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WO2013024777A1 - 環状化合物、その製造方法、組成物及びレジストパターン形成方法 - Google Patents

環状化合物、その製造方法、組成物及びレジストパターン形成方法 Download PDF

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WO2013024777A1
WO2013024777A1 PCT/JP2012/070301 JP2012070301W WO2013024777A1 WO 2013024777 A1 WO2013024777 A1 WO 2013024777A1 JP 2012070301 W JP2012070301 W JP 2012070301W WO 2013024777 A1 WO2013024777 A1 WO 2013024777A1
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WO
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group
substituted
carbon atoms
unsubstituted
aliphatic hydrocarbon
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PCT/JP2012/070301
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English (en)
French (fr)
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越後　雅敏
雅子 山川
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication date
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    • G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists

Definitions

  • the present invention relates to a cyclic compound represented by a specific chemical structural formula and a method for producing the same.
  • the present invention also relates to a composition containing the cyclic compound and a resist pattern forming method using the composition.
  • the conventional general resist material is a polymer material capable of forming an amorphous thin film.
  • a resist thin film prepared by applying a solution of a polymer resist material such as polymethyl methacrylate, polyhydroxystyrene having an acid-dissociable reactive group or polyalkyl methacrylate on a substrate, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, electron beams, extreme A line pattern of about 45 to 100 nm is formed by irradiating with ultraviolet rays (EUV), X-rays or the like.
  • EUV ultraviolet rays
  • polymer resists have a large molecular weight of about 10,000 to 100,000 and a wide molecular weight distribution. Therefore, in lithography using polymer resists, roughness is generated on the surface of fine patterns, making it difficult to control pattern dimensions. , Yield decreases. Therefore, there is a limit to miniaturization in conventional lithography using a polymer resist material. In order to produce a finer pattern, various low molecular weight resist materials have been proposed.
  • Patent Documents 1 and 2 For example, an alkali developing negative radiation-sensitive composition (see Patent Documents 1 and 2) using a low molecular weight polynuclear polyphenol compound as a main component has been proposed.
  • Patent Documents 3 to 4 and Non-Patent Document 1 As a candidate for a low molecular weight resist material, an alkali developing negative radiation sensitive composition using a low molecular weight cyclic polyphenol compound as a main component (see Patent Documents 3 to 4 and Non-Patent Document 1) has been proposed.
  • the negative radiation-sensitive compositions described in Patent Documents 1 and 2 have the disadvantage that the heat resistance is not sufficient and the shape of the resulting resist pattern is deteriorated.
  • the low molecular weight cyclic polyphenol compounds described in Patent Documents 3 to 4 and Non-Patent Document 1 improve the resolution and the roughness of the resist pattern to some extent, but are soluble in a safe solvent used in a semiconductor manufacturing process. Further improvements are desired in terms of sensitivity and the resulting resist pattern shape.
  • An object of the present invention is to use a cyclic compound that has high solubility in a safe solvent, high sensitivity, low roughness, and a good resist pattern shape, a method for producing the same, a composition containing the cyclic compound, and the composition It is to provide a resist pattern forming method.
  • each R 0 independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted carbon atom having 1 to 20 carbon atoms.
  • Linear aliphatic hydrocarbon group substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted An aryl group having 6 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted amino group having 0 to 20 carbon atoms Group, substituted or unsubstituted alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted acyl group having 1 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted A substituted or unsubstituted alkyl
  • a valent group (one or more groups selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted arylene group and an ether group), and at least one of R 0 is an iodine atom
  • each R 1 independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a nitro group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted straight chain having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 2 each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms.
  • each R 4 independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a nitro group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted straight chain having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 2 or R 4 is a monovalent group containing an iodine atom.
  • R ′ in the formula (2) is a group represented by the formula (3), and at least one of R 4 in the formula (3) is substituted with an iodine atom or an iodine atom.
  • the cyclic compound according to [2] above which is a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms or a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms substituted with an iodine atom.
  • R 1 is a hydrogen atom
  • R ′ is a group represented by the formula (3)
  • at least one of R 4 in the formula (3) is The above [2], which is an iodine atom, a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms substituted with an iodine atom, or a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms substituted with an iodine atom
  • [6] The cyclic compound according to [2], wherein the cyclic compound represented by the formula (2) is represented by the formula (4).
  • each R 1 independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a nitro group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted straight chain having 1 to 20 carbon atoms.
  • -Like aliphatic hydrocarbon group substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted carbon
  • each R 1 independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a nitro group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted straight chain having 1 to 20 carbon atoms.
  • -Like aliphatic hydrocarbon group substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted carbon
  • the benzene rings may be the same or different, and p is an integer of 0 to 4.
  • each R 4 is independently a hydrogen atom, a cyano group, a nitro group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted straight chain having 1 to 20 carbon atoms.
  • p is an integer of 0 to 4.
  • a method for producing a cyclic compound comprising a condensation reaction of at least one compound and at least one compound selected from the group consisting of a phenol compound (A2).
  • the aldehyde compound (A1) is a compound having 1 to 4 formyl groups and a monovalent group containing an iodine atom and having 2 to 59 carbon atoms, and 1 to 3 phenol compounds (A2).
  • a composition comprising a solid component containing the cyclic compound according to any one of [1] to [8] and a solvent.
  • composition according to [12] comprising 1 to 80 parts by mass of a solid component and 20 to 99 parts by mass of a solvent with respect to 100 parts by mass in total of the solid component and the solvent.
  • the solid component is directly or indirectly acidified by irradiation with any radiation selected from the group consisting of visible light, ultraviolet light, excimer laser, electron beam, extreme ultraviolet light (EUV), X-ray, and ion beam.
  • the solvent is at least one selected from the group consisting of propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, and cyclohexanone.
  • an amorphous film can be formed by spin coating.
  • the composition described in [11] to [22], wherein an amorphous film can be formed, and the dissolution rate of the amorphous film in a developer at 23 ° C. is 10 ⁇ / sec or more.
  • the dissolution rate of the amorphous film in the developer after irradiation with KrF excimer laser, extreme ultraviolet light, electron beam or X-ray or after heating at 20 to 250 ° C. is 5 ⁇ / sec or less. 22] or [23].
  • a step of applying a composition according to any one of [11] to [26] onto a substrate to form a resist film, a step of exposing the resist film, and a step of developing the exposed resist film A resist pattern forming method comprising:
  • a cyclic compound having high solubility in a safe solvent, high sensitivity, low roughness, and good resist pattern shape, a method for producing the same, a composition containing the cyclic compound, and a resist using the composition A pattern forming method can be provided.
  • the present embodiment relates to a cyclic compound useful as a resist material and a method for producing the same.
  • the cyclic compound of the present embodiment is represented by the following formula (1).
  • each R 0 independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted straight chain having 1 to 20 carbon atoms.
  • Chain aliphatic hydrocarbon group substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted Aryl group having 6 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted amino group having 0 to 20 carbon atoms Substituted or unsubstituted alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted acyl group having 1 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted Having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted
  • a group (one or more groups selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted arylene group and an ether group), and at least one of R 0 is an iodine atom Including monovalent group.
  • the cyclic compound of the present embodiment has the structure shown in the formula (1), so that it has heat resistance and excellent resist pattern performance such as resolution and sensitivity in spite of the low molecular weight compound.
  • the chemical structure of the cyclic compound of the present embodiment can be determined by proton nuclear magnetic resonance spectrum analysis ( 1 H-NMR analysis).
  • at least one of R 0 is a monovalent group containing an iodine atom.
  • the cyclic compound of the present embodiment in particular, when at least one of R 0 in the formula (1) is a monovalent group containing an iodine atom, other structural features in the formula (1) Together with this, it can increase the absorption capacity for radiation such as electron beams, extreme ultraviolet rays (EUV), and X-rays, and as a result, the sensitivity and resolution of the resist using the cyclic compound of this embodiment can be increased. It becomes. In particular, in extreme ultraviolet (EUV) lithography, it is considered essential to increase the sensitivity of the resist in order to improve the productivity of semiconductor devices, and the cyclic compound of this embodiment is extremely useful.
  • EUV extreme ultraviolet
  • the resist since at least one of R 0 in the formula (1) is a monovalent group containing an iodine atom, the resist has a high resist sensitivity and resolution, and has a low roughness and a good resist pattern shape. give.
  • at least one of R 0 in the formula (1) since at least one of R 0 in the formula (1) is a monovalent group containing an iodine atom, it is compatible with other structural features in the formula (1). Therefore, the effect of improving the solubility in a safe solvent is also exhibited.
  • the monovalent group containing an iodine atom is not particularly limited.
  • an iodine atom, a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms substituted with an iodine atom, or a carbon number substituted with an iodine atom examples thereof include a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, a cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms substituted with an iodine atom, and an aryl group having 6 carbon atoms substituted with an iodine atom.
  • the monovalent group containing an iodine atom is a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms substituted with an iodine atom or an iodine atom.
  • a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms substituted with an iodine atom is preferred, and a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms substituted with an iodine atom or an iodine atom is more preferred.
  • substituted means that one or more hydrogen atoms in a functional group are replaced with another group unless otherwise defined.
  • the other group is not particularly limited, but is a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a heterocyclic group, a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a branched fatty acid having 3 to 20 carbon atoms.
  • Group hydrocarbon group cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, aryl group having 6 to 20 carbon atoms, aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and 0 to 20 carbon atoms
  • Amino group alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, acyl group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, alkyloyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, aryl having 7 to 30 carbon atoms
  • a royloxy group or an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferred.
  • the unsubstituted heterocyclic group is not particularly limited. A triazole group, a tetrazole group, etc. are mentioned.
  • the substituted heterocyclic group is not particularly limited, for example, N-methylpyridyl group, N-fluoropyridyl group, N-hydroxypyridyl group, N-cyanopyridyl group, methylbipyridyl group, methylpyrrolidyl group, methylpyrazolyl group Methylimidazolyl group, methylisoxazolyl group, methylisothiazolyl group, methylpiperidyl group, methylpiperazyl group, methylmorpholyl group, methylthiomorpholyl group, methyltriazole group and methyltetrazole group.
  • the unsubstituted straight-chain aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, and a decyl group. , Dodecyl group, hexadecyl group, octadecyl group and the like.
  • the substituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a fluoromethyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 3-cyanopropyl group, and a 20-nitrooctadecyl group. It is done.
  • the unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include isopropyl group, isobutyl group, tertiary butyl group, neopentyl group, 2-hexyl group, 2-octyl group, 2 -Decyl group, 2-dodecyl group, 2-hexadecyl group, 2-octadecyl group and the like.
  • the substituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a 1-fluoroisopropyl group and a 1-hydroxy-2-octadecyl group.
  • the unsubstituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecyl group, a cyclododecyl group, a cyclohexyl group, and the like.
  • a sadecyl group, a cyclooctadecyl group, etc. are mentioned.
  • the substituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a 2-fluorocyclopropyl group and a 4-cyanocyclohexyl group.
  • the unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group.
  • the substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a 4-methylphenyl group and a 6-fluoronaphthyl group.
  • the unsubstituted aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a 4-methylphenyl group, a 4-ethylphenyl group, a 6-methylnaphthyl group, and a 2,6-dimethylnaphthyl group.
  • the substituted aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a 4-fluoro-3-methylphenyl group.
  • Examples of the unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms include, but are not limited to, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, decyloxy group, dodecyloxy Group, hexadecyloxy group, octadecyloxy group and the like.
  • the substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a chloromethoxy group and a bromoethoxy group.
  • the unsubstituted amino group having 0 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include an amino group, a methylamino group, a dimethylamino group, an ethylamino group, a diethylamino group, a dipropylamino group, and a dibutylamino group. It is done.
  • the substituted amino group having 0 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a chloromethylamino group and a dibromomethylamino group.
  • Examples of the unsubstituted alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms include, but are not limited to, vinyl group, propynyl group, butynyl group, pentynyl group, hexynyl group, octynyl group, decynyl group, dodecynyl group, hexadecynyl group, octadecynyl group Etc.
  • the substituted alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a chloropropynyl group.
  • Examples of the unsubstituted acyl group having 1 to 20 carbon atoms include, but are not limited to, for example, formyl group, acetyl group, propanoyl group, butanoyl group, pentanoyl group, hexanoyl group, octanoyl group, decanoyl group, dodecanoyl group, hexadecanoyl group A noyl group, a benzoyl group, etc. are mentioned.
  • the substituted acyl group having 1 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a chloroacetyl group.
  • Examples of the unsubstituted alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms include, but are not limited to, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group, pentyloxycarbonyl group, hexyloxycarbonyl group, octyloxy Examples include carbonyl group, decyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, hexadecyloxycarbonyl group and the like.
  • the substituted alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a chloromethoxycarbonyl group.
  • the unsubstituted alkyloyloxy group having 1 to 20 carbon atoms is not particularly limited.
  • methoxycarbonyloxy group, ethoxycarbonyloxy group, propoxycarbonyloxy group, butoxycarbonyloxy group, pentyloxycarbonyloxy group, hexyl examples include oxycarbonyloxy group, octyloxycarbonyloxy group, decyloxycarbonyloxy group, dodecyloxycarbonyloxy group, hexadecyloxycarbonyloxy group and the like.
  • the substituted alkyloxy group having 1 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a chloromethoxycarbonyloxy group.
  • the unsubstituted aryloyloxy group having 7 to 30 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a benzoyloxy group and a naphthylcarbonyloxy group.
  • the substituted aryloyloxy group having 7 to 30 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a chlorobenzoyloxy group.
  • Examples of the unsubstituted alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms include, but are not limited to, for example, methylsilyl group, ethylsilyl group, propylsilyl group, butylsilyl group, pentylsilyl group, hexylsilyl group, octylsilyl group, decylsilyl group, A dodecyl silyl group, a hexadecyl silyl group, an octadecyl silyl group, etc. are mentioned.
  • the substituted alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a chloromethylsilyl group.
  • the cyclic compound is preferably a compound represented by the formula (2) from the viewpoint of solubility in a safe solvent.
  • each R 1 independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a nitro group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted straight chain having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 2 each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms.
  • Each of R 4 independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a nitro group, a heterocyclic group, a halogen atom, or a substituted or unsubstituted straight-chain aliphatic hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 2 or R 4 is a monovalent group containing an iodine atom.
  • R 2 in the above formula (2) or R 4 in the above formula (3) from the viewpoint of resist properties such as sensitivity, resolution, resist pattern shape, roughness, etc. and solubility in a safe solvent. At least one of them is an iodine atom, a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms substituted with an iodine atom, or a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms substituted with an iodine atom It is preferable.
  • R ′ in the formula (2) is a group represented by the formula (3)
  • at least one of R 4 in the formula (3) is an iodine atom or an iodine atom.
  • R 1 is a hydrogen atom
  • R ′ is a group represented by the formula (3)
  • at least one of R 4 in the formula (3) is substituted with an iodine atom or an iodine atom.
  • It is more preferably a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms or a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms substituted with an iodine atom.
  • the compound represented by the formula (2) is a compound represented by the formula (4) from the viewpoint of resist properties such as sensitivity, resolution, resist pattern shape, roughness, and solubility in a safe solvent. It is more preferable that
  • R 1 and R 4 are the same as described above, and p is an integer of 0 to 4.
  • the compound represented by the formula (4) is a compound represented by the formula (5) from the viewpoint of resist properties such as sensitivity, resolution, resist pattern shape, roughness, and solubility in a safe solvent. More preferably.
  • R 1 and R 4 are the same as described above, and p is an integer of 0 to 4.
  • the compound represented by the formula (4) is more preferably a compound represented by the formula (6) from the viewpoint of solubility in a safe solvent.
  • R 4 is the same as described above, and p is an integer of 0 to 4.
  • the compound represented by the formula (5) or the formula (6) is particularly preferably a compound represented by the formula (CR-1).
  • the compound represented by the formula (CR-1) has higher solubility and sensitivity in a safe solvent, lower roughness, and can form a resist pattern with a better shape.
  • the cyclic compound of the present embodiment has a molecular weight of 500 to 5000, preferably 800 to 2000, more preferably 1000 to 2000, from the viewpoint of improving resolution while maintaining the film forming properties necessary for a resist. It is.
  • the cyclic compound of the present embodiment can take a cis isomer and a trans isomer, but may have any structure or mixture.
  • a cis isomer and a trans isomer When used as a resist component of a radiation-sensitive composition, it is preferable to use only one of a cis isomer and a trans isomer because the uniformity of the components in the resist film is high.
  • a method for obtaining a cyclic compound consisting of only one of a cis isomer and a trans isomer can be performed by a known method such as separation by column chromatography or preparative liquid chromatography or optimization of a reaction solvent and a reaction temperature during production.
  • the glass transition temperature of the cyclic compound of the present embodiment is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, still more preferably 140 ° C. or higher, and particularly preferably 150 ° C. or higher.
  • the semiconductor lithography process has heat resistance capable of maintaining the pattern shape more easily, and performances such as high sensitivity and high resolution are further improved.
  • the crystallization calorific value obtained by differential scanning calorimetric analysis of the glass transition temperature of the cyclic compound of the present embodiment is preferably less than 20 J / g.
  • (crystallization temperature) ⁇ (glass transition temperature) is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, still more preferably 100 ° C. or higher, and particularly preferably 130 ° C. or higher.
  • the composition containing the cyclic compound of this embodiment hereinafter referred to as “this embodiment”.
  • the crystallization heat generation amount, the crystallization temperature, and the glass transition temperature can be obtained by differential scanning calorimetry using DSC / TA-50WS manufactured by Shimadzu Corporation.
  • About 10 mg of a sample is put in an aluminum non-sealed container and heated to a melting point or higher at a temperature rising rate of 20 ° C./min in a nitrogen gas stream (50 mL / min).
  • the temperature is raised again to the melting point or higher at a temperature rising rate of 20 ° C./min in a nitrogen gas stream (30 mL / min). Further, after rapid cooling, the temperature is raised again to 400 ° C.
  • the temperature at the midpoint of the step difference of the baseline that has changed in a step shape is the glass transition temperature (Tg), and the temperature of the exothermic peak that appears thereafter is the crystallization temperature.
  • Tg glass transition temperature
  • the calorific value is obtained from the area of the region surrounded by the exothermic peak and the baseline, and is defined as the crystallization calorific value.
  • the cyclic compound of the present embodiment has low sublimation property under normal pressure at 100 ° C. or less, preferably 120 ° C. or less, more preferably 130 ° C. or less, further preferably 140 ° C. or less, and particularly preferably 150 ° C. or less. preferable.
  • the low sublimation property means that in thermogravimetric analysis, the weight loss when held at a predetermined temperature for 10 minutes is 10%, preferably 5%, more preferably 3%, still more preferably 1%, particularly preferably. It shows that it is 0.1% or less. Since the sublimation property is low, it is possible to prevent exposure apparatus from being contaminated by outgas during exposure. Also, a good pattern shape with a low line edge roughness (LER) can be obtained more easily.
  • LER line edge roughness
  • the cyclic compound of the present embodiment preferably satisfies F ⁇ 3.0 (F represents the total number of atoms / (total number of carbons ⁇ total number of oxygen atoms)), and more preferably satisfies F ⁇ 2.5.
  • F represents the total number of atoms / (total number of carbons ⁇ total number of oxygen atoms)
  • F ⁇ 2.5 the dry etching resistance
  • the cyclic compound of the present embodiment is preferably propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME), cyclohexanone (CHN), cyclopentanone (CPN), 2-heptanone, anisole, butyl acetate,
  • a solvent selected from ethyl propionate and ethyl lactate and having the highest solubility for the cyclic compound at 23 ° C. is 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and further preferably 10% by mass or more. Dissolve.
  • the cyclic compound of the present embodiment is preferably selected from PGMEA, PGME, and CHN, and is particularly preferably dissolved in a solvent exhibiting the highest solubility for the cyclic compound at 23 ° C. by 20% by mass or more. Dissolves in PGMEA at 23 ° C. by 20% by mass or more. When the above conditions are satisfied, it is preferable because it can be used in a semiconductor manufacturing process in actual production.
  • Nitrogen atoms may be introduced into the cyclic compound of the present embodiment as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the ratio of the number of nitrogen atoms to the total number of constituent atoms of the cyclic compound is preferably 0.1 to 40%, preferably 0.1 to 20%. Is more preferable, 0.1 to 10% is further preferable, and 0.1 to 5% is particularly preferable. Within the above range, the LER of the resulting resist pattern can be reduced.
  • the introduced nitrogen atom is preferably a secondary or tertiary nitrogen atom, and more preferably a tertiary nitrogen atom.
  • the cyclic compound of the present embodiment is irradiated with visible light, ultraviolet light, excimer laser, electron beam, extreme ultraviolet light (EUV), X-ray and ion beam or chemical reaction induced thereby.
  • a cross-linking reactive group that causes a cross-linking reaction may be introduced. The introduction is performed, for example, by reacting a cyclic compound and a crosslinking reactive group introduction reagent in the presence of a base catalyst.
  • the crosslinking reactive group include a carbon-carbon multiple bond, an epoxy group, an azide group, a halogenated phenyl group, and a chloromethyl group.
  • crosslinking reactive group introduction reagent examples include acids, acid chlorides, acid anhydrides, carboxylic acid derivatives such as dicarbonates and alkyl halides having such a crosslinking reactive group.
  • a composition containing a cyclic compound having a crosslinking reactive group is also useful as a non-polymeric radiation-sensitive composition having high resolution, high heat resistance and solvent solubility.
  • a non-acid-dissociable functional group may be introduced into at least one phenolic hydroxyl group of the cyclic compound of the present embodiment as long as the effect of the present invention is not impaired.
  • the non-acid-dissociable functional group refers to a characteristic group that does not cleave in the presence of an acid and does not generate an alkali-soluble group.
  • an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (hereinafter sometimes referred to as “C1-20”), a C3-20 cycloalkyl group, a C6-20 aryl group, which is not decomposed by the action of an acid, And functional groups selected from the group consisting of C1-20 alkoxyl groups, cyano groups, nitro groups, hydroxyl groups, heterocyclic groups, halogens, carboxyl groups, C1-20 alkylsilanes, and derivatives thereof.
  • a naphthoquinone diazide ester group may be introduced into at least one phenolic hydroxyl group of the cyclic compound of the present embodiment as long as the effect of the present invention is not impaired.
  • the cyclic compound in which a naphthoquinone diazide ester group is introduced into at least one phenolic hydroxyl group of the cyclic compound can be used as a main component of a negative radiation-sensitive composition with itself as a main component. It can be used as a main component, or added to the radiation-sensitive composition as an acid generator or additive.
  • an acid-generating functional group that generates an acid upon irradiation with radiation may be introduced into at least one phenolic hydroxyl group of the cyclic compound of the present embodiment.
  • the cyclic compound in which an acid-generating functional group is introduced into at least one phenolic hydroxyl group of the cyclic compound can be used as a main component of a negative radiation-sensitive composition with itself as a main component, and as a additive, a radiation-sensitive component. Can be added to the composition.
  • the cyclic compound of the present embodiment can form an amorphous film by spin coating and can be applied to a general semiconductor manufacturing process.
  • the cyclic compound of the present embodiment is irradiated with KrF excimer laser, extreme ultraviolet light, electron beam or X-ray to induce a condensation reaction between the compounds, and becomes a compound that is hardly soluble in an alkali developer. Therefore, the cyclic compound of the present embodiment is useful as a negative resist material that becomes a compound that is hardly soluble in a developer by irradiation with KrF excimer laser, extreme ultraviolet light, electron beam, or X-ray.
  • the resist pattern thus obtained has a very low LER.
  • the cyclic compound of the present embodiment can be used as a main component of a negative radiation-sensitive composition, and can be added to the radiation-sensitive composition as an additive for improving sensitivity and etching resistance, for example. .
  • the cyclic compound is used in an amount of 1 to 49.999% by weight based on the total weight of the solid components of the radiation-sensitive composition.
  • the manufacturing method of the cyclic compound of this Embodiment is not specifically limited, For example, 1 or more types of compounds chosen from the group which consists of an aldehyde compound (A1) which has a monovalent group containing an iodine atom, and a phenol compound (A2 ) Is suitably obtained by a condensation reaction with one or more compounds selected from the group consisting of:
  • a compound suitable as the aldehyde compound (A1) is a compound having 1 to 4 formyl groups and a monovalent group containing an iodine atom and having 2 to 59 carbon atoms, and suitable as the phenol compound (A2).
  • the compound is a compound having 6 to 15 carbon atoms having 1 to 3 phenolic hydroxyl groups.
  • the preferred aldehyde compound (A1) has 2 to 59 carbon atoms, has 1 to 4 formyl groups and a monovalent group containing an iodine atom, and includes an aromatic aldehyde compound (A1A) and an aliphatic aldehyde compound. (A1B) is selected.
  • the aromatic aldehyde compound (A1A) is preferably a benzaldehyde compound having 7 to 24 carbon atoms.
