(57)【要約】【解決手段】  式（１）及び（２）で示される繰り返し単位をそれぞれ１種以上含む重量平均分子量１，０００〜５０，０００の高分子化合物。  【化１】2006002121.tif 000057［Ｒ1、Ｒ3はＨ又はＣＨ3。Ｒ4はアルキレン基。Ｒ2は式（Ｒ2−１）〜（Ｒ2−７）から選ばれる酸不安定基。  【化２】2006002121.tif 000058（破線は結合位置及び結合方向を示す。Ｒ5はアルキル基、Ｒ6、Ｒ7はアルキル基。Ｚは結合する炭素原子と共に単環又は架橋環を形成する酸素原子を含んでもよい２価の炭化水素基、ｍは０又は１。）］【効果】  本発明の高分子化合物は、レジスト材料、特に化学増幅ポジ型レジスト材料のベース樹脂として使用されて高い感度、解像性、エッチング耐性を与えると共に、優れた基板密着性、現像液親和性を有する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）及び（２）で示される繰り返し単位をそれぞれ１種以上含むことを特徴とする、重量平均分子量１，０００〜５０，０００の高分子化合物。
【化１】
2006002121.tif 000048
［式中、Ｒ1、Ｒ3はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。Ｒ4は炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を示す。Ｒ4は酸素含有官能基で置換されていてもよく、及び／又は炭素−炭素結合間に酸素原子を介在させてもよい。Ｒ2は下記一般式（Ｒ2−１）〜（Ｒ2−７）から選ばれる酸不安定基を示す。
【化２】
2006002121.tif 000049
（式中、破線は結合位置及び結合方向を示す。Ｒ5はそれぞれ独立に炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。Ｒ6、Ｒ7はそれぞれ独立に炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、Ｒ6とＲ7が互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成してもよい。Ｚは結合する炭素原子と共に単環又は架橋環を形成する炭素数２〜２０の酸素原子を含んでもよい２価の炭化水素基である。ｍは０又は１である。）］
【請求項２】
下記一般式（１）〜（３）で示される繰り返し単位をそれぞれ１種以上含むことを特徴とする、重量平均分子量１，０００〜５０，０００の高分子化合物。
【化３】
2006002121.tif 000050
［式中、Ｒ1、Ｒ3、Ｒ8はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。Ｒ4は炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を示す。Ｒ4は酸素含有官能基で置換されていてもよく、及び／又は炭素−炭素結合間に酸素原子を介在させてもよい。Ｒ2は下記一般式（Ｒ2−１）〜（Ｒ2−７）から選ばれる酸不安定基を示す。
【化４】
2006002121.tif 000051
（式中、破線は結合位置及び結合方向を示す。Ｒ5はそれぞれ独立に炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。Ｒ6、Ｒ7はそれぞれ独立に炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、Ｒ6とＲ7が互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成してもよい。Ｚは結合する炭素原子と共に単環又は架橋環を形成する炭素数２〜２０の酸素原子を含んでもよい２価の炭化水素基である。ｍは０又は１である。）
Ｒ9はラクトン構造を有する基を示す。］
【請求項３】
下記一般式（１）〜（４）で示される繰り返し単位をそれぞれ１種以上含むことを特徴とする、重量平均分子量１，０００〜５０，０００の高分子化合物。
【化５】
2006002121.tif 000052
［式中、Ｒ1、Ｒ3、Ｒ8、Ｒ10はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。Ｒ4は炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を示す。Ｒ4は酸素含有官能基で置換されていてもよく、及び／又は炭素−炭素結合間に酸素原子を介在させてもよい。Ｒ2は下記一般式（Ｒ2−１）〜（Ｒ2−７）から選ばれる酸不安定基を示す。
【化６】
2006002121.tif 000053
（式中、破線は結合位置及び結合方向を示す。Ｒ5はそれぞれ独立に炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。Ｒ6、Ｒ7はそれぞれ独立に炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、Ｒ6とＲ7が互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成してもよい。Ｚは結合する炭素原子と共に単環又は架橋環を形成する炭素数２〜２０の酸素原子を含んでもよい２価の炭化水素基である。ｍは０又は１である。）
Ｒ9はラクトン構造を有する基を示す。Ｒ11、Ｒ12はそれぞれ独立に水素原子又は水酸基を示す。］
【請求項４】
下記一般式（１），（２），（４），（５）で示される繰り返し単位をそれぞれ１種以上含むことを特徴とする、重量平均分子量１，０００〜５０，０００の高分子化合物。
【化７】
2006002121.tif 000054
［式中、Ｒ1、Ｒ3、Ｒ10、Ｒ13はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。Ｒ4は炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を示す。Ｒ4は酸素含有官能基で置換されていてもよく、及び／又は炭素−炭素結合間に酸素原子を介在させてもよい。Ｒ2は下記一般式（Ｒ2−１）〜（Ｒ2−７）から選ばれる酸不安定基を示す。
【化８】
2006002121.tif 000055
（式中、破線は結合位置及び結合方向を示す。Ｒ5はそれぞれ独立に炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。Ｒ6、Ｒ7はそれぞれ独立に炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、Ｒ6とＲ7が互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成してもよい。Ｚは結合する炭素原子と共に単環又は架橋環を形成する炭素数２〜２０の酸素原子を含んでもよい２価の炭化水素基である。ｍは０又は１である。）
Ｒ11、Ｒ12はそれぞれ独立に水素原子又は水酸基を示す。Ｒ14は下記一般式（Ｒ14−１）〜（Ｒ14−５）から選ばれるラクトン構造を有する基を示す。
【化９】
2006002121.tif 000056
（式中、破線は結合位置を示す。Ｒ15は炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。Ｒ16、Ｒ17はそれぞれ独立に水素原子、又は炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、Ｒ16、Ｒ17が互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成してもよい。）］
【請求項５】
各繰り返し単位のモル分率がそれぞれ少なくとも３％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の高分子化合物。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の高分子化合物を含有することを特徴とするレジスト材料。
【請求項７】
請求項６に記載のレジスト材料を基板上に塗布する工程と、加熱処理後フォトマスクを介して波長３００ｎｍ以下の高エネルギー線もしくは電子線で露光する工程と、加熱処理した後、現像液を用いて現像する工程とを含むことを特徴とするパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、（１）微細加工技術に適したレジスト材料のベース樹脂として有用かつ新規な高分子化合物、（２）その高分子化合物をベース樹脂として含有するレジスト材料及び（３）そのレジスト材料を用いたパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＳＩの高集積化と高速度化に伴い、パターンルールの微細化が求められているなか、次世代の微細加工技術として遠紫外線リソグラフィーが有望視されている。中でもＫｒＦエキシマレーザー光、ＡｒＦエキシマレーザー光を光源としたフォトリソグラフィーは、０．３μｍ以下の超微細加工に不可欠な技術としてその実現が切望されている。
【０００３】
エキシマレーザー光、特に波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー光を光源としたフォトリソグラフィーで用いられる化学増幅型レジスト材料に対しては、該波長における高い透明性を確保することは当然として、薄膜化に対応できる高いエッチング耐性、高価な光学系材料に負担をかけない高い感度、そして何よりも、微細なパターンを正確に形成できる高い解像性能を併せ持つことが求められている。これらの要求を満たすためには、高透明性、高ドライエッチング耐性かつ高反応性のベース樹脂の開発が必要であり、これまで盛んにその開発が行われてきた。
【０００４】
高透明性樹脂としては、例えばアクリル酸又はメタクリル酸誘導体の共重合体（例えば、特許文献１：特開平４−３９６６５号公報参照）が知られているが、そのドライエッチング耐性は極めて低く、レジスト材料用ベース樹脂として実用に耐えるとは言い難い。アダマンタン構造に代表される多環構造を含む単位を相当量導入することによってその欠点を補うことが可能であるが、その際には高分子化合物全体としての疎水性が高くなり、基板密着性の低下によるパターン剥がれ、現像液はじきによる現像欠陥が発生してしまう。従って、高エッチング耐性を得るために多環構造を多量に導入した場合にはパターン剥がれや現像欠陥が発生してしまい実用的なものとならない、一方で、導入量が少ない場合は実用的なエッチング耐性が得られないという結果に陥ってしまう。パターンルールのより一層の微細化が求められる中、感度、解像性において優れた性能を発揮することに加え、良好なエッチング耐性を有しながらも基板密着性、現像液親和性に優れるレジスト材料用高分子化合物が必要とされているのである。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３９６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、３００ｎｍ以下の波長、特にＡｒＦエキシマレーザー光を光源としたフォトリソグラフィーにおいて、高感度、高解像性と高エッチング耐性を有し、かつ基板密着性及び現像液親和性に優れたレジスト材料用の高分子化合物、その高分子化合物を含有するレジスト材料及びこのレジスト材料を用いたパターン形成方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は上記目的を達成するため、鋭意検討を重ねた結果、下記一般式（１）及び（２）で示される繰り返し単位をそれぞれ１種以上含むことを特徴とする重量平均分子量１，０００〜５０，０００の高分子化合物がレジスト材料用樹脂として有用であり、この高分子化合物をベース樹脂とするレジスト材料が高い解像性とエッチング耐性を有し、かつ基板密着性、現像液親和性といった必要な諸特性にも優れること、そしてこのレジスト材料が精密な微細加工に極めて有効であることを知見した。
【０００８】
即ち、本発明は下記の高分子化合物を提供する。
［Ｉ］下記一般式（１）及び（２）で示される繰り返し単位をそれぞれ１種以上含むことを特徴とする、重量平均分子量１，０００〜５０，０００の高分子化合物。
【０００９】
【化１】
2006002121.tif 000002
【００１０】
［式中、Ｒ1、Ｒ3はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。Ｒ4は炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を示す。Ｒ4は酸素含有官能基で置換されていてもよく、及び／又は炭素−炭素結合間に酸素原子を介在させてもよい。Ｒ2は下記一般式（Ｒ2−１）〜（Ｒ2−７）から選ばれる酸不安定基を示す。
【００１１】
【化２】
2006002121.tif 000003
【００１２】
（式中、破線は結合位置及び結合方向を示す。Ｒ5はそれぞれ独立に炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。Ｒ6、Ｒ7はそれぞれ独立に炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、Ｒ6とＲ7が互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成してもよい。Ｚは結合する炭素原子と共に単環又は架橋環を形成する炭素数２〜２０の酸素原子を含んでもよい２価の炭化水素基である。ｍは０又は１である。）］
【００１３】
［ＩＩ］下記一般式（１）〜（３）で示される繰り返し単位をそれぞれ１種以上含むことを特徴とする、重量平均分子量１，０００〜５０，０００の高分子化合物。
【００１４】
【化３】
2006002121.tif 000004
【００１５】
（式中、Ｒ1、Ｒ3、Ｒ8はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。Ｒ2、Ｒ4は先の説明と同様である。Ｒ9はラクトン構造を有する基を示す。）
［ＩＩＩ］下記一般式（１）〜（４）で示される繰り返し単位をそれぞれ１種以上含むことを特徴とする、重量平均分子量１，０００〜５０，０００の高分子化合物。
【００１６】
【化４】
2006002121.tif 000005
【００１７】
（式中、Ｒ1、Ｒ3、Ｒ8、Ｒ10はそれぞれ独立に水素原子、又はメチル基を示す。Ｒ2、Ｒ4、Ｒ9は先の説明と同様である。Ｒ11、Ｒ12はそれぞれ独立に水素原子又は水酸基を示す。）
【００１８】
［ＩＶ］下記一般式（１），（２），（４），（５）で示される繰り返し単位をそれぞれ１種以上含むことを特徴とする、重量平均分子量１，０００〜５０，０００の高分子化合物。
【００１９】
【化５】
2006002121.tif 000006
【００２０】
［（式中、Ｒ1、Ｒ3、Ｒ10、Ｒ13はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。Ｒ2、Ｒ4、Ｒ11、Ｒ12は先の説明と同様である。Ｒ14は下記一般式（Ｒ14−１）〜（Ｒ14−５）から選ばれるラクトン構造を有する基を示す。）
【００２１】
【化６】
2006002121.tif 000007
【００２２】
（式中、破線は結合位置を示す。Ｒ15は炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。Ｒ16、Ｒ17はそれぞれ独立に水素原子、又は炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、Ｒ16、Ｒ17が互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成してもよい。）］
【００２３】
［Ｖ］上記一般式（１）乃至（５）で示される繰り返し単位のモル分率がそれぞれ少なくとも３％であることを特徴とする［Ｉ］〜［ＩＶ］に記載の高分子化合物。
［ＶＩ］［Ｉ］乃至［Ｖ］のいずれか１項に記載の高分子化合物を含有することを特徴とするレジスト材料。
［ＶＩＩ］［ＶＩ］に記載のレジスト材料を基板上に塗布する工程と、加熱処理後フォトマスクを介して波長３００ｎｍ以下の高エネルギー線もしくは電子線で露光する工程と、加熱処理した後、現像液を用いて現像する工程とを含むことを特徴とするパターン形成方法。
【００２４】
前述の通り、一般にアクリル酸又はメタクリル酸誘導体の共重合体はドライエッチング耐性が極めて低く、その欠点を補うためにアダマンタン構造に代表される脂環構造を含む単位を相当量導入しなければならないが、その場合には高分子化合物全体としての疎水性が高くなり、基板密着性、現像液親和性が低下してしまう。
【００２５】
