(57)【要約】厚膜の感活性光線性感放射線性膜から断面形状のアスペクト比が非常に高いパターンを形成する場合において、断面形状の矩形性に非常に優れたパターンを形成可能な感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物等を提供する。感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、（Ａ）酸の作用により極性が増大する樹脂、（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、及び、（Ｃ）特定の構造で表される分子量が２２０以上の化合物を含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）酸の作用により極性が増大する樹脂、
（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、及び、
（Ｃ）下記一般式（１）で表される分子量が２２０以上の化合物、を含む感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化１】
2020202944.tif 000074
一般式（１）中、Ｘは、下記式（ｉ）で表される１価の基を表す。
Ｙは、置換基を表す。
Ｗは、ｎ１員環を表す。ｎ１は、４以上の整数を表す。
ｎ２は、０から（ｎ１−１）の整数を表す。
Ｙが複数存在する場合は、複数のＹは同一であっても良く、異なっていても良い。
【化２】
2020202944.tif 000075
式（ｉ）中、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、各々独立に、炭素数１〜４のアルキル基、又は１価の環状炭化水素基を表す。
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の少なくとも２つは、互いに結合して環を形成しても良い。
＊は酸素原子との結合手を示す。
【請求項２】
前記式（ｉ）で表される１価の基の炭素数が５以上である、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】
ｎ２個のＹのうち少なくとも１つが下記式（ｉｉ）で表される基である、請求項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。
【化３】
2020202944.tif 000076
式（ｉｉ）中、Ｒ４は、下記式（ｉｉｉ）で表される基、ラクトン基、スルトン基、アルキル基、及びシクロアルキル基の群から選ばれる少なくとも１種を含む基を表す。＊は式（１）で表されるｎ１員環Ｗにおける環員原子との結合手を示す。
【化４】
2020202944.tif 000077
式（ｉｉｉ）中、Ｚは、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。
ｍ１は、１以上の整数を表す。
ｍ２は、１以上の整数を表す。
Ｒ５は、水素原子又は置換基を表す。＊は、Ｏとの結合手を示す。
複数のＺは同一であっても良く、異なっていても良い。
Ｒ５が複数存在する場合は、複数のＲ５は同一であっても良く、異なっていても良い。
【請求項４】
Ｙが酸分解性基を有さない、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】
Ｙが脂環式炭化水素基を有さない、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】
ｎ１が５又は６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】
前記化合物（Ｃ）の分子量が３００以上である、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】
前記式（ｉｉ）で表される基の分子量が８０以上である、請求項３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９】
前記化合物（Ｃ）が芳香環を有する、請求項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。
【請求項１０】
前記化合物（Ｃ）がフッ素原子を有さない、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。
【請求項１１】
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により形成された、感活性光線性又は感放射線性膜。
【請求項１２】
膜厚が３μｍ以上である、請求項１１に記載の感活性光線性又は感放射線性膜。
【請求項１３】
支持体上に、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によって、膜厚が３μｍ以上である感活性光線性又は感放射線性膜を形成する工程、
前記感活性光線性又は感放射線性膜に活性光線又は放射線を照射する工程、及び、
前記活性光線又は放射線が照射された感活性光線性又は感放射線性膜を、現像液を用いて現像する工程、を有するパターン形成方法。
【請求項１４】
前記現像液がアルカリ現像液である、請求項１３に記載のパターン形成方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
【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、感活性光線性又は感放射線性膜、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学増幅型レジスト組成物は、活性光線又は放射線の照射により露光部に酸を生成させ、この酸を触媒とする反応によって、活性光線又は放射線の照射部と非照射部の現像液に対する溶解性を変化させ、パターンを基板上に形成させるパターン形成材料である。【０００３】
例えば、従来、特定のポジ型レジスト組成物を用いて膜厚１μｍ以上の厚膜レジスト膜を形成し、厚膜レジスト膜を選択的に露光後、厚膜レジスト膜を現像して、３次元構造のメモリを作成するためのレジストパターンを形成するパターン形成方法が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−５６７３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、近年、各種電子デバイスの高機能化が求められており、それに伴い、微細加工に用いられるレジストパターンのより一層の特性向上が求められている。
このような中で、本発明者らは、従来の厚膜レジスト膜形成用のレジスト組成物について検討したところ、特に断面形状のアスペクト比（パターンのスペース幅とパターンの膜厚の比、即ち、（パターンの膜厚）／（パターンのスペース幅））が非常に大きいパターンを形成する場合、そのパターンの断面形状に関して、改善の余地があることを見出した。【０００６】
本発明の課題は、厚膜（例えば、１μｍ以上の厚さを有する）の感活性光線性感放射線性膜から断面形状のアスペクト比が非常に高い（例えば、１０以上）パターンを形成する場合において、断面形状の矩形性に非常に優れたパターンを形成可能な感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物により形成される感活性光線性又は感放射線性膜、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは以下の構成により、上記課題を解決できることを見出した。【０００８】
［１］
（Ａ）酸の作用により極性が増大する樹脂、
（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、及び、
（Ｃ）下記一般式（１）で表される分子量が２２０以上の化合物、を含む感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。【０００９】
【化１】
2020202944.tif 000002
【００１０】
一般式（１）中、Ｘは、下記式（ｉ）で表される１価の基を表す。
Ｙは、置換基を表す。
Ｗは、ｎ１員環を表す。ｎ１は、４以上の整数を表す。
ｎ２は、０から（ｎ１−１）の整数を表す。
Ｙが複数存在する場合は、複数のＹは同一であっても良く、異なっていても良い。【００１１】
【化２】
2020202944.tif 000003
【００１２】
式（ｉ）中、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、各々独立に、炭素数１〜４のアルキル基、又は１価の環状炭化水素基を表す。
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の少なくとも２つは、互いに結合して環を形成しても良い。
＊は酸素原子との結合手を示す。【００１３】
［２］
上記式（ｉ）で表される１価の基の炭素数が５以上である、［１］に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。【００１４】
［３］
ｎ２個のＹのうち少なくとも１つが下記式（ｉｉ）で表される基である、［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。【００１５】
【化３】
2020202944.tif 000004
【００１６】
式（ｉｉ）中、Ｒ４は、下記式（ｉｉｉ）で表される基、ラクトン基、スルトン基、アルキル基、及びシクロアルキル基の群から選ばれる少なくとも１種を含む基を表す。＊は式（１）で表されるｎ１員環Ｗにおける環員原子との結合手を示す。【００１７】
【化４】
2020202944.tif 000005
【００１８】
式（ｉｉｉ）中、Ｚは、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。
ｍ１は、１以上の整数を表す。
ｍ２は、１以上の整数を表す。
Ｒ５は、水素原子又は置換基を表す。＊は、Ｏとの結合手を示す。
複数のＺは同一であっても良く、異なっていても良い。
Ｒ５が複数存在する場合は、複数のＲ５は同一であっても良く、異なっていても良い。【００１９】
［４］
Ｙが酸分解性基を有さない、［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］
Ｙが脂環式炭化水素基を有さない、［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］
ｎ１が５又は６である、［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］
上記化合物（Ｃ）の分子量が３００以上である、［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】
［８］
上記式（ｉｉ）で表される基の分子量が８０以上である、［３］に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
［９］
上記化合物（Ｃ）が芳香環を有する、［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。
［１０］
上記化合物（Ｃ）がフッ素原子を有さない、［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。【００２１】
［１１］
［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により形成された、感活性光線性又は感放射線性膜。
［１２］
膜厚が３μｍ以上である、［１１］に記載の感活性光線性又は感放射線性膜。【００２２】
［１３］
支持体上に、［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によって、膜厚が３μｍ以上である感活性光線性又は感放射線性膜を形成する工程、
上記感活性光線性又は感放射線性膜に活性光線又は放射線を照射する工程、及び、
上記活性光線又は放射線が照射された感活性光線性又は感放射線性膜を、現像液を用いて現像する工程、を有するパターン形成方法。【００２３】
［１４］
上記現像液がアルカリ現像液である、［１３］に記載のパターン形成方法。
［１５］
［１３］又は［１４］に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。【００２４】
本発明により上記課題が解決できるメカニズムは、完全には明らかになっていないが、本発明者らは以下のように推定している。
従来、感活性光線性又は感放射線性膜を活性光線又は放射線により照射すると、露光部において発生した酸が未露光部に拡散する傾向がある。そのような未露光部への酸の拡散を抑えるために、通常、感活性光線性又は感放射線性膜に酸の拡散を制御する化合物（クエンチャー）が含まれており、得られるパターンの矩形性が良好となっていた。
しかしながら、上述の断面形状のアスペクト比（パターンのスペース幅とパターンの膜厚の比、即ち、（パターンの膜厚）／（パターンのスペース幅））が非常に大きいパターンを形成する場合には、断面形状の矩形性について更なる改善が求められていた。
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物（本発明の組成物）に含まれる（Ｃ）下記一般式（１）で表される分子量が２２０以上の化合物（「化合物（Ｃ）」とも呼ぶ。
）は、特定の構造を有しており、また分子量が２２０以上と大きいことを特徴としている。
本発明者らが鋭意検討したところ、詳細は定かではないが、本発明の組成物が化合物（Ｃ）を含有することにより、本発明の組成物を基板に塗布して感活性光線性又は感放射線性膜を形成した後、特に、加熱（ベーク）を行う際に、感活性光線性又は感放射線性膜の表面に存在する化合物（Ｃ）（クエンチャー）の揮発が抑えられ、上記膜の表面に化合物
（Ｃ）が残存しやすいために、化合物（Ｃ）が、露光部において発生して未露光部に拡散した酸を十分に捕捉することができると考えられる。これより、露光部において発生した酸の未露光部への拡散を十分に抑えることができ、断面形状のアスペクト比が非常に大きいパターンを形成する場合であっても、断面形状の矩形性が非常に優れたパターンを形成することができたものと考えられる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、厚膜の感活性光線性感放射線性膜から断面形状のアスペクト比が非常に高い（例えば、１０以上）パターンを形成する場合において、断面形状の矩形性に非常に優れたパターンを形成可能な感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物により形成される感活性光線性又は感放射線性膜、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されない。
本明細書中における「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、極紫外線（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）、Ｘ線、軟Ｘ線、及び電子線（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ）等を意味する。本明細書中における「光」とは、活性光線又は放射線を意味する。本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、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、極紫外線、Ｘ線、及びＥＵＶ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含む。
本明細書において、「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
【００２７】
本明細書において、（メタ）アクリレートはアクリレート及びメタクリレートの少なくとも１種を表す。また（メタ）アクリル酸はアクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも１種を表す。
本明細書において、樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）、及び分散度（分子量分布ともいう）（Ｍｗ／Ｍｎ）は、ＧＰＣ（Ｇｅｌ  Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）装置（東ソー株式会社製ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ）によるＧＰＣ測定（溶剤：テトラヒドロフラン、流量（サンプル注入量）：１０μＬ、カラム：東ソー株式会社製ＴＳＫ  ｇｅｌ  Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ  ＨＸＬ−Ｍ、カラム温度：４０℃、流速：１．０ｍＬ／分、検出器：示差屈折率検出器（Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｉｎｄｅｘ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ））によるポリスチレン換算値として定義される。
【００２８】
本明細書中における基（原子団）の表記について、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さない基と共に置換基を有する基をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）をも包含する。また、本明細書中における「有機基」とは、少なくとも１個の炭素原子を含む基をいう。
【００２９】
また、本明細書において、「置換基を有していてもよい」というときの置換基の種類、置換基の位置、及び、置換基の数は特に限定されない。置換基の数は例えば、１つ、２つ、３つ、又はそれ以上であってもよい。置換基の例としては水素原子を除く１価の非金属原子団を挙げることができ、例えば、以下の置換基群Ｔから選択することができる。
【００３０】
（置換基群Ｔ）
置換基群Ｔ(置換基Ｔともいう)としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子；メトキシ基、エトキシ基及びｔｅｒｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基及びｐ−トリルオキシ基等のアリールオキシ基；メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基及びフェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；アセトキシ基、プロピオニルオキシ基及びベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基；アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基及びメトキサリル基等のアシル基；メチルスルファニル基及びｔｅｒｔ−ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基；フェニルスルファニル基及びｐ−トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基；アルキル基；シクロアルキル基；アリール基；ヘテロアリール基；水酸基；カルボキシ基；ホルミル基；スルホ基；シアノ基；アルキルアミノカルボニル基；アリールアミノカルボニル基；スルホンアミド基；シリル基；アミノ基；モノアルキルアミノ基；ジアルキルアミノ基；アリールアミノ基；並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３１】
〔感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物〕
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物（「本発明の組成物」ともいう）は、
（Ａ）酸の作用により極性が増大する樹脂、
（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、及び、
（Ｃ）下記一般式（１）で表される分子量が２２０以上の化合物を含む感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物である。
【００３２】
【化５】
2020202944.tif 000006
【００３３】
一般式（１）中、Ｘは、下記式（ｉ）で表される１価の基を表す。
Ｙは、置換基を表す。
Ｗは、ｎ１員環を表す。ｎ１は、４以上の整数を表す。
ｎ２は、０から（ｎ１−１）の整数を表す。
Ｙが複数存在する場合は、複数のＹは同一であっても良く、異なっていても良い。
【００３４】
【化６】
2020202944.tif 000007
【００３５】
式（ｉ）中、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、各々独立に、炭素数１〜４のアルキル基、又は１価の環状炭化水素基を表す。
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の少なくとも２つは、互いに結合して環を形成しても良い。
＊は酸素原子との結合手を示す。
【００３６】
本発明の組成物は、いわゆるレジスト組成物であり、ポジ型のレジスト組成物であっても、ネガ型のレジスト組成物であってもよい。また、アルカリ現像用のレジスト組成物であっても、有機溶剤現像用のレジスト組成物であってもよい。なかでも、ポジ型のレジスト組成物であり、アルカリ現像用のポジ型レジスト組成物であることが好ましい。
本発明の組成物は、典型的には、化学増幅型のレジスト組成物である。
【００３７】
以下、本発明の組成物に含まれる成分について詳述する。
【００３８】
＜（Ｃ）上記一般式（１）で表される分子量が２２０以上の化合物＞
本発明の組成物は、（Ｃ）上記一般式（１）で表される分子量が２２０以上の化合物（化合物（Ｃ））を含有する。
化合物（Ｃ）は、露光時に光酸発生剤等から発生する酸をトラップし、余分な発生酸による、未露光部における酸分解性樹脂の反応を抑制するクエンチャーとして作用する。
【００３９】
一般式（１）中、Ｘは、上記式（ｉ）で表される１価の基を表す。
Ｙは、置換基を表す。Ｙとしての置換基は、特に限定されないが、後述の一般式（ｉｉ）で表される基であることが好ましい。
Ｗは、ｎ１員環を表す。ｎ１は、４以上の整数を表す。ｎ１は、４以上の整数であれば特に限定されないが、５以上の整数であることが好ましい。
ｎ１の上限値は特に限定されないが、通常１２以下である。
ｎ１は、５又は６であることが好ましい。
