WO2011030683A1 - 環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物およびレジストパターン形成方法 - Google Patents

環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物およびレジストパターン形成方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2011030683A1
WO2011030683A1 PCT/JP2010/064683 JP2010064683W WO2011030683A1 WO 2011030683 A1 WO2011030683 A1 WO 2011030683A1 JP 2010064683 W JP2010064683 W JP 2010064683W WO 2011030683 A1 WO2011030683 A1 WO 2011030683A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
carbon atoms
compound
radiation
acid
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/064683
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宏美 林
越後　雅敏
小黒　大
Original Assignee
三菱瓦斯化学株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱瓦斯化学株式会社 filed Critical 三菱瓦斯化学株式会社
Priority to EP10815280.2A priority Critical patent/EP2476662B1/en
Priority to JP2011530805A priority patent/JP5786713B2/ja
Priority to US13/393,988 priority patent/US8748078B2/en
Priority to CN2010800400343A priority patent/CN102596874A/zh
Priority to KR1020127006170A priority patent/KR101669705B1/ko
Publication of WO2011030683A1 publication Critical patent/WO2011030683A1/ja

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C37/11—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions increasing the number of carbon atoms
    • C07C37/20—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions increasing the number of carbon atoms using aldehydes or ketones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C39/00—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C39/12—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring polycyclic with no unsaturation outside the aromatic rings
    • C07C39/17—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring polycyclic with no unsaturation outside the aromatic rings containing other rings in addition to the six-membered aromatic rings, e.g. cyclohexylphenol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C47/00—Compounds having —CHO groups
    • C07C47/52—Compounds having —CHO groups bound to carbon atoms of six—membered aromatic rings
    • C07C47/546—Compounds having —CHO groups bound to carbon atoms of six—membered aromatic rings polycyclic
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0382—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable the macromolecular compound being present in a chemically amplified negative photoresist composition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14—The ring being saturated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/92—Systems containing at least three condensed rings with a condensed ring system consisting of at least two mutually uncondensed aromatic ring systems, linked by an annular structure formed by carbon chains on non-adjacent positions of the aromatic system, e.g. cyclophanes

