.
After the dropwise addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85° C., and the reaction was carried out for 20 hours under heating and reflux. Thereafter, the reaction solution was cooled to room temperature, and 100 g of 4-methyl-2-pentanol was added to the reaction solution. Acetone, water, and nitric acid, as well as ethanol which was a reaction by-product, were distilled off under reduced pressure from the reaction solution to concentrate it, thereby obtaining a 4-methyl-2-pentanol solution of a cohydrolyzed condensate (polymer).
The flask was transferred to an oil bath adjusted to 140° C., and the polymer solution was reacted for 24 hours under heating and reflux. 4-methyl-2-pentanol was appropriately added to adjust the solid content concentration to 13% by mass. The weight average molecular weight Mw measured by GPC was 4,000 in terms of polystyrene.
The resulting polysiloxane was a polysiloxane in which some of the silanol groups had been capped with 4-methyl-2-pentanol (modified polysiloxane P2).

〔シラノール基比率及びキャッピング比率の算出〕
ポリマー中のシラノール基比率及びキャッピング比率はH NMRにて算出した。測定はJNM-ECA500(JEOL製)を用いて行った。まずメチルトリエトキシシランのメチルプロトンの化学シフト値(0.0-0.3ppm)の積分比を取り基準とした。
4-メチル-2-ペンタノールのメチンプロトンの化学シフト値は3.8ppm付近に検出されるが、シラノール基との脱水縮合反応によりケイ素原子と結合を形成した場合、すなわちシラノール基の4-メチル-2-ペンタノールによるキャッピング反応が起こった場合、メチンプロトンの化学シフト値が4.2ppm付近に移動する。キャッピング反応後、4.2ppm付近に移動したメチンプロトンの積分比を測定し、先に測定したメチルトリエトキシシランのメチルプロトンの積分比を比較することで、ポリマー中のケイ素
原子1個に対するシラノール基比率(残存率)及び4-メチル-2-ペンタノールのキャッピング比率を算出した。
[Calculation of silanol group ratio and capping ratio]
The silanol group ratio and capping ratio in the polymer were calculated by 1 H NMR. The measurement was performed using a JNM-ECA500 (manufactured by JEOL). First, the integral ratio of the chemical shift value (0.0-0.3 ppm) of the methyl proton of methyltriethoxysilane was taken as the standard.
The chemical shift value of the methine proton of 4-methyl-2-pentanol is detected at about 3.8 ppm, but when a bond with a silicon atom is formed by a dehydration condensation reaction with a silanol group, i.e., when a capping reaction of the silanol group with 4-methyl-2-pentanol occurs, the chemical shift value of the methine proton moves to about 4.2 ppm. After the capping reaction, the integral ratio of the methine proton that moved to about 4.2 ppm was measured, and compared with the integral ratio of the methyl proton of methyltriethoxysilane measured earlier, the silanol group ratio (residual ratio) per silicon atom in the polymer and the capping ratio of 4-methyl-2-pentanol were calculated.

合成例1および比較合成例1で作成した変性ポリシロキサンP1、CP1を用いて、該ポリシロキサン中のシラノール基比率、4-メチル-2-ペンタノールのキャッピング比率を算出した。得られた結果を表1に示す。なお表1中、4-メチル-2-ペンタノールをMIBCと略記する。 The silanol group ratio in the polysiloxane and the capping ratio of 4-methyl-2-pentanol were calculated using the modified polysiloxanes P1 and CP1 prepared in Synthesis Example 1 and Comparative Synthesis Example 1. The results are shown in Table 1. In Table 1, 4-methyl-2-pentanol is abbreviated as MIBC.

Figure 0007659230000011
Figure 0007659230000011

[塗布液の調製]
上記合成例で得られた変性ポリシロキサン(P1、P2)、硬化触媒(ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド)、及び溶媒を表2に示す割合で混合して、例1及び例2のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤(塗布液)を得た。表2中の各添加量は質量部で示した。
なお、変性ポリシロキサン(ポリマー)は上記合成例で得た変性ポリシロキサンを含む溶液として用い、ここに硬化触媒を添加し、溶媒をさらに添加して塗布液を調整しているが、表2に示すポリマーの含有割合は、ポリマー溶液ではなく、ポリマー溶液から溶剤を除いた固形分の含有割合を示す。
表2中、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリドをBTEAC、4-メチル-2-ペンタノールをMIBCと略記する。
[Preparation of Coating Solution]
The modified polysiloxanes (P1, P2) obtained in the above synthesis examples, a curing catalyst (benzyltrimethylammonium chloride), and a solvent were mixed in the ratios shown in Table 2 to obtain silicon-containing planarizing pattern reversal coating agents (coating solutions) of Examples 1 and 2. The amounts of each additive in Table 2 are shown in parts by mass.
The modified polysiloxane (polymer) was used as a solution containing the modified polysiloxane obtained in the above Synthesis Example, and a curing catalyst was added thereto, and a solvent was further added thereto to prepare a coating liquid. The polymer content shown in Table 2 does not indicate the polymer solution, but indicates the solid content obtained by excluding the solvent from the polymer solution.
In Table 2, benzyltrimethylammonium chloride is abbreviated as BTEAC, and 4-methyl-2-pentanol is abbreviated as MIBC.

