JP4710193B2 - Radiation sensitive resin composition - Google Patents

Description

【０００７】
（式中、Ｒ _１ およびＲ _２ は、互いに独立に、水素原子または置換しても良い炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状もしくは環状の炭化水素基を示し、Ｒ _３ は、置換しても良い炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状もしくは環状の炭化水素基を示し、Ｒ _１ 、Ｒ _２ およびＲ _３ のうち少なくとも２つの基が互いに連結して環を形成しても良い。）
【０００８】
【化１】

【０００７】
（式中、Ｒ _３ は、上記式（１）で定義したとおりである。）
【０００９】
本発明によると、上記課題は、第二に、
（Ａ）化合物（Ａ）、
（Ｂ）酸発生剤（Ｂ）、
（Ｄ）アルカリ可溶性樹脂、並びに
（Ｅ）酸の存在下でアルカリ可溶性樹脂を架橋しうる化合物（以下、「架橋剤（Ｅ）ともいう」
を含有することを特徴とするネガ型感放射線性樹脂組成物により達成される。
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
＜化合物（Ａ）＞
化合物（Ａ）としては、例えば、少なくとも１個の水素原子が窒素原子に結合した構造を持つ化合物（以下、「窒素含有化合物（ａ）」ともいう）の上記窒素原子に結合した水素原子の１個以上を、酸解離性基で保護した化合物を挙げることができる。当該酸解離性基としては、上記式（４）に示す基が挙げられる。
【００１１】
窒素含有化合物（ａ）としては、下記式（ａ）で表される化合物を挙げることができる。
【００１２】
【化２】

【００１３】
（式中、Ｒ _１ およびＲ _２ は、上記式（１）で定義したとおりであり、Ｒ_１ およびＲ_２ が互いに連結して環を形成しても良い。）
【００１４】
窒素含有化合物（ａ）の具体例としては、例えば、イミダゾール、ベンズイミダゾール、４−メチルイミダゾール、４−メチル−２−フェニルイミダゾール、２−フェニルベンズイミダゾール等のイミダゾール類を挙げることができる。
【００１９】
これらの窒素含有化合物（ａ）のうち、イミダゾール、ベンズイミダゾール、２−フェニルベンズイミダゾール等が好ましい。
【００２０】
化合物（Ａ）は、すなわち上記式（１）で表される化合物である。
【００２３】
上記式（１）におけるＲ_３ が示す、炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状もしくは環状の炭化水素基としては、上述したＲ_１ およびＲ_２ が示す炭化水素基を挙げることができる。特に、Ｒ_３ としては、メチル基、プロピル基、トリフルオロメチル基、ｔ−ブチル基、フェニル基、トルイル基、カンホロイル基等が好ましい。
本発明において、化合物（Ａ）は、単体でもしくは２種類以上の組み合わせで用いることができ、後述するその他の酸拡散抑制剤と組み合わせて用いることもできる。
【００２４】
上記一般式（１）で表される化合物（Ａ）の合成法としては、窒素含有化合物（ａ）と、トシルクロライド等の対応するスルホニル化剤を有機溶剤中で混合することにより得ることができる。
上記反応における反応時間は、通常１０分から２４時間、好ましくは２０分から６時間、さらに好ましくは３０分から２時間程度である。
また、上記反応における反応温度としては、通常−２０度から８０度、好ましくは０度から６０度、さらに好ましくは５度から４０度である。
【００２５】
上記各化合物（Ａ）の合成反応における反応溶剤としては、塩化メチレン、クロロホルム等のハロアルキル類；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類；アセトン、メチルアミルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド等を挙げることができる
【００２６】
＜酸発生剤（Ｂ）＞
酸発生剤（Ｂ）としては、（１）オニウム塩化合物、（２）スルホン化合物、（３）スルホン酸エステル化合物、（４）スルホンイミド化合物、（５）ジアゾメタン化合物、（６）ジスルホニルメタン化合物等を挙げることができる。
以下に、これらの酸発生剤（Ｂ）の例を示す。
【００２７】
（１）オニウム塩化合物：
オニウム塩化合物としては、例えば、ヨードニウム塩、スルホニウム塩（但し、テトラヒドロチオフェニウム塩を含む。）、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ピリジニウム塩等を挙げることができる。
オニウム塩化合物の具体例としては、
ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムピレンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムｎ−ドデシルベンゼンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムｐ−トルエンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムベンゼンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム１０−カンファースルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムｎ−オクタンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム２−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム４−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム２，４−ジフルオロベンゼンスルホネート、
ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネート、ジフェニルヨードニウムｎ−ドデシルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムｐ−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム１０−カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウムｎ−オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム２−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム４−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム２，４−ジフルオロベンゼンスルホネート、
【００２８】
トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムピレンスルホネート、トリフェニルスルホニウムｎ−ドデシルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムｐ−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム１０−カンファースルホネート、トリフェニルスルホニウムｎ−オクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム２−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム４−トリフルオロベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム２，４−ジフルオロベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウム１−ナフタレンスルホネート、４−ｔ−ブチルフェニル・ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ｔ−ブチルフェニル・ジフェニルスルホニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−ｔ−ブチルフェニル・ジフェニルスルホニウムピレンスルホネート、４−ｔ−ブチルフェニル・ジフェニルスルホニウムｎ−ドデシルベンゼンスルホネート、４−ｔ−ブチルフェニル・ジフェニルスルホニウムｐ−トルエンスルホネート、４−ｔ−ブチルフェニル・ジフェニルスルホニウムベンゼンスルホネート、４−ｔ−ブチルフェニル・ジフェニルスルホニウム１０−カンファースルホネート、４−ｔ−ブチルフェニル・ジフェニルスルホニウムｎ−オクタンスルホネート、４−ｔ−ブチルフェニル・ジフェニルスルホニウム２−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、４−ｔ−ブチルフェニル・ジフェニルスルホニウム４−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、４−ｔ−ブチルフェニル・ジフェニルスルホニウム２，４−ジフルオロベンゼンスルホネート、４−ｔ−ブトキシフェニル・ジフェニルスルホニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−ヒドロキシフェニル・ベンジル・メチルスルホニウムｐ−トルエンスルホネート
シクロヘキシル・２−オキソシクロヘキシル・メチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジシクロヘキシル・２−オキソシクロヘキシルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、２−オキソシクロヘキシルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、
１−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、１−ナフチルジエチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−シアノ−１−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ニトロ−１−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メチル−１−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、
４−シアノ−１−ナフチルジエチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ニトロ−１−ナフチルジエチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メチル−１−ナフチルジエチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ヒドロキシ−１−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、
【００２９】
４−ヒドロキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ヒドロキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−ヒドロキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
４−メトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−メトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
４−エトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−エトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−エトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
４−ｎ−ブトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ｎ−ブトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−ｎ−ブトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
４−メトキシメトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メトキシメトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−メトキシメトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
４−エトキシメトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−エトキシメトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−エトキシメトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
【００３０】
４−（１−メトキシエトキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−（１−メトキシエトキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−（１−メトキシエトキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
４−（２−メトキシエトキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−（２−メトキシエトキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−（２−メトキシエトキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
４−メトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−メトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
４−エトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−エトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−エトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
４−ｎ−プロポキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ｎ−プロポキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−ｎ−プロポキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
４−ｉ−プロポキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ｉ−プロポキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−ｉ−プロポキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
【００３１】
４−ｎ−ブトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ｎ−ブトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−ｎ−ブトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
４−ｔ−ブトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ｔ−ブトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−ｔ−ブトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
４−（２−テトラヒドロフラニルオキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−（２−テトラヒドロフラニルオキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−（２−テトラヒドロフラニルオキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
４−（２−テトラヒドロピラニルオキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−（２−テトラヒドロピラニルオキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−（２−テトラヒドロピラニルオキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
４−ベンジルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ベンジルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、４−ベンジルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
１−（１−ナフチルアセトメチル）テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、１−（１−ナフチルアセトメチル）テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、１−（１−ナフチルアセトメチル）テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート、
１−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、１−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、１−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−ｎ−オクタンスルホネート
等を挙げることができる。
【００３２】
（２）スルホン化合物：
スルホン化合物としては、例えば、β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホンや、これらのα−ジアゾ化合物等を挙げることができる。
スルホン化合物の具体例としては、フェナシルフェニルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、ビス（フェニルスルホニル）メタン、４−トリスフェナシルスルホン等を挙げることができる。
【００３３】
（３）スルホン酸エステル化合物：
スルホン酸エステル化合物としては、例えば、アルキルスルホン酸エステル、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステル、イミノスルホネート等を挙げることができる。
スルホン酸エステル化合物の具体例としては、ベンゾイントシレート、ピロガロールトリス（トリフルオロメタンスルホネート）、ピロガロールトリス（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート）、ピロガロールトリス（メタンスルホネート）、ニトロベンジル−９，１０−ジエトキシアントラセン−２−スルホネート、α−メチロールベンゾイントシレート、α−メチロールベンゾインｎ−オクタンスルホネート、α−メチロールベンゾイントリフルオロメタンスルホネート、α−メチロールベンゾインｎ−ドデカンスルホネート等を挙げることができる。
【００３４】
（４）スルホンイミド化合物：
スルホンイミド化合物としては、例えば、下記式（７）
【００３５】
【化４】

【００３６】
（式中、Ｖはアルキレン基、アリーレン基、アルコキシレン基等の２価の基を示し、Ｒ_７ はアルキル基、アリール基、ハロゲン置換アルキル基、ハロゲン置換アリール基等の１価の基を示す。）
で表される化合物を挙げることができる。
【００３７】
スルホンイミド化合物の具体例としては、
Ｎ−（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−５，６−オキシ−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、
Ｎ−（１０−カンファースルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（１０−カンファースルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（１０−カンファースルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（１０−カンファースルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（１０−カンファースルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（１０−カンファースルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−５，６−オキシ−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（１０−カンファースルホニルオキシ）ナフチルイミド、
【００３８】
Ｎ−（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−５，６−オキシ−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、
Ｎ−（２−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（２ートリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−５，６−オキシ−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、
【００３９】
Ｎ−（４−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（４−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（４−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（４−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（４−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（４−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２.１］ヘプタン−５，６−オキシ−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（４−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、
Ｎ−（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−５，６−オキシ−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（ノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、
【００４０】
Ｎ−（ペンタフルオロベンゼンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（ペンタフルオロベンゼンスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（ペンタフルオロベンゼンスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（ペンタフルオロベンゼンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（ペンタフルオロベンゼンスルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（ペンタフルオロベンゼンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−５，６−オキシ−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（ペンタフルオロベンゼンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、
Ｎ−（パーフルオロ−ｎ−オクタンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（パーフルオロ−ｎ−オクタンスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（パーフルオロ−ｎ−オクタンスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（パーフルオロ−ｎ−オクタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（パーフルオロ−ｎ−オクタンスルホニルオキシ）−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（パーフルオロ−ｎ−オクタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−５，６−オキシ−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（パーフルオロ−ｎ−オクタンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ−｛（５−メチル−５−カルボキシメタンビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２−イル）スルホニルオキシ｝スクシンイミド
等を挙げることができる。
（５）ジアゾメタン化合物：
ジアゾメタン化合物としては、例えば、下記式（８）
【００４１】
【化５】

（式中、Ｒ_８ およびＲ_９ は相互に独立にアルキル基、アリール基、ハロゲン置換アルキル基、ハロゲン置換アリール基等の１価の基を示す。）
で表される化合物を挙げることができる。
【００４２】
ジアゾメタン化合物の具体例としては、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロヘキサンスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ベンゼンスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｐ−トルエンスルホニル）ジアゾメタン、メタンスルホニル−ｐ−トルエンスルホニルジアゾメタン、シクロヘキサンスルホニル−１，１−ジメチルエチルスルホニルジアゾメタン、ビス（１，１−ジメチルエタンスルホニル）ジアゾメタン、ビス（３，３−ジメチル−１，５−ジオキサスピロ［５．５］ドデカン−８−スルホニル）ジアゾメタン、ビス（１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカン−７−スルホニル）ジアゾメタン等を挙げることができる。
【００４３】
（６）ジスルホニルメタン化合物：
ジスルホニルメタン化合物としては、例えば、下記式（９）
【００４４】
【化６】

【００４５】
（式中、Ｒ_１０およびＲ_１１は相互に独立に直鎖状もしくは分岐状の１価の脂肪族炭化水素基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基またはヘテロ原子を有する１価の他の有機基を示し、ＸおよびＹは相互に独立にアリール基、水素原子、直鎖状もしくは分岐状の１価の脂肪族炭化水素基またはヘテロ原子を有する１価の他の有機基を示し、かつＸおよびＹの少なくとも一方がアリール基であるか、もしくはＸとＹが相互に連結して少なくとも１個の不飽和結合を有する単環または多環を形成しているか、もしくはＸとＹが相互に連結して下記式
【００４６】
【化７】

