(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）により表される繰り返し単位（Ａ）と、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する繰り返し単位（Ｂ）とを備えた樹脂（ただし、カルボキシル基の水素原子が下記一般式（１）又は（１’）で示される酸不安定基によって置換されている樹脂を除く）を含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、
前記繰り返し単位（Ｂ）が、活性光線又は放射線の照射により前記樹脂の側鎖に酸アニオンを生じる構造である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化１０１】
0005740168.tif 000115
一般式（Ｉ）中、ＡＲは、アリール基を表す。Ｒｎは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。ＲｎとＡＲとは互いに結合して非芳香族環を形成してもよい。
Ｒ１は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。
【化１０２】
0005740168.tif 000116
（上記一般式（１）中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルカノイル基又はアルコキシカルボニル基、炭素数６〜１０のアリール基、ハロゲン原子、又はシアノ基である。ｍは１〜４の整数である。）
【化１０３】
0005740168.tif 000117
（上記一般式（１’）中、Ｒ１、Ｒ２は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルカノイル基、アルコキシカルボニル基、ヒドロキシ基、炭素数６〜１０のアリール基、ハロゲン原子、又はシアノ基である。Ｒは水素原子、炭素数１〜１２の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であり、酸素原子又は硫黄原子を有していてもよく、炭素数２〜１２のアルケニル基、炭素数２〜１２のアルキニル基、又は炭素数６〜１０のアリール基である。Ｒ３〜Ｒ６は水素原子、あるいはＲ３とＲ４、Ｒ４とＲ５、又はＲ５とＲ６が結合してベンゼン環を形成してもよい。ｍ、ｎは１〜４の整数である。）
【請求項２】
前記一般式（Ｉ）において、ＲｎとＡＲとが互いに結合して非芳香族環を形成する、請求項１に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項３】
下記一般式（Ｉ）により表される繰り返し単位（Ａ）と、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する繰り返し単位（Ｂ）とを備えた樹脂を含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、
前記繰り返し単位（Ｂ）が、活性光線又は放射線の照射により前記樹脂の側鎖に酸アニオンを生じる構造である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化１０４】
0005740168.tif 000118
一般式（Ｉ）中、ＡＲは、アリール基を表す。Ｒｎは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。ＲｎとＡＲとは互いに結合しない。
Ｒ１は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。
【請求項４】
前記一般式（Ｉ）により表される繰り返し単位（Ａ）が、２個以上の芳香環を含有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項５】
前記一般式（Ｉ）におけるＡＲが２個以上の芳香環を含有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項６】
前記一般式（Ｉ）におけるＡＲがフェニル基である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項７】
前記一般式（Ｉ）におけるＲｎがアルキル基である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項８】
前記繰り返し単位（Ｂ）が、下記一般式（Ｂ１）、（Ｂ２）及び（Ｂ３）で表される繰り返し単位からなる群より選択される少なくとも１つである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化１０５】
0005740168.tif 000119
式中、
Ａは、活性光線又は放射線の照射により分解して酸アニオンを発生する構造部位を表す。
Ｒ０４、Ｒ０５及びＲ０７〜Ｒ０９は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
Ｒ０６は、シアノ基、カルボキシ基、−ＣＯ−ＯＲ２５又は−ＣＯ−Ｎ（Ｒ２６）（Ｒ２７）を表す。Ｒ２５は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。Ｒ２６とＲ２７とは、互いに結合して、窒素原子と共に環を形成していてもよい。Ｒ２６及びＲ２７は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Ｘ１〜Ｘ３は、各々独立に、単結合、アリーレン基、アルキレン基、シクロアルキレン基、−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−Ｎ（Ｒ３３）−又はこれらの複数を組み合わせた２価の連結基を表す。Ｒ３３は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
【請求項９】
前記Ａは、スルホニウム塩構造又はヨードニウム塩構造を備えたイオン性構造部位である、請求項８に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項１０】
前記樹脂は、下記一般式（Ａ１）により表される繰り返し単位及び一般式（Ａ２）により表される繰り返し単位の少なくとも一方を更に含んでいる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化１０６】
0005740168.tif 000120
一般式（Ａ１）中、
ｍは、０〜４の整数を表す。
ｎは、ｍ＋ｎ≦５なる関係を満足する１〜５の整数を表す。
Ｓ１は、置換基（水素原子を除く）を表し、ｍ≧２の場合には、複数の前記Ｓ１は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
Ａ１は、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表し、ｎ≧２の場合には、複数の前記Ａ１は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
一般式（Ａ２）中、
Ｘは、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、シクロアルキルオキシ基、アリール基、カルボキシ基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Ａ２は、酸の作用により脱離する基を表す。
【請求項１１】
ＫｒＦエキシマレーザー、電子線、Ｘ線又はＥＵＶ光用である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト膜。
【請求項１３】
請求項１２に記載のレジスト膜を露光し、現像する、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、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、それを用いたレジスト膜、及び、パターン形成方法に関する。より詳細には、本発明は、超ＬＳＩ及び高容量マイクロチップの製造プロセス、ナノインプリント用モールド作成プロセス並びに高密度情報記録媒体の製造プロセス等に適用可能な超マイクロリソグラフィプロセス、並びにその他のフォトファブリケーションプロセスに好適に用いられる組成物、並びにそれを用いたパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣやＬＳＩなどの半導体デバイスの製造プロセスにおいては、フォトレジスト組成物を用いたリソグラフィーによる微細加工が行われている。近年、集積回路の高集積化に伴い、サブミクロン領域やクオーターミクロン領域の超微細パターン形成が要求されるようになってきている。それに伴い、露光波長もｇ線からｉ線に、更にＫｒＦエキシマレーザー光に、というように短波長化の傾向が見られる。更には、現在では、エキシマレーザー光以外にも、電子線、Ｘ線及びＥＵＶ光等を用いたリソグラフィーも開発が進んでいる。
【０００３】
近年の集積回路の高集積化に伴うサブミクロン領域やクオーターミクロン領域の超微細パターン形成の要求により、薄膜化が必要となっている。しかし、薄膜化によって、ドライエッチング耐性の低下が問題となってきており、十分に満足できていないのが現状である。
また、超微細パターン形成に伴い、基板との密着性が低下し、孤立パターンの解像性低下が問題となってきており、孤立パターンの解像性向上が望まれているが、十分に満足できていない。
【０００４】
更には、特に電子線リソグラフィーは、次世代若しくは次々世代のパターン形成技術として位置付けられ、高感度、高解像性のポジ型レジストが望まれている。特にウェハー処理時間の短縮化のために高感度化は非常に重要な課題であるが、電子線用ポジ型レジストにおいては、高感度化を追求しようとすると、解像力の低下のみならず、ラインエッジラフネスの悪化が起こり、これらの特性を同時に満足するレジストの開発が強く望まれている。ここで、ラインエッジラフネスとは、レジストのパターンと基板界面のエッジがレジストの特性に起因して、ライン方向と垂直な方向に不規則に変動するために、パターンを真上から見たときにエッジが凹凸に見えることを言う。この凹凸がレジストをマスクとするエッチング工程により転写され、電気特性を劣化させるため、歩留りを低下させる。特に０．２５μｍ以下の超微細領域ではラインエッジラフネスは極めて重要な改良課題となっている。高感度と良好なパターン形状、良好なラインエッジラフネスはトレードオフの関係にあり、これを如何にして同時に満足させるかが非常に重要である。
【０００５】
また、Ｘ線及びＥＵＶ光等を用いるリソグラフィーにおいても同様に、高感度、良好なパターン形状、良好なラインエッジラフネス、孤立パターンの解像性及びドライエッチング耐性を同時に満足させることが重要な課題となっており、これらの解決が必要である。
光の照射により酸を発生する部位（光酸発生基とも言う）を主鎖又は側鎖に有する樹脂の使用が検討されている（例えば、特許文献１〜６）が、高感度、良好なパターン形状、良好なラインエッジラフネス及びドライエッチング耐性を同時に十分に満足できないのが現状である。
中でも、特許文献２〜６には、光酸発生基及び酸分解によりアルカリ現像液への溶解性が増大する基を同一分子内に有する樹脂が開示されているが、電子線、Ｘ線又はＥＵＶ光に対する感度について十分とはいい難かった。
【０００６】
しかしながら、現在知られている公知技術の組み合わせでは、電子線、Ｘ線又はＥＵＶ光リソグラフィーにおいて、高感度、高解像性、良好なパターン形状及び良好なラインエッジラフネス等を同時に十分に満足できないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３２５４９７号公報
【特許文献２】特開平１０−２２１８５２号公報
【特許文献３】特開２００６−１７８３１７号公報
【特許文献４】特開２００７−１９７７１８号公報
【特許文献５】国際公開第０６／１２１０９６号
【特許文献６】米国特許出願公開第２００６／１２１３９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、感度、ラフネス特性、孤立パターンの解像性及びドライエッチング耐性に優れ、かつ良好な形状のパターンを形成可能とする感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、それを用いたレジスト膜、及び、パターン形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
＜１＞
下記一般式（Ｉ）により表される繰り返し単位（Ａ）と、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する繰り返し単位（Ｂ）とを備えた樹脂（ただし、カルボキシル基の水素原子が下記一般式（１）又は（１’）で示される酸不安定基によって置換されている樹脂を除く）を含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、
前記繰り返し単位（Ｂ）が、活性光線又は放射線の照射により前記樹脂の側鎖に酸アニオンを生じる構造である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化１０７】
0005740168.tif 000002
一般式（Ｉ）中、ＡＲは、アリール基を表す。Ｒｎは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。ＲｎとＡＲとは互いに結合して非芳香族環を形成してもよい。
Ｒ１は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。
【化１０８】
0005740168.tif 000003
（上記一般式（１）中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルカノイル基又はアルコキシカルボニル基、炭素数６〜１０のアリール基、ハロゲン原子、又はシアノ基である。ｍは１〜４の整数である。）
【化１０９】
0005740168.tif 000004
（上記一般式（１’）中、Ｒ１、Ｒ２は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルカノイル基、アルコキシカルボニル基、ヒドロキシ基、炭素数６〜１０のアリール基、ハロゲン原子、又はシアノ基である。Ｒは水素原子、炭素数１〜１２の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であり、酸素原子又は硫黄原子を有していてもよく、炭素数２〜１２のアルケニル基、炭素数２〜１２のアルキニル基、又は炭素数６〜１０のアリール基である。Ｒ３〜Ｒ６は水素原子、あるいはＲ３とＲ４、Ｒ４とＲ５、又はＲ５とＲ６が結合してベンゼン環を形成してもよい。ｍ、ｎは１〜４の整数である。）
＜２＞
前記一般式（Ｉ）において、ＲｎとＡＲとが互いに結合して非芳香族環を形成する、上記＜１＞に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
＜３＞
下記一般式（Ｉ）により表される繰り返し単位（Ａ）と、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する繰り返し単位（Ｂ）とを備えた樹脂を含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、
前記繰り返し単位（Ｂ）が、活性光線又は放射線の照射により前記樹脂の側鎖に酸アニオンを生じる構造である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化１１０】
0005740168.tif 000005
一般式（Ｉ）中、ＡＲは、アリール基を表す。Ｒｎは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。ＲｎとＡＲとは互いに結合しない。
Ｒ１は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。
＜４＞
前記一般式（Ｉ）により表される繰り返し単位（Ａ）が、２個以上の芳香環を含有する、上記＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
＜５＞
前記一般式（Ｉ）におけるＡＲが２個以上の芳香環を含有する、上記＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
＜６＞
前記一般式（Ｉ）におけるＡＲがフェニル基である、上記＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
＜７＞
前記一般式（Ｉ）におけるＲｎがアルキル基である、上記＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
＜８＞
前記繰り返し単位（Ｂ）が、下記一般式（Ｂ１）、（Ｂ２）及び（Ｂ３）で表される繰り返し単位からなる群より選択される少なくとも１つである、上記＜１＞〜＜７＞のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化１１１】
0005740168.tif 000006
式中、
Ａは、活性光線又は放射線の照射により分解して酸アニオンを発生する構造部位を表す。
Ｒ０４、Ｒ０５及びＲ０７〜Ｒ０９は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
Ｒ０６は、シアノ基、カルボキシ基、−ＣＯ−ＯＲ２５又は−ＣＯ−Ｎ（Ｒ２６）（Ｒ２７）を表す。Ｒ２５は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。Ｒ２６とＲ２７とは、互いに結合して、窒素原子と共に環を形成していてもよい。Ｒ２６及びＲ２７は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Ｘ１〜Ｘ３は、各々独立に、単結合、アリーレン基、アルキレン基、シクロアルキレン基、−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−Ｎ（Ｒ３３）−又はこれらの複数を組み合わせた２価の連結基を表す。Ｒ３３は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
＜９＞
前記Ａは、スルホニウム塩構造又はヨードニウム塩構造を備えたイオン性構造部位である、上記＜８＞に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
＜１０＞
前記樹脂は、下記一般式（Ａ１）により表される繰り返し単位及び一般式（Ａ２）により表される繰り返し単位の少なくとも一方を更に含んでいる、上記＜１＞〜＜９＞のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化１１２】
0005740168.tif 000007
一般式（Ａ１）中、
ｍは、０〜４の整数を表す。
ｎは、ｍ＋ｎ≦５なる関係を満足する１〜５の整数を表す。
Ｓ１は、置換基（水素原子を除く）を表し、ｍ≧２の場合には、複数の前記Ｓ１は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
Ａ１は、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表し、ｎ≧２の場合には、複数の前記Ａ１は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
一般式（Ａ２）中、
Ｘは、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、シクロアルキルオキシ基、アリール基、カルボキシ基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Ａ２は、酸の作用により脱離する基を表す。
＜１１＞
ＫｒＦエキシマレーザー、電子線、Ｘ線又はＥＵＶ光用である、上記＜１＞〜＜１０＞のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
＜１２＞
上記＜１＞〜＜１１＞のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト膜。
＜１３＞
上記＜１２＞に記載のレジスト膜を露光し、現像する、パターン形成方法。
尚、本発明は、上記＜１＞〜＜１３＞に係る発明であるが、以下、その他についても参考のため記載した。
〔１〕  下記一般式（Ｉ）により表される繰り返し単位（Ａ）と、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する繰り返し単位（Ｂ）とを備えた樹脂を含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【００１０】
【化１】
0005740168.tif 000008
【００１１】
一般式（Ｉ）中、ＡＲは、アリール基を表す。Ｒｎは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。ＲｎとＡＲとは互いに結合して非芳香族環を形成してもよい。
Ｒ１は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。
【００１２】
〔２〕  前記一般式（Ｉ）において、ＲｎとＡＲとが互いに結合して非芳香族環を形成する、上記〔１〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【００１３】
〔３〕  前記一般式（Ｉ）により表される繰り返し単位（Ａ）が、２個以上の芳香環を含有する、上記〔１〕又は〔２〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【００１４】
〔４〕  前記一般式（Ｉ）におけるＡＲが２個以上の芳香環を含有する、上記〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【００１５】
〔５〕  前記繰り返し単位（Ｂ）が、下記一般式（Ｂ１）、（Ｂ２）及び（Ｂ３）で表される繰り返し単位からなる群より選択される少なくとも１つである、上記〔１〕〜〔４〕のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【００１６】
【化２】
0005740168.tif 000009
【００１７】
式中、
Ａは、活性光線又は放射線の照射により分解して酸アニオンを発生する構造部位を表す。
Ｒ０４、Ｒ０５及びＲ０７〜Ｒ０９は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
Ｒ０６は、シアノ基、カルボキシ基、−ＣＯ−ＯＲ２５又は−ＣＯ−Ｎ（Ｒ２６）（Ｒ２７）を表す。Ｒ２５は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。Ｒ２６とＲ２７とは、互いに結合して、窒素原子と共に環を形成していてもよい。Ｒ２６及びＲ２７は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Ｘ１〜Ｘ３は、各々独立に、単結合、アリーレン基、アルキレン基、シクロアルキレン基、−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−Ｎ（Ｒ３３）−又はこれらの複数を組み合わせた２価の連結基を表す。Ｒ３３は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
【００１８】
〔６〕  前記Ａは、スルホニウム塩構造又はヨードニウム塩構造を備えたイオン性構造部位である、上記〔５〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【００１９】
〔７〕  前記樹脂は、下記一般式（Ａ１）により表される繰り返し単位及び一般式（Ａ２）により表される繰り返し単位の少なくとも一方を更に含んでいる、上記〔１〕〜〔６〕のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【００２０】
【化３】
0005740168.tif 000010
【００２１】
一般式（Ａ１）中、
ｍは、０〜４の整数を表す。
ｎは、ｍ＋ｎ≦５なる関係を満足する１〜５の整数を表す。
Ｓ１は、置換基を表し、ｍ≧２の場合には、複数の前記Ｓ１は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
Ａ１は、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表し、ｎ≧２の場合には、複数の前記Ａ１は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
一般式（Ａ２）中、