Figure 0007659230000012
Figure 0007659230000012

[平坦化性及び埋め込み性評価]
例1及び例2の各シリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤(塗布液)について、下記手順にて平坦化性及び埋め込み性を評価した。
段差基板(エリア(a)溝の深さ220nm、溝の幅50nm-エリア(b)溝(パターン)なし-エリア(c)溝の深さ220nm、溝の幅800nm、からなる連続パターンを有する基板)上に、スピンコーターを用いて、回転数1,500rpm、60秒間の条件にて、例1又は例2のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤を塗布し、その後140℃のホットプレート上で1分間乾燥して、例3又は例4の硬化膜を得た。該硬化膜
の膜厚は120nmとした。
次いで、得られた硬化膜について、断面SEMにより断面の形状を観察し、平坦化性を評価した。平坦化性は、上記段差基板の溝パターンを観察し、溝底部を基準として最も膜厚の低い箇所と最も膜厚が高い箇所の膜厚を測定し、これらから膜厚差を算出した。膜厚差が少ないものほど平坦化性が良好と評価できる。
また、断面SEMより溝内部の空隙等の有無を確認し、埋め込み不良(空隙)が確認されたものは不良、埋め込み不良が確認されないものは良好と評価した。
得られた結果を表3に示す。また評価に使用した硬化膜の断面SEM写真(倍率:10万倍)を図1(例3)及び図2(例4)にそれぞれ示す。なお各図において、(a)、(b)、(c)は、それぞれ上記エリア(a)溝の深さ220nm、溝の幅50nm、(bエリア(b)溝(パターン)なし(段差基板のライン部)、エリア(c)溝の深さ220nm、溝の幅800nmに対応する。
[Evaluation of planarization and filling properties]
The planarizing property and filling property of each of the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agents (coating solutions) of Examples 1 and 2 were evaluated by the following procedures.
The silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of Example 1 or Example 2 was applied using a spin coater at a rotation speed of 1,500 rpm for 60 seconds onto a stepped substrate (a substrate having a continuous pattern consisting of area (a) groove depth 220 nm, groove width 50 nm-area (b) no groove (pattern)-area (c) groove depth 220 nm, groove width 800 nm), and then dried on a hot plate at 140° C. for 1 minute to obtain a cured film of Example 3 or Example 4. The thickness of the cured film was 120 nm.
Next, the cross-sectional shape of the obtained cured film was observed by cross-sectional SEM, and the planarization property was evaluated. The planarization property was evaluated by observing the groove pattern of the above-mentioned step substrate, measuring the film thickness at the thinnest part and the thickest part based on the groove bottom, and calculating the film thickness difference from these. The smaller the film thickness difference, the better the planarization property can be evaluated.
In addition, the presence or absence of voids or the like inside the grooves was confirmed by cross-sectional SEM, and those in which insufficient filling (voids) was confirmed were rated as poor, and those in which no insufficient filling was confirmed were rated as good.
The results are shown in Table 3. Cross-sectional SEM photographs (magnification: 100,000 times) of the cured film used for evaluation are shown in Figure 1 (Example 3) and Figure 2 (Example 4), respectively. In each figure, (a), (b), and (c) respectively correspond to the above area (a) groove depth 220 nm, groove width 50 nm, (b) area (b) no groove (pattern) (line portion of stepped substrate), and area (c) groove depth 220 nm, groove width 800 nm.

Figure 0007659230000013
Figure 0007659230000013

表3並びに図1に示すように、例1のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤は溝への埋込性が良好であり、例2と比べてより平坦化性に優れる例3の硬化膜が得られた。
例2の被覆剤は、溝中に空隙(図2(a)の溝中、黒い斑点)が観察され、例1の被覆剤と比べて膜厚差が大きい結果となった(図1(c)及び図2(c)参照)。
As shown in Table 3 and FIG. 1, the silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent of Example 1 had good groove-filling properties, and the cured film of Example 3 had better planarization properties than Example 2.
In the coating material of Example 2, voids (black spots in the grooves in FIG. 2(a)) were observed in the grooves, and the difference in film thickness was larger than that in the coating material of Example 1 (see FIGS. 1(c) and 2(c)).

