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Title:
RESIST COMPOSITION FOR NEGATIVE WORKING-TYPE DEVELOPMENT, AND METHOD FOR PATTERN FORMATION USING THE RESIST COMPOSITION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/153110
Kind Code:
A1
Abstract:
This invention provides a resist composition for negative working-type development, which can reduce line edge roughness, can enhance the in-plane evenness of the pattern dimension, and further is excellent in bridge margin, for stably forming a highly accurate fine pattern for the production of a highly integrated and highly accurate electronic device, and a method for pattern formation using the resist composition. The resist composition for negative working-type development comprises (A) a resin which undergoes, upon exposure to the action of an acid, an increase in its polarity, an increase in its solubility in a positive working-type developing solution, and a decrease in its solubility in a negative working-type developing solution, (B) a compound which generate an acid upon exposure to an actinic radiation or a radiation, and (C) a solvent. The logP value of the acid generated from the compound (B), which generates an acid upon exposure to an actinic radiation or a radiation, is not less than 1.5 and not more than 12.0.

Inventors:
TSUBAKI HIDEAKI
Application Number:
PCT/JP2008/060800
Publication Date:
December 18, 2008
Filing Date:
June 12, 2008
Export Citation:
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Assignee:
FUJIFILM CORP (JP)
TSUBAKI HIDEAKI
International Classes:
G03F7/038; G03F7/004; G03F7/30; H01L21/027
Foreign References:
JP2007108581A2007-04-26
JP2007140188A2007-06-07
JP2007071978A2007-03-22
JP2000199953A2000-07-18
Other References:
See also references of EP 2157477A4
None
Attorney, Agent or Firm:
TAKAMATSU, Takeshi et al. (Kawabe Bldg.7-9, Shimbashi 3-chome,Minato-k, Tokyo 04, JP)
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Claims:
 (A)酸の作用により極性が増大し、ポジ型現像液に対する溶解度が増大し、ネガ型現像液に対する溶解度が減少する樹脂、(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物及び(C)溶剤を含有し、(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物から発生する酸のlogP値が、1.5以上12.0以下であることを特徴とするネガ型現像用レジスト組成物。
 (B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物が、そのアニオン構造中に炭素数2以上のフッ素置換されていない炭化水素骨格を有する基を有する化合物であることを特徴とする請求項1に記載のネガ型現像用レジスト組成物。
 (B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物が、下記一般式(I)又は(I’)で表されるスルホン酸を発生する化合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載のネガ型現像用レジスト組成物。
 一般式(I)及び(I’)に於いて、
 A 1 は、2価の連結基を表す。
 A 2 及びA 3 は、各々独立に、単結合、酸素原子又は-N(Rxb)-を表す。
 Rxbは、水素原子、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
 A 4 は、単結合又は-C(=O)-を表す。
 Raは、水素原子又は有機基を表す。
 nは、2又は3を表す。
 Rbは、n価の連結基を表す。
 A 3 が-N(Rxb)-の時、RaとRxb又はRbとRxbが結合して環を形成してもよい。
 (B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物が、下記一般式(II)で表されるスルホン酸を発生する化合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載のネガ型現像用レジスト組成物。
 一般式(II)に於いて、
 Rfは、フッ素原子又はフッ素原子を有する有機基を表す。
 R a1 及びR b1 は、各々独立に、有機基を表す。
 Arは、芳香族基を表す。
 Xは、-SO-、-SO 2 -、-S-又は-O-を表す。
 l’は、0~6の整数を表す。
 m’は、0~5の整数を表す。
 n’は、0~5の整数を表す。
 ネガ型現像が、20℃に於ける蒸気圧が5kPa以下の有機溶剤から選択される少なくとも1種類の溶剤を含有するネガ型現像液を用いて行われることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のネガ型現像用レジスト組成物。
 (ア)(A)酸の作用により極性が増大し、ポジ型現像液に対する溶解度が増大し、ネガ型現像液に対する溶解度が減少する樹脂、(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物及び(C)溶剤を含有し、(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物から発生する酸のlogP値が、1.5以上12.0以下であるネガ型現像用レジスト組成物を塗布する工程、
 (イ)露光工程及び
 (エ)ネガ型現像液を用いて現像する工程
を含むことを特徴とするパターン形成方法。
 更に、(ウ)ポジ型現像液を用いて現像する工程を含むことを特徴とする請求項6に記載のパターン形成方法。
Description:
ネガ型現像用レジスト組成物及 これを用いたパターン形成方法

 本発明は、IC等の半導体製造工程、液晶 サーマルヘッド等の回路基板の製造、さら はその他のフォトファブリケーションのリ グラフィー工程に使用される、ネガ型現像 レジスト組成物及びこれを用いたパターン 成方法に関するものである。特に、波長が30 0nm以下の遠紫外線光を光源とするArF露光装置 及び液浸式投影露光装置で露光するために好 適な、ネガ型現像用レジスト組成物及びこれ を用いたパターン形成方法に関するものであ る。

 KrFエキシマレーザー(248nm)用レジスト以降 、光吸収による感度低下を補うためにレジス トの画像形成方法として化学増幅という画像 形成方法が用いられている。ポジ型の化学増 幅の画像形成方法を例に挙げ説明すると、露 光で露光部の酸発生剤が分解し酸を生成させ 、露光後のベーク(PEB:Post Exposure Bake)でその 生酸を反応触媒として利用してアルカリ不 の基をアルカリ可溶基に変化させ、アルカ 現像により露光部を除去する画像形成方法 ある。

 半導体素子の微細化に伴い露光光源の短波 化と投影レンズの高開口数(高NA)化が進み、 現在では193nm波長を有するArFエキシマレーザ を光源とする露光機が開発されている。こ らは一般によく知れている様に次式で表す とができる。
 (解像力)=k 1 ・(λ/NA)
 (焦点深度)=±k 2 ・λ/NA 2
 ここでλは露光光源の波長、NAは投影レンズ の開口数、k 1 及びk 2 はプロセスに関係する係数である。

 解像力を高める技術として、従来から投影 ンズと試料の間に高屈折率の液体(以下、「 液浸液」ともいう)で満たす、所謂、液浸法 提唱されている。
 この「液浸の効果」はλ 0 を露光光の空気中での波長とし、nを空気に する液浸液の屈折率、θを光線の収束半角と しNA 0 =sinθとすると、液浸した場合、前述の解像力 及び焦点深度は次式で表すことができる。
 (解像力)=k 1 ・(λ 0 /n)/NA 0
 (焦点深度)=±k 2 ・(λ 0 /n)/NA 0 2
 すなわち、液浸の効果は波長が1/nの露光波 を使用するのと等価である。言い換えれば 同じNAの投影光学系の場合、液浸により、 点深度をn倍にすることができる。これは、 らゆるパターン形状に対して有効であり、 に、現在検討されている位相シフト法、変 照明法などの超解像技術と組み合わせるこ が可能である。 

 更に解像力を高める技術として、2重露光技 術(DoubleExposureTechnogy)や2重パターニング技術(D oublePatterningTechnogy)が提唱されている。これは 、前述の解像力の式において、k 1 を小さくすることであり、解像力を高める技 術として位置付けられている。

 従来、半導体素子等の電子デバイスのパタ ン形成は、形成したいパターンサイズを4-5 に拡大したマスク又はレチクルのパターン 、縮小投影露光装置を用いて、ウェハ等の 露光物体に縮小転写していた。
 ところが、寸法の微細化に伴い、従来の露 方式では、近接するパターンに照射された が相互に干渉し光学コントラストが減じて まう、という問題点が生じるので、これら 技術では、露光マスクのデザインを2つ以上 に分割し、それぞれのマスクを独立に露光し 、イメージを合成する、という工夫を行って いる。これらの2重露光方式では、露光マス のデザインを分割し、そのデザインを被露 物体(ウエハー)上、再度イメージの合成をす る必要があり、レチクル上のパターンが、被 露光物体上に忠実に再現するようにマスクの デザインの分割を工夫する必要がある。
 これらの2重露光方式の効果を半導体素子の 微細画像パターンの転写に検討した例が、特 許文献1等にて紹介されている。
 最近の2重露光技術進捗が、非特許文献1、 特許文献2、非特許文献3等で報告されている 。

 しかしながら、従来のレジスト組成物を、 純に従来のレジストプロセスに適用しパタ ン形成を行うのでは、これらの2重露光方式 においてはレジストの解像限界付近でパター ン形成を行う必要があるため、十分な露光マ ージンや焦点深度が得られない、という点が 問題になる。
 すなわち、特許文献2等で紹介されているよ うな、露光により極性が増加する樹脂を含有 するレジスト組成物を基板に塗布、露光、レ ジスト膜の露光部をアルカリ現像液で溶解し 現像するパターン形成プロセスや、特許文献 3等で紹介されているような、露光により分 量が増大する樹脂を含有するレジスト組成 を基板に塗布、露光、レジスト膜の未露光 をアルカリ現像液で溶解し現像するパター 形成プロセスを、2重露光のプロセスに適用 るのでは、十分な解像性能を得ることがで ない。

 現在、g線、i線、KrF、ArF、EB、EUVリソグラフ ィー用の現像液としては、2.38質量%TMAH(テト メチルアンモニウムヒドロキシド)の水系ア カリ現像液が汎用的に用いられている。
 上記以外の現像液としては、例えば、特許 献4には、スチレン系単量体とアクリル系単 量体との共重合体を含有するレジスト材料の 露光部分を溶解し現像するための、脂肪族直 鎖状エーテル系溶剤または芳香族エーテル系 溶剤と、炭素数5以上のケトン系溶剤とを含 する現像液が記載されている。又、特許文 5には、放射線の照射により、ポリマー鎖が 断されて低分子化するレジスト材料の露光 分を溶解し現像するための、酢酸基または トン基、エーテル基、フェニル基を少なく も2つ以上有し、かつ分子量が150以上である ことを特徴とする現像液が記載されている。 又、特許文献6には、ポリヒドロキシエーテ 樹脂とグリシジル(メタ)アクリレートとの反 応により得られた感光性ポリヒドロキシエー テル樹脂を主成分とするレジスト材料の未露 光部分を現像するための、炭素数6~12の芳香 化合物もしくは炭素数6~12の芳香族化合物を5 0質量%以上含む混合溶剤を現像液とすること 特徴とする現像液が記載されている。
 しかしながら、性能が総合的に良好なパタ ンを形成することが望ましいのはもちろん あるが、そのために必要な、レジスト組成 、現像液、リンス液等の適切な組み合わせ 見い出すことが極めて困難であるのが実情 あり、改良が求められていた。特に、レジ トの解像線幅が微細化するにつれて、ライ パターンのラインエッジラフネス性能の改 やパターン寸法の面内均一性の改良が求め れていた。

 また、上述のレジスト組成物及び現像液の み合わせでは、特定のレジスト組成物を、 極性のアルカリ現像液もしくは、低極性の 機溶剤を含む現像液と組み合わせ、パター を形成するシステムを供しているにすぎな 。即ち、図1に示すように、ポジ型システム (レジスト組成物とポジ型現像液の組み合わ )においては、光学像の空間周波数のうち、 照射強度の強い領域を選択的に溶解・除去 、パターン形成を行う材料が提供されてい にすぎない。反対に、ネガ型システム(レジ スト組成物とネガ型現像液)の組み合わせに いては、光照射強度の弱い領域を選択的に 解・除去し、パターン形成を行う材料シス ムが提供されているにすぎない。
 ここで、ポジ型現像液とは、図1に実線で表 した所定の閾値以上の露光部を選択的に溶解 ・除去させる現像液であり、ネガ型現像液と は、該所定の閾値以下の露光部を選択的に溶 解・除去させる現像液のことである。ポジ型 現像液を用いた現像工程のことをポジ型現像 (ポジ型現像工程ともいう)と呼び、ネガ型現 液を用いた現像工程のことをネガ型現像(ネ ガ型現像工程ともいう)と呼ぶ。

 一方、解像力を高める2重パターニング技術 としての2重現像技術が特許文献7に記載され いる。この例では、一般的な化学増幅の画 形成方法を利用しており、露光によってレ スト組成物中の樹脂の極性が、光強度の高 領域では高極性に、光強度の低い領域では 極性になることを利用して、特定のレジス 膜の高露光領域を高極性の現像液に溶解さ ポジ型現像を行い、低露光領域を低極性の 像液に溶解させてネガ型現像を行っている 具体的には、図2に示すように照射光1の露 量E2以上の領域をアルカリ水溶液をポジ型現 像液として用いて溶解させ、露光量E1以下の 域を特定の有機溶剤をネガ型現像液として いて溶解させている。これにより、図2に示 すように、中間露光量(E2-E1)の領域が現像さ ずに残り、露光用マスク2の半ピッチを有す L/Sのパターン3をウェハ4上に形成している
 しかしながら、レジスト組成物とネガ型の 像液の最適な組み合わせを選択するのは非 に困難で、上述の例に於いては、ネガ型現 液を使用した際の現像性が悪化してしまう いう問題があった。
 さらに、2重現像により微細パターンを形成 する際には、単にネガ型現像液あるいはポジ 型現像液を単独で用いた際の解像力が良いだ けでは不十分で、ネガ型現像液及びポジ型現 像液のいずれに対しても、良好なパターン解 像性を示すことが求められていた。

特開2006-156422号公報

特開2001-109154号公報

特開2003-76019号公報

特開2001-215731号公報

特開2006-227174号公報

特開平6-194847号公報

特開2000-199953号公報 SPIE Proc 5754,1508(2005) SPIE Proc 5377,1315(2004) SPIE Proc 61531K-1(2006)

 本発明は、上記課題を解決し、高集積か 高精度な電子デバイスを製造するための高 度な微細パターンを安定的に形成するため 、ラインエッジラフネスを低減し、パター 寸法の面内均一性を高め、更にはブリッジ ージンに優れたネガ型現像用レジスト組成 及びこれを用いたパターン形成方法を提供 ることを目的としている。

 本発明は、下記の構成であり、これによ 本発明の上記目的が達成される。

 (1) (A)酸の作用により極性が増大し、ポ 型現像液に対する溶解度が増大し、ネガ型 像液に対する溶解度が減少する樹脂、(B)活 光線又は放射線の照射により酸を発生する 合物及び(C)溶剤を含有し、(B)活性光線又は 射線の照射により酸を発生する化合物から 生する酸のlogP値が、1.5以上12.0以下であるこ とを特徴とするネガ型現像用レジスト組成物 。

 (2) (B)活性光線又は放射線の照射により酸 発生する化合物が、そのアニオン
構造中に炭素数2以上のフッ素置換されてい い炭化水素骨格を有する基を有する化合物 あることを特徴とする(1)に記載のネガ型現 用レジスト組成物。

 (3) (B)活性光線又は放射線の照射により を発生する化合物が、下記一般式(I)又は(I’ )で表されるスルホン酸を発生する化合物で ることを特徴とする(1)又は(2)に記載のネガ 現像用レジスト組成物。

 一般式(I)及び(I’)に於いて、
 A 1 は、2価の連結基を表す。
 A 2 及びA 3 は、各々独立に、単結合、酸素原子又は-N(Rxb )-を表す。
 Rxbは、水素原子、アリール基、アルキル基 はシクロアルキル基を表す。
 A 4 は、単結合又は-C(=O)-を表す。
 Raは、水素原子又は有機基を表す。
 nは、2又は3を表す。
 Rbは、n価の連結基を表す。
 A 3 が-N(Rxb)-の時、RaとRxb又はRbとRxbが結合して環 を形成してもよい。

 (4) (B)活性光線又は放射線の照射により を発生する化合物が、下記一般式(II)で表さ るスルホン酸を発生する化合物であること 特徴とする(1)又は(2)に記載のネガ型現像用 ジスト組成物。

 一般式(II)に於いて、
 Rfは、フッ素原子又はフッ素原子を有する 機基を表す。
 R a1 及びR b1 は、各々独立に、有機基を表す。
 Arは、芳香族基を表す。
 Xは、-SO-、-SO 2 -、-S-又は-O-を表す。
 l’は、0~6の整数を表す。
 m’は、0~5の整数を表す。
 n’は、0~5の整数を表す。

 (5) ネガ型現像が、20℃に於ける蒸気圧が 5kPa以下の有機溶剤から選択される少なくと 1種類の溶剤を含有するネガ型現像液を用い 行われることを特徴とする(1)~(4)のいずれか に記載のネガ型現像用レジスト組成物。

 (6) (ア)(A)酸の作用により極性が増大し、ポ ジ型現像液に対する溶解度が増大し、ネガ型 現像液に対する溶解度が減少する樹脂、(B)活 性光線又は放射線の照射により酸を発生する 化合物及び(C)溶剤を含有し、(B)活性光線又は 放射線の照射により酸を発生する化合物から 発生する酸のlogP値が、1.5以上12.0以下である ガ型現像用レジスト組成物を塗布する工程
 (イ)露光工程及び
 (エ)ネガ型現像液を用いて現像する工程
を含むことを特徴とするパターン形成方法。

 (7) 更に、(ウ)ポジ型現像液を用いて現像 する工程を含むことを特徴とする(6)に記載の パターン形成方法。

 本発明により、高精度で、ラインエッジ フネスが小さく、パターン寸法の面内均一 が高く、更にはブリッジマージンに優れた ガ型現像用レジスト組成物及びこれを用い パターン形成方法を提供することができる

従来の方法に於ける、ポジ型現像、ネ 型現像と、露光量との関連を示す模式図で る。 ポジ型現像とネガ型現像を併用したパ ーン形成方法を示す模式図である。 ポジ型現像、ネガ型現像と、露光量と 関連を示す模式図である。 ポジ型現像液又はネガ型現像液を用い 場合の露光量と残膜曲線の関連を示したグ フである。 本発明の方法に於ける、ポジ型現像、 ガ型現像と、露光量との関連を示す模式図 ある。 本発明の方法に於ける、ポジ型現像、 ガ型現像と、露光量との関連を示す模式図 ある。 本発明の方法に於ける、ポジ型現像、 ガ型現像と、露光量との関連を示す模式図 ある。 光学像の空間強度分布を示す図面であ 。 ポジ型現像、閾値(a)、光強度の関連を す模式図である。 光学像の空間強度分布を示す模式図で ある。 ネガ型現像、閾値(b)、光強度の関連を 示す模式図である。

符号の説明

 1 照射光
 2 露光マスク
 3 パターン
 4 ウェハ

 以下、本発明を実施するための最良の形態 ついて説明する。
 尚、本明細書に於ける基(原子団)の表記に いて、置換及び無置換を記していない表記 、置換基を有さないものと共に置換基を有 るものをも包含するものである。例えば、 アルキル基」とは、置換基を有さないアル 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 するものである。

 まず、本明細書で用いられる用語につい 説明する。パターンを形成する方式として 、ポジ型とネガ型があり、何れも、光照射 契機とした化学反応によって、レジスト膜 現像液に対する溶解性が変化することを利 しているが、光照射部が現像液に溶解する 合をポジ型方式、非照射部が現像液に溶解 る場合をネガ型方式と呼ぶ。その場合に用 る現像液としては、ポジ型現像液とネガ型 像液の2つがある。ポジ型現像液とは、図1 実線で示す所定の閾値以上の露光部を選択 に溶解・除去させる現像液であり、ネガ型 像液とは、前記所定の閾値以下の露光部を 択的に溶解・除去させる現像液のことであ 。ポジ型現像液を用いた現像工程のことを ジ型現像(ポジ型現像工程ともいう)と呼び、 ネガ型現像液を用いた現像工程のことをネガ 型現像(ネガ型現像工程ともいう)と呼ぶ。多 現像(多重現像工程ともいう)とは、上記ポ 型現像液を用いた現像工程と上記ネガ型現 液を用いた現像工程とを組み合わせた現像 式のことである。本発明ではネガ型現像に いるレジスト組成物のことをネガ型現像用 ジスト組成物と呼び、多重現像に用いるレ スト組成物のことを多重現像用レジスト組 物と呼ぶ。以下、単にレジスト組成物と記 されている場合は、ネガ型現像用レジスト 成物のことを示す。ネガ型現像用リンス液 は、ネガ型現像工程の後の洗浄工程に用い れる、有機溶剤を含むリンス液のことを表 。

 本発明では、解像力を高める技術として 図3に示すように、所定の閾値(b)以下の露光 部を選択的に溶解・除去させる現像液(ネガ 現像液)と、酸の作用により極性が増大する 脂を含有し、活性光線又は放射線の照射に り、ポジ型現像液(好ましくはアルカリ現像 液)に対する溶解度が増大し、ネガ型現像液( ましくは有機系現像液)に対する溶解度が減 少する膜を形成するネガ型現像用レジスト組 成物とを組合わせた、新しいパターン形成方 法を提示する。

 本発明のネガ型現像用レジスト組成物は、 定の閾値(a)以上の露光部を選択的に溶解・ 去させる現像液(ポジ型現像液)に対しても れた現像特性を示し、所定の閾値(a)以上の 光部を選択的に溶解・除去させる現像液(ポ 型現像液)と所定の閾値(b)以下の露光部を選 択的に溶解・除去させる現像液(ネガ型現像 )、及びネガ型現像用レジスト組成物を組合 せることで、多重現像によるパターン形成 可能である。
 即ち、図3に示すように、露光マスク上のパ ターン要素を、光照射によって、ウエハー上 に投影したときに、光照射強度の強い領域( 定の閾値(a)以上の露光部)を、ポジ型現像液 用いて溶解・除去し、光照射強度の弱い領 (所定の閾値(b)以下の露光部)を、ネガ型現 液を用いて溶解・除去することにより、光 空間像(光強度分布)の周波数の2倍の解像度 パターンを得ることができる。

 従って、本発明のネガ型現像用レジスト 成物は多重現像用レジスト組成物としても 適に使用することができる。

 本発明を実施するのに、必要なパターン形 プロセスは、以下の工程を含む。
(ア)(A)酸の作用により極性が増大し、ポジ型 像液に対する溶解度が増大し、ネガ型現像 に対する溶解度が減少する樹脂、(B)活性光 又は放射線の照射により酸を発生する化合 及び(C)溶剤を含有し、(B)活性光線又は放射 の照射により酸を発生する化合物が発生す 酸のlogP値が、1.5以上12.0以下であるネガ型 像用レジスト組成物を塗布する工程、
 (イ)露光工程及び
 (エ)ネガ型現像液を用いて現像する工程
 を含むことを特徴とするパターン形成方法

 本発明のパターン形成方法は、更に、(カ )有機溶剤を含むリンス液を用いて洗浄する 程を含むことが好ましい。

 本発明のパターン形成方法は、更に、(ウ )ポジ型現像液を用いて現像する工程を含む とが好ましい。

 本発明のパターン形成方法は、(イ)露光 程の後に、(オ)加熱工程を有することが好ま しい。

 本発明のパターン形成方法は、(イ)露光 程を、複数回有することができる。

 本発明のパターン形成方法は、(オ)加熱 程を、複数回有することができる。

 本発明を実施するには、(A)酸の作用により 性が増大し、ポジ型現像液に対する溶解度 増大し、ネガ型現像液に対する溶解度が減 する樹脂、(B)活性光線又は放射線の照射に り酸を発生する化合物及び(C)溶剤を含有し (B)活性光線又は放射線の照射により酸を発 する化合物が発生する酸のlogP値が、1.5以上 12.0以下であるネガ型現像用レジスト組成物 び(Ab)ネガ型現像液(好ましくは有機系現像液 )が必要である。
 本発明を実施するには、更に、(Ac)ポジ型現 像液(好ましくはアルカリ現像液)を使用する とが好ましい。
 本発明を実施するには、更に、(Ad)有機溶剤 を含むネガ型現像用リンス液を使用すること が好ましい。

