【事件の表示】
　特許第３０９３５２８号「走査型露光装置」の請求項１ないし７に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０９３５２８号の請求項１ないし３、５ないし７に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続きの経緯
　本件特許第３０９３５２８号は、平成５年７月１５日に特許出願され、平成１２年７月２８日にその設定登録がなされ、その後、異議申立人株式会社ニコンから特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１３年８月２０日に訂正請求がなされたものである。
１．１　異議申立ての概要
　異議申立人株式会社ニコンは、甲第１号証（特開平２−２２９４２３号公報）、甲第２号証（特開昭５８−１５６９３８号公報）及び甲第３号証（特開平４−９９０１４号公報）を提出し、本件請求項１〜７に係る発明は、甲第１〜３号証に記載された各発明に基いて容易に発明できたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであるので、本件特許を取り消すべき旨主張している。
１．２　異議申立人株式会社ニコンが提出した甲第１〜３号証の記載内容
１．２．１　甲第１号証の記載内容
　甲第1号証の第6頁左下欄第6行から第13行には、「第1図に装置の基本的要素を示す。感光材層を塗布した半導体ウエハー等の基板10が基板ステージ12内に堅固に付着されている。基板10上にイメージされる高解像度パターンを含むマスク14がマスクステージ16内に堅固に付着されている。基板ステージ12及びマスクステージ16共に精密移動可能であり、その詳細については後記する。」と記載されている。
　甲第1号証の第6頁右下欄第14行から第7頁左上欄第11行には、「第1図に戻って、基板ステージ12は基板10をその六角形露光領域にわたって走査し、同時にマスクステージ16がその六角形照射領域にわたってマスク14を走査し、走査方向の基板長をカバーする。このような走査中に、マスクステージ16はマスクをその元の位置へ数回リセットする。基板長にわたる走査が完了した後、基板ステージ12は基板10を走査方向と直角な方向へここで”有効走査幅”と呼ぶ量だけ移動させる。基板のこのような横方向移動に続いて、基板とマスクステージの前記したのと同じ精密な移動により新しい走査が発生する。…‘走査及びリピート'機構と呼ばれる前記露光工程は基板全体が所望数のパターンで露光されるまで繰り返される。」と記載されている。
　甲第1号証の第8頁左下欄第12行から第9頁左上欄第2行には、「基板が静止照射ビームを横切走査すると、マスクは基板のM倍の速度で同時に走査される。…マスク(第6図の符号60)は扱い易いサイズ(例えば、25.4cm長)とされ、第6図の符号62に示すように非常に少数m(例えば、m=2)の完全なチップフイールドを含んでいる。マスク上のこれらのチップフイールドを横切する走査が完了すると、基板及びマスクステージが共に停止する。(第7図の符号66,68)。次に、マスクステージが元の位置ヘリセットされ、マスクと基板の同時走査が再開され(第7図参照)、別のm個のチップがイメージされ、その後マスクが再びリセツトされる。これは基板の長さにわたって走査が完了するまで繰り返される。次に、基板だけが走査方向と直角な方向へ有効走査幅Wだけ移動し、前記工程は次の走査に対して反対方向に実施される。前記したように、有効マスク走査幅はマスクチップフイールドの幅を充分カバーするように設計されているため、y-方向、すなわち、走査方向と直角な方向へのマスクの移動はない。走査幅よりも広いチップフイールドを露光しなければならない場合には、マスクステージはy-方向へ移動するように設計される。」と記載されている。
　甲第1号証の第12頁左上欄第12行から右下欄第13行には、「次に、このような走査及びリピートリソグラフイーシステムにおけるウエハースループツト、すなわち毎時露光されるウエハー数を計算する。基板上の六角形照射領域は幅ld…を有し…Vx=10cm/秒の基板走査速度に対して、六角形幅ldが次式で示す時間td内に走査される。…f=204Hzのレ一ザパルス繰返率では、基板が距離ldを走査するのに要する時間中に点火されるパルス数は次式で表わされる。
　N=ftd…
従って、ウエハーの各点がN=25のレーザパルスから累積露光を受ける。(Nを整数とするために、レーザパルス繰返率は例えば200Hzではなく204Hzに選定されたことが判る。)ウエハーのレーザパルスエネルギー密度Ew(mJ/cm2)は、受容される総露光量が使用するホトレジストの感度Ds(mJ/cm2)に等しくなるように決定される。…
すなわち
Ew=…Ds/25.
となる。
例えば、感度Ds=50mJ/cm2のホトレジストを使用すると、ウエハーのレーザパルスエネルギ密度はEw=2mJ/cm2でなければならない。ウエハー上の六角形照射領域の面積Aは次式で表わされるため、…
ウエハーのパルス当りエネルギーewは、
　ew=AEw=1.51hDSVx/f
　　=2.6mJ.
