JPH04174508A - パターン記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はＩＣ，ＬＳＩ等の半導体製造用露光装置に関し
、特にレクチル等の回路パターン像をウェハ面上に露光
転写する際に、レクチルとウェハとの位置合せを高精度
化せしめる為に使用されるパターン記録媒体に関する。

（従来の技術） 従来、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体製造用露光装置には種々
の露光方法が利用されているが、高度な解像性能と重ね
あわせ性能が要求される為、現在ではこれらの性能が最
も（量れた縮小投影型の半導体製造用露光装置、いわゆ
るステッパーが多用されている。このステッパーには、
光源の種類、波長によりｇ線ステッパー、ｉｌ！ステッ
パー、エキシマステッパー等種々のものがある。

一般に半導体製造用露光装置においては、いかに微細な
パターンを形成するかという解像性能と、ウェハ面上に
形成されたパターンに対し、レクチル上のパターンをい
かに正確に位置合せして露光出来るかという重ねあわせ
性能（アライメント性能）とが重要となる。

後者のアライメント性能については、本来、レクチルパ
ターンとウェハパターンを投影レンズを介して同時観察
し調整すれば誤差は全く生じないはずである。しかし、
ウェハ面上のパターン（或はマーク）は、デバイスの種
類、工程によってその断面形状、物性、光学的特性が多
種多様に変化してしまうこと、多様なプロセスに対応し
て確実に所定の精度でアライメントする為にはアライメ
ント検出系（光学系、信号処理系）に自由度を持たせる
必要があること等の理由により、投影レンズとは別に独
立にアライメント光学系を半導体製造用露光装置内に具
備する必要があるという問題がある。

この様なタイプのステッパーでは、ウェハのアライメン
ト光学系は投影レンズの制約を一切受けることなく自由
に設計することが出来る為、その自由度によりプロセス
への対応力を強化出来るという利点を有する。

しかしながら、この方式ではレクチルとウェハとの同時
観察は出来ず、レクチルはレクチルアライメント用の顕
微鏡で所定の基準に対してアライメントを行い、ウェハ
はウェハアライメント用の顕微鏡（以下ウェハ顕微鏡と
いう）で顕微鏡内の所定の基準に対してアライメントを
行っている。

この為、レクチルとウェハとの間に誤差因子が存在する
ことになる。又、ウェハアライメント後、ウニへのパタ
ーンをレクチルの投影像と重さね合わせる必要があり、
所定の距離（これを基準長又は、ベースラインという）
ウェハを移動せねばならず、更にシステム誤差因子が増
大する結果となる。従って、この様にシステム誤差を含
むアライメント方式を持つ半導体製造用露光装置におい
ては、これらのシステム誤差因子を安定維持する様に努
めると同時に、定期的にその量をチエツク（測定）し補
正する必要が生ずる。例えば、投影レンズの光軸とアラ
イメント顕微鏡の光軸間の距離である基準長は通常数１
０ｍｍ程度である。そして、仮にこの間を結合する物質
の熱膨張を抑えるべく厳密な温度管理をしたとしてもこ
の基準長の値は０．１μｍ〜０．Ｏ１μｍの単位で一般
に経時変化しておりシステム誤差因子となる。更に、こ
の様な経時変化を生じる因子としてはこの基準長の他に
、レンズの投影倍率、レクチルのアライメント位置、ウ
ェハステージの１列座標系等があり、同様にシステム誤
差因子となる。

これらのシステム誤差を測定する方法としては、レクチ
ルとウェハ以外の第三の物体面に感光体を塗布したいわ
ゆるダミーウェハを用いてシステム誤差を求めることが
通常行われている。

この方法は、例えば、照明系により照射された第一物体
面上のパターンを、稼動ステージ上に配置した第二物体
面上に露光転写する露光装置において、第一物体面に設
けたアライメントパターンを照射し、該アライメントパ
ターンの像をダミーウェハ上に結像させ、このアライメ
ントパターンの結像状態を検出することにより、第一物
体面上のパターンを第二物体面上に露光転写する際のシ
ステム誤差として求めるものである。

