JP5109649B2

JP5109649B2 - 化学増幅型レジスト組成物

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Publication number: JP5109649B2
Application number: JP2007336495A
Authority: JP
Inventors: 香荒木; 訓史山口; 敏山本
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2027-12-27
Also published as: GB2445275A; GB2445275B; TWI440973B; CN101211113B; GB0725099D0; BE1018144A3; CN101211113A; KR101497995B1; JP2008181119A; US20080176168A1; KR20080061293A; TW200841126A

Description

本発明は、半導体の微細加工に用いられる化学増幅型レジスト組成物に関する。

リソグラフィ技術を用いた半導体の微細加工に用いられる化学増幅型レジスト組成物は、酸に不安定な基を持つ重合単位を有し、それ自身はアルカリに不溶又は難溶であるが、酸の作用によりアルカリに可溶となる樹脂と露光により酸を発生する化合物からなる酸発生剤を含有してなる。
半導体の微細加工における化学増幅型レジスト組成物としては、より優れた解像度と優れたラインエッジラフネスを示すものが求められている。

最近、酸に不安定な基を持つ重合単位を有し、それ自身はアルカリに不溶又は難溶であるが、酸の作用でアルカリに可溶となる樹脂と、酸発生剤としてトリフェニルスルホニウム１−（（３−ヒドロキシアダマンチル）メトキシカルボニル）ジフルオロメタンスルホナートのみを用い、さらにクエンチャーと溶剤とからなる化学増幅型ポジ型レジスト組成物が提案されている（特許文献１）。

特開２００６−２５７０７８請求項１及び１５

しかしながら、特許文献１記載のレジスト組成物の解像度やラインエッジラフネス等の性能は、露光時の条件や現像時の条件など、種々の条件によっては、必ずしも十分に対応できない場合もあった。

そこで本発明者らは、上記課題を解決するために、化学増幅型レジスト組成物に含有される酸発生剤について鋭意検討した結果、酸発生剤として特定の化合物を２種以上含有してなる酸発生剤を用いることによって、優れた解像度を示し、かつ、優れたラインエッジラフネスを与える化学増幅型レジスト組成物が得られることを見出し、本発明に至った。

すなわち本発明は、式（Ｉ）で表されるオニウム塩と、式（ＩＩ）で表されるスルホニウム塩とを含有する酸発生剤、並びに、酸に不安定な基を持つ重合単位を有し、それ自身はアルカリに不溶又は難溶であるが、酸の作用でアルカリに可溶となる樹脂を含有することを特徴とする化学増幅型レジスト組成物を提供する。

［式（Ｉ）中、Ｒ^２１は、直鎖状又は分枝状の炭素数１〜２０の置換されていてもよい炭化水素基、あるいは炭素数３〜３０の置換されていてもよい環状炭化水素基を表す。ただし、該炭化水素基及び該環状炭化水素基に含まれる炭素原子は、任意に、カルボニル基、酸素原子に置換されていてもよい。
Ｑ^１及びＱ^２は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基を表す。
Ａ^＋は、式（Ｉａ）、式（Ｉｂ）及び式（Ｉｃ）で表されるカチオンからなる群から選ばれる少なくとも１種のカチオンを表す。

［式（Ｉａ）中、Ｐ^１〜Ｐ^３は、互いに独立に、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜３０の炭化水素基を表す。Ｐ^１〜Ｐ^３が直鎖状又は分岐状の炭化水素基である場合には、水酸基、炭素数１〜１２のアルコキシ基又は炭素数３〜１２の環状炭化水素基の一つ以上を置換基として含んでいてもよく、Ｐ^１〜Ｐ^３が環状炭化水素基である場合には、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基の一つ以上を置換基として含んでいてもよい。該炭化水素基及び該アルコキシ基は、直鎖状でも分岐状であってもよい。
式（Ｉｂ）中、Ｐ^４及びＰ^５は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表し、該炭化水素基及び該アルコキシ基は、直鎖状でも分岐状であってもよい。
式（Ｉｃ）中、Ｐ^１０〜Ｐ^２１は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表し、該炭化水素基及び該アルコキシ基は、直鎖状でも分岐状であってもよい。
Ｂは、硫黄原子又は酸素原子を表す。
ｍは、０又は１を表す。］

［式（II）中、Ｑ³は、環状構造を有していてもよいパーフルオロアルキル基を表す。
Ｂ⁺は、式（II’）で表されるカチオンを表す。］

［式（II’）中、Ｐ⁶及びＰ⁷は、互いに独立に、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜１２の炭化水素基を表すか、又はＰ⁶とＰ⁷とが結合してＳ＋を含んで形成された炭素数３〜１２の環を表す。
Ｐ⁸は、水素原子を表し、Ｐ⁹は、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜１２の炭化水素基、もしくは置換されていてもよい芳香環基を表すか、又はＰ⁸とＰ⁹が結合して形成された炭素数３〜１２の環を表す。ここで、前記の環に含まれる炭素原子は、任意に、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子に置換されていてもよい。］

本発明の化学増幅型レジスト組成物によれば、優れた解像度と優れたラインエッジラフネスを有するパターンを製造することができるので、本発明は工業的に有用である。

本発明における化学増幅型レジスト組成物は、式（Ｉ）で表されるオニウム塩と、式（ＩＩ）で表されるスルホニウム塩とを酸発生剤として併用する。

［式（Ｉ）中、Ｒ^２１は、直鎖状又は分枝状の炭素数１〜２０の置換されていてもよい炭化水素基、あるいは炭素数３〜３０の置換されていてもよい環状炭化水素基を表す。ただし、該炭化水素基及び該環状炭化水素基に含まれる炭素原子は、任意に、カルボニル基、酸素原子に置換されていてもよい。
Ｑ^１及びＱ^２は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基を表す。
Ａ^＋は、式（Ｉａ）、式（Ｉｂ）及び式（Ｉｃ）で表されるカチオンからなる群から選ばれる少なくとも１種のカチオンを表す。］

［式（Ｉａ）中、Ｐ^１〜Ｐ^３は、それぞれ独立に、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜３０の炭化水素基を表す。Ｐ^１〜Ｐ^３が直鎖状又は分岐状の炭化水素基である場合には、水酸基、炭素数１〜１２のアルコキシ基又は炭素数３〜１２の環式炭化水素基の一つ以上を置換基として含んでいてもよく、Ｐ^１〜Ｐ^３が環状炭化水素基である場合には、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基の一つ以上を置換基として含んでいてもよい。該炭化水素基及び該アルコキシ基は、直鎖状でも分岐状であってもよい。
式（Ｉｂ）中、Ｐ^４及びＰ^５は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表し、該炭化水素基及び該アルコキシ基は、直鎖状でも分岐状であってもよい。
式（Ｉｃ）中、Ｐ^１０〜Ｐ^２１は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表し、該炭化水素基及び該アルコキシ基は、直鎖状でも分岐状であってもよい。
Ｂは、硫黄原子又は酸素原子を表す。
ｍは、０又は１を表す。］

［式（ＩＩ’）中、Ｐ^６及びＰ^７は、それぞれ独立に、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜１２の炭化水素基を表す。又はＰ^６とＰ^７とが結合して炭素数３〜１２の２価の炭化水素基を表す。
Ｐ^８は、水素原子を表す。
Ｐ^９は、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜１２の炭化水素基もしくは置換されていてもよい芳香環基を表すか、又はＰ^８とＰ^９が結合して炭素数３〜１２の２価の炭化水素基を表す。ここで、２価の炭化水素基に含まれる炭素原子は、任意に、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子に置換されていてもよい。］

直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜３０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、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデカニル基、テトラデカニル基、ペンタデカニル基、ヘキサデカニル基、ヘプタデカニル基、オクタデカニル基、ノナデカニル基、イコサニル基、ヘニコサニル基、ドコサニル基、ヘニコサニル基、ドサニル基、トリコサニル基、テトラコサニル基、ペンタコサニル基、ヘキサコサニル基、ヘプタコサニル基、オクタコサニル基、ノナコサニル基、トリアコンタニル基及び前記各基の構造異性体；
シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基などが挙げられる。
直鎖状又は分枝状の炭素数１〜２０の置換されていてもよい炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデカニル基、テトラデカニル基、ペンタデカニル基、ヘキサデカニル基、ヘプタデカニル基、オクタデカニル基、ノナデカニル基、イコサニル基、ヘニコサニル基、ドコサニル基及び前記各基の構造異性体；
ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基、ヒドロキシペンチル基、ヒドロキシヘキシル基、ヒドロキシヘプチル基、ヒドロキシオクチル基、ヒドロキシノニル基、ヒドロキシデシル基、ヒドロキシウンデシル基、ヒドロキシドデシル基、ヒドロキシトリデカニル基、ヒドロキシテトラデカニル基、ヒドロキシペンタデカニル基、ヒドロキシヘキサデカニル基、ヒドロキシヘプタデカニル基、ヒドロキシオクタデカニル基、ヒドロキシノナデカニル基、ヒドロキシイコサニル基及び前記各基の構造異性体；
ジヒドロキシメチル基、ジヒドロキシエチル基、ジヒドロキシプロピル基、ジヒドロキシブチル基、ジヒドロキシペンチル基、ジヒドロキシヘキシル基、ジヒドロキシヘプチル基、ジヒドロキシオクチル基、ジヒドロキシノニル基、ジヒドロキシデシル基、ジヒドロキシウンデシル基、ジヒドロキシドデシル基、ジヒドロキシトリデカニル基、ジヒドロキシテトラデカニル基、ジヒドロキシペンタデカニル基、ジヒドロキシヘキサデカニル基、ジヒドロキシヘプタデカニル基、ジヒドロキシオクタデカニル基、ジヒドロキシノナデカニル基、ジヒドロキシイコサニル基及び前記各基の構造異性体などが挙げられる。