本発明者等は、多環構造を導入すると共に高極性の繰り返し単位を用いることで高分子化合物の剛直性と親水性のバランスをとることができると考え、上記一般式（１）で示される繰り返し単位に上記一般式（２）で示される繰り返し単位を併せて用いたところ、上記目的が達成されることを知見した。
【００２６】
上記一般式（１）で示される繰り返し単位は脂環構造を持ち、十分量の導入によって実用レベルのドライエッチング耐性を発揮する。更に、上記一般式（１）で示される繰り返し単位は非常に高い酸分解反応性を有するため、高感度、高解像性が実現される。一般に炭素密度が低い極性基を導入するとドライエッチング耐性が低下してしまうのだが、過剰なほどに親水性が高い上記一般式（２）で示される繰り返し単位であれば少量の導入で高分子化合物の疎水性を下げることができ、エッチング耐性と基板密着性、及び現像液親和性との両立が可能となる。
【００２７】
従って、上記一般式（１）と（２）の繰り返し単位を有する高分子化合物をベース樹脂としたレジスト材料は、良好なエッチング耐性を備え、優れた基板密着性、現像液親和性を有し、かつ感度、解像性に優れた、微細パターンの形成に極めて有用なものとなるのである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の高分子化合物は、レジスト材料、特に化学増幅ポジ型レジスト材料のベース樹脂として使用されて高い感度、解像性、エッチング耐性を与えると共に、優れた基板密着性、現像液親和性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の新規高分子化合物は、下記一般式（１）及び（２）で示される繰り返し単位をそれぞれ１種以上含むことを特徴とする、重量平均分子量１，０００〜５０，０００のものである。
【００３０】
【化７】
2006002121.tif 000008
【００３１】
上記式中、Ｒ1、Ｒ3はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。Ｒ4は炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を示す。Ｒ4は酸素含有官能基で置換されていてもよく、及び／又は炭素−炭素結合間に酸素原子を介在させてもよい。Ｒ2は下記一般式（Ｒ2−１）〜（Ｒ2−７）から選ばれる酸不安定基を示す。
【００３２】
【化８】
2006002121.tif 000009
【００３３】
上記式中、破線は結合位置及び結合方向を示す。Ｒ5はそれぞれ独立に炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。Ｒ5として具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−アミル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を例示できる。Ｒ6、Ｒ7はそれぞれ独立に炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、Ｒ6とＲ7が互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成してもよい。この場合、環は炭素数３〜２０、特に３〜１０であるものが挙げられ、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が例示される。Ｚは結合する炭素原子と共に単環又は架橋環を形成する炭素数２〜２０の酸素原子を含んでもよい２価の炭化水素基であり、具体的にはシクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の単環を形成する炭化水素基、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン、ビシクロ［２．２．２］オクタン、ビシクロ［４．４．０］デカン、トリシクロ［５．２．１．０2,6］デカン等の架橋環を形成する炭化水素基の他、それらに含まれる水素原子の一部がアルキル、ヒドロキシ、アルコキシ、アシロキシ、アルキルカルボニル、ヒドロキシカルボニル、アルコキシカルボニル、オキソ基等で置換された環を形成する炭化水素基を例示できる。ｍは０又は１である。
【００３４】
上記一般式（Ｒ2−１）〜（Ｒ2−４）はエナンチオ異性体（ｅｎａｎｔｉｏｍｅｒ）やジアステレオ異性体（ｄｉａｓｔｅｒｅｏｍｅｒ）が存在し得るが、一般式（Ｒ2−１）〜（Ｒ2−４）はこれらの立体異性体のすべてを代表して表す。これらの立体異性体は単独で用いてもよいし、混合物として用いてもよい。
【００３５】
例えば、上記一般式（Ｒ2−３）は下記一般式（Ｒ2−３−１），（Ｒ2−３−２）で示される基から選ばれる１種又は２種の混合物を代表して表すものとする。
【００３６】
【化９】
2006002121.tif 000010
【００３７】
上記式中、破線は結合位置及び結合方向を示す。Ｒ5は先の説明と同様である。
【００３８】
また、上記一般式（Ｒ2−４）は、下記一般式（Ｒ2−４−１）〜（Ｒ2−４−４）で示される基から選ばれる１種又は２種以上の混合物を代表して表すものとする。
【００３９】
【化１０】
2006002121.tif 000011
【００４０】
上記式中、破線は結合位置及び結合方向を示す。Ｒ5は先の説明と同様である。
【００４１】
上記一般式（Ｒ2−１）〜（Ｒ2−４）及び上記一般式（Ｒ2−３−１），（Ｒ2−３−２）、上記一般式（Ｒ2−４−１）〜（Ｒ2−４−４）は、それらのエナンチオ異性体及びエナンチオ異性体混合物をも代表して示すものとする。
【００４２】
なお、上記一般式（Ｒ2−１）〜（Ｒ2−４）及び上記一般式（Ｒ2−３−１），（Ｒ2−３−２）、上記一般式（Ｒ2−４−１）〜（Ｒ2−４−４）の結合方向が、それぞれビシクロ［２．２．１］ヘプタン環に対してｅｘｏ側であることによって、酸触媒脱離反応における高反応性が実現される（特開２０００−３３６１２１号公報参照）。これらビシクロ［２．２．１］ヘプタン骨格を有する三級ｅｘｏ−アルキル基を置換基とする単量体の製造において、下記一般式（Ｒ2−１−ｅｎｄｏ）〜（Ｒ2−４−ｅｎｄｏ）で示されるｅｎｄｏ−アルキル基で置換された単量体を含む場合があるが、良好な反応性の実現のためにはｅｘｏ比率が５０％以上であることが好ましく、ｅｘｏ比率が８０％以上であることが更に好ましい。
【００４３】
【化１１】
2006002121.tif 000012
【００４４】
上記式中、破線は結合位置及び結合方向を示す。Ｒ5は先の説明と同様である。
上記一般式（１）で示される繰り返し単位の具体例としては以下のものが挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４５】
【化１２】
2006002121.tif 000013
【００４６】
また、上記一般式（２）において、Ｒ4は炭素数１〜２０、特に１〜１５の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基で、その水素原子が酸素含有官能基、例えばカルボニル基の酸素（＝Ｏ）等で置換されていてもよく、また、炭素−炭素結合間に酸素原子が介在していてもよい。
上記一般式（２）で示される繰り返し単位の具体例を以下に示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４７】
【化１３】
2006002121.tif 000014
【００４８】
また、本発明の高分子化合物は下記一般式（１）〜（３）で示される繰り返し単位をそれぞれ１種以上含み、重量平均分子量１，０００〜５０，０００であることが好ましい。
【００４９】
【化１４】
2006002121.tif 000015
【００５０】
上記式中、Ｒ1、Ｒ3、Ｒ8はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。Ｒ2、Ｒ4は先の説明と同様である。Ｒ9はラクトン構造を有する基を示す。上記一般式（３）で示される繰り返し単位の具体例としては以下のものが挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５１】
【化１５】
2006002121.tif 000016
【００５２】
また、本発明の高分子化合物は下記一般式（１）〜（４）で示される繰り返し単位をそれぞれ１種以上含み、重量平均分子量１，０００〜５０，０００であることが好ましい。
【００５３】
【化１６】
2006002121.tif 000017
【００５４】
上記式中、Ｒ1、Ｒ3、Ｒ8、Ｒ10はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。Ｒ2、Ｒ4、Ｒ9は先の説明と同様である。Ｒ11、Ｒ12はそれぞれ独立に水素原子、又は水酸基を示す。上記一般式（４）で示される繰り返し単位の具体例としては以下のものが挙げられる。
【００５５】
【化１７】
2006002121.tif 000018
【００５６】
また、本発明の高分子化合物は下記一般式（１），（２），（４），（５）で示される繰り返し単位をそれぞれ１種以上含み、重量平均分子量１，０００〜５０，０００であることが更に好ましい。
【００５７】
【化１８】
2006002121.tif 000019
【００５８】
上記式中、Ｒ1、Ｒ3、Ｒ10、Ｒ13はそれぞれ独立に水素原子、又はメチル基を示す。Ｒ2、Ｒ4、Ｒ11、Ｒ12は先の説明と同様である。Ｒ14は下記一般式（Ｒ14−１）〜（Ｒ14−５）から選ばれるラクトン構造を有する基を示す。
【００５９】
【化１９】
2006002121.tif 000020
【００６０】
上記式中、破線は結合位置を示す。Ｒ15は炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−アミル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、エチルシクロペンチル基、ブチルシクロペンチル基、エチルシクロヘキシル基、ブチルシクロヘキシル基、アダマンチル基等を例示できる。Ｒ16、Ｒ17はそれぞれ独立に水素原子、又は炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、Ｒ16、Ｒ17が互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成してもよい。Ｒ16、Ｒ17の炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−デシル基等を例示できる。Ｒ16、Ｒ17が互いに結合して環を形成する場合には、これらが結合してできるアルキレン基として、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基等を例示でき、環の炭素数として３〜２０、特に３〜１０であるものを挙げることができる。
【００６１】
上記一般式（５）で示される繰り返し単位の具体例としては以下のものが挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６２】
【化２０】
2006002121.tif 000021
【００６３】
本発明の高分子化合物では、上記一般式（１）〜（５）で示される繰り返し単位において、各高分子化合物を構成する繰り返し単位のモル分率がそれぞれ少なくとも３％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上、更に好ましくは８％以上である。
【００６４】
なお、本発明の高分子化合物の重量平均分子量はポリスチレン換算でのゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定した場合、１，０００〜５０，０００、好ましくは２，０００〜３０，０００である。この範囲を外れると、エッチング耐性が極端に低下したり、露光前後の溶解速度差が確保できなくなって解像性が低下したりすることがある。
【００６５】
本発明の高分子化合物の製造は、下記一般式（１ａ）で示される化合物から選ばれる１種又は２種以上の単量体、下記一般式（２ａ）で示される１種又は２種以上の単量体、必要に応じて下記一般式（３ａ）又は（５ａ）で示される１種又は２種以上の単量体、更に必要に応じ下記一般式（４ａ）で示される化合物から選ばれる１種又は２種以上の単量体を用いた共重合反応により行うことができる。
【００６６】
【化２１】
2006002121.tif 000022
【００６７】
（式中、Ｒ1〜Ｒ14は上記と同様である。）
共重合反応においては、各単量体の存在割合を適宜調節することにより、レジスト材料とした時に好ましい性能を発揮できるような高分子化合物とすることができる。
【００６８】
この場合、本発明の高分子化合物は、
（ｉ）上記式（１ａ）で示される１種又は２種以上の単量体、
（ｉｉ）上記式（２ａ）で示される１種又は２種以上の単量体、
（ｉｉｉ）上記式（３ａ）又は（５ａ）で示される１種又は２種以上の単量体、
（ｉｖ）上記式（４ａ）で示される１種又は２種以上の単量体
に加え、更に、
（ｖ）上記（ｉ）〜（ｉｖ）以外の炭素−炭素二重結合を含有する単量体、例えば、メタクリル酸メチル、クロトン酸メチル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸ジメチル等の置換アクリル酸エステル類、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸、ノルボルネン、ノルボルネン−５−カルボン酸メチル等の置換ノルボルネン類、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和酸無水物、５，５−ジメチル−３−メチレン−２−オキソテトラヒドロフラン等のα，β不飽和ラクトン、その他の単量体を共重合しても差支えない。
【００６９】
本発明の高分子化合物において、各単量体に基づく各繰り返し単位の好ましい含有割合としては、例えば、下記〈１〉〜〈６〉に示すようにそれぞれ含有することができるが、この範囲に限定されるものではない。
〈１〉式（１ａ）の単量体に基づく式（１）で示される繰り返し単位を１種用いる場合には、３〜９０モル％、好ましくは５〜８０モル％、より好ましくは１０〜７０モル％。式（１ａ）の単量体に基づく式（１）で示される繰り返し単位を２種以上用いる場合には、それらの合計で３〜９０モル％、好ましくは５〜８０モル％、より好ましくは１０〜７０モル％。
〈２〉式（２ａ）の単量体に基づく式（２）で示される繰り返し単位を１種用いる場合には、３〜５０モル％、好ましくは５〜４５モル％、より好ましくは８〜４０モル％。式（２ａ）の単量体に基づく式（２）で示される繰り返し単位を２種以上用いる場合には、それらの合計で３〜５０モル％、好ましくは５〜４５モル％、より好ましくは８〜４０モル％。
〈３〉式（３ａ）の単量体に基づく式（３）で示される繰り返し単位を１種用いる場合には、３〜８０モル％、好ましくは５〜７０モル％、より好ましくは８〜６０モル％。式（３ａ）の単量体に基づく式（３）で示される繰り返し単位を２種以上用いる場合には、それらの合計で３〜８０モル％、好ましくは５〜７０モル％、より好ましくは８〜６０モル％。
〈４〉式（４ａ）の単量体に基づく式（４）で示される繰り返し単位を１種用いる場合には、３〜８０モル％、好ましくは５〜７０モル％、より好ましくは８〜６０モル％。式（４ａ）の単量体に基づく式（４）で示される繰り返し単位を２種以上用いる場合には、それらの合計で３〜８０モル％、好ましくは５〜７０モル％、より好ましくは８〜６０モル％。
〈５〉式（５ａ）の単量体に基づく式（５）で示される繰り返し単位を１種用いる場合には、３〜８０モル％、好ましくは５〜７０モル％、より好ましくは８〜６０モル％。式（５ａ）の単量体に基づく式（５）で示される繰り返し単位を２種以上用いる場合には、それらの合計で３〜８０モル％、好ましくは５〜７０モル％、より好ましくは８〜６０モル％。
〈６〉その他の単量体に基づくその他の繰り返し単位を１種用いる場合には、０〜６０モル％、好ましくは０〜４０モル％、より好ましくは０〜３０モル％。その他の単量体に基づくその他の繰り返し単位を２種以上用いる場合には、それらの合計で０〜６０モル％、好ましくは０〜４０モル％、より好ましくは０〜３０モル％。
【００７０】
