(57)【要約】【課題】優れたＣＤ均一性（ＣＤＵ）を有するレジストパターンを製造できるレジスト組成物及び該レジスト組成物に含まれる樹脂製造用化合物を提供する。【解決手段】式（Ｉ）で表される化合物。2013076060.tif 000164［式（Ｉ）中、Ｔ１は、単結合、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。ｎは１〜６の整数を表す。Ｒ１は、水素原子又はメチル基を表す。Ｒ２は、水素原子又は酸に不安定な基を表す。］【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）で表される化合物。
2013076060.tif 000161
［式（Ｉ）中、
Ｔ１は、単結合、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。
ｎは１〜６の整数を表す。
Ｒ１は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ２は、水素原子又は酸に不安定な基を表す。］
【請求項２】
前記Ｒ２における酸に不安定な基が、式（Ｒ２−１）で表される基である請求項１記載の化合物。
2013076060.tif 000162
［式（Ｒ２−１）中、
Ｒ21及びＲ22は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ23は、炭素数１〜６のアルキル基を表すか、Ｒ22及びＲ23は互いに結合して環を形成してもよい。該アルキル基及び環を構成するメチレン基は、酸素原子又は硫黄原子に置き換わっていてもよい。＊は結合手を表す。］
【請求項３】
請求項１又は２記載の化合物に由来する構造単位を有する樹脂。
【請求項４】
さらに、酸に不安定な基を有するモノマー（但し、式（Ｉ）で表される化合物ではない）に由来する構造単位を有する請求項５記載の樹脂。
【請求項５】
前記酸に不安定な基を有するモノマーが、式（ａ１−１）で表されるモノマー及び式（ａ１−２）で表されるモノマーからなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項４記載の樹脂。
2013076060.tif 000163
［式（ａ１−１）及び式（ａ１−２）中、
Ｌa1及びＬa2は、それぞれ独立に、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）k1−ＣＯ−Ｏ−を表す。ここで、ｋ１は１〜７の整数を表し、＊は−ＣＯ−との結合手を表す。
Ｒa4及びＲa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒa6及びＲa7は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数３〜１０の脂環式炭化水素基を表す。
ｍ１は０〜１４の整数を表す。
ｎ１は０〜１０の整数を表す。
ｎ１’は０〜３の整数を表す。］
【請求項６】
さらに、ラクトン環を有する酸安定モノマーに由来する構造単位を有する請求項３〜５のいずれか記載の樹脂。
【請求項７】
請求項５〜９のいずれか記載の樹脂及び酸発生剤を含むレジスト組成物。
【請求項８】
フッ素原子を有する酸安定モノマーに由来する構造単位を有する樹脂を、さらに含有する請求項７記載のレジスト組成物。
【請求項９】
さらに、溶剤を含有する請求項７又は８記載のレジスト組成物。
【請求項１０】
（１）請求項７〜９のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
（３）組成物層に露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、及び
（５）加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化合物、樹脂、レジスト組成物及び該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体の微細加工技術として、ＡｒＦエキシマレーザー（波長：１９３ｎｍ）等の短波長光を露光源とする光リソグラフィ技術が活発に検討されている。このような光リソグラフィ技術に用いられるレジスト組成物は、酸の作用によってアルカリ水溶液に対する溶解性が変化する樹脂と、酸発生剤とが含有されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、式（Ｘ）で表されるモノマー及び式（Ｘ）で表されるモノマーに由来する構造単位からなる樹脂が記載されている。
2013076060.tif 000002
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５６３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来から知られる上記の式（Ｘ）で表される化合物に由来する構造単位からなる樹脂を含むレジスト組成物では、得られるレジストパターンのＣＤ均一性（ＣＤＵ）が必ずしも満足できない場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の発明を含む。
〔１〕式（Ｉ）で表される化合物。
2013076060.tif 000003
［式（Ｉ）中、
Ｔ１は、単結合、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。
ｎは、１〜６の整数を表す。
Ｒ１は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ２は、水素原子又は酸に不安定な基を表す。］
〔２〕前記Ｒ２の酸に不安定な基が、式（Ｒ２−１）で表される基である前記〔１〕記載の化合物。
2013076060.tif 000004
［式（Ｒ２−１）中、
Ｒ21及びＲ22は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ23は、炭素数１〜６のアルキル基を表すか、Ｒ22及びＲ23は互いに結合して環を形成する。該アルキル基及び環を構成するメチレン基は、酸素原子又は硫黄原子に置き換わっていてもよい。＊は結合手を表す。］
〔３〕前記〔１〕又は〔２〕記載の化合物に由来する構造単位を有する樹脂。
〔４〕酸に不安定な基を有するモノマー（但し、式（Ｉ）で表される化合物ではない）に由来する構造単位を、さらに有する前記〔３〕記載の樹脂。
〔５〕前記酸に不安定な基を有するモノマーが、式（ａ１−１）で表されるモノマー及び式（ａ１−２）で表されるモノマーからなる群から選ばれる少なくとも一種である前記〔４〕記載の樹脂。
2013076060.tif 000005
［式（ａ１−１）及び式（ａ１−２）中、
Ｌa1及びＬa2は、それぞれ独立に、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）k1−ＣＯ−Ｏ−を表す。ここで、ｋ１は１〜７の整数を表し、＊は−ＣＯ−との結合手を表す。
Ｒa4及びＲa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒa6及びＲa7は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数３〜１０の脂環式炭化水素基を表す。
ｍ１は０〜１４の整数を表す。
ｎ１は０〜１０の整数を表す。
ｎ１’は０〜３の整数を表す。］
〔６〕さらに、ラクトン環を有する酸安定モノマーに由来する構造単位を有する前記〔３〕〜〔５〕のいずれか記載の樹脂。
〔７〕前記〔３〕〜〔６〕のいずれか記載の樹脂及び酸発生剤を含むレジスト組成物。
〔８〕フッ素原子を有する酸安定モノマーに由来する構造単位を有する樹脂を、さらに含有する前記〔７〕記載のレジスト組成物。
〔９〕さらに、溶剤を含有する前記〔７〕又は〔８〕記載のレジスト組成物。
〔１０〕（１）前記〔７〕〜〔９〕のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後の組成物を乾燥して組成物層を形成する工程、
（３）組成物層に露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、及び
（５）加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
【０００７】
さらに本発明は、以下の発明をも含む。
〔１１〕前記Ｔ１が、単結合である前記〔１〕記載の化合物。
〔１２〕前記Ｒ２が、水素原子である前記〔１〕又は〔２〕記載の化合物。
〔１３〕ラクトン環を有する酸安定モノマーが、式（ａ３−１）、式（ａ３−２）及び式（ａ３−３）で表されるモノマーから選ばれる少なくとも１種である前記〔６〕記載の樹脂。
2013076060.tif 000006
［式（ａ３−１）〜式（ａ３−３）中、
Ｌa4〜Ｌa6は、それぞれ独立に、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）k3−ＣＯ−Ｏ−を表す。ここで、ｋ３は１〜７の整数を表し、＊は−ＣＯ−との結合手を表す。
Ｒa18〜Ｒa20は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒa21は、炭素数１〜４のアルキル基を表す。
ｐ１は０〜５の整数を表す。
Ｒa22及びＲa23は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
ｑ１及びｒ１は、それぞれ独立に、０〜３の整数を表す。
ｐ１、ｑ１又はｒ１が２以上のとき、それぞれ、複数存在するＲa21、Ｒa22又はＲa23は、互いに同一であっても異なっていてもよい。］
【０００８】
〔１４〕フッ素原子を有する酸安定モノマーが、式（ａ４−１）で表されるモノマーである前記〔８〕記載のレジスト組成物。
2013076060.tif 000007
［式（ａ４−１）中、
Ｒ４１は、水素原子又はメチル基を表す。
Ａ４１は、式（ａ４−ｇ１）
2013076060.tif 000008
（式（ａ４−ｇ１）中、
ｓｓは０〜２の整数を表す。
Ａ４０及びＡ４３は、炭素数１〜５の脂肪族炭化水素基を表す。
ｓｓが２のとき、複数存在するＡ４０は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
Ｘ４０は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
ｓｓが２のとき、複数存在するＸ４０は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
）
で表される基を表す。
Ｒ4２は、フッ素原子を有する炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基を表す。該脂肪族炭化水素基を構成しているメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。］
【０００９】
〔１５〕酸発生剤が、式（Ｂ１）で表される塩である前記〔７〕記載のレジスト組成物。
2013076060.tif 000009
［式（Ｂ１）中、
Ｑ1及びＱ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基を表す。
Ｌb1は、単結合又は２価の炭素数１〜１７の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。
Ｙは、置換基を有していてもよい炭素数１〜１８のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。
Ｚ+は、有機カチオンを表す。］
〔１６〕式（Ｂ１）におけるＹが、置換基を有していてもよい炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基である前記〔１５〕記載のレジスト組成物。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の式（Ｉ）で表される化合物に由来する構造単位からなる樹脂を含むレジスト組成物を用いれば、ＣＤ均一性（ＣＤＵ）に優れたレジストパターンを製造できる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書では、特に断りのない限り、炭素数を適宜選択しながら、以下の置換基の例示は、同様の置換基を有するいずれの化学構造式においても適用される。脂肪族炭化水素基のうち、アルキル基のように直鎖状又は分岐状をとることができるものは、そのいずれをも含む。立体異性体が存在する場合は、全ての立体異性体を包含する。以下の置換基の例示において、「Ｃ」に付して記載した数値は、各々の基の炭素数を示すものである。
さらに、本明細書において、「（メタ）アクリル系モノマー」とは、「ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＯ−」又は「ＣＨ2＝Ｃ（ＣＨ3）−ＣＯ−」の構造を有するモノマーの少なくとも１種を意味する。同様に「（メタ）アクリレート」及び「（メタ）アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートの少なくとも１種」並びに「アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも１種」を意味する。
【００１２】
炭化水素基とは、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基を包含する。
脂肪族炭化水素基は、鎖式及び環式の双方を含み、特に定義しない限り、鎖式及び脂環式の脂肪族炭化水素基が組み合わせられたものも包含する。また、これら脂肪族炭化水素基は、その一部に炭素−炭素二重結合を含んでいてもよいが、飽和の基（脂肪族飽和炭化水素基）が好ましい。
鎖式の脂肪族炭化水素基のうち１価のものとしては、典型的にはアルキル基が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基（Ｃ１）、エチル基（Ｃ２）、プロピル基（Ｃ３）、ブチル基（Ｃ４）、ペンチル基（Ｃ５）、ヘキシル基（Ｃ６）、ヘプチル基（Ｃ７）、オクチル基（Ｃ８）、デシル基（Ｃ10）、ドデシル基（Ｃ12）、ヘキサデシル基（Ｃ14）、ペンタデシル基（Ｃ15）、ヘキシルデシル基（Ｃ16）、ヘプタデシル基（Ｃ17）及びオクタデシル基（Ｃ18）等が挙げられる。
鎖式の脂肪族炭化水素基のうち２価のものとしては、アルキル基から水素原子を１個取り去ったアルカンジイル基が挙げられる。
アルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−１，３−ジイル基、プロパン−１，２−ジイル基、ブタン−１，４−ジイル基、ペンタン−１，５−ジイル基、ヘキサン−１，６−ジイル基、ヘプタン−１，７−ジイル基、オクタン−１，８−ジイル基、ノナン−１，９−ジイル基、デカン−１，１０−ジイル基、ウンデカン−１，１１−ジイル基、ドデカン−１，１２−ジイル基、トリデカン−１，１３−ジイル基、テトラデカン−１，１４−ジイル基、ペンタデカン−１，１５−ジイル基、ヘキサデカン−１，１６−ジイル基、ヘプタデカン−１，１７−ジイル基、エタン−１，１−ジイル基、プロパン−１，１−ジイル基、プロパン−２，２−ジイル基、ブタン−１，３−ジイル基、２−メチルプロパン−１，３−ジイル基、２−メチルプロパン−１，２−ジイル基、ペンタン−１，４−ジイル基及び２−メチルブタン−１，４−ジイル基等が挙げられる。
【００１３】
環式の脂肪族炭化水素基（以下、場合により「脂環式炭化水素基」という）は、典型的には、シクロアルキル基を意味し、以下に示す単環式及び多環式のいずれも包含する。
【００１４】
脂環式炭化水素基のうち１価のものとして、単環式の脂肪族炭化水素基は、以下の式（ＫＡ−１）〜（ＫＡ−７）で表されるシクロアルカンの水素原子を１個取り去った基である。
2013076060.tif 000010
【００１５】
多環式の脂肪族炭化水素基は、以下の式（ＫＡ−８）〜（ＫＡ−２２）で表される脂環式炭化水素の水素原子を１個取り去った基である。
2013076060.tif 000011
【００１６】
脂環式炭化水素基のうち２価のものとしては、式（ＫＡ−１）〜式（ＫＡ−２２）の脂環式炭化水素から水素原子を２個取り去った基が挙げられる。
【００１７】
脂肪族炭化水素基は置換基を有していてもよい。このような置換基としては、特に限定されない限り、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アリール基、アラルキル基及びアリールオキシ基が挙げられる。
ここで、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。
アルコキシ基としては、メトキシ基（Ｃ１）、エトキシ基（Ｃ２）、プロポキシ基（Ｃ３）、ブトキシ基（Ｃ４）、ペンチルオキシ基（Ｃ５）、ヘキシルオキシ基（Ｃ６）、ヘプチルオキシ基（Ｃ7）、オクチルオキシ基（Ｃ8）、デシルオキシ基（Ｃ10）及びドデシルオキシ基（Ｃ12）等が挙げられる。
アシル基としては、アセチル基（Ｃ２）、プロピオニル基（Ｃ３）、ブチリル基（Ｃ４）、バレイル基（Ｃ５）、ヘキサノイル基（Ｃ６）、ヘプタノイル基（Ｃ7）、オクタノイル基（Ｃ8）、デカノイル基（Ｃ10）及びドデカノイル基（Ｃ12）等のアルキル基とカルボニル基とが結合したもの並びにベンゾイル基（Ｃ7）等のアリール基とカルボニル基とが結合したものが包含される。
アシルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基（Ｃ7）、フェネチル基（Ｃ8）、フェニルプロピル基（Ｃ9）、ナフチルメチル基（Ｃ11）及びナフチルエチル基（Ｃ12）等が挙げられる。
アリールオキシ基としては、フェニルオキシ基（Ｃ６）、ナフチルオキシ基（Ｃ10）、アントリルオキシ基（Ｃ14）、ビフェニルオキシ基（Ｃ12）、フェナントリルオキシ基（Ｃ14）及びフルオレニルオキシ基（Ｃ13）等のアリール基と酸素原子とが結合したものが挙げられる。
【００１８】
芳香族炭化水素基としては、典型的には、アリール基が挙げられる。
アリール基としては、フェニル基（Ｃ６）、ナフチル基（Ｃ10）、アントリル基（Ｃ14）、ビフェニル基（Ｃ12）、フェナントリル基（Ｃ14）及びフルオレニル基（Ｃ13）等が挙げられる。
