レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
【課題】パターン倒れ及び欠陥が少ないレジストパターンを得ることができるレジスト組成物の提供。
【解決手段】式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂、式（ＩＩ）で表される構造単位を有し、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及び酸発生剤を含有するレジスト組成物。
アルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。］
【解決手段】式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂、式（ＩＩ）で表される構造単位を有し、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及び酸発生剤を含有するレジスト組成物。
アルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。］
【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該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、式（ｕ−Ａ）で表される構造単位及び式（ｕ−Ｂ）で表される構造単位からなる樹脂と、式（ｕ−Ｃ）で表される構造単位、式（ｕ−Ｄ）で表される構造単位及び式（ｕ−Ｂ）で表される構造単位からなる樹脂と、酸発生剤とを含有する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２０１０−１９７４１３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によって形成されたレジストパターンは、パターン倒れ耐性（ＰＣＭ）が必ずしも十分に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］（Ａ１）式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂、
（Ａ２）式（ＩＩ）で表される構造単位を有し、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（但し、式（Ｉ）で表される構造単位を含まない）、及び
（Ｂ）酸発生剤を含有するレジスト組成物。
［式（Ｉ）中、
Ｒ１は、水素原子又はメチル基を表す。
Ａ１は、炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。
Ａ13は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１〜１８の２価の脂肪族炭化水素基を表す。
Ｘ12は、＊−ＣＯ−Ｏ−又は＊−Ｏ−ＣＯ−を表し、＊は、Ａ13との結合手を表す。
Ａ14は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１〜１７の脂肪族炭化水素基を表す。］
［式（ＩＩ）中、
Ｔ１は置換基を有していてもよい炭素数３〜３４のスルトン環基を表す。
Ｘ21は、酸素原子又は−Ｎ（Ｒｃ）−（但し、Ｒｃは水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。）を表す。
Ｚ21は、＊−Ｘ22−、＊−Ｘ22−Ｘ24−ＣＯ−Ｘ23−又は＊−Ｘ22−ＣＯ−Ｘ24−Ｘ23−（但し、Ｘ22及びＸ23は、それぞれ独立に炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。Ｘ24は酸素原子又は−Ｎ（Ｒｃ）−を表す。Ｒｃは前記と同義である。
＊はＸ21との結合手を表す。）で表される基を表す。
Ｒ23は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数１〜６のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。］
［２］式（Ｉ）のＡ１が、エチレン基である［１］記載のレジスト組成物。
［３］式（Ｉ）のＡ13が、炭素数１〜６のペルフルオロアルカンジイル基である［１］又は［２］記載のレジスト組成物。
［４］式（Ｉ）のＸ12が、＊−ＣＯ−Ｏ−（＊は、Ａ13との結合手を表す。）である［１］〜［３］のいずれか記載のレジスト組成物。
［５］式（Ｉ）のＡ14が、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基又はアダマンチル基である［１］〜［４］のいずれか記載のレジスト組成物。
［６］式（ＩＩ）のＴ１が、多環式のスルトン環基である［１］〜［５］のいずれか記載のレジスト組成物。
［７］式（ＩＩ）のＴ１が、式（Ｔ１）で表される基である［１］〜［６］のいずれか記載のレジスト組成物。
［式（Ｔ１）中、
Ｒ24は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜１２のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１２のアリール基、炭素数７〜１２のアラルキル基、グリシドキシ基、炭素数２〜１２のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数２〜４のアシル基を表す。
ｍは、０〜９である。ｍが２以上のとき、複数のＲ24は同一又は相異なる。
＊は、酸素原子との結合手を表す。］
［８］式（ＩＩ）のＺ21が、＊−Ｘ22−で表される基（但し、Ｘ22は前記と同義である。）である［１］〜［７］のいずれか記載のレジスト組成物。
［９］（１）上記［１］〜［８］いずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
（３）組成物層を露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、及び
（５）加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のレジスト組成物によれば、優れたパターン倒れ耐性（ＰＣＭ）で、レジストパターンを製造することができる。また、得られたレジストパターンの欠陥の発生数も少なくすることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書では、特に断りのない限り、化合物の構造式の説明において、炭素数を適宜選択しながら、以下の置換基の例示は、同様の置換基を有するいずれの構造式においても適用される。直鎖状、分岐状又は環状をとることができるものは、そのいずれをも含み、かつそれらが混在していてもよい。立体異性体が存在する場合は、全ての立体異性体を包含する。
また、「（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」及び「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。
【０００８】
〈レジスト組成物〉
本発明のレジスト組成物は、
樹脂（以下「樹脂（Ａ）」という場合がある）、及び
酸発生剤（以下「酸発生剤（Ｂ）という場合がある」を含有する。
本発明のレジスト組成物は、さらに、溶剤（以下「溶剤（Ｅ）」という場合がある）を含有することが好ましい。また、塩基性化合物を含有していることが好ましい。
【０００９】
〈樹脂（Ａ）〉
樹脂（Ａ）は以下の樹脂を含む。
上述した式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂（以下「樹脂（Ａ１）」という場合がある）及び
上述した式（ＩＩ）で表される構造単位を有し、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（但し、式（Ｉ）で表される構造単位を含まない）（以下「樹脂（Ａ２）」という場合がある）。
本発明のレジスト組成物に含有されている樹脂（Ａ）は、上述した樹脂（Ａ１）及び（Ａ２）を含み、後述するような、樹脂（Ａ１）及び（Ａ２）以外の樹脂が含まれていてもよい。
【００１０】
〈樹脂（Ａ１）〉
樹脂（Ａ１）は、式（Ｉ）で表される構造単位（以下「構造単位（Ｉ）」という場合がある）を有する。
［式（Ｉ）中、
Ｒ１は、水素原子又はメチル基を表す。
Ａ１は、炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。
Ａ13は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基を表す。
Ｘ12は、＊−ＣＯ−Ｏ−又は＊−Ｏ−ＣＯ−を表し、＊は、Ａ13との結合手を表す。
Ａ14は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１〜１７の脂肪族炭化水素基を表す。］
【００１１】
Ａ１のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−１，３−ジイル基、プロパン−１，２−ジイル基、ブタン−１，４−ジイル基、ペンタン−１，５−ジイル基、ヘキサン−１，６−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基；１−メチルプロパン−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、１−メチルブタン−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が挙げられる。
【００１２】
Ａ13のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。なかでもフッ素原子が好ましい。
Ａ13の脂肪族炭化水素基としては、鎖式及び環式のいずれか、並びに、これらが組み合わせられた２価の脂肪族炭化水素基が包含される。この脂肪族炭化水素は、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、好ましくは飽和の脂肪族炭化水素基であり、より好ましくはアルカンジイル基及び２価の環式の脂肪族炭化水素基である。
Ａ13のハロゲン原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、好ましくはフッ素原子を有していてもよい飽和の脂肪族炭化水素基である。
ハロゲン原子（好ましくはフッ素原子）を有していてもよい２価の鎖式の脂肪族炭化水素基としては、メチレン基、ジフルオロメチレン基、エチレン基、ペルフルオロエチレン基、プロパンジイル基、ペルフルオロプロパンジイル基、ブタンジイル基、ペルフルオロブタンジイル基、ペンタンジイル基、ペルフルオロペンタンジイル基、ジクロロメチレン基及びジブロモメチレン基などが挙げられる。
ハロゲン原子（好ましくはフッ素原子）を有していてもよい２価の環式の脂肪族炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂肪族炭化水素基としては、シクロヘキサンジイル基、ペルフルオロシクロヘキサンジイル基、ペルクロロシクロヘキサンジイル基などが挙げられる。多環式の２価の脂肪族炭化水素基としては、アダマンタンジイル基、ノルボルナンジイル基、ペルフルオロアダマンタンジイル基などが挙げられる。
【００１３】
Ａ14の脂肪族炭化水素基としては、鎖式及び環式のいずれか、並びに、これらが組み合わせられた脂肪族炭化水素基が包含される。この脂肪族炭化水素は、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、好ましくは飽和の脂肪族炭化水素基である。
Ａ14のハロゲン原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、好ましくはフッ素原子を有していてもよい飽和の脂肪族炭化水素基であり、より好ましくはアルキル基及び脂環式炭化水素基である。
ハロゲン原子（好ましくはフッ素原子）を有していてもよい鎖式の脂肪族炭化水素基としては、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、１，１，１−トリフルオロエチル基、１，１，２，２−テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオロペンチル基、１，１，１，２，２，３，３，４，４−ノナフルオロペンチル基及びペンチル基、ヘキシル基、ペルフルオロヘキシル基、ヘプチル基、ペルフルオロヘプチル基、オクチル基、ペルフルオロオクチル基、トリクロロメチル基及びトリブロモメチル基などが挙げられる。
ハロゲン原子（好ましくはフッ素原子）を有していてもよい環式の脂肪族炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂肪族炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ペルフルオロシクロヘキシル基、ペルクロロシクロヘキシル基が挙げられる。多環式の脂肪族炭化水素基としては、アダマンチル基、ノルボルニル基、ペルフルオロアダマンチル基などが挙げられる。
また、鎖式の脂肪族炭化水素基及び環式の脂肪族炭化水素基が組み合わせられた脂肪族炭化水素基としては、シクロプロピルメチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、アダマンチルメチル基、ペルフルオロアダマンチルメチル基などが挙げられる。
【００１４】
式（Ｉ）においては、Ａ1としては、好ましくは炭素数２〜４のアルカンジイル基であり、エチレン基がより好ましい。
Ａ13の脂肪族炭化水素基は、炭素数１〜６が好ましく、２〜３がさらに好ましい。
Ａ14の脂肪族炭化水素基は、炭素数３〜１２が好ましく、３〜１０がさらに好ましい。なかでも、Ａ14は、好ましくは脂環式炭化水素基を含む炭素数３〜１２の脂肪族炭化水素基であり、より好ましくは、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基及びアダマンチル基である。
【００１５】
構造単位（Ｉ）としては、以下のものが挙げられる。
【００１６】
【００１７】
上記の構造単位において、Ｒ１に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位（Ｉ）の具体例として挙げることができる。
【００１８】
構造単位（Ｉ）は、式（Ｉ’）で表される化合物（以下、「化合物（Ｉ’）」という場合がある）から誘導される。
［式（Ｉ’）中、Ｒ1、Ａ1、Ａ13、Ｘ12及びＡ14は、上記と同じ意味を表す。］
【００１９】
式（Ｉ’）で表される化合物は、例えば、式（Ｉｓ−１）で表される化合物と、式（Ｉｓ−２）で表されるカルボン酸とを反応させることにより製造することができる。
この反応は、通常、溶媒の存在下で行われる。溶媒としては、テトラヒドロフラン及びトルエンなどが用いられる。なお、反応の際には、公知のエステル化触媒（例えば、酸触媒、カルボジイミド触媒など）を共存させてもよい。
式（Ｉｓ−１）で表される化合物は、市販品であってもよいし、公知の方法で製造したものでもよい。ここで、公知の方法とは、例えば、（メタ）アクリル酸又はその誘導体（例えば、（メタ）アクリル酸クロリドなど）と、適当なジオール（ＨＯ−Ａ１−ＯＨ）とを縮合する方法が挙げられる。市販品としては、ヒドロキシエチルメタクリレートなどが挙げられる。
式（Ｉｓ−２）で表されるカルボン酸は、公知の方法により製造することができる。式（Ｉｓ−２）で表されるカルボン酸としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
【００２０】
【００２１】
樹脂（Ａ１）は、構造単位（Ｉ）と異なる構造単位を有していてもよい。
構造単位（Ｉ）とは異なる構造単位としては、後述する酸不安定モノマー（ａ１）に由来する構造単位、後述する酸安定モノマーに由来する構造単位、式（ＩＩＩ−１）で表される構造単位（以下、構造単位（ＩＩＩ−１）という場合がある）、式（ＩＩＩ−２）で表される構造単位（以下、構造単位（ＩＩＩ−２）という場合がある）、当該分野で用いられる公知のモノマーに由来する構造単位、後述する式（ＩＩ）で表される構造単位等が挙げられる。好ましくは構造単位（ＩＩＩ−１）又は構造単位（ＩＩＩ−２）である。
【００２２】
［式（ＩＩＩ−１）中、
Ｒ１１は、水素原子又はメチル基を表す。
Ａ１１は、炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。
Ｒ１２は、フッ素原子を有する炭素数１〜１０の炭化水素基を表す。］
［式（ＩＩＩ−２）中、
Ｒ33は、水素原子又はメチル基を表す。
環Ｗ２は、炭素数６〜１０の炭化水素環を表す。
Ａ23は、−Ｏ−、＊−ＣＯ−Ｏ−又は＊−Ｏ−ＣＯ−（＊は環Ｗ２との結合手を表す）を表す。
Ｒ34は、フッ素原子を有する炭素数１〜６のアルキル基を表す。］
【００２３】
Ａ11のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−１，３−ジイル基、プロパン−１，２−ジイル基、ブタン−１，４−ジイル基、ペンタン−１，５−ジイル基、ヘキサン−１，６−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基；１−メチルプロパン−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、１−メチルブタン−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が挙げられる。
【００２４】
Ｒ12のフッ素原子を有する炭化水素基としては、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有する脂環式炭化水素基等が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
フッ素原子を有するアルキル基としては、以下に表す基を含む、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、１，１−ジフルオロエチル基、２，２−ジフルオロエチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、１，１，２，２−テトラフルオロプロピル基、１，１，２，２，３，３−ヘキサフルオロプロピル基、パーフルオロエチルメチル基、１−（トリフルオロメチル）−１，２，２，２−テトラフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、１，１，２，２−テトラフルオロブチル基、１，１，２，２，３，３−ヘキサフルオロブチル基、１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロブチル基、パーフルオロブチル基、１，１−ビス（トリフルオロ）メチル−２，２，２−トリフルオロエチル基、２−（パーフルオロプロピル）エチル基、１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロペンチル基、パーフルオロペンチル基、１，１，２，２，３，３，４，４，５，５−デカフルオロペンチル基、１，１−ビス（トリフルオロメチル）−２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル基、パーフルオロペンチル基、２−（パーフルオロブチル）エチル基、１，１，２，２，３，３，４，４，５，５−デカフルオロヘキシル基、１，１，２，２，３，３，４，４，５，５，６，６−ドデカフルオロヘキシル基、パーフルオロペンチルメチル基及びパーフルオロヘキシル基等が挙げられる。
【００２５】
脂環式炭化水素基としては、好ましくは、飽和の脂肪族炭化水素環から水素原子を一つ取り除いた基である。飽和の脂肪族炭化水素環としては、以下の環が挙げられる。
フッ素原子を有する脂環式炭化水素基としては、ペルフルオロシクロヘキシル基、ペルフルオロアダマンチル基等のフッ化シクロアルキル基が挙げられる。
【００２６】
環Ｗ２の炭化水素環としては、例えば、脂肪族炭化水素環が挙げられ、好ましくは、飽和の脂肪族炭化水素環である。なかでも、アダマンタン環又はシクロヘキサン環が好ましく、アダマンタン環がより好ましい。
【００２７】
構造単位（ＩＩＩ−１）としては、以下のものが挙げられる。
【００２８】
【００２９】
上記の構造単位において、Ｒ11に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位（ＩＩＩ−１）の具体例として挙げることができる。
【００３０】
構造単位（ＩＩＩ−２）としては、以下のものが挙げられる。
上記の構造単位において、Ｒ33に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位（ＩＩＩ−２）の具体例として挙げることができる。
【００３１】
樹脂（Ａ１）中の構造単位（Ｉ）の含有量は、樹脂（Ａ１）の全構造単位に対して、５〜１００モル％の範囲が好ましく、１０〜１００モル％の範囲がより好ましい。
樹脂（Ａ１）が構造単位（ＩＩＩ−１）及び／又は構造単位（ＩＩＩ−２）を含有する場合、これらの合計含有量は、樹脂（Ａ１）の全構造単位に対して、１〜９５モル％の範囲が好ましく、２〜８０モル％の範囲がより好ましく、５〜７０モル％の範囲がさらに好ましく、５〜５０モル％の範囲がとりわけ好ましく、５〜３０モル％の範囲が特に好ましい。
なお、構造単位（ＩＩＩ−１）：構造単位（ＩＩＩ−２）は、例えば、０：１００〜１００：０（質量比）が挙げられ、３：９７〜９７：３が好ましく、５０：５０〜９５：５がより好ましい。
このような含有量で構造単位（Ｉ）並びに必要に応じて構造単位（ＩＩＩ−１）及び／又は構造単位（ＩＩＩ−２）を有する樹脂（Ａ１）は、樹脂（Ａ１）製造時に用いる全モノマーの総モル量に対する化合物（Ｉ’）、構造単位（ＩＩＩ−１）を誘導するモノマー、構造単位（ＩＩＩ−２）を誘導するモノマーの使用モル量を調節することにより製造することができる。
【００３２】
樹脂（Ａ１）を構成する各構造単位は、１種のみ又は２種以上を組み合わせて用いてもよく、これら構造単位を誘導するモノマーを用いて、公知の重合法（例えばラジカル重合法）によって製造することができる。
樹脂（Ａ１）の重量平均分子量は、好ましくは、５，０００以上（より好ましくは７，０００以上、さらに好ましくは１０，０００以上）、８０，０００以下（より好ましくは５０，０００以下、さらに好ましくは３０，０００以下）である。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分析により、標準ポリスチレン基準の換算値として求められるものであり、分析の詳細な分析条件は、本願の実施例で詳述する。
【００３３】
〈樹脂（Ａ２）〉
樹脂（Ａ２）は、式（ＩＩ）で表される構造単位（以下「構造単位（ＩＩ）」という場合がある）を有し、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。
［式（ＩＩ）中、
Ｔ１は置換基を有していてもよい炭素数３〜３４のスルトン環基を表す。
Ｘ21は、酸素原子又は−Ｎ（Ｒｃ）−（但し、Ｒｃは水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。）を表す。
Ｚ21は、＊−Ｘ22−、＊−Ｘ22−Ｘ24−ＣＯ−Ｘ23−又は＊−Ｘ22−ＣＯ−Ｘ24−Ｘ23−（但し、Ｘ22及びＸ23は、それぞれ独立に炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。Ｘ24は酸素原子又は−Ｎ（Ｒｃ）−を表す。Ｒｃは前記と同義である。
＊はＸ21との結合手を表す。）で表される基を表す。
Ｒ23は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数１〜６のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。］
【００３４】
「酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る」とは、樹脂（Ａ２）が、酸に不安定な基を有し、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、酸との接触後にアルカリ水溶液に可溶となることを意味する。
樹脂（Ａ２）は、さらに、構造単位（ＩＩ）とは異なる構造単位を有し、この異なる構造単位が酸に不安定な基を有する。つまり、樹脂（Ａ２）は、構造単位（ＩＩ）に加えて、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）に由来する構造単位を有する。
また、樹脂（Ａ２）は、上述した性質を備え、式（Ｉ）で表される構造単位を含まない限り、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）に由来する構造単位、当該分野で公知のモノマー、式（ＩＩＩ−１）で表される構造単位及び構造単位（ＩＩＩ−２）を含んでいてもよい。
【００３５】
Ｔ１のスルトン環基は、環を構成する原子団として、−ＳＯ２−Ｏ−を含む環を含む基を意味し、より好ましくはスルトン環に含まれる水素原子のうちの１個を結合手に置き換えた基を意味する。
スルトン環は、以下の式（Ｔ１−１）、式（Ｔ１−２）、式（Ｔ１−３）及び式（Ｔ１−４）のいずれかで表される化合物が挙げられる。スルトン環は、単環式であってもよいが、多環式であることが好ましい。多環式のスルトン環とは、２つ以上の単環が縮合し、２つ以上の単環のうち少なくとも１つが単環式スルトン環であるものを意味する。なお、スルトン環は、式（Ｔ１−２）で表される化合物のように、環を構成する原子団として、−ＳＯ２−Ｏ−以外に、さらにヘテロ原子を含んでいてもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子が挙げられ、なかでも、好ましくは酸素原子である。
スルトン環に置換されている置換基としては、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜１２のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１２のアリール基、炭素数７〜１２のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数２〜１２のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数２〜４のアシル基等が挙げられる。
【００３６】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
ハロゲン原子を有するアルキル基としては、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、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基及びトリヨードメチル基等が挙げられる。
ヒドロキシ基を有するアルキル基は、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基等が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基などが挙げられる。
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、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−エチルフェニル等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基及びナフチルエチル基などが挙げられる。
アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシ基にカルボニル基がさらに結合した基が挙げられる。
アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基などが挙げられる。
【００３７】
式（Ｔ１−１）〜式（Ｔ１−４）に置換されている置換基において、アルキル基としては、炭素数１〜６のアルキル基が好ましく、メチル基が好ましい。
ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有するアルキル基としては、好ましくは、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基及びトリフルオロメチル基等である。
アルコキシカルボニル基としては、炭素数６以下が好ましく、メトキシカルボニル基がさらに好ましい。
なお、構造単位（ＩＩ）を誘導し得る化合物の製造が容易であるという観点から、スルトン環としては置換基を有さないスルトン環が好ましい。
【００３８】
Ｔ１としては、以下の式（Ｔ１’）で表される基が好ましい。
［式（Ｔ１’）中、
Ｘ31、Ｘ32及びＸ33は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子又はメチレン基を表す。
Ｒ24は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜１２のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１２のアリール基、炭素数７〜１２のアラルキル基、グリシドキシ基、炭素数２〜１２のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数２〜４のアシル基を表す。