Definitions

  • each R ′ is independently a group represented by the following formula (1-3).
  • R 6 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, 20 alkoxy groups, cyano groups, nitro groups, heterocyclic groups, halogens, carboxyl groups, hydroxyl groups, or alkylsilyl groups having 1 to 20 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 5.
  • One or more compounds selected from the group consisting of an aromatic carbonyl compound (A1) and an acetalized product (A4) of the aromatic carbonyl compound (A1) and one or more compounds selected from the group consisting of a phenolic compound (A2) The manufacturing method of the cyclic compound shown by Formula (1) including condensation reaction with a compound.
  • Item 8 The production method according to Item 7, wherein the phenolic compound (A2) is a compound having 6 to 15 carbon atoms and having 1 to 3 phenolic hydroxyl groups.
  • a radiation-sensitive composition comprising the cyclic compound according to any one of items 1 to 5 and a solvent.
  • the solid component is a cyclic compound / acid generator (C) / acid crosslinking agent (G) / acid diffusion controller (E) / optional component (F)) in a weight percentage of 50 to 99.99% based on the solid component.
  • the radiation-sensitive composition according to item 10 which contains 4 / 0.001 to 49 / 0.5 to 49 / 0.001 to 49/0 to 49.
  • a resist pattern forming method including the step of:
  • a resist pattern forming method can be provided.
  • the cyclic compound of the present invention is represented by the following formula (1).
  • each L is independently a single bond or a linear or branched alkylene group having 1 to 20 carbon atoms (preferably methylene, ethylene, propylene, butylene, pentylene, hexylene, methylmethylene, methylethylene, Dimethylmethylene, methylethylene), a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms (preferably cyclopropylene, cyclobutylene, cyclopentylene, cyclohexylene), an arylene group having 6 to 24 carbon atoms (preferably phenylene, naphthylene, anthranylene, Phenanthrylene), —O—, —OC ( ⁇ O) —, —OC ( ⁇ O) O—, —N (R 5 ) —C ( ⁇ O) —, —N (R 5 ) —C ( ⁇ O) A divalent organic group selected from the group consisting of O—, —S—, —SO—, —SO 2 — and
  • Each R 1 is independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (preferably methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl), a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms (preferably cyclopropyl).
  • Each R ′ independently represents the following formula (1-2)
  • R ′′ represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (preferably methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl), a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms (preferably cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl).
  • Cyclohexyl an aryl group having 6 to 20 carbon atoms (preferably phenyl, naphthyl, anthranyl, phenanthryl), an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms (preferably methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, t- Butoxy), cyano group, nitro group, heterocyclic group (preferably pyridyl group, furyl group, thienyl group, oxazolyl group, thiazolyl group, isoxazolyl group, isothiazolyl group, pyrazolyl group, benzofuranyl group, morpholinyl group), halogen (preferably Fluorine, salt , Bromine, iodine), carboxyl group, hydroxyl group, or alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms (preferably trimethylsilyl, triethylsilyl, tripropylsilyl, dimethylsilyl,
  • R ′ is independently the following formula (1-3) It is preferable that it is group represented by these.
  • p and q are the same as described above.
  • R 6 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (preferably methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl) or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms (preferably cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl).
  • Cyclohexyl an aryl group having 6 to 20 carbon atoms (preferably phenyl, naphthyl, anthranyl, phenanthryl), an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms (preferably methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, t- Butoxy), cyano group, nitro group, heterocyclic group (preferably pyridyl group, furyl group, thienyl group, oxazolyl group, thiazolyl group, isoxazolyl group, isothiazolyl group, pyrazolyl group, benzofuranyl group, morpholinyl group), halogen (preferably Fluorine, salt , Bromine, iodine), carboxyl group, hydroxyl group, or alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms (preferably trimethylsilyl, triethylsilyl, tripropylsilyl, dimethylsilyl,
  • R ′ is independently the following formula (1-4) It is more preferable that it is group represented by these.
  • R 6 , p and n are the same as described above.
  • Each R ′ is independently the following formula (1-5) More preferably, it is a group represented by p is the same as described above.
  • n is an integer of 1 to 4.
  • -LR 1 on different benzene rings may be the same or different, and when m is an integer of 2 to 4, 2 to 4 -LR 1 on the same benzene ring may be the same or different. Good.
  • the cyclic compound of the present invention has high heat resistance and is amorphous so that it has excellent film-forming properties, no sublimation, excellent alkali developability, etching resistance, and the like. Material). Also, in terms of production, various aldehydes including industrially produced aromatic aldehydes and phenols such as resorcinol and pyrogallol are used as raw materials to cause a dehydration condensation reaction with a nonmetallic catalyst such as hydrochloric acid. Since it can be produced in a yield, it is extremely excellent in practicality.
  • the cyclic compound of the present invention is preferably represented by the following formula (2).
  • R 1 , R ′′, p, q and m are the same as described above.
  • the cyclic compound of the present invention is more preferably selected from compounds represented by the following formula (3). (Wherein R 6 and q are the same as described above.)
  • the cyclic compound of the present invention is more preferably selected from compounds represented by the following formula (4). (Wherein q is the same as described above.)
  • the cyclic compound of the present invention is particularly preferably selected from compounds represented by the following formula (5).
  • the molecular weight of the cyclic compound of the present invention represented by the above (1) is 700 to 5000, preferably 800 to 2000, more preferably 1000 to 2000. Within the above range, the resolution is improved while maintaining the film formability required for the resist.
  • the cyclic compound of the present invention can take a cis form or a trans form, but may have any structure or mixture.
  • a resist component of a radiation-sensitive composition it is preferable to use only one of a cis isomer and a trans isomer because the uniformity of the components in the resist film is high.
  • a method for obtaining a cyclic compound consisting of only one of a cis isomer and a trans isomer can be performed by a known method such as separation by column chromatography or preparative liquid chromatography or optimization of a reaction solvent and a reaction temperature during production.
  • the cyclic compound represented by the above formula (1) is composed of one or more compounds selected from the group consisting of aromatic carbonyl compounds (A1) and one or more compounds selected from the group consisting of phenolic compounds (A2). Obtained by a condensation reaction.
  • an acetalized product (A4) of the aromatic carbonyl compound (A1) may be used.
  • the aromatic carbonyl compound (A1) is a benzaldehyde compound having 14 to 24 carbon atoms and is represented by the following formula (6-1). (In the formula, R 6 , n, p and q are the same as described above.)
  • aromatic carbonyl compound (A1) examples include 4-cyclohexylmethylbenzaldehyde, 4-cyclohexylethylbenzaldehyde, 4-cyclohexylpropylbenzaldehyde, 4-cyclohexylbutylbenzaldehyde, 4-cyclohexylpentylbenzaldehyde, 4- (4-methylcyclohexylmethyl).
  • the aromatic carbonyl compound (A1) may have a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, a hydroxyl group, a halogen or the like as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the aromatic carbonyl compound (A1) may be used alone or in combination of two or more.
  • the acetalized product (A4) of the aromatic carbonyl compound (A1) is a compound in which the carbonyl group is protected with an acetal group, and is an ethylene acetal of a benzaldehyde compound having 16 to 26 carbon atoms represented by the following formula (6-2). Preferably there is. (In the formula, R 6 , n, p and q are the same as described above.)
  • Examples of the acetalized product (A4) include 4-cyclohexylmethylbenzaldehyde ethylene acetal, 4-cyclohexylethylbenzaldehyde ethylene acetal, 4-cyclohexylpropylbenzaldehyde ethylene acetal, 4-cyclohexylbutylbenzaldehyde ethylene acetal, 4-cyclohexylpentylbenzaldehyde ethylene acetal, 4- (4-methylcyclohexylmethyl) benzaldehyde ethylene acetal, 4- (3-methylcyclohexyl) methylbenzaldehyde ethylene acetal, 4- (2-methylcyclohexyl) methylbenzaldehyde ethylene acetal, 4- (4-ethylcyclohexyl) methylbenzaldehyde ethylene Acetal, 4- (3-ethylcyclohexane Syl) methylbenzaldehyde ethylene acetal, 4-
  • the aromatic carbonyl compound (A1) can be obtained by formylating the corresponding aromatic compound.
  • the method of formylation there are known methods such as Gattermann reaction, Gattermann-Koch reaction, a method using formyl fluoride and boron trifluoride, a method using dichloromethyl alkyl ether, and a Vilmeier reaction.
  • Gattermann reaction a method using formyl fluoride and boron trifluoride
  • dichloromethyl alkyl ether a method using dichloromethyl alkyl ether
  • a Vilmeier reaction a method using dichloromethyl alkyl ether
  • carbon monoxide and hydrogen chloride are allowed to act on the corresponding aromatic compound in the presence of aluminum chloride and copper (I) chloride to obtain the aromatic carbonyl compound (A1).
  • the aromatic carbonyl compound (A1) can be protected with an acetal group, and is stabilized by acetal protection.
  • Acetal protection can be performed by a known method. For example, it can be obtained by reacting with a dihydric alcohol in the presence of an acid.
  • the phenolic compound (A2) preferably has 6 to 15 carbon atoms, and preferably has 1 to 3 phenolic hydroxyl groups.
  • examples of the phenolic compound (A2) include phenol, catechol, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol and the like, resorcinol and pyrogallol are preferred, and resorcinol is more preferred.
  • the phenolic compound (A2) may have a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, a hydroxyl group, a halogen or the like as long as the effects of the present invention are not impaired. You may use a phenolic compound (A2) individually or in combination of 2 or more types.
  • the cyclic compound represented by the above formula (1) can be produced by a known method.
  • an organic solvent such as methanol, ethanol, etc.
  • an acid catalyst hydrochloric acid, sulfuric acid, paratoluenesulfonic acid, etc.
  • 1 mol of aromatic carbonyl compound (A1) or ethylene acetalized product (A4) is phenolic.
  • 0.1 to 10 mol of compound (A2) is reacted at 60 to 150 ° C. for about 0.5 to 20 hours.
  • an alcohol such as methanol
  • water separation by filtration, and drying
  • a basic catalyst such as sodium hydroxide, barium hydroxide or 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7) is used, and the cyclic reaction of the present invention can also be carried out by reacting in the same manner. A compound is obtained.
  • the solubility of the obtained cyclic compound in the semiconductor safety solvent is improved, it is more preferable to use two or more of at least one of the aromatic carbonyl compound (A1), the phenolic compound (A2) and the acetalized product (A4).
  • purification may be performed as necessary. Further, if the acid catalyst and the cocatalyst remain, generally, the storage stability of the radiation sensitive composition is lowered, or if the basic catalyst remains, generally the sensitivity of the radiation sensitive composition is lowered.
  • the intended purification may be performed. Purification can be performed by a known method as long as the cyclic compound is not denatured, and is not particularly limited. For example, a method of washing with water, a method of washing with an acidic aqueous solution, a method of washing with a basic aqueous solution, or an ion exchange resin. The method of processing, the method of processing by silica gel column chromatography, etc. are mentioned.
  • Amberlyst 15J-HG Dry made by Organo can be mentioned. You may dry after refinement
  • the cyclic compound represented by the above formula (1) can form an amorphous film by spin coating. Further, it can be applied to a general semiconductor manufacturing process.
  • the cyclic compound represented by the above formula (1) is useful as a negative resist material that becomes a compound that is hardly soluble in an alkali developer by irradiation with KrF excimer laser, extreme ultraviolet light, electron beam or X-ray.
  • KrF excimer laser extreme ultraviolet light
  • electron beam or X-ray a condensation reaction between the compounds is induced and the compound becomes insoluble in an alkali developer.
  • the resist pattern thus obtained has a very low LER.
  • the cyclic compound of the present invention represented by the above formula (1) can be used as a main component of a negative radiation-sensitive composition, and for example, a radiation-sensitive composition as an additive for improving sensitivity and etching resistance. Can be added to things.
  • the cyclic compound is used in an amount of 1 to 49.999% by weight based on the total weight of the solid components of the radiation-sensitive composition.
  • the glass transition temperature of the cyclic compound of the present invention is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, still more preferably 140 ° C. or higher, and particularly preferably 150 ° C. or higher.
  • the semiconductor lithography process has heat resistance capable of maintaining the pattern shape, and performance such as high resolution is improved.
  • the crystallization calorific value obtained by differential scanning calorimetry of the glass transition temperature of the cyclic compound of the present invention is preferably less than 20 J / g.
  • (crystallization temperature) ⁇ (glass transition temperature) is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, still more preferably 100 ° C. or higher, and particularly preferably 130 ° C. or higher.
  • the crystallization exotherm is less than 20 J / g, or (crystallization temperature) ⁇ (glass transition temperature) is within the above range, an amorphous film can be easily formed by spin coating the radiation-sensitive composition, and The film formability required for the resist can be maintained for a long time, and the resolution can be improved.
  • the crystallization calorific value, crystallization temperature and glass transition temperature can be determined by differential scanning calorimetry using DSC / TA-50WS manufactured by Shimadzu Corporation.
  • DSC / TA-50WS manufactured by Shimadzu Corporation.
  • About 10 mg of a sample is put in an aluminum non-sealed container and heated to a melting point or higher at a temperature rising rate of 20 ° C./min in a nitrogen gas stream (50 mL / min). After the rapid cooling, the temperature is raised again to the melting point or higher at a temperature rising rate of 20 ° C./min in a nitrogen gas stream (30 mL / min). Further, after rapid cooling, the temperature is raised again to 400 ° C.
  • the temperature at the midpoint of the step difference of the baseline that has changed in a step shape is the glass transition temperature (Tg), and the temperature of the exothermic peak that appears thereafter is the crystallization temperature.
  • Tg glass transition temperature
  • the calorific value is obtained from the area of the region surrounded by the exothermic peak and the baseline, and is defined as the crystallization calorific value.
  • the cyclic compound of the present invention preferably has a low sublimation property under normal pressure at 100 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower, still more preferably 140 ° C. or lower, particularly preferably 150 ° C. or lower.
  • the low sublimation property means that, in thermogravimetric analysis, the weight loss when held at a predetermined temperature for 10 minutes is 10%, preferably 5%, more preferably 3%, still more preferably 1%, particularly preferably 0.1. % Or less. Since the sublimation property is low, it is possible to prevent exposure apparatus from being contaminated by outgas during exposure. Moreover, a favorable pattern shape can be obtained with low LER.
  • the cyclic compound of the present invention preferably satisfies F ⁇ 3.0 (F represents the total number of atoms / (total number of carbon atoms ⁇ total number of oxygen atoms)), and more preferably satisfies F ⁇ 2.5.
  • F represents the total number of atoms / (total number of carbon atoms ⁇ total number of oxygen atoms)
  • the cyclic compound of the present invention includes propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME), cyclohexanone (CHN), cyclopentanone (CPN), 2-heptanone, anisole, butyl acetate, ethyl propionate, and A solvent selected from ethyl lactate and having the highest solubility for the cyclic compound is preferably at least 1% by weight, more preferably at least 5% by weight, even more preferably at least 10% by weight, particularly at 23 ° C.
  • PMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • PGME propylene glycol monomethyl ether
  • CHN cyclohexanone
  • CPN cyclopentanone
  • 2-heptanone 2-heptanone
  • anisole butyl acetate
  • a solvent selected from PGMEA, PGME, and CHN and exhibiting the highest solubility with respect to the cyclic compound is at least 20% by weight at 23 ° C., particularly preferably 20 ° C. with respect to PGMEA at 20 Dissolves by weight% or more.
  • a halogen atom may be introduced into the cyclic compound of the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the ratio of the number of halogen atoms to the total number of constituent atoms of the cyclic compound is preferably 0.1 to 60%, more preferably 0.1 to 40%, and more preferably 0.1 to 20%. More preferably, it is 0.1 to 10%, particularly preferably 1 to 5%.
  • the film formability can be maintained while increasing the sensitivity to radiation.
  • the solubility in a safe solvent can be improved.
  • a nitrogen atom may be introduced into the cyclic compound of the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the ratio of the number of nitrogen atoms to the total number of constituent atoms of the cyclic compound is preferably 0.1 to 40%, more preferably 0.1 to 20%, and preferably 0.1 to 10%. Further preferred is 0.1 to 5%. Within the above range, the line edge roughness of the resulting resist pattern can be reduced.
  • the introduced nitrogen atom is preferably a secondary or tertiary nitrogen atom, and more preferably a tertiary nitrogen atom.
  • the cyclic compound of the present invention is irradiated with visible light, ultraviolet light, excimer laser, electron beam, extreme ultraviolet light (EUV), X-ray, ion beam irradiation or chemical reaction induced thereby.
  • a crosslinking reactive group that causes a crosslinking reaction may be introduced. The introduction is performed, for example, by reacting a cyclic compound and a crosslinking reactive group introduction reagent in the presence of a base catalyst.
  • the crosslinking reactive group include a carbon-carbon multiple bond, an epoxy group, an azide group, a halogenated phenyl group, and a chloromethyl group.
  • crosslinking reactive group introduction reagent examples include acids, acid chlorides, acid anhydrides, carboxylic acid derivatives such as dicarbonates and alkyl halides having such a crosslinking reactive group.
  • a radiation-sensitive composition containing a cyclic compound having a crosslinking reactive group is also useful as a non-polymeric radiation-sensitive composition having high resolution, high heat resistance and solvent solubility.
  • a non-acid-dissociable functional group may be introduced into at least one phenolic hydroxyl group of the cyclic compound of the present invention as long as the effect of the present invention is not impaired.
  • the non-acid-dissociable functional group refers to a characteristic group that does not cleave in the presence of an acid and does not generate an alkali-soluble group.
  • C1-20 alkyl group, C3-20 cycloalkyl group, C6-20 aryl group, C1-20 alkoxyl group, cyano group, nitro group, hydroxyl group examples thereof include a cyclic group, a halogen, a carboxyl group, a C1-20 alkylsilane, and a functional group selected from the group consisting of these derivatives.
  • a naphthoquinone diazide ester group may be introduced into at least one phenolic hydroxyl group of the cyclic compound of the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • a cyclic compound in which a naphthoquinone diazide ester group is introduced into at least one phenolic hydroxyl group of the cyclic compound can be used as a main component of a negative radiation sensitive composition, and can also be used as a main component of a positive radiation sensitive composition. It can be added to the radiation-sensitive composition as an agent or additive.
  • an acid-generating functional group that generates an acid upon irradiation with radiation may be introduced into at least one phenolic hydroxyl group of the cyclic compound of the present invention.
  • the cyclic compound having an acid-generating functional group introduced into at least one phenolic hydroxyl group of the cyclic compound can be used as the main component of the negative radiation-sensitive composition, and can be used as the main component of the positive radiation-sensitive composition. It can add to a radiation sensitive composition as an acid generator and an additive.
  • the present invention relates to a radiation-sensitive composition
  • a radiation-sensitive composition comprising a cyclic compound represented by the above formula (1) and a solvent.
  • the present invention is preferably a radiation-sensitive composition comprising 1 to 80% by weight of a solid component and 20 to 99% by weight of a solvent. Further, the cyclic compound is 50 to 99.999% by weight of the total weight of the solid component. % Is preferred.
  • the cyclic compound of the present invention can form an amorphous film by spin coating. Further, it can be applied to a general semiconductor manufacturing process.
  • the dissolution rate of the amorphous film of the cyclic compound of the present invention in a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution at 23 ° C. is preferably 10 ⁇ / sec or more, more preferably 10 to 10,000 ⁇ / sec, more preferably 100 to 1000 ⁇ . / Sec is more preferable. It can melt
  • the dissolution rate in the aqueous solution is preferably 5 ⁇ / sec or less, more preferably 0.05 to 5 ⁇ / sec, and further preferably 0.0005 to 5 ⁇ / sec. If it is 5 ⁇ / sec or less, it is insoluble in an alkali developer and can be used as a resist. In addition, when the dissolution rate is 0.0005 kg / sec or more, the resolution may be improved. This is presumed to be because the micro surface portion of the cyclic compound is dissolved and LER is reduced. There is also an effect of reducing defects.
  • the solid component is 1 to 80% by weight and the solvent is 20 to 99% by weight, more preferably the solid component is 1 to 50% by weight and the solvent is 50 to 99% by weight, and still more preferably.
  • the solid component is 2 to 40% by weight and the solvent is 60 to 98% by weight, and particularly preferably the solid component is 2 to 10% by weight and the solvent is 90 to 98% by weight.
  • the amount of the cyclic compound represented by the formula (1) is determined based on the total weight of the solid component (cyclic compound, acid generator (C), acid crosslinking agent (G), acid diffusion controller (E), and other components (F). 50 to 99.4% by weight, preferably 55 to 90% by weight, more preferably 60 to 80% by weight, particularly preferably 60 to 70% by weight. %.
  • the blending ratio is as described above, high resolution is obtained and the line edge roughness is reduced.
  • the composition of the present invention generates an acid directly or indirectly by irradiation with any radiation selected from visible light, ultraviolet light, excimer laser, electron beam, extreme ultraviolet light (EUV), X-ray, and ion beam. It is preferable to include one or more acid generators (C).
  • the amount of the acid generator (C) used is preferably 0.001 to 49% by weight, more preferably 1 to 40% by weight, still more preferably 3 to 30% by weight, and more preferably 10 to 25% by weight based on the total weight of the solid components. Particularly preferred.
  • the acid generation method is not limited as long as an acid is generated in the system.
  • excimer laser is used instead of ultraviolet rays such as g-line and i-line, finer processing is possible, and if high-energy rays are used, electron beam, extreme ultraviolet rays, X-rays, ion beam, further fine processing Is possible.
  • the acid generator (C) is preferably at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (7-1) to (7-8).
  • R 13 may be the same or different, and each independently represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic alkoxy group. group, a hydroxyl group or a halogen atom;
  • X - is an alkyl group, an aryl group, a sulfonic acid ion or halide ion having a halogen-substituted alkyl group or halogen-substituted aryl group).
  • the compound represented by the formula (7-1) includes triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyltolylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n- Octane sulfonate, diphenyl-4-methylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, di-2,4,6-trimethylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl-4-t-butoxyphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl-4-t-butoxyphenyl Sulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium trifluoromethane Sulfon
  • R 14 s may be the same or different and each independently represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic alkoxy group.
  • a group, a hydroxyl group or a halogen atom, X ⁇ is the same as defined above.
  • the compound represented by the formula (7-2) includes bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t -Butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium, p-toluenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodoniumbenzenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) Iodonium-2-trifluoromethylbenzenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium-4-trifluoromethylbenzenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium-2,
  • Q is an alkylene group, an arylene group or an alkoxylene group
  • R 15 is an alkyl group, an aryl group, a halogen-substituted alkyl group or a halogen-substituted aryl group.
  • the compound represented by the formula (7-3) includes N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- ( Trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) 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) naph
  • R 16 s may be the same or different and each independently represents an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group, an optionally substituted aryl group, optionally A substituted heteroaryl group or an optionally substituted aralkyl group.
  • the compound represented by the formula (7-4) is diphenyl disulfone, di (4-methylphenyl) disulfone, dinaphthyl disulfone, di (4-tert-butylphenyl) disulfone, di (4-hydroxyphenyl) disulfone. , Di (3-hydroxynaphthyl) disulfone, di (4-fluorophenyl) disulfone, di (2-fluorophenyl) disulfone and di (4-trifluoromethylphenyl) disulfone It is preferable.
  • R 17 s may be the same or different, and each independently represents an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group, an optionally substituted aryl group, optionally A substituted heteroaryl group or an optionally substituted aralkyl group.
  • the compound represented by the formula (7-5) is ⁇ - (methylsulfonyloxyimino) -phenylacetonitrile, ⁇ - (methylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenylacetonitrile, ⁇ - (trifluoromethylsulfonyloxyimino).
  • R 18 may be the same or different and each independently represents a halogenated alkyl group having one or more chlorine atoms and one or more bromine atoms.
  • the halogenated alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms.
  • R 19 and R 20 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, or cyclopentyl.
  • a cycloalkyl group such as a cyclohexyl group, an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group, or an aryl group such as a phenyl group, a toluyl group, and a naphthyl group, preferably 6 carbon atoms ⁇ 10 aryl groups.
  • L 19 and L 20 are each independently an organic group having a 1,2-naphthoquinonediazide group.
  • Specific examples of the organic group having a 1,2-naphthoquinonediazide group include a 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl group, a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group, and a 1,2-naphthoquinonediazide- Preferred examples include 1,2-quinonediazidosulfonyl groups such as a 6-sulfonyl group.
  • 1,2-naphthoquinonediazido-4-sulfonyl group and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group are preferable.
  • p is an integer of 1 to 3
  • q is an integer of 0 to 4
  • 1 ⁇ p + q ⁇ 5 is preferable.
  • J 19 is a single bond, a polymethylene group having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkylene group, a phenylene group, a group represented by the following formula (7-7-1), a carbonyl group, an ester group, an amide group or an ether group.
  • Y 19 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group
  • X 20 each independently represents a group represented by the following formula (7-8-1).
  • Z 22 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, R 22 represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkoxyl group, and r represents 0-3. Is an integer.
  • Other acid generators include bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-butylsulfonyl) diazomethane, bis (n-butylsulfonyl) diazomethane, bis (isobutylsulfonyl) ) Diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (n-propylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, 1,3-bis (cyclohexylsulfonylazomethylsulfonyl) propane, 1, 4 -Bis (phenylsulfonylazomethylsulfonyl) butane, 1,6
  • acid generators having an aromatic ring are preferable, and acid generators represented by formula (7-1) or (7-2) are more preferable.
  • An acid generator having a sulfonate ion having X ⁇ in formula (7-1) or (7-2) having an aryl group or a halogen-substituted aryl group is more preferred, and an acid generator having a sulfonate ion having an aryl group are particularly preferred, and diphenyltrimethylphenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, and triphenylsulfonium nonafluoromethanesulfonate are particularly preferred.
  • LER can be reduced by using the acid generator.
  • the acid generator (C) can be used alone or in combination of two or more.
  • the radiation-sensitive composition of the present invention preferably contains one or more acid crosslinking agents (G).
  • the acid crosslinking agent (G) is a compound that can crosslink the cyclic compound of the formula (1) within a molecule or between molecules in the presence of an acid generated from the acid generator (C).
  • Examples of such an acid crosslinking agent (G) include compounds having one or more groups (hereinafter referred to as “crosslinkable groups”) capable of crosslinking the cyclic compound of the formula (1).
  • crosslinkable group examples include (i) hydroxyalkyl groups such as hydroxy (C1-C6 alkyl group), C1-C6 alkoxy (C1-C6 alkyl group), acetoxy (C1-C6 alkyl group) and the like.
  • a group derived therefrom (ii) a carbonyl group such as formyl group or carboxy (C1-C6 alkyl group) or a group derived therefrom; (iii) a dimethylaminomethyl group, a diethylaminomethyl group, a dimethylolaminomethyl group; Group, nitrogen-containing group such as diethylolaminomethyl group, morpholinomethyl group; (iv) glycidyl group-containing group such as glycidyl ether group, glycidyl ester group, glycidylamino group; (v) benzyloxymethyl group, benzoyloxy C1-C6 allyloxy (C1-C6 alkyl group) such as methyl group, C A group derived from an aromatic group such as 1-C6 aralkyloxy (C1-C6 alkyl group); and (vi) a polymerizable multiple bond-containing group such as a vinyl group and an iso
  • Examples of the acid crosslinking agent (G) having a crosslinkable group include (i) a methylol group-containing melamine compound, a methylol group-containing benzoguanamine compound, a methylol group-containing urea compound, a methylol group-containing glycoluril compound, and a methylol group-containing phenol compound.
  • alkoxyalkyl group-containing melamine compound alkoxyalkyl group-containing benzoguanamine compound, alkoxyalkyl group-containing urea compound, alkoxyalkyl group-containing glycoluril compound, alkoxyalkyl group-containing phenolic compound and the like Compound
  • Carboxymethyl group-containing melamine compound Carboxymethyl group-containing benzoguanamine compound, Carboxymethyl group-containing urea compound, Carboxymethyl group-containing group Carboxymethyl group-containing compounds such as coaluril compounds and carboxymethyl group-containing phenol compounds
  • bisphenol A epoxy compounds bisphenol F epoxy compounds, bisphenol S epoxy compounds, novolac resin epoxy compounds, resole resin epoxy compounds, Examples thereof include epoxy compounds such as poly (hydroxystyrene) -based epoxy compounds.
  • the acid crosslinking agent (G) compounds having phenolic hydroxyl groups, and compounds and resins imparted with crosslinkability by introducing the crosslinkable group into acidic functional groups in the alkali-soluble resin can be used.
  • the introduction ratio of the crosslinkable group is usually 5 to 100 mol%, preferably 10 to 60 mol%, more preferably, based on the total acidic functional group in the compound having a phenolic hydroxyl group and the alkali-soluble resin. Is adjusted to 15-40 mol%. Within the above range, the cross-linking reaction occurs sufficiently, and a decrease in the remaining film ratio, a pattern swelling phenomenon, meandering, and the like can be avoided.
  • the acid crosslinking agent (G) is preferably an alkoxyalkylated urea compound or a resin thereof, or an alkoxyalkylated glycoluril compound or a resin thereof.
  • Particularly preferred acid crosslinking agents (G) include compounds represented by the following formulas (8-1) to (8-3) and alkoxymethylated melamine compounds (acid crosslinking agent (G1)).
  • R 7 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an acyl group
  • R 8 to R 11 each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, or an alkoxyl group
  • X 2 represents a single bond, a methylene group, or an oxygen atom.
  • the alkoxyl group represented by R 8 to R 11 preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group.
  • X 2 is preferably a single bond or a methylene group.
  • R 7 to R 11 and X 2 may be substituted with an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group, a hydroxyl group, or a halogen atom.
  • the plurality of R 7 and R 8 to R 11 may be the same or different.
  • Specific examples of the compound represented by the formula (8-2) include N, N, N, N, N-tetra (methoxymethyl) glycoluril, N, N, N, N-tetra (ethoxymethyl) glycoluril.
  • N, N, N, N-tetra (methoxymethyl) glycoluril is particularly preferable.
  • alkoxymethylated melamine compounds include N, N, N, N, N, N-hexa (methoxymethyl) melamine, N, N, N, N, N-hexa (ethoxymethyl) melamine N, N, N, N, N-hexa (n-propoxymethyl) melamine, N, N, N, N, N-hexa (isopropoxymethyl) melamine, N, N, N, N, Examples thereof include N, N-hexa (n-butoxymethyl) melamine, N, N, N, N, N-hexa (t-butoxymethyl) melamine and the like.
  • the acid crosslinking agent (G1) is obtained by, for example, condensing a urea compound or a glycoluril compound, and formalin to introduce a methylol group, and then ether with lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, and butyl alcohol. Then, the reaction solution is cooled and the precipitated compound or its resin is recovered.
  • the acid cross-linking agent (G1) can also be obtained as a commercial product such as CYMEL (trade name, manufactured by Mitsui Cyanamid) or Nicalac (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).
  • the molecule has 1 to 6 benzene rings, and has at least two hydroxyalkyl groups and / or alkoxyalkyl groups in the molecule. And / or a phenol derivative in which an alkoxyalkyl group is bonded to any one of the benzene rings (acid crosslinking agent (G2)).
  • the molecular weight is 1500 or less
  • the molecule has 1 to 6 benzene rings
  • the hydroxyalkyl group and / or alkoxyalkyl group has 2 or more in total
  • the hydroxyalkyl group and / or alkoxyalkyl group is the benzene ring.
  • a phenol derivative formed by bonding to any one or a plurality of benzene rings can be given.
  • hydroxyalkyl group bonded to the benzene ring those having 1 to 6 carbon atoms such as hydroxymethyl group, 2-hydroxyethyl group, and 2-hydroxy-1-propyl group are preferable.
  • the alkoxyalkyl group bonded to the benzene ring is preferably one having 2 to 6 carbon atoms. Specifically, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, n-propoxymethyl group, isopropoxymethyl group, n-butoxymethyl group, isobutoxymethyl group, sec-butoxymethyl group, t-butoxymethyl group, 2-methoxyethyl And a 2-methoxy-1-propyl group are preferred.
  • L 1 to L 8 may be the same or different and each independently represents a hydroxymethyl group, a methoxymethyl group or an ethoxymethyl group.
  • a phenol derivative having a hydroxymethyl group can be obtained by reacting a phenol compound not having a corresponding hydroxymethyl group (a compound in which L 1 to L 8 are hydrogen atoms in the above formula) with formaldehyde in the presence of a base catalyst. it can.
  • the reaction temperature is preferably 60 ° C. or lower. Specifically, it can be synthesized by the methods described in JP-A-6-282067, JP-A-7-64285 and the like.
  • a phenol derivative having an alkoxymethyl group can be obtained by reacting a corresponding phenol derivative having a hydroxymethyl group with an alcohol in the presence of an acid catalyst.
  • the reaction temperature is preferably 100 ° C. or lower. Specifically, it can be synthesized by the method described in EP632003A1 and the like.
  • a phenol derivative having a hydroxymethyl group and / or an alkoxymethyl group synthesized in this manner is preferable in terms of stability during storage, but a phenol derivative having an alkoxymethyl group is particularly preferable from the viewpoint of stability during storage.
  • the acid crosslinking agent (G2) may be used alone or in combination of two or more.
  • Another particularly preferable acid crosslinking agent (G) is a compound having at least one ⁇ -hydroxyisopropyl group (acid crosslinking agent (G3)).
  • the structure is not particularly limited as long as it has an ⁇ -hydroxyisopropyl group.
  • the hydrogen atom of the hydroxyl group in the ⁇ -hydroxyisopropyl group is one or more acid dissociable groups (R—COO— group, R—SO 2 — group, etc., R is a straight chain having 1 to 12 carbon atoms) From a hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a cyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a 1-branched alkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms Which represents a substituent selected from the group consisting of:
  • Examples of the compound having an ⁇ -hydroxyisopropyl group include one or two kinds such as a substituted or unsubstituted aromatic compound, diphenyl compound, naphthalene compound, and furan compound containing at least one ⁇ -hydroxyisopropyl group.
  • benzene compound (1) a compound represented by the following general formula (9-1)
  • benzene compound (2) a compound represented by the following general formula (9-3)
  • naphthalene compound (3 a compound represented by the following general formula (9-4): And the like (hereinafter referred to as “furan compound (4)”).
  • each A 2 independently represents an ⁇ -hydroxyisopropyl group or a hydrogen atom, and at least one A 2 is an ⁇ -hydroxyisopropyl group.
  • R 51 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkylcarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a linear or branched structure having 2 to 6 carbon atoms. The alkoxycarbonyl group of is shown.
  • R 52 represents a single bond, a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, —O—, —CO—, or —COO—.
  • R 53 and R 54 each independently represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • benzene compound (1) examples include ⁇ -hydroxyisopropylbenzene, 1,3-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) benzene, 1,4-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) benzene, 1,2 ⁇ -hydroxyisopropylbenzenes such as 1,4-tris ( ⁇ -hydroxyisopropyl) benzene, 1,3,5-tris ( ⁇ -hydroxyisopropyl) benzene; 3- ⁇ -hydroxyisopropylphenol, 4- ⁇ -hydroxyisopropylphenol ⁇ -hydroxyisopropylphenols such as 3,5-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) phenol and 2,4,6-tris ( ⁇ -hydroxyisopropyl) phenol; 3- ⁇ -hydroxyisopropylphenyl methyl ketone, 4- ⁇ -Hydroxyisopropyl Phenyl methyl ketone, 4- ⁇ -hydroxyisopropylphenyl ethyl ketone, 4- ⁇ -hydroxyis
  • diphenyl compound (2) examples include 3- ⁇ -hydroxyisopropylbiphenyl, 4- ⁇ -hydroxyisopropylbiphenyl, 3,5-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) biphenyl, 3,3 ′.
  • naphthalene compound (3) examples include 1- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 2- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,3-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,4-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,5-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,6-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,7-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) Naphthalene, 2,6-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 2,7-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,3,5-tris ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,3,6-tris ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,3,7-tris ( ⁇ Hydroxyisopropy
  • furan compound (4) examples include 3- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2-methyl-3- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2-methyl-4- ( ⁇ - Hydroxyisopropyl) furan, 2-ethyl-4- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2-n-propyl-4- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2-isopropyl-4- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2 -N-butyl-4- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2-t-butyl-4- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2-n-pentyl-4- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2,5 -Dimethyl-3- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2,5-diethyl-3- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) fura 3,4-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2,5-dimethyl-3, 2-methyl
  • the acid crosslinking agent (G3) is preferably a compound having two or more free ⁇ -hydroxyisopropyl groups, the benzene compound (1) having two or more ⁇ -hydroxyisopropyl groups, and two or more ⁇ -hydroxyisopropyl groups. More preferably, the diphenyl compound (2) having two or more ⁇ -hydroxyisopropyl groups, and the naphthalene compound (3) having two or more ⁇ -hydroxyisopropyl groups, ⁇ -hydroxyisopropylbiphenyls having two or more ⁇ -hydroxyisopropyl groups, ⁇ -hydroxy A naphthalene compound (3) having two or more isopropyl groups is particularly preferred.
  • the acid crosslinking agent (G3) is usually obtained by a method in which a acetyl group-containing compound such as 1,3-diacetylbenzene is reacted with a Grignard reagent such as CH 3 MgBr for methylation, followed by hydrolysis. It can be obtained by a method in which an isopropyl group-containing compound such as diisopropylbenzene is oxidized with oxygen or the like to generate a peroxide and then reduced.
  • the amount of the acid crosslinking agent (G) used is preferably 0.5 to 49% by weight, more preferably 0.5 to 40% by weight, still more preferably 1 to 30% by weight, based on the total weight of the solid component. ⁇ 20% by weight is particularly preferred.
  • the blending ratio of the acid crosslinking agent (G) is 0.5% by weight or more, the effect of suppressing the solubility of the resist film in an alkaline developer is improved, the remaining film ratio is decreased, and pattern swelling and meandering are caused. It is preferable because it can be prevented from occurring.
  • it is 50% by weight or less it is preferable because a decrease in heat resistance as a resist can be suppressed.
  • the blending ratio of at least one compound selected from the acid crosslinking agent (G1), the acid crosslinking agent (G2), and the acid crosslinking agent (G3) in the acid crosslinking agent (G) is not particularly limited. Various ranges can be used depending on the type of substrate used when forming the pattern.
  • the alkoxymethylated melamine compound and / or the compounds represented by (9-1) to (9-3) are 50 to 99% by weight, preferably 60 to 99% by weight, more preferably 70%. It is preferable that the amount be ⁇ 98 wt%, more preferably 80 to 97 wt%.
  • the alkoxymethylated melamine compound and / or the compounds represented by (9-1) to (9-3) be 50% by weight or more of the total acid crosslinking agent component because the resolution can be improved. It is preferable to set the weight% or less because it is easy to obtain a rectangular cross-sectional shape as the pattern cross-sectional shape.
  • an acid diffusion control agent (E) having an action of controlling undesired chemical reaction in an unexposed region by controlling diffusion of an acid generated from an acid generator by irradiation in a resist film. You may mix
  • an acid diffusion controller (E) By using such an acid diffusion controller (E), the storage stability of the radiation-sensitive composition is improved. In addition, the resolution is improved, and a change in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time before irradiation and the holding time after irradiation can be suppressed, and the process stability is extremely excellent.
  • Examples of such an acid diffusion controller (E) include radiolytically decomposable basic compounds such as a nitrogen atom-containing basic compound, a basic sulfonium compound, and a basic iodonium compound.
  • the acid diffusion controller (E) can be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the acid diffusion controller include nitrogen-containing organic compounds and basic compounds that decompose upon exposure. Examples of the nitrogen-containing organic compound include the following general formula (10):
  • Examples of the aryl group include those having 6 to 12 carbon atoms, and specific examples include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, and a 1-naphthyl group.
  • examples of the aralkyl group include those having 7 to 19 carbon atoms, preferably 7 to 13 carbon atoms, and specific examples include a benzyl group, an ⁇ -methylbenzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.
  • Alkylamines Alkylamines; di-n-butylamine, di-n-pentylamine, di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, di-n-nonylamine, di-n-decylamine , Methyl-n-dodecylamine, di-n-dodecylmethyl, cyclohexylmethylamine, dicyclohexylamine and other di (cyclo) alkylamines; triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n- Pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, Tri (cyclo) alkylamines such as ri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, dimethyl-n-dodecylamine, di
  • nitrogen-containing compound (III) examples include polyethyleneimine, polyallylamine, N- (2-dimethylaminoethyl) acrylamide polymer, and the like.
  • Specific examples of the amide group-containing compound include, for example, formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N- And methylpyrrolidone.
  • urea compound examples include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, tri- Examples thereof include n-butylthiourea.
  • the storage stability of the radiation-sensitive composition is improved, the resolution is improved, and the holding time before irradiation and the holding time after irradiation are reduced. Changes in the line width of the resist pattern due to fluctuations can be suppressed, and the process stability is extremely excellent.
  • the low molecular weight dissolution accelerator increases the solubility of the cyclic compound represented by the formula (1) in a developing solution such as an alkali, and improves the solubility of the cyclic compound during development. It is a component having an action of appropriately increasing the dissolution rate, and can be used as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the dissolution accelerator include low molecular weight phenolic compounds such as bisphenols and tris (hydroxyphenyl) methane. These dissolution promoters can be used alone or in admixture of two or more.
  • Solubility control agent When the cyclic compound represented by the formula (1) is too high in solubility in a developing solution such as alkali, the solubility control agent controls the solubility and moderately increases the dissolution rate during development. It is a component having an action of decreasing. As such a dissolution control agent, those that do not chemically change in steps such as baking of resist film, irradiation with radiation, and development are preferable.
  • the blending amount of the dissolution control agent is appropriately adjusted according to the kind of the cyclic compound to be used, but is preferably 0 to 49% by weight, more preferably 0 to 5% by weight, and more preferably 0 to 1% by weight based on the total weight of the solid component. Is more preferable, and 0% by weight is particularly preferable.
  • the blending amount of the sensitizer is appropriately adjusted according to the kind of the cyclic compound to be used, but is preferably 0 to 49% by weight, more preferably 0 to 5% by weight, and more preferably 0 to 1% by weight based on the total weight of the solid component. Is more preferable, and 0% by weight is particularly preferable.
  • Phosphorus oxoacids or derivatives thereof include phosphoric acid, phosphoric acid di-n-butyl ester, phosphoric acid diphenyl ester and the like, and derivatives such as phosphonic acid, phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid di- phosphonic acids such as n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, phosphonic acid dibenzyl ester or derivatives thereof, phosphinic acid such as phosphinic acid, phenylphosphinic acid and derivatives such as esters thereof. Of these, phosphonic acid is particularly preferred.
  • additives other than organic carboxylic acid or phosphorus oxo acid or derivatives thereof can be blended as necessary within a range not inhibiting the purpose.
  • additives include dyes, pigments, and adhesion aids.
  • it is preferable to add a dye or a pigment because the latent image in the exposed area can be visualized and the influence of halation during exposure can be reduced.
  • adhesion assistant because the adhesion to the substrate can be improved.
  • 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.
  • Formulation of the radiation-sensitive composition of the present invention is weight% based on solids And preferably 50 to 99.4 / 0.001 to 49 / 0.5 to 49 / 0.001 to 49/0 to 49, more preferably 55 to 90/1 to 40 / 0.5 to 40/0. 01 to 10/0 to 5, more preferably 60 to 80/3 to 30/1 to 30 / 0.01 to 5/0 to 1, particularly preferably 60 to 70/10 to 25/2 to 20/0 .01 to 3/0.
  • the blending ratio of each component is selected from each range so that the sum is 100% by weight. When the above composition is used, the performance such as sensitivity, resolution and alkali developability is excellent.
  • the solid component (cyclic compound (A), acid generator (C), acid crosslinking agent (G), acid diffusion controller (E) in the radiation-sensitive composition of the present invention is preferred.
  • the composition of (A) 3-96.9 wt%, (C) 0.1-30 wt%, (G) 0.3-96.89 wt%, (E) 0.01-30 wt% are preferred, (A) 65-96.9 wt%, (C) 0.1-29 wt%, (G) 0.3-34.89 wt%, (E) 0.01-30 wt% are more preferred, (A) 70-96.9 wt%, (C) 0.1-27 wt%, (G) 3.0-29.9 wt%, (E) 0.01-30 wt% are more preferred, (A) 80-96.9 wt%, (C) 0.1-17 wt%, (G) 3.0-19.89 wt% (E) 0.01-30 wt%
  • the radiation-sensitive composition of the present invention is usually prepared by dissolving each component in a solvent at the time of use to make a uniform solution, and then filtering with a filter having a pore size of about 0.2 ⁇ m, if necessary.
  • Propylene glycol monoalkyl ether acetates Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether; Lactic acid such as methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, n-butyl lactate and n-amyl lactate Esters; aliphatic carboxylic acid esters such as methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, n-amyl acetate, n-hexyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate; 3-methoxypropionic acid Methyl, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxy-2-methylpropionate, 3-methoxybutyl acetate
  • the radiation-sensitive composition of the present invention can contain a resin that is soluble in an alkaline aqueous solution as long as the object of the present invention is not impaired.
  • Resins that are soluble in an alkaline aqueous solution include novolak resins, polyvinylphenols, polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, styrene-maleic anhydride resins, and heavy polymers containing acrylic acid, vinyl alcohol, or vinyl phenol as monomer units. A combination, or a derivative thereof may be used.
  • the amount of the resin soluble in the alkaline aqueous solution is appropriately adjusted according to the kind of the cyclic compound of the formula (1) to be used, but is preferably 30 parts by weight or less per 100 parts by weight of the cyclic compound. Is 10 parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight or less, and particularly preferably 0 parts by weight.
  • a silicon wafer, a metal substrate such as copper, chromium, iron, and aluminum, a glass substrate, and the like can be given.
  • the wiring pattern material include copper, aluminum, nickel, and gold.
  • an inorganic and / or organic film may be provided on the substrate.
  • An inorganic antireflection film (inorganic BARC) is an example of the inorganic film.
  • the organic film include an organic antireflection film (organic BARC). Surface treatment with hexamethylene disilazane or the like may be performed.
  • the coated substrate is heated as necessary. The heating conditions vary depending on the composition of the radiation sensitive composition, but are preferably 20 to 250 ° C., more preferably 20 to 150 ° C.
  • the exposed resist film is developed with an alkaline developer to form a predetermined resist pattern.
  • alkaline developer include alkaline such as mono-, di- or trialkylamines, mono-, di- or trialkanolamines, heterocyclic amines, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), and choline.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • An alkaline aqueous solution in which one or more compounds are dissolved in a concentration of preferably 1 to 10% by mass, more preferably 1 to 5% by mass is used. When the concentration of the alkaline aqueous solution is 10% by mass or less, it is preferable because the exposed portion can be prevented from being dissolved in the developer.
  • an appropriate amount of alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and the surfactant can be added to the alkaline developer.
  • alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and the surfactant.
  • the developing solution which consists of such alkaline aqueous solution, generally it wash
  • the pattern wiring board is obtained by etching.
  • the etching can be performed by a known method such as dry etching using plasma gas and wet etching using an alkali solution, a cupric chloride solution, a ferric chloride solution, or the like.
  • Plating can be performed after forming the resist pattern. Examples of the plating method include copper plating, solder plating, nickel plating, and gold plating.
  • the residual resist pattern after etching can be peeled off with an organic solvent or a stronger alkaline aqueous solution than the alkaline aqueous solution used for development.
  • the organic solvent examples include PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate), PGME (propylene glycol monomethyl ether), EL (ethyl lactate), etc.
  • the strong alkaline aqueous solution examples include 1 to 20% by mass sodium hydroxide aqueous solution, A 1 to 20% by mass aqueous potassium hydroxide solution can be mentioned.
  • the peeling method examples include a dipping method and a spray method.
  • the wiring board on which the resist pattern is formed may be a multilayer wiring board or may have a small diameter through hole.
  • the wiring board obtained by the present invention can also be formed by a method of depositing a metal in vacuum after forming a resist pattern and then dissolving the resist pattern with a solution, that is, a lift-off method.
  • the chemical shift value ( ⁇ ppm, TMS standard) of 1 H-NMR in deuterated dimethyl sulfoxide solvent is 0.8 to 1.8 (m, 11H), 2.5 (d, 2H), 3.9 to 4 0.1 (t, 4H), 7.1 (d, 2H), and 7.4 (d, 2H).
  • the chemical shift value ( ⁇ ppm, TMS standard) of 1 H-NMR in deuterated dimethyl sulfoxide solvent is 0.8 to 1.9 (m, 44H), 2.3 to 2.4 (d, 8H), 5 0.5 to 5.6 (s, 4H), 6.0 to 6.8 (m, 24H), and 8.4 to 8.5 (s, 8H).
  • the compound obtained from these results was identified as the objective compound (CR-1A) (yield 90%).
  • Example 2 and Comparative Example 2 (1) Safety solvent solubility test of compound The amount of the compound obtained in Example 1 and Comparative Example 1 dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME), and cyclohexanone (CHN) was measured. evaluated. The results are shown in Table 1. A: 5.0 wt% ⁇ dissolved amount B: 3.0 wt% ⁇ dissolved amount ⁇ 5.0 wt% C: Dissolved amount ⁇ 3.0 wt%
  • the resist film was irradiated with an electron beam with a line-and-space setting of 1: 1 at 50 nm intervals using an electron beam drawing apparatus (ELS-7500, manufactured by Elionix Co., Ltd.). After irradiation, each was heated at a predetermined temperature for 90 seconds and developed with a 2.38 wt% TMAH aqueous solution. Thereafter, it was washed with water for 30 seconds and dried to form a negative resist pattern. The obtained line and space was observed with a scanning electron microscope (S-4800, manufactured by Hitachi High-Technology Corporation). The dose amount ( ⁇ C / cm 2 ) at that time was defined as sensitivity. The results are shown in Table 3.
  • Acid generator (C) P-1 Triphenylbenzenesulfonium trifluoromethanesulfonate (Midori Chemical Co., Ltd.) Acid crosslinking agent (G) C-1: Nikarac MX-270 (Sanwa Chemical Co., Ltd.) Acid diffusion controller (E) Q-1: Trioctylamine (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) Solvent S-1: Cyclopentanone (Nippon Zeon Corporation)
  • composition containing the compound of the present invention is significantly more sensitive than the composition containing the corresponding comparative compound.
  • compounds other than those described in the examples also show the same effect.
  • the present invention relates to a cyclic compound represented by a specific chemical structural formula, useful as an acid-amplified non-polymer resist material, a radiation-sensitive composition containing the same, and a method of forming a resist pattern using the radiation-sensitive composition Is preferably used.

