抗蚀乙硅烷和饱和烃桥接的含硅聚合物及制备和使用方法.pdf

本发明涉及抗蚀乙硅烷和饱和烃桥接的含硅聚合物及制备和使用方法。本发明还涉及一种组合物，其包含共聚物，该共聚物含有具有结构(A)、(B)和(C)以及结构(D)或(E)之一或更多的单体单元的混合物：其中，a、b、c、d、e和f独立地为0至2，n是0至约10，R1是生色团，R2是亲水基团。

权利要求书
1.  一种组合物，包含：
含有具有结构(A)、(B)、和(C)以及结构(D)或(E)之一或更多的单体单元的混合物的共聚物：
HSiO(3-a)/2(OH)a SiO(3-b)/2(OH)b-(CH2)n-SiO(3-c)/2(OH)c R1SiO(3-d)/2(OH)d
   (A)                        (B)                          (C)
MeSiO(3-e)/2(OH)e                       R2SiO(3-f)/2(OH)f
   (D)                                          (E)
其中：
a、b、c、d、e和f独立地是0至2，
n是0至约10，
R1是生色团，和
R2是亲水基团。

2.  根据权利要求1所述的组合物，其中所述共聚物包含具有结构(A)、(B)、(C)、(D)、和(E)的单体单元。

3.  根据权利要求1所述的组合物，其中n是0。

4.  根据权利要求1所述的组合物，其中n是1或2。

5.  根据权利要求1所述的组合物，其中R1包含一个或更多个苯基或取代苯基。

6.  根据权利要求1所述的组合物，其中R2包含脂族醇、环脂族醇、醚、或酯中的一个或更多个。

7.  根据权利要求1所述的组合物，其中所述共聚物具有约1000至约100000的重均分子量。

8.  根据权利要求1所述的组合物，其中
所述组合物是用于光刻的抗反射涂层，
基于所述组合物的总重量，所述组合物包含约0.1wt％至约20wt％的所述共聚物，和
基于所述组合物的总重量，所述组合物包含约80wt％至约99.9wt％的溶剂。

9.  根据权利要求1所述的组合物，其中所述共聚物是分别对应于具有结构(A)、(B)、和(C)、以及(D)和/或(E)的单体单元的四种或五种单体的水解物和/或缩合物。

10.  根据权利要求9所述的组合物，其中：
分别对应于具有结构(A)和(C)、以及(D)和/或(E)的单体单元的单体是氯硅烷单体，和
对应于具有结构(B)的单体单元的单体是烷氧基硅烷单体或氯硅烷单体。

11.  一种形成共聚物的方法，包括：
水解和/或缩合第一单体、第二单体、第三单体、和第四单体，以形成硅氧烷，其中：
每一个所述第一单体、第二单体、第三单体和第四单体均含有硅，
所述第一单体包含氢化甲硅烷基团，
所述第二单体包含乙硅烷基、或具有通过饱和烃桥桥接的两个硅原子的基团中的一个或更多个，
所述第三单体包含生色团，和
所述第四单体包含甲基、或亲水基团中的一个或更多个。

12.  根据权利要求11所述的方法，其中：
缩合的第一单体具有结构(A)：
HSiO(3-a)/2(OH)a
(A)，和a为0至2。

13.  根据权利要求11所述的方法，其中所述第一单体是三氯硅烷、三甲氧基硅烷、或三乙氧基硅烷。

14.  根据权利要求11所述的方法，其中
缩合的第二单体具有结构(B)：

b和c独立地是0至2，和
n是从0至约10。

15.  根据权利要求11所述的方法，其中所述第二单体包含乙硅烷基团。

16.  根据权利要求15所述的方法，其中所述第二单体是六乙氧基乙硅烷、六氯乙硅烷、五乙氧基乙硅烷、五氯乙硅烷、五乙氧基甲基乙硅烷、五氯甲基乙硅烷、四乙氧基乙硅烷、四氯乙硅烷、四乙氧基二甲基乙硅烷、四氯二甲基乙硅烷、三乙氧基乙硅烷、三氯乙硅烷、三乙氧基三甲基乙硅烷、或三氯三甲基乙硅烷。