Ｘは、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、シクロアルキルオキシ基、アリール基、カルボキシ基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Ａ２は、酸の作用により脱離する基を表す。
【００２２】
〔８〕  ＫｒＦエキシマレーザー、電子線、Ｘ線又はＥＵＶ光用である、上記〔１〕〜〔７〕のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【００２３】
〔９〕  上記〔１〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト膜。
【００２４】
〔１０〕  上記〔９〕に記載のレジスト膜を露光し、現像する、パターン形成方法。
【００２５】
本発明は、更に、下記構成であることも好ましい。
〔１１〕  前記樹脂の重量平均分子量が、１０００〜２０００００の範囲内にある、上記〔１〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔１２〕  前記樹脂の重量平均分子量が、１０００〜１０００００の範囲内にある、上記〔１〕〜〔８〕、〔１１〕のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔１３〕  前記樹脂の重量平均分子量が、１０００〜５００００の範囲内にある上記〔１〕〜〔８〕、〔１１〕、〔１２〕のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔１４〕  前記樹脂の重量平均分子量が、１０００〜２５０００の範囲内にある上記〔１〕〜〔８〕、〔１１〕〜〔１３〕のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔１５〕  更に、塩基性化合物を含有する、上記〔１〕〜〔８〕、〔１１〕〜〔１４〕のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔１６〕  前記塩基性化合物が、プロトンアクセプター性官能基を有し、かつ、活性光線又は放射線の照射により分解してプロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物を発生する化合物である、上記〔１５〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔１７〕  前記塩基性化合物が、下記一般式（ＢＳ−１）により表される化合物である、上記〔１〕〜〔８〕、〔１１〕〜〔１６〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【００２６】
【化４】
0005740168.tif 000011
【００２７】
一般式（ＢＳ−１）中、
Ｒは、各々独立に、水素原子又は有機基を表す。但し、３つのＲのうち少なくとも１つは有機基である。
〔１８〕  上記一般式（ＢＳ−１）において、上記３つのＲのうち少なくとも１つが、親水性基を有するアルキル基である、上記〔１７〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔１９〕  前記塩基性化合物が、グアニジン化合物である、上記〔１〕〜〔８〕、〔１１〕〜〔１８〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔２０〕  更に、界面活性剤を含有する、上記〔１〕〜〔８〕、〔１１〕〜〔１９〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔２１〕  更に、溶剤を含有する、上記〔１〕〜〔８〕、〔１１〕〜〔２０〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔２２〕  前記溶剤が、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含む、上記〔２１〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔２３〕  前記溶剤が、更に、プロピレングリコールモノメチルエーテルを含む、〔２２〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔２４〕  下記一般式（Ｉ）により表される繰り返し単位（Ａ）と、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する繰り返し単位（Ｂ）とを備えた樹脂。
【００２８】
【化５】
0005740168.tif 000012
【００２９】
一般式（Ｉ）中、ＡＲは、アリール基を表す。Ｒｎは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。ＲｎとＡＲとは互いに結合して非芳香族環を形成してもよい。
Ｒ１は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、感度、ラフネス特性、孤立パターンの解像性及びドライエッチング耐性に優れ、かつ良好な形状のパターンを形成可能とする感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、それを用いたレジスト膜、及び、パターン形成方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、本明細書に於ける基（原子団）の表記において、置換又は無置換を明示していない表記は、置換基を有していないものと置換基を有しているものとの双方が含まれることとする。例えば、置換又は無置換を明示していない「アルキル基」は、置換基を有していないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を有しているアルキル基（置換アルキル基）をも包含することとする。
本明細書における「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外（ＥＵＶ）線、Ｘ線又は電子線（ＥＢ）を意味している。また、本発明において「光」とは、活性光線又は放射線を意味している。
【００３２】
また、本発明における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、Ｘ線及びＥＵＶ光等による露光のみならず、電子線及びイオンビーム等の粒子線による描画も露光に含める。
【００３３】
本発明に係る感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、以下に説明する樹脂を含有している。
これにより、感度、ラフネス特性、孤立パターンの解像性及びドライエッチング耐性に優れ、かつ良好な形状のパターンを形成することができる。
特に、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する繰り返し単位（Ｂ）が、感度及びラフネス特性を向上に寄与し、下記一般式（Ｉ）により表される、芳香族基を有する特定の繰り返し単位（Ａ）が、ドライエッチング耐性の向上に寄与しているものと考えられるが、樹脂が繰り返し単位（Ａ）と繰り返し単位（Ｂ）とを有することにより、何故、上記した効果の全てを高次元で優れたものにできるのか、また、孤立パターンの解像性を向上できるのかについては、詳細な理由は不明である。
本発明に係る感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、例えばポジ型の組成物であり、典型的にはポジ型のレジスト組成物である。以下、この組成物の構成を説明する。
【００３４】
（樹脂）
本発明に係る感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、下記一般式（Ｉ）により表される繰り返し単位（Ａ）と、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する繰り返し単位（Ｂ）とを備えた樹脂を含有している。ここで、繰り返し単位（Ａ）は、酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を発生する基（以下、酸分解性基ともいう）である。より具体的には、下記一般式（Ｉ）により表される繰り返し単位（Ａ）は、酸の作用により、側鎖のエステル結合と、これに結合する−Ｃ（Ｒｎ）（ＡＲ）Ｈで表される基とが解裂して、アルカリ可溶性基としてカルボン酸を発生する繰り返し単位である。
【００３５】
【化６】
0005740168.tif 000013
【００３６】
一般式（Ｉ）中、ＡＲは、アリール基を表す。Ｒｎは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。ＲｎとＡＲとは互いに結合して非芳香族環を形成してもよい。
Ｒ１は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。
【００３７】
ＡＲのアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、又は、フルオレン基等の炭素数６〜２０のものが好ましく、炭素数６〜１５のものがより好ましい。
ＡＲがナフチル基、アントリル基又はフルオレン基である場合、Ｒｎが結合している炭素原子とＡＲとの結合位置には、特に制限はない。例えば、ＡＲがナフチル基である場合、この炭素原子は、ナフチル基のα位に結合していてもよく、β位に結合していてもよい。或いは、ＡＲがアントリル基である場合、この炭素原子は、アントリル基の１位に結合していてもよく、２位に結合していてもよく、９位に結合していてもよい。
【００３８】
ＡＲとしてのアリール基は、それぞれ、１以上の置換基を有していてもよい。このような置換基の具体例としては、例えば、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、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及びドデシル基等の炭素数が１〜２０の直鎖又は分岐鎖アルキル基、これらアルキル基部分を含んだアルコキシ基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等のシクロアルキル基、これらシクロアルキル基部分を含んだシクロアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、アリール基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基、チオフェンカルボニルオキシ基、チオフェンメチルカルボニルオキシ基、及びピロリドン残基等のヘテロ環残基が挙げられる。この置換基としては、炭素数１〜５の直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、これらアルキル基部分を含んだアルコキシ基が好ましく、パラメチル基又はパラメトキシ基がより好ましい。
ＡＲとしてのアリール基が、複数の置換基を有する場合、複数の置換基のうちの少なくとも２つが互いに結合して環を形成しても良い。環は、５〜８員環であることが好ましく、５又は６員環であることがより好ましい。また、この環は、環員に酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を含むヘテロ環であってもよい。
更に、この環は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、Ｒｎが有していてもよい更なる置換基について後述するものと同様のものが挙げられる。
【００３９】
また、一般式（Ｉ）により表される繰り返し単位（Ａ）は、ラフネス性能の観点から、２個以上の芳香環を含有ことが好ましい。繰り返し単位（Ａ）が有する芳香環の個数は、通常、５個以下であることが好ましく、３個以下であることがより好ましい。
また、一般式（Ｉ）により表される繰り返し単位（Ａ）において、ラフネス性能の観点から、ＡＲは２個以上の芳香環を含有することがより好ましく、ＡＲがナフチル基又はビフェニル基であることが更に好ましい。ＡＲが有する芳香環の個数は、通常、５個以下であることが好ましく、３個以下であることがより好ましい。
【００４０】
Ｒｎは、上述したように、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
Ｒｎのアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。このアルキル基としては、好ましくは、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、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基及びドデシル基等の炭素数が１〜２０のものが挙げられる。Ｒｎのアルキル基は、炭素数１〜５のものが好ましく、炭素数１〜３のものがより好ましい。
【００４１】
Ｒｎのシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等の炭素数が３〜１５のものが挙げられる。
【００４２】
Ｒｎのアリール基としては、例えば、フェニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル基、ナフチル基及びアントリル基等の炭素数が６〜１４のものが好ましい。
【００４３】
Ｒｎとしてのアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基の各々は、置換基を更に有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基、チオフェンカルボニルオキシ基、チオフェンメチルカルボニルオキシ基、及びピロリドン残基等のヘテロ環残基が挙げられる。中でも、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基及びスルホニルアミノ基が特に好ましい。
【００４４】
Ｒ１は、上述したように、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。
【００４５】
Ｒ１のアルキル基及びシクロアルキル基としては、例えば、先にＲｎについて説明したのと同様のものが挙げられる。これらアルキル基及びシクロアルキル基の各々は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、先にＲｎについて説明したのと同様のものが挙げられる。
【００４６】
Ｒ１が置換基を有するアルキル基又はシクロアルキル基である場合、特に好ましいＲ１としては、例えば、トリフルオロメチル基、アルキルオキシカルボニルメチル基、アルキルカルボニルオキシメチル基、ヒドロキシメチル基、及びアルコキシメチル基が挙げられる。
【００４７】
Ｒ１のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。中でも、フッ素原子が特に好ましい。
【００４８】
Ｒ１のアルキルオキシカルボニル基に含まれるアルキル基部分としては、例えば、先にＲ１のアルキル基として挙げた構成を採用することができる。
【００４９】
ＲｎとＡＲとが互いに結合して非芳香族環を形成することが好ましく、これにより、特に、ラフネス性能をより向上させることができる。
ＲｎとＡＲとは互いに結合して形成しても良い非芳香族環としては、５〜８員環であることが好ましく、５又は６員環であることがより好ましい。
非芳香族環は、脂肪族環であっても、環員として酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を含むヘテロ環であってもよい。
非芳香族環は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、Ｒｎが有していてもよい更なる置換基について先に説明したのと同様のものが挙げられる。
【００５０】
以下に、繰り返し単位（Ａ）の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
【００５１】
【化７】
0005740168.tif 000014
【００５２】
【化８】
0005740168.tif 000015
【００５３】
【化９】
0005740168.tif 000016
【００５４】
【化１０】
0005740168.tif 000017
【００５５】
【化１１】
0005740168.tif 000018
【００５６】
【化１２】
0005740168.tif 000019
【００５７】
【化１３】
0005740168.tif 000020
【００５８】
【化１４】
0005740168.tif 000021
【００５９】
【化１５】
0005740168.tif 000022
【００６０】
中でも、下記に示す繰り返し単位がより好ましい。
【００６１】
【化１６】
0005740168.tif 000023
【００６２】
【化１７】
0005740168.tif 000024
【００６３】
【化１８】
0005740168.tif 000025
【００６４】
本発明に係る組成物は、上述したように、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する繰り返し単位（Ｂ）を備えている。
【００６５】
繰り返し単位（Ｂ）は、下記一般式（Ｂ１）、（Ｂ２）及び（Ｂ３）で表される繰り返し単位からなる群より選択される少なくとも１つであることが好ましい。これらのうち、下記一般式（Ｂ１）又は（Ｂ３）により表される繰り返し単位がより好ましく、下記一般式（Ｂ１）により表される繰り返し単位が特に好ましい。
【００６６】
【化１９】
0005740168.tif 000026
【００６７】
式中、Ａは、活性光線又は放射線の照射により分解して酸アニオンを発生する構造部位を表す。
Ｒ０４、Ｒ０５及びＲ０７〜Ｒ０９は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
Ｒ０６は、シアノ基、カルボキシ基、−ＣＯ−ＯＲ２５又は−ＣＯ−Ｎ（Ｒ２６）（Ｒ２７）を表す。Ｒ２５は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。Ｒ２６とＲ２７とは、互いに結合して、窒素原子と共に環を形成していてもよい。Ｒ２６及びＲ２７は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Ｘ１〜Ｘ３は、各々独立に、単結合、アリーレン基、アルキレン基、シクロアルキレン基、−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−Ｎ（Ｒ３３）−又はこれらの複数を組み合わせた２価の連結基を表す。Ｘ１〜Ｘ３は、各々独立に、アリーレン基、アルキレン基、−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−又はこれらの複数を組み合わせた２価の連結基を表すことが好ましい。
Ｒ３３は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。Ｒ３３は、水素原子又はアルキル基であることが好ましい。
【００６８】
Ｒ０４、Ｒ０５及びＲ０７〜Ｒ０９のアルキル基としては、炭素数が２０以下のものが好ましく、炭素数が８以下のものがより好ましい。このようなアルキル基としては、例えば、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、ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、及びドデシル基が挙げられる。なお、これらアルキル基は、置換基を更に有していてもよい。
【００６９】
Ｒ０４、Ｒ０５及びＲ０７〜Ｒ０９のシクロアルキル基は、単環型であっても、多環型であってもよい。このシクロアルキル基としては、炭素数が３〜８のものが好ましい。このようなシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。
【００７０】
Ｒ０４、Ｒ０５及びＲ０７〜Ｒ０９のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。これらのうち、フッ素原子が特に好ましい。
【００７１】
Ｒ０４、Ｒ０５及びＲ０７〜Ｒ０９のアルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、例えば、先にＲ０４、Ｒ０５及びＲ０７〜Ｒ０９のアルキル基として挙げたものが好ましい。
【００７２】
Ｒ２５〜Ｒ２７及びＲ３３のアルキル基としては、例えば、先にＲ０４、Ｒ０５及びＲ０７〜Ｒ０９のアルキル基として挙げたものが好ましい。
Ｒ２５〜Ｒ２７及びＲ３３のシクロアルキル基としては、例えば、先にＲ０４、Ｒ０５及びＲ０７〜Ｒ０９のシクロアルキル基として挙げたものが好ましい。
【００７３】
Ｒ２５〜Ｒ２７及びＲ３３のアルケニル基としては、炭素数が２〜６のものが好ましい。このようなアルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基及びヘキセニル基が挙げられる。
【００７４】
Ｒ２５〜Ｒ２７及びＲ３３のシクロアルケニル基としては、炭素数が３〜６のものが好ましい。このようなシクロアルケニル基としては、例えば、シクロヘキセニル基が挙げられる。
【００７５】
Ｒ２５〜Ｒ２７及びＲ３３のアリール基は、単環の芳香族基であってもよく、多環の芳香族基であってもよい。このアリール基としては、炭素数が６〜１４のものが好ましい。このアリール基は、置換基を更に有していてもよい。また、アリール基同士が互いに結合して、複環を形成していてもよい。Ｒ２５〜Ｒ２７及びＲ３３のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、クロロフェニル基、メトキシフェニル基及びナフチル基が挙げられる。
【００７６】
Ｒ２５〜Ｒ２７及びＲ３３のアラルキル基としては、炭素数が７〜１５のものが好ましい。このアラルキル基は、置換基を更に有していてもよい。Ｒ２５〜Ｒ２７及びＲ３３のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基及びクミル基が挙げられる。
【００７７】
Ｒ２６とＲ２７とが互いに結合して窒素原子と共に形成する環としては、５〜８員環が好ましく、具体的には、例えば、ピロリジン、ピペリジン及びピペラジンが挙げられる。
【００７８】
Ｘ１〜Ｘ３のアリーレン基としては、炭素数が６〜１４のものが好ましい。このようなアリーレン基としては、例えば、フェニレン基、トリレン基及びナフチレン基が挙げられる。これらアリーレン基は、置換基を更に有していてもよい。
【００７９】
Ｘ１〜Ｘ３のアルキレン基としては、炭素数が１〜８のものが好ましい。このようなアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基及びオクチレン基が挙げられる。これらアルキレン基は、置換基を更に有していてもよい。
【００８０】
Ｘ１〜Ｘ３のシクロアルキレン基としては、炭素数が５〜８のものが好ましい。このようなシクロアルキレン基としては、例えば、シクロペンチレン基及びシクロヘキシレン基が挙げられる。これらシクロアルキレン基は、置換基を更に有していてもよい。
【００８１】
上記一般式（Ｂ１）〜（Ｂ３）における各基が有し得る好ましい置換基としては、例えば、水酸基；ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）；ニトロ基；シアノ基；アミド基；スルホンアミド基；先にＲ０４、Ｒ０５及びＲ０７〜Ｒ０９として挙げたアルキル基；メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、及びブトキシ基等のアルコキシ基；メトキシカルボニル基及びエトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；ホルミル基、アセチル基及びベンゾイル基等のアシル基；アセトキシ基及びブチリルオキシ基等のアシロキシ基、並びにカルボキシ基が挙げられる。これら置換基は、炭素数が８以下であることが好ましい。
【００８２】
Ａは、活性光線又は放射線の照射により分解して酸アニオンを発生する構造部位を表し、具体的には、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、及びマイクロレジスト等に使用されている公知の光により酸を発生する化合物が有する構造部位が挙げられる。
【００８３】
Ａとしては、スルホニウム塩構造又はヨードニウム塩構造を備えたイオン性構造部位がより好ましい。より具体的には、Ａとして、下記一般式（ＺＩ）又は（ＺＩＩ）で表される基が好ましい。
【００８４】
【化２０】
0005740168.tif 000027
【００８５】
一般式（ＺＩ）中、
Ｒ２０１、Ｒ２０２及びＲ２０３は、各々独立に、有機基を表す。