【００１９】
芳香族炭化水素基も置換基を有することがある。このような置換基はそのつど定義するが、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、アルキル基及びアリールオキシ基を挙げることができる。これらのうち、アルキル基は、鎖式脂肪族炭化水素基として例示したものと同じであり、芳香族炭化水素基に任意に有する置換基のうち、アルキル基以外のものは、脂肪族炭化水素基の置換基として例示したものと同じものを含む。
【００２０】
＜式（Ｉ）で表される化合物＞
本発明の化合物は、式（Ｉ）で表される化合物（以下「化合物（Ｉ）」という場合がある）である。
2013076060.tif 000012
［式（Ｉ）中、
Ｔ１は、単結合、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。
ｎは１〜６の整数を表す。
Ｒ１は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ２は、水素原子又は酸に不安定な基を表す。］
【００２１】
Ｔ１は、単結合、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。かかる芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基等が挙げられる。Ｔ１は、単結合又は−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ２−であることが好ましく、単結合であることがより好ましい。ここで、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−は、左側で−ＣＯ−と結合していることが好ましい。
【００２２】
前記式（Ｉ）のＲ２は、水素原子又は酸に不安定な基を表す。ここで、「酸に不安定な基」とは、酸の作用によりＯ−Ｒ２結合が開裂して脱離し得る基、すなわち、酸で脱離し得る保護基のことをいう。Ｒ２の酸に不安定な基としては、ヒドロキシ基の保護基として有機合成分野で周知のものが挙げられる。
【００２３】
Ｒ２としては、以下の式（Ｒ２−１）で表される基、及び式（Ｒ２−２）で表される基が挙げられ、これらの中でも、式（Ｒ２−１）で表される基が好ましい。
【００２４】
2013076060.tif 000013
［式（Ｒ２−１）中、
Ｒ21及びＲ22は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ23は、炭素数１〜６のアルキル基を表すか、Ｒ22及びＲ23は互いに結合して環を形成してもよい。該アルキル基及び該環を構成するメチレン基は、酸素原子又は硫黄原子に置き換わっていてもよい。＊は結合手を表す。］
2013076060.tif 000014
［式（Ｒ２−２）中、
Ｒａ24、Ｒ25及びＲａ26は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基を表す。＊は結合手を表す。］
【００２５】
式（Ｒ２−１）において、Ｒ21及びＲ22のうち、少なくとも１つは水素原子であることが好ましい。
【００２６】
式（Ｒ２−２）のＲ24〜Ｒ26のアルキル基は、炭素数１〜６の範囲において、すでに例示したものを含むが、Ｒ24〜Ｒ26は、ともにメチル基であると好ましい。
【００２７】
式（Ｒ２−１）で表される基としては、以下で表される基が挙げられる。＊は結合手を表す。
2013076060.tif 000015
【００２８】
式（Ｉ）で表される化合物は、例えば、以下で表される化合物が挙げられる。
2013076060.tif 000016
【００２９】
ここに示す式（Ｉ−１）〜式（Ｉ−８）で表される化合物（Ｉ）において、以下に示す部分構造Ｍを、以下に示す部分構造Ａに置き換えたものも化合物（Ｉ）の具体例として挙げることができる。
2013076060.tif 000017
【００３０】
次に、化合物（Ｉ）の製造方法について説明する。例えば、式（Ｉ）においてＴ１が単結合、Ｒ２が式（Ｒ２−１）で表される基であり、Ｒ2２が水素原子である式（ＩＡ）で表される化合物の製造方法を下記に示す。
2013076060.tif 000018
（式中、Ｒ１、Ｒ21及びＲ23は、それぞれ上記と同じ意味を表す。）
【００３１】
式（ＩＡ）で表される化合物は、式（ＩＡ−ｉ）で表される化合物と式（ＩＡ−ｊ）で表される化合物とを、触媒の存在下、溶剤中で反応させることにより得ることができる。
2013076060.tif 000019
［Ｘ１は、ハロゲン原子又は（メタ）アクリロイルオキシ基を表す。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、塩素原子が好ましい。
］
触媒としては、例えば、Ｎ−メチルピロリジン等が挙げられる。
溶剤としては、例えば、メチルイソブチルケトン、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
式（ＩＡ−ｊ）で表される化合物としては、（メタ）アクリル酸クロライド、（メタ）アクリル酸無水物等が挙げられる。
【００３２】
式（ＩＡ−ｉ）で表される化合物は、式（ＩＡ−ｈ）で表される化合物を、溶媒中で還元させることにより得ることができる。この反応を反応式の形式で示すと以下のとおりである。
2013076060.tif 000020
還元剤としては、例えば、水素化ホウ素ナトリウム等が挙げられる。
溶媒としては、例えば、アセトニトリル等が挙げられる。
【００３３】
式（ＩＡ−ｈ）で表される化合物を製造するには、式（ＩＡ−ｆ）で表される化合物と、式（ＩＡ−ｇ）で表される化合物とを、酸触媒下、溶媒中で反応させればよい。この反応を反応式の形式で示すと以下のとおりである。
2013076060.tif 000021
酸触媒としては、例えば、ｐ−トルエンスルホン酸等が挙げられる。
溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
式（ＩＡ−ｇ）で表される化合物としては、例えば、以下で表されるビニルオキシ化合物等が挙げられる。
2013076060.tif 000022
【００３４】
式（ＩＡ−ｆ）で表される化合物は、式（ＩＡ−ｅ）で表される化合物を、酸存在下、溶媒中で反応させることにより得ることができる。
2013076060.tif 000023
酸としては、例えば、塩酸等が挙げられる。
溶媒としては、例えば、アセトニトリル等が挙げられる。
【００３５】
式（ＩＡ−ｅ）で表される化合物は、式（ＩＡ−ｄ）で表される化合物を、溶媒中で還元させることにより得ることができる。この反応を反応式の形式で示すと以下のとおりである。
2013076060.tif 000024
還元剤としては、例えば、リチウムアルミニウムハイドライド等が挙げられる。
溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
【００３６】
式（ＩＡ−ｄ）で表される化合物は、酸触媒下、式（ＩＡ−ｃ）で表される化合物と、エチレングリコールとを反応させることにより得ることができる。
2013076060.tif 000025
酸触媒としては、例えば、硫酸等が挙げられる。
溶媒としては、例えば、トルエン等が挙げられる。
【００３７】
式（ＩＡ−ｃ）で表される化合物は、式（ＩＡ−ａ）で表される化合物と、カルボニルジイミダゾールとを、溶媒中で反応させた後、さらに、メタノールを反応させることにより得ることができる。
2013076060.tif 000026
この反応に用いる溶媒としては、例えば、クロロホルム等が挙げられる。
【００３８】
Ｒ２が水素原子である化合物（ＩＢ）を製造するためには、式（ＩＡ）で表される化合物に対して、脱保護反応を実施すればよい。この脱保護反応は、例えば、酸存在下、溶媒中で、式（ＩＡ）で表される化合物を脱保護すればよい。
2013076060.tif 000027
酸としては、例えば、塩酸等が挙げられる。
溶媒としては、例えば、クロロホルムやメタノール等が挙げられる。
【００３９】
＜化合物（Ｉ）に由来する構造単位を有する樹脂＞
本発明の樹脂は、化合物（Ｉ）に由来する構造単位を有する樹脂（以下「樹脂（Ａ）」という場合がある。）である。
樹脂（Ａ）において、樹脂（Ａ）の全構造単位（１００モル％）に対する式（Ｉ）で表される化合物に由来する構造単位の含有割合は１〜５０モル％の範囲が好ましく、３〜４０モル％の範囲がより好ましく、５〜３５モル％の範囲がさらに好ましい。
【００４０】
樹脂（Ａ）は、化合物（Ｉ）に由来する構造単位に加えて、化合物（Ｉ）に由来する構造単位とは異なる構造単位を有していてもよい。このような構造単位として、酸に不安定な基を有するモノマー（但し、式（Ｉ）で表される化合物ではない）（以下「モノマー（ａ１）」という場合がある）に由来する構造単位を含有していることが好ましい。
かかるモノマー（ａ１）は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４１】
〈モノマー（ａ１）〉
「酸に不安定な基」とは、前述のとおり、酸で脱離し得る保護基を意味する。このような保護基を有する親水性基（例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基）は、酸と接触すると分解して、保護基が脱離することにより、親水性基（例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基）に変化する。酸に不安定な基で保護された親水性基としては、例えば、式（１）で表される基、式（２）で表される基等が挙げられる。
2013076060.tif 000028
［式（１）中、Ｒa1〜Ｒa3は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数３〜２０の脂環式炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表すか、Ｒa1及びＲa2は互いに結合して炭素数２〜２０の２価の炭化水素基を形成する。＊は結合手を表す。］
2013076060.tif 000029
［式（２）中、Ｒａ１’及びＲａ２’は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、Ｒａ３’は、炭素数１〜２０の炭化水素基を表すか、Ｒａ２’及びＲａ３’は互いに結合して炭素数２〜２０の２価の炭化水素基を形成する。前記の各炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又は硫黄原子に置き換わっていてもよい。＊は結合手を表す。］
【００４２】
Ｒa1〜Ｒa3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の飽和炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基（式中、＊は結合手を表す。）等が挙げられる。式（１）では、脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜１６である。
2013076060.tif 000030
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基等が挙げられる。
【００４３】
Ｒa1及びＲa2が互いに結合して２価の炭化水素基を形成する場合、＊−Ｃ（Ｒa1）（Ｒa2）（Ｒa3）基としては、下記の基（式中、＊は結合手を表す。）が挙げられる。２価の炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜１２である。
2013076060.tif 000031
【００４４】
式（１）で表される基としては、例えば、１，１−ジアルキルアルコキシカルボニル基（式（１）中、Ｒa1〜Ｒa3がアルキル基である基；好ましくはｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基）、２−アルキルアダマンタン−２−イルオキシカルボニル基（式（１）中、Ｒa1、Ｒa2及び炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ｒa3がアルキル基である基）及び１−（アダマンタン−１−イル）−１−アルキルアルコキシカルボニル基（式（１）中、Ｒa1及びＲa2がアルキル基であり、Ｒa3がアダマンチル基である基）等が挙げられる。
【００４５】
Ｒａ１’〜Ｒａ３’の炭化水素基としては、例えば、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
アルキル基及び脂環式炭化水素基は、上記Ｒa1〜Ｒa3と同様のものが挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ｐ−メチルフェニル基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｐ−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、２，６−ジエチルフェニル基、２−メチル−６−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
【００４６】
好ましくは、Ｒａ1’及びＲａ２’のうち少なくとも１つが水素原子である。
式（２）で表される基の具体例としては、以下の基が挙げられる。
2013076060.tif 000032
【００４７】
モノマー（ａ１）は、好ましくは、酸に不安定な基と炭素−炭素二重結合とを有するモノマー、より好ましくは酸に不安定な基を有する（メタ）アクリル系モノマーである。
【００４８】
酸に不安定な基を有する（メタ）アクリル系モノマーのうち、好ましくは、炭素数５〜２０の脂環式炭化水素基を有するものが挙げられる。脂環式炭化水素基のような嵩高い構造を有するモノマー（ａ１）を重合して得られる樹脂を使用すれば、レジストの解像度を向上させることができる。
【００４９】
酸に不安定な基を有する（メタ）アクリル系モノマーとして、好ましくは式（ａ１−１）で表されるモノマー又は式（ａ１−２）で表されるモノマーが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
2013076060.tif 000033
［式（ａ１−１）及び式（ａ１−２）中、
Ｌa1及びＬa2は、それぞれ独立に、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）k1−ＣＯ−Ｏ−を表す。ここで、ｋ１は１〜７の整数を表し、＊は−ＣＯ−との結合手を表す。
Ｒa4及びＲa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒa6及びＲa7は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数３〜１０の脂環式炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表す。
ｍ１は０〜１４の整数を表す。
ｎ１は０〜１０の整数を表す。
ｎ１’は０〜３の整数を表す。］
【００５０】
Ｌa1及びＬa2は、好ましくは、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）ｋ1−ＣＯ−Ｏ−であり、より好ましくは−Ｏ−である。ｋ１は、好ましくは１〜４の整数、より好ましくは１である。
Ｒa4及びＲa5は、好ましくはメチル基である。
Ｒa6及びＲa7のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。Ｒa6及びＲa7のアルキル基は、好ましくは炭素数６以下である。
Ｒa6及びＲa7の脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の飽和炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基等が挙げられる。
2013076060.tif 000034
脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数８以下、より好ましくは６以下である。
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基等が挙げられる。
ｍ１は、好ましくは０〜３の整数、より好ましくは０又は１である。
ｎ１は、好ましくは０〜３の整数、より好ましくは０又は１である。
ｎ１’は、好ましくは０又は１である。
【００５１】
式（ａ１−１）で表されるモノマーとしては、例えば、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式（ａ１−１−１）〜式（ａ１−１−８）のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式（ａ１−１−１）〜式（ａ１−１−４）のいずれかで表されるモノマーがより好ましい。
2013076060.tif 000035
【００５２】
式（ａ１−２）で表されるモノマーとしては、例えば、２−メチルアダマンタン−２−イル（メタ）アクリレート、２−エチルアダマンタン−２−イル（メタ）アクリレート及び２−イソプロピルアダマンタン−２−イル（メタ）アクリレートが好ましく、２−メチルアダマンタン−２−イルメタクリレート、２−エチルアダマンタン−２−イルメタクリレート及び２−イソプロピルアダマンタン−２−イルメタクリレート等が挙げられる。式（ａ１−２−１）〜式（ａ１−２−１２）のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式（ａ１−２−３）、（ａ１−２−４）及び式（ａ１−２−９）、式（ａ１−２−１０）のいずれかで表されるモノマーがより好ましく、式（ａ１−２−３）又は式（ａ１−２−９）で表されるモノマーがさらに好ましい。
2013076060.tif 000036
【００５３】