式（Ｉ）で表される塩のアニオン部としては、下記式で表されるアニオンなどが挙げられる。

また、式（Ｉ）において、Ａ⁺は、式（Ｉａ）、式（Ｉｂ）又は式（Ｉｃ）のいずれかで表されるカチオンからなる群から選ばれる少なくとも１種のカチオンであることが好ましい。

［式（Ｉａ）中、Ｐ^１〜Ｐ^３は、それぞれ独立に、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜３０の炭化水素基を表す。Ｐ^１〜Ｐ^３が直鎖状又は分岐状の炭化水素基である場合には、水酸基、炭素数１〜１２のアルコキシ基又は炭素数３〜１２の環状炭化水素基の一つ以上を置換基として含んでいてもよく、Ｐ^１〜Ｐ^３が環状炭化水素基である場合には、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基の一つ以上を置換基として含んでいてもよい。該炭化水素基及び該アルコキシ基は、直鎖状でも分岐状であってもよい。
式（Ｉｂ）中、Ｐ^４及びＰ^５は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表し、該炭化水素基及び該アルコキシ基は、直鎖状でも分岐状であってもよい。
式（Ｉｃ）中、Ｐ^１０〜Ｐ^２１は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表し、該炭化水素基及び該アルコキシ基は、直鎖状でも分岐状であってもよい。
Ｂは、硫黄原子又は酸素原子を表す。
ｍは、０又は１を表す。］

前記の直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜３０の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ビシクロヘキシル基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ビフェニル基などが挙げられる。
前記の炭素数１〜１２の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、２−エチルヘキシル基などが挙げられる。
前記の炭素数１〜１２のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基などが挙げられる。
前記の炭素数３〜１２の環状炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ビシクロヘキシル基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ビフェニル基などが挙げられる。前記の環状炭化水素基は、直鎖状又は分岐状の炭化水素基、アルコキシ基、水酸基及びアミノ基等により置換されていてもよい。

式（Ｉａ）で表されるカチオンとしては、下記式で表されるカチオンが挙げられる。

式（Ｉｂ）で表されるカチオンとしては、下記式で表されるカチオンが挙げられる。

式（Ｉｃ）で表されるカチオンとしては、下記式で表されるカチオンが挙げられる。

さらに、Ａ^＋で表されるカチオンとしては、式（Ｉｄ）、式（Ｉｅ）又は式（Ｉｆ）のいずれかで示されるカチオンからなる群から選ばれる少なくとも１種のカチオンである場合が好ましい。

［式（Ｉｄ）〜式（Ｉｆ）中、Ｐ^２８〜Ｐ^３０は、それぞれ独立に、直鎖状又は分岐状の炭素数１〜２０の炭化水素基を表すか又はフェニル基以外の炭素数３〜３０の環状炭化水素基を表す。Ｐ^２８〜Ｐ^３０が炭化水素基である場合には、水酸基、炭素数１〜１２のアルコキシ基又は炭素数３〜１２の環状炭化水素基の一つ以上を置換基として含んでいてもよく、Ｐ^２８〜Ｐ^３０が環状炭化水素基の場合には、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基の一つ以上を置換基として含んでいてもよい。
Ｐ^３１〜Ｐ^３６は、それぞれ独立に、水酸基、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜１２の炭化水素基、炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。
ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ及びｌは、それぞれ独立に、０〜５の整数を表す。］

ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ及びｌは、それぞれ独立に、好ましくは０〜２の整数を表し、より好ましくは０〜１の整数を表す。

さらに、式（Ｉａ）で表されるカチオンとしては、式（Ｉｇ）で表されるカチオンが、その製造が容易であることから、より好ましい。

［式（Ｉｇ）中、Ｐ^４１〜Ｐ^４３は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、直鎖状又は分岐状の炭素数１〜１２の炭化水素基又は直鎖状又は分岐状の炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。］

直鎖状又は分岐状の炭素数１〜１２の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基などが挙げられる。
直鎖状又は分岐状の炭素数１〜１２のアルコキシ基しては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基などが挙げられる。

さらに、式（Ｉｇ）で表されるカチオンとしては、式（Ｉｈ）で表されるカチオンが、さらに製造が容易であることから、さらに好ましい。

［式（Ｉｈ）中、Ｐ^２２〜Ｐ^２４は、それぞれ独立に、水素原子、直鎖状又は分岐状の炭素数１〜４の炭化水素基を表す。］

そして、本発明の式（Ｉ）で表されるオニウム塩としては、中でも式（Ｉｉ）、式（Ｉｊ）又は式（Ｉｋ）で表されるオニウム塩が、好ましい。

［式（Ｉｉ）、式（Ｉｊ）及び式（Ｉｋ）中、Ｑ¹及びＱ²は、式（Ｉ）におけるのと同じ意味を表す。
Ｐ^２２〜Ｐ^２４は、式（Ｉｈ）におけるのと同じ意味を表す。
環Ｘは、単環式又は多環式の炭素数３〜３０の炭化水素基を表す。ただし、前記の炭化水素基の炭素原子は、カルボニル基で置換されていてもよい。
また、環Ｘは、炭素数１〜６の炭化水素基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜４のペルフルオロアルキル基、炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基、水酸基又はシアノ基を置換基として含んでいてもよい。
Ｚ^１は、単結合又は−［ＣＨ_２］_k−を表す。
ｋは、１〜４の整数を表す。］

さらに、環Ｘがアダマンタン骨格を有する、式（Ｉｌ）、式（Ｉｍ）又は式（Ｉｎ）で表されるオニウム塩が好ましい。

［式（Ｉｌ）、式（Ｉｍ）及び式（Ｉｎ）中、Ｑ¹及びＱ²は式（Ｉ）におけるのと同じ意味を表す。
Ｐ^２２〜Ｐ^２４は、式（Ｉｈ）におけるのと同じ意味を表す。］

本発明の化学増幅型レジスト組成物は、さらに酸発生剤として式（ＩＩ）で表されるスルホニウム塩を含有する。

式（ＩＩ）における直鎖状又は分枝状の炭素数１〜２０の置換されていてもよい炭化水素基としては、前記と同じものが挙げられる。
炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基としては、前記と同じものが挙げられる。
Ｑ^３及びＱ^４としては、互いに独立に、フッ素原子又はトリフロオロメチル基である場合が好ましい。中でも、Ｑ^１〜Ｑ^４のすべてがフッ素原子である場合がより好ましい。

式（II）で表される環状構造を有してもよいパーフルオロアルキルスルホネート陰イオンとしては、トリフルオロメタンスルホネートイオン、パーフルオロブタンスルホネートイオン、パーフルオロオクタンスルホネートイオン、パーフルオロシクロヘキサンスルホネートイオン、パーフルオロ４−エチル−シクロヘキサンスルホネートイオンなどが挙げられる。

Ｐ^６及びＰ^７における炭素数１〜１２の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、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、シクロヘプチル基、シクロデシル基などが挙げられる。
また、Ｐ⁶とＰ⁷とが結合して、アルキレン基などの炭素数３〜１２の２価の炭化水素基であってもよい。
Ｐ⁸は水素原子を表す。Ｐ⁹は炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、又はフェニル基、ベンジル基などの置換されていてもよい芳香環基を表すか、Ｐ⁸とＰ⁹とが結合して、環を形成するが、そのＰ⁸とＰ⁹とが結合して形成されるアルキレン基などの炭素数３〜１２の２価の炭化水素基を表す。Ｐ⁹がアルキル基の場合、該アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基などが挙げられる。Ｐ⁹がシクロアルキル基の場合、該シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基などが挙げられる。ここで、式（ＩＩ’）における前記２価の炭化水素基に含まれる炭素原子は、任意に、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子に置換されていてもよい。

式（ＩＩ’）で表されるカチオンＡ⁺としては、下記式で表されるカチオンが挙げられる。

そして、式（ＩＩ）で表されるスルホニウム塩としては、中でも（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）又は（ＩＩｃ）で表されるスルホニウム塩が、好ましい。

［式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）及び（ＩＩｃ）中、Ｐ^６〜Ｐ^９、Ｑ³及びＱ⁴は、それぞれ独立に、式（ＩＩ）におけるのと同じ意味を表す。］

さらにそれらの中でも、式（IIｄ）、式（IIｆ）又は式（IIｇ）で表されるスルホニウム塩は、合成が容易であることから好ましい。

［式（ＩＩｄ）、式（ＩＩｅ）及び式（ＩＩｆ）中、Ｐ^９は、式（ＩＩ）におけるのと同じ意味を表す。］

本発明の化学増幅型レジスト組成物において、式（Ｉ）で表されるオニウム塩と、式（ＩＩ）で表されるスルホニウム塩との使用割合は、質量比で、好ましくは９：１〜１：９、より好ましくは３：７〜６：４、さらに好ましくは４：６〜６：４、さらにより好ましくは４：６〜５：５である。
この場合、式（Ｉ）で表されるオニウム塩及び式（ＩＩ）で表されるスルホニウム塩は、それぞれ単独で用いても複数種を使用してもよい。

本発明の化学増幅型レジスト組成物は、前記酸発生剤とともに樹脂を含有してなり、該樹脂は酸に不安定な基を有し、アルカリ水溶液に不溶又は難溶な樹脂であり、酸の作用により該樹脂はアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂である。ここで、酸に不安定な基とは、酸の作用により、アルカリ水溶液に溶解し得る効果を示す基を表す。

本発明の化学増幅型レジスト組成物において、式（Ｉ）で表されるオニウム塩と式（ＩＩ）で表されるスルホニウム塩とは、酸発生剤として用いられ、露光により生じた酸は、樹脂中の基であって酸に不安定な基に対して触媒的に作用して開裂し、樹脂はアルカリ水溶液に可溶なものとなる。

酸に不安定な基としては、エーテル結合のα位が４級炭素原子であるアルキルエステルを有する基、脂環式エステルなどのカルボン酸エステルを有する基、エーテル結合のα位が４級炭素原子であるラクトン環を有する基などが挙げられる。
ここで、４級炭素原子とは、水素原子以外の置換基と結合していて水素とは結合していない炭素原子を意味し、酸に不安定な基としては、エーテル結合のα位の炭素原子が３つの炭素原子と結合した４級炭素原子であることが好ましい。

酸に不安定な基の１種であるカルボン酸エステルを有する基を−ＣＯＯＲのＲエステル基として例示すると、（−ＣＯＯ−Ｃ（ＣＨ_３）_３を、tert−ブチルエステル基という形式で称する。）、tert−ブチルエステル基に代表されるエーテル結合のα位が４級炭素原子であるアルキルエステル基；メトキシメチルエステル基、エトキシメチルエステル基、１−エトキシエチルエステル基、１−イソブトキシエチルエステル基、１−イソプロポキシエチルエステル基、１−エトキシプロピルエステル基、１−（２−メトキシエトキシ）エチルエステル基、１−（２−アセトキシエトキシ）エチルエステル基、１−〔２−（１−アダマンチルオキシ）エトキシ〕エチルエステル基、１−〔２−（１−アダマンタンカルボニルオキシ）エトキシ〕エチルエステル基、テトラヒドロ−２−フリルエステル基及びテトラヒドロ−２−ピラニルエステル基などのアセタール型エステル基；イソボルニルエステル基及び１−アルキルシクロアルキルエステル基、２−アルキル−２−アダマンチルエステル基、１−（１−アダマンチル）−１−アルキルアルキルエステル基などのエーテル結合のα位が４級炭素原子である脂環式エステル基などが挙げられる。

このようなカルボン酸エステルを有する基としては、（メタ）アクリル酸エステル、ノルボルネンカルボン酸エステル、トリシクロデセンカルボン酸エステル、テトラシクロデセンカルボン酸エステルを有する基が挙げられる。

本発明の樹脂組成物の樹脂は、酸に不安定な基とオレフィン性二重結合とを有するモノマーを付加重合して製造することができる。
かかるモノマーとしては、酸に不安定な基として、２−アルキル−２−アダマンチル基、１−（１−アダマンチル）−１−アルキルアルキル基などのような脂環式構造などの嵩高い基を含むモノマーが、得られるレジストの解像度が優れる傾向があることから好ましい。
嵩高い基を含むモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸２−アルキル−２−アダマンチル、（メタ）アクリル酸１−（１−アダマンチル）−１−アルキルアルキル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸２−アルキル−２−アダマンチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−（１−アダマンチル）−１−アルキルアルキル、α−クロロアクリル酸２−アルキル−２−アダマンチル、α−クロロアクリル酸１−（１−アダマンチル）−１−アルキルアルキルなどが挙げられる。

中でも、（メタ）アクリル酸２−アルキル−２−アダマンチルやα−クロロアクリル酸２−アルキル−２−アダマンチルをモノマーとして用いた場合は、得られる化学増幅型レジスト組成物の解像度が優れる傾向があることから好ましい。

（メタ）アクリル酸２−アルキル−２−アダマンチルとしては、例えば、アクリル酸２−メチル−２−アダマンチル、メタクリル酸２−メチル−２−アダマンチル、アクリル酸２−エチル−２−アダマンチル、メタクリル酸２−エチル−２−アダマンチル、アクリル酸２−ｎ−ブチル−２−アダマンチルなどが挙げられ、α−クロロアクリル酸２−アルキル−２−アダマンチルとしては、例えば、α−クロロアクリル酸２−メチル−２−アダマンチル、α−クロロアクリル酸２−エチル−２−アダマンチルなどが挙げられる。

これらの中でも（メタ）アクリル酸２−エチル−２−アダマンチル又は（メタ）アクリル酸２−イソプロピル−２−アダマンチルを用いた場合、得られる化学増幅型レジスト組成物の感度が優れ耐熱性にも優れる傾向があることから好ましい。

（メタ）アクリル酸２−アルキル−２−アダマンチルは、通常、２−アルキル−２−アダマンタノール又はその金属塩とアクリル酸ハライド又はメタクリル酸ハライドとの反応により製造できる。

本発明に用いられる樹脂は、酸に不安定な基を有するモノマーに由来する構造単位に加えて、酸の作用に対して安定なモノマーに由来する構造単位を含んでいてもよい。ここで、酸の作用に対して安定なモノマーに由来する構造とは、本発明のオニウム塩（Ｉ）によって開裂しない構造を意味する。
具体的には、アクリル酸やメタクリル酸のような遊離のカルボン酸基を有するモノマーに由来する構造単位、無水マレイン酸や無水イタコン酸のような脂肪族不飽和ジカルボン酸無水物に由来する構造単位、２−ノルボルネンに由来する構造単位、（メタ）アクリロニトリルに由来する構造単位、エーテル結合のα位が２級炭素原子又は３級炭素原子のアルキルエステルや１−アダマンチルエステルである（メタ）アクリル酸エステル類に由来する構造単位、ｐ−又はｍ−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーに由来する構造単位、ラクトン環がアルキル基で置換されていてもよい（メタ）アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトンに由来する構造単位などを挙げることができる。なお、１−アダマンチルエステルは、エーテル結合のα位が４級炭素原子であるが、酸に不安定な基であり、１−アダマンチルエステルには水酸基などが結合していてもよい。

具体的な酸の作用に対して安定なモノマーとしては、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシ−１−アダマンチル、（メタ）アクリル酸３，５−ジヒドロキシ−１−アダマンチル、α−（メタ）アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、β−（メタ）アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、式（ａ）、（ｂ）、ヒドロキシスチレン、ノルボルネン（ｃ）などの分子内にオレフィン性二重結合を有する脂環式化合物、無水マレイン酸（ｄ）などの脂肪族不飽和ジカルボン酸無水物、無水イタコン酸（ｅ）などが例示される。

これらの中でも、ｐ−又はｍ−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーに由来する構造単位、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシ−１−アダマンチルに由来する構造単位、（メタ）アクリル酸３，５−ジヒドロキシ−１−アダマンチルに由来する構造単位、式（ａ）で表される構造単位、及び式（ｂ）で表される構造単位を含む樹脂から得られるレジストは、基板への接着性及びレジストの解像性が向上する傾向にあることから好ましい。

［式（ａ）及び式（ｂ）中、Ｒ¹及びＲ²は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ^３及びＲ^４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を表す。
ｐ及びｑは、それぞれ独立に、１〜３の整数を表す。ｐが２又は３のときには、Ｒ^３は互いに異なる基であってもよく、ｑが２又は３のときには、Ｒ^４は互いに異なる基であってもよい。］

（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシ−１−アダマンチル、（メタ）アクリル酸３，５−ジヒドロキシ−１−アダマンチルなどのモノマーは、市販されているが、例えば、対応するヒドロキシアダマンタンを（メタ）アクリル酸又はそのハライドと反応させることにより、製造することもできる。

また、（メタ）アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトンなどのモノマーは、ラクトン環がアルキル基で置換されていてもよいα−もしくはβ−ブロモ−γ−ブチロラクトンにアクリル酸もしくはメタクリル酸を反応させるか、又はラクトン環がアルキル基で置換されていてもよいα−もしくはβ−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンにアクリル酸ハライドもしくはメタクリル酸ハライドを反応させることにより製造できる。

式（ａ）及び式（ｂ）で表される構造単位を与えるモノマーとしては、例えば、次のような水酸基を有する脂環式ラクトンの（メタ）アクリル酸エステル、それらの混合物等が挙げられる。これらのエステルは、例えば、対応する水酸基を有する脂環式ラクトンと（メタ）アクリル酸類との反応により製造し得る（例えば特開２０００−２６４４６号公報）。

ここで、（メタ）アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトンとしては、例えば、α−アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、α−メタクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、α−アクリロイロキシ−β，β−ジメチル−γ−ブチロラクトン、α−メタクリロイロキシ−β，β−ジメチル−γ−ブチロラクトン、α−アクリロイロキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン、α−メタクリロイロキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、β−メタクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、β−メタクリロイロキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。

ＫｒＦエキシマレーザー露光の場合は、樹脂の構造単位として、ｐ−又はｍ−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーに由来する構造単位を用いても充分な透過率を得ることができる。このような共重合樹脂を得る場合は、該当する（メタ）アクリル酸エステルモノマーとアセトキシスチレン、及びスチレンをラジカル重合した後、酸の作用によって脱アセチルすることによって得ることができる。

また、２−ノルボルネンに由来する構造単位を含む樹脂は、その主鎖にノルボルナン骨格を有するために頑丈な構造となり、ドライエッチング耐性に優れるという特性を示す。２−ノルボルネンに由来する構造単位は、例えば、対応する２−ノルボルネンの他に無水マレイン酸や無水イタコン酸のような脂肪族不飽和ジカルボン酸無水物を併用したラジカル重合により主鎖へ導入し得る。したがって、ノルボルネン構造の二重結合が開いて形成されるものは、例えば、式（ｃ）で表すことができ、無水マレイン酸無水物及び無水イタコン酸無水物の二重結合が開いて形成されるものは、それぞれ式（ｄ）及び式（ｅ）で表すことができる。

［式（ｃ）中、Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、カルボキシル基、シアノ基もしくは基−ＣＯＯＵ（Ｕはアルコール残基である）を表すか、あるいは、Ｒ^５及びＲ^６が結合して、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＣ（＝Ｏ）−で表されるカルボン酸無水物残基を表す。
Ｒ^５及びＲ^６が基−ＣＯＯＵである場合は、カルボキシル基がエステル結合したものであり、Ｕに相当するアルコール残基としては、例えば、置換されていてもよい炭素数１〜８程度の炭化水素基、２−オキソオキソラン−３−イル基又は２−オキソオキソラン−４−イル基などを挙げることができる。ここで、該炭化水素基は、水酸基や脂環式炭化水素残基などが置換基として結合していてもよい。］

Ｒ^５及びＲ^６が炭化水素基である場合の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられ、水酸基が結合したアルキル基の具体例としては、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。

このように、酸に不安定な構造単位を与えるモノマーである、式（ｃ）で表されるノルボネン構造の具体例としては、次のような化合物を挙げることができる。
２−ノルボルネン、
２−ヒドロキシ−５−ノルボルネン、
５−ノルボルネン−２−カルボン酸、
５−ノルボルネン−２−カルボン酸メチル、
５−ノルボルネン−２−カルボン酸２−ヒドロキシ−１−エチル、
５−ノルボルネン−２−メタノール、
５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物。

なお、式（ｃ）中のＲ^５及びＲ^６の−ＣＯＯＵのＵが、エーテル結合のα位が４級炭素原子である脂環式エステルなどの酸に不安定な基であれば、ノルボルネン構造を有するといえども、酸に不安定な基を有する構造単位である。ノルボルネン構造と酸に不安定な基を含むモノマーとしては、例えば、５−ノルボルネン−２−カルボン酸−tert−ブチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−シクロヘキシル−１−メチルエチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−メチルシクロヘキシル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸２−メチル−２−アダマンチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸２−エチル−２−アダマンチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−（４−メチルシクロヘキシル）−１−メチルエチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−（４−ヒドロキシシクロヘキシル）−１−メチルエチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−メチル−１−（４−オキソシクロヘキシル）エチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−（１−アダマンチル）−１−メチルエチルなどが例示される。

本発明の化学増幅型レジスト組成物で用いられる樹脂は、パターニング露光用の放射線の種類や酸に不安定な基の種類などによっても変動するが、通常、樹脂における酸に不安定な基を有するモノマーに由来する構造単位の含有量を１０〜８０モル％の範囲に調整する。

そして、中でも、酸に不安定な基を有するモノマーに由来する構造単位として、（メタ）アクリル酸２−アルキル−２−アダマンチル、（メタ）アクリル酸１−（１−アダマンチル）−１−アルキルアルキルに由来する構造単位を含む樹脂は、該構造単位が樹脂を構成する全構造単位のうち１５モル％以上となると、樹脂が脂環基を有するために頑丈な構造となり、該樹脂を含有するレジストのドライエッチング耐性の面で有利である。

なお、分子内にオレフィン性二重結合を有する脂環式化合物及び脂肪族不飽和ジカルボン酸無水物をモノマーとして用いる場合には、これらのモノマーは付加重合しにくい傾向があるので、この点を考慮し、これらは過剰に使用することが好ましい。

さらに、用いられるモノマーとしてはオレフィン性二重結合が同じでも酸に不安定な基が異なるモノマーを併用してもよいし、酸に不安定な基が同じでもオレフィン性二重結合が異なるモノマーを併用してもよいし、酸に不安定な基とオレフィン性二重結合との組合せが異なるモノマーを併用してもよい。

また、前記の樹脂を化学増幅型レジスト組成物として用いる場合、塩基性化合物、好ましくは、塩基性含窒素有機化合物、とりわけ好ましくはアミン又はアンモニウム塩を含有させる。塩基性化合物をクエンチャーとして添加することにより、露光後の引き置きに伴う酸の失活による性能劣化を改良することができる。クエンチャーに用いられる塩基性化合物の具体的な例としては、以下の各式で表されるようなものが挙げられる。

［式中、Ｒ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１７は、それぞれ独立に、水素原子、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜１０程度の炭化水素基又は炭素数６〜１０程度のアリール基を表す。更に、前記の炭化水素基上又はアリール基上の水素原子の少なくとも１個は、それぞれ独立に、ヒドロキシル基、アミノ基、又は１〜６個の炭素数を有するアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基上の水素原子の少なくとも１個は、それぞれ独立に、１〜４個の炭素数を有するアルキル基で置換されていてもよい。
Ｒ^１３〜Ｒ^１５は、それぞれ独立に、水素原子、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜１０程度の炭化水素基、炭素数６〜１０程度のアリール基又は炭素数１〜６程度のアルコキシ基を表す。
更に、前記の炭化水素基上、アリール基上、又はアルコキシ基上の水素原子の少なくとも１個は、それぞれ独立に、ヒドロキシル基、アミノ基、又は１〜６個程度の炭素原子を有するアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基上の水素原子の少なくとも１個は、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基で置換されていてもよい。
Ｒ^１６は、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜１０程度の炭化水素基を表す。更に該炭化水素基上の水素原子の少なくとも１個は、それぞれ独立に、ヒドロキシル基、アミノ基、１〜６個の炭素原子を有するアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基上の水素原子の少なくとも１個は、炭素数１〜４の炭化水素基で置換されていてもよい。
Ｒ^１７〜Ｒ^２０は、それぞれ独立に、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜１０程度の炭化水素基又は炭素数６〜１０程度のアリール基を表す。更に、該炭化水素基上又はアリール基上の水素原子の少なくとも１個は、それぞれ独立に、ヒドロキシル基、アミノ基、炭素数１〜６のを有するアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基上の水素原子の少なくとも１個は、炭素数１〜４の炭化水素基で置換されていてもよい。
Ｗは、炭素数１〜１０のアルキレン基、カルボニル基、イミノ基、スルフィド基又はジスルフィド基を表す。該アルキレン基は、好ましくは２〜６程度の炭素原子を有する。］

このような化合物として、具体的には、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、アニリン、２−，３−又は４−メチルアニリン、４−ニトロアニリン、１−又は２−ナフチルアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジエチルジフェニルメタン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、Ｎ−メチルアニリン、ピペリジン、ジフェニルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔２−（２−メトキシエトキシ）エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、２，６−イソプロピルアニリン、イミダゾール、ピリジン、４−メチルピリジン、４−メチルイミダゾール、ビピリジン、２，２’−ジピリジルアミン、ジ−２−ピリジルケトン、１，２−ジ（２−ピリジル）エタン、１，２−ジ（４−ピリジル）エタン、１，３−ジ（４−ピリジル）プロパン、１，２−ビス（２−ピリジル）エチレン、１，２−ビス（４−ピリジル）エチレン、１，２−ビス（４−ピリジルオキシ）エタン、４，４’−ジピリジルスルフィド、４，４’−ジピリジルジスルフィド、１，２−ビス（４−ピリジル）エチレン、２，２’−ジピコリルアミン、３，３’−ジピコリルアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−ｎ−ヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−ｎ−オクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、３−トリフルオロメチルフェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、（２−ヒドロキシエチル）トリメチルアンモニウムヒドロキシド（通称：コリン）などを挙げることができる。

さらには、特開平１１−５２５７５号公報に開示されているような、ピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物をクエンチャーとすることもできる。

本発明の化学増幅型レジスト組成物は、その全固形分量を基準に、樹脂を８０〜９９.９重量％程度、そして酸発生剤を０．１〜２０重量％程度の範囲で含有することが好ましい。
ここで、固形分とは、化学増幅型レジスト組成物から溶剤を除いた成分の合計量をいう。
また、化学増幅型レジスト組成物に、クエンチャーである塩基性化合物を用いる場合は、レジスト組成物の全固形分量を基準に、０．０１〜１重量％程度の範囲で含有するのが好ましい。
化学増幅型レジスト組成物としては、さらに、必要に応じて、増感剤、溶解抑止剤、他の樹脂、界面活性剤、安定剤、染料など、各種の添加物を少量含有することもできる。

本発明の化学増幅型レジスト組成物は、通常、上記の各成分が溶剤に溶解された状態でレジスト液組成物とされ、シリコンウェハーなどの基体上に、スピンコーティングなどの、通常、工業的に用いられている方法に従って塗布される。
ここで用いられる溶剤は、各レジスト成分を溶解し、適当な乾燥速度を有し、溶剤が蒸発した後に均一で平滑な塗膜を与えるものであればよく、この分野で通常工業的に用いられている溶剤が使用しうる。

前記の溶剤としては、例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールエーテル類、乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチルのようなエステル類、アセトン、メチルイソブチルケトン、２−ヘプタノン及びシクロヘキサノンのようなケトン類、γ−ブチロラクトンのような環状エステル類などを挙げることができる。これらの溶剤は、それぞれ単独で、又は２種以上組み合わせて用いることができる。

基体上に塗布され、乾燥されたレジスト膜には、パターニングのための露光処理が施され、次いで脱保護基反応を促進するための加熱処理を行った後、アルカリ現像液で現像される。ここで用いるアルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であることができるが、一般には、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや（２−ヒドロキシエチル）トリメチルアンモニウムヒドロキシド（通称コリン）の水溶液が用いられることが多い。

以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例及び比較例中、含有量ないし使用量を表す％及び部は、特記ないかぎり重量基準である。また重量平均分子量は、ポリスチレンを標準品として、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー（東ソー株式会社製ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ型、カラムはＴＳＫｇｅｌＭｕｌｔｉｐｏｒｅＨＸＬ−Ｍ３本、溶媒はテトラヒドロフラン）により求めた値である。
また、化合物の構造はＮＭＲ（日本電子製ＧＸ−２７０型又はＥＸ−２７０型）、質量分析（ＬＣはＡｇｉｌｅｎｔ製１１００型、ＭＡＳＳはＡｇｉｌｅｎｔ製ＬＣ／ＭＳＤ型又はＬＣ／ＭＳＤＴＯＦ型）で確認した。

合成例１
酸発生剤；トリフェニルスルホニウム４−オキソ−１−アダマンチルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート（酸発生剤Ｂ１）の合成
（１）ジフルオロ（フルオロスルホニル）酢酸メチルエステル１００部、イオン交換水２５０部に、氷浴下、３０％水酸化ナトリウム水溶液２３０部を滴下した。１００℃で３時間還流し、冷却後、濃塩酸８８部で中和した。得られた溶液を濃縮することによりジフルオロスルホ酢酸ナトリウム塩を１６４．８部得た（無機塩含有、純度６２．６％）。
（２）ジフルオロスルホ酢酸ナトリウム塩５．０部（純度６２．８％）、４−オキソ−１−アダマンタノール２．６部、エチルベンゼン１００部を仕込み、濃硫酸０．８部を加え、３０時間加熱還流した。冷却後、濾過、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテルで洗浄し、ジフルオロスルホ酢酸−４−オキソ−１−アダマンチルエステルナトリウム塩を５．５部得た。¹Ｈ−ＮＭＲによる純度分析の結果、純度３５．６％であった。

¹Ｈ−ＮＭＲ（ジメチルスルホキシド−ｄ₆、内部標準物質テトラメチルシラン）：δ（ｐｐｍ）１．８４（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝１３．０Ｈｚ）；２．００（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝１１．９Ｈｚ）；２．２９−２．３２（ｍ，７Ｈ）；２．５４（ｓ，２Ｈ）

（３）ジフルオロスルホ酢酸−４−オキソ−１−アダマンチルエステルナトリウム塩５．４部（純度３５．６％）を仕込み、アセトニトリル１６部、イオン交換水１６部の混合溶媒を加えた。これに、トリフェニルスルホニウムクロライド１．７部、アセトニトリル５部、イオン交換水５部の溶液を添加した。１５時間撹拌後、濃縮し、クロロホルム１４２部で抽出した。有機層をイオン交換水で洗浄し、得られた有機層を濃縮した。濃縮液をｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル２４部でリパルプすることにより白色固体としてトリフェニルスルホニウム４−オキソ−１−アダマンチルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート（Ｂ１）を１．７部得た。

Ｂ１の¹Ｈ−ＮＭＲ（ジメチルスルホキシド−ｄ₆、内部標準物質テトラメチルシラン）：δ（ｐｐｍ）１．８３（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝１２．７Ｈｚ）；２．００（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝１２．０Ｈｚ）；２．２９−２．３２（ｍ，７Ｈ）；２．５３（ｓ，２Ｈ）；７．７５−７．９１（ｍ，１５Ｈ）
ＭＳ（ＥＳＩ（＋）Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）：Ｍ＋２６３．２（Ｃ₁₈Ｈ₁₅Ｓ⁺＝２６３．０９）
ＭＳ（ＥＳＩ（−）Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）：Ｍ− ３２３．０（Ｃ₁₂Ｈ₁₃Ｆ₂Ｏ₆Ｓ^-＝３２３．０４）

合成例２
酸発生剤；トリフェニルスルホニウム１−（（３−ヒドロキシアダマンチル）メトキシカルボニル）ジフルオロメタンスルホナート（酸発生剤Ｂ２）の合成
（１）ジフルオロ（フルオロスルホニル）酢酸メチルエステル１００部、イオン交換水１５０部に、氷浴下、３０％水酸化ナトリウム水溶液２３０部を滴下した。１００℃で３時間還流し、冷却後、濃塩酸８８部で中和した。得られた溶液を濃縮することによりジフルオロスルホ酢酸ナトリウム塩を１６４．４部得た（無機塩含有、純度６２．７％）。
（２）ジフルオロスルホ酢酸ナトリウム塩１．９部（純度６２．７％）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド９．５部に、１，１’−カルボニルジイミダゾール１．０部を添加し２時間撹拌した。この溶液を、３−ヒドロキシアダマンチルメタノール１．１部、N，N−ジメチルホルムアミド５．５部に、水素化ナトリウム０．２部を添加し、２時間撹拌した溶液に添加した。１５時間撹拌後、生成したジフルオロスルホ酢酸−３−ヒドロキシ−１−アダマンチルメチルエステルナトリウム塩をそのまま次の反応に用いた。

（３）上記（２）で得られたジフルオロスルホ酢酸−３−ヒドロキシ−１−アダマンチルメチルエステルナトリウム塩の溶液に、クロロホルム１７．２部、１４．８％トリフェニルスルホニウムクロライド水溶液２．９部添加した。１５時間撹拌後、分液し、水層をクロロホルム６．５部で抽出した。有機層を合わせてイオン交換水で洗浄し、得られた有機層を濃縮した。濃縮液にｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル５．０部を添加し、撹拌後濾過することにより白色固体としてトリフェニルスルホニウム１−（（３−ヒドロキシアダマンチル）メトキシカルボニル）ジフルオロメタンスルホナート（Ｂ２）を０．２部得た。

Ｂ２の¹Ｈ−ＮＭＲ（ジメチルスルホキシド−ｄ₆、内部標準物質テトラメチルシラン）：δ（ｐｐｍ）１．３８−１．５１（ｍ，１２Ｈ）；２．０７（Ｓ，２Ｈ）；３．８５（ｓ，２Ｈ）；４．４１（ｓ，１Ｈ）；７．７５−７．８９（ｍ，１５Ｈ）
Ｂ２のＭＳ（ＥＳＩ（＋）Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）：Ｍ＋２６３．０７（Ｃ₁₈Ｈ₁₅Ｓ⁺＝２６３．０９）
ＭＳ（ＥＳＩ（−）Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）：Ｍ− ３３９．１０（Ｃ₁₃Ｈ₁₇Ｆ₂Ｏ₆Ｓ^-＝３３９．０７）

合成例３
酸発生剤；ジメチルフェニルスルホニウム１−アダマンチルメトキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート（酸発生剤Ｂ７）の合成
（１）ジフルオロ（フルオロスルホニル）酢酸メチルエステル２００部、イオン交換水３００部に、氷浴下、３０％水酸化ナトリウム水溶液４６０部を滴下した。１００℃で２．５時間還流し、冷却後、濃塩酸１７５部で中和した。得られた溶液を濃縮することによりジフルオロスルホ酢酸ナトリウム塩を３２８．１９部得た（無機塩を除去していないため、含有量６２．８％）。
（２）ジフルオロスルホ酢酸ナトリウム塩１２３．３部（含有量６２．８％）、１−アダマンタンメタノール６５．７部、ジクロロエタン６００部を仕込み、ｐ−トルエンスルホン酸７５．１部を加え、１２時間加熱還流した。その後、濃縮してジクロロエタンを留去し、tert−ブチルメチルエーテル４００部添加し、リパルプ後、濾過した。残渣にアセトニトリル４００部添加撹拌後ろ過を２回繰り返し、濾液を濃縮することにより、ジフルオロスルホ酢酸−１−アダマンチルメチルエステルナトリウム塩を９９．５部得た。

¹Ｈ−ＮＭＲ（ジメチルスルホキシド−ｄ₆、内部標準物質テトラメチルシラン）：δ（ｐｐｍ）１．５１（ｄ，６Ｈ）；１．６２（ｄｄ，６Ｈ）；１．９２（ｓ，３Ｈ）；３．８０（ｓ，２Ｈ）

（３）チオアニソール５．０部をアセトニトリル１５．０部に溶解し、過塩素酸銀（Ｉ）８．３５部を添加し、ヨウ化メチル５．７１部のアセトニトリル１１．４部溶液を添加し、２４時間撹拌した。析出した固体を濾過で除去した後、濾液を濃縮してアセトニトリルを留去した。濃縮液にtert−ブチルメチルエーテル３６．８部を添加撹拌し、濾過することにより白色結晶としてジメチルフェニルスルホニウムパークロレートを８．２２部得た。

¹Ｈ−ＮＭＲ（ジメチルスルホキシド−ｄ₆、内部標準物質テトラメチルシラン）：δ（ｐｐｍ）３．２５（ｓ，６Ｈ）；７．６７−７．８０（ｍ，３Ｈ）；８．０３−８．０８（ｍ，２Ｈ）

（４）上記（２）で得られたジフルオロスルホ酢酸−１−アダマンチルメチルエステルナトリウム塩５．９８部を仕込み、クロロホルム３５．９部を添加した。この懸濁溶液に、上記（３）で得られたジメチルフェニルスルホニウムパークロレート４．２３部、イオン交換水１２．７部溶液を添加した。４時間撹拌後、分液し、水層をクロロホルム２３．９部で抽出した。有機層を合わせてイオン交換水で中性になるまで洗浄を繰り返し、得られた有機層を濃縮した。濃縮液にtert−ブチルメチルエーテル３１．８部添加、撹拌後、濾過することにより、白色固体としてジメチルフェニルスルホニウム１−アダマンチルメトキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート（Ｂ７）を５．３８部得た。

¹Ｈ−ＮＭＲ（ジメチルスルホキシド−ｄ₆、内部標準物質テトラメチルシラン）：δ（ｐｐｍ）１．５１（ｄ，６Ｈ）；１．６２（ｄｄ，６Ｈ）；１．９２（ｓ，３Ｈ）；３．２６（ｓ，６Ｈ）；３．８０（ｓ，２Ｈ）；７．６８−７．８０（ｍ，３Ｈ）；８．０３−８．０６（ｍ，２Ｈ）
ＭＳ（ＥＳＩ（＋）Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）：Ｍ＋１３９．０（Ｃ₈Ｈ₁₁Ｓ⁺＝１３９．０６）
ＭＳ（ＥＳＩ（−）Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）：Ｍ− ３２３．０（Ｃ₁₃Ｈ₁₇Ｆ₂Ｏ₅Ｓ^-＝３２３．０８）

合成例４
酸発生剤；トリフェニルスルホニウム１−アダマンチルメトキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート（酸発生剤Ｂ８）の合成
酸発生剤合成例３（２）と同様の方法で得られたジフルオロスルホ酢酸−１−アダマンチルメチルエステルナトリウム塩３２．８部を仕込み、イオン交換水１００部に溶解させた。この溶液に、トリフェニルスルホニウムクロライド２８．３部、メタノール１４０部溶液を添加した。１５時間撹拌後、濃縮し、クロロホルム２００部で２回抽出した。有機層を合わせてイオン交換水で中性になるまで洗浄を繰り返し、得られた有機層を濃縮した。濃縮液をtert−ブチルメチルエーテル３００部添加撹拌後得られた白色析出物をろ過し、減圧乾燥することにより白色結晶としてトリフェニルスルホニウム１−アダマンチルメトキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート（Ｂ８）を３９．７部得た。

¹Ｈ−ＮＭＲ（ジメチルスルホキシド−ｄ₆、内部標準物質テトラメチルシラン）：δ（ｐｐｍ）１．５２（ｄ，６Ｈ）；１．６３（ｄｄ，６Ｈ）；１．９３（ｓ，３Ｈ）；３．８１（ｓ，２Ｈ）；７．７６−７．９０（ｍ，１５Ｈ）
ＭＳ（ＥＳＩ（＋）Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）：Ｍ＋２６３．２（Ｃ₁₈Ｈ₁₅Ｓ⁺＝２６３．０９）
ＭＳ（ＥＳＩ（−）Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）：Ｍ− ３２３．０（Ｃ₁₃Ｈ₁₇Ｆ₂Ｏ₅Ｓ^-＝３２３．０８）

合成例５
酸発生剤；１−（２−オキソ−２−フェニルエチル）テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロブタンスルホナート（酸発生剤Ｃ１）の合成
四つ口フラスコに１−（２−オキソ−２−フェニルエチル）テトラヒドロチオフェニウムブロミド５．０部とアセトニトリル５０部、水２．５部を仕込み、ここにパーフルオロブタンスルホン酸銀７．１部をアセトニトリル２１．３部に溶解させた溶液を滴下し、室温で４時間攪拌した。析出した臭化銀を濾別し、濾液を濃縮した。濃縮残を酢酸エチルとtert−ブチルメチルエーテルの混合溶媒より再結晶することにより、目的物の１−（２−オキソ−２−フェニルエチル）テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロブタンスルホナートを６．８部得た。

合成例６
酸発生剤；１−（２−オキソ−２−フェニルエチル）テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロオクタンスルホナート（酸発生剤Ｃ２）の合成
四つ口フラスコに１−（２−オキソ−２−フェニルエチル）テトラヒドロチオフェニウムブロミド３．０部とアセトニトリル１２０部を仕込み、ここにパーフルオロオクタンスルホン酸カリウム５．６部を仕込み、室温で２４時間攪拌した。析出した臭化カリウムを濾別し、濾液を濃縮した。ここに、クロロホルム５０部を加え、室温で１６時間攪拌し、不溶物を濾別した。この濾液をさらにクロロホルム２００部に溶解し、このクロロホルム溶液を水洗した。水洗後、クロロホルム層を濃縮し、tert−ブチルメチルエーテルに滴下して、生成した結晶を濾過、乾燥し、目的物１−（２−オキソ−２−フェニルエチル）テトラヒドロチオフェニウムを４．７部得た。

合成例７
酸発生剤；１−（２−オキソ−２−フェニルエチル）テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロエタンスルホナート（酸発生剤Ｃ３）の合成
化合物（Ｐ２）２３．７部をクロロホルム２３６．９部に溶解した。化合物（Ｐ１）１５．０部を滴下して室温で一晩攪拌した。反応後、イオン交換水７９．０部を加えて攪拌、静置後、水層を分離した。有機層から白色固体が析出し、ろ別した。得られた残渣をアセトニトリル１３．８部に溶解し、tert−ブチルメチルエーテル２０７．１部の中に滴下した。白色固体が析出し、ろ別、乾燥して化合物（Ｃ３）を２１．９部得た。

¹Ｈ−ＮＭＲ（ジメチルスルホキシド−ｄ₆、標準物質テトラメチルシラン）：δ（ｐｐｍ）２．１７−２．３３（ｍ，４Ｈ）；３．４７−３．６３（ｍ，４Ｈ）；５．３０（ｓ，２Ｈ）；７．６２（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝７．８）；７．７３−７．８０（ｍ，１Ｈ）；８．００（ｄｄ，２Ｈ，Ｊ＝１．２，８．２）
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ(ジメチルスルホキシド−ｄ₆、標準物質ヘキサフルオロベンゼン)：δ（ｐｐｍ）−１１８．９６（ｓ，２Ｆ）；−７９．８９（ｓ，３Ｆ）

合成例８
酸発生剤：１−（２−オキソ−２−フェニルエチル）テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホナート（酸発生剤Ｃ４）の合成
（１）四つ口フラスコにフェナシルブロマイド１４．９部とアセトン７５部を仕込み、ここにテトラヒドロチオフェン６．６部を滴下し、室温で１８時間攪拌した。析出した結晶を濾取し、tert−ブチルメチルエーテルとアセトンの１対１（重量基準）混合溶媒８０部で洗浄し、さらにtert−ブチルメチルエーテル５０部で洗浄し、乾燥することにより、テトラヒドロ−１−（２−オキソ−２−フェニルエチル）−チオフェニウムブロミド１６．９部を得た。

（２）四つ口フラスコに（１）で得られた１−（２−オキソ−２−フェニルエチル）テトラヒドロチオフェニウムブロミド４．００部とアセトニトリル１６０部を仕込み、ここにトリフルオロメタンスルホン酸カリウム２．６２部を仕込み、室温で１８時間攪拌した。析出した臭化カリウムを濾別し、濾液を濃縮した。ここに、クロロホルム１５０部を加え、室温で１６時間攪拌し、不溶物を濾別した。この濾液をさらに濃縮し、アセトン２２部を加え、不溶物を濾別し、この濾液をさらに濃縮した。濃縮残をアセトンと酢酸エチルの混合溶媒より再結晶することにより、目的物（Ｃ４）３．４１部を得た。この化合物が次式で表される１−（２−オキソ−２−フェニルエチル）テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホナートであることを、^１Ｈ−ＮＭＲ（ＧＸ−２７０；日本電子（株）製）で確認した。

１Ｈ−ＮＭＲ（ジメチルスルホキシド−d6、標準物質テトラメチルシラン）：δ（ppm）
２．１６−２．３２（ｍ，４Ｈ）；３．４６−３．６４（ｍ，４Ｈ）；５．３１（ｓ，２Ｈ）；７．６３（ｍ，２Ｈ）；７．７７（ｍ，１Ｈ）；８．００（ｍ，２Ｈ）

合成例９：樹脂Ａ１の合成
メタクリル酸２−エチル−２−アダマンチル、メタクリル酸３−ヒドロキシ−１−アダマンチル、及びα−メタクリロイロキシ−γ−ブチロラクトンを、５：２.５：２.５のモル比で仕込み、全モノマーに対して２重量倍のメチルイソブチルケトンを加えて、溶液とした。そこに、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを全モノマー量に対して２モル％添加し、８０℃で約８時間加熱した。その後、反応液を大量のヘプタンに注いで沈殿させる操作を３回行い、精製した。その結果、重量平均分子量が約 9,200の共重合体を得た。この共重合体は、次式で表される各単位を有するものであり、これを樹脂Ａ１とする。

合成例１０：樹脂Ａ２の合成
メタクリル酸２−エチル−２−アダマンチル、メタクリル酸３−ヒドロキシ−１−アダマンチル、５−メタクリロイルオキシ−２，６−ノルボルネンラクトンをモル比５０：２５：２５（１３．４１ｇ：６．３８ｇ：６．００ｇ）で仕込み、そこに１，４−ジオキサンを全モノマーの１．２８重量倍（３２．８６ｇ）加え、溶液とした。更に開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを全モノマーの３モル％（０．５３２ｇ）加え、溶液とした。別途、１，４−ジオキサンを全モノマーの０．７２重量倍（１８．７２ｇ）を仕込み、その後、８８℃に昇温し、そこに、上記モノマー溶液を８８℃、２時間で仕込み、同温度で５時間攪拌した。反応マスを冷却後、これを大量のメタノールと水の混合溶媒へ注ぎ、得られた沈殿物を大量のメタノールで洗浄する作業を３回行い精製し、乾燥したところ、平均分子量約８５００の下記の共重合体１６．３ｇ（収率６３．０％）を得た。これを樹脂Ａ２とする。

実施例１〜８、比較例１〜４
以下の各成分を混合して溶解し、さらに孔径０．２μｍのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト液を調製した。

＜酸発生剤＞
Ｂ１：トリフェニルスルホニウム４−オキソ−１−アダマンチルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート

Ｂ２：トリフェニルスルホニウム１−（（３−ヒドロキシアダマンチル）メトキシカルボニル）ジフルオロメタンスルホナート

Ｂ７：ジメチルフェニルスルホニウム１−アダマンチルメトキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート

Ｂ８：トリフェニルスルホニウム１−アダマンチルメトキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート

Ｃ１：１−（２−オキソ−２−フェニルエチル）テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロブタンスルホナート

Ｃ２：１−（２−オキソ−２−フェニルエチル）テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロオクタンスルホナート

Ｃ３：１−（２−オキソ−２−フェニルエチル）テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロエタンスルホナート

Ｃ４：１−（２−オキソ−２−フェニルエチル）テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホナート

＜樹脂＞
種類は、表１に記載：計１０部
＜クエンチャー＞
Ｑ１：２，６−ジイソプロピルアニリン
＜溶剤＞
Ｙ１：
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１４５部
２−ヘプタノン２０．０部
プロピレングリコールモノメチルエーテル２０．０部
γ−ブチロラクトン３．５部

シリコンウェハーに有機反射防止膜用組成物（ＡＲＣ−２９Ａ；日産化学工業（株）製）を塗布して２０５℃、６０秒の条件でベークすることによって厚さ７８０Åの有機反射防止膜を形成させ、次いでこの上に、上記のレジスト液を乾燥後の膜厚が０．１５μｍとなるようにスピンコートした。レジスト液塗布後は、ダイレクトホットプレート上にて、表１の「ＰＢ」の欄に示す温度で６０秒間プリベークした。こうしてレジスト膜を形成したそれぞれのウェハーに、ＡｒＦエキシマステッパー（ＦＰＡ５０００−ＡＳ３；（株）キャノン製；ＮＡ＝０．７５２／３Ａｎｎｕｌａｒ）を用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを露光した。
露光後は、ホットプレート上にて表１の「ＰＥＢ」の欄に示す温度で６０秒間ポストエキスポジャーベークを行い、さらに２．３８重量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像を行った。
有機反射防止膜基板上のもので現像後のダークフィールドパターンを走査型電子顕微鏡で観察し、その結果を表２に示した。なお、ここでいうダークフィールドパターンとは、外側にクロム層（遮光層）をベースとしてライン状にガラス面（透光部）が形成されたレチクルを介した露光及び現像によって得られ、したがって露光現像後は、ラインアンドスペースパターンの周囲のレジスト層が残されるパターンである。

実効感度：１００ｎｍのラインアンドスペースパターンが１：１となる露光量で表示した。
ラインエッジラフネス評価：リソグラフィプロセス後のレジストパターンの壁面を走査型電子顕微鏡で観察し、比較例１を基準（△で表記）とし、これよりも滑らかになっているものを○、変化の無いものを△、悪化しているものを×として判断した。

〔表１〕
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例 No. 樹脂酸発生剤クエンチャーＰＢ／ＰＥＢ
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実施例１ A1/10部 B2/0.41部 C1/0.285部 Q1/0.065部 115℃/115℃
実施例２ A1/10部 B1/0.40部 C1/0.285部 Q1/0.065部 115℃/115℃
実施例３ A1/10部 B1/0.40部 C2/0.378部 Q1/0.065部 115℃/115℃
実施例４ A2/10部 B1/0.40部 C1/0.285部 Q1/0.065部 120℃/120℃
実施例５ A1/10部 B1/0.40部 C3/0.230部 Q1/0.065部 115℃/115℃
実施例６ A1/10部 B1/0.40部 C4/0.144部 Q1/0.065部 115℃/115℃
実施例７ A1/10部 B8/0.40部 C1/0.285部 Q1/0.065部 115℃/115℃
実施例８ A1/10部 B7/0.40部 C1/0.285部 Q1/0.065部 115℃/115℃
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比較例１ A1/10部 B1/0.50部 Q1/0.065部 115℃/115℃
比較例２ A1/10部 C1/1.425部 Q1/0.065部 115℃/115℃
比較例３ A2/10部 B1/0.50部 Q1/0.065部 120℃/120℃
比較例４ A2/10部 C1/1.20部 Q1/0.065部 120℃/120℃
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〔表２〕
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例 No. 実効感度解像度パターン壁面の
(mJ/cm²) (ｎｍ) 平滑性
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実施例１３１９０ ○
実施例２３０９０ ○
実施例３３５９０ ○
実施例４２９９０ ○
実施例５３２９０ ○
実施例６３３９０ ○
実施例７４３９０ ○
実施例８７２９０ ○
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比較例１３５９０ △
比較例２２６９５ ○
比較例３３６９０ ×
比較例４２４９５ ○
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本発明の化学増幅型レジスト組成物は、優れた解像度を示し、良好なラインエッジラフネスを与えるため、ＡｒＦやＫｒＦなどのエキシマレーザーリソグラフィならびにＡｒＦ液浸露光リソグラフィに好適な化学増幅型レジスト組成として用いることができ、特にポジ型の化学増幅型レジスト組成物として好適である。

Claims

式（Ｉ）で表されるオニウム塩と、式（ＩＩ）で表されるスルホニウム塩とを含有する酸発生剤、並びに、酸に不安定な基を持つ重合単位を有し、それ自身はアルカリに不溶又は難溶であるが、酸の作用でアルカリに可溶となる樹脂を含有することを特徴とする化学増幅型レジスト組成物。

［式（Ｉ）中、Ｒ^２１は、直鎖状又は分枝状の炭素数１〜２０の置換されていてもよい炭化水素基、あるいは炭素数３〜３０の置換されていてもよい環状炭化水素基を表す。ただし、該炭化水素基及び該環状炭化水素基に含まれる炭素原子は、任意に、カルボニル基、酸素原子に置換されていてもよい。
Ｑ^１及びＱ^２は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基を表す。
Ａ^＋は、式（Ｉａ）、式（Ｉｂ）及び式（Ｉｃ）で表されるカチオンからなる群から選ばれる少なくとも１種のカチオンを表す。

［式（Ｉａ）中、Ｐ^１〜Ｐ^３は、互いに独立に、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜３０の炭化水素基を表す。Ｐ^１〜Ｐ^３が直鎖状又は分岐状の炭化水素基である場合には、水酸基、炭素数１〜１２のアルコキシ基又は炭素数３〜１２の環状炭化水素基の一つ以上を置換基として含んでいてもよく、Ｐ^１〜Ｐ^３が環状炭化水素基である場合には、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基の一つ以上を置換基として含んでいてもよい。該炭化水素基及び該アルコキシ基は、直鎖状でも分岐状であってもよい。
式（Ｉｂ）中、Ｐ^４及びＰ^５は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表し、該炭化水素基及び該アルコキシ基は、直鎖状でも分岐状であってもよい。
式（Ｉｃ）中、Ｐ^１０〜Ｐ^２１は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表し、該炭化水素基及び該アルコキシ基は、直鎖状でも分岐状であってもよい。
Ｂは、硫黄原子又は酸素原子を表す。
ｍは、０又は１を表す。］

［式（II）中、Ｑ³は、環状構造を有していてもよいパーフルオロアルキル基を表す。
Ｂ⁺は、式（II’）で表されるカチオンを表す。］

［式（II’）中、Ｐ⁶及びＰ⁷は、互いに独立に、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜１２の炭化水素基を表すか、又はＰ⁶とＰ⁷とが結合してＳ＋を含んで形成された炭素数３〜１２の環を表す。
Ｐ⁸は、水素原子を表し、Ｐ⁹は、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜１２の炭化水素基、もしくは置換されていてもよい芳香環基を表すか、又はＰ⁸とＰ⁹が結合して形成された炭素数３〜１２の環を表す。ここで、前記の環に含まれる炭素原子は、任意に、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子に置換されていてもよい。］
式（Ｉ）におけるＡ⁺が、式（Ｉｄ）、式（Ｉｅ）又は式（Ｉｆ）のいずれかで示されるカチオンである請求項１記載の化学増幅型レジスト組成物。

［式（Ｉｄ）〜（Ｉｆ）中、Ｐ^２８〜Ｐ^３０は、互いに独立に、直鎖状又は分岐状の炭素数１〜２０の炭化水素基を表すか、直鎖状又は分岐状の炭素数１〜１２のアルコキシ基を表すか又はフェニル基以外の炭素数３〜３０の環式炭化水素基を表す。
Ｐ^２８〜Ｐ^３０が炭化水素基である場合には、水酸基、炭素数１〜１２のアルコキシ基又は炭素数３〜１２の環状炭化水素基の一つ以上を置換基として含んでいてもよく、Ｐ^２８〜Ｐ^３０が環状炭化水素基の場合には、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基の一つ以上を置換基として含んでいてもよい。
Ｐ^３１〜Ｐ^３６は、互いに独立に、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基、炭素数１〜１２のアルコキシ基又は炭素数３〜１２の環状炭化水素基を表す。
ｌ、ｋ、ｊ、ｉ、ｈ及びｇは、互いに独立に、０〜５の整数を表す。］
式（Ｉ）におけるＡ⁺が、式（Ｉｇ）で表されるカチオンである請求項１又は２記載の化学増幅型レジスト組成物。

［式（Ｉｇ）中、Ｐ^４１〜Ｐ^４３は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数１〜１２の炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表し、該炭化水素基及び該アルコキシ基は、直鎖でも分岐していてもよい。］
式（Ｉ）におけるＡ^＋が、式（Ｉｈ）で表されるカチオンである請求項１〜３のいずれか記載の化学増幅型レジスト組成物。

［式（Ｉｈ）中、Ｐ^２２〜Ｐ^２４は、互いに独立に、水素原子、直鎖状又は分岐状の炭素数１〜４の炭化水素基を表す。］
式（Ｉ）で表されるオニウム塩が、式（Ｉｉ）、式（Ｉｊ）又は式（Ｉｋ）で表されるオニウム塩である請求項１〜４のいずれか記載の化学増幅型レジスト組成物。

［式（Ｉｉ）、式（Ｉｊ）及び式（Ｉｋ）中、Ｑ^１及びＱ^２は、互いに独立に、式（Ｉ）におけるものと同じ意味を表す。
Ｐ^２２〜Ｐ^２４は、互いに独立に、式（Ｉｈ）におけるものと同じ意味を表す。
環Ｘは、単環式又は多環式の炭素数３〜３０の炭化水素基を表す。ただし、前記の炭化水素基の炭素原子は、カルボニル基で置換されていてもよい。
また、環Ｘは、炭素数１〜６の炭化水素基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜４のペルフルオロアルキル基、炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基、水酸基又はシアノ基を置換基として含んでいてもよい。
Ｚ^１は、単結合又は［ＣＨ_２］_k−を表す。
ｋは、１〜４の整数を表す。］
式（Ｉ）で表されるオニウム塩が、式（Ｉｌ）、式（Ｉｍ）又は式（Ｉｎ）で表されるオニウム塩である請求項１〜５のいずれか記載の化学増幅型レジスト組成物。

［式（Ｉｌ）、式（Ｉｍ）及び式（Ｉｎ）中、Ｑ^１及びＱ^２は、互いに独立に、式（Ｉ）におけるものと同じ意味を表す。
Ｐ^２２〜Ｐ^２４は、互いに独立に、式（Ｉｈ）におけるものと同じ意味を表す。］
式（II）で表されるスルホニウム塩が、式（IIａ）、（IIｂ）又は（IIｃ）で表されるスルホニウム塩である請求項１〜６のいずれか記載の化学増幅型レジスト組成物。

［式（IIａ）、（IIｂ）及び（IIｃ）中、Ｐ⁶〜Ｐ⁹は、互いに独立に、式（II）におけるものと同じ意味を表す。］
式（II）で表されるスルホニウム塩が、式（IIｄ）、式（IIｅ）又は式（IIｆ）で表されるスルホニウム塩である請求項１〜７のいずれか記載の化学増幅型レジスト組成物。

［式（IIｄ）、（IIｅ）及び（IIｆ）中、Ｐ⁹は、互いに独立に、式（II）におけるものと同じ意味を表す。］
式（Ｉ）で表されるオニウム塩と、式（II）で表されるスルホニウム塩との含有比率が、９：１〜１：９である請求項１〜８のいずれか記載の化学増幅型レジスト組成物。
樹脂が嵩高い基及び酸に不安定な基を有するモノマーに由来する構造単位を含む樹脂である請求項１〜９のいずれか記載の化学増幅型レジスト組成物。
さらに塩基性化合物とを含有する請求項１〜１０のいずれか記載の化学増幅型レジス
ト組成物。