ここで、ダミーウェハとは稼動ステージ上に第二物体の
代わりに配置したものであって、該アライメントパター
ンの照射光に感度を有し書き込み及び消去が可能な可逆
性の感光材料を有する第三物体のことである。

即ち、先ず第一物体として、例えば、レクチル面上のパ
ターンを第三物体のダミーウェハ面上に露光転写し、そ
の時の転写像の結像状態をウェハ顕微鏡（第二物体であ
るウェハのアライメントに用いるもの）を利用して検出
し、この時の検出結果に基づいて装置内で自動的に又は
半自動的にシステム誤差の補正が為される。

（発明が解決しようとしている問題点）第三物体である
上記のダミーウェハ用感光体としては、一般に感光性レ
ジスト、無機フォトクロミック材料、有機フォトクロミ
ック材料、光磁気記録材料等が挙げられるがこれ等には
以下の問題がある。

即ち、感光性レジストでは、露光しても得られるパター
ン像が潜像となり充分なコントラストが得られず高精度
な検出が出来ないという問題がある。この為、感光後現
像処理を行い立体パターンとして観察し易くするという
方法もあるが、この方法では、感光体を装置より取り出
さなければならず、作業時間が増し作業効率が悪いとい
う欠点がある。更に、感光性レジストでは観察から露光
迄の時間が長い為、システム誤差の経時変化が起こり検
出データの装置へのフィードバックの即時性に劣り、又
、繰り返し使用８来ない為自動処理化が困難であるとい
う問題もある。

無機フォトクロミック材料では、着色感度が悪い為処理
時間が長（なり製造効率の低下を招き、更に、感光エネ
ルギーが大きく、レジストの露光条件と異なる為実際に
則した補正量が検出比米ないという問題がある。

一方、有機フォトクロミック材料では、例えば、スピロ
ナフトオキサジン系化合物においては、着色感度は優れ
ているが褪色速度が速（パターンを検出する迄の間にコ
ントラストが低下してしまう為、装置設計上の制約が起
こるという問題がある。又、例えば、スピロピラン系化
合物においては、褪色速度はある程度遅く着色の保存安
定性は有るが繰り返し耐久性に欠ける為、自動処理が困
難であるという問題がある。

これに対し、褪色速度を遅くさせたり繰り返し耐久性を
向上させる為に種々の添加剤を加える方法もあるが、効
果は顕著でないばかりがコストアップの原因になったり
、或は添加剤による半導体素子への汚染という問題も考
慮せねばならない為簡単ではない。

又、光磁気記録材料では、記録消去の際に別に磁化装置
等を用いなければないが、露光面付近に新たな装置を組
み入れることは半導体製造用露光装置の構造上困難であ
り、又、装置から取り出して検出するにはレジストの場
合と同様作業性が悪いという問題がある。又、本来磁気
記録方式ではヒートモード記録方式を採る為、解像度に
限界があるという問題もある。更に、感度にしきい値が
ある為、レジストの感度特性とは異なるものであり露光
装置を評価する材料としては実際的ではないという問題
もある。

従って、本発明の目的は上記従来技術の問題点を解決し
、特にレクチル等の回路パターン像をウニ八面上に露光
転写する際に、レクチルとウェハとの位置合せを高精度
化せしめることが出来るパターン記録媒体を提供するこ
とにある。

（問題点を解決する為の手段） 上記目的は以下の本発明によって達成される。

即ち、本発明は、パターン記録媒体上に形成されたパタ
ーンの結像状態を検出することにより、半導体製造用露
光装置のシステム誤差を求める為のパターン記録媒体に
おいて、記録層が下記一般式（Ｉ）又は（ｎ）で表され
る有機フォトクロミック材料を含有するものであること
を特徴とするパターン記録媒体である。