 ポジ型現像液、ネガ型現像液の2種類の現 像液を用いたパターン形成プロセスを行う場 合、その現像の順序は特に限定されないが、 1回目の露光を行った後、ポジ型現像液もし はネガ型現像液を用いて現像を行い、次に 最初の現像とは異なる現像液にて、ネガ型 しくはポジ型の現像を行うことが好ましい 更に、ネガ型の現像を行った後には、有機 剤を含むネガ型現像用リンス液を用いて洗 することが好ましい。

 パターンを形成する方式としては、(a)極性 換等の化学反応を利用する方式と、(b)架橋 応や重合反応等の分子間の結合生成を利用 る方式が挙げられる。
 架橋反応や重合反応等の分子間の結合によ 、樹脂の分子量が増大するレジスト材料系 は、一つのレジスト材料が、ある現像液に してはポジ型に、また、別の現像液に対し はネガ型に作用する様な系を構築するのが しかった。

 本発明では、ひとつのレジスト組成物が、 時に、ポジ型現像液に対してはポジ型とし 作用し、また、ネガ型現像液に対してはネ 型として作用する。
 本発明では、ポジ型現像液として、アルカ 現像液(水系)を、ネガ型現像液として、有 溶剤を含む有機系現像液を用いることがで る。
 また、レジスト組成物は、「酸の作用によ 極性が増大する樹脂を含有し、活性光線又 放射線の照射により、ポジ型現像液に対す 溶解度が増大し、ネガ型現像液に対する溶 度が減少する膜を形成する樹脂組成物」で る。
 本発明に於けるレジスト組成物は、酸の作 により極性が増大する樹脂を含有し、活性 線又は放射線の照射により、ネガ型現像液 対する溶解性が低減するだけでなく、特に アルカリ現像液に対する溶解度の増大と、 機溶剤を含む現像液に対する溶解度の減少 同時にもたらすものである。

 本発明に於いて、重要なのは、露光量の「 値」(光照射領域の中で、膜が現像液に可溶 化、あるいは不溶化する露光量)を制御する とである。即ち、パターン形成を行うに際 、所望の線幅が得られるように、ポジ型現 液に対し可溶化する最小の露光量、および ネガ型現像液対し不溶化する最小の露光量 が「閾値」である。
 「閾値」は、以下の様にして求めることが 来る。
 即ち、パターン形成を行うに際し、所望の 幅が得られるように、ポジ型現像液に対し 溶化する最小の露光量、および、ネガ型現 液対し不溶化する最小の露光量、が閾値で る。
 より厳密には、閾値は、以下の様に定義さ る。
 レジスト膜の露光量に対する残膜率を測定 た時に、図4にあるように、ポジ型現像液に 対し、残膜率が0%となる露光量を、閾値(a)と ネガ型現像液に対し、残膜率が100%となる露 光量を、閾値(b)とする。
 例えば、図5に示すように、ポジ型現像液に 対し可溶化する露光量の閾値(a)を、ネガ型現 像液対し可溶化する露光量の閾値(b)より、高 くすることにより、1回の露光で、パターン 成が可能となる。即ち、図6に示すように、 ずレジストをウェハに塗布し、露光を行い まずポジ型現像液で露光量の閾値(a)以上を 解し、続いてネガ型現像液で露光量の閾値( b)以下を溶解することで、1回の露光でパター ン形成が可能になる。この場合の、ポジ型現 像液による現像とネガ型現像液による現像の 順序はどちらが先でも良い。ネガ型現像の後 、有機溶剤を含むリンス液を用いて洗浄する と、より良好なパターン形成が可能になる。

 閾値を制御する方法としては、レジスト組 物および現像液の材料関連パラメータや、 ロセスと関連するパラメータを制御する方 がある。
 材料関連パラメータとしては、レジスト組 物の現像液、及び、有機溶剤に対する溶解 と関連する様々な物性値、即ち、SP値(溶解 パラメータ)、LogP値、等の制御が有効であ 。具体的には、レジスト組成物に含まれる ポリマーの重量平均分子量、分子量分散度 モノマー組成比、モノマーの極性、モノマ シーケンス、ポリマーブレンド、低分子添 剤の添加、また、現像液については、現像 濃度、低分子添加剤の添加、界面活性剤の 加、等がある。
 また、プロセス関連パラメータとしては、 膜温度、製膜時間、露光後後加熱時の温度 時間、現像時の温度、現像時間、現像装置 ノズル方式(液盛り方法)、現像後のリンス 法等が挙げられる。
 従って、ネガ型現像を用いたパターン形成 法及びネガ型現像とポジ型現像を併用した 重現像によるパターン形成方法に於いて、 好なパターンを得るためには、上記材料関 パラメータやプロセスパラメータを適切に 御し、それらを組み合わせることが重要で る。

 ポジ型現像液、ネガ型現像液の2種類の現 像液を用いたパターン形成プロセスは、上記 の様に1回の露光でおこなってもよいし、2回 上の露光を行うプロセスで行ってもよい。 ち、1回目の露光を行った後、ポジ型現像液 もしくはネガ型現像液を用いて現像を行い、 次に、2回目の露光を行った後、最初の現像 は異なる現像液にて、ネガ型もしくはポジ の現像を行う。

 露光を2回以上行うメリットとしては、1回 の露光後の現像における閾値の制御と、2回 の露光後の現像における閾値の制御の自由 が増大する、というメリットがある。2回以 上露光を行う場合、2回目の露光量を1回目の 光量より大きくすることが望ましい。図7に 示すように、2回目の現像においては、1回目 よび2回目の露光量の履歴が加算された量を 基に、閾値が決定されるが、2回目の露光量 1回目の露光量より十分大きい場合、1回目の 露光量の影響は小さくなり、場合によっては 無視できるからである。
 1回目の露光を行う工程における露光量(Eo1[m J/cm 2 ])は、2回目の露光を行う工程における露光量 (Eo2[mJ/cm 2 ])より、5[mJ/cm 2 ]以上小さい方が望ましい。これは、1回目の 光の履歴の影響が、2回目の露光によりパタ ーン形成を行う過程に及ぼす影響を小さくす ることができる。

 1回目の露光量と2回目の露光量を変更す には、前述の材料・プロセスの様々なパラ ータを調整する方法が有効であるが、特に 1回目の加熱をする工程の温度と、2回目の加 熱をする工程の温度を制御することが有効で ある。即ち、1回目の露光量を2回目の露光量 り小さくするには、1回目の加熱をする工程 の温度を2回目の加熱をする工程の温度より くすることが有効である。

 ポジ型現像に於ける、閾値(a)は、実際のリ グラフィ工程においては、以下の様に対応 る。
 基板上に、活性光線又は放射線の照射によ 、ポジ型現像液に対する溶解度が増大し、 ガ型現像液に対する溶解度が減少する、レ スト組成物による膜を形成した後、所望の 明条件で、所望のパターンサイズのフォト スクを介して露光を行う。この時、露光の 点(フォーカス)を0.05[μm]、露光量を0.5[mJ/cm 2 ]刻みで振りながら、露光を行う。露光後、 望の温度で、所望時間加熱を行い、所望の 度のアルカリ現像液で、所望時間現像を行 。現像後、パターンの線幅を、CD-SEMを用い 計測し、所望の線幅を形成する露光量A[mJ/cm 2 ]、フォーカス位置を決定する。次に、特定 光量A[mJ/cm 2 ]、特定フォーカス位置で、先のフォトマス を照射した時の光学像の強度分布を計算す 。計算は、シミュレーションソフトウエア(K LA社製Prolith ver.9.2.0.15)を用いて行うことがで きる。計算方法の詳細は、Inside PROLITH(Chris.A. Mack著、FINLE Technologies,Inc. , Cahpter2 Aerial Ima ge Formation)に記載されている。
 計算結果の一例として、図8に示す様な光学 像の空間強度分布が得られる。

 ここで、図9に示すように、光学像の空間 強度分布の極小値から、得られたパターン線 幅の1/2の分だけ空間位置をずらした位置にお ける光強度が、閾値(a)に対応する。

 ネガ型現像に於ける、閾値(b)は、実際のリ グラフィ工程においては、以下の様に対応 る。
 基板上に、酸の作用により極性が増大する 脂を含有し、活性光線又は放射線の照射に り、ポジ型現像液に対する溶解度が増大し ネガ型現像液に対する溶解度が減少する、 ジスト組成物による膜を形成した後、所望 照明条件で、所望のパターンサイズのフォ マスクを介して露光を行う。この時、露光 焦点(フォーカス)を0.05[μm]、露光量を0.5[mJ/c m 2 ]刻みで振りながら、露光を行う。露光後、 望の温度で、所望時間加熱を行い、所望の 度の有機系現像液で、所望時間現像を行う 現像後、パターンの線幅を、CD-SEMを用いて 測し、所望の線幅を形成する露光量A[mJ/cm 2 ]、フォーカス位置を決定する。次に、特定 光量A[mJ/cm 2 ]、特定フォーカス位置で、先のフォトマス を照射した時の光学像の強度分布を計算す 。計算はシミュレーションソフトウエア(KLA 製Prolith)を用いて行う。
 例えば、図10に示す様な光学像の空間強度 布が得られる。

 ここで、図11に示すように、光学像の空 強度分布の極大値から、得られたパターン 幅の1/2の分だけ空間位置をずらした位置に ける光強度を閾値(b)とする。

 閾値(a) は、0.1~100[mJ/cm 2 ]が好ましく、より好ましくは、0.5~50[mJ/cm 2 ]であり、更に好ましくは、1~30[mJ/cm 2 ]である。閾値(b) は、0.1~100[mJ/cm 2 ]が好ましく、より好ましくは、0.5~50[mJ/cm 2 ]であり、更に好ましくは、1~30[mJ/cm 2 ]である。閾値(a)と(b)との差は、0.1~80[mJ/cm 2 ]が好ましく、より好ましくは、0.5~50[mJ/cm 2 ]であり、更に好ましくは、1~30[mJ/cm 2 ]である。

 本発明に於いて、基板上に形成する膜は、( A)酸の作用により極性が増大し、ポジ型現像 に対する溶解度が増大し、ネガ型現像液に する溶解度が減少する樹脂、(B)活性光線又 放射線の照射により酸を発生する化合物及 (C)溶剤を含有し、(B)活性光線又は放射線の 射により酸を発生する化合物が発生する酸 logP値が、1.5以上12.0以下であるネガ型現像 レジスト組成物を塗布することにより形成 れる膜である。
 以下、本発明で使用し得るレジスト組成物 ついて説明する。 

 (A)酸の作用により極性が増大し、ポジ型現 液に対する溶解度が増大し、ネガ型現像液 対する溶解度が減少する樹脂
 本発明のレジスト組成物に用いられる、酸 作用により極性が増大し、ポジ型現像液に する溶解度が増大し、ネガ型現像液に対す 溶解度が減少する樹脂は、樹脂の主鎖又は 鎖、あるいは、主鎖及び側鎖の両方に、酸 作用により分解し、アルカリ可溶性基を生 る基(以下、「酸分解性基」ともいう)を有 る樹脂(以下、「酸分解性樹脂」又は「樹脂( A)」ともいう)であり、単環又は多環の脂環炭 化水素構造を有し、酸の作用により極性が増 大し、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樹脂 (以下、「脂環炭化水素系酸分解性樹脂」と いう)であることが好ましい。その理由は明 かではないが、恐らく、活性光線又は放射 の照射の前後において、樹脂の極性が大き 変化することにより、ポジ型現像液(好まし くは、アルカリ現像液)及びネガ型現像液(好 しくは、有機溶剤)を用いて現像した場合の 溶解コントラストが向上することに起因する ものと考えられる。さらには、単環又は多環 の脂環炭化水素構造を有する樹脂は、高い疎 水性を有し、ネガ型現像液(好ましくは、有 溶剤)によりレジスト膜の光照射強度の弱い 域を現像する場合の現像性が向上するもの 考えられる。

 樹脂(A)を含有する本発明のネガ型現像用 ジスト組成物は、ArFエキシマレーザー光を 射する場合に好適に使用することができる

 酸分解性樹脂は、酸分解性基を有する繰り し単位を有する。
 酸分解性基として好ましい基は、アルカリ 溶性基の水素原子を酸で脱離する基で置換 た基である。
 アルカリ可溶性基としては、フェノール性 酸基、カルボキシル基、フッ素化アルコー 基、スルホン酸基、スルホンアミド基、ス ホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(ア キルカルボニル)メチレン基、(アルキルス ホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビ (アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(ア 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 ル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル) チレン基、トリス(アルキルスルホニル)メ レン基を有する基等が挙げられる。
 好ましいアルカリ可溶性基としては、カル キシル基、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 ホン酸基が挙げられる。
 酸で脱離する基としては、例えば、-C(R 36 )(R 37 )(R 38 )、-C(R 36 )(R 37 )(OR 39 )、-C(R 01 )(R 02 )(OR 39 )等を挙げることができる。
 式中、R 36 ~R 39 は、各々独立に、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 ニル基表す。R 36 とR 37 とは、互いに結合して環を形成してもよい。
 R 01 ~R 02 は、各々独立に、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。
 酸分解性基としては好ましくは、クミルエ テル基、エノールエステル基、アセタール ステル基、第3級のアルキルエステル基等で ある。更に好ましくは、第3級アルキルエス ル基である。

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂としては、 記一般式(pI)~一般式(pV)で示される脂環式炭 水素を含む部分構造を有する繰り返し単位 び下記一般式(II-AB)で示される繰り返し単位 の群から選択される少なくとも1種を有する 脂であることが好ましい。

 一般式(pI)~(pV)中、
 R 11 は、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イ プロピル基、n-ブチル基、イソブチル基又 sec-ブチル基を表し、Zは、炭素原子とともに シクロアルキル基を形成するのに必要な原子 団を表す。
 R 12 ~R 16 は、各々独立に、炭素数1~4個の、直鎖もしく は分岐のアルキル基又はシクロアルキル基を 表す。但し、R 12 ~R 14 のうち少なくとも1つ、もしくはR 15 、R 16 のいずれかは、シクロアルキル基を表す。
 R 17 ~R 21 は、各々独立に、水素原子、炭素数1~4個の、 直鎖もしくは分岐のアルキル基又はシクロア ルキル基を表す。但し、R 17 ~R 21 のうち少なくとも1つは、シクロアルキル基 表す。また、R 19 、R 21 のいずれかは炭素数1~4個の、直鎖もしくは分 岐のアルキル基又はシクロアルキル基を表す 。
 R 22 ~R 25 は、各々独立に、水素原子、炭素数1~4個の、 直鎖もしくは分岐のアルキル基又はシクロア ルキル基を表す。但し、R 22 ~R 25 のうち少なくとも1つは、シクロアルキル基 表す。また、R 23 とR 24 は、互いに結合して環を形成していてもよい 。

 一般式(II-AB)中、
 R 11 '及びR 12 'は、各々独立に、水素原子、シアノ基、ハ ゲン原子又はアルキル基を表す。
 Z'は、結合した2つの炭素原子(C-C)を含み、 環式構造を形成するための原子団を表す。

 また、上記一般式(II-AB)は、下記一般式(II -AB1)又は一般式(II-AB2)であることが更に好ま い。

 式(II-AB1)及び(II-AB2)中、
 R 13 '~R 16 'は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子 シアノ基、-COOH、-COOR 5 、酸分解性基、-C(=O)-X-A'-R 17 '、アルキル基又はシクロアルキル基を表す R l3 '~R 16 'のうち少なくとも2つが結合して環を形成し もよい。
 ここで、R 5 は、アルキル基、シクロアルキル基又はラク トン構造を有する基を表す。
 Xは、酸素原子、硫黄原子、-NH-、-NHSO 2 -又は-NHSO 2 NH-を表す。
 A'は、単結合又は2価の連結基を表す。
 R 17 'は、-COOH、-COOR 5 、-CN、水酸基、アルコキシ基、-CO-NH-R 6 、-CO-NH-SO 2 -R 6 又はラクトン構造を有する基を表す。
 R 6 は、アルキル基又はシクロアルキル基を表す 。
 nは、0又は1を表す。

 一般式(pI)~(pV)、R 12 ~R 25 における、1~4個の炭素原子を有する直鎖もし くは分岐のアルキル基としては、例えば、メ チル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロ ル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチ 基等を挙げることができる。

 R 12 ~R 25 における、シクロアルキル基或いはZと炭素 子が形成するシクロアルキル基は、単環式 も、多環式でもよい。具体的には、炭素数5 上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、 トラシクロ構造等を有する基を挙げること できる。その炭素数は6~30個が好ましく、特 に炭素数7~25個が好ましい。これらのシクロ ルキル基は置換基を有していてもよい。

 好ましいシクロアルキル基としては、ア マンチル基、ノルアダマンチル基、デカリ 残基、トリシクロデカニル基、テトラシク ドデカニル基、ノルボルニル基、セドロー 基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基 シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シ ロデカニル基、シクロドデカニル基を挙げ ことができる。より好ましくは、アダマン ル基、ノルボルニル基、シクロヘキシル基 シクロペンチル基、テトラシクロドデカニ 基、トリシクロデカニル基を挙げることが きる。

 これらのアルキル基、シクロアルキル基 更なる置換基としては、アルキル基(炭素数 1~4)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基( 素数1~4)、カルボキシル基、アルコキシカル ボニル基(炭素数2~6)が挙げられる。上記のア キル基、アルコキシ基、アルコキシカルボ ル基等が、更に有していてもよい置換基と ては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ を挙げることができる。

 一般式(pI)~(pV)で示される構造は、アルカ 可溶性基の保護に使用することができる。 ルカリ可溶性基としては、この技術分野に いて公知の種々の基が挙げられる。

 具体的には、カルボキシル基、スルホン 基、フェノール性水酸基、チオール基の水 原子が一般式(pI)~(pV)で表される構造で置換 れた構造などが挙げられ、好ましくはカル キシル基、スルホン酸基の水素原子が一般 (pI)~(pV)で表される構造で置換された構造で る。

 一般式(pI)~(pV)で示される構造で保護され アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位と ては、下記一般式(pA)で示される繰り返し単 位が好ましい。

 ここで、Rは、水素原子、ハロゲン原子又は 1~4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐の アルキル基を表す。複数のRは、各々同じで 異なっていてもよい。
 Aは、単結合、アルキレン基、エーテル基、 チオエーテル基、カルボニル基、エステル基 、アミド基、スルホンアミド基、ウレタン基 、又はウレア基よりなる群から選択される単 独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す 好ましくは単結合である。
 Rp 1 は、上記式(pI)~(pV)のいずれかの基を表す。

 一般式(pA)で表される繰り返し単位は、特 に好ましくは、2-アルキル-2-アダマンチル(メ タ)アクリレート、ジアルキル(1-アダマンチ )メチル(メタ)アクリレートによる繰り返し 位である。

 以下、酸分解性基を有する繰り返し単位 具体例を示すが、本発明は、これに限定さ るものではない。

 前記一般式(II-AB)、R 11 '、R 12 'におけるハロゲン原子としては、塩素原子 臭素原子、フッ素原子、沃素原子を挙げる とができる。

 上記R 11 '、R 12 'におけるアルキル基としては、炭素数1~10個 直鎖状あるいは分岐状アルキル基が挙げら る。

 上記Z'の脂環式構造を形成するための原 団は、置換基を有していてもよい脂環式炭 水素の繰り返し単位を樹脂に形成する原子 であり、中でも有橋式の脂環式炭化水素の り返し単位を形成する有橋式脂環式構造を 成するための原子団が好ましい。

 形成される脂環式炭化水素の骨格としては 一般式(pI)~(pV)に於けるR 12 ~R 25 の脂環式炭化水素基と同様のものが挙げられ る。

 上記脂環式炭化水素の骨格には置換基を有 ていてもよい。そのような置換基としては 前記一般式(II-AB1)あるいは(II-AB2)中のR 13 '~R 16 'を挙げることができる。

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂においては 酸の作用により分解する基は、前記一般式( pI)~一般式(pV)で示される脂環式炭化水素を含 部分構造を有する繰り返し単位、一般式(II- AB)で表される繰り返し単位、及び後記共重合 成分の繰り返し単位のうち少なくとも1種の り返し単位に含有することができる。酸の 用により分解する基は、一般式(pI)~一般式(pV )で示される脂環式炭化水素を含む部分構造 有する繰り返し単位に含まれることが好ま い。

 上記一般式(II-AB1)あるいは一般式(II-AB2)にお けるR 13 '~R 16 'の各種置換基は、上記一般式(II-AB)における 環式構造を形成するための原子団ないし有 式脂環式構造を形成するための原子団Z’の 置換基ともなり得る。

 上記一般式(II-AB1)あるいは一般式(II-AB2)で 表される繰り返し単位として、下記具体例が 挙げられるが、本発明はこれらの具体例に限 定されない。

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、ラクト 基を有することが好ましい。ラクトン基と ては、ラクトン構造を有していればいずれ 基でも用いることができるが、好ましくは5 ~7員環ラクトン構造を有する基であり、5~7員 ラクトン構造にビシクロ構造、スピロ構造 形成する形で他の環構造が縮環しているも が好ましい。下記一般式(LC1-1)~(LC1-16)のいず れかで表されるラクトン構造を有する基を有 する繰り返し単位を有することがより好まし い。また、ラクトン構造を有する基が主鎖に 直接結合していてもよい。好ましいラクトン 構造としては一般式(LC1-1)、(LC1-4)、(LC1-5)、(LC 1-6)、(LC1-13)、(LC1-14)で表される基であり、特 のラクトン構造を用いることでラインエッ ラフネス、現像欠陥が良好になる。

 ラクトン構造部分は、置換基(Rb 2 )を有していても有していなくてもよい。好 しい置換基(Rb 2 )としては、炭素数1~8のアルキル基、炭素数4~ 7のシクロアルキル基、炭素数1~8のアルコキ 基、炭素数2~8のアルコキシカルボニル基、 ルボキシル基、ハロゲン原子、水酸基、シ ノ基、酸分解性基などが挙げられる。n2は、 0~4の整数を表す。n2が2以上の時、複数存在す る置換基(Rb 2 )は、同一でも異なっていてもよく、また、 数存在する置換基(Rb 2 )同士が結合して環を形成してもよい。

 一般式(LC1-1)~(LC1-16)のいずれかで表されるラ クトン構造を有する基を有する繰り返し単位 としては、上記一般式(II-AB1)又は(II-AB2)中のR 13 '~R 16 'のうち少なくとも1つが一般式(LC1-1)~(LC1-16)で 表される基を有するもの(例えば-COOR 5 のR 5 が一般式(LC1-1)~(LC1-16)で表される基を表す)又 下記一般式(AI)で表される繰り返し単位を挙 げることができる。