ｎ２は、０から（ｎ１−１）の整数を表す。ｎ２は、４以下が好ましく、１又は２がより好ましく、１が更に好ましい。
式（１）で表されるｎ１員環Ｗにおける環員原子は、炭素原子が好ましい。上記環員原子における少なくとも１つの炭素原子が窒素原子、硫黄原子、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。
【００４０】
上記式（ｉ）中、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、各々独立に、炭素数１〜４のアルキル基、又は１価の環状炭化水素基を表す。
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の少なくとも２つは、互いに結合して環を形成しても良い。
＊は酸素原子との結合手を示す。
【００４１】
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３としての炭素数１〜４のアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であっても良く、炭素数１又は２のアルキル基が好ましい。
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３としての１価の環状炭化水素基は、特に限定されないが、脂環式炭化水素基又は芳香族炭化水素基が好ましい。
脂環式炭化水素基としては、例えば単環又は多環のシクロアルキル基が挙げられ、単環のシクロアルキル基としては、炭素数３〜８のシクロアルキル基が好ましく、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、シクロへキシル基、及びシクロオクチル基等が挙げられる。多環のシクロアルキル基としては、炭素数６〜２０のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネン基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、及びアンドロスタニル基等が挙げられる。なお、シクロアルキル基中の少なくとも１つの炭素原子が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。
芳香族炭化水素基としては、例えば炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基が好ましく、具体的には、フェニル基、ナフチル基、及びアントリル基等が挙げられる。
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３としての１価の環状炭化水素基を構成する環員の炭素数は、４〜１２が好ましい。
【００４２】
炭素数１〜４のアルキル基、１価の環状炭化水素基は、更に置換基を有していても良い。
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の少なくとも２つは、互いに結合して環を形成しても良い。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の少なくとも２つが互いに結合して形成する環としては、脂環式炭化水素、及び芳香族炭化水素等が挙げられ、それらが結合している炭素原子と共に形成される炭素数４〜１２の脂環式炭化水素が好ましい。
【００４３】
酸により脱離しやすいことから、上記式（ｉ）で表される基の炭素数が５以上であることが好ましい。
上記式（ｉ）で表される基の炭素数の上限値は特に限定されないが、通常１５である。
【００４４】
ｎ２個のうちの少なくとも１つのＹは、下記式（ｉｉ）で表される基であることが好ましい。
【００４５】
【化７】
2020202944.tif 000008
【００４６】
式（ｉｉ）中、Ｒ４は、下記式（ｉｉｉ）で表される基、ラクトン基、スルトン基、アルキル基、及びシクロアルキル基の群から選ばれる少なくとも１種を含む基を表す。＊は式（１）で表されるｎ１員環Ｗにおける環員原子との結合手を示す。
【００４７】
【化８】
2020202944.tif 000009
【００４８】
式（ｉｉｉ）中、Ｚは、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。
ｍ１は、１以上の整数を表す。
ｍ２は、１以上の整数を表す。
Ｒ５は、水素原子又は置換基を表す。＊は、Ｏとの結合手を示す。
複数のＺは同一であっても良く、異なっていても良い。
一般式（１）中にＹが複数存在する場合は、一般式（１）中にＲ５が複数存在してもよい。Ｒ５が複数存在する場合は、複数のＲ５は同一であっても良く、異なっていても良い。
【００４９】
Ｒ４におけるラクトン基は、特に限定されないが、例えばラクトン構造を有する基であり、ラクトン構造から水素原子を１つ除してなる１価の基であることが好ましい。
【００５０】
ラクトン構造としては、ラクトン構造を有していればよく、５〜７員環ラクトン構造が好ましい。なかでも、ビシクロ構造若しくはスピロ構造を形成する形で５〜７員環ラクトン構造に他の環構造が縮環しているものがより好ましい。
ラクトン構造としては、下記一般式（ＬＣ１−１）〜（ＬＣ１−２１）のいずれかで表されるラクトン構造を有する基であることが更に好ましい。好ましい構造としては、一般式（ＬＣ１−１）、一般式（ＬＣ１−４）、一般式（ＬＣ１−５）、一般式（ＬＣ１−８）、一般式（ＬＣ１−１６）、若しくは一般式（ＬＣ１−２１）で表されるラクトン構造が挙げられる。
【００５１】
【化９】
2020202944.tif 000010
【００５２】
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のシクロアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、炭素数２〜８のアルコキシカルボニル基、カルボキシ基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、及び酸分解性基等が挙げられ、炭素数１〜４のアルキル基、シアノ基、又は酸分解性基が好ましい。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い。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。
【００５３】
Ｒ４におけるスルトン基は、特に限定されないが、例えばスルトン構造を有する基であり、スルトン構造から水素原子を１つ除してなる１価の基であることが好ましい。
【００５４】
スルトン構造としては、スルトン構造を有していればよく、５〜７員環スルトン構造が好ましい。なかでも、ビシクロ構造若しくはスピロ構造を形成する形で５〜７員環スルトン構造に他の環構造が縮環しているもの、がより好ましい。
スルトン構造としては、下記一般式（ＳＬ１−１）〜（ＳＬ１−３）のいずれかで表されるスルトン構造を有する基であることが更に好ましい。好ましい構造としては、一般式
（ＳＬ１−１）で表されるスルトン構造が挙げられる。
【００５５】
【化１０】
2020202944.tif 000011
【００５６】
スルトン構造部分は、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のシクロアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、炭素数２〜８のアルコキシカルボニル基、カルボキシ基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、及び酸分解性基等が挙げられ、炭素数１〜４のアルキル基、シアノ基、又は酸分解性基が好ましい。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い。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。
【００５７】
Ｒ４におけるアルキル基は、特に限定されないが、直鎖状であっても分岐状であってもよく、炭素数１〜１２のアルキル基が好ましく、炭素数１〜１０のアルキル基がさらに好ましい。
Ｒ４におけるシクロアルキル基は、特に限定されないが、単環であっても多環であっても良い。単環のシクロアルキル基としては、炭素数３〜８のシクロアルキル基が好ましく、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、シクロへキシル基、及びシクロオクチル基等が挙げられる。多環のシクロアルキル基としては、炭素数６〜２０のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネン基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、及びアンドロスタニル基等が挙げられる。なお、シクロアルキル基中の少なくとも１つの炭素原子が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。
【００５８】
Ｒ４における、ラクトン基、スルトン基、アルキル基、及びシクロアルキル基は、更に置換基を有していても良い。
アルキル基が有していても良い置換基としては、好ましい１態様として、ラクトン基、スルトン基、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子）、下記式（１Ａ）で表される基、又はカーボネート基が好ましい。
置換基を有していても良いアルキル基の好ましい一態様として、フッ化アルキル基を挙げることができる。フッ化アルキル基は、特に限定されないが、直鎖状であっても分岐状であっても良い。フッ化アルキル基の炭素数は、１〜１８であることが好ましく、１〜１２であることがより好ましい。
ラクトン基は、Ｒ４におけるラクトン基と同様である。
スルトン基は、Ｒ４におけるスルトン基と同様である。
【００５９】
【化１１】
2020202944.tif 000012
【００６０】
Ｗ１は、ｎ１Ａ員環を表す。ｎ１Ａ員環としては、上記一般式（１）のｎ１員環と同様である。
Ｘ１は、下記式（ｉＡ）で表される１価の基を表す。
【００６１】
【化１２】
2020202944.tif 000013
【００６２】
式（ｉＡ）中、Ｒ１１、Ｒ１２、及びＲ１３は、それぞれ上記式（ｉ）のＲ１、Ｒ２、及びＲ３と同様である。
【００６３】
カーボネート基は、特に限定されないが、例えばカーボネート構造を有する基であり、カーボネート構造から水素原子を１つ除してなる１価の基であることが好ましい。
カーボネート構造は、環状炭酸エステル構造であることが好ましい。
【００６４】
式（ｉｉｉ）中、Ｚは、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。
Ｚとしてのアルキル基は、特に限定されないが、直鎖状であっても分岐状であってもよく、炭素数１〜４のアルキル基が好ましく、炭素数１又は２のアルキル基がさらに好ましい。
Ｚとしてのアルキル基は更に置換基を有しても良い。
【００６５】
ｍ１は、１以上の整数を表す。ｍ１の上限は特に限定されないが、通常、５以下である。
ｍ１は、２又は３が好ましく、２がより好ましい。
ｍ２は、１以上の整数を表す。ｍ１の上限は特に限定されないが、通常、１０以下である。
ｍ２は、１〜５が好ましく、１〜３がより好ましい。
【００６６】
Ｒ５は、水素原子又は置換基を表す。
Ｒ５としての置換基は、特に限定されないが、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、上記式（１Ａ）で表される基、が好ましく挙げられる。
アルキル基としては、特に限定されないが、直鎖状であっても分岐状であってもよく、炭素数１〜４のアルキル基が好ましく、炭素数１又は２のアルキル基がさらに好ましい。
シクロアルキル基は、特に限定されないが、単環であっても多環であっても良い。単環のシクロアルキル基としては、炭素数３〜８のシクロアルキル基が好ましく、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、シクロへキシル基、及びシクロオクチル基等が挙げられる。多環のシクロアルキル基としては、炭素数６〜２０のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネン基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、及びアンドロスタニル基等が挙げられる。なお、シクロアルキル基中の少なくとも１つの炭素原子が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。
【００６７】
アリール基は、特に限定されないが、炭素数６〜１０のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、及びアントリル基等が挙げられる。
【００６８】
アルキル基、シクロアルキル基、アリール基は、更に置換基を有していてもよい。
アリール基が有していても良い更なる置換基としては、特に限定されないが、好ましい一態様として、メトキシ基、エトキシ基及びｔｅｒｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基が挙げられる。
【００６９】
式（ｉｉ）中、Ｒ４は、下記式（ｉｉｉ）で表される基、ラクトン基、スルトン基、アルキル基、及びシクロアルキル基の群から選ばれる少なくとも１種を含む基を表し、下記式（ｉｉｉ）で表される基、ラクトン基、スルトン基、アルキル基、及びシクロアルキル基の群から選ばれる少なくとも１種を含んでいればよい。
また、上記式（ｉｉｉ）で表される基自体であってもよく、ラクトン基自体であってもよく、スルトン基自体であってもよく、アルキル基自体であってもよく、シクロアルキル基自体であってもよい。
【００７０】
Ｙは酸分解性基を有していても良く、有していなくても良いが、酸分解性基を有さないことが好ましい。
酸分解性基としては、極性基が酸の作用により分解して脱離する基（脱離基）で保護された構造を有することが好ましく、その具体例及び好ましい例などは、後述の樹脂（Ａ）の酸分解性基におけるものと同様である。
極性基としては、特に限定されないが、カルボキシ基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基（好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール基）が好ましい。
【００７１】
また、Ｙは脂環式炭化水素基を有していても良く、有していなくても良いが、脂環式炭化水素基を有さないことが好ましい。
脂環式炭化水素基としては、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３としての１価の環状炭化水素基の具体例として記載した脂環式炭化水素基が挙げられる。
【００７２】
上記化合物（Ｃ）の分子量は２２０以上であるが、良好な矩形性の観点から、２８０以上が好ましく、３００以上がより好ましい。
【００７３】
上記式（ｉｉ）で表される基の分子量は、一般式（１）の分子量が２２０以上となるものであれば特に限定されないが、８０以上が好ましく、１００以上がより好ましい。
【００７４】
本発明の組成物に含有し得る樹脂として芳香環を有する樹脂を使用した場合に、上記樹脂との相互作用を強くすることが出来る観点から、上記化合物（Ｃ）は芳香環を有することが好ましい。
【００７５】
現像液としてアルカリ現像液を用いた場合に、アルカリ現像液をはじくことを抑えることが出来る観点から、上記化合物（Ｃ）はフッ素原子を有さないことが好ましい。
【００７６】
以下に、化合物（Ｃ）の例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７７】
【化１３】
2020202944.tif 000014
【００７８】
【化１４】
2020202944.tif 000015
【００７９】
【化１５】
2020202944.tif 000016
【００８０】
【化１６】
2020202944.tif 000017
【００８１】
本発明の組成物において、化合物（Ｃ）は１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
化合物（Ｃ）の本発明の組成物中の含有量（複数種存在する場合はその合計）は、組成物の全固形分を基準として、０．０２〜１０質量％が好ましく、０．０５〜５質量％がより好ましい。
【００８２】
＜（Ａ）酸の作用により極性が増大する樹脂＞
本発明の組成物に含まれる、（Ａ）酸の作用により極性が増大する樹脂（「樹脂（Ａ）
」とも呼ぶ。）は、酸分解性基を有することが好ましく、酸分解性基を有する繰り返し単位を有する樹脂であることがより好ましい。
この場合、後述する本発明のパターン形成方法において、典型的には、現像液としてアルカリ現像液を採用した場合には、ポジ型パターンが好適に形成され、現像液として有機系現像液を採用した場合には、ネガ型パターンが好適に形成される。
【００８３】
（酸分解性基を有する繰り返し単位）
樹脂（Ａ）は酸分解性基を有する繰り返し単位を有することが好ましい。
樹脂（Ａ）としては、公知の樹脂を適宜使用することができる。例えば、米国特許出願公開第２０１６／０２７４４５８号明細書の段落００５５〜０１９１、米国特許出願公開第２０１５／０００４５４４号明細書の段落００３５〜００８５、米国特許出願公開第２０１６／０１４７１５０号明細書の段落００４５〜００９０に開示された公知の樹脂を樹脂（Ａ）として好適に使用できる。
【００８４】
酸分解性基としては、極性基が酸の作用により分解して脱離する基（脱離基）で保護された構造を有することが好ましい。
極性基としては、カルボキシル基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、（アルキルスルホニル）（アルキルカルボニル）メチレン基、（アルキルスルホニル）（アルキルカルボニル）イミド基、ビス（アルキルカルボニル）メチレン基、ビス（アルキルカルボニル）イミド基、ビス（アルキルスルホニル）メチレン基、ビス（アルキルスルホニル）イミド基、トリス（アルキルカルボニル）メチレン基、及びトリス（アルキルスルホニル）メチレン基等の酸性基（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中で解離する基）、ならびにアルコール性水酸基等が挙げられる。
【００８５】
なお、アルコール性水酸基とは、炭化水素基に結合した水酸基であって、芳香環上に直接結合した水酸基（フェノール性水酸基）以外の水酸基をいい、水酸基としてα位がフッ素原子等の電子求引性基で置換された脂肪族アルコール基（例えば、ヘキサフルオロイソプロパノール基等）は除く。アルコール性水酸基としては、ｐＫａ（酸解離定数）が１２以上２０以下の水酸基であることが好ましい。
【００８６】
好ましい極性基としては、カルボキシル基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基（好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール基）、及びスルホン酸基が挙げられる。
【００８７】
酸分解性基として好ましい基は、これらの基の水素原子を酸の作用により脱離する基（脱離基）で置換した基である。
酸の作用により脱離する基（脱離基）としては、例えば、−Ｃ（Ｒ３６）（Ｒ３７）（Ｒ３８）、−Ｃ（Ｒ３６）（Ｒ３７）（ＯＲ３９）、及び−Ｃ（Ｒ０１）（Ｒ０２）（ＯＲ３９）等が挙げられる。
式中、Ｒ３６〜Ｒ３９は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。Ｒ３６とＲ３７とは、互いに結合して環を形成してもよい。
Ｒ０１及びＲ０２は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。
【００８８】
Ｒ３６〜Ｒ３９、Ｒ０１及びＲ０２のアルキル基は、炭素数１〜８のアルキル基が好ましく、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、へキシル基、及びオクチル基等が挙げられる。
Ｒ３６〜Ｒ３９、Ｒ０１及びＲ０２のシクロアルキル基は、単環でも、多環でもよい。
単環のシクロアルキル基としては、炭素数３〜８のシクロアルキル基が好ましく、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、シクロへキシル基、及びシクロオクチル基等が挙げられる。多環のシクロアルキル基としては、炭素数６〜２０のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネン基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、及びアンドロスタニル基等が挙げられる。なお、シクロアルキル基中の少なくとも１つの炭素原子が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。
Ｒ３６〜Ｒ３９、Ｒ０１及びＲ０２のアリール基は、炭素数６〜１０のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、及びアントリル基等が挙げられる。
Ｒ３６〜Ｒ３９、Ｒ０１及びＲ０２のアラルキル基は、炭素数７〜１２のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、及びナフチルメチル基等が挙げられる。
Ｒ３６〜Ｒ３９、Ｒ０１及びＲ０２のアルケニル基は、炭素数２〜８のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、及びシクロへキセニル基等が挙げられる。
Ｒ３６とＲ３７とが互いに結合して形成される環としては、シクロアルキル基（単環又は多環）であることが好ましい。シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又はノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。
【００８９】
酸分解性基として、クミルエステル基、エノールエステル基、アセタール基、又は第３級のアルキルエステル基等が好ましく、アセタール基、又は第３級アルキルエステル基がより好ましい。
【００９０】
・−ＣＯＯ−基が酸の作用により分解して脱離する脱離基で保護された構造（酸分解性基）を有する繰り返し単位
樹脂（Ａ）は、酸分解性基を有する繰り返し単位として、下記一般式（ＡＩ）で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
【００９１】
【化１７】
2020202944.tif 000018
【００９２】
一般式（ＡＩ）において、
Ｘａ１は、水素原子、ハロゲン原子、又は１価の有機基を表す。
Ｔは、単結合又は２価の連結基を表す。