（Ｒ，〜Ｒ４は夫々、ハロゲン基、無置換若しくは置換
アルキル基、アルコキシル基、アリール基、アリル基、
アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、カルボ
キシル基のいずれかから選ばれる基であり、ｆｆ１Ａ又
はｆｆ１Ａ’は無置換又は置換複素環を表し、環Ｂは無
置換又は置換炭化水素環若しくは無置換又は置換複素環
を表す６）（作　　用） 本発明者等は感光性材料の−っである有機フォトクロミ
ック材料に注目し、特定の有機フォトクロミック材料を
ダミーウェハ等として使用すれば、前記従来技術の問題
点が解決されることを見出した。

即ち、有機フォトクロミック材料の欠点である褪色が速
（コントラストが低下する性質、即ち着色の保存安定性
を改良し、しかも従来と同等又はそれ以上に繰り返し惺
が優ｚｔだ５のとして、特定の有機フォトクロミック材
料が半導体製造用露光装置用パターン記録媒体として利
用可能であることを見出した。

従って本発明の特定の有機フォトクロミック材料を含有
するパターン記録媒体によれば、簡易、且つ正確に半導
体製造用露光装置のシステム誤差を求めることが出来る
。

上記の一般式（１）又は（ＩＩ）の有機フォトクロミッ
ク材料は、光照射により下記の構造式（Ｉ［ｌ）から（
■）へ構造変化を起こすと同時に色変化を起こすもので
ある。又、この着色状態は光照射により可逆的に元に戻
すことが出来る。

（ｍ）　　　　　　　　　　（ｒＶ） （エチレン誘導体）　　　（シクロへ〜サジエン環形成
体）前記化合物（ＩＩＩ）又は（ＴＶ　）は熱安定性に
極めて優れ、更に光反応時の副反応も少な（、着褪色の
繰り返し耐久性も高いという特徴もある。

（好ましい実施態様） 次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更に詳しく説明
する。

本発明のパターン記録媒体において使用される有機フォ
トクロミック材料は、下記−数式（Ｉ）（Ｉ）　　　　
　　　　　　（Ｉｔ） （Ｒ，〜Ｒ４、環Ａ、環Ａ°及び環Ｂは前記と夫々同意
義である。） ここで用いられる環へ又は環Ａ゛　としては、例えば、 フラン環、チオフェン環、ビロール環、ビロリン環、オ
キサゾール環、インオキサゾール環、チアゾール環、イ
ンチアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピラ
ゾリン環、トリアゾール環等の複素５員環化合物、 ビラン環、チイン環、ピリジン環、オキサジン環、チア
ジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環等の
複素６員理化合物、 ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インドール環、
クロメン環、キノリン環、インキノリン環、シンノリン
環、インドリジン環、キノリジン環、ナフチリジン環、
ジチアナフタリン環等の芳香環との縮合型複素環化合物
、 Ｓｅ（セレン）原子を含む複素環化合物。

等、及びこれらの置換体化合物が挙げられ、好ましくは
チオフェン環又はベンゾチオフェン環が望ましい。

向、環Ａとｆｆ１Ａ’　とは同じものでも異なるもので
あってもよい。

又、Ｒ１−Ｒ４としては、ハロゲン基、メチル基、トリ
フルオロメチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基等のアルキル基又はアルコキ
シ基、アリール基、アリル基、アミノ基、シアノ基、ニ
トロ基、ヒドロキシ基、カルボキシル基等が夫々挙げら
れるが、好ましくはＲ１又はＲ２としてはメチル基、Ｒ
１又はＲ４としては、メチル基又はシアノ基が望ましい
。