樹脂（Ａ）が式（ａ１−１）で表されるモノマー及び／又は式（ａ１−２）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その合計含有率は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、通常１０〜９５モル％であり、好ましくは１５〜９０モル％であり、より好ましくは２０〜８５モル％である。
【００５４】
また、アダマンチル基を有するモノマー（特にモノマー（ａ１−１））に由来する構造単位の含有率は、好ましくモノマー（ａ１）全量に対して１５モル％以上である。アダマンチル基を有するモノマーの比率が増えると、レジストのドライエッチング耐性が向上する。
【００５５】
他のモノマー（ａ１）としては、例えば、式（ａ１−５）で表されるモノマー（以下「モノマー（ａ１−５）」という場合がある）を用いてもよい。
2013076060.tif 000037
［式（ａ１−５）中、
Ｒ31は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数１〜６のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Ｚa1は、単結合又は＊−［ＣＨ2］k4−ＣＯ−Ｌa4−を表す。ここで、ｋ４は１〜４の整数を表す。＊は、Ｌa1との結合手を表す。
Ｌa1、Ｌa2、Ｌa3及びＬa4は、それぞれ独立に、−Ｏ−又は−Ｓ−を表す。
ｓ１は、１〜３の整数を表す。
ｓ１’は、０〜３の整数を表す。］
【００５６】
式（ａ１−５）においては、Ｒ31は、水素原子、メチル基及びトリフルオロメチル基が好ましい。
Ｌa1は、酸素原子が好ましい。
Ｌa2及びＬa3は、一方が酸素原子、他方が硫黄原子が好ましい。
ｓ１は、１が好ましい。
ｓ１’は、０〜２の整数が好ましい。
Ｚa1は、単結合又は＊−ＣＨ２−ＣＯ−Ｏ−が好ましい。
【００５７】
モノマー（ａ１−５）としては、以下のモノマーが挙げられる。
2013076060.tif 000038
【００５８】
樹脂（Ａ）が、モノマー（ａ１−５）に由来する構造単位を有する場合、その含有率は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、１〜９５モル％が好ましく、３〜９０モル％がより好ましく、５〜８５モル％がさらに好ましい。
【００５９】
〈酸に不安定な基を有さないモノマー〉
樹脂（Ａ）は、化合物（Ｉ）に由来する構造単位に加えて、酸に不安定な基を有さないモノマー（以下「酸安定モノマー」という場合がある）に由来する構造単位を含有していることが好ましい。
酸安定モノマーは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６０】
酸安定モノマーとしては、好ましくは、ヒドロキシ基又はラクトン環を有する酸安定モノマーが挙げられる。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（以下「酸安定モノマー（ａ２）」という場合がある）（但し、式（Ｉ）で表される化合物ではない）又はラクトン環を含有する酸安定モノマー（以下「酸安定モノマー（ａ３）」という場合がある）に由来する構造単位を有する樹脂を使用すれば、レジストの解像度及び基板への密着性を向上させることができる。
【００６１】
〈酸安定モノマー（ａ２）〉
レジスト組成物をＫｒＦエキシマレーザ露光（２４８ｎｍ）、電子線あるいはＥＵＶ光等の高エネルギー線露光に用いる場合、酸安定モノマー（ａ２）として、好ましくは、フェノール性ヒドロキシ基を有する酸安定モノマーを使用する。短波長のＡｒＦエキシマレーザ露光（１９３ｎｍ）等を用いる場合は、酸安定モノマー（ａ２）として、好ましくは、アルコール性ヒドロキシ基を有する酸安定モノマーを使用する。
酸安定モノマー（ａ２）は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６２】
フェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーとして、式（ａ２−０）で表されるモノマーが挙げられる。
2013076060.tif 000039
［式（ａ２−０）中、
Ｒa30は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数１〜６のアルキル基を表す。
Ｒa31は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数２〜４のアシル基、炭素数２〜４のアシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
ｍａは０〜４の整数を表す。ｍａが２以上の整数である場合、複数のＲa31は同一であっても異なってもよい。］
【００６３】
Ｒa30及びＲa31のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
Ｒa30及びＲa31のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−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−ヘキシル基が挙げられ、好ましくは、炭素数１〜４のアルキル基であり、より好ましくは、炭素数１又は２のアルキル基であり、特に好ましくは、メチル基である。
Ｒa31のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロピポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ｎ−ペントキシ基、ｎ−ヘキトキシ基等が挙げられ、好ましくは、炭素数１〜４のアルコキシ基であり、より好ましくは、炭素数１又は２のアルコキシ基であり、特に好ましくは、メトキシ基である。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基等が挙げられる。
アシルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基等が挙げられる。
ｍａ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。
【００６４】
このようなフェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーに由来する構造単位を有する共重合樹脂は、例えば、フェノール性ヒドロキシ基を保護基で保護したモノマー及び共重合させるモノマーをラジカル重合した後、酸によって脱保護することによって製造することができる。このような保護基としては、アセチル基等が挙げられる。
式（ａ２−０）で表されるモノマーとしては、例えば、特開２０１０−２０４６３４号公報に記載されたモノマーが挙げられ、式（ａ２−０−１）又は（ａ２−０−２）で表されるモノマーが好ましい。
2013076060.tif 000040
【００６５】
樹脂（Ａ）が式（ａ２−０）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有率は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、通常５〜９０モル％であり、好ましくは１０〜８５モル％であり、より好ましくは１５〜８０モル％である。
【００６６】
アルコール性ヒドロキシ基を有する酸安定モノマーとして、式（ａ２−１）で表されるモノマーが挙げられる。
2013076060.tif 000041
［式（ａ２−１）中、
Ｌa3は、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）k2−ＣＯ−Ｏ−を表す。ここで、ｋ２は１〜７の整数を表し、＊は−ＣＯ−との結合手を表す。
Ｒa14は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒa15及びＲa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
ｏ１は、０〜１０の整数を表す。］
【００６７】
式（ａ２−１）では、Ｌa3は、好ましくは、−Ｏ−、−Ｏ−（ＣＨ2）f1−ＣＯ−Ｏ−であり（前記ｆ１は、１〜４の整数である）、より好ましくは−Ｏ−である。
Ｒa14は、好ましくはメチル基である。
Ｒa15は、好ましくは水素原子である。
Ｒa16は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。
ｏ１は、好ましくは０〜３の整数、より好ましくは０又は１である。
【００６８】
ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー（ａ２−１）としては、例えば、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式（ａ２−１−１）〜式（ａ２−１−６）のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式（ａ２−１−１）〜式（ａ２−１−４）のいずれかで表されるモノマーがより好ましく、式（ａ２−１−１）又は式（ａ２−１−３）で表されるモノマーがさらに好ましい。
2013076060.tif 000042
【００６９】
樹脂（Ａ）が式（ａ２−１）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有率は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、通常３〜４５モル％であり、好ましくは５〜４０モル％であり、より好ましくは５〜３５モル％である。
【００７０】
〈酸安定モノマー（ａ３）〉
酸安定モノマー（ａ３）が有するラクトン環は、例えば、β−プロピオラクトン環、γ−ブチロラクトン環、δ−バレロラクトン環のような単環でもよく、単環式のラクトン環と他の環との縮合環でもよい。これらラクトン環の中で、好ましくは、γ−ブチロラクトン環、又は、γ−ブチロラクトン環と他の環との縮合環が挙げられる。
【００７１】
酸安定モノマー（ａ３）は、好ましくは、式（ａ３−１）、式（ａ３−２）又は式（ａ３−３）で表されるモノマーである。これらの１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
2013076060.tif 000043
［式（ａ３−１）〜式（ａ３−３）中、
Ｌa4〜Ｌa6は、それぞれ独立に、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）k3−ＣＯ−Ｏ−を表す。ここで、ｋ３は１〜７の整数を表し、＊は−ＣＯ−との結合手を表す。
Ｒa18〜Ｒa20は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒa21は、炭素数１〜４のアルキル基を表す。
ｐ１は０〜５の整数を表す。
Ｒa22及びＲa23は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
ｑ１及びｒ１は、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。
ｐ１が２以上のとき、複数のＲa21は、互いに同一であっても異なっていてもよく、ｑ１が２以上のとき、複数のＲa22は、互いに同一であっても異なっていてもよく、ｒ１が２以上のとき、複数のＲa23は、互いに同一であっても異なっていてもよい。］
【００７２】
式（ａ３−１）〜式（ａ３−３）では、Ｌa4〜Ｌa6は、それぞれ独立に、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）k3−ＣＯ−Ｏ−であることが好ましく、より好ましくは−Ｏ−又は＊−Ｏ−ＣＨ2−ＣＯ−Ｏ−である。
ｋ３は、好ましくは１〜４の整数であり、より好ましくは１である。
Ｒa18〜Ｒa21は、好ましくはメチル基である。
Ｒa22及びＲa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
ｐ１〜ｒ１は、それぞれ独立に、好ましくは０〜２、より好ましくは０又は１である。
【００７３】
酸安定モノマー（ａ３）としては、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式（ａ３−１−１）〜式（ａ３−１−４）、式（ａ３−２−１）〜式（ａ３−２−４）、式（ａ３−３−１）〜式（ａ３−３−４）のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式（ａ３−１−１）、式（ａ３−１−２）、式（ａ３−２−３）及び式（ａ３−２−４）のいずれかで表されるモノマーがより好ましく、式（ａ３−１−１）又は式（ａ３−２−３）で表されるモノマーがさらに好ましい。
2013076060.tif 000044
【００７４】
樹脂（Ａ）が酸安定モノマー（ａ３）に由来する構造単位を含む場合、その合計含有量は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、通常５〜７０モル％であり、好ましくは１０〜６５モル％であり、より好ましくは１０〜６０モル％である。
また、酸安定モノマー（ａ３−１）、酸安定モノマー（ａ３−２）及び酸安定モノマー（ａ３−３）に由来する構造単位を含む場合、それぞれの含有量は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、５〜６０モル％が好ましく、５〜５０モル％がより好ましく、１０〜５０モル％がさらに好ましい。
【００７５】
〈その他のモノマー〉
樹脂（Ａ）は、上記のモノマー以外のその他のモノマー（以下「モノマー（ａ４）」という場合がある）に由来する構造単位を有していてもよい。モノマー（ａ４）としては、当該分野で公知のモノマーを用いることができる。例えば、フッ素原子を有する式（ａ４−１）で表されるモノマー（以下「モノマー（ａ４−１）」という場合がある）等が挙げられる。
2013076060.tif 000045
［式（ａ４−１）中、
Ｒ４１は、水素原子又はメチル基を表す。
Ａ４１は、式（ａ４−ｇ１）
2013076060.tif 000046
（式（ａ４−ｇ１）中、
ｓｓは０〜２の整数を表す。
Ａ４０及びＡ４３は、置換基を有していてもよい炭素数１〜５の脂肪族炭化水素基を表す。
ｓｓが２のとき、複数存在するＡ４０は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
Ｘ４０は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
ｓｓが２のとき、複数存在するＸ４０は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
）
で表される基を表す。
Ｒ4２は、フッ素原子を有する炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基を表す。該脂肪族炭化水素基を構成しているメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。］
【００７６】
Ａ４０及びＡ４３の脂肪族炭化水素基としては、典型的には炭素数１〜５のアルカンジイル基である。該アルカンジイル基は、直鎖状であっても、分岐していてもよく、その具体例を示すと、メチレン基、エチレン基、プロパンジイル基、プロパンジイル基、ブタンジイル基及びペンタンジイル基等が挙げられる。そして、かかるアルカンジイル基を構成する水素原子は置換基に置き換わっていてもよい。該置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数１〜６のアルコキシ基等が挙げられる。
Ｘ４０は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基の原子又は原子団を含む２価の基である。
【００７７】
酸素原子を有する基（ａ４−ｇ１）としては、
2013076060.tif 000047
等が挙げられる（＊は結合手を表す）。
【００７８】
カルボニル基を有する基（ａ４−ｇ１）としては、
2013076060.tif 000048
等が挙げられる（＊は結合手を表す）。
【００７９】
カルボニルオキシ基を有する基（ａ４−ｇ１）としては、
2013076060.tif 000049
等が挙げられる（＊は結合手を表す）。
【００８０】
オキシカルボニル基を有する基（ａ４−ｇ１）としては、
2013076060.tif 000050
等が挙げられる（＊は結合手を表す）。
【００８１】
Ａ４１は、上述した中でも、脂肪族炭化水素基が好ましく、置換基を有さない脂肪族炭化水素基がより好ましく、炭素数１〜４のアルカンジイル基がさらに好ましく、エチレン基が特に好ましい。
【００８２】
Ｒ4２のフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基としては、鎖式及び環式のいずれか、並びに、これら鎖式及び環式のフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基が組み合わせられたものをも包含する。また、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、飽和のフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基が好ましい。
鎖式のフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基としては、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、１，１，１−トリフルオロエチル基、１，１，２，２−テトラフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロピル基、ペルフルオロブチル基、１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロブチル基、ペルフルオロペンチル基及び１，１，１，２，２，３，３，４，４−ノナフルオロペンチル基等が挙げられる。
フッ素原子を有する脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、ペルフルオロシクロヘキシル基等のフッ素原子を有するシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ペルフルオロアダマンチル基等が挙げられる。