17.  根据权利要求11所述的方法，其中所述第二单体包含具有通过饱和烃桥桥接的两个硅原子的基团。

18.  根据权利要求17所述的方法，其中：
具有通过饱和烃桥桥接的两个硅原子的所述基团是：
-Si-(CH2)n-Si-，和
n是1至约10。

19.  根据权利要求17所述的方法，其中所述第二单体是1，2-双(三氯甲硅烷基)乙烷、1，2-双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、双(三氯甲硅烷基)甲烷、双(三乙氧基甲硅烷基)甲烷、1，2-双(甲基二氯甲硅烷基)乙烷、或1，2-双(甲基二乙氧基甲硅烷基)乙烷。

20.  根据权利要求11所述的方法，其中：
缩合的第三单体具有结构(C)：
R1SiO(3-d)/2(OH)d
(C)，
d是0至2，和
R1是生色团。

21.  根据权利要求11所述的方法，其中所述生色团包含一个或更多个苯基或取代苯基。

22.  根据权利要求21所述的方法，其中所述第三单体是苯基三氯硅烷、苯基三乙氧基硅烷、或苯基三甲氧基硅烷。

23.  根据权利要求11所述的方法，其中：
缩合的第四单体具有结构(D)或(E)：
MeSiO(3-e)/2(OH)e      R2SiO(3-f)/2(OH)f
(D)                    (E)，
e和f独立地是0至2，和
R2是亲水基团。

24.  根据权利要求11所述的方法，其中所述第四单体是甲基三氯硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、2-[甲氧基(聚环氧乙烷)丙基]三氯硅烷、2-[甲氧基(聚环氧乙烷)丙基]三甲氧基硅烷、2-[甲氧基(聚环氧乙烷)丙基]三乙氧基硅烷、2-[甲氧基(聚环氧丙烷)丙基]三氯硅烷、2-[甲氧基(聚环氧丙烷)丙基]三甲氧基硅烷、2-[甲氧基(聚环氧丙烷)丙基]三乙氧基硅烷、2-[甲氧基(共聚环氧乙烷环氧丙烷)丙基]三氯硅烷、2-[甲氧基(共聚环氧乙烷环氧丙烷)丙基]三甲氧基硅烷、2-[甲氧基(共聚环氧乙烷环氧丙烷)丙基]三乙氧基硅烷、2-(甲酯基)乙基三氯硅烷、2-(甲酯基)乙基三甲氧基硅烷、2-(甲酯基)乙基三乙氧基硅烷、2-(叔丁酯基)丙基三氯硅烷、2-(叔丁酯基)丙基三甲氧基硅烷、2-(叔丁酯基)丙基三乙氧基硅烷、羟甲基三氯硅烷、羟甲基三甲氧基硅烷、羟甲基三乙氧基硅烷、2，2-二乙氧基-4-甲基-[1，2]氧杂硅杂环戊烷、2，2-二乙氧基-4-甲基-[1，2]oxasililane、2，2-二乙氧基-4-甲基-[1，2]氧杂硅杂环庚烷、2，2-二乙氧基-[1，2]氧杂硅杂环戊烷、2，2-二乙氧基-[1，2]oxasililane、或2，2-二乙氧基-[1，2]氧杂硅杂环庚烷。

25.  根据权利要求11所述的方法，其中：
所述第四单体包含甲基，和
所述混合物还包含具有亲水基团的第五单体。

26.  根据权利要求11所述的方法，其中所述第四单体包含亲水基团，和所述亲水基团包含脂族醇、环脂族醇、醚、或酯中的一个或更多个。

27.  根据权利要求11所述的方法，其中：
所述第一单体、第三单体和第四单体是氯硅烷单体，和
所述第二单体是烷氧基硅烷单体或氯硅烷单体。

28.  一种形成器件的方法，包括：
在衬底上涂敷组合物以形成第一材料层；
在所述第一材料层上形成光刻胶层；
图案化所述光刻胶层以暴露所述第一材料层的一部分；
除去所述第一材料层的暴露部分，以暴露所述衬底的一部分；和
蚀刻所述衬底的暴露部分，其中：
所述组合物包含具有结构(A)、(B)、和(C)以及结构(D)或(E)之一或更多的单体单元的混合物：
HSiO(3-a)/2(OH)a  SiO(3-b)/2(OH)b-(CH2)n-SiO(3-c)/2(OH)c  R1SiO(3-d)/2(OH)d
        (A)                         (B)                      (C)
              MeSiO(3-e)/2(OH)e                           R2SiO(3-f)/2(OH)f
                       (D)                                     (E)
其中：
a、b、c、d、e和f独立地是0至2，
n是0至约10，
R1是生色团，和
R2是亲水基团。