尚、Ｒ１−Ｒ４は夫々同じものであっても異なるもので
あってもよい。

又、前記−数式（ｎ）の環Ｂとしては、環Ａと同様の複
素環以外に、シクロペンテン、シクロペンタジェン、シ
クロヘキセン、シクロヘキサジエン、ベンゼン、ナフタ
レン、アントラセン等の炭化水素環若しくはその置換体
等が挙げられるが、好ましくは下記の構造の化合物が望
ましい。

（１）　　　　　　　（２＞　　　　　　（３）（Ｒは
任意の置換基を表す。） 本発明のパターン言己録媒体に含まれる有機フォトクロ
ミック材料の好ましい具体例としては、下記の（６）〜
（１４）の構造のものが挙げられる。

→ＣＨ−ＣＨ２＋−＝ ｆ１２）　　　　　　　　　　　　　（１３）本発明に
使用する有機フォトクロミック材料は、例えば、下記の
方法で容易に合成することが８来る。

（１５）　　　　　　　　　　　　　　　（ｌす（１７
＞（６） 先ず、トリメチルチオフェン（１５）をクロルメチルエ
ーテルにて、スズ触媒を用いてクロメチル化してクロル
メチル体（１６）を製造する。このクロルメチル体（１
６）にシアン化ナトリウム（ＮａＣＮ）及び水を加えて
、相間移動触媒下シアン体（１７）を製造する。更に同
触媒存在下、アルカリ性の条件で縮合を行い、ジシアノ
エテン誘導体（６）を製造することが出来る。

又、必要に応じて更にジシアノエテン誘導体（６）を加
水分解させて酸無水物化させることにより、無水マレイ
ン酸誘導体（７）を製造することが出来る。この様にし
て得られたジシアノエテン誘導体（６）、無水マレイン
酸誘導体（７）は必要に応じてカラムクロマトグラフィ
ー又は再結晶により精製する。

以上の様な方法で製造した有機フォトクロミック材料を
用いて本発明のパターン記録媒体を形成するには、有機
フォトクロミック材料を、透明で被膜形成可能な高分子
材料と共に揮発性の低い有機溶剤に溶かした塗布液を作
成し、これをシリコンウェハ等の基板に塗布すればよい
。

透明で被膜形成可能な高分子材料としては、例えば、メ
チルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリ
ブチルメタクリレート、ポリイソブチルメタクリレート
、ポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、
多官能アクリル系樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられ、
好ましくはポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタ
クリレート等の短波長紫外線領域まで透明な材料が望ま
しい。

又、有機溶剤としては塗布適性をよくする為、トルエン
、キシレン、ジオキサン、シクロヘキサノン、シクロペ
ンタノン、酢酸ブチル、酢酸プロピル、安息香酸メチル
、乳酸メチル、エチルセロソルブ、エチルセロソルブア
セテート、ジアセトンアルコール、メチルイソブチルケ
トン等、沸点１００”Ｃ以上の揮発性の低い溶剤が挙げ
られる。

塗布液中の高分子材料と有接フォ、トクロミック材料を
合わせた固形分濃度としては、１〜４０重量％の範囲が
望ましい。

上記塗布液を塗布する基板としては、例えば、ガラス、
プラスチック、金属、紙等、板状或は箔状の支持体が挙
げられるが、好ましくは半導体製造用の基板として用い
られている第１図の様な形状のシリコンウェハ或は同形
状のガラス又は金属基板、或は同精度のガラス又は金属
基板が装置適性上好ましい。

塗布液を塗布する方法としては、キャスト法、スピンコ
ード法、浸漬法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等
一般に行れている塗布方法を、基板の形状や塗布液の性
質に合わせて採用すればよい。例えば、シリコンウェハ
を基板とした場合はスピンコード法が望ましく、第２図
の様にシリコンウェハ１面全域にパターン記録層２を塗
布する。又、基板には適宜、密着性を向上させる為の第
３図の様な前処理剤層や、パターン検出向上を目的とし
たアルミニウム蒸着膜等の下地層３を設けてもよい。