【００４７】
（但し、Ｘ’およびＹ’は相互に独立に水素原子、ハロゲン原子、直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基を示すか、もしくは同一のもしくは異なる炭素原子に結合したＸ’とＹ’が相互に連結して炭素単環構造を形成しており、複数存在するＸ’およびＹ’はそれぞれ相互に同一でも異なってもよく、ｎは２〜１０の整数である。）
で表される基を形成している。）
で表される化合物を挙げることができる。
【００４８】
酸発生剤（Ｂ）としては、（１）オニウム塩化合物および（４）スルホンイミド化合物が好ましく、特に、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムパーフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムｐ−トルエンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム１０−カンファースルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム２−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム４−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム２，４−ジフルオロベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムｐ−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウム１０−カンファースルホネート、トリフェニルスルホニウム２−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム４−トリフルオロベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム２，４−ジフルオロメチルベンゼンスルホネート、Ｎ−（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（１０−カンファースルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（１０−カンファースルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミドおよびＮ−｛（５−メチル−５−カルボキシメタンビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２−イル）スルホニルオキシ｝スクシンイミドの群から選ばれる少なくとも１種を用いるのが好ましい。
【００４９】
＜酸解離性基含有樹脂＞
本発明に用いられる酸解離性基含有樹脂は、フェノール性水酸基、カルボキシル基等の１種以上の酸性官能基を含有する樹脂中の酸性官能基の水素原子を、酸の存在下で解離することができる１種以上の酸解離性基で置換した、それ自体としてはアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の樹脂である。ここで言う「アルカリ不溶性またはアルカリ難溶性」とは、酸解離性基含有樹脂を含有する感放射線性樹脂組成物を用いて形成されるレジスト被膜からレジストパターンを形成する際に採用されるアルカリ現像条件下で、当該レジスト被膜の代わりに酸解離性基含有樹脂のみを用いた被膜を現像した場合に、当該被膜の初期膜厚の５０％以上が現像後に残存する性質を意味する。
【００５０】
酸解離性基含有樹脂における前記酸解離性基としては、例えば、置換メチル基、１−置換エチル基、１−置換−ｎ−プロピル基、１−分岐アルキル基、シリル基、ゲルミル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、環式酸解離性基等を挙げることができる。
前記置換メチル基としては、例えば、メトキシメチル基、メチルチオメチル基、エトキシメチル基、エチルチオメチル基、メトキシエトキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、ベンジルチオメチル基、フェナシル基、４−ブロモフェナシル基、４−メトキシフェナシル基、４−メチルチオフェナシル基、α−メチルフェナシル基、シクロプロピルメチル基、ベンジル基、ジフェニルメチル基、トリフェニルメチル基、４−ブロモベンジル基、４−ニトロベンジル基、４−メトキシベンジル基、４−メチルチオベンジル基、４−エトキシベンジル基、４−エチルチオベンジル基、ピペロニル基、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニルメチル基、ｎ−プロポキシカルボニルメチル基、ｉ−プロポキシカルボニルメチル基、ｎ−ブトキシカルボニルメチル基、ｔ−ブトキシカルボニルメチル基等を挙げることができる。
また、前記１−置換エチル基としては、例えば、１−メトキシエチル基、１−メチルチオエチル基、１，１−ジメトキシエチル基、１−エトキシエチル基、１−エチルチオエチル基、１，１−ジエトキシエチル基、１−フェノキシエチル基、１−フェニルチオエチル基、１，１−ジフェノキシエチル基、１−ベンジルオキシエチル基、１−ベンジルチオエチル基、１−シクロプロピルオキシエチル基、１−シクロヘキシルオキシエチル基、１−フェニルエチル基、１，１−ジフェニルエチル基、１−メトキシカルボニルエチル基、１−エトキシカルボニルエチル基、１−ｎ−プロポキシカルボニルエチル基、１−ｉ−プロポキシカルボニルエチル基、１−ｎ−ブトキシカルボニルエチル基、１−ｔ−ブトキシカルボニルエチル基等を挙げることができる。
【００５１】
また、前記１−置換−ｎ−プロピル基としては、例えば、１−メトキシ−ｎ−プロピル基、１−エトキシ−ｎ−プロピル基等を挙げることができる。
また、前記１−分岐アルキル基としては、例えば、ｉ−プロピル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１，１−ジメチルプロピル基、１−メチルブチル基、１，１−ジメチルブチル基等を挙げることができる。
また、前記シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、メチルジエチルシリル基、トリエチルシリル基、ｉ−プロピルジメチルシリル基、メチルジ−ｉ−プロピルシリル基、トリ−ｉ−プロピルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、メチルジ−ｔ−ブチルシリル基、トリ−ｔ−ブチルシリル基、フェニルジメチルシリル基、メチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基等を挙げることができる。
また、前記ゲルミル基としては、例えば、トリメチルゲルミル基、エチルジメチルゲルミル基、メチルジエチルゲルミル基、トリエチルゲルミル基、ｉ−プロピルジメチルゲルミル基、メチルジ−ｉ−プロピルゲルミル基、トリ−ｉ−プロピルゲルミル基、ｔ−ブチルジメチルゲルミル基、メチルジ−ｔ−ブチルゲルミル基、トリ−ｔ−ブチルゲルミル基、フェニルジメチルゲルミル基、メチルジフェニルゲルミル基、トリフェニルゲルミル基等を挙げることができる。
また、前記アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｉ−プロポキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基等を挙げることができる。
【００５２】
また、前記アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ヘプタノイル基、ヘキサノイル基、バレリル基、ピバロイル基、イソバレリル基、ラウリロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、オキサリル基、マロニル基、スクシニル基、グルタリル基、アジポイル基、ピペロイル基、スベロイル基、アゼラオイル基、セバコイル基、アクリロイル基、プロピオロイル基、メタクリロイル基、クロトノイル基、オレオイル基、マレオイル基、フマロイル基、メサコノイル基、カンホロイル基、ベンゾイル基、フタロイル基、イソフタロイル基、テレフタロイル基、ナフトイル基、トルオイル基、ヒドロアトロポイル基、アトロポイル基、シンナモイル基、フロイル基、テノイル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル基、ｐ−トルエンスルホニル基、メシル基等を挙げることができる。
さらに、前記環式酸解離性基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、４−メトキシシクロヘキシル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、３−ブロモテトラヒドロピラニル基、４−メトキシテトラヒドロピラニル基、４−メトキシテトラヒドロチオピラニル基、３−テトラヒドロチオフェン−１，１−ジオキシド基等を挙げることができる。
【００５３】
これらの酸解離性基のうち、ベンジル基、ｔ−ブトキシカルボニルメチル基、１−メトキシエチル基、１−エトキシエチル基、１−シクロヘキシルオキシエチル基、１−エトキシ−ｎ−プロピル基、ｔ−ブチル基、１，１−ジメチルプロピル基、トリメチルシリル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロチオフラニル基等が好ましい。
酸解離性基含有樹脂中における酸解離性基の導入率（酸解離性基含有樹脂中の酸性官能基と酸解離性基との合計数に対する酸解離性基の数の割合）は、酸解離性基や該基が導入されるアルカリ可溶性樹脂の種類により一概には規定できないが、好ましくは１０〜１００％、さらに好ましくは１５〜１００％である。
【００５４】
酸解離性基含有樹脂は、例えば、予め製造したアルカリ可溶性樹脂に１種以上の酸解離性基を導入する方法のほか、酸解離性基を有する１種以上の重合性不飽和単量体を、場合により１種以上の他の重合性不飽和単量体と共に、（共）重合する方法、酸解離性基を有する１種以上の重縮合成分を、場合により１種以上の他の重縮合成分と共に、（共）重縮合する方法等によって製造することができる。
酸解離性基含有樹脂を製造する際の酸解離性基を有する重合性不飽和単量体のの（共）重合は、単量体や反応媒質の種類等に応じて、ラジカル重合開始剤、アニオン重合触媒、配位アニオン重合触媒、カチオン重合触媒等の重合開始剤もしくは重合触媒を適宜に選定し、塊状重合、溶液重合、沈澱重合、乳化重合、懸濁重合、塊状−懸濁重合等の適宜の重合方法により実施することができ、また酸解離性基を有する重縮合成分の（共）縮合は、酸性触媒の存在下、水媒質中または水と親水性溶媒との混合媒質中で（共）重縮合することによって製造することができる。
【００５５】
酸解離性基含有樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量分子量（以下、「Ｍｗ」という。）は、好ましくは１，０００〜５００，０００、さらに好ましくは３，０００〜３００，０００である。
また、樹脂のＭｗとゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算数分子量（以下、「Ｍｎ」という。）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）は、通常、１〜１０、好ましくは１〜５である。
【００５６】
ＫｒＦエキシマレーザーを用いる感放射線性樹脂組成物に特に好適に用いられる酸解離性基含有樹脂としては、下記式（１０）で表される繰り返し単位および酸解離性基を有する繰り返し単位を含むアルカリ不（難）溶性樹脂（以下、「樹脂（Ｃ１）」ともいう）が好ましい。樹脂（Ｃ１）は、Ｆ_２ エキシマレーザー、電子線等を用いる感放射線性樹脂組成物にも好適に用いることができる。
【００５７】
【化８】

【００５８】
（式中、Ｒ_１２は水素原子又は一価の有機基を示す。またａおよびｂは１から３の自然数を表す。）
【００５９】
上記式（１０）で表される繰り返し単位としては、ｐ−ヒドロキシスチレン、ｍ−ヒドロキシスチレン、ｏ−ヒドロキシスチレン、αーメチルヒドロキシスチレン、３−メチル４−ヒドロキシスチレン、２−メチル４−ヒドロキシスチレン、２−メチル３−ヒドロキシスチレン、４−メチル３−ヒドロキシスチレン、５−メチル３−ヒドロキシスチレン、３，４ジヒドロキシスチレン、２，４，６−トリヒドロキシスチレン等の非芳香族二重結合が開裂した単位が挙げられる。これらのうち、ｐ−ヒドロキシスチレン、ｍ−ヒドロキシスチレン、ｏ−ヒドロキシスチレン、αーメチルヒドロキシスチレン等の非芳香族二重結合が開裂した単位が好ましい。
【００６０】
酸解離性基を含む繰り返し単位としては、上記繰り返し単位のフェノール性水酸基もしくはカルボキシル基を、上述した酸解離性基で保護した繰り返し単位を挙げることができる。
【００６１】
樹脂（Ｃ１）における他の繰返し単位としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、２−メトキシスチレン、３−メトキシスチレン、４−メトキシスチレン、４−ｔ−ブトキシスチレン、４−ｔ−ブトキシカルボニルオキシスチレン、４−ｔ−ブトキシカルボニルメチルオキシスチレン、４−（２’−ｔ−ブトキシカルボニルエチルオキシ）スチレン、４−テトラヒドロフラニルオキシスチレン、４−テトラヒドロピラニルオキシスチレン等のビニル芳香族化合物；
【００６２】
（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｓｅｃ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ペンチル、（メタ）アクリル酸ネオペンチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸シクロペンチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ノルボルニル、（メタ）アクリル酸イソボルニル、（メタ）アクリル酸トリシクロデカニル、（メタ）アクリル酸ジシクロペンテニル、（メタ）アクリル酸アダマンチル、（メタ）アクリル酸アダマンチルメチル、（メタ）アクリル酸テトラヒドロフラニル、（メタ）アクリル酸テトラヒドロピラニル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸フェネチル、下記式（１１）〜（１３）で表される単量体等の（メタ）アクリル酸エステル類；
【００６３】
【化９】

【００６４】
（式中、ｎは１以上６以下の自然数を表す。）
【００６５】
（メタ）アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、けい皮酸等の不飽和カルボン酸類；
（メタ）アクリル酸２−カルボキシエチル、（メタ）アクリル酸２−カルボキシプロピル、（メタ）アクリル酸３−カルボキシプロピル等の不飽和カルボン酸のカルボキシアルキルエステル類；
（メタ）アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、クロトンニトリル、マレインニトリル、フマロニトリル等の不飽和ニトリル化合物；
（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、クロトンアミド、マレインアミド、フマルアミド等の不飽和アミド化合物；
マレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等の不飽和イミド化合物；
Ｎ−ビニル−ε−カプロラクタム、Ｎ−ビニルピロリドン、２−ビニルピリジン、３−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−ビニルイミダゾール、４−ビニルイミダゾール等の他の含窒素ビニル化合物
等の重合性不飽和結合が開裂した単位を挙げることができる。
【００６６】
これらの他の繰返し単位のうち、スチレン、α−メチルスチレン、４−ｔ−ブトキシスチレン、４−ｔ−ブトキシカルボニルオキシスチレン、４−ｔ−ブトキシカルボニルメチルオキシスチレン、４−（２’−ｔ−ブトキシカルボニルエチルオキシ）スチレン、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソボルニル、（メタ）アクリル酸トリシクロデカニル、前記式（１１）および（１２）で表される単量体等の重合性不飽和結合が開裂した単位が好ましい。
【００６７】
ＡｒＦエキシマレーザーを用いる感放射線性樹脂組成物に特に好適に用いられる酸解離性基含有樹脂としては、下記一般式（１４）で表される繰り返し単位および／または下記一般式（１５）で表される繰り返し単位を有するアルカリ不（難）溶性樹脂（以下、「樹脂（Ｃ２）」ともいう）が好ましい。樹脂（Ｃ２）は、Ｆ_２ エキシマレーザー、電子線等を用いる感放射線性樹脂組成物にも好適に用いることができる。
【００６８】
【化１０】

【００６９】
（式中、ＡおよびＢは互いに独立に水素原子または酸解離性基を示し、かつＡおよびＢの少なくとも１つが酸解離性基であり、ＤおよびＥは互いに独立に水素原子または炭素数１〜４の直鎖状もしくは分岐状の１価のアルキル基を示し、ｎは０〜２の整数である。）
【００７０】
【化１１】

【００７１】
（式中、Ｒ_１３は水素原子またはメチル基を示し、各Ｒ_１４は互いに独立に炭素数１〜４の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基または置換されても良い炭素数４〜２０の１価の脂環式炭化水素基を示すか、あるいは何れか２つのＲ_１４が互いに結合して、それぞれが結合している炭素原子とともに置換されても良い炭素数４〜２０の２価の脂環式炭化水素基を形成し、残りのＲ_１４が炭素数１〜４の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基または置換されても良い炭素数４〜２０の１価の脂環式炭化水素基である。）
【００７２】
上記一般式（１４）で表される繰り返し単位としては、５−ｔ−ブトキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−（４−ｔ−ブチルシクロヘキシルオキシ）カルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−（１−エトキシエトキシ）カルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−（１−シクロヘキシルオキシエトキシ）カルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ｔ−ブトキシカルボニルメトキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−テトラヒドロフラニルオキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−テトラヒドロピラニルオキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、８−ｔ−ブトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エン、８−（４−ｔ−ブチルシクロヘキシルオキシ）カルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エン、８−（１−エトキシエトキシ）カルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エン、８−（１−シクロヘキシルオキシエトキシ）カルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エン、８−ｔ−ブトキシカルボニルメトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エン、８−テトラヒドロフラニルオキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エン、８−テトラヒドロピラニルオキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エン等のノルボルネン環の二重結合が開裂した単位が挙げられる。
【００７３】
上記一般式（１５）で表される繰り返し単位としては、ｔ−ブトキシカルボニル（メタ）アクリレートに由来する繰り返し単位や、下記式で表される繰り返し単位が好ましいものとして挙げられる。
【００７４】
【化１２】

【００７５】
（式中、Ｒ_１３は、水素原子またはメチル基である。）
【００７６】
樹脂（Ｃ２）における他の繰返し単位としては、例えば、ノルボルネン（ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン）、５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−エチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−フルオロビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エン、８−メチルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エン、８−エチルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エン、８−ヒドロキシテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エン、８−フルオロテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エンなどのノルボルネン骨格を有する単量体；
無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物；
樹脂（Ｃ１）における他の繰り返し単位として上述した（メタ）アクリル酸エステルの他、下記式（ｉ）で表される（メタ）アクリル酸エステル等の重合性不飽和結合が開裂した単位を挙げることができる。
【００７７】
【化１３】

【００７８】
（式中、Ｒ_１３は、水素原子またはメチル基である。）
【００７９】
特に、上記一般式（１４）で表される繰り返し単位を有する樹脂（Ｃ２）は、他の繰り返し単位として無水マレイン酸由来の繰り返し単位を有するものであることが好ましい。
【００８０】
Ｆ_２ エキシマレーザーを用いる感放射線性樹脂組成物に特に好適に用いられる酸解離性基含有樹脂としては、下記一般式（１６）および／または下記一般式（１７）で表される繰り返し単位を有するアルカリ不（難）溶性のポリシロキサン（以下、「樹脂（Ｃ３）」ともいう）が好ましい。樹脂（Ｃ３）は、ＡｒＦエキシマレーザー、電子線等を用いる感放射線性樹脂組成物にも好適に用いることができる。
【００８１】
【化１４】

【００８２】
（式中、Ａは互いに独立に酸解離性基を有する１価の有機基を示し、Ｒ_１４は置換しても良い炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状もしくは環状の炭化水素基を示す。）
【００８３】
上記一般式（１６）および（１７）におけるＡとしては、シクロアルキル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、アダマンチル基等の脂環式炭化水素基や、ハロゲン化芳香族炭化水素基を有する基が好ましい。特に、上記式（１６）で表される繰り返し単位が好ましく、特に好ましい具体例としては、下記式（ii）〜（ｖ）で表される繰り返し単位を挙げることができる。
【００８４】
【化１５】

【００８５】
樹脂（Ｃ３）における他の繰返し単位としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン等のアルキルアルコキシシランを加水分解させた構造を有する繰り返し単位；
下記式（vi）〜（ix）で表される繰り返し単位等を好ましいものとして挙げることができる。
【００８６】
【化１６】

【００８７】
樹脂（Ｃ３）は、酸解離性基を含有するシラン化合物を共縮合させるか、ポリシロキサンに酸解離性基を導入することにより得られる。酸解離性基を含有するシラン化合物を共縮合させる場合には、触媒として、酸性触媒を用いることが好ましい。特に、シラン化合物を酸性触媒の存在下で重縮合させた後、塩基性触媒を加えてさらに反応させることが好ましい。
【００８８】
上記酸性触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、燐酸、四塩化チタン、塩化亜鉛、塩化アルミニウム等の無機酸類；蟻酸、酢酸、ｎ−プロピオン酸、酪酸、吉草酸、シュウ酸、マロン酸、こはく酸、マレイン酸、フマル酸、アジピン酸、フタル酸、テレフタル酸、無水酢酸、無水マレイン酸、クエン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等の有機酸類を挙げることができる。これらのうち、塩酸、硫酸、酢酸、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、無水酢酸、無水マレイン酸等が好ましい。
【００８９】
また、上記塩基性触媒としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の無機塩基類；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、ピリジン等の有機塩基類を挙げることができる。
【００９０】
＜アルカリ可溶性樹脂＞
本発明の（Ｃ）（ロ）成分および（Ｄ）成分として使用されるアルカリ可溶性樹脂は、アルカリ現像液と親和性を示す官能基、例えば、フェノール性水酸基、カルボキシル基等の酸性官能基を１種以上有する、アルカリ現像液に可溶な樹脂である。
このようなアルカリ可溶性樹脂としては、例えば、下記式（１８）〜（２０）で表される繰返し単位を１種以上有する付加重合系樹脂、下記式（２１）で表される繰返し単位を１種以上有する重縮合系樹脂等を挙げることができる。
【００９１】
【化１７】

【００９２】
（式中、Ｒ_１５は水素原子またはメチル基を示し、Ｒ_１６は水酸基、カルボキシル基、−Ｒ_１７ＣＯＯＨ、−ＯＲ_１７ＣＯＯＨ、−ＯＣＯＲ_１７ＣＯＯＨまたは−ＣＯＯＲ_１７ＣＯＯＨ（但し、Ｒ_１７は−（ＣＨ_２ )_ｇ −を示し、ｇは１〜４の整数である。）を示す。）
【００９３】
【化１８】

