【事件の表示】
　特許第２６９６９８４号「投影光学装置」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２６９６９８４号の請求項１ないし５に係る特許を維持する。
【理由】
［１］手続の経緯
　本件特許第２６９６９８４号（昭和６３年９月９日出願、平成９年９月１９日設定登録）は、キャノン株式会社により特許異議の申立がなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１１年６月１６日に訂正請求がなされた後、平成１１年１０月１日に訂正拒絶理由通知の手交がなされ、同日付けで手続補正書が提出されたものである。
［２］訂正の適否についての判断
（１）訂正請求に対する補正の適否について
▲１▼訂正請求書（第２頁第１３〜２１行目）の請求項１において、「少なくとも前記マスクと・・・調節する第１温度調整手段と、」の記載を、「前記照射手段は光源としてエキシマレーザを備えており、前記投影光学系は石英を含むレンズ群を有し、前記投影光学系の一部を駆動して前記投影光学系の結像特性を補正する結像特性補正機構と、」に補正するのは、全文訂正明細書の請求項１についての、特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明に該当する補正にともない、その補正との整合を保つためのものである。
▲２▼訂正請求書（第２頁２２〜２６行目）の請求項２において、「結像特性の変動を演算し、・・・結像特性補正手段とを備え、前記第２温度調整手段は、」の記載を、「結像特性の変動を演算する演算手段を備え、前記結像特性補正機構は前記演算手段の演算結果に基づいて前記投影光学系の結像特性を補正し、前記温度調整手段は、」に補正するのは、全文訂正明細書の請求項１についての上記補正にともない、その補正との整合を保つためのものである。
２）訂正請求書（第３頁第２２行目〜第４頁８行目）の「上記問題点の解決のために、請求項１記載の投影・・・より無くすることとした。」の記載において、請求項１，２に関する記載を補正するのは、全文訂正明細書の請求項１，２についての上記補正にともない、その補正との整合を保つためのものである。
３）訂正請求書（第４頁第１３〜２９行目）の「請求項３記載の投影露光装置は、・・・調整する温度調整手段とを具備している。」の記載において、請求項３〜５に関する記載を補正するのは、全文訂正明細書の請求項３〜５についての明りょうでない記載の釈明に該当する補正にともない、その補正との整合を保つためのものである。
４）訂正請求書（第５頁第５〜１６行目）の「請求項１記載の投影露光装置は、・・・装置を簡略にすることができる。」の記載において、請求項１，２に関する記載を補正するのは、全文訂正明細書の請求項１，２についての上記補正にともない、その補正との整合を保つためのものである。
５）訂正請求書（第５頁第２１行目〜第６頁第４行目）の「請求項３記載の投影露光装置は、・・・ことができる。」の記載において、請求項３〜５に関する記載を補正するのは、全文訂正明細書の請求項３〜５についての上記補正にともない、その補正との整合を保つためのものである。
６）訂正請求書（第６頁第９〜１７行目）の「請求項１記載の・・・効果がある。」の記載において、請求項１，２に関する記載を補正するのは、全文訂正明細書の請求項１，２についての上記補正にともない、その補正との整合を保つためのものである。
７）訂正請求書（第６頁第２２行目〜第７頁第５行）の「請求項３記載の・・・を受けることがない。」の記載において、請求項３〜５に関する記載を補正するのは、全文訂正明細書の請求項３〜５についての上記補正にともない、その補正との整合を保つためのものである。
８）訂正請求書（第７頁１１行目〜第１０頁第３行目）の「ア）上記訂正請求項１は、・・・構成を容易になし得るものではない。」の記載において、請求項１〜５に関する記載、及び引用例１及び２には本件請求項１の構成に対応する構成が開示されていないとする記載をそれぞれ補正するのは、全文訂正明細書の請求項１〜５についての上記補正にともない、その補正との整合を保つためのものである。
　そして、上記補正１）〜８）は、いずれも、訂正請求書の要旨を変更するものではなく、特許法第１２０条の４第３項において準用する同法第１３１条第２項の規定に適合するから、以下、補正された訂正請求書に基づいて検討する。
（２）訂正事項
１）訂正事項ａについて
　発明の名称を「投影光学装置」から「投影露光装置」に訂正する。
２）訂正事項ｂについて
　特許請求の範囲を以下のように訂正する。
　「【請求項１】所定のパターンが形成されたマスクを照射手段により照明し、該パターンの像を投影光学系を介し、感光基板上に所定の結像状態で投影する投影露光装置において、
　前記照射手段は光源としてエキシマレーザを備えており、
　前記投影光学系は石英を含むレンズ群を有し、
　前記投影光学系の一部を駆動して前記投影光学系の結像特性を補正する結像特性補正機構と、
　前記投影光学系の近傍に配設され、前記感光基板の位置を検出する位置検出装置と、
　前記位置検出装置の少なくとも一部の温度を所定に調整する温度調整手段とを具備することを特徴とする投影露光装置。
　【請求項２】前記投影光学系の結像状態を変動させる要因のうち、少なくとも前記照射手段からの照明による要因を測定し、該測定結果に基づき結像特性の変動を演算する演算手段を備え、
　前記結像特性補正機構は前記演算手段の演算結果に基づいて前記投影光学系の結像特性を補正し、
　前記温度調整手段は、前記投影光学系の少なくとも一部の温度を一定に保つことを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
　【請求項３】前記位置検出装置は、前記所定のパターンの投影像面に対する前記感光基板の位置を検出する焦点検出装置であることを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
　【請求項４】前記感光基板にはアライメントマークが形成されており、前記位置検出装置は、前記アライメントマークを検出するアライメント光学系であることを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
　【請求項５】前記温度調整手段の動作に起因した振動を低減する振動低減部材を有することを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。」
３）訂正事項ｃについて
　特許明細書（特許掲載公報第５欄第３８〜４６行目）の「上記問題点の解決のため・・・無くすることとした。」を以下のように訂正する。
