レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
【課題】広い露光マージン、低いマスクエラーファクターでパターンを形成することができ、優れた解像度及びラインエッジラフネスを有するパターンを得ることができるレジスト組成物を提供することを目的とする。
【解決手段】酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤と、式（Ｘ）で表される化合物及び式（Ｙ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種とを含有するレジスト組成物。
［式中、Ｒx1は、水素原子、フッ素原子、飽和環状炭化水素基等；Ｘx１は、単結合又はアルカンジイル基等；Ｘx２は、−Ｏ−、−Ｓ−等；Ｒx２、Ｒx３及びＲx４は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又は芳香族炭化水素基等を表す。］
【解決手段】酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤と、式（Ｘ）で表される化合物及び式（Ｙ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種とを含有するレジスト組成物。
［式中、Ｒx1は、水素原子、フッ素原子、飽和環状炭化水素基等；Ｘx１は、単結合又はアルカンジイル基等；Ｘx２は、−Ｏ−、−Ｓ−等；Ｒx２、Ｒx３及びＲx４は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又は芳香族炭化水素基等を表す。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解しえる樹脂と、酸発生剤と、塩基性化合物として酢酸２−（１Ｈ−イミダゾール−１−イル）エチルとを含むレジスト組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４７７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のレジスト組成物では、得られるパターンの解像度、ラインエッジラフネスが必ずしも満足できない場合があった。また、レジストパターン製造時の露光マージン、マスクエラーファクター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】
【０００５】
本発明は、以下の発明を含む。
〔１〕酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤と、式（Ｘ）で表される化合物及び式（Ｙ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種とを含有するレジスト組成物。
［式（Ｘ）中、Ｒx1は、水素原子、フッ素原子、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表し、該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のフッ化ヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基又は炭素数２〜５のアシルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、クロロ原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜５のアシル基、炭素数２〜５のアシルオキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基又はフェニル基で置換されていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｎ（Ｒｄ）−、−Ｓ−又は−ＳＯ２−で置き換わっていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれるメチン基は、
で置き換っていてもよい。
Ｘx１は、単結合又は炭素数１〜１２のアルカンジイル基を表す。該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｘx２は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−Ｎ（Ｒｄ）−を表し、Ｒｄは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｒx２、Ｒx３及びＲx４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。］
［式（Ｙ）中、Ｒx２、Ｒx３、Ｒx４、Ｘx１及びＸx２は、上記と同じ意味を表す。］
【０００６】
〔２〕酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤と、式（Ｉ）で表される化合物とを含有するレジスト組成物。
［式（Ｉ）中、
Ｒ１は、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表し、該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のフッ化ヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基又は炭素数２〜５のアシルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、クロロ原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜５のアシル基、炭素数２〜５のアシルオキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基又はフェニル基で置換されていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＳＯ２−で置き換わっていてもよい。
Ｘ１は、単結合又は炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。該アルカンジイル基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｘ２は、−Ｏ−又は−Ｎ（Ｒｄ）−を表し、Ｒｄは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。］
〔３〕（１）上記〔１〕又は〔２〕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）組成物層に露光機を用いて露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、
（５）加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のレジスト組成物によれば、広い露光マージン、低いマスクエラーファクターでパターンを形成することができ、優れた解像度及びラインエッジラフネスを有するパターンを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書では、特に断りのない限り、同様の置換基を有するいずれの化学構造式も、炭素数を適宜選択しながら、後述する具体的な各置換基を適用することができる。直鎖状、分岐状又は環状いずれかをとることができるものは、特記ない限りそのいずれをも含み、また、同一の基において、直鎖状、分岐状及び／又は環状の部分構造が混在していてもよい。立体異性体が存在する場合は、それらの立体異性体の全てを包含する。
さらに、「（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。
【０００９】
〈レジスト組成物〉
本発明のレジスト組成物は、酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤と、式（Ｘ）で表される化合物及び式（Ｙ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種（以下「イミダゾール化合物（Ｃ）」という場合がある）とを含有する。
特に、本発明のレジスト組成物は、酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤と、式（Ｉ）で表される化合物とを含有することが好ましい。
【００１０】
〈樹脂（以下「樹脂（Ａ）」という場合がある）〉
樹脂（Ａ）は、酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂である。「酸の作用によりアルカリ可溶となる」とは、「酸との接触前ではアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸との接触後にはアルカリ水溶液に可溶となる」ことを意味する。酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂は、酸に不安定な基を有するモノマー（以下「酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）」という場合がある）を重合することによって製造することができる。酸に不安定な基を有するモノマー（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。
【００１１】
〈酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）〉
「酸に不安定な基」とは、酸と接触すると脱離基が開裂して、親水性基（例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基）を形成する基を意味する。酸に不安定な基としては、例えば、−Ｏ−が第三級炭素原子と結合した式（１）で表されるアルコキシカルボニル基が挙げられる。以下、式（１）で表される基を「酸に不安定な基（１）」という場合がある。
【００１２】
式（１）中、Ｒa1〜Ｒa3は、それぞれ独立に、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜２０の飽和環状炭化水素基を表すか、或いはＲa1及びＲa2は互いに結合して炭素数３〜２０の環を形成する。＊は結合手を表す（以下同じ）。
【００１３】
脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、１−メチルエチル基（イソプロピル基）、ｎ−ブチル基、１，１−ジメチルエチル基（ｔｅｒｔ−ブチル基）、２，２−ジメチルエチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基、１，２−ジメチルプロピル基、２，２−ジメチルプロピル基、１−エチルプロピル基、ｎ−ペンチル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル基、ｎ−ヘキシル基、１−プロピルブチル基、ペンチル基、１−メチルペンチル基、１，４−ジメチルヘキシル基、ヘプチル基、１−メチルヘプチル基、オクチル基等のアルキル基が挙げられる。
飽和環状炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよい。例えば、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基）などの単環式の飽和環状炭化水素基が挙げられる。縮合した芳香族炭化水素基を水素化して得られる基（例えば、ヒドロナフチル基）、橋かけ環状炭化水素基（例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基）などの多環式の飽和環状炭化水素基が挙げられる。さらに下記のような、橋かけ環（例えばノルボルナン環）と単環（例えばシクロヘプタン環、シクロヘキサン環）又は多環（例えば、デカヒドロナフタレン環）とが縮合した基又は橋かけ環同士が縮合した基；これらが組み合わせられた基（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。
ここで、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、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。
式（１）における飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜１６である。
【００１４】
Ｒa1及びＲa2が互いに結合して環を形成する場合、−Ｃ（Ｒa1）（Ｒa2）（Ｒa3）基としては、下記の基が挙げられる。このような環は、好ましくは炭素数３〜１２である。
【００１５】
酸に不安定な基（１）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）などが挙げられる。
【００１６】
酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）は、好ましくは、酸に不安定な基（１）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（１）を有する（メタ）アクリル系モノマーである。
酸に不安定な基（１）を有する（メタ）アクリル系モノマーの中でも、炭素数５〜２０の飽和環状炭化水素基を有するものが好ましい。また、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）の中でも、飽和環状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。
【００１７】
酸に不安定な基（１）と飽和環状炭化水素基とを有する（メタ）アクリル系モノマーの中でも、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が好ましい。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。
【００１８】
［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。
ｋ１は１〜７の整数を表す。＊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の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜１０の飽和環状炭化水素基を表す。
ｍ１は０〜１４の整数を表す。
ｎ１は０〜１０の整数を表す。
ｎ２は０〜３の整数を表す。］
【００１９】
式（ａ１−１）及び式（ａ１−２）では、Ｌa1及びＬa2は、好ましくは、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）f1−ＣＯ−Ｏ−であり（前記ｆ１は、１〜４の整数を表す）、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の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数６以下である。飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数８以下、より好ましくは６以下である。
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。
ｎ２は、好ましくは０又は１である。
【００２０】
式（ａ１−１）で表されるモノマーとしては、例えば、以下のものが挙げられる。中でも、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がより好ましい。
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
式（ａ１−２）で表されるモノマーとしては、例えば、以下のものが挙げられる。中でも、１−エチルシクロヘキサン−１−イル（メタ）アクリレートが好ましく、１−エチルシクロヘキサン−１−イルメタクリレートがより好ましい。
【００３１】
【００３２】
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、これらの合計含有量は、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％であり、さらに好ましくは２５〜６０モル％である。
【００３３】
酸に不安定な基（１）と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーとしては、例えば、式（ａ１−３）で表されるノルボルネン環を有するモノマーが挙げられる。式（ａ１−３）で表されるモノマーに由来する構造単位を有する樹脂は、嵩高い構造を有するので、レジストの解像度を向上させることができる。さらに式（ａ１−３）で表されるモノマーは、樹脂の主鎖に剛直なノルボルナン環を導入することにより、レジストのドライエッチング耐性を向上させることができる。
【００３４】
［式（ａ１−３）中、
Ｒa9は、水素原子、置換基（例えばヒドロキシ基）を有していてもよい炭素数１〜３の脂肪族炭化水素基、カルボキシ基、シアノ基又は基−ＣＯＯＲa13を表し、Ｒa13は、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜２０の飽和環状炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子はヒドロキシ基で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｒa10〜Ｒa12は、それぞれ独立に、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜２０の飽和環状炭化水素基を表すか、或いはＲa10及びＲa11は互いに結合して炭素数３〜２０の環を形成し、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子はヒドロキシ基等で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。］
【００３５】
Ｒa9の置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
Ｒa13としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、２−オキソ−オキソラン−３−イル基又は２−オキソ−オキソラン−４−イル基などが挙げられる。
Ｒa10〜Ｒa12としては、例えば、メチル基、エチル基、シクロへキシル基、メチルシクロへキシル基、ヒドロキシシクロへキシル基、オキソシクロへキシル基、アダマンチル基などが挙げられる。
Ｒa10、Ｒa11及びこれらが結合する炭素が形成する環としては、例えば、飽和環状炭化水素基が挙げられる。具体的には、シクロへキシル基、アダマンチル基などが挙げられる。
【００３６】
式（ａ１−３）で表されるモノマーとしては、例えば、５−ノルボルネン−２−カルボン酸−ｔｅｒｔ−ブチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−シクロヘキシル−１−メチルエチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−メチルシクロヘキシル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸２−メチル−２−アダマンチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸２−エチル−２−アダマンチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−（４−メチルシクロヘキシル）−１−メチルエチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−（４−ヒドロキシシクロヘキシル）−１−メチルエチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−メチル−１−（４−オキソシクロヘキシル）エチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−（１−アダマンチル）−１−メチルエチルなどが挙げられる。
【００３７】
樹脂（Ａ）が式（ａ１−３）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、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。
【００３８】
酸に不安定な基（１）と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーとしては、式（ａ１−４）で表されるモノマーが挙げられる。
［式（ａ１−４）中、
Ｒ10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。
Ｒ11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。
ｌａは０〜４の整数を表す。ｌａが２以上の整数である場合、複数のＲ11は同一であっても異なってもよい。
Ｒ12及びＲ13はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜１２の炭化水素基を表す。
Ｘａ２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、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はハロゲン原子、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のアシル基又は炭素数２〜４のアシルオキシ基で置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−ＣＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−又は−Ｎ（Ｒｃ）−で置き換わっていてもよい。Ｒｃは、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。
Ｙａ３は、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基、該飽和環状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のアシル基又は炭素数２〜４のアシルオキシ基で置換されていてもよい。］
【００３９】
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子が挙げられる。
ハロゲン原子を有してもよいアルキル基としては、例えば、ペルフルオロメチル基、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、ペルクロロメチル基、ペルブロモメチル基、ペルヨードメチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、例えば、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る。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等が挙げられる。
アシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基等が挙げられる。
炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
飽和炭化水素基としては、脂肪族炭化水素、飽和環状炭化水素等が挙げられる。
【００４０】
Ｒ10及びＲ11のアルキル基としては、炭素数１〜４が好ましく、炭素数１又は２がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
Ｒ11のアルコキシ基としては、炭素数１又は２がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
Ｒ12及びＲ13の炭化水素基としては、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、２−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２−アルキルアダマンタン−２−イル基、１−（アダマンタン−１−イル）−１−アルキル基、イソボルニル基等が好ましい。
Ｘａ２及びＹａ３が有していてもよい置換基としては、好ましくはヒドロキシ基である。
【００４１】
式（ａ１−４）で表されるモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
樹脂（Ａ）が式（ａ１−４）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、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。
【００４８】
〈その他の酸不安定モノマー〉
さらに、酸不安定基と炭素−炭素二重結合とを分子内に有する他の構造単位を誘導するその他のモノマーを用いてもよい。
このようなモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。
【００４９】
【００５０】
【００５１】
樹脂（Ａ）がその他の酸不安定モノマーに由来する構造単位を有する場合、その含有量は、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。
【００５２】
樹脂（Ａ）は、好ましくは、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）と、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）との共重合体である。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。
樹脂（Ａ）が酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）と酸安定モノマーとの共重合体である場合、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）に由来する構造単位は、全構造単位に対して、好ましくは１０〜８０モル％、より好ましくは２０〜６０モル％である。また、アダマンチル基を有するモノマー（特に酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１−１））に由来する構造単位を、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）１００モル％に対して１５モル％以上とすることが好ましい。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。
【００５３】
酸安定モノマーとしては、ヒドロキシ基又はラクトン環を有するものが好ましい。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（以下「ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）」という）又はラクトン環を含有する酸安定モノマー（以下「ラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）」という）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。
【００５４】
〈ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）〉
レジスト組成物をＫｒＦエキシマレーザ露光（２４８ｎｍ）、あるいは、電子線又はＥＵＶなどの高エネルギー線照射に用いる場合、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）として、ヒドロキシスチレン類であるフェノール性ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２−０）を使用することが好ましい。短波長のＡｒＦエキシマレーザ露光（１９３ｎｍ）などを用いる場合は、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）として、式（ａ２−１）で表されるヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーを使用することが好ましい。ヒドロキシ基を有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。
【００５５】