【００９４】
（式中、各Ｒ_１８は相互に独立に水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を示す。）
【００９５】
アルカリ可溶性樹脂が付加重合系樹脂の場合、前記式（１８）〜（２０）で表される繰返し単位のみから構成されていてもよいが、生成した樹脂がアルカリ現像液に可溶である限りでは、１種以上の他の繰返し単位をさらに有することもできる。
このような他の繰返し単位としては、例えば、上述した樹脂（Ｃ１）における他の繰り返し単位等を挙げることができる。
前記付加重合系樹脂は、例えば式（１８）〜（２０）で表される繰返し単位に対応する単量体を、場合により前記他の繰返し単位を形成する単量体と共に、（共）重合することにより製造することができる。
これらの（共）重合は、単量体や反応媒質の種類等に応じて、ラジカル重合開始剤、アニオン重合触媒、配位アニオン重合触媒、カチオン重合触媒等の重合開始剤あるいは重合触媒を適宜に選定し、塊状重合、溶液重合、沈澱重合、乳化重合、懸濁重合、塊状−懸濁重合等の適宜の重合方法により実施することができる。
【００９６】
また、アルカリ可溶性樹脂が重縮合系樹脂の場合、前記式（２１）で表される繰返し単位のみから構成されていてもよいが、生成した樹脂がアルカリ現像液に可溶である限りでは、１種以上の他の繰返し単位をさらに有することもできる。 このような重縮合系樹脂は、式（２１）で表される繰返し単位に対応するフェノール類とアルデヒド類とを、場合により他の繰返し単位を形成しうる重縮合成分と共に、酸性触媒の存在下、水媒質中または水と親水性溶媒との混合媒質中で（共）重縮合することによって製造することができる。
前記フェノール類としては、例えば、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、２，３−キシレノール、２，４−キシレノール、２，５−キシレノール、３，４−キシレノール、３，５−キシレノール、２，３，５−トリメチルフェノール、３，４，５−トリメチルフェノール等を挙げることができ、また前記アルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、トリオキサン、パラホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド等を挙げることができる。
【００９７】
アルカリ可溶性樹脂中の式（１８）〜（２１）で表される繰返し単位の含有率は、場合により含有される前記他の繰返し単位の種類により一概に規定できないが、好ましくは１０〜１００モル％、さらに好ましくは２０〜１００モル％である。
アルカリ可溶性樹脂は、式（１８）、式（２１）等で表されるような炭素−炭素不飽和結合を含有する繰返し単位を有する場合、水素添加物として用いることもできる。この場合の水素添加率は、式（１８）、式（２１）等で表される繰返し単位中に含まれる炭素−炭素不飽和結合の、通常、７０％以下、好ましくは５０％以下、さらに好ましくは４０％以下である。この場合、水素添加率が７０％を超えると、アルカリ可溶性樹脂のアルカリ現像液による現像性が低下するおそれがある。
【００９８】
本発明で用いられるアルカリ可溶性樹脂としては、特に、ポリ（ｐ−ヒドロキシスチレン）、ｐ−ヒドロキシスチレン／ｐ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン共重合体、ｐ−ヒドロキシスチレン／スチレン共重合体等を主成分とする樹脂が好ましい。
アルカリ可溶性樹脂のＭｗは、感放射線性樹脂組成物の所望の特性に応じて変わるが、好ましくは１，０００〜１５０，０００、さらに好ましくは３，０００〜１００，０００である。
上記アルカリ可溶性樹脂は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００９９】
アルカリ溶解性制御剤
本発明で用いられるアルカリ溶解性制御剤としては、例えば、フェノール性水酸基、カルボキシル基等の酸性官能基の水素原子を酸解離性基で置換した化合物を挙げることができる。
このような酸解離性基としては、例えば、上記酸解離性基含有樹脂について例示した、置換メチル基、１−置換エチル基、１−置換−ｎ−プロピル基、１−分岐アルキル基、シリル基、ゲルミル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、環式酸解離性基等の酸解離性基と同様の基を挙げることができる。
アルカリ溶解性制御剤は、低分子化合物でも高分子化合物でもよいが、低分子化合物の具体例としては、下記式（２２）〜（２６）で表される化合物等を挙げることができる。
【０１００】
【化１９】

【０１０１】
（式中、Ｒ_１９は互いに独立に酸解離性置換基を示し、Ｒ_２０は互いに独立に、炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基または１−ナフチル基を示し、Ｒ_２１は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基またはフェニル基を示し、 Ａは単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２ −、−Ｃ（Ｒ_２２)(Ｒ_２３）−（但し、Ｒ_２２およびＲ_２３は互いに独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜１１のアシル基、フェニル基もしくは１−ナフチル基を示す。）または置換されても良いフェニレン基を示し、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗはそれぞれ０以上の整数（但し、式（２２）においてはｐは１以上の整数）である。)
【０１０２】
また、高分子のアルカリ溶解性制御剤としては、例えば、前述した酸解離性基含有樹脂を使用することができる。
【０１０３】
架橋剤（Ｅ）
本発明のネガ型感放射線性樹脂組成物において使用される架橋剤としては、例えば、アルカリ可溶性樹脂との架橋反応性を有する１種以上の官能基（以下、「架橋性官能基」という。）を有する化合物を挙げることができる。
【０１０４】
上記架橋性官能基の具体例としては、グリシジルエーテル基、グリシジルエステル基、グリシジルアミノ基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、アセトキシメチル基、ベンゾイロキシメチル基、ホルミル基、アセチル基、ビニル基、イソプロペニル基、ジメチルアミノメチル基、ジエチルアミノメチル基、ジメチロールアミノメチル基、ジエチロールアミノメチル基、モルホリノメチル基等を挙げることができる。
【０１０５】
上記架橋性官能基を有する化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ系エポキシ化合物、ビスフェノールＦ系エポキシ化合物、ビスフェノールＳ系エポキシ化合物、ノボラック樹脂系エポキシ化合物、レゾール樹脂系エポキシ化合物、ポリ（ヒドロキシスチレン）系エポキシ化合物、メチロール基含有メラミン化合物、メチロール基含有ベンゾグアナミン化合物、メチロール基含有尿素化合物、メチロール基含有フェノール化合物、アルコキシアルキル基含有メラミン化合物、アルコキシアルキル基含有ベンゾグアナミン化合物、アルコキシアルキル基含有尿素化合物、アルコキシアルキル基含有フェノール化合物、カルボキシメチル基含有メラミン樹脂、カルボキシメチル基含有ベンゾグアナミン樹脂、カルボキシメチル基含有尿素樹脂、カルボキシメチル基含有フェノール樹脂、カルボキシメチル基含有メラミン化合物、カルボキシメチル基含有ベンゾグアナミン化合物、カルボキシメチル基含有尿素化合物、カルボキシメチル基含有フェノール化合物等を挙げることができる。
【０１０６】
これらの架橋性官能基を有する化合物のうち、メチロール基含有フェノール化合物、メトキシメチル基含有メラミン化合物、メトキシメチル基含有フェノール化合物、メトキシメチル基含有グリコールウリル化合物、メトキシメチル基含有ウレア化合物およびアセトキシメチル基含有フェノール化合物が好ましく、さらに好ましくはメトキシメチル基含有メラミン化合物（例えばヘキサメトキシメチルメラミン等）、メトキシメチル基含有グリコールウリル化合物、メトキシメチル基含有ウレア化合物等である。メトキシメチル基含有メラミン化合物は、ＣＹＭＥＬ３００、ＣＹＭＥＬ３０１、ＣＹＭＥＬ３０３、ＣＹＭＥＬ３０５（三井サイアナミッド（株）製）等の商品名で、メトキシメチル基含有グリコールウリル化合物はＣＹＭＥＬ１１７４（三井サイアナミッド（株）製）等の商品名で、またメトキシメチル基含有ウレア化合物は、ＭＸ２９０（三和ケミカル（株）製）等の商品名で、それぞれ市販されている。
【０１０７】
架橋剤としては、さらに、アルカリ可溶性樹脂中の酸性官能基の水素原子を前記架橋性官能基で置換して、架橋剤としての性質を付与した化合物も好適に使用することができる。その場合の架橋性官能基の導入率は、架橋性官能基や該基が導入されるアルカリ可溶性樹脂の種類により一概には規定できないが、アルカリ可溶性樹脂中の全酸性官能基に対して、通常、５〜６０モル％、好ましくは１０〜５０モル％、さらに好ましくは１５〜４０モル％である。この場合、架橋性官能基の導入率が５モル％未満では、残膜率の低下、パターンの蛇行や膨潤等を来しやすくなる傾向があり、また６０モル％を超えると、露光部の現像性が低下する傾向がある。
【０１０８】
本発明における架橋剤としては、特に、メトキシメチル基含有化合物、例えば、ジメトキシメチルウレア、テトラメトキシメチルグリコールウリル等が好ましい。架橋剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【０１０９】
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物を構成する各成分の配合割合は、レジストの所望の特性に応じて変わるが、好ましい配合割合は、以下のとおりである。
先ず、ポジ型感放射線性樹脂組成物において、化合物（Ａ）の配合量は、酸解離性基含有樹脂またはアルカリ可溶性樹脂１００重量部当たり、好ましくは０．００１〜１５重量部、さらに好ましくは０．００１〜１０重量部、特に好ましくは０．００５〜５重量部である。この場合、化合物（Ａ）の配合量が０．００１重量部未満では、本発明の効果が十分得られない場合があり、一方１５重量部を超えると、感度や露光部の現像性が低下する傾向がある。
また、酸発生剤（Ｂ）の配合量は、酸解離性基含有樹脂またはアルカリ可溶性樹脂１００重量部当たり、好ましくは０．０１〜７０重量部、さらに好ましくは０．１〜５０重量部、特に好ましくは０．５〜２０重量部である。この場合、酸発生剤（Ｂ）の配合量が０．０１重量部未満では、感度や解像度が低下する傾向があり、一方７０重量部を超えると、レジストの塗布性やパターン形状の劣化を来しやすくなる傾向がある。
また、アルカリ溶解性制御剤の配合量は、アルカリ可溶性樹脂１００重量部当たり、好ましくは５〜１５０重量部、さらに好ましくは５〜１００重量部、特に好ましくは５〜５０重量部である。この場合、アルカリ溶解性制御剤の配合量が５重量部未満では、残膜率の低下、パターンの膨潤等を来しやすくなる傾向があり、一方１５０重量部を超えると、膜面荒れや膜強度の低下を来しやすくなる傾向がある。
【０１１０】
次に、ネガ型感放射線性樹脂組成物において、化合物（Ａ）の配合量は、アルカリ可溶性樹脂１００重量部当たり、好ましくは０．００１〜１５重量部、さらに好ましくは０．００１〜１０重量部、特に好ましくは０．００５〜５重量部である。この場合、化合物（Ａ）の配合量が０．００１重量部未満では、本発明の効果が十分得られない場合があり、一方１５重量部を超えると、感度や露光部の現像性が低下する傾向がある。
また、酸発生剤（Ｂ）の配合量は、アルカリ可溶性樹脂１００重量部当たり、好ましくは０．０１〜７０重量部、さらに好ましくは０．１〜５０重量部、特に好ましくは０．５〜２０重量部である。この場合、酸発生剤（Ｂ）の配合量が０．０１重量部未満では、感度や解像度が低下する傾向があり、一方７０重量部を超えると、レジストの塗布性やパターン形状の劣化を来しやすくなる傾向がある。
また、架橋剤の配合量は、アルカリ可溶性樹脂１００重量部当たり、好ましくは５〜９５重量部、さらに好ましくは１５〜８５重量部、特に好ましくは２０〜７５重量部である。この場合、架橋剤の配合量が５重量部未満では、残膜率の低下、パターンの蛇行や膨潤等を来しやすくなる傾向があり、一方９５重量部を超えると、露光部の現像性が低下する傾向がある。
【０１１１】
添加剤
本発明の感放射線性樹脂組成物には、必要に応じて、化合物（Ａ）以外の酸拡散制御剤（以下、「他の酸拡散制御剤」という。）、界面活性剤、増感剤等の各種の添加剤を配合することができる。また、酸解離性基含有樹脂を用いるポジ型感放射線性樹脂組成物に対しては、さらに前記アルカリ可溶性樹脂および／またはアルカリ溶解性制御剤を配合することもできる。
他の酸拡散制御剤としては、例えば、上述した窒素含有化合物（ａ）や、窒素含有化合物（ａ）の窒素原子に結合した水素原子をｔ−ブトキシカルボニル基で置換した化合物などを挙げることができる。これらの酸拡散制御剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
他の酸拡散制御剤の配合量は、化合物（Ａ）と他の酸拡散制御剤との合計に対して、通常、９０重量％以下、好ましくは７０重量％以下、特に好ましくは５０重量％以下である。この場合、他の酸拡散制御剤の配合量が９０重量％を超えると、本発明における所期の効果が損なわれるおそれがある。
【０１１２】
また、前記界面活性剤は、感放射線性樹脂組成物の塗布性、ストリエーション、現像性等を改良する作用を示す。このような界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系あるいは両性のいずれでも使用することができるが、好ましい界面活性剤はノニオン系界面活性剤である。
ノニオン系界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレン高級アルキルエーテル類、ポリオキシエチレン高級アルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールの高級脂肪酸ジエステル類等のほか、以下商品名で、ＫＰ（信越化学工業製）、ポリフロー（共栄社油脂化学工業製）、エフトップ（トーケムプロダクツ製）、メガファック（大日本インキ化学工業製）、フロラード（住友スリーエム製）、アサヒガード、サーフロン（旭硝子製）等の各シリーズを挙げることができる。
前記界面活性剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。 界面活性剤の配合量は、感放射線性樹脂組成物中の全樹脂成分１００重量部当たり、界面活性剤の有効成分として、通常、２重量部以下である。
【０１１３】
また、前記増感剤は、放射線のエネルギーを吸収して、そのエネルギーを酸発生剤（Ｂ）に伝達し、それにより酸の生成量を増加する作用を示すもので、感放射線性樹脂組成物のみかけの感度を向上させる効果を有する。
好ましい増感剤は、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ナフタレン類、ビアセチル、エオシン、ローズベンガル、ピレン類、アントラセン類、フェノチアジン類等である。
前記増感剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
増感剤の配合量は、感放射線性樹脂組成物中の全樹脂成分１００重量部当たり、通常５０重量部以下、好ましくは３０重量部以下である。
また、染料および／または顔料を配合することにより、露光部の潜像を可視化させて、露光時のハレーションの影響を緩和でき、接着助剤を配合することにより、基板との接着性を改善することができる。
さらに、他の添加剤としては、ハレーション防止剤、保存安定剤、消泡剤、形状改良剤等、具体的には４−ヒドロキシ−４’−メチルカルコン等を挙げることができる。
【０１１４】
溶剤
本発明の感放射線性樹脂組成物は、その使用に際して、固形分濃度が例えば２〜５０重量％となるように溶剤に溶解したのち、例えば孔径０．２μｍ程度のフィルターでろ過することによって、組成物溶液として調製される。
前記溶剤としては、例えば、エーテル類、エステル類、エーテルエステル類、ケトンエステル類、ケトン類、アミド類、アミドエステル類、ラクタム類、ラクトン類、（ハロゲン化）炭化水素類等を挙げることができ、より具体的には、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、酢酸エステル類、ヒドロキシ酢酸エステル類、アルコキシ酢酸エステル類、アセト酢酸エステル類、プロピオン酸エステル類、乳酸エステル類、アルコキシプロピオン酸エステル類、酪酸エステル類、ピルビン酸エステル類、（非）環式ケトン類、Ｎ，Ｎ−ジアルキルホルムアミド類、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアセトアミド類、Ｎ−アルキルピロリドン類、γ−ラクトン類、（ハロゲン化）脂肪族炭化水素類、（ハロゲン化）芳香族炭化水素類等を挙げることができる。
【０１１５】
このような溶剤の具体例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、エチ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、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピ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アセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテルアセテート、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソプロペニル、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、ヒドロキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸イソプロペニル、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、乳酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メチル−３−メトキシブチルブチレート、２−ヒドロキシ−３−メチル酪酸メチル、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、トルエン、キシレン等を挙げることができる。
これらの溶剤のうち、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、乳酸エステル類、３−アルコキシプロピオン酸エステル類、（非）環式ケトン類等が好ましい。
前記溶剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【０１１６】
さらに前記溶剤には、必要に応じて、ベンジルエチルエーテル、ジ−ｎ−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、１−オクタノール、１−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート等の高沸点溶剤を１種以上添加することもできる。
【０１１７】
レジストパターンの形成
本発明の感放射線性樹脂組成物からレジストパターンを形成する際には、前述のようにして調製された組成物溶液を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の手段によって、例えば、シリコンウエハー、アルミニウムで被覆されたウエハー等の基板上に塗布することにより、レジスト被膜を形成したのち、加熱処理（以下、「ＰＢ」という。）を行い、次いで所定のマスクパターンを介して該レジスト被膜に露光する。その際に使用することができる放射線としては、水銀灯の輝線スペクトル（波長２５４ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）、Ｆ_２ エキシマレーザー（波長１５７ｎｍ）等の遠紫外線が好ましいが、酸発生剤（Ｂ）の種類に応じて、シンクロトロン放射線等のＸ線、電子線等の荷電粒子線等を使用することもできる。また、放射線量等の露光条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成、添加剤の種類等に応じて、適宜選定される。
露光後、レジストのみかけの感度を向上させるために、加熱処理（以下、「ＰＥＢ」という。）を行うことが好ましい。その加熱条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成、添加剤の種類等により変わるが、通常、３０〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃である。
その後、アルカリ現像液で現像することにより、所定のレジストパターンを形成させる。
前記アルカリ現像液としては、例えば、アルカリ金属水酸化物、アンモニア水、アルキルアミン類、アルカノールアミン類、複素環式アミン類、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド類、コリン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノネン等のアルカリ性化合物の１種以上を、通常、１〜１０重量％、好ましくは２〜５重量％の濃度となるように溶解したアルカリ性水溶液が使用される。特に好ましいアルカリ現像液は、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド類の水溶液である。 また、前記アルカリ性水溶液からなる現像液には、例えば、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。
なお、このようにアルカリ性水溶液からなる現像液を使用する場合には、一般に、現像後、水洗する。
【発明を実施するための形態】
【０１１８】
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。
【実施例】
【０１１９】
［化合物（Ａ）の合成]
合成例１
ジシクロヘキシルアミン１８１ｇとＮ−（ｐ−トルエンスルホニル）−Ｎ’−メチルイミダゾリウム３８６ｇを、１０００ｇの塩化メチレン中で室温で一晩反応させた。溶剤をエバポレーターで留去し、ヘキサンで抽出した。その後０度に冷却して再結晶を行い、下記式で表される１５０ｇの白色固体を得た。この化合物を（α１）とする。
【０１２０】
【化２０】