Ｒｘ１〜Ｒｘ３は、各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Ｒｘ１〜Ｒｘ３のいずれか２つが結合して環構造を形成してもよく、形成しなくてもよい。
【００９３】
Ｔの２価の連結基としては、アルキレン基、アリーレン基、−ＣＯＯ−Ｒｔ−、及び−Ｏ−Ｒｔ−等が挙げられる。式中、Ｒｔは、アルキレン基、シクロアルキレン基又はアリーレン基を表す。
Ｔは、単結合又は−ＣＯＯ−Ｒｔ−が好ましい。Ｒｔは、炭素数１〜５の鎖状アルキレン基が好ましく、−ＣＨ２−、−（ＣＨ２）２−、又は−（ＣＨ２）３−がより好ましい。Ｔは、単結合であることがより好ましい。
【００９４】
Ｘａ１は、水素原子又はアルキル基であることが好ましい。
Ｘａ１のアルキル基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、水酸基、及びハロゲン原子（好ましくは、フッ素原子）が挙げられる。
Ｘａ１のアルキル基は、炭素数１〜４が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基及びトリフルオロメチル基等が挙げられる。Ｘａ１のアルキル基は、メチル基であることが好ましい。
【００９５】
Ｒｘ１、Ｒｘ２及びＲｘ３のアルキル基としては、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよく、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、イソブチル基、又はｔ−ブチル基等が好ましい。アルキル基の炭素数としては、１〜１０が好ましく、１〜５がより好ましく、１〜３が更に好ましい。Ｒｘ１、Ｒｘ２及びＲｘ３のアルキル基は、炭素間結合の一部が二重結合であってもよい。
Ｒｘ１、Ｒｘ２及びＲｘ３のシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又はノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。
【００９６】
Ｒｘ１、Ｒｘ２及びＲｘ３の２つが結合して形成する環構造としては、シクロペンチル環、シクロヘキシル環、シクロヘプチル環、及びシクロオクタン環等の単環のシクロアルカン環、又はノルボルナン環、テトラシクロデカン環、テトラシクロドデカン環、及びアダマンタン環等の多環のシクロアルキル環が好ましい。なかでも、シクロペンチル環、シクロヘキシル環、又はアダマンタン環がより好ましい。Ｒｘ１、Ｒｘ２及びＲｘ３の２つが結合して形成する環構造としては、下記に示す構造も好ましい。
【００９７】
【化１８】
2020202944.tif 000019
【００９８】
以下に一般式（ＡＩ）で表される繰り返し単位に相当するモノマーの具体例を挙げるが、本発明は、これらの具体例に限定されない。下記の具体例は、一般式（ＡＩ）におけるＸａ１がメチル基である場合に相当するが、Ｘａ１は、水素原子、ハロゲン原子、又は１価の有機基に任意に置換することができる。
【００９９】
【化１９】
2020202944.tif 000020
【０１００】
樹脂（Ａ）は、酸分解性基を有する繰り返し単位として、米国特許出願公開２０１６／００７０１６７Ａ１号明細書の段落＜０３３６＞〜＜０３６９＞に記載の繰り返し単位を有することも好ましい。
【０１０１】
また、樹脂（Ａ）は、酸分解性基を有する繰り返し単位として、米国特許出願公開２０１６／００７０１６７Ａ１号明細書の段落＜０３６３＞〜＜０３６４＞に記載された酸の作用により分解してアルコール性水酸基を生じる基を含む繰り返し単位を有していてもよい。
【０１０２】
・フェノール性水酸基が酸の作用により分解して脱離する脱離基で保護された構造（酸分解性基）を有する繰り返し単位
樹脂（Ａ）は、酸分解性基を有する繰り返し単位として、フェノール性水酸基が酸の作用により分解して脱離する脱離基で保護された構造を有する繰り返し単位を有することが好ましい。なお、本明細書において、フェノール性水酸基とは、芳香族炭化水素基の水素原子をヒドロキシル基で置換してなる基である。芳香族炭化水素基の芳香環は単環又は多環の芳香環であり、ベンゼン環及びナフタレン環等が挙げられる。
【０１０３】
酸の作用により分解して脱離する脱離基としては、例えば、式（Ｙ１）〜（Ｙ４）で表される基を挙げることができる。
式（Ｙ１）：−Ｃ（Ｒｘ１）（Ｒｘ２）（Ｒｘ３）
式（Ｙ２）：−Ｃ（＝Ｏ）ＯＣ（Ｒｘ１）（Ｒｘ２）（Ｒｘ３）
式（Ｙ３）：−Ｃ（Ｒ３６）（Ｒ３７）（ＯＲ３８）
式（Ｙ４）：−Ｃ（Ｒｎ）（Ｈ）（Ａｒ）
【０１０４】
式（Ｙ１）、（Ｙ２）中、Ｒｘ１〜Ｒｘ３は、各々独立に、アルキル基（直鎖状若しくは分岐鎖状）又はシクロアルキル基（単環若しくは多環）を表す。但し、Ｒｘ１〜Ｒｘ３の全てがアルキル基（直鎖状若しくは分岐鎖状）である場合、Ｒｘ１〜Ｒｘ３のうち少なくとも２つはメチル基であることが好ましい。
なかでも、Ｒｘ１〜Ｒｘ３は、各々独立に、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す繰り返し単位であることがより好ましく、Ｒｘ１〜Ｒｘ３が、各々独立に、直鎖状のアルキル基を表す繰り返し単位であることが更に好ましい。
Ｒｘ１〜Ｒｘ３の２つが結合して、単環若しくは多環を形成してもよい。
Ｒｘ１〜Ｒｘ３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、イソブチル基、及びｔ−ブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基が好ましい。
Ｒｘ１〜Ｒｘ３のシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又は、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。
Ｒｘ１〜Ｒｘ３の２つが結合して形成されるシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又は、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。なかでも、炭素数５〜６の単環のシクロアルキル基がより好ましい。
Ｒｘ１〜Ｒｘ３の２つが結合して形成されるシクロアルキル基は、例えば、環を構成するメチレン基の１つが、酸素原子等のヘテロ原子、又は、カルボニル基等のヘテロ原子を有する基で置き換わっていてもよい。
式（Ｙ１）及び（Ｙ２）で表される基は、例えば、Ｒｘ１がメチル基又はエチル基であり、Ｒｘ２とＲｘ３とが結合して上述のシクロアルキル基を形成している態様が好ましい。
【０１０５】
式（Ｙ３）中、Ｒ３６〜Ｒ３８は、各々独立に、水素原子又は１価の有機基を表す。Ｒ３７とＲ３８とは、互いに結合して環を形成してもよい。１価の有機基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び、アルケニル基等が挙げられる。Ｒ３６は、水素原子であることが好ましい。
【０１０６】
式（Ｙ４）中、Ａｒは、芳香族炭化水素基を表す。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。Ａｒはより好ましくはアリール基である。
【０１０７】
フェノール性水酸基が酸の作用により分解して脱離する脱離基で保護された構造（酸分解性基）を有する繰り返し単位としては、フェノール性水酸基における水素原子が式（Ｙ１）〜（Ｙ４）で表される基によって保護された構造を有するものが好ましい。
【０１０８】
フェノール性水酸基が酸の作用により分解して脱離する脱離基で保護された構造（酸分解性基）を有す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好ましい。
【０１０９】
【化２０】
2020202944.tif 000021
【０１１０】
一般式（ＡＩＩ）中、
Ｒ６１、Ｒ６２及びＲ６３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。但し、Ｒ６２はＡｒ６と結合して環を形成していてもよく、その場合のＲ６２は単結合又はアルキレン基を表す。
Ｘ６は、単結合、−ＣＯＯ−、又は−ＣＯＮＲ６４−を表す。Ｒ６４は、水素原子又はアルキル基を表す。
Ｌ６は、単結合又はアルキレン基を表す。
Ａｒ６は、（ｎ＋１）価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ６２と結合して環を形成する場合には（ｎ＋２）価の芳香族炭化水素基を表す。
Ｙ２は、ｎ≧２の場合には各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、Ｙ２の少なくとも１つは、酸の作用により脱離する基を表す。Ｙ２としての酸の作用により脱離する基は、式（Ｙ１）〜（Ｙ４）であることが好ましい。
ｎは、１〜４の整数を表す。
【０１１１】
上記各基は置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、アルキル基（炭素数１〜４）、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基（炭素数１〜４）、カルボキシル基、及びアルコキシカルボニル基（炭素数２〜６）等が挙げられ、炭素数８以下のものが好ましい。
以下に一般式（ＡＩＩ）で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明は、これらの具体例に限定されない。
【０１１２】
【化２１】
2020202944.tif 000022
【０１１３】
【化２２】
2020202944.tif 000023
【０１１４】
樹脂（Ａ）は、酸分解性基を有する繰り返し単位を１種単独で有していてよく、２種以上を併用して有していてもよい。
樹脂（Ａ）において、酸分解性基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂（Ａ）中の全繰り返し単位に対して、１０モル％以上であることが好ましく、１０〜６０モル％であることがより好ましく、１０〜５０モル％であることが更に好ましく、１２〜４０モル％であることが特に好ましい。
【０１１５】
（極性基を有する繰り返し単位）
樹脂（Ａ）は極性基を有する繰り返し単位を含有することが好ましい。
極性基としては、上記酸分解性基を有する繰り返し単位において記載した極性基が挙げられる。
【０１１６】
好ましい極性基としては、カルボキシル基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基（好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール基）、及びスルホン酸基が挙げられ、フェノール性水酸基であることがより好ましい。
【０１１７】
樹脂（Ａ）は、下記一般式（ＢＨ−１）で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
【０１１８】
【化２３】
2020202944.tif 000024
【０１１９】
一般式（ＢＨ−１）中、
ＲＢ１、ＲＢ２及びＲＢ３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。ＲＢ３はＡｒＢ１と結合して環を形成していてもよく、その場合のＲＢ３はアルキレン基を表す。
ＸＢ３は、単結合又は２価の連結基を表す。
ＡｒＢ１は、（ｎＢ＋１）価の芳香環基を表し、ＲＢ３と結合して環を形成する場合には（ｎＢ＋２）価の芳香環基を表す。
ｎＢは、１〜４の整数を表す。
【０１２０】
一般式（ＢＨ−１）におけるＲＢ１、ＲＢ２及びＲＢ３で表されるアルキル基としては、置換基を有していてもよいメチル基、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炭素数２０以下のアルキル基が好ましく、炭素数８以下のアルキル基がより好ましく、炭素数３以下のアルキル基が更に好ましい。
【０１２１】
一般式（ＢＨ−１）におけるＲＢ１、ＲＢ２及びＲＢ３で表されるシクロアルキル基としては、単環でも、多環でもよい。置換基を有していてもよい、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等の炭素数３〜８個で単環のシクロアルキル基が好ましい。
一般式（ＢＨ−１）におけるＲＢ１、ＲＢ２及びＲＢ３で表される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等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
一般式（ＢＨ−１）におけるＲＢ１、ＲＢ２及びＲＢ３で表される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、上記ＲＢ１、ＲＢ２及びＲＢ３におけるアルキル基と同様のものが好ましい。
【０１２２】
上記各基における好ましい置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、及びニトロ基等が挙げられ、置換基の炭素数は８以下が好ましい。
【０１２３】
ＡｒＢ１は、（ｎＢ＋１）価の芳香環基を表す。ｎＢが１である場合における２価の芳香環基は、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基などの炭素数６〜１８のアリーレン基、あるいは、例えば、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール等のヘテロ環を含む芳香環基を好ましい例として挙げることができる。
【０１２４】
ｎＢが２以上の整数である場合における（ｎＢ＋１）価の芳香環基の具体例としては、２価の芳香環基の上記した具体例から、（ｎＢ−１）個の任意の水素原子を除してなる基を好適に挙げることができる。
【０１２５】
ＸＢ３としての２価の連結基としては、−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＲ６４−が挙げられる。
ＸＢ３としての−ＣＯＮＲ６４−（Ｒ６４は、水素原子、アルキル基を表す）におけるＲ６４のアルキル基としては、置換基を有していてもよい、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炭素数２０以下のアルキル基が好ましく、炭素数８以下のアルキル基がより好ましい。
ＸＢ３は、単結合、−ＣＯＯ−、又は−ＣＯＮＨ−を表すことが好ましく、単結合、又は−ＣＯＯ−を表すことがより好ましく、単結合を表すことが更に好ましい。
【０１２６】
ＡｒＢ１としては、炭素数６〜１８の芳香環基がより好ましく、ベンゼン環基、ナフタレン環基、ビフェニレン環基が特に好ましい。
ＡｒＢ１は、ベンゼン環基であることが好ましい。
【０１２７】
ｎＢは１〜４の整数を表し、１又は２を表すことが好ましく、１を表すことがより好ましい。
【０１２８】
上記一般式（ＢＨ−１）で表される繰り返し単位は、下記一般式（ＢＨ−２）で表される繰り返し単位であることが好ましい。
【０１２９】
【化２４】
2020202944.tif 000025
【０１３０】
一般式（ＢＨ−２）中、ＲＢ１、ＲＢ２及びＲＢ３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。
ＡｒＢ１は、（ｎＢ＋１）価の芳香環基を表す。
ｎＢは、１〜４の整数を表す。
【０１３１】
一般式（ＢＨ−２）中のＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３、ＡｒＢ１及びｎＢの具体例及び好ましい例は、上記一般式（ＢＨ−１）中のＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３、ＡｒＢ１及びｎＢ、の具体例及び好ましい例と同義である。但し、ＲＢ３はＡｒＢ１と結合して環を形成しない。
【０１３２】
以下に、一般式（ＢＨ−１）で表される繰り返し単位の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。式中、ａは１又は２を表す。
【０１３３】
【化２５】
2020202944.tif 000026
【０１３４】
【化２６】
2020202944.tif 000027
【０１３５】
樹脂（Ａ）に含まれる極性基を有する繰り返し単位は１種であってもよいし２種以上であってもよい。
樹脂（Ａ）中、極性基を有する繰り返し単位の含有量（複数種含有する際はその合計）は、樹脂（Ａ）中の全繰り返し単位に対して、１５〜９０モル％であることが好ましく、３０〜９０モル％であることがより好ましく、４５〜８０モル％であることが更に好ましい。
【０１３６】
（ラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造からなる群から選択される少なくとも１種を有する繰り返し単位）
樹脂（Ａ）は、ラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造からなる群から選択される少なくとも１種を有する繰り返し単位を有することが好ましい。
【０１３７】
ラクトン構造又はスルトン構造としては、ラクトン構造又はスルトン構造を有していればよく、５〜７員環ラクトン構造又は５〜７員環スルトン構造が好ましい。なかでも、ビシクロ構造若しくはスピロ構造を形成する形で５〜７員環ラクトン構造に他の環構造が縮環しているもの、又は、ビシクロ構造若しくはスピロ構造を形成する形で５〜７員環スルトン構造に他の環構造が縮環しているもの、がより好ましい。
樹脂（Ａ）は、下記一般式（ＬＣ１−１）〜（ＬＣ１−２１）のいずれかで表されるラクトン構造、又は、下記一般式（ＳＬ１−１）〜（ＳＬ１−３）のいずれかで表されるスルトン構造を有する繰り返し単位を有することが更に好ましい。また、ラクトン構造又はスルトン構造が主鎖に直接結合していてもよい。好ましい構造としては、一般式（ＬＣ１−１）、一般式（ＬＣ１−４）、一般式（ＬＣ１−５）、一般式（ＬＣ１−８）、一般式（ＬＣ１−１６）、若しくは一般式（ＬＣ１−２１）で表されるラクトン構造、又は、一般式（ＳＬ１−１）で表されるスルトン構造が挙げられる。
【０１３８】
【化２７】
2020202944.tif 000028
【０１３９】
ラクトン構造部分又はスルトン構造部分は、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のシクロアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、炭素数２〜８のアルコキシカルボニル基、カルボキシ基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、及び酸分解性基等が挙げられ、炭素数１〜４のアルキル基、シアノ基、又は酸分解性基が好ましい。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い。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。
【０１４０】
ラクトン構造又はスルトン構造を有する繰り返し単位としては、下記一般式（ＩＩＩ）で表される繰り返し単位が好ましい。
【０１４１】
【化２８】
2020202944.tif 000029
【０１４２】
上記一般式（ＩＩＩ）中、
Ａは、エステル結合（−ＣＯＯ−で表される基）又はアミド結合（−ＣＯＮＨ−で表される基）を表す。
ｎは、−Ｒ０−Ｚ−で表される構造の繰り返し数であり、０〜５の整数を表し、０又は１であることが好ましく、０であることがより好ましい。ｎが０である場合、−Ｒ０−Ｚ−は存在せず、単結合となる。
Ｒ０は、アルキレン基、シクロアルキレン基、又はその組み合わせを表す。Ｒ０が複数個ある場合、Ｒ０は、各々独立に、アルキレン基、シクロアルキレン基、又はその組み合わせを表す。
Ｚは、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表す。Ｚが複数個ある場合には、Ｚは、各々独立に、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表す。
Ｒ８は、ラクトン構造又はスルトン構造を有する１価の有機基を表す。
Ｒ７は、水素原子、ハロゲン原子又は１価の有機基（好ましくはメチル基）を表す。
【０１４３】
Ｒ０のアルキレン基又はシクロアルキレン基は置換基を有してもよい。
Ｚとしては、エーテル結合、又はエステル結合が好ましく、エステル結合がより好ましい。
【０１４４】
樹脂（Ａ）は、カーボネート構造を有する繰り返し単位を有していてもよい。カーボネート構造は、環状炭酸エステル構造であることが好ましい。
環状炭酸エステル構造を有する繰り返し単位は、下記一般式（Ａ−１）で表される繰り返し単位であることが好ましい。
【０１４５】
【化２９】
2020202944.tif 000030
【０１４６】
一般式（Ａ−１）中、ＲＡ１は、水素原子、ハロゲン原子又は１価の有機基（好ましくはメチル基）を表す。
ｎは０以上の整数を表す。
ＲＡ２は、置換基を表す。ｎが２以上の場合、ＲＡ２は、各々独立して、置換基を表す。
Ａは、単結合、又は２価の連結基を表す。
Ｚは、式中の−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−で表される基と共に単環構造又は多環構造を形成する原子団を表す。
【０１４７】
樹脂（Ａ）は、ラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造からなる群から選択される少なくとも１種を有する繰り返し単位として、米国特許出願公開２０１６／００７０１６７Ａ１号明細書の段落＜０３７０＞〜＜０４１４＞に記載の繰り返し単位を有することも好ましい。
【０１４８】
樹脂（Ａ）は、ラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造からなる群から選択される少なくとも１種を有する繰り返し単位を、１種単独で有していてよく、２種以上を併用して有していてもよい。
【０１４９】
以下に一般式（ＩＩＩ）で表される繰り返し単位に相当するモノマーの具体例、及び一般式（Ａ−１）で表される繰り返し単位に相当するモノマーの具体例を挙げるが、本発明は、これらの具体例に限定されない。下記の具体例は、一般式（ＩＩＩ）におけるＲ７及び一般式（Ａ−１）におけるＲＡ１がメチル基である場合に相当するが、Ｒ７及びＲＡ１は、水素原子、ハロゲン原子、又は１価の有機基に任意に置換することができる。
【０１５０】
【化３０】
2020202944.tif 000031
【０１５１】
上記モノマーの他に、下記に示すモノマーも樹脂（Ａ）の原料として好適に用いられる。
【０１５２】
【化３１】
2020202944.tif 000032
【０１５３】