本発明においては、パターン記録層中に前記の有機フォ
トクロミック材料と高分子材料以外に第三の添加物とし
て、例えば、１重項酸素失油剤として遷移金属キレート
化合物や３級アミン化合物を含有させてもよ（、又、高
分子材料を数種類混合して塗布液の塗布適性を向上させ
てもよい。

本発明のパターン記録媒体の使用形態としては、前記の
シリコンウェハに記録層を設けた所謂ダミーウニ八方式
のものと、例えば、第４図に示す様に、半導体製造用露
光装置でウェハ１をセットし位置決めを行う為のウェハ
チャック４の一部にパターン記録媒体５を固定しておく
固定方式のものとがある。

前者のダミーウニ八方式の場合には、ＩＣ等を作成する
為のシリコンウェハとは別に同形状のウェハに有機フォ
トクロミック材料を塗布したダミーウェハを、製造工程
中に適宜ｌ−数１０枚毎に１枚の割合で自動的に介入さ
せて使用する。

即ち、ダミーウェハは、ＩＣ等の基板とは別に設けたダ
ミーウェハ用のストッカーに保持されており、定期的に
半導体製造用露光装置に供給されベースライン補正等を
行い、再び元のストッカーに戻る。使用時にはレクチル
パターン上の位置決めマークがダミーウェハ上に焼き付
けられることになるが、このマークのサイズはせいぜい
数１０〜数１００μ角程度のもので充分である為、ダミ
ーウェハ１回使用毎にこのマークをウェハの全面に第５
図の様に順次マーキングし、マーク６がいっばいになっ
た時点で可幌光照射を行い、マークを消去し、ダミーウ
ェハを再び始めから使用すればよい。

この際、消去の手段として可視光を発する光源を別に備
えてもよいが、室内灯等の自然光を利用しても差し支え
な（、この方法における形式については特に制限はない
。

又、後者のパターン記録媒体固定方式のものでは、半導
体製造用露光装置に固定されている第４図のウェハチャ
ック４上にウェハレジスト面と同一面内にパターン記録
媒体５が固定されている。

この場合は基板としては必ずしもシリコンウェハである
必要はなくガラスや金属の基板でもよ（、又、装置の面
積の制約上、第４図の５の様に通常はシリコンウェハよ
りもサイズは小さく、個数は第４図の様に２個であって
も或は１個から複数個備えていてもよい。

尚、この場合は前記のダミーウェハ用のカセットは不必
要となり、装置上有利となるばかりでな（、複数個のパ
ターン記録媒体５を設けて複数箇所に記録を行い検出す
れば、ベースラインの補正以外にも、例えば、ステージ
の倍率や直行度の精度を求めて経時安定性をチエツクす
ることも可能となる。尚、消去手段に関しては前者のダ
ミーウェハを用いた場合と同様である。

次に、後者の場合について、例えば、３０ｍｍφ（面積
が約７００ｍｒｒ？）のパターン記録媒体５内に何ショ
ットの補正マークを記録出来るかを試算してみる。マー
クサイズとしてはウェハ顕微鏡の倍率、ＣＣＤのサイズ
等を考慮すると０．２ｍｍＸ０．２ｍｍ＝０．０４ｍイ
を越えることはまずな（、従って１箇所のパターン記録
媒体上に約１７，０００個のマークを記録出来る。例え
ば、ウェハー枚毎に補正マークを記録し、ベースライン
を補正したとしても、約１７，０００回に１回の消去を
行えばよ（、消去時間が仮に１分間かかるとしても半導
体の製造効率に支障を招くことはない。

更に、繰り返し耐久性が１００回程度あれば、ウェハチ
ャック４上のパターン記録媒体５は数年に一度交換する
程度でよいことになり、交換作業の回数も少なくさほど
傾雑でない。