フェノール性ヒドロキシ基を有するモノマー（ａ２−０）として、式（ａ２−０）で表されるｐ−又はｍ−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーが挙げられる。
【００５６】
［式（ａ２−０）中、
Ｒ８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。
Ｒ９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Ｒ９は同一であっても異なってもよい。］
【００５７】
式（ａ２−０）中のＲ８におけるアルキル基は、炭素数１〜４が好ましく、炭素数１又は２がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
Ｒ８におけるアルコキシ基としては、炭素数１〜４が好ましく、炭素数１又は２がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
ｍａは０〜２が好ましく、０又は１がより好ましく、０が特に好ましい。
【００５８】
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、フェノール性ヒドロキシ基がアセチルオキシ基に置き換わったものに相当するアセチルオキシスチレン類及び共重合させるモノマーをラジカル重合した後、酸によって脱アセチルすることによって製造することができる。
【００５９】
フェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。
【００６０】
【００６１】
【００６２】
なかでも、４−ヒドロキシスチレン又は４−ヒドロキシ−α−メチルスチレンが特に好ましい。
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、その含有量は、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。
【００６３】
ヒドロキシアダマンチル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。
【００６４】
式（ａ２−１）において、
Ｌa3は、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）k2−ＣＯ−Ｏ−を表し、ｋ２は１〜７の整数を表す。＊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。
【００６５】
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。
【００６６】
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、以下のものが挙げられる。中でも、３−ヒドロキシアダマンタン−１−イル（メタ）アクリレート、３，５−ジヒドロキシアダマンタン−１−イル（メタ）アクリレート及び（メタ）アクリル酸１−（３，５−ジヒドロキシ−アダマンタン−１−イルオキシカルボニル）メチルが好ましく、３−ヒドロキシアダマンタン−１−イル（メタ）アクリレート及び３，５−ジヒドロキシアダマンタン−１−イル（メタ）アクリレートがより好ましく、３−ヒドロキシアダマンタン−１−イルメタクリレート及び３，５−ジヒドロキシアダマンタン−１−イルメタクリレートがさらに好ましい。
【００６７】
【００６８】
【００６９】
【００７０】
【００７１】
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、その含有量は、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３〜４０モル％であり、より好ましくは５〜３５モル％であり、さらに好ましくは５〜３０モル％であり、さらに好ましくは５〜１５モル％である。
【００７２】
〈ラクトン環を有する酸安定モノマー（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、γ−ブチロラクトン環及びγ−ブチロラクトン環と他の環との縮合環が好ましい。
【００７３】
ラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）は、好ましくは、式（ａ３−１）、式（ａ３−２）又は式（ａ３−３）で表される。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。
【００７４】
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。
ｋ３は１〜７の整数を表す。＊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の脂肪族炭化水素基を表す。
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の脂肪族炭化水素基を表す。
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、複数のＲa21、Ｒa22又はＲa23は、互いに同一でも異なってもよい。
【００７５】
式（ａ３−１）〜式（ａ３−３）中のＬa4〜Ｌa6としては、それぞれ独立に、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）d1−ＣＯ−Ｏ−であることが好ましく（前記ｄ１は、１〜４の整数である）、より好ましくは−Ｏ−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、ｑ１及び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。
【００７６】
γ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３−１）としては、例えば、以下のものが挙げられる。
【００７７】
【００７８】
【００７９】
【００８０】
γ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー（ａ３−２）としては、例えば以下のものが挙げられる。
【００８１】
【００８２】
【００８３】
【００８４】
【００８５】
【００８６】
【００８７】
【００８８】
γ−ブチロラクトン環とシクロヘキサン環との縮合環を有する酸安定モノマー（ａ３−３）としては、例えば以下のものが挙げられる。
【００８９】
【００９０】
【００９１】
【００９２】
【００９３】
ラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）の中でも、（メタ）アクリル酸（５−オキソ−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−２−イル、（メタ）アクリル酸テトラヒドロ−２−オキソ−３−フリル、（メタ）アクリル酸２−（５−オキソ−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−２−イルオキシ）−２−オキソエチルが好ましく、メタクリレート形態のものがより好ましい。
【００９４】
樹脂（Ａ）が式（ａ３−１）、式（ａ３−２）又は式（ａ３−３）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、それぞれ通常５〜５０モル％であり、好ましくは１０〜４５モル％であり、より好ましくは１５〜４０モル％である。
樹脂（Ａ）がラクトン環を有する酸安定モノマー（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。
【００９５】
〈その他の酸安定モノマー（ａ４）〉
その他の酸安定モノマー（ａ４）としては、例えば、式（ａ４−１）で表される無水マレイン酸、式（ａ４−２）で表される無水イタコン酸又は式（ａ４−３）で表されるノルボルネン環を有する酸安定モノマーなどが挙げられる。
【００９６】
式（ａ４−３）中、
Ｒa25及びＲa26は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜３の脂肪族炭化水素基、シアノ基、カルボキシ基又は基−ＣＯＯＲa27を表すか、或いはＲa25及びＲa26は互いに結合して−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−を形成し、
Ｒa27は、炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。但し−ＣＯＯＲa27が酸不安定基となるものは除く（即ちＲa27は、第三級炭素原子が−Ｏ−と結合するものを含まない）。
【００９７】
Ｒa25及びＲa26のヒドロキシ基を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
Ｒa27の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜８、より好ましくは炭素数１〜６である。飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数４〜１８、より好ましくは炭素数４〜１２である。
Ｒa27としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、２−オキソ−オキソラン−３−イル基、２−オキソ−オキソラン−４−イル基などが挙げられる。
【００９８】
ノルボルネン環を有する酸安定モノマー（ａ４−３）としては、例えば、２−ノルボルネン、２−ヒドロキシ−５−ノルボルネン、５−ノルボルネン−２−カルボン酸、５−ノルボルネン−２−カルボン酸メチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸２−ヒドロキシ−１−エチル、５−ノルボルネン−２−メタノール、５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物などが挙げられる。
【００９９】
樹脂（Ａ）が式（ａ４−１）、式（ａ４−２）又は式（ａ４−３）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、それぞれ通常２〜４０モル％であり、好ましくは３〜３０モル％であり、より好ましくは５〜２０モル％である。
【０１００】
好ましい樹脂（Ａ）は、少なくとも、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）及び／又はラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）を重合させた共重合体である。この好ましい共重合体において、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）は、より好ましくはアダマンチル基を有するモノマー（ａ１−１）及びシクロへキシル基を有するモノマー（ａ１−２）の少なくとも１種（さらに好ましくはアダマンチル基を有するモノマー（ａ１−１））であり、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）は、好ましくは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）であり、ラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）は、より好ましくはγ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３−１）及びγ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー（ａ３−２）の少なくとも１種である。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。
【０１０１】
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３，０００以上、さらに好ましくは３，５００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１０，０００以下）である。
樹脂（Ａ）の含有量は、組成物の固形分中８０質量％以上９９質量％以下であることが好ましい。
本明細書において「組成物中の固形分」とは、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）の含有量は、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などの公知の分析手段で測定することができる。
【０１０２】
〈酸発生剤（以下「酸発生剤（Ｂ）」という場合がある）〉
酸発生剤（Ｂ）は、非イオン系とイオン系とに分類される。
非イオン系酸発生剤としては、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）、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）等が挙げられる。
イオン系酸発生剤としては、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）が挙げられる。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、スルホニルメチドアニオン等が挙げられる。
【０１０３】
酸発生剤（Ｂ）としては、レジスト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号等に記載の放射線によって酸を発生する化合物を使用できる。
【０１０４】
酸発生剤（Ｂ）は、好ましくはフッ素含有酸発生剤であり、より好ましくは式（Ｂ１）で表されるスルホン酸塩である。
【０１０５】
［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２価の飽和炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−ＣＯ−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の脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｚ+は、有機カチオンを表す。］
【０１０６】
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。
式（Ｂ１）では、Ｑ1及びＱ2は、それぞれ独立に、好ましくはペルフルオロメチル基又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
【０１０７】
Ｌb1の２価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基、単環式又は多環式の２価の飽和環状炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち２種以上を組み合わせたものでもよい。
具体的には、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−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基；
直鎖状アルカンジイルに、アルキル基（特に、炭素数１〜４のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等）の側鎖を有したもの、例えば、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、２−メチルブタン−１，４−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基；
シクロブタン−１，３−ジイル基、１，３−シクロペンタン−１，３−ジイル基、シクロヘキサン−１，４−ジイル基シレン基、シクロオクタン−１，５−ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の２価の飽和環状炭化水素基；
ノルボルナン−１，４−ジイル基、ノルボルナン−２，５−ジイル基、１，５−アダマンタン−１，５−ジイル基、アダマンタン−２，６−ジイル基等の多環式の２価の飽和環状炭化水素基等が挙げられる。
【０１０８】
Ｌb1における２価の飽和炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−が−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わった基としては、例えば、式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）が挙げられる。Ｌb1は、好ましくは式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−４）のいずれか、さらに好ましくは式（ｂ１−１）又は式（ｂ１−２）が挙げられる。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、左側でＣ（Ｑ1）（Ｑ2）−と結合し、右側で−Ｙと結合する。以下の式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）の具体例も同様である。
【０１０９】
式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）中、
Ｌb2は、単結合又は炭素数１〜１５の２価の飽和炭化水素基を表す。
Ｌb3は、単結合又は炭素数１〜１２の２価の飽和炭化水素基を表す。
Ｌb4は、炭素数１〜１３の２価の飽和炭化水素基を表す。但しＬb3及びＬb4の炭素数上限は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価の飽和炭化水素基を表す。但しＬb6及びＬb7の炭素数上限は１６である。
Ｌb8は、炭素数１〜１４の２価の飽和炭化水素基を表す。
Ｌb9及びＬb10は、それぞれ独立に、炭素数１〜１１の２価の飽和炭化水素基を表す。但しＬｂ９及びＬｂ１０の炭素数上限は１２である。
中でも、式（ｂ１−１）で表される２価の基が好ましく、Ｌb2が単結合又は−ＣＨ２−である式（ｂ１−１）で表される２価の基がより好ましい。
【０１１０】
式（ｂ１−１）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１１１】
式（ｂ１−２）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１１２】
式（ｂ１−３）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１１３】
式（ｂ１−４）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１１４】
式（ｂ１−５）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１１５】
式（ｂ１−６）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１１６】
Ｌb1の飽和炭化水素基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、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のアシル基又はグリシジルオキシ基などが挙げられる。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
【０１１７】
Ｙの脂肪族炭化水素基としては、炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。
Ｙの飽和環状炭化水素基としては、以下の式（Ｙ１）〜式（Ｙ１１）で表される基が挙げられる。
脂肪族炭化水素基及び飽和環状炭化水素基の置換基としては、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、オキソ基、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、ヒドロキシ基含有炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１６の飽和環状炭化水素基、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基（式中、Ｒb1は、炭素数１〜１６の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１６の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。ｊ２は、０〜４の整数を表す。）などが挙げられる。Ｙの置換基である脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアラルキル基等は、さらに置換基を有していてもよい。ここでの置換基は、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキソ基等が挙げられる。
ヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
Ｙの脂肪族炭化水素基及び飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−が−Ｏ−、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−で置き換わった基としては、例えば、エーテル結合又は環状エーテル基（−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換わった基）、オキソ基を有する飽和環状炭化水素基（−ＣＨ２−が−ＣＯ−で置き換わった基）、スルトン環基（隣り合う２つの−ＣＨ２−が、それぞれ、−Ｏ−又は−ＳＯ２−で置き換わった基）又はラクトン環基（隣り合う２つの−ＣＨ２−が、それぞれ、−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わった基）等が挙げられる。
【０１１８】
例えば、飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−が−Ｏ−、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−で置き換わった基としては、以下の式（Ｙ１２）〜式（Ｙ２６）で表される基が挙げられる。
【０１１９】
なかでも、好ましくは式（Ｙ１）〜式（Ｙ１９）のいずれかで表される基であり、より好ましくは式（Ｙ１１）、式（Ｙ１４）、式（Ｙ１５）又は式（Ｙ１９）で表される基であり、さらに好ましくは式（Ｙ１１）又は式（Ｙ１４）で表される基である。
【０１２０】
脂肪族炭化水素基で置換された飽和環状炭化水素基であるＹとしては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１２１】
ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基で置換された飽和環状炭化水素基であるＹとしては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１２２】
芳香族炭化水素基で置換された飽和環状炭化水素基であるＹとしては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１２３】
−（ＣＨ2）j2−Ｏ−ＣＯ−Ｒb1基で置換された飽和環状炭化水素基であるＹとしては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１２４】
Ｙは、好ましくは置換基（例えば、ヒドロキシ基、オキソ基等）を有していてもよいアダマンチル基であり、より好ましくはアダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基又はオキソアダマンチル基である。
【０１２５】
式（Ｂ１）で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、例えば、置換基Ｌｂ１が式（ｂ１−１）である以下の式（ｂ１−１−１）〜式（ｂ１−１−９）で表されるアニオンが好ましい。以下の式においては、置換基の定義は上記と同じ意味であり、置換基Ｒｂ２及びＲｂ３は、それぞれ独立に炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基（好ましくは、メチル基）を表す。
【０１２６】
【０１２７】
脂肪族炭化水素基又は無置換の飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオン又は脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１２８】
【０１２９】
【０１３０】
【０１３１】
−（ＣＨ2）j2−Ｏ−ＣＯ−Ｒb1基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１３２】
ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１３３】
【０１３４】
【０１３５】
【０１３６】
【０１３７】
芳香族炭化水素基又はアラルキル基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１３８】
【０１３９】
環状エーテルであるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１４０】
ラクトン環であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１４１】
【０１４２】
オキソ基を有する飽和環状炭化水素であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１４３】
【０１４４】
スルトン環であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１４５】
脂肪族炭化水素基又は無置換の飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオン又は脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１４６】
【０１４７】
【０１４８】
【０１４９】
【０１５０】
【０１５１】
−（ＣＨ2）j2−Ｏ−ＣＯ−Ｒb1基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１５２】
【０１５３】
ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１５４】
【０１５５】
【０１５６】
芳香族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１５７】
【０１５８】
環状エーテルであるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１５９】
【０１６０】
ラクトン環であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１６１】
【０１６２】
オキソ基を有するＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１６３】
【０１６４】
スルトン環であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１６５】
【０１６６】
脂肪族炭化水素基又は無置換のＹと式（ｂ１−３）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオン又は脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−３）で表される２価の基とを含む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。
【０１６７】
【０１６８】
【０１６９】
アルコキシ基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−３）で表される２価の基とを含む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。
【０１７０】
【０１７１】
ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−３）で表される２価の基とを含む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。
【０１７２】
【０１７３】
オキソ基を有するＹと式（ｂ１−３）で表される２価の基とを含む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。
【０１７４】
【０１７５】
脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−４）で表される２価の基とを含む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。
【０１７６】
【０１７７】
アルコキシ基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−４）で表される２価の基とを含む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。
【０１７８】
【０１７９】
ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−４）で表される２価の基とを含む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。
【０１８０】
【０１８１】
オキソ基を有する飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−４）で表される２価の基とを含む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。
【０１８２】
【０１８３】
なかでも、式（ｂ１−１）で表される２価の基を有する以下のスルホン酸アニオンがより好ましい。
【０１８４】
酸発生剤（Ｂ）に含まれるカチオンは、オニウムカチオン、例えば、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン、アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン、ホスホニウムカチオンなどが挙げられる。これらの中でも、スルホニウムカチオン及びヨードニウムカチオンが好ましく、アリールスルホニウムカチオンがより好ましい。
【０１８５】
式（Ｂ１）中のＺ+は、好ましくは式（ｂ２−１）〜式（ｂ２−４）のいずれかで表されるカチオンである。
【０１８６】
【０１８７】
これらの式（ｂ２−１）〜式（ｂ２−４）において、
Ｒb4〜Ｒb6は、それぞれ独立に、炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。前記脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、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で置換されていてもよく、前記飽和環状炭化水素基は、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で置換されていてもよく、前記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の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基で置換されていてもよい。Ｒb4とＲb５とが一緒になってイオウ原子を含む環を形成してもよい。
【０１８８】
Ｒb7及びＲb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２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。
ｍ２及びｎ２は、それぞれ独立に０〜５の整数を表す。
ｍ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb7は互いに同一であるか相異なり、ｎ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb8は互いに同一であるか相異なる。
【０１８９】
Ｒb9及びＲb10は、それぞれ独立に、炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基を表す。
Ｒb11は、水素原子、炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状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〜Ｒb11の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜１２であり、飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜１８、より好ましくは炭素数４〜１２である。
Ｒb12は、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。前記芳香族炭化水素基は、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
Ｒb9とＲb10は、それらが結合する硫黄原子とともに互いに結合して３員環〜１２員環（好ましくは３員環〜７員環）を形成していてもよく、Ｒb11とＲb12は、それらが結合する−ＣＨ−ＣＯ−とともに３員環〜１２員環（好ましくは３員環〜７員環）を形成していてもよく、これらの環に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
【０１９０】
Ｒb13〜Ｒb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２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。
Ｌb11は、−Ｓ−又は−Ｏ−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以上の整数であるとき、複数のＲb13は互いに同一であるか相異なり、ｐ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb14は互いに同一であるか相異なり、ｑ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb15は互いに同一であるか相異なり、ｒ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb16は互いに同一であるか相異なり、ｓ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb17は互いに同一であるか相異なり、ｔ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb18は互いに同一であるか相異なる。
【０１９１】
アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ｎ−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルカルボニルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルカルボニルオキシ基、ペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基及び２−エチルヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
【０１９２】
好ましい脂肪族炭化水素基は、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−エチルヘキシル基である。
好ましい飽和環状炭化水素基は、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、２−アルキル−２−アダマンチル基、１−（１−アダマンチル）−１−アルキル基、及びイソボルニル基である。
好ましい芳香族炭化水素基は、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、ナフチル基である。
置換基が芳香族炭化水素基である脂肪族炭化水素基（アラルキル基）としては、ベンジル基などが挙げられる。
Ｒb9とＲb10とが結合して硫黄原子とともに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、１，４−オキサチアン−４−イウム環などが挙げられる。
Ｒb11とＲb12とが結合して−ＣＨ−ＣＯ−とともに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、オキソアダマンタン環などが挙げられる。
【０１９３】
カチオン（ｂ２−１）〜カチオン（ｂ２−４）の中でも、カチオン（ｂ２−１）が好ましく、式（ｂ２−１−１）で表されるカチオンがより好ましく、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）がさらに好ましい。
【０１９４】
式（ｂ２−１−１）中、
Ｒb19〜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、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。Ｒb19〜Ｒb21のうち２つが一緒になってイオウ原子を含む環を形成してもよい。
脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜１２であり、飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数４〜１８である。
前記脂肪族炭化水素基は、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で置換されていてもよい。
前記飽和環状炭化水素基は、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で置換されていてもよい。
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以上の整数であるとき、複数のＲb19は互いに同一であるか相異なり、ｗ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb20は互いに同一であるか相異なり、ｘ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb21は互いに同一であるか相異なる。
なかでも、Ｒb19〜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。
【０１９５】
カチオン（ｂ２−１−１）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【０１９６】
【０１９７】
【０１９８】
カチオン（ｂ２−１−１）以外のカチオン（ｂ２−１）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【０１９９】
カチオン（ｂ２−２）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【０２００】
カチオン（ｂ２−３）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【０２０１】
【０２０２】
カチオン（ｂ２−４）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【０２０３】
【０２０４】
【０２０５】
【０２０６】
酸発生剤（Ｂ１）は、上述のスルホン酸アニオン及び有機カチオンの組合せである。上述のアニオンとカチオンとは任意に組み合わせることができるが、アニオン（ｂ１−１−１）〜アニオン（ｂ１−１−９）のいずれかとカチオン（ｂ２−１−１）との組合せ、並びにアニオン（ｂ１−１−３）〜（ｂ１−１−５）のいずれかとカチオン（ｂ２−３）との組合せが好ましい。
【０２０７】
好ましい酸発生剤（Ｂ１）は、式（Ｂ１−１）〜式（Ｂ１−２０）で表されるものである。中でも、ヒドロキシアダマンチル基を有するアニオンを含む酸発生剤（Ｂ１−２）〜（Ｂ１−５）が好ましい。また、トリフェニルスルホニウムカチオンを含む酸発生剤（Ｂ１−１）、（Ｂ１−２）、（Ｂ１−３）、（Ｂ１−６）、（Ｂ１−１１）、（Ｂ１−１２）、（Ｂ１−１３）及び（Ｂ１−１４）が好ましい。
【０２０８】
【０２０９】
【０２１０】
【０２１１】
【０２１２】
【０２１３】
酸発生剤（Ｂ）の含有量は、樹脂（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上（より好ましくは３質量部以上、さらに好ましくは５質量部以上、とりわけ好ましくは８質量部以上）、好ましくは３０質量部以下（より好ましくは２５質量部以下、さらに好ましくは２０質量部以下、とりわけ好ましくは１５質量部以下）である。酸発生剤（Ｂ）の含有量が上記の範囲内であると、レジストパターン形成時の露光マージンが広く、得られるレジストパターンはラインエッジラフネスに優れる傾向があるため、好ましい。
【０２１４】
〈イミダゾール化合物（Ｃ）〉
本発明のレジスト組成物は、式（Ｘ）で表される化合物及び式（Ｙ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種（すなわちイミダゾール化合物（Ｃ））を含有する。
本発明のレジスト組成物は、式（Ｉ）で表される化合物を含有することが好ましい。式（Ｘ）で表される化合物、式（Ｙ）で表される化合物及び式（Ｉ）で表される化合物は、塩基性化合物である。
イミダゾール化合物（Ｃ）の含有量は、レジスト組成物の固形分量を基準に、０．０１〜１質量％が好ましく、０．０５〜０．８質量％がより好ましく、０．１〜０．６質量％がさらに好ましい。
また、イミダゾール化合物（Ｃ）の含有量は、イミダゾール化合物（Ｃ）と後述の塩基性化合物（Ｃ１）との合計量に対して、３０〜１００質量％が好ましく、５０〜１００質量％がより好ましい。イミダゾール化合物（Ｃ）の含有量が上記範囲内であると、レジストパターン形成の際の露光マージン（ＥＬ）が広く、かつ得られるレジストパターンはラインエッジラフネス（ＬＥＲ）に優れる傾向があるため好ましい。
【０２１５】
［式（Ｘ）中、
Ｒx1は、水素原子、フッ素原子、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表し、該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のフッ化ヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基又は炭素数２〜５のアシルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、クロロ原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜５のアシル基、炭素数２〜５のアシルオキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基又はフェニル基で置換されていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｎ（Ｒｄ）−、−Ｓ−又は−ＳＯ２−で置き換わっていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれるメチン基は、
で置き換っていてもよい。
Ｘx１は、単結合又は炭素数１〜１２のアルカンジイル基を表す。該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｘx２は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−Ｎ（Ｒｄ）−を表し、Ｒｄは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｒx２、Ｒx３及びＲx４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。］
【０２１６】
［式（Ｙ）中、Ｒx２、Ｒx３、Ｒx４、Ｘx１及びＸx２は、上記と同じ意味を表す。］
【０２１７】
［式（Ｉ）中、
Ｒ１は、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表し、該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のフッ化ヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基又は炭素数２〜５のアシルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、クロロ原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜５のアシル基、炭素数２〜５のアシルオキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基又はフェニル基で置換されていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＳＯ２−で置き換わっていてもよい。
Ｘ１は、単結合又は炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。該アルカンジイル基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｘ２は、−Ｏ−又は−Ｎ（Ｒｄ）−を表し、Ｒｄは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。］
【０２１８】
ヒドロキシアルキル基は、ヒドロキシ基を有するアルキル基であり、具体的には、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシプロピル基、３−ヒドロキシプロピル基、２，３−ジヒドロキシプロピル基、４−ヒドロキシブチル基、３，４−ジヒドロキシブチル基などが挙げられる。
フッ化ヒドロキシアルキル基は、フルオロ基とヒドロキシ基とを有するアルキル基であり、具体的には、ヒドロキシジフルオロメチル基、ヒドロキシフルオロエチル基、ジヒドロキシフルオロエチル基、ヒドロキシフルオロプロピル基、ジヒドロキシフルオロプロピル基、ヒドロキシフルオロイソプロピル基、ヒドロキシフルオロブチル基、ヒドロキシフルオロ−ｓｅｃ−ブチル基、ヒドロキシフルオロ−ｔｅｒｔ−ブチル基、ジヒドロキシフルオロブチル基などが挙げられる。
【０２１９】
Ｒx1及びＲ１としては、下記で表される基が挙げられる。なかでも、Ｒx1及びＲ１としては、酸素原子を有する基であることが好ましい。
【０２２０】
【０２２１】
【０２２２】
【０２２３】
Ｘx1及びＸ１としては、例えば、単結合、メチレン基、エチレン基、プロパン−１，２−ジイル基、１−メチルプロパン−１，２−ジイル基、２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジイル基、オクタン−１，８−ジイル基、デカン−１，１０−ジイル基、ドデカン−１，１２−ジイル基及び下記で表される基が挙げられる。
【０２２４】
式（Ｘ）で表される化合物としては、下記の化合物が挙げられる。
【０２２５】
式（Ｙ）で表される化合物としては、下記の化合物が挙げられる。
【０２２６】
式（Ｘ）で表される化合物のうち、式（Ｉ）で表される化合物に相当するものとしては、下記の化合物が挙げられる。
【０２２７】
【０２２８】
【０２２９】
【０２３０】
【０２３１】
なかでも、イミダゾール化合物（Ｃ）としては、下記の化合物であることが好ましい。
【０２３２】
【０２３３】
〈その他の塩基性化合物（以下「塩基性化合物（Ｃ１）」という場合がある。）〉
本発明のレジスト組成物は、塩基性化合物として、イミダゾール化合物（Ｃ）とは異なるその他の塩基性化合物（Ｃ１）を含有していてもよい。塩基性化合物（Ｃ１）を含有する場合、イミダゾール化合物（Ｃ）と塩基性化合物（Ｃ１）との合計含有量は、レジスト組成物の固形分量を基準に、０．０１〜１質量％が好ましく、０．０５〜０．８質量％がより好ましい。
【０２３４】
塩基性化合物（Ｃ１）は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物（例えば、アミン及びアンモニウム塩）である。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族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（Ｃ１）として、式（Ｃ２）で表される芳香族アミン、特に式（Ｃ２−１）で表されるアニリンが挙げられる。
【０２３５】
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（好ましくはアルキル基又はシクロアルキル基）、飽和環状炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。但し該脂肪族炭化水素基、該飽和環状炭化水素基又は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、炭素数１〜４のアルキル基で置換されていてもよい。
前記脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜６程度であり、前記飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数５〜１０程度であり、前記芳香族炭化水素基は、好ましくは炭素数６〜１０程度である。
Ｒc7は、脂肪族炭化水素基（好ましくはアルキル基）、アルコキシ基、飽和環状炭化水素基（好ましくはシクロアルキル基）又は芳香族炭化水素基を表す。但し該脂肪族炭化水素基、該アルコキシ基、該飽和環状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、上記と同様の基で置換基されていてもよい。
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。
Ｒc7の脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基及び芳香族炭化水素基の好ましい炭素数は、上記と同じであり、Ｒc7のアルコキシ基は、好ましくは炭素数１〜６程度である。
【０２３６】
芳香族アミン（Ｃ２）としては、例えば、１−ナフチルアミン及び２−ナフチルアミンなどが挙げられる。
アニリン（Ｃ２−１）としては、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、ジフェニルアミンなどが挙げられる。
中でもジイソプロピルアニリン（特に２，６−ジイソプロピルアニリン）が好ましい。
【０２３７】
塩基性化合物（Ｃ１）としては、式（Ｃ３）〜式（Ｃ１１）で表される化合物が挙げられる。
式（Ｃ３）〜式（Ｃ１１）中、
Ｒc8は、上記Ｒc7で説明したいずれかの基を表す。
窒素原子と結合するＲc9、Ｒc10、Ｒc11〜Ｒc14、Ｒc16〜Ｒc19及びＲc22は、それぞれ独立に、Ｒc5及びＲc6で説明したいずれかの基を表す。
芳香族炭素と結合するＲc20、Ｒc21、Ｒc23〜Ｒc28は、それぞれ独立に、Ｒc7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〜ｕ３のいずれかが２以上であるとき、それぞれ、複数のＲc20〜Ｒc28のいずれかは互いに同一でも異なってもよい。
Ｒc15は、脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基又はアルカノイル基を表す。
ｎ３は０〜８の整数を表す。ｎ３が２以上のとき、複数のＲc15は、互いに同一でも異なってもよい。
Ｌc1及びＬc2は、それぞれ独立に、２価の脂肪族炭化水素基（好ましくはアルカンジイル基）、−ＣＯ−、−Ｃ（＝ＮＨ）−、−Ｃ（＝ＮＲc3）−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−又はこれらの組合せを表す。Ｒc3は、炭素数１〜４のアルキル基を表す。
【０２３８】
Ｒc15の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜６程度であり、飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜６程度である。
アルカノイル基としては、アセチル基、２−メチルアセチル基、２，２−ジメチルアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、２，２−ジメチルプロピオニル基等が挙げられ、好ましくは炭素数２〜６程度である。
Ｌc1及びＬc2の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜６程度である。
【０２３９】
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などが挙げられる。
【０２４０】
化合物（Ｃ４）としては、例えば、ピペラジンなどが挙げられる。
化合物（Ｃ５）としては、例えば、モルホリンなどが挙げられる。
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などが挙げられる。
化合物（Ｃ７）としては、例えば、２，２’−メチレンビスアニリンなどが挙げられる。
化合物（Ｃ８）としては、例えば、イミダゾール、４−メチルイミダゾールなどが挙げられる。
化合物（Ｃ９）としては、例えば、ピリジン、４−メチルピリジンなどが挙げられる。
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、２，２’−ジピコリルアミンなどが挙げられる。
化合物（Ｃ１１）としては、例えば、ビピリジンなどが挙げられる。
アンモニウム塩としては、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。
【０２４１】
〈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、溶剤（Ｅ）を、組成物中９０質量％以上の量で含有していてもよい。溶剤（Ｅ）を含有する本発明のレジスト組成物は、薄膜レジストを製造するために適している。溶剤（Ｅ）の含有量は、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）、９９．９質量％以下（好ましくは９９質量％以下）である。
溶剤（Ｅ）の含有量は、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などの公知の分析手段で測定できる。
【０２４２】
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類；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類；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類；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類；γ−ブチロラクトンのような環状エステル類；など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。
【０２４３】
〈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、染料などを利用できる。
【０２４４】
〈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）上述した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させて組成物層を形成する工程、
（３）組成物層に露光機を用いて露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、
（５）加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程を含む。
【０２４５】
レジスト組成物の基体上への塗布は、スピンコーターなど、通常、用いられる装置によって行うことができる。
【０２４６】
乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤等の揮発成分を蒸発させて除去すること（いわゆるプリベーク）により行われるか、あるいは減圧装置を用いて行われ、乾燥された組成物層が形成される。この場合の温度は、例えば、５０〜２００℃程度が例示される。また、圧力は、１〜１．０×１０５Ｐａ程度が例示される。
【０２４７】
得られた組成物層を露光する。露光は、通常露光機を用いて行う。露光機は、液浸露光機であってもよい。この際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。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また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、露光機は、電子線、プラズマから発生される超紫外光（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。
【０２４８】