Abstract

　下記式（１）で示される環状化合物。（式中、Ｌ、Ｒ1、Ｒ'およびｍは明細書中で定義したとおり）。式（１）で示される環状化合物は安全溶媒に対する溶解性が高く、高感度で、かつ、良好なレジストパターン形状を与えるので、感放射線性組成物の成分として有用である。

Description

環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物およびレジストパターン形成方法
　本発明は、酸増幅型非高分子系レジスト材料として有用な、特定の化学構造式で示される環状化合物、これを含む感放射線性組成物、および該組成物を用いるレジストパターン形成方法に関する。
　これまでの一般的なレジスト材料は、アモルファス薄膜を形成可能な高分子系材料である。例えば、ポリメチルメタクリレート、酸解離性反応基を有するポリヒドロキシスチレンまたはポリアルキルメタクリレート等の高分子レジスト材料の溶液を基板上に塗布することにより作製したレジスト薄膜に紫外線、遠紫外線、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線などを照射することにより、４５～１００ｎｍ程度のラインパターンを形成している。
　しかしながら、高分子系レジストは分子量が１万～１０万程度と大きく、分子量分布も広いため、高分子系レジストを用いるリソグラフィでは、微細パターン表面にラフネスが生じ、パターン寸法を制御することが困難となり、歩留まりが低下する。従って、従来の高分子系レジスト材料を用いるリソグラフィでは微細化に限界がある。より微細なパターンを作製するために、種々の低分子量レジスト材料が提案されている。
　例えば、低分子量多核ポリフェノール化合物を主成分として用いるアルカリ現像型のネガ型感放射線性組成物（特許文献１および特許文献２参照）が提案されているが、これらは耐熱性が十分では無く、得られるレジストパターンの形状が悪くなる欠点があった。
　低分子量レジスト材料の候補として、低分子量環状ポリフェノール化合物を主成分として用いるアルカリ現像型のネガ型感放射線性組成物（特許文献３および非特許文献１参照）が提案されている。これらの低分子量環状ポリフェノール化合物は、低分子量であるため、分子サイズが小さく、解像性が高く、ラフネスが小さいレジストパターンを与えることが期待される。また低分子量環状ポリフェノール化合物は、その骨格に剛直な環状構造を有することにより、低分子量ながらも高耐熱性を与える。
　しかしながら、現在知られている低分子量環状ポリフェノール化合物は、半導体製造プロセスに用いられる安全溶媒に対する溶解性が低い、感度が低い、および得られるレジストパターン形状が悪い等の問題点があり、低分子量環状ポリフェノール化合物の改良が望まれている。
特開２００５－３２６８３８号公報 特開２００８－１４５５３９号公報 特開２００９－１７３６２３号公報 Ｔ．Ｎａｋａｙａｍａ，Ｍ．Ｎｏｍｕｒａ，Ｋ．Ｈａｇａ，Ｍ．Ｕｅｄａ：Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，７１，２９７９（１９９８）
　本発明の目的は、安全溶媒に対する溶解性が高く、高感度で、かつ、良好なレジストパターン形状を与える環状化合物、その製造方法、それを含む感放射線性組成物、および該感放射線性組成物を用いるレジストパターン形成方法を提供することにある。
　本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、特定構造を有する環状化合物が安全溶媒に対する溶解性が高く、高感度で、かつ、良好なレジストパターン形状を与えることを見出し本発明に到った。
　すなわち、本発明はつぎの通りである。
１．下記式（１）で示される環状化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 （式中、各Ｌは、独立して、単結合、炭素数１～２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、炭素数３～２０のシクロアルキレン基、炭素数６～２４のアリーレン基、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－、－Ｎ（Ｒ5）－Ｃ（＝Ｏ）－（Ｒ5は水素又は炭素数１～１０のアルキル基である）、－Ｎ（Ｒ5）－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－（Ｒ5は前記と同様）、－Ｓ－、－ＳＯ－、－ＳＯ2－およびこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される二価の有機基であり、各Ｒ1は独立して、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数３～２０のシクロアルキル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数１～２０のアルコキシル基、シアノ基、ニトロ基、水酸基、複素環基、ハロゲン、カルボキシル基、炭素数２～２０のアシル基、炭素数１～２０のアルキルシリル基、または、水素原子である。但し、少なくともひとつのＲ1は水素原子である。各Ｒ’は独立して下記式（１－２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 （式中、Ｒ”は、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数３～２０のシクロアルキル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数１～２０のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、複素環基、ハロゲン、カルボキシル基、水酸基、または、炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、ｐは１～５の整数であり、ｑは１～５の整数である。）
で表される基であり、ｍは１～４の整数である。
２．下記式（２）で示される第１項記載の環状化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 （式中、Ｒ1、Ｒ"、ｐ、ｑ、ｍは前記と同様である。Ｘ2は水素又はハロゲン原子であり、ｍ5は０～３の整数であり、ｍ＋ｍ5＝４である。）
３．各Ｒ’が独立して下記式（１－３）で表される基である第１または２項記載の環状化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 （式中、ｐ、ｑは前記と同様であり、Ｒ6は、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数３～２０のシクロアルキル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数１～２０のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、複素環基、ハロゲン、カルボキシル基、水酸基、または、炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、ｎは０～５の整数である。）
４．各Ｒ’が独立して下記式（１－４）で表される基である第１～３項のいずれかに記載の環状化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 （式中、Ｒ6、ｐおよびｎは前記と同様である。）
５．各Ｒ’が独立して下記式（１－５）で表される基である第１～４項のいずれかに記載の環状化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 （式中、ｐは前記と同様である。）
６．分子量が７００～５０００である第１～５項のいずれかに記載の環状化合物。
７．芳香族カルボニル化合物（Ａ１）および該芳香族カルボニル化合物（Ａ１）のアセタール化物（Ａ４）からなる群より選ばれる１種以上の化合物とフェノール性化合物（Ａ２）からなる群より選ばれる１種以上の化合物との縮合反応を含む式（１）で示される環状化合物の製造方法。
８．前記フェノール性化合物（Ａ２）が１～３個のフェノール性水酸基を有する炭素数６～１５の化合物である第７項に記載の製造方法。
９．第１～５項のいずれかに記載の環状化合物および溶媒を含む感放射線性組成物。
１０．固形成分１～８０重量％および溶媒２０～９９重量％からなる第９項に記載の感放射線性組成物。
１１．さらに、可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線、およびイオンビームからなる群から選ばれるいずれかの放射線の照射により直接的又は間接的に酸を発生する酸発生剤（Ｃ）を含む第９または１０項に記載の感放射線性組成物。
１２．さらに、酸架橋剤（Ｇ）を含む第９～１１項のいずれかに記載の感放射線性組成物。
１３．さらに、酸拡散制御剤（Ｅ）を含む第９～１２項のいずれかに記載の感放射線性組成物。
１４．前記環状化合物が、下記式（２－２）で示される化合物からなる群から選ばれる第９～１３項のいずれかに記載の感放射線性組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 （式中、Ｒ”、Ｘ2、ｐ、ｑ、ｍ、ｍ5は前記と同様である。）
１５．前記環状化合物が、下記式（３）で示される各化合物からなる群から選ばれる第１４項記載の感放射線性組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 （式中、Ｒ6、ｑは前記と同様である。）
１６．前記固形成分が、環状化合物／酸発生剤（Ｃ）／酸架橋剤（Ｇ）／酸拡散制御剤（Ｅ）／任意成分（Ｆ））を、固形成分基準の重量％で、５０～９９．４／０．００１～４９／０．５～４９／０．００１～４９／０～４９含有する第１０項記載の感放射線性組成物。
１７．スピンコートによりアモルファス膜を形成することができる第９～１６項のいずれかに記載の感放射線性組成物。
１８．前記アモルファス膜の、２３℃における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に対する溶解速度が１０Å／ｓｅｃ以上である第１７項記載の感放射線性組成物。
１９．ＫｒＦエキシマレーザー、極端紫外線、電子線またはＸ線を照射した後の前記アモルファス膜、又は、２０～２５０℃で加熱した後の前記アモルファス膜の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に対する溶解速度が５Å／ｓｅｃ以下である第１７または１８項に記載の感放射線性組成物。
２０．第９～１９項のいずれかに記載の感放射線性組成物を基板上に塗布してレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、および前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法。
２１．下記式(６－１)で表される芳香族カルボニル化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 （式中、Ｒ6、ｎ、ｐ、ｑは前記と同様である。）
２２．下記式（６－２）で表されるアセタール化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 （式中、Ｒ6、ｎ、ｐ、ｑは前記と同様である。）
　本発明により、安全溶媒に対する溶解性が高く、高感度で、かつ、良好なレジストパターン形状を与える環状化合物、その製造方法、それを含む感放射線性組成物、および該感放射線性組成物を用いるレジストパターン形成方法を提供することができる。
　以下、本発明を詳細に説明する。
環状化合物およびその製造方法
　本発明は、レジスト材料として有用な環状化合物およびその製造方法に関する。
　本発明の環状化合物は、下記式（１）で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
　式中、各Ｌは、独立して、単結合、炭素数１～２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基（好ましくはメチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、メチルメチレン、メチルエチレン、ジメチルメチレン、メチルエチレン）、炭素数３～２０のシクロアルキレン基（好ましくはシクロプロピレン、シクロブチレン、シクロペンチレン、シクロヘキシレン）、炭素数６～２４のアリーレン基（好ましくはフェニレン、ナフチレン、アントラニレン、フェナントリレン）、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－、－Ｎ（Ｒ5）－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｎ（Ｒ5）－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、－Ｓ－、－ＳＯ－、－ＳＯ2－およびこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される二価の有機基である。Ｒ5は水素又は炭素数１～１０のアルキル基（好ましくはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔ－ブチル）である。
　各Ｒ1は独立して、炭素数１～２０のアルキル基（好ましくはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔ－ブチル）、炭素数３～２０のシクロアルキル基（好ましくはシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル）、炭素数６～２０のアリール基（好ましくはフェニル、ナフチル、アントラニル、フェナントリル）、炭素数１～２０のアルコキシル基（好ましくはメトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、ｔ－ブトキシ）、シアノ基、ニトロ基、水酸基、複素環基（好ましくはピリジル基、フリル基、チエニル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、イソキサゾリル基、イソチアゾリル基、ピラゾリル基、ベンゾフラニル基、モルホリニル基）、ハロゲン（好ましくはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素）、カルボキシル基、炭素数２～２０のアシル基（好ましくはアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基）、および、炭素数１～２０のアルキルシリル基（好ましくはトリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、ジメチルシリル、ジエチルシリル、ジプロピルシリル、メチルシリル、エチルシリル、プロピルシリル）からなる群から選択される官能基、または、水素原子である。但し、少なくともひとつのＲ1は水素原子である。
　各Ｒ’は独立して下記式（１－２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 で表される基を表す。Ｒ”は、炭素数１～２０のアルキル基（好ましくはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔ－ブチル）、炭素数３～２０のシクロアルキル基（好ましくはシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル）、炭素数６～２０のアリール基（好ましくはフェニル、ナフチル、アントラニル、フェナントリル）、炭素数１～２０のアルコキシ基（好ましくはメトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、ｔ－ブトキシ）、シアノ基、ニトロ基、複素環基（好ましくはピリジル基、フリル基、チエニル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、イソキサゾリル基、イソチアゾリル基、ピラゾリル基、ベンゾフラニル基、モルホリニル基）、ハロゲン（好ましくはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素）、カルボキシル基、水酸基、または、炭素数１～２０のアルキルシリル基（好ましくはトリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、ジメチルシリル、ジエチルシリル、ジプロピルシリル、メチルシリル、エチルシリル、プロピルシリル）である。ｐは１～５の整数であり、ｑは１～５の整数である。
　各Ｒ’は独立して、下記式（１－３）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 で表される基であることが好ましい。ｐおよびｑは前記と同様である。Ｒ6は、炭素数１～２０のアルキル基（好ましくはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔ－ブチル）、炭素数３～２０のシクロアルキル基（好ましくはシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル）、炭素数６～２０のアリール基（好ましくはフェニル、ナフチル、アントラニル、フェナントリル）、炭素数１～２０のアルコキシ基（好ましくはメトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、ｔ－ブトキシ）、シアノ基、ニトロ基、複素環基（好ましくはピリジル基、フリル基、チエニル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、イソキサゾリル基、イソチアゾリル基、ピラゾリル基、ベンゾフラニル基、モルホリニル基）、ハロゲン（好ましくはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素）、カルボキシル基、水酸基、または、炭素数１～２０のアルキルシリル基（好ましくはトリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、ジメチルシリル、ジエチルシリル、ジプロピルシリル、メチルシリル、エチルシリル、プロピルシリル）である。
　各Ｒ’は独立して、下記式（１－４）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 で表される基であることがより好ましい。Ｒ6、ｐおよびｎは前記と同様である。
　各Ｒ’は独立して、下記式（１－５）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 で表される基であることがさらに好ましい。ｐは前記と同様である。
　ｍは１～４の整数である。異なるベンゼン環上の－ＬＲ1は同一でも異なっていてもよく、また、ｍが２～４の整数である場合、同一ベンゼン環上の２～４個の－ＬＲ1は同一でも異なっていてもよい。
　本発明の環状化合物は耐熱性が高く、アモルファス性を有するため製膜性にも優れ、昇華性を持たず、アルカリ現像性、エッチング耐性等に優れ、レジスト材料、特にレジスト材料の主成分(基材)として好適に用いられる。
　また、製造面においても工業的に製造されている芳香族アルデヒドをはじめとする各種アルデヒド類とレゾルシノール、ピロガロール等のフェノール類を原料として、塩酸等の非金属触媒により脱水縮合反応させることにより、高収率で製造できることから、実用性にも極めて優れる。
　本発明の環状化合物は、好ましくは下記式（２）で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 （式中、Ｒ1、Ｒ"、ｐ、ｑ、ｍは前記と同様である。Ｘ2は水素又はハロゲン原子（好ましくはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素）であり、ｍ5は０～３の整数であり、ｍ＋ｍ5＝４である。）
　本発明の環状化合物はより好ましくは下記式（２－２）で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 （式中、Ｒ”、Ｘ2、ｐ、ｑ、ｍ、ｍ5は前記と同様である。）
　本発明の環状化合物は、下記式（３）で示される化合物から選ばれることがさらに好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 （式中、Ｒ6、ｑは前記と同様である。）
　本発明の環状化合物は、下記式（４）で示される化合物から選ばれることがさらに好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 （式中、ｑは前記と同様である。）
　本発明の環状化合物は、下記式（５）で示される化合物から選ばれることがとくに好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
　上記（１）で示される本発明の環状化合物の分子量は７００～５０００であり、好ましくは８００～２０００、より好ましくは１０００～２０００である。上記範囲であるとレジストに必要な成膜性を保持しつつ、解像性が向上する。
　本発明の環状化合物は、シス体およびトランス体を取りうるが、いずれかの構造若しくは混合物でもよい。感放射線性組成物のレジスト成分として用いる場合は、シス体およびトランス体のいずれか一方のみを使用するほうが、レジスト膜中成分の均一性が高いので好ましい。シス体およびトランス体の一方のみからなる環状化合物を得る方法は、カラムクロマトや分取液体クロマトグラフィによる分離や製造時における反応溶媒及び反応温度等の最適化等、公知の方法で行うことができる。
　上記式（１）で示される環状化合物は、芳香族カルボニル化合物（Ａ１）からなる群より選ばれる１種以上の化合物とフェノール性化合物（Ａ２）からなる群より選ばれる１種以上の化合物との縮合反応により得られる。
　芳香族カルボニル化合物（Ａ１）の代わりに芳香族カルボニル化合物（Ａ１）のアセタール化物（Ａ４）を用いてもよい。
　芳香族カルボニル化合物（Ａ１）は、炭素数１４～２４のベンズアルデヒド化合物であり下記式（６－１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 （式中、Ｒ6、ｎ、ｐ、ｑは前記と同様である。）
　芳香族カルボニル化合物（Ａ１）としては、例えば、４－シクロヘキシルメチルベンズアルデヒド、４－シクロヘキシルエチルベンズアルデヒド、４－シクロヘキシルプロピルベンズアルデヒド、４－シクロヘキシルブチルベンズアルデヒド、４－シクロヘキシルペンチルベンズアルデヒド、４－（４－メチルシクロヘキシルメチル）ベンズアルデヒド、４－（３－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、４－（２－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、４－（４－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、４－（３－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、４－（２－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、４－（４－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、４－（３－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、４－（２－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、４－（４－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、４－（３－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、４－（２－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、４－（４－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、４－（３－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、４－（２－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、４－（４－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、４－（３－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、４－（２－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、３－シクロヘキシルメチルベンズアルデヒド、３－シクロヘキシルエチルベンズアルデヒド、３－シクロヘキシルプロピルベンズアルデヒド、３－シクロヘキシルブチルベンズアルデヒド、３－シクロヘキシルペンチルベンズアルデヒド、３－（４－メチルシクロヘキシルメチル）ベンズアルデヒド、３－（３－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、３－（２－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、３－（４－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、３－（３－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、３－（２－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、３－（４－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、３－（３－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、３－（２－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、３－（４－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、３－（３－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、３－（２－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、３－（４－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、３－（３－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、３－（２－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、３－（４－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、３－（３－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、３－（２－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、２－シクロヘキシルメチルベンズアルデヒド、２－シクロヘキシルエチルベンズアルデヒド、２－シクロヘキシルプロピルベンズアルデヒド、２－シクロヘキシルブチルベンズアルデヒド、２－シクロヘキシルペンチルベンズアルデヒド、２－（４－メチルシクロヘキシルメチル）ベンズアルデヒド、２－（３－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、２－（２－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、２－（４－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、２－（３－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、２－（２－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、２－（４－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、２－（３－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、２－（２－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、２－（４－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、２－（３－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、２－（２－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、２－（４－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、２－（３－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、２－（２－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、２－（４－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、２－（３－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド、２－（２－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒド等が挙げられ、４－シクロヘキシルメチルベンズアルデヒドおよび４－（４－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、４－（３－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒド、４－（２－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドが好ましく、４－シクロヘキシルメチルベンズアルデヒドおよび４－（４－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドがより好ましい。芳香族カルボニル化合物（Ａ１）は本発明の効果を損ねない範囲で炭素数１～４の直鎖または分岐アルキル基、シアノ基、水酸基、ハロゲン等を有していても良い。芳香族カルボニル化合物（Ａ１）は、単独で又は二種以上組み合わせて使用してもよい。
　芳香族カルボニル化合物（Ａ１）のアセタール化物（Ａ４）は、カルボニル基をアセタール基で保護した化合物であり、下記式（６－２）で表される炭素数１６～２６のベンズアルデヒド化合物のエチレンアセタールであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 （式中、Ｒ6、ｎ、ｐ、ｑは前記と同様である。）
