WO2022220189A1 - 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法 - Google Patents

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

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修平 山口
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Definitions

  • the present invention relates to an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, a resist film, a pattern forming method, and an electronic device manufacturing method.
  • pattern forming methods include the following methods.
  • An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin film (hereinafter also referred to as a "resist film”) formed using an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is exposed, and a resist is formed in an area reflecting the exposure pattern. It causes the film to change its solubility in the developer.
  • development is performed using a developer (for example, an alkaline aqueous developer or an organic solvent developer) to remove the exposed or non-exposed portions of the resist film to obtain a desired pattern.
  • a developer for example, an alkaline aqueous developer or an organic solvent developer
  • Patent Document 1 a photoresist polymer containing a repeating unit represented by the following chemical formula; a photoacid generator that generates an acid; A photoresist composition is disclosed in which the content of the generator is 0.1-20 parts by weight and the content of the organic solvent is 300-5000 parts by weight (claims 3 and 6).
  • the present inventors have studied the photoresist composition (actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition) described in Patent Document 1, and found that, in particular, when obtaining a high-definition pattern, the photoresist composition
  • the inventors have found that the pattern obtained after exposure processing using , has many development defects and there is room for improvement.
  • the ability to obtain a pattern with few development defects when developed is also referred to as excellent development defect suppression properties.
  • an object of the present invention is to provide an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition that is excellent in suppressing development defects.
  • Another object of the present invention is to provide a resist film, a pattern forming method, and an electronic device manufacturing method related to the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition.
  • An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing a resin having a repeating unit A represented by formula (A) described later, further comprising a compound represented by any one of the above formulas (1) to (4), wherein the resin further comprises a group that is decomposed by the action of an acid to increase its polarity; and
  • the resin further has a repeating unit a having a residue formed by removing one or two hydrogen atoms from the compound represented by any of the formulas (1) to (4), and the repeating unit a content is 10 mol% or more based on all repeating units of the resin, or actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition.
  • the resin further has a repeating unit a having a residue formed by removing one or two hydrogen atoms from the compound represented by any of the formulas (1) to (4), Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive according to [1], wherein the residue contains at least one selected from the group consisting of groups represented by any of formulas (1a) to (4a) described later.
  • Resin composition [3] Actinic ray-sensitive or sensitive according to [1] or [2], wherein the compound represented by any of the above formulas (1) to (4) has a substituent having a ⁇ p of more than 0.5 in Hammett's rule A radioactive resin composition.
  • [4] further comprising a compound represented by any one of the above formulas (1) to (3), wherein the resin further comprises a group that is decomposed by the action of an acid to increase its polarity; and
  • the resin further has a repeating unit a having a residue formed by removing one or two hydrogen atoms from the compound represented by any of the formulas (1) to (3), and the repeating unit a is 10 mol % or more based on the total repeating units of the resin, or the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to [1].
  • the resin further has the repeating unit a, The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin according to any one of [1] to [4], wherein the content of the repeating unit a is 40 mol% or more based on the total repeating units of the resin. Composition. [6] The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin according to any one of [1] to [5], wherein the resin further comprises a repeating unit b having a group that is decomposed by the action of the acid to increase the polarity. Composition.
  • the resin further comprises a repeating unit b having a group that is decomposed by the action of the acid to increase its polarity, Any one of [1] to [6], wherein the repeating unit b includes at least one selected from the group consisting of repeating units represented by any of formulas (M1) to (M5) described later.
  • Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to .
  • Light sensitive or radiation sensitive resin composition is a repeating unit b having a group that is decomposed by the action of the acid to increase its polarity, Any one of [1] to [6], wherein the repeating unit b includes at least one selected from the group consisting of repeating units represented by any of formulas (M1) to (M5) described later.
  • Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to
  • [9] [1] A resist film formed using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [8]. [10] forming a resist film on a substrate using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [8]; exposing the resist film; and developing the exposed resist film using a developer. [11] A method for manufacturing an electronic device, comprising the pattern forming method according to [10].
  • the actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition which is excellent in development defect suppression property can be provided.
  • the present invention can provide a resist film, a pattern forming method, and an electronic device manufacturing method related to the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition.
  • is used to mean including the numerical values described before and after it as a lower limit and an upper limit.
  • the notation that does not indicate substitution or unsubstituted includes not only a group having no substituent but also a group having a substituent.
  • an "alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
  • Organic group refers to a group containing at least one carbon atom.
  • a "substituent” is a monovalent substituent unless otherwise specified.
  • the substituents include halogen atoms such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom; alkoxy groups such as a methoxy group, an ethoxy group and a tert-butoxy group; an aryloxy group such as a phenoxy group and a p-tolyloxy group; alkoxycarbonyl groups such as carbonyl, butoxycarbonyl and phenoxycarbonyl; acyloxy groups such as acetoxy, propionyloxy and benzoyloxy; acetyl, benzoyl, isobutyryl, acryloyl, methacryloyl and methoxalyl acyl group; alkylsulfanyl group such as methylsulfanyl group and tert-butylsulfanyl group; arylsulfany
  • substituent K substituent K
  • Actinic ray or radiation means, for example, the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer lasers, extreme ultraviolet rays (EUV light: Extreme Ultraviolet), X-rays and electron beams (EB: Electron Beam). do.
  • Light means actinic rays or radiation.
  • exposure means not only exposure by the emission line spectrum of mercury lamps, far ultraviolet rays represented by excimer lasers, extreme ultraviolet rays, X-rays and EUV light, but also particles such as electron beams and ion beams. Including line drawing.
  • the bonding direction of the divalent groups described herein is not limited.
  • Y when Y is -COO-, Y may be -CO-O- or -O-CO- good too. Further, the above compound may be "X--CO--O--Z" or "X--O--CO--Z.”
  • (Meth)acrylate stands for acrylate and methacrylate.
  • (Meth)acrylic stands for acrylic and methacrylic.
  • the weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn) and dispersity (hereinafter also referred to as "molecular weight distribution”) (Mw/Mn) of the resin were measured using a GPC (Gel Permeation Chromatography) device (HLC-8120GPC manufactured by Tosoh).
  • column TSK gel Multipore HXL-M manufactured by Tosoh Corporation, column temperature: 40 ° C.
  • flow rate 1.0 mL / min
  • detector differential refractive index detection It is defined as a polystyrene conversion value by a device (Refractive Index Detector).
  • the resin composition ratio (molar ratio or mass ratio) is measured by 13 C-NMR (nuclear magnetic resonance).
  • the acid dissociation constant (pKa) represents the pKa in an aqueous solution.
  • pKa The acid dissociation constant
  • Software Package 1 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD/Labs).
  • pKa can also be obtained by molecular orbital calculation.
  • H + dissociation free energy can be calculated by, for example, DFT (density functional theory), but various other methods have been reported in literature, etc., and are not limited to this. .
  • DFT density functional theory
  • Gaussian16 is an example.
  • pKa means a value obtained by calculating a value based on Hammett's substituent constant and a database of known literature values using software package 1, but pKa cannot be calculated by this method. In this case, the values obtained by Gaussian 16 based on DFT (Density Functional Theory) shall be adopted. As described above, pKa means “pKa in aqueous solution", and when pKa in aqueous solution cannot be calculated, “pKa in dimethyl sulfoxide (DMSO) solution” is used.
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • Solid content means the components that form the resist film and does not include solvent. In addition, as long as it is a component that forms a resist film, it is regarded as a solid content even if its property is liquid.
  • the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is a resin having a repeating unit A represented by formula (A) (hereinafter also referred to as “resin A” ), further comprising a compound represented by any one of formulas (1) to (4) (hereinafter also referred to as a “specific compound”), wherein the resin is decomposed by the action of an acid (hereinafter also referred to as “acid-decomposable group”) (rement A), and the resin is a compound represented by any one of formulas (1) to (4) It further has a repeating unit a having a residue formed by removing one or two hydrogen atoms (hereinafter also referred to as a "specific group”), and the content of the repeating unit a is based on the total repeating units of the resin at least one of 10 mol % or more (requirement B).
  • the resist composition of the present invention only needs to satisfy Requirement A or Requirement B above, and may satisfy both Requirement A and Requirement B above.
  • a resist composition containing resin A which further contains a specific compound, the resin contains the repeating unit a, and the content of the repeating unit a is 10 mol% or more relative to the total repeating units of the resin. and may further have a group that is decomposed by the action of an acid to increase its polarity.
  • the present inventors presume as follows.
  • a resin having an acid-decomposable group for example, an acid generated from a photoacid generator upon exposure causes the acid-decomposable group to
  • the acid-decomposable group in the resin A may be decomposed by acting on the resin possessed, thereby causing a change in polarity in the exposed area.
  • the present inventors have found that if the photo-acid generator that has received light is difficult to decompose, the solubility in the developing solution deteriorates during development and tends to remain as defects.
  • the specific compound or repeating unit a that can function as a photoacid generator has at least one substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule, so that the intramolecular polarization is easy to grow. Therefore, it is presumed that it is more likely to be decomposed when exposed to light, and further that its solubility in a developer is improved, and its development defect suppressing property is excellent.
  • the more excellent development defect suppressing property is also referred to as the more excellent effect of the present invention.
  • the resist composition of the present invention will be described in detail below.
  • the resist composition may be either a positive resist composition or a negative resist composition. Moreover, it may be either a resist composition for alkali development or a resist composition for organic solvent development.
  • the resist composition may be a non-chemically amplified resist composition, or the resist composition may be combined with a mechanism as a chemically amplified resist composition.
  • Various components of the resist composition are described in detail below.
  • the specific compound is a compound represented by any one of formulas (1) to (4).
  • the specific compound is a nonionic compound that decomposes upon irradiation (exposure) with actinic rays or radiation, and can also function as a photoacid generator, which will be described later.
  • the specific compound preferably has a substituent with ⁇ p of more than 0.5 in Hammett's rule.
  • the specific compound has one or more substituents X, which will be described later.
  • a compound represented by any one of formulas (1) to (3) is preferable, and a compound represented by formula (2) is more preferable because the effects of the present invention are more excellent.
  • X 11 represents a hydrogen atom or -L 11 -(R 11 )p 11 .
  • R 11 to R 13 each independently represent a substituent. At least one of R 11 to R 13 represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule. R 11 and R 13 may combine with each other to form a ring.
  • L 11 represents a single bond or a p 11 + monovalent linking group.
  • L 12 represents a single bond or a p 12 + monovalent linking group.
  • L 13 represents a single bond or a p 13 + monovalent linking group.
  • p 11 to p 13 each independently represent an integer of 1 or more. However, p11 represents 1 when L11 represents a single bond, p12 represents 1 when L12 represents a single bond, and p13 represents 1 when L13 represents a single bond.
  • X 11 represents a hydrogen atom or -L 11 -(R 11 )p 11 ; X 11 is preferably -L 11 -(R 11 )p 11 .
  • L 11 , R 11 and p 11 are as described later.
  • R 11 to R 13 each independently represent a substituent. At least one of R 11 to R 13 represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule.
  • One to three of R 11 to R 13 preferably represent a substituent X described later, more preferably one or two of R 11 to R 13 represent a substituent X, and R 11 and R 13 It is further preferred that one or two of them represent the substituent X, and it is particularly preferred that one of the R 13 represents the substituent X.
  • Two or more R 11 s, two or more R 12 s, and two or more R 13 s may be the same or different.
  • the above "at least one of R 11 to R 13 represents a substituent having ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule". means that at least one of a plurality of R 11 , a plurality of R 12 and/or a plurality of R 13 represents a substituent X described below.
  • R 11 represents a methyl group
  • R 12 represents an ethyl group
  • One of R 13 may represent a propyl group
  • the other of R 13 may represent substituent X
  • both R 13 may represent substituent X.
  • the compound represented by formula (1) has at least one substituent X.
  • the description regarding the said substituent X is the same also in each compound mentioned later.
  • the substituent include the groups exemplified for the substituent K described above, more specifically, a hydroxyl group, an amino group and an organic group, preferably an organic group.
  • organic groups include hydrocarbon groups. Examples of hydrocarbon groups include alkyl groups (linear or branched), alkenyl groups, cycloalkyl groups and aromatic ring groups, with alkyl groups being preferred.
  • the substituent may be a substituent having ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule (hereinafter also referred to as "substituent X").
  • the substituent X is a group corresponding to an electron-withdrawing group.
  • substituent X include a halogen atom, a nitro group (0.78), a thiol group (0.15), an alkyl group having a halogen atom, a cyano group (0.66), an aldehyde group (0.42), Included are groups including carboxy (0.45), acyl, acyloxy, alkoxycarbonyl, aryloxycarbonyl, carbamoyl, sulfamoyl, benzotriazole, sulfo and sulfonyl groups.
  • the parenthesized numerical values written together for each group indicate the ⁇ p of each substituent.
  • nitro group (0.78) means that the ⁇ p of the nitro group according to Hammet's rule is 0.78.
  • substituent X for example, Chem. Rev. , 1991, 91, 165-195, the contents of which are incorporated herein.
  • substituent constant ⁇ of Hammet's rule is a numerical value representing the effect of the substituent on the acid dissociation equilibrium constant of the substituted benzoic acid, and is a parameter that indicates the strength of the electron withdrawing and electron donating properties of the substituent. .
  • the ⁇ p value of Hammet's rule herein means the substituent constant ⁇ when the substituent is positioned at the para-position of benzoic acid.
  • Preferred halogen atoms are Br (0.23), Cl (0.23), F (0.06) and I (0.18).
  • the alkyl group having a halogen atom is preferably a brominated alkyl group, a chlorinated alkyl group, a fluorinated alkyl group or an iodinated alkyl group, more preferably a fluorinated alkyl group, and still more preferably a trifluoromethyl group (0.54).
  • the acyl group is preferably an acetyl group (0.50), a trifluoroacetyl group (0.80), a propionyl group, a pivaloyl group, a benzoyl group or a 4-methoxybenzoyl group.
  • the acyloxy group is preferably an acyloxymethyl group or an acyloxyethyl group.
  • Alkoxycarbonyl groups include methoxycarbonyl group (0.45), ethoxycarbonyl group, 2-hydroxyethoxycarbonyl group, 2-(3-trimethoxysilylpropylaminocarbonyloxy)ethoxycarbonyl group, 2-(3-triethoxy A silylpropylaminocarbonyloxy)ethoxycarbonyl group, a 2-ethylhexylcarbonyloxy group, a trifluoromethoxycarbonyl group or a trifluoroethoxycarbonyl group is preferred.
  • the aryloxycarbonyl group is preferably a phenoxycarbonyl group or a 4-methoxyphenoxycarbonyl group.
  • the carbamoyl group is an unsubstituted carbamoyl group, N,N-dimethylcarbamoyl group, N,N-diethylcarbamoyl group, morpholinocarbamoyl group, N,N-di-n-octylcarbamoyl group or Nn-octylcarbamoyl group. preferable.
  • the group containing a sulfonyl group is preferably a methanesulfonyl group (0.72), an ethanesulfonyl group, an octanesulfonyl group or a benzenesulfonyl group.
  • the sulfo group is preferably a methanesulfonic acid group (0.36), an ethanesulfonic acid group or an octanesulfonic acid group.
  • the sulfamoyl group is preferably an unsubstituted sulfamoyl group (0.60) or an N,N-dimethylsulfamoyl group (0.65).
  • the substituent X is a group containing a nitro group, an N,N-dimethylsulfamoyl group, a fluoroalkyl group, a cyano group, an acetyl group, an unsubstituted sulfamoyl group, a trifluoroacetyl group and a sulfonyl group. At least one group selected from the group is preferred.
  • the ⁇ p of the substituent X is greater than 0, preferably 0.3 or more, more preferably 0.5 or more, and even more preferably 0.6 or more. Although the upper limit is not particularly limited, it is often 1.0 or less, preferably 0.8 or less.
  • the ⁇ p of substituents other than the substituent X is not particularly limited.
  • the above substituent may be further substituted with a substituent (which may be either the substituent X or another substituent).
  • R 11 and R 13 may combine with each other to form a ring.
  • a ring represented by Y 51 in formula (5) described later is preferable.
  • L 11 represents a single bond or a p 11 +1 valent linking group.
  • L 12 represents a single bond or a p 12 + monovalent linking group.
  • L 13 represents a single bond or a p 13 + monovalent linking group.
  • L 11 to L 13 are, for example, -CO-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2- , -NR N - (R N represents a substituent), hydrocarbon groups (eg, alkylene groups, cycloalkylene groups, alkenylene groups, arylene groups, etc.) and groups in which these groups are combined.
  • the above group may further have a substituent. Examples of the substituent include groups exemplified for the substituent K.
  • p 11 to p 13 each independently represent an integer of 1 or more.
  • p11 represents 1 when L11 represents a single bond
  • p12 represents 1 when L12 represents a single bond
  • p13 represents 1 when L13 represents a single bond.
  • integers of 1 to 5 are preferable
  • integers of 1 to 3 are more preferable
  • 1 is even more preferable.
  • X 21 represents a hydrogen atom or -L 21 -(R 21 )p 21 .
  • X 22 represents a hydrogen atom or -L 22 -(R 22 )p 22 ;
  • R 21 to R 24 each independently represent a substituent. At least one of R 21 to R 24 represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule.
  • L 21 represents a single bond or a p 21 + monovalent linking group.
  • L 22 represents a single bond or a p 22 + monovalent linking group.
  • L 23 represents a single bond or a p 23 + monovalent linking group.
  • L 24 represents a single bond or a p 24 + monovalent linking group.
  • At least two of R 21 , R 22 and R 24 may combine with each other to form a ring.
  • p 21 to p 24 each independently represent an integer of 1 or more. provided that if L21 represents a single bond, p21 represents 1 ; if L22 represents a single bond, p22 represents 1 ; if L23 represents a single bond, p23 represents 1 ; p24 represents 1 when L24 represents a single bond.
  • n21 represents an integer of 1 or more.
  • At least one of X 21 and X 22 preferably represents a hydrogen atom, more preferably both X 21 and X 22 represent a hydrogen atom.
  • L 21 , R 21 and p 21 , and L 22 , R 22 and p 22 are as described later.
  • R 21 to R 24 examples include substituents represented by R 11 to R 13 in formula (1) above.
  • 1 to 4 of R 21 to R 24 preferably represent a substituent X, more preferably 1 or 2 of R 21 to R 24 represent a substituent X, and 1 of R 21 and R 24 It is further preferred that one or two represent substituents X, and it is particularly preferred that one of R 24 represents substituents X.
  • a plurality of R 21 may be present, a plurality of R 22 may be present, a plurality of R 23 may be present, and a plurality of R 24 may be the same or different.
  • at least two of R 21 , R 22 and R 24 may combine with each other to form a ring.
  • R 21 or R 22 and R 24 are preferably bonded to each other to form a ring.
  • the ring formed above may be either monocyclic or polycyclic.
  • L 21 to L 24 examples include -CO-, -O-, -S- and -SO- , —SO 2 —, —NR N (R N represents a substituent) —, hydrocarbon groups (e.g., alkylene groups, cycloalkylene groups, alkenylene groups, arylene groups, etc.) and combinations thereof. .
  • R N represents a substituent
  • the above group may further have a substituent.
  • substituent examples include groups exemplified for the substituent K.
  • Each of p 21 to p 24 is preferably an integer of 1 to 5, more preferably an integer of 1 to 3, and still more preferably 1.
  • n21 represents an integer of 1 or more. n21 is preferably an integer of 1 to 5, more preferably an integer of 1 to 3, still more preferably 1 or 2, and particularly preferably 1.
  • X 31 represents a hydrogen atom or -L 31 -(R 31 )p 31 .
  • R 31 and R 32 each independently represent a substituent. At least one of R 31 and R 32 represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule.
  • L 31 represents a single bond or a p 31 + monovalent linking group.
  • L 32 represents a single bond or a p 32 + monovalent linking group.
  • p31 and p32 each independently represent an integer of 1 or more. However, p31 represents 1 when L31 represents a single bond, and p32 represents 1 when L32 represents a single bond.
  • Ar 31 represents an aromatic ring group.
  • X 31 is preferably -L 31 -(R 31 )p 31 .
  • L 31 , R 31 and p 31 are as described later.
  • substituents represented by R 31 and R 32 include substituents represented by R 11 to R 13 in formula (1) above.
  • one of R 31 and R 32 represents substituent X, more preferably one of R 31 represents substituent X.
  • R 31 which may exist in plurality and R 32 which may exist in plurality may be the same or different.
  • examples of L 31 include -CO-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2 -, -NR N -(R N represents a substituent), hydrocarbon groups (eg, alkylene groups, cycloalkylene groups, alkenylene groups, arylene groups, etc.) and groups in which these groups are combined.
  • the above group may further have a substituent.
  • substituents include groups exemplified for the substituent K.
  • p 31 and p 32 an integer of 1 to 5 is preferable, an integer of 1 to 3 is more preferable, and 1 is even more preferable.
  • Ar 31 represents an aromatic ring group.
  • the above aromatic ring group may be either monocyclic or polycyclic.
  • the number of ring member atoms in the aromatic ring group is preferably 5 to 15.
  • the ring member atoms of the aromatic ring group may have one or more (eg, 1 to 5) heteroatoms (eg, oxygen atom, sulfur atom, nitrogen atom, etc.).
  • Examples of the aromatic ring constituting the aromatic ring group include aromatic hydrocarbon rings such as benzene ring, naphthalene ring and anthracene ring, and aromatic heterocycles such as thiazole rings such as benzothiazole.
  • a hydrocarbon ring is preferred, and a benzene ring is more preferred.
  • X 41 represents a hydrogen atom or -L 41 -(R 41 )p 41 .
  • X 42 represents a hydrogen atom or -L 42 -(R 42 )p 42 ;
  • R 41 to R 43 each independently represent a substituent. At least one of R 41 to R 43 represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule.
  • L 41 represents a single bond or a p 41 + monovalent linking group.
  • L 42 represents a single bond or a p 42 + monovalent linking group.
  • L 43 represents a single bond or a p 43 + monovalent linking group.
  • R 41 and R 42 may combine with each other to form a ring.
  • p 41 to p 43 each independently represent an integer of 1 or more. However, p41 represents 1 when L41 represents a single bond, p42 represents 1 when L42 represents a single bond, and p43 represents 1 when L43 represents a single bond.
  • X 41 represents a hydrogen atom or -L 41 -(R 41 )p 41 .
  • X 42 represents a hydrogen atom or -L 42 -(R 42 )p 42 .
  • X 41 is preferably -L 41 -(R 41 )p 41 .
  • X 42 is preferably -L 42 -(R 42 )p 42 .
  • L 41 , R 41 and p 41 , and L 42 , R 42 and p 42 are as described later.
  • R 41 to R 43 examples include the substituents represented by R 11 to R 13 in formula (1) above.
  • One to three of R 41 to R 43 preferably represent substituent X, and more preferably one or two of R 41 and R 42 represent substituent X.
  • a plurality of R 41 may be present, a plurality of R 42 may be present, and a plurality of R 43 may be the same or different.
  • L 41 to L 43 are, for example, -CO-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2 - .
  • the above group may further have a substituent.
  • substituents examples include groups exemplified for the substituent K.
  • R 41 and R 42 may combine with each other to form a ring.
  • the ring formed above may be either monocyclic or polycyclic.
  • Each of p 41 to p 43 is preferably an integer of 1 to 5, more preferably an integer of 1 to 3, and still more preferably 1.
  • a compound represented by Formula (5) is preferable as the compound represented by Formula (1).
  • X 51 represents a hydrogen atom or -L 51 -(R 51 )p 51 .
  • R51 and R52 each independently represent a substituent. At least one of R 51 and R 52 represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule.
  • L 51 represents a single bond or a p 51 + monovalent linking group.
  • L 52 represents a single bond or a p 52 + monovalent linking group.
  • p51 and p52 each independently represent an integer of 1 or more. However, p51 represents 1 when L51 represents a single bond, and p52 represents 1 when L52 represents a single bond.
  • Y 51 represents a ring containing -CO-N-CO-.
  • X 51 is preferably -L 51 -(R 51 )p 51 .
  • L 51 , R 51 and p 51 are as described later.
  • R 51 and R 52 examples include the substituents represented by R 11 to R 13 in formula (1) above.
  • one of R 51 and R 52 represents substituent X, more preferably one of R 51 represents substituent X.
  • a plurality of R 51 groups and a plurality of R 52 groups may be the same or different.
  • L 51 and L 52 are, for example, -CO-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2 -, -NR N ( RN represents a substituent)-, hydrocarbon groups (eg, alkylene groups, cycloalkylene groups, alkenylene groups, arylene groups, etc.), and groups in which these groups are combined.
  • the above group may further have a substituent.
  • the substituent include groups exemplified for the substituent K.
  • an integer of 1 to 5 is preferable, an integer of 1 to 3 is more preferable, and 1 is even more preferable.
  • Y 51 represents a ring containing -CO-N-CO-.
  • the above ring may be either monocyclic or polycyclic.
  • the number of ring member atoms in the above ring is preferably 5-20.
  • the member atoms of the above ring may have 4 or more (eg, 1 to 5) heteroatoms (eg, oxygen, sulfur, nitrogen, etc.).
  • Examples of the ring include an imide ring and a ring obtained by combining an imide ring with a ring selected from the group consisting of an alicyclic ring and an aromatic ring.
  • the ring is preferably a polycyclic ring, more preferably a polycyclic ring containing at least one alicyclic ring and an aromatic ring.
  • the polycyclic ring may be a condensed ring.
  • Imido rings include, for example, maleimide rings, succinimide rings and glutarimide rings.
  • Alicyclic rings include monocyclic alicyclic rings such as cycloalkanes and cycloalkenes, and polycyclic alicyclic rings such as bicycloundecane, decahydronaphthalene, norbornene, norbornadiene and adamantane.
  • the aromatic ring include aromatic monocycles such as a benzene ring, a naphthalene ring and anthracene ring, and aromatic heterocycles such as a thiazole ring such as benzothiazole.
  • a ring or naphthalene ring is more preferred.
  • Specific compounds include, for example, the following compounds.
  • the content of the specific compound is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1.0% by mass or more, more preferably 5.0% by mass, based on the total solid content of the resist composition. % or more by mass is more preferable.
  • the upper limit is preferably 40.0% by mass or less, more preferably 30.0% by mass or less, relative to the total solid content of the resist composition. When two or more are used, the total content is preferably within the range of the preferred content.
  • Resin A has a repeating unit A represented by formula (A). Resin A preferably further contains at least one selected from the group consisting of repeating units a and repeating units b. When the resist composition satisfies only requirement A, resin A has an acid-decomposable group (preferably repeating unit b). Further, when the resist composition satisfies only the requirement B, the resin A contains the repeating unit a, and the content of the repeating unit a in the resin A is 10 mol% or more with respect to the total repeating units of the resin A. be.
  • R A1 to R A3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkyloxycarbonyl group.
  • LA represents a single bond or a divalent linking group.
  • Ar A represents an aromatic ring group.
  • R A2 and Ar A may combine with each other to form a ring.
  • n A represents an integer of 1-5.
  • R A1 to R A3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkyloxycarbonyl group.
  • the alkyl group may be linear or branched.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-6, more preferably 1-3.
  • the cycloalkyl group may be either monocyclic or polycyclic.
  • the cycloalkyl group preferably has 3 to 15 carbon atoms.
  • Halogen atoms include, for example, fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
  • the number of carbon atoms in the alkoxycarbonyl group is preferably 1-10.
  • alkyl group portion in the above alkoxycarbonyl group examples include the same groups as the above alkyl groups.
  • the alkyl group, the cycloalkyl group and the alkyloxycarbonyl group may further have a substituent.
  • substituents include alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, amino groups, amide groups, ureido groups, urethane groups, hydroxyl groups, carboxy groups, halogen atoms, alkoxy groups, thioether groups, acyl groups, acyloxy groups, Alkoxycarbonyl groups, cyano groups and nitro groups are included.
  • R A1 and R A2 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom.
  • R A3 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and still more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • LA represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group include -CO-, -O-, -COO-, -S-, -SO-, -SO 2 -, and -NR N - (R N represents a substituent. ), hydrocarbon groups (eg, alkylene groups, cycloalkylene groups, alkenylene groups, arylene groups, etc.), and combinations thereof.
  • the hydrocarbon group may further have a substituent. Examples of the substituent include groups exemplified for the substituent K.
  • L A is preferably a single bond, —COO—, —CONR A — (R A represents a hydrogen atom or an alkyl group), an alkylene group, or a group combining these, and a single bond or —COO— is more preferred.
  • Ar A represents an aromatic ring group.
  • the above aromatic ring group may be either monocyclic or polycyclic.
  • the number of ring member atoms in the aromatic ring group is preferably 5-15, more preferably 6-12.
  • the ring member atoms of the aromatic ring group may have one or more (eg, 1 to 5) heteroatoms (eg, oxygen atom, sulfur atom, nitrogen atom, etc.).
  • the aromatic ring group includes an aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 18 carbon atoms such as a benzene ring group, a methylbenzene ring group, a naphthalene ring group and an anthracene ring group, or a thiophene ring group, a furan ring group, and a pyrrole ring.
  • the aromatic ring group may further have a substituent.
  • substituent K examples include groups exemplified for the substituent K, preferably an alkyl group or a halogen atom, more preferably a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom or a bromine atom.
  • a divalent arylene group such as a phenylene group optionally having a halogen atom and a naphthylene group optionally having a halogen atom, or a hydrogen atom removed from the divalent arylene group
  • a trivalent or tetravalent group formed by removing one or two is preferable, and a phenylene group optionally having a halogen atom, or removing one or two hydrogen atoms from the above divalent phenylene group More preferred is a trivalent or tetravalent group formed by
  • R A2 and Ar A may combine with each other to form a ring.
  • R A2 and Ar A form a ring R A2 preferably represents a single bond or an alkylene group.
  • Examples of the ring formed by combining R A2 and Ar A include polycyclic rings such as acenaphthylene ring and indene ring.
  • n A represents an integer of 1-5. n A is preferably an integer of 1 to 3, more preferably an integer of 1 to 2.
  • repeating unit A a repeating unit A1 represented by formula (A1) is preferable.
  • R A11 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom or a cyano group.
  • RA12 represents a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an alkylcarbonyloxy group, an alkylsulfonyloxy group, an alkyloxycarbonyl group or an aryloxycarbonyl group.
  • nA11 represents an integer of 1-5.
  • nA12 represents an integer of 0-4.
  • n A11 +n A12 represents an integer of 1-5.
  • R A11 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom or a cyano group.
  • R A11 has the same meaning as R A3 in the above formula (A), and the preferred embodiments are also the same.
  • RA12 represents a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an alkylcarbonyloxy group, an alkylsulfonyloxy group, an alkyloxycarbonyl group or an aryloxycarbonyl group.
  • R A12 is preferably a halogen atom, more preferably a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom or a bromine atom. When multiple R A12 are present, the R A12 may be the same or different.
  • nA11 represents an integer of 1-5.
  • nA12 represents an integer of 0-4.
  • n A11 +n A12 represents an integer of 1-5.
  • n A11 is preferably an integer of 1 to 3, more preferably an integer of 1 to 2.
  • n A12 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably an integer of 0 to 2.
  • n A11 +n A12 is preferably an integer of 1 to 3.
  • repeating unit A examples include the following repeating units.
  • a represents an integer of 1-3.
  • the repeating unit A may be used singly or in combination of two or more.
  • the content of the repeating unit A is more than 0 mol %, preferably 5 mol % or more, more preferably 10 mol % or more, relative to the total repeating units of the resin A.
  • the upper limit is preferably 70 mol % or less, more preferably 65 mol % or less, and even more preferably 60 mol % or less, relative to all repeating units of Resin A.
  • Repeating unit a is a repeating unit having a specific group.
  • the specific group may be directly bonded to the main chain of repeating unit a, or the specific group may constitute a part of the main chain of repeating unit a.
  • the main chain is an ethylene chain
  • part of the ethylene chain may be composed of a specific group.
  • the repeating unit represented by the formula (ae) derived from the specific compound M-40 is included in the repeating unit a.
  • the repeating unit a is a repeating unit having a group that is decomposed by exposure to produce a polar group. When exposed to light, the polarity of the resin A having the repeating unit a increases, so that the solubility in an alkaline developer increases and the solubility in an organic solvent decreases.
  • a specific group is a residue formed by removing one or two hydrogen atoms from a specific compound.
  • the specific group is decomposed by exposure to actinic rays or radiation to generate a polar group.
  • the specific group includes at least one selected from the group consisting of groups represented by any of formulas (1a) to (4a) and groups represented by any of formulas (1b) to (5b) is preferred, and more preferably contains at least one selected from the group consisting of groups represented by any of formulas (1a) to (4a), and represented by any of formulas (1a) to (3a) It is further preferable to contain at least one selected from the group consisting of the group consisting of the group represented by formula (1a) and the group represented by formula (2a). is particularly preferred, and it is most preferred to contain a group represented by formula (2a).
  • X 11a represents a hydrogen atom or -L 11a -(R 11a )p 11a .
  • R 11a and R 13a each independently represent a substituent. At least one of R 11a and R 13a represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule. R 11a and R 13a may combine with each other to form a ring.
  • L 11a represents a single bond or a p 11a + monovalent linking group.
  • L 12a represents a single bond or a divalent linking group.
  • L 13a represents a single bond or p 13a + monovalent linking group.
  • p11a and p13a each independently represent an integer of 1 or more.
  • L 11a represents 1 when L 11a represents a single bond
  • p 13a represents 1 when L 13a represents a single bond
  • * represents a binding position
  • X 11a , L 11a , L 13a , R 11a , R 13a , p 11a and p 13a are respectively X 11 , L 11 , L 13 , R 11 , R 13 , p 11 and p 13 in the above formula (1) is synonymous with and preferred embodiments are also the same.
  • Examples of L 12a include divalent linking groups that L 12 in the above formula (1) can take.
  • the group represented by formula (1a) is preferably a group represented by formula (5a).
  • X 51a represents a hydrogen atom or -L 51a -(R 51a )p 51a .
  • Each R 51a independently represents a substituent. At least one of R 51a represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule.
  • L 51a represents a single bond or a p 51a + monovalent linking group.
  • L52a represents a single bond or a divalent linking group.
  • p51a represents an integer of 1 or more. However, p51a represents 1 when L51a represents a single bond.
  • Y 51a represents a ring containing -CO-N-CO-. * represents a binding position.
  • X 51a , L 51a , R 51a , Y 51a and p 51a have the same meanings as X 51 , L 51 , R 51 , Y 51 and p 51 in formula (5) above, and the preferred embodiments are also the same.
  • L 52a include divalent linking groups that L 52 in the above formula (5) can take.
  • X 21a represents a hydrogen atom or -L 21a -(R 21a )p 21a .
  • X 22a represents a hydrogen atom or -L 22a -(R 22a )p 22a .
  • R 21a , R 22a and R 24a each independently represent a substituent. At least one of R 21a , R 22a and R 24a represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule.
  • L 21a represents a single bond or a p 21a + monovalent linking group.
  • L 22a represents a single bond or p 22a + monovalent linking group.
  • L23a represents a single bond or a divalent linking group.
  • L 24a represents a single bond or a p 24a + monovalent linking group. At least two of R 21a , R 22a and R 24a may combine with each other to form a ring.
  • p 21a , p 22a and p 24a each independently represent an integer of 1 or more. However, p21a represents 1 when L21a represents a single bond, p22a represents 1 when L22a represents a single bond, and p24a represents 1 when L24a represents a single bond.
  • n21a represents an integer of 1 or more. * represents a binding position.
  • X 21a , X 22a , L 21a , L 22a , L 24a , R 21a , R 22a , R 24a , p 21a , p 22a , p 24a and n 21a are respectively X 21 and X 22 in the formula (2) , L 21 , L 22 , L 24 , R 21 , R 22 , R 24 , p 21 , p 22 , p 24 and n 21 , and the preferred embodiments are also the same.
  • Examples of L 23a include divalent linking groups that L 23 in the above formula (2) can take.
  • X 31a represents a hydrogen atom or -L 31a -(R 31a )p 31a .
  • Each R 31a independently represents a substituent. At least one of R 31a represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule.
  • L 31a represents a single bond or a p 31a + monovalent linking group.
  • L 32a represents a single bond or a divalent linking group.
  • p31a represents an integer of 1 or more. However, p 31a represents 1 when L 31a represents a single bond.
  • Ar 31a represents an aromatic ring group. * represents a binding position.
  • X 31a , L 31a , R 31a , p 31a and Ar 31a have the same meanings as X 31 , L 31 , R 31 , p 31 and Ar 31 in formula (3) above, and the preferred embodiments are also the same.
  • L 32a include divalent linking groups that can be taken by L 32 in the above formula (3).
  • X 41a represents a hydrogen atom or -L 41a -(R 41a )p 41a .
  • X 42a represents a hydrogen atom or -L 42a -(R 42a )p 42a .
  • R 41a and R 42a each independently represent a substituent. At least one of R 41a and R 42a represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule.
  • L 41a represents a single bond or a p 41a + monovalent linking group.
  • L 42a represents a single bond or p 42a + monovalent linking group.
  • L 43a represents a single bond or a divalent linking group.
  • R 41a and R 42a may combine with each other to form a ring.
  • p41a and p42a each independently represent an integer of 1 or more. However, p 41a represents 1 when L 41a represents a single bond, and p 42a represents 1 when L 42a represents a single bond. * represents a binding position.
  • X 41a , X 42a , L 41a , L 42a , R 41a , R 42a , p 41a and p 42a are respectively X 41 , X 42 , L 41 , L 42 , R 41 , R 42 in the above formula (4) , p 41 and p 42 , and the preferred embodiments are also the same.
  • L 43a includes divalent linking groups that L 43 in the above formula (4) can take.
  • X 11b represents a hydrogen atom or -L 11b -(R 11b )p 11b .
  • R 11b and R 12b each independently represent a substituent. At least one of R 11b and R 12b represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule.
  • L 11b represents a single bond or a p 11b + monovalent linking group.
  • L 12b represents a single bond or p 12b + monovalent linking group.
  • L 13b represents a single bond or a divalent linking group.
  • p11b and p12b each independently represent an integer of 1 or more. However, p 11b represents 1 when L 11b represents a single bond, and p 12b represents 1 when L 12b represents a single bond.
  • L 11b , L 11b , L 12b , R 11b , R 12b , p 11b and p 12b are respectively X 11 , L 11 , L 12 , R 11 , R 12 , p 11 and p 12 in the above formula (1) is synonymous with and preferred embodiments are also the same.
  • L 13b includes divalent linking groups that L 13 in the above formula (1) can take.
  • X 21b represents a hydrogen atom or -L 21b -(R 21b )p 21b .
  • X 22b represents a hydrogen atom or -L 22b -(R 22b )p 22b .
  • R 21b to R 23b each independently represent a substituent. At least one of R 21b to R 23b represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule.
  • L 21b represents a single bond or a p 21b + monovalent linking group.
  • L 22b represents a single bond or p 22b + monovalent linking group.
  • L 23b represents a single bond or p 23b + monovalent linking group.
  • L24b represents a single bond or a divalent linking group.
  • R 21b and R 22b may combine with each other to form a ring.
  • p 21b to p 23b each independently represent an integer of 1 or more.
  • p21b represents 1 when L21b represents a single bond
  • p22b represents 1 when L22b represents a single bond
  • p23b represents 1 when L23b represents a single bond
  • n21b represents an integer of 1 or more.
  • * represents a binding position.
  • X 21b , X 22b , L 21b to L 23b , R 21b to R 23b , p 21b to p 23b and n 21b are respectively X 21 , X 22 , L 21 to L 23 and R 21 in formula (2) above.
  • R 23 , p 21 to p 23 and n 21 and the preferred embodiments are also the same.
  • Examples of L 24b include divalent linking groups that L 24 in the above formula (2) can take.
  • each R 32b independently represents a substituent. At least one of R 32b represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule.
  • L 31b represents a single bond or a divalent linking group.
  • L 32b represents a single bond or p 32b + monovalent linking group.
  • p32b represents an integer of 1 or more. However, p 32b represents 1 when L 32b represents a single bond.
  • Ar 31b represents an aromatic ring group. * represents a binding position.
  • R 32b , L 32b , p 32b and Ar 31b have the same meanings as R 32 , L 32 , p 32 and Ar 31 in formula (3) above, and the preferred embodiments are also the same.
  • Examples of L 31b include divalent linking groups that L 31 in the above formula (3) can take.
  • X 41b represents a hydrogen atom, -L 41b -(R 41b )p 41b or -L 4b -*.
  • X 42b represents a hydrogen atom, -L 42b -(R 42b )p 42b or -L 4b -*. Either of X 41b and X 42b represents -L 4b -*.
  • L 4b represents a divalent linking group.
  • R 41b to R 43b each independently represent a substituent. At least one of R 41b to R 43b represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hammett's rule.
  • L 41b represents a single bond or a p 41b + monovalent linking group.
  • L 42b represents a single bond or p 42b + monovalent linking group.
  • L 43b represents a single bond or p 43b + monovalent linking group.
  • R 41b and R 42b may combine with each other to form a ring.
  • Each of p 41b to p 43b independently represents an integer of 1 or more. However, p 41b represents 1 when L 41b represents a single bond, p 42b represents 1 when L 42b represents a single bond, and p 43b represents 1 when L 43b represents a single bond. * represents a binding position.
  • X 41b , X 42b , L 41b to L 43b , R 41b to R 43b and p 41b to p 43b are respectively X 41 , X 42 , L 41 to L 43 and R 41 to R 43 in the above formula (4). and p 41 to p 43 , and the preferred embodiments are also the same.
  • L 4b includes divalent linking groups that can be taken by L 41 and L 42 in formula (4) above.
  • each R 52b independently represents a substituent. At least one of R 52b represents a substituent with ⁇ p greater than 0 in Hbmmet's rule.
  • L51b represents a single bond or a divalent linking group.
  • L 52b represents a single bond or p 52b + monovalent linking group.
  • p52b represents an integer of 1 or more. However, p52b represents 1 when L52b represents a single bond.
  • Y 51b represents a ring containing -CO-N-CO-.
  • n5b represents an integer of 1 or 2; * represents a binding position.
  • R 52b , L 52b , p 52b and Y 51b have the same meanings as R 52 , L 52 , p 52 and Y 51 in formula (5) above, and the preferred embodiments are also the same.
  • L 51b include divalent linking groups that can be taken by L 51 in the above formula (5). When multiple L 51b are present, the L 51b may be the same or different.
  • repeating unit a a repeating unit represented by formula (a) is preferable.
  • R a1 to R a3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • L a1 represents a single bond or a divalent linking group.
  • T represents a specific group A;
  • R a1 to R a3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • R a1 to R a3 are each independently preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group, more preferably a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, and a hydrogen atom or methyl groups are more preferred.
  • L a1 represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group include -CO-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2 -, -NR N -, hydrocarbon groups (e.g., alkylene groups, cycloalkylene groups, alkenylene groups and arylene groups) and combinations thereof.
  • RN represents a substituent.
  • the above hydrocarbon group may further have a substituent, and preferably has a halogen atom (preferably a fluorine atom) as a substituent.
  • the above alkylene group may be linear or branched.
  • the alkylene group preferably has 1 to 4 carbon atoms.
  • the cycloalkylene group may be either monocyclic or polycyclic.
  • the cycloalkylene group preferably has 3 to 15 carbon atoms.
  • One or more (eg, 1 or 2) —CH 2 — constituting the ring structure of the cycloalkylene group is a hetero atom (eg, —O— and —S—), —SO 2 —, —SO 3- , may be substituted with an alkoxycarbonyl group or a carbonyl group.
  • T represents a specific group A;
  • the specific group A is a residue formed by removing one hydrogen atom from a specific compound.
  • Specific group A includes, for example, monovalent groups among the above specific groups.
  • the repeating unit a is more preferably a repeating unit represented by any one of formulas (aa) to (ac).
  • R 1a to R 3a each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • L 1a represents a single bond, an alkylene group, —COO—, an aromatic ring group, or a combination thereof.
  • Ar represents an aromatic ring group.
  • Z represents a group represented by any one of formulas (Z1a) to (Z4a) or a group represented by any one of formulas (Z1b) to (Z4b).
  • R 1a to R 3a each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • R 1a to R 3a are each independently preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group, more preferably a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, a hydrogen atom or a methyl groups are more preferred.
  • L 1a represents a single bond, an alkylene group, —COO—, an aromatic ring group, or a combination thereof.