本発明の高分子化合物に必須である一般式（１）の単位の元となる一般式（１ａ）の単量体は、公知の有機化学的手法を用いて種々製造することができる。上記一般式（Ｒ2−１）〜（Ｒ2−４）を置換基とする単量体は特開２０００−３３６１２１号公報に記載の方法、一般式（Ｒ2−５），（Ｒ2−６）を置換基とする単量体は特開２００４−１４３１５３号公報に記載の方法で製造できる。一般式（Ｒ2−７）を置換基とする単量体は特開２００２−００３５３７号に記載の方法で製造できる。本発明の高分子化合物に必須である一般式（２）の単位の元となる一般式（２ａ）の単量体については、公知の有機化学的手法を用いて種々製造することができる。一般式（３）の単位の元となる一般式（３ａ）の単量体については、市販のものをそのまま使用できるほか、公知の有機化学的手法を用いて種々製造することができる。一般式（４）の単位の元となる一般式（４ａ）の単量体は、市販のものをそのまま使用できるほか、公知の有機化学的手法を用いて種々製造することができる。一般式（５）の単位の元となる一般式（５ａ）の単量体は、公知の有機化学的手法を用いて種々製造することができる。上記一般式（Ｒ14−１），（Ｒ14−２）を置換基とする単量体は特開２０００−１５９７５８号公報に、上記一般式（Ｒ14−３），（Ｒ14−４）を置換基とする単量体は特開２００２−３７１１１４号公報に、上記一般式（Ｒ14−５）を置換基とする単量体は特開２００３−２８８３号公報及び特開２００４−１１５４８６号公報に記載の方法で製造できる。
【００７１】
本発明の高分子化合物を製造する共重合反応は種々例示することができるが、好ましくはラジカル重合である。ラジカル重合反応の反応条件は、（ア）溶剤として、ベンゼン等の炭化水素類、テトラヒドロフラン等のエーテル類、エタノール等のアルコール類又はメチルイソブチルケトン等のケトン類を用い、（イ）重合開始剤として、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）等のアゾ化合物、又は過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル等の過酸化物を用い、（ウ）反応温度を０℃〜１００℃程度に保ち、（エ）反応時間を０．５時間〜４８時間程度とするのが好ましいが、この範囲を外れる場合を排除するものではない。
【００７２】
本発明の高分子化合物は、レジスト材料用途として有効であり、本発明は、この高分子化合物を含むことを特徴とするレジスト材料、特に化学増幅ポジ型レジスト材料を提供する。
【００７３】
本発明の高分子化合物は、レジスト材料、特に化学増幅ポジ型レジスト材料のベース樹脂として使用することができる。
この場合、化学増幅ポジ型レジスト材料は、
（Ａ）ベース樹脂として本発明の高分子化合物、
（Ｂ）高エネルギー線もしくは電子線に感応して酸を発生する化合物（光酸発生剤）、
（Ｃ）有機溶剤
及び必要に応じ、
（Ｄ）酸増殖化合物、
（Ｅ）上記（Ａ）成分とは別の高分子化合物（なお、この（Ｅ）成分の高分子化合物を配合した場合、レジスト材料のベース樹脂は、（Ａ）成分と（Ｅ）成分とからなる）、
（Ｆ）溶解阻止剤、
（Ｇ）含窒素有機化合物（塩基性化合物）、
（Ｈ）分子内に≡Ｃ−ＣＯＯＨで示される基を有する化合物、
（Ｉ）アセチレンアルコール誘導体、
（Ｊ）界面活性剤
を含有する。
【００７４】
光酸発生剤を添加する場合は、高エネルギー線照射により酸を発生する化合物であればいずれでも構わない。好適な光酸発生剤としてはスルホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニルジアゾメタン、Ｎ−スルホニルオキシイミド型酸発生剤等がある。以下に詳述するが、これらは単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
【００７５】
スルホニウム塩はスルホニウムカチオンとスルホネートの塩であり、スルホニウムカチオンとしてトリフェニルスルホニウム、（４−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）ジフェニルスルホニウム、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）フェニルスルホニウム、トリス（４−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）スルホニウム、（３−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）ジフェニルスルホニウム、ビス（３−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）フェニルスルホニウム、トリス（３−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）スルホニウム、（３，４−ジｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）ジフェニルスルホニウム、ビス（３，４−ジｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）フェニルスルホニウム、トリス（３，４−ジｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）スルホニウム、ジフェニル（４−チオフェノキシフェニル）スルホニウム、（４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルメチルオキシフェニル）ジフェニルスルホニウム、トリス（４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルメチルオキシフェニル）スルホニウム、（４−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）ビス（４−ジメチルアミノフェニル）スルホニウム、トリス（４−ジメチルアミノフェニル）スルホニウム、２−ナフチルジフェニルスルホニウム、ジメチル２−ナフチルスルホニウム、４−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウム、４−メトキシフェニルジメチルスルホニウム、トリメチルスルホニウム、２−オキソシクロヘキシルシクロヘキシルメチルスルホニウム、トリナフチルスルホニウム、トリベンジルスルホニウム、ジフェニルメチルスルホニウム、ジメチルフェニルスルホニウム、２−オキソ−２−フェニルエチルチアシクロペンタニウム等が挙げられ、スルホネートとしては、トリフルオロメタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート、ヘプタデカフルオロオクタンスルホネート、２，２，２−トリフルオロエタンスルホネート、ペンタフルオロベンゼンスルホネート、４−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、４−フルオロベンゼンスルホネート、メシチレンスルホネート、２，４，６−トリイソプロピルベンゼンスルホネート、トルエンスルホネート、ベンゼンスルホネート、４−（４’−トルエンスルホニルオキシ）ベンゼンスルホネート、ナフタレンスルホネート、カンファースルホネート、オクタンスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、ブタンスルホネート、メタンスルホネート等が挙げられ、これらの組み合わせのスルホニウム塩が挙げられる。
【００７６】
ヨードニウム塩はヨードニウムカチオンとスルホネートの塩であり、ジフェニルヨードニウム、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム、４−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニルフェニルヨードニウム、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウム等のアリールヨードニウムカチオンとスルホネートとしてトリフルオロメタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート、ヘプタデカフルオロオクタンスルホネート、２，２，２−トリフルオロエタンスルホネート、ペンタフルオロベンゼンスルホネート、４−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、４−フルオロベンゼンスルホネート、メシチレンスルホネート、２，４，６−トリイソプロピルベンゼンスルホネート、トルエンスルホネート、ベンゼンスルホネート、４−（４−トルエンスルホニルオキシ）ベンゼンスルホネート、ナフタレンスルホネート、カンファースルホネート、オクタンスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、ブタンスルホネート、メタンスルホネート等が挙げられ、これらの組み合わせのヨードニウム塩が挙げられる。
【００７７】
スルホニルジアゾメタンとしては、ビス（エチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（１−メチルプロピルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２−メチルプロピルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（１，１−ジメチルエチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（パーフルオロイソプロピルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（４−メチルフェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，４−ジメチルフェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２−ナフチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（４−アセチルオキシフェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（４−メタンスルホニルオキシフェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（４−（４−トルエンスルホニルオキシ）フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（４−ｎ−ヘキシルオキシ）フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２−メチル−４−（ｎ−ヘキシルオキシ）フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，５−ジメチル−４−（ｎ−ヘキシルオキシ）フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（３，５−ジメチル−４−（ｎ−ヘキシルオキシ）フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２−メチル−５−イソプロピル−４−（ｎ−ヘキシルオキシ）フェニルスルホニル）ジアゾメタン４−メチルフェニルスルホニルベンゾイルジアゾメタン、ｔｅｒｔ−ブチルカルボニル−４−メチルフェニルスルホニルジアゾメタン、２−ナフチルスルホニルベンゾイルジアゾメタン、４−メチルフェニルスルホニル２−ナフトイルジアゾメタン、メチルスルホニルベンゾイルジアゾメタン、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−４−メチルフェニルスルホニルジアゾメタン等のビススルホニルジアゾメタンとスルホニル−カルボニルジアゾメタンが挙げられる。
【００７８】
Ｎ−スルホニルオキシイミド型光酸発生剤としては、コハク酸イミド、ナフタレンジカルボン酸イミド、フタル酸イミド、シクロヘキシルジカルボン酸イミド、５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸イミド、７−オキサビシクロ［２．２．１］−５−ヘプテン−２，３−ジカルボン酸イミド等のイミド骨格とトリフルオロメタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート、ヘプタデカフルオロオクタンスルホネート、２，２，２−トリフルオロエタンスルホネート、ペンタフルオロベンゼンスルホネート、４−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、４−フルオロベンゼンスルホネート、メシチレンスルホネート、２，４，６−トリイソプロピルベンゼンスルホネート、トルエンスルホネート、ベンゼンスルホネート、ナフタレンスルホネート、カンファースルホネート、オクタンスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、ブタンスルホネート、メタンスルホネート等の組み合わせの化合物が挙げられる。
【００７９】
ベンゾインスルホネート型光酸発生剤としては、ベンゾイントシレート、ベンゾインメシレート、ベンゾインブタンスルホネート等が挙げられる。
【００８０】
ピロガロールトリスルホネート型光酸発生剤としては、ピロガロール、フロログリシノール、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノンのヒドロキシル基のすべてをトリフルオロメタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート、ヘプタデカフルオロオクタンスルホネート、２，２，２−トリフルオロエタンスルホネート、ペンタフルオロベンゼンスルホネート、４−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、４−フルオロベンゼンスルホネート、トルエンスルホネート、ベンゼンスルホネート、ナフタレンスルホネート、カンファースルホネート、オクタンスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、ブタンスルホネート、メタンスルホネート等で置換した化合物が挙げられる。
【００８１】
ニトロベンジルスルホネート型光酸発生剤としては、２，４−ジニトロベンジルスルホネート、２−ニトロベンジルスルホネート、２，６−ジニトロベンジルスルホネートが挙げられ、スルホネートとしては、具体的にトリフルオロメタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート、ヘプタデカフルオロオクタンスルホネート、２，２，２−トリフルオロエタンスルホネート、ペンタフルオロベンゼンスルホネート、４−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、４−フルオロベンゼンスルホネート、トルエンスルホネート、ベンゼンスルホネート、ナフタレンスルホネート、カンファースルホネート、オクタンスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、ブタンスルホネート、メタンスルホネート等が挙げられる。またベンジル側のニトロ基をトリフルオロメチル基で置き換えた化合物も同様に用いることができる。
【００８２】
スルホン型光酸発生剤の例としては、ビス（フェニルスルホニル）メタン、ビス（４−メチルフェニルスルホニル）メタン、ビス（２−ナフチルスルホニル）メタン、２，２−ビス（フェニルスルホニル）プロパン、２，２−ビス（４−メチルフェニルスルホニル）プロパン、２，２−ビス（２−ナフチルスルホニル）プロパン、２−メチル−２−（ｐ−トルエンスルホニル）プロピオフェノン、２−シクロヘキシルカルボニル）−２−（ｐ−トルエンスルホニル）プロパン、２，４−ジメチル−２−（ｐ−トルエンスルホニル）ペンタン−３−オン等が挙げられる。
【００８３】
グリオキシム誘導体型の光酸発生剤は、特許第２９０６９９９号公報や特開平９−３０１９４８号公報に記載の化合物を挙げることができ、具体的にはビス−Ｏ−（ｐ−トルエンスルホニル）−α−ジメチルグリオキシム、ビス−Ｏ−（ｐ−トルエンスルホニル）−α−ジフェニルグリオキシム、ビス−Ｏ−（ｐ−トルエンスルホニル）−α−ジシクロヘキシルグリオキシム、ビス−Ｏ−（ｐ−トルエンスルホニル）−２，３−ペンタンジオングリオキシム、ビス−Ｏ−（ｎ−ブタンスルホニル）−α−ジメチルグリオキシム、ビス−Ｏ−（ｎ−ブタンスルホニル）−α−ジフェニルグリオキシム、ビス−Ｏ−（ｎ−ブタンスルホニル）−α−ジシクロヘキシルグリオキシム、ビス−Ｏ−（メタンスルホニル）−α−ジメチルグリオキシム、ビス−Ｏ−（トリフルオロメタンスルホニル）−α−ジメチルグリオキシム、ビス−Ｏ−（２，２，２−トリフルオロエタンスルホニル）−α−ジメチルグリオキシム、ビス−Ｏ−（１０−カンファースルホニル）−α−ジメチルグリオキシム、ビス−Ｏ−（ベンゼンスルホニル）−α−ジメチルグリオキシム、ビス−Ｏ−（ｐ−フルオロベンゼンスルホニル）−α−ジメチルグリオキシム、ビス−Ｏ−（ｐ−トリフルオロメチルベンゼンスルホニル）−α−ジメチルグリオキシム、ビス−Ｏ−（キシレンスルホニル）−α−ジメチルグリオキシム、ビス−Ｏ−（トリフルオロメタンスルホニル）−ニオキシム、ビス−Ｏ−（２，２，２−トリフルオロエタンスルホニル）−ニオキシム、ビス−Ｏ−（１０−カンファースルホニル）−ニオキシム、ビス−Ｏ−（ベンゼンスルホニル）−ニオキシム、ビス−Ｏ−（ｐ−フルオロベンゼンスルホニル）−ニオキシム、ビス−Ｏ−（ｐ−トリフルオロメチルベンゼンスルホニル）−ニオキシム、ビス−Ｏ−（キシレンスルホニル）−ニオキシム等が挙げられる。