　アセタール化物（Ａ４）としては、例えば、４－シクロヘキシルメチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－シクロヘキシルエチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－シクロヘキシルプロピルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－シクロヘキシルブチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－シクロヘキシルペンチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（４－メチルシクロヘキシルメチル）ベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（３－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（２－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（４－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（３－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（２－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（４－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（３－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（２－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（４－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（３－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（２－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（４－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（３－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（２－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（４－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（３－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（２－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－シクロヘキシルメチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－シクロヘキシルエチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－シクロヘキシルプロピルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－シクロヘキシルブチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－シクロヘキシルペンチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（４－メチルシクロヘキシルメチル）ベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（３－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（２－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（４－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（３－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（２－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（４－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（３－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（２－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（４－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（３－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（２－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（４－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（３－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（２－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（４－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（３－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、３－（２－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－シクロヘキシルメチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－シクロヘキシルエチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－シクロヘキシルプロピルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－シクロヘキシルブチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－シクロヘキシルペンチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（４－メチルシクロヘキシルメチル）ベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（３－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（２－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（４－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（３－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（２－エチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（４－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（３－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（２－プロピルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（４－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（３－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（２－メチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（４－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（３－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（２－エチルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（４－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（３－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、２－（２－プロピルシクロヘキシル）エチルベンズアルデヒドエチレンアセタール等が挙げられ、４－シクロヘキシルメチルベンズアルデヒドエチレンアセタールおよび４－（４－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（３－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタール、４－（２－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタールが好ましく、４－シクロヘキシルメチルベンズアルデヒドエチレンアセタールおよび４－（４－メチルシクロヘキシル）メチルベンズアルデヒドエチレンアセタールがより好ましい。芳香族カルボニル化合物のアセタール化物（Ａ４）は本発明の効果を損ねない範囲で炭素数１～４の直鎖または分岐アルキル基、シアノ基、水酸基、ハロゲン等を有していても良い。芳香族カルボニル化合物のエチレンアセタール化物（Ａ４）は、単独で又は二種以上組み合わせて使用してもよい。
　芳香族カルボニル化合物（Ａ１）は、対応する芳香族化合物をホルミル化することで得られる。ホルミル化の方法としては、公知の方法があり、Ｇａｔｔｅｒｍａｎｎ反応、Ｇａｔｔｅｒｍａｎｎ－Ｋｏｃｈ反応、フッ化ホルミルと三フッ化ホウ素を用いる方法、ジクロロメチルアルキルエーテルを用いる方法、Ｖｉｌｍｅｉｅｒ反応等が挙げられる。Ｇａｔｔｅｒｍａｎｎ－Ｋｏｃｈ反応では、対応する芳香族化合物に塩化アルミニウムと塩化銅（Ｉ）の存在下、一酸化炭素と塩化水素を作用させ芳香族カルボニル化合物（Ａ１）を得る。
　　芳香族カルボニル化合物（Ａ１）はアセタール基で保護することが可能であり、アセタール保護することで安定化する。アセタール保護は公知の方法で行うことができる。例えば、酸存在下で二価アルコールと反応させることで得られる。
　フェノール性化合物（Ａ２）の炭素数は６～１５であるのが好ましく、１～３個のフェノール性水酸基を有することが好ましい。フェノール性化合物（Ａ２）の例としては、フェノール、カテコール、レゾルシノール、ハイドロキノン、ピロガロール等が挙げられ、レゾルシノール、ピロガロールが好ましく、レゾルシノールが更に好ましい。フェノール性化合物（Ａ２）は本発明の効果を損ねない範囲で炭素数１～４の直鎖または分岐アルキル基、シアノ基、水酸基、ハロゲン等を有していても良い。フェノール性化合物（Ａ２）は、単独で又は二種以上組み合わせて使用してもよい。
　上記式（１）で示される環状化合物は、公知の方法によって製造できる。例えば、メタノール、エタノール等の有機溶媒中、酸触媒（塩酸、硫酸またはパラトルエンスルホン酸等）の存在下で、芳香族カルボニル化合物（Ａ１）またはエチレンアセタール化物（Ａ４）１モルに対し、フェノール性化合物（Ａ２）０．１～１０モルを６０～１５０℃で０．５～２０時間程度反応させる。次いで、濾過後、メタノール等のアルコール類で洗浄、水洗、濾過による分離後、乾燥させることにより本発明の環状化合物が得られる。酸触媒の代わりに、塩基性触媒（水酸化ナトリウム、水酸化バリウムまたは１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン－７等）を使用し、同様に反応することによっても本発明の環状化合物は得られる。
　得られる環状化合物の半導体安全溶媒に対する溶解性が向上するので、芳香族カルボニル化合物（Ａ１）、フェノール性化合物（Ａ２）およびアセタール化物（Ａ４）の少なくともひとつを２種以上用いることがより好ましい。
　環状化合物中の残存金属量を低減するために、必要に応じて精製してもよい。また酸触媒および助触媒が残存すると、一般に、感放射線性組成物の保存安定性が低下する、または塩基性触媒が残存すると、一般に、感放射線性組成物の感度が低下するので、その低減を目的とした精製を行ってもよい。精製は、環状化合物が変性しない限り公知の方法により行うことができ、特に限定されないが、例えば、水で洗浄する方法、酸性水溶液で洗浄する方法、塩基性水溶液で洗浄する方法、イオン交換樹脂で処理する方法、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで処理する方法などが挙げられる。これら精製方法は２種以上を組み合わせて行うことがより好ましい。酸性水溶液、塩基性水溶液、イオン交換樹脂およびシリカゲルカラムクロマトグラフィーは、除去すべき金属、酸性化合物および塩基性化合物の量や種類、精製する環状化合物の種類などに応じて、最適なものを適宜選択することが可能である。例えば、酸性水溶液として、濃度が０．０１～１０ｍｏｌ／Ｌの塩酸、硝酸、酢酸水溶液、塩基性水溶液として、濃度が０．０１～１０ｍｏｌ／Ｌのアンモニア水溶液、イオン交換樹脂として、カチオン交換樹脂、例えばオルガノ製Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ　１５Ｊ－ＨＧ　Ｄｒｙなどが挙げられる。精製後に乾燥を行っても良い。乾燥は公知の方法により行うことができ、特に限定されないが、環状化合物が変性しない条件で真空乾燥、熱風乾燥する方法などが挙げられる。
　上記式（１）で示される環状化合物は、スピンコートによりアモルファス膜を形成することができる。また一般的な半導体製造プロセスに適用することができる。
　上記式（１）で示される環状化合物は、ＫｒＦエキシマレーザー、極端紫外線、電子線またはＸ線を照射することにより、アルカリ現像液に難溶な化合物となるネガ型レジスト用材料として有用である。環状化合物に、ＫｒＦエキシマレーザー、極端紫外線、電子線またはＸ線を照射することにより、化合物同士の縮合反応が誘起され、アルカリ現像液に難溶な化合物となるためと考えられる。このようにして得られたレジストパターンは、ＬＥＲが非常に小さい。
　上記式（１）で示される本発明の環状化合物は、ネガ型感放射線組成物の主成分として用いることができる他、例えば感度向上や耐エッチング耐性を向上するための添加剤として感放射線性組成物に加えることができる。この場合、環状化合物は感放射線性組成物の固形成分全重量の１～４９．９９９重量％用いられる。
　本発明の環状化合物のガラス転移温度は、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１２０℃以上、さらに好ましくは１４０℃以上、特に好ましくは１５０℃以上である。ガラス転移温度が上記範囲内であることにより、半導体リソグラフィープロセスにおいて、パターン形状を維持しうる耐熱性を有し、高解像度などの性能が向上する。
　本発明の環状化合物のガラス転移温度の示差走査熱量分析により求めた結晶化発熱量は２０Ｊ／ｇ未満であるのが好ましい。また、（結晶化温度）－（ガラス転移温度）は好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上、さらに好ましくは１００℃以上、特に好ましくは１３０℃以上である。結晶化発熱量が２０Ｊ／ｇ未満、または（結晶化温度）－（ガラス転移温度）が上記範囲内であると、感放射線性組成物をスピンコートすることにより、アモルファス膜を形成しやすく、かつレジストに必要な成膜性が長期に渡り保持でき、解像性を向上することができる。
　本発明において、前記結晶化発熱量、結晶化温度およびガラス転移温度は、島津製作所製ＤＳＣ／ＴＡ－５０ＷＳを用いた示差走査熱量分析により求めることができる。試料約１０ｍｇをアルミニウム製非密封容器に入れ、窒素ガス気流中（５０ｍＬ／ｍｉｎ）昇温速度２０℃／ｍｉｎで融点以上まで昇温する。急冷後、再び窒素ガス気流中（３０ｍＬ／ｍｉｎ）昇温速度２０℃／ｍｉｎで融点以上まで昇温する。さらに急冷後、再び窒素ガス気流中（３０ｍＬ／ｍｉｎ）昇温速度２０℃／ｍｉｎで４００℃まで昇温する。ステップ状に変化したベースラインの段差の中点（比熱が半分に変化したところ）の温度をガラス転移温度（Ｔｇ）、その後に現れる発熱ピークの温度を結晶化温度とする。発熱ピークとベースラインに囲まれた領域の面積から発熱量を求め、結晶化発熱量とする。
　本発明の環状化合物は、常圧下、１００℃以下、好ましくは１２０℃以下、より好ましくは１３０℃以下、さらに好ましくは１４０℃以下、特に好ましくは１５０℃以下において、昇華性が低いことが好ましい。昇華性が低いとは、熱重量分析において、所定温度で１０分保持した際の重量減少が１０％、好ましくは５％、より好ましくは３％、さらに好ましくは１％、特に好ましくは０．１％以下であることを示す。昇華性が低いことにより、露光時のアウトガスによる露光装置の汚染を防止することができる。また低ＬＥＲで良好なパターン形状を得ることができる。
　本発明の環状化合物は、好ましくはＦ＜３．０（Ｆは、全原子数／（全炭素原子数－全酸素原子数）を表す）、より好ましくはＦ＜２．５を満たす。上記条件を満たしていることにより、耐ドライエッチング性が優れる。
　本発明の環状化合物は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、シクロヘキサノン（ＣＨＮ）、シクロペンタノン（ＣＰＮ）、２－ヘプタノン、アニソール、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル、および乳酸エチルから選ばれ、かつ、環状化合物に対して最も高い溶解能を示す溶媒に、２３℃で、好ましくは１重量％以上、より好ましくは５重量％以上、さらに好ましくは１０重量％以上、特に好ましくは、ＰＧＭＥＡ、ＰＧＭＥ、ＣＨＮから選ばれ、かつ、環状化合物に対して最も高い溶解能を示す溶媒に、２３℃で、２０重量％以上、特に好ましくはＰＧＭＥＡに対して、２３℃で、２０重量％以上溶解する。上記条件を満たしていることにより、実生産における半導体製造工程での使用が可能となる。
　本発明の効果を損ねない範囲で、本発明の環状化合物にハロゲン原子を導入しても良い。前記環状化合物の全構成原子数に対するハロゲン原子数の割合は０．１～６０％であることが好ましく、０．１～４０％であることがより好ましく、０．１～２０％であることがさらに好ましく、０．１～１０％であることが特に好ましく、１～５％であることが最も好ましい。上記範囲内であると、放射線に対する感度を上げつつ、成膜性を維持することができる。また安全溶媒溶解性を向上しうる。
　本発明の効果を損ねない範囲で、本発明の環状化合物に窒素原子を導入しても良い。前記環状化合物の全構成原子数に対する窒素原子数の割合は０．１～４０％であることが好ましく、０．１～２０％であることがより好ましく、０．１～１０％であることがさらに好ましく、０．１～５％であることが特に好ましい。上記範囲内であると、得られるレジストパターンのラインエッジラフネスを減らすことができる。また導入された窒素原子は、二級または三級窒素原子であることが好ましく、三級窒素原子であることがより好ましい。
　本発明の効果を損ねない範囲で、本発明における環状化合物に、可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線、およびイオンビーム照射あるいはこれにより誘起される化学反応により架橋反応を起こす架橋反応性基を導入してもよい。導入は、例えば、環状化合物と架橋反応性基導入試剤を塩基触媒下で反応させることにより行う。架橋反応性基としては、炭素－炭素多重結合、エポキシ基、アジド基、ハロゲン化フェニル基、およびクロロメチル基が挙げられる。架橋反応性基導入試剤としては、このような架橋反応性基を有する酸、酸塩化物、酸無水物、ジカーボネートなどのカルボン酸誘導体やアルキルハライド等が挙げられる。架橋反応性基を有する環状化合物を含む感放射線性組成物も、高解像度、高耐熱性かつ溶媒可溶性の非高分子系感放射線性組成物として有用である。
　本発明の効果を損ねない範囲で、本発明の環状化合物の少なくとも１つのフェノール性水酸基に非酸解離性官能基を導入しても良い。非酸解離性官能基とは、酸の存在下で開裂せず、アルカリ可溶性基を生じない特性基をいう。例えば、酸の作用により分解することの無い、Ｃ１～２０のアルキル基、Ｃ３～２０のシクロアルキル基、Ｃ６～２０のアリール基、Ｃ１～２０のアルコキシル基、シアノ基、ニトロ基、水酸基、複素環基、ハロゲン、カルボキシル基、Ｃ１～２０のアルキルシラン、これらの誘導体からなる群から選択される官能基等が挙げられる。
　本発明の効果を損ねない範囲で、本発明の環状化合物の少なくとも１つのフェノール性水酸基にナフトキノンジアジドエステル基を導入しても良い。環状化合物の少なくとも１つのフェノール性水酸基にナフトキノンジアジドエステル基を導入した環状化合物は、ネガ型感放射線組成物の主成分として使用できる他、ポジ型感放射線組成物の主成分として使用でき、酸発生剤や添加剤として感放射線性組成物に加えることができる。
　本発明の効果を損ねない範囲で、本発明の環状化合物の少なくとも１つのフェノール性水酸基に、放射線の照射により酸を発生する酸発生性官能基を導入しても良い。環状化合物の少なくとも１つのフェノール性水酸基に、酸発生性官能基を導入した環状化合物は、ネガ型感放射線組成物の主成分として使用できる他、ポジ型感放射線組成物の主成分として使用でき、酸発生剤や添加剤として感放射線性組成物に加えることができる。
感放射線性組成物
　本発明は、前記した式（１）で示される環状化合物と溶媒とを含む感放射線性組成物に関する。また、本発明は、固形成分１～８０重量％および溶媒２０～９９重量％からなる感放射線性組成物であることが好ましく、さらに、該環状化合物が固形成分全重量の５０～９９．９９９重量％であることが好ましい。
　本発明の環状化合物は、スピンコートによりアモルファス膜を形成することができる。また一般的な半導体製造プロセスに適用することができる。
　本発明の環状化合物のアモルファス膜の２３℃における２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）水溶液に対する溶解速度は、１０Å／ｓｅｃ以上が好ましく、１０～１００００Å／ｓｅｃがより好ましく、１００～１０００Å／ｓｅｃがさらに好ましい。１０Å／ｓｅｃ以上であると、アルカリ現像液に溶解し、レジストとすることができる。また１００００Å／ｓｅｃ以下の溶解速度を有すると、解像性が向上する場合もある。これは、環状化合物（Ａ）の露光前後の溶解性の変化により、アルカリ現像液に溶解する未露光部と、アルカリ現像液に溶解しない露光部との界面のコントラストが大きくなるからと推測される。またＬＥＲの低減、ディフェクトの低減効果がある。
　本発明の感放射線性組成物の固形成分をスピンコートして形成したアモルファス膜のＫｒＦエキシマレーザー、極端紫外線、電子線またはＸ線等の放射線により露光した部分の２３℃における２．３８質量％ＴＭＡＨ水溶液に対する溶解速度は、５Å／ｓｅｃ以下が好ましく、０．０５～５Å／ｓｅｃがより好ましく、０．０００５～５Å／ｓｅｃがさらに好ましい。５Å／ｓｅｃ以下であるとアルカリ現像液に不溶で、レジストとすることができる。また０．０００５Å／ｓｅｃ以上の溶解速度を有すると、解像性が向上する場合もある。これは、前記環状化合物のミクロの表面部位が溶解し、ＬＥＲを低減するからと推測される。またディフェクトの低減効果がある。
　本発明の感放射線性組成物において、好ましくは固形成分１～８０重量％および溶媒２０～９９重量％であり、より好ましくは固形成分１～５０重量％および溶媒５０～９９重量％、さらに好ましくは固形成分２～４０重量％および溶媒６０～９８重量％であり、特に好ましくは固形成分２～１０重量％および溶媒９０～９８重量％である。
　式（１）で示される環状化合物の量は、固形成分全重量（環状化合物、酸発生剤（Ｃ）、酸架橋剤（Ｇ）、酸拡散制御剤（Ｅ）および、その他の成分（Ｆ）などの任意に使用される固形成分の総和、以下同様）の５０～９９．４重量％であり、好ましくは５５～９０重量％、より好ましくは６０～８０重量％、特に好ましくは６０～７０重量％である。上記配合割合であると、高解像度が得られ、ラインエッジラフネスが小さくなる。
　本発明の組成物は、可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線、およびイオンビームから選ばれるいずれかの放射線の照射により直接的又は間接的に酸を発生する酸発生剤（Ｃ）を一種以上含むことが好ましい。酸発生剤（Ｃ）の使用量は、固形成分全重量の０．００１～４９重量％が好ましく、１～４０重量％がより好ましく、３～３０重量％がさらに好ましく、１０～２５重量％が特に好ましい。上記範囲内で使用することにより、高感度でかつ低エッジラフネスのパターンプロファイルが得られる。本発明では、系内に酸が発生すれば、酸の発生方法は限定されない。ｇ線、ｉ線などの紫外線の代わりにエキシマレーザーを使用すれば、より微細加工が可能であるし、また高エネルギー線として電子線、極端紫外線、Ｘ線、イオンビームを使用すれば更に微細加工が可能である。
　前記酸発生剤（Ｃ）としては、下記式（７－１）～（７－８）で表される化合物からなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 （式（７－１）中、Ｒ13は、同一でも異なっていても良く、それぞれ独立に、水素原子、直鎖状、分枝状もしくは環状アルキル基、直鎖状、分枝状もしくは環状アルコキシ基、ヒドロキシル基またはハロゲン原子であり；Ｘ-は、アルキル基、アリール基、ハロゲン置換アルキル基もしくはハロゲン置換アリール基を有するスルホン酸イオンまたはハロゲン化物イオンである。）
　前記式（７－１）で示される化合物は、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、ジフェニルトリ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パーフルオロ－ｎ－オクタンスルホネート、ジフェニル－４－メチル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、ジ－２，４，６－トリメチル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、ジフェニル－４－t－ブトキシ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、ジフェニル－４－t－ブトキシ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、ジフェニル－４－ヒドロキシ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、ビス（４－フルオロフェニル）－４－ヒドロキシ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、ジフェニル－４－ヒドロキシ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、ビス（４－ヒドロキシフェニル）－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（４－メトキシフェニル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリ（４－フルオロフェニル）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、ジフェニル－２，４，６－トリメチルフェニル－ｐ－トルエンスルホネート、ジフェニル－２，４，６－トリメチル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、ジフェニル－２，４，６－トリメチル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、ジフェニル－２，４，６－トリメチル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、ジフェニル－２，４，６－トリメチルフェニルスルホニウムヘキサフルオロベンゼンスルホネート、ジフェニルナフチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル－４－ヒドロキシ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、ジフェニル－４－ヒドロキシフェニルスルホニウム１０－カンファースルホネートおよびシクロ（１，３－パーフルオロプロパンジスルホン）イミデートからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 （式（７－２）中、Ｒ14は、同一でも異なっていても良く、それぞれ独立に、水素原子、直鎖状、分枝状もしくは環状アルキル基、直鎖状、分枝状もしくは環状アルコキシ基、ヒドロキシル基またはハロゲン原子を表す。Ｘ-は前記と同様である。）
　前記式（７－２）で示される化合物は、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　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－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、ビス（４－t－ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロ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、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　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－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、ジフェニルヨードニウムへキサフルオロベンゼンスルホネート、ジ（４－トリフルオロメチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジ（４－トリフルオロメチルフェニル）ヨードニウムノナフルオロ－ｎ－ブタンスルホネート、ジ（４－トリフルオロメチルフェニル）ヨードニウムパーフルオロ－ｎ－オクタンスルホネート、ジ（４－トリフルオロメチルフェニル）ヨードニウム　ｐ－トルエンスルホネート、ジ（４－トリフルオロメチルフェニル）ヨードニウムベンゼンスルホネートおよびジ（４－トリフルオロメチルフェニル）ヨードニウム１０－カンファースルホネートからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 （式（７－３）中、Ｑはアルキレン基、アリーレン基またはアルコキシレン基であり、Ｒ15はアルキル基、アリール基、ハロゲン置換アルキル基またはハロゲン置換アリール基である。）
　前記式（７－３）で示される化合物は、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］へプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）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］へプト－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）ナフチルイミド、Ｎ－（ｎ－オクタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］へプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（ｎ－オクタンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、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）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）ビシクロ［２．２．１］へプト－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）ナフチルイミド、Ｎ－（４－トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］へプト－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）ナフチルイミド、Ｎ－（パー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－（パーフルオロベンゼンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ－（1－ナフタレ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－（1－ナフタレ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）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）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）ビシクロ［２．２．１］へプト－５－エンー２，３－ジカルボキシイミドおよびＮ－（パーフルオロ－ｎ－オクタンスルホニルオキシ）ナフチルイミドからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 （式（７－４）中、Ｒ16は、同一でも異なっていても良く、それぞれ独立に、任意に置換された直鎖、分枝もしくは環状アルキル基、任意に置換されたアリール基、任意に置換されたヘテロアリール基または任意に置換されたアラルキル基である。）
　前記式（７－４）で示される化合物は、ジフェニルジスルフォン、ジ（４－メチルフェニル）ジスルフォン、ジナフチルジスルフォン、ジ（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ジスルフォン、ジ（４－ヒドロキシフェニル）ジスルフォン、ジ（３－ヒドロキシナフチル）ジスルフォン、ジ（４－フルオロフェニル）ジスルフォン、ジ（２－フルオロフェニル）ジスルフォンおよびジ（４－トルフルオロメチルフェニル）ジスルフォンからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 （式（７－５）中、Ｒ17は、同一でも異なっていても良く、それぞれ独立に、任意に置換された直鎖、分枝もしくは環状アルキル基、任意に置換されたアリール基、任意に置換されたヘテロアリール基または任意に置換されたアラルキル基である。）
　前記式（７－５）で示される化合物は、α－（メチルスルホニルオキシイミノ）－フェニルアセトニトリル、α－（メチルスルホニルオキシイミノ）－４－メトキシフェニルアセトニトリル、α－（トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ）－フェニルアセトニトリル、α－（トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ）－４－メトキシフェニルアセトニトリル、α－（エチルスルホニルオキシイミノ）－４－メトキシフェニルアセトニトリル、α－（プロピルスルホニルオキシイミノ）－４－メチルフェニルアセトニトリルおよびα－（メチルスルホニルオキシイミノ）－４－ブロモフェニルアセトニトリルからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 式（７－６）中、Ｒ18は、同一でも異なっていても良く、それぞれ独立に、１以上の塩素原子および１以上の臭素原子を有するハロゲン化アルキル基である。ハロゲン化アルキル基の炭素原子数は１～５が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
　式（７－７）および（７－８）中、Ｒ19およびＲ20はそれぞれ独立に、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基等の炭素原子数１～３のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素原子数１～３のアルコキシル基、またはフェニル基、トルイル基、ナフチル基等アリール基、好ましくは、炭素原子数６～１０のアリール基である。Ｌ19およびＬ20はそれぞれ独立に１，２－ナフトキノンジアジド基を有する有機基である。１，２－ナフトキノンジアジド基を有する有機基としては、具体的には、１，２－ナフトキノンジアジド－４－スルホニル基、１，２－ナフトキノンジアジド－５－スルホニル基、１，２－ナフトキノンジアジド－６－スルホニル基等の１，２－キノンジアジドスルホニル基を好ましいものとして挙げることができる。特に、１，２－ナフトキノンジアジド－４－スルホニル基および１，２－ナフトキノンジアジド－５－スルホニル基が好ましい。ｐは１～３の整数、ｑは０～４の整数、かつ１≦ｐ＋ｑ≦５である。Ｊ19は単結合、炭素原子数１～４のポリメチレン基、シクロアルキレン基、フェニレン基、下記式（７－７－１）で表わされる基、カルボニル基、エステル基、アミド基またはエーテル基であり、Ｙ19は水素原子、アルキル基またはアリール基であり、Ｘ20は、それぞれ独立に下記式（７－８－１）で示される基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 （式（７－８－１）中、Ｚ22はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、Ｒ22はアルキル基、シクロアルキル基またはアルコキシル基であり、ｒは０～３の整数である。）
　その他の酸発生剤として、ビス（ｐ-トルエンスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，４-ジメチルフェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｔｅｒｔ-ブチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｎ-ブチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（イソブチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（イソプロピルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｎ-プロピルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（イソプロピルスルホニル）ジアゾメタン、１、３－ビス（シクロヘキシルスルホニルアゾメチルスルホニル）プロパン、１、４－ビス（フェニルスルホニルアゾメチルスルホニル）ブタン、１、６－ビス（フェニルスルホニルアゾメチルスルホニル）ヘキサン、１、１０－ビス（シクロヘキシルスルホニルアゾメチルスルホニル）デカンなどのビススルホニルジアゾメタン類、２-（４-メトキシフェニル）-４，６-（ビストリクロロメチル）-１，３，５-トリアジン、２-（４-メトキシナフチル）-４，６-（ビストリクロロメチル）-１，３，５-トリアジン、トリス（２，３-ジブロモプロピル）-１，３，５-トリアジン、トリス（２，３-ジブロモプロピル）イソシアヌレートなどのハロゲン含有トリアジン誘導体等が挙げられる。