【０１２１】
合成例２
ジフェニルアミン１６９ｇとＮ−（ｐ−トルエンスルホニル）Ｎ’−メチルイミダゾリウム３８６ｇを、１０００ｇの塩化メチレン中で室温で一晩反応させた。溶剤をエバポレーターで留去し、ヘキサンで抽出した。その後０度に冷却して再結晶を行い、下記式で表される１３３ｇの白色固体を得た。この化合物を（α２）とする。
【０１２２】
【化２１】

【０１２３】
合成例３
イミダゾール６８ｇと１−フェニルスルホニルベンズトリアゾール２５９ｇを、５００ｇのＴＨＦ中で４時間還流下で反応させた。溶剤をエバポレーターで留去し、ヘキサンで抽出した。その後０度に冷却して再結晶を行い、下記式で表される９５ｇの白色固体を得た。この化合物を（α３）とする。
【０１２４】
【化２２】

【０１２５】
合成例４
２−フェニルベンズイミダゾール１９４ｇと１−フェニルスルホニルベンズトリアゾール２５９ｇを、８００ｇのＴＨＦ中で４時間還流下で反応させた。溶剤をエバポレーターで留去し、ヘキサンで抽出した。その後０度に冷却して再結晶を行い、下記式で表される１４４ｇの白色固体を得た。この化合物を（α４）とする。
【０１２６】
【化２３】

【０１２７】
［酸解離性基含有樹脂の合成]
合成例５
ｐ−アセトキシスチレン１０１ｇ、スチレン５ｇ、ｐ−ｔ−ブトキシスチレン４２ｇ、ＡＩＢＮ６ｇおよびｔ−ドデシルメルカプタン１ｇを、プロピレングリコールモノメチルエーテル１６０ｇに溶解したのち、窒素雰囲気下、反応温度を７０℃に保持して、１６時間重合させた。重合後、反応溶液を大量のヘキサン中に滴下して、生成樹脂を凝固精製した。次いで、この精製樹脂に、再度プロピレングリコールモノメチルエーテル１５０ｇを加えたのち、さらにメタノール３００ｇ、トリエチルアミン８０ｇおよび水１５ｇを加えて、沸点にて還流させながら、８時間加水分解反応を行なった。反応後、溶剤およびトリエチルアミンを減圧留去し、得られた樹脂をアセトンに溶解したのち、大量の水中に滴下して凝固させ、生成した白色粉末をろ過して、減圧下５０℃で一晩乾燥した。
得られた樹脂は、Ｍｗが１６，０００、Ｍｗ／Ｍｎが１．７であり、¹³Ｃ−ＮＭＲ分析の結果、ｐ−ヒドロキシスチレンとスチレンとｐ−ｔ−ブトキシスチレンとの共重合モル比が、７２：５：２３であった。この樹脂を、樹脂（Ｃ-1）とする。
【０１２８】
樹脂（Ｂ-1）および以下の合成例４〜１３で得た樹脂のＭｗおよびＭｎの測定は、東ソー（株）製ＧＰＣカラム（Ｇ２０００Ｈ_XL ２本、Ｇ３０００Ｈ_XL １本、Ｇ４０００Ｈ_XL １本）を用い、流量１．０ミリリットル／分、溶出溶剤テトラヒドロフラン、カラム温度４０℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定した。
【０１２９】
合成例６
ｐ−アセトキシスチレン１００ｇ、アクリル酸ｔ−ブチル２５ｇ、スチレン１８ｇ、ＡＩＢＮ６ｇおよびｔ−ドデシルメルカプタン１ｇを、プロピレングリコールモノメチルエーテル２３０ｇに溶解し、窒素雰囲気下、反応温度を７０℃に保持して１６時間重合させた。重合後、反応溶液を大量のヘキサン中に滴下して、生成樹脂を凝固精製した。次いで、この精製樹脂に、再度プロピレングリコールモノメチルエーテル１５０ｇを加えたのち、さらにメタノール３００ｇ、トリエチルアミン８０ｇおよび水１５ｇを加えて、沸点にて還流させながら、８時間加水分解反応を行った。反応後、溶剤およびトリエチルアミンを減圧留去し、得られた樹脂をアセトンに溶解したのち、大量の水中に滴下して凝固させ、生成した白色粉末をろ過して、減圧下５０℃で一晩乾燥した。
得られた樹脂は、Ｍｗが１１，５００、Ｍｗ／Ｍｎが１．６であり、¹³Ｃ−ＮＭＲ分析の結果、ｐ−ヒドロキシスチレンとアクリル酸ｔ−ブチルとスチレンとの共重合モル比が、６１：１９：２０であった。この樹脂を、樹脂（Ｃ-2）とする。
【０１３０】
合成例７
ｐ−ｔ−ブトキシスチレン１７６ｇを、テトラヒドロフラン５００ミリリットル中、−７８℃で、ｎ−ブチルリチウムを触媒として、アニオン重合させた。重合後、反応溶液をメタノール中に凝固させて、白色のポリ（ｐ−ｔ−ブトキシスチレン）１５０ｇを得た。その後、このポリ（ｐ−ｔ−ブトキシスチレン）をジオキサン６００ｇに溶解し、希塩酸を加え、７０℃で２時間加水分解反応を行ったのち、反応生成物を多量の水中に凝固して、白色樹脂を得た。その後、この樹脂をアセトンに溶解し、大量の水中に凝固する操作を繰返したのち、生成した白色粉末をろ過して、減圧下５０℃で一晩乾燥した。
得られた樹脂は、Ｍｗが１０，４００、Ｍｗ／Ｍｎが１．１０であり、¹³Ｃ−ＮＭＲ分析の結果、ポリ（ｐ−ｔ−ブトキシスチレン）中のｔ−ブチル基の一部のみが加水分解した構造を有し、ｐ−ｔ−ブトキシスチレンとｐ−ヒドロキシスチレンとの共重合モル比が６８：３２の共重合体であることが確認された。この樹脂を、樹脂（Ｃ-３）とする。
【０１３１】
合成例８
モル比９０：１０のｐ−ヒドロキシスチレン、ｐ−ｔ−ブトキシスチレン共重合物２５ｇを、酢酸ｎ−ブチル１００ｇに溶解して、窒素ガスにより３０分問バブリングを行ったのち、エチルビニルエーテル３．３gを加え、触媒としてｐ−トルエンスルホン酸ピリジニウム塩１ｇを添加し、室温で１２時間反応させた。その後、反応溶液を１重量％アンモニア水溶液中に滴下し、樹脂を沈殿させて、ろ過したのち、５０℃の真空乾燥器内で一晩乾燥した。
得られた樹脂は、Ｍｗが１３，０００、Ｍｗ／Ｍｎが１．０１であり、^１３Ｃ−ＮＭＲ分析の結果、ポリ（ｐ−ヒドロキシスチレン）中のフェノール性水酸基の水素原子の２３モル％がエトキシキシエチル基で、１０モル％がｔ−ブチル基で置換された構造を有するものであった。この樹脂を、樹脂（Ｃ-4）とする。
【０１３２】
合成例９
ノルボルネン５ｇ、無水マレイン酸１１ｇ、８−ヒドロキシテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エン１１ｇおよびメタクリル酸２−メチル−２−アダマンチル２３ｇを、テトラヒドロフラン５０ｇに均一に溶解して、窒素を３０分吹き込んだのち、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル３ｇを加えて、６５℃に加熱した。その後、同温度に保って６時間加熱攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、テトラヒドロフラン５０ｇを加えて希釈したのち、ｎ−ヘキサン１，０００ミリリットル中に投入し、析出した白色粉体をろ別し、乾燥して、樹脂を得た。
この樹脂は、Ｍｗが６，１００であり、ノルボルネン、無水マレイン酸、８−ヒドロキシテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エンおよびメタクリル酸２−メチル−２−アダマンチルに由来する各繰り返し単位の含有率がそれぞれ１５モル％、３５モル％、２０モル％および３０モル％の共重合体であった。この樹脂を、樹脂（Ｃ-５）とする。
【０１３３】
合成例１０
上記式（ii）で表される化合物（但し、Ｒ_１３はメチル基）３０ｇとメタクリル酸２−メチル−２−アダマンチル２０ｇを、テトラヒドロフラン５０ｇに溶解して均一溶液としたのち、窒素を３０分間吹き込み、ついで重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル３ｇを加え、６５℃に加熱した。その後、同温度に保って６時間加熱攪拌した。反応終了後、反応溶液を室温まで冷却し、テトラヒドロフラン５０ｇを加えて希釈したのち、ｎ−ヘキサン１，０００ミリリットル中に投入し、析出した白色粉体をろ別し、乾燥して、樹脂を得た。
この樹脂は、Ｍｗが１２，０００であり、上記式（ii）の化合物およびメタクリル酸２−メチル−２−アダマンチルに由来する各繰り返し単位の含有率がそれぞれ６０モル％および４０モル％の共重合体であった。この樹脂を、樹脂（Ｃ-６） とする。
【０１３４】
合成例１１
撹拌機、寒流冷却器、温度計を装着した３つ口フラスコに、上記式（iii）で表される繰り返し単位を形成するシラン化合物（但し、Ｓｉに結合するアルコキシル基はエトキシ基である）１．５２ｇ、上記式（vi）で表される繰り返し単位を形成するシラン化合物（但し、Ｓｉに結合するアルコキシル基はエトキシ基である）１．５７ｇ、メチルトリエトキシシラン１．９１ｇ、４−メチル−２−ペンタノン１５ｇ、１．７５重量％蓚酸水溶液１．３１ｇを加えて、撹拌しつつ、８０℃で６時間反応させたのち、反応容器を氷冷して、反応を停止した。その後、反応溶液を分液ロートに移して、水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗し、反応液が中性になるまで水洗を繰り返した。その後、有機層を減圧留去して、樹脂を得た。この樹脂を、樹脂（Ｃ-７） とする。
【０１３５】
[化学増幅型感放射線性樹脂組成物]
実施例、参考例および比較例
表１（但し、部は重量に基づく）に示す各成分を混合して均一溶液としたのち、孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過して、組成物溶液を調製した。その後、各組成物溶液をシリコンウェハー上にスピンコートしたのち、表１に示す条件でＰＢを行って、表１に示す膜厚でレジスト被膜を形成した。
【０１３６】
次いで、ＫｒＦエキシマレーザー（表１中、「ＫｒＦ」と表示）を用いた例では、（株）ニコン製ステッパーＮＳＲ２２０５ ＥＸ１２Ｂ(開口数０．５５)を用い、ＡｒＦエキシマレーザー（表１中、「ＡｒＦ」と表示）を用いた例では、ニコン製ＡｒＦエキシマレーザー露光装置（開口数０．５５）を用い、Ｆ_２ エキシマレーザー（表１中、「Ｆ２」と表示）を用いた例では、Ultratech社製Ｆ_２ エキシマレーザー露光装置 XLS（開口数0.60）を用い、また電子線を用いた例では、日立製作所（株）製直描用電子線描画装置HL700(加速電圧３０ＫｅＶ)を加速電圧５０ＫｅＶに改良した装置を用いて、表１に示す条件で露光を行ったのち、表１に示す条件でＰＥＢを行った。その後、２．３８重量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用い、２３℃で１分間、パドル法により現像したのち、純水で水洗し、乾燥して、レジストパターンを形成した。各レジストの評価結果を、表１に併せて示す。
【０１３７】
【表１】

ここで、各レジストの評価は、下記の要領で実施した。
感度：
シリコンウエハー上に形成したレジスト被膜に露光し、直ちにＰＥＢを行って、アルカリ現像したのち、水洗し、乾燥して、レジストパターンを形成したとき、線幅０．２２μｍのライン・アンド・スペースパターン（１Ｌ１Ｓ）を１対１の線幅に形成する露光量を最適露光量とし、この最適露光量により感度を評価した。
解像度：
最適露光量で露光したときに解像されるライン・アンド・スペースパターン（１Ｌ１Ｓ）の最小寸法（μｍ）を解像度とした。
〔ＰＥＤ安定性〕
上記のレジストパターンの形成において、基体に形成された塗膜の露光処理を行った後、この基体を、アンモニア濃度が５ｐｐｂに制御されたチャンバー内に２時間放置し、その後、塗膜の露光後ベークを行ったこと以外は同様にして、設計線幅０．２６μｍのライン・アンド・スペースパターンを形成し、このパターンについて、パターンの上端部の線幅をＬａとし、下記の基準に従って評価した。
良好：０．８５×０．２６μｍ＜Ｌａ＜１．１×０．２６μｍのとき，
不良イ（細り不良）：Ｌａ≦０．８５×０．２６μｍのとき，
不良ロ（太り不良）：Ｌａ≧１．１×０．２６μｍのとき
〔保存安定性〕
上記の方法でレジスト組成物を調製し、感度を算出した被験サンプルを室温で１月静置し、再び感度を算出したときに、最初に算出した感度から比較して１０％以上感度が変化しているものを「不良」、変化していないものを「良好」とした。
【０１３８】
酸発生剤（Ｂ）、その他の酸拡散制御剤、他の添加剤および溶剤は、下記のとおりである。
【０１３９】
酸発生剤（Ｂ）：
Ｂ−１：ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート
Ｂ−１：ｎ−トリフルオロメタンスルホニルオキシ−５−ノルボルネン−２，３−ジカルボキシイミド
Ｂ−３：ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン
Ｂ−４：トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート
Ｂ−５：４−ｎーブトキシー１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロブタンスルホネート
【０１４０】
アルカリ可溶性樹脂：
Ｄ−１：ｐ−ヒドロキシスチレン／スチレン共重合体（共重合モル比＝７８／２２、Ｍｗ＝３，１００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．１３、日本曹達（株）製 ＶＰＳ３０２０）
架橋剤：
Ｅ−１：Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラ（メトキシメチル）グリコールウリル
【０１４１】
その他の酸拡散制御剤：
Ａ−１：トリ−ｎ−オクチルアミン
添加剤：
Ｆ−１：デオキシコール酸ｔ−ブチル
溶剤：
Ｇ−１：乳酸エチル
Ｇ−２：３−エトキシプロピオン酸エチル
Ｇ−３：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
Ｇ−４：２−ヘプタノン
Ｇ−５：シクロヘキサノン
【発明の効果】
【０１４２】
本発明により、活性放射線、例えばＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザーあるいはＦ２エキシマレーザーに代表される遠紫外線および電子線に感応する化学増幅型レジストとして、解像度、環境耐性、組成物としての保存安定性にも優れる感放射性樹脂組成物を提供できる。【Technical field】
[0001]
  The present invention relates to ultraviolet rays such as g rays and i rays, KrF excimer lasers, ArF excimer lasers, F2 excimer lasers, (ultra) far ultraviolet rays such as EUV, X-rays such as synchrotron radiation, and charged particle beams such as electron beams. The present invention relates to a radiation sensitive resin composition used as a chemically amplified resist suitable for fine processing by various kinds of radiation.
[Background]
[0002]
  In the field of microfabrication represented by the manufacture of integrated circuit elements, in order to obtain a higher degree of integration, recently, lithography technology capable of microfabrication at a level of 0.20 μm or less is required.
  However, in the conventional lithography process, near-ultraviolet rays such as i-rays are generally used as radiation, but it is said that fine processing at the subquarter micron level is extremely difficult with this near-ultraviolet rays.
  Therefore, in order to enable microfabrication at a level of 0.20 μm or less, use of radiation having a shorter wavelength is being studied. Examples of such short-wavelength radiation include an emission line spectrum of a mercury lamp, deep ultraviolet rays typified by an excimer laser, X-rays, and electron beams. Among these, a KrF excimer laser (wavelength 248 nm) is particularly preferable. ), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F2 excimer laser (wavelength 157 nm), EUV (wavelength 13 nm, etc.), electron beam, and the like are attracting attention.
[0003]
  As a radiation-sensitive resin composition suitable for short-wavelength radiation, between a component having an acid-dissociable functional group and a radiation-sensitive acid generator that generates acid upon irradiation with radiation (hereinafter referred to as “exposure”). Many compositions utilizing the chemical amplification effect (hereinafter referred to as “chemically amplified radiation-sensitive composition”) have been proposed.
  Examples of the chemically amplified radiation-sensitive composition include, for example, JP-B-2-27660, a polymer having a t-butyl ester group of carboxylic acid or a t-butyl carbonate group of phenol and generation of a radiation-sensitive acid. A composition containing an agent has been proposed. In this composition, the t-butyl ester group or t-butyl carbonate group present in the polymer is dissociated by the action of an acid generated by exposure, and the polymer is an acidic group consisting of a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group. A group is formed, and as a result, a phenomenon that the exposed region of the resist film becomes readily soluble in an alkali developer is utilized.
[0004]
  By the way, as acid generators used in recent photolithographic processes to be miniaturized, in addition to conventional triarylsulfonium salts, iodonium salts, sulfones in addition to highly active alkylsulfonium salts with higher transparency to various types of radiation. Imide and the like are particularly attracting attention. These acid generators are often advantageous in terms of resolution and the like compared to triarylsulfonium salts, but generally have low stability to bases. Therefore, when trialkylamine or the like conventionally used as an acid diffusion inhibitor is used, the acid generator is decomposed nucleophilically in the resist composition, so that the storage stability as the resist composition is deteriorated. However, an acid diffusion inhibitor having a low basicity cannot provide a sufficient acid diffusion suppression effect, or is easily affected by basic substances in the environment, resulting in poor environmental resistance.
  In order to overcome this dilemma, attempts to protect alkylamines as carbamates and use them as acid-reactive base precursors have been made in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-166476, etc. There is a problem that heat treatment during the process cannot be handled.
SUMMARY OF THE INVENTION
[Problems to be solved by the invention]
[0005]
  The subject of the present invention is a chemical amplification type sensitive to actinic radiation, for example, ultraviolet rays such as g-line and i-line, KrF excimer laser, ArF excimer laser or F2 excimer laser, far-ultraviolet typified by EUV, or electron beam. An object of the present invention is to provide a radiation-sensitive composition having excellent storage stability in addition to resolution and environmental resistance as a resist.
[Means for Solving the Problems]
[0006]
  As a result of various studies, the present inventors have found that a specific compound described below and a resin composition using the same can solve the above problems, and have reached the present invention.
  According to the present invention, the above problem is firstly
(A)A compound represented by the following general formula (1), wherein one or more hydrogen atoms bonded to nitrogen atoms of imidazoles are protected by a group represented by the following formula (4):A compound (hereinafter also referred to as “compound (A)”),
(B) a radiation-sensitive acid generator (hereinafter also referred to as “acid generator (B)”), and
(C) (i) An alkali-insoluble or hardly alkali-soluble resin protected by an acid-dissociable group, which becomes alkali-soluble when the acid-dissociable group is dissociated (hereinafter referred to as “acid-dissociable group-containing” Resin ”) or (b) Alkali-soluble resin and alkali-solubility control agent
It is achieved by a positive-type radiation-sensitive resin composition characterized by containing.
[0007]
[Chemical 1]