　「上記問題点の解決のために、請求項１記載の投影露光装置は、上記問題点の解決のために、請求項１記載の投影露光装置は、所定のパターンが形成されたマスクを照射手段により照明し、該パターンの像を投影光学系を介し、感光基板上に所定の結像状態で投影する投影露光装置において、前記照射手段は光源としてエキシマレーザを備えており、前記投影光学系は石英を含むレンズ群を有し、前記投影光学系の一部を駆動して前記投影光学系の結像特性を補正する結像特性補正機構と、前記投影光学系の近隣に配設され、前記感光基板の位置を検出する位置検出装置と、前記位置検出装置の少なくとも一部の温度を所定に調整する温度調整手段とを具備している。
　請求項２記載の投影露光装置は、前記投影光学系の結像状態を変動させる要因のうち、少なくとも前記照射手段からの照明による要因を測定し、該測定結果調整手段は、前記投影光学系の少なくとも一部の温度を一定に保っている。つまり、投影光学系（鏡筒）の温度変化以外の原因による結像特性の変動、或いは投影光学系近傍の環境温度以外の原因による結像特性の変動は結像特性補正手段で対応し、周辺温度の変動は温度調整手段により無くすることとした。」
４）訂正事項ｄについて
　特許明細書（特許掲載公報第５欄第４７〜４９行目）の「また、温度調整手段は、・・・に調整している。」を以下のように訂正する。
　「請求項３記載の投影露光装置は、前記位置検出装置が前記所定のパターンの投影像面に対する前記感光基板の位置を検出する焦点検出装置であり、温度調整手段が焦点検出装置の少なくとも一部の温度を所定の温度に調整している。
　請求項４記載の投影露光装置は、前記感光基板にはアライメントマークが形成されており、前記位置検出装置が前記アライメントマークを検出するアライメント光学系である。温度調整手段は、アライメント光学系の少なくとも一部の温度を所定の温度に調整している。
　請求項５記載の投影露光装置は、前記温度調整手段の動作に起因した振動を低減する振動低減部材を有している。」
５）訂正事項ｅについて
　特許明細書（特許掲載公報第６欄第１〜１１行目）の「本発明においては・・・することができる」を、以下のように訂正する。
　「請求項１記載の投影露光装置は、請求項１記載の投影露光装置は、温度調整手段が投影光学系の近傍に配設された位置検出装置の少なくとも一部の温度を調整している。このため、投影光学系に温度変化に敏感な石英を含むレンズ素子を用いることができる。
　請求項２記載の露光装置は、従来の結像特性補正の技術のうち補正が困難であった周囲気温の変化に伴う投影光学系の温度変動による結像特性の変化の補正を、温度調整手段による投影光学系の少なくとも一部の温調により必要なくしたため、結像特性の補正が簡単に精度良く行うことができる。また、照明光の吸収による結像特性の変化に対しては従来と類似の技術である照明エネルギの蓄積計算により求めることができるため、照明光の吸収による内部温度上昇に対しては、投影光学系の温度調整装置により補正必要がなく、外部気温の変化の影響を遮断するのみでよいため、装置を簡略にすることができる。」
６）訂正事項ｆについて
　特許明細書（特許掲載公報第６欄第１２〜１８行目）の「また、温度調整手段が・・・することができる。」を以下のように訂正する。
　「請求項３記載の投影露光装置は、請求項３記載の投影露光装置は、温度調整手段が焦点検出装置の少なくとも一部の温度を所定の温度に調整しているので、環境温度の変化による焦点検出装置の焦点検出誤差を低減することができる。
　請求項４記載の投影露光装置は、温度調整手段がアライメント光学系の温度を所定の温度に調整しているので、アライメント精度の低下を防止することができる。
　請求項５記載の投影露光装置は、振動低減部材が温度調整に起因した振動を低減している。」
７）訂正事項ｇについて
　特許明細書（特許掲載公報第１１欄第２５行目〜第１２欄第６行目）の「以上の様に・・・効果がある。」を、以下のように訂正する。
　「請求項１記載の投影露光装置は、温度調整手段が位置検出装置の少なくとも一部の温度を調整しているので、位置検出装置を投影露光系の近傍に配置しても投影光学系が位置検出装置の温度変化に起因する影響を受けることがない。
　請求項２記載の投影露光装置は、温度調整手段が投影露光光学系の少なくとも一部の温度を一定に保っているので、外部の温度変化による投影露光光学系の結像変化をなくすことができ、一方照明光の投影光学系の吸収、及び環境条件の変化に対しては従来からの技術である結像特性補正手段で補正を行えるため、温度変化に敏感な投影光学系（特に、石英を含むレンズ素子群をもつもの）に対しても結像特性の維持ができるという効果がある。」
８）訂正事項ｈについて
　特許明細書（特許掲載公報第１２欄第７〜１３行目）の「また、温度調整手段が・・・防止することができる。」を、以下のように訂正する。
　「請求項３記載の投影露光装置は、温度調整手段が焦点検出装置の少なくとも一部の温度を所定の温度に調整しているので、環境温度の変化による焦点検出装置の焦点検出誤差を低減することができる。
　請求項４記載の投影露光装置は、温度調整手段がアライメント光学系の温度を所定の温度に調整しているので、アライメント精度の低下を防止することができる。
　請求項５記載の投影露光装置は、振動低減部材が温度調整に起因した振動を低減することができる。」
（３）訂正の目的の適否・新規事項の有無及び拡張・変更の存否
１）訂正事項ａについて
　上記訂正事項ａは、発明の名称を、「投影光学装置」から「投影露光装置」に訂正することにより、装置をさらに明りょうにしたものであり、明りょうでない記載の釈明に該当する。
２）訂正事項ｂについて
▲１▼請求項１の「前記照射手段は光源としてエキシマレーザを備えており、」の記載は、特許明細書（特許掲載公報第９欄第１８〜２２行目）の記載に基づいて、照射手段の光源の種類を減縮したものであり、また、請求項１の「前記投影光学系は石英を含むレンズ群を有し、」は、特許明細書（特許掲載公報第１２欄第３〜６行目）の記載に基づいて、投影光学系の構成を減縮したものであり、さらに、請求項１の「前記投影光学系の一部を駆動して前記投影光学系の結像特性を補正する結像特性補正機構と、」は、特許明細書（特許掲載公報第７欄第２１〜２８行目）の記載に基づいて、結像特性補正機構を付加し、投影光学系の構成を減縮したものであり、それぞれ特許請求の範囲の減縮に該当する。