　上記酸発生剤のうち、芳香環を有する酸発生剤が好ましく、式（７－１）または（７－２）で示され酸発生剤がより好ましい。式（７－１）または（７－２）のＸ-が、アリール基もしくはハロゲン置換アリール基を有するスルホン酸イオンを有する酸発生剤がさらに好ましく、アリール基を有するスルホン酸イオンを有する酸発生剤が特に好ましく、ジフェニルトリメチル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　ｐ－トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウム　トリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウム　ノナフルオロメタンスルホナートが特に好ましい。該酸発生剤を用いることで、ＬＥＲを低減することができる。
　上記酸発生剤（Ｃ）は、単独で、または２種以上を使用することができる。
　本発明の感放射線性組成物は、酸架橋剤（Ｇ）を一種以上含むことが好ましい。酸架橋剤（Ｇ）とは、酸発生剤（Ｃ）から発生した酸の存在下で、式（１）の環状化合物を分子内又は分子間架橋し得る化合物である。このような酸架橋剤（Ｇ）としては、例えば式（１）の環状化合物を架橋し得る１種以上の基（以下、「架橋性基」という。）を有する化合物を挙げることができる。
　このような架橋性基の具体例としては、例えば（ｉ）ヒドロキシ（Ｃ１－Ｃ６アルキル基）、Ｃ１－Ｃ６アルコキシ（Ｃ１－Ｃ６アルキル基）、アセトキシ（Ｃ１－Ｃ６アルキル基）等のヒドロキシアルキル基またはそれらから誘導される基；（ii）ホルミル基、カルボキシ（Ｃ１－Ｃ６アルキル基）等のカルボニル基またはそれらから誘導される基；（iii）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の含窒素基含有基；（iv）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等のグリシジル基含有基；（ｖ）ベンジルオキシメチル基、ベンゾイルオキシメチル基等の、Ｃ１－Ｃ６アリルオキシ（Ｃ１－Ｃ６アルキル基）、Ｃ１－Ｃ６アラルキルオキシ（Ｃ１－Ｃ６アルキル基）等の芳香族基から誘導される基；（vi）ビニル基、イソプロペニル基等の重合性多重結合含有基等を挙げることができる。本発明の酸架橋剤（Ｇ）の架橋性基としては、ヒドロキシアルキル基、およびアルコキシアルキル基等が好ましく、特にアルコキシメチル基が好ましい。
　前記架橋性基を有する酸架橋剤（Ｇ）としては、例えば（ｉ）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、メチロール基含有ウレア化合物、メチロール基含有グリコールウリル化合物、メチロール基含有フェノール化合物等のメチロール基含有化合物；（ii）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ウレア化合物、アルコキシアルキル基含有グリコールウリル化合物、アルコキシアルキル基含有フェノール化合物等のアルコキシアルキル基含有化合物；（iii）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ウレア化合物、カルボキシメチル基含有グリコールウリル化合物、カルボキシメチル基含有フェノール化合物等のカルボキシメチル基含有化合物；（iv）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）系エポキシ化合物等のエポキシ化合物等を挙げることができる。
　酸架橋剤（Ｇ）としては、さらに、フェノール性水酸基を有する化合物、ならびにアルカリ可溶性樹脂中の酸性官能基に前記架橋性基を導入し、架橋性を付与した化合物および樹脂を使用することができる。その場合の架橋性基の導入率は、フェノール性水酸基を有する化合物、およびアルカリ可溶性樹脂中の全酸性官能基に対して、通常、５～１００モル％、好ましくは１０～６０モル％、さらに好ましくは１５～４０モル％に調節される。上記範囲であると、架橋反応が十分起こり、残膜率の低下、パターンの膨潤現象や蛇行等が避けられるので好ましい。
　本発明の感放射線性組成物において酸架橋剤（Ｇ）は、アルコキシアルキル化ウレア化合物もしくはその樹脂、またはアルコキシアルキル化グリコールウリル化合物もしくはその樹脂が好ましい。特に好ましい酸架橋剤（Ｇ）としては、下記式（８－１）～（８－３）で示される化合物及びアルコキシメチル化メラミン化合物を挙げることができる（酸架橋剤（Ｇ１））。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 （上記式中、Ｒ7はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、またはアシル基を表し；Ｒ8～Ｒ11はそれぞれ独立して、水素原子、水酸基、アルキル基、またはアルコキシル基を示し；Ｘ2は、単結合、メチレン基、または酸素原子を示す。）
　Ｒ7が表すアルキル基は、炭素数１～６が好ましく、炭素数１～３がより好ましく、例えばメチル基、エチル基、プロピル基が挙げられる。Ｒ7が表すアシル基は、炭素数２～６が好ましく、炭素数２～４がより好ましく、例えばアセチル基、プロピオニル基が挙げられる。Ｒ8～Ｒ11が表すアルキル基は、炭素数１～６が好ましく、炭素数１～３がより好ましく、例えばメチル基、エチル基、プロピル基が挙げられる。Ｒ8～Ｒ11が表すアルコキシル基は、炭素数１～６が好ましく、炭素数１～３がより好ましく、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が挙げられる。Ｘ2は単結合又はメチレン基であるのが好ましい。Ｒ7～Ｒ11、Ｘ2は、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子などで置換されていてもよい。複数個のＲ7、Ｒ8～Ｒ11は、各々同一でも異なっていてもよい。
　式（８－１）で表される化合物として具体的には、例えば、以下に示される化合物等を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 　
　式（８－２）で表される化合物として具体的には、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－テトラ（メトキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－テトラ（エトキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－テトラ（ｎ－プロポキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－テトラ（イソプロポキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－テトラ（ｎ－ブトキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－テトラ（ｔ－ブトキシメチル）グリコールウリル等を挙げることができる。この中で、特に、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－テトラ（メトキシメチル）グリコールウリルが好ましい。
　式（８－３）で表される化合物として具体的には、例えば、以下に示される化合物等を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
　アルコキシメチル化メラミン化合物として具体的には、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－ヘキサ（メトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－ヘキサ（エトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－ヘキサ（ｎ－プロポキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－ヘキサ（イソプロポキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－ヘキサ（ｎ－ブトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－ヘキサ（ｔ－ブトキシメチル）メラミン等を挙げることができる。この中で特に、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－ヘキサ（メトキシメチル）メラミンが好ましい。
　前記酸架橋剤（Ｇ１）は、例えば尿素化合物またはグリコールウリル化合物、およびホルマリンを縮合反応させてメチロール基を導入した後、さらにメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール等の低級アルコール類でエーテル化し、次いで反応液を冷却して析出する化合物またはその樹脂を回収することで得られる。また前記酸架橋剤（Ｇ１）は、ＣＹＭＥＬ（商品名、三井サイアナミッド製）、ニカラック（三和ケミカル（株）製）のような市販品としても入手することができる。
　また、他の特に好ましい酸架橋剤（Ｇ）として、分子内にベンゼン環を１～６有し、ヒドロキシアルキル基及び／又はアルコキシアルキル基を分子内全体に２以上有し、該ヒドロキシアルキル基及び／又はアルコキシアルキル基が前記いずれかのベンゼン環に結合しているフェノール誘導体を挙げることができる（酸架橋剤（Ｇ２））。好ましくは、分子量が１５００以下、分子内にベンゼン環を１～６有し、ヒドロキシアルキル基及び／又はアルコキシアルキル基を合わせて２以上有し、該ヒドロキシアルキル基及び／又はアルコキシアルキル基が前記ベンゼン環のいずれか一、または、複数のベンゼン環に結合してなるフェノール誘導体を挙げることができる。
　ベンゼン環に結合するヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、２－ヒドロキシエチル基、及び２－ヒドロキシ－１－プロピル基などの炭素数１～６のものが好ましい。ベンゼン環に結合するアルコキシアルキル基としては、炭素数２～６のものが好ましい。具体的にはメトキシメチル基、エトキシメチル基、ｎ－プロポキシメチル基、イソプロポキシメチル基、ｎ－ブトキシメチル基、イソブトキシメチル基、ｓｅｃ－ブトキシメチル基、ｔ－ブトキシメチル基、２－メトキシエチル基、及び、２－メトキシ－１－プロピル基が好ましい。
　これらのフェノール誘導体のうち、特に好ましいものを以下に挙げる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
　上記式中、Ｌ1～Ｌ8は、同じであっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、ヒドロキシメチル基、メトキシメチル基又はエトキシメチル基を示す。ヒドロキシメチル基を有するフェノール誘導体は、対応するヒドロキシメチル基を有さないフェノール化合物（上記式においてＬ1～Ｌ8が水素原子である化合物）とホルムアルデヒドを塩基触媒下で反応させることによって得ることができる。この際、樹脂化やゲル化を防ぐために、反応温度を６０℃以下で行うことが好ましい。具体的には、特開平６－２８２０６７号公報、特開平７－６４２８５号公報等に記載されている方法にて合成することができる。
　アルコキシメチル基を有するフェノール誘導体は、対応するヒドロキシメチル基を有するフェノール誘導体とアルコールを酸触媒下で反応させることによって得ることができる。この際、樹脂化やゲル化を防ぐために、反応温度を１００℃以下で行うことが好ましい。具体的には、ＥＰ６３２００３Ａ１等に記載されている方法にて合成することができる。
　このようにして合成されたヒドロキシメチル基及び／又はアルコキシメチル基を有するフェノール誘導体は、保存時の安定性の点で好ましいが、アルコキシメチル基を有するフェノール誘導体は保存時の安定性の観点から特に好ましい。酸架橋剤（Ｇ２）は、単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　また、他の特に好ましい酸架橋剤（Ｇ）として、少なくとも一つのα－ヒドロキシイソプロピル基を有する化合物を挙げることができる（酸架橋剤（Ｇ３））。α－ヒドロキシイソプロピル基を有する限り、その構造に特に限定はない。また、上記α－ヒドロキシイソプロピル基中のヒドロキシル基の水素原子を１種以上の酸解離性基（Ｒ－ＣＯＯ－基、Ｒ－ＳＯ2－基等、Ｒは、炭素数１～１２の直鎖状炭化水素基、炭素数３～１２の環状炭化水素基、炭素数１～１２のアルコキシ基、炭素数３～１２の１－分岐アルキル基、および炭素数６～１２の芳香族炭化水素基からなる群から選ばれる置換基を表す）で置換されていてもよい。上記α－ヒドロキシイソプロピル基を有する化合物としては、例えば、少なくとも１つのα－ヒドロキシイソプロピル基を含有する置換又は非置換の芳香族系化合物、ジフェニル化合物、ナフタレン化合物、フラン化合物等の１種又は２種以上が挙げられる。具体的には、例えば、下記一般式（９－１）で表される化合物（以下、「ベンゼン系化合物（１）」という。）、下記一般式（９－２）で表される化合物（以下、「ジフェニル系化合物（２）」という。）、下記一般式（９－３）で表される化合物（以下、「ナフタレン系化合物（３」という。）、及び下記一般式（９－４）で表される化合物（以下、「フラン系化合物（４）」という。）等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
　上記一般式（９－１）～（９－４）中、各Ａ2は独立にα－ヒドロキシイソプロピル基又は水素原子を示し、かつ少なくとも１のＡ2がα－ヒドロキシイソプロピル基である。また、一般式（９－１）中、Ｒ51は水素原子、ヒドロキシル基、炭素数２～６の直鎖状若しくは分岐状のアルキルカルボニル基、又は炭素数２～６の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシカルボニル基を示す。更に、一般式（９－２）中、Ｒ52は単結合、炭素数１～５の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、－Ｏ－、－ＣＯ－、又は－ＣＯＯ－を示す。また、一般式（９－４）中、Ｒ53及びＲ54は、相互に独立に水素原子又は炭素数１～６の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を示す。
　上記ベンゼン系化合物（１）として具体的には、例えば、α－ヒドロキシイソプロピルベンゼン、１，３－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ベンゼン、１，４－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ベンゼン、１，２，４－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ベンゼン、１，３，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ベンゼン等のα－ヒドロキシイソプロピルベンゼン類；３－α－ヒドロキシイソプロピルフェノール、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェノール、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェノール、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェノール等のα－ヒドロキシイソプロピルフェノール類；３－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル・メチルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル・メチルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル・エチルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル・ｎ－プロピルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル・イソプロピルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル・ｎ－ブチルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル・ｔ－ブチルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル・ｎ－ペンチルケトン、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル・メチルケトン、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル・エチルケトン、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル・メチルケトン等のα－ヒドロキシイソプロピルフェニル・アルキルケトン類；３－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸メチル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸メチル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸エチル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸ｎ－プロピル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸イソプロピル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸ｎ－ブチル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸ｔ－ブチル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸ｎ－ペンチル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸メチル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸エチル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸メチル等の４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸アルキル類等が挙げられる。
　また、上記ジフェニル系化合物（２）として具体的には、例えば、３－α－ヒドロキシイソプロピルビフェニル、４－α－ヒドロキシイソプロピルビフェニル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、３，３'－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、３，４'－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、４，４'－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、３，３'，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、３，４'，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、２，３'，４，６，－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、２，４，４'，６，－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、３，３'，５，５'－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、２，３'，４，５'，６－ペンタキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、２，２'，４，４'，６，６'－ヘキサキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル等のα－ヒドロキシイソプロピルビフェニル類；３－α－ヒドロキシイソプロピルジフェニルメタン、４－α－ヒドロキシイソプロピルジフェニルメタン、１－（４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル）－２－フェニルエタン、１－（４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル）－２－フェニルプロパン、２－（４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル）－２－フェニルプロパン、１－（４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル）－３－フェニルプロパン、１－（４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル）－４－フェニルブタン、１－（４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル）－５－フェニルペンタン、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピルジフェニルメタン、３，３'－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、３，４'－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、４，４'－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、１，２－ビス（４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル）エタン、１，２－ビス（４－α－ヒドロキシプロピルフェニル）プロパン、２，２－ビス（４－α－ヒドロキシプロピルフェニル）プロパン、１，３－ビス（４－α－ヒドロキシプロピルフェニル）プロパン、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、３，３'，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、３，４'，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、２，３'，４，６－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、２，４，４'，６－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、３，３'，５，５'－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、２，３'，４，５'，６－ペンタキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、２，２'，４，４'，６，６'－ヘキサキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン等のα－ヒドロキシイソプロピルジフェニルアルカン類；３－α－ヒドロキシイソプロピルジフェニルエーテル、４－α－ヒドロキシイソプロピルジフェニルエーテル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、３，３'－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、３，４'－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、４，４'－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、３，３'，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、３，４'，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、２，３' ，４，６－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、２，４，４'，６－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、３，３'，５，５'－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、２，３'，４，５'，６－ペンタキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、２，２'，４，４'，６，６'－ヘキサキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル等のα－ヒドロキシイソプロピルジフェニルエーテル類；３－α－ヒドロキシイソプロピルジフェニルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルジフェニルケトン、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、３，３'－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、３，４'－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、４，４'－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、３，３'，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、３，４'，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、２，３'，４，６－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、２，４，４'，６－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、３，３'，５，５'－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、２，３'，４，５'，６－ペンタキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、２，２'，４，４'，６，６'－ヘキサキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン等のα－ヒドロキシイソプロピルジフェニルケトン類；３－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸フェニル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸フェニル、安息香酸３－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、安息香酸４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸フェニル、３－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸３－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、３－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸３－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、安息香酸３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸フェニル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸３－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、３－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、安息香酸２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸３－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、３－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル等のα－ヒドロキシイソプロピル安息香酸フェニル類等が挙げられる。
　更に、上記ナフタレン系化合物（３）として具体的には、例えば、１－（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、２－（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，３－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，４－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，６－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，７－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、２，６－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、２，７－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，３，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，３，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，３，７－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，４，７－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，３，５，７－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン等が挙げられる。
　また、上記フラン系化合物（４）として具体的には、例えば、３－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－メチル－３－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－メチル－４－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－エチル－４－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－ｎ－プロピル－４－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－イソプロピル－４－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－ｎ－ブチル－４－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－ｔ－ブチル－４－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－ｎ－ペンチル－４－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２，５－ジメチル－３－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２，５－ジエチル－３－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、３，４－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２，５－ジメチル－３，４－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２，５－ジエチル－３，４－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン等を挙げることができる。
　上記酸架橋剤（Ｇ３）としては、遊離のα－ヒドロキシイソプロピル基を２以上有する化合物が好ましく、α－ヒドロキシイソプロピル基を２以上有する前記ベンゼン系化合物（１）、α－ヒドロキシイソプロピル基を２以上有する前記ジフェニル系化合物（２）、α－ヒドロキシイソプロピル基を２個以上有する前記ナフタレン系化合物（３）が更に好ましく、α－ヒドロキシイソプロピル基を２個以上有するα－ヒドロキシイソプロピルビフェニル類、α－ヒドロキシイソプロピル基を２個以上有するナフタレン系化合物（３）が特に好ましい。
　上記酸架橋剤（Ｇ３）は、通常、１，３－ジアセチルベンゼン等のアセチル基含有化合物に、ＣＨ3ＭｇＢｒ等のグリニヤール試薬を反応させてメチル化した後、加水分解する方法や、１，３－ジイソプロピルベンゼン等のイソプロピル基含有化合物を酸素等で酸化して過酸化物を生成させた後、還元する方法により得ることができる。
　本発明において酸架橋剤（Ｇ）の使用量は、固形成分全重量の０．５～４９重量％が好ましく、０．５～４０重量％がより好ましく、１～３０重量％がさらに好ましく、２～２０重量％が特に好ましい。上記酸架橋剤（Ｇ）の配合割合を０．５重量％以上とすると、レジスト膜のアルカリ現像液に対する溶解性の抑制効果を向上させ、残膜率が低下したり、パターンの膨潤や蛇行が生じたりするのを抑制することができるので好ましく、一方、５０重量％以下とすると、レジストとしての耐熱性の低下を抑制できることから好ましい。
　　また、上記酸架橋剤（Ｇ）中の上記酸架橋剤（Ｇ１）、酸架橋剤（Ｇ２）、酸架橋剤（Ｇ３）から選ばれる少なくとも１種の化合物の配合割合も特に限定はなく、レジストパターンを形成する際に使用される基板の種類等によって種々の範囲とすることができる。
　全酸架橋剤成分において、上記アルコキシメチル化メラミン化合物及び／又は（９－１）～（９－３）で示される化合物が５０～９９重量％、好ましくは６０～９９重量％、より好ましくは７０～９８重量％、更に好ましくは８０～９７重量％であることが好ましい。アルコキシメチル化メラミン化合物及び／又は（９－１）～（９－３）で示される化合物を全酸架橋剤成分の５０重量％以上とすることにより、解像度を向上させることができるので好ましく、９９重量％以下とすることにより、パターン断面形状として矩形状の断面形状とし易いので好ましい。