【００８４】
また、米国特許第６００４７２４号明細書記載のオキシムスルホネート、特に（５−（４−トルエンスルホニル）オキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）フェニルアセトニトリル、（５−（１０−カンファースルホニル）オキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）フェニルアセトニトリル、（５−ｎ−オクタンスルホニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）フェニルアセトニトリル、（５−（４−トルエンスルホニル）オキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）（２−メチルフェニル）アセトニトリル、（５−（１０−カンファースルホニル）オキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）（２−メチルフェニル）アセトニトリル、（５−ｎ−オクタンスルホニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）（２−メチルフェニル）アセトニトリル等が挙げられる。
【００８５】
米国特許第６２６１７３８号明細書、特開２０００−３１４９５６号公報記載のオキシムスルホネート、特に、２，２，２−トリフルオロ−１−フェニル−エタノンオキシム−Ｏ−メチルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−フェニル−エタノンオキシム−Ｏ−（１０−カンホリルスルホナート）；２，２，２−トリフルオロ−１−フェニル−エタノンオキシム−Ｏ−（４−メトキシフェニルスルホナート）；２，２，２−トリフルオロ−１−フェニル−エタノンオキシム−Ｏ−（１−ナフチルスルホナート）；２，２，２−トリフルオロ−１−フェニル−エタノンオキシム−Ｏ−（２−ナフチルスルホナート）；２，２，２−トリフルオロ−１−フェニル−エタノンオキシム−Ｏ−（２，４，６−トリメチルフェニルスルホナート）；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−メチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（１０−カンホリルスルホナート）；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−メチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（メチルスルホナート）；２，２，２−トリフルオロ−１−（２−メチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（１０−カンホリルスルホナート）；２，２，２−トリフルオロ−１−（２，４−ジメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（１０−カンホリルスルホナート）；２，２，２−トリフルオロ−１−（２，４−ジメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（１−ナフチルスルホナート）；２，２，２−トリフルオロ−１−（２，４−ジメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（２−ナフチルスルホナート）；２，２，２−トリフルオロ−１−（２，４，６−トリメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（１０−カンホリルスルホナート）；２，２，２−トリフルオロ−１−（２，４，６−トリメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（１−ナフチルスルホナート）；２，２，２−トリフルオロ−１−（２，４，６−トリメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（２−ナフチルスルホナート）；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−メトキシフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−メチルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−メチルチオフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−メチルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（３，４−ジメトキシフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−メチルスルホナート；２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−フェニル−ブタノンオキシム−Ｏ−（１０−カンホリルスルホナート）；２，２，２−トリフルオロ−１−（フェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−メチルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（フェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−１０−カンホリルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（フェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（４−メトキシフェニル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（フェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（１−ナフチル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（フェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（２−ナフチル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（フェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（２，４，６−トリメチルフェニル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−メチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（１０−カンホリル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−メチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−メチルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（２−メチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（１０−カンホリル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（２，４−ジメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（１−ナフチル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（２，４−ジメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（２−ナフチル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（２，４，６−トリメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（１０−カンホリル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（２，４，６−トリメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（１−ナフチル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（２，４，６−トリメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（２−ナフチル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−メトキシフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−メチルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−チオメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−メチルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（３，４−ジメトキシフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−メチルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−メトキシフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（４−メチルフェニル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−メトキシフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（４−メトキシフェニル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−メトキシフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（４−ドデシルフェニル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−メトキシフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−オクチルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−チオメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（４−メトキシフェニル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−チオメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（４−ドデシルフェニル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−チオメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−オクチルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−チオメチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−（２−ナフチル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（２−メチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−メチルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−メチルフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−フェニルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−（４−クロロフェニル）−エタノンオキシム−Ｏ−フェニルスルホナート；２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−（フェニル）−ブタノンオキシム−Ｏ−（１０−カンホリル）スルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−ナフチル−エタノンオキシム−Ｏ−メチルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−２−ナフチル−エタノンオキシム−Ｏ−メチルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−［４−ベンジルフェニル］−エタノンオキシム−Ｏ−メチルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−［４−（フェニル−１，４−ジオキサ−ブト−１−イル）フェニル］−エタノンオキシム−Ｏ−メチルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−ナフチル−エタノンオキシム−Ｏ−プロピルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−２−ナフチル−エタノンオキシム−Ｏ−プロピルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−［４−ベンジルフェニル］−エタノンオキシム−Ｏ−プロピルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−［４−メチルスルホニルフェニル］−エタノンオキシム−Ｏ−プロピルスルホナート；１，３−ビス［１−（４−フェノキシフェニル）−２，２，２−トリフルオロエタノンオキシム−Ｏ−スルホニル］フェニル；２，２，２−トリフルオロ−１−［４−メチルスルホニルオキシフェニル］−エタノンオキシム−Ｏ−プロピルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−［４−メチルカルボニルオキシフェニル］−エタノンオキシム−Ｏ−プロピルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−［６Ｈ，７Ｈ−５，８−ジオキソナフト−２−イル］−エタノンオキシム−Ｏ−プロピルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−［４−メトキシカルボニルメトキシフェニル］−エタノンオキシム−Ｏ−プロピルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−［４−（メトキシカルボニル）−（４−アミノ−１−オキサ−ペンタ−１−イル）−フェニル］−エタノンオキシム−Ｏ−プロピルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−［３，５−ジメチル−４−エトキシフェニル］−エタノンオキシム−Ｏ−プロピルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−［４−ベンジルオキシフェニル］−エタノンオキシム−Ｏ−プロピルスルホナート；２，２，２−トリフルオロ−１−［２−チオフェニル］−エタノンオキシム−Ｏ−プロピルスルホナート；及び２，２，２−トリフルオロ−１−［１−ジオキサ−チオフェン−２−イル）］−エタノンオキシム−Ｏ−プロピルスルホナートである。
【００８６】
