WO2021106535A1 - 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法 - Google Patents

感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2021106535A1
WO2021106535A1 PCT/JP2020/041714 JP2020041714W WO2021106535A1 WO 2021106535 A1 WO2021106535 A1 WO 2021106535A1 JP 2020041714 W JP2020041714 W JP 2020041714W WO 2021106535 A1 WO2021106535 A1 WO 2021106535A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
sensitive
radiation
preferable
resin composition
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/041714
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
慶 山本
健志 川端
敏明 福原
三千紘 白川
Original Assignee
富士フイルム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士フイルム株式会社 filed Critical 富士フイルム株式会社
Priority to JP2021561265A priority Critical patent/JP7309907B2/ja
Publication of WO2021106535A1 publication Critical patent/WO2021106535A1/ja

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02Ethers
    • C07C43/03Ethers having all ether-oxygen atoms bound to acyclic carbon atoms
    • C07C43/04Saturated ethers
    • C07C43/13Saturated ethers containing hydroxy or O-metal groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/02Esters of acyclic saturated monocarboxylic acids having the carboxyl group bound to an acyclic carbon atom or to hydrogen
    • C07C69/12Acetic acid esters
    • C07C69/14Acetic acid esters of monohydroxylic compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/038Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor

Definitions

  • the contents of the present invention will be described in detail.
  • the description of the constituent elements described below may be based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.
  • the notation that does not describe substitution or non-substitution includes those having no substituent as well as those having a substituent.
  • the "alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
  • the "organic group” in the present specification means a group containing at least one carbon atom.
  • R 1 to R 3 each independently represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • composition of the present invention may contain only one compound represented by the general formula (1), or may contain two or more compounds.
  • the content of water in the actinic light-sensitive or radiation-sensitive resin composition can be measured using a Karl Fischer titer.
  • the resin (resin (A)) whose polarity is increased by the action of the acid is preferably a resin obtained by at least polymerizing an ethylenically unsaturated compound.
  • the ethylenically unsaturated compound preferably has 1 to 4 ethylenically unsaturated bonds, and more preferably one. Further, the ethylenically unsaturated compound is preferably a monomer of a monomer.
  • the molecular weight of the ethylenically unsaturated compound is preferably 28 to 1,000, more preferably 50 to 800, and particularly preferably 100 to 600.
  • Examples of the monomer a3 include ethyl acrylate (-22 ° C.), n-propyl acrylate (-37 ° C.), isopropyl acrylate (-5 ° C.), n-butyl acrylate (-55 ° C.), and n-butyl methacrylate (20 ° C.). ), N-Hexyl acrylate (-57 ° C), n-hexyl methacrylate (-5 ° C), n-octyl methacrylate (-20 ° C), 2-ethylhexyl acrylate (-70 ° C), isononyl acrylate (-).
  • the fluororesin is preferably alkaline-degradable because the effect of the present invention is more excellent.
  • the fact that the fluororesin has alkali degradability means that 100 mg of the fluororesin is added to a mixture of 2 mL of a buffer solution having a pH of 10 and 8 mL of THF, and the mixture is allowed to stand at 40 ° C. and decomposed in the fluororesin after 10 minutes. It means that 30 mol% or more of the total amount of sex groups is hydrolyzed.
  • the decomposition rate can be calculated from the ratio of the raw material to the decomposed product by NMR analysis.
  • Y represents a group that is decomposed by the action of the alkaline aqueous solution and the solubility in the alkaline aqueous solution is increased.
  • R 20 represents an electron-attracting group.
  • R 20 is, -C (R '1) ( R' f1) (R 'f2) or -C (R' 1) (R '2) (R' atoms represented by f1) It is preferably a group.
  • R '1 and R' 2 are independently a hydrogen atom, or not substituted with an electron-withdrawing group (preferably unsubstituted) alkyl group.
  • R'f1 and R'f2 independently represent a halogen atom, a cyano group, a nitro group, or a perfluoroalkyl group.
  • the alkyl group as R '1 and R' 2 may be a straight chain or branched chain, having 1 to 6 carbon atoms are preferred.
  • the alkyl group or cycloalkyl group contained in the arylsulfonium compound as required is a linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 15 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms.
  • the group is preferable, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group.
  • the alkyl group and cycloalkyl group of R 201 to R 203 are preferably a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, etc.). Butyl groups and pentyl groups), and cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (for example, cyclopentyl groups, cyclohexyl groups, and norbornyl groups) can be mentioned.
  • R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (for example, 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.
  • Examples of the ring structure include a 3-membered ring to a 10-membered ring, preferably a 4-membered ring to an 8-membered ring, and more preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • W represents an organic group containing a cyclic structure.
  • a cyclic organic group is preferable.
  • the cyclic organic group include an alicyclic group, an aryl group, and a heterocyclic group.
  • the alicyclic group may be a monocyclic type or a polycyclic type.
  • Examples of the monocyclic alicyclic group include a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group.
  • the aryl group may be monocyclic or polycyclic.
  • Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group and an anthryl group.
  • the heterocyclic group may be monocyclic or polycyclic.
  • the polycyclic type can suppress the diffusion of acid more.
  • the heterocyclic group may or may not have aromaticity.
  • Examples of the aromatic heterocycle include a furan ring, a thiophene ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, and a pyridine ring.
  • the compounds PAG-1 to PAG-37 used in the examples are also preferably mentioned, but the present invention is not limited thereto.
  • Anionic part A 1 - and anionic sites A 2 - is a structural moiety comprising an atom or atomic group negatively charged, for example, shown below the formula (AA-1) ⁇ (AA -3) and Formula (BB A structural site selected from the group consisting of -1) to (BB-6) can be mentioned.
  • anionic part A 2 - as an anion portion A 1 - is preferably one capable of forming a large acidic sites of the acid dissociation constant than is selected from any of formulas (BB-1) ⁇ (BB -6) Is preferable.
  • the specific structure of the compound (I) is not particularly limited, and examples thereof include compounds represented by the formulas (Ia-1) to (Ia-5) described later.
  • the compound represented by the formula (Ia-1) will be described.
  • the compound represented by the formula (Ia-1) is as follows.
  • a linear, branched, or cyclic alkyl group or aryl group is preferable.
  • the alkyl group preferably has 1 to 15 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and even more preferably 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkyl group may have a substituent.
  • a fluorine atom or a cyano group is preferable, and a fluorine atom is more preferable.
  • the alkyl group has a fluorine atom as a substituent, it may be a perfluoroalkyl group.
  • M 41a +, M 41b + , and M 42 + may being the same or different. Further, at least one of M 41a + , M 41b + , M 42 + , A 41a ⁇ , A 41b ⁇ , A 42 ⁇ , and L 41 may have an acid-degradable group as a substituent.
  • M 51a + , M 51b + , M 51c + , M 52a + , and M 52b + each independently represent an organic cation.
  • the organic cations represented by M 51a + , M 51b + , M 51c + , M 52a + , and M 52b + are synonymous with the above-mentioned M 1 + , and the preferred embodiments are also the same.
  • L 51 and L 53 each independently represent a divalent organic group.
  • the divalent organic group represented by L 51 and L 53 has the same meaning as L 21 and L 22 in the above-mentioned formula (Ia-2), and the preferred embodiments are also the same.
  • L 52 represents a trivalent organic group.
  • the trivalent organic group represented by L 52 has the same meaning as L 41 in the above-mentioned formula (Ia-4), and the preferred embodiment is also the same.
  • R 200 , R 201 and R 202 may be the same or different, respectively, independently of a hydrogen atom, an alkyl group (preferably 1 to 20 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably 3 to 20 carbon atoms) or an aryl. Represents a group (6 to 20 carbon atoms).
  • R 201 and R 202 may be combined with each other to form a ring.
  • R 203 , R 204 , R 205 and R 206 may be the same or different, and each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the onium salt compound (DE) having a nitrogen atom in the cation portion is preferably a compound having a basic moiety containing a nitrogen atom in the cation portion.
  • the basic moiety is preferably an amino group, more preferably an aliphatic amino group. It is more preferable that all the atoms adjacent to the nitrogen atom in the basic moiety are hydrogen atoms or carbon atoms. Further, from the viewpoint of improving basicity, it is preferable that an electron-attracting functional group (carbonyl group, sulfonyl group, cyano group, halogen atom, etc.) is not directly bonded to the nitrogen atom.
  • Preferred specific structures of compound (DE) include, but are not limited to, the compound disclosed in paragraph 0203 of US Patent Application Publication No. 2015/0309408.
  • the pore size of the filter used for filter filtration is preferably 3 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or less. It is preferably 0.3 ⁇ m or less, and more preferably 0.3 ⁇ m or less.
  • the filter is preferably made of polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon.
  • filter filtration for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-62667, cyclic filtration may be performed, or a plurality of types of filters may be connected in series or in parallel for filtration.
  • the composition may be filtered a plurality of times. Further, the composition may be degassed before and after the filter filtration.
  • ⁇ Pattern formation method (1) ArF immersion exposure, alkaline aqueous solution development> Examples 1 to 10, Example 16, Example 17, Example 19, Example 20, Example 23, Example 26, Example 27, Example 36, Example 37, Example 40, Example 41, Example 42, Example 43, Example 46, Example 48, Example 49, Example 51, Example 52, Example 53, Example 55, Example 56, Example 58, Example 60, Comparative Example In 1 and Comparative Example 3, a pattern was formed by the following pattern forming method (1) using the resist compositions shown in Tables 9 to 11, respectively.
  • the composition for forming an organic antireflection film ARC29SR manufactured by Brewer Science
  • a 1: 1 line with a line width of 20 nm using an EUV exposure machine (model "NXE3300", ASML, NA 0.33, Dipole, outer sigma 0.9, inner sigma 0.7) for the resist film. Exposure was made through a mask with an andspace pattern. The exposed resist film was baked at 100 ° C. for 60 seconds, then developed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 30 seconds, and then rinsed with pure water for 30 seconds. Then, this was spin-dried to obtain a positive pattern.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the obtained evaluation results are shown in Tables 9 to 13.
  • the “ ⁇ -PGMEA content” shown in Tables 9 to 13 is the content of ⁇ -PGMEA with respect to the total mass of the resist composition.
  • the “ ⁇ -PGME content” shown in Tables 9 to 13 is the content of ⁇ -PGME with respect to the total mass of the resist composition.
  • the “ ⁇ -PGEE content” shown in Tables 9 to 13 is the content of ⁇ -PGEE with respect to the total mass of the resist composition.
  • the “water content” shown in Tables 9 to 13 is the water content with respect to the total mass of the resist composition.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

酸の作用により極性が増大する樹脂、光酸発生剤、及び一般式(1)で表される化合物を含有する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、一般式(1)で表される化合物の含有量が、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、0.1質量ppm以上500質量ppm以下である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法及び電子デバイスの製造方法により、経時後の現像欠陥の発生が抑制され、かつ経時後のLWR性能に優れる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法及び電子デバイスの製造方法を提供する。一般式(1)中、R1~R3は各々独立に炭素数1~5のアルキル基を表す。