▲２▼請求項２は、訂正前の請求項４を請求項２としたものであり、また、請求項２の「前記投影光学系の結像状態を変動させる要因のうち、少なくとも前記照射手段からの照明による要因を測定し、該測定結果に基づき結像特性の変動を演算する演算手段を備え、前記結像特性補正機構は前記演算手段の演算結果に基づいて前記投影光学系の結像特性を補正し、」の記載は、請求項１についての上記補正にともない、その補正との整合を保つためのものであり、明りょうでない記載の釈明に該当する。
▲３▼請求項３〜５は、それぞれ訂正前の請求項２，３，７を請求項３，４，５としたものであり、明りょうでない記載の釈明に該当する。
３）訂正事項ｃ〜ｈについて
　上記訂正事項ｃ，ｄは発明の詳細な説明中の〔問題点を解決する為の手段〕の項を、上記訂正事項ｅ，ｆは同説明中の〔作用〕の項を、上記訂正事項ｇ，ｈは同説明中の〔発明の効果〕の項を訂正したのは、それぞれ特許請求の範囲の訂正にともない、その訂正との整合を保つためのものであり、明りょうでない記載の釈明に該当する。
　そして、上記訂正事項ａ〜ｈについては、いずれも新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張・変更するものではない。
（４）独立特許要件
１）特許法第２９条第２項違反について
▲１▼本件発明
　訂正明細書の請求項１〜５に係る発明（以下、「本件発明１〜５」という。）は、その特許請求の範囲の請求項１〜５に記載された次のとおりのものである。
　「【請求項１】所定のパターンが形成されたマスクを照射手段により照明し、該パターンの像を投影光学系を介し、感光基板上に所定の結像状態で投影する投影露光装置において、
　前記照射手段は光源としてエキシマレーザを備えており、
　前記投影光学系は石英を含むレンズ群を有し、
　前記投影光学系の一部を駆動して前記投影光学系の結像特性を補正する結像特性補正機構と、
　前記投影光学系の近傍に配設され、前記感光基板の位置を検出する泣置検出装置と、
　前記位置検出装置の少なくとも一部の温度を所定に調整する温度調整手段とを具備することを特徴とする投影露光装置。
　【請求項２】前記投影光学系の結像状態を変動させる要因のうち、少なくとも前記照射手段からの照明による要因を測定し、該測定結果に基づき結像特性の変動を演算する演算手段を備え、
　前記結像特性補正機構は前記演算手段の演算結果に基づいて前記投影光学系の結像特性を補正し、
　前記温度調整手段は、前記投影光学系の少なくとも一部の温度を一定に保つことを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
　【請求項３】前記位置検出装置は、前記所定のパターンの投影像面に対する前記感光基板の位置を検出する焦点検出装置であることを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
　【請求項４】前記感光基板にはアライメントマークが形成されており、前記位置検出装置は、前記アライメントマークを検出するアライメント光学系であることを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
　【請求項５】前記温度調整手段の動作に起因した振動を低減する振動低減部材を有することを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。」
▲２▼引用刊行物
　訂正前の請求項１〜７に記載の発明（本件発明１〜５に対応する。なお、訂正前の請求項５，６は訂正により削除された。）に対し、当審が通知した取消理由で引用した刊行物１（特開昭６１−１６０９３４号公報）には、高度な光学性能の安定維持あるいは制御を可能にした投影光学装置に関する発明が、第１〜３図とともに記載され、さらに、
　「第１図は、本発明の一実施例に係るステッパの構造を示す。同図においては、ステッパの基本的な構成要素である照明系１０，レチクル２１，投影レンズ２３，ウエハ（被露光物）２５およびＸＹステージ２７を模式的に示してある。」（第２頁右下欄第１５〜１９行目）、
　「吸気側ダクト４７には、ヒータ８１および冷凍器８３を含む温調部が間挿されており、送風ファン４５には駆動用のファンモータ８５が連結されている。」（第３頁右上欄第１５〜１７行目）、
　「次いで、気密室４０内における温度の定常化動作について述べる。気密室４０内に設置された温度センサ７７に依って当該気密室４０内の温度が検知され、その検出温度を表す温度信号１３１が制御部１１０に供給される。制御部１１０には、気密室４０内の定常化を図りたい温度指定値（目標値）が予め設定記憶されている。この温度指定値と検出温度とに差が生じれば、検出温度の高、低に応じて、冷凍器８３，ヒータ８１をそれぞれ付勢すると共にその冷凍度、加熱度を制御する温調信号１３３が温調部に供給される。かような測温およびそれに応じた温度制御は連続的に行われて、ファン４５に依って送られて来る空気の温度が一定となるように温調される。その温調された空気はフィルタ７５の通過後ほぼ定常的な流れとなって、投影レンズ２３の上下およびステージ２７の周囲へと流れる。その結果、気密室４０内の温度の定常化が図られ、当該室内における各部の温度が定常維持される。」（第４頁右上欄第７行目〜左下欄第４行目）、
　「また、上述した実施例においては、レチクル２１，投影レンズ２３，ウエハ２５（被露光物）といった投影光学系のみを気密室４０内に収納して、気圧および温度の定常化を図る制御をなすものについて説明した。ところがステッパには、その他のアライメント光学系、オートフォーカス光学系等の光学システムがある。これらも同様に気圧、温度および湿度の影響を僅かながら受けるので、これらも必要に応じて気密室４０内に収納させるのがよい。」（第５頁右上欄第４〜１２行目）、及び
　「以上のように本発明によれば、気密室内にて光学性能に影響を与える外乱要因たる気圧、温度あるいは湿度の定常化を図ることによって、光学性能を安定に維持することができる。」（第５頁左下欄第６〜９行目）
が、それぞれ記載されている。
　また、同じく引用した刊行物２（特開昭６０−７８４５４号公報）には、投影光学系の光学特性に変動が生じても、投影されたマスクのパターン像を所定の投影状態に制御するようにした投影露光装置に関する発明が開示され、さらに、
　「所定のパターンが形成されたマスクにエネルギー源を照射し、外パターンの像を投影光学系を介して感光体に投影露光する装置において、
　前記投影露光光学系に入射するエネルギー線量に応じた信号を発生する入射エネルギー検出器と；
　該信号に基づいて前記入射エネルギーに応じた前記投影光学系の光学特性の変動を検出する変動検出器と；
　検出された前記光学特性の変動に基づいて、前記感光体上でのパターン像の投影状態を所定の状態に制御する制御手段とを備えたことを特徴とする投影露光装置。」（特許請求の範囲）、