（実施例） 次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明
する。

実施例Ｉ Ａ、ジシアノジエチルエデン・′　のり゛告５０％水酸
化ナトリウム水溶液２０ｍρ及びトリエチルベンジルア
ンモニウムクロリド０２５ｇを４０℃で撹拌した。次に
、この液に前記構造式（１７）で表される４−シアノメ
チル−２，３゜５−トリメチルチオフェンを１５．３ｇ
と四塩化炭素１５．３ｇとの混合液を３０分間で摘下し
、４５℃で１時間３０分間撹拌しながら反応させた。こ
の反応混合物を水３００ｍｆｆの中に注ぎ、よく撹拌し
た後、エーテル１００ｍｎで３回抽出し、更にクロロホ
ルム１００ｍρで２回抽出した。抽圧した有機層を合わ
せた後、無水マグネシウムで脱水後、溶媒を留去して濃
褐色のオイル状生成物を得た。

このものを、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによ
り分離精製し、エーテル−ヘキサンで結晶化して、黄色
粉末６．９ｇ　（収率４７％）を得た。氷晶の融点は１
６２〜１６４℃であった。

この黄色粉末は、下記物性値の測定結果から、前記構造
式（６）で示される１、２−ジ（２゜３．５−）リメチ
ルチェニル）−Ｌ２−ジシアノエテン（６）であること
が同定された。

掬ユＩ ■　二Ｍヱ（ＣＤＣρ、） δ＝２、１３　　　Ｓ　　　３Ｈ δ＝２．３０　　３　　３Ｈ δ＝２．４７　　３　　３Ｈ ■　ＭＳ（ｍ／ｅ） ３２６（Ｍ”） ３１１　　（Ｍ”　−ＣＨ，’） ■　ＩＲ（流動パラフィン） ２２２０ｃｍ−” １４４０ｃｍ−” １３７５ｃｍ−” Ｂ、　店び トルエン３６重量部、ポリブチルメタクリレート（分子
量３６万）９重量部、前記化合物（６）を１重量部の割
合で、８０℃、２０分撹拌し、塗布液を作製した。次に
、スピンナーにて第１段を、５００ｒｐｍで５秒、第２
段を１１０００ｒｐで５０秒の条件で、厚さ２ｍｍの石
英ガラス基板に塗布し、１００℃のオーブン中で１時間
乾燥させ、厚み８．６μｍのパターン記録媒体を得た。

このパターン記録媒体に、フィルターカットした低圧水
銀ランプの２５４％ｍの紫外光線（４，６ｍＷ／ｃｒｔ
ｒ）を２分間照射したところ、赤色に着色し、その吸収
スペクトルは第６図に示す様であり、λ□、８は５１２
％ｍ、吸光度は０．２５であった。

次に、フィルターカットしたキセノンランプにより４８
０％ｍ以上の可視光を５分間照射したところ、直ちに褪
色し吸収スペクトルは元に戻った。

又、着色時には２５４％ｍの光を１分間、消色時には４
８０％ｍ以上の可視光を２分間として繰り返し実験を行
ったところ、第７図の様に１００回後でも吸光度は初期
の半分以上に保たれた。

又、前記の着色体試料を２５℃の暗所に放置させて、初
期の吸光度を１００％とした時の減少量を測定したとこ
ろ、第８図の様に２０日以上経過しても着色の保存性は
９８％以上あった。

Ω−１肇≧二ヒ記録 更に、前記塗布液を４インチのベアーシリコンウェハに
前記と同じ条件でスピンコードを行い、加熱乾燥してダ
ミーウェハを得た。ＫｒＦエキシマレーザ−光を光源と
するエキシマースッテパ−（キャノン製、ＦＰＡ−４５
００）により、１パルス０．０２ｉＪ／ｃｒｒｆ、２０
０パルス／秒、４ｍＷ／ｃｒｒｒの条件にて線幅２μの
パターンをレクチルを介して焼き付け、パターンを顕微
鏡を介しモニタ画像に検出した。更に画像処理によりビ
デオ信号を取り出し、各照射エネルギー毎のコントラス
トを測定したところ、第９図の様な結果が得られた。こ
の結果、１５００ｍＪ／ｃゴの照射で０．３程度のコン
トラストが得られたことにより、画像処理による検圧は
十分可能であることが確認出来た。