[パターン反転評価]
<フォトレジストパターンの形成>
レジスト下層膜材料(ARC29A、日産化学(株)製)をスピナーによりシリコンウエハー上に塗布した。該シリコンウエハーをホットプレート上に配置し、205℃で1分間加熱し、膜厚80nmのレジスト下層膜を形成した。このレジスト下層膜の上に、市販のアクリル系フォトレジスト溶液をスピナーにより塗布し、ホットプレート上で110℃にて90秒間加熱してフォトレジスト膜(膜厚0.12μm)を形成した。
次いで、スキャナー((株)ニコン製、NSR-S307E)を用い、フォトマスクを通してArF露光を行った。フォトマスクは形成すべきレジストパターンに応じて選ばれる。露光後、ホットプレート上にて、110℃で90秒間露光後加熱(PEB)を行い、冷却後、工業規格の60秒シングルパドル式工程にて、現像液として2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像した。
以上の工程を経て、目的とするレジストパターン(65nm線幅の1:1のラインアンドスペースパターン)を形成した。
[Pattern inversion evaluation]
<Formation of Photoresist Pattern>
A resist underlayer film material (ARC29A, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was applied onto a silicon wafer using a spinner. The silicon wafer was placed on a hot plate and heated at 205° C. for 1 minute to form a resist underlayer film with a thickness of 80 nm. A commercially available acrylic photoresist solution was applied onto the resist underlayer film using a spinner, and the solution was heated on a hot plate at 110° C. for 90 seconds to form a photoresist film (thickness: 0.12 μm).
Next, ArF exposure was performed through a photomask using a scanner (Nikon Corporation, NSR-S307E). The photomask was selected according to the resist pattern to be formed. After exposure, post-exposure baking (PEB) was performed on a hot plate at 110° C. for 90 seconds, and after cooling, development was performed using a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide as the developer in an industry standard 60-second single paddle process.
Through the above steps, the desired resist pattern (a 1:1 line and space pattern with a line width of 65 nm) was formed.

<レジストパターン埋め込みプロセス>
シリコンウエハー上に形成されたレジストパターン(65nm線幅の1:1のラインアンドスペースパターン)上に、例1のシリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤(塗布液)をスピナーを用いて塗布し、140℃で1秒間焼成し、レジストパターンを被覆した硬化膜を得た。
<Resist Pattern Filling Process>
The silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent (coating solution) of Example 1 was applied using a spinner onto a resist pattern (a 1:1 line and space pattern with a line width of 65 nm) formed on a silicon wafer, and baked at 140° C. for 1 second to obtain a cured film covering the resist pattern.

<レジストのエッチバックおよびレジストのウェット除去プロセス>
上記レジストパターンを被覆した硬化膜について、平行平板型RIE装置 RIE-2
00NL((株)SUMCO製)を用いて、レジストの頭出し(レジストパターン表面の露出)を行った。CF(流量50sccm)単一ガスを用いたドライエッチングにより103秒間エッチング処理し、レジストパターンの上部を露出させた(断面SEM写真(倍率:10万倍):図3)。
その後、60℃に加熱したOK73シンナー(東京応化工業(株)製)に該ウエハーを180秒間浸漬させ、レジストのウェット除去を実施した(断面SEM写真(倍率:10万倍):図4)。
反転パターンが得られたなかったものを不良、良好な反転パターンが得られたものを良好と評価した。得られた結果を表4に示す。
Resist Etch Back and Wet Resist Removal Processes
The cured film coated with the resist pattern was etched using a parallel plate type RIE apparatus RIE-2.
The resist was exposed (the surface of the resist pattern was exposed) using 00NL (manufactured by SUMCO Corporation). Dry etching was performed for 103 seconds using a single gas of CF4 (flow rate 50 sccm) to expose the top of the resist pattern (cross-sectional SEM photograph (magnification: 100,000 times): Figure 3).
Thereafter, the wafer was immersed in OK73 thinner (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) heated to 60° C. for 180 seconds to carry out wet removal of the resist (cross-sectional SEM photograph (magnification: 100,000 times): FIG. 4).
The results are shown in Table 4.