　「投影光学系に入射するエネルギーによって、投影光学系の倍率、焦点等の変動が生じたとしても、マスクのパターン像の感光体上での大きさや、結像状態は常に最適な状態に保たれる」（第１７頁左上欄第１６〜末行目）が、それぞれ記載されている。
▲３▼対比・判断
　本件発明１（訂正前の請求項１に記載の発明に対応する。）と刊行物１に記載の発明とを対比すると、刊行物１には、投影光学装置において、気密室内の気圧、温度、湿度の定常化を図ることにより、投影光学系の光学性能を安定維持することが開示され、そのために、投影光学系を収納した気密室内の温度を検出して、ファンからの空気の温度が一定になるように温調しているものの、本件発明の構成である、感光基板の位置を検出する「位置検出装置の少なくとも一部の温度を所定に調整する温度調整手段」については、記載されていないし、示唆もされていない。
　また、刊行物２には、本件発明１の結像特性補正手段に相当する変動検出手段、制御手段についての記載はあるものの、上記位置検出装置の温度調整手段については何らの記載もないし、上記位置検出装置の温度調整手段を設けることが周知の技術であるともいえないから、刊行物１に記載の温調部と刊行物２に記載の投影露光装置を組み合わせて本件発明１の温度調整手段を容易に想到することはできない。
　そして、本件発明１は、環境温度の変化による位置検出装置の位置検出誤差を低減できるとの、明細書に記載の顕著な効果を奏するものである。
　したがって、本件発明１は、上記刊行物１，２に記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　さらに、本件発明２〜５（訂正前の請求項４，２，３，７に記載の発明に対応する。）は、本件発明１を引用した発明であるから、本件発明１が、上記刊行物１，２に記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない以上、本件発明２〜５についても、刊行物１，２に記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
２）同法第３６条違反について
　本件特許明細書の〔問題点を解決するための手段〕、〔作用〕及び〔発明の効果〕の項を、特許請求の範囲の請求項毎に訂正したことにより、本件特許明細書の不備は解消した。
（５）むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項、及び同条第３項で準用する同法第１２６条第２〜４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
［３］特許異議の申立て
（１）申立ての理由の概要
　特許異議申立人キャノン株式会社は、訂正前の請求項１〜７に記載の発明（本件発明１〜５に相当する。）は、甲第１〜３号証に記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであり、特許法第２９条第２項の規定に該当し、また、本件特許明細書には不備があり、同法第３６条の規定を満たしていないから、同法第１１３条第１項第２，４号の規定により取り消されるべき旨主張している。
（２）特許法第２９条第２項違反について
１）甲第１〜３号証に記載の発明
　甲第１号証（特開昭６１−１６０９３４号公報）及び甲第３号証（特開昭６０−７８４５４号公報）に記載の発明は、それぞれ上記［２］（４）１）▲２▼において示した刊行物１及び刊行物２に記載の発明に対応する。
　甲第２号証（特開昭５９−２０８８３３号公報）には、熱、振動等の環境変化及び経年変化の影響を受けない高精度の半導体装置に関する発明が、第１図とともに開示され、さらに、
　「第１図に例示する如く、対物レンズ４，光軸５，ミラー６，ハーフミラー７，ＴＶカメラ８，照明ランプ９，筐体１０より成るオフ・アクシス・アライメント光学系１１が、投影光学系１に対し定盤２を介して切り離されて独立の光学系となっているため簡単な構成となり、更にアライメント高低は１〜数回でよいため、スループットが大きいという長所がある。しかしながら、第１図（ｂ）で示されるように、従来のオフ・アクシス・アライメント方式の半導体焼付装置では、位置合わせされたウエハを、アライメント位置（３ｂ）から焼付け位置（３ａ）へ、正確な距離Ｌａを移動させなければならず、またこの理想距離Ｌａ（投影光学系１の光軸２とオフ・アクシス・アライメント光学系１１の理想光軸５ａとの距離）は、装置の各部材、特に定盤２の絶対測長システムに依存する。従って例えば周囲の温度変化、振動、或いは装置の経年変化等により、定盤１２等が伸張するなど投影光学系１の光軸２とアライメント光学系１１の実際の光軸５ｂの距離Ｌｂに変化した場合ΔＬ１（＝Ｌｂ−Ｌａ）の誤差が生じる。この誤差ΔＬ１は、ＴＶカメラ８のピント面にそのままΔＬの誤差となって結像され、アライメント高低に大きな誤差が生ずる。このような欠点を補うために、従来の装置は、温度変化の非常に少ない、例えば±０．１℃の環境及び振動の少ない環境に配置しなければならないという不都合がある。」（第２頁左上欄第３行〜右上欄第９行）
が記載されている。
２）対比・判断
　本件発明１（訂正前の請求項１に記載の発明に対応する。）と上記甲第１〜３号証に記載の発明とを対比すると、甲第１，３号証には上記［２］（４）１）▲２▼に記載された発明が開示され、さらに、甲第２号証には、本件発明１の「位置検出装置」に相当するオフ・アクシス・アライメント光学系１１を、投影光学系１の近傍で定盤１２に配設する場合には、温度変化を非常に少なくする必要があることが記載されている。
　しかしながら、甲第１〜３号証のいずれにも、本件発明１の構成である、感光基板の位置を検出する「位置検出装置の少なくとも一部の温度を所定に調整する温度調整手段」については、記載も示唆もされていないし、上記位置検出装置の温度調整手段を設けることが周知の技術であるともいえないから、甲第１号証に記載の温調部と甲第２，３号証に記載の投影露光装置を組み合わせて本件発明１の温度調整手段を容易に想到することはできない。
　そして、本件発明１は、環境温度の変化による位置検出装置の位置検出誤差を低減できるという、明細書に記載の顕著な効果を奏するものである。
　したがって、本件発明１は、上記甲第１〜３号証に記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　さらに、本件発明２〜５（訂正前の請求項４，２，３，７に記載の発明に対応する。）は、本件発明１を引用した発明であるから、本件発明１が、甲第１〜３号証に記載の発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができない以上、本件発明書２〜５についても、甲第１〜３号証に記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