ｍは、０〜９である。ｍが２以上のとき、複数のＲ24は同一又は相異なる。
＊は、酸素原子との結合手を表す。］
【００３９】
Ｘ31、Ｘ32及びＸ33は、それぞれ独立に、好ましくは酸素原子又はメチレン基であり、Ｘ31、Ｘ32及びＸ33のうち、１つが酸素原子である場合、残りの２つはメチレン基であるものが好ましい。１つが酸素原子である場合は、Ｘ31が酸素原子であるものが好ましい。
Ｒ24は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜１２のアルキル基が好ましい。
【００４０】
さらに、Ｔ１としては、以下の式（Ｔ１）で表される基がより好ましい。
［式（Ｔ１）中、
Ｒ24は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜１２のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１２のアリール基、炭素数７〜１２のアラルキル基、グリシドキシ基、炭素数２〜１２のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数２〜４のアシル基を表す。
ｍは、０〜９である。ｍが２以上のとき、複数のＲ24は同一又は相異なる。
＊は、酸素原子との結合手を表す。］
【００４１】
式（Ｔ１’）及び式（Ｔ１）においては、ｍは、好ましくは０又は１であり、より好ましくは０である。
【００４２】
式（Ｔ１’）及び式（Ｔ１）で表される基としては、以下の基が挙げられる。
【００４３】
【００４４】
Ｘ21は、酸素原子又は−ＮＨ−が好ましい。すなわち、−Ｘ2１−Ｚ2１−で表される部分構造は、−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２−又は−ＮＨ−ＣＨ２ＣＨ２−であるものが特に好ましい。
【００４５】
Ｘ2２及びＸ23のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−１，３−ジイル基、プロパン−１，２−ジイル基、ブタン−１，４−ジイル基、ペンタン−１，５−ジイル基、ヘキサン−１，６−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基；ブタン−１，３−ジイル基、２−メチルプロパン−１，３−ジイル基、２−メチルプロパン−１，２−ジイル基、ペンタン−１，４−ジイル基、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が挙げられる。
Ｘ2２及びＸ2３のアルカンジイル基は、それぞれ独立に分岐していてもよいが、ともに直鎖のアルカンジイル基であることが好ましい。
【００４６】
Ｚ2１が、＊−Ｘ22−で表される基、すなわちアルカンジイル基である場合、その炭素数は１〜４が好ましく、１〜３がより好ましい。
Ｚ2１が、＊−Ｘ22−Ｘ2４−ＣＯ−Ｘ2３−又は＊−Ｘ22−ＣＯ−Ｘ2４−Ｘ2３−で表される基の場合、Ｘ2２とＸ2３との合計炭素数は４以下であるものが好ましく、３以下であるものがより好ましい。
Ｘ24は、酸素原子又は−ＮＨ−が好ましく、酸素原子がさらに好ましい。
Ｚ21としては、−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＯ−ＣＨ２−及び−ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＯ−ＣＨ２−等が挙げられる。中でも、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ２−が好ましい。
特に、Ｚ2１は、＊−Ｘ2２−で表される基、すなわちアルカンジイル基が好ましく、エチレン基がより好ましい。
【００４７】
Ｒ23のハロゲン原子を有するアルキル基としては、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、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基及びトリヨードメチル基等が挙げられる。
Ｒ23は、ハロゲン原子を有さないアルキル基又は水素原子であることが好ましく、炭素数１〜３のアルキル基又は水素原子であることがより好ましく、メチル基又は水素原子であるとさらに好ましい。
【００４８】
構造単位（ＩＩ）の具体例を以下に示す。
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
式（ＩＩ−１）〜式（ＩＩ−２１）のいずれかで表される構造単位（ＩＩ）の具体例において、Ｒ23に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位（ＩＩ）の具体例として挙げることができる。
【００５３】
構造単位（ＩＩ）は、以下の式（ＩＩ’）で表される化合物（以下「化合物（ＩＩ’）という」から誘導される。
［式（ＩＩ’）中の符号はいずれも、前記と同義である。］
【００５４】
化合物（ＩＩ’）は、以下の製造方法又はこれに準じた方法によって製造することができる。
Ｚ21が−ＣＨ２−ＣＨ２−（エチレン基）である化合物（ＩＩ１）は、式（ＩＩ１−ａ）で表される化合物と式（ＩＩ１−ｂ）で表される化合物とを、溶剤中で反応させることにより製造することができる。ここで用いる溶剤としては、アセトニトリルが好ましい。
典型的な化合物（ＩＩ１−ａ）としては、メタクリル酸２−イソシアナトエチルなどが挙げられる。このメタクリル酸２−イソシアナトエチルは市場から容易に入手できる。
化合物（ＩＩ１−ｂ）としては、上述の式（Ｔ１−１）〜式（Ｔ１−４）のいずれかで表される化合物において、これらの化合物を構成する水素原子の１つがヒドロキシ基に置換された化合物などが挙げられる。このように化合物（ＩＩ１−ｂ）を選択すれば、種々のスルトン環を有する化合物（ＩＩ１）を製造することができる。
化合物（ＩＩ１−ｂ）の代表例として、市場から容易に入手できるものを例示すると、以下に示すものが挙げられる。
【００５５】
また、化合物（ＩＩ１−ａ）を、以下の式（ＩＩ１−ａ１）で表される化合物に置き換えれば、Ｘ22が−ＮＨ−である化合物（ＩＩ’）を製造することができる。
［式（ＩＩ１−ａ１）中の符号はいずれも、前記と同義である。］
式（ＩＩ１−ａ１）で表される化合物は、公知の方法により製造することができる。
【００５６】
〈酸不安定モノマー（ａ１）〉
酸不安定モノマーに含まれる「酸に不安定な基」とは、脱離基を有し、酸と接触すると脱離基が脱離して、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、式（１）で表される基、式（２）で表される基などが挙げられる。
【００５７】
［式（１）中、Ｒa1〜Ｒa3は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数３〜２０の脂環式炭化水素基を表すか、Ｒa1及びＲa2は互いに結合して炭素数２〜２０の２価の炭化水素基を形成する。＊は結合手を表す。］
［式（２）中、Ｒａ１'及びＲａ２'は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、Ｒａ３'は、炭素数１〜２０の炭化水素基を表すか、Ｒａ２'及びＲａ３'は互いに結合して炭素数２〜２０の２価の炭化水素基を形成し、該炭化水素基及び該２価の炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−S−で置き換わってもよい。
【００５８】
Ｒa1〜Ｒa3のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基及びヘキシル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、アルキル基で置換されていてもよい。この場合、該脂環式炭化水素基の炭素数は、アルキル基の炭素数も含めて２０以下である。
単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、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シクロアルキル基が挙げられる。多環式の飽和炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基及び下記の基（＊は結合手を表す。）等が挙げられる。
【００５９】
Ｒa1及びＲa2が互いに結合して２価の炭化水素基を形成する場合の−Ｃ（Ｒa1）（Ｒa2）（Ｒa3）としては、例えば、下記の基が挙げられる。２価の炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜１２である。＊は−Ｏ−との結合手を表す。
【００６０】
式（１）においては、Ｒa1〜Ｒa3の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜１６であり、より好ましくは炭素数４〜１６である。
式（１）で表される酸に不安定な基としては、例えば、１，１−ジアルキルアルコキシカルボニル基（式（１）中、Ｒa1〜Ｒa3がアルキル基である基、好ましくはｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基）、２−アルキルアダマンタン−２−イルオキシカルボニル基（式（１）中、Ｒa1、Ｒa2及び炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ｒa3がアルキル基である基）及び１−（アダマンタン−１−イル）−１−アルキルアルコキシカルボニル基（式（１）中、Ｒa1及びＲa2がアルキル基であり、Ｒa3がアダマンチル基である基）等が挙げられる。
【００６１】
Ｒa1'〜Ｒa3’の炭化水素基としては、例えば、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
Ｒa2’及びＲa3’が互いに結合して形成する２価の炭化水素基としては、例えば、２価の脂肪族炭化水素基が挙げられる。
式（２）においては、Ｒa1'及びＲa2’のうち、少なくとも１つは水素原子であることが好ましい。
式（２）で表される基の具体例としては、以下の基が挙げられる。＊は結合手を表す。
【００６２】
酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）は、好ましくは、酸に不安定な基と炭素−炭素二重結合とを有するモノマー、より好ましくは酸に不安定な基を有する（メタ）アクリル系モノマーである。
【００６３】
酸に不安定な基を有する（メタ）アクリル系モノマーのうち、好ましくは、炭素数５〜２０の脂環式炭化水素基を有するものが挙げられる。脂環式炭化水素基のような嵩高い構造を有するモノマー（ａ１）を重合して得られる樹脂を使用すれば、レジストの解像度を向上させることができる。
【００６４】
酸に不安定な基と脂環式炭化水素基とを有する（メタ）アクリル系モノマーとして、好ましくは式（ａ１−１）で表されるモノマー（以下、モノマー（ａ１−１）という場合がある。）又は式（ａ１−２）で表されるモノマー（以下、モノマー（ａ１−２）という場合がある。）が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６５】
［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−を表し、ｋ１は１〜７の整数を表し、＊は−ＣＯ−との結合手を表す。
Ｒa4及びＲa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒa6及びＲa7は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数３〜１０の脂環式炭化水素基を表す。
ｍ１は０〜１４の整数を表す。
ｎ１は０〜１０の整数を表す。
ｎ１’は０〜３の整数を表す。］
【００６６】
Ｌa1及びＬa2は、好ましくは、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）ｋ1−ＣＯ−Ｏ−であり、より好ましくは−Ｏ−である。ｋ１は、好ましくは１〜４の整数、より好ましくは１である。
Ｒa4及びＲa5は、好ましくはメチル基である。
Ｒa6及びＲa7のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。Ｒa6及びＲa7のアルキル基は、好ましくは炭素数６以下である。
Ｒa6及びＲa7の脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、上記と同様のものが挙げられる。Ｒa6及びＲa7の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜８であり、より好ましくは炭素数３〜６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。
ｎ１’は、好ましくは０又は１である。
【００６７】
モノマー（ａ１−１）としては、例えば、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式（ａ１−１−１）〜式（ａ１−１−８）のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式（ａ１−１−１）〜式（ａ１−１−４）のいずれかで表されるモノマーがより好ましい。
【００６８】
モノマー（ａ１−２）としては、例えば、１−エチル−１−シクロペンタン−１−イル（メタ）アクリレート、１−エチル−シクロヘキサン−１−イル（メタ）アクリレート、１−エチル−１−シクロヘプタン−１−イル（メタ）アクリレート、１−メチル−１−シクロペンタン−１−イル（メタ）アクリレート、１−イソプロピル−１−シクロペンタン−１−イル（メタ）アクリレート等が挙げられる。式（ａ１−２−１）〜式（ａ１−２−１２）のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式（ａ１−２−３）〜式（ａ１−２−４）又は式（ａ１−２−９）〜式（ａ１−２−１０）のいずれかで表されるモノマーがより好ましく、式（ａ１−２−３）又は式（ａ１−２−９）で表されるモノマーがさらに好ましい。
【００６９】
樹脂におけるモノマー（ａ１−１）ー及び／又はモノマー（ａ１−２）に由来する構造単位の合計含有量は、樹脂（Ａ２）の全構造単位において、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。
【００７０】
他の酸不安定モノマー（ａ１）としては、例えば、酸不安定基（２）を有する（メタ）アクリル系モノマーである式（ａ１−５）で表されるモノマー（以下「モノマー（ａ１−５）」という場合がある）を用いてもよい。
式（ａ１−５）中、
Ｒ３１は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数１〜６のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Ｚ１は、単結合又は＊−［ＣＨ2］k４−ＣＯ−Ｌ４−基を表す。ここで、ｋ４は１〜４の整数を表す。＊は、Ｌ１との結合手を表す。
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は、それぞれ独立に、−Ｏ−又は−Ｓ−を表す。
ｓ１は、１〜３の整数を表す。
ｓ１’は、０〜３の整数を表す。
【００７１】
式（ａ１−５）においては、Ｒ31は、水素原子、メチル基及びトリフルオロメチル基が好ましい。
Ｌ１は、酸素原子が好ましい。
Ｌ２及びＬ３は、一方が酸素原子、他方が硫黄原子が好ましい。
ｓ１は、１が好ましい。
ｓ１’は、０〜２の整数が好ましい。
Ｚ１は、単結合又は＊−ＣＨ２−ＣＯ−Ｏ−が好ましい。
【００７２】
モノマー（ａ１−５）としては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。
【００７３】
【００７４】
【００７５】
【００７６】
【００７７】
【００７８】
樹脂（Ａ２）が、モノマー（ａ１−５）に由来する構造単位を有する場合、その含有率は、樹脂（Ａ２）の全構造単位に対して、１〜５０モル％が好ましく、３〜４５モル％がより好ましく、５〜４０モル％がさらに好ましい。
【００７９】
〈酸安定モノマー〉
酸安定モノマーとしては、好ましくは、ヒドロキシ基又はラクトン環を有するモノマーが挙げられる。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（以下「ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）」という場合がある）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）」という場合がある）に由来する構造単位を有する樹脂を使用すれば、レジストパターン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。
【００８０】
〈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）、電子線又はＥＵＶ（超紫外光）などの高エネルギー線露光に用いる場合、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）として、好ましくは、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を使用する。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、好ましくは、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。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。
【００８１】
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。
式（ａ２−１）中、
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。
【００８２】
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。
【００８３】
ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー（ａ２−１）としては、例えば、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式（ａ２−１−１）〜式（ａ２−１−６）のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式（ａ２−１−１）〜式（ａ２−１−４）のいずれかで表されるモノマーがより好ましく、式（ａ２−１−１）又は式（ａ２−１−３）で表されるモノマーがさらに好ましい。
【００８４】
樹脂（Ａ２）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（Ａ２）の全構造単位に対して、通常１〜４５モル％であり、好ましくは１〜４０モル％であり、より好ましくは１〜３５モル％であり、さらに好ましくは２〜３０モル％である。
【００８５】
〈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、好ましくは、γ−ブチロラクトン環、又は、γ−ブチロラクトン環と他の環との縮合環が挙げられる。
【００８６】
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。
【００８７】
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のアルキル基を表す。
ｐ１は０〜５の整数を表す。
Ｒa22及びＲa23は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
ｑ１及びｒ１は、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。ｐ１、ｑ１又はｒ１が２以上のとき、それぞれ、複数のＲa21、Ｒa22又はＲa23は、同一又は相異なる。
【００８８】
式（ａ３−１）〜式（ａ３−３）では、Ｌa4〜Ｌa6は、それぞれ独立に、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）k3−ＣＯ−Ｏ−であることが好ましく、より好ましくは−Ｏ−である。ｋ３は、好ましくは１〜４の整数であり、より好ましくは１である。
Ｒa18〜Ｒa21は、好ましくはメチル基である。
Ｒa22及びＲa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
ｐ１〜ｒ１は、それぞれ独立に、好ましくは０〜２、より好ましくは０又は１である。
【００８９】
ラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）としては、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式（ａ３−１−１）〜式（ａ３−１−４）、式（ａ３−２−１）〜式（ａ３−２−４）及び式（ａ３−３−１）〜式（ａ３−３−４）のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式（ａ３−１−１）〜式（ａ３−１−２）及び式（ａ３−２−３）〜式（ａ３−２−４）のいずれかで表されるモノマーがより好ましく、式（ａ３−１−１）又は式（ａ３−２−３）で表されるモノマーがさらに好ましい。
【００９０】
【００９１】
【００９２】
樹脂（Ａ２）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の含む場合、その含有量は、樹脂（Ａ２）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。
【００９３】
樹脂（Ａ２）は、上述したよう構造単位（ＩＩ）とは異なる構造単位を有していてもよいが、樹脂（Ａ２）中の構造単位（ＩＩ）の含有量は、樹脂（Ａ２）の全構造単位に対して、１〜８０モル％の範囲が好ましく、２〜７５モル％の範囲がより好ましく、５〜６５モル％の範囲がさらに好ましい。このような含有量で構造単位（ＩＩ）を有する樹脂（Ａ２）は、樹脂（Ａ２）製造時に用いる全モノマーの総モル量に対する式（ＩＩ）で表される化合物の使用モル量を調節することにより製造することができる。
【００９４】
樹脂（Ａ２）が、構造単位（ＩＩ）と酸不安定構造単位とのみからなる樹脂である場合、これらの含有率はそれぞれ、樹脂（Ａ２）の全構造単位に対して、
構造単位（ＩＩ）；１〜８０モル％
酸不安定構造単位；２０〜９９モル％が好ましく、
構造単位（ＩＩ）；２〜７５モル％
酸不安定構造単位；２５〜９８モル％がより好ましく、
構造単位（ＩＩ）；５〜６５モル％
酸不安定構造単位；３５〜９５モル％がさらに好ましい。
【００９５】
樹脂（Ａ２）が、構造単位（ＩＩ）と酸不安定構造単位と酸安定構造単位とからなる樹脂である場合、これらの含有率はそれぞれ、樹脂（Ａ２）の全構造単位に対して、
構造単位（ＩＩ）；１〜８０モル％
酸不安定構造単位；１７〜９６モル％
酸安定構造単位；３〜８２モル％が好ましく、
構造単位（ＩＩ）；２〜７５モル％
酸不安定構造単位；２０〜９３モル％
酸安定構造単位；５〜７８モル％がより好ましく、
構造単位（ＩＩ）；５〜６５モル％
酸不安定構造単位；３０〜９０モル％
酸安定構造単位；５〜６５モル％がさらに好ましい。
【００９６】
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の含有量は、好ましくは酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）に対して１５モル％以上である。アダマンチル基を有するモノマーの比率が増えると、レジストのドライエッチング耐性が向上する。
【００９７】
樹脂（Ａ２）は、好ましくは、式（ＩＩ’）で表されるモノマーと、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。この共重合体において、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））である。また、酸安定モノマーは、好ましくは、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）である。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。
【００９８】
樹脂（Ａ２）を構成する各構造単位は、１種のみ又は２種以上を組み合わせて用いてもよく、これら構造単位を誘導するモノマーを用いて、公知の重合法（例えばラジカル重合法）によって製造することができる。
樹脂（Ａ２）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）、３０，０００以下（より好ましくは１０，０００以下）である。
【００９９】
樹脂（Ａ１）及び樹脂（Ａ２）は、樹脂（Ａ）において、例えば、０．０１：１０〜５：１０、好ましくは０．０５：１０〜３：１０、より好ましくは０．１：１０〜２：１０、さらに好ましくは０．２：１０〜１：１０（質量比）で含有されている。
【０１００】
〈樹脂（Ａ１）及び（Ａ２）以外の樹脂〉
本発明のレジスト組成物には、上述した樹脂（Ａ１）及び（Ａ２）以外の樹脂、例えば、上述した酸不安定モノマー（ａ１）に由来する構造単位、酸安定モノマーに由来する構造単位の他、当該分野で用いられる公知のモノマーに由来する構造単位からなる樹脂が含有されていてもよい。
本発明のレジスト組成物においては、樹脂の含有量は、好ましくは、レジスト組成物の固形分中８０質量％以上、９９．９重量％以下である。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。
【０１０１】
〈酸発生剤（Ｂ）〉
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）等が挙げられる。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。
【０１０２】
酸発生剤（Ｂ）としては、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、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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
［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、前記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のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基を表し、前記アルキル基及び前記脂環式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。］
式（Ｂ１）において、正電荷を有するＺ＋で示される有機カチオンを除去してなる負電荷を有するものを「スルホン酸アニオン」ということがある。
【０１０５】
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、好ましくはトリ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。
【０１０６】
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価の脂環式飽和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基に、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、シクロペンタン−１，３−ジイル基、シクロヘキサン−１，２−ジイル基、１−メチルシクロヘキサン−１，２−ジイル基、シクロヘキサン−１，４−ジイル基、シクロオクタン−１，２−ジイル基、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価の脂環式飽和炭化水素基；
ノルボルナン−２，３−ジイル基、ノルボルナン−１，４−ジイル基、ノルボルナン−２，５−ジイル基、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価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
【０１０７】
Ｌb1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。式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）は、それぞれ＊で表される２つの結合手のうち、その左右を式（Ｂ１）に合わせて記載しており、左側でＣ（Ｑ1）（Ｑ2）−の炭素原子と結合し、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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