【００８３】
また、該脂肪族炭化水素基を構成しているメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基で置き換わった基としては、例えば、以下の式（ａ４−ｇ２）で表される基が挙げられる。
2013076060.tif 000051
[式（ａ４−ｇ２）中、
Ａ１３は、フッ素原子を有していてもよい２価の炭素数１〜１５の脂肪族炭化水素基を表す。
Ｘ１２ａは、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
Ａ１４ａは、フッ素原子を有していてもよい１価の炭素数１〜１５の脂肪族炭化水素基を表す。
ただし、Ａ１３及びＡ１４ａの炭素数の合計は１６以下であり、それらのいずれかはフッ素原子を有している。]
【００８４】
Ａ13としては、鎖式及び環式のいずれか、並びに、これら鎖式及び環式のフッ素原子を有していてもよい２価の脂肪族炭化水素基が組み合わせられたものをも包含する。また、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、飽和のフッ素原子を有していてもよい２価の脂肪族炭化水素基が好ましい。鎖式のフッ素原子を有していてもよい２価の脂肪族炭化水素基としては、メチレン基、ジフルオロメチレン基、エチレン基、ペルフルオロエチレン基、プロパンジイル基、ペルフルオロプロパンジイル基、ブタンジイル基、ペルフルオロブタンジイル基、ペンタンジイル基及びペルフルオロペンタンジイル基等が挙げられる。
フッ素原子を有していてもよい２価の脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロヘキサンジイル基、ペルフルオロシクロヘキサンジイル基等が挙げられる。多環式の２価の脂環式炭化水素基としては、アダマンタンジイル基、ノルボルナンジイル基、ペルフルオロアダマンタンジイル基等が挙げられる。
【００８５】
Ａ１４ａとしては、鎖式及び環式のいずれか、並びに、これら鎖式及び環式のフッ素原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基が組み合わせられたものをも包含する。また、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、飽和のフッ素原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基が好ましい。
鎖式のフッ素原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、１，１，１−トリフルオロエチル基、１，１，２，２−テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオロペンチル基、１，１，１，２，２，３，３，４，４−ノナフルオロペンチル基及びペンチル基、ヘキシル基、ペルフルオロヘキシル基、ヘプチル基、ペルフルオロヘプチル基、オクチル基及びペルフルオロオクチル基等が挙げられる。
フッ素原子を有していてもよい脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロヘキシル基、ペルフルオロシクロヘキシル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、アダマンチル基、ノルボルニル基、ペルフルオロアダマンチル基等が挙げられる。
また、式（ａ４−ｇ２）においては、Ａ13及びＡ１４ａは炭素数の合計が１５以下であることが好ましい。Ａ13の炭素数は１〜６の範囲が好ましく、２〜３の範囲がさらに好ましい。Ａ１４ａの炭素数は５〜１２の範囲が好ましく、６〜１０の範囲がさらに好ましい。
なかでも、Ａ１４ａは、好ましくは、炭素数６〜１２の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは、シクロヘキシル基、ノルボルニル基及びアダマンチル基である。
【００８６】
式（ａ４−ｇ２）で表される基としては、例えば、以下の基が好ましい。
2013076060.tif 000052
【００８７】
2013076060.tif 000053
【００８８】
式（ａ４−１）で表される化合物としては、例えば、以下の式（ａ４−１−１）〜式（ａ４−１−２２）で表される化合物が挙げられる。
2013076060.tif 000054
【００８９】
2013076060.tif 000055
【００９０】
なかでも、式（ａ４−１−３）、式（ａ４−１−４）、式（ａ４−１−７）、式（ａ４−１−８）、式（ａ４−１−１１）、式（ａ４−１−１２）、式（ａ４−１−１５）、式（ａ４−１−１６）、式（ａ４−１−１９）、式（ａ４−１−２０）、式（ａ４−１−２１）及び式（ａ４−１−２２）のいずれかで表される化合物が好ましい。
【００９１】
樹脂（Ａ）は、好ましくは、化合物（Ｉ）に由来する構造単位、モノマー（ａ１）に由来する構造単位及び酸安定モノマーに由来する構造単位を有する樹脂であり、より好ましくは、化合物（Ｉ）に由来する構造単位、モノマー（ａ１）に由来する構造単位、並びに、酸安定モノマー（ａ２）に由来する構造単位及び／又は酸安定モノマー（ａ３）に由来する構造単位を有する樹脂である。該樹脂において、モノマー（ａ１）は、好ましくはモノマー（ａ１−１）及びモノマー（ａ１−２）の少なくとも１種（さらに好ましくはモノマー（ａ１−１））であり、酸安定モノマー（ａ２）は、好ましくは酸安定モノマー（ａ２−１）であり、酸安定モノマー（ａ３）は、酸安定モノマー（ａ３−１）及び酸安定モノマー（ａ３−２）の少なくとも１種である。
【００９２】
樹脂（Ａ）が、化合物（Ｉ）に由来する構造単位（以下「（Ｉ）」）、モノマー（ａ１）に由来する構造単位（以下「（ａ１）」）、酸安定モノマー（ａ２）に由来する構造単位及び／又は酸安定モノマー（ａ３）に由来する構造単位（以下「（ａ２）／（ａ３）」）、並びに、モノマー（ａ４）に由来する構造単位（以下「（ａ４）」）からなる樹脂である場合、これらの構成比は、好ましくは、
（Ｉ）：１〜５０モル％
（ａ１）：２０〜６０モル％
（ａ２）／（ａ３）：３０〜７０モル％
（ａ４）：１〜２０モル％
であり、より好ましくは、
（Ｉ）：３〜４０モル％
（ａ１）：２５〜５５モル％
（ａ２）／（ａ３）：３５〜６５モル％
（ａ４）：２〜１５モル％
であり、さらに好ましくは、
（Ｉ）：５〜３５モル％
（ａ１）：２５〜５０モル％
（ａ２）／（ａ３）：３５〜６５モル％
（ａ４）：３〜１０モル％
である。
【００９３】
樹脂（Ａ）が、化合物（Ｉ）に由来する構造単位、モノマー（ａ１）に由来する構造単位、並びに、酸安定モノマー（ａ２）に由来する構造単位及び／又は酸安定モノマー（ａ３）に由来する構造単位からなる樹脂である場合、これらの構成比は、好ましくは、
（Ｉ）：１〜５０モル％
（ａ１）：２０〜６０モル％
（ａ２）／（ａ３）：３０〜７０モル％
であり、より好ましくは、
（Ｉ）：３〜４０モル％
（ａ１）：２５〜５５モル％
（ａ２）／（ａ３）：３５〜６５モル％
であり、さらに好ましくは、
（Ｉ）：５〜３５モル％
（ａ１）：２５〜５０モル％
（ａ２）／（ａ３）：３５〜６５モル％
である。
【００９４】
樹脂（Ａ）が、化合物（Ｉ）に由来する構造単位、モノマー（ａ１）に由来する構造単位、酸安定モノマー（ａ２）に由来する構造単位、及び、酸安定モノマー（ａ３）に由来する構造単位からなる樹脂である場合、これらの構成比は、好ましくは、
（Ｉ）：１〜５０モル％
（ａ１）：２０〜６０モル％
（ａ２）：３〜３５モル％
（ａ３）：２５〜６５モル％
であり、より好ましくは、
（Ｉ）：３〜４０モル％
（ａ１）：２５〜５５モル％
（ａ２）：４〜３０モル％
（ａ３）：３０〜６５モル％
であり、さらに好ましくは、
（Ｉ）：５〜３５モル％
（ａ１）：２５〜５０モル％
（ａ２）：５〜２５モル％
（ａ３）：３５〜６０モル％
である。
【００９５】
樹脂（Ａ）のより好ましい具体例としては、下記（Ａ−１）〜（Ａ−６２）の樹脂が挙げられる。
2013076060.tif 000056
【００９６】
2013076060.tif 000057
【００９７】
2013076060.tif 000058
【００９８】
2013076060.tif 000059
【００９９】
2013076060.tif 000060
【０１００】
2013076060.tif 000061
【０１０１】
2013076060.tif 000062
【０１０２】
2013076060.tif 000063
【０１０３】
2013076060.tif 000064
【０１０４】
2013076060.tif 000065
【０１０５】
2013076060.tif 000066
【０１０６】
樹脂（Ａ）は、公知の重合法（例えばラジカル重合法）によって製造できる。
樹脂（Ａ）の重量平均分子量は、好ましくは、２，５００以上（より好ましくは３，２００以上、さらに好ましくは３，０００以上）、５０，０００以下（より好ましくは３０，０００以下、さらに好ましくは１５，０００以下）である。
樹脂（Ａ）の含有率は、好ましくは、組成物の固形分中８０質量％以上９９質量％以下である。
【０１０７】
＜レジスト組成物＞
本発明のレジスト組成物は、上述した樹脂（Ａ）及び酸発生剤（以下「酸発生剤（Ｂ）」という場合がある）を含む。
本発明のレジスト組成物は、フッ素原子を有する酸安定モノマーに由来する構造単位を有する樹脂（以下「樹脂（Ｄ）」という場合がある）を、さらに含有することが好ましい。
本発明のレジスト組成物は、塩基性化合物（以下「塩基性化合物（Ｃ）」という場合がある）を、さらに含有することがより好ましい。
本発明のレジスト組成物は、溶剤（以下「溶剤（Ｅ）」という場合がある）と含有することがより好ましい。
【０１０８】
本発明のレジスト組成物において、樹脂（Ａ）の含有率は、好ましくは、組成物の固形分中８０質量％以上９９質量％以下である。
なお「組成物中の固形分」とは、本発明のレジスト組成物から後述する溶剤（Ｅ）を除いたレジスト組成物成分の合計を意味する。組成物中の固形分及びこれに対する樹脂（Ａ）の含有率は、例えば、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定することができる。
【０１０９】
樹脂（Ｄ）としては、モノマー（ａ４−１）に由来する構造単位を有する樹脂が好ましい。この場合、樹脂（Ｄ）における、モノマー（ａ４−１）に由来する構造単位の含有割合は、樹脂（Ｄ）の全構造単位に対して、８０モル％以上が好ましく、８５モル％以上がより好ましく、９０モル％以上がさらに好ましい。
樹脂（Ｄ）が、モノマー（ａ４−１）に由来する構造単位以外に有していてもよい構造単位としては、上述のモノマー（ａ１）に由来する構造単位、酸安定モノマー（ａ２）に由来する構造単位及び酸安定モノマー（ａ３）に由来する構造単位等を挙げることができる。
樹脂（Ｄ）の重量平均分子量は、８，０００以上８０，０００以下が好ましく、１０，０００以上６０，０００以下がさらに好ましい。
樹脂（Ｄ）の含有率は、組成物の固形分中、好ましくは０．１〜１０質量％であり、より好ましくは０．３〜５質量％であり、さらに好ましくは０．５〜３質量％である。
【０１１０】
＜酸発生剤（以下、場合により「酸発生剤（Ｂ）」という。）＞
酸発生剤（Ｂ）には、非イオン系酸発生剤、イオン系酸発生剤又はこれらを組み合わせて用いることができる。非イオン系酸発生剤には、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類（例えば２−ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、Ｎ−スルホニルオキシイミド、Ｎ−スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、ジアゾナフトキノン  ４−スルホネート）及びスルホン類（例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン）等がある。イオン系酸発生剤は、オニウムカチオンを含むオニウム塩（例えばジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩）が代表的である。オニウム塩のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン及びスルホニルメチドアニオン等がある。
【０１１１】
酸発生剤（Ｂ）としては、本発明の技術分野で使用される酸発生剤（特に光酸発生剤）だけでなく、光カチオン重合の光開始剤、色素類の光消色剤又は光変色剤等の放射線（光）によって酸を発生する公知化合物及びそれらの混合物も、適宜使用できる。例えば、特開昭６３−２６６５３号、特開昭５５−１６４８２４号、特開昭６２−６９２６３号、特開昭６３−１４６０３８号、特開昭６３−１６３４５２号、特開昭６２−１５３８５３号、特開昭６３−１４６０２９号や、米国特許第３，７７９，７７８号、米国特許第３，８４９，１３７号、独国特許第３９１４４０７号、欧州特許第１２６，７１２号等に記載されている、放射線によって酸を発生する化合物を、酸発生剤（Ｂ）として使用できる。
【０１１２】
本発明のレジスト組成物に含有される酸発生剤（Ｂ）としては、分子内にフッ素原子を有するフッ素含有酸発生剤が好ましく、式（Ｂ１）で表される塩（以下、「酸発生剤（Ｂ１）」という場合がある。）が特に好ましい。この酸発生剤（Ｂ１）を含有する本発明のレジスト組成物は、より優れたＣＤ均一性（ＣＤＵ）のレジストパターンを製造できる。なお、以下の説明において、この酸発生剤（Ｂ１）のうち、正電荷を有するＺ＋は「有機カチオン」といい、該有機カチオンを除去してなる負電荷を有するものを「スルホン酸アニオン」ということがある。
2013076060.tif 000067
式（Ｂ１）中、
Ｑ1及びＱ2は、同一又は相異なり、フッ素原子又は炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基を表す。
Ｌb1は、置換基を有していてもよい２価の炭素数１〜１７の脂肪族炭化水素基を表す。該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Ｙは、置換基を有していてもよい炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよい。
Ｚ+は、有機カチオンを表す。
【０１１３】
Ｑ1及びＱ2のペルフルオロアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロｓｅｃ−ブチル基、ペルフルオロｔｅｒｔ−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。
酸発生剤（Ｂ１）のＱ1及びＱ2は、それぞれ独立に、トリフルオロメチル基又はフッ素原子が好ましく、Ｑ1及びＱ2がともにフッ素原子がより好ましい。Ｑ1及びＱ2がともにフッ素原子である酸発生剤（Ｂ１）を含む本発明のレジスト組成物は、より一層優れたＣＤ均一性（ＣＤＵ）のレジストパターンを製造することができる。
【０１１４】
Ｌb1の２価の脂肪族炭化水素基は、鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基を包含し、その具体例は、すでに例示したアルカンジイル基、及び、上述の式（ＫＡ−１）〜式（ＫＡ−２２）の脂環式炭化水素から水素原子を２個取り去った基等である。
【０１１５】
Ｌb1における前記２価の脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基に置き換わったものとしては、例えば、以下の式（ｂ１−１）、式（ｂ１−２）、式（ｂ１−３）、式（ｂ１−４）、式（ｂ１−５）及び式（ｂ１−６）〔以下、「式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）」のように表記する。〕のいずれかで表される基が挙げられる。Ｌb1は、好ましくは式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−４）のいずれかで表される基であり、より好ましくは式（ｂ１−１）で表される基又は式（ｂ１−２）で表される基である。なお、式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）は、その左右を式（Ｂ１）に合わせて記載しており、＊で表される２つの結合手のうち、左側の結合手は、Ｃ（Ｑ1）（Ｑ2）と結合し、右側の結合手はＹと結合している。以下の式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）の具体例も同様である。
2013076060.tif 000068
式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）中、
Ｌb2は、単結合又は炭素数１〜１５の２価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
Ｌb3は、単結合又は炭素数１〜１２の２価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
Ｌb4は、炭素数１〜１３の２価の脂肪族炭化水素基を表し、これらの脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。但しＬb3及びＬb4の合計炭素数の上限は１３である。
Ｌb5は、炭素数１〜１５の２価の飽和炭化水素基を表す。
Ｌb6及びＬb7は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の２価の脂肪族炭化水素基を表し、これらの脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。但しＬb6及びＬb7の合計炭素数の上限は１６である。
Ｌb8は、炭素数１〜１４の２価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
Ｌb9及びＬb10は、それぞれ独立に、炭素数１〜１１の２価の脂肪族炭化水素基を表し、これらの脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。但しＬb9及びＬb10の合計炭素数の上限は１２である。