（３）同法第３６条違反について
　上記［２］（４）２）で示したように、明細書の記載不備は解消した。
（４）むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては本件発明１〜５の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１１年１１月１６日（１９９９．１１．１６）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
（１）明りょうでない記載の釈明を目的として、発明の名称を「投影露光装置」に訂正する。
（２）特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明を目的として、特許請求の範囲を、
　「【請求項１】所定のパターンが形成されたマスクを照射手段により照明し、該パターンの像を投影光学系を介し、感光基板上に所定の結像状態で投影する投影露光装置において、
　前記照射手段は光源としてエキシマレーザを備えており、
　前記投影光学系は石英を含むレンズ群を有し、
　前記投影光学系の一部を駆動して前記投影光学系の結像特性を補正する結像特性補正機構と、
　前記投影光学系の近傍に配設され、前記感光基板の位置を検出する位置検出装置と、
　前記位置検出装置の少なくとも一部の温度を所定に調整する温度調整手段とを具備することを特徴とする投影露光装置。
　【請求項２】前記投影光学系の結像状態を変動させる要因のうち、少なくとも前記照射手段からの照明による要因を測定し、該測定結果に基づき結像特性の変動を演算する演算手段を備え、
　前記結像特性補正機構は前記演算手段の演算結果に基づいて前記投影光学系の結像特性を補正し、
　前記温度調整手段は、前記投影光学系の少なくとも一部の温度を一定に保つことを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
　【請求項３】前記位置検出装置は、前記所定のパターンの投影像面に対する前記感光基板の位置を検出する焦点検出装置であることを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
　【請求項４】前記感光基板にはアライメントマークが形成されており、前記位置検出装置は、前記アライメントマークを検出するアライメント光学系であることを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
　【請求項５】前記温度調整手段の動作に起因した振動を低減する振動低減部材を有することを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。」
と訂正する。
（３）明りょうでない記載の釈明を目的として、特許明細書（特許掲載公報第５欄第３８〜４６行目）の「上記問題点の解決のため、・・・無くすることとした。」を、
　「上記問題点の解決のために、請求項１記載の投影露光装置は、上記問題点の解決のために、請求項１記載の投影露光装置は、所定のパターンが形成されたマスクを照射手段により照明し、該パターンの像を投影光学系を介し、感光基板上に所定の結像状態で投影する投影露光装置において、前記照射手段は光源としてエキシマレーザを備えており、前記投影光学系は石英を含むレンズ群を有し、前記投影光学系の一部を駆動して前記投影光学系の結像特性を補正する結像特性補正機構と、前記投影光学系の近隣に配設され、前記感光基板の位置を検出する位置検出装置と、前記位置検出装置の少なくとも一部の温度を所定に調整する温度調整手段とを具備している。
　請求項２記載の投影露光装置は、前記投影光学系の結像状態を変動させる要因のうち、少なくとも前記照射手段からの照明による要因を測定し、該測定結果調整手段は、前記投影光学系の少なくとも一部の温度を一定に保っている。つまり、投影光学系（鏡筒）の温度変化以外の原因による結像特性の変動、或いは投影光学系近傍の環境温度以外の原因による結像特性の変動は結像特性補正手段で対応し、周辺温度の変動は温度調整手段により無くすることとした。」
と訂正する。
（４）明りょうでない記載の釈明を目的として、特許明細書（特許掲載公報第５欄第４７〜４９行目）の「また、温度調整手段は、・・・に調整している。」を、
　「請求項３記載の投影露光装置は、前記位置検出装置が前記所定のパターンの投影像面に対する前記感光基板の位置を検出する焦点検出装置であり、温度調整手段が焦点検出装置の少なくとも一部の温度を所定の温度に調整している。
　請求項４記載の投影露光装置は、前記感光基板にはアライメントマークが形成されており、前記位置検出装置が前記アライメントマークを検出するアライメント光学系である。温度調整手段は、アライメント光学系の少なくとも一部の温度を所定の温度に調整している。
　請求項５記載の投影露光装置は、前記温度調整手段の動作に起因した振動を低減する振動低減部材を有している。」
と訂正する。
（５）明りょうでない記載の釈明を目的として、特許明細書（特許掲載公報第６欄第１〜１１行目）の「本発明においては・・・することができる」を、
　「請求項１記載の投影露光装置は、請求項１記載の投影露光装置は、温度調整手段が投影光学系の近傍に配設された位置検出装置の少なくとも一部の温度を調整している。このため、投影光学系に温度変化に敏感な石英を含むレンズ素子を用いることができる。
　請求項２記載の露光装置は、従来の結像特性補正の技術のうち補正が困難であった周囲気温の変化に伴う投影光学系の温度変動による結像特性の変化の補正を、温度調整手段による投影光学系の少なくとも一部の温調により必要なくしたため、結像特性の補正が簡単に精度良く行うことができる。また、照明光の吸収による結像特性の変化に対しては従来と類似の技術である照明エネルギの蓄積計算により求めることができるため、照明光の吸収による内部温度上昇に対しては、投影光学系の温度調整装置により補正必要がなく、外部気温の変化の影響を遮断するのみでよいため、装置を簡略にすることができる。」
と訂正する。
（６）明りょうでない記載の釈明を目的として、特許明細書（特許掲載公報第６欄第１２〜１８行目）の「また、温度調整手段が・・・することができる。」を、
　「請求項３記載の投影露光装置は、請求項３記載の投影露光装置は、温度調整手段が焦点検出装置の少なくとも一部の温度を所定の温度に調整しているので、環境温度の変化による焦点検出装置の焦点検出誤差を低減することができる。