となる。
従って、ウエハーへの入射パワーはPw=few=…
となる。…
前記した式を使用して、所要レーザパワー及び各点の重畳パルス数等のさまざまな量をレジスト感度、走査速度、パルス繰返率及び照射領域サイズを含む任意他のパラメータセットに対し計算することができる。例えば、他のパラメータを前と同じにした場合、303Hzの繰返率によりN=37、Ew=1.35mJ/cm2、ew=1.76mJとなり、レーザからのパワーはPL=2.65Wのままである。f=204Hzでレジスト感度Ds=10mJ/cm2を使用すると、前に計算したようにN=25となるが、Ew=0.4mJ/cm2、ew=0.52mJ、Pw=106mWとなる。10,50,100mJ/cm2のレジスト感度及び98,204,303Hzのレ一ザパルス繰返率に対するこのような結果の完全なセットを第1表に示す。」と記載されている。
１．２．２　甲第２号証の記載内容
　甲第2号証の第1頁左欄第17行から右欄第1行には、「半導体装置の製造、とりわけ半導体ウエーハの表面に素子パターンを形成する場合には所謂フォトリソグラフィ工程が利用されているが、この場合形成されるパターンはそのパターン幅(線幅)を常に一定に保持させることが好ましい。」と記載されている。
　甲第2号証の第2頁左下欄第6行から右下欄第14行には、「カメラ本体3では、測定部12からの出力が補正制御部13に入力されて補正制御部13がシャツタ制御部8のシャッタ基準時間を制御するのに伴って、この測定箇所と対応するウエーハ位置に補正された時間にて露光を行なうように作動する。例えばパターン幅が小さい場合にはシャッタ時間を長くして露光量を増し、大きい場合には減らすようにする。したがって、次のウエーハはパターン箇所の夫々で露光量が相違されることになるが、このことが種々の要因に逆(反)作用し、結局現像、エッチングが完了した時点ではパターン幅は均一なものに形成される。これにより、定在波の影響の大小、ウエーハの反射率の変動、ホトレジスト感度のむら等の要因の存在に拘らず常に均一なパターン幅を安定して得ることができるようになり、特に微細パターンを安定して高信頼度で形成することができる。ここで、本例では測定部12の出力に基づいて補正制御部13はシャッタ時間を変化制御して露光量を変えているが、光源の光度や光路中にフィルタを介装してこのフィルタの透過度を変化させることによって露光量を変えるようにしても同様の効果を得ることができる。また本件ではステップアンドリピートカメラに適用して各ショット毎に露光量を変えているが、」と記載されている。
１．２．３　甲第３号証の記載内容
　甲第3号証の第2頁右上欄第9行から第15行には、「光学式膜厚測定ユニットの測定光はビームスプリッター(2)から描画ヘッド光軸に導入されオートフオーカスと同時に膜厚測定が行われる。各測定ポイントの測定データはストアーされ描画時にレーザー光量制御コントローラー(4)にフィードバックされ、ブランクスの各描画ポイントに於いて最も適した露光量に制御される。」と記載されている。
２．訂正の適否について
  本件訂正請求は、本件特許第３０９３５２８号の明細書（以下、「特許明細書」という。）を、本件訂正請求書に添付した訂正明細書のとおりに、訂正しようとするものである。
２．１　訂正事項
訂正事項ａ１
　特許明細書の請求項１の「前記被露光基板の各ショット領域を露光する走査型露光装置において、」及び「該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記露光ビームによる露光量を変える」を、それぞれ、「前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう走査型露光装置において、」及び「該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変える」と訂正する。
訂正事項ａ２
　特許明細書の請求項３の「前記被露光基板の各ショット領域を露光する走査型露光装置において、」及び「該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記露光ビームによる露光量を変える」を、それぞれ、「前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう走査型露光装置において、」及び「該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変える」と訂正する。
訂正事項ａ３
　特許明細書の請求項６の「請求項１乃至請求項５いずれか１項」を、「請求項１、２、３又は５」と訂正する。
訂正事項ａ４
　特許明細書の請求項７の「請求項１乃至請求項６いずれか１項」を、「請求項１、２、３、５又は６」と訂正する。
訂正事項ａ５
　特許明細書の請求項４を削除する。
訂正事項ｂ
　特許明細書の【0005】段落の「1ショットの領域内でもの」を、「1ショットの領域内での」と訂正する。
訂正事項ｃ
　特許明細書の【0007】段落の「この目的を達成するために、本発明の走査型露光装置の第1の形態は、マスクと被露光基板とを露光ビームに対して走査することにより前記マスクのパターンで前記被露光基板のショット領域を露光する走査型露光装置において、前記露光ビームによる露光量を前記被露光基板上の場所に応じて変える露光量制御手段を有し、該露光量制御手段は、例えば領域前記露光ビームを供給する光源の輝度を変えることにより前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記露光ビームによる露光量を変えることを特徴とする。
　また、本発明の走査型露光装置の第2の形態は、マスクと被露光基板とをパルス発光光源からの露光ビームに対して走査することにより前記マスクのパターンで前記被露光基板のショットを露光する走査型露光装置において、前記露光ビームによる露光量を前記被露光基板上の場所に応じて変える露光量制御手段を有し、前記露光量制御手段は前記光源のパルス発光の発光間隔を変えることにより前記露光ビームによる露光量を変えることを特徴とする。」を、「この目的を達成するために、本発明の走査型露光装置の第1の形態は、マスクと被露光基板とを露光ビームに対して走査することにより前記マスクのパターンで前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう走査型露光装置において、前記露光ビームによる露光量を前記被露光基板上の場所に応じて変える露光量制御手段を有し、該露光量制御手段は、例えば領域前記露光ビームを供給する光源の輝度を変えることにより前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変えることを特徴とする。