 一般式(AI)中、
 Rb 0 は、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1~4 のアルキル基を表す。
 Rb 0 のアルキル基が有していてもよい好ましい置 換基としては、水酸基、ハロゲン原子が挙げ られる。
 Rb 0 のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素 原子、臭素原子、沃素原子を挙げることがで きる。
 Rb 0 は、水素原子、メチル基、トリフルオロメチ ル基が好ましく、水素原子、メチル基が特に 好ましい。
 Abは、単結合、アルキレン基、単環または 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、エステル基、カルボニル基又 これらを組み合わせた2価の基を表す。好ま しくは、単結合、-Ab 1 -CO 2 -で表される連結基である。Ab 1 は、直鎖若しくは分岐状アルキレン基、単環 若しくは多環のシクロアルキレン基であり、 好ましくは、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、ノルボ ルニレン基である。
 Vは、一般式(LC1-1)~(LC1-16)のうちのいずれか 示される基を表す。

 ラクトン構造を有する繰り返し単位は通 光学異性体が存在するが、いずれの光学異 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、複数の光学異性体混合し て用いてもよい。1種の光学異性体を主に用 る場合、その光学純度(ee)が90以上のものが ましく、より好ましくは95以上である。

 ラクトン構造を有する基を有する繰り返 単位の具体例を以下に挙げるが、本発明は れらに限定されない。

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、極性基を する有機基を有する繰り返し単位、特に、 性基で置換された脂環炭化水素構造を有す 繰り返し単位を有していることが好ましい これにより基板密着性、現像液親和性が向 する。極性基で置換された脂環炭化水素構 の脂環炭化水素構造としては、アダマンチ 基、ジアマンチル基、ノルボルナン基が好 しい。極性基としては水酸基、シアノ基が ましい。
 極性基で置換された脂環炭化水素構造とし は、下記一般式(VIIa)~(VIId)で表される部分構 造が好ましい。

 一般式(VIIa)~(VIIc)中、
 R 2c ~R 4c は、各々独立に、水素原子、水酸基又はシア ノ基を表す。ただし、R 2c ~R 4c のうち少なくとも1つは、水酸基又はシアノ を表す。好ましくは、R 2c ~R 4c のうち1つまたは2つが水酸基で残りが水素原 である。
 一般式(VIIa)において、更に好ましくはR 2c ~R 4c のうち2つが水酸基で残りが水素原子である

 一般式(VIIa)~(VIId)で表される基を有する繰り 返し単位としては、上記一般式(II-AB1)又は(II- AB2)中のR 13 '~R 16 'のうち少なくとも1つが上記一般式(VIIa)~(VIId) で表される基を有するもの(例えば、-COOR 5 におけるR 5 が一般式(VIIa)~(VIId)で表される基を表す)又は 記一般式(AIIa)~(AIId)で表される繰り返し単位 等を挙げることができる。

 一般式(AIIa)~(AIId)中、
 R 1c は、水素原子、メチル基、トリフロロメチル 基又はヒドロキメチル基を表す。
 R 2c ~R 4c は、一般式(VIIa)~(VIIc)におけるR 2c ~R 4c と同義である。

 一般式(AIIa)~(AIId)で表される繰り返し単位 の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれら に限定されない。

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、下記一 式(VIII)で表される繰り返し単位を有しても い。

 一般式(VIII)に於いて、
 Z 2 は、-O-又は-N(R 41 )-を表す。R 41 は、水素原子、水酸基、アルキル基又は-OSO 2 -R 42 を表す。R 42 は、アルキル基、シクロアルキル基又は樟脳 残基を表す。R 41 及びR 42 のアルキル基は、ハロゲン原子(好ましくは ッ素原子)等で置換されていてもよい。

 一般式(VIII)で表される繰り返し単位とし 、以下の具体例が挙げられるが、本発明は れらに限定されない。

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、アルカ 可溶性基を有する繰り返し単位を有するこ が好ましく、カルボキシル基を有する繰り し単位を有することがより好ましい。これ 有することによりコンタクトホール用途で 解像性が増す。カルボキシル基を有する繰 返し単位としては、アクリル酸、メタクリ 酸による繰り返し単位のような樹脂の主鎖 直接カルボキシル基が結合している繰り返 単位、あるいは連結基を介して樹脂の主鎖 カルボキシル基が結合している繰り返し単 、さらにはアルカリ可溶性基を有する重合 始剤や連鎖移動剤を重合時に用いてポリマ 鎖の末端に導入、のいずれも好ましく、連 基は単環または多環の環状炭化水素構造を していてもよい。特に好ましくはアクリル 、メタクリル酸による繰り返し単位である

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、更に、 記一般式(F1)で表される基を1~3個有する繰り 返し単位を有していてもよい。これによりラ インエッジラフネス性能が向上する。

 一般式(F1)中、
 R 50 ~R 55 は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子 又はアルキル基を表す。但し、R 50 ~R 55 の内、少なくとも1つは、フッ素原子又は少 くとも1つの水素原子がフッ素原子で置換さ たアルキル基を表す。
 Rxaは、水素原子または有機基(好ましくは酸 分解性保護基、アルキル基、シクロアルキル 基、アシル基、アルコキシカルボニル基)を す。

 R 50 ~R 55 のアルキル基は、フッ素原子等のハロゲン原 子、シアノ基等で置換されていてもよく、好 ましくは炭素数1~3のアルキル基、例えば、メ チル基、トリフルオロメチル基を挙げること ができる。
 R 50 ~R 55 は、すべてフッ素原子であることが好ましい 。

 Rxaが表わす有機基としては、酸分解性保 基、置換基を有していてもよい、アルキル 、シクロアルキル基、アシル基、アルキル ルボニル基、アルコキシカルボニル基、ア コキシカルボニルメチル基、アルコキシメ ル基、1-アルコキシエチル基が好ましい。

 一般式(F1)で表される基を有する繰り返し 単位として好ましくは下記一般式(F1a)で表さ る繰り返し単位である。

 一般式(F1a)中、
 Rxは、水素原子、ハロゲン原子又はアルキ 基(好ましくは炭素数1~4)を表す。Rxのアルキ 基が有していてもよい好ましい置換基とし は、水酸基、ハロゲン原子が挙げられる。
 Faは、単結合又は直鎖若しくは分岐のアル レン基を表し、好ましくは単結合である。
 Fbは、単環若しくは多環の環状炭化水素基 表す。
 Fcは、単結合又は直鎖若しくは分岐のアル レン基(好ましくは、単結合、メチレン基)を 表す。
 F 1 は、一般式(F1)で表される基を表す。
 p 1 は、1~3を表す。
 Fbにおける環状炭化水素基としてはシクロ ンチレン基、シクロヘキシレン基、ノルボ ニレン基が好ましい。

 一般式(F1)で表される基を有する繰り返し 単位の具体例を示すが、本発明は、これに限 定されるものではない。

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、更に、 環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さな 繰り返し単位を有してもよい。これにより 浸露光時にレジスト膜から液浸液への低分 成分の溶出が低減できる。このような繰り し単位として、例えば1-アダマンチル(メタ) アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)ア リレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレ トなどによる繰り返し単位が挙げられる。

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、上記の 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 ファイル、さらにレジストの一般的な必要 特性である解像力、耐熱性、感度等を調節 る目的で様々な繰り返し単位を有すること できる。

 このような繰り返し単位としては、下記 単量体に相当する繰り返し単位を挙げるこ ができるが、これらに限定されるものでは い。

 これにより、脂環炭化水素系酸分解性樹脂 要求される性能、特に、
(1)塗布溶剤に対する溶解性、
(2)製膜性(ガラス転移温度)、
(3)ポジ型現像液及びネガ型現像液に対する溶 解性、
(4)膜べり(親疎水性、アルカリ可溶性基選択)
(5)未露光部の基板への密着性、
(6)ドライエッチング耐性、
 等の微調整が可能となる。

 このような単量体として、例えばアクリ 酸エステル類、メタクリル酸エステル類、 クリルアミド類、メタクリルアミド類、ア ル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエス ル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合 1個有する化合物等を挙げることができる。

 その他にも、上記種々の繰り返し構造単 に相当する単量体と共重合可能である付加 合性の不飽和化合物であれば、共重合され いてもよい。

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂において、 繰り返し構造単位の含有モル比はレジスト ドライエッチング耐性や標準現像液適性、 板密着性、レジストプロファイル、さらに レジストの一般的な必要性能である解像力 耐熱性、感度等を調節するために適宜設定 れる。

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂の好ましい態 としては、以下のものが挙げられる。
 (1) 上記一般式(pI)~(pV)で表される脂環式炭 水素を含む部分構造を有する繰り返し単位 有するもの(側鎖型)。
 好ましくは(pI)~(pV)の構造を有する(メタ)ア リレート系繰り返し単位を有するもの。
 (2) 一般式(II-AB)で表される繰り返し単位を するもの(主鎖型)。
 但し、(2)においては例えば、更に以下のも が挙げられる。
 (3) 一般式(II-AB)で表される繰り返し単位、 水マレイン酸誘導体系繰り
返し単位及び(メタ)アクリレート系繰り返し 位を有するもの(ハイブリッド型)。

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂中、酸分解性 を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り し構造単位中10~60モル%が好ましく、より好 しくは20~50モル%、更に好ましくは25~40モル% ある。
 脂環炭化水素系酸分解性樹脂中、一般式(pI) ~(pV)で表される脂環式炭化水素を含む部分構 を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り し構造単位中20~70モル%が好ましく、より好 しくは20~50モル%、更に好ましくは25~40モル% ある。
 脂環炭化水素系酸分解性樹脂中、一般式(II- AB)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰 り返し構造単位中10~60モル%が好ましく、より 好ましくは15~55モル%、更に好ましくは20~50モ %である。
 脂環炭化水素系酸分解性樹脂中、ラクトン 造を有する基を有する繰り返し単位の含有 は、全繰り返し構造単位中10~70モル%が好ま く、より好ましくは20~60モル%、更に好まし は25~40モル%である。
 脂環炭化水素系酸分解性樹脂中、極性基を する有機基を有する繰り返し単位の含有量 、全繰り返し構造単位中1~40モル%が好まし 、より好ましくは5~30モル%、更に好ましくは 5~20モル%である。

 また、上記更なる共重合成分の単量体に づく繰り返し構造単位の樹脂中の含有量も 所望のレジストの性能に応じて適宜設定す ことができるが、一般的に、上記一般式(pI) ~(pV)で表される脂環式炭化水素を含む部分構 を有する繰り返し構造単位と上記一般式(II- AB)で表される繰り返し単位の合計した総モル 数に対して99モル%以下が好ましく、より好ま しくは90モル%以下、さらに好ましくは80モル% 以下である。

 本発明のネガ型現像用レジスト組成物がA rF露光用であるとき、ArF光への透明性の点か 樹脂は芳香族基を有さないことが好ましい

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂として好ま くは、繰り返し単位のすべてが(メタ)アク レート系繰り返し単位で構成されたもので る。この場合、繰り返し単位のすべてがメ クリレート系繰り返し単位、繰り返し単位 すべてがアクリレート系繰り返し単位、繰 返し単位のすべてがメタクリレート系繰り し単位/アクリレート系繰り返し単位の混合 いずれのものでも用いることができるが、 クリレート系繰り返し単位が全繰り返し単 の50mol%以下であることが好ましい。

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、少なく も、ラクトン構造を有する基を有する(メタ )アクリレート系繰り返し単位、水酸基及び アノ基の少なくともいずれかで置換された 機基を有する(メタ)アクリレート系繰り返し 単位、並びに、酸分解性基を有する(メタ)ア リレート系繰り返し単位の3種類の繰り返し 単位を有する共重合体であることが好ましい 。

 好ましくは一般式(pI)~(pV)で表される脂環 炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し 位20~50モル%、ラクトン構造を有する基を有 る繰り返し単位20~50モル%、極性基で置換さ た脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位5 ~30%含有する3元共重合ポリマー、または更に の他の繰り返し単位を0~20%含む4元共重合ポ マーである。

 特に好ましい樹脂としては、下記一般式( ARA-1)~(ARA-7)で表される酸分解性基を有する繰 返し単位20~50モル%、下記一般式(ARL-1)~(ARL-7) 表されるラクトン構造を有する基を有する り返し単位20~50モル%、下記一般式(ARH-1)~(ARH- 3)で表される極性基で置換された脂環炭化水 構造を有する繰り返し単位5~30モル%含有す 3元共重合ポリマー、または更にカルボキシ 基、あるいは一般式(F1)で表される構造を有 する繰り返し単位、又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5~20 ル%含む4元共重合ポリマーである。

 (式中、Rxy 1 は、水素原子またはメチル基を表し、Rxa 1 及びRxb 1 は、各々独立に、メチル基またはエチル基を 表し、Rxc 1 は、水素原子またはメチル基を表す。)

 (式中、Rxy 1 は水素原子又はメチル基を、Rxd 1 は水素原子又はメチル基を、Rxe 1
トリフルオロメチル基、水酸基又はシアノ基 を表す。)

 (式中、Rxy 1 は水素原子又はメチル基を表す。)

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、常法に って(例えばラジカル重合)合成することが きる。例えば、一般的合成方法としては、 ノマー種および開始剤を溶剤に溶解させ、 熱することにより重合を行う一括重合法、 熱溶剤にモノマー種と開始剤の溶液を1~10時 かけて滴下して加える滴下重合法などが挙 られ、滴下重合法が好ましい。反応溶媒と ては、例えばテトラヒドロフラン、1,4-ジオ キサン、ジイソプロピルエーテルなどのエー テル類やメチルエチルケトン、メチルイソブ チルケトンのようなケトン類、酢酸エチルの ようなエステル溶媒、ジメチルホルムアミド 、ジメチルアセトアミドなどのアミド溶剤、 さらには後述のプロピレングリコールモノメ チルエーテルアセテート、プロピレングリコ ールモノメチルエーテル、シクロヘキサノン のような本発明の組成物を溶解する溶媒が挙 げられる。より好ましくは本発明のレジスト 組成物に用いられる溶剤と同一の溶剤を用い て重合することが好ましい。これにより保存 時のパーティクルの発生が抑制できる。

 重合反応は窒素やアルゴンなど不活性ガス 囲気下で行われることが好ましい。重合開 剤としては市販のラジカル開始剤(アゾ系開 始剤、パーオキサイドなど)を用いて重合を 始させる。ラジカル開始剤としてはアゾ系 始剤が好ましく、エステル基、シアノ基、 ルボキシル基を有するアゾ系開始剤が好ま い。好ましい開始剤としては、アゾビスイ ブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロ トリル、ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプ ピオネート)などが挙げられる。所望により 開始剤を追加、あるいは分割で添加し、反応 終了後、溶剤に投入して粉体あるいは固形回 収等の方法で所望のポリマーを回収する。反 応液中のモノマー、重合開始剤等の溶質の濃 度は5~50質量%であり、好ましくは10~30質量%で る。反応温度は、通常10℃~150℃であり、好 しくは30℃~120℃、さらに好ましくは60~100℃ ある。
 精製は、後述の樹脂(D)と同様の方法を用い ことができ、水洗や適切な溶媒を組み合わ ることにより残留単量体やオリゴマー成分 除去する液液抽出法、特定の分子量以下の ののみを抽出除去する限外ろ過等の溶液状 での精製方法や、樹脂溶液を貧溶媒へ滴下 ることで樹脂を貧溶媒中に凝固させること より残留単量体等を除去する再沈殿法や、 別した樹脂スラリーを貧溶媒で洗浄する等 固体状態での精製方法等の通常の方法を適 できる。

 樹脂(A)の重量平均分子量は、GPC法によりポ スチレン換算値として、好ましくは1,000~200, 000であり、更に好ましくは1,000~20,000、特に好 ましくは1,000~15,000である。重量平均分子量を 、1,000~200,000とすることにより、耐熱性やド イエッチング耐性の劣化を防ぐことができ 且つ現像性が劣化したり、粘度が高くなっ 製膜性が劣化することを防ぐことができる
 分散度(分子量分布)は、通常1~5であり、好 しくは1~3、更に好ましくは1.2~3.0、特に好ま くは1.2~2.0の範囲のものが使用される。分散 度の小さいものほど、解像度、レジスト形状 が優れ、且つレジストパターンの側壁がスム ーズであり、ラフネス性に優れる。 

 本発明のレジスト組成物において、本発明 係わる全ての樹脂の組成物全体中の配合量 、全固形分中50~99.9質量%が好ましく、より ましくは60~99.0質量%である。
 また、本発明において、樹脂は、1種で使用 してもよいし、複数併用してもよい。

 脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、樹脂(D) の相溶性の観点から、フッ素原子および珪 原子を有さないことが好ましい。

 (B)活性光線又は放射線の照射により酸を発 する化合物
 本発明のレジスト組成物は、活性光線又は 射線の照射により、logP値が1.5以上12.0以下 酸を発生する化合物(「光酸発生剤」又は「 合物(B)」ともいう)を含有する。
 本発明において、活性光線又は放射線の照 により酸を発生する化合物が発生する酸のl ogP値は、1.5以上12.0以下であり、好ましくは2. 0以上11.0以下、更に好ましくは2.5以上10.5以下 である。
 logP値を1.5以上12.0以下とすることで、ネガ 現像液(好ましくは有機溶剤)を用いたネガ型 現像によるパターン形成に於いて、ラインエ ッジラフネスが良好で、線幅の面内均一性及 びブリッジマージンに優れたパターンを得る ことができる。その理由は明らかではないが 、logP値を前記範囲とすることで、ネガ型現 液に対する発生酸及び光酸発生剤の溶解が り均一かつスムーズに進行したことが要因 あると推定される。すなわち、logP値を12.0以 下とすることで、発生酸及び光酸発生剤のア ニオン部の疎水性が適切な範囲に最適化され 、その結果、ネガ型現像工程に於いて、発生 酸及び光酸発生剤同士の疎水凝集が抑制され 、均一に現像が進行し、前記の良好な性能が 得られたと考えられる。一方、logP値を1.5以 とすることで、発生酸及び光酸発生剤がネ 型現像液に十分に溶解するようになり、そ 結果、不溶物が析出してしまうのを抑制し 前記の良好な性能が得られたと考えられる 更には、logP値を1.5以上12.0以下とすることで 、ブリッジマージンが良好なパターンを得る ことができるが、その一因としては、現像均 一性が向上したことで、ラインパターンが膨 潤しにくくなり、その結果として、パターン 同士の繋がり(ブリッジ)が低減し、ブリッジ ージンが向上したものと推定される。
 ポジ型現像液(通常はアルカリ水溶液)を用 たパターン形成方法に於いても、ラインエ ジラフネスや線幅の面内均一性の問題が同 に指摘されていたが、これらはレジスト組 物の現像時の溶解性に大きく影響を受ける 能であり、ネガ型現像液(好ましくは有機溶 )を用いた場合には、当然、レジスト組成物 として好適に用いられる光酸発生剤の最適範 囲も変化するものと考えられる。
 ここで、logP値とは、オクタノール/ 水の分 配係数の対数値であり、分子の親疎水性を表 す重要なパラメータとして知られている。化 合物のlogP値を求める方法とし
ては、大別すると、実験的に実測して求める 方法と、計算により求める方法とが知られて いる。
 以下、logP値の算出方法について説明する。 logP値を実測する場合、下記文献に記載の方 により、実測して求めることができる。ま 、計算によりlogP値を算出する場合、計算に り算出したlogP値(CLogP値という)は下記の文 記載のフラグメント法、又は下記市販のソ トウェアパッケージ1及び2を用いて計算によ り求めることができる。本明細書においては 、logP値を議論するときはいつでも、このCLogP 値のことを指し、明細書中に記載したlogP値 数値は下記ソフトウェアパッケージ2を用い 計算した「ClogP値」の数値である。
 文献:C.HanschおよびA.Leo、“Substituent Constants for Correlation Analysis in Chemistry and Biology (J ohn Wiley & Sons, New York, 1969)
 ソフトウェアパッケージ1:MedChem Software (Rel ease 3.54,1991年8月、Medicinal Chemistry Project, Pom ona College,Claremont,CA)
 ソフトウェアパッケージ2:Chem Draw Ultra ver. 8.0.(2003年4月、CambridgeSoft Corporation,USA)

 logP値が1.5以上12.0以下の酸を発生する化 物としては、そのアニオン構造中に炭素数2 上のフッ素置換されていない炭化水素骨格 有する基を有する化合物であることが好ま い。これにより、ネガ型現像液(好ましくは 有機溶剤)を用いたネガ型現像によるパター 形成に於いて、ラインエッジラフネスがよ 良好になり、線幅の面内均一性及びブリッ マージンも更に良好になる。前記化合物と てより好ましくは、そのアニオン構造中に 素数3以上のフッ素置換されていない炭化水 骨格を有する基を有する化合物が挙げられ 特に好ましくは、そのアニオン構造中に炭 数4以上のフッ素置換されていない炭化水素 骨格を有する基を有する化合物が挙げられる 。

 炭素数2以上のフッ素置換されていない炭化 水素骨格を有する基としては、例えば、炭素 数2以上のフッ素置換されていない炭化水素 格を有する、直鎖、分岐若しくは環状アル ル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニ 基、アルキルチオ基、アシルアミノ基、オ ソアルキル基、アルキルスルホニルオキシ 、アルキルスルホニル基、アルキルスルホ ルアミノ基、アルキルアミノスルホニル基 どを挙げることができる。また、炭素数2以 のフッ素置換されていない炭化水素骨格を する、2価若しくは3価の連結基であっても い。
 炭素数2以上のフッ素置換されていない炭化 水素骨格を有する基として、好ましくは、フ ッ素置換されていない、エチル基、イソプロ ピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチ 基、n-ペンチル基、シクロペンチル基、ネオ ペンチル基、t-アミル基、n-ヘキシル基、シ ロヘキシル基、n-オクチル基、n-ドデシル基 n-ヘキサデシル基、n-オクタデシル基、2-エ ルヘキシル基、アダマンチル基、ノルボル ル基、メンチル基、アダマンチルメチル基 アダマンチルエチル基、シクロヘキシルエ ル基などのアルキル基、
 フッ素置換されていない、エトキシ基、イ プロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキ 基、t-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、シ ロペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ 、t-アミルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、 シクロヘキシルオキシ基、n--オクチルオキシ 基、n-ドデシルオキシ基、n-ヘキサデシルオ シ基、n-オクタデシルオキシ基、2-エチルヘ シルオキシ基、アダマンチルオキシ基、ノ ボルニルオキシ基、メンチルオキシ基、ア マンチルメトキシ基、アダマンチルエトキ 基、シクロヘキシルエトキシ基などのアル キシ基、
 上記アルコキシ基がカルボニル基と連結し アルコキシカルボニル基、
 上記アルコキシ基の酸素原子を硫黄原子に き換えたアルキルチオ基、
 上記アルキル基の任意の位置にオキソ基が 換したオキソアルキル基、
 上記アルキル基が-C(=O)N(Rx 1 )-基と連結したアシルアミノ基(式中、Rx 1 は、水素原子又は、アルキル基を表す)、
 上記アルキル基が-SO 2 O-基と連結したアルキルスルホニルオキシ基
 上記アルキル基が-SO 2 -基と連結したアルキルスルホニル基、
 上記アルキル基が-SO 2 N(Rx 1 )-基と連結したアルキルスルホニルアミノ基
 (Rx 1 )(Rx 2 )NSO 2 -で表されるアルキルアミノスルホニル基(式 、Rx 2 は、炭素数2以上のフッ素置換されていない ルキル基を表し、Rx 1 とRx 2 が結合して、単環若しくは多環の、炭素数2 上のフッ素置換されていない炭化水素骨格 有する環構造を形成してもよい)
などを挙げることができる。

 炭素数2以上のフッ素置換されていない炭 化水素骨格は、分子中のいずれの位置に有し ていても良いが、分子末端に有する方が好ま しい。

 そのアニオン構造中に炭素数2以上のフッ 素置換されていない炭化水素骨格を有する基 を有する、logP値が1.5以上12.0以下の酸を発生 る化合物としては、下記に示す酸を発生す 化合物が挙げられるが、本発明はこれらに 定されない。

 logP値が1.5以上12.0以下の酸を発生する化 物の好ましい別の形態としては、下記一般 (I)又は(I’)で表されるスルホン酸を発生す 化合物が挙げられる。

 一般式(I)及び(I’)において、
 A 1 は2価の連結基を表す。
 A 2 及びA 3 は、各々独立に、単結合、酸素原子又は-N(Rxb )-を表す。
 Rxbは水素原子、アリール基、アルキル基又 シクロアルキル基を表す。
 A 4 は単結合又は-C(=O)-を表す。
 Raは水素原子又は有機基を表す。
 nは2又は3を表す。
 Rbはn価の連結基を表す。
 A 3 が-N(Rxb)-の時、RaとRxb又はRbとRxbが結合して環 を形成してもよい。

 A 1 としての2価の連結基は、好ましくは炭素数1~ 20の有機基であり、より好ましくはアルキレ 基(好ましくは炭素数1~10、より好ましくは 素数2~6、更に好ましくは炭素数3~4)である。 ルキレン鎖中に酸素原子、硫黄原子、-C(=O)- 基、エステル基などの連結基を有していても よい。
 A 1 としての2価の連結基は、更に好ましくはフ 素原子で置換されたアルキレン基であり、 に水素原子数の30~100%がフッ素原子で置換さ たアルキレン基が好ましい。フッ素原子で 換されたアルキレン基の場合、-SO 3 H基と結合した炭素原子がフッ素原子を有す ことが好ましい。更にはパーフルオロアル レン基が好ましく、パーフロロエチレン基 パーフロロプロピレン基、パーフロロブチ ン基が最も好ましい。

 Rxbにおけるアリール基としては、置換基 有していてもよく、好ましくは炭素数6~14の アリール基であり、例えばフェニル基、ナフ チル基などが挙げられる。

 Rxbとしてのアルキル基は、置換基を有し いてもよく、好ましくは炭素数1~20の直鎖及 び分岐アルキル基であり、アルキル鎖中に酸 素原子を有していてもよい。具体的にはメチ ル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基 n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基 n-ドデシル基、n-テトラデシル基、n-オクタ シル基などの直鎖アルキル基、イソプロピ 基、イソブチル基、t-ブチル基、ネオペンチ ル基、2-エチルヘキシル基などの分岐アルキ 基を挙げることができる。

 なお、置換基を有するアルキル基として 特に直鎖又は分岐アルキル基にシクロアル ル基が置換した基(例えば、アダマンチルメ チル基、アダマンチルエチル基、シクロヘキ シルエチル基、カンファー残基など)を挙げ ことができる。

 Rxbとしてのシクロアルキル基は、置換基 有していてもよく、好ましくは炭素数3~20の シクロアルキル基であり、環内に酸素原子を 有していてもよい。具体的には、シクロプロ ピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル 基、ノルボルニル基、アダマンチル基などを 挙げることができる。

 Raは水素原子又は1価の有機基を表す。
 Raとしての1価の有機基は、好ましくは炭素 1~20であり、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、アル ケニル基などを挙げることができる。

 Raとしてのアルキル基、シクロアルキル 又はアリール基は、Rxbとして挙げたものと 様である。

 Raとしてのアラルキル基は、好ましくは 素数7~20のアラルキル基が挙げられ、例えば ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチ 基、ナフチルエチル基が挙げられる。

 Raとしてのアルケニル基は、Rxbとして挙 たアルキル基の任意の位置に2重結合を有す 基が挙げられる。

 Rbとしてのn価の連結基は、好ましくは炭素 1~20である。一般式(I')においてn=2である場 の、Rbとしての2価の連結基は、例えば、ア キレン基(好ましくは炭素数1~20)、アリーレ 基(好ましくは炭素数6~10)、アラルキレン基( ましくは炭素数7~13)、アルケニレン基(好ま くは炭素数2~12)が挙げられる。これらは置 基を有していてもよい。
 n=3である場合のRbとしての3価の連結基は、 記2価の連結基の任意の水素原子を除いた3 の基を挙げることができる。

 A 3 が-N(Rxb)-の時、RaとRxb又はRbとRxbが結合して形 成する環としては、窒素原子を含む炭素数4~1 0の環が好ましく、単環でも多環でもよい。 た、環内に酸素原子を有していてもよい。

 上記各基が有してもよい置換基としては 例えば、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基 シアノ基、カルボキシ基、シクロアルキル (好ましくは炭素数3~20)、アリール基(好まし くは炭素数6~14)、アルコキシ基(好ましくは炭 素数1~20)、アシル基(好ましくは炭素数2~20)、 シルオキシ基(好ましくは炭素数2~20)などが げられる。アリール基、シクロアルキル基 どにおける環状構造については、置換基と ては更にアルキル基(好ましくは炭素数1~20) 挙げることができる。

 一般式(I)及び(I’)のスルホン酸は、下記 般式(IA)~(IC)及び(I’A)~(I’C)で表されるスル ン酸であることが好ましい。

 一般式(IA)~(IC)及び(I’A)~(I’C)中、
 Ra’は一般式(I)におけるRaと同義である。
 Rb及びnは、一般式(I’)におけるRb及びnと同 である。
 Ra”はアルキル基、アリール基、アラルキ 基又はアルケニル基を表す。
 Rx’は一般式(I)及び(I’)におけるRxbと同義 ある。
 n1は1~10の整数を表す。
 n2は0~10の整数を表す。
 A 5 は、単結合、-O-、アルキレン基、シクロアル キレン基又はアリーレン基を表す。

 A 5 としてのアルキレン基、シクロアルキレン基 は、フッ素置換されていない、アルキレン基 、シクロアルキレン基が好ましい。
 一般式(IA)においてRa’とRx’が結合して環 形成していることが好ましい。環構造を形 することによって、安定性が向上し、これ 用いた組成物の保存安定性が向上する。形 される環としては、炭素数4~20が好ましく、 環式でも多環式でもよく、環内に酸素原子 含んでいてもよい。
 Ra”としてのアルキル基、アリール基、ア ルキル基又はアルケニル基は、Raとしてのア ルキル基、アリール基、アラルキル基又はア ルケニル基と同様のものが挙げられる。
 n1+n2は2~8が好ましく、更に好ましくは2~6で る。

 一般式(I)又は(I’)で表されるスルホン酸 好ましい具体例を以下に挙げるが、本発明 これらに限定されない。

 これらの中でも、そのアニオン構造中に炭 数2以上のフッ素置換されていない炭化水素 骨格を有する化合物がより好ましい。
 この例としては、下記に示す化合物が挙げ れるが、本発明はこれらに限定されない。

 logP値が1.5以上12.0以下の酸を発生する化 物の好ましいさらに別の形態としては、下 一般式(II)で表されるスルホン酸を発生する 合物が挙げられる。

 一般式(II)に於いて、
 Rfは、フッ素原子又はフッ素原子を有する 機基を表す。
 R a1 及びR b1 は、各々独立に、有機基を表す。
 Arは、芳香族基を表す。
 Xは、-SO-、-SO 2 -、-S-又は-O-を表す。
 l’は、0~6の整数を表す。
 m’は、0~5の整数を表す。
 n’は、0~5の整数を表す。

 一般式(II)において、R a1 及びR b1 の有機基としては、例えば、アルキル基、ア リール基、シクロアルキル基、アルコキシ基 、アリールオキシ基、アラルキル基、アラル キルオキシ基、シクロアルコキシ基、アルコ キシカルボニル基、アリールオキシカルボニ ル基、アシルオキシ基、アルキルチオ基、ア リールチオ基、アシル基、アシルアミノ基、 アルケニル基、アルケニルオキシ基、アリー ルカルボニルオキシ基、アルキルカルボニル オキシ基、アルキルアミノカルボニル基、ア ルキルカルボニルアミノ基、アルキルシリル オキシ基、シアノ基等を挙げることができる 。これら有機基は、複数が単結合、エーテル 結合、エステル結合、アミド結合、スルフィ ド結合、ウレア結合等で連結されていてもよ い。R a1 及びR b1 の有機基は、好ましくは炭素数2~30であり、 り好ましくは炭素数4~30であり、更により好 しくは炭素数6~30であり、特に好ましくは炭 素数8~24である。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアルキル基は、炭素数1~30 直鎖又は分岐状アルキル基が好ましく、例 ば、メチル基、エチル基、プロピル基、イ プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブ チル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル 基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ド デシル基等を挙げることができる。アルキル 基は、置換基を有していてもよい。アルキル 基の好ましい置換基としては、例えば、アル コキシ基、シクロアルキル基、アシル基、ア シロキシ基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原 子、水酸基、カルボキシル基等を挙げること ができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアリール基としては、フェ ニル基、トリル基、メシチル基、ナフチル基 などが挙げられる。アリール基の好ましい置 換基としては例えば、アルキル基、シクロア ルキル基、アルコキシ基、アシロキシ基、ア シル基、ホルミル基、ニトロ基、アシルアミ ノ基、スルホニルアミノ基、ハロゲン原子、 アリール基、アルコキシカルボニル基、塩素 原子、臭素原子、ヨウ素原子、水酸基、カル ボキシル基、シアノ基が挙げられる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるシクロアルキル基は、炭素 数3~30の単環又は多環のシクロアルキル基が ましく、例えば、シクロプロピル基、シク ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキ ル基、ノルボニル基、アダマンチル基等を げることができる。シクロアルキル基は、 換基を有していてもよい。シクロアルキル の好ましい置換基としては、例えば、アル ル基、アルコキシ基、アシル基、アシロキ 基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、水 基、カルボキシル基等を挙げることができ 。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアルコキシ基は、炭素数1~3 0の直鎖又は分岐状アルコキシ基が好ましく 例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポ シ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イ ソブトキシ基、sec-ブトキシ基、t-ブトキシ基 、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オ クチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオ キシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキ シ基等を挙げることができる。アルコキシ基 は、置換基を有していてもよい。アルコキシ 基の好ましい置換基としては、例えば、アル コキシ基、アリール基、アシル基、アシロキ シ基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、シ クロアルキル基、シクロアルコキシ基、シロ キサン基、水酸基、カルボキシル基等を挙げ ることができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアリールオキシ基は、炭素 数6~20のアリールオキシ基が好ましく、例え 、フェノキシ基等を挙げることができる。 リールオキシ基は、置換基を有していても い。アリールオキシ基の好ましい置換基と ては、例えば、アルキル基、シクロアルキ 基、アルコキシ基、アシル基、ホルミル基 ニトロ基、アシルアミノ基、スルホニルア ノ基、塩素原子、臭素原子、沃素原子、ア コキシカルボニル基、シアノ基、水酸基、 ルボキシル基を挙げることができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアラルキル基は、炭素数7~1 2のアラルキル基が好ましく、例えば、ベン ル基もしくはフェネチル基のような等を挙 ることができる。アラルキル基は、置換基 有していてもよい。アラルキル基の好まし 置換基としては、例えば、アルキル基、シ ロアルキル基、アルコキシ基、アシル基、 ルミル基、ニトロ基、アシルアミノ基、ス ホニルアミノ基、塩素原子、臭素原子、沃 原子、アルコキシカルボニル基、シアノ基 水酸基、カルボキシル基を挙げることがで る。

 アラルキルオキシ基は、炭素数6~20のアラ ルキルオキシ基が好ましく、例えば、ベンジ ルオキシ基、フェネチル基のようなアラルキ ルオキシ基が挙げられる。アラルキルオキシ 基は、置換基を有していてもよい。アラルキ ルオキシ基の好ましい置換基としては、例え ば、アルキル基、シクロアルキル基、アルコ キシ基、アシル基、ホルミル基、ニトロ基、 アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、塩素 原子、臭素原子、沃素原子、アルコキシカル ボニル基、シアノ基、水酸基、カルボキシル 基を挙げることができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるシクロアルコキシ基は、炭 素数3~30の単環又は多環のシクロアルコキシ が好ましく、例えば、シクロプロポキシ基 シクロブトキシ基、シクロペンチルオキシ 、シクロヘキシルオキシ基、ノルボニルオ シ基、メンチルオキシ基、アダマンチルオ シ基等を挙げることができる。シクロアル キシ基は、置換基を有していてもよい。シ ロアルコキシ基の好ましい置換基としては 例えば、アルキル基、アルコキシ基、アシ 基、アシロキシ基、塩素原子、臭素原子、 素原子、水酸基、カルボキシル基等を挙げ ことができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアルコキシカルボニル基は 、炭素数1~30のアルコキシカルボニル基が好 しく、例えば、メトキシカルボニル基、エ キシカルボニル基、ブトキシカルボニル基 オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオ シカルボニル基等を挙げることができる。 ルコキシカルボニル基は、置換基を有して よい。アルコキシカルボニル基の好ましい 換基としては、例えば、アルコキシ基、ア ル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、 素原子、臭素原子、ヨウ素原子、水酸基、 ルボキシル基等を挙げることができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアリールオキシカルボニル 基は、炭素数6~20のアリールオキシカルボニ 基が好ましく、例えば、フェノキシカルボ ル基等を挙げることができる。アリールオ シカルボニル基は、置換基を有していても い。アリールオキシカルボニル基の好まし 置換基としては、例えば、アルキル基、シ ロアルキル基、アルコキシ基、アシル基、 ルミル基、ニトロ基、アシルアミノ基、ス ホニルアミノ基、塩素原子、臭素原子、沃 原子、水酸基、カルボキシル基、アルコキ カルボニル基、シアノ基を挙げることがで る。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアシルオキシ基は、炭素数 1~30のアシルオキシ基が好ましく、例えば、 セトキシ基、メチルブチノイルオキシ基、 チルデシノイルオキシ基、プロピオニルオ シ基、ブチリルオキシ基、バレリルオキシ 、パルミトイルオキ
シ基、ベンゾイルオキシ基等を挙げることが できる。アシルオキシ基は、置換基を有して いてもよい。アシルオキシ基の好ましい置換 基としては、例えば、アルキル基、シクロア ルキル基、アルコキシ基、アシル基、ホルミ ル基、ニトロ基、アシルアミノ基、スルホニ ルアミノ基、塩素原子、臭素原子、沃素原子 、水酸基、カルボキシル基、アルコキシカル ボニル基、シアノ基を挙げることができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアルキルチオ基は、炭素数 1~30のアルキルチオ基が好ましく、例えば、 チルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ 、イソプロピルチオ基、n-ブチルチオ基、sec -ブチルチオ基、t-ブチルチオ基、ヘキシルチ オ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、ノ ニルチオ基、デシルチオ基、ウンデシルチオ 基、ドデシルチオ基等を挙げることができる 。アルキルチオ基は、置換基を有していても よい。アルキルチオ基の好ましい置換基とし ては、例えば、アルコキシ基、アシル基、ア シロキシ基、シクロアルキル基、塩素原子、 臭素原子、ヨウ素原子、水酸基、カルボキシ ル基等を挙げることができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアリールチオ基は、炭素数 6~20のアリールチオ基が好ましく、例えば、 ェニルチオ基等を挙げることができる。ア ールチオ基は、置換基を有していてもよい アリールチオ基の好ましい置換基としては 例えば、アルキル基、シクロアルキル基、 ルコキシ基、アシル基、ホルミル基、ニト 基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基 塩素原子、臭素原子、沃素原子、水酸基、 ルボキシル基、アルコキシカルボニル基、 アノ基等を挙げることができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアシル基は、炭素数1~30の シル基が好ましく、例えば、アセチル基、 ロピオニル基、ピバロイル基、ブチリル基 バレリル基、パルミトイル基、ベンゾイル 等を挙げることができる。アシル基は、置 基を有していてもよい。アシル基の好まし 置換基としては、例えば、アルキル基、シ ロアルキル基、アルコキシ基、アシル基、 ルミル基、ニトロ基、アシルアミノ基、ス ホニルアミノ基、塩素原子、臭素原子、沃 原子、水酸基、カルボキシル基、アルコキ カルボニル基、シアノ基を挙げることがで る。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアシルアミノ基は、炭素数 1~30のアシルアミノ基が好ましく、例えば、 セチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、 バロイルアミノ基、ブチリルアミノ基、ベ ゾイルアミノ基等を挙げることができる。 シルアミノ基は、置換基を有していてもよ 。アシルアミノ基の好ましい置換基として 、例えば、アルキル基、シクロアルキル基 アルコキシ基、アシル基、ホルミル基、ニ ロ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ 、塩素原子、臭素原子、沃素原子、水酸基 カルボキシル基、アルコキシカルボニル基 シアノ基を挙げることができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアルケニル基は、炭素数1~3 0のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニ 基、プロペニル基、ブテニル基等を挙げる とができる。アルケニル基は、置換基を有 ていてもよい。アルケニル基の好ましい置 基としては、例えば、アルコキシ基、アシ 基、アシロキシ基、シクロアルキル基、塩 原子、臭素原子、沃素原子、水酸基、カル キシル基等を挙げることができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアルケニルオキシ基は、炭 素数1~30のアルケニルオキシ基が好ましく、 えば、ビニルオキシ基、プロペニルオキシ 、ブテニルオキシ基等を挙げることができ 。アルケニルオキシ基は、置換基を有して てもよい。アルケニルオキシ基の好ましい 換基としては、例えば、アルコキシ基、ア ル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、 素原子、臭素原子、沃素原子、水酸基、カ ボキシル基等を挙げることができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアリールカルボニルオキシ 基は、炭素数6~20のアリールカルボニルオキ 基が好ましく、例えば、フェニルカルボニ オキシ基等を挙げることができる。アリー カルボニルオキシ基は、置換基を有してい もよい。アリールカルボニルオキシ基の好 しい置換基としては、例えば、アルキル基 シクロアルキル基、アルコキシ基、アシル 、ホルミル基、ニトロ基、アシルアミノ基 スルホニルアミノ基、アルコキシカルボニ 基、シアノ基、塩素原子、臭素原子、沃素 子、水酸基、カルボキシル基等を挙げるこ ができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアルキルカルボニルオキシ 基は、炭素数1~30のアルキルカルボニルオキ 基が好ましく、例えば、メチルカルボニル キシ基、エチルカルボニルオキシ基、プロ ルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニル キシ基等を挙げることができる。アルキル ルボニルオキシ基は、置換基を有していて よい。アルキルカルボニルオキシ基の好ま い置換基としては、例えば、アルコキシ基 アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル 、塩素原子、臭素原子、沃素原子、水酸基 カルボキシル基等を挙げることができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアルキルアミノカルボニル 基は、炭素数1~30のアルキルアミノカルボニ 基が好ましく、例えば、メチルアミノカル ニル基、エチルアミノカルボニル基、プロ ルアミノカルボニル基、ブチルアミノカル ニル基等を挙げることができる。アルキル ミノカルボニル基は、置換基を有していて よい。アルキルアミノカルボニル基の好ま い置換基としては、例えば、アルコキシ基 アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル 、塩素原子、臭素原子、沃素原子、水酸基 カルボキシル基等を挙げることができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアルキルカルボニルアミノ 基は、炭素数1~30のアルキルカルボニルアミ 基が好ましく、例えば、メチルカルボニル ミノ基、エチルカルボニルアミノ基、プロ ルカルボニルアミノ基、ブチルカルボニル ミノ基等を挙げることができる。アルキル ルボニルアミノ基は、置換基を有していて よい。アルキルカルボニルアミノ基の好ま い置換基としては、例えば、アルコキシ基 アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル 、塩素原子、臭素原子、沃素原子、水酸基 カルボキシル基等を挙げることができる。

 R a1 及びR b1 の有機基に於けるアルキルシリルオキシ基は 、炭素数1~30のアルキルシリルオキシ基が好 しく、例えば、トリメチルシリルオキシ基 t-ブチルジメチルシリルオキシ基等を挙げる ことができる。アルキルシリルオキシ基は、 置換基を有していてもよい。アルキルシリル オキシ基の好ましい置換基としては、例えば 、アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、 シクロアルキル基、塩素原子、臭素原子、沃 素原子、水酸基、カルボキシル基等を挙げる ことができる。

 これらアルキル基、シクロアルキル基、 びアルコキシ基、アラルキルオキシ基、シ ロアルコキシ基、アルコキシカルボニル基 アシルオキシ基、アルキルチオ基、アシル 、アシルアミノ基が有するアルキル基、シ ロアルキル基は、アルキル鎖中、シクロア キル鎖中に、酸素原子、硫黄原子、エステ 基などの連結基を一つまたは複数有してい もよい。

 好ましいR a1 及びR b1 としては、アルキル基、アリール基、シクロ アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ 基、アラルキル基、アラルキルオキシ基、シ クロアルコキシ基、アルキルチオ基、アリー ルチオ基、アシル基、アシルアミノ基、アル ケニル基、アルケニルオキシ基、アリールカ ルボニルオキシ基、アルキルカルボニルオキ シ基、アルキルカルボニルアミノ基、アルキ ルシリルオキシ基、が挙げられる。より好ま しいR a1 及びR b1 としては、アルキル基、アリール基、シクロ アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ 基、アラルキル基、アラルキルオキシ基、シ クロアルコキシ基、アルキルチオ基、アリー ルチオ基、アシル基、アシルアミノ基、アル ケニル基、アルケニルオキシ基、アリールカ ルボニルオキシ基、アルキルカルボニルアミ ノ基であり、更に好ましくはアルキル基、ア リール基、シクロアルキル基、アルコキシ基 、アリールオキシ基、アラルキル基、アラル キルオキシ基、シクロアルコキシ基、アシル アミノ基、アルケニル基、アルケニルオキシ 基、アリールカルボニルオキシ基、アルキル カルボニルアミノ基である。

 l’及びn’が2以上の整数の場合に、複数のR a1 及びR b1 は、同一でも異なっていてもよい。 

 Rfはフッ素原子又はフッ素原子を有する有 基を表し、フッソ原子を有する有機基は、R a1 及びR b1 に於ける有機基の水素原子の一部若しくは全 てがフッソ原子によって置換されたものが挙 げられる。m’が2以上の整数の場合に、複数 Rfは、同一でも異なっていてもよい。

 RfとR a1 及びR b1 の炭素数の和は、好ましくは炭素数4~34であ 、より好ましくは炭素数6~30であり、更によ 好ましくは炭素数8~24である。RfとR a1 及びR b1 の炭素数を調整することによって酸の拡散性 を調整することができ、解像力が向上する。

 Arの芳香族基は、炭素数6~20の芳香族基が ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基 を挙げることができる。芳香族基は、更に 置換基を有していてもよい。芳香族基の好 しい更なる置換基としては、例えば、ニト 基、スルホニルアミノ基、塩素原子、臭素 子、沃素原子、カルボキシル基等を挙げる とができる。

 l’は、好ましくは0~3であり、より好ましく は0~2であり、更に好ましくは1又は2である。
 n’は、好ましくは0~3であり、より好ましく は0~2であり、更に好ましくは0又は1である。
 m’は、好ましくは2~5であり、より好ましく は3又は4であり、更に好ましくは4である。

 一般式(II)で表されるスルホン酸は、下記一 般式(IIa)で表されることが好ましく、一般式( IIb)で表されることがより好ましく、一般式(I Ic)で表されることが更により好ましい。ここ で、R a1 、Rf、X、l’、m’、n’は、一般式(II)に於け R a1 、Rf、X、l’、m’、n’と同義である。RはR a1 と同様のものである。

 以下、一般式(II)で表されるスルホン酸の好 ましい具体例を挙げるが本発明はこれ
に限定されるものではない。

 これらの中でも、そのアニオン構造中に 素数2以上のフッ素置換されていない炭化水 素骨格を有する化合物がより好ましい。

 活性光線または放射線の照射により一般 (I)又は(I’)又は(II)で表されるスルホン酸を 発生する化合物としては、一般式(I)又は(I’) 又は(II)で表されるスルホン酸のスルホニウ 塩化合物またはヨードニウム塩化合物から ばれる1種、若しくは(I)又は(I’)又は(II)で表 されるスルホン酸のエステル化合物から選ば れる1種が好ましく、更に好ましくは一般式  (B1)~(B5)で表される化合物である。  

 一般式(B1)において、R 201 、R 202 及びR 203 は、各々独立に、有機基を表す。
 X - は、一般式(I)、(I’)又は(II)のスルホン酸(-SO 3 H)の水素原子がとれたスルホン酸アニオンを す。
 R 201 、R 202 及びR 203 としての有機基の炭素数は、一般的に1~30、 ましくは1~20である。
 また、R 201 ~R 203 のうち2つが結合して環構造を形成してもよ 、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結 、アミド結合、カルボニル基を含んでいて よい。R 201 ~R 203 の内の2つが結合して形成する基としては、 ルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレ 基)を挙げることができる。
 R 201 、R 202 及びR 203 としての有機基の具体例としては、後述する 化合物(B1a)
、(B1b)及び(B1c)における対応する基を挙げる とができる。

 尚、一般式(B1)で表される構造を複数有する 化合物であってもよい。例えば、一般式(B1) 表される化合物のR 201 ~R 203 の少なくともひとつが、一般式(B1)で表され もうひとつの化合物のR 201 ~R 203 の少なくともひとつと結合した構造を有する 化合物であってもよい。

 更に好ましい(B1)成分として、以下に説明 する化合物(B1a)、(B1b)及び(B1c)を挙げることが できる。

 化合物(B1a)は、一般式(B1)のR 201 ~R 203 の少なくとも1つがアリール基である、アリ ルスルホニム化合物、即ち、アリールスル ニウムをカチオンとする化合物である。
 アリールスルホニウム化合物は、R 201 ~R 203 の全てがアリール基でもよいし、R 201 ~R 203 の一部がアリール基で、残りがアルキル基、 シクロアルキル基でもよい。
 アリールスルホニウム化合物としては、例 ば、トリアリールスルホニウム化合物、ジ リールアルキルスルホニウム化合物、アリ ルジアルキルスルホニウム化合物、ジアリ ルシクロアルキルスルホニウム化合物、ア ールジシクロアルキルスルホニウム化合物 挙げることができる。
 アリールスルホニウム化合物のアリール基 しては、フェニル基、ナフチル基が好まし 、更に好ましくは、フェニル基である。ア ールスルホニム化合物が2つ以上のアリール 基を有する場合に、2つ以上あるアリール基 同一であっても異なっていてもよい。
 アリールスルホニウム化合物が必要に応じ 有しているアルキル基は、炭素数1~15の直鎖 、分岐状アルキル基が好ましく、例えば、メ チル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基 sec-ブチル基、t-ブチル基等を挙げることが きる。
 アリールスルホニウム化合物が必要に応じ 有しているシクロアルキル基は、炭素数3~15 のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シ クロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘ キシル基等を挙げることができる。
 R 201 ~R 203 のアリール基、アルキル基、シクロアルキル 基は、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( えば炭素数6~14)、アルコキシ基(例えば炭素 1~15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ 基を置換基として有してもよい。好ましい置 換基としては、炭素数1~12の直鎖、分岐状ア キル基、炭素数3~15のシクロアルキル基、炭 数1~12の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基 であり、特に好ましくは炭素数1~4のアルキル 基、炭素数1~4のアルコキシ基である。置換基 は、3つのR 201 ~R 203 のうちのいずれか1つに置換していてもよい 、3つ全てに置換していてもよい。また、R 201 ~R 203 がアリール基の場合に、置換基はアリール基 のp-位に置換していることが好ましい。

 次に、化合物(B1b)について説明する。
 化合物(B1b)は、一般式(B1)におけるR 201 ~R 203 が、各々独立に、芳香環を有さない有機基を 表す場合の化合物である。ここで芳香環とは 、ヘテロ原子を有する芳香族環も包含するも のである。
 R 201 ~R 203 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、好ましくは炭素数1~20である。
 R 201 ~R 203 は、各々独立に、好ましくは、アルキル基、 シクロアルキル基、アリル基、ビニル基であ り、更に好ましくは直鎖、分岐、環状2-オキ アルキル基、特に好ましくは直鎖、分岐状2 -オキソアルキル基である。
 R 201 ~R 203 としてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいず れであってもよく、好ましくは、炭素数1~20 直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基 エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチ 基)を挙げることができる。R 201 ~R 203 としてのアルキル基は
、直鎖、分岐状2-オキソアルキル基、アルコ シカルボニルメチル基であることがより好 しい。
 R 201 ~R 203 としてのシクロアルキル基は、好ましくは、 炭素数3~10のシクロアルキル基(シクロペンチ 基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙 げることができる。R 201 ~R 203 としてのシクロアルキル基は、環状2-オキソ ルキル基であることがより好ましい。
 R 201 ~R 203 としての直鎖、分岐、環状の2-オキソアルキ 基は、好ましくは、上記のアルキル基、シ ロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙 ることができる。R 201 ~R 203 としての直鎖、分岐、環状の2-オキソアルキ 基は、鎖中に2重結合を有していてもよい。
 R 201 ~R 203 としてのアルコキシカルボニルメチル基にお けるアルコキシ基としては、好ましくは炭素 数1~5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ 、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ )を挙げることができる。
 R 201 ~R 203 は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭 数1~5)、水酸基、シアノ基、ニトロ基によっ 更に置換されていてもよい。

 化合物(B1c)とは、以下の一般式(B1c)で表さ れる化合物であり、アリールアシルスルフォ ニウム塩構造を有する化合物である。

 一般式(B1c)に於いて、
 R 213 は、置換していてもよいアリール基を表し、 好ましくはフェニル基、ナフチル基である。
 R 213 上の好ましい置換基としては、アルキル基、 アルコキシ基、アシル基、ニトロ基、水酸基 、アルコキシカルボニル基、カルボキシ基が 挙げられる。
 R 214 及びR 215 は、各々独立に、水素原子、アルキル基又は シクロアルキル基を表す。
 Y 201 及びY 202 は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキ ル基、アリール基、又はビニル基を表す。
 R 213 とR 214 は結合して環構造を形成しても良く、R 214 とR 215 は結合して環構造を形成しても良く、Y 201 とY 202 は、それぞれ結合して環構造を形成しても良 い。これらの環構造は、酸素原子、硫黄原子 、エステル結合、アミド結合を含んでいても よい。R 213 とR 214 、R 214 とR 215 及びY 201 とY 202 が、結合して形成する基としては、ブチレン 基、ペンチレン基等を挙げることができる。
 X - は、一般式(I)、(I’)又は(II)のスルホン酸(-SO 3 H)の水素原子がとれたスルホン酸アニオンを す。

 R 214 及びR 215 としてのアルキル基は、炭素数1~20の直鎖、 岐状アルキル基が好ましい。
 R 214 及びR 215 としてのシクロアルキル基は、炭素数3~20の クロアルキル基が好ましい。
 Y 201 及びY 202 としてのアルキル基は、炭素数1~20の直鎖、 岐状アルキル基が好
ましい。Y 201 及びY 202 としてのアルキル基は、直鎖、分岐状2-オキ アルキル基であることが好ましい。Y 201 及びY 202 としてのアルキル基は、アルコキシカルボニ ル基、カルボニル基等で置換されていてもよ い。
 Y 201 及びY 202 としてのシクロアルキル基は、炭素数3~20の クロアルキル基が好ましい。Y 201 及びY 202 としてのシクロアルキル基は、環状2-オキソ ルキル基であることが好ましい。
 Y 201 及びY 202 としての直鎖、分岐若しくは環状2-オキソア キル基は、Y 201 及びY 202 としてのアルキル基、シクロアルキル基の2 に>C=Oを有する基を挙げることができる。
 Y 201 及びY 202 は、好ましくは、炭素数4個以上のアルキル であり、より好ましくは4~16、更に好ましく 4~12のアルキル基である。
 R 214 またはR 215 の少なくとも1つはアルキル基であることが ましく、更に好ましくはR 214 、R 215 の両方がアルキル基である

 前記一般式(B2)中、R 204 及びR 205 は、各々独立に、置換基を有していてもよい 、アリール基、アルキル基又はシクロアルキ ル基を表す。
 X - は、一般式(I)、(I’)又は(II)のスルホン酸(-SO 3 H)の水素原子がとれたスルホン酸アニオンを す。

 一般式(B2)に於ける、R 204 及びR 205 のアリール基としては、フェニル基、ナフチ ル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基 である。
 R 204 及びR 205 としてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいず れであってもよく、好ましくは、炭素数1~10 直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基 エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチ 基)を挙げることができる。
 R 204 及びR 205 としてのシクロアルキル基は、炭素数3~10の クロアルキル基(シクロペンチル基、シクロ キシル基、ノルボニル基)を挙げることがで きる。
 R 204 及びR 205 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 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、フェニルチオ基等 を挙げることができる。

 前記一般式(B3)中、Aは、置換若しくは未置 の、アルキレン基、アルケニレン基又はア ーレン基を表す。
 X 1 は、一般式(I)、(I’)又は(II)のスルホン酸(-SO 3 H)の水素原子がとれた1価の基を表す。

 前記一般式(B4)中、R 208 は、置換若しくは未置換の、アルキル基、シ クロアルキル基又はアリール基を表す。
 R 209 は、アルキル基、シアノ基、オキソアルキル 基、アルコキシカルボニル基を表し、好まし くはハロゲン置換アルキル基、シアノ基であ る。
 X 1 は、一般式(I)、(I’)又は(II)のスルホン酸(-SO 3 H)の水素原子がとれた1価の基を表す。

 前記一般式(B5)中、R 210 及びR 211 は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シ アノ基、ニトロ基又はアルコキシカルボニル 基を表し、好ましくはハロゲン置換アルキル 基、ニトロ基、シアノ基である。
 R 212 は、水素原子、アルキル基、シアノ基又はア ルコキシカルボニル基を表す。
 X 1 は、一般式(I)、(I’)又は(II)のスルホン酸(-SO 3 H)の水素原子がとれた1価の基を表す。

好ましくは、一般式(B1)で表される化合物で り、更に好まし
くは化合物(B1a)~(B1c)である。

 化合物(B)は、トリフェニルスルホニウム 造を有することが好ましい。

 化合物(B)は、カチオン部にフッ素置換さ ていないアルキル基若しくはシクロアルキ 基を有するトリフェニルスルホニウム塩化 物であることが好ましい。

 活性光線又は放射線の照射により、logP値 が1.5以上12.0以下である酸を発生する化合物 中で、好ましいものの例を以下に挙げるが 本発明は、これに限定されるものではない

 光酸発生剤の含量は、レジスト組成物の 固形分を基準として、0.1~20質量%が好ましく 、より好ましくは0.5~10質量%、更に好ましく 1~7質量%である。

 光酸発生剤は、1種単独で又は2種以上を組 合わせて使用することができる。
 2種以上を組み合わせて使用する際に、化合 物(B)とその他の酸発生剤を併用しても良い。
 2種以上を併用した場合の酸発生剤の使用量 は、モル比(化合物(B)/その他の酸発生剤)で、 通常99/1~20/80、好ましくは99/1~40/60、更に好ま くは99/1~50/50である。

 そのような併用可能な酸発生剤としては 光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重 の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤 あるいはマイクロレジスト等に使用されて る活性光線又は放射線の照射により酸を発 する公知の化合物及びそれらの混合物を適 に選択して使用することができる。

 たとえば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム 、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミ スルホネート、オキシムスルホネート、ジ ゾジスルホン、ジスルホン、o-ニトロベ
ンジルスルホネートを挙げることができる。

 また、これらの活性光線又は放射線の照 により酸を発生する基、あるいは化合物を リマーの主鎖又は側鎖に導入した化合物、 とえば、米国特許第3,849,137号、独国特許第3 914407号、特開昭63-26653号、特開昭55-164824号、 開昭62-69263号、特開昭63-146038号、特開昭63-16 3452号、特開昭62-153853号、特開昭63-146029号等 記載の化合物を用いることができる。

 さらに米国特許第3,779,778号、欧州特許第1 26,712号等に記載の光により酸を発生する化合 物も使用することができる。

 (C)溶剤
 前記各成分を溶解させてレジスト組成物を 製する際に使用することができる溶剤とし は、例えば、アルキレングリコールモノア キルエーテルカルボキシレート、アルキレ グリコールモノアルキルエーテル、乳酸ア キルエステル、アルコキシプロピオン酸ア キル、環状ラクトン(好ましくは炭素数4~10) 環を有しても良いモノケトン化合物(好まし くは炭素数4~10)、アルキレンカーボネート、 ルコキシ酢酸アルキル、ピルビン酸アルキ 等の有機溶剤を挙げることができる。

 アルキレングリコールモノアルキルエーテ カルボキシレートとしては、例えば、プロ レングリコールモノメチルエーテルアセテ ト、プロピレングリコールモノエチルエー ルアセテート、プロピレングリコールモノ ロピルエーテルアセテート、プロピレング コールモノブチルエーテルアセテート、プ ピレングリコールモノメチルエーテルプロ オネート、プロピレングリコールモノエチ エーテルプロピオネート、エチレングリコ ルモノメチルエーテルアセテート、エチレ グリコールモノエチルエーテルアセテート 好ましく挙げられる。
 アルキレングリコールモノアルキルエーテ としては、例えば、プロピレングリコール ノメチルエーテル、プロピレングリコール ノエチルエーテル、プロピレングリコール ノプロピルエーテル、プロピレングリコー モノブチルエーテル、エチレングリコール ノメチルエーテル、エチレングリコールモ エチルエーテルを好ましく挙げられる。
 乳酸アルキルエステルとしては、例えば、 酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳 ブチルを好ましく挙げられる。
 アルコキシプロピオン酸アルキルとしては 例えば、3-エトキシプロピオン酸エチル、3- メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプ ピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸 チルを好ましく挙げられる。
 環状ラクトンとしては、例えば、β-プロピ ラクトン、β-ブチロラクトン、γ-ブチロラ トン、α-メチル-γ-ブチロラクトン、β-メチ ル-γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、γ -カプロラクトン、γ-オクタノイックラクト 、α-ヒドロキシ-γ-ブチロラクトンが好まし 挙げられる。
 環を有しても良いモノケトン化合物として 、例えば、2-ブタノン、3-メチルブタノン、 ピナコロン、2-ペンタノン、3-ペンタノン、3- メチル-2-ペンタノン、4-メチル-2-ペンタノン 2-メチル-3-ペンタノン、4,4-ジメチル-2-ペン ノン、2,4-ジメチル-3-ペンタノン、2,2,4,4-テ ラメチル-3-ペンタノン、2-ヘキサノン、3-ヘ キサノン、5-メチル-3-ヘキサノン、2-ヘプタ ン、3-ヘプタノン、4-ヘプタノン、2-メチル-3 -ヘプタノン、5-メチル-3-ヘプタノン、2,6-ジ チル-4-ヘプタノン、2-オクタノン、3-オクタ ン、2-ノナノン、3-ノナノン、5-ノナノン、2 -デカノン、3-デカノン、、4-デカノン、5-ヘ セン-2-オン、3-ペンテン-2-オン、シクロペン タノン、2-メチルシクロペンタノン、3-メチ シクロペンタノン、2,2-ジメチルシクロペン ノン、
2,4,4-トリメチルシクロペンタノン、シクロヘ キサノン、3-メチルシクロヘキサノン、4-メ ルシクロヘキサノン、4-エチルシクロヘキサ ノン、2,2-ジメチルシクロヘキサノン、2,6-ジ チルシクロヘキサノン、2,2,6-トリメチルシ ロヘキサノン、シクロヘプタノン、2-メチ シクロヘプタノン、3-メチルシクロヘプタノ ンが好ましく挙げられる。
 アルキレンカーボネートとしては、例えば プロピレンカーボネート、ビニレンカーボ ート、エチレンカーボネート、ブチレンカ ボネートが好ましく挙げられる。
 アルコキシ酢酸アルキルとしては、例えば 酢酸-2-メトキシエチル、酢酸-2-エトキシエ ル、酢酸-2-(2-エトキシエトキシ)エチル、酢 酸-3-メトキシ-3-メチルブチル、酢酸-1-メトキ シ-2-プロピルが好ましく挙げられる。
 ピルビン酸アルキルとしては、例えば、ピ ビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビ 酸プロピルが好ましく挙げられる。
 好ましく使用できる溶剤としては、常温常 下で、沸点130℃以上の溶剤が挙げられる。 体的には、シクロペンタノン、γ-ブチロラ トン、シクロヘキサノン、乳酸エチル、エ レングリコールモノエチルエーテルアセテ ト、プロピレングリコールモノメチルエー ルアセテート、3-エトキシプロピオン酸エ ル、ピルビン酸エチル、酢酸-2-エトキシエ ル、酢酸-2-(2-エトキシエトキシ)エチル、プ ピレンカーボネートが挙げられる。
 本発明に於いては、上記溶剤を単独で使用 てもよいし、2種類以上を併用してもよい。

 本発明においては、有機溶剤として構造中 水酸基を有する溶剤と、水酸基を有さない 剤とを混合した混合溶剤を使用してもよい
 水酸基を有する溶剤としては、例えば、エ レングリコール、エチレングリコールモノ チルエーテル、エチレングリコールモノエ ルエーテル、プロピレングリコール、プロ レングリコールモノメチルエーテル、プロ レングリコールモノエチルエーテル、乳酸 チル等を挙げることができ、これらの内で ロピレングリコールモノメチルエーテル、 酸エチルがより好ましい。
 水酸基を有さない溶剤としては、例えば、 ロピレングリコールモノメチルエーテルア テート、エチルエトキシプロピオネート、2 -ヘプタノン、γ-ブチロラクトン、シクロヘ サノン、酢酸ブチル、N-メチルピロリドン、 N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホ シド等を挙げることができ、これらの内で プロピレングリコールモノメチルエーテル セテート、エチルエトキシプロピオネート 2-ヘプタノン、γ-ブチロラクトン、シクロヘ キサノン、酢酸ブチルが好ましく、プロピレ ングリコールモノメチルエーテルアセテート 、エチルエトキシプロピオネート、2-ヘプタ ンがより好ましい。
 水酸基を有する溶剤と水酸基を有さない溶 との混合比(質量)は、通常1/99~99/1、好まし は10/90~90/10、更に好ましくは20/80~60/40である 水酸基を有さない溶剤を50質量%以上含有す 混合溶剤が塗布均一性の点で特に好ましい

 溶剤は、プロピレングリコールモノメチ エーテルアセテートを含有する2種類以上の 混合溶剤であることが好ましい。

 (D)フッ素原子及び珪素原子の少なくともい れかを有する樹脂
 本発明のレジスト組成物は、フッ素原子及 珪素原子の少なくともいずれかを有する樹 (D)を含有することが好ましい。
 樹脂(D)におけるフッ素原子又は珪素原子は 樹脂の主鎖中に有していても、側鎖に置換 ていてもよい。

 樹脂(D)は、フッ素原子を有する部分構造と て、フッ素原子を有するアルキル基、
フッ素原子を有するシクロアルキル基又はフ ッ素原子を有するアリール基を有する樹脂で あることが好ましい。
 フッ素原子を有するアルキル基(好ましくは 炭素数1~10、より好ましくは炭素数1~4)は、少 くとも1つの水素原子がフッ素原子で置換さ れた直鎖若しくは分岐アルキル基であり、さ らに他の置換基を有していてもよい。
 フッ素原子を有するシクロアルキル基は、 なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換 された単環若しくは多環のシクロアルキル基 であり、さらに他の置換基を有していてもよ い。
 フッ素原子を有するアリール基としては、 ェニル基、ナフチル基などのアリール基の なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換 されたものが挙げられ、さらに他の置換基を 有していてもよい。

 フッ素原子を有するアルキル基、フッ素 子を有するシクロアルキル基又はフッ素原 を有するアリール基の具体例を以下に示す 、本発明は、これに限定されるものではな 。

 一般式(F2)~(F4)中、
 R 57 ~R 68 は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子 又はアルキル基を表す。但し、R 57 ~R 61 の内の少なくとも1つ、R 62 ~R 64 の内の少なくとも1つ及びR 65 ~R 68 の内の少なくとも1つは、フッ素原子又は少 くとも1つの水素原子がフッ素原子で置換さ たアルキル基(好ましくは炭素数1~4)を表す R 57 ~R 61 及びR 65 ~R 67 は、全てがフッ素原子であることが好ましい 。R 62 、R 63 及びR 68 は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子 置換されたアルキル基(好ましくは炭素数1~4) が好ましく、炭素数1~4のパーフルオロアルキ ル基であることがさらに好ましい。R 62 とR 63 は、互いに連結して環を形成してもよい。

 一般式(F2)で表される基の具体例としては、 例えば、p-フルオロフェニル基、ペンタフル ロフェニル基、3,5-ジ(トリフルオロメチル) ェニル基等が挙げられる。
 一般式(F3)で表される基の具体例としては、 トリフルオロエチル基、ペンタフルオロプロ ピル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフ ルオロブチル基、ヘキサフルオロイソプロピ ル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、ヘキ サフルオロ(2-メチル)イソプロピル基、ノナ ルオロブチル基、オクタフルオロイソブチ 基、ノナフルオロヘキシル基、ノナフルオ -t-ブチル基、パーフルオロイソペンチル基 パーフルオロオクチル基、
パーフルオロ(トリメチル)ヘキシル基、2,2,3,3 -テトラフルオロシクロブチル基、パーフル ロシクロヘキシル基などが挙げられる。ヘ サフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオ イソプロピル基、ヘキサフルオロ(2-メチル) ソプロピル基、オクタフルオロイソブチル 、ノナフルオロ-t-ブチル基、パーフルオロ ソペンチル基が好ましく、ヘキサフルオロ ソプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピ 基が更に好ましい。
 一般式(F4)で表される基の具体例としては、 例えば、-C(CF 3 ) 2 OH、-C(C 2 F 5 ) 2 OH、-C(CF 3 )(CH 3 )OH、-CH(CF 3 )OH等が挙げられ、-C(CF 3 ) 2 OHが好ましい。

 樹脂(D)は、珪素原子を有する部分構造とし 、アルキルシリル構造(好ましくはトリアル キルシリル基)又は環状シロキサン構造を有 る樹脂であることが好ましい。
 アルキルシリル構造又は環状シロキサン構 としては、具体的には、下記一般式(CS-1)~(CS -3)で表される基などが挙げられる。

 一般式(CS-1)~(CS-3)に於いて、
 R 12 ~R 26 は、各々独立に、直鎖アルキル基(好ましく 炭素数1~20)、又は分岐アルキル基若しくはシ クロアルキル基(好ましくは炭素数3~20)を表す 。
 L 3 ~L 5 は、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連 基としては、アルキレン基、フェニレン基 エーテル基、チオエーテル基、カルボニル 、エステル基、アミド基、ウレイレン基又 ウレア基よりなる群から選択される単独或 は2つ以上の基の組み合わせを挙げられる。
 nは、1~5の整数を表す。

 樹脂(D)として、下記一般式(C-I)~(C-V)で示 れる繰り返し単位の群から選択される少な とも1種を有する樹脂が挙げられる。

 一般式(C-I)~(C-V)中、
 R 1 ~R 3 は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、直 鎖若しくは分岐状アルキル基(好ましくは炭 数1~4個)又は直鎖若しくは分岐状フッ素化ア キル基(好ましくは炭素数1~4個)を表す。
 W 1 ~W 2 は、フッ素原子及び珪素原子の少なくともい ずれかを有する有機基を表す。
 R 4 ~R 7 は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、直 鎖もしくは分岐状アルキル基(好ましくは炭 数1~4個)又は直鎖若しくは分岐状フッ素化ア キル基(好ましくは炭素数1~4個)を表す。た し、R 4 ~R 7 の少なくとも1つはフッ素原子を表す。R 4 とR 5 若しくはR 6 とR 7 は環を形成していてもよい。
 R 8 は、水素原子又は直鎖若しくは分岐状アルキ ル基(好ましくは炭素数1~4個)を表す。
 R 9 は、直鎖若しくは分岐状アルキル基(好まし は炭素数1~4個)又は直鎖若しくは分岐状フッ 化アルキル基(好ましくは炭素数1~4個)を表 。
 L 1 ~L 2 は、単結合又は2価の連結基を表し、上記L 3 ~L 5 と同様のものである。
 Qは、単環若しくは多環の環状脂肪族基を表 す。すなわち、結合した2つの炭素原子(C-C)を 含み、脂環式構造を形成するための原子団を 表す。
 R 30 及びR 31 は、各々独立に、水素又はフッ素原子を表す 。
 R 32 及びR 33 は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキ ル基、フッ素化アルキル基又はフッ素化シク ロアルキル基を表す。
 但し、一般式(C-V)で表される繰り返し単位 、R 30 、R 31 、R 32 及びR 33 の内の少なくとも1つに、少なくとも1つのフ 素原子を有する。

 樹脂(D)は、一般式(C-I)で表される繰り返 単位を有することが好ましく、下記一般式(C -Ia)~(C-Id)で表される繰り返し単位を有するこ が更に好ましい。

 一般式(C-Ia)~(C-Id)に於いて、
 R 10 及びR 11 は、水素原子、フッ素原子、直鎖若しくは分 岐状アルキル基(好ましくは炭素数1~4個)又は 鎖若しくは分岐状フッ素化アルキル基(好ま しくは炭素数1~4個)を表す。
 W 3 ~W 6 は、フッ素原子及び珪素原子の少なくともい ずれかを1つ以上有する有機基を表す。

 W 1 ~W 6 が、フッ素原子を有する有機基であるとき、 フッ素化された直鎖若しくは分岐状アルキル 基(好ましくは炭素数1~20)、フッ素化されたシ クロアルキル基(好ましくは炭素数3~20)又はフ ッ素化された直鎖、分岐若しくは環状のアル キルエーテル基(好ましくは炭素数1~20)である ことが好ましい。

 W 1 ~W 6 のフッ素化アルキル基としては、トリフルオ ロエチル基、ペンタフルオロプロピル基、ヘ キサフルオロイソプロピル基、ヘキサフルオ ロ(2-メチル)イソプロピル基、ヘプタフルオ ブチル基、ヘプタフルオロイソプロピル基 オクタフルオロイソブチル基、ノナフルオ ヘキシル基、ノナフルオロ-t-ブチル基、パ フルオロイソペンチル基、パーフルオロオ チル基、パーフルオロ(トリメチル)ヘキシル 基などが挙げられる。

 W 1 ~W 6 が、珪素原子を有する有機基であるとき、ア ルキルシリル構造又は環状シロキサン構造を 有する基であることが好ましい。具体的には 、前記一般式(CS-1)~(CS-3)で表される基などが げられる。

 以下、一般式(C-I)で表される繰り返し単位 具体例を示すが、本発明は、これに限定さ るものではない。式中、Xは、水素原子、-CH 3 、-F又は-CF 3 を表す。

 樹脂(D)は、下記の(D-1)~(D-6)から選ばれるい れかの樹脂であることが好ましい。
 (D-1)フルオロアルキル基(好ましくは炭素数1 ~4)を有する繰り返し単位(a)を有する樹脂、よ り好ましくは繰り返し単位(a)のみを有する樹 脂。
 (D-2)トリアルキルシリル基又は環状シロキ ン構造を有する基を有する繰り返し単位(b) 有する樹脂、より好ましくは繰り返し単位(b )のみを有する樹脂。
 (D-3)フルオロアルキル基(好ましくは炭素数1 ~4)を有する繰り返し単位(a)と、分岐状アルキ ル基(好ましくは炭素数4~20)、シクロアルキル 基(好ましくは炭素数4~20)、分岐状アルケニル 基(好ましくは炭素数4~20)、シクロアルケニル 基(好ましくは炭素数4~20)又はアリール基(好 しくは炭素数4~20)を有する繰り返し単位(c)と を有する樹脂、より好ましくは繰り返し単位 (a)及び繰り返し単位(c)の共重合樹脂。
 (D-4)トリアルキルシリル基又は環状シロキ ン構造を有する基を有する繰り返し単位(b) 、分岐状アルキル基(好ましくは炭素数4~20) シクロアルキル基(好ましくは炭素数4~20)、 岐状アルケニル基(好ましくは炭素数4~20)、 クロアルケニル基(好ましくは炭素数4~20)又 アリール基(好ましくは炭素数4~20)を有する り返し単位(c)とを有する樹脂、より好まし は繰り返し単位(b)及び繰り返し単位(c)の共 合樹脂。
 (D-5)フルオロアルキル基(好ましくは炭素数1 ~4)を有する繰り返し単位(a)と、トリアルキル シリル基又は環状シロキサン構造を有する基 を有する繰り返し単位(b)とを有する樹脂、よ り好ましくは繰り返し単位(a)及び繰り返し単 位(b)の共重合樹脂。
 (D-6)フルオロアルキル基(好ましくは炭素数1 ~4)を有する繰り返し単位(a)と、トリアルキル シリル基又は環状シロキサン構造を有する基 を有する繰り返し単位(b)と、分岐状アルキル 基(好ましくは炭素数4~20)、シクロアルキル基 (好ましくは炭素数4~20)、分岐状アルケニル基 (好ましくは炭素数4~20)、シクロアルケニル基 (好ましくは炭素数4~20)又はアリール基(好ま くは炭素数4~20)を有する繰り返し単位(c)とを 有する樹脂、より好ましくは繰り返し単位(a) 、繰り返し単位(b)及び繰り返し単位(c)の共重 合樹脂。
 樹脂(D-3)、(D-4)、(D-6)における、分岐状アル ル基、シクロアルキル基、分岐状アルケニ 基、シクロアルケニル基、またはアリール を有する繰り返し単位(c)としては、親疎水 、相互作用性などを考慮し、適当な官能基 導入することができるが、液浸液追随性、 退接触角の観点から、極性基を有さない官 基である方が好ましい。
 樹脂(D-3)、(D-4)、(D-6)において、フルオロア キル基を有する繰り返し単位(a)、及び/又は 、トリアルキルシリル基又は環状シロキサン 構造を有する基を有する繰り返し単位(b)は、 20~99モル%であることが好ましい。

 樹脂(D)は、下記一般式(Ia)で表される繰り 返し単位を有する樹脂であることが好ましい 。

 一般式(Ia)に於いて、
 Rfは、フッ素原子又は少なくとも1つの水素 子がフッ素原子で置換されたアルキル基を す。
 R 1 は、アルキル基を表す。
 R 2 は、水素原子又はアルキル基を表す。

 一般式(Ia)に於ける、Rfの少なくとも1つの水 素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基 は、炭素数1~3であることが好ましく、トリフ ルオロメチル基がより好ましい。
 R 1 のアルキル基は、炭素数3~10の直鎖若しくは 岐状アルキル基が好ましく、炭素数3~10の分 状アルキル基がより好ましい。
 R 2 は、炭素数1~10の直鎖若しくは分岐状アルキ 基が好ましく、炭素数3~10の直鎖若しくは分 状アルキル基がより好ましい。

 以下、一般式(Ia)で表される繰り返し単位 の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定 されるものではない。

 一般式(Ia)で表される繰り返し単位は、下 記一般式(I)で表される化合物を重合させるこ とにより形成させることができる。

 一般式(I)に於いて、
 Rfは、フッ素原子又は少なくとも1つの水素 子がフッ素原子で置換されたアルキル基を す。
 R 1 は、アルキル基を表す。
 R 2 は、水素原子又はアルキル基を表す。

 一般式(I)に於ける、Rf、R 1 及びR 2 は、一般式(Ia)に於ける、Rf、R 1 及びR 2 と同義である。
 一般式(I)で表される化合物は、市販品を使 してもよいし、合成したものを使用しても い。合成する場合は、2-トリフルオロメチ メタクリル酸を酸クロリド化後、エステル することにより得ることができる。

 一般式(Ia)で表される繰り返し単位を有す る樹脂(D)は、更に、下記一般式(III)で表され 繰り返し単位を有することが好ましい。

 一般式(III)に於いて、
 R 4 は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケ ニル基、シクロアルケニル基、トリアルキル シリル基又は環状シロキサン構造を有する基 を表す。
 L 6 は、単結合又は2価の連結基を表す。

 一般式(III)に於ける、R 4 のアルキル基は、炭素数3~20の直鎖若しくは 岐状アルキル基が好ましい。
 シクロアルキル基は、炭素数3~20のシクロア ルキル基が好ましい。
 アルケニル基は、炭素数3~20のアルケニル基 が好ましい。
 シクロアルケニル基は、炭素数3~20のシクロ アルケニル基が好ましい。
 トリアルキルシリル基は、炭素数3~20のトリ アルキルシリル基が好ましい。
 環状シロキサン構造を有する基は、炭素数3 ~20の環状シロキサン構造を有する基が好まし い。
 L 6 の2価の連結基は、アルキレン基(好ましくは 素数1~5)、オキシ基が好ましい。

 以下、一般式(Ia)で表される繰り返し単位 を有する樹脂(D)の具体例を挙げるが、本発明 は、これに限定されるものではない。

 樹脂(D)は、下記一般式(II)で表される繰り 返し単位及び下記一般式(III)で表される繰り し単位を有する樹脂であることが好ましい

 一般式(II)及び(III)に於いて、
 Rfは、フッ素原子又は少なくとも1つの水素 子がフッ素原子で置換されたアルキル基を す。
 R 3 は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケ ニル基若しくはシクロアルケニル基又はこれ らの2つ以上が結合して形成される基を表す
 R 4 は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケ ニル基、シクロアルケニル基、トリアルキル シリル基若しくは環状シロキサン構造を有す る基又はこれらの2つ以上が結合して形成さ る基を表す。
 L 6 は、単結合又は2価の連結基を表す。
 m及びnは、繰り返し単位の比率を表し、0< m<100、0<n<100である。

 一般式(II)に於ける、Rfは、一般式(Ia)に於け る、Rfと同様のものである。
 R 3 及びR 4 のアルキル基は、炭素数3~20の直鎖若しくは 岐状アルキル基が好ましい。
 シクロアルキル基は、炭素数3~20のシクロア ルキル基が好ましい。
 アルケニル基は、炭素数3~20のアルケニル基 が好ましい。
 シクロアルケニル基は、炭素数3~20のシクロ アルケニル基が好ましい。
 R 4 のトリアルキルシリル基は、炭素数3~20のト アルキルシリル基が好ましい。
 環状シロキサン構造を有する基は、炭素数3 ~20の環状シロキサン構造を有する基が好まし い。
 R 3 及びR 4 のアルキル基、シクロアルキル基、アルケニ ル基、シクロアルケニル基、トリアルキルシ リル基は、官能基を導入することができるが 、液浸液追随性の観点から、極性基を有さな い官能基である方が好ましく、無置換である ことがより好ましい。
 L 6 は、単結合、メチレン基、エチレン基、エー テル基が好ましい。
 m=30~70、n=30~70であることが好ましく、m=40~60 n=40~60であることがより好ましい。

 以下、一般式(II)で表される繰り返し単位 及び一般式(III)で表される繰り返し単位を有 る樹脂(D)の具体例を挙げるが、本発明は、 れに限定されるものではない。

 樹脂(D)は、下記一般式(VIII)で表される繰 返し単位を有してもよい。

 一般式(VIII)に於いて、
 Z 2 は、-O-又は-N(R 41 )-を表す。R 41 は、水素原子、水酸基、アルキル基、又は-OS O 2 -R 42 を表す。R 42 は、アルキル基、シクロアルキル基又は樟脳 残基を表す。R 41 及びR 42 のアルキル基は、ハロゲン原子(好ましくは ッ素原子)等で置換されていてもよい。

 樹脂(D)は、常温(25℃)において、固体ある ことが好ましい。更に、ガラス転移温度(Tg) 50~200℃であることが好ましく、80~160℃がよ 好ましい。

 25℃において固体であるとは、融点が25℃以 上であることをいう。
 ガラス転移温度(Tg)は、走査カロリメトリー (Differential Scanning Calorimeter)により測定する とができ、例えば、試料を一度昇温、冷却 、再度5℃/分にて昇温したときの比容積が変 化した値を解析することにより測定すること ができる。

 樹脂(D)は、酸に対して安定で、アルカリ 像液に不溶であることが好ましい。

 樹脂(D)は、(x)アルカリ可溶性基、(y)アルカ (アルカリ現像液)の作用により分解し、ア カリ現像液中での溶解度が増大する基及び(z )酸の作用により分解し、現像液に対する溶 度が増大する基を有さない方が、液浸液の 随性の点で好ましい。
 樹脂(D)中のアルカリ可溶性基又は酸やアル リの作用により現像液に対する溶解度が増 する基を有する繰り返し単位の総量は、好 しくは、樹脂(D)を構成する全繰り返し単位 対して、20モル%以下、より好ましくは0~10モ ル%、更により好ましくは0~5モル%である。
 また、樹脂(D)は、一般にレジストで使用さ る界面活性剤とは異なり、イオン結合や(ポ リ(オキシアルキレン))基等の親水基を有さな い。樹脂(D)が親水的な極性基を有すると、液 浸水の追随性が低下する傾向があるため、水 酸基、アルキレングリコール類、スルホン基 から選択される極性基を有さない方がより好 ましい。また、主鎖の炭素原子に連結基を介 して結合したエーテル基は親水性が増大し液 浸液追随性が劣化するため、有さない方が好 ましい。一方で、上記一般式(III)で示される うに主鎖の炭素原子に直接結合したエーテ 基は疎水基を発現できる場合があるので好 しい。

 (x)アルカリ可溶性基としては、たとえば フェノール性水酸基、カルボキシル基、フ 素化アルコール基、スルホン酸基、スルホ 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、 ス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス( ルキルスルホニル)イミド基、トリス(アル ルカルボニル)メチレン基、トリス(アルキル スルホニル)メチレン基を有する基等が挙げ れる。

 (y)アルカリ(アルカリ現像液)の作用によ 分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増 する基としては、例えば、ラクトン基、エ テル基、スルホンアミド基、酸無水物、酸 ミド基などが挙げられる。

 (z)酸の作用により分解し、現像液に対す 溶解度が増大する基としては、樹脂(A)にお る酸分解性基と同様の基が挙げられる。

 ただし、下記一般式(pA-C)で表される繰り し単位は、樹脂(A)の酸分解性基と比較して の作用による分解性が無いかまたは極めて さく、実質的に非酸分解性と同等と見なす

 一般式(pA-c)に於いて、
 Rp 2 は、式中の酸素原子に結合している3級炭素 子を有する炭化水素基を表す。

 樹脂(D)が珪素原子を有する場合、珪素原 の含有量は、樹脂(D)の分子量に対し、2~50質 量%であることが好ましく、2~30質量%であるこ とがより好ましい。また、珪素原子を含む繰 り返し単位が、樹脂(D)中10~100質量%であるこ が好ましく、20~100質量%であることがより好 しい。

 樹脂(D)がフッ素原子を有する場合、フッ 原子の含有量は、樹脂(D)の分子量に対し、5 ~80質量%であることが好ましく、10~80質量%で ることがより好ましい。また、フッ素原子 含む繰り返し単位が、樹脂(D)中10~100質量%で ることが好ましく、30~100質量%であることが より好ましい。

 樹脂(D)の標準ポリスチレン換算の重量平 分子量は、好ましくは1,000~100,000で、より好 ましくは1,000~50,000、更により好ましくは2,000~ 15,000、特に好ましくは3,000~15,000である。

 樹脂(D)は、残存モノマー量が0~10質量%で ることが好ましく、より好ましくは0~5質量% 0~1質量%が更により好ましい。また、解像度 、レジスト形状、レジストパターンの側壁、 ラフネスなどの点から、分子量分布(Mw/Mn、分 散度ともいう)は、1~5が好ましく、より好ま くは1~3、更により好ましくは1~1.5の範囲であ る。

 レジスト組成物中の樹脂(D)の添加量は、 ジスト組成物の全固形分を基準として、0.1~ 20質量%であることが好ましく、0.1~10質量%で ることがより好ましい。更には、0.1~5質量% あることが好ましく、より好ましくは0.2~3.0 量%であり、更により好ましくは0.3~2.0質量% ある。

 樹脂(D)は、樹脂(A)と同様に、金属等の不 物が少ないのは当然のことながら、残留単 体やオリゴマー成分が既定値以下、例えばH PLCで0.1質量%等であることが好ましく、それ よりレジストとしての感度、解像度、プロ ス安定性、パターン形状等を更に改善する とができるだけでなく、液中異物や感度等 経時変化のないレジストが得られる。

 樹脂(D)は、各種市販品を利用することも きるし、常法に従って(例えばラジカル重合 )合成することができる。例えば、一般的合 方法としては、モノマー種及び重合開始剤 溶剤に溶解させ、加熱することにより重合 行う一括重合法、加熱溶剤にモノマー種と 合開始剤の溶液を1~10時間かけて滴下して加 る滴下重合法などが挙げられ、滴下重合法 好ましい。反応溶媒としては、例えば、テ ラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジイソプ ロピルエーテルなどのエーテル類やメチルエ チルケトン、メチルイソブチルケトンのよう なケトン類、酢酸エチルのようなエステル溶 媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセト アミドなどのアミド溶剤、さらには後述のプ ロピレングリコールモノメチルエーテルアセ テート、プロピレングリコールモノメチルエ ーテル、シクロヘキサノンのような本発明の 組成物を溶解する溶媒が挙げられる。より好 ましくは本発明のレジスト組成物に用いられ る溶剤と同一の溶剤を用いて重合することが 好ましい。これにより保存時のパーティクル の発生が抑制できる。

 重合反応は、窒素やアルゴンなど不活性 ス雰囲気下で行われることが好ましい。重 開始剤としては市販のラジカル開始剤(アゾ 系開始剤、パーオキサイドなど)を用いて重 を開始させる。ラジカル開始剤としてはア 系開始剤が好ましく、エステル基、シアノ 、カルボキシル基を有するアゾ系開始剤が ましい。好ましい重合開始剤としては、ア ビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチ バレロニトリル、ジメチル2,2'-アゾビス(2-メ チルプロピオネート)などが挙げられる。必 に応じて連鎖移動剤を使用することもでき 。反応液中のモノマー、重合開始剤、連鎖 動剤等の溶質の濃度は、通常5~50質量%であり 、好ましくは20~50質量%、より好ましくは30~50 量%である。反応温度は、通常10℃~150℃であ り、好ましくは30℃~120℃、更に好ましくは60~ 100℃である。

 反応終了後、室温まで放冷し、精製する 精製は、水洗や適切な溶媒を組み合わせる とにより残留単量体やオリゴマー成分を除 する液々抽出法、特定の分子量以下のもの みを抽出除去する限外ろ過等の溶液状態で 精製方法や、樹脂溶液を貧溶媒へ滴下する とで樹脂を貧溶媒中に凝固させることによ 残留単量体等を除去する再沈澱法やろ別し 樹脂スラリーを貧溶媒で洗浄する等の固体 態での精製方法等の通常の方法を適用でき 。たとえば、上記樹脂が難溶あるいは不溶 溶媒(貧溶媒)を、該反応溶液の10倍以下の体 積量、好ましくは10~5倍の体積量で、接触さ ることにより樹脂を固体として析出させる

 ポリマー溶液からの沈殿又は再沈殿操作 際に用いる溶媒(沈殿又は再沈殿溶媒)とし は、該ポリマーの貧溶媒であればよく、ポ マーの種類に応じて、例えば、炭化水素(ペ タン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなど 脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシ クロヘキサンなどの脂環式炭化水素;ベンゼ 、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水 )、ハロゲン化炭化水素(塩化メチレン、クロ ロホルム、四塩化炭素などのハロゲン化脂肪 族炭化水素;クロロベンゼン、ジクロロベン ンなどのハロゲン化芳香族炭化水素など)、 トロ化合物(ニトロメタン、ニトロエタンな ど)、ニトリル(アセトニトリル、ベンゾニト ルなど)、エーテル(ジエチルエーテル、ジ ソプロピルエーテル、ジメトキシエタンな の鎖状エーテル;テトラヒドロフラン、ジオ サンなどの環状エーテル)、ケトン(アセト 、メチルエチルケトン、ジイソブチルケト など)、エステル(酢酸エチル、酢酸ブチルな ど)、カーボネート(ジメチルカーボネート、 エチルカーボネート、エチレンカーボネー 、プロピレンカーボネートなど)、アルコー ル(メタノール、エタノール、プロパノール イソプロピルアルコール、ブタノールなど) カルボン酸(酢酸など)、水、これらの溶媒 含む混合溶媒等の中から適宜選択して使用 きる。これらの中でも、沈殿又は再沈殿溶 として、少なくともアルコール(特に、メタ ールなど)または水を含む溶媒が好ましい。 このような少なくともアルコールを含む溶媒 において、アルコール(特に、メタノールな )と他の溶媒(例えば、酢酸エチルなどのエス テル、テトラヒドロフランなどのエーテル類 等)との比率は、例えば前者/後者(体積比;25℃ )=10/90~99/1、好ましくは前者/後者(体積比;25℃) =30/70~98/2、さらに好ましくは前者/後者(体積 ;25℃)=50/50~97/3程度である。

 沈殿又は再沈殿溶媒の使用量は、効率や 率等を考慮して適宜選択できるが、一般に 、ポリマー溶液100質量部に対して、100~10000 量部、好ましくは200~2000質量部、さらに好 しくは300~1000質量部である。

 ポリマー溶液を沈殿又は再沈殿溶媒(貧溶 媒)中に供給する際のノズルの口径は、好ま くは4mmφ以下(例えば0.2~4mmφ)である。また、 リマー溶液の貧溶媒中への供給速度(滴下速 度)は、線速度として、例えば0.1~10m/秒、好ま しくは0.3~5m/秒程度である。

 沈殿又は再沈殿操作は攪拌下で行うのが ましい。攪拌に用いる攪拌翼として、例え 、デスクタービン、ファンタービン(パドル を含む)、湾曲羽根タービン、矢羽根タービ 、ファウドラー型、ブルマージン型、角度 き羽根ファンタービン、プロペラ、多段型 アンカー型(又は馬蹄型)、ゲート型、二重リ ボン、スクリューなどを使用できる。攪拌は 、ポリマー溶液の供給終了後も、さらに10分 上、特に20分以上行うのが好ましい。攪拌 間が少ない場合には、ポリマー粒子中のモ マー含有量を充分低減できない場合が生じ 。また、攪拌翼の代わりにラインミキサー 用いてポリマー溶液と貧溶媒とを混合攪拌 ることもできる。

 沈殿又は再沈殿する際の温度としては、 率や操作性を考慮して適宜選択できるが、 常0~50℃程度、好ましくは室温付近(例えば20 ~35℃程度)である。沈殿又は再沈殿操作は、 拌槽などの慣用の混合容器を用い、バッチ 、連続式等の公知の方法により行うことが きる。

 沈殿又は再沈殿した粒子状ポリマーは、 常、濾過、遠心分離等の慣用の固液分離に し、乾燥して使用に供される。濾過は、耐 剤性の濾材を用い、好ましくは加圧下で行 れる。乾燥は、常圧又は減圧下(好ましくは 減圧下)、30~100℃程度、好ましくは30~50℃程度 の温度で行われる。

 尚、一度、樹脂を析出させて、分離した後 、再び溶媒に溶解させ、該樹脂が難溶ある は不溶の溶媒と接触させてもよい。
 即ち、上記ラジカル重合反応終了後、該ポ マーが難溶あるいは不溶の溶媒を接触させ 樹脂を析出させ(工程a)、樹脂を溶液から分 し(工程b)、改めて溶媒に溶解させ樹脂溶液A を調製(工程c)、その後、該樹脂溶液Aに、該 脂が難溶あるいは不溶の溶媒を、樹脂溶液A 10倍未満の体積量(好ましくは5倍以下の体積 量)で、接触させることにより樹脂固体を析 させ(工程d)、析出した樹脂を分離する(工程e )ことを含む方法でもよい。
 樹脂溶液Aの調製に際し使用する溶媒は、重 合反応に際しモノマーを溶解させる溶媒と同 様の溶媒を使用することができ、重合反応に 際し使用した溶媒と同一であっても異なって いてもよい。

 (E)塩基性化合物
 本発明のレジスト組成物は、露光から加熱 での経時による性能変化を低減するために (E)塩基性化合物を含有することが好ましい
 塩基性化合物としては、好ましくは、下記 (A)~(E)で示される構造を有する化合物を挙げ ることができる。

 一般式(A)と(E)において、
 R 200  、R 201 及びR 202  は、同一でも異なってもよく、水素原子、ア ルキル基(好ましくは炭素数1~20)、シクロアル キル基(好ましくは炭素数3~20)又はアリール基 (炭素数6~20)を表し、ここで、R 201 とR 202 は、互いに結合して環を形成してもよい。
 上記アルキル基について、置換基を有する ルキル基としては、炭素数1~20のアミノアル キル基、炭素数1~20のヒドロキシアルキル基 は炭素数1~20のシアノアルキル基が好ましい
 R 203  、R 204 、R 205 及びR 206  は、同一でも異なってもよく、炭素数1~20個 のアルキル基を表す。
 これら一般式(A)~(E)中のアルキル基は、無置 換であることがより好ましい。

 好ましい化合物として、グアニジン、ア ノピロリジン、ピラゾール、ピラゾリン、 ペラジン、アミノモルホリン、アミノアル ルモルフォリン、ピペリジン等を挙げるこ ができ、更に好ましい化合物として、イミ ゾール構造、ジアザビシクロ構造、オニウ ヒドロキシド構造、オニウムカルボキシレ ト構造、トリアルキルアミン構造、アニリ 構造又はピリジン構造を有する化合物、水 基及び/又はエーテル結合を有するアルキル アミン誘導体、水酸基及び/又はエーテル結 を有するアニリン誘導体等を挙げることが きる。

 イミダゾール構造を有する化合物としては イミダゾール、2、4、5-トリフェニルイミダ ゾール、ベンズイミダゾール等が挙げられる 。ジアザビシクロ構造を有する化合物として は、1、4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、1、5 -ジアザビシクロ[4,3,0]ノナ-5-エン、1、8-ジア ビシクロ[5,4,0]ウンデカー7-エン等が挙げら る。オニウムヒドロキシド構造を有する化 物としては、トリアリールスルホニウムヒ ロキシド、フェナシルスルホニウムヒドロ シド、2-オキソアルキル基を有するスルホ ウムヒドロキシド、具体的にはトリフェニ スルホニウムヒドロキシド、トリス(t-ブチ フェニル)スルホニウムヒドロキシド、ビス( t-ブチルフェニル)ヨードニウムヒドロキシド 、フェナシルチオフェニウムヒドロキシド、 2-オキソプロピルチオフェニウムヒドロキシ 等が挙げられる。オニウムカルボキシレー 構造を有する化合物としては、オニウムヒ ロキシド構造を有する化合物のアニオン部 カルボキシレートになったものであり、例 ばアセテート、アダマンタンー1-カルボキ レート、パーフロロアルキルカルボキシレ ト等が挙げられる。トリアルキルアミン構 を有する化合物としては、トリ(n-ブチル)ア ン、トリ(n-オクチル)アミン等を挙げること ができる。アニリン構造を有する化合物とし ては、2,6-ジイソプロピルアニリン、N,N-ジメ ルアニリン、N,N-ジブチルアニリン、N,N-ジ キシルアニリン等を挙げることができる。 酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキ アミン誘導体としては、エタノールアミン ジエタノールアミン、トリエタノールアミ 、トリス(メトキシエトキシエチル)アミン を挙げることができる。水酸基及び/又はエ テル結合を有するアニリン誘導体としては N,N-ビス(ヒドロキシエチル)アニリン等を挙 ることができる。
 これらの塩基性化合物は、単独であるいは2 種以上一緒に用いられる。

 塩基性化合物の使用量は、レジスト組成 の固形分を基準として、通常、0.001~10質量% 好ましくは0.01~5質量%である。

 酸発生剤と塩基性化合物の組成物中の使 割合は、酸発生剤/塩基性化合物(モル比)=2.5 ~300であることが好ましい。即ち、感度、解 度の点からモル比が2.5以上が好ましく、露 後加熱処理までの経時でのレジストパター の太りによる解像度の低下抑制の点から300 下が好ましい。酸発生剤/塩基性化合物(モル 比)は、より好ましくは5.0~200、更に好ましく 7.0~150である。

 (F)界面活性剤
 本発明のレジスト組成物は、更に界面活性 を含有することが好ましく、フッ素及び/又 はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性 、シリコン系界面活性剤、フッ素原子と珪 原子の両方を有する界面活性剤)のいずれか あるいは2種以上を含有することがより好ま しい。

 本発明のレジスト組成物が界面活性剤を含 することにより、250nm以下、特に220nm以下の 露光光源の使用時に、良好な感度及び解像度 で、密着性及び現像欠陥の少ないレジストパ ターンを与えることが可能となる。
 フッ素及び/又はシリコン系界面活性剤とし ては、例えば特開昭62-36663号公報、特開昭61-2 26746号公報、特開昭61-226745号公報、特開昭62-1 70950号公報、特開昭63-34540号公報、特開平7-230 165号公報、特開平8-62834号公報、特開平9-54432 公報、特開平9-5988号公報、特開2002-277862号 報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明 細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、 5436098号明細書、同5576143号明細書、同5294511 明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤 を挙げることができ、下記市販の界面活性剤 をそのまま用いることもできる。
 使用できる市販の界面活性剤として、例え エフトップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製) フロラードFC430、431、4430(住友スリーエム(株 )製)、メガファックF171、F173、F176、F189、F113 F110、F177、F120、R08(大日本インキ化学工業(株 )製)、サーフロンS-382、SC101、102、103、104、105 、106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS-366(トロイ ミカル(株)製)、GF-300、GF-150(東亜合成化学(株 )製)、サーフロンS-393(セイミケミカル(株)製) エフトップEF121、EF122A、EF122B、RF122C、EF125M EF135M、EF351、352、EF801、EF802、EF601((株)ジェム コ製)、PF636、PF656、PF6320、PF6520(OMNOVA社製)、FT X-204D、208G、218G、230G、208D、212D、218D、222D((株 )ネオス製)等のフッ素系界面活性剤又はシリ ン系界面活性剤を挙げることができる。ま ポリシロキサンポリマーKP-341(信越化学工業 (株)製)もシリコン系界面活性剤として用いる ことができる。

 また、界面活性剤としては、上記に示すよ な公知のものの他に、テロメリゼーション (テロマー法ともいわれる)もしくはオリゴ リゼーション法(オリゴマー法ともいわれる) により製造されたフルオロ脂肪族化合物から 導かれたフルオロ脂肪族基を有する重合体を 用いた界面活性剤を用いることが出来る。フ ルオロ脂肪族化合物は、特開2002-90991号公報 記載された方法によって合成することが出 る。
 フルオロ脂肪族基を有する重合体としては フルオロ脂肪族基を有するモノマーと、(ポ リ(オキシアルキレン))アクリレート及び/又 (ポリ(オキシアルキレン))メタクリレートと 共重合体が好ましく、不規則に分布してい ものでも、ブロック共重合していてもよい また、ポリ(オキシアルキレン)基としては ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロ レン)基、ポリ(オキシブチレン)基などが挙 られ、また、ポリ(オキシエチレンとオキシ ロピレンとオキシエチレンとのブロック連 体)やポリ(オキシエチレンとオキシプロピ ンとのブロック連結体)など同じ鎖長内に異 る鎖長のアルキレンを有するようなユニッ でもよい。さらに、フルオロ脂肪族基を有 るモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アク リレート(又はメタクリレート)との共重合体 2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上 フルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異 る2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリ レート(又はメタクリレート)などを同時に共 合した3元系以上の共重合体でもよい。

 例えば、市販の界面活性剤として、メガフ ックF178、F-470、F-473、F-475、F-476、F-472(大日 インキ化学工業(株)製)を挙げることができ 。さらに、C 6 F 13 基を有するアクリレート(又はメタクリレー )と(ポリ(オ
キシアルキレン))アクリレート(又はメタクリ レート)との共重合体、C 3 F 7 基を有するアクリレート(又はメタクリレー )と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又 メタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン)) アクリレート(又はメタクリレート)との共重 体などを挙げることができる。

 また、本発明では、フッ素及び/又はシリ コン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を使 用することもできる。具体的には、ポリオキ シエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエ チレンステアリルエーテル、ポリオキシエチ レンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオ レイルエーテル等のポリオキシエチレンアル キルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチ ルフェノールエーテル、ポリオキシエチレン ノニルフェノールエーテル等のポリオキシエ チレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキ シエチレン・ポリオキシプロピレンブロック コポリマー類、ソルビタンモノラウレート、 ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモ ノステアレート、ソルビタンモノオレエート 、ソルビタントリオレエート、ソルビタント リステアレート等のソルビタン脂肪酸エステ ル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラ ウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモ ノパルミテ-ト、ポリオキシエチレンソルビ ンモノステアレート、ポリオキシエチレン ルビタントリオレエート、ポリオキシエチ ンソルビタントリステアレート等のポリオ シエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等 ノニオン系界面活性剤等を挙げることがで る。

 これらの界面活性剤は単独で使用しても いし、また、いくつかの組み合わせで使用 てもよい。

 界面活性剤の使用量は、レジスト組成物 量(溶剤を除く)に対して、好ましくは0.01~10 量%、より好ましくは0.1~5質量%である。

 (G)カルボン酸オニウム塩
 本発明におけるレジスト組成物は、カルボ 酸オニウム塩を含有しても良い。カルボン オニウム塩としては、カルボン酸スルホニ ム塩、カルボン酸ヨードニウム塩、カルボ 酸アンモニウム塩などを挙げることができ 。特に、カルボン酸オニウム塩としては、 ードニウム塩、スルホニウム塩が好ましい 本発明のカルボン酸オニウム塩のカルボキ レート残基は、芳香族基、炭素-炭素2重結 を有さないことが好ましい。特に好ましい ニオン部としては、炭素数1~30の直鎖若しく 分岐、単環若しくは多環のアルカンカルボ 酸アニオンが好ましい。さらに好ましくは れらのアルキル基の一部または全てがフッ 置換されたカルボン酸のアニオンが好まし 。アルキル鎖中に酸素原子を含んでいても い。これにより220nm以下の光に対する透明 が確保され、感度、解像力が向上し、疎密 存性、露光マージンが改良される。

 フッ素置換されたカルボン酸のアニオン しては、フロロ酢酸、ジフロロ酢酸、トリ ロロ酢酸、ペンタフロロプロピオン酸、ヘ タフロロ酪酸、ノナフロロペンタン酸、パ フロロドデカン酸、パーフロロトリデカン 、パーフロロシクロヘキサンカルボン酸、2 ,2-ビストリフロロメチルプロピオン酸のアニ オン等が挙げられる。

 これらのカルボン酸オニウム塩は、スル ニウムヒドロキシド、ヨードニウムヒドロ シド、アンモニウムヒドロキシドとカルボ 酸を適当な溶剤中酸化銀と反応させること よって合成できる。

 カルボン酸オニウム塩の組成物中の含量 、組成物の全固形分に対し、一般的には0.1~ 20質量%、好ましくは0.5~10質量%、更に好まし は1~7質量%である。

 (H)その他の添加剤
 本発明のレジスト組成物には、必要に応じ さらに染料、可塑剤、光増感剤、光吸収剤 アルカリ可溶性樹脂、溶解阻止剤及び現像 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、カル キシル基を有する脂環族、又は脂肪族化合 )等を含有させることができる。

 このような分子量1000以下のフェノール化合 物は、例えば、特開平4-122938号、特開平2-28531 号、米国特許第4,916,210、欧州特許第219294等に 記載の方法を参考にして、当業者において容 易に合成することができる。
 カルボキシル基を有する脂環族、又は脂肪 化合物の具体例としてはコール酸、デオキ コール酸、リトコール酸などのステロイド 造を有するカルボン酸誘導体、アダマンタ カルボン酸誘導体、アダマンタンジカルボ 酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロヘ サンジカルボン酸などが挙げられるがこれ に限定されるものではない。

 本発明のレジスト組成物の固形分濃度は、 常1.0~10質量%であり、好ましくは、2.0~5.7質 %、更に好ましくは2.0~5.3質量%である。固形 濃度を前記範囲とすることで、レジスト溶 を基板上に均一に塗布することができ、更 はラインエッジラフネスに優れたレジスト ターンを形成することが可能になる。その 由は明らかではないが、恐らく、固形分濃 を10質量%以下、好ましくは5.7質量%以下とす ことで、レジスト溶液中での素材、特には 酸発生剤の凝集が抑制され、その結果とし 、均一なレジスト膜が形成できたものと考 られる。
 固形分濃度とは、レジスト組成物の総重量 対する、溶剤を除く他のレジスト成分の重 の重量百分率である。

 本発明のパターン形成方法に於いて、活 光線又は放射線の照射により、ポジ型現像 に対する溶解度が増大し、ネガ型現像液に する溶解度が減少する、樹脂組成物による を基板上に形成する工程、膜に露光する工 、膜を加熱する工程及び膜をポジ型現像す 工程は、一般的に知られている方法により うことができる。

 本発明における露光装置に用いられる光源 長に制限は無いが、KrFエキシマレーザー波 (248nm)、ArFエキシマレーザー波長(193nm)とF 2 エキシマレーザー波長(157nm)等を適用できる

 また、本発明の露光を行う工程においては 浸露光方法を適用することができる。
 液浸露光方法とは、解像力を高める技術と て、投影レンズと試料の間に高屈折率の液 (以下、「液浸液」ともいう)で満たし露光 る技術である。
 この「液浸の効果」はλ 0 を露光光の空気中での波長とし、nを空気に する液浸液の屈折率、θを光線の収束半角と しNA 0 =sinθとすると、液浸した場合、解像力及び焦 点深度は次式で表すことができる。
 (解像力)=k 1 ・(λ 0 /n)/NA 0
 (焦点深度)=±k 2 ・(λ 0 /n)/NA 0 2
 すなわち、液浸の効果は波長が1/nの露光波 を使用するのと等価である。言い換えれば 同じNAの投影光学系の場合、液浸により、 点深度をn倍にすることができる。これは、 らゆるパターン形状に対して有効であり、 に、現在検討されている位相シフト法、変 照明法などの超解像技術と組み合わせるこ が可能である。

 液浸露光を行う場合には、(1)基板上に膜 形成した後、露光する工程の前に、及び/又 は(2)液浸液を介して膜に露光する工程の後、 膜を加熱する工程の前に、膜の表面を水系の 薬液で洗浄する工程を実施してもよい。

 液浸液は、露光波長に対して透明であり かつ膜上に投影される光学像の歪みを最小 に留めるよう、屈折率の温度係数ができる り小さい液体が好ましいが、特に露光光源 ArFエキシマレーザー(波長;193nm)である場合 は、上述の観点に加えて、入手の容易さ、 り扱いのし易さといった点から水を用いる が好ましい。

 水を用いる場合、水の表面張力を減少させ とともに、界面活性力を増大させる添加剤( 液体)を僅かな割合で添加しても良い。この 加剤はウエハー上のレジスト層を溶解させ 、且つレンズ素子の下面の光学コートに対 る影響が無視できるものが好ましい。
 このような添加剤としては、例えば、水と ぼ等しい屈折率を有する脂肪族系のアルコ ルが好ましく、具体的にはメチルアルコー 、エチルアルコール、イソプロピルアルコ ル等が挙げられる。水とほぼ等しい屈折率 有するアルコールを添加することにより、 中のアルコール成分が蒸発して含有濃度が 化しても、液体全体としての屈折率変化を めて小さくできるといった利点が得られる

 一方で、193nm光に対して不透明な物質や 折率が水と大きく異なる不純物が混入した 合、レジスト上に投影される光学像の歪み 招くため、使用する水としては、蒸留水が ましい。更にイオン交換フィルター等を通 て濾過を行った純水を用いてもよい。

 本発明において膜を形成する基板は特に限 されるものではなく、シリコン、SiN、SiO 2 やSiN等の無機基板、SOG等の塗布系無機基板等 、IC等の半導体製造工程、液晶、サーマルヘ ド等の回路基板の製造工程、さらにはその のフォトファブリケーションのリソグラフ ー工程で一般的に用いられる基板を用いる とができる。更に、必要に応じて有機反射 止膜を膜と基板の間に形成させても良い。

 ポジ型現像を行う際には、アルカリ現像液 使用することが好ましい。
 ポジ型現像を行う際に使用するアルカリ現 液としては、例えば、水酸化ナトリウム、 酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナ リウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニ 水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n- ロピルアミン等の第一アミン類、ジエチル ミン、ジ-n-ブチルアミン等の第二アミン類 トリエチルアミン、メチルジエチルアミン の第三アミン類、ジメチルエタノールアミ 、トリエタノールアミン等のアルコールア ン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキ ド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシ 等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピ リジン等の環状アミン類等のアルカリ性水 液を使用することができる。
 さらに、上記アルカリ性水溶液にアルコー 類、界面活性剤を適当量添加して使用する ともできる。
 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。
 アルカリ現像液のpHは、通常10.0~15.0である
 特に、テトラメチルアンモニウムヒドロキ ドの2.38%の水溶液が望ましい。

 ポジ型現像の後に行うリンス処理におけ リンス液としては、純水を使用し、界面活 剤を適当量添加して使用することもできる

 ネガ型現像を行う際には、有機溶剤を含有 る有機系現像液を使用することが好ましい
 ネガ型現像を行う際に使用し得る有機系現 液としては、ケトン系溶剤、エステル系溶 、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エー ル系溶剤等の極性溶剤及び炭化水素系溶剤 用いることができる。
 ケトン系溶剤としては、例えば、1-オクタ ン、2-オクタノン、1-ノナノン、2-ノナノン アセトン、4-ヘプタノン、1-ヘキサノン、2- キサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘ サノン、メチルシクロヘキサノン、フェニ アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ ブチルケトン、アセチルアセトン、アセト ルアセトン、イオノン、ジアセトニルアル ール、アセチルカービノール、アセトフェ ン、メチルナフチルケトン、イソホロン、 ロピレンカーボネート等を挙げることがで る。
 エステル系溶剤としては、例えば、酢酸メ ル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプ ピル、酢酸アミル、プロピレングリコール ノメチルエーテルアセテート、エチレング コールモノエチルエーテルアセテート、ジ チレングリコールモノブチルエーテルアセ ート、ジエチレングリコールモノエチルエ テルアセテート、エチルー3-エトキシプロ オネート、3-メトキシブチルアセテート、3- チル-3-メトキシブチルアセテート、蟻酸メ ル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピ 、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル を挙げることができる。
 アルコール系溶剤としては、例えば、メチ アルコール、エチルアルコール、n-プロピ アルコール、イソプロピルアルコール、n-ブ チルアルコール、sec-ブチルアルコール、tert- ブチルアルコール、イソブチルアルコール、 n-ヘキシルアルコール、n-ヘプチルアルコー 、n-オクチルアルコール、n-デカノール等の ルコールや、エチレングリコール、ジエチ ングリコール、トリエチレングリコール等 グリコール系溶剤や、エチレングリコール ノメチルエーテル、プロピレングリコール ノメチルエーテル、エチレングリコールモ エチルエーテル、プロピレングリコールモ エチルエーテル、ジエチレングリコールモ メチルエーテル、トリエチレングリコール ノエチルエーテル、メトキシメチルブタノ ル等のグリコールエーテル系溶剤等を挙げ ことができる。
 エーテル系溶剤としては、例えば、上記グ コールエーテル系溶剤の他、ジオキサン、 トラヒドロフラン等が挙げられる。
 アミド系溶剤としては、例えば、N-メチル-2 -ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N- ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホ リックトリアミド、1,3-ジメチル-2-イミダゾ ジノン等が使用できる。
 炭化水素系系溶剤としては、例えば、トル ン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、 ンタン、ヘキサン、オクタン、デカン等の 肪族炭化水素系溶剤が挙げられる。
 上記の溶剤は、複数混合してもよいし、上 以外の溶剤や水と混合し使用してもよい。