中でも、Ｌb1は、式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−４）のいずれかで表される２価の基が好ましく、式（ｂ１−１）又は式（ｂ１−２）で表される２価の基がより好ましく、式（ｂ１−１）で表される２価の基がさらに好ましく、Ｌb2が単結合又はメチレン基である式（ｂ１−１）で表される２価の基が特に好ましい。
【０１１６】
ここで、式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）で表される２価の基の具体例を挙げる。
式（ｂ１−１）で表される２価の基は例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000069
【０１１７】
式（ｂ１−２）で表される２価の基は例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000070
【０１１８】
式（ｂ１−３）で表される２価の基は例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000071
【０１１９】
式（ｂ１−４）で表される２価の基は例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000072
【０１２０】
式（ｂ１−５）で表される２価の基は例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000073
【０１２１】
式（ｂ１−６）で表される２価の基は例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000074
【０１２２】
Ｌb1の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。この置換基は例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、炭素数７〜２１のアラルキル基、炭素数２〜４のアシル基及びグリシジルオキシ基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基、アラルキル基及びアシル基の具体例はすでに説明したとおりである。
【０１２３】
式（Ｂ１）におけるＹは置換基を有していてもよい炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基を表す。該脂肪族炭化水素基は、鎖式脂肪族炭化水素基、環式脂肪族炭化水素基（すなわち脂環式炭化水素基）及びこれらを組み合わせた基を包含し、中でも、アルキル基及び脂環式炭化水素基が好ましく、炭素数１〜６のアルキル基及び炭素数３〜１２の脂環式炭化水素基がより好ましい。
Ｙの脂肪族炭化水素基が置換基を有する場合、該置換基としては例えば、ハロゲン原子（但し、フッ素原子を除く）、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、炭素数７〜２１のアラルキル基、炭素数２〜４のアシル基、グリシジルオキシ基又は−（ＣＨ2）j2−Ｏ−ＣＯ−Ｒb1で表される基（式中、Ｒb1は、炭素数１〜１６の炭化水素基を表す。ｊ２は、０〜４の整数を表す。）等が挙げられる。ここでいう芳香族炭化水素基及びアラルキル基には、例えば、アルキル基、ハロゲン原子又はヒドロキシ基をさらに有していてもよい。
Ｙの脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基及びカルボニル基からなる群より選ばれる基（２価の基）に置き換わっていてもよい。脂環式炭化水素基を構成するメチレン基が、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わった基としては例えば、環状エーテル基（脂環式炭化水素基を構成するメチレン基の１つ又は２つが酸素原子に置き換わった基）、環状ケトン基（脂環式炭化水素基を構成するメチレン基の１つ又は２つがカルボニル基に置き換わった基）、スルトン環基（すでに式（ａ６−４）で説明したとおり、脂環式炭化水素基を構成するメチレン基のうち隣り合う２つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びスルホニル基に置き換わった基）及びラクトン環基（脂環式炭化水素基を構成するメチレン基のうち隣り合う２つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びカルボニル基に置き換わった基）等が挙げられる。
【０１２４】
Ｙの脂環式炭化水素基の好ましい基は、以下に示す式（Ｙ１）、式（Ｙ２）、式（Ｙ３）、式（Ｙ４）及び式（Ｙ５）のいずれかで表される基が挙げられ、なかでも、式（Ｙ１）、式（Ｙ２）、式（Ｙ３）及び式（Ｙ５）がさらに好ましく、式（Ｙ１)及び式(Ｙ２)で表される脂環式炭化水素基がより好ましい。該脂環式炭化水素基を構成する水素原子が置換基に置換されていてもよい。
2013076060.tif 000075
【０１２５】
鎖式脂肪族炭化水素基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基としては、例えば以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000076
【０１２６】
ヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000077
【０１２７】
芳香族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000078
【０１２８】
−（ＣＨ2）j2−Ｏ−ＣＯ−Ｒb1で表される基を有する脂環式炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000079
【０１２９】
Ｙの脂環式炭化水素基としては、式（Ｙ１）及び式（Ｙ２）で示したようにアダマンタン環を有する基であると好ましく、これらが置換基を有する場合、該置換基はヒドロキシ基が好ましい。すなわち、置換基を有する脂環式炭化水素基としては、ヒドロキシアダマンチル基が好ましい。
【０１３０】
スルホン酸アニオンの好適例を具体的に示すと、式（ｂ１−１−１）〜式（ｂ１−１−１−９）のいずれかで表されるスルホン酸アニオンを挙げることができる。この式（ｂ１−１−１）〜式（ｂ１−１−９）のいずれかで表されるスルホン酸アニオンにおいて、Ｌb1は式（ｂ１−１）で表される基が好ましい。また、Ｒb2及びＲb3は、それぞれ独立に、Ｙの脂肪族炭化水素基が有していてもよい置換基として挙げたものと同じであり、炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基又はヒドロキシ基が好ましく、メチル基又はヒドロキシ基がより好ましい。
【０１３１】
2013076060.tif 000080
【０１３２】
Ｙが鎖式脂肪族炭化水素基であり、Ｌb1が式（ｂ１−１）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000081
【０１３３】
Ｙが無置換の脂環式炭化水素基又は鎖式脂肪族炭化水素基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基であり、Ｌb1が式（ｂ１−１）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000082
【０１３４】
2013076060.tif 000083
【０１３５】
2013076060.tif 000084
【０１３６】
Ｙが−（ＣＨ2）j2−Ｏ−ＣＯ−Ｒb1で表される基を有する脂環式炭化水素基であり、Ｌb1が式（ｂ１−１）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000085
【０１３７】
Ｙが、ヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Ｌb1が式（ｂ１−１）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000086
【０１３８】
2013076060.tif 000087
【０１３９】
2013076060.tif 000088
【０１４０】
2013076060.tif 000089
【０１４１】
Ｙが、芳香族炭化水素基又はアラルキル基を有する脂環式炭化水素基であり、Ｌb1が式（ｂ１−１）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000090
【０１４２】
Ｙが、前記環状エーテル基であり、Ｌb1が式（ｂ１−１）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000091
【０１４３】
Ｙが、前記ラクトン環基であり、Ｌb1が式（ｂ１−１）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000092
【０１４４】
2013076060.tif 000093
【０１４５】
Ｙが、前記環状ケトン基であり、Ｌb1が式（ｂ１−１）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000094
【０１４６】
Ｙが、前記スルトン環基であり、Ｌb1が式（ｂ１−１）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000095
【０１４７】
Ｙが、鎖式脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基又はこれらを組み合わせた基であり、Ｌb1が式（ｂ１−２）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000096
【０１４８】
2013076060.tif 000097
【０１４９】
2013076060.tif 000098
【０１５０】
2013076060.tif 000099
【０１５１】
2013076060.tif 000100
【０１５２】
2013076060.tif 000101
【０１５３】
Ｙが、−（ＣＨ2）j2−Ｏ−ＣＯ−Ｒb1で表される基を有する脂環式炭化水素基であり、Ｌb1が式（ｂ１−２）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000102
【０１５４】
Ｙが、ヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Ｌb1が式（ｂ１−２）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000103
【０１５５】
2013076060.tif 000104
【０１５６】
Ｙが、芳香族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基であり、Ｌb1が式（ｂ１−２）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000105
【０１５７】
Ｙが、前記環状エーテル基であり、Ｌb1が式（ｂ１−２）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000106
【０１５８】
Ｙが、前記ラクトン環基であり、Ｌb1が式（ｂ１−２）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000107
【０１５９】
Ｙが、前記環状ケトン基であり、Ｌb1が式（ｂ１−２）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000108
【０１６０】
Ｙが、前記スルトン環基であり、Ｌb1が式（ｂ１−２）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000109
【０１６１】
Ｙが、鎖式脂肪族炭化水素基又は鎖式脂肪族炭化水素基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基であり、Ｌb1が式（ｂ１−３）で表される２価の基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000110
【０１６２】
2013076060.tif 000111
【０１６３】
Ｙが、アルコキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Ｌb1が式（ｂ１−３）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000112
【０１６４】
Ｙが、ヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Ｌb1が式（ｂ１−３）で表される２価の基であるスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000113
【０１６５】
Ｙが、前記環状ケトン基であり、Ｌb1が式（ｂ１−３）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000114
【０１６６】
Ｙが脂環式炭化水素基であり、Ｌb1が式（ｂ１−４）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000115
【０１６７】
Ｙが、アルコキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Ｌb1が式（ｂ１−４）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000116
【０１６８】
Ｙが、ヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Ｌb1が式（ｂ１−４）で表される基であるスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000117
【０１６９】
Ｙが前記環状ケトン基であり、Ｌb1が式（ｂ１−４）で表される２価の基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000118
【０１７０】
以上例示したスルホン酸アニオンの中でも、Ｌb1が式（ｂ１−１）で表される基であるものが好ましい。より好ましいスルホン酸アニオンを以下に示す。
2013076060.tif 000119
さらに好ましくは、Ｙが置換基を有していてもよい炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基であるスルホン酸アニオンである。
【０１７１】
酸発生剤（Ｂ１）中の有機カチオン（Ｚ+）は例えば、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン及び有機ホスホニウムカチオン等の有機オニウムカチオンが挙げられる。これらの中でも、有機スルホニウムカチオン及び有機ヨードニウムカチオンが好ましく、有機スルホニウムカチオンがより好ましく、さらに好ましくは、以下の式（ｂ２−１）〜式（ｂ２−４）のいずれかで表される有機カチオン〔以下、各式の番号に応じて、「カチオン（ｂ２−１）」、「カチオン（ｂ２−２）」、「カチオン（ｂ２−３）」及び「カチオン（ｂ２−４）」ということがある。〕である。
2013076060.tif 000120
【０１７２】
式（ｂ２−１）〜式（ｂ２−４）において、
Ｒb4、Ｒb5及びＲb6は、それぞれ独立に、炭素数１〜３０の炭化水素基を表し、Ｒb4とＲb５が互いに結合して硫黄原子を含む環を形成してもよい。該炭化水素基としては、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基及び炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基が好ましい。該アルキル基は、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を有していてもよく、該脂環式炭化水素基は、ハロゲン原子、炭素数２〜４のアシル基又はグリシジルオキシ基を有していてもよく、該芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を有していてもよい。
Ｒb7及びＲb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルキル基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。
ｍ２及びｎ２は、それぞれ独立に０〜５の整数を表す。ｍ２が２以上の整数である場合、複数のＲb7は互いに同一であるか相異なり、ｎ２が２以上の整数である場合、複数のＲb8は互いに同一であるか相異なる。
Ｒb9及びＲb10は、それぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基又は炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基を表す。
Ｒb9とＲb10とは、互いに結合して硫黄原子を含む３員環〜１２員環（好ましくは３員環〜７員環）の脂環式炭化水素環を形成していてもよく、該脂環式炭化水素環に含まれるメチレン基が、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。
Ｒb11は、水素原子、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。
Ｒb9、Ｒb10及びＲb11のアルキル基は、その炭素数は１〜１２であることが好ましく、この脂肪族炭化水素基が脂環式炭化水素基である場合、その炭素数は３〜１８であることが好ましく、４〜１２であることがさらに好ましい。