Ｒ２０１、Ｒ２０２及びＲ２０３としての有機基の炭素数は、一般的には１〜３０であり、好ましくは１〜２０である。また、Ｒ２０１〜Ｒ２０３のうち２つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。Ｒ２０１〜Ｒ２０３の内の２つが結合して形成する基としては、例えば、ブチレン基及びペンチレン基等のアルキレン基が挙げられる。
【００８６】
Ｚ−は、活性光線又は放射線の照射により分解して発生する酸アニオンを表す。Ｚ−は、非求核性アニオンであることが好ましい。非求核性アニオンとしては、例えば、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、ビス（アルキルスルホニル）イミドアニオン、及びトリス（アルキルスルホニル）メチルアニオンが挙げられる。
【００８７】
なお、非求核性アニオンとは、求核反応を起こす能力が著しく低いアニオンを意味している。非求核性アニオンを用いると、分子内求核反応による経時分解を抑制することができる。これにより樹脂及び組成物の経時安定性を向上させることが可能となる。
【００８８】
Ｒ２０１、Ｒ２０２及びＲ２０３の有機基としては、例えば、後述する（ＺＩ−１）、（ＺＩ−２）、（ＺＩ−３）で表される基における対応する基が挙げられる。
【００８９】
更に好ましい（ＺＩ）で表される基として、以下に説明する（ＺＩ−１）基、（ＺＩ−２）基、（ＺＩ−３）基及び（ＺＩ−４）基を挙げることができる。
【００９０】
（ＺＩ−１）基は、上記一般式（ＺＩ）におけるＲ２０１〜Ｒ２０３の少なくとも１つがアリール基である、アリールスルホニウムをカチオンとする基である。
【００９１】
Ｒ２０１〜Ｒ２０３の全てがアリール基でもよいし、Ｒ２０１〜Ｒ２０３の一部がアリール基で、残りがアルキル基又はシクロアルキル基でもよい。
【００９２】
（ＺＩ−１）基としては、例えば、トリアリールスルホニウム、ジアリールアルキルスルホニウム、アリールジアルキルスルホニウム、ジアリールシクロアルキルスルホニウム、及びアリールジシクロアルキルスルホニウムのそれぞれに相当する基が挙げられる。
【００９３】
アリールスルホニウムにおけるアリール基としては、フェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。アリール基は、酸素原子、窒素原子及び硫黄原子等のヘテロ原子を含んだ複素環構造を有していてもよい。この複素環構造としては、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、インドール、ベンゾフラン及びベンゾチオフェンが挙げられる。アリールスルホニウムが２つ以上のアリール基を有する場合、これらアリール基は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
【００９４】
アリールスルホニウムが必要に応じて有しているアルキル基又はシクロアルキル基は、炭素数１〜１５の直鎖若しくは分岐アルキル基、又は、炭素数３〜１５のシクロアルキル基が好ましい。このようなアルキル基又はシクロアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。
【００９５】
Ｒ２０１〜Ｒ２０３のアリール基、アルキル基又はシクロアルキル基は、アルキル基（例えば炭素数１〜１５）、シクロアルキル基（例えば炭素数３〜１５）、アリール基（例えば炭素数６〜１４）、アルコキシ基（例えば炭素数１〜１５）、ハロゲン原子、水酸基又はフェニルチオ基を置換基として有してもよい。
【００９６】
好ましい置換基としては、例えば、炭素数１〜１２の直鎖又は分岐アルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、及び、炭素数１〜１２の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基が挙げられる。より好ましい置換基としては、例えば、炭素数１〜４のアルキル基、及び、炭素数１〜４のアルコキシ基が挙げられる。置換基は、３つのＲ２０１〜Ｒ２０３のうちの何れか１つに置換していてもよいし、これらの２つ以上に置換していてもよい。また、Ｒ２０１〜Ｒ２０３がフェニル基の場合、これら置換基は、フェニル基のｐ−位に置換していることが好ましい。
【００９７】
次に、（ＺＩ−２）基について説明する。
（ＺＩ−２）基は、一般式（ＺＩ）におけるＲ２０１〜Ｒ２０３が、各々独立に、芳香環を有さない有機基を表す基である。ここで、芳香環には、ヘテロ原子を含んだ複素環も含まれる。
【００９８】
Ｒ２０１〜Ｒ２０３としての芳香環を含有しない有機基は、炭素数が一般的には１〜３０であり、好ましくは１〜２０である。
【００９９】
Ｒ２０１〜Ｒ２０３は、各々独立に、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はビニル基であり、より好ましくは、直鎖若しくは分岐鎖の２−オキソアルキル基、２−オキソシクロアルキル基又はアルコキシカルボニルメチル基であり、更に好ましくは、直鎖又は分岐鎖の２−オキソアルキル基である。
【０１００】
Ｒ２０１〜Ｒ２０３のアルキル基及びシクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数１〜１０の直鎖又は分岐アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基若しくはペンチル基）、及び、炭素数３〜１０のシクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基若しくはノルボニル基）が挙げられる。このアルキル基としては、より好ましくは、２−オキソアルキル基及びアルコキシカルボニルメチル基が挙げられる。シクロアルキル基としては、より好ましくは、２−オキソシクロアルキル基が挙げられる。
【０１０１】
２−オキソアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。２−オキソアルキル基としては、好ましくは、上記のアルキル基の２位に＞Ｃ＝Ｏを有する基が挙げられる。２−オキソシクロアルキル基としては、好ましくは、上記のシクロアルキル基の２位に＞Ｃ＝Ｏを有する基が挙げられる。
【０１０２】
アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基としては、好ましくは、炭素数１〜５のアルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基又はペントキシ基）が挙げられる。
【０１０３】
Ｒ２０１〜Ｒ２０３は、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基（例えば炭素数１〜５）、水酸基、シアノ基又はニトロ基によって更に置換されていてもよい。
【０１０４】
次いで、（ＺＩ−３）基について説明する。
（ＺＩ−３）基とは、以下の一般式（ＺＩ−３）で表される基であり、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する基である。
【０１０５】
【化２１】
0005740168.tif 000028
【０１０６】
一般式（ＺＩ−３）中、Ｒ１ｃ〜Ｒ５ｃは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。
Ｒ６ｃ及びＲ７ｃは、各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Ｒｘ及びＲｙは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基又はビニル基を表す。
Ｒ１ｃ〜Ｒ５ｃのうちの２以上、Ｒ６ｃ及びＲ７ｃ、並びに、Ｒｘ及びＲｙは、それぞれ、互いに結合して、環構造を形成していてもよい。この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合及び／又はアミド結合を含んでいてもよい。これらが互いに結合して形成する基としては、例えば、ブチレン基及びペンチレン基が挙げられる。
Ｚｃ−は、非求核性アニオンを表し、例えば、一般式（ＺＩ）におけるＺ−と同様のものが挙げられる。
【０１０７】
一般式（ＺＩ−３）のカチオン部の具体的構造としては、特開２００４−２３３６６１号公報の段落００４７及び００４８、並びに、特開２００３−３５９４８号公報の段落００４０〜００４６に例示されている酸発生剤のカチオン部の構造を参照されたい。
【０１０８】
続いて、（ＺＩ−４）基について説明する。
（ＺＩ−４）基とは、以下の一般式（ＺＩ−４）により表される基である。この基は、アウトガスの抑制に有効である。
【０１０９】
【化２２】
0005740168.tif 000029
【０１１０】
一般式（ＺＩ−４）中、Ｒ１〜Ｒ１３は、各々独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｒ１〜Ｒ１３のうち少なくとも１つは、アルコール性水酸基を含む置換基であることが好ましい。なお、ここで「アルコール性水酸基」とは、アルキル基の炭素原子に結合した水酸基を意味している。
Ｚは、単結合又は２価の連結基である。
Ｚｃ−は、非求核性アニオンを表し、例えば、一般式（ＺＩ）におけるＺ−と同様のものが挙げられる。
【０１１１】
Ｒ１〜Ｒ１３がアルコール性水酸基を含む置換基である場合、Ｒ１〜Ｒ１３は−（Ｗ−Ｙ）により表される基であることが好ましい。ここで、Ｙは水酸基で置換されたアルキル基であり、Ｗは単結合又は２価の連結基である。
【０１１２】
Ｙにより表されるアルキル基の好ましい例としては、エチル基、プロピル基及びイソプロピル基が挙げられる。Ｙは、特に好ましくは、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＨにより表される構造を含んでいる。
【０１１３】
Ｗにより表される２価の連結基としては、特に制限は無いが、好ましくは単結合、アルコキシ基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アルキルスルホニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又はカルバモイル基における任意の水素原子を単結合で置き換えた２価の基であり、更に好ましくは、単結合、アシルオキシ基、アルキルスルホニル基、アシル基又はアルコキシカルボニル基における任意の水素原子を単結合で置き換えた２価の基である。
【０１１４】
Ｒ１〜Ｒ１３がアルコール性水酸基を含む置換基である場合、含まれる炭素数は、好ましくは２〜１０であり、更に好ましくは２〜６であり、特に好ましくは２〜４である。
【０１１５】
Ｒ１〜Ｒ１３としてのアルコール性水酸基を含む置換基は、アルコール性水酸基を２つ以上有していてもよい。Ｒ１〜Ｒ１３としてのアルコール性水酸基を含む置換基の有するアルコール性水酸基の数は、１〜６であり、好ましくは１〜３であり、更に好ましくは１である。
【０１１６】
（ＺＩ−４）基が含んでいるアルコール性水酸基の数は、Ｒ１〜Ｒ１３すべて合わせて１〜１０であり、好ましくは１〜６であり、更に好ましくは１〜３である。
【０１１７】
Ｒ１〜Ｒ１３がアルコール性水酸基を含有しない場合、Ｒ１〜Ｒ１３は、例えば、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、複素環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基（アニリノ基を含む）、アンモニオ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、複素環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル及びアリールスルフィニル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール及び複素環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、ホスホノ基、シリル基、ヒドラジノ基、ウレイド基、ボロン酸基〔−Ｂ（ＯＨ）２〕、ホスファト基〔−ＯＰＯ（ＯＨ）２〕、スルファト基（−ＯＳＯ３Ｈ）、並びに、他の公知の置換基が挙げられる。
【０１１８】
Ｒ１〜Ｒ１３がアルコール性水酸基を含有しない場合、Ｒ１〜Ｒ１３は、好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、シアノ基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、アルキルチオ基、スルファモイル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基又はカルバモイル基である。
【０１１９】
Ｒ１〜Ｒ１３がアルコール性水酸基を含有しない場合、Ｒ１〜Ｒ１３は、特に好ましくは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子又はアルコキシ基である。
【０１２０】
Ｒ１〜Ｒ１３のうちの隣接する２つが互いに結合して、環構造を形成してもよい。この環構造には、芳香族及び非芳香族の炭化水素環並びに複素環が含まれる。これら環構造は、更に組み合わされて、縮合環を形成していてもよい。
【０１２１】
（ＺＩ−４）基は、好ましくは、Ｒ１〜Ｒ１３のうち少なくとも１つがアルコール性水酸基を含んだ構造を有しており、更に好ましくは、Ｒ９〜Ｒ１３のうち少なくとも１つがアルコール性水酸基を含んだ構造を有している。
【０１２２】
Ｚは、上述したように、単結合又は２価の連結基を表している。この２価の連結基としては、例えば、アルキレン基、アリーレン基、カルボニル基、スルホニル基、カルボニルオキシ基、カルボニルアミノ基、スルホニルアミド基、エーテル結合、チオエーテル結合、アミノ基、ジスルフィド基、アシル基、アルキルスルホニル基、−ＣＨ＝ＣＨ−、アミノカルボニルアミノ基及びアミノスルホニルアミノ基が挙げられる。
【０１２３】
この２価の連結基は、置換基を有していてもよい。これらの置換基としては、例えば、先にＲ１〜Ｒ１３について列挙したのと同様のものが挙げられる。
【０１２４】
Ｚは、好ましくは、単結合、エーテル結合又はチオエーテル結合であり、特に好ましくは、単結合である。
【０１２５】
次に、一般式（ＺＩＩ）について説明する。
一般式（ＺＩＩ）中、Ｒ２０４及びＲ２０５は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Ｒ２０４及びＲ２０５のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基の具体例及び好ましい態様等は、前述の化合物（ＺＩ−１）におけるＲ２０１〜Ｒ２０３について説明したものと同様である。
【０１２６】
Ｒ２０４及びＲ２０５のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。この置換基としても、前述の化合物（ＺＩ−１）におけるＲ２０１〜Ｒ２０３について説明したものと同様のものが挙げられる。
【０１２７】
Ｚ−は、活性光線又は放射線の照射により分解して発生する酸アニオンを示し、非求核性アニオンが好ましく、例えば、一般式（ＺＩ）におけるＺ−と同様のものが挙げられる。
【０１２８】
Ａの好ましい例としては、下記一般式（ＺＣＩ）又は（ＺＣＩＩ）で表される基も挙げられる。
【０１２９】
【化２３】
0005740168.tif 000030
【０１３０】
上記一般式（ＺＣＩ）及び（ＺＣＩＩ）中、
Ｒ３０１及びＲ３０２は、各々独立に、有機基を表す。この有機基の炭素数は、一般的には１〜３０であり、好ましくは１〜２０である。Ｒ３０１及びＲ３０２は、互いに結合して、環構造を形成していてもよい。この環構造は、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合及びカルボニル基の少なくとも１つを含んでいてもよい。Ｒ３０１とＲ３０２とが互いに結合して形成し得る基としては、ブチレン基及びペンチレン基等のアルキレン基が挙げられる。
Ｒ３０１及びＲ３０２の有機基としては、例えば、一般式（ＺＩ）におけるＲ２０１〜Ｒ２０３の例として挙げたアリール基、アルキル基及びシクロアルキル基が挙げられる。
【０１３１】
Ｍ−は、プロトンが付加されることにより酸を形成する原子団を表す。より具体的には、後述する一般式ＡＮ１〜ＡＮ３の何れかにより表される構造が挙げられる。これらのうち、一般式ＡＮ１により表される構造が特に好ましい。
【０１３２】
Ｒ３０３は有機基を表す。Ｒ３０３としての有機基の炭素数は、一般的に１〜３０、好ましくは１〜２０である。Ｒ３０３の有機基として具体的には、例えば前記一般式（ＺＩＩ）におけるＲ２０４、Ｒ２０５の具体例として挙げたアリール基、アルキル基、シクロアルキル基等を挙げることができる。
【０１３３】
また、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する構造部位としては、例えば、下記光酸発生剤が有しているスルホン酸前駆体となる構造部位を挙げることができる。この光酸発生剤としては、例えば、以下の（１）〜（３）の化合物が挙げられる。
【０１３４】
（１）Ｍ．ＴＵＮＯＯＫＡ  ｅｔ  ａｌ．，Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ  Ｊａｐａｎ，３５（８）；Ｇ．Ｂｅｒｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｒａｄ．Ｃｕｒｉｎｇ，１３（４）；Ｗ．Ｊ．Ｍｉｊｓ  ｅｔ  ａｌ．，Ｃｏａｔｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌ．，５５（６９７），４５（１９８３）；Ｈ．Ａｄａｃｈｉ  ｅｔ  ａｌ．，Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ，Ｊａｐａｎ，３７（３）；欧州特許第０１９９，６７２号、同８４５１５号、同１９９，６７２号、同０４４，１１５号、同０１０１，１２２号、米国特許第６１８，５６４号、同４，３７１，６０５号、同４，４３１，７７４号の各明細書、特開昭６４−１８１４３号、特開平２−２４５７５６号、及び特開平４−３６５０４８号等の各公報に記載のイミノスルフォネ−ト等に代表される光分解してスルホン酸を発生する化合物。（２）特開昭６１−１６６５４４号公報等に記載のジスルホン化合物。（３）Ｖ．Ｎ．Ｒ．Ｐｉｌｌａｉ，Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，（１），１（１９８０）；Ａ．Ａｂａｄ  ｅｔ  ａｌ，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．，（４７）４５５５（１９７１）；Ｄ．Ｈ．Ｒ．Ｂａｒｔｏｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，（Ｃ），３２９（１９７０）；米国特許第３，７７９，７７８号；及び欧州特許第１２６，７１２号等に記載の光により酸を発生する化合物。
【０１３５】
繰り返し単位（Ｂ）は、活性光線又は放射線の照射により酸アニオンへと変換される構造部位を備えていることが好ましい。例えば、上記一般式（Ｂ１）〜（Ｂ３）におけるＡは、活性光線又は放射線の照射により酸アニオンへと変換される構造部位であることが好ましい。
【０１３６】
即ち、繰り返し単位（Ｂ）は、活性光線又は放射線の照射により樹脂の側鎖に酸アニオンを生じる構造であることがより好ましい。このような構造を採用すると、発生した酸アニオンの拡散が抑制され、解像度及びラフネス特性等を更に向上させることが可能となる。
【０１３７】
一般式（Ｂ１）における部位−Ｘ１−Ａ、一般式（Ｂ２）における部位−Ｘ２−Ａ、及び一般式（Ｂ３）における部位−Ｘ３−Ａの各々は、下記一般式（Ｌ１）、（Ｌ２）及び（Ｌ３）の何れかにより表されることが好ましい。
【０１３８】
−Ｘ１１−Ｌ１１−Ｘ１２−Ａｒ１−Ｘ１３−Ｌ１２−Ｚ１  （Ｌ１）
−Ａｒ２−Ｘ２１−Ｌ２１−Ｘ２２−Ｌ２２−Ｚ２  （Ｌ２）
−Ｘ３１−Ｌ３１−Ｘ３２−Ｌ３２−Ｚ３  （Ｌ３）
【０１３９】
まず、一般式（Ｌ１）により表される部位について説明する。
Ｘ１１は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−（Ｒは水素原子若しくはアルキル基）、２価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を表す。
Ｘ１２及びＸ１３は、各々独立に、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−（Ｒは水素原子若しくはアルキル基）、２価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を表す。
【０１４０】
Ｒのアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。また、Ｒのアルキル基は、置換基を更に有していてもよい。このアルキル基は、炭素数が２０以下であることが好ましく、炭素数が８以下であることがより好ましく、炭素数が３以下であることが更に好ましい。このようなアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。Ｒとしては、水素原子、メチル基又はエチル基が特に好ましい。
【０１４１】
なお、２価の窒素含有非芳香族複素環基とは、少なくとも１個の窒素原子を有する、好ましくは３〜８員の非芳香族複素環基を意味する。
【０１４２】
Ｘ１１は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−（Ｒは水素原子若しくはアルキル基）、又は、これらを組み合わせた基であることがより好ましく、−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＲ−（Ｒは水素原子若しくはアルキル基）であることが特に好ましい。
【０１４３】
Ｌ１１は、アルキレン基、アルケニレン基、２価の脂肪族炭化水素環基、又はこれらの２以上を組み合わせた基を表す。上記の組み合わせた基において、組み合わされる２以上の基は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。また、これら基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−（Ｒは水素原子若しくはアルキル基）、２価の窒素含有非芳香族複素環基、２価の芳香環基、又は、これらを組み合わせた基を介して連結されていてもよい。
【０１４４】
Ｌ１１のアルキレン基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルキレン基としては、炭素数が１〜８のものが好ましく、炭素数１〜６のものがより好ましく、炭素数が１〜４のものが更に好ましい。
【０１４５】
Ｌ１１のアルケニレン基としては、例えば、上記のアルキレン基の任意の位置に二重結合を備えた基が挙げられる。
【０１４６】
Ｌ１１としての２価の脂肪族炭化水素環基は、単環型であってもよく、多環型であってもよい。この２価の脂肪族炭化水素環基としては、炭素数が５〜１２のものが好ましく、炭素数が６〜１０のものがより好ましい。
【０１４７】
連結基としての２価の芳香環基は、アリーレン基であってもよく、ヘテロアリーレン基であってもよい。この芳香環基は、炭素数が６〜１４であることが好ましい。この芳香環基は、置換基を更に有していてもよい。
【０１４８】
また、連結基としての−ＮＲ−及び２価の窒素含有非芳香族複素環基は、例えば、上述したＸ１１における各々と同様である。
【０１４９】
Ｌ１１としては、アルキレン基、２価の脂肪族炭化水素環基、又は、−ＯＣＯ−、−Ｏ−若しくは−ＣＯＮＨ−を介してアルキレン基と２価の脂肪族炭化水素環基とを組み合わせた基（例えば、−アルキレン基−Ｏ−アルキレン基−、−アルキレン基−ＯＣＯ−アルキレン基−若しくは−２価の脂肪族炭化水素環基−Ｏ−アルキレン基−、−アルキレン基−ＣＯＮＨ−アルキレン基−）が特に好ましい。
【０１５０】
Ｘ１２及びＸ１３における−ＮＲ−及び２価の窒素含有非芳香族複素環基としては、上述したＸ１１における各々と同様の具体例が挙げられ、好ましい例も同様である。
【０１５１】
Ｘ１２としては、単結合、−Ｓ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、又はこれらを組み合わせた基がより好ましく、単結合、−Ｓ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＳＯ２−が特に好ましい。
【０１５２】
Ｘ１３としては、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、又は、これらを組み合わせた基がより好ましく、−ＯＳＯ２−が特に好ましい。
【０１５３】
Ａｒ１は、２価の芳香環基を表す。２価の芳香環基は、アリーレン基であってもよく、ヘテロアリーレン基であってもよい。この２価の芳香環基は、置換基を更に有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基及びアリール基が挙げられる。