[0007]
(Wherein R ₁ And R ₂ Each independently represents a hydrogen atom or an optionally substituted linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, R ₃ Represents a linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted, and R ₁ , R ₂ And R ₃ Of these, at least two groups may be linked to each other to form a ring. )
[0008]
[Chemical 1]

[0007]
(Wherein R ₃ Is as defined in the above formula (1). )
[0009]
  According to the present invention, the above problem is secondly,
(A) Compound (A),
(B) acid generator (B),
(D) an alkali-soluble resin, and
(E) a compound capable of crosslinking an alkali-soluble resin in the presence of an acid (hereinafter also referred to as “crosslinking agent (E)”)
It is achieved by a negative type radiation sensitive resin composition characterized by containing.
[0010]
  Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<Compound (A)>
  As the compound (A), for example, a compound having a structure in which at least one hydrogen atom is bonded to a nitrogen atom (hereinafter, also referred to as “nitrogen-containing compound (a)”) Examples include compounds in which one or more of them are protected with an acid-dissociable group. Examples of the acid dissociable group include a group represented by the above formula (4).
[0011]
  Examples of the nitrogen-containing compound (a) include compounds represented by the following formula (a).
[0012]
[Chemical formula 2]

[0013]
(WhereR ₁ And R ₂ Is as defined in equation (1) above,R₁ And R₂ May be linked to each other to form a ring. )
[0014]
  Specific examples of the nitrogen-containing compound (a), ExampleFor example, imidazoles such as imidazole, benzimidazole, 4-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, 2-phenylbenzimidazole, etc.KindCan be mentioned.
[0019]
  Of these nitrogen-containing compounds (a),IMidazole, benzimidazole, 2-phenylbenzimidazole and the like are preferable.
[0020]
  Compound (A) isUpIt is a compound represented by the formula (1).
[0023]
  R in the above formula (1)₃ As the linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by₁ And R₂ Can be mentioned. In particular, R₃ As such, a methyl group, a propyl group, a trifluoromethyl group, a t-butyl group, a phenyl group, a toluyl group, a canphoroyl group, and the like are preferable.
  In the present invention, the compound (A) can be used alone or in combination of two or more kinds, and can also be used in combination with other acid diffusion inhibitors described later.
[0024]
  As a synthesis method of the compound (A) represented by the general formula (1), it can be obtained by mixing a nitrogen-containing compound (a) and a corresponding sulfonylating agent such as tosyl chloride in an organic solvent. .
  The reaction time in the above reaction is usually about 10 minutes to 24 hours, preferably about 20 minutes to 6 hours, and more preferably about 30 minutes to 2 hours.
  In addition, the reaction temperature in the above reaction is usually −20 ° to 80 °, preferably 0 ° to 60 °, and more preferably 5 ° to 40 °.
[0025]
  As a reaction solvent in the synthesis reaction of each compound (A), haloalkyls such as methylene chloride and chloroform; ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran; ketones such as acetone, methyl amyl ketone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; dimethyl Examples include sulfoxide, dimethylformamide and the like.
[0026]
<Acid generator (B)>
  Examples of the acid generator (B) include (1) onium salt compounds, (2) sulfone compounds, (3) sulfonic acid ester compounds, (4) sulfonimide compounds, (5) diazomethane compounds, and (6) disulfonylmethane compounds. Etc.
  Examples of these acid generators (B) are shown below.
[0027]
(1) Onium salt compounds:
  Examples of the onium salt compounds include iodonium salts, sulfonium salts (including tetrahydrothiophenium salts), phosphonium salts, diazonium salts, ammonium salts, pyridinium salts, and the like.
  As a specific example of the onium salt compound,
Bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium pyrenesulfonate, bis (4-t -Butylphenyl) iodonium n-dodecylbenzenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium p-toluenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodoniumbenzenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium 10 -Camphorsulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium n-octanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, bis (4-t-butyl) Eniru) iodonium 2-trifluoromethylbenzene sulfonate, bis (4-t- butylphenyl) iodonium 4-trifluoromethyl benzenesulfonate, bis (4-t- butylphenyl) iodonium 2,4-difluoro benzenesulfonate,
Diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium pyrenesulfonate, diphenyliodonium n-dodecylbenzenesulfonate, diphenyliodonium p-toluenesulfonate, diphenyliodoniumbenzenesulfonate, diphenyliodonium 10-camphorsulfonate, diphenyliodonium n-octane sulfonate, diphenyl iodonium perfluoro-n-octane sulfonate, diphenyl iodonium 2-trifluoromethyl benzene sulfonate, diphenyl iodonium 4-trifluoromethyl benzene sulfonate, diphenyl iodonium 2,4-difluorobenzene sulfonate,
[0028]
Triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium pyrenesulfonate, triphenylsulfonium n-dodecylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfoniumbenzenesulfonate, triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate, triphenylsulfonium n-octanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, triphenylsulfonium 2-trifluoromethylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium 4-trifluorobenzenesulfonate, triphenylsulfonium 2, 4-difluorobenzenes Phonate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium 1-naphthalenesulfonate, 4-t-butylphenyl diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-t-butylphenyl diphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4- t-butylphenyl diphenylsulfonium pyrenesulfonate, 4-t-butylphenyl diphenylsulfonium n-dodecylbenzenesulfonate, 4-t-butylphenyl diphenylsulfonium p-toluenesulfonate, 4-t-butylphenyl diphenylsulfoniumbenzenesulfonate 4-t-butylphenyl diphenylsulfonium 10-camphorsulfonate, 4-t-butylphenyl Phenylsulfonium n-octanesulfonate, 4-t-butylphenyl diphenylsulfonium 2-trifluoromethylbenzenesulfonate, 4-t-butylphenyl diphenylsulfonium 4-trifluoromethylbenzenesulfonate, 4-t-butylphenyl diphenylsulfonium 2,4-difluorobenzenesulfonate, 4-t-butoxyphenyl diphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-hydroxyphenyl benzyl methylsulfonium p-toluenesulfonate
Cyclohexyl, 2-oxocyclohexyl, methylsulfonium trifluoromethanesulfonate, dicyclohexyl, 2-oxocyclohexylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 2-oxocyclohexyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate,
1-naphthyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 1-naphthyldiethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-cyano-1-naphthyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-nitro-1-naphthyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-methyl-1- Naphthyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate,
4-cyano-1-naphthyldiethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-nitro-1-naphthyldiethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-methyl-1-naphthyldiethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-hydroxy-1-naphthyldimethylsulfonium trifluoromethane Sulfonate,
[0029]
4-hydroxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-hydroxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-hydroxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium perfluoro-n- Octane sulfonate,
4-methoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-methoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium perfluoro-n- Octane sulfonate,
4-ethoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-ethoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-ethoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium perfluoro-n- Octane sulfonate,
4-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiofe Nitroperfluoro-n-octanesulfonate,
4-methoxymethoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxymethoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-methoxymethoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium perfluoro -N-octane sulfonate,
4-ethoxymethoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-ethoxymethoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-ethoxymethoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium perfluoro -N-octane sulfonate,
[0030]
4- (1-methoxyethoxy) -1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4- (1-methoxyethoxy) -1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4- (1-methoxy Ethoxy) -1-naphthyltetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate,
4- (2-methoxyethoxy) -1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4- (2-methoxyethoxy) -1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4- (2-methoxy Ethoxy) -1-naphthyltetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate,
4-methoxycarbonyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxycarbonyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-methoxycarbonyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophene Nitroperfluoro-n-octanesulfonate,
4-ethoxycarbonyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-ethoxycarbonyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-ethoxycarbonyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophene Nitroperfluoro-n-octanesulfonate,
4-n-propoxycarbonyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-n-propoxycarbonyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-n-propoxycarbonyloxy- 1-naphthyltetrahydrothiophenium perfluoro-n-octane sulfonate,
4-i-propoxycarbonyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-i-propoxycarbonyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-i-propoxycarbonyloxy- 1-naphthyltetrahydrothiophenium perfluoro-n-octane sulfonate,
[0031]
4-n-butoxycarbonyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-n-butoxycarbonyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-n-butoxycarbonyloxy- 1-naphthyltetrahydrothiophenium perfluoro-n-octane sulfonate,
4-t-butoxycarbonyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-t-butoxycarbonyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-t-butoxycarbonyloxy- 1-naphthyltetrahydrothiophenium perfluoro-n-octane sulfonate,
4- (2-tetrahydrofuranyloxy) -1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4- (2-tetrahydrofuranyloxy) -1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4- (2 -Tetrahydrofuranyloxy) -1-naphthyltetrahydrothiophenium perfluoro-n-octane sulfonate,
4- (2-tetrahydropyranyloxy) -1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4- (2-tetrahydropyranyloxy) -1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4- (2-tetrahydropyranyloxy) -1-naphthyltetrahydrothiophenium perfluoro-n-octane sulfonate,
4-benzyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-benzyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-benzyloxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium perfluoro -N-octane sulfonate,
1- (1-naphthylacetomethyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (1-naphthylacetomethyl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1- (1-naphthylacetomethyl) tetrahydrothiophene Nitroperfluoro-n-octanesulfonate,
1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, (3,5-Dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate
Etc.
[0032]
(2) Sulfone compound:
  Examples of the sulfone compound include β-ketosulfone, β-sulfonylsulfone, and α-diazo compounds thereof.
  Specific examples of the sulfone compound include phenacylphenylsulfone, mesitylphenacylsulfone, bis (phenylsulfonyl) methane, 4-trisphenacylsulfone, and the like.
[0033]
(3) Sulfonic acid ester compound:
  Examples of the sulfonic acid ester compounds include alkyl sulfonic acid esters, haloalkyl sulfonic acid esters, aryl sulfonic acid esters, and imino sulfonates.
  Specific examples of the sulfonate compound include benzoin tosylate, pyrogallol tris (trifluoromethanesulfonate), pyrogallol tris (nonafluoro-n-butanesulfonate), pyrogallol tris (methanesulfonate), nitrobenzyl-9,10-diethoxyanthracene. -2-Sulfonate, α-methylol benzoin tosylate, α-methylol benzoin n-octane sulfonate, α-methylol benzoin trifluoromethane sulfonate, α-methylol benzoin n-dodecane sulfonate and the like.
[0034]
(4) Sulfonimide compound:
  As a sulfonimide compound, for example, the following formula (7)
[0035]
[Formula 4]

[0036]
(In the formula, V represents a divalent group such as an alkylene group, an arylene group, an alkoxylene group, and R₇ Represents a monovalent group such as an alkyl group, an aryl group, a halogen-substituted alkyl group, and a halogen-substituted aryl group. )
The compound represented by these can be mentioned.
[0037]
  As a specific example of the sulfonimide compound,
N- (trifluoromethanesulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethanesulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethanesulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (trifluoromethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5 -Ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethanesulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethane Sulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethanesulfonyloxy) naphthylimide,
N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) phthalimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1 ] Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (10-camphorsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (10-camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (10-camphorsulfonyloxy) naphthylimide,
[0038]
N- (p-toluenesulfonyloxy) succinimide, N- (p-toluenesulfonyloxy) phthalimide, N- (p-toluenesulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (p-toluenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1 ] Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (p-toluenesulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (p-toluenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (p-toluenesulfonyloxy) naphthylimide,
N- (2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) succinimide, N- (2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) phthalimide, N- (2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (2-trifluoro Methylbenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1 ] Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide N- (2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) naphthylimi ,
[0039]
N- (4-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) succinimide, N- (4-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) phthalimide, N- (4-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (4-trifluoro Methylbenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (4-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1 ] Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (4-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide N- (4-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) naphthylimide ,
N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) succinimide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) phthalimide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) ) Bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5 Ene-2,3-dicarboximide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (nonafluoro- n-butanesulfonyloxy) naphthylimide,
[0040]
N- (pentafluorobenzenesulfonyloxy) succinimide, N- (pentafluorobenzenesulfonyloxy) phthalimide, N- (pentafluorobenzenesulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (pentafluorobenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] ] Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (pentafluorobenzenesulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (pentafluorobenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (pentafluorobenzenesulfonyloxy) naphthylimide,
N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) succinimide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) phthalimide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (perfluoro-n -Octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1 ] Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) naphthylimide, N-{(5-methyl-5- Carboxymethyl methane [2.2.1] hept-2-yl) sulfonyloxy} succinimide
Etc.
(5) Diazomethane compound:
  As a diazomethane compound, for example, the following formula (8)
[0041]
[Chemical formula 5]

(Wherein R₈ And R₉ Independently represent a monovalent group such as an alkyl group, an aryl group, a halogen-substituted alkyl group, or a halogen-substituted aryl group. )
The compound represented by these can be mentioned.
[0042]
  Specific examples of diazomethane compounds include bis (trifluoromethanesulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexanesulfonyl) diazomethane, bis (benzenesulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, methanesulfonyl-p-toluenesulfonyldiazomethane, cyclohexanesulfonyl -1,1-dimethylethylsulfonyldiazomethane, bis (1,1-dimethylethanesulfonyl) diazomethane, bis (3,3-dimethyl-1,5-dioxaspiro [5.5] dodecane-8-sulfonyl) diazomethane, bis ( 1,4-dioxaspiro [4.5] decane-7-sulfonyl) diazomethane and the like.
[0043]
(6) Disulfonylmethane compound:
  As the disulfonylmethane compound, for example, the following formula (9)
[0044]
[Chemical 6]

[0045]
(Wherein R₁₀And R₁₁Represents a linear or branched monovalent aliphatic hydrocarbon group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group or other monovalent organic group having a hetero atom independently of each other, and X and Y are Independently represents an aryl group, a hydrogen atom, a linear or branched monovalent aliphatic hydrocarbon group or another monovalent organic group having a hetero atom, and at least one of X and Y is an aryl group Or X and Y are connected to each other to form a monocyclic or polycyclic ring having at least one unsaturated bond, or X and Y are connected to each other to form the following formula:
[0046]
[Chemical 7]