  • iodobenzaldehyde methyliodobenzaldehyde, dimethyliodobenzaldehyde, ethyliodobenzaldehyde, propyliodobenzaldehyde, butyliodobenzaldehyde, ethylmethyliodobenzaldehyde , Isopropylmethyliodobenzaldehyde, diethyliodobenzaldehyde, methoxyiodoaldehyde, iodonaphthaldehyde, iodoanthraldehyde, cyclopropyliodobenzaldehyde, cyclobutyliodobenzaldehyde, cyclopentyliodobenzaldehyde, cyclohexyliodobenzaldehyde, phenyliodobenzaldehy
  • the aromatic aldehyde compound (A1A) may have a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, a hydroxyl group, a halogen or the like as long as the effects of the present invention are not impaired. You may use an aromatic aldehyde compound (A1A) individually or in combination of 2 or more types.
  • the aliphatic aldehyde compound (A1B) is preferably a compound having 3 to 24 carbon atoms. Tannal, iodoneopenal, iodohexanal, iodoisohexanal, iodooctanal, iododecanal, iodododecanal, iodoundecenal, iodocyclopropanecarboxaldehyde, iodocyclobutanecarboxaldehyde, iodocyclohexanecarboxaldehyde, etc.
  • the aliphatic aldehyde compound (A1B) may have a cyano group, a hydroxyl group, a halogen or the like as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the aliphatic aldehyde compound (A1B) may be used alone or in combination of two or more.
  • the suitable phenol compound (A2) preferably has 6 to 15 carbon atoms, more preferably 1 to 3 phenolic hydroxyl groups.
  • examples of the phenol compound (A2) include phenol, catechol, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol, 3-methoxyphenol, 3-ethoxyphenol, 3-cyclohexyloxyphenol, 1,3-dimethoxybenzene, 1,3-diethoxy.
  • the phenol compound (A2) may have a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, a hydroxyl group, a halogen or the like as long as the effects of the present invention are not impaired. You may use a phenolic compound (A2) individually or in combination of 2 or more types.
  • the manufacturing method of the cyclic compound of this Embodiment shown by said Formula (1) is not specifically limited, For example, it is obtained with the following method.
  • an organic solvent such as methanol or ethanol
  • phenol compound (A2) is added to 1 mole of aldehyde compound (A1) in the presence of an acid catalyst (hydrochloric acid, sulfuric acid or paratoluenesulfonic acid).
  • the reaction is carried out at 40 to 150 ° C. for about 0.5 to 20 hours.
  • filtration, washing with an alcohol such as methanol, washing with water, separation by filtration, and drying are carried out to obtain a cyclic compound having a molecular weight of 500 to 5,000.
  • a cyclic compound can also be obtained by using a basic catalyst (such as sodium hydroxide, barium hydroxide or 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7) instead of the acid catalyst and reacting in the same manner. It is done.
  • the cyclic compound of the present embodiment can also be produced by converting the aldehyde compound (A1) to a dihalide with hydrogen halide or halogen gas, and reacting the isolated dihalide with the phenol compound (A2).
  • the product of the reaction may be purified as necessary to improve the purity of the cyclic compound and to reduce the amount of residual metal. Further, when the acid catalyst and the cocatalyst remain, generally the storage stability of the composition is lowered, and when the basic catalyst remains, the sensitivity of the composition is generally lowered. Therefore, purification for the purpose of reducing storage stability and sensitivity may be performed.
  • the purification can be performed by a known method as long as the cyclic compound is not modified, and is not particularly limited. For example, a method of washing with water, a method of washing with an acidic aqueous solution, a method of washing with a basic aqueous solution, an ion exchange resin And a method of treating with silica gel column chromatography.
  • purification methods are more preferably performed in combination of two or more.
  • acidic aqueous solution basic aqueous solution, ion exchange resin, and silica gel column chromatography, select the optimal one according to the metal to be removed, the amount and type of acidic compound and basic compound, the type of cyclic compound to be purified, etc. Is possible.
  • Drying may be performed after purification.
  • the drying method is not particularly limited, and can be performed by a known method, and examples thereof include a vacuum drying method and a hot air drying method under conditions where the cyclic compound is not denatured.
  • the composition of the present embodiment contains the cyclic compound represented by the above formula (1) and a solvent.
  • the composition of the present embodiment has radiation sensitivity.
  • the radiation sensitivity refers to a property that is sensitive to radiation such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, electron beams, X-rays, etc., and changes its physical properties and functions.
  • radiation sensitive when the characteristics and application examples focusing on radiation sensitivity are described with respect to the composition of the present embodiment, it may be referred to as “(radiation sensitive) composition”.
  • the (radiation sensitive) composition of the present embodiment contains a solid component and a solvent.
  • the (radiation sensitive) composition of the present embodiment comprises 1 to 80 parts by mass of the solid component and 100 parts by mass of the solid component and the solvent in terms of solubility in a safe solvent and resist pattern characteristics. It is preferable to contain 20 to 99 parts by mass of a solvent. More preferably 1 to 50 parts by weight of the solid component and 50 to 99 parts by weight of the solvent, further preferably 2 to 40 parts by weight of the solid component and 60 to 98 parts by weight of the solvent, particularly preferably 2 to 10 parts by weight of the solid component and The solvent is 90 to 98 parts by mass.
  • the (radiation sensitive) composition of the present embodiment has a total mass of the cyclic compound (cyclic compound, acid generation described later) from the viewpoint of solubility in a safe solvent, resist pattern characteristics such as resolution and LES. 50 to 99.999 mass% of the total amount of solid components optionally used such as the agent (C), the acid crosslinking agent (G), the acid diffusion controller (E) and the other components (F), the same applies hereinafter) Further, it is preferably 50 to 99.4% by mass, more preferably 55 to 90% by mass, still more preferably 60 to 80% by mass, and particularly preferably 60 to 70% by mass.
  • solvent used in the present embodiment is not particularly limited.
  • ethylene glycol monomethyl ether acetate ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-propyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, etc.
  • Ethylene glycol monoalkyl ether acetates ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether; propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono-n-propyl ether acetate , Propylene such as propylene glycol mono-n-butyl ether acetate Glycol monoalkyl ether acetates; Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether; Lactic acid esters such as methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, n-butyl lactate, and n-amyl lactate Aliphatic carboxylic acid esters such as methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate,
  • the solvent used in the present embodiment is preferably at least one selected from PGMEA, PGME, CHN, CPN, 2-heptanone, anisole, butyl acetate, ethyl propionate and ethyl lactate, more preferably PGMEA, It is at least one selected from PGME and CHN.
  • the (radiation sensitive) composition of the present embodiment is directly or indirectly by irradiation with any radiation selected from visible light, ultraviolet light, excimer laser, electron beam, extreme ultraviolet light (EUV), X-ray and ion beam. It is preferable to contain at least one acid generator (C) that generates acid.
  • the content of the acid generator (C) is preferably 0.001 to 49 mass%, more preferably 1 to 40 mass%, further preferably 3 to 30 mass%, and more preferably 10 to 25 mass%, based on the total mass of the solid components. Is particularly preferred. By using within the above range, a pattern profile with higher sensitivity and lower edge roughness can be obtained.
  • the acid generation method is not limited as long as an acid is generated in the system.
  • excimer laser is used instead of ultraviolet rays such as g-line and i-line, finer processing is possible, and if high-energy rays are used electron beams, extreme ultraviolet rays, X-rays, ion beams, further fine processing is possible. Is possible.
  • the acid generator (C) is not particularly limited, but is preferably at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (7-1) to (7-8).
  • R 13 may be the same or different, and each independently represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic alkoxy group.
  • X ⁇ is a sulfonate ion or a halide ion having an alkyl group, an aryl group, a halogen-substituted alkyl group or a halogen-substituted aryl group.
  • the compound represented by the formula (7-1) includes triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyltolylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n- Octane sulfonate, diphenyl-4-methylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, di-2,4,6-trimethylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl-4-t-butoxyphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl-4-t-butoxyphenyl Sulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium trifluoromethane Sulfon
  • R 14 s may be the same or different and each independently represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic alkoxy group. Represents a group, a hydroxyl group or a halogen atom, X ⁇ is the same as defined above.
  • the compound represented by the formula (7-2) includes bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t -Butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium, p-toluenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodoniumbenzenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) Iodonium-2-trifluoromethylbenzenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium-4-trifluoromethylbenzenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium-2,
  • Q represents an alkylene group, an arylene group or an alkoxylene group
  • R 15 represents an alkyl group, an aryl group, a halogen-substituted alkyl group or a halogen-substituted aryl group.
  • the compound represented by the formula (7-3) includes N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- ( Trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthylimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) Succinimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) phthalimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2 , 3-Dicarboximide, N (10-camphorsulfonyloxy) naph
  • R 16 may be the same or different, and each independently represents an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group, an optionally substituted aryl group, optionally A substituted heteroaryl group or an optionally substituted aralkyl group.
  • the compound represented by the formula (7-4) is diphenyl disulfone, di (4-methylphenyl) disulfone, dinaphthyl disulfone, di (4-tert-butylphenyl) disulfone, di (4-hydroxyphenyl) disulfone. At least one selected from the group consisting of di (3-hydroxynaphthyl) disulfone, di (4-fluorophenyl) disulfone, di (2-fluorophenyl) disulfone and di (4-trifluoromethylphenyl) disulfone It is preferable.
  • R 17 may be the same or different and each independently represents an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group, an optionally substituted aryl group, optionally A substituted heteroaryl group or an optionally substituted aralkyl group.
  • the compound represented by the formula (7-5) is ⁇ - (methylsulfonyloxyimino) -phenylacetonitrile, ⁇ - (methylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenylacetonitrile, ⁇ - (trifluoromethylsulfonyloxyimino).
  • R 18 s may be the same or different and each independently represents a halogenated alkyl group having one or more chlorine atoms and one or more bromine atoms.
  • the carbon number is preferably 1 to 5.
  • R 19 and R 20 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group;
  • a cycloalkyl group such as a cyclohexyl group;
  • an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group or a propoxy group; or an aryl group such as a phenyl group, a toluyl group or a naphthyl group, preferably a carbon number of 6 to 10
  • L 19 and L 20 are each independently an organic group having a 1,2-naphthoquinonediazide group, and examples of the organic group having a 1,2-naphthoquinonediazide group include 1, 2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl group, 1,2-naphthoquinonediazide
  • the 1,2-quinonediazidosulfonyl group is particularly preferable, and a 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl group and a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group are preferable, and p is 1 to 3.
  • J 19 is a single bond, a polymethylene group having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkylene group, a phenylene group, the following formula (7-7-1 ), A carbonyl group, an ester group, an amide group or an ether group, Y 19 is a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and X 20 each independently represents the following formula (7-8-1): Is a group represented by
  • Z 22 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, R 22 represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkoxyl group, and r represents 0 to 3 Is an integer.
  • Other acid generators include bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-butylsulfonyl) diazomethane, bis (n-butylsulfonyl) diazomethane, bis (isobutylsulfonyl) ) Diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (n-propylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, 1,3-bis (cyclohexylsulfonylazomethylsulfonyl) propane, 1, 4 -Bis (phenylsulfonylazomethylsulfonyl) butane, 1,6
  • acid generators having an aromatic ring are preferable, and acid generators represented by formula (7-1) or (7-2) are more preferable.
  • An acid generator having a sulfonate ion having X ⁇ in formula (7-1) or (7-2) having an aryl group or a halogen-substituted aryl group is more preferable, and an acid generator having a sulfonate ion having an aryl group are particularly preferred, and diphenyltrimethylphenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, and triphenylsulfonium nonafluoromethanesulfonate are particularly preferred.
  • the acid generator (C) can be used alone or in combination of two or more.
  • the (radiation sensitive) composition of the present embodiment preferably contains one or more acid crosslinking agents (G).
  • the acid crosslinking agent (G) is a compound that can crosslink the cyclic compound of the formula (1) in the molecule or between molecules in the presence of an acid generated from the acid generator (C).
  • Examples of such an acid crosslinking agent (G) include compounds having one or more groups (hereinafter referred to as “crosslinkable groups”) capable of crosslinking the cyclic compound of the formula (1).
  • crosslinkable groups are not particularly limited, but specific examples include (i) hydroxy (C1-6 alkyl group), C1-6 alkoxy (C1-6 alkyl group), acetoxy (C1-6 alkyl group), for example. (Ii) carbonyl group such as formyl group, carboxy (C1-6 alkyl group) or group derived therefrom; (iii) dimethylaminomethyl group, diethylaminomethyl group Nitrogen-containing groups such as dimethylolaminomethyl group, diethylolaminomethyl group and morpholinomethyl group; (iv) glycidyl group-containing groups such as glycidyl ether group, glycidyl ester group and glycidylamino group; C1-6 allyloxy (C1-6 alkyl group) such as methyl group, benzoyloxymethyl group, A group derived from an aromatic group such as C1-C6 aralkyloxy (C1-6 alkyl group); and (vi) a polymerizable
  • the acid crosslinking agent (G) having a crosslinkable group is not particularly limited.
  • Methylol group-containing compounds such as group-containing phenol compounds;
  • the acid crosslinking agent (G) compounds having phenolic hydroxyl groups, and compounds and resins imparted with crosslinking properties by introducing the crosslinking groups into acidic functional groups in alkali-soluble resins can be used.
  • the introduction ratio of the crosslinkable group is usually 5 to 100 mol%, preferably 10 to 60 mol%, more preferably based on the total acidic functional group in the compound having a phenolic hydroxyl group and the alkali-soluble resin. Is adjusted to 15-40 mol%. Within the above range, the cross-linking reaction occurs sufficiently, and a decrease in the remaining film ratio, a pattern swelling phenomenon, meandering, and the like can be avoided.
  • the acid crosslinking agent (G) is preferably an alkoxyalkylated urea compound or a resin thereof, or an alkoxyalkylated glycoluril compound or a resin thereof.
  • Particularly preferred acid crosslinking agents (G) include compounds represented by the following formulas (8-1) to (8-3) and alkoxymethylated melamine compounds (acid crosslinking agent (G1)).
  • R 7 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group
  • R 8 to R 11 each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group
  • And represents an alkyl group or an alkoxyl group
  • X 2 represents a single bond, a methylene group or an oxygen atom.
  • the alkyl group represented by R 7 preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
  • the acyl group represented by R 7 preferably has 2 to 6 carbon atoms, more preferably 2 to 4 carbon atoms, and examples thereof include an acetyl group and a propionyl group.
  • the alkyl group represented by R 8 to R 11 preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
  • the alkoxyl group represented by R 8 to R 11 preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group.
  • X 2 is preferably a single bond or a methylene group.
  • R 7 to R 11 and X 2 may be substituted with an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group, a hydroxyl group, or a halogen atom.
  • the plurality of R 7 and R 8 to R 11 may be the same or different. Specific examples of the compound represented by the formula (8-1) include the compounds shown below.
  • Specific examples of the compound represented by the formula (8-2) include N, N, N, N-tetra (methoxymethyl) glycoluril, N, N, N, N-tetra (ethoxymethyl) glycoluril.
  • N, N, N, N-tetra (methoxymethyl) glycoluril is particularly preferable.
  • Specific examples of the compound represented by the formula (8-3) include the compounds shown below.
  • alkoxymethylated melamine compounds include N, N, N, N, N, N-hexa (methoxymethyl) melamine, N, N, N, N, N-hexa (ethoxymethyl) melamine N, N, N, N, N-hexa (n-propoxymethyl) melamine, N, N, N, N, N-hexa (isopropoxymethyl) melamine, N, N, N, N, Examples thereof include N, N-hexa (n-butoxymethyl) melamine, N, N, N, N, N-hexa (t-butoxymethyl) melamine and the like.
  • the acid cross-linking agent (G1) is obtained by, for example, condensing a urea compound or glycoluril compound and formalin to introduce a methylol group, and then ether with lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, and butyl alcohol. Then, the reaction solution is cooled and the precipitated compound or its resin is recovered.
  • the acid cross-linking agent (G1) can also be obtained as a commercial product such as CYMEL (trade name, manufactured by Mitsui Cyanamid) or Nicalac (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).
  • the molecule has 1 to 6 benzene rings, and has at least two hydroxyalkyl groups and / or alkoxyalkyl groups in the molecule. And / or a phenol derivative in which an alkoxyalkyl group is bonded to any one of the benzene rings (acid crosslinking agent (G2)).
  • the molecular weight is 1500 or less
  • the molecule has 1 to 6 benzene rings
  • the hydroxyalkyl group and / or alkoxyalkyl group has 2 or more in total
  • the hydroxyalkyl group and / or alkoxyalkyl group is the benzene ring.
  • Mention may be made of phenol derivatives formed by bonding to any one or a plurality of benzene rings.
  • hydroxyalkyl group bonded to the benzene ring those having 1 to 6 carbon atoms such as hydroxymethyl group, 2-hydroxyethyl group, and 2-hydroxy-1-propyl group are preferable.
  • the alkoxyalkyl group bonded to the benzene ring is preferably one having 2 to 6 carbon atoms. Specifically, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, n-propoxymethyl group, isopropoxymethyl group, n-butoxymethyl group, isobutoxymethyl group, sec-butoxymethyl group, t-butoxymethyl group, 2-methoxyethyl Group or 2-methoxy-1-propyl group is preferred.
  • these phenol derivatives particularly preferable ones are listed below.
  • L 1 to L 8 may be the same or different and each independently represents a hydroxymethyl group, a methoxymethyl group or an ethoxymethyl group.
  • a phenol derivative having a hydroxymethyl group can be obtained by reacting a corresponding phenol compound having no hydroxymethyl group (a compound in which L 1 to L 8 are hydrogen atoms in the above formula) with formaldehyde in the presence of a base catalyst. it can.
  • the reaction temperature is preferably 60 ° C. or lower. Specifically, it can be synthesized by the methods described in JP-A-6-282067, JP-A-7-64285 and the like.
  • a phenol derivative having an alkoxymethyl group can be obtained by reacting a corresponding phenol derivative having a hydroxymethyl group with an alcohol in the presence of an acid catalyst.
  • the reaction temperature is preferably 100 ° C. or lower. Specifically, it can be synthesized by the method described in EP632003A1 and the like.
  • a phenol derivative having a hydroxymethyl group and / or an alkoxymethyl group synthesized in this manner is preferable in terms of stability during storage, but a phenol derivative having an alkoxymethyl group is particularly preferable from the viewpoint of stability during storage.
  • the acid crosslinking agent (G2) may be used alone or in combination of two or more.
  • Another particularly preferable acid crosslinking agent (G) is a compound having at least one ⁇ -hydroxyisopropyl group (acid crosslinking agent (G3)).
  • the structure is not particularly limited as long as it has an ⁇ -hydroxyisopropyl group.
  • the hydrogen atom of the hydroxyl group in the ⁇ -hydroxyisopropyl group is one or more acid dissociable groups (R—COO— group, R—SO 2 — group, etc., R is a straight chain having 1 to 12 carbon atoms)
  • R—COO— group, R—SO 2 — group, etc. R is a straight chain having 1 to 12 carbon atoms
  • a hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a 1-branched alkyl group having 3 to 12 carbon atoms and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms (Represents a substituent selected from the group).
  • Examples of the compound having an ⁇ -hydroxyisopropyl group include one or two kinds such as a substituted or unsubstituted aromatic compound containing at least one ⁇ -hydroxyisopropyl group, a diphenyl compound, a naphthalene compound, and a furan compound.
  • a compound represented by the following general formula (9-1) hereinafter referred to as “benzene compound (1)”
  • benzene compound (1) a compound represented by the following general formula (9-2)
  • benzene compound (1) a compound represented by the following general formula (9-2)
  • Diphenyl compound (2) a compound represented by the following general formula (9-3) (hereinafter referred to as “naphthalene compound (3)”), and the following general formula (9-4): (Hereinafter referred to as “furan compound (4)”) and the like.
  • each A 2 independently represents an ⁇ -hydroxyisopropyl group or a hydrogen atom, and at least one A 2 is an ⁇ -hydroxyisopropyl group.
  • R 51 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkylcarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a linear or branched alkoxy group having 2 to 6 carbon atoms.
  • R 52 represents a single bond, a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, —O—, —CO— or —COO—.
  • R 53 and R 54 each independently represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • benzene compound (1) examples include ⁇ -hydroxyisopropylbenzene, 1,3-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) benzene, 1,4-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) benzene, 1,2 ⁇ -hydroxyisopropylbenzenes such as 1,4-tris ( ⁇ -hydroxyisopropyl) benzene, 1,3,5-tris ( ⁇ -hydroxyisopropyl) benzene; 3- ⁇ -hydroxyisopropylphenol, 4- ⁇ -hydroxyisopropylphenol ⁇ -hydroxyisopropylphenols such as 3,5-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) phenol and 2,4,6-tris ( ⁇ -hydroxyisopropyl) phenol; 3- ⁇ -hydroxyisopropylphenyl methyl ketone, 4- ⁇ -Hydroxyisopropyl Nyl methyl ketone, 4- ⁇ -hydroxyisopropylphenyl ethyl ketone, 4- ⁇ -hydroxyisoprop
  • diphenyl compound (2) examples include 3- ⁇ -hydroxyisopropylbiphenyl, 4- ⁇ -hydroxyisopropylbiphenyl, 3,5-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) biphenyl, 3,3 ′.
  • naphthalene compound (3) examples include 1- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 2- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,3-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,4-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,5-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,6-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,7-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) Naphthalene, 2,6-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 2,7-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,3,5-tris ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,3,6-tris ( ⁇ -hydroxyisopropyl) naphthalene, 1,3,7-tris ( ⁇ Hydroxyisopropy
  • furan compound (4) examples include 3- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2-methyl-3- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2-methyl-4- ( ⁇ - Hydroxyisopropyl) furan, 2-ethyl-4- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2-n-propyl-4- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2-isopropyl-4- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2 -N-butyl-4- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2-t-butyl-4- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2-n-pentyl-4- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2,5 -Dimethyl-3- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2,5-diethyl-3- ( ⁇ -hydroxyisopropyl) fura 3,4-bis ( ⁇ -hydroxyisopropyl) furan, 2,5-dimethyl-3, 2-methyl
  • the acid crosslinking agent (G3) is preferably a compound having two or more free ⁇ -hydroxyisopropyl groups, the benzene compound (1) having two or more ⁇ -hydroxyisopropyl groups, and two or more ⁇ -hydroxyisopropyl groups. More preferably, the diphenyl compound (2) having two or more ⁇ -hydroxyisopropyl groups, and the naphthalene compound (3) having two or more ⁇ -hydroxyisopropyl groups, ⁇ -hydroxyisopropylbiphenyls having two or more ⁇ -hydroxyisopropyl groups, ⁇ -hydroxy A naphthalene compound (3) having two or more isopropyl groups is particularly preferred.
  • the acid crosslinking agent (G3) is usually obtained by reacting an acetyl group-containing compound such as 1,3-diacetylbenzene with a Grignard reagent such as CH 3 MgBr for methylation, followed by hydrolysis. It can be obtained by a method in which an isopropyl group-containing compound such as diisopropylbenzene is oxidized with oxygen or the like to produce a peroxide and then reduced.
  • the content of the acid crosslinking agent (G) is preferably 0.5 to 49% by mass, more preferably 0.5 to 40% by mass, and further preferably 1 to 30% by mass of the total mass of the solid components. 2 to 20% by mass is preferable.
  • the content of the acid crosslinking agent (G) is 0.5% by mass or more, the effect of suppressing the solubility of the resist film in an alkaline developer is improved, the remaining film ratio is reduced, the pattern is swollen or meandered
  • it is preferable that the amount is 49% by mass or less because a decrease in heat resistance as a resist can be further suppressed.
  • the content ratio of at least one compound selected from the acid crosslinking agent (G1), the acid crosslinking agent (G2), and the acid crosslinking agent (G3) in the acid crosslinking agent (G) is not particularly limited. Various ranges can be used depending on the type of substrate used when forming the pattern.
  • the alkoxymethylated melamine compound and / or the compounds represented by (9-1) to (9-3) are 50 to 99% by mass, preferably 60 to 99% by mass, more preferably 70%. It is preferable that the content be ⁇ 98 mass%, more preferably 80 to 97 mass%. It is preferable that the alkoxymethylated melamine compound and / or the compounds represented by (9-1) to (9-3) be 50% by mass or more of the total acid crosslinking agent component because the resolution can be improved. It is preferable that the content be less than or equal to mass% because the cross-sectional shape of the pattern is easily a rectangular cross-sectional shape.
  • an acid diffusion controller (E) having an action of controlling an undesired chemical reaction in an unexposed region by controlling diffusion of an acid generated from an acid generator by irradiation in a resist film. ) May be included in the (radiation sensitive) composition.
  • the storage stability of the (radiation sensitive) composition is improved.
  • the resolution is improved, and a change in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time before irradiation and the holding time after irradiation can be suppressed, and the process stability is extremely excellent.
  • Examples of such an acid diffusion controller (E) include radiolytically decomposable basic compounds such as a nitrogen atom-containing basic compound, a basic sulfonium compound, and a basic iodonium compound.
  • the acid diffusion controller (E) can be used alone or in combination of two or more.