说明书抗蚀乙硅烷和饱和烃桥接的含硅聚合物及制备和使用方法
技术领域
本发明涉及抗蚀的乙硅烷和饱和烃桥接的含硅聚合物、其制备方法和其使用方法。更特别地，本发明涉及可用于光刻制造工艺中的抗蚀乙硅烷和饱和烃桥接的含硅聚合物、其制备方法和其使用方法。
背景技术
器件例如半导体器件、光电子器件、MEMS(微机电系统)器件等的制造，一般使用结合光刻工艺的微机械加工操作。所述光刻工艺可使用适合于形成具有所需分辨率的图像的预定波长的光。由于各种原因，例如经济上的节省、性能优势、降低整体器件的尺寸等，减小器件中的特征尺寸通常是有利的。然而，减小特征尺寸可能需要制造工艺的改善以保持成品率，限制工艺变化等。另外，减小的特征尺寸可需要对于器件特征使用新的材料，这可存在另外的问题。
例如，随着特征尺寸的减小，使用光刻工艺形成的特征可能不能形成为对临界尺寸具有满意量的控制。尤其是，用于曝光形成在层上的光刻胶的光可从所述层和/或层界面反射，导致在所述曝光工艺中的缺乏精确度。因此，可能需要在光刻胶下使用抗反射材料。这样的材料可不仅需要表现出抗反射性能，而且也需要表现出对于光刻胶的适合的蚀刻选择性。然而，许多这样的抗反射材料表现出基本上类似于光刻胶性能的性能，这限制了它们的可用性。
发明内容
因此，本发明涉及抗蚀的乙硅烷和饱和烃桥接的含硅聚合物、及其制备方法和其使用方法。
因此本发明的一个实施方案的特征是提供包含氢化甲硅烷部分和生色团的乙硅烷和饱和烃桥接的硅氧烷共聚物。
因此本发明的一个实施方案的另一个特征是提供适合于用作在光刻胶下的抗反射涂层的共聚物。
因此本发明的一个实施方案的另一个特征是提供对于有机光刻胶具有蚀刻选择性的共聚物。
通过提供一种包含共聚物的组合物可以实现本发明的上述及其它特征和优点中的至少一种，该共聚物包含具有结构(A)、(B)、和(C)以及结构(D)或(E)之一或更多的单体单元混合物：
HSiO(3-a)/2(OH)a  SiO(3-b)/2(OH)b-(CH2)n-SiO(3-c)/2(OH)c   R1SiO(3-d)/2(OH)d
        (A)                         (B)                              (C)
           MeSiO(3-e)/2(OH)e                       R2SiO(3-f)/2(OH)f
                (D)                                     (E)，
其中，a、b、c、d、e和f独立地是0至2，n是从0至约10，R1是生色团，R2是亲水基团。
共聚物可包含具有结构(A)、(B)、(C)、(D)和(E)的单体单元。n可以是0。n可以是1或2。R1可包含一个或更多个苯基或取代苯基。R2可包含一个或更多个脂族醇、环脂族醇、醚、或酯。
该共聚物可具有约1000至约100000的重均分子量。该组合物可以是用于光刻的抗反射涂层，基于组合物的总重量，该组合物可包含约0.1wt％至约20wt％的共聚物，基于组合物的总重量，该组合物可包含约80wt％至约99.9wt％的溶剂。
共聚物可以是分别对应于具有结构(A)、(B)和(C)、以及(D)和/或(E)的单体单元的四种或五种单体的水解物和/或缩合物。分别对应于具有结构(A)、(B)和(C)、以及(D)和/或(E)的单体单元的单体可以是氯硅烷单体，对应于具有结构(B)的单体单元的单体可以是烷氧基硅烷单体或氯硅烷单体。
通过提供一种形成共聚物的方法也可实现本发明的至少一个上述及其它的特征和优点，该方法包括水解和/或缩合第一单体、第二单体、第三单体和第四单体以形成硅氧烷，其中每一种所述第一单体、第二单体、第三单体和第四单体均含有硅，第一单体包含氢化甲硅烷基，第二单体包含乙硅烷基或具有通过饱和烃桥桥接的两个硅原子的基团中的一个或更多个，第三单体包含生色团，第四单体包含甲基、或亲水基团中的一个或更多个。
缩合的第一单体可具有结构(A)：
HSiO(3-a)/2(OH)a
(A)，其中a是0至2。第一单体可以是三氯硅烷、三甲氧基硅烷、或三乙氧基硅烷。
缩合的第二单体可具有结构(B)：