  • the alkylene group may be linear or branched.
  • the alkylene group preferably has 1 to 4 carbon atoms.
  • the above aromatic ring group may be either monocyclic or polycyclic.
  • the number of ring member atoms of the aromatic ring group is preferably 5-15.
  • the aromatic ring group may have one or more (eg, 1 to 5) heteroatoms (eg, oxygen, sulfur and/or nitrogen atoms) as ring member atoms.
  • a benzene ring group is preferable as the aromatic ring group. Examples of the combined group include -COO-alkylene group and -COO-aromatic ring group-.
  • the alkylene group and the aromatic ring group may further have a substituent.
  • L 1a is preferably a single bond or an alkylene group, more preferably a single bond.
  • Ar represents an aromatic ring group.
  • the above aromatic ring group may be either monocyclic or polycyclic.
  • the number of ring member atoms of the aromatic ring group is preferably 5-15.
  • the ring member atoms of the aromatic ring group may have one or more (eg, 1 to 5) heteroatoms (eg, oxygen atom, sulfur atom, nitrogen atom, etc.).
  • the aromatic ring group may further have a substituent. Examples of the above substituent include substituents that R 11 to R 13 in formula (1) can take.
  • the aromatic ring group is preferably an arylene group such as a phenylene group and a naphthylene group, more preferably a phenylene group.
  • Z represents a group represented by any one of formulas (Z1a) to (Z4a) or a group represented by any one of formulas (Z1b) to (Z4b).
  • Z is preferably a group represented by any one of formulas (Z1a) to (Z4a), more preferably a group represented by any one of formulas (Z1a) to (Z3a), and is represented by formula (Z2a). is more preferred.
  • the group represented by formula (Z1a) is preferably a group represented by formula (Z5a).
  • X 41zb represents a hydrogen atom, -L 41 -(R 41 )p 41 or -*.
  • X 42zb represents a hydrogen atom, -L 42 -(R 42 )p 42 or -*.
  • Either of X 41zb and X 42zb represents -*.
  • * represents a binding position.
  • L 41 , R 41 , p 41 , L 42 , R 42 and p 42 are as described above.
  • R 1b to R 3b each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • L 1b represents a single bond, an alkylene group, --COO-- or a combination thereof.
  • L2b represents a single bond or an alkylene group.
  • Z represents a group represented by any one of formulas (Z1a) to (Z4a) or a group represented by any one of formulas (Z1b) to (Z4b).
  • R 1b to R 3b each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • R 1b to R 3b are each independently preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group, more preferably a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, a hydrogen atom or a methyl groups are more preferred.
  • L 1b represents a single bond, an alkylene group, --COO-- or a combination thereof.
  • the above alkylene group may be linear or branched.
  • the alkylene group preferably has 1 to 4 carbon atoms. Examples of the combined groups include -COO-alkylene groups.
  • the alkylene group may further have a substituent. Examples of the above substituent include substituents that R 11 to R 13 in formula (1) can take.
  • L1b is preferably a single bond or an alkylene group, more preferably a single bond.
  • L2b represents a single bond or an alkylene group.
  • alkylene group examples include alkylene groups that can be taken by L a1 in formula (a).
  • L 2b is preferably an alkylene group.
  • Z represents a group represented by any one of formulas (Z1a) to (Z4a) or a group represented by any one of formulas (Z1b) to (Z4b).
  • Z has the same meaning as Z in the above formula (aa), and the preferred embodiments are also the same.
  • R 1c to R 3c each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • L 1c represents a single bond, an alkylene group, --COO--, an aromatic ring group, or a combination thereof.
  • L2c represents a cycloalkylene group.
  • L 3c represents a single bond or a divalent linking group.
  • Z represents a group represented by any one of formulas (Z1a) to (Z4a) or a group represented by any one of formulas (Z1b) to (Z4b).
  • R 1c to R 3c each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • R 1c to R 3c are each independently preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group, more preferably a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, a hydrogen atom or a methyl groups are more preferred.
  • L 1c represents a single bond, an alkylene group, --COO--, an aromatic ring group, or a combination thereof.
  • L 1c includes L a1 in formula (a).
  • L 1c is preferably a single bond, an alkylene group, --COO-- or a combination thereof, more preferably --COO--.
  • L2c represents a cycloalkylene group.
  • the cycloalkylene group may be either monocyclic or polycyclic.
  • the cycloalkylene group preferably has 3 to 15 carbon atoms.
  • One or more (eg, 1 or 2) —CH 2 — constituting the ring structure of the cycloalkylene group is a hetero atom (eg, —O— and —S—), —SO 2 —, —SO 3- , may be substituted with an alkoxycarbonyl group or a carbonyl group.
  • the cycloalkylene group may further have a substituent. Examples of the above substituent include substituents that R 11 to R 13 in formula (1) can take.
  • L 3c represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group include -CO-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2 -, -NR N -, hydrocarbon groups (e.g., alkylene groups, cycloalkylene groups, alkenylene groups and arylene groups) and combinations thereof.
  • R N represents a substituent (for example, a substituent that the above R 11 to R 13 can take).
  • the above hydrocarbon group may further have a substituent, and preferably has a halogen atom (preferably a fluorine atom) as a substituent.
  • L 3c is preferably an alkylene group optionally having a fluorine atom or an alkoxycarbonyl group optionally having a fluorine atom.
  • Z represents a group represented by any one of formulas (Z1a) to (Z4a) or a group represented by any one of formulas (Z1b) to (Z4b).
  • Z has the same meaning as Z in the above formula (aa), and the preferred embodiments are also the same.
  • repeating unit a a repeating unit represented by formula (ad) or a repeating unit represented by formula (ae) is also preferable.
  • R 1b represents a hydrogen atom or a substituent.
  • Y 51d represents a ring containing -CO-N-CO- and one carbon atom.
  • R 1d is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group, more preferably a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, still more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • Y 51d includes a ring further containing one carbon atom among Y 51 in the above formula (5).
  • the number of carbon atoms contained in Y 51d is not particularly limited as long as it is 1, and may be 2 or more.
  • Y 51e represents -CO-N-CO- and a ring containing two carbon atoms.
  • Y 51e includes a ring further containing two carbon atoms among Y 51 in the above formula (5).
  • the number of carbon atoms contained in Y 51e is not particularly limited as long as it is two, and may be three or more.
  • repeating unit a examples include repeating units derived from the following monomers.
  • the content of the repeating unit a is preferably 1 mol % or more, more preferably 10 mol % or more, still more preferably 30 mol % or more, and particularly preferably 40 mol % or more, based on the total repeating units of the resin A.
  • the upper limit is preferably less than 100 mol%, more preferably 90 mol% or less, still more preferably 70 mol% or less, relative to all repeating units.
  • the content of the repeating unit a is 10 mol% or more, preferably 30 mol% or more, and 40 mol% with respect to the total repeating units of the resin A. The above is more preferable.
  • the upper limit is preferably less than 100 mol%, more preferably 90 mol% or less, still more preferably 70 mol% or less, relative to all repeating units.
  • one or more resins A having a repeating unit a content of 40 mol % or more based on the total repeating units be included.
  • the content of the repeating unit a is 40 mol% or more of the total repeating units, and the total content of the resin A preferably contains 30 to 100% by mass, preferably 60 to 100% by mass. More preferably, it contains 80 to 100% by mass.
  • Resin A may have a repeating unit having an acid group.
  • the repeating unit having an acid group is preferably different from the repeating units described above.
  • the acid dissociation constant (pKa) of the acid group is preferably 13 or less, more preferably 3-13, even more preferably 5-10.
  • the content of acid groups in Resin A is often 0.2 to 6.0 mmol/g, preferably 0.8 to 6.0 mmol/g. , 1.2 to 5.0 mmol/g, more preferably 1.6 to 4.0 mmol/g.
  • the acid group is preferably a carboxy group, hydroxyl group, phenolic hydroxyl group, fluorinated alcohol group (preferably hexafluoroisopropanol group), sulfonic acid group, sulfonamide group or isopropanol group.
  • fluorinated alcohol group preferably hexafluoroisopropanol group
  • sulfonic acid group preferably sulfonamide group or isopropanol group.
  • One or more (preferably 1 to 2) fluorine atoms in the hexafluoroisopropanol group may be substituted with groups other than fluorine atoms (eg, alkoxycarbonyl group, etc.).
  • Also preferred as an acid group is --C(CF 3 )(OH)--CF 2 -- formed as described above.
  • one or more fluorine atoms may be substituted with groups other than fluorine atoms to form a ring containing -C(CF 3 )(OH)-CF 2 -.
  • a repeating unit having an acid group may have a fluorine atom or an iodine atom.
  • a repeating unit represented by formula (B) is preferable.
  • R 3 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group optionally having a fluorine atom or an iodine atom.
  • a group represented by -L 4 -R 8 is preferred.
  • L 4 represents a single bond or -COO-.
  • R 8 is an alkyl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom, a cycloalkyl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom, an aryl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom, or It represents a group in which these are combined.
  • R4 and R5 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, an iodine atom, or an alkyl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom.
  • L 2 is a single bond, —COO—, —CO—, —O—, or an alkylene group (preferably having 1 to 6 carbon atoms. It may be linear or branched. Further, —CH 2 — is (which may be substituted with a heteroatom) represents a divalent group formed by combining.
  • L3 represents an (n+m+1) -valent aromatic ring group or (n+m+1)-valent alicyclic group.
  • the aromatic ring group may be either monocyclic or polycyclic. Examples include a benzene ring group and a naphthalene ring group.
  • the alicyclic group may be either monocyclic or polycyclic. Examples include cycloalkyl ring groups, norbornene ring groups and adamantane ring groups.
  • R6 represents a hydroxyl group or a fluorinated alcohol group.
  • a monovalent group represented by formula (3L) is preferred.
  • *-L 6X -R 6X (3L) L6X represents a single bond or a divalent linking group.
  • divalent linking groups include -CO-, -O-, -SO-, -SO 2 -, and -NR A - (R A represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. ), an alkylene group (preferably having 1 to 6 carbon atoms, which may be linear or branched), and a divalent linking group combining a plurality of these.
  • the said alkylene group may have a substituent.
  • substituents include halogen atoms (preferably fluorine atoms) and hydroxyl groups.
  • R 6X represents a hexafluoroisopropanol group.
  • L 3 is also preferably an (n+m+1)-valent aromatic ring group.
  • R7 represents a halogen atom.
  • Halogen atoms include, for example, fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
  • m represents an integer of 1 or more. As m, an integer of 1 to 3 is preferable, and an integer of 1 to 2 is more preferable.
  • n represents an integer of 0 or 1 or more. n is preferably an integer of 1-4. (n+m+1) is preferably an integer of 1 to 5.
  • repeating units having an acid group include the following repeating units.
  • the content of repeating units having an acid group is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, relative to the total repeating units of Resin A.
  • the upper limit is preferably 70 mol % or less, more preferably 65 mol % or less, and even more preferably 60 mol % or less, relative to all repeating units of Resin A.
  • Resin A preferably has an acid-decomposable group.
  • the acid-decomposable group does not include the above specific group. Also, the acid-decomposable group does not have a specific group as a part thereof. That is, repeating unit b does not contain repeating unit a.
  • “Acid-decomposable group” means a group that is decomposed by the action of an acid to form a polar group.
  • the acid-decomposable group preferably has a structure in which the polar group is protected with a leaving group that leaves under the action of an acid. The acid-decomposable group will be described later.
  • Resin A having an acid-decomposable group is hereinafter also referred to as an acid-decomposable resin.
  • Alkali-soluble groups include, for example, a carboxy group, a phenolic hydroxyl group, a fluorinated alcohol group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, an (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene group, an (alkylsulfonyl ) (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylcarbonyl) methylene group, bis (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylsulfonyl) methylene group, bis (alkylsulfonyl) imide group, tris (alkylcarbonyl) methylene group and tris ( Examples include acidic groups such as alkylsulfonyl)methylene groups, and alcoholic hydroxyl groups.
  • the acid-decomposable group preferably has a structure in which the polar group is protected with a leaving group that leaves under the action of an acid.
  • the leaving group that leaves by the action of an acid include groups represented by formulas (Y1) to (Y4).
  • Formula (Y2): -C( O)OC(Rx 1 )(Rx 2 )(Rx 3 )
  • Rx 1 to Rx 3 each independently represent an alkyl group (linear or branched, preferably having 1 to 6 carbon atoms), a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic). ring, preferably 3 to 15 carbon atoms), alkenyl group (linear or branched, preferably 2 to 6 carbon atoms), aryl group (monocyclic or polycyclic, preferably 6 to 15 carbon atoms) or hetero represents an aryl group (monocyclic or polycyclic, preferably having 5 to 15 ring member atoms). Two of Rx 1 to Rx 3 may combine with each other to form a ring. The above ring may be either monocyclic or polycyclic.
  • Monocyclic and polycyclic rings include, for example, cycloalkane rings.
  • the cycloalkane ring is preferably a monocyclic cycloalkane ring such as cyclopentane ring and cyclohexane ring, or a polycyclic cycloalkane ring such as norbornane ring, tetracyclodecane ring, tetracyclododecane ring and adamantane ring.
  • cycloalkane ring for example, one or more (eg, 1 to 3) of the methylene groups constituting the ring are replaced by a heteroatom (—O— or —S—, etc.), —SO 2 —, —SO 3 — , —COO—, a carbonyl group or a vinylidene group.
  • one or more (for example, 1 to 2) ethylene groups constituting the cycloalkane ring may be substituted with a vinylene group.
  • Rx 1 to Rx 3 are bonded to each other to form a cycloalkane ring, and the cycloalkane ring is the ⁇ carbon relative to the C (carbon) atom in formula (Y1)
  • the remaining one of Rx 1 to Rx 3 may be a hydrogen atom.
  • R 36 to R 38 each independently represent a hydrogen atom or an organic group.
  • the organic group include alkyl groups (linear or branched, preferably having 1 to 6 carbon atoms), cycloalkyl groups (monocyclic or polycyclic, preferably having 3 to 15 carbon atoms), aryl groups (monocyclic or polycyclic (preferably having 6 to 15 carbon atoms), an aralkyl group (preferably having 7 to 18 carbon atoms) or an alkenyl group (linear or branched, preferably having 2 to 6 carbon atoms).
  • R 37 and R 38 may combine with each other to form a ring.
  • the ring formed above includes, for example, the same monocyclic or polycyclic ring that can be formed by combining two of Rx 1 to Rx 3 .
  • Ar represents an aromatic ring group.
  • Rn is an alkyl group (linear or branched, preferably 1 to 6 carbon atoms), a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic, preferably 3 to 15 carbon atoms) or an aryl group (monocyclic or polycyclic , preferably 6 to 15 carbon atoms).
  • Rn and Ar may combine with each other to form a non-aromatic ring.
  • Rn is preferably an aryl group (monocyclic or polycyclic, preferably having 6 to 15 carbon atoms).
  • Resin A preferably has a repeating unit having an acid-decomposable group (hereinafter also referred to as "repeating unit b").
  • Repeating unit b preferably contains at least one selected from the group consisting of repeating units represented by any of formulas (M1) to (M5), and from the viewpoint of better sensitivity, formula (M4) It is more preferable to include at least one selected from the group consisting of the repeating unit represented by the formula (M5) and the repeating unit represented by formula (M5).
  • R m11 to R m13 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.
  • L m11 represents a single bond or a divalent linking group.
  • R m14 to R m16 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group. At least two of R m14 to R m16 may combine with each other to form a ring.
  • R m11 to R m13 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.
  • the alkyl group may be linear or branched. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-6.
  • the cycloalkyl group may be either monocyclic or polycyclic.
  • the cycloalkyl group preferably has 3 to 15 carbon atoms.
  • Halogen atoms include, for example, fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
  • the alkoxycarbonyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms.
  • R m11 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably an alkyl group, and even more preferably a methyl group.
  • R m12 and R m13 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom.
  • L m11 represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group include -CO-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2 -, -NR N - (R N represents a substituent), hydrocarbon groups (eg, alkylene groups, cycloalkylene groups, alkenylene groups, arylene groups, etc.) and groups combining them.
  • the above hydrocarbon group may further have a substituent, and preferably has a halogen atom as a substituent.
  • L m11 is preferably a single bond or an alkylene group.
  • R m14 to R m16 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.
  • the alkyl group may be linear or branched.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-6, more preferably 1-3.
  • the cycloalkyl group may be either monocyclic or polycyclic.
  • the cycloalkyl group preferably has 3 to 15 carbon atoms.
  • the aryl group may be monocyclic or polycyclic.
  • the aryl group preferably has 6 to 15 carbon atoms.
  • the aralkyl group preferably has 7 to 18 carbon atoms.
  • the alkenyl group may be linear or branched.
  • the alkenyl group preferably has 2 to 6 carbon atoms.
  • the alkyl group, the cycloalkyl group, the aryl group, the aralkyl group and the alkenyl group may further have a substituent, and preferably have a halogen atom (preferably a fluorine atom) as a substituent.
  • R m14 to R m16 are preferably an alkyl group or an aryl group, preferably an alkyl group.
  • R m21 to R m24 each independently represent a hydrogen atom or an organic group. However, at least one of R m21 and R m22 represents an organic group.
  • X m21 represents -CO-, -SO- or -SO 2 -.
  • Y m21 represents -O-, -S-, -SO-, -SO 2 - or -NR 34 -.
  • R34 represents a hydrogen atom or an organic group.
  • L m21 represents a single bond or a divalent linking group.
  • R m25 to R m27 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group. At least two of R m25 to R m27 may combine with each other to form a ring.
  • R m21 to R m24 each independently represent a hydrogen atom or an organic group. However, at least one of R m21 and R m22 represents an organic group. Examples of the organic group include alkyl groups (linear or branched, preferably having 1 to 6 carbon atoms), cycloalkyl groups (monocyclic or polycyclic, preferably having 3 to 15 carbon atoms), aryl groups (monocyclic or polycyclic (preferably having 6 to 15 carbon atoms), an aralkyl group (preferably having 7 to 18 carbon atoms) or an alkenyl group (linear or branched, preferably having 2 to 6 carbon atoms).
  • R m21 and R m22 are preferably alkyl groups, more preferably fluorine atom-containing alkyl groups.
  • R m23 and R m24 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom.
  • X m21 represents -CO-, -SO- or -SO 2 -.
  • X m21 is preferably -CO-.
  • Y m21 represents -O-, -S-, -SO-, -SO 2 - or -NR 34 -.
  • Y m21 is preferably -O- or -S-, more preferably -O-.
  • R34 represents a hydrogen atom or an organic group.
  • R 34 is preferably an organic group. Examples of the organic group include organic groups that can be taken by R m21 to R m24 in the formula (M2).
  • L m21 represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group include -CO-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2 -, -NR N - (R N represents a substituent), hydrocarbon group (for example, an alkylene group, a cycloalkylene group, an alkenylene group, an arylene group, etc.) and a group combining them.
  • the above hydrocarbon group may further have a substituent, and preferably has a halogen atom as a substituent.
  • L m21 is preferably a hydrocarbon group, more preferably an alkylene group.
  • R m25 to R m27 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.
  • the alkyl group may be linear or branched. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-6.
  • the cycloalkyl group may be either monocyclic or polycyclic. The cycloalkyl group preferably has 3 to 15 carbon atoms.
  • the aryl group may be monocyclic or polycyclic. The aryl group preferably has 6 to 15 carbon atoms.
  • the aralkyl group preferably has 7 to 18 carbon atoms.
  • the alkenyl group may be linear or branched.
  • the alkenyl group preferably has 2 to 6 carbon atoms.
  • the alkyl group, the cycloalkyl group, the aryl group, the aralkyl group and the alkenyl group may further have a substituent, and preferably have a halogen atom (preferably a fluorine atom) as a substituent.
  • R m25 to R m27 are preferably alkyl groups or aryl groups. At least two of R m25 to R m27 may combine with each other to form a ring.
  • R m31 and R m32 each independently represent a hydrogen atom or an organic group.
  • R m33 and R m34 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group. At least two of R m31 to R m34 may combine with each other to form a ring.
  • Examples of the organic group include organic groups that can be taken by R m21 to R m24 in the formula (M2).
  • R m31 and R m32 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom.
  • Examples of R m33 and R m34 include groups that can be taken by R m25 to R m27 in the above formula (M2), preferably a hydrogen atom or an alkyl group. At least two of R m31 to R m34 may combine with each other to form a ring. Among them, R m31 and R m32 , and R m33 and R m34 are preferably bonded to each other to form a ring.
  • R m41 to R m43 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.
  • L m41 represents a single bond or a divalent linking group.
  • Arm41 represents an aromatic ring group.
  • R m44 to R m46 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group. At least two of R m44 to R m46 may combine with each other to form a ring.
  • R m41 to R m43 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.
  • the alkyl group may be linear or branched.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-6, more preferably 1-3.
  • the cycloalkyl group may be either monocyclic or polycyclic.
  • the cycloalkyl group preferably has 3 to 15 carbon atoms.
  • Halogen atoms include, for example, fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
  • the alkoxycarbonyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms.
  • R m41 to R m43 are preferably hydrogen atoms or alkyl groups (preferably methyl groups), more preferably hydrogen atoms.
  • L m41 represents a single bond or a divalent linking group.
  • L m41 includes groups that can be taken by L m11 in the above formula (M1), and is preferably a single bond.
  • Arm41 represents an aromatic ring group.
  • the above aromatic ring group may be either monocyclic or polycyclic.
  • the number of ring member atoms of the aromatic ring group is preferably 5-15.
  • the aromatic ring group may have one or more (eg, 1 to 5) heteroatoms (eg, oxygen, sulfur and/or nitrogen atoms) as ring member atoms.
  • the aromatic ring group is preferably a benzene ring group or a naphthalene ring group, more preferably a benzene ring.
  • R m44 to R m46 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.
  • R m44 to R m46 include groups that can be taken by R m25 to R m27 in the above formula (M2).
  • R m44 to R m46 are preferably hydrogen atoms or alkyl groups (preferably methyl groups).
  • At least two of R m44 to R m46 may combine with each other to form a ring.
  • R m45 and R m47 are preferably bonded to each other to form a ring.
  • Arm41 may combine with Rm43 or Rm44 to form a ring.
  • R m51 to R m53 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.
  • L m51 represents a single bond or a divalent linking group.
  • R m54 and R m55 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.
  • R m56 represents an alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group or alkenyl group. At least two of R m54 to R m56 may combine with each other to form a ring.
  • R m51 to R m53 have the same meanings as R m41 to R m43 in formula (M4) above, and the preferred embodiments are also the same.
  • L m51 has the same definition as L m41 in the above formula (M4), and the preferred embodiments are also the same.
  • R m54 to R m56 have the same meanings as R m25 to R m27 in formula (M2) above, and the preferred embodiments are also the same. At least two of R m54 to R m56 may combine with each other to form a ring. Among them, R m55 and R m56 are preferably bonded to each other to form a ring.
  • the content of the repeating unit b is preferably 1 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, and still more preferably 15 mol% or more, relative to the total repeating units of the resin A.
  • the upper limit is preferably 80 mol % or less, more preferably 70 mol % or less, and even more preferably 60 mol % or less, relative to all repeating units of Resin A.
  • Resin A may have a repeating unit having a lactone group.
  • a repeating unit having a lactone group may or may not correspond to the above repeating unit.
  • a repeating unit having a lactone group may or may not correspond to the repeating unit a as long as it has a lactone group, and may or may not correspond to the repeating unit having an acid-decomposable group. .
  • the lactone group is not particularly limited as long as it has a lactone structure or a sultone structure.
  • the lactone structure is preferably a 5- to 7-membered lactone structure, and more preferably the 5- to 7-membered lactone structure is condensed with another ring structure to form a bicyclo structure or a spiro structure.
  • Resin A is a repeat having a lactone group formed by removing one or more (for example, 1 or 2) hydrogen atoms from the lactone structure represented by any of formulas (LC1-1) to (LC1-21). It is preferred to have units.
  • the lactone group may be directly attached to the main chain.
  • the ring member atoms of the lactone group may form part of the resin A backbone.
  • the lactone structure may have a substituent (Rb 2 ).
  • substituent (Rb 2 ) include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms, carboxy group, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a group containing an acid-decomposable group (the acid-decomposable group itself may be used), and a combination thereof.
  • n2 represents an integer from 0 to 4; When n2 is 2 or more, multiple Rb2 may be the same or different, and multiple Rb2 may combine with each other to form a ring.
  • ring member atoms of the lactone structure one or more (eg, 1 to 2) methylene groups not adjacent to -COO- or O- may be substituted with heteroatoms such as -O- or -S-. good.
  • repeating units having a lactone group examples include repeating units represented by formula (AI).
  • Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • a hydroxyl group or a halogen atom is preferable as the substituent.
  • the halogen atom include fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom.
  • Rb 0 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • Ab represents a single bond, an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, an ether group, —COO—, a carbonyl group, a carboxy group, or a group combining these.
  • Ab 1 represents a linear or branched alkylene group, or a monocyclic or polycyclic cycloalkylene group. Among them, a methylene group, an ethylene group, a cyclohexylene group, an adamantylene group or a norbornylene group is preferable.
  • V represents a group formed by removing one hydrogen atom from a ring member atom of the lactone structure represented by any one of formulas (LC1-1) to (LC1-21).
  • repeating unit having a lactone group a repeating unit represented by formula (AII) or a repeating unit represented by (AIII) is preferable.
  • each RIII independently represents a hydrogen atom or a substituent.
  • RIII is preferably a hydrogen atom.
  • ahd 1 represents a group formed by removing one hydrogen atom from each adjacent ring member atom of the lactone structure represented by any one of formulas (LC1-1) to (LC1-21).
  • ahd 2 represents a group formed by removing two hydrogen atoms from one ring member atom of the lactone structure represented by any one of formulas (LC1-1) to (LC1-21).
  • repeating units having a lactone group include the following repeating units.
  • any optical isomer may be used. Moreover, one kind of optical isomer may be used alone, or a plurality of optical isomers may be mixed and used. When one kind of optical isomer is mainly used, its optical purity (ee) is preferably 90 or more, more preferably 95 or more. As an upper limit, 100 or less are preferable.
  • the content of repeating units having a lactone group is preferably 5 to 99 mol%, more preferably 10 to 80 mol%, still more preferably 15 to 65 mol%, based on the total repeating units of Resin A.
  • the total of repeating units having a lactone group corresponding to the repeating unit a and repeating units having a lactone group not corresponding to the repeating unit a may satisfy the above preferable content
  • a repeating unit having a lactone group corresponding to repeating unit a may satisfy the above preferred content alone, or a repeating unit having a lactone group not corresponding to repeating unit a may satisfy the above preferred content alone. good too.
  • Resin A may have a repeating unit having a sultone group.
  • the sultone group is not particularly limited as long as it has a sultone structure.
  • the sultone structure is preferably a 5- to 7-membered sultone structure, and more preferably the 5- to 7-membered sultone structure is condensed with another ring structure to form a bicyclo structure or a spiro structure.
  • the sultone group may be directly attached to the main chain.
  • the ring member atoms of the sultone group may form part of the main chain of Resin A.
  • Resin A is a sultone formed by removing one or more hydrogen atoms (for example, 1 to 2) from a ring member atom of a sultone structure represented by any one of formulas (SL1-1) to (SL1-3). It is preferable to have a repeating unit having a group.
  • the sultone structure may have a substituent (Rb 2 ).
  • the substituent (Rb 2 ) in formulas (SL1-1) to (SL1-3) is the same as the substituent (Rb 2 ) in the lactone structures represented by formulas (LC1-1) to (LC1-21) above. can explain.
  • the ring member atoms of the sultone structure one or more methylene groups (eg, 1 to 2) not adjacent to -COO- or -O- are substituted with heteroatoms such as -O- or -S- good too.
  • V is a ring member of a sultone structure represented by any one of formulas (SL1-1) to (SL1-3).
  • ahd 1 is any of formulas (SL1-1) to (SL1-3)
  • ahd 2 is represented by the formula ( SL1-1) to (SL1-3) include repeating units substituted with a group formed by removing two hydrogen atoms from one of the ring member atoms of the sultone structure represented by any one of (SL1-3).
  • a cyclic carbonate group is preferred.
  • a repeating unit having a cyclic carbonate group a repeating unit represented by formula (A-1) is preferable.
  • R A 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom or a monovalent organic group (preferably a methyl group).
  • n represents an integer of 0 or more.
  • R A 2 represents a substituent. When n is 2 or more, multiple R A 2 may be the same or different.
  • A represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group includes an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, -O-, -COO-, a carbonyl group, a carboxy group, or a group combining these is preferred.
  • Z represents a ring containing -O-CO-O-. The above ring may be either monocyclic or polycyclic.
  • repeating units having a sultone group or a carbonate group include the following repeating units.
  • the content of repeating units having a sultone group or a carbonate group is preferably 1 mol % or more, more preferably 10 mol % or more, relative to the total repeating units of Resin A.
  • the upper limit is preferably 85 mol% or less, more preferably 80 mol% or less, still more preferably 70 mol% or less, and particularly preferably 60 mol% or less, relative to all repeating units of Resin A.
  • Resin A may have a repeating unit having a fluorine atom or an iodine atom.
  • a repeating unit having a fluorine atom or an iodine atom is preferably different from the above repeating unit.
  • repeating unit having a fluorine atom or an iodine atom a repeating unit represented by formula (C) is preferable.
  • L5 represents a single bond or -COO-.
  • R9 represents a hydrogen atom or an alkyl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom.
  • R 10 may have a hydrogen atom, an alkyl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom, a cycloalkyl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom, a fluorine atom or an iodine atom It represents an aryl group or a group combining these.
  • repeating units having a fluorine atom or an iodine atom include the following repeating units.
  • the content of repeating units having a fluorine atom or an iodine atom is preferably 1 mol % or more, more preferably 5 mol % or more, still more preferably 10 mol % or more, relative to the total repeating units of Resin A.
  • the upper limit is preferably 50 mol % or less, more preferably 45 mol % or less, and even more preferably 40 mol % or less, relative to all repeating units of Resin A.
  • Resin A may have a repeating unit represented by formula (V-1) or a repeating unit represented by formula (V-2).
  • the repeating unit represented by formula (V-1) and the repeating unit represented by formula (V-2) are preferably different repeating units from the above repeating units.
  • R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, a cyano group, a nitro group, an amino group, and a halogen atom.
  • —OCOR or —COOR R represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a fluorinated alkyl group
  • n3 represents an integer of 0-6.
  • n4 represents an integer of 0-4.
  • X4 represents a methylene group, an oxygen atom or a sulfur atom.
  • the content of the repeating unit represented by the formula (V-1) or the repeating unit represented by the formula (V-2) is preferably 1 to 65 mol%, based on the total repeating units of the resin A, and 5 to 45 mol % is more preferred.
  • Resin A may have repeat units to reduce backbone mobility.
  • the repeating unit for reducing the mobility of the main chain is preferably a repeating unit different from the above repeating unit.
  • Resin A preferably has a high glass transition temperature (Tg) from the viewpoint of suppressing excessive diffusion of generated acid or pattern collapse during development.
  • Tg is preferably above 90°C, more preferably above 100°C, still more preferably above 110°C, and particularly preferably above 125°C. Since an excessively high Tg causes a decrease in the dissolution rate in the developer, the Tg is preferably 400° C. or less, more preferably 350° C. or less.
  • the glass transition temperature (Tg) of the polymer such as resin A is calculated by the following method. First, the Tg of a homopolymer consisting only of each repeating unit contained in the polymer (hereinafter also referred to as "Tg of repeating unit”) is calculated by the Bicerano method. Next, the mass ratio (%) of each repeating unit to all repeating units in the polymer is calculated. Next, the Tg at each mass ratio is calculated using Fox's formula (described in Materials Letters 62 (2008) 3152, etc.), and these are summed up to obtain the Tg (° C.) of the polymer. The Bicerano method is described in Prediction of polymer properties, Marcel Dekker Inc, New York (1993) and others. In addition, calculation of Tg by the Bicerano method can be performed using a polymer property estimation software MDL Polymer (MDL Information Systems, Inc.).
  • Methods for reducing the mobility of the main chain of resin A include, for example, methods (a) to (e).
  • (a) Introduction of bulky substituents into the main chain (b) Introduction of multiple substituents into the main chain (c) Introduction of substituents that induce interaction between the resin A into the vicinity of the main chain (d) Main Chain Formation in Cyclic Structure (e) Linking of Cyclic Structure to Main Chain
  • the resin A has a repeating unit exhibiting a homopolymer Tg of 130° C. or higher. The repeating unit having a homopolymer Tg of 130° C.
  • the or higher may be a repeating unit having a homopolymer Tg of 130° C. or higher as calculated by the Bicerano method.
  • the homopolymers correspond to repeating units exhibiting Tg of 130° C. or higher.
  • RA represents a group having a polycyclic structure.
  • R x represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group.
  • a “group having a polycyclic structure” is a group having multiple ring structures, and the multiple ring structures may or may not be condensed.
  • Examples of the repeating unit represented by formula (Aa) include those described in paragraphs [0107] to [0119] of WO 2018/193954.
  • the content of the repeating unit represented by formula (Aa) is preferably 1 to 65 mol %, more preferably 5 to 45 mol %, based on the total repeating units of Resin A.
  • R b1 to R b4 each independently represent a hydrogen atom or an organic group. At least two or more of R b1 to R b4 represent an organic group. Moreover, when at least one of the organic groups is a group in which a ring structure is directly linked to the main chain in the repeating unit, the type of the other organic group is not particularly limited. Further, when none of the organic groups is a group in which the ring structure is directly linked to the main chain in the repeating unit, at least two of the organic groups have three or more constituent atoms excluding hydrogen atoms. is a substituent. Examples of the repeating unit represented by formula (B) include those described in paragraphs [0113] to [0115] of WO 2018/193954. The content of the repeating unit represented by formula (B) is preferably 1 to 65 mol %, more preferably 5 to 45 mol %, based on the total repeating units of resin A.
  • R c1 to R c4 each independently represent a hydrogen atom or an organic group. At least one of R c1 to R c4 represents a group having a hydrogen bonding hydrogen atom within 3 atoms from the main chain carbon. Among them, from the viewpoint of inducing interaction between the main chains of Resin A, it is preferable to have a hydrogen-bonding hydrogen atom within 2 atoms (closer to the main chain side).
  • Examples of the repeating unit represented by formula (C) include those described in paragraphs [0119] to [0121] of WO 2018/193954.
  • the content of the repeating unit represented by formula (C) is preferably 1 to 65 mol %, more preferably 5 to 45 mol %, based on the total repeating units of Resin A.
  • “cylic” represents a group forming a main chain with a cyclic structure.
  • the number of atoms constituting the ring is not particularly limited.
  • Examples of the repeating unit represented by formula (D) include those described in paragraphs [0126] to [0027] of WO 2018/193954.
  • the content of the repeating unit represented by formula (D) is preferably 1 to 65 mol %, more preferably 5 to 45 mol %, relative to the total repeating units of Resin A.
  • each Re independently represents a hydrogen atom or an organic group.
  • Organic groups include, for example, alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, aralkyl groups, and alkenyl groups. The organic group may further have a substituent.
  • a "cylic” is a cyclic group containing the main chain carbon atoms. The number of atoms contained in the cyclic group is not particularly limited. Examples of the repeating unit represented by formula (E) include those described in paragraphs [0131] to [0133] of WO 2018/193954.
  • the content of the repeating unit represented by formula (E) is preferably 1 to 65 mol %, more preferably 5 to 45 mol %, based on the total repeating units of Resin A.
  • Resin A may have a repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group. This improves substrate adhesion and/or developer affinity.
  • a repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group is preferably a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group.
  • a repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group preferably does not have an acid-decomposable group. Examples of repeating units having a hydroxyl group or a cyano group include those described in paragraphs [0153] to [0158] of WO2020/004306.
  • the content of repeating units having a hydroxyl group or a cyano group is preferably 1 to 65 mol %, more preferably 5 to 45 mol %, based on the total repeating units of Resin A.
  • Resin A may have a repeating unit that has an alicyclic hydrocarbon structure and does not exhibit acid decomposability. This can reduce the elution of low-molecular-weight components from the resist film into the immersion liquid during immersion exposure.
  • repeating units include repeating units derived from 1-adamantyl (meth)acrylate, diamantyl (meth)acrylate, tricyclodecanyl (meth)acrylate or cyclohexyl (meth)acrylate.
  • the content of repeating units having an alicyclic hydrocarbon structure and not exhibiting acid decomposability is preferably 1 to 65 mol %, more preferably 5 to 45 mol %, based on the total repeating units in Resin A.
  • Resin A may have a repeating unit represented by formula (III) that has neither a hydroxyl group nor a cyano group.
  • R5 represents a hydrocarbon group having at least one cyclic structure and having neither a hydroxyl group nor a cyano group.
  • Ra represents a hydrogen atom, an alkyl group or a —CH 2 —O—Ra 2 group.
  • Ra2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group.
  • the cyclic structure of R 5 includes a monocyclic hydrocarbon group and a polycyclic hydrocarbon group.
  • monocyclic hydrocarbon groups include cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms (preferably 3 to 7 carbon atoms) and cycloalkenyl groups having 3 to 12 carbon atoms.
  • Examples of the definition of each group and the repeating unit in formula (III) include those described in paragraphs [0169] to [0173] of WO2020/004306.
  • the content of the repeating unit represented by the formula (III), which has neither a hydroxyl group nor a cyano group, is preferably 1 to 65 mol%, more preferably 5 to 45 mol%, based on the total repeating units of the resin A. more preferred.
  • Resin A may have other repeating units in addition to the above repeating units.
  • Other repeating units are not particularly limited as long as they are other than the above repeating units.
  • Other repeating units include, for example, a group consisting of a repeating unit having an oxathian ring group, a repeating unit having an oxazolone ring group, a repeating unit having a dioxane ring group, a repeating unit having a hydantoin ring group, and a repeating unit having a sulfolane ring group. It may have a repeating unit selected from
  • the content of other repeating units is preferably 1 to 65 mol%, more preferably 5 to 45 mol%, relative to the total repeating units of resin A.
  • repeating units include, for example, the following repeating units.
  • Resin A may have various repeating units for the purpose of adjusting dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, resolution, heat resistance, sensitivity, and the like.
  • Resin A can be synthesized according to a conventional method (for example, radical polymerization).
  • the weight average molecular weight of Resin A is preferably from 1,000 to 200,000, more preferably from 3,000 to 20,000, and still more preferably from 5,000 to 15,000 as a polystyrene equivalent value by GPC method.
  • the weight average molecular weight of the resin A is 1,000 to 200,000, the deterioration of heat resistance and dry etching resistance can be further suppressed.
  • the degree of dispersion (molecular weight distribution) of Resin A is generally 1 to 5, preferably 1.00 to 3.00, more preferably 1.20 to 3.00, and even more preferably 1.20 to 2.00.
  • Resin A may be used alone or in combination of two or more. When two or more are used, the total content is preferably within the range of the preferred content. When two or more kinds of repeating units are used in each repeating unit, the total content of the repeating units in the resin A is preferably within the preferable range of the content of each repeating unit described above.
  • the content of resin A is preferably 10.0 to 99.0% by mass, more preferably 20.0 to 98.0% by mass, and 25.0 to 95.0% by mass, based on the total solid content of the resist composition. % by mass is more preferred.
  • Photoacid generator In the resist composition, one or more selected from the group consisting of compounds (I) and (II) (hereinafter referred to as "specific photoacid Also referred to as "generating agent”.) may be included. As will be described later, the resist composition may further contain a photoacid generator other than the specific photoacid generator (hereinafter also referred to as “another photoacid generator”). In addition, the resist composition may contain compound (III). In addition, the said compound (1) is not contained in a photo-acid generator. First, the specific photoacid generators (compounds (I) and (II)) will be described below.
  • Compound (I) is a compound having one or more structural moieties X shown below and one or more structural moieties Y shown below, wherein the first acidic It is a compound that generates an acid containing a site and a second acidic site described below derived from the structural site Y described below.
  • Structural site X Structural site consisting of an anionic site A 1 ⁇ and a cation site M 1 + and forming the first acidic site represented by HA 1 upon exposure to actinic rays or radiation
  • Structural site Y anionic site A structural site consisting of A 2 - and a cationic site M 2 + and forming a second acidic site represented by HA 2 upon exposure to actinic rays or radiation, provided that compound (I) satisfies condition I below. Fulfill.
  • Condition I A compound PI obtained by replacing the cation site M 1 + in the structural site X and the cation site M 2 + in the structural site Y in the compound (I) with H + in the structural site X and the acid dissociation constant a1 derived from the acidic site represented by HA 1 obtained by replacing the cation site M 1 + with H + , and replacing the cation site M 2 + in the structural site Y with H + It has an acid dissociation constant a2 derived from the acidic site represented by HA2, and the acid dissociation constant a2 is greater than the acid dissociation constant a1.
  • the compound (I) is, for example, a compound that generates an acid having one first acidic site derived from the structural site X and one second acidic site derived from the structural site Y.
  • compound PI corresponds to "a compound having HA 1 and HA 2 ".
  • the acid dissociation constant a1 and the acid dissociation constant a2 of the compound PI are such that when the acid dissociation constant of the compound PI is determined, the compound PI has "A 1 - and HA 2 is the acid dissociation constant a1, and the pKa when the above "compound having A 1 - and HA 2 " becomes "the compound having A 1 - and A 2 - " is the acid dissociation constant. constant a2.
  • the compound (I) is, for example, a compound that generates an acid having two first acidic sites derived from the structural site X and one second acidic site derived from the structural site Y.
  • the compound PI corresponds to "a compound having two HA 1 and one HA 2 ".
  • the acid dissociation constant when compound PI becomes "a compound having one A 1 - , one HA 1 and one HA 2 " and "one A 1- , one HA 1 and one HA 2 " is converted into a "compound having two A 1- and one HA 2 " corresponds to the above-mentioned acid dissociation constant a1. do.
  • the acid dissociation constant when "a compound having two A 1 - and one HA 2 -" becomes "a compound having two A 1 - and A 2 - " corresponds to the acid dissociation constant a2. That is, in the case of such a compound PI, if it has a plurality of acid dissociation constants derived from the acidic site represented by HA 1 obtained by replacing the cation site M 1 + in the structural site X with H + , a plurality of The value of the acid dissociation constant a2 is larger than the largest value among the acid dissociation constants a1 of .
  • the acid dissociation constant when the compound PI becomes "a compound having one A 1 - , one HA 1 and one HA 2 " is aa, and "one A 1 - and one HA 1 and 1
  • the relationship between aa and ab satisfies aa ⁇ ab, where ab is the acid dissociation constant when a compound having two HA2's becomes a compound having two A1- and one HA2. .
  • the acid dissociation constant a1 and the acid dissociation constant a2 are determined by the method for measuring acid dissociation constants described above.
  • the above compound PI corresponds to an acid generated when compound (I) is irradiated with actinic rays or radiation.
  • the structural moieties X may be the same or different.
  • Two or more of the A 1 - groups and two or more of the M 1 + groups may be the same or different.
  • a 1 ⁇ and A 2 ⁇ , and M 1 + and M 2 + may be the same or different, but A 1 ⁇ and A 2 ⁇ may be the same or different.
  • Each A 2 - is preferably different.
  • the difference (a2-a1) between the acid dissociation constant a1 (when there are multiple acid dissociation constants a1, the maximum value) and the acid dissociation constant a2 is preferably 0.1 or more, more preferably 0.5 or more, and still more preferably 1.0 or more.
  • the upper limit of the difference (a2-a1) between the acid dissociation constant a1 (the maximum value if there are a plurality of acid dissociation constants a1) and the acid dissociation constant a2 is preferably 16.0 or less.
  • the acid dissociation constant a2 is preferably 20.0 or less, more preferably 15.0 or less, from the viewpoint that the LWR performance of the formed pattern is more excellent.
  • the lower limit -4.0 or more is preferable.
  • the acid dissociation constant a1 is preferably 2.0 or less, more preferably 0 or less, from the viewpoint that the LWR performance of the formed pattern is more excellent.
  • the lower limit is preferably -20.0 or more.
  • Anion site A 1 - and anion site A 2 - are structural sites containing negatively charged atoms or atomic groups, and are represented, for example, by formulas (AA-1) to (AA-3) shown below. and structural moieties selected from the group consisting of groups represented by formulas (BB-1) to (BB-6).
  • the anion site A 1 - is preferably one capable of forming an acidic site with a small acid dissociation constant, and more preferably any of the groups represented by formulas (AA-1) to (AA-3).