[0047]
(However, X ′ and Y ′ each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group, or the same or different carbon atoms. The bonded X ′ and Y ′ are connected to each other to form a carbon monocyclic structure, and a plurality of X ′ and Y ′ may be the same or different from each other, and n is an integer of 2 to 10. is there.)
The group represented by these is formed. )
The compound represented by these can be mentioned.
[0048]
  As the acid generator (B), (1) onium salt compounds and (4) sulfonimide compounds are preferable, and in particular, bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl). Iodonium perfluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium p-toluenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 10-camphorsulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 2 -Trifluoromethylbenzenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 4-trifluoromethylbenzenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 2,4-difluorobenzenesulfonate, triphenylsulfonium Trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate, triphenylsulfonium 2-trifluoromethylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium 4-trifluorobenzene Sulfonate, triphenylsulfonium 2,4-difluoromethylbenzenesulfonate, N- (trifluoromethanesulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3- Dicarboximide, N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) bi Chlo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide and N-{(5-methyl-5-carboxymethanebicyclo [2.2.1] hept-2-yl) sulfonyloxy } It is preferable to use at least one selected from the group of succinimides.
[0049]
<Acid-dissociable group-containing resin>
  The acid-dissociable group-containing resin used in the present invention dissociates a hydrogen atom of an acidic functional group in a resin containing one or more acidic functional groups such as a phenolic hydroxyl group and a carboxyl group in the presence of an acid. As such, it is an alkali-insoluble or hardly alkali-soluble resin substituted with one or more acid-dissociable groups. The term “alkali-insoluble or alkali-insoluble” as used herein refers to alkali development that is employed when a resist pattern is formed from a resist film formed using a radiation-sensitive resin composition containing an acid-dissociable group-containing resin. When a film using only an acid-dissociable group-containing resin instead of the resist film is developed under the conditions, it means that 50% or more of the initial film thickness of the film remains after development.
[0050]
  Examples of the acid dissociable group in the acid dissociable group-containing resin include a substituted methyl group, a 1-substituted ethyl group, a 1-substituted-n-propyl group, a 1-branched alkyl group, a silyl group, a germyl group, and an alkoxycarbonyl. Group, acyl group, cyclic acid dissociable group and the like.
  Examples of the substituted methyl group include methoxymethyl group, methylthiomethyl group, ethoxymethyl group, ethylthiomethyl group, methoxyethoxymethyl group, benzyloxymethyl group, benzylthiomethyl group, phenacyl group, 4-bromophenacyl group, 4 -Methoxyphenacyl group, 4-methylthiophenacyl group, α-methylphenacyl group, cyclopropylmethyl group, benzyl group, diphenylmethyl group, triphenylmethyl group, 4-bromobenzyl group, 4-nitrobenzyl group, 4 -Methoxybenzyl group, 4-methylthiobenzyl group, 4-ethoxybenzyl group, 4-ethylthiobenzyl group, piperonyl group, methoxycarbonylmethyl group, ethoxycarbonylmethyl group, n-propoxycarbonylmethyl group, i-propoxycarbonylmethyl group , N-but Aryloxycarbonyl methyl group, and a t- butoxycarbonyl methyl group.
  Examples of the 1-substituted ethyl group include 1-methoxyethyl group, 1-methylthioethyl group, 1,1-dimethoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-ethylthioethyl group, 1,1- Diethoxyethyl group, 1-phenoxyethyl group, 1-phenylthioethyl group, 1,1-diphenoxyethyl group, 1-benzyloxyethyl group, 1-benzylthioethyl group, 1-cyclopropyloxyethyl group, 1 -Cyclohexyloxyethyl group, 1-phenylethyl group, 1,1-diphenylethyl group, 1-methoxycarbonylethyl group, 1-ethoxycarbonylethyl group, 1-n-propoxycarbonylethyl group, 1-i-propoxycarbonylethyl Groups, 1-n-butoxycarbonylethyl group, 1-t-butoxycarbonylethyl group, etc. Can.
[0051]
  Examples of the 1-substituted-n-propyl group include 1-methoxy-n-propyl group and 1-ethoxy-n-propyl group.
  Examples of the 1-branched alkyl group include i-propyl group, sec-butyl group, t-butyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1-methylbutyl group, 1,1-dimethylbutyl group and the like. Can be mentioned.
  Examples of the silyl group include trimethylsilyl group, ethyldimethylsilyl group, methyldiethylsilyl group, triethylsilyl group, i-propyldimethylsilyl group, methyldi-i-propylsilyl group, tri-i-propylsilyl group, Examples thereof include a t-butyldimethylsilyl group, a methyldi-t-butylsilyl group, a tri-t-butylsilyl group, a phenyldimethylsilyl group, a methyldiphenylsilyl group, and a triphenylsilyl group.
  Examples of the germyl group include a trimethylgermyl group, an ethyldimethylgermyl group, a methyldiethylgermyl group, a triethylgermyl group, an i-propyldimethylgermyl group, a methyldi-i-propylgermyl group, and a trimethylgermyl group. -I-propylgermyl group, t-butyldimethylgermyl group, methyldi-t-butylgermyl group, tri-t-butylgermyl group, phenyldimethylgermyl group, methyldiphenylgermyl group, triphenylgermyl group, etc. be able to.
  Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an i-propoxycarbonyl group, and a t-butoxycarbonyl group.
[0052]
  Examples of the acyl group include acetyl group, propionyl group, butyryl group, heptanoyl group, hexanoyl group, valeryl group, pivaloyl group, isovaleryl group, laurylyl group, myristoyl group, palmitoyl group, stearoyl group, oxalyl group, malonyl Group, succinyl group, glutaryl group, adipoyl group, piperoyl group, suberoyl group, azelaoil group, sebacoyl group, acryloyl group, propioyl group, methacryloyl group, crotonoyl group, oleoyl group, maleoyl group, fumaroyl group, mesaconoyl group, canphoroyl group Benzoyl group, phthaloyl group, isophthaloyl group, terephthaloyl group, naphthoyl group, toluoyl group, hydroatropoyl group, atropoyl group, cinnamoyl group, furoyl group, thenoyl group, nicotinoyl group Isonicotinoyl group, p- toluenesulfonyl group, and mesyl group.
  Further, examples of the cyclic acid dissociable group include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexenyl group, a 4-methoxycyclohexyl group, a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydrothiopyranyl group, and a tetrahydro group. A thiofuranyl group, 3-bromotetrahydropyranyl group, 4-methoxytetrahydropyranyl group, 4-methoxytetrahydrothiopyranyl group, 3-tetrahydrothiophene-1,1-dioxide group and the like can be mentioned.
[0053]
  Among these acid dissociable groups, benzyl group, t-butoxycarbonylmethyl group, 1-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, 1-ethoxy-n-propyl group, t-butyl Group, 1,1-dimethylpropyl group, trimethylsilyl group, t-butoxycarbonyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, tetrahydrothiopyranyl group, tetrahydrothiofuranyl group and the like are preferable.
  The acid dissociable group introduction rate in the acid dissociable group-containing resin (the ratio of the number of acid dissociable groups to the total number of acid functional groups and acid dissociable groups in the acid dissociable group-containing resin) is determined by acid dissociation. Although it cannot unconditionally be defined depending on the type of the functional group or the alkali-soluble resin into which the group is introduced, it is preferably 10 to 100%, more preferably 15 to 100%.
[0054]
  The acid-dissociable group-containing resin may be, for example, a method of introducing one or more acid-dissociable groups into a previously prepared alkali-soluble resin, or one or more polymerizable unsaturated monomers having an acid-dissociable group. A method of (co) polymerizing, optionally with one or more other polymerizable unsaturated monomers, one or more polycondensation components having acid dissociable groups, optionally one or more other polycondensation Along with the components, it can be produced by a (co) polycondensation method or the like.
  The (co) polymerization of a polymerizable unsaturated monomer having an acid dissociable group when producing an acid dissociable group-containing resin is a radical polymerization initiator depending on the type of monomer or reaction medium, A polymerization initiator such as an anionic polymerization catalyst, a coordination anionic polymerization catalyst, a cationic polymerization catalyst, or a polymerization catalyst is appropriately selected, and bulk polymerization, solution polymerization, precipitation polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, bulk-suspension polymerization, etc. It can be carried out by an appropriate polymerization method, and (co) condensation of the polycondensation component having an acid dissociable group is carried out in an aqueous medium or a mixed medium of water and a hydrophilic solvent in the presence of an acidic catalyst ( It can be produced by co-polycondensation.
[0055]
  The polystyrene-reduced weight molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) of the acid-dissociable group-containing resin measured by gel permeation chromatography is preferably 1,000 to 500,000, more preferably 3,000 to 300,000. It is.
  The ratio (Mw / Mn) of the resin Mw and the polystyrene-equivalent molecular weight (hereinafter referred to as “Mn”) measured by gel permeation chromatography (GPC) is usually 1 to 10, preferably 1 to 1. 5.
[0056]
  The acid-dissociable group-containing resin particularly preferably used for the radiation-sensitive resin composition using a KrF excimer laser includes an alkali group containing a repeating unit represented by the following formula (10) and a repeating unit having an acid-dissociable group. A (hard) soluble resin (hereinafter also referred to as “resin (C1)”) is preferred. Resin (C1) is F₂ It can also be suitably used for a radiation sensitive resin composition using an excimer laser, an electron beam or the like.
[0057]
[Chemical 8]

[0058]
(Wherein R₁₂Represents a hydrogen atom or a monovalent organic group. A and b represent natural numbers of 1 to 3. )
[0059]
  As the repeating unit represented by the above formula (10), p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, o-hydroxystyrene, α-methylhydroxystyrene, 3-methyl-4-hydroxystyrene, 2-methyl-4-hydroxystyrene , Non-aromatic double bonds such as 2-methyl 3-hydroxystyrene, 4-methyl 3-hydroxystyrene, 5-methyl 3-hydroxystyrene, 3,4 dihydroxystyrene, 2,4,6-trihydroxystyrene are cleaved Units. Among these, units in which a non-aromatic double bond is cleaved such as p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, o-hydroxystyrene, α-methylhydroxystyrene and the like are preferable.
[0060]
  Examples of the repeating unit containing an acid dissociable group include a repeating unit obtained by protecting the phenolic hydroxyl group or carboxyl group of the above repeating unit with the acid dissociable group described above.
[0061]
  Examples of other repeating units in the resin (C1) include styrene, α-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-methoxystyrene, 3-methoxystyrene, and 4-methoxystyrene. 4-t-butoxystyrene, 4-t-butoxycarbonyloxystyrene, 4-t-butoxycarbonylmethyloxystyrene, 4- (2′-t-butoxycarbonylethyloxy) styrene, 4-tetrahydrofuranyloxystyrene, 4 -Vinyl aromatic compounds such as tetrahydropyranyloxystyrene;
[0062]
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, Sec-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, neopentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2- (meth) acrylic acid 2- Ethylhexyl, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, (meth) acryl Norbornyl acid, isobornyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate (Meth) acrylic acid dicyclopentenyl, (meth) acrylic acid adamantyl (meth) acrylic acid adamantylmethyl, (meth) acrylic acid tetrahydrofuranyl, (meth) acrylic acid tetrahydropyranyl, (meth) acrylic acid phenyl, (meth) ) (Meth) acrylic acid esters such as benzyl acrylate, phenethyl (meth) acrylate, monomers represented by the following formulas (11) to (13);
[0063]
[Chemical 9]

[0064]
(In the formula, n represents a natural number of 1 or more and 6 or less.)
[0065]
Unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, cinnamic acid;
Carboxyalkyl esters of unsaturated carboxylic acids such as 2-carboxyethyl (meth) acrylate, 2-carboxypropyl (meth) acrylate, 3-carboxypropyl (meth) acrylate;
Unsaturated nitrile compounds such as (meth) acrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, crotonnitrile, maleinnitrile, fumaronitrile;
Unsaturated amide compounds such as (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, crotonamide, maleinamide, fumaramide;
Unsaturated imide compounds such as maleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide;
Other nitrogen-containing vinyl compounds such as N-vinyl-ε-caprolactam, N-vinylpyrrolidone, 2-vinylpyridine, 3-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, 2-vinylimidazole, 4-vinylimidazole, etc.
And a unit in which a polymerizable unsaturated bond is cleaved.
[0066]
  Among these other repeating units, styrene, α-methylstyrene, 4-t-butoxystyrene, 4-t-butoxycarbonyloxystyrene, 4-t-butoxycarbonylmethyloxystyrene, 4- (2′-t- Butoxycarbonylethyloxy) styrene, t-butyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, monomers represented by the above formulas (11) and (12), etc. A unit in which the polymerizable unsaturated bond is cleaved is preferred.
[0067]
  The acid dissociable group-containing resin particularly preferably used for the radiation-sensitive resin composition using an ArF excimer laser is represented by the repeating unit represented by the following general formula (14) and / or the following general formula (15). Alkali-insoluble (hard) soluble resin (hereinafter also referred to as “resin (C2)”) is preferable. Resin (C2) is F₂ It can also be suitably used for a radiation sensitive resin composition using an excimer laser, an electron beam or the like.
[0068]
Embedded image

[0069]
(In the formula, A and B each independently represent a hydrogen atom or an acid-dissociable group, and at least one of A and B is an acid-dissociable group, and D and E each independently represent a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 4 represents a linear or branched monovalent alkyl group, and n is an integer of 0 to 2.)
[0070]
Embedded image

[0071]
(Wherein R₁₃Represents a hydrogen atom or a methyl group, and each R₁₄Each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an optionally substituted monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, or any two R₁₄Are bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms which may be substituted together with the carbon atom to which each is bonded, and the remaining R₁₄Is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms which may be substituted. )
[0072]
  Examples of the repeating unit represented by the general formula (14) include 5-t-butoxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5- (4-t-butylcyclohexyloxy) carbonylbicyclo [2]. 2.1] hept-2-ene, 5- (1-ethoxyethoxy) carbonylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5- (1-cyclohexyloxyethoxy) carbonylbicyclo [2.2. 1] hept-2-ene, 5-t-butoxycarbonylmethoxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-tetrahydrofuranyloxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-tetrahydropyranyloxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 8-t-butoxycarbonyltetracyclo [4.4 0.1^2,5. 1^{7, 10}] Dodec-3-ene, 8- (4-t-butylcyclohexyloxy) carbonyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^{7, 10}] Dodec-3-ene, 8- (1-ethoxyethoxy) carbonyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^{7, 10}] Dodec-3-ene, 8- (1-cyclohexyloxyethoxy) carbonyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^{7, 10}] Dodec-3-ene, 8-t-butoxycarbonylmethoxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^{7, 10}] Dodec-3-ene, 8-tetrahydrofuranyloxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^{7, 10}] Dodec-3-ene, 8-tetrahydropyranyloxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^{7, 10}And a unit in which a double bond of a norbornene ring such as dodec-3-ene is cleaved.
[0073]
  Preferred examples of the repeating unit represented by the general formula (15) include a repeating unit derived from t-butoxycarbonyl (meth) acrylate, and a repeating unit represented by the following formula.
[0074]
Embedded image

[0075]
(Wherein R₁₃Is a hydrogen atom or a methyl group. )
[0076]
  Examples of other repeating units in the resin (C2) include norbornene (bicyclo [2.2.1] hept-2-ene), 5-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5- Ethylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-hydroxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-fluorobicyclo [2.2.1] hept-2-ene, tetracyclo [4.4.0.1^2,5. 1^{7, 10}] Dodec-3-ene, 8-methyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^{7, 10}] Dodec-3-ene, 8-ethyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^{7, 10}] Dodec-3-ene, 8-hydroxytetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^{7, 10}] Dodec-3-ene, 8-fluorotetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^{7, 10}] A monomer having a norbornene skeleton such as dodec-3-ene;
Acid anhydrides such as maleic anhydride and itaconic anhydride;
Examples of other repeating units in the resin (C1) include units in which a polymerizable unsaturated bond such as (meth) acrylic acid ester represented by the following formula (i) is cleaved in addition to the above-mentioned (meth) acrylic acid ester. Can do.
[0077]
Embedded image

[0078]
(Wherein R₁₃Is a hydrogen atom or a methyl group. )
[0079]
  In particular, the resin (C2) having a repeating unit represented by the general formula (14) preferably has a repeating unit derived from maleic anhydride as another repeating unit.
[0080]
  F₂ Examples of the acid-dissociable group-containing resin that is particularly preferably used in the radiation-sensitive resin composition using an excimer laser include alkali-free resins having a repeating unit represented by the following general formula (16) and / or the following general formula (17). (Difficult) soluble polysiloxane (hereinafter also referred to as “resin (C3)”) is preferable. The resin (C3) can also be suitably used for a radiation sensitive resin composition using an ArF excimer laser, an electron beam, or the like.
[0081]
Embedded image

[0082]
(In the formula, A represents a monovalent organic group having an acid dissociable group independently of each other;₁₄Represents a linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted. )
[0083]
  As A in the general formulas (16) and (17), an alicyclic hydrocarbon group such as a cycloalkyl group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecyl group, an adamantyl group, or a halogenated aromatic hydrocarbon group is used. The group having is preferable. In particular, the repeating unit represented by the above formula (16) is preferable, and specific preferred examples include the repeating units represented by the following formulas (ii) to (v).
[0084]
Embedded image

[0085]
  As another repeating unit in the resin (C3), for example, a repeating unit having a structure obtained by hydrolyzing an alkylalkoxysilane such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, or ethyltriethoxysilane;
Preferred examples include repeating units represented by the following formulas (vi) to (ix).
[0086]
Embedded image

[0087]
  The resin (C3) can be obtained by co-condensing a silane compound containing an acid dissociable group or by introducing an acid dissociable group into polysiloxane. When co-condensing a silane compound containing an acid dissociable group, it is preferable to use an acidic catalyst as the catalyst. In particular, it is preferable that the silane compound is polycondensed in the presence of an acidic catalyst and then further reacted by adding a basic catalyst.
[0088]
  Examples of the acidic catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, boric acid, phosphoric acid, titanium tetrachloride, zinc chloride, and aluminum chloride; formic acid, acetic acid, n-propionic acid, butyric acid, valeric acid, oxalic acid, malonic acid Organic acids such as succinic acid, maleic acid, fumaric acid, adipic acid, phthalic acid, terephthalic acid, acetic anhydride, maleic anhydride, citric acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, etc. it can. Of these, hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, oxalic acid, malonic acid, maleic acid, fumaric acid, acetic anhydride, maleic anhydride and the like are preferable.
[0089]
  Examples of the basic catalyst include inorganic bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate; triethylamine, Examples thereof include organic bases such as tri-n-propylamine, tri-n-butylamine and pyridine.
[0090]
<Alkali-soluble resin>
  The alkali-soluble resin used as the components (C), (b) and (D) of the present invention has a functional group having an affinity for an alkali developer, for example, an acidic functional group such as a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group. It is a resin soluble in an alkali developer having at least seeds.
  Examples of such alkali-soluble resins include addition polymerization resins having one or more repeating units represented by the following formulas (18) to (20), and one repeating unit represented by the following formula (21). Examples thereof include the polycondensation resins described above.
[0091]
Embedded image