【０１５４】
Ａｒ１としては、置換基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリーレン基、又は、炭素数６〜１８のアリーレン基と炭素数１〜４のアルキレンよを組み合わせたアラルキレン基がより好ましく、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、又は、フェニル基で置換されたフェニレン基が特に好ましい。
【０１５５】
Ｌ１２は、アルキレン基、アルケニレン基、２価の脂肪族炭化水素環基、２価の芳香環基、又はこれらの２以上を組み合わせた基を表し、これらの基は、水素原子の一部又は全部が、フッ素原子、フッ化アルキル基、ニトロ基、及びシアノ基から選択される置換基で置換されている。上記の組み合わせた基において、組み合わされる２以上の基は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。また、これら基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−（Ｒは水素原子若しくはアルキル基）、２価の窒素含有非芳香族複素環基、２価の芳香環基、又は、これらを組み合わせた基を介して連結されていてもよい。
【０１５６】
Ｌ１２としては、水素原子の一部又は全部が、フッ素原子若しくはフッ化アルキル基（より好ましくはペルフルオロアルキル基）で置換された、アルキレン基、２価の芳香環基、又は、これらを組み合わせた基がより好ましく、水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された、アルキレン基又は２価の芳香環基が特に好ましい。Ｌ１２としては、水素原子数の３０〜１００％がフッ素原子で置換されたアルキレン基又は２価の芳香環基が特に好ましい。
【０１５７】
Ｌ１２のアルキレン基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルキレン基は、炭素数が１〜６であることが好ましく、炭素数が１〜４であることがより好ましい。
【０１５８】
Ｌ１２のアルケニレン基としては、例えば、上記アルキレン基の任意の位置に二重結合を備えた基が挙げられる。
【０１５９】
Ｌ１２の２価の脂肪族炭化水素環基は、単環型であってもよく、多環型であってもよい。この２価の脂肪族炭化水素環基としては、炭素数が３〜１７のものが好ましい。
【０１６０】
Ｌ１２の２価の芳香環基としては、例えば、先にＬ１１における連結基として説明したのと同様のものが挙げられる。
【０１６１】
また、Ｌ１２における連結基の−ＮＲ−及び２価の窒素含有非芳香族複素環基としては、上述したＸ１１における各々と同様の具体例が挙げられ、好ましい例も同様である。
【０１６２】
Ｚ１は、活性光線又は放射線の照射によりスルホン酸基となる部位を表し、具体的には、例えば、上記式（ＺＩ）により表される構造が挙げられる。
【０１６３】
次に、一般式（Ｌ２）により表される部位について説明する。
Ａｒ２は、２価の芳香環基を表す。２価の芳香環基は、アリーレン基であってもよく、ヘテロアリーレン基であってもよい。これら２価の芳香環基は、炭素数が６〜１８であることが好ましい。これら２価の芳香環基は、置換基を更に有していてもよい。
【０１６４】
Ｘ２１は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−（Ｒは水素原子若しくはアルキル基）、２価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を表す。
Ｘ２１における−ＮＲ−及び２価の窒素含有非芳香族複素環基としては、例えば、先にＸ１１について説明したのと同様のものが挙げられる。
【０１６５】
Ｘ２１としては、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、又は、これらを組み合わせた基がより好ましく、−Ｏ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＳＯ２−が特に好ましい。
【０１６６】
Ｘ２２は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−（Ｒは水素原子若しくはアルキル基）、２価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を表す。Ｘ２２における−ＮＲ−及び２価の窒素含有非芳香族複素環基としては、例えば、先にＸ１１について説明したのと同様のものが挙げられる。
【０１６７】
Ｘ２２としては、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、又は、これらを組み合わせた基がより好ましく、−Ｏ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＳＯ２−が特に好ましい。
【０１６８】
Ｌ２１は、単結合、アルキレン基、アルケニレン基、２価の脂肪族炭化水素環基、２価の芳香環基、又はこれらの２以上を組み合わせた基を表す。上記の組み合わせた基において、組み合わされる２以上の基は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。また、これら基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−（Ｒは水素原子若しくはアルキル基）、２価の窒素含有非芳香族複素環基、２価の芳香環基、又は、これらを組み合わせた基を介して連結されていてもよい。
【０１６９】
Ｌ２１のアルキレン基、アルケニレン基、及び２価の脂肪族炭化水素環基としては、例えば、先にＬ１１における各々について説明したのと同様のものが挙げられる。
【０１７０】
Ｌ２１の２価の芳香環基は、アリーレン基であってもよく、ヘテロアリーレン基であってもよい。この２価の芳香環基は、炭素数が６〜１４であることが好ましい。
【０１７１】
Ｌ２１における−ＮＲ−及び２価の窒素含有非芳香族複素環基としては、例えば、先にＸ１１について説明したのと同様のものが挙げられる。
【０１７２】
Ｌ２１としては、単結合、アルキレン基、２価の脂肪族炭化水素環基、２価の芳香環基、これらの２以上を組み合わせた基（例えば、−アルキレン基−２価の芳香環基−若しくは−２価の脂肪族炭化水素環基−アルキレン基−）、又は、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｏ−及び−Ｓ−等の連結基を介してこれらの２以上を組み合わせた基（例えば、−アルキレン基−ＯＣＯ−２価の芳香環基−、−アルキレン基−Ｓ−２価の芳香環基−、若しくは、−アルキレン基−Ｏ−アルキレン基−２価の芳香環基−）が特に好ましい。
【０１７３】
Ｌ２２は、アルキレン基、アルケニレン基、２価の脂肪族炭化水素環基、２価の芳香環基、又はこれらの２以上を組み合わせた基を表し、これらの基は、水素原子の一部又は全部が、フッ素原子、フッ化アルキル基、ニトロ基、及びシアノ基から選択される置換基で置換されていてもよい。上記の組み合わせた基において、組み合わされる２以上の基は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。また、これら基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−（Ｒは水素原子若しくはアルキル基）、２価の窒素含有非芳香族複素環基、２価の芳香環基、又は、これらを組み合わせた基を介して連結されていてもよい。
【０１７４】
Ｌ２２としては、水素原子の一部又は全部が、フッ素原子又はフッ化アルキル基（より好ましくはペルフルオロアルキル基）で置換された、アルキレン基、２価の芳香環基、又はこれらを組み合わせた基がより好ましく、水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された、アルキレン基又は２価の芳香環基が特に好ましい。
【０１７５】
Ｌ２２により表わされるアルキレン基、アルケニレン基、基脂肪族炭化水素環基、２価の芳香環基、及び、これらの２以上を組み合わせた基の具体例としては、一般式（Ｌ１）においてＬ１２として先に例示した具体例と同様の基が挙げられる。
【０１７６】
また、Ｌ２２における連結基の−ＮＲ−及び２価の窒素含有非芳香族複素環基としては、上述したＸ１１における各々と同様の具体例が挙げられ、好ましい例も同様である。
【０１７７】
Ｚ２は、活性光線又は放射線の照射によりスルホン酸基となる部位を表す。Ｚ２の具体例としては、先にＺ１について説明したのと同様のものが挙げられる。
【０１７８】
続いて、一般式（Ｌ３）により表される部位について説明する。
Ｘ３１及びＸ３２は、各々独立に、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−（Ｒは水素原子若しくはアルキル基）、２価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を表す。
Ｘ３１及びＸ３２の各々における−ＮＲ−及び２価の窒素含有非芳香族複素環基としては、例えば、先にＸ１１について説明したのと同様のものが挙げられる。
【０１７９】
Ｘ３１としては、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−（Ｒは水素原子若しくはアルキル基）、又は、これらを組み合わせた基がより好ましく、単結合、−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＲ−（Ｒは水素原子若しくはアルキル基）が特に好ましい。
【０１８０】
Ｘ３２としては、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、２価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基がより好ましく、−Ｏ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＳＯ２−が特に好ましい。
【０１８１】
Ｌ３１は、単結合、アルキレン基、アルケニレン基、２価の脂肪族炭化水素環基、２価の芳香環基、又はこれらの２以上を組み合わせた基を表す。上記の組み合わせた基において、組み合わされる２以上の基は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。また、これら基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−（Ｒは水素原子若しくはアルキル基）、２価の窒素含有非芳香族複素環基、２価の芳香環基、又は、これらを組み合わせた基を介して連結されていてもよい。
【０１８２】
Ｌ３１のアルキレン基、アルケニレン基、２価の脂肪族炭化水素環基、及び２価の芳香環基としては、例えば、先にＬ２１について説明したのと同様のものが挙げられる。
【０１８３】
また、Ｌ３１における連結基の−ＮＲ−及び２価の窒素含有非芳香族複素環基としては、上述したＸ１１における各々と同様の具体例が挙げられ、好ましい例も同様である。
【０１８４】
Ｌ３２は、アルキレン基、アルケニレン基、２価の脂肪族炭化水素環基、２価の芳香環基、又は、これらの２以上を組み合わせた基を表す。上記の組み合わせた基において、組み合わされる２以上の基は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。また、これら基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−（Ｒは水素原子若しくはアルキル基）、２価の窒素含有非芳香族複素環基、２価の芳香環基、又は、これらを組み合わせた基を介して連結されていてもよい。
【０１８５】
Ｌ３２のアルキレン基、アルケニレン基、２価の脂肪族炭化水素環基、２価の芳香環基、又は、これらの２以上を組み合わせた基は、水素原子の一部又は全部が、フッ素原子、フッ化アルキル基、ニトロ基、及びシアノ基から選択される置換基で置換されていることが好ましい。
【０１８６】
Ｌ３２としては、水素原子の一部又は全部が、フッ素原子若しくはフッ化アルキル基（より好ましくはペルフルオロアルキル基）で置換された、アルキレン基、２価の芳香環基、又はこれらを組み合わせた基がより好ましく、水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された、アルキレン基又は２価の芳香環基が特に好ましい。
【０１８７】
Ｌ３２のアルキレン基、アルケニレン基、２価の脂肪族炭化水素環基、２価の芳香環基、及び、これらの２以上を組み合わせた基としては、例えば、先にＬ１２について説明したのと同様のものが挙げられる。Ｌ３２における連結基の−ＮＲ−及び２価の窒素含有非芳香族複素環基としては、上述したＸ１１における各々と同様の具体例が挙げられ、好ましい例も同様である。
【０１８８】
また、Ｘ３が単結合でありかつＬ３１が芳香環基である場合において、Ｒ３２がＬ３１の芳香環基と環を形成する場合、Ｒ３２により表わされるアルキレン基は、炭素数が１〜８であることが好ましく、炭素数が１〜４のものがより好ましく、炭素数が１〜２のものが更に好ましい。
【０１８９】
Ｚ３は、活性光線又は放射線の照射により、イミド酸基又はメチド酸基となるオニウム塩を表す。Ｚ３により表わされるオニウム塩としては、スルホニウム塩あるいはヨードニウム塩が好ましく、下記一般式（ＺＩＩＩ）又は（ＺＩＶ）により表される構造が好ましい。
【０１９０】
【化２４】
0005740168.tif 000031
【０１９１】
一般式（ＺＩＩＩ）及び（ＺＩＶ）中、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５は、各々独立に、−ＣＯ−又は−ＳＯ２−を表し、より好ましくは、−ＳＯ２−である。
【０１９２】
Ｒｚ１、Ｒｚ２及びＲｚ３は、各々独立に、アルキル基、１価の脂肪族炭化水素環基、アリール基、又はアラルキル基を表す。水素原子の一部又は全部がフッ素原子又はフルオロアルキル基（より好ましくはペルフルオロアルキル基）で置換された態様がより好ましい。
【０１９３】
Ｒｚ１、Ｒｚ２及びＲｚ３のアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルキル基は、炭素数が１〜８であることが好ましく、炭素数が１〜６であることがより好ましく、炭素数が１〜４であることが更に好ましい。
【０１９４】
Ｒｚ１、Ｒｚ２及びＲｚ３の１価の脂肪族炭化水素環基は、炭素数が３〜１０であることが好ましく、炭素数が３〜６であることがより好ましい。
【０１９５】
Ｒｚ１、Ｒｚ２及びＲｚ３のアリール基は、炭素数が６〜１８であることが好ましく、炭素数が６〜１０のアリール基であることがより好ましい。このアリール基としては、フェニル基が特に好ましい。
【０１９６】
Ｒｚ１、Ｒｚ２及びＲｚ３のアラルキル基の好ましい例としては、炭素数１〜８のアルキレン基と上記アリール基とが結合したものが挙げられる。炭素数１〜６のアルキレン基と上記アリール基とが結合してなるアラルキル基がより好ましく、炭素数１〜４のアルキレン基と上記アリール基とが結合してなるアラルキル基が特に好ましい。
【０１９７】
Ａ＋は、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表す。Ａ＋の好ましい例としては、一般式（ＺＩ）におけるスルホニウムカチオン又は一般式（ＺＩＩ）におけるヨードニウムカチオン構造が挙げられる。
【０１９８】
以下に繰り返し単位（Ｂ）の具体例を挙げるが、本発明の範囲は、これらに限定されるものではない。
【０１９９】
【化２５】
0005740168.tif 000032
【０２００】
【化２６】
0005740168.tif 000033
【０２０１】
【化２７】
0005740168.tif 000034
【０２０２】
【化２８】
0005740168.tif 000035
【０２０３】
【化２９】
0005740168.tif 000036
【０２０４】
上記樹脂は、下記一般式（Ａ１）により表される繰り返し単位及び下記一般式（Ａ２）により表される繰り返し単位の少なくとも一方を更に含んでいることが好ましい。ここで、一般式（Ａ２）により表される繰り返し単位は、上記繰り返し単位（Ａ）以外の繰り返し単位である。
【０２０５】
【化３０】
0005740168.tif 000037
【０２０６】
一般式（Ａ１）中、ｍは、０〜４の整数を表す。ｎは、ｍ＋ｎ≦５なる関係を満足する１〜５の整数を表す。Ｓ１は、置換基（水素原子を除く）を表し、ｍ≧２の場合には、複数の前記Ｓ１は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。Ａ１は、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表し、ｎ≧２の場合には、複数の前記Ａ１は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
【０２０７】
一般式（Ａ２）中、Ｘは、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、シクロアルキルオキシ基、アリール基、カルボキシ基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。Ａ２は、酸の作用により脱離する基を表す。
【０２０８】
まず、一般式（Ａ１）により表される繰り返し単位について説明する。
ｍは、上述したように、０〜４の整数である。ｍは、好ましくは０〜２であり、より好ましくは０又は１であり、特に好ましくは０である。
ｎは、上述したように、ｍ＋ｎ≦５なる関係を満足する１〜５の整数である。ｎは、好ましくは１又は２であり、特に好ましくは１である。
【０２０９】
Ｓ１は、上述したように、置換基（水素原子を除く）を表す。この置換基としては、例えば、先に説明した一般式（Ｉ）においてＡＲが有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
【０２１０】
Ａ１は、上述したように、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。Ａ１が酸の作用により脱離する基である場合、一般式（Ａ１）により表される繰り返し単位は、酸分解性基を含んだ繰り返し単位である。Ａ１が水素原子である場合、この繰り返し単位は、酸分解性基を含まない繰り返し単位である。
【０２１１】
酸の作用により脱離する基としては、例えば、ｔ−ブチル基及びｔ−アミル基等の３級アルキル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニルメチル基、並びに、式−Ｃ（Ｌ１）（Ｌ２）−Ｏ−Ｚ２により表されるアセタール基が挙げられる。
【０２１２】
以下、式−Ｃ（Ｌ１）（Ｌ２）−Ｏ−Ｚ２により表されるアセタール基について説明する。式中、Ｌ１及びＬ２は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアラルキル基を表す。Ｚ２は、アルキル基、シクロアルキル基又はアラルキル基を表す。なお、Ｚ２とＬ１とは、互いに結合して、５員又は６員環を形成していてもよい。
【０２１３】
アルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
直鎖アルキル基としては、炭素数が１〜３０のものが好ましく、炭素数が１〜２０のものがより好ましい。このような直鎖アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基及びｎ−デカニル基が挙げられる。
【０２１４】
分岐鎖アルキル基としては、炭素数が３〜３０のものが好ましく、炭素数が３〜２０のものがより好ましい。このような分岐鎖アルキル基としては、例えば、ｉ−プロピル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｉ−ペンチル基、ｔ−ペンチル基、ｉ−ヘキシル基、ｔ−ヘキシル基、ｉ−ヘプチル基、ｔ−ヘプチル基、ｉ−オクチル基、ｔ−オクチル基、ｉ−ノニル基及びｔ−デカノイル基が挙げられる。
【０２１５】
これらアルキル基は、置換基を更に有していてもよい。この置換基としては、例えば、水酸基；フッ素、塩素、臭素及びヨウ素原子等のハロゲン原子；ニトロ基；シアノ基；アミド基；スルホンアミド基；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、ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基及びドデシル基等のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基及びブトキシ基等のアルコキシ基；メトキシカルボニル基及びエトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；ホルミル基、アセチル基及びベンゾイル基等のアシル基；アセトキシ基及びブチリルオキシ基等のアシロキシ基、並びにカルボキシ基が挙げられる。
【０２１６】
アルキル基としては、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、シクロヘキシルエチル基、フェニルメチル基又はフェニルエチル基が特に好ましい。
【０２１７】
シクロアルキル基は、単環型であってもよく、多環型であってもよい。後者の場合、シクロアルキル基は、有橋式であってもよい。即ち、この場合、シクロアルキル基は、橋かけ構造を有していてもよい。なお、シクロアルキル基中の炭素原子の一部は、酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
【０２１８】
単環型のシクロアルキル基としては、炭素数３〜８のものが好ましい。このようなシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロブチル基及びシクロオクチル基が挙げられる。
【０２１９】
多環型のシクロアルキル基としては、例えば、ビシクロ、トリシクロ又はテトラシクロ構造を有する基が挙げられる。多環型のシクロアルキル基としては、炭素数が６〜２０のものが好ましい。このようなシクロアルキル基としては、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトシクロドデシル基及びアンドロスタニル基が挙げられる。
【０２２０】
Ｌ１、Ｌ２及びＺ２におけるアラルキル基としては、例えば、ベンジル基及びフェネチル基等の炭素数が７〜１５のものが挙げられる。
【０２２１】
これらアラルキル基は、置換基を更に有していてもよい。この置換基としては、好ましくは、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、アシル基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基及びアラルキルチオ基が挙げられる。置換基を有するアラルキル基としては、例えば、アルコキシベンジル基、ヒドロキシベンジル基及びフェニルチオフェネチル基が挙げられる。なお、これらアラルキル基が有し得る置換基の炭素数は、好ましくは１２以下である。
【０２２２】
Ｚ２とＬ１とが互いに結合して形成し得る５員又は６員環としては、例えば、テトラヒドロピラン環及びテトラヒドロフラン環が挙げられる。これらのうち、テトラヒドロピラン環が特に好ましい。
【０２２３】
Ｚ２は、直鎖又は分岐鎖状のアルキル基であることが好ましい。これにより、本発明の効果が一層顕著になる。
【０２２４】
以下に、一般式（Ａ１）により表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
【０２２５】
【化３１】
0005740168.tif 000038
【０２２６】
【化３２】
0005740168.tif 000039
【０２２７】
【化３３】
0005740168.tif 000040
【０２２８】
次に、一般式（Ａ２）により表される繰り返し単位について説明する。この繰り返し単位は、後述するように、酸分解性基を備えている。
【０２２９】
Ｘは、上述したように、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、シクロアルキルオキシ基、アリール基、カルボキシ基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。これら基又は原子の具体例としては、例えば、先に一般式（Ｉ）におけるＲ１について説明したのと同様のものが挙げられる。
【０２３０】
Ａ２は、上述したように、酸の作用により脱離する基を表す。即ち、（Ａ２）により表される繰り返し単位は、酸分解性基として、「−ＣＯＯＡ２」により表される基を備えている。Ａ２としては、例えば、先に一般式（Ａ１）におけるＡ１について説明したのと同様のものが挙げられる。
【０２３１】
以下に、一般式（Ａ２）により表される繰り返し単位に対応したモノマーの具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