b和c可以独立地是0至2，n可以是0至约10。第二单体可包含乙硅烷基团。第二单体可以是六乙氧基乙硅烷、六氯乙硅烷、五乙氧基乙硅烷、五氯乙硅烷、五乙氧基甲基乙硅烷、五氯甲基乙硅烷、四乙氧基乙硅烷、四氯乙硅烷、四乙氧基二甲基乙硅烷、四氯二甲基乙硅烷、三乙氧基乙硅烷、三氯乙硅烷、三乙氧基三甲基乙硅烷、或三氯三甲基乙硅烷。第二单体可包含具有通过饱和烃桥桥接的两个硅原子的基团。
具有通过饱和烃桥桥接的两个硅原子的基团可以是-Si-(CH2)n-Si-，n可以是1至约10。第二单体可以是1，2-双(三氯甲硅烷基)乙烷、1，2-双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、双(三氯甲硅烷基)甲烷、双(三乙氧基甲硅烷基)甲烷、1，2-双(甲基二氯甲硅烷基)乙烷、或1，2-双(甲基二乙氧基甲硅烷基)乙烷。
缩合的第三单体可具有结构(C)：
R1SiO(3-d)/2(OH)d
(C)，
d可以是0至2，R1可以是生色团。
生色团可包含苯基或取代苯基中的一个或更多个。第三单体可以是苯基三氯硅烷、苯基三乙氧基硅烷、或苯基三甲氧基硅烷。
缩合的第四单体可具有结构(D)或(E)：
MeSiO(3-e)/2(OH)e    R2SiO(3-f)/2(OH)f
     (D)                  (E)，
e和f可以是独立地是0至2，R2可以是亲水基团。第四单体可以是甲基三氯硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、2-[甲氧基(聚环氧乙烷)丙基]三氯硅烷、2-[甲氧基(聚环氧乙烷)丙基]三甲氧基硅烷、2-[甲氧基(聚环氧乙烷)丙基]三乙氧基硅烷、2-[甲氧基(聚环氧丙烷)丙基]三氯硅烷、2-[甲氧基(聚环氧丙烷)丙基]三甲氧基硅烷、2-[甲氧基(聚环氧丙烷)丙基]三乙氧基硅烷、2-[甲氧基(共聚环氧乙烷环氧丙烷)丙基]三氯硅烷、2-[甲氧基(共聚环氧乙烷环氧丙烷)丙基]三甲氧基硅烷、2-[甲氧基(共聚环氧乙烷环氧丙烷)丙基]三乙氧基硅烷、2-(甲酯基)乙基三氯硅烷、2-(甲酯基)乙基三甲氧基硅烷、2-(甲酯基)乙基三乙氧基硅烷、2-(叔丁酯基)丙基三氯硅烷、2-(叔丁酯基)丙基三甲氧基硅烷、2-(叔丁酯基)丙基三乙氧基硅烷、羟甲基三氯硅烷、羟甲基三甲氧基硅烷、羟甲基三乙氧基硅烷、2，2-二乙氧基-4-甲基-[1，2]氧杂硅杂环戊烷(oxasilolane)、2，2-二乙氧基-4-甲基-[1，2]oxasililane，2，2-二乙氧基-4-甲基-[1，2]氧杂硅杂环庚烷(oxasilepane)、2，2-二乙氧基-[1，2]氧杂硅杂环戊烷、2，2-二乙氧基-[1，2]oxasililane或2，2-二乙氧基[1，2]氧杂硅杂环庚烷。第四单体可包含甲基，并且该混合物还可包含具有亲水基团的第五单体。
第四单体可包含亲水基团，并且该亲水基团可包含脂族醇、环脂族醇、醚或酯中的一个或更多个。第一单体、第三单体和第四单体可以是氯硅烷单体，并且第二单体是烷氧基硅烷单体或氯硅烷单体。
通过提供一种形成器件的方法可另外实现本发明的至少一个上述及其它特征和优点，该方法包括在衬底上涂敷组合物以形成第一材料层，在该第一材料层上形成光刻胶层，图案化该光刻胶层以暴露该第一材料层的一部分，除去该第一材料层的暴露部分以暴露一部分衬底，和蚀刻该衬底的暴露部分，其中该组合物包含具有结构(A)、(B)、和(C)以及结构(D)或(E)之一或更多的单体单元的混合物：
HSiO(3-a)/2(OH)a   SiO(3-b)/2(OH)b-(CH2)n-SiO(3-c)/2(OH)c   R1SiO(3-d)/2(OH)d
         (A)                          (B)                            (C)