　本発明においては、放射線照射により酸発生剤から生じた酸のレジスト膜中における拡散を制御して、未露光領域での好ましくない化学反応を阻止する作用等を有する酸拡散制御剤（Ｅ）を感放射線性組成物に配合しても良い。この様な酸拡散制御剤（Ｅ）を使用することにより、感放射線性組成物の貯蔵安定性が向上する。また解像度が向上するとともに、放射線照射前の引き置き時間、放射線照射後の引き置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れたものとなる。このような酸拡散制御剤（Ｅ）としては、窒素原子含有塩基性化合物、塩基性スルホニウム化合物、塩基性ヨードニウム化合物等の放射線分解性塩基性化合物が挙げられる。酸拡散制御剤（Ｅ）は、単独でまたは２種以上を使用することができる。
　上記酸拡散制御剤としては、例えば、含窒素有機化合物や、露光により分解する塩基性化合物等が挙げられる。上記含窒素有機化合物としては、例えば、下記一般式（１０）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
 で表される化合物（以下、「含窒素化合物（Ｉ）」という。）、同一分子内に窒素原子を２個有するジアミノ化合物（以下、「含窒素化合物（ＩＩ）」という。）、窒素原子を３個以上有するポリアミノ化合物や重合体（以下、「含窒素化合物（ＩＩＩ）」という。）、アミド基含有化合物、ウレア化合物、及び含窒素複素環式化合物等を挙げることができる。尚、酸拡散制御剤（Ｅ）は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　上記一般式（１０）中、Ｒ61、Ｒ62及びＲ63は相互に独立に水素原子、直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を示す。また、上記アルキル基、アリール基、又はアラルキル基は、非置換でもよく、ヒドロキシル基等で置換されていてもよい。ここで、上記直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基としては、例えば、炭素数１～１５、好ましくは１～１０のものが挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ－ヘキシル基、テキシル基、ｎ－へプチル基、ｎ－オクチル基、ｎ－エチルヘキシル基、ｎ－ノニル基、ｎ－デシル基等が挙げられる。また、上記アリール基としては、炭素数６～１２のものが挙げられ、具体的には、フェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、１－ナフチル基等が挙げられる。更に、上記アラルキル基としては、炭素数７～１９、好ましくは７～１３のものが挙げられ、具体的には、ベンジル基、α－メチルベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。
　上記含窒素化合物（Ｉ）として具体的には、例えば、ｎ－ヘキシルアミン、ｎ－ヘプチルアミン、ｎ－オクチルアミン、ｎ－ノニルアミン、ｎ－デシルアミン、ｎ－ドデシルアミン、シクロヘキシルアミン等のモノ（シクロ）アルキルアミン類；ジ－ｎ－ブチルアミン、ジ－ｎ－ペンチルアミン、ジ－ｎ－ヘキシルアミン、ジ－ｎ－ヘプチルアミン、ジ－ｎ－オクチルアミン、ジ－ｎ－ノニルアミン、ジ－ｎ－デシルアミン、メチル－ｎ－ドデシルアミン、ジ－ｎ－ドデシルメチル、シクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジ（シクロ）アルキルアミン類；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、トリ－ｎ－ペンチルアミン、トリ－ｎ－ヘキシルアミン、トリ－ｎ－ヘプチルアミン、トリ－ｎ－オクチルアミン、トリ－ｎ－ノニルアミン、トリ－ｎ－デシルアミン、ジメチル－ｎ－ドデシルアミン、ジ－ｎ－ドデシルメチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ（シクロ）アルキルアミン類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類；アニリン、Ｎ－メチルアニリン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアニリン、２－メチルアニリン、３－メチルアニリン、４－メチルアニリン、４－ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、１－ナフチルアミン等の芳香族アミン類等を挙げることができる。
　上記含窒素化合物（ＩＩ）として具体的には、例えば、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'－テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'－テトラキス（２－ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、４，４'－ジアミノジフェニルメタン、４，４'－ジアミノジフェニルエーテル、４，４'－ジアミノベンゾフェノン、４，４'－ジアミノジフェニルアミン、２，２－ビス（４－アミノフェニル）プロパン、２－（３－アミノフェニル）－２－（４－アミノフェニル）プロパン、２－（４－アミノフェニル）－２－（３－ヒドロキシフェニル）プロパン、２－（４－アミノフェニル）－２－（４－ヒドロキシフェニル）プロパン、１，４－ビス［１－（４－アミノフェニル）－１－メチルエチル］ベンゼン、１，３－ビス［１－（４－アミノフェニル）－１－メチルエチル］ベンゼン等を挙げることができる。
　上記含窒素化合物（ＩＩＩ)として具体的には、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、Ｎ－（２－ジメチルアミノエチル）アクリルアミドの重合体等を挙げることができる。
　上記アミド基含有化合物として具体的には、例えば、ホルムアミド、Ｎ－メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、Ｎ－メチルピロリドン等を挙げることができる。
　上記ウレア化合物として具体的には、例えば、尿素、メチルウレア、１，１－ジメチルウレア、１，３－ジメチルウレア、１，１，３，３－テトラメチルウレア、１，３－ジフェニルウレア、トリ－ｎ－ブチルチオウレア等を挙げることができる。
　上記含窒素複素環式化合物として具体的には、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；ピリジン、２－メチルピリジン、４－メチルピリジン、２－エチルピリジン、４－エチルピリジン、２－フェニルピリジン、４－フェニルピリジン、２－メチル－４－フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、８－オキシキノリン、アクリジン等のピリジン類；及び、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、４－メチルモルホリン、ピペラジン、１，４－ジメチルピペラジン、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン等を挙げることができる。
また、上記放射線分解性塩基性化合物としては、例えば、下記一般式（１１－１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 で表されるスルホニウム化合物、及び下記一般式（１１－２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
 で表されるヨードニウム化合物等を挙げることができる。
　上記一般式（１１－１）及び（１１－２）中、Ｒ71、Ｒ72、Ｒ73、Ｒ74及びＲ75は相互に独立に水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルコキシル基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子を示す。Ｚ-はＨＯ-、Ｒ－ＣＯＯ-（但し、Ｒは炭素数１～６のアルキル基、炭素数６～１１のアリール基若しくは炭素数７～１２のアルカリール基を示す。）又は下記一般式（１１－３）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 で表されるアニオンを示す。
　上記放射線分解性塩基性化合物として具体的には、例えば、トリフェニルスルホニウムハイドロオキサイド、トリフェニルスルホニウムアセテート、トリフェニルスルホニウムサリチレート、ジフェニル－４－ヒドロキシフェニルスルホニウムハイドロオキサイド、ジフェニル－４－ヒドロキシフェニルスルホニウムアセテート、ジフェニル－４－ヒドロキシフェニルスルホニウムサリチレート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムハイドロオキサイド、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムアセテート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムハイドロオキサイド、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムアセテート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムサリチレート、４－ｔ－ブチルフェニル－４－ヒドロキシフェニルヨードニウムハイドロオキサイド、４－ｔ－ブチルフェニル－４－ヒドロキシフェニルヨードニウムアセテート、４－ｔ－ブチルフェニル－４－ヒドロキシフェニルヨードニウムサリチレート等が挙げられる。
　酸拡散制御剤（Ｅ）の配合量は、固形成分全重量の０．００１～４９重量％が好ましく、０．０１～１０重量％がより好ましく、０．０１～５重量％がさらに好ましく、０．０１～３重量％が特に好ましい。上記範囲内であると、解像度の低下、パターン形状、寸法忠実度等の劣化を防止することができる。さらに、電子線照射から放射線照射後加熱までの引き置き時間が長くなっても、パターン上層部の形状が劣化することがない。また、配合量が１０重量％以下であると、感度、未露光部の現像性等の低下を防ぐことができる。またこの様な酸拡散制御剤を使用することにより、感放射線性組成物の貯蔵安定性が向上し、また解像度が向上するとともに、放射線照射前の引き置き時間、放射線照射後の引き置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れたものとなる。
　本発明の感放射線性組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲で、必要に応じて、その他の成分（Ｆ）として、溶解促進剤、溶解制御剤、増感剤、界面活性剤、及び有機カルボン酸またはリンのオキソ酸もしくはその誘導体等の各種添加剤を１種又は２種以上添加することができる。
（１）溶解促進剤
　低分子量溶解促進剤は、式（１）で示される環状化合物のアルカリ等の現像液に対する溶解性が低すぎる場合に、その溶解性を高めて、現像時の環状化合物の溶解速度を適度に増大させる作用を有する成分であり、本発明の効果を損なわない範囲で使用することができる。前記溶解促進剤としては、例えば、低分子量のフェノール性化合物を挙げることができ、例えば、ビスフェノール類、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン等を挙げることができる。これらの溶解促進剤は、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。溶解促進剤の配合量は、使用する環状化合物の種類に応じて適宜調節されるが、固形成分全重量の０～４９重量％が好ましく、０～５重量％がより好ましく、０～１重量％がさらに好ましく、０重量％が特に好ましい。
（２）溶解制御剤
　溶解制御剤は、式（１）で示される環状化合物がアルカリ等の現像液に対する溶解性が高すぎる場合に、その溶解性を制御して現像時の溶解速度を適度に減少させる作用を有する成分である。このような溶解制御剤としては、レジスト被膜の焼成、放射線照射、現像等の工程において化学変化しないものが好ましい。
　溶解制御剤としては、例えば、ナフタレン、フェナントレン、アントラセン、アセナフテン等の芳香族炭化水素類；アセトフェノン、ベンゾフェノン、フェニルナフチルケトン等のケトン類；メチルフェニルスルホン、ジフェニルスルホン、ジナフチルスルホン等のスルホン類等を挙げることができる。これらの溶解制御剤は、単独でまたは２種以上を使用することができる。
　溶解制御剤の配合量は、使用する環状化合物の種類に応じて適宜調節されるが、固形成分全重量の０～４９重量％が好ましく、０～５重量％がより好ましく、０～１重量％がさらに好ましく、０重量％が特に好ましい。
（３）増感剤
　増感剤は、照射された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（Ｃ）に伝達し、それにより酸の生成量を増加する作用を有し、レジストの見掛けの感度を向上させる成分である。このような増感剤としては、例えば、ベンゾフェノン類、ビアセチル類、ピレン類、フェノチアジン類、フルオレン類等を挙げることができるが、特に限定はされない。
　これらの増感剤は、単独でまたは２種以上を使用することができる。増感剤の配合量は、使用する環状化合物の種類に応じて適宜調節されるが、固形成分全重量の０～４９重量％が好ましく、０～５重量％がより好ましく、０～１重量％がさらに好ましく、０重量％が特に好ましい。
（４）界面活性剤
　界面活性剤は、本発明の感放射線性組成物の塗布性やストリエーション、レジストの現像性等を改良する作用を有する成分である。このような界面活性剤は、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よい。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は、感放射線性組成物の製造に用いる溶媒との親和性がよく、より効果がある。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が挙げられるが、特に限定はされない。市販品としては、以下商品名で、エフトップ（ジェムコ社製）、メガファック（大日本インキ化学工業社製）、フロラード（住友スリーエム社製）、アサヒガード、サーフロン（以上、旭硝子社製）、ペポール（東邦化学工業社製）、ＫＰ（信越化学工業社製）、ポリフロー（共栄社油脂化学工業社製）等を挙げることができる。
　界面活性剤の配合量は、使用する環状化合物の種類に応じて適宜調節されるが、固形成分全重量の０～４９重量％が好ましく、０～５重量％がより好ましく、０～１重量％がさらに好ましく、０重量％が特に好ましい。
（５）有機カルボン酸またはリンのオキソ酸もしくはその誘導体
　感度劣化防止またはレジストパターン形状、引き置き安定性等の向上の目的で、さらに任意の成分として、有機カルボン酸またはリンのオキソ酸もしくはその誘導体を含有させることができる。なお、酸拡散制御剤と併用することも出来るし、単独で用いても良い。有機カルボン酸としては、例えば、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。リンのオキソ酸もしくはその誘導体としては、リン酸、リン酸ジ－ｎ－ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステルなどのリン酸またはそれらのエステルなどの誘導体、ホスホン酸、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸ジ－ｎ－ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステルなどのホスホン酸またはそれらのエステルなどの誘導体、ホスフィン酸、フェニルホスフィン酸などのホスフィン酸およびそれらのエステルなどの誘導体が挙げられ、これらの中で特にホスホン酸が好ましい。
　有機カルボン酸またはリンのオキソ酸もしくはその誘導体は、単独でまたは２種以上を使用することができる。有機カルボン酸またはリンのオキソ酸もしくはその誘導体の配合量は、使用する環状化合物の種類に応じて適宜調節されるが、固形成分全重量の０～４９重量％が好ましく、０～５重量％がより好ましく、０～１重量％がさらに好ましく、０重量％が特に好ましい。
（６）上記溶解制御剤、増感剤、界面活性剤、及び有機カルボン酸またはリンのオキソ酸もしくはその誘導体以外のその他の添加剤
　更に、本発明の感放射線性組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲で、必要に応じて、上記溶解制御剤、増感剤、及び界面活性剤以外の添加剤を１種又は２種以上配合することができる。そのような添加剤としては、例えば、染料、顔料、及び接着助剤等が挙げられる。例えば、染料又は顔料を配合すると、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るので好ましい。また、接着助剤を配合すると、基板との接着性を改善することができるので好ましい。更に、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。
　任意成分（Ｆ）の合計量は、固形成分全重量の０～４９重量％が好ましく、０～５重量％がより好ましく、０～１重量％がさらに好ましく、０重量％が特に好ましい。
　本発明の感放射線性組成物の配合（環状化合物／酸発生剤（Ｃ）／酸架橋剤（Ｇ）／酸拡散制御剤（Ｅ）／任意成分（Ｆ））は、固形物基準の重量％で、好ましくは５０～９９．４／０．００１～４９／０．５～４９／０．００１～４９／０～４９、より好ましくは５５～９０／１～４０／０．５～４０／０．０１～１０／０～５、さらに好ましくは６０～８０／３～３０／１～３０／０．０１～５／０～１、特に好ましくは６０～７０／１０～２５／２～２０／０．０１～３／０である。
　各成分の配合割合は、その総和が１００重量％になるように各範囲から選ばれる。上記配合にすると、感度、解像度、アルカリ現像性等の性能に優れる。
　任意成分（Ｆ）を含まない場合、本発明の感放射線性組成物中の固形成分（環状化合物（Ａ）、酸発生剤（Ｃ）、酸架橋剤（Ｇ）、酸拡散制御剤（Ｅ））の組成は、
（Ａ）３～９６．９重量％、（Ｃ）０．１～３０重量％、（Ｇ）０．３～９６．８９重量％、（Ｅ）０．０１～３０重量％が好ましく、
（Ａ）６５～９６．９重量％、（Ｃ）０．１～２９重量％、（Ｇ）０．３～３４．８９重量％、（Ｅ）０．０１～３０重量％がより好ましく、
（Ａ）７０～９６．９重量％、（Ｃ）０．１～２７重量％、（Ｇ）３．０～２９．９重量％、（Ｅ）０．０１～３０重量％がさら好ましく、
（Ａ）８０～９６．９重量％、（Ｃ）０．１～１７重量％、（Ｇ）３．０～１９．８９重量％（Ｅ）０．０１～３０重量％が特に好ましく、
（Ａ）９０～９６．９重量％、（Ｃ）０．１～７重量％、（Ｇ）３．０～９．８９重量％、（Ｅ）０．０１～３０重量％が最も好ましい。
　各成分の含有割合は、（Ａ）＋（Ｃ）＋（Ｇ）＋（Ｅ）が１００重量％になるように各範囲から選択される。上記範囲内にすることで、感度、解像度、アルカリ現像性等の性能に優れる。
　本発明の感放射線性組成物は、通常は、使用時に各成分を溶媒に溶解して均一溶液とし、その後、必要に応じて、例えば孔径０．２μｍ程度のフィルター等でろ過することにより調製される。
　本発明の感放射線性組成物の調製に使用される前記溶媒としては、例えば、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、エチレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテルアセテート等の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；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などのエチ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、プロピレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテルアセテート等の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；プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどのプロピレングリコールモノアルキルエーテル類；乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ－プロピル、乳酸ｎ－ブチル、乳酸ｎ－アミル等の乳酸エステル類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ－プロピル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸ｎ－アミル、酢酸ｎ－ヘキシル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の脂肪族カルボン酸エステル類；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－メトキシ－２－メチルプロピオン酸メチル、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、３－メトキシ－３－メチルプロピオン酸ブチル、３－メトキシ－３－メチル酪酸ブチル、アセト酢酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等の他のエステル類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；２－ヘプタノン、３－ヘプタノン、４－ヘプタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン類；Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン等のアミド類；γ－ラクトン等のラクトン類等を挙げることができるが、特に限定はされない。これらの溶媒は、単独でまたは２種以上を使用することができる。
　本発明の感放射線組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲で、アルカリ水溶液に可溶である樹脂を含むことができる。アルカリ水溶液に可溶である樹脂としては、ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール類、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、スチレン－無水マレイン酸樹脂、およびアクリル酸、ビニルアルコール、またはビニルフェノールを単量体単位として含む重合体、あるいはこれらの誘導体などが挙げられる。アルカリ水溶液に可溶である樹脂の配合量は、使用する式（１）の環状化合物の種類に応じて適宜調節されるが、該環状化合物１００重量部当たり、３０重量部以下が好ましく、より好ましくは１０重量部以下、さらに好ましくは５重量部以下、特に好ましくは０重量部である。
レジストパターンの形成方法
　本発明は、上記本発明の感放射線性組成物を用いて、基板上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、および前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法に関する。本発明のレジストパターンは多層プロセスにおける上層レジストとして形成することもできる。
　レジストパターンを形成するには、まず、従来公知の基板上に前記本発明の感放射線性組成物を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布手段によって塗布することによりレジスト膜を形成する。従来公知の基板とは、特に限定されず、例えば、電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等を例示することができる。より具体的には、シリコンウエハー、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板や、ガラス基板等が挙げられる。配線パターンの材料としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、金等が挙げられる。また必要に応じて、前述基板上に無機系および／または有機系の膜が設けられたものであってもよい。無機系の膜としては、無機反射防止膜（無機ＢＡＲＣ）が挙げられる。有機系の膜としては、有機反射防止膜（有機ＢＡＲＣ）が挙げられる。ヘキサメチレンジシラザン等による表面処理を行ってもよい。
　次いで、必要に応じ、塗布した基板を加熱する。加熱条件は、感放射線性組成物の配合組成等により変わるが、２０～２５０℃が好ましく、より好ましくは２０～１５０℃である。加熱することによって、レジストの基板に対する密着性が向上する場合があり好ましい。次いで、可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線、およびイオンビームからなる群から選ばれるいずれかの放射線により、レジスト膜を所望のパターンに露光する。露光条件等は、感放射線性組成物の配合組成等に応じて適宜選定される。本発明においては、露光における高精度の微細パターンを安定して形成するために、放射線照射後に加熱するのが好ましい。加熱条件は、感放射線性組成物の配合組成等により変わるが、２０～２５０℃が好ましく、より好ましくは２０～１５０℃である。
　次いで、露光されたレジスト膜を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する。前記アルカリ現像液としては、例えば、モノ－、ジ－あるいはトリアルキルアミン類、モノ－、ジ－あるいはトリアルカノールアミン類、複素環式アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）、コリン等のアルカリ性化合物の１種以上を、好ましくは１～１０質量％、より好ましくは１～５質量％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。上記アルカリ性水溶液の濃度が１０質量％以下とすると、露光部が現像液に溶解することを抑制することが出来るので好ましい。
　また、前記アルカリ現像液には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類や前記界面活性剤を適量添加することもできる。これらのうちイソプロピルアルコールを１０～３０質量％添加することが特に好ましい。これにより、レジストに対する現像液の濡れ性を高めることが出来るので好ましい。なお、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を用いた場合は、一般に、現像後、水で洗浄する。
　レジストパターンを形成した後、エッチングすることによりパターン配線基板が得られる。エッチングの方法はプラズマガスを使用するドライエッチングおよびアルカリ溶液、塩化第二銅溶液、塩化第二鉄溶液等によるウェットエッチングなど公知の方法で行うことが出来る。
　レジストパターンを形成した後、めっきを行うことも出来る。上記めっき法としては、例えば、銅めっき、はんだめっき、ニッケルめっき、金めっきなどがある。
　エッチング後の残存レジストパターンは有機溶剤や現像に用いたアルカリ水溶液より強アルカリ性の水溶液で剥離することが出来る。上記有機溶剤として、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート），ＰＧＭＥ（プロピレングリコールモノメチルエーテル），ＥＬ（乳酸エチル）等が挙げられ、強アルカリ水溶液としては、例えば１～２０質量％の水酸化ナトリウム水溶液や１～２０質量％の水酸化カリウム水溶液が挙げられる。上記剥離方法としては、例えば、浸漬方法、スプレイ方式等が挙げられる。またレジストパターンが形成された配線基板は、多層配線基板でも良く、小径スルーホールを有していても良い。
　本発明で得られる配線基板は、レジストパターン形成後、金属を真空中で蒸着し、その後レジストパターンを溶液で溶かす方法、すなわちリフトオフ法により形成することもできる。
　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、これらの実施例に限定はされない。以下の合成例、実施例において、化合物の構造は1Ｈ－ＮＭＲ測定で確認した。
合成例１　４－シクロヘキシルメチルベンズアルデヒドの合成
　Ａｌｄｒｉｃｈ社製α－シクロヘキシルトルエン１３．６ｇ（０．０７８ｍｏｌ）、塩化銅（Ｉ）２．４ｇ（０．０２４ｍｏｌ）を乾燥ベンゼン５０ｍＬに溶解させ、一酸化炭素と塩化水素を３５℃で８時間通した。１２時間放置後、生成した粘稠固体を氷上に注ぎ、水蒸気蒸留でベンゼンとα－シクロヘキシルトルエンを留去した。残留物をエーテルで抽出し、抽出液を希塩酸、続いて水で洗った後、過剰の亜硫酸水素ナトリウムの飽和溶液と１２時間ふりまぜ、析出した付加物の結晶を濾別した。アルコールついでエーテルで洗い、炭酸水素ナトリウム水溶液と加温し、固化した生成物を石油エーテルから再結晶することで白色結晶（４．５０ｇ、収率２９％）が得られた。
　この化合物の構造は、ＬＣ－ＭＳで分析した結果、目的物の分子量２０２を示した。また重ジメチルスルホキシド溶媒中での1Ｈ－ＮＭＲのケミカルシフト値（δｐｐｍ，ＴＭＳ基準）は０．８～１．８（ｍ，１１Ｈ）、２．５（ｄ，２Ｈ）、７．１（ｄ，２Ｈ）、７．４（ｄ，２Ｈ）、１０．１（ｓ，１Ｈ）であった。
合成例２　４－シクロヘキシルメチルベンズアルデヒドエチレンアセタールの合成
　合成例１で合成した４－シクロヘキシルメチルベンズアルデヒド８．５０ｇ（０．０４２ｍｏｌ）、エチレングリコール２．６１ｇ（０．０４２ｍｏｌ）とパラトルエンスルホン酸一水和物０．８０ｇ（０．００４２ｍｏｌ）をベンゼン５０ｍＬに溶解させ、１５時間還流させた。蒸留水で抽出し、エバポレーション、真空乾燥を行うことで白色結晶（１０．２４ｇ、収率９９％）が得られた。
　この化合物の構造は、ＬＣ－ＭＳで分析した結果、目的物の分子量２４７を示した。また重ジメチルスルホキシド溶媒中での1Ｈ－ＮＭＲのケミカルシフト値（δｐｐｍ，ＴＭＳ基準）は０．８～１．８（ｍ，１１Ｈ）、２．５（ｄ，２Ｈ）、３．９～４．１（ｔ，４Ｈ）、７．１（ｄ，２Ｈ）、７．４（ｄ，２Ｈ）であった。
実施例１　ＣＲ－１Ａ（環状化合物）の合成
　十分乾燥し、窒素置換した滴下漏斗、ジム・ロート氏冷却管、温度計、攪拌翼を設置した四つ口フラスコ（３００ｍＬ）に、窒素気流下で、関東化学社製レゾルシノール（３．７０ｇ、０．０３３６ｍｏｌ）と、脱水エタノール（１０ｍＬ）、濃塩酸（３５％）５．１８ｍＬを投入し、エタノール溶液を調製した。次いで４－シクロヘキシルメチルベンズアルデヒドエチレンアセタール（７．８８ｇ，０．０３２０ｍｏｌ）を滴下漏斗により１０分かけて滴下した後、この溶液を攪拌しながらマントルヒーターで８０℃まで加熱した。引き続き８０℃で５時間攪拌した。反応終了後、放冷し室温に到達させた。反応後粗結晶を濾別し、蒸留水２００ｍＬを加えた。これを濾別し、粗結晶を蒸留水２００ｍＬで４回洗浄し、濾別、真空乾燥させることにより、８．５２ｇの化合物を得た。この化合物は、ＬＣ－ＭＳで分析した結果、目的物の分子量１１７８を示した。また重ジメチルスルホキシド溶媒中での1Ｈ－ＮＭＲのケミカルシフト値（δｐｐｍ，ＴＭＳ基準）は０．８～１．９（ｍ，４４Ｈ）、２．３～２．４（ｄ，８Ｈ）、５．５～５．６（ｓ，４Ｈ）、６．０～６．８（ｍ，２４Ｈ）、８．４～８．５（ｓ，８Ｈ）であった。これらの結果から得られた化合物を目的化合物（ＣＲ－１Ａ）と同定した（収率９０％）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
比較例１　ＣＲ－２Ａの合成
　十分乾燥し、窒素置換した滴下漏斗、ジム・ロート氏冷却管、温度計、攪拌翼を設置した四つ口フラスコ（２０００ｍＬ）に、窒素気流下で、関東化学社製レゾルシノール（１２０ｇ、１．０９ｍｏｌ）と、脱水エタノール（１．３６Ｌ）、濃塩酸（３５％）１６８ｍＬを投入し、エタノール溶液を調製した。次いで４－シクロヘキシルベンズアルデヒド（１９６ｇ，１．０４ｍｏｌ）を滴下漏斗により１０分かけて滴下した後、この溶液を攪拌しながらマントルヒーターで８０℃まで加熱した。引き続き８０℃で５時間攪拌した。反応終了後、放冷し室温に到達させた。反応後、粗結晶を濾別し、蒸留水１０００ｍＬを加えた。これを濾別し、粗結晶を蒸留水１０００ｍＬで６回洗浄し、濾別、真空乾燥させることにより、２７８ｇの化合物を得た。この化合物は、ＬＣ－ＭＳで分析した結果、目的物の分子量１１２２を示した。また重ジメチルスルホキシド溶媒中での1Ｈ－ＮＭＲのケミカルシフト値（δｐｐｍ，ＴＭＳ基準）は０．８～１．９（ｍ，４４Ｈ）、５．５～５．６（ｄ，４Ｈ）、６．０～６．８（ｍ，２４Ｈ）、８．４～８．５（ｍ，８Ｈ）であった。これらの結果から得られた化合物を目的化合物（ＣＲ－２Ａ）と同定した（収率９１％）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
実施例２及び比較例２
（１）化合物の安全溶媒溶解度試験
　上記実施例１および比較例１で得られた化合物のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、およびシクロヘキサノン（ＣＨＮ）への溶解量を評価した。結果を第１表に示す。
　Ａ：５．０ｗｔ％ ≦ 溶解量
　Ｂ：３．０ｗｔ％ ≦ 溶解量 ＜ ５．０ｗｔ％
　Ｃ：溶解量 ＜ ３．０ｗｔ％
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000059
実施例３～４及び比較例３～４
（２）パターニング試験
　第２表記載の成分を調合し、均一溶液としたのち、孔径０．１μｍのテフロン（登録商標）製メンブランフィルターで濾過して、感放射線性組成物を調製し、各々について以下の評価を行った。結果を第３表に示す。
（２－１）解像度の評価
　レジストを清浄なシリコンウェハー上に回転塗布した後、１１０℃のオーブン中で露光前ベーク（ＰＢ）して、厚さ６０ｎｍのレジスト膜を形成した。該レジスト膜を電子線描画装置（ＥＬＳ－７５００，（株）エリオニクス社製）を用いて、５０ｎｍ間隔の１：１のラインアンドスペース設定の電子線を照射した。照射後に、それぞれ所定の温度で、９０秒間加熱し、２．３８重量％ＴＭＡＨ水溶液で現像を行った。その後、水で３０秒間洗浄し、乾燥して、ネガ型のレジストパターンを形成した。得られたラインアンドスペースを走査型電子顕微鏡（（株）日立ハイテクノロジー製Ｓ－４８００）により観察した。またその際のドーズ量（μＣ／ｃｍ2）を感度とした。結果を第３表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000060
酸発生剤（Ｃ）
Ｐ－１：トリフェニルベンゼンスルホニウム　トリフルオロメタンスルホネート（みどり化学（株））
酸架橋剤（Ｇ）
Ｃ－１：ニカラックＭＸ－２７０（三和ケミカル(株))
酸拡散制御剤（Ｅ）
Ｑ－１：トリオクチルアミン（東京化成工業（株））
溶媒
Ｓ－１：シクロペンタノン（日本ゼオン（株））
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000061
　上記のように、本発明の化合物を含む組成物は対応する比較化合物を含む組成物に比べて著しく高感度である。上記した本発明の要件を満たす限り、実施例に記載したもの以外の化合物も同様の効果を示す。
　本発明は、酸増幅型非高分子系レジスト材料として有用な、特定の化学構造式で示される環状化合物、これを含む感放射線性組成物、および該感放射線性組成物を用いるレジストパターン形成方法に好適に使用される。