樹脂（Ａ）に含まれるラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造からなる群から選択される少なくとも１種を有する繰り返し単位の含有量（ラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造からなる群から選択される少なくとも１種を有する繰り返し単位が複数存在する場合はその合計）は、樹脂（Ａ）中の全繰り返し単位に対して、５〜３０モル％が好ましく、１０〜３０モル％がより好ましく、２０〜３０モル％が更に好ましい。
【０１５４】
（繰り返し単位（ａ１））
樹脂（Ａ）は、更に、以下の繰り返し単位（ａ１）を有することができる。
繰り返し単位（ａ１）は、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が５０℃以下であるモノマー（「モノマーａ１」ともいう）を由来とする繰り返し単位である。
また、繰り返し単位（ａ１）は非酸分解性の繰り返し単位である。したがって、繰り返し単位（ａ１）は酸分解性基を有さない。
【０１５５】
（ホモポリマーのガラス転移温度の測定方法）
ホモポリマーのガラス転移温度は、カタログ値又は文献値がある場合はその値を採り、無い場合には、示差走査熱量測定（ＤＳＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）法によって測定する。Ｔｇの測定に供するホモポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は１８０００とし、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．７とする。ＤＳＣ装置としては、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン（株）製熱分析ＤＳＣ示差走査熱量計Ｑ１０００型を用い、昇温速度は１０℃／ｍｉｎで測定する。
なお、Ｔｇの測定に供するホモポリマーは、対応するモノマーを用いて公知の方法で合成すればよく、例えば一般的な滴下重合法などで合成することができる。以下に一例を示す。
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）５４質量部を窒素気流下、８０℃に加熱した。この液を攪拌しながら、対応するモノマー２１質量％、２，２’−アゾビスイソ酪酸ジメチル０．３５質量％を含むＰＧＭＥＡ溶液１２５質量部を６時間かけて滴下した。滴下終了後、８０℃で更に２時間攪拌した。反応液を放冷後、多量のメタノール／水（質量比９：１）で再沈殿、ろ過し、得られた固体を乾燥することでホモポリマー（Ｍｗ：１８０００、Ｍｗ／Ｍｎ：１．７）を得た。得られたホモポリマーをＤＳＣ測定に供した。ＤＳＣ装置及び昇温速度は前述のとおりとした。
【０１５６】
モノマーａ１は、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃以下であれば特に限定されず、ドットパターンの解像性の向上、及びエッチング時に発生し得るレジストパターンの側壁におけるラフネスの抑制の観点から、ホモポリマーとしたときのＴｇが３０℃以下であることが好ましい。モノマーａ１をホモポリマーとしたときのＴｇの下限は特に限定されないが、−８０℃以上であることが好ましく、より好ましくは−７０℃以上であり、更に好ましくは−６０℃以上であり、特に好ましくは−５０℃以上である。モノマーａ１をホモポリマーとしたときのＴｇの下限を上記範囲とすることで、加熱時のパターンの流動性が抑制され、ドットパターンの垂直性がより向上するため好ましい。
【０１５７】
繰り返し単位（ａ１）としては、残留溶剤をより揮発しやすくできる点で、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が２以上の非酸分解性アルキル基を有する繰り返し単位であることが好ましい。本明細書において「非酸分解性」とは、光酸発生剤が発生する酸により、脱離／分解反応が起こらない性質を有することを意味する。
つまり、「非酸分解性アルキル基」とは、より具体的には、光酸発生剤が発生する酸の作用により樹脂（Ａ）から脱離しないアルキル基、又は、光酸発生剤が発生する酸の作用により分解しないアルキル基が挙げられる。
非酸分解性アルキル基は直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。
以下、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が２以上の非酸分解性アルキル基を有する繰り返し単位について説明する。
【０１５８】
鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が２以上の非酸分解性アルキル基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数が２〜２０のアルキル基、及び、鎖中にヘテロ原子を含有する炭素数２〜２０のアルキル基が挙げられる。
鎖中にヘテロ原子を含有する炭素数２〜２０のアルキル基としては、例えば、１つ又は２つ以上の−ＣＨ２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＮＲ６−、又はこれらを２以上組み合わせた２価の有機基で置換されたアルキル基が挙げられる。上記Ｒ６は、水素原子、又は炭素数が１〜６のアルキル基を表す。
鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が２以上の非酸分解性アルキル基としては、具体的には、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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、ステアリル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、１−エチルペンチル基、及び２−エチルヘキシル基、並びに、これらの１つ又は２つ以上の−ＣＨ２−が−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−で置換された１価のアルキル基が挙げられる。
【０１５９】
鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が２以上の非酸分解性アルキル基の炭素数としては、２以上１６以下であることが好ましく、２以上１０以下であることがより好ましく、２以上８以下であることが更に好ましい。炭素数が２以上の非酸分解性アルキル基の炭素数の下限は４以上であることが好ましい。
なお、炭素数が２以上の非酸分解性アルキル基は、置換基（例えば置換基Ｔ）を有していてもよい。
【０１６０】
繰り返し単位（ａ１）は、下記一般式（１−２）で表される繰り返し単位であることが好ましい。
【０１６１】
【化３２】
2020202944.tif 000033
【０１６２】
一般式（１−２）中、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はシクロアルキル基を表す。Ｒ２は、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が２以上の非酸分解性アルキル基を表す。
【０１６３】
Ｒ１で表されるハロゲン原子としては、特に限定されないが、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
Ｒ１で表されるアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数１〜１０のアルキル基が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、及びｔｅｒｔ−ブチル基等が挙げられる。なかでも、炭素数１〜３のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
Ｒ１で表されるシクロアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数５〜１０のシクロアルキル基が挙げられ、より具体的にはシクロヘキシル基等が挙げられる。
Ｒ１としては、なかでも、水素原子又はメチル基が好ましい。
【０１６４】
Ｒ２で表される鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が２以上の非酸分解性アルキル基の定義及び好適態様は、上述した通りである。
【０１６５】
また、繰り返し単位（ａ１）は、残留溶剤をより揮発しやすくできる点で、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基を有する繰り返し単位であってもよい。
以下、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基を有する繰り返し単位について説明する。
【０１６６】
非酸分解性アルキル基としては、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。
非酸分解性アルキル基の炭素数は、２以上が好ましく、ホモポリマーのＴｇが５０℃以下とする観点から、上記非酸分解性アルキル基の炭素数の上限は、例えば２０以下であることが好ましい。
【０１６７】
鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、非酸分解性アルキル基としては、特に限定されず、例えば、炭素数が２〜２０のアルキル基、及び、鎖中にヘテロ原子を含有する炭素数２〜２０のアルキル基が挙げられる。なお、上記アルキル基中の水素原子の少なくとも一つは、カルボキシ基又は水酸基で置換されている。
鎖中にヘテロ原子を含有する炭素数２〜２０のアルキル基としては、例えば、１つ又は２つ以上の−ＣＨ２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＮＲ６−、又はこれらを２以上組み合わせた２価の有機基で置換されたアルキル基が挙げられる。上記Ｒ６は、水素原子、又は炭素数が１〜６のアルキル基を表す。
【０１６８】
鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、非酸分解性アルキル基の炭素数としては、耐クラック性により優れる（クラックが発生しにくい）点で、２〜１６が好ましく、２〜１０がより好ましく、２〜８が更に好ましい。
なお、非酸分解性アルキル基は、置換基（例えば置換基Ｔ）を有していてもよい。
鎖中にヘテロ原子を含有する、カルボキシ基を有する非酸分解性アルキル基を有する繰り返し単位の具体例としては例えば下記構造の繰り返し単位が挙げられる。
【０１６９】
【化３３】
2020202944.tif 000034
【０１７０】
非酸分解性シクロアルキル基の炭素数は、５以上が好ましく、ホモポリマーのＴｇが５０℃以下とする観点から、上記非酸分解性シクロアルキル基の炭素数の上限は、例えば２０以下であることが好ましく、１６以下であることがより好ましく、１０以下であることが更に好ましい。
【０１７１】
環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、非酸分解性シクロアルキル基としては、特に限定されず、例えば、炭素数が５〜２０のシクロアルキル基（より具体的にはシクロヘキシル基）、及び、環員にヘテロ原子を含有する炭素数５〜２０のシクロアルキル基が挙げられる。なお、上記シクロアルキル基中の水素原子の少なくとも一つは、カルボキシ基又は水酸基で置換されている。
環員にヘテロ原子を含有する炭素数５〜２０のシクロアルキル基としては、例えば、１つ又は２つ以上の−ＣＨ２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＮＲ６−、又はこれらを２以上組み合わせた２価の有機基で置換されたシクロアルキル基が挙げられる。上記Ｒ６は、水素原子、又は炭素数が１〜６のアルキル基を表す。
なお、非酸分解性シクロアルキル基は、置換基（例えば置換基Ｔ）を有していてもよい。
【０１７２】
鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基を有する繰り返し単位としては、本発明の効果により優れる点で、なかでも、下記一般式（１−３）で表される繰り返し単位が好ましい。
【０１７３】
【化３４】
2020202944.tif 000035
【０１７４】
一般式（１−３）中、Ｒ３は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はシクロアルキル基を表す。Ｒ４は、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基を表す。
【０１７５】
一般式（１−３）中、Ｒ３は、上述したＲ１と同義であり、好ましい態様も同じである。
【０１７６】
Ｒ４で表される鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基の定義及び好適態様は、上述した通りである。
なかでも、Ｒ４としては、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基又は水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基が好ましい。この態様としては、例えば、下記構造の繰り返し単位などが挙げられる。
【０１７７】
【化３５】
2020202944.tif 000036
【０１７８】
モノマーａ１としては、例えば、エチルアクリレート（−２２℃）、ｎ−プロピルアクリレート（−３７℃）、イソプロピルアクリレート（−５℃）、ｎ−ブチルアクリレート（−５５℃）、ｎ−ブチルメタクリレート（２０℃）、ｎ−へキシルアクリレート（−５７℃）、ｎ−ヘキシルメタクリレート（−５℃）、ｎ−オクチルメタクリレート（−２０℃）、２−エチルへキシルアクリレート（−７０℃）、イソノニルアクリレート（−８２℃）、ラウリルメタクリレート（−６５℃）、２−ヒドロキシエチルアクリレート（−１５℃）、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート（２６℃）、コハク酸１−［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］（９℃）、２−エチルへキシルメタクリレート（−１０℃）、ｓｅｃ−ブチルアクリレート（−２６℃）、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート（ｎ＝２）（−２０℃）、ヘキサデシルアクリレート（３５℃）等が挙げられる。なお、括弧内は、ホモポリマーとしたときのＴｇ（℃）を表す。
【０１７９】
なお、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート（ｎ＝２）は下記構造の化合物である。
【０１８０】
【化３６】
2020202944.tif 000037
【０１８１】
モノマーａ１は、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレ−ト、２−エチルヘキシルアクリレ−ト、ラウリルメタクリレート、ヘキサデシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、及び下記ＭＡ−５で表される化合物であることが好ましい。
【０１８２】
【化３７】
2020202944.tif 000038
【０１８３】
樹脂（Ａ）は、繰り返し単位（ａ１）を、１種のみで含んでもよく、２種以上含んでもよい。
樹脂（Ａ）において、繰り返し単位（ａ１）の含有量（繰り返し単位（ａ１）が複数存在する場合はその合計）は、樹脂（Ａ）の全繰り返し単位に対して、５モル％以上が好ましく、１０モル％以上がより好ましく、５０モル％以下が好ましく、４０モル％以下がより好ましく、３０モル％以下が更に好ましい。なかでも、樹脂（Ａ）中における繰り返し単位（ａ１）の含有量（繰り返し単位（ａ１）が複数存在する場合はその合計）は、樹脂（Ａ）の全繰り返し単位に対して５〜５０モル％が好ましく、５〜４０モル％がより好ましく、５〜３０モル％が更に好ましい。
【０１８４】
樹脂（Ａ）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、標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、又は、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していてもよい。
このような繰り返し構造単位としては、所定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、これらに限定されない。
【０１８５】
所定の単量体としては、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、及びビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を１個有する化合物等が挙げられる。
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を用いてもよい。
樹脂（Ａ）において、各繰り返し構造単位の含有モル比は、種々の性能を調節するために適宜設定される。
【０１８６】
樹脂（Ａ）は、繰り返し単位のすべてが（メタ）アクリレート系繰り返し単位で構成されることが好ましい。この場合、繰り返し単位のすべてがメタクリレート系繰り返し単位であるもの、繰り返し単位のすべてがアクリレート系繰り返し単位であるもの、繰り返し単位のすべてがメタクリレート系繰り返し単位とアクリレート系繰り返し単位とによるもののいずれのものでも用いることができるが、アクリレート系繰り返し単位が樹脂（Ａ）の全繰り返し単位に対して５０モル％以下であることが好ましい。
【０１８７】
（芳香環を有する繰り返し単位）
樹脂（Ａ）は、樹脂（Ａ）中の繰り返し単位のいずれか少なくとも１種が、芳香環を有する繰り返し単位であることが好ましい。
樹脂（Ａ）において、芳香環を有する繰り返し単位の含有量は、耐エッチング性により優れる点で、樹脂（Ａ）中の全繰り返し単位に対して、例えば４０モル％以上であり、５５モル％以上が好ましく、６０モル％以上がより好ましい。また、その上限は特に限定されないが、例えば、９７モル％以下であり、８５モル％以下が好ましく、８０モル％以下がより好ましい。
【０１８８】
（樹脂（Ａ）の重合方法）
樹脂（Ａ）は、常法（例えばラジカル重合）に従って合成できる。一般的な合成方法としては、例えば、（１）モノマー種及び開始剤を溶剤に溶解させ、加熱することにより重合を行う一括重合法、（２）モノマー種と開始剤を含有する溶液を１〜１０時間かけて滴下することにより加熱溶剤へ加える滴下重合法等が挙げられ、なかでも（２）の滴下重合法が好ましい。
【０１８９】
重合の際の反応溶剤としては、例えば、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、及びジイソプロピルエーテル等のエーテル類、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル等のエステル溶剤、ジメチルホルムアミド、及びジメチルアセトアミド等のアミド類、並びに、後述する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）、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、及びシクロヘキサノン等の本発明の組成物を溶解する溶剤が挙げられる。重合の際の反応溶剤としては、なかでも、本発明の組成物に用いられる溶剤と同一の溶剤を用いることが好ましい。これにより保存時のパーティクルの発生が抑制できる。
【０１９０】
重合反応は、窒素及びアルゴン等の不活性ガスの雰囲気下で行われることが好ましい。
重合反応には、重合開始剤として市販のラジカル開始剤（例えば、アゾ系開始剤、及びパーオキサイド等）を用いることが望ましい。ラジカル開始剤としてはアゾ系開始剤が好ましく、エステル基、シアノ基、又はカルボキシル基を有するアゾ系開始剤がより好ましい。このようなアゾ系開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、及びジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）
等が挙げられる。
重合反応には、上述のとおり重合開始剤を任意で添加してもよい。重合開始剤の系中への添加方法は特に限定されず、一括で添加する態様であっても、分割して複数回に分けて添加する態様であってもよい。重合反応に際して、反応液の固形分濃度は、通常５〜６０質量％であり、１０〜５０質量％が好ましい。反応温度は、通常１０〜１５０℃であり、３０〜１２０℃が好ましく、６０〜１００℃がより好ましい。反応終了後、溶剤に投入して粉体又は固形分を回収する方法等の方法により、重合体を回収する。
【０１９１】
樹脂（Ａ）の重量平均分子量は、１，０００〜２００，０００が好ましく、２，０００〜３０，０００がより好ましく、３，０００〜２５，０００が更に好ましい。分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は、通常１．０〜３．０であり、１．０〜２．６が好ましく、１．０〜２．０がより好ましく、１．１〜２．０が更に好ましい。
【０１９２】
樹脂（Ａ）は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
本発明の組成物中、樹脂（Ａ）の含有量は、全固形分中に対して、一般的に２０質量％以上の場合が多く、４０質量％以上が好ましく、６０質量％以上がより好ましく、８０質量％以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、９９．５質量％以下が好ましく、９９質量％以下がより好ましく、９８質量％以下が更に好ましい。
【０１９３】
＜（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物＞
本発明の組成物は、（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物（「化合物（Ｂ）」、「光酸発生剤」ともいう）を含有する。
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、活性光線又は放射線の照射により有機酸を発生する化合物が好ましい。例えば、スルホニウム塩化合物、ヨードニウム塩化合物、ジアゾニウム塩化合物、ホスホニウム塩化合物、イミドスルホネート化合物、オキシムスルホネート化合物、ジアゾジスルホン化合物、ジスルホン化合物、及びｏ−ニトロベンジルスルホネート化合物が挙げられる。
【０１９４】