Figure 0007659230000014
Figure 0007659230000014

表4及び図3及び図4に示すように、上記手順によってレジストの頭出し、そしてレジストのウェット除去が確認され、良好な反転パターンが得られたことが確認できた。 As shown in Table 4 and Figures 3 and 4, the above procedure confirmed that the resist was exposed and wet removed, and a good inversion pattern was obtained.

Claims (13)

基板上にレジスト膜を形成する工程、
光又は電子線の照射と現像によりレジストパターンを形成する工程、
現像中又は現像後のパターンが形成されたレジスト膜上に、シリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤を塗布し、焼成して硬化膜を形成する工程、
上記硬化膜の表面をドライエッチングによりエッチバッグして、パターンが形成されたレジスト膜のレジストパターン表面を露出させる工程、
上記パターン化されたレジスト膜をウェットエッチングにより除去し、パターンを反転する工程、を含む、
反転パターン形成方法であって、
前記シリコン含有平坦化性パターン反転用被覆剤が、
(A)加水分解性シランの加水分解縮合物からなるポリシロキサンであって、それが有するシラノール基の少なくとも一部がキャッピングされている変性ポリシロキサンと、
(B)硬化触媒と、
(C)レジスト膜にダメージを与えない有機溶剤、
とを含み、
上記パターンを反転する工程において、有機溶媒を用いたウェットエッチングにより上記パターン化されたレジスト膜を除去する、
反転パターン形成方法。
forming a resist film on a substrate;
A step of forming a resist pattern by irradiation with light or an electron beam and development;
A step of applying a silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent onto the resist film having the pattern formed thereon during or after development, and baking the coating agent to form a hardened film;
a step of etching back the surface of the cured film by dry etching to expose a resist pattern surface of the resist film on which a pattern has been formed;
removing the patterned resist film by wet etching to reverse the pattern;
A method for forming a reverse pattern, comprising the steps of:
The silicon-containing planarizing pattern reversal coating agent is
(A) a modified polysiloxane comprising a hydrolysis condensate of a hydrolyzable silane, in which at least a portion of the silanol groups contained therein are capped;
(B) a curing catalyst;
(C) an organic solvent that does not damage the resist film;
and
In the step of reversing the pattern, the patterned resist film is removed by wet etching using an organic solvent.
A method for forming an inversion pattern.
上記(C)有機溶剤が、レジスト膜に対して難溶解性を示す疎水性アルコールを含む、
請求項1に記載の反転パターン形成方法
The organic solvent (C) contains a hydrophobic alcohol that is poorly soluble in the resist film.
The method for forming a reverse pattern according to claim 1 .
上記(C)有機溶剤が、ArF用レジスト材料からなるレジスト膜と60秒間接触させたとき、接触前のレジスト膜の膜厚に対する接触後のレジスト膜の膜厚の減少率が10%以下となる疎水性アルコールを含む、請求項2に記載の反転パターン形成方法 3. The method for forming a reversal pattern according to claim 2, wherein the organic solvent (C) contains a hydrophobic alcohol that, when brought into contact with a resist film made of an ArF resist material for 60 seconds, reduces the thickness of the resist film after contact by 10% or less relative to the thickness of the resist film before contact. 上記(A)変性ポリシロキサン中の全ケイ素原子に対するシラノール基の割合が50モル
%以下である、請求項1乃至請求項3のうちいずれか一項に記載の反転パターン形成方法
4. The method for forming a reverse pattern according to claim 1, wherein a ratio of silanol groups to all silicon atoms in the modified polysiloxane (A) is 50 mol % or less.
上記(A)変性ポリシロキサンが
上記加水分解縮合物が有するシラノール基の少なくとも一部がアルコール変性された加水分解縮合物の変性物、
上記加水分解縮合物が有するシラノール基の少なくとも一部がアセタール保護された加水分解縮合物の変性物、及び、
上記加水分解縮合物とアルコールの脱水反応物からなる群から選択される少なくとも一種を含む、
請求項1乃至請求項4のうちいずれか一項に記載の反転パターン形成方法
The (A) modified polysiloxane is a modified product of a hydrolysis condensation product in which at least a portion of the silanol groups of the hydrolysis condensation product are modified with alcohol;
A modified product of the hydrolysis condensation product in which at least a part of the silanol groups of the hydrolysis condensation product are acetal-protected, and
The hydrolysis condensation product and the alcohol dehydration reaction product are included.
The method for forming a reverse pattern according to claim 1 .