  • the acid diffusion controller is not particularly limited, and examples thereof include nitrogen-containing organic compounds and basic compounds that are decomposed by exposure.
  • nitrogen-containing organic compound include the following general formula (10):
  • nitrogen-containing compound (I) a diamino compound having two nitrogen atoms in the same molecule
  • nitrogen-containing compound (II) a diamino compound having two nitrogen atoms in the same molecule
  • nitrogen-containing compound (II) a diamino compound having two nitrogen atoms in the same molecule
  • nitrogen-containing compound (III) polyamino compounds and polymers having three or more compounds
  • nitrogen-containing compound (III) examples thereof include polyamino compounds and polymers having three or more compounds
  • amide group-containing compounds amide group-containing compounds
  • urea compounds urea compounds
  • nitrogen-containing heterocyclic compounds nitrogen-containing heterocyclic compounds
  • an acid diffusion control agent (E) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • R 61 , R 62 and R 63 each independently represent a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, an aryl group or an aralkyl group.
  • the alkyl group, aryl group or aralkyl group may be unsubstituted or substituted with a hydroxyl group or the like.
  • examples of the linear, branched or cyclic alkyl group include those having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, and specifically include methyl groups, ethyl groups, and n- Propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, texyl group, n-heptyl group, n-octyl group N-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like.
  • Examples of the aryl group include those having 6 to 12 carbon atoms, and specific examples include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, and a 1-naphthyl group.
  • examples of the aralkyl group include those having 7 to 19 carbon atoms, preferably 7 to 13 carbon atoms, and specific examples include a benzyl group, an ⁇ -methylbenzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.
  • nitrogen-containing compound (I) examples include mono (cyclohexanamine) such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, n-dodecylamine, cyclohexylamine and the like.
  • mono (cyclohexanamine) such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, n-dodecylamine, cyclohexylamine and the like.
  • Alkylamines Alkylamines; di-n-butylamine, di-n-pentylamine, di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, di-n-nonylamine, di-n-decylamine , Methyl-n-dodecylamine, di-n-dodecylmethyl, cyclohexylmethylamine, dicyclohexylamine and other di (cyclo) alkylamines; triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n- Pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, Tri (cyclo) alkylamines such as ri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, dimethyl-n-dodecylamine, di
  • nitrogen-containing compound (II) examples include ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, Tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylamine, 2,2-bis (4-aminophenyl) ) Propane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl)- 2- (4-hydroxyphenyl) propane, 1,4-bis [1- (4-aminopheny ) -1-methylethyl
  • nitrogen-containing compound (III) examples include polyethyleneimine, polyallylamine, and N- (2-dimethylaminoethyl) acrylamide polymer.
  • amide group-containing compound examples include, for example, formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N- And methylpyrrolidone.
  • urea compound examples include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, tri- Examples thereof include n-butylthiourea.
  • nitrogen-containing heterocyclic compound examples include imidazoles such as imidazole, benzimidazole, 4-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, 2-phenylbenzimidazole; pyridine, 2-methylpyridine.
  • R 71 , R 72 , R 73 , R 74 and R 75 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, 1 to 6 represents an alkoxyl group, a hydroxyl group or a halogen atom, Z ⁇ represents HO ⁇ , R—COO ⁇ (wherein R represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 11 carbon atoms, or a carbon number) 7 to 12 alkaryl groups) or the following general formula (11-3):
  • radiolytic basic compound examples include, for example, triphenylsulfonium hydroxide, triphenylsulfonium acetate, triphenylsulfonium salicylate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium hydroxide, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium.
  • the content of the acid diffusion controller (E) is preferably 0.001 to 49% by mass, more preferably 0.01 to 10% by mass, and still more preferably 0.01 to 5% by mass, based on the total mass of the solid components. 0.01 to 3% by mass is particularly preferable.
  • 0.01 to 3% by mass is particularly preferable.
  • degradation of resolution, pattern shape, dimensional fidelity, etc. can be further suppressed.
  • the shape of the pattern upper layer portion does not deteriorate.
  • content is 10 mass% or less, a fall of a sensitivity, the developability of an unexposed part, etc. can be prevented.
  • the storage stability of the (radiation sensitive) composition is improved, the resolution is improved, the holding time before irradiation, and the holding after irradiation. Changes in the line width of the resist pattern due to fluctuations in time can be suppressed, and the process stability is extremely excellent.
  • composition of the present embodiment includes, as necessary, other components (optional components) (F) as a dissolution accelerator, a dissolution controller, a sensitizer, an interface as long as the object of the present invention is not impaired.
  • other components optionally include, as necessary, other components (optional components) (F) as a dissolution accelerator, a dissolution controller, a sensitizer, an interface as long as the object of the present invention is not impaired.
  • activators and various additives such as organic carboxylic acids or phosphorus oxo acids or derivatives thereof can be added.
  • the low molecular weight dissolution accelerator increases the solubility of the cyclic compound represented by formula (1) in the developing solution when the solubility in the developer is too low, and increases the dissolution rate of the cyclic compound during development. It is a component having an action of increasing moderately, and can be used as long as the effects of the present embodiment are not impaired.
  • a solubility promoter For example, a low molecular weight phenol compound can be mentioned, For example, bisphenol, tris (hydroxyphenyl) methane etc. can be mentioned. These dissolution promoters can be used alone or in admixture of two or more.
  • the content of the dissolution accelerator is appropriately adjusted according to the kind of the cyclic compound to be used, but is preferably 0 to 49% by mass, more preferably 0 to 5% by mass, and more preferably 0 to 1% by mass based on the total weight of the solid component. Is more preferable, and 0 mass% is particularly preferable.
  • Dissolution control agent acts to control the solubility of the cyclic compound represented by the formula (1) and reduce the dissolution rate during development appropriately when the solubility in the developer is too high. It is a component having As such a dissolution control agent, those that do not chemically change in steps such as baking of resist film, irradiation with radiation, and development are preferable.
  • dissolution control agent for example, aromatic hydrocarbons, such as phenanthrene, anthracene, and acenaphthene; Ketones, such as acetophenone, benzophenone, and phenyl naphthyl ketone; Methyl phenyl sulfone, diphenyl sulfone, dinaphthyl sulfone, etc. Examples include sulfones.
  • These dissolution control agents can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the dissolution control agent is appropriately adjusted according to the type of cyclic compound to be used, but is preferably 0 to 49% by mass, more preferably 0 to 5% by mass, and more preferably 0 to 1% by mass based on the total mass of the solid components. % Is more preferable, and 0% by mass is particularly preferable.
  • Sensitizer absorbs the energy of the irradiated radiation and transmits the energy to the acid generator (C), thereby increasing the amount of acid generated. It is a component that improves the apparent sensitivity.
  • a sensitizer include benzophenones, biacetyls, pyrenes, phenothiazines, and fluorenes, but are not particularly limited. These sensitizers can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the sensitizer is appropriately adjusted depending on the kind of the cyclic compound to be used, but is preferably 0 to 49% by mass, more preferably 0 to 5% by mass, and more preferably 0 to 1% by mass based on the total mass of the solid components. % Is more preferable, and 0% by mass is particularly preferable.
  • the surfactant is a component having an effect of improving the coating property and striation of the composition of the present embodiment, the developability of the resist, and the like.
  • a surfactant is not particularly limited, and may be anionic, cationic, nonionic or amphoteric.
  • a preferred surfactant is a nonionic surfactant.
  • Nonionic surfactants have better affinity with the solvent used in the production of the (radiation sensitive) composition and are more effective.
  • Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene higher alkyl ethers, polyoxyethylene higher alkyl phenyl ethers and higher fatty acid diesters of polyethylene glycol, but are not particularly limited.
  • F-top (manufactured by Gemco), Mega-Fac (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florard (manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard, Surflon (manufactured by Asahi Glass), Examples include Pepol (manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.), KP (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), polyflow (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.), and the like.
  • the content of the surfactant is appropriately adjusted according to the kind of the cyclic compound to be used, but is preferably 0 to 49% by mass, more preferably 0 to 5% by mass, and more preferably 0 to 1% by mass based on the total mass of the solid components. % Is more preferable, and 0% by mass is particularly preferable.
  • composition according to the present embodiment further comprises an organic carboxylic acid as an optional component for the purpose of preventing sensitivity deterioration or improving the resist pattern shape, retention stability, etc.
  • Organic carboxylic acid for example, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are suitable.
  • Examples of the oxo acid of phosphorus or derivatives thereof include phosphoric acid, phosphoric acid di-n-butyl ester, phosphoric acid such as diphenyl ester, or derivatives thereof; phosphonic acid, phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid di- Derivatives such as phosphonic acids such as n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, phosphonic acid dibenzyl ester or the like; phosphinic acids such as phosphinic acid, phenylphosphinic acid and derivatives thereof. Of these, phosphonic acid is particularly preferred.
  • the organic carboxylic acid or phosphorus oxo acid or derivative thereof may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the organic carboxylic acid or phosphorus oxo acid or derivative thereof is appropriately adjusted according to the type of cyclic compound used, but is preferably 0 to 49% by mass, preferably 0 to 5% by mass of the total mass of the solid components. Is more preferable, 0 to 1% by mass is further preferable, and 0% by mass is particularly preferable.
  • the composition of the present embodiment includes the present embodiment.
  • one or more additives other than the above-mentioned dissolution control agent, sensitizer, and surfactant can be contained.
  • additives include dyes, pigments, and adhesion aids.
  • it is preferable to contain a dye or pigment because the latent image in the exposed area can be visualized and the influence of halation during exposure can be reduced.
  • adhesion assistant since the adhesion to the substrate can be improved.
  • examples of other additives include an antihalation agent, a storage stabilizer, an antifoaming agent, a shape improving agent, and the like, specifically 4-hydroxy-4′-methylchalcone.
  • the total amount of the optional component (F) is preferably 0 to 49% by mass, more preferably 0 to 5% by mass, further preferably 0 to 1% by mass, and particularly preferably 0% by mass based on the total mass of the solid components.
  • the composition of the present embodiment preferably contains an acid generator (C), an acid crosslinking agent (G), and an acid diffusion controller (E) in addition to the cyclic compound.
  • the sensitivity From the viewpoint of resolution, developability, and the like, the content ratio is based on the solid mass%, that is, the total mass of the solid components, cyclic compound / acid generator (C) / acid crosslinking agent (G) / acid.
  • the diffusion control agent (E) / optional component (F) is preferably 50 to 99.4 / 0.001 to 49 / 0.5 to 49 / 0.001 to 49/0 to 49, more preferably 55 to 90/1 to 40 / 0.5 to 40 / 0.01 to 10/0 to 5, more preferably 60 to 80/3 to 30/1 to 30 / 0.01 to 5/0 to 1, especially Preferably, it is 60 to 70/10 to 25/2 to 20 / 0.01 to 3/0.
  • the content ratio of each component is selected from each range so that the sum is 100% by mass.
  • the total content of the cyclic compound, the acid generator (C), the acid crosslinking agent (G), and the acid diffusion controller (E) is 51% by mass with respect to the total mass of the solid component.
  • the content is preferably 95% by mass or more, more preferably 99% by mass or more, and particularly preferably 100% by mass.
  • composition of the present embodiment is not particularly limited.
  • each component is dissolved in a solvent to form a uniform solution at the time of use, and then, for example, filtered with a filter having a pore size of about 0.2 ⁇ m as necessary. It is prepared by.
  • the composition of the present embodiment can contain a resin as long as the object of the present embodiment is not impaired.
  • the resin is not particularly limited, but a novolak resin, polyvinylphenols, polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, styrene-maleic anhydride resin, and a polymer containing acrylic acid, vinyl alcohol, or vinyl phenol as monomer units or These derivatives are exemplified.
  • the content of the resin is appropriately adjusted according to the type of the cyclic compound of the formula (1) to be used, but is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the cyclic compound. Preferably it is 5 mass parts or less, Most preferably, it is 0 mass part.
  • an amorphous film can be formed by spin coating.
  • the dissolution rate of the amorphous film formed by spin-coating the composition of the present embodiment in the developer at 23 ° C. is preferably 10 ⁇ / sec or more, more preferably 10 to 10000 ⁇ / sec, and further preferably 100 to 1000 ⁇ / sec. preferable.
  • the dissolution rate can be determined by immersing the amorphous film in a developing solution for a predetermined time at 23 ° C., and measuring the film thickness before and after the immersion by a known method such as visual observation, an ellipsometer, or a QCM method.
  • the dissolution rate When the dissolution rate is 10 ⁇ / sec or more, it dissolves more easily in the developer and is suitable for resist. In addition, when the dissolution rate is 10000 kg / sec or less, the resolution may be improved. This is presumed to be due to the increase in the contrast of the interface between the unexposed portion dissolved in the developer and the exposed portion not dissolved in the developer due to the change in solubility of the cyclic compound before and after exposure. Further, there is an effect of reducing LER and reducing defects.
  • the dissolution rate in the developer is preferably 5 ⁇ / sec or less, more preferably 0.05 to 5 ⁇ / sec, and further preferably 0.0005 to 5 ⁇ / sec.
  • the dissolution rate is a value measured for the amorphous film after the exposure is completed, particularly after the exposure to the state suitable for use as a resist.
  • the exposure amount when but it reached 2 ⁇ 100mJ / cm 2 in the case of exposure for example by electron beam, a value measured for the amorphous film when the exposure amount reaches 4 ⁇ 200 ⁇ C / cm 2.
  • the dissolution rate is 5 kg / sec or less, it is insoluble in the developer and suitable for resist. If the dissolution rate is 0.0005 K / sec or more, resolution may be improved. This is presumed to be because the micro surface portion of the cyclic compound is dissolved and LER is reduced. There is also an effect of reducing defects.
  • the method for forming a resist pattern using the (radiation sensitive) composition of the present embodiment is not particularly limited, but as an example of a suitable method, a step of forming a resist film on a substrate using the composition, Examples of the resist pattern forming method include a step of exposing the resist film and a step of developing the resist film to form a resist pattern.
  • the resist pattern using the (radiation sensitive) composition of the present embodiment can also be formed as an upper layer resist in a multilayer process.
  • the (radiation sensitive) composition of the present embodiment is applied onto a conventionally known substrate by a coating means such as spin coating, cast coating, roll coating or the like.
  • a film is formed.
  • the conventionally known substrate is not particularly limited, and examples thereof include a substrate for electronic parts and a substrate on which a predetermined wiring pattern is formed. More specifically, a silicon substrate, a metal substrate such as copper, chromium, iron, and aluminum, a glass substrate, and the like can be given. Examples of the wiring pattern material include copper, aluminum, nickel, and gold. If necessary, an inorganic and / or organic film may be provided on the substrate.
  • inorganic BARC inorganic antireflection film
  • organic BARC organic antireflection film
  • Surface treatment with hexamethylene disilazane or the like may be performed.
  • the substrate on which the resist film is formed is heated as necessary.
  • the heating conditions vary depending on the composition of the (radiation sensitive) composition, but are preferably 20 to 250 ° C., more preferably 20 to 150 ° C. Heating may improve the adhesion of the resist to the substrate, which is preferable.
  • Step of exposing resist film Next, the resist film is exposed to a desired pattern with any radiation selected from the group consisting of visible light, ultraviolet light, excimer laser, electron beam, extreme ultraviolet light (EUV), X-ray, and ion beam.
  • the exposure conditions and the like are appropriately selected according to the composition of the (radiation sensitive) composition.
  • heating is preferably performed after irradiation in order to stably form a high-precision fine pattern in exposure.
  • the heating conditions vary depending on the composition of the (radiation sensitive) composition, but are preferably 20 to 250 ° C., more preferably 20 to 150 ° C.
  • the exposed resist film is developed with a developer to form a predetermined resist pattern.
  • the developer is not particularly limited, but it is preferable to select a solvent having a solubility parameter (SP value) close to the cyclic compound of the formula (1) to be used, and a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, Polar solvents such as amide solvents and ether solvents, hydrocarbon solvents, or alkaline aqueous solutions can be used.
  • SP value solubility parameter
  • ketone solvent examples include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, methyl ethyl ketone.
  • ester solvents include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3 -Ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate and the like.
  • the alcohol solvent examples include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol (2-propanol), n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, Alcohols such as 4-methyl-2-pentanol, n-heptyl alcohol, n-octyl alcohol and n-decanol; glycol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol; ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, Ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol Monoethyl ether, and triethylene glycol monoethyl ether and methoxymethyl butanol.
  • Alcohols such as 4-methyl-2-pentanol, n-heptyl alcohol,
  • ether solvent examples include dioxane, tetrahydrofuran and the like in addition to the glycol ether solvent.
  • amide solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like. Can be used.
  • hydrocarbon solvent examples include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, and aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, octane and decane.
  • the water content of the entire developer is preferably less than 70% by mass, more preferably less than 50% by mass, and less than 30% by mass. Is more preferable, and it is more preferable that it is less than 10 mass%, and it is especially preferable not to contain water
  • the alkaline aqueous solution is not particularly limited, but examples thereof include mono-, di- or trialkylamines, mono-, di- or trialkanolamines, heterocyclic amines, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), choline, and the like. Of the alkaline compound.
  • the developer is a developer containing at least one solvent selected from ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents and ether solvents, such as resist pattern resolution and roughness. It is preferable for improving the resist performance.
  • the vapor pressure of the developer is preferably 5 kPa or less, more preferably 3 kPa or less, and particularly preferably 2 kPa or less at 20 ° C.
  • developer solvent having a vapor pressure of 5 kPa or less examples include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, 4-heptanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, and methylcyclohexanone.
  • Ketone solvents such as phenylacetone and methyl isobutyl ketone; butyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropio Nate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propylene lactate Ester solvents such as n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, 4-methyl-2-pentanol, n-heptyl alcohol Alcohol solvents such as n-o
  • the solvent of the developer having a vapor pressure of 2 kPa or less which is a particularly preferable range, include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, 4-heptanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone.
  • Ketone solvents such as cyclohexanone, methylcyclohexanone and phenylacetone; butyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypro Ester solvents such as pionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate and propyl lactate; Alcoholic solvents such as alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, 4-methyl-2-pentanol, n-heptyl alcohol, n-octyl alcohol, n-decanol; ethylene Glycol solvents such as glycol
  • the surfactant is not particularly limited, and for example, ionic or nonionic fluorine-based and / or silicon-based surfactants can be used.
  • fluorine and / or silicon surfactants include, for example, JP-A No. 62-36663, JP-A No. 61-226746, JP-A No. 61-226745, JP-A No. 62-170950, JP-A-63-34540, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, US Pat. No. 5,405,720,
  • it is a nonionic surfactant.
  • it does not specifically limit as a nonionic surfactant, It is still more preferable to use a fluorochemical surfactant or a silicon-type surfactant.
  • the amount of the surfactant used is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and more preferably 0.01 to 0.5% by mass with respect to the total amount of the developer.
  • the developing method is not particularly limited.
  • the substrate is immersed in a developer-filled tank for a certain period of time (dip method), and the developer is raised on the surface of the substrate by surface tension and is allowed to stand for a certain period of time.
  • Method paddle method
  • method of spraying developer on the substrate surface spray method
  • method of continuously applying developer while scanning the developer application nozzle at a constant speed on a substrate rotating at a constant speed can be applied.
  • the time for developing the pattern is not particularly limited, but is preferably 10 seconds to 90 seconds.
  • a step of stopping development may be performed while substituting with another solvent.
  • the rinsing liquid used in the rinsing step after development is not particularly limited as long as the resist pattern cured by crosslinking is not dissolved, and a solution or water containing a general organic solvent can be used.
  • a rinsing liquid containing at least one organic solvent selected from hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents and ether solvents.
  • a washing step is performed using a rinse solution containing at least one organic solvent selected from the group consisting of ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents and amide solvents.
  • a washing step is performed using a rinse solution containing an alcohol solvent or an ester solvent. Even more preferably, after the development, a washing step using a rinsing solution containing a monohydric alcohol is performed. Particularly preferably, after the development, a washing step is performed using a rinsing liquid containing a monohydric alcohol having 5 or more carbon atoms.
  • the time for rinsing the pattern is not particularly limited, but is preferably 10 seconds to 90 seconds.
  • the monohydric alcohol used in the rinsing step after development is not particularly limited, and examples thereof include linear, branched, and cyclic monohydric alcohols. Specific examples include 1-butanol, 2-butanol, 3-methyl-1-butanol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 1-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-hexanol, cyclopent Tanol, 2-heptanol, 2-octanol, 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, 4-octanol and the like can be used.
  • Particularly preferred monohydric alcohols having 5 or more carbon atoms include 1-hexanol, 2 -Hexanol, 4-methyl-2-pentanol, 1-pentanol, 3-methyl-1-butano Or the like can be used Lumpur.
  • a plurality of the above components may be mixed, or may be used by mixing with an organic solvent other than the above.
  • the water content in the rinse liquid is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and particularly preferably 3% by mass or less. By setting the water content to 10% by mass or less, better development characteristics can be obtained.
  • the vapor pressure of the rinse liquid used after development is preferably 0.05 kPa or more and 5 kPa or less at 20 ° C., more preferably 0.1 kPa or more and 5 kPa or less, and most preferably 0.12 kPa or more and 3 kPa or less.
  • An appropriate amount of a surfactant can be added to the rinse solution.
  • the developed wafer is cleaned using a rinsing solution containing the organic solvent.
  • the method of the cleaning treatment is not particularly limited.
  • a method of continuously applying the rinse liquid onto the substrate rotating at a constant speed (rotary coating method), or immersing the substrate in a tank filled with the rinse liquid for a certain period of time.
  • a method (dip method), a method of spraying a rinsing liquid onto the substrate surface (spray method), etc. can be applied.
  • a cleaning process is performed by a spin coating method, and after cleaning, the substrate is rotated at a speed of 2000 rpm to 4000 rpm. It is preferable to rotate and remove the rinse liquid from the substrate.
  • the pattern wiring board is obtained by etching.
  • the etching can be performed by a known method such as dry etching using plasma gas and wet etching using an alkali solution, a cupric chloride solution, a ferric chloride solution, or the like.
  • plating after forming the resist pattern.
  • Examples of the plating method include copper plating, solder plating, nickel plating, and gold plating.
  • the residual resist pattern after etching can be stripped with an organic solvent.
  • the organic solvent is not particularly limited, and examples thereof include PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate), PGME (propylene glycol monomethyl ether), and EL (ethyl lactate).
  • the peeling method is not particularly limited, and examples thereof include a dipping method and a spray method.
  • the wiring board on which the resist pattern is formed may be a multilayer wiring board or may have a small diameter through hole.
  • a wiring board or the like can be formed by a method of depositing a metal in vacuum and then dissolving the resist pattern with a solution, that is, a lift-off method.
  • Solubility of the compound in a safe solvent The solubility of the compound in propylene glycol monomethyl ether (PGME) and cyclohexanone (CHN) was precisely measured in a test tube at 23 ° C, and the target solvent was determined. It added so that it might become a predetermined density
  • the obtained compound (CR-2) had F of 2.3.
  • the molecular weight 188 of the target 4-cyclohexylbenzaldehyde (hereinafter referred to as CHBAL) was shown.
  • the chemical shift value ( ⁇ ppm, TMS standard) of 1 H-NMR in deuterated chloroform solvent is 1.0 to 1.6 (m, 10H), 2.6 (m, 1H), 7.4 (d , 2H), 7.8 (d, 2H), 10.0 (s, 1H).
  • resorcinol 22 g, 0.2 mol
  • Kanto Chemical Co., Ltd. was placed in a four-necked flask (1000 ml) equipped with a well-dried dropping funnel purged with nitrogen, Jim Roth condenser, thermometer, and stirring blade.
  • 4-cyclohexylbenzaldehyde 46.0 g, 0.2 mol
  • dehydrated ethanol 200 ml
  • the obtained ethanol solution was heated to 85 ° C. with a mantle heater while stirring.
  • 75 ml of concentrated hydrochloric acid 35%) was added dropwise over 30 minutes using a dropping funnel, and then stirred at 85 ° C. for 3 hours.
  • Example 1 and 2 and Comparative Example 1 (Safety solvent solubility test of compounds) The amount of the compound obtained in Synthesis Examples 1 and 2 and Synthesis Comparative Example 1 dissolved in propylene glycol monomethyl ether (PGME) and cyclohexanone (CHN) was evaluated using the evaluation method and criteria. The results are shown in Table 1.
  • PGME propylene glycol monomethyl ether
  • CHN cyclohexanone
  • Examples 3 to 4 and Comparative Example 2 Evaluation of resist performance
  • the components listed in Table 2 were prepared to make a uniform solution, and then filtered through a Teflon membrane filter having a pore size of 0.1 ⁇ m to prepare a (radiation sensitive) composition.
  • Each of the obtained (radiation sensitive) compositions contains about 5 parts by mass of the solid component and about 95 parts by mass of the solvent with respect to a total of 100 parts by mass of the solid component and the solvent, and the total mass of the solid component
  • the content of the cyclic compound is 61.3% by mass
  • the content of the acid generator is 18.4% by mass
  • the content of the acid crosslinking agent is 18.4% by mass
  • the acid diffusion control agent is 100% by mass.