特開平９−９５４７９号公報、特開平９−２３０５８８号公報あるいは文中の従来技術として記載のオキシムスルホネートα−（ｐ−トルエンスルホニルオキシイミノ）−フェニルアセトニトリル、α−（ｐ−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ）−フェニルアセトニトリル、α−（４−ニトロベンゼンスルホニルオキシイミノ）−フェニルアセトニトリル、α−（４−ニトロ−２−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシイミノ）−フェニルアセトニトリル、α−（ベンゼンスルホニルオキシイミノ）−４−クロロフェニルアセトニトリル、α−（ベンゼンスルホニルオキシイミノ）−２，４−ジクロロフェニルアセトニトリル、α−（ベンゼンスルホニルオキシイミノ）−２，６−ジクロロフェニルアセトニトリル、α−（ベンゼンスルホニルオキシイミノ）−４−メトキシフェニルアセトニトリル、α−（２−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ）−４−メトキシフェニルアセトニトリル、α−（ベンゼンスルホニルオキシイミノ）−２−チエニルアセトニトリル、α−（４−ドデシルベンゼンスルホニルオキシイミノ）−フェニルアセトニトリル、α−［（４−トルエンスルホニルオキシイミノ）−４−メトキシフェニル］アセトニトリル、α−［（ドデシルベンゼンスルホニルオキシイミノ）−４−メトキシフェニル］アセトニトリル、α−（トシルオキシイミノ）−３−チエニルアセトニトリル、α−（メチルスルホニルオキシイミノ）−１−シクロペンテニルアセトニトリル、α−（エチルスルホニルオキシイミノ）−１−シクロペンテニルアセトニトリル、α−（イソプロピルスルホニルオキシイミノ）−１−シクロペンテニルアセトニトリル、α−（ｎ−ブチルスルホニルオキシイミノ）−１−シクロペンテニルアセトニトリル、α−（エチルスルホニルオキシイミノ）−１−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−（イソプロピルスルホニルオキシイミノ）−１−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−（ｎ−ブチルスルホニルオキシイミノ）−１−シクロヘキセニルアセトニトリル等が挙げられる。
【００８７】
また、ビスオキシムスルホネートとして特開平９−２０８５５４号公報記載の化合物、特にビス（α−（４−トルエンスルホニルオキシ）イミノ）−ｐ−フェニレンジアセトニトリル、ビス（α−（ベンゼンスルホニルオキシ）イミノ）−ｐ−フェニレンジアセトニトリル、ビス（α−（メタンスルホニルオキシ）イミノ）−ｐ−フェニレンジアセトニトリルビス（α−（ブタンスルホニルオキシ）イミノ）−ｐ−フェニレンジアセトニトリル、ビス（α−（１０−カンファースルホニルオキシ）イミノ）−ｐ−フェニレンジアセトニトリル、ビス（α−（４−トルエンスルホニルオキシ）イミノ）−ｐ−フェニレンジアセトニトリル、ビス（α−（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）イミノ）−ｐ−フェニレンジアセトニトリル、ビス（α−（４−メトキシベンゼンスルホニルオキシ）イミノ）−ｐ−フェニレンジアセトニトリル、ビス（α−（４−トルエンスルホニルオキシ）イミノ）−ｍ−フェニレンジアセトニトリル、ビス（α−（ベンゼンスルホニルオキシ）イミノ）−ｍ−フェニレンジアセトニトリル、ビス（α−（メタンスルホニルオキシ）イミノ）−ｍ−フェニレンジアセトニトリルビス（α−（ブタンスルホニルオキシ）イミノ）−ｍ−フェニレンジアセトニトリル、ビス（α−（１０−カンファースルホニルオキシ）イミノ）−ｍ−フェニレンジアセトニトリル、ビス（α−（４−トルエンスルホニルオキシ）イミノ）−ｍ−フェニレンジアセトニトリル、ビス（α−（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）イミノ）−ｍ−フェニレンジアセトニトリル、ビス（α−（４−メトキシベンゼンスルホニルオキシ）イミノ）−ｍ−フェニレンジアセトニトリル等が挙げられる。
【００８８】
中でも好ましく用いられる光酸発生剤としては、スルホニウム塩、ビススルホニルジアゾメタン、Ｎ−スルホニルオキシイミド、グリオキシム誘導体である。より好ましく用いられる光酸発生剤としては、スルホニウム塩、ビススルホニルジアゾメタン、Ｎ−スルホニルオキシイミドである。具体的にはトリフェニルスルホニウムｐ−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート、トリフェニルスルホニウムペンタフルオロベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム４−（４’−トルエンスルホニルオキシ）ベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム−２，４，６−トリイソプロピルベンゼンスルホネート、４−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニルジフェニルスルホニウムｐ−トルエンスルホネート、４−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニルジフェニルスルホニウムカンファースルホネート、４−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニルジフェニルスルホニウム４−（４’−トルエンスルホニルオキシ）ベンゼンスルホネート、トリス（４−メチルフェニル）スルホニウム、カンファースルホネート、トリス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）スルホニウムカンファースルホネート、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロへキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，４−ジメチルフェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（４−ｎ−ヘキシルオキシ）フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２−メチル−４−（ｎ−ヘキシルオキシ）フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，５−ジメチル−４−（ｎ−ヘキシルオキシ）フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（３，５−ジメチル−４−（ｎ−ヘキシルオキシ）フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２−メチル−５−イソプロピル−４−（ｎ−ヘキシルオキシ）フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルスルホニル）ジアゾメタン、Ｎ−カンファースルホニルオキシ−５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸イミド、Ｎ−ｐ−トルエンスルホニルオキシ−５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸イミド等が挙げられる。
【００８９】
本発明のレジスト材料における光酸発生剤の添加量はいずれでもよいが、レジスト材料中のベース樹脂１００部（質量部、以下同じ）中０を超え１０部以下、好ましくは０を超え５部以下である。光酸発生剤の割合が多すぎる場合には解像性の劣化や、現像／レジスト剥離時の異物の問題が起きる可能性がある。上記光酸発生剤は単独でも２種以上混合して用いることができる。更に露光波長における透過率が低い光酸発生剤を用い、その添加量でレジスト膜中の透過率を制御することもできる。
【００９０】
また、本発明のレジスト材料に、酸により分解し酸を発生する化合物（酸増殖化合物）を添加してもよい。これらの化合物についてはＪ．Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．ａｎｄ  Ｔｅｃｈ．，８．４３−４４，４５−４６（１９９５）、Ｊ．Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．ａｎｄ  Ｔｅｃｈ．，９．２９−３０（１９９６）において記載されている。
【００９１】
酸増殖化合物の例としては、ｔｅｒｔ−ブチル２−メチル２−トシロキシメチルアセトアセテート、２−フェニル２−（２−トシロキシエチル）１，３−ジオキソラン等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。公知の光酸発生剤の中で安定性、特に熱安定性に劣る化合物は酸増殖化合物的な性質を示す場合が多い。
【００９２】
本発明のレジスト材料における酸増殖化合物の添加量としては、レジスト材料中のベース樹脂１００部中２部以下、好ましくは１部以下である。添加量が多すぎる場合は拡散の制御が難しく解像性の劣化、パターン形状の劣化が起こる。
【００９３】
本発明で使用される有機溶剤としては、高分子化合物、酸発生剤、その他の添加剤等が溶解可能な有機溶剤であればいずれでもよい。このような有機溶剤としては、例えば、シクロヘキサノン、メチル−２−ｎ−アミルケトン等のケトン類、３−メトキシブタノール、３−メチル−３−メトキシブタノール、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール等のアルコール類、プロピ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、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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、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、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸ｔｅｒｔ−ブチル、プロピオン酸ｔｅｒｔ−ブチル、プロピレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテルアセテート等のエステル類、γ−ブチロラクトン等のラクトン類が挙げられ、これらの１種又は２種以上を混合して使用することができるが、これらに限定されるものではない。本発明では、これらの有機溶剤の中でもレジスト成分中の酸発生剤の溶解性が最も優れているジエチレングリコールジメチルエーテルや１−エトキシ−２−プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びその混合溶剤が好ましく使用される。
【００９４】
有機溶剤の使用量は、ベース樹脂１００部に対して２００〜１，０００部、特に４００〜８００部が好適である。
【００９５】
本発明のレジスト材料には、本発明の高分子化合物とは別の高分子化合物を添加することができる。
【００９６】
該高分子化合物の具体的な例としては、下記式（Ｒ１）及び／又は下記式（Ｒ２）で示される重量平均分子量１，０００〜５０，０００、好ましくは３，０００〜３０，０００のものを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００９７】
【化２２】
2006002121.tif 000023
【００９８】
（式中、Ｒ001は水素原子、メチル基又はＣＨ2ＣＯ2Ｒ003を示す。Ｒ002は水素原子、メチル基又はＣＯ2Ｒ003を示す。Ｒ003は炭素数１〜１５の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。Ｒ004は水素原子又は炭素数１〜１５のカルボキシ基又は水酸基を含有する１価の炭化水素基を示す。Ｒ005〜Ｒ008の少なくとも１個は炭素数１〜１５のカルボキシ基又は水酸基を含有する１価の炭化水素基を示し、残りはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜１５の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。Ｒ005〜Ｒ008は互いに結合して環を形成していてもよく、その場合にはＲ005〜Ｒ008の少なくとも１個は炭素数１〜１５のカルボキシ基又は水酸基を含有する２価の炭化水素基を示し、残りはそれぞれ独立に単結合又は炭素数１〜１５の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を示す。Ｒ009は炭素数３〜１５の−ＣＯ2−部分構造を含有する１価の炭化水素基を示す。Ｒ010〜Ｒ013の少なくとも１個は炭素数２〜１５の−ＣＯ2−部分構造を含有する１価の炭化水素基を示し、残りはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜１５の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。Ｒ010〜Ｒ013は互いに結合して環を形成していてもよく、その場合にはＲ010〜Ｒ013の少なくとも１個は炭素数１〜１５の−ＣＯ2−部分構造を含有する２価の炭化水素基を示し、残りはそれぞれ独立に単結合又は炭素数１〜１５の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を示す。Ｒ014は炭素数７〜１５の多環式炭化水素基又は多環式炭化水素基を含有するアルキル基を示す。Ｒ015は酸不安定基を示す。Ｒ016は水素原子又はメチル基を示す。Ｒ017は炭素数１〜８の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。ＸはＣＨ2又は酸素原子を示す。ｋ’は０又は１である。ａ１’、ａ２’、ａ３’、ｂ１’、ｂ２’、ｂ３’、ｃ１’、ｃ２’、ｃ３’、ｄ１’、ｄ２’、ｄ３’、ｅ’は０以上１未満の数であり、ａ１’＋ａ２’＋ａ３’＋ｂ１’＋ｂ２’＋ｂ３’＋ｃ１’＋ｃ２’＋ｃ３’＋ｄ１’＋ｄ２’＋ｄ３’＋ｅ’＝１を満足する。ｆ’、ｇ’、ｈ’、ｉ’、ｊ’は０以上１未満の数であり、ｆ’＋ｇ’＋ｈ’＋ｉ’＋ｊ’＝１を満足する。ｘ’、ｙ’、ｚ’は０〜３の整数であり、１≦ｘ’＋ｙ’＋ｚ’≦５、１≦ｙ’＋ｚ’≦３を満足する。）
【００９９】
なお、それぞれの基の具体例については、先の説明と同様である。
【０１００】
本発明の高分子化合物と別の高分子化合物との配合比率は、１００：０〜１０：９０、特に１００：０〜２０：８０の質量比の範囲内にあることが好ましい。本発明の高分子化合物の配合比がこれより少ないと、レジスト材料として好ましい性能が得られないことがある。上記の配合比率を適宜変えることにより、レジスト材料の性能を調整することができる。
【０１０１】
なお、上記高分子化合物は１種に限らず２種以上を添加することができる。複数種の高分子化合物を用いることにより、レジスト材料の性能を調整することができる。
【０１０２】
本発明のレジスト材料には、更に溶解阻止剤を添加することができる。溶解阻止剤としては、平均分子量が１００〜１，０００、好ましくは１５０〜８００で、かつ分子内にフェノール性水酸基を２つ以上有する化合物の該フェノール性水酸基の水素原子を酸不安定基により全体として平均０〜１００モル％の割合で置換した化合物又は分子内にカルボキシ基を有する化合物の該カルボキシ基の水素原子を酸不安定基により全体として平均５０〜１００モル％の割合で置換した化合物を配合する。
【０１０３】
なお、フェノール性水酸基の水素原子の酸不安定基による置換率は、平均でフェノール性水酸基全体の０モル％以上、好ましくは３０モル％以上であり、その上限は１００モル％、より好ましくは８０モル％である。カルボキシ基の水素原子の酸不安定基による置換率は、平均でカルボキシ基全体の５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上であり、その上限は１００モル％である。
【０１０４】
この場合、かかるフェノール性水酸基を２つ以上有する化合物又はカルボキシ基を有する化合物としては、下記式（Ｄ１）〜（Ｄ１４）で示されるものが好ましい。
【０１０５】
【化２３】
2006002121.tif 000024
【０１０６】