露光後の組成物層は、脱保護基反応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。加熱温度としては、通常５０〜２００℃程度、好ましくは７０〜１５０℃程度である。
加熱後の組成物層を、通常、アルカリ現像液を利用して現像する。現像は、一般に、現像装置を用いて行なう。ここで用いられるアルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや（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。
現像後、超純水でリンスし、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
【０２４９】
〈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として好適である。
【実施例】
【０２５０】
実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す％および部は、特記しないかぎり重量基準である。
以下において、化合物の構造は、質量分析（ＬＣ；Ａｇｉｌｅｎｔ製１１００型、ＭＡＳＳ；Ａｇｉｌｅｎｔ製ＬＣ／ＭＳＤ型）で確認した。
得られた樹脂の組成比は、反応マスにおける未反応モノマー量を、液体クロマトグラフィーを用いて測定し、得られた結果から算出した。また重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。なお、測定条件は下記のとおりである。
カラム：TSKgel Multipore HXL-M x 3+guardcolumn（東ソー社製）
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）
【０２５１】
〔式（Ｉ−１）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１−ａ）で表される化合物７．００部及び塩化メチレン７０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１６．８５部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を５回行った。得られた有機層を濃縮して、式（Ｉ−１）で表される化合物９．２３部を得た。
式（Ｉ−１）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：１６８．１
【０２５２】
〔式（Ｉ−２）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−２−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン７０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）９．７９部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を５回行った。得られた有機層を濃縮し、得られた残渣にｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル１００部を加えて攪拌し、ろ過、乾燥することにより、式（Ｉ−２）で表される化合物１２．０５部を得た。
式（Ｉ−２）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２７６．２
【０２５３】
〔式（Ｉ−３）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−３−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン７０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１８．９５部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を５回行った。得られた有機層を濃縮して、式（Ｉ−３）で表される化合物１０．２５部を得た。
式（Ｉ−３）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：１８８．１
【０２５４】
〔式（Ｉ−４）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−４−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン７０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１９．１５部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を５回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−４）で表される化合物９．８１部を得た。
式（Ｉ−４）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：１８７．１
【０２５５】
〔式（Ｉ−５）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−５−ａ）で表される化合物１４．４７部及び塩化メチレン１００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−５−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１６．８５部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した後、イオン交換水３０部を添加し攪拌後分液した。この水洗操作を５回行った。得られた有機層を濃縮して、式（Ｉ−５）で表される化合物１３．３６部を得た。
式（Ｉ−５）で表される化合物の同定；
（質量分析）２４７．１
【０２５６】
〔式（Ｉ−６）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−６−ａ）で表される化合物２０．００部及び塩化メチレン１４０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）２１．４６部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水５０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮し、得られた残渣にｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル１２０部を加えて攪拌し、ろ過、乾燥することにより、式（Ｉ−６）で表される化合物３０．１５部を得た。
式（Ｉ−６）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２６０．２
【０２５７】
〔式（Ｉ−７）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−７−ａ）で表される化合物２０．００部及び塩化メチレン１４０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）２１．４６部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水５０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−７）で表される化合物２９．９２部を得た。
式（Ｉ−７）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２６０．１
【０２５８】
〔式（Ｉ−８）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−８−ａ）で表される化合物２０．００部及び塩化メチレン１４０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）２１．４６部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水５０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−８）で表される化合物２９．２６部を得た。
式（Ｉ−８）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２６０．２
【０２５９】
〔式（Ｉ−９）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−９−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン１００．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１３．７０部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−９）で表される化合物１５．３０部を得た。
式（Ｉ−９）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２２４．２
【０２６０】
〔式（Ｉ−１０）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１０−ａ）で表される化合物２０．００部及び塩化メチレン２００．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１９．１５部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１０）で表される化合物２９．３１部を得た。
式（Ｉ−１０）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２８０．２
【０２６１】
〔式（Ｉ−１１）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１１−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン１００．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）２４．０６部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１１）で表される化合物２１．７２部を得た。
式（Ｉ−１１）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：１６８．１
【０２６２】
〔式（Ｉ−１２）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１２−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン１００．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）８．２８部を仕込み、２３℃で２時間攪拌した。その後、イオン交換水４０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１２）で表される化合物１２．５４部を得た。
式（Ｉ−１２）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：３０９．２
【０２６３】
〔式（Ｉ−１３）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１３−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン１２０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１４．７８部を仕込み、２３℃で２時間攪拌した。その後、イオン交換水４０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１３）で表される化合物１４．８９部を得た。
式（Ｉ−１３）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２０９．１
【０２６４】
〔式（Ｉ−１４）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１４−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン１２０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）４．１３部を仕込み、２３℃で２時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を５回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１４）で表される化合物１１．２４部を得た。
式（Ｉ−１４）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：５２６．０
【０２６５】
〔式（Ｉ−１５）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１５−ａ）で表される化合物２０．００部及び塩化メチレン２４０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）３０．７１部を仕込み、２３℃で２時間攪拌した。その後、イオン交換水６０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１５）で表される化合物３４．４５部を得た。
式（Ｉ−１５）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２１０．１
【０２６６】
〔式（Ｉ−１６）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１６−ａ）で表される化合物８．００部及び塩化メチレン１２０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１９．５２部を仕込み、２３℃で２時間攪拌した。その後、イオン交換水４０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１６）で表される化合物１７．６５部を得た。
式（Ｉ−１６）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：３３４．２
【０２６７】
〔式（Ｉ−１７）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１７−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン１２０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）９．３８部を仕込み、２３℃で２時間攪拌した。その後、酢酸エチル１００部を添加し、攪拌し、ろ過することにより、式（Ｉ−１７）で表される化合物１４．３０部を得た。
式（Ｉ−１７）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２８４．１
【０２６８】
〔式（Ｉ−１８）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１８−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン１００．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１２．６１部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１８）で表される化合物１５．８１部を得た。
式（Ｉ−１８）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２９６．２
【０２６９】
樹脂の合成において使用した化合物を下記に示す。
【０２７０】
〔樹脂Ａ１の合成〕
式（Ｄ）で表される化合物、式（Ｅ）で表される化合物、式（Ｂ）で表される化合物、式（Ｃ）で表される化合物及び式（Ｆ）で表される化合物を、モル比３０：１４：６：２０：３０の割合で仕込んだ。次いで、全化合物の合計質量に対して、１．５質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）とを全化合物の合計モル数に対して、それぞれ、１．００ｍｏｌ％と３．００ｍｏｌ％との割合で添加し、これを７３℃で約５時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒（４：１）に注いで沈殿させる操作を３回行うことにより精製し、重量平均分子量が約８．１×１０３である共重合体を収率６５％で得た。この共重合体は、次式の構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ１とする。
【０２７１】
【０２７２】
〔樹脂Ａ２の合成〕
式（Ａ）で表される化合物、式（Ｅ）で表される化合物、式（Ｂ）で表される化合物及び式（Ｃ）で表される化合物を、モル比３５：１０：６：４９の割合で仕込み、次いで、全化合物の合計質量に対して、１．５質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）とを全化合物の合計モル数に対して、それぞれ、１．００ｍｏｌ％と３．００ｍｏｌ％との割合で添加し、これを７３℃で約５時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒（４：１）に注いで沈殿させる操作を３回行うことにより精製し、重量平均分子量が約７．８×１０３である共重合体を収率７５％で得た。この共重合体は、次式の構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ２とする。
【０２７３】
【０２７４】
〔樹脂Ａ３の合成〕
式（Ａ）で表される化合物、式（Ｇ）で表される化合物及び式（Ｃ）で表される化合物を、モル比３５：３０：３５の割合で仕込み、次いで、全化合物の合計質量に対して、１．５質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）とを全化合物の合計モル数に対して、それぞれ、１．００ｍｏｌ％と３．００ｍｏｌ％との割合で添加し、これを７０℃で約５時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒（４：１）に注いで沈殿させる操作を３回行うことにより精製し、重量平均分子量が約８．０×１０３である共重合体を収率７５％で得た。この共重合体は、次式の構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ３とする。
【０２７５】
【０２７６】
実施例及び比較例
以下の表１の各成分を混合して溶解し、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。
【０２７７】
【表１】
【０２７８】
＜樹脂（Ａ）＞
Ａ１：樹脂Ａ１
Ａ２：樹脂Ａ２
Ａ３：樹脂Ａ３
＜酸発生剤（Ｂ）＞
Ｂ１：式（Ｂ１−３）で表される塩
Ｂ２：トリフェニルスルホニウム パーフルオロブタンスルホン酸塩
【０２７９】
＜イミダゾール化合物（Ｃ）（表１中、クエンチャー欄に記した。）＞
Ｃ１：式（Ｉ−１）で表される化合物
Ｃ２：式（Ｉ−２）で表される化合物
Ｃ３：式（Ｉ−３）で表される化合物
Ｃ４：式（Ｉ−４）で表される化合物
Ｃ５：式（Ｉ−５）で表される化合物
Ｃ６：式（Ｉ−６）で表される化合物
Ｃ７：式（Ｉ−７）で表される化合物
Ｃ８：式（Ｉ−８）で表される化合物
Ｃ９：式（Ｉ−９）で表される化合物
Ｃ１０：式（Ｉ−１０）で表される化合物
Ｃ１１：式（Ｉ−１１）で表される化合物
Ｃ１２：式（Ｉ−１２）で表される化合物
Ｃ１３：式（Ｉ−１３）で表される化合物
Ｃ１４：式（Ｉ−１４）で表される化合物
Ｃ１５：式（Ｉ−１５）で表される化合物
Ｃ１６：式（Ｉ−１６）で表される化合物
Ｃ１７：式（Ｉ−１７）で表される化合物
Ｃ１８：式（Ｉ−１８）で表される化合物
＜塩基性化合物（Ｃ１）（表１中、クエンチャー欄に記した。）＞
Ｘ１：２，６−ジイソプロピルアニリン
Ｘ２：式（Ｘ−２）で表される化合物
＜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 ２００．０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
【０２８０】
１２インチのシリコンウェハ上に、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７８ｎｍ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１１０ｎｍとなるようにスピンコートした。
得られ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（ＰＢ）した。このようにレジスト組成物膜を形成したウェハに、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、２−ｐｏｌｅｓ ｏｎ ａｘｉｓ照明（σout＝０．９７、σin＝０．７７、Ｙ偏光］を用いて、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液浸露光した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、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（ＰＥＢ）を行った。
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。
【０２８１】
上記露光において、マスクサイズがピッチ９０ｎｍ、ライン４７ｎｍのマスクを用い、得られたラインパターンが５１ｎｍとなる露光量を実効感度とした。ここでマスクサイズとは、露光によって基板に転写されるパターンのサイズを意味し、マスクが有する透光部のサイズを意味しない。
【０２８２】
露光マージン評価（ＥＬ）：実効感度±１０％の露光量範囲において、露光量を横軸に、その露光量でのピッチ９０ｎｍ、マスクサイズが（ライン）４７ｎｍのマスクを用いて形成されたレジストパターンの線幅を縦軸にプロットした。該プロットから求めた線形回帰直線の傾きの絶対値が、
１．１ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）以下であるものを◎、
１．１ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）を超え、１．２ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）以下のものを◎〜○
１．３ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）以下のものを○
１．３ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）を超え、１．５ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）以下のものを△ １．５ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）を超えるものを×とした。
【０２８３】
ラインエッジラフネス評価（ＬＥＲ）：得られたレジストパターンの壁面を走査型電子顕微鏡で観察した。レジストパターンの側壁の凹凸の振れ幅が
３．５ｎｍ以下であるものを◎
３．５ｎｍを超え、３．７ｎｍ以下であるものを◎〜○
４ｎｍ以下であるものを○
４ｎｍを超え、４．５ｎｍ以下であるものを△
４．５ｎｍを超えるものを×とした。
これらの結果を表２に示す。
【０２８４】
解像度評価：実効感度において得られたレジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察し、４５ｎｍを解像しているものを○（なかでも、４３ｎｍを解像しているものを◎）、４５ｎｍを解像していないもの×とした。
【０２８５】
マスクエラーファクター評価（ＭＥＦ）：実効感度において、マスクサイズが４８ｎｍ、５０ｎｍ及び５２ｎｍ（ピッチはともに９０ｎｍ）のマスクを用いて、レジストパターンをそれぞれ形成した。マスクサイズを横軸に、各マスクサイズのマスクを用いて形成されたレジストパターンの線幅を縦軸にプロットした。該プロットから求めた線形回帰直線の傾きが、２．３以下のものを◎、２．５以下のものを○、２．５を超え３．０以下のものを△、３．０を超えるものを×とした。
【０２８６】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【０２８７】
本発明のレジスト組成物によれば、広い露光マージン、低いマスクエラーファクターでパターンを形成することができ、優れた解像度及びラインエッジラフネスを有するパターンを得ることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解しえる樹脂と、酸発生剤と、塩基性化合物として酢酸２−（１Ｈ−イミダゾール−１−イル）エチルとを含むレジスト組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４７７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のレジスト組成物では、得られるパターンの解像度、ラインエッジラフネスが必ずしも満足できない場合があった。また、レジストパターン製造時の露光マージン、マスクエラーファクター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】
【０００５】
本発明は、以下の発明を含む。
〔１〕酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤と、式（Ｘ）で表される化合物及び式（Ｙ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種とを含有するレジスト組成物。
［式（Ｘ）中、Ｒx1は、水素原子、フッ素原子、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表し、該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のフッ化ヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基又は炭素数２〜５のアシルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、クロロ原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜５のアシル基、炭素数２〜５のアシルオキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基又はフェニル基で置換されていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｎ（Ｒｄ）−、−Ｓ−又は−ＳＯ２−で置き換わっていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれるメチン基は、
で置き換っていてもよい。
Ｘx１は、単結合又は炭素数１〜１２のアルカンジイル基を表す。該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｘx２は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−Ｎ（Ｒｄ）−を表し、Ｒｄは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｒx２、Ｒx３及びＲx４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。］
［式（Ｙ）中、Ｒx２、Ｒx３、Ｒx４、Ｘx１及びＸx２は、上記と同じ意味を表す。］
【０００６】
〔２〕酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤と、式（Ｉ）で表される化合物とを含有するレジスト組成物。
［式（Ｉ）中、
Ｒ１は、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表し、該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のフッ化ヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基又は炭素数２〜５のアシルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、クロロ原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜５のアシル基、炭素数２〜５のアシルオキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基又はフェニル基で置換されていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＳＯ２−で置き換わっていてもよい。
Ｘ１は、単結合又は炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。該アルカンジイル基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｘ２は、−Ｏ−又は−Ｎ（Ｒｄ）−を表し、Ｒｄは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。］
〔３〕（１）上記〔１〕又は〔２〕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）組成物層に露光機を用いて露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、
（５）加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のレジスト組成物によれば、広い露光マージン、低いマスクエラーファクターでパターンを形成することができ、優れた解像度及びラインエッジラフネスを有するパターンを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書では、特に断りのない限り、同様の置換基を有するいずれの化学構造式も、炭素数を適宜選択しながら、後述する具体的な各置換基を適用することができる。直鎖状、分岐状又は環状いずれかをとることができるものは、特記ない限りそのいずれをも含み、また、同一の基において、直鎖状、分岐状及び／又は環状の部分構造が混在していてもよい。立体異性体が存在する場合は、それらの立体異性体の全てを包含する。
さらに、「（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。
【０００９】
〈レジスト組成物〉
本発明のレジスト組成物は、酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤と、式（Ｘ）で表される化合物及び式（Ｙ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種（以下「イミダゾール化合物（Ｃ）」という場合がある）とを含有する。
特に、本発明のレジスト組成物は、酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤と、式（Ｉ）で表される化合物とを含有することが好ましい。
【００１０】
〈樹脂（以下「樹脂（Ａ）」という場合がある）〉
樹脂（Ａ）は、酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂である。「酸の作用によりアルカリ可溶となる」とは、「酸との接触前ではアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸との接触後にはアルカリ水溶液に可溶となる」ことを意味する。酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂は、酸に不安定な基を有するモノマー（以下「酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）」という場合がある）を重合することによって製造することができる。酸に不安定な基を有するモノマー（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。
【００１１】
〈酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）〉
「酸に不安定な基」とは、酸と接触すると脱離基が開裂して、親水性基（例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基）を形成する基を意味する。酸に不安定な基としては、例えば、−Ｏ−が第三級炭素原子と結合した式（１）で表されるアルコキシカルボニル基が挙げられる。以下、式（１）で表される基を「酸に不安定な基（１）」という場合がある。
【００１２】
式（１）中、Ｒa1〜Ｒa3は、それぞれ独立に、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜２０の飽和環状炭化水素基を表すか、或いはＲa1及びＲa2は互いに結合して炭素数３〜２０の環を形成する。＊は結合手を表す（以下同じ）。
【００１３】
脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、１−メチルエチル基（イソプロピル基）、ｎ−ブチル基、１，１−ジメチルエチル基（ｔｅｒｔ−ブチル基）、２，２−ジメチルエチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基、１，２−ジメチルプロピル基、２，２−ジメチルプロピル基、１−エチルプロピル基、ｎ−ペンチル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル基、ｎ−ヘキシル基、１−プロピルブチル基、ペンチル基、１−メチルペンチル基、１，４−ジメチルヘキシル基、ヘプチル基、１−メチルヘプチル基、オクチル基等のアルキル基が挙げられる。
飽和環状炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよい。例えば、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基）などの単環式の飽和環状炭化水素基が挙げられる。縮合した芳香族炭化水素基を水素化して得られる基（例えば、ヒドロナフチル基）、橋かけ環状炭化水素基（例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基）などの多環式の飽和環状炭化水素基が挙げられる。さらに下記のような、橋かけ環（例えばノルボルナン環）と単環（例えばシクロヘプタン環、シクロヘキサン環）又は多環（例えば、デカヒドロナフタレン環）とが縮合した基又は橋かけ環同士が縮合した基；これらが組み合わせられた基（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。
ここで、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、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。
式（１）における飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜１６である。
【００１４】
Ｒa1及びＲa2が互いに結合して環を形成する場合、−Ｃ（Ｒa1）（Ｒa2）（Ｒa3）基としては、下記の基が挙げられる。このような環は、好ましくは炭素数３〜１２である。
【００１５】
酸に不安定な基（１）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）などが挙げられる。
【００１６】
酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）は、好ましくは、酸に不安定な基（１）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（１）を有する（メタ）アクリル系モノマーである。
酸に不安定な基（１）を有する（メタ）アクリル系モノマーの中でも、炭素数５〜２０の飽和環状炭化水素基を有するものが好ましい。また、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）の中でも、飽和環状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。
【００１７】
酸に不安定な基（１）と飽和環状炭化水素基とを有する（メタ）アクリル系モノマーの中でも、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が好ましい。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。
【００１８】
［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。
ｋ１は１〜７の整数を表す。＊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の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜１０の飽和環状炭化水素基を表す。
ｍ１は０〜１４の整数を表す。
ｎ１は０〜１０の整数を表す。
ｎ２は０〜３の整数を表す。］
【００１９】
式（ａ１−１）及び式（ａ１−２）では、Ｌa1及びＬa2は、好ましくは、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）f1−ＣＯ−Ｏ−であり（前記ｆ１は、１〜４の整数を表す）、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の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数６以下である。飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数８以下、より好ましくは６以下である。
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。
ｎ２は、好ましくは０又は１である。
【００２０】
式（ａ１−１）で表されるモノマーとしては、例えば、以下のものが挙げられる。中でも、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がより好ましい。
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
式（ａ１−２）で表されるモノマーとしては、例えば、以下のものが挙げられる。中でも、１−エチルシクロヘキサン−１−イル（メタ）アクリレートが好ましく、１−エチルシクロヘキサン−１−イルメタクリレートがより好ましい。
【００３１】
【００３２】
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、これらの合計含有量は、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％であり、さらに好ましくは２５〜６０モル％である。
【００３３】
酸に不安定な基（１）と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーとしては、例えば、式（ａ１−３）で表されるノルボルネン環を有するモノマーが挙げられる。式（ａ１−３）で表されるモノマーに由来する構造単位を有する樹脂は、嵩高い構造を有するので、レジストの解像度を向上させることができる。さらに式（ａ１−３）で表されるモノマーは、樹脂の主鎖に剛直なノルボルナン環を導入することにより、レジストのドライエッチング耐性を向上させることができる。
【００３４】
［式（ａ１−３）中、
Ｒa9は、水素原子、置換基（例えばヒドロキシ基）を有していてもよい炭素数１〜３の脂肪族炭化水素基、カルボキシ基、シアノ基又は基−ＣＯＯＲa13を表し、Ｒa13は、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜２０の飽和環状炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子はヒドロキシ基で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｒa10〜Ｒa12は、それぞれ独立に、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜２０の飽和環状炭化水素基を表すか、或いはＲa10及びＲa11は互いに結合して炭素数３〜２０の環を形成し、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子はヒドロキシ基等で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。］
【００３５】
Ｒa9の置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
Ｒa13としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、２−オキソ−オキソラン−３−イル基又は２−オキソ−オキソラン−４−イル基などが挙げられる。
Ｒa10〜Ｒa12としては、例えば、メチル基、エチル基、シクロへキシル基、メチルシクロへキシル基、ヒドロキシシクロへキシル基、オキソシクロへキシル基、アダマンチル基などが挙げられる。
Ｒa10、Ｒa11及びこれらが結合する炭素が形成する環としては、例えば、飽和環状炭化水素基が挙げられる。具体的には、シクロへキシル基、アダマンチル基などが挙げられる。
【００３６】
式（ａ１−３）で表されるモノマーとしては、例えば、５−ノルボルネン−２−カルボン酸−ｔｅｒｔ−ブチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−シクロヘキシル−１−メチルエチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−メチルシクロヘキシル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸２−メチル−２−アダマンチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸２−エチル−２−アダマンチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−（４−メチルシクロヘキシル）−１−メチルエチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−（４−ヒドロキシシクロヘキシル）−１−メチルエチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−メチル−１−（４−オキソシクロヘキシル）エチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−（１−アダマンチル）−１−メチルエチルなどが挙げられる。
【００３７】
樹脂（Ａ）が式（ａ１−３）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、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。
【００３８】
酸に不安定な基（１）と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーとしては、式（ａ１−４）で表されるモノマーが挙げられる。
［式（ａ１−４）中、
Ｒ10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。
Ｒ11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。
ｌａは０〜４の整数を表す。ｌａが２以上の整数である場合、複数のＲ11は同一であっても異なってもよい。
Ｒ12及びＲ13はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜１２の炭化水素基を表す。
Ｘａ２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、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はハロゲン原子、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のアシル基又は炭素数２〜４のアシルオキシ基で置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−ＣＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−又は−Ｎ（Ｒｃ）−で置き換わっていてもよい。Ｒｃは、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。
Ｙａ３は、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基、該飽和環状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のアシル基又は炭素数２〜４のアシルオキシ基で置換されていてもよい。］
【００３９】
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子が挙げられる。
ハロゲン原子を有してもよいアルキル基としては、例えば、ペルフルオロメチル基、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、ペルクロロメチル基、ペルブロモメチル基、ペルヨードメチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、例えば、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る。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等が挙げられる。
アシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基等が挙げられる。
炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
飽和炭化水素基としては、脂肪族炭化水素、飽和環状炭化水素等が挙げられる。
【００４０】
Ｒ10及びＲ11のアルキル基としては、炭素数１〜４が好ましく、炭素数１又は２がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
Ｒ11のアルコキシ基としては、炭素数１又は２がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
Ｒ12及びＲ13の炭化水素基としては、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、２−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２−アルキルアダマンタン−２−イル基、１−（アダマンタン−１−イル）−１−アルキル基、イソボルニル基等が好ましい。
Ｘａ２及びＹａ３が有していてもよい置換基としては、好ましくはヒドロキシ基である。
【００４１】
式（ａ１−４）で表されるモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
樹脂（Ａ）が式（ａ１−４）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、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。
【００４８】
〈その他の酸不安定モノマー〉
さらに、酸不安定基と炭素−炭素二重結合とを分子内に有する他の構造単位を誘導するその他のモノマーを用いてもよい。
このようなモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。
【００４９】
【００５０】
【００５１】
樹脂（Ａ）がその他の酸不安定モノマーに由来する構造単位を有する場合、その含有量は、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。
【００５２】
樹脂（Ａ）は、好ましくは、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）と、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）との共重合体である。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。
樹脂（Ａ）が酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）と酸安定モノマーとの共重合体である場合、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）に由来する構造単位は、全構造単位に対して、好ましくは１０〜８０モル％、より好ましくは２０〜６０モル％である。また、アダマンチル基を有するモノマー（特に酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１−１））に由来する構造単位を、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）１００モル％に対して１５モル％以上とすることが好ましい。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。
【００５３】
酸安定モノマーとしては、ヒドロキシ基又はラクトン環を有するものが好ましい。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（以下「ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）」という）又はラクトン環を含有する酸安定モノマー（以下「ラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）」という）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。
【００５４】
〈ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）〉
レジスト組成物をＫｒＦエキシマレーザ露光（２４８ｎｍ）、あるいは、電子線又はＥＵＶなどの高エネルギー線照射に用いる場合、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）として、ヒドロキシスチレン類であるフェノール性ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２−０）を使用することが好ましい。短波長のＡｒＦエキシマレーザ露光（１９３ｎｍ）などを用いる場合は、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）として、式（ａ２−１）で表されるヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーを使用することが好ましい。ヒドロキシ基を有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。
【００５５】
フェノール性ヒドロキシ基を有するモノマー（ａ２−０）として、式（ａ２−０）で表されるｐ−又はｍ−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーが挙げられる。
【００５６】
［式（ａ２−０）中、
Ｒ８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。
Ｒ９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Ｒ９は同一であっても異なってもよい。］
【００５７】
式（ａ２−０）中のＲ８におけるアルキル基は、炭素数１〜４が好ましく、炭素数１又は２がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
Ｒ８におけるアルコキシ基としては、炭素数１〜４が好ましく、炭素数１又は２がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
ｍａは０〜２が好ましく、０又は１がより好ましく、０が特に好ましい。
【００５８】
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、フェノール性ヒドロキシ基がアセチルオキシ基に置き換わったものに相当するアセチルオキシスチレン類及び共重合させるモノマーをラジカル重合した後、酸によって脱アセチルすることによって製造することができる。
【００５９】
フェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。
【００６０】
【００６１】
【００６２】
なかでも、４−ヒドロキシスチレン又は４−ヒドロキシ−α−メチルスチレンが特に好ましい。
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、その含有量は、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。
【００６３】
ヒドロキシアダマンチル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。
【００６４】
式（ａ２−１）において、
Ｌa3は、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）k2−ＣＯ−Ｏ−を表し、ｋ２は１〜７の整数を表す。＊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。
【００６５】
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。
【００６６】
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、以下のものが挙げられる。中でも、３−ヒドロキシアダマンタン−１−イル（メタ）アクリレート、３，５−ジヒドロキシアダマンタン−１−イル（メタ）アクリレート及び（メタ）アクリル酸１−（３，５−ジヒドロキシ−アダマンタン−１−イルオキシカルボニル）メチルが好ましく、３−ヒドロキシアダマンタン−１−イル（メタ）アクリレート及び３，５−ジヒドロキシアダマンタン−１−イル（メタ）アクリレートがより好ましく、３−ヒドロキシアダマンタン−１−イルメタクリレート及び３，５−ジヒドロキシアダマンタン−１−イルメタクリレートがさらに好ましい。
【００６７】
【００６８】
【００６９】
【００７０】
【００７１】
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、その含有量は、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３〜４０モル％であり、より好ましくは５〜３５モル％であり、さらに好ましくは５〜３０モル％であり、さらに好ましくは５〜１５モル％である。
【００７２】
〈ラクトン環を有する酸安定モノマー（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、γ−ブチロラクトン環及びγ−ブチロラクトン環と他の環との縮合環が好ましい。
【００７３】
ラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）は、好ましくは、式（ａ３−１）、式（ａ３−２）又は式（ａ３−３）で表される。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。
【００７４】
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。
ｋ３は１〜７の整数を表す。＊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の脂肪族炭化水素基を表す。
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の脂肪族炭化水素基を表す。
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、複数のＲa21、Ｒa22又はＲa23は、互いに同一でも異なってもよい。
【００７５】
式（ａ３−１）〜式（ａ３−３）中のＬa4〜Ｌa6としては、それぞれ独立に、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）d1−ＣＯ−Ｏ−であることが好ましく（前記ｄ１は、１〜４の整数である）、より好ましくは−Ｏ−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、ｑ１及び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。
【００７６】
γ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３−１）としては、例えば、以下のものが挙げられる。
【００７７】
【００７８】
【００７９】
【００８０】
γ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー（ａ３−２）としては、例えば以下のものが挙げられる。
【００８１】
【００８２】
【００８３】
【００８４】
【００８５】
【００８６】
【００８７】
【００８８】
γ−ブチロラクトン環とシクロヘキサン環との縮合環を有する酸安定モノマー（ａ３−３）としては、例えば以下のものが挙げられる。
【００８９】
【００９０】
【００９１】
【００９２】
【００９３】
ラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）の中でも、（メタ）アクリル酸（５−オキソ−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−２−イル、（メタ）アクリル酸テトラヒドロ−２−オキソ−３−フリル、（メタ）アクリル酸２−（５−オキソ−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−２−イルオキシ）−２−オキソエチルが好ましく、メタクリレート形態のものがより好ましい。
【００９４】
樹脂（Ａ）が式（ａ３−１）、式（ａ３−２）又は式（ａ３−３）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、それぞれ通常５〜５０モル％であり、好ましくは１０〜４５モル％であり、より好ましくは１５〜４０モル％である。
樹脂（Ａ）がラクトン環を有する酸安定モノマー（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。
【００９５】
〈その他の酸安定モノマー（ａ４）〉
その他の酸安定モノマー（ａ４）としては、例えば、式（ａ４−１）で表される無水マレイン酸、式（ａ４−２）で表される無水イタコン酸又は式（ａ４−３）で表されるノルボルネン環を有する酸安定モノマーなどが挙げられる。
【００９６】
式（ａ４−３）中、
Ｒa25及びＲa26は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜３の脂肪族炭化水素基、シアノ基、カルボキシ基又は基−ＣＯＯＲa27を表すか、或いはＲa25及びＲa26は互いに結合して−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−を形成し、
Ｒa27は、炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。但し−ＣＯＯＲa27が酸不安定基となるものは除く（即ちＲa27は、第三級炭素原子が−Ｏ−と結合するものを含まない）。
【００９７】
Ｒa25及びＲa26のヒドロキシ基を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
Ｒa27の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜８、より好ましくは炭素数１〜６である。飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数４〜１８、より好ましくは炭素数４〜１２である。
Ｒa27としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、２−オキソ−オキソラン−３−イル基、２−オキソ−オキソラン−４−イル基などが挙げられる。
【００９８】
ノルボルネン環を有する酸安定モノマー（ａ４−３）としては、例えば、２−ノルボルネン、２−ヒドロキシ−５−ノルボルネン、５−ノルボルネン−２−カルボン酸、５−ノルボルネン−２−カルボン酸メチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸２−ヒドロキシ−１−エチル、５−ノルボルネン−２−メタノール、５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物などが挙げられる。
【００９９】
樹脂（Ａ）が式（ａ４−１）、式（ａ４−２）又は式（ａ４−３）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、それぞれ通常２〜４０モル％であり、好ましくは３〜３０モル％であり、より好ましくは５〜２０モル％である。
【０１００】
好ましい樹脂（Ａ）は、少なくとも、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）及び／又はラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）を重合させた共重合体である。この好ましい共重合体において、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）は、より好ましくはアダマンチル基を有するモノマー（ａ１−１）及びシクロへキシル基を有するモノマー（ａ１−２）の少なくとも１種（さらに好ましくはアダマンチル基を有するモノマー（ａ１−１））であり、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）は、好ましくは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）であり、ラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）は、より好ましくはγ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３−１）及びγ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー（ａ３−２）の少なくとも１種である。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。
【０１０１】
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３，０００以上、さらに好ましくは３，５００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１０，０００以下）である。
樹脂（Ａ）の含有量は、組成物の固形分中８０質量％以上９９質量％以下であることが好ましい。
本明細書において「組成物中の固形分」とは、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）の含有量は、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などの公知の分析手段で測定することができる。
【０１０２】
〈酸発生剤（以下「酸発生剤（Ｂ）」という場合がある）〉
酸発生剤（Ｂ）は、非イオン系とイオン系とに分類される。
非イオン系酸発生剤としては、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）、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）等が挙げられる。
イオン系酸発生剤としては、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）が挙げられる。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、スルホニルメチドアニオン等が挙げられる。
【０１０３】
酸発生剤（Ｂ）としては、レジスト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号等に記載の放射線によって酸を発生する化合物を使用できる。
【０１０４】
酸発生剤（Ｂ）は、好ましくはフッ素含有酸発生剤であり、より好ましくは式（Ｂ１）で表されるスルホン酸塩である。
【０１０５】
［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２価の飽和炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−ＣＯ−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の脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｚ+は、有機カチオンを表す。］
【０１０６】
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。
式（Ｂ１）では、Ｑ1及びＱ2は、それぞれ独立に、好ましくはペルフルオロメチル基又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
【０１０７】
Ｌb1の２価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基、単環式又は多環式の２価の飽和環状炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち２種以上を組み合わせたものでもよい。
具体的には、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−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基；
直鎖状アルカンジイルに、アルキル基（特に、炭素数１〜４のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等）の側鎖を有したもの、例えば、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、２−メチルブタン−１，４−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基；
シクロブタン−１，３−ジイル基、１，３−シクロペンタン−１，３−ジイル基、シクロヘキサン−１，４−ジイル基シレン基、シクロオクタン−１，５−ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の２価の飽和環状炭化水素基；
ノルボルナン−１，４−ジイル基、ノルボルナン−２，５−ジイル基、１，５−アダマンタン−１，５−ジイル基、アダマンタン−２，６−ジイル基等の多環式の２価の飽和環状炭化水素基等が挙げられる。
【０１０８】
Ｌb1における２価の飽和炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−が−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わった基としては、例えば、式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）が挙げられる。Ｌb1は、好ましくは式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−４）のいずれか、さらに好ましくは式（ｂ１−１）又は式（ｂ１−２）が挙げられる。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、左側でＣ（Ｑ1）（Ｑ2）−と結合し、右側で−Ｙと結合する。以下の式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）の具体例も同様である。
【０１０９】
式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）中、
Ｌb2は、単結合又は炭素数１〜１５の２価の飽和炭化水素基を表す。
Ｌb3は、単結合又は炭素数１〜１２の２価の飽和炭化水素基を表す。
Ｌb4は、炭素数１〜１３の２価の飽和炭化水素基を表す。但しＬb3及びＬb4の炭素数上限は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価の飽和炭化水素基を表す。但しＬb6及びＬb7の炭素数上限は１６である。
Ｌb8は、炭素数１〜１４の２価の飽和炭化水素基を表す。
Ｌb9及びＬb10は、それぞれ独立に、炭素数１〜１１の２価の飽和炭化水素基を表す。但しＬｂ９及びＬｂ１０の炭素数上限は１２である。
中でも、式（ｂ１−１）で表される２価の基が好ましく、Ｌb2が単結合又は−ＣＨ２−である式（ｂ１−１）で表される２価の基がより好ましい。
【０１１０】
式（ｂ１−１）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１１１】
式（ｂ１−２）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１１２】
式（ｂ１−３）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１１３】
式（ｂ１−４）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１１４】
式（ｂ１−５）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１１５】
式（ｂ１−６）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１１６】
Ｌb1の飽和炭化水素基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、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のアシル基又はグリシジルオキシ基などが挙げられる。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
【０１１７】
Ｙの脂肪族炭化水素基としては、炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。
Ｙの飽和環状炭化水素基としては、以下の式（Ｙ１）〜式（Ｙ１１）で表される基が挙げられる。
脂肪族炭化水素基及び飽和環状炭化水素基の置換基としては、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、オキソ基、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、ヒドロキシ基含有炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１６の飽和環状炭化水素基、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基（式中、Ｒb1は、炭素数１〜１６の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１６の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。ｊ２は、０〜４の整数を表す。）などが挙げられる。Ｙの置換基である脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアラルキル基等は、さらに置換基を有していてもよい。ここでの置換基は、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキソ基等が挙げられる。
ヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
Ｙの脂肪族炭化水素基及び飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−が−Ｏ−、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−で置き換わった基としては、例えば、エーテル結合又は環状エーテル基（−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換わった基）、オキソ基を有する飽和環状炭化水素基（−ＣＨ２−が−ＣＯ−で置き換わった基）、スルトン環基（隣り合う２つの−ＣＨ２−が、それぞれ、−Ｏ−又は−ＳＯ２−で置き換わった基）又はラクトン環基（隣り合う２つの−ＣＨ２−が、それぞれ、−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わった基）等が挙げられる。
【０１１８】
例えば、飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−が−Ｏ−、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−で置き換わった基としては、以下の式（Ｙ１２）〜式（Ｙ２６）で表される基が挙げられる。
【０１１９】
なかでも、好ましくは式（Ｙ１）〜式（Ｙ１９）のいずれかで表される基であり、より好ましくは式（Ｙ１１）、式（Ｙ１４）、式（Ｙ１５）又は式（Ｙ１９）で表される基であり、さらに好ましくは式（Ｙ１１）又は式（Ｙ１４）で表される基である。
【０１２０】
脂肪族炭化水素基で置換された飽和環状炭化水素基であるＹとしては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１２１】
ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基で置換された飽和環状炭化水素基であるＹとしては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１２２】
芳香族炭化水素基で置換された飽和環状炭化水素基であるＹとしては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１２３】
−（ＣＨ2）j2−Ｏ−ＣＯ−Ｒb1基で置換された飽和環状炭化水素基であるＹとしては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１２４】
Ｙは、好ましくは置換基（例えば、ヒドロキシ基、オキソ基等）を有していてもよいアダマンチル基であり、より好ましくはアダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基又はオキソアダマンチル基である。
【０１２５】
式（Ｂ１）で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、例えば、置換基Ｌｂ１が式（ｂ１−１）である以下の式（ｂ１−１−１）〜式（ｂ１−１−９）で表されるアニオンが好ましい。以下の式においては、置換基の定義は上記と同じ意味であり、置換基Ｒｂ２及びＲｂ３は、それぞれ独立に炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基（好ましくは、メチル基）を表す。
【０１２６】
【０１２７】
脂肪族炭化水素基又は無置換の飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオン又は脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１２８】
【０１２９】
【０１３０】
【０１３１】
−（ＣＨ2）j2−Ｏ−ＣＯ−Ｒb1基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１３２】
ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１３３】
【０１３４】
【０１３５】
【０１３６】
【０１３７】
芳香族炭化水素基又はアラルキル基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１３８】
【０１３９】
環状エーテルであるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１４０】
ラクトン環であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１４１】
【０１４２】
オキソ基を有する飽和環状炭化水素であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１４３】
【０１４４】
スルトン環であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含む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。
【０１４５】
脂肪族炭化水素基又は無置換の飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオン又は脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１４６】
【０１４７】
【０１４８】
【０１４９】
【０１５０】
【０１５１】
−（ＣＨ2）j2−Ｏ−ＣＯ−Ｒb1基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１５２】
【０１５３】
ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１５４】
【０１５５】
【０１５６】
芳香族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１５７】
【０１５８】
環状エーテルであるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１５９】
【０１６０】
ラクトン環であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１６１】
【０１６２】
オキソ基を有するＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１６３】
【０１６４】
スルトン環であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含む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。
【０１６５】
【０１６６】
脂肪族炭化水素基又は無置換のＹと式（ｂ１−３）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオン又は脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−３）で表される２価の基とを含む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。
【０１６７】
【０１６８】
【０１６９】
アルコキシ基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−３）で表される２価の基とを含む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。
【０１７０】
【０１７１】
ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−３）で表される２価の基とを含む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。
【０１７２】
【０１７３】
オキソ基を有するＹと式（ｂ１−３）で表される２価の基とを含む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。
【０１７４】
【０１７５】
脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−４）で表される２価の基とを含む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。
【０１７６】
【０１７７】
アルコキシ基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−４）で表される２価の基とを含む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。
【０１７８】
【０１７９】
ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−４）で表される２価の基とを含む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。
【０１８０】
【０１８１】
オキソ基を有する飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−４）で表される２価の基とを含む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。
【０１８２】
【０１８３】
なかでも、式（ｂ１−１）で表される２価の基を有する以下のスルホン酸アニオンがより好ましい。
【０１８４】
酸発生剤（Ｂ）に含まれるカチオンは、オニウムカチオン、例えば、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン、アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン、ホスホニウムカチオンなどが挙げられる。これらの中でも、スルホニウムカチオン及びヨードニウムカチオンが好ましく、アリールスルホニウムカチオンがより好ましい。
【０１８５】
式（Ｂ１）中のＺ+は、好ましくは式（ｂ２−１）〜式（ｂ２−４）のいずれかで表されるカチオンである。
【０１８６】
【０１８７】
これらの式（ｂ２−１）〜式（ｂ２−４）において、
Ｒb4〜Ｒb6は、それぞれ独立に、炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。前記脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、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で置換されていてもよく、前記飽和環状炭化水素基は、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で置換されていてもよく、前記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の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基で置換されていてもよい。Ｒb4とＲb５とが一緒になってイオウ原子を含む環を形成してもよい。
【０１８８】
Ｒb7及びＲb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２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。
ｍ２及びｎ２は、それぞれ独立に０〜５の整数を表す。
ｍ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb7は互いに同一であるか相異なり、ｎ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb8は互いに同一であるか相異なる。
【０１８９】
Ｒb9及びＲb10は、それぞれ独立に、炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基を表す。
Ｒb11は、水素原子、炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状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〜Ｒb11の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜１２であり、飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜１８、より好ましくは炭素数４〜１２である。
Ｒb12は、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。前記芳香族炭化水素基は、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
Ｒb9とＲb10は、それらが結合する硫黄原子とともに互いに結合して３員環〜１２員環（好ましくは３員環〜７員環）を形成していてもよく、Ｒb11とＲb12は、それらが結合する−ＣＨ−ＣＯ−とともに３員環〜１２員環（好ましくは３員環〜７員環）を形成していてもよく、これらの環に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
【０１９０】
Ｒb13〜Ｒb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２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。