  • the content was 1.8% by mass.
  • Each of the obtained (radiation sensitive) compositions was evaluated.
  • P-1 Triphenylbenzenesulfonium trifluoromethanesulfonate
  • Acid crosslinking agent G
  • C-1 Nikarac MW-100LM (Sanwa Chemical Co., Ltd.)
  • Acid diffusion controller E
  • Q-1 Trioctylamine (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • Solvent S-1 Propylene glycol monomethyl ether (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • pre-exposure baking was performed in an oven at 110 ° C. to form a resist film having a thickness of 60 nm.
  • the obtained resist film was irradiated with an electron beam of 1: 1 line and space setting at intervals of 50 nm, 40 nm, and 30 nm using an electron beam drawing apparatus (ELS-7500, manufactured by Elionix Co., Ltd.).
  • ELS-7500 electron beam drawing apparatus
  • each film was heated at a predetermined temperature for 90 seconds and immersed in a TMAH 2.38 wt% alkaline developer for 60 seconds for development. Thereafter, it was washed with ultrapure water for 30 seconds and dried to form a negative resist pattern.
  • the resolution, shape, roughness, and sensitivity were evaluated by the said method.
  • the resist of Example 3 was able to obtain a good resist pattern with a resolution of 30 nm with good sensitivity (dose amount: 80 ⁇ C / cm 2 ). Further, the roughness of the pattern was small (3 ⁇ was 3 nm), and the shape was rectangular and good.
  • the resist of Example 4 was able to obtain a good resist pattern with a resolution of 30 nm with good sensitivity (dose amount: 60 ⁇ C / cm 2 ). Further, the roughness of the pattern was small (3 ⁇ was 3 nm), and the shape was rectangular and good.
  • the resist of Comparative Example 2 was able to obtain a good resist pattern with a resolution of 40 nm, but 30 nm was not obtained even at a dose of 300 ⁇ C / cm 2 .
  • the dissolution rate of the amorphous film using CR-1 in the developer before and after the exposure was measured by the above method, the dissolution rate before the exposure was 10 ⁇ / sec or more, and the dissolution rate after the exposure was 0.1 ⁇ . / Sec or less.
  • the dissolution rate of the amorphous film using CR-2 in the developer before and after exposure was measured, the dissolution rate before exposure was 10 ⁇ / sec or more, and the dissolution rate after exposure was 0.1 ⁇ / sec or less. .
  • the (radiation-sensitive) composition containing the cyclic compound of the present invention can form a resist pattern having a high sensitivity, a low roughness, and a good shape as compared with a composition containing a comparative compound. it can.
  • compounds other than those described in the examples also show the same effect.
  • compositions and methods for forming resist patterns using the compositions are in the field of acid amplification non-polymer resists used in semiconductor manufacturing processes, display manufacturing processes, photomasks, thin film magnetic heads, compound semiconductors, research and development, etc. Useful.

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Abstract

分子量が５００～５０００である式（１）で示される環状化合物、その製造方法、それを含む組成物、及びその組成物を用いるレジストパターン形成方法。（式（１）中、Ｒ０の少なくとも一つが、ヨウ素原子を含む一価の基である。）

Description

環状化合物、その製造方法、組成物及びレジストパターン形成方法
　本発明は、特定の化学構造式で示される環状化合物及びその製造方法に関する。
　また、本発明は、前記環状化合物を含む組成物及びそれを用いるレジストパターン形成方法に関する。
　これまでの一般的なレジスト材料は、アモルファス薄膜を形成可能な高分子系材料である。例えば、ポリメチルメタクリレート、酸解離性反応基を有するポリヒドロキシスチレン又はポリアルキルメタクリレート等の高分子レジスト材料の溶液を基板上に塗布することにより作製したレジスト薄膜に紫外線、遠紫外線、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線などを照射することにより、４５～１００ｎｍ程度のラインパターンを形成している。
　しかしながら、高分子系レジストは分子量が１万～１０万程度と大きく、分子量分布も広いため、高分子系レジストを用いるリソグラフィでは、微細パターン表面にラフネスが生じ、パターン寸法を制御することが困難となり、歩留まりが低下する。従って、従来の高分子系レジスト材料を用いるリソグラフィでは微細化に限界がある。より微細なパターンを作製するために、種々の低分子量レジスト材料が提案されている。
　例えば、低分子量多核ポリフェノール化合物を主成分として用いるアルカリ現像型のネガ型感放射線性組成物（特許文献１、２参照）が提案されている。
　また、低分子量レジスト材料の候補として、低分子量環状ポリフェノール化合物を主成分として用いるアルカリ現像型のネガ型感放射線性組成物（特許文献３～４及び非特許文献１参照）も提案されている。
特開２００５－３２６８３８号公報 特開２００８－１４５５３９号公報 特開２００９－１７３６２３号公報 ＷＯ２０１１／０２４９１６国際公開パンフレット
Ｔ．Ｎａｋａｙａｍａ，Ｍ．Ｎｏｍｕｒａ，Ｋ．Ｈａｇａ，Ｍ．Ｕｅｄａ：Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，７１，２９７９（１９９８）
　しかしながら、前記特許文献1及び２に記載のネガ型感放射線性組成物は、耐熱性が十分では無く、得られるレジストパターンの形状が悪くなる欠点があった。
　また、前記特許文献３～４及び非特許文献１に記載の低分子量環状ポリフェノール化合物は、解像性やレジストパターンのラフネスがある程度改善されるものの、半導体製造プロセスに用いられる安全溶媒に対する溶解性、感度及び得られるレジストパターン形状の点から更なる改善が望まれている。
　本発明の目的は、安全溶媒に対する溶解性が高く、高感度で、ラフネスが小さく、かつ良好なレジストパターン形状を与える環状化合物、その製造方法、該環状化合物を含む組成物及び該組成物を用いるレジストパターン形成方法を提供することにある。
　本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、特定構造を有する環状化合物が安全溶媒に対する溶解性が高く、高感度で、ラフネスが小さく、かつ、良好なレジストパターン形状を与えることを見出し本発明に至った。
　すなわち、本発明はつぎの通りである。
［１］分子量が５００～５０００である式（１）で示される環状化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 （式（１）中、Ｒ０は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数７～３０のアラルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数０～２０のアミノ基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルケニル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアシル基、置換若しくは無置換の炭素数２～２０のアルコキシカルボニル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキロイルオキシ基、置換若しくは無置換の炭素数７～３０のアリーロイルオキシ基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基、又はこれらの基と二価の基（置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のアリーレン基及びエーテル基からなる群より選択される１以上の基）が結合した基であり、Ｒ０の少なくとも一つが、ヨウ素原子を含む一価の基である。）
［２］前記式（１）で示される環状化合物が、式（２）で示される前記［１］に記載の環状化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 （式（２）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、
Ｒ２は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数７～３０のアラルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルケニル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアシル基、置換若しくは無置換の炭素数２～２０のアルコキシカルボニル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキロイルオキシ基、置換若しくは無置換の炭素数７～３０のアリーロイルオキシ基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、
Ｒ’は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、置換若しくは無置換の複素環基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基又は下記式（３）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 で表わされる基であり、Ｒ４は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、
Ｒ２若しくはＲ４の少なくとも一つが、ヨウ素原子を含む一価の基である。）
［３］前記式（２）中のＲ２又は前記式（３）中のＲ４の少なくとも一つが、ヨウ素原子、ヨウ素原子で置換された炭素数１～６の直鎖状脂肪族炭化水素基又はヨウ素原子で置換された炭素数３～６の分岐状脂肪族炭化水素基である、前記［２］に記載の環状化合物。
［４］前記式（２）中のＲ’が、前記式（３）で表される基であり、前記式（３）中のＲ４の少なくとも一つが、ヨウ素原子、ヨウ素原子で置換された炭素数１～６の直鎖状脂肪族炭化水素基又はヨウ素原子で置換された炭素数３～６の分岐状脂肪族炭化水素基である、前記［２］に記載の環状化合物。
［５］前記式（２）中において、Ｒ１が水素原子であり、Ｒ’が、前記式（３）で表される基であり、前記式（３）中のＲ４の少なくとも一つが、ヨウ素原子、ヨウ素原子で置換された炭素数１～６の直鎖状脂肪族炭化水素基又はヨウ素原子で置換された炭素数３～６の分岐状脂肪族炭化水素基である、前記［２］に記載の環状化合物。
［６］前記式（２）で示される環状化合物が、式（４）で示される前記［２］に記載の環状化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 （式（４）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、Ｒ４は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、同一のベンゼン環において同一であっても異なっていてもよく、ｐは０～４の整数である。）
［７］前記式（４）で示される環状化合物が、式（５）で示される前記［６］に記載の環状化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 （式（５）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、Ｒ４はそれぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、同一のベンゼン環において同一であっても異なっていてもよく、ｐは０～４の整数である。）
［８］前記式（２）で示される環状化合物が、式（６）で示される前記［２］に記載の環状化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 （式（６）中、Ｒ４はそれぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、同一のベンゼン環において同一であっても異なっていてもよく、ｐは０～４の整数である。）
［９］前記［１］～［８］のいずれか一に記載の環状化合物を製造する方法であって、ヨウ素原子を含む一価の基を有するアルデヒド化合物（Ａ１）からなる群より選ばれる１種以上の化合物とフェノール化合物（Ａ２）からなる群より選ばれる１種以上の化合物とを縮合反応させる、環状化合物の製造方法。
［１０］前記アルデヒド化合物（Ａ１）が１～４個のホルミル基及びヨウ素原子を含む一価の基を有する炭素数が２～５９の化合物であり、前記フェノール化合物（Ａ２）が１～３個のフェノール性水酸基を有する炭素数６～１５の化合物である前記［９］に記載の環状化合物の製造方法。
［１１］前記［１］～［８］のいずれか一に記載の環状化合物を含む固形成分及び溶媒を含有する組成物。
［１２］前記固形成分と前記溶媒の合計１００質量部に対して、固形成分１～８０質量部及び溶媒２０～９９質量部を含有する、前記［１１］に記載の組成物。
［１３］前記環状化合物の含有量が、前記固形成分の合計質量の５０～９９．９９９質量％である、前記［１２］に記載の組成物。
［１４］前記固形成分として、可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線及びイオンビームからなる群から選ばれるいずれかの放射線の照射により直接的又は間接的に酸を発生する酸発生剤（Ｃ）をさらに含有する、前記［１１］～［１３］のいずれか一に記載の組成物。
［１５］前記酸発生剤（Ｃ）の含有量が、前記固形成分の合計質量の０．００１～４９質量％である、前記［１４］に記載の組成物。
［１６］前記固形成分として、酸架橋剤（Ｇ）をさらに含有する、前記［１１］～［１５］のいずれか一に記載の組成物。
［１７］前記酸架橋剤（Ｇ）の含有量が、前記固形成分の合計質量の０．５～４９質量％である、前記［１６］に記載の組成物。
［１８］前記固形成分として、酸拡散制御剤（Ｅ）をさらに含有する、前記［１１］～［１７］のいずれか一に記載の組成物。
［１９］前記酸拡散抑制剤（Ｅ）の含有量が、前記固形成分の合計質量の０．００１～４９質量％である、前記［１８］に記載の組成物。
［２０］前記固形成分の合計質量に対して、
前記環状化合物を５０～９９．４質量％、
可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線及びイオンビームからなる群から選ばれるいずれかの放射線の照射により直接的又は間接的に酸を発生する酸発生剤（Ｃ）を０．００１～４９質量％、
酸架橋剤（Ｇ）を０．５～４９質量％、
酸拡散制御剤（Ｅ）を０．００１～４９質量％含有し、かつ前記環状化合物と前記酸発生剤（Ｃ）と前記酸架橋剤（Ｇ）と前記酸拡散制御剤（Ｅ）の合計質量が５１質量％以上である、前記［１１］に記載の組成物。
［２１］前記溶媒が、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及びシクロヘキサノンからなる群より選ばれる少なくとも一種以上である、前記［１１］～［２０］のいずれか一に記載の組成物。
［２２］スピンコートによりアモルファス膜を形成することができる、前記［１１］～［２１］のいずれか一に記載の組成物。
［２３］アモルファス膜を形成することができ、前記アモルファス膜の、２３℃における現像液に対する溶解速度が１０Å／ｓｅｃ以上である、前記［１１］～［２２］に記載の組成物。
［２４］前記アモルファス膜の、ＫｒＦエキシマレーザー、極端紫外線、電子線若しくはＸ線を照射した後の又は２０～２５０℃で加熱した後の現像液に対する溶解速度が５Å／ｓｅｃ以下である、前記［２２］又は［２３］に記載の組成物。
［２５］前記組成物が、感放射線性組成物である、前記［１１］～［２４］のいずれか一に記載の組成物。
［２６］前記組成物が、レジスト組成物である、前記［１１］～［２５］のいずれか一に記載の組成物。
［２７］前記［１１］～［２６］のいずれか一に記載の組成物を基板上に塗布してレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程及び露光したレジスト膜を現像する工程を含有するレジストパターン形成方法。
　本発明により、安全溶媒に対する溶解性が高く、高感度で、ラフネスが小さく、かつ、良好なレジストパターン形状を与える環状化合物、その製造方法、該環状化合物を含む組成物及び該組成物を用いるレジストパターン形成方法を提供することができる。
　以下、本発明の実施の形態について説明する（以下、本実施の形態と称する）。なお、本実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は本実施の形態のみに限定されない。
［環状化合物］
　本実施の形態は、レジスト材料として有用な環状化合物及びその製造方法に関する。
　本実施の形態の環状化合物は、下記式（１）で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 　式（１）中、Ｒ０は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数７～３０のアラルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数０～２０のアミノ基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルケニル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアシル基、置換若しくは無置換の炭素数２～２０のアルコキシカルボニル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキロイルオキシ基、置換若しくは無置換の炭素数７～３０のアリーロイルオキシ基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基、又はこれらの基と二価の基（置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のアリーレン基及びエーテル基からなる群より選択される１以上の基）が結合した基であり、Ｒ０の少なくともひとつが、ヨウ素原子を含む一価の基である。
　本実施の形態の環状化合物は、前記式（１）に示す構造を備えることにより、低分子量化合物にもかかわらず、耐熱性を備えるとともに、解像度、感度等のレジストパターン性能に優れる。なお、本実施の形態の環状化合物の化学構造は、プロトン核磁気共鳴スペクトル分析（１Ｈ－ＮＭＲ分析）によって決定できる。
本実施の形態においては、Ｒ０の少なくともひとつが、ヨウ素原子を含む一価の基である。
　本実施の形態の環状化合物は、特に、前記式（１）中のＲ０の少なくとも一つが、ヨウ素原子を含む一価の基であることにより、前記式（１）中の他の構造的特徴と相俟って、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線などの放射線に対する吸収能を増加させ、その結果、本実施の形態の環状化合物を用いたレジストの感度、解像度を高めることが可能となる。特に極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィでは、半導体デバイスの生産性の向上のために、レジストの高感度化が必須であるとされ、本実施の形態の環状化合物は極めて有用である。
　本実施の形態は、前記式（１）において、Ｒ０の少なくとも一つが、ヨウ素原子を含む一価の基であることにより、レジストの感度、解像度が高く、さらにはラフネス小さく良好なレジストパターン形状を与える。
　また、本実施の形態は、前記式（１）中のＲ０の少なくとも一つが、ヨウ素原子を含む一価の基であることにより、前記式（１）中の他の構造的特徴と相俟って、安全溶媒に対する溶解性を向上するという効果をも奏する。
　ヨウ素原子を含む一価の基とは、特に限定されないが、例えば、ヨウ素原子、ヨウ素原子で置換された炭素数１～６の直鎖状脂肪族炭化水素基、ヨウ素原子で置換された炭素数３～６の分岐状脂肪族炭化水素基、ヨウ素原子で置換された炭素数３～６の環状脂肪族炭化水素基、又はヨウ素原子で置換された炭素数６のアリール基が挙げられる。
　レジストの感度、解像度や安全溶媒に対する溶解性等の点から、前記ヨウ素原子を含む一価の基は、ヨウ素原子、ヨウ素原子で置換された炭素数１～６の直鎖状脂肪族炭化水素基、ヨウ素原子で置換された炭素数３～６の分岐状脂肪族炭化水素基が好ましく、ヨウ素原子、ヨウ素原子で置換された炭素数１～６の直鎖状脂肪族炭化水素基がより好ましい。
　本明細書で“置換”とは、別途の定義がない限り、官能基中の一つ以上の水素原子が他の基で置き換えられていることをいう。前記他の基は、特に限定されないが、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、複素環基、炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数７～３０のアラルキル基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数０～２０のアミノ基、炭素数１～２０のアルケニル基、炭素数１～２０のアシル基、炭素数２～２０のアルコキシカルボニル基、炭素数１～２０のアルキロイルオキシ基、炭素数７～３０のアリーロイルオキシ基又は炭素数１～２０のアルキルシリル基であることが好ましい。
　無置換の複素環基は、特に限定されないが、例えば、ピリジル基、ビピリジル基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、ピペリジル基、ピペラジル基、モルフォリル基、チオモルフォリル基、トリアゾール基及びテトラゾール基等が挙げられる。
置換の複素環基は、特に限定されないが、例えば、Ｎ－メチルピリジル基、Ｎ－フルオロピリジル基、Ｎ－ヒドロキシピリジル基、Ｎ－シアノピリジル基、メチルビピリジル基、メチルピロリジル基、メチルピラゾリル基、メチルイミダゾリル基、メチルイソオキサゾリル基、メチルイソチアゾリル基、メチルピペリジル基、メチルピペラジル基、メチルモルフォリル基、メチルチオモルフォリル基、メチルトリアゾール基及びメチルテトラゾール基等が挙げられる。
　無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基とは、特に限定されないが、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、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基とは、特に限定されないが、例えば、フルオロメチル基、２－ヒドロキシエチル基、３－シアノプロピル基及び２０－ニトロオクタデシル基等が挙げられる。   
　無置換の炭素数３～２０の分岐脂肪族炭化水素基とは、特に限定されないが、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、ネオペンチル基、２－ヘキシル基、２－オクチル基、２－デシル基、２－ドデシル基、２－ヘキサデシル基、２－オクタデシル基等が挙げられる。
置換の炭素数３～２０の分岐脂肪族炭化水素基とは、特に限定されないが、例えば、１－フルオロイソプロピル基及び１－ヒドロキシ－２－オクタデシル基等が挙げられる。
　無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基とは、特に限定されないが、例えば、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、シクロオクチル基、シクロデシル基、シクロドデシル基、シクロヘキサデシル基、シクロオクタデシル基等が挙げられる。
置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基とは、特に限定されないが、例えば、２－フルオロシクロプロピル基及び４－シアノシクロヘキシル基等が挙げられる。
　無置換の炭素数６～２０のアリール基とは、特に限定されないが、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
置換の炭素数６～２０のアリール基とは、特に限定されないが、例えば、４－メチルフェニル基、６－フルオロナフチル基等が挙げられる。
　無置換の炭素数７～３０のアラルキル基とは、特に限定されないが、例えば、４－メチルフェニル基、４－エチルフェニル基、６－メチルナフチル基、２，６－ジメチルナフチル基等が挙げられる。
置換の炭素数７～３０のアラルキル基とは、特に限定されないが、例えば、４－フルオロ－３－メチルフェニル基等が挙げられる。
　無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基とは、特に限定されないが、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基等が挙げられる。
置換の炭素数１～２０のアルコキシ基とは、特に限定されないが、例えば、クロロメトキシ基、ブロモエトキシ基等が挙げられる。
　無置換の炭素数０～２０のアミノ基とは、特に限定されないが、例えば、アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基等が挙げられる。
置換の炭素数０～２０のアミノ基とは、特に限定されないが、例えば、クロロメチルアミノ基、ジブロモメチルアミノ基等が挙げられる。
　無置換の炭素数１～２０のアルケニル基とは、特に限定されないが、例えば、ビニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、オクチニル基、デシニル基、ドデシニル基、ヘキサデシニル基、オクタデシニル基等が挙げられる。
置換の炭素数１～２０のアルケニル基とは、特に限定されないが、例えば、クロロプロピニル基等が挙げられる。
　無置換の炭素数１～２０のアシル基とは、特に限定されないが、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、ヘキサデカノイル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
置換の炭素数１～２０のアシル基とは、特に限定されないが、例えば、クロロアセチル基等が挙げられる。
　無置換の炭素数２～２０のアルコキシカルボニル基とは、特に限定されないが、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、デシルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基、ヘキサデシルオキシカルボニル基等が挙げられる。
　置換の炭素数２～２０のアルコキシカルボニル基とは、特に限定されないが、例えば、クロロメトキシカルボニル基等が挙げられる。
　無置換の炭素数１～２０のアルキロイルオキシ基とは、特に限定されないが、例えば、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、プロポキシカルボニルオキシ基、ブトキシカルボニルオキシ基、ペンチルオキシカルボニルオキシ基、ヘキシルオキシカルボニルオキシ基、オクチルオキシカルボニルオキシ基、デシルオキシカルボニルオキシ基、ドデシルオキシカルボニルオキシ基、ヘキサデシルオキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
　置換の炭素数１～２０のアルキロイルオキシ基とは、特に限定されないが、例えば、クロロメトキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
　無置換の炭素数７～３０のアリーロイルオキシ基とは、特に限定されないが、例えば、ベンゾイルオキシ基、ナフチルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
　置換の炭素数７～３０のアリーロイルオキシ基とは、特に限定されないが、例えば、クロロベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
　無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基とは、特に限定されないが、例えば、メチルシリル基、エチルシリル基、プロピルシリル基、ブチルシリル基、ペンチルシリル基、ヘキシルシリル基、オクチルシリル基、デシルシリル基、ドデシルシリル基、ヘキサデシルシリル基、オクタデシルシリル基等が挙げられる。
　置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基とは、特に限定されないが、例えば、クロロメチルシリル基等が挙げられる。
　本実施の形態では、安全溶媒への溶解性等の点から、前記環状化合物が、式（２）で示される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 （式（２）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、
Ｒ２は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数７～３０のアラルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルケニル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアシル基、置換若しくは無置換の炭素数２～２０のアルコキシカルボニル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキロイルオキシ基、置換若しくは無置換の炭素数７～３０のアリーロイルオキシ基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、
Ｒ’は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、置換若しくは無置換の複素環基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基又は下記式（３）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 で表わされる基であり、Ｒ４は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、
Ｒ２若しくはＲ４の少なくともひとつが、ヨウ素原子を含む一価の基である。）
　本実施の形態では、感度や解像度、レジストパターンの形状、ラフネス等のレジスト特性や安全溶媒への溶解性の点から、前記式（２）中のＲ２又は前記式（３）中のＲ４の少なくとも一つが、ヨウ素原子、ヨウ素原子で置換された炭素数１～６の直鎖状脂肪族炭化水素基又はヨウ素原子で置換された炭素数３～６の分岐状脂肪族炭化水素基であることが好ましい。