（但し、上記式中Ｒ201、Ｒ202はそれぞれ水素原子、又は炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状のアルキル基又はアルケニル基を示す。Ｒ203は水素原子、又は炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状のアルキル基又はアルケニル基、あるいは（Ｒ207）hＣＯＯＨを示す。Ｒ204は−（ＣＨ2）i−（ｉ＝２〜１０）、炭素数６〜１０のアリーレン基、カルボニル基、スルホニル基、酸素原子又は硫黄原子を示す。Ｒ205は炭素数１〜１０のアルキレン基、炭素数６〜１０のアリーレン基、カルボニル基、スルホニル基、酸素原子又は硫黄原子を示す。Ｒ206は水素原子、炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状のアルキル基、アルケニル基、又はそれぞれ水酸基で置換されたフェニル基又はナフチル基を示す。Ｒ207は炭素数１〜１０の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。Ｒ208は水素原子又は水酸基を示す。ｊは０〜５の整数である。ｕ、ｈは０又は１である。ｓ、ｔ、ｓ’、ｔ’、ｓ”、ｔ”はそれぞれｓ＋ｔ＝８、ｓ’＋ｔ’＝５、ｓ”＋ｔ”＝４を満足し、かつ各フェニル骨格中に少なくとも１つの水酸基を有するような数である。αは式（Ｄ８），（Ｄ９）の化合物の分子量を１００〜１，０００とする数である。）
【０１０７】
上記式中、Ｒ201、Ｒ202としては、例えば水素原子、メチル基、エチル基、ブチル基、プロピル基、エチニル基、シクロヘキシル基、Ｒ203としては、例えばＲ201、Ｒ202と同様なもの、あるいはＣＯＯＨ、−ＣＨ2ＣＯＯＨ、Ｒ204としては、例えばエチレン基、フェニレン基、カルボニル基、スルホニル基、酸素原子、硫黄原子等、Ｒ205としては、例えばメチレン基、あるいはＲ204と同様なもの、Ｒ206としては例えば水素原子、メチル基、エチル基、ブチル基、プロピル基、エチニル基、シクロヘキシル基、それぞれ水酸基で置換されたフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
【０１０８】
溶解阻止剤の酸不安定基としては、種々用いることができるが、具体的には下記一般式（Ｌ１）〜（Ｌ４）で示される基、炭素数４〜２０の三級アルキル基、各アルキル基の炭素数がそれぞれ１〜６のトリアルキルシリル基、炭素数４〜２０のオキソアルキル基等を挙げることができる。
【０１０９】
【化２４】
2006002121.tif 000025
【０１１０】
（式中、破線は結合位置及び結合方向を示す。ＲL01、ＲL02は水素原子又は炭素数１〜１８の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。ＲL03は炭素数１〜１８の酸素原子等のヘテロ原子を有してもよい１価の炭化水素基を示す。ＲL01とＲL02、ＲL01とＲL03、ＲL02とＲL03とは互いに結合して環を形成してもよく、環を形成する場合にはＲL01、ＲL02、ＲL03はそれぞれ炭素数１〜１８の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。ＲL04は炭素数４〜２０の三級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素数１〜６のトリアルキルシリル基、炭素数４〜２０のオキソアルキル基又は上記一般式（Ｌ１）で示される基を示す。ＲL05は炭素数１〜８のヘテロ原子を含んでもよい１価の炭化水素基又は炭素数６〜２０の置換されていてもよいアリール基を示す。ＲL06は炭素数１〜８のヘテロ原子を含んでもよい１価の炭化水素基又は炭素数６〜２０の置換されていてもよいアリール基を示す。ＲL07〜ＲL16はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜１５のヘテロ原子を含んでもよい１価の炭化水素基を示す。ＲL07〜ＲL16は互いに結合して環を形成していてもよく、その場合には炭素数１〜１５のヘテロ原子を含んでもよい２価の炭化水素基を示す。また、ＲL07〜ＲL10は隣接する炭素に結合するもの同士で何も介さずに結合し、二重結合を形成してもよい。ｙは０〜６の整数である。ｍは０又は１、ｎは０、１、２、３のいずれかであり、２ｍ＋ｎ＝２又は３を満足する数である。）
【０１１１】
なお、それぞれの基の具体例については、先の説明と同様である。
【０１１２】
上記溶解阻止剤の配合量は、ベース樹脂１００部に対し、０〜５０部、好ましくは０〜４０部、より好ましくは０〜３０部であり、１種又は２種以上を混合して使用できる。配合量が５０部を超えるとパターンの膜減りが生じ、解像度が低下する場合がある。
【０１１３】
なお、上記のような溶解阻止剤は、フェノール性水酸基又はカルボキシ基を有する化合物に対し、有機化学的処方を用いて酸不安定基を導入することにより合成される。
【０１１４】
更に、本発明のレジスト材料には、含窒素有機化合物を１種又は２種以上配合することができる。
【０１１５】
含窒素有機化合物としては、酸発生剤より発生する酸がレジスト膜中に拡散する際の拡散速度を抑制することができる化合物が適している。含窒素有機化合物の配合により、レジスト膜中での酸の拡散速度が抑制されて解像度が向上し、露光後の感度変化を抑制したり、基板や環境依存性を少なくし、露光余裕度やパターンプロファイル等を向上することができる。
【０１１６】
このような含窒素有機化合物としては、第一級、第二級、第三級の脂肪族アミン類、混成アミン類、芳香族アミン類、複素環アミン類、カルボキシ基を有する含窒素化合物、スルホニル基を有する含窒素化合物、水酸基を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を有する含窒素化合物、アルコール性含窒素化合物、アミド類、イミド類、カーバメート類等が挙げられる。
【０１１７】
具体的には、第一級の脂肪族アミン類として、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、イソブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ペンチルアミン、ｔｅｒｔ−アミルアミン、シクロペンチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、セチルアミン、メチレンジアミン、エチレンジアミン、テトラエチレンペンタミン等が例示され、第二級の脂肪族アミン類として、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−ｓｅｃ−ブチルアミン、ジペンチルアミン、ジシクロペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、ジドデシルアミン、ジセチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルテトラエチレンペンタミン等が例示され、第三級の脂肪族アミン類として、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、トリイソブチルアミン、トリ−ｓｅｃ−ブチルアミン、トリペンチルアミン、トリシクロペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、トリドデシルアミン、トリセチルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルテトラエチレンペンタミン等が例示される。
【０１１８】
また、混成アミン類としては、例えばジメチルエチルアミン、メチルエチルプロピルアミン、ベンジルアミン、フェネチルアミン、ベンジルジメチルアミン等が例示される。芳香族アミン類及び複素環アミン類の具体例としては、アニリン誘導体（例えばアニリン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ−エチルアニリン、Ｎ−プロピルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、２−メチルアニリン、３−メチルアニリン、４−メチルアニリン、エチルアニリン、プロピルアニリン、トリメチルアニリン、２−ニトロアニリン、３−ニトロアニリン、４−ニトロアニリン、２，４−ジニトロアニリン、２，６−ジニトロアニリン、３，５−ジニトロアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルトルイジン等）、ジフェニル（ｐ−トリル）アミン、メチルジフェニルアミン、トリフェニルアミン、フェニレンジアミン、ナフチルアミン、ジアミノナフタレン、ピロール誘導体（例えばピロール、２Ｈ−ピロール、１−メチルピロール、２，４−ジメチルピロール、２，５−ジメチルピロール、Ｎ−メチルピロール等）、オキサゾール誘導体（例えばオキサゾール、イソオキサゾール等）、チアゾール誘導体（例えばチアゾール、イソチアゾール等）、イミダゾール誘導体（例えばイミダゾール、４−メチルイミダゾール、４−メチル−２−フェニルイミダゾール等）、ピラゾール誘導体、フラザン誘導体、ピロリン誘導体（例えばピロリン、２−メチル−１−ピロリン等）、ピロリジン誘導体（例えばピロリジン、Ｎ−メチルピロリジン、ピロリジノン、Ｎ−メチルピロリドン等）、イミダゾリン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ピリジン誘導体（例えばピリジン、メチルピリジン、エチルピリジン、プロピルピリジン、ブチルピリジン、４−（１−ブチルペンチル）ピリジン、ジメチルピリジン、トリメチルピリジン、トリエチルピリジン、フェニルピリジン、３−メチル−２−フェニルピリジン、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン、ジフェニルピリジン、ベンジルピリジン、メトキシピリジン、ブトキシピリジン、ジメトキシピリジン、４−ピロリジノピリジン、２−（１−エチルプロピル）ピリジン、アミノピリジン、ジメチルアミノピリジン等）、ピリダジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾリジン誘導体、ピペリジン誘導体、ピペラジン誘導体、モルホリン誘導体、インドール誘導体、イソインドール誘導体、１Ｈ−インダゾール誘導体、インドリン誘導体、キノリン誘導体（例えばキノリン、３−キノリンカルボニトリル等）、イソキノリン誘導体、シンノリン誘導体、キナゾリン誘導体、キノキサリン誘導体、フタラジン誘導体、プリン誘導体、プテリジン誘導体、カルバゾール誘導体、フェナントリジン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、１，１０−フェナントロリン誘導体、アデニン誘導体、アデノシン誘導体、グアニン誘導体、グアノシン誘導体、ウラシル誘導体、ウリジン誘導体等が例示される。
【０１１９】
更に、カルボキシ基を有する含窒素化合物としては、例えばアミノ安息香酸、インドールカルボン酸、アミノ酸誘導体（例えばニコチン酸、アラニン、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、グリシルロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、スレオニン、リジン、３−アミノピラジン−２−カルボン酸、メトキシアラニン）等が例示され、スルホニル基を有する含窒素化合物として３−ピリジンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸ピリジニウム等が例示され、水酸基を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を有する含窒素化合物、アルコール性含窒素化合物としては、２−ヒドロキシピリジン、アミノクレゾール、２，４−キノリンジオール、３−インドールメタノールヒドレート、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、２，２’−イミノジエタノール、２−アミノエタノ−ル、３−アミノ−１−プロパノール、４−アミノ−１−ブタノール、４−（２−ヒドロキシエチル）モルホリン、２−（２−ヒドロキシエチル）ピリジン、１−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、１−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチル］ピペラジン、ピペリジンエタノール、１−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジン、１−（２−ヒドロキシエチル）−２−ピロリジノン、３−ピペリジノ−１，２−プロパンジオール、３−ピロリジノ−１，２−プロパンジオール、８−ヒドロキシユロリジン、３−クイヌクリジノール、３−トロパノール、１−メチル−２−ピロリジンエタノール、１−アジリジンエタノール、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）フタルイミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）イソニコチンアミド等が例示される。アミド類としては、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、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、プロピオンアミド、ベンズアミド、１−シクロヘキシルピロリドン等が例示される。イミド類としては、フタルイミド、サクシンイミド、マレイミド等が例示される。カーバメート類としては、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルアミン、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、オキサゾリジノン等が例示される。
【０１２０】
更に、下記一般式（Ｂ）−１で示される含窒素有機化合物が例示される。
【０１２１】
Ｎ（Ｘ）n（Ｙ）3-n                                      （Ｂ）−１          
（式中、ｎは１、２又は３である。側鎖Ｘは同一でも異なっていてもよく、下記一般式（Ｘ１）〜（Ｘ３）で表すことができる。側鎖Ｙは同一又は異種の、水素原子もしくは直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜２０のアルキル基を示し、エーテル基もしくはヒドロキシル基を含んでもよい。また、Ｘ同士が結合して環を形成してもよい。）
【０１２２】
【化２５】
2006002121.tif 000026
【０１２３】
ここで、Ｒ300、Ｒ302、Ｒ305は炭素数１〜４の直鎖状又は分岐状のアルキレン基であり、Ｒ301、Ｒ304は水素原子もしくは炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であり、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、ラクトン環を１あるいは複数含んでいてもよい。
【０１２４】
Ｒ303は単結合もしくは炭素数１〜４の直鎖状又は分岐状のアルキレン基であり、Ｒ306は水素原子、炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であり、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、ラクトン環を１個あるいは複数個含んでいてもよい。
【０１２５】
上記一般式（Ｂ）−１で表される化合物として具体的には、トリス（２−メトキシメトキシエチル）アミン、トリス｛２−（２−メトキシエトキシ）エチル｝アミン、トリス｛２−（２−メトキシエトキシメトキシ）エチル｝アミン、トリス｛２−（１−メトキシエトキシ）エチル｝アミン、トリス｛２−（１−エトキシエトキシ）エチル｝アミン、トリス｛２−（１−エトキシプロポキシ）エチル｝アミン、トリス［２−｛２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシ｝エチル］アミン、４，７，１３，１６，２１，２４−ヘキサオキサ−１，１０−ジアザビシクロ［８．８．８］ヘキサコサン、４，７，１３，１８−テトラオキサ−１，１０−ジアザビシクロ［８．５．５］エイコサン、１，４，１０，１３−テトラオキサ−７，１６−ジアザビシクロオクタデカン、１−アザ−１２−クラウン−４、１−アザ−１５−クラウン−５、１−アザ−１８−クラウン−６、トリス（２−ホルミルオキシエチル）アミン、トリス（２−アセトキシエチル）アミン、トリス（２−プロピオニルオキシエチル）アミン、トリス（２−ブチリルオキシエチル）アミン、トリス（２−イソブチリルオキシエチル）アミン、トリス（２−バレリルオキシエチル）アミン、トリス（２−ピバロイルオキシエチル）アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−（アセトキシアセトキシ）エチルアミン、トリス（２−メトキシカルボニルオキシエチル）アミン、トリス（２−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルオキシエチル）アミン、トリス［２−（２−オキソプロポキシ）エチル］アミン、トリス［２−（メトキシカルボニルメチル）オキシエチル］アミン、トリス［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルメチルオキシ）エチル］アミン、トリス［２−（シクロヘキシルオキシカルボニルメチルオキシ）エチル］アミン、トリス（２−メトキシカルボニルエチル）アミン、トリス（２−エトキシカルボニルエチル）アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−（メトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−（メトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−（エトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−（エトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−（２−メトキシエトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−（２−メトキシエトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−（２−ヒドロキシエトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−（２−アセトキシエトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−［（メトキシカルボニル）メトキシカルボニル］エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−［（メトキシカルボニル）メトキシカルボニル］エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−（２−オキソプロポキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−（２−オキソプロポキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−（テトラヒドロフルフリルオキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−（テトラヒドロフルフリルオキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−［（２−オキソテトラヒドロフラン−３−イル）オキシカルボニル］エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−［（２−オキソテトラヒドロフラン−３−イル）オキシカルボニル］エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−（４−ヒドロキシブトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ホルミルオキシエチル）２−（４−ホルミルオキシブトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ホルミルオキシエチル）２−（２−ホルミルオキシエトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−メトキシエチル）２−（メトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ビス［２−（メトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−（２−アセトキシエチル）ビス［２−（メトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ビス［２−（エトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−（２−アセトキシエチル）ビス［２−（エトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−（３−ヒドロキシ−１−プロピル）ビス［２−（メトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−（３−アセトキシ−１−プロピル）ビス［２−（メトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−（２−メトキシエチル）ビス［２−（メトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−ブチルビス［２−（メトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−ブチルビス［２−（２−メトキシエトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−メチルビス（２−アセトキシエチル）アミン、Ｎ−エチルビス（２−アセトキシエチル）アミン、Ｎ−メチルビス（２−ピバロイルオキシエチル）アミン、Ｎ−エチルビス［２−（メトキシカルボニルオキシ）エチル］アミン、Ｎ−エチルビス［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルオキシ）エチル］アミン、トリス（メトキシカルボニルメチル）アミン、トリス（エトキシカルボニルメチル）アミン、Ｎ−ブチルビス（メトキシカルボニルメチル）アミン、Ｎ−ヘキシルビス（メトキシカルボニルメチル）アミン、β−（ジエチルアミノ）−δ−バレロラクトンが例示される。
【０１２６】
更に下記一般式（Ｂ）−２に示される環状構造を持つ含窒素有機化合物が例示される。
【０１２７】
【化２６】
2006002121.tif 000027
（式中、Ｘは前述の通り、Ｒ307は炭素数２〜２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基であり、カルボニル基、エーテル基、エステル基、スルフィドを１個あるいは複数個含んでいてもよい。）
【０１２８】
上記一般式（Ｂ）−２として、具体的には、１−［２−（メトキシメトキシ）エチル］ピロリジン、１−［２−（メトキシメトキシ）エチル］ピペリジン、４−［２−（メトキシメトキシ）エチル］モルホリン、１−［２−［（２−メトキシエトキシ）メトキシ］エチル］ピロリジン、１−［２−［（２−メトキシエトキシ）メトキシ］エチル］ピペリジン、４−［２−［（２−メトキシエトキシ）メトキシ］エチル］モルホリン、酢酸２−（１−ピロリジニル）エチル、酢酸２−ピペリジノエチル、酢酸２−モルホリノエチル、ギ酸２−（１−ピロリジニル）エチル、プロピオン酸２−ピペリジノエチル、アセトキシ酢酸２−モルホリノエチル、メトキシ酢酸２−（１−ピロリジニル）エチル、４−［２−（メトキシカルボニルオキシ）エチル］モルホリン、１−［２−（ｔ−ブトキシカルボニルオキシ）エチル］ピペリジン、４−［２−（２−メトキシエトキシカルボニルオキシ）エチル］モルホリン、３−（１−ピロリジニル）プロピオン酸メチル、３−ピペリジノプロピオン酸メチル、３−モルホリノプロピオン酸メチル、３−（チオモルホリノ）プロピオン酸メチル、２−メチル−３−（１−ピロリジニル）プロピオン酸メチル、３−モルホリノプロピオン酸エチル、３−ピペリジノプロピオン酸メトキシカルボニルメチル、３−（１−ピロリジニル）プロピオン酸２−ヒドロキシエチル、３−モルホリノプロピオン酸２−アセトキシエチル、３−（１−ピロリジニル）プロピオン酸２−オキソテトラヒドロフラン−３−イル、３−モルホリノプロピオン酸テトラヒドロフルフリル、３−ピペリジノプロピオン酸グリシジル、３−モルホリノプロピオン酸２−メトキシエチル、３−（１−ピロリジニル）プロピオン酸２−（２−メトキシエトキシ）エチル、３−モルホリノプロピオン酸ブチル、３−ピペリジノプロピオン酸シクロヘキシル、α−（１−ピロリジニル）メチル−γ−ブチロラクトン、β−ピペリジノ−γ−ブチロラクトン、β−モルホリノ−δ−バレロラクトン、１−ピロリジニル酢酸メチル、ピペリジノ酢酸メチル、モルホリノ酢酸メチル、チオモルホリノ酢酸メチル、１−ピロリジニル酢酸エチル、モルホリノ酢酸２−メトキシエチルが例示される。
【０１２９】
【化２７】
2006002121.tif 000028
（式中、Ｘ、Ｒ307、ｎは前述の通り、Ｒ308、Ｒ309は同一又は異種の炭素数１〜４の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基である。）
【０１３０】
上記式（Ｂ）−３〜（Ｂ）−６で表されるシアノ基を含む含窒素有機化合物として、具体的には、３−（ジエチルアミノ）プロピオノニトリル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−３−アミノプロピオノニトリル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）−３−アミノプロピオノニトリル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ホルミルオキシエチル）−３−アミノプロピオノニトリル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−メトキシエチル）−３−アミノプロピオノニトリル、Ｎ，Ｎ−ビス［２−（メトキシメトキシ）エチル］−３−アミノプロピオノニトリル、Ｎ−（２−シアノエチル）−Ｎ−（２−メトキシエチル）−３−アミノプロピオン酸メチル、Ｎ−（２−シアノエチル）−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−３−アミノプロピオン酸メチル、Ｎ−（２−アセトキシエチル）−Ｎ−（２−シアノエチル）−３−アミノプロピオン酸メチル、Ｎ−（２−シアノエチル）−Ｎ−エチル−３−アミノプロピオノニトリル、Ｎ−（２−シアノエチル）−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−３−アミノプロピオノニトリル、Ｎ−（２−アセトキシエチル）−Ｎ−（２−シアノエチル）−３−アミノプロピオノニトリル、Ｎ−（２−シアノエチル）−Ｎ−（２−ホルミルオキシエチル）−３−アミノプロピオノニトリル、Ｎ−（２−シアノエチル）−Ｎ−（２−メトキシエチル）−３−アミノプロピオノニトリル、Ｎ−（２−シアノエチル）−Ｎ−［２−（メトキシメトキシ）エチル］−３−アミノプロピオノニトリル、Ｎ−（２−シアノエチル）−Ｎ−（３−ヒドロキシ−１−プロピル）−３−アミノプロピオノニトリル、Ｎ−（３−アセトキシ−１−プロピル）−Ｎ−（２−シアノエチル）−３−アミノプロピオノニトリル、Ｎ−（２−シアノエチル）−Ｎ−（３−ホルミルオキシ−１−プロピル）−３−アミノプロピオノニトリル、Ｎ−（２−シアノエチル）−Ｎ−テトラヒドロフルフリル−３−アミノプロピオノニトリル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−シアノエチル）−３−アミノプロピオノニトリル、ジエチルアミノアセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノアセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）アミノアセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ホルミルオキシエチル）アミノアセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−メトキシエチル）アミノアセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ビス［２−（メトキシメトキシ）エチル］アミノアセトニトリル、Ｎ−シアノメチル−Ｎ−（２−メトキシエチル）−３−アミノプロピオン酸メチル、Ｎ−シアノメチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−３−アミノプロピオン酸メチル、Ｎ−（２−アセトキシエチル）−Ｎ−シアノメチル−３−アミノプロピオン酸メチル、Ｎ−シアノメチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アミノアセトニトリル、Ｎ−（２−アセトキシエチル）−Ｎ−（シアノメチル）アミノアセトニトリル、Ｎ−シアノメチル−Ｎ−（２−ホルミルオキシエチル）アミノアセトニトリル、Ｎ−シアノメチル−Ｎ−（２−メトキシエチル）アミノアセトニトリル、Ｎ−シアノメチル−Ｎ−［２−（メトキシメトキシ）エチル］アミノアセトニトリル、Ｎ−（シアノメチル）−Ｎ−（３−ヒドロキシ−１−プロピル）アミノアセトニトリル、Ｎ−（３−アセトキシ−１−プロピル）−Ｎ−（シアノメチル）アミノアセトニトリル、Ｎ−シアノメチル−Ｎ−（３−ホルミルオキシ−１−プロピル）アミノアセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ビス（シアノメチル）アミノアセトニトリル、１−ピロリジンプロピオノニトリル、１−ピペリジンプロピオノニトリル、４−モルホリンプロピオノニトリル、１−ピロリジンアセトニトリル、１−ピペリジンアセトニトリル、４−モルホリンアセトニトリル、３−ジエチルアミノプロピオン酸シアノメチル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−３−アミノプロピオン酸シアノメチル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）−３−アミノプロピオン酸シアノメチル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ホルミルオキシエチル）−３−アミノプロピオン酸シアノメチル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−メトキシエチル）−３−アミノプロピオン酸シアノメチル、Ｎ，Ｎ−ビス［２−（メトキシメトキシ）エチル］−３−アミノプロピオン酸シアノメチル、３−ジエチルアミノプロピオン酸（２−シアノエチル）、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−３−アミノプロピオン酸（２−シアノエチル）、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）−３−アミノプロピオン酸（２−シアノエチル）、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ホルミルオキシエチル）−３−アミノプロピオン酸（２−シアノエチル）、Ｎ，Ｎ−ビス（２−メトキシエチル）−３−アミノプロピオン酸（２−シアノエチル）、Ｎ，Ｎ−ビス［２−（メトキシメトキシ）エチル］−３−アミノプロピオン酸（２−シアノエチル）、１−ピロリジンプロピオン酸シアノメチル、１−ピペリジンプロピオン酸シアノメチル、４−モルホリンプロピオン酸シアノメチル、１−ピロリジンプロピオン酸（２−シアノエチル）、１−ピペリジンプロピオン酸（２−シアノエチル）、４−モルホリンプロピオン酸（２−シアノエチル）が例示される。
【０１３１】
更に、下記一般式（Ｂ）−７で表されるイミダゾール骨格及び極性官能基を有する含窒素有機化合物が例示される。
【０１３２】
【化２８】
2006002121.tif 000029
（式中、Ｒ310は炭素数２〜２０の直鎖状、分岐状又は環状の極性官能基を有するアルキル基であり、極性官能基としては水酸基、カルボニル基、エステル基、エーテル基、スルフィド基、カーボネート基、シアノ基、アセタール基を１個あるいは複数個含む。Ｒ311、Ｒ312、Ｒ313は水素原子、炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、アリール基又はアラルキル基である。）