[0092]
(Wherein R₁₅Represents a hydrogen atom or a methyl group, R₁₆Is a hydroxyl group, a carboxyl group, -R₁₇COOH, -OR₁₇COOH, -OCOR₁₇COOH or -COOR₁₇COOH (however, R₁₇Is-(CH₂ )_g -, G is an integer of 1-4. ). )
[0093]
Embedded image

[0094]
(In the formula, each R₁₈Each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. )
[0095]
  When the alkali-soluble resin is an addition polymerization resin, it may be composed only of repeating units represented by the above formulas (18) to (20), but as long as the produced resin is soluble in an alkali developer. It may further have one or more other repeating units.
  Examples of such other repeating units include other repeating units in the resin (C1) described above.
  The addition polymerization resin (co) polymerizes, for example, a monomer corresponding to the repeating unit represented by the formulas (18) to (20) together with a monomer that forms the other repeating unit. Can be manufactured.
  These (co) polymerizations are carried out by appropriately using a polymerization initiator such as a radical polymerization initiator, an anionic polymerization catalyst, a coordination anionic polymerization catalyst, a cationic polymerization catalyst or a polymerization catalyst depending on the type of monomer and reaction medium. It can be selected and carried out by an appropriate polymerization method such as bulk polymerization, solution polymerization, precipitation polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, bulk-suspension polymerization.
[0096]
  Further, when the alkali-soluble resin is a polycondensation resin, it may be composed only of the repeating unit represented by the formula (21), but as long as the produced resin is soluble in an alkali developer, 1 It can also have other repeating units of species or more. Such a polycondensation resin comprises a phenol and an aldehyde corresponding to the repeating unit represented by the formula (21), optionally together with a polycondensation component capable of forming another repeating unit, in the presence of an acidic catalyst. It can be produced by (co) polycondensation in an aqueous medium or in a mixed medium of water and a hydrophilic solvent.
  Examples of the phenols include o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, 3,4,5-trimethylphenol and the like can be mentioned. Examples of the aldehydes include formaldehyde, trioxane, paraformaldehyde, benzaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, phenylacetaldehyde and the like. Can be mentioned.
[0097]
  The content of the repeating unit represented by the formulas (18) to (21) in the alkali-soluble resin cannot be defined unconditionally depending on the type of the other repeating unit that is optionally contained, but is preferably 10 to 100 mol%. More preferably, it is 20-100 mol%.
  When the alkali-soluble resin has a repeating unit containing a carbon-carbon unsaturated bond represented by the formula (18), the formula (21) or the like, it can also be used as a hydrogenated product. The hydrogenation rate in this case is usually 70% or less, preferably 50% or less, more preferably 50% or less, of the carbon-carbon unsaturated bond contained in the repeating unit represented by formula (18), formula (21), or the like. Is 40% or less. In this case, if the hydrogenation rate exceeds 70%, the developability of the alkali-soluble resin with an alkali developer may be lowered.
[0098]
  The alkali-soluble resin used in the present invention is mainly poly (p-hydroxystyrene), p-hydroxystyrene / p-hydroxy-α-methylstyrene copolymer, p-hydroxystyrene / styrene copolymer, etc. A resin as a component is preferable.
  The Mw of the alkali-soluble resin varies depending on the desired properties of the radiation-sensitive resin composition, but is preferably 1,000 to 150,000, more preferably 3,000 to 100,000.
  The alkali-soluble resins can be used alone or in admixture of two or more.
[0099]
Alkali solubility control agent
  As an alkali solubility control agent used by this invention, the compound which substituted the hydrogen atom of acidic functional groups, such as a phenolic hydroxyl group and a carboxyl group, with the acid dissociable group can be mentioned, for example.
  Examples of such acid dissociable groups include substituted methyl groups, 1-substituted ethyl groups, 1-substituted n-propyl groups, 1-branched alkyl groups, and silyl groups exemplified for the above acid dissociable group-containing resins. And groups similar to acid dissociable groups such as germyl group, alkoxycarbonyl group, acyl group and cyclic acid dissociable group.
  The alkali solubility control agent may be a low molecular compound or a high molecular compound, but specific examples of the low molecular compound include compounds represented by the following formulas (22) to (26).
[0100]
Embedded image

[0101]
(Wherein R₁₉Each independently represent an acid dissociable substituent, and R₂₀Each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group or a 1-naphthyl group;₂₁Represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, and A represents a single bond, —O—, —S—, —CO—, —COO—, —SO—, —SO 2 —, —C ( R₂₂) (R₂₃)-(However, R₂₂And R₂₃Independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 11 carbon atoms, a phenyl group or a 1-naphthyl group. ) Or an optionally substituted phenylene group, p, q, r, s, t, u, v, and w are each an integer of 0 or more (provided that p in Formula (22) is an integer of 1 or more). is there. )
[0102]
  In addition, as the polymer alkali solubility control agent, for example, the acid-dissociable group-containing resin described above can be used.
[0103]
Cross-linking agent (E)
  As a crosslinking agent used in the negative radiation sensitive resin composition of the present invention, for example, one or more functional groups having crosslinking reactivity with an alkali-soluble resin (hereinafter referred to as “crosslinkable functional group”). The compound which has can be mentioned.
[0104]
  Specific examples of the crosslinkable functional group include glycidyl ether group, glycidyl ester group, glycidyl amino group, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, benzyloxymethyl group, acetoxymethyl group, benzoyloxymethyl group, formyl group, acetyl group Group, vinyl group, isopropenyl group, dimethylaminomethyl group, diethylaminomethyl group, dimethylolaminomethyl group, diethylolaminomethyl group, morpholinomethyl group and the like.
[0105]
  Examples of the compound having a crosslinkable functional group include a bisphenol A epoxy compound, a bisphenol F epoxy compound, a bisphenol S epoxy compound, a novolac resin epoxy compound, a resole resin epoxy compound, and a poly (hydroxystyrene) epoxy. Compound, methylol group-containing melamine compound, methylol group-containing benzoguanamine compound, methylol group-containing urea compound, methylol group-containing phenol compound, alkoxyalkyl group-containing melamine compound, alkoxyalkyl group-containing benzoguanamine compound, alkoxyalkyl group-containing urea compound, alkoxyalkyl group -Containing phenol compound, carboxymethyl group-containing melamine resin, carboxymethyl group-containing benzoguanamine resin, carboxymethyl group-containing urea resin Carboxymethyl group-containing phenol resin, carboxymethyl group-containing melamine compounds, carboxymethyl group-containing benzoguanamine compounds, carboxymethyl group-containing urea compounds, mention may be made of carboxymethyl group-containing phenol compounds and the like.
[0106]
  Among these compounds having a crosslinkable functional group, a methylol group-containing phenol compound, a methoxymethyl group-containing melamine compound, a methoxymethyl group-containing phenol compound, a methoxymethyl group-containing glycoluril compound, a methoxymethyl group-containing urea compound, and an acetoxymethyl group Containing phenol compounds are preferred, and more preferred are methoxymethyl group-containing melamine compounds (for example, hexamethoxymethyl melamine), methoxymethyl group-containing glycoluril compounds, methoxymethyl group-containing urea compounds, and the like. The methoxymethyl group-containing melamine compound is a trade name such as CYMEL300, CYMEL301, CYMEL303, CYMEL305 (manufactured by Mitsui Cyanamid Co., Ltd.), and the methoxymethyl group-containing glycoluril compound is a trade name such as CYMEL1174 (manufactured by Mitsui Cyanamid Co., Ltd.). The methoxymethyl group-containing urea compounds are commercially available under trade names such as MX290 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).
[0107]
  As the crosslinking agent, a compound having a property as a crosslinking agent obtained by substituting a hydrogen atom of an acidic functional group in the alkali-soluble resin with the crosslinking functional group can also be suitably used. In this case, the rate of introduction of the crosslinkable functional group cannot be unconditionally defined by the type of the crosslinkable functional group or the alkali-soluble resin into which the group is introduced. 5 to 60 mol%, preferably 10 to 50 mol%, more preferably 15 to 40 mol%. In this case, if the introduction ratio of the crosslinkable functional group is less than 5 mol%, the remaining film ratio tends to decrease, the pattern meanders or swells easily, and if it exceeds 60 mol%, the development of the exposed area tends to occur. Tend to decrease.
[0108]
  As the crosslinking agent in the present invention, a methoxymethyl group-containing compound such as dimethoxymethylurea, tetramethoxymethylglycoluril and the like are particularly preferable. A crosslinking agent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
[0109]
  The blending ratio of each component constituting the positive radiation-sensitive resin composition and the negative radiation-sensitive resin composition of the present invention varies depending on the desired characteristics of the resist. Preferred blending ratios are as follows. is there.
  First, in the positive radiation sensitive resin composition, the compounding amount of the compound (A) is preferably 0.001 to 15 parts by weight, more preferably 0, per 100 parts by weight of the acid-dissociable group-containing resin or alkali-soluble resin. 0.001 to 10 parts by weight, particularly preferably 0.005 to 5 parts by weight. In this case, when the compounding amount of the compound (A) is less than 0.001 part by weight, the effect of the present invention may not be sufficiently obtained. On the other hand, when it exceeds 15 parts by weight, the sensitivity and developability of the exposed part are lowered. Tend.
  The amount of the acid generator (B) is preferably 0.01 to 70 parts by weight, more preferably 0.1 to 50 parts by weight, especially 100 parts by weight of the acid-dissociable group-containing resin or alkali-soluble resin. Preferably it is 0.5-20 weight part. In this case, if the blending amount of the acid generator (B) is less than 0.01 parts by weight, the sensitivity and resolution tend to decrease. On the other hand, if it exceeds 70 parts by weight, the resist coatability and pattern shape deteriorate. It tends to be easy to do.
  The blending amount of the alkali solubility control agent is preferably 5 to 150 parts by weight, more preferably 5 to 100 parts by weight, and particularly preferably 5 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. In this case, if the blending amount of the alkali solubility control agent is less than 5 parts by weight, the remaining film rate tends to decrease and the pattern swells easily. There is a tendency to cause a decrease in strength.
[0110]
  Next, in the negative radiation sensitive resin composition, the compounding amount of the compound (A) is preferably 0.001 to 15 parts by weight, more preferably 0.001 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. Particularly preferred is 0.005 to 5 parts by weight. In this case, when the compounding amount of the compound (A) is less than 0.001 part by weight, the effect of the present invention may not be sufficiently obtained. On the other hand, when it exceeds 15 parts by weight, the sensitivity and developability of the exposed part are lowered. Tend.
  The amount of the acid generator (B) is preferably 0.01 to 70 parts by weight, more preferably 0.1 to 50 parts by weight, particularly preferably 0.5 to 20 parts per 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. Parts by weight. In this case, if the blending amount of the acid generator (B) is less than 0.01 parts by weight, the sensitivity and resolution tend to decrease. On the other hand, if it exceeds 70 parts by weight, the resist coatability and pattern shape deteriorate. It tends to be easy to do.
  Moreover, the compounding quantity of a crosslinking agent becomes like this. Preferably it is 5-95 weight part per 100 weight part of alkali-soluble resin, More preferably, it is 15-85 weight part, Most preferably, it is 20-75 weight part. In this case, if the blending amount of the cross-linking agent is less than 5 parts by weight, the remaining film ratio tends to decrease, the pattern meanders or swells easily, and if it exceeds 95 parts by weight, the developability of the exposed part is increased. There is a tendency to decrease.
[0111]
Additive
  In the radiation sensitive resin composition of the present invention, an acid diffusion control agent other than the compound (A) (hereinafter referred to as “other acid diffusion control agent”), a surfactant, a sensitizer, and the like, if necessary. These various additives can be blended. In addition, the alkali-soluble resin and / or the alkali-solubility control agent can be further blended with the positive radiation-sensitive resin composition using the acid-dissociable group-containing resin.
  Examples of other acid diffusion control agents include the above-described nitrogen-containing compound (a) and compounds in which a hydrogen atom bonded to the nitrogen atom of the nitrogen-containing compound (a) is substituted with a t-butoxycarbonyl group. it can. These acid diffusion control agents can be used alone or in admixture of two or more.
  The blending amount of the other acid diffusion control agent is usually 90% by weight or less, preferably 70% by weight or less, particularly preferably 50% by weight or less, based on the total of the compound (A) and the other acid diffusion control agent. It is. In this case, if the blending amount of the other acid diffusion control agent exceeds 90% by weight, the intended effect in the present invention may be impaired.
[0112]
  Moreover, the said surfactant shows the effect | action which improves the applicability | paintability, striation, developability, etc. of a radiation sensitive resin composition. As such a surfactant, any of anionic, cationic, nonionic or amphoteric can be used, but a preferred surfactant is a nonionic surfactant.
  Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene higher alkyl ethers, polyoxyethylene higher alkyl phenyl ethers, polyethylene glycol higher fatty acid diesters, and the following trade names: KP (manufactured by Shin-Etsu Chemical) , Polyflow (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.), F Top (manufactured by Tokemu Products), Mega Fuck (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals), Florard (manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard, Surflon (manufactured by Asahi Glass), etc. Can be mentioned.
  The surfactants can be used alone or in admixture of two or more. The compounding amount of the surfactant is usually 2 parts by weight or less as an active ingredient of the surfactant per 100 parts by weight of the total resin components in the radiation-sensitive resin composition.
[0113]
  The sensitizer absorbs radiation energy and transmits the energy to the acid generator (B), thereby increasing the amount of acid produced. The radiation-sensitive resin composition It has the effect of improving the apparent sensitivity.
  Preferred sensitizers are acetophenones, benzophenones, naphthalenes, biacetyl, eosin, rose bengal, pyrenes, anthracenes, phenothiazines and the like.
  The said sensitizer can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  The blending amount of the sensitizer is usually 50 parts by weight or less, preferably 30 parts by weight or less per 100 parts by weight of the total resin components in the radiation-sensitive resin composition.
  Also, by blending dyes and / or pigments, the latent image of the exposed area can be visualized, and the influence of halation during exposure can be mitigated. By blending an adhesion aid, adhesion to the substrate is improved. be able to.
  Furthermore, examples of other additives include an antihalation agent, a storage stabilizer, an antifoaming agent, a shape improving agent, and the like, specifically 4-hydroxy-4'-methylchalcone.
[0114]
solvent
  When the radiation sensitive resin composition of the present invention is used, it is dissolved in a solvent so that the solid content concentration is, for example, 2 to 50% by weight, and then filtered through, for example, a filter having a pore diameter of about 0.2 μm. It is prepared as a product solution.
  Examples of the solvent include ethers, esters, ether esters, ketone esters, ketones, amides, amide esters, lactams, lactones, and (halogenated) hydrocarbons. More specifically, ethylene glycol monoalkyl ethers, diethylene glycol dialkyl ethers, propylene glycol monoalkyl ethers, propylene glycol dialkyl ethers, ethylene glycol monoalkyl ether acetates, propylene glycol monoalkyl ether acetates, acetate esters , Hydroxyacetic acid esters, alkoxyacetic acid esters, acetoacetic acid esters, propionic acid esters, lactic acid esters, alkoxypropionic acid esters, butyric acid esters Pyruvates, (non-) cyclic ketones, N, N-dialkylformamides, N, N-dialkylacetamides, N-alkylpyrrolidones, γ-lactones, (halogenated) aliphatic hydrocarbons, (Halogenated) aromatic hydrocarbons can be mentioned.
[0115]
  Specific examples of such solvents include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol di-n- Propyl ether, diethylene glycol di-n-butyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-propyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono- n-propyl ether ace , Ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, isopropenyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl hydroxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl acetoacetate, acetoacetic acid Ethyl, isopropenyl propionate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, ethyl lactate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxy Methyl propionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methyl-3-methoxybutyl butyrate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, N, N-dimethyl Formamide, N, N- dimethylacetamide, N- methylpyrrolidone, toluene, xylene and the like.
  Of these solvents, propylene glycol monoalkyl ether acetates, lactic acid esters, 3-alkoxypropionic acid esters, (non) cyclic ketones, and the like are preferable.
  The said solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
[0116]
  Further, the solvent may be benzyl ethyl ether, di-n-hexyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol as necessary. One or more high-boiling solvents such as benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, and ethylene glycol monophenyl ether acetate can be added.
[0117]
Formation of resist pattern
  When forming a resist pattern from the radiation-sensitive resin composition of the present invention, the composition solution prepared as described above is applied to a silicon wafer, for example, by means of spin coating, cast coating, roll coating or the like. Then, a resist film is formed by coating on a substrate such as a wafer coated with aluminum, followed by heat treatment (hereinafter referred to as “PB”), and then applied to the resist film through a predetermined mask pattern. Exposure. The radiation that can be used in this case includes a mercury lamp emission line spectrum (wavelength 254 nm), a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F₂ Far ultraviolet rays such as excimer laser (wavelength 157 nm) are preferable, but charged particle beams such as X-rays such as synchrotron radiation, electron beams, and the like can be used depending on the type of the acid generator (B). In addition, exposure conditions such as radiation dose are appropriately selected according to the composition of the radiation-sensitive resin composition, the type of additive, and the like.
  After the exposure, in order to improve the apparent sensitivity of the resist, it is preferable to perform a heat treatment (hereinafter referred to as “PEB”). The heating conditions vary depending on the composition of the radiation-sensitive resin composition, the type of additive, and the like, but are usually 30 to 200 ° C, preferably 50 to 150 ° C.
  Then, a predetermined resist pattern is formed by developing with an alkaline developer.
  Examples of the alkali developer include alkali metal hydroxides, aqueous ammonia, alkylamines, alkanolamines, heterocyclic amines, tetraalkylammonium hydroxides, choline, 1,8-diazabicyclo [5.4. .0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene and the like, usually 1 to 10% by weight, preferably 2 to 5% by weight. An alkaline aqueous solution dissolved so as to have a concentration is used. A particularly preferred alkaline developer is an aqueous solution of tetraalkylammonium hydroxides. In addition, an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant, or the like can be added to the developer composed of the alkaline aqueous solution.
  In addition, when using the developing solution which consists of alkaline aqueous solution in this way, generally it wash | cleans with water after image development.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0118]
  Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
【Example】
[0119]
[Synthesis of Compound (A)]
Synthesis example 1
  181 g of dicyclohexylamine and 386 g of N- (p-toluenesulfonyl) -N′-methylimidazolium were reacted overnight in 1000 g of methylene chloride at room temperature. The solvent was distilled off with an evaporator and extracted with hexane. Thereafter, it was cooled to 0 degrees and recrystallized to obtain 150 g of a white solid represented by the following formula. This compound is defined as (α1).
[0120]
Embedded image