Ｌb11は、−Ｓ−又は−Ｏ−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以上の整数であるとき、複数のＲb13は互いに同一であるか相異なり、ｐ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb14は互いに同一であるか相異なり、ｑ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb15は互いに同一であるか相異なり、ｒ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb16は互いに同一であるか相異なり、ｓ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb17は互いに同一であるか相異なり、ｔ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb18は互いに同一であるか相異なる。
【０１９１】
アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ｎ−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルカルボニルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルカルボニルオキシ基、ペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基及び２−エチルヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
【０１９２】
好ましい脂肪族炭化水素基は、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−エチルヘキシル基である。
好ましい飽和環状炭化水素基は、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、２−アルキル−２−アダマンチル基、１−（１−アダマンチル）−１−アルキル基、及びイソボルニル基である。
好ましい芳香族炭化水素基は、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、ナフチル基である。
置換基が芳香族炭化水素基である脂肪族炭化水素基（アラルキル基）としては、ベンジル基などが挙げられる。
Ｒb9とＲb10とが結合して硫黄原子とともに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、１，４−オキサチアン−４−イウム環などが挙げられる。
Ｒb11とＲb12とが結合して−ＣＨ−ＣＯ−とともに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、オキソアダマンタン環などが挙げられる。
【０１９３】
カチオン（ｂ２−１）〜カチオン（ｂ２−４）の中でも、カチオン（ｂ２−１）が好ましく、式（ｂ２−１−１）で表されるカチオンがより好ましく、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）がさらに好ましい。
【０１９４】
式（ｂ２−１−１）中、
Ｒb19〜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、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。Ｒb19〜Ｒb21のうち２つが一緒になってイオウ原子を含む環を形成してもよい。
脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜１２であり、飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数４〜１８である。
前記脂肪族炭化水素基は、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で置換されていてもよい。
前記飽和環状炭化水素基は、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で置換されていてもよい。
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以上の整数であるとき、複数のＲb19は互いに同一であるか相異なり、ｗ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb20は互いに同一であるか相異なり、ｘ２が２以上の整数であるとき、複数のＲb21は互いに同一であるか相異なる。
なかでも、Ｒb19〜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。
【０１９５】
カチオン（ｂ２−１−１）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【０１９６】
【０１９７】
【０１９８】
カチオン（ｂ２−１−１）以外のカチオン（ｂ２−１）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【０１９９】
カチオン（ｂ２−２）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【０２００】
カチオン（ｂ２−３）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【０２０１】
【０２０２】
カチオン（ｂ２−４）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【０２０３】
【０２０４】
【０２０５】
【０２０６】
酸発生剤（Ｂ１）は、上述のスルホン酸アニオン及び有機カチオンの組合せである。上述のアニオンとカチオンとは任意に組み合わせることができるが、アニオン（ｂ１−１−１）〜アニオン（ｂ１−１−９）のいずれかとカチオン（ｂ２−１−１）との組合せ、並びにアニオン（ｂ１−１−３）〜（ｂ１−１−５）のいずれかとカチオン（ｂ２−３）との組合せが好ましい。
【０２０７】
好ましい酸発生剤（Ｂ１）は、式（Ｂ１−１）〜式（Ｂ１−２０）で表されるものである。中でも、ヒドロキシアダマンチル基を有するアニオンを含む酸発生剤（Ｂ１−２）〜（Ｂ１−５）が好ましい。また、トリフェニルスルホニウムカチオンを含む酸発生剤（Ｂ１−１）、（Ｂ１−２）、（Ｂ１−３）、（Ｂ１−６）、（Ｂ１−１１）、（Ｂ１−１２）、（Ｂ１−１３）及び（Ｂ１−１４）が好ましい。
【０２０８】
【０２０９】
【０２１０】
【０２１１】
【０２１２】
【０２１３】
酸発生剤（Ｂ）の含有量は、樹脂（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上（より好ましくは３質量部以上、さらに好ましくは５質量部以上、とりわけ好ましくは８質量部以上）、好ましくは３０質量部以下（より好ましくは２５質量部以下、さらに好ましくは２０質量部以下、とりわけ好ましくは１５質量部以下）である。酸発生剤（Ｂ）の含有量が上記の範囲内であると、レジストパターン形成時の露光マージンが広く、得られるレジストパターンはラインエッジラフネスに優れる傾向があるため、好ましい。
【０２１４】
〈イミダゾール化合物（Ｃ）〉
本発明のレジスト組成物は、式（Ｘ）で表される化合物及び式（Ｙ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種（すなわちイミダゾール化合物（Ｃ））を含有する。
本発明のレジスト組成物は、式（Ｉ）で表される化合物を含有することが好ましい。式（Ｘ）で表される化合物、式（Ｙ）で表される化合物及び式（Ｉ）で表される化合物は、塩基性化合物である。
イミダゾール化合物（Ｃ）の含有量は、レジスト組成物の固形分量を基準に、０．０１〜１質量％が好ましく、０．０５〜０．８質量％がより好ましく、０．１〜０．６質量％がさらに好ましい。
また、イミダゾール化合物（Ｃ）の含有量は、イミダゾール化合物（Ｃ）と後述の塩基性化合物（Ｃ１）との合計量に対して、３０〜１００質量％が好ましく、５０〜１００質量％がより好ましい。イミダゾール化合物（Ｃ）の含有量が上記範囲内であると、レジストパターン形成の際の露光マージン（ＥＬ）が広く、かつ得られるレジストパターンはラインエッジラフネス（ＬＥＲ）に優れる傾向があるため好ましい。
【０２１５】
［式（Ｘ）中、
Ｒx1は、水素原子、フッ素原子、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表し、該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のフッ化ヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基又は炭素数２〜５のアシルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、クロロ原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜５のアシル基、炭素数２〜５のアシルオキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基又はフェニル基で置換されていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｎ（Ｒｄ）−、−Ｓ−又は−ＳＯ２−で置き換わっていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれるメチン基は、
で置き換っていてもよい。
Ｘx１は、単結合又は炭素数１〜１２のアルカンジイル基を表す。該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｘx２は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−Ｎ（Ｒｄ）−を表し、Ｒｄは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｒx２、Ｒx３及びＲx４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。］
【０２１６】
［式（Ｙ）中、Ｒx２、Ｒx３、Ｒx４、Ｘx１及びＸx２は、上記と同じ意味を表す。］
【０２１７】
［式（Ｉ）中、
Ｒ１は、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表し、該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のフッ化ヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基又は炭素数２〜５のアシルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、クロロ原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜５のアシル基、炭素数２〜５のアシルオキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基又はフェニル基で置換されていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＳＯ２−で置き換わっていてもよい。
Ｘ１は、単結合又は炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。該アルカンジイル基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｘ２は、−Ｏ−又は−Ｎ（Ｒｄ）−を表し、Ｒｄは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。］
【０２１８】
ヒドロキシアルキル基は、ヒドロキシ基を有するアルキル基であり、具体的には、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシプロピル基、３−ヒドロキシプロピル基、２，３−ジヒドロキシプロピル基、４−ヒドロキシブチル基、３，４−ジヒドロキシブチル基などが挙げられる。
フッ化ヒドロキシアルキル基は、フルオロ基とヒドロキシ基とを有するアルキル基であり、具体的には、ヒドロキシジフルオロメチル基、ヒドロキシフルオロエチル基、ジヒドロキシフルオロエチル基、ヒドロキシフルオロプロピル基、ジヒドロキシフルオロプロピル基、ヒドロキシフルオロイソプロピル基、ヒドロキシフルオロブチル基、ヒドロキシフルオロ−ｓｅｃ−ブチル基、ヒドロキシフルオロ−ｔｅｒｔ−ブチル基、ジヒドロキシフルオロブチル基などが挙げられる。
【０２１９】
Ｒx1及びＲ１としては、下記で表される基が挙げられる。なかでも、Ｒx1及びＲ１としては、酸素原子を有する基であることが好ましい。
【０２２０】
【０２２１】
【０２２２】
【０２２３】
Ｘx1及びＸ１としては、例えば、単結合、メチレン基、エチレン基、プロパン−１，２−ジイル基、１−メチルプロパン−１，２−ジイル基、２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジイル基、オクタン−１，８−ジイル基、デカン−１，１０−ジイル基、ドデカン−１，１２−ジイル基及び下記で表される基が挙げられる。
【０２２４】
式（Ｘ）で表される化合物としては、下記の化合物が挙げられる。
【０２２５】
式（Ｙ）で表される化合物としては、下記の化合物が挙げられる。
【０２２６】
式（Ｘ）で表される化合物のうち、式（Ｉ）で表される化合物に相当するものとしては、下記の化合物が挙げられる。
【０２２７】
【０２２８】
【０２２９】
【０２３０】
【０２３１】
なかでも、イミダゾール化合物（Ｃ）としては、下記の化合物であることが好ましい。
【０２３２】
【０２３３】
〈その他の塩基性化合物（以下「塩基性化合物（Ｃ１）」という場合がある。）〉
本発明のレジスト組成物は、塩基性化合物として、イミダゾール化合物（Ｃ）とは異なるその他の塩基性化合物（Ｃ１）を含有していてもよい。塩基性化合物（Ｃ１）を含有する場合、イミダゾール化合物（Ｃ）と塩基性化合物（Ｃ１）との合計含有量は、レジスト組成物の固形分量を基準に、０．０１〜１質量％が好ましく、０．０５〜０．８質量％がより好ましい。
【０２３４】
塩基性化合物（Ｃ１）は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物（例えば、アミン及びアンモニウム塩）である。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族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（Ｃ１）として、式（Ｃ２）で表される芳香族アミン、特に式（Ｃ２−１）で表されるアニリンが挙げられる。
【０２３５】
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（好ましくはアルキル基又はシクロアルキル基）、飽和環状炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。但し該脂肪族炭化水素基、該飽和環状炭化水素基又は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、炭素数１〜４のアルキル基で置換されていてもよい。
前記脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜６程度であり、前記飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数５〜１０程度であり、前記芳香族炭化水素基は、好ましくは炭素数６〜１０程度である。
Ｒc7は、脂肪族炭化水素基（好ましくはアルキル基）、アルコキシ基、飽和環状炭化水素基（好ましくはシクロアルキル基）又は芳香族炭化水素基を表す。但し該脂肪族炭化水素基、該アルコキシ基、該飽和環状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、上記と同様の基で置換基されていてもよい。
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。
Ｒc7の脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基及び芳香族炭化水素基の好ましい炭素数は、上記と同じであり、Ｒc7のアルコキシ基は、好ましくは炭素数１〜６程度である。
【０２３６】
芳香族アミン（Ｃ２）としては、例えば、１−ナフチルアミン及び２−ナフチルアミンなどが挙げられる。
アニリン（Ｃ２−１）としては、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、ジフェニルアミンなどが挙げられる。
中でもジイソプロピルアニリン（特に２，６−ジイソプロピルアニリン）が好ましい。
【０２３７】
塩基性化合物（Ｃ１）としては、式（Ｃ３）〜式（Ｃ１１）で表される化合物が挙げられる。
式（Ｃ３）〜式（Ｃ１１）中、
Ｒc8は、上記Ｒc7で説明したいずれかの基を表す。
窒素原子と結合するＲc9、Ｒc10、Ｒc11〜Ｒc14、Ｒc16〜Ｒc19及びＲc22は、それぞれ独立に、Ｒc5及びＲc6で説明したいずれかの基を表す。
芳香族炭素と結合するＲc20、Ｒc21、Ｒc23〜Ｒc28は、それぞれ独立に、Ｒc7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〜ｕ３のいずれかが２以上であるとき、それぞれ、複数のＲc20〜Ｒc28のいずれかは互いに同一でも異なってもよい。
Ｒc15は、脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基又はアルカノイル基を表す。
ｎ３は０〜８の整数を表す。ｎ３が２以上のとき、複数のＲc15は、互いに同一でも異なってもよい。
Ｌc1及びＬc2は、それぞれ独立に、２価の脂肪族炭化水素基（好ましくはアルカンジイル基）、−ＣＯ−、−Ｃ（＝ＮＨ）−、−Ｃ（＝ＮＲc3）−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−又はこれらの組合せを表す。Ｒc3は、炭素数１〜４のアルキル基を表す。
【０２３８】
Ｒc15の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜６程度であり、飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜６程度である。
アルカノイル基としては、アセチル基、２−メチルアセチル基、２，２−ジメチルアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、２，２−ジメチルプロピオニル基等が挙げられ、好ましくは炭素数２〜６程度である。
Ｌc1及びＬc2の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜６程度である。
【０２３９】
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などが挙げられる。
【０２４０】
化合物（Ｃ４）としては、例えば、ピペラジンなどが挙げられる。
化合物（Ｃ５）としては、例えば、モルホリンなどが挙げられる。
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などが挙げられる。
化合物（Ｃ７）としては、例えば、２，２’−メチレンビスアニリンなどが挙げられる。
化合物（Ｃ８）としては、例えば、イミダゾール、４−メチルイミダゾールなどが挙げられる。
化合物（Ｃ９）としては、例えば、ピリジン、４−メチルピリジンなどが挙げられる。
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、２，２’−ジピコリルアミンなどが挙げられる。
化合物（Ｃ１１）としては、例えば、ビピリジンなどが挙げられる。
アンモニウム塩としては、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。
【０２４１】
〈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、溶剤（Ｅ）を、組成物中９０質量％以上の量で含有していてもよい。溶剤（Ｅ）を含有する本発明のレジスト組成物は、薄膜レジストを製造するために適している。溶剤（Ｅ）の含有量は、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）、９９．９質量％以下（好ましくは９９質量％以下）である。
溶剤（Ｅ）の含有量は、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などの公知の分析手段で測定できる。
【０２４２】
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類；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類；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類；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類；γ−ブチロラクトンのような環状エステル類；など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。
【０２４３】
〈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、染料などを利用できる。
【０２４４】
〈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）上述した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させて組成物層を形成する工程、
（３）組成物層に露光機を用いて露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、
（５）加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程を含む。
【０２４５】
レジスト組成物の基体上への塗布は、スピンコーターなど、通常、用いられる装置によって行うことができる。
【０２４６】
乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤等の揮発成分を蒸発させて除去すること（いわゆるプリベーク）により行われるか、あるいは減圧装置を用いて行われ、乾燥された組成物層が形成される。この場合の温度は、例えば、５０〜２００℃程度が例示される。また、圧力は、１〜１．０×１０５Ｐａ程度が例示される。
【０２４７】
得られた組成物層を露光する。露光は、通常露光機を用いて行う。露光機は、液浸露光機であってもよい。この際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。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また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、露光機は、電子線、プラズマから発生される超紫外光（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。
【０２４８】
露光後の組成物層は、脱保護基反応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。加熱温度としては、通常５０〜２００℃程度、好ましくは７０〜１５０℃程度である。
加熱後の組成物層を、通常、アルカリ現像液を利用して現像する。現像は、一般に、現像装置を用いて行なう。ここで用いられるアルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや（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。
現像後、超純水でリンスし、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
【０２４９】
〈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として好適である。
【実施例】
【０２５０】
実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す％および部は、特記しないかぎり重量基準である。
以下において、化合物の構造は、質量分析（ＬＣ；Ａｇｉｌｅｎｔ製１１００型、ＭＡＳＳ；Ａｇｉｌｅｎｔ製ＬＣ／ＭＳＤ型）で確認した。
得られた樹脂の組成比は、反応マスにおける未反応モノマー量を、液体クロマトグラフィーを用いて測定し、得られた結果から算出した。また重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。なお、測定条件は下記のとおりである。
カラム：TSKgel Multipore HXL-M x 3+guardcolumn（東ソー社製）
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）
【０２５１】
〔式（Ｉ−１）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１−ａ）で表される化合物７．００部及び塩化メチレン７０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１６．８５部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を５回行った。得られた有機層を濃縮して、式（Ｉ−１）で表される化合物９．２３部を得た。
式（Ｉ−１）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：１６８．１
【０２５２】
〔式（Ｉ−２）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−２−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン７０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）９．７９部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を５回行った。得られた有機層を濃縮し、得られた残渣にｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル１００部を加えて攪拌し、ろ過、乾燥することにより、式（Ｉ−２）で表される化合物１２．０５部を得た。
式（Ｉ−２）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２７６．２
【０２５３】
〔式（Ｉ−３）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−３−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン７０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１８．９５部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を５回行った。得られた有機層を濃縮して、式（Ｉ−３）で表される化合物１０．２５部を得た。
式（Ｉ−３）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：１８８．１
【０２５４】
〔式（Ｉ−４）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−４−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン７０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１９．１５部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を５回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−４）で表される化合物９．８１部を得た。
式（Ｉ−４）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：１８７．１
【０２５５】