            MeSiO(3-e)/2(OH)e                           R2SiO(3-f)/2(OH)f
                 (D)                                         (E)
其中，a、b、c、d、e和f独立地是0至2，n是0至约10，R1是生色团，R2是亲水基团。
附图说明
通过参考附图详细说明的本发明的示例性实施方案，本发明的上述及其它特征和优点对本领域技术人员而言是明显的，其中：
图1A-1C举例说明根据本发明的一个实施方案使用光刻工艺形成器件的方法的步骤；和
图2说明式1，根据本发明的一个实施方案的共聚物的通式。
具体实施方式
现在将参考附图在下面更全面地描述本发明，其中本发明的示例性实施方案是举例说明性的。然而，本发明可以以不同的形式实施，并且不应该解释为限于本文中阐述的实施方案。相反地，提供这些实施方案以充分和完整地公开本发明，并且使得本领域技术人员完全清楚本发明的范围。
在附图中，为了清楚地说明，可以放大层和区域的尺寸。也应理解，当层或元件称为在另外的层或衬底“上”时，其可以直接在另外的层或衬底上，或也可存在插入的层。此外，应理解当层称为在另外的层“下”的时候，其可以直接在另外的层下，也可存在一个或更多个插入的层。另外，也应理解当层称为在两个层“之间”时，其可以是所述两层之间的仅有的层，或也可存在一个或更多个插入的层。全文中相同的附图标记表示相同的元件。
图1A-1C举例说明根据本发明的一个实施方案使用光刻工艺形成器件的方法的步骤。器件可以是例如半导体器件、光电子器件、MEMS器件等。参考图1A，衬底100可具有设置在其上的目标材料层110。可使用光刻工艺图案化该目标材料层110以形成具有所需分辨率的特征。可在该目标材料层110上形成含硅聚合物层120，并且可在含硅聚合物层120上形成光刻胶层130。
光刻工艺可包括例如使用曝光掩模(未显示)将光刻胶层130暴露于具有预定波长的光。该光的波长可以是例如248nm或193nm。然后可显影光刻胶层130以基于所用光刻胶的性质除去光刻胶层130的曝光部分或未曝光部分。参考图1B，曝光并显影的光刻胶层130可在含硅聚合物层120上产生光刻胶图案135。光刻胶图案135然后可用作蚀刻掩模以图案化之下的含硅聚合物层120和目标材料层110，由此形成图案化的含硅聚合物层125和图案化的目标材料层115，如图1C中所示。
在一个实施方案中，可使用光刻胶图案135作为蚀刻掩模，图案化含硅聚合物层120，然后由此形成的图案化含硅聚合物层125可用作用于图案化目标材料层110的硬掩模。
可以由包含共聚物和溶剂的组合物形成该含硅聚合物层120。可作为例如旋涂涂层应用该组合物。该组合物的应用可进一步包括低温固化操作。
在组合物中的共聚物的重均分子量可以是约1000至约100000。基于组合物的总重量，该组合物可包含约0.1wt％至约20wt％的共聚物。尽管也可存在其它材料，但是基于组合物的总重量，该组合物可包含80wt％至约99.9wt％的溶剂。
在本发明的一个实施方案中，该共聚物可包含单体单元(A)、(B)、和(C)以及单体单元(D)和(E)之一或两者的混合物，其结构如下所示：
HSiO(3-a)/2(OH)a    SiO(3-b)/2(OH)b-(CH2)n-SiO(3-c)/2(OH)c   R1SiO(3-d)/2(OH)d
         (A)                           (B)                             (C)
            MeSiO(3-e)/2(OH)e                  R2SiO(3-f)/2(OH)f
                 (D)                              (E)