　また、本発明の走査型露光装置の第2の形態は、マスクと被露光基板とをパルス発光光源からの露光ビームに対して走査することにより前記マスクのパターンで前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう走査型露光装置において、前記露光ビームによる露光量を前記被露光基板上の場所に応じて変える露光量制御手段を有し、前記露光量制御手段は前記光源のパルス発光の発光間隔を変えることにより前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変えることを特徴とする。」と訂正する。
２．２　訂正後の特許請求の範囲
請求項1
「マスクと被露光基板とを露光ビームに対して走査することにより前記マスクのパターンで前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう走査型露光装置において、前記露光ビームによる露光量を前記被露光基板上の場所に応じて変える露光量制御手段を有し、該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変えることを特徴とする走査型露光装置。」
請求項2
「前記露光量制御手段は、前記露光ビームを供給する光源の輝度を変えることにより前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることを特徴とする請求項1の走査型露光装置。」
請求項3
「マスクと被露光基板とをパルス発光光源からの露光ビームに対して走査することにより前記マスクのパターンで前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう走査型露光装置において、前記露光ビームによる露光量を前記被露光基板上の場所に応じて変える露光量制御手段を有し、前記露光量制御手段は前記光源のパルス発光の発光間隔を変えることにより前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変えることを特徴とする走査型露光装置。」
請求項5
「前記被露光基板上には複数のショット領域が並んでおり、前記露光量制御手段はショット領域毎或いはショット領域群毎に前記露光ビームによる露光量を変えることを特徴とする請求項1の走査型露光装置。」
請求項6
「前記被露光基板上に塗布された感光剤の膜厚を測定する膜厚測定手段を有し、前記露光量制御手段は前記膜厚測定手段からの前記被露光基板上の各場所の膜厚を指し示す信号に応じて前記被露光基板上の場所毎の露光量を設定することを特徴とする請求項1、2、3又は5の走査型露光装置。」
請求項7
「請求項1、2、3、5又は6の走査型露光装置を用いて回路パターンでウエハを露光する段階と、該露光したウエハを現像する段階とを含むことを特徴とするデバイスの製造方法。」
３．　訂正の適否
３．１　訂正事項ａ
　上記訂正事項ａについては、請求項１の「前記被露光基板の各ショット領域を露光する走査型露光装置において、」及び「該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記露光ビームによる露光量を変える」を、それぞれ、下位概念である、「前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう走査型露光装置において、」及び「該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変える」と訂正する」と訂正するものであるから、特許請求の範囲の減縮に当たる。
　上記「前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう走査型露光装置において、」及び「該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変える」については、特許明細書の【0018】及び【0021】段落の記載から直接かつ一義的に導き出せるものである。
　従って、上記訂正事項a１は、願書に添付した明細書に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．２　訂正事項ａ２
　上記訂正事項ａ２については、請求項３の「前記被露光基板の各ショット領域を露光する走査型露光装置において、」及び「該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記露光ビームによる露光量を変える」を、それぞれ、下位概念である、「前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう走査型露光装置において、」及び「該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変える」と訂正する」と訂正するものであるから、特許請求の範囲の減縮に当たる。
　上記「前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう走査型露光装置において、」及び「該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変える」については、特許明細書の【0018】、【0021】及び【0025】段落の記載から直接かつ一義的に導き出せるものである。
　従って、上記訂正事項ａ１は、願書に添付した明細書に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．３　訂正事項ａ３及びａ４
　上記訂正事項ａ３及びａ４については、請求項５の削除に伴い、特許明細書の特許請求の範囲と発明の詳細な説明を整合させるものであるから、訂正事項ａ３及びａ４については、明りょうでない記載の釈明に当たる。
　また、上記訂正事項ａ３及びａ４は、特許明細書に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．４　訂正事項ａ５
　上記訂正事項ａ５については、請求項４を削除するものであるから、特許請求の範囲の減縮に当たる。
　また、上記訂正事項ａ５は、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．５　訂正事項ｂ