Claims (22)

  1. 　下記式（１）で示される環状化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式中、各Ｌは、独立して、単結合、炭素数１～２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、炭素数３～２０のシクロアルキレン基、炭素数６～２４のアリーレン基、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－、－Ｎ（Ｒ5）－Ｃ（＝Ｏ）－（Ｒ5は水素又は炭素数１～１０のアルキル基である）、－Ｎ（Ｒ5）－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－（Ｒ5は前記と同様）、－Ｓ－、－ＳＯ－、－ＳＯ2－およびこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される二価の有機基であり、各Ｒ1は独立して、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数３～２０のシクロアルキル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数１～２０のアルコキシル基、シアノ基、ニトロ基、水酸基、複素環基、ハロゲン、カルボキシル基、炭素数２～２０のアシル基、炭素数１～２０のアルキルシリル基、または、水素原子である。但し、少なくともひとつのＲ1は水素原子である。各Ｒ’は独立して下記式（１－２）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （式中、Ｒ”は、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数３～２０のシクロアルキル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数１～２０のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、複素環基、ハロゲン、カルボキシル基、水酸基、または、炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、ｐは１～５の整数であり、ｑは１～５の整数である。）
    で表される基であり、ｍは１～４の整数である。
  2. 　下記式（２）で示される請求項１記載の環状化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （式中、Ｒ1、Ｒ"、ｐ、ｑ、ｍは前記と同様である。Ｘ2は水素又はハロゲン原子であり、ｍ5は０～３の整数であり、ｍ＋ｍ5＝４である。）
  3. 　各Ｒ’が独立して下記式（１－３）で表される基である請求項１または２に記載の環状化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     （式中、ｐ、ｑは前記と同様であり、Ｒ6は、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数３～２０のシクロアルキル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数１～２０のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、複素環基、ハロゲン、カルボキシル基、水酸基、または、炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、ｎは０～５の整数である。）
  4. 　各Ｒ’が独立して下記式（１－４）で表される基である請求項１～３のいずれか１項に記載の環状化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     （式中、Ｒ6、ｐおよびｎは前記と同様である。）
  5. 　各Ｒ’が独立して下記式（１－５）で表される基である請求項１～４のいずれか１項に記載の環状化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     （式中、ｐは前記と同様である。）
  6. 　分子量が７００～５０００である請求項１～５のいずれか１項に記載の環状化合物。
  7. 　芳香族カルボニル化合物（Ａ１）および該芳香族カルボニル化合物（Ａ１）のアセタール化物（Ａ４）からなる群より選ばれる１種以上の化合物とフェノール性化合物（Ａ２）からなる群より選ばれる１種以上の化合物との縮合反応を含む請求項１～６のいずれか１項に記載の環状化合物の製造方法。
  8. 　前記フェノール性化合物（Ａ２）が１～３個のフェノール性水酸基を有する炭素数６～１５の化合物である請求項７に記載の製造方法。
  9. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の環状化合物および溶媒を含む感放射線性組成物。
  10. 　固形成分１～８０重量％および溶媒２０～９９重量%からなる請求項９に記載の感放射線性組成物。
  11. 　さらに、可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線、およびイオンビームからなる群から選ばれるいずれかの放射線の照射により直接的又は間接的に酸を発生する酸発生剤（Ｃ）を含む請求項９または１０に記載の感放射線性組成物。
  12. 　さらに、酸架橋剤（Ｇ）を含む請求項９～１１のいずれか１項に記載の感放射線性組成物。
  13. 　さらに、酸拡散制御剤（Ｅ）を含む請求項９～１２のいずれか１項に記載の感放射線性組成物。
  14. 　前記環状化合物が、下記式（２－２）で示される化合物からなる群から選ばれる請求項９～１３のいずれか１項に記載の感放射線性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
     （式中、Ｒ”、Ｘ2、ｐ、ｑ、ｍ、ｍ5は前記と同様である。）
  15. 　前記環状化合物が、下記式（３）で示される各化合物からなる群から選ばれる請求項１４に記載の感放射線性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
     （式中、Ｒ6、ｑは前記と同様である。）
  16. 　前記固形成分が、環状化合物／酸発生剤（Ｃ）／酸架橋剤（Ｇ）／酸拡散制御剤（Ｅ）／任意成分（Ｆ））を、固形成分基準の重量％で、５０～９９．４／０．００１～４９／０．５～４９／０．００１～４９／０～４９含有する請求項９～１５のいずれか１項に記載の感放射線性組成物。
  17. 　スピンコートによりアモルファス膜を形成することができる請求項９～１６のいずれか１項に記載の感放射線性組成物。
  18. 　前記アモルファス膜の、２３℃における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に対する溶解速度が１０Å／ｓｅｃ以上である請求項９～１７のいずれか１項に記載の感放射線性組成物。
  19. 　ＫｒＦエキシマレーザー、極端紫外線、電子線またはＸ線を照射した後の前記アモルファス膜、又は、２０～２５０℃で加熱した後の前記アモルファス膜の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に対する溶解速度が５Å／ｓｅｃ以下である請求項１７または１８に記載の感放射線性組成物。
  20. 　請求項９～１９のいずれか１項に記載の感放射線性組成物を基板上に塗布してレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、および露光したレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法。
  21. 　下記式(６－１)で表される芳香族カルボニル化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
     （式中、Ｒ6、ｎ、ｐ、ｑは前記と同様である。）
  22. 　下記式（６－２）で表されるアセタール化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
     （式中、Ｒ6、ｎ、ｐ、ｑは前記と同様である。）
PCT/JP2010/064683 2009-09-09 2010-08-30 環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物およびレジストパターン形成方法 WO2011030683A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10815280.2A EP2476662B1 (en) 2009-09-09 2010-08-30 Cyclic compound, process for preparation thereof, radiation-sensitive composition, and method for formation of resist pattern
JP2011530805A JP5786713B2 (ja) 2009-09-09 2010-08-30 環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物およびレジストパターン形成方法
US13/393,988 US8748078B2 (en) 2009-09-09 2010-08-30 Cyclic compound, process for preparation thereof, radiation-sensitive composition, and method for formation of resist pattern
CN2010800400343A CN102596874A (zh) 2009-09-09 2010-08-30 环状化合物、其制造方法、辐射敏感组合物及抗蚀图案形成方法
KR1020127006170A KR101669705B1 (ko) 2009-09-09 2010-08-30 환상 화합물, 그 제조 방법, 감방사선성 조성물 및 레지스트 패턴 형성 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-208554 2009-09-09
JP2009208554 2009-09-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011030683A1 true WO2011030683A1 (ja) 2011-03-17