  • the anion site A 2 - is preferably one capable of forming an acidic site having a larger acid dissociation constant than the anion site A 1 - . Either is more preferred.
  • RA represents a monovalent organic group.
  • the monovalent organic group represented by RA includes a cyano group, a trifluoromethyl group, a methanesulfonyl group, and the like.
  • the cation site M 1 + and the cation site M 2 + are structural sites containing positively charged atoms or atomic groups, and examples thereof include monovalent organic cations.
  • Examples of organic cations include those similar to organic cations represented by M 11 + and M 12 + in formula (Ia-1) described later.
  • compound (I) include, for example, compounds represented by formulas (Ia-1) to (Ia-5) described below. First, the compound represented by Formula (Ia-1) will be described below.
  • the compounds represented by formula (Ia-1) are as follows.
  • Compound (Ia-1) generates an acid from a compound represented by HA 11 -L 1 -A 12 H upon exposure to actinic rays or radiation.
  • M 11 + and M 12 + each independently represent an organic cation.
  • a 11 - and A 12 - each independently represent a monovalent anionic functional group.
  • L 1 represents a divalent linking group.
  • M 11 + and M 12 + may be the same or different.
  • a 11 - and A 12 - may be the same or different, but are preferably different from each other.
  • a 12 H The acid dissociation constant a2 derived from the acidic site represented is greater than the acid dissociation constant a1 derived from the acidic site represented by HA11 .
  • the preferred values of the acid dissociation constant a1 and the acid dissociation constant a2 are as described above. Further, the compound PIa and the acid generated from the compound represented by the formula (Ia-1) upon exposure to actinic rays or radiation are the same. At least one of M 11 + , M 12 + , A 11 - , A 12 - and L 1 may have an acid-decomposable group as a substituent.
  • the monovalent anionic functional group represented by A 11 - means a monovalent group containing the anion site A 1 - .
  • the monovalent anionic functional group represented by A 12 - means a monovalent group containing the anion site A 2 - .
  • the monovalent anionic functional groups represented by A 11 - and A 12 - are represented by the above formulas (AA-1) to (AA-3) and formulas (BB-1) to (BB-6).
  • AX-1) to (AX-3) It is preferably a monovalent anionic functional group containing any anion site represented by the formulas (AX-1) to (AX-3) and the formulas (BX-1) to (BX It is more preferably a monovalent anionic functional group selected from the group consisting of monovalent anionic functional groups containing an anionic moiety represented by -7).
  • a 11 - As the monovalent anionic functional group represented by A 11 - , any one of the monovalent anionic functional groups represented by formulas (AX-1) to (AX-3) is preferable.
  • the monovalent anionic functional group represented by A 12 - is preferably any of the monovalent anionic functional groups represented by formulas (BX-1) to (BX-7), and the formula ( Any one of the monovalent anionic functional groups represented by BX-1) to (BX-6) is more preferred.
  • R A1 and R A2 each independently represent a monovalent organic group. * represents a binding position.
  • the monovalent organic group represented by R A1 includes, for example, a cyano group, a trifluoromethyl group and a methanesulfonyl group.
  • the monovalent organic group represented by RA2 is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group or aryl group.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-15, more preferably 1-10, even more preferably 1-6.
  • the above alkyl group may have a substituent.
  • the substituent is preferably a fluorine atom or a cyano group, more preferably a fluorine atom.
  • the alkyl group has a fluorine atom as a substituent, it may be a perfluoroalkyl group.
  • the aryl group is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group.
  • the aryl group may have a substituent.
  • the substituent is preferably a fluorine atom, an iodine atom, a perfluoroalkyl group (eg, preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms) or a cyano group, and a fluorine atom, an iodine atom, or a perfluoroalkyl group. Fluoroalkyl groups are more preferred.
  • R 2 B represents a monovalent organic group.
  • * represents a binding position.
  • the monovalent organic group represented by RB is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group or aryl group.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-15, more preferably 1-10, and even more preferably 1-6.
  • the above alkyl group may have a substituent.
  • the substituent is preferably a fluorine atom or a cyano group, more preferably a fluorine atom. When the alkyl group has a fluorine atom as a substituent, it may be a perfluoroalkyl group.
  • the carbon atom directly bonded to -CO- indicated in the formula in the alkyl group is in the case of formulas (BX-2) and (BX-3), the carbon atom directly bonded to —SO 2 — specified in the formula in the alkyl group is applicable, and in formula (BX-6) In some cases, this corresponds to the carbon atom directly bonded to the N 2 - specified in the formula in the alkyl group.
  • has a substituent it is also preferably a substituent other than a fluorine atom or a cyano group.
  • the carbon atom of the alkyl group may be substituted with carbonyl carbon.
  • the aryl group is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group.
  • the aryl group may have a substituent.
  • substituents include a fluorine atom, an iodine atom, a perfluoroalkyl group (eg, preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms), a cyano group, an alkyl group (eg, 1 to 10 carbon atoms).
  • an alkoxy group e.g., preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms.
  • an alkoxycarbonyl group e.g., 2 to 10 carbon atoms are preferably having 2 to 6 carbon atoms
  • a fluorine atom, an iodine atom, a perfluoroalkyl group, an alkyl group, an alkoxy group or an alkoxycarbonyl group preferably 1 to 6 carbon atoms.
  • an alkoxy group e.g., preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms.
  • an alkoxycarbonyl group e.g., 2 to 10 carbon atoms are preferably having 2 to 6 carbon atoms
  • the divalent linking group represented by L 1 includes -CO-, -NR-, -CO-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2 - , an alkylene group (preferably having 1 to 6 carbon atoms, which may be linear or branched), a cycloalkylene group (preferably having 3 to 15 carbon atoms), an alkenylene group (preferably having 2 carbon atoms ⁇ 6), a divalent aliphatic heterocyclic group (preferably a 5- to 10-membered ring having at least one nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom or Se atom in the ring structure, more preferably a 5- to 7-membered ring, A 5- to 6-membered ring is more preferable.), a divalent aromatic heterocyclic group (a 5- to 10-membered ring having at least one nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom or Se atom in the ring structure is preferred, 5- A 7-membered ring is more preferred
  • an alkyl group preferably having 1 to 6 carbon atoms
  • the alkylene group, the cycloalkylene group, the alkenylene group, the divalent aliphatic heterocyclic group, the divalent aromatic heterocyclic group and the divalent aromatic ring group have a substituent.
  • Substituents include, for example, halogen atoms (preferably fluorine atoms).
  • a divalent linking group represented by formula (L1) is preferable.
  • L 111 represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group represented by L 111 includes, for example, —CO—, —NH—, —O—, —SO—, —SO 2 —, an optionally substituted alkylene group (preferably is more preferably 1 to 6 carbon atoms.It may be either linear or branched), a cycloalkylene group optionally having a substituent (preferably 3 to 15 carbon atoms), a substituent aryl (preferably having 6 to 10 carbon atoms) and a divalent linking group combining a plurality of these.
  • Substituents include, for example, halogen atoms.
  • Each Xf 1 independently represents a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-10, more preferably 1-4.
  • a perfluoroalkyl group is preferable as the alkyl group substituted with at least one fluorine atom.
  • Each Xf2 independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group optionally having a fluorine atom as a substituent.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-10, more preferably 1-4.
  • Xf 2 is preferably a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom, more preferably a fluorine atom or a perfluoroalkyl group.
  • Xf 1 and Xf 2 are each independently preferably a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a fluorine atom or CF 3 , and both Xf 1 and Xf 2 are fluorine atoms.
  • * represents a binding position.
  • organic cations represented by M 11 + and M 12 + are described in detail in (Ia-1).
  • the organic cations represented by M 11 + and M 12 + are each independently an organic cation represented by formula (ZaI) (cation (ZaI)) or an organic cation represented by formula (ZaII) (cation (ZaII )) is preferred.
  • R 201 , R 202 and R 203 each independently represent an organic group.
  • the number of carbon atoms in the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1-30, preferably 1-20.
  • two of R 201 to R 203 may combine to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, —COO—, an amide group or a carbonyl group.
  • Examples of the group formed by combining two of R 201 to R 203 include an alkylene group (eg, a butylene group and a pentylene group) and —CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 —. be done.
  • Preferred embodiments of the organic cation in formula (ZaI) include cation (ZaI-1), cation (ZaI-2), and organic cations represented by formula (ZaI-3b) (cation (ZaI-3b) ) and an organic cation represented by the formula (ZaI-4b) (cation (ZaI-4b)).
  • Cation (ZaI-1) is an arylsulfonium cation in which at least one of R 201 to R 203 in formula (ZaI) above is an aryl group.
  • R 201 to R 203 may be aryl groups, or part of R 201 to R 203 may be aryl groups and the rest may be alkyl groups or cycloalkyl groups.
  • R 201 to R 203 may be an aryl group, and the remaining two of R 201 to R 203 may combine to form a ring structure, in which an oxygen atom, a sulfur atom, -COO-, an amide group or a carbonyl group may be included.
  • the group formed by bonding two of R 201 to R 203 includes, for example, one or more methylene groups substituted with an oxygen atom, a sulfur atom, —COO—, an amide group and/or a carbonyl group. alkylene group (eg, butylene group, pentylene group or —CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 —).
  • Arylsulfonium cations include, for example, triarylsulfonium cations, diarylalkylsulfonium cations, aryldialkylsulfonium cations, diarylcycloalkylsulfonium cations and aryldicycloalkylsulfonium cations.
  • the aryl group contained in the arylsulfonium cation is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group.
  • the aryl group may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, or the like. Heterocyclic structures include pyrrole, furan, thiophene, indole, benzofuran and benzothiophene residues.
  • the arylsulfonium cation has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.
  • the alkyl group or cycloalkyl group optionally possessed by the arylsulfonium cation is a linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 15 carbon atoms, or a branched alkyl group having 3 to 15 carbon atoms.
  • a cycloalkyl group is preferred, and a methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group and the like are more preferred.
  • the substituents that the aryl group, alkyl group and cycloalkyl group of R 201 to R 203 may have are each independently an alkyl group (eg, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (eg, 3 to 3 carbon atoms).
  • aryl group eg, 6 to 14 carbon atoms
  • alkoxy group eg, 1 to 15 carbon atoms
  • cycloalkylalkoxy group eg, 1 to 15 carbon atoms
  • halogen atom eg, fluorine, iodine
  • hydroxyl group carboxy -COO-, sulfinyl, sulfonyl, alkylthio or phenylthio groups are preferred.
  • the above substituents may further have a substituent if possible.
  • the above alkyl group may have a halogen atom as a substituent to form a halogenated alkyl group such as a trifluoromethyl group. preferable.
  • the above substituents form an acid-decomposable group by any combination.
  • the acid-decomposable group is intended to be a group that is decomposed by the action of an acid to generate an acid group, and preferably has a structure in which the acid group is protected by a leaving group that is eliminated by the action of an acid.
  • the above acid group and leaving group are as described above.
  • Cation (ZaI-2) is a cation in which R 201 to R 203 in formula (ZaI) each independently represents an organic group having no aromatic ring.
  • the aromatic ring includes an aromatic ring containing a hetero atom.
  • the organic group having no aromatic ring as R 201 to R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.
  • R 201 to R 203 are each independently preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group or a vinyl group, and a linear or branched 2-oxoalkyl group, 2-oxocycloalkyl group or alkoxycarbonylmethyl groups are more preferred, and linear or branched 2-oxoalkyl groups are even more preferred.
  • alkyl groups and cycloalkyl groups represented by R 201 to R 203 include linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms or branched alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (eg, methyl, ethyl, propyl butyl group and pentyl group), and cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group and norbornyl group).
  • R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (eg, 1-5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group or a nitro group. It is also preferred that the substituents of R 201 to R 203 each independently form an acid-decomposable group by any combination of substituents.
  • Cation (ZaI-3b) is a cation represented by formula (ZaI-3b).
  • R 1c to R 5c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyloxy group, a cycloalkyl represents a carbonyloxy group, a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, an alkylthio group or an arylthio group; R 6c and R 7c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group (such as a t-butyl group), a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or a aryl group.
  • R x and R y each independently represent an alkyl group, cycloalkyl group, 2-oxoalkyl group, 2-oxocycloalkyl group, alkoxycarbonylalkyl group, allyl group or vinyl group. It is also preferred that the substituents of R 1c to R 7c , R x and R y independently form an acid-decomposable group by any combination of substituents.
  • R 1c to R 5c , R 5c and R 6c , R 6c and R 7c , R 5c and R x , and R x and R y may be bonded to each other to form a ring.
  • the rings may each independently contain an oxygen atom, a sulfur atom, a ketone group, an ester bond or an amide bond.
  • the ring include aromatic or non-aromatic hydrocarbon rings, aromatic or non-aromatic hetero rings, and polycyclic condensed rings in which two or more of these rings are combined.
  • the ring includes a 3- to 10-membered ring, preferably a 4- to 8-membered ring, more preferably a 5- or 6-membered ring.
  • Examples of groups formed by bonding two or more of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c and R x and R y include alkylene groups such as butylene and pentylene. A methylene group in this alkylene group may be substituted with a heteroatom such as an oxygen atom.
  • the group formed by combining R5c and R6c and R5c and Rx is preferably a single bond or an alkylene group.
  • Alkylene groups include, for example, methylene and ethylene groups.
  • R 1c to R 5c , R 6c , R 7c , R x , R y , and two or more of R 1c to R 5c , R 5c and R 6c , R 6c and R 7c , R 5c and R x and the ring formed by combining R x and R y with each other may have a substituent.
  • Cation (ZaI-4b) is a cation represented by formula (ZaI-4b).
  • a halogen atom e.g., fluorine atom, iodine atom, etc.
  • R 13 is a hydrogen atom, a halogen atom (e.g., fluorine atom, iodine atom, etc.), a hydroxyl group, an alkyl group, a halogenated al
  • R 14 is a hydroxyl group, a halogen atom (e.g., fluorine atom, iodine atom, etc.), an alkyl group, a halogenated alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, a cycloalkylsulfonyl group, or a cycloalkyl group (may be a cycloalkyl group itself or a group partially containing a cycloalkyl group). These groups may have a substituent. When there are a plurality of R 14 , each independently represents the above group such as a hydroxyl group.
  • a halogen atom e.g., fluorine atom, iodine atom, etc.
  • Each R 15 independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group or a naphthyl group. Two R 15 may combine with each other to form a ring. When two R 15 are combined to form a ring, the ring skeleton may contain a heteroatom such as an oxygen atom or a nitrogen atom. In one aspect, two R 15 are alkylene groups, preferably joined together to form a ring structure. The ring formed by combining the alkyl group, the cycloalkyl group, the naphthyl group, and the two R 15 groups may have a substituent.
  • the alkyl groups for R 13 , R 14 and R 15 may be linear or branched.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-10.
  • the alkyl group is more preferably methyl group, ethyl group, n-butyl group or t-butyl group. It is also preferred that the substituents of R 13 to R 15 , R x and R y each independently form an acid-decomposable group by any combination of substituents.
  • R 204 and R 205 each independently represent an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.
  • the aryl group for R 204 and R 205 is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group.
  • the aryl group for R 204 and R 205 may be an aryl group having a heterocyclic ring having an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, or the like.
  • Skeletons of heterocyclic aryl groups include, for example, pyrrole, furan, thiophene, indole, benzofuran and benzothiophene.
  • the alkyl group and cycloalkyl group of R 204 and R 205 are linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms or branched alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (e.g., methyl, ethyl, propyl, butyl or pentyl group) or a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group or norbornyl group).
  • the aryl group, alkyl group and cycloalkyl group of R 204 and R 205 may each independently have a substituent.
  • substituents that the aryl group, alkyl group and cycloalkyl group of R 204 and R 205 may have include an alkyl group (eg, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (eg, 3 to 15 carbon atoms), ), aryl groups (eg, 6 to 15 carbon atoms), alkoxy groups (eg, 1 to 15 carbon atoms), halogen atoms, hydroxyl groups and phenylthio groups. It is also preferred that the substituents of R 204 and R 205 each independently form an acid-decomposable group by any combination of substituents.
  • a 21a - and A 21b - each independently represent a monovalent anionic functional group.
  • the monovalent anionic functional groups represented by A 21a - and A 21b - mean monovalent groups containing the anion site A 1 - .
  • the monovalent anionic functional groups represented by A 21a - and A 21b - include, for example, monovalent anionic functional groups selected from the group consisting of the above formulas (AX-1) to (AX-3) is mentioned.
  • a 22 - represents a divalent anionic functional group.
  • the divalent anionic functional group represented by A 22 - means a divalent group containing the anion site A 2 - .
  • Examples of the divalent anionic functional group represented by A 22 - include divalent anionic functional groups represented by formulas (BX-8) to (BX-11) shown below.
  • M 21a + , M 21b + and M 22 + each independently represent an organic cation.
  • the organic cations represented by M 21a + , M 21b + and M 22 + have the same meanings as M 1 + above, and the preferred embodiments are also the same.
  • L21 and L22 each independently represent a divalent organic group.
  • the acidic site represented by A 22 H is greater than the acid dissociation constant a1-1 derived from A 21a H and the acid dissociation constant a1-2 derived from the acidic site represented by A 21b H.
  • the acid dissociation constant a1-1 and the acid dissociation constant a1-2 correspond to the above acid dissociation constant a1.
  • a 21a - and A 21b - may be the same or different.
  • M 21a + , M 21b + and M 22 + may be the same or different.
  • At least one of M 21a + , M 21b + , M 22 + , A 21a ⁇ , A 21b ⁇ , L 21 and L 22 may have an acid-decomposable group as a substituent.
  • a 31a - and A 32 - each independently represent a monovalent anionic functional group.
  • the definition of the monovalent anionic functional group represented by A 31a - is synonymous with A 21a - and A 21b - in formula (Ia-2) above, and the preferred embodiments are also the same.
  • the monovalent anionic functional group represented by A 32 - means a monovalent group containing the anion site A 2 - .
  • Examples of the monovalent anionic functional group represented by A 32 - include monovalent anionic functional groups selected from the group consisting of the above formulas (BX-1) to (BX-7).
  • a 31b - represents a divalent anionic functional group.
  • the divalent anionic functional group represented by A 31b - means a divalent group containing the anion site A 1 - .
  • Examples of the divalent anionic functional group represented by A 31b - include a divalent anionic functional group represented by formula (AX-4) shown below.
  • M 31a + , M 31b + and M 32 + each independently represent a monovalent organic cation.
  • M 31a + , M 31b + , and M 32 + organic cations are synonymous with M 1 + above, and preferred embodiments are also the same.
  • L 31 and L 32 each independently represent a divalent organic group.
  • the acidic site represented by A 32 H is greater than the acid dissociation constant a1-3 derived from the acidic site represented by A 31a H and the acid dissociation constant a1-4 derived from the acidic site represented by A 31b H.
  • the acid dissociation constant a1-3 and the acid dissociation constant a1-4 correspond to the acid dissociation constant a1.
  • a 31a - and A 32 - may be the same or different.
  • M 31a + , M 31b + and M 32 + may be the same or different.
  • At least one of M 31a + , M 31b + , M 32 + , A 31a ⁇ , A 32 ⁇ , L 31 and L 32 may have an acid-decomposable group as a substituent.
  • a 41a - , A 41b - and A 42 - each independently represent a monovalent anionic functional group.
  • the definitions of the monovalent anionic functional groups represented by A 41a - and A 41b - are the same as those of A 21a - and A 21b - in formula (Ia-2) above.
  • the definition of the monovalent anionic functional group represented by A 42 - is the same as A 32 - in formula (Ia-3) above, and the preferred embodiments are also the same.
  • M 41a + , M 41b + and M 42 + each independently represent an organic cation.
  • L41 represents a trivalent organic group.
  • the acidic site represented by A 42 H is greater than the acid dissociation constant a1-5 derived from the acidic site represented by A 41a H and the acid dissociation constant a1-6 derived from the acidic site represented by A 41b H.
  • the acid dissociation constant a1-5 and the acid dissociation constant a1-6 correspond to the above acid dissociation constant a1.
  • a 41a ⁇ , A 41b ⁇ and A 42 ⁇ may be the same or different.
  • M 41a + , M 41b + and M 42 + may be the same or different.
  • At least one of M 41a + , M 41b + , M 42 + , A 41a - , A 41b - , A 42 - and L 41 may have an acid-decomposable group as a substituent.
  • Examples of divalent organic groups represented by L 21 and L 22 in formula (Ia-2) and L 31 and L 32 in formula (Ia-3) include -CO- and -NR- , —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, an alkylene group (preferably having 1 to 6 carbon atoms, which may be linear or branched), a cycloalkylene group (preferably has 3 to 15 carbon atoms), an alkenylene group (preferably 2 to 6 carbon atoms), a divalent aliphatic heterocyclic group (at least one nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom or Se atom in the ring structure 5 ⁇ 10-membered ring is preferred, 5- to 7-membered ring is more preferred, and 5- to 6-membered ring is even more preferred.), divalent aromatic heterocyclic group (at least one nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom or Se atom in the ring structure is preferably a 5- to 10-membered ring, more preferably a
  • the above R includes a hydrogen atom or a monovalent organic group.
  • a monovalent organic group for example, an alkyl group (preferably having 1 to 6 carbon atoms) is preferred.
  • the alkylene group, the cycloalkylene group, the alkenylene group, the divalent aliphatic heterocyclic group, the divalent aromatic heterocyclic group and the divalent aromatic ring group may have a substituent. good.
  • Substituents include, for example, halogen atoms (preferably fluorine atoms).
  • divalent organic groups represented by L 21 and L 22 in formula (Ia-2) and L 31 and L 32 in formula (Ia-3) include those represented by formula (L2) It is also preferred that it is a divalent organic group.
  • q represents an integer of 1-3. * represents a binding position.
  • Each Xf independently represents a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom.
  • the number of carbon atoms in this alkyl group is preferably 1-10, more preferably 1-4.
  • a perfluoroalkyl group is preferable as the alkyl group substituted with at least one fluorine atom.
  • Xf is preferably a fluorine atom or a C 1-4 perfluoroalkyl group, more preferably a fluorine atom or CF 3 . More preferably, both Xf are fluorine atoms.
  • LA represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group represented by L A include -CO-, -O-, -SO-, -SO 2 -, alkylene groups (preferably having 1 to 6 carbon atoms, linear and branched ), a cycloalkylene group (preferably having 3 to 15 carbon atoms), a divalent aromatic ring group (preferably a 6- to 10-membered ring, more preferably a 6-membered ring.) and a plurality of these A combined divalent linking group is included.
  • the alkylene group, the cycloalkylene group and the divalent aromatic ring group may have a substituent. Substituents include, for example, halogen atoms (preferably fluorine atoms).
  • Examples of the divalent organic group represented by formula (L2) include *-CF 2 -*, *-CF 2 -CF 2 -*, *-CF 2 -CF 2 -CF 2 - * , *- Ph-O - SO2 - CF2- *, *-Ph - O-SO2 - CF2 - CF2-*, *-Ph-O-SO2 - CF2 - CF2 - CF2-* and * -Ph-OCO-CF 2 -*.
  • Ph is an optionally substituted phenylene group, preferably a 1,4-phenylene group.
  • the substituent is an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms), an alkoxy group (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms) or alkoxycarbonyl. Groups (having preferably 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms) are preferred.
  • L 21 and L 22 in formula (Ia-2) represent a divalent organic group represented by formula (L2)
  • the bond (*) on the L A side in formula (L2) is represented by formula ( It preferably binds to A 21 - and A 21b - in Ia-2).
  • L 31 and L 32 in formula (Ia-3) represent a divalent organic group represented by formula (L2)
  • the bond (*) on the L A side in formula (L2) is Bonding with A 31a - and A 32 - in formula (Ia-3) is preferred.
  • Examples of trivalent organic groups represented by L 41 in formula (Ia-4) include trivalent organic groups represented by formula (L3).
  • LB represents a trivalent hydrocarbon ring group or a trivalent heterocyclic group. * represents a binding position.
  • the hydrocarbon ring group may be either an aromatic ring group or an aliphatic hydrocarbon ring group.
  • the number of carbon atoms contained in the hydrocarbon ring group is preferably 6-18, more preferably 6-14.
  • the heterocyclic group may be either an aromatic ring group or an aliphatic hydrocarbon ring group.
  • the heterocyclic ring is preferably a 5- to 10-membered ring having at least one nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom or Se atom in the ring structure, more preferably a 5- to 7-membered ring, and further a 5- to 6-membered ring.
  • LB is preferably a trivalent hydrocarbon ring group, more preferably a benzene ring group or an adamantane ring group.
  • the benzene ring group or adamantane ring group may have a substituent.
  • Substituents include, for example, halogen atoms (preferably fluorine atoms).
  • L B1 to L B3 each independently represent a single bond or a divalent linking group.
  • divalent linking groups represented by L B1 to L B3 include —CO—, —NR—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, alkylene groups (preferably carbon Number 1 to 6, which may be linear or branched.), cycloalkylene group (preferably having 3 to 15 carbon atoms), alkenylene group (preferably having 2 to 6 carbon atoms), divalent Aliphatic heterocyclic group (5- to 10-membered ring having at least one nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom or Se atom in the ring structure is preferred, 5- to 7-membered ring is more preferred, 5- to 6-membered ring is further is preferred), a divalent aromatic heterocyclic group (preferably a 5- to 10-membered ring having at least one nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom or Se atom in the ring structure, more preferably a 5- to
  • the above R includes a hydrogen atom or a monovalent organic group.
  • a monovalent organic group for example, an alkyl group (preferably having 1 to 6 carbon atoms) is preferred.
  • the alkylene group, the cycloalkylene group, the alkenylene group, the divalent aliphatic heterocyclic group, the divalent aromatic heterocyclic group and the divalent aromatic ring group may have a substituent. good.
  • Substituents include, for example, halogen atoms (preferably fluorine atoms).
  • divalent linking groups represented by L B1 to L B3 —CO—, —NR—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, even if having a substituent A good alkylene group or a divalent linking group combining these is preferred.
  • divalent linking groups represented by L B1 to L B3 a divalent linking group represented by formula (L3-1) is more preferable.
  • L B11 represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group represented by L B11 includes, for example, —CO—, —O—, —SO—, —SO 2 —, an optionally substituted alkylene group (preferably a to 6, which may be linear or branched), and divalent linking groups combining these.
  • Substituents include, for example, halogen atoms.
  • r represents an integer of 1 to 3;
  • Xf has the same definition as Xf in formula (L2) above, and the preferred embodiments are also the same.
  • * represents a binding position.
  • Examples of divalent linking groups represented by L B1 to L B3 include *-O-*, *-O-SO 2 -CF 2 -*, *-O-SO 2 -CF 2 -CF 2 - *, *--O--SO 2 --CF 2 --CF 2 --CF 2 --* and *--COO--CH 2 --CH 2 --*.
  • L 41 in formula (Ia-4) contains a divalent organic group represented by formula (L3-1), and the divalent organic group represented by formula (L3-1) and A 42 ⁇ is bound, the bond (*) on the carbon atom side shown in formula (L3-1) preferably binds to A 42 — in formula (Ia-4).
  • a 51a - , A 51b - and A 51c - each independently represent a monovalent anionic functional group.
  • the monovalent anionic functional groups represented by A 51a - , A 51b - and A 51c - mean monovalent groups containing the anion site A 1 - .
  • Examples of the monovalent anionic functional groups represented by A 51a - , A 51b - and A 51c - include monovalent anions selected from the group consisting of the above formulas (AX-1) to (AX-3) functional groups.
  • a 52a - and A 52b - represent divalent anionic functional groups.
  • the divalent anionic functional groups represented by A 52a - and A 52b - mean divalent groups containing the anion site A 2 - .
  • Examples of the divalent anionic functional group represented by A 22 - include divalent anionic functional groups selected from the group consisting of the above formulas (BX-8) to (BX-11). be done.
  • M 51a + , M 51b + , M 51c + , M 52a + and M 52b + each independently represent an organic cation.
  • the organic cations represented by M 51a + , M 51b + , M 51c + , M 52a + and M 52b + have the same meanings as M 1 + above, and preferred embodiments are also the same.
  • L51 and L53 each independently represent a divalent organic group.
  • the divalent organic groups represented by L 51 and L 53 have the same meanings as L 21 and L 22 in formula (Ia-2) above, and the preferred embodiments are also the same.
  • L52 represents a trivalent organic group.
  • the trivalent organic group represented by L 52 has the same meaning as L 41 in formula (Ia-4) above, and the preferred embodiments are also the same.
  • a The acid dissociation constant a2-1 derived from the acidic site represented by 52a H and the acid dissociation constant a2-2 derived from the acidic site represented by A 52b H are the acid dissociation constant a1-1 derived from A 51a H. , A 51b H and the acid dissociation constant a1-3 derived from the acidic site represented by A 51c H.
  • the acid dissociation constants a1-1 to a1-3 correspond to the acid dissociation constant a1
  • the acid dissociation constants a2-1 and a2-2 correspond to the acid dissociation constant a2.
  • a 51a ⁇ , A 51b ⁇ and A 51c ⁇ may be the same or different.
  • a 52a - and A 52b - may be the same or different.
  • M 51a + , M 51b + , M 51c + , M 52a + and M 52b + may be the same or different.
  • At least one of M 51b + , M 51c + , M 52a + , M 52b + , A 51a ⁇ , A 51b ⁇ , A 51c ⁇ , L 51 , L 52 and L 53 is an acid-decomposable substituent. You may have a group.
  • Compound (II) is a compound having two or more of the above structural moieties X and one or more of the following structural moieties Z, wherein the first acidic It is a compound that generates an acid containing two or more sites and the structural site Z described above.
  • Structural site Z nonionic site capable of neutralizing acid
  • the preferred range of the acid dissociation constant a1 derived from the acidic site represented by is the same as the acid dissociation constant a1 in the above compound PI.
  • the compound (II) is a compound that generates an acid having two of the first acidic sites derived from the structural site X and the structural site Z
  • the compound PII is "two HA 1 It corresponds to "a compound having When determining the acid dissociation constant of this compound PII, the acid dissociation constant when the compound PII is "a compound having one A 1 - and one HA 1 " and "one A 1 - and one HA 1 and corresponds to the acid dissociation constant a1.
  • the acid dissociation constant a1 is obtained by the method for measuring the acid dissociation constant described above.
  • the above compound PII corresponds to an acid generated when compound (II) is irradiated with actinic rays or radiation.
  • the two or more structural sites X may be the same or different.
  • Two or more of A 1 ⁇ and two or more of M 1 + may be the same or different.
  • the acid-neutralizable nonionic site in the structural site Z is preferably a site containing a group capable of electrostatically interacting with protons or a functional group having electrons.
  • groups that can electrostatically interact with protons or functional groups that have electrons include functional groups that have a macrocyclic structure such as cyclic polyethers, or nitrogen atoms that have a lone pair of electrons that do not contribute to ⁇ conjugation.
  • a functional group having A nitrogen atom having a lone pair of electrons that does not contribute to ⁇ -conjugation is, for example, a nitrogen atom having a partial structure represented by the formula.
  • Examples of partial structures of functional groups having electrons or groups capable of electrostatically interacting with protons include crown ether structures, azacrown ether structures, primary to tertiary amine structures, pyridine structures, imidazole structures and pyrazine structures. A primary to tertiary amine structure is preferred.
  • Examples of compound (II) include compounds represented by formulas (IIa-1) and (IIa-2).
  • a 61a - and A 61b - have the same meanings as A 11 - in the above formula (Ia-1), and preferred embodiments are also the same.
  • M 61a + and M 61b + have the same meanings as M 11 + in formula (Ia-1) above, and the preferred embodiments are also the same.
  • L 61 and L 62 have the same meanings as L 1 in formula (Ia-1), and preferred embodiments are also the same.
  • R 2X represents a monovalent organic group.
  • —CH 2 — is selected from the group consisting of —CO—, —NH—, —O—, —S—, —SO— and —SO 2 —.
  • Alkyl groups preferably having 1 to 10 carbon atoms, which may be linear or branched
  • cycloalkyl groups optionally substituted by one or a combination of two or more selected (preferably having 3 to 15 carbon atoms) or an alkenyl group (preferably having 2 to 6 carbon atoms).
  • the alkylene group, the cycloalkylene group, and the alkenylene group may have a substituent.
  • Substituents include, for example, halogen atoms (preferably fluorine atoms).
  • the acid derived from the acidic site represented by A 61a H The dissociation constant a1-7 and the acid dissociation constant a1-8 derived from the acidic site represented by A 61b H correspond to the above acid dissociation constant a1.
  • the compound PIIa-1 obtained by replacing the cation sites M 61a + and M 61b + in the structural site X in the structural site X in the compound (IIa-1) with H + is HA 61a -L 61 -N(R 2X ) -L 62 -A 61b H.
  • compound PIIa-1 is the same as the acid generated from the compound represented by formula (IIa-1) upon exposure to actinic rays or radiation.
  • At least one of M 61a + , M 61b + , A 61a ⁇ , A 61b ⁇ , L 61 , L 62 and R 2X may have an acid-decomposable group as a substituent.
  • a 71a - , A 71b - and A 71c - have the same meanings as A 11 - in the above formula (Ia-1), and preferred embodiments are also the same.
  • M 71a + , M 71b + , and M 71c + each have the same meaning as M 11 + in formula (Ia-1) above, and preferred embodiments are also the same.
  • L 71 , L 72 and L 73 each have the same meaning as L 1 in formula (Ia-1) above, and preferred embodiments are also the same.
  • the acidic represented by A 71a H The acid dissociation constant a1-9 derived from the site, the acid dissociation constant a1-10 derived from the acidic site represented by A 71b H, and the acid dissociation constant a1-11 derived from the acidic site represented by A 71c H are It corresponds to the above acid dissociation constant a1.
  • the compound PIIa-2 obtained by replacing the cation sites M 71a + , M 71b + , and M 71c + in the structural site X in the compound (IIa-1) is HA 71a -L 71 -N(L 73 -A 71c H)-L 72 -A 71b H).
  • compound PIIa-2 is the same as the acid generated from the compound represented by formula (IIa-2) upon exposure to actinic rays or radiation.
  • At least one of M 71a + , M 71b + , M 71c + , A 71a ⁇ , A 71b ⁇ , A 71c ⁇ , L 71 , L 72 and L 73 has an acid-decomposable group as a substituent.
  • organic cations and other moieties that the specific photoacid generator may have are shown below.
  • the organic cations are, for example, M 11 + , M 12 + , M 21a + , M 21b + , M 22 + , M 31a + in the compounds represented by formulas (Ia-1) to (Ia-5).
  • the other moieties include, for example, M 11 + , M 12 + , M 21a + , M 21b + , M 22 + , M 22 + , M 12 + , M 21a + , M 21b + , M 31a + , M 31b + , M 32 + , M 41a + , M 41b + , M 42 + can be used as moieties other than M 51a + , M 51b + , M 51c + , M 52a + and M 52b + .
  • An appropriate combination of the organic cations shown below and other moieties can be used as the specific photoacid generator.
  • the molecular weight of the specific photoacid generator is preferably from 100 to 10,000, more preferably from 100 to 2,500, even more preferably from 100 to 1,500.
  • the content of the specific photoacid generator (total content of compounds (I) and (II)) is preferably 10% by mass or more, preferably 15% by mass or more, and 20% by mass, based on the total solid content of the resist composition. % by mass or more is more preferable, and 40% by mass or more is even more preferable.
  • the upper limit is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and even more preferably 60% by mass or less, relative to the total solid content of the resist composition.
  • the specific photoacid generator may be used singly or in combination of two or more. When two or more are used, the total content is preferably within the range of the preferred content.
  • Compound (III) is a compound (onium salt) represented by “M + X ⁇ ”, and is preferably a compound that generates an organic acid upon exposure.
  • organic acid include sulfonic acid (aliphatic sulfonic acid such as fluoroaliphatic sulfonic acid, aromatic sulfonic acid and camphorsulfonic acid), bis(alkylsulfonyl)imidic acid and tris(alkylsulfonyl)methide acid. be done.
  • M + represents an organic cation.
  • the organic cation is preferably an organic cation represented by formula (ZaI) (cation (ZaI)) or an organic cation represented by formula (ZaII) (cation (ZaII)).
  • ZaI organic cation represented by formula (ZaI)
  • ZaII organic cation represented by formula (ZaII)
  • X ⁇ represents an organic anion.
  • a non-nucleophilic anion an anion having a remarkably low ability to cause a nucleophilic reaction
  • non-nucleophilic anions examples include sulfonate anions (aliphatic sulfonate anions, aromatic sulfonate anions, camphorsulfonate anions, etc.), sulfonylimide anions, bis(alkylsulfonyl)imide anions and tris(alkylsulfonyl) methide anion.
  • the aliphatic moiety in the aliphatic sulfonate anion may be an alkyl group or a cycloalkyl group, and may be a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms. Alkyl groups are preferred.
  • the alkyl group may be, for example, a fluoroalkyl group (which may or may not have a substituent other than a fluorine atom; it may be a perfluoroalkyl group).
  • the aryl group in the aromatic sulfonate anion and the aromatic carboxylate anion is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group and a naphthyl group.
  • the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group listed above may have a substituent.
  • substituents include a nitro group, a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom, a carboxy group, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, an alkoxy group (preferably having 1 to 15 carbon atoms), an alkyl group (preferably 1 to 10 carbon atoms), cycloalkyl groups (preferably 3 to 15 carbon atoms), aryl groups (preferably 6 to 14 carbon atoms), alkoxycarbonyl groups (preferably 2 to 12 carbon atoms), acyl groups (preferably 2 to 12 carbon atoms), alkoxycarbonyloxy groups (preferably 2 to 18 carbon atoms), alkylthio groups (preferably 1 to 15 carbon atoms), alkylsulfonyl groups (preferably 1 to 15 carbon atoms), alkyliminosulfonyl groups (preferably having 1 to 15 carbon atoms
  • alkyl group in the bis(alkylsulfonyl)imide anion and the tris(alkylsulfonyl)methide anion an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable.
  • substituents of these alkyl groups include halogen atoms, halogen-substituted alkyl groups, alkoxy groups, alkylthio groups, alkyloxysulfonyl groups, aryloxysulfonyl groups and cycloalkylaryloxysulfonyl groups, and fluorine atoms.
  • an alkyl group substituted with a fluorine atom is preferred.
  • the alkyl groups in the bis(alkylsulfonyl)imide anion may be bonded to each other to form a ring structure. This increases the acid strength.
  • non-nucleophilic anions include aliphatic sulfonate anions in which at least the ⁇ -position of sulfonic acid is substituted with fluorine atoms, aromatic sulfonate anions in which fluorine atoms or groups having fluorine atoms are substituted, and alkyl groups in which fluorine atoms are present.
  • a bis(alkylsulfonyl)imide anion substituted with or a tris(alkylsulfonyl)methide anion in which the alkyl group is substituted with a fluorine atom is preferred.
  • an anion represented by formula (AN1) is also preferable.
  • o represents an integer of 1-3.
  • p represents an integer from 0 to 10;
  • q represents an integer from 0 to 10;
  • Xf represents a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-10, more preferably 1-4.
  • a perfluoroalkyl group is preferable as the alkyl group substituted with at least one fluorine atom.
  • Xf is preferably a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a fluorine atom or CF 3 , and even more preferably both Xf are fluorine atoms.
  • R4 and R5 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom. When multiple R 4 and R 5 are present, each of R 4 and R 5 may be the same or different.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group represented by R 4 and R 5 is preferably 1-4.
  • the above alkyl group may have a substituent.
  • Hydrogen atoms are preferred as R 4 and R 5 .
  • Specific examples and preferred aspects of the alkyl group substituted with at least one fluorine atom are the same as the specific examples and preferred aspects of Xf in formula (AN1).
  • L represents a divalent linking group.
  • divalent linking groups include -O-CO-O-, -COO-, -CONH-, -CO-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2 -, alkylene groups ( preferably 1 to 6 carbon atoms), cycloalkylene groups (preferably 3 to 15 carbon atoms), alkenylene groups (preferably 2 to 6 carbon atoms), and divalent linking groups combining these.
  • the divalent linking group includes -O-CO-O-, -COO-, -CONH-, -CO-, -O-, -SO 2 -, and -O-CO-O-alkylene group- , -COO-alkylene group- or -CONH-alkylene group- is preferred, and -O-CO-O-, -O-CO-O-alkylene group-, -COO-, -CONH-, -SO 2 - or - COO-alkylene group- is more preferred.
  • W represents an organic group containing a cyclic structure.
  • a cyclic organic group is preferable.
  • Cyclic organic groups include, for example, alicyclic groups, aryl groups and heterocyclic groups.
  • the alicyclic group may be monocyclic or polycyclic.
  • Monocyclic alicyclic groups include, for example, monocyclic cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and a cyclooctyl group.
  • polycyclic alicyclic groups include polycyclic cycloalkyl groups such as norbornyl, tricyclodecanyl, tetracyclodecanyl, tetracyclododecanyl and adamantyl groups. Among them, alicyclic groups having a bulky structure with 7 or more carbon atoms such as norbornyl, tricyclodecanyl, tetracyclodecanyl, tetracyclododecanyl and adamantyl groups are preferred.
  • Aryl groups may be monocyclic or polycyclic.
  • the aryl group include phenyl group, naphthyl group, phenanthryl group and anthryl group.
  • a heterocyclic group may be monocyclic or polycyclic. Especially, when it is a polycyclic heterocyclic group, diffusion of acid can be further suppressed. Moreover, the heterocyclic group may or may not have aromaticity. Heterocyclic rings having aromaticity include, for example, furan ring, thiophene ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring and pyridine ring.
  • Non-aromatic heterocycles include, for example, tetrahydropyran, lactone, sultone and decahydroisoquinoline rings.
  • the heterocyclic ring in the heterocyclic group is preferably a furan ring, a thiophene ring, a pyridine ring or a decahydroisoquinoline ring.
  • the cyclic organic group may have a substituent.
  • substituents include alkyl groups (either linear or branched, preferably having 1 to 12 carbon atoms), cycloalkyl groups (monocyclic, polycyclic and spirocyclic). preferably having 3 to 20 carbon atoms), an aryl group (preferably having 6 to 14 carbon atoms), a hydroxyl group, an alkoxy group, an ester group, an amide group, a urethane group, a ureido group, a thioether group, a sulfonamide group, and A sulfonic acid ester group is mentioned.
  • carbonyl carbon may be sufficient as carbon (carbon which contributes to ring formation) which comprises a cyclic
  • Examples of anions represented by formula (AN1) include SO 3 ⁇ —CF 2 —CH 2 —OCO-(L) q′ —W, SO 3 ⁇ —CF 2 —CHF—CH 2 —OCO-(L) q ' -W, SO 3 - -CF 2 -COO-(L) q' -W, SO 3 - -CF 2 -CF 2 -CH 2 -CH 2 -(L) q -W or SO 3 - -CF 2 -CH(CF 3 )-OCO-(L) q' -W is preferred.
  • L, q and W are the same as in formula (AN1).
  • q' represents an integer from 0 to 10;
  • an anion represented by the following formula (AN2) is also preferable.
  • X B1 and X B2 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having no fluorine atom.
  • X B1 and X B2 are preferably hydrogen atoms.
  • X B3 and X B4 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group.
  • At least one of X B3 and X B4 is preferably a fluorine atom or a monovalent organic group having a fluorine atom, and both of X B3 and X B4 are a fluorine atom or a monovalent organic group having a fluorine atom is more preferred. More preferably, both X B3 and X B4 are fluorine-substituted alkyl groups.
  • L, q and W are the same as in formula (AN1).
  • an anion represented by formula (AN3) is preferable.
  • each Xa independently represents a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom.
  • Each Xb independently represents a hydrogen atom or an organic group having no fluorine atom.
  • an anion represented by formula (AN4) is also preferred.
  • R 1 and R 2 each independently represent a substituent that is not an electron-withdrawing group or a hydrogen atom.
  • substituents that are not electron-withdrawing groups include hydrocarbon groups, hydroxyl groups, oxyhydrocarbon groups, oxycarbonyl hydrocarbon groups, amino groups, hydrocarbon-substituted amino groups, and hydrocarbon-substituted amide groups. be done.
  • substituents that are not electron-withdrawing groups independently include -R', -OH, -OR', -OCOR', -NH 2 , -NR' 2 , -NHR', or -NHCOR ' is preferred.
  • R' is a monovalent hydrocarbon group.