其中a、b、c、d、e和f可以独立地为0至2。在单体单元(B)中，n可以是0至约10。在单体单元(C)中，R1可以是生色团。该生色团可吸收具有例如248nm或193nm的波长的光。在一个实施方案中，R1可包含苯基(-C6H5)或取代苯基中的一个或更多个。在单体单元(E)中，R2可以是具有亲水性能的部分。在一个实施方案中，R2可包含例如脂族醇或环脂族醇的部分、例如具有式-(CH2)p(O(CH2)q)rOR3的醚，其中p可以是1至约10，q可以至少为1，r可以是0至约10，R3可以是饱和或不饱和的C1-C20的烃、具有式-(CH2)sCOOR3的酯，其中s可以至少为1，R3可以是饱和或不饱和的C1-C20的烃、或具有式-(CH2)tOCOR3的酯，其中t可以至少为1，R3可以是饱和或不饱和的C1-C20的烃的部分中的一个或更多个。
图2说明式1，根据本发明的一个实施方案的一种共聚物的通式。现在将结合式1描述单体单元A-E的相对量。然而，应理解式1不意图表示该共聚物的精确结构，其可以是复合的、无规的、交联的结构。因此，根据本发明的共聚物不应该解释为限于式1。相反地，提供式1仅仅是为了清楚地描述可存在于该共聚物中的单体单元的相对比。
在式1中，R1、R2、a、b、c、d、e和f是如上关于单体单元(A)、(B)、(C)、(D)和(E)所述的。参考式1，u可以大于0并小于或等于1-(v+w+x+y)，v可以大于0并小于或等于1-(u+w+x+y)，w可以大于0并小于或等于1-(u+v+x+y)，x可以等于或大于0并小于或等于1-(u+v+w+y)，y可以等于或大于0并小于或等于1-(u+v+w+x)，并且x或y中的一个或更多个可以大于0。另外，也可存在其它组分，即u+v+w+x+y可小于1。
在式1中，n可以是0至约10。在一个实施方案中，该共聚物可具有乙硅烷部分，n可以是0。在另一个实施方案中，该共聚物可具有通过饱和烃桥桥接的硅原子，例如n个亚甲基单元的桥，n可以为1至约10。共聚物可另外包含氢化甲硅烷部分。
共聚物可具有相对大的硅含量，例如约20％～约46％的硅，并且可表现出增强的抗蚀性，包含该共聚物的组合物可表现出低的接触角。该组合物可例如通过旋涂施加于目标材料层，通过在相对低温下加热可以固化，并且在室温下可表现出高的储存稳定性。
在本发明的一个实施方案中，可通过分别对应于单体单元(A)、(B)、和(C)的第一单体、第二单体和第三单体和分别对应于单体单元(D)或(E)的第四单体或第五单体之一或更多的水解和/或缩合，制备该共聚物。该缩合反应可包括加入水。第一单体可包含氢化甲硅烷部分。第一单体可以是例如三氯硅烷、三甲氧基硅烷、或三乙氧基硅烷。
第二单体可包含乙硅烷部分或具有1至约10个单元的亚甲基桥的桥接硅部分。第二单体可以是例如六乙氧基乙硅烷、1，2-双(三氯甲硅烷基)乙烷、1，2双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、双(三氯甲硅烷基)甲烷、双(三乙氧基甲硅烷基)甲烷、1，2-双(甲基二氯甲硅烷基)乙烷、或1，2-双(甲基二乙氧基甲硅烷基)乙烷。
第三单体可包含生色团取代的硅部分。生色团可包含苯基或取代苯基中的一个或更多个。该第三单体可以是例如苯基三氯硅烷、苯基三乙氧基硅烷、或苯基三甲氧基硅烷。
第四单体可包含甲基硅部分。第四单体可以是例如甲基三氯硅烷、甲基三甲氧基硅烷、或甲基三乙氧硅烷。