 ネガ型現像液の蒸気圧は、20℃に於いて、5k Pa以下が好ましく、3kPa以下が更に好ましく、 2kPa以下が特に好ましい。ネガ型現像液の蒸 圧を5kPa以下にすることにより、現像液の基 上あるいは現像カップ内での蒸発が抑制さ 、ウェハ面内の温度均一性が向上し、結果 してウェハ面内の寸法均一性が良化する。
 5kPa以下の蒸気圧を有する具体的な例として は、1-オクタノン、2-オクタノン、1-ノナノン 、2-ノナノン、4-ヘプタノン、2-ヘキサノン、 ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メ チルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、 メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、 酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピレングリコ ールモノメチルエーテルアセテート、エチレ ングリコールモノエチルエーテルアセテート 、ジエチレングリコールモノブチルエーテル アセテート、ジエチレングリコールモノエチ ルエーテルアセテート、エチル-3-エトキシプ ロピオネート、3-メトキシブチルアセテート 3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、蟻 ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸 チル、乳酸プロピル等のエステル系溶剤、n- プロピルアルコール、イソプロピルアルコー ル、n-ブチルアルコール、sec-ブチルアルコー ル、tert-ブチルアルコール、イソブチルアル ール、n-ヘキシルアルコール、n-ヘプチルア ルコール、n-オクチルアルコール、n-デカノ ル等のアルコール系溶剤、エチレングリコ ル、ジエチレングリコール、トリエチレン リコール等のグリコール系溶剤や、エチレ グリコールモノメチルエーテル、プロピレ グリコールモノメチルエーテル、エチレン リコールモノエチルエーテル、プロピレン リコールモノエチルエーテル、ジエチレン リコールモノメチルエーテル、トリエチレ グリコールモノエチルエーテル、メトキシ チルブタノール等のグリコールエーテル系 剤、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶 、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセ アミド、N,N-ジメチルホルムアミドのアミド 溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族炭化 素系溶剤、オクタン、デカン等の脂肪族炭 水素系溶剤が挙げられる。
 特に好ましい範囲である2kPa以下の蒸気圧を 有する具体的な例としては、1-オクタノン、2 -オクタノン、1-ノナノン、2-ノナノン、4-ヘ タノン、2-ヘキサノン、ジイソブチルケトン 、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノ ン、フェニルアセトン等のケトン系溶剤、酢 酸ブチル、酢酸アミル、プロピレングリコー ルモノメチルエーテルアセテート、エチレン グリコールモノエチルエーテルアセテート、 ジエチレングリコールモノブチルエーテルア セテート、ジエチレングリコールモノエチル エーテルアセテート、エチル-3-エトキシプロ ピオネート、3-メトキシブチルアセテート、3 -メチル-3-メトキシブチルアセテート、乳酸 チル、乳酸ブチル、乳酸プロピル等のエス ル系溶剤、n-ブチルアルコール、sec-ブチル ルコール、tert-ブチルアルコール、イソブチ ルアルコール、n-ヘキシルアルコール、n-ヘ チルアルコール、n-オクチルアルコール、n- カノール等のアルコール系溶剤、エチレン リコール、ジエチレングリコール、トリエ レングリコール等のグリコール系溶剤や、 チレングリコールモノメチルエーテル、プ ピレングリコールモノメチルエーテル、エ レングリコールモノエチルエーテル、プロ レングリコールモノエチルエーテル、ジエ レングリコールモノメチルエーテル、トリ チレングリコールモノエチルエーテル、メ キシメチルブタノール等のグリコールエー ル系溶剤、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメ ルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド のアミド系溶剤、キシレン等の芳香族炭化水 素系溶剤、オクタン、デカン等の脂肪族炭化 水素系溶剤が挙げられる。

 ネガ型現像を行う際に使用しうる現像液に 、必要に応じて界面活性剤を適当量添加す ことができる。
 界面活性剤としては特に限定されないが、 えば、イオン性や非イオン性のフッ素系及 /又はシリコン系界面活性剤等を用いること ができる。これらのフッ素及び/又はシリコ 系界面活性剤として、例えば特開昭62-36663号 公報、特開昭61-226746号公報、特開昭61-226745号 公報、特開昭62-170950号公報、特開昭63-34540号 報、特開平7-230165号公報、特開平8-62834号公 、特開平9-54432号公報、特開平9-5988号公報、 米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書 同5529881号明細書、同5296330号明細書、同54360 98号明細書、同5576143号明細書、同5294511号明 書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙 ることができ、好ましくは、非イオン性の 面活性剤である。非イオン性の界面活性剤 しては特に限定されないが、フッ素系界面 性剤又はシリコン系界面活性剤を用いるこ が更に好ましい。
 界面活性剤の使用量は現像液の全量に対し 、通常0.001~5質量%、好ましくは0.005~2質量%、 更に好ましくは0.01~0.5質量%である。

 現像方法としては、たとえば、現像液が たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方 (ディップ法)、基板表面に現像液を表面張 によって盛り上げて一定時間静止すること 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)、一定速度で回 している基板上に一定速度で現像液塗出ノ ルをスキャンしながら現像液を塗出しつづ る方法(ダイナミックディスペンス法)など 適用することができる。

 また、ネガ型現像を行う工程の後に、他 溶媒に置換しながら、現像を停止する工程 実施してもよい。

 ネガ型現像の後には、有機溶剤を含むネ 型現像用リンス液を用いて洗浄する工程を むことが好ましい。

 ネガ型現像後のリンス工程に用いるリン 液としては、レジストパターンを溶解しな れば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を む溶液を使用することができる。前記リン 液としては、炭化水素系溶剤、ケトン系溶 、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、ア ド系溶剤及びエーテル系溶剤から選択され 少なくとも1種類の有機溶剤を含有するリン ス液を用いることが好ましい。より好ましく は、ネガ型現像の後に、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 剤から選択される少なくとも1種類の有機溶 を含有するリンス液を用いて洗浄する工程 行う。更により好ましくは、ネガ型現像の に、アルコール系溶剤又はエステル系溶剤 含有するリンス液を用いて洗浄する工程を う。特に好ましくは、ネガ型現像の後に、1 アルコールを含有するリンス液を用いて洗 する工程を行う。ここで、ネガ型現像後の ンス工程で用いられる1価アルコールとして は、直鎖状、分岐状、環状の1価アルコール 挙げられ、具体的には、1-ブタノール、2-ブ ノール、3-メチル-1-ブタノール、tert―ブチ アルコール、1-ペンタノール、2-ペンタノー ル、1-ヘキサノール、1-ヘプタノール、1-オク タノール、2-ヘキサノール、2-ヘプタノール 2-オクタノール、3-ヘキサノール、3-ヘプタ ール、3-オクタノール、4-オクタノールなど 用いることができ、好ましくは、1-ヘキサ ール、2-ヘキサノール、1-ペンタノール、3- チル-1-ブタノールである。

 前記各成分は、複数混合してもよいし、 記以外の有機溶剤と混合し使用してもよい

 リンス液中の含水率は、10質量%以下が好 しく、より好ましくは5質量%以下、特に好 しくは3質量%以下である。含水率を10質量%以 下にすることで、良好な現像特性を得ること ができる。

 ネガ型現像後に用いるリンス液の蒸気圧 、20℃に於いて0.05kPa以上、5kPa以下が好まし く、0.1kPa以上、5kPa以下が更に好ましく、0.12k Pa以上、3kPa以下が最も好ましい。リンス液の 蒸気圧を0.05kPa以上、5kPa以下にすることによ 、ウェハ面内の温度均一性が向上し、更に リンス液の浸透に起因した膨潤が抑制され ウェハ面内の寸法均一性が良化する。

 リンス液には、界面活性剤を適当量添加 て使用することもできる。

 リンス工程においては、ネガ型の現像を行 たウェハを前記の有機溶剤を含むリンス液 用いて洗浄処理する。洗浄処理の方法は特 限定されないが、たとえば、一定速度で回 している基板上にリンス液を塗出しつづけ 方法(回転塗布法)、リンス液が満たされた 中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ )、基板表面にリンス液を噴霧する方法(ス レー法)、などを適用することができ、この でも回転塗布方法で洗浄処理を行
い、洗浄後に基板を2000rpm~4000rpmの回転数で回 転させ、リンス液を基板上から除去すること が好ましい。

 以下、実施例により本発明を説明するが 本発明は、これらに限定されるものではな 。

 合成例1(樹脂(A1)の合成)
 窒素気流下、プロピレングリコールモノメ ルエーテルアセテート、プロピレングリコ ルモノメチルエーテルの6/4(質量比)の混合 剤20gを3つ口フラスコに入れ、これを80℃に 熱した(溶剤1)。γ―ブチロラクトンメタクリ レート、ヒドロキシアダマンタンメタクリレ ート、2-メチル-2-アダマンチルメタクリレー をモル比40/25/35の割合でプロピレングリコ ルモノメチルエーテルアセテート、プロピ ングリコールモノメチルエーテルの6/4(質量 )の混合溶剤に溶解し、22質量%のモノマー溶 液(200g)を調製した。更に、重合開始剤V-601(和 光純薬工業製)をモノマーに対し8mol%を加え、 溶解させた溶液を、上記溶剤1に対して6時間 けて滴下した。滴下終了後、さらに80℃で2 間反応させた。反応液を放冷後ヘキサン1800 ml/酢酸エチル200mlに注ぎ、析出した紛体をろ 、乾燥すると、樹脂(A1)が37g得られた。得ら れた樹脂(A1)の重量平均分子量は、5500、分散 (Mw/Mn)は、1.65であった。

 同様にして、樹脂(A2)~(A15)を合成した。

 以下、樹脂(A2)~(A15)の構造を示す。樹脂(A2 )~(A15)の組成比(モル比)、重量平均分子量、分 散度を、表1に示す。

 合成例2(トリフェニルスルホニウムアセテ トの合成)
 トリフェニルスルホニウムヨージド 5.07g(13 mmol)、酢酸銀 2.25g(13.5mmol)、アセトニトリル12 0mL、水60mLを加え室温で1時間攪拌した。反応 液を濾過し、トリフェニルスルホニウムア テート溶液を得た。

 合成例3(化合物(b1)の合成)
 I-1:1,1,2,2,3,3-ヘキサフロロ-3-(ピペリジン-1- ルホニル)プロパン-1-スルホン酸トリフェニ スルホニウム(Triphenylsulfonium-1,1,2,2,3,3- hexafl uoro-3-(piperidine-1-sulfonyl)-propane-1-sulfonate)
 窒素気流下1,1,2,2,3,3-ヘキサフルオロプロパ -1,3-ジスルホニルジフロリド 4.0g(12.65mmol)、 トリエチルアミン2.56g(25.3mmol)、ジイソプロピ ルエーテル30mLを氷冷し、これにピペリジン1. 08g(12.6mmol)とジイソプロピルエーテル15mLの混 溶液を30分かけて滴下した。氷冷下1時間攪 し、さらに室温で1時間攪拌した。有機層を 水、飽和塩化アンモニウム水溶液、水で順次 洗浄し、有機層を硫酸ナトリウムによって乾 燥した。溶媒を除去し、エタノール20mL、水 化ナトリウム200mgを加え室温で2時間攪拌し 。希塩酸を加え反応溶液を中和し、下式で されるスルホン酸のエタノール溶液を得た

 上記スルホン酸溶液に、合成例2で調製した トリフェニルスルホニウムアセテート溶液を 加え室温で2時間攪拌した。クロロホルム300mL を加え、有機層を水、飽和塩化アンモニウム 水溶液、水で順次洗浄した。カラムクロマト グラフィー(SiO 2 、クロロホルム/メタノール= 5/1)により精製 て白色固体状の化合物(b1) 3.0g(4.68mmol)を得 。
  1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 1.64 (bs, 6H), 3.29 (bs, 2H),3.64 (bs, 2H), 7 .70 (m, 15H)
  19 F-NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ-111.1(t,2F), -114.3(t, 2F), -119.4(m, 2F)

 活性光線又は放射線の照射により一般式( I)又は(I’)で表される酸を発生する化合物は 上記方法と同様の方法で合成した。

 合成例4(化合物(b49)の合成)
 メチルプロパニルペンタフルオロベンゼン ルホン酸エステル 13.2g (43.4 mmol)、1-ドデ ノール 12.1 g (65.1 mmol)、硫酸水素テトラブ チルアンモニウム1.47 g (4.34 mmol)、1M-水酸化 ナトリウム水溶液130 mL、トルエン130 mLを70 で12時間攪拌した。反応溶液を希硫酸を加え て中性にし、有機層を硫酸マグネシウムによ って乾燥した。溶媒を除去しカラムクロマト グラフィー(SiO 2 , 酢酸エチル/ヘキサン = 10/1)により精製し 無色透明オイル(17.4 g)を得た。これをアセ ニトリル160mLに溶解しヨウ化ナトリウム5.93g (39.6mmol)を加え室温で6時間攪拌した。反応溶 を氷冷し析出固体を濾過、真空乾燥して白 色固体状の4-ドデシルオキシ-2,3,5,6-テトラ ルオロベンゼンスルホン酸 17.4g(37 mmol, 85  %)を得た。
  1 H-NMR (300 MHz, (CD 3 ) 2 SO) δ 0.854 (t, 3H), 1.243 (bs, 16H), 1.392 (quint et, 
2H), 1.655 (quintet, 2H), 4.212 (t, 2H)
  19 F-NMR (300 MHz, (CD 3 ) 2 SO) δ -137.11(m, 2F), -152.66 (m, 2F)
 次いで、4-ドデシルオキシ-2,3,5,6-テトラフ オロベンゼンスルホン酸を、4-ドデシルオキ シ-2,3,5,6-テトラフルオロベンゼンスルホン酸 ナトリウムとした。
 トリフェニルスルホニウムヨージド 2.82 g (7.21 mmol)、酢酸銀 1.26 g(7.57 mmol)、アセト トリル80 mL、水40 mLを加え室温で1時間攪拌 た。反応溶液を濾過し、トリフェニルスル ニウムアセテイト溶液を得た。これに4-ド シルオキシ-2,3,5,6-テトラフルオロベンゼン ルホン酸ナトリウム3.00 g (6.87 mmol)を加え 温で3時間攪拌した。クロロホルム 300 mLを え、有機層を水、飽和塩化アンモニウム水 液、水で順次洗浄した。有機層を0.1μmのフ ルターでろ過後溶媒を除去して無色透明オ ル状の化合物(b49)(4.40g, 84 %)を得た。
  1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 0.877 (t, 3H), 1.262 (bs, 16H), 1.427 (quintet , 2H), 1.729 (m, 2H), 4.177 (t, 2H), 7.662-7.813 (m , 15H)
  19 F-NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ -140.01(m, 2F), -156.21 (m, 2F)

 活性光線又は放射線の照射により一般式( II)で表される酸を発生する化合物は、上記方 法と同様の方法で合成した。

 また、他の(B)成分は、上述した方法と同 に合成した。

 <レジスト調製>
 下記表1に示す成分を表1に示す溶剤に溶解 せ、レジスト組成物(Ra1)~(Ra5)、(Ra7)~(Ra16)、(Ra 18)~(Ra22)、(Ra24)~(Ra29)については固形分濃度5.3 量%、レジスト組成物(Ra6)については固形分 度3.7質量%、レジスト組成物(Ra17)、(Ra23)につ いては固形分濃度7.3質量%、レジスト組成物(R a30)~(Ra31)については固形分濃度5.7質量%、レジ スト組成物(Rb1)~(Rb3)については固形分濃度7.5 量%の溶液を調製し、それぞれを0.05μmのポ サイズを有するポリエチレンフィルターで 過してレジスト組成物(Ra1)~(Ra31)及び(Rb1)~(Rb3) を調製した。

 表1における略号は、次の通りである。

 P-1~P-3:各々下記化合物を示す。

 N-1:N,N-ジフェニルアニリン
 N-2:ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン
 N-3:4-ジメチルアミノピリジン

 W-1: メガファックF176(大日本インキ化学工 (株)製)(フッ素系)
 W-2: メガファックR08(大日本インキ化学工業 (株)製)(フッ素及びシリコン系)
 W-3: ポリシロキサンポリマーKP-341(信越化学 工業(株)製)(シリコン系)
 W-4: PF6320(OMNOVA社製)(フッ素系)

 SL-1:プロピレングリコールモノメチルエー ルアセテート
 SL-2:プロピレングリコールモノメチルエー ル

 調製したレジスト組成物を下記の方法で 価した。

 実施例1
 シリコンウエハー上に有機反射防止膜ARC29A( 日産化学社製)を塗布し、205℃で、60秒間ベー クを行い、膜厚78nmの反射防止膜を形成した その上にレジスト組成物(Ra1)を塗布し、120℃ で、60秒間ベークを行い、膜厚150nmのレジス 膜を形成した。得られたウェハーをArFエキ マレーザースキャナー(NA0.75)を用い、パター ン露光を行った。その後120℃で、60秒間加熱 た後、酢酸ブチル(ネガ型現像液)で30秒間現 像(ネガ型現像)し、1-ヘキサノールでリンス た後、4000rpmの回転数で30秒間ウェハーを回 させることにより、150nm(1:1)のラインアンド ペースのレジストパターンを得た。

 実施例2~31及び比較例1~3
 レジスト組成物(Ra2)~(Ra31)及び(Rb1)~(Rb3)を用 た以外は、実施例1の方法と同様にして、150n m(1:1)のラインアンドスペースのレジストパタ ーンを得た。但し、実施例6については、レ スト膜の膜厚を100nmとした。

 実施例32
 シリコンウエハー上に有機反射防止膜ARC29A( 日産化学社製)を塗布し、205℃で、60秒間ベー クを行い、膜厚78nmの反射防止膜を形成した その上にレジスト組成物(Ra1)を塗布し、120℃ で、60秒間ベークを行い、膜厚150nmのレジ
スト膜を形成した。得られたウェハをArFエキ シマレーザースキャナー(NA0.75)を用い、パタ ン露光を行った。その後120℃で、60秒間加 した後、テトラメチルアンモニウムハイド オキサイド水溶液(2.38質量%)(ポジ型現像液) 30秒間現像(ポジ型現像)し、純水でリンスし ピッチ600nm、線幅450nmのパターンを得た。次 に、酢酸ブチル(ネガ型現像液)で30秒間現像( ガ型現像)し、1-ヘキサノールでリンスした 、4000rpmの回転数で30秒間ウェハを回転させ ことにより、150nm(1:1)のラインアンドスペー スのレジストパターンを得た。

 実施例33
 シリコンウエハー上に有機反射防止膜ARC29A( 日産化学社製)を塗布し、205℃で、60秒間ベー クを行い、膜厚78nmの反射防止膜を形成した その上にレジスト組成物(Ra1)を塗布し、120℃ で、60秒間ベークを行い、膜厚150nmのレジス 膜を形成した。得られたウェハをArFエキシ レーザースキャナー(NA0.75)を用い、パターン 露光を行った。その後120℃で、60秒間加熱し 後、酢酸ブチル(ネガ型現像液)で30秒間現像 (ネガ型現像)し、1-ヘキサノールでリンスし 後、4000rpmの回転数で30秒間ウェハを回転さ ることにより、ピッチ600nm、線幅450nmのパタ ンを得た。次に、テトラメチルアンモニウ ハイドロオキサイド水溶液(2.38質量%)(ポジ 現像液)で30秒間現像(ポジ型現像)し、純水で リンスして、150nm(1:1)のラインアンドスペー のレジストパターンを得た。

 実施例34~43及び比較例4、5
 レジスト組成物及びネガ型現像液及びネガ 現像用リンス液の組合せを下記表2に示す組 み合わせにした以外は、実施例1の方法と同 にして、150nm(1:1)のラインアンドスペースの ジストパターンを得た。

 表2において、質量比は、ネガ型現像液と して2種類の有機溶剤を併用した時及びネガ 現像用リンス液として2種類の有機溶剤を併 した時の、2種類の溶剤の混合質量比を表す 。この際、ネガ型現像液又はネガ型現像用リ ンス液が単独の有機溶剤からなる場合の質量 比は100である。

 本実施例で用いたネガ型現像用の溶剤と ネガ型現像用のリンス液用の溶剤の蒸気圧 び沸点を下記表3に示す。

 ラインエッジラフネス(LER)の評価
 実施例1~43及び比較例1~5で得られた150nm(1:1) ラインアンドスペースのレジストパターン 測長走査型電子顕微鏡(日立社製S-9260)を使用 して観察し、150nmラインパターンの長手方向 エッジ2μmの範囲について、エッジがあるべ き基準線からの距離を50ポイント測定し、標 偏差を求め、3σを算出した。値が小さいほ 良好な性能であることを示す。結果を下記 4に示す。

 寸法の面内均一性の評価
 実施例1~43及び比較例1~5で得られた150nm(1:1) ラインアンドスペースレジストパターンに して、走査型電子顕微鏡(日立社製S-9260)を用 いて、2μm間隔で50箇所の寸法を測定し、50箇 の標準偏差を求め、3σを算出した。値が小 いほど良好な性能であることを示す。結果 表4に示す。

 ブリッジマージンの評価
 実施例1~30及び実施例33~43及び比較例1~5で得 れた150nm(1:1)のラインアンドスペースレジス トパターンを解像する露光量E 0 (最適露光量)を走査型電子顕微鏡(日立社製S-9 260)を用いて算出し、前記露光量E 0 から露光量を多くした時にブリッジが発生す る露光量E 1 を求め、下記式で得られる値を算出し、それ をブリッジマージンの指標とした。
 ブリッジマージン(%)= [(E  -E  )   /E  0 ]×100
 上記で算出した値が大きいほど性能が良好 ある事を示す。結果を表4に示す。

 表4から、本発明のネガ型現像用レジスト 組成物により、ラインエッジラフネスが低減 され、更には寸法の面内均一性、ブリッジマ ージンに優れた高精度な微細パターンを安定 的に形成できることは明らかである。

 本発明により、ラインエッジラフネスを低 し、パターン寸法の面内均一性を高め、更 はブリッジマージンに優れたネガ型現像用 ジスト組成物及びこれを用いたパターン形 方法を提供することができ、これにより高 積かつ高精度な電子デバイスを製造するた の高精度な微細パターンを安定的に形成す ことができる。
 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照 て説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱 ることなく様々な変更や修正を加えること できることは当業者にとって明らかである
 本出願は、2007年6月12日出願の日本特許出願 (特願2007-155082)に基づくものであり、その内 はここに参照として取り込まれる。