  • Examples of the monovalent hydrocarbon group represented by R′ include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl and butyl; alkenyl groups such as ethenyl, propenyl and butenyl; ethynyl; monovalent linear or branched hydrocarbon groups such as alkynyl groups such as propynyl and butynyl; cycloalkyl groups such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl and adamantyl; Monovalent alicyclic hydrocarbon groups such as cycloalkenyl groups such as cyclopropenyl group, cyclobutenyl group, cyclopentenyl group and norbornenyl group; phenyl group, tolyl group, xylyl group, mesityl group, naphthyl group, methylnaphthyl group, anthryl group and aryl
  • L is a divalent linking group consisting of a combination of one or more linking groups S and an alkylene group optionally having one or more substituents, or one or more links represents a divalent linking group consisting of group S;
  • the linking group S is * A -O-CO-O-* B , * A -CO-* B , * A -CO-O-* B , * A -O-CO-* B , * A -O- A group selected from the group consisting of * B , * A -S-* B and * A - SO2-* B .
  • L is one form of "a divalent linking group consisting of a combination of one or more linking groups S and an alkylene group optionally having one or more substituents", "one or more and a divalent linking group consisting of a combination of the linking group S and one or more unsubstituted alkylene groups", the linking group S is * A -O-CO-O-* B , * selected from the group consisting of A -CO-* B , * A -O-CO-* B , * A -O-* B , * A -S-* B , and * A - SO2-* B It is preferably a group.
  • the alkylene groups in the "divalent linking group consisting of a combination of one or more linking groups S and an alkylene group optionally having one or more substituents" are all unsubstituted alkylene groups.
  • the linking group S is * A -O-CO-O-* B , * A -CO-* B , * A -O-CO-* B , * A -O-* B , * A- It is preferably a group selected from the group consisting of S-* B and * A - SO2-* B .
  • * A represents the bonding position on the R 3 side in formula (AN4)
  • * B represents the bonding position on the —SO 3 — side in formula (AN4).
  • a divalent linking group consisting of a combination of one or more linking groups S and an alkylene group optionally having one or more substituents
  • only one linking group S may be present; There may be more than one.
  • the optionally substituted alkylene group may be present singly, or may be present two or more times.
  • the linking groups S present in plurality may be the same or different.
  • the alkylene groups present in plurality may be the same or different.
  • the connecting groups S may be continuously bonded to each other.
  • groups selected from the group consisting of * A -CO-* B , * A -O-CO-* B , and * A -O-* B are continuously bonded to form "* A -O- It is preferred that no CO—O—* B ” is formed.
  • groups selected from the group consisting of * A -CO-* B and * A -O-* B are continuously bonded to form "* A -O-CO-* B " and "* A -CO- It is preferred that none of O-* B '' is formed.
  • linking groups S are present in a divalent linking group consisting of one or more linking groups S, only one linking group S may be present, or two or more linking groups S may be present. When multiple linking groups S are present, the linking groups S may be the same or different. In this case, groups selected from the group consisting of * A -CO-* B , * A -O-CO-* B , and * A -O-* B are continuously bonded to form "* A -O —CO—O—* B ” is preferably not formed.
  • groups selected from the group consisting of * A -CO-* B and * A -O-* B are continuously bonded to form "* A -O-CO-* B " and "* A -CO- It is preferred that none of O-* B '' is formed.
  • the ⁇ -position atom with respect to —SO 3 — in L is not a carbon atom having a fluorine atom as a substituent.
  • the carbon atom may not be directly substituted with a fluorine atom, and the carbon atom may be a substituent having a fluorine atom (for example, a fluorine atom such as a trifluoromethyl group). alkyl group).
  • the ⁇ -position atom is, in other words, an atom in L directly bonded to —C(R 1 )(R 2 )— in formula (AN4).
  • L preferably has only one linking group S. That is, L is a divalent linking group consisting of a combination of one linking group S and an alkylene group optionally having one or more substituents, or a divalent linking group consisting of one linking group S preferably represents a group.
  • L is preferably, for example, a group represented by formula (AN4-2). * a - (CR 2a 2 ) X - Q- (CR 2b 2 ) Y - * b (AN4-2)
  • * a represents the bonding position with R3 in formula ( AN4).
  • * b represents the bonding position with —C(R 1 )(R 2 )— in formula (AN4).
  • X and Y each independently represent an integer of 0-10, preferably an integer of 0-3.
  • R 2a and R 2b each independently represent a hydrogen atom or a substituent. When multiple R 2a and R 2b are present, the multiple R 2a and R 2b may be the same or different. However, when Y is 1 or more, R 2b in CR 2b 2 directly bonded to —C(R 1 )(R 2 )— in formula (AN4) is other than a fluorine atom.
  • Q is * A -O-CO-O-* B , * A -CO-* B , * A -CO-O-* B , * A -O-CO-* B , * A -O-* B , * A -S-* B or * A - SO2-* B .
  • Q is * A -O-CO- O-* B , * A -CO-* B , * A -O-CO-* B , * A -O-* B , * A -S-* B , or * A - SO2-* B show.
  • * A represents the bonding position on the R 3 side in formula (AN4)
  • * B represents the bonding position on the —SO 3 — side in formula (AN4).
  • R 3 represents an organic group.
  • the above organic group is not limited as long as it has 1 or more carbon atoms. It may be a branched chain alkyl group) or a cyclic group.
  • the organic group may or may not have a substituent.
  • the organic group may or may not have heteroatoms (oxygen, sulfur and/or nitrogen atoms, etc.).
  • R 3 is preferably an organic group having a cyclic structure.
  • the cyclic structure may be monocyclic or polycyclic, and may have a substituent.
  • the ring in the organic group containing a cyclic structure is preferably directly bonded to L in formula (AN4).
  • the organic group having a cyclic structure may or may not have a heteroatom (oxygen atom, sulfur atom and/or nitrogen atom, etc.), for example. Heteroatoms may replace one or more of the carbon atoms that form the ring structure.
  • the organic group having a cyclic structure is preferably, for example, a hydrocarbon group having a cyclic structure, a lactone ring group, or a sultone ring group.
  • the organic group having a cyclic structure is preferably a hydrocarbon group having a cyclic structure.
  • the above hydrocarbon group having a cyclic structure is preferably a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group. These groups may have a substituent.
  • the cycloalkyl group may be monocyclic (such as cyclohexyl group) or polycyclic (such as adamantyl group), and preferably has 5 to 12 carbon atoms.
  • lactone group and sultone group for example, any of the structures represented by the above formulas (LC1-1) to (LC1-21) and the structures represented by the above formulas (SL1-1) to (SL1-3) In (1) above, a group having one hydrogen atom from the ring member atoms constituting the lactone structure or sultone structure is preferred.
  • the non-nucleophilic anion may be a benzenesulfonate anion, preferably a benzenesulfonate anion substituted with a branched alkyl group or cycloalkyl group.
  • an aromatic sulfonate anion represented by formula (AN5) is also preferred.
  • Ar represents an aryl group (such as a phenyl group), and may further have a substituent other than the sulfonate anion and -(D-B) group.
  • substituents which may be further included include, for example, a fluorine atom and a hydroxyl group.
  • n represents an integer of 0 or more. n is preferably 1 to 4, more preferably 2 to 3, and still more preferably 3.
  • D represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group includes -O-, thioether group, carbonyl group, sulfoxide group, sulfone group, sulfonic acid -COO-, -COO- and a group consisting of a combination of two or more thereof.
  • B represents a hydrocarbon group
  • B preferably has an aliphatic hydrocarbon structure.
  • B is more preferably an isopropyl group, a cyclohexyl group, or an optionally substituted aryl group (such as a tricyclohexylphenyl group).
  • Disulfonamide anions are also preferred as non-nucleophilic anions.
  • a disulfonamide anion is, for example, an anion represented by N ⁇ (SO 2 —R q ) 2 .
  • R q represents an optionally substituted alkyl group, preferably a fluoroalkyl group, more preferably a perfluoroalkyl group.
  • Two Rq 's may combine with each other to form a ring.
  • the group formed by bonding two R q together is preferably an optionally substituted alkylene group, preferably a fluoroalkylene group, more preferably a perfluoroalkylene group.
  • the alkylene group preferably has 2 to 4 carbon atoms.
  • Compound (III) may be in the form of a low-molecular-weight compound, or may be in the form of being incorporated into a part of a polymer. Moreover, the form of a low-molecular-weight compound and the form incorporated into a part of a polymer may be used in combination.
  • the molecular weight is preferably 3,000 or less, more preferably 2,000 or less, and even more preferably 1,000 or less. As a lower limit, 100 or more is preferable.
  • the compound (III) is in the form of being incorporated into a part of the polymer, it may be incorporated into a part of the resin A or into a resin different from the resin A.
  • Compound (III) is preferably in the form of a low molecular weight compound.
  • the resist composition contains compound (III), its content is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, relative to the total solid content of the resist composition.
  • the upper limit is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, relative to the total solid content of the resist composition.
  • Other photoacid generators may be used singly or in combination of two or more. When two or more are used, the total content is preferably within the range of the preferred content.
  • the resist composition may contain an acid diffusion control agent.
  • the acid diffusion control agent traps the acid generated from the photoacid generator or the like during exposure, and acts as a quencher that suppresses the reaction of the acid-decomposable resin in the unexposed area due to excess generated acid.
  • the type of acid diffusion controller is not particularly limited, and examples include basic compounds (CA), low-molecular-weight compounds (CB) having nitrogen atoms and groups that leave under the action of acids, and actinic rays or radiation. and a compound (CC) whose ability to control acid diffusion decreases or disappears upon irradiation.
  • an onium salt compound (CD) which becomes a relatively weak acid with respect to the photoacid generator
  • a basic compound (CE) whose basicity is reduced or lost by irradiation with actinic rays or radiation.
  • specific examples of the basic compound (CA) include those described in paragraphs [0132] to [0136] of International Publication No. 2020/066824, and basicity is obtained by irradiation with actinic rays or radiation.
  • Specific examples of the basic compound that decreases or disappears include those described in paragraphs [0137] to [0155] of WO 2020/066824, have a nitrogen atom, and Specific examples of the low-molecular compound (CB) having a leaving group include those described in paragraphs [0156] to [0163] of WO2020/066824, and onium having a nitrogen atom in the cation moiety. Specific examples of salt compounds (CE) include those described in paragraph [0164] of WO2020/066824. Further, specific examples of the onium salt compound (CD), which is a relatively weak acid with respect to the photoacid generator, include those described in paragraphs [0305] to [0314] of International Publication No. 2020/158337. .
  • paragraphs [0627] to [0664] of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1 paragraphs [0095] to [0187] of US Patent Application Publication No. 2015/0004544A1
  • paragraphs [0237190A1 and paragraphs [0259] to [0328] of US Patent Application Publication No. 2016/0274458A1 can be suitably used as acid diffusion control agents.
  • the content of the acid diffusion control agent (the total when multiple types are present) is 0.1 to 15.0 with respect to the total solid content of the resist composition. % by mass is preferable, and 1.0 to 15.0% by mass is more preferable.
  • the acid diffusion controller may be used singly or in combination of two or more.
  • the resist composition may further contain a hydrophobic resin different from resin A.
  • the hydrophobic resin is preferably designed to be unevenly distributed on the surface of the resist film. may not contribute to
  • the effects of adding a hydrophobic resin include control of the static and dynamic contact angles of the resist film surface with respect to water, and suppression of outgassing.
  • the hydrophobic resin preferably has one or more of fluorine atoms, silicon atoms, and CH3 partial structures contained in the side chain portion of the resin, and two or more. It is more preferred to have Moreover, the hydrophobic resin preferably has a hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms. These groups may be present in the main chain of the resin or may be substituted on the side chain. Hydrophobic resins include compounds described in paragraphs [0275] to [0279] of WO2020/004306.
  • the content of the hydrophobic resin is preferably 0.01 to 20.0% by mass, more preferably 0.1 to 15.0% by mass, based on the total solid content of the resist composition. % is more preferred.
  • the resist composition may contain a surfactant.
  • a surfactant is contained, the adhesion is better and a pattern with fewer development defects can be formed.
  • the surfactant is preferably a fluorine-based and/or silicon-based surfactant.
  • silicon-based surfactants and/or fluorine-based surfactants having 7 or less carbon atoms may be used. Fluorinated and/or silicon-based surfactants include surfactants disclosed in paragraphs [0218] and [0219] of WO2018/019395.
  • One type of surfactant may be used alone, or two or more types may be used.
  • the content of the surfactant is preferably 0.0001 to 2.0% by mass, and 0.0005 to 1.0% by mass, based on the total solid content of the resist composition. %, more preferably 0.1 to 1.0% by mass.
  • the resist composition preferably contains a solvent.
  • Solvents are (M1) propylene glycol monoalkyl ether carboxylates, and (M2) the group consisting of propylene glycol monoalkyl ethers, lactate esters, acetate esters, alkoxypropionate esters, linear ketones, cyclic ketones, lactones and alkylene carbonates. It is preferred to include at least one selected from The solvent may further contain components other than components (M1) and (M2).
  • the content of components other than components (M1) and (M2) is preferably 5 to 30% by mass relative to the total amount of the solvent.
  • the content of the solvent in the resist composition is preferably determined so that the solid content concentration is 0.5 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass. By doing so, the coatability of the resist composition can be further improved.
  • the resist composition contains a dissolution inhibiting compound, a dye, a plasticizer, a photosensitizer, a light absorber, and/or a compound that promotes solubility in a developer (for example, a phenol compound having a molecular weight of 1000 or less, or a carboxyl group alicyclic or aliphatic compounds containing) may further be included.
  • a dissolution inhibiting compound for example, a phenol compound having a molecular weight of 1000 or less, or a carboxyl group alicyclic or aliphatic compounds containing
  • the resist composition may further contain a dissolution inhibiting compound.
  • dissolution inhibiting compound as used herein means a compound having a molecular weight of 3000 or less, which is decomposed by the action of an acid to reduce its solubility in an organic developer.
  • the resist composition of the present invention is suitably used as a photosensitive composition for EUV light.
  • EUV light has a wavelength of 13.5 nm, which is shorter than ArF (wavelength 193 nm) light and the like, so the number of incident photons is smaller when exposed with the same sensitivity. Therefore, "photon shot noise", in which the number of photons stochastically varies, has a great influence, leading to deterioration of LER and bridge defects.
  • photon shot noise there is a method of increasing the number of incident photons by increasing the amount of exposure, but this is a trade-off with the demand for higher sensitivity.
  • the EUV light and electron beam absorption efficiency of the resist film formed from the resist composition increases, which is effective in reducing photon shot noise.
  • the A value represents the absorption efficiency of the EUV light and the electron beam relative to the mass ratio of the resist film.
  • A ([H] x 0.04 + [C] x 1.0 + [N] x 2.1 + [O] x 3.6 + [F] x 5.6 + [S] x 1.5 + [I] ⁇ 39.5) / ([H] ⁇ 1 + [C] ⁇ 12 + [N] ⁇ 14 + [O] ⁇ 16 + [F] ⁇ 19 + [S] ⁇ 32 + [I] ⁇ 127)
  • the A value is preferably 0.120 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, if the A value is too large, the EUV light and electron beam transmittance of the resist film will decrease, the optical image profile in the resist film will deteriorate, and as a result, it will be difficult to obtain a good pattern shape. Therefore, 0.240 or less is preferable, and 0.220 or less is more preferable.
  • [H] represents the molar ratio of hydrogen atoms derived from the total solid content to the total atoms of the total solid content in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition
  • [C] represents the molar ratio of carbon atoms derived from the total solid content to the total atoms of the total solid content in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition
  • [N] is the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin
  • [O] is the total atoms of the total solid content in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition
  • [F] represents the molar ratio of fluorine atoms derived from the total solid content to the total atoms of the total solid content in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin
  • [S] represents the molar ratio of sulfur atoms derived from the total solid content to the total atoms of the total solid content in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition
  • [I] is the actinic ray-sensitive represents the molar ratio of iodine atoms derived from the total solid content to the total atoms of the total solid content in the curable or radiation-sensitive resin composition.
  • the resist composition contains a resin A, a photoacid generator, an acid diffusion controller, and a solvent
  • the resin A, the photoacid generator, and the acid diffusion controller correspond to the solid content.
  • the total atoms of the total solid content correspond to the sum of all atoms derived from the resin A, all atoms derived from the photoacid generator, and all atoms derived from the acid diffusion control agent.
  • [H] represents the molar ratio of hydrogen atoms derived from the total solid content to the total atoms of the total solid content.
  • Hydrogen atoms derived from the resin A, hydrogen atoms derived from the photoacid generator, and derived from the acid diffusion control agent with respect to the total of all atoms derived from the photoacid generator and all atoms derived from the acid diffusion control agent represents the total molar ratio of the hydrogen atoms of
  • the A value can be calculated by calculating the contained atomic ratio when the structure and content of the constituent components of the total solid content in the resist composition are known. Further, even if the constituent components are unknown, the constituent atomic number ratio can be calculated by analytical methods such as elemental analysis for the resist film obtained by evaporating the solvent component of the resist composition. .
  • the procedure of the pattern forming method using the resist composition preferably includes the following steps.
  • Step 1 A step of forming a resist film on a substrate using a resist composition
  • Step 2 A step of exposing the resist film
  • Step 3 A step of developing the exposed resist film using a developer
  • Step 1 is a step of forming a resist film on a substrate using a resist composition.
  • the definition of the resist composition is as described above.
  • a method of forming a resist film on a substrate using a resist composition includes, for example, a method of coating the substrate with the resist composition. Before coating, it is preferable to filter the resist composition as necessary.
  • the pore size of the filter is preferably 0.1 ⁇ m or less, more preferably 0.05 ⁇ m or less, and even more preferably 0.03 ⁇ m or less. The lower limit is often 0.01 ⁇ m or more.
  • the filter is preferably made of polytetrafluoroethylene, polyethylene or nylon.
  • the resist composition can be applied onto substrates such as those used in the manufacture of integrated circuit devices (eg, silicon and silicon dioxide coatings) by a suitable coating method such as spinner or coater.
  • the coating method is preferably spin coating using a spinner.
  • the rotation speed for spin coating using a spinner is preferably 1000 to 3000 rpm.
  • the substrate may be dried to form a resist film.
  • various underlying films for example, an inorganic film, an organic film, an antireflection film, etc. may be formed under the resist film.
  • Heating can be carried out by means provided in a normal exposure machine and/or developing machine, and may be carried out using a hot plate or the like.
  • the heating temperature is preferably 80 to 150°C, more preferably 80 to 140°C, even more preferably 80 to 130°C.
  • the heating time is preferably 30 to 1000 seconds, more preferably 60 to 800 seconds, even more preferably 60 to 600 seconds.
  • the film thickness of the resist film is preferably 10 to 120 nm from the point of being able to form fine patterns with higher precision.
  • the film thickness of the resist film is more preferably 10 to 65 nm, and even more preferably 15 to 50 nm.
  • a topcoat composition may be used to form a topcoat on the upper layer of the resist film. It is preferable that the topcoat composition does not mix with the resist film and can be uniformly coated on the upper layer of the resist film.
  • the topcoat is not particularly limited, and a conventionally known topcoat can be formed by a conventionally known method. can be formed. For example, it is preferable to form a topcoat containing a basic compound as described in JP-A-2013-61648 on the resist film.
  • Basic compounds that the topcoat may contain include, for example, basic compounds that the resist composition may contain.
  • the topcoat also preferably contains a compound containing at least one group or bond selected from the group consisting of an ether bond, a thioether bond, a hydroxyl group, a thiol group, a carbonyl bond and an ester bond.
  • Step 2 is a step of exposing the resist film.
  • the exposure method include a method of irradiating the formed resist film with actinic rays or radiation through a predetermined mask.
  • Actinic rays or radiation include infrared light, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, extreme ultraviolet light, X-rays and electron beams.
  • Far ultraviolet light is preferred as the wavelength of actinic rays or radiation.
  • the wavelength of far-ultraviolet light is preferably 250 nm or less, more preferably 220 nm or less, and still more preferably 1 to 200 nm.
  • Specific examples include KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F2 excimer laser ( 157 nm), EUV light (13 nm), X-rays and electron beams.
  • baking is preferably performed before development. Baking accelerates the reaction of the exposed area, resulting in better sensitivity and pattern shape.
  • the heating temperature is preferably 80 to 150°C, more preferably 80 to 140°C, even more preferably 80 to 130°C.
  • the heating time is preferably 10 to 1000 seconds, more preferably 10 to 180 seconds, even more preferably 30 to 120 seconds. Heating can be carried out by a means provided in a normal exposing machine and/or developing machine, and may be carried out using a hot plate or the like. This step is also called post-exposure bake (PEB).
  • PEB post-exposure bake
  • Step 3 is a step of developing the exposed resist film using a developer to form a pattern.
  • the developer may be an alkaline developer or a developer containing an organic solvent (hereinafter also referred to as an "organic developer").
  • Examples of the development method include a method of immersing the substrate in a tank filled with a developer for a certain period of time (dip method), and a method of standing still for a certain period of time by raising the developer on the surface of the substrate by surface tension (paddle method). ), a method of spraying the developer onto the surface of the substrate (spray method), and a method of continuously ejecting the developer onto the substrate rotating at a constant speed while scanning the developer ejection nozzle at a constant speed (dynamic dispensing method). mentioned. Further, after the step of developing, a step of stopping development may be performed while replacing the solvent with another solvent.
  • the development time is not particularly limited as long as the resin in the unexposed area is sufficiently dissolved, and is preferably 10 to 300 seconds, more preferably 20 to 120 seconds.
  • the temperature of the developer is preferably 0 to 50°C, more preferably 15 to 35°C.
  • alkaline aqueous solution containing alkali As the alkaline developer.
  • alkaline aqueous solutions include, for example, aqueous alkaline solutions containing quaternary ammonium salts typified by tetramethylammonium hydroxide, inorganic alkalis, primary amines, secondary amines, tertiary amines, alcohol amines or cyclic amines. .
  • the alkaline developer is preferably an aqueous solution of a quaternary ammonium salt represented by tetramethylammonium hydroxide (TMAH). Suitable amounts of alcohols, surfactants and the like may be added to the alkaline developer.
  • the alkali concentration of the alkali developer is usually 0.1 to 20 mass %.
  • the pH of the alkaline developer is usually 10.0 to 15.0.
  • the content of water in the alkaline developer is preferably 51 to 99.95% by mass.
  • the organic developer is a developer containing at least one organic solvent selected from the group consisting of ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents, ether solvents and hydrocarbon solvents. preferable.
  • a plurality of the above solvents may be mixed, or may be mixed with a solvent other than the above or water.
  • the water content of the developer as a whole is preferably less than 50% by mass, more preferably less than 20% by mass, even more preferably less than 10% by mass, relative to the total mass of the developer, and should be substantially free of water.
  • the content of the organic solvent in the organic developer is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass, still more preferably 90 to 100% by mass, and 95 to 100% by mass, based on the total mass of the developer. % by weight is particularly preferred.
  • the pattern forming method preferably includes a step of washing with a rinse after step 3.
  • Pure water is an example of the rinse solution used in the rinse step after the step of developing with an alkaline developer.
  • An appropriate amount of surfactant may be added to pure water.
  • An appropriate amount of surfactant may be added to the rinse solution.
  • the rinse solution used in the rinse step after the development step using the organic developer is not particularly limited as long as it does not dissolve the pattern, and a solution containing a general organic solvent can be used.
  • the rinse liquid preferably contains at least one organic solvent selected from the group consisting of hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents and ether solvents.
  • the method of the rinsing step is not particularly limited. For example, a method of continuously discharging the rinsing liquid onto the substrate rotating at a constant speed (rotation coating method), or a method of immersing the substrate in a tank filled with the rinsing liquid for a certain period of time. A method (dip method) and a method of spraying a rinse liquid onto the substrate surface (spray method) can be mentioned.
  • the pattern forming method of the present invention may include a heating step (Post Bake) after the rinsing step. This step removes the developer and rinse liquid remaining between the patterns and inside the patterns. In addition, this process smoothes the resist pattern, and has the effect of improving the roughness of the surface of the pattern.
  • the heating step after the rinsing step is usually carried out at 40 to 250° C. (preferably 90 to 200° C.) for 10 seconds to 3 minutes (preferably 30 seconds to 2 minutes).
  • the substrate may be etched using the formed pattern as a mask. That is, the pattern formed in step 3 may be used as a mask to process the substrate (or the underlying film and the substrate) to form the pattern on the substrate.
  • the method of processing the substrate (or the underlying film and the substrate) is not particularly limited, but the substrate (or the underlying film and the substrate) is dry-etched using the pattern formed in step 3 as a mask to form a pattern on the substrate.
  • a method of forming is preferred. Dry etching is preferably oxygen plasma etching.
  • Various materials used in the resist composition and the pattern forming method of the present invention are free of impurities such as metals. preferably not included.
  • the content of impurities contained in these materials is preferably 1 mass ppm or less, more preferably 10 mass ppb or less, and 100 mass ppt (parts per trillion) or less with respect to the total solid content of the resist composition or various materials. More preferably, 10 mass ppt or less is particularly preferable, and 1 mass ppt or less is most preferable. As a lower limit, 0 mass ppt or more is preferable.
  • metal impurities include Na, K, Ca, Fe, Cu, Mg, Al, Li, Cr, Ni, Sn, Ag, As, Au, Ba, Cd, Co, Pb, Ti, V, W and Zn. is mentioned.
  • a method of reducing impurities such as metals contained in various materials for example, a method of selecting a raw material with a low metal content as a raw material constituting various materials, a method of filtering the raw materials constituting various materials and a method of performing distillation under conditions in which contamination is suppressed as much as possible by, for example, lining the inside of the apparatus with Teflon (registered trademark).
  • impurities may be removed with an adsorbent, or filter filtration and adsorbent may be used in combination.
  • adsorbent known adsorbents can be used.
  • inorganic adsorbents such as silica gel and zeolite, and organic adsorbents such as activated carbon can be used.
  • metal impurities In order to reduce impurities such as metals contained in the above various materials, it is necessary to prevent metal impurities from entering during the manufacturing process. Whether the metal impurities are sufficiently removed from the manufacturing equipment can be confirmed by measuring the content of the metal component contained in the cleaning liquid used for cleaning the manufacturing equipment.
  • the content of the metal component contained in the cleaning liquid after use is preferably 100 mass ppt (parts per trillion) or less, more preferably 10 mass ppt or less, and even more preferably 1 mass ppt or less. As a lower limit, 0 mass ppt or more is preferable.
  • Conductive compounds are added to organic treatment liquids such as rinsing liquids to prevent damage to chemical piping and various parts (filters, O-rings, tubes, etc.) due to electrostatic charging and subsequent electrostatic discharge.
  • Conductive compounds include, for example, methanol.
  • the amount to be added is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, from the viewpoint of maintaining preferable developing properties or rinsing properties. As a lower limit, 0 mass % or more is preferable.
  • the chemical pipe for example, SUS (stainless steel) or various pipes coated with antistatic polyethylene, polypropylene, or fluororesin (polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy resin, etc.) can be used.
  • filters and O-rings antistatic treated polyethylene, polypropylene or fluororesin (polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy resin, etc.) can also be used.
  • the present invention also relates to an electronic device manufacturing method including the pattern forming method and an electronic device manufactured by this manufacturing method.
  • the electronic device of the present invention is suitably mounted in electric/electronic equipment (household appliances, OA (Office Automation), media-related equipment, optical equipment, communication equipment, etc.).
  • the resins (A-1 to A-42 (corresponding to resin A), a-1) used in the preparation of the resist composition are shown below.
  • the "molar ratio” column shows the content (mol%) of each repeating unit with respect to all repeating units.
  • the “Mw” column indicates the weight average molecular weight.
  • the “Mw/Mn” column indicates the dispersity. Mn indicates number average molecular weight.
  • M-31 to M-65 correspond to specific compounds.
  • Photoacid generator The structures of the photoacid generators (B-1 to B-16 (corresponding to specific compounds), b-1 to b-10) used in the preparation of the resist composition are shown below.
  • composition ratio mass ratio, corresponding from left to right
  • weight average molecular weight Mw
  • degree of dispersion Mw/Mn
  • Mn number average molecular weight
  • W-1 Megafac R08 (manufactured by DIC, fluorine- and silicon-based surfactant)
  • W-2 Megafac F176 (manufactured by DIC, fluorine-based surfactant)
  • W-3 Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., fluorine-based surfactant)
  • W-4 PF656 (manufactured by OMNOVA, fluorine-based surfactant)
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the number of development defects is less than 0.5/cm 2
  • B The number of development defects is 0.5/cm 2 or more and less than 1.0/cm 2
  • C The number of development defects is 1.0 /cm 2 or more and less than 5.0/cm 2
  • D The number of development defects is 5.0/cm 2 or more
  • ⁇ Sensitivity> The line width of the line-and-space pattern formed while changing the exposure amount (electron beam irradiation amount) was measured, and the exposure amount when the line width was 50 nm was obtained, and this was taken as the sensitivity (Eop, ⁇ C/cm 2 ). did. The smaller the sensitivity value, the better the sensitivity.
  • resin A further contains a compound represented by formula (2), and resin A further has a group that is decomposed by the action of an acid to increase the polarity, and resin A is a hydrogen atom from the compound represented by formula (2) Further has a repeating unit a having a residue formed by removing one or two of, and at least one of the content of the repeating unit a is 10 mol% or more with respect to the total repeating units of the resin It was confirmed that the sensitivity was more excellent when these conditions were satisfied (comparison between Example 5a and Example 2a, comparison between Example 8a and Example 7a, etc.).
  • the resin A further contains a repeating unit b having a group that is decomposed by the action of an acid to increase the polarity (Examples 13a, 16a, 39a and Examples 9a, 10a, 22a, 23a, etc.).
  • Resin A further includes a repeating unit b having a group that decomposes under the action of an acid to increase polarity, and the repeating unit b is a group consisting of repeating units represented by any one of formulas (M1) to (M5). It was confirmed that the sensitivity is better when at least one selected from is included (comparison of Examples 5a, 8a, 11a and Examples 13a, 16a, 39a, etc.).
  • the repeating unit b contains at least one selected from the group consisting of repeating units represented by the formula (M4) and repeating units represented by the formula (M5), the sensitivity is better ( Examples 12a, 14a, 15a and Examples 5a, 8a, 11a, etc.).
  • resin A further contains a compound represented by formula (2), and resin A further has a group that is decomposed by the action of an acid to increase the polarity, and resin A is a hydrogen atom from the compound represented by formula (2) Further has a repeating unit a having a residue formed by removing one or two of, and at least one of the content of the repeating unit a is 10 mol% or more with respect to the total repeating units of the resin It was confirmed that the sensitivity was better when the conditions were satisfied (comparison between Examples 9b and 10b and Examples 34b and 35b, etc.).
  • the resin A further contains a repeating unit b having a group that is decomposed by the action of an acid to increase the polarity (Example 16b and Examples 9b, 10b, 22b, and 23b). comparison, etc.).
  • Resin A further includes a repeating unit b having a group that decomposes under the action of an acid to increase polarity, and the repeating unit b is a group consisting of repeating units represented by any one of formulas (M1) to (M5). It was confirmed that the sensitivity is better when at least one selected from is included (comparison between Examples 19b and 20b and Example 16b, etc.).
  • the repeating unit b contains at least one selected from the group consisting of repeating units represented by the formula (M4) and repeating units represented by the formula (M5), the sensitivity is better ( Examples 12b, 15b, 21b and Examples 19b, 20b, etc.).