第五单体可包含具有亲水取代基的硅。亲水取代基可以是如上关于单体单元(E)所述的R2。第五单体可以是例如，2-[甲氧基(聚环氧乙烷)丙基]三氯硅烷、2-[甲氧基(聚环氧乙烷)丙基]三甲氧基硅烷、2-[甲氧基(聚环氧乙烷)丙基]三乙氧基硅烷、2-[甲氧基(聚环氧丙烷)丙基]三氯硅烷、2-[甲氧基(聚环氧丙烷)丙基]三甲氧基硅烷、2-[甲氧基(聚环氧丙烷)丙基]三乙氧基甲烷、2-[甲氧基(共聚环氧乙烷环氧丙烷)丙基]三氯硅烷、2-[甲氧基(共聚环氧乙烷环氧丙烷)丙基]三甲氧基硅烷、2-[甲氧基(共聚环氧乙烷环氧丙烷)丙基]三乙氧基硅烷、2-(甲酯基)乙基三氯硅烷、2-(甲酯基)乙基三甲氧基硅烷、2-(甲酯基)乙基三乙氧基硅烷、2-(叔丁酯基)丙基三氯硅烷、2-(叔丁酯基)丙基三甲氧基硅烷、2-(叔丁酯基)丙基三乙氧基硅烷、羟甲基三氯硅烷、羟甲基三甲氧基硅烷、羟甲基三乙氧基硅烷、2，2-二乙氧基-4-甲基-[1，2]氧杂硅杂环戊烷、2，2-二乙氧基-4-甲基-[1，2]oxasililane，2，2-二乙氧基-4-甲基-[1，2]氧杂硅杂环庚烷、2，2-二乙氧基-[1，2]氧杂硅杂环戊烷、2，2-二乙氧基-[1，2]oxasililane、或2，2-二乙氧基[1，2]氧杂硅杂环庚烷。
氯硅烷的水解和缩合可以在较短的工艺时间(小时相对于天)内产生树脂材料。由氯硅烷水解产生的材料可表现出结构组成(complexity)的一致性、好的储存寿命稳定性和易于热固化。
例如通过在惰性气氛下以控制的方式加入水，可以在适合的溶剂中混合该第一单体、第二单体、第三单体、和第四单体和/或第五单体并水解以引发聚合。聚合之后，例如使用真空(低压)气氛，可以除去残余的水和/或挥发性副产物。该聚合产物可以溶于适合的溶剂中并保存。
在第一示例性制备方法中，通过形成1，2-双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(17.18g，48.45毫摩尔)、苯基三氯硅烷(5.12g，24.2毫摩尔)、甲基三氯硅烷(16.29g，109.0毫摩尔)和三氯硅烷(6.56g，48.4毫摩尔)在乙酸乙酯(280g)中的混合物，制备共聚物。在25℃下并在氮气氛下，随着搅拌向该混合物中加入在乙酸乙酯(41.3g)和乙醇(45.0g)中的水(9.59g，53.27毫摩尔)溶液。然后加热该混合物到40℃，并且在此温度下搅拌120分钟。
然后将所得混合物冷却至25℃并用水清洗。在真空下除去残余的水和挥发物。在丙二醇单甲醚乙酸酯中稀释所得物质，以产生共聚物在丙二醇单甲醚乙酸酯中的5％的溶液，并且在10℃下储存该溶液。第一示例性制备方法的结果：
理论％Si＝36.2；化学收率＝97％；Mw＝13400道尔顿；PD＝2.29。
在第二示例性制备方法中，通过形成1，2-双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(34.35g，96.9毫摩尔)、苯基三氯硅烷(10.25g，48.45毫摩尔)、甲基三氯硅烷(32.58g，217.9毫摩尔)和三氯硅烷(13.12g，96.86毫摩尔)在乙酸乙酯(140g)中的混合物，制备共聚物。在25℃并在氮气氛下，随着搅拌向该混合物中加入在乙酸乙酯(82.6g)和乙醇(90.0g)中的水(19.2g，106.7毫摩尔)的溶液。然后加热该混合物到40℃，并且在此温度下搅拌120分钟。
将所得混合物倾入己烷中，分离所得聚合物并溶解于丙二醇单甲醚乙酸酯中，以产生共聚物在丙二醇单甲醚乙酸酯中的5％的溶液，并在10℃下储存该溶液。第二示例性制备方法的结果：
理论％硅＝36.0；化学收率＝74％；Mw＝22500道尔顿；PD＝1.97。
在第三示例性制备方法中，通过形成1，2-双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(42.55g，120毫摩尔)、苯基三氯硅烷(6.35g，30毫摩尔)、甲基三氯硅烷(8.97g，60毫摩尔)和三氯硅烷(12.2g，90毫摩尔)在丙二醇单甲醚乙酸酯(250g)中的混合物，制备共聚物。在25℃并在氮气氛下，随着搅拌向该混合物中加入在丙二醇单甲醚乙酸酯中的水(在238g中的12g)。然后加热该混合物到40℃，并且在此温度下搅拌120分钟。
然后将该所得混合物冷却至25℃并且用水清洗。在真空下除去残余的水和挥发物。在丙二醇单甲醚乙酸酯中稀释所得物质，以制备共聚物在丙二醇单甲醚乙酸酯中的5％的溶液，并且在10℃下储存该溶液。第三示例性制备方法的结果：