【０２３２】
【化３４】
0005740168.tif 000041
【０２３３】
【化３５】
0005740168.tif 000042
【０２３４】
【化３６】
0005740168.tif 000043
【０２３５】
以下に、一般式（Ａ２）により表される繰り返し単位の構造の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
【０２３６】
【化３７】
0005740168.tif 000044
【０２３７】
一般式（Ａ２）により表される繰り返し単位は、ｔ−ブチルメタクリレート又はエチルシクロペンチルメタクリレートの繰り返し単位であることが好ましい。
【０２３８】
上記樹脂は、繰り返し単位（Ａ）及び繰り返し単位（Ｂ）の他に、下記一般式（Ａ４）により表される繰り返し単位を更に含んでいることが好ましい。このような構成を採用すると、例えば、膜質を更に向上させること及び未露光部の膜減りを更に抑制することが可能となる。
【０２３９】
【化３８】
0005740168.tif 000045
【０２４０】
一般式（Ａ４）中、Ｒ２は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数１〜４のペルフルオロ基を表す。Ｒ３は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基又はアシル基を表す。ｑは、０〜４の整数を表す。Ｗは、酸の作用により分解しない基（以下、酸安定基ともいう）を表す。
【０２４１】
Ｗの酸安定基としては、好ましくはアシル基、アルキルアミド基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基又はアリールオキシ基であり、より好ましくはアシル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基又はアリールオキシ基である。
【０２４２】
Ｗのアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基及びｔ−ブチル基等の炭素数が１〜４のものが好ましい。
【０２４３】
Ｗのシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基及びアダマンチル基等の炭素数が３〜１０のものが好ましい。
【０２４４】
Ｗのアルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基、アリル基及びブテニル基等の炭素数が２〜４のものが好ましい。
【０２４５】
Ｗのアリール基としては、フェニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル基、ナフチル基及びアントリル基等の炭素数が６〜１４のものが好ましい。
【０２４６】
Ｗのアシル基、アルキルアミド基、アルキルカルボニルオキシ基及びアルキルオキシ基におけるアルキル基としては、上記Ｗのアルキル基で挙げたものと同様のものを挙げることができる。
Ｗのシクロアルキルオキシ基におけるシクロアルキル基としては、上記Ｗのシクロアルキル基で挙げたものと同様のものを挙げることができる。
Ｗのアリールオキシ基、アリールアミドメチル基及びアリールアミド基としては、上記Ｗのアリール基で挙げたものと同様のものを挙げることができる。
【０２４７】
Ｗは、一般式（Ａ４）に示したように、スチレン骨格中のベンゼン環に含まれる任意の水素原子を置換し得る。Ｗの置換位置は特に制限されないが、好ましくはメタ位又はパラ位であり、特に好ましくはパラ位である。
【０２４８】
以下に、一般式（Ａ４）により表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定するものではない。
【０２４９】
【化３９】
0005740168.tif 000046
【０２５０】
上記樹脂は、繰り返し単位（Ａ）及び繰り返し単位（Ｂ）の他に、下記一般式（ａ１）〜（ａ５）のいずれかで表される繰り返し単位を更に含んでいても良い。
【０２５１】
【化４０】
0005740168.tif 000047
【０２５２】
ｊ１、ｊ２、ｊ３、ｊ４及びｊ５は、各々独立して、０〜３の整数を表す。
【０２５３】
ｊ１、ｊ２、ｊ３、ｊ４及びｊ５は、各々独立して、０〜２の整数であることが好ましく、０又は１であることがより好ましい。
【０２５４】
以下に、一般式（ａ１）〜（ａ５）のいずれかで表される繰り返し単位の具体例を示すが、これに限定されるものではない。
【０２５５】
【化４１】
0005740168.tif 000048
【０２５６】
上記樹脂は、繰り返し単位（Ａ）及び繰り返し単位（Ｂ）の他に、酸の作用により分解しない（メタ）アクリル酸誘導体からなる繰り返し単位を更に含んでいてもよい。以下にその具体例を挙げるが、これらに限定するものではない。
【０２５７】
【化４２】
0005740168.tif 000049
【０２５８】
上記樹脂は、繰り返し単位（Ａ）及び繰り返し単位（Ｂ）の他に、式−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ１−Ｒ０により表される酸分解性基を備えた繰り返し単位を更に含んでいてもよい。ここで、Ｘ１は、酸素原子、硫黄原子、−ＮＨ−、−ＮＨＳＯ２−又は−ＮＨＳＯ２ＮＨ−を表す。Ｒ０は、酸の作用により脱離する基であり、例えば、ｔ−ブチル基及びｔ−アミル基等の３級アルキル基、イソボロニル基、１−エトキシエチル基、１−ブトキシエチル基、１−イソブトキシエチル基及び１−シクロヘキシロキシエチル基等の１−アルコキシエチル基、１−メトキシメチル基及び１−エトキシメチル基等のアルコキシメチル基、３−オキソアルキル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキルシリルエステル基、３−オキソシクロヘキシルエステル基、２−メチル−２−アダマンチル基、並びにメバロニックラクトン残基が挙げられる。
【０２５９】
また、上記樹脂は、更に、アルカリ現像液の作用で分解しアルカリ現像液中への溶解速度が増大する基を有する繰り返し単位を有していても良い。
アルカリ現像液の作用で分解しアルカリ現像液中への溶解速度が増大する基としては、ラクトン構造、フェニルエステル構造などが挙げられる。
繰り返し単位としては、下記一般式（ＡＩＩ）で表される繰り返し単位がより好ましい。
【０２６０】
【化４３】
0005740168.tif 000050
【０２６１】
一般式（ＡＩＩ）中、
Ｒｂ０は、水素原子、ハロゲン原子又は置換基を有していてもよいアルキル基（好ましくは炭素数１〜４）を表す。
Ｒｂ０のアルキル基が有していてもよい好ましい置換基としては、水酸基、ハロゲン原子が挙げられる。Ｒｂ０のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。Ｒｂ０として、好ましくは、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基であり、水素原子、メチル基が特に好ましい。
【０２６２】
Ａｂは、単結合、アルキレン基、単環又は多環の脂肪族炭化水素環構造を有する２価の連結基、エーテル基、エステル基、カルボニル基、又はこれらを組み合わせた２価の連結基を表す。好ましくは、単結合、−Ａｂ１−ＣＯ２−で表される２価の連結基である。
【０２６３】
Ａｂ１は、直鎖又は分岐アルキレン基、単環又は多環の脂肪族炭化水素環基であり、好ましくはメチレン基、エチレン基、シクロヘキシレン基、アダマンチレン基、ノルボルニレン基である。
Ｖは、アルカリ現像液の作用で分解しアルカリ現像液中への溶解速度が増大する基を表す。好ましくはエステル結合を有する基であり、中でもラクトン構造を有する基がより好ましい。
ラクトン構造を有する基としては、ラクトン構造を有していればいずれでも用いることができるが、好ましくは５〜７員環ラクトン構造であり、５〜７員環ラクトン構造にビシクロ構造、スピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環しているものが好ましい。Ｖとしては下記一般式（ＬＣ１−１）〜（ＬＣ１−１７）のいずれかで表されるラクトン構造を有する基がより好ましい。また、樹脂は、ラクトン構造が主鎖に直接結合した繰り返し単位を含有していてもよい。好ましいラクトン構造としては（ＬＣ１−１）、（ＬＣ１−４）、（ＬＣ１−５）、（ＬＣ１−６）、（ＬＣ１−１３）、（ＬＣ１−１４）である。
【０２６４】
【化４４】
0005740168.tif 000051
【０２６５】
ラクトン構造部分は、置換基（Ｒｂ２）を有していても有していなくてもよい。好ましい置換基（Ｒｂ２）としては、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数４〜７の１価の脂肪族炭化水素環基、炭素数１〜８のアルコキシ基、炭素数１〜８のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、酸分解性基などが挙げられる。より好ましくは炭素数１〜４のアルキル基、シアノ基、酸分解性基である。ｎ２は、０〜４の整数を表す。ｎ２が２以上の時、複数存在する置換基（Ｒｂ２）は、同一でも異なっていてもよく、また、複数存在する置換基（Ｒｂ２）同士が結合して環を形成してもよい。
ラクトン基を有する繰り返し単位は、通常光学異性体が存在するが、いずれの光学異性体を用いてもよい。また、１種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体を混合して用いてもよい。１種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度（ｅｅ）が９０％以上のものが好ましく、より好ましくは９５％以上である。
以下に、樹脂中の繰り返し単位（Ｄ）の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。式中、Ｒｘは、Ｈ，ＣＨ３，ＣＨ２ＯＨ，又はＣＦ３を表す。
【０２６６】
【化４５】
0005740168.tif 000052
【０２６７】
【化４６】
0005740168.tif 000053
【０２６８】
なお、上記樹脂は、アルカリ現像液に対する良好な現像性を維持すべく、フェノール性水酸基及びカルボキシ基等のアルカリ可溶性基を備えた他の繰り返し単位を更に含んでいてもよい。また、膜質を更に向上させるべく、アルキルアクリレート及びアルキルメタクリレート等のモノマーから得られる疎水性の繰り返し単位を更に含んでいてもよい。
【０２６９】
〔その他の繰り返し単位〕
樹脂（Ｐ）は、上述した繰り返し単位以外の繰り返し単位であって、極性基を有する繰り返し単位を更に有していてもよい。極性基としては、水酸基、シアノ基、カルボキシル基、スルホニルイミド基、ビススルホニルイミド基、α位が電子求引性基で置換されたアルコール性水酸基（例えば、ヘキサフルオロイソプロパノール基：−Ｃ（ＣＦ３）２ＯＨ）などを挙げることができる。樹脂（Ｐ）がこのような繰り返し単位を有することにより、これにより基板密着性、現像液親和性を向上させることができる。上述した繰り返し単位以外の極性基を有する繰り返し単位は、水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位であることが好ましく、水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位であることがより好ましく、酸分解性基を有さないことが更に好ましい。水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造に於ける、脂環炭化水素構造としては、アダマンチル基、ジアマンチル基、ノルボルナン基が好ましい。水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造としては、下記一般式（ＶＩＩａ）〜（ＶＩＩｄ）で表される部分構造が好ましい。
【０２７０】
【化４７】
0005740168.tif 000054
【０２７１】
一般式（ＶＩＩａ）〜（ＶＩＩｃ）に於いて、Ｒ２ｃ〜Ｒ４ｃは、各々独立に、水素原子、水酸基又はシアノ基を表す。ただし、Ｒ２ｃ〜Ｒ４ｃの内の少なくとも１つは、水酸基又はシアノ基を表す。好ましくは、Ｒ２ｃ〜Ｒ４ｃの内の１つ又は２つが、水酸基で、残りが水素原子である。一般式（ＶＩＩａ）に於いて、更に好ましくは、Ｒ２ｃ〜Ｒ４ｃの内の２つが、水酸基で、残りが水素原子である。
一般式（ＶＩＩａ）〜（ＶＩＩｄ）で表される部分構造を有する繰り返し単位としては、下記一般式（ＡＩＩａ）〜（ＡＩＩｄ）で表される繰り返し単位を挙げることができる。
【０２７２】
【化４８】
0005740168.tif 000055
【０２７３】
一般式（ＡＩＩａ）〜（ＡＩＩｄ）に於いて、Ｒ１ｃは、水素原子、メチル基、トリフロロメチル基又はヒドロキシメチル基を表す。
Ｒ２ｃ〜Ｒ４ｃは、一般式（ＶＩＩａ）〜（ＶＩＩｃ）に於ける、Ｒ２ｃ〜Ｒ４ｃと同義である。  樹脂（Ｐ）は、極性基を有する繰り返し単位を含有してもしなくても良いが、含有する場合、その含有率は、樹脂（Ｐ）中の全繰り返し単位に対し、１〜６０モル％が好ましく、より好ましくは５〜５０モル％である。
極性基を有する繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２７４】
【化４９】
0005740168.tif 000056
【０２７５】
本発明の樹脂（Ｐ）は、更に極性基を持たない環状炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位を有することができる。このような繰り返し単位としては、一般式（ＶＩＩ）で表される繰り返し単位が挙げられる。
【０２７６】
【化５０】
0005740168.tif 000057
【０２７７】
一般式（ＶＩＩ）中、Ｒ５は少なくとも一つの環状炭化水素構造を有し、極性基（水酸基やシアノ基など）を有さない炭化水素基を表す。
Ｒａは水素原子、アルキル基又は−ＣＨ２−Ｏ−Ｒａ２基を表す。式中、Ｒａ２は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。Ｒａは、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基が好ましく、水素原子、メチル基が特に好ましい。
Ｒ５が有する環状炭化水素構造には、単環式炭化水素基及び多環式炭化水素基が含まれる。好ましい単環式炭化水素基としては、炭素数３から７の単環式炭化水素基であり、より好ましくは、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。
多環式炭化水素基には環集合炭化水素基、架橋環式炭化水素基が含まれ、好ましい架橋環式炭化水素環として、ノルボルニル基、アダマンチル基、ビシクロオクタニル基、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカニル基、などが挙げられる。より好ましい架橋環式炭化水素環としてノルボニル基、アダマンチル基が挙げられる。
これらの環状炭化水素基は置換基を有していても良く、好ましい置換基としてはハロゲン原子（臭素、塩素、フッ素原子）、アルキル基（メチル、エチル、ブチル、ｔ−ブチル基）が挙げられる。上記のアルキル基は更に置換基を有していても良く、更に有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、水素原子が置換された水酸基、水素原子が置換されたアミノ基を挙げることができる。
上記水素原子を置換する置換基としては、たとえばアルキル基、１価の脂肪族炭化水素環基、アラルキル基、置換メチル基、置換エチル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基が挙げられる。好ましいアルキル基としては、炭素数１〜４のアルキル基、好ましい置換メチル基としてはメトキシメチル、メトキシチオメチル、ベンジルオキシメチル、ｔ−ブトキシメチル、２−メトキシエトキシメチル基、好ましい置換エチル基としては、１−エトキシエチル、１−メチル−１−メトキシエチル、好ましいアシル基としては、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、バレリル、ピバロイル基などの炭素数１〜６の脂肪族アシル基、アルコキシカルボニル基としては炭素数１〜４のアルコキシカルボニル基などが挙げられる。  樹脂（Ｐ）は、極性基を持たない環状炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位を含有してもしなくてもよいが、含有する場合、その含有率は、樹脂（Ｐ）中の全繰り返し単位に対し、１〜４０モル％が好ましく、より好ましくは５〜２０モル％である。
極性基を持たない環状炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。式中、Ｒａは、Ｈ、ＣＨ３、ＣＨ２ＯＨ、又はＣＦ３を表す。
【０２７８】
【化５１】
0005740168.tif 000058
【０２７９】
【化５２】
0005740168.tif 000059
【０２８０】
本発明の樹脂（Ｐ）は、上記の繰り返し構造単位以外に、ドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、更にレジストの一般的な必要な特性である解像力、耐熱性、感度等を調節する目的で様々な繰り返し構造単位を有することができる。
このような繰り返し構造単位としては、下記の単量体に相当する繰り返し構造単位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。
これにより、本発明の組成物に用いられる樹脂に要求される性能、特に、
（１）塗布溶剤に対する溶解性、
（２）製膜性（ガラス転移点）、
（３）アルカリ現像性、
（４）膜べり（親疎水性、アルカリ可溶性基選択）、
（５）未露光部の基板への密着性、
（６）ドライエッチング耐性、
等の微調整が可能となる。
【０２８１】
このような単量体として、例えばアクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、スチレン類、クロトン酸エステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を１個有する化合物等を挙げることができる。その他、無水マレイン酸、マレイミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル及びマレイロニトリルも挙げられる。
その他にも、上記種々の繰り返し構造単位に相当する単量体と共重合可能である付加重合性の不飽和化合物であれば、共重合されていてもよい。
以下に、そのような他の重合性モノマー由来の繰り返し単位の好ましい具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
【０２８２】
【化５３】
0005740168.tif 000060
【０２８３】
本発明の組成物に用いられる樹脂（Ｐ）において、各繰り返し構造単位の含有モル比はレジストのドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、更にはレジストの一般的な必要性能である解像力、耐熱性、感度等を調節するために適宜設定される。
【０２８４】
上記樹脂に占める酸分解性基を含んだ繰り返し単位の含有率は、全繰り返し単位を基準として、５〜９５モル％とすることが好ましく、１０〜６０モル％とすることがより好ましく、１５〜５０モル％とすることが特に好ましい。
【０２８５】
上記樹脂に占める繰り返し単位（Ａ）の含有率は、全繰り返し単位を基準として、１〜７０モル％とすることが好ましく、１〜５０モル％とすることがより好ましく、１〜４０モル％とすることが特に好ましい。
【０２８６】
上記樹脂に占める繰り返し単位（Ｂ）の含有率は、全繰り返し単位を基準として、０．１〜８０モル％とすることが好ましく、０．５〜６０モル％とすることがより好ましく、１〜４０モル％とすることが特に好ましい。
【０２８７】
上記樹脂が一般式（Ａ１）により表される繰り返し単位を含んでいる場合、その含有率は、全繰り返し単位を基準として、２０〜９０モル％とすることが好ましく、３０〜８５モル％とすることがより好ましく、３５〜８０モル％とすることが特に好ましい。
【０２８８】
上記樹脂が一般式（Ａ２）により表される繰り返し単位を含んでいる場合、その含有率は、全繰り返し単位を基準として、１〜９０モル％とすることが好ましく、５〜７５モル％とすることがより好ましく、１０〜６０モル％とすることが特に好ましい。
【０２８９】
上記樹脂が一般式（Ａ４）により表される繰り返し単位を含んでいる場合、その含有率は、全繰り返し単位を基準として、１〜５０モル％とすることが好ましく、１〜４０モル％とすることがより好ましく、１〜３０モル％とすることが特に好ましい。
【０２９０】
上記樹脂が一般式（ａ１）〜（ａ５）のいずれかで表される繰り返し単位を含んでいる場合、その含有率は、全繰り返し単位を基準として、１〜５０モル％とすることが好ましく、１〜４０モル％とすることがより好ましく、１〜３０モル％とすることが特に好ましい。
【０２９１】
上記樹脂が、アルカリ現像液の作用で分解しアルカリ現像液中への溶解速度が増大する基を有する繰り返し単位を含んでいる場合、その含有率は、樹脂中の全繰り返し単位に対し、０．５〜８０モル％が好ましく、より好ましくは１〜６０モル％、更に好ましくは２〜４０モル％である。
【０２９２】
上記樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、１０００〜２０００００の範囲内にあることが好ましく、１０００〜１０００００の範囲内にあることがより好ましく、１０００〜５００００の範囲内にあることが更に好ましく、１０００〜２５０００の範囲内にあることが特に好ましい。この重量平均分子量を過度に大きくすると、樹脂のアルカリに対する溶解速度及び組成物の感度が低下する場合がある。ここで「重量平均分子量」とは、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定されたポリスチレン換算値を意味している。
【０２９３】
上記樹脂の分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は、１．０〜３．０であることが好ましく、１．０〜２．５であることがより好ましく、１．０〜２．０であることが更に好ましい。
分散度の高い樹脂は、例えば、以下のようにして合成することができる。即ち、アゾ系重合開始剤を用いてラジカル重合を行うことにより、例えば、分散度１．２〜２．０の樹脂を合成することができる。また、リビングラジカル重合法を用いることにより、例えば、分散度１．０〜１．５の樹脂を合成することができる。
【０２９４】
上記樹脂は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。これら樹脂の合計量は、組成物の全固形分を基準として、通常１０〜９９質量％であり、好ましくは２０〜９９質量％であり、特に好ましくは３０〜９９質量％である。
【０２９５】
以下に、繰り返し単位（Ａ）及び繰り返し単位（Ｂ）を備えた樹脂の具体例を示すが、これらに限定するものではない。
【０２９６】
【化５４】
0005740168.tif 000061
【０２９７】
【化５５】
0005740168.tif 000062
【０２９８】
【化５６】
0005740168.tif 000063
【０２９９】
【化５７】
0005740168.tif 000064
【０３００】
【化５８】
0005740168.tif 000065
【０３０１】
＜その他の成分＞
本発明に係る組成物は、光酸発生剤、塩基性化合物、界面活性剤、溶剤、染料、光塩基発生剤、酸化防止剤及び溶剤等を更に含んでいてもよい。以下、これら成分について説明する。
【０３０２】
（光酸発生剤）
本発明に係る組成物は、繰り返し単位（Ａ）及び繰り返し単位（Ｂ）を備えた樹脂の他に、光酸発生剤を更に含んでいてもよい。
【０３０３】
光酸発生剤は、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物である。光酸発生剤としては、例えば、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、光消色剤、光変色剤、マイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物、及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。これらの例としては、スルホニウム塩及びヨードニウム塩等のオニウム塩、並びに、ビス（アルキルスルホニルジアゾメタン）等のジアゾジスルホン化合物が挙げられる。
【０３０４】
光酸発生剤の好ましい例としては、下記一般式（ＺＩ）、（ＺＩＩ）及び（ＺＩＩＩ）により表される化合物が挙げられる。
【０３０５】
【化５９】
0005740168.tif 000066
【０３０６】
上記一般式（ＺＩ）及び（ＺＩＩ）中、Ｒ２０１’、Ｒ２０２’、Ｒ２０３’、Ｒ２０４’及びＲ２０５’は、各々独立に、有機基を表す。Ｒ２０１’、Ｒ２０２’、Ｒ２０３’、Ｒ２０４’及びＲ２０５’の具体例は、それぞれ、先に活性光線又は放射線の照射により分解して酸アニオンを発生する構造部位におけるＲ２０１、Ｒ２０２、Ｒ２０３、Ｒ２０４及びＲ２０５の説明において挙げたものと同様である。
【０３０７】
Ｘ−は、非求核性アニオンを表す。Ｘ−としては、例えば、スルホン酸アニオン、ビス（アルキルスルホニル）アミドアニオン、トリス（アルキルスルホニル）メチドアニオン、ＢＦ４−、ＰＦ６−及びＳｂＦ６−が挙げられる。Ｘ−は、好ましくは、炭素原子を含んだ有機アニオンである。好ましい有機アニオンとしては、例えば、下記ＡＮ１〜ＡＮ３に示す有機アニオンが挙げられる。
【０３０８】
【化６０】
0005740168.tif 000067
【０３０９】
式ＡＮ１〜ＡＮ３中、Ｒｃ１〜Ｒｃ３は、各々独立に、有機基を表す。この有機基としては、例えば、炭素数１〜３０のものが挙げられ、好ましくは、アルキル基、アリール基、又はこれらの複数が単結合又は連結基を介して連結された基である。なお、この連結基としては、例えば、−Ｏ−、−ＣＯ２−、−Ｓ−、−ＳＯ３−及び−ＳＯ２Ｎ（Ｒｄ１）−が挙げられる。ここで、Ｒｄ１は水素原子又はアルキル基を表し、結合しているアルキル基又はアリール基と環構造を形成してもよい。
【０３１０】
Ｒｃ１〜Ｒｃ３の有機基は、１位がフッ素原子又はフロロアルキル基で置換されたアルキル基、又は、フッ素原子若しくはフロロアルキル基で置換されたフェニル基であってもよい。フッ素原子又はフロロアルキル基を含有させることにより、光照射によって発生する酸の酸性度を上昇させることが可能となる。これにより、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の感度を向上させることができる。なお、Ｒｃ１〜Ｒｃ３は、他のアルキル基及びアリール基等と結合して、環構造を形成していてもよい。
【０３１１】
光酸発生剤としては、一般式（ＺＩ）により表される構造を複数有する化合物を使用してもよい。例えば、一般式（ＺＩ）により表される化合物のＲ２０１’〜Ｒ２０３’の少なくとも１つが、一般式（ＺＩ）により表されるもう１つの化合物のＲ２０１’〜Ｒ２０３’の少なくとも１つと結合した構造を有する化合物であってもよい。
【０３１２】
以下、一般式（ＺＩＩＩ）について説明する。
一般式（ＺＩＩＩ）中、Ｒ２０６〜Ｒ２０７は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。これらアリール基、アルキル基及びシクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。
Ｒ２０６及びＲ２０７としてのアリール基の好ましい例としては、先に活性光線又は放射線の照射により分解して酸アニオンを発生する（ＺＩ−１）基におけるＲ２０１〜Ｒ２０３について列挙したのと同様の基が挙げられる。
Ｒ２０６及びＲ２０７としてのアルキル基及びシクロアルキル基の好ましい例としては、先に活性光線又は放射線の照射により分解して酸アニオンを発生する（ＺＩ−２）基におけるＲ２０１〜Ｒ２０３について列挙した直鎖、分岐又はシクロアルキル基が挙げられる。
Ｒ２０６及びＲ２０７のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。Ｒ２０６及びＲ２０７のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基（例えば炭素数１〜１５）、シクロアルキル基（例えば炭素数３〜１５）、アリール基（例えば炭素数６〜１５）、アルコキシ基（例えば炭素数１〜１５）、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を挙げることができる。
【０３１３】
光酸発生剤の他の好ましい例として、下記一般式（ＺＩＶ）、（ＺＶ）又は（ＺＶＩ）により表される化合物が挙げられる。
【０３１４】
【化６１】
0005740168.tif 000068
【０３１５】
一般式（ＺＩＶ）〜（ＺＶＩ）中、
Ａｒ３及びＡｒ４は、各々独立に、置換又は無置換のアリール基を表す。
Ｒ２０８は、一般式（ＺＶ）と（ＺＶＩ）とで各々独立して、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表している。これらアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基は、置換されていてもよく、置換されていなくてもよい。
これら基は、フッ素原子により置換されていることが好ましい。こうすると、光酸発生剤が発生する酸の強度を高めることが可能となる。
【０３１６】
Ｒ２０９及びＲ２１０は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は電子求引性基を表す。これらアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及び電子求引性基は、置換されていてもよく、置換されていなくてもよい。アルキル基、シクロアルキル基、アリール基及び電子吸引性基が有していても良い置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基（例えば炭素数１〜５）、水酸基、シアノ基、及び、ニトロ基が挙げられる。
好ましいＲ２０９としては、置換又は無置換のアリール基が挙げられる。
好ましいＲ２１０としては、電子求引性基が挙げられる。この電子求引性基としては、好ましくは、シアノ基及びフロロアルキル基が挙げられる。
【０３１７】
Ａは、アルキレン基、アルケニレン基又はアリーレン基を表す。これらアルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基は、置換基を有していてもよい。
Ａｒ３、Ａｒ４、Ｒ２０８、Ｒ２０９及びＲ２１０のアリール基の具体例としては、上記一般式（ＺＩ−１）におけるＲ２０１、Ｒ２０２及びＲ２０３としてのアリール基の具体例と同様のものを挙げることができる。
Ｒ２０８、Ｒ２０９及びＲ２１０のアルキル基及びシクロアルキル基の具体例としては、それぞれ、上記一般式（ＺＩ−２）におけるＲ２０１、Ｒ２０２及びＲ２０３としてのアルキル基及びシクロアルキル基の具体例と同様のものを挙げることができる。
Ａのアルキレン基としては、炭素数１〜１２のアルキレン（例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基など）を、Ａのアルケニレン基としては、炭素数２〜１２のアルケニレン基（例えば、エチニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基など）を、Ａのアリーレン基としては、炭素数６〜１０のアリーレン基（例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基など）を、それぞれ挙げることができる。
【０３１８】
なお、光酸発生剤として、一般式（ＺＶＩ）により表される構造を複数有する化合物も好ましい。このような化合物としては、例えば、一般式（ＺＶＩ）により表される化合物のＲ２０９又はＲ２１０と、一般式（ＺＶＩ）により表されるもう一つの化合物のＲ２０９又はＲ２１０とが互いに結合した構造を有する化合物が挙げられる。
【０３１９】
光酸発生剤としては、一般式（ＺＩ）〜（ＺＩＩＩ）により表される化合物がより好ましく、一般式（ＺＩ）により表される化合物が更に好ましい。
【０３２０】
光酸発生剤の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
【０３２１】
【化６２】
0005740168.tif 000069
【０３２２】
【化６３】
0005740168.tif 000070
【０３２３】
【化６４】
0005740168.tif 000071
【０３２４】
【化６５】
0005740168.tif 000072
【０３２５】
【化６６】
0005740168.tif 000073
【０３２６】
【化６７】
0005740168.tif 000074
【０３２７】
【化６８】
0005740168.tif 000075
【０３２８】
【化６９】
0005740168.tif 000076
【０３２９】
【化７０】
0005740168.tif 000077
【０３３０】
【化７１】
0005740168.tif 000078
【０３３１】
【化７２】
0005740168.tif 000079
【０３３２】
【化７３】
0005740168.tif 000080
【０３３３】
【化７４】
0005740168.tif 000081
【０３３４】
【化７５】
0005740168.tif 000082
【０３３５】
【化７６】
0005740168.tif 000083
【０３３６】
【化７７】
0005740168.tif 000084
【０３３７】
また、本発明に係る組成物は、光酸発生剤として、活性光線又は放射線の照射によりカルボン酸を発生する化合物を更に含んでいてもよい。このような化合物としては、例えば、以下のものが挙げられる。
【０３３８】
【化７８】
0005740168.tif 000085
【０３３９】
【化７９】
0005740168.tif 000086
【０３４０】
【化８０】
0005740168.tif 000087
【０３４１】
これら光酸発生剤の分子量は、例えば１００〜１５００の範囲内にあり、典型的には２００〜１０００の範囲内にある。
【０３４２】
なお、光酸発生剤は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。後者の場合、水素原子を除く全原子数が２以上異なる２種の有機酸を発生する化合物を組み合わせることが好ましい。
【０３４３】
本発明に係る組成物が光酸発生剤を更に含んでいる場合、その含量は、組成物の全固形分を基準として、好ましくは０．１〜４０質量％であり、より好ましくは０．５〜３０質量％であり、更に好ましくは１〜２０質量％である。
【０３４４】
（塩基性化合物）
本発明に係る組成物は、塩基性化合物を更に含んでいてもよい。塩基性化合物は、好ましくは、フェノールと比較して塩基性がより強い化合物である。また、この塩基性化合物は、有機塩基性化合物であることが好ましく、含窒素塩基性化合物であることが更に好ましい。
【０３４５】
使用可能な含窒素塩基性化合物は特に限定されないが、例えば、以下の（１）〜（５）に分類される化合物を用いることができる。
【０３４６】
（１）下記一般式（ＢＳ−１）により表される化合物
【０３４７】
【化８１】
0005740168.tif 000088
【０３４８】
一般式（ＢＳ−１）中、
Ｒは、各々独立に、水素原子又は有機基を表す。但し、３つのＲのうち少なくとも１つは有機基である。この有機基は、直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、単環若しくは多環のシクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基である。
【０３４９】
Ｒとしてのアルキル基の炭素数は、特に限定されないが、通常１〜２０であり、好ましくは１〜１２である。
Ｒとしてのシクロアルキル基の炭素数は、特に限定されないが、通常３〜２０であり、好ましくは５〜１５である。
【０３５０】
Ｒとしてのアリール基の炭素数は、特に限定されないが、通常６〜２０であり、好ましくは６〜１０である。具体的には、フェニル基及びナフチル基等が挙げられる。
Ｒとしてのアラルキル基の炭素数は、特に限定されないが、通常７〜２０であり、好ましくは７〜１１である。具体的には、ベンジル基等が挙げられる。
【０３５１】
Ｒとしてのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基は、水素原子が置換基により置換されていてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルカルボニルオキシ基及びアルキルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【０３５２】
なお、一般式（ＢＳ−１）により表される化合物では、Ｒのうち少なくとも２つが有機基であることが好ましい。
【０３５３】
一般式（ＢＳ−１）により表される化合物の具体例としては、トリ−ｎ−ブチルアミン、トリ−ｎ−ペンチルアミン、トリ−ｎ−オクチルアミン、トリ−ｎ−デシルアミン、トリイソデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、ジデシルアミン、メチルオクタデシルアミン、ジメチルウンデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン、メチルジオクタデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジヘキシルアニリン、２，６−ジイソプロピルアニリン、及び２，４，６−トリ（ｔ−ブチル）アニリンが挙げられる。
【０３５４】
また、一般式（ＢＳ−１）により表される塩基性化合物は、３つのＲのうち少なくとも１つが、親水性基を有するアルキル基である塩基性化合物であることが好ましく、これにより、解像性を向上させると共に良好なパターン形状を形成することができる。
親水性基を有するアルキル基は、炭素数が１〜８であることが好ましく、炭素数が１〜６であることがより好ましい。
親水性基を有するアルキル基としては、例えば、ヒドロキシ基又はメルカプト基を有するアルキル基が挙げられる。このようなアルキル基を有する塩基性化合物としては、具体的には、例えば、トリエタノールアミン及びＮ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアニリンが挙げられる。
【０３５５】
また、上記の親水性基を有するアルキル基としては、アルキル鎖中に、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基を有するアルキル基も挙げられる。即ち、Ｒとしてのアルキル基は、オキシアルキレン鎖、チオアルキレン鎖又はケトアルキレン鎖であってもよい。オキシアルキレン鎖としては、−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−が好ましい。具体的には、例えば、トリス（メトキシエトキシエチル）アミン、及び、ＵＳ６０４０１１２号明細書のカラム３の６０行目以降に例示されている化合物が挙げられる。
【０３５６】
上記の親水性基を有するアルキル基は、置換基としてヒドロキシ基又はメルカプト基を有するとともに、アルキル鎖中に、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基を有するアルキル基であってもよい。
【０３５７】
上記の親水性基を有するアルキル基は、更に置換基を有していても良く、そのような更なる置換基としては、置換又は無置換のアリール基などを挙げることができる。このアリール基が、置換アリール基である場合、置換アリール基における置換基としては、アルキル基、アルコキシ基及びアリール基などが挙げられる。
【０３５８】
一般式（ＢＳ−１）において、３つのＲのうち少なくとも１つが親水性基を有するアルキル基である、塩基性化合物の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
【０３５９】
【化８２】
0005740168.tif 000089
【０３６０】
【化８３】
0005740168.tif 000090
【０３６１】
（２）含窒素複素環構造を有する化合物
この含窒素複素環は、芳香族性を有していてもよく、芳香族性を有していなくてもよい。また、窒素原子を複数有していてもよい。更に、窒素以外のヘテロ原子を含有していてもよい。具体的には、例えば、イミダゾール構造を有する化合物（２−フェニルベンゾイミダゾール、２，４，５−トリフェニルイミダゾールなど）、ピペリジン構造を有する化合物〔Ｎ−ヒドロキシエチルピペリジン及びビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケートなど〕、ピリジン構造を有する化合物（４−ジメチルアミノピリジンなど）、並びにアンチピリン構造を有する化合物（アンチピリン及びヒドロキシアンチピリンなど）が挙げられる。
【０３６２】
また、環構造を２つ以上有する化合物も好適に用いられる。具体的には、例えば、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン及び１，８−ジアザビシクロ〔５．４．０〕−ウンデカ−７−エンが挙げられる。
【０３６３】
（３）フェノキシ基を有するアミン化合物
フェノキシ基を有するアミン化合物とは、アミン化合物が含んでいるアルキル基のＮ原子と反対側の末端にフェノキシ基を備えた化合物である。フェノキシ基は、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、カルボン酸エステル基、スルホン酸エステル基、アリール基、アラルキル基、アシロキシ基及びアリールオキシ基等の置換基を有していてもよい。
【０３６４】
この化合物は、より好ましくは、フェノキシ基と窒素原子との間に、少なくとも１つのオキシアルキレン鎖を有している。１分子中のオキシアルキレン鎖の数は、好ましくは３〜９個、更に好ましくは４〜６個である。オキシアルキレン鎖の中でも−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−が特に好ましい。
【０３６５】
具体例としては、２−［２−｛２―（２，２―ジメトキシ−フェノキシエトキシ）エチル｝−ビス−（２−メトキシエチル）］−アミン、及び、ＵＳ２００７／０２２４５３９Ａ１号明細書の段落［００６６］に例示されている化合物（Ｃ１−１）〜（Ｃ３−３）が挙げられる。
【０３６６】
フェノキシ基を有するアミン化合物は、例えば、フェノキシ基を有する１級又は２級アミンとハロアルキルエーテルとを加熱して反応させ、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及びテトラアルキルアンモニウム等の強塩基の水溶液を添加した後、酢酸エチル及びクロロホルム等の有機溶剤で抽出することにより得られる。また、フェノキシ基を有するアミン化合物は、１級又は２級アミンと、末端にフェノキシ基を有するハロアルキルエーテルとを加熱して反応させ、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及びテトラアルキルアンモニウム等の強塩基の水溶液を添加した後、酢酸エチル及びクロロホルム等の有機溶剤で抽出することによって得ることもできる。
【０３６７】
（４）アンモニウム塩
塩基性化合物として、アンモニウム塩も適宜用いることができる。
アンモニウム塩のアニオンとしては、例えば、ハライド、スルホネート、ボレート及びフォスフェートが挙げられる。これらのうち、ハライド及びスルホネートが特に好ましい。
【０３６８】
ハライドとしては、クロライド、ブロマイド及びアイオダイドが特に好ましい。
スルホネートとしては、炭素数１〜２０の有機スルホネートが特に好ましい。有機スルホネートとしては、例えば、炭素数１〜２０のアルキルスルホネート及びアリールスルホネートが挙げられる。
【０３６９】
アルキルスルホネートに含まれるアルキル基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、アルコキシ基、アシル基及びアリール基が挙げられる。アルキルスルホネートとして、具体的には、メタンスルホネート、エタンスルホネート、ブタンスルホネート、ヘキサンスルホネート、オクタンスルホネート、ベンジルスルホネート、トリフルオロメタンスルホネート、ペンタフルオロエタンスルホネート及びノナフルオロブタンスルホネートが挙げられる。
【０３７０】
アリールスルホネートに含まれるアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基及びアントリル基が挙げられる。これらアリール基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、炭素数１〜６の直鎖若しくは分岐鎖アルキル基及び炭素数３〜６のシクロアルキル基が好ましい。具体的には、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ヘキシル及びシクロヘキシル基が好ましい。他の置換基としては、炭素数１〜６のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ、ニトロ、アシル基及びアシロキシ基が挙げられる。
【０３７１】
このアンモニウム塩は、ヒドロキシド又はカルボキシレートであってもよい。この場合、このアンモニウム塩は、炭素数１〜８のテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド及びテトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−（ｎ−ブチル）アンモニウムヒドロキシド等のテトラアルキルアンモニウムヒドロキシドであることが特に好ましい。
【０３７２】
好ましい塩基性化合物としては、例えば、グアニジン、アミノピリジン、アミノアルキルピリジン、アミノピロリジン、インダゾール、イミダゾール、ピラゾール、ピラジン、ピリミジン、プリン、イミダゾリン、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルフォリン及びアミノアルキルモルフォリンが挙げられる。これらは、置換基を更に有していてもよい。好ましい置換基としては、例えば、アミノ基、アミノアルキル基、アルキルアミノ基、アミノアリール基、アリールアミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ基、水酸基及びシアノ基が挙げられる。
【０３７３】
特に好ましい塩基性化合物としては、例えば、グアニジン、１，１−ジメチルグアニジン、１，１，３，３，−テトラメチルグアニジン、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、４−メチルイミダゾール、Ｎ−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、４，５−ジフェニルイミダゾール、２，４，５−トリフェニルイミダゾール、２−アミノピリジン、３−アミノピリジン、４−アミノピリジン、２−ジメチルアミノピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、２−ジエチルアミノピリジン、２−（アミノメチル）ピリジン、２−アミノ−３−メチルピリジン、２−アミノ−４−メチルピリジン、２−アミノ−５−メチルピリジン、２−アミノ−６−メチルピリジン、３−アミノエチルピリジン、４−アミノエチルピリジン、３−アミノピロリジン、ピペラジン、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペリジン、４−アミノ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、４−ピペリジノピペリジン、２−イミノピペリジン、１−（２−アミノエチル）ピロリジン、ピラゾール、３−アミノ−５−メチルピラゾール、５−アミノ−３−メチル−１−ｐ−トリルピラゾール、ピラジン、２−（アミノメチル）−５−メチルピラジン、ピリミジン、２，４−ジアミノピリミジン、４，６−ジヒドロキシピリミジン、２−ピラゾリン、３−ピラゾリン、Ｎ−アミノモルフォリン及びＮ−（２−アミノエチル）モルフォリンが挙げられる。
【０３７４】
本発明の特に好ましい実施形態において、塩基性化合物は、グアニジン化合物である。グアニジン化合物は、そのｌｏｇＰ値が１．２以上であることが好ましい。塩基性化合物がグアニジン化合物（より好ましくはｌｏｇＰ値が上記値以上のグアニジン化合物）であることによって、スカムを改良し、優れた解像性を付与することができる。また、優れたＰＥＢ温度依存性にも寄与することができる。
グアニジン化合物のｌｏｇＰは１０以下であることが好ましい。上記値以下であることによりグアニジン化合物をレジスト膜中に均一に含有させることができる。
本発明におけるグアニジン化合物のｌｏｇＰは２〜１０の範囲であることが好ましく、３〜８の範囲であることがより好ましく、４〜８の範囲であることが更に好ましい。
また、本発明におけるグアニジン化合物はグアニジン構造以外に窒素原子を有さないことが好ましい。
【０３７５】
【化８４】
0005740168.tif 000091
【０３７６】
【化８５】
0005740168.tif 000092
【０３７７】
【化８６】
0005740168.tif 000093
【０３７８】
【化８７】
0005740168.tif 000094
【０３７９】
（５）プロトンアクセプター性官能基を有し、かつ、活性光線又は放射線の照射により分解してプロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物を発生する化合物（ＰＡ）
本発明に係る組成物は、塩基性化合物として、プロトンアクセプター性官能基を有し、かつ、活性光線又は放射線の照射により分解してプロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物を発生する化合物〔以下、化合物（ＰＡ）ともいう〕を更に含んでいてもよい。
【０３８０】
プロトンアクセプター性官能基とは、プロトンと静電的に相互作用し得る基或いは電子を有する官能基であって、例えば、環状ポリエーテル等のマクロサイクリック構造を有する官能基や、π共役に寄与しない非共有電子対をもった窒素原子を有する官能基を意味する。π共役に寄与しない非共有電子対を有する窒素原子とは、例えば、下記一般式に示す部分構造を有する窒素原子である。
【０３８１】
【化８８】
0005740168.tif 000095
【０３８２】
プロトンアクセプター性官能基の好ましい部分構造として、例えば、クラウンエーテル、アザクラウンエーテル、１〜３級アミン、ピリジン、イミダゾール、ピラジン構造などを挙げることができる。
【０３８３】
化合物（ＰＡ）は、活性光線又は放射線の照射により分解してプロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物を発生する。ここで、プロトンアクセプター性の低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性への変化とは、プロトンアクセプター性官能基にプロトンが付加することに起因するプロトンアクセプター性の変化であり、具体的には、プロトンアクセプター性官能基を有する化合物（ＰＡ）とプロトンからプロトン付加体が生成する時、その化学平衡に於ける平衡定数が減少することを意味する。
【０３８４】
プロトンアクセプター性は、ｐＨ測定を行うことによって確認することができる。
本発明においては、活性光線又は放射線の照射により化合物（ＰＡ）が分解して発生する化合物の酸解離定数ｐＫａが、ｐＫａ＜−１を満たすことが好ましく、より好ましくは−１３＜ｐＫａ＜−１であり、更に好ましくは−１３＜ｐＫａ＜−３である。
【０３８５】
本発明に於いて、酸解離定数ｐＫａとは、水溶液中での酸解離定数ｐＫａのことを表し、例えば、化学便覧（ＩＩ）（改訂４版、１９９３年、日本化学会編、丸善株式会社）に記載のものであり、この値が低いほど酸強度が大きいことを示している。水溶液中での酸解離定数ｐＫａは、具体的には、無限希釈水溶液を用い、２５℃での酸解離定数を測定することにより実測することができ、また、下記ソフトウェアパッケージ１を用いて、ハメットの置換基定数及び公知文献値のデータベースに基づいた値を、計算により求めることもできる。本明細書中に記載したｐＫａの値は、全て、このソフトウェアパッケージを用いて計算により求めた値を示している。
【０３８６】
ソフトウェアパッケージ１：  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  （ＡＣＤ／Ｌａｂｓ）  Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｖ８．１４  ｆｏｒ  Ｓｏｌａｒｉｓ  （１９９４−２００７  ＡＣＤ／Ｌａｂｓ）
【０３８７】
化合物（ＰＡ）は、活性光線又は放射線の照射により分解して発生する上記プロトン付加体として、例えば、下記一般式（ＰＡ−１）で表される化合物を発生する。一般式（ＰＡ−１）で表される化合物は、プロトンアクセプター性官能基とともに酸性基を有することにより、化合物（ＰＡ）に比べてプロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物である。
【０３８８】
【化８９】
0005740168.tif 000096
【０３８９】
一般式（ＰＡ−１）中、
Ｑは、−ＳＯ３Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、又は−Ｘ１ＮＨＸ２Ｒｆを表す。ここで、Ｒｆは、アルキル基、シクロアルキル基若しくはアリール基を表し、Ｘ１及びＸ２は各々独立に、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−を表わす。
Ａは、単結合又は２価の連結基を表す。
Ｘは、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−を表す。
ｎは、０又は１を表す。
Ｂは、単結合、酸素原子又は−Ｎ（Ｒｘ）Ｒｙ−を表す。Ｒｘは、水素原子又は１価の有機基を表し、Ｒｙは単結合又は２価の有機基を表す。Ｒｙと結合して環を形成してもよく、又はＲと結合して環を形成してもよい。
Ｒは、プロトンアクセプター性官能基を有する１価の有機基を表す。
【０３９０】
一般式（ＰＡ−１）について更に詳細に説明する。
Ａにおける２価の連結基としては、好ましくは炭素数２〜１２の２価の連結基であり、例えば、アルキレン基、フェニレン基等が挙げられる。より好ましくは少なくとも１つのフッ素原子を有するアルキレン基であり、好ましい炭素数は２〜６、より好ましくは炭素数２〜４である。アルキレン鎖中に酸素原子、硫黄原子などの連結基を有していてもよい。アルキレン基は、特に水素原子数の３０〜１００％がフッ素原子で置換されたアルキレン基が好ましく、Ｑ部位と結合した炭素原子がフッ素原子を有することがより好ましい。更にはパーフルオロアルキレン基が好ましく、パーフロロエチレン基、パーフロロプロピレン基、パーフロロブチレン基がより好ましい。
【０３９１】
Ｒｘにおける１価の有機基としては、好ましくは炭素数１〜３０であり、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基などを挙げることができる。これら基は更に置換基を有していてもよい。
【０３９２】
Ｒｘにおけるアルキル基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数１〜２０の直鎖及び分岐アルキル基であり、アルキル鎖中に酸素原子、硫黄原子、窒素原子を有していてもよい。
【０３９３】
Ｒｙにおける２価の有機基としては、好ましくはアルキレン基を挙げることができる。
ＲｘとＲｙとが互いに結合して形成してもよい環構造としては、窒素原子を含む５〜１０員の環、特に好ましくは６員の環が挙げられる。
【０３９４】
なお、置換基を有するアルキル基として、特に直鎖又は分岐アルキル基にシクロアルキル基が置換した基（例えば、アダマンチルメチル基、アダマンチルエチル基、シクロヘキシルエチル基、カンファー残基など）を挙げることができる。
【０３９５】
Ｒｘにおけるシクロアルキル基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数３〜２０のシクロアルキル基であり、環内に酸素原子を有していてもよい。
【０３９６】
Ｒｘにおけるアリール基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数６〜１４のアリール基である。
【０３９７】
Ｒｘにおけるアラルキル基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数７〜２０のアラルキル基が挙げられる。
【０３９８】
Ｒｘにおけるアルケニル基としては、置換基を有していてもよく、例えば、Ｒｘとして挙げたアルキル基の任意の位置に２重結合を有する基が挙げられる。
【０３９９】
Ｒにおけるプロトンアクセプター性官能基とは、上記の通りであり、アザクラウンエーテル、１〜３級アミン、ピリジンやイミダゾールといった窒素を含む複素環式芳香族構造などを有する基が挙げられる。
【０４００】
このような構造を有する有機基として、好ましい炭素数は４〜３０であり、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基などを挙げることができる。
【０４０１】
Ｒにおけるプロトンアクセプター性官能基又はアンモニウム基を含むアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基に於けるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基は、前記Ｒｘとして挙げたアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基と同様のものである。
【０４０２】
上記各基が有してもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシ基、カルボニル基、シクロアルキル基（好ましくは炭素数３〜１０）、アリール基（好ましくは炭素数６〜１４）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜１０）、アシル基（好ましくは炭素数２〜２０）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜１０）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０）、アミノアシル基（好ましくは炭素数２〜２０）などが挙げられる。アリール基、シクロアルキル基などにおける環状構造、及びアミノアシル基については、置換基としては更にアルキル基（好ましくは炭素数１〜２０）を挙げることができる。
【０４０３】
Ｂが−Ｎ（Ｒｘ）Ｒｙ−の時、ＲとＲｘが互いに結合して環を形成していることが好ましい。環構造を形成することによって、安定性が向上し、これを用いた組成物の保存安定性が向上する。環を形成する炭素数は４〜２０が好ましく、単環式でも多環式でもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、窒素原子を含んでいてもよい。
【０４０４】
単環式構造としては、窒素原子を含む４員環、５員環、６員環、７員環、８員環等を挙げることができる。多環式構造としては、２又は３以上の単環式構造の組み合わせから成る構造を挙げることができる。単環式構造、多環式構造は、置換基を有していてもよく、例えば、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、カルボニル基、シクロアルキル基（好ましくは炭素数３〜１０）、アリール基（好ましくは炭素数６〜１４）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜１０）、アシル基（好ましくは炭素数２〜１５）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜１５）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜１５）、アミノアシル基（好ましくは炭素数２〜２０）などが好ましい。アリール基、シクロアルキル基などにおける環状構造については、置換基としては更にアルキル基（好ましくは炭素数１〜１５）を挙げることができる。アミノアシル基については、置換基として更にアルキル基（好ましくは炭素数１〜１５）を挙げることができる。
【０４０５】
Ｑにより表される−Ｘ１ＮＨＸ２ＲｆにおけるＲｆとして、好ましくは炭素数１〜６のフッ素原子を有してもよいアルキル基であり、更に好ましくは炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基である。また、Ｘ１及びＸ２としては、少なくとも一方が−ＳＯ２−であることが好ましく、より好ましくはＸ１及びＸ２の両方が−ＳＯ２−である場合である。
【０４０６】
一般式（ＰＡ−１）で表される化合物のうち、Ｑ部位がスルホン酸である化合物は、一般的なスルホンアミド化反応を用いることで合成できる。例えば、ビススルホニルハライド化合物の一方のスルホニルハライド部を選択的にアミン化合物と反応させて、スルホンアミド結合を形成した後、もう一方のスルホニルハライド部分を加水分解する方法、あるいは環状スルホン酸無水物をアミン化合物と反応させ開環させる方法により得ることができる。
【０４０７】
化合物（ＰＡ）は、イオン性化合物であることが好ましい。プロトンアクセプター性官能基はアニオン部、カチオン部のいずれに含まれていてもよいが、アニオン部位に含まれていることが好ましい。
化合物（ＰＡ）として、好ましくは下記一般式（４）〜（６）で表される化合物が挙げられる。
【０４０８】
【化９０】
0005740168.tif 000097
【０４０９】
一般式（４）〜（６）において、Ａ、Ｘ、ｎ、Ｂ、Ｒ、Ｒｆ、Ｘ１及びＸ２は、一般式（ＰＡ−１）における各々と同義である。
Ｃ＋はカウンターカチオンを示す。
【０４１０】
カウンターカチオンとしては、オニウムカチオンが好ましい。より詳しくは、光酸発生剤において、先に一般式（ＺＩ）におけるＳ＋（Ｒ２０１’）（Ｒ２０２’）（Ｒ２０３’）として説明したスルホニウムカチオン、一般式（ＺＩＩ）におけるＩ＋（Ｒ２０４’）（Ｒ２０５’）として説明したヨードニウムカチオンが好ましい例として挙げられる。
【０４１１】
以下、化合物（ＰＡ）の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
【０４１２】
【化９１】
0005740168.tif 000098
【０４１３】
【化９２】
0005740168.tif 000099
【０４１４】
【化９３】
0005740168.tif 000100
【０４１５】
【化９４】
0005740168.tif 000101
【０４１６】
【化９５】
0005740168.tif 000102
【０４１７】
【化９６】
0005740168.tif 000103
【０４１８】
【化９７】
0005740168.tif 000104
【０４１９】
【化９８】
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【０４２０】
また、本発明においては、一般式（ＰＡ−１）で表される化合物を発生する化合物以外の化合物（ＰＡ）も適宜選択可能である。例えば、イオン性化合物であって、カチオン部にプロトンアクセプター部位を有する化合物を用いてもよい。より具体的には、下記一般式（７）で表される化合物などが挙げられる。
【０４２１】
【化９９】
0005740168.tif 000106
【０４２２】
式中、Ａは硫黄原子又はヨウ素原子を表す。
ｍは１又は２を表し、ｎは１又は２を表す。但し、Ａが硫黄原子の時、ｍ＋ｎ＝３、Ａがヨウ素原子の時、ｍ＋ｎ＝２である。
Ｒは、アリール基を表す。
ＲＮは、プロトンアクセプター性官能基で置換されたアリール基を表す。
Ｘ−は、対アニオンを表す。
【０４２３】
Ｘ−の具体例としては、上述した一般式（ＺＩ）におけるＸ−と同様のものが挙げられる。
Ｒ及びＲＮのアリール基の具体例としては、フェニル基が好ましく挙げられる。
【０４２４】
ＲＮが有するプロトンアクセプター性官能基の具体例としては、前述の式（ＰＡ−１）で説明したプロトンアクセプター性官能基と同様である。
【０４２５】
本発明の組成物において、化合物（ＰＡ）の組成物全体中の配合率は、全固形分中０．１〜１０質量％が好ましく、より好ましくは１〜８質量％である。
【０４２６】
その他、本発明に係る組成物に使用可能なものとして、特開２００２−３６３１４６号公報の実施例で合成されている化合物、及び特開２００７−２９８５６９号公報の段落０１０８に記載の化合物等が挙げられる。
【０４２７】
塩基性化合物として、感光性の塩基性化合物を用いてもよい。感光性の塩基性化合物としては、例えば、特表２００３−５２４７９９号公報、及び、Ｊ．Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ＆Ｔｅｃｈ．  Ｖｏｌ．８，Ｐ．５４３−５５３（１９９５）等に記載の化合物を用いることができる。
【０４２８】
塩基性化合物の分子量は、通常は１００〜１５００であり、好ましくは１５０〜１３００であり、より好ましくは２００〜１０００である。
【０４２９】
これらの塩基性化合物は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明に係る組成物が塩基性化合物を含んでいる場合、その含有量は、組成物の全固形分を基準として、０．０１〜８．０質量％であることが好ましく、０．１〜５．０質量％であることがより好ましく、０．２〜４．０質量％であることが特に好ましい。
【０４３０】
塩基性化合物の光酸発生剤に対するモル比は、好ましくは０．０１〜１０とし、より好ましくは０．０５〜５とし、更に好ましくは０．１〜３とする。このモル比を過度に大きくすると、感度及び／又は解像度が低下する場合がある。このモル比を過度に小さくすると、露光と加熱（ポストベーク）との間において、パターンの細りを生ずる可能性がある。より好ましくは０．０５〜５、更に好ましくは０．１〜３である。なお、上記モル比における光酸発生剤とは、上記樹脂の繰り返し単位（Ｂ）と上記樹脂が更に含んでいてもよい光酸発生剤との合計の量を基準とするものである。
【０４３１】
（界面活性剤）
本発明に係る組成物は、界面活性剤を更に含んでいてもよい。この界面活性剤としては、フッ素系及び／又はシリコン系界面活性剤が特に好ましい。
【０４３２】
フッ素系及び／又はシリコン系界面活性剤としては、例えば、大日本インキ化学工業（株）製のメガファックＦ１７６及びメガファックＲ０８、ＯＭＮＯＶＡ社製のＰＦ６５６及びＰＦ６３２０、トロイケミカル（株）製のトロイゾルＳ−３６６、住友スリーエム（株）製のフロラードＦＣ４３０、並びに、信越化学工業（株）製のポリシロキサンポリマーＫＰ−３４１が挙げられる。
【０４３３】
フッ素系及び／又はシリコン系以外の界面活性剤を使用してもよい。この界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類及びポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類等のノニオン系界面活性剤が挙げられる。
【０４３４】
その他、公知の界面活性剤を適宜使用することができる。使用可能な界面活性剤としては、例えば、米国特許２００８／０２４８４２５Ａ１号明細書の［０２７３］以降に記載の界面活性剤が挙げられる。
【０４３５】
界面活性剤は、１種類を単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明に係る組成物が界面活性剤を更に含んでいる場合、その使用量は、組成物の全固形分を基準として、好ましくは０．０００１〜２質量％とし、より好ましくは０．００１〜１質量％とする。
【０４３６】
（染料）
本発明に係る組成物は、染料を更に含んでいてもよい。
好適な染料としては、例えば、油性染料及び塩基性染料が挙げられる。具体的には、例えば、オイルイエロー＃１０１、オイルイエロー＃１０３、オイルピンク＃３１２、オイルグリーンＢＧ、オイルブルーＢＯＳ、オイルブルー＃６０３、オイルブラックＢＹ、オイルブラックＢＳ及びオイルブラックＴ−５０５（以上オリエント化学工業株式会社製）、並びに、クリスタルバイオレット（ＣＩ４２５５５）、メチルバイオレット（ＣＩ４２５３５）、ローダミンＢ（ＣＩ４５１７０Ｂ）、マラカイトグリーン（ＣＩ４２０００）及びメチレンブルー（ＣＩ５２０１５）が挙げられる。
【０４３７】
（光塩基発生剤）
本発明に係る組成物は、光塩基発生剤を更に含んでいてもよい。光塩基発生剤を含有させると、更に良好なパターンを形成することが可能となる。
【０４３８】
光塩基発生剤としては、例えば、特開平４−１５１１５６号、同４−１６２０４０号、同５−１９７１４８号、同５−５９９５号、同６−１９４８３４号、同８−１４６６０８号、同１０−８３０７９号、及び欧州特許６２２６８２号に記載の化合物が挙げられる。好ましい光塩基発生剤としては、具体的には、２−ニトロベンジルカルバメート、２，５−ジニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、Ｎ−シクロヘキシル−４−メチルフェニルスルホンアミド及び１，１−ジメチル−２−フェニルエチル−Ｎ−イソプロピルカーバメートが挙げられる。
【０４３９】
（酸化防止剤）
本発明に係る組成物は、酸化防止剤を更に含んでいてもよい。酸化防止剤を含有させると、酸素の存在下における有機材料の酸化を抑制することが可能となる。
【０４４０】
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、有機酸誘導体からなる酸化防止剤、硫黄含有酸化防止剤、リン系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、アミン−アルデヒド縮合物からなる酸化防止剤、及びアミン−ケトン縮合物からなる酸化防止剤が挙げられる。これら酸化防止剤のうち、フェノール系酸化防止剤及び有機酸誘導体からなる酸化防止剤を使用することが特に好ましい。こうすると、組成物の性能を低下させることなしに、酸化防止剤としての機能を発現させることができる。
【０４４１】
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、置換フェノール類、又は、ビス、トリス若しくはポリフェノール類を使用することができる。
【０４４２】
置換フェノール類としては、例えば、１−オキシ−３−メチル−４−イソプロピルベンゼン、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、４−ヒドロキシメチル−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ブチルヒドロキシアニソール、２−（１−メチルシクロヘキシル）−４，６−ジメチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２−メチル−４，６−ジノニルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルアニリノ）２，４−ビス・オクチル−チオ−１，３，５−トリアジン、ｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル・フェニル）プロピオネート、オクチル化フェノール、アラルキル置換フェノール類、アルキル化−ｐ−クレゾール、及びヒンダードフェノールが挙げられる。
【０４４３】
ビス、トリス若しくはポリフェノール類としては、例えば、４，４’−ジヒドロキシジフェニル、メチレンビス（ジメチル−４，６−フェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−シクロヘキシル・フェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−メチレン−ビス−（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（６−アルファメチル−ベンジル−ｐ−クレゾール）、メチレン架橋した多価アルキルフェノール、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、１，１−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−シクロヘキサン、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’−ジ−（α−メチルシクロヘキシル）−５，５’−ジメチルジフェニルメタン、アルキル化ビスフェノール、ヒンダードビスフェノール、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、及びテトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタンが挙げられる。
【０４４４】
酸化防止剤としては、好ましくは、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、４−ヒドロキシメチル−２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２、２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、ブチルヒドロキシアニソール、ｔ−ブチルヒドロキノン、２，４，５−トリヒドロキシブチロフェノン、ノルジヒドログアヤレチック酸、没食子酸プロピル、没食子酸オクチル、没食子酸ラウリル、及びクエン酸イソプロピルが挙げられる。これらのうち、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、４−ヒドロキシメチル−２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、ブチルヒドロキシアニソール、ｔ−ブチルヒドロキノンがより好ましく、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール又は４−ヒドロキシメチル−２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノールが更に好ましい。
【０４４５】
酸化防止剤は、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明に係る組成物に酸化防止剤を含有させる場合、その添加量は、好ましくは１ｐｐｍ以上とし、より好ましくは５ｐｐｍ以上とし、更に好ましくは１０ｐｐｍ以上とし、、更により好ましくは５０ｐｐｍ以上とし、特に好ましくは１００ｐｐｍ以上とし、最も好ましくは１００〜１０００ｐｐｍとする。
【０４４６】
（溶剤）
本発明に係る組成物は、溶剤を更に含んでいてもよい。
この溶剤としては、典型的には、有機溶剤を使用する。この有機溶剤としては、例えば、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキルエステル、アルコキシプロピオン酸アルキル、環状ラクトン（好ましくは炭素数４〜１０）、環を含有していてもよいモノケトン化合物（好ましくは炭素数４〜１０）、アルキレンカーボネート、アルコキシ酢酸アルキル、及びピルビン酸アルキルが挙げられる。
【０４４７】
アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレートとしては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ；別名１−メトキシ−２−アセトキシプロパン）、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、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートが好ましく挙げられる。
アルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ；別名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、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、エチレングリコールモノメチルエーテル、及びエチレングリコールモノエチルエーテルが挙げられる。
【０４４８】
乳酸アルキルエステルとしては、例えば、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル及び乳酸ブチルが挙げられる。
アルコキシプロピオン酸アルキルとしては、例えば、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸メチル及び３−メトキシプロピオン酸エチルが挙げられる。
【０４４９】
環状ラクトンとしては、例えば、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−メチル−γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−オクタノイックラクトン及びα−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンが挙げられる。
【０４５０】
環を含有していてもよいモノケトン化合物としては、例えば、２−ブタノン、３−メチルブタノン、ピナコロン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、３−メチル−２−ペンタノン、４−メチル−２−ペンタノン、２−メチル−３−ペンタノン、４，４−ジメチル−２−ペンタノン、２，４−ジメチル−３−ペンタノン、２，２，４，４−テトラメチル−３−ペンタノン、２−ヘキサノン、３−ヘキサノン、５−メチル−３−ヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、２−メチル−３−ヘプタノン、５−メチル−３−ヘプタノン、２，６−ジメチル−４−ヘプタノン、２−オクタノン、３−オクタノン、２−ノナノン、３−ノナノン、５−ノナノン、２−デカノン、３−デカノン、４−デカノン、５−ヘキセン−２−オン、３−ペンテン−２−オン、シクロペンタノン、２−メチルシクロペンタノン、３−メチルシクロペンタノン、２，２−ジメチルシクロペンタノン、２，４，４−トリメチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、３−メチルシクロヘキサノン、４−メチルシクロヘキサノン、４−エチルシクロヘキサノン、２，２−ジメチルシクロヘキサノン、２，６−ジメチルシクロヘキサノン、２，２，６−トリメチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、２−メチルシクロヘプタノン及び３−メチルシクロヘプタノンが挙げられる。
【０４５１】
アルキレンカーボネートとしては、例えば、プロピレンカーボネート、ビニレンカーボネート、エチレンカーボネート及びブチレンカーボネートが挙げられる。
アルコキシ酢酸アルキルとしては、例えば、酢酸−２−メトキシエチル、酢酸−２−エトキシエチル、酢酸−２−（２−エトキシエトキシ）エチル、酢酸−３−メトキシ−３−メチルブチル、及び酢酸−１−メトキシ−２−プロピルが挙げられる。
ピルビン酸アルキルとしては、例えば、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル及びピルビン酸プロピルが挙げられる。
【０４５２】
溶剤としては、常温常圧下における沸点が１３０℃以上であるものを用いることが好ましい。具体的には、例えば、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、乳酸エチル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ＰＧＭＥＡ、３−エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸−２−エトキシエチル、酢酸−２−（２−エトキシエトキシ）エチル及びプロピレンカーボネートが挙げられる。
【０４５３】
これら溶剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。後者の場合、水酸基を含んだ溶剤と水酸基を含んでいない溶剤との混合溶剤を使用することが好ましい。
【０４５４】
水酸基を含んだ溶剤としては、例えば、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール、ＰＧＭＥ、プロピレングリコールモノエチルエーテル及び乳酸エチル等が挙げられる。これらのうち、ＰＧＭＥ及び乳酸エチルが特に好ましい。
【０４５５】
水酸基を含んでいない溶剤としては、例えば、ＰＧＭＥＡ、エチルエトキシプロピオネート、２−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等を挙げることができ、これらの内で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、２−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン及び酢酸ブチルが挙げられる。これらのうち、ＰＧＭＥＡ、エチルエトキシプロピオネート及び２−ヘプタノンが特に好ましい。
【０４５６】
水酸基を含んだ溶剤と水酸基を含んでいない溶剤との混合溶剤を使用する場合、これらの質量比は、好ましくは１／９９〜９９／１とし、より好ましくは１０／９０〜９０／１０とし、更に好ましくは２０／８０〜６０／４０とする。
【０４５７】
なお、水酸基を含んでいない溶剤を５０質量％以上含んだ混合溶剤を用いると、特に優れた塗布均一性を達成し得る。また、溶剤は、ＰＧＭＥＡと他の１種以上の溶剤との混合溶剤であることが特に好ましい。
【０４５８】
本発明の組成物中における溶剤の含有率は、所望の膜厚等に応じて適宜調整可能であるが、一般的には組成物の全固形分濃度が０．５〜３０質量％、好ましくは１．０〜２０質量％、より好ましくは１．５〜１０質量％となるように調製される。
【０４５９】
＜パターン形成方法＞
本発明は、上記した本発明の組成物を用いて形成されたレジスト膜に関する。
また、本発明のパターン形成方法は、上記レジスト膜を、露光、現像する工程を有している。
本発明に係る組成物は、典型的には、以下のようにして用いられる。即ち、本発明に係る組成物は、典型的には、基板等の支持体上に塗布されて、膜を形成する。
この膜の厚みは、０．０２〜０．１μｍが好ましい。基板上に塗布する方法としては、スピン塗布が好ましく、その回転数は１０００〜３０００ｒｐｍが好ましい。
【０４６０】
この組成物は、例えば、精密集積回路素子やインプリント用モールドなどの製造等に使用される基板（例：シリコン／二酸化シリコン被覆、窒化シリコン及びクロム蒸着された石英基板など）上に、スピナー及びコーター等を用いて塗布される。その後、これを乾燥させて、感活性光線性又は感放射線性の膜（以下、レジスト膜ともいう）を形成する。なお、公知の反射防止膜を予め塗設することもできる。
【０４６１】
次いで、上記のレジスト膜に活性光線又は放射線を照射し、好ましくはベーク（通常８０〜１５０℃、より好ましくは９０〜１３０℃）を行った後、現像する。ベークを行うことにより、更に良好なパターンを得ることが可能となる。
【０４６２】
活性光線又は放射線としては、例えば、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、Ｘ線、及び電子線が挙げられる。これら活性光線又は放射線としては、例えば２５０ｎｍ以下、特には２２０ｎｍ以下の波長を有したものがより好ましい。このような活性光線又は放射線としては、例えば、ＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（１９３ｎｍ）、Ｆ２エキシマレーザー（１５７ｎｍ）、Ｘ線、及び電子線が挙げられる。好ましい活性光線又は放射線としては、例えば、ＫｒＦエキシマーレーザー、電子線、Ｘ線及びＥＵＶ光が挙げられる。より好ましくは、電子線、Ｘ線及びＥＵＶ光である。
すなわち、本発明は、ＫｒＦエキシマーレーザー、電子線、Ｘ線又はＥＵＶ光用（より好ましくは電子線、Ｘ線又はＥＵＶ光用）感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物にも関する。
【０４６３】
現像工程では、通常、アルカリ現像液を用いる。
アルカリ現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム及びアンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン及びｎ−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン及びジ−ｎ−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン及びメチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン及びトリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド及びテトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩、又は、ピロール及びピヘリジン等の環状アミン類を含んだアルカリ性水溶液が挙げられる。
【０４６４】
アルカリ現像液には、適当量のアルコール類及び／又は界面活性剤を添加してもよい。
アルカリ現像液の濃度は、通常は０．１〜２０質量％である。アルカリ現像液のｐＨは、通常は１０．０〜１５．０である。
【０４６５】
なお、本発明に係る組成物を用いてインプリント用モールドを作製してもよく、その詳細については、例えば、特許第４１０９０８５号公報、特開２００８−１６２１０１号公報、及び「ナノインプリントの基礎と技術開発・応用展開―ナノインプリントの基板技術と最新の技術展開―編集：平井義彦（フロンティア出版）」を参照されたい。
【実施例】
【０４６６】
以下、本発明の態様を実施例により更に詳細に説明するが、本発明の内容がこれにより限定されるものではない。なお、実施例４８は参考例である。
＜樹脂＞
以下のようにして、先に挙げた樹脂Ｐ−１〜Ｐ−４８を合成した。
〔合成例１：樹脂Ｐ−１４〕
樹脂Ｐ−１４を、下記のスキームに従って合成した。
【０４６７】
【化１００】
0005740168.tif 000107
【０４６８】
＜化合物（９）の合成＞
１００．００ｇの化合物（５）を、４００ｇの酢酸エチルに溶解させた。得られた溶液を０℃に冷却し、４７．６０ｇのナトリウムメトキシド（２８質量％メタノール溶液）を３０分かけて滴下した。その後、これを室温で５時間に亘って撹拌した。反応溶液に酢酸エチルを加えて、有機層を蒸留水で３回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した。このようにして、化合物（６）（５４質量％酢酸エチル溶液）１３１．７０ｇを得た。
【０４６９】
１８．５２ｇの化合物（６）（５４質量％酢酸エチル溶液）に、５６．００ｇの酢酸エチルを加えた。これに、３１．５８ｇの１，１，２，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン−１，３−ジスルホニルジフルオリドを加え、０℃に冷却した。１２．６３ｇのトリエチルアミンを２５．００ｇの酢酸エチルに溶解させた溶液を３０分かけて滴下し、液温を０℃に維持したまま４時間に亘って撹拌した。酢酸エチルを加えて、有機層を飽和食塩水で３回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した。このようにして、３２．９０ｇの化合物（７）を得た。
【０４７０】
３５．００ｇの化合物（７）を３１５ｇのメタノールに溶解させ、０℃に冷却し、２４５ｇの１規定水酸化ナトリウム水溶液を加えて、室温で２時間撹拌した。溶媒を留去した後、酢酸エチルを加えて、有機層を飽和食塩水で３回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した。このようにして、３４．４６ｇの化合物（８）を得た。
【０４７１】
２８．２５ｇの化合物（８）を２５４．２５ｇのメタノールに溶解させ、２３．３４ｇのトリフェニルスルホニウムブロミドを加え、室温で３時間撹拌した。溶媒を留去して、蒸留水を加えて、クロロホルムで３回抽出した。得られた有機層を蒸留水で３回洗浄した後、溶媒を留去した。このようにして、４２．０７ｇの化合物（９）を得た。
【０４７２】
＜樹脂（Ｐ−１４）の合成＞
１２．４５ｇのｐ−ヒドロキシスチレン（６）（５３．１質量％プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液）と、６．６６ｇの化合物（４）と、６．７７ｇの化合物（９）と、１．６１ｇの重合開始剤Ｖ−６０１（和光純薬工業（株）製）とを、３２．７３ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）に溶解させた。反応容器中に８．１８ｇのＰＧＭＥを入れ、窒素ガス雰囲気下、８５℃の系中に２時間かけて滴下した。反応溶液を４時間に亘って加熱撹拌した後、これを室温まで放冷した。
【０４７３】
上記反応溶液を、３３ｇのアセトンを加えることにより希釈した。希釈した溶液を１０００ｇのヘキサン／酢酸エチル（質量比）＝８／２中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。２５０ｇのヘキサン／酢酸エチル（質量比）＝８／２を用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。得られた固体を３３ｇのアセトンに溶解させ、６００ｇのメタノール／蒸留水（質量比）＝１／９中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。１５０ｇのメタノール／蒸留水（質量比）＝１／９を用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。その後、洗浄後の固体を減圧乾燥に供して、１１．３１ｇの樹脂Ｐ−１４を得た。
【０４７４】
この樹脂Ｐ−１４について、ＧＰＣ（東ソー株式会社製；ＨＬＣ−８１２０；Ｔｓｋ  ｇｅｌ  Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ  ＨＸＬ−Ｍ）を用いて重量平均分子量（Ｍｗ）及び分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定した。その結果を、下記表１に示す。なお、このＧＰＣ測定では、溶媒としてＴＨＦを用いた。
〔合成例２：その他の樹脂〕
樹脂Ｐ−１〜Ｐ−１３及びＰ−１５〜Ｐ−５５の各々を、合成例１で述べたのと同様にして合成した。また、これら樹脂を、合成例１で述べたのと同様にして評価した。その結果を、下記表１に示す。
【０４７５】
下記表１に、樹脂Ｐ−１〜Ｐ−５５の重量平均分子量、組成比（モル比）及び分散度を纏める。
【０４７６】
【表１】
0005740168.tif 000108
【０４７７】
以下の比較化合物Ｃ−１〜Ｃ−２を準備した。
【０４７８】
【化１０１】
0005740168.tif 000109
【０４７９】
【化１０２】
0005740168.tif 000110
【０４８０】
＜光酸発生剤＞
光酸発生剤としては、先に挙げたＢ−１〜Ｂ−１２０の何れかを用いた。
【０４８１】
＜塩基性化合物＞
塩基性化合物としては、下記Ｎ−１〜Ｎ−９の何れかを用いた。なお、Ｎ−７は、上述した化合物（ＰＡ）に該当する。
【０４８２】
【化１０３】
0005740168.tif 000111
【０４８３】
〔合成例３：化合物Ｎ−７〕
特開２００６−３３００９８号公報の［０３５４］に基づいて、化合物Ｎ−７を合成した。
【０４８４】
＜界面活性剤＞
界面活性剤としては、下記Ｗ−１〜Ｗ−４の何れかを用いた。
Ｗ−１：メガファックＲ０８（大日本インキ化学工業（株）製；フッ素及びシリコン系）
Ｗ−２：ポリシロキサンポリマーＫＰ−３４１（信越化学工業（株）製；シリコン系）
Ｗ−３：トロイゾルＳ−３６６（トロイケミカル（株）製；フッ素系）
Ｗ−４：ＰＦ６３２０（ＯＭＮＯＶＡ社製；フッ素系）
【０４８５】
＜溶剤＞
溶剤としては、下記Ｓ−１〜Ｓ−４の何れかを適宜混合して用いた。
Ｓ−１：ＰＧＭＥＡ（ｂ．ｐ．＝１４６℃）
Ｓ−２：ＰＧＭＥ（ｂ．ｐ．＝１２０℃）
Ｓ−３：乳酸メチル（ｂ．ｐ．＝１４５℃）
Ｓ−４：シクロヘキサノン（ｂ．ｐ．＝１５７℃）
【０４８６】
＜レジスト評価（ＥＢ）＞
下記表２及び表３に示す各成分を、同表に示す溶剤に溶解させて、固形分濃度が３．０質量％の溶液を調製した。この溶液をポアサイズ０．１μｍのポリテトラフルオロエチレンフィルタを用いてろ過して、ポジ型レジスト溶液を得た。
【０４８７】
表２及び表３中に示した「質量％」の数値は、組成物の界面活性剤を除く全固形分を基準とした値である。なお、界面活性剤の含有量は、組成物の界面活性剤を除く全固形分に対して０．０１質量％である。
【０４８８】
ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコン基板上に、スピンコータを用いて、上記のポジ型レジスト溶液を塗布した。これを、１１０℃で９０秒間に亘ってホットプレート上で加熱乾燥させ、平均膜厚が１００ｎｍのレジスト膜を得た。
【０４８９】
〔感度、パターン形状、ラフネス特性及び孤立パターン解像性〕
このレジスト膜に対し、電子線照射装置（（株）日立製作所製ＨＬ７５０；加速電圧５０ｋｅＶ）を用いて電子線照射を行った。照射後直ぐに、１３０℃で９０秒間に亘ってホットプレート上にて加熱した。その後、濃度２．３８質量％のテトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液を用いて、２３℃で６０秒間現像し、３０秒間純水を用いてリンスした後、乾燥させた。これにより、ラインアンドスペースパターン（ライン：スペース＝１：１）又は孤立ラインパターン（ライン：スペース＝１：＞１００）を形成した。
【０４９０】
（感度）
まず、得られたラインアンドスペースパターンの断面形状を、走査型電子顕微鏡（（株）日立製作所製Ｓ−４８００）を用いて観察した。そして、１００ｎｍの線幅のラインを解像する際の最小照射エネルギーを求め、この値を「感度（μＣ／ｃｍ２）」とした。
【０４９１】
（パターン形状）
上記の感度を示す照射量における１００ｎｍラインパターン（ライン：スペース＝１：１）の断面形状を走査型電子顕微鏡（（株）日立製作所製Ｓ−４８００）を用いて観察した。そして、その形状を、「矩形」又は「テーパー」の２段階で評価した。
【０４９２】
（ラフネス特性：ラインエッジラフネス（ＬＥＲ））
上記の１００ｎｍラインパターン（ライン：スペース＝１：１）を、走査型電子顕微鏡（（株）日立製作所製Ｓ−９２６０）を用いて観察した。そして、その長さ方向５０μｍに含まれる等間隔の３０点について、エッジがあるべき基準線と実際のエッジとの間の距離を測定した。そして、この距離の標準偏差を求め、３σを算出した。そして、この３σを「ＬＥＲ（ｎｍ）」とした。
【０４９３】
（孤立パターンの解像性；解像力）
上記の感度を示す照射量における孤立パターン（ライン：スペース＝１：＞１００）の限界解像力（ラインとスペースが分離解像する最小の線幅）を求めた。そして、この値を「解像力（ｎｍ）」とした。
【０４９４】
〔エッチング耐性〕
ウエハー上に膜厚２００ｎｍのポジ型レジスト膜を形成した後、Ｃ４Ｆ６（２０ｍＬ／ｍｉｎ）とＯ２（４０ｍＬ／ｍｉｎ）との混合ガスを用いて、温度２３℃の条件で３０秒間に亘ってプラズマエッチングを行った。その後、残膜量を求め、エッチング速度を算出した。そして、以下の判定基準に基づいて、エッチング耐性を評価した。
【０４９５】
（判定基準）
○（Ｇｏｏｄ）：エッチング速度が１５Å／秒未満の場合
×（Ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ）：エッチング速度が１５Å／秒以上の場合
【０４９６】
これらの評価結果を、下記表２及び表３に示す。
【０４９７】
【表２】
0005740168.tif 000112
【０４９８】
【表３】
0005740168.tif 000113
【０４９９】
表２及び表３に示すように、実施例の組成物は、比較例の組成物と比較して、感度、パターン形状、ＬＥＲ、孤立パターンの解像性及びエッチング耐性の全てにおいて優れていた。
【０５００】
＜レジスト評価（ＥＵＶ）＞
下記表４に示す各成分を、同表に示す溶剤に溶解させて、固形分濃度が３．０質量％の溶液を調製した。この溶液をポアサイズ０．１μｍのポリテトラフルオロエチレンフィルタを用いてろ過して、ポジ型レジスト溶液を得た。
【０５０１】
表４中に示した「質量％」の数値は、組成物の界面活性剤を除く全固形分を基準とした値である。なお、界面活性剤の含有量は、組成物の界面活性剤を除く全固形分に対して０．０１質量％である。
【０５０２】
ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコン基板上に、スピンコータを用いて、上記のポジ型レジスト溶液を塗布した。これを、１２０℃で９０秒間に亘ってホットプレート上で加熱乾燥させ、平均膜厚が１００ｎｍのレジスト膜を得た。
【０５０３】
〔感度、パターン形状及びラフネス特性〕
このレジスト膜に対し、ＥＵＶ露光装置を用いてＥＵＶ光を照射した。照射後直ぐに、１３０℃で９０秒間に亘ってホットプレート上にて加熱した。その後、濃度２．３８質量％のテトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液を用いて、２３℃で６０秒間現像し、３０秒間純水を用いてリンスした後、乾燥させた。これにより、ラインアンドスペースパターン（ライン：スペース＝１：１）を形成した。
【０５０４】
（感度）
まず、得られたラインアンドスペースパターンの断面形状を、走査型電子顕微鏡（（株）日立製作所製Ｓ−４８００）を用いて観察した。そして、１００ｎｍの線幅のラインを解像する際の最小照射エネルギーを求め、この値を「感度（ｍＪ／ｃｍ２）」とした。
【０５０５】
（パターン形状）
上記の感度を示す照射量における１００ｎｍラインパターン（ライン：スペース＝１：１）の断面形状を走査型電子顕微鏡（（株）日立製作所製Ｓ−４８００）を用いて観察した。そして、その形状を、「矩形」又は「テーパー」の２段階で評価した。
【０５０６】
（ラフネス特性：ＬＥＲ）
上記の１００ｎｍラインパターン（ライン：スペース＝１：１）を、走査型電子顕微鏡（（株）日立製作所製Ｓ−９２６０）を用いて観察した。そして、その長さ方向５０μｍに含まれる等間隔の３０点について、エッジがあるべき基準線と実際のエッジとの間の距離を測定した。そして、この距離の標準偏差を求め、３σを算出した。そして、この３σを「ＬＥＲ（ｎｍ）」とした。
【０５０７】
これらの評価結果を、下記表４に示す。
【０５０８】
【表４】
0005740168.tif 000114
【０５０９】
表４に示すように、実施例の組成物は、比較例の組成物と比較して、感度、パターン形状及びＬＥＲの全てにおいて優れていた。