Family

ID=43732357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/064683 WO2011030683A1 (ja) 2009-09-09 2010-08-30 環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物およびレジストパターン形成方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8748078B2 (ja)
EP (1) EP2476662B1 (ja)
JP (1) JP5786713B2 (ja)
KR (1) KR101669705B1 (ja)
CN (1) CN102596874A (ja)
TW (1) TW201116508A (ja)
WO (1) WO2011030683A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013179915A1 (ja) * 2012-05-29 2016-01-18 三菱瓦斯化学株式会社 芳香族アルデヒド、並びに該芳香族アルデヒドを含有するエポキシ樹脂硬化剤及びエポキシ樹脂組成物

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101588903B1 (ko) * 2006-11-02 2016-01-26 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 감방사선성 조성물
US20130004894A1 (en) * 2010-02-12 2013-01-03 Hiromi Hayashi Under coat film material and method of forming multilayer resist pattern
CN102971281A (zh) * 2010-05-26 2013-03-13 三菱瓦斯化学株式会社 环状化合物的纯化方法
EP2743249B1 (en) * 2011-08-12 2019-07-24 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Cyclic compound, method for producing same, composition, and method for forming resist pattern
TW201335698A (zh) * 2011-11-16 2013-09-01 Sumitomo Chemical Co 光阻組成物
JP5798964B2 (ja) * 2012-03-27 2015-10-21 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、及び、これらを用いる電子デバイスの製造方法
US10345700B2 (en) 2014-09-08 2019-07-09 International Business Machines Corporation Negative-tone resist compositions and multifunctional polymers therein

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58110527A (ja) * 1981-12-18 1983-07-01 エフ・ホフマン―ラ　ロシユ　アーゲー アセチレン誘導体
JPH0366632A (ja) * 1989-07-25 1991-03-22 F Hoffmann La Roche Ag （４―アリールブチル）シクロヘキサン誘導体
JPH06282067A (ja) 1992-09-14 1994-10-07 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型感光性平版印刷版
EP0632003A1 (en) 1993-06-30 1995-01-04 Fuji Photo Film Co., Ltd. Novel phenol compounds containing methoxymethyl group or hydroxymethyl group
JPH0764285A (ja) 1993-08-31 1995-03-10 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型感光性平版印刷版
JP2005326838A (ja) 2004-04-15 2005-11-24 Mitsubishi Gas Chem Co Inc レジスト組成物
WO2008053974A1 (fr) * 2006-11-02 2008-05-08 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Composition sensible aux rayonnements
JP2008145539A (ja) 2006-12-06 2008-06-26 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 感放射線性レジスト組成物
WO2009016984A1 (ja) * 2007-07-27 2009-02-05 Jsr Corporation 化合物及びその製造方法
WO2009058216A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Acucela, Inc. Amine derivative compounds for treating ophthalmic diseases and disorders
JP2009173623A (ja) 2007-04-23 2009-08-06 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 感放射線性組成物

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4528114A (en) 1981-12-18 1985-07-09 Hoffmann-La Roche Inc. Acetylenes
US5346647A (en) 1989-07-25 1994-09-13 Hoffmann-La Roche Inc. Cyclohexane compounds used in liquid crystalline mixtures
US5143784A (en) * 1990-05-10 1992-09-01 Nec Corporation Soluble calixarene derivative and films thereof
US5656702A (en) * 1994-11-04 1997-08-12 Ibc Advanced Technologies, Inc. Processes for separating cesium from industrial streams containing other alkali metals using poly(hydroxyarylene) polymeric resins
WO2004069792A2 (en) * 2003-02-03 2004-08-19 Janssen Pharmaceutica N.V. Quinoline-derived amide modulators of vanilloid vr1 receptor
US20110172230A1 (en) * 2006-08-23 2011-07-14 Takahiro Ishii Urea compound or salt thereof
US7993812B2 (en) * 2009-07-23 2011-08-09 International Business Machines Corporation Calixarene blended molecular glass photoresists and processes of use
CN102498104A (zh) * 2009-08-31 2012-06-13 三菱瓦斯化学株式会社 环状化合物、其制造方法、辐射敏感组合物及抗蚀图案形成方法
CN102597034A (zh) * 2009-08-31 2012-07-18 三菱瓦斯化学株式会社 环状化合物、其制造方法、辐射敏感组合物及抗蚀图案形成方法
CN102753509A (zh) 2009-08-31 2012-10-24 三菱瓦斯化学株式会社 环状化合物、其制造方法、辐射敏感组合物及抗蚀图案形成方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58110527A (ja) * 1981-12-18 1983-07-01 エフ・ホフマン―ラ　ロシユ　アーゲー アセチレン誘導体
JPH0366632A (ja) * 1989-07-25 1991-03-22 F Hoffmann La Roche Ag （４―アリールブチル）シクロヘキサン誘導体
JPH06282067A (ja) 1992-09-14 1994-10-07 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型感光性平版印刷版
EP0632003A1 (en) 1993-06-30 1995-01-04 Fuji Photo Film Co., Ltd. Novel phenol compounds containing methoxymethyl group or hydroxymethyl group
JPH0764285A (ja) 1993-08-31 1995-03-10 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型感光性平版印刷版
JP2005326838A (ja) 2004-04-15 2005-11-24 Mitsubishi Gas Chem Co Inc レジスト組成物
WO2008053974A1 (fr) * 2006-11-02 2008-05-08 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Composition sensible aux rayonnements
JP2008145539A (ja) 2006-12-06 2008-06-26 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 感放射線性レジスト組成物
JP2009173623A (ja) 2007-04-23 2009-08-06 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 感放射線性組成物
WO2009016984A1 (ja) * 2007-07-27 2009-02-05 Jsr Corporation 化合物及びその製造方法
WO2009058216A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Acucela, Inc. Amine derivative compounds for treating ophthalmic diseases and disorders

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY LETTERS, vol. 9, no. 16, 1999, pages 2353 - 2358, XP008153970 *
JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY, vol. 54, no. 6, 1989, pages 1305 - 1312, XP008153984 *
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, vol. 111, no. 10, 1989, pages 3688 - 3699, XP008153976 *
See also references of EP2476662A4
T.NAKAYAMA; M.NOMURA; K.HAGA; M.UEDA, BULL. CHEM. SOC. JPN., vol. 71, 1998, pages 2979

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013179915A1 (ja) * 2012-05-29 2016-01-18 三菱瓦斯化学株式会社 芳香族アルデヒド、並びに該芳香族アルデヒドを含有するエポキシ樹脂硬化剤及びエポキシ樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
EP2476662A4 (en) 2013-08-28
EP2476662B1 (en) 2018-05-30
CN102596874A (zh) 2012-07-18
JP5786713B2 (ja) 2015-09-30
EP2476662A1 (en) 2012-07-18
KR20120080170A (ko) 2012-07-16
KR101669705B1 (ko) 2016-10-27
JPWO2011030683A1 (ja) 2013-02-07
TW201116508A (en) 2011-05-16
US20120164576A1 (en) 2012-06-28
US8748078B2 (en) 2014-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4858136B2 (ja) 感放射線性レジスト組成物
JP5982823B2 (ja) 環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物およびレジストパターン形成方法
JP5857745B2 (ja) 環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物及びレジストパターン形成方法
WO2013024778A1 (ja) レジスト組成物、レジストパターン形成方法、それに用いるポリフェノール化合物及びそれから誘導され得るアルコール化合物
WO2013024777A1 (ja) 環状化合物、その製造方法、組成物及びレジストパターン形成方法
JP5786713B2 (ja) 環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物およびレジストパターン形成方法
JP5796490B2 (ja) 環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物およびレジストパターン形成方法
WO2013073582A1 (ja) 環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物及びレジストパターン形成方法
JP5825104B2 (ja) 環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物およびレジストパターン形成方法
JP5733211B2 (ja) 環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物およびレジストパターン形成方法
JP6007793B2 (ja) 低分子化合物、感放射線性組成物、およびレジストパターン形成方法
JP5564883B2 (ja) 溶解抑止剤、ネガ型感放射線性組成物およびレジストパターン形成方法
WO2011037072A1 (ja) 環状化合物、感放射線性組成物およびレジストパターン形成法
JP5413070B2 (ja) 感放射線性組成物、その製造方法およびレジストパターン形成方法
JP2013140342A (ja) 感放射線性組成物
JP5493668B2 (ja) 感放射線性組成物、その製造方法、およびレジストパターン形成方法
WO2011037071A1 (ja) 環状化合物、感放射線性組成物およびレジストパターン形成法
JP2013018711A (ja) 環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物及びレジストパターン形成方法
WO2013073583A1 (ja) 環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物及びレジストパターン形成方法
JP2013107841A (ja) 環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物及びレジストパターン形成方法
JP2011079764A (ja) 環状化合物、その製造方法、感放射線性組成物およびレジストパターン形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080040034.3

Country of ref document: CN

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

Ref document number: 10815280

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011530805

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13393988

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20127006170

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010815280

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE