JP2024065671A - レジスト組成物、レジストパターン形成方法、及び酸拡散制御剤 - Google Patents

レジスト組成物、レジストパターン形成方法、及び酸拡散制御剤 Download PDF

Info

Publication number
JP2024065671A
JP2024065671A JP2022174658A JP2022174658A JP2024065671A JP 2024065671 A JP2024065671 A JP 2024065671A JP 2022174658 A JP2022174658 A JP 2022174658A JP 2022174658 A JP2022174658 A JP 2022174658A JP 2024065671 A JP2024065671 A JP 2024065671A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
carbon atoms
substituent
formula
component
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2022174658A
Other languages
English (en)
Inventor
哲也 松下
宇俊 稲荷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd filed Critical Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority to JP2022174658A priority Critical patent/JP2024065671A/ja
Priority to PCT/JP2023/038552 priority patent/WO2024095868A1/ja
Publication of JP2024065671A publication Critical patent/JP2024065671A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

【課題】高感度、且つリソグラフィー特性が良好なレジスト組成物、当該レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法、当該レジスト組成物の製造に利用可能な酸拡散制御剤の提供。【解決手段】露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する樹脂成分（Ａ１）と、下記一般式（ｄ０）で表される化合物（Ｄ０）と、を含有する、レジスト組成物。Ｒｄ０１は１価の有機基を表し；Ｒｄ０２は１価の有機基又は水素原子を表し；Ｌｄ０１は単結合又は２価の連結基を表す。［化１］TIFF2024065671000093.tif16170【選択図】なし

Description

本発明は、レジスト組成物、レジストパターン形成方法、及び酸拡散制御剤に関する。
近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでいる。微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化（高エネルギー化）が行われている。
レジスト材料には、これらの露光光源に対する感度、微細な寸法のパターンを再現できる解像性等のリソグラフィー特性が求められる。
このような要求を満たすレジスト材料として、従来、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分と、露光により酸を発生する酸発生剤成分と、を含有する化学増幅型レジスト組成物が用いられている。
レジストパターンの形成においては、露光により酸発生剤成分から発生する酸の挙動がリソグラフィー特性に大きな影響を与える一要素とされる。これに対し、酸発生剤成分とともに、露光により酸発生剤成分から発生する酸の拡散を制御する、酸拡散制御剤を併用する化学増幅型レジスト組成物が提案されている。
例えば、特許文献１には、カルボン酸塩からなる光崩壊性塩基を酸拡散制御剤成分として含有するレジスト組成物が記載されている。
特開２０２１－１０３２３０号公報
リソグラフィー技術のさらなる進歩、応用分野の拡大等が進み、急速にパターンの微細化が進んでいる。これに伴い、半導体素子等を製造する際には、微細なパターンを良好な形状で形成できる技術が求められる。そのため、レジスト組成物には、さらなる高感度化と、パターン寸法均一性等のリソグラフィー特性のさらなる向上が求められる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高感度化が図れ、且つリソグラフィー特性が良好なレジスト組成物、当該レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法、及び当該レジスト組成物の製造に利用可能な酸拡散制御剤を提供することを課題とする。
上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の第１の態様は、露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する樹脂成分（Ａ１）と、下記一般式（ｄ０）で表される化合物（Ｄ０）と、を含有する、レジスト組成物である。
Figure 2024065671000001
 ［式中、Ｒｄ０１は１価の有機基を表し；Ｒｄ０２は１価の有機基又は水素原子を表し；Ｌｄ０１は単結合又は２価の連結基を表す。］
本発明の第２の態様は、支持体上に、前記第１の態様に係るレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び前記露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を有するレジストパターン形成方法である。
本発明の第３の態様は、下記一般式（ｄ０）で表される化合物を含有する酸拡散制御剤である。
Figure 2024065671000002
 ［式中、Ｒｄ０１は１価の有機基を表し；Ｒｄ０２は１価の有機基又は水素原子を表し；Ｌｄ０１は単結合又は２価の連結基を表す。］
本発明によれば、高感度化が図れ、且つリソグラフィー特性が良好なレジスト組成物、当該レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法、及び当該レジスト組成物の製造に利用可能な酸拡散制御剤を提供することができる。
本明細書及び本特許請求の範囲において、「脂肪族」とは、芳香族に対する相対的な概念であって、芳香族性を持たない基、化合物等を意味するものと定義する。
「アルキル基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の１価の飽和炭化水素基を包含するものとする。アルコキシ基中のアルキル基も同様である。
「アルキレン基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の２価の飽和炭化水素基を包含するものとする。
「ハロゲン原子」は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
「構成単位」とは、高分子化合物（樹脂、重合体、共重合体）を構成するモノマー単位（単量体単位）を意味する。
「置換基を有してもよい」と記載する場合、水素原子（－Ｈ）を１価の基で置換する場合と、メチレン基（－ＣＨ２－）を２価の基で置換する場合との両方を含む。
「露光」は、放射線の照射全般を含む概念とする。
「酸分解性基」は、酸の作用により、当該酸分解性基の構造中の少なくとも一部の結合が開裂し得る酸分解性を有する基である。
酸の作用により極性が増大する酸分解性基としては、例えば、酸の作用により分解して極性基を生じる基が挙げられる。
極性基としては、例えばカルボキシ基、水酸基、アミノ基、スルホ基（－ＳＯ３Ｈ）等が挙げられる。
酸分解性基としてより具体的には、前記極性基が酸解離性基で保護された基（例えばＯＨ含有極性基の水素原子を、酸解離性基で保護した基）が挙げられる。
「酸解離性基」とは、（ｉ）酸の作用により、当該酸解離性基と該酸解離性基に隣接する原子との間の結合が開裂し得る酸解離性を有する基、又は、（ｉｉ）酸の作用により一部の結合が開裂した後、さらに脱炭酸反応が生じることにより、当該酸解離性基と該酸解離性基に隣接する原子との間の結合が開裂し得る基、の双方をいう。
酸分解性基を構成する酸解離性基は、当該酸解離性基の解離により生成する極性基よりも極性の低い基であることが必要で、これにより、酸の作用により該酸解離性基が解離した際に、該酸解離性基よりも極性の高い極性基が生じて極性が増大する。その結果、（Ａ１）成分全体の極性が増大する。極性が増大することにより、相対的に、現像液に対する溶解性が変化し、現像液がアルカリ現像液の場合には溶解性が増大し、現像液が有機系現像液の場合には溶解性が減少する。
「基材成分」とは、膜形成能を有する有機化合物である。基材成分として用いられる有機化合物は、非重合体と重合体とに大別される。非重合体としては、通常、分子量が５００以上４０００未満のものが用いられる（以下「低分子化合物」という）。以下「樹脂」、「高分子化合物」又は「ポリマー」という場合は、分子量が１０００以上の重合体を示す。重合体の分子量としては、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）によるポリスチレン換算の重量平均分子量を用いるものとする。
「誘導される構成単位」とは、炭素原子間の多重結合、例えば、エチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「アクリル酸エステル」は、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。該α位の炭素原子に結合した水素原子を置換する置換基（Ｒαｘ）は、水素原子以外の原子又は基である。また、置換基（Ｒαｘ）がエステル結合を含む置換基で置換されたイタコン酸ジエステルや、置換基（Ｒαｘ）がヒドロキシアルキル基やその水酸基を修飾した基で置換されたαヒドロキシアクリルエステルも含むものとする。なお、アクリル酸エステルのα位の炭素原子とは、特に断りがない限り、アクリル酸のカルボニル基が結合している炭素原子のことである。
以下、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されたアクリル酸エステルを、α置換アクリル酸エステルということがある。
「誘導体」とは、対象化合物のα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、並びにそれらの誘導体を含む概念とする。それらの誘導体としては、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよい対象化合物の水酸基の水素原子を有機基で置換したもの；α位の水素原子が置換基に置換されていてもよい対象化合物に、水酸基以外の置換基が結合したもの等が挙げられる。なお、α位とは、特に断りがない限り、官能基と隣接した1番目の炭素原子のことをいう。
ヒドロキシスチレンのα位の水素原子を置換する置換基としては、Ｒαｘと同様のものが挙げられる。
本明細書及び本特許請求の範囲において、化学式で表される構造によっては、不斉炭素が存在し、エナンチオ異性体（ｅｎａｎｔｉｏｍｅｒ）やジアステレオ異性体（ｄｉａｓｔｅｒｅｏｍｅｒ）が存在し得るものがある。その場合は一つの化学式でそれら異性体を代表して表す。それらの異性体は単独で用いてもよいし、混合物として用いてもよい。
（レジスト組成物）
本実施形態のレジスト組成物は、露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するものである。
かかるレジスト組成物は、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分（Ａ）（以下「（Ａ）成分」ともいう）と、前記一般式（ｄ０）で表される化合物（Ｄ０）（以下「（Ｄ０）成分」ともいう）とを含有する。
本実施形態のレジスト組成物は、露光により酸を発生する酸発生能を有するものであり、（Ａ）成分が露光により酸を発生してもよく、（Ａ）成分とは別に配合された添加剤成分が露光により酸を発生してもよい。
本実施形態のレジスト組成物は、具体的には、（１）露光により酸を発生する酸発生剤成分（Ｂ）（以下「（Ｂ）成分」という）を含有するものであってもよく；（２）（Ａ）成分が露光により酸を発生する成分であってもよく；（３）（Ａ）成分が露光により酸を発生する成分であり、かつ、さらに（Ｂ）成分を含有するものであってもよい。
すなわち、上記（２）及び（３）の場合、（Ａ）成分は、「露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分」となる。（Ａ）成分が露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分である場合、後述する（Ａ１）成分が、露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する高分子化合物であることが好ましい。このような高分子化合物としては、露光により酸を発生する構成単位を有する樹脂を用いることができる。露光により酸を発生する構成単位としては、公知のものを用いることができる。
本実施形態のレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対して選択的露光を行うと、該レジスト膜の露光部では、例えば、（Ｂ）成分から酸が発生し、該酸の作用により（Ａ）成分の現像液に対する溶解性が変化する一方で、該レジスト膜の未露光部では（Ａ）成分の現像液に対する溶解性が変化しないため、露光部と未露光部との間で現像液に対する溶解性の差が生じる。そのため、該レジスト膜を現像すると、該レジスト組成物がポジ型の場合はレジスト膜露光部が溶解除去されてポジ型のレジストパターンが形成され、該レジスト組成物がネガ型の場合はレジスト膜未露光部が溶解除去されてネガ型のレジストパターンが形成される。
本実施形態のレジスト組成物は、ポジ型レジスト組成物であってもよく、ネガ型レジスト組成物であってもよい。また、本実施形態のレジスト組成物は、レジストパターン形成時の現像処理にアルカリ現像液を用いるアルカリ現像プロセス用であってもよく、該現像処理に有機溶剤を含む現像液（有機系現像液）を用いる溶剤現像プロセス用であってもよい。
＜（Ａ）成分＞
本実施形態のレジスト組成物において、（Ａ）成分は、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する樹脂成分（Ａ１）（以下「（Ａ１）成分」ともいう）を含む。
（Ａ１）成分を用いることにより、露光前後で基材成分の極性が変化するため、アルカリ現像プロセスだけでなく、溶剤現像プロセスにおいても、良好な現像コントラストを得ることができる。
（Ａ）成分としては、該（Ａ１）成分とともに他の高分子化合物及び／又は低分子化合物を併用してもよい。
本実施形態のレジスト組成物において、（Ａ）成分は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
・（Ａ１）成分について
（Ａ１）成分は、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する樹脂成分である。
（Ａ１）成分としては、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位（ａ１）を有するものが好ましい。
（Ａ１）成分は、構成単位（ａ１）に加え、必要に応じてその他構成単位を有するものでもよい。
≪構成単位（ａ１）≫
構成単位（ａ１）は、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位である。
酸解離性基としては、これまで、化学増幅型レジスト組成物用のベース樹脂の酸解離性基として提案されているものが挙げられる。
化学増幅型レジスト組成物用のベース樹脂の酸解離性基として提案されているものとして具体的には、以下に説明する「アセタール型酸解離性基」、「第３級アルキルエステル型酸解離性基」、「第３級アルキルオキシカルボニル酸解離性基」、「第２級アルキルオキシカルボニル酸解離性基」が挙げられる。
アセタール型酸解離性基：
前記極性基のうちカルボキシ基または水酸基を保護する酸解離性基としては、例えば、下記一般式（ａ１－ｒ－１）で表される酸解離性基（以下「アセタール型酸解離性基」ということがある。）が挙げられる。
Figure 2024065671000003
 ［式中、Ｒａ’１、Ｒａ’２は水素原子またはアルキル基である。Ｒａ’３は炭化水素基であって、Ｒａ’３は、Ｒａ’１、Ｒａ’２のいずれかと結合して環を形成してもよい。］
式（ａ１－ｒ－１）中、Ｒａ’１及びＲａ’２のうち、少なくとも一方が水素原子であることが好ましく、両方が水素原子であることがより好ましい。
Ｒａ’１又はＲａ’２がアルキル基である場合、該アルキル基としては、上記α置換アクリル酸エステルについての説明で、α位の炭素原子に結合してもよい置換基として挙げたアルキル基と同様のものが挙げられ、炭素原子数１～５のアルキル基が好ましい。具体的には、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく挙げられる。より具体的には、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、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられ、メチル基またはエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
式（ａ１－ｒ－１）中、Ｒａ’３の炭化水素基としては、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、又は環状の炭化水素基が挙げられる。
該直鎖状のアルキル基は、炭素原子数が１～５であることが好ましく、炭素原子数が１～４がより好ましく、炭素原子数１または２がさらに好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｎ－ペンチル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基またはｎ－ブチル基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。
該分岐鎖状のアルキル基は、炭素原子数が３～１０であることが好ましく、炭素原子数３～５がより好ましい。具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、１，１－ジエチルプロピル基、２，２－ジメチルブチル基等が挙げられ、イソプロピル基であることが好ましい。
Ｒａ’３が環状の炭化水素基となる場合、該炭化水素基は、脂肪族炭化水素基でも芳香族炭化水素基でもよく、また、多環式基でも単環式基でもよい。
単環式基である脂肪族炭化水素基としては、モノシクロアルカンから１個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素原子数３～６のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。
多環式基である脂肪族炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから１個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては、炭素原子数７～１２のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
Ｒａ’３の環状の炭化水素基が芳香族炭化水素基となる場合、該芳香族炭化水素基は、芳香環を少なくとも１つ有する炭化水素基である。
この芳香環は、４ｎ＋２個のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でも多環式でもよい。芳香環の炭素原子数は５～３０であることが好ましく、炭素原子数５～２０がより好ましく、炭素原子数６～１５がさらに好ましく、炭素原子数６～１２が特に好ましい。
芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環；前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。
Ｒａ’３における芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環から水素原子を１つ除いた基（アリール基またはヘテロアリール基）；２以上の芳香環を含む芳香族化合物（例えばビフェニル、フルオレン等）から水素原子を１つ除いた基；前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環の水素原子の１つがアルキレン基で置換された基（例えば、ベンジル基、フェネチル基、１－ナフチルメチル基、２－ナフチルメチル基、１－ナフチルエチル基、２－ナフチルエチル基等のアリールアルキル基など）等が挙げられる。前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環に結合するアルキレン基の炭素原子数は、１～４であることが好ましく、炭素原子数１～２であることがより好ましく、炭素原子数１であることが特に好ましい。
Ｒａ’３における環状の炭化水素基は、置換基を有してもよい。この置換基としては、例えば、上述したＲａｘ５等が挙げられる。
Ｒａ’３が、Ｒａ’１、Ｒａ’２のいずれかと結合して環を形成する場合、該環式基としては、４～７員環が好ましく、４～６員環がより好ましい。該環式基の具体例としては、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基等が挙げられる。
第３級アルキルエステル型酸解離性基：
上記極性基のうち、カルボキシ基を保護する酸解離性基としては、例えば、下記一般式（ａ１－ｒ－２）で表される酸解離性基が挙げられる。
なお、下記式（ａ１－ｒ－２）で表される酸解離性基のうち、アルキル基により構成されるものを、以下、便宜上「第３級アルキルエステル型酸解離性基」ということがある。
Figure 2024065671000004
 ［式中、Ｒａ’４～Ｒａ’６はそれぞれ炭化水素基であって、Ｒａ’５、Ｒａ’６は互いに結合して環を形成してもよい。］
Ｒａ’４の炭化水素基としては、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、鎖状もしくは環状のアルケニル基、又は、環状の炭化水素基が挙げられる。
Ｒａ’４における直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、環状の炭化水素基（単環式基である脂肪族炭化水素基、多環式基である脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基）は、前記Ｒａ’３と同様のものが挙げられる。
Ｒａ’４における鎖状もしくは環状のアルケニル基は、炭素原子数２～１０のアルケニル基が好ましい。
Ｒａ’５、Ｒａ’６の炭化水素基としては、前記Ｒａ’３と同様のものが挙げられる。
Ｒａ’５とＲａ’６とが互いに結合して環を形成する場合、下記一般式（ａ１－ｒ２－１）で表される基、下記一般式（ａ１－ｒ２－２）で表される基、下記一般式（ａ１－ｒ２－３）で表される基が好適に挙げられる。
一方、Ｒａ’４～Ｒａ’６が互いに結合せず、独立した炭化水素基である場合、下記一般式（ａ１－ｒ２－４）で表される基が好適に挙げられる。
Figure 2024065671000005
 ［式（ａ１－ｒ２－１）中、Ｒａ’１０は、一部がハロゲン原子又はヘテロ原子含有基で置換されていてもよい直鎖状又は分岐鎖状の炭素原子数１～１２のアルキル基を示す。Ｒａ’１１はＲａ’１０が結合した炭素原子と共に脂肪族環式基を形成する基を示す。式（ａ１－ｒ２－２）中、Ｙａは炭素原子である。Ｘａは、Ｙａと共に環状の炭化水素基を形成する基である。この環状の炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒａ１０１～Ｒａ１０３は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～１０の１価の鎖状飽和炭化水素基又は炭素原子数３～２０の１価の脂肪族環状飽和炭化水素基である。この鎖状飽和炭化水素基及び脂肪族環状飽和炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒａ１０１～Ｒａ１０３の２つ以上が互いに結合して環状構造を形成していてもよい。式（ａ１－ｒ２－３）中、Ｙａａは炭素原子である。Ｘａａは、Ｙａａと共に脂肪族環式基を形成する基である。Ｒａ１０４は、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基である。式（ａ１－ｒ２－４）中、Ｒａ’１２及びＲａ’１３は、それぞれ独立に、炭素原子数１～１０の１価の鎖状飽和炭化水素基である。この鎖状飽和炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒａ’１４は、置換基を有してもよい炭化水素基である。＊は結合手を示す（以下、同様）。］
上記の式（ａ１－ｒ２－１）中、Ｒａ’１０は、一部がハロゲン原子もしくはヘテロ原子含有基で置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐鎖状の炭素原子数１～１２のアルキル基である。
Ｒａ’１０における、直鎖状のアルキル基としては、炭素原子数１～１２であり、炭素原子数１～１０が好ましく、炭素原子数１～５が特に好ましい。
Ｒａ’１０における、分岐鎖状のアルキル基としては、前記Ｒａ’３と同様のものが挙げられる。
Ｒａ’１０におけるアルキル基は、一部がハロゲン原子もしくはヘテロ原子含有基で置換されていてもよい。例えば、アルキル基を構成する水素原子の一部が、ハロゲン原子又はヘテロ原子含有基で置換されていてもよい。また、アルキル基を構成する炭素原子（メチレン基など）の一部が、ヘテロ原子含有基で置換されていてもよい。
ここでいうヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子が挙げられる。ヘテロ原子含有基としては、（－Ｏ－）、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）－ＮＨ－、－ＮＨ－、－Ｓ－、－Ｓ（＝Ｏ）２－、－Ｓ（＝Ｏ）２－Ｏ－等が挙げられる。
式（ａ１－ｒ２－１）中、Ｒａ’１１（Ｒａ’１０が結合した炭素原子と共に形成する脂肪族環式基）は、式（ａ１－ｒ－１）におけるＲａ’３の単環式基又は多環式基である脂肪族炭化水素基（脂環式炭化水素基）として挙げた基が好ましい。その中でも、単環式の脂環式炭化水素基が好ましく、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基がより好ましい。
式（ａ１－ｒ２－２）中、ＸａがＹａと共に形成する環状の炭化水素基としては、前記式（ａ１－ｒ－１）中のＲａ’３における環状の１価の炭化水素基（脂肪族炭化水素基）から水素原子１個以上をさらに除いた基が挙げられる。
ＸａがＹａと共に形成する環状の炭化水素基は、置換基を有してもよい。この置換基としては、上記Ｒａ’３における環状の炭化水素基が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
式（ａ１－ｒ２－２）中、Ｒａ１０１～Ｒａ１０３における、炭素原子数１～１０の１価の鎖状飽和炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基等が挙げられる。
Ｒａ１０１～Ｒａ１０３における、炭素原子数３～２０の１価の脂肪族環状飽和炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、シクロドデシル基等の単環式脂肪族飽和炭化水素基；ビシクロ［２．２．２］オクタニル基、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカニル基、トリシクロ［３．３．１．１３，７］デカニル基、テトラシクロ［６．２．１．１３，６．０２，７］ドデカニル基、アダマンチル基等の多環式脂肪族飽和炭化水素基等が挙げられる。
Ｒａ１０１～Ｒａ１０３は、中でも、合成容易性の観点から、水素原子、炭素原子数１～１０の１価の鎖状飽和炭化水素基が好ましく、その中でも、水素原子、メチル基、エチル基がより好ましく、水素原子が特に好ましい。
上記Ｒａ１０１～Ｒａ１０３で表される鎖状飽和炭化水素基、又は脂肪族環状飽和炭化水素基が有する置換基としては、例えば、上述のＲａｘ５と同様の基が挙げられる。
Ｒａ１０１～Ｒａ１０３の２つ以上が互いに結合して環状構造を形成することにより生じる炭素－炭素二重結合を含む基としては、例えば、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、メチルシクロペンテニル基、メチルシクロヘキセニル基、シクロペンチリデンエテニル基、シクロへキシリデンエテニル基等が挙げられる。これらの中でも、合成容易性の観点から、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロペンチリデンエテニル基が好ましい。
式（ａ１－ｒ２－３）中、ＸａａがＹａａと共に形成する脂肪族環式基は、式（ａ１－ｒ－１）におけるＲａ’３の単環式基又は多環式基である脂肪族炭化水素基として挙げた基が好ましい。
式（ａ１－ｒ２－３）中、Ｒａ１０４における芳香族炭化水素基としては、炭素原子数５～３０の芳香族炭化水素環から水素原子１個以上を除いた基が挙げられる。中でも、Ｒａ１０４は、炭素原子数６～１５の芳香族炭化水素環から水素原子１個以上を除いた基が好ましく、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン又はフェナントレンから水素原子１個以上を除いた基がより好ましく、ベンゼン、ナフタレン又はアントラセンから水素原子１個以上を除いた基がさらに好ましく、ベンゼン又はナフタレンから水素原子１個以上を除いた基が特に好ましく、ベンゼンから水素原子１個以上を除いた基が最も好ましい。
式（ａ１－ｒ２－３）中のＲａ１０４が有していてもよい置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子、アルコキシ基（メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等）、アルキルオキシカルボニル基等が挙げられる。
式（ａ１－ｒ２－４）中、Ｒａ’１２及びＲａ’１３は、それぞれ独立に、炭素原子数１～１０の１価の鎖状飽和炭化水素基である。Ｒａ’１２及びＲａ’１３における、炭素原子数１～１０の１価の鎖状飽和炭化水素基としては、上記のＲａ１０１～Ｒａ１０３における、炭素原子数１～１０の１価の鎖状飽和炭化水素基と同様のものが挙げられる。この鎖状飽和炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。
Ｒａ’１２及びＲａ’１３は、中でも、炭素原子数１～５のアルキル基が好ましく、炭素原子数１～５のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基がさらに好ましく、メチル基が特に好ましい。
上記Ｒａ’１２及びＲａ’１３で表される鎖状飽和炭化水素基が置換されている場合、その置換基としては、例えば、上述のＲａｘ５と同様の基が挙げられる。
式（ａ１－ｒ２－４）中、Ｒａ’１４は、置換基を有してもよい炭化水素基である。Ｒａ’１４における炭化水素基としては、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、又は環状の炭化水素基が挙げられる。
Ｒａ’１４における直鎖状のアルキル基は、炭素原子数が１～５であることが好ましく、１～４がより好ましく、１又は２がさらに好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｎ－ペンチル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基又はｎ－ブチル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。
Ｒａ’１４における分岐鎖状のアルキル基は、炭素原子数が３～１０であることが好ましく、３～５がより好ましい。具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、１，１－ジエチルプロピル基、２，２－ジメチルブチル基等が挙げられ、イソプロピル基であることが好ましい。
Ｒａ’１４が環状の炭化水素基となる場合、該炭化水素基は、脂肪族炭化水素基でも芳香族炭化水素基でもよく、また、多環式基でも単環式基でもよい。
単環式基である脂肪族炭化水素基としては、モノシクロアルカンから１個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素原子数３～６のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。
多環式基である脂肪族炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから１個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては、炭素原子数７～１２のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
Ｒａ’１４における芳香族炭化水素基としては、Ｒａ１０４における芳香族炭化水素基と同様のものが挙げられる。中でも、Ｒａ’１４は、炭素原子数６～１５の芳香族炭化水素環から水素原子１個以上を除いた基が好ましく、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン又はフェナントレンから水素原子１個以上を除いた基がより好ましく、ベンゼン、ナフタレン又はアントラセンから水素原子１個以上を除いた基がさらに好ましく、ナフタレン又はアントラセンから水素原子１個以上を除いた基が特に好ましく、ナフタレンから水素原子１個以上を除いた基が最も好ましい。
Ｒａ’１４が有していてもよい置換基としては、Ｒａ１０４が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
式（ａ１－ｒ２－４）中のＲａ’１４がナフチル基である場合、前記式（ａ１－ｒ２－４）における第３級炭素原子と結合する位置は、ナフチル基の１位又は２位のいずれであってもよい。
式（ａ１－ｒ２－４）中のＲａ’１４がアントリル基である場合、前記式（ａ１－ｒ２－４）における第３級炭素原子と結合する位置は、アントリル基の１位、２位又は９位のいずれであってもよい。
前記式（ａ１－ｒ２－１）で表される基の具体例を以下に挙げる。
Figure 2024065671000006
Figure 2024065671000007
Figure 2024065671000008
前記式（ａ１－ｒ２－２）で表される基の具体例を以下に挙げる。
Figure 2024065671000009
Figure 2024065671000010
Figure 2024065671000011
前記式（ａ１－ｒ２－３）で表される基の具体例を以下に挙げる。
Figure 2024065671000012
前記式（ａ１－ｒ２－４）で表される基の具体例を以下に挙げる。
Figure 2024065671000013
第３級アルキルオキシカルボニル酸解離性基：
前記極性基のうち水酸基を保護する酸解離性基としては、例えば、下記一般式（ａ１－ｒ－３）で表される酸解離性基（以下便宜上「第３級アルキルオキシカルボニル酸解離性基」ということがある）が挙げられる。
Figure 2024065671000014
 ［式中、Ｒａ’７～Ｒａ’９はそれぞれアルキル基である。］
式（ａ１－ｒ－３）中、Ｒａ’７～Ｒａ’９は、それぞれ炭素原子数１～５のアルキル基が好ましく、炭素原子数１～３のアルキル基がより好ましい。
また、各アルキル基の合計の炭素原子数は、３～７であることが好ましく、炭素原子数３～５であることがより好ましく、炭素原子数３～４であることが最も好ましい。
第２級アルキルエステル型酸解離性基：
上記極性基のうち、カルボキシ基を保護する酸解離性基としては、例えば、下記一般式（ａ１－ｒ－４）で表される酸解離性基が挙げられる。
Figure 2024065671000015
 ［式中、Ｒａ’１０は、炭化水素基である。Ｒａ’１１ａ及びＲａ’１１ｂは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基である。Ｒａ’１２は、水素原子又は炭化水素基である。Ｒａ’１０とＲａ’１１ａ又はＲａ’１１ｂとは、互いに結合して環を形成してもよい。Ｒａ’１１ａ又はＲａ’１１ｂと、Ｒａ’１２とは、互いに結合して環を形成してもよい。］
式中、Ｒａ’１０及びＲａ’１２における炭化水素基としては、前記Ｒａ’３と同様のものが挙げられる。
式中、Ｒａ’１１ａ及びＲａ’１１ｂにおけるアルキル基としては、前記Ｒａ’１におけるアルキル基と同様のものが挙げられる。
式中、Ｒａ’１０及びＲａ’１２における炭化水素基、並びに、Ｒａ’１１ａ及びＲａ’１１ｂにおけるアルキル基は置換基を有してもよい。この置換基としては、例えば、上述したＲａｘ５等が挙げられる。
Ｒａ’１０とＲａ’１１ａ又はＲａ’１１ｂとは、互いに結合して環を形成してもよい。該環は、多環であっても、単環であってもよく、脂環であっても、芳香環であってもよい。
該脂環及び芳香環は、ヘテロ原子を含むものでもよい。
Ｒａ’１０とＲａ’１１ａ又はＲａ’１１ｂとが、互いに結合して形成する環としては、上記の中でも、モノシクロアルケン、モノシクロアルケンの炭素原子の一部がヘテロ原子（酸素原子、硫黄原子等）で置換された環、モノシクロアルカジエンが好ましく、炭素原子数３～６のシクロアルケンが好ましく、シクロペンテン又はシクロヘキセンが好ましい。
Ｒａ’１０とＲａ’１１ａ又はＲａ’１１ｂとが、互いに結合して形成する環は、縮合環であってもよい。該縮合環として、具体的には、インダン等が挙げられる。
Ｒａ’１０とＲａ’１１ａ又はＲａ’１１ｂとが、互いに結合して形成する環は、置換基を有してもよい。この置換基としては、例えば、上述したＲａｘ５等が挙げられる。
Ｒａ’１１ａ又はＲａ’１１ｂと、Ｒａ’１２とは、互いに結合して環を形成してもよく、該環としては、Ｒａ’１０とＲａ’１１ａ又はＲａ’１１ｂとが、互いに結合して形成する環と同様のものが挙げられる。
前記式（ａ１－ｒ－４）で表される基の具体例を以下に挙げる。
Figure 2024065671000016
構成単位（ａ１）としては、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位、アクリルアミドから誘導される構成単位、ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体から誘導される構成単位の水酸基における水素原子の少なくとも一部が前記酸分解性基を含む置換基により保護された構成単位、ビニル安息香酸若しくはビニル安息香酸誘導体から誘導される構成単位の－Ｃ（＝Ｏ）－ＯＨにおける水素原子の少なくとも一部が前記酸分解性基を含む置換基により保護された構成単位等が挙げられる。
構成単位（ａ１）としては、上記のなかでも、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位が好ましい。
かかる構成単位（ａ１）の好ましい具体例としては、下記一般式（ａ１－１）又は（ａ１－２）で表される構成単位が挙げられる。
Figure 2024065671000017
 ［式中、Ｒは、水素原子、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１～５のハロゲン化アルキル基である。Ｖａ１は、置換基を有してもよい２価の炭化水素基である。ｎａ１は、０～２の整数である。Ｒａ１は、上記の一般式（ａ１－ｒ－１）、（ａ１－ｒ－２）又は（ａ１－ｒ－４）で表される酸解離性基である。Ｗａ１はｎａ２＋１価の炭化水素基であり、ｎａ２は１～３の整数であり、Ｒａ２は上記の一般式（ａ１－ｒ－１）又は（ａ１－ｒ－３）で表される酸解離性基である。］
前記式（ａ１－１）中、Ｒは、水素原子、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１～５のハロゲン化アルキル基である。Ｒにおける炭素原子数１～５のアルキル基は、炭素原子数１～５の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。炭素原子数１～５のハロゲン化アルキル基は、前記炭素原子数１～５のアルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基である。該ハロゲン原子としては、特にフッ素原子が好ましい。
Ｒとしては、水素原子、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１～５のフッ素化アルキル基が好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子又はメチル基が最も好ましい。
前記式（ａ１－１）中、Ｖａ１における２価の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。
Ｖａ１における２価の炭化水素基としての脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。
該脂肪族炭化水素基として、より具体的には、直鎖状もしくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、又は、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
前記直鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素原子数が１～１０であることが好ましく、炭素原子数１～６がより好ましく、炭素原子数１～４がさらに好ましく、炭素原子数１～３が最も好ましい。
直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、メチレン基［－ＣＨ２－］、エチレン基［－（ＣＨ２）２－］、トリメチレン基［－（ＣＨ２）３－］、テトラメチレン基［－（ＣＨ２）４－］、ペンタメチレン基［－（ＣＨ２）５－］等が挙げられる。
前記分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素原子数が２～１０であることが好ましく、炭素原子数３～６がより好ましく、炭素原子数３又は４がさらに好ましく、炭素原子数３が最も好ましい。
分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、－ＣＨ（ＣＨ３）－、－ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ３）２－、－Ｃ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ２ＣＨ３）２－等のアルキルメチレン基；－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－、－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ（ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２－、－ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）ＣＨ２－、－Ｃ（ＣＨ２ＣＨ３）２－ＣＨ２－等のアルキルエチレン基；－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－等のアルキルトリメチレン基；－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２－等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素原子数１～５の直鎖状のアルキル基が好ましい。
前記構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基（脂肪族炭化水素環から水素原子を２個除いた基）、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、前記直鎖状の脂肪族炭化水素基または前記分岐鎖状の脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
前記脂環式炭化水素基は、炭素原子数が３～２０であることが好ましく、炭素原子数３～１２であることがより好ましい。
前記脂環式炭化水素基は、多環式であってもよく、単環式であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから２個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては炭素原子数３～６のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから２個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては炭素原子数７～１２のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
前記脂環式炭化水素基は、環構造を形成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む置換基で置換されていてもよい。前記ヘテロ原子を含む置換基としては、－Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｓ（＝Ｏ）２－、－Ｓ（＝Ｏ）２－Ｏ－が挙げられる。ヘテロ原子を含む置換基で置換された脂環式炭化水素基の具体例としては、後述の一般式（ａ２－ｒ－１）～（ａ２－ｒ－７）でそれぞれ表されるラクトン含有環式基から１個の水素原子を除いた基、後述の一般式（ａ５－ｒ－１）～（ａ５－ｒ－４）でそれぞれ表される－ＳＯ２－含有環式基から１個の水素原子を除いた基等が挙げられる。
Ｖａ１における２価の炭化水素基としての芳香族炭化水素基は、芳香環を有する炭化水素基である。
かかる芳香族炭化水素基は、炭素原子数が３～３０であることが好ましく、５～３０であることがより好ましく、５～２０がさらに好ましく、６～１５が特に好ましく、６～１２が最も好ましい。ただし、該炭素原子数には、置換基における炭素原子数を含まないものとする。
芳香族炭化水素基が有する芳香環として具体的には、ベンゼン、ビフェニル、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環；前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
該芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環から水素原子を２つ除いた基（アリーレン基）；前記芳香族炭化水素環から水素原子を１つ除いた基（アリール基）の水素原子の１つがアルキレン基で置換された基（例えば、ベンジル基、フェネチル基、１－ナフチルメチル基、２－ナフチルメチル基、１－ナフチルエチル基、２－ナフチルエチル基等のアリールアルキル基におけるアリール基から水素原子をさらに１つ除いた基）等が挙げられる。前記アルキレン基（アリールアルキル基中のアルキル鎖）の炭素原子数は、１～４であることが好ましく、１～２であることがより好ましく、１であることが特に好ましい。
前記式（ａ１－１）中、Ｒａ１は、上記式（ａ１－ｒ－１）、（ａ１－ｒ－２）又は（ａ１－ｒ－４）で表される酸解離性基である。
前記式（ａ１－２）中、Ｗａ１におけるｎａ２＋１価の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。該脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味し、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。前記脂肪族炭化水素基としては、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基、或いは直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基と構造中に環を含む脂肪族炭化水素基とを組み合わせた基が挙げられる。
前記ｎａ２＋１価は、２～４価が好ましく、２又は３価がより好ましい。
前記式（ａ１－２）中、Ｒａ２は、上記の一般式（ａ１－ｒ－１）又は（ａ１－ｒ－３）で表される酸解離性基である。
以下に構成単位（ａ１）の具体例を示す。以下の各式中、Ｒαは、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示す。
Figure 2024065671000018
Figure 2024065671000019
Figure 2024065671000020
Figure 2024065671000021
Figure 2024065671000022
Figure 2024065671000023
Figure 2024065671000024
Figure 2024065671000025
Figure 2024065671000026
Figure 2024065671000027
（Ａ１）成分が有する構成単位（ａ１）は、１種でもよく２種以上でもよい。
構成単位（ａ１）としては、電子線やＥＵＶによるリソグラフィーでの特性（感度、形状等）をより高められやすいことから、前記式（ａ１－１）で表される構成単位がより好ましい。
この中でも、構成単位（ａ１）としては、下記一般式（ａ１－１－１）で表される構成単位を含むものが特に好ましい。
Figure 2024065671000028
 ［式中、Ｒａ１”は、一般式（ａ１－ｒ２－１）、（ａ１－ｒ２－３）、（ａ１－ｒ２－４）、又は（ａ１－ｒ－４）で表される酸解離性基である。＊は結合手を示す。］
前記式（ａ１－１－１）中、Ｒ、Ｖａ１及びｎａ１は、前記式（ａ１－１）中のＲ、Ｖａ１及びｎａ１と同様である。
一般式（ａ１－ｒ２－１）、（ａ１－ｒ２－３）、（ａ１－ｒ２－４）又は（ａ１－ｒ－４）で表される酸解離性基についての説明は、上述の通りである。中でも、ＥＢ用又はＥＵＶ用において反応性を高められて好適なことから、酸解離性基が環式基であるものを選択することが好ましい。
（Ａ１）成分中の構成単位（ａ１）の割合は、該（Ａ１）成分を構成する全構成単位の合計（１００モル％）に対して、５～９５モル％が好ましく、１０～９０モル％がより好ましく、３０～７０モル％がさらに好ましく、４０～６０モル％が特に好ましい。
構成単位（ａ１）の割合を、前記の好ましい範囲の下限値以上とすることによって、感度、解像性、ラフネス改善等のリソグラフィー特性が向上する。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であると、他の構成単位とのバランスを取ることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。
≪その他構成単位≫
（Ａ１）成分は、上述した構成単位（ａ１）に加え、必要に応じてその他構成単位を有するものでもよい。
その他構成単位としては、例えば、下記一般式（ａ１０－１）で表される構成単位；露光により酸を発生する構成単位（ａ５）；ラクトン含有環式基、－ＳＯ２－含有環式基又はカーボネート含有環式基を含む構成単位（ａ２）；下記一般式（ａ８－１）で表される化合物から誘導される構成単位などが挙げられる。
構成単位（ａ１０）：
構成単位（ａ１０）は、下記一般式（ａ１０－１）で表される構成単位である。
Figure 2024065671000029
 ［式中、Ｒは、水素原子、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１～５のハロゲン化アルキル基である。Ｙａｘ１は、単結合又は２価の連結基である。Ｗａｘ１は、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基である。ｎａｘ１は、１以上の整数である。］
前記式（ａ１０－１）中、Ｒは、前記一般式（ａ１－１）中のＲと同じである。Ｒとしては、水素原子、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１～５のフッ素化アルキル基が好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子又はメチル基が特に好ましい。
前記式（ａ１０－１）中、Ｙａｘ１は、単結合又は２価の連結基である。
前記の化学式中、Ｙａｘ１における２価の連結基としては、特に限定されないが、置換基を有してもよい２価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む２価の連結基等が好適なものとして挙げられる。
・置換基を有してもよい２価の炭化水素基：
置換基を有してもよい２価の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。
・・脂肪族炭化水素基
脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。該脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。
前記脂肪族炭化水素基としては、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、又は構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
・・・直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基
該直鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素原子数１～１０でが好ましく、炭素原子数１～６がより好ましく、炭素原子数１～４がさらに好ましく、炭素原子数１～３が最も好ましい。
直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、メチレン基［－ＣＨ２－］、エチレン基［－（ＣＨ２）２－］、トリメチレン基［－（ＣＨ２）３－］、テトラメチレン基［－（ＣＨ２）４－］、ペンタメチレン基［－（ＣＨ２）５－］等が挙げられる。
該分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素原子数２～１０が好ましく、炭素原子数３～６がより好ましく、炭素原子数３又は４がさらに好ましく、炭素原子数３が最も好ましい。
分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、－ＣＨ（ＣＨ３）－、－ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ３）２－、－Ｃ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ２ＣＨ３）２－等のアルキルメチレン基；－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－、－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ（ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２－、－ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）ＣＨ２－、－Ｃ（ＣＨ２ＣＨ３）２－ＣＨ２－等のアルキルエチレン基；－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－等のアルキルトリメチレン基；－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２－等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素原子数１～５の直鎖状のアルキル基が好ましい。
前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有してもよく、有していなくてもよい。該置換基としては、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素原子数１～５のフッ素化アルキル基、カルボニル基等が挙げられる。
・・・構造中に環を含む脂肪族炭化水素基
該構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、環構造中にヘテロ原子を含む置換基を含んでもよい環状の脂肪族炭化水素基（脂肪族炭化水素環から水素原子を２個除いた基）、前記環状の脂肪族炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、前記環状の脂肪族炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては前記と同様のものが挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、炭素原子数３～２０が好ましく、炭素原子数３～１２がより好ましい。
環状の脂肪族炭化水素基は、多環式基であってもよく、単環式基であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから２個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素原子数３～６のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから２個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては、炭素原子数７～１２のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有してもよいし、有していなくてもよい。該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基等が挙げられる。
前記置換基としてのアルキル基としては、炭素原子数１～５のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基であることがより好ましい。
前記置換基としてのアルコキシ基としては、炭素原子数１～５のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｉｓｏ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基がさらに好ましい。
前記置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。
前記置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、その環構造を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む置換基で置換されてもよい。該ヘテロ原子を含む置換基としては、－Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｓ（＝Ｏ）２－、－Ｓ（＝Ｏ）２－Ｏ－が好ましい。
・・芳香族炭化水素基
該芳香族炭化水素基は、芳香環を少なくとも１つ有する炭化水素基である。
この芳香環は、４ｎ＋２個のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でもよいし、多環式でもよい。芳香環の炭素原子数は５～３０であることが好ましく、炭素原子数５～２０がより好ましく、炭素原子数６～１５がさらに好ましく、炭素原子数６～１２が特に好ましい。ただし、該炭素原子数には、置換基における炭素原子数を含まないものとする。
芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環；前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。
芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環から水素原子を２つ除いた基（アリーレン基またはヘテロアリーレン基）；２以上の芳香環を含む芳香族化合物（例えばビフェニル、フルオレン等）から水素原子を２つ除いた基；前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環から水素原子を１つ除いた基（アリール基またはヘテロアリール基）の水素原子の１つがアルキレン基で置換された基（例えば、ベンジル基、フェネチル基、１－ナフチルメチル基、２－ナフチルメチル基、１－ナフチルエチル基、２－ナフチルエチル基等のアリールアルキル基におけるアリール基から水素原子をさらに１つ除いた基）等が挙げられる。前記アリール基またはヘテロアリール基に結合するアルキレン基の炭素原子数は、１～４であることが好ましく、炭素原子数１～２であることがより好ましく、炭素原子数１であることが特に好ましい。
前記芳香族炭化水素基は、当該芳香族炭化水素基が有する水素原子が置換基で置換されていてもよい。例えば当該芳香族炭化水素基中の芳香環に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基等が挙げられる。
前記置換基としてのアルキル基としては、炭素原子数１～５のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基であることがより好ましい。
前記置換基としてのアルコキシ基、ハロゲン原子およびハロゲン化アルキル基としては、前記環状の脂肪族炭化水素基が有する水素原子を置換する置換基として例示したものが挙げられる。
・ヘテロ原子を含む２価の連結基：
ヘテロ原子を含む２価の連結基としては、－Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）－ＮＨ－、－ＮＨ－、－ＮＨ－Ｃ（＝ＮＨ）－（Ｈはアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい。）、－Ｓ－、－Ｓ（＝Ｏ）２－、－Ｓ（＝Ｏ）２－Ｏ－、一般式－Ｙ２１－Ｏ－Ｙ２２－、－Ｙ２１－Ｏ－、－Ｙ２１－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－Ｙ２１－、－［Ｙ２１－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ］ｍ”－Ｙ２２－、－Ｙ２１－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｙ２２－または－Ｙ２１－Ｓ（＝Ｏ）２－Ｏ－Ｙ２２－で表される基［式中、Ｙ２１およびＹ２２はそれぞれ独立して置換基を有してもよい２価の炭化水素基であり、Ｏは酸素原子であり、ｍ”は０～３の整数である。］等が挙げられる。
前記ヘテロ原子を含む２価の連結基が－Ｃ（＝Ｏ）－ＮＨ－、－Ｃ（＝Ｏ）－ＮＨ－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＮＨ－、－ＮＨ－Ｃ（＝ＮＨ）－の場合、そのＨはアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい。該置換基（アルキル基、アシル基等）は、炭素原子数が１～１０であることが好ましく、１～８であることがさらに好ましく、１～５であることが特に好ましい。
一般式－Ｙ２１－Ｏ－Ｙ２２－、－Ｙ２１－Ｏ－、－Ｙ２１－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－Ｙ２１－、－［Ｙ２１－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ］ｍ”－Ｙ２２－、－Ｙ２１－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｙ２２－または－Ｙ２１－Ｓ（＝Ｏ）２－Ｏ－Ｙ２２－中、Ｙ２１およびＹ２２は、それぞれ独立して、置換基を有してもよい２価の炭化水素基である。該２価の炭化水素基としては、前記と同様のものが挙げられる。
Ｙ２１としては、直鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖状のアルキレン基がより好ましく、炭素原子数１～５の直鎖状のアルキレン基がさらに好ましく、メチレン基またはエチレン基が特に好ましい。
Ｙ２２としては、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、メチレン基、エチレン基またはアルキルメチレン基がより好ましい。該アルキルメチレン基におけるアルキル基は、炭素原子数１～５の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素原子数１～３の直鎖状のアルキル基がより好ましく、メチル基が最も好ましい。
式－［Ｙ２１－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ］ｍ”－Ｙ２２－で表される基において、ｍ”は０～３の整数であり、０～２の整数であることが好ましく、０または１がより好ましく、１が特に好ましい。つまり、式－［Ｙ２１－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ］ｍ”－Ｙ２２－で表される基としては、式－Ｙ２１－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－Ｙ２２－で表される基が特に好ましい。なかでも、式－（ＣＨ２）ａ’－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－（ＣＨ２）ｂ’－で表される基が好ましい。該式中、ａ’は、１～１０の整数であり、１～８の整数が好ましく、１～５の整数がより好ましく、１または２がさらに好ましく、１が最も好ましい。ｂ’は、１～１０の整数であり、１～８の整数が好ましく、１～５の整数がより好ましく、１または２がさらに好ましく、１が最も好ましい。
Ｙａｘ１としては、単結合、エステル結合［－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－］、エーテル結合（－Ｏ－）、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、又はこれらの組合せが好ましく、単結合、エステル結合［－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－］がより好ましい。
前記式（ａ１０－１）中、Ｗａｘ１は、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基である。
Ｗａｘ１における芳香族炭化水素基としては、置換基を有してもよい芳香環から（ｎａｘ１＋１）個の水素原子を除いた基が挙げられる。ここでの芳香環は、４ｎ＋２個のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されない。芳香環の炭素原子数は５～３０であることが好ましく、炭素原子数５～２０がより好ましく、炭素原子数６～１５がさらに好ましく、炭素原子数６～１２が特に好ましい。該芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環；前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。
また、Ｗａｘ１における芳香族炭化水素基としては、２以上の置換基を有してもよい芳香環を含む芳香族化合物（例えばビフェニル、フルオレン等）から（ｎａｘ１＋１）個の水素原子を除いた基も挙げられる。
上記の中でも、Ｗａｘ１としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセンまたはビフェニルから（ｎａｘ１＋１）個の水素原子を除いた基が好ましく、ベンゼン又はナフタレンから（ｎａｘ１＋１）個の水素原子を除いた基がより好ましく、ベンゼンから（ｎａｘ１＋１）個の水素原子を除いた基がさらに好ましい。
Ｗａｘ１における芳香族炭化水素基は、置換基を有してもよく、有していなくてもよい。前記置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基等が挙げられる。前記置換基としてのアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基としては、Ｙａｘ１における環状の脂肪族炭化水素基の置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。前記置換基は、炭素原子数１～５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基が好ましく、炭素原子数１～３の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基がより好ましく、エチル基又はメチル基がさらに好ましく、メチル基が特に好ましい。Ｗａｘ１における芳香族炭化水素基は、置換基を有していないことが好ましい。
前記式（ａ１０－１）中、ｎａｘ１は、１以上の整数であり、１～１０の整数が好ましく、１～５の整数がより好ましく、１、２又は３がさらに好ましく、１又は２が特に好ましい。
以下に、前記式（ａ１０－１）で表される構成単位（ａ１０）の具体例を示す。
以下の各式中、Ｒαは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を表す。
Figure 2024065671000030
Figure 2024065671000031
Figure 2024065671000032
（Ａ１）成分が有する構成単位（ａ１０）は、１種でもよく２種以上でもよい。（Ａ１）成分は、構成単位（ａ１０）を有してもよく、有しなくてもよいが、構成単位（ａ１０）を有することが好ましい。
（Ａ１）成分が構成単位（ａ１０）を有する場合、（Ａ１）成分中の構成単位（ａ１０）の割合は、（Ａ１）成分を構成する全構成単位の合計（１００モル％）に対して、２０～８０モル％が好ましく、２５～７０モル％がより好ましく、２５～６０モル％がさらに好ましい。
構成単位（ａ１０）の割合を下限値以上とすることにより、感度がより高められやすくなる。一方、上限値以下とすることにより、他の構成単位とのバランスをとりやすくなる。
構成単位（ａ５）：
構成単位（ａ５）は、露光により酸を発生する構成単位である。構成単位（ａ５）は、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト組成物用の酸発生剤として提案されている構造を含むものであってよい。
構成単位（ａ５）としては、例えば、下記の一般式（ａ５－０）で表される基を含む構成単位が挙げられる。
Figure 2024065671000033
 ［式中、Ｒｆ５０及びＲｆ５１は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はフッ素化アルキル基を表す。ｍは１以上の整数であって、Ｍ’ｍ＋は、ｍ価のオニウムカチオンである。＊は結合手を表す。］
一般式（ａ５－ａｎ１）中、Ｒｆ５０及びＲｆ５１は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はフッ素化アルキル基を表す。酸強度の観点から、Ｒｆ５０及びＲｆ５１の少なくとも一方は、フッ素原子であることが好ましく、Ｒｆ５０及びＲｆ５１の両方がフッ素原子であることがより好ましい。
構成単位（ａ５）としては、例えば、下記一般式（ａ５－１）で表される構成単位が挙げられる。
Figure 2024065671000034
 ［式中、Ｒは、炭素原子数１～５のアルキル基、炭素原子数１～５のハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子又は水素原子である。Ｌａ５０は、２価の連結基又は単結合である。Ｒａ５０は、置換基を有してもよい２価の炭化水素基である。Ｌａ５１は、２価の連結基である。Ｙａ５は、ヘテロ原子を有してもよい２価の連結基、又は単結合である。Ｒａ５１及びＲａ５２は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はフッ素化アルキル基である。ｎ５は、１～４の整数である。ｍは１以上の整数であって、Ｍ’ｍ＋は、ｍ価のオニウムカチオンである。］
｛アニオン部｝
前記式（ａ５－１）中、Ｒは、前記一般式（ａ１－１）中のＲと同じである。Ｒとしては、水素原子、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１～５のフッ素化アルキル基が好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子又はメチル基が特に好ましい。
前記式（ａ５－１）中、Ｌａ５０は、２価の連結基又は単結合である。
Ｌａ５０における２価の連結基としては、特に限定されないが、置換基を有してもよい２価の炭化水素基、及びヘテロ原子を含む２価の連結基が挙げられる。Ｌａ５０における２価の連結基としては、上記一般式（ａ１０－１）中のＹａｘ１における２価の連結基と同様のものが挙げられる。
Ｌａ５０としては、エステル結合［－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－］、エーテル結合（－Ｏ－）、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、芳香族炭化水素基又はこれらの組合せ、あるいは単結合であることが好ましい。これらの中でも、Ｌａ５０としては、エステル結合［－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－］、単結合であることがより好ましく、エステル結合［－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－］であることがさらに好ましい。
前記式（ａ５－１）中、Ｒａ５０は、置換基を有してもよい２価の炭化水素基である。
Ｒａ５０における２価の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。Ｒａ５０における置換基を有してもよい２価の炭化水素基としては、上記一般式（ａ１０－１）中のＹａｘ１で説明した置換基を有してもよい２価の炭化水素基と同様のものが挙げられる。
Ｒａ５０は、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基、置換基を有してもよい直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、置換基を有してもよい直鎖状若しくは分岐鎖状のアルケニレン基、又は芳香族炭化水素基が好ましく、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基がより好ましい。前記構造中に環を含む脂肪族炭化水素基は、環構造を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む置換基で置換されていてもよい。前記環状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有してもよい多環脂環式基でもよく、置換基を有してもよい単環脂環式基でもよい。
Ｒａ５０は、置換基を有してもよい環状の炭化水素基が好ましい。環状の炭化水素基の具体例としては、ベンゼン環から２個以上の水素原子を除いた基、ナフタレン環から２個以上の水素原子を除いた基、ポリシクロアルカンから２個以上の水素原子を除いた基；ラクトン含有環式基から１個以上の水素原子を除いた基；環骨格中に－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－を含む環を含有するラクトン含有環式基；環骨格中に－ＳＯ２－を含む環を含有する－ＳＯ２－含有環式基が挙げられる。中でも、Ｒａ５０は、アダマンタンジイル基；後述の一般式（ａ２－ｒ－１）～（ａ２－ｒ－７）でそれぞれ表されるラクトン含有環式基から１個の水素原子を除いた基；後述の一般式（ａ５－ｒ－１）～（ａ５－ｒ－４）でそれぞれ表される－ＳＯ２－含有環式基から１個の水素原子を除いた基が好ましい。
前記式（ａ５－１）中、Ｌａ５１は、２価の連結基である。
Ｌａ５１における２価の連結基としては、上記Ｌａ５１における２価の連結基と同様のものが挙げられる。Ｌａ５１における２価の連結基としては、酸素原子（エーテル結合：－Ｏ－）、エステル結合（－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－）、オキシカルボニル基（－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－）、アミド結合（－Ｃ（＝Ｏ）－ＮＨ－）、カルボニル基（－Ｃ（＝Ｏ）－）、カーボネート結合（－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－）等の非炭化水素系の酸素原子含有連結基；該非炭化水素系の酸素原子含有連結基とアルキレン基との組み合わせ等が挙げられる。この組み合わせに、さらにスルホニル基（－ＳＯ２－）が連結されていてもよい。
かかる２価の連結基としては、例えば下記一般式（Ｌ－ａｌ－１）～（Ｌ－ａｌ－８）でそれぞれ表される連結基が挙げられる。なお、下記一般式（Ｌ－ａｌ－１）～（Ｌ－ａｌ－８）において、上記式（ａ５－１）中のＲａ５０と結合するのが、下記一般式（Ｌ－ａｌ－１）～（Ｌ－ａｌ－８）中のＶ’１０１である。
Figure 2024065671000035
 ［式中、Ｖ’１０１は単結合または炭素原子数１～５のアルキレン基であり、Ｖ’１０２は炭素原子数１～３０の２価の飽和炭化水素基である。］
Ｖ’１０２における２価の飽和炭化水素基は、炭素原子数１～３０のアルキレン基であることが好ましく、炭素原子数１～１０のアルキレン基であることがより好ましく、炭素原子数１～５のアルキレン基であることがさらに好ましい。
Ｖ’１０１およびＶ’１０２におけるアルキレン基としては、直鎖状のアルキレン基でもよく分岐鎖状のアルキレン基でもよく、直鎖状のアルキレン基が好ましい。
Ｖ’１０１およびＶ’１０２におけるアルキレン基として、具体的には、メチレン基［－ＣＨ２－］；－ＣＨ（ＣＨ３）－、－ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ３）２－、－Ｃ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ２ＣＨ３）２－等のアルキルメチレン基；エチレン基［－ＣＨ２ＣＨ２－］；－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－、－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ（ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２－、－ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）ＣＨ２－等のアルキルエチレン基；トリメチレン基（ｎ－プロピレン基）［－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－］；－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－等のアルキルトリメチレン基；テトラメチレン基［－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－］；－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２－等のアルキルテトラメチレン基；ペンタメチレン基［－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－］等が挙げられる。
また、Ｖ’１０１又はＶ’１０２における前記アルキレン基における一部のメチレン基が、炭素原子数５～１０の２価の脂肪族環式基で置換されていてもよい。当該脂肪族環式基は、前記式（ａ１－ｒ－１）中のＲａ’３の環状の脂肪族炭化水素基（単環式の脂肪族炭化水素基、多環式の脂肪族炭化水素基）から水素原子をさらに１つ除いた２価の基が好ましく、シクロへキシレン基、１，５－アダマンチレン基または２，６－アダマンチレン基がより好ましい。
Ｌａ５１としては、エステル結合を含む２価の連結基、またはエーテル結合を含む２価の連結基が好ましく、上記式（Ｌ－ａｌ－１）～（Ｌ－ａｌ－５）、（Ｌ－ａｌ－８）でそれぞれ表される連結基がより好ましく、（Ｌ－ａｌ－３）又は（Ｌ－ａｌ－８）で表される連結基が更に好ましい。
前記式（ａ５－１）中、Ｙａ５は、ヘテロ原子を有してもよい２価の連結基、又は単結合である。
Ｙａ５における２価の連結基としては、特に限定されないが、置換基を有してもよい２価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む２価の連結基等が好適に挙げられる。
Ｙａ５における、置換基を有してもよい２価の炭化水素基、及びヘテロ原子を含む２価の連結基としては、上記Ｌａ５０において説明したものと同様のものが挙げられる。
中でも、Ｙａ５としては、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、又は単結合が好ましく、単結合がより好ましい。
前記式（ａ５－１）中、Ｒａ５１及びＲａ５２は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はフッ素化アルキル基である。
前記フッ素化アルキル基としては、炭素原子数１～５の直鎖状若しくは分岐鎖状のフッ素化アルキル基が好ましく、トリフルオロメチル基がより好ましい。
酸強度の観点から、前記式（ａ５－１）中、ＳＯ３ －に隣接する炭素原子に結合するＲａ５１及びＲａ０５２のうち、少なくとも一方はフッ素原子であることが好ましい。
前記式（ａ５－１）中、ｎ５は、１～４の整数であり、１、２又は３が好ましい。
｛カチオン部｝
前記式（ａ５－１）中、Ｍ’ｍ＋は、ｍ価のオニウムカチオンを表す。Ｍ’ｍ＋は、スルホニウムカチオン、又はヨードニウムカチオンが好ましい。ｍは、１以上の整数である。
好ましいカチオン部（（Ｍ’ｍ＋）１／ｍ）としては、下記の一般式（ｃａ－１）～（ｃａ－３）でそれぞれ表される有機カチオンが挙げられる。
Figure 2024065671000036
 ［式中、Ｒ２０１～Ｒ２０７は、それぞれ独立に置換基を有してもよいアリール基、アルキル基またはアルケニル基を表す。Ｒ２０１～Ｒ２０３、Ｒ２０６～Ｒ２０７は、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。Ｒ２０８～Ｒ２０９は、それぞれ独立に水素原子または炭素原子数１～５のアルキル基を表す。Ｒ２１０は、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、又は置換基を有してもよい－ＳＯ２－含有環式基である。Ｌ２０１は、－Ｃ（＝Ｏ）－または－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－を表す。］
上記の一般式（ｃａ－１）～（ｃａ－３）中、Ｒ２０１～Ｒ２０７におけるアリール基としては、炭素原子数６～２０の無置換のアリール基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
Ｒ２０１～Ｒ２０７におけるアルキル基としては、鎖状又は環状のアルキル基であって、炭素原子数１～３０のものが好ましい。
Ｒ２０１～Ｒ２０７におけるアルケニル基としては、炭素原子数が２～１０であることが好ましい。
Ｒ２０１～Ｒ２０７、およびＲ２１０が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、カルボニル基、シアノ基、アミノ基、アリール基、下記の一般式（ｃａ－ｒ－１）～（ｃａ－ｒ－７）でそれぞれ表される基等が挙げられる。
Figure 2024065671000037
 ［式中、Ｒ’２０１は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基である。］
置換基を有してもよい環式基：
該環式基は、環状の炭化水素基であることが好ましく、該環状の炭化水素基は、芳香族炭化水素基であってもよく、脂肪族炭化水素基であってもよい。脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。また、脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。
Ｒ’２０１における芳香族炭化水素基は、芳香環を有する炭化水素基である。該芳香族炭化水素基の炭素原子数は３～３０であることが好ましく、炭素原子数５～３０がより好ましく、炭素原子数５～２０がさらに好ましく、炭素原子数６～１５が特に好ましく、炭素原子数６～１０が最も好ましい。ただし、該炭素原子数には、置換基における炭素原子数を含まないものとする。
Ｒ’２０１における芳香族炭化水素基が有する芳香環として具体的には、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル、又はこれらの芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環などが挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
Ｒ’２０１における芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香環から水素原子を１つ除いた基（アリール基：例えばフェニル基、ナフチル基など）、前記芳香環の水素原子の１つがアルキレン基で置換された基（例えばベンジル基、フェネチル基、１－ナフチルメチル基、２－ナフチルメチル基、１－ナフチルエチル基、２－ナフチルエチル基等のアリールアルキル基など）等が挙げられる。前記アルキレン基（アリールアルキル基中のアルキル鎖）の炭素原子数は、１～４であることが好ましく、炭素原子数１～２がより好ましく、炭素原子数１が特に好ましい。
Ｒ’２０１における環状の脂肪族炭化水素基は、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基が挙げられる。
この構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基（脂肪族炭化水素環から水素原子を１個除いた基）、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。
前記脂環式炭化水素基は、炭素原子数が３～２０であることが好ましく、３～１２であることがより好ましい。
前記脂環式炭化水素基は、多環式基であってもよく、単環式基であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから１個以上の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素原子数３～６のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから１個以上の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては、炭素原子数７～３０のものが好ましい。中でも、該ポリシクロアルカンとしては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の架橋環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカン；ステロイド骨格を有する環式基等の縮合環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカンがより好ましい。
なかでも、Ｒ’２０１における環状の脂肪族炭化水素基としては、モノシクロアルカンまたはポリシクロアルカンから水素原子を１つ以上除いた基が好ましく、ポリシクロアルカンから水素原子を１つ除いた基がより好ましく、アダマンチル基、ノルボルニル基が特に好ましく、アダマンチル基が最も好ましい。
脂環式炭化水素基に結合してもよい、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素原子数が１～１０であることが好ましく、炭素原子数１～６がより好ましく、炭素原子数１～４がさらに好ましく、炭素原子数１～３が特に好ましい。
直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、メチレン基［－ＣＨ２－］、エチレン基［－（ＣＨ２）２－］、トリメチレン基［－（ＣＨ２）３－］、テトラメチレン基［－（ＣＨ２）４－］、ペンタメチレン基［－（ＣＨ２）５－］等が挙げられる。
分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、－ＣＨ（ＣＨ３）－、－ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ３）２－、－Ｃ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ２ＣＨ３）２－等のアルキルメチレン基；－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－、－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ（ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２－、－ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）ＣＨ２－、－Ｃ（ＣＨ２ＣＨ３）２－ＣＨ２－等のアルキルエチレン基；－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－等のアルキルトリメチレン基；－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２－等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素原子数１～５の直鎖状のアルキル基が好ましい。
また、Ｒ’２０１における環状の炭化水素基は、複素環等のようにヘテロ原子を含んでもよい。具体的には、後述の一般式（ａ２－ｒ－１）～（ａ２－ｒ－７）でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、後述の一般式（ｂ５－ｒ－１）～（ｂ５－ｒ－４）でそれぞれ表される－ＳＯ２－含有環式基、後述の化学式（ｒ－ｈｒ－１）～（ｒ－ｈｒ－１６）でそれぞれ表される複素環式基が挙げられる。
Ｒ’２０１の環式基における置換基としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基、ニトロ基等が挙げられる。
置換基としてのアルキル基としては、炭素原子数１～５のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基が最も好ましい。
置換基としてのアルコキシ基としては、炭素原子数１～５のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｉｓｏ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。
置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、炭素原子数１～５のアルキル基、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、ｎ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基等の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
置換基としてのカルボニル基は、環状の炭化水素基を構成するメチレン基（－ＣＨ２－）を置換する基である。
置換基を有してもよい鎖状のアルキル基：
Ｒ’２０１の鎖状のアルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよい。
直鎖状のアルキル基としては、炭素原子数が１～２０であることが好ましく、炭素原子数１～１５であることがより好ましく、炭素原子数１～１０が最も好ましい。
分岐鎖状のアルキル基としては、炭素原子数が３～２０であることが好ましく、炭素原子数３～１５であることがより好ましく、炭素原子数３～１０が最も好ましい。具体的には、例えば、１－メチルエチル基、１－メチルプロピル基、２－メチルプロピル基、１－メチルブチル基、２－メチルブチル基、３－メチルブチル基、１－エチルブチル基、２－エチルブチル基、１－メチルペンチル基、２－メチルペンチル基、３－メチルペンチル基、４－メチルペンチル基などが挙げられる。
置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基：
Ｒ’２０１の鎖状のアルケニル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよく、炭素原子数が２～１０であることが好ましく、炭素原子数２～５がより好ましく、炭素原子数２～４がさらに好ましく、炭素原子数３が特に好ましい。直鎖状のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基（アリル基）、ブチニル基などが挙げられる。分岐鎖状のアルケニル基としては、例えば、１－メチルビニル基、２－メチルビニル基、１－メチルプロペニル基、２－メチルプロペニル基などが挙げられる。
鎖状のアルケニル基としては、上記の中でも、直鎖状のアルケニル基が好ましく、ビニル基、プロペニル基がより好ましく、ビニル基が特に好ましい。
Ｒ’２０１の鎖状のアルキル基またはアルケニル基における置換基としては、たとえば、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基、ニトロ基、アミノ基、上記Ｒ’２０１における環式基等が挙げられる。
Ｒ’２０１の置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基は、上述したものの他、置換基を有してもよい環式基又は置換基を有してもよい鎖状のアルキル基として、上述の式（ａ１－ｒ－２）で表される酸解離性基と同様のものも挙げられる。
なかでも、Ｒ’２０１は、置換基を有してもよい環式基が好ましく、置換基を有してもよい環状の炭化水素基であることがより好ましい。より具体的には、例えば、フェニル基、ナフチル基、ポリシクロアルカンから１個以上の水素原子を除いた基；後述の一般式（ａ２－ｒ－１）～（ａ２－ｒ－７）でそれぞれ表されるラクトン含有環式基；後述の一般式（ｂ５－ｒ－１）～（ｂ５－ｒ－４）でそれぞれ表される－ＳＯ２－含有環式基などが好ましい。
上記の一般式（ｃａ－１）～（ｃａ－３）中、Ｒ２０１～Ｒ２０３、Ｒ２０６～Ｒ２０７は、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成する場合、硫黄原子、酸素原子、窒素原子等のヘテロ原子や、カルボニル基、－ＳＯ－、－ＳＯ２－、－ＳＯ３－、－ＣＯＯ－、－ＣＯＮＨ－または－Ｎ（ＲＮ）－（該ＲＮは炭素原子数１～５のアルキル基である。）等の官能基を介して結合してもよい。形成される環としては、式中のイオウ原子をその環骨格に含む１つの環が、イオウ原子を含めて、３～１０員環であることが好ましく、５～７員環であることが特に好ましい。形成される環の具体例としては、例えばチオフェン環、チアゾール環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、９Ｈ－チオキサンテン環、チオキサントン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、テトラヒドロチオフェニウム環、テトラヒドロチオピラニウム環等が挙げられる。
Ｒ２０８～Ｒ２０９は、それぞれ独立に、水素原子または炭素原子数１～５のアルキル基を表し、水素原子又は炭素原子数１～３のアルキル基が好ましく、アルキル基となる場合、相互に結合して環を形成してもよい。
Ｒ２１０は、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、又は置換基を有してもよい－ＳＯ２－含有環式基である。
Ｒ２１０におけるアリール基としては、炭素原子数６～２０の無置換のアリール基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
Ｒ２１０におけるアルキル基としては、鎖状又は環状のアルキル基であって、炭素原子数１～３０のものが好ましい。
Ｒ２１０におけるアルケニル基としては、炭素原子数が２～１０であることが好ましい。
Ｒ２１０における、置換基を有してもよい－ＳＯ２－含有環式基としては、「－ＳＯ２－含有多環式基」が好ましく、後述の一般式（ｂ５－ｒ－１）で表される基がより好ましい。
前記式（ｃａ－１）で表される好適なカチオンとして具体的には、下記の化学式（ｃａ－１－１）～（ｃａ－１－７５）でそれぞれ表されるカチオンが挙げられる。
Figure 2024065671000038
Figure 2024065671000039
Figure 2024065671000040
 ［式中、ｇ１、ｇ２、ｇ３は繰返し数を示し、ｇ１は１～５の整数であり、ｇ２は０～２０の整数であり、ｇ３は０～２０の整数である。］
Figure 2024065671000041
Figure 2024065671000042
Figure 2024065671000043
 ［式中、Ｒ”２０１は水素原子又は置換基であって、該置換基としては前記Ｒ２０１～Ｒ２０７、およびＲ２１０～Ｒ２１２が有していてもよい置換基として挙げたものと同様である。］
前記式（ｃａ－２）で表される好適なカチオンとして具体的には、ジフェニルヨードニウムカチオン、ビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムカチオン等が挙げられる。
前記式（ｃａ－３）で表される好適なカチオンとして具体的には、下記式（ｃａ－３－１）～（ｃａ－３－６）でそれぞれ表されるカチオンが挙げられる。
Figure 2024065671000044
Ｍ’ｍ＋としては、前記式（ｃａ－１）で表されるカチオンが好ましい。また、Ｍ’ｍ＋としては、フッ素原子を有するｍ価のカチオンが好ましい。Ｍ’ｍ＋としては、下記式（ｃａ－１ｆ）で表されるカチオンが好ましい。
Figure 2024065671000045
 ［式中、Ｒｆ２０１～Ｒｆ２０３は、それぞれ独立に置換基を有してもよいアリール基、アルキル基またはアルケニル基を表す。Ｒｆ２０１～Ｒｆ２０３は、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。ただし、Ｒｆ２０１～Ｒｆ２０３の少なくとも１つは、少なくとも１個のフッ素原子を含む。］
前記式（ｃａ－１ｆ）中のＲｆ２０１～Ｒｆ２０３は、前記式（ｃａ－１）中のＲ２０１～Ｒ２０３とそれぞれ同様である。ただし、Ｒｆ２０１～Ｒｆ２０３の少なくとも１つは、少なくとも１個のフッ素原子を含む。式（ｃａ－１ｆ）で表されるカチオンは、３つ以上のフッ素原子を含むことが好ましい。Ｒｆ２０１～Ｒｆ２０３のいずれか１つが３つ以上のフッ素原子を有してもよく、Ｒｆ２０１～Ｒｆ２０３が含むフッ素原子の合計が３つ以上であってもよい。
以下に、構成単位（ａ５）の具体例を示すが、これらに限定されない。
以下の式中、Ｒαは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を示す。ｍ及びＭ’ｍ＋は、上記一般式（ａ５－１）中のｍ及びＭ’ｍ＋と同様である。
Figure 2024065671000046
Figure 2024065671000047
（Ａ１）成分が有する構成単位（ａ５）は、１種でもよく２種以上でもよい。（Ａ１）成分は、構成単位（ａ５）を有してもよく、有しなくてもよい。本実施形態のレジスト組成物が、後述の（Ｂ）成分を含有しない場合、（Ａ１）成分は構成単位（ａ５）を有することが好ましい。
（Ａ１）成分が構成単位（ａ５）を有する場合、（Ａ１）成分中の構成単位（ａ５）の割合は、（Ａ１）成分を構成する全構成単位の合計（１００モル％）に対して、１～３０モル％が好ましく、２～２０モル％がより好ましく、５～１５モル％がさらに好ましい。
構成単位（ａ５）の割合が、前記の好ましい範囲の下限値以上であることにより、感度がより高められやすくなる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であることにより、他の構成単位とのバランスをとりやすくなる。
構成単位（ａ２）：
（Ａ１）成分は、ラクトン含有環式基を含む構成単位（ａ２）（但し、構成単位（ａ１）に該当するものを除く）を有してもよい。
構成単位（ａ２）のラクトン含有環式基は、（Ａ１）成分をレジスト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高める上で有効である。また、構成単位（ａ２）を有することで、例えば酸拡散長を適切に調整する、レジスト膜の基板への密着性を高める、現像時の溶解性を適切に調整する等の効果により、リソグラフィー特性等が良好となる。
「ラクトン含有環式基」とは、その環骨格中に－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－を含む環（ラクトン環）を含有する環式基を示す。ラクトン環をひとつ目の環として数え、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。ラクトン含有環式基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。
構成単位（ａ２）におけるラクトン含有環式基としては、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。具体的には、下記一般式（ａ２－ｒ－１）～（ａ２－ｒ－７）でそれぞれ表される基が挙げられる。
Figure 2024065671000048
 ［式中、Ｒａ’２１はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、－ＣＯＯＲ”、－ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり；Ｒ”は水素原子、アルキル基、又は、ラクトン含有環式基であり；Ａ”は酸素原子（－Ｏ－）もしくは硫黄原子（－Ｓ－）を含んでいてもよい炭素原子数１～５のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、ｎ’は０～２の整数であり、ｍ’は０または１である。＊は結合手を示す（以下、同様）。］
前記一般式（ａ２－ｒ－１）～（ａ２－ｒ－７）中、Ｒａ’２１におけるアルキル基としては、炭素原子数１～６のアルキル基が好ましい。該アルキル基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。具体的には、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、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
Ｒａ’２１におけるアルコキシ基としては、炭素原子数１～６のアルコキシ基が好ましい。該アルコキシ基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。具体的には、前記Ｒａ’２１におけるアルキル基として挙げたアルキル基と酸素原子（－Ｏ－）とが連結した基が挙げられる。
Ｒａ’２１におけるハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。
Ｒａ’２１におけるハロゲン化アルキル基としては、前記Ｒａ’２１におけるアルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン化アルキル基としては、フッ素化アルキル基が好ましく、特にパーフルオロアルキル基が好ましい。
Ｒａ’２１における－ＣＯＯＲ”、－ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ”において、Ｒ”はいずれも水素原子、アルキル基、又は、ラクトン含有環式基である。
Ｒ”におけるアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、炭素原子数は１～１５が好ましい。
Ｒ”が直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基の場合は、炭素原子数１～１０であることが好ましく、炭素原子数１～５であることがさらに好ましく、メチル基またはエチル基であることが特に好ましい。
Ｒ”が環状のアルキル基の場合は、炭素原子数３～１５であることが好ましく、炭素原子数４～１２であることがさらに好ましく、炭素原子数５～１０が最も好ましい。具体的には、フッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカンから１個以上の水素原子を除いた基；ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから１個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンから１個以上の水素原子を除いた基；アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから１個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
Ｒ”におけるラクトン含有環式基としては、前記一般式（ａ２－ｒ－１）～（ａ２－ｒ－７）でそれぞれ表される基と同様のものが挙げられる。
Ｒａ’２１におけるヒドロキシアルキル基としては、炭素原子数が１～６であるものが好ましく、具体的には、前記Ｒａ’２１におけるアルキル基の水素原子の少なくとも１つが水酸基で置換された基が挙げられる。
Ｒａ’２１としては、上記の中でも、それぞれ独立に水素原子又はシアノ基であることが好ましい。
前記一般式（ａ２－ｒ－２）、（ａ２－ｒ－３）、（ａ２－ｒ－５）中、Ａ”における炭素原子数１～５のアルキレン基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基、ｎ－プロピレン基、イソプロピレン基等が挙げられる。該アルキレン基が酸素原子または硫黄原子を含む場合、その具体例としては、前記アルキレン基の末端または炭素原子間に－Ｏ－または－Ｓ－が介在する基が挙げられ、例えば、－Ｏ－ＣＨ２－、－ＣＨ２－Ｏ－ＣＨ２－、－Ｓ－ＣＨ２－、－ＣＨ２－Ｓ－ＣＨ２－等が挙げられる。Ａ”としては、炭素原子数１～５のアルキレン基または－Ｏ－が好ましく、炭素原子数１～５のアルキレン基がより好ましく、メチレン基が最も好ましい。
下記に一般式（ａ２－ｒ－１）～（ａ２－ｒ－７）でそれぞれ表される基の具体例を挙げる。
Figure 2024065671000049
Figure 2024065671000050
構成単位（ａ２）としては、なかでも、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位が好ましい。
かかる構成単位（ａ２）は、下記一般式（ａ２－１）で表される構成単位であることが好ましい。
Figure 2024065671000051
 ［式中、Ｒは水素原子、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１～５のハロゲン化アルキル基である。Ｙａ２１は単結合または２価の連結基である。Ｌａ２１は－Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＣＯＮ（Ｒ’）－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＮＨＣＯ－又は－ＣＯＮＨＣＳ－であり、Ｒ’は水素原子またはメチル基を示す。ただしＬａ２１が－Ｏ－の場合、Ｙａ２１は－ＣＯ－にはならない。Ｒａ２１はラクトン含有環式基である。］
前記式（ａ２－１）中、Ｒは前記と同じである。Ｒとしては、水素原子、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１～５のフッ素化アルキル基が好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子又はメチル基が特に好ましい。
前記式（ａ２－１）中、Ｙａ２１における２価の連結基としては、特に限定されないが、置換基を有してもよい２価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む２価の連結基等が好適に挙げられる。Ｙａ２１における２価の連結基としては、上記一般式（ａ１０－１）中のＹａｘ１における２価の連結基と同様のものが挙げられる。
Ｙａ２１としては、単結合、エステル結合［－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－］、エーテル結合（－Ｏ－）、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、又はこれらの組合せであることが好ましい。
前記式（ａ２－１）中、Ｙａ２１は、単結合であり、Ｌａ２１は、－ＣＯＯ－、又は、－ＯＣＯ－、であることが好ましい。
前記式（ａ２－１）中、Ｒａ２１はラクトン含有環式基である。
Ｒａ２１におけるラクトン含有環式基としてはそれぞれ、前述した一般式（ａ２－ｒ－１）～（ａ２－ｒ－７）でそれぞれ表される基が好適に挙げられる。
（Ａ１）成分が有する構成単位（ａ２）は、１種でもよく２種以上でもよい。（Ａ１）成分は、構成単位（ａ２）を有してもよく、有しなくてもよい。
（Ａ１）成分が構成単位（ａ２）を有する場合、構成単位（ａ２）の割合は、当該（Ａ１）成分を構成する全構成単位の合計（１００モル％）に対して、１～２０モル％であることが好ましく、１～１５モル％であることがより好ましく、１～１０モル％であることがさらに好ましい。
構成単位（ａ２）の割合を好ましい下限値以上とすると、前述した効果によって、構成単位（ａ２）を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下であると、他の構成単位とのバランスを取ることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。