ここでコントラストとは、観察用顕微鏡でパターンを観
察し、基準マークを規格化し１．０としビデオ信号より
コントラストを算出したものである。即ち、第１０図の
ビデオ信号のａ、ｂ、ｃで算出される。

尚、画像処理により検出可能なコントラストは、コント
ラスト≧０．１５である。

比較例１ エチルセルソルブアセテート１７０重量部、ポリメチル
メタクリレート（分子量６０万）９重量部、１，３．３
−トリメチルインドリノ−６°一ニトロベンゾビリ口ス
ビラン（東京化成製）１重量部の割合で、８０℃で２０
分間撹拌し、塗布液を作製した。

次にスピンナーにて実施例１に準じた条件で、厚さ２ｍ
ｍの石英基板上に塗布し、１００℃のオーブン中で１時
間乾燥させて厚さ１．１μｍのパターン記録媒体を得た
。

この媒体にフィルターカットした低圧水銀ランプの波長
２５４ｎｍの紫外線を２分間照射したところ、紫色に着
色した。その吸収スペクトルからλ□１は５６３ｎｍ、
吸光度は０．２８であった。　次に着色を２５４ｎｍの
光を２分間、消色を８０℃、５分間の加熱、として繰り
返し実験を行ったところ、１７回で吸光度は初期の半分
以下になった。又、前記の着色試料を、２５℃の暗所に
放置させて初期の吸光度を１００％とした時の減少率を
測定したところ、４時間後に５０％以下に減少してしま
った。

比較例２ エチルセルソルブアセテート１４０重量部、ポリメチル
メタクリレート（分子量６０万）８重量部、下記の構造
式で示されるスピロナフトオキサジン（日本ケミックス
製）２重量部の割合で、８０℃、２０分間撹拌し塗布液
を作製した。

次にスピンナーにて実施例１に準じた条件で、厚さ２ｍ
ｍの石英ガラス基板上に得られた塗布液を塗布し、１０
０℃のオーブン中で１時間乾燥させて厚さ１．８μのパ
ターン記録媒体を得た。

この媒体にフィルターカットした低圧水銀ランプの波長
２５４ｎｍの紫外線を３分間照射したところ、青色に着
色した。その吸収スペクトルからλ□８は６０５ｎｍ、
吸光度は０．３２であった。

次に着色を２５４ｎｍの光を２分間照射して行い、消色
を８０℃、１分間の加熱、として繰り返し実験を行った
ところ、４５回で吸光度は初期の半分以下になった。

又、前記の着色試料を２５℃の暗所に放置させて、初期
の吸光度を１００％とした時の減少率を測定したところ
、７分後に５０％以下に減少してしまった。

（効　　果） 以上の様に、発色感度がよ（、且つ繰り返し耐久性、着
色の保存安定性に優れた１、２−位に複素環を持つエチ
レン誘導体化合物からなる有機フォトクロミック材料を
含有する本発明のパターン記録媒体を半導体製造用露光
装置に使用することにより、 （１）本発明のパターン記録媒体が、繰り返し耐久性が
よく、ダミーウェハ或はウェハチャック固定式パターン
記録媒体の必要数量が少量で済む為、設置場所が嵩ばら
す露光装置の大きな改良を要せずシステム誤差等の自動
検出補正が出来る。

（２）又、本発明のパターン記録媒体は、長期間使用可
能な為、記録媒体の交換回数が少なくて済み、半導体の
製造効率に悪影響を及ぼさない。

（３）又、本発明のパターン記録媒体は、着色の保存安
定性が優れる為、補正マークを焼き付けてから検呂する
迄の時間的制約を受けず、媒体をシステム化する際の設
計上の制約が少ない。