【０１３３】
更に、下記一般式（Ｂ）−８で示されるベンズイミダゾール骨格及び極性官能基を有する含窒素有機化合物が例示される。
【０１３４】
【化２９】
2006002121.tif 000030
（式中、Ｒ314は水素原子、炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、アリール基又はアラルキル基である。Ｒ315は炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状又は環状の極性官能基を有するアルキル基であり、極性官能基としてエステル基、アセタール基、シアノ基を一つ以上含み、その他に水酸基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、カーボネート基を一つ以上含んでいてもよい。）
【０１３５】
更に、下記一般式（Ｂ）−９及び（Ｂ）−１０で示される極性官能基を有する含窒素複素環化合物が例示される。
【０１３６】
【化３０】
2006002121.tif 000031
【０１３７】
（式中、Ａは窒素原子又は≡Ｃ−Ｒ322である。Ｂは窒素原子又は≡Ｃ−Ｒ323である。Ｒ316は炭素数２〜２０の直鎖状、分岐状又は環状の極性官能基を有するアルキル基であり、極性官能基としては水酸基、カルボニル基、エステル基、エーテル基、スルフィド基、カーボネート基、シアノ基又はアセタール基を一つ以上含む。Ｒ317、Ｒ318、Ｒ319、Ｒ320は水素原子、炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基又はアリール基であるか、又はＲ317とＲ318、Ｒ319とＲ320はそれぞれ結合してベンゼン環、ナフタレン環あるいはピリジン環を形成してもよい。Ｒ321は水素原子、炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基又はアリール基である。Ｒ322、Ｒ323は水素原子、炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基又はアリール基である。Ｒ321とＲ323は結合してベンゼン環又はナフタレン環を形成してもよい。）
【０１３８】
なお、含窒素有機化合物の配合量は全高分子化合物１００部に対して０．００１〜２部、特に０．０１〜１部が好適である。配合量が０．００１部より少ないと配合効果がなく、２部を超えると感度が低下しすぎる場合がある。
【０１３９】
更に、本発明のレジスト材料には、カルボキシ基を有する化合物を配合することができる。カルボキシ基を有する化合物としては、例えば下記［Ｉ群］及び［ＩＩ群］から選ばれる１種又は２種以上の化合物を使用することができるが、これらに限定されるものではない。本成分の配合により、レジストのＰＥＤ安定性が向上し、窒化膜基板上でのエッジラフネスが改善されるのである。
［Ｉ群］
下記一般式（Ａ１）〜（Ａ１０）で示される化合物のフェノール性水酸基の水素原子の一部又は全部を−Ｒ401−ＣＯＯＨ（Ｒ401は炭素数１〜１０の直鎖状又は分岐状のアルキレン基）により置換してなり、かつ分子中のフェノール性水酸基（Ｃ）と−Ｏ−Ｒ401−ＣＯＯＨで示される基（Ｄ）とのモル比率がＣ／（Ｃ＋Ｄ）＝０．１〜１．０である化合物。
【０１４０】
【化３１】
2006002121.tif 000032
【０１４１】
（但し、式中Ｒ408は水素原子又はメチル基を示す。Ｒ402、Ｒ403はそれぞれ水素原子又は炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状のアルキル基又はアルケニル基を示す。Ｒ404は水素原子又は炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状のアルキル基又はアルケニル基、あるいは（Ｒ409）h−ＣＯＯＲ’基（Ｒ’は水素原子又は−Ｒ409−ＣＯＯＨ）を示す。Ｒ405は−（ＣＨ2）i−（ｉ＝２〜１０）、炭素数６〜１０のアリーレン基、カルボニル基、スルホニル基、酸素原子又は硫黄原子を示す。Ｒ406は炭素数１〜１０のアルキレン基、炭素数６〜１０のアリーレン基、カルボニル基、スルホニル基、酸素原子又は硫黄原子を示す。Ｒ407は水素原子又は炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状のアルキル基、アルケニル基、それぞれ水酸基で置換されたフェニル基又はナフチル基を示す。Ｒ409は炭素数１〜１０の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。Ｒ410は水素原子又は炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状のアルキル基又はアルケニル基又は−Ｒ411−ＣＯＯＨ基を示す。Ｒ411は炭素数１〜１０の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。ｊは０〜２の整数である。ｕ、ｈは０又は１である。ｓ１、ｔ１、ｓ２、ｔ２、ｓ３、ｔ３、ｓ４、ｔ４はそれぞれｓ１＋ｔ１＝８、ｓ２＋ｔ２＝５、ｓ３＋ｔ３＝４、ｓ４＋ｔ４＝６を満足し、かつ各フェニル骨格中に少なくとも１つの水酸基を有するような数である。κは式（Ａ６）の化合物を重量平均分子量１，０００〜５，０００とする数である。λは式（Ａ７）の化合物を重量平均分子量１，０００〜１０，０００とする数である。）
【０１４２】
［ＩＩ群］
下記一般式（Ａ１１）〜（Ａ１５）で示される化合物。
【０１４３】
【化３２】
2006002121.tif 000033
（Ｒ402、Ｒ403、Ｒ411は上記と同様の意味を示す。Ｒ412は水素原子又は水酸基を示す。ｓ５、ｔ５は、ｓ５≧０、ｔ５≧０で、ｓ５＋ｔ５＝５を満足する数である。０≦ｈ’≦２である。）
【０１４４】
本成分として、具体的には下記一般式（ＡＩ−１）〜（ＡＩ−１４）及び（ＡＩＩ−１）〜（ＡＩＩ−１０）で示される化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【０１４５】
【化３３】
2006002121.tif 000034
【０１４６】
（Ｒ”は水素原子又は−ＣＨ2ＣＯＯＨ基を示し、各化合物においてＲ”の１０〜１００モル％は−ＣＨ2ＣＯＯＨ基である。κ、λは上記と同様の意味を示す。）
【０１４７】
【化３４】
2006002121.tif 000035
【０１４８】
なお、上記カルボキシ基を有する化合物の添加量は、ベース樹脂１００部に対して０〜５部、好ましくは０．１〜５部、より好ましくは０．１〜３部、更に好ましくは０．１〜２部である。５部より多いとレジスト材料の解像度が低下する場合がある。
【０１４９】
更に、本発明のレジスト材料には、添加剤としてアセチレンアルコール誘導体を配合することができ、これにより保存安定性を向上させることができる。アセチレンアルコール誘導体としては、下記一般式（Ｓ１），（Ｓ２）で示されるものを好適に使用することができる。
【０１５０】
【化３５】
2006002121.tif 000036
【０１５１】
（式中、Ｒ501、Ｒ502、Ｒ503、Ｒ504、Ｒ505はそれぞれ水素原子、又は炭素数１〜８の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であり、Ｘ、Ｙは０又は正数を示し、下記値を満足する。０≦Ｘ≦３０、０≦Ｙ≦３０、０≦Ｘ＋Ｙ≦４０である。）
【０１５２】
上記アセチレンアルコール誘導体として具体的には、サーフィノール６１、サーフィノール８２、サーフィノール１０４、サーフィノール１０４Ｅ、サーフィノール１０４Ｈ、サーフィノール１０４Ａ、サーフィノールＴＧ、サーフィノールＰＣ、サーフィノール４４０、サーフィノール４６５、サーフィノール４８５（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｉｎｃ．製）、サーフィノールＥ１００４（日信化学工業（株）製）等が挙げられる。
【０１５３】
上記アセチレンアルコール誘導体の添加量は、レジスト材料１００質量％中０．０１〜２質量％、より好ましくは０．０２〜１質量％である。０．０１質量％より少ないと塗布性及び保存安定性の改善効果が十分に得られない場合があり、２質量％より多いとレジスト材料の解像性が低下する場合がある。
【０１５４】
本発明のレジスト材料には、上記成分以外に任意成分として塗布性を向上させるために慣用されている界面活性剤を添加することができる。なお、任意成分の添加量は、本発明の効果を妨げない範囲で通常量とすることができる。
【０１５５】
ここで、界面活性剤としては非イオン性のものが好ましく、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノール、フッ素化アルキルエステル、パーフルオロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルキルＥＯ付加物、含フッ素オルガノシロキサン系化合物等が挙げられる。例えばフロラード「ＦＣ−４３０」、「ＦＣ−４３１」（いずれも住友スリーエム（株）製）、サーフロン「Ｓ−１４１」、「Ｓ−１４５」、「ＫＨ−１０」、「ＫＨ−２０」、「ＫＨ−３０」、「ＫＨ−４０」（いずれも旭硝子（株）製）、ユニダイン「ＤＳ−４０１」、「ＤＳ−４０３」、「ＤＳ−４５１」（いずれもダイキン工業（株）製）、メガファック「Ｆ−８１５１」（大日本インキ工業（株）製）、「Ｘ−７０−０９２」、「Ｘ−７０−０９３」（いずれも信越化学工業（株）製）等を挙げることができる。好ましくは、フロラード「ＦＣ−４３０」（住友スリーエム（株）製）、「ＫＨ−２０」、「ＫＨ−３０」（いずれも旭硝子（株）製）、「Ｘ−７０−０９３」（信越化学工業（株）製）が挙げられる。
【０１５６】
本発明のレジスト材料を使用してパターンを形成するには、公知のリソグラフィー技術を採用して行うことができ、例えばシリコンウエハー等の基板上にスピンコーティング等の手法で膜厚が０．１〜２．０μｍとなるように塗布し、これをホットプレート上で６０〜１５０℃、１〜１０分間、好ましくは８０〜１３０℃、１〜５分間プリベークする。次いで目的のパターンを形成するためのマスクを上記のレジスト膜上にかざし、遠紫外線、エキシマレーザー、Ｘ線等の高エネルギー線もしくは電子線を露光量１〜２００ｍＪ／ｃｍ2程度、好ましくは５〜１００ｍＪ／ｃｍ2程度となるように照射する。露光は通常の露光法の他、場合によっては、マスクとレジスト膜の間を液浸するＩｍｍｅｒｓｉｏｎ法を用いることも可能である。続いて、ホットプレート上で６０〜１５０℃、１〜５分間、好ましくは８０〜１３０℃、１〜３分間ポストエクスポージャベーク（ＰＥＢ）する。更に、０．１〜５％、好ましくは２〜３％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）等のアルカリ水溶液の現像液を用い、０．１〜３分間、好ましくは０．５〜２分間、浸漬（ｄｉｐ）法、パドル（ｐｕｄｄｌｅ）法、スプレー（ｓｐｒａｙ）法等の常法により現像することにより基板上に目的のパターンが形成される。なお、本発明材料は、特に高エネルギー線の中でも２４８〜１９３ｎｍの遠紫外線又はエキシマレーザー、Ｘ線及び電子線による微細パターンニングに最適である。また、上記範囲を上限及び下限から外れる場合は、目的のパターンを得ることができない場合がある。
【実施例】
【０１５７】
以下、合成例及び実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
（合成例）
本発明の高分子化合物を、以下に示す処方で合成した。
【０１５８】
［合成例１］Ｐｏｌｙｍｅｒ１の合成
フラスコにＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールメチルエーテルアセテート）１８７．５ｇをとり、撹拌しながら８０℃まで加熱した。８３．６ｇのメタクリル酸３−エチル−３−エキソ−テトラシクロ［４．４．０．１2,5．１7,10］ドデカニル、４５．９ｇの２−［２−（メタクリロイルオキシ）エトキシカルボニル］シクロヘキサンカルボン酸、１２０．５ｇのメタクリル酸９−メトキシカルボニル−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−５オン−２−イル、５．８８ｇの２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、０．７０ｇの２−メルカプトエタノール、及び５６２．５ｇのＰＧＭＥＡを混合した溶液を４時間かけてフラスコ内へ滴下、滴下後、８０℃で２時間熟成を行った。室温まで冷却した後、１０Ｌのヘキサンに激しく撹拌しながら滴下した。生じた固形物を濾過して取り、４０℃で１５時間真空乾燥したところ、下記式Ｐｏｌｙｍｅｒ１で示される白色粉末固体状の高分子化合物が得られた。収量は２２１．３ｇ、収率は８８．５％であった。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの積分比より共重合組成比はおよそ３０／２０／５０であった。ＧＰＣ分析による重量平均分子量（Ｍｗ）はポリスチレン換算で６，６００であった。
【０１５９】
［合成例２〜４７］Ｐｏｌｙｍｅｒ２〜４７の合成
上記と同様にして、又は公知の処方で、Ｐｏｌｙｍｅｒ２〜４７を合成した。
【０１６０】
【化３６】
2006002121.tif 000037
【０１６１】
【化３７】
2006002121.tif 000038
【０１６２】
【化３８】
2006002121.tif 000039
【０１６３】
【化３９】
2006002121.tif 000040
【０１６４】
【化４０】
2006002121.tif 000041
【０１６５】
【化４１】
2006002121.tif 000042
【０１６６】
【化４２】
2006002121.tif 000043
【０１６７】
【化４３】
2006002121.tif 000044
【０１６８】
（実施例）
本発明の高分子化合物を含有するレジスト材料について解像性の評価を行った。
【０１６９】
［実施例１〜３１及び比較例１〜５］
上記式で示される高分子化合物及び比較として下記式で示される高分子化合物（Ｐｏｌｙｍｅｒ４８〜５２）を用い、酸発生剤、塩基性化合物、及び溶剤を、表１に示す組成で混合した。次にそれらをテフロン（登録商標）製フィルター（孔径０．２μｍ）で濾過し、レジスト材料とした。
【０１７０】
【化４４】
2006002121.tif 000045
【０１７１】
レジスト液を反射防止膜（日産化学工業（株）製ＡＲＣ２９Ａ、７８ｎｍ）を塗布したシリコンウエハー上へ回転塗布し、１３０℃、６０秒間の熱処理を施して、厚さ３００ｎｍのレジスト膜を形成した。これをＡｒＦエキシマレーザーステッパー（（株）ニコン製、ＮＡ＝０．６８）を用いて露光し、１０５〜１３０℃、６０秒間の熱処理を施した後、２．３８質量％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６０秒間パドル現像を行い、１：１のラインアンドスペースパターンを形成した。現像済ウエハーを割断したものを断面ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察し、０．１３μｍのラインアンドスペースを１：１で解像する露光量（最適露光量＝Ｅｏｐ、ｍＪ／ｃｍ2）における分離しているラインアンドスペースの最小線幅（μｍ）を評価レジストの解像度とした。その際のパターン形状も表中に示した。また、同時にパターン剥がれの有無も観察し、その結果を○×で分類し、基板密着性の評価とした。現像欠陥評価は、０．１４μｍのラインアンドスペースパターンを形成したウエハーを用い、ＷＩＮ−ＷＩＮ５０  １２００Ｌ（アクレーテク・マイクロテクノロジ社製）で欠陥の概数を測定することにて行った。
【０１７２】
実施例の各レジストの組成及び評価結果を表１に示す。また、比較例の各レジストの組成及び評価結果を表２に示す。なお、表１及び表２において、酸発生剤、塩基性化合物及び溶剤は下記の通りである。また、溶剤はすべてＫＨ−２０（旭硝子（株）製）を０．０１質量％含むものを用いた。
【０１７３】
【表１】
2006002121.tif 000046
【０１７４】
【表２】
2006002121.tif 000047
【０１７５】
ＴＰＳＮＦ：ノナフルオロブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム
ＴＭＭＥＡ：トリスメトキシメトキシエチルアミン
ＰＧＭＥＡ：プロピレングリコールメチルエーテルアセテート
表１及び表２の結果より、本発明のレジスト材料は、ＡｒＦエキシマレーザー露光において、感度、解像性、基板密着性に優れ、かつ現像欠陥が少ないことが確認された。