　上記訂正事項ｂは、明らかに誤記の訂正である。
　また、上記訂正事項ｂは、願書に最初に添付した明細書に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．６　訂正事項ｃ
　上記訂正事項ｃについては、特許請求の範囲の訂正に伴い、特許明細書の特許請求の範囲と発明の詳細な説明を整合させるものであるから、訂正事項ｃについては、明りょうでない記載の釈明に当たる。
　また、上記訂正事項ｃは、特許明細書に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．７　訂正の適否の判断
　上記訂正事項ａ１〜ｃは、上記３．１〜３．６のとおりであるから、平成６年法律第１１６号附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、同条第２項の規定に適合する。
　従って、当該請求を認める。
４．特許異議申立てについての判断
４．１　本件請求項１〜３及び５〜７に係る発明
　上記２．２に記載のとおり。
４．２　異議申立ての理由の概要
　上記１．１に記載のとおり。
４．２．１　本件請求項１及び請求項３に係る発明と甲各号証との対比、判断
　本件請求項１に係る発明が、「被露光基板の各ショット領域に対して行なう走査型露光装置において、前記露光ビームによる露光量を前記被露光基板上の場所に応じて変える露光量制御手段を有し、該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変える」（以下、「本件請求項１及び請求項３に係る発明の特徴的構成」という。）を有するのに対し、甲第１〜甲第３号証記載の発明にはいずれも上記構成の記載及びその記載を示唆する記載がない。
　付言すると、甲第２号証記載の発明は、ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変える発明ではないから、甲第２号証記載の発明を甲第１号証記載の発明に適用しても、本件請求項１及び請求項３に係る発明を導き引き出すことができない。
　また、甲第３号証記載の発明は、描画「ポイント」に於いて最も適した露光量に制御するに留まり、ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変えるものではないから、甲第３号証記載の発明を甲第１号証記載の発明に適用しても、本件請求項１及び請求項３に係る発明を導き引き出すことができない。
　本件請求項１及び請求項３に係る発明は、上記本件請求項１及び請求項３に係る発明の構成を有することにより、「ショット領域内で走査の方向に沿った場所によって露光ビームによる露光量を変えることによりショット領域内での走査の方向に沿って生じる感光材の膜あるムラ等による解像不良を防止することができる」（平成１３年８月２０日付け意見書第２頁）という上記甲第１号証〜甲第３号証記載の発明にはない効果を有する。
　従って、本件請求項１及び請求項３に係る発明は、甲第１号証〜甲第３号証記載の発明に基づいて当業者が容易に発明できたものではない。
　そうすると、本件請求項１及び請求項３に係る発明は、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであるとすることはできない。
４．２．２　本件請求項２、５〜７に係る発明と甲各号証との対比、判断
　請求項１または請求項３を引用する請求項２、５〜７は、請求項１をさらに限定した発明であるから、請求項１及び請求項３について判断した上記４．２．１と同様に、本件請求項２、５〜７に係る発明は、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであるとすることはできない。
５．むすび
 上記のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項１〜３及び５〜７に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１〜３及び５〜７に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　従って、本件請求項１〜３及び５〜７に係る発明についての特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認めない。
　よって、特許法の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、上記のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年１０月５日（２００１．１０．５）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　訂正事項ａ１、ａ２及びａ５は、特許請求の範囲の減縮を目的とし、訂正事項ａ３、ａ４及びｃは明りょうでない記載の釈明を目的とし、訂正事項ｂは誤記の訂正を目的とする。
訂正事項ａ１
　特許明細書の請求項１の「前記被露光基板の各ショット領域を露光する走査型露光装置において、」及び「該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記露光ビームによる露光量を変える」を、それぞれ、「前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう走査型露光装置において、」及び「該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変える」と訂正する。
訂正事項ａ２
　特許明細書の請求項３の「前記被露光基板の各ショット領域を露光する走査型露光装置において、」及び「該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記露光ビームによる露光量を変える」を、それぞれ、「前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう走査型露光装置において、」及び「該露光量制御手段は前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変える」と訂正する。
訂正事項ａ３
　特許明細書の請求項６の「請求項１乃至請求項５いずれか１項」を、「請求項１、２、３又は５」と訂正する。
訂正事項ａ４