光酸発生剤としては、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を、単独又はそれらの混合物として適宜選択して使用できる。例えば、米国特許出願公開２０１６／００７０１６７Ａ１号明細書の段落＜０１２５＞〜＜０３１９＞、米国特許出願公開２０１５／０００４５４４Ａ１号明細書の段落＜００８６＞〜＜００９４＞、及び、米国特許出願公開２０１６／０２３７１９０Ａ１号明細書の段落＜０３２３＞〜＜０４０２＞に開示された公知の化合物を好適に使用できる。
【０１９５】
光酸発生剤としては、例えば、下記一般式（ＺＩ）、一般式（ＺＩＩ）又は一般式（ＺＩＩＩ）で表される化合物が好ましい。
【０１９６】
【化３８】
2020202944.tif 000039
【０１９７】
上記一般式（ＺＩ）において、
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、又は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、アルキレン基（例えば、ブチレン基、ペンチレン基）及び−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−が挙げられる。
Ｚ−は、アニオン（非求核性アニオンが好ましい。）を表す。
【０１９８】
一般式（ＺＩ）におけるカチオンの好適な態様としては、後述する化合物（ＺＩ−１）、化合物（ＺＩ−２）、一般式（ＺＩ−３）で表される化合物（化合物（ＺＩ−３））及び一般式（ＺＩ−４）で表される化合物（化合物（ＺＩ−４））における対応する基が挙げられる。
なお、光酸発生剤は、一般式（ＺＩ）で表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、一般式（ＺＩ）で表される化合物のＲ２０１〜Ｒ２０３の少なくとも１つと、一般式（ＺＩ）で表されるもうひとつの化合物のＲ２０１〜Ｒ２０３の少なくとも一つとが、単結合又は連結基を介して結合した構造を有する化合物であってもよい。
【０１９９】
まず、化合物（ＺＩ−１）について説明する。
化合物（ＺＩ−１）は、上記一般式（ＺＩ）の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化合物、すなわち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。
アリールスルホニウム化合物は、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あり、残りがアルキル基又はシクロアルキル基であってもよい。
アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、及びアリールジシクロアルキルスルホニウム化合物が挙げられる。
【０２００】
アリールスルホニウム化合物に含まれ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、又は硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造としては、ピロール残基、フラン残基、チオフェン残基、インドール残基、ベンゾフラン残基、及びベンゾチオフェン残基等が挙げられる。アリールスルホニウム化合物が２つ以上のアリール基を有する場合に、２つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。
アリールスルホニウム化合物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の直鎖状アルキル基、炭素数３〜１５の分岐鎖状アルキル基、又は炭素数３〜１５のシクロアルキル基が好ましく、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等が挙げられる。
【０２０１】
Ｒ２０１〜Ｒ２０３のアリール基、アルキル基、及びシクロアルキル基は、各々独立に、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。
【０２０２】
次に、化合物（ＺＩ−２）について説明する。
化合物（ＺＩ−２）は、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化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含む芳香族環も包含する。
Ｒ２０１〜Ｒ２０３としての芳香環を有さない有機基は、一般的に炭素数１〜３０であり、炭素数１〜２０が好ましい。
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状又は分岐鎖状の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、更に好ましくは直鎖状又は分岐鎖状の２−オキソアルキル基である。
【０２０３】
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の直鎖状アルキル基又は炭素数３〜１０の分岐鎖状アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びペンチル基）、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、及びノルボルニル基）が挙げられる。
Ｒ２０１〜Ｒ２０３は、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。
【０２０４】
次に、化合物（ＺＩ−３）について説明する。
【０２０５】
【化３９】
2020202944.tif 000040
【０２０６】
一般式（ＺＩ−３）中、Ｍは、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基を表し、環構造を有するとき、上記環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、及び炭素−炭素二重結合の少なくとも１種を含んでいてもよい。Ｒ１ｃ及びＲ２ｃ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、シアノ基又はアリール基を表す。Ｒ１ｃとＲ２ｃとが結合して環を形成してもよい。Ｒｘ及びＲｙは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、又はアルケニル基を表す。Ｒｘ及びＲｙが結合して環を形成してもよい。また、Ｍ、Ｒ１ｃ及びＲ２ｃから選ばれる少なくとも２つが結合して環構造を形成してもよく、上記環構造に炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。Ｚ−は、アニオンを表す。
【０２０７】
一般式（ＺＩ−３）中、Ｍで表されるアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数１〜１５（好ましくは炭素数１〜１０）の直鎖状アルキル基、炭素数３〜１５（好ましくは炭素数３〜１０）の分岐鎖状アルキル基、又は炭素数３〜１５（好ましくは炭素数１〜１０）のシクロアルキル基が好ましく、具体的には、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、及びノルボルニル基等が挙げられる。
Ｍで表され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、酸素原子又は硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造としては、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、及びベンゾチオフェン環等が挙げられる。
【０２０８】
上記Ｍは、更に置換基（例えば、置換基群Ｔ）を有していてもよい。この態様として、例えば、Ｍとしてベンジル基などが挙げられる。
なお、Ｍが環構造を有する場合、上記環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、及び、炭素−炭素二重結合の少なくとも１種を含んでいてもよい。
【０２０９】
Ｒ１ｃ及びＲ２ｃで表されるアルキル基、シクロアルキル基、及びアリール基としては、上述したＭと同様のものが挙げられ、その好ましい態様も同じである。また、Ｒ１ｃとＲ２ｃは、結合して環を形成してもよい。
Ｒ１ｃ及びＲ２ｃで表されるハロゲン原子としては、例えば、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。
【０２１０】
Ｒｘ及びＲｙで表されるアルキル基、及びシクロアルキル基としては、上述したＭと同様のものが挙げられ、その好ましい態様も同じである。
Ｒｘ及びＲｙで表されるアルケニル基としては、アリル基又はビニル基が好ましい。
上記Ｒｘ及びＲｙは、更に置換基（例えば、置換基群Ｔ）を有していてもよい。この態様として、例えば、Ｒｘ及びＲｙとして２−オキソアルキル基又はアルコキシカルボニルアルキル基などが挙げられる。
Ｒｘ及びＲｙで表される２−オキソアルキル基としては、例えば、炭素数１〜１５（好ましくは炭素数１〜１０）のものが挙げられ、具体的には、２−オキソプロピル基、及び２−オキソブチル基等が挙げられる。
Ｒｘ及びＲｙで表されるアルコキシカルボニルアルキル基としては、例えば、炭素数１〜１５（好ましくは炭素数１〜１０）のものが挙げられる。また、ＲｘとＲｙは、結合して環を形成してもよい。
ＲｘとＲｙとが互いに連結して形成される環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、又は、炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。
【０２１１】
一般式（ＺＩ−３）中、ＭとＲ１ｃとが結合して環構造を形成してもよく、形成される環構造は、炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。
【０２１２】
上記化合物（ＺＩ−３）は、なかでも、化合物（ＺＩ−３Ａ）であることが好ましい。
化合物（ＺＩ−３Ａ）は、下記一般式（ＺＩ−３Ａ）で表され、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。
【０２１３】
【化４０】
2020202944.tif 000041
【０２１４】
一般式（ＺＩ−３Ａ）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、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、シクロアルキルカルボニルオキシ基、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、アルキルチオ基又はアリールチオ基を表す。
Ｒ６ｃ及びＲ７ｃとしては、上述した一般式（ＺＩ−３）中のＲ２及びＲ３と同義であり、その好ましい態様も同じである。
Ｒｘ及びＲｙとしては、上述した一般式（ＺＩ−３）中のＲｘ及びＲｙと同義であり、その好ましい態様も同じである。
【０２１５】
Ｒ１ｃ〜Ｒ５ｃ中のいずれか２つ以上、ＲｘとＲｙは、各々結合して環構造を形成してもよく、この環構造は、各々独立に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、又は、炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。また、Ｒ５ｃ及びＲ６ｃ、Ｒ５ｃ及びＲｘは、各々結合して環構造を形成してもよく、この環構造は、各々独立に炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。また、Ｒ６ｃとＲ７ｃは、各々結合して環構造を形成してもよい。
上記環構造としては、芳香族又は非芳香族の炭化水素環、芳香族又は非芳香族の複素環、及びこれらの環が２つ以上組み合わされてなる多環縮合環が挙げられる。環構造としては、３〜１０員環が挙げられ、４〜８員環が好ましく、５又は６員環がより好ましい。
【０２１６】
Ｒ１ｃ〜Ｒ５ｃ中のいずれか２つ以上、Ｒ６ｃとＲ７ｃ、及びＲｘとＲｙが結合して形成する基としては、ブチレン基、及びペンチレン基等が挙げられる。
Ｒ５ｃとＲ６ｃ、及びＲ５ｃとＲｘが結合して形成する基としては、単結合又はアルキレン基が好ましい。アルキレン基としては、メチレン基、及びエチレン基等が挙げられる。
Ｚｃ−は、アニオンを表す。
【０２１７】
次に、化合物（ＺＩ−４）について説明する。
化合物（ＺＩ−４）は、下記一般式（ＺＩ−４）で表される。
【０２１８】
【化４１】
2020202944.tif 000042
【０２１９】
一般式（ＺＩ−４）中、
ｌは０〜２の整数を表す。
ｒは０〜８の整数を表す。
Ｒ１３は、水素原子、フッ素原子、水酸基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、又は単環若しくは多環のシクロアルキル骨格を有する基を表す。これらの基は置換基を有してもよい。
Ｒ１４は、複数存在する場合は各々独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、シクロアルキルスルホニル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、又は単環若しくは多環のシクロアルキル骨格を有するアルコキシ基を表す。これらの基は置換基を有してもよい。
Ｒ１５は、各々独立して、アルキル基、シクロアルキル基、又はナフチル基を表す。これらの基は置換基を有してもよい。２つのＲ１５が互いに結合して環を形成してもよい。２つのＲ１５が互いに結合して環を形成するとき、環骨格内に、酸素原子、又は窒素原子等のヘテロ原子を含んでもよい。一態様において、２つのＲ１５がアルキレン基であり、互いに結合して環構造を形成することが好ましい。
Ｚ−は、アニオンを表す。
【０２２０】
一般式（ＺＩ−４）において、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５のアルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状である。アルキル基の炭素数は、１〜１０が好ましい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−ブチル基、又はｔ−ブチル基等がより好ましい。
【０２２１】
次に、一般式（ＺＩＩ）、及び（ＺＩＩＩ）について説明する。
一般式（ＺＩＩ）、及び（ＺＩＩＩ）中、Ｒ２０４〜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。
Ｒ２０４〜Ｒ２０７の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。Ｒ２０４〜Ｒ２０７のアリール基は、酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造を有するアリール基の骨格としては、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等が挙げられる。
Ｒ２０４〜Ｒ２０７のアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数１〜１０の直鎖状アルキル基又は炭素数３〜１０の分岐鎖状アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びペンチル基）、又は、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、及びノルボルニル基）が好ましい。
【０２２２】
Ｒ２０４〜Ｒ２０７のアリール基、アルキル基、及びシクロアルキル基は、各々独立に、置換基を有していてもよい。Ｒ２０４〜Ｒ２０７のアリール基、アルキル基、及び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、及びフェニルチオ基等が挙げられる。
Ｚ−は、アニオンを表す。
【０２２３】
一般式（ＺＩ）におけるＺ−、一般式（ＺＩＩ）におけるＺ−、一般式（ＺＩ−３）におけるＺ−、一般式（ＺＩ−３Ａ）におけるＺｃ−、及び一般式（ＺＩ−４）におけるＺ−としては、下記一般式（３）で表されるアニオンが好ましい。
【０２２４】
【化４２】
2020202944.tif 000043
【０２２５】
一般式（３）中、
ｏは、１〜３の整数を表す。ｐは、０〜１０の整数を表す。ｑは、０〜１０の整数を表す。
【０２２６】
Ｘｆは、フッ素原子、又は少なくとも１つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。このアルキル基の炭素数は、１〜１０が好ましく、１〜４がより好ましい。また、少なくとも１つのフッ素原子で置換されたアルキル基としては、パーフルオロアルキル基が好ましい。
Ｘｆは、フッ素原子又は炭素数１〜４のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フッ素原子又はＣＦ３であることがより好ましい。特に、双方のＸｆがフッ素原子であることが更に好ましい。
【０２２７】
Ｒ４及びＲ５は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、アルキル基、又は少なくとも一つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。Ｒ４及びＲ５が複数存在する場合、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Ｒ４及びＲ５で表されるアルキル基は、置換基を有していてもよく、炭素数１〜４が好ましい。Ｒ４及びＲ５は、好ましくは水素原子である。
少なくとも一つのフッ素原子で置換されたアルキル基の具体例及び好適な態様は一般式（３）中のＸｆの具体例及び好適な態様と同じである。
【０２２８】
Ｌは、２価の連結基を表す。Ｌが複数存在する場合、Ｌは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
２価の連結基としては、例えば、−ＣＯＯ−（−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−）、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−、−ＣＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、アルキレン基（好ましくは炭素数１〜６）、シクロアルキレン基（好ましくは炭素数３〜１５）、アルケニレン基（好ましくは炭素数２〜６）及びこれらの複数を組み合わせた２価の連結基等が挙げられる。これらの中でも、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−、−ＣＯ−、−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＯＯ−アルキレン基−、−ＯＣＯ−アルキレン基−、−ＣＯＮＨ−アルキレン基−又は−ＮＨＣＯ−アルキレン基−が好ましく、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＳＯ２−、−ＣＯＯ−アルキレン基−又は−ＯＣＯ−アルキレン基−がより好ましい。
【０２２９】
Ｗは、環状構造を含む有機基を表す。これらの中でも、環状の有機基であることが好ましい。
環状の有機基としては、例えば、脂環基、アリール基、及び複素環基が挙げられる。
脂環基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。単環式の脂環基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びシクロオクチル基等の単環のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環基としては、例えば、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が挙げられる。中でも、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の炭素数７以上の嵩高い構造を有する脂環基が好ましい。
【０２３０】
アリール基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。このアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基及びアントリル基が挙げられる。
複素環基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。多環式の方がより酸の拡散を抑制可能である。また、複素環基は、芳香族性を有していてもよいし、芳香族性を有していなくてもよい。芳香族性を有している複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、及びピリジン環が挙げられる。芳香族性を有していない複素環としては、例えば、テトラヒドロピラン環、ラクトン環、スルトン環及びデカヒドロイソキノリン環が挙げられる。ラクトン環及びスルトン環の例としては、前述の樹脂において例示したラクトン構造及びスルトン構造が挙げられる。複素環基における複素環としては、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、又はデカヒドロイソキノリン環が特に好ましい。
【０２３１】
上記環状の有機基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基（直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよく、炭素数１〜１２が好ましい）、シクロアルキル基（単環、多環、及び、スピロ環のいずれであってもよく、炭素数３〜２０が好ましい）、アリール基（炭素数６〜１４が好ましい）、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレイド基、チオエーテル基、スルホンアミド基、及びスルホン酸エステル基が挙げられる。なお、環状の有機基を構成する炭素（環形成に寄与する炭素）はカルボニル炭素であってもよい。
【０２３２】
一般式（３）で表されるアニオンとしては、ＳＯ３−−ＣＦ２−ＣＨ２−ＯＣＯ−（Ｌ）q’−Ｗ、ＳＯ３−−ＣＦ２−ＣＨＦ−ＣＨ２−ＯＣＯ−（Ｌ）q’−Ｗ、ＳＯ３−−ＣＦ２−ＣＯＯ−（Ｌ）q’−Ｗ、ＳＯ３−−ＣＦ２−ＣＦ２−ＣＨ２−ＣＨ２−（Ｌ）q−Ｗ、ＳＯ３−−ＣＦ２−ＣＨ（ＣＦ３）−ＯＣＯ−（Ｌ）q’−Ｗが好ましい。ここで、Ｌ、ｑ及びＷは、一般式（３）と同様である。q’は、０〜１０の整数を表す。
【０２３３】
一態様において、一般式（ＺＩ）におけるＺ-、一般式（ＺＩＩ）におけるＺ-、一般式
（ＺＩ−３）におけるＺｃ−、及び一般式（ＺＩ−４）におけるＺ-としては、下記の一般式（４）で表されるアニオンも好ましい。