理论％Si＝41.3；化学收率＝98％；Mw＝13500道尔顿；PD＝2.64。
在第四示例性制备方法中，通过形成六乙氧基乙硅烷(9.8g，30毫摩尔)、苯基三氯硅烷(6.35g，30毫摩尔)、甲基三氯硅烷(22.42g，150毫摩尔)和三氯硅烷(12.2g，90毫摩尔)在丙二醇单甲醚乙酸酯(245g)中的混合物，制备共聚物。在18℃并在氮气氛下，随着搅拌向该混合物中加入在丙二醇单甲醚乙酸酯中的水(在238g中的12g)。然后加热该混合物到23℃，并且在此温度下搅拌120分钟。
然后用水清洗所得混合物。在真空下除去残余的水和挥发物。在丙二醇单甲醚乙酸酯中稀释所得物质，以产生共聚物在丙二醇单甲醚乙酸酯中的5％的溶液，并且在10℃下储存该溶液。第四示例性制备方法的结果：
理论％Si＝42.4；化学收率＝77％；Mw＝16900道尔顿；PD＝2.58。
在第五示例性制备方法中，通过形成双(三氯甲硅烷基)甲烷(8.49g，30毫摩尔)、苯基三氯硅烷(6.35g，30毫摩尔)、甲基三氯硅烷(26.91g，180毫摩尔)和三氯硅烷(8.13g，60毫摩尔)在丙二醇单甲醚乙酸酯(257g)中的混合物，制备共聚物。在18℃并在氮气氛下，随着搅拌向该混合物中加入在丙二醇单甲醚乙酸酯中的水(在238g中的12g)。然后加热该混合物到23℃，并且在此温度下搅拌120分钟。
然后用水清洗所得混合物。在真空下除去残余的水和挥发物。在丙二醇单甲醚乙酸酯中稀释所得物质，以产生共聚物在丙二醇单甲醚乙酸酯中的5％的溶液，并且在10℃下储存该溶液。第五示例性制备方法的结果：
理论％Si＝41.6；化学收率＝50％；Mw＝16000道尔顿；PD＝1.71。
在第六示例性制备方法中，通过形成1，2-双(甲基二氯甲硅烷基)乙烷(7.68g，30毫摩尔)、苯基三氯硅烷(6.35g，30毫摩尔)、甲基三氯硅烷(22.42g，150毫摩尔)和三氯硅烷(12.19g，90毫摩尔)在丙二醇单甲醚乙酸酯(310g)中的混合物，制备共聚物。在18℃并在氮气氛下，随着搅拌向该混合物中加入在丙二醇单甲醚乙酸酯中的水(在238g中的12g)。然后加热该混合物到23℃，并且在此温度下搅拌120分钟。
然后用水清洗所得混合物。在真空下除去残余的水和挥发物。在丙二醇单甲醚乙酸酯中稀释所得物质，以产生共聚物在丙二醇单甲醚乙酸酯中的5％的溶液，并且在10℃下储存该溶液。第六示例性制备方法的结果：
理论％Si＝39.2；Mw＝14400道尔顿；PD＝2.03。
在第七示例性制备方法中，通过形成1，2-双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(38.7g，109.1毫摩尔)、苯基三氯硅烷(5.8g，27.4毫摩尔)、甲基三氯硅烷(6.95g，46.5毫摩尔)、2-[甲氧基(聚环氧乙烷)丙基]三氯硅烷(5.53g，16.3毫摩尔)和三氯硅烷(11.2g，82.7毫摩尔)在丙二醇单甲醚乙酸酯(246g)中的混合物，制备共聚物。在25℃并在氮气氛下，随着搅拌向该混合物中加入在丙二醇单甲醚乙酸酯中的水(在206g中的10.8g)。然后加热该混合物到40℃，并且在此温度下搅拌180分钟。
然后冷却所得混合物至25℃并用水清洗。在真空下除去残余的水和挥发物。在丙二醇单甲醚乙酸酯中稀释所得物质，以产生共聚物在丙二醇单甲醚乙酸酯中的5％的溶液，并且在10℃下储存该溶液。第七示例性制备方法的结果：
理论％Si＝38.9；化学收率＝98％；Mw＝19000道尔顿；PD＝2.41。
本文公开了本发明的示例性实施方案，并且虽然使用了具体的术语，使用它们仅通用性和描述性地使用并解释，而不是为了限制。因此，本领域技术人员理解：不背离如所附权利要求所述的本发明的精神和范围，可做出各种形式和细节的变化。