　請求項４記載の投影露光装置は、温度調整手段がアライメント光学系の温度を所定の温度に調整しているので、アライメント精度の低下を防止することができる。
　請求項５記載の投影露光装置は、振動低減部材が温度調整に起因した振動を低減している。」
と訂正する。
（７）明りょうでない記載の釈明を目的として、（特許掲載公報第１１欄第２５行目〜第１２欄第６行目）の「以上の様に・・・効果がある。」を、
　「請求項１記載の投影露光装置は、温度調整手段が位置検出装置の少なくとも一部の温度を調整しているので、位置検出装置を投影露光系の近傍に配置しても投影光学系が位置検出装置の温度変化に起因する影響を受けることがない。
　請求項２記載の投影露光装置は、温度調整手段が投影露光光学系の少なくとも一部の温度を一定に保っているので、外部の温度変化による投影露光光学系の結像変化をなくすことができ、一方照明光の投影光学系の吸収、及び環境条件の変化に対しては従来からの技術である結像特性補正手段で補正を行えるため、温度変化に敏感な投影光学系（特に、石英を含むレンズ素子群をもつもの）に対しても結像特性の維持ができるという効果がある。」
と訂正する。
（８）明りょうでない記載の釈明を目的として、特許明細書（特許掲載公報第１２欄第７〜１３行目）の「また、温度調整手段が・・・防止することができる。」を、
　「請求項３記載の投影露光装置は、温度調整手段が焦点検出装置の少なくとも一部の温度を所定の温度に調整しているので、環境温度の変化による焦点検出装置の焦点検出誤差を低減することができる。
　請求項４記載の投影露光装置は、温度調整手段がアライメント光学系の温度を所定の温度に調整しているので、アライメント精度の低下を防止することができる。
　請求項５記載の投影露光装置は、振動低減部材が温度調整に起因した振動を低減することができる。」
と訂正する。
（５４）【発明の名称】
投影露光装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】所定のパターンが形成されたマスクを照射手段により照明し、該パターンの像を投影光学系を介し、感光基板上に所定の
結像
　
前記照射手段は光源としてエキシマレーザを備えており、
　
前記投影光学系は石英を含むレンズ群を有し、
　
前記投影光学系の一部を駆動して前記投影光学系の結像特性を補正する結像特性補正機構と、
　前記投影光学系の近傍に配設され、前記感光基板の位置を検出する位置検出装置と、
　前記位置検出装置の少なくとも一部の温度を所定に調整する温度調整手段とを具備することを特徴とする投影露光装置。
　【請求項２】前記投影光学系の結像状態を変動させる要因のうち、少なくとも前記照射手段からの照明による要因を測定し、該測定結果に基づき結像特性の変動を演算
する演算手段を備え、
　前記
結像特性補正機構は前記演算手段の演算結果に基づいて前記投影光学系の結像特性を補正し、
　
前記温度調整手段
　【請求項３】前記位置検出装置は、前記所定のパターンの投影像面に対する前記感光基板の位置を検出する焦点検出装置であることを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
　【請求項４】前記感光基板にはアライメントマークが形成されており、前記位置検出装置は、前記アライメントマークを検出するアライメント光学系であることを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
　【請求項
５
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
　本発明は、例えば集積回路の製造用に使用される露光装置のような所定像の結像を行う投影光学装置に関するものであり、特にその結像特性の維持に関するものである。
〔従来の技術〕
　第２図は、従来より使用されている縮小投影型露光装置（ステッパー）の構成を示し、装置全体は一定温度（例えば、２３±０．１℃）、一定の洗浄度（例えば、クラス１０）に制御されたクリーンチャンバ内に収納される。このステッパーは水銀灯光源２からの光を適当な照照明光学系部４０を介してレクチルＲに一様な照度で照射し、レチクルＲのパターンを投影レンズ系（鏡筒とレンズ素子を含む）７を通してウエハＷ上にレジスト層に、ステップ・アンド・リピート方式で露光するものである。ステッパー全体は防振台３０上に構築されており、防振台３０上の定盤の上にはＹ方向に１次元移動するＹステージ９ｙが設けられ、Ｙステージ９ｙの上にはＸ方向に１次元移動するＸステージ９ｘが設けられる。そして、Ｘステージ９ｘの上にはウエハＷを載置して上下（Ｚ）方向に微動するＺステージ（ウエハ・ホルダーを含む）８が設けられる。これらＸステージ９ｘ，Ｙステージ９ｙによって、ウエハＷは水平面内で２次元的移動され、その座標位置はレーザ干渉計３１によって逐次計測される。露光すべきウエハＷはウエハカセット３２内に収納され、ウエハ搬送路を通ってプリアライメント部３３に送られ、オリフラによる位置決めが行われた後、Ｚステージ８上に受け渡される。露光後のウエハＷは、Ｚステージ８からプリアライメント部３３を経由し、ウエハ搬送路を通ってウエハカセット３４内に収納される。これらウエハ搬送路、プリアライメント部３３は、防塵のために透明なカバー（開閉可能）で覆われている。さて、防振り台３０上の定盤にはウエハのアライメント光学系やウエハの焦点検出（高さ検出）系等を保持すると共に、投影レンズ系７の鏡筒外部に設けられたフランジ７Ａを固定する第１コラム３６が固定される。第１コラム３６の前面、側面の各下側は大きく切り取られ、干渉計のビーム路、ウエハ交換時のウエハ経路等を妨害しないようになっており、ウエハステージ部（８、９ｘ、９ｙ）は第１コラム３６の下で２次元移動する。第１コラム３６の上には、投影レンズ系７を囲うと共に、上部にレチクルステージ部３８を保持する第２コラム３７が固定される。第２コラム３７は投影レンズ系７（特にフランジ７Ａ）とレチクルステージ部３８のレチクルＲの真空吸着面とのＺ方向（光軸方向）の間隔を一定に保つため、インバー等の低膨張合金材により作られる。照明光学系部４０は、レチクルＲの上方に垂直に伸びた後、水平に折り曲げられ、再び垂直に下に折り曲げられた光軸に沿って適宜配列された光学素子（レンズ部材、シャッタ、レチクル照明視野絞り等）を収納したものである。光源２は、開閉可能なランプハウス部４２内に収納され、ランプハウズ部４２内の高温の空気は排気パイプ４４により、チャンバの設置されるクリーンルーム（清浄度として、例えばクラス１００）の外部に強制排気される。従って、チャンバ内の空気は照明光学部４０のレチクルＲの上方に形成されたすき間、又は照明光路中の途中のすき間から流入し、照明光路を光源２の方へ進み、パイプ４４で排気され、照明光学系部４０内を空冷する。また、ランプハウス部４２は第２コラム３７の裏側に位置するため、その間には適宜断熱材が設けられると共に、ランプハウス部４２を含む後方���出部分はチャンバの後壁を貫通して外部（クリーンルーム内）に突き出され、熱源はチャンバ外に分離される。