Ｌb2〜Ｌb9における飽和炭化水素基としては、アルカンジイル基が好ましく、Ｌb10における飽和炭化水素基としては、アルカンジイル基及び炭素数３〜１０の脂環式炭化水素基が好ましく、アルカンジイル基、シクロヘキシル基及びアダマンチル基がより好ましい。
中でも、Ｌb1は、好ましくは式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−４）のいずれか、より好ましくは式（ｂ１−１）又は式（ｂ１−２）、さらに好ましくは式（ｂ１−１）で表される２価の基であり、さらにより好ましくは、Ｌb2が単結合又は−ＣＨ２−である式（ｂ１−１）で表される２価の基である。
【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】
Ｙのアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、１−メチルエチル基（イソプロピル基）、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、プロピル基、１−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、ブチル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル基、１−プロピルブチル基、ペンチル基、１−メチルペンチル基、ヘキシル基、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、メチルオクチル基、メチルノニル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等の直鎖又は分岐のアルキル基等が挙げられる。なかでも、炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。
Ｙの脂環式炭化水素基としては、以下の式（Ｙ１）〜式（Ｙ１１）で表される基等が挙げられる。
アルキル基及び脂環式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、上述したアルキル基に含まれる−ＣＨ２−が酸素原子又はカルボニル基に置き換わった基、以下の式（Ｙ１２）〜式（Ｙ２６）で表される基等が挙げられる。
【０１１７】
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。
【０１１８】
Ｙにおけるアルキル基及び脂環式炭化水素基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルキル基、ヒドロキシ基含有炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数３〜１６の脂環式炭化水素基、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のアルキル基、炭素数３〜１６の脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。ｊ２は、０〜４の整数を表す。）などが挙げられる。Ｙの置換基であるアルキル基、脂環式炭化水素基、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、ヒドロキシ基等が挙げられる。
【０１１９】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
ヒドロキシ基含有アルキル基としては、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。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロピポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ｎ−ペントキシ基、ｎ−ヘキトキシ基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ｐ−メチルフェニル基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｐ−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニリル基、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。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
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。
脂環式炭化水素基、アルキル基は、上記と同様のものが挙げられる。
【０１２０】
Ｙとしては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１２１】
なお、Ｙがアルキル基であり、かつＬｂ１が炭素数１〜１７の２価の飽和脂肪族炭化水素基である場合、Ｙと結合する該２価の飽和脂肪族炭化水素基のメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わっていることが好ましい。この場合、Ｙのアルキル基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わらない。Ｙのアルキル基及びＬｂ１の２価の直鎖状又は分岐状飽和炭化水素基が置換基を有している場合も同様である。
【０１２２】
Ｙは、好ましくは置換基を有していてもよい炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは置換基を有していてもよいアダマンチル基であり、さらに好ましくはアダマンチル基、オキソアダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基である。
【０１２３】
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、好ましくは、式（ｂ１−１−１）〜式（ｂ１−１−９）で表されるアニオンが挙げられる。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のアルキル基（好ましくは、メチル基）を表す。
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、具体的には、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたアニオンが挙げられる。
【０１２４】
【０１２５】
酸発生剤（Ｂ）に含まれるカチオンは、例えば、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン、有機ホスホニウムカチオン等の有機オニウムカチオンが挙げられ、好ましくは、有機スルホニウムカチオン又は有機ヨードニウムカチオンであり、より好ましくは、アリールスルホニウムカチオンである。
【０１２６】
【０１２７】
式（ｂ２−１）〜式（ｂ２−４）中、
Ｒb4〜Ｒb6は、それぞれ独立に、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基又は炭素数６〜３６の芳香族炭化水素基を表すか、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いる。前記アルキル基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基、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、前記脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜４のアシル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、前記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。
【０１２８】
Ｒb7及びＲb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルキル基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。
ｍ２及びｎ２は、それぞれ独立に０〜５の整数を表す。ｍ２が２以上のとき、複数のＰb7は同一又は相異なり、ｎ２が２以上のとき、複数のＰb8は同一又は相異なる。
【０１２９】
Ｒb9及びＲb10は、それぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基又は炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基を表すか、Ｒb9とＲb10とは、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）を形成する。該環に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わってもよい。
Ｒb11は、水素原子、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。
Ｒb12は、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。前記アルキル基に含まれる水素原子は、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、前記芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数１〜１２のアルコキシ基又は炭素数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。
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い。該環に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＣＯ−に置き換わってもよい。
【０１３０】
Ｒb13〜Ｒb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルキル基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。
Ｌb11は、−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以上のとき、複数のＲb13は同一又は相異なり、ｐ２が２以上のとき、複数のＲb1４は同一又は相異なり、ｑ２が２以上のとき、複数のＲb1５は同一又は相異なり、ｒ２が２以上のとき、複数のＲb1６は同一又は相異なり、ｓ２が２以上のとき、複数のＲb1７は同一又は相異なり、ｔ２が２以上のとき、複数のＲb18は同一又は相異なる。
【０１３１】
アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び２−エチルヘキシル基が挙げられる。特に、Ｒb9〜Ｒｂ１２のアルキル基は、好ましくは炭素数１〜１２である。
水素原子が脂環式炭化水素基で置換されたアルキル基としては、例えば、１−（アダマンタン−１−イル）アルカン−１−イル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、下記の基等が挙げられる。
特に、Ｒb9〜Ｒb11の脂環式炭化水素基は、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。
【０１３２】
水素原子がアルキル基で置換された脂環式炭化水素基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、２−アルキルアダマンタン−２−イル基、メチルノルボルニル基、イソボルニル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ｐ−メチルフェニル基、ｐ−エチルフェニル基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｐ−シクロへキシルフェニル基、ｐ−メトキシフェニル基、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。
なお、芳香族炭化水素基に、アルキル基又は脂環式炭化水素基が含まれる場合は、炭素数１〜１８のアルキル基及び炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基が好ましい。 水素原子が芳香族炭化水素基で置換されたアルキル基、つまり、アラルキル基としては、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、ナフチルエチル基などが挙げられる。
【０１３３】
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基などが挙げられる。
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る。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基などが挙げら
れる。
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。
【０１３４】
Ｒb4とＲb5とが一緒になって形成する環としては、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよく、イオウ原子を１以上含むものであれば、さらに、１以上のイオウ原子及び／又は１以上の酸素原子を含んでいてもよい。この環は、好ましくは炭素数３〜１８、より好ましくは炭素数４〜１２を有する。
【０１３５】
Ｒb9とＲb10とが結合する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−イウム環及び１，４−オキサチアン−４−イウム環などが挙げられる。
Ｒb11とＲb12とが結合する−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及びオキソアダマンタン環などが挙げられる。
【０１３６】
カチオン（ｂ２−１）〜カチオン（ｂ２−４）の中でも、好ましくは、カチオン（ｂ２−１）であり、より好ましくは、式（ｂ２−１−１）で表されるカチオンであり、さらに好ましくは、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）、ジフェニルトリルスルホニウムカチオン（式（ｂ２−１−１）中、ｖ２＝ｗ２＝０、ｘ２＝１であり、Ｒb21がメチル基である。）又はトリトリルスルホニウムカチオン（式（ｂ２−１−１）中、ｖ２＝ｗ２＝ｘ２＝１であり、Ｒb19、Ｒb20及びＲb21がいずれもメチル基である。）である。
【０１３７】
式（ｂ２−１−１）中、
Ｒb19、Ｒb20及びＲb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子（より好ましくはフッ素原子）、ヒドロキシ基、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表すか、Ｒb19〜Ｒb21から選ばれる２つが一緒になってイオウ原子を含む環を形成している。該アルキル基、アルコキシ基及び脂環式炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、炭素数２〜４のアシル基又はグリシジルオキシ基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以上のとき、複数のＲb19は同一又は相異なり、ｗ２が２以上のとき、複数のＲb2０は同一又は相異なり、ｘ２が２以上のとき、複数のＲb21は同一又は相異なる。
【０１３８】
Ｒb19〜Ｒb21から選ばれる２つが一緒になって形成するイオウ原子を含む環としては、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性のいずれの環であってもよく、イオウ原子を１以上含むものであれば、さらに、１以上のイオウ原子及び／又は１以上の酸素原子を含んでいてもよい。
Ｒb19〜Ｒb21のアルキル基は、好ましくは炭素数が１〜１２である。
脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数が４〜１８である。
なかでも、Ｒb19、Ｒb20及びＲb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子（より好ましくはフッ素原子）、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルキル基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基であるか、Ｒb19〜Ｒb21から選ばれる２つが一緒になって酸素原子と、イオウ原子とを含む環を形成することが好ましい。
ｖ２〜ｘ２は、それぞれ独立に、好ましくは０又は１である。
【０１３９】
カチオンとしては、具体的には、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたカチオンが挙げられる。
【０１４０】
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、好ましくは、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）との組合せが挙げられる。
【０１４１】
酸発生剤（Ｂ１）としては、好ましくは、式（Ｂ１−１）〜式（Ｂ１−２０）のいずれかで表される塩が挙げられる。中でもトリフェニルスルホニウムカチオン又はトリトリルスルホニウムカチオンを含むものが好ましく、式（Ｂ１−１）、式（Ｂ１−２）、式（Ｂ１−３、式（Ｂ１−６）、式（Ｂ１−７）、式（Ｂ１−１１）、式（Ｂ１−１２）、式（Ｂ１−１３）及び式（Ｂ１−１４）でそれぞれ表される塩がさらに好ましい。
【０１４２】
【０１４３】
【０１４４】
【０１４５】
【０１４６】
酸発生剤（Ｂ）の含有量は、樹脂（Ａ２）において、好ましくは１質量％以上（より好ましくは３質量％以上）、好ましくは４０質量％以下（より好ましくは３５質量％以下）である。
【０１４７】
〈溶剤（Ｅ）〉
本発明のレジスト組成物に溶剤（Ｅ）が含まれる場合、その含有量は、例えばレジスト組成物中９０質量％以上、好ましくは９２質量％以上、より好ましくは９４質量％以上であり、例えば９９．９質量％以下、好ましくは９９質量％以下である。溶剤（Ｅ）の含有量は、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等の公知の分析手段で測定できる。
【０１４８】
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；等を挙げることができる。溶剤（Ｅ）は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１４９】
〈塩基性化合物（以下「塩基性化合物（Ｃ）」という場合がある）〉
塩基性化合物（Ｃ）はクエンチャーとして作用する化合物である。
塩基性化合物（Ｃ）は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物であり、例えばアミン及びアンモニウム塩が挙げられる。アミンとしては、脂肪族アミン及び芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンが挙げられる。塩基性化合物（Ｃ）として、好ましくは、式（Ｃ１）〜式（Ｃ８）及び式（Ｃ１−１）のいずれかで表される化合物が挙げられ、より好ましくは式（Ｃ１−１）で表される化合物が挙げられる。
【０１５０】
［式（Ｃ１）中、Ｒc1、Ｒc2及びＲc3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数５〜１０の脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基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、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、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５〜１０の脂環式炭化水素又は炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基で置換されていてもよい。］
【０１５１】
［式（Ｃ１−１）中、Ｒc2及びＲc3は、上記と同じ意味を表す。
Ｒc4は、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５〜１０の脂環式炭化水素又は炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基を表す。
ｍ３は０〜３の整数を表し、ｍ３が２以上のとき、複数のＲc4は同一又は相異なる。］
【０１５２】
［式（Ｃ２）、式（Ｃ３）及び式（Ｃ４）中、Ｒc5、Ｒc6、Ｒc7及びＲc8は、それぞれ独立に、Ｒc1と同じ意味を表す。
Ｒc9は、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数３〜６の脂環式炭化水素基又は炭素数２〜６のアルカノイル基を表す。
ｎ３は０〜８の整数を表し、ｎ３が２以上のとき、複数のＲc9は同一又は相異なる。］
【０１５３】
［式（Ｃ５）及び式（Ｃ６）中、Ｒc10、Ｒc11、Ｒc12、Ｒc13及びＲc16は、それぞれ独立に、Ｒc1と同じ意味を表す。
Ｒc14、Ｒc15及びＲc17は、それぞれ独立に、Ｒc4と同じ意味を表す。
ｏ３及びｐ３は、それぞれ独立に０〜３の整数を表し、ｏ３又はｐ３が２以上であるとき、それぞれ、複数のＲc14及びＲc15は同一又は相異なる。
Ｌc1は、炭素数１〜６のアルカンジイル基、−ＣＯ−、−Ｃ（＝ＮＨ）−、−Ｓ−又はこれらを組合せた２価の基を表す。］
【０１５４】
［式（Ｃ７）及び式（Ｃ８）中、Ｒc18、Ｒc19及びＲc20は、それぞれ独立に、Ｒc4と同じ意味を表す。
ｑ３、ｒ３及びｓ３は、それぞれ独立に０〜３の整数を表し、ｑ３が２以上であるとき、複数のＲc18は同一又は相異なり、ｒ３が２以上であるとき、複数のＲc1９は同一又は相異なり、及びｓ３が２以上であるとき、複数のＲc20は同一又は相異なる。
Ｌc2は、単結合又は炭素数１〜６のアルカンジイル基、−ＣＯ−、−Ｃ（＝ＮＨ）−、−Ｓ−又はこれらを組合せた２価の基を表す。］
【０１５５】
式（Ｃ１）〜式（Ｃ８）及び式（Ｃ１−１）においては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシ基、アルカンジイル基は、上述したものと同様のものが挙げられる。
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る。
【０１５６】
式（Ｃ１）で表される化合物としては、１−ナフチルアミン、２−ナフチルアミン、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、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔２−（２−メトキシエトキシ）エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジエチルジフェニルメタン等が挙げられ、好ましくはジイソプロピルアニリンが挙げられ、特に好ましくは２，６−ジイソプロピルアニリンが挙げられる。
【０１５７】
式（Ｃ２）で表される化合物としては、ピペラジン等が挙げられる。
式（Ｃ３）で表される化合物としては、モルホリン等が挙げられる。
式（Ｃ４）で表される化合物としては、ピペリジン及び特開平１１−５２５７５号公報に記載されているピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物等が挙げられる。
式（Ｃ５）で表される化合物としては、２，２’−メチレンビスアニリン等が挙げられる。
式（Ｃ６）で表される化合物としては、イミダゾール、４−メチルイミダゾール等が挙げられる。
式（Ｃ７）で表される化合物としては、ピリジン、４−メチルピリジン等が挙げられる。
式（Ｃ８）で表される化合物としては、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、ビピリジン等が挙げられる。
【０１５８】
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。
【０１５９】
本発明のレジスト組成物が塩基性化合物（Ｃ）を含有する場合、その含有量は、レジスト組成物の固形分量を基準に、好ましくは、０．０１〜５質量％程度であり、より好ましく０．０１〜３質量％程度であり、特に好ましく０．０１〜１質量％程度である。
【０１６０】
〈その他の成分（以下「その他の成分（Ｆ）」という場合がある）〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、その他の成分（Ｆ）を含有していてもよい。成分（Ｆ）に特に限定はなく、レジスト分野で公知の添加剤、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤、染料等を利用できる。
【０１６１】
＜レジスト組成物の調製＞
本レジスト組成物は、樹脂（Ａ１）、樹脂（Ａ２）及び酸発生剤（Ｂ）、ならびに、任意に、溶剤（Ｅ）、塩基性化合物（Ｃ）及びその他の成分（Ｆ）を混合することにより調製することができる。混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、１０〜４０℃の範囲から、樹脂などの種類や樹脂等の溶剤（Ｅ）に対する溶解度等に応じて適切な温度範囲を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて、０．５〜２４時間の中から適切な時間を選ぶことができる。なお、混合手段も特に制限はなく、攪拌混合などを用いることができる。
【０１６２】
このように、樹脂（Ａ）、酸発生剤（Ｂ）及び溶剤（Ｅ）並びに必要に応じて用いられる塩基性化合物（Ｃ）又は成分（Ｆ）の各々を好ましい含有量で混合した後は、孔径０．００３〜０．２μｍ程度のフィルターを用いてろ過等することにより、レジスト組成物は調製できる。
【０１６３】
〈レジストパターンの製造方法〉
本発明のレジストパターンの製造方法は、
（１）本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
（３）組成物層を露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、及び
（５）加熱後の組成物層を現像する工程を含む。
【０１６４】
レジスト組成物の基体上への塗布は、スピンコーター等、通常、用いられる装置によって行うことができる。
【０１６５】
乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて（いわゆるプリベーク）行なうか、あるいは減圧装置を用いて行う。これによって、レジスト組成物から溶剤が蒸発して除去され、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。
【０１６６】
得られた組成物層に対して、通常、露光機を用いて露光する。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、電子線や、超紫外光（ＥＵＶ）を照射するものであってもよい。
【０１６７】
露光後の組成物層を、脱保護基反応を促進するために加熱処理（いわゆるポストエキスポジャーベーク）する。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、現像装置を用いて、アルカリ現像液を利用して現像する。
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。
【０１６８】
〈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）露光用のレジスト組成物又はＥＵＶ露光機用のレジスト組成物として好適である。
【実施例】
【０１６９】
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「％」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。
化合物の構造は、ＭＡＳＳ（ＬＣ：Ａｇｉｌｅｎｔ製１１００型、ＭＡＳＳ：Ａｇｉｌｅｎｔ製ＬＣ／ＭＳＤ型又はＬＣ／ＭＳＤ ＴＯＦ型）で確認した。
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、下記の条件で求めた値である。
装置：ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ型（東ソー社製）
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）
【０１７０】