また、同様の理由から、前記式（２）中のＲ’が、前記式（３）で表される基であり、前記式（３）中のＲ４の少なくとも一つが、ヨウ素原子、ヨウ素原子で置換された炭素数１～６の直鎖状脂肪族炭化水素基又はヨウ素原子で置換された炭素数３～６の分岐状脂肪族炭化水素基であることが好ましく、前記式（２）中において、Ｒ１が水素原子であり、Ｒ’が、前記式（３）で表される基であり、前記式（３）中のＲ４の少なくとも一つが、ヨウ素原子、ヨウ素原子で置換された炭素数１～６の直鎖状脂肪族炭化水素基又はヨウ素原子で置換された炭素数３～６の分岐状脂肪族炭化水素基であることがより好ましい。
　本実施の形態では、感度や解像度、レジストパターンの形状、ラフネス等のレジスト特性や安全溶媒への溶解性の点から、前記式（２）で示される化合物が、式（４）で示される化合物であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 （式（４）中、Ｒ１、Ｒ４は前記と同じであり、ｐは０～４の整数である。）
　本実施の形態では、感度や解像度、レジストパターンの形状、ラフネス等のレジスト特性や安全溶媒への溶解性の点から、前記式（４）で示される化合物が、式（５）で示される化合物であることがさらに好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 （式（５）中、Ｒ１、Ｒ４は前記と同じであり、ｐは０～４の整数である。）
　本実施の形態では、安全溶媒への溶解性等の点から、前記式（４）で示される化合物が、式（６）で示される化合物であることがさらに好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 （式（６）中、Ｒ４は前記と同じであり、ｐは０～４の整数である。）
　本実施の形態では、前記式（５）又は式（６）で示される化合物が、式（ＣＲ－１）で示される化合物であることが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
式（ＣＲ－１）で示される化合物は、安全溶媒に対する溶解性や感度が一層高く、ラフネスが一層小さく、かつ、より良好な形状のレジストパターンを形成することができる。
　本実施の形態の環状化合物は、レジストに必要な成膜性を保持しつつ、解像性が向上する点から、分子量は５００～５０００であり、好ましくは８００～２０００、より好ましくは１０００～２０００である。
　本実施の形態の環状化合物は、シス体及びトランス体を取りうるが、いずれかの構造若しくは混合物でもよい。感放射線性組成物のレジスト成分として用いる場合は、シス体及びトランス体のいずれか一方のみを使用するほうが、レジスト膜中成分の均一性が高いので好ましい。シス体及びトランス体の一方のみからなる環状化合物を得る方法は、カラムクロマトや分取液体クロマトグラフィによる分離や製造時における反応溶媒及び反応温度等の最適化等、公知の方法で行うことができる。
　本実施の形態の環状化合物のガラス転移温度は、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１２０℃以上、さらに好ましくは１４０℃以上、特に好ましくは１５０℃以上である。ガラス転移温度が上記範囲内であることにより、半導体リソグラフィープロセスにおいて、パターン形状をより容易に維持しうる耐熱性を有し、高感度、高解像度などの性能が一層向上する。
　本実施の形態の環状化合物のガラス転移温度の示差走査熱量分析により求めた結晶化発熱量は２０Ｊ／ｇ未満であるのが好ましい。また、（結晶化温度）－（ガラス転移温度）は好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上、さらに好ましくは１００℃以上、特に好ましくは１３０℃以上である。結晶化発熱量が２０Ｊ／ｇ未満、又は（結晶化温度）－（ガラス転移温度）が上記範囲内であると、本実施の形態の環状化合物を含有する組成物（以下、「本実施の形態の組成物」と称することがある）をスピンコートすることにより、アモルファス膜を形成しやすく、かつレジストに必要な成膜性が長期に渡り保持でき、解像性を一層向上することができる。
　本実施の形態において、前記結晶化発熱量、結晶化温度及びガラス転移温度は、島津製作所製ＤＳＣ／ＴＡ－５０ＷＳを用いた示差走査熱量分析により求めることができる。試料約１０ｍｇをアルミニウム製非密封容器に入れ、窒素ガス気流中（５０ｍＬ／ｍｉｎ）昇温速度２０℃／ｍｉｎで融点以上まで昇温する。急冷後、再び窒素ガス気流中（３０ｍＬ／ｍｉｎ）昇温速度２０℃／ｍｉｎで融点以上まで昇温する。さらに急冷後、再び窒素ガス気流中（３０ｍＬ／ｍｉｎ）昇温速度２０℃／ｍｉｎで４００℃まで昇温する。ステップ状に変化したベースラインの段差の中点（比熱が半分に変化したところ）の温度をガラス転移温度（Ｔｇ）、その後に現れる発熱ピークの温度を結晶化温度とする。発熱ピークとベースラインに囲まれた領域の面積から発熱量を求め、結晶化発熱量とする。
　本実施の形態の環状化合物は、常圧下、１００℃以下、好ましくは１２０℃以下、より好ましくは１３０℃以下、さらに好ましくは１４０℃以下、特に好ましくは１５０℃以下において、昇華性が低いことが好ましい。ここで、昇華性が低いとは、熱重量分析において、所定温度で１０分保持した際の重量減少が１０％、好ましくは５％、より好ましくは３％、さらに好ましくは１％、特に好ましくは０．１％以下であることを示す。昇華性が低いことにより、露光時のアウトガスによる露光装置の汚染を防止することができる。またラインエッジラフネス（ＬＥＲ）が低く良好なパターン形状を一層容易に得ることができる。
　本実施の形態の環状化合物は、好ましくはＦ＜３．０（Ｆは、全原子数／（全炭素数－全酸素原子数）を表す）、より好ましくはＦ＜２．５を満たす。上記条件を満たしていることにより、耐ドライエッチング性が優れる。
　本実施の形態の環状化合物は、好ましくは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、シクロヘキサノン（ＣＨＮ）、シクロペンタノン（ＣＰＮ）、２－ヘプタノン、アニソール、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル及び乳酸エチルから選ばれ、かつ、環状化合物に対して最も高い溶解能を示す溶媒に、２３℃で、１質量％以上、より好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは１０質量％以上溶解する。
本実施の形態の環状化合物は、好ましくは、ＰＧＭＥＡ、ＰＧＭＥ、ＣＨＮから選ばれ、かつ、環状化合物に対して最も高い溶解能を示す溶媒に、２３℃で、２０質量％以上溶解し、特に好ましくはＰＧＭＥＡに対して、２３℃で、２０質量％以上溶解する。上記条件を満たす場合には、実生産における半導体製造工程での使用が可能となり好ましい。
　本発明の効果を損ねない範囲で、本実施の形態の環状化合物に窒素原子を導入してもよい。本実施の形態の環状化合物に窒素原子を導入する場合、前記環状化合物の全構成原子数に対する窒素原子数の割合は０．１～４０％であることが好ましく、０．１～２０％であることがより好ましく、０．１～１０％であることがさらに好ましく、０．１～５％であることが特に好ましい。上記範囲内であると、得られるレジストパターンのＬＥＲを減らすことができる。また導入された窒素原子は、二級又は三級窒素原子であることが好ましく、三級窒素原子であることがより好ましい。
　本発明の効果を損ねない範囲で、本実施の形態の環状化合物に、可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線及びイオンビーム照射あるいはこれにより誘起される化学反応により架橋反応を起こす架橋反応性基を導入してもよい。導入は、例えば、環状化合物と架橋反応性基導入試剤を塩基触媒下で反応させることにより行う。架橋反応性基としては、炭素－炭素多重結合、エポキシ基、アジド基、ハロゲン化フェニル基及びクロロメチル基が挙げられる。架橋反応性基導入試剤としては、このような架橋反応性基を有する酸、酸塩化物、酸無水物、ジカーボネートなどのカルボン酸誘導体やアルキルハライド等が挙げられる。架橋反応性基を有する環状化合物を含有する組成物も、高解像度、高耐熱性かつ溶媒可溶性の非高分子系感放射線性組成物として有用である。
　本発明の効果を損ねない範囲で、本実施の形態の環状化合物の少なくとも１つのフェノール性水酸基に非酸解離性官能基を導入してもよい。非酸解離性官能基とは、酸の存在下で開裂せず、アルカリ可溶性基を生じない特性基をいう。例えば、酸の作用により分解することの無い、炭素数１～２０（以下、「Ｃ１～２０」と称する場合がある）のアルキル基、Ｃ３～２０のシクロアルキル基、Ｃ６～２０のアリール基、Ｃ１～２０のアルコキシル基、シアノ基、ニトロ基、水酸基、複素環基、ハロゲン、カルボキシル基、Ｃ１～２０のアルキルシラン及びこれらの誘導体からなる群から選択される官能基等が挙げられる。
　本発明の効果を損ねない範囲で、本実施の形態の環状化合物の少なくとも１つのフェノール性水酸基にナフトキノンジアジドエステル基を導入してもよい。環状化合物の少なくとも１つのフェノール性水酸基にナフトキノンジアジドエステル基を導入した環状化合物は、それ自身を主成分としてネガ型感放射線組成物の主成分として用いることができる他、ポジ型感放射線組成物の主成分として用いることや、酸発生剤や添加剤として感放射線性組成物に加えることができる。
　本発明の効果を損ねない範囲で、本実施の形態の環状化合物の少なくとも１つのフェノール性水酸基に、放射線の照射により酸を発生する酸発生性官能基を導入してもよい。環状化合物の少なくとも１つのフェノール性水酸基に、酸発生性官能基を導入した環状化合物は、それ自身を主成分としてネガ型感放射線組成物の主成分として用いることができる他、添加剤として感放射線性組成物に加えることができる。
　本実施の形態の環状化合物は、スピンコートによりアモルファス膜を形成することができ、一般的な半導体製造プロセスに適用することができる。
　本実施の形態の環状化合物は、ＫｒＦエキシマレーザー、極端紫外線、電子線又はＸ線を照射することにより、化合物同士の縮合反応が誘起され、アルカリ現像液に難溶な化合物となる。そのため、本実施の形態の環状化合物は、ＫｒＦエキシマレーザー、極端紫外線、電子線又はＸ線を照射することにより、現像液に難溶な化合物となるネガ型レジスト用材料として有用である。このようにして得られたレジストパターンは、ＬＥＲが非常に小さい。
　本実施の形態の環状化合物は、ネガ型感放射線組成物の主成分として用いることができる他、例えば感度向上や耐エッチング耐性を向上するための添加剤として感放射線性組成物に加えることができる。この場合、環状化合物は感放射線性組成物の固形成分全重量の１～４９．９９９質量％用いられる。
[環状化合物の製造方法]
　本実施の形態の環状化合物の製造方法は、特に限定されないが、例えば、ヨウ素原子を含む一価の基を有するアルデヒド化合物（Ａ１）からなる群より選ばれる１種以上の化合物とフェノール化合物（Ａ２）からなる群より選ばれる１種以上の化合物との縮合反応により好適に得られる。
　前記アルデヒド化合物（Ａ１）として好適な化合物は、１～４個のホルミル基及びヨウ素原子を含む一価の基を有する炭素数が２～５９の化合物であり、前記フェノール化合物（Ａ２）として好適な化合物は、１～３個のフェノール性水酸基を有する炭素数６～１５の化合物である。
　前記好適なアルデヒド化合物（Ａ１）は炭素数が２～５９であり、１～４個のホルミル基及びヨウ素原子を含む一価の基を有し、芳香族アルデヒド化合物（Ａ１Ａ）と脂肪族アルデヒド化合物（Ａ１Ｂ）から選択される。
前記芳香族アルデヒド化合物（Ａ１Ａ）は、炭素数７～２４のベンズアルデヒド化合物が好ましく、例えば、ヨードベンズアルデヒド、メチルヨードベンズアルデヒド、ジメチルヨードベンズアルデヒド、エチルヨードベンズアルデヒド、プロピルヨードベンズアルデヒド、ブチルヨードベンズアルデヒド、エチルメチルヨードベンズアルデヒド、イソプロピルメチルヨードベンズアルデヒド、ジエチルヨードベンズアルデヒド、メトキシヨードアルデヒド、ヨードナフトアルデヒド、ヨードアントラアルデヒド、シクロプロピルヨードベンズアルデヒド、シクロブチルヨードベンズアルデヒド、シクロペンチルヨードベンズアルデヒド、シクロヘキシルヨードベンズアルデヒド、フェニルヨードベンズアルデヒド、ナフチルヨードベンズアルデヒド、アダマンチルヨードベンズアルデヒド、ノルボルニルヨードベンズアルデヒド、ラクチルヨードベンズアルデヒド、イソプロピルヨードベンズアルデヒド、ノルマルプロピルヨードベンズアルデヒド、ブロモヨードベンズアルデヒド、ジメチルアミノヨードベンズアルデヒド、ヒドロキシヨードベンズアルデヒド、ジヒドロキシヨードベンズアルデヒド、トリヒドロキシヨードベンズアルデヒド等が挙げられ、ヨードベンズアルデヒド、メチルヨードベンズアルデヒド、ジメチルヨードベンズアルデヒド、エチルヨードベンズアルデヒドがより好ましく、ヨードベンズアルデヒドがさらに好ましい。
前記芳香族アルデヒド化合物（Ａ１Ａ）は本発明の効果を損ねない範囲で炭素数１～４の直鎖状又は分岐状アルキル基、シアノ基、水酸基、ハロゲン等を有していてもよい。芳香族アルデヒド化合物（Ａ１Ａ）は、単独で又は二種以上組み合わせて使用してもよい。
　前記脂肪族アルデヒド化合物（Ａ１Ｂ）は炭素数３～２４の化合物が好ましく、例えば、ヨードプロパナール、ヨードイソプロパナール、ヨードブタナール、ヨードイソブタナール、ヨード－ｔ－ブタナール、ヨードペンタナール、ヨードイソぺンタナール、ヨードネオペンタナール、ヨードヘキサナール、ヨードイソヘキサナール、ヨードオクタナール、ヨードデカナール、ヨードドデカナール、ヨードウンデセナール、ヨードシクロプロパンカルボキシアルデヒド、ヨードシクロブタンカルボキシアルデヒド、ヨードシクロヘキサンカルボキシアルデヒド等が挙げられ、ヨードイソブタナール、ヨード－ｔ－ブタナール、ヨードペンタナール、ヨードイソぺンタナール、ヨードネオペンタナール、ヨードヘキサナール、ヨードイソヘキサナール、ヨードオクタナール、ヨードデカナール、ヨードドデカナール、ヨードシクロプロパンカルボキシアルデヒド、ヨードシクロブタンカルボキシアルデヒド、ヨードシクロヘキサンカルボキシアルデヒドがより好ましく、ヨードオクタナール、ヨードデカナール、ヨードドデカナール、ヨードシクロヘキサンカルボキシアルデヒドがさらに好ましい。
　前記脂肪族アルデヒド化合物（Ａ１Ｂ）は本発明の効果を損ねない範囲でシアノ基、水酸基、ハロゲン等を有していてもよい。脂肪族アルデヒド化合物（Ａ１Ｂ）は単独で又は二種以上組み合わせて使用してもよい。
　前記好適なフェノール化合物（Ａ２）の炭素数は、６～１５であるのが好ましく、１～３個のフェノール性水酸基を有することがより好ましい。
前記フェノール化合物（Ａ２）の例としては、フェノール、カテコール、レゾルシノール、ハイドロキノン、ピロガロール、３－メトキシフェノール、３－エトキシフェノール、３－シクロヘキシロキシフェノール、１，３－ジメトキシベンゼン、１，３－ジエトキシベンゼン、１，３－ジシクロヘキシロキシベンゼン等が挙げられ、レゾルシノール、ピロガロール、３－メトキシフェノール、３－エトキシフェノール、３－シクロヘキシロキシフェノール、１，３－ジメトキシベンゼン、１，３－ジエトキシベンゼン、１，３－ジシクロヘキシロキシベンゼンが好ましく、レゾルシノールがさらに好ましい。
　前記フェノール化合物（Ａ２）は本発明の効果を損ねない範囲で炭素数１～４の直鎖状又は分岐状アルキル基、シアノ基、水酸基、ハロゲン等を有していてもよい。フェノール化合物（Ａ２）は、単独で又は二種以上組み合わせて使用してもよい。
　前記式（１）で示される本実施の形態の環状化合物の製造方法は、特に限定されないが、例えば、以下の方法によって得られる。
　メタノール、エタノール等の有機溶媒中、酸触媒（塩酸、硫酸又はパラトルエンスルホン酸等）の存在下で、アルデヒド化合物（Ａ１）１モルに対し、フェノール化合物（Ａ２）を０．１～１０モルを４０～１５０℃で０．５～２０時間程度反応させる。次いで、濾過、メタノール等のアルコール類での洗浄、水洗、濾過による分離後、乾燥させることにより分子量が５００～５０００の環状化合物が得られる。酸触媒の代わりに、塩基性触媒（水酸化ナトリウム、水酸化バリウム又は１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン－７等）を使用し、同様に反応することによっても環状化合物は得られる。
　さらに本実施の形態の環状化合物は、上記アルデヒド化合物（Ａ１）をハロゲン化水素若しくはハロゲンガスでジハロゲン化物とし、単離したジハロゲン化物とフェノール化合物（Ａ２）とを反応させて製造することもできる。
　得られる環状化合物の半導体安全溶媒に対する溶解性が向上するので、アルデヒド化合物（Ａ１）又はフェノール化合物（Ａ２）の少なくとも一つを２種以上用いることがより好ましい。
　前記反応の生成物は、環状化合物の純度を向上させるために、また残存金属量を低減するために、必要に応じて精製してもよい。また酸触媒及び助触媒が残存すると、一般に、組成物の保存安定性が低下し、塩基性触媒が残存すると、一般に、組成物の感度が低下する。そのため、保存安定性や感度の低減を目的とした精製を行ってもよい。
　前記精製は、環状化合物が変性しない限り公知の方法により行うことができ、特に限定されないが、例えば、水で洗浄する方法、酸性水溶液で洗浄する方法、塩基性水溶液で洗浄する方法、イオン交換樹脂で処理する方法、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで処理する方法などが挙げられる。これら精製方法は２種以上を組み合わせて行うことがより好ましい。
　酸性水溶液、塩基性水溶液、イオン交換樹脂及びシリカゲルカラムクロマトグラフィーは、除去すべき金属、酸性化合物及び塩基性化合物の量や種類、精製する環状化合物の種類などに応じて、最適なものを適宜選択することが可能である。例えば、酸性水溶液として、濃度が０．０１～１０ｍｏｌ／Ｌの塩酸、硝酸、酢酸水溶液、塩基性水溶液として、濃度が０．０１～１０ｍｏｌ／Ｌのアンモニア水溶液、イオン交換樹脂として、カチオン交換樹脂、例えばオルガノ製Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ　１５Ｊ－ＨＧ　Ｄｒｙ(商品名)などが挙げられる。
　精製後に乾燥を行ってもよい。乾燥方法は、特に限定されないが、公知の方法により行うことができ、環状化合物が変性しない条件で真空乾燥、熱風乾燥する方法などが挙げられる。
［（感放射線性）組成物］
　本実施の形態の組成物は、前記した式（１）で示される環状化合物と溶媒とを含有する。
　本実施の形態の組成物は感放射線性を有する。ここで、感放射線性とは、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ 線等の放射線に感応し、その物性、機能等に変化を及ぼす性質をいう。以下、本実施の形態の組成物について、感放射線性に着目した特性や応用例について述べる場合には、「（感放射線性）組成物」と称する場合がある。
　本実施の形態の（感放射線性）組成物は、固形成分と溶媒とを含有する。本実施の形態の（感放射線性）組成物は、安全溶媒への溶解性やレジストパターン特性の点から、固形成分と溶媒の合計１００質量部に対して、固形成分を１～８０質量部及び溶媒を２０～９９質量部％含有することが好ましい。より好ましくは固形成分を１～５０質量部及び溶媒５０～９９質量部、さらに好ましくは固形成分２～４０質量部及び溶媒６０～９８質量部であり、特に好ましくは固形成分２～１０質量部及び溶媒９０～９８質量部である。
　本実施の形態の（感放射線性）組成物は、安全溶媒への溶解性、解像度やＬＥＳなどのレジストパターン特性の点から、前記環状化合物が固形成分の合計質量（環状化合物、後述する酸発生剤（Ｃ）、酸架橋剤（Ｇ）、酸拡散制御剤（Ｅ）及びその他の成分（Ｆ）などの任意に使用される固形成分の総和、以下同様）の５０～９９．９９９質量％、さらには５０～９９．４質量％であることが好ましく、より好ましくは５５～９０質量％、さらに好ましくは６０～８０質量％、特に好ましくは６０～７０質量％である。
（溶媒）
　本実施の形態で使用される溶媒は、特に限定されないが、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ－ｎ－プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ－ｎ－プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類；プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどのプロピレングリコールモノアルキルエーテル類；乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ－プロピル、乳酸ｎ－ブチル、乳酸ｎ－アミル等の乳酸エステル類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ－プロピル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸ｎ－アミル、酢酸ｎ－ヘキシル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の脂肪族カルボン酸エステル類；３－メトキシプロピオン酸メチル、３－メトキシプロピオン酸エチル、３－エトキシプロピオン酸メチル、３－エトキシプロピオン酸エチル、３－メトキシ－２－メチルプロピオン酸メチル、３－メトキシブチルアセテート、３－メチル－３－メトキシブチルアセテート、３－メトキシ－３－メチルプロピオン酸ブチル、３－メトキシ－３－メチル酪酸ブチル、アセト酢酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等の他のエステル類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；２－ヘプタノン、３－ヘプタノン、４－ヘプタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン類；Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン等のアミド類；γ－ラクトン等のラクトン類等を挙げることができる。これらの溶媒は、単独で又は２種以上を使用することができる。
　本実施の形態で使用される溶媒は、好ましくは、ＰＧＭＥＡ、ＰＧＭＥ、ＣＨＮ、ＣＰＮ、２－ヘプタノン、アニソール、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル及び乳酸エチルから選ばれる少なくとも一種であり、より好ましくはＰＧＭＥＡ、ＰＧＭＥ及びＣＨＮから選ばれる少なくとも一種である。
（酸発生剤）
　本実施の形態の（感放射線性）組成物は、可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線及びイオンビームから選ばれるいずれかの放射線の照射により直接的又は間接的に酸を発生する酸発生剤（Ｃ）を一種以上含有することが好ましい。
　酸発生剤（Ｃ）の含有量は、固形成分の合計質量の０．００１～４９質量％が好ましく、１～４０質量％がより好ましく、３～３０質量％がさらに好ましく、１０～２５質量％が特に好ましい。上記範囲内で使用することにより、より高感度で、より低エッジラフネスのパターンプロファイルが得られる。
　本実施の形態では、系内に酸が発生すれば、酸の発生方法は限定されない。ｇ線、ｉ線などの紫外線の代わりにエキシマレーザーを使用すれば、より微細加工が可能であるし、また高エネルギー線として電子線、極端紫外線、Ｘ線、イオンビームを使用すれば更に微細加工が可能である。
　前記酸発生剤（Ｃ）は、特に限定されないが、下記式（７－１）～（７－８）で表される化合物からなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 （式（７－１）中、Ｒ１３は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、水素原子、直鎖状、分枝状若しくは環状アルキル基、直鎖状、分枝状若しくは環状アルコキシ基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子であり；Ｘ-は、アルキル基、アリール基、ハロゲン置換アルキル基若しくはハロゲン置換アリール基を有するスルホン酸イオン又はハロゲン化物イオンである。）
　前記式（７－１）で示される化合物は、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ－ｎ－ブタンスルホネート、ジフェニルトリルスルホニウムノナフルオロ－ｎ－ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ－ｎ－オクタンスルホネート、ジフェニル－４－メチルフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジ－２，４，６－トリメチルフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル－４－t－ブトキシフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル－４－t－ブトキシフェニルスルホニウムノナフルオロ－ｎ－ブタンスルホネート、ジフェニル－４－ヒドロキシフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス（４－フルオロフェニル）－４－ヒドロキシフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル－４－ヒドロキシフェニルスルホニウムノナフルオロ－ｎ－ブタンスルホネート、ビス（４－ヒドロキシフェニル）－フェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリ（４－メトキシフェニル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリ（４－フルオロフェニル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムｐ－トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムベンゼンスルホネート、ジフェニル－２，４，６－トリメチルフェニル－ｐ－トルエンスルホネート、ジフェニル－２，４，６－トリメチルフェニルスルホニウム－２－トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニル－２，４，６－トリメチルフェニルスルホニウム－４－トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニル－２，４，６－トリメチルフェニルスルホニウム－２，４－ジフルオロベンゼンスルホネート、ジフェニル－２，４，６－トリメチルフェニルスルホニウムヘキサフルオロベンゼンスルホネート、ジフェニルナフチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル－４－ヒドロキシフェニルスルホニウム－ｐ－トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウム１０－カンファースルホネート、ジフェニル－４－ヒドロキシフェニルスルホニウム１０－カンファースルホネート及びシクロ（１，３－パーフルオロプロパンジスルホン）イミデートからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 （式（７－２）中、Ｒ１４は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、水素原子、直鎖状、分枝状若しくは環状アルキル基、直鎖状、分枝状若しくは環状アルコキシ基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子を表す。Ｘ-は前記と同様である。）
　前記式（７－２）で示される化合物は、ビス（４－t－ブチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス（４－t－ブチルフェニル）ヨードニウムノナフルオロ－ｎ－ブタンスルホネート、ビス（４－t－ブチルフェニル）ヨードニウムパーフルオロ－ｎ－オクタンスルホネート、ビス（４－t－ブチルフェニル）ヨードニウム　ｐ－トルエンスルホネート、ビス（４－t－ブチルフェニル）ヨードニウムベンゼンスルホネート、ビス（４－t－ブチルフェニル）ヨードニウム－２－トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス（４－t－ブチルフェニル）ヨードニウム－４－トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス（４－t－ブチルフェニル）ヨードニウム－２，４－ジフルオロベンゼンスルホネート、ビス（４－t－ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロベンゼンスルホネート、ビス（４－t－ブチルフェニル）ヨードニウム１０－カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ－ｎ－ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ－ｎ－オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム　ｐ－トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム１０－カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウム－２－トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム－４－トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム－２，４－ジフルオロベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムへキサフルオロベンゼンスルホネート、ジ（４－トリフルオロメチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジ（４－トリフルオロメチルフェニル）ヨードニウムノナフルオロ－ｎ－ブタンスルホネート、ジ（４－トリフルオロメチルフェニル）ヨードニウムパーフルオロ－ｎ－オクタンスルホネート、ジ（４－トリフルオロメチルフェニル）ヨードニウム　ｐ－トルエンスルホネート、ジ（４－トリフルオロメチルフェニル）ヨードニウムベンゼンスルホネート及びジ（４－トリフルオロメチルフェニル）ヨードニウム１０－カンファースルホネートからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 （式（７－３）中、Ｑはアルキレン基、アリーレン基又はアルコキシレン基であり、Ｒ１５はアルキル基、アリール基、ハロゲン置換アルキル基又はハロゲン置換アリール基である。）
　前記式（７－３）で示される化合物は、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］へプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ－（１０－カンファースルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ－（１０－カンファースルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ－（１０－カンファースルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ－（１０－カンファースルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］へプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（１０－カンファースルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ－（ｎ－オクタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］へプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（ｎ－オクタンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ－（p－トルエンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（p－トルエンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ－（２－トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］へプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（２－トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ－（４－トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］へプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（４－トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ－（パーフルオロベンゼンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（パーフルオロベンゼンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ－（1－ナフタレンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（1－ナフタレンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ－（ノナフルオロ－ｎ－ブタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（ノナフルオロ－ｎ－ブタンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ－（パーフルオロ－ｎ－オクタンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］へプト－５－エンー２，３－ジカルボキシイミド及びＮ－（パーフルオロ－ｎ－オクタンスルホニルオキシ）ナフチルイミドからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 （式（７－４）中、Ｒ１６は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、任意に置換された直鎖、分枝若しくは環状アルキル基、任意に置換されたアリール基、任意に置換されたヘテロアリール基又は任意に置換されたアラルキル基である。）
　前記式（７－４）で示される化合物は、ジフェニルジスルフォン、ジ（４－メチルフェニル）ジスルフォン、ジナフチルジスルフォン、ジ（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ジスルフォン、ジ（４－ヒドロキシフェニル）ジスルフォン、ジ（３－ヒドロキシナフチル）ジスルフォン、ジ（４－フルオロフェニル）ジスルフォン、ジ（２－フルオロフェニル）ジスルフォン及びジ（４－トルフルオロメチルフェニル）ジスルフォンからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 （式（７－５）中、Ｒ１７は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、任意に置換された直鎖、分枝若しくは環状アルキル基、任意に置換されたアリール基、任意に置換されたヘテロアリール基又は任意に置換されたアラルキル基である。）
　前記式（７－５）で示される化合物は、α－（メチルスルホニルオキシイミノ）－フェニルアセトニトリル、α－（メチルスルホニルオキシイミノ）－４－メトキシフェニルアセトニトリル、α－（トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ）－フェニルアセトニトリル、α－（トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ）－４－メトキシフェニルアセトニトリル、α－（エチルスルホニルオキシイミノ）－４－メトキシフェニルアセトニトリル、α－（プロピルスルホニルオキシイミノ）－４－メチルフェニルアセトニトリル及びα－（メチルスルホニルオキシイミノ）－４－ブロモフェニルアセトニトリルからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 （式（７－６）中、Ｒ１８は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、１以上の塩素原子及び１以上の臭素原子を有するハロゲン化アルキル基である。ハロゲン化アルキル基の炭素数は１～５が好ましい。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
（式（７－７）及び（７－８）中、Ｒ１９及びＲ２０はそれぞれ独立に、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基等の炭素数１～３のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素数１～３のアルコキシル基；又はフェニル基、トルイル基、ナフチル基等アリール基、好ましくは、炭素数６～１０のアリール基である。Ｌ１９及びＬ２０はそれぞれ独立に１，２－ナフトキノンジアジド基を有する有機基である。１，２－ナフトキノンジアジド基を有する有機基としては、具体的には、１，２－ナフトキノンジアジド－４－スルホニル基、１，２－ナフトキノンジアジド－５－スルホニル基、１，２－ナフトキノンジアジド－６－スルホニル基等の１，２－キノンジアジドスルホニル基を好ましいものとして挙げることができる。特に、１，２－ナフトキノンジアジド－４－スルホニル基及び１，２－ナフトキノンジアジド－５－スルホニル基が好ましい。ｐは１～３の整数、ｑは０～４の整数、かつ１≦ｐ＋ｑ≦５である。Ｊ１９は単結合、炭素数１～４のポリメチレン基、シクロアルキレン基、フェニレン基、下記式（７－７－１）で表わされる基、カルボニル基、エステル基、アミド基又はエーテル基であり、Ｙ１９は水素原子、アルキル基又はアリール基であり、Ｘ２０は、それぞれ独立に下記式（７－８－１）で示される基である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 （式（７－８－１）中、Ｚ２２はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、Ｒ２２はアルキル基、シクロアルキル基又はアルコキシル基であり、ｒは０～３の整数である。）
　その他の酸発生剤として、ビス（ｐ－トルエンスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，４－ジメチルフェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｔｅｒｔ－ブチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｎ－ブチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（イソブチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（イソプロピルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｎ－プロピルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（イソプロピルスルホニル）ジアゾメタン、１、３－ビス（シクロヘキシルスルホニルアゾメチルスルホニル）プロパン、１、４－ビス（フェニルスルホニルアゾメチルスルホニル）ブタン、１、６－ビス（フェニルスルホニルアゾメチルスルホニル）ヘキサン、１、１０－ビス（シクロヘキシルスルホニルアゾメチルスルホニル）デカンなどのビススルホニルジアゾメタン類；２－（４－メトキシフェニル）－４，６－（ビストリクロロメチル）－１，３，５－トリアジン、２－（４－メトキシナフチル）－４，６－（ビストリクロロメチル）－１，３，５－トリアジン、トリス（２，３－ジブロモプロピル）－１，３，５－トリアジン、トリス（２，３－ジブロモプロピル）イソシアヌレートなどのハロゲン含有トリアジン誘導体等が挙げられる。
　上記酸発生剤のうち、芳香環を有する酸発生剤が好ましく、式（７－１）又は（７－２）で示され酸発生剤がより好ましい。式（７－１）又は（７－２）のＸ－が、アリール基若しくはハロゲン置換アリール基を有するスルホン酸イオンを有する酸発生剤がさらに好ましく、アリール基を有するスルホン酸イオンを有する酸発生剤が特に好ましく、ジフェニルトリメチルフェニルスルホニウム　ｐ－トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウム　ｐ－トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウム　トリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウム　ノナフルオロメタンスルホナートが特に好ましい。該酸発生剤を用いることで、ＬＥＲを一層低減できる。
　上記酸発生剤（Ｃ）は、単独で又は２種以上を使用できる。
（酸架橋剤（Ｇ））
　本実施の形態の（感放射線性）組成物は、酸架橋剤（Ｇ）を一種以上含有することが好ましい。酸架橋剤（Ｇ）とは、酸発生剤（Ｃ）から発生した酸の存在下で、式（１）の環状化合物を分子内又は分子間架橋し得る化合物である。このような酸架橋剤（Ｇ）としては、例えば式（１）の環状化合物を架橋し得る１種以上の基（以下、「架橋性基」という。）を有する化合物を挙げることができる。
　このような架橋性基は特に限定されないが、具体例としては、例えば（ｉ）ヒドロキシ（Ｃ１～６アルキル基）、Ｃ１～６アルコキシ（Ｃ１～６アルキル基）、アセトキシ（Ｃ１～６アルキル基）等のヒドロキシアルキル基又はそれらから誘導される基；（ii）ホルミル基、カルボキシ（Ｃ１～６アルキル基）等のカルボニル基又はそれらから誘導される基；（iii）ジメチルアミノメチル基、ジエチルアミノメチル基、ジメチロールアミノメチル基、ジエチロールアミノメチル基、モルホリノメチル基等の含窒素基含有基；（iv）グリシジルエーテル基、グリシジルエステル基、グリシジルアミノ基等のグリシジル基含有基；（ｖ）ベンジルオキシメチル基、ベンゾイルオキシメチル基等の、Ｃ１～６アリルオキシ（Ｃ１～６アルキル基）、Ｃ１－Ｃ６アラルキルオキシ（Ｃ１～６アルキル基）等の芳香族基から誘導される基；（vi）ビニル基、イソプロペニル基等の重合性多重結合含有基等を挙げることができる。本実施の形態の酸架橋剤（Ｇ）の架橋性基としては、ヒドロキシアルキル基、及びアルコキシアルキル基等が好ましく、特にアルコキシメチル基が好ましい。
　前記架橋性基を有する酸架橋剤（Ｇ）としては、特に限定されないが、例えば（ｉ）メチロール基含有メラミン化合物、メチロール基含有ベンゾグアナミン化合物、メチロール基含有ウレア化合物、メチロール基含有グリコールウリル化合物、メチロール基含有フェノール化合物等のメチロール基含有化合物；（ii）アルコキシアルキル基含有メラミン化合物、アルコキシアルキル基含有ベンゾグアナミン化合物、アルコキシアルキル基含有ウレア化合物、アルコキシアルキル基含有グリコールウリル化合物、アルコキシアルキル基含有フェノール化合物等のアルコキシアルキル基含有化合物；（iii）カルボキシメチル基含有メラミン化合物、カルボキシメチル基含有ベンゾグアナミン化合物、カルボキシメチル基含有ウレア化合物、カルボキシメチル基含有グリコールウリル化合物、カルボキシメチル基含有フェノール化合物等のカルボキシメチル基含有化合物；（iv）ビスフェノールＡ系エポキシ化合物、ビスフェノールＦ系エポキシ化合物、ビスフェノールＳ系エポキシ化合物、ノボラック樹脂系エポキシ化合物、レゾール樹脂系エポキシ化合物、ポリ（ヒドロキシスチレン）系エポキシ化合物等のエポキシ化合物等を挙げることができる。
　酸架橋剤（Ｇ）としては、さらに、フェノール性水酸基を有する化合物、ならびにアルカリ可溶性樹脂中の酸性官能基に前記架橋性基を導入し、架橋性を付与した化合物及び樹脂を使用することができる。その場合の架橋性基の導入率は、フェノール性水酸基を有する化合物、及びアルカリ可溶性樹脂中の全酸性官能基に対して、通常、５～１００モル％、好ましくは１０～６０モル％、さらに好ましくは１５～４０モル％に調節される。上記範囲であると、架橋反応が十分起こり、残膜率の低下、パターンの膨潤現象や蛇行等が避けられるので好ましい。
　本実施の形態の（感放射線性）組成物において酸架橋剤（Ｇ）は、アルコキシアルキル化ウレア化合物若しくはその樹脂、又はアルコキシアルキル化グリコールウリル化合物若しくはその樹脂が好ましい。特に好ましい酸架橋剤（Ｇ）としては、下記式（８－１）～（８－３）で示される化合物及びアルコキシメチル化メラミン化合物を挙げることができる（酸架橋剤（Ｇ１））。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 （上記式（８－１）～（８－３）中、Ｒ７はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基又はアシル基を表し；Ｒ８～Ｒ１１はそれぞれ独立して、水素原子、水酸基、アルキル基又はアルコキシル基を示し；Ｘ２は、単結合、メチレン基又は酸素原子を示す。）
　Ｒ７が表すアルキル基は、炭素数１～６が好ましく、炭素数１～３がより好ましく、例えばメチル基、エチル基、プロピル基が挙げられる。Ｒ７が表すアシル基は、炭素数２～６が好ましく、炭素数２～４がより好ましく、例えばアセチル基、プロピオニル基が挙げられる。Ｒ８～Ｒ１１が表すアルキル基は、炭素数１～６が好ましく、炭素数１～３がより好ましく、例えばメチル基、エチル基、プロピル基が挙げられる。Ｒ８～Ｒ１１が表すアルコキシル基は、炭素数１～６が好ましく、炭素数１～３がより好ましく、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が挙げられる。Ｘ２は単結合又はメチレン基であるのが好ましい。Ｒ７～Ｒ１１、Ｘ２は、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子などで置換されていてもよい。複数個のＲ７、Ｒ８～Ｒ１１は、各々同一でも異なっていてもよい。
　式（８－１）で表される化合物として具体的には、例えば、以下に示される化合物等を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
　式（８－２）で表される化合物として具体的には、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－テトラ（メトキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－テトラ（エトキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－テトラ（ｎ－プロポキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－テトラ（イソプロポキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－テトラ（ｎ－ブトキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－テトラ（ｔ－ブトキシメチル）グリコールウリル等を挙げることができる。この中で、特に、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－テトラ（メトキシメチル）グリコールウリルが好ましい。
　式（８－３）で表される化合物として具体的には、例えば、以下に示される化合物等を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
　アルコキシメチル化メラミン化合物として具体的には、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－ヘキサ（メトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－ヘキサ（エトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－ヘキサ（ｎ－プロポキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－ヘキサ（イソプロポキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－ヘキサ（ｎ－ブトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－ヘキサ（ｔ－ブトキシメチル）メラミン等を挙げることができる。この中で特に、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－ヘキサ（メトキシメチル）メラミンが好ましい。
　前記酸架橋剤（Ｇ１）は、例えば尿素化合物又はグリコールウリル化合物、及びホルマリンを縮合反応させてメチロール基を導入した後、さらにメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール等の低級アルコール類でエーテル化し、次いで反応液を冷却して析出する化合物又はその樹脂を回収することで得られる。また前記酸架橋剤（Ｇ１）は、ＣＹＭＥＬ（商品名、三井サイアナミッド製）、ニカラック（三和ケミカル（株）製）のような市販品としても入手することができる。
　また、他の特に好ましい酸架橋剤（Ｇ）として、分子内にベンゼン環を１～６有し、ヒドロキシアルキル基及び／又はアルコキシアルキル基を分子内全体に２以上有し、該ヒドロキシアルキル基及び／又はアルコキシアルキル基が前記いずれかのベンゼン環に結合しているフェノール誘導体を挙げることができる（酸架橋剤（Ｇ２））。好ましくは、分子量が１５００以下、分子内にベンゼン環を１～６有し、ヒドロキシアルキル基及び／又はアルコキシアルキル基を合わせて２以上有し、該ヒドロキシアルキル基及び／又はアルコキシアルキル基が前記ベンゼン環のいずれか一、又は複数のベンゼン環に結合してなるフェノール誘導体を挙げることができる。
　ベンゼン環に結合するヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、２－ヒドロキシエチル基、及び２－ヒドロキシ－１－プロピル基などの炭素数１～６のものが好ましい。ベンゼン環に結合するアルコキシアルキル基としては、炭素数２～６のものが好ましい。具体的にはメトキシメチル基、エトキシメチル基、ｎ－プロポキシメチル基、イソプロポキシメチル基、ｎ－ブトキシメチル基、イソブトキシメチル基、ｓｅｃ－ブトキシメチル基、ｔ－ブトキシメチル基、２－メトキシエチル基又は２－メトキシ－１－プロピル基が好ましい。
　これらのフェノール誘導体のうち、特に好ましいものを以下に挙げる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
（上記式中、Ｌ１～Ｌ８は、同じであっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、ヒドロキシメチル基、メトキシメチル基又はエトキシメチル基を示す。）
　ヒドロキシメチル基を有するフェノール誘導体は、対応するヒドロキシメチル基を有さないフェノール化合物（上記式においてＬ１～Ｌ８が水素原子である化合物）とホルムアルデヒドを塩基触媒下で反応させることによって得ることができる。この際、樹脂化やゲル化を防ぐために、反応温度を６０℃以下で行うことが好ましい。具体的には、特開平６－２８２０６７号公報、特開平７－６４２８５号公報等に記載されている方法にて合成することができる。
　アルコキシメチル基を有するフェノール誘導体は、対応するヒドロキシメチル基を有するフェノール誘導体とアルコールを酸触媒下で反応させることによって得ることができる。この際、樹脂化やゲル化を防ぐために、反応温度を１００℃以下で行うことが好ましい。具体的には、ＥＰ６３２００３Ａ１等に記載されている方法にて合成することができる。
　このようにして合成されたヒドロキシメチル基及び／又はアルコキシメチル基を有するフェノール誘導体は、保存時の安定性の点で好ましいが、アルコキシメチル基を有するフェノール誘導体は保存時の安定性の観点から特に好ましい。酸架橋剤（Ｇ２）は、単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　また、他の特に好ましい酸架橋剤（Ｇ）として、少なくとも一つのα－ヒドロキシイソプロピル基を有する化合物を挙げることができる（酸架橋剤（Ｇ３））。α－ヒドロキシイソプロピル基を有する限り、その構造に特に限定はない。また、上記α－ヒドロキシイソプロピル基中のヒドロキシル基の水素原子を１種以上の酸解離性基（Ｒ－ＣＯＯ－基、Ｒ－ＳＯ２－基等、Ｒは、炭素数１～１２の直鎖状炭化水素基、炭素数３～１２の環状炭化水素基、炭素数１～１２のアルコキシ基、炭素数３～１２の１－分岐アルキル基及び炭素数６～１２の芳香族炭化水素基からなる群から選ばれる置換基を表す）で置換されていてもよい。上記α－ヒドロキシイソプロピル基を有する化合物としては、例えば、少なくとも１つのα－ヒドロキシイソプロピル基を含有する置換又は非置換の芳香族系化合物、ジフェニル化合物、ナフタレン化合物、フラン化合物等の１種又は２種以上が挙げられる。具体的には、例えば、下記一般式（９－１）で表される化合物（以下、「ベンゼン系化合物（１）」という。）、下記一般式（９－２）で表される化合物（以下、「ジフェニル系化合物（２）」という。）、下記一般式（９－３）で表される化合物（以下、「ナフタレン系化合物（３）」という。）、及び下記一般式（９－４）で表される化合物（以下、「フラン系化合物（４）」という。）等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
（上記一般式（９－１）～（９－４）中、各Ａ２は独立にα－ヒドロキシイソプロピル基又は水素原子を示し、かつ少なくとも１のＡ２がα－ヒドロキシイソプロピル基である。また、一般式（９－１）中、Ｒ５１は水素原子、ヒドロキシル基、炭素数２～６の直鎖状若しくは分岐状のアルキルカルボニル基又は炭素数２～６の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシカルボニル基を示す。更に、一般式（９－２）中、Ｒ５２は単結合、炭素数１～５の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、－Ｏ－、－ＣＯ－又は－ＣＯＯ－を示す。また更に、一般式（９－４）中、Ｒ５３及びＲ５４は、相互に独立に水素原子又は炭素数１～６の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を示す。）
　上記ベンゼン系化合物（１）として具体的には、例えば、α－ヒドロキシイソプロピルベンゼン、１，３－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ベンゼン、１，４－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ベンゼン、１，２，４－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ベンゼン、１，３，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ベンゼン等のα－ヒドロキシイソプロピルベンゼン類；３－α－ヒドロキシイソプロピルフェノール、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェノール、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェノール、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェノール等のα－ヒドロキシイソプロピルフェノール類；３－α－ヒドロキシイソプロピルフェニルメチルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニルメチルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニルエチルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル－ｎ－プロピルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニルイソプロピルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル－ｎ－ブチルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル－ｔ－ブチルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル－ｎ－ペンチルケトン、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニルメチルケトン、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニルエチルケトン、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニルメチルケトン等のα－ヒドロキシイソプロピルフェニルアルキルケトン類；３－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸メチル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸メチル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸エチル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸ｎ－プロピル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸イソプロピル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸ｎ－ブチル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸ｔ－ブチル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸ｎ－ペンチル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸メチル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸エチル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸メチル等の４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸アルキル類等が挙げられる。
　また、上記ジフェニル系化合物（２）として具体的には、例えば、３－α－ヒドロキシイソプロピルビフェニル、４－α－ヒドロキシイソプロピルビフェニル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、３，３’－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、３，４’－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、４，４’－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、３，３’，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、３，４’，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、２，３’，４，６，－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、２，４，４’，６，－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、３，３’，５，５’－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、２，３’，４，５’，６－ペンタキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、２，２’，４，４’，６，６’－ヘキサキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル等のα－ヒドロキシイソプロピルビフェニル類；３－α－ヒドロキシイソプロピルジフェニルメタン、４－α－ヒドロキシイソプロピルジフェニルメタン、１－（４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル）－２－フェニルエタン、１－（４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル）－２－フェニルプロパン、２－（４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル）－２－フェニルプロパン、１－（４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル）－３－フェニルプロパン、１－（４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル）－４－フェニルブタン、１－（４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル）－５－フェニルペンタン、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピルジフェニルメタン、３，３’－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、３，４’－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、４，４’－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、１，２－ビス（４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル）エタン、１，２－ビス（４－α－ヒドロキシプロピルフェニル）プロパン、２，２－ビス（４－α－ヒドロキシプロピルフェニル）プロパン、１，３－ビス（４－α－ヒドロキシプロピルフェニル）プロパン、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、３，３’，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、３，４’，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、２，３’，４，６－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、２，４，４’，６－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、３，３’，５，５’－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、２，３’，４，５’，６－ペンタキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン、２，２’，４，４’，６，６’－ヘキサキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルメタン等のα－ヒドロキシイソプロピルジフェニルアルカン類；３－α－ヒドロキシイソプロピルジフェニルエーテル、４－α－ヒドロキシイソプロピルジフェニルエーテル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、３，３’－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、３，４’－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、４，４’－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、３，３’，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、３，４’，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、２，３’ ，４，６－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、２，４，４’，６－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、３，３’，５，５’－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、２，３’，４，５’，６－ペンタキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル、２，２’，４，４’，６，６’－ヘキサキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルエーテル等のα－ヒドロキシイソプロピルジフェニルエーテル類；３－α－ヒドロキシイソプロピルジフェニルケトン、４－α－ヒドロキシイソプロピルジフェニルケトン、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、３，３’－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、３，４’－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、４，４’－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、３，３’，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、３，４’，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、２，３’，４，６－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、２，４，４’，６－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、３，３’，５，５’－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、２，３’，４，５’，６－ペンタキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン、２，２’，４，４’，６，６’－ヘキサキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ジフェニルケトン等のα－ヒドロキシイソプロピルジフェニルケトン類；３－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸フェニル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸フェニル、安息香酸３－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、安息香酸４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸フェニル、３－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸３－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、３－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸３－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、安息香酸３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸フェニル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸３－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、３－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、安息香酸２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸３－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸４－α－ヒドロキシイソプロピルフェニル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、３－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、４－α－ヒドロキシイソプロピル安息香酸２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、３，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル、２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）安息香酸２，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）フェニル等のα－ヒドロキシイソプロピル安息香酸フェニル類等が挙げられる。
　更に、上記ナフタレン系化合物（３）として具体的には、例えば、１－（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、２－（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，３－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，４－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，５－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，６－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，７－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、２，６－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、２，７－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，３，５－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，３，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，３，７－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，４，６－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，４，７－トリス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン、１，３，５，７－テトラキス（α－ヒドロキシイソプロピル）ナフタレン等が挙げられる。
　また、上記フラン系化合物（４）として具体的には、例えば、３－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－メチル－３－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－メチル－４－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－エチル－４－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－ｎ－プロピル－４－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－イソプロピル－４－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－ｎ－ブチル－４－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－ｔ－ブチル－４－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２－ｎ－ペンチル－４－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２，５－ジメチル－３－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２，５－ジエチル－３－（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、３，４－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２，５－ジメチル－３，４－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン、２，５－ジエチル－３，４－ビス（α－ヒドロキシイソプロピル）フラン等を挙げることができる。
　上記酸架橋剤（Ｇ３）としては、遊離のα－ヒドロキシイソプロピル基を２以上有する化合物が好ましく、α－ヒドロキシイソプロピル基を２以上有する前記ベンゼン系化合物（１）、α－ヒドロキシイソプロピル基を２以上有する前記ジフェニル系化合物（２）、α－ヒドロキシイソプロピル基を２個以上有する前記ナフタレン系化合物（３）が更に好ましく、α－ヒドロキシイソプロピル基を２個以上有するα－ヒドロキシイソプロピルビフェニル類、α－ヒドロキシイソプロピル基を２個以上有するナフタレン系化合物（３）が特に好ましい。
　上記酸架橋剤（Ｇ３）は、通常、１，３－ジアセチルベンゼン等のアセチル基含有化合物に、ＣＨ３ＭｇＢｒ等のグリニャール試薬を反応させてメチル化した後、加水分解する方法や、１，３－ジイソプロピルベンゼン等のイソプロピル基含有化合物を酸素等で酸化して過酸化物を生成させた後、還元する方法により得ることができる。
　本実施の形態において酸架橋剤（Ｇ）の含有量は、固形成分の合計質量の０．５～４９質量％が好ましく、０．５～４０質量％がより好ましく、１～３０質量％がさらに好ましく、２～２０質量％が特に好ましい。上記酸架橋剤（Ｇ）の含有量が０．５質量％以上であると、レジスト膜のアルカリ現像液に対する溶解性の抑制効果が向上し、残膜率が低下したり、パターンの膨潤や蛇行が生じたりするのを抑制できるので好ましく、一方、４９質量％以下とすると、レジストとしての耐熱性の低下を一層抑制できることから好ましい。
　また、上記酸架橋剤（Ｇ）中の上記酸架橋剤（Ｇ１）、酸架橋剤（Ｇ２）、酸架橋剤（Ｇ３）から選ばれる少なくとも１種の化合物の含有割合も特に限定はなく、レジストパターンを形成する際に使用される基板の種類等によって種々の範囲とすることができる。
　全酸架橋剤成分において、上記アルコキシメチル化メラミン化合物及び／又は（９－１）～（９－３）で示される化合物が５０～９９質量％、好ましくは６０～９９質量％、より好ましくは７０～９８質量％、更に好ましくは８０～９７質量％であることが好ましい。アルコキシメチル化メラミン化合物及び／又は（９－１）～（９－３）で示される化合物を全酸架橋剤成分の５０質量％以上とすることにより、解像度を向上させることができるので好ましく、９９質量％以下とすることにより、パターン断面形状として矩形状の断面形状とし易いので好ましい。
（酸拡散制御剤（Ｅ））
　本実施の形態においては、放射線照射により酸発生剤から生じた酸のレジスト膜中における拡散を制御して、未露光領域での好ましくない化学反応を阻止する作用等を有する酸拡散制御剤（Ｅ）を（感放射線性）組成物に含有してもよい。この様な酸拡散制御剤（Ｅ）を使用することにより、（感放射線性）組成物の貯蔵安定性が向上する。また解像度が向上するとともに、放射線照射前の引き置き時間、放射線照射後の引き置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れたものとなる。このような酸拡散制御剤（Ｅ）は、窒素原子含有塩基性化合物、塩基性スルホニウム化合物、塩基性ヨードニウム化合物等の放射線分解性塩基性化合物が挙げられる。酸拡散制御剤（Ｅ）は、単独で又は２種以上を使用することができる。
　上記酸拡散制御剤としては、特に限定されないが、例えば、含窒素有機化合物や、露光により分解する塩基性化合物等が挙げられる。上記含窒素有機化合物としては、例えば、下記一般式（１０）： 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 で表される化合物（以下、「含窒素化合物（Ｉ）」という。）、同一分子内に窒素原子を２個有するジアミノ化合物（以下、「含窒素化合物（ＩＩ）」という。）、窒素原子を３個以上有するポリアミノ化合物や重合体（以下、「含窒素化合物（ＩＩＩ）」という。）、アミド基含有化合物、ウレア化合物、及び含窒素複素環式化合物等を挙げることができる。尚、酸拡散制御剤（Ｅ）は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　上記一般式（１０）中、Ｒ６１、Ｒ６２及びＲ６３は相互に独立に水素原子、直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、アリール基又はアラルキル基を示す。また、上記アルキル基、アリール基又はアラルキル基は、非置換でもよく、ヒドロキシル基等で置換されていてもよい。ここで、上記直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基としては、例えば、炭素数１～１５、好ましくは１～１０のものが挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ－ヘキシル基、テキシル基、ｎ－へプチル基、ｎ－オクチル基、ｎ－エチルヘキシル基、ｎ－ノニル基、ｎ－デシル基等が挙げられる。また、上記アリール基としては、炭素数６～１２のものが挙げられ、具体的には、フェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、１－ナフチル基等が挙げられる。更に、上記アラルキル基としては、炭素数７～１９、好ましくは７～１３のものが挙げられ、具体的には、ベンジル基、α－メチルベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。
　上記含窒素化合物（Ｉ）として具体的には、例えば、ｎ－ヘキシルアミン、ｎ－ヘプチルアミン、ｎ－オクチルアミン、ｎ－ノニルアミン、ｎ－デシルアミン、ｎ－ドデシルアミン、シクロヘキシルアミン等のモノ（シクロ）アルキルアミン類；ジ－ｎ－ブチルアミン、ジ－ｎ－ペンチルアミン、ジ－ｎ－ヘキシルアミン、ジ－ｎ－ヘプチルアミン、ジ－ｎ－オクチルアミン、ジ－ｎ－ノニルアミン、ジ－ｎ－デシルアミン、メチル－ｎ－ドデシルアミン、ジ－ｎ－ドデシルメチル、シクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジ（シクロ）アルキルアミン類；トリエチルアミン、トリ－ｎ－プロピルアミン、トリ－ｎ－ブチルアミン、トリ－ｎ－ペンチルアミン、トリ－ｎ－ヘキシルアミン、トリ－ｎ－ヘプチルアミン、トリ－ｎ－オクチルアミン、トリ－ｎ－ノニルアミン、トリ－ｎ－デシルアミン、ジメチル－ｎ－ドデシルアミン、ジ－ｎ－ドデシルメチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ（シクロ）アルキルアミン類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類；アニリン、Ｎ－メチルアニリン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアニリン、２－メチルアニリン、３－メチルアニリン、４－メチルアニリン、４－ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、１－ナフチルアミン等の芳香族アミン類等を挙げることができる。
　上記含窒素化合物（ＩＩ）として具体的には、例えば、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（２－ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、４，４’－ジアミノジフェニルメタン、４，４’－ジアミノジフェニルエーテル、４，４’－ジアミノベンゾフェノン、４，４’－ジアミノジフェニルアミン、２，２－ビス（４－アミノフェニル）プロパン、２－（３－アミノフェニル）－２－（４－アミノフェニル）プロパン、２－（４－アミノフェニル）－２－（３－ヒドロキシフェニル）プロパン、２－（４－アミノフェニル）－２－（４－ヒドロキシフェニル）プロパン、１，４－ビス［１－（４－アミノフェニル）－１－メチルエチル］ベンゼン、１，３－ビス［１－（４－アミノフェニル）－１－メチルエチル］ベンゼン等を挙げることができる。
　上記含窒素化合物（ＩＩＩ)として具体的には、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、Ｎ－（２－ジメチルアミノエチル）アクリルアミドの重合体等を挙げることができる。
　上記アミド基含有化合物として具体的には、例えば、ホルムアミド、Ｎ－メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、Ｎ－メチルピロリドン等を挙げることができる。
　上記ウレア化合物として具体的には、例えば、尿素、メチルウレア、１，１－ジメチルウレア、１，３－ジメチルウレア、１，１，３，３－テトラメチルウレア、１，３－ジフェニルウレア、トリ－ｎ－ブチルチオウレア等を挙げることができる。
　上記含窒素複素環式化合物として具体的には、例えば、イミダゾール、ベンズイミダゾール、４－メチルイミダゾール、４－メチル－２－フェニルイミダゾール、２－フェニルベンズイミダゾール等のイミダゾール類；ピリジン、２－メチルピリジン、４－メチルピリジン、２－エチルピリジン、４－エチルピリジン、２－フェニルピリジン、４－フェニルピリジン、２－メチル－４－フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、８－オキシキノリン、アクリジン等のピリジン類；及び、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、４－メチルモルホリン、ピペラジン、１，４－ジメチルピペラジン、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン等を挙げることができる。
　また、上記放射線分解性塩基性化合物としては、例えば、下記一般式（１１－１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 で表されるスルホニウム化合物、及び下記一般式（１１－２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 で表されるヨードニウム化合物等を挙げることができる。
（上記一般式（１１－１）及び（１１－２）中、Ｒ７１、Ｒ７２、Ｒ７３、Ｒ７４及びＲ７５は相互に独立に水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルコキシル基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子を示す。Ｚ－はＨＯ－、Ｒ－ＣＯＯ－（但し、Ｒは炭素数１～６のアルキル基、炭素数６～１１のアリール基若しくは炭素数７～１２のアルカリール基を示す。）又は下記一般式（１１－３）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 で表されるアニオンを示す。）
　上記放射線分解性塩基性化合物として具体的には、例えば、トリフェニルスルホニウムハイドロオキサイド、トリフェニルスルホニウムアセテート、トリフェニルスルホニウムサリチレート、ジフェニル－４－ヒドロキシフェニルスルホニウムハイドロオキサイド、ジフェニル－４－ヒドロキシフェニルスルホニウムアセテート、ジフェニル－４－ヒドロキシフェニルスルホニウムサリチレート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムハイドロオキサイド、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムアセテート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムハイドロオキサイド、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムアセテート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムサリチレート、４－ｔ－ブチルフェニル－４－ヒドロキシフェニルヨードニウムハイドロオキサイド、４－ｔ－ブチルフェニル－４－ヒドロキシフェニルヨードニウムアセテート、４－ｔ－ブチルフェニル－４－ヒドロキシフェニルヨードニウムサリチレート等が挙げられる。
　酸拡散制御剤（Ｅ）の含有量は、固形成分の合計質量の０．００１～４９質量％が好ましく、０．０１～１０質量％がより好ましく、０．０１～５質量％がさらに好ましく、０．０１～３質量％が特に好ましい。上記範囲内であると、解像度の低下、パターン形状、寸法忠実度等の劣化を一層抑制できる。さらに、電子線照射から放射線照射後加熱までの引き置き時間が長くなっても、パターン上層部の形状が劣化することがない。また、含有量が１０質量％以下であると、感度、未露光部の現像性等の低下を防ぐことができる。またこの様な酸拡散制御剤を使用することにより、（感放射線性）組成物の貯蔵安定性が向上し、また解像度が向上するとともに、放射線照射前の引き置き時間、放射線照射後の引き置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れたものとなる。
（任意成分（Ｆ））
　本実施の形態の組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲で、必要に応じて、その他の成分（任意成分）（Ｆ）として、溶解促進剤、溶解制御剤、増感剤、界面活性剤及び有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体等の各種添加剤を１種又は２種以上添加することができる。
（１）溶解促進剤
　低分子量溶解促進剤は、式（１）で示される環状化合物の現像液に対する溶解性が低すぎる場合に、その溶解性を高めて、現像時の環状化合物の溶解速度を適度に増大させる作用を有する成分であり、本実施の形態の効果を損なわない範囲で使用することができる。
前記溶解促進剤としては、特に限定されないが、例えば、低分子量のフェノール化合物を挙げることができ、例えば、ビスフェノール類、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン等を挙げることができる。これらの溶解促進剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
溶解促進剤の含有量は、使用する環状化合物の種類に応じて適宜調節されるが、固形成分全重量の０～４９質量％が好ましく、０～５質量％がより好ましく、０～１質量％がさらに好ましく、０質量％が特に好ましい。
（２）溶解制御剤
　溶解制御剤は、式（１）で示される環状化合物が現像液に対する溶解性が高すぎる場合に、その溶解性を制御して現像時の溶解速度を適度に減少させる作用を有する成分である。このような溶解制御剤としては、レジスト被膜の焼成、放射線照射、現像等の工程において化学変化しないものが好ましい。
　溶解制御剤としては、特に限定されないが、例えば、フェナントレン、アントラセン、アセナフテン等の芳香族炭化水素類；アセトフェノン、ベンゾフェノン、フェニルナフチルケトン等のケトン類；メチルフェニルスルホン、ジフェニルスルホン、ジナフチルスルホン等のスルホン類等を挙げることができる。これらの溶解制御剤は、単独で又は２種以上を使用することができる。
　溶解制御剤の含有量は、使用する環状化合物の種類に応じて適宜調節されるが、固形成分の合計質量の０～４９質量％が好ましく、０～５質量％がより好ましく、０～１質量％がさらに好ましく、０質量％が特に好ましい。
（３）増感剤
　増感剤は、照射された放射線のエネルギーを吸収して、そのエネルギーを酸発生剤（Ｃ）に伝達し、それにより酸の生成量を増加する作用を有し、レジストの見掛けの感度を向上させる成分である。
このような増感剤としては、例えば、ベンゾフェノン類、ビアセチル類、ピレン類、フェノチアジン類、フルオレン類等を挙げることができるが、特に限定はされない。これらの増感剤は、単独で又は２種以上を使用することができる。増感剤の含有量は、使用する環状化合物の種類に応じて適宜調節されるが、固形成分の合計質量の０～４９質量％が好ましく、０～５質量％がより好ましく、０～１質量％がさらに好ましく、０質量％が特に好ましい。
（４）界面活性剤
　界面活性剤は、本実施の形態の組成物の塗布性やストリエーション、レジストの現像性等を改良する作用を有する成分である。
このような界面活性剤は、特に限定されず、アニオン系、カチオン系、ノニオン系あるいは両性のいずれでもよい。好ましい界面活性剤はノニオン系界面活性剤である。ノニオン系界面活性剤は、（感放射線性）組成物の製造に用いる溶媒との親和性がよく、より効果がある。ノニオン系界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレン高級アルキルエーテル類、ポリオキシエチレン高級アルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールの高級脂肪酸ジエステル類等が挙げられるが、特に限定はされない。市販品としては、以下商品名で、エフトップ（ジェムコ社製）、メガファック（大日本インキ化学工業社製）、フロラード（住友スリーエム社製）、アサヒガード、サーフロン（以上、旭硝子社製）、ペポール（東邦化学工業社製）、ＫＰ（信越化学工業社製）、ポリフロー（共栄社油脂化学工業社製）等を挙げることができる。
　界面活性剤の含有量は、使用する環状化合物の種類に応じて適宜調節されるが、固形成分の合計質量の０～４９質量％が好ましく、０～５質量％がより好ましく、０～１質量％がさらに好ましく、０質量％が特に好ましい。
（５）有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体
　本実施の形態の組成物は、感度劣化防止又はレジストパターン形状、引き置き安定性等の向上の目的で、さらに任意の成分として、有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体を含有できる。なお、酸拡散制御剤と併用することもできるし、単独で用いてもよい。有機カルボン酸としては、例えば、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。リンのオキソ酸若しくはその誘導体としては、リン酸、リン酸ジ－ｎ－ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステルなどのリン酸又はそれらのエステルなどの誘導体；ホスホン酸、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸ジ－ｎ－ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステルなどのホスホン酸又はそれらのエステルなどの誘導体；ホスフィン酸、フェニルホスフィン酸などのホスフィン酸及びそれらのエステルなどの誘導体が挙げられ、これらの中で特にホスホン酸が好ましい。
　有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体は、単独で又は２種以上を使用することができる。有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体の含有量は、使用する環状化合物の種類に応じて適宜調節されるが、固形成分の合計質量の０～４９質量％が好ましく、０～５質量％がより好ましく、０～１質量％がさらに好ましく、０質量％が特に好ましい。
（６）上記溶解制御剤、増感剤、界面活性剤、及び有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体以外のその他の添加剤
　更に、本実施の形態の組成物には、本実施の形態の目的を阻害しない範囲で、必要に応じて、上記溶解制御剤、増感剤、及び界面活性剤以外の添加剤を１種又は２種以上含有することができる。そのような添加剤としては、例えば、染料、顔料、及び接着助剤等が挙げられる。例えば、染料又は顔料を含有すると、露光部の潜像を可視化させて、露光時のハレーションの影響を緩和できるので好ましい。また、接着助剤を含有すると、基板との接着性を改善することができるので好ましい。更に、他の添加剤としては、ハレーション防止剤、保存安定剤、消泡剤、形状改良剤等、具体的には４－ヒドロキシ－４’－メチルカルコン等を挙げることができる。
　前記任意成分（Ｆ）の合計量は、固形成分の合計質量の０～４９質量％が好ましく、０～５質量％がより好ましく、０～１質量％がさらに好ましく、０質量％が特に好ましい。
　本実施の形態の組成物が、前記環状化合物に加えて、酸発生剤（Ｃ）、酸架橋剤（Ｇ）及び酸拡散制御剤（Ｅ）を含有することが好ましく、そのような場合、感度、解像度、現像性等の点から、その含有割合は、固形物基準の質量％、すなわち固形成分の合計質量に対して、環状化合物／酸発生剤（Ｃ）／酸架橋剤（Ｇ）／酸拡散制御剤（Ｅ）／任意成分（Ｆ）が、５０～９９．４／０．００１～４９／０．５～４９／０．００１～４９／０～４９であることが好ましく、より好ましくは５５～９０／１～４０／０．５～４０／０．０１～１０／０～５、さらに好ましくは６０～８０／３～３０／１～３０／０．０１～５／０～１、特に好ましくは６０～７０／１０～２５／２～２０／０．０１～３／０である。各成分の含有割合は、その総和が１００質量％になるように各範囲から選ばれる。
　上記のとおり、前記環状化合物と前記酸発生剤（Ｃ）と前記酸架橋剤（Ｇ）と前記酸拡散制御剤（Ｅ）の合計含有量は、固形成分の合計質量に対して、５１質量％以上であることが好ましく、より好ましくは９５質量％以上、さらに好ましくは９９質量％以上、特に好ましくは１００質量％である。
［組成物の調製等］
　本実施の形態の組成物の調製方法は特に限定されないが、例えば使用時に各成分を溶媒に溶解して均一溶液とし、その後、必要に応じて、例えば孔径０．２μｍ程度のフィルター等でろ過することにより調製される。
　本実施の形態の組成物は、本実施の形態の目的を阻害しない範囲で、樹脂を含むことができる。樹脂としては、特に限定されないが、ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール類、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、スチレン－無水マレイン酸樹脂、及びアクリル酸、ビニルアルコール、又はビニルフェノールを単量体単位として含む重合体あるいはこれらの誘導体などが挙げられる。樹脂の含有量は、使用する式（１）の環状化合物の種類に応じて適宜調節されるが、該環状化合物１００質量部当たり、３０質量部以下が好ましく、より好ましくは１０質量部以下、さらに好ましくは５質量部以下、特に好ましくは０質量部である。
　本実施の形態の組成物は、スピンコートによりアモルファス膜を形成することができる。
　本実施の形態の組成物をスピンコートして形成したアモルファス膜の２３℃における現像液に対する溶解速度は、１０Å／ｓｅｃ以上が好ましく、１０～１００００Å／ｓｅｃがより好ましく、１００～１０００Å／ｓｅｃがさらに好ましい。ここで、溶解速度は、２３℃にて、アモルファス膜を所定時間現像液に浸漬させ、その浸漬前後の膜厚を、目視、エリプソメーターまたはＱＣＭ法等の公知の方法によって測定し決定できる。
　前記溶解速度が１０Å／ｓｅｃ以上であると、現像液に一層容易に溶解し、レジスト用として適している。また１００００Å／ｓｅｃ以下の溶解速度を有すると、解像性が向上する場合もある。これは、環状化合物の露光前後の溶解性の変化により、現像液に溶解する未露光部と、現像液に溶解しない露光部との界面のコントラストが大きくなるからと推測される。またＬＥＲの低減、ディフェクトの低減効果がある。
　本実施の形態の組成物をスピンコートして形成したアモルファス膜のＫｒＦエキシマレーザー、極端紫外線、電子線又はＸ線等の放射線により露光した部分の又は２０～２５０℃で加熱した後の２３℃における現像液に対する溶解速度は、５Å／ｓｅｃ以下が好ましく、０．０５～５Å／ｓｅｃがより好ましく、０．０００５～５Å／ｓｅｃがさらに好ましい。前記溶解速度は、露光が終了した時点、特にレジストとして使用するのに適した状態に至るまでに露光した時点以降のアモルファス膜について測定される値であり、例えば極端紫外線による露光の場合、露光量が２～１００ｍＪ／ｃｍ２に達したとき、また例えば電子線による露光の場合、露光量が４～２００μＣ／ｃｍ２に達したときのアモルファス膜について測定される値である。
前記溶解速度が５Å／ｓｅｃ以下であると現像液に不溶で、レジスト用として適している。また０．０００５Å／ｓｅｃ以上の溶解速度を有すると、解像性が向上する場合もある。これは、前記環状化合物のミクロの表面部位が溶解し、ＬＥＲを低減するからと推測される。またディフェクトの低減効果がある。
［レジストパターンの形成方法］
　本実施の形態の（感放射線性）組成物を用いるレジストパターンの形成方法は特に限定されないが、好適な方法の一例として、前記組成物を用いて、基板上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程及び前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含有するレジストパターン形成方法が挙げられる。本実施の形態の（感放射線性）組成物を用いるレジストパターンは、多層プロセスにおける上層レジストとして形成することもできる。
（レジスト膜を形成する工程）
　レジストパターンを形成するには、まず、従来公知の基板上に前記本実施の形態の（感放射線性）組成物を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布手段によって塗布することによりレジスト膜を形成する。従来公知の基板とは、特に限定されず、例えば、電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等を例示することができる。より具体的には、シリコンウエハー、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板や、ガラス基板等が挙げられる。配線パターンの材料としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、金等が挙げられる。また必要に応じて、前述基板上に無機系及び／又は有機系の膜が設けられたものであってもよい。無機系の膜としては、無機反射防止膜（無機ＢＡＲＣ）が挙げられる。有機系の膜としては、有機反射防止膜（有機ＢＡＲＣ）が挙げられる。ヘキサメチレンジシラザン等による表面処理を行ってもよい。
　前記レジスト膜を形成した基板は、必要に応じ、加熱する。加熱条件は、（感放射線性）組成物の含有組成等により変わるが、２０～２５０℃が好ましく、より好ましくは２０～１５０℃である。加熱することによって、レジストの基板に対する密着性が向上する場合があり好ましい。
（レジスト膜を露光する工程）
　次いで、可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線、及びイオンビームからなる群から選ばれるいずれかの放射線により、レジスト膜を所望のパターンに露光する。露光条件等は、（感放射線性）組成物の配合組成等に応じて適宜選定される。
　本実施の形態の方法においては、露光における高精度の微細パターンを安定して形成するために、放射線照射後に加熱するのが好ましい。加熱条件は、（感放射線性）組成物の配合組成等により変わるが、２０～２５０℃が好ましく、より好ましくは２０～１５０℃である。
（レジスト膜を現像する工程）
　次いで、露光されたレジスト膜を現像液で現像することにより、所定のレジストパターンを形成する。前記現像液は、特に限定されないが、使用する式（１）の環状化合物に対して溶解度パラメーター（ＳＰ値）の近い溶剤を選択することが好ましく、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤等の極性溶剤、炭化水素系溶剤又はアルカリ水溶液を用いることができる。
　ケトン系溶剤としては、例えば、１－オクタノン、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－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、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、イオノン、ジアセトニルアルコール、アセチルカービノール、アセトフェノン、メチルナフチルケトン、イソホロン、プロピレンカーボネート等を挙げることができる。
　エステル系溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、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、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル等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、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ－プロピルアルコール、イソプロピルアルコール（２－プロパノール）、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、４－メチル－２－ペンタノール、ｎ－ヘプチルアルコール、ｎ－オクチルアルコール、ｎ－デカノール等のアルコール；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルブタノール等のグリコールエーテル系溶剤等を挙げることができる。
　エーテル系溶剤としては、例えば、上記グリコールエーテル系溶剤の他、ジオキサン、テ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－イミダゾリジノン等が使用できる。
　炭化水素系溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、ペンタン、ヘキサン、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。
　上記の溶剤は、複数混合してもよいし、性能を有する範囲内で、上記以外の溶剤や水と混合し使用してもよい。但し、本実施の形態の効果を十二分に奏するためには、現像液全体としての含水率が７０質量％未満、さらには５０質量％未満であることが好ましく、３０質量％未満であることがより好ましく、１０質量％未満であることがさらに好ましく、実質的に水分を含有しないことが特に好ましい。すなわち、現像液に対する有機溶剤の含有量は、現像液の全量に対して、３０質量％以上１００質量％以下、さらには５０質量％以上１００質量％以下であることが好ましく、７０質量％以上１００質量％以下であることがより好ましく、９０質量％以上１００質量％以下であることがさらに好ましく、９５質量％以上１００質量％以下であることが特に好ましい。
　アルカリ水溶液は、特に限定されないが、例えば、モノ－、ジ－あるいはトリアルキルアミン類、モノ－、ジ－あるいはトリアルカノールアミン類、複素環式アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）、コリン等のアルカリ性化合物が挙げられる。
　特に、現像液は、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤及びエーテル系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現像液が、レジストパターンの解像性やラフネス等のレジスト性能を改善するため好ましい。
　現像液の蒸気圧は、２０℃において、５ｋＰａ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。現像液の蒸気圧を５ｋＰａ以下にすることにより、現像液の基板上あるいは現像カップ内での蒸発が抑制され、ウェハ面内の温度均一性が向上し、結果と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現像液の溶剤の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、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、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、イソブチルアルコール、ｎ－ヘキシルアルコール、４－メチル－２－ペンタノール、ｎ－ヘプチルアルコール、ｎ－オクチルアルコール、ｎ－デカノール等のアルコール系溶剤；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルブタノール等のグリコールエーテル系溶剤；テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤；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等のアミド系溶剤；トルエン、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。
　特に好ましい範囲である２ｋＰａ以下の蒸気圧を有する現像液の溶剤の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、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル等のエステル系溶剤；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、４－メチル－２－ペンタノール、ｎ－ヘプチルアルコール、ｎ－オクチルアルコール、ｎ－デカノール等のアルコール系溶剤；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルブタノール等のグリコールエーテル系溶剤；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等のアミド系溶剤；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。
　現像液には、必要に応じて界面活性剤を適当量添加することができる。
界面活性剤としては特に限定されないが、例えば、イオン性や非イオン性のフッ素系及び／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／又はシリコン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号公報、特開平７－２３０１６５号公報、特開平８－６２８３４号公報、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５４３６０９８号明細書、同５５７６１４３号明細書、同５２９４５１１号明細書、同５８２４４５１号明細書記載の界面活性剤を挙げることができ、好ましくは、非イオン性の界面活性剤である。非イオン性の界面活性剤としては特に限定されないが、フッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を用いることが更に好ましい。
　界面活性剤の使用量は現像液の全量に対して、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。
　現像方法は、特に限定されず、例えば、現像液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法（ディップ法）、基板表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止することで現像する方法（パドル法）、基板表面に現像液を噴霧する方法（スプレー法）、一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液塗出ノズルをスキャンしながら現像液を塗出しつづける方法（ダイナミックディスペンス法）などを適用することができる。パターンの現像を行なう時間には特に制限はないが、好ましくは１０秒～９０秒である。
　また、現像を行う工程の後に、他の溶媒に置換しながら、現像を停止する工程を実施してもよい。
（その他の工程）
　現像工程の後には、有機溶剤を含むリンス液を用いて洗浄する工程を含むことが好ましい。
　現像後のリンス工程に用いるリンス液としては、架橋により硬化したレジストパターンを溶解しなければ特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶液又は水を使用することができる。前記リンス液としては、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤及びエーテル系溶剤から選択される少なくとも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、現像の後に、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤及びアミド系溶剤からなる群より選択される少なくとも１種類の有機溶剤を含有するリンス液を用いて洗浄する工程を行う。更により好ましくは、現像の後に、アルコール系溶剤又はエステル系溶剤を含有するリンス液を用いて洗浄する工程を行う。更により好ましくは、現像の後に、１価アルコールを含有するリンス液を用いて洗浄する工程を行う。特に好ましくは、現像の後に、炭素数５以上の１価アルコールを含有するリンス液を用いて洗浄する工程を行う。パターンのリンスを行なう時間には特に制限はないが、好ましくは１０秒～９０秒である。
　ここで、現像後のリンス工程で用いられる１価アルコールは、特に限定されず、直鎖状、分岐状、環状の１価アルコールが挙げられ、具体的には、１－ブタノール、２－ブタノール、３－メチル－１－ブタノール、ｔｅｒｔ－ブチルアルコール、１－ペンタノール、２－ペンタノール、１－ヘキサノール、４－メチル－２－ペンタノール、１－ヘプタノール、１－オクタノール、２－ヘキサノール、シクロペンタノール、２－ヘプタノール、２－オクタノール、３－ヘキサノール、３－ヘプタノール、３－オクタノール、４－オクタノールなどを用いることができ、特に好ましい炭素数５以上の１価アルコールとしては、１－ヘキサノール、２－ヘキサノール、４－メチル－２－ペンタノール、１－ペンタノール、３－メチル－１－ブタノールなどを用いることができる。
　前記各成分は、複数混合してもよいし、上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％以下が好ましく、より好ましくは５質量％以下、特に好ましくは３質量％以下である。含水率を１０質量％以下にすることで、より良好な現像特性を得ることができる。
　現像後に用いるリンス液の蒸気圧は、２０℃において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、０．１２ｋＰａ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り、ウェハ面内の温度均一性がより向上し、更にはリンス液の浸透に起因した膨潤がより抑制され、ウェハ面内の寸法均一性がより良化する。
　リンス液には、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
　リンス工程においては、現像を行ったウェハを前記の有機溶剤を含むリンス液を用いて洗浄処理する。洗浄処理の方法は特に限定されないが、たとえば、一定速度で回転している基板上にリンス液を塗出しつづける方法（回転塗布法）、リンス液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法（ディップ法）、基板表面にリンス液を噴霧する方法（スプレー法）、などを適用することができ、この中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。
　レジストパターンを形成した後、エッチングすることによりパターン配線基板が得られる。エッチングの方法はプラズマガスを使用するドライエッチング及びアルカリ溶液、塩化第二銅溶液、塩化第二鉄溶液等によるウェットエッチングなど公知の方法で行うことができる。
　レジストパターンを形成した後、めっきを行うこともできる。上記めっき法としては、例えば、銅めっき、はんだめっき、ニッケルめっき、金めっきなどがある。
　エッチング後の残存レジストパターンは有機溶剤で剥離することができる。上記有機溶剤は、特に限定されず、例えば、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート），ＰＧＭＥ（プロピレングリコールモノメチルエーテル），ＥＬ（乳酸エチル）等が挙げられる。上記剥離方法は、特に限定れず、例えば、浸漬方法、スプレイ方式等が挙げられる。またレジストパターンが形成された配線基板は、多層配線基板でもよく、小径スルーホールを有していてもよい。
　さらに、本実施の形態の方法によりレジストパターンを形成した後、金属を真空中で蒸着し、その後レジストパターンを溶液で溶かす方法、すなわちリフトオフ法により、配線基板等を形成することもできる。 
　以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に限定はされない。
以下に、実施例における化合物の測定方法及びレジスト性能等の評価方法を示す。
＜測定方法＞
（１）化合物の化学構造
　化合物の構造は１Ｈ－ＮＭＲ測定法（２３℃）により、Ｂｒｕｋｅｒ社製Ａｄｖａｎｃｅ６００ＩＩ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（商品名）を用いて確認した。
（２）化合物の分子量
　ＣＲ－１およびＣＲ－２は、ＬＣ－ＭＳ分析により、Ｗａｔｅｒ社製Ａｃｑｕｉｔｙ　ＵＰＬＣ／ＭＡＬＤＩ－Ｓｙｎａｐｔ　ＨＤＭＳ（商品名）を用いて測定した。
　ＣＲ－１Ａは、ＧＣ－ＭＳ分析により、Ａｇｉｌｅｎｔ社製Ａｇｉｌｅｎｔ５９７５／６８９０Ｎ（商品名）を用いて測定した。
（３）アモルファス膜（露光前、後）の現像液に対する溶解速度
　２３℃にて、アモルファス膜（露光前、後）を所定時間現像液に浸漬させ、その浸漬前後の膜厚を、目視にて確認、溶解速度を決定した。
＜評価方法＞
（１）化合物の安全溶媒への溶解性
　化合物のプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）及びシクロヘキサノン（ＣＨＮ）への溶解性は、２３℃にて、化合物を試験管に精秤し、対象となる溶媒を所定の濃度となるよう加え、超音波洗浄機にて３０分間超音波をかけ、その後の液の状態を目視にて評価した。
　各溶媒への溶解量を用いて以下の基準で評価した。
　Ａ：５．０ｗｔ％ ≦ 溶解量
　Ｂ：３．０ｗｔ％≦ 溶解量 ＜５．０ｗｔ％
　Ｃ：溶解量 ＜３．０ｗｔ％
（２）レジストパターンの解像度、形状、ラフネス（ＬＥＲ）、感度
　レジストパターンの解像度、形状、ラフネス（ＬＥＲ）及び感度は以下の方法で評価した。
　得られたレジストパターンのラインアンドスペースを走査型電子顕微鏡（（株）日立ハイテクノロジー製Ｓ－４８００）により観察した。パターン形状は矩形であれば良好とした。ラフネス（ＬＥＲ）は、５０ｎｍ間隔の１：１のラインアンドスペースの長さ方向（０．７５μｍ）の任意の３００点において、日立半導体用ＳＥＭ　ターミナルＰＣ　Ｖ５オフライン測長ソフトウェア（（株）日立サイエンスシステムズ製）を用いて、エッジと基準線との距離を測定、標準偏差（３σ）を算出し、５ｎｍ未満を良好とした。パターンの解像度は良好に形成できたパターンの最小線幅のものとした。また、パターンを良好に形成できたときの最小のドーズ量（μＣ／ｃｍ２）を感度とし、１５０μＣ／ｃｍ２未満を良好とした。
＜合成実施例＞
［合成実施例１］（ＣＲ－１（環状化合物）の合成）
　十分乾燥し、窒素置換した滴下漏斗、ジム・ロート氏冷却管、温度計、攪拌翼を設置した四つ口フラスコ（１０００ｍｌ）に、窒素気流下で、関東化学社製レゾルシノール（２２ｇ、０．２ｍｏｌ）と、４－ヨードベンズアルデヒド（４６．４ｇ，０．２ｍｏｌ）と、脱水エタノール（２００ｍｌ）を投入し、エタノール溶液を調製した。得られたエタノール溶液を攪拌しながらマントルヒーターで８５℃まで加熱した。次いで濃塩酸（３５％）７５ｍＬを、滴下漏斗により３０分かけて滴下した後、引き続き８５℃で３時間攪拌した。反応終了後、放冷し、室温に到達させた後、氷浴で冷却した。１時間静置後、淡黄色粗結晶が生成し、これを濾別した。粗結晶をメタノール５００ｍＬで２回洗浄し、濾別、真空乾燥させることにより４４．０ｇの化合物を得た。
　この化合物は、ＬＣ－ＭＳ分析した結果、分子量１２９６を示した。また重ジメチルスルホキシド溶媒中での１Ｈ－ＮＭＲのケミカルシフト値（δｐｐｍ，ＴＭＳ基準）は、５．５（ｓ，４Ｈ）、６．０～６．８（ｍ，２４Ｈ）、８．４～８．５（ｄ，８Ｈ）であった。
　これらの結果から、得られた化合物を目的化合物（ＣＲ－１）と同定した（収率６４％）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 　得られた化合物（ＣＲ－１）は、Ｆが２．３であった。
［合成実施例２］（ＣＲ－２（環状化合物）の合成）
　十分乾燥し、窒素置換した滴下漏斗、ジム・ロート氏冷却管、温度計、攪拌翼を設置した四つ口フラスコ（１０００ｍｌ）に、窒素気流下で、関東化学社製レゾルシノール（２２ｇ、０．２ｍｏｌ）と、４－ヨウ化メチルベンズアルデヒド（４９．２ｇ，０．２ｍｏｌ）と、脱水エタノール（２００ｍｌ）を投入し、エタノール溶液を調製した。得られたエタノール溶液を攪拌しながらマントルヒーターで８５℃まで加熱した。次いで濃塩酸（３５％）７５ｍＬを、滴下漏斗により３０分かけて滴下した後、引き続き８５℃で３時間攪拌した。反応終了後、放冷し、室温に到達させた後、氷浴で冷却した。１時間静置後、淡黄色粗結晶が生成し、これを濾別した。粗結晶をメタノール５００ｍＬで２回洗浄し、濾別、真空乾燥させることにより４．２ｇの化合物を得た。
　この化合物は、ＬＣ－ＭＳ分析した結果、分子量１２９６を示した。また重ジメチルスルホキシド溶媒中での１Ｈ－ＮＭＲのケミカルシフト値（δｐｐｍ，ＴＭＳ基準）は、４．７（ｓ，８Ｈ）、５．５（ｓ，４Ｈ）、６．０～６．８（ｍ，２４Ｈ）、８．４～８．５（ｄ，８Ｈ）であった。
　これらの結果から、得られた化合物を目的化合物（ＣＲ－２）と同定した（収率６．５％）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 得られた化合物（ＣＲ－２）は、Ｆが２．３であった。
[合成比較例１Ｂ]（ＣＲ－１Ａの合成）
　温度を制御できる内容積５００ｍｌの電磁撹拌装置付オートクレーブ（ＳＵＳ３１６Ｌ製）に、無水ＨＦ ７４．３ｇ（３．７１モル）、ＢＦ３ ５０．５ｇ（０．７４４モル）を仕込み、内容物を撹拌し、液温を－３０℃に保ったまま一酸化炭素により２ＭＰａまで昇圧した。その後、圧力を２ＭＰａ、液温を－３０℃に保ったまま、４－シクロヘキシルベンゼン５７．０ｇ（０．２４８モル）とｎ－ヘプタン５０．０ｇとを混合した原料を供給し、１時間保った後、氷の中に内容物を採取し、ベンゼンで希釈後、中和処理をして得られた油層をガスクロマトグラフィーで分析して反応成績を求めたところ、４－シクロヘキシル）ベンゼン転化率１００％、４－シクロヘキシルベンズアルデヒド選択率９７．３％であった。
　単蒸留により目的成分を単離し、ＧＣ－ＭＳで分析した結果、目的物の４－シクロヘキシルベンズアルデヒド（以下、ＣＨＢＡＬと示す）の分子量１８８を示した。また重クロロホルム溶媒中での１Ｈ－ＮＭＲのケミカルシフト値（δｐｐｍ，ＴＭＳ基準）は、１．０～１．６（ｍ，１０Ｈ）、２．６（ｍ，１Ｈ）、７．４（ｄ，２Ｈ）、７．８（ｄ，２Ｈ）、１０．０（ｓ，１Ｈ）であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
　十分乾燥し、窒素置換した滴下漏斗、ジム・ロート氏冷却管、温度計、攪拌翼を設置した四つ口フラスコ（１０００ｍｌ）に、窒素気流下で、関東化学社製レゾルシノール（２２ｇ、０．２ｍｏｌ）と、前記４－シクロヘキシルベンズアルデヒド（４６．０ｇ，０．２ｍｏｌ）と、脱水エタノール（２００ｍｌ）を投入し、エタノール溶液を調製した。得られたエタノール溶液を攪拌しながらマントルヒーターで８５℃まで加熱した。次いで濃塩酸（３５％）７５ｍｌを、滴下漏斗により３０分かけて滴下した後、引き続き８５℃で３時間攪拌した。反応終了後、放冷し、室温に到達させた後、氷浴で冷却した。１時間静置後、淡黄色の目的粗結晶が生成し、これを濾別した。粗結晶をメタノール５００ｍｌで２回洗浄し、濾別、真空乾燥させることにより、５０ｇの生成物（以下、ＣＲ－１Ａと示す）を得た。
　この生成物の構造は、ＬＣ－ＭＳで分析した結果、分子量１１２１を示した。また重クロロホルム溶媒中での１Ｈ－ＮＭＲのケミカルシフト値（δｐｐｍ，ＴＭＳ基準）は０．８～１．９（ｍ，４４Ｈ）、５．５，５．６（ｄ，４Ｈ）、６．０～６．８（ｍ，２４Ｈ）、８．４，８．５（ｍ，８Ｈ）であった。
　これらの結果から、得られた生成物を目的化合物（ＣＲ－１Ａ）と同定した（収率９１％）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
［実施例１～２及び比較例１］（化合物の安全溶媒溶解度試験）
　上記合成実施例１～２及び合成比較例１で得られた化合物のプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）及びシクロヘキサノン（ＣＨＮ）への溶解量を、前記評価方法及び基準を用いて評価した。結果を第1表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000048
［実施例３～４及び比較例２］（レジスト性能の評価）
　第２表記載の成分を調合し、均一溶液としたのち、孔径０．１μｍのテフロン製メンブランフィルターで濾過して、（感放射線性）組成物を調製した。
　得られた（感放射線性）組成物は、いずれも、固形成分と溶媒の合計１００質量部に対して、固形成分が約５質量部、溶媒が約９５質量部含有し、固形成分の合計質量１００質量％に対して、環状化合物の含有量が６１．３質量％、酸発生剤の含有量が１８．４質量％、酸架橋剤の含有量が１８．４質量％、酸拡散制御剤の含有量が１．８質量％であった。
得られた（感放射線性）組成物について、各々、評価を行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000049
　第２表中の「Ｐ－１」、「Ｃ－１」、「Ｑ－１」、「Ｓ－１」は、各々以下のとおりである。
酸発生剤（Ｃ）
Ｐ－１：トリフェニルベンゼンスルホニウム　トリフルオロメタンスルホネート（みどり化学（株））
酸架橋剤（Ｇ）
Ｃ－１：ニカラックＭＷ－１００ＬＭ(三和ケミカル（株）)
酸拡散制御剤（Ｅ）
Ｑ－１：トリオクチルアミン（東京化成工業（株））
溶媒
Ｓ－１：プロピレングリコールモノメチルエーテル（東京化成工業（株））
　レジストを清浄なシリコンウェハー上に回転塗布した後、１１０℃のオーブン中で露光前ベーク（ＰＢ）して、厚さ６０ｎｍのレジスト膜を形成した。
　得られたレジスト膜を、電子線描画装置（ＥＬＳ－７５００，（株）エリオニクス社製）を用いて、５０ｎｍ、４０ｎｍ及び３０ｎｍ間隔の１：１のラインアンドスペース設定の電子線を照射した。照射後に、それぞれ所定の温度で、９０秒間加熱し、ＴＭＡＨ２．３８ｗｔ％アルカリ現像液に６０秒間浸漬して現像を行った。その後、超純水で３０秒間洗浄し、乾燥して、ネガ型のレジストパターンを形成した。
得られたレジストパターンについて、前記方法により、解像度、形状、ラフネス、感度を評価した。
　実施例３のレジストは、解像度３０ｎｍの良好なレジストパターンを、良好な感度（ドーズ量：８０μＣ／ｃｍ２）で得ることができた。またそのパターンのラフネスも小さく（３σが３ｎｍ）、形状も矩形で良好であった。
　実施例４のレジストは、解像度３０ｎｍの良好なレジストパターンを、良好な感度（ドーズ量：６０μＣ／ｃｍ２）で得ることができた。またそのパターンのラフネスも小さく（３σが３ｎｍ）、形状も矩形で良好であった。
　比較例２のレジストは、解像度４０ｎｍの良好なレジストパターンを得ることができたが、３０ｎｍはドーズ量３００μＣ／ｃｍ２でも得られなかった。
　さらに、前記方法により、ＣＲ－１を用いたアモルファス膜の露光前後の現像液に対する溶解速度を測定したところ、露光前の溶解速度は１０Å／ｓｅｃ以上であり、露光後の溶解速度は０．１Å／ｓｅｃ以下であった。ＣＲ－２を用いたアモルファス膜の露光前後の現像液に対する溶解速度を測定したところ、露光前の溶解速度は１０Å／ｓｅｃ以上であり、露光後の溶解速度は０．１Å／ｓｅｃ以下であった。
　上記のように、本発明の環状化合物を含む（感放射線性）組成物は、比較化合物を含む組成物に比べて高感度で、ラフネスが小さく、かつ良好な形状のレジストパターンを形成することができる。上記した本発明の要件を満たす限り、実施例に記載したもの以外の化合物も同様の効果を示す。
　なお、本出願は、２０１１年８月１２日に日本国特許庁に出願された日本特許出願（特願２０１１－１７６６８２号）に基づく優先権を主張しており、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明は、安定溶媒に対する溶解性が高く、高感度で、ラフネスが小さく、かつ良好な形状のレジストパターンを形成することができるため、本発明の環状化合物、その製造方法、環状化合物を含有する組成物及び前記組成物を用いるレジストパターンの形成方法は、半導体製造プロセス、ディスプレイ製造プロセス、フォトマスク、薄膜磁気ヘッド、化合物半導体、研究開発等で使用される酸増幅型非高分子系レジスト分野において有用である。

Claims (27)

  1. 分子量が５００～５０００である式（１）で示される環状化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式（１）中、Ｒ０は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数７～３０のアラルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数０～２０のアミノ基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルケニル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアシル基、置換若しくは無置換の炭素数２～２０のアルコキシカルボニル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキロイルオキシ基、置換若しくは無置換の炭素数７～３０のアリーロイルオキシ基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基、又はこれらの基と二価の基（置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のアリーレン基及びエーテル基からなる群より選択される１以上の基）が結合した基であり、Ｒ０の少なくとも一つが、ヨウ素原子を含む一価の基である。）
  2. 　前記式（１）で示される環状化合物が、式（２）で示される請求項１記載の環状化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （式（２）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、
    Ｒ２は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数７～３０のアラルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルケニル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアシル基、置換若しくは無置換の炭素数２～２０のアルコキシカルボニル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキロイルオキシ基、置換若しくは無置換の炭素数７～３０のアリーロイルオキシ基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、
    Ｒ’は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、置換若しくは無置換の複素環基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基又は下記式（３）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     で表わされる基であり、Ｒ４は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、
    Ｒ２若しくはＲ４の少なくとも一つが、ヨウ素原子を含む一価の基である。）
  3. 　前記式（２）中のＲ２又は前記式（３）中のＲ４の少なくとも一つが、ヨウ素原子、ヨウ素原子で置換された炭素数１～６の直鎖状脂肪族炭化水素基又はヨウ素原子で置換された炭素数３～６の分岐状脂肪族炭化水素基である、請求項２記載の環状化合物。
  4. 　前記式（２）中のＲ’が、前記式（３）で表される基であり、前記式（３）中のＲ４の少なくとも一つが、ヨウ素原子、ヨウ素原子で置換された炭素数１～６の直鎖状脂肪族炭化水素基又はヨウ素原子で置換された炭素数３～６の分岐状脂肪族炭化水素基である、請求項２記載の環状化合物。
  5. 　前記式（２）中において、Ｒ１が水素原子であり、Ｒ’が、前記式（３）で表される基であり、前記式（３）中のＲ４の少なくとも一つが、ヨウ素原子、ヨウ素原子で置換された炭素数１～６の直鎖状脂肪族炭化水素基又はヨウ素原子で置換された炭素数３～６の分岐状脂肪族炭化水素基である、請求項２記載の環状化合物。
  6. 　前記式（２）で示される環状化合物が、式（４）で示される請求項２記載の環状化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     （式（４）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、Ｒ４は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、同一のベンゼン環において同一であっても異なっていてもよく、ｐは０～４の整数である。）
  7. 　前記式（４）で示される環状化合物が、式（５）で示される請求項６記載の環状化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     （式（５）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、Ｒ４はそれぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、同一のベンゼン環において同一であっても異なっていてもよく、ｐは０～４の整数である。）
  8. 　前記式（２）で示される環状化合物が、式（６）で示される請求項２記載の環状化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     （式（６）中、Ｒ４はそれぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、置換若しくは無置換の複素環基、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１～２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の分岐状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数３～２０の環状脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の炭素数６～２０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基又は置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキルシリル基であり、同一のベンゼン環において同一であっても異なっていてもよく、ｐは０～４の整数である。）
  9. 　請求項１～８のいずれか１項に記載の環状化合物を製造する方法であって、ヨウ素原子を含む一価の基を有するアルデヒド化合物（Ａ１）からなる群より選ばれる１種以上の化合物とフェノール化合物（Ａ２）からなる群より選ばれる１種以上の化合物とを縮合反応させる、環状化合物の製造方法。
  10. 　前記アルデヒド化合物（Ａ１）が１～４個のホルミル基及びヨウ素原子を含む一価の基を有する炭素数が２～５９の化合物であり、前記フェノール化合物（Ａ２）が１～３個のフェノール性水酸基を有する炭素数６～１５の化合物である請求項９に記載の環状化合物の製造方法。
  11. 　請求項１～８のいずれか１項に記載の環状化合物を含む固形成分及び溶媒を含有する組成物。
  12. 　前記固形成分と前記溶媒の合計１００質量部に対して、固形成分１～８０質量部及び溶媒２０～９９質量部を含有する、請求項１１に記載の組成物。
  13. 　前記環状化合物の含有量が、前記固形成分の合計質量の５０～９９．９９９質量％である、請求項１２に記載の組成物。
  14. 　前記固形成分として、可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線及びイオンビームからなる群から選ばれるいずれかの放射線の照射により直接的又は間接的に酸を発生する酸発生剤（Ｃ）をさらに含有する、請求項１１～１３のいずれか１項に記載の組成物。
  15. 　前記酸発生剤（Ｃ）の含有量が、前記固形成分の合計質量の０．００１～４９質量％である、請求項１４に記載の組成物。
  16. 　前記固形成分として、酸架橋剤（Ｇ）をさらに含有する、請求項１１～１５のいずれか１項に記載の組成物。
  17. 　前記酸架橋剤（Ｇ）の含有量が、前記固形成分の合計質量の０．５～４９質量％である、請求項１６に記載の組成物。
  18. 　前記固形成分として、酸拡散制御剤（Ｅ）をさらに含有する、請求項１１～１７のいずれか１項に記載の組成物。
  19. 　前記酸拡散抑制剤（Ｅ）の含有量が、前記固形成分の合計質量の０．００１～４９質量％である、請求項１８に記載の組成物。
  20. 　前記固形成分の合計質量に対して、
    前記環状化合物を５０～９９．４質量％、
    可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線及びイオンビームからなる群から選ばれるいずれかの放射線の照射により直接的又は間接的に酸を発生する酸発生剤（Ｃ）を０．００１～４９質量％、
    酸架橋剤（Ｇ）を０．５～４９質量％、
    酸拡散制御剤（Ｅ）を０．００１～４９質量％含有し、かつ前記環状化合物と前記酸発生剤（Ｃ）と前記酸架橋剤（Ｇ）と前記酸拡散制御剤（Ｅ）の合計質量が５１質量％以上である、請求項１１に記載の組成物。
  21. 　前記溶媒が、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及びシクロヘキサノンからなる群より選ばれる少なくとも一種以上である、請求項１１～２０のいずれか１項に記載の組成物。
  22. 　スピンコートによりアモルファス膜を形成することができる、請求項１１～２１のいずれか１項に記載の組成物。
  23. 　アモルファス膜を形成することができ、前記アモルファス膜の、２３℃における現像液に対する溶解速度が１０Å／ｓｅｃ以上である、請求項１１～２２に記載の組成物。
  24. 　前記アモルファス膜の、ＫｒＦエキシマレーザー、極端紫外線、電子線若しくはＸ線を照射した後の又は２０～２５０℃で加熱した後の現像液に対する溶解速度が５Å／ｓｅｃ以下である、請求項２２又は２３に記載の組成物。
  25. 　前記組成物が、感放射線性組成物である、請求項１１～２４のいずれか１項に記載の組成物。
  26. 　前記組成物が、レジスト組成物である、請求項１１～２５のいずれか１項に記載の組成物。
  27. 　請求項１１～２６のいずれか１項に記載の組成物を基板上に塗布してレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程及び露光したレジスト膜を現像する工程を含有するレジストパターン形成方法。
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