　また、このステッパーにはレチクルの自動交換のために複数のレチクルを保管するレチクルライブラリー４６が一体に取り付けられ、選ばれた１枚のレチクルを異物検査装置４８を経由してレチクルステージ部３８へ搬送するレチクルローダが設けられている。
　さらに、このステッパーの投影レンズ系７には環境条件の変化、露光状態（照明光の透明レンズ系７への入射状態）の変化等によって生じる結像特性（投影倍率、焦点）の変動を自動補正するための圧力調節器１２が設けられる。この圧力調節器１２は、投影レンズ系７内の単一又は複数の密封された空気室（レンズ素子との間の空気間隔）の圧力を、環境条件、露光状態の変化に応じて逐次強制的にコントロールして、投影レンズ系７自体の光学特性を制御するものである。これは気体の屈折率が圧力に依存して変化するという物理現象を利用したものである。
　従来の結像特性を維持する技術のうち、照明光の投影光学系の吸収によるものに対しては、例えば特開昭６０−７８４５４号に開示してあるように、入射エネルギ（照明光束）の蓄積を演算し入射エネルギに対する結像特性の変動量を求め、投影レンズ系内部の密封されたレンズ間隔の圧力を変化させることにより、結像特性を一定に保つ方法が知られている。また、大気圧，気温，湿度等の環境変化に対してもセンサでその変化を検知し、その変化に応じて発生する結像特性を補正する方法も知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
　上記の結像特性を維持する技術のうち、温度変化に対しては気温若しくは投影光学系の温度を測定し、その温度変化に対する結像特性の変化量を例えば温度変化に比例した量として補正を行っていた。しかし、気温を測定する場合、厳密には気温（チャンバ内の温度）が変化して徐々に熱移動が起こり投影光学系の温度が変化するため、気温に比例した補正では正確に補正が行えないという問題点があった。また、投影光学系の温度を直接測定する場合、照明光の投影光学系の吸収による温度上昇と、周囲温度変化による投影光学系の温度変化が重なってしまう。照明光の吸収はレンズの各エレメントの照明光の吸収特性により、レンズエレメント間に温度差が発生し、周囲温度変化による温度変化はレンズ各エレメントの熱容量によりレンズエレメント間に温度差が発生するため、同じ温度変化に対しても結像特性への影響は異なり、単純な温度に比例した補正では正確に補正することができない。さらに、上述の従来技術のように照明光のエネルギの蓄積計算により結像特性の変化を求めて補正を行っている場合、温度センサからの検出値に基づいた補正と二重に補正をかけてしまうという問題点もある。従来これらの問題点はほとんど無視することができたが、投影されるパターンが微細化するに従い、チャンバ性能内の温度変動であっても生ずる結像特性は問題となる量となってきた。
　一方、これとは別に投影レンズ系のみを装置全体のチャンバとは別の温調装置内に設けて温度を一定に保ち、この温度装置のみで全ての結像特性変動に対応しようとする技術も考えられている。しかしながら、この方法は装置の他の熱源であるモータやレーザ発振器等の影響を受けずに投影レンズ系（得に鏡筒）の温度を安定させることは可能であるが、投影光学系の照明光吸収による温度変化には対応できないという問題点がある。これは、照明光の吸収による結像特性の変化は主にレンズ素子の光軸中心部と周辺部の温度勾配により生ずるため、外部より冷却を行っても温度勾配をとることはできないためである。
　また、投影光学系の近傍にウエハＷの焦点検出を行う焦点検出装置やウエハＷのアライメントを行うアライメント光学系が配設されている場合に、環境温度の変化に伴う焦点検出装置及びアライメント光学系への影響は考慮されていないという問題点があった。
〔問題点を解決する為の手段〕
　上記問題点の解決のために、請求項１記載の投影露光装置は、所定のパターンが形成されたマスクを照射手段により照明し、
該パターンの像を投影光学系を介し
前記照射手段は光源としてエキシマレーザを備えており、前記投影光学系は石英を含むレンズ群を有し、前記投影光学系の一部を駆動して前記投影光学系の結像特性を補正する結像特性補正機構と、
温度調整手段
　請求項２記載の投影露光装置は、前記投影光学系の結像状態を変動させる要因のうち、少なくとも前記照射手段からの照明による要因を測定し、該測定結果に基づき結像特性の変動を演算
する演算手段を備え、前記結像特性補正機構は前記演算手段の演算結果に基づいて前記投影光学系の結像特性を補正し、前記温度調整手段
　請求項３記載の投影露光装置は、前記位置検出装置が前記所定のパターンの投影像面に対する前記感光基板の位置を検出する焦点検出装置であり、
温度調整手段
　請求項４記載の投影露光装置は、前記感光基板にはアライメントマークが形成されており、前記位置検出装置が前記アライメントマークを検出するアライメント光学系である。
温度調整手段
　請求項５記載の投影露光装置は、
前記温度調整手段の動作に起因した振動を低減する振動低減部材を有している。
〔作用〕
　
請求項１記載の投影露光装置は、温度調整手段が投影光学系の近傍に配設された位置検出装置の少なくとも一部の温度を調整している。このため、投影光学系に温度変化に敏感な石英を含むレンズ素子を用いることができる。
　請求項２記載の露光装置は、従来の結像特性補正の技術のうち補正が困難であった周囲気温の変化に伴う投影光学系の温度変動による結像特性の変化の補正を、
温度調整手段
　請求項３記載の投影露光装置は、
温度調整手段
　請求項４記載の投影露光装置は、
温度調整手段
　請求項５記載の投影露光装置は、
振動低減部材が温度調整に起因した振動を低減している。
〔実施例〕
　第１図は、本発明の第１の実施例によるステッパーの主要な構成を示したものであり、第２図に示したものと同じ部材には同一の符号を付してある。以下、第１図を参照しながら本実施例の構成を説明する。