合成例１：〔式（Ａ）で表される化合物の合成〕
式（Ａ−２）で表される化合物９．６０部、テトラヒドロフラン３８．４０部及びピリジン５．９９部を、２３℃で３０分間攪拌混合し、０℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式（Ａ−１）で表される化合物１４．００部を、１時間かけて添加し、さらに、１０℃程度まで温度を上げ、同温度で１時間攪拌した。得られた式（Ａ−３）で表される化合物を含む反応混合物に、式（Ａ−４）で表される化合物（１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩）１４．５１部及び式（Ａ−５）で表される化合物８．２０部を添加し、２３℃で３時間攪拌した。得られた反応溶液に、酢酸エチル２７１．９５部及び５％塩酸水溶液１６．５７部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液６３．６４部を加え、２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を２回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水６７．９９部を仕込み２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を５回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮して、得られた濃縮物に、酢酸エチル１０７．７１部を添加し完全に溶解するまで攪拌し、ｎ−ヘプタン６４６．２６部を滴下した。滴下終了後、２３℃で３０分間攪拌し、ろ過することにより、式（Ａ）で表される化合物１５．１１部を得た。
ＭＳ（質量分析）：４８６．２（分子イオンピーク）
【０１７１】
合成例２：〔式（Ｂ）で表される化合物の合成〕
式（Ｂ−２）で表される化合物６．３２部、テトラヒドロフラン３０．００部及びピリジン５．９９部を、２３℃で３０分間攪拌混合し、０℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式（Ｂ−１）で表される化合物１４．００部を、１時間かけて添加し、さらに、１０℃程度まで温度を上げ、同温度で１時間攪拌した。得られた式（Ｂ−３）で表される化合物を含む反応混合物に、式（Ｂ−４）で表される化合物（１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩）１４．５１部及び式（Ｂ−５）で表される化合物８．２０部を添加し、２３℃で３時間攪拌した。得られた反応溶液に、酢酸エチル２７０部及び５％塩酸水溶液１６．５７部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液６５部を加え、２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を２回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水６５部を仕込み２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を５回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮した。得られた濃縮物を、カラム分取（カラム分取条件 固定相：メルク社製シリカゲル６０−２００メッシュ 展開溶媒：ｎ−ヘプタン／酢酸エチル）することにより、式（Ｂ）で表される化合物９．９０部を得た。
ＭＳ（質量分析）：４３４．１（分子イオンピーク）
【０１７２】
合成例３：〔式（Ｃ）で表される化合物の合成〕
式（Ｃ−２）で表される化合物７．０８部、テトラヒドロフラン３０．００部及びピリジン５．９９部を、２３℃で３０分間攪拌混合し、０℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式（Ｃ−１）で表される化合物１４．００部を、１時間かけて添加し、さらに、１０℃程度まで温度を上げ、同温度で１時間攪拌した。得られた式（Ｃ−３）で表される化合物を含む反応混合物に、式（Ｃ−４）で表される化合物（１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩）１４．５１部及び式（Ｃ−５）で表される化合物８．２０部を添加し、２３℃で３時間攪拌した。得られた反応溶液に、酢酸エチル２７０部及び５％塩酸水溶液１６．５７部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液６５部を加え、２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を２回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水６５部を仕込み２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を５回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮した。得られた濃縮物を、カラム分取（カラム分取条件 固定相：メルク社製シリカゲル６０−２００メッシュ 展開溶媒：ｎ−ヘプタン／酢酸エチル）することにより、式（Ｃ）で表される化合物１０．２４部を得た。
ＭＳ（質量分析）：４４６．１（分子イオンピーク）
【０１７３】
合成例４：〔式（Ｅ）で表される化合物の合成〕
式（Ｅ−１）で表される化合物２５部及びテトラヒドロフラン２５部を仕込み、２３℃で３０分間攪拌混合した後、０℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式（Ｅ−２）で表される化合物１０．２部、ピリジン１１．２部及びテトラヒドロフラン３０部の混合溶液を、１時間かけて添加し、更に、２５℃程度まで温度を上げ、同温度で１時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル２００部及びイオン交換水５０部を添加攪拌後、分液して有機層を回収した。回収された有機層を濃縮した後、得られた濃縮物に、ｎ−ヘプタン５００部を添加攪拌後、ろ過することにより、式（Ｅ−３）で表される化合物４０．１８部を得た。得られた式（Ｅ−３）で表される化合物３５．２１部、テトラヒドロフラン１６０部、式（Ｅ−５）で表される化合物２２．８部及びピリジン８．３部を仕込み、２３℃で３０分間攪拌混合した後、０℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に式（Ｅ−４）で表される化合物（１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩）３３．６部及びクロロホルム１４０部を添加し、２３℃で１８時間攪拌した。得られた反応溶液に、ｎ−ヘプタン８５０部及び５％塩酸水溶液７７部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、１０％炭酸カリウム水溶液６１部を加え、２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を２回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水２３０部を仕込み２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を５回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮することにより、式（Ｅ）で表される化合物３１．５部を得た。
ＭＳ（質量分析）：４２０．１（分子イオンピーク）
【０１７４】
合成例５〔式（Ｆ）で表される化合物の合成〕
式（Ｆ−１）で表される化合物２５部及びテトラヒドロフラン２５部を仕込み、２３℃で３０分間攪拌混合した後、０℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式（Ｆ−２）で表される化合物８．５部、ピリジン１１．２部及びテトラヒドロフラン２５部の混合溶液を、１時間かけて添加し、更に、２５℃程度まで温度を上げ、同温度で１時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル１９０部及びイオン交換水５０部を添加攪拌後、分液して有機層を回収した。回収された有機層を濃縮した後、得られた濃縮物に、ｎ−ヘプタン１５０部を添加攪拌後、上澄み液を除去した後、濃縮することにより、式（Ｆ−３）で表される化合物２８．７部を得た。得られた式（Ｆ−３）で表される化合物１９．８部、テトラヒドロフラン９０部、式（Ｆ−５）で表される化合物１０．３部及びピリジン５．０部を仕込み、２３℃で３０分間攪拌混合した後、０℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に式（Ｆ−４）で表される化合物（１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩）１５．２部を添加し、２３℃で１８時間攪拌した。得られた反応溶液に、ｎ−ヘプタン４５０部及び５％塩酸水溶液４７部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、１０％炭酸カリウム水溶液３７部を加え、２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を２回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水１２０部を仕込み２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を５回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮することにより、式（Ｆ）で表される化合物２０．１部を得た。
ＭＳ（質量分析）：４０６．１（分子イオンピーク）
【０１７５】
合成例６：〔式（ＩＩ’−１）で表される化合物の合成〕
式（ＩＩ’−１−１）で表される化合物２５．７４部及びアセトニトリル７７．２２部を反応器に仕込み、２３℃で３０分間攪拌し、０℃まで冷却した。得られた混合物に、同温度を保持したまま、式（ＩＩ’−１−２）で表される化合物２０．００部を、１時間かけて添加し、さらにクロロホルム７７．５０部を加えた。２３℃まで昇温し、同温度で３時間攪拌した。得られた反応混合物に、クロロホルム２５０部、５％塩酸水溶液９．８８部及びイオン交換水５６．９８部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。攪拌後、静置・分液した。回収された有機層に、イオン交換水１２０部を仕込み２３℃で３０分間攪拌し、分液することにより有機層を水洗した。この水洗操作を５回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮し、得られた濃縮物をカラム分取（固定床：メルク製シリカゲル６０−２００メッシュ、展開溶媒：酢酸エチル）することにより、式（ＩＩ’−１）で表される化合物２１．９８部を得た。
ＭＳ（質量分析）：３４５．１（分子イオンピーク）
【０１７６】
樹脂（Ａ）の合成
樹脂（Ａ）の合成に使用した化合物を下記に示す。
以下、これらの化合物をその式番号に応じて、「モノマー（ａ１−１−２）」などという。
【０１７７】
合成例７：〔樹脂Ａ１−１の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ４−１−７）及びモノマー（Ａ）を用い、そのモル比（モノマー（ａ４−１−７）：モノマー（Ａ））が９０：１０となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、０．７ｍｏｌ％及び２．１ｍｏｌ％添加し、これらを７５℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量１．７×１０４の樹脂Ａ１−１を収率８２％で得た。この樹脂Ａ１−１は、以下の構造単位を有するものである。
【０１７８】
合成例８：〔樹脂Ａ１−２の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｂ）を用い、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、０．７ｍｏｌ％及び２．１ｍｏｌ％添加し、これらを７５℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量２．０×１０４の樹脂Ａ１−２を収率８５％で得た。この樹脂Ａ１−２は、以下の構造単位を有するものである。
【０１７９】
合成例９：〔樹脂Ａ１−３の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｃ）を用い、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、０．７ｍｏｌ％及び２．１ｍｏｌ％添加し、これらを７５℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量１．９×１０４の樹脂Ａ１−３を収率８３％で得た。この樹脂Ａ１−３は、以下の構造単位を有するものである。
【０１８０】
合成例１０：〔樹脂Ａ１−４の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｅ）を用い、全モノマー量の１．２質量倍のメチルイソブチルケトンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して４．５ｍｏｌ％添加し、これらを６０℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のｎ−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量２．６×１０４の樹脂Ａ１−４を収率８９％で得た。この樹脂Ａ１−４は、以下の構造単位を有するものである。
【０１８１】
合成例１１：〔樹脂Ａ１−５の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｆ）を用い、全モノマー量の１．２質量倍のメチルイソブチルケトンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して４．５ｍｏｌ％添加し、これらを６０℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のｎ−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量３．９×１０４の樹脂Ａ１−５を収率９０％で得た。この樹脂Ａ１−５は、以下の構造単位を有するものである。
【０１８２】
合成例１２：〔樹脂Ａ２−１の合成〕
モノマー（ａ１−１−３）、モノマー（ａ１−２−３）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−１−１）、モノマー（ａ３−２−３）及びモノマー（Ｅ）を、そのモル比〔モノマー（ａ１−１−３）：モノマー（ａ１−２−３）：モノマー（ａ２−１−１）：モノマー（ａ３−２−３）：モノマー（ａ３−１−１）：モノマー（Ｅ）〕が、３２：７：８：１０：３３：１０の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、１．５質量倍のジオキサンを混合した。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）とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、１．００ｍｏｌ％と３．００ｍｏｌ％となるように添加した。これを７３℃で約５時間加熱することにより重合した。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒（質量比メタノール：水＝４：１）に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を２回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が７．９×１０３である共重合体を収率６５％で得た。この共重合体は、モノマー（ａ１−１−３）、モノマー（ａ１−２−３）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−２−３）、モノマー（ａ３−１−１）、モノマー（Ｅ）に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ２−１とする。
【０１８３】
合成例１３：〔樹脂Ａ２−２の合成〕
モノマー（ａ１−１−２）、モノマー（ａ１−２−３）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−１−１）、モノマー（ａ３−２−３）及びモノマー（Ｅ）を、そのモル比〔モノマー（ａ１−１−２）：モノマー（ａ１−２−３）：モノマー（ａ２−１−１）：モノマー（ａ３−２−３）：モノマー（ａ３−１−１）：モノマー（Ｅ）〕が、３２：７：８：１０：３３：１０の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、１．５質量倍のジオキサンを混合した。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）とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、１．００ｍｏｌ％と３．００ｍｏｌ％となるように添加した。これを７３℃で約５時間加熱することにより重合した。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒（質量比メタノール：水＝４：１）に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を２回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が８．０×１０３である共重合体を収率７２％で得た。この共重合体は、モノマー（ａ１−１−３）、モノマー（ａ１−２−３）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−２−３）、モノマー（ａ３−１−１）、モノマー（Ｅ）に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ２−２とする。
【０１８４】
合成例１４：〔樹脂Ａ２−３の合成〕
モノマー（ａ１−１−２）、モノマー（ａ１−５−１）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−１−１）、モノマー（ａ３−２−３）及びモノマー（ＩＩ’−１）を、そのモル比〔モノマー（ａ１−１−２）：モノマー（ａ１−５−１）：モノマー（ａ２−１−１）：モノマー（ａ３−２−３）：モノマー（ａ３−１−１）：モノマー（ＩＩ’−１）〕が、３２：７：８：１０：３３：１０の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、１．５質量倍のジオキサンを混合した。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）とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、１．００ｍｏｌ％と３．００ｍｏｌ％となるように添加した。これを７３℃で約５時間加熱することにより重合した。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒（質量比メタノール：水＝４：１）に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を２回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が７．９×１０３である共重合体を収率８２％で得た。この共重合体は、モノマー（ａ１−１−２）、モノマー（ａ１−５−１）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−２−３）、モノマー（ａ３−１−１）、モノマー（ＩＩ’−１）に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ２−３とする。
【０１８５】
合成例１５：〔樹脂Ａ−Ｓ１の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ１−１−１）、モノマー（ａ３−１−１）及びモノマー（ａ２−１−１）を用い、そのモル比（モノマー（ａ１−１−１）：モノマー（ａ３−１−１）：モノマー（ａ２−１−１））が３５：４５：２０となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、１．０ｍｏｌ％及び３．０ｍｏｌ％添加し、これらを７５℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量７．０×１０３の樹脂Ａ−Ｓ１を収率７５％で得た。この樹脂Ｘ１は、以下の構造単位を有するものである。
【０１８６】
合成例１６：〔樹脂Ａ−Ｓ２の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｄ）及びモノマー（ａ１−１−１）を用い、そのモル比（モノマー（Ｄ）：モノマー（ａ１−１−１））が８０：２０となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、０．５ｍｏｌ％及び１．５ｍｏｌ％添加し、これらを７０℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量２．８×１０４の樹脂Ａ−Ｓ２（共重合体）を収率７０％で得た。この樹脂Ｘ２は、以下の構造単位を有するものである。
【０１８７】
＜レジスト組成物の調製＞
合成例７〜合成例１６で得られた樹脂Ａ１−１〜Ａ１−５、Ａ２−１〜Ａ２−３、Ａ−Ｓ１〜Ａ−Ｓ２；
以下に示す酸発生剤Ｂ１−３、Ｂ１−Ｓ１、Ｂ−Ｓ２；
以下に示す塩基性化合物Ｃ１；
の各々を表１に示す質量部で、以下に示す溶剤に溶解し、さらに孔径０．２μｍのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
【０１８８】
【表１】
【０１８９】
＜酸発生剤＞
Ｂ１−３：特開２０１０−１５２３４１号公報の実施例に従って合成
Ｂ１−Ｓ１：ＷＯ２００８／９９８６９号の実施例及び、特開２０１０−２６４７８の実施例に従って合成
Ｂ−Ｓ２：特開２００５−２２１７２１の実施例に従って合成
【０１９０】
＜塩基性化合物：クエンチャー＞
Ｃ１：２，６−ジイソプロピルアニリン（東京化成工業（株）製）
【０１９１】
＜溶剤＞
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ２６５．０部
プロピレングリコールモノメチルエーテル ２０．０部
２−ヘプタノン ２０．０部
γ−ブチロラクトン ３．５部
【０１９２】
＜レジスト組成物の液浸露光評価＞
１２インチのシリコン製ウェハ上に、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後の膜厚が８５ｎｍ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。こうしてレジスト組成物膜を形成したウェハに、液浸露光用ＡｒＦエキシマステッパー［ＸＴ：１９００Ｇｉ；ＡＳＭＬ社製、ＮＡ＝１.３５、３／４Ａｎｎｕｌａｒ Ｘ−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）を行い、さらに２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で６０秒間のパドル現像を行った。
【０１９３】
＜パターン倒れ評価（ＰＣＭ）評価＞
線幅４５ｎｍから１ｎｍ毎に縮小したラインアンドスペースパターンマスクを用い、各線幅のラインアンドスペースパターンを解像し得る露光量で露光し、ラインアンドスペースパターンが得られたところで、レジストパターンのパターン倒れ又はパターン剥がれの有無（パターン消失の有無）を観察した。線幅が３８ｎｍより細くなっても倒れ又は剥がれによるパターン消失が観察されない場合を「○」、３８ｎｍ以上の線幅で、倒れ又は剥がれによるパターン消失が観察される場合を「×」とした。その結果を表２に示す。括弧内の数値は、線幅（ｎｍ）を示す。
【０１９４】
＜欠陥評価＞
１２インチのシリコン製ウェハ（基板）に、レジスト組成物を、乾燥後の膜厚が０．１５μｍとなるように塗布（スピンコート）した。塗布後、ダイレクトホットプレート上にて、表１のＰＢ欄に示す温度で６０秒間プリベーク（ＰＢ）し、ウェハ上に組成物層を形成した。
このようにして組成物層を形成したウェハに、現像機［ＡＣＴ−１２；東京エレクトロン（株）製］を用いて、６０秒間、水リンスを行った。
その後、欠陥検査装置［ＫＬＡ−２３６０；ＫＬＡテンコール製］を用いて、ウェハ上の欠陥数を測定した。
その結果を表２に示す。
【０１９５】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明のレジスト組成物によれば、優れたパターン倒れ耐性（ＰＣＭ）で、レジストパターンを製造することができるとともに、得られたレジストパターンの欠陥の発生数も少ない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスト組成物及び該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、式（ｕ−Ａ）で表される構造単位及び式（ｕ−Ｂ）で表される構造単位からなる樹脂と、式（ｕ−Ｃ）で表される構造単位、式（ｕ−Ｄ）で表される構造単位及び式（ｕ−Ｂ）で表される構造単位からなる樹脂と、酸発生剤とを含有する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２０１０−１９７４１３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によって形成されたレジストパターンは、パターン倒れ耐性（ＰＣＭ）が必ずしも十分に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］（Ａ１）式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂、
（Ａ２）式（ＩＩ）で表される構造単位を有し、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（但し、式（Ｉ）で表される構造単位を含まない）、及び
（Ｂ）酸発生剤を含有するレジスト組成物。
［式（Ｉ）中、
Ｒ１は、水素原子又はメチル基を表す。
Ａ１は、炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。
Ａ13は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１〜１８の２価の脂肪族炭化水素基を表す。
Ｘ12は、＊−ＣＯ−Ｏ−又は＊−Ｏ−ＣＯ−を表し、＊は、Ａ13との結合手を表す。
Ａ14は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１〜１７の脂肪族炭化水素基を表す。］
［式（ＩＩ）中、
Ｔ１は置換基を有していてもよい炭素数３〜３４のスルトン環基を表す。
Ｘ21は、酸素原子又は−Ｎ（Ｒｃ）−（但し、Ｒｃは水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。）を表す。
Ｚ21は、＊−Ｘ22−、＊−Ｘ22−Ｘ24−ＣＯ−Ｘ23−又は＊−Ｘ22−ＣＯ−Ｘ24−Ｘ23−（但し、Ｘ22及びＸ23は、それぞれ独立に炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。Ｘ24は酸素原子又は−Ｎ（Ｒｃ）−を表す。Ｒｃは前記と同義である。
＊はＸ21との結合手を表す。）で表される基を表す。
Ｒ23は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数１〜６のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。］
［２］式（Ｉ）のＡ１が、エチレン基である［１］記載のレジスト組成物。
［３］式（Ｉ）のＡ13が、炭素数１〜６のペルフルオロアルカンジイル基である［１］又は［２］記載のレジスト組成物。
［４］式（Ｉ）のＸ12が、＊−ＣＯ−Ｏ−（＊は、Ａ13との結合手を表す。）である［１］〜［３］のいずれか記載のレジスト組成物。
［５］式（Ｉ）のＡ14が、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基又はアダマンチル基である［１］〜［４］のいずれか記載のレジスト組成物。
［６］式（ＩＩ）のＴ１が、多環式のスルトン環基である［１］〜［５］のいずれか記載のレジスト組成物。
［７］式（ＩＩ）のＴ１が、式（Ｔ１）で表される基である［１］〜［６］のいずれか記載のレジスト組成物。
［式（Ｔ１）中、
Ｒ24は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜１２のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１２のアリール基、炭素数７〜１２のアラルキル基、グリシドキシ基、炭素数２〜１２のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数２〜４のアシル基を表す。
ｍは、０〜９である。ｍが２以上のとき、複数のＲ24は同一又は相異なる。
＊は、酸素原子との結合手を表す。］
［８］式（ＩＩ）のＺ21が、＊−Ｘ22−で表される基（但し、Ｘ22は前記と同義である。）である［１］〜［７］のいずれか記載のレジスト組成物。
［９］（１）上記［１］〜［８］いずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
（３）組成物層を露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、及び
（５）加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のレジスト組成物によれば、優れたパターン倒れ耐性（ＰＣＭ）で、レジストパターンを製造することができる。また、得られたレジストパターンの欠陥の発生数も少なくすることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書では、特に断りのない限り、化合物の構造式の説明において、炭素数を適宜選択しながら、以下の置換基の例示は、同様の置換基を有するいずれの構造式においても適用される。直鎖状、分岐状又は環状をとることができるものは、そのいずれをも含み、かつそれらが混在していてもよい。立体異性体が存在する場合は、全ての立体異性体を包含する。
また、「（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」及び「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。
【０００８】
〈レジスト組成物〉
本発明のレジスト組成物は、
樹脂（以下「樹脂（Ａ）」という場合がある）、及び
酸発生剤（以下「酸発生剤（Ｂ）という場合がある」を含有する。
本発明のレジスト組成物は、さらに、溶剤（以下「溶剤（Ｅ）」という場合がある）を含有することが好ましい。また、塩基性化合物を含有していることが好ましい。
【０００９】
〈樹脂（Ａ）〉
樹脂（Ａ）は以下の樹脂を含む。
上述した式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂（以下「樹脂（Ａ１）」という場合がある）及び
上述した式（ＩＩ）で表される構造単位を有し、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（但し、式（Ｉ）で表される構造単位を含まない）（以下「樹脂（Ａ２）」という場合がある）。
本発明のレジスト組成物に含有されている樹脂（Ａ）は、上述した樹脂（Ａ１）及び（Ａ２）を含み、後述するような、樹脂（Ａ１）及び（Ａ２）以外の樹脂が含まれていてもよい。
【００１０】
〈樹脂（Ａ１）〉
樹脂（Ａ１）は、式（Ｉ）で表される構造単位（以下「構造単位（Ｉ）」という場合がある）を有する。
［式（Ｉ）中、
Ｒ１は、水素原子又はメチル基を表す。
Ａ１は、炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。
Ａ13は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基を表す。
Ｘ12は、＊−ＣＯ−Ｏ−又は＊−Ｏ−ＣＯ−を表し、＊は、Ａ13との結合手を表す。
Ａ14は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１〜１７の脂肪族炭化水素基を表す。］
【００１１】
Ａ１のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−１，３−ジイル基、プロパン−１，２−ジイル基、ブタン−１，４−ジイル基、ペンタン−１，５−ジイル基、ヘキサン−１，６−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基；１−メチルプロパン−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、１−メチルブタン−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が挙げられる。
【００１２】
Ａ13のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。なかでもフッ素原子が好ましい。
Ａ13の脂肪族炭化水素基としては、鎖式及び環式のいずれか、並びに、これらが組み合わせられた２価の脂肪族炭化水素基が包含される。この脂肪族炭化水素は、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、好ましくは飽和の脂肪族炭化水素基であり、より好ましくはアルカンジイル基及び２価の環式の脂肪族炭化水素基である。
Ａ13のハロゲン原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、好ましくはフッ素原子を有していてもよい飽和の脂肪族炭化水素基である。
ハロゲン原子（好ましくはフッ素原子）を有していてもよい２価の鎖式の脂肪族炭化水素基としては、メチレン基、ジフルオロメチレン基、エチレン基、ペルフルオロエチレン基、プロパンジイル基、ペルフルオロプロパンジイル基、ブタンジイル基、ペルフルオロブタンジイル基、ペンタンジイル基、ペルフルオロペンタンジイル基、ジクロロメチレン基及びジブロモメチレン基などが挙げられる。
ハロゲン原子（好ましくはフッ素原子）を有していてもよい２価の環式の脂肪族炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂肪族炭化水素基としては、シクロヘキサンジイル基、ペルフルオロシクロヘキサンジイル基、ペルクロロシクロヘキサンジイル基などが挙げられる。多環式の２価の脂肪族炭化水素基としては、アダマンタンジイル基、ノルボルナンジイル基、ペルフルオロアダマンタンジイル基などが挙げられる。
【００１３】
Ａ14の脂肪族炭化水素基としては、鎖式及び環式のいずれか、並びに、これらが組み合わせられた脂肪族炭化水素基が包含される。この脂肪族炭化水素は、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、好ましくは飽和の脂肪族炭化水素基である。
Ａ14のハロゲン原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、好ましくはフッ素原子を有していてもよい飽和の脂肪族炭化水素基であり、より好ましくはアルキル基及び脂環式炭化水素基である。
ハロゲン原子（好ましくはフッ素原子）を有していてもよい鎖式の脂肪族炭化水素基としては、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、１，１，１−トリフルオロエチル基、１，１，２，２−テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオロペンチル基、１，１，１，２，２，３，３，４，４−ノナフルオロペンチル基及びペンチル基、ヘキシル基、ペルフルオロヘキシル基、ヘプチル基、ペルフルオロヘプチル基、オクチル基、ペルフルオロオクチル基、トリクロロメチル基及びトリブロモメチル基などが挙げられる。
ハロゲン原子（好ましくはフッ素原子）を有していてもよい環式の脂肪族炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂肪族炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ペルフルオロシクロヘキシル基、ペルクロロシクロヘキシル基が挙げられる。多環式の脂肪族炭化水素基としては、アダマンチル基、ノルボルニル基、ペルフルオロアダマンチル基などが挙げられる。
また、鎖式の脂肪族炭化水素基及び環式の脂肪族炭化水素基が組み合わせられた脂肪族炭化水素基としては、シクロプロピルメチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、アダマンチルメチル基、ペルフルオロアダマンチルメチル基などが挙げられる。
【００１４】
式（Ｉ）においては、Ａ1としては、好ましくは炭素数２〜４のアルカンジイル基であり、エチレン基がより好ましい。
Ａ13の脂肪族炭化水素基は、炭素数１〜６が好ましく、２〜３がさらに好ましい。
Ａ14の脂肪族炭化水素基は、炭素数３〜１２が好ましく、３〜１０がさらに好ましい。なかでも、Ａ14は、好ましくは脂環式炭化水素基を含む炭素数３〜１２の脂肪族炭化水素基であり、より好ましくは、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基及びアダマンチル基である。
【００１５】
構造単位（Ｉ）としては、以下のものが挙げられる。
【００１６】
【００１７】
上記の構造単位において、Ｒ１に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位（Ｉ）の具体例として挙げることができる。
【００１８】
構造単位（Ｉ）は、式（Ｉ’）で表される化合物（以下、「化合物（Ｉ’）」という場合がある）から誘導される。
［式（Ｉ’）中、Ｒ1、Ａ1、Ａ13、Ｘ12及びＡ14は、上記と同じ意味を表す。］
【００１９】
式（Ｉ’）で表される化合物は、例えば、式（Ｉｓ−１）で表される化合物と、式（Ｉｓ−２）で表されるカルボン酸とを反応させることにより製造することができる。
この反応は、通常、溶媒の存在下で行われる。溶媒としては、テトラヒドロフラン及びトルエンなどが用いられる。なお、反応の際には、公知のエステル化触媒（例えば、酸触媒、カルボジイミド触媒など）を共存させてもよい。
式（Ｉｓ−１）で表される化合物は、市販品であってもよいし、公知の方法で製造したものでもよい。ここで、公知の方法とは、例えば、（メタ）アクリル酸又はその誘導体（例えば、（メタ）アクリル酸クロリドなど）と、適当なジオール（ＨＯ−Ａ１−ＯＨ）とを縮合する方法が挙げられる。市販品としては、ヒドロキシエチルメタクリレートなどが挙げられる。
式（Ｉｓ−２）で表されるカルボン酸は、公知の方法により製造することができる。式（Ｉｓ−２）で表されるカルボン酸としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
【００２０】
【００２１】
樹脂（Ａ１）は、構造単位（Ｉ）と異なる構造単位を有していてもよい。
構造単位（Ｉ）とは異なる構造単位としては、後述する酸不安定モノマー（ａ１）に由来する構造単位、後述する酸安定モノマーに由来する構造単位、式（ＩＩＩ−１）で表される構造単位（以下、構造単位（ＩＩＩ−１）という場合がある）、式（ＩＩＩ−２）で表される構造単位（以下、構造単位（ＩＩＩ−２）という場合がある）、当該分野で用いられる公知のモノマーに由来する構造単位、後述する式（ＩＩ）で表される構造単位等が挙げられる。好ましくは構造単位（ＩＩＩ−１）又は構造単位（ＩＩＩ−２）である。
【００２２】
［式（ＩＩＩ−１）中、
Ｒ１１は、水素原子又はメチル基を表す。
Ａ１１は、炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。
Ｒ１２は、フッ素原子を有する炭素数１〜１０の炭化水素基を表す。］
［式（ＩＩＩ−２）中、
Ｒ33は、水素原子又はメチル基を表す。
環Ｗ２は、炭素数６〜１０の炭化水素環を表す。
Ａ23は、−Ｏ−、＊−ＣＯ−Ｏ−又は＊−Ｏ−ＣＯ−（＊は環Ｗ２との結合手を表す）を表す。
Ｒ34は、フッ素原子を有する炭素数１〜６のアルキル基を表す。］
【００２３】
Ａ11のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−１，３−ジイル基、プロパン−１，２−ジイル基、ブタン−１，４−ジイル基、ペンタン−１，５−ジイル基、ヘキサン−１，６−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基；１−メチルプロパン−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、１−メチルブタン−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が挙げられる。
【００２４】
Ｒ12のフッ素原子を有する炭化水素基としては、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有する脂環式炭化水素基等が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
フッ素原子を有するアルキル基としては、以下に表す基を含む、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、１，１−ジフルオロエチル基、２，２−ジフルオロエチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、１，１，２，２−テトラフルオロプロピル基、１，１，２，２，３，３−ヘキサフルオロプロピル基、パーフルオロエチルメチル基、１−（トリフルオロメチル）−１，２，２，２−テトラフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、１，１，２，２−テトラフルオロブチル基、１，１，２，２，３，３−ヘキサフルオロブチル基、１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロブチル基、パーフルオロブチル基、１，１−ビス（トリフルオロ）メチル−２，２，２−トリフルオロエチル基、２−（パーフルオロプロピル）エチル基、１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロペンチル基、パーフルオロペンチル基、１，１，２，２，３，３，４，４，５，５−デカフルオロペンチル基、１，１−ビス（トリフルオロメチル）−２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル基、パーフルオロペンチル基、２−（パーフルオロブチル）エチル基、１，１，２，２，３，３，４，４，５，５−デカフルオロヘキシル基、１，１，２，２，３，３，４，４，５，５，６，６−ドデカフルオロヘキシル基、パーフルオロペンチルメチル基及びパーフルオロヘキシル基等が挙げられる。
【００２５】
脂環式炭化水素基としては、好ましくは、飽和の脂肪族炭化水素環から水素原子を一つ取り除いた基である。飽和の脂肪族炭化水素環としては、以下の環が挙げられる。
フッ素原子を有する脂環式炭化水素基としては、ペルフルオロシクロヘキシル基、ペルフルオロアダマンチル基等のフッ化シクロアルキル基が挙げられる。
【００２６】
環Ｗ２の炭化水素環としては、例えば、脂肪族炭化水素環が挙げられ、好ましくは、飽和の脂肪族炭化水素環である。なかでも、アダマンタン環又はシクロヘキサン環が好ましく、アダマンタン環がより好ましい。
【００２７】
構造単位（ＩＩＩ−１）としては、以下のものが挙げられる。
【００２８】
【００２９】
上記の構造単位において、Ｒ11に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位（ＩＩＩ−１）の具体例として挙げることができる。
【００３０】
構造単位（ＩＩＩ−２）としては、以下のものが挙げられる。
上記の構造単位において、Ｒ33に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位（ＩＩＩ−２）の具体例として挙げることができる。
【００３１】
樹脂（Ａ１）中の構造単位（Ｉ）の含有量は、樹脂（Ａ１）の全構造単位に対して、５〜１００モル％の範囲が好ましく、１０〜１００モル％の範囲がより好ましい。
樹脂（Ａ１）が構造単位（ＩＩＩ−１）及び／又は構造単位（ＩＩＩ−２）を含有する場合、これらの合計含有量は、樹脂（Ａ１）の全構造単位に対して、１〜９５モル％の範囲が好ましく、２〜８０モル％の範囲がより好ましく、５〜７０モル％の範囲がさらに好ましく、５〜５０モル％の範囲がとりわけ好ましく、５〜３０モル％の範囲が特に好ましい。
なお、構造単位（ＩＩＩ−１）：構造単位（ＩＩＩ−２）は、例えば、０：１００〜１００：０（質量比）が挙げられ、３：９７〜９７：３が好ましく、５０：５０〜９５：５がより好ましい。
このような含有量で構造単位（Ｉ）並びに必要に応じて構造単位（ＩＩＩ−１）及び／又は構造単位（ＩＩＩ−２）を有する樹脂（Ａ１）は、樹脂（Ａ１）製造時に用いる全モノマーの総モル量に対する化合物（Ｉ’）、構造単位（ＩＩＩ−１）を誘導するモノマー、構造単位（ＩＩＩ−２）を誘導するモノマーの使用モル量を調節することにより製造することができる。
【００３２】
樹脂（Ａ１）を構成する各構造単位は、１種のみ又は２種以上を組み合わせて用いてもよく、これら構造単位を誘導するモノマーを用いて、公知の重合法（例えばラジカル重合法）によって製造することができる。
樹脂（Ａ１）の重量平均分子量は、好ましくは、５，０００以上（より好ましくは７，０００以上、さらに好ましくは１０，０００以上）、８０，０００以下（より好ましくは５０，０００以下、さらに好ましくは３０，０００以下）である。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分析により、標準ポリスチレン基準の換算値として求められるものであり、分析の詳細な分析条件は、本願の実施例で詳述する。
【００３３】
〈樹脂（Ａ２）〉
樹脂（Ａ２）は、式（ＩＩ）で表される構造単位（以下「構造単位（ＩＩ）」という場合がある）を有し、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。
［式（ＩＩ）中、
Ｔ１は置換基を有していてもよい炭素数３〜３４のスルトン環基を表す。
Ｘ21は、酸素原子又は−Ｎ（Ｒｃ）−（但し、Ｒｃは水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。）を表す。
Ｚ21は、＊−Ｘ22−、＊−Ｘ22−Ｘ24−ＣＯ−Ｘ23−又は＊−Ｘ22−ＣＯ−Ｘ24−Ｘ23−（但し、Ｘ22及びＸ23は、それぞれ独立に炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。Ｘ24は酸素原子又は−Ｎ（Ｒｃ）−を表す。Ｒｃは前記と同義である。
＊はＸ21との結合手を表す。）で表される基を表す。
Ｒ23は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数１〜６のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。］
【００３４】
「酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る」とは、樹脂（Ａ２）が、酸に不安定な基を有し、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、酸との接触後にアルカリ水溶液に可溶となることを意味する。
樹脂（Ａ２）は、さらに、構造単位（ＩＩ）とは異なる構造単位を有し、この異なる構造単位が酸に不安定な基を有する。つまり、樹脂（Ａ２）は、構造単位（ＩＩ）に加えて、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）に由来する構造単位を有する。
また、樹脂（Ａ２）は、上述した性質を備え、式（Ｉ）で表される構造単位を含まない限り、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）に由来する構造単位、当該分野で公知のモノマー、式（ＩＩＩ−１）で表される構造単位及び構造単位（ＩＩＩ−２）を含んでいてもよい。
【００３５】
Ｔ１のスルトン環基は、環を構成する原子団として、−ＳＯ２−Ｏ−を含む環を含む基を意味し、より好ましくはスルトン環に含まれる水素原子のうちの１個を結合手に置き換えた基を意味する。
スルトン環は、以下の式（Ｔ１−１）、式（Ｔ１−２）、式（Ｔ１−３）及び式（Ｔ１−４）のいずれかで表される化合物が挙げられる。スルトン環は、単環式であってもよいが、多環式であることが好ましい。多環式のスルトン環とは、２つ以上の単環が縮合し、２つ以上の単環のうち少なくとも１つが単環式スルトン環であるものを意味する。なお、スルトン環は、式（Ｔ１−２）で表される化合物のように、環を構成する原子団として、−ＳＯ２−Ｏ−以外に、さらにヘテロ原子を含んでいてもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子が挙げられ、なかでも、好ましくは酸素原子である。
スルトン環に置換されている置換基としては、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜１２のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１２のアリール基、炭素数７〜１２のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数２〜１２のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数２〜４のアシル基等が挙げられる。
【００３６】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
ハロゲン原子を有するアルキル基としては、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、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基及びトリヨードメチル基等が挙げられる。
ヒドロキシ基を有するアルキル基は、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基等が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基などが挙げられる。
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、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−エチルフェニル等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基及びナフチルエチル基などが挙げられる。
アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシ基にカルボニル基がさらに結合した基が挙げられる。
アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基などが挙げられる。
【００３７】
式（Ｔ１−１）〜式（Ｔ１−４）に置換されている置換基において、アルキル基としては、炭素数１〜６のアルキル基が好ましく、メチル基が好ましい。
ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有するアルキル基としては、好ましくは、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基及びトリフルオロメチル基等である。
アルコキシカルボニル基としては、炭素数６以下が好ましく、メトキシカルボニル基がさらに好ましい。
なお、構造単位（ＩＩ）を誘導し得る化合物の製造が容易であるという観点から、スルトン環としては置換基を有さないスルトン環が好ましい。
【００３８】
Ｔ１としては、以下の式（Ｔ１’）で表される基が好ましい。
［式（Ｔ１’）中、
Ｘ31、Ｘ32及びＸ33は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子又はメチレン基を表す。
Ｒ24は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜１２のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１２のアリール基、炭素数７〜１２のアラルキル基、グリシドキシ基、炭素数２〜１２のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数２〜４のアシル基を表す。
ｍは、０〜９である。ｍが２以上のとき、複数のＲ24は同一又は相異なる。
＊は、酸素原子との結合手を表す。］
【００３９】
Ｘ31、Ｘ32及びＸ33は、それぞれ独立に、好ましくは酸素原子又はメチレン基であり、Ｘ31、Ｘ32及びＸ33のうち、１つが酸素原子である場合、残りの２つはメチレン基であるものが好ましい。１つが酸素原子である場合は、Ｘ31が酸素原子であるものが好ましい。
Ｒ24は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜１２のアルキル基が好ましい。
【００４０】
さらに、Ｔ１としては、以下の式（Ｔ１）で表される基がより好ましい。
［式（Ｔ１）中、
Ｒ24は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜１２のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１２のアリール基、炭素数７〜１２のアラルキル基、グリシドキシ基、炭素数２〜１２のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数２〜４のアシル基を表す。
ｍは、０〜９である。ｍが２以上のとき、複数のＲ24は同一又は相異なる。
＊は、酸素原子との結合手を表す。］
【００４１】
式（Ｔ１’）及び式（Ｔ１）においては、ｍは、好ましくは０又は１であり、より好ましくは０である。
【００４２】
式（Ｔ１’）及び式（Ｔ１）で表される基としては、以下の基が挙げられる。
【００４３】
【００４４】
Ｘ21は、酸素原子又は−ＮＨ−が好ましい。すなわち、−Ｘ2１−Ｚ2１−で表される部分構造は、−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２−又は−ＮＨ−ＣＨ２ＣＨ２−であるものが特に好ましい。
【００４５】
Ｘ2２及びＸ23のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−１，３−ジイル基、プロパン−１，２−ジイル基、ブタン−１，４−ジイル基、ペンタン−１，５−ジイル基、ヘキサン−１，６−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基；ブタン−１，３−ジイル基、２−メチルプロパン−１，３−ジイル基、２−メチルプロパン−１，２−ジイル基、ペンタン−１，４−ジイル基、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が挙げられる。
Ｘ2２及びＸ2３のアルカンジイル基は、それぞれ独立に分岐していてもよいが、ともに直鎖のアルカンジイル基であることが好ましい。
【００４６】
Ｚ2１が、＊−Ｘ22−で表される基、すなわちアルカンジイル基である場合、その炭素数は１〜４が好ましく、１〜３がより好ましい。
Ｚ2１が、＊−Ｘ22−Ｘ2４−ＣＯ−Ｘ2３−又は＊−Ｘ22−ＣＯ−Ｘ2４−Ｘ2３−で表される基の場合、Ｘ2２とＸ2３との合計炭素数は４以下であるものが好ましく、３以下であるものがより好ましい。
Ｘ24は、酸素原子又は−ＮＨ−が好ましく、酸素原子がさらに好ましい。
Ｚ21としては、−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＯ−ＣＨ２−及び−ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＯ−ＣＨ２−等が挙げられる。中でも、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ２−が好ましい。
特に、Ｚ2１は、＊−Ｘ2２−で表される基、すなわちアルカンジイル基が好ましく、エチレン基がより好ましい。
【００４７】
Ｒ23のハロゲン原子を有するアルキル基としては、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、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基及びトリヨードメチル基等が挙げられる。
Ｒ23は、ハロゲン原子を有さないアルキル基又は水素原子であることが好ましく、炭素数１〜３のアルキル基又は水素原子であることがより好ましく、メチル基又は水素原子であるとさらに好ましい。
【００４８】
構造単位（ＩＩ）の具体例を以下に示す。
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
式（ＩＩ−１）〜式（ＩＩ−２１）のいずれかで表される構造単位（ＩＩ）の具体例において、Ｒ23に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位（ＩＩ）の具体例として挙げることができる。
【００５３】
構造単位（ＩＩ）は、以下の式（ＩＩ’）で表される化合物（以下「化合物（ＩＩ’）という」から誘導される。