　特許明細書の請求項７の「請求項１乃至請求項６いずれか１項」を、「請求項１、２、３、５又は６」と訂正する。
訂正事項ａ５
　特許明細書の請求項４を削除する。
訂正事項ｂ
　特許明細書の【０００５】段落の「１ショットの領域内でもの」を、「１ショットの領域内での」と訂正する。
訂正事項ｃ
　特許明細書の【０００７】段落の「この目的を達成するために、本発明の走査型露光装置の第１の形態は、マスクと被露光基板とを露光ビームに対して走査することにより前記マスクのパターンで前記被露光基板のショット領域を露光する走査型露光装置において、前記露光ビームによる露光量を前記被露光基板上の場所に応じて変える露光量制御手段を有し、該露光量制御手段は、例えば領域前記露光ビームを供給する光源の輝度を変えることにより前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記露光ビームによる露光量を変えることを特徴とする。
　また、本発明の走査型露光装置の第２の形態は、マスクと被露光基板とをパルス発光光源からの露光ビームに対して走査することにより前記マスクのパターンで前記被露光基板のショットを露光する走査型露光装置において、前記露光ビームによる露光量を前記被露光基板上の場所に応じて変える露光量制御手段を有し、前記露光量制御手段は前記光源のパルス発光の発光間隔を変えることにより前記露光ビームによる露光量を変えることを特徴とする。」を、「この目的を達成するために、本発明の走査型露光装置の第１の形態は、マスクと被露光基板とを露光ビームに対して走査することにより前記マスクのパターンで前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう走査型露光装置において、前記露光ビームによる露光量を前記被露光基板上の場所に応じて変える露光量制御手段を有し、該露光量制御手段は、例えば領域前記露光ビームを供給する光源の輝度を変えることにより前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることにより前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変えることを特徴とする。
　また、本発明の走査型露光装置の第２の形態は、マスクと被露光基板とをパルス発光光源からの露光ビームに対して走査することにより前記マスクのパターンで前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう走査型露光装置において、前記露光ビームによる露光量を前記被露光基板上の場所に応じて変える露光量制御手段を有し、前記露光量制御手段は前記光源のパルス発光の発光間隔を変えることにより前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって前記露光ビームによる露光量を変えることを特徴とする。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
走査型露光装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　マスクと被露光基板とを露光ビームに対して走査することにより前記マスクのパターンで
前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう
前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって
　【請求項２】　前記露光量制御手段は、前記露光ビームを供給する光源の輝度を変えることにより前記露光ビームの前記基板上での照度を変えることを特徴とする請求項１の走査型露光装置。
　【請求項３】　マスクと被露光基板とをパルス発光光源からの露光ビームに対して走査することにより前記マスクのパターンで
前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう
前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって
　【請求項５】　前記被露光基板上には複数のショット領域が並んでおり、前記露光量制御手段はショット領域毎或いはショット領域群毎に前記露光ビームによる露光量を変えることを特徴とする請求項１の走査型露光装置。
　【請求項６】　前記被露光基板上に塗布された感光剤の膜厚を測定する膜厚測定手段を有し、前記露光量制御手段は前記膜厚測定手段からの前記被露光基板上の各場所の膜厚を指し示す信号に応じて前記被露光基板上の場所毎の露光量を設定することを特徴とする請求項
１、２、３又は５
　【請求項７】　請求項
１、２、３、５又は６
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【技術分野】
　本発明は走査型露光装置、特にＩＣやＬＳＩ等の半導体デバイスやＣＣＤ等の撮像デバイスや液晶パネル等の表示デバイスや磁気ヘッド等の各種デバイスを製造するために使用される走査型露光装置に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　半導体デバイスの製造のためのリソグラフィー工程で用いられる露光装置としては、円弧状の露光域を持つ等倍の反射光学系によりマスクをウエハー上に結像し、マスクとウエハーを走査しながら一括して露光する等倍露光装置（ミラープロジェクションアライナー）や、縮小倍率の屈折光学系によりマスクをウエハー上に結像し、ウエハーの複数個のショットをステップアンドリピート方式で露光する縮小投影露光装置（ステッパー）が知られている。今日では、解像力や重ね合わせ精度の点で有利であるステッパー方式が主流になっている。
　【０００３】
　また、最近、縮小倍率の反射屈折光学系によりマスクをウエハー上に結像し、ウエハーの複数個のショットをステップアンドスキャン方式で露光する走査型露光装置が、ＳＰＩＥ　Ｖｏｌ．１０８８　Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｌａｓｅｒ　Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ　ＩＩ（１９８９）の４２４頁４３３頁等で提案されている。
　【０００４】
　図２は、このステップアンドスキャン方式による露光方法を説明するための説明図である。図２に示す通り、ウエハー９は１度のＸ方向の走査によって露光されるショット領域９ａ，９ｂ，…，９ｒに分割されている。図中に斜線で示した部分がマスクの一部分が結像される矩形の照射領域であり、露光は、照射領域に対しウエハー９をＸ方向に走査し、ウエハー９をＹ方向にステップさせ、次に、照射領域に対しＸの逆方向にウエハー９を走査するといった具合に、図２の破線の矢印の順路に従って、複数個のショットを順次走査して行なう。この露光方法を行なう露光装置の光学系の一例が、Ｏ　ｐｌｕｓ　Ｅ１９９３年２月号９６頁〜９９頁に詳しく記載されている。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　さて、半導体デバイスの製造工程の内のウエハープロセスはウエハー表面の酸化、絶縁膜形成、電極の蒸着、イオン打ち込み、露光、エッチングといった工程を多数回繰り返し行なうことにより回路パターンが形成されるのだが、ウエハーの大きさが６インチから８インチヘと大型化してくると、絶縁膜の膜厚や露光工程での感光剤の膜厚が不均一になる場合がある。この絶縁膜の厚さや塗布された感光剤の厚さが不均一なウエハーを露光すると、パターン線幅のシフトや解像不良が起こり製品の歩留まりを低下させ、特にステップアンドスキャン方式の露光方法は１ショットの領域が比較的広いので、１ショットの領域内
で
　【０００６】
　【課題を解決するための手段】
　本発明の目的は、解像不良を軽減できる走査型露光装置を提供することある。
　【０００７】
　この目的を達成するために、本発明の走査型露光装置の第１の形態は、マスクと被露光基板とを露光ビームに対して走査することにより前記マスクのパターンで
前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう
前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって
　また、本発明の走査型露光装置の第２の形態は、マスクと被露光基板とをパルス発光光源からの露光ビームに対して走査することにより前記マスクのパターンで
前記被露光基板を露光する走査露光を、前記被露光基板の各ショット領域に対して行なう
前記ショット領域内で前記走査の方向に沿った場所によって
　【０００８】
　本発明の好ましい形態は、前記被露光基板上に塗布された感光剤の膜厚を測定する膜厚測定手段を有し、前記露光量制御手段は前記膜厚測定手段からの前記被露光基板上の各場所の膜厚を指し示す信号に応じて前記被露光基板上の場所毎の露光量を設定することを特徴とする。
　【０００９】
　【００１０】
　【００１１】
　【００１２】
　【００１３】
　本発明の走査型露光装置を用いることにより、ＩＣやＬＳＩ等の半導体デバイスやＣＣＤ等の撮像デバイスや液晶パネル等の表示デバイスや磁気ヘッド等の各種デバイスを正確に製造することができる。
　【００１４】
　【実施例】
　図１は本発明の第１実施例を示す概略図であり、ＩＣやＬＳＩ等の半導体デバイスやＣＣＤ等の撮像デバイスや液晶パネル等の表示デバイスや磁気ヘッド等の各種デバイスを製造するために用いられる走査型投影露光装置を示す。
　【００１５】
　図１において、光源１から発した照明光束１ａは正レンズ２によってフライアイレンズ３の光入射面３ａの所定の範囲に集光せしめられる。フライアイレンズ３の光射出面３ｂからの多数の光束（レンズ３の多数のレンズから発する）はコンデンサレンズ４によりマスキングブレード５上で重ね合わされる。マスキングブレード５を通過した光束は、折り曲げミラー１０によって光路が９０°下方に曲げられて結像レンズ６に入射し、結像レンズ６によりレチクル７上に集光され、マスキングブレード５の像をレチクル７上に形成する。マスキングブレード５はレチクル７と光学的に共役関係にあるから、マスキングブレード５の開口の寸法／形状を調整することによりレチクル７上での照明範囲の寸法／形状が決定される。レチクル７上のデバイスパターンは投影光学系８によってウエハー９上に投影され、デバイスパターンの像がウエハー９上に形成される。投影光学系８は屈折系のみ、或は屈折系と反射系との組み合わせで構成されている。
　【００１６】
レチクル７は図１の矢印で示すＸ方向に移動可能なレチクルステージ４４に保持される。レチクル７上には、先に説明した照明光学系により、レチクルステージ４４を走査するＸ方向にはパターン領域より幅が狭く走査方向と直交するＹ方向にはパターン領域以上の長さを有する長方形の照明領域が形成される。レチクルステージ４４が不図示の駆動機構によりＸ方向に走査されると、長方形の照明領域を形成する長方形の照明光によりレチクル７上のデバイスパターンは順次照明される。レチクルステージ４４の走査速度や位置はステージ制御手段４３により精度良く制御される。レチクル７のデバイスパターンは投影光学系８により所定の縮小倍率でウエハー９上に結像される。ウエハー９は、ウエハー９のショット領域（被露光領域）表面を投影光学系の像面に一致させるために当該表面の光軸方向の位置制御と当該表面の傾き制御の機能を有するウエハーホルダー４１により保持され、ウエハーホルダー４１はウエハーステージ４２上に載置される。
　露光時には、ウエハーステージ４２は、レチクルステージ４４の走査に同期し、レチクルステージ４４の走査速度に投影光学系の倍率をかけた速度で、Ｘ方向に走査される。また、ウエハーステージ４２は、Ｘ、Ｙ方向に関してステップ移動し、Ｘ、Ｙ方向に関して隣接する次ぎのショット領域を露光位置に送り込む。ウエハーステージ４２の走査速度や位置はレチクルステージ４４と共にステージ制御手段４３により精度良く制御される。このステップ移動と走査露光を繰り返すことによりウエハー９上の全域にレチクル７のデバイスパターン像が転写される。
　【００１７】
　ハーフミラー１１は照明系の光路中に配置され照明光束１ａの一部を反射し、光検出器１２が反射された光束を受光し、光量に応じた電気信号を出力する。走査露光においては、露光量を一定にするためには照度とステージの走査速度の双方を一定にする必要があるので、光量調整手段１５により光検出器１２からの出力信号に応じて光源１の輝度を一定に制御し、且つ、ステージ制御手段４３によりレチクルステージ４４とウエハーステージ４２をそれぞれ一定の速度で走査する。
　【００１８】
　ウエハー９上に形成された絶縁膜や塗布された感光剤等の膜の厚さが場所によりばらついている時には、ウエハー９上の場所により適性露光量が変わってくる。露光量設定手段１３は、ウエハー９上の位置に応じて露光量を設定できる機能と、設定された露光量分布から各ショットの露光量をショット毎に走査位置の関数として設定する機能を有している。例えば、図２のウエハー９の中心に対して露光量を半径ｒの関数として設定する。これを基に、露光量設定手段１３はショット（９ａ〜９ｒ）毎の露光量を、Ｙ方向に平均してＸの関数として設定する。
　【００１９】
　露光量設定手段１３は、ウエハーの位置の関数として露光量を設定する方法以外に、各ショット毎に露光量を走査位置の関数として入力する方法もある。また、ウエハー９をショットの分割とは別の複数ブロックに分割して、ブロック毎に露光量を設定する方法もある。
　【００２０】
　図３は任意のショットと当該ショットに対する照射領域を示した図である。このショットはＸ方向にｘ０〜ｘｎの範囲を、ステージを矢印の方向に走査することで、ｘ０からｘｎの方向に露光される。図中の斜線部が照射領域であり、Ｘ方向の幅はＷである。露光量の設定を図２において半径ｒ０の内側では一定とし半径ｒ０の外側では半径ｒに比例して増大するように設定する。この場合、例えば、あるショットの設定露光量は、露光量設定手段１３により計算され、図４に示すグラフのように設定される。図４のグラフに示す通り、設定露光量ｆ（ｘ）はｘ０〜ｘｉの範囲で一定でｘｉ〜ｘｎの範囲ではｘに比例する関数になる。
　【００２１】
　図１の装置は、露光量設定手段１３で計算された設定露光量ｆ（ｘ）を満足するよう、露光量制御手段１４が光量調整手段１５により光源１の輝度を調整して露光量を変化させている。図１の露光量制御手段１４は露光量設定手段１３からの指令により、ショット毎の照度Ｉ（ｘ）を走査位置Ｘの関数として計算し、光量調整手段１５に所定の照度Ｉ（ｘ）が得られるよう指令を与える。光量調整手段１５は露光量制御手段１４からの指令信号と光検出器１２の出力信号とから光源１への投入電力を制御して光源１の輝度を所望の照度が得られるように調整する。光源１への投入電力と照度の関係はあらかじめデータを取り、電力と照度の関係を求めておく。通常、光源の輝度と照射面の照度は比例関係にある。
　【００２２】
　図４に露光量制御手段１４によって計算された照度Ｉ（ｘ）を点線で示す。これは同図に示された設定露光量ｆ（ｘ）に対応したものである。照度Ｉ（ｘ）は照射領域の左の端の位置に対する関数として表わされており、ウエハー９上の照射領域内の照度分布が均一で一定の値の場合について示したものである。照射領域の左端がｘｉの位置に来るまでは照度Ｉ０を維持し、ｘｉの位置でＩ０＋△Ｉに照度を上げ、更にＷだけ走査した後にＩ０＋２△Ｉに照度を上げ、ｘ＝ｘｉ＋２Ｗの位置に来た時、照度をＩ０＋３△Ｉに上げる。この時、ステージ制御手段４３は、レチクルステージ４４とウエハーステージ４２を、ス走査速度がそれぞれ一定に維持されるよう制御する。以上の様に照度を変化させると、設定露光量の関数ｆ（ｘ）に応じた露光量で走査露光ができる。
　【００２３】
　これを一般式で表わすと次の様な式になる。ウエハー上の照射領域の走査方向の幅をＷ（ｍｍ）、ウエハーステージの走査速度をＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）とすると、露光量ｆ（ｘ）と照度Ｉ（ｘ）は積分関数の中の変数をｘからξに変換して、
　【００２４】
　【外１】
で表わされる式を満足する関数である。
　【００２５】
　本実施例は光源の輝度を調整してウエハー９上の露光量を制御していたが、光源がパルス発光するレーザーの場合には、露光量制御手段１４によりパルスの発光間隔を変えることによっても露光量制御が可能である。これは、パルスあたりのエネルギーをＪ（ｍＪ／ｃｍ２）、繰り返し周波数を走査位置Ｘの関数としてＳ（ｘ）（ｓｅｃ−１）とすると、Ｉ（ｘ）＝Ｊ＊Ｓ（ｘ）と表わすことができることより明らかである。
　【００２６】
　図５に本発明の第２実施例を示す。本実施例の走査型投影露光装置の構成は図１の第１実施例と殆ど同じであるが、本実施例では、ショット内の露光量を変えるために、光量調整手段１５により照明系の正レンズ２とフライアイレンズ３の間に配置されたフィルター１６の透過率を制御している。透過率を制御する方法としては、フィルター１６に図５の矢印方向に透過率の分布を持たせ、光量調整手段１５でフィルター１６を図中の矢印の方向に駆動させ位置を変え得るような構成にすれば良い。光量制御手段１５は、露光量制御手段１４と光検出器１２の信号に応じてフィルター１６を駆動し、照度が所定の値になるように制御する。
　【００２７】
　図６に本発明とは別のタイプの走査型露光装置を示す。本走査型露光装置（以下、「第３実施例」と書く）の構成は図１の第１実施例と殆ど同じであるが、本第３実施例では、ショット内の露光量を変えるために、露光量制御手段１４によりレチクルステージ４４とウエハーステージ４２の好ましい走査速度を計算し、この指令に基いてステージ制御手段４３がレチクルステージ４４とウエハーステージ４２の走査速度を制御する構成になっている。この時ウエハー９上の照度は光量調整手段１５により一定に維持される。
　【００２８】
　図７は、図６に示す第３実施例の露光量設定手段１３によって計算された、照射領域の左端の位置ｘの関数として表わされたショット内の露光設定量ｆ（ｘ）と、露光量制御手段１４によって計算されたウエハーステージ４２の走査速度Ｖ（ｘ）を示したグラフである。ここで、ｆ（ｘ）とＶ（ｘ）は、ウエハー面の照度分布が均一で一定の値Ｉ０とし、照射領域の走査方向の幅をＷとすると、積分関数の中の変数をｘからξに変換して、
　【００２９】
　【外２】
で表わされる式を満足する関数で与えられる。ウエハーステージ４２はステージ制御手段４３によって制御され、速度Ｖ（ｘ）で走査される。レチクルステージ４４はウエハーステージ４２に同期し、走査速度Ｖ（ｘ）に対し投影光学系８の縮小倍率の逆数をかけた速度で走査される。
　【００３０】
　図８は本発明の第４実施例を部分的概略図であり、投影光学系８の上方の構成、ウエハーステージ等は前記各実施例と同じであり、図示を略している。前記第１〜第３の実施例では、露光量設定はあらかじめ求められた適正露光量分布に応じて入力する方法をとっていたが、本実施例においては、ウエハーの反射率を測定して膜厚を計算する膜厚測定手段３０ａ，３０ｂと、測定された膜厚から各位置での適正露光量を計算する露光量算出手段２０を備えている。
　【００３１】
　図８にはウエハー９の反射率測定手段３０ａ、３０ｂの具体的構成が示されている。測定用の光源３１ａ，３１ｂからの光束はレンズ３２ａ，３２ｂによりコリメートされ偏光板３３ａ，３３ｂに入射する。偏光板３３ａ，３３ｂは紙面に垂直なＳ偏光の光のみを透過し、偏光ビームスプリッター３４ａ，３４ｂで反射され、レンズ３５ａ，３５ｂによって集光され、更に４分の１波長板３６ａ，３６ｂによりＳ偏光から円偏光の光に変換され、折り曲げミラー３７ａ，３７ｂによって光路を下方に曲げられてウエハー９の測定点に入射する。ウエハー９で反射された光束は、折り曲げミラー３７ａ，３７ｂで光路を９０°曲げられ、４分の１波長板３６ａ，３６ｂで円偏光からＰ偏光の光に変換され、レンズ３５ａ，３５ｂでコリメートされ、偏光ビームスプリッター３４ａ，３４ｂを透過し、レンズ３８ａ，３８ｂによって光電変換素子３９ａ，３９ｂ上に集光される。
　【００３２】
　膜厚測定手段３０ａ、３０ｂは、照射領域を挟むようウエハーステージ４２の走査方向の両側に配置されており、上記の如く、互いに同一の構成になっている。本実施例では、膜厚測定手段３０ａ、３０ｂは１対の構成であるが、走査方向と直交する方向に複数個の測定系を設ける構成にしても良い。
　【００３３】
　露光量算出手段２０では、光電変換素子３９ａ，３９ｂからのウエハー９の膜厚の測定結果に応じて、ウエハー９の各位置における適性露光量を算出する。ここで、ウエハー９の反射率と膜厚、および、膜厚と最適露光量の関係はあらかじめ求めてある。露光量制御手段１４は、露光量算出手段２０で計算された最適露光量に応じて、照度、またはステージの走査速度を制御する。
　【００３４】
　前記第１、第３実施例では、ウエハーの照射領域の照度分布が均一な場合の例について説明したが、走査方向に照度分布がある場合にも、本発明を実施できる。例えば、走査方向の照度分布の形状を表わす関数をＤ（ξ）とする。ξは照射領域内（スリット内）の走査方向の座標を表わし、原点は照射領域の左端とする。実際の照度分布は強度を表わすＩと分布の形状を表わすＤ（ξ）の掛け算Ｉ＊Ｄ（ξ）として定義する。ここで、Ｉは照射領域左端のウエハー上の位置の関数Ｉ（ｘ）である。ウエハーステージの走査速度をＶとし、照射領域の走査方向の幅をＷとすると、設定露光量をｆ（ｘ）に対する照度Ｉ（ｘ）は、積分関数の変数をξと置いて、
　【００３５】
　【外３】
と表わせる式を満足する関数で与えられる。
　【００３６】
　次に前記走査型露光装置を利用したデバイスの製造方法の一実施例を説明する。
　【００３７】
　図９は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネルやＣＣＤ）の製造フローを示す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンを形成したマスク（レチクル３０４）を製作する。一方、ステップ３（ウエハー製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハー（ウエハー３０６）を製造する。ステップ４（ウエハープロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハーとを用いて、リソグラフィー技術によってウエハー上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４よって作成されたウエハーを用いてチップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンデイング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作成された半導体装置の動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
　【００３８】
　図１０は上記ウエハープロセスの詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハー（ウエハー３０６）の表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハーの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハー上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）ではウエハーにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハーにレジスト（感材）を塗布する。ステップ１６（露光）では上記走査型露光装置によってマスクの回路パターンの像でウエハーを露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハーを現像する。ステップ１８（エッチング）では現像したレジスト以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらステップを繰り返し行なうことによりウエハー上に回路パターンが形成される。
　【００３９】
　本実施例の製造方法を用いれば、従来は難しかった高集積度のデバイスを製造することが可能になる。
　【００４０】
　【発明の効果】
　以上、本発明によれば、膜厚ムラ等に起因する解像不良を防止する事が可能になった。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の第１実施例を示す図である。
　【図２】
　ウエハーとステップアンドスキャン露光を示す説明図である。
　【図３】
　ウエハー上のショットと照射領域を示す図である。
　【図４】
　第１実施例における設定露光量と制御する照度の関係を示す図である。
　【図５】
　本発明の第２実施例を示す図である。
　【図６】
　本発明とは別のタイプの走査型露光装置である第３実施例を示す図である。
　【図７】
　第３実施例における設定露光量と制御する走査速度の関係を示す図である。
　【図８】
　本発明の第４実施例を示す図である。
　【図９】
　半導体デバイスの製造フローを示す図である。
　【図１０】
　図９のウエハプロセスを示す図である。
　【符号の説明】
　１　レチクル
　２　正レンズ
　３　フライアイレンズ
　４　コンデンサーレンズ
　５　マスキングブレード
　６　結像レンズ
　７　レチクル
　８　投影光学系
　９　ウエハー
　１０　折り曲げミラー
　１１　ハーフミラー
　１２　光検出器
　１３　露光量設定手段
　１４　露光量制御手段
　１５　光量調整手段
　１６　フィルター
　２０　露光量算出手段
　３０ａ，３０ｂ　膜厚測定手段
　４１　ウエハーホルダー
　４２　ウエハーステージ
　４３　ステージ制御手段
　４４　レチクルステージ