〔式（Ｉ−５）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−５−ａ）で表される化合物１４．４７部及び塩化メチレン１００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−５−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１６．８５部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した後、イオン交換水３０部を添加し攪拌後分液した。この水洗操作を５回行った。得られた有機層を濃縮して、式（Ｉ−５）で表される化合物１３．３６部を得た。
式（Ｉ−５）で表される化合物の同定；
（質量分析）２４７．１
【０２５６】
〔式（Ｉ−６）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−６−ａ）で表される化合物２０．００部及び塩化メチレン１４０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）２１．４６部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水５０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮し、得られた残渣にｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル１２０部を加えて攪拌し、ろ過、乾燥することにより、式（Ｉ−６）で表される化合物３０．１５部を得た。
式（Ｉ−６）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２６０．２
【０２５７】
〔式（Ｉ−７）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−７−ａ）で表される化合物２０．００部及び塩化メチレン１４０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）２１．４６部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水５０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−７）で表される化合物２９．９２部を得た。
式（Ｉ−７）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２６０．１
【０２５８】
〔式（Ｉ−８）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−８−ａ）で表される化合物２０．００部及び塩化メチレン１４０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）２１．４６部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水５０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−８）で表される化合物２９．２６部を得た。
式（Ｉ−８）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２６０．２
【０２５９】
〔式（Ｉ−９）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−９−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン１００．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１３．７０部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−９）で表される化合物１５．３０部を得た。
式（Ｉ−９）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２２４．２
【０２６０】
〔式（Ｉ−１０）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１０−ａ）で表される化合物２０．００部及び塩化メチレン２００．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１９．１５部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１０）で表される化合物２９．３１部を得た。
式（Ｉ−１０）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２８０．２
【０２６１】
〔式（Ｉ−１１）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１１−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン１００．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）２４．０６部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１１）で表される化合物２１．７２部を得た。
式（Ｉ−１１）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：１６８．１
【０２６２】
〔式（Ｉ−１２）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１２−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン１００．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）８．２８部を仕込み、２３℃で２時間攪拌した。その後、イオン交換水４０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１２）で表される化合物１２．５４部を得た。
式（Ｉ−１２）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：３０９．２
【０２６３】
〔式（Ｉ−１３）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１３−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン１２０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１４．７８部を仕込み、２３℃で２時間攪拌した。その後、イオン交換水４０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１３）で表される化合物１４．８９部を得た。
式（Ｉ−１３）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２０９．１
【０２６４】
〔式（Ｉ−１４）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１４−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン１２０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）４．１３部を仕込み、２３℃で２時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を５回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１４）で表される化合物１１．２４部を得た。
式（Ｉ−１４）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：５２６．０
【０２６５】
〔式（Ｉ−１５）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１５−ａ）で表される化合物２０．００部及び塩化メチレン２４０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）３０．７１部を仕込み、２３℃で２時間攪拌した。その後、イオン交換水６０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１５）で表される化合物３４．４５部を得た。
式（Ｉ−１５）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２１０．１
【０２６６】
〔式（Ｉ−１６）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１６−ａ）で表される化合物８．００部及び塩化メチレン１２０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１９．５２部を仕込み、２３℃で２時間攪拌した。その後、イオン交換水４０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１６）で表される化合物１７．６５部を得た。
式（Ｉ−１６）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：３３４．２
【０２６７】
〔式（Ｉ−１７）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１７−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン１２０．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）９．３８部を仕込み、２３℃で２時間攪拌した。その後、酢酸エチル１００部を添加し、攪拌し、ろ過することにより、式（Ｉ−１７）で表される化合物１４．３０部を得た。
式（Ｉ−１７）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２８４．１
【０２６８】
〔式（Ｉ−１８）で表される化合物の合成〕
式（Ｉ−１８−ａ）で表される化合物１０．００部及び塩化メチレン１００．００部を仕込み、得られた混合マスに、２３℃で、式（Ｉ−１−ｂ）で表される化合物（商品名：カルボニルジイミダゾール 東京化成製）１２．６１部を仕込み、２３℃で１時間攪拌した。その後、イオン交換水３０部を添加し、攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層を濃縮することにより、式（Ｉ−１８）で表される化合物１５．８１部を得た。
式（Ｉ−１８）で表される化合物の同定；
（質量分析）ＭＡＳＳ：２９６．２
【０２６９】
樹脂の合成において使用した化合物を下記に示す。
【０２７０】
〔樹脂Ａ１の合成〕
式（Ｄ）で表される化合物、式（Ｅ）で表される化合物、式（Ｂ）で表される化合物、式（Ｃ）で表される化合物及び式（Ｆ）で表される化合物を、モル比３０：１４：６：２０：３０の割合で仕込んだ。次いで、全化合物の合計質量に対して、１．５質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）とを全化合物の合計モル数に対して、それぞれ、１．００ｍｏｌ％と３．００ｍｏｌ％との割合で添加し、これを７３℃で約５時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒（４：１）に注いで沈殿させる操作を３回行うことにより精製し、重量平均分子量が約８．１×１０３である共重合体を収率６５％で得た。この共重合体は、次式の構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ１とする。
【０２７１】
【０２７２】
〔樹脂Ａ２の合成〕
式（Ａ）で表される化合物、式（Ｅ）で表される化合物、式（Ｂ）で表される化合物及び式（Ｃ）で表される化合物を、モル比３５：１０：６：４９の割合で仕込み、次いで、全化合物の合計質量に対して、１．５質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）とを全化合物の合計モル数に対して、それぞれ、１．００ｍｏｌ％と３．００ｍｏｌ％との割合で添加し、これを７３℃で約５時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒（４：１）に注いで沈殿させる操作を３回行うことにより精製し、重量平均分子量が約７．８×１０３である共重合体を収率７５％で得た。この共重合体は、次式の構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ２とする。
【０２７３】
【０２７４】
〔樹脂Ａ３の合成〕
式（Ａ）で表される化合物、式（Ｇ）で表される化合物及び式（Ｃ）で表される化合物を、モル比３５：３０：３５の割合で仕込み、次いで、全化合物の合計質量に対して、１．５質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）とを全化合物の合計モル数に対して、それぞれ、１．００ｍｏｌ％と３．００ｍｏｌ％との割合で添加し、これを７０℃で約５時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒（４：１）に注いで沈殿させる操作を３回行うことにより精製し、重量平均分子量が約８．０×１０３である共重合体を収率７５％で得た。この共重合体は、次式の構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ３とする。
【０２７５】
【０２７６】
実施例及び比較例
以下の表１の各成分を混合して溶解し、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。
【０２７７】
【表１】
【０２７８】
＜樹脂（Ａ）＞
Ａ１：樹脂Ａ１
Ａ２：樹脂Ａ２
Ａ３：樹脂Ａ３
＜酸発生剤（Ｂ）＞
Ｂ１：式（Ｂ１−３）で表される塩
Ｂ２：トリフェニルスルホニウム パーフルオロブタンスルホン酸塩
【０２７９】
＜イミダゾール化合物（Ｃ）（表１中、クエンチャー欄に記した。）＞
Ｃ１：式（Ｉ−１）で表される化合物
Ｃ２：式（Ｉ−２）で表される化合物
Ｃ３：式（Ｉ−３）で表される化合物
Ｃ４：式（Ｉ−４）で表される化合物
Ｃ５：式（Ｉ−５）で表される化合物
Ｃ６：式（Ｉ−６）で表される化合物
Ｃ７：式（Ｉ−７）で表される化合物
Ｃ８：式（Ｉ−８）で表される化合物
Ｃ９：式（Ｉ−９）で表される化合物
Ｃ１０：式（Ｉ−１０）で表される化合物
Ｃ１１：式（Ｉ−１１）で表される化合物
Ｃ１２：式（Ｉ−１２）で表される化合物
Ｃ１３：式（Ｉ−１３）で表される化合物
Ｃ１４：式（Ｉ−１４）で表される化合物
Ｃ１５：式（Ｉ−１５）で表される化合物
Ｃ１６：式（Ｉ−１６）で表される化合物
Ｃ１７：式（Ｉ−１７）で表される化合物
Ｃ１８：式（Ｉ−１８）で表される化合物
＜塩基性化合物（Ｃ１）（表１中、クエンチャー欄に記した。）＞
Ｘ１：２，６−ジイソプロピルアニリン
Ｘ２：式（Ｘ−２）で表される化合物
＜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 ２００．０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
【０２８０】
１２インチのシリコンウェハ上に、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７８ｎｍ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１１０ｎｍとなるようにスピンコートした。
得られ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（ＰＢ）した。このようにレジスト組成物膜を形成したウェハに、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、２−ｐｏｌｅｓ ｏｎ ａｘｉｓ照明（σout＝０．９７、σin＝０．７７、Ｙ偏光］を用いて、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液浸露光した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、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（ＰＥＢ）を行った。
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。
【０２８１】
上記露光において、マスクサイズがピッチ９０ｎｍ、ライン４７ｎｍのマスクを用い、得られたラインパターンが５１ｎｍとなる露光量を実効感度とした。ここでマスクサイズとは、露光によって基板に転写されるパターンのサイズを意味し、マスクが有する透光部のサイズを意味しない。
【０２８２】
露光マージン評価（ＥＬ）：実効感度±１０％の露光量範囲において、露光量を横軸に、その露光量でのピッチ９０ｎｍ、マスクサイズが（ライン）４７ｎｍのマスクを用いて形成されたレジストパターンの線幅を縦軸にプロットした。該プロットから求めた線形回帰直線の傾きの絶対値が、
１．１ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）以下であるものを◎、
１．１ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）を超え、１．２ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）以下のものを◎〜○
１．３ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）以下のものを○
１．３ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）を超え、１．５ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）以下のものを△ １．５ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）を超えるものを×とした。
【０２８３】
ラインエッジラフネス評価（ＬＥＲ）：得られたレジストパターンの壁面を走査型電子顕微鏡で観察した。レジストパターンの側壁の凹凸の振れ幅が
３．５ｎｍ以下であるものを◎
３．５ｎｍを超え、３．７ｎｍ以下であるものを◎〜○
４ｎｍ以下であるものを○
４ｎｍを超え、４．５ｎｍ以下であるものを△
４．５ｎｍを超えるものを×とした。
これらの結果を表２に示す。
【０２８４】
解像度評価：実効感度において得られたレジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察し、４５ｎｍを解像しているものを○（なかでも、４３ｎｍを解像しているものを◎）、４５ｎｍを解像していないもの×とした。
【０２８５】
マスクエラーファクター評価（ＭＥＦ）：実効感度において、マスクサイズが４８ｎｍ、５０ｎｍ及び５２ｎｍ（ピッチはともに９０ｎｍ）のマスクを用いて、レジストパターンをそれぞれ形成した。マスクサイズを横軸に、各マスクサイズのマスクを用いて形成されたレジストパターンの線幅を縦軸にプロットした。該プロットから求めた線形回帰直線の傾きが、２．３以下のものを◎、２．５以下のものを○、２．５を超え３．０以下のものを△、３．０を超えるものを×とした。
【０２８６】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【０２８７】
本発明のレジスト組成物によれば、広い露光マージン、低いマスクエラーファクターでパターンを形成することができ、優れた解像度及びラインエッジラフネスを有するパターンを得ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤と、式（Ｘ）で表される化合物及び式（Ｙ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種とを含有するレジスト組成物。
［式（Ｘ）中、
Ｒx1は、水素原子、フッ素原子、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表し、該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のフッ化ヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基又は炭素数２〜５のアシルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、クロロ原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜５のアシル基、炭素数２〜５のアシルオキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基又はフェニル基で置換されていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｎ（Ｒｄ）−、−Ｓ−又は−ＳＯ２−で置き換わっていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれるメチン基は、
で置き換っていてもよい。
Ｘx１は、単結合又は炭素数１〜１２のアルカンジイル基を表す。該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｘx２は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−Ｎ（Ｒｄ）−を表す。
Ｒx２、Ｒx３及びＲx４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。
Ｒｄは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。］
［式（Ｙ）中、Ｒx２、Ｒx３、Ｒx４、Ｘx１及びＸx２は、上記と同じ意味を表す。］
【請求項２】
酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤と、式（Ｉ）で表される化合物とを含有するレジスト組成物。
［式（Ｉ）中、
Ｒ１は、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表し、該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のフッ化ヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基又は炭素数２〜５のアシルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、クロロ原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜５のアシル基、炭素数２〜５のアシルオキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基又はフェニル基で置換されていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＳＯ２−で置き換わっていてもよい。
Ｘ１は、単結合又は炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。該アルカンジイル基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｘ２は、−Ｏ−又は−Ｎ（Ｒｄ）−を表し、Ｒｄは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。］
【請求項３】
（１）請求項１又は２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）組成物層に露光機を用いて露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、
（５）加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
【請求項１】
酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤と、式（Ｘ）で表される化合物及び式（Ｙ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種とを含有するレジスト組成物。
［式（Ｘ）中、
Ｒx1は、水素原子、フッ素原子、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表し、該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のフッ化ヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基又は炭素数２〜５のアシルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、クロロ原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜５のアシル基、炭素数２〜５のアシルオキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基又はフェニル基で置換されていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｎ（Ｒｄ）−、−Ｓ−又は−ＳＯ２−で置き換わっていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれるメチン基は、
で置き換っていてもよい。
Ｘx１は、単結合又は炭素数１〜１２のアルカンジイル基を表す。該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｘx２は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−Ｎ（Ｒｄ）−を表す。
Ｒx２、Ｒx３及びＲx４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。
Ｒｄは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。］
［式（Ｙ）中、Ｒx２、Ｒx３、Ｒx４、Ｘx１及びＸx２は、上記と同じ意味を表す。］
【請求項２】
酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤と、式（Ｉ）で表される化合物とを含有するレジスト組成物。
［式（Ｉ）中、
Ｒ１は、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表し、該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のフッ化ヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基又は炭素数２〜５のアシルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、クロロ原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜５のアシル基、炭素数２〜５のアシルオキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基又はフェニル基で置換されていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＳＯ２−で置き換わっていてもよい。
Ｘ１は、単結合又は炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。該アルカンジイル基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｘ２は、−Ｏ−又は−Ｎ（Ｒｄ）−を表し、Ｒｄは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基を表す。］
【請求項３】
（１）請求項１又は２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）組成物層に露光機を用いて露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、
（５）加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
【公開番号】特開２０１２−８５５３（Ｐ２０１２−８５５３Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１４７６３（Ｐ２０１１−１１４７６３）
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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