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Abstract

本発明は、現像欠陥抑制性に優れる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を提供することを課題とする。また、本発明は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に関する、レジスト膜、パターン形成方法及び電子デバイスの製造方法を提供することを課題とする。本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、式(A)で表される繰り返し単位Aを有する樹脂を含む感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、式(1)~(4)のいずれかで表される化合物を更に含み、樹脂が酸の作用により分解して極性が増大する基を更に有するか、及び、樹脂が式(1)~(4)のいずれかで表される化合物から水素原子を1つ又は2つ除いて形成される残基を有する繰り返し単位aを更に有し、繰り返し単位aの含有量が樹脂の全繰り返し単位に対して10モル%以上であるか、の少なくとも一方を満たす。

Description

感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法
 本発明は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法及び電子デバイスの製造方法に関する。
 パターン形成方法としては、例えば、下記の方法が挙げられる。
 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成された感活性光線性又は感放射線性樹脂膜(以下、「レジスト膜」ともいう。)を露光し、露光パターンを反映した領域でレジスト膜に現像液に対する溶解性の変化を生じさせる。その後、現像液(例えば、アルカリ水溶系現像液又は有機溶剤系現像液等)を用いて、現像を行い、レジスト膜における露光部又は非露光部を除去して、所望のパターンを得る。
 例えば、特許文献1では、下記化学式で表される繰返し単位を含む、フォトレジストポリマー;酸を発生させる光酸発生剤;及び有機溶媒を含み、上記フォトレジストポリマー100重量部に対し、上記光酸発生剤の含量は0.1~20重量部であり、上記有機溶媒の含量は300~5000重量部である、フォトレジスト組成物、が開示されている(請求項3及び6)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
特開2008-111120号公報
 本発明者らは、特許文献1に記載されたフォトレジスト組成物(感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物)について検討したところ、特に、高精細のパターンを得る際に、フォトレジスト組成物を用いて露光処理し、現像処理後に得られるパターンに現像欠陥が多く、改善の余地があることを知見した。以下、現像した際に現像欠陥が少ないパターンを得られることを、現像欠陥抑制性に優れるともいう。
 そこで、本発明は、現像欠陥抑制性に優れる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を提供することを課題とする。
 また、本発明は、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に関する、レジスト膜、パターン形成方法及び電子デバイスの製造方法を提供することを課題とする。
 本発明者らは、以下の構成により上記課題を解決できることを見出した。
 〔1〕
 後述する式(A)で表される繰り返し単位Aを有する樹脂を含む感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、
 上記式(1)~(4)のいずれかで表される化合物を更に含み、上記樹脂が酸の作用により分解して極性が増大する基を更に有するか、及び、
 上記樹脂が上記式(1)~(4)のいずれかで表される化合物から水素原子を1つ又は2つ除いて形成される残基を有する繰り返し単位aを更に有し、上記繰り返し単位aの含有量が上記樹脂の全繰り返し単位に対して10モル%以上であるか、の少なくとも一方を満たす、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
 〔2〕
 上記樹脂が上記式(1)~(4)のいずれかで表される化合物から水素原子を1つ又は2つ除いて形成される残基を有する繰り返し単位aを更に有し、
 上記残基が、後述する式(1a)~(4a)のいずれかで表される基からなる群から選択される少なくとも1つを含む、〔1〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
 〔3〕
 上記式(1)~(4)のいずれかで表される化合物が、Hammet則におけるσpが0.5超の置換基を有する、〔1〕又は〔2〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
 〔4〕
 上記式(1)~(3)のいずれかで表される化合物を更に含み、上記樹脂が酸の作用により分解して極性が増大する基を更に有するか、及び、
 上記樹脂が上記式(1)~(3)のいずれかで表される化合物から水素原子を1つ又は2つ除いて形成される残基を有する繰り返し単位aを更に有し、上記繰り返し単位aの含有量が上記樹脂の全繰り返し単位に対して10モル%以上であるか、の少なくとも一方を満たす、〔1〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
 〔5〕
 上記樹脂が、上記繰り返し単位aを更に有し、
 上記繰り返し単位aの含有量が、上記樹脂の全繰り返し単位に対して、40モル%以上である、〔1〕~〔4〕のいずれか1つに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
 〔6〕
 上記樹脂が、上記酸の作用により分解して極性が増大する基を有する繰り返し単位bを更に含む、〔1〕~〔5〕のいずれか1つに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
 〔7〕
 上記樹脂が、上記酸の作用により分解して極性が増大する基を有する繰り返し単位bを更に含み、
 上記繰り返し単位bが、後述する式(M1)~(M5)のいずれかで表される繰り返し単位からなる群から選択される少なくとも1つを含む、〔1〕~〔6〕のいずれか1つに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
 〔8〕
 上記繰り返し単位bが、上記式(M4)で表される繰り返し単位及び上記式(M5)で表される繰り返し単位からなる群から選択される少なくとも1つを含む、〔7〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
 〔9〕
 〔1〕~〔8〕のいずれか1つに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成される、レジスト膜。
 〔10〕
 〔1〕~〔8〕のいずれか1つに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成する工程と、
 上記レジスト膜を露光する工程と、
 上記露光されたレジスト膜を現像液を用いて現像する工程とを有する、パターン形成方法。
 〔11〕
 〔10〕に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
 本発明によれば、現像欠陥抑制性に優れる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を提供できる。
 また、本発明は、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に関する、レジスト膜、パターン形成方法及び電子デバイスの製造方法を提供できる。
 以下、本発明について詳細に説明する。
 以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされる場合があるが、本発明はそのような実施態様に限定されない。
 本明細書中における下記表記の意味を示す。
 「~」とはその前後に記載される数値を下限及び上限として含む意味で使用される。
 基(原子団)の表記について、本発明の趣旨に反しない限り、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さない基と共に置換基を有する基をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。
 「有機基」とは、少なくとも1つの炭素原子を含む基をいう。
 「置換基」とは、特段の断りがない限り、1価の置換基である。
 置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基及びtert-ブトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基及びp-トリルオキシ基等のアリールオキシ基;メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基及びフェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アセトキシ基、プロピオニルオキシ基及びベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基;アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基及びメトキサリル基等のアシル基;メチルスルファニル基及びtert-ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基;フェニルスルファニル基及びp-トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基;アルキル基;シクロアルキル基;アリール基;ヘテロアリール基;水酸基;カルボキシ基;ホルミル基;スルホ基;シアノ基;アルキルアミノカルボニル基;アリールアミノカルボニル基;スルホンアミド基;シリル基;アミノ基;モノアルキルアミノ基;ジアルキルアミノ基;アリールアミノ基;アルキルチオ基;並びにこれらの組み合わせが挙げられる。明細書中では、これら置換基群を「置換基K」ともいう。
 「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光: Extreme Ultraviolet)、X線及び電子線(EB:Electron Beam)を意味する。
 「光」とは、活性光線又は放射線を意味する。
 「露光」とは、特段の断りがない限り、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線、X線及びEUV光等による露光のみならず、電子線及びイオンビーム等の粒子線による描画も含む。
 本明細書において表記される2価の基の結合方向は、特段の断りがない限り、制限されない。例えば、「X-Y-Z」なる式で表される化合物中の、Yが-COO-である場合、Yは、-CO-O-であってもよく、-O-CO-であってもよい。また、上記化合物は「X-CO-O-Z」であってもよく「X-O-CO-Z」であってもよい。
 (メタ)アクリレートは、アクリレート及びメタクリレートを表す。
 (メタ)アクリルは、アクリル及びメタクリルを表す。
 樹脂の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)及び分散度(以下、「分子量分布」ともいう。)(Mw/Mn)は、GPC(Gel Permeation Chromatography)装置(東ソー製HLC-8120GPC)によるGPC測定(溶剤:テトラヒドロフラン、流量(サンプル注入量):10μL、カラム:東ソー社製TSK gel Multipore HXL-M、カラム温度:40℃、流速:1.0mL/分、検出器:示差屈折率検出器(Refractive Index Detector))によるポリスチレン換算値として定義される。
 樹脂の組成比(モル比又は質量比)は、13C-NMR(nuclear magnetic resonance)により測定される。
 酸解離定数(pKa)とは、水溶液中でのpKaを表し、具体的には、下記ソフトウェアパッケージ1を用いて、ハメットの置換基定数及び公知文献値のデータベースに基づいた値を、計算により求められる値である。本明細書中に記載したpKaの値は、全て、このソフトウェアパッケージを用いて計算により求めた値を示す。
 ソフトウェアパッケージ1: Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD/Labs)。
 一方で、pKaは、分子軌道計算法によっても求められる。この具体的な方法としては、熱力学サイクルに基づいて、水溶液中におけるH解離自由エネルギーを計算することで算出する手法が挙げられる。H解離自由エネルギーの計算方法については、例えばDFT(密度汎関数法)により計算することができるが、他にも様々な手法が文献等で報告されており、これに制限されるものではない。なお、DFTを実施できるソフトウェアは複数存在するが、例えば、Gaussian16が挙げられる。
 「pKa」とは、上述したとおり、ソフトウェアパッケージ1を用いて、ハメットの置換基定数及び公知文献値のデータベースに基づいた値を計算により求められる値を意味するが、この手法によりpKaが算出できない場合、DFT(密度汎関数法)に基づいてGaussian16により得られる値を採用するものとする。
 また、pKaは、上述したとおり、「水溶液中でのpKa」を意味し、水溶液中でのpKaが算出できない場合、「ジメチルスルホキシド(DMSO)溶液中でのpKa」とする。
 「固形分」とは、レジスト膜を形成する成分を意味し、溶剤は含まれない。また、レジスト膜を形成する成分であれば、その性状が液体状であっても、固形分とみなす。
 「1インチ」とは、25.4mmを意味する。
[感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物]
 本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物(以下、「レジスト組成物」ともいう。)は、式(A)で表される繰り返し単位Aを有する樹脂(以下、「樹脂A」ともいう。)を含むレジスト組成物であって、式(1)~(4)のいずれかで表される化合物(以下、「特定化合物」ともいう。)を更に含み、樹脂が酸の作用により分解して極性が増大する基(以下、「酸分解性基」ともいう。)を更に有するか(要件A)、及び、樹脂が式(1)~(4)のいずれかで表される化合物から水素原子を1つ又は2つ除いて形成される残基(以下、「特定基」ともいう。)を有する繰り返し単位aを更に有し、繰り返し単位aの含有量が樹脂の全繰り返し単位に対して10モル%以上であるか(要件B)、の少なくとも一方を満たす。
 本発明のレジスト組成物は、上記要件A又は上記要件Bを満たしていればよく、上記要件A及び上記要件Bの両方を満たしていてもよい。例えば、樹脂Aを含むレジスト組成物であって、特定化合物を更に含み、樹脂が上記繰り返し単位aを含み、上記繰り返し単位aの含有量が樹脂の全繰り返し単位に対して10モル%以上であり、かつ、酸の作用により分解して極性が増大する基を更に有していてもよい。
 このような構成を採用することで露光に対する感度が改善する作用機序は必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように推測している。
 典型的な化学増幅型のレジスト組成物を用いて形成されたレジスト膜において、酸分解性基を有する樹脂を用いる場合、例えば、露光によって光酸発生剤から発生した酸が、酸分解性基を有する樹脂に作用して、樹脂A中の酸分解性基の分解を起こさせることで、露光部における極性の変化を生じさせる場合がある。この場合、受光した光酸発生剤が分解しにくいと、現像の際に、現像液への溶解性が悪くなり、欠陥として残存しやすいことを本発明者らは知見した。
 本発明のレジスト組成物の場合、光酸発生剤として機能し得る特定化合物又は繰り返し単位aは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を少なくとも1つ有しているため、分子内の分極が大きくなりやすい。そのため、露光した際により分解しやすく、更に現像液への溶解性が向上して、現像欠陥抑制性が優れると推測している。
 以下、現像欠陥抑制性がより優れることを、本発明の効果がより優れるともいう。
 以下、本発明のレジスト組成物について詳細に説明する。
 レジスト組成物は、ポジ型レジスト組成物及びネガ型レジスト組成物のいずれであってもよい。また、アルカリ現像用レジスト組成物及び有機溶剤現像用レジスト組成物のいずれであってもよい。
 レジスト組成物は、非化学増幅型レジスト組成物であってもよく、レジスト組成物に化学増幅型レジスト組成物としての機構を併用してもよい。
 以下、レジスト組成物の各種成分について詳述する。
〔特定化合物〕
 特定化合物は、式(1)~(4)のいずれかで表される化合物である。
 特定化合物は、活性光線又は放射線の照射(露光)によって分解する非イオン性の化合物であり、後述する光酸発生剤としても機能し得る。
 特定化合物は、Hammet則におけるσpが0.5超の置換基を有することが好ましい。
 特定化合物が有する、後述する置換基Xの数は、1以上である。
 特定化合物としては、式(1)~(3)のいずれかで表される化合物が好ましく、本発明の効果がより優れる点から、式(2)で表される化合物がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 式(1)中、X11は、水素原子又は-L11-(R11)p11を表す。R11~R13は、それぞれ独立に、置換基を表す。R11~R13のうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。R11とR13とは、互いに結合して環を形成していてもよい。L11は、単結合又はp11+1価の連結基を表す。L12は、単結合又はp12+1価の連結基を表す。L13は、単結合又はp13+1価の連結基を表す。p11~p13は、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L11が単結合を表す場合、p11は1を表し、L12が単結合を表す場合、p12は1を表し、L13が単結合を表す場合、p13は1を表す。
 X11は、水素原子又は-L11-(R11)p11を表す。
 X11としては、-L11-(R11)p11が好ましい。L11、R11及びp11は、後述するとおりである。
 R11~R13は、それぞれ独立に、置換基を表す。R11~R13のうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。
 R11~R13のうち1~3つが後述する置換基Xを表すことが好ましく、R11~R13のうち1つ又は2つが置換基Xを表すことがより好ましく、R11及びR13のうち1つ又は2つが置換基Xを表すことが更に好ましく、R13のうち1つが置換基Xを表すことが特に好ましい。
 複数存在し得るR11同士、複数存在し得るR12同士及び複数存在し得るR13同士は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
 複数のR11、複数のR12及び/又は複数のR13が存在する場合、上記「R11~R13のうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。」とは、複数のR11、複数のR12及び/又は複数のR13のうち、少なくとも1つが後述する置換基Xを表すことを意味する。具体的には、上記式(1)で表される化合物が1つのR11、1つのR12及び2つのR13を有する場合、R11がメチル基を表し、R12がエチル基を表し、R13の一方がプロピル基を表し、R13の他方が置換基Xを表してもよく、R13の両方が置換基Xを表してもよい。換言すると、式(1)で表される化合物は、置換基Xを少なくとも1つ有することを意味する。なお、上記置換基Xに関する記載は、後述する各化合物においても同様である。
 上記置換基としては、例えば、上述した置換基Kで例示される基が挙げられ、より具体的には、水酸基、アミノ基及び有機基が挙げられ、有機基が好ましい。有機基としては、例えば、炭化水素基が挙げられる。炭化水素基としては、例えば、アルキル基(直鎖状又は分岐鎖状)、アルケニル基、シクロアルキル基及び芳香環基が挙げられ、アルキル基が好ましい。
 上記置換基は、Hammet則におけるσpが0超の置換基(以下、「置換基X」ともいう。)であってもよい。上記置換基Xは、電子求引性基に該当する基である。
 置換基Xとしては、例えば、ハロゲン原子、ニトロ基(0.78)、チオール基(0.15)、ハロゲン原子を有するアルキル基、シアノ基(0.66)、アルデヒド基(0.42)、カルボキシ基(0.45)、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、スルファモイル基、ベンゾトリアゾール基、スルホ基及びスルホニル基を含む基が挙げられる。なお、上記及び下記において各基に併記されるかっこ書き内の数値は、それぞれの置換基のσpを示す。つまり、「ニトロ基(0.78)」の表記である場合、ニトロ基のHammet則におけるσpは0.78であることを意味する。
 また、上記置換基Xとしては、例えば、Chem.Rev.,1991,91,165~195に記載のσpが0超の基が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 なお、Hammet則の置換基定数σは、置換安息香酸の酸解離平衡定数における置換基の効果を数値で表したものであり、置換基の電子吸引性及び電子供与性の強度を示すパラメータである。本明細書におけるHammet則のσp値は、置換基が安息香酸のパラ位に位置する場合の置換基定数σを意味する。上述したように、σp値については、Chem.Rev.,1991,91,2,165-195に記載された値を採用する。上記文献に記載されていない置換基については、文献「The Effect of Structure upon the Reactions of Organic Compounds. Benzene Derivatives」(J. Am. Chem. Soc. 1937, 59, 1, 96-103)に記載された計算方法に従って算出された値を採用する。
 ハロゲン原子としては、Br(0.23)、Cl(0.23)、F(0.06)及びI(0.18)が好ましい。
 ハロゲン原子を有するアルキル基としては、臭化アルキル基、塩化アルキル基、フッ化アルキル基又はヨウ化アルキル基が好ましく、フッ化アルキル基がより好ましく、トリフルオロメチル基(0.54)が更に好ましい。
 アシル基としては、アセチル基(0.50)、トリフルオロアセチル基(0.80)、プロピオニル基、ピバロイル基、ベンゾイル基又は4-メトキシベンゾイル基が好ましい。
 アシルオキシ基としては、アシルオキシメチル基又はアシルオキシエチル基が好ましい。
 アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基(0.45)、エトキシカルボニル基、2-ヒドロキシエトキシカルボニル基、2-(3-トリメトキシシリルプロピルアミノカルボニルオキシ)エトキシカルボニル基、2-(3-トリエトキシシリルプロピルアミノカルボニルオキシ)エトキシカルボニル基、2-エチルヘキシルカルボニルオキシ基、トリフルオロメトキシカルボニル基又はトリフルオロエトキシカルボニル基が好ましい。
 アリールオキシカルボニル基は、フェノキシカルボニル基又は4-メトキシフェノキシカルボニル基が好ましい。
 カルバモイル基は、無置換のカルバモイル基、N,N-ジメチルカルバモイル基、N,N-ジエチルカルバモイル基、モルホリノカルバモイル基、N,N-ジ-n-オクチルカルバモイル基又はN-n-オクチルカルバモイル基が好ましい。
 スルホニル基を含む基としては、メタンスルホニル基(0.72)、エタンスルホニル基、オクタンスルホニル基又はベンゼンスルホニル基が好ましい。
 スルホ基としては、メタンスルホン酸基(0.36)、エタンスルホン酸基又はオクタンスルホン酸基が好ましい。
 スルファモイル基としては、無置換のスルファモイル基(0.60)又はN,N-ジメチルスルファモイル基(0.65)が好ましい。
 なかでも、置換基Xとしては、ニトロ基、N,N-ジメチルスルファモイル基、フルオロアルキル基、シアノ基、アセチル基、無置換のスルファモイル基、トリフルオロアセチル基及びスルホニル基を含む基からなる群から選択される少なくとも1つの基が好ましい。
 置換基Xのσpは、0超であり、0.3以上が好ましく、0.5超がより好ましく、0.6以上が更に好ましい。上限としては特に制限されないが、1.0以下の場合が多く、0.8以下が好ましい。
 なお、置換基X以外の置換基のσpは、特に制限されない。
 上記置換基は、更に置換基(置換基X及びそれ以外の置換基のいずれであってもよい)で置換されていてもよい。
 R11とR13とは、互いに結合して環を形成していてもよい。
 上記形成される環としては、後述する式(5)中のY51で表される環が好ましい。
 L11は、単結合又はp11+1価の連結基を表す。L12は、単結合又はp12+1価の連結基を表す。L13は、単結合又はp13+1価の連結基を表す。
 p11+1価、p12+1価、及び、p13+1価が2価の場合、L11~L13としては、例えば、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、-NR-(Rは、置換基を表す)、炭化水素基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基等)及びそれらを組み合わせた基が挙げられる。
 上記基は、更に置換基を有していてもよい。上記置換基としては、置換基Kで例示される基が挙げられる。
 p11~p13は、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L11が単結合を表す場合、p11は1を表し、L12が単結合を表す場合、p12は1を表し、L13が単結合を表す場合、p13は1を表す。
 p11~p13としては、1~5の整数が好ましく、1~3の整数がより好ましく、1が更に好ましい。
 式(2)中、X21は、水素原子又は-L21-(R21)p21を表す。X22は、水素原子又は-L22-(R22)p22を表す。R21~R24は、それぞれ独立に、置換基を表す。R21~R24のうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L21は、単結合又はp21+1価の連結基を表す。L22は、単結合又はp22+1価の連結基を表す。L23は、単結合又はp23+1価の連結基を表す。L24は、単結合又はp24+1価の連結基を表す。R21、R22及びR24のうち少なくとも2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。p21~p24は、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L21が単結合を表す場合、p21は1を表し、L22が単結合を表す場合、p22は1を表し、L23が単結合を表す場合、p23は1を表し、L24が単結合を表す場合、p24は1を表す。n21は、1以上の整数を表す。
 X21及びX22のうち少なくとも一方が、水素原子を表すことが好ましく、X21及びX22の両方が水素原子を表すことがより好ましい。
 L21、R21及びp21、並びに、L22、R22及びp22は、後述するとおりである。
 R21~R24で表される置換基としては、例えば、上記式(1)中のR11~R13で表される置換基が挙げられる。
 R21~R24のうち1~4つが置換基Xを表すことが好ましく、R21~R24のうち1つ又は2つが置換基Xを表すことがより好ましく、R21及びR24のうち1つ又は2つが置換基Xを表すことが更に好ましく、R24のうち1つが置換基Xを表すことが特に好ましい。
 複数存在し得るR21同士、複数存在し得るR22同士、複数存在し得るR23同士及び複数存在し得るR24同士は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
 また、R21、R22及びR24のうち少なくとも2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。R21又はR22と、R24とが、互いに結合して環を形成することが好ましい。上記形成される環は、単環及び多環のいずれであってもよい。
 p21+1価、p22+1価、p23+1価及びp24+1価が2価の場合、L21~L24としては、例えば、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、-NR(Rは、置換基を表す)-、炭化水素基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基等)及びそれらを組み合わせた基が挙げられる。
 上記基は、更に置換基を有していてもよい。上記置換基としては、置換基Kで例示される基が挙げられる。
 p21~p24としては、1~5の整数が好ましく、1~3の整数がより好ましく、1が更に好ましい。
 n21は、1以上の整数を表す。
 n21としては、1~5の整数が好ましく、1~3の整数がより好ましく、1又は2が更に好ましく、1が特に好ましい。
 式(3)中、X31は、水素原子又は-L31-(R31)p31を表す。R31及びR32は、それぞれ独立に、置換基を表す。R31及びR32のうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L31は、単結合又はp31+1価の連結基を表す。L32は、単結合又はp32+1価の連結基を表す。p31及びp32は、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L31が単結合を表す場合、p31は1を表し、L32が単結合を表す場合、p32は1を表す。Ar31は、芳香環基を表す。
 X31としては、-L31-(R31)p31が好ましい。L31、R31及びp31は、後述するとおりである。
 R31及びR32で表される置換基としては、例えば、上記式(1)中のR11~R13で表される置換基が挙げられる。
 R31及びR32のうち1つが置換基Xを表すことが好ましく、R31のうち1つが置換基Xを表すことがより好ましい。
 複数存在し得るR31同士及び複数存在し得るR32は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
 p31+1価及びp32+1価が2価の場合、L31としては、例えば、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、-NR-(Rは、置換基を表す)、炭化水素基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基等)及びそれらを組み合わせた基が挙げられる。
 上記基は、更に置換基を有していてもよい。上記置換基としては、置換基Kで例示される基が挙げられる。
 p31及びp32としては、1~5の整数が好ましく、1~3の整数がより好ましく、1が更に好ましい。
 Ar31は、芳香環基を表す。
 上記芳香環基は、単環及び多環のいずれであってもよい。
 上記芳香環基の環員原子数としては、5~15が好ましい。上記芳香環基の環員原子は、1つ以上(例えば、1~5)のヘテロ原子(例えば、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子等)を有していてもよい。
 上記芳香環基を構成する芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環及びアントラセン環等の芳香族炭化水素環、並びに、ベンゾチアゾール等のチアゾール環等の芳香族複素環が挙げられ、芳香族炭化水素環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
 式(4)中、X41は、水素原子又は-L41-(R41)p41を表す。X42は、水素原子又は-L42-(R42)p42を表す。R41~R43は、それぞれ独立に、置換基を表す。R41~R43のうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L41は、単結合又はp41+1価の連結基を表す。L42は、単結合又はp42+1価の連結基を表す。L43は、単結合又はp43+1価の連結基を表す。R41とR42とは、互いに結合して環を形成していてもよい。p41~p43は、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L41が単結合を表す場合、p41は1を表し、L42が単結合を表す場合、p42は1を表し、L43が単結合を表す場合、p43は1を表す。
 X41は、水素原子又は-L41-(R41)p41を表す。X42は、水素原子又は-L42-(R42)p42を表す。
 X41としては、-L41-(R41)p41が好ましい。X42としては、-L42-(R42)p42が好ましい。L41、R41及びp41、並びに、L42、R42及びp42は、後述するとおりである。
 R41~R43で表される置換基としては、上記式(1)中のR11~R13で表される置換基が挙げられる。
 R41~R43のうち1~3つが置換基Xを表すことが好ましく、R41及びR42のうち1つ又は2つが置換基Xを表すことがより好ましい。
 複数存在し得るR41同士、複数存在し得るR42同士及び複数存在し得るR43同士は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
 p41+1価、p42+1価及びp43+1価が2価の場合、L41~L43としては、例えば、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、-NR(Rは、置換基を表す)-、炭化水素基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基等)及びそれらを組み合わせた基が挙げられる。
 上記基は、更に置換基を有していてもよい。上記置換基としては、置換基Kで例示される基が挙げられる。
 また、R41とR42とは、互いに結合して環を形成していてもよい。上記形成される環は、単環及び多環のいずれであってもよい。
 p41~p43としては、1~5の整数が好ましく、1~3の整数がより好ましく、1が更に好ましい。
 式(1)で表される化合物としては、式(5)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 式(5)中、X51は、水素原子又は-L51-(R51)p51を表す。R51及びR52は、それぞれ独立に、置換基を表す。R51及びR52のうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L51は、単結合又はp51+1価の連結基を表す。L52は、単結合又はp52+1価の連結基を表す。p51及びp52は、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L51が単結合を表す場合、p51は1を表し、L52が単結合を表す場合、p52は1を表す。Y51は、-CO-N-CO-を含む環を表す。
 X51としては、-L51-(R51)p51が好ましい。L51、R51及びp51は、後述するとおりである。
 R51及びR52で表される置換基としては、例えば、上記式(1)中のR11~R13で表される置換基が挙げられる。
 R51及びR52のうち1つが置換基Xを表すことが好ましく、R51のうち1つが置換基Xを表すことがより好ましい。
 複数存在し得るR51同士及び複数存在し得るR52同士は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
 p51+1価及びp52+1価が2価の場合、L51及びL52としては、例えば、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、-NR(Rは、置換基を表す)-、炭化水素基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基等)及びそれらを組み合わせた基が挙げられる。
 上記基は、更に置換基を有していてもよい。上記置換基としては、置換基Kで例示される基が挙げられる。
 p51及びp52としては、1~5の整数が好ましく、1~3の整数がより好ましく、1が更に好ましい。
 Y51は、-CO-N-CO-を含む環を表す。
 上記環としては、単環及び多環のいずれであってもよい。
 上記環の環員原子数としては、5~20が好ましい。上記環の環員原子は、4つ以上(例えば、1~5)のヘテロ原子(例えば、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子等)を有していてもよい。
 上記環としては、例えば、イミド環、並びに、イミド環と、脂環及び芳香環からなる群から選択される環とを組み合わせた環が挙げられる。
 上記環としては、多環が好ましく、脂環及び芳香環を少なくとも1以上含む多環がより好ましい。上記多環は、縮合環であってもよい。
 イミド環としては、例えば、マレイミド環、スクシンイミド環及びグルタルイミド環が挙げられる。
 脂環としては、シクロアルカン及びシクロアルケン等の単環の脂環、並びに、ビシクロウンデカン、デカヒドロナフタレン、ノルボルネン、ノルボルナジエン及びアダマンタン等の多環の脂環が挙げられる。
 芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環及びアントラセン環等の芳香族単素環、並びに、ベンゾチアゾール等のチアゾール環等の芳香族複素環が挙げられ、芳香族単素環が好ましく、ベンゼン環又はナフタレン環がより好ましい。
 特定化合物としては、例えば、下記の化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 特定化合物は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
 レジスト組成物が特定化合物を含む場合、特定化合物の含有量は、レジスト組成物の全固形分に対して、0.5質量%以上が好ましく、1.0質量%以上がより好ましく、5.0質量%以上が更に好ましい。上限としては、レジスト組成物の全固形分に対して、40.0質量%以下が好ましく、30.0質量%以下がより好ましい。
 2種以上使用する場合、その合計含有量が、上記好適含有量の範囲内であることが好ましい。
〔樹脂A〕
 樹脂Aは、式(A)で表される繰り返し単位Aを有する。
 樹脂Aは、繰り返し単位a及び繰り返し単位bからなる群から選択される少なくとも1種を更に含むことが好ましい。
 なお、レジスト組成物は、要件Aのみを満たす場合、樹脂Aは、酸分解性基(好ましくは繰り返し単位b)を有する。また、レジスト組成物が要件Bのみを満たす場合、樹脂Aは、繰り返し単位aを含み、樹脂A中の繰り返し単位aの含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、10モル%以上である。
<繰り返し単位A>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 式(A)中、RA1~RA3は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。Lは、単結合又は2価の連結基を表す。Arは、芳香環基を表す。RA2とArとは、互いに結合して環を形成していてもよい。nは、1~5の整数を表す。
 RA1~RA3は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。
 上記アルキル基は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。上記アルキル基の炭素数としては、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。
 上記シクロアルキル基は、単環及び多環のいずれであってもよい。上記シクロアルキル基の炭素数としては、3~15が好ましい。
 ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
 上記アルコキシカルボニル基の炭素数としては、1~10が好ましい。上記アルコキシカルボニル基におけるアルキル基部分としては、例えば、上記アルキル基と同一の基が挙げられる。
 上記アルキル基、上記シクロアルキル基及び上記アルキルオキシカルボニル基は、更に置換基を有していてもよい。上記置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、水酸基、カルボキシ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基及びニトロ基が挙げられる。
 RA1及びRA2としては、水素原子又はアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 RA3としては、水素原子又はアルキル基が好ましく、水素原子又はアルキル基がより好ましく、水素原子又はメチル基が更に好ましい。
 Lは、単結合又は2価の連結基を表す。
 上記2価の連結基としては、例えば、-CO-、-O-、-COO-、-S-、-SO-、-SO-、-NR-(Rは、置換基を表す。)、炭化水素基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基等)及びそれらを組み合わせた基が挙げられる。上記炭化水素基は、更に置換基を有していてもよい。上記置換基としては、置換基Kで例示される基が挙げられる。
 Lとしては、単結合、又は、-COO-、-CONR-(Rは、水素原子又はアルキル基を表す。)、アルキレン基若しくはこれらを組み合わせ基が好ましく、単結合又は-COO-がより好ましい。
 Arは、芳香環基を表す。
 上記芳香環基は、単環及び多環のいずれであってもよい。
 上記芳香環基の環員原子数としては、5~15が好ましく、6~12がより好ましい。上記芳香環基の環員原子としては、1つ以上(例えば、1~5)のヘテロ原子(例えば、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子等)を有していてもよい。
 上記芳香環基としては、ベンゼン環基、メチルベンゼン環基、ナフタレン環基及びアントラセン環基等の炭素数6~18の芳香族炭化水素環基、又は、チオフェン環基、フラン環基、ピロール環基、ベンゾチオフェン環基、ベンゾフラン環基、ベンゾピロール環基、トリアジン環基、イミダゾール環基、ベンゾイミダゾール環基、トリアゾール環基、チアジアゾール環基及びチアゾール環基等の芳香複素環基が好ましい。上記芳香環基は、更に置換基を有していてもよい。上記置換基としては、例えば、置換基Kで例示される基が挙げられ、アルキル基又はハロゲン原子が好ましく、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子又は臭素原子がより好ましい。
 上記芳香環基としては、ハロゲン原子を有していてもよいフェニレン基及びハロゲン原子を有していてもよいナフチレン基等の2価のアリーレン基、又は、上記2価のアリーレン基から水素原子を1つ又は2つ除いて形成される3価又は4価の基が好ましく、ハロゲン原子を有していてもよいフェニレン基、又は、上記2価のフェニレン基から水素原子を1つ又は2つ除いて形成される3価又は4価の基がより好ましい。
 RA2とArとは、互いに結合して環を形成していてもよい。
 RA2とArとが環を形成する場合、RA2は、単結合又はアルキレン基を表すことが好ましい。
 RA2とArとが結合して形成される環としては、例えば、アセナフチレン環及びインデン環等の多環が挙げられる。
 nは、1~5の整数を表す。nとしては、1~3の整数が好ましく、1~2の整数がより好ましい。
 繰り返し単位Aとしては、式(A1)で表される繰り返し単位A1が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 式(A1)中、RA11は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。RA12は、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、アラルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルキルオキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基を表す。nA11は、1~5の整数を表す。nA12は、0~4の整数を表す。nA11+nA12は、1~5の整数を表す。
 RA11は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。RA11は、上記式(A)中のRA3と同義であり、好適態様も同じである。
 RA12は、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、アラルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルキルオキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基を表す。
 RA12としては、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子又は臭素原子がより好ましい。
 RA12が複数存在する場合、RA12同士は、同一又は異なっていてもよい。
 nA11は、1~5の整数を表す。nA12は、0~4の整数を表す。nA11+nA12は、1~5の整数を表す。
 nA11としては、1~3の整数が好ましく、1~2の整数がより好ましい。nA12としては、0~3の整数が好ましく、0~2の整数がより好ましい。nA11+nA12としては、1~3の整数が好ましい。
 繰り返し単位Aとしては、例えば、下記の繰り返し単位が挙げられる。
 下記中、aは1~3の整数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 繰り返し単位Aは、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
 繰り返し単位Aの含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、0モル%超であり、5モル%以上が好ましく、10モル%以上がより好ましい。上限としては、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、70モル%以下が好ましく、65モル%以下がより好ましく、60モル%以下が更に好ましい。
<繰り返し単位a>
 繰り返し単位aは、特定基を有する繰り返し単位である。
 特定基が繰り返し単位aの主鎖に直接結合していてもよく、特定基が繰り返し単位aの主鎖の一部を構成していてもよい。具体的には、主鎖がエチレン鎖である場合、上記エチレン鎖の一部が特定基によって構成されていてもよい。特定化合物M-40に由来する、式(ae)で表される繰り返し単位は、繰り返し単位aに含まれる。
 繰り返し単位aは、露光により分解し、極性基を生じる基を有する繰り返し単位である。繰り返し単位aを有する樹脂Aは、露光により極性が増大してアルカリ現像液に対する溶解度が増大し、有機溶剤に対する溶解度が減少する。
(特定基)
 特定基は、特定化合物から水素原子を1つ又は2つ除いて形成される残基である。
 特定基は、活性光線又は放射線の照射によって分解し、極性基を発生させる。
 特定基は、式(1a)~(4a)のいずれかで表される基及び式(1b)~(5b)のいずれかで表される基からなる群から選択される少なくとも1つを含むことが好ましく、式(1a)~(4a)のいずれかで表される基からなる群から選択される少なくとも1つを含むことがより好ましく、式(1a)~(3a)のいずれかで表される基からなる群から選択される少なくとも1つを含むことが更に好ましく、式(1a)で表される基及び式(2a)で表される基からなる群から選択される少なくとも1つを含むことが特に好ましく、式(2a)で表される基を含むことが最も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 式(1a)中、X11aは、水素原子又は-L11a-(R11a)p11aを表す。R11a及びR13aは、それぞれ独立に、置換基を表す。R11a及びR13aのうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。R11aとR13aとは、互いに結合して環を形成していてもよい。L11aは、単結合又はp11a+1価の連結基を表す。L12aは、単結合又は2価の連結基を表す。L13aは、単結合又はp13a+1価の連結基を表す。p11a及びp13aは、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L11aが単結合を表す場合、p11aは1を表し、L13aが単結合を表す場合、p13aは1を表す。*は、結合位置を表す。
 X11a、L11a、L13a、R11a、R13a、p11a及びp13aは、それぞれ上記式(1)中のX11、L11、L13、R11、R13、p11及びp13と同義であり、好適態様も同じである。
 L12aとしては、上記式(1)中のL12が取り得る2価の連結基が挙げられる。
 式(1a)で表される基としては、式(5a)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 式(5a)中、X51aは、水素原子又は-L51a-(R51a)p51aを表す。R51aは、それぞれ独立に、置換基を表す。R51aのうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L51aは、単結合又はp51a+1価の連結基を表す。L52aは、単結合又は2価の連結基を表す。p51aは、1以上の整数を表す。ただし、L51aが単結合を表す場合、p51aは1を表す。Y51aは、-CO-N-CO-を含む環を表す。*は、結合位置を表す。
 X51a、L51a、R51a、Y51a及びp51aは、それぞれ上記式(5)中のX51、L51、R51、Y51及びp51と同義であり、好適態様も同じである。
 L52aとしては、上記式(5)中のL52が取り得る2価の連結基が挙げられる。
 式(2a)中、X21aは、水素原子又は-L21a-(R21a)p21aを表す。X22aは、水素原子又は-L22a-(R22a)p22aを表す。R21a、R22a及びR24aは、それぞれ独立に、置換基を表す。R21a、R22a及びR24aのうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L21aは、単結合又はp21a+1価の連結基を表す。L22aは、単結合又はp22a+1価の連結基を表す。L23aは、単結合又は2価の連結基を表す。L24aは、単結合又はp24a+1価の連結基を表す。R21a、R22a及びR24aのうち少なくとも2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。p21a、p22a及びp24aは、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L21aが単結合を表す場合、p21aは1を表し、L22aが単結合を表す場合、p22aは1を表し、L24aが単結合を表す場合、p24aは1を表す。n21aは、1以上の整数を表す。*は、結合位置を表す。
 X21a、X22a、L21a、L22a、L24a、R21a、R22a、R24a、p21a、p22a、p24a及びn21aは、それぞれ上記式(2)中のX21、X22、L21、L22、L24、R21、R22、R24、p21、p22、p24及びn21と同義であり、好適態様も同じである。
 L23aとしては、上記式(2)中のL23が取り得る2価の連結基が挙げられる。
 式(3a)中、X31aは、水素原子又は-L31a-(R31a)p31aを表す。R31aは、それぞれ独立に、置換基を表す。R31aのうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L31aは、単結合又はp31a+1価の連結基を表す。L32aは、単結合又は2価の連結基を表す。p31aは、1以上の整数を表す。ただし、L31aが単結合を表す場合、p31aは1を表す。Ar31aは、芳香環基を表す。*は、結合位置を表す。
 X31a、L31a、R31a、p31a及びAr31aは、それぞれ上記式(3)中のX31、L31、R31、p31及びAr31と同義であり、好適態様も同じである。
 L32aとしては、上記式(3)中のL32が取り得る2価の連結基が挙げられる。
 式(4a)中、X41aは、水素原子又は-L41a-(R41a)p41aを表す。X42aは、水素原子又は-L42a-(R42a)p42aを表す。R41a及びR42aは、それぞれ独立に、置換基を表す。R41a及びR42aのうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L41aは、単結合又はp41a+1価の連結基を表す。L42aは、単結合又はp42a+1価の連結基を表す。L43aは、単結合又は2価の連結基を表す。R41aとR42aとは、互いに結合して環を形成していてもよい。p41a及びp42aは、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L41aが単結合を表す場合、p41aは1を表し、L42aが単結合を表す場合、p42aは1を表す。*は、結合位置を表す。
 X41a、X42a、L41a、L42a、R41a、R42a、p41a及びp42aは、それぞれ上記式(4)中のX41、X42、L41、L42、R41、R42、p41及びp42と同義であり、好適態様も同じである。
 L43aとしては、上記式(4)中のL43が取り得る2価の連結基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 式(1b)中、X11bは、水素原子又は-L11b-(R11b)p11bを表す。R11b及びR12bは、それぞれ独立に、置換基を表す。R11b及びR12bのうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L11bは、単結合又はp11b+1価の連結基を表す。L12bは、単結合又はp12b+1価の連結基を表す。L13bは、単結合又は2価の連結基を表す。p11b及びp12bは、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L11bが単結合を表す場合、p11bは1を表し、L12bが単結合を表す場合、p12bは1を表す。*は、結合位置を表す。
 X11b、L11b、L12b、R11b、R12b、p11b及びp12bは、それぞれ上記式(1)中のX11、L11、L12、R11、R12、p11及びp12と同義であり、好適態様も同じである。
 L13bとしては、上記式(1)中のL13が取り得る2価の連結基が挙げられる。
 式(2b)中、X21bは、水素原子又は-L21b-(R21b)p21bを表す。X22bは、水素原子又は-L22b-(R22b)p22bを表す。R21b~R23bは、それぞれ独立に、置換基を表す。R21b~R23bのうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L21bは、単結合又はp21b+1価の連結基を表す。L22bは、単結合又はp22b+1価の連結基を表す。L23bは、単結合又はp23b+1価の連結基を表す。L24bは、単結合又は2価の連結基を表す。R21b及びR22bは、互いに結合して環を形成していてもよい。p21b~p23bは、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L21bが単結合を表す場合、p21bは1を表し、L22bが単結合を表す場合、p22bは1を表し、L23bが単結合を表す場合、p23bは1を表す。n21bは、1以上の整数を表す。*は、結合位置を表す。
 X21b、X22b、L21b~L23b、R21b~R23b、p21b~p23b及びn21bは、それぞれ上記式(2)中のX21、X22、L21~L23、R21~R23、p21~p23及びn21と同義であり、好適態様も同じである。
 L24bとしては、上記式(2)中のL24が取り得る2価の連結基が挙げられる。
 式(3b)中、R32bは、それぞれ独立に、置換基を表す。R32bのうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L31bは、単結合又は2価の連結基を表す。L32bは、単結合又はp32b+1価の連結基を表す。p32bは、1以上の整数を表す。ただし、L32bが単結合を表す場合、p32bは1を表す。Ar31bは、芳香環基を表す。*は、結合位置を表す。
 R32b、L32b、p32b及びAr31bは、それぞれ上記式(3)中のR32、L32、p32及びAr31と同義であり、好適態様も同じである。
 L31bとしては、上記式(3)中のL31が取り得る2価の連結基が挙げられる。
 式(4b)中、X41bは、水素原子、-L41b-(R41b)p41b又は-L4b-*を表す。X42bは、水素原子、-L42b-(R42b)p42b又は-L4b-*を表す。X41b及びX42bのいずれかは、-L4b-*を表す。L4bは、2価の連結基を表す。R41b~R43bは、それぞれ独立に、置換基を表す。R41b~R43bのうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L41bは、単結合又はp41b+1価の連結基を表す。L42bは、単結合又はp42b+1価の連結基を表す。L43bは、単結合又はp43b+1価の連結基を表す。R41bとR42bとは、互いに結合して環を形成していてもよい。p41b~p43bは、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L41bが単結合を表す場合、p41bは1を表し、L42bが単結合を表す場合、p42bは1を表し、L43bが単結合を表す場合、p43bは1を表す。*は、結合位置を表す。
 X41b、X42b、L41b~L43b、R41b~R43b及びp41b~p43bは、それぞれ上記式(4)中のX41、X42、L41~L43、R41~R43及びp41~p43と同義であり、好適態様も同じである。
 L4bとしては、上記式(4)中のL41及びL42が取り得る2価の連結基が挙げられる。
 式(5b)中、R52bは、それぞれ独立に、置換基を表す。R52bのうち少なくとも1つは、Hbmmet則におけるσpが0超の置換基を表す。L51bは、単結合又は2価の連結基を表す。L52bは、単結合又はp52b+1価の連結基を表す。p52bは、1以上の整数を表す。ただし、L52bが単結合を表す場合、p52bは1を表す。Y51bは、-CO-N-CO-を含む環を表す。n5bは、1又は2の整数を表す。*は、結合位置を表す。
 R52b、L52b、p52b及びY51bは、それぞれ上記式(5)中のR52、L52、p52及びY51と同義であり、好適態様も同じである。
 L51bとしては、上記式(5)中のL51が取り得る2価の連結基が挙げられる。
 L51bが複数存在する場合、L51b同士は、同一又は異なっていてもよい。
 繰り返し単位aとしては、式(a)で表される繰り返し単位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 式(a)中、Ra1~Ra3は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。La1は、単結合又は2価の連結基を表す。Tは、特定基Aを表す。
 Ra1~Ra3は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
 Ra1~Ra3としては、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基が好ましく、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基がより好ましく、水素原子又はメチル基が更に好ましい。
 La1は、単結合又は2価の連結基を表す。
 上記2価の連結基としては、例えば、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、-NR-、炭化水素基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基等)及びそれらを組み合わせた基が挙げられる。Rは、置換基を表す。上記炭化水素基は、更に置換基を有していてもよく、置換基としてハロゲン原子(フッ素原子が好ましい)を有することが好ましい。
 上記アルキレン基は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。
 上記アルキレン基の炭素数は、1~4が好ましい。
 上記シクロアルキレン基は、単環及び多環のいずれであってもよい。
 上記シクロアルキレン基の炭素数は、3~15が好ましい。
 上記シクロアルキレン基の環構造を構成する-CH-の1つ以上(例えば、1又は2つ)は、ヘテロ原子(例えば、-O-及び-S-等)、-SO-、-SO-、アルコシキカルボニル基又はカルボニル基に置換されていてもよい。
 Tは、特定基Aを表す。
 特定基Aは、特定化合物から水素原子を1つ除いて形成される残基である。特定基Aとしては、例えば、上記特定基のうち1価の基が挙げられる。
 繰り返し単位aとしては、式(aa)~(ac)のいずれかで表される繰り返し単位がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 式(aa)中、R1a~R3aは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。L1aは、単結合、アルキレン基、-COO-、芳香環基又はそれらを組み合わせた基を表す。Arは、芳香環基を表す。Zは、式(Z1a)~(Z4a)のいずれかで表される基又は式(Z1b)~(Z4b)のいずれかで表される基を表す。
 R1a~R3aは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
 R1a~R3aとしては、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基が好ましく、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基がより好ましく、水素原子又はメチル基が更に好ましい。
 L1aは、単結合、アルキレン基、-COO-、芳香環基又はそれらを組み合わせた基を表す。
 上記アルキレン基は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。
 上記アルキレン基の炭素数は、1~4が好ましい。
 上記芳香環基は、単環及び多環のいずれであってもよい。
 上記芳香環基の環員原子数は、5~15が好ましい。上記芳香環基は、環員原子として1つ以上(例えば、1~5)のヘテロ原子(例えば、酸素原子、硫黄原子及び/又は窒素原子等)を有していてもよい。上記芳香環基としては、ベンゼン環基が好ましい。
 上記組み合わせた基としては、例えば、-COO-アルキレン基及び-COO-芳香環基-が挙げられる。
 上記アルキレン基及び上記芳香環基は、更に置換基を有していてもよい。
 上記置換基としては、式(1)中のR11~R13が取り得る置換基が挙げられる。
 L1aとしては、単結合又はアルキレン基が好ましく、単結合がより好ましい。
 Arは、芳香環基を表す。
 上記芳香環基は、単環及び多環のいずれであってもよい。
 上記芳香環基の環員原子数は、5~15が好ましい。
 上記芳香環基の環員原子としては、1つ以上(例えば、1~5)のヘテロ原子(例えば、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子等)を有していてもよい。
 上記芳香環基は、更に置換基を有していてもよい。
 上記置換基としては、式(1)中のR11~R13が取り得る置換基が挙げられる。
 上記芳香環基としては、フェニレン基及びナフチレン基等のアリーレン基が好ましく、フェニレン基がより好ましい。
 Zは、式(Z1a)~(Z4a)のいずれかで表される基又は式(Z1b)~(Z4b)のいずれかで表される基を表す。