構成単位（ａ８）：
構成単位（ａ８）は、下記一般式（ａ８－１）で表される化合物から誘導される構成単位である。
Figure 2024065671000052
 ［式中、Ｗ２は、重合性基含有基である。Ｙａｘ２は、単結合又は（ｎａｘ２＋１）価の連結基である。Ｙａｘ２とＷ２とは縮合環を形成していてもよい。Ｒ１は炭素原子数１～１２のフッ素化アルキル基である。Ｒ２はフッ素原子を有してもよい炭素原子数１～１２の有機基又は水素原子である。Ｒ２及びＹａｘ２は、相互に結合して環構造を形成していてもよい。ｎａｘ２は、１～３の整数である。］
Ｗ２の重合性基含有基における「重合性基」とは、重合性基を有する化合物がラジカル重合等により重合することを可能とする基であり、例えばエチレン性二重結合などの炭素原子間の多重結合を含む基をいう。
重合性基含有基としては、重合性基のみから構成される基でもよいし、重合性基と該重合性基以外の他の基とから構成される基でもよい。該重合性基以外の他の基としては、置換基を有してもよい２価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む２価の連結基等が挙げられる。
重合性基含有基としては、例えば、化学式：Ｃ（ＲＸ１１）（ＲＸ１２）＝Ｃ（ＲＸ１３）－Ｙａｘ０－で表される基が好適に挙げられる。
この化学式中、ＲＸ１１、ＲＸ１２及びＲＸ１３は、それぞれ、水素原子、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１～５のハロゲン化アルキル基であり、Ｙａｘ０は、単結合または２価の連結基である。
Ｙａｘ２とＷ２とが形成する縮合環としては、Ｗ２部位の重合性基とＹａｘ２とが形成する縮合環、Ｗ２部位の重合性基以外の他の基とＹａｘ２とが形成する縮合環が挙げられる。
Ｙａｘ２とＷ２とが形成する縮合環は、置換基を有してもよい。
以下に、構成単位（ａ８）の具体例を示す。
下記の式中、Ｒαは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を示す。
Figure 2024065671000053
上記例示の中でも、構成単位（ａ８）は、化学式（ａ８－１－０１）～（ａ８－１－０４）、(ａ８－１－０６)、(ａ８－１－０８)、(ａ８－１－０９)、及び、(ａ８－１－１０)でそれぞれ表される構成単位からなる群より選択される少なくとも１種が好ましく、化学式（ａ８－１－０１）～（ａ８－１－０４）、(ａ８－１－０９)でそれぞれ表される構成単位からなる群より選択される少なくとも１種がより好ましい。
（Ａ１）成分が有する構成単位（ａ８）は、１種でもよく２種以上でもよい。（Ａ１）成分は、構成単位（ａ８）を有してもよく、有しなくてもよい。
（Ａ１）成分における構成単位（ａ８）の割合は、（Ａ１）成分を構成する全構成単位の合計（１００モル％）に対して、０～５０モル％であることが好ましく、０～３０モル％であることがより好ましい。
レジスト組成物が含有する（Ａ１）成分は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
（Ａ１）成分としては、例えば、構成単位（ａ１）と構成単位（ａ１０）との繰り返し構造を含む高分子化合物；及び構成単位（ａ１）と構成単位（ａ１０）と構成単位（ａ５）との繰り返し構造を含む高分子化合物が挙げられる。
かかる（Ａ１）成分は、各構成単位を誘導するモノマーを重合溶媒に溶解し、ここに、例えばアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、アゾビスイソ酪酸ジメチル（例えばＶ－６０１など）等のラジカル重合開始剤を加えて重合することにより製造することができる。
あるいは、かかる（Ａ１）成分は、構成単位（ａ１）を誘導するモノマーと、任意の構成単位（例えば、構成単位（ａ１０）、構成単位（ａ５）等）を誘導するモノマーと、を重合溶媒に溶解し、ここに、上記のようなラジカル重合開始剤を加えて重合し、その後、脱保護反応を行うことにより製造することができる。
なお、重合の際に、例えば、ＨＳ－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ２－Ｃ（ＣＦ３）２－ＯＨのような連鎖移動剤を併用して用いることにより、末端に－Ｃ（ＣＦ３）２－ＯＨ基を導入してもよい。このように、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基が導入された共重合体は、現像欠陥の低減やＬＥＲ（ラインエッジラフネス：ライン側壁の不均一な凹凸）の低減に有効である。
（Ａ１）成分の重量平均分子量（Ｍｗ）（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算基準）は、特に限定されるものではなく、１０００～５００００が好ましく、５０００～４００００がより好ましく、５０００～３００００がさらに好ましい。
（Ａ１）成分のＭｗがこの範囲の好ましい上限値以下であると、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範囲の好ましい下限値以上であると、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好である。
（Ａ１）成分の分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は、特に限定されず、１．０～４．０が好ましく、１．０～３．０がより好ましく、１．０～２．０が特に好ましい。なお、Ｍｎは数平均分子量を示す。
・（Ａ２）成分について
本実施形態のレジスト組成物は、（Ａ）成分として、前記（Ａ１）成分に該当しない、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分（以下「（Ａ２）成分」という。）を併用してもよい。
（Ａ２）成分としては、特に限定されず、化学増幅型レジスト組成物用の基材成分として従来から知られている多数のものから任意に選択して用いればよい。
（Ａ２）成分は、高分子化合物又は低分子化合物の１種を単独で用いてもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。
（Ａ）成分中の（Ａ１）成分の割合は、（Ａ）成分の総質量に対し、２５質量％以上が好ましく、５０質量％以上がより好ましく、７５質量％以上がさらに好ましく、１００質量％であってもよい。該割合が２５質量％以上であると、高感度化や解像性、ラフネス改善などの種々のリソグラフィー特性に優れたレジストパターンが形成されやすくなる。
本実施形態のレジスト組成物中、（Ａ）成分の含有量は、形成しようとするレジスト膜厚等に応じて調整すればよい。
＜塩基成分（Ｄ）＞
本実施形態のレジスト組成物は、（Ａ）成分に加えて、露光により発生する酸をトラップ（すなわち、酸の拡散を制御）する塩基成分（以下「（Ｄ）成分」ともいう）を含有する。（Ｄ）成分は、レジスト組成物において露光により発生する酸をトラップするクエンチャー（酸拡散制御剤）として作用するものである。
≪（Ｄ０）成分≫
本実施形態のレジスト組成物は、（Ｄ）成分として、下記一般式（ｄ０）で表される化合物（Ｄ０）（以下、「（Ｄ０）成分」ともいう）を含有する。
Figure 2024065671000054
 ［式中、Ｒｄ０１は１価の有機基を表し；Ｒｄ０２は１価の有機基又は水素原子を表し；Ｌｄ０１は単結合又は２価の連結基を表す。］
前記一般式（ｄ０）中、Ｒｄ０１は１価の有機基を表す。Ｒｄ０１における１価の有機基としては、置換基を有してもよい炭化水素基が挙げられる。置換基を有してもよい炭化水素基は、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素基でもよく、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基でもよい。置換基を有してもよい脂肪族炭化水素基は、飽和でもよく、不飽和でもよい。Ｒｄ０１における１価の有機基としては、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が挙げられる。
置換基を有してもよい環式基：
置換基を有してもよい環式基は、置換基を有してもよい環状の炭化水素基が好ましい。置換基を有してもよい環状の炭化水素基は、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基であってもよく、置換基を有してもよい環状の脂肪族炭化水素基であってもよい。
Ｒｄ０１における芳香族炭化水素基は、炭素原子数３～３０が好ましく、炭素原子数５～３０がより好ましく、炭素原子数５～２０がさらに好ましく、炭素原子数６～１５が特に好ましく、炭素原子数６～１０が最も好ましい。ただし、該炭素原子数には、置換基における炭素原子数を含まないものとする。
Ｒｄ０１における芳香族炭化水素基が有する芳香環として具体的には、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル、又はこれらの芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環などが挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
Ｒｄ０１における芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香環から水素原子を１つ除いた基（アリール基：例えばフェニル基、ナフチル基など）、前記芳香環の水素原子の１つがアルキレン基で置換された基（例えばベンジル基、フェネチル基、１－ナフチルメチル基、２－ナフチルメチル基、１－ナフチルエチル基、２－ナフチルエチル基等のアリールアルキル基など）等が挙げられる。前記アルキレン基（アリールアルキル基中のアルキル鎖）の炭素原子数は、１～４であることが好ましく、炭素原子数１～２がより好ましく、炭素原子数１が特に好ましい。
Ｒｄ０１における環状の脂肪族炭化水素基としては、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基が挙げられる。構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基（脂肪族炭化水素環から水素原子を１個除いた基）、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。環状の脂肪族炭化水素基は、飽和でもよく、不飽和でもよい。
前記脂環式炭化水素基は、炭素原子数３～２０が好ましく、炭素原子数３～１２がより好ましい。
Ｒｄ０１における脂環式炭化水素基は、多環式基でもよく、単環式基でもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから１個以上の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンは、炭素原子数３～６が好ましい。モノシクロアルカンの具体例としては、シクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから１個以上の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンは、炭素原子数７～３０が好ましい。ポリシクロアルカンの具体例としては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の架橋環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカンが挙げられる。
脂環式炭化水素基に結合してもよい、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素原子数１～１０が好ましく、炭素原子数１～６がより好ましく、炭素原子数１～４がさらに好ましく、炭素原子数１～３が特に好ましい。直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、上述の一般式（ｃａ－ｒ－１）～（ｃａ－ｒ－７）におけるＲ’２０１等で挙げたものと同様のものが挙げられる。
Ｒｄ０１における環状の炭化水素基は、複素環等のようにヘテロ原子を含んでもよい。具体的には、前記一般式（ａ２－ｒ－１）～（ａ２－ｒ－７）でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、後述の一般式（ａ５－ｒ－１）～（ａ５－ｒ－４）でそれぞれ表される－ＳＯ２－含有環式基、後述の化学式（ｒ－ｈｒ－１）～（ｒ－ｈｒ－１６）でそれぞれ表される複素環式基が挙げられる。
Ｒｄ０１における環式基は、置換基を有してもよく、有しなくてもよい。Ｒｄ０１の環式基における置換基としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシ基、カルボニル基、ニトロ基等が挙げられる。
置換基としてのアルキル基としては、炭素原子数１～５のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基等が挙げられる。
置換基としてのアルコキシ基としては、炭素原子数１～５のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｉｓｏ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。
置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、ヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、炭素原子数１～５のアルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子（フッ素原子等）で置換された基が挙げられる。
置換基としてのカルボニル基は、環状の炭化水素基を構成するメチレン基（－ＣＨ２－）を置換する基である。
置換基としてのヒドロキシアルキル基としては、炭素原子数１～５のアルキル基の水素原子の一部または全部がヒドロキシ基で置換された基が挙げられる。
置換基としてのカルボニル基は、環状の炭化水素基を構成するメチレン基（－ＣＨ２－）を置換する基である。
中でも、Ｒｄ０１の環式基における置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシ基が好ましく、水酸基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシ基がより好ましい。前記ヒドロキシアルキル基は、－（ＣＨ２）ｎ－ＯＨ（ｎは１～６の整数）で表される基が好ましい。前記式中のｎは１～３の整数が好ましく、１又は２がより好ましい。
置換基を有してもよい直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基：
Ｒｄ０１における置換基を有してもよい直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、飽和脂肪族炭化水素基でもよく、不飽和脂肪族炭化水素基でもよい。置換基を有してもよい直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素原子数１～２０が好ましく、炭素原子数１～１５がより好ましく、炭素原子数１～１０がさらに好ましく、炭素原子数１～６が特に好ましい。ただし、該炭素原子数には、置換基における炭素原子数を含まないものとする。
Ｒｄ０１における置換基を有してもよい直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、置換基を有してもよい直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、置換基を有してもよい直鎖状若しくは分岐鎖状のアルケニル基が挙げられる。
Ｒｄ０１における直鎖状のアルキル基としては、炭素原子数１～２０が好ましく、炭素原子数１～１５がより好ましく、炭素原子数１～１０がさらに好ましく、炭素原子数１～６が特に好ましい。
分岐鎖状のアルキル基としては、炭素原子数３～２０が好ましく、炭素原子数３～１５がより好ましく、炭素原子数３～１０がさらに好ましく、炭素原子数３～６が特に好ましい。具体例としては、１－メチルエチル基、１－メチルプロピル基、２－メチルプロピル基、１－メチルブチル基、２－メチルブチル基、３－メチルブチル基、１－エチルブチル基、２－エチルブチル基、１－メチルペンチル基、２－メチルペンチル基、３－メチルペンチル基、４－メチルペンチル基などが挙げられる。
Ｒｄ０１における直鎖状のアルケニル基としては、炭素原子数２～１０が好ましく、炭素原子数２～５がより好ましく、炭素原子数２～４がさらに好ましく、炭素原子数３が特に好ましい。直鎖状のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基（アリル基）、ブチニル基などが挙げられる。Ｒｄ０１における分岐鎖状のアルケニル基としては、炭素原子数３～１０が好ましく、炭素原子数３～５がより好ましく、炭素原子数３～４がさらに好ましい。分岐鎖状のアルケニル基としては、例えば、１－メチルビニル基、２－メチルビニル基、１－メチルプロペニル基、２－メチルプロペニル基などが挙げられる。
Ｒｄ０１の直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有してもよく、有しなくてもよい。Ｒｄ０１の直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基における置換基としては、例えば、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボキシ基、カルボニル基、ニトロ基、アミノ基等が挙げられる。
Ｒｄ０１は、置換基を有してもよい環式基が好ましく、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基がより好ましく、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基がさらに好ましく、置換基を有してもよいフェニル基が特に好ましい。Ｒｄ０１における環式基が有する置換基としては、アルコキシ基、フッ素原子、水酸基、ヒドロキシアルキル基、又はカルボキシ基が好ましく、水酸基、ヒドロキシアルキル基、又はカルボキシ基がより好ましい。前記ヒドロキシアルキル基は、－（ＣＨ２）ｎ－ＯＨ（ｎは１～６の整数）で表される基が好ましい。前記式中のｎは１～３の整数が好ましく、１又は２がより好ましい。
前記式（ｄ０）中、Ｒｄ０２は、１価の有機基又は水素原子を表す。１価の有機基としては、前記Ｒｄ０１における１価の有機基と同様のものが挙げられる。
Ｒｄ０２における１価の有機基は、ヘテロ原子を含む２価の連結基と、Ｒｄ０１で例示した１価の有機基とが連結したものであってもよい。
前記ヘテロ原子を含む２価の連結基としては、一般式（ａ１０－１）中のＹａｘ１におけるヘテロ原子を含む２価の連結基として挙げたものと同様のものが挙げられる。前記ヘテロ原子を含む２価の連結基としては、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）－、又は直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、あるいはこれらの２種以上の組合せが好ましい。
Ｒｄ０２における１価の有機基としては、置換基を有してもよい環式基、又は－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）－を含む２価の連結基に置換基を有してもよい環式基が結合した基が好ましい。前記置換基を有してもよい環式基としては、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基がより好ましく、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基がさらに好ましく、置換基を有してもよいフェニル基が特に好ましい。前記環式基が有する置換基としては、アルコキシ基、フッ素原子、水酸基、ヒドロキシアルキル基、又はカルボキシ基が好ましく、水酸基、ヒドロキシアルキル基、又はカルボキシ基がより好ましい。前記ヒドロキシアルキル基は、－（ＣＨ２）ｎ－ＯＨ（ｎは１～６の整数）で表される基が好ましい。前記式中のｎは１～３の整数が好ましく、１又は２がより好ましい。
前記式（ｄ０）中、Ｒｄ０１及びＲｄ０２の少なくとも一方が、芳香環を含むことが好ましく、Ｒｄ０１及びＲｄ０２の両方が芳香環を含んでもよい。Ｒｄ０１及びＲｄ０２の少なくとも一方が芳香環を含むことにより、感度及びＣＤＵ等のリソグラフィー特性が向上しやすい。
Ｒｄ０１及びＲｄ０２は、酸解離性基を含んでもよく、含まなくてもよい。Ｒｄ０１及びＲｄ０２が酸解離性基を含む場合、Ｒｄ０１及びＲｄ０２が含む酸解離性基の合計が２個以上とならないことが好ましい。すなわち、Ｒｄ０１及びＲｄ０２は、一方が酸解離性基を含む場合、他方は酸解離性基を含まないことが好ましい。Ｒｄ０１及びＲｄ０２は、それぞれ、２個以上の酸解離性基を含まないことが好ましい。化合物（Ｄ０）は、露光により、電子を放出して酸化的に分解すると考えられる。化合物（Ｄ０）が酸解離性基を含む場合、酸解離性基が解離しないと、化合物（Ｄ０）が分解がされないと推測される。そのため、酸解離性基を２個以上含むと、露光部での化合物（Ｄ０）の分解が進みにくくなり、感度が低下する可能性がある。
特に、ｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル基（ｔ－ＢＯＣ）は、比較的脱保護されにくい。そのため、Ｒｄ０１及びＲｄ０２は、合計で２個以上のｔ－ＢＯＣを含まないことが好ましい。Ｒｄ０１及びＲｄ０２の一方がｔ－ＢＯＣを含む場合、他方はｔ－ＢＯＣを含まないことが好ましい。Ｒｄ０１及びＲｄ０２の一方がｔ－ＢＯＣを含む場合、感度向上の観点から、他方は、芳香環を含むことが好ましく、ｔ－ＢＯＣを含まず且つ芳香環を含むことがより好ましい。
前記式（ｄ０）中、Ｌｄ０１は、単結合又は２価の連結基を表す。２価の連結基としては、上記一般式（ａ１０－１）中のＹａｘ１における２価の連結基と同様のものが挙げられる。
Ｌｄ０１における２価の連結基としては、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）－、又は直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、あるいはこれらの２種以上の組合せが好ましい。前記直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、炭素原子数１～６の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、又は炭素原子数２～６の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルケニレン基が好ましい。Ｌｄ０１における２価の連結基としては、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｏ－、又は－Ｃ（＝Ｏ）－がより好ましい。
（Ｄ０）成分は、下記一般式（ｄ０－１）で表される化合物（以下、「（Ｄ０１）成分」ともいう）、又は下記一般式（ｄ０－２）で表される化合物（以下、「（Ｄ０２）成分」ともいう）が好ましい。
Figure 2024065671000055
 ［式中、Ｒｄ０１１は１価の有機基を表し；Ｌｄ０１１は単結合又は２価の連結基を表す。］
Figure 2024065671000056
 ［式中、Ｒｄ０２１及びＲｄ０２２は、それぞれ独立に、１価の有機基を表し；Ｌｄ０２１及びＬｄ０２２は、それぞれ独立に、単結合又は２価の連結基を表す。］
・一般式（ｄ０－１）で表される化合物（（Ｄ０１）成分）
前記式（ｄ０－１）中、Ｒｄ０１１は１価の有機基を表す。Ｒｄ０１１は、前記式（ｄ０）中のＲｄ０１と同様である。
Ｒｄ０１１は、置換基を有してもよい環式基が好ましく、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基がより好ましく、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基がさらに好ましく、置換基を有してもよいフェニル基が特に好ましい。Ｒｄ０１１が芳香環を含むことにより、感度及びＣＤＵ等のリソグラフィー特性が向上しやすい。
Ｒｄ０１１における環式基が有する置換基としては、アルコキシ基、フッ素原子、水酸基、ヒドロキシアルキル基、又はカルボキシ基が好ましく、水酸基、ヒドロキシアルキル基、又はカルボキシ基がより好ましい。前記ヒドロキシアルキル基は、－（ＣＨ２）ｎ－ＯＨ（ｎは１～６の整数）で表される基が好ましい。前記式中のｎは１～３の整数が好ましく、１又は２がより好ましい。
前記式（ｄ０－１）中、Ｌｄ０１１は単結合又は２価の連結基を表す。Ｌｄ０１１は、前記式（ｄ０）中のＬｄ０１同様である。
Ｌｄ０１１における２価の連結基としては、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）－、又は直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、あるいはこれらの２種以上の組合せが好ましい。前記直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、炭素原子数１～６の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、炭素原子数２～６の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルケニレン基が好ましい。Ｌｄ０１１における２価の連結基としては、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｏ－、又は－Ｃ（＝Ｏ）－がより好ましい。
（Ｄ０１）成分の具体例を以下に示すが、これらに限定されない。
Figure 2024065671000057
Figure 2024065671000058
Figure 2024065671000059
・一般式（ｄ０－２）で表される化合物（（Ｄ０２）成分）
前記式（ｄ０－１）中、Ｒｄ０２１及びＲｄ０２２は、それぞれ独立に、１価の有機基を表す。Ｒｄ０２１としては、前記式（ｄ０）中のＲｄ０１と同様のものが挙げられる。Ｒｄ０２２としては、前記式（ｄ０）中のＲｄ０１と同様のものが挙げられる。
Ｒｄ０２１及びＲｄ０２２は、置換基を有してもよい環式基が好ましく、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基がより好ましく、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基がさらに好ましく、置換基を有してもよいフェニル基が特に好ましい。
Ｒｄ０２１及びＲｄ０２２における環式基が有する置換基としては、アルコキシ基、フッ素原子、水酸基、ヒドロキシアルキル基、又はカルボキシ基が好ましく、水酸基、ヒドロキシアルキル基、又はカルボキシ基がより好ましい。前記ヒドロキシアルキル基は、－（ＣＨ２）ｎ－ＯＨ（ｎは１～６の整数）で表される基が好ましい。前記式中のｎは１～３の整数が好ましく、１又は２がより好ましい。
Ｒｄ０２１及びＲｄ０２２は、少なくとも一方が、芳香環を含むことが好ましく、Ｒｄ０２１及びＲｄ０２２の両方が芳香環を含んでもよい。Ｒｄ０２１及びＲｄ０２２の少なくとも一方が芳香環を含むことにより、感度及びＣＤＵ等のリソグラフィー特性が向上しやすい。
前記式（ｄ０－１）中、Ｌｄ０２１及びＬｄ０２２は、それぞれ独立に、単結合又は２価の連結基を表す。Ｌｄ０２１における２価の連結基としては、前記式（ｄ０）中のＬｄ０１と同様のものが挙げられる。Ｌｄ０２２における２価の連結基としては、前記式（ｄ０）中のＬｄ０１と同様のものが挙げられる。
Ｌｄ０２１及びＬｄ０２２における２価の連結基としては、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）－、又は直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、あるいはこれらの２種以上の組合せが好ましい。前記直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、炭素原子数１～６の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、炭素原子数２～６の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルケニレン基が好ましい。Ｌｄ０２１及びＬｄ０２２における２価の連結基としては、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｏ－、又は－Ｃ（＝Ｏ）－がより好ましい。
Ｌｄ０２１及びＬｄ０２２の組合せとしては、Ｌｄ０２１及びＬｄ０２２の両方が単結合；Ｌｄ０２１が単結合で、Ｌｄ０２２が－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－若しくは－Ｃ（＝Ｏ）－；Ｌｄ０２１が－Ｃ（＝Ｏ）－で、Ｌｄ０２２が－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－若しくは－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－；Ｌｄ０２１及びＬｄ０２２の両方が－Ｃ（＝Ｏ）－；Ｌｄ０２１及びＬｄ０２２の両方が－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－若しくは－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－等が挙げられる。
（Ｄ０２）成分の具体例を以下に示すが、これらに限定されない。
Figure 2024065671000060
Figure 2024065671000061
Figure 2024065671000062
Figure 2024065671000063
（Ｄ０）成分は、１種を単独で用いてもよい、２種以上を併用してもよい。（Ｄ０）成分は、（Ｄ０１）成分でもよく、（Ｄ０２）成分でもよく、（Ｄ０１）成分及び（Ｄ０２）成分を併用してもよい。
レジスト組成物中の（Ｄ０）成分の含有量は、（Ａ）成分１００質量部に対して、０．５～２０質量部が好ましく、１～１５質量部がより好ましく、３～１０質量部がさらに好ましい。
（Ｄ０）成分の含有量が前記好ましい下限値以上であると、ＣＤＵ等のリソグラフィー特性が良好となりやすい。（Ｄ０）成分の含有量が前記好ましい上限値以下であると、感度が良好に維持されやすい。
≪他の（Ｄ）成分≫
本実施形態のレジスト組成物において、（Ｄ）成分は、上記（Ｄ０）成分に加えて、他の塩基成分を含んでもよい。他の塩基成分としては、例えば、露光により分解して酸拡散制御性を失う光崩壊性塩基（Ｄ１）（以下「（Ｄ１）成分」という）、該（Ｄ１）成分に該当しない含窒素有機化合物（Ｄ２）（（Ｄ０）成分に該当するものを除く）（以下「（Ｄ２）成分」という）等が挙げられる。
・（Ｄ１）成分について
（Ｄ１）成分としては、露光により分解して酸拡散制御性を失うものであれば特に限定されず、下記一般式（ｄ１－１）で表される化合物（以下「（ｄ１－１）成分」という。）、下記一般式（ｄ１－２）で表される化合物（以下「（ｄ１－２）成分」という。）及び下記一般式（ｄ１－３）で表される化合物（以下「（ｄ１－３）成分」という。）からなる群より選ばれる１種以上の化合物が好ましい。
（ｄ１－１）～（ｄ１－３）成分は、レジスト膜の露光部においては分解して酸拡散制御性（塩基性）を失うためクエンチャーとして作用せず、レジスト膜の未露光部においてクエンチャーとして作用する。
Figure 2024065671000064
 ［式中、Ｒｄ１～Ｒｄ４は置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基である。但し、式（ｄ１－２）中のＲｄ２における、Ｓ原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子は結合していないものとする。Ｙｄ１は単結合又は２価の連結基である。ｍは１以上の整数であって、Ｍｍ＋はそれぞれ独立にｍ価の有機カチオンである。］
｛（ｄ１－１）成分｝
・・アニオン部
式（ｄ１－１）中、Ｒｄ１は、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、それぞれ前記Ｒ’２０１と同様のものが挙げられる。
これらのなかでも、Ｒｄ１としては、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい脂肪族環式基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルキル基が好ましい。これらの基が有していてもよい置換基としては、水酸基、オキソ基、アルキル基、アリール基、フッ素原子、フッ素化アルキル基、上記一般式（ａ２－ｒ－１）～（ａ２－ｒ－７）でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、エーテル結合、エステル結合、またはこれらの組み合わせが挙げられる。エーテル結合やエステル結合を置換基として含む場合、アルキレン基を介していてもよく、この場合の置換基としては、上記式（ｙ－ａｌ－１）～（ｙ－ａｌ－５）でそれぞれ表される連結基が好ましい。なお、Ｒｄ１における芳香族炭化水素基、脂肪族環式基、又は鎖状のアルキル基が、置換基として、上記一般式（ｙ－ａｌ－１）～（ｙ－ａｌ－７）でそれぞれ表される連結基を有する場合、上記一般式（ｙ－ａｌ－１）～（ｙ－ａｌ－７）において、式（ｄ３－１）中のＲｄ１における芳香族炭化水素基、脂肪族環式基、又は鎖状のアルキル基を構成する炭素原子に結合するのが、上記一般式（ｙ－ａｌ－１）～（ｙ－ａｌ－７）中のＶ’１０１である。
前記芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、ビシクロオクタン骨格を含む多環構造（ビシクロオクタン骨格とこれ以外の環構造とからなる多環構造）が好適に挙げられる。
前記脂肪族環式基としては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等のポリシクロアルカンから１個以上の水素原子を除いた基であることがより好ましい。
前記鎖状のアルキル基としては、炭素原子数が１～１０であることが好ましく、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、デシル基等の直鎖状のアルキル基；１－メチルエチル基、１－メチルプロピル基、２－メチルプロピル基、１－メチルブチル基、２－メチルブチル基、３－メチルブチル基、１－エチルブチル基、２－エチルブチル基、１－メチルペンチル基、２－メチルペンチル基、３－メチルペンチル基、４－メチルペンチル基等の分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
前記鎖状のアルキル基が置換基としてフッ素原子又はフッ素化アルキル基を有するフッ素化アルキル基である場合、フッ素化アルキル基の炭素原子数は、１～１１が好ましく、１～８がより好ましく、１～４がさらに好ましい。該フッ素化アルキル基は、フッ素原子以外の原子を含有してもよい。フッ素原子以外の原子としては、例えば酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
以下に（ｄ１－１）成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。
Figure 2024065671000065
・・カチオン部
式（ｄ１－１）中、Ｍｍ＋は、ｍ価の有機カチオンである。
Ｍｍ＋の有機カチオンとしては、前記一般式（ｃａ－１）～（ｃａ－３）でそれぞれ表されるカチオンと同様のものが好適に挙げられ、前記一般式（ｃａ－１）で表されるカチオンがより好ましく、前記式（ｃａ－１－１）～（ｃａ－１－７５）でそれぞれ表されるカチオンがさらに好ましい。
（ｄ１－１）成分は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
｛（ｄ１－２）成分｝
・・アニオン部
式（ｄ１－２）中、Ｒｄ２は、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、前記Ｒ’２０１と同様のものが挙げられる。
但し、Ｒｄ２における、Ｓ原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子は結合していない（フッ素置換されていない）ものとする。これにより、（ｄ１－２）成分のアニオンが適度な弱酸アニオンとなり、（Ｄ）成分としてのクエンチング能が向上する。
Ｒｄ２としては、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい脂肪族環式基であることが好ましく、置換基を有してもよい脂肪族環式基であることがより好ましい。
該鎖状のアルキル基としては、炭素原子数１～１０であることが好ましく、３～１０であることがより好ましい。
該脂肪族環式基としては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等から１個以上の水素原子を除いた基（置換基を有してもよい）；カンファーから１個以上の水素原子を除いた基であることがより好ましい。
Ｒｄ２の炭化水素基は、置換基を有していてもよく、該置換基としては、前記式（ｄ１－１）のＲｄ１における炭化水素基（芳香族炭化水素基、脂肪族環式基、鎖状のアルキル基）が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
以下に（ｄ１－２）成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。
Figure 2024065671000066
・・カチオン部
式（ｄ１－２）中、Ｍｍ＋は、ｍ価の有機カチオンであり、前記式（ｄ１－１）中のＭｍ＋と同様である。
（ｄ１－２）成分は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
｛（ｄ１－３）成分｝
・・アニオン部
式（ｄ１－３）中、Ｒｄ３は置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、前記Ｒ’２０１と同様のものが挙げられ、フッ素原子を含む環式基、鎖状のアルキル基、又は鎖状のアルケニル基であることが好ましい。中でも、フッ素化アルキル基が好ましく、前記Ｒｄ１のフッ素化アルキル基と同様のものがより好ましい。
式（ｄ１－３）中、Ｒｄ４は、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、前記Ｒ’２０１と同様のものが挙げられる。
なかでも、置換基を有してもよいアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、環式基であることが好ましい。
Ｒｄ４におけるアルキル基は、炭素原子数１～５の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。Ｒｄ４のアルキル基の水素原子の一部が水酸基、シアノ基等で置換されていてもよい。
Ｒｄ４におけるアルコキシ基は、炭素原子数１～５のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数１～５のアルコキシ基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｉｓｏ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基が挙げられる。なかでも、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。
Ｒｄ４におけるアルケニル基は、前記Ｒ’２０１におけるアルケニル基と同様のものが挙げられ、ビニル基、プロペニル基（アリル基）、１－メチルプロペニル基、２－メチルプロペニル基が好ましい。これらの基はさらに置換基として、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１～５のハロゲン化アルキル基を有していてもよい。
Ｒｄ４における環式基は、前記Ｒ’２０１における環式基と同様のものが挙げられ、シクロペンタン、シクロヘキサン、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等のシクロアルカンから１個以上の水素原子を除いた脂環式基、又は、フェニル基、ナフチル基等の芳香族基が好ましい。Ｒｄ４が脂環式基である場合、レジスト組成物が有機溶剤に良好に溶解することにより、リソグラフィー特性が良好となる。また、Ｒｄ４が芳香族基である場合、ＥＵＶ等を露光光源とするリソグラフィーにおいて、該レジスト組成物が光吸収効率に優れ、感度やリソグラフィー特性が良好となる。
式（ｄ１－３）中、Ｙｄ１は、単結合または２価の連結基である。
Ｙｄ１における２価の連結基としては、特に限定されないが、置換基を有してもよい２価の炭化水素基（脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基）、ヘテロ原子を含む２価の連結基等が挙げられる。これらはそれぞれ、上記式（ａ２－１）中のＹａ２１における２価の連結基についての説明のなかで挙げた、置換基を有してもよい２価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む２価の連結基と同様のものが挙げられる。
Ｙｄ１としては、カルボニル基、エステル結合、アミド結合、アルキレン基又はこれらの組み合わせであることが好ましい。アルキレン基としては、直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基であることがより好ましく、メチレン基又はエチレン基であることがさらに好ましい。
以下に（ｄ１－３）成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。
Figure 2024065671000067
Figure 2024065671000068
・・カチオン部
式（ｄ１－３）中、Ｍｍ＋は、ｍ価の有機カチオンであり、前記式（ｄ１－１）中のＭｍ＋と同様である。
（ｄ１－３）成分は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
（Ｄ１）成分は、上記（ｄ１－１）～（ｄ１－３）成分のいずれか１種のみを用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
レジスト組成物が（Ｄ１）成分を含有する場合、レジスト組成物中の（Ｄ１）成分の含有量は、（Ａ）成分１００質量部に対して、０．５～１５質量部が好ましく、１～１０質量部がより好ましく、２～８質量部がさらに好ましい。
（Ｄ１）成分は、上記（ｄ１－１）成分を含むことが好ましい。
（Ｄ１）成分全体のうち、（ｄ１－１）成分の含有量は、５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがさらに好ましく、（Ｄ１）成分は化合物（ｄ１－１）成分のみからなるものであってもよい。
（Ｄ１）成分の製造方法：
前記の（ｄ１－１）成分、（ｄ１－２）成分の製造方法は、特に限定されず、公知の方法により製造することができる。
また、（ｄ１－３）成分の製造方法は、特に限定されず、例えば、ＵＳ２０１２－０１４９９１６号公報に記載の方法と同様にして製造される。
・（Ｄ２）成分について
（Ｄ）成分としては、上記の（Ｄ０）成分及び（Ｄ１）成分に該当しない含窒素有機化合物成分（以下「（Ｄ２）成分」という。）を含有してもよい。
（Ｄ２）成分としては、酸拡散制御剤として作用するもので、かつ、（Ｄ０）成分及び（Ｄ１）成分に該当しないものであれば特に限定されず、公知のものから任意に用いればよい。なかでも、脂肪族アミンが好ましく、この中でも特に第２級脂肪族アミンや第３級脂肪族アミンがより好ましい。
脂肪族アミンとは、１つ以上の脂肪族基を有するアミンであり、該脂肪族基は炭素原子数が１～１２であることが好ましい。
脂肪族アミンとしては、アンモニアＮＨ３の水素原子の少なくとも１つを、炭素原子数１２以下のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基で置換したアミン（アルキルアミンもしくはアルキルアルコールアミン）又は環式アミンが挙げられる。
アルキルアミンおよびアルキルアルコールアミンの具体例としては、ｎ－ヘキシルアミン、ｎ－ヘプチルアミン、ｎ－オクチルアミン、ｎ－ノニルアミン、ｎ－デシルアミン等のモノアルキルアミン；ジエチルアミン、ジ－ｎ－プロピルアミン、ジ－ｎ－ヘプチルアミン、ジ－ｎ－オクチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジアルキルアミン；トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ－ｎ－プロピルアミン、トリ－ｎ－ブチルアミン、トリ－ｎ－ペンチルアミン、トリ－ｎ－ヘキシルアミン、トリ－ｎ－ヘプチルアミン、トリ－ｎ－オクチルアミン、トリ－ｎ－ノニルアミン、トリ－ｎ－デシルアミン、トリ－ｎ－ドデシルアミン等のトリアルキルアミン；ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジ－ｎ－オクタノールアミン、トリ－ｎ－オクタノールアミン等のアルキルアルコールアミンが挙げられる。これらの中でも、炭素原子数５～１０のトリアルキルアミンがさらに好ましく、トリ－ｎ－ペンチルアミン又はトリ－ｎ－オクチルアミンが特に好ましい。
環式アミンとしては、例えば、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環化合物が挙げられる。該複素環化合物としては、単環式のもの（脂肪族単環式アミン）であっても多環式のもの（脂肪族多環式アミン）であってもよい。
脂肪族単環式アミンとして、具体的には、ピペリジン、ピペラジン等が挙げられる。
脂肪族多環式アミンとしては、炭素原子数が６～１０のものが好ましく、具体的には、１，５－ジアザビシクロ［４．３．０］－５－ノネン、１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン、ヘキサメチレンテトラミン、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン等が挙げられる。
その他の脂肪族アミンとしては、トリス（２－メトキシメトキシエチル）アミン、トリス｛２－（２－メトキシエトキシ）エチル｝アミン、トリス｛２－（２－メトキシエトキシメトキシ）エチル｝アミン、トリス｛２－（１－メトキシエトキシ）エチル｝アミン、トリス｛２－（１－エトキシエトキシ）エチル｝アミン、トリス｛２－（１－エトキシプロポキシ）エチル｝アミン、トリス［２－｛２－（２－ヒドロキシエトキシ）エトキシ｝エチル］アミン、トリエタノールアミントリアセテート等が挙げられ、トリエタノールアミントリアセテートが好ましい。
また、（Ｄ２）成分としては、芳香族アミンを用いてもよい。
芳香族アミンとしては、４－ジメチルアミノピリジン、ピロール、インドール、ピラゾール、イミダゾールまたはこれらの誘導体、トリベンジルアミン、２，６－ジイソプロピルアニリン、Ｎ－ｔｅｒｔ－ブトキシカルボニルピロリジン、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルピリジン、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルピリジン等が挙げられる。
上記の中でも、（Ｄ２）成分は、アルキルアミンであることが好ましく、炭素原子数５～１０のトリアルキルアミンがより好ましい。
（Ｄ２）成分は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
レジスト組成物が（Ｄ２）成分を含有する場合、レジスト組成物中、（Ｄ２）成分の含有量は、（Ａ）成分１００質量部に対して、０．０１～５質量部が好ましく、０．１～５質量部がより好ましく、０．５～５質量部がさらに好ましい。
（Ｄ２）成分の含有量が好ましい下限値以上であると、特に良好なリソグラフィー特性及びレジストパターン形状が得られやすい。一方、上限値以下であると、感度を良好に維持でき、スループットにも優れる。
（Ｄ）成分は、（Ｄ０）成分のみを用いてもよく、（Ｄ０）成分と（Ｄ１）成分とを併用してもよく、（Ｄ０）成分と（Ｄ２）成分とを併用してもよく、（Ｄ０）成分と（Ｄ１）成分と（Ｄ２）成分とを併用してもよい。（Ｄ）成分は、（Ｄ１）成分を含まなくてもよく、（Ｄ２）成分を含まなくてもよい。
（Ｄ）成分全体における（Ｄ０）成分の割合としては、例えば、２０～１００質量％が好ましく、３０～１００質量％がより好ましく、４０～１００質量％がさらに好ましい。
本実施形態のレジスト組成物における（Ｄ）成分の含有量は、（Ａ）成分１００質量部に対して、０．５～２０質量部が好ましく、１～１５質量部がより好ましく、３～１０質量部がさらに好ましい。
（Ｄ）成分の含有量が好ましい下限値以上であると、特に良好なリソグラフィー特性及びレジストパターン形状が得られやすい。一方、上限値以下であると、感度を良好に維持でき、スループットにも優れる。
＜その他成分＞
本実施形態のレジスト組成物は、上述した（Ａ）成分及び（Ｄ）成分に加え、その他成分をさらに含有してもよい。その他成分としては、例えば以下に示す（Ｂ）成分、（Ｅ）成分、（Ｆ）成分、（Ｓ）成分などが挙げられる。
≪酸発生剤成分（Ｂ）≫
本実施形態のレジスト組成物は、さらに、露光により酸を発生する酸発生剤成分（Ｂ）を含有してもよい。
（Ｂ）成分としては、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト組成物用の酸発生剤として提案されているものを用いることができる。
このような酸発生剤としては、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤；ビスアルキル又はビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ（ビススルホニル）ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤；ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など多種のものが挙げられる。
オニウム塩系酸発生剤としては、例えば、下記の一般式（ｂ－１）で表される化合物（以下「（ｂ－１）成分」ともいう）、一般式（ｂ－２）で表される化合物（以下「（ｂ－２）成分」ともいう）又は一般式（ｂ－３）で表される化合物（以下「（ｂ－３）成分」ともいう）が挙げられる。
≪酸発生剤成分（Ｂ）≫
本実施形態のレジスト組成物は、さらに、露光により酸を発生する酸発生剤成分（Ｂ）を含有してもよい。
（Ｂ）成分としては、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト組成物用の酸発生剤として提案されているものを用いることができる。
このような酸発生剤としては、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤；ビスアルキル又はビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ（ビススルホニル）ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤；ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など多種のものが挙げられる。
オニウム塩系酸発生剤としては、例えば、下記の一般式（ｂ－１）で表される化合物（以下「（ｂ－１）成分」ともいう）、一般式（ｂ－２）で表される化合物（以下「（ｂ－２）成分」ともいう）又は一般式（ｂ－３）で表される化合物（以下「（ｂ－３）成分」ともいう）が挙げられる。
Figure 2024065671000069
 ［式中、Ｒ１０１及びＲ１０４～Ｒ１０８は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基である。Ｒ１０４とＲ１０５とは相互に結合して環構造を形成していてもよい。Ｒ１０２は、炭素原子数１～５のフッ素化アルキル基又はフッ素原子である。Ｙ１０１は、酸素原子を含む２価の連結基又は単結合である。Ｖ１０１～Ｖ１０３は、それぞれ独立に、単結合、アルキレン基又はフッ素化アルキレン基である。Ｌ１０１～Ｌ１０２は、それぞれ独立に、単結合又は酸素原子である。Ｌ１０３～Ｌ１０５は、それぞれ独立に、単結合、－ＣＯ－又は－ＳＯ２－である。ｍは１以上の整数であって、Ｍ’ｍ＋はｍ価のオニウムカチオンである。］
｛アニオン部｝
・（ｂ－１）成分におけるアニオン
式（ｂ－１）中、Ｒ１０１は、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基である。
置換基を有してもよい環式基：
該環式基は、環状の炭化水素基であることが好ましく、該環状の炭化水素基は、芳香族炭化水素基であってもよく、脂肪族炭化水素基であってもよい。脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。また、脂肪族炭化水素基は、飽和であることが好ましい。
Ｒ１０１における芳香族炭化水素基は、芳香環を有する炭化水素基である。該芳香族炭化水素基の炭素原子数は３～３０であることが好ましく、５～３０であることがより好ましく、５～２０がさらに好ましく、６～１５が特に好ましく、６～１０が最も好ましい。但し、該炭素原子数には、置換基における炭素原子数を含まないものとする。
Ｒ１０１における芳香族炭化水素基が有する芳香環として具体的には、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル、又はこれらの芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環などが挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
Ｒ１０１における芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香環から水素原子を１つ除いた基（アリール基：例えば、フェニル基、ナフチル基など）、前記芳香環の水素原子の１つがアルキレン基で置換された基（例えば、ベンジル基、フェネチル基、１－ナフチルメチル基など）等が挙げられる。前記アルキレン基（アリールアルキル基中のアルキル鎖）の炭素原子数は、１～４であることが好ましく、１～２であることがより好ましく、１であることが特に好ましい。
Ｒ１０１における環状の脂肪族炭化水素基は、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基が挙げられる。
この構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基（脂肪族炭化水素環から水素原子を１個除いた基）、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。
前記脂環式炭化水素基は、炭素原子数が３～２０であることが好ましく、３～１２であることがより好ましい。