上記アルコールが1価アルコールである、請求項5に記載の反転パターン形成方法 6. The method for forming a reverse pattern according to claim 5, wherein said alcohol is a monohydric alcohol. 上記(A)変性ポリシロキサンが、上記加水分解縮合物とアルコールの脱水反応物を含む、請求項5又は請求項6に記載の反転パターン形成方法 7. The method for forming a reverse pattern according to claim 5, wherein the modified polysiloxane (A) contains a dehydration reaction product of the hydrolysis-condensation product and an alcohol. 上記加水分解性シランの加水分解縮合物からなるポリシロキサンが、下記式(1)で表される少なくとも1種の加水分解性シランを含む加水分解性シランの加水分解縮合物である、請求項1乃至請求項7のうちいずれか一項に記載の反転パターン形成方法
Figure 0007659230000015
(式中、
は、ケイ素原子に結合する基であって、互いに独立して、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアラルキル基、置換されていてもよいハロゲン化アルキル基、置換されていてもよいハロゲン化アリール基、置換されていてもよいハロゲン化アラルキル基、置換されていてもよいアルコキシアルキル基、置換されていてもよいアルコキシアリール基、置換されていてもよいアルコキシアラルキル基、もしくは置換されていてもよいアルケニル基を表すか、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、アミド基、アルコキシ基、スルホニル基、もしくはシアノ基を有する有機基、又はそれらの組み合わせを表し、
は、ケイ素原子に結合する基又は原子であって、互いに独立して、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、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。)
8. The method for forming a reverse pattern according to claim 1, wherein the polysiloxane consisting of the hydrolysis condensation product of the hydrolyzable silane is a hydrolysis condensation product of a hydrolyzable silane containing at least one hydrolyzable silane represented by the following formula (1):
Figure 0007659230000015
(Wherein,
R 1 is a group bonded to a silicon atom, and each independently represents an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted aralkyl group, an optionally substituted halogenated alkyl group, an optionally substituted halogenated aryl group, an optionally substituted halogenated aralkyl group, an optionally substituted alkoxyalkyl group, an optionally substituted alkoxyaryl group, an optionally substituted alkoxyaralkyl group, or an optionally substituted alkenyl group, or represents an organic group having an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a mercapto group, an amino group, an amido group, an alkoxy group, a sulfonyl group, or a cyano group, or a combination thereof;
R2 is a group or atom bonded to a silicon atom, and each independently represents an alkoxy group, an aralkyloxy group, an acyloxy group, or a halogen atom;
a represents an integer of 0 to 3.
上記加水分解性シランの加水分解縮合物からなるポリシロキサンが、
上記式(1)中のaが1である加水分解性シラン(ii)の加水分解縮合物、又は、
上記式(1)中のaが0である加水分解性シラン(i)と上記式(1)中のaが1である加水分解性シラン(ii)との共加水分解縮合物である、
請求項8に記載の反転パターン形成方法
The polysiloxane comprising the hydrolysis condensate of the hydrolyzable silane is
A hydrolysis condensate of a hydrolyzable silane (ii) in which a in the above formula (1) is 1, or
a co-hydrolyzable silane (i) in which a in the above formula (1) is 0 and a co-hydrolyzable silane (ii) in which a in the above formula (1) is 1;
The method for forming a reverse pattern according to claim 8 .
上記加水分解性シランの加水分解縮合物からなるポリシロキサンが、
上記加水分解性シラン(i):上記加水分解性シラン(ii)を、モル比にて20:80乃至40:60の割合で有する共加水分解縮合物である、
請求項9に記載の反転パターン形成方法
The polysiloxane comprising the hydrolysis condensate of the hydrolyzable silane is
a co-hydrolyzed condensate having the hydrolyzable silane (i) and the hydrolyzable silane (ii) in a molar ratio of 20:80 to 40:60;
The method for forming a reverse pattern according to claim 9 .
上記レジスト膜が、ArF用レジスト材料からなる膜である、請求項1乃至請求項10のうちいずれか一項に記載の反転パターン形成方法 11. The method for forming a reversal pattern according to claim 1, wherein the resist film is a film made of an ArF resist material. 上記硬化膜を形成する工程において、焼成温度は80℃乃至180℃である、請求項1乃至請求項11のうちいずれか一項に記載の反転パターン形成方法。 The method for forming a reversal pattern according to claim 1 , wherein in the step of forming the cured film, a baking temperature is 80° C. to 180° C. 請求項乃至請求項12のうちいずれか一項に記載の反転パターン形成方法を用いる、半導体装置の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor device, comprising using the method for forming a reverse pattern according to claim 1 .
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