Ｒb12は、炭素数１〜１８の炭化水素基を表す。該炭化水素基のうち、芳香族炭化水素基は、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルキルカルボニルオキシ基を有していてもよい。
Ｒb11とＲb12とは、互いに結合して硫黄原子を含む３員環〜１２員環（好ましくは３員環〜７員環）の脂環式炭化水素環を形成していてもよく、該脂環式炭化水素環に含まれるメチレン基が、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。
【０１７３】
Ｒb13〜Ｒb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルキル基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。
Ｌb11は、酸素原子又は硫黄原子を表す。
ｏ２、ｐ２、ｓ２及びｔ２は、それぞれ独立に、０〜５の整数を表す。
ｑ２及びｒ２は、それぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
ｕ２は０又は１を表す。
ｏ２が２以上であるとき、複数のＲb13は互いに同一でも異なっていてもよく、ｐ２が２以上であるとき、複数のＲb14は互いに同一でも異なっていてもよく、ｑ２が２以上であるとき、複数のＲb15は互いに同一でも異なっていてもよく、ｒ２が２以上であるとき、複数のＲb16は互いに同一でも異なっていてもよく、ｓ２が２以上であるとき、複数のＲb15は互いに同一でも異なっていてもよく、ｔ２が２以上であるとき、複数のＲb18は互いに同一でも異なっていてもよい。
【０１７４】
Ｒb4とＲb５が一緒になって形成してもよい硫黄原子を含む環としては、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよく、硫黄原子を１以上含むものであれば、さらに、１以上の硫黄原子及び／又は１以上の酸素原子を含んでいてもよい。該環としては、炭素数３〜１８の環が好ましく、炭素数４〜１３の環がより好ましい。
【０１７５】
Ｒb12のアルキルカルボニルオキシ基としては、すでに例示したアシル基と酸素原子とが結合したものである。
【０１７６】
Ｒb9〜Ｒb12の鎖式脂肪族炭化水素基のうち好ましい基はアルキル基であり、その具体例は、メチル基、エチル基、ｎ−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、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び２−エチルヘキシル基等である。
水素原子が脂環式炭化水素基及びアルキル基で置換されたアルキル基としては、例えば１−（アダマンタン−１−イル）１−アルキルアルカン−１−イル基等が挙げられる。
Ｒb9〜Ｒb11の脂環式炭化水素基のうち好ましい基は例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基及びイソボルニル基等である。
水素原子がアルキル基で置換された脂環式炭化水素基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、２−アルキルアダマンタン−２−イル基、メチルノルボルニル基、イソボルニル基等が挙げられる。
Ｒb12の芳香族炭化水素基のうち好ましい基は例えば、フェニル基、４−メチルフェニル基、４−エチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−シクロへキシルフェニル基、４−メトキシフェニル基、ビフェニリル基及びナフチル基等である。
Ｒb12の芳香族炭化水素基と鎖式脂肪族炭化水素基が結合したものとしては、アラルキル基が挙げられ、具体的にはベンジル基等が挙げられる。
Ｒb9とＲb10との組み合わせが結合して形成する環としては例えば、チオラン−１−イウム環（テトラヒドロチオフェニウム環）、チアン−１−イウム環及び１，４−オキサチアン−４−イウム環等が挙げられる。
Ｒb11とＲb12との組み合わせが結合して形成する環としては例えば、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環及びオキソアダマンタン環等が挙げられる。
【０１７７】
例示した有機カチオンの中でも、カチオン（ｂ２−１）が好ましく、以下の式（ｂ２−１−１）で表される有機カチオン〔以下、「カチオン（ｂ２−１−１）」という場合がある。〕がより好ましく、トリフェニルスルホニウムカチオン（式（ｂ２−１−１）中、ｖ２＝ｗ２＝ｘ２＝０である。）又はトリトリルスルホニウムカチオン（式（ｂ２−１−１）中、ｖ２＝ｗ２＝ｘ２＝１であり、Ｒb19、Ｒb20及びＲb21がいずれもメチル基である。）がさらに好ましい。
2013076060.tif 000121
式（ｂ２−１−１）中、
Ｒb19、Ｒb20及びＲb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子（より好ましくはフッ素原子）、ヒドロキシ基、炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。
該脂肪族炭化水素基としては、炭素数は１〜１２の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数１〜１２のアルキル基及び炭素数４〜１８の脂環式炭化水素基がより好ましい。該脂肪族炭化水素基は、置換基として、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、炭素数２〜４のアシル基又はグリシジルオキシ基を有していてもよい。
ｖ２、ｗ２及びｘ２は、それぞれ独立に０〜５の整数（好ましくは０又は１）を表す。
ｖ２が２以上のとき、複数のＲb19は互いに同一でも異なっていてもよく、ｗ２が２以上のとき、複数のＲb20は互いに同一でも異なっていてもよく、ｘ２が２以上のとき、複数のＲb21は互いに同一でも異なっていてもよい。
なかでも、Ｒb19、Ｒb20及びＲb21は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子（より好ましくはフッ素原子）、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルキル基、又は炭素数１〜１２のアルコキシ基であることが好ましい。
【０１７８】
カチオン（ｂ２−１−１）としては、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000122
【０１７９】
2013076060.tif 000123
このような有機カチオンを有する酸発生剤（Ｂ１）を含む本発明のレジスト組成物は、より優れたＣＤ均一性（ＣＤＵ）のレジストパターンを製造することができる。
【０１８０】
既に好適な有機カチオンであるカチオン（ｂ２−１−１）及びその具体例を示したが、カチオン（ｂ２−２）、カチオン（ｂ２−３）及びカチオン（ｂ２−４）についても、その具体例を示しておく。
カチオン（ｂ２−２）としては、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000124
【０１８１】
カチオン（ｂ２−３）としては、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000125
【０１８２】
2013076060.tif 000126
【０１８３】
カチオン（ｂ２−４）としては、以下のものが挙げられる。
2013076060.tif 000127
【０１８４】
2013076060.tif 000128
【０１８５】
2013076060.tif 000129
【０１８６】
2013076060.tif 000130
【０１８７】
酸発生剤（Ｂ１）は上述のスルホン酸アニオン及び上述の有機カチオンの組合せであり、これら任意に組み合わせることができるが、  式（ｂ１−１−１）〜式（ｂ１−１−９）のいずれかで表されるスルホン酸アニオンとカチオン（ｂ２−１−１）との組合せである酸発生剤（Ｂ１）、並びに式（ｂ１−１−３）〜式（ｂ１−１−５）のいずれかで表されるスルホン酸アニオンとカチオン（ｂ２−３）との組合せである酸発生剤（Ｂ１）が好ましい。
【０１８８】
酸発生剤（Ｂ１）としては、例えば、式（Ｂ１−１）〜式（Ｂ１−２４）のいずれかで表される塩が挙げられる。中でもトリアリールスルホニウムカチオンを含むものが好ましく、式（Ｂ１−１）、式（Ｂ１−２）、式（Ｂ１−３）、式（Ｂ１−６）、式（Ｂ１−７）、式（Ｂ１−１１）、式（Ｂ１−１２）、式（Ｂ１−１３）、式（Ｂ１−１４）、式（Ｂ１−２１）、式（Ｂ１−２２）、式（Ｂ１−２３）及び式（Ｂ１−２４）のいずれかで表される塩がより好ましい。
2013076060.tif 000131
【０１８９】
2013076060.tif 000132
【０１９０】
酸発生剤（Ｂ）は、酸発生剤（Ｂ１）とは異なる酸発生剤を含んでいてもよい。酸発生剤（Ｂ）の総量における酸発生剤（Ｂ１）の含有割合は、７０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、実質的に酸発生剤（Ｂ１）のみであることがさらに好ましい。
【０１９１】
＜塩基性化合物（以下、「塩基性化合物（Ｃ）」という場合がある。）＞
本発明のレジスト組成物は、さらに、塩基性化合物（Ｃ）を含むことが好ましい。ここでいう「塩基性化合物」とは、酸を捕捉するという特性を有する化合物、特に、酸発生剤（Ｂ）から発生する酸を捕捉するという特性を有する化合物を意味する。
【０１９２】
塩基性化合物（Ｃ）は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物であり、例えば、アミン及びアンモニウム塩を挙げることができる。アミンは、脂肪族アミンでも、芳香族アミンでもよい。脂肪族アミンは、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンのいずれも使用できる。芳香族アミンは、アニリンのような芳香環にアミノ基が結合したものや、ピリジンのような複素芳香族アミンのいずれでもよい。好ましい塩基性化合物（Ｃ）として、以下の式（Ｃ２）で表される芳香族アミン、特に、以下の式（Ｃ２−１）で表されるアニリン類が挙げられる。
2013076060.tif 000133
式（Ｃ２）及び式（Ｃ２−１）中、Ａｒc1は、芳香族炭化水素基を表す。
Ｒc5及びＲc6は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族炭化水素基（好ましくは、炭素数１〜６程度の鎖式脂肪族炭化水素基及び炭素数５〜１０程度の脂環式炭化水素基である。
）又は芳香族炭化水素基（好ましくは、炭素数６〜１０程度の芳香族炭化水素基である。
）を表す。但し、該脂肪族炭化水素基、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基、又は炭素数１〜６のアルコキシ基で置換されていてもよく、該アミノ基はさらに、炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい。
Ｒc7は、鎖式脂肪族炭化水素基（好ましくは、炭素数１〜６程度のアルキル基である。
）、炭素数１〜６程度のアルコキシ基、脂環式炭化水素基（好ましくは、炭素数５〜１０程度の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは、炭素数５〜１０程度のシクロアルキル基である。）又は芳香族炭化水素基（好ましくは、炭素数６〜１０程度の芳香族炭化水素基である。）を表す。但し、該脂肪族炭化水素基、該アルコキシ基、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子も、ヒドロキシ基、アミノ基、又は炭素数１〜６のアルコキシ基で置換されていてもよく、該アミノ基はさらに、炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい。
ｍ３は０〜３の整数を表す。ｍ３が２以上のとき、複数のＲc7は、互いに同一でも異なってもよい。
【０１９３】
式（Ｃ２）で表される芳香族アミンは例えば、１−ナフチルアミン及び２−ナフチルアミン等が挙げられる。
式（Ｃ２−１）で表されるアニリン類は例えば、アニリン、ジイソプロピルアニリン、２−，３−又は４−メチルアニリン、４−ニトロアニリン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン及びジフェニルアミン等が挙げられる。
また、以下の式（Ｃ３）、式（Ｃ４）、式（Ｃ５）、式（Ｃ６）、式（Ｃ７）、式（Ｃ８）、式（Ｃ９）、式（Ｃ１０）及び式（Ｃ１１）のいずれかで表される化合物（以下、ここでいう化合物を、式番号に応じて、「化合物（Ｃ３）」〜「化合物（Ｃ１１）」のように表記する。）も用いることができる。
2013076060.tif 000134
式（Ｃ３）〜式（Ｃ１１）中、
Ｒc8は、上記Ｒc7で説明したいずれかの基を表す。
Ｒc20、Ｒc21、Ｒc23、Ｒc24、Ｒc25、Ｒc26、Ｒc27及びＲc28は、上記Ｒc7で説明したいずれかの基を表す。
Ｒc9、Ｒc10、Ｒc11、Ｒc12、Ｒc13、Ｒc14、Ｒc16、Ｒc19及びＲc22は、上記のＲc5及びＲc6で説明したいずれかの基を表す。
ｏ３、ｐ３、ｑ３、ｒ３、ｓ３、ｔ３及びｕ３は、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。ｏ３が２以上であるとき、複数のＲc20は互いに同一でも異なっていてもよく、ｐ３が２以上であるとき、複数のＲc21は互いに同一でも異なっていてもよく、ｑ３が２以上であるとき、複数のＲc24は互いに同一でも異なっていてもよく、ｒ３が２以上であるとき、複数のＲc25は互いに同一でも異なっていてもよく、ｓ３が２以上であるとき、複数のＲc26は互いに同一でも異なっていてもよく、ｔ３が２以上であるとき、複数のＲc27は互いに同一でも異なっていてもよく、ｕ３が２以上であるとき、複数のＲc28は互いに同一でも異なっていてもよい。
Ｒc15は、脂肪族炭化水素基（好ましくは、炭素数１〜６程度の脂肪族炭化水素基である。）、脂環式炭化水素基（好ましくは、炭素数３〜６程度の脂環式炭化水素基である。
）又はアルカノイル基（好ましくは、炭素数２〜６程度のアルカノイル基である。）を表す。
ｎ３は０〜８の整数を表す。ｎ３が２以上のとき、複数のＲc15は、それぞれ独立である。
Ｌc1及びＬc2は、それぞれ独立に、２価の脂肪族炭化水素基（好ましくは、炭素数１〜６程度の脂肪族炭化水素基であり、より好ましくは、炭素数１〜６程度のアルキレン基である。）、カルボニル基、−Ｃ（＝ＮＨ）−、−Ｃ（＝ＮＲc3）−（但し、Ｒc3は、炭素数１〜４のアルキル基を表す。）、硫黄原子、ジスルフィド結合（−Ｓ−Ｓ−）又はこれらの組合せを表す。
アルカノイル基としては、エタノイル基、プロパノイル基、ブタノイル基、イソブタノイル基、ペンタノイル基、２，２−ジメチルプロパノイル基等が挙げられる。
【０１９４】
化合物（Ｃ４）としては例えば、ピペラジン等が挙げられる。
化合物（Ｃ５）としては例えば、モルホリン等が挙げられる。
化合物（Ｃ６）としては例えば、ピペリジン及び特開平１１−５２５７５号公報に記載されているピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物等が挙げられる。
化合物（Ｃ７）としては例えば、２，２’−メチレンビスアニリン等が挙げられる。
化合物（Ｃ８）としては例えば、イミダゾール及び４−メチルイミダゾール等が挙げられる。
化合物（Ｃ９）としては例えば、ピリジン、４−メチルピリジン等が挙げられる。
化合物（Ｃ１０）としては例えば、１，２−ジ（２−ピリジル）エタン、１，２−ジ（４−ピリジル）エタン、１，２−ジ（２−ピリジル）エテン、１，２−ジ（４−ピリジル）エテン、１，３−ジ（４−ピリジル）プロパン、１，２−ジ（４−ピリジルオキシ）エタン、ジ（２−ピリジル）ケトン、４，４’−ジピリジルスルフィド、４，４’−ジピリジルジスルフィド、２，２’−ジピリジルアミン及び２，２’−ジピコリルアミン等が挙げられる。
化合物（Ｃ１１）としては例えば、ビピリジン等が挙げられる。
【０１９５】
塩基性化合物（Ｃ３）としては例えば、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、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、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、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、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、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔２−（２−メトキシエトキシ）エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミンエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジエチルジフェニルメタン等も用いることができる。
【０１９６】
アンモニウム塩としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、３−（トリフルオロメチル）フェニルトリメ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サリチラート及びコリン等が挙げられる。
【０１９７】
塩基性化合物（Ｃ）としては、これらの中でもジイソプロピルアニリン、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムサリチラートが好ましく、２，６−ジイソプロピルアニリン、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムサリチラートがより好ましい。
【０１９８】
〈溶剤（以下「溶剤（Ｅ）」という場合がある〉
本発明のレジスト組成物は、さらに、溶剤（Ｅ）を含むことがより好ましい。溶剤（Ｅ）の含有率は、例えばレジスト組成物中９０質量％以上、好ましくは９２質量％以上、より好ましくは９４質量％以上であり、例えば９９．９質量％以下、好ましくは９９質量％以下である。