前記脂環式炭化水素基は、多環式基であってもよく、単環式基であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから１個以上の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素原子数３～６のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから１個以上の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては、炭素原子数７～３０のものが好ましい。中でも、該ポリシクロアルカンとしては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の架橋環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカン；ステロイド骨格を有する環式基等の縮合環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカンがより好ましい。
なかでも、Ｒ１０１における環状の脂肪族炭化水素基としては、モノシクロアルカンまたはポリシクロアルカンから水素原子を１つ以上除いた基が好ましく、ポリシクロアルカンから水素原子を１つ除いた基がより好ましく、アダマンチル基、ノルボルニル基がさらに好ましく、アダマンチル基が特に好ましい。
脂環式炭化水素基に結合してもよい、直鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素原子数が１～１０であることが好ましく、１～６がより好ましく、１～４がさらに好ましく、１～３が最も好ましい。直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、メチレン基［－ＣＨ２－］、エチレン基［－（ＣＨ２）２－］、トリメチレン基［－（ＣＨ２）３－］、テトラメチレン基［－（ＣＨ２）４－］、ペンタメチレン基［－（ＣＨ２）５－］等が挙げられる。
脂環式炭化水素基に結合してもよい、分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素原子数が２～１０であることが好ましく、３～６がより好ましく、３又は４がさらに好ましく、３が最も好ましい。分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、－ＣＨ（ＣＨ３）－、－ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ３）２－、－Ｃ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ２ＣＨ３）２－等のアルキルメチレン基；－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－、－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ（ＣＨ３）－、－Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２－、－ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）ＣＨ２－、－Ｃ（ＣＨ２ＣＨ３）２－ＣＨ２－等のアルキルエチレン基；－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－等のアルキルトリメチレン基；－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２－等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素原子数１～５の直鎖状のアルキル基が好ましい。
また、Ｒ１０１における環状の炭化水素基は、複素環等のようにヘテロ原子を含んでもよい。具体的には、前記一般式（ａ２－ｒ－１）～（ａ２－ｒ－７）でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、下記一般式（ｂ５－ｒ－１）～（ｂ５－ｒ－４）でそれぞれ表される－ＳＯ２－含有環式基、その他下記化学式（ｒ－ｈｒ－１）～（ｒ－ｈｒ－１６）でそれぞれ表される複素環式基が挙げられる。式中＊は、式（ｂ－１）中のＹ１０１に結合する結合手を表す。
Figure 2024065671000070
 ［式中、Ｒｂ’５１はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、－ＣＯＯＲ”、－ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり；Ｒ”は水素原子、アルキル基、ラクトン含有環式基、又は、－ＳＯ２－含有環式基であり；Ｂ”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素原子数１～５のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、ｎ’は０～２の整数である。＊は結合手を示す。］
前記一般式（ｂ５－ｒ－１）～（ｂ５－ｒ－２）中、Ｂ”は、酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素原子数１～５のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子である。
Ｂ”としては、炭素原子数１～５のアルキレン基または－Ｏ－が好ましく、炭素原子数１～５のアルキレン基がより好ましく、メチレン基がさらに好ましい。
前記一般式（ｂ５－ｒ－１）～（ｂ５－ｒ－４）中、Ｒｂ’５１はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、－ＣＯＯＲ”、－ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり、その中でも、それぞれ独立に水素原子又はシアノ基であることが好ましい。
下記に一般式（ｂ５－ｒ－１）～（ｂ５－ｒ－４）でそれぞれ表される基の具体例を挙げる。式中の「Ａｃ」は、アセチル基を示す。
Figure 2024065671000071
Figure 2024065671000072
Figure 2024065671000073
Figure 2024065671000074
Ｒ１０１の環式基における置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基、ニトロ基等が挙げられる。
置換基としてのアルキル基としては、炭素原子数１～５のアルキル基が好ましい。
置換基としてのアルコキシ基としては、炭素原子数１～５のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｉｓｏ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましい。
置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、炭素原子数１～５のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ｎ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基等の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
置換基としてのカルボニル基は、環状の炭化水素基を構成するメチレン基（－ＣＨ２－）を置換する基である。
Ｒ１０１における環状の炭化水素基は、脂肪族炭化水素環と芳香環とが縮合した縮合環を含む縮合環式基であってもよい。前記縮合環としては、例えば、架橋環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカンに、１個以上の芳香環が縮合したもの等が挙げられる。前記架橋環系ポリシクロアルカンの具体例としては、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン（ノルボルナン）、ビシクロ［２．２．２］オクタン等のビシクロアルカンが挙げられる。前記縮合環式としては、ビシクロアルカンに２個又は３個の芳香環が縮合した縮合環を含む基が好ましく、ビシクロ［２．２．２］オクタンに２個又は３個の芳香環が縮合した縮合環を含む基がより好ましい。Ｒ１０１における縮合環式基の具体例としては、下記式（ｒ－ｂｒ－１）～（ｒ－ｂｒ－２）で表されるが挙げられる。式中＊は、式（ｂ－１）中のＹ１０１に結合する結合手を表す。
Figure 2024065671000075
Ｒ１０１における縮合環式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、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基、ニトロ基、芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基等が挙げられる。
前記縮合環式基の置換基としてのアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基は、上記Ｒ１０１における環式基の置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
前記縮合環式基の置換基としての芳香族炭化水素基としては、芳香環から水素原子を１つ除いた基（アリール基：例えば、フェニル基、ナフチル基など）、前記芳香環の水素原子の１つがアルキレン基で置換された基（例えば、ベンジル基、フェネチル基、１－ナフチルメチル基、２－ナフチルメチル基、１－ナフチルエチル基、２－ナフチルエチル基等のアリールアルキル基など）、上記式（ｒ－ｈｒ－１）～（ｒ－ｈｒ－６）でそれぞれ表される複素環式基等が挙げられる。
前記縮合環式基の置換基としての脂環式炭化水素基としては、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンから１個の水素原子を除いた基；アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等のポリシクロアルカンから１個の水素原子を除いた基；前記一般式（ａ２－ｒ－１）～（ａ２－ｒ－７）でそれぞれ表されるラクトン含有環式基；前記一般式（ｂ５－ｒ－１）～（ｂ５－ｒ－４）でそれぞれ表される－ＳＯ２－含有環式基；前記式（ｒ－ｈｒ－７）～（ｒ－ｈｒ－１６）でそれぞれ表される複素環式基等が挙げられる。
置換基を有してもよい鎖状のアルキル基：
Ｒ１０１の鎖状のアルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよい。
直鎖状のアルキル基としては、炭素原子数が１～２０であることが好ましく、１～１５であることがより好ましく、１～１０が最も好ましい。
分岐鎖状のアルキル基としては、炭素原子数が３～２０であることが好ましく、３～１５であることがより好ましく、３～１０が最も好ましい。具体的には、例えば、１－メチルエチル基、１－メチルプロピル基、２－メチルプロピル基、１－メチルブチル基、２－メチルブチル基、３－メチルブチル基、１－エチルブチル基、２－エチルブチル基、１－メチルペンチル基、２－メチルペンチル基、３－メチルペンチル基、４－メチルペンチル基などが挙げられる。
置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基：
Ｒ１０１の鎖状のアルケニル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよく、炭素原子数が２～１０であることが好ましく、２～５がより好ましく、２～４がさらに好ましく、３が特に好ましい。直鎖状のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基（アリル基）、ブチニル基などが挙げられる。分岐鎖状のアルケニル基としては、例えば、１－メチルビニル基、２－メチルビニル基、１－メチルプロペニル基、２－メチルプロペニル基などが挙げられる。
鎖状のアルケニル基としては、上記の中でも、直鎖状のアルケニル基が好ましく、ビニル基、プロペニル基がより好ましく、ビニル基が特に好ましい。
Ｒ１０１の鎖状のアルキル基またはアルケニル基における置換基としては、例えば、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基、ニトロ基、アミノ基、上記Ｒ１０１における環式基等が挙げられる。
上記の中でも、Ｒ１０１は、置換基を有してもよい環式基が好ましく、置換基を有してもよい環状の炭化水素基であることがより好ましい。
環状の炭化水素基として、より具体的には、フェニル基、ナフチル基、ポリシクロアルカンから１個以上の水素原子を除いた基；前記一般式（ａ２－ｒ－１）～（ａ２－ｒ－７）でそれぞれ表されるラクトン含有環式基；前記一般式（ｂ５－ｒ－１）～（ｂ５－ｒ－４）でそれぞれ表される－ＳＯ２－含有環式基が好ましく、ポリシクロアルカンから１個以上の水素原子を除いた基がより好ましく、アダマンチル基がさらに好ましい。
式（ｂ－１）中、Ｙ１０１は、単結合または酸素原子を含む２価の連結基である。
Ｙ１０１が酸素原子を含む２価の連結基である場合、該Ｙ１０１は、酸素原子以外の原子を含有してもよい。酸素原子以外の原子としては、例えば炭素原子、水素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
酸素原子を含む２価の連結基としては、例えば前記一般式（ｙ－ａｌ－１）～（ｙ－ａｌ－７）でそれぞれ表される連結基が挙げられる。なお、前記一般式（ｙ－ａｌ－１）～（ｙ－ａｌ－７）において、上記式（ｂ－１）中のＲ１０１と結合するのが、前記一般式（ｙ－ａｌ－１）～（ｙ－ａｌ－７）中のＶ’１０１である。
Ｙ１０１としては、エステル結合を含む２価の連結基、またはエーテル結合を含む２価の連結基が好ましく、上記式（ｙ－ａｌ－１）～（ｙ－ａｌ－５）でそれぞれ表される連結基がより好ましい。
式（ｂ－１）中、Ｖ１０１は、単結合、アルキレン基又はフッ素化アルキレン基である。Ｖ１０１におけるアルキレン基、フッ素化アルキレン基は、炭素原子数１～４であることが好ましい。なかでも、Ｖ１０１は、単結合、又は炭素原子数１～４の直鎖状のフッ素化アルキレン基であることが好ましい。
式（ｂ－１）中、Ｒ１０２は、フッ素原子又は炭素原子数１～５のフッ素化アルキル基である。Ｒ１０２は、フッ素原子または炭素原子数１～５のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フッ素原子であることがより好ましい。
前記式（ｂ－１）で表されるアニオン部の具体例としては、例えば、Ｙ１０１が単結合となる場合、トリフルオロメタンスルホネートアニオンやパーフルオロブタンスルホネートアニオン等のフッ素化アルキルスルホネートアニオンが挙げられ；Ｙ１０１が酸素原子を含む２価の連結基である場合、下記式（ａｎ－１）～（ａｎ－３）のいずれかで表されるアニオンが挙げられる。
Figure 2024065671000076
 ［式中、Ｒ”１０１は、置換基を有してもよい脂肪族環式基、上記の化学式（ｒ－ｈｒ－１）～（ｒ－ｈｒ－６）でそれぞれ表される１価の複素環式基、前記式（ｒ－ｂｒ－１）若しくは（ｒ－ｂｒ－２）で表される縮合環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい芳香族環式基である。Ｒ”１０２は、置換基を有してもよい脂肪族環式基、前記式（ｒ－ｂｒ－１）又（ｒ－ｂｒ－２）で表される縮合環式基、前記一般式（ａ２－ｒ－１）、（ａ２－ｒ－３）～（ａ２－ｒ－７）でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、又は前記一般式（ｂ５－ｒ－１）～（ｂ５－ｒ－４）でそれぞれ表される－ＳＯ２－含有環式基である。Ｒ”１０３は、置換基を有してもよい芳香族環式基、置換基を有してもよい脂肪族環式基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基である。Ｖ”１０１は、単結合、炭素原子数１～４のアルキレン基、又は炭素原子数１～４のフッ素化アルキレン基である。Ｒ１０２は、フッ素原子又は炭素原子数１～５のフッ素化アルキル基である。ｖ”はそれぞれ独立に０～３の整数であり、ｑ”はそれぞれ独立に０～２０の整数であり、ｎ”は０または１である。］
Ｒ”１０１、Ｒ”１０２およびＲ”１０３の置換基を有してもよい脂肪族環式基は、前記式（ｂ－１）中のＲ１０１における環状の脂肪族炭化水素基として例示した基であることが好ましい。前記置換基としては、前記式（ｂ－１）中のＲ１０１における環状の脂肪族炭化水素基を置換してもよい置換基と同様のものが挙げられる。
Ｒ”１０１及びＲ”１０３における置換基を有してもよい芳香族環式基は、前記式（ｂ－１）中のＲ１０１における環状の炭化水素基における芳香族炭化水素基として例示した基であることが好ましい。前記置換基としては、前記式（ｂ－１）中のＲ１０１における該芳香族炭化水素基を置換してもよい置換基と同様のものが挙げられる。
Ｒ”１０１における置換基を有してもよい鎖状のアルキル基は、前記式（ｂ－１）中のＲ１０１における鎖状のアルキル基として例示した基であることが好ましい。
Ｒ”１０３における置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基は、前記式（ｂ－１）中のＲ１０１における鎖状のアルケニル基として例示した基であることが好ましい。
Ｖ”１０１におけるアルキレン基及びフッ素化アルキレン基は、炭素原子数１～３が好ましく、炭素原子数１又は２がより好ましい。Ｖ”１０１の具体例としては、例えば、－ＣＨ２－、－（ＣＨ２）２－、－ＣＦＨ－、－ＣＨ２ＣＦＨ－、－ＣＨ（ＣＦ３）－等が挙げられる。
前記式（ｂ－１）で表されるアニオン部としては、前記式（ａｎ－１）で表されるアニオン部が好ましい。中でも、前記（ａｎ－１）中のＲ”１０１が、置換基を有してもよい芳香族環式基であるものが好ましく、置換基を有してもよいフェニル基であるものがより好ましい。前記置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、アルキル基、又はハロゲン原子が挙げられる。前記ハロゲン原子としては、臭素原子、又はヨウ素原子が好ましく、ヨウ素原子がより好ましい。
・（ｂ－２）成分におけるアニオン
式（ｂ－２）中、Ｒ１０４、Ｒ１０５は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、それぞれ、式（ｂ－１）中のＲ１０１と同様のものが挙げられる。ただし、Ｒ１０４、Ｒ１０５は、相互に結合して環を形成していてもよい。
Ｒ１０４、Ｒ１０５は、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基が好ましく、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、又は直鎖状若しくは分岐鎖状のフッ素化アルキル基であることがより好ましい。
該鎖状のアルキル基の炭素原子数は、１～１０であることが好ましく、より好ましくは炭素原子数１～７、さらに好ましくは炭素原子数１～３である。Ｒ１０４、Ｒ１０５の鎖状のアルキル基の炭素原子数は、上記炭素原子数の範囲内において、レジスト用溶剤への溶解性も良好である等の理由により、小さいほど好ましい。また、Ｒ１０４、Ｒ１０５の鎖状のアルキル基においては、フッ素原子で置換されている水素原子の数が多いほど、酸の強度が強くなり、また、２５０ｎｍ以下の高エネルギー光や電子線に対する透明性が向上するため好ましい。前記鎖状のアルキル基中のフッ素原子の割合、すなわちフッ素化率は、好ましくは７０～１００％、さらに好ましくは９０～１００％であり、最も好ましくは、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキル基である。
式（ｂ－２）中、Ｖ１０２、Ｖ１０３は、それぞれ独立に、単結合、アルキレン基、またはフッ素化アルキレン基であり、それぞれ、式（ｂ－１）中のＶ１０１と同様のものが挙げられる。
式（ｂ－２）中、Ｌ１０１、Ｌ１０２は、それぞれ独立に単結合又は酸素原子である。
・（ｂ－３）成分におけるアニオン
式（ｂ－３）中、Ｒ１０６～Ｒ１０８は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、それぞれ、式（ｂ－１）中のＲ１０１と同様のものが挙げられる。
式（ｂ－３）中、Ｌ１０３～Ｌ１０５は、それぞれ独立に、単結合、－ＣＯ－又は－ＳＯ２－である。
上記の中でも、（Ｂ）成分のアニオン部としては、（ｂ－１）成分におけるアニオンが好ましい。
｛カチオン部｝
前記の式（ｂ－１）、式（ｂ－２）、式（ｂ－３）中、Ｍ’ｍ＋は、ｍ価のオニウムカチオンを表す。この中でも、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオンが好ましい。
ｍは、１以上の整数である。
好ましいカチオン部（（Ｍ’ｍ＋）１／ｍ）としては、上記一般式（ｃａ－１）～（ｃａ－３）でそれぞれ表される有機カチオンが挙げられる。カチオン部としては、前記一般式（ｃａ－１）で表されるカチオンがより好ましく、前記式（ｃａ－１－１）～（ｃａ－１－７５）でそれぞれ表されるカチオンがさらに好ましい。
Ｍ’ｍ＋としては、フッ素原子を有するｍ価の有機カチオンが好ましい。Ｍ’ｍ＋としては、上記式（ｃａ－１ｆ）で表されるカチオンが好ましく、上記式（ｃａ－１－７２）で表されるカチオンがより好ましい。
本実施形態のレジスト組成物において、（Ｂ）成分は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
本実施形態のレジスト組成物が（Ｂ）成分を含有する場合、レジスト組成物における（Ｂ）成分の含有量は、（Ａ）成分１００質量部に対して、４０質量部未満が好ましく、１～３５質量部がより好ましく、３～３０質量部がさらに好ましい。
（Ｂ）成分の含有量を、前記の好ましい範囲とすることで、パターン形成が充分に行われる。また、レジスト組成物の各成分を有機溶剤に溶解した際、均一な溶液が得られやすく、レジスト組成物としての保存安定性が良好となるため好ましい。
本実施形態のレジスト組成物は、（Ａ）成分が前記構成単位（ａ５）を有しない場合、（Ｂ）成分を含有することが好ましい。本実施形態のレジスト組成物は、構成単位（ａ５）を有する（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを併用してもよく、構成単位（ａ５）を有する（Ａ）成分及び（Ｂ）成分のいずれか一方のみを含有してもよい。
≪有機カルボン酸、並びにリンのオキソ酸及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも１種の化合物（Ｅ）≫
本実施形態のレジスト組成物には、感度劣化の防止や、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等の向上の目的で、任意の成分として、有機カルボン酸、並びにリンのオキソ酸及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも１種の化合物（Ｅ）（以下「（Ｅ）成分」という）を含有させることができる。
有機カルボン酸として、具体的には、酢酸、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸等が挙げられ、その中でも、サリチル酸が好ましい。
リンのオキソ酸としては、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸等が挙げられ、これらの中でも特にホスホン酸が好ましい。
本実施形態のレジスト組成物において、（Ｅ）成分は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
レジスト組成物が（Ｅ）成分を含有する場合、（Ｅ）成分の含有量は、（Ａ）成分１００質量部に対して、０．０１～５質量部が好ましく、０．０５～３質量部がより好ましい。上記範囲とすることにより、リソグラフィー特性がより向上する。
≪フッ素添加剤成分（Ｆ）≫
本実施形態のレジスト組成物は、疎水性樹脂としてフッ素添加剤成分（以下「（Ｆ）成分」という）を含有してもよい。（Ｆ）成分は、レジスト膜に撥水性を付与するために使用され、(Ａ)成分とは別の樹脂として用いられることでリソグラフィー特性を向上させることができる。
（Ｆ）成分としては、例えば、特開２０１０－００２８７０号公報、特開２０１０－０３２９９４号公報、特開２０１０－２７７０４３号公報、特開２０１１－１３５６９号公報、特開２０１１－１２８２２６号公報に記載の含フッ素高分子化合物を用いることができる。
（Ｆ）成分としてより具体的には、下記一般式（ｆ１－１）で表される構成単位（ｆ１）を有する重合体が挙げられる。この重合体としては、下記式（ｆ１－１）で表される構成単位（ｆ１）のみからなる重合体（ホモポリマー）；該構成単位（ｆ１）と前記構成単位（ａ１）との共重合体；該構成単位（ｆ１）とアクリル酸又はメタクリル酸から誘導される構成単位と前記構成単位（ａ１）との共重合体であることが好ましく、該構成単位（ｆ１）と前記構成単位（ａ１）との共重合体であることがより好ましい。ここで、該構成単位（ｆ１）と共重合される前記構成単位（ａ１）としては、１－エチル－１－シクロオクチル（メタ）アクリレートから誘導される構成単位、１－メチル－１－アダマンチル（メタ）アクリレートから誘導される構成単位が好ましく、１－エチル－１－シクロオクチル（メタ）アクリレートから誘導される構成単位がより好ましい。
Figure 2024065671000077
 ［式中、Ｒは前記と同様であり、Ｒｆ１０２およびＲｆ１０３はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１～５のハロゲン化アルキル基を表し、Ｒｆ１０２およびＲｆ１０３は同じであっても異なっていてもよい。ｎｆ１は０～５の整数であり、Ｒｆ１０１はフッ素原子を含む有機基である。］
式（ｆ１－１）中、α位の炭素原子に結合したＲは、前記と同様である。Ｒとしては、水素原子またはメチル基が好ましい。
式（ｆ１－１）中、Ｒｆ１０２およびＲｆ１０３のハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。Ｒｆ１０２およびＲｆ１０３の炭素原子数１～５のアルキル基としては、上記Ｒの炭素原子数１～５のアルキル基と同様のものが挙げられ、メチル基またはエチル基が好ましい。Ｒｆ１０２およびＲｆ１０３の炭素原子数１～５のハロゲン化アルキル基として、具体的には、炭素原子数１～５のアルキル基の水素原子の一部または全部が、ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。なかでもＲｆ１０２およびＲｆ１０３としては、水素原子、フッ素原子、又は炭素原子数１～５のアルキル基が好ましく、水素原子、フッ素原子、メチル基、またはエチル基がより好ましく、水素原子がさらに好ましい。
式（ｆ１－１）中、ｎｆ１は０～５の整数であり、０～３の整数が好ましく、１又は２であることがより好ましい。
式（ｆ１－１）中、Ｒｆ１０１は、フッ素原子を含む有機基であり、フッ素原子を含む炭化水素基であることが好ましい。
フッ素原子を含む炭化水素基としては、直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれであってもよく、炭素原子数は１～２０であることが好ましく、炭素原子数１～１５であることがより好ましく、炭素原子数１～１０が特に好ましい。
また、フッ素原子を含む炭化水素基は、当該炭化水素基における水素原子の２５％以上がフッ素化されていることが好ましく、５０％以上がフッ素化されていることがより好ましく、６０％以上がフッ素化されていることが、浸漬露光時のレジスト膜の疎水性が高まることから特に好ましい。