［式（ＩＩ’）中の符号はいずれも、前記と同義である。］
【００５４】
化合物（ＩＩ’）は、以下の製造方法又はこれに準じた方法によって製造することができる。
Ｚ21が−ＣＨ２−ＣＨ２−（エチレン基）である化合物（ＩＩ１）は、式（ＩＩ１−ａ）で表される化合物と式（ＩＩ１−ｂ）で表される化合物とを、溶剤中で反応させることにより製造することができる。ここで用いる溶剤としては、アセトニトリルが好ましい。
典型的な化合物（ＩＩ１−ａ）としては、メタクリル酸２−イソシアナトエチルなどが挙げられる。このメタクリル酸２−イソシアナトエチルは市場から容易に入手できる。
化合物（ＩＩ１−ｂ）としては、上述の式（Ｔ１−１）〜式（Ｔ１−４）のいずれかで表される化合物において、これらの化合物を構成する水素原子の１つがヒドロキシ基に置換された化合物などが挙げられる。このように化合物（ＩＩ１−ｂ）を選択すれば、種々のスルトン環を有する化合物（ＩＩ１）を製造することができる。
化合物（ＩＩ１−ｂ）の代表例として、市場から容易に入手できるものを例示すると、以下に示すものが挙げられる。
【００５５】
また、化合物（ＩＩ１−ａ）を、以下の式（ＩＩ１−ａ１）で表される化合物に置き換えれば、Ｘ22が−ＮＨ−である化合物（ＩＩ’）を製造することができる。
［式（ＩＩ１−ａ１）中の符号はいずれも、前記と同義である。］
式（ＩＩ１−ａ１）で表される化合物は、公知の方法により製造することができる。
【００５６】
〈酸不安定モノマー（ａ１）〉
酸不安定モノマーに含まれる「酸に不安定な基」とは、脱離基を有し、酸と接触すると脱離基が脱離して、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、式（１）で表される基、式（２）で表される基などが挙げられる。
【００５７】
［式（１）中、Ｒa1〜Ｒa3は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数３〜２０の脂環式炭化水素基を表すか、Ｒa1及びＲa2は互いに結合して炭素数２〜２０の２価の炭化水素基を形成する。＊は結合手を表す。］
［式（２）中、Ｒａ１'及びＲａ２'は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、Ｒａ３'は、炭素数１〜２０の炭化水素基を表すか、Ｒａ２'及びＲａ３'は互いに結合して炭素数２〜２０の２価の炭化水素基を形成し、該炭化水素基及び該２価の炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−S−で置き換わってもよい。
【００５８】
Ｒa1〜Ｒa3のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基及びヘキシル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、アルキル基で置換されていてもよい。この場合、該脂環式炭化水素基の炭素数は、アルキル基の炭素数も含めて２０以下である。
単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、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シクロアルキル基が挙げられる。多環式の飽和炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基及び下記の基（＊は結合手を表す。）等が挙げられる。
【００５９】
Ｒa1及びＲa2が互いに結合して２価の炭化水素基を形成する場合の−Ｃ（Ｒa1）（Ｒa2）（Ｒa3）としては、例えば、下記の基が挙げられる。２価の炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜１２である。＊は−Ｏ−との結合手を表す。
【００６０】
式（１）においては、Ｒa1〜Ｒa3の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜１６であり、より好ましくは炭素数４〜１６である。
式（１）で表される酸に不安定な基としては、例えば、１，１−ジアルキルアルコキシカルボニル基（式（１）中、Ｒa1〜Ｒa3がアルキル基である基、好ましくはｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基）、２−アルキルアダマンタン−２−イルオキシカルボニル基（式（１）中、Ｒa1、Ｒa2及び炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ｒa3がアルキル基である基）及び１−（アダマンタン−１−イル）−１−アルキルアルコキシカルボニル基（式（１）中、Ｒa1及びＲa2がアルキル基であり、Ｒa3がアダマンチル基である基）等が挙げられる。
【００６１】
Ｒa1'〜Ｒa3’の炭化水素基としては、例えば、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
Ｒa2’及びＲa3’が互いに結合して形成する２価の炭化水素基としては、例えば、２価の脂肪族炭化水素基が挙げられる。
式（２）においては、Ｒa1'及びＲa2’のうち、少なくとも１つは水素原子であることが好ましい。
式（２）で表される基の具体例としては、以下の基が挙げられる。＊は結合手を表す。
【００６２】
酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）は、好ましくは、酸に不安定な基と炭素−炭素二重結合とを有するモノマー、より好ましくは酸に不安定な基を有する（メタ）アクリル系モノマーである。
【００６３】
酸に不安定な基を有する（メタ）アクリル系モノマーのうち、好ましくは、炭素数５〜２０の脂環式炭化水素基を有するものが挙げられる。脂環式炭化水素基のような嵩高い構造を有するモノマー（ａ１）を重合して得られる樹脂を使用すれば、レジストの解像度を向上させることができる。
【００６４】
酸に不安定な基と脂環式炭化水素基とを有する（メタ）アクリル系モノマーとして、好ましくは式（ａ１−１）で表されるモノマー（以下、モノマー（ａ１−１）という場合がある。）又は式（ａ１−２）で表されるモノマー（以下、モノマー（ａ１−２）という場合がある。）が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６５】
［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−を表し、ｋ１は１〜７の整数を表し、＊は−ＣＯ−との結合手を表す。
Ｒa4及びＲa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒa6及びＲa7は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数３〜１０の脂環式炭化水素基を表す。
ｍ１は０〜１４の整数を表す。
ｎ１は０〜１０の整数を表す。
ｎ１’は０〜３の整数を表す。］
【００６６】
Ｌa1及びＬa2は、好ましくは、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）ｋ1−ＣＯ−Ｏ−であり、より好ましくは−Ｏ−である。ｋ１は、好ましくは１〜４の整数、より好ましくは１である。
Ｒa4及びＲa5は、好ましくはメチル基である。
Ｒa6及びＲa7のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。Ｒa6及びＲa7のアルキル基は、好ましくは炭素数６以下である。
Ｒa6及びＲa7の脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、上記と同様のものが挙げられる。Ｒa6及びＲa7の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜８であり、より好ましくは炭素数３〜６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。
ｎ１’は、好ましくは０又は１である。
【００６７】
モノマー（ａ１−１）としては、例えば、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式（ａ１−１−１）〜式（ａ１−１−８）のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式（ａ１−１−１）〜式（ａ１−１−４）のいずれかで表されるモノマーがより好ましい。
【００６８】
モノマー（ａ１−２）としては、例えば、１−エチル−１−シクロペンタン−１−イル（メタ）アクリレート、１−エチル−シクロヘキサン−１−イル（メタ）アクリレート、１−エチル−１−シクロヘプタン−１−イル（メタ）アクリレート、１−メチル−１−シクロペンタン−１−イル（メタ）アクリレート、１−イソプロピル−１−シクロペンタン−１−イル（メタ）アクリレート等が挙げられる。式（ａ１−２−１）〜式（ａ１−２−１２）のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式（ａ１−２−３）〜式（ａ１−２−４）又は式（ａ１−２−９）〜式（ａ１−２−１０）のいずれかで表されるモノマーがより好ましく、式（ａ１−２−３）又は式（ａ１−２−９）で表されるモノマーがさらに好ましい。
【００６９】
樹脂におけるモノマー（ａ１−１）ー及び／又はモノマー（ａ１−２）に由来する構造単位の合計含有量は、樹脂（Ａ２）の全構造単位において、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。
【００７０】
他の酸不安定モノマー（ａ１）としては、例えば、酸不安定基（２）を有する（メタ）アクリル系モノマーである式（ａ１−５）で表されるモノマー（以下「モノマー（ａ１−５）」という場合がある）を用いてもよい。
式（ａ１−５）中、
Ｒ３１は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数１〜６のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Ｚ１は、単結合又は＊−［ＣＨ2］k４−ＣＯ−Ｌ４−基を表す。ここで、ｋ４は１〜４の整数を表す。＊は、Ｌ１との結合手を表す。
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は、それぞれ独立に、−Ｏ−又は−Ｓ−を表す。
ｓ１は、１〜３の整数を表す。
ｓ１’は、０〜３の整数を表す。
【００７１】
式（ａ１−５）においては、Ｒ31は、水素原子、メチル基及びトリフルオロメチル基が好ましい。
Ｌ１は、酸素原子が好ましい。
Ｌ２及びＬ３は、一方が酸素原子、他方が硫黄原子が好ましい。
ｓ１は、１が好ましい。
ｓ１’は、０〜２の整数が好ましい。
Ｚ１は、単結合又は＊−ＣＨ２−ＣＯ−Ｏ−が好ましい。
【００７２】
モノマー（ａ１−５）としては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。
【００７３】
【００７４】
【００７５】
【００７６】
【００７７】
【００７８】
樹脂（Ａ２）が、モノマー（ａ１−５）に由来する構造単位を有する場合、その含有率は、樹脂（Ａ２）の全構造単位に対して、１〜５０モル％が好ましく、３〜４５モル％がより好ましく、５〜４０モル％がさらに好ましい。
【００７９】
〈酸安定モノマー〉
酸安定モノマーとしては、好ましくは、ヒドロキシ基又はラクトン環を有するモノマーが挙げられる。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（以下「ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）」という場合がある）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）」という場合がある）に由来する構造単位を有する樹脂を使用すれば、レジストパターン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。
【００８０】
〈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）、電子線又はＥＵＶ（超紫外光）などの高エネルギー線露光に用いる場合、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）として、好ましくは、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を使用する。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、好ましくは、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。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。
【００８１】
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。
式（ａ２−１）中、
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。
【００８２】
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。
【００８３】
ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー（ａ２−１）としては、例えば、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式（ａ２−１−１）〜式（ａ２−１−６）のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式（ａ２−１−１）〜式（ａ２−１−４）のいずれかで表されるモノマーがより好ましく、式（ａ２−１−１）又は式（ａ２−１−３）で表されるモノマーがさらに好ましい。
【００８４】
樹脂（Ａ２）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（Ａ２）の全構造単位に対して、通常１〜４５モル％であり、好ましくは１〜４０モル％であり、より好ましくは１〜３５モル％であり、さらに好ましくは２〜３０モル％である。
【００８５】
〈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、好ましくは、γ−ブチロラクトン環、又は、γ−ブチロラクトン環と他の環との縮合環が挙げられる。
【００８６】
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。
【００８７】
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のアルキル基を表す。
ｐ１は０〜５の整数を表す。
Ｒa22及びＲa23は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
ｑ１及びｒ１は、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。ｐ１、ｑ１又はｒ１が２以上のとき、それぞれ、複数のＲa21、Ｒa22又はＲa23は、同一又は相異なる。
【００８８】
式（ａ３−１）〜式（ａ３−３）では、Ｌa4〜Ｌa6は、それぞれ独立に、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）k3−ＣＯ−Ｏ−であることが好ましく、より好ましくは−Ｏ−である。ｋ３は、好ましくは１〜４の整数であり、より好ましくは１である。
Ｒa18〜Ｒa21は、好ましくはメチル基である。
Ｒa22及びＲa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
ｐ１〜ｒ１は、それぞれ独立に、好ましくは０〜２、より好ましくは０又は１である。
【００８９】
ラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）としては、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式（ａ３−１−１）〜式（ａ３−１−４）、式（ａ３−２−１）〜式（ａ３−２−４）及び式（ａ３−３−１）〜式（ａ３−３−４）のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式（ａ３−１−１）〜式（ａ３−１−２）及び式（ａ３−２−３）〜式（ａ３−２−４）のいずれかで表されるモノマーがより好ましく、式（ａ３−１−１）又は式（ａ３−２−３）で表されるモノマーがさらに好ましい。
【００９０】
【００９１】
【００９２】
樹脂（Ａ２）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の含む場合、その含有量は、樹脂（Ａ２）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。
【００９３】
樹脂（Ａ２）は、上述したよう構造単位（ＩＩ）とは異なる構造単位を有していてもよいが、樹脂（Ａ２）中の構造単位（ＩＩ）の含有量は、樹脂（Ａ２）の全構造単位に対して、１〜８０モル％の範囲が好ましく、２〜７５モル％の範囲がより好ましく、５〜６５モル％の範囲がさらに好ましい。このような含有量で構造単位（ＩＩ）を有する樹脂（Ａ２）は、樹脂（Ａ２）製造時に用いる全モノマーの総モル量に対する式（ＩＩ）で表される化合物の使用モル量を調節することにより製造することができる。
【００９４】
樹脂（Ａ２）が、構造単位（ＩＩ）と酸不安定構造単位とのみからなる樹脂である場合、これらの含有率はそれぞれ、樹脂（Ａ２）の全構造単位に対して、
構造単位（ＩＩ）；１〜８０モル％
酸不安定構造単位；２０〜９９モル％が好ましく、
構造単位（ＩＩ）；２〜７５モル％
酸不安定構造単位；２５〜９８モル％がより好ましく、
構造単位（ＩＩ）；５〜６５モル％
酸不安定構造単位；３５〜９５モル％がさらに好ましい。
【００９５】
樹脂（Ａ２）が、構造単位（ＩＩ）と酸不安定構造単位と酸安定構造単位とからなる樹脂である場合、これらの含有率はそれぞれ、樹脂（Ａ２）の全構造単位に対して、
構造単位（ＩＩ）；１〜８０モル％
酸不安定構造単位；１７〜９６モル％
酸安定構造単位；３〜８２モル％が好ましく、
構造単位（ＩＩ）；２〜７５モル％
酸不安定構造単位；２０〜９３モル％
酸安定構造単位；５〜７８モル％がより好ましく、
構造単位（ＩＩ）；５〜６５モル％
酸不安定構造単位；３０〜９０モル％
酸安定構造単位；５〜６５モル％がさらに好ましい。
【００９６】
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の含有量は、好ましくは酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）に対して１５モル％以上である。アダマンチル基を有するモノマーの比率が増えると、レジストのドライエッチング耐性が向上する。
【００９７】
樹脂（Ａ２）は、好ましくは、式（ＩＩ’）で表されるモノマーと、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。この共重合体において、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））である。また、酸安定モノマーは、好ましくは、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）である。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。
【００９８】
樹脂（Ａ２）を構成する各構造単位は、１種のみ又は２種以上を組み合わせて用いてもよく、これら構造単位を誘導するモノマーを用いて、公知の重合法（例えばラジカル重合法）によって製造することができる。
樹脂（Ａ２）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）、３０，０００以下（より好ましくは１０，０００以下）である。
【００９９】
樹脂（Ａ１）及び樹脂（Ａ２）は、樹脂（Ａ）において、例えば、０．０１：１０〜５：１０、好ましくは０．０５：１０〜３：１０、より好ましくは０．１：１０〜２：１０、さらに好ましくは０．２：１０〜１：１０（質量比）で含有されている。
【０１００】
〈樹脂（Ａ１）及び（Ａ２）以外の樹脂〉
本発明のレジスト組成物には、上述した樹脂（Ａ１）及び（Ａ２）以外の樹脂、例えば、上述した酸不安定モノマー（ａ１）に由来する構造単位、酸安定モノマーに由来する構造単位の他、当該分野で用いられる公知のモノマーに由来する構造単位からなる樹脂が含有されていてもよい。
本発明のレジスト組成物においては、樹脂の含有量は、好ましくは、レジスト組成物の固形分中８０質量％以上、９９．９重量％以下である。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。
【０１０１】
〈酸発生剤（Ｂ）〉
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）等が挙げられる。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。
【０１０２】
酸発生剤（Ｂ）としては、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、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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
［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、前記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のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基を表し、前記アルキル基及び前記脂環式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。］
式（Ｂ１）において、正電荷を有するＺ＋で示される有機カチオンを除去してなる負電荷を有するものを「スルホン酸アニオン」ということがある。
【０１０５】
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、好ましくはトリ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。
【０１０６】
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価の脂環式飽和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基に、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、シクロペンタン−１，３−ジイル基、シクロヘキサン−１，２−ジイル基、１−メチルシクロヘキサン−１，２−ジイル基、シクロヘキサン−１，４−ジイル基、シクロオクタン−１，２−ジイル基、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価の脂環式飽和炭化水素基；
ノルボルナン−２，３−ジイル基、ノルボルナン−１，４−ジイル基、ノルボルナン−２，５−ジイル基、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価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
【０１０７】
Ｌb1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。式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）は、それぞれ＊で表される２つの結合手のうち、その左右を式（Ｂ１）に合わせて記載しており、左側でＣ（Ｑ1）（Ｑ2）−の炭素原子と結合し、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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
Ｌb2〜Ｌb9における飽和炭化水素基としては、アルカンジイル基が好ましく、Ｌb10における飽和炭化水素基としては、アルカンジイル基及び炭素数３〜１０の脂環式炭化水素基が好ましく、アルカンジイル基、シクロヘキシル基及びアダマンチル基がより好ましい。
中でも、Ｌb1は、好ましくは式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−４）のいずれか、より好ましくは式（ｂ１−１）又は式（ｂ１−２）、さらに好ましくは式（ｂ１−１）で表される２価の基であり、さらにより好ましくは、Ｌb2が単結合又は−ＣＨ２−である式（ｂ１−１）で表される２価の基である。
【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】
Ｙのアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、１−メチルエチル基（イソプロピル基）、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、プロピル基、１−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、ブチル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル基、１−プロピルブチル基、ペンチル基、１−メチルペンチル基、ヘキシル基、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、メチルオクチル基、メチルノニル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等の直鎖又は分岐のアルキル基等が挙げられる。なかでも、炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。
Ｙの脂環式炭化水素基としては、以下の式（Ｙ１）〜式（Ｙ１１）で表される基等が挙げられる。
アルキル基及び脂環式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、上述したアルキル基に含まれる−ＣＨ２−が酸素原子又はカルボニル基に置き換わった基、以下の式（Ｙ１２）〜式（Ｙ２６）で表される基等が挙げられる。
【０１１７】
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。
【０１１８】
Ｙにおけるアルキル基及び脂環式炭化水素基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルキル基、ヒドロキシ基含有炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数３〜１６の脂環式炭化水素基、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のアルキル基、炭素数３〜１６の脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。ｊ２は、０〜４の整数を表す。）などが挙げられる。Ｙの置換基であるアルキル基、脂環式炭化水素基、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、ヒドロキシ基等が挙げられる。
【０１１９】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
ヒドロキシ基含有アルキル基としては、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。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロピポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ｎ−ペントキシ基、ｎ−ヘキトキシ基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ｐ−メチルフェニル基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｐ−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニリル基、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。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
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。
脂環式炭化水素基、アルキル基は、上記と同様のものが挙げられる。
【０１２０】
Ｙとしては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１２１】