Description

感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法
 本発明は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法に関する。
 KrFエキシマレーザー(248nm)用レジスト以降、光吸収による感度低下を補うべく、化学増幅を利用したパターン形成方法が用いられている。例えば、ポジ型の化学増幅法では、まず、露光部に含まれる光酸発生剤が、光照射により分解して酸を発生する。そして、露光後のベーク(PEB:Post Exposure Bake)過程等において、発生した酸の触媒作用により、感光性組成物に含まれるアルカリ不溶性の基をアルカリ可溶性の基に変化させる。その後、例えばアルカリ現像液を用いて、現像を行う。これにより、露光部を除去して、所望のパターンを得ることができる。
 半導体素子の微細化のために、露光光源の短波長化及び投影レンズの高開口数(高NA)化が進み、現在では、193nmの波長を有するArFエキシマレーザーを光源とする露光機が開発されている。解像力を更に高める技術として、投影レンズと試料との間に高屈折率の液体(以下、「液浸液」ともいう。)を満たす方法(即ち、液浸法)が挙げられる。
 レジスト組成物は有機溶剤を含む場合が多い。レジスト組成物に用いられる有機溶剤としては種々の化合物が用いられるが、その一例として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)が挙げられる。また、PGMEAなどのアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテートには、α型とβ型の2種の異性体が存在することが知られている(特許文献1及び2参照)。
日本国特開平6-324483号公報 日本国特開2015-64605号公報
 レジスト組成物は、調製後に一定期間、保存状態に置かれる場合があるが、従来のレジスト組成物では、一定期間保存された後にパターン形成を行った場合に、現像欠陥(「経時後の現像欠陥」とも呼ぶ。)が発生する場合があることが分かった。また、近年、形成されるパターンの更なる微細化などにより、レジスト組成物に求められる性能が更に高くなっており、例えば、ラインウィズスラフネス(Line Width Roughness:LWR)性能に優れることが求められている。なお、LWR性能とはパターンのLWRを小さくできる性能のことを指す。特に、レジスト組成物が一定期間保存された後にパターン形成を行った場合のLWR性能(「経時後のLWR性能」とも呼ぶ。)に優れることが求められている。
 本発明の課題は、経時後の現像欠陥の発生が抑制され、かつ経時後のLWR性能に優れる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法及び電子デバイスの製造方法を提供することにある。
 上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
<1>
 酸の作用により極性が増大する樹脂、光酸発生剤、及び下記一般式(1)で表される化合物を含有する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、
 上記一般式(1)で表される化合物の含有量が、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、0.1質量ppm以上500質量ppm以下である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 一般式(1)中、R~Rは各々独立に炭素数1~5のアルキル基を表す。
<2>
 上記一般式(1)で表される化合物の含有量が、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、1質量ppm以上である、<1>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<3>
 上記一般式(1)で表される化合物の含有量が、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、100質量ppm以下である、<1>又は<2>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<4>
 下記一般式(2)で表される化合物を、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、0.1質量ppm以上500質量ppm以下含有する、<1>~<3>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 一般式(2)中、R及びRは各々独立に炭素数1~5のアルキル基を表す。
<5>
 上記一般式(2)で表される化合物の含有量が、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、1質量ppm以上である、<4>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<6>
 上記一般式(2)で表される化合物の含有量が、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、200質量ppm以下である、<4>又は<5>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<7>
 水を、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、1質量ppm以上1質量%以下含有する、<1>~<6>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<8>
 上記水の含有量が、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、0.01質量%以上である、<7>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<9>
 上記水の含有量が、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、0.5質量%以下である、<7>又は<8>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<10>
 下記一般式(3)で表される化合物を含有し、上記一般式(3)で表される化合物に対する上記一般式(1)で表される化合物の含有量が、0.1質量ppm以上0.05質量%以下である、<1>~<9>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 一般式(3)中、R~Rは各々独立に炭素数1~5のアルキル基を表す。
<11>
 上記一般式(3)で表される化合物に対する上記一般式(1)で表される化合物の含有量が、1質量ppm以上0.005質量%以下である、<10>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<12>
 <1>~<11>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物により感活性光線性又は感放射線性膜を形成する工程、上記感活性光線性又は感放射線性膜を露光する工程、及び、露光された上記感活性光線性又は感放射線性膜を、現像液を用いて現像する工程を含むパターン形成方法。
<13>
 <12>に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
 本発明によれば、経時後の現像欠陥の発生が抑制され、かつ経時後のLWR性能に優れる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法及び電子デバイスの製造方法を提供することができる。
現像欠陥の一例を示す模式図である。 現像欠陥の一例を示す模式図である。
 以下において、本発明の内容について詳細に説明する。
 以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
 本明細書中における基(原子団)の表記について、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。また、本明細書中における「有機基」とは、少なくとも1個の炭素原子を含む基をいう。
 また、本明細書において、「置換基を有していてもよい」というときの置換基の種類、置換基の位置、及び、置換基の数は特に限定されない。置換基の数は例えば、1つ、2つ、3つ、又はそれ以上であってもよい。置換基の例としては水素原子を除く1価の非金属原子団を挙げることができ、例えば、以下の置換基Tから選択することができる。
(置換基T)
 置換基Tとしては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基及びtert-ブトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基及びp-トリルオキシ基等のアリールオキシ基;メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基及びフェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アセトキシ基、プロピオニルオキシ基及びベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基;アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基及びメトキサリル基等のアシル基;メチルスルファニル基及びtert-ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基;フェニルスルファニル基及びp-トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基;アルキル基;シクロアルキル基;アリール基;ヘテロアリール基;水酸基;カルボキシ基;ホルミル基;スルホ基;シアノ基;アルキルアミノカルボニル基;アリールアミノカルボニル基;スルホンアミド基;シリル基;アミノ基;モノアルキルアミノ基;ジアルキルアミノ基;アリールアミノ基、ニトロ基;ホルミル基;並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
 本明細書中における「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV:Extreme Ultraviolet)、X線、及び電子線(EB:Electron Beam)等を意味する。本明細書中における「光」とは、特に断らない限り、活性光線又は放射線を意味する。
 本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線、X線、及びEUV等による露光のみならず、電子線、及びイオンビーム等の粒子線による露光も含む。
 本明細書において、「~」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
 本明細書において、(メタ)アクリレートはアクリレート及びメタクリレートを表すし、(メタ)アクリルはアクリル及びメタクリルを表す。
 本明細書において、樹脂成分の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、及び分散度(分子量分布ともいう)(Mw/Mn)は、GPC(Gel Permeation Chromatography)装置(東ソー(株)製HLC-8120GPC)によるGPC測定(溶媒:テトラヒドロフラン、流量(サンプル注入量):10μL、カラム:東ソー(株)製TSK gel Multipore HXL-M、カラム温度:40℃、流速:1.0mL/分、検出器:示差屈折率検出器(Refractive Index Detector))によるポリスチレン換算値として定義される。
 本明細書において組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する該当する複数の物質の合計量を意味する。
 本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
 本明細書において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
 また、本明細書において、2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
(感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物)
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物(以下、単に「組成物」ともいう。)は、酸の作用により極性が増大する樹脂、光酸発生剤、及び下記一般式(1)で表される化合物を含有する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、
 上記一般式(1)で表される化合物の含有量が、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、0.1質量ppm以上500質量ppm以下である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 一般式(1)中、R~Rは各々独立に炭素数1~5のアルキル基を表す。
 本発明の組成物は、上記構成をとることにより、経時後の現像欠陥の発生が抑制され、かつ経時後のLWR性能に優れるという本発明の課題を解決することができる。
 その理由は明らかではないが、本発明者らは以下のように考えている。
 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中に含まれ得る光酸発生剤は、通常イオン性化合物又は極性の高い化合物であり、親水性が高いため凝集しやすい。特に、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を経時させた後、この組成物を用いて感活性光線性又は感放射線性膜(典型的にはレジスト膜)を成膜する際に光酸発生剤が凝集しやすい。感活性光線性又は感放射線性膜の成膜後に膜中で光酸発生剤が凝集すると、光酸発生剤の凝集部で現像欠陥が発生しやすい。例えば、ポジ型のレジスト膜の場合は光酸発生剤の凝集部の現像性が増すため断線欠陥が発生しやすい。また、ネガ型のレジスト膜の場合は光酸発生剤の凝集部の現像性が減るためブリッジ欠陥が発生しやすい。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、一般式(1)で表される化合物を含有する。一般式(1)で表される化合物は、β型のアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート(例えば、β型のPGMEA等)であり、α型のアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート(例えば、α型のPGMEA等)とは沸点が異なるため、感活性光線性又は感放射線性膜の成膜時に膜中に残存しやすい。また、一般式(1)で表される化合物は光酸発生剤との親和性が高く、成膜時に光酸発生剤の凝集を抑制することができる。これにより、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の経時後の現像欠陥の発生が抑制されると考えられる。
 また、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、一般式(1)で表される化合物を、組成物の全質量に対して、0.1質量ppm以上500質量ppm以下という特定の範囲で含有する。前述のとおり、一般式(1)で表される化合物はβ型のアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート(例えば、β型のPGMEA等)であり、α型のアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート(例えば、α型のPGMEA等)とは沸点が異なるため、組成物中に多量に含有すると、感活性光線性又は感放射線性膜中の残存溶剤の量が過多になり、経時後のLWR性能が低下する。そのため、本発明では、一般式(1)で表される化合物を特定の範囲内で含有するものとしている。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、いわゆるレジスト組成物であることが好ましく、ポジ型のレジスト組成物であっても、ネガ型のレジスト組成物であってもよい。また、アルカリ現像用のレジスト組成物であっても、有機溶剤現像用のレジスト組成物であってもよい。
 本発明の組成物は、典型的には、化学増幅型のレジスト組成物であることが好ましい。
 以下、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に含まれる各成分の詳細について説明する。
<一般式(1)で表される化合物>
 本発明の組成物は、一般式(1)で表される化合物を含有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 一般式(1)中、R~Rは各々独立に炭素数1~5のアルキル基を表す。
 上記R~Rが表す炭素数1~5のアルキル基は、直鎖状でも分岐状でもよい。
 上記R~Rが表す炭素数1~5のアルキル基は、置換基を有しないもの(無置換アルキル基)でもよいし、置換基を有していてもよい。
 上記R~Rは各々独立に炭素数1~3のアルキル基を表すことが好ましく、各々独立にメチル基又はエチル基を表すことがより好ましく、メチル基を表すことが更に好ましい。上記R~Rがメチル基である場合、一般式(1)で表される化合物は、β型のPGMEA(β-PGMEA)を表す。
 本発明の組成物は、一般式(1)で表される化合物を1種のみ含有してもよいし、2種以上含有してもよい。
 一般式(1)で表される化合物の含有量は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、0.1質量ppm以上500質量ppm以下である。なお、「ppm」は「parts per million」の略である。また、「質量ppm」は質量基準のppmであることを表す。
 一般式(1)で表される化合物の含有量は、一般式(1)で表される化合物が1種のみの化合物である場合は、その化合物の含有量となる。また、一般式(1)で表される化合物の含有量は、一般式(1)で表される化合物が2種以上存在する場合は、各化合物の含有量の合計(総量)となる。
 一般式(1)で表される化合物の含有量が、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して0.1質量ppm未満であると、経時後の現像欠陥が発生しやすくなる。また、一般式(1)で表される化合物の含有量が、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して500質量ppm超であると、経時後のLWR性能が低下しやすくなる。
 経時後の現像欠陥の発生をより抑制できるという理由から、一般式(1)で表される化合物の含有量は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、0.5質量ppm以上であることが好ましく、1質量ppm以上であることがより好ましく、10質量ppm以上であることが更に好ましく、15質量ppm以上であることが特に好ましい。
 また、経時後の現像欠陥の発生をより抑制できるという理由から、一般式(1)で表される化合物の含有量は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、400質量ppm以下であることが好ましく、300質量ppm以下であることがより好ましく、200質量ppm以下であることが更に好ましく、100質量ppm以下であることが特に好ましく、50質量ppm以下であることが最も好ましい。
 一般式(1)で表される化合物の含有量を調整する方法は特に限定されない。例えば、一般式(1)で表される化合物がβ-PGMEAである場合は、単離されたβ-PGMEAを感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物やその調製に用いる溶剤に添加する方法を用いることができる。なお、単離されたβ-PGMEA(cas番号70657-70-4)としては市販品を用いることもできる。また、α-PGMEAとβ-PGMEAの混合物(例えば、一般的に市販されているPGMEAなど)を蒸留することでα-PGMEAとβ-PGMEAを分離したものを用いることもできる。さらに、PGMEAはPGMEを原料として製造することができるが、β異性体の生成を制御したPGMEを原料としてPGMEAを製造することより、β-PGMEAの含有量を調整したものを用いることもできる。
 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の一般式(1)で表される化合物の含有量は、ガスクロマトグラフィ/質量分析法(GC/MS)を用いて定量することができる。
<一般式(2)で表される化合物>
 本発明の組成物は、さらに、下記一般式(2)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の組成物は、下記一般式(2)で表される化合物を、本発明の組成物の全質量に対して、0.1質量ppm以上500質量ppm以下含有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 一般式(2)中、R及びRは各々独立に炭素数1~5のアルキル基を表す。
 上記R及びRが表す炭素数1~5のアルキル基は、直鎖状でも分岐状でもよい。
 上記R及びRが表す炭素数1~5のアルキル基は、置換基を有しないもの(無置換アルキル基)でもよいし、置換基を有していてもよい。
 上記R及びRは各々独立に炭素数1~3のアルキル基を表すことが好ましく、各々独立にメチル基又はエチル基を表すことがより好ましく、メチル基を表すことが更に好ましい。上記R及びRがメチル基である場合、一般式(2)で表される化合物は、β型のプロピレングリコールモノメチルエーテル(β-PGME)を表す。上記Rがメチル基であり、Rがエチル基である場合、一般式(2)で表される化合物は、β型のプロピレングリコールモノエチルエーテル(β-PGEE)を表す。
 本発明の組成物は、一般式(2)で表される化合物を1種のみ含有してもよいし、2種以上含有してもよい。
 一般式(2)で表される化合物を本発明の組成物の全質量に対して0.1質量ppm以上含有することで、経時後の現像欠陥の発生をより抑制できるため好ましい。これは、一般式(2)で表される化合物(典型的には一級アルコール)は立体障害が少なく、かつ光酸発生剤との親和性が高く、成膜時に光酸発生剤の凝集を抑制することができるためであると考えられる。
 また、一般式(2)で表される化合物を本発明の組成物の全質量に対して500質量ppm以下含有することで、経時後のLWR性能をより向上させることができるため好ましい。これは、500質量ppm以下とすることで、一般式(2)で表される化合物(典型的には一級アルコール)が本発明の組成物中で、酸の作用により極性が増大する樹脂などの他の成分と反応してしまうことを防止することができるためであると考えられる。
 一般式(2)で表される化合物の含有量は、経時後の現像欠陥の発生をより抑制できるという理由から、本発明の組成物の全質量に対して、0.5質量ppm以上であることが好ましく、1質量ppm以上であることがより好ましく、10質量ppm以上であることが更に好ましく、15質量ppm以上であることが特に好ましい。
 また、経時後の現像欠陥の発生をより抑制できるという理由から、一般式(2)で表される化合物の含有量は、本発明の組成物の全質量に対して、500質量ppm以下であることが好ましく、300質量ppm以下であることがより好ましく、200質量ppm以下であることが更に好ましく、100質量ppm以下であることが特に好ましく、50質量ppm以下であることが最も好ましい。
 一般式(2)で表される化合物の含有量は、一般式(2)で表される化合物が1種のみの化合物である場合は、その化合物の含有量となる。また、一般式(2)で表される化合物の含有量は、一般式(2)で表される化合物が2種以上存在する場合は、各化合物の含有量の合計(総量)となる。
 一般式(2)で表される化合物の含有量を調整する方法は特に限定されない。例えば、一般式(2)で表される化合物がβ-PGMEである場合は、単離されたβ-PGMEを感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物やその調製に用いる溶剤に添加する方法を用いることができる。なお、単離されたβ-PGME(cas番号1589-47-5)としては市販品を用いることもできる。また、α-PGMEとβ-PGMEの混合物(例えば、一般的に市販されているPGMEなど)を蒸留することでα-PGMEとβ-PGMEを分離したものを用いることもできる。さらに、製造時にβ異性体の生成を制御したPGMEを用いることもできる。
 また、例えば、一般式(2)で表される化合物がβ-PGEEである場合は、単離されたβ-PGEEを感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物やその調製に用いる溶剤に添加する方法を用いることができる。なお、単離されたβ-PGEE(cas番号19089-47-5)としては市販品を用いることもできる。また、α-PGEEとβ-PGEEの混合物(例えば、一般的に市販されているPGEEなど)を蒸留することでα-PGEEとβ-PGEEを分離したものを用いることもできる。さらに、製造時にβ異性体の生成を制御したPGEEを用いることもできる。
 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の一般式(2)で表される化合物の含有量は、ガスクロマトグラフィ/質量分析法(GC/MS)を用いて定量することができる。
<水>
 本発明の組成物は、さらに、水を含有することが好ましい。
 水は、上記一般式(1)で表される化合物や上記一般式(2)で表される化合物との親和性が高く、本発明の組成物が水を含有することで、本発明の組成物を用いて感活性光線性又は感放射線性膜(典型的にはレジスト膜)を成膜する際に、膜中に水とともに上記一般式(1)で表される化合物や上記一般式(2)で表される化合物が残りやすく、これらの化合物による前述の効果(経時後の現像欠陥の発生の抑制など)がより発揮されやすくなるため好ましい。
 本発明の組成物は、水を、本発明の組成物の全質量に対して、1質量ppm以上2質量%以下含有することが好ましく、1質量ppm以上1質量%以下含有することがより好ましい。
 水の含有量は、経時後の現像欠陥の発生をより抑制できるという理由から、本発明の組成物の全質量に対して、1質量ppm以上であることが好ましく、10質量ppm以上であることがより好ましく、0.01質量%(100質量ppm)以上であることが更に好ましく、0.1質量%(1000質量ppm)以上であることが特に好ましい。
 水の含有量は、本発明の組成物の全質量に対して、2質量%(20000質量ppm)以下であることが好ましく、1質量%(10000質量ppm)以下であることがより好ましく、0.5質量%(5000質量ppm)以下であることが更に好ましい。水の含有量が上記範囲であれば、本発明の組成物中の酸の作用により極性が増大する樹脂が液中又は成膜時に不溶化して析出することがなく、その結果、経時後のLWR性能に優れる。
 水としては、例えば、純水、超純水等を使用することができる。
 水の含有量を調整する方法は特に限定されない。例えば、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を調製する際に用いる溶剤に予め所定量の水を混合させたものを用いる方法や、水を含む感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に対して、例えばモレキュラーシーブスなどの一般的な脱水方法を用いる方法が挙げられる。
 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の水の含有量は、カールフィッシャー水分計を用いて測定することができる。
<一般式(3)で表される化合物>
 本発明の組成物は、さらに、下記一般式(3)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の組成物は、下記一般式(3)で表される化合物を含有し、下記一般式(3)で表される化合物に対する上記一般式(1)で表される化合物の含有量が、0.1質量ppm以上0.05質量%以下であることが好ましく、1質量ppm以上0.005質量%以下であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 一般式(3)中、R~Rは各々独立に炭素数1~5のアルキル基を表す。
 上記R~Rが表す炭素数1~5のアルキル基は、直鎖状でも分岐状でもよい。
 上記R~Rが表す炭素数1~5のアルキル基は、置換基を有しないもの(無置換アルキル基)でもよいし、置換基を有していてもよい。
 上記R~Rは各々独立に炭素数1~3のアルキル基を表すことが好ましく、各々独立にメチル基又はエチル基を表すことがより好ましく、メチル基を表すことが更に好ましい。上記R~Rがメチル基である場合、一般式(3)で表される化合物は、α型のPGMEA(α-PGMEA)を表す。
 一般式(3)で表される化合物は、一般式(1)で表される化合物と類似の構造を有するため、一般式(1)で表される化合物との親和性が高い。また、一般式(1)で表される化合物と一般式(3)で表される化合物とが共存すると、光酸発生剤の溶解性が高くなり、本発明の組成物を用いて感活性光線性又は感放射線性膜(典型的にはレジスト膜)を成膜する際に、光酸発生剤の凝集が抑制されやすくなり、前述の効果(経時後の現像欠陥の発生の抑制など)がより発揮されやすくなるため好ましい。
 本発明の組成物が一般式(1)で表される化合物に加えて、一般式(3)で表される化合物を含有する場合、一般式(3)におけるRは、一般式(1)におけるRと同じであることが好ましく、一般式(3)におけるRは、一般式(1)におけるRと同じであることが好ましく、一般式(3)におけるRは、一般式(1)におけるRと同じであることが好ましい。これにより、一般式(3)で表される化合物と、一般式(1)で表される化合物との親和性が非常に高くなり、前述の効果がさらに発揮されやすくなる。
 本発明の組成物は、一般式(3)で表される化合物を1種のみ含有してもよいし、2種以上含有してもよい。
 一般式(3)で表される化合物の含有量は、一般式(3)で表される化合物が1種のみの化合物である場合は、その化合物の含有量となる。また、一般式(3)で表される化合物の含有量は、一般式(3)で表される化合物が2種以上存在する場合は、各化合物の含有量の合計(総量)となる。
 一般式(3)で表される化合物は、例えば、後述する溶剤として用いられるものであってもよい。
 一般式(3)で表される化合物を溶剤として用いる場合、本発明の組成物の固形分濃度が、0.5質量%~60質量%となるように一般式(3)で表される化合物を含む溶剤を用いることが好ましく、1.0質量%~45質量%となるように一般式(3)で表される化合物を含む溶剤を用いることがより好ましく、1.0質量%~40質量%となるように一般式(3)で表される化合物を含む溶剤を用いることが更に好ましい。
 本発明の組成物における溶剤として一般式(3)で表される化合物を用いる場合、溶剤の全質量に対する一般式(3)で表される化合物の質量は50質量%以上100質量%以下であることが好ましい。
 本発明の組成物において「固形分」とは、本発明の組成物に含まれるすべての成分から溶剤、水、一般式(1)で表される化合物、一般式(2)で表される化合物、及び一般式(3)で表される化合物を除いた成分であり、例えば、25℃において固体であっても、液体であってもよい。
 また、本発明の組成物において「全固形分」とは、組成物の全組成から溶剤、水、一般式(1)で表される化合物、一般式(2)で表される化合物、及び一般式(3)で表される化合物を除いた成分の総質量をいう。
 一般式(3)で表される化合物の含有量を調整する方法は特に限定されない。例えば、一般式(3)で表される化合物がα-PGMEAである場合は、単離されたα-PGMEAを感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の調製において添加したり溶剤として用いたりすることができる。なお、単離されたα-PGMEA(cas番号108-65-6)としては市販品を用いることもできる。また、α-PGMEAとβ-PGMEAの混合物(例えば、一般的に市販されているPGMEAなど)を蒸留することでα-PGMEAとβ-PGMEAを分離したものを用いることもできる。
 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の一般式(3)で表される化合物の含有量は、ガスクロマトグラフィ/質量分析法(GC/MS)を用いて定量することができる。
<(A)酸の作用により極性が増大する樹脂>
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、酸の作用により極性が増大する樹脂(以下、「樹脂(A)」ともいう。)を含有する。上記樹脂(A)は、典型的には、酸の作用により極性が増大して現像液に対する溶解性が変化する樹脂であることが好ましい。
 上記酸の作用により極性が増大する樹脂(樹脂(A))は、エチレン性不飽和化合物を少なくとも重合してなる樹脂であることが好ましい。
 上記エチレン性不飽和化合物は、エチレン性不飽和結合を1~4つ有していることが好ましく、1つであることがより好ましい。更に、上記エチレン性不飽和化合物は、単量体のモノマーであることが好ましい。
 また、上記エチレン性不飽和化合物の分子量は、28~1,000が好ましく、50~800がより好ましく、100~600が特に好ましい。
 また、酸の作用により極性が増大する樹脂は、酸分解性基を有することが好ましく、酸分解性基を有する構成単位を有する樹脂であることがより好ましい。
 この場合、後述する本発明のパターン形成方法において、現像液としてアルカリ現像液を採用した場合には、ポジ型パターンが好適に形成され、現像液として有機系現像液を採用した場合には、ネガ型パターンが好適に形成される。
〔酸分解性基を有する構成単位〕
 樹脂(A)は、酸分解性基を有する構成単位(「繰り返し単位」ともいう)を有することが好ましい。
 樹脂(A)としては、公知の樹脂を適宜使用することができる。例えば、米国特許出願公開第2016/0274458号明細書の段落0055~0191、米国特許出願公開第2015/0004544号明細書の段落0035~0085、米国特許出願公開第2016/0147150号明細書の段落0045~0090に開示された公知の樹脂を樹脂(A)として好適に使用できる。
 酸分解性基は、極性基が酸の作用により分解し脱離する基(脱離基)で保護された構造を有することが好ましい。
 極性基としては、カルボキシ基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、及びトリス(アルキルスルホニル)メチレン基等の酸性基(2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液中で解離する基)、並びに、アルコール性水酸基等が挙げられる。
 なお、アルコール性水酸基とは、炭化水素基に結合した水酸基であって、芳香環上に直接結合した水酸基(フェノール性水酸基)以外の水酸基をいい、水酸基としてα位がフッ素原子などの電子求引性基で置換された脂肪族アルコール(例えば、ヘキサフルオロイソプロパノール基など)は除く。アルコール性水酸基としては、pKa(酸解離定数)が12以上20以下の水酸基であることが好ましい。
 好ましい極性基としては、カルボキシ基、フェノール性水酸基、及びスルホン酸基が挙げられる。
 酸分解性基として好ましい基は、これらの基の水素原子を酸の作用により脱離する基(脱離基)で置換した基である。
 酸の作用により脱離する基(脱離基)としては、例えば、-C(R36)(R37)(R38)、-C(R36)(R37)(OR39)、及び-C(R01)(R02)(OR39)等を挙げることができる。
 式中、R36~R39はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。
 R01及びR02はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。
 R36~R39、R01及びR02のアルキル基は、炭素数1~8のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、へキシル基、及びオクチル基等を挙げることができる。
 R36~R39、R01及びR02のシクロアルキル基は、単環型でも、多環型でもよい。単環型としては、炭素数3~8のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、及びシクロオクチル基等を挙げることができる。多環型としては、炭素数6~20のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α-ピネル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、及びアンドロスタニル基等を挙げることができる。なお、シクロアルキル基中の少なくとも1つの炭素原子が酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
 R36~R39、R01及びR02のアリール基は、炭素数6~10のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、及びアントリル基等を挙げることができる。
 R36~R39、R01及びR02のアラルキル基は、炭素数7~12のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、及びナフチルメチル基等を挙げることができる。
 R36~R39、R01及びR02のアルケニル基は、炭素数2~8のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、及びシクロへキセニル基等を挙げることができる。
 R36とR37とが互いに結合して形成される環としては、シクロアルキル基(単環又は多環)であることが好ましい。シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及び、シクロヘキシル基などの単環のシクロアルキル基、又は、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基などの多環のシクロアルキル基が好ましい。
 酸分解性基として、クミルエステル基、エノールエステル基、アセタールエステル基、又は第3級のアルキルエステル基等が好ましく、アセタール基、又は、第3級アルキルエステル基がより好ましい。
 樹脂(A)は、酸分解性基を有する構成単位として、下記式AIで表される構成単位を有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 式AI中、Xaは、水素原子、フッ素原子以外のハロゲン原子、又は1価の有機基を表し、Tは、単結合又は2価の連結基を表し、Rx~Rxは、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、又はアリール基を表し、Rx~Rxのいずれか2つが結合して環構造を形成してもよく、形成しなくてもよい。
 Tの2価の連結基としては、アルキレン基、アリーレン基、-COO-Rt-、及び-O-Rt-等が挙げられる。式中、Rtは、アルキレン基、シクロアルキレン基又はアリーレン基を表し、
 Tは、単結合又は-COO-Rt-が好ましい。Rtは、炭素数1~5の鎖状アルキレン基が好ましく、-CH-、-(CH-、又は-(CH-がより好ましい。Tは、単結合であることがより好ましい。
 Xaは、水素原子又はアルキル基であることが好ましい。
 Xaのアルキル基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、水酸基、及びフッ素原子以外のハロゲン原子が挙げられる。
 Xaのアルキル基は、炭素数1~4が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、及び、ヒドロキシメチル基等が挙げられる。Xaのアルキル基は、メチル基であることが好ましい。
 Rx、Rx及びRxのアルキル基としては、直鎖状であっても、分岐状であってもよく、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基などが好ましく挙げられる。アルキル基の炭素数としては、1~10が好ましく、1~5がより好ましく、1~3が更に好ましい。Rx、Rx及びRxのアルキル基は、炭素間結合の一部が二重結合であってもよい。
 Rx、Rx及びRxのシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの単環のシクロアルキル基、又は、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、アダマンチル基などの多環のシクロアルキル基が好ましい。
 Rx、Rx及びRxのアルケニル基としては、直鎖状であっても、分岐状であってもよい。アルケニル基の炭素数としては、2~5が好ましく、2~3が更に好ましい。アルケニル基としてはビニル基が好ましい。
 Rx、Rx及びRxのアリール基としては、単環であっても、多環であってもよい。アリール基の炭素数としては、6~14が好ましく、6~10がより好ましい。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基等が好ましい。
 Rx、Rx及びRxの2つが結合して形成する環構造としては、シクロペンチル環、シクロヘキシル環、シクロヘプチル環、及びシクロオクタン環などの単環のシクロアルカン環、又はノルボルナン環、テトラシクロデカン環、テトラシクロドデカン環、及びアダマンタン環などの多環のシクロアルキル環が好ましい。シクロペンチル環、シクロヘキシル環、又はアダマンタン環がより好ましい。Rx、Rx及びRxの2つが結合して形成する環構造としては、下記に示す構造も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 以下に式AIで表される構成単位に相当するモノマーの具体例を挙げるが、本発明は、これらの具体例に限定されない。下記の具体例は、式AIにおけるXaがメチル基である場合に相当するが、Xaは、水素原子、フッ素原子以外のハロゲン原子、又は1価の有機基に任意に置換することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 樹脂(A)は、酸分解性基を有する構成単位として、米国特許出願公開第2016/0070167号明細書の段落0336~0369に記載の構成単位を有することも好ましい。
 また、樹脂(A)は、酸分解性基を有する構成単位として、米国特許出願公開第2016/0070167号明細書の段落0363~0364に記載された酸の作用により分解してアルコール性水酸基を生じる基を含む構成単位を有していてもよい。
 また、樹脂(A)は、酸分解性基を有する繰り返し単位として、フェノール性水酸基が酸の作用により分解して脱離する脱離基で保護された構造(酸分解性基)を有する繰り返し単位を有することが好ましい。なお、本明細書において、フェノール性水酸基とは、芳香族炭化水素基の水素原子をヒドロキシル基で置換してなる基である。芳香族炭化水素基の芳香環は単環又は多環の芳香環であり、ベンゼン環及びナフタレン環等が挙げられる。
 酸の作用により分解して脱離する脱離基としては、例えば、式(Y1)~(Y4)で表される基を挙げることができる。
 式(Y1):-C(Rx)(Rx)(Rx
 式(Y2):-C(=O)OC(Rx)(Rx)(Rx
 式(Y3):-C(R36)(R37)(OR38
 式(Y4):-C(Rn)(H)(Ar)
 式(Y1)、(Y2)中、Rx~Rxは、各々独立に、アルキル基(直鎖状若しくは分岐鎖状)、シクロアルキル基(単環若しくは多環)、アルケニル基(直鎖状若しくは分岐鎖状)、又はアリール基(単環若しくは多環)を表す。但し、Rx~Rxの全てがアルキル基(直鎖状若しくは分岐鎖状)である場合、Rx~Rxのうち少なくとも2つはメチル基であることが好ましい。
 なかでも、Rx~Rxは、各々独立に、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す繰り返し単位であることがより好ましく、Rx~Rxが、各々独立に、直鎖状のアルキル基を表す繰り返し単位であることが更に好ましい。
 Rx~Rxの2つが結合して、単環若しくは多環を形成してもよい。
 Rx~Rxのアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、及びt-ブチル基等の炭素数1~4のアルキル基が好ましい。
 Rx~Rxのシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又は、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。
 Rx~Rxの2つが結合して形成されるシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又は、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。なかでも、炭素数5~6の単環のシクロアルキル基がより好ましい。
 Rx~Rxの2つが結合して形成されるシクロアルキル基は、例えば、環を構成するメチレン基の1つが、酸素原子等のヘテロ原子、又は、カルボニル基等のヘテロ原子を有する基で置き換わっていてもよい。