なかでも、Ｒｆ１０１としては、炭素原子数１～６のフッ素化炭化水素基がより好ましく、トリフルオロメチル基、－ＣＨ２－ＣＦ３、－ＣＨ２－ＣＦ２－ＣＦ３、－ＣＨ（ＣＦ３）２、－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＦ３、－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ３が特に好ましい。
（Ｆ）成分の重量平均分子量（Ｍｗ）（ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準）は、１０００～５００００が好ましく、５０００～４００００がより好ましく、１００００～３００００が最も好ましい。この範囲の上限値以下であると、レジストとして用いるのにレジスト用溶剤への充分な溶解性があり、この範囲の下限値以上であると、レジスト膜の撥水性が良好である。
（Ｆ）成分の分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は、１．０～５．０が好ましく、１．０～３．０がより好ましく、１．０～２．５が最も好ましい。
本実施形態のレジスト組成物において、（Ｆ）成分は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
レジスト組成物が（Ｆ）成分を含有する場合、（Ｆ）成分の含有量は、（Ａ）成分１００質量部に対して、０．５～１０質量部であることが好ましく、１～１０質量部であることがより好ましい。
≪有機溶剤成分（Ｓ）≫
本実施形態のレジスト組成物は、レジスト材料を有機溶剤成分（以下「（Ｓ）成分」という）に溶解させて製造することができる。
本実施形態のレジスト組成物において、（Ｓ）成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上の混合溶剤として用いてもよい。なかでも、ＰＧＭＥＡ、ＰＧＭＥ、γ－ブチロラクトン、ＥＬ、シクロヘキサノンが好ましい。
また、（Ｓ）成分としては、ＰＧＭＥＡと極性溶剤とを混合した混合溶剤も好ましい。その配合比（質量比）は、ＰＧＭＥＡと極性溶剤との相溶性等を考慮して適宜決定すればよい。
（Ｓ）成分としては、ＰＧＭＥＡ及びＥＬの中から選ばれる少なくとも１種とγ－ブチロラクトンとの混合溶剤も好ましい。この場合、混合割合としては、前者と後者との質量比が、好ましくは７０：３０～９５：５とされる。
（Ｓ）成分の使用量は、特に限定されず、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定される。一般的にはレジスト組成物の固形分濃度が０．１～２０質量％、好ましくは０．２～１５質量％の範囲内となるように（Ｓ）成分は用いられる。
本実施形態のレジスト組成物は、上記レジスト材料を（Ｓ）成分に溶解させた後、ポリイミド多孔質膜、ポリアミドイミド多孔質膜等を用いて、不純物等の除去を行ってもよい。例えば、ポリイミド多孔質膜からなるフィルター、ポリアミドイミド多孔質膜からなるフィルター、ポリイミド多孔質膜及びポリアミドイミド多孔質膜からなるフィルター等を用いて、レジスト組成物の濾過を行ってもよい。前記ポリイミド多孔質膜及び前記ポリアミドイミド多孔質膜としては、例えば、特開２０１６－１５５１２１号公報に記載のもの等が例示される。
以上説明した本実施形態のレジスト組成物は、化合物（Ｄ０）を含有する。これにより、高感度化を図ることができ、且つＣＤＵ等のリソグラフィー特性の向上を図ることができる。
上記のような効果を奏する理由としては、以下のように推測される。
化合物（Ｄ０）は、酸拡散制御剤成分として作用する。化合物（Ｄ０）は、露光により酸化的に分解し、露光部のレジスト膜内から消失する。露光部による化合物（Ｄ０）の分解は、電子を消費しないため、電子は（Ｂ）成分又は構成単位（ａ５）の分解のみに使用される。そのため、感度が向上し、且つＣＤＵ等のリソグラフィー特性が向上すると推測される。
（レジストパターン形成方法）
本発明の第２の態様に係るレジストパターン形成方法は、支持体上に、上述した本発明の第１の態様に係るレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び前記露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を有する方法である。
かかるレジストパターン形成方法の一実施形態としては、例えば以下のようにして行うレジストパターン形成方法が挙げられる。
まず、上述した実施形態のレジスト組成物を、支持体上にスピンナー等で塗布し、ベーク（ポストアプライベーク（ＰＡＢ））処理を、例えば８０～１５０℃の温度条件にて４０～１２０秒間、好ましくは６０～９０秒間施してレジスト膜を形成する。
次に、該レジスト膜に対し、例えば電子線描画装置、ＡｒＦ露光装置等の露光装置を用いて、所定のパターンが形成されたマスク（マスクパターン）を介した露光またはマスクパターンを介さない電子線の直接照射による描画等による選択的露光を行った後、ベーク（ポストエクスポージャーベーク（ＰＥＢ））処理を、例えば８０～１５０℃の温度条件にて４０～１２０秒間、好ましくは６０～９０秒間施す。
次に、前記レジスト膜を現像処理する。現像処理は、アルカリ現像プロセスの場合は、アルカリ現像液を用い、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有する現像液（有機系現像液）を用いて行う。
現像処理後、好ましくはリンス処理を行う。リンス処理は、アルカリ現像プロセスの場合は、純水を用いた水リンスが好ましく、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有するリンス液を用いることが好ましい。
溶剤現像プロセスの場合、前記現像処理またはリンス処理の後に、パターン上に付着している現像液またはリンス液を、超臨界流体により除去する処理を行ってもよい。
現像処理後またはリンス処理後、乾燥を行う。また、場合によっては、上記現像処理後にベーク処理（ポストベーク）を行ってもよい。
支持体としては、特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等が挙げられる。より具体的には、シリコンウェーハ、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板や、ガラス基板等が挙げられる。配線パターンの材料としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、金等が使用可能である。
露光に用いる波長は、特に限定されず、ＡｒＦエキシマレーザー、ＫｒＦエキシマレーザー、Ｆ２エキシマレーザー、ＥＵＶ（極端紫外線）、ＶＵＶ（真空紫外線）、ＥＢ（電子線）、Ｘ線、軟Ｘ線等の放射線を用いて行うことができる。
レジスト膜の露光方法は、空気や窒素等の不活性ガス中で行う通常の露光（ドライ露光）であってもよく、液浸露光（Ｌｉｑｕｉｄ Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）であってもよい。
液浸露光は、予めレジスト膜と露光装置の最下位置のレンズ間を、空気の屈折率よりも大きい屈折率を有する溶媒（液浸媒体）で満たし、その状態で露光（浸漬露光）を行う露光方法である。
液浸媒体としては、空気の屈折率よりも大きく、かつ、露光されるレジスト膜の屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒が好ましく、例えば、水、フッ素系不活性液体、シリコン系溶剤、炭化水素系溶剤等が挙げられる。
液浸媒体としては、水が好ましく用いられる。
アルカリ現像プロセスで現像処理に用いるアルカリ現像液としては、例えば０．１～１０質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）水溶液が挙げられる。
溶剤現像プロセスで現像処理に用いる有機系現像液が含有する有機溶剤としては、（Ａ）成分（露光前の（Ａ）成分）を溶解し得るものであればよく、公知の有機溶剤の中から適宜選択できる。具体的には、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、ニトリル系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤等の極性溶剤、炭化水素系溶剤等が挙げられる。
エステル系溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル－３－エトキシプロピオネート、３－メトキシブチルアセテート、３－メチル－３－メトキシブチルアセテート、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、ブタン酸ブチル、２－ヒドロキシイソ酪酸メチル、酢酸イソアミル、イソ酪酸イソブチル、及び、プロピオン酸ブチルが挙げられる。
ニトリル系溶剤としては、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、バレロニトリル、ブチロニトリル等が挙げられる。
有機系現像液には、必要に応じて公知の添加剤を配合できる。該添加剤としては、例えば界面活性剤が挙げられる。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えばイオン性や非イオン性のフッ素系及び／又はシリコン系界面活性剤等を用いることができる。
現像処理は、公知の現像方法により実施することが可能であり、例えば現像液中に支持体を一定時間浸漬する方法（ディップ法）、支持体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）、支持体表面に現像液を噴霧する方法（スプレー法）、一定速度で回転している支持体上に一定速度で現像液塗出ノズルをスキャンしながら現像液を塗出し続ける方法（ダイナミックディスペンス法）等が挙げられる。
溶剤現像プロセスで現像処理後のリンス処理に用いるリンス液が含有する有機溶剤としては、例えば前記有機系現像液に用いる有機溶剤として挙げた有機溶剤のうち、レジストパターンを溶解しにくいものを適宜選択して使用できる。通常、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、アミド系溶剤およびエーテル系溶剤から選択される少なくとも１種類の溶剤を使用する。
これらの有機溶剤は、いずれか１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、上記以外の有機溶剤や水と混合して用いてもよい。
リンス液を用いたリンス処理（洗浄処理）は、公知のリンス方法により実施できる。該リンス処理の方法としては、例えば一定速度で回転している支持体上にリンス液を塗出し続ける方法（回転塗布法）、リンス液中に支持体を一定時間浸漬する方法（ディップ法）、支持体表面にリンス液を噴霧する方法（スプレー法）等が挙げられる。
以上説明した本実施形態のレジストパターン形成方法によれば、上述したレジスト組成物が用いられているため、高感度化が図れ、且つＣＤＵ等のリソグラフィー特性に優れたレジストパターンを形成することができる。
上述した実施形態のレジスト組成物、及び、上述した実施形態のパターン形成方法において使用される各種材料（例えば、レジスト溶剤、現像液、リンス液、反射防止膜形成用組成物、トップコート形成用組成物など）は、金属、ハロゲンを含む金属塩、酸、アルカリ、硫黄原子又はリン原子を含む成分等の不純物を含まないことが好ましい。ここで、金属原子を含む不純物としては、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｌｉ、またはこれらの塩などを挙げることができる。これら材料に含まれる不純物の含有量としては、２００ｐｐｂ以下が好ましく、１ｐｐｂ以下がより好ましく、１００ｐｐｔ（ｐａｒｔｓ ｐｅｒ ｔｒｉｌｌｉｏｎ）以下が更に好ましく、１０ｐｐｔ以下が特に好ましく、実質的に含まないこと（測定装置の検出限界以下であること）が最も好ましい。
（酸拡散制御剤）
本発明の第３の態様に係る酸拡散制御剤は、下記一般式（ｄ０）で表される化合物（化合物（Ｄ０））を含有する。
Figure 2024065671000078
 ［式中、Ｒｄ０１は１価の有機基を表し；Ｒｄ０２は１価の有機基又は水素原子を表し；Ｌｄ０１は単結合又は２価の連結基を表す。］
前記一般式（ｄ０）中のＲｄ０１、Ｒｄ０２、及びＬｄ０１は、それぞれ、上記と同様である。一般式（ｄ０）で表される化合物は、上記一般式（ｄ０－１）で表される化合物でもよく、上記一般式（ｄ０－２）で表される化合物でもよい。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
＜レジスト組成物の調製＞
（実施例１～１７、比較例１～２）
表１及び表２に示す各成分を混合して溶解し、各例のレジスト組成物をそれぞれ調製した。
Figure 2024065671000079
Figure 2024065671000080
表１及び表２中、各略号はそれぞれ以下の意味を有する。［ ］内の数値は配合量（質量部）である。
（Ａ１）－１：下記式（Ａ１－１）で表される高分子化合物。ＧＰＣ測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は７４００、分子量分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）１．６７。１３Ｃ－ＮＭＲにより求めた共重合組成比（構造式中の各構成単位の割合（モル比））はｌ／ｍ＝５０／５０。
（Ａ１）－２：下記式（Ａ１－２）で表される高分子化合物。ＧＰＣ測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は７５００、分子量分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）１．６３。１３Ｃ－ＮＭＲにより求めた共重合組成比（構造式中の各構成単位の割合（モル比））はｌ／ｍ＝５０／５０。
（Ａ１）－３：下記式（Ａ１－３）で表される高分子化合物。ＧＰＣ測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は重量平均分子量（Ｍｗ）８７００、分子量分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）１．７２。１３Ｃ－ＮＭＲにより求めた共重合組成比（構造式中の各構成単位の割合（モル比））はｌ／ｍ／ｎ／ｏ＝３０／２０／３５／１５。
（Ａ１）－４：下記式（Ａ１－４）で表される高分子化合物。ＧＰＣ測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は重量平均分子量（Ｍｗ）７２００、分子量分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）１．６６。１３Ｃ－ＮＭＲにより求めた共重合組成比（構造式中の各構成単位の割合（モル比））はｌ／ｍ／ｎ＝５０／２５／２５。
Figure 2024065671000081
（Ｂ１）－１：下記の化合物（Ｂ１－１）からなる酸発生剤。
（Ｂ１）－２：下記の化合物（Ｂ１－２）からなる酸発生剤。
Figure 2024065671000082
（Ｄ０）－１：下記の化合物（Ｄ０－１）からなる酸拡散制御剤。
（Ｄ０）－２：下記の化合物（Ｄ０－２）からなる酸拡散制御剤。
（Ｄ０）－３：下記の化合物（Ｄ０－３）からなる酸拡散制御剤。
（Ｄ０）－４：下記の化合物（Ｄ０－４）からなる酸拡散制御剤。
（Ｄ０）－５：下記の化合物（Ｄ０－５）からなる酸拡散制御剤。
（Ｄ０）－６：下記の化合物（Ｄ０－６）からなる酸拡散制御剤。
（Ｄ０）－７：下記の化合物（Ｄ０－７）からなる酸拡散制御剤。
（Ｄ０）－８：下記の化合物（Ｄ０－８）からなる酸拡散制御剤。
（Ｄ０）－９：下記の化合物（Ｄ０－９）からなる酸拡散制御剤。
（Ｄ０）－１０：下記の化合物（Ｄ０－１０）からなる酸拡散制御剤。
（Ｄ０）－１１：下記の化合物（Ｄ０－１１）からなる酸拡散制御剤。
Figure 2024065671000083
（Ｄ１）－１：下記の化合物（Ｄ１－１）からなる酸拡散制御剤。
（Ｄ１）－２：下記の化合物（Ｄ１－２）からなる酸拡散制御剤。
Figure 2024065671000084
（Ｓ）－１：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート／プロピレングリコールモノメチルエーテル＝６０／４０（質量比）の混合溶剤。
＜レジストパターンの形成＞
工程（ｉ）：ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）処理を施した８インチシリコン基板上に、各例のレジスト組成物をそれぞれ、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、温度１１０℃で６０秒間のプレベーク（ＰＡＢ）処理を行い、乾燥することにより、膜厚５０ｎｍのレジスト膜を形成した。
工程（ｉｉ）：次に、前記レジスト膜に対し、電子線描画装置ＪＥＯＬ ＪＢＸ－９３００ＦＳ（日本電子株式会社製）を用い、加速電圧１００ｋＶにて、ターゲットサイズが、ピッチ幅４６ｎｍ／ホール幅２３ｎｍのホールパターンとする描画（露光）を行った。その後、９０℃で６０秒間の露光後加熱（ＰＥＢ）処理を行った。
工程（ｉｉｉ）：次に、２３℃にて、２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）水溶液「ＮＭＤ－３」（商品名、東京応化工業株式会社製）を用いて、６０秒間のアルカリ現像を行った。その後、純水を用いて１５秒間水リンスを行った。その結果、ピッチ幅４６ｎｍ／ホール幅２３ｎｍのホールパターンが形成された。
［最適露光量（Ｅｏｐ）の評価］
上記＜レジストパターンの形成＞によってターゲットサイズのパターンが形成される最適露光量Ｅｏｐ（μＣ／ｃｍ２）を求めた。これを「Ｅｏｐ（μＣ／ｃｍ２）」として表３及び表４に示した。
［パターン寸法の面内均一性（ＣＤＵ）の評価］
上記＜レジストパターンの形成＞で形成したホールパターンについてＣＤＵ（寸法バラつき３σ）を求めた。走査型電子顕微鏡（加速電圧８００Ｖ、商品名：Ｓ－９３８０、日立ハイテクノロジーズ社製）により、５０個のホールの寸法を測定し、その測定結果から算出した標準偏差（σ）の３倍値（３σ）（単位：ｎｍ）を求めた。これを「ＣＤＵ（ｎｍ）」として表３及び表４に示した。
このようにして求められる３σは、その値が小さいほど、該レジスト膜に形成された複数のホールの寸法（ＣＤ）均一性が高いことを意味する。
Figure 2024065671000085
Figure 2024065671000086
表３及び表４に示す通り、実施例のレジスト組成物は、比較例のレジスト組成物と比較して、感度、及びＣＤＵのいずれも良好であった。

Claims (10)

  1. 露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、
    酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する樹脂成分（Ａ１）と、
    下記一般式（ｄ０）で表される化合物（Ｄ０）と、
    を含有する、レジスト組成物。
    Figure 2024065671000087
     ［式中、Ｒｄ０１は１価の有機基を表し；Ｒｄ０２は１価の有機基又は水素原子を表し；Ｌｄ０１は単結合又は２価の連結基を表す。］
  2. 前記Ｒｄ０１及びＲｄ０２の少なくとも一方が、芳香環を含む、請求項１に記載のレジスト組成物。
  3. 前記化合物（Ｄ０）は、下記一般式（ｄ０－１）で表される化合物である、請求項１に記載のレジスト組成物。
    Figure 2024065671000088
     ［式中、Ｒｄ０１１は１価の有機基を表し；Ｌｄ０１１は単結合又は２価の連結基を表す。］
  4. 前記化合物（Ｄ０）は、下記一般式（ｄ０－２）で表される化合物である、請求項１に記載のレジスト組成物。
    Figure 2024065671000089
     ［式中、Ｒｄ０２１及びＲｄ０２２は、それぞれ独立に、１価の有機基を表し；Ｌｄ０２１及びＬｄ０２２は、それぞれ独立に、単結合又は２価の連結基を表す。］
  5. 支持体上に、請求項１～４のいずれか一項に記載のレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び前記露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を有する、レジストパターン形成方法。
  6. 前記のレジスト膜を露光する工程において、前記レジスト膜に、ＥＵＶ（極端紫外線）又はＥＢ（電子線）を露光する、請求項５に記載のレジストパターン形成方法。
  7. 下記一般式（ｄ０）で表される化合物を含有する酸拡散制御剤。
    Figure 2024065671000090
     ［式中、Ｒｄ０１は１価の有機基を表し；Ｒｄ０２は１価の有機基又は水素原子を表し；Ｌｄ０１は単結合又は２価の連結基を表す。］
  8. 前記Ｒｄ０１及びＲｄ０１の少なくとも１つが、芳香環を含む、請求項７に記載の酸拡散制御剤。
  9. 前記化合物（Ｄ０）は、下記一般式（ｄ０－１）で表される化合物である、請求項７に記載の酸拡散制御剤。
    Figure 2024065671000091
     ［式中、Ｒｄ０１１は１価の有機基を表し；Ｌｄ０１１は単結合又は２価の連結基を表す。］
  10. 前記化合物（Ｄ０）は、下記一般式（ｄ０－２）で表される化合物である、請求項７に記載の酸拡散制御剤。
    Figure 2024065671000092
     ［式中、Ｒｄ０２１及びＲｄ０２２は、それぞれ独立に、１価の有機基を表し；Ｌｄ０２１及びＬｄ０２２は、それぞれ独立に、単結合又は２価の連結基を表す。］
JP2022174658A 2022-10-31 2022-10-31 レジスト組成物、レジストパターン形成方法、及び酸拡散制御剤 Pending JP2024065671A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022174658A JP2024065671A (ja) 2022-10-31 2022-10-31 レジスト組成物、レジストパターン形成方法、及び酸拡散制御剤
PCT/JP2023/038552 WO2024095868A1 (ja) 2022-10-31 2023-10-25 レジスト組成物、レジストパターン形成方法、及び酸拡散制御剤

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022174658A JP2024065671A (ja) 2022-10-31 2022-10-31 レジスト組成物、レジストパターン形成方法、及び酸拡散制御剤

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024065671A true JP2024065671A (ja) 2024-05-15

Family

ID=91064241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022174658A Pending JP2024065671A (ja) 2022-10-31 2022-10-31 レジスト組成物、レジストパターン形成方法、及び酸拡散制御剤

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024065671A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7489893B2 (ja) レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
KR102612641B1 (ko) 레지스트 조성물, 레지스트 패턴 형성 방법 및 화합물
WO2023195407A1 (ja) レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP7475134B2 (ja) レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP7507993B1 (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物、及び酸発生剤
JP2024065671A (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、及び酸拡散制御剤
JP7493560B2 (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物及び高分子化合物
WO2024034422A1 (ja) レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP7523500B2 (ja) レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP7462414B2 (ja) レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP7466597B2 (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、並びに、化合物及びその中間体
JP7507622B2 (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物及び樹脂
JP7376632B2 (ja) レジスト組成物、及び、レジストパターン形成方法
JP2024065677A (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物及び酸拡散制御剤
JP7466782B2 (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物及び酸発生剤
WO2024101390A1 (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、及び化合物
WO2024071131A1 (ja) レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
WO2024135498A1 (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、及び化合物
JP2024065692A (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物、及び酸拡散制御剤
WO2024101044A1 (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物及び酸拡散制御剤
WO2024116780A1 (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物及び酸拡散制御剤
JP2024065687A (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、酸拡散制御剤、及び化合物
WO2023223865A1 (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物及び酸拡散制御剤
WO2024085181A1 (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、及び化合物
WO2024071125A1 (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物及び酸拡散制御剤