溶剤（Ｅ）の含有率は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定できる。
【０１９９】
溶剤（Ｅ）としては、例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル；プロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールエーテル；乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチルのようなエステル；アセトン、メチルイソブチルケトン、２−ヘプタノン及びシクロヘキサノンのようなケトン；γ−ブチロラクトンのような環状エステル；等を挙げることができる。溶剤（Ｅ）は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【０２００】
〈その他の成分（以下「その他の成分（Ｆ）」という場合がある）〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、その他の成分（Ｆ）を含有していてもよい。成分（Ｆ）に特に限定はなく、レジスト分野で公知の添加剤、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤、染料等を利用できる。
【０２０１】
＜レジスト組成物の調製方法＞
レジスト組成物は、樹脂（Ａ）及び酸発生剤（Ｂ）、必要に応じて用いられる溶剤（Ｅ）、塩基性化合物（Ｃ）、樹脂（Ｄ）、その他の成分（Ｆ）を混合することにより調製することができる。
混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、１０〜４０℃の範囲から、樹脂等の種類や樹脂等の溶剤（Ｅ）に対する溶解度等に応じて適切な温度範囲を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて選べばよく、０．５〜２４時間が好ましい。混合手段は特に限定されず、攪拌混合等を用いることができる。
【０２０２】
このように、各成分を各々を好ましい含有量で混合した後は、孔径０．００３〜０．２μｍ程度のフィルタを用いてろ過等することが好ましい。
【０２０３】
＜レジストパターンの製造方法＞
本発明のレジストパターンの製造方法は、
（１）本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後の組成物を乾燥して組成物層を形成する工程、
（３）組成物層に露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、及び
（５）加熱後の組成物層を現像する工程を含む。
を含むものである。以下、ここに示す工程の各々を、「工程（１）」〜「工程（５）」のようにいう。
【０２０４】
工程（１）における本発明のレジスト組成物の基板上への塗布は、スピンコーター等、半導体の微細加工のレジスト材料塗布用として広く用いられている塗布装置によって行うことができる。当該塗布装置の条件（塗布条件）を種々調節することで、該塗布膜の膜厚は調整可能であり、適切な予備実験等を行うことにより、所望の膜厚の塗布膜になるように塗布条件を選ぶことができる。本発明のレジスト組成物を塗布する前の基板は、微細加工を実施しようとする種々のもの（例えば、シリコンウェハ等）を選ぶことができる。なお、本発明のレジスト組成物を塗布する前に、基板を洗浄したり、反射防止膜を形成してもよい。この反射防止膜の形成には例えば、市販の有機反射防止膜用組成物を用いることができる。かくして基板上にレジスト組成物からなる塗布膜が形成される。
【０２０５】
工程（２）においては、基板上に塗布された本発明のレジスト組成物、すなわち塗布膜を乾燥させて、溶剤（Ｅ）を除去する。乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いた加熱装置を用いた加熱手段（いわゆるプリベーク）、又は減圧装置を用いた減圧手段により、或いはこれらの手段を組み合わせて、該塗布膜から溶剤を蒸発させて除去することにより行われる。乾燥条件は、本発明のレジスト組成物に含まれる溶剤（Ｅ）の種類等に応じて選択でき、例えばホットプレートを用いる場合、該ホットプレートの表面温度を５０〜２００℃程度の範囲にして行うことが好ましい。また、減圧手段では、適当な減圧機の中に、塗布膜が形成された基板を封入した後、該減圧機の内部圧力を１〜１．０×１０５Ｐａ程度にして行うことが好ましい。かくして塗布膜から溶剤を除去することにより、該基板上には組成物層が形成される。
【０２０６】
工程（３）は該組成物層に露光する工程であり、好ましくは、露光機を用いて該組成物層に露光する工程である。露光は、微細加工を実施しようとする所望のパターンが形成されたマスク（フォトマスク）を介して行われる。露光機の露光光源としては、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ2エキシマレーザ（波長１５７ｎｍ）のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源（ＹＡＧ又は半導体レーザ等）からのレーザ光を波長変換して遠紫外域又は真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの等、種々のものを用いることができる。また、該露光機は液浸露光機であってもよい。また、露光機は、電子線、超紫外光（ＥＵＶ）を照射するものであってもよい。本明細書において、これらの放射線を照射することを総称して「露光」という場合がある。露光光源が電子線の場合は、フォトマスクを使用せずに、所望のパターンを直接描画してもよい。
マスクを介して露光することにより、該組成物層には露光された部分（露光部）及び露光されていない部分（未露光部）が生じる。露光部の組成物層では該組成物層に含まれる酸発生剤（Ｂ）が露光エネルギーを受けて酸を発生し、さらに発生した酸との作用により、樹脂（Ａ）にある酸不安定基が脱保護反応により親水性基を生じるため、露光部の組成物層にある樹脂（Ａ）はアルカリ水溶液に可溶なものとなる。一方、未露光部では露光エネルギーを受けないため、樹脂（Ａ）はアルカリ水溶液に対して不溶又は難溶のままとなる。露光部にある組成物層と未露光部にある組成物層とは、アルカリ水溶液に対する溶解性が著しく相違するものとなる。
【０２０７】
工程（４）においては、露光部で生じうる脱保護基反応を、さらにその進行を促進するための加熱処理（いわゆるポストエキスポジャーベーク）が行われる。該加熱処理は前記工程（２）で示したホットプレートを用いる加熱手段等が好ましい。なお、工程（４）において、ホットプレートを用いる加熱手段を行う場合、該ホットプレートの表面温度は５０〜２００℃程度が好ましく、７０〜１５０℃程度がより好ましい。加熱処理により、上記脱保護反応が促進される。
【０２０８】
工程（５）は、加熱後の組成物層を現像する工程であり、好ましくは、加熱後の組成物層を現像装置を用いて現像する工程である。現像する工程で、加熱後の組成物層をアルカリ水溶液と接触させると、露光部の組成物層は該アルカリ水溶液に溶解して除去され、未露光部の組成物層は基板上に残るため、当該基板上にレジストパターンが製造される。
前記アルカリ水溶液としては、「アルカリ現像液」と称される本技術分野で公知のものを用いることができる。該アルカリ水溶液としては例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液や（２−ヒドロキシエチル）トリメチルアンモニウムヒドロキシド（通称コリン）の水溶液等が挙げられる。
【０２０９】
現像後、製造されたレジストパターンに、超純水等でリンス処理することが好ましく、さらに基板及びレジストパターン上に残存している水分を除去することが好ましい。
【０２１０】
以上のような工程（１）〜工程（５）を含むレジストパターン製造方法によれば、本発明のレジスト組成物から、ＣＤ均一性（ＣＤＵ）に優れるレジストパターンを製造できる。
【０２１１】
＜用途＞
本発明のレジスト組成物は、ＫｒＦエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ＡｒＦエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、電子線（ＥＢ）照射用のレジスト組成物又はＥＵＶ露光用のレジスト組成物、さらに液浸露光用のレジスト組成物として好適であり、半導体の微細加工に利用できる。
【実施例】
【０２１２】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。
実施例及び比較例中、含有量及び使用量を表す％及び部は、特記ないかぎり質量基準である。
重量平均分子量は、ポリスチレンを標準品として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより下記の条件で求めた値である。
装置：ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ型（東ソー株式会社製）
カラム：TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn（東ソー株式会社製）
溶離液：テトラヒドロフラン
流量：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
検出器：ＲＩ検出器
カラム温度：４０℃
注入量：１００μｌ
分子量標準：標準ポリスチレン（東ソー社製）
【０２１３】
化合物の構造は、質量分析（ＬＣはＡｇｉｌｅｎｔ製１１００型、ＭＡＳＳはＡｇｉｌｅｎｔ製ＬＣ／ＭＳＤ型）を用い、分子ピークを測定することで確認した。以下の実施例ではこの分子ピークの値を「ＭＡＳＳ」で示す。
【０２１４】
実施例１：式（Ｉ−２）で表される化合物の合成
2013076060.tif 000135
式（Ｉ２−ａ）で表される化合物１０．００部及びクロロホルム５０．００部を、反応器に仕込み、２３℃で３０分間攪拌した後、カルボニルジイミダゾール９．１８部を添加した。その後、６０℃程度まで昇温し、同温度で１時間攪拌することにより、式（Ｉ２−ｂ）で表される化合物を含む溶液を得た。２３℃程度まで冷却した後、得られた式（Ｉ２−ｂ）で表される化合物を含む溶液に、メタノール１．８１部を仕込み、２３℃程度で１２時間攪拌した。得られた反応混合物に、イオン交換水１２．５０部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。このような水洗操作を３回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮することにより、式（Ｉ２−ｃ）で表される化合物１０．７２部を得た。
【０２１５】
2013076060.tif 000136
式（Ｉ２−ｃ）で表される化合物９．０６部、エチレングリコール５．４０部、硫酸０．２１部及びトルエン６８．００部を、反応器に込み、この混合物を、２時間還流下（反応温度；１０５℃程度）に攪拌した。２３℃まで冷却し、１０％炭酸カリウム水溶液３４．００部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。
得られた有機層に、イオン交換水３４．００部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。このような水洗操作を３回繰り返した。水洗後の有機層をろ過して不溶物を除去し、ろ液を濃縮することにより、式（Ｉ２−ｄ）で表される化合物９．２６部を得た。
【０２１６】
2013076060.tif 000137
０℃に冷却したテトラヒドロフラン１０．５８部に、リチウムアルミニウムハイドライド２．７８部を添加し、その後、式（Ｉ２−ｄ）で表される化合物９．２６部をテトラヒドロフラン２１．１６部に溶解した溶液を１時間かけて滴下し、２３℃程度まで温度を戻して、そのまま１２時間攪拌した。得られた反応混合物に、酢酸エチル５２．９０部を少量づつ添加した後、イオン交換水１０５．８０部を仕込み、２３℃で３０分間攪拌した。
その後、静置し、分液して有機層を得た。得られた有機層に、イオン交換水１７．６３部を仕込み、２３℃で３０分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。このような水洗操作を２回繰り返した。水洗後の有機層をろ過して不溶物を除去し、ろ液を濃縮することにより、式（Ｉ２−ｅ）で表される化合物７．０５部を得た。
【０２１７】
2013076060.tif 000138
式（Ｉ２−ｅ）で表される化合物３．１７部、アセトニトリル１５．８５部及びメタノール１５．８５部を、反応器に仕込み、２３℃で３０分間攪拌した。その後、ここに塩酸０．１４部及びイオン交換水１２．６８部を加え、５０℃程度まで昇温した後、同温度で６時間攪拌した。得られた反応混合物を濃縮して得られた濃縮物に、酢酸エチル３１．７０部を添加、攪拌後、静置分液して有機層を得た。得られた有機層に、１０％炭酸カリウム水溶液７．９３部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。得られた有機層に、イオン交換水７．９３部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。このような水洗操作を２回繰り返した。水洗後の有機層をろ過して不溶物を除去し、ろ液を濃縮することにより、式（Ｉ２−ｆ）で表される化合物１．７２部を得た。
【０２１８】
2013076060.tif 000139
式（Ｉ２−ｆ）で表される化合物１．７２部及びテトラヒドロフラン１０．８５部を、反応器に仕込み、２３℃で３０分間攪拌した後、ｐ−トルエンスルホン酸０．０００３６部をテトラヒドロフラン０．１８部に溶解した溶液を加え、次いで、式（Ｉ２−ｇ）で表される化合物１．３８部を滴下した後、２３℃で１２時間攪拌した。得られた反応混合物にトリエチルアミン０．０３部を添加した後、濃縮した。得られた濃縮物に、酢酸エチル２１．７０部及びイオン交換水７．６０部を添加攪拌後、静置し、分液して有機層を得た。得られた有機層に、イオン交換水７．６０部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。このような水洗操作を３回繰り返した。得られた有機層をろ過して不溶物を除去し、ろ液を濃縮することにより、式（Ｉ２−ｈ）で表される化合物２．２１部を得た。
【０２１９】
2013076060.tif 000140
式（Ｉ２−ｈ）で表される化合物２．２１部及びアセトニトリル１４．００部を、反応器に仕込み、２３℃で３０分間攪拌した後、０℃まで冷却した。その後、水素化ホウ素ナトリウム０．１７部及びイオン交換水１．６６部の水溶液を５分かけて滴下した。さらに、０℃で１時間攪拌した後、１Ｎ塩酸４．３８部を添加攪拌後、濃縮した。得られた濃縮物に、酢酸エチル２８．００部及びイオン交換水７．００部を仕込み、２３℃で３０分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。得られた有機層に、イオン交換水７．００部を仕込み、２３℃で３０分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。このような水洗操作を３回繰り返した。水洗後の有機層をろ過して不溶物を除去し、ろ液を濃縮することにより、式（Ｉ２−ｉ）で表される化合物２．１８部を得た。
【０２２０】
2013076060.tif 000141
式（Ｉ２−ｉ）で表される化合物１．５６部、Ｎ−メチルピロリジン１．８３部、メチルイソブチルケトン２０部を仕込み、攪拌下、式（Ｉ１−ｊ）で表される化合物１．２８部を添加し、６０℃で２４時間攪拌した。その後、反応マスにイオン交換水１０部、メチルイソブチルケトン２０部を添加、攪拌後、分液水洗を行った。この水洗の操作を３回行った。回収された有機層を濃縮後、カラム（メルク  シリカゲル６０−２００メッシュ、展開溶媒：酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／２）分取することにより、式（Ｉ−２）で表される化合物１．２９部を得た。
ＭＳ：３２２．２
【０２２１】
実施例２：式（Ｉ−１）で表される化合物の合成
2013076060.tif 000142
式（Ｉ−２）で表される化合物０．９６部、クロロホルム１５部及びメタノール１５部を、反応器に仕込み、２３℃で３０分間攪拌した後、塩酸０．１０部及びイオン交換水１０部を加え、５０℃程度で１時間攪拌した。得られた反応混合物を濃縮した後、得られた濃縮物に、酢酸エチル２５部を添加攪拌後、静置し、分液して有機層を得た。得られた有機層に、１０％炭酸カリウム水溶液７．００部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。得られた有機層に、イオン交換水７．００部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。このような水洗操作を５回繰り返した。水洗後の有機層をろ過した後、ろ液を濃縮することにより、式（Ｉ−１）で表される化合物０．４９部を得た。
ＭＳ：２５０．２
【０２２２】
実施例３：式（Ｉ−８）で表される化合物の合成
2013076060.tif 000143
式（Ｉ８−ａ）で表される化合物８．３５部及びクロロホルム４１．７５部を、反応器に仕込み、２３℃で３０分間攪拌した後、式（Ｉ８−ｂ）で表される化合物９．１８部を添加した。その後、６０℃程度まで昇温し、同温度で１時間攪拌することにより、式（Ｉ８−ｃ）で表される化合物を含む溶液を得た。２３℃程度まで冷却した後、得られた式（Ｉ８−ｃ）で表される化合物を含む溶液に、式（Ｉ２−ｉ）で表される化合物１４．３７部を仕込み、２３℃程度で１２時間攪拌した。得られた反応混合物に、イオン交換水１５部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。このような水洗操作を３回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−８）で表される化合物１８．９１部を得た。
ＭＳ：３８４．２
【０２２３】
実施例４：式（Ｉ−７）で表される化合物の合成
2013076060.tif 000144
式（Ｉ−８）で表される化合物１．１９部、クロロホルム１５部及びメタノール１５部を、反応器に仕込み、２３℃で３０分間攪拌した後、塩酸０．１０部及びイオン交換水１０部を加え、５０℃程度で１時間攪拌した。得られた反応混合物を濃縮した後、得られた濃縮物に、酢酸エチル２５部を添加攪拌後、静置し、分液して有機層を得た。得られた有機層に、１０％炭酸カリウム水溶液７．００部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。得られた有機層に、イオン交換水７．００部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。このような水洗操作を５回繰り返した。水洗後の有機層をろ過した後、ろ液を濃縮することにより、式（Ｉ−７）で表される化合物０．５９部を得た。
ＭＳ：３１２．２
【０２２４】
樹脂の合成
樹脂［樹脂（Ａ）等］の合成において使用した化合物（モノマー）を下記に示す。
2013076060.tif 000145
以下、これらのモノマーを、それぞれの式番号に従って「モノマー（ａ１−１−１）」等という。
【０２２５】
実施例５〔樹脂Ａ１の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ１−１−３）、モノマー（１−２−３）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−２−３）、モノマー（ａ３−１−１）及びモノマー（Ｉ−２）を用い、そのモル比〔モノマー（ａ１−１−３）：モノマー（ａ１−２−３）：モノマー（ａ２−１−１）：モノマー（ａ３−２−３）：モノマー（ａ３−１−１）：モノマー（Ｉ−２）〕が３０：５：５：２０：３０：１０となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、１ｍｏｌ％及び３ｍｏｌ％添加し、これらを７５℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量７．５×１０３の樹脂Ａ１（共重合体）を収率６５％で得た。この樹脂Ａ１は、以下の構造単位を有するものである。
2013076060.tif 000146
【０２２６】
実施例６〔樹脂Ａ２の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ１−１−３）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−１−１）及びモノマー（Ｉ−１）を用い、そのモル比〔モノマー（ａ１−１−２）：モノマー（ａ２−１−１）：モノマー（ａ３−１−１）：モノマー（Ｉ−１）〕が４５：１０：３０：１５となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、１ｍｏｌ％及び３ｍｏｌ％添加し、これらを７５℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量７．６×１０３の樹脂Ａ２（共重合体）を収率６２％で得た。この樹脂Ａ２は、以下の構造単位を有するものである。
2013076060.tif 000147
【０２２７】
合成例１〔樹脂Ａ３の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ１−１−３）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−１−１）及びモノマー（Ｘ）を用い、そのモル比〔モノマー（ａ１−１−２）：モノマー（ａ２−１−１）：モノマー（ａ３−１−１）：モノマー（Ｘ）〕が４５：１０：３０：１５となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、１ｍｏｌ％及び３ｍｏｌ％添加し、これらを７５℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量７．７×１０３の樹脂Ａ３（共重合体）を収率６０％で得た。この樹脂Ａ３は、以下の構造単位を有するものである。
2013076060.tif 000148
【０２２８】
実施例７〔樹脂Ａ４の合成〕
モノマー（ａ１−１−１）８．２１部、ｐ−アセトキシスチレン１４．６０部、モノマー（ａ２−１−１）３．５５部、モノマー（Ｉ−８）３．８５部に１，４−ジオキサン３０．２１部を加えて溶液とし、８７℃まで昇温した。得られた溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル２．９６部を添加し、８７℃で６時間保温した。冷却後反応液をメタノール３００部とイオン交換水１２５部の混合液に注いで重合物を沈殿ろ過した。得られたろ過物及び４−ジメチルアミノピリジン２．９３部を、得られたろ過物と同量のメタノールに加えて１５時間加熱還流した。冷却後、得られた反応液に氷酢酸２．１６部を加え中和した後、大量の水に注いで沈殿させた。析出した重合物をろ別し、アセトンに溶解させた後、大量の水に注いで沈殿させる操作を３回繰り返して精製し、重量平均分子量が３．４×１０３の共重合体２６．７８部を得た。この共重合体は、モノマー（ａ１−１−１）、ｐ−ヒドロキシスチレン、モノマー（ａ２−１−１）及びモノマー（Ｉ−８）に各々由来する、以下の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ４とする。
2013076060.tif 000149
【０２２９】
実施例８〔樹脂Ａ５の合成〕
モノマー（ａ１−１−１）１０．５５部、ｐ−アセトキシスチレン１４．６０部、モノマー（ａ２−１−１）１．１８部、モノマー（Ｉ−７）３．１２部に１，４−ジオキサン２９．４５部を加えて溶液とし、８７℃まで昇温した。得られた溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル２．９６部を添加し、８７℃で６時間保温した。冷却後反応液をメタノール３００部とイオン交換水１２５部の混合液に注いで重合物を沈殿ろ過した。得られたろ過物及び４−ジメチルアミノピリジン２．９３部を、得られたろ過物と同量のメタノールに加えて１５時間加熱還流した。冷却後、得られた反応液に氷酢酸２．１６部を加え中和した後、大量の水に注いで沈殿させた。析出した重合物をろ別し、アセトンに溶解させた後、大量の水に注いで沈殿させる操作を３回繰り返して精製し、重量平均分子量が３．３×１０３の共重合体２５．６９部を得た。この共重合体は、モノマー（ａ１−１−１）、ｐ−ヒドロキシスチレン、モノマー（ａ２−１−１）及びモノマー（Ｉ−７）に各々由来する、以下の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ５とする。
2013076060.tif 000150
【０２３０】
実施例９〔樹脂Ａ６の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ１−１−３）、モノマー（１−２−９）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−２−３）、モノマー（ａ３−１−１）及びモノマー（Ｉ−２）を用い、そのモル比（モノマー（ａ１−１−３）：モノマー（ａ１−２−９）：モノマー（ａ２−１−１）：モノマー（ａ３−２−３）：モノマー（ａ３−１−１）：モノマー（Ｉ−２））が３０：５：５：２０：３０：１０となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、１ｍｏｌ％及び３ｍｏｌ％添加し、これらを７５℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量７．７×１０３の樹脂Ａ６（共重合体）を収率６７％で得た。この樹脂Ａ６は、以下の構造単位を有するものである。
2013076060.tif 000151
【０２３１】
実施例１０〔樹脂Ａ７の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ１−１−３）、モノマー（ａ１−５−１）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−２−３）、モノマー（ａ３−１−１）及びモノマー（Ｉ−２）を用い、そのモル比（モノマー（ａ１−１−３）：モノマー（ａ１−５−１）：モノマー（ａ２−１−１）：モノマー（ａ３−２−３）：モノマー（ａ３−１−１）：モノマー（Ｉ−２））が３０：５：５：２０：３０：１０となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、１ｍｏｌ％及び３ｍｏｌ％添加し、これらを７５℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量７．２×１０３の樹脂Ａ７（共重合体）を収率６１％で得た。この樹脂Ａ７は、以下の構造単位を有するものである。
2013076060.tif 000152
【０２３２】
合成例２〔樹脂Ｄ１の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ４−１−７）を用い、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、０．７ｍｏｌ％及び２．１ｍｏｌ％添加し、これらを７５℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。
かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量１．８×１０４の樹脂Ｄ１を収率７７％で得た。この樹脂Ｄ１は、以下の構造単位を有するものである。
2013076060.tif 000153
【０２３３】
実施例１１〜１６及び参考例１
＜レジスト組成物の調製＞
以下に示す成分の各々を表１に示す質量部で、以下に示す溶剤に溶解し、さらに孔径０．２μｍのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
【０２３４】
【表１】
2013076060.tif 000154
【０２３５】
＜樹脂＞
Ａ１〜Ａ５：実施例５〜８、合成例１で得られた樹脂Ａ１〜樹脂Ａ５
Ｄ１：合成例２で得られた樹脂Ｄ１
＜酸発生剤＞
Ｂ１−３：特開２０１０−１５２３４１号公報記載の方法で合成
2013076060.tif 000155
【０２３６】
＜塩基性化合物：クエンチャー＞
Ｃ１：２，６−ジイソプロピルアニリン（東京化成工業（株）製）
＜溶剤＞
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート      ２６５．０部
プロピレングリコールモノメチルエーテル                  ２０．０部
２−ヘプタノン                                          ２０．０部
γ−ブチロラクトン                                        ３．５部
【０２３７】
＜レジストパターンの製造及びその評価＞
シリコンウェハに、有機反射防止膜用組成物（ＡＲＣ−２９；日産化学（株）製）を塗布して、２０５℃、６０秒の条件でベークすることによって、厚さ７８０Åの有機反射防止膜を形成した。次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥（プリベーク）後の膜厚が８５ｎｍとなるようにスピンコートした。レジスト組成物を塗布したシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表１の「ＰＢ」欄に記載された温度で６０秒間プリベークし、レジスト膜（組成物層）を形成した。シリコンウェハ上に形成された組成物層に、液浸露光用ＡｒＦエキシマレーザステッパー（ＸＴ：１９００Ｇｉ；ＡＳＭＬ社製、ＮＡ＝１．３５、３／４Ａｎｎｕｌａｒ  Ｘ−Ｙ偏光）で、コンタクトホールパターン（ホールピッチ９５ｎｍ／ホール径６０ｎｍ）を形成するためのマスクを用いて、露光量を段階的に変化させて露光した。尚、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、前記シリコンウェハ上に形成された組成物層を、ホットプレート上にて、表１の「ＰＥＢ」欄に記載された温度で６０秒間ポストエキスポジャーベーク処理した。次いでこのシリコンウェハを、２．３８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で６０秒間のパドル現像を行い、レジストパターンを得た。
【０２３８】
各レジスト組成物からのレジストパターン形成において、マスクホール径が６０ｎｍのマスクを用いて形成されたレジストパターンのホール径が５０ｎｍとなる露光量を実効感度とした。
【０２３９】
＜ＣＤ均一性（ＣＤＵ）評価＞
実効感度において、前記マスクを用いて形成したレジストパターンを以下のようにして評価した。一つのホールにつき２４箇所ホール径を測定し、その平均値を一つのホールの平均ホール径とした。同一レジストパターン内について、同様の平均ホール径測定を４００箇所測定し、それらを母集団として標準偏差を求め、以下の２水準でＣＤＵを求めた。
これらの結果を表２に示す。
【０２４０】
【表２】
2013076060.tif 000156
【０２４１】
本発明のレジスト組成物（実施例１１〜実施例１６）を用いて得られるレジストパターンは、参考例１のレジスト組成物よりも、ＣＤ均一性（ＣＤＵ）に優れることがわかる。
【０２４２】
実施例１７〜１８
＜レジスト組成物の調製＞
表３に示す成分を、表３に示す質量部で、以下に示す溶剤と混合して溶解させ、得られた混合物を孔径０．２μｍのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
【０２４３】
【表３】
2013076060.tif 000157
【０２４４】
＜樹脂＞
Ａ４：樹脂Ａ４
Ａ５：樹脂Ａ５
＜酸発生剤＞
Ｂ１−２３：特開２００８−６９１４６号公報記載の方法で合成
2013076060.tif 000158
Ｂ１−２１：特開２０１１−１２６８６９号公報記載の方法で合成
2013076060.tif 000159
＜塩基性化合物：クエンチャー＞
Ｃ２：テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムサリチラート（東京化成工業（株）製）
2013076060.tif 000160
＜溶剤＞
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート      ４００部
プロピレングリコールモノメチルエーテル                １００部
γ−ブチロラクトン                                        ５部
【０２４５】
（電子線照射によるレジストパターンの製造及びその評価）
実施例１７〜２０のレジスト組成物について、下記のとおり、レジストパターンを製造し、評価を行った。
シリコンウェハを、ダイレクトホットプレート上にて、ヘキサメチルジシラザンを用いて９０℃で６０秒処理し、上記のレジスト組成物を乾燥（プリベーク）後の膜厚が０．０６μｍとなるようにスピンコートした。その後、ダイレクトホットプレート上にて、表３の「PB」欄に示す温度で６０秒間プリベークして、組成物層を形成した。このようにウェハ上に形成された組成物層に、電子線描画機〔（株）日立製作所製の「ＨＬ−８００Ｄ  ５０ｋｅＶ」を用い、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを露光した。
露光後、ホットプレート上にて表３の「PEB」欄に示す温度で６０秒間ポストエキスポジャーベークを行い、さらに２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で６０秒間のパドル現像を行い、レジストパターンを得た。
【０２４６】
解像度評価：レジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察したところ、実施例１７及び１８のレジスト組成物から得られるレジストパターンは６０ｎｍを解像し、実施例１９及び２０のレジスト組成物から得られるレジストパターンは５５ｎｍを解像していた。
【０２４７】
（ＥＵＶ露光によるレジストパターンの製造及びその評価）
実施例１７及び１８のレジスト組成物について、下記のとおり、レジストパターンを製造し、評価を行った。
シリコンウェハを、ダイレクトホットプレート上にて、ヘキサメチルジシラザンを用いて９０℃で６０秒処理した上で、表３のレジスト組成物を乾燥（プリベーク）後の膜厚が０．０５μｍとなるようにスピンコートした。
その後、ダイレクトホットプレート上にて、表３の「PB」欄に示す温度で６０秒間プリベークして、組成物層を形成した。このようにウェハ上に形成された組成物層に、ＥＵＶ露光機を用い、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを露光した。
露光後、ホットプレート上にて表３の「PEB」欄に示す温度で６０秒間ポストエキスポジャーベークを行い、さらに２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で６０秒間のパドル現像を行い、レジストパターンを得た。
【０２４８】
解像度評価：レジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察したところ、実施例１７及び１８のレジスト組成物から得られるレジストパターンは４５ｎｍを解像していた。
【０２４９】
上記の結果から、実施例１７〜２０のレジスト組成物からは、電子線照射又はＥＵＶ露光によって、高解像度のレジストパターンを製造できることがわかる。また、上述のＣＤ均一性（ＣＤＵ）評価を行えば、実施例１７〜２０のレジスト組成物から得られるレジストパターンのＣＤ均一性（ＣＤＵ）が良好であることが確認できる。
【産業上の利用可能性】
【０２５０】
本発明のレジスト組成物は、優れたＣＤ均一性（ＣＤＵ）でレジストパターンを製造することができるため、半導体の微細加工に極めて有用である。