【０２３４】
【化４３】
2020202944.tif 000044
【０２３５】
一般式（４）中、
ＸＢ１及びＸＢ２は、各々独立に、水素原子、又はフッ素原子を有さない１価の有機基を表す。ＸＢ１及びＸＢ２は、水素原子であることが好ましい。
ＸＢ３及びＸＢ４は、各々独立に、水素原子、又は１価の有機基を表す。ＸＢ３及びＸＢ４の少なくとも一方がフッ素原子又はフッ素原子を有する１価の有機基であることが好ましく、ＸＢ３及びＸＢ４の両方がフッ素原子又はフッ素原子を有する１価の有機基であることがより好ましい。ＸＢ３及びＸＢ４の両方が、フッ素原子で置換されたアルキル基であることが更に好ましい。
Ｌ、ｑ及びＷは、一般式（３）と同様である。
【０２３６】
一般式（ＺＩ）におけるＺ-、一般式（ＺＩＩ）におけるＺ-、一般式（ＺＩ−３）におけるＺｃ−、及び一般式（ＺＩ−４）におけるＺ-は、ベンゼンスルホン酸アニオンであってもよく、分岐鎖状アルキル基又はシクロアルキル基によって置換されたベンゼンスルホン酸アニオンであることが好ましい。
【０２３７】
一般式（ＺＩ）におけるＺ-、一般式（ＺＩＩ）におけるＺ-、一般式（ＺＩ−３）におけるＺｃ−、及び一般式（ＺＩ−４）におけるＺ-としては、下記の一般式（ＳＡ１）で表される芳香族スルホン酸アニオンも好ましい。
【０２３８】
【化４４】
2020202944.tif 000045
【０２３９】
式（ＳＡ１）中、
Ａｒは、アリール基を表し、スルホン酸アニオン及び−（Ｄ−Ｂ）基以外の置換基を更に有していてもよい。更に有してもよい置換基としては、フッ素原子及び水酸基等が挙げられる。
【０２４０】
ｎは、０以上の整数を表す。ｎとしては、１〜４が好ましく、２〜３がより好ましく、３が更に好ましい。
【０２４１】
Ｄは、単結合又は２価の連結基を表す。２価の連結基としては、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、スルホキシド基、スルホン基、スルホン酸エステル基、エステル基、及び、これらの２種以上の組み合わせからなる基等が挙げられる。
【０２４２】
Ｂは、炭化水素基を表す。
【０２４３】
好ましくは、Ｄは単結合であり、Ｂは脂肪族炭化水素構造である。Ｂは、イソプロピル基又はシクロヘキシル基がより好ましい。
【０２４４】
一般式（ＺＩ）におけるスルホニウムカチオン、及び一般式（ＺＩＩ）におけるヨードニウムカチオンの好ましい例を以下に示す。
【０２４５】
【化４５】
2020202944.tif 000046
【０２４６】
一般式（ＺＩ）、一般式（ＺＩＩ）におけるアニオンＺ-、一般式（ＺＩ−３）におけるＺｃ−、及び一般式（ＺＩ−４）におけるＺ-の好ましい例を以下に示す。
【０２４７】
【化４６】
2020202944.tif 000047
【０２４８】
【化４７】
2020202944.tif 000048
【０２４９】
上記のカチオン及びアニオンを任意に組みわせて光酸発生剤として使用できる。
【０２５０】
光酸発生剤は、芳香環基を全く有さない又は一つしか有さないスルホニウム塩であることが、パターンの断面形状の矩形性の観点から好ましい。
【０２５１】
光酸発生剤は、低分子化合物の形態であってもよく、重合体の一部に組み込まれた形態であってもよい。また、低分子化合物の形態と重合体の一部に組み込まれた形態を併用してもよい。
光酸発生剤は、低分子化合物の形態であることが好ましい。
光酸発生剤が、低分子化合物の形態である場合、分子量は３，０００以下が好ましく、２，０００以下がより好ましく、１，０００以下が更に好ましい。
光酸発生剤が、重合体の一部に組み込まれた形態である場合、前述した樹脂（Ａ）の一部に組み込まれてもよく、樹脂（Ａ）とは異なる樹脂に組み込まれてもよい。
光酸発生剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
本発明の組成物中、光酸発生剤の含有量（複数種存在する場合はその合計）は、組成物の全固形分を基準として、０．１〜３５質量％が好ましく、０．５〜２５質量％がより好ましく、１〜２０質量％が更に好ましく、１〜１５質量％が特に好ましい。
光酸発生剤として、上記一般式（ＺＩ−３）又は（ＺＩ−４）で表される化合物を含有する場合、組成物中に含まれる光酸発生剤の含有量（複数種存在する場合はその合計）は、組成物の全固形分を基準として、１〜３５質量％が好ましく、１〜３０質量％がより好ましい。
【０２５２】
＜溶剤＞
本発明の組成物は、溶剤を含有することが好ましい。
本発明の組成物においては、公知のレジスト溶剤を適宜使用できる。例えば、米国特許出願公開２０１６／００７０１６７Ａ１号明細書の段落＜０６６５＞〜＜０６７０＞、米国特許出願公開２０１５／０００４５４４Ａ１号明細書の段落＜０２１０＞〜＜０２３５＞、米国特許出願公開２０１６／０２３７１９０Ａ１号明細書の段落＜０４２４＞〜［０４２６］、及び、米国特許出願公開２０１６／０２７４４５８Ａ１号明細書の段落［０３５７］〜＜０３６６＞に開示された公知の溶剤を好適に使用できる。
組成物を調製する際に使用できる溶剤としては、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）、環を有し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等の有機溶剤が挙げられる。
【０２５３】
有機溶剤として、構造中に水酸基を有する溶剤と、水酸基を有さない溶剤とを混合した混合溶剤を使用してもよい。
水酸基を有する溶剤、及び水酸基を有さない溶剤としては、前述の例示化合物を適宜選択できるが、水酸基を含む溶剤としては、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、又は乳酸アルキル等が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＥＥ）、２−ヒドロキシイソ酪酸メチル、又は乳酸エチルがより好ましい。また、水酸基を有さない溶剤としては、アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、アルキルアルコキシプロピオネート、環を有していてもよいモノケトン化合物、環状ラクトン、又は酢酸アルキル等が好ましく、これらの中でも、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）、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、シクロペンタノン又は酢酸ブチルがより好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、エチルエトキシプロピオネート、シクロヘキサノン、シクロペンタノン又は２−ヘプタノンが更に好ましい。水酸基を有さない溶剤としては、プロピレンカーボネートも好ましい。
水酸基を有する溶剤と水酸基を有さない溶剤との混合比（質量比）は、１／９９〜９９／１であり、１０／９０〜９０／１０が好ましく、２０／８０〜６０／４０がより好ましい。水酸基を有さない溶剤を５０質量％以上含有する混合溶剤が、塗布均一性の点で好ましい。
溶剤は、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有することが好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート単独溶剤でもよいし、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有する２種類以上の混合溶剤でもよい。
【０２５４】
＜酸拡散制御剤（Ｄ）＞
本発明の組成物は、化合物（Ｃ）とは異なる酸拡散制御剤（以下、単に酸拡散制御剤（Ｄ）ともいう）を含有しても良い。酸拡散制御剤は、露光時に光酸発生剤等から発生する酸をトラップし、余分な発生酸による、未露光部における酸分解性樹脂の反応を抑制するクエンチャーとして作用する。例えば、塩基性化合物（ＤＡ）、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物（ＤＢ）、酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩（ＤＣ）、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物（ＤＤ）、又はカチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物（ＤＥ）等を酸拡散制御剤として使用できる。本発明の組成物においては、公知の酸拡散制御剤を適宜使用できる。例えば、米国特許出願公開２０１６／００７０１６７Ａ１号明細書の段落［０６２７］〜＜０６６４＞、米国特許出願公開２０１５／０００４５４４Ａ１号明細書の段落＜００９５＞〜＜０１８７＞、米国特許出願公開２０１６／０２３７１９０Ａ１号明細書の段落＜０４０３＞〜＜０４２３＞、及び、米国特許出願公開２０１６／０２７４４５８Ａ１号明細書の段落＜０２５９＞〜＜０３２８＞に開示された公知の化合物を酸拡散制御剤（Ｄ）として好適に使用できる。
【０２５５】
塩基性化合物（ＤＡ）としては、下記式（Ａ）〜（Ｅ）で示される構造を有する化合物が好ましい。
【０２５６】
【化４８】
2020202944.tif 000049
【０２５７】
一般式（Ａ）及び（Ｅ）中、
Ｒ２００、Ｒ２０１及びＲ２０２は、同一でも異なってもよく、各々独立に、水素原子、アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０）、シクロアルキル基（好ましくは炭素数３〜２０）又はアリール基（炭素数６〜２０）を表す。Ｒ２０１とＲ２０２は、互いに結合して環を形成してもよい。
Ｒ２０３、Ｒ２０４、Ｒ２０５及びＲ２０６は、同一でも異なってもよく、各々独立に、炭素数１〜２０のアルキル基を表す。
【０２５８】
一般式（Ａ）及び（Ｅ）中のアルキル基は、置換基を有していても無置換であってもよい。
上記アルキル基について、置換基を有するアルキル基としては、炭素数１〜２０のアミノアルキル基、炭素数１〜２０のヒドロキシアルキル基、又は炭素数１〜２０のシアノアルキル基が好ましい。
一般式（Ａ）及び（Ｅ）中のアルキル基は、無置換であることがより好ましい。
【０２５９】
塩基性化合物（ＤＡ）としては、グアニジン、アミノピロリジン、ピラゾール、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルホリン、アミノアルキルモルフォリン、又はピペリジン等が好ましく、イミダゾール構造、ジアザビシクロ構造、オニウムヒドロキシド構造、オニウムカルボキシレート構造、トリアルキルアミン構造、アニリン構造若しくはピリジン構造を有する化合物、水酸基及び／若しくはエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体、又は、水酸基及び／若しくはエーテル結合を有するアニリン誘導体等がより好ましい。
【０２６０】
活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物（ＤＢ）（以下、「化合物（ＤＢ）」ともいう。）は、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する化合物である。
【０２６１】
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又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、又は、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、下記式に示す部分構造を有する窒素原子である。
【０２６２】
【化４９】
2020202944.tif 000050
【０２６３】
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、クラウンエーテル構造、アザクラウンエーテル構造、１〜３級アミン構造、ピリジン構造、イミダゾール構造、及びピラジン構造等が挙げられる。
【０２６４】
化合物（ＤＢ）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若しくは消失し、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若しくは消失、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（ＤＢ）とプロトンとからプロトン付加体が生成するとき、その化学平衡における平衡定数が減少することを意味する。
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。
【０２６５】
活性光線又は放射線の照射により化合物（ＤＢ）が分解して発生する化合物の酸解離定数ｐＫａは、ｐＫａ＜−１を満たすことが好ましく、−１３＜ｐＫａ＜−１を満たすことがより好ましく、−１３＜ｐＫａ＜−３を満たすことが更に好ましい。
【０２６６】
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）に定義される。酸解離定数ｐＫａの値が低いほど酸強度が大きいことを示す。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できる。あるいは、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す。
【０２６７】
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）。
【０２６８】
本発明の組成物では、光酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩（ＤＣ）を酸拡散制御剤として使用できる。
光酸発生剤と、光酸発生剤から生じた酸に対して相対的に弱酸である酸を発生するオニウム塩とを混合して用いた場合、活性光線性又は放射線の照射により光酸発生剤から生じた酸が未反応の弱酸アニオンを有するオニウム塩と衝突すると、塩交換により弱酸を放出して強酸アニオンを有するオニウム塩を生じる。この過程で強酸がより触媒能の低い弱酸に交換されるため、見かけ上、酸が失活して酸拡散の制御を行うことができる。
【０２６９】
光酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩としては、下記一般式（ｄ１−１）
〜（ｄ１−３）で表される化合物が好ましい。
【０２７０】
【化５０】
2020202944.tif 000051
【０２７１】
式中、Ｒ５１は置換基を有していてもよい炭化水素基であり、Ｚ２ｃは置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基（但し、Ｓに隣接する炭素にはフッ素原子は置換されていないものとする）であり、Ｒ５２は有機基であり、Ｙ３は直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキレン基又はアリーレン基であり、Ｒｆはフッ素原子を含む炭化水素基であり、Ｍ＋は各々独立に、アンモニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンである。
【０２７２】
Ｍ＋として表されるスルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンの好ましい例としては、一般式（ＺＩ）で例示したスルホニウムカチオン及び一般式（ＺＩＩ）で例示したヨードニウムカチオンが挙げられる。
【０２７３】
光酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩（ＤＣ）は、カチオン部位とアニオン部位を同一分子内に有し、かつ、カチオン部位とアニオン部位が共有結合により連結している化合物（以下、「化合物（ＤＣＡ）」ともいう。）であってもよい。
化合物（ＤＣＡ）としては、下記一般式（Ｃ−１）〜（Ｃ−３）のいずれかで表される化合物が好ましい。
【０２７４】
【化５１】
2020202944.tif 000052
【０２７５】
一般式（Ｃ−１）〜（Ｃ−３）中、
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、各々独立に炭素数１以上の置換基を表す。
Ｌ１は、カチオン部位とアニオン部位とを連結する２価の連結基又は単結合を表す。
−Ｘ−は、−ＣＯＯ−、−ＳＯ３−、−ＳＯ２−、及び−Ｎ−−Ｒ４から選択されるアニオン部位を表す。Ｒ４は、隣接するＮ原子との連結部位に、カルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）、スルホニル基（−Ｓ（＝Ｏ）２−）、及びスルフィニル基（−Ｓ（＝Ｏ）−）のうち少なくとも１つを有する１価の置換基を表す。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＬ１は、互いに結合して環構造を形成してもよい。また、一般式（Ｃ−３）において、Ｒ１〜Ｒ３のうち２つを合わせて１つの２価の置換基を表し、Ｎ原子と２重結合により結合していてもよい。
【０２７６】
Ｒ１〜Ｒ３における炭素数１以上の置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルオキシカルボニル基、シクロアルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルアミノカルボニル基、シクロアルキルアミノカルボニル基、及びアリールアミノカルボニル基等が挙げられる。好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基である。
【０２７７】
２価の連結基としてのＬ１は、直鎖状若しくは分岐鎖状アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、ウレア結合、及びこれらの２種以上を組み合わせてなる基等が挙げられる。Ｌ１は、好ましくは、アルキレン基、アリーレン基、エーテル結合、エステル結合、又はこれらの２種以上を組み合わせてなる基である。
【０２７８】
窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物（ＤＤ）（以下、「化合物（ＤＤ）」ともいう。）は、酸の作用により脱離する基を窒素原子上に有するアミン誘導体であることが好ましい。
酸の作用により脱離する基としては、アセタール基、カルボネート基、カルバメート基、３級エステル基、３級水酸基、又はヘミアミナールエーテル基が好ましく、カルバメート基、又はヘミアミナールエーテル基がより好ましい。
化合物（ＤＤ）の分子量は、１００〜１０００が好ましく、１００〜７００がより好ましく、１００〜５００が更に好ましい。
化合物（ＤＤ）は、窒素原子上に保護基を有するカルバメート基を有してもよい。カルバメート基を構成する保護基としては、下記一般式（ｄ−１）で表される。
【０２７９】
【化５２】
2020202944.tif 000053
【０２８０】
一般式（ｄ−１）において、
Ｒｂは、各々独立に、水素原子、アルキル基（好ましくは炭素数１〜１０）、シクロアルキル基（好ましくは炭素数３〜３０）、アリール基（好ましくは炭素数３〜３０）、アラルキル基（好ましくは炭素数１〜１０）、又はアルコキシアルキル基（好ましくは炭素数１〜１０）を表す。Ｒｂは相互に結合して環を形成していてもよい。
Ｒｂが示すアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基は、各々独立にヒドロキシル基、シアノ基、アミノ基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、オキソ基等の官能基、アルコキシ基、又はハロゲン原子で置換されていてもよい。Ｒｂが示すアルコキシアルキル基についても同様である。
【０２８１】
Ｒｂとしては、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基が好ましく、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、又はシクロアルキル基がより好ましい。
２つのＲｂが相互に連結して形成する環としては、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環式炭化水素及びその誘導体等が挙げられる。
一般式（ｄ−１）で表される基の具体的な構造としては、米国特許公報ＵＳ２０１２／０１３５３４８Ａ１号明細書の段落＜０４６６＞に開示された構造が挙げられるが、これに限定されない。
【０２８２】
化合物（ＤＤ）は、下記一般式（６）で表される構造を有していても良い。
【０２８３】
【化５３】
2020202944.tif 000054
【０２８４】
一般式（６）において、
ｌは０〜２の整数を表し、ｍは１〜３の整数を表し、ｌ＋ｍ＝３を満たす。
Ｒａは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。ｌが２のとき、２つのＲａは同じでも異なっていてもよく、２つのＲａは相互に連結して式中の窒素原子と共に複素環を形成していてもよいが、複素環を形成する場合は、上記化合物（ＤＤ）の分子量は、２２０未満となる。この複素環には式中の窒素原子以外のヘテロ原子を含んでいてもよい。
Ｒｂは、上記一般式（ｄ−１）におけるＲｂと同義であり、好ましい例も同様である。
一般式（６）において、Ｒａ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、各々独立にＲｂとしてのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基が置換されていてもよい基として前述した基と同様な基で置換されていてもよい。
【０２８５】
上記Ｒａ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（これらの基は、上記基で置換されていてもよい）の具体例としては、Ｒｂについて前述した具体例と同様な基が挙げられる。
本発明における特に好ましい化合物（ＤＤ）の具体例としては、米国特許出願公開２０１２／０１３５３４８Ａ１号明細書の段落＜０４７５＞に開示された化合物が挙げられるが、これに限定されない。
【０２８６】
カチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物（ＤＥ）（以下、「化合物（ＤＥ）」ともいう。）は、カチオン部に窒素原子を含む塩基性部位を有する化合物であることが好ましい。塩基性部位は、アミノ基であることが好ましく、脂肪族アミノ基であることがより好ましい。塩基性部位中の窒素原子に隣接する原子の全てが、水素原子又は炭素原子であることが更に好ましい。また、塩基性向上の観点から、窒素原子に対して、電子求引性の官能基（カルボニル基、スルホニル基、シアノ基、及びハロゲン原子等）が直結していないことが好ましい。
化合物（ＤＥ）の好ましい具体例としては、米国特許出願公開２０１５／０３０９４０８Ａ１号明細書の段落＜０２０３＞に開示された化合物が挙げられるが、これに限定されない。
【０２８７】
酸拡散制御剤の好ましい例を以下に示す。
【０２８８】
【化５４】
2020202944.tif 000055
【０２８９】
【化５５】
2020202944.tif 000056
【０２９０】
本発明の組成物において、酸拡散制御剤（Ｄ）は１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
酸拡散制御剤の本発明の組成物中の含有量（複数種存在する場合はその合計）は、組成物の全固形分を基準として、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．０５〜５質量％がより好ましい。
【０２９１】
＜疎水性樹脂（Ｅ）＞
本発明の組成物は、疎水性樹脂を含有していてもよい。なお、疎水性樹脂は、樹脂（Ａ）とは異なる樹脂であることが好ましい。
本発明の組成物が、疎水性樹脂を含有することにより、感活性光線性又は感放射線性膜の表面における静的／動的な接触角を制御できる。これにより、現像特性の改善、アウトガスの抑制、液浸露光における液浸液追随性の向上、及び液浸欠陥の低減等が可能となる。
疎水性樹脂は、レジスト膜の表面に偏在するように設計されることが好ましいが、界面活性剤とは異なり、必ずしも分子内に親水基を有する必要はなく、極性／非極性物質を均一に混合することに寄与しなくてもよい。
【０２９２】
疎水性樹脂は、膜表層への偏在化の観点から、“フッ素原子”、“ケイ素原子”、及び
“樹脂の側鎖部分に含有されたＣＨ３部分構造”からなる群から選択される少なくとも１種を有する繰り返し単位を有する樹脂であることが好ましい。
疎水性樹脂が、フッ素原子及び／又はケイ素原子を含む場合、疎水性樹脂における上記フッ素原子及び／又はケイ素原子は、樹脂の主鎖中に含まれていてもよく、側鎖中に含まれていてもよい。
【０２９３】
疎水性樹脂がフッ素原子を含む場合、フッ素原子を有する部分構造として、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、又はフッ素原子を有するアリール基を有する樹脂であることが好ましい。
【０２９４】
疎水性樹脂は、下記（ｘ）〜（ｚ）の群から選ばれる基を少なくとも１つを有することが好ましい。
（ｘ）酸基
（ｙ）アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基（以下、極性変換基ともいう）
（ｚ）酸の作用により分解する基
【０２９５】
酸基（ｘ）としては、フェノール性水酸基、カルボン酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、（アルキルスルホニル）（アルキルカルボニル）メチレン基、（アルキルスルホニル）（アルキルカルボニル）イミド基、ビス（アルキルカルボニル）メチレン基、ビス（アルキルカルボニル）イミド基、ビス（アルキルスルホニル）メチレン基、ビス（アルキルスルホニル）イミド基、トリス（アルキルカルボニル）メチレン基、及びトリス（アルキルスルホニル）メチレン基等が挙げられる。
酸基としては、フッ素化アルコール基（好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール基）、スルホンイミド基、又はビス（アルキルカルボニル）メチレン基が好ましい。
【０２９６】
アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基（ｙ）としては、例えば、ラクトン基、カルボン酸エステル基（−ＣＯＯ−）、酸無水物基（−Ｃ（Ｏ）ＯＣ（Ｏ）−）、酸イミド基（−ＮＨＣＯＮＨ−）、カルボン酸チオエステル基（−ＣＯＳ−）、炭酸エステル基（−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ２Ｏ−）、及びスルホン酸エステル基（−ＳＯ２Ｏ−）等が挙げられ、ラクトン基又はカルボン酸エステル基（−ＣＯＯ−）が好ましい。
これらの基を含んだ繰り返し単位としては、例えば、樹脂の主鎖にこれらの基が直接結合している繰り返し単位であり、例えば、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルによる繰り返し単位等が挙げられる。この繰り返し単位は、これらの基が連結基を介して樹脂の主鎖に結合していてもよい。又は、この繰り返し単位は、これらの基を有する重合開始剤又は連鎖移動剤を重合時に用いて、樹脂の末端に導入されていてもよい。
ラクトン基を有する繰り返し単位としては、例えば、先に樹脂（Ａ）の項で説明したラクトン構造を有する繰り返し単位と同様のものが挙げられる。
【０２９７】
アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基（ｙ）を有する繰り返し単位の含有量は、疎水性樹脂（Ｅ）中の全繰り返し単位に対して、１〜１００モル％が好ましく、３〜９８モル％がより好ましく、５〜９５モル％が更に好ましい。
【０２９８】
疎水性樹脂（Ｅ）における、酸の作用により分解する基（ｚ）を有する繰り返し単位は、樹脂（Ａ）で挙げた酸分解性基を有する繰り返し単位と同様のものが挙げられる。酸の作用により分解する基（ｚ）を有する繰り返し単位は、フッ素原子及びケイ素原子の少なくともいずれかを有していてもよい。酸の作用により分解する基（ｚ）を有する繰り返し単位の含有量は、疎水性樹脂（Ｅ）中の全繰り返し単位に対して、１〜８０モル％が好ましく、１０〜８０モル％がより好ましく、２０〜６０モル％が更に好ましい。
疎水性樹脂（Ｅ）は、更に、上述した繰り返し単位とは別の繰り返し単位を有していてもよい。
【０２９９】
フッ素原子を含む繰り返し単位は、疎水性樹脂（Ｅ）中の全繰り返し単位に対して、１０〜１００モル％が好ましく、３０〜１００モル％がより好ましい。また、ケイ素原子を含む繰り返し単位は、疎水性樹脂（Ｅ）中の全繰り返し単位に対して、１０〜１００モル％が好ましく、２０〜１００モル％がより好ましい。
【０３００】
一方、特に疎水性樹脂（Ｅ）が側鎖部分にＣＨ３部分構造を含む場合においては、疎水性樹脂（Ｅ）が、フッ素原子及びケイ素原子を実質的に含まない形態も好ましい。また、疎水性樹脂（Ｅ）は、炭素原子、酸素原子、水素原子、窒素原子及び硫黄原子から選ばれる原子のみによって構成された繰り返し単位のみで実質的に構成されることが好ましい。
【０３０１】
疎水性樹脂（Ｅ）の標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、１，０００〜１００，０００が好ましく、１，０００〜５０，０００がより好ましい。
【０３０２】
疎水性樹脂（Ｅ）に含まれる残存モノマー及び／又はオリゴマー成分の合計含有量は、０．０１〜５質量％が好ましく、０．０１〜３質量％がより好ましい。また、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は、１〜５の範囲が好ましく、より好ましくは１〜３の範囲である。
【０３０３】
疎水性樹脂（Ｅ）としては、公知の樹脂を、単独又はそれらの混合物として適宜に選択して使用することができる。例えば、米国特許出願公開２０１５／０１６８８３０Ａ１号明細書の段落＜０４５１＞〜＜０７０４＞、及び、米国特許出願公開２０１６／０２７４４５８Ａ１号明細書の段落＜０３４０＞〜＜０３５６＞に開示された公知の樹脂を疎水性樹脂（Ｅ）として好適に使用できる。また、米国特許出願公開２０１６／０２３７１９０Ａ１号明細書の段落＜０１７７＞〜＜０２５８＞に開示された繰り返し単位も、疎水性樹脂（Ｅ）を構成する繰り返し単位として好ましい。
【０３０４】
疎水性樹脂（Ｅ）を構成する繰り返し単位に相当するモノマーの好ましい例を以下に示す。
【０３０５】
【化５６】
2020202944.tif 000057
【０３０６】
【化５７】
2020202944.tif 000058
【０３０７】
疎水性樹脂（Ｅ）は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
表面エネルギーが異なる２種以上の疎水性樹脂（Ｅ）を混合して使用することが、液浸露光における液浸液追随性と現像特性の両立の観点から好ましい。
疎水性樹脂（Ｅ）の組成物中の含有量は、本発明の組成物中の全固形分に対し、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．０５〜８質量％がより好ましい。
【０３０８】
＜架橋剤（Ｇ）＞
本発明の組成物は、酸の作用により樹脂を架橋する化合物（以下、架橋剤（Ｇ）ともいう）を含有してもよい。架橋剤（Ｇ）としては、公知の化合物を適宜に使用することができる。例えば、米国特許出願公開２０１６／０１４７１５４Ａ１号明細書の段落［０３７９］〜＜０４３１＞、及び、米国特許出願公開２０１６／０２８２７２０Ａ１号明細書の段落＜００６４＞〜＜０１４１＞に開示された公知の化合物を架橋剤（Ｇ）として好適に使用できる。
架橋剤（Ｇ）は、樹脂を架橋しうる架橋性基を有している化合物であり、架橋性基としては、ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基、アシルオキシメチル基、アルコキシメチルエーテル基、オキシラン環、及びオキセタン環等が挙げられる。
架橋性基は、ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基、オキシラン環又はオキセタン環であることが好ましい。
架橋剤（Ｇ）は、架橋性基を２個以上有する化合物（樹脂も含む）であることが好ましい。
架橋剤（Ｇ）は、ヒドロキシメチル基又はアルコキシメチル基を有する、フェノール誘導体、ウレア系化合物（ウレア構造を有する化合物）又はメラミン系化合物（メラミン構造を有する化合物）であることがより好ましい。
架橋剤は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
架橋剤（Ｇ）の含有量は、本発明の組成物の全固形分に対して、１〜５０質量％が好ましく、３〜４０質量％が好ましく、５〜３０質量％が更に好ましい。
【０３０９】
＜界面活性剤（Ｈ）＞
本発明の組成物は、界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤を含有する場合、フッ素系及び／又はシリコン系界面活性剤（具体的には、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、又はフッ素原子とケイ素原子との両方を有する界面活性剤）が好ましい。
【０３１０】
本発明の組成物が界面活性剤を含有することにより、２５０ｎｍ以下、特に２２０ｎｍ以下の露光光源を使用した場合に、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠陥の少ないパターンを得ることができる。
フッ素系及び／又はシリコン系界面活性剤として、米国特許出願公開第２００８／０２４８４２５号明細書の段落＜０２７６＞に記載の界面活性剤が挙げられる。
また、米国特許出願公開第２００８／０２４８４２５号明細書の段落＜０２８０＞に記載の、フッ素系及び／又はシリコン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を使用することもできる。
【０３１１】
これらの界面活性剤は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
本発明の組成物が界面活性剤を含有する場合、界面活性剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、０．０００１〜２質量％が好ましく、０．０００５〜１質量％がより好ましい。
一方、界面活性剤の含有量が、組成物の全固形分に対して１０ｐｐｍ（ｐａｒｔｓ  ｐｅｒ  ｍｉｌｌｉｏｎ）以上とすることにより、疎水性樹脂（Ｅ）の表面偏在性が上がる。それにより、感活性光線性又は感放射線性膜の表面をより疎水的にすることができ、液浸露光時の水追随性が向上する。
【０３１２】
（その他の添加剤）
本発明の組成物は、更に、酸増殖剤、染料、可塑剤、光増感剤、光吸収剤、アルカリ可溶性樹脂、溶解阻止剤、又は溶解促進剤等を含有してもよい。
【０３１３】
（固形分含有量）
本発明の組成物は、固形分含有量（固形分濃度）が２０質量％を超えるものであることが好ましい。これにより、本発明の組成物を用いて、厚膜の感活性光線性又は感放射線性膜を形成することが容易となり好ましい。
本発明の組成物の固形分濃度は２４質量％以上であることが好ましく、３０質量％以上であることが好ましい。また、組成物の塗布性確保の観点から、本発明の組成物の固形分濃度は５０質量％以下であることが好ましい。
なお、固形分濃度とは、本発明の組成物の総質量に対する、溶剤を除く他の成分（感活性光線性又は感放射線性膜を構成し得る成分）の質量の質量百分率を意味する。
【０３１４】
＜調製方法＞
本発明の組成物は、上記の成分を所定の有機溶剤、好ましくは上記混合溶剤に溶解し、これをフィルター濾過した後、所定の支持体（基板）上に塗布して用いる。フィルター濾過に用いるフィルターのポアサイズは１μｍ以下が好ましく、０．３μｍ以下がより好ましく、０．２μｍ以下が更に好ましい。また、組成物の固形分濃度が高い場合(例えば、２０質量％以上)は、フィルター濾過に用いるフィルターのポアサイズは３μｍ以下が好ましく、１μｍ以下がより好ましく、０．５μｍ以下が更に好ましい。このフィルターは、ポリテトラフルオロエチレン製、ポリエチレン製、又はナイロン製のものが好ましい。フィルター濾過においては、例えば日本国特許出願公開第２００２−６２６６７号明細書（特開２００２−６２６６７）に開示されるように、循環的な濾過を行ってもよく、複数種類のフィルターを直列又は並列に接続して濾過を行ってもよい。また、組成物を複数回濾過してもよい。更に、フィルター濾過の前後で、組成物に対して脱気処理等を行ってもよい。
【０３１５】
本発明の組成物は、粘度が１００〜５００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。本発明の組成物の粘度は、塗布性により優れる点で、１００〜３００ｍＰａ・ｓがより好ましい。
なお、粘度は、Ｅ型粘度計により測定することができる。
【０３１６】
＜用途＞
本発明の組成物は、活性光線又は放射線の照射により反応して性質が変化する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に関する。更に詳しくは、本発明の組成物は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の半導体製造工程、液晶若しくはサーマルヘッド等の回路基板の製造、インプリント用モールド構造体の作製、その他のフォトファブリケーション工程、又は平版印刷版、若しくは酸硬化性組成物の製造に使用される感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に関する。本発明において形成されるパターンは、エッチング工程、イオンインプランテーション工程、バンプ電極形成工程、再配線形成工程、及びＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）等において使用できる。
【０３１７】
〔感活性光線性又は感放射線性膜〕
本発明は、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物から形成される感活性光線性又は感放射線性膜（好ましくはレジスト膜）にも関する。
本発明の感活性光線性又は感放射線性膜の膜厚は、１μｍ以上であることが好ましく、２μｍ以上であることがより好ましく、加工段数を増やす、インプラ耐性を向上させる等の目的から、３μｍ以上がであることが更に好ましく、４μｍ以上が特に好ましく、５μｍ以上が最も好ましい。上限は特に限定されないが、例えば１００μｍ以下である。
なお、後述するように、本発明の組成物からパターンを形成することができる。
形成されるパターンの膜厚は、１μｍ以上であることが好ましく、２μｍ以上であることがより好ましく、加工段数を増やす、インプラ耐性を向上させる等の目的から、３μｍ以上が更に好ましく、４μｍ以上が特に好ましく、５μｍ以上が最も好ましい。上限は特に限定されないが、例えば１００μｍ以下である。
【０３１８】
本発明によれば、厚膜の感活性光線性感放射線性膜から断面形状のアスペクト比（パターンのスペース幅とパターンの膜厚の比、即ち、（パターンの膜厚）／（パターンのスペース幅））が非常に高いパターンを形成する場合において、断面形状の矩形性に非常に優れたパターンを形成することができる。
アスペクト比は、特に限定されないが、１０以上が好ましく、１５以上がより好ましく、２０以上が更に好ましい。
上限は特に限定されないが、例えば３０以下である。
【０３１９】
〔パターン形成方法〕
本発明は上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法にも関する。以下、本発明のパターン形成方法について説明する。
【０３２０】
本発明のパターン形成方法は、
（ｉ）支持体上に、上述した感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物によって、膜厚が３μｍ以上である感活性光線性又は感放射線性膜を形成する工程（レジスト膜形成工程）、
（ｉｉ）上記感活性光線性又は感放射線性膜に活性光線又は放射線を照射する工程（露光工程）、及び、
（ｉｉｉ）上記活性光線又は放射線が照射された感活性光線性又は感放射線性膜を、現像液を用いて現像する工程(現像工程)、を有する。
【０３２１】
本発明のパターン形成方法は、上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の工程を含んでいれば特に限定されず、更に下記の工程を有していてもよい。
本発明のパターン形成方法は、（ｉｉ）露光工程における露光方法が、液浸露光であってもよい。
本発明のパターン形成方法は、（ｉｉ）露光工程の前に、（ｉｖ）前加熱（ＰＢ：ＰｒｅＢａｋｅ）工程を含むことが好ましい。
本発明のパターン形成方法は、（ｉｉ）露光工程の後、かつ、（ｉｉｉ）現像工程の前に、（ｖ）露光後加熱（ＰＥＢ：Ｐｏｓｔ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｂａｋｅ）工程を含むことが好ましい。
本発明のパターン形成方法は、（ｉｉ）露光工程を、複数回含んでいてもよい。
本発明のパターン形成方法は、（ｉｖ）前加熱工程を、複数回含んでいてもよい。
本発明のパターン形成方法は、（ｖ）露光後加熱工程を、複数回含んでいてもよい。
【０３２２】
本発明のパターン形成方法において、上述した（ｉ）成膜工程、（ｉｉ）露光工程、及び（ｉｉｉ）現像工程は、一般的に知られている方法により行うことができる。
また、必要に応じて、レジスト膜と支持体との間にレジスト下層膜（例えば、ＳＯＧ（ＳｐｉｎＯｎ  Ｇｌａｓｓ）、ＳＯＣ（ＳｐｉｎＯｎ  Ｃａｒｂｏｎ）、及び、反射防止膜）を形成してもよい。レジスト下層膜を構成する材料としては、公知の有機系又は無機系の材料を適宜用いることができる。
レジスト膜の上層に、保護膜（トップコート）を形成してもよい。保護膜としては、公知の材料を適宜用いることができる。例えば、米国特許出願公開第２００７／０１７８４０７号明細書、米国特許出願公開第２００８／００８５４６６号明細書、米国特許出願公開第２００７／０２７５３２６号明細書、米国特許出願公開第２０１６／０２９９４３２号明細書、米国特許出願公開第２０１３／０２４４４３８号明細書、国際特許出願公開第２０１６／１５７９８８Ａ号明細書に開示された保護膜形成用組成物を好適に使用することができる。保護膜形成用組成物としては、上述した酸拡散制御剤を含有するものが好ましい。
上述した疎水性樹脂を含有するレジスト膜の上層に保護膜を形成してもよい。
【０３２３】
支持体は、特に限定されるものではなく、ＩＣ等の半導体の製造工程、又は液晶若しくはサーマルヘッド等の回路基板の製造工程のほか、その他のフォトファブリケーションのリソグラフィー工程等で一般的に用いられる基板を用いることができる。支持体の具体例としては、シリコン、ＳｉＯ２、及びＳｉＮ等の無機基板等が挙げられる。
【０３２４】
加熱温度は、（ｉｖ）前加熱工程及び（ｖ）露光後加熱工程のいずれにおいても、７０〜１５０℃が好ましく、７０〜１３０℃がより好ましく、８０〜１３０℃が更に好ましく、８０〜１２０℃が最も好ましい。
加熱時間は、（ｉｖ）前加熱工程及び（ｖ）露光後加熱工程のいずれにおいても、３０〜３００秒が好ましく、３０〜１８０秒がより好ましく、３０〜９０秒が更に好ましい。
加熱は、露光装置及び現像装置に備わっている手段で行うことができ、ホットプレート等を用いて行ってもよい。
【０３２５】
露光工程に用いられる光源波長に制限はないが、例えば、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、極紫外光（ＥＵＶ）、Ｘ線、及び電子線等が挙げられる。これらの中でも遠紫外光が好ましく、その波長は２５０ｎｍ以下が好ましく、２２０ｎｍ以下がより好ましく、１〜２００ｎｍが更に好ましい。具体的には、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、ＥＵＶ（１３ｎｍ）、及び、電子線等であり、ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザー、ＥＵＶ又は電子線が好ましく、ＫｒＦエキシマレーザーがより好ましい。
【０３２６】
（ｉｉｉ）現像工程においては、アルカリ現像液であっても、有機溶剤を含有する現像液（以下、有機系現像液ともいう）であってもよいが、アルカリ現像液であることが好ましい。
【０３２７】
アルカリ現像液としては、通常、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドに代表される４級アンモニウム塩が用いられるが、これ以外にも無機アルカリ、１〜３級アミン、アルコールアミン、及び環状アミン等のアルカリ水溶液も使用可能である。
更に、上記アルカリ現像液は、アルコール類、及び／又は界面活性剤を適当量含有していてもよい。アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常０．１〜２０質量％である。アルカリ現像液のｐＨは、通常１０〜１５である。
アルカリ現像液を用いて現像を行う時間は、通常１０〜３００秒である。
アルカリ現像液のアルカリ濃度、ｐＨ、及び現像時間は、形成するパターンに応じて、適宜調整できる。
【０３２８】
有機系現像液は、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、及び炭化水素系溶剤からなる群より選択される少なくとも１種の有機溶剤を含有する現像液であるのが好ましい。
