特許 6246560 レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6246560

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/038 20060101AFI20171204BHJP

   G03F 7/004 20060101ALI20171204BHJP

   G03F 7/039 20060101ALI20171204BHJP

   C08F 220/22 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/038 601

   G03F7/004 501

   G03F7/039 601

   C08F220/22

【請求項の数】6

【全頁数】65

(21)【出願番号】特願2013-225018(P2013-225018)

(22)【出願日】2013年10月30日

(65)【公開番号】特開2014-115623(P2014-115623A)

(43)【公開日】2014年6月26日

【審査請求日】2016年9月7日

(31)【優先権主張番号】特願2012-250865(P2012-250865)

(32)【優先日】2012年11月15日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002093

【氏名又は名称】住友化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】市川 幸司

(72)【発明者】

【氏名】山口 訓史

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 雄喜

【審査官】 倉本 勝利

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１４５４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０４４８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０８７１４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１２／０４６６０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０２７４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１０５６２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−０７５３１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｆ７／００４−７／０６；７／０７５−７／１１５；

７／１６−７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

式（Ｉ）で表される構造単位及び式（ａ４）で表される構造単位を有し、かつ、酸不安定基を有さない樹脂、
式（ａ１−１）で表される構造単位と、式（ａ１−０）で表される構造単位、式（ａ１−２）で表される構造単位及び式（ａ１−５）で表される構造単位からなる群から選ばれる少なくとも一種との少なくとも２種の酸不安定基を有する樹脂、
酸発生剤、並びに、溶剤を含有し、
前記溶剤が、環状ケトン溶剤と、エーテルエステル溶剤、エーテル溶剤、エステル溶剤、ケトン溶剤及び環状エステル溶剤からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶剤とを含む溶剤であり、
前記環状ケトン溶剤の含有率が、前記溶剤の総量に対して、１質量％以上２０質量％以下であるレジスト組成物。

［式（Ｉ）中、
Ｒ¹は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ²は、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。但し、Ｌ¹との結合位置にある炭素原子に結合する水素原子は、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基で置換されない。
Ｌ¹は、単結合又は炭素数１〜１８の２価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。］

［式（ａ４）中、
Ｒ³は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ⁴は、炭素数１〜２０のフッ素原子を有する飽和炭化水素基を表す。］

［式（ａ１−１）及び式（ａ１−２）中、
Ｌ^a1及びＬ^a2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。
Ｒ^a4及びＲ^a5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ^a6及びＲ^a7は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基又はこれらを組合わせた基を表す。
ｍ１は０〜１４の整数を表す。
ｎ１は０〜１０の整数を表す。
ｎ１’は０〜３の整数を表す。］

［式（ａ１−０）中、
Ｌ^a01は、酸素原子又は^＊−Ｏ−（ＣＨ₂）_k01−ＣＯ−Ｏ−を表し、ｋ０１は１〜７の整数を表し、＊はカルボニル基との結合手を表す。
Ｒ^a01は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ^a02、Ｒ^a03及びＲ^a04は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基又はこれらを組合わせた基を表す。］

［式（ａ１−５）中、
Ｒ^a11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。
Ｚ^a11は、単結合又は＊−［ＣＨ₂］_k1’−ＣＯ−Ｌ^a14−を表す。ここで、ｋ１’は１〜４の整数を表す。＊は、Ｌ^a11との結合手を表す。
Ｌ^a11、Ｌ^a12、Ｌ^a13及びＬ^a14は、それぞれ独立に、酸素原子又は硫黄原子を表す。
ｓ１は、１〜３の整数を表す。
ｓ１’は、０〜３の整数を表す。］

【請求項2】

前記式（Ｉ）におけるＲ²が、無置換の炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基である請求項１記載のレジスト組成物。

【請求項3】

式（ａ４）で表される構造単位が、式（ａ４−０）で表される構造単位である請求項１又は２記載のレジスト組成物。

［式（ａ４−０）中、
Ｒ⁵は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｌ⁴は、炭素数１〜４の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ³は、炭素数１〜８のペルフルオロアルカンジイル基を表す。
Ｒ⁶は、水素原子又はフッ素原子を表す。］

【請求項4】

式（Ｉ）で表される構造単位及び式（ａ４）で表される構造単位を有し、かつ、酸不安定基を有さない樹脂中の式（Ｉ）で表される構造単位の含有率は、式（Ｉ）で表される構造単位及び式（ａ４）で表される構造単位を有し、かつ、酸不安定基を有さない樹脂の全構造単位に対して、２５〜７５モル％である請求項１〜３のいずれか一項記載のレジスト組成物。

【請求項5】

環状ケトン溶剤が、シクロペンタノン、シクロヘキサノン及びシクロヘプタノンからなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項１〜４のいずれか一項記載のレジスト組成物。

【請求項6】

（１）請求項１〜５のいずれか一項に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、ラインエッジラフネス（ＬＥＲ）が必ずしも十分に満足できない場合があった。

【0005】

本発明は、以下の発明を含む。
［１］式（Ｉ）で表される構造単位及び式（ａ４）で表される構造単位を含み、かつ、酸不安定基を有さない樹脂、
酸不安定基を有する樹脂、
酸発生剤、並びに、溶剤を含有し、
前記溶剤が、環状ケトン溶剤と、エーテルエステル溶剤、エーテル溶剤、エステル溶剤、ケトン溶剤及び環状エステル溶剤からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶剤とを含む溶剤であり、
前記環状ケトン溶剤の含有率が、前記溶剤の総量に対して、１質量％以上２０質量％以下であるレジスト組成物。

［式（Ｉ）中、
Ｒ¹は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ²は、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。但し、Ｌ¹との結合位置にある炭素原子に結合する水素原子は、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基で置換されない。
Ｌ¹は、単結合又は炭素数１〜１８の２価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。］

［式（ａ４）中、
Ｒ³は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ⁴は、炭素数１〜２０のフッ素原子を有する飽和炭化水素基を表す。］
［２］前記式（Ｉ）におけるＲ²が、無置換の炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基である［１］記載のレジスト組成物。
［３］式（ａ４）で表される構造単位が、式（ａ４−０）で表される構造単位である［１］又は［２］記載のレジスト組成物。

［式（ａ４−０）中、
Ｒ⁵は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｌ⁴は、炭素数１〜４の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ³は、炭素数１〜８のペルフルオロアルカンジイル基を表す。
Ｒ⁶は、水素原子又はフッ素原子を表す。］
［４］式（Ｉ）で表される構造単位及び式（ａ４）で表される構造単位を有し、かつ、酸不安定基を有さない樹脂中の式（Ｉ）で表される構造単位の含有率は、式（Ｉ）で表される構造単位及び式（ａ４）で表される構造単位を有し、かつ、酸不安定基を有さない樹脂の全構造単位に対して、２５〜７５モル％である［１］〜［３］のいずれか１つに記載のレジスト組成物。
［５］酸不安定基を有する樹脂が、式（ａ１−１）で表される構造単位及び式（ａ１−２）で表される構造単位からなる群から選ばれる少なくとも一種を含む樹脂である［１］〜［４］のいずれか一項記載のレジスト組成物。

［式（ａ１−１）及び式（ａ１−２）中、
Ｌ^a1及びＬ^a2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。
Ｒ^a4及びＲ^a5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ^a6及びＲ^a7は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基又はこれらを組合わせた基を表す。
ｍ１は０〜１４の整数を表す。
ｎ１は０〜１０の整数を表す。
ｎ１’は０〜３の整数を表す。］
［６］環状ケトン溶剤が、シクロペンタノン、シクロヘキサノン及びシクロヘプタノンからなる群から選ばれる少なくとも一種である［１］〜［５］のいずれか一項記載のレジスト組成物。
［７］（１）［１］〜［６］のいずれかに記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
（３）組成物層に露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程及び
（５）加熱後の組成物層を現像する工程を含むレジストパターンの製造方法。

【発明の効果】

【0006】

本発明のレジスト組成物によれば、優れたラインエッジラフネス（ＬＥＲ）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、「脂肪族炭化水素基」は直鎖状又は分岐状の炭化水素基を意味し、「脂環式炭化水素基」は脂環式炭化水素の環から価数に相当する数の水素原子を取り去った基を意味する。「芳香族炭化水素基」は芳香環に炭化水素基が結合した基をも包含する。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）、酸発生剤（以下「酸発生剤（Ｂ）」という場合がある）、及び溶剤（以下「溶剤（Ｅ）」という場合がある）を含有する。
ここで、樹脂（Ａ）は、
上述した式（Ｉ）で表される構造単位及び式（ａ４）で表される構造単位を含み、かつ、酸不安定基を有さない樹脂（以下「樹脂（Ａ１）」という場合がある）、並びに、
酸不安定基を有する樹脂（以下「樹脂（Ａ２）」という場合がある）を含有する。
溶剤（Ｅ）は、環状ケトン溶剤と、エーテルエステル溶剤、エーテル溶剤、エステル溶剤、ケトン溶剤及び環状エステル溶剤からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶剤とを含む。
本発明のレジスト組成物は、さらに塩基性化合物（Ｃ）を含有していることが好ましい。
本明細書において、「酸不安定基」とは、脱離基を有し、酸との接触により脱離基が脱離して、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。

【0009】

〈樹脂（Ａ）〉
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）を含有し、後述する、樹脂（Ａ１）及び（Ａ２）以外の樹脂を含有してもよい。

【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）及び式（ａ４）で表される構造単位（以下「構造単位（ａ４）」という場合がある）を含む。また、樹脂（Ａ１）は、酸不安定基を有さない限り、つまり、酸不安定基を有する構造単位（以下「構造単位（ａ）」という場合がある）を含まない限りさらに、後述する酸不安定基を有さない構造単位の１種以上を含有していてもよい。
〈構造単位（Ｉ）〉
樹脂（Ａ１）は、構造単位（Ｉ）を含む。

［式（Ｉ）中、
Ｒ¹は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ²は、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。但し、Ｌ¹との結合位置にある炭素原子に結合する水素原子は、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基で置換されない。
Ｌ¹は、単結合又は炭素数１〜１８の２価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。］

【0011】

Ｒ²の脂環式炭化水素基としては、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、アダマンチル基及びノルボルニル基等が挙げられる。
炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基は、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び２−エチルヘキシル基等のアルキル基が挙げられる。
置換基を有した脂環式炭化水素基としては、３−ヒドロキシアダマンチル基、３−メチルアダマンチル基などが挙げられる。
Ｒ²は、好ましくは、無置換の炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは、アダマンチル基、ノルボルニル基又はシクロヘキシル基である。

【0012】

Ｌ¹の２価の飽和炭化水素基としては、２価の脂肪族飽和炭化水素基及び２価の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、好ましくは２価の脂肪族飽和炭化水素基である。
２価の脂肪族飽和炭化水素基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロパンジイル基、ブタンジイル基及びペンタンジイル基等のアルカンジイル基が挙げられる。
２価の脂環式飽和炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式飽和炭化水素基としては、シクロペンタンジイル基及びシクロヘキサンジイル基等のシクロアルカンジイル基が挙げられる。多環式の２価の脂環式飽和炭化水素基としては、アダマンタンジイル基及びノルボルナンジイル基等が挙げられる。

【0013】

飽和炭化水素基に含まれるメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基で置き換わった基としては、例えば、式（Ｌ１−１）〜式（Ｌ１−４）で表される基が挙げられる。下記式中、＊は酸素原子との結合手を表す。

式（Ｌ１−１）中、
Ｘ^x1は、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
Ｌ^x1は、炭素数１〜１６の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ^x2は、単結合又は炭素数１〜１５の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Ｌ^x1及びＬ^x2の合計炭素数は、１６以下である。
式（Ｌ１−２）中、
Ｌ^x3は、炭素数１〜１７の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ^x4は、単結合又は炭素数１〜１６の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Ｌ^x1及びＬ^x2の合計炭素数は、１７以下である。
式（Ｌ１−３）中、
Ｌ^x5は、炭素数１〜１５の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ^x6及びＬ^x7は、それぞれ独立に、単結合又は炭素数１〜１４の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Ｌ^x5、Ｌ^x6及びＬ^x7の合計炭素数は、１５以下である。
式（Ｌ１−４）中、
Ｌ^x8及びＬ^x9は、単結合又は炭素数１〜１２の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｗ^x1は、炭素数３〜１５の２価の脂環式飽和炭化水素基を表す。
ただし、Ｌ^x8、Ｌ^x9及びＷ^x1の合計炭素数は、１５以下である。

【0014】

Ｌ^x1は、好ましくは、炭素数１〜８の２価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、メチレン基又はエチレン基である。
Ｌ^x2は、好ましくは、単結合又は炭素数１〜８の２価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、単結合である。
Ｌ^x3は、好ましくは、炭素数１〜８の２価の脂肪族飽和炭化水素基である。
Ｌ^x4は、好ましくは、単結合又は炭素数１〜８の２価の脂肪族飽和炭化水素基である。
Ｌ^x5は、好ましくは、炭素数１〜８の２価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、メチレン基又はエチレン基である。
Ｌ^x6は、好ましくは、単結合又は炭素数１〜８の２価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、メチレン基又はエチレン基である。
Ｌ^x7は、好ましくは、単結合又は炭素数１〜８の２価の脂肪族飽和炭化水素基である。
Ｌ^x8は、好ましくは、単結合又は炭素数１〜８の２価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
Ｌ^x9は、好ましくは、単結合又は炭素数１〜８の２価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
Ｗ^x1は、好ましくは、炭素数３〜１０の２価の脂環式飽和炭化水素基、より好ましくは、シクロヘキサンジイル基又はアダマンタンジイル基である。

【0015】

式（Ｌ１−１）で表される基としては、例えば、以下に示す２価の基が挙げられる。

【0016】

式（Ｌ１−２）で表される基としては、例えば、以下に示す２価の基が挙げられる。

【0017】

式（Ｌ１−３）で表される基としては、例えば、以下に示す２価の基が挙げられる。

【0018】

式（Ｌ１−４）で表される基としては、例えば、以下に示す２価の基が挙げられる。

【0019】

Ｌ¹は、好ましくは、単結合又は式（Ｌ１−１）で表される基である。

【0020】

構造単位（Ｉ）としては、以下のもの及び後述の構造単位（ａ２−１）で挙げるもの等が挙げられる。

【0021】

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。

【0022】

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、Ｒ²及びＬ¹は、上記と同じ意味を表す。］

【0023】

化合物（Ｉ’）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等）と、アルコール（ＨＯ−Ｌ¹−Ｒ²）とを縮合する方法が挙げられる。市販品としては、アダマンタン−１−イルメタクリレート、アダマンタン−１−イルアクリレート等が挙げられる。

【0024】

〈構造単位（ａ４）〉
樹脂（Ａ１）は、構造単位（ａ４）を有する。

［式（ａ４）中、
Ｒ³は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ⁴は、炭素数１〜２０のフッ素原子を有する飽和炭化水素基を表す。］

【0025】

Ｒ⁴のフッ素原子を有する飽和炭化水素基としては、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、ペルフルオロエチル基、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、ペル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、ペル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、ペルフルオロブチル基、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−（ペルフルオロプロピル）エチル基、１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロペンチル基、ペル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、ペルフルオロペンチル基、２−（ペルフルオロブチル）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、ペルフルオロペンチルメチル基及びペルフルオロヘキシル基等のフッ化アルキル基；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素原子を有する脂環式炭化水素基が挙げられる。

【0026】

構造単位（ａ４）は、好ましくは、式（ａ４−０）で表される構造単位である。

［式（ａ４−０）中、
Ｒ⁵は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｌ⁴は、炭素数１〜４の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ³は、炭素数１〜８のペルフルオロアルカンジイル基を表す。
Ｒ⁶は、水素原子又はフッ素原子を表す。］

【0027】

Ｌ³のペルフルオロアルカンジイル基としては、ジフルオロメチレン基、ペルフルオロエチレン基、ペルフルオロエチルフルオロメチレン基、ペルフルオロプロパン−１，３−ジイル基、ペルフルオロプロパン−１，２−ジイル基、ペルフルオロブタン−１，４−ジイル基、ペルフルオロペンタン−１，５−ジイル基、ペルフルオロヘキサン−１，６−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−１，７−ジイル基、ペルフルオロオクタン−１，８−ジイル基等が挙げられる。

【0028】

Ｌ⁴は、好ましくはメチレン基又はエチレン基であり、より好ましくは、メチレン基である。
Ｌ³は、好ましくは炭素数１〜６のペルフルオロアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数１〜３のペルフルオロアルカンジイル基である。

【0029】

構造単位（ａ４）としては、例えば、以下のものが挙げられる。

【0030】

【0031】

上記の構造単位において、Ｒ⁵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（ａ４）の具体例として挙げることができる。

【0032】

構造単位（ａ４）は、式（ａ４’）で表される化合物（以下、「化合物（ａ４’）」という場合がある）から誘導される。

［式（ａ４’）中、Ｒ³及びＲ⁴は、上記と同じ意味を表す。］

【0033】

化合物（ａ４’）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等）と、アルコール（ＨＯ−Ｒ⁴）とを縮合する方法が挙げられる。市販品としては、以下で表される化合物等が挙げられる。

【0034】

樹脂（Ａ１）中の構造単位（Ｉ）の含有率は、樹脂（Ａ１）の全構造単位に対して、２５〜８０モル％が好ましく、２５〜７５モル％がより好ましく、３０〜７０モル％がさらに好ましく、４０〜６０モル％が特に好ましい。
樹脂（Ａ１）中の構造単位（ａ４）の含有率は、樹脂（Ａ１）の全構造単位に対して、２０〜７５モル％が好ましく、２５〜７５モル％がより好ましく、３０〜７０モル％がさらに好ましく、４０〜６０モル％が特に好ましい。
構造単位（Ｉ）及び構造単位（ａ４）の含有率が前記の範囲内にあると、優れたフォーカスマージン（ＤＯＦ）でレジストパターンを製造できるとともに、特に、欠陥の発生が少ないレジストパターンを製造できる。

【0035】

樹脂（Ａ１）を構成する各構造単位（Ｉ）及び構造単位（ａ４）は、それぞれ１種のみ又は２種以上を組み合わせることができる。樹脂（Ａ１）は、化合物（Ｉ’）及び化合物（ａ４’）のそれぞれ１種のみ又は２種以上を組み合わせて、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）が有する各構造単位の含有率は、重合に用いる化合物の使用量で調整できる。
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、該分析の詳細な分析条件は、本願の実施例で詳述する。

【0036】

樹脂（Ａ１）は、構造単位（Ｉ）及び構造単位（ａ４）と異なる構造単位を有していてもよい。
構造単位（Ｉ）及び構造単位（ａ４）とは異なる構造単位としては、式（ａ４−１）で表される構造単位、式（ａ４−２）で表される構造単位及び式（ａ４−３）で表される構造単位、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等が挙げられる。なお、式（ａ４−１）で表される構造単位等を、以下式番号に応じて「構造単位（ａ４−１）」等という場合がある。

［式（ａ４−１）中、
Ｒ^f3は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｌ^3’は、炭素数１〜１８の２価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Ｒ^f4は、炭素数１〜２０のフッ素原子を有する飽和炭化水素基を表す。］

［式（ａ４−２）中、
Ｒ^f5は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｌ^4’は、炭素数１〜１８の２価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Ｒ^f6は、炭素数１〜２０のフッ素原子を有する炭化水素基を表す。］

［式（ａ４−３）中、
Ｒ^f7は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｌ^5’は、炭素数１〜６のアルカンジイル基を表す。
Ａ^f13は、フッ素原子を有していてもよい炭素数１〜１８の２価の飽和炭化水素基を表す。
Ｘ^f12は、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
Ａ^f14は、フッ素原子を有していてもよい炭素数１〜１７の飽和炭化水素基を表す。
ただし、Ａ^f13及びＡ^f14の少なくとも１つは、フッ素原子を有する。］
ただし、Ｌ^5’、Ａ^f13及びＡ^f14の合計炭素数は２０である。

【0037】

Ｌ^5’のアルカンジイル基としては、例えば、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。

【0038】

Ａ^f13の２価の飽和炭化水素基は、例えば、脂肪族飽和炭化水素基及び脂環式飽和炭化水素基である。
Ａ^f13のフッ素原子を有していてもよい飽和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脂肪族飽和炭化水素基であり、より好ましくはペルフルオロアルカンジイル基である。
フッ素原子を有していてもよい２価の脂肪族飽和炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロパンジイル基、ブタンジイル基及びペンタンジイル基等のアルカンジイル基；ジフルオロメチレン基、ペルフルオロエチレン基、ペルフルオロプロパンジイル基、ペルフルオロブタンジイル基及びペルフルオロペンタンジイル基等のペルフルオロアルカンジイル基等が挙げられる。
フッ素原子を有していてもよい２価の脂環式飽和炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の２価の脂環式飽和炭化水素基としては、シクロヘキサンジイル基及びペルフルオロシクロヘキサンジイル基等が挙げられる。多環式の２価の脂環式飽和炭化水素基としては、アダマンタンジイル基、ノルボルナンジイル基、ペルフルオロアダマンタンジイル基等が挙げられる。

【0039】

Ａ^f14の飽和炭化水素基は、例えば、脂肪族飽和炭化水素基及び脂環式飽和炭化水素基である。
フッ素原子を有していてもよい脂肪族飽和炭化水素基としては、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、１，１，１−トリフルオロエチル基、１，１，２，２−テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオロペンチル基、１，１，１，２，２，３，３，４，４−ノナフルオロペンチル基及びペンチル基、ヘキシル基、ペルフルオロヘキシル基、ヘプチル基、ペルフルオロヘプチル基、オクチル基及びペルフルオロオクチル基等が挙げられる。
フッ素原子を有していてもよい脂環式飽和炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式飽和炭化水素基としては、シクロプロピルメチル基、シクロプロピル基、シクロブチルメチル基、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が挙げられる。多環式の脂環式飽和炭化水素基としては、アダマンチル基、ノルボルニル基、ペルフルオロアダマンチル基等が挙げられる。
脂肪族飽和炭化水素基と脂環式飽和炭化水素基とを組み合わせた基としては、アダマンチルメチル基、ノルボルニルメチル基、ペルフルオロアダマンチルメチル基等が挙げられる。

【0040】

式（ａ４−３）においては、Ｌ^5’としては、エチレン基が好ましい。
Ａ^f13は脂肪族飽和炭化水素基が好ましく、該脂肪族飽和炭化水素基は、炭素数１〜６が好ましく、２〜３がより好ましい。
Ａ^f14の飽和炭化水素基は、炭素数３〜１２が好ましく、３〜１０がより好ましい。なかでも、Ａ^f14は、好ましくは炭素数３〜１２の脂環式炭化水素基を含む基であり、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。

【0041】

構造単位（ａ４−１）としては、例えば、以下のものが挙げられる。

【0042】

上記の構造単位において、Ｒ^f3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（ａ４−１）の具体例として挙げることができる。

【0043】

構造単位（ａ４−２）としては、例えば、以下のものが挙げられる。

【0044】

上記の構造単位において、Ｒ^f5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（ａ４−２）の具体例として挙げることができる。

【0045】

構造単位（ａ４−３）としては、例えば、以下のものが挙げられる。

【0046】

上記の構造単位において、Ｒ^f7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（ａ４−３）の具体例として挙げることができる。

【0047】

構造単位（ａ４−１）は、式（ａ４’−１）で表される化合物（以下、「化合物（ａ４’−１）」という場合がある）から誘導される。

［式（ａ４’−１）中、Ｒ^f3、Ｒ^f4及びＬ^3’は、上記と同じ意味を表す。］

【0048】

化合物（ａ４’−１）は、例えば、式（ａ４’−１−１）で表される化合物と、式（ａ４’−１−２）で表される化合物とを、溶媒中、塩基性触媒の存在下で反応させることにより製造することができる。

［式中、Ｒ^f3、Ｒ^f4及びＬ^3’は、上記と同じ意味を表す。］
溶媒としては、テトラヒドロフラン等が挙げられる。また、塩基性触媒としては、ピリジン等が挙げられる。
式（ａ４’−１−１）で表される化合物としては、ヒドロキシエチルメタクリレート等が挙げられ、市販品を利用することができる。また、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等）と、ジオール（ＨＯ−Ｌ^3’−ＯＨ）とを縮合する公知の方法によって得られたものを利用することができる。
式（ａ４’−１−２）で表される化合物としては、Ｒ^f4の種類に応じて、対応するカルボン酸を無水物へと変換して用いることができる。市販品としては、ヘプタフルオロ酪酸無水物等がある。

【0049】

構造単位（ａ４−２）は、式（ａ４’−２）で表される化合物（以下「化合物（ａ４’−２）」という場合がある）から誘導される。

［式（ａ４’−２）中、Ｒ^f5、Ｒ^f6及びＬ^4’は、上記と同じ意味を表す。］

【0050】

化合物（ａ４’−２）は、例えば、式（ａ４’−２−１）で表される化合物と、式（ａ４’−２−２）で表される化合物とを、溶媒中、触媒の存在下で反応させることにより製造することができる。溶媒としては、ジメチルホルムアミド等が用いられる。触媒としては、炭酸カリウム及びヨウ化カリウム等を用いられる。

【0051】

式（ａ４’−２−１）で表される化合物は、市販品を利用することができる。このような市販品としては、メタクリル酸等がある。
式（ａ４’−２−２）で表される化合物は、例えば、式（ａ４’−２−３）で表される化合物と式（ａ４’−２−４）で表される化合物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、溶媒中、塩基触媒の存在下で行なわれる。この反応で用いる溶媒としては、テトラヒドロフラン等である。塩基触媒としては、ピリジン等が用いられる。

［式中、Ｒ^f6及びＬ^4’は、上記と同じ意味を表す。］
式（ａ４’−２−３）で表される化合物は、Ｌ^4’の種類に応じて適当なものを用いることができる。
式（ａ４’−２−３）で表される化合物として、例えば、クロロアセチルクロリド等を用いることによりＬ^4’がメチレン基である場合の式（ａ４’−２−２）で表される化合物を製造することができる。このクロロアセチルクロリドは市場から容易に入手できる。
式（ａ４’−２−４）で表される化合物は、Ｒ^f6の種類に応じて適当なアルコールを用いることができる。
式（ａ４’−２−４）で表される化合物として、例えば、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブタノール等を用いることによりＲ^f6がフッ素原子で置換された脂肪族炭化水素基である式（ａ４’−２−２）で表される化合物を製造することができる。この２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブタノールは市場から容易に入手できる。

【0052】

構造単位（ａ４−３）は、式（ａ４’−３）で表される化合物（以下、「化合物（ａ４’−３）」という場合がある）から誘導される。

［式（ａ４’−３）中、Ｒ^f7、Ｌ^5’、Ａ^f13、Ｘ^f12及びＡ^f14は、上記と同じ意味を表す。］

【0053】

式（ａ４’−３）で表される化合物は、例えば、式（ａ４’−３−１）で表される化合物と、式（ａ４’−３−２）で表されるカルボン酸とを反応させることにより得ることができる。
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等が用いられる。反応の際には、公知のエステル化触媒（例えば、酸触媒やカルボジイミド触媒等）を共存させてもよい。

［式中、Ｒ^f7、Ｌ^5’、Ａ^f13、Ｘ^f12及びＡ^f14は、上記と同じ意味を表す。］

【0054】

式（ａ４’−３−１）で表される化合物としては、市販品を用いてもよいし、公知の方法で製造してもよい。かかる公知の方法とは、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等）と、ジオール（ＨＯ−Ｌ^5’−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等が挙げられる。
式（ａ４’−３−２）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。例えば、以下のいずれかの化合物を用いればよい。

【0055】

【0056】

〈樹脂（Ａ２）〉
樹脂（Ａ２）は、酸不安定基を有する構造単位（ａ）を含む。
また、樹脂（Ａ２）は、酸不安定基を有さない構造単位（ｓ）を含んでいてもよい。

【0057】

〈構造単位（ａ）〉
構造単位（ａ）に含まれる酸不安定基としては、例えば、式（１）で表される基、式（２）で表される基等が挙げられる。

【0058】

［式（１）中、Ｒ^a1〜Ｒ^a3は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数３〜２０の脂環式炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表すか、Ｒ^a1及びＲ^a2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、Ｒ^a1’及びＲ^a2’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、Ｒ^a3’は、炭素数１〜２０の炭化水素基を表すか、Ｒ^a2’及びＲ^a3’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メチレン基は、酸素原子又は硫黄原子で置き換わっていてもよい。］

【0059】

Ｒ^a1〜Ｒ^a3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。
Ｒ^a1〜Ｒ^a3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い。単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の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、ノルボルニル基及び下記の基（＊は結合手を表す。）等が挙げられる。Ｒ^a1〜Ｒ^a3の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜１６である。

アルキル基と脂環式炭化水素基とを組合わせた基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基等が挙げられる。アルキル基と脂環式炭化水素基とを組合わせた基は、好ましくは炭素数２０以下である。

【0060】

Ｒ^a1及びＲ^a2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（Ｒ^a1）（Ｒ^a2）（Ｒ^a3）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。＊は酸素原子との結合手を表す。

【0061】

式（１）で表される基としては、例えば、１，１−ジアルキルアルコキシカルボニル基（式（１）中においてＲ^a1〜Ｒ^a3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、Ｒ^a1、Ｒ^a2及びこれらが結合する炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ｒ^a3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、Ｒ^a1及びＲ^a2がアルキル基であり、Ｒ^a3がアダマンチル基である基）等が挙げられる。

【0062】

Ｒ^a1’〜Ｒ^a3’の炭化水素基としては、例えば、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
アルキル基及び脂環式炭化水素基は、上記と同様のものが挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ｐ−メチルフェニル基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｐ−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、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。
Ｒ^a2’及びＲ^a3’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、Ｒ^a1’〜Ｒ^a3’の炭化水素基から水素原子を１個取り去った基が挙げられる。
Ｒ^a1’及びＲ^a2’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。

【0063】

式（２）で表される基の具体例としては、例えば、以下の基が挙げられる。＊は結合手を表す。

【0064】

構造単位（ａ）を導くモノマーは、好ましくは、酸不安定基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマー、より好ましくは酸不安定基を有する（メタ）アクリル系モノマーである。

【0065】

酸不安定基を有する（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構造単位（ａ）を有する樹脂をレジスト組成物に使用すれば、レジストパターンの解像度を向上させることができる。

【0066】

式（１）で表される基を有する（メタ）アクリル系モノマーに由来する構造単位として、好ましくは、式（ａ１−０）で表される構造単位、式（ａ１−１）で表される構造単位又は式（ａ１−２）で表される構造単位が挙げられる。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。本明細書では、式（ａ１−０）で表される構造単位、式（ａ１−１）で表される構造単位及び式（ａ１−２）で表される構造単位を、それぞれ構造単位（ａ１−０）、構造単位（ａ１−１）及び構造単位（ａ１−２）と、構造単位（ａ１−０）を誘導するモノマー、構造単位（ａ１−１）を誘導するモノマー及び構造単位（ａ１−２）を誘導するモノマーを、それぞれモノマー（ａ１−０）、モノマー（ａ１−１）及びモノマー（ａ１−２）という場合がある。

【0067】

［式（ａ１−０）中、
Ｌ^a01は、酸素原子又は^＊−Ｏ−（ＣＨ₂）_k01−ＣＯ−Ｏ−を表し、ｋ０１は１〜７の整数を表し、＊はカルボニル基との結合手を表す。
Ｒ^a01は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ^a02、Ｒ^a03及びＲ^a04は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基又はこれらを組合わせた基を表す。］

【0068】

［式（ａ１−１）及び式（ａ１−２）中、
Ｌ^a1及びＬ^a2は、酸素原子又は^＊−Ｏ−（ＣＨ₂）_k1−ＣＯ−Ｏ−を表し、ｋ１は１〜７の整数を表し、＊はカルボニル基との結合手を表す。
Ｒ^a4及びＲ^a5は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ^a6及びＲ^a7は、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基又はこれらを組合わせた基を表す。
ｍ１は０〜１４の整数を表す。
ｎ１は０〜１０の整数を表す。
ｎ１’は０〜３の整数を表す。］

【0069】

Ｌ^a01は、好ましくは、酸素原子又はｋ０１が１〜４の整数である^＊−Ｏ−（ＣＨ₂）_k01−ＣＯ−Ｏ−又はｋ０１が１である^＊−Ｏ−（ＣＨ₂）_k01−ＣＯ−Ｏ−であり、より好ましくは酸素原子である。
Ｒ^a02、Ｒ^a03及びＲ^a04のアルキル基、脂環式炭化水素基及びこれらを組合わせた基としては、式（１）のＲ^a1〜Ｒ^a3で挙げた基と同様の基が挙げられる。
Ｒ^a02、Ｒ^a03及びＲ^a04のアルキル基は、好ましくは炭素数６以下である。
Ｒ^a02、Ｒ^a03及びＲ^a04の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数８以下、より好ましくは６以下である。
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基は、これらアルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた合計炭素数が、１８以下であることが好ましい。このような基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基等が挙げられる。
Ｒ^a02及びＲ^a03は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基であり、より好ましくはメチル基又はエチル基である。
Ｒ^a04は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基又は炭素数５〜１２の脂環式炭化水素基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はアダマンチル基である。

【0070】

Ｌ^a1及びＬ^a2は、好ましくは、酸素原子又はｋ１が１〜４の整数である^＊−Ｏ−（ＣＨ₂）_k1−ＣＯ−Ｏ−であり、より好ましくは酸素原子又はｋ１が１である^＊−Ｏ−（ＣＨ₂）_k1−ＣＯ−Ｏ−である。
Ｒ^a4及びＲ^a5は、好ましくはメチル基である。
Ｒ^a6及びＲ^a7のアルキル基、脂環式炭化水素基及びこれらを組合わせた基としては、式（１）のＲ^a1〜Ｒ^a3で挙げた基と同様の基が挙げられる。
Ｒ^a6及びＲ^a7のアルキル基は、好ましくは炭素数６以下である。
Ｒ^a6及びＲ^a7の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数８以下、より好ましくは６以下である。
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基は、これらアルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた合計炭素数が、１８以下であることが好ましい。このような基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基等が挙げられる。
ｍ１は、好ましくは０〜３の整数、より好ましくは０又は１である。
ｎ１は、好ましくは０〜３の整数、より好ましくは０又は１である。
ｎ１’は好ましくは０又は１である。

【0071】

モノマー（ａ１−０）としては、例えば、式（ａ１−０−１）〜式（ａ１−０−１２）のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式（ａ１−０−１）〜式（ａ１−０−１０）のいずれかで表されるモノマーがより好ましい。

【0072】

上記の構造単位において、Ｒ^a01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（ａ１−０）の具体例として挙げることができる。

【0073】

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。中でも、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。

【0074】

モノマー（ａ１−２）としては、例えば、１−エチルシクロペンタン−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−エチルシクロヘプタン−１−イル（メタ）アクリレート、１−メチルシクロペンタン−１−イル（メタ）アクリレート、１−イソプロピルシクロペンタン−１−イル（メタ）アクリレート、１−メチルシクロヘキサン−１−イル（メタ）アクリレート、１−イソプロピルシクロヘキサン−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）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）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。

【0075】

樹脂（Ａ２）が構造単位（ａ１−０）及び／又は構造単位（ａ１−１）及び／又は構造単位（ａ１−２）を含む場合、これらの合計含有率は、樹脂（Ａ２）の全構造単位に対して、通常１０〜９５モル％であり、好ましくは１５〜９０モル％であり、より好ましくは２０〜８５モル％である。

【0076】

構造単位（ａ）としては、式（ａ１−５）で表される構造単位（以下「構造単位（ａ１−５）」という場合がある）も挙げられる。

式（ａ１−５）中、
Ｒ^a11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。
Ｚ^a11は、単結合又は＊−［ＣＨ₂］_k1’−ＣＯ−Ｌ^a14−を表す。ここで、ｋ１’は１〜４の整数を表す。＊は、Ｌ^a11との結合手を表す。
Ｌ^a11、Ｌ^a12、Ｌ^a13及びＬ^a14は、それぞれ独立に、酸素原子又は硫黄原子を表す。
ｓ１は、１〜３の整数を表す。
ｓ１’は、０〜３の整数を表す。

【0077】

式（ａ１−５）において、Ｒ^a11は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基が好ましい。
Ｌ^a11は、酸素原子が好ましい。
Ｌ^a12及びＬ^a13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。
Ｚ^a11は、単結合又は＊−ＣＨ₂−ＣＯ−Ｏ−が好ましい。

【0078】

上記の構造単位（ａ１−５）を誘導するモノマーを、モノマー（ａ１−５）という場合がある。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。

【0079】

【0080】

【0081】

【0082】

【0083】

【0084】

樹脂（Ａ２）が、構造単位（ａ１−５）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。

【0085】

樹脂（Ａ２）中の酸不安定基を有する構造単位（ａ）としては、構造単位（ａ１−０）、構造単位（ａ１−１）、構造単位（ａ１−２）及び構造単位（ａ１−５）からなる群から選ばれる一種以上が好ましく、二種以上がより好ましく、構造単位（ａ１−１）及び構造単位（ａ１−２）の組み合わせ、構造単位（ａ１−１）及び構造単位（ａ１−５）の組み合わせ、構造単位（ａ１−１）及び構造単位（ａ１−０）の組み合わせ、構造単位（ａ１−２）及び構造単位（ａ１−０）の組み合わせ、構造単位（ａ１−５）及び構造単位（ａ１−０）の組み合わせ、構造単位（ａ１−０）、構造単位（ａ１−１）及び構造単位（ａ１−２）の組み合わせ、又は構造単位（ａ１−０）、構造単位（ａ１−１）及び構造単位（ａ１−５）の組み合わせがさらに好ましく、構造単位（ａ１−１）及び構造単位（ａ１−２）の組み合わせ、又は構造単位（ａ１−１）及び構造単位（ａ１−５）の組み合わせが特に好ましい。

【0086】

〈酸不安定基を有さない構造単位（ｓ）〉
構造単位（ｓ）は、酸不安定基を有さないモノマー（以下「モノマー（ｓ）」という場合がある）から導かれる。モノマー（ｓ）は、酸不安定基を有さないものであればよく、当該分野で用いられる公知のモノマーが挙げられる。
構造単位（ｓ）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構造単位（ｓ）が挙げられる。ヒドロキシ基を有する構造単位（ｓ）（以下「構造単位（ａ２）」という場合がある）及び／又はラクトン環を含有する構造単位（ｓ）（以下「構造単位（ａ３）」という場合がある）を有する樹脂をレジスト組成物の調製に使用すれば、レジストパターンの解像度及び基板との密着性を向上させることができる。

【0087】

〈構造単位（ａ２）〉
構造単位（ａ２）が有するヒドロキシ基は、アルコール性ヒドロキシ基でも、フェノール性ヒドロキシ基でもよい。
本発明のレジスト組成物を、ＡｒＦエキシマレーザ露光（１９３ｎｍ）等に適用する場合、構造単位（ａ２）として、アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位（ａ２）が好ましい。ＫｒＦエキシマレーザ露光（２４８ｎｍ）、電子線又はＥＵＶ（超紫外光）等の高エネルギー線露光に適用する場合、構造単位（ａ２）として、フェノール性ヒドロキシ基を有する構造単位（ａ２）を用いることが好ましい。また、構造単位（ａ２）は、１種を単独で含有してもよく、２種以上を併用してもよい。

【0088】

樹脂（Ａ２）が構造単位（ａ２）を有する場合、構造単位（ａ２）は、アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位（ａ２）が好ましい。
アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位（ａ２）としては、式（ａ２−１）で表される構造単位（以下「構造単位（ａ２−１）」という場合がある）が好ましい。

式（ａ２−１）中、
Ｌ^a3は、酸素原子又は^＊−Ｏ−（ＣＨ₂）_k2−ＣＯ−Ｏ−を表し、
ｋ２は、１〜７の整数を表す。＊はカルボニル基との結合手を表す。
Ｒ^a14は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ^a15及びＲ^a16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。

【0089】

式（ａ２−１）では、Ｌ^a3は、好ましくは、酸素原子、−Ｏ−（ＣＨ₂）_f1−ＣＯ−Ｏ−であり（前記ｆ１は、１〜４の整数である）、より好ましくは酸素原子である。
Ｒ^a14は、好ましくはメチル基である。
Ｒ^a15は、好ましくは水素原子である。
Ｒ^a16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。

【0090】

構造単位（ａ２−１）を誘導するモノマーとしては、例えば、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式（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。

【0091】

樹脂（Ａ２）が構造単位（ａ２−１）を含む場合、その含有率は、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２〜２０モル％である。

【0092】

〈構造単位（ａ３）〉
構造単位（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−バレロラクトン環等の単環でもよく、これら単環式のラクトン環構造を含む橋かけ環でもよい。これらラクトン環のうち、好ましくは、γ−ブチロラクトン環、又は、γ−ブチロラクトン環構造を含む橋かけ環が挙げられる。

【0093】

構造単位（ａ３）は、好ましくは、式（ａ３−１）、式（ａ３−２）、又は式（ａ３−３）で表される構造単位（以下、式番号に応じて「構造単位（ａ３−１）」等という場合がある）である。これらの１種を単独で含有してもよく、２種以上を含有してもよい。

【0094】

［式（ａ３−１）中、
Ｌ^a4は、酸素原子又は^＊−Ｏ−（ＣＨ₂）_k3−ＣＯ−Ｏ−（ｋ３は１〜７の整数を表す。）で表される基を表す。＊はカルボニル基との結合手を表す。
Ｒ^a18は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ^a21は、炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基を表す。
ｐ１は、０〜５の整数を表す。ｐ１が２以上のとき、複数のＲ^a21は互いに同一又は相異なる。
式（ａ３−２）中、
Ｌ^a5は、酸素原子又は^＊−Ｏ−（ＣＨ₂）_k3−ＣＯ−Ｏ−（ｋ３は１〜７の整数を表す。）で表される基を表す。＊はカルボニル基との結合手を表す。
Ｒ^a19は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ^a22は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基を表す。
ｑ１は、０〜３の整数を表す。ｑ１が２以上のとき、複数のＲ^a22は互いに同一又は相異なる。
式（ａ３−３）中、
Ｌ^a6は、酸素原子又は^＊−Ｏ−（ＣＨ₂）_k3−ＣＯ−Ｏ−（ｋ３は１〜７の整数を表す。）で表される基を表す。＊はカルボニル基との結合手を表す。
Ｒ^a20は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ^a23は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基を表す。
ｒ１は、０〜３の整数を表す。ｒ１が２以上のとき、複数のＲ^a23は互いに同一又は相異なる。］

【0095】

式（ａ３−１）〜式（ａ３−３）において、Ｌ^a4〜Ｌ^a6は、それぞれ独立に、好ましくは、酸素原子、又は、ｋ３が１〜４の整数である＊−Ｏ−（ＣＨ₂）_k3−ＣＯ−Ｏ−で表される基、より好ましくは酸素原子及び、＊−Ｏ−ＣＨ₂−ＣＯ−Ｏ−、さらに好ましくは酸素原子である。
Ｒ^a18〜Ｒ^a21は、好ましくはメチル基である。
Ｒ^a22及びＲ^a23は、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
ｐ１、ｑ１及びｒ１は、それぞれ独立に、好ましくは０〜２の整数であり、より好ましくは０又は１である。

【0096】

構造単位（ａ３）を導くモノマーとしては、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたモノマーが挙げられ、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。

【0097】

【0098】

【0099】

樹脂（Ａ２）が構造単位（ａ３）を含む場合、その合計含有率は、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１５〜６０モル％である。
また、構造単位（ａ３−１）、構造単位（ａ３−２）、及び構造単位（ａ３−３）の含有率は、それぞれ、樹脂（Ａ２）の全構造単位に対して、５〜６０モル％が好ましく、５〜５０モル％がより好ましく、１０〜５０モル％がさらに好ましい。

【0100】

樹脂（Ａ２）は、構造単位（ａ）と構造単位（ｓ）とからなる樹脂であることが好ましい。この場合、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（ａ）；１０〜９５モル％
構造単位（ｓ）；５〜９０モル％
が好ましく、
構造単位（ａ）；１５〜９０モル％
構造単位（ｓ）；１０〜８５モル％
がより好ましく、
構造単位（ａ）；２０〜８５モル％
構造単位（ｓ）；１５〜８０モル％
がさらに好ましい。

【0101】

構造単位（ａ）は、好ましくは構造単位（ａ１−１）及び構造単位（ａ１−２）（好ましくはシクロヘキシル基、シクロペンチル基を有する該構造単位）の少なくとも一種、より好ましくは構造単位（ａ１−１）である。
構造単位（ｓ）は、好ましくは構造単位（ａ２）及び構造単位（ａ３）の少なくとも一種である。構造単位（ａ２）は、好ましくは構造単位（ａ２−１）である。
構造単位（ａ３）は、好ましくは構造単位（ａ３−１）及び構造単位（ａ３−２）の少なくとも一種である。

【0102】

樹脂（Ａ２）は、アダマンチル基を有するモノマーに由来する構造単位（特に、構造単位（ａ１−１））を、構造単位（ａ）の含有量に対して１５モル％以上含有していることが好ましい。アダマンチル基を有する構造単位の含有量が増えると、レジストパターンのドライエッチング耐性が向上する。

【0103】

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ることができ、これら構造単位を導くモノマーを用いて、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）が有する各構造単位の含有率は、重合に用いるモノマーの使用量で調整できる。
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、さらに好ましくは４，０００以上）、５０，０００以下（より好ましくは３０，０００以下、さらに好ましくは１５，０００以下）である。

【0104】

本発明のレジスト組成物では、樹脂（Ａ）において、樹脂（Ａ１）及び樹脂（Ａ２）が、例えば、樹脂（Ａ１）：樹脂（Ａ２）＝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。

【0105】

〈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、構造単位（ｓ）のみからなる樹脂が含有されていてもよい。

【0106】

本発明のレジスト組成物においては、樹脂（Ａ）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質量％以下である。本明細書において、「レジスト組成物の固形分」とは、レジスト組成物の総量から、後述する溶剤（Ｅ）を除いた成分の合計を意味する。レジスト組成物の固形分及びこれに対する樹脂の含有率は、例えば、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定することができる。

【0107】

＜酸発生剤（Ｂ）＞
酸発生剤は、非イオン系とイオン系とに分類されるが、本発明のレジスト組成物の酸発生剤（Ｂ）は、いずれを用いてもよい。非イオン系酸発生剤には、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類（例えば２−ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、Ｎ−スルホニルオキシイミド、Ｎ−スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、ジアゾナフトキノン ４−スルホネート）、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）等が含まれる。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）が代表的である。オニウム塩のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、スルホニルメチドアニオン等がある。

【0108】

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号や、米国特許第３，７７９，７７８号、米国特許第３，８４９，１３７号、独国特許第３９１４４０７号、欧州特許第１２６，７１２号等に記載の放射線によって酸を発生する化合物を使用することができる。また、公知の方法で製造した化合物を使用してもよい。

【0109】

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）で表される酸発生剤（以下「酸発生剤（Ｂ１）」という場合がある）である。

【0110】

［式（Ｂ１）中、
Ｑ^b1及びＱ^b2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。
Ｌ^b1は、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数１〜１７の２価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Ｙは、置換基を有していてもよい炭素数１〜１８のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Ｚｂ⁺は、有機カチオンを表す。］

【0111】

Ｑ^b1及びＱ^b2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等が挙げられる。
Ｑ^b1及びＱ^b2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。

【0112】

Ｌ^b1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等の２価の脂肪族飽和炭化水素基、単環式又は多環式の２価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられ、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−ジイル基及びプロパン−２，２−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；
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−１，４−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−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。

【0113】

Ｌ^b1の２価の飽和炭化水素基に含まれるメチレン基が酸素原子又はカルボニル基に置き換わった基としては、例えば、式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−７）のいずれかで表される基が挙げられる。式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−７）は、その左右を式（Ｂ１）に合わせて記載しており、それぞれ＊で表される２つの結合手のうち、左側でＣ（Ｑ^b1）（Ｑ^b2）−と結合し、右側で−Ｙと結合する。以下の式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−７）の具体例も同様である。

【0114】

式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−７）中、
Ｌ^b2は、単結合又は炭素数１〜１５の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ^b2’は、単結合又は炭素数１〜１５の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表し、該脂肪族飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。
Ｌ^b3は、単結合又は炭素数１〜１２の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ^b4は、炭素数１〜１３の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ^b4’は、単結合又は炭素数１〜１３の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表し、該脂肪族飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。但しＬ^b3、Ｌ^b4及びＬ^b4’の合計炭素数の上限は１４である。
Ｌ^b5は、単結合又は炭素数１〜１４の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ^b6は、炭素数１〜１５の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表し、該脂肪族飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。但しＬ^b5及びＬ^b6の合計炭素数の上限は１５である。
Ｌ^b7は、単結合又は炭素数１〜１５の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ^b8は、炭素数１〜１６の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表し、該脂肪族飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。但しＬ^b7及びＬ^b8の合計炭素数の上限は１６である。
Ｌ^b9は、単結合又は炭素数１〜１３の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ^b10は、炭素数１〜１４の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ^b10’は、単結合又は炭素数１〜１３の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表し、該脂肪族飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。但しＬ^b9、Ｌ^b10及びＬ^b10’の合計炭素数の上限は１４である。
Ｌ^b11及びＬ^b12は、それぞれ独立に、単結合又は炭素数１〜１１の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ^b13は、炭素数１〜１２の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ^b13’は、単結合又は炭素数１〜１１の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表し、該脂肪族飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。但しＬ^b11、Ｌ^b12、Ｌ^b13及びＬ^b13’の合計炭素数の上限は１２である。
Ｌ^b14及びＬ^b15は、それぞれ独立に、単結合又は炭素数１〜１３の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Ｌ^b16は、炭素数１〜１４の２価の脂肪族飽和炭化水素基を表し、該脂肪族飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。但しＬ^b14、Ｌ^b15及びＬ^b16の合計炭素数の上限は１４である。

【0115】

Ｌ^b1は、好ましくは式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−４）のいずれかで表される基、より好ましくは式（ｂ１−１）又は式（ｂ１−２）で表される基が挙げられる。

【0116】

式（ｂ１−１）で表される基としては、例えば以下のものが挙げられる。

【0117】

式（ｂ１−２）で表される基としては、例えば以下のものが挙げられる。

【0118】

式（ｂ１−３）で表される基としては、例えば以下のものが挙げられる。

【0119】

式（ｂ１−４）で表される基としては、例えば以下のものが挙げられる。

【0120】

式（ｂ１−５）で表される基としては、例えば以下のものが挙げられる。

【0121】

式（ｂ１−６）で表される基としては、例えば以下のものが挙げられる。

【0122】

式（ｂ１−７）で表される基としては、例えば以下のものが挙げられる。

【0123】

Ｌ^b1の２価の飽和炭化水素基が有していてもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子（好ましくはフッ素原子）、ヒドロキシ基等が挙げられる。水素原子がフッ素原子又はヒドロキシ基で置換された基としては、例えば、以下に示す２価の基等が挙げられる。

【0124】

【0125】

Ｙのアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ヘプチル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等のアルキル基が挙げられ、好ましくは、炭素数１〜６のアルキル基が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、例えば、式（Ｙ１）〜式（Ｙ１１）で表される基が挙げられる。
Ｙの脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基が酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わった基としては、例えば、式（Ｙ１２）〜式（Ｙ２６）で表される基が挙げられる。

【0126】

なかでも、Ｙの脂環式炭化水素基として、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。

【0127】

Ｙにおけるアルキル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２〜４のアシル基、グリシジルオキシ基又は−（ＣＨ₂）_j2−Ｏ−ＣＯ−Ｒ^b1基（式中、Ｒ^b1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における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−Ｒ^b1基（式中、Ｒ^b1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。

【0128】

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等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ｐ−メチルフェニル基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｐ−アダマンチルフェニル基；トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、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、ナフチルメチル基及び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。

【0129】

Ｙとしては、例えば以下のものが挙げられる。

【0130】

なお、Ｙがアルキル基であり、かつＬ^b1が炭素数１〜１７の２価の直鎖状又は分岐状の飽和炭化水素基である場合、該２価の飽和炭化水素基中の、Ｙとの結合位置にあるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていることが好ましい。この場合、Ｙのアルキル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わらない。Ｙのアルキル基及び／又はＬ^b1の２価の直鎖状又は分岐状の飽和炭化水素基に含まれる水素原子が置換基で置換されている場合も同様である。

【0131】

Ｙは、好ましくは置換基を有していてもよい炭素数５〜１８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、これらの基に含まれるメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。Ｙは、さらに好ましくはアダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基又はオキソアダマンチル基である。

【0132】

酸発生剤（Ｂ１）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、符号の定義は上記と同じ意味であり、Ｒ^b2及びＲ^b3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。
酸発生剤（Ｂ１）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。

【0133】

【0134】

酸発生剤（Ｂ１）に含まれる有機カチオン（Ｚｂ⁺）は、例えば、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン及び有機ホスホニウムカチオン等の有機オニウムカチオンが挙げられる。これらの中でも、有機スルホニウムカチオン及び有機ヨードニウムカチオンが好ましく、アリールスルホニウムカチオンがより好ましい。

【0135】

好ましいカチオンとしては、例えば、式（Ｚ１）〜式（Ｚ４）で表されるカチオン等が挙げられる。

【0136】

【0137】

式（Ｚ１）〜式（Ｚ４）中
Ｐ^a〜Ｐ^cは、それぞれ独立に、炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜３６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、Ｐ^aとＰ^bとが一緒になって硫黄原子を含む環を形成する。該脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数３〜１２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で置換されていてもよく、該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の脂肪族炭化水素基、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。

【0138】

Ｐ⁴及びＰ⁵は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。
Ｐ⁶及びＰ⁷は、それぞれ独立に、炭素数１〜３６の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜３６の脂環式炭化水素基を表すか、Ｐ⁶及びＰ⁷が一緒になってそれらが結合する硫黄原子を含む環を形成する。
Ｐ⁸は、水素原子、炭素数１〜３６の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜３６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。
Ｐ⁹は、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基、炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。脂肪族炭化水素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アルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
Ｐ⁸及びＰ⁹が一緒になってそれらが結合する−ＣＨ−ＣＯ−を含む環を形成する。

【0139】

Ｐ¹⁰〜Ｐ¹⁵は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。
Ｅは、硫黄原子又は酸素原子を表す。
ｉ、ｊ、ｐ、ｒ、ｘ及びｙは、それぞれ独立に、０〜５の整数を表す。
ｑは０又は１を表す。
ｖ及びｗは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
ｉが２以上であるとき、複数のＰ⁴は互いに同一又は相異なり、ｊが２以上のとき、複数のＰ⁵は互いに同一又は相異なり、ｐが２以上のとき、複数のＰ¹⁰は互いに同一又は相異なり、ｒが２以上のとき、複数のＰ¹¹は互いに同一又は相異なり、ｖが２以上のとき、複数のＰ¹²は互いに同一又は相異なり、ｗが２以上のとき、複数のＰ¹³は互いに同一又は相異なり、ｘが２以上のとき、複数のＰ¹⁴は互いに同一又は相異なり、ｙが２以上のとき、複数のＰ¹⁵は互いに同一又は相異なる。

【0140】

脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、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、Ｐ⁶〜Ｐ⁹の脂肪族炭化水素基は、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脂肪族炭化水素基としては、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。
水素原子が芳香族炭化水素基で置換された脂肪族炭化水素基としては、アラルキル基が挙げられ、具体的には、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
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、Ｐ⁶〜Ｐ⁹の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜３６であり、より好ましくは炭素数３〜１８、さらに好ましくは炭素数４〜１２である。

【0141】

水素原子が脂肪族炭化水素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、メチルノルボルニル基、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−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、脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基が含まれる場合は、炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基及び炭素数３〜１８の脂環式炭化水素基が好ましい。

【0142】

アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、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−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基等が挙げられる。
水素原子がアルコキシ基で置換された芳香族炭化水素基としては、例えば、４−メトキシフェニル基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等が挙げられる。
ア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。

【0143】

Ｐ^aとＰ^b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、硫黄原子を１以上含むものであれば、さらに１以上の酸素原子を含んでいてもよい。この環は、炭素数３〜１８の環が挙げられ、好ましくは炭素数４〜１８の環である。また、硫黄原子を含む環は、３員環〜１２員環が挙げられ、好ましくは３員環〜７員環である。
Ｐ⁶及びＰ⁷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、硫黄原子を１以上含むものであれば、さらに１以上の酸素原子を含んでいてもよい。この環は、３員環〜１２員環が挙げられ、好ましくは３員環〜７員環である。
Ｐ⁸及びＰ⁹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、−ＣＨ−ＣＯ−を含むものであれば、さらに、１以上の硫黄原子及び／又は１以上の酸素原子、つまり、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基を含んでいてもよい。この環は、３員環〜１２員環が挙げられ、好ましくは３員環〜７員環である。

【0144】

Ｐ⁶及びＰ⁷が一緒になって形成する硫黄原子を含む環としては、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。
Ｐ⁸及びＰ⁹が一緒になって形成する−ＣＨ−ＣＯ−を含む環としては、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。

【0145】

式（Ｚ１）〜式（Ｚ４）で表されるカチオンの中でも、式（Ｚ１）で表されるカチオンが好ましく、アリールスルホニウムカチオンがより好ましく、式（Ｚ５）で表されるカチオンがさらに好ましく、トリフェニルスルホニウムカチオン（式（Ｚ５）中、ｚ１＝ｚ２＝ｚ３＝０）、ジフェニルトリルスルホニウムカチオン（式（Ｚ５）中、ｚ１＝ｚ２＝０、ｚ３＝１であり、Ｐ³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（Ｚ５）中、ｚ１＝ｚ２＝ｚ３＝１であり、Ｐ¹、Ｐ²及びＰ³がいずれもメチル基である。）がさらに好ましい。

【0146】

式（Ｚ５）中
Ｐ¹〜Ｐ³は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の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、Ｐ¹〜Ｐ³から選ばれる２つが一緒になって硫黄原子を含む環を形成する。
ｚ１、ｚ２及びｚ３は、それぞれ独立に、０〜５の整数を表す。ｚ１、ｚ２及びｚ３のいずれかが２以上のとき、複数のＰ¹、Ｐ²、Ｐ³は、それぞれ、同一又は相異なる。

【0147】

Ｐ¹〜Ｐ³から選ばれる２つ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、非芳香族性のいずれの環であってもよく、硫黄原子を１以上含むものであれば、さらに、１以上の硫黄原子及び／又は１以上の酸素原子を含んでいてもよい。
Ｐ¹〜Ｐ³の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜１２であり、脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数４〜１８である。
なかでも、Ｐ¹〜Ｐ³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のアルコキシ基を表すか、Ｐ¹〜Ｐ³から選ばれる２つが一緒になって酸素原子と硫黄原子とを含む環を形成することが好ましい。ｚは、それぞれ独立に、好ましくは０又は１である。

【0148】

式（Ｚ１）〜（Ｚ５）で表されるカチオンとしては、有機カチオンの具体例は、特開２０１０−２０４６４６号公報に記載されたもの等が挙げられる。

【0149】

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。上述のスルホン酸アニオンとカチオンとは任意に組み合わせることができる。
酸発生剤（Ｂ１）としては、例えば、式（Ｂ１−１）〜式（Ｂ１−２２）のいずれかで表されるものが挙げられる。中でもアリールスルホニウムカチオンを含むものが好ましく、式（Ｂ１−１）、式（Ｂ１−２）、式（Ｂ１−３）、式（Ｂ１−５）、式（Ｂ１−６）、式（Ｂ１−７）、式（Ｂ１−１１）、式（Ｂ１−１２）、式（Ｂ１−１３）、式（Ｂ１−１４）、式（Ｂ１−１３）、式（Ｂ１−２０）、式（Ｂ１−２１）、及び式（Ｂ１−２２）のいずれかで表される塩がさらに好ましい。

【0150】

【0151】

【0152】

【0153】

【0154】

酸発生剤（Ｂ）の含有量は、樹脂（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上であり、より好ましくは３質量部以上である。また、好ましくは３０質量部以下であり、より好ましくは２５質量部以下である。本発明のレジスト組成物においては、酸発生剤（Ｂ）は、１種を単独で含有してもよく、複数種を含有してもよい。

【0155】

〈溶剤（Ｅ）〉
溶剤（Ｅ）は、環状ケトン溶剤と、エーテルエステル溶剤、エーテル溶剤、エステル溶剤、ケトン溶剤及び環状エステル溶剤からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶剤とを含む。

【0156】

ここで、環状ケトン溶剤とは、分子内に環状ケトン構造を有する溶剤であり、例えば、分子内に５〜７員環の環状ケトン構造を有する溶剤が挙げられる。

【0157】

分子内に５員環の環状ケトン構造を有する溶剤としては、例えば、シクロペンタノン、２−メチル−２−シクロペンテン−１−オン、２−メチルシクロペンタノン、３−メチルシクロペンタノン、２−エチルシクロペンタノン、３−エチルシクロペンタノン、２，２−ジメチルシクロペンタノン、２，４，４−トリメチルシクロペンタノン等が挙げられる。
分子内に６員環の環状ケトン構造を有する溶剤としては、例えば、シクロヘキサノン、２−シクロヘキセン−１−オン、２−メチルシクロヘキサノン、３−メチルシクロヘキサノン、４−メチルシクロヘキサノン、４−エチルシクロヘキサノン、２，６−ジメチルシクロヘキサノン、２，２−ジメチルシクロヘキサノン等が挙げられる。
分子内に７員環の環状ケトン構造を有する溶剤としては、例えば、シクロヘプタノン、２−シクロヘプタン−１−オン等が挙げられる。
また、ノルボルナン骨格又はノルボルネン骨格を有する多環状ケトン系溶剤を使用することもできる。

【0158】

レジスト組成物に含まれる成分の溶剤（Ｅ）への溶解安定性及びレジストパターンのラインエッジラフネス（ＬＥＲ）の点で、環状ケトン溶剤は、シクロペンタノン、シクロヘキサノン及びシクロヘプタノンからなる群から選ばれる少なくとも一種が好ましく、シクロヘキサノンがより好ましい。

【0159】

エーテルエステル溶剤は、分子内にエーテル結合及びエステル結合を有する溶剤であり、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、酢酸３−メトキシブチル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート及びジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等が挙げられ、好ましくはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートである。

【0160】

エーテル溶剤は、分子内にエーテル結合を有し、かつエステル結合を有さない溶剤であり、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル及びジエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられ、好ましくはプロピレングリコールモノメチルエーテルである。

【0161】

エステル溶剤は、分子内にエステル結合を有し、かつエーテル結合を有さない溶剤であり、例えば、乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸プロピル及びピルビン酸エチル等が挙げられる。

【0162】

ケトン溶剤は、分子内にカルボニル基を有し、かつエステル結合及び環状ケトン構造を有さない溶剤であり、例えば、アセトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン及び２−ヘプタノン等が挙げられる。

【0163】

環状エステル溶剤は、分子内にラクトン構造を有する溶剤であり、例えば、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。

【0164】

中でも、好ましくは、エーテルエステル溶剤、エーテル溶剤及び環状エステル溶剤からなる群から選ばれる少なくとも一種であり、さらに好ましくは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル及びγ−ブチロラクトンからなる群から選ばれる少なくとも一種である。
これらは１種のみを含有していてもよく、２種以上を含有していてもよい。

【0165】

環状ケトン溶剤の含有率は、溶剤（Ｅ）の総量に対して、１質量％以上、好ましくは３質量％以上であり、２０質量％以下、好ましくは１０質量％以下である。
溶剤（Ｅ）がエーテルエステル溶剤を含む場合、その含有率は、溶剤（Ｅ）の総量に対して、３０〜９９質量％が好ましく、５０〜９５質量％がより好ましい。
溶剤（Ｅ）がエーテル溶剤を含む場合、その含有率は、溶剤（Ｅ）の総量に対して、１〜７０質量％が好ましく、３〜５０質量％がより好ましい。
溶剤（Ｅ）がエステル溶剤を含む場合、その含有率は、溶剤（Ｅ）の総量に対して、１〜４０質量％が好ましく、１〜３０質量％がより好ましい。
溶剤（Ｅ）がケトン溶剤を含む場合、その含有率は、溶剤（Ｅ）の総量に対して、１〜４０質量％が好ましく、３〜３０質量％がより好ましい。
溶剤（Ｅ）が環状エステル溶剤を含む場合、その含有率は、溶剤（Ｅ）の全質量に対して、０．１〜３０質量％が好ましく、０．３〜２０質量％がより好ましい。
溶剤の含有率がこの範囲内であると、本発明のレジスト組成物から製造されるレジストパターンは、ラインエッジラフネス（ＬＥＲ）に優れる傾向がある。また、本発明のレジスト組成物に含まれる成分の溶剤への溶解性が高くなるため、現像残渣や粒子の発生が抑制される傾向がある。さらに、レジストパターンのパターン倒れを低減させることができる。
溶剤（Ｅ）の含有率は、例えばレジスト組成物中９０質量％以上、好ましくは９２質量％以上、より好ましくは９４質量％以上であり、例えば９９．９質量％以下、好ましくは９９質量％以下である。溶剤（Ｅ）の含有率は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定できる。

【0166】

〈塩基性化合物（Ｃ）〉
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、芳香族アミン、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。

【0167】

［式（Ｃ１）中、Ｒ^c1、Ｒ^c2及びＲ^c3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。］

【0168】

［式（Ｃ１−１）中、Ｒ^c2及びＲ^c3は、上記と同じ意味を表す。
Ｒ^c4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Ｒ^c4は互いに同一又は相異なる。］

【0169】

［式（Ｃ２）、式（Ｃ３）及び式（Ｃ４）中、Ｒ^c5、Ｒ^c6、Ｒ^c7及びＲ^c8は、それぞれ独立に、Ｒ^c1と同じ意味を表す。
Ｒ^c9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２〜７のアシル基を表す。
ｎ３は０〜８の整数を表し、ｎ３が２以上のとき、複数のＲ^c9は互いに同一又は相異なる。］

【0170】

［式（Ｃ５）及び式（Ｃ６）中、Ｒ^c10、Ｒ^c11、Ｒ^c12、Ｒ^c13及びＲ^c16は、それぞれ独立に、Ｒ^c1と同じ意味を表す。
Ｒ^c14、Ｒ^c15及びＲ^c17は、それぞれ独立に、Ｒ^c4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が２以上であるとき、複数のＲ^c14は互いに同一又は相異なり、ｐ３が２以上であるとき、複数のＲ^c15は互いに同一又は相異なる。
Ｌ^c1は、炭素数１〜６のアルカンジイル基、カルボニル基、−Ｃ（＝ＮＨ）−、硫黄原子又はこれらを組合せた２価の基を表す。］

【0171】

［式（Ｃ７）及び式（Ｃ８）中、Ｒ^c18、Ｒ^c19及びＲ^c20は、それぞれ独立に、Ｒ^c4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Ｒ^c18は互いに同一又は相異なり、ｒ３が２以上であるとき、複数のＲ^c19は互いに同一又は相異なり、ｓ３が２以上であるとき、複数のＲ^c20は互いに同一又は相異なる。
Ｌ^c2は、単結合又は炭素数１〜６のアルカンジイル基、カルボニル基、−Ｃ（＝ＮＨ）−、硫黄原子又はこれらを組合せた２価の基を表す。］

【0172】

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。
アシル基としては、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、ベンゾイル基等が挙げられる。

【0173】

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。

【0174】

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。

【0175】

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。

【0176】

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。

【0177】

〈その他の成分〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、上述の成分以外のその他の成分（以下「その他の成分（Ｆ）」という場合がある。）を含有していてもよい。その他の成分（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。

【0178】

〈レジスト組成物の調製〉
レジスト組成物は、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）、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、樹脂等の種類や樹脂等の溶剤（Ｅ）に対する溶解度等に応じて適切な温度範囲を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて、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、攪拌混合等を用いることができる。
各成分を混合した後は、孔径０．００３〜０．２μｍ程度のフィルターを用いてろ過することが好ましい。

【0179】

〈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）組成物層に露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程及び
（５）加熱後の組成物層を現像する工程を含む。

【0180】

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。塗布装置の条件を調節することにより、塗布後の組成物の膜厚を調整することができる。基板としては、例えば、シリコンウェハ等が挙げられる。この基板は、レジスト組成物を塗布する前に、洗浄してもよいし、市販の有機反射防止膜用組成物を用いて反射防止膜を形成してもよい。

【0181】

塗布後の組成物を乾燥することにより、溶剤を除去し、組成物層を形成する。乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤を蒸発させること（いわゆるプリベーク）により行うか、あるいは減圧装置を用いて行う。加熱温度は、例えば、５０〜２００℃が好ましく、加熱時間は、例えば、１０〜１８０秒間が好ましい。また、減圧乾燥する際の圧力は、１〜１．０×１０⁵Ｐａ程度が好ましい。

【0182】

得られた組成物層は、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。露光光源としては、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ₂エキシマレーザ（波長１５７ｎｍ）のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源（ＹＡＧ又は半導体レーザ等）からのレーザ光を波長変換して遠紫外域又は真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの、電子線、超紫外光（ＥＵＶ）を照射するもの等、種々のものを用いることができる。本明細書において、これらの放射線を照射することを総称して「露光」という場合がある。露光は、通常、所望するレジストパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光光源が電子線の場合は、フォトマスクを使用せずに、所望のパターンを直接描画してもよい。

【0183】

露光後の組成物層を、樹脂（Ａ）の酸不安定基の脱保護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。

【0184】

加熱後の組成物層を、通常、現像装置を用いて、現像液を利用して現像する。現像方法としては、ディップ法、パドル法、スプレー法、ダイナミックディスペンス法等が挙げられる。現像温度は、例えば、５〜６０℃が好ましく、現像時間は、例えば、５〜３００秒間が好ましい。

【0185】

現像液の種類を選択することにより、ポジ型レジストパターン又はネガ型レジストパターンを製造できる。
本発明のレジスト組成物からポジ型レジストパターンを製造する場合は、現像液としてアルカリ現像液を用いる。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、（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。アルカリ現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。
現像後レジストパターンを超純水で洗浄し、次いで、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。

【0186】

本発明のレジスト組成物からネガ型レジストパターンを製造する場合は、現像液として有機溶剤を含む現像液（以下「有機系現像液」という場合がある）を用いる。
有機系現像液に含まれる有機溶剤としては、２−ヘキサノン、２−ヘプタノンなどのケトン溶剤；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルエステル溶剤；酢酸ブチル等のエステル溶剤；プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル溶剤；Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのアミド溶剤；アニソールなどの芳香族炭化水素溶剤等が挙げられる。
有機系現像液中、有機溶剤の含有率は、９０質量％以上１００質量％以下が好ましく、９５質量％以上１００質量％以下がより好ましく、実質的に有機溶剤のみであることがさらに好ましい。
中でも、有機系現像液としては、酢酸ブチル及び／又は２−ヘプタノンを含む現像液が好ましい。有機系現像液中、酢酸ブチル及び２−ヘプタノンの合計含有率は、５０質量％以上１００質量％以下が好ましく、９０質量％以上１００質量％以下がより好ましく、実質的に酢酸ブチル及び／又は２−ヘプタノンのみであることがさらに好ましい。
有機系現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。また、有機系現像液には、微量の水分が含まれていてもよい。
現像の際、有機系現像液とは異なる種類の溶剤に置換することにより、現像を停止してもよい。

【0187】

現像後のレジストパターンをリンス液で洗浄することが好ましい。リンス液としては、レジストパターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶液を使用することができ、好ましくはアルコール溶剤又はエステル溶剤である。
洗浄後は、基板及びパターン上に残ったリンス液を除去することが好ましい。

【0188】

〈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、電子線露光用のレジスト組成物又はＥＵＶ露光用のレジスト組成物、特に液浸露光用のレジスト組成物として好適であり、半導体の微細加工に有用である。

【実施例】

【0189】

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）

【0190】

合成例１：式（Ｂ１−５）で表される塩の合成

式（Ｂ１−５−ａ）で表される塩５０．４９部及びクロロホルム２５２．４４部を反応器に仕込み、２３℃で３０分間攪拌した後、式（Ｂ１−５−ｂ）で表される化合物１６．２７部を滴下し、２３℃で１時間攪拌することにより、式（Ｂ１−５−ｃ）で表される塩を含む溶液を得た。得られた式（Ｂ１−５−ｃ）で表される塩を含む溶液に、式（Ｂ１−５−ｄ）で表される塩４８．８０部及びイオン交換水８４．１５部を添加し、２３℃で１２時間攪拌した。得られた反応液が２層に分離していたので、クロロホルム層を分液して取り出し、更に、該クロロホルム層にイオン交換水８４．１５部を添加し、水洗した。この操作を５回繰り返した。得られたクロロホルム層に、活性炭３．８８部を添加攪拌した後、ろ過した。回収されたろ液を濃縮し、得られた残渣に、アセトニトリル１２５．８７部を添加攪拌後、濃縮した。得られた残渣に、アセトニトリル２０．６２部及びｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル３０９．３０部を加えて２３℃で３０分間攪拌した後、上澄み液を除去した後、濃縮した。得られた残渣に、ｎ−ヘプタン２００部を添加、２３℃で３０分間攪拌した後、ろ過することにより、式（Ｂ１−５）で表される塩６１．５４部を得た。
ＭＡＳＳ（ＥＳＩ（＋）Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）：Ｍ^＋ ３７５．２
ＭＡＳＳ（ＥＳＩ（−）Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）：Ｍ⁻ ３３９．１

【0191】

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（ａ１−１−１）」などという。

【0192】

合成例２〔樹脂Ａ１−１の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｉ’−１）及びモノマー（ａ４’−０−１）を用い、そのモル比〔モノマー（Ｉ’−１）：モノマー（ａ４’−０−１）〕が５０：５０となるように混合し、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４ｍｏｌ％添加し、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、重量平均分子量１．１×１０⁴の樹脂Ａ１−１（共重合体）を収率８９％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。

【0193】

合成例３〔樹脂Ａ１−２の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｉ’−２）及びモノマー（ａ４’−０−１）を用い、そのモル比〔モノマー（Ｉ’−２）：モノマー（ａ４’−０−１）〕が５０：５０となるように混合し、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４ｍｏｌ％添加し、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、重量平均分子量１．２×１０⁴の樹脂Ａ１−２（共重合体）を収率９２％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。

【0194】

合成例４〔樹脂Ａ１−３の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｉ’−１）及びモノマー（ａ４’−０−１）を用い、そのモル比〔モノマー（Ｉ’−１）：モノマー（ａ４’−０−１）〕が７５：２５となるように混合し、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４ｍｏｌ％添加し、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、重量平均分子量９．８×１０³の樹脂Ａ１−３（共重合体）を収率８７％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。

【0195】

合成例５〔樹脂Ａ１−４の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｉ’−１）及びモノマー（ａ４’−０−１）を用い、そのモル比〔モノマー（Ｉ’−１）：モノマー（ａ４’−０−１）〕が２５：７５となるように混合し、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４ｍｏｌ％添加し、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、重量平均分子量１．３×１０⁴の樹脂Ａ１−４（共重合体）を収率９０％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。

【0196】

合成例６〔樹脂Ａ１−５の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｉ’−１）及びモノマー（ａ４’−０−１２）を用い、そのモル比〔モノマー（Ｉ’−１）：モノマー（ａ４’−０−１２）〕が５０：５０となるように混合し、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３ｍｏｌ％添加し、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、重量平均分子量１．０×１０⁴の樹脂Ａ１−５（共重合体）を収率９１％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。

【0197】

合成例７〔樹脂Ａ１−６の合成〕
モノマーとして、モノマー（Ｉ’−１）及びモノマー（ａ４’−０−１６）を用い、そのモル比〔モノマー（Ｉ’−１）：モノマー（ａ４’−０−１６）〕が５０：５０となるように混合し、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、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、重量平均分子量１．２×１０⁴の樹脂Ａ１−６（共重合体）を収率９８％で得た。この樹脂Ａ１−６は、以下の構造単位を有するものである。

【0198】

合成例８〔樹脂Ａ２−１の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ１−１−３）、モノマー（ａ１−２−９）、モノマー（ａ２−１−３）、モノマー（ａ３−２−３）及びモノマー（ａ３−１−１）を用い、そのモル比〔モノマー（ａ１−１−３）：モノマー（ａ１−２−９）：モノマー（ａ２−１−３）：モノマー（ａ３−２−３）：モノマー（ａ３−１−１）〕が４５：１４：２．５：２２：１６．５となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。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、０．９５ｍｏｌ％及び２．８５ｍｏｌ％添加し、これらを７３℃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／イオン交換水＝４／１の混合用液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７．８×１０³の樹脂Ａ２−１（共重合体）を収率７３％で得た。この樹脂Ａ２−１は、以下の構造単位を有するものであり、酢酸ブチルに可溶なものであった。

【0199】

合成例９〔樹脂Ａ２−２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Ａ２−２を収率７５％で得た。この樹脂Ａ２−２は、以下の構造単位を有するものである。

【0200】

合成例１０〔樹脂Ａ２−３の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ１−１−３）、モノマー（ａ１−５−１）、モノマー（ａ２−１−３）、モノマー（ａ３−２−１）及びモノマー（ａ３−１−１）を用い、そのモル比〔モノマー（ａ１−１−３）：モノマー（ａ１−５−１）：モノマー（ａ２−１−３）：モノマー（ａ３−２−１）：モノマー（ａ３−１−１）〕が、４５：１４：２．５：２２：１６．５となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。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、０．９５ｍｏｌ％及び２．８５ｍｏｌ％添加し、これらを７３℃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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液をメタノール溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量７．６×１０³の樹脂Ａ２を収率６８％で得た。この樹脂Ａ２は、以下の構造単位を有するものである。

【0201】

合成例１１〔樹脂Ａ２−４の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ１−１−３）、モノマー（ａ１−０−９）、モノマー（ａ２−１−３）、モノマー（ａ３−２−１）及びモノマー（ａ３−１−１）を用い、そのモル比〔モノマー（ａ１−１−３）：モノマー（ａ１−０−９）：モノマー（ａ２−１−３）：モノマー（ａ３−２−１）：モノマー（ａ３−１−１）〕が、４５：１４：２．５：２２：１６．５となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。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、１ｍｏｌ％及び３ｍｏｌ％添加し、これらを７３℃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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液をメタノール溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量７．６×１０³の樹脂Ａ２−４を収率７０％で得た。この樹脂Ａ２−４は、以下の構造単位を有するものである。

【0202】

合成例１２〔樹脂Ａ２−５の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ１−０−１０）、モノマー（ａ１−２−９）、モノマー（ａ２−１−３）、モノマー（ａ３−２−３）及びモノマー（ａ３−１−１）を用い、そのモル比〔モノマー（ａ１−０−１０）：モノマー（ａ１−２−９）：モノマー（ａ２−１−３）：モノマー（ａ３−２−３）：モノマー（ａ３−１−１）〕が、４５：１４：２．５：２２：１６．５となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。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、１．６ｍｏｌ％及び４．８ｍｏｌ％添加し、これらを７３℃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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液をメタノール溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量７．７×１０³の樹脂Ａ２−５を収率８０％で得た。この樹脂Ａ２−５は、以下の構造単位を有するものである。

【0203】

合成例１３〔樹脂Ａ２−６の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ１−１−３）、モノマー（ａ１−０−１）、モノマー（ａ２−１−３）、モノマー（ａ３−２−１）及びモノマー（ａ３−１−１）を用い、そのモル比〔モノマー（ａ１−１−３）：モノマー（ａ１−０−１）：モノマー（ａ２−１−３）：モノマー（ａ３−２−１）：モノマー（ａ３−１−１）〕が、４５：１４：２．５：２２：１６．５となるように混合し、全モノマー量の１．５質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。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、１ｍｏｌ％及び３ｍｏｌ％添加し、これらを７３℃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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液をメタノール溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を２回行い、重量平均分子量７．６×１０³の樹脂Ａ２−６を収率７０％で得た。この樹脂Ａ２−６は、以下の構造単位を有するものである。

【0204】

合成例１４〔樹脂Ｘ１の合成〕
モノマーとして、モノマー（ａ４−２−３）及びモノマー（ａ１−１−１）を用い、そのモル比〔モノマー（ａ４−２−３）：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Ｘ１（共重合体）を収率７０％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。

【0205】

実施例１〜１２及び比較例１、２
＜レジスト組成物の調製＞
表１に示すように、各成分を混合して溶解し、さらに孔径０．２μｍのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。

【0206】

【表1】

【0207】

＜樹脂＞
Ａ１−１〜Ａ１−６：樹脂Ａ１−１〜Ａ１−６
Ａ２−１〜Ａ２−６：樹脂Ａ２−１〜Ａ２−６
Ｘ１：樹脂Ｘ１
＜酸発生剤＞
Ｂ１−５：式（Ｂ１−５）で表される塩
Ｂ２：ＷＯ２００８／９９８６９号の実施例及び特開２０１０−２６４７８号公報の実施例に従って合成した塩

Ｂ３：特開２００５−２２１７２１号公報の実施例に従って合成した塩

【0208】

＜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）

【0209】

＜溶剤（Ｅ−１）＞
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ２６５部
プロピレングリコールモノメチルエーテル ２０部
シクロヘキサノン ２０部
γ−ブチロラクトン ３．５部
＜溶剤（Ｅ−２）＞
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ２８５部
プロピレングリコールモノメチルエーテル ２０部
γ−ブチロラクトン ３．５部

【0210】

＜ネガ型レジストパターンの製造＞
１２インチのシリコンウェハ上に、有機反射防止膜用組成物［ＡＲＣ−２９；日産化学（株）製］を塗布して、２０５℃、６０秒の条件でベークすることによって、厚さ７８ｎｍの有機反射防止膜を形成した。次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥（プリベーク）後の組成物層の膜厚が１００ｎｍとなるようにスピンコートし、ダイレクトホットプレート上にて、表１の「ＰＢ」欄に記載された温度で６０秒間プリベークして、組成物層を形成した。
シリコンウェハ上に形成された組成物層に、液浸露光用ＡｒＦエキシマレーザステッパー［ＸＴ：１９００Ｇｉ；ＡＳＭＬ社製、ＮＡ＝１.３５、Ａｎｎｕｌａｒ σ_ｏｕｔ＝０．８５ σ_ｉｎ＝０．６５ ＸＹ−ｐｏｌ．照明］で、トレンチパターン（ピッチ１２０ｎｍ／トレンチ幅４０ｎｍ）を形成するためのマスクを用いて、露光量を段階的に変化させて露光した。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を行った。その後、現像液として酢酸ブチル（東京化成工業（株）製）を用いて、２３℃で２０秒間ダイナミックディスペンス法によって現像を行うことにより、ネガ型レジストパターンを製造した。

【0211】

得られたレジストパターンにおいて、トレンチパターンの幅が４０ｎｍとなる露光量を実効感度とした。

【0212】

＜ラインエッジラフネス評価（ＬＥＲ）＞
得られたレジストパターンの側壁を走査型電子顕微鏡で観察し、該側壁の凹凸の振れ幅が、
４．５ｎｍ以下であるものを○、
４．５ｎｍを超えるものを×とした。
結果を表２に示す。括弧内の数値は、前記振れ幅（ｎｍ）を表す。

【0213】

＜欠陥評価＞
液浸露光用ＡｒＦエキシマレーザステッパー［ＸＴ：１９００Ｇｉ；ＡＳＭＬ社製、ＮＡ＝１.３５、３／４Ａｎｎｕｌａｒ Ｘ−Ｙ偏光照明］で、１：１ラインアンドスペースパターン（ピッチ８０ｎｍ）を形成するためのマスクを用いて、得られるラインアンドスペースパターンのライン幅とスペース幅とが１：１になる露光量で露光する以外は、上記と同様の操作を行うことにより、ネガ型レジストパターンを製造した。
その後、欠陥検査装置［ＫＬＡ−２３６０；ＫＬＡテンコール製］を用いて、ウェハ上のラインパターン上にある欠陥数（個）を測定した。その結果を表２に示す。

【0214】

【表2】

【産業上の利用可能性】

【0215】

本発明のレジスト組成物によれば、優れたラインエッジラフネス（ＬＥＲ）で、ネガ型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。