なお、Ｙがアルキル基であり、かつＬｂ１が炭素数１〜１７の２価の飽和脂肪族炭化水素基である場合、Ｙと結合する該２価の飽和脂肪族炭化水素基のメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わっていることが好ましい。この場合、Ｙのアルキル基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わらない。Ｙのアルキル基及びＬｂ１の２価の直鎖状又は分岐状飽和炭化水素基が置換基を有している場合も同様である。
【０１２２】
Ｙは、好ましくは置換基を有していてもよい炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは置換基を有していてもよいアダマンチル基であり、さらに好ましくはアダマンチル基、オキソアダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基である。
【０１２３】
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、好ましくは、式（ｂ１−１−１）〜式（ｂ１−１−９）で表されるアニオンが挙げられる。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のアルキル基（好ましくは、メチル基）を表す。
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、具体的には、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたアニオンが挙げられる。
【０１２４】
【０１２５】
酸発生剤（Ｂ）に含まれるカチオンは、例えば、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン、有機ホスホニウムカチオン等の有機オニウムカチオンが挙げられ、好ましくは、有機スルホニウムカチオン又は有機ヨードニウムカチオンであり、より好ましくは、アリールスルホニウムカチオンである。
【０１２６】
【０１２７】
式（ｂ２−１）〜式（ｂ２−４）中、
Ｒb4〜Ｒb6は、それぞれ独立に、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基又は炭素数６〜３６の芳香族炭化水素基を表すか、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いる。前記アルキル基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基、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、前記脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜４のアシル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、前記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。
【０１２８】
Ｒb7及びＲb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルキル基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。
ｍ２及びｎ２は、それぞれ独立に０〜５の整数を表す。ｍ２が２以上のとき、複数のＰb7は同一又は相異なり、ｎ２が２以上のとき、複数のＰb8は同一又は相異なる。
【０１２９】
Ｒb9及びＲb10は、それぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基又は炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基を表すか、Ｒb9とＲb10とは、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）を形成する。該環に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わってもよい。
Ｒb11は、水素原子、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。
Ｒb12は、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。前記アルキル基に含まれる水素原子は、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、前記芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数１〜１２のアルコキシ基又は炭素数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。
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い。該環に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＣＯ−に置き換わってもよい。
【０１３０】
Ｒb13〜Ｒb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルキル基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。
Ｌb11は、−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以上のとき、複数のＲb13は同一又は相異なり、ｐ２が２以上のとき、複数のＲb1４は同一又は相異なり、ｑ２が２以上のとき、複数のＲb1５は同一又は相異なり、ｒ２が２以上のとき、複数のＲb1６は同一又は相異なり、ｓ２が２以上のとき、複数のＲb1７は同一又は相異なり、ｔ２が２以上のとき、複数のＲb18は同一又は相異なる。
【０１３１】
アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び２−エチルヘキシル基が挙げられる。特に、Ｒb9〜Ｒｂ１２のアルキル基は、好ましくは炭素数１〜１２である。
水素原子が脂環式炭化水素基で置換されたアルキル基としては、例えば、１−（アダマンタン−１−イル）アルカン−１−イル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、下記の基等が挙げられる。
特に、Ｒb9〜Ｒb11の脂環式炭化水素基は、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。
【０１３２】
水素原子がアルキル基で置換された脂環式炭化水素基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、２−アルキルアダマンタン−２−イル基、メチルノルボルニル基、イソボルニル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ｐ−メチルフェニル基、ｐ−エチルフェニル基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｐ−シクロへキシルフェニル基、ｐ−メトキシフェニル基、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。
なお、芳香族炭化水素基に、アルキル基又は脂環式炭化水素基が含まれる場合は、炭素数１〜１８のアルキル基及び炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基が好ましい。 水素原子が芳香族炭化水素基で置換されたアルキル基、つまり、アラルキル基としては、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、ナフチルエチル基などが挙げられる。
【０１３３】
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基などが挙げられる。
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る。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基などが挙げら
れる。
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。
【０１３４】
Ｒb4とＲb5とが一緒になって形成する環としては、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよく、イオウ原子を１以上含むものであれば、さらに、１以上のイオウ原子及び／又は１以上の酸素原子を含んでいてもよい。この環は、好ましくは炭素数３〜１８、より好ましくは炭素数４〜１２を有する。
【０１３５】
Ｒb9とＲb10とが結合する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−イウム環及び１，４−オキサチアン−４−イウム環などが挙げられる。
Ｒb11とＲb12とが結合する−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及びオキソアダマンタン環などが挙げられる。
【０１３６】
カチオン（ｂ２−１）〜カチオン（ｂ２−４）の中でも、好ましくは、カチオン（ｂ２−１）であり、より好ましくは、式（ｂ２−１−１）で表されるカチオンであり、さらに好ましくは、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）、ジフェニルトリルスルホニウムカチオン（式（ｂ２−１−１）中、ｖ２＝ｗ２＝０、ｘ２＝１であり、Ｒb21がメチル基である。）又はトリトリルスルホニウムカチオン（式（ｂ２−１−１）中、ｖ２＝ｗ２＝ｘ２＝１であり、Ｒb19、Ｒb20及びＲb21がいずれもメチル基である。）である。
【０１３７】
式（ｂ２−１−１）中、
Ｒb19、Ｒb20及びＲb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子（より好ましくはフッ素原子）、ヒドロキシ基、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表すか、Ｒb19〜Ｒb21から選ばれる２つが一緒になってイオウ原子を含む環を形成している。該アルキル基、アルコキシ基及び脂環式炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、炭素数２〜４のアシル基又はグリシジルオキシ基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以上のとき、複数のＲb19は同一又は相異なり、ｗ２が２以上のとき、複数のＲb2０は同一又は相異なり、ｘ２が２以上のとき、複数のＲb21は同一又は相異なる。
【０１３８】
Ｒb19〜Ｒb21から選ばれる２つが一緒になって形成するイオウ原子を含む環としては、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性のいずれの環であってもよく、イオウ原子を１以上含むものであれば、さらに、１以上のイオウ原子及び／又は１以上の酸素原子を含んでいてもよい。
Ｒb19〜Ｒb21のアルキル基は、好ましくは炭素数が１〜１２である。
脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数が４〜１８である。
なかでも、Ｒb19、Ｒb20及びＲb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子（より好ましくはフッ素原子）、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルキル基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基であるか、Ｒb19〜Ｒb21から選ばれる２つが一緒になって酸素原子と、イオウ原子とを含む環を形成することが好ましい。
ｖ２〜ｘ２は、それぞれ独立に、好ましくは０又は１である。
【０１３９】
カチオンとしては、具体的には、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたカチオンが挙げられる。
【０１４０】
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、好ましくは、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）との組合せが挙げられる。
【０１４１】
酸発生剤（Ｂ１）としては、好ましくは、式（Ｂ１−１）〜式（Ｂ１−２０）のいずれかで表される塩が挙げられる。中でもトリフェニルスルホニウムカチオン又はトリトリルスルホニウムカチオンを含むものが好ましく、式（Ｂ１−１）、式（Ｂ１−２）、式（Ｂ１−３、式（Ｂ１−６）、式（Ｂ１−７）、式（Ｂ１−１１）、式（Ｂ１−１２）、式（Ｂ１−１３）及び式（Ｂ１−１４）でそれぞれ表される塩がさらに好ましい。
【０１４２】
【０１４３】
【０１４４】
【０１４５】
【０１４６】
酸発生剤（Ｂ）の含有量は、樹脂（Ａ２）において、好ましくは１質量％以上（より好ましくは３質量％以上）、好ましくは４０質量％以下（より好ましくは３５質量％以下）である。
【０１４７】
〈溶剤（Ｅ）〉
本発明のレジスト組成物に溶剤（Ｅ）が含まれる場合、その含有量は、例えばレジスト組成物中９０質量％以上、好ましくは９２質量％以上、より好ましくは９４質量％以上であり、例えば９９．９質量％以下、好ましくは９９質量％以下である。溶剤（Ｅ）の含有量は、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等の公知の分析手段で測定できる。
【０１４８】
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；等を挙げることができる。溶剤（Ｅ）は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１４９】
〈塩基性化合物（以下「塩基性化合物（Ｃ）」という場合がある）〉
塩基性化合物（Ｃ）はクエンチャーとして作用する化合物である。
塩基性化合物（Ｃ）は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物であり、例えばアミン及びアンモニウム塩が挙げられる。アミンとしては、脂肪族アミン及び芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンが挙げられる。塩基性化合物（Ｃ）として、好ましくは、式（Ｃ１）〜式（Ｃ８）及び式（Ｃ１−１）のいずれかで表される化合物が挙げられ、より好ましくは式（Ｃ１−１）で表される化合物が挙げられる。
【０１５０】
［式（Ｃ１）中、Ｒc1、Ｒc2及びＲc3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数５〜１０の脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基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、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、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５〜１０の脂環式炭化水素又は炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基で置換されていてもよい。］
【０１５１】
［式（Ｃ１−１）中、Ｒc2及びＲc3は、上記と同じ意味を表す。
Ｒc4は、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５〜１０の脂環式炭化水素又は炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基を表す。
ｍ３は０〜３の整数を表し、ｍ３が２以上のとき、複数のＲc4は同一又は相異なる。］
【０１５２】
［式（Ｃ２）、式（Ｃ３）及び式（Ｃ４）中、Ｒc5、Ｒc6、Ｒc7及びＲc8は、それぞれ独立に、Ｒc1と同じ意味を表す。
Ｒc9は、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数３〜６の脂環式炭化水素基又は炭素数２〜６のアルカノイル基を表す。
ｎ３は０〜８の整数を表し、ｎ３が２以上のとき、複数のＲc9は同一又は相異なる。］
【０１５３】
［式（Ｃ５）及び式（Ｃ６）中、Ｒc10、Ｒc11、Ｒc12、Ｒc13及びＲc16は、それぞれ独立に、Ｒc1と同じ意味を表す。
Ｒc14、Ｒc15及びＲc17は、それぞれ独立に、Ｒc4と同じ意味を表す。
ｏ３及びｐ３は、それぞれ独立に０〜３の整数を表し、ｏ３又はｐ３が２以上であるとき、それぞれ、複数のＲc14及びＲc15は同一又は相異なる。
Ｌc1は、炭素数１〜６のアルカンジイル基、−ＣＯ−、−Ｃ（＝ＮＨ）−、−Ｓ−又はこれらを組合せた２価の基を表す。］
【０１５４】
［式（Ｃ７）及び式（Ｃ８）中、Ｒc18、Ｒc19及びＲc20は、それぞれ独立に、Ｒc4と同じ意味を表す。
ｑ３、ｒ３及びｓ３は、それぞれ独立に０〜３の整数を表し、ｑ３が２以上であるとき、複数のＲc18は同一又は相異なり、ｒ３が２以上であるとき、複数のＲc1９は同一又は相異なり、及びｓ３が２以上であるとき、複数のＲc20は同一又は相異なる。
Ｌc2は、単結合又は炭素数１〜６のアルカンジイル基、−ＣＯ−、−Ｃ（＝ＮＨ）−、−Ｓ−又はこれらを組合せた２価の基を表す。］
【０１５５】
式（Ｃ１）〜式（Ｃ８）及び式（Ｃ１−１）においては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシ基、アルカンジイル基は、上述したものと同様のものが挙げられる。
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る。
【０１５６】
式（Ｃ１）で表される化合物としては、１−ナフチルアミン、２−ナフチルアミン、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、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔２−（２−メトキシエトキシ）エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジエチルジフェニルメタン等が挙げられ、好ましくはジイソプロピルアニリンが挙げられ、特に好ましくは２，６−ジイソプロピルアニリンが挙げられる。
【０１５７】
式（Ｃ２）で表される化合物としては、ピペラジン等が挙げられる。
式（Ｃ３）で表される化合物としては、モルホリン等が挙げられる。
式（Ｃ４）で表される化合物としては、ピペリジン及び特開平１１−５２５７５号公報に記載されているピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物等が挙げられる。
式（Ｃ５）で表される化合物としては、２，２’−メチレンビスアニリン等が挙げられる。
式（Ｃ６）で表される化合物としては、イミダゾール、４−メチルイミダゾール等が挙げられる。
式（Ｃ７）で表される化合物としては、ピリジン、４−メチルピリジン等が挙げられる。
式（Ｃ８）で表される化合物としては、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、ビピリジン等が挙げられる。
【０１５８】
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。
【０１５９】
本発明のレジスト組成物が塩基性化合物（Ｃ）を含有する場合、その含有量は、レジスト組成物の固形分量を基準に、好ましくは、０．０１〜５質量％程度であり、より好ましく０．０１〜３質量％程度であり、特に好ましく０．０１〜１質量％程度である。
【０１６０】
〈その他の成分（以下「その他の成分（Ｆ）」という場合がある）〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、その他の成分（Ｆ）を含有していてもよい。成分（Ｆ）に特に限定はなく、レジスト分野で公知の添加剤、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤、染料等を利用できる。
【０１６１】
＜レジスト組成物の調製＞
本レジスト組成物は、樹脂（Ａ１）、樹脂（Ａ２）及び酸発生剤（Ｂ）、ならびに、任意に、溶剤（Ｅ）、塩基性化合物（Ｃ）及びその他の成分（Ｆ）を混合することにより調製することができる。混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、１０〜４０℃の範囲から、樹脂などの種類や樹脂等の溶剤（Ｅ）に対する溶解度等に応じて適切な温度範囲を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて、０．５〜２４時間の中から適切な時間を選ぶことができる。なお、混合手段も特に制限はなく、攪拌混合などを用いることができる。
【０１６２】
このように、樹脂（Ａ）、酸発生剤（Ｂ）及び溶剤（Ｅ）並びに必要に応じて用いられる塩基性化合物（Ｃ）又は成分（Ｆ）の各々を好ましい含有量で混合した後は、孔径０．００３〜０．２μｍ程度のフィルターを用いてろ過等することにより、レジスト組成物は調製できる。
【０１６３】
〈レジストパターンの製造方法〉
本発明のレジストパターンの製造方法は、
（１）本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
（３）組成物層を露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、及び
（５）加熱後の組成物層を現像する工程を含む。
【０１６４】
レジスト組成物の基体上への塗布は、スピンコーター等、通常、用いられる装置によって行うことができる。
【０１６５】
乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて（いわゆるプリベーク）行なうか、あるいは減圧装置を用いて行う。これによって、レジスト組成物から溶剤が蒸発して除去され、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。
【０１６６】
得られた組成物層に対して、通常、露光機を用いて露光する。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、電子線や、超紫外光（ＥＵＶ）を照射するものであってもよい。
【０１６７】
露光後の組成物層を、脱保護基反応を促進するために加熱処理（いわゆるポストエキスポジャーベーク）する。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、現像装置を用いて、アルカリ現像液を利用して現像する。
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。
【０１６８】
〈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）露光用のレジスト組成物又はＥＵＶ露光機用のレジスト組成物として好適である。
【実施例】
【０１６９】
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「％」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。
化合物の構造は、ＭＡＳＳ（ＬＣ：Ａｇｉｌｅｎｔ製１１００型、ＭＡＳＳ：Ａｇｉｌｅｎｔ製ＬＣ／ＭＳＤ型又はＬＣ／ＭＳＤ ＴＯＦ型）で確認した。
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、下記の条件で求めた値である。
装置：ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ型（東ソー社製）
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）
【０１７０】
合成例１：〔式（Ａ）で表される化合物の合成〕
式（Ａ−２）で表される化合物９．６０部、テトラヒドロフラン３８．４０部及びピリジン５．９９部を、２３℃で３０分間攪拌混合し、０℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式（Ａ−１）で表される化合物１４．００部を、１時間かけて添加し、さらに、１０℃程度まで温度を上げ、同温度で１時間攪拌した。得られた式（Ａ−３）で表される化合物を含む反応混合物に、式（Ａ−４）で表される化合物（１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩）１４．５１部及び式（Ａ−５）で表される化合物８．２０部を添加し、２３℃で３時間攪拌した。得られた反応溶液に、酢酸エチル２７１．９５部及び５％塩酸水溶液１６．５７部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液６３．６４部を加え、２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を２回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水６７．９９部を仕込み２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を５回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮して、得られた濃縮物に、酢酸エチル１０７．７１部を添加し完全に溶解するまで攪拌し、ｎ−ヘプタン６４６．２６部を滴下した。滴下終了後、２３℃で３０分間攪拌し、ろ過することにより、式（Ａ）で表される化合物１５．１１部を得た。
ＭＳ（質量分析）：４８６．２（分子イオンピーク）
【０１７１】
合成例２：〔式（Ｂ）で表される化合物の合成〕
式（Ｂ−２）で表される化合物６．３２部、テトラヒドロフラン３０．００部及びピリジン５．９９部を、２３℃で３０分間攪拌混合し、０℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式（Ｂ−１）で表される化合物１４．００部を、１時間かけて添加し、さらに、１０℃程度まで温度を上げ、同温度で１時間攪拌した。得られた式（Ｂ−３）で表される化合物を含む反応混合物に、式（Ｂ−４）で表される化合物（１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩）１４．５１部及び式（Ｂ−５）で表される化合物８．２０部を添加し、２３℃で３時間攪拌した。得られた反応溶液に、酢酸エチル２７０部及び５％塩酸水溶液１６．５７部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液６５部を加え、２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を２回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水６５部を仕込み２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を５回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮した。得られた濃縮物を、カラム分取（カラム分取条件 固定相：メルク社製シリカゲル６０−２００メッシュ 展開溶媒：ｎ−ヘプタン／酢酸エチル）することにより、式（Ｂ）で表される化合物９．９０部を得た。
ＭＳ（質量分析）：４３４．１（分子イオンピーク）
【０１７２】
合成例３：〔式（Ｃ）で表される化合物の合成〕
式（Ｃ−２）で表される化合物７．０８部、テトラヒドロフラン３０．００部及びピリジン５．９９部を、２３℃で３０分間攪拌混合し、０℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式（Ｃ−１）で表される化合物１４．００部を、１時間かけて添加し、さらに、１０℃程度まで温度を上げ、同温度で１時間攪拌した。得られた式（Ｃ−３）で表される化合物を含む反応混合物に、式（Ｃ−４）で表される化合物（１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩）１４．５１部及び式（Ｃ−５）で表される化合物８．２０部を添加し、２３℃で３時間攪拌した。得られた反応溶液に、酢酸エチル２７０部及び５％塩酸水溶液１６．５７部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液６５部を加え、２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を２回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水６５部を仕込み２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を５回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮した。得られた濃縮物を、カラム分取（カラム分取条件 固定相：メルク社製シリカゲル６０−２００メッシュ 展開溶媒：ｎ−ヘプタン／酢酸エチル）することにより、式（Ｃ）で表される化合物１０．２４部を得た。
ＭＳ（質量分析）：４４６．１（分子イオンピーク）
【０１７３】
合成例４：〔式（Ｅ）で表される化合物の合成〕
式（Ｅ−１）で表される化合物２５部及びテトラヒドロフラン２５部を仕込み、２３℃で３０分間攪拌混合した後、０℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式（Ｅ−２）で表される化合物１０．２部、ピリジン１１．２部及びテトラヒドロフラン３０部の混合溶液を、１時間かけて添加し、更に、２５℃程度まで温度を上げ、同温度で１時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル２００部及びイオン交換水５０部を添加攪拌後、分液して有機層を回収した。回収された有機層を濃縮した後、得られた濃縮物に、ｎ−ヘプタン５００部を添加攪拌後、ろ過することにより、式（Ｅ−３）で表される化合物４０．１８部を得た。得られた式（Ｅ−３）で表される化合物３５．２１部、テトラヒドロフラン１６０部、式（Ｅ−５）で表される化合物２２．８部及びピリジン８．３部を仕込み、２３℃で３０分間攪拌混合した後、０℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に式（Ｅ−４）で表される化合物（１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩）３３．６部及びクロロホルム１４０部を添加し、２３℃で１８時間攪拌した。得られた反応溶液に、ｎ−ヘプタン８５０部及び５％塩酸水溶液７７部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、１０％炭酸カリウム水溶液６１部を加え、２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を２回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水２３０部を仕込み２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を５回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮することにより、式（Ｅ）で表される化合物３１．５部を得た。
ＭＳ（質量分析）：４２０．１（分子イオンピーク）
【０１７４】
合成例５〔式（Ｆ）で表される化合物の合成〕
式（Ｆ−１）で表される化合物２５部及びテトラヒドロフラン２５部を仕込み、２３℃で３０分間攪拌混合した後、０℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式（Ｆ−２）で表される化合物８．５部、ピリジン１１．２部及びテトラヒドロフラン２５部の混合溶液を、１時間かけて添加し、更に、２５℃程度まで温度を上げ、同温度で１時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル１９０部及びイオン交換水５０部を添加攪拌後、分液して有機層を回収した。回収された有機層を濃縮した後、得られた濃縮物に、ｎ−ヘプタン１５０部を添加攪拌後、上澄み液を除去した後、濃縮することにより、式（Ｆ−３）で表される化合物２８．７部を得た。得られた式（Ｆ−３）で表される化合物１９．８部、テトラヒドロフラン９０部、式（Ｆ−５）で表される化合物１０．３部及びピリジン５．０部を仕込み、２３℃で３０分間攪拌混合した後、０℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に式（Ｆ−４）で表される化合物（１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩）１５．２部を添加し、２３℃で１８時間攪拌した。得られた反応溶液に、ｎ−ヘプタン４５０部及び５％塩酸水溶液４７部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、１０％炭酸カリウム水溶液３７部を加え、２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を２回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水１２０部を仕込み２３℃で３０分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を５回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮することにより、式（Ｆ）で表される化合物２０．１部を得た。
ＭＳ（質量分析）：４０６．１（分子イオンピーク）
【０１７５】
合成例６：〔式（ＩＩ’−１）で表される化合物の合成〕
式（ＩＩ’−１−１）で表される化合物２５．７４部及びアセトニトリル７７．２２部を反応器に仕込み、２３℃で３０分間攪拌し、０℃まで冷却した。得られた混合物に、同温度を保持したまま、式（ＩＩ’−１−２）で表される化合物２０．００部を、１時間かけて添加し、さらにクロロホルム７７．５０部を加えた。２３℃まで昇温し、同温度で３時間攪拌した。得られた反応混合物に、クロロホルム２５０部、５％塩酸水溶液９．８８部及びイオン交換水５６．９８部を加え、２３℃で３０分間攪拌した。攪拌後、静置・分液した。回収された有機層に、イオン交換水１２０部を仕込み２３℃で３０分間攪拌し、分液することにより有機層を水洗した。この水洗操作を５回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮し、得られた濃縮物をカラム分取（固定床：メルク製シリカゲル６０−２００メッシュ、展開溶媒：酢酸エチル）することにより、式（ＩＩ’−１）で表される化合物２１．９８部を得た。
ＭＳ（質量分析）：３４５．１（分子イオンピーク）
【０１７６】
樹脂（Ａ）の合成
樹脂（Ａ）の合成に使用した化合物を下記に示す。
以下、これらの化合物をその式番号に応じて、「モノマー（ａ１−１−２）」などという。
【０１７７】
合成例７：〔樹脂Ａ１−１の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ４−１−７）及びモノマー（Ａ）を用い、そのモル比（モノマー（ａ４−１−７）：モノマー（Ａ））が９０：１０となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、０．７ｍｏｌ％及び２．１ｍｏｌ％添加し、これらを７５℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量１．７×１０４の樹脂Ａ１−１を収率８２％で得た。この樹脂Ａ１−１は、以下の構造単位を有するものである。
【０１７８】
合成例８：〔樹脂Ａ１−２の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｂ）を用い、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、０．７ｍｏｌ％及び２．１ｍｏｌ％添加し、これらを７５℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量２．０×１０４の樹脂Ａ１−２を収率８５％で得た。この樹脂Ａ１−２は、以下の構造単位を有するものである。
【０１７９】
合成例９：〔樹脂Ａ１−３の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｃ）を用い、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、０．７ｍｏｌ％及び２．１ｍｏｌ％添加し、これらを７５℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量１．９×１０４の樹脂Ａ１−３を収率８３％で得た。この樹脂Ａ１−３は、以下の構造単位を有するものである。
【０１８０】
合成例１０：〔樹脂Ａ１−４の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｅ）を用い、全モノマー量の１．２質量倍のメチルイソブチルケトンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して４．５ｍｏｌ％添加し、これらを６０℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のｎ−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量２．６×１０４の樹脂Ａ１−４を収率８９％で得た。この樹脂Ａ１−４は、以下の構造単位を有するものである。
【０１８１】
合成例１１：〔樹脂Ａ１−５の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｆ）を用い、全モノマー量の１．２質量倍のメチルイソブチルケトンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して４．５ｍｏｌ％添加し、これらを６０℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のｎ−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量３．９×１０４の樹脂Ａ１−５を収率９０％で得た。この樹脂Ａ１−５は、以下の構造単位を有するものである。
【０１８２】
合成例１２：〔樹脂Ａ２−１の合成〕
モノマー（ａ１−１−３）、モノマー（ａ１−２−３）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−１−１）、モノマー（ａ３−２−３）及びモノマー（Ｅ）を、そのモル比〔モノマー（ａ１−１−３）：モノマー（ａ１−２−３）：モノマー（ａ２−１−１）：モノマー（ａ３−２−３）：モノマー（ａ３−１−１）：モノマー（Ｅ）〕が、３２：７：８：１０：３３：１０の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、１．５質量倍のジオキサンを混合した。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）とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、１．００ｍｏｌ％と３．００ｍｏｌ％となるように添加した。これを７３℃で約５時間加熱することにより重合した。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒（質量比メタノール：水＝４：１）に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を２回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が７．９×１０３である共重合体を収率６５％で得た。この共重合体は、モノマー（ａ１−１−３）、モノマー（ａ１−２−３）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−２−３）、モノマー（ａ３−１−１）、モノマー（Ｅ）に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ２−１とする。
【０１８３】
合成例１３：〔樹脂Ａ２−２の合成〕
モノマー（ａ１−１−２）、モノマー（ａ１−２−３）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−１−１）、モノマー（ａ３−２−３）及びモノマー（Ｅ）を、そのモル比〔モノマー（ａ１−１−２）：モノマー（ａ１−２−３）：モノマー（ａ２−１−１）：モノマー（ａ３−２−３）：モノマー（ａ３−１−１）：モノマー（Ｅ）〕が、３２：７：８：１０：３３：１０の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、１．５質量倍のジオキサンを混合した。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）とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、１．００ｍｏｌ％と３．００ｍｏｌ％となるように添加した。これを７３℃で約５時間加熱することにより重合した。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒（質量比メタノール：水＝４：１）に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を２回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が８．０×１０３である共重合体を収率７２％で得た。この共重合体は、モノマー（ａ１−１−３）、モノマー（ａ１−２−３）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−２−３）、モノマー（ａ３−１−１）、モノマー（Ｅ）に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ２−２とする。
【０１８４】
合成例１４：〔樹脂Ａ２−３の合成〕
モノマー（ａ１−１−２）、モノマー（ａ１−５−１）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−１−１）、モノマー（ａ３−２−３）及びモノマー（ＩＩ’−１）を、そのモル比〔モノマー（ａ１−１−２）：モノマー（ａ１−５−１）：モノマー（ａ２−１−１）：モノマー（ａ３−２−３）：モノマー（ａ３−１−１）：モノマー（ＩＩ’−１）〕が、３２：７：８：１０：３３：１０の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、１．５質量倍のジオキサンを混合した。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）とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、１．００ｍｏｌ％と３．００ｍｏｌ％となるように添加した。これを７３℃で約５時間加熱することにより重合した。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒（質量比メタノール：水＝４：１）に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を２回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が７．９×１０３である共重合体を収率８２％で得た。この共重合体は、モノマー（ａ１−１−２）、モノマー（ａ１−５−１）、モノマー（ａ２−１−１）、モノマー（ａ３−２−３）、モノマー（ａ３−１−１）、モノマー（ＩＩ’−１）に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ２−３とする。
【０１８５】
合成例１５：〔樹脂Ａ−Ｓ１の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ１−１−１）、モノマー（ａ３−１−１）及びモノマー（ａ２−１−１）を用い、そのモル比（モノマー（ａ１−１−１）：モノマー（ａ３−１−１）：モノマー（ａ２−１−１））が３５：４５：２０となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、１．０ｍｏｌ％及び３．０ｍｏｌ％添加し、これらを７５℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量７．０×１０３の樹脂Ａ−Ｓ１を収率７５％で得た。この樹脂Ｘ１は、以下の構造単位を有するものである。
【０１８６】
合成例１６：〔樹脂Ａ−Ｓ２の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｄ）及びモノマー（ａ１−１−１）を用い、そのモル比（モノマー（Ｄ）：モノマー（ａ１−１−１））が８０：２０となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を全モノマー量に対して各々、０．５ｍｏｌ％及び１．５ｍｏｌ％添加し、これらを７０℃で約５時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール／水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量２．８×１０４の樹脂Ａ−Ｓ２（共重合体）を収率７０％で得た。この樹脂Ｘ２は、以下の構造単位を有するものである。
【０１８７】
＜レジスト組成物の調製＞
合成例７〜合成例１６で得られた樹脂Ａ１−１〜Ａ１−５、Ａ２−１〜Ａ２−３、Ａ−Ｓ１〜Ａ−Ｓ２；
以下に示す酸発生剤Ｂ１−３、Ｂ１−Ｓ１、Ｂ−Ｓ２；
以下に示す塩基性化合物Ｃ１；
の各々を表１に示す質量部で、以下に示す溶剤に溶解し、さらに孔径０．２μｍのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
【０１８８】
【表１】
【０１８９】
＜酸発生剤＞
Ｂ１−３：特開２０１０−１５２３４１号公報の実施例に従って合成
Ｂ１−Ｓ１：ＷＯ２００８／９９８６９号の実施例及び、特開２０１０−２６４７８の実施例に従って合成
Ｂ−Ｓ２：特開２００５−２２１７２１の実施例に従って合成
【０１９０】
＜塩基性化合物：クエンチャー＞
Ｃ１：２，６−ジイソプロピルアニリン（東京化成工業（株）製）
【０１９１】
＜溶剤＞
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ２６５．０部
プロピレングリコールモノメチルエーテル ２０．０部
２−ヘプタノン ２０．０部
γ−ブチロラクトン ３．５部
【０１９２】
＜レジスト組成物の液浸露光評価＞
１２インチのシリコン製ウェハ上に、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後の膜厚が８５ｎｍ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。こうしてレジスト組成物膜を形成したウェハに、液浸露光用ＡｒＦエキシマステッパー［ＸＴ：１９００Ｇｉ；ＡＳＭＬ社製、ＮＡ＝１.３５、３／４Ａｎｎｕｌａｒ Ｘ−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）を行い、さらに２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で６０秒間のパドル現像を行った。
【０１９３】
＜パターン倒れ評価（ＰＣＭ）評価＞
線幅４５ｎｍから１ｎｍ毎に縮小したラインアンドスペースパターンマスクを用い、各線幅のラインアンドスペースパターンを解像し得る露光量で露光し、ラインアンドスペースパターンが得られたところで、レジストパターンのパターン倒れ又はパターン剥がれの有無（パターン消失の有無）を観察した。線幅が３８ｎｍより細くなっても倒れ又は剥がれによるパターン消失が観察されない場合を「○」、３８ｎｍ以上の線幅で、倒れ又は剥がれによるパターン消失が観察される場合を「×」とした。その結果を表２に示す。括弧内の数値は、線幅（ｎｍ）を示す。
【０１９４】
＜欠陥評価＞
１２インチのシリコン製ウェハ（基板）に、レジスト組成物を、乾燥後の膜厚が０．１５μｍとなるように塗布（スピンコート）した。塗布後、ダイレクトホットプレート上にて、表１のＰＢ欄に示す温度で６０秒間プリベーク（ＰＢ）し、ウェハ上に組成物層を形成した。
このようにして組成物層を形成したウェハに、現像機［ＡＣＴ−１２；東京エレクトロン（株）製］を用いて、６０秒間、水リンスを行った。
その後、欠陥検査装置［ＫＬＡ−２３６０；ＫＬＡテンコール製］を用いて、ウェハ上の欠陥数を測定した。
その結果を表２に示す。
【０１９５】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明のレジスト組成物によれば、優れたパターン倒れ耐性（ＰＣＭ）で、レジストパターンを製造することができるとともに、得られたレジストパターンの欠陥の発生数も少ない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂、
式（ＩＩ）で表される構造単位を有し、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（但し、式（Ｉ）で表される構造単位を含まない）、及び
酸発生剤を含有するレジスト組成物。
［式（Ｉ）中、
Ｒ１は、水素原子又はメチル基を表す。
Ａ１は、炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。
Ａ13は、ハロゲン原子を有していてもよい２価の炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基を表す。
Ｘ12は、＊−ＣＯ−Ｏ−又は＊−Ｏ−ＣＯ−を表し、＊は、Ａ13との結合手を表す。
Ａ14は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１〜１７の脂肪族炭化水素基を表す。
］
［式（ＩＩ）中、
Ｔ１は置換基を有していてもよい炭素数３〜３４のスルトン環基を表す。
Ｘ21は、酸素原子又は−Ｎ（Ｒｃ）−（但し、Ｒｃは水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。）を表す。
Ｚ21は、＊−Ｘ22−、＊−Ｘ22−Ｘ24−ＣＯ−Ｘ23−又は＊−Ｘ22−ＣＯ−Ｘ24−Ｘ23−（但し、Ｘ22及びＸ23は、それぞれ独立に炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。Ｘ24は酸素原子又は−Ｎ（Ｒｃ）−を表す。Ｒｃは前記と同義である。
＊はＸ21との結合手を表す。）で表される基を表す。
Ｒ23は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数１〜６のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。］
【請求項２】
式（Ｉ）のＡ１が、エチレン基である請求項１記載のレジスト組成物。
【請求項３】
式（Ｉ）のＡ13が、炭素数１〜６のペルフルオロアルカンジイル基である請求項１又は２記載のレジスト組成物。
【請求項４】
式（Ｉ）のＸ12が、＊−ＣＯ−Ｏ−（＊は、Ａ13との結合手を表す。）である請求項１〜３のいずれか記載のレジスト組成物。
【請求項５】
式（Ｉ）のＡ14が、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基又はアダマンチル基である請求項１〜４のいずれか記載のレジスト組成物。
【請求項６】
式（ＩＩ）のＴ１が、多環式のスルトン環基である請求項１〜５のいずれか記載のレジスト組成物。
【請求項７】
式（ＩＩ）のＴ１が、式（Ｔ１）で表される基である請求項１〜６のいずれか記載のレジスト組成物。
［式（Ｔ１）中、
Ｒ24は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜１２のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１２のアリール基、炭素数７〜１２のアラルキル基、グリシドキシ基、炭素数２〜１２のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数２〜４のアシル基を表す。
ｍは、０〜９である。ｍが２以上のとき、複数のＲ24は同一又は相異なる。
＊は、酸素原子との結合手を表す。］
【請求項８】
式（ＩＩ）のＺ21が、＊−Ｘ22−で表される基（但し、Ｘ22は前記と同義である。）である請求項１〜７のいずれか記載のレジスト組成物。
【請求項９】
（１）請求項１〜８のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
（３）組成物層を露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、及び
（５）加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
【請求項１】
式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂、
式（ＩＩ）で表される構造単位を有し、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（但し、式（Ｉ）で表される構造単位を含まない）、及び
酸発生剤を含有するレジスト組成物。
［式（Ｉ）中、
Ｒ１は、水素原子又はメチル基を表す。
Ａ１は、炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。
Ａ13は、ハロゲン原子を有していてもよい２価の炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基を表す。
Ｘ12は、＊−ＣＯ−Ｏ−又は＊−Ｏ−ＣＯ−を表し、＊は、Ａ13との結合手を表す。
Ａ14は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１〜１７の脂肪族炭化水素基を表す。
］
［式（ＩＩ）中、
Ｔ１は置換基を有していてもよい炭素数３〜３４のスルトン環基を表す。
Ｘ21は、酸素原子又は−Ｎ（Ｒｃ）−（但し、Ｒｃは水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。）を表す。
Ｚ21は、＊−Ｘ22−、＊−Ｘ22−Ｘ24−ＣＯ−Ｘ23−又は＊−Ｘ22−ＣＯ−Ｘ24−Ｘ23−（但し、Ｘ22及びＸ23は、それぞれ独立に炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。Ｘ24は酸素原子又は−Ｎ（Ｒｃ）−を表す。Ｒｃは前記と同義である。
＊はＸ21との結合手を表す。）で表される基を表す。
Ｒ23は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数１〜６のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。］
【請求項２】
式（Ｉ）のＡ１が、エチレン基である請求項１記載のレジスト組成物。
【請求項３】
式（Ｉ）のＡ13が、炭素数１〜６のペルフルオロアルカンジイル基である請求項１又は２記載のレジスト組成物。
【請求項４】
式（Ｉ）のＸ12が、＊−ＣＯ−Ｏ−（＊は、Ａ13との結合手を表す。）である請求項１〜３のいずれか記載のレジスト組成物。
【請求項５】
式（Ｉ）のＡ14が、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基又はアダマンチル基である請求項１〜４のいずれか記載のレジスト組成物。
【請求項６】
式（ＩＩ）のＴ１が、多環式のスルトン環基である請求項１〜５のいずれか記載のレジスト組成物。
【請求項７】
式（ＩＩ）のＴ１が、式（Ｔ１）で表される基である請求項１〜６のいずれか記載のレジスト組成物。
［式（Ｔ１）中、
Ｒ24は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜１２のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１２のアリール基、炭素数７〜１２のアラルキル基、グリシドキシ基、炭素数２〜１２のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数２〜４のアシル基を表す。
ｍは、０〜９である。ｍが２以上のとき、複数のＲ24は同一又は相異なる。
＊は、酸素原子との結合手を表す。］
【請求項８】
式（ＩＩ）のＺ21が、＊−Ｘ22−で表される基（但し、Ｘ22は前記と同義である。）である請求項１〜７のいずれか記載のレジスト組成物。
【請求項９】
（１）請求項１〜８のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
（３）組成物層を露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、及び
（５）加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
【公開番号】特開２０１３−４１２７１（Ｐ２０１３−４１２７１Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５６４３８（Ｐ２０１２−１５６４３８）
【出願日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【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２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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