 Zとしては、式(Z1a)~(Z4a)のいずれかで表される基が好ましく、式(Z1a)~(Z3a)のいずれかで表される基がより好ましく、式(Z2a)で表される基が更に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 式(Z1a)~(Z4a)中の各表記は、それぞれ上記式(1)~(4)の各表記と同義であり、好適態様も同じである。*は、結合位置を表す。
 式(Z1a)で表される基としては、式(Z5a)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 式(Z5a)中の各表記は、それぞれ上記式(5)の各表記と同義であり、好適態様も同じである。*は、結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 式(Z1b)~(Z4b)中の各表記は、下記の表記以外、それぞれ上記式(1)~(4)の各表記と同義であり、好適態様も同じである。*は、結合位置を表す。
 式(Z4b)中、X41zbは、水素原子、-L41-(R41)p41又は-*を表す。X42zbは、水素原子、-L42-(R42)p42又は-*を表す。X41zb及びX42zbのいずれかは、-*を表す。*は、結合位置を表す。
 L41、R41、p41、L42、R42及びp42は、上述したとおりである。
 式(ab)中、R1b~R3bは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。L1bは、単結合、アルキレン基、-COO-又はそれらを組み合わせた基を表す。L2bは、単結合又はアルキレン基を表す。Zは、式(Z1a)~(Z4a)のいずれかで表される基又は式(Z1b)~(Z4b)のいずれかで表される基を表す。
 R1b~R3bは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
 R1b~R3bとしては、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基が好ましく、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基がより好ましく、水素原子又はメチル基が更に好ましい。
 L1bは、単結合、アルキレン基、-COO-又はそれらを組み合わせた基を表す。
 上記アルキレン基は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。
 上記アルキレン基の炭素数は、1~4が好ましい。
 上記組み合わせた基としては、例えば、-COO-アルキレン基が挙げられる。
 上記アルキレン基は、更に置換基を有していてもよい。
 上記置換基としては、式(1)中のR11~R13が取り得る置換基が挙げられる。
 L1bとしては、単結合又はアルキレン基が好ましく、単結合がより好ましい。
 L2bは、単結合又はアルキレン基を表す。
 上記アルキレン基としては、式(a)中のLa1が取り得るアルキレン基が挙げられる。
 L2bとしては、アルキレン基が好ましい。
 Zは、式(Z1a)~(Z4a)のいずれかで表される基又は式(Z1b)~(Z4b)のいずれかで表される基を表す。
 Zは、上記式(aa)中のZと同義であり、好適態様も同じである。
 式(ac)中、R1c~R3cは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。L1cは、単結合、アルキレン基、-COO-、芳香環基又はそれらを組み合わせた基を表す。L2cは、シクロアルキレン基を表す。L3cは、単結合又は2価の連結基を表す。Zは、式(Z1a)~(Z4a)のいずれかで表される基又は式(Z1b)~(Z4b)のいずれかで表される基を表す。
 R1c~R3cは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
 R1c~R3cとしては、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基が好ましく、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基がより好ましく、水素原子又はメチル基が更に好ましい。
 L1cは、単結合、アルキレン基、-COO-、芳香環基又はそれらを組み合わせた基を表す。
 L1cとしては、式(a)中のLa1が挙げられる。
 L1cとしては、単結合、アルキレン基、-COO-又はそれらを組み合わせた基が好ましく、-COO-がより好ましい。
 L2cは、シクロアルキレン基を表す。
 上記シクロアルキレン基は、単環及び多環のいずれであってもよい。
 上記シクロアルキレン基の炭素数は、3~15が好ましい。
 上記シクロアルキレン基の環構造を構成する-CH-の1つ以上(例えば、1又は2つ)は、ヘテロ原子(例えば、-O-及び-S-等)、-SO-、-SO-、アルコシキカルボニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
 上記シクロアルキレン基は、更に置換基を有していてもよい。
 上記置換基としては、式(1)中のR11~R13が取り得る置換基が挙げられる。
 L3cは、単結合又は2価の連結基を表す。
 上記2価の連結基としては、例えば、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、-NR-、炭化水素基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基等)及びそれらを組み合わせた基が挙げられる。Rは、置換基(例えば、上記R11~R13が取り得る置換基)を表す。上記炭化水素基は、更に置換基を有していてもよく、置換基としてハロゲン原子(フッ素原子が好ましい)を有することが好ましい。
 L3cとしては、フッ素原子を有していてもよいアルキレン基又はフッ素原子を有していてもよいアルコキシカルボニル基が好ましい。
 Zは、式(Z1a)~(Z4a)のいずれかで表される基又は式(Z1b)~(Z4b)のいずれかで表される基を表す。
 Zは、上記式(aa)中のZと同義であり、好適態様も同じである。
 繰り返し単位aとしては、式(ad)で表される繰り返し単位又は式(ae)で表される繰り返し単位も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 式(ad)で表される繰り返し単位及び式(ae)で表される繰り返し単位の各表記は、下記の表記以外、それぞれ上記式(5)の各表記と同義であり、好適態様も同じである。
 式(ad)中、R1bは、水素原子又は置換基を表す。Y51dは、-CO-N-CO-及び1つの炭素原子を含む環を表す。
 R1dとしては、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基が好ましく、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基がより好ましく、水素原子又はメチル基が更に好ましい。
 Y51dとしては、上記式(5)中のY51のうち、1つの炭素原子を更に含む環が挙げられる。Y51dに含まれる炭素原子は、1つであれば特に制限されず、2つ以上であってもよい。
 式(ae)中、Y51eは、-CO-N-CO-及び2つの炭素原子を含む環を表す。
 Y51eとしては、上記式(5)中のY51のうち、2つの炭素原子を更に含む環が挙げられる。Y51eに含まれる炭素原子は、2つであれば特に制限されず、3つ以上であってもよい。
 繰り返し単位aとしては、例えば、下記のモノマーに由来する繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 繰り返し単位aの含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、1モル%以上が好ましく、10モル%以上がより好ましく、30モル%以上が更に好ましく、40モル%以上が特に好ましい。上限としては、全繰り返し単位に対して、100モル%未満が好ましく、90モル%以下がより好ましく、70モル%以下が更に好ましい。
 なお、レジスト組成物が、上記要件Bのみを満たす場合、繰り返し単位aの含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、10モル%以上であり、30モル%以上が好ましく、40モル%以上がより好ましい。上限としては、全繰り返し単位に対して、100モル%未満が好ましく、90モル%以下がより好ましく、70モル%以下が更に好ましい。
 樹脂Aが2種以上存在する場合、繰り返し単位aの含有量が全繰り返し単位に対して40モル%以上の樹脂Aを1種以上含むことが好ましい。この場合、繰り返し単位aの含有量が全繰り返し単位に対して40モル%以上の樹脂Aを、樹脂Aの合計含有量に対して、30~100質量%含むことが好ましく、60~100質量%含むことがより好ましく、80~100質量%含むことが更に好ましい。
<酸基を有する繰り返し単位>
 樹脂Aは、酸基を有する繰り返し単位を有していてもよい。
 酸基を有する繰り返し単位は、上述した繰り返し単位と異なることが好ましい。
 酸基の酸解離定数(pKa)としては、13以下が好ましく、3~13がより好ましく、5~10が更に好ましい。
 樹脂AがpKa13以下の酸基を有する場合、樹脂A中における酸基の含有量としては、0.2~6.0mmol/gである場合が多く、0.8~6.0mmol/gが好ましく、1.2~5.0mmol/gがより好ましく、1.6~4.0mmol/gが更に好ましい。酸基の含有量が上記範囲内である場合、現像が良好に進行して形成されるパターン形状に優れ、解像性にも優れる。
 酸基としては、カルボキシ基、水酸基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール基)、スルホン酸基、スルホンアミド基又はイソプロパノール基が好ましい。
 ヘキサフルオロイソプロパノール基中のフッ素原子の1つ以上(好ましくは1~2つ)が、フッ素原子以外の基(例えば、アルコキシカルボニル基等)で置換されていてもよい。
 酸基としては、上記のように形成された-C(CF)(OH)-CF-も好ましい。また、フッ素原子の1つ以上がフッ素原子以外の基に置換されて、-C(CF)(OH)-CF-を含む環を形成していてもよい。
 酸基を有する繰り返し単位は、フッ素原子又はヨウ素原子を有していてもよい。
 酸基を有する繰り返し単位としては、式(B)で表される繰り返し単位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 Rは、水素原子、又は、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよい1価の有機基を表す。
 フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよい1価の有機基としては、-L-Rで表される基が好ましい。
 Lは、単結合又は-COO-を表す。Rは、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアルキル基、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいシクロアルキル基、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアリール基又はこれらを組み合わせた基を表す。
 R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、ヨウ素原子又はフッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアルキル基を表す。
 Lは、単結合、-COO-又は-CO-、-O-及びアルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状でも分岐鎖状であってもよい。また、-CH-がヘテロ原子で置換されていてもよい。)を組み合わせてなる2価の基を表す。
 Lは、(n+m+1)価の芳香環基又は(n+m+1)価の脂環基を表す。
 芳香環基としては、単環及び多環のいずれであってもよい。例えば、ベンゼン環基及びナフタレン環基が挙げられる。
 脂環基としては、単環及び多環のいずれであってもよい。例えば、シクロアルキル環基、ノルボルネン環基及びアダマンタン環基が挙げられる。
 Rは、水酸基又はフッ素化アルコール基を表す。
 フッ素化アルコール基としては、式(3L)で表される1価の基が好ましい。
 *-L6X-R6X  (3L)
 L6Xは、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基としては、例えば、-CO-、-O-、-SO-、-SO-、-NR-(Rは、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表す。)、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状でも分岐鎖状であってもよい)及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。また、上記アルキレン基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)及び水酸基が挙げられる。R6Xは、ヘキサフルオロイソプロパノール基を表す。なお、Rが水酸基である場合、Lは(n+m+1)価の芳香環基であることも好ましい。
 Rは、ハロゲン原子を表す。
 ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又及びヨウ素原子が挙げられる。
 mは、1以上の整数を表す。mとしては、1~3の整数が好ましく、1~2の整数がより好ましい。
 nは、0又は1以上の整数を表す。nとしては、1~4の整数が好ましい。
 (n+m+1)としては、1~5の整数が好ましい。
 酸基を有する繰り返し単位としては、例えば、下記の繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 酸基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、5モル%以上が好ましく、10モル%以上がより好ましい。上限としては、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、70モル%以下が好ましく、65モル%以下がより好ましく、60モル%以下が更に好ましい。
<酸分解性基>
 樹脂Aは、酸分解性基を有することが好ましい。
 酸分解性基は、上記特定基を含まない。また、酸分解性基は、その一部分として特定基を有することもない。つまり、繰り返し単位bは、繰り返し単位aを含まない。
 「酸分解性基」とは、酸の作用により分解して極性基を生じる基を意味する。酸分解性基は、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護された構造を有することが好ましい。
 酸分解性基に関しては、後述する。
 本発明のレジスト組成物において、典型的には、現像液としてアルカリ現像液を採用した場合には、ポジ型パターンが好適に形成され、現像液として有機系現像液を採用した場合には、ネガ型パターンが好適に形成される。
 以下、酸分解性基を有する樹脂Aを酸分解性樹脂ともいう。
 極性基としては、アルカリ可溶性基が好ましい。
 アルカリ可溶性基としては、例えば、カルボキシ基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、リン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基及びトリス(アルキルスルホニル)メチレン基等の酸性基、並びに、アルコール性水酸基が挙げられる。
 上述したように、酸分解性基は、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護された構造を有することが好ましい。
 酸の作用により脱離する脱離基としては、例えば、式(Y1)~(Y4)で表される基が挙げられる。
 式(Y1):-C(Rx)(Rx)(Rx
 式(Y2):-C(=O)OC(Rx)(Rx)(Rx
 式(Y3):-C(R36)(R37)(OR38
 式(Y4):-C(Rn)(H)(Ar)
 式(Y1)及び式(Y2)中、Rx~Rxは、それぞれ独立に、アルキル基(直鎖状若しくは分岐鎖状、好ましくは炭素数1~6)、シクロアルキル基(単環若しくは多環、好ましくは炭素数3~15)、アルケニル基(直鎖状若しくは分岐鎖状、好ましくは炭素数2~6)、アリール基(単環若しくは多環、好ましくは炭素数6~15)又はヘテロアリール基(単環若しくは多環、好ましくは環員原子数5~15)を表す。
 Rx~Rxのうち2つが、互いに結合して環を形成していてもよい。上記環は、単環及び多環のいずれであってもよい。単環及び多環としては、例えば、シクロアルカン環が挙げられる。上記シクロアルカン環としては、シクロペンタン環及びシクロヘサン環等の単環のシクロアルカン環、又は、ノルボルナン環、テトラシクロデカン環、テトラシクロドデカン環及びアダマンタン環等の多環のシクロアルカン環が好ましい。上記シクロアルカン環は、例えば、環を構成するメチレン基の1つ以上(例えば、1~3つ)が、ヘテロ原子(-O-又は-S-等)、-SO-、-SO-、-COO-、カルボニル基又はビニリデン基で置換されていてもよい。また、上記シクロアルカン環は、シクロアルカン環を構成するエチレン基の1つ以上(例えば1~2つ)が、ビニレン基で置換されていてもよい。
 式(Y1)中で、Rx~Rxのうち2つが互いに結合して、シクロアルカン環を形成し、かつ、上記シクロアルカン環が式(Y1)中のC(炭素)原子に対するα炭素とγ炭素とでビニレン基を形成している場合、Rx~Rxの残る1つは水素原子であってもよい。
 式(Y3)中、R36~R38は、それぞれ独立に、水素原子又は有機基を表す。上記有機基としては、アルキル基(直鎖状若しくは分岐鎖状、好ましくは炭素数1~6)、シクロアルキル基(単環若しくは多環、好ましくは炭素数3~15)、アリール基(単環若しくは多環、好ましくは炭素数6~15)、アラルキル基(好ましくは炭素数7~18)又はアルケニル基(直鎖状若しくは分岐鎖状、好ましくは炭素数2~6)が好ましい。
 R37とR38とは、互いに結合して環を形成していてもよい。上記形成される環としては、例えば、Rx~Rxの2つが結合して形成し得る単環又は多環と同様の環が挙げられる。
 式(Y4)中、Arは、芳香環基を表す。Rnは、アルキル基(直鎖状若しくは分岐鎖状、好ましくは炭素数1~6)、シクロアルキル基(単環若しくは多環、好ましくは炭素数3~15)又はアリール基(単環若しくは多環、好ましくは炭素数6~15)を表す。RnとArとは互いに結合して非芳香環を形成していてもよい。Rnとしては、アリール基(単環若しくは多環、好ましくは炭素数6~15)が好ましい。
(酸分解性基を有する繰り返し単位)
 樹脂Aは、酸分解性基を有する繰り返し単位(以下、「繰り返し単位b」ともいう。)を有することが好ましい。
 繰り返し単位bは、式(M1)~(M5)のいずれかで表される繰り返し単位からなる群から選択される少なくとも1つを含むことが好ましく、感度がより優れる点から、式(M4)で表される繰り返し単位及び式(M5)で表される繰り返し単位からなる群から選択される少なくとも1つを含むことがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 式(M1)中、Rm11~Rm13は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。Lm11は、単結合又は2価の連結基を表す。Rm14~Rm16は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。Rm14~Rm16のうち少なくとも2つが、互いに結合して環を形成していてもよい。
 Rm11~Rm13は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
 上記アルキル基は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。上記アルキル基の炭素数は、1~6が好ましい。
 上記シクロアルキル基は、単環及び多環のいずれであってもよい。上記シクロアルキル基の炭素数は、3~15が好ましい。
 ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
 上記アルコキシカルボニル基の炭素数は、1~10が好ましい。上記アルコキシカルボニル基におけるアルキル基部分としては、例えば、上記アルキル基と同一の基が挙げられる。
 Rm11としては、水素原子又はアルキル基が好ましく、アルキル基がより好ましく、メチル基が更に好ましい。
 Rm12及びRm13としては、水素原子又はアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 Lm11は、単結合又は2価の連結基を表す。
 上記2価の連結基としては、例えば、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、-NR-(Rは、置換基を表す。)、炭化水素基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基等)及びそれらを組み合わせた基が挙げられる。上記炭化水素基は、更に置換基を有していてもよく、置換基としてハロゲン原子を有することが好ましい。
 Lm11としては、単結合又はアルキレン基が好ましい。
 Rm14~Rm16は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。
 上記アルキル基は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。上記アルキル基の炭素数は、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。
 上記シクロアルキル基は、単環及び多環のいずれであってもよい。上記シクロアルキル基の炭素数は、3~15が好ましい。
 上記アリール基は、単環及び多環のいずれであってもよい。上記アリール基の炭素数は、6~15が好ましい。
 上記アラルキル基の炭素数は、7~18が好ましい。
 上記アルケニル基は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。上記アルケニル基の炭素数は、2~6が好ましい。
 上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アリール基、上記アラルキル基及び上記アルケニル基は、更に置換基を有していてもよく、置換基としてハロゲン原子(フッ素原子が好ましい)を有することが好ましい。
 Rm14~Rm16としては、アルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基が好ましい。
 式(M2)中、Rm21~Rm24は、それぞれ独立に、水素原子又は有機基を表す。ただし、Rm21及びRm22のうち少なくとも一方は、有機基を表す。Xm21は、-CO-、-SO-又は-SO-を表す。Ym21は、-O-、-S-、-SO-、-SO-又は-NR34-を表す。R34は、水素原子又は有機基を表す。Lm21は、単結合又は2価の連結基を表す。Rm25~Rm27は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。Rm25~Rm27のうち少なくとも2つが、互いに結合して環を形成していてもよい。
 Rm21~Rm24は、それぞれ独立に、水素原子又は有機基を表す。ただし、Rm21及びRm22のうち少なくとも一方は、有機基を表す。
 上記有機基としては、アルキル基(直鎖状若しくは分岐鎖状、好ましくは炭素数1~6)、シクロアルキル基(単環若しくは多環、好ましくは炭素数3~15)、アリール基(単環若しくは多環、好ましくは炭素数6~15)、アラルキル基(好ましくは炭素数7~18)又はアルケニル基(直鎖状若しくは分岐鎖状、好ましくは炭素数2~6)が好ましい。
 Rm21及びRm22としては、アルキル基が好ましく、フッ素原子を有するアルキル基がより好ましい。
 Rm23及びRm24としては、水素原子又はアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 Xm21は、-CO-、-SO-又は-SO-を表す。Xm21としては、-CO-が好ましい。
 Ym21は、-O-、-S-、-SO-、-SO-又は-NR34-を表す。Ym21としては、-O-又は-S-が好ましく、-O-がより好ましい。
 R34は、水素原子又は有機基を表す。R34としては、有機基が好ましい。上記有機基としては、例えば、上記式(M2)中のRm21~Rm24が取り得る有機基が挙げられる。
 Lm21は、単結合又は2価の連結基を表す。
 上記2価の連結基としては、例えば、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、-NR-(Rは、置換基を表す)、炭化水素基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基等)及びそれらを組み合わせた基が挙げられる。上記炭化水素基は、更に置換基を有していてもよく、置換基としてハロゲン原子を有することが好ましい。
 Lm21としては、炭化水素基が好ましく、アルキレン基がより好ましい。
 Rm25~Rm27は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。
 上記アルキル基は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。上記アルキル基の炭素数は、1~6が好ましい。
 上記シクロアルキル基は、単環及び多環のいずれであってもよい。上記シクロアルキル基の炭素数は、3~15が好ましい。
 上記アリール基は、単環及び多環のいずれであってもよい。上記アリール基の炭素数は、6~15が好ましい。
 上記アラルキル基の炭素数は、7~18が好ましい。
 上記アルケニル基は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。上記アルケニル基の炭素数は、2~6が好ましい。
 上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アリール基、上記アラルキル基及び上記アルケニル基は、更に置換基を有していてもよく、置換基としてハロゲン原子(フッ素原子が好ましい)を有することが好ましい。
 Rm25~Rm27としては、アルキル基又はアリール基が好ましい。
 Rm25~Rm27のうち少なくとも2つが、互いに結合して環を形成していてもよい。
 式(M3)中、Rm31及びRm32は、それぞれ独立に、水素原子又は有機基を表す。Rm33及びRm34は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。Rm31~Rm34のうち少なくとも2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
 上記有機基としては、例えば、上記式(M2)中のRm21~Rm24が取り得る有機基が挙げられる。
 Rm31及びRm32としては、水素原子又はアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 Rm33及びRm34としては、例えば、上記式(M2)中のRm25~Rm27が取り得る基が挙げられ、水素原子又はアルキル基が好ましい。
 Rm31~Rm34のうち少なくとも2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。なかでも、Rm31とRm32と、及び、Rm33とRm34とが、互いに結合して環を形成することが好ましい。
 式(M4)中、Rm41~Rm43は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。Lm41は、単結合又は2価の連結基を表す。Arm41は、芳香環基を表す。Rm44~Rm46は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。Rm44~Rm46のうち少なくとも2つが、互いに結合して環を形成していてもよい。
 Rm41~Rm43は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
 上記アルキル基は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。上記アルキル基の炭素数は、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。
 上記シクロアルキル基は、単環及び多環のいずれであってもよい。上記シクロアルキル基の炭素数は、3~15が好ましい。
 ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
 上記アルコキシカルボニル基の炭素数は、1~10が好ましい。上記アルコキシカルボニル基におけるアルキル基部分としては、例えば、上記アルキル基と同一の基が挙げられる。
 Rm41~Rm43としては、水素原子又はアルキル基(好ましくはメチル基)が好ましく、水素原子がより好ましい。
 Lm41は、単結合又は2価の連結基を表す。
 Lm41としては、上記式(M1)中のLm11が取り得る基が挙げられ、単結合が好ましい。
 Arm41は、芳香環基を表す。
 上記芳香環基は、単環及び多環のいずれであってもよい。
 上記芳香環基の環員原子数は、5~15が好ましい。上記芳香環基は、環員原子として1つ以上(例えば1~5)のヘテロ原子(例えば、酸素原子、硫黄原子及び/又は窒素原子等)を有していてもよい。上記芳香環基としては、ベンゼン環基又はナフタレン環基が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
 Rm44~Rm46は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。
 Rm44~Rm46としては、例えば、上記式(M2)中のRm25~Rm27が取り得る基が挙げられる。
 Rm44~Rm46としては、水素原子又はアルキル基(好ましくはメチル基)が好ましい。
 Rm44~Rm46のうち少なくとも2つが、互いに結合して環を形成していてもよい。なかでも、Rm45とRm47とは、互いに結合して環を形成することが好ましい。また、Arm41は、Rm43又はRm44と結合して環を形成していてもよい。
 式(M5)中、Rm51~Rm53は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。Lm51は、単結合又は2価の連結基を表す。Rm54及びRm55は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。Rm56は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。Rm54~Rm56のうち少なくとも2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
 Rm51~Rm53は、それぞれ上記式(M4)中のRm41~Rm43と同義であり、好適態様も同じである。
 Lm51は、上記式(M4)中のLm41と同義であり、好適態様も同じである。
 Rm54~Rm56は、それぞれ上記式(M2)中のRm25~Rm27と同義であり、好適態様も同じである。
 Rm54~Rm56のうち少なくとも2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。なかでも、Rm55とRm56とが、互いに結合して環を形成することが好ましい。
 繰り返し単位bの含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、1モル%以上が好ましく、10モル%以上がより好ましく、15モル%以上が更に好ましい。上限としては、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、80モル%以下が好ましく、70モル%以下がより好ましく、60モル%以下が更に好ましい。
<ラクトン基を有する繰り返し単位>
 樹脂Aは、ラクトン基を有する繰り返し単位を有していてもよい。
 ラクトン基を有する繰り返し単位は、上記繰り返し単位に該当してもよく該当しなくてもよい。例えば、ラクトン基を有する繰り返し単位は、ラクトン基を有していれば、繰り返し単位aに該当してもしなくてもよいし、酸分解性基を有する繰り返し単位に該当してもしなくてもよい。
 ラクトン基としては、ラクトン構造又はスルトン構造を有していれば、特に制限されない。ラクトン構造としては、5~7員環ラクトン構造が好ましく、ビシクロ構造又はスピロ構造を形成する形により5~7員環ラクトン構造に他の環構造が縮環していることがより好ましい。
 樹脂Aは、式(LC1-1)~(LC1-21)のいずれかで表されるラクトン構造の水素原子を1つ以上(例えば1~2つ)を除いて形成されるラクトン基を有する繰り返し単位を有することが好ましい。
 また、ラクトン基が主鎖に直接結合していてもよい。例えば、ラクトン基の環員原子が、樹脂Aの主鎖の一部を構成してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 上記ラクトン構造は、置換基(Rb)を有していてもよい。置換基(Rb)としては、例えば、炭素数1~8のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、炭素数1~8のアルコキシカルボニル基、カルボキシ基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、酸分解性基を含む基(酸分解性基そのものであってもよい)及びそれらを組み合わせた基が挙げられる。nは、0~4の整数を表す。nが2以上の時、複数存在するRbは、同一又は異なっていてもよく、また、複数存在するRb同士が互いに結合して環を形成していてもよい。
 上記ラクトン構造の環員原子のうちの-COO-又はO-には隣接しないメチレン基の1以上(例えば1~2)が、-O-又は-S-等のヘテロ原子で置換されていてもよい。
 ラクトン基を有する繰り返し単位としては、例えば、式(AI)で表される繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 式(AI)中、Rbは、水素原子、ハロゲン原子又は置換基を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基を表す。
 上記置換基としては、水酸基又はハロゲン原子が好ましい。
 上記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。Rbとしては、水素原子又はメチル基が好ましい。
 Abは、単結合、アルキレン基、単環若しくは多環の脂環炭化水素構造を有する2価の連結基、エーテル基、-COO-、カルボニル基、カルボキシ基又はこれらを組み合わせた基を表す。なかでも、単結合又は-Ab-COO-で表される連結基が好ましい。Abは、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、又は、単環若しくは多環のシクロアルキレン基を表す。なかでも、メチレン基、エチレン基、シクロヘキシレン基、アダマンチレン基又はノルボルニレン基が好ましい。
 Vは、式(LC1-1)~(LC1-21)のいずれかで表されるラクトン構造の環員原子から水素原子を1つ除いて形成される基を表す。
 ラクトン基を有する繰り返し単位としては、式(AII)で表される繰り返し単位又は(AIII)で表される繰り返し単位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 式(AII)及び(AIII)中、RIIIは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。RIIIとしては、水素原子が好ましい。
 ahdは、式(LC1-1)~(LC1-21)のいずれかで表されるラクトン構造の互いに隣り合う環員原子から水素原子を1つずつ除いて形成される基を表す。
 ahdは、式(LC1-1)~(LC1-21)のいずれかで表されるラクトン構造の環員原子の1つから水素原子を2つ除いて形成される基を表す。
 ラクトン基を有する繰り返し単位としては、例えば、下記の繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 ラクトン基を有する繰り返し単位に、光学異性体が存在する場合、いずれの光学異性体を用いてもよい。また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体を混合して用いてもよい。1種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度(ee)は90以上が好ましく、95以上がより好ましい。上限としては、100以下が好ましい。
 ラクトン基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、5~99モル%が好ましく、10~80モル%がより好ましく、15~65モル%が更に好ましい。
 ラクトン基を有する繰り返し単位のうち、繰り返し単位aに該当するラクトン基を有する繰り返し単位と繰り返し単位aに該当しないラクトン基を有する繰り返し単位との合計で上記好適含有量を充足してもよいし、繰り返し単位aに該当するラクトン基を有する繰り返し単位が単独で上記好適含有量を充足してもよいし、繰り返し単位aに該当しないラクトン基を有する繰り返し単位が単独で上記好適含有量を充足してもよい。
<スルトン基又はカーボネート基を有する繰り返し単位>
 樹脂Aは、スルトン基を有する繰り返し単位を有していてもよい。
 スルトン基としては、スルトン構造を有していれば特に制限されない。スルトン構造としては、5~7員環スルトン構造が好ましく、ビシクロ構造又はスピロ構造を形成する形により5~7員環スルトン構造に他の環構造が縮環していることがより好ましい。
 また、スルトン基が主鎖に直接結合していてもよい。例えば、スルトン基の環員原子が、樹脂Aの主鎖の一部を構成してもよい。
 樹脂Aは、式(SL1-1)~(SL1-3)のいずれかで表されるスルトン構造の環員原子から、水素原子を1つ以上(例えば、1~2)除いて形成されるスルトン基を有する繰り返し単位を有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 上記スルトン構造は、置換基(Rb)を有していてもよい。式(SL1-1)~(SL1-3)における置換基(Rb)については、上記式(LC1-1)~(LC1-21)で表されるラクトン構造における置換基(Rb)と同様の説明ができる。
 上記スルトン構造の環員原子のうちの-COO-又は-O-には隣接しないメチレン基の1以上(例えば1~2)が、-O-又は-S-等のヘテロ原子で置換されていてもよい。
 スルトン基を有する繰り返し単位としては、例えば、上記式(AI)で表される繰り返し単位において、Vが式(SL1-1)~(SL1-3)のいずれかで表されるスルトン構造の環員原子から水素原子を1つ形成される基に置換された繰り返し単位、上記式(AII)で表される繰り返し単位において、ahdが式(SL1-1)~(SL1-3)のいずれかで表されるスルトン構造の互いに隣り合う環員原子から水素原子を1つずつ除いて形成される基に置換された繰り返し単位及び上記式(AIII)で表される繰り返し単位において、ahdが式(SL1-1)~(SL1-3)のいずれかで表されるスルトン構造の環員原子の1つから水素原子を2つ除いて形成される基に置換された繰り返し単位が挙げられる。
 カーボネート基としては、環状炭酸エステル基が好ましい。
 環状炭酸エステル基を有する繰り返し単位としては、式(A-1)で表される繰り返し単位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 式(A-1)中、R は、水素原子、ハロゲン原子又は1価の有機基(好ましくはメチル基)を表す。nは、0以上の整数を表す。R は、置換基を表す。nが2以上である場合、複数存在するR は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
 Aは、単結合又は2価の連結基を表す。上記2価の連結基としては、アルキレン基、単環又は多環の脂環炭化水素構造を有する2価の連結基、-O-、-COO-、カルボニル基、カルボキシ基又はこれらを組み合わせた基が好ましい。
 Zは、-O-CO-O-を含む環を表す。上記環は、単環及び多環のいずれであってもよい。
 スルトン基又はカーボネート基を有する繰り返し単位としては、例えば、下記の繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 スルトン基又はカーボネート基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、1モル%以上が好ましく、10モル%以上がより好ましい。上限としては、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、85モル%以下が好ましく、80モル%以下がより好ましく、70モル%以下が更に好ましく、60モル%以下が特に好ましい。
<フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位>
 樹脂Aは、フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位を有していてもよい。
 フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位は、上記繰り返し単位とは異なることが好ましい。
 フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位としては、式(C)で表される繰り返し単位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 Lは、単結合又は-COO-を表す。Rは、水素原子、又は、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアルキル基を表す。R10は、水素原子、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアルキル基、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいシクロアルキル基、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアリール基又はこれらを組み合わせた基を表す。
 フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位としては、例えば、下記の繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、1モル%以上が好ましく、5モル%以上がより好ましく、10モル%以上が更に好ましい。上限としては、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、50モル%以下が好ましく、45モル%以下がより好ましく、40モル%以下が更に好ましい。
 また、フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位を含まないことも好ましい。
<式(V-1)で表される繰り返し単位又は式(V-2)で表される繰り返し単位>
 樹脂Aは、式(V-1)で表される繰り返し単位又は式(V-2)で表される繰り返し単位を有していてもよい。
 式(V-1)で表される繰り返し単位及び式(V-2)で表される繰り返し単位は、上記繰り返し単位とは異なる繰り返し単位であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 式(V-1)及び(V-2)中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アシロキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、ハロゲン原子、-OCOR若しくは-COOR(Rは、炭素数1~6のアルキル基又はフッ素化アルキル基を表す)又はカルボキシ基を表す。アルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状の炭素数1~10のアルキル基が好ましい。
 nは、0~6の整数を表す。nは、0~4の整数を表す。Xは、メチレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
 式(V-1)で表される繰り返し単位及び式(V-2)で表される繰り返し単位としては、例えば、国際公開第2018/193954号公報の段落[0100]に記載された繰り返し単位が挙げられる。
 式(V-1)で表される繰り返し単位又は式(V-2)で表される繰り返し単位の含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、1~65モル%が好ましく、5~45モル%がより好ましい。
<主鎖の運動性を低下させるための繰り返し単位>
 樹脂Aは、主鎖の運動性を低下させるための繰り返し単位を有してもよい。
 主鎖の運動性を低下させるための繰り返し単位は、上記繰り返し単位とは異なる繰り返し単位であることが好ましい。
 樹脂Aは、発生酸の過剰な拡散又は現像時のパターン崩壊を抑制できる点から、ガラス転移温度(Tg)が高い方が好ましい。Tgは、90℃超が好ましく、100℃超がより好ましく、110℃超が更に好ましく、125℃超が特に好ましい。なお、過度な高Tg化は現像液への溶解速度低下を招くため、Tgは400℃以下が好ましく、350℃以下がより好ましい。
 なお、樹脂A等のポリマーのガラス転移温度(Tg)は、以下の方法で算出する。
 まず、ポリマー中に含まれる各繰り返し単位のみからなるホモポリマーのTg(以下、「繰り返し単位のTg」ともいう。)を、Bicerano法によりそれぞれ算出する。次に、ポリマー中の全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の質量割合(%)を算出する。次に、Foxの式(Materials Letters 62(2008)3152等に記載)を用いて各質量割合におけるTgを算出して、それらを総和して、ポリマーのTg(℃)とする。
 Bicerano法は、Prediction of polymer properties, Marcel Dekker Inc, New York(1993)等に記載されている。また、Bicerano法によるTgの算出は、ポリマーの物性概算ソフトウェアMDL Polymer(MDL Information Systems, Inc.)を用いて行うことができる。
 樹脂AのTgを大きくする(好ましくは、Tgを90℃超とする)には、樹脂Aの主鎖の運動性を低下させることが好ましい。樹脂Aの主鎖の運動性を低下させる方法は、例えば、(a)~(e)の方法が挙げられる。
(a)主鎖への嵩高い置換基の導入
(b)主鎖への複数の置換基の導入
(c)主鎖近傍への樹脂A間の相互作用を誘発する置換基の導入
(d)環状構造での主鎖形成
(e)主鎖への環状構造の連結
 なお、樹脂Aは、ホモポリマーのTgが130℃以上を示す繰り返し単位を有することが好ましい。
 なお、ホモポリマーのTgが130℃以上を示す繰り返し単位の種類は、Bicerano法により算出されるホモポリマーのTgが130℃以上である繰り返し単位であればよい。なお、後述する式(A)~(E)で表される繰り返し単位中の官能基の種類によっては、ホモポリマーのTgが130℃以上を示す繰り返し単位に該当する。
(式(Aa)で表される繰り返し単位)
 上記(a)の具体的な手段としては、例えば、樹脂Aに、式(Aa)で表される繰り返し単位を導入する方法が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 式(Aa)中、Rは、多環構造を有する基を表す。Rは、水素原子、メチル基又はエチル基を表す。「多環構造を有する基」とは、複数の環構造を有する基であり、複数の環構造は縮合していても、縮合していなくてもよい。
 式(Aa)で表される繰り返し単位としては、例えば、国際公開第2018/193954号公報の段落[0107]~[0119]に記載のものが挙げられる。
 式(Aa)で表される繰り返し単位の含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、1~65モル%が好ましく、5~45モル%がより好ましい。
(式(B)で表される繰り返し単位)
 上記(b)の具体的な手段としては、例えば、樹脂Aに、式(B)で表される繰り返し単位を導入する方法が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 式(B)中、Rb1~Rb4は、それぞれ独立に、水素原子又は有機基を表す。Rb1~Rb4のうち少なくとも2つ以上は、有機基を表す。
 また、有機基の少なくとも1つが、繰り返し単位中の主鎖に直接環構造が連結している基である場合、他の有機基の種類は特に制限されない。
 また、有機基のいずれも繰り返し単位中の主鎖に直接環構造が連結している基ではない場合、有機基の少なくとも2つ以上は、水素原子を除く構成原子の数が3つ以上である置換基である。
 式(B)で表される繰り返し単位としては、例えば、国際公開第2018/193954号公報の段落[0113]~[0115]に記載のものが挙げられる。
 式(B)で表される繰り返し単位の含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、1~65モル%が好ましく、5~45モル%がより好ましい。
(式(C)で表される繰り返し単位)
 上記(c)の具体的な手段としては、例えば、樹脂Aに式(C)で表される繰り返し単位を導入する方法が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 式(C)中、Rc1~Rc4は、それぞれ独立に、水素原子又は有機基を表す。Rc1~Rc4のうち少なくとも1つは、主鎖炭素から原子数3以内に水素結合性の水素原子を有する基を表す。なかでも、樹脂Aの主鎖間の相互作用を誘発する点から、原子数2以内(より主鎖近傍側)に水素結合性の水素原子を有することが好ましい。
 式(C)で表される繰り返し単位としては、例えば、国際公開第2018/193954号公報の段落[0119]~[0121]に記載のものが挙げられる。
 式(C)で表される繰り返し単位の含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、1~65モル%が好ましく、5~45モル%がより好ましい。
(式(D)で表される繰り返し単位)
 上記(d)の具体的な手段としては、例えば、樹脂Aに式(D)で表される繰り返し単位を導入する方法が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 式(D)中、「cylic」は、環状構造で主鎖を形成している基を表す。環の構成原子数は、特に制限されない。
 式(D)で表される繰り返し単位としては、例えば、国際公開第2018/193954号公報の段落[0126]~[0027]に記載のものが挙げられる。
 式(D)で表される繰り返し単位の含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、1~65モル%が好ましく、5~45モル%がより好ましい。
(式(E)で表される繰り返し単位)
 上記(e)の具体的な手段としては、例えば、樹脂Aに式(E)で表される繰り返し単位を導入する方法が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
 式(E)中、Reは、それぞれ独立に、水素原子又は有機基を表す。有機基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基及びアルケニル基が挙げられる。上記有機基は、更に置換基を有していてもよい。
 「cylic」は、主鎖の炭素原子を含む環基である。環状基に含まれる原子数は、特に制限されない。
 式(E)で表される繰り返し単位としては、例えば、国際公開第2018/193954号公報の段落[0131]~[0133]に記載のものが挙げられる。
 式(E)で表される繰り返し単位の含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、1~65モル%が好ましく、5~45モル%がより好ましい。
<水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位>
 樹脂Aは、水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位を有していてもよい。
 これにより基板密着性及び/又は現像液親和性が向上する。
 水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位は、水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位であることが好ましい。
 水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位は、酸分解性基を有さないことが好ましい。水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位としては、例えば、国際公開第2020/004306号公報の段落[0153]~[0158]に記載のものが挙げられる。
 水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、1~65モル%が好ましく、5~45モル%がより好ましい。
<脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位>
 樹脂Aは、脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位を有してもよい。これにより液浸露光時にレジスト膜から液浸液への低分子成分の溶出が低減できる。このような繰り返し単位として、例えば、1-アダマンチル(メタ)アクリレート、ジアマンチル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート又はシクロヘキシル(メタ)アクリレートに由来する繰り返し単位が挙げられる。
 脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位の含有量は、樹脂A中の全繰り返し単位に対して、1~65モル%が好ましく、5~45%モルがより好ましい。
<水酸基及びシアノ基のいずれも有さない、式(III)で表される繰り返し単位>
 樹脂Aは、水酸基及びシアノ基のいずれも有さない、式(III)で表される繰り返し単位を有していてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
 式(III)中、Rは、少なくとも1つの環状構造を有し、水酸基及びシアノ基のいずれも有さない炭化水素基を表す。
 Raは、水素原子、アルキル基又は-CH-O-Ra基を表す。Raは、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。
 Rが有する環状構造には、単環の炭化水素基及び多環の炭化水素基が含まれる。単環の炭化水素基としては、例えば、炭素数3~12(好ましくは炭素数3~7)のシクロアルキル基及び炭素数3~12のシクロアルケニル基が挙げられる。
 式(III)中の各基の定義及び繰り返し単位としては、例えば、国際公開第2020/004306号公報の段落[0169]~[0173]に記載のものが挙げられる。
 水酸基及びシアノ基のいずれも有さない、式(III)で表される繰り返し単位の含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、1~65モル%が好ましく、5~45モル%がより好ましい。
<その他繰り返し単位>
 樹脂Aは、上記繰り返し単位以外に、その他繰り返し単位を有してもよい。
 その他繰り返し単位は、上記繰り返し単位以外であれば特に制限されない。
 その他繰り返し単位としては、例えば、オキサチアン環基を有する繰り返し単位、オキサゾロン環基を有する繰り返し単位、ジオキサン環基を有する繰り返し単位、ヒダントイン環基を有する繰り返し単位及びスルホラン環基を有する繰り返し単位からなる群から選択される繰り返し単位を有していてもよい。
 その他繰り返し単位の含有量は、樹脂Aの全繰り返し単位に対して、1~65モル%が好ましく、5~45モル%がより好ましい。
 その他繰り返し単位としては、例えば、下記の繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
 樹脂Aは、上記繰り返し単位以外に、ドライエッチング耐性、標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、解像力、耐熱性及び感度等を調節する目的で様々な繰り返し単位を有していてもよい。
 樹脂Aは、常法に従って(例えば、ラジカル重合)合成できる。
 GPC法によりポリスチレン換算値として、樹脂Aの重量平均分子量は、1,000~200,000が好ましく、3,000~20,000がより好ましく、5,000~15,000が更に好ましい。樹脂Aの重量平均分子量を、1,000~200,000とすることにより、耐熱性及びドライエッチング耐性の劣化をより一層抑制できる。また、現像性の劣化及び粘度が高くなって製膜性が劣化することもより一層抑制できる。
 樹脂Aの分散度(分子量分布)は、通常1~5であり、1.00~3.00が好ましく、1.20~3.00がより好ましく、1.20~2.00が更に好ましい。分散度が小さいものほど、解像度及びレジスト形状がより優れ、更に、レジストパターンの側壁がよりスムーズであり、ラフネス性にもより優れる。
 樹脂Aは、1種単独又は2種以上で用いてもよい。2種以上使用する場合、その合計含有量が、上記好適含有量の範囲内であることが好ましい。
 樹脂Aが有する繰り返し単位における含有量は、各繰り返し単位において2種以上使用する場合、その合計含有量が、上述した各繰り返し単位の含有量の好適範囲内であることが好ましい。
 樹脂Aの含有量は、レジスト組成物の全固形分に対して、10.0~99.0質量%が好ましく、20.0~98.0質量%がより好ましく、25.0~95.0質量%が更に好ましい。
〔光酸発生剤〕
 レジスト組成物は、活性光線又は放射線の照射によって酸を発生する化合物(光酸発生剤)として、化合物(I)及び(II)からなる群から選択される1種以上(以下、「特定光酸発生剤」ともいう。)を含んでいてもよい。
 なお、レジスト組成物は、後述するように、更に特定光酸発生剤以外の他の光酸発生剤(以下、「他の光酸発生剤」ともいう。)を含んでいてもよい。また、レジスト組成物は、化合物(III)を含んでいてもよい。
 なお、光酸発生剤には、上記化合物(1)は含まれない。
 以下、まず、特定光酸発生剤(化合物(I)及び(II))について説明する。
<化合物(I)>
 化合物(I)は、1つ以上の下記構造部位X及び1つ以上の下記構造部位Yを有する化合物であって、活性光線又は放射線の照射によって、下記構造部位Xに由来する下記第1の酸性部位と下記構造部位Yに由来する下記第2の酸性部位とを含む酸を発生する化合物である。
  構造部位X:アニオン部位A とカチオン部位M とからなり、かつ、活性光線又は放射線の照射によってHAで表される第1の酸性部位を形成する構造部位
  構造部位Y:アニオン部位A とカチオン部位M とからなり、かつ、活性光線又は放射線の照射によってHAで表される第2の酸性部位を形成する構造部位
 ただし、化合物(I)は、下記条件Iを満たす。
 条件I:上記化合物(I)において上記構造部位X中の上記カチオン部位M 及び上記構造部位Y中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなる化合物PIが、上記構造部位X中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなるHAで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1と、上記構造部位Y中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなるHAで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2とを有し、かつ、上記酸解離定数a1よりも上記酸解離定数a2の方が大きい。
 以下、条件Iをより具体的に説明する。
 化合物(I)が、例えば、上記構造部位Xに由来する上記第1の酸性部位を1つと、上記構造部位Yに由来する上記第2の酸性部位を1つとを有する酸を発生する化合物である場合、化合物PIは「HAとHAとを有する化合物」に該当する。
 このような化合物PIの酸解離定数a1及び酸解離定数a2とは、より具体的に説明すると、化合物PIの酸解離定数を求めた場合において、化合物PIが「A とHAとを有する化合物」となる際のpKaが酸解離定数a1であり、上記「A とHAとを有する化合物」が「A とA とを有する化合物」となる際のpKaが酸解離定数a2である。
 また、化合物(I)が、例えば、上記構造部位Xに由来する上記第1の酸性部位を2つと、上記構造部位Yに由来する上記第2の酸性部位を1つとを有する酸を発生する化合物である場合、化合物PIは「2つのHAと1つのHAとを有する化合物」に該当する。
 このような化合物PIの酸解離定数を求めた場合、化合物PIが「1つのA と1つのHAと1つのHAとを有する化合物」となる際の酸解離定数及び「1つのA と1つのHAと1つのHAとを有する化合物」が「2つのA と1つのHAとを有する化合物」となる際の酸解離定数が、上記酸解離定数a1に該当する。また、「2つのA と1つのHAとを有する化合物」が「2つのA とA とを有する化合物」となる際の酸解離定数が酸解離定数a2に該当する。つまり、このような化合物PIである場合、上記構造部位X中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなるHAで表される酸性部位に由来する酸解離定数を複数有する場合、複数の酸解離定数a1のうち最も大きい値よりも、酸解離定数a2の値の方が大きい。なお、化合物PIが「1つのA と1つのHAと1つのHAとを有する化合物」となる際の酸解離定数をaaとし、「1つのA と1つのHAと1つのHAとを有する化合物」が「2つのA と1つのHAとを有する化合物」となる際の酸解離定数をabとしたとき、aa及びabの関係は、aa<abを満たす。
 酸解離定数a1及び酸解離定数a2は、上記酸解離定数の測定方法により求められる。
 上記化合物PIとは、化合物(I)に活性光線又は放射線を照射した場合に、発生する酸に該当する。
 化合物(I)が2つ以上の構造部位Xを有する場合、構造部位Xは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。また、2つ以上の上記A 同士及び2つ以上の上記M 同士は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
 また、化合物(I)中、上記A 及び上記A 、並びに、上記M 及び上記M は、それぞれ同一であっても異なっていてもよいが、上記A 及び上記A は、それぞれ異なっていることが好ましい。
 形成されるパターンのLWR性能がより優れる点から、上記化合物PIにおいて、酸解離定数a1(酸解離定数a1が複数存在する場合、その最大値)と酸解離定数a2との差(a2-a1)は、0.1以上が好ましく、0.5以上がより好ましく、1.0以上が更に好ましい。なお、酸解離定数a1(酸解離定数a1が複数存在する場合、その最大値)と酸解離定数a2との差(a2-a1)の上限としては、16.0以下が好ましい。
 また、形成されるパターンのLWR性能がより優れる点から、上記化合物PIにおいて、酸解離定数a2は、20.0以下が好ましく、15.0以下がより好ましい。下限としては、-4.0以上が好ましい。
 また、形成されるパターンのLWR性能がより優れる点から、上記化合物PIにおいて、酸解離定数a1は、2.0以下が好ましく、0以下がより好ましい。下限としては、-20.0以上が好ましい。
 アニオン部位A 及びアニオン部位A は、負電荷を帯びた原子又は原子団を含む構造部位であり、例えば、以下に示す式(AA-1)~(AA-3)で表される基及び式(BB-1)~(BB-6)で表される基からなる群から選択される構造部位が挙げられる。アニオン部位A としては、酸解離定数の小さい酸性部位を形成し得るものが好ましく、式(AA-1)~(AA-3)で表される基のいずれかがより好ましい。また、アニオン部位A としては、アニオン部位A よりも酸解離定数の大きい酸性部位を形成し得るものが好ましく、式(BB-1)~(BB-6)で表される基のいずれかがより好ましい。なお、以下の式(AA-1)~(AA-3)及び式(BB-1)~(BB-6)中、*は、結合位置を表す。
 式(AA-2)中、Rは、1価の有機基を表す。Rで表される1価の有機基としては、シアノ基、トリフルオロメチル基、及びメタンスルホニル基等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000053
 また、カチオン部位M 及びカチオン部位M は、正電荷を帯びた原子又は原子団を含む構造部位であり、例えば、電荷が1価の有機カチオンが挙げられる。なお、有機カチオンとしては、例えば、後述する式(Ia-1)中のM11 及びM12 で表される有機カチオンと同様のものが挙げられる。
 化合物(I)の具体的な構造としては、例えば、後述する式(Ia-1)~式(Ia-5)で表される化合物が挙げられる。
 以下、まず、式(Ia-1)で表される化合物について述べる。式(Ia-1)で表される化合物は以下のとおりである。
 M11  A11 -L-A12  M12     (Ia-1)
 化合物(Ia-1)は、活性光線又は放射線の照射によって、HA11-L-A12Hで表される化合物から酸が発生する。
 式(Ia-1)中、M11 及びM12 は、それぞれ独立に、有機カチオンを表す。
 A11 及びA12 は、それぞれ独立に、1価のアニオン性官能基を表す。
 Lは、2価の連結基を表す。
 M11 及びM12 は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
 A11 及びA12 は、それぞれ同一であっても異なっていてもよいが、互いに異なっていることが好ましい。
 ただし、上記式(Ia-1)において、M11 及びM12 で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIa(HA11-L-A12H)において、A12Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2は、HA11で表される酸性部位に由来する酸解離定数a1よりも大きい。なお、酸解離定数a1と酸解離定数a2の好適値については、上述のとおりである。また、化合物PIaと、活性光線又は放射線の照射によって式(Ia-1)で表される化合物から発生する酸は同じである。
 また、M11 、M12 、A11 、A12 及びLの少なくとも1つが、置換基として、酸分解性基を有していてもよい。
 式(Ia-1)中、M 及びM で表される有機カチオンについては、後述のとおりである。
 A11 で表される1価のアニオン性官能基とは、上記アニオン部位A を含む1価の基を意味する。また、A12 で表される1価のアニオン性官能基とは、上記アニオン部位A を含む1価の基を意味する。
 A11 及びA12 で表される1価のアニオン性官能基は、上記式(AA-1)~(AA-3)で表される及び式(BB-1)~(BB-6)で表されるいずれかのアニオン部位を含む1価のアニオン性官能基であることが好ましく、式(AX-1)~(AX-3)で表される及び式(BX-1)~(BX-7)で表されるアニオン部を含む1価のアニオン性官能基からなる群から選択される1価のアニオン性官能基であることがより好ましい。
 A11 で表される1価のアニオン性官能基としては、式(AX-1)~(AX-3)で表されるいずれかの1価のアニオン性官能基が好ましい。また、A12 で表される1価のアニオン性官能基としては、式(BX-1)~(BX-7)で表されるいずれかの1価のアニオン性官能基が好ましく、式(BX-1)~(BX-6)で表されるいずれかの1価のアニオン性官能基がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 式(AX-1)~(AX-3)中、RA1及びRA2は、それぞれ独立に、1価の有機基を表す。*は、結合位置を表す。
 RA1で表される1価の有機基としては、例えば、シアノ基、トリフルオロメチル基及びメタンスルホニル基が挙げられる。
 RA2で表される1価の有機基としては、直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基又はアリール基が好ましい。
 上記アルキル基の炭素数は1~15が好ましく、1~10がより好ましく、1~6が更に好ましい。
 上記アルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、フッ素原子又はシアノ基が好ましく、フッ素原子がより好ましい。上記アルキル基が置換基としてフッ素原子を有する場合、パーフルオロアルキル基であってもよい。
 上記アリール基としては、フェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
 上記アリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、フッ素原子、ヨウ素原子、パーフルオロアルキル基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)又はシアノ基が好ましく、フッ素原子、ヨウ素原子、又はパーフルオロアルキル基がより好ましい。
 式(BX-1)~(BX-4)及び式(BX-6)中、Rは、1価の有機基を表す。*は、結合位置を表す。
 Rで表される1価の有機基としては、直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基又はアリール基が好ましい。
 上記アルキル基の炭素数は、1~15が好ましく、1~10がより好ましく、1~6が更に好ましい。
 上記アルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、フッ素原子又はシアノ基が好ましく、フッ素原子がより好ましい。上記アルキル基が置換基としてフッ素原子を有する場合、パーフルオロアルキル基であってもよい。
 なお、アルキル基において結合位置となる炭素原子(例えば、式(BX-1)及び(BX-4)である場合、アルキル基中の式中に明示される-CO-と直接結合する炭素原子が該当し、式(BX-2)及び(BX-3)である場合、アルキル基中の式中に明示される-SO-と直接結合する炭素原子が該当し、式(BX-6)である場合、アルキル基中の式中に明示されるNと直接結合する炭素原子が該当する。)が置換基を有する場合、フッ素原子又はシアノ基以外の置換基であることも好ましい。
 また、上記アルキル基は、炭素原子がカルボニル炭素で置換されていてもよい。
 上記アリール基としては、フェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
 上記アリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、フッ素原子、ヨウ素原子、パーフルオロアルキル基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)、シアノ基、アルキル基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)、アルコキシ基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)又はアルコキシカルボニル基(例えば、炭素数2~10が好ましく、炭素数2~6がより好ましい。)が好ましく、フッ素原子、ヨウ素原子、パーフルオロアルキル基、アルキル基、アルコキシ基又はアルコキシカルボニル基がより好ましい。
 式(Ia-1)中、Lで表される2価の連結基としては、-CO-、-NR-、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、アルケニレン基(好ましくは炭素数2~6)、2価の脂肪族複素環基(少なくとも1つの窒素原子、酸素原子、硫黄原子又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香族複素環基(少なくとも1つの窒素原子、酸素原子、硫黄原子又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香環基(6~10員環が好ましく、6員環がより好ましい。)及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。上記Rは、水素原子又は1価の有機基が挙げられる。1価の有機基としては、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1~6)が好ましい。
 また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基、上記アルケニレン基、上記2価の脂肪族複素環基、上記2価の芳香族複素環基及び上記2価の芳香環基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
 Lで表される2価の連結基としては、式(L1)で表される2価の連結基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
 式(L1)中、L111は、単結合又は2価の連結基を表す。
 L111で表される2価の連結基としては、例えば、-CO-、-NH-、-O-、-SO-、-SO-、置換基を有していてもよいアルキレン基(好ましくは炭素数1~6がより好ましい。直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい)、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、置換基を有していてもよいアリール(好ましくは炭素数6~10)及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。置換基としては、例えば、ハロゲン原子が挙げられる。
 pは、0~3の整数を表し、1~3の整数を表すことが好ましい。
 vは、0又は1の整数を表す。
 Xfは、それぞれ独立に、フッ素原子又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。また、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基としては、パーフルオロアルキル基が好ましい。
 Xfは、それぞれ独立に、水素原子フッ素原子又は置換基としてフッ素原子を有していてもよいアルキル基を表す。アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。Xfは、フッ素原子又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基が好ましく、フッ素原子又はパーフルオロアルキル基がより好ましい。
 なかでも、Xf及びXfは、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1~4のパーフルオロアルキル基が好ましく、フッ素原子又はCFがより好ましく、Xf及びXfがいずれもフッ素原子であることが特に好ましい。
 *は結合位置を表す。
 式(Ia-1)中のL11が式(L1)で表される2価の連結基を表す場合、式(L1)中のL111側の結合手(*)が、式(Ia-1)中のA12 と結合することが好ましい。
 (Ia-1)中、M11 及びM12 で表される有機カチオンの好ましい形態について詳述する。
 M11 及びM12 で表される有機カチオンは、それぞれ独立に、式(ZaI)で表される有機カチオン(カチオン(ZaI))又は式(ZaII)で表される有機カチオン(カチオン(ZaII))が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 式(ZaI)中、R201、R202及びR203は、それぞれ独立に、有機基を表す。
 R201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、通常1~30であり、1~20が好ましい。また、R201~R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、-COO-、アミド基又はカルボニル基を含んでいてもよい。R201~R203の内の2つが結合して形成する基としては、例えば、アルキレン基(例えば、ブチレン基及びペンチレン基)及び-CH-CH-O-CH-CH-が挙げられる。
 式(ZaI)における有機カチオンの好適な態様としては、後述する、カチオン(ZaI-1)、カチオン(ZaI-2)、式(ZaI-3b)で表される有機カチオン(カチオン(ZaI-3b))及び式(ZaI-4b)で表される有機カチオン(カチオン(ZaI-4b))が挙げられる。
 まず、カチオン(ZaI-1)について説明する。
 カチオン(ZaI-1)は、上記式(ZaI)のR201~R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニウムカチオンである。
 アリールスルホニウムカチオンは、R201~R203の全てがアリール基であってもよいし、R201~R203の一部がアリール基であり、残りがアルキル基又はシクロアルキル基であってもよい。
 また、R201~R203のうちの1つがアリール基であり、R201~R203のうちの残りの2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、-COO-、アミド基又はカルボニル基を含んでいてもよい。R201~R203のうちの2つが結合して形成する基としては、例えば、1つ以上のメチレン基が酸素原子、硫黄原子、-COO-、アミド基及び/又はカルボニル基で置換されていてもよいアルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基又は-CH-CH-O-CH-CH-)が挙げられる。
 アリールスルホニウムカチオンとしては、例えば、トリアリールスルホニウムカチオン、ジアリールアルキルスルホニウムカチオン、アリールジアルキルスルホニウムカチオン、ジアリールシクロアルキルスルホニウムカチオン及びアリールジシクロアルキルスルホニウムカチオンが挙げられる。
 アリールスルホニウムカチオンに含まれるアリール基としては、フェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。アリール基は、酸素原子、窒素原子又は硫黄原子等を有するヘテロ環構造を有するアリール基であってもよい。ヘテロ環構造としては、ピロール残基、フラン残基、チオフェン残基、インドール残基、ベンゾフラン残基及びベンゾチオフェン残基が挙げられる。アリールスルホニウムカチオンが2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。
 アリールスルホニウムカチオンが必要に応じて有しているアルキル基又はシクロアルキル基は、炭素数1~15の直鎖状アルキル基、炭素数3~15の分岐鎖状アルキル基又は炭素数3~15のシクロアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基及びシクロヘキシル基等がより好ましい。
 R201~R203のアリール基、アルキル基及びシクロアルキル基が有していてもよい置換基は、それぞれ独立に、アルキル基(例えば炭素数1~15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3~15)、アリール基(例えば炭素数6~14)、アルコキシ基(例えば炭素数1~15)、シクロアルキルアルコキシ基(例えば炭素数1~15)、ハロゲン原子(例えばフッ素、ヨウ素)、水酸基、カルボキシ基、-COO-、スルフィニル基、スルホニル基、アルキルチオ基又はフェニルチオ基が好ましい。
 上記置換基は可能な場合更に置換基を有していてもよく、例えば、上記アルキル基が置換基としてハロゲン原子を有して、トリフルオロメチル基等のハロゲン化アルキル基となっていることも好ましい。
 また、上記置換基は任意の組み合わせにより、酸分解性基を形成することも好ましい。
 なお、酸分解性基とは、酸の作用により分解して酸基を生じる基を意図し、酸の作用により脱離する脱離基で酸基が保護された構造であることが好ましい。上記の酸基及び脱離基としては、既述のとおりである。
 次に、カチオン(ZaI-2)について説明する。
 カチオン(ZaI-2)は、式(ZaI)におけるR201~R203が、それぞれ独立に、芳香環を有さない有機基を表すカチオンである。なお、芳香環とは、ヘテロ原子を含む芳香環も包含する。
 R201~R203としての芳香環を有さない有機基は、一般的に炭素数1~30であり、炭素数1~20が好ましい。
 R201~R203は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基又はビニル基が好ましく、直鎖状又は分岐鎖状の2-オキソアルキル基、2-オキソシクロアルキル基又はアルコキシカルボニルメチル基がより好ましく、直鎖状又は分岐鎖状の2-オキソアルキル基が更に好ましい。
 R201~R203のアルキル基及びシクロアルキル基としては、例えば、炭素数1~10の直鎖状アルキル基又は炭素数3~10の分岐鎖状アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基及びペンチル基)、並びに、炭素数3~10のシクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基及びノルボルニル基)が挙げられる。
 R201~R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば、炭素数1~5)、水酸基、シアノ基又はニトロ基によって更に置換されていてもよい。
 また、R201~R203の置換基は、それぞれ独立に、置換基の任意の組み合わせにより、酸分解性基を形成することも好ましい。
 次に、カチオン(ZaI-3b)について説明する。
 カチオン(ZaI-3b)は、式(ZaI-3b)で表されるカチオンである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
 式(ZaI-3b)中、R1c~R5cは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、シクロアルキルカルボニルオキシ基、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、アルキルチオ基又はアリールチオ基を表す。
 R6c及びR7cは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基(t-ブチル基等)、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はリール基を表す。
 R及びRは、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、2-オキソアルキル基、2-オキソシクロアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、アリル基又はビニル基を表す。
 また、R1c~R7c、並びに、R及びRの置換基は、それぞれ独立に、置換基の任意の組み合わせにより、酸分解性基を形成することも好ましい。
 R1c~R5cのうちいずれか2つ以上、R5cとR6c、R6cとR7c、R5cとR及びRとRは、それぞれ互いに結合して環を形成してもよく、この環は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、ケトン基、エステル結合又はアミド結合を含んでいてもよい。
 上記環としては、芳香族又は非芳香族の炭化水素環、芳香族又は非芳香族のヘテロ環及びこれらの環が2つ以上組み合わされてなる多環縮合環が挙げられる。環としては、3~10員環が挙げられ、4~8員環が好ましく、5又は6員環がより好ましい。
 R1c~R5cのうちいずれか2つ以上、R6cとR7c及びRとRが結合して形成する基としては、ブチレン基及びペンチレン基等のアルキレン基が挙げられる。このアルキレン基中のメチレン基が酸素原子等のヘテロ原子で置換されていてもよい。
 R5cとR6c及びR5cとRが結合して形成する基としては、単結合又はアルキレン基が好ましい。アルキレン基としては、例えば、メチレン基及びエチレン基が挙げられる。
 R1c~R5c、R6c、R7c、R、R、並びに、R1c~R5cのうちいずれか2つ以上、R5cとR6c、R6cとR7c、R5cとR及びRとRがそれぞれ互いに結合して形成する環は、置換基を有していてもよい。
 次に、カチオン(ZaI-4b)について説明する。
 カチオン(ZaI-4b)は、式(ZaI-4b)で表されるカチオンである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
 式(ZaI-4b)中、
 lは0~2の整数を表す。
 rは0~8の整数を表す。
 R13は、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、ヨウ素原子等)、水酸基、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基又はシクロアルキル基を有する基(シクロアルキル基そのものであってもよく、シクロアルキル基を一部に含む基であってもよい)を表す。これらの基は、更に置換基を有してもよい。
 R14は、水酸基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、ヨウ素原子等)、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アルキルスルホニル基、シクロアルキルスルホニル基又はシクロアルキル基を有する基(シクロアルキル基そのものであってもよく、シクロアルキル基を一部に含む基であってもよい)を表す。これらの基は置換基を有してもよい。R14は、複数存在する場合、それぞれ独立して、水酸基等の上記基を表す。
 R15は、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基又はナフチル基を表す。2つのR15が互いに結合して環を形成していてもよい。2つのR15が互いに結合して環を形成するとき、環骨格内に、酸素原子又は窒素原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。一態様において、2つのR15がアルキレン基であり、互いに結合して環構造を形成することが好ましい。なお、上記アルキル基、上記シクロアルキル基及び上記ナフチル基、並びに、2つのR15が互いに結合して形成する環は置換基を有してもよい。
 R13、R14及びR15のアルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状であってもよい。アルキル基の炭素数は、1~10が好ましい。アルキル基は、メチル基、エチル基、n-ブチル基又はt-ブチル基がより好ましい。
 また、R13~R15、並びに、R及びRの各置換基は、それぞれ独立に、置換基の任意の組み合わせにより、酸分解性基を形成するのも好ましい。
 次に、式(ZaII)について説明する。
 式(ZaII)中、R204及びR205は、それぞれ独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
 R204及びR205のアリール基は、フェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。R204及びR205のアリール基は、酸素原子、窒素原子又は硫黄原子等を有するヘテロ環を有するアリール基であってもよい。ヘテロ環を有するアリール基の骨格としては、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、インドール、ベンゾフラン及びベンゾチオフェンが挙げられる。
 R204及びR205のアルキル基及びシクロアルキル基は、炭素数1~10の直鎖状アルキル基又は炭素数3~10の分岐鎖状アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基又はペンチル基)又は炭素数3~10のシクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基又はノルボルニル基)が好ましい。
 R204及びR205のアリール基、アルキル基及びシクロアルキル基は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい。R204及びR205のアリール基、アルキル基及びシクロアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1~15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3~15)、アリール基(例えば炭素数6~15)、アルコキシ基(例えば炭素数1~15)、ハロゲン原子、水酸基及びフェニルチオ基が挙げられる。また、R204及びR205の置換基は、それぞれ独立に、置換基の任意の組み合わせにより、酸分解性基を形成することも好ましい。
 次に、式(Ia-2)~(Ia-4)について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
 式(Ia-2)中、A21a 及びA21b は、それぞれ独立に、1価のアニオン性官能基を表す。ここで、A21a 及びA21b で表される1価のアニオン性官能基とは、上記アニオン部位A を含む1価の基を意味する。A21a 及びA21b で表される1価のアニオン性官能基としては、例えば、上記式(AX-1)~(AX-3)からなる群から選択される1価のアニオン性官能基が挙げられる。
 A22 は、2価のアニオン性官能基を表す。ここで、A22 で表される2価のアニオン性官能基とは、上記アニオン部位A を含む2価の基を意味する。A22 で表される2価のアニオン性官能基としては、例えば、以下に示す式(BX-8)~(BX-11)で表される2価のアニオン性官能基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
 M21a 、M21b 及びM22 は、それぞれ独立に、有機カチオンを表す。M21a 、M21b 及びM22 で表される有機カチオンとしては、上記M と同義であり、好適態様も同じである。
 L21及びL22は、それぞれ独立に、2価の有機基を表す。
 また、上記式(Ia-2)において、M21a 、M21b 及びM22 で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIa-2において、A22Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2は、A21aHに由来する酸解離定数a1-1及びA21bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-2よりも大きい。なお、酸解離定数a1-1と酸解離定数a1-2は、上記酸解離定数a1に該当する。
 なお、A21a 及びA21b は、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、M21a 、M21b 及びM22 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
 また、M21a 、M21b 、M22 、A21a 、A21b 、L21及びL22の少なくとも1つが、置換基として酸分解性基を有していてもよい。
 式(Ia-3)中、A31a 及びA32 は、それぞれ独立に、1価のアニオン性官能基を表す。なお、A31a で表される1価のアニオン性官能基の定義は、上記式(Ia-2)中のA21a 及びA21b と同義であり、好適態様も同じである。
 A32 で表される1価のアニオン性官能基は、上記アニオン部位A を含む1価の基を意味する。A32 で表される1価のアニオン性官能基としては例えば、上記式(BX-1)~(BX-7)からなる群から選択される1価のアニオン性官能基が挙げられる。
 A31b は、2価のアニオン性官能基を表す。ここで、A31b で表される2価のアニオン性官能基とは、上記アニオン部位A を含む2価の基を意味する。A31b で表される2価のアニオン性官能基としては、例えば、以下に示す式(AX-4)で表される2価のアニオン性官能基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
 M31a 、M31b 及びM32 は、それぞれ独立に、1価の有機カチオンを表す。M31a 、M31b 及びM32 有機カチオンとしては、上記M と同義であり、好適態様も同じである。
 L31及びL32は、それぞれ独立に、2価の有機基を表す。
 また、上記式(Ia-3)において、M31a 、M31b 及びM32 で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIa-3において、A32Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2は、A31aHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-3及びA31bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-4よりも大きい。なお、酸解離定数a1-3と酸解離定数a1-4は、上記酸解離定数a1に該当する。
 なお、A31a 及びA32 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、M31a 、M31b 及びM32 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
 また、M31a 、M31b 、M32 、A31a 、A32 、L31及びL32の少なくとも1つが、置換基として、酸分解性基を有していてもよい。
 式(Ia-4)中、A41a 、A41b 及びA42 は、それぞれ独立に、1価のアニオン性官能基を表す。なお、A41a 及びA41b で表される1価のアニオン性官能基の定義は、上記式(Ia-2)中のA21a 及びA21b と同義である。また、A42 で表される1価のアニオン性官能基の定義は、上記式(Ia-3)中のA32 と同義であり、好適態様も同じである。
 M41a 、M41b 及びM42 は、それぞれ独立に、有機カチオンを表す。
 L41は、3価の有機基を表す。
 また、上記式(Ia-4)において、M41a 、M41b 及びM42 で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIa-4において、A42Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2は、A41aHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-5及びA41bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-6よりも大きい。なお、酸解離定数a1-5と酸解離定数a1-6は、上記酸解離定数a1に該当する。
 なお、A41a 、A41b 及びA42 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、M41a 、M41b 及びM42 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
 また、M41a 、M41b 、M42 、A41a 、A41b 、A42 及びL41の少なくとも1つが、置換基として、酸分解性基を有していてもよい。
 式(Ia-2)中のL21及びL22、並びに、式(Ia-3)中のL31及びL32で表される2価の有機基としては、例えば、-CO-、-NR-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、アルケニレン基(好ましくは炭素数2~6)、2価の脂肪族複素環基(少なくとも1つの窒素原子、酸素原子、硫黄原子又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香族複素環基(少なくとも1つの窒素原子、酸素原子、硫黄原子又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香環基(6~10員環が好ましく、6員環がより好ましい。)及びこれらの複数を組み合わせた2価の有機基が挙げられる。上記Rは、水素原子又は1価の有機基が挙げられる。1価の有機基としては、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1~6)が好ましい。
 また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基、上記アルケニレン基、上記2価の脂肪族複素環基、2価の芳香族複素環基及び2価の芳香環基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
 式(Ia-2)中のL21及びL22、並びに、式(Ia-3)中のL31及びL32で表される2価の有機基としては、例えば、式(L2)で表される2価の有機基であることも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
 式(L2)中、qは、1~3の整数を表す。*は結合位置を表す。
 Xfは、それぞれ独立に、フッ素原子又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。このアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。また、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基としては、パーフルオロアルキル基が好ましい。
 Xfは、フッ素原子又は炭素数1~4のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フッ素原子又はCFであることがより好ましい。双方のXfがフッ素原子であることが更に好ましい。
 Lは、単結合又は2価の連結基を表す。
 Lで表される2価の連結基としては例えば、-CO-、-O-、-SO-、-SO-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、2価の芳香環基(6~10員環が好ましく、6員環がより好ましい。)及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。
 また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基及び2価の芳香環基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
 式(L2)で表される2価の有機基としては、例えば、*-CF-*、*-CF-CF-*、*-CF-CF-CF-*、*-Ph-O-SO-CF-*、*-Ph-O-SO-CF-CF-*、*-Ph-O-SO-CF-CF-CF-*及び*-Ph-OCO-CF-*が挙げられる。なお、Phとは、置換基を有していてもよいフェニレン基であり、1,4-フェニレン基であることが好ましい。置換基としてはアルキル基(炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)、アルコキシ基(炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)又はアルコキシカルボニル基(炭素数2~10が好ましく、炭素数2~6がより好ましい。)が好ましい。
 式(Ia-2)中のL21及びL22が式(L2)で表される2価の有機基を表す場合、式(L2)中のL側の結合手(*)が、式(Ia-2)中のA21 及びA21b と結合することが好ましい。
 また、式(Ia-3)中のL31及びL32が式(L2)で表される2価の有機基を表す場合、式(L2)中のL側の結合手(*)が、式(Ia-3)中のA31a 及びA32 と結合することが好ましい。
 式(Ia-4)中のL41で表される3価の有機基としては、例えば、式(L3)で表される3価の有機基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
 式(L3)中、Lは、3価の炭化水素環基又は3価の複素環基を表す。*は結合位置を表す。
 上記炭化水素環基は、芳香環基及び脂肪族炭化水素環基のいずれであってもよい。上記炭化水素環基に含まれる炭素数は、6~18が好ましく、6~14がより好ましい。上記複素環基は、芳香環基及び脂肪族炭化水素環基のいずれであってもよい。上記複素環としては、少なくとも1つの窒素原子、酸素原子、硫黄原子又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。
 Lとしては、3価の炭化水素環基が好ましく、ベンゼン環基又はアダマンタン環基がより好ましい。ベンゼン環基又はアダマンタン環基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
 また、式(L3)中、LB1~LB3は、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。LB1~LB3で表される2価の連結基としては、例えば、-CO-、-NR-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、アルケニレン基(好ましくは炭素数2~6)、2価の脂肪族複素環基(少なくとも1つの窒素原子、酸素原子、硫黄原子又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香族複素環基(少なくとも1つの窒素原子、酸素原子、硫黄原子又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香環基(6~10員環が好ましく、6員環がより好ましい。)及びこれらを組み合わせた2価の連結基が挙げられる。上記Rは、水素原子又は1価の有機基が挙げられる。1価の有機基としては、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1~6)が好ましい。
 また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基、上記アルケニレン基、上記2価の脂肪族複素環基、2価の芳香族複素環基及び2価の芳香環基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
 LB1~LB3で表される2価の連結基としては、-CO-、-NR-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、置換基を有していてもよいアルキレン基又はこれらを組み合わせた2価の連結基が好ましい。
 LB1~LB3で表される2価の連結基としては、式(L3-1)で表される2価の連結基がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
 式(L3-1)中、LB11は、単結合又は2価の連結基を表す。
 LB11で表される2価の連結基としては、例えば、-CO-、-O-、-SO-、-SO-、置換基を有していてもよいアルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。)及びこれらを組み合わせた2価の連結基が挙げられる。置換基としては、例えば、ハロゲン原子が挙げられる。
 rは、1~3の整数を表す。
 Xfは、上記式(L2)中のXfと同義であり、好適態様も同じである。
 *は結合位置を表す。
 LB1~LB3で表される2価の連結基としては、例えば、*-O-*、*-O-SO-CF-*、*-O-SO-CF-CF-*、*-O-SO-CF-CF-CF-*及び*-COO-CH-CH-*が挙げられる。
 式(Ia-4)中のL41が式(L3-1)で表される2価の有機基を含み、かつ、式(L3-1)で表される2価の有機基とA42 とが結合する場合、式(L3-1)中に明示される炭素原子側の結合手(*)が、式(Ia-4)中のA42 と結合することが好ましい。
 次に、式(Ia-5)について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
 式(Ia-5)中、A51a 、A51b 及びA51c は、それぞれ独立に、1価のアニオン性官能基を表す。ここで、A51a 、A51b 及びA51c で表される1価のアニオン性官能基とは、上記アニオン部位A を含む1価の基を意味する。A51a 、A51b 及びA51c で表される1価のアニオン性官能基としては例えば、上記式(AX-1)~(AX-3)からなる群から選択される1価のアニオン性官能基が挙げられる。
 A52a 及びA52b は、2価のアニオン性官能基を表す。ここで、A52a 及びA52b で表される2価のアニオン性官能基とは、上記アニオン部位A を含む2価の基を意味する。A22 で表される2価のアニオン性官能基としては、例えば、例えば、上記式(BX-8)~(BX-11)からなる群から選択される2価のアニオン性官能基が挙げられる。
 M51a 、M51b 、M51c 、M52a 及びM52b は、それぞれ独立に、有機カチオンを表す。M51a 、M51b 、M51c 、M52a 及びM52b で表される有機カチオンとしては、上記M と同義であり、好適態様も同じである。
 L51及びL53は、それぞれ独立に、2価の有機基を表す。L51及びL53で表される2価の有機基としては、上記式(Ia-2)中のL21及びL22と同義であり、好適態様も同じである。
 L52は、3価の有機基を表す。L52で表される3価の有機基としては、上記式(Ia-4)中のL41と同義であり、好適態様も同じである。
 また、上記式(Ia-5)において、M51a 、M51b 、M51c 、M52a 及びM52b で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIa-5において、A52aHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2-1及びA52bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2-2は、A51aHに由来する酸解離定数a1-1、A51bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-2及びA51cHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-3よりも大きい。なお、酸解離定数a1-1~a1-3は、上記酸解離定数a1に該当し、酸解離定数a2-1及びa2-2は、上記酸解離定数a2に該当する。
 なお、A51a 、A51b 及びA51c は、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、A52a 及びA52b は、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、M51a 、M51b 、M51c 、M52a 及びM52b は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
 また、M51b 、M51c 、M52a 、M52b 、A51a 、A51b 、A51c 、L51、L52及びL53の少なくとも1つが、置換基として、酸分解性基を有していてもよい。
<化合物(II)>
 化合物(II)は、2つ以上の上記構造部位X及び1つ以上の下記構造部位Zを有する化合物であって、活性光線又は放射線の照射によって、上記構造部位Xに由来する上記第1の酸性部位を2つ以上と上記構造部位Zとを含む酸を発生する化合物である。
 構造部位Z:酸を中和可能な非イオン性の部位
 化合物(II)中、構造部位Xの定義、並びに、A 及びM の定義は、上記化合物(I)中の構造部位Xの定義、並びに、A 及びM の定義と同義であり、好適態様も同じである。
 上記化合物(II)において上記構造部位X中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなる化合物PIIにおいて、上記構造部位X中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなるHAで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1の好適範囲については、上記化合物PIにおける酸解離定数a1と同じである。
 なお、化合物(II)が、例えば、上記構造部位Xに由来する上記第1の酸性部位を2つと上記構造部位Zとを有する酸を発生する化合物である場合、化合物PIIは「2つのHAを有する化合物」に該当する。この化合物PIIの酸解離定数を求める場合、化合物PIIが「1つのA と1つのHAとを有する化合物」となる際の酸解離定数及び「1つのA と1つのHAとを有する化合物」が「2つのA を有する化合物」となる際の酸解離定数が、酸解離定数a1に該当する。
 酸解離定数a1は、上記酸解離定数の測定方法により求められる。
 上記化合物PIIとは、化合物(II)に活性光線又は放射線を照射した場合に、発生する酸に該当する。
 なお、上記2つ以上の構造部位Xは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。また、2つ以上の上記A 及び2つ以上の上記M は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
 構造部位Z中の酸を中和可能な非イオン性の部位としては、例えば、プロトンと静電的に相互作用し得る基又は電子を有する官能基を含む部位であることが好ましい。
 プロトンと静電的に相互作用し得る基又は電子を有する官能基としては、例えば、環状ポリエーテル等のマクロサイクリック構造を有する官能基又はπ共役に寄与しない非共有電子対をもった窒素原子を有する官能基が挙げられる。π共役に寄与しない非共有電子対を有する窒素原子とは、例えば、式に示す部分構造を有する窒素原子である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
 プロトンと静電的に相互作用し得る基又は電子を有する官能基の部分構造としては、例えば、クラウンエーテル構造、アザクラウンエーテル構造、1~3級アミン構造、ピリジン構造、イミダゾール構造及びピラジン構造が挙げられ、1~3級アミン構造が好ましい。
 化合物(II)としては、例えば、式(IIa-1)及び式(IIa-2)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
 上記式(IIa-1)中、A61a 及びA61b は、それぞれ、上記式(Ia-1)中のA11 と同義であり、好適態様も同じである。また、M61a 及びM61b は、それぞれ、上記式(Ia-1)中のM11 と同義であり、好適態様も同じである。
 上記式(IIa-1)中、L61及びL62は、それぞれ、上記式(Ia-1)中のLと同義であり、好適態様も同じである。
 式(IIa-1)中、R2Xは、1価の有機基を表す。R2Xで表される1価の有機基としては、例えば、-CH-が、-CO-、-NH-、-O-、-S-、-SO-及び-SO-からなる群から選択される1種又は2種以上の組み合わせで置換されていてもよい、アルキル基(好ましくは炭素数1~10。直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~15)又はアルケニル基(好ましくは炭素数2~6)が挙げられる。
 また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基及び上記アルケニレン基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
 また、上記式(IIa-1)において、M61a 及びM61b で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIIa-1において、A61aHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-7及びA61bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-8は、上記酸解離定数a1に該当する。
 なお、上記化合物(IIa-1)において上記構造部位X中の上記カチオン部位M61a 及びM61b をHに置き換えてなる化合物PIIa-1は、HA61a-L61-N(R2X)-L62-A61bHが該当する。また、化合物PIIa-1と、活性光線又は放射線の照射によって式(IIa-1)で表される化合物から発生する酸は同じである。
 また、M61a 、M61b 、A61a 、A61b 、L61、L62及びR2Xの少なくとも1つが、置換基として酸分解性基を有していてもよい。
 上記式(IIa-2)中、A71a 、A71b 及びA71c は、それぞれ、上記式(Ia-1)中のA11 と同義であり、好適態様も同じである。また、M71a 、M71b 、及びM71c は、それぞれ、上記式(Ia-1)中のM11 と同義であり、好適態様も同じである。
 上記式(IIa-2)中、L71、L72及びL73は、それぞれ、上記式(Ia-1)中のLと同義であり、好適態様も同じである。
 また、上記式(IIa-2)において、M71a 、M71b 、及びM71c で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIIa-2において、A71aHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-9、A71bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-10及びA71cHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-11は、上記酸解離定数a1に該当する。
 なお、上記化合物(IIa-1)において上記構造部位X中の上記カチオン部位M71a 、M71b 、及びM71c に置き換えてなる化合物PIIa-2は、HA71a-L71-N(L73-A71cH)-L72-A71bHが該当する。また、化合物PIIa-2と、活性光線又は放射線の照射によって式(IIa-2)で表される化合物から発生する酸は同じである。
 また、M71a 、M71b 、M71c 、A71a 、A71b 、A71c 、L71、L72及びL73の少なくとも1つが、置換基として酸分解性基を有していてもよい。
 以下に、特定光酸発生剤が有し得る、有機カチオン及びそれ以外の部位を例示する。
 上記有機カチオンは、例えば、式(Ia-1)~式(Ia-5)で表される化合物における、M11 、M12 、M21a 、M21b 、M22 、M31a 、M31b 、M32 、M41a 、M41b 、M42 でM51a 、M51b 、M51c 、M52a 又はM52b として使用できる。
 上記それ以外の部位とは、例えば、式(Ia-1)~式(Ia-5)で表される化合物における、M11 、M12 、M21a 、M21b 、M22 、M31a 、M31b 、M32 、M41a 、M41b 、M42 でM51a 、M51b 、M51c 、M52a 及びM52b 以外の部分として使用できる。
 以下に示す有機カチオン及びそれ以外の部位を適宜組み合わせて、特定光酸発生剤として使用できる。
 まず、特定光酸発生剤が有し得る、有機カチオンを例示する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
 次に、特定光酸発生剤が有し得る、有機カチオン以外の部位を例示する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
 特定光酸発生剤の分子量は、100~10000が好ましく、100~2500がより好ましく、100~1500が更に好ましい。
 特定光酸発生剤の含有量(化合物(I)及び(II)の合計含有量)は、レジスト組成物の全固形分に対して、10質量%以上が好ましく、15質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、40質量%以上が更に好ましい。上限としては、レジスト組成物の全固形分に対して、80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましく、60質量%以下が更に好ましい。
 特定光酸発生剤は1種単独又は2種以上で用いてもよい。2種以上使用する場合、その合計含有量が、上記好適含有量の範囲内であることが好ましい。
<化合物(III)>
 化合物(III)は、「M X」で表される化合物(オニウム塩)であり、露光により有機酸を発生する化合物であることが好ましい。
 上記有機酸として、例えば、スルホン酸(フルオロ脂肪族スルホン酸等の脂肪族スルホン酸、芳香族スルホン酸及びカンファースルホン酸等)、ビス(アルキルスルホニル)イミド酸及びトリス(アルキルスルホニル)メチド酸が挙げられる。
 Mは、有機カチオンを表す。
 上記有機カチオンは、式(ZaI)で表される有機カチオン(カチオン(ZaI))又は式(ZaII)で表される有機カチオン(カチオン(ZaII))が好ましい。
 「M X」で表される化合物において、Xは、有機アニオンを表す。
 上記有機アニオンとしては非求核性アニオン(求核反応を起こす能力が著しく低いアニオン)が好ましい。
 非求核性アニオンとしては、例えば、スルホン酸アニオン(脂肪族スルホン酸アニオン、芳香族スルホン酸アニオン及びカンファースルホン酸アニオン等)、スルホニルイミドアニオン及びビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン及びトリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンが挙げられる。
 脂肪族スルホン酸アニオンにおける脂肪族部位は、アルキル基であってもシクロアルキル基であってもよく、炭素数1~30の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基又は炭素数3~30のシクロアルキル基が好ましい。
 上記アルキル基は、例えば、フルオロアルキル基(フッ素原子以外の置換基を有していてもよいし有していなくてもよい。パーフルオロアルキル基であってもよい)であってもよい。
 芳香族スルホン酸アニオン及び芳香族カルボン酸アニオンにおけるアリール基としては、炭素数6~14のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、トリル基及びナフチル基が挙げられる。
 上記で挙げたアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては具体的には、ニトロ基、フッ素原子及び塩素原子等のハロゲン原子、カルボキシ基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~15)、アルキル基(好ましくは炭素数1~10)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~15)、アリール基(好ましくは炭素数6~14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2~12)、アシル基(好ましくは炭素数2~12)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2~18)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1~15)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素数1~15)、アルキルイミノスルホニル基(好ましくは炭素数1~15)、アルキルアミノスルホニル基(好ましくは炭素数1~15)及びアリールオキシスルホニル基(好ましくは炭素数6~20)が挙げられる。
 ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン及びトリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンにおけるアルキル基としては、炭素数1~5のアルキル基が好ましい。これらのアルキル基の置換基としては、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルオキシスルホニル基、アリールオキシスルホニル基及びシクロアルキルアリールオキシスルホニル基が挙げられ、フッ素原子又はフッ素原子で置換されたアルキル基が好ましい。
 また、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオンにおけるアルキル基は、互いに結合して環構造を形成していてもよい。これにより、酸強度が増加する。
 非求核性アニオンとしては、スルホン酸の少なくともα位がフッ素原子で置換された脂肪族スルホン酸アニオン、フッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換された芳香族スルホン酸アニオン、アルキル基がフッ素原子で置換されたビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン又はアルキル基がフッ素原子で置換されたトリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンが好ましい。
 非求核性アニオンとしては、式(AN1)で表されるアニオンも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
 式(AN1)中、oは、1~3の整数を表す。pは、0~10の整数を表す。qは、0~10の整数を表す。
 Xfは、フッ素原子又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。上記アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。また、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基としては、パーフルオロアルキル基が好ましい。
 Xfは、フッ素原子又は炭素数1~4のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フッ素原子又はCFであることがより好ましく、双方のXfがフッ素原子であることが更に好ましい。
 R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、アルキル基又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。R及びRが複数存在する場合、R及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 R及びRで表されるアルキル基の炭素数は、1~4が好ましい。上記アルキル基は置換基を有していてもよい。R及びRとしては、水素原子が好ましい。
 少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基の具体例及び好適な態様は式(AN1)中のXfの具体例及び好適な態様と同じである。
 Lは、2価の連結基を表す。
 Lが複数存在する場合、Lは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 2価の連結基としては、例えば、-O-CO-O-、-COO-、-CONH-、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、アルキレン基(炭素数1~6が好ましい)、シクロアルキレン基(炭素数3~15が好ましい)、アルケニレン基(炭素数2~6が好ましい)及びこれらを組み合わせた2価の連結基が挙げられる。なかでも、2価の連結基としては、-O-CO-O-、-COO-、-CONH-、-CO-、-O-、-SO-、-O-CO-O-アルキレン基-、-COO-アルキレン基-又は-CONH-アルキレン基-が好ましく、-O-CO-O-、-O-CO-O-アルキレン基-、-COO-、-CONH-、-SO-又は-COO-アルキレン基-がより好ましい。
 Wは、環状構造を含む有機基を表す。なかでも、環状の有機基であることが好ましい。
 環状の有機基としては、例えば、脂環基、アリール基及び複素環基が挙げられる。
 脂環基は、単環であってもよく、多環であってもよい。単環の脂環基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基及びシクロオクチル基等の単環のシクロアルキル基が挙げられる。多環の脂環基としては、例えば、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が挙げられる。なかでも、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基及びアダマンチル基等の炭素数7以上の嵩高い構造を有する脂環基が好ましい。
 アリール基は、単環又は多環であってもよい。上記アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基及びアントリル基が挙げられる。
 複素環基は、単環又は多環であってもよい。なかでも、多環の複素環基である場合、より酸の拡散を抑制できる。また、複素環基は、芳香族性を有していてもよいし、芳香族性を有していなくてもよい。芳香族性を有している複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環及びピリジン環が挙げられる。芳香族性を有していない複素環としては、例えば、テトラヒドロピラン環、ラクトン環、スルトン環及びデカヒドロイソキノリン環が挙げられる。複素環基における複素環としては、フラン環、チオフェン環、ピリジン環又はデカヒドロイソキノリン環が好ましい。
 上記環状の有機基は、置換基を有していてもよい。上記置換基としては、例えば、アルキル基(直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよく、炭素数1~12が好ましい)、シクロアルキル基(単環、多環及びスピロ環のいずれであってもよく、炭素数3~20が好ましい)、アリール基(炭素数6~14が好ましい)、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレイド基、チオエーテル基、スルホンアミド基及びスルホン酸エステル基が挙げられる。なお、環状の有機基を構成する炭素(環形成に寄与する炭素)はカルボニル炭素であってもよい。
 式(AN1)で表されるアニオンとしては、SO -CF-CH-OCO-(L)q’-W、SO -CF-CHF-CH-OCO-(L)q’-W、SO -CF-COO-(L)q’-W、SO -CF-CF-CH-CH-(L)-W又はSO -CF-CH(CF)-OCO-(L)q’-Wが好ましい。ここで、L、q及びWは、式(AN1)と同様である。q’は、0~10の整数を表す。
 非求核性アニオンとしては、下記の式(AN2)で表されるアニオンも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
 式(AN2)中、XB1及びXB2は、それぞれ独立に、水素原子、又は、フッ素原子を有さない1価の有機基を表す。
 XB1及びXB2は、水素原子であることが好ましい。
 XB3及びXB4は、それぞれ独立に、水素原子、又は、1価の有機基を表す。XB3及びXB4の少なくとも一方がフッ素原子又はフッ素原子を有する1価の有機基であることが好ましく、XB3及びXB4の両方がフッ素原子又はフッ素原子を有する1価の有機基であることがより好ましい。XB3及びXB4の両方が、フッ素で置換されたアルキル基であることが更に好ましい。
 L、q及びWは、式(AN1)と同様である。
 非求核性アニオンとしては、式(AN3)で表されるアニオンが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
 式(AN3)において、Xaは、それぞれ独立に、フッ素原子、又は、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。Xbは、それぞれ独立に、水素原子、又は、フッ素原子を有さない有機基を表す。o、p、q、R、R、L及びWの定義及び好適態様は、式(AN1)と同様である。
 非求核性アニオンとしては、式(AN4)で表されるアニオンも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
 式(AN4)中、R及びRは、それぞれ独立に、電子求引性基ではない置換基又は水素原子を表す。
 上記電子求引性基ではない置換基としては、例えば、炭化水素基、水酸基、オキシ炭化水素基、オキシカルボニル炭化水素基、アミノ基、炭化水素置換アミノ基、及び、炭化水素置換アミド基が挙げられる。
 また、電子求引性基ではない置換基としては、それぞれ独立に、-R’、-OH、-OR’、-OCOR’、-NH、-NR’、-NHR’、又は、-NHCOR’が好ましい。R’は、1価の炭化水素基である。
 上記R’で表される1価の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基等のアルキル基;エテニル基、プロペニル基及びブテニル基等のアルケニル基;エチニル基、プロピニル基及びブチニル基等のアルキニル基等の1価の直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基及びアダマンチル基等のシクロアルキル基;シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基及びノルボルネニル基等のシクロアルケニル基等の1価の脂環炭化水素基;フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、メチルナフチル基、アントリル基及びメチルアントリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基及びアントリルメチル基等のアラルキル基等の1価の芳香環基が挙げられる。
 なかでも、R及びRは、それぞれ独立に、炭化水素基(シクロアルキル基が好ましい)又は水素原子が好ましい。
 式(AN4)中、Lは、1つ以上の連結基Sと1つ以上の置換基を有していてもよいアルキレン基との組み合わせからなる2価の連結基、又は、1つ以上の連結基Sからなる2価の連結基を表す。
 連結基Sは、*-O-CO-O-*、*-CO-*、*-CO-O-*、*-O-CO-*、*-O-*、*-S-*、及び、*-SO-*からなる群から選択される基である。
 ただし、Lが、「1つ以上の連結基Sと1つ以上の置換基を有していてもよいアルキレン基との組み合わせからなる2価の連結基」の一形態である、「1つ以上の連結基Sと1つ以上の置換基を有さないアルキレン基との組み合わせからなる2価の連結基」である場合、連結基Sは、*-O-CO-O-*、*-CO-*、*-O-CO-*、*-O-*、*-S-*、及び、*-SO-*からなる群から選択される基であることが好ましい。換言すると、「1つ以上の連結基Sと1つ以上の置換基を有していてもよいアルキレン基との組み合わせからなる2価の連結基」における、アルキレン基が、いずれも無置換アルキレン基である場合、連結基Sは、*-O-CO-O-*、*-CO-*、*-O-CO-*、*-O-*、*-S-*、及び、*-SO-*からなる群から選択される基であることが好ましい。
 *は、式(AN4)におけるR側の結合位置を表し、*は、式(AN4)における-SO 側の結合位置を表す。
 1つ以上の連結基Sと1つ以上の置換基を有していてもよいアルキレン基との組み合わせからなる2価の連結基において、連結基Sは1つだけ存在していてもよく、2つ以上存在していてもよい。同様に、置換基を有していてもよいアルキレン基は1つだけ存在していてもよく、2つ以上存在していてもよい。上記連結基Sが複数存在する場合、複数存在する連結基Sは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。上記アルキレン基が複数存在する場合、複数存在するアルキレン基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 なお、連結基S同士が連続して結合してもよい。ただし、*-CO-*、*-O-CO-*、及び、*-O-*からなる群から選択される基が連続して結合して「*-O-CO-O-*」が形成されないことが好ましい。また、*-CO-*及び*-O-*からなる群から選択される基が連続して結合して「*-O-CO-*」及び「*-CO-O-*」のいずれも形成されないことが好ましい。
 1つ以上の連結基Sからなる2価の連結基においても、連結基Sは1つだけ存在していてもよく、2つ以上存在していてもよい。連結基Sが複数存在する場合、複数存在する場合の連結基Sは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 この場合、*-CO-*、*-O-CO-*、及び、*-O-*からなる群から選択される基が連続して結合して「*-O-CO-O-*」が形成されないことが好ましい。また、*-CO-*及び*-O-*からなる群から選択される基が連続して結合して「*-O-CO-*」及び「*-CO-O-*」のいずれも形成されないことが好ましい。
 ただし、いずれの場合においても、L中、-SO に対してβ位の原子は、置換基としてフッ素原子を有する炭素原子ではない。
 なお、上記β位の原子が炭素原子である場合、上記炭素原子にはフッ素原子が直接置換していなければよく、上記炭素原子はフッ素原子を有する置換基(例えば、トリフルオロメチル基等のフルオロアルキル基)を有していてもよい。
 また、上記β位の原子とは、換言すると、式(AN4)における-C(R)(R)-と直接結合するL中の原子である。
 なかでも、Lは、連結基Sを1つだけ有することが好ましい。
 つまり、Lは、1つの連結基Sと1つ以上の置換基を有していてもよいアルキレン基との組み合わせからなる2価の連結基、又は、1つの連結基Sからなる2価の連結基を表すことが好ましい。
 Lは、例えば、式(AN4-2)で表される基であることが好ましい。
 *-(CR2a -Q-(CR2b -*   (AN4-2)
 式(AN4-2)中、*は、式(AN4)におけるRとの結合位置を表す。
 *は、式(AN4)における-C(R)(R)-との結合位置を表す。
 X及びYは、それぞれ独立に、0~10の整数を表し、0~3の整数が好ましい。
 R2a及びR2bは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
 R2a及びR2bがそれぞれ複数存在する場合、複数存在するR2a及びR2bは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 ただし、Yが1以上である場合、式(AN4)における-C(R)(R)-と直接結合するCR2b におけるR2bは、フッ素原子以外である。
 Qは、*-O-CO-O-*、*-CO-*、*-CO-O-*、*-O-CO-*、*-O-*、*-S-*、又は、*-SO-*を表す。
 ただし、式(AN4-2)中のX+Yが1以上かつ、式(AN4-2)中のR2a及びR2bのいずれもが全て水素原子である場合、Qは、*-O-CO-O-*、*-CO-*、*-O-CO-*、*-O-*、*-S-*、又は、*-SO-*を表す。
 *は、式(AN4)におけるR側の結合位置を表し、*は、式(AN4)における-SO 側の結合位置を表す。
 式(AN4)中、Rは、有機基を表す。
 上記有機基は、炭素原子を1以上有していれば制限はなく、直鎖状の基(例えば、直鎖状のアルキル基)でも、分岐鎖状の基(例えば、t-ブチル基等の分岐鎖状のアルキル基)でもよく、環状の基であってもよい。上記有機基は、置換基を有していても、有していなくてもよい。上記有機基は、ヘテロ原子(酸素原子、硫黄原子及び/又は窒素原子等)を有していても、有してなくてもよい。
 なかでも、Rは、環状構造を有する有機基であることが好ましい。上記環状構造は、単環でも多環でもよく、置換基を有していてもよい。環状構造を含む有機基における環は、式(AN4)中のLと直接結合していることが好ましい。
 上記環状構造を有する有機基は、例えば、ヘテロ原子(酸素原子、硫黄原子及び/又は窒素原子等)を有していても、有してなくてもよい。ヘテロ原子は、環状構造を形成する炭素原子の1つ以上と置換していてもよい。
 上記環状構造を有する有機基は、例えば、環状構造の炭化水素基、ラクトン環基、及び、スルトン環基が好ましい。なかでも、上記環状構造を有する有機基は、環状構造の炭化水素基が好ましい。
 上記環状構造の炭化水素基は、単環又は多環のシクロアルキル基が好ましい。これらの基は、置換基を有していてもよい。
 上記シクロアルキル基は、単環(シクロヘキシル基等)でも多環(アダマンチル基等)でもよく、炭素数は5~12が好ましい。
 上記ラクトン基及びスルトン基としては、例えば、上記式(LC1-1)~(LC1-21)で表される構造及び上記式(SL1-1)~(SL1-3)で表される構造のいずれかにおいて、ラクトン構造又はスルトン構造を構成する環員原子から、水素原子を1つなる基が好ましい。
 非求核性アニオンとしては、ベンゼンスルホン酸アニオンであってもよく、分岐鎖状のアルキル基又はシクロアルキル基によって置換されたベンゼンスルホン酸アニオンであることが好ましい。
 非求核性アニオンとしては、式(AN5)で表される芳香族スルホン酸アニオンも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
 式(AN5)中、Arは、アリール基(フェニル基等)を表し、スルホン酸アニオン、及び、-(D-B)基以外の置換基を更に有していてもよい。更に有してもよい置換基としては、例えば、フッ素原子及び水酸基が挙げられる。
 nは、0以上の整数を表す。nとしては、1~4が好ましく、2~3がより好ましく、3が更に好ましい。
 Dは、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基としては、-O-、チオエーテル基、カルボニル基、スルホキシド基、スルホン基、スルホン酸-COO-、-COO-及びこれらの2種以上の組み合わせからなる基が挙げられる。
 Bは、炭化水素基を表す。
 Bは脂肪族炭化水素構造であることが好ましい。Bは、イソプロピル基、シクロヘキシル基、更に置換基を有してもよいアリール基(トリシクロヘキシルフェニル基等)がより好ましい。
 非求核性アニオンとしては、ジスルホンアミドアニオンも好ましい。
 ジスルホンアミドアニオンは、例えば、N(SO-Rで表されるアニオンである。
 ここで、Rは置換基を有していてもよいアルキル基を表し、フルオロアルキル基が好ましく、パーフルオロアルキル基がより好ましい。2個のRは互いに結合して環を形成していてもよい。2個のRが互いに結合して形成される基は、置換基を有していてもよいアルキレン基が好ましく、フルオロアルキレン基が好ましく、パーフルオロアルキレン基が更に好ましい。上記アルキレン基の炭素数は2~4が好ましい。
 化合物(III)は、低分子化合物の形態であってもよく、重合体の一部に組み込まれた形態であってもよい。また、低分子化合物の形態と重合体の一部に組み込まれた形態を併用してもよい。
 化合物(III)が、低分子化合物の形態である場合、分子量は、3000以下が好ましく、2000以下がより好ましく、1000以下が更に好ましい。下限としては、100以上が好ましい。
 化合物(III)が、重合体の一部に組み込まれた形態である場合、樹脂Aの一部に組み込まれてもよく、樹脂Aとは異なる樹脂に組み込まれてもよい。
 化合物(III)は、低分子化合物の形態であることが好ましい。
 化合物(III)としては、例えば、国際公開第2018/193954号公報の段落[0135]~[0171]、国際公開第2020/066824号公報の段落[0077]~[0116]、国際公開第2017/154345号公報の段落[0018]~[0075]及び[0334]~[0335]に開示された光酸発生剤等を使用するのも好ましい。
 レジスト組成物が化合物(III)を含む場合、その含有量は、レジスト組成物の全固形分に対して、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましい。上限としては、レジスト組成物の全固形分に対して、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましい。
 他の光酸発生剤は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。2種以上使用する場合、その合計含有量が、上記好適含有量の範囲内であることが好ましい。
〔酸拡散制御剤(C)〕
 レジスト組成物は、酸拡散制御剤を含んでいてもよい。
 酸拡散制御剤は、露光時に光酸発生剤等から発生する酸をトラップし、余分な発生酸による、未露光部における酸分解性樹脂の反応を抑制するクエンチャーとして作用するものである。
 酸拡散制御剤の種類は特に制限されず、例えば、塩基性化合物(CA)、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物(CB)、及び、活性光線又は放射線の照射により酸拡散制御能が低下又は消失する化合物(CC)が挙げられる。
 化合物(CC)としては、光酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩化合物(CD)、及び、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(CE)が挙げられる。
 また、例えば、塩基性化合物(CA)の具体例としては、国際公開第2020/066824号の段落[0132]~[0136]に記載のものが挙げられ、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(CE)の具体例としては、国際公開第2020/066824号の段落[0137]~[0155]に記載のものが挙げられ、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物(CB)の具体例としては、国際公開第2020/066824号の段落[0156]~[0163]に記載のものが挙げられ、カチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物(CE)の具体例としては、国際公開第2020/066824号公報の段落[0164]に記載のものが挙げられる。
 また、光酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩化合物(CD)の具体例としては、国際公開第2020/158337号の段落[0305]~[0314]に記載のものが挙げられる。
 上記以外にも、例えば、米国特許出願公開2016/0070167A1号の段落[0627]~[0664]、米国特許出願公開2015/0004544A1号の段落[0095]~[0187]、米国特許出願公開2016/0237190A1号の段落[0403]~[0423]及び米国特許出願公開2016/0274458A1号の段落[0259]~[0328]に開示された公知の化合物を酸拡散制御剤として好適に使用できる。
 レジスト組成物に酸拡散制御剤が含まれる場合、酸拡散制御剤の含有量(複数種存在する場合はその合計)は、レジスト組成物の全固形分に対して、0.1~15.0質量%が好ましく、1.0~15.0質量%がより好ましい。
 レジスト組成物において、酸拡散制御剤は1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
〔疎水性樹脂(D)〕
 レジスト組成物は、更に、樹脂Aとは異なる疎水性樹脂を含んでいてもよい。
 疎水性樹脂はレジスト膜の表面に偏在するように設計されるのが好ましいが、界面活性剤とは異なり、必ずしも分子内に親水基を有する必要はなく、極性物質及び非極性物質の均一な混合に寄与しなくてもよい。
 疎水性樹脂の添加による効果として、水に対するレジスト膜表面の静的及び動的な接触角の制御、並びに、アウトガスの抑制が挙げられる。
 疎水性樹脂は、膜表層への偏在化の点から、フッ素原子、珪素原子、及び、樹脂の側鎖部分に含まれたCH3部分構造のいずれか1種以上を有するのが好ましく、2種以上を有するのがより好ましい。また、上記疎水性樹脂は、炭素数5以上の炭化水素基を有するのが好ましい。これらの基は樹脂の主鎖中に有していても、側鎖に置換していてもよい。
 疎水性樹脂としては、国際公開第2020/004306号の段落[0275]~[0279]に記載される化合物が挙げられる。
 レジスト組成物が疎水性樹脂を含む場合、疎水性樹脂の含有量は、レジスト組成物の全固形分に対して、0.01~20.0質量%が好ましく、0.1~15.0質量%がより好ましい。
〔界面活性剤(E)〕
 レジスト組成物は、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤を含むと、密着性により優れ、現像欠陥のより少ないパターンを形成できる。
 界面活性剤は、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤が好ましい。また、環境規制の観点からは、シリコン系界面活性剤、及び/又は、炭素数7以下のフッ素系界面活性剤を使用してもよい。
 フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤としては、国際公開第2018/019395号の段落[0218]及び[0219]に開示された界面活性剤が挙げられる。
 界面活性剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を使用してもよい。
 レジスト組成物が界面活性剤を含む場合、界面活性剤の含有量は、レジスト組成物の全固形分に対して、0.0001~2.0質量%が好ましく、0.0005~1.0質量%がより好ましく、0.1~1.0質量%が更に好ましい。
〔溶剤(F)〕
 レジスト組成物は、溶剤を含むのが好ましい。
 溶剤は、(M1)プロピレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、並びに、(M2)プロピレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸エステル、酢酸エステル、アルコキシプロピオン酸エステル、鎖状ケトン、環状ケトン、ラクトン及びアルキレンカーボネートからなる群から選択される少なくとも1つの少なくとも一方を含むことが好ましい。なお、上記溶剤は、成分(M1)及び(M2)以外の成分を更に含んでいてもよい。
 本発明者らは、このような溶剤と上述した樹脂とを組み合わせて用いると、レジスト組成物の塗布性が向上すると共に、現像欠陥数の少ないパターンが形成可能となることを見出している。その理由は必ずしも明らかではないが、これら溶剤は、上述した樹脂の溶解性、沸点及び粘度のバランスが良いため、レジスト膜の膜厚のムラ及びスピンコート中の析出物の発生等を抑制できることに起因していると本発明者らは考えている。
 成分(M1)及び成分(M2)の詳細は、国際公開第2020/004306号の段落[0218]~[0226]に記載され、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 溶剤が成分(M1)及び(M2)以外の成分を更に含む場合、成分(M1)及び(M2)以外の成分の含有量は、溶剤の全量に対して、5~30質量%が好ましい。
 レジスト組成物中の溶剤の含有量は、固形分濃度が0.5~30質量%となるように定めるのが好ましく、1~20質量%となるように定めるのがより好ましい。こうすると、レジスト組成物の塗布性を更に向上させられる。
〔その他添加剤〕
 レジスト組成物は、溶解阻止化合物、染料、可塑剤、光増感剤、光吸収剤、及び/又は、現像液に対する溶解性を促進させる化合物(例えば、分子量1000以下のフェノール化合物、又は、カルボキシル基を含んだ脂環族若しくは脂肪族化合物)を更に含んでいてもよい。
 レジスト組成物は、溶解阻止化合物を更に含んでいてもよい。ここで「溶解阻止化合物」とは、酸の作用により分解して有機系現像液中での溶解度が減少する、分子量3000以下の化合物である。
 本発明のレジスト組成物は、EUV光用感光性組成物として好適に用いられる。
 EUV光は波長13.5nmであり、ArF(波長193nm)光等に比べて、より短波長であるため、同じ感度で露光された際の入射フォトン数が少ない。そのため、確率的にフォトンの数がばらつく「フォトンショットノイズ」の影響が大きく、LERの悪化及びブリッジ欠陥を招く。フォトンショットノイズを減らすには、露光量を大きくして入射フォトン数を増やす方法があるが、高感度化の要求とトレードオフとなる。
 下記式(1)で求められるA値が高い場合は、レジスト組成物より形成されるレジスト膜のEUV光及び電子線の吸収効率が高くなるなり、フォトンショットノイズの低減に有効である。A値は、レジスト膜の質量割合のEUV光及び電子線の吸収効率を表す。
 式(1):A=([H]×0.04+[C]×1.0+[N]×2.1+[O]×3.6+[F]×5.6+[S]×1.5+[I]×39.5)/([H]×1+[C]×12+[N]×14+[O]×16+[F]×19+[S]×32+[I]×127)
 A値は0.120以上が好ましい。上限としては特に制限されないが、A値が大きすぎる場合、レジスト膜のEUV光及び電子線透過率が低下し、レジスト膜中の光学像プロファイルが劣化し、結果として良好なパターン形状が得られにくくなるため、0.240以下が好ましく、0.220以下がより好ましい。
 なお、式(1)中、[H]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来の水素原子のモル比率を表し、[C]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来の炭素原子のモル比率を表し、[N]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来の窒素原子のモル比率を表し、[O]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来の酸素原子のモル比率を表し、[F]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来のフッ素原子のモル比率を表し、[S]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来の硫黄原子のモル比率を表し、[I]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来のヨウ素原子のモル比率を表す。
 例えば、レジスト組成物が樹脂A、光酸発生剤、酸拡散制御剤、及び溶剤を含む場合、上記樹脂A、上記光酸発生剤、及び上記酸拡散制御剤が固形分に該当する。つまり、全固形分の全原子とは、上記樹脂A由来の全原子、上記光酸発生剤由来の全原子、及び、上記酸拡散制御剤由来の全原子の合計に該当する。
 例えば、[H]は、全固形分の全原子に対する、全固形分由来の水素原子のモル比率を表し、上記例に基づいて説明すると、[H]は、上記樹脂A由来の全原子、上記光酸発生剤由来の全原子、及び、上記酸拡散制御剤由来の全原子の合計に対する、上記樹脂A由来の水素原子、上記光酸発生剤由来の水素原子、及び、上記酸拡散制御剤由来の水素原子の合計のモル比率を表すことになる。
 A値の算出は、レジスト組成物中の全固形分の構成成分の構造、及び、含有量が既知の場合には、含有される原子数比を計算し、算出できる。また、構成成分が未知の場合であっても、レジスト組成物の溶剤成分を蒸発させて得られたレジスト膜に対して、元素分析等の解析的な手法によって構成原子数比を算出可能である。
〔レジスト膜、パターン形成方法〕
 上記レジスト組成物を用いたパターン形成方法の手順は以下の工程を有することが好ましい。
 工程1:レジスト組成物を用いて、基板上にレジスト膜を形成する工程
 工程2:レジスト膜を露光する工程
 工程3:露光されたレジスト膜を現像液を用いて現像する工程
 以下、上記それぞれの工程の手順について詳述する。
<工程1:レジスト膜形成工程>
 工程1は、レジスト組成物を用いて、基板上にレジスト膜を形成する工程である。
 レジスト組成物の定義は、上述のとおりである。
 レジスト組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成する方法としては、例えば、レジスト組成物を基板上に塗布する方法が挙げられる。
 塗布前に、レジスト組成物を必要に応じてフィルターろ過することが好ましい。フィルターのポアサイズは、0.1μm以下が好ましく、0.05μm以下がより好ましく、0.03μm以下が更に好ましい。下限としては、0.01μm以上の場合が多い。また、フィルターは、ポリテトラフルオロエチレン製、ポリエチレン製又はナイロン製が好ましい。
 レジスト組成物は、集積回路素子の製造に使用されるような基板(例えば、シリコン及び二酸化シリコン被覆等)上に、スピナー又はコーター等の適当な塗布方法により塗布できる。塗布方法は、スピナーを用いたスピン塗布が好ましい。スピナーを用いたスピン塗布をする際の回転数は、1000~3000rpmが好ましい。
 レジスト組成物の塗布後、基板を乾燥し、レジスト膜を形成していてもよい。なお、必要により、レジスト膜の下層に、各種下地膜(例えば、無機膜、有機膜及び反射防止膜等)を形成していてもよい。
 乾燥方法としては、例えば、加熱して乾燥する方法が挙げられる。加熱は通常の露光機及び/又は現像機に備わっている手段で実施でき、ホットプレート等を用いて実施してもよい。加熱温度は、80~150℃が好ましく、80~140℃がより好ましく、80~130℃が更に好ましい。加熱時間は、30~1000秒が好ましく、60~800秒がより好ましく、60~600秒が更に好ましい。
 レジスト膜の膜厚はより高精度な微細パターンを形成できる点から、10~120nmが好ましい。なかでも、EUV露光とする場合、レジスト膜の膜厚としては、10~65nmがより好ましく、15~50nmが更に好ましい。
 なお、レジスト膜の上層にトップコート組成物を用いてトップコートを形成していてもよい。
 トップコート組成物は、レジスト膜と混合せず、更にレジスト膜上層に均一に塗布できることが好ましい。トップコートは、特に限定されず、従来公知のトップコートを、従来公知の方法によって形成でき、例えば、特開2014-059543号公報の段落[0072]~[0082]の記載に基づいてトップコートを形成できる。
 例えば、特開2013-61648号公報に記載されたような塩基性化合物を含むトップコートを、レジスト膜上に形成することが好ましい。トップコートが含み得る塩基性化合物としては、例えば、レジスト組成物が含んでいてもよい塩基性化合物が挙げられる。
 また、トップコートは、エーテル結合、チオエーテル結合、水酸基、チオール基、カルボニル結合及びエステル結合からなる群から選択される基又は結合を少なくとも1つ含む化合物を含むのも好ましい。
<工程2:露光工程>
 工程2は、レジスト膜を露光する工程である。
 露光の方法としては、形成したレジスト膜に所定のマスクを通して活性光線又は放射線を照射する方法が挙げられる。
 活性光線又は放射線としては、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、極紫外光、X線及び電子線が挙げられる。
 活性光線又は放射線の波長としては、遠紫外光が好ましい。遠紫外光の波長としては、250nm以下が好ましく、220nm以下がより好ましく、1~200nmが更に好ましい。具体的には、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)、Fエキシマレーザー(157nm)、EUV光(13nm)、X線及び電子ビームが挙げられる。
 露光後、現像を行う前にベーク(加熱)を行うことが好ましい。ベークにより露光部の反応が促進され、感度及びパターン形状がより良好となる。
 加熱温度としては、80~150℃が好ましく、80~140℃がより好ましく、80~130℃が更に好ましい。
 加熱時間としては、10~1000秒が好ましく、10~180秒がより好ましく、30~120秒が更に好ましい。
 加熱は通常の露光機及び/又は現像機に備わっている手段で実施でき、ホットプレート等を用いて行ってもよい。この工程は、露光後ベーク(PEB:Post Exposure Bake)をともいう。
<工程3:現像工程>
 工程3は、現像液を用いて、露光されたレジスト膜を現像し、パターンを形成する工程である。
 現像液は、アルカリ現像液であっても、有機溶剤を含む現像液(以下、「有機系現像液」ともいう。)であってもよい。
 現像方法としては、例えば、現像液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、基板表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止して現像する方法(パドル法)、基板表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)及び一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液吐出ノズルをスキャンしながら現像液を吐出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)が挙げられる。
 また、現像を行う工程の後に、他の溶剤に置換しながら、現像を停止する工程を実施してもよい。
 現像時間は未露光部の樹脂が十分に溶解する時間であれば特に制限はなく、10~300秒が好ましく、20~120秒がより好ましい。
 現像液の温度としては、0~50℃が好ましく、15~35℃がより好ましい。
 アルカリ現像液は、アルカリを含むアルカリ水溶液を用いることが好ましい。アルカリ水溶液の種類は、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドに代表される4級アンモニウム塩、無機アルカリ、1級アミン、2級アミン、3級アミン、アルコールアミン又は環状アミン等を含むアルカリ水溶液が挙げられる。なかでも、アルカリ現像液は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)に代表される4級アンモニウム塩の水溶液であることが好ましい。アルカリ現像液には、アルコール類、界面活性剤等を適当量添加してもよい。アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常、0.1~20質量%である。また、アルカリ現像液のpHは、通常、10.0~15.0である。アルカリ現像液の水の含有量は51~99.95質量%が好ましい。
 有機系現像液は、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤及び炭化水素系溶剤からなる群から選択される少なくとも1つの有機溶剤を含む現像液であることが好ましい。
 上記の溶剤は、複数混合してもよいし、上記以外の溶剤又は水と混合してもよい。現像液全体としての含水率は、現像液の全質量に対して、50質量%未満が好ましく、20質量%未満がより好ましく、10質量%未満が更に好ましく、実質的に水分を含有しないことが特に好ましい。
 有機系現像液に対する有機溶剤の含有量は、現像液の全質量に対して、50~100質量%が好ましく、80~100質量%がより好ましく、90~100質量%が更に好ましく、95~100質量%が特に好ましい。
<他の工程>
 上記パターン形成方法は、工程3の後に、リンス液を用いて洗浄する工程を含むことが好ましい。
 アルカリ現像液を用いて現像する工程の後のリンス工程に用いるリンス液としては、例えば、純水が挙げられる。なお、純水には、界面活性剤を適当量添加してもよい。
 リンス液には、界面活性剤を適当量添加してもよい。
 有機系現像液を用いた現像工程の後のリンス工程に用いるリンス液は、パターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶液を使用できる。リンス液は、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤及びエーテル系溶剤からなる群から選択される少なくとも1つの有機溶剤を含むリンス液を用いることが好ましい。
 リンス工程の方法は特に限定されず、例えば、一定速度で回転している基板上にリンス液を吐出しつづける方法(回転塗布法)、リンス液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)及び基板表面にリンス液を噴霧する方法(スプレー法)が挙げられる。
 また、本発明のパターン形成方法は、リンス工程の後に加熱工程(Post Bake)を含んでいてもよい。本工程により、パターン間及びパターン内部に残留した現像液及びリンス液が除去される。また、本工程により、レジストパターンがなまされ、パターンの表面荒れが改善される効果もある。リンス工程の後の加熱工程は、通常40~250℃(好ましくは90~200℃)で、通常10秒間~3分間(好ましくは30秒間~2分間)行う。
 また、形成されたパターンをマスクとして、基板のエッチング処理を実施してもよい。つまり、工程3にて形成されたパターンをマスクとして、基板(又は下層膜及び基板)を加工して、基板にパターンを形成していてもよい。
 基板(又は下層膜及び基板)の加工方法は特に限定されないが、工程3で形成されたパターンをマスクとして、基板(又は下層膜及び基板)に対してドライエッチングを行うことにより、基板にパターンを形成する方法が好ましい。ドライエッチングは、酸素プラズマエッチングが好ましい。
 レジスト組成物及び本発明のパターン形成方法において使用される各種材料(例えば、溶剤、現像液、リンス液、反射防止膜形成用組成物及びトップコート形成用組成物等)は、金属等の不純物を含まないことが好ましい。これら材料に含まれる不純物の含有量は、レジスト組成物又は各種材料の全固形分に対して、1質量ppm以下が好ましく、10質量ppb以下がより好ましく、100質量ppt(parts per trillion)以下が更に好ましく、10質量ppt以下が特に好ましく、1質量ppt以下が最も好ましい。下限としては、0質量ppt以上が好ましい。金属不純物としては、例えば、Na、K、Ca、Fe、Cu、Mg、Al、Li、Cr、Ni、Sn、Ag、As、Au、Ba、Cd、Co、Pb、Ti、V、W及びZnが挙げられる。
 各種材料から金属等の不純物を除去する方法としては、例えば、フィルターを用いたろ過が挙げられる。フィルターを用いたろ過の詳細は、国際公開第2020/004306号公報の段落[0321]に記載される。
 また、各種材料に含まれる金属等の不純物を低減する方法としては、例えば、各種材料を構成する原料として金属含有量が少ない原料を選択する方法、各種材料を構成する原料に対してフィルターろ過を行う方法及び装置内をテフロン(登録商標)でライニングする等してコンタミネーションを可能な限り抑制した条件下で蒸留を行う方法が挙げられる。
 フィルターろ過の他、吸着材による不純物の除去を行ってもよく、フィルターろ過と吸着材とを組み合わせて用いてもよい。吸着材としては、公知の吸着材を使用でき、例えば、シリカゲル及びゼオライト等の無機系吸着材、並びに、活性炭等の有機系吸着材を使用できる。上記各種材料に含まれる金属等の不純物を低減するためには、製造工程における金属不純物の混入を防止する必要がある。製造装置から金属不純物が十分に除去されたかどうかは、製造装置の洗浄に使用された洗浄液中に含まれる金属成分の含有量を測定して確認できる。使用後の洗浄液に含まれる金属成分の含有量は、100質量ppt(parts per trillion)以下が好ましく、10質量ppt以下がより好ましく、1質量ppt以下が更に好ましい。下限としては、0質量ppt以上が好ましい。
 リンス液等の有機系処理液には、静電気の帯電、引き続き生じる静電気放電に伴う、薬液配管及び各種パーツ(フィルター、O-リング、チューブ等)の故障を防止するため、導電性の化合物を添加してもよい。導電性の化合物としては、例えば、メタノールが挙げられる。添加量は好ましい現像特性又はリンス特性を維持する点から、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。下限としては、0質量%以上が好ましい。
 薬液配管としては、例えば、SUS(ステンレス鋼)又は帯電防止処理の施されたポリエチレン、ポリプロピレン若しくはフッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン又はパーフロオロアルコキシ樹脂等)で被膜された各種配管を使用できる。フィルター及びO-リングに関しても同様に、帯電防止処理の施されたポリエチレン、ポリプロピレン又はフッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン又はパーフロオロアルコキシ樹脂等)を使用できる。
[電子デバイスの製造方法]
 また、本発明は、上記パターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法及びこの製造方法により製造された電子デバイスにも関する。
 本発明の電子デバイスは、電気電子機器(家電、OA(Office Automation)、メディア関連機器、光学用機器及び通信機器等)に、好適に搭載されるものである。
 以下に、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
 以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容及び処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。よって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
[レジスト組成物の各成分]
 実施例及び比較例に用いたレジスト組成物に含まれる各成分を以下に示す。
〔樹脂〕
<樹脂A-1の合成>
 シクロヘキサノン(62g)を窒素気流下にて85℃に加熱した。この液を撹拌しながら、式(M-1)で表されるモノマー(25g)、式(M-23)で表されるモノマー(8.6g)、式(M-31)で表されるモノマー(46g)、式(M-8)で表されるモノマー(21g)、シクロヘキサノン(248g)及び2,2’-アゾビスイソ酪酸ジメチル(V-601、富士フイルム和光純薬工業社製)のシクロヘキサノン溶液(10質量%)の混合溶液(100.7g)を3時間かけて滴下し、反応液を得た。滴下終了後、反応液を85℃にて更に3時間撹拌した。得られた反応液を放冷後、酢酸エチル/ヘプタン=1/9(質量比)の混合溶剤を多量に用いて再沈殿した後、ろ過し、得られた固体を真空乾燥することで、樹脂A-1(83g)を得た。なお、上記樹脂A-1の合成は全て黄色灯下で行った。
 また、樹脂A-1以外の樹脂は、樹脂A-1の合成方法に準じて合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
 レジスト組成物の調製に使用した樹脂(A-1~A-42(樹脂Aに該当する)、a-1)を以下に示す。
 表1中、「モル比率」欄は、全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(モル%)を示す。「Mw」欄は、重量平均分子量を示す。「Mw/Mn」欄は、分散度を示す。Mnは、数平均分子量を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000079
 樹脂における各繰り返し単位に対応するモノマーの構造を以下に示す。
 M-31~M-65は、特定化合物に該当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000081
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000082
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000083
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000084
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000085
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000086
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000087
〔光酸発生剤〕
 レジスト組成物の調製に使用した光酸発生剤(B-1~B-16(特定化合物に該当する)、b-1~b-10)の構造を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000088
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
〔酸拡散制御剤〕
 レジスト組成物の調製に使用した酸拡散制御剤の構造を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000090
〔疎水性樹脂〕
 レジスト組成物の調製に使用した疎水性樹脂の構造を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000091
 上記疎水性樹脂の各繰り返し単位の組成比(質量比、左から順に対応)、重量平均分子量(Mw)及び分散度(Mw/Mn)を下記に示す。Mnは、数平均分子量を示す。
 疎水性樹脂は、上記樹脂A-1の合成方法(合成例1)に準じて合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000092
〔界面活性剤〕
 レジスト組成物の調製に使用した界面活性剤を以下に示す。
 W-1:メガファックR08(DIC社製、フッ素及びシリコン系界面活性剤)
 W-2:メガファックF176(DIC社製、フッ素系界面活性剤)
 W-3:トロイゾルS-366(トロイケミカル社製、フッ素系界面活性剤)
 W-4:PF656(OMNOVA社製、フッ素系界面活性剤)
〔溶剤〕
 レジスト組成物の調製に使用した溶剤を以下に示す。
 S-1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
 S-2:プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
 S-3:プロピレングリコールモノエチルエーテル(PGEE)
 S-4:シクロヘキサノン
 S-5:シクロペンタノン
 S-6:2-ヘプタノン
 S-7:乳酸エチル
 S-8:γ-ブチロラクトン
 S-9:プロピレンカーボネート
[レジスト組成物の調製]
 下記表に示す各成分を固形分濃度が1.4質量%になるように混合した。次いで、得られた混合液を、孔径0.02μmのポリエチレン製フィルターに通液させてろ過して、各レジスト組成物を調製した。「固形分」とは、溶剤以外の全ての成分を意味する。
 表中、「量」欄は、全固形分に対する、各固形分成分の含有量(質量%)を示す。
 「溶剤」の「混合比」欄は、各溶剤の混合比(質量比)を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000093
[試験]
〔パターン形成(1):EB露光、アルカリ現像〕
 6インチのシリコンウエハ(又はクロムウエハ)に対して、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)処理を施した。得られた表面処理シリコンウエハ上に、下記表に示す各レジスト組成物を、スピンコーターMark8(東京エレクトロン社製)を用いて塗布し、温度130℃で300秒間ホットプレート上にて乾燥して膜厚100nmの各レジスト膜を得た。また、上記レジスト膜の作製方法において、シリコンウエハに代えて、クロム基板を用いてもよい。
 得られたレジスト膜に対して、電子線描画装置(アドバンテスト社製、F7000S、加速電圧50KeV)を用いて、露光マスク(ライン:スペース=1:1)でパターン露光した。次に、温度100℃で60秒間ホットプレート上で加熱し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスした。最後に、回転数4000rpmで30秒間シリコンウエハを回転させた後、温度95℃で60秒間ベークを行い乾燥して、所定のパターンを有するシリコンウエハを得た。
<現像欠陥>
 後述する感度(Eop)で形成した線幅50nmのパターン(ライン:スペース=1:1)をケー・エル・エー・テンコール社製の欠陥検査装置KLA2360(商品名)を用い、欠陥検査装置のピクセルサイズを0.16μmに、また閾値を20に設定して、比較イメージとピクセル単位の重ね合わせによって生じる差異から抽出される欠陥(個数/cm)を検出して、単位面積あたりの欠陥数(個/cm)を算出した。その後、欠陥レビューを行うことで全欠陥の中から現像欠陥を分類抽出し、単位面積あたりの現像欠陥数(個/cm)を算出した。
 A:現像欠陥数が、0.5個/cm未満
 B:現像欠陥数が、0.5個/cm以上、1.0個/cm未満
 C:現像欠陥数が、1.0個/cm以上、5.0個/cm未満
 D:現像欠陥数が、5.0個/cm以上
<感度>
 露光量(電子線照射量)を変化させながら形成したラインアンドスペースパターンのライン幅を測定し、ライン幅が50nmとなる際の露光量を求め、これを感度(Eop、μC/cm)とした。感度の値が小さいほど、感度が良好である。
<結果>
 以下の表に、評価結果を示す。
 表中、各記載は以下を示す。
 「置換基X(σp)」の欄は、置換基Xの種類とそのσpを示す。具体的には、実施例1aにおける「Br(0.23)」は、置換基XとしてBr(臭素原子)を有し、BrのHammet則におけるσpが0.23であることを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000094
 本発明のレジスト組成物を使用した場合、現像欠陥抑制性に優れることが確認された。
 式(1)~(4)のいずれかで表される化合物が、Hammet則におけるσpが0.5超の置換基を有する場合、本発明の効果がより優れることが確認された(実施例2aと実施例1aとの比較等)。
 式(2)で表される化合物を更に含み、樹脂Aが酸の作用により分解して極性が増大する基を更に有するか、及び、樹脂Aが式(2)で表される化合物から水素原子を1つ又は2つ除いて形成される残基を有する繰り返し単位aを更に有し、繰り返し単位aの含有量が樹脂の全繰り返し単位に対して10モル%以上であるか、の少なくとも一方を満たす場合、感度がより優れることが確認された(実施例5aと実施例2aとの比較及び実施例8aと実施例7aとの比較等)。
 樹脂Aが、酸の作用により分解して極性が増大する基を有する繰り返し単位bを更に含む場合、感度がより優れることが確認された(実施例13a、16a、39aと実施例9a、10a、22a、23aとの比較等)。
 樹脂Aが、酸の作用により分解して極性が増大する基を有する繰り返し単位bを更に含み、繰り返し単位bが、式(M1)~(M5)のいずれかで表される繰り返し単位からなる群から選択される少なくとも1つを含む場合、感度がより優れることが確認された(実施例5a、8a、11aと実施例13a、16a、39aとの比較等)。
 繰り返し単位bが、式(M4)で表される繰り返し単位及び式(M5)で表される繰り返し単位からなる群から選択される少なくとも1つを含む場合、感度がより優れることが確認された(実施例12a、14a、15aと実施例5a、8a、11aとの比較等)。
〔パターン形成(2):EUV露光、アルカリ現像〕
 6インチのシリコンウエハ(又はクロムウエハ)に対して、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)処理を施した。得られた表面処理シリコンウエハ上に、下記表に示す各レジスト組成物を、スピンコーターMark8(東京エレクトロン社製)を用いて塗布し、温度130℃で300秒間ホットプレート上にて乾燥して膜厚100nmの各レジスト膜を得た。また、上記レジスト膜の作製方法において、シリコンウエハに代えて、クロム基板を用いてもよい。
 得られたレジスト膜に対して、EUV露光装置(Exitech社製 Micro Exposure Tool、NA(開口数)0.3、Quadrupole、アウターシグマ0.68、インナーシグマ0.36)を用いて露光マスク(ライン:スペース=1:1)でパターン露光した。
 次に、温度100℃で90秒間ホットプレート上で加熱し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスした。最後に、回転数4000rpmで30秒間シリコンウエハを回転させた後、温度95℃で60秒間ベークを行い乾燥して、所定のパターンを有するシリコンウエハを得た。
 得られたパターンを用いて、上記〔パターン形成(1):EB露光、アルカリ現像〕における、現像欠陥及び感度と同様に各項目を評価した。
<結果>
 表中、各記載は表4と同じである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000095
 本発明のレジスト組成物を使用した場合、現像欠陥抑制性に優れることが確認された。
 樹脂Aが、繰り返し単位aを更に有し、繰り返し単位aの含有量が、樹脂の全繰り返し単位に対して、40モル%以上である場合、本発明の効果がより優れることが確認された(実施例19b、20bと実施例5b、8b、11bとの比較等)。
 式(2)で表される化合物を更に含み、樹脂Aが酸の作用により分解して極性が増大する基を更に有するか、及び、樹脂Aが式(2)で表される化合物から水素原子を1つ又は2つ除いて形成される残基を有する繰り返し単位aを更に有し、繰り返し単位aの含有量が樹脂の全繰り返し単位に対して10モル%以上であるか、の少なくとも一方を満たす場合、感度がより優れることが確認された(実施例9b、10bと実施例34b、35bとの比較等)。
 樹脂Aが、酸の作用により分解して極性が増大する基を有する繰り返し単位bを更に含む場合、感度がより優れることが確認された(実施例16bと実施例9b、10b、22b、23bとの比較等)。
 樹脂Aが、酸の作用により分解して極性が増大する基を有する繰り返し単位bを更に含み、繰り返し単位bが、式(M1)~(M5)のいずれかで表される繰り返し単位からなる群から選択される少なくとも1つを含む場合、感度がより優れることが確認された(実施例19b、20bと実施例16bとの比較等)。
 繰り返し単位bが、式(M4)で表される繰り返し単位及び式(M5)で表される繰り返し単位からなる群から選択される少なくとも1つを含む場合、感度がより優れることが確認された(実施例12b、15b、21bと実施例19b、20bとの比較等)。

Claims (11)

  1.  式(A)で表される繰り返し単位Aを有する樹脂を含む感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、
     式(1)~(4)のいずれかで表される化合物を更に含み、前記樹脂が酸の作用により分解して極性が増大する基を更に有するか、及び、
     前記樹脂が式(1)~(4)のいずれかで表される化合物から水素原子を1つ又は2つ除いて形成される残基を有する繰り返し単位aを更に有し、前記繰り返し単位aの含有量が前記樹脂の全繰り返し単位に対して10モル%以上であるか、の少なくとも一方を満たす、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

     式(A)中、RA1~RA3は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。Lは、単結合又は2価の連結基を表す。Arは、芳香環基を表す。RA2とArとは、互いに結合して環を形成していてもよい。nは、1~5の整数を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

     式(1)中、X11は、水素原子又は-L11-(R11)p11を表す。R11~R13は、それぞれ独立に、置換基を表す。R11~R13のうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。R11とR13とは、互いに結合して環を形成していてもよい。L11は、単結合又はp11+1価の連結基を表す。L12は、単結合又はp12+1価の連結基を表す。L13は、単結合又はp13+1価の連結基を表す。p11~p13は、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L11が単結合を表す場合、p11は1を表し、L12が単結合を表す場合、p12は1を表し、L13が単結合を表す場合、p13は1を表す。
     式(2)中、X21は、水素原子又は-L21-(R21)p21を表す。X22は、水素原子又は-L22-(R22)p22を表す。R21~R24は、それぞれ独立に、置換基を表す。R21~R24のうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L21は、単結合又はp21+1価の連結基を表す。L22は、単結合又はp22+1価の連結基を表す。L23は、単結合又はp23+1価の連結基を表す。L24は、単結合又はp24+1価の連結基を表す。R21、R22及びR24のうち少なくとも2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。p21~p24は、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L21が単結合を表す場合、p21は1を表し、L22が単結合を表す場合、p22は1を表し、L23が単結合を表す場合、p23は1を表し、L24が単結合を表す場合、p24は1を表す。n21は、1以上の整数を表す。
     式(3)中、X31は、水素原子又は-L31-(R31)p31を表す。R31及びR32は、それぞれ独立に、置換基を表す。R31及びR32のうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L31は、単結合又はp31+1価の連結基を表す。L32は、単結合又はp32+1価の連結基を表す。p31及びp32は、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L31が単結合を表す場合、p31は1を表し、L32が単結合を表す場合、p32は1を表す。Ar31は、芳香環基を表す。
     式(4)中、X41は、水素原子又は-L41-(R41)p41を表す。X42は、水素原子又は-L42-(R42)p42を表す。R41~R43は、それぞれ独立に、置換基を表す。R41~R43のうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L41は、単結合又はp41+1価の連結基を表す。L42は、単結合又はp42+1価の連結基を表す。L43は、単結合又はp43+1価の連結基を表す。R41とR42とは、互いに結合して環を形成していてもよい。p41~p43は、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L41が単結合を表す場合、p41は1を表し、L42が単結合を表す場合、p42は1を表し、L43が単結合を表す場合、p43は1を表す。
  2.  前記樹脂が前記式(1)~(4)のいずれかで表される化合物から水素原子を1つ又は2つ除いて形成される残基を有する繰り返し単位aを更に有し、
     前記残基が、式(1a)~(4a)のいずれかで表される基からなる群から選択される少なくとも1つを含む、請求項1に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     式(1a)中、X11aは、水素原子又は-L11a-(R11a)p11aを表す。R11a及びR13aは、それぞれ独立に、置換基を表す。R11a及びR13aのうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。R11aとR13aとは、互いに結合して環を形成していてもよい。L11aは、単結合又はp11a+1価の連結基を表す。L12aは、単結合又は2価の連結基を表す。L13aは、単結合又はp13a+1価の連結基を表す。p11a及びp13aは、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L11aが単結合を表す場合、p11aは1を表し、L13aが単結合を表す場合、p13aは1を表す。*は、結合位置を表す。
     式(2a)中、X21aは、水素原子又は-L21a-(R21a)p21aを表す。X22aは、水素原子又は-L22a-(R22a)p22aを表す。R21a、R22a及びR24aは、それぞれ独立に、置換基を表す。R21a、R22a及びR24aのうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L21aは、単結合又はp21a+1価の連結基を表す。L22aは、単結合又はp22a+1価の連結基を表す。L23aは、単結合又は2価の連結基を表す。L24aは、単結合又はp24a+1価の連結基を表す。R21a、R22a及びR24aのうち少なくとも2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。p21a、p22a及びp24aは、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L21aが単結合を表す場合、p21aは1を表し、L22aが単結合を表す場合、p22aは1を表し、L24aが単結合を表す場合、p24aは1を表す。n21aは、1以上の整数を表す。*は、結合位置を表す。
     式(3a)中、X31aは、水素原子又は-L31a-(R31a)p31aを表す。R31aは、それぞれ独立に、置換基を表す。R31aのうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L31aは、単結合又はp31a+1価の連結基を表す。L32aは、単結合又は2価の連結基を表す。p31aは、1以上の整数を表す。ただし、L31aが単結合を表す場合、p31aは1を表す。Ar31aは、芳香環基を表す。*は、結合位置を表す。
     式(4a)中、X41aは、水素原子又は-L41a-(R41a)p41aを表す。X42aは、水素原子又は-L42a-(R42a)p42aを表す。R41a及びR42aは、それぞれ独立に、置換基を表す。R41a及びR42aのうち少なくとも1つは、Hammet則におけるσpが0超の置換基を表す。L41aは、単結合又はp41a+1価の連結基を表す。L42aは、単結合又はp42a+1価の連結基を表す。L43aは、単結合又は2価の連結基を表す。R41aとR42aとは、互いに結合して環を形成していてもよい。p41a及びp42aは、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。ただし、L41aが単結合を表す場合、p41aは1を表し、L42aが単結合を表す場合、p42aは1を表す。*は、結合位置を表す。
  3.  前記式(1)~(4)のいずれかで表される化合物が、Hammet則におけるσpが0.5超の置換基を有する、請求項1又は2に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  4.  前記式(1)~(3)のいずれかで表される化合物を更に含み、前記樹脂が酸の作用により分解して極性が増大する基を更に有するか、及び、
     前記樹脂が前記式(1)~(3)のいずれかで表される化合物から水素原子を1つ又は2つ除いて形成される残基を有する繰り返し単位aを更に有し、前記繰り返し単位aの含有量が前記樹脂の全繰り返し単位に対して10モル%以上であるか、の少なくとも一方を満たす、請求項1に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  5.  前記樹脂が、前記繰り返し単位aを更に有し、
     前記繰り返し単位aの含有量が、前記樹脂の全繰り返し単位に対して、40モル%以上である、請求項1~4のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  6.  前記樹脂が、前記酸の作用により分解して極性が増大する基を有する繰り返し単位bを更に含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  7.  前記樹脂が、前記酸の作用により分解して極性が増大する基を有する繰り返し単位bを更に含み、
     前記繰り返し単位bが、式(M1)~(M5)のいずれかで表される繰り返し単位からなる群から選択される少なくとも1つを含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

     式(M1)中、Rm11~Rm13は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。Lm11は、単結合又は2価の連結基を表す。Rm14~Rm16は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。Rm14~Rm16のうち少なくとも2つが、互いに結合して環を形成していてもよい。
     式(M2)中、Rm21~Rm24は、それぞれ独立に、水素原子又は有機基を表す。ただし、Rm21及びRm22のうち少なくとも一方は、有機基を表す。Xm21は、-CO-、-SO-又は-SO-を表す。Ym21は、-O-、-S-、-SO-、-SO-又は-NR34-を表す。R34は、水素原子又は有機基を表す。Lm21は、単結合又は2価の連結基を表す。Rm25~Rm27は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。Rm25~Rm27のうち少なくとも2つが、互いに結合して環を形成していてもよい。
     式(M3)中、Rm31及びRm32は、それぞれ独立に、水素原子又は有機基を表す。Rm33及びRm34は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。Rm31~Rm34のうち少なくとも2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
     式(M4)中、Rm41~Rm43は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。Lm41は、単結合又は2価の連結基を表す。Arm41は、芳香環基を表す。Rm44~Rm46は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。Rm44~Rm46のうち少なくとも2つが、互いに結合して環を形成していてもよい。
     式(M5)中、Rm51~Rm53は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。Lm51は、単結合又は2価の連結基を表す。Rm54及びRm55は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。Rm56は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。Rm54~Rm56のうち少なくとも2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
  8.  前記繰り返し単位bが、前記式(M4)で表される繰り返し単位及び前記式(M5)で表される繰り返し単位からなる群から選択される少なくとも1つを含む、請求項7に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  9.  請求項1~8のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成される、レジスト膜。
  10.  請求項1~8のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成する工程と、
     前記レジスト膜を露光する工程と、
     前記露光されたレジスト膜を現像液を用いて現像する工程とを有する、パターン形成方法。
  11.  請求項10に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
PCT/JP2022/017242 2021-04-15 2022-04-07 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法 Ceased WO2022220189A1 (ja)

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