 式(Y1)及び(Y2)で表される基は、例えば、Rxがメチル基又はエチル基であり、RxとRxとが結合して上述のシクロアルキル基を形成している態様が好ましい。
 Rx~Rxのアリール基としては、炭素数6~14のアリール基が好ましく、炭素数6~10のアリール基がより好ましい。Rx~Rxのアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基等が挙げられる。
 Rx~Rxのアルケニル基としては、炭素数2~5のアルケニル基が好ましく、炭素数2~3のアルケニル基がより好ましい。Rx~Rxのアルケニル基としては、ビニル基が好ましい。
 本発明の組成物が、例えば、EUV露光用レジスト組成物である場合、Rx~Rxで表されるアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、及び、Rx~Rxの2つが結合して形成される環は、更に、置換基として、フッ素原子又はヨウ素原子を有していることも好ましい。
 式(Y3)中、R36~R38は、各々独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。R37とR38とは、互いに結合して環を形成してもよい。1価の有機基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び、アルケニル基等が挙げられる。R36は、水素原子であることが好ましい。
 式(Y4)中、Arは、芳香族炭化水素基を表す。Rnは、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基を表す。RnとArとは互いに結合して非芳香族環を形成してもよい。Arはより好ましくはアリール基である。
 フェノール性水酸基が酸の作用により分解して脱離する脱離基で保護された構造(酸分解性基)を有する繰り返し単位としては、フェノール性水酸基における水素原子が式(Y1)~(Y4)で表される基によって保護された構造を有するものが好ましい。
 フェノール性水酸基が酸の作用により分解して脱離する脱離基で保護された構造(酸分解性基)を有する繰り返し単位としては、下記一般式(AII)で表される繰り返し単位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 一般式(AII)中、
 R61、R62及びR63は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又はアルコキシカルボニル基を表す。但し、R62はArと結合して環を形成していてもよく、その場合のR62は単結合又はアルキレン基を表す。
 Xは、単結合、-COO-、又は-CONR64-を表す。R64は、水素原子又はアルキル基を表す。
 Lは、単結合又はアルキレン基を表す。
 Arは、(n+1)価の芳香族炭化水素基を表し、R62と結合して環を形成する場合には(n+2)価の芳香族炭化水素基を表す。
 Yは、n≧2の場合には各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、Yの少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。Yとしての酸の作用により脱離する基は、式(Y1)~(Y4)であることが好ましい。
 nは、1~4の整数を表す。
 上記各基は置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、アルキル基(炭素数1~4)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基(炭素数1~4)、カルボキシル基、及びアルコキシカルボニル基(炭素数2~6)等が挙げられ、炭素数8以下のものが好ましい。
 以下にフェノール性水酸基が酸の作用により分解して脱離する脱離基で保護された構造を有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらの具体例に限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 樹脂(A)は、酸分解性基を有する構成単位を、1種単独で含んでもよく、2種以上を含んでもよい。
 樹脂(A)に含まれる酸分解性基を有する構成単位の含有量(酸分解性基を有する構成単位が複数存在する場合はその合計)は、樹脂(A)の全構成単位に対して、5モル%~90モル%が好ましく、10モル%~80モル%がより好ましく、15モル%~70モル%が更に好ましい。
 なお、本発明において、「構成単位」の含有量をモル比で規定する場合、上記「構成単位」は「モノマー単位」と同義であるものとする。また、本発明において上記「モノマー単位」は、高分子反応等により重合後に修飾されていてもよい。以下においても同様である。
〔ラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造よりなる群から選択される少なくとも1種を有する構成単位〕
 樹脂(A)は、ラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造よりなる群から選択される少なくとも1種を有する構成単位を有することが好ましい。
 ラクトン構造又はスルトン構造としては、ラクトン構造又はスルトン構造を有していればいずれでも用いることができるが、好ましくは5~7員環ラクトン構造又は5~7員環スルトン構造であり、5~7員環ラクトン構造にビシクロ構造、スピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環しているもの、又は5~7員環スルトン構造にビシクロ構造、スピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環しているものがより好ましい。下記式LC1-1~LC1-21のいずれかで表されるラクトン構造、又は下記式SL1-1~SL1-3のいずれかで表されるスルトン構造を有する構成単位を有することが更に好ましい。また、ラクトン構造又はスルトン構造が主鎖に直接結合していてもよい。好ましい構造としてはLC1-1、LC1-4、LC1-5、LC1-8、LC1-16、LC1-21、SL1-1である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 ラクトン構造部分又はスルトン構造部分は、置換基(Rb)を有していても有していなくてもよい。好ましい置換基(Rb)としては、炭素数1~8のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、炭素数2~8のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、フッ素原子以外のハロゲン原子、水酸基、シアノ基、及び酸分解性基などが挙げられる。より好ましくは炭素数1~4のアルキル基、シアノ基、及び酸分解性基である。n2は、0~4の整数を表す。n2が2以上の時、複数存在する置換基(Rb)は、同一でも異なっていてもよい。また、複数存在する置換基(Rb)同士が結合して環を形成してもよい。
 ラクトン構造又はスルトン構造を有する構成単位は、下記式IIIで表される構成単位であることが好ましい。
 また、酸分解性基を有する構成単位を有する樹脂は、下記式IIIで表される構成単位を含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 上記式III中、
 Aは、エステル結合(-COO-で表される基)又はアミド結合(-CONH-で表される基)を表す。
 nは、-R-Z-で表される構造の繰り返し数であり、0~5の整数を表し、0又は1であることが好ましく、0であることがより好ましい。nが0である場合、-R-Z-は存在せず、AとRとが単結合により結合される。
 Rは、アルキレン基、シクロアルキレン基、又はその組み合わせを表す。Rは、複数個ある場合にはそれぞれ独立に、アルキレン基、シクロアルキレン基、又はその組み合わせを表す。
 Zは、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表す。Zは、複数個ある場合にはそれぞれ独立に、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表す。
 Rは、ラクトン構造又はスルトン構造を有する1価の有機基を表す。
 Rは、水素原子、フッ素原子以外のハロゲン原子又は1価の有機基(好ましくはメチル基)を表す。
 Rのアルキレン基又はシクロアルキレン基は置換基を有してもよい。
 Zは好ましくは、エーテル結合、又はエステル結合であり、より好ましくはエステル結合である。
 以下に式IIIで表される構成単位に相当するモノマーの具体例、及び後述する式A-1で表される構成単位に相当するモノマーの具体例を挙げるが、本発明は、これらの具体例に限定されない。下記の具体例は、式IIIにおけるR及び後述する式A-1におけるR がメチル基である場合に相当するが、R及びR は、水素原子、フッ素原子以外のハロゲン原子、又は1価の有機基に任意に置換することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 上記モノマーの他に下記に示すモノマーも樹脂(A)の原料として好適に用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 樹脂(A)は、カーボネート構造を有する構成単位を有していてもよい。カーボネート構造は、環状炭酸エステル構造であることが好ましい。
 環状炭酸エステル構造を有する構成単位は、下記式A-1で表される構成単位であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 式A-1中、R は、水素原子、フッ素原子以外のハロゲン原子又は1価の有機基(好ましくはメチル基)を表し、nは0以上の整数を表し、R は、置換基を表す。R は、nが2以上の場合は各々独立して、置換基を表し、Aは、単結合、又は2価の連結基を表し、Zは、式中の-O-C(=O)-O-で表される基と共に単環構造又は多環構造を形成する原子団を表す。
 樹脂(A)は、ラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造よりなる群から選択される少なくとも1種を有する構成単位として、米国特許出願公開第2016/0070167号明細書の段落0370~0414に記載の構成単位を有することも好ましい。
 樹脂(A)は、少なくとも2つのラクトン構造を有する構成単位(a)(以下、「構成単位(a)」ともいう。)を有していることが好ましい。
 少なくとも2つのラクトン構造は、例えば、少なくとも2つのラクトン構造が縮環している構造であってもよく、また、少なくとも2つのラクトン構造が単結合又は連結基によって連結している構造であってもよい。
 構成単位(a)が有するラクトン構造は、特に限定されないが、5~7員環ラクトン構造が好ましく、5~7員環ラクトン構造にビシクロ構造、スピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環しているものが好ましい。
 上記ラクトン構造は、例えば、上述したLC1-1~LC1-21のいずれかで表されるラクトン構造が好ましく挙げられる。
 少なくとも2つのラクトン構造を有する構成単位(以下、「構成単位(a)」ともいう。)は、下記式L-1で表される構成単位であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 式L-1中、Raは、水素原子又はアルキル基を表し、Rbは、2つ以上のラクトン構造を有する部分構造を表す。
 Raのアルキル基は、炭素数1~4のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。Raのアルキル基は置換されていてもよい。置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子やメルカプト基、ヒドロキシ基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、t-ブトキシ基、ベンジルオキシ基等のアルコキシ基、アセチル基、プロピオニル基等のアセトキシ基が挙げられる。Raは、水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、及び、ヒドロキシメチル基が好ましい。
 Rb部分構造が有するラクトン構造は、例えば、上述したラクトン構造が挙げられる。
 Rbの2つ以上のラクトン構造を有する部分構造は、例えば、少なくとも2つのラクトン構造が単結合又は連結基によって連結している構造、及び、少なくとも2つのラクトン構造が縮環している構造が好ましい。
 少なくとも2つのラクトン構造が縮環している構造を有する構成単位(a1)、及び、少なくとも2つのラクトン構造が単結合又は連結基によって連結している構造を有する構成単位(a2)について、以下に各々説明する。
-少なくとも2つのラクトン構造が縮環している構造を有する構成単位(a1)-
 少なくとも2つのラクトン構造が縮環している構造は、2つ又は3つのラクトン構造が縮環している構造であることが好ましく、また、2つのラクトン構造が縮環している構造であることがより好ましい。
 少なくとも2つのラクトン構造が縮環している構造を有する構成単位(以下、「構成単位(a1)」ともいう。)は、例えば、下記式L-2で表される構成単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 式L-2中、Raは、式L-1のRaと同義であり、Re~Reはそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、Meは、単結合又は2価の連結基を表し、Me及びMeはそれぞれ独立に、2価の連結基を表す。
 Re~Reのアルキル基は、例えば、炭素数5以下であることが好ましく、また、炭素数1であることがより好ましい。
 Re~Reの炭素数5以下のアルキル基は、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、イソブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、s-ペンチル基、t-ペンチル基などが挙げられる。
 中でも、Re~Reは、水素原子が好ましい。
 Meの2価の連結基は、例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、及び、これらの2つ以上の基を組み合わせた基が挙げられる。
 Meのアルキレン基は、例えば、炭素数1~10であることが好ましい。また、炭素数1又は2であることがより好ましく、炭素数1又は2のアルキレン基としては、例えば、メチレン基又はエチレン基が好ましい。
 Meのアルキレン基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、例えば、メチレン基、エタン-1,1-ジイル基、エタン-1,2-ジイル基、プロパン-1,1-ジイル基、プロパン-1,3-ジイル基、プロパン-2,2-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル、ヘキサン-1,6-ジイル基などが挙げられる。
 Meのシクロアルキレン基は、例えば、炭素数5~10であることが好ましく、また、炭素数5又は6であることがより好ましい。
 Meのシクロアルキレン基は、例えば、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロへプチレン基、シクロオクチレン基、シクロデシレン基などが挙げられる。
 Meの2価の連結基として、上記2つ以上の基を組み合わせた基は、例えば、アルキレン基と-COO-とを組み合わせた基、及び、-OCO-とアルキレン基とを組み合わせた基が好ましい。また、上記2つ以上の基を組み合わせた基は、メチレン基と-COO-基とを組み合わせた基、及び、-COO-基とメチレン基と組み合わせた基がより好ましい。
 Me及びMeの2価の連結基は、例えば、アルキレン基、-O-などが挙げられる。Me及びMeの2価の連結基は、メチレン基、エチレン基、-O-が好ましく、-O-がより好ましい。
 構成単位(a1)に対応するモノマーは、例えば、特開2015-160836号公報に記載された方法によって合成することができる。
 以下に、構成単位(a1)の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。以下の各式中、Rは水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はヒドロキシメチル基を表し、*は他の構成単位との結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
-少なくとも2つのラクトン構造が単結合又は連結基によって連結している構造を有する構成単位(a2)-
 少なくとも2つのラクトン構造が単結合又は連結基によって連結している構造は、2~4つのラクトン構造が単結合又は連結基によって連結している構造であることが好ましく、また、2つのラクトン構造が単結合又は連結基によって連結している構造であることがより好ましい。
 連結基は、例えば、後述する式L-3中のMの連結基と挙げられた基と同じ基が挙げられる。
 2つ以上のラクトン構造が単結合又は連結基によって連結している構造を有する構成単位(以下、「構成単位(a2)」ともいう。)は、例えば、下記式L-3で表される構成単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 式L-3中、Raは、上記式L-1のRaと同義であり、M及びMはそれぞれ独立に、単結合又は連結基を表し、Lc及びLcはそれぞれ独立に、ラクトン構造を有する基を表す。
 Mの連結基は、例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、及び、これらの2つ以上の基を組み合わせた基が挙げられる。
 Mのアルキレン基は、例えば、炭素数1~10であることが好ましい。
 Mのアルキレン基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、例えば、メチレン基、エタン-1,1-ジイル基、エタン-1,2-ジイル基、プロパン-1,1-ジイル基、プロパン-1,3-ジイル基、プロパン-2,2-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル、ヘキサン-1,6-ジイル基などが挙げられる。
 Mのシクロアルキレン基は、例えば、炭素数5~10であることが好ましい。
 Mのシクロアルキレン基は、例えば、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロへプチレン基、シクロオクチレン基、シクロデシレン基などが挙げられる。
 Mの連結基として、上記2つ以上の基を組み合わせた基は、例えば、アルキレン基と-COO-とを組み合わせた基、及び、-OCO-とアルキレン基とを組み合わせた基が好ましい。また、上記2つ以上の基を組み合わせた基は、メチレン基と-COO-基とを組み合わせた基、及び、-COO-基とメチレン基と組み合わせた基がより好ましい。
 Mの連結基は、例えば、Mの連結基で挙げられた基と同じ基が挙げられる。
 Lcが有するラクトン構造は、例えば、5~7員環ラクトン構造が好ましく、5~7員環ラクトン構造にビシクロ構造、スピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環しているものが好ましい。上記ラクトン構造は、上記LC1-1~LC1-21のいずれかで表されるラクトン構造であることがより好ましい。更に好ましいラクトン構造としては、LC1-1、LC1-4、LC1-5、LC1-6、LC1-13、LC1-14及びLC1-17が挙げられる。
 Lcが有するラクトン構造は、置換基を含んでいてもよい。Lc1が有するラクトン構造が含んでいてもよい置換基は、例えば、上述したラクトン構造の置換基(Rb2)と同じ置換基が挙げられる。
 Lcが有するラクトン構造は、例えば、Lcが有するラクトン構造で挙げられたラクトン構造と同じ構造が挙げられる。
 構成単位(a2)は、上記式L-3で表される構成単位として、下記式L-4で表される構成単位であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 式L-4中、Raは、上記式L-1のRaと同義であり、Mf及びMfはそれぞれ独立に、単結合又は連結基を表し、Rf、Rf及びRfはそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、MfとRfとは、互いに結合して環を形成していてもよく、Mfと、Rf又はRfとはそれぞれ、互いに結合して環を形成していてもよい。
 Mfの連結基は、上記式L-3のMの連結基と同義である。
 Mfの連結基は、上記式L-3のMの連結基と同義である。
 Rfのアルキル基は、例えば、炭素数1~4のアルキル基が挙げられる。Rfの炭素数1~4のアルキル基は、メチル基又はエチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。Rfのアルキル基は、置換基を有していてもよい。Rfのアルキル基が有していてもよい置換基は、例えば、ヒドロキシ基、メトキシ基及びエトキシ基などのアルコキシ基、シアノ基、フッ素原子などのハロゲン原子が挙げられる。
 Rf及びRfのアルキル基は、Rfのアルキル基と同義である。
 MfとRfとは、互いに結合して環を形成していてもよい。Mf1とRf1が互いに結合して環を形成した構造は、例えば、上述したラクトン構造中、上述したLC1-13、LC1-14又はLC1-17で表されるラクトン構造が挙げられる。
 Mfと、Rf又はRfとはそれぞれ、互いに結合して環を形成していてもよい。
 Mf2とRf2が互いに結合して環を形成した構造は、例えば、上述したラクトン構造中、上述したLC1-7、LC1-8又はLC1-15で表されるラクトン構造が挙げられる。
 MfとRfとが互いに結合して環を形成した構造は、例えば、上述したラクトン構造中、上述したLC1-3~LC1-6のいずれかで表されるラクトン構造が挙げられる。
 以下に、構成単位(a2)の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。*は他の構成単位との結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 少なくとも2つのラクトン構造を有する構成単位は、通常光学異性体が存在するが、いずれの光学異性体を用いてもよい。また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体を混合して用いてもよい。1種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度(ee)が90%以上のものが好ましく、より好ましくは95%以上である。
 少なくとも2つのラクトン構造を有する構成単位の含有率は、樹脂(A)中の全構成単位に対し、10モル%~60モル%が好ましく、より好ましくは20モル%~50モル%、更に好ましくは30モル%~50モル%である。
 本発明における効果を高めるために、少なくとも2つのラクトン構造を有する構成単位を2種以上併用することも可能である。少なくとも2つのラクトン構造を有する繰り返し単位を2種類以上含有する場合は、少なくとも2つのラクトン構造を有する構成単位の合計の含有率が上述の範囲となることが好ましい。
 樹脂(A)は、ラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造からなる群から選択される少なくとも1種を有する構成単位を、1種単独で含んでもよく、2種以上を併用して含んでもよい。
 樹脂(A)に含まれるラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造からなる群から選択される少なくとも1種を有する構成単位の含有量(ラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造からなる群から選択される少なくとも1種を有する構成単位が複数存在する場合はその合計)は、樹脂(A)の全構成単位に対して、5モル%~70モル%であることが好ましく、10モル%~65モル%であることがより好ましく、20モル%~60モル%であることが更に好ましい。
〔極性基を有する構成単位〕
 樹脂(A)は、極性基を有する構成単位を有することが好ましい。
 極性基としては、水酸基、シアノ基、及び、カルボキシ基等が挙げられる。
 極性基を有する構成単位は、極性基で置換された脂環炭化水素構造を有する構成単位であることが好ましい。また、極性基を有する構成単位は、酸分解性基を有さないことが好ましい。極性基で置換された脂環炭化水素構造における、脂環炭化水素構造としては、アダマンチル基、又はノルボルニル基が好ましい。
 以下に極性基を有する構成単位に相当するモノマーの具体例を挙げるが、本発明は、これらの具体例に限定されない。また、下記具体例は、メタクリル酸エステル化合物として記載しているが、アクリル酸エステル化合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 この他にも、極性基を有する構成単位の具体例としては、米国特許出願公開第2016/0070167号明細書の段落0415~0433に開示された構成単位を挙げることができる。
 樹脂(A)は、極性基を有する構成単位を、1種単独で含んでもよく、2種以上を併用して含んでもよい。
 極性基を有する構成単位の含有量は、樹脂(A)中の全構成単位に対して、5モル%~40モル%が好ましく、5~30モル%がより好ましく、10モル%~25モル%が更に好ましい。
〔酸分解性基及び極性基のいずれも有さない構成単位〕
 樹脂(A)は、更に、酸分解性基及び極性基のいずれも有さない構成単位を有することができる。酸分解性基及び極性基のいずれも有さない構成単位は、脂環炭化水素構造を有することが好ましい。酸分解性基及び極性基のいずれも有さない構成単位としては、例えば、米国特許出願公開第2016/0026083号明細書の段落0236~0237に記載された構成単位が挙げられる。酸分解性基及び極性基のいずれも有さない構成単位に相当するモノマーの好ましい例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 この他にも、酸分解性基及び極性基のいずれも有さない構成単位の具体例としては、米国特許出願公開第2016/0070167号明細書の段落0433に開示された構成単位を挙げることができる。
 樹脂(A)は、酸分解性基及び極性基のいずれも有さない構成単位を、1種単独で含んでもよく、2種以上を併用して含んでもよい。
 酸分解性基及び極性基のいずれも有さない構成単位の含有量は、樹脂(A)中の全構成単位に対して、5~40モル%が好ましく、5~30モル%がより好ましく、5~25モル%が更に好ましい。
〔繰り返し単位(a3)〕
 樹脂(A)は、更に、以下の繰り返し単位(a3)を有することができる。
 繰り返し単位(a3)は、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が50℃以下であるモノマー(「モノマーa3」ともいう)を由来とする繰り返し単位である。
 また、繰り返し単位(a3)は非酸分解性の繰り返し単位である。したがって、繰り返し単位(a3)は酸分解性基を有さない。
 (ホモポリマーのガラス転移温度の測定方法)
 ホモポリマーのガラス転移温度は、カタログ値又は文献値がある場合はその値を採り、無い場合には、示差走査熱量測定(DSC:Differential scanning calorimetry)法によって測定する。Tgの測定に供するホモポリマーの重量平均分子量(Mw)は18000とし、分散度(Mw/Mn)は1.7とする。DSC装置としては、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン(株)社製熱分析DSC示差走査熱量計Q1000型を用い、昇温速度は10℃/minで測定する。
 なお、Tgの測定に供するホモポリマーは、対応するモノマーを用いて公知の方法で合成すればよく、例えば一般的な滴下重合法などで合成することができる。以下に一例を示す。
 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)54質量部を窒素気流下、80℃に加熱した。この液を攪拌しながら、対応するモノマー21質量%、2,2’-アゾビスイソ酪酸ジメチル0.35質量%を含むPGMEA溶液125質量部を6時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃で更に2時間攪拌した。反応液を放冷後、多量のメタノール/水(質量比9:1)で再沈殿、ろ過し、得られた固体を乾燥することでホモポリマー(Mw:18000、Mw/Mn:1.7)を得た。得られたホモポリマーをDSC測定に供した。DSC装置及び昇温速度は前述のとおりとした。
 モノマーa3は、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度(Tg)が50℃以下であれば特に限定されず、ドットパターンの解像性の向上、及びエッチング時に発生し得るレジストパターンの側壁におけるラフネスの抑制の観点から、ホモポリマーとしたときのTgが30℃以下であることが好ましい。モノマーa3をホモポリマーとしたときのTgの下限は特に限定されないが、-80℃以上であることが好ましく、より好ましくは-70℃以上であり、更に好ましくは-60℃以上であり、特に好ましくは-50℃以上である。モノマーa3をホモポリマーとしたときのTgの下限を上記範囲とすることで、加熱時のパターンの流動性が抑制され、ドットパターンの垂直性がより向上するため好ましい。
 繰り返し単位(a3)としては、残留溶剤をより揮発しやすくできる点で、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基を有する繰り返し単位であることが好ましい。本明細書において「非酸分解性」とは、光酸発生剤が発生する酸により、脱離/分解反応が起こらない性質を有することを意味する。
 つまり、「非酸分解性アルキル基」とは、より具体的には、光酸発生剤が発生する酸の作用により樹脂(A)から脱離しないアルキル基、又は、光酸発生剤が発生する酸の作用により分解しないアルキル基が挙げられる。
 非酸分解性アルキル基は直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。
 以下、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基を有する繰り返し単位について説明する。
 鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数が2~20のアルキル基、及び、鎖中にヘテロ原子を含有する炭素数2~20のアルキル基が挙げられる。
 鎖中にヘテロ原子を含有する炭素数2~20のアルキル基としては、例えば、1つ又は2つ以上の-CH-が、-O-、-S-、-CO-、-NR-、又はこれらを2以上組み合わせた2価の有機基で置換されたアルキル基が挙げられる。上記Rは、水素原子、又は炭素数が1~6のアルキル基を表す。
 鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ラウリル基、ステアリル基、イソブチル基、sec-ブチル基、1-エチルペンチル基、及び2-エチルヘキシル基、並びに、これらの1つ又は2つ以上の-CH-が-O-又は-O-CO-で置換された1価のアルキル基が挙げられる。
 鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基の炭素数としては、2以上16以下であることが好ましく、2以上10以下であることがより好ましく、2以上8以下であることが更に好ましい。炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基の炭素数の下限は4以上であることが好ましい。
 なお、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基は、置換基(例えば置換基T)を有していてもよい。
 繰り返し単位(a3)は、下記一般式(1-2)で表される繰り返し単位であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 一般式(1-2)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はシクロアルキル基を表す。Rは、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基を表す。
 Rで表されるハロゲン原子としては、特に限定されないが、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
 Rで表されるアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数1~10のアルキル基が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、及びtert-ブチル基等が挙げられる。なかでも、炭素数1~3のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
 Rで表されるシクロアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数5~10のシクロアルキル基が挙げられ、より具体的にはシクロヘキシル基等が挙げられる。
 Rとしては、なかでも、水素原子又はメチル基が好ましい。
 Rで表される鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基の定義及び好適態様は、上述した通りである。
 また、繰り返し単位(a3)は、残留溶剤をより揮発しやすくできる点で、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基を有する繰り返し単位であってもよい。
 以下、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基を有する繰り返し単位について説明する。
 非酸分解性アルキル基としては、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。
 非酸分解性アルキル基の炭素数は、2以上が好ましく、ホモポリマーのTgが50℃以下とする観点から、上記非酸分解性アルキル基の炭素数の上限は、例えば20以下であることが好ましい。
 鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、非酸分解性アルキル基としては、特に限定されず、例えば、炭素数が2~20のアルキル基、及び、鎖中にヘテロ原子を含有する炭素数2~20のアルキル基が挙げられる。なお、上記アルキル基中の水素原子の少なくとも一つは、カルボキシ基又は水酸基で置換されている。
 鎖中にヘテロ原子を含有する炭素数2~20のアルキル基としては、例えば、1つ又は2つ以上の-CH-が、-O-、-S-、-CO-、-NR-、又はこれらを2以上組み合わせた2価の有機基で置換されたアルキル基が挙げられる。上記Rは、水素原子、又は炭素数が1~6のアルキル基を表す。
 鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、非酸分解性アルキル基の炭素数としては、耐クラック性により優れる(クラックが発生しにくい)点で、2~16が好ましく、2~10がより好ましく、2~8が更に好ましい。
 なお、非酸分解性アルキル基は、置換基(例えば置換基T)を有していてもよい。
 鎖中にヘテロ原子を含有する、カルボキシ基を有する非酸分解性アルキル基を有する繰り返し単位の具体例としては例えば下記構造の繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 非酸分解性シクロアルキル基の炭素数は、5以上が好ましく、ホモポリマーのTgが50℃以下とする観点から、上記非酸分解性シクロアルキル基の炭素数の上限は、例えば20以下であることが好ましく、16以下であることがより好ましく、10以下であることが更に好ましい。
 環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、非酸分解性シクロアルキル基としては、特に限定されず、例えば、炭素数が5~20のシクロアルキル基(より具体的にはシクロヘキシル基)、及び、環員にヘテロ原子を含有する炭素数5~20のシクロアルキル基が挙げられる。なお、上記シクロアルキル基中の水素原子の少なくとも一つは、カルボキシ基又は水酸基で置換されている。
 環員にヘテロ原子を含有する炭素数5~20のシクロアルキル基としては、例えば、1つ又は2つ以上の-CH-が、-O-、-S-、-CO-、-NR-、又はこれらを2以上組み合わせた2価の有機基で置換されたシクロアルキル基が挙げられる。上記Rは、水素原子、又は炭素数が1~6のアルキル基を表す。
 なお、非酸分解性シクロアルキル基は、置換基(例えば置換基T)を有していてもよい。
 鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基を有する繰り返し単位としては、本発明の効果により優れる点で、なかでも、下記一般式(1-3)で表される繰り返し単位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 一般式(1-3)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はシクロアルキル基を表す。Rは、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい非酸分解性アルキル基に、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基が置換した基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基を表す。
 一般式(1-3)中、Rは、上述したRと同義であり、好ましい態様も同じである。
 Rで表される鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい非酸分解性アルキル基に、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基が置換した基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基の定義及び好適態様は、上述した通りである。
 なかでも、Rとしては、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい非酸分解性アルキル基に、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基が置換した基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基又は水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基が好ましい。この態様としては、例えば、下記構造の繰り返し単位などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 モノマーa3としては、例えば、エチルアクリレート(-22℃)、n-プロピルアクリレート(-37℃)、イソプロピルアクリレート(-5℃)、n-ブチルアクリレート(-55℃)、n-ブチルメタクリレート(20℃)、n-へキシルアクリレート(-57℃)、n-ヘキシルメタクリレート(-5℃)、n-オクチルメタクリレート(-20℃)、2-エチルへキシルアクリレート(-70℃)、イソノニルアクリレート(-82℃)、ラウリルメタクリレート(-65℃)、2-ヒドロキシエチルアクリレート(-15℃)、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート(26℃)、コハク酸1-[2-(メタクリロイルオキシ)エチル](9℃)、2-エチルへキシルメタクリレート(-10℃)、sec-ブチルアクリレート(-26℃)、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(n=2)(-20℃)、ヘキサデシルアクリレート(35℃)等が挙げられる。なお、括弧内は、ホモポリマーとしたときのTg(℃)を表す。
 なお、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(n=2)は下記構造の化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 モノマーa3は、n-ブチルアクリレート、n-ヘキシルメタクリレート、n-オクチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレ-ト、2-エチルヘキシルアクリレ-ト、ラウリルメタクリレート、ヘキサデシルアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、及び下記MA-5で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 樹脂(A)は、繰り返し単位(a3)を、1種のみで含んでもよく、2種以上含んでもよい。
 樹脂(A)において、繰り返し単位(a3)の含有量(繰り返し単位(a3)が複数存在する場合はその合計)は、樹脂(A)の全繰り返し単位に対して、5モル%以上が好ましく、10モル%以上がより好ましく、50モル%以下が好ましく、40モル%以下がより好ましく、30モル%以下が更に好ましい。なかでも、樹脂(A)中における繰り返し単位(a3)の含有量(繰り返し単位(a3)が複数存在する場合はその合計)は、樹脂(A)の全繰り返し単位に対して5~50モル%が好ましく、5~40モル%がより好ましく、5~30モル%が更に好ましい。
〔酸基を有する繰り返し単位〕
 樹脂(A)は、酸基を有する繰り返し単位を有していることが好ましい。
 酸基としては、pKaが13以下の酸基が好ましい。上記酸基の酸解離定数は、13以下が好ましく、3~13がより好ましく、5~10が更に好ましい。
 樹脂(A)が、pKaが13以下の酸基を有する場合、樹脂(A)中における酸基の含有量は特に制限されないが、通常、0.2~6.0mmol/gである場合が多い。樹脂(A)中における酸基の含有量は、0.8~6.0mmol/gが好ましく、1.2~5.0mmol/gがより好ましく、1.6~4.0mmol/gが更に好ましい。酸基の含有量が上記範囲内であれば、現像が良好に進行し、形成されるパターン形状に優れ、解像性にも優れる。
 酸基としては、例えば、カルボキシ基、水酸基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール基)、スルホン酸基、及びスルホンアミド基から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
 また、上記ヘキサフルオロイソプロパノール基において、フッ素原子の1つ以上(好ましくは1~2つ)がフッ素原子以外の基で置換されてなる基も酸基として好ましい。このような基としては、例えば、-C(CF)(OH)-CF-を含む基が挙げられる。なお、上記-C(CF)(OH)-CF-を含む基は、-C(CF)(OH)-CF-を含む環基であってもよい。
 酸基を有する繰り返し単位は、前述の酸分解性基を有する構成単位、並びに、前述のラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造よりなる群から選択される少なくとも1種を有する構成単位とは異なる繰り返し単位であることが好ましい。
 酸基を有する繰り返し単位は、フッ素原子又はヨウ素原子を有していてもよい。
〔フェノール性水酸基を有する繰り返し単位(a4)〕
 樹脂(A)は、フェノール性水酸基を有する繰り返し単位(a4)を有していてもよい。
 樹脂(A)は、繰り返し単位(a4)を含有することにより、アルカリ現像時の溶解速度により優れ、かつ耐エッチング性に優れる。
 フェノール性水酸基を有する繰り返し単位としては、特に限定されないが、ヒドロキシスチレン繰り返し単位、又は、ヒドロキシスチレン(メタ)アクリレート繰り返し単位が挙げられる。フェノール性水酸基を有する繰り返し単位としては、下記一般式(I)で表される繰り返し単位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 式中、
 R41、R42及びR43は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。但し、R42はArと結合して環を形成していてもよく、その場合のR42は単結合又はアルキレン基を表す。
 Xは、単結合、-COO-、又は-CONR64-を表し、R64は、水素原子又はアルキル基を表す。
 Lは、単結合又は2価の連結基を表す。
 Arは、(n+1)価の芳香族炭化水素基を表し、R42と結合して環を形成する場合には(n+2)価の芳香族炭化水素基を表す。
 nは、1~5の整数を表す。
 一般式(I)で表される繰り返し単位を高極性化する目的では、nが2以上の整数、又はXが-COO-、又は-CONR64-であることも好ましい。
 一般式(I)におけるR41、R42、及びR43で表されるアルキル基としては、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、及びドデシル基等の炭素数20以下のアルキル基が好ましく、炭素数8以下のアルキル基がより好ましく、炭素数3以下のアルキル基が更に好ましい。
 一般式(I)におけるR41、R42、及びR43で表されるシクロアルキル基としては、単環でも、多環でもよい。置換基を有していてもよい、シクロプロピル基、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の炭素数3~8個で単環のシクロアルキル基が好ましい。
 一般式(I)におけるR41、R42、及びR43で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
 一般式(I)におけるR41、R42、及びR43で表されるアルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R41、R42、及びR43におけるアルキル基と同様のものが好ましい。
 上記各基における好ましい置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、及びニトロ基等が挙げられ、置換基の炭素数は8以下が好ましい。
 Arは、(n+1)価の芳香族炭化水素基を表す。nが1である場合における2価の芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基、及びアントラセニレン基等の炭素数6~18のアリーレン基、又は、例えば、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、及びチアゾール等のヘテロ環を含む芳香族炭化水素基が好ましい。
 nが2以上の整数である場合における(n+1)価の芳香族炭化水素基の具体例としては、2価の芳香族炭化水素基の上記した具体例から、(n-1)個の任意の水素原子を除してなる基を好適に挙げることができる。
 (n+1)価の芳香族炭化水素基は、更に置換基を有していてもよい。
 上述したアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシカルボニル基及び(n+1)価の芳香族炭化水素基が有し得る置換基としては、例えば、一般式(I)におけるR41、R42、及びR43で挙げたアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、及びブトキシ基等のアルコキシ基;フェニル基等のアリール基;等が挙げられる。
 Xにより表される-CONR64-(R64は、水素原子又はアルキル基を表す)におけるR64のアルキル基としては、置換基を有していてもよい、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、及びドデシル基等の炭素数20以下のアルキル基が好ましく、炭素数8以下のアルキル基がより好ましい。
 Xとしては、単結合、-COO-、又は-CONH-が好ましく、単結合、又は-COO-がより好ましい。
 Lとしての2価の連結基としては、アルキレン基であることが好ましく、アルキレン基としては、置換基を有していてもよい、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、及びオクチレン基等の炭素数1~8のアルキレン基が好ましい。
 Arとしては、置換基を有していてもよい炭素数6~18の芳香族炭化水素基が好ましく、ベンゼン環基、ナフタレン環基、又はビフェニレン環基がより好ましい。なかでも、一般式(I)で表される繰り返し単位は、ヒドロキシスチレンに由来する繰り返し単位であることが好ましい。即ち、Arは、ベンゼン環基であることが好ましい。
 以下、フェノール性水酸基を有する繰り返し単位の具体例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。式中、aは1又は2を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 樹脂(A)は、繰り返し単位(a4)を1種単独で有していてもよく、2種以上を併用して有していてもよい。
 樹脂(A)において、繰り返し単位(a4)の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対して、40モル%以上が好ましく、50モル%以上がより好ましく、60モル%以上が更に好ましい。また、繰り返し単位(a4)の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対して、85モル%以下が好ましく、80モル%以下がより好ましい
 樹脂(A)は、上記の構成単位以外に、ドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、更にレジストの一般的な必要な特性である解像力、耐熱性、感度等を調節する目的で様々な構成単位を有することができる。このような構成単位としては、その他の単量体に相当する構成単位を挙げることができるが、これらに限定されない。
 その他の単量体としては、例えばアクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、及びビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物等を挙げることができる。
 その他にも、上記種々の構成単位に相当する単量体と共重合可能である付加重合性の不飽和化合物であれば、共重合されていてもよい。
 樹脂(A)において、各構成単位の含有モル比は、種々の性能を調節するために適宜設定される。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が、フッ素アルゴン(ArF)レーザー露光用であるとき、ArFの透過性の観点から、樹脂(A)は実質的には芳香族基を有さないことが好ましい。より具体的には、樹脂(A)の全構成単位中、芳香族基を有する構成単位が全体の5モル%以下であることが好ましく、3モル%以下であることがより好ましく、理想的には0モル%、すなわち芳香族基を有する構成単位を有さないことが更に好ましい。また、樹脂(A)は単環又は多環の脂環炭化水素構造を有することが好ましい。
 樹脂(A)は、構成単位のすべてが(メタ)アクリレート系構成単位で構成されることが好ましい。この場合、構成単位のすべてがメタクリレート系構成単位であるもの、構成単位のすべてがアクリレート系構成単位であるもの、構成単位のすべてがメタクリレート系構成単位とアクリレート系構成単位とによるもののいずれのものでも用いることができるが、アクリレート系構成単位が樹脂(A)の全構成単位に対して50モル%以下であることが好ましい。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が、フッ化クリプトン(KrF)露光用、電子線(EB)露光用又は極紫外線(EUV)露光用であるとき、樹脂(A)は芳香族炭化水素基を有する構成単位を含むことが好ましい。樹脂(A)がフェノール性水酸基を有する構成単位を含むことがより好ましい。
 フェノール性水酸基を有する構成単位としては、例えば、上記の繰り返し単位(a4)を挙げることができる。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が、KrF露光用、EB露光用又はEUV露光用であるとき、樹脂(A)は、フェノール性水酸基の水素原子が酸の作用により分解し脱離する基(脱離基)で保護された構造を有することが好ましい。
 樹脂(A)に含まれる芳香族炭化水素基を有する構成単位の含有量は、樹脂(A)中の全構成単位に対して、30モル%~100モル%が好ましく、40モル%~100モル%がより好ましく、50モル%~100モル%が更に好ましい。
〔光酸発生基を有する繰り返し単位〕
 樹脂(A)は、上記以外の繰り返し単位として、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する基(「光酸発生基」ともいう)を有する繰り返し単位を有していてもよい。樹脂(A)が光酸発生基を有する繰り返し単位を有する場合、光酸発生基を有する繰り返し単位が、光酸発生剤に該当すると考えることができる。光酸発生基を有する繰り返し単位としては、例えば、下記一般式(4)で表される繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 R41は、水素原子又はメチル基を表す。L41は、単結合、又は2価の連結基を表す。L42は、2価の連結基を表す。R40は、活性光線又は放射線の照射により分解して側鎖に酸を発生させる構造部位を表す。
 光酸発生基を有する繰り返し単位を以下に例示する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 そのほか、一般式(4)で表される繰り返し単位の具体例としては、例えば、特開2014-041327号公報の段落[0094]~[0105]に記載された繰り返し単位、及び国際公開第2018/193954号公報の段落[0094]に記載された繰り返し単位が挙げられる。
 樹脂(A)は光酸発生基を有する繰り返し単位を有していなくてもよいが、樹脂(A)が光酸発生基を有する繰り返し単位を有する場合、光酸発生基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対して、1モル%以上であることが好ましく、2モル%以上であることがより好ましい。また、光酸発生基を有する繰り返し単位の含有量の上限は、20モル%以下であることが好ましく、10モル%以下であることがより好ましく、5モル%以下であることが更に好ましい。
 樹脂(A)の重量平均分子量は、1,000~200,000が好ましく、2,000~20,000がより好ましく、3,000~15,000が更に好ましく、3,000~11,000が特に好ましい。
 分散度(Mw/Mn)は、1.0~3.0であることが好ましく、1.0~2.6がより好ましく、1.0~2.0が更に好ましく、1.1~2.0が特に好ましい。
 樹脂(A)の具体例としては、例えば、実施例で使用されている樹脂A-1~A-16、A-21~A-36等が挙げられるが、これに限定されない。
 樹脂(A)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 樹脂(A)の含有量は、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分に対し、20質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましく、60質量%以上が更に好ましく、80質量%以上が特に好ましい。上限は特に制限されないが、99.5質量%以下が好ましく、99質量%以下がより好ましく、97質量%以下が更に好ましい。
〔フェノール性水酸基を有するアルカリ可溶性樹脂〕
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が後述する架橋剤(G)を含有する場合、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、フェノール性水酸基を有するアルカリ可溶性樹脂(以下、「樹脂(C)」ともいう)を含有することが好ましい。樹脂(C)は、フェノール性水酸基を有する構成単位を有することが好ましい。
 この場合、典型的には、ネガ型パターンが好適に形成される。
 架橋剤(G)は、樹脂(C)に担持された形態であってもよい。
 なお、樹脂(C)のうち、酸の作用により極性が増大する樹脂に該当するものは、酸の作用により極性が増大する樹脂として扱う。また、その場合、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、樹脂(C)として酸の作用により極性が増大する樹脂を含んでも良く、また、酸の作用により極性が増大する樹脂以外の樹脂(C)と、酸の作用により極性が増大する樹脂とを少なくとも含むこともできる。
 樹脂(C)は、上述した酸分解性基を含有していてもよい。
 樹脂(C)が有するフェノール性水酸基を有する構成単位としては、特に限定されないが、上記の繰り返し単位(a4)であることが好ましい。
 樹脂(C)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分中の樹脂(C)の含有量は、30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることが更に好ましい。上限は特に制限されないが、99質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましく、85質量%以下であることが更に好ましい。
 樹脂(C)としては、米国特許出願公開第2016/0282720号明細書の段落0142~0347に開示された樹脂を好適に用いることができる。
〔疎水性樹脂〕
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、疎水性樹脂(「疎水性樹脂(E)」ともいう。)を含有することも好ましい。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、酸の作用により極性が増大する樹脂以外の疎水性樹脂(E)と、酸の作用により極性が増大する樹脂とを少なくとも含むことが好ましい。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が、疎水性樹脂(E)を含有することにより、感活性光線性又は感放射線性膜の表面における静的/動的な接触角を制御することができる。これにより、現像特性の改善、アウトガスの抑制、液浸露光における液浸液追随性の向上、及び液浸欠陥の低減等が可能となる。
 疎水性樹脂(E)は、レジスト膜の表面に偏在するように設計されることが好ましいが、界面活性剤とは異なり、必ずしも分子内に親水基を有する必要はなく、極性/非極性物質を均一に混合することに寄与しなくてもよい。
 また、本発明において、フッ素原子を有する樹脂は、疎水性樹脂及び後述する含フッ素樹脂として扱うものとする。また、上記酸分解性基を有する構成単位を有する樹脂は、フッ素原子を有していないことが好ましい。
 疎水性樹脂(E)は、膜表層への偏在化の観点から、“フッ素原子”、“ケイ素原子”、及び“樹脂の側鎖部分に含有されたCH部分構造”からなる群から選択される少なくとも1種を有する構成単位を含む樹脂であることが好ましい。
 疎水性樹脂(E)が、フッ素原子又はケイ素原子を含む場合、疎水性樹脂(E)における上記フッ素原子又はケイ素原子は、樹脂の主鎖中に含まれていてもよく、側鎖中に含まれていてもよい。
 疎水性樹脂(E)は、下記(x)~(z)の群から選ばれる基を少なくとも1つを有することが好ましい。
 (x)酸基
 (y)アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基(以下、極性変換基ともいう。)
 (z)酸の作用により分解する基
 酸基(x)としては、フェノール性水酸基、カルボン酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、及びトリス(アルキルスルホニル)メチレン基等が挙げられる。
 酸基としては、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール)、スルホンイミド基、又はビス(アルキルカルボニル)メチレン基が好ましい。
 アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基(y)としては、例えば、ラクトン基、カルボン酸エステル基(-COO-)、酸無水物基(-C(O)OC(O)-)、酸イミド基(-NHCONH-)、カルボン酸チオエステル基(-COS-)、炭酸エステル基(-OC(O)O-)、硫酸エステル基(-OSOO-)、及びスルホン酸エステル基(-SOO-)などが挙げられ、ラクトン基又はカルボン酸エステル基(-COO-)が好ましい。
 これらの基を含んだ構成単位は、樹脂の主鎖にこれらの基が直接結合している構成単位であり、例えば、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルによる構成単位等が挙げられる。この構成単位は、これらの基が連結基を介して樹脂の主鎖に結合していてもよい。あるいは、この構成単位は、これらの基を有する重合開始剤又は連鎖移動剤を重合時に用いて、樹脂の末端に導入されていてもよい。
 ラクトン基を有する構成単位としては、例えば、先に樹脂(A)の項で説明したラクトン構造を有する構成単位と同様のものが挙げられる。
 アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基(y)を有する構成単位の含有量は、疎水性樹脂(E)中の全構成単位を基準として、1~100モル%が好ましく、3~98モル%がより好ましく、5~95モル%が更に好ましい。
 疎水性樹脂(E)における、酸の作用により分解する基(z)を有する構成単位は、樹脂(A)で挙げた酸分解性基を有する構成単位と同様のものが挙げられる。酸の作用により分解する基(z)を有する構成単位は、フッ素原子及びケイ素原子の少なくともいずれかを有していてもよい。酸の作用により分解する基(z)を有する構成単位の含有量は、樹脂(E)中の全構成単位に対して、1モル%~80モル%が好ましく、10モル%~80モル%がより好ましく、20モル%~60モル%が更に好ましい。
 疎水性樹脂(E)は、更に、上述した構成単位とは別の構成単位を有していてもよい。
 フッ素原子を含む構成単位は、疎水性樹脂(E)に含まれる全構成単位に対して、10モル%~100モル%が好ましく、30モル%~100モル%がより好ましい。また、ケイ素原子を含む構成単位は、疎水性樹脂(E)に含まれる全構成単位に対して、10モル%~100モル%が好ましく、20モル%~100モル%がより好ましい。
 一方、特に疎水性樹脂(E)が側鎖部分にCH部分構造を含む場合においては、疎水性樹脂(E)が、フッ素原子及びケイ素原子を実質的に含有しない形態も好ましい。また、疎水性樹脂(E)は、炭素原子、酸素原子、水素原子、窒素原子及び硫黄原子から選ばれる原子のみによって構成された構成単位のみで実質的に構成されることが好ましい。
 疎水性樹脂(E)の標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、1,000~100,000が好ましく、1,000~50,000がより好ましい。
 疎水性樹脂(E)に含まれる残存モノマー及びオリゴマー成分の合計含有量は、0.01質量%~5質量%が好ましく、0.01質量%~3質量%がより好ましい。また、分散度(Mw/Mn)は、1~5の範囲が好ましく、より好ましくは1~3の範囲である。
 疎水性樹脂(E)としては、公知の樹脂を、単独又はそれらの混合物として適宜に選択して使用することができる。例えば、米国特許出願公開第2015/0168830号明細書の段落0451~0704、米国特許出願公開第2016/0274458号明細書の段落0340~0356に開示された公知の樹脂を疎水性樹脂(E)として好適に使用できる。また、米国特許出願公開第2016/0237190号明細書の段落0177~0258に開示された構成単位も、疎水性樹脂(E)を構成する構成単位として好ましい。
-含フッ素樹脂-
 疎水性樹脂(E)は、フッ素原子を含む樹脂(「含フッ素樹脂」ともいう。)であることが好ましい。
 疎水性樹脂(E)がフッ素原子を含む場合、フッ素原子を有する部分構造として、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、又はフッ素原子を有するアリール基を有する樹脂であることが好ましい。
 フッ素原子を有するアルキル基は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基であり、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~4がより好ましい。
 フッ素原子を有するシクロアルキル基は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された単環又は多環のシクロアルキル基である。
 フッ素原子を有するアリール基としては、フェニル基、及び、ナフチル基等のアリール基の少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたものが挙げられる。
 フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、及びフッ素原子を有するアリール基として、式(F2)~(F4)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 式(F2)~(F4)中、
 R57~R68は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はアルキル基(直鎖状若しくは分岐鎖状)を表す。但し、R57~R61の少なくとも1つ、R62~R64の少なくとも1つ、及びR65~R68の少なくとも1つは、それぞれ独立に、フッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
 R57~R61及びR65~R67は、全てがフッ素原子であることが好ましい。R62、R63及びR68は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基(好ましくは炭素数1~4)であることが好ましく、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基であることがより好ましい。R62とR63は、互いに連結して環を形成してもよい。
 中でも、本発明の効果がより優れる点で、含フッ素樹脂は、アルカリ分解性を有することが好ましい。
 含フッ素樹脂がアルカリ分解性を有するとは、pH10の緩衝液2mLとTHF8mLとの混合液に含フッ素樹脂100mgを添加して、40℃にて静置し、10分後に含フッ素樹脂中の分解性基の総量の30mol%以上が加水分解することをいう。なお、分解率は、NMR分析による原料と分解物の比から算出できる。
 含フッ素樹脂は、焦点深度の許容度、パターン直線性、現像特性の改善、アウトガスの抑制、液浸露光における液浸液追随性の向上及び液浸欠陥の低減の観点から、式Xで表される構成単位を有することが好ましい。
 また、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、焦点深度の許容度、パターン直線性、現像特性の改善、アウトガスの抑制、液浸露光における液浸液追随性の向上及び液浸欠陥の低減の観点から、式Xで表される構成単位を有する含フッ素樹脂を更に含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 式X中、Zは、ハロゲン原子、R11OCH-で表される基、又は、R12OC(=O)CH-で表される基を表し、R11及びR12はそれぞれ独立に、置換基を表し、Xは、酸素原子、又は、硫黄原子を表す。Lは、(n+1)価の連結基を表し、R10は、アルカリ水溶液の作用により分解してアルカリ水溶液中での含フッ素樹脂の溶解度が増大する基を有する基を表し、nは正の整数を表し、nが2以上である場合、複数のR10は、互いに同一であっても、異なっていてもよい。
 Zのハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及び、ヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
 R11及びR12としての置換基は、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1~4)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数6~10)、及び、アリール基(好ましくは炭素数6~10)が挙げられる。また、R11及びR12としての置換基は、更に置換基を有していてもよく、このような更なる置換基としては、アルキル基(好ましくは炭素数1~4)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~4)、及び、カルボキシ基が挙げられる。
 Lとしての連結基は、2価又は3価の連結基が好ましく(換言すれば、nが1又は2であることが好ましく)、2価の連結基がより好ましい(換言すれば、nが1であることが好ましい)。Lとしての連結基は、脂肪族基、芳香族基及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる連結基であることが好ましい。
 例えば、nが1であり、Lとしての連結基が2価の連結基である場合、2価の脂肪族基としては、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、又はポリアルキレンオキシ基が挙げられる。中でも、アルキレン基又はアルケニレン基が好ましく、アルキレン基がより好ましい。
 2価の脂肪族基は、鎖状構造であっても環状構造であってもよいが、環状構造よりも鎖状構造の方が好ましく、分岐を有する鎖状構造よりも直鎖状構造の方が好ましい。2価の脂肪族基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、シアノ基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、及び、ジアリールアミノ基が挙げられる。
 2価の芳香族基としては、アリーレン基が挙げられる。中でも、フェニレン基、及び、ナフチレン基が好ましい。
 2価の芳香族基は、置換基を有していてもよく、上記2価の脂肪族基における置換基の例に加えて、アルキル基が挙げられる。
 また、Lとしては、上述した式LC1-1~式LC1-21又は式SL1-1~式SL-3で表される構造から任意の位置の水素原子を2個除いた2価の基であってもよい。
 nが2以上である場合、(n+1)価の連結基の具体例としては、上記した2価の連結基の具体例から、任意の(n-1)個の水素原子を除してなる基が挙げられる。
 Lの具体例として、例えば、以下の連結基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 なお、これらの連結基は、上記したように、置換基を更に有していてもよい。
 R10としては、下記式Wで表される基が好ましい。
 -Y-R20  式W
 上記式W中、Yは、アルカリ水溶液の作用により分解してアルカリ水溶液中での溶解度が増大する基を表す。R20は、電子求引性基を表す。
 Yとしては、カルボン酸エステル基(-COO-又はOCO-)、酸無水物基(-C(O)OC(O)-)、酸イミド基(-NHCONH-)、カルボン酸チオエステル基(-COS-)、炭酸エステル基(-OC(O)O-)、硫酸エステル基(-OSOO-)、及び、スルホン酸エステル基(-SOO-)が挙げられ、カルボン酸エステル基が好ましい。
 上記電子求引性基としては、下記式EWで示す部分構造が好ましい。式EWにおける*は式W中の基Yに直結している結合手を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 式EW中、
 newは-C(Rew1)(Rew2)-で表される連結基の繰り返し数であり、0又は1の整数を表す。newが0の場合は単結合を表し、直接Yew1が結合していることを示す。
 Yew1は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、後述の-C(Rf1)(Rf2)-Rf3で表されるハロ(シクロ)アルキル基、ハロアリール基、オキシ基、カルボニル基、スルホニル基、スルフィニル基、及びこれらの組み合わせが挙げられる。(但し、Yew1がハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基である場合、newは1である。)
 Rew1及びRew2は、それぞれ独立して任意の基を表し、例えば、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1~8)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~10)又はアリール基(好ましくは炭素数6~10)を表す。
 Rew1、Rew2及びYew1の少なくとも2つが互いに連結して環を形成していてもよい。
 なお、「ハロ(シクロ)アルキル基」とは、少なくとも一部がハロゲン化したアルキル基及びシクロアルキル基を表し、「ハロアリール基」とは、少なくとも一部がハロゲン化したアリール基を表す。
 Yew1としては、ハロゲン原子、-C(Rf1)(Rf2)-Rf3で表されるハロ(シクロ)アルキル基、又はハロアリール基が好ましい。
 Rf1は、ハロゲン原子、パーハロアルキル基、パーハロシクロアルキル基、又はパーハロアリール基を表し、フッ素原子、パーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基が好ましく、フッ素原子又はトリフルオロメチル基がより好ましい。
 Rf2及びRf3は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子又は有機基を表し、Rf2とRf3とが連結して環を形成してもよい。有機基としては、アルキル基、シクロアルキル基、及び、アルコキシ基が挙げられ、これらはハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)で置換されていてもよい。Rf2及びRf3は、(ハロ)アルキル基又は(ハロ)シクロアルキル基が好ましい。Rf2はRf1と同様の基を表すか、又はRf3と連結して環を形成していることがより好ましい。
 Rf2とRf3とが連結して形成する環としては、(ハロ)シクロアルキル環が挙げられる。
 Rf1~Rf3における(ハロ)アルキル基としては、直鎖状及び分岐鎖状のいずれでもよく、直鎖状(ハロ)アルキル基としては、炭素数1~30が好ましく、1~20がより好ましい。
 Rf1~Rf3における、又は、Rf2とRf3とが連結して形成する環における(ハロ)シクロアルキル基としては、単環型でもよく、多環型でもよい。多環型の場合、(ハロ)シクロアルキル基は有橋式であってもよい。即ち、この場合、(ハロ)シクロアルキル基は橋かけ構造を有していてもよい。
 これら(ハロ)シクロアルキル基としては、例えば、下式により表されるもの、及び、これらがハロゲン化した基が挙げられる。なお、シクロアルキル基中の炭素原子の一部が、酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 Rf2及びRf3における、又は、Rf2とRf3とが連結して形成する環における(ハロ)シクロアルキル基としては、-C(n)(2n-2)Hで表されるフルオロシクロアルキル基が好ましい。ここで炭素数nは特に限定されないが、5~13のものが好ましく、6がより好ましい。
 Yew1における、又は、Rf1における(パー)ハロアリール基としては、-C(n)(n-1)で表されるパーフルオロアリール基が挙げられる。ここで炭素数nは特に限定されないが、5~13が好ましく、6がより好ましい。
 Rew1、Rew2及びYew1の少なくとも2つが互いに連結して形成してもよい環としては、シクロアルキル基又はヘテロ環基が好ましい。
 上記式EWで示す部分構造を構成する各基及び各環は、更に置換基を有していてもよい。
 上記式W中、R20は、ハロゲン原子、シアノ基及びニトロ基からなる群から選択される1個以上で置換されたアルキル基であることが好ましく、ハロゲン原子で置換されたアルキル基(ハロアルキル基)であることがより好ましく、フルオロアルキル基であることが更に好ましい。ハロゲン原子、シアノ基及びニトロ基からなる群から選択される1個以上で置換されたアルキル基は炭素数が1~10であることが好ましく、1~5であることがより好ましい。
 より具体的には、R20は、-C(R’)(R’f1)(R’f2)又は-C(R’)(R’)(R’f1)で表される原子団であることが好ましい。R’及びR’は、それぞれ独立に、水素原子、又は、電子求引性基で置換されていない(好ましくは無置換の)アルキル基を表す。R’f1及びR’f2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、又は、パーフルオロアルキル基を表す。
 R’及びR’としてのアルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、炭素数1~6が好ましい。
 R’f1及びR’f2してのパーフルオロアルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、炭素数1~6が好ましい。
 R20の好ましい具体例としては、-CF、-C、-C、-C、-CF(CF、-CF(CF)C、-CFCF(CF、-C(CF、-C11、-C13、-C15、-C17、-CHCF、-CH、-CH、-CH(CF、-CH(CF)C、-CHCF(CF、及び、-CHCNが挙げられる。中でも、-CF、-C、-C、-C、-CHCF、-CH、-CH、-CH(CF、又は、-CHCNが好ましく、-CHCF、-CH、-CH、-CH(CF、又は、-CHCNがより好ましく、-CH、-CH(CF、又は、-CHCNが更に好ましく、-CH、又は、-CH(CFが特に好ましい。
 式Xで表される構成単位としては、下記式X-1又は式X-2で表される構成単位が好ましく、式X-1で表される構成単位がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 式X-1中、R20は、電子求引性基を表し、Lは、2価の連結基を表し、Xは、酸素原子又は硫黄原子を表し、Zはハロゲン原子を表す。
 式X-2中、R20は、電子求引性基を表し、Lは、2価の連結基を表し、Xは、酸素原子又は硫黄原子を表し、Zはハロゲン原子を表す。
 L及びLとしての2価の連結基の具体例及び好ましい例は、上記式Xの2価の連結基としてのLにおいて説明したものと同様である。
 R及びRとしての電子求引性基は、上記式EWで示す部分構造であることが好ましく、具体例及び好ましい例も上述の通りであるが、ハロ(シクロ)アルキル基がより好ましい。
 上記式X-1においては、LとRとが互いに結合して環を形成することはなく、上記式X-2においては、LとRとが互いに結合して環を形成することはない。
 X及びXとしては、酸素原子が好ましい。
 Z及びZとしては、フッ素原子又は塩素原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
 また、式Xで表される構成単位としては、式X-3で表される構成単位も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 式X-3中、R20は電子求引性基を表し、R21は、水素原子、アルキル基、又は、アリール基を表し、Lは、2価の連結基を表し、Xは、酸素原子又は硫黄原子を表し、mは、0又は1を表す。
 Lとしての2価の連結基の具体例及び好ましい例は、式Xの2価の連結基としてのLにおいて説明したものと同様である。
 Rとしての電子求引性基は、上記式EWで示す部分構造であることが好ましく、具体例及び好ましい例も上述の通りであるが、ハロ(シクロ)アルキル基であることがより好ましい。
 なお、上記式X-3においては、LとRとが互いに結合して環を形成することはない。
 Xとしては、酸素原子が好ましい。
 また、式Xで表される構成単位としては、式Y-1で表される構成単位又は式Y-2で表される構成単位も好ましい
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
 式Y-1及び式Y-2中、Zは、ハロゲン原子、R11OCH-で表される基、又は、R12OC(=O)CH-で表される基を表し、R11及びR12はそれぞれ独立に、置換基を表し、R20は電子求引性基を表す。
 R20としての電子求引性基は、上記式EWで示す部分構造であることが好ましく、具体例及び好ましい例も上述の通りであるが、ハロ(シクロ)アルキル基であることがより好ましい。
 Zとしての、ハロゲン原子、R11OCH-で表される基、及び、R12OC(=O)CH-で表される基の具体例及び好ましい例は、上記式1において説明したものと同様である。
 式Xで表される構成単位の含有量は、含フッ素樹脂の全構成単位に対し、10モル%~100モル%が好ましく、20モル%~100モル%がより好ましく、30モル%~100モル%が更に好ましい。
 疎水性樹脂(E)を構成する構成単位の好ましい例を以下に示す。
 疎水性樹脂(E)としては、例えば、下記構成単位を任意に組合せた樹脂、又は、実施例で使用されている樹脂E-1~E-15等が好ましく挙げられるが、これらに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
 疎水性樹脂(E)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 表面エネルギーが異なる2種以上の疎水性樹脂(E)を混合して使用することが、液浸露光における液浸液追随性と現像特性の両立の観点から好ましい。
 疎水性樹脂(E)の組成物中の含有量は、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分に対し、0.01質量%~10質量%が好ましく、0.05質量%~8質量%がより好ましい。
<(B)光酸発生剤>
 本発明の組成物は、光酸発生剤(以下、「光酸発生剤(B)」ともいう)を含む。
 光酸発生剤は、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物である。
 光酸発生剤は、イオン性化合物又は極性の高い化合物であることが好ましく、イオン性化合物であることが好ましい。
 光酸発生剤としては、活性光線又は放射線の照射により有機酸を発生する化合物が好ましい。例えば、スルホニウム塩化合物、ヨードニウム塩化合物、ジアゾニウム塩化合物、ホスホニウム塩化合物、イミドスルホネート化合物、オキシムスルホネート化合物、ジアゾジスルホン化合物、ジスルホン化合物、及びo-ニトロベンジルスルホネート化合物を挙げることができる。
 光酸発生剤としては、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物を、単独又はそれらの混合物として適宜選択して使用することができる。例えば、米国特許出願公開第2016/0070167号明細書の段落0125~0319、米国特許出願公開第2015/0004544号明細書の段落0086~0094、米国特許出願公開第2016/0237190号明細書の段落0323~0402に開示された公知の化合物を光酸発生剤(B)として好適に使用できる。
〔式ZI、ZII及びZIIIで表される化合物〕
 光酸発生剤(B)の好適な態様としては、例えば、下記式ZI、ZII及びZIIIで表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
 上記式ZIにおいて、
 R201、R202及びR203はそれぞれ独立に、有機基を表す。
 R201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、好ましくは1~30であり、より好ましくは1~20である。
 また、R201~R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、又はカルボニル基を含んでいてもよい。R201~R203のうちの2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)及び-CH-CH-O-CH-CH-を挙げることができる。
 Z-は、アニオンを表す。
〔式ZIで表される化合物におけるカチオン〕
 式ZIにおけるカチオンの好適な態様としては、後述する化合物(ZI-1)、(ZI-2)、(ZI-3)及び(ZI-4)における対応する基を挙げることができる。
 なお、光酸発生剤は、式ZIで表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、式ZIで表される化合物のR201~R203の少なくとも1つと、式ZIで表されるもうひとつの化合物のR201~R203の少なくとも一つとが、単結合又は連結基を介して結合した構造を有する化合物であってもよい。
-化合物ZI-1-
 まず、化合物(ZI-1)について説明する。
 化合物(ZI-1)は、上記式ZIのR201~R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニウム化合物、すなわち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。
 アリールスルホニウム化合物は、R201~R203の全てがアリール基でもよいし、R201~R203の一部がアリール基であり、残りがアルキル基又はシクロアルキル基であってもよい。
 アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、及びアリールジシクロアルキルスルホニウム化合物を挙げることができる。
 アリールスルホニウム化合物のアリール基としてはフェニル基、又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。アリール基は、酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造としては、ピロール残基、フラン残基、チオフェン残基、インドール残基、ベンゾフラン残基、及びベンゾチオフェン残基等が挙げられる。アリールスルホニウム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。
 アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているアルキル基又はシクロアルキル基は、炭素数1~15の直鎖アルキル基、炭素数3~15の分岐アルキル基、又は炭素数3~15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、及びシクロヘキシル基等を挙げることができる。
 R201~R203のアリール基、アルキル基、及びシクロアルキル基はそれぞれ独立に、アルキル基(例えば炭素数1~15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3~15)、アリール基(例えば炭素数6~14)、アルコキシ基(例えば炭素数1~15)、ハロゲン原子、水酸基、又はフェニルチオ基を置換基として有してもよい。
-化合物ZI-2-
 次に、化合物(ZI-2)について説明する。
 化合物(ZI-2)は、式ZIにおけるR201~R203がそれぞれ独立に、芳香環を有さない有機基である化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含する。
 R201~R203としての芳香環を有さない有機基は、好ましくは炭素数1~30であり、より好ましくは炭素数1~20である。
 R201~R203はそれぞれ独立に、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はビニル基であり、より好ましくは直鎖又は分岐の2-オキソアルキル基、2-オキソシクロアルキル基、又はアルコキシカルボニルメチル基、更に好ましくは直鎖又は分岐2-オキソアルキル基である。
 R201~R203のアルキル基及びシクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数1~10の直鎖アルキル基又は炭素数3~10の分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びペンチル基)、ならびに炭素数3~10のシクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びノルボルニル基)を挙げることができる。
 R201~R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1~5)、水酸基、シアノ基、又はニトロ基によって更に置換されていてもよい。
-化合物ZI-3-
 次に、化合物(ZI-3)について説明する。
 化合物(ZI-3)は、下記式ZI-3で表され、フェナシルスルホニウム塩構造を有する化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
 式ZI-3中、R1c~R5cはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、シクロアルキルカルボニルオキシ基、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、アルキルチオ基又はアリールチオ基を表し、R6c及びR7cはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアリール基を表し、R及びRはそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、2-オキソアルキル基、2-オキソシクロアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、アリル基又はビニル基を表す。
 R1c~R5c中のいずれか2つ以上、R5cとR6c、R6cとR7c、R5cとR、及びRとRは、それぞれ結合して環構造を形成してもよく、この環構造はそれぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、ケトン基、エステル結合、又はアミド結合を含んでいてもよい。
 上記環構造としては、芳香族若しくは非芳香族の炭化水素環、芳香族若しくは非芳香族の複素環、及びこれらの環が2つ以上組み合わされてなる多環縮合環を挙げることができる。環構造としては、3員環~10員環を挙げることができ、4員環~8員環が好ましく、5員環又は6員環がより好ましい。
 R1c~R5c中のいずれか2つ以上、R6cとR7c、及びRとRが結合して形成する基としては、ブチレン基、及びペンチレン基等を挙げることができる。
 R5cとR6c、及びR5cとRが結合して形成する基としては、単結合又はアルキレン基であることが好ましい。アルキレン基としては、メチレン基、及びエチレン基等を挙げることができる。
 Zcは、アニオンを表す。
-化合物ZI-4-
 次に、化合物(ZI-4)について説明する。
 化合物(ZI-4)は、下記式ZI-4で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 式ZI-4中、lは0~2の整数を表し、rは0~8の整数を表し、R13は水素原子、フッ素原子、水酸基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、又はシクロアルキル基を有する基を表し、これらの基は置換基を有してもよく、R14はそれぞれ独立に、水酸基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アルキルスルホニル基、シクロアルキルスルホニル基、又はシクロアルキル基を有する基を表し、これらの基は置換基を有してもよく、R15はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はナフチル基を表し、これらの基は置換基を有してもよく、2つのR15が互いに結合して環を形成してもよい。
 2つのR15が互いに結合して環を形成するとき、環骨格内に、酸素原子、又は窒素原子などのヘテロ原子を含んでもよい。一態様において、2つのR15がアルキレン基であり、互いに結合して環構造を形成することが好ましい。
 Zは、アニオンを表す。
 式ZI-4において、R13、R14及びR15のアルキル基は、直鎖状若しくは分岐状であり、炭素原子数1~10のものが好ましく、メチル基、エチル基、n-ブチル基、又はt-ブチル基等がより好ましい。
〔式ZII又は式ZIIIで表される化合物におけるカチオン〕
 次に、式ZII、及びZIIIについて説明する。
 式ZII、及びZIII中、R204~R207は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
 R204~R207のアリール基としてはフェニル基、又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。R204~R207のアリール基は、酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造を有するアリール基の骨格としては、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、インドール、ベンゾフラン、及びベンゾチオフェン等を挙げることができる。
 R204~R207のアルキル基及びシクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数1~10の直鎖アルキル基又は炭素数3~10の分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びペンチル基)、炭素数3~10のシクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びノルボルニル基)を挙げることができる。
 R204~R207のアリール基、アルキル基、及びシクロアルキル基は、各々独立に置換基を有していてもよい。R204~R207のアリール基、アルキル基、及びシクロアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1~15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3~15)、アリール基(例えば炭素数6~15)、アルコキシ基(例えば炭素数1~15)、ハロゲン原子、水酸基、及びフェニルチオ基等を挙げることができる。
 Zは、アニオンを表す。
〔式ZI~式ZIIIで表される化合物におけるアニオン〕
 式ZIにおけるZ-、式ZIIにおけるZ-、式ZI-3におけるZc、及び式ZI-4におけるZ-としては、下記式An-1で表されるアニオンが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
 式An-1中、pfは0~10の整数を表し、qfは0~10の整数を表し、rfは1~3の整数を表し、Xfはそれぞれ独立に、フッ素原子、又は、少なくとも一つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表し、rfが2以上の整数である場合、複数の-C(Xf)-は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、アルキル基、又は、少なくとも一つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表し、pfが2以上の整数である場合、複数の-CR4f5f-は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、Lは、2価の連結基を表し、qfが2以上の整数である場合、複数のLは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、Wは、環状構造を含む有機基を表す。
 Xfは、フッ素原子、又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。このアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。また、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基は、パーフルオロアルキル基が好ましい。
 Xfは、好ましくは、フッ素原子又は炭素数1~4のパーフルオロアルキル基である。Xfは、フッ素原子又はCFであることがより好ましい。特に、双方のXfがフッ素原子であることが好ましい。
 R4f及びR5fはそれぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、アルキル基、又は少なくとも一つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。複数存在する場合のR4f及びR5fは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 R4f及びR5fとしてのアルキル基は、置換基を有していてもよく、炭素数1~4が好ましい。R4f及びR5fは、好ましくは水素原子である。
 少なくとも一つのフッ素原子で置換されたアルキル基の具体例及び好適な態様は、式An-1中のXfの具体例及び好適な態様と同じである。
 Lは、2価の連結基を表し、複数存在する場合のLは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 2価の連結基としては、例えば、-COO-(-C(=O)-O-)、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、アルケニレン基(好ましくは炭素数2~6)及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基などが挙げられる。これらの中でも、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CO-、-O-、-SO-、-COO-アルキレン基-、-OCO-アルキレン基-、-CONH-アルキレン基-又は-NHCO-アルキレン基-が好ましく、-COO-、-OCO-、-CONH-、-SO-、-COO-アルキレン基-又は-OCO-アルキレン基-がより好ましい。
 Wは、環状構造を含む有機基を表す。これらの中でも、環状の有機基であることが好ましい。
 環状の有機基としては、例えば、脂環基、アリール基、及び複素環基が挙げられる。
 脂環基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。単環式の脂環基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びシクロオクチル基などの単環のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環基としては、例えば、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基などの多環のシクロアルキル基が挙げられる。中でも、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基などの炭素数7以上のかさ高い構造を有する脂環基が好ましい。
 アリール基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。このアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基及びアントリル基が挙げられる。
 複素環基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。多環式の方がより酸の拡散を抑制可能である。また、複素環基は、芳香族性を有していてもよいし、芳香族性を有していなくてもよい。芳香族性を有している複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、及びピリジン環が挙げられる。芳香族性を有していない複素環としては、例えば、テトラヒドロピラン環、ラクトン環、スルトン環及びデカヒドロイソキノリン環が挙げられる。ラクトン環及びスルトン環の例としては、上述の樹脂において例示したラクトン構造及びスルトン構造が挙げられる。複素環基における複素環としては、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、又はデカヒドロイソキノリン環が特に好ましい。
 上記環状の有機基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基(直鎖、分岐のいずれであってもよく、炭素数1~12が好ましい)、シクロアルキル基(単環、多環、スピロ環のいずれであってもよく、炭素数3~20が好ましい)、アリール基(炭素数6~14が好ましい)、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレイド基、チオエーテル基、スルホンアミド基、及びスルホン酸エステル基が挙げられる。なお、環状の有機基を構成する炭素(環形成に寄与する炭素)はカルボニル炭素であってもよい。
 式An-1で表されるアニオンとしては、SO -CF-CH-OCO-(L)q’-W、SO -CF-CHF-CH-OCO-(L)q’-W、SO -CF-COO-(L)q’-W、SO -CF-CF-CH-CH-(Lqf-W、SO -CF-CH(CF)-OCO-(L)q’-Wが好ましいものとして挙げられる。ここで、L、qf及びWは、式An-1と同様である。q’は、0~10の整数を表す。
 一態様において、式ZIにおけるZ-、式ZIIにおけるZ-、式ZI-3におけるZc、及び式ZI-4におけるZ-としては、下記の式4で表されるアニオンも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 式4中、XB1及びXB2はそれぞれ独立に、水素原子、又はフッ素原子を有さない1価の有機基を表す。XB1及びXB2は、水素原子であることが好ましい。
 XB3及びXB4はそれぞれ独立に、水素原子、又は1価の有機基を表す。XB3及びXB4の少なくとも一方がフッ素原子又はフッ素原子を有する1価の有機基であることが好ましく、XB3及びXB4の両方がフッ素原子又はフッ素原子を有する1価の有機基であることがより好ましい。XB3及びXB4の両方が、フッ素で置換されたアルキル基であることが更に好ましい。
 L、qf及びWは、式3と同様である。
 式ZIにおけるZ、式ZIIにおけるZ、式ZI-3におけるZc、及び式ZI-4におけるZとしては、下記式5で表されるアニオンが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
 式5において、Xaはそれぞれ独立に、フッ素原子、又は、少なくとも一つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表し、Xbはそれぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子を有さない有機基を表す。rf、pf、qf、R4f、R5f、L及びWの定義及び好ましい態様は、式3と同様である。
 式ZIにおけるZ、式ZIIにおけるZ、式ZI-3におけるZc、及び式ZI-4におけるZは、ベンゼンスルホン酸アニオンであってもよく、分岐アルキル基又はシクロアルキル基によって置換されたベンゼンスルホン酸アニオンであることが好ましい。
 式ZIにおけるZ、式ZIIにおけるZ、式ZI-3におけるZc、及び式ZI-4におけるZとしては、下記の式SA1で表される芳香族スルホン酸アニオンも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
 式SA1中、Arは、アリール基を表し、スルホン酸アニオン及び-(D-R)以外の置換基を更に有していてもよい。更に有しても良い置換基としては、フッ素原子、水酸基などが挙げられる。
 nは、0以上の整数を表す。nは、好ましくは1~4であり、より好ましくは2~3であり、特に好ましくは3である。
 Dは、単結合又は2価の連結基を表す。この2価の連結基としては、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、スルホキシド基、スルホン基、スルホン酸エステル基、エステル基、及び、これらの2種以上の組み合わせからなる基等を挙げることができる。
 Rは、炭化水素基を表す。
 好ましくは、Dは単結合であり、Rは脂肪族炭化水素構造である。Rは、イソプロピル基又はシクロヘキシル基がより好ましい。
 式ZIにおけるスルホニウムカチオン、及び式ZIIにおけるスルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンの好ましい例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
 式ZI、式ZIIにおけるアニオンZ-、式ZI-3におけるZc、及び式ZI-4におけるZ-の好ましい例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
 上記のカチオン及びアニオンを任意に組みわせて光酸発生剤として使用することができる。
 中でも、上記光酸発生剤が、カチオン及びアニオンを含むイオン性化合物であり、上記アニオンが上記式An-1、下記式An-2及び下記式An-3のいずれかで表わされるイオンを含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
 式An-2及び式An-3中、Rfaはそれぞれ独立に、フッ素原子を有する一価の有機基を表し、複数のRfaは互いに結合して環を形成してもよい。
 Rfaは、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基であることが好ましい。このアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。また、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基は、パーフルオロアルキル基であることが好ましい。
 また、複数のRfaは互いに結合して環を形成していることが好ましい。
 また、光酸発生剤として、実施例で使用されている化合物PAG-1~PAG-37等も好ましく挙げられるが、これに限定されない。
 活性光線性又は放射線の照射により上記光酸発生剤から発生する酸の酸解離定数pKaは、特に限定されないが、1.1未満であることが好ましく、-1.0未満であることが、より好ましい。
 活性光線性又は放射線の照射により上記光酸発生剤から発生する酸の酸解離定数pKaの下限値は、特に限定されないが、通常-10である。
 酸解離定数pKaとは、水溶液中での酸解離定数pKaのことを表し、例えば、化学便覧(II)(改訂4版、1993年、日本化学会編、丸善株式会社)に定義される。酸解離定数pKaの値が低いほど酸強度が大きいことを示す。水溶液中での酸解離定数pKaは、具体的には、無限希釈水溶液を用い、25℃での酸解離定数を測定することにより実測できる。あるいは、下記ソフトウェアパッケージ1を用いて、ハメットの置換基定数及び公知文献値のデータベースに基づいた値を、計算により求めることもできる。本明細書中に記載したpKaの値は、全て、このソフトウェアパッケージを用いて計算により求めた値を示す。
 ソフトウェアパッケージ1: Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD/Labs)。
 光酸発生剤は、低分子化合物の形態であってもよく、重合体の一部に組み込まれた形態であってもよい。また、低分子化合物の形態と重合体の一部に組み込まれた形態を併用してもよい。
 光酸発生剤は、低分子化合物の形態であることが好ましい。
 光酸発生剤が、低分子化合物の形態である場合、分子量は3,000以下が好ましく、2,000以下がより好ましく、1,000以下が更に好ましい。
 光酸発生剤が、重合体の一部に組み込まれた形態である場合、上述した樹脂(A)の一部に組み込まれてもよく、樹脂(A)とは異なる樹脂に組み込まれてもよい。
 光酸発生剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 光酸発生剤の組成物中の含有量(複数種存在する場合はその合計)は、組成物の全固形分を基準として、0.1質量%~35質量%が好ましく、0.5質量%~25質量%がより好ましく、2質量%~20質量%が更に好ましく、2.5質量%~20質量%が特に好ましい。
 光酸発生剤として、上記式ZI-3又は式ZI-4で表される化合物を含む場合、組成物中に含まれる光酸発生剤の含有量(複数種存在する場合はその合計)は、組成物の全固形分を基準として、5質量%~35質量%が好ましく、7質量%~30質量%がより好ましい。
 本発明の組成物が含有する光酸発生剤は、下記化合物(I)及び化合物(II)の少なくとも1種であってもよい。化合物(I)及び化合物(II)を特定光酸発生剤とも呼ぶ。
<化合物(I)>
 化合物(I)は、1つ以上の下記構造部位X及び1つ以上の下記構造部位Yを有する化合物であって、活性光線又は放射線の照射によって、下記構造部位Xに由来する下記第1の酸性部位と下記構造部位Yに由来する下記第2の酸性部位とを含む酸を発生する化合物である。
  構造部位X:アニオン部位A とカチオン部位M とからなり、且つ活性光線又は放射線の照射によってHAで表される第1の酸性部位を形成する構造部位
  構造部位Y:アニオン部位A とカチオン部位M とからなり、且つ活性光線又は放射線の照射によってHAで表される第2の酸性部位を形成する構造部位
 但し、化合物(I)は、下記条件Iを満たす。
 条件I:上記化合物(I)において上記構造部位X中の上記カチオン部位M 及び上記構造部位Y中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなる化合物PIが、上記構造部位X中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなるHAで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1と、上記構造部位Y中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなるHAで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2を有し、且つ、上記酸解離定数a1よりも上記酸解離定数a2の方が大きい。
 以下において、条件Iをより具体的に説明する。
 化合物(I)が、例えば、上記構造部位Xに由来する上記第1の酸性部位を1つと、上記構造部位Yに由来する上記第2の酸性部位を1つ有する酸を発生する化合物である場合、化合物PIは「HAとHAを有する化合物」に該当する。
 このような化合物PIの酸解離定数a1及び酸解離定数a2とは、より具体的に説明すると、化合物PIの酸解離定数を求めた場合において、化合物PIが「A とHAを有する化合物」となる際のpKaが酸解離定数a1であり、上記「A とHAを有する化合物」が「A とA を有する化合物」となる際のpKaが酸解離定数a2である。
 また、化合物(I)が、例えば、上記構造部位Xに由来する上記第1の酸性部位を2つと、上記構造部位Yに由来する上記第2の酸性部位を1つ有する酸を発生する化合物である場合、化合物PIは「2つのHAと1つのHAとを有する化合物」に該当する。
 このような化合物PIの酸解離定数を求めた場合、化合物PIが「1つのA と1つのHAと1つのHAとを有する化合物」となる際の酸解離定数、及び「1つのA と1つのHAと1つのHAとを有する化合物」が「2つのA と1つのHAとを有する化合物」となる際の酸解離定数が、上述の酸解離定数a1に該当する。また、「2つのA と1つのHAとを有する化合物」が「2つのA とA を有する化合物」となる際の酸解離定数が酸解離定数a2に該当する。つまり、このような化合物PIの場合、上記構造部位X中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなるHAで表される酸性部位に由来する酸解離定数を複数有する場合、複数の酸解離定数a1のうち最も大きい値よりも、酸解離定数a2の値の方が大きい。なお、化合物PIが「1つのA と1つのHAと1つのHAとを有する化合物」となる際の酸解離定数をaaとし、「1つのA と1つのHAと1つのHAとを有する化合物」が「2つのA と1つのHAとを有する化合物」となる際の酸解離定数をabとしたとき、aa及びabの関係は、aa<abを満たす。
 酸解離定数a1及び酸解離定数a2は、上述した酸解離定数の測定方法により求められる。
 上記化合物PIとは、化合物(I)に活性光線又は放射線を照射した場合に、発生する酸に該当する。
 化合物(I)が2つ以上の構造部位Xを有する場合、構造部位Xは、各々同一であっても異なっていてもよい。また、2つ以上の上記A 、及び2つ以上の上記M は、各々同一であっても異なっていてもよい。
 また、化合物(I)中、上記A 及び上記A 、並びに、上記M 及び上記M は、各々同一であっても異なっていてもよいが、上記A 及び上記A は、各々異なっているのが好ましい。
 形成されるパターンのLWR性能がより優れる点で、上記化合物PIにおいて、酸解離定数a1(酸解離定数a1が複数存在する場合はその最大値)と酸解離定数a2との差は、0.1以上が好ましく、0.5以上がより好ましく、1.0以上が更に好ましい。なお、酸解離定数a1(酸解離定数a1が複数存在する場合はその最大値)と酸解離定数a2との差の上限値は特に制限されないが、例えば、16以下である。
 また、形成されるパターンのLWR性能がより優れる点で、上記化合物PIにおいて、酸解離定数a2は、例えば、20以下であり、15以下が好ましい。なお、酸解離定数a2の下限値としては、-4.0以上が好ましい。
 また、形成されるパターンのLWR性能がより優れる点で、上記化合物PIにおいて、酸解離定数a1は、2.0以下が好ましく、0以下がより好ましい。なお、酸解離定数a1の下限値としては、-20.0以上が好ましい。
 アニオン部位A 及びアニオン部位A は、負電荷を帯びた原子又は原子団を含む構造部位であり、例えば、以下に示す式(AA-1)~(AA-3)及び式(BB-1)~(BB-6)からなる群から選ばれる構造部位が挙げられる。アニオン部位A としては、酸解離定数の小さい酸性部位を形成し得るものが好ましく、なかでも、式(AA-1)~(AA-3)のいずれかであるのが好ましい。また、アニオン部位A としては、アニオン部位A よりも酸解離定数の大きい酸性部位を形成し得るものが好ましく、式(BB-1)~(BB-6)のいずれかから選ばれるのが好ましい。なお、以下の式(AA-1)~(AA-3)及び式(BB-1)~(BB-6)中、*は、結合位置を表す。Rは各々独立に1価の有機基を表す。Rで表される1価の有機基としては、シアノ基、トリフルオロメチル基、及びメタンスルホニル基等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
 また、カチオン部位M 及びカチオン部位M は、正電荷を帯びた原子又は原子団を含む構造部位であり、例えば、電荷が1価の有機カチオンが挙げられる。なお、有機カチオンとしては特に制限されないが、前述の式ZI、式ZIIで表されるカチオンが好適に使用される。
 化合物(I)の具体的な構造としては特に制限されないが、例えば、後述する式(Ia-1)~式(Ia-5)で表される化合物が挙げられる。
 以下において、まず、式(Ia-1)で表される化合物について述べる。式(Ia-1)で表される化合物は以下のとおりである。
 M11  A11 -L-A12  M12     (Ia-1)
 化合物(Ia-1)は、活性光線又は放射線の照射によって、HA11-L-A12Hで表される酸を発生する。
 式(Ia-1)中、M11 及びM12 は、各々独立に、有機カチオンを表す。
 A11 及びA12 は、各々独立に、1価のアニオン性官能基を表す。
 Lは、2価の連結基を表す。
 M11 及びM12 は、各々同一であっても異なっていてもよい。
 A11 及びA12 は、各々同一であっても異なっていてもよいが、互いに異なっているのが好ましい。
 但し、上記式(Ia-1)において、M11 及びM12 で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIa(HA11-L-A12H)において、A12Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2は、HA11で表される酸性部位に由来する酸解離定数a1よりも大きい。なお、酸解離定数a1と酸解離定数a2の好適値については、上述した通りである。また、化合物PIaと、活性光線又は放射線の照射によって式(Ia-1)で表される化合物から発生する酸は同じである。
 また、M11 、M12 、A11 、A12 、及びLの少なくとも1つが、置換基として、酸分解性基を有していてもよい。
 式(Ia-1)中、M 及びM で表される有機カチオンについては、特に制限されないが、前述の式ZI又は式ZIIで表されるカチオンが好適に使用される。
 A11 で表される1価のアニオン性官能基とは、上述したアニオン部位A を含む1価の基を意図する。また、A12 で表される1価のアニオン性官能基とは、上述したアニオン部位A を含む1価の基を意図する。
 A11 及びA12 で表される1価のアニオン性官能基としては、上述した式(AA-1)~(AA-3)及び式(BB-1)~(BB-6)のいずれかのアニオン部位を含む1価のアニオン性官能基であるのが好ましく、式(AX-1)~(AX-3)、及び式(BX-1)~(BX-7)からなる群から選ばれる1価のアニオン性官能基であるのがより好ましい。A11 で表される1価のアニオン性官能基としては、なかでも、式(AX-1)~(AX-3)のいずれかで表される1価のアニオン性官能基であるのが好ましい。また、A12 で表される1価のアニオン性官能基としては、なかでも、式(BX-1)~(BX-7)のいずれかで表される1価のアニオン性官能基が好ましく、式(BX-1)~(BX-6)のいずれかで表される1価のアニオン性官能基がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
 式(AX-2)~(AX-3)中、RA1及びRA2は、各々独立に、1価の有機基を表す。式(AX-1)~(AX-3)中、*は、結合位置を表す。
 RA1で表される1価の有機基としては、シアノ基、トリフルオロメチル基、及びメタンスルホニル基等が挙げられる。
 RA2で表される1価の有機基としては、直鎖状、分岐鎖状、若しくは環状のアルキル基、又はアリール基が好ましい。
 上記アルキル基の炭素数は1~15が好ましく、1~10がより好ましく、1~6が更に好ましい。
 上記アルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、フッ素原子又はシアノ基が好ましく、フッ素原子がより好ましい。上記アルキル基が置換基としてフッ素原子を有する場合、パーフルオロアルキル基であってもよい。
 上記アリール基としては、フェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
 上記アリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、フッ素原子、ヨウ素原子、パーフルオロアルキル基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)、又はシアノ基が好ましく、フッ素原子、ヨウ素原子、又はパーフルオロアルキル基がより好ましい。
 式(BX-1)~(BX-4)及び式(BX-6)中、Rは、1価の有機基を表す。式(BX-1)~(BX-7)中、*は、結合位置を表す。
 Rで表される1価の有機基としては、直鎖状、分岐鎖状、若しくは環状のアルキル基、又はアリール基が好ましい。
 上記アルキル基の炭素数は1~15が好ましく、1~10がより好ましく、1~6が更に好ましい。
 上記アルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基として特に制限されないが、置換基としては、フッ素原子又はシアノ基が好ましく、フッ素原子がより好ましい。上記アルキル基が置換基としてフッ素原子を有する場合、パーフルオロアルキル基であってもよい。
 なお、アルキル基において結合位置となる炭素原子(例えば、式(BX-1)及び(BX-4)の場合、アルキル基中の式中に明示される-CO-と直接結合する炭素原子が該当し、式(BX-2)及び(BX-3)の場合、アルキル基中の式中に明示される-SO-と直接結合する炭素原子が該当し、式(BX-6)の場合、アルキル基中の式中に明示されるNと直接結合する炭素原子が該当する。)が置換基を有する場合、フッ素原子又はシアノ基以外の置換基であるのも好ましい。
 また、上記アルキル基は、アルキル基を構成する少なくとも1つのメチレン基(-CH-)がカルボニル基(-C(=O)-)に置き換わってもよい。
 上記アリール基としては、フェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
 上記アリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、フッ素原子、ヨウ素原子、パーフルオロアルキル基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)、シアノ基、アルキル基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)、アルコキシ基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)、又はアルコキシカルボニル基(例えば、炭素数2~10が好ましく、炭素数2~6がより好ましい。)が好ましく、フッ素原子、ヨウ素原子、パーフルオロアルキル基、アルキル基、アルコキシ基、又はアルコキシカルボニル基がより好ましい。
 式(Ia-1)中、Lで表される2価の連結基としては特に制限されず、-CO-、-NR-、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状でも分岐鎖状でもよい)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、アルケニレン基(好ましくは炭素数2~6)、2価の脂肪族複素環基(少なくとも1つのN原子、O原子、S原子、又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香族複素環基(少なくとも1つのN原子、O原子、S原子、又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香族炭化水素環基(6~10員環が好ましく、6員環が更に好ましい。)、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。上記Rは、水素原子又は1価の有機基が挙げられる。1価の有機基としては特に制限されないが、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1~6)が好ましい。
 また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基、上記アルケニレン基、上記2価の脂肪族複素環基、2価の芳香族複素環基、及び2価の芳香族炭化水素環基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
 Lで表される2価の連結基としては、なかでも式(L1)で表される2価の連結基であるのが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
 式(L1)中、L111は、単結合又は2価の連結基を表す。
 L111で表される2価の連結基としては特に制限されず、例えば、-CO-、-NH-、-O-、-SO-、-SO-、置換基を有していてもよいアルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状及び分岐鎖状のいずれでもよい)、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、置換基を有していてもよいアリール基(好ましくは炭素数6~10)、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。置換基としては特に制限されず、例えば、ハロゲン原子等が挙げられる。
 pは、0~3の整数を表し、1~3の整数を表すのが好ましい。
 vは、0又は1の整数を表す。
 Xfは、各々独立に、フッ素原子、又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。このアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。また、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基としては、パーフルオロアルキル基が好ましい。
 Xfは、各々独立に、水素原子、置換基としてフッ素原子を有していてもよいアルキル基、又はフッ素原子を表す。このアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。Xfとしては、なかでも、フッ素原子、又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表すのが好ましく、フッ素原子、又はパーフルオロアルキル基がより好ましい。
 なかでも、Xf及びXfとしては、各々独立に、フッ素原子又は炭素数1~4のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フッ素原子又はCFであることがより好ましい。特に、Xf及びXfが、いずれもフッ素原子であることが更に好ましい。
 *は結合位置を表す。
 式(Ia-1)中のLが式(L1)で表される2価の連結基を表す場合、式(L1)中のL111側の結合手(*)が、式(Ia-1)中のA12 と結合するのが好ましい。
 次に、式(Ia-2)~(Ia-4)について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
 式(Ia-2)中、A21a 及びA21b は、各々独立に、1価のアニオン性官能基を表す。ここで、A21a 及びA21b で表される1価のアニオン性官能基とは、上述したアニオン部位A を含む1価の基を意図する。A21a 及びA21b で表される1価のアニオン性官能基としては特に制限されないが、例えば、上述の式(AX-1)~(AX-3)からなる群から選ばれる1価のアニオン性官能基等が挙げられる。
 A22 は、2価のアニオン性官能基を表す。ここで、A22 で表される2価のアニオン性官能基とは、上述したアニオン部位A を含む2価の基を意図する。A22 で表される2価のアニオン性官能基としては、例えば、以下に示す式(BX-8)~(BX-11)で表される2価のアニオン性官能基等が挙げられる。式(BX-8)~(BX-11)中、*は、結合位置を表す
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
 M21a 、M21b 、及びM22 は、各々独立に、有機カチオンを表す。M21a 、M21b 、及びM22 で表される有機カチオンとしては、上述のM と同義であり、好適態様も同じである。
 L21及びL22は、各々独立に、2価の有機基を表す。
 また、上記式(Ia-2)において、M21a 、M21b 、及びM22 で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIa-2において、A22Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2は、A21aHに由来する酸解離定数a1-1及びA21bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-2よりも大きい。なお、酸解離定数a1-1と酸解離定数a1-2は、上述した酸解離定数a1に該当する。
 なお、A21a 及びA21b は、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、M21a 、M21b 、及びM22 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
 また、M21a 、M21b 、M22 、A21a 、A21b 、L21、及びL22の少なくとも1つが、置換基として酸分解性基を有していてもよい。
 式(Ia-3)中、A31a 及びA32 は、各々独立に、1価のアニオン性官能基を表す。なお、A31a で表される1価のアニオン性官能基の定義は、上述した式(Ia-2)中のA21a 及びA21b と同義であり、好適態様も同じである。
 A32 で表される1価のアニオン性官能基は、上述したアニオン部位A を含む1価の基を意図する。A32 で表される1価のアニオン性官能基としては特に制限されないが、例えば、上述の式(BX-1)~(BX-7)からなる群から選ばれる1価のアニオン性官能基等が挙げられる。
 A31b は、2価のアニオン性官能基を表す。ここで、A31b で表される2価のアニオン性官能基とは、上述したアニオン部位A を含む2価の基を意図する。A31b で表される2価のアニオン性官能基としては、例えば、以下に示す式(AX-4)で表される2価のアニオン性官能基等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
 M31a 、M31b 、及びM32 は、各々独立に、1価の有機カチオンを表す。M31a 、M31b 、及びM32 有機カチオンとしては、上述のM と同義であり、好適態様も同じである。
 L31及びL32は、各々独立に、2価の有機基を表す。
 また、上記式(Ia-3)において、M31a 、M31b 、及びM32 で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIa-3において、A32Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2は、A31aHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-3及びA31bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-4よりも大きい。なお、酸解離定数a1-3と酸解離定数a1-4は、上述した酸解離定数a1に該当する。
 なお、A31a 及びA32 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、M31a 、M31b 、及びM32 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
 また、M31a 、M31b 、M32 、A31a 、A32 、L31、及びL32の少なくとも1つが、置換基として酸分解性基を有していてもよい。
 式(Ia-4)中、A41a 、A41b 、及びA42 は、各々独立に、1価のアニオン性官能基を表す。なお、A41a 及びA41b で表される1価のアニオン性官能基の定義は、上述した式(Ia-2)中のA21a 及びA21b と同義である。また、A42 で表される1価のアニオン性官能基の定義は、上述した式(Ia-3)中のA32 と同義であり、好適態様も同じである。
 M41a 、M41b 、及びM42 は、各々独立に、有機カチオンを表す。
 L41は、3価の有機基を表す。
 また、上記式(Ia-4)において、M41a 、M41b 、及びM42 で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIa-4において、A42Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2は、A41aHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-5及びA41bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-6よりも大きい。なお、酸解離定数a1-5と酸解離定数a1-6は、上述した酸解離定数a1に該当する。
 なお、A41a 、A41b 、及びA42 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、M41a 、M41b 、及びM42 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
 また、M41a 、M41b 、M42 、A41a 、A41b 、A42 、及びL41の少なくとも1つが、置換基として、酸分解性基を有していてもよい。
 式(Ia-2)中のL21及びL22、並びに、式(Ia-3)中のL31及びL32で表される2価の有機基としては特に制限されず、例えば、-CO-、-NR-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状でも分岐鎖状でもよい)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、アルケニレン基(好ましくは炭素数2~6)、2価の脂肪族複素環基(少なくとも1つのN原子、O原子、S原子、又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香族複素環基(少なくとも1つのN原子、O原子、S原子、又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香族炭化水素環基(6~10員環が好ましく、6員環が更に好ましい。)、及びこれらの複数を組み合わせた2価の有機基が挙げられる。上記Rは、水素原子又は1価の有機基を表す。1価の有機基としては特に制限されないが、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1~6)が好ましい。
 また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基、上記アルケニレン基、上記2価の脂肪族複素環基、2価の芳香族複素環基、及び2価の芳香族炭化水素環基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
 式(Ia-2)中のL21及びL22、並びに、式(Ia-3)中のL31及びL32で表される2価の有機基としては、例えば、下記式(L2)で表される2価の有機基も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
 式(L2)中、qは、1~3の整数を表す。*は結合位置を表す。
 Xfは、各々独立に、フッ素原子、又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。このアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。また、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基としては、パーフルオロアルキル基が好ましい。
 Xfは、フッ素原子又は炭素数1~4のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フッ素原子又はCFであることがより好ましい。特に、双方のXfがフッ素原子であることが更に好ましい。
 Lは、単結合又は2価の連結基を表す。
 Lで表される2価の連結基としては特に制限されず、例えば、-CO-、-O-、-SO-、-SO-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状でも分岐鎖状でもよい)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、2価の芳香族炭化水素環基(6~10員環が好ましく、6員環が更に好ましい。)、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。
 また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基、及び2価の芳香族炭化水素環基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
 式(L2)で表される2価の有機基としては、例えば、*-CF-*、*-CF-CF-*、*-CF-CF-CF-*、*-Ph-O-SO-CF-*、*-Ph-O-SO-CF-CF-*、*-Ph-O-SO-CF-CF-CF-*、*-Ph-OCO-CF-*等が挙げられる。なお、Phとは、置換基を有していてもよいフェニレン基であり、1,4-フェニレン基であるのが好ましい。置換基としては特に制限されないが、アルキル基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)、アルコキシ基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)、又はアルコキシカルボニル基(例えば、炭素数2~10が好ましく、炭素数2~6がより好ましい。)が好ましい。
 式(Ia-2)中のL21及びL22が式(L2)で表される2価の有機基を表す場合、式(L2)中のL側の結合手(*)が、式(Ia-2)中のA21a 及びA21b と結合するのが好ましい。
 また、式(Ia-3)中のL31及びL32が式(L2)で表される2価の有機基を表す場合、式(L2)中のL側の結合手(*)が、式(Ia-3)中のA31a 及びA32 と結合するのが好ましい。
 式(Ia-4)中のL41で表される3価の有機基としては特に制限されず、例えば、下記式(L3)で表される3価の有機基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
 式(L3)中、Lは、3価の炭化水素環基又は3価の複素環基を表す。*は結合位置を表す。
 上記炭化水素環基は、芳香族炭化水素環基であっても、脂肪族炭化水素環基であってもよい。上記炭化水素環基に含まれる炭素数は、6~18が好ましく、6~14がより好ましい。上記複素環基は、芳香族複素環基であっても、脂肪族複素環基であってもよい。上記複素環は、少なくとも1つのN原子、O原子、S原子、又はSe原子を環構造内に有する5~10員環であることが好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。
 Lとしては、なかでも、3価の炭化水素環基が好ましく、ベンゼン環基又はアダマンタン環基がより好ましい。ベンゼン環基又はアダマンタン環基は、置換基を有していてもよい。置換基としては特に制限されないが、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
 また、式(L3)中、LB1~LB3は、各々独立に、単結合又は2価の連結基を表す。LB1~LB3で表される2価の連結基としては特に制限されず、例えば、-CO-、-NR-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状でも分岐鎖状でもよい)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、アルケニレン基(好ましくは炭素数2~6)、2価の脂肪族複素環基(少なくとも1つのN原子、O原子、S原子、又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香族複素環基(少なくとも1つのN原子、O原子、S原子、又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香族炭化水素環基(6~10員環が好ましく、6員環が更に好ましい。)、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。上記Rは、水素原子又は1価の有機基を表す。1価の有機基としては特に制限されないが、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1~6)が好ましい。
 また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基、上記アルケニレン基、上記2価の脂肪族複素環基、2価の芳香族複素環基、及び2価の芳香族炭化水素環基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
 LB1~LB3で表される2価の連結基としては、上記のなかでも、-CO-、-NR-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、置換基を有していてもよいアルキレン基、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が好ましい。
 LB1~LB3で表される2価の連結基としては、なかでも式(L3-1)で表される2価の連結基であるのがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
 式(L3-1)中、LB11は、単結合又は2価の連結基を表す。
 LB11で表される2価の連結基としては特に制限されず、例えば、-CO-、-O-、-SO-、-SO-、置換基を有していてもよいアルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状でも分岐鎖状でもよい)、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。置換基としては特に制限されず、例えば、ハロゲン原子等が挙げられる。
 rは、1~3の整数を表す。
 Xfは、上述した式(L2)中のXfと同義であり、好適態様も同じである。
 *は結合位置を表す。
 LB1~LB3で表される2価の連結基としては、例えば、*-O-*、*-O-SO-CF-*、*-O-SO-CF-CF-*、*-O-SO-CF-CF-CF-*、*-COO-CH-CH-*等が挙げられる。
 式(Ia-4)中のL41が式(L3-1)で表される2価の有機基を含み、且つ、式(L3-1)で表される2価の有機基とA42 とが結合する場合、式(L3-1)中に明示される炭素原子側の結合手(*)が、式(Ia-4)中のA42 と結合するのが好ましい。
 次に、式(Ia-5)について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
 式(Ia-5)中、A51a 、A51b 、及びA51c は、各々独立に、1価のアニオン性官能基を表す。ここで、A51a 、A51b 、及びA51c で表される1価のアニオン性官能基とは、上述したアニオン部位A を含む1価の基を意図する。A51a 、A51b 、及びA51c で表される1価のアニオン性官能基としては特に制限されないが、例えば、上述の式(AX-1)~(AX-3)からなる群から選ばれる1価のアニオン性官能基等が挙げられる。
 A52a 及びA52b は、2価のアニオン性官能基を表す。ここで、A52a 及びA52b で表される2価のアニオン性官能基とは、上述したアニオン部位A を含む2価の基を意図する。A22 で表される2価のアニオン性官能基としては、例えば、例えば、上述の式(BX-8)~(BX-11)からなる群から選ばれる2価のアニオン性官能基等が挙げられる。
 M51a 、M51b 、M51c 、M52a 、及びM52b は、各々独立に、有機カチオンを表す。M51a 、M51b 、M51c 、M52a 、及びM52b で表される有機カチオンとしては、上述のM と同義であり、好適態様も同じである。
 L51及びL53は、各々独立に、2価の有機基を表す。L51及びL53で表される2価の有機基としては、上述した式(Ia-2)中のL21及びL22と同義であり、好適態様も同じである。
 L52は、3価の有機基を表す。L52で表される3価の有機基としては、上述した式(Ia-4)中のL41と同義であり、好適態様も同じである。
 また、上記式(Ia-5)において、M51a 、M51b 、M51c 、M52a 、及びM52b で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIa-5において、A52aHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2-1及びA52bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2-2は、A51aHに由来する酸解離定数a1-7、A51bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-8、及びA51cHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-9よりも大きい。なお、酸解離定数a1-7~a1-9は、上述した酸解離定数a1に該当し、酸解離定数a2-1及びa2-2は、上述した酸解離定数a2に該当する。
 なお、A51a 、A51b 、及びA51c は、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、A52a 及びA52b は、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、M51a 、M51b 、M51c 、M52a 、及びM52b は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
 また、M51b 、M51c 、M52a 、M52b 、A51a 、A51b 、A51c 、L51、L52、及びL53の少なくとも1つが、置換基として酸分解性基を有していてもよい。
<化合物(II)>
 化合物(II)は、2つ以上の上記構造部位X及び1つ以上の下記構造部位Zを有する化合物であって、活性光線又は放射線の照射によって、上記構造部位Xに由来する上記第1の酸性部位を2つ以上と上記構造部位Zとを含む酸を発生する化合物とを含む酸を発生する化合物である。
 構造部位Z:酸を中和可能な非イオン性の部位
 化合物(II)中、構造部位Xの定義、並びに、A 及びM の定義は、上述した化合物(I)中の構造部位Xの定義、並びに、A 及びM の定義と同義であり、好適態様も同じである。
 上記化合物(II)において上記構造部位X中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなる化合物PIIにおいて、上記構造部位X中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなるHAで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1の好適範囲については、上記化合物PIにおける酸解離定数a1と同じである。
 なお、化合物(II)が、例えば、上記構造部位Xに由来する上記第1の酸性部位を2つと上記構造部位Zとを有する酸を発生する化合物である場合、化合物PIIは「2つのHAを有する化合物」に該当する。この化合物PIIの酸解離定数を求めた場合、化合物PIIが「1つのA と1つのHAとを有する化合物」となる際の酸解離定数、及び「1つのA と1つのHAとを有する化合物」が「2つのA を有する化合物」となる際の酸解離定数が、酸解離定数a1に該当する。
 酸解離定数a1は、上述した酸解離定数の測定方法により求められる。
 上記化合物PIIとは、化合物(II)に活性光線又は放射線を照射した場合に、発生する酸に該当する。
 なお、上記2つ以上の構造部位Xは、各々同一であっても異なっていてもよい。また、2つ以上の上記A 、及び2つ以上の上記M は、各々同一であっても異なっていてもよい。
 構造部位Z中の酸を中和可能な非イオン性の部位としては特に制限されず、例えば、プロトンと静電的に相互作用し得る基又は電子を有する官能基を含む部位であることが好ましい。
 プロトンと静電的に相互作用し得る基又は電子を有する官能基としては、環状ポリエーテル等のマクロサイクリック構造を有する官能基、又はπ共役に寄与しない非共有電子対をもった窒素原子を有する官能基等が挙げられる。π共役に寄与しない非共有電子対を有する窒素原子とは、例えば、下記式に示す部分構造を有する窒素原子である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
 プロトンと静電的に相互作用し得る基又は電子を有する官能基の部分構造としては、例えば、クラウンエーテル構造、アザクラウンエーテル構造、1~3級アミン構造、ピリジン構造、イミダゾール構造、及びピラジン構造等が挙げられ、なかでも、1~3級アミン構造が好ましい。
 化合物(II)としては特に制限されないが、例えば、下記式(IIa-1)及び下記式(IIa-2)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
 上記式(IIa-1)中、A61a 及びA61b は、各々上述した式(Ia-1)中のA11 と同義であり、好適態様も同じである。また、M61a 及びM61b は、各々上述した式(Ia-1)中のM11 と同義であり、好適態様も同じである。
 上記式(IIa-1)中、L61及びL62は、各々上述した式(Ia-1)中のLと同義であり、好適態様も同じである。
 式(IIa-1)中、R2Xは、1価の有機基を表す。R2Xで表される1価の有機基としては特に制限されず、例えば、-CH-が、-CO-、-NH-、-O-、-S-、-SO-、及び-SO-よりなる群より選ばれる1種又は2種以上の組み合わせで置き換わっていてもよい、アルキル基(好ましくは炭素数1~10。直鎖状でも分岐鎖状でもよい)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~15)、又はアルケニル基(好ましくは炭素数2~6)等が挙げられる。
 また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基、及び上記アルケニレン基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、特に制限されないが、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
 また、上記式(IIa-1)において、M61a 及びM61b で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIIa-1において、A61aHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-10及びA61bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-11は、上述した酸解離定数a1に該当する。
 なお、上記化合物(IIa-1)において上記構造部位X中の上記カチオン部位M61a 及びM61b をHに置き換えてなる化合物PIIa-1は、HA61a-L61-N(R2X)-L62-A61bHが該当する。また、化合物PIIa-1と、活性光線又は放射線の照射によって式(IIa-1)で表される化合物から発生する酸は同じである。
 また、M61a 、M61b 、A61a 、A61b 、L61、L62、及びR2Xの少なくとも1つが、置換基として酸分解性基を有していてもよい。
 上記式(IIa-2)中、A71a 、A71b 、及びA71c は、各々上述した式(Ia-1)中のA11 と同義であり、好適態様も同じである。また、M71a 、M71b 、M71c は、各々上述した式(Ia-1)中のM11 と同義であり、好適態様も同じである。
 上記式(IIa-2)中、L71、L72、及びL73は、各々上述した式(Ia-1)中のLと同義であり、好適態様も同じである。
 また、上記式(IIa-2)において、M71a 、M71b 、M71c で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIIa-2において、A71aHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-12、A71bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-13、及びA71cHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-14は、上述した酸解離定数a1に該当する。
 なお、上記化合物(IIa-1)において上記構造部位X中の上記カチオン部位M71a 、M71b 、M71c をHに置き換えてなる化合物PIIa-2は、HA71a-L71-N(L73-A71cH)-L72-A71bHが該当する。また、化合物PIIa-2と、活性光線又は放射線の照射によって式(IIa-2)で表される化合物から発生する酸は同じである。
 また、M71a 、M71b 、M71c 、A71a 、A71b 、A71c 、L71、L72、及びL73の少なくとも1つが、置換基として酸分解性基を有していてもよい。
 次に、特定光酸発生剤が有し得る、有機カチオン以外の部位を例示する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
 特定光酸発生剤の分子量は特に限定されないが、100~10000が好ましく、100~2500がより好ましく、100~1500が更に好ましい。
 本発明の組成物が特定光酸発生剤を含有する場合、その含有量(化合物(I)及び(II)の合計含有量)は、組成物の全固形分に対して、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましい。また、その上限値としては、80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましく、60質量%以下が更に好ましい。
 特定光酸発生剤は1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。2種以上使用する場合は、その合計含有量が、上記好適含有量の範囲内であるのが好ましい。
 本発明の組成物は、光酸発生剤として、下記化合物(III)を含有しても良い。
<化合物(III)>
 化合物(III)は、2つ以上の下記構造部位Xを有する化合物であって、活性光線又は放射線の照射によって、下記構造部位Xに由来する2つの酸性部位を発生する化合物である。
  構造部位X:アニオン部位A とカチオン部位M とからなり、且つ活性光線又は放射線の照射によってHAで表される酸性部位を形成する構造部位
 化合物(III)に含まれる2つ以上の構造部位Xは、各々同一であっても異なっていてもよい。また、2つ以上の上記A 、及び2つ以上の上記M は、各々同一であっても異なっていてもよい。
 化合物(III)中、構造部位Xの定義、並びに、A 及びM の定義は、上述した化合物(I)中の構造部位Xの定義、並びに、A 及びM の定義と同義であり、好適態様も同じである。
<酸拡散制御剤>
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、酸拡散制御剤(「酸拡散制御剤(D)」ともいう。)を含有することが好ましい。
 酸拡散制御剤(D)は、露光時に酸発生剤等から発生する酸をトラップし、余分な発生酸による、未露光部における酸分解性樹脂の反応を抑制するクエンチャーとして作用するものである。例えば、塩基性化合物(DA)、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(DB)、酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩(DC)、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物(DD)、又はカチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物(DE)等を酸拡散制御剤として使用することができる。
 中でも、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、経時後に得られるパターンの直線性の観点から、酸拡散制御剤として、含窒素化合物を含むことが好ましく、含窒素塩基性化合物を含むことがより好ましい。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物においては、公知の酸拡散制御剤を適宜使用することができる。例えば、米国特許出願公開第2016/0070167号明細書の段落0627~0664、米国特許出願公開第2015/0004544号明細書の段落0095~0187、米国特許出願公開第2016/0237190号明細書の段落0403~0423、米国特許出願公開第2016/0274458号明細書の段落0259~0328に開示された公知の化合物を酸拡散制御剤(D)として好適に使用できる。
〔塩基性化合物(DA)〕
 塩基性化合物(DA)としては、好ましくは、下記式A~式Eで示される構造を有する化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
 式A及び式E中、
 R200、R201及びR202は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1~20)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~20)又はアリール基(炭素数6~20)を表す。R201とR202は、互いに結合して環を形成してもよい。
 R203、R204、R205及びR206は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立に、炭素数1~20個のアルキル基を表す。
 式A及び式E中のアルキル基は、置換基を有していても無置換であってもよい。
 上記アルキル基について、置換基を有するアルキル基としては、炭素数1~20のアミノアルキル基、炭素数1~20のヒドロキシアルキル基、又は炭素数1~20のシアノアルキル基が好ましい。
 式A及びE中のアルキル基は、無置換であることがより好ましい。
 塩基性化合物(DA)としては、グアニジン、アミノピロリジン、ピラゾール、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルホリン、アミノアルキルモルフォリン、又はピペリジン等が好ましく、イミダゾール構造、ジアザビシクロ構造、オニウムヒドロキシド構造、オニウムカルボキシレート構造、トリアルキルアミン構造、アニリン構造若しくはピリジン構造を有する化合物、水酸基及び/若しくはエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体、又は水酸基及び/若しくはエーテル結合を有するアニリン誘導体等がより好ましい。
〔活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(DB)〕
 活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(DB)(以下、「化合物(DB)」ともいう。)は、プロトンアクセプター性官能基を有し、かつ、活性光線又は放射線の照射により分解して、プロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化する化合物である。
 プロトンアクセプター性官能基とは、プロトンと静電的に相互作用し得る基又は電子を有する官能基であって、例えば、環状ポリエーテル等のマクロサイクリック構造を有する官能基や、π共役に寄与しない非共有電子対をもった窒素原子を有する官能基を意味する。π共役に寄与しない非共有電子対を有する窒素原子とは、例えば、下記式に示す部分構造を有する窒素原子である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
 プロトンアクセプター性官能基の好ましい部分構造として、例えば、クラウンエーテル、アザクラウンエーテル、第1級~第3級アミン、ピリジン、イミダゾール、及びピラジン構造などを挙げることができる。
 化合物(DB)は、活性光線又は放射線の照射により分解してプロトンアクセプター性が低下若しくは消失し、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物を発生する。ここでプロトンアクセプター性の低下若しくは消失、又はプロトンアクセプター性から酸性への変化とは、プロトンアクセプター性官能基にプロトンが付加することに起因するプロトンアクセプター性の変化であり、具体的には、プロトンアクセプター性官能基を有する化合物(DB)とプロトンとからプロトン付加体が生成するとき、その化学平衡における平衡定数が減少することを意味する。
 プロトンアクセプター性は、pH測定を行うことによって確認することができる。
〔光酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩(DC)〕
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物では、光酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩(DC)を酸拡散制御剤として使用することができる。
 光酸発生剤と、光酸発生剤から生じた酸に対して相対的に弱酸である酸を発生するオニウム塩とを混合して用いた場合、活性光線性又は放射線の照射により光酸発生剤から生じた酸が未反応の弱酸アニオンを有するオニウム塩と衝突すると、塩交換により弱酸を放出して強酸アニオンを有するオニウム塩を生じる。この過程で強酸がより触媒能の低い弱酸に交換されるため、見かけ上、酸が失活して酸拡散の制御を行うことができる。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、焦点深度の許容度及びパターン直線性の観点から、式d1-1~式d1-3により表される化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を更に含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
 式d1-1~式d1-3中、R51は置換基を有していてもよい炭化水素基を表し、Z2cは置換基を有していてもよい炭素数1~30の炭化水素基を表し、S原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子が結合しないものとし、R52は有機基を表し、Yは直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキレン基又はアリーレン基を表し、Rfはフッ素原子を含む炭化水素基を表し、Mはそれぞれ独立に、アンモニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表す。
 Mとして表されるスルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンの好ましい例としては、式ZIで例示したスルホニウムカチオン及び式ZIIで例示したヨードニウムカチオンを挙げることができる。
 光酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩(DC)は、カチオン部位とアニオン部位を同一分子内に有し、かつ、上記カチオン部位とアニオン部位が共有結合により連結している化合物(以下、「化合物(DCA)」ともいう。)であってもよい。
 化合物(DCA)としては、下記式C-1~C-3のいずれかで表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
 式C-1~C-3中、R、R、及びRはそれぞれ独立に、炭素数1以上の置換基を表す。
 Lは、カチオン部位とアニオン部位とを連結する2価の連結基又は単結合を表す。
 -Xは、-COO、-SO 、-SO 、及び-N-Rから選択されるアニオン部位を表す。Rは、隣接するN原子との連結部位に、カルボニル基(-C(=O)-)、スルホニル基(-S(=O)-)、及びスルフィニル基(-S(=O)-)のうち少なくとも1つを有する1価の置換基を表す。
 R、R、R、R、及びLは、互いに結合して環構造を形成してもよい。また、式C-3において、R~Rのうち2つを合わせて1つの2価の置換基を表し、N原子と2重結合により結合していてもよい。
 R~Rにおける炭素数1以上の置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルオキシカルボニル基、シクロアルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルアミノカルボニル基、シクロアルキルアミノカルボニル基、及びアリールアミノカルボニル基などが挙げられる。好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基である。
 2価の連結基としてのLは、直鎖若しくは分岐鎖状アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、ウレア結合、及びこれらの2種以上を組み合わせてなる基等が挙げられる。Lは、好ましくは、アルキレン基、アリーレン基、エーテル結合、エステル結合、又はこれらの2種以上を組み合わせてなる基である。
〔窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物(DD)〕
 窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物(DD)(以下、「化合物(DD)」ともいう。)は、酸の作用により脱離する基を窒素原子上に有するアミン誘導体であることが好ましい。
 酸の作用により脱離する基としては、アセタール基、カルボネート基、カルバメート基、3級エステル基、3級水酸基、又はヘミアミナールエーテル基が好ましく、カルバメート基、又はヘミアミナールエーテル基がより好ましい。
 化合物(DD)の分子量は、100~1000が好ましく、100~700がより好ましく、100~500が更に好ましい。
 化合物(DD)は、窒素原子上に保護基を有するカルバメート基を有してもよい。カルバメート基を構成する保護基としては、下記式d-1で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
 式d-1において、
 Rはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1~10)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~30)、アリール基(好ましくは炭素数3~30)、アラルキル基(好ましくは炭素数1~10)、又はアルコキシアルキル基(好ましくは炭素数1~10)を表す。Rは相互に連結して環を形成していてもよい。
 Rが示すアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基はそれぞれ独立に、ヒドロキシ基、シアノ基、アミノ基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、オキソ基等の官能基、アルコキシ基、又はハロゲン原子で置換されていてもよい。Rが示すアルコキシアルキル基についても同様である。
 Rとしては、直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基が好ましく、直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又はシクロアルキル基がより好ましい。
 2つのRが相互に連結して形成する環としては、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環式炭化水素及びその誘導体等が挙げられる。
 式d-1で表される基の具体的な構造としては、米国特許出願公開第2012/0135348号明細書の段落0466に開示された構造を挙げることができるが、これに限定されない。
 化合物(DD)は、下記式6で表される構造を有するものであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000081
 式6において、
 lは0~2の整数を表し、mは1~3の整数を表し、l+m=3を満たす。
 Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。lが2のとき、2つのRは同じでも異なっていてもよく、2つのRは相互に連結して式中の窒素原子と共に複素環を形成していてもよい。この複素環には式中の窒素原子以外のヘテロ原子を含んでいてもよい。
 Rは、上記式d-1におけるRと同義であり、好ましい例も同様である。
 式6において、Rとしてのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基はそれぞれ独立に、Rとしてのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基が置換されていてもよい基として上述した基と同様な基で置換されていてもよい。
 上記Rのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基(これらの基は、上記基で置換されていてもよい)の具体例としては、Rについて上述した具体例と同様な基が挙げられる。
 本発明において特に好ましい化合物(DD)の具体的な構造としては、米国特許出願公開第2012/0135348号明細書の段落0475に開示された化合物を挙げることができるが、これに限定されるものではない。
 カチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物(DE)(以下、「化合物(DE)」ともいう。)は、カチオン部に窒素原子を含む塩基性部位を有する化合物であることが好ましい。塩基性部位は、アミノ基であることが好ましく、脂肪族アミノ基であることがより好ましい。塩基性部位中の窒素原子に隣接する原子の全てが、水素原子又は炭素原子であることが更に好ましい。また、塩基性向上の観点から、窒素原子に対して、電子求引性の官能基(カルボニル基、スルホニル基、シアノ基、及びハロゲン原子など)が直結していないことが好ましい。
 化合物(DE)の好ましい具体的な構造としては、米国特許出願公開第2015/0309408号明細書の段落0203に開示された化合物を挙げることができるが、これに限定されない。
 その他の酸拡散制御剤の好ましい例を以下に示すがこれらに限定されない。また、実施例で使用されている酸拡散制御剤D-1~D-17も挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000082
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000083
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000084
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000085
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物において、酸拡散制御剤は1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 酸拡散制御剤の組成物中の含有量(複数種存在する場合はその合計)は、組成物の全固形分を基準として、0.1質量%~20質量%が好ましく、0.1質量%~10質量%がより好ましく、0.1質量%~5質量%が更に好ましい。
<溶剤>
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、溶剤(「溶剤(F)」ともいう。)を含むことが好ましく、有機溶剤を含むことがより好ましい。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物においては、公知のレジスト溶剤を適宜使用することができる。例えば、米国特許出願公開第2016/0070167号明細書の段落0665~0670、米国特許出願公開第2015/0004544号明細書の段落0210~0235、米国特許出願公開第2016/0237190号明細書の段落0424~0426、米国特許出願公開第2016/0274458号明細書の段落0357~0366に開示された公知の溶剤を好適に使用できる。
 組成物を調製する際に使用できる溶剤としては、例えば、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキルエステル、アルコキシプロピオン酸アルキル、環状ラクトン(好ましくは炭素数4~10)、環を有してもよいモノケトン化合物(好ましくは炭素数4~10)、アルキレンカーボネート、アルコキシ酢酸アルキル、及びピルビン酸アルキル等の有機溶剤が挙げられる。
 有機溶剤として、構造中に水酸基を含有する溶剤と、水酸基を含有しない溶剤とを混合した混合溶剤を使用してもよい。
 水酸基を含有する溶剤、及び水酸基を含有しない溶剤としては、上述の例示化合物を適宜選択できるが、水酸基を含有する溶剤としては、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、又は乳酸アルキル等が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテル(1-メトキシ-2-プロパノール)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(PGEE)、2-ヒドロキシイソ酪酸メチル、又は乳酸エチルがより好ましい。また、水酸基を含有しない溶剤としては、アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、アルキルアルコキシプロピオネート、環を含有してもよいモノケトン化合物、環状ラクトン、又は酢酸アルキル等が好ましく、これらの中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(1-メトキシ-2-アセトキシプロパン)、エチルエトキシプロピオネート、2-ヘプタノン、γ-ブチロラクトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン又は酢酸ブチルがより好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ-ブチロラクトン、エチルエトキシプロピオネート、シクロヘキサノン、シクロペンタノン又は2-ヘプタノンが更に好ましい。水酸基を含有しない溶剤としては、プロピレンカーボネートも好ましい。これらの中でも、形成する層の均一性の観点から、溶剤はγ-ブチロラクトンを含むことが特に好ましい。
 水酸基を含有する溶剤と水酸基を含有しない溶剤との混合比(質量比)は、1/99~99/1であり、10/90~90/10が好ましく、20/80~60/40がより好ましい。水酸基を含有しない溶剤を50質量%以上含有する混合溶剤が、塗布均一性の点で好ましい。
 溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含むことが好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート単独溶剤でもよいし、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有する2種類以上の混合溶剤であってもよい。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の固形分濃度は、特に制限はないが、0.5質量%~60質量%であることが好ましく、1.0質量%~45質量%であることがより好ましく、1.0質量%~40質量%が更に好ましい。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物により形成された膜をKrFエキシマレーザーにより露光する場合は、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の固形分濃度は、10質量%以上であることが好ましく、15質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることが好ましい。
 固形分濃度とは、組成物の総質量に対する、溶剤、水、一般式(1)で表される化合物、一般式(2)で表される化合物、及び一般式(3)で表される化合物を除く他のレジスト成分の質量の質量百分率である。
<露光工程>
 露光工程は、レジスト膜を光により露光する工程である。
 露光方法は、液浸露光であってもよい。
 本発明のパターン形成方法は、露光工程を、複数回含んでいてもよい。
 露光に用いられる光(活性光線又は放射線)の種類は、光酸発生剤の特性及び得たいパターン形状等を考慮して選択すればよいが、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、極紫外光(EUV)、X線、及び電子線等が挙げられ、遠紫外光が好ましい。
 例えば、波長250nm以下の活性光線が好ましく、220nm以下がより好ましく、1~200nmが更に好ましい。
 用いられる光として、具体的には、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)、Fエキシマレーザー(157nm)、X線、EUV(13nm)、又は電子線等であり、ArFエキシマレーザー、EUV又は電子線が好ましい。
<架橋剤>
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、酸の作用により樹脂を架橋する化合物(以下、架橋剤(G)ともいう。)を含有してもよい。
 架橋剤(G)としては、公知の化合物を適宜に使用することができる。例えば、米国特許出願公開第2016/0147154号明細書の段落0379~0431、米国特許出願公開第2016/0282720号明細書の段落0064~0141に開示された公知の化合物を架橋剤(G)として好適に使用できる。
 架橋剤(G)は、樹脂を架橋しうる架橋性基を有している化合物であり、架橋性基としては、ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基、アシルオキシメチル基、アルコキシメチルエーテル基、オキシラン環、及びオキセタン環などを挙げることができる。
 架橋性基は、ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基、オキシラン環又はオキセタン環であることが好ましい。
 架橋剤(G)は、架橋性基を2個以上有する化合物(樹脂も含む)であることが好ましい。
 架橋剤(G)は、ヒドロキシメチル基又はアルコキシメチル基を有する、フェノール誘導体、ウレア系化合物(ウレア構造を有する化合物)又はメラミン系化合物(メラミン構造を有する化合物)であることがより好ましい。
 架橋剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 架橋剤(G)の含有量は、組成物の全固形分に対して、1質量%~50質量%が好ましく、3質量%~40質量%がより好ましく、5質量%~30質量%が更に好ましい。
<界面活性剤>
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、界面活性剤(「界面活性剤(H)」ともいう。)を含有してもよいし、含有しなくてもよい。界面活性剤を含有する場合、フッ素系及びシリコーン系界面活性剤(具体的には、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、又はフッ素原子とケイ素原子との両方を有する界面活性剤)の少なくとも一方を含有することが好ましい。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が界面活性剤を含有することにより、波長250nm以下、特に波長220nm以下の露光光源を使用した場合に、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠陥の少ないレジストパターンを得ることができる。
 フッ素系又はシリコーン系界面活性剤として、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の段落0276に記載の界面活性剤が挙げることができる。
 また、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の段落0280に記載の、フッ素系又はシリコーン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を使用することもできる。
 これらの界面活性剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が界面活性剤を含有する場合、界面活性剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.0001質量%~2質量%が好ましく、0.0005質量%~1質量%がより好ましい。
 一方、界面活性剤の含有量が、組成物の全固形分に対して0.0001質量%以上とすることにより、疎水性樹脂の表面偏在性が上がる。それにより、感活性光線性又は感放射線性膜の表面をより疎水的にすることができ、液浸露光時の水追随性が向上する。
<その他の添加剤>
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、更に、その他の公知の添加剤を含んでいてもよい。
 その他の添加剤としては、酸増殖剤、染料、可塑剤、光増感剤、光吸収剤、アルカリ可溶性樹脂、溶解阻止剤、溶解促進剤等が挙げられる。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、上記の成分を所定の有機溶剤、好ましくは上記混合溶剤に溶解し、これをフィルター濾過した後、例えば、所定の支持体(基板)上に塗布して用いることが好ましい。
 フィルター濾過に用いるフィルターのポアサイズ(孔径)は0.2μm以下が好ましく、0.05μm以下がより好ましく、0.03μm以下が更に好ましい。
 また、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の固形分濃度が高い場合(例えば、25質量%以上)は、フィルター濾過に用いるフィルターのポアサイズは、3μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.3μm以下が更に好ましい。
 上記フィルターは、ポリテトラフルオロエチレン製、ポリエチレン製、又はナイロン製のものが好ましい。フィルター濾過においては、例えば特開2002-62667号公報に開示されるように、循環的な濾過を行ってもよく、複数種類のフィルターを直列又は並列に接続して濾過を行ってもよい。また、組成物を複数回濾過してもよい。更に、フィルター濾過の前後で、組成物に対して脱気処理等を行ってもよい。
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物からなるレジスト膜の膜厚は、特に限定されないが、解像力向上の観点から、90nm以下が好ましく、85nm以下がより好ましい。組成物中の固形分濃度を適切な範囲に設定して適度な粘度をもたせ、塗布性又は製膜性を向上させることにより、このような膜厚とすることができる。
<用途>
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、光の照射により反応して性質が変化する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物である。更に詳しくは、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、IC(Integrated Circuit)等の半導体製造工程、液晶若しくはサーマルヘッド等の回路基板の製造、インプリント用モールド構造体の作製、その他のフォトファブリケーション工程、又は、平版印刷版若しくは酸硬化性組成物の製造に使用される感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に関する。本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物により形成されるレジストパターンは、エッチング工程、イオンインプランテーション工程、バンプ電極形成工程、再配線形成工程、及び、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等において使用することができる。
 本発明のレジスト組成物は、EUV光用感光性組成物としても好適に用いられる。
 EUV光は波長13.5nmであり、ArF(波長193nm)光等に比べて、より短波長であるため、同じ感度で露光された際の入射フォトン数が少ない。そのため、確率的にフォトンの数がばらつく“フォトンショットノイズ”の影響が大きく、LER(Line Edge Roughness)の悪化およびブリッジ欠陥を招く。フォトンショットノイズを減らすには、露光量を大きくして入射フォトン数を増やす方法があるが、高感度化の要求とトレードオフとなる。
 下記式(1)で求められるA値が高い場合は、レジスト組成物より形成されるレジスト膜のEUV光及び電子線の吸収効率が高くなるなり、フォトンショットノイズの低減に有効である。A値は、レジスト膜の質量割合のEUV光及び電子線の吸収効率を表す。式(1):A=([H]×0.04+[C]×1.0+[N]×2.1+[O]×3.6+[F]×5.6+[S]×1.5+[I]×39.5)/([H]×1+[C]×12+[N]×14+[O]×16+[F]×19+[S]×32+[I]×127)
 A値は0.120以上が好ましい。上限は特に制限されないが、A値が大きすぎる場合、レジスト膜のEUV光及び電子線透過率が低下し、レジスト膜中の光学像プロファイルが劣化し、結果として良好なパターン形状が得られにくくなるため、0.240以下が好ましく、0.220以下がより好ましい。
 なお、式(1)中、[H]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来の水素原子のモル比率を表し、[C]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来の炭素原子のモル比率を表し、[N]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来の窒素原子のモル比率を表し、[O]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来の酸素原子のモル比率を表し、[F]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来のフッ素原子のモル比率を表し、[S]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来の硫黄原子のモル比率を表し、[I]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来のヨウ素原子のモル比率を表す。
 例えば、レジスト組成物が酸の作用により極性が増大する樹脂(酸分解性樹脂)、光酸発生剤、酸拡散制御剤、及び溶剤を含む場合、上記樹脂、上記光酸発生剤、及び上記酸拡散制御剤が固形分に該当する。つまり、全固形分の全原子とは、上記樹脂由来の全原子、上記光酸発生剤由来の全原子、及び上記酸拡散制御剤由来の全原子の合計に該当する。例えば、[H]は、全固形分の全原子に対する、全固形分由来の水素原子のモル比率を表し、上記例に基づいて説明すると、[H]は、上記樹脂由来の全原子、上記光酸発生剤由来の全原子、及び上記酸拡散制御剤由来の全原子の合計に対する、上記樹脂由来の水素原子、上記光酸発生剤由来の水素原子、及び上記酸拡散制御剤由来の水素原子の合計のモル比率を表すことになる。
 A値の算出は、レジスト組成物中の全固形分の構成成分の構造、及び含有量が既知の場合には、含有される原子数比を計算し、算出できる。また、構成成分が未知の場合であっても、レジスト組成物の溶剤成分を蒸発させて得られたレジスト膜に対して、元素分析等の解析的な手法によって構成原子数比を算出可能である。
(感活性光線性又は感放射線性膜)
 本発明における感活性光線性又は感放射線性膜(好ましくは、レジスト膜)は、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物により形成された膜である。本発明における感活性光線性又は感放射線性膜は、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の固化物である。
 本発明における固化物とは、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物から溶剤を少なくとも1部除去したものであればよい。
 具体的には、本発明における感活性光線性又は感放射線性膜は、例えば、基板等の支持体上に本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を塗布した後に、乾燥することにより得られる。
 上記乾燥とは、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に含まれる溶剤の少なくとも一部を除去することをいう。
 乾燥方法は特に限定されず、公知の方法が使用されるが、加熱(例えば、70℃~130℃、30秒~300秒間)による乾燥等が挙げられる。
 加熱方法としては特に限定されず、公知の加熱手段が用いられるが、例えば、ヒーター、オーブン、ホットプレート、赤外線ランプ、赤外線レーザー等が挙げられる。
 本発明における感活性光線性又は感放射線性膜に含まれる成分は、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に含まれる成分のうち、溶剤を除いた成分と同様であり、好ましい態様も同様である。
 本発明における感活性光線性又は感放射線性膜に含まれる各成分の含有量は、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の溶剤以外の各成分の含有量の説明における「全固形分」の記載を、「感活性光線性又は感放射線性膜の全質量」に読み替えたものに相当する。
 本発明における感活性光線性又は感放射線性膜の厚さは、特に限定されないが、1nm~700nmであることが好ましく、30nm~500nmであることがより好ましく、50nm~150nmであることが更に好ましく、80nm~130nmであることが特に好ましい。
 また、メモリデバイスの三次元化に伴い、厚い感活性光線性又は感放射線性膜を形成したい場合には、例えば、2μm以上であることが好ましく、2μm以上50μm以下であることがより好ましく、2μm以上20μm以下であることが更に好ましい。
(パターン形成方法)
 本発明のパターン形成方法は、
 本発明における感活性光線性又は感放射線性膜(好ましくは、レジスト膜)を活性光線又は放射線により露光する工程(露光工程)、及び、
 上記露光する工程後の感活性光線性又は感放射線性膜を、現像液を用いて現像する工程(現像工程)、を含むことが好ましい。
 また、本発明のパターン形成方法は、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物によって感活性光線性又は感放射線性膜を支持体上に形成する工程(成膜工程)、
 上記感活性光線性又は感放射線性膜を活性光線又は放射線により露光する工程(露光工程)、及び、
 上記露光する工程後の感活性光線性又は感放射線性膜を、現像液を用いて現像する工程(現像工程)、を含む方法であってもよい。
<成膜工程>
 本発明のパターン形成方法は、成膜工程を含んでもよい。成膜工程における感活性光線性又は感放射線性膜の形成方法としては、例えば、上述の感活性光線性又は感放射線性膜の項目で述べた乾燥による感活性光線性又は感放射線性膜の形成方法が挙げられる。
〔支持体〕
 支持体は、特に限定されるものではなく、IC等の半導体の製造工程、又は液晶若しくはサーマルヘッド等の回路基板の製造工程のほか、その他のフォトファブリケーションのリソグラフィー工程等で一般的に用いられる基板を用いることができる。支持体の具体例としては、シリコン、SiO、及びSiN等の無機基板等が挙げられる。
<露光工程>
 露光工程は、感活性光線性又は感放射線性膜を光により露光する工程である。
 露光方法は、液浸露光であってもよい。
 本発明のパターン形成方法は、露光工程を、複数回含んでいてもよい。
 露光に用いられる光(活性光線又は放射線)の種類は、光酸発生剤の特性及び得たいパターン形状等を考慮して選択すればよいが、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、極紫外光(EUV)、X線、及び電子線等が挙げられ、遠紫外光が好ましい。
 例えば、波長250nm以下の活性光線が好ましく、220nm以下がより好ましく、1~200nmが更に好ましい。
 用いられる光として、具体的には、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)、Fエキシマレーザー(157nm)、X線、EUV(13nm)、又は電子線等であり、ArFエキシマレーザー、EUV又は電子線が好ましい。
 中でも、露光する工程における露光は、フッ化アルゴンレーザーを用いた液浸露光により行われることが好ましい。
 露光量としては、5mJ/cm~200mJ/cmであることが好ましく、10mJ/cm~100mJ/cmであることがより好ましい。
<現像工程>
 現像工程において使用される現像液は、アルカリ現像液であっても、有機溶剤を含有する現像液(以下、有機系現像液ともいう。)であってもよく、アルカリ水溶液であることが好ましい。
〔アルカリ現像液〕
 アルカリ現像液としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドに代表される第4級アンモニウム塩が好ましく用いられるが、これ以外にも無機アルカリ、第1級~第3級アミン、アルカノールアミン、及び環状アミン等のアルカリ水溶液も使用可能である。
 更に、上記アルカリ現像液は、アルコール類、及び界面活性剤の少なくとも1種を適当量含有してもよい。アルカリ現像液のアルカリ濃度は、0.1質量%~20質量%であることが好ましい。アルカリ現像液のpHは、10~15であることが好ましい。
 アルカリ現像液を用いて現像を行う時間は、10秒~300秒であることが好ましい。
 アルカリ現像液のアルカリ濃度、pH、及び現像時間は、形成するパターンに応じて、適宜調整することができる。
〔有機系現像液〕
 有機系現像液は、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、及び炭化水素系溶剤からなる群より選択される少なくとも1種の有機溶剤を含有する現像液であることが好ましい。
-ケトン系溶剤-
 ケトン系溶剤としては、例えば、1-オクタノン、2-オクタノン、1-ノナノン、2-ノナノン、アセトン、2-ヘプタノン(メチルアミルケトン)、4-ヘプタノン、1-ヘキサノン、2-ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、イオノン、ジアセトニルアルコール、アセチルカービノール、アセトフェノン、メチルナフチルケトン、イソホロン、及びプロピレンカーボネート等を挙げることができる。
-エステル系溶剤-
 エステル系溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチルー3-エトキシプロピオネート、3-メトキシブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、ブタン酸ブチル、2-ヒドロキシイソ酪酸メチル、酢酸イソアミル、イソ酪酸イソブチル、及びプロピオン酸ブチル等を挙げることができる。
-その他の溶剤-
 アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、及び炭化水素系溶剤としては、米国特許出願公開第2016/0070167号明細書の段落0715~0718に開示された溶剤を使用できる。
 上記の溶剤は、複数混合してもよいし、上記以外の溶剤又は水と混合してもよい。現像液全体としての含水率は、50質量%未満が好ましく、20質量%未満がより好ましく、10質量%未満であることが更に好ましく、実質的に水を含有しないことが特に好ましい。
 有機系現像液における有機溶剤の含有量は、現像液の全量に対して、50質量%以上100質量%以下が好ましく、80質量%以上100質量%以下がより好ましく、90質量%以上100質量%以下が更に好ましく、95質量%以上100質量%以下が特に好ましい。
-界面活性剤-
 有機系現像液は、必要に応じて公知の界面活性剤を適当量含有できる。
 界面活性剤の含有量は、現像液の全質量に対して、0.001質量%~5質量%が好ましく、0.005質量%~2質量%がより好ましく、0.01質量%~0.5質量%が更に好ましい。
-酸拡散制御剤-
 有機系現像液は、上述した酸拡散制御剤を含んでいてもよい。
〔現像方法〕
 現像方法としては、例えば、現像液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、基板表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止する方法(パドル法)、基板表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、又は一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液吐出ノズルをスキャンしながら現像液を吐出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)等を適用することができる。
 アルカリ水溶液を用いて現像を行う工程(アルカリ現像工程)、及び有機溶剤を含む現像液を用いて現像する工程(有機溶剤現像工程)を組み合わせてもよい。これにより、中間的な露光強度の領域のみを溶解させずにパターン形成が行えるので、より微細なパターンを形成することができる。
<前加熱工程、露光後加熱工程>
 本発明のパターン形成方法は、露光工程の前に、前加熱(PB:PreBake)工程を含むことが好ましい。
 本発明のパターン形成方法は、前加熱工程を、複数回含んでいてもよい。
 本発明のパターン形成方法は、露光工程の後、かつ、現像工程の前に、露光後加熱(PEB:Post Exposure Bake)工程を含むことが好ましい。
 本発明のパターン形成方法は、露光後加熱工程を、複数回含んでいてもよい。
 加熱温度は、前加熱工程及び露光後加熱工程のいずれにおいても、70℃~130℃が好ましく、80℃~120℃がより好ましい。
 加熱時間は、前加熱工程及び露光後加熱工程のいずれにおいても、30秒~300秒が好ましく、30秒~180秒がより好ましく、30秒~90秒が更に好ましい。
 加熱は、露光装置及び現像装置に備わっている手段で行うことができ、ホットプレート等を用いて行ってもよい。
<レジスト下層膜形成工程>
 本発明のパターン形成方法は、成膜工程の前に、レジスト下層膜を形成する工程(レジスト下層膜形成工程)を更に含んでもよい。
 レジスト下層膜形成工程は、レジスト膜と支持体との間にレジスト下層膜(例えば、SOG(Spin On Glass)、SOC(Spin On Carbon)、反射防止膜等)を形成する工程である。レジスト下層膜としては、公知の有機系又は無機系の材料を適宜用いることができる。
<保護膜形成工程>
 本発明のパターン形成方法は、現像工程の前に、保護膜を形成する工程(保護膜形成工程)を更に含んでもよい。
 保護膜形成工程は、レジスト膜の上層に、保護膜(トップコート)を形成する工程である。保護膜としては、公知の材料を適宜用いることができる。例えば、米国特許出願公開第2007/0178407号明細書、米国特許出願公開第2008/0085466号明細書、米国特許出願公開第2007/0275326号明細書、米国特許出願公開第2016/0299432号明細書、米国特許出願公開第2013/0244438号明細書、国際公開第2016/157988号に開示された保護膜形成用組成物を好適に使用することができる。保護膜形成用組成物としては、上述した酸拡散制御剤を含むものが好ましい。
 上述した疎水性樹脂を含有するレジスト膜の上層に保護膜を形成してもよい。
<リンス工程>
 本発明のパターン形成方法は、現像工程の後に、リンス液を用いて洗浄する工程(リンス工程)を含むことが好ましい。
〔アルカリ現像液を用いた現像工程の場合〕
 アルカリ現像液を用いた現像工程の後のリンス工程に用いるリンス液は、例えば純水を使用できる。純水は、界面活性剤を適当量含有してもよい。この場合、現像工程又はリンス工程の後に、パターン上に付着している現像液又はリンス液を超臨界流体により除去する処理を追加してもよい。更に、リンス処理又は超臨界流体による処理の後、パターン中に残存する水分を除去するために加熱処理を行ってもよい。
〔有機系現像液を用いた現像工程の場合〕
 有機溶剤を含む現像液を用いた現像工程の後のリンス工程に用いるリンス液は、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できる。リンス液としては、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、及びエーテル系溶剤からなる群より選択される少なくとも1種の有機溶剤を含有するリンス液を用いることが好ましい。
 炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、及びエーテル系溶剤の具体例としては、有機溶剤を含む現像液において説明したものと同様のものが挙げられる。
 この場合のリンス工程に用いるリンス液としては、1価アルコールを含有するリンス液がより好ましい。
 リンス工程で用いられる1価アルコールとしては、直鎖状、分岐状、又は環状の1価アルコールが挙げられる。具体的には、1-ブタノール、2-ブタノール、3-メチル-1-ブタノール、tert―ブチルアルコール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、1-ヘキサノール、4-メチル-2-ペンタノール、1-ヘプタノール、1-オクタノール、2-ヘキサノール、シクロペンタノール、2-ヘプタノール、2-オクタノール、3-ヘキサノール、3-ヘプタノール、3-オクタノール、4-オクタノール、及びメチルイソブチルカルビノールが挙げられる。炭素数5以上の1価アルコールとしては、1-ヘキサノール、2-ヘキサノール、4-メチル-2-ペンタノール、1-ペンタノール、3-メチル-1-ブタノール、及びメチルイソブチルカルビノール等が挙げられる。
 各成分は、複数混合してもよいし、上記以外の有機溶剤と混合して使用してもよい。
 リンス液中の含水率は、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、3質量%以下が更に好ましい。含水率を10質量%以下とすることで、良好な現像特性が得られる。
 リンス液は、界面活性剤を適当量含有してもよい。
 リンス工程においては、有機系現像液を用いる現像を行った基板を有機溶剤を含むリンス液を用いて洗浄処理する。洗浄処理の方法は特に限定されないが、例えば、一定速度で回転している基板上にリンス液を吐出しつづける方法(回転塗布法)、リンス液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、又は基板表面にリンス液を噴霧する方法(スプレー法)等を適用することができる。中でも、回転塗布法で洗浄処理を行い、洗浄後に基板を2,000rpm~4,000rpm(rotations per minute;回転/分)の回転数で回転させ、リンス液を基板上から除去することが好ましい。また、リンス工程の後に加熱工程(Post Bake)を含むことも好ましい。この加熱工程によりパターン間及びパターン内部に残留した現像液及びリンス液が除去される。リンス工程の後の加熱工程において、加熱温度は40~160℃であることが好ましく、70~95℃がより好ましい。加熱時間は10秒~3分であることが好ましく、30秒~90秒がより好ましい。
<表面荒れの改善>
 本発明のパターン形成方法により形成されるパターンに、パターンの表面荒れを改善する方法を適用してもよい。パターンの表面荒れを改善する方法としては、例えば、米国特許出願公開第2015/0104957号明細書に開示された、水素を含有するガスのプラズマによってレジストパターンを処理する方法が挙げられる。その他にも、特開2004-235468号公報、米国特許出願公開第2010/0020297号明細書、Proc.of SPIE Vol.8328 83280N-1“EUV Resist Curing Technique for LWR Reduction and Etch Selectivity Enhancement”に記載されるような公知の方法を適用してもよい。
 また、上記の方法によって形成されたレジストパターンは、例えば特開平3-270227号公報及び米国特許出願公開第2013/0209941号明細書に開示されたスペーサープロセスの芯材(Core)として使用できる。
(電子デバイスの製造方法)
 本発明の電子デバイスの製造方法は、本発明のパターン形成方法を含む。本発明の電子デバイスの製造方法により製造された電子デバイスは、電気電子機器(例えば、家電、OA(Office Automation)関連機器、メディア関連機器、光学用機器、及び通信機器等)に、好適に搭載される。
 以下に実施例を挙げて本発明の実施形態を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び、処理手順等は、本発明の実施形態の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。したがって、本発明の実施形態の範囲は以下に示す具体例に限定されない。なお、特に断りのない限り、「部」、「%」は質量基準である。
(β-PGMEAとα-PGMEAの精製)
 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)(関東化学株式会社製)を蒸留装置を備えたフラスコに入れ、100mmHgに減圧し徐々に加熱した。80℃付近で得られた留分(1-メトキシ-2-プロピルアセテート(α-PGMEA))(溶剤F-1)を取り除いたのちに、110℃付近で得られる留分(2-メトキシ-1-プロパノールアセテート(β-PGMEA))を回収した。
 このようにして、α-PGMEA、β-PGMEAを得た。
 得られた蒸留物が、α-PGMEA、β-PGMEAであることは、それぞれH-NMR(Nuclear Magnetic Resonance)により確認した。
 上記と同様の方法で、市販のプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)から、1-メトキシ-2-プロパノール(α-PGME)(溶剤F-2)と2-メトキシ-1-プロパノール(β-PGME)を得た。
 また、上記と同様の方法で、市販のプロピレングリコールモノエチルエーテル(PGEE)から、1-エトキシ-2-プロパノール(α-PGEE)(溶剤F-3)と2-エトキシ-1-プロパノール(β-PGEE)を得た。
<樹脂(A)>
 使用した樹脂(A-1~A-16、A-21~A-36)は、それぞれ下記表1及び表2に示す構成単位(繰り返し単位)を表1及び表2に示すモル比率で有するものである。各構成単位については対応するモノマーの構造により示した。
 なお、樹脂の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、及び分散度(Mw/Mn)は前述のとおりGPC(キャリア:テトラヒドロフラン(THF))により測定した(ポリスチレン換算量である)。また、樹脂の組成比(モル比率)は、13C-NMR(Nuclear Magnetic Resonance)により測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000086
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000087
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000088
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000090
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000091
 本明細書及び実施例におけるホモポリマーとしたときのガラス転移温度(Tg)が50℃以下であるモノマー(モノマーa3)を由来とする繰り返し単位(a3)に対応するモノマーa3のホモポリマーとしたときのガラス転移温度(Tg)の値は、PCT/JP2018/018239(WO2018/212079A1)の記載を参照することができる。
<光酸発生剤>
 使用した光酸発生剤(PAG-1~PAG-37)の構造を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000092
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000093
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000094
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000095
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000096
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000097
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000098
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000099
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000100
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000101
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000102
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000103
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000104
<酸拡散制御剤>
 使用した酸拡散制御剤の構造を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000105
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000106
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000107
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000108
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000109
<疎水性樹脂>
 使用した疎水性樹脂(E-1~E-15)は、それぞれ下記表3に示す構成単位(繰り返し単位)を表3に示すモル比率で有するものである。各構成単位については対応するモノマーの構造により示した。なお、疎水性樹脂の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、及び分散度(Mw/Mn)は前述のとおりGPC(キャリア:テトラヒドロフラン(THF))により測定した(ポリスチレン換算量である)。また、樹脂の組成比(モル%比)は、13C-NMR(Nuclear Magnetic Resonance)により測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000110
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000111
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000112
<界面活性剤>
 使用した界面活性剤を下記に示す。
 H-1:メガファックF176(DIC(株)製、フッ素系界面活性剤)
 H-2:メガファックR08(DIC(株)製、フッ素及びシリコーン系界面活性剤)
 H-3:PF656(OMNOVA社製、フッ素系界面活性剤)
 H-4:PF6320(OMNOVA社製、フッ素系界面活性剤)
 H-5:FC-4430(住友3M社製、フッ素系界面活性剤)
<溶剤>
 使用した溶剤を下記に示す。
 F-1:1-メトキシ-2-プロピルアセテート(α-PGMEA)
 F-2:1-メトキシ-2-プロパノール(α-PGME)
 F-3:1-エトキシ-2-プロパノール(α-PGEE)
 F-4:シクロヘキサノン
 F-5:シクロペンタノン
 F-6:2-ヘプタノン
 F-7:乳酸エチル
 F-8:γ-ブチロラクトン
 F-9:プロピレンカーボネート
<添加剤>
 使用した添加剤の構造を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000113
(実施例1~90、及び比較例1~11)
<レジスト組成物の調製>
 下記表4~表8に示した各成分を表4~表8に示した量(質量部)用い、固形分濃度が4.0質量%となるように混合して溶液を得た。ただし、β-PGMEA、β-PGME、β-PGEE、及び水の含有量を下記表9~表13に示した値となるように調整した。次いで、得られた溶液を、0.03μmのポアサイズを有するポリエチレンフィルターで濾過することにより、レジスト組成物(感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物)を調製した。
 β-PGMEA、β-PGME、及びβ-PGEEの含有量は、それぞれ前述の方法で得たβ-PGMEA、β-PGME、及びβ-PGEEを、レジスト組成物の調製に用いた溶剤に添加することで調整した。
 水の含有量は、レジスト組成物に用いたα-PGMEA(F-1)に対して純水を添加したり、又は脱水操作を行ったりすることで調整した。
 なお、レジスト組成物において固形分とは、レジスト組成物に含まれる成分から溶剤、水、一般式(1)で表される化合物、一般式(2)で表される化合物、及び一般式(3)で表される化合物を除いたすべての成分を意味する。得られたレジスト組成物を、実施例及び比較例で使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000114
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000115
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000116
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000117
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000118
 なお、レジスト組成物Re-79には光酸発生剤として示した上記PAG-1~PAG-37は含有していないが、樹脂A-35中の光酸発生基を有する繰り返し単位であるMC-17が、光酸発生剤に該当すると考えることができる。
<レジスト組成物中のβ-PGMEAの含有量の測定>
 レジスト組成物中のβ-PGMEAの含有量は次のように測定した。
 MARKES社製加熱吸着装置μ-CTE250を用いて、加熱温度170℃で試料中の溶剤成分を加熱、気化させて専用の試料管に吸着させた。その後、ジーエルサイエンス社製加熱脱着装置HandyTD TD265を用いて、試料管に吸着させた溶剤成分を加熱温度170℃で脱着させた後、日本電子社製ガスクロマトグラフ質量分析計JMS-Q1500GCにて定量分析を行った。
<レジスト組成物のβ-PGMEの含有量の測定>
 レジスト組成物中のβ-PGMEの含有量についても上記「レジスト組成物中のβ-PGMEAの含有量の測定」と同様に測定した。
<レジスト組成物のβ-PGEEの含有量の測定>
 レジスト組成物中のβ-PGEEの含有量についても上記「レジスト組成物中のβ-PGMEAの含有量の測定」と同様に測定した。
<レジスト組成物の水の含有量の測定>
 レジスト組成物中の水の含有量は、京都電子工業社製カールフィッシャー水分計MKC-510Nを用いて測定した。陽極液としてハイドロナール・クローマットAK(ハネウェル社製)を、陰極液としてハイドロナール・クローマットCG(ハネウェル社製)を使用し、試料5gを注入して水分量を測定した。
<パターン形成方法(1):ArF液浸露光、アルカリ水溶液現像>
 実施例1~10、実施例16、実施例17、実施例19、実施例20、実施例23、実施例26、実施例27、実施例36、実施例37、実施例40、実施例41、実施例42、実施例43、実施例46、実施例48、実施例49、実施例51、実施例52、実施例53、実施例55、実施例56、実施例58、実施例60、比較例1、及び比較例3では、それぞれ表9~表11に記載したレジスト組成物を用いて以下のパターン形成方法(1)によりパターンを形成した。
 シリコンウエハ上に有機反射防止膜形成用組成物ARC29SR(Brewer Science社製)を塗布し、205℃で60秒間ベークして、膜厚98nmの反射防止膜を形成した。その上に、表9~表11に示すレジスト組成物を塗布し、100℃で60秒間ベークして、膜厚90nmのレジスト膜を形成した。なお、レジスト組成物は調製後に35℃の恒温槽中で6ヶ月間保管させたものを使用した。
 レジスト膜に対して、ArFエキシマレーザー液浸スキャナー(ASML社製;XT1950i、NA1.35、C-Quad、アウターシグマ0.930、インナーシグマ0.730、XY偏向)を用いて、線幅45nmの1:1ラインアンドスペースパターンの6%ハーフトーンマスクを介して露光した。液浸液は、超純水を使用した。
 露光後のレジスト膜を100℃で60秒間ベークした後、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液で30秒間現像し、次いで純水で30秒間リンスした。その後、これをスピン乾燥してポジ型のパターンを得た。
<パターン形成方法(2):ArF液浸露光、有機溶剤現像>
 実施例11~15、実施例18、実施例21、実施例22、実施例24、実施例25、実施例28~35、実施例38、実施例39、実施例44、実施例45、実施例47、実施例50、実施例54、実施例57、実施例59、実施例61、及び比較例2では、それぞれ表9~表11に記載したレジスト組成物を用いて以下のパターン形成方法(2)によりパターンを形成した。
 シリコンウエハ上に有機反射防止膜形成用組成物ARC29SR(Brewer Science社製)を塗布し、205℃で60秒間ベークして、膜厚98nmの反射防止膜を形成した。その上に、表9~表11に示すレジスト組成物を塗布し、100℃で60秒間ベークして、膜厚90nmのレジスト膜を形成した。なお、レジスト組成物は調製後に35℃の恒温槽中で6ヶ月間保管させたものを使用した。
 レジスト膜に対して、ArFエキシマレーザー液浸スキャナー(ASML社製;XT1950i、NA1.35、C-Quad、アウターシグマ0.930、インナーシグマ0.730、XY偏向)を用いて、線幅45nmの1:1ラインアンドスペースパターンの6%ハーフトーンマスクを介して露光した。液浸液は、超純水を使用した。
 露光後のレジスト膜を100℃で60秒間ベークした後、酢酸n-ブチルで30秒間現像し、次いで4-メチル-2-ペンタノールで30秒間リンスした。その後、これをスピン乾燥してネガ型のパターンを得た。
<パターン形成方法(3):EUV露光、アルカリ水溶液現像>
 実施例62~74、比較例4~6では、それぞれ表12に記載したレジスト組成物を用いて以下のパターン形成方法(3)によりパターンを形成した。
 シリコンウエハ上に、下層膜形成用組成物AL412(Brewer Science社製)を塗布し、205℃で60秒間ベークして、膜厚20nmの下層膜を形成した。その上に、表12に示すレジスト組成物を塗布し、100℃で60秒間ベークして、膜厚40nmのレジスト膜を形成した。なお、レジスト組成物は調製後に35℃の恒温槽中で6ヶ月間保管させたものを使用した。
 レジスト膜に対して、EUV露光機(型式「NXE3300」、ASML製、NA=0.33、Dipole、アウターシグマ0.9、インナーシグマ0.7)を用いて、線幅20nmの1:1ラインアンドスペースパターンのマスクを介して露光した。
 露光後のレジスト膜を100℃で60秒間ベークした後、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液で30秒間現像し、次いで純水で30秒間リンスした。その後、これをスピン乾燥してポジ型のパターンを得た。
<パターン形成方法(4):EUV露光、有機溶剤現像>
 実施例75~77、及び比較例7では、それぞれ表12に記載したレジスト組成物を用いて以下のパターン形成方法(4)によりパターンを形成した。
 シリコンウエハ上に、下層膜形成用組成物AL412(Brewer Science社製)を塗布し、205℃で60秒間ベークして、膜厚20nmの下層膜を形成した。その上に、表12に示すレジスト組成物を塗布し、100℃で60秒間ベークして、膜厚40nmのレジスト膜を形成した。なお、レジスト組成物は調製後に35℃の恒温槽中で6ヶ月間保管させたものを使用した。
 レジスト膜に対して、EUV露光機(型式「NXE3300」、ASML製、NA=0.33、Dipole、アウターシグマ0.9、インナーシグマ0.7)を用いて、線幅20nmの1:1ラインアンドスペースパターンのマスクを介して露光した。
 露光後のレジスト膜を100℃で60秒間ベークした後、酢酸n-ブチルで30秒間現像し、これをスピン乾燥してネガ型のパターンを得た。
<パターン形成方法(5):EB露光、アルカリ水溶液現像>
 実施例78~90、比較例8~11では、それぞれ表13に記載したレジスト組成物を用いて以下のパターン形成方法(5)によりパターンを形成した。
 シリコンウエハ上に、下層膜形成用組成物AL412(Brewer Science社製)を塗布し、205℃で60秒間ベークして、膜厚20nmの下層膜を形成した。その上に、表13に示すレジスト組成物を塗布し、100℃で60秒間ベークして、膜厚40nmのレジスト膜を形成した。なお、レジスト組成物は調製後に35℃の恒温槽中で6ヶ月間保管させたものを使用した。
 レジスト膜に対して、電子線露光装置((株)ニューフレアテクノロジー製EBM-7000、加速電圧50kV)を用いて、パターン照射を行った。この際、20nmの1:1のラインアンドスペースが形成されるように描画を行った。
 露光後のレジスト膜を100℃で60秒間ベークした後、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液で30秒間現像し、次いで純水で30秒間リンスした。その後、これをスピン乾燥してポジ型のパターンを得た。
<性能評価>
[経時後の現像欠陥]
 ArF液浸露光実験(実施例1~61、比較例1~3)の場合、上記線幅45nmの1:1ラインアンドスペースパターンを形成後、UVision5(AMAT社製)で、シリコンウエハ上における欠陥分布を検出し、SEMVisionG4(AMAT社製)を用いて、欠陥の形状を観察した。なお、パターンウェハに生じた欠陥は、例えば、図1及び図2のような画像として観察される。シリコンウエハ1枚当たりの欠陥数を数えて評価した。欠陥数が少ないほど良好な結果を示す。
 A:ウエハあたりの欠陥の数が10個以下
 B:ウエハあたりの欠陥の数が11~50個
 C:ウエハあたりの欠陥の数が51~100個
 D:ウエハあたりの欠陥の数が101個以上
 EUV露光及びEB露光実験(実施例62~90、比較例4~11)の場合、上記線幅20nmの1:1ラインアンドスペースパターンを形成後、UVision5(AMAT社製)で、シリコンウエハ上における欠陥分布を検出し、SEMVisionG4(AMAT社製)を用いて、欠陥の形状を観察した。なお、パターンウェハに生じた欠陥は、例えば、図1及び図2のような画像として観察される。シリコンウエハ1枚当たりの欠陥数を数えて評価した。欠陥数が少ないほど良好な結果を示す。
 A:ウエハあたりの欠陥の数が10個以下
 B:ウエハあたりの欠陥の数が11~50個
 C:ウエハあたりの欠陥の数が51~100個
 D:ウエハあたりの欠陥の数が101個以上
[経時後のLWR性能]
 ArF液浸露光実験(実施例1~61、比較例1~3)の場合、最適露光量にて解像した45nm(1:1)のラインアンドスペースのレジストパターンに対して、測長走査型電子顕微鏡(SEM、(株)日立製作所製CG-4100)を使用してパターン上部から観察する際、線幅を任意のポイントで観測し、その測定ばらつきを3σで評価した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。なお、最適露光量とは線幅45nmの1:1ラインアンドスペースパターンを解像する時の照射エネルギーである。
 A:3σが4.0nm以下
 B:3σが4.0nm超かつ5.0nm以下
 C:3σが5.0nm超
 EUV露光及びEB露光実験(実施例62~90、比較例4~11)の場合、最適露光量にて解像した20nm(1:1)のラインアンドスペースのレジストパターンに対して、測長走査型電子顕微鏡(SEM、(株)日立製作所製CG-4100)を使用してパターン上部から観察する際、線幅を任意のポイントで観測し、その測定ばらつきを3σで評価した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。なお、最適露光量とは線幅20nmの1:1ラインアンドスペースパターンを解像する時の照射エネルギーである。
 A:3σが2.0nm以下
 B:3σが2.0nm超かつ3.0nm以下
 C:3σが3.0nm超
 得られた評価結果を表9~表13に示す。
 表9~表13に示した「β-PGMEAの含有量」は、レジスト組成物の全質量に対するβ-PGMEAの含有量である。
 表9~表13に示した「β-PGMEの含有量」は、レジスト組成物の全質量に対するβ-PGMEの含有量である。
 表9~表13に示した「β-PGEEの含有量」は、レジスト組成物の全質量に対するβ-PGEEの含有量である。
 表9~表13に示した「水の含有量」は、レジスト組成物の全質量に対する水の含有量である。
 表9~表13に示した「α-PGMEAに対するβ-PGMEAの比率」は、レジスト組成物中のα-PGMEAに対するβ-PGMEAの含有量の比率(質量%)である。
 表9~表13において、「β-PGMEAの含有量」が「非検出」であるとは、レジスト組成物の全質量に対するβ-PGMEAの含有量が0.1質量ppm未満であることを表す。
 表9~表13において、「β-PGMEの含有量」が「-」であるものは、レジスト組成物の全質量に対するβ-PGMEの含有量が0.1質量ppm未満であることを表す。
 表9~表13において、「β-PGEEの含有量」が「-」であるものは、レジスト組成物の全質量に対するβ-PGEEの含有量が0.1質量ppm未満であることを表す。
 表9~表13において、「水の含有量」が「非検出」であるとは、レジスト組成物の全質量に対する水の含有量が0.1質量ppm未満であることを表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000119
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000120
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000121
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000122
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000123
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000124
 表9~表13の結果により、本発明の組成物は、経時後の現像欠陥の発生が抑制され、かつ経時後のLWR性能に優れることがわかる。
 本発明によれば、経時後の現像欠陥の発生が抑制され、かつ経時後のLWR性能に優れる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法及び電子デバイスの製造方法を提供することができる。
 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
 本出願は、2019年11月29日出願の日本特許出願(特願2019-217606)、2020年3月25日出願の日本特許出願(特願2020-54955)、2020年6月22日出願の日本特許出願(特願2020-107200)、及び2020年8月31日出願の日本特許出願(特願2020-145919)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 
 

Claims (13)

  1.  酸の作用により極性が増大する樹脂、光酸発生剤、及び下記一般式(1)で表される化合物を含有する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、
     前記一般式(1)で表される化合物の含有量が、前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、0.1質量ppm以上500質量ppm以下である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

     一般式(1)中、R~Rは各々独立に炭素数1~5のアルキル基を表す。
  2.  前記一般式(1)で表される化合物の含有量が、前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、1質量ppm以上である、請求項1に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  3.  前記一般式(1)で表される化合物の含有量が、前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、100質量ppm以下である、請求項1又は2に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  4.  下記一般式(2)で表される化合物を、前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、0.1質量ppm以上500質量ppm以下含有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

     一般式(2)中、R及びRは各々独立に炭素数1~5のアルキル基を表す。
  5.  前記一般式(2)で表される化合物の含有量が、前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、1質量ppm以上である、請求項4に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  6.  前記一般式(2)で表される化合物の含有量が、前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、200質量ppm以下である、請求項4又は5に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  7.  水を、前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、1質量ppm以上1質量%以下含有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  8.  前記水の含有量が、前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、0.01質量%以上である、請求項7に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  9.  前記水の含有量が、前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全質量に対して、0.5質量%以下である、請求項7又は8に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  10.  下記一般式(3)で表される化合物を含有し、前記一般式(3)で表される化合物に対する前記一般式(1)で表される化合物の含有量が、0.1質量ppm以上0.05質量%以下である、請求項1~9のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

     一般式(3)中、R~Rは各々独立に炭素数1~5のアルキル基を表す。
  11.  前記一般式(3)で表される化合物に対する前記一般式(1)で表される化合物の含有量が、1質量ppm以上0.005質量%以下である、請求項10に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  12.  請求項1~11のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物により感活性光線性又は感放射線性膜を形成する工程、前記感活性光線性又は感放射線性膜を露光する工程、及び、露光された前記感活性光線性又は感放射線性膜を、現像液を用いて現像する工程を含むパターン形成方法。
  13.  請求項12に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
     
PCT/JP2020/041714 2019-11-29 2020-11-09 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法 WO2021106535A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021561265A JP7309907B2 (ja) 2019-11-29 2020-11-09 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019217606 2019-11-29
JP2019-217606 2019-11-29
JP2020-054955 2020-03-25
JP2020054955 2020-03-25
JP2020107200 2020-06-22
JP2020-107200 2020-06-22
JP2020-145919 2020-08-31
JP2020145919 2020-08-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021106535A1 true WO2021106535A1 (ja) 2021-06-03

Family

ID=76130172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/041714 WO2021106535A1 (ja) 2019-11-29 2020-11-09 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7309907B2 (ja)
TW (1) TW202131099A (ja)
WO (1) WO2021106535A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021199841A1 (ja) * 2020-03-30 2021-10-07
WO2023054004A1 (ja) * 2021-09-29 2023-04-06 富士フイルム株式会社 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジストパターンの製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06324483A (ja) * 1993-05-11 1994-11-25 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd ポジ型ホトレジスト組成物
JP2011022348A (ja) * 2009-07-15 2011-02-03 Jsr Corp 感放射線性樹脂組成物及びそれに用いられる重合体
JP2016135756A (ja) * 2014-12-15 2016-07-28 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC 精製方法
WO2017175856A1 (ja) * 2016-04-08 2017-10-12 富士フイルム株式会社 処理液、その製造方法、パターン形成方法及び電子デバイスの製造方法
WO2018003808A1 (ja) * 2016-06-30 2018-01-04 東レ株式会社 ネガ型感光性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜を具備する素子、素子を具備する表示装置、及び有機elディスプレイ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06324483A (ja) * 1993-05-11 1994-11-25 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd ポジ型ホトレジスト組成物
JP2011022348A (ja) * 2009-07-15 2011-02-03 Jsr Corp 感放射線性樹脂組成物及びそれに用いられる重合体
JP2016135756A (ja) * 2014-12-15 2016-07-28 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC 精製方法
WO2017175856A1 (ja) * 2016-04-08 2017-10-12 富士フイルム株式会社 処理液、その製造方法、パターン形成方法及び電子デバイスの製造方法
WO2018003808A1 (ja) * 2016-06-30 2018-01-04 東レ株式会社 ネガ型感光性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜を具備する素子、素子を具備する表示装置、及び有機elディスプレイ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021199841A1 (ja) * 2020-03-30 2021-10-07
JP7367185B2 (ja) 2020-03-30 2023-10-23 富士フイルム株式会社 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、パターン形成方法、レジスト膜、電子デバイスの製造方法
WO2023054004A1 (ja) * 2021-09-29 2023-04-06 富士フイルム株式会社 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジストパターンの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021106535A1 (ja) 2021-06-03
TW202131099A (zh) 2021-08-16
JP7309907B2 (ja) 2023-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7017564B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法
JP6931707B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜の製造方法、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法
JP6833053B2 (ja) 感光性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法及び電子デバイスの製造方法
JP7295886B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法
JP6727402B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法
WO2021106535A1 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法
JP2023016886A (ja) 感光性樹脂組成物及びその製造方法、レジスト膜、パターン形成方法、並びに、電子デバイスの製造方法
WO2019064961A1 (ja) 感光性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法及び電子デバイスの製造方法
JPWO2019054282A1 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法
JP7223765B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法
JP7220229B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法
JP7280957B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、感活性光線性又は感放射線性膜、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法
JP2020173341A (ja) パターン形成方法、イオン注入方法及び、電子デバイスの製造方法
JPWO2019131351A1 (ja) レジスト組成物、レジスト膜、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法
WO2022024856A1 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、電子デバイス製造方法、及び化合物
JP7084995B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、樹脂
WO2021172111A1 (ja) パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、及び感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物
JPWO2020105523A1 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法
JPWO2020129476A1 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法
JP7309888B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、感活性光線性又は感放射線性膜、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法
JP7356568B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、感活性光線性又は感放射線性膜、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法
WO2021039429A1 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、感活性光線性又は感放射線性膜、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20894017

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021561265

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20894017

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1