[0121]
Synthesis example 2
  169 g of diphenylamine and 386 g of N- (p-toluenesulfonyl) N′-methylimidazolium were reacted overnight in 1000 g of methylene chloride at room temperature. The solvent was distilled off with an evaporator and extracted with hexane. Thereafter, the mixture was cooled to 0 degrees and recrystallized to obtain 133 g of a white solid represented by the following formula. This compound is defined as (α2).
[0122]
Embedded image

[0123]
Synthesis example 3
  68 g of imidazole and 259 g of 1-phenylsulfonylbenztriazole were reacted in 500 g of THF under reflux for 4 hours. The solvent was distilled off with an evaporator and extracted with hexane. Thereafter, it was cooled to 0 degree and recrystallized to obtain 95 g of a white solid represented by the following formula. This compound is defined as (α3).
[0124]
Embedded image

[0125]
Synthesis example 4
  194 g of 2-phenylbenzimidazole and 259 g of 1-phenylsulfonylbenztriazole were reacted in 800 g of THF under reflux for 4 hours. The solvent was distilled off with an evaporator and extracted with hexane. Thereafter, it was cooled to 0 degree and recrystallized to obtain 144 g of a white solid represented by the following formula. This compound is defined as (α4).
[0126]
Embedded image

[0127]
[Synthesis of acid-dissociable group-containing resin]
Synthesis example5
  After dissolving 101 g of p-acetoxystyrene, 5 g of styrene, 42 g of pt-butoxystyrene, 6 g of AIBN and 1 g of t-dodecyl mercaptan in 160 g of propylene glycol monomethyl ether, the reaction temperature is maintained at 70 ° C. under a nitrogen atmosphere. Polymerized for 16 hours. After the polymerization, the reaction solution was dropped into a large amount of hexane to coagulate and purify the resulting resin. Next, 150 g of propylene glycol monomethyl ether was added to the purified resin, and then 300 g of methanol, 80 g of triethylamine and 15 g of water were further added, and a hydrolysis reaction was performed for 8 hours while refluxing at the boiling point. After the reaction, the solvent and triethylamine were distilled off under reduced pressure, and the resulting resin was dissolved in acetone, then dropped into a large amount of water to solidify, and the resulting white powder was filtered and dried at 50 ° C. under reduced pressure overnight. did.
  The obtained resin has Mw of 16,000 and Mw / Mn of 1.7,¹³As a result of C-NMR analysis, the copolymerization molar ratio of p-hydroxystyrene, styrene, and pt-butoxystyrene was 72: 5: 23. This resin is referred to as “resin (C-1)”.
[0128]
  The measurement of Mw and Mn of the resin (B-1) and the resins obtained in Synthesis Examples 4 to 13 below was carried out using a GPC column (G2000H manufactured by Tosoh Corporation)._XL  Two, G3000H_XL  One, G4000H_XL  And a gel permeation chromatography (GPC) using monodisperse polystyrene as a standard under the analysis conditions of a flow rate of 1.0 ml / min, an elution solvent tetrahydrofuran, and a column temperature of 40 ° C.
[0129]
Synthesis example6
  100 g of p-acetoxystyrene, 25 g of t-butyl acrylate, 18 g of styrene, 6 g of AIBN and 1 g of t-dodecyl mercaptan are dissolved in 230 g of propylene glycol monomethyl ether, and the polymerization is performed for 16 hours while maintaining the reaction temperature at 70 ° C. in a nitrogen atmosphere. I let you. After the polymerization, the reaction solution was dropped into a large amount of hexane to coagulate and purify the resulting resin. Next, 150 g of propylene glycol monomethyl ether was added to the purified resin, and then 300 g of methanol, 80 g of triethylamine and 15 g of water were further added, and a hydrolysis reaction was performed for 8 hours while refluxing at the boiling point. After the reaction, the solvent and triethylamine were distilled off under reduced pressure, and the resulting resin was dissolved in acetone, then dropped into a large amount of water to solidify, and the resulting white powder was filtered and dried at 50 ° C. under reduced pressure overnight. did.
  The obtained resin has Mw of 11,500 and Mw / Mn of 1.6,¹³As a result of C-NMR analysis, the copolymerization molar ratio of p-hydroxystyrene, t-butyl acrylate and styrene was 61:19:20. This resin is referred to as “resin (C-2)”.
[0130]
Synthesis example7
  176 g of pt-butoxystyrene was anionically polymerized in 500 ml of tetrahydrofuran at −78 ° C. using n-butyllithium as a catalyst. After polymerization, the reaction solution was solidified in methanol to obtain 150 g of white poly (pt-butoxystyrene). Thereafter, this poly (pt-butoxystyrene) was dissolved in 600 g of dioxane, diluted hydrochloric acid was added, and a hydrolysis reaction was carried out at 70 ° C. for 2 hours. Got. Then, after repeating operation which melt | dissolves this resin in acetone and coagulate | solidifies in a lot of water, the produced | generated white powder was filtered and it dried at 50 degreeC under pressure reduction overnight.
  The obtained resin has Mw of 10,400 and Mw / Mn of 1.10.¹³As a result of C-NMR analysis, only a part of the t-butyl group in poly (pt-butoxystyrene) has a hydrolyzed structure, and copolymerization of pt-butoxystyrene and p-hydroxystyrene. It was confirmed that the copolymer had a molar ratio of 68:32. This resin is referred to as “resin (C-3)”.
[0131]
Synthesis example8
  25 g of a 90:10 molar ratio of p-hydroxystyrene and pt-butoxystyrene copolymer was dissolved in 100 g of n-butyl acetate, and after bubbling with nitrogen gas for 30 minutes, 3.3 g of ethyl vinyl ether was obtained. And 1 g of p-toluenesulfonic acid pyridinium salt was added as a catalyst and reacted at room temperature for 12 hours. Thereafter, the reaction solution was dropped into a 1 wt% aqueous ammonia solution to precipitate the resin, filtered, and dried overnight in a vacuum dryer at 50 ° C.
  The obtained resin has Mw of 13,000 and Mw / Mn of 1.01.¹³As a result of C-NMR analysis, it has a structure in which 23 mol% of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group in poly (p-hydroxystyrene) are substituted with ethoxyxyethyl groups and 10 mol% with t-butyl groups. there were. This resin is referred to as “resin (C-4)”.
[0132]
Synthesis example9
  5 g of norbornene, 11 g of maleic anhydride, 8-hydroxytetracyclo [4.4.0.1^2,5. 1^{7, 10}] 11 g of dodec-3-ene and 23 g of 2-methyl-2-adamantyl methacrylate were uniformly dissolved in 50 g of tetrahydrofuran, nitrogen was blown for 30 minutes, and 3 g of azobisisobutyronitrile was added as a polymerization initiator. And heated to 65 ° C. Thereafter, the mixture was heated and stirred for 6 hours while maintaining the same temperature. After completion of the reaction, the reaction solution is cooled to room temperature, diluted with 50 g of tetrahydrofuran, poured into 1,000 ml of n-hexane, and the precipitated white powder is filtered and dried to obtain a resin. It was.
  This resin has an Mw of 6,100, norbornene, maleic anhydride, 8-hydroxytetracyclo [4.4.0.1.^2,5. 1^{7, 10}It was a copolymer having a content of each repeating unit derived from dodec-3-ene and 2-methyl-2-adamantyl methacrylate of 15 mol%, 35 mol%, 20 mol% and 30 mol%, respectively. This resin is referred to as “resin (C-5)”.
[0133]
Synthesis example10
  Compound represented by the above formula (ii) (provided that R₁₃Is a methyl group) 30 g and 2-methyl-2-adamantyl methacrylate 20 g are dissolved in 50 g of tetrahydrofuran to form a homogeneous solution, then nitrogen is blown for 30 minutes, and then 3 g of azobisisobutyronitrile is added as a polymerization initiator. , Heated to 65 ° C. Thereafter, the mixture was heated and stirred for 6 hours while maintaining the same temperature. After completion of the reaction, the reaction solution is cooled to room temperature, diluted with 50 g of tetrahydrofuran, poured into 1,000 ml of n-hexane, and the precipitated white powder is filtered and dried to obtain a resin. It was.
  This resin has a Mw of 12,000, and the content of each repeating unit derived from the compound of the above formula (ii) and 2-methyl-2-adamantyl methacrylate is 60% by weight and 40% by weight, respectively. It was a coalescence. This resin is referred to as “resin (C-6)”.
[0134]
Synthesis example11
  A silane compound that forms a repeating unit represented by the above formula (iii) in a three-necked flask equipped with a stirrer, a cold flow cooler, and a thermometer (provided that the alkoxyl group bonded to Si is an ethoxy group) 1 .52 g, silane compound forming a repeating unit represented by the above formula (vi) (provided that the alkoxyl group bonded to Si is an ethoxy group) 1.57 g, methyltriethoxysilane 1.91 g, 4-methyl- After adding 15 g of 2-pentanone and 1.31 g of a 1.75 wt% oxalic acid aqueous solution and reacting at 80 ° C. for 6 hours with stirring, the reaction vessel was cooled with ice to stop the reaction. Thereafter, the reaction solution was transferred to a separating funnel, the aqueous layer was discarded, and ion-exchanged water was further added and washed, and washing was repeated until the reaction solution became neutral. Thereafter, the organic layer was distilled off under reduced pressure to obtain a resin. This resin is referred to as “resin (C-7)”.
[0135]
[Chemically amplified radiation-sensitive resin composition]
ExampleReference examplesAnd comparative examples
  Each component shown in Table 1 (where parts are based on weight) was mixed to obtain a uniform solution, and then filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a composition solution. Then, after spin-coating each composition solution on the silicon wafer, PB was performed on the conditions shown in Table 1, and the resist film was formed with the film thickness shown in Table 1.
[0136]
  Next, using a KrF excimer laser (indicated as “KrF” in Table 1)ExampleThen, using Nikon Corporation stepper NSR2205 EX12B (numerical aperture 0.55), using ArF excimer laser (indicated as "ArF" in Table 1)ExampleThen, using a Nikon ArF excimer laser exposure apparatus (numerical aperture 0.55), F₂ Using an excimer laser (indicated as “F2” in Table 1)ExampleThen, Ultratech F₂ Excimer laser exposure system XLS (numerical aperture 0.60) and electron beamExampleThen, exposure was performed under the conditions shown in Table 1 using an apparatus in which an electron beam lithography apparatus for direct drawing HL700 (acceleration voltage 30 KeV) manufactured by Hitachi, Ltd. was improved to an acceleration voltage of 50 KeV. PEB was performed. Thereafter, a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution was used and developed by the paddle method at 23 ° C. for 1 minute, and then washed with pure water and dried to form a resist pattern. The evaluation results of each resist are also shown in Table 1.
[0137]
[Table 1]

  Here, each resist was evaluated in the following manner.
sensitivity:
  The resist film formed on the silicon wafer is exposed to light, immediately subjected to PEB, alkali-developed, washed with water, and dried to form a resist pattern. When a resist pattern is formed, a line-and-space pattern with a line width of 0.22 μm ( 1L1S) was formed as an optimum exposure dose, and the sensitivity was evaluated based on this optimum exposure dose.
resolution:
  The minimum dimension (μm) of the line-and-space pattern (1L1S) resolved when exposed at the optimum exposure amount was taken as the resolution.
[PED stability]
  In the formation of the resist pattern, after the coating film formed on the substrate is exposed, the substrate is left in a chamber in which the ammonia concentration is controlled to 5 ppb for 2 hours. A line and space pattern having a design line width of 0.26 μm was formed in the same manner except that baking was performed, and the line width at the upper end of the pattern was set to La and evaluated according to the following criteria.
Good: When 0.85 × 0.26 μm <La <1.1 × 0.26 μm,
Defect a (thinning defect): When La ≦ 0.85 × 0.26 μm,
Defect B (thickness defect): When La ≧ 1.1 × 0.26 μm
[Storage stability]
When the resist composition was prepared by the above method, the test sample for which the sensitivity was calculated was allowed to stand at room temperature for 1 month, and the sensitivity was calculated again, the sensitivity changed by 10% or more compared to the initially calculated sensitivity. Those that were “bad” and those that were not changed were “good”.
[0138]
  The acid generator (B), other acid diffusion control agents, other additives and solvents are as follows.
[0139]
Acid generator (B):
B-1: Bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate
B-1: n-trifluoromethanesulfonyloxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide
B-3: Bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane
B-4: Triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate
B-5: 4-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluorobutanesulfonate
[0140]
Alkali-soluble resin:
D-1: p-hydroxystyrene / styrene copolymer (copolymerization molar ratio = 78/22, Mw = 3,100, Mw / Mn = 1.13, Nippon Soda Co., Ltd. VPS3020)
Cross-linking agent:
E-1: N, N, N, N-tetra (methoxymethyl) glycoluril
[0141]
Other acid diffusion control agents:
A-1: Tri-n-octylamine
Additive:
F-1: t-butyl deoxycholate
solvent:
G-1: Ethyl lactate
G-2: Ethyl 3-ethoxypropionate
G-3: Propylene glycol monomethyl ether acetate
G-4: 2-Heptanone
G-5: Cyclohexanone
【The invention's effect】
[0142]
  According to the present invention, as a chemically amplified resist sensitive to actinic radiation, for example, far ultraviolet rays and electron beams represented by KrF excimer laser, ArF excimer laser or F2 excimer laser, resolution, environmental resistance, and storage stability as a composition In addition, an excellent radiation-sensitive resin composition can be provided.

Claims (6)

(A) A compound represented by the following general formula (1), wherein one or more hydrogen atoms bonded to the nitrogen atom of the imidazole are protected with a group represented by the following formula (4) ,
(B) a radiation-sensitive acid generator, and (C) (i) an alkali-insoluble or alkali-insoluble resin protected with an acid-dissociable group, which is alkali-soluble when the acid-dissociable group is dissociated. Or (b) an alkali-soluble resin and an alkali-solubility control agent.

(In the formula, R ₁ and R ₂ each independently represent a hydrogen atom or an optionally substituted linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R ₃ represents a substituted group. Or a linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms , and at least two of R ₁ , R ₂ and R ₃ may be linked to each other to form a ring. .)

(Wherein R ₃ is as defined in the above formula (1).) (A) A compound represented by the following general formula (1), wherein one or more hydrogen atoms bonded to the nitrogen atom of the imidazole are protected with a group represented by the following formula (4) ,
(B) a radiation sensitive acid generator,
A negative radiation-sensitive resin composition comprising (D) an alkali-soluble resin and (E) a compound capable of crosslinking the alkali-soluble resin in the presence of an acid.

(In the formula, R ₁ and R ₂ each independently represent a hydrogen atom or an optionally substituted linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R ₃ represents a substituted group. Or a linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms , and at least two of R ₁ , R ₂ and R ₃ may be linked to each other to form a ring. .)

(Wherein R ₃ is as defined in the above formula (1).)   The positive radiation sensitive resin composition according to claim 1, wherein the imidazole in the compound (A) is imidazole, benzimidazole or 2-phenylbenzimidazole.   (A) The negative radiation sensitive resin composition of Claim 2 whose imidazole in a compound is imidazole, benzimidazole, or 2-phenylbenzimidazole. The positive radiation sensitive resin composition according to claim 1, wherein R ₃ in the formula (4) is a methyl group, a propyl group, a trifluoromethyl group, a t-butyl group, a phenyl group, a toluyl group, or a camphoroyl group. object. The negative radiation-sensitive resin composition according to claim 2, wherein R ₃ in the formula (4) is a methyl group, a propyl group, a trifluoromethyl group, a t-butyl group, a phenyl group, a toluyl group, or a camphoroyl group. object.