【０３２９】
ケトン系溶剤としては、例えば、１−オクタノン、２−オクタノン、１−ノナノン、２−ノナノン、アセトン、２−ヘプタノン（メチルアミルケトン）、４−ヘプタノン、１−ヘキサノン、２−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、イオノン、ジアセトニルアルコール、アセチルカービノール、アセトフェノン、メチルナフチルケトン、イソホロン、及びプロピレンカーボネート等が挙げられる。
【０３３０】
エステル系溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−３−エトキシプロピオネート、３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、ブタン酸ブチル、２−ヒドロキシイソ酪酸メチル、酢酸イソアミル、イソ酪酸イソブチル、及びプロピオン酸ブチル等が挙げられる。
【０３３１】
アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、及び炭化水素系溶剤としては、米国特許出願公開２０１６／００７０１６７Ａ１号明細書の段落＜０７１５＞〜＜０７１８＞に開示された溶剤を使用できる。
【０３３２】
上記の溶剤は、複数混合してもよいし、上記以外の溶剤又は水と混合してもよい。現像液全体としての含水率は、５０質量％未満が好ましく、２０質量％未満がより好ましく、１０質量％未満が更に好ましく、実質的に水分を含まないことが特に好ましい。
有機系現像液に対する有機溶剤の含有量は、現像液の全量に対して、５０〜１００質量％が好ましく、８０〜１００質量％がより好ましく、９０〜１００質量％が更に好ましく、９５〜１００質量％が特に好ましい。
【０３３３】
有機系現像液は、必要に応じて公知の界面活性剤を適当量含有していてもよい。
【０３３４】
界面活性剤の含有量は現像液の全量に対して、通常０．００１〜５質量％であり、０．００５〜２質量％が好ましく、０．０１〜０．５質量％がより好ましい。
【０３３５】
有機系現像液は、上述した酸拡散制御剤を含有していてもよい。
【０３３６】
現像方法としては、例えば、現像液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法（ディップ法）、基板表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静置する方法（パドル法）、基板表面に現像液を噴霧する方法（スプレー法）、又は一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液吐出ノズルをスキャンしながら現像液を吐出しつづける方法（ダイナミックディスペンス法）等が挙げられる。
【０３３７】
アルカリ水溶液を用いて現像を行う工程（アルカリ現像工程）、及び有機溶剤を含有する現像液を用いて現像する工程（有機溶剤現像工程）を組み合わせてもよい。これにより、中間的な露光強度の領域のみを溶解させずにパターン形成が行えるので、より微細なパターンを形成できる。
【０３３８】
（ｉｉｉ）現像工程の後に、リンス液を用いて洗浄する工程（リンス工程）を含むことが好ましい。
【０３３９】
アルカリ現像液を用いた現像工程の後のリンス工程に用いるリンス液は、例えば純水を使用できる。純水は、界面活性剤を適当量含有していてもよい。この場合、現像工程又はリンス工程の後に、パターン上に付着している現像液又はリンス液を超臨界流体により除去する処理を追加してもよい。更に、リンス処理又は超臨界流体による処理の後、パターン中に残存する水分を除去するために加熱処理を行ってもよい。
【０３４０】
有機溶剤を含有する現像液を用いた現像工程の後のリンス工程に用いるリンス液は、パターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含有する溶液を使用できる。リンス液としては、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、及びエーテル系溶剤からなる群より選択される少なくとも１種の有機溶剤を含有するリンス液を用いることが好ましい。
炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、及びエーテル系溶剤の具体例としては、有機溶剤を含有する現像液において説明したものと同様のものが挙げられる。
この場合のリンス工程に用いるリンス液としては、１価アルコールを含有するリンス液がより好ましい。
【０３４１】
リンス工程で用いられる１価アルコールとしては、直鎖状、分岐鎖状、又は環状の１価アルコールが挙げられる。具体的には、１−ブタノール、２−ブタノール、３−メチル−１−ブタノール、ｔｅｒｔ―ブチルアルコール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、１−ヘキサノール、４−メチル−２−ペンタノール、１−ヘプタノール、１−オクタノール、２−ヘキサノール、シクロペンタノール、２−ヘプタノール、２−オクタノール、３−ヘキサノール、３−ヘプタノール、３−オクタノール、４−オクタノール、及びメチルイソブチルカルビノールが挙げられる。炭素数５以上の１価アルコールとしては、１−ヘキサノール、２−ヘキサノール、４−メチル−２−ペンタノール、１−ペンタノール、３−メチル−１−ブタノール、及びメチルイソブチルカルビノール等が挙げられる。
【０３４２】
各成分は、複数混合してもよいし、上記以外の有機溶剤と混合して使用してもよい。
リンス液中の含水率は、１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましく、３質量％以下が更に好ましい。含水率を１０質量％以下とすることで、良好な現像特性が得られる。
【０３４３】
リンス液は、界面活性剤を適当量含有していてもよい。
リンス工程においては、有機系現像液を用いる現像を行った基板を、有機溶剤を含有するリンス液を用いて洗浄処理する。洗浄処理の方法は特に限定されないが、例えば、一定速度で回転している基板上にリンス液を吐出しつづける方法（回転塗布法）、リンス液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法（ディップ法）、又は基板表面にリンス液を噴霧する方法（スプレー法）等が挙げられる。中でも、回転塗布法で洗浄処理を行い、洗浄後に基板を２，０００〜４，０００ｒｐｍ（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）の回転数で回転させ、リンス液を基板上から除去することが好ましい。また、リンス工程の後に加熱工程（Ｐｏｓｔ  Ｂａｋｅ）を含むことも好ましい。この加熱工程によりパターン間及びパターン内部に残留した現像液及びリンス液が除去される。リンス工程の後の加熱工程において、加熱温度は通常４０〜１６０℃であり、７０〜１２０℃が好ましく、７０〜９５℃がより好ましく、加熱時間は通常１０秒〜３分であり、３０秒〜９０秒が好ましい。
【０３４４】
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及び、本発明のパターン形成方法において使用される各種材料（例えば、レジスト溶剤、現像液、リンス液、反射防止膜形成用組成物、又はトップコート形成用組成物等）は、金属成分、異性体、及び残存モノマー等の不純物を含まないことが好ましい。上記の各種材料に含まれるこれらの不純物の含有量としては、１ｐｐｍ以下が好ましく、１００ｐｐｔ（ｐａｒｔｓ  ｐｅｒ  ｔｒｉｌｌｉｏｎ）以下がより好ましく、１０ｐｐｔ以下が更に好ましく、実質的に含まないこと（測定装置の検出限界以下であること）が特に好ましい。
【０３４５】
上記各種材料から金属等の不純物を除去する方法としては、例えば、フィルターを用いた濾過が挙げられる。フィルター孔径としては、ポアサイズ１０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以下がより好ましく、３ｎｍ以下が更に好ましい。フィルターの材質としては、ポリテトラフルオロエチレン製、ポリエチレン製、又はナイロン製のフィルターが好ましい。フィルターは、有機溶剤であらかじめ洗浄したものを用いてもよい。フィルター濾過工程では、複数種類のフィルターを直列又は並列に接続して用いてもよい。複数種類のフィルターを使用する場合は、孔径及び／又は材質が異なるフィルターを組み合わせて使用してもよい。また、各種材料を複数回濾過してもよく、複数回濾過する工程が循環濾過工程であってもよい。フィルターとしては、日本国特許出願公開第２０１６−２０１４２６号明細書（特開２０１６−２０１４２６）に開示されるような溶出物が低減されたものが好ましい。
フィルター濾過のほか、吸着材による不純物の除去を行ってもよく、フィルター濾過と吸着材を組み合わせて使用してもよい。吸着材としては、公知の吸着材を用いることができ、例えば、シリカゲル若しくはゼオライト等の無機系吸着材、又は活性炭等の有機系吸着材を使用できる。金属吸着剤としては、例えば、日本国特許出願公開第２０１６−２０６５００号明細書（特開２０１６−２０６５００）に開示されるものが挙げられる。
また、上記各種材料に含まれる金属等の不純物を低減する方法としては、各種材料を構成する原料として金属含有量が少ない原料を選択する、各種材料を構成する原料に対してフィルター濾過を行う、又は装置内をテフロン（登録商標）でライニングする等してコンタミネーションを可能な限り抑制した条件下で蒸留を行う等の方法が挙げられる。各種材料を構成する原料に対して行うフィルター濾過における好ましい条件は、上記した条件と同様である。
【０３４６】
上記の各種材料は、不純物の混入を防止するために、米国特許出願公開第２０１５／０２２７０４９号明細書、日本国特許出願公開第２０１５−１２３３５１号明細書（特開２０１５−１２３３５１）等に記載された容器に保存されることが好ましい。
【０３４７】
本発明のパターン形成方法により形成されるパターンに、パターンの表面荒れを改善する方法を適用してもよい。パターンの表面荒れを改善する方法としては、例えば、米国特許出願公開第２０１５／０１０４９５７号明細書に開示された、水素を含有するガスのプラズマによってパターンを処理する方法が挙げられる。その他にも、日本国特許出願公開第２００４−２３５４６８号明細書（特開２００４−２３５４６８）、米国特許出願公開第２０１０／００２０２９７号明細書、Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＳＰＩＥ  Ｖｏｌ．８３２８  ８３２８０Ｎ−１“ＥＵＶ  Ｒｅｓｉｓｔ  Ｃｕｒｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  ＬＷＲ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｅｔｃｈ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ”に記載されるような公知の方法を適用してもよい。
また、上記の方法によって形成されたパターンは、例えば日本国特許出願公開第１９９１−２７０２２７号明細書（特開平３−２７０２２７）及び米国特許出願公開第２０１３／０２０９９４１号明細書に開示されたスペーサープロセスの芯材（Ｃｏｒｅ）として使用できる。
【０３４８】
〔電子デバイスの製造方法〕
また、本発明は、上記したパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法にも関する。本発明の電子デバイスの製造方法により製造された電子デバイスは、電気電子機器（例えば、家電、ＯＡ（Ｏｆｆｉｃｅ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）関連機器、メディア関連機器、光学用機器、及び通信機器等）に、好適に搭載される。
【実施例】
【０３４９】
以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。【０３５０】
＜樹脂（Ａ）＞
使用した樹脂（Ａ）について、繰り返し単位の構造及びその含有量（モル比率）、重量平均分子量（Ｍｗ）、及び分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）を示す。
なお、樹脂（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）及び分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）はＧＰＣ（キャリア：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ））により測定した（ポリスチレン換算量である）。また、繰り返し単位の含有量は、１３Ｃ−ＮＭＲ（ｎｕｃｌｅａｒ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）により測定した。【０３５１】
【化５８】
2020202944.tif 000059
【０３５２】
【化５９】
2020202944.tif 000060
【０３５３】
＜光酸発生剤＞
使用した光酸発生剤（化合物Ｂ−１〜Ｂ−１７）の構造を以下に示す。【０３５４】
【化６０】
2020202944.tif 000061
【０３５５】
【化６１】
2020202944.tif 000062
【０３５６】
＜化合物（Ｃ）＞
使用した化合物（Ｃ）（化合物Ｃ−１〜Ｃ−２７）の構造、分子量（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｗｅｉｇｈｔ）、各化合物における式（ｉｉ）で表される基に相当する部分の構造（表１では、式（ｉｉ）と記載）、及び分子量を表１に示す。
なお、表１中の式（ｉｉ）における＊は結合手を表す。【０３５７】
【表１】
2020202944.tif 000063
【０３５８】
【表２】
2020202944.tif 000064
【０３５９】
【表３】
2020202944.tif 000065
【０３６０】
【表４】
2020202944.tif 000066
【０３６１】
【表５】
2020202944.tif 000067
【０３６２】
なお、化合物（Ｃ）に対する比較化合物としては、以下の化合物（化合物ＣＲ−１、化合物ＣＲ−２）を用いた。
化合物ＣＲ−１、及び化合物ＣＲ−２の構造、分子量（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｗｅｉｇｈｔ）を以下に示す。
化合物ＣＲ−１の分子量は、２１５．２９であり、化合物ＣＲ−２の分子量は１９４．２４あった。【０３６３】
【化６２】
2020202944.tif 000068
【０３６４】
【化６３】
2020202944.tif 000069
【０３６５】
＜界面活性剤＞
使用した界面活性剤を以下に示す。【０３６６】
【化６４】
2020202944.tif 000070
【０３６７】
（Ｅ−２）：メガファック  Ｒ−４１（ＤＩＣ（株）製）
（Ｅ−３）：ＫＦ−５３（信越化学工業（株）製）
（Ｅ−４）：メガファック  Ｆ１７６（ＤＩＣ（株）製）
（Ｅ−５）：メガファック  Ｒ０８（ＤＩＣ（株）製）【０３６８】
＜添加剤＞
その他、添加剤として下記化合物を用いた。【０３６９】
【化６５】
2020202944.tif 000071
【０３７０】
＜溶剤＞
使用した溶剤を以下に示す。
Ｓ−１：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：：１−メトキシ−２−アセトキシプロパン）
Ｓ−２：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ：１−メトキシ−２−プロパノール）
Ｓ−３：乳酸エチル（ＥＬ）
Ｓ−４：３−エトキシプロピオン酸エチル（ＥＥＰ）
Ｓ−５：２−ヘプタノン（ＭＡＫ）
Ｓ−６：３−メトキシプロピオン酸メチル（ＭＭＰ）
Ｓ−７：酢酸３−メトキシブチル
Ｓ−８：酢酸ブチル（ｎＢＡ）【０３７１】
＜感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の調製＞
下記表２に示した各成分を、下記表２に記載した含有量（質量％）で混合し、下記表２に記載の固形分濃度（質量％）の溶液を得た。次いで、得られた溶液を、３μｍのポアサイズを有するポリエチレンフィルターで濾過することにより、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物（レジスト組成物）ｒｅｓ−１〜ｒｅｓ−２９、ｒｅｓ−Ｒ１、ｒｅｓ−Ｒ２を調製した。なお、レジスト組成物において、固形分とは、溶剤以外の全ての成分を意味する。得られたレジスト組成物を、実施例及び比較例で使用した。【０３７２】
下記表２において、溶剤以外の各成分の含有量（質量％）は、全固形分に対する含有比率を意味する。下記表２には用いた溶剤の使用量（質量部）を記載した。
下記表２において、ＣＲ−１、ＣＲ−２は、本発明の化合物（Ｃ）ではないが、便宜的に、化合物（Ｃ）の欄に記載している。
なお、各組成物に含まれる２５種（Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｇ、Ａｓ、Ａｕ、Ｂａ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ、Ｍｏ、Ｚｒ）の金属不純物成分量をＡｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製ＩＣＰ−ＭＳ装置（誘導結合プラズマ質量分析計）「Ａｇｉｌｅｎｔ  ７５００ｃｓ」にて測定したところ、各金属種の含有量はそれぞれ１０ｐｐｂ（ｐａｒｔｓ−ｐｅｒ−ｂｉｌｌｉｏｎ）未満であった。【０３７３】
【表６】
2020202944.tif 000072
【０３７４】
〔パターン形成及び各種評価〕
＜パターン形成（実施例１〜２５、２７〜２９、比較例１〜２）（ＫｒＦ−ポジ）＞
東京エレクトロン（株）製スピンコーター「ＡＣＴ−８」を用いて、ヘキサメチルジシラザン処理を施したＳｉ基板（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製（以下、「基板」ともいう。））上に、反射防止層を設けることなく、上記で調製したレジスト組成物を塗布し、１３０℃にて６０秒間加熱乾燥（ＰＢ）を行い、膜厚５μｍのレジスト膜を形成した。
このレジスト膜に対し、縮小投影露光及びポジ型現像をした後のスペースパターンが２５０ｎｍ、ピッチが１０００ｎｍとなるような、ラインアンドスペースパターンを有するマスクを介して、ＫｒＦエキシマレーザースキャナー（ＡＳＭＬ製、ＰＡＳ５５００／８５０Ｃ波長２４８ｎｍ）を用いて、ＮＡ＝０．６８、σ＝０．６０の露光条件でパターン露光した。照射後に１３０℃、６０秒ベーク（ＰＥＢ）し、２．３８質量％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液を用いて６０秒間浸漬した後、３０秒間、水でリンスして乾燥して、スペースサイズ２５０ｎｍ、ピッチ１０００ｎｍのラインアンドスペースパターンを形成した。
上記マスクを介して露光し、形成されるラインアンドスペースパターンが、パターンの高さ５μｍを１００％とした時に１０％にあたる高さ０．５μｍ位置でのスペースサイズが２５０ｎｍ、ピッチが１０００ｎｍとなるような露光量を最適露光量とし、この最適露光量を感度（ｍＪ／ｃｍ２）とした。スペースパターン幅の測定は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）（株式会社日立ハイテクノロジーズ製９３８０ＩＩ）社製９３８０Ｉ）を用いた。
上記手順により、基板と基板表面に形成されたパターンとを有する評価用パターンウェハ（Ｉ）を得た。【０３７５】
＜パターン形成（実施例２６）（ＫｒＦ−ネガ）＞
東京エレクトロン（株）製スピンコーター「ＡＣＴ−８」を用いて、ヘキサメチルジシラザン処理を施したＳｉ基板（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製（以下、「基板」ともいう。））上に、反射防止層を設けることなく、上記で調製したレジスト組成物を塗布し、１３０℃にて６０秒間加熱乾燥（ＰＢ）を行い、膜厚５μｍのレジスト膜を形成した。
このレジスト膜に対し、縮小投影露光及びネガ型現像をした後のスペースパターンが２５０ｎｍ、ピッチが１０００ｎｍとなるような、ラインアンドスペースパターンを有するマスクを介して、ＫｒＦエキシマレーザースキャナー（ＡＳＭＬ製、ＰＡＳ５５００／８５０Ｃ波長２４８ｎｍ）を用いて、ＮＡ＝０．６８、σ＝０．６０の露光条件でパターン露光した。照射後に１３０℃、６０秒ベーク（ＰＥＢ）し、酢酸ブチルを用いて６０秒間浸漬した後、３０秒間、４−メチル−２−ペンタノールでリンスして乾燥して、ラインアンドスペースパターンを形成した。
上記マスクを介して露光し、形成されるラインアンドスペースパターンが、パターンの高さ５μｍを１００％とした時に１０％にあたる高さ０．５μｍ位置でのスペースサイズが２５０ｎｍ、ピッチが１０００ｎｍとなるような露光量を最適露光量とし、この最適露光量を感度（ｍＪ／ｃｍ２）とした。スペースパターン幅の測定は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）（株式会社日立ハイテクノロジーズ製９３８０ＩＩ）社製９３８０Ｉ）を用いた。
上記手順により、基板と基板表面に形成されたパターンとを有する評価用パターンウェハ（ＩＩ）を得た。【０３７６】
＜性能評価＞
得られた評価用パターンウェハ用いて、パターンの性能評価を実施した。【０３７７】
（パターンの断面形状の評価）
上記評価用パターンウェハ（Ｉ）、（ＩＩ）の各々の製造の際に、レジスト膜厚を高さ方向の９０％に相当する４．５μｍ位置でのスペースサイズも同時に測定し、高さ９０％位置での線幅と、高さ１０％位置（上記の高さ０．５μｍ位置に相当）での線幅の差分（（高さ１０％位置での線幅）−（高さ９０％位置での線幅））の絶対値をＣＤ−Ｂｉａｓとして定義した。
ＣＤ−Ｂｉａｓの値が大きくなるほど、形状はトップ部が開いた形状又は底部が開いた形状になり、ＣＤ−Ｂｉａｓの値が小さくなるほど、形状は矩形となる。
ＣＤ−Ｂｉａｓの値は、以下の指標を用いて評価した。Ａ、Ｂ、Ｃであれば、実用上問題がない。
Ａ：５０ｎｍ未満
Ｂ：５０ｎｍ以上１００ｎｍ未満
Ｃ：１００ｎｍ以上１５０ｎｍ未満
Ｄ：１５０ｎｍ以上【０３７８】
得られた結果を表３に示す。【０３７９】
【表７】
2020202944.tif 000073
【０３８０】
表３の結果から、実施例のレジスト組成物は、厚膜のレジスト膜の形成に用いられた場合において、パターンの断面形状の矩形性に優れることが分かった。
【国際調査報告】
2020202944.tif 000078
2020202944.tif 000079
2020202944.tif 000080
2020202944.tif 000081