（４）更に本発明のパターン記録媒体は、以上のことを
同時に満たすことが出来る為、これを半導体製造用露光
装置に組み込んでシステム化することにより、従来より
もシステム誤差が少なく、より安定度の高い半導体製造
用露光装置とすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はウェハの形状を表し、第２図は本発明のパター
ン記録媒体の一例の断面図を示し、第３図は他の例の断
面図を示す。第４図（ａ）は、チャックとパターン記録
媒体の平面図を示し、第４図（ｂ）は第４図（ａ）の部
分拡大図である。 第６図は化合物（６）の吸収スペクトルを示し、第７図
は化合物（６）の繰り返し耐久性を示し、第８図は化合
物（６）の着色の保存安定性を示し、第９図は化合物（
６）のエキシマ−光による焼き付はパターンのコントラ
ストを示す。第１０図はコントラストを算出する為のビ
デオ信号図である。 １：シリコンウェハ ２：パターン記録層 ３；アルミ蒸着層又は密着向上材層 ４：ウェハチャツク又はステージ ５：固定型パターン記録媒体 ６：検出用補正マーク 第１図 第２図 第３図 第４図 （ａｌ 第６図 第７図 第８図 経過日数［臼］ 第９図 工Ａンマー光照射エネルキー　　（ｍＪ／ｃｍ’）第１
０図 手続ネ甫正書（方式） ％式％ １、事件の表示 平成２年特許願第１３７８６６号 ２、発明の名称 パターン記録媒体 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 〒　１４６ 住　所　　東京都大田区下丸子三丁目３０番２号名　称
　　（１００）キャノン株式会社代表者　山路敬三 ４、代理人 住　所　　東京都千代田区神田佐久間町三丁目２７番地
大洋ビル４階４０３号　（〒　１０１）７、補正の内容 図面の簡単な説明の項を次の通りに訂正する。 「第１図はウェハの形状を表し、第２図は本発明のパタ
ーン記録媒体の一例の断面図を示し、第３図は他の例の
断面図を示す。第４図（ａ）は、チャックとパターン記
録媒体の平面図を示し、第４図（ｂ）は、第４図（ａ）
の部分拡大図である。 又、第５図は第２図の平面図である。 第６図は化合物（６）の吸収スペクトルを示し、第７図
は化合物（６）の繰り返し耐久性を示し、第８図は化合
物（６）の着色の保存安定性を示し、第９図は化合物（
６）のエキシマ光による焼き付はパターンのコントラス
トを示す。第１０図はコントラストを算出する為のビデ
オ信号図である。 １：シリコンウェハ ２：パターン記録層 ３ニアルミ蒸着層又は密着向上材層 ４：ウェハチャック又はステージ ５；固定型パターン記録媒体 ６、検出型補正マーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）パターン記録媒体上に形成されたパターンの結像
   状態を検出することにより、半導体製造用露光装置のシ
   ステム誤差を求める為のパターン記録媒体において、記
   録層が下記一般式（ I ）又は（II）で表される有機フ
   ォトクロミック材料を含有するものであることを特徴と
   するパターン記録媒体。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）▲数式、化
   学式、表等があります▼（II） （Ｒ＿１〜Ｒ＿４は夫々、ハロゲン基、無置換若しくは
   置換アルキル基、アルコキシル基、アリール基、アリル
   基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、カ
   ルボキシル基のいずれかから選ばれる基であり、環Ａ又
   は環Ａ′は無置換又は置換複素環を表し、環Ｂは無置換
   又は置換炭化水素環若しくは無置換又は置換複素環を表
   す。）
2. （２）記録層がシリコウエハ上に塗布形成されている請
   求項１に記載のパターン記録媒体。
3. （３）半導体製造用露光装置内に組み込まれている請求
   項１に記載のパターン記録媒体。