　装置の主要部分は、内部の空気温度と湿度がほぼ一定に保たれたチャンバ１の内部に設置されている。通常、このチャンバ１はチャンバ空調装置１Ｂ、ＨＥＰＡフィルター１Ｃにより、チャンバ内の空気温度を設定値に対して±０．１℃、湿度を設定値に対して±１５％程度に保つことができる。発熱源である光源２は通常チャンバ１の外部に設置されており、光源２からの照明光はチャンバ１と隔離される窓（光学部材等）１Ａを介して入射し、シャッタ３Ａを通って照明光の強度を露光エリア全域で均一にするための光強度一様化照明系４を通り、ミラー５で反射された後、さらにコンデンサレンズ６を通りレチクルＲを照射する。ここで、１Ａ、３Ａ、４、５、６が第２図中の照明光学系部４０に相当する。レチクルＲは回路パターン等が描かれたマスクで、レチクルＲを通過した照明光は、投影レンズ系７を介してウエハＷ上にレチクルＲ上のパターンを結像、転写する。ウエハＷはウエハステージ部（８、９Ｘ、９Ｙ）上に真空吸着されており、順次移動しながらステップ・アンド・リピート方式で露光されるようになっている。
　続いて、この種の装置に搭載されている結像特性の補正機構の例を第１図を参照しながら説明する。本実施例では、投影レンズ系７の結像特性のうち、倍率と焦点位置の補正の場合を示している。まず、倍率の補正機構としては投影レンズ系７の内部の適当な１ヶ所若しくは複数のレンズ間隔を密封した空気室１３を設けている。空気室１３の内部の空気圧力をベローズボンプ、弁等で構成された圧力調節器１２でコントローラ１０より指示された所定の値に保つことにより倍率コントロールを行う。一方、焦点位置の補正は投影レンズ系７とウエハＷの距離を焦点検出系で計測し、その計測値が一定値になるようにＺステージ８を駆動する焦点合わせ機構にオフセットを持たせる方法で行う。その焦点検出系は、ＬＥＤ、集光レンズ等から成る投光器１５と、ＳＰＤ、集光レンズ等から成る受光器１６とで構成されている。投光器１５は第１図に示しているように、ウエハＷに斜め上方から光線を入射し、その反射光を受光器１６で受ける。ウエハＷが所定位置から光軸方向にずれている場合、反射光がシフトしずれ量を検出することができる。ずれ量の信号はコントローラ１０に送られ、コントローラ１０はウエハＷが所定の位置に来るまで、ウエハステージ部のＺステージ８を光軸方向へ駆動する駆動系１７に信号を送り、常に投影レンズ系７とウエハＷの間隔を一定に保つ。オフセットを持たせるのは反射光の光路を光学素子（傾斜可能な平行平板ガラス）によりシフトさせるか、ずれ量の信号に電気的にオフセットを持たせる方法による。本実施例では、結像特性として倍率、焦点位置を取り上げたが、補正すべき結像特性としてはディストーション、像面湾曲等を考えることもできる。また、補正手段としても本実施例の他に、投影レンズ系７内部のレンズエレメントを光軸方向へ駆動する方法、レチクルＲと投影レンズ系７の間隔を変える方法、投影レンズ系７の上方又は下方空間に２枚の密封された平行平板ガラスを設置し、その内部の圧力を変える方法、或いはこれら各方法を適宜組み合わせた方法等が考えられており、これらの方法を用いても同様である。
　次に、投影レンズ系７の温調機構の説明を引き続き第１図を参照しながら行う。温度調節器１８は、ヒータ、クーラ、ポンプ、コンプレッサ等で構成されており、流体の温度を所定の温度になるように制御することができる。投影レンズ系７の鏡筒周囲は密封された空間１９により円筒状にほぼ全体が囲まれており、内部には温度調整（以下、温調とする）された流体を流すことができる。流体としては液体、気体のどちらでも用いることができ、熱容量の面では液体が優れているが、漏れを考えた場合気体の方が安全と言える。また、両者の利点が使えるフロンガス等を用いることも考えられる。流体は温度調節器１８によりパイプ２０を通って空間１９へ送り込まれる。流体はこの間隔を投影レンズ系７の鏡筒に沿って流れ、再びパイプ２１を通って温度調節器１８に戻る。このパイプ２０、２１は断熱材等で外部の温度変化を遮断してあるのが望ましい。また、温度調節器１８の振動が投影レンズ系７に伝わらないように、一部をフレキシブルな材料としておくことが望ましい。温度調節器１８は温度センサ２２からの温度信号Ｓを受け取り、温度信号Ｓが一定となるように流体の温度制御する。この時、流体の流量、流速については外部の温度変化を遮断でき、鏡筒温度を安定化（例えば、±０．０２℃）できるように設定を行う。温度センサ２２は、直接鏡筒の温度が測定できる位置（例えば、鏡筒の内側）に設けることが望ましいが、鏡筒を外部の温度変化から遮断するという意味では鏡筒に沿って流れ流体そのものの温度を測定しても良い。鏡筒の温度を直接測定する場合、温度センサの代わりに歪ゲージを鏡筒に張りつけ、鏡筒の温度膨張或いは収縮を測定することにより、温度変化を測定する方法も考えられる。
　次に、本実施例の作用を結像特性補正機構の動作例と共に説明を行う。補正機構は結像特性変動の要因として大気圧、気温（鏡筒温度ではなくチャンバ内気温）、湿度の環境条件と、投影レンズ系７の照明光吸収（即ち、露光状態）を対称として働く。まず、環境条件の変化は測定器１４により測定され、その信号はコントローラ１０に送られる。環境条件と倍率、焦点位置の変化は予め実験により求めておき、数式の形若しくはテーブルの形等でコントローラ１０内部に記憶しておき、変化量の算出を行う。この実験は温度調節器１８を作動させて投影レンズ系７の鏡筒、若しくはその周囲温度を一定の条件にして行う。このため、上記環境条件のうち、気温はレチクルＲと投影レンズ系７の間の空気間隔、投影レンズ系７とウエハＷの間の空気間隔の空気だけが対象となり、複雑な熱伝導特性を持つ投影レンズ系７の内部温度は考えなくてもよくなる。空気だけが対象の場合、測定器１４内の温度検出器はほぼリアルタイムで空気温度を測定でき、しかも結像特性の変化も投影レンズ系７内部の温度変化に比べて小さい場合が多いため、温度変化と結像特性は比例していると考えて良く、簡単な数式で結像特性を算出できる。また、気温変化による結像特性変化が微小であれば、気温変化に対する補正をやらなくても良い。
　次に、照明光の吸収に対する結像特性の変化の算出は、以下の方法で行う。投影レンズ系７への照明光の入射エネルギは、ウエハステージ部上に設けられた照度センサ１１によって測定する。これは、レチクルＲを交換後或いはレチクルＲの露光域を制限するブラインドの位置の変更後、露光を開始する前にウエハステージ部を移動し、照度センサ１１を投影レンズ系７の下へもっていき、投影レンズ系７を通過するエネルギを測定し、信号をコントローラ１０へ送る方法で行う。コントローラ１０はシャッタ３Ａの駆動系３Ｂで作られるシャッタ開閉信号を常時モニタし、前記の方法で得られたエネルギ量に基づいて、投影レンズ系７の内部に蓄積されるエネルギ量を算出する。投影レンズ系７に蓄積されるエネルギは、入射するエネルギと投影レンズ系７（内部のレンズエレメント）より外部（鏡筒）へ逃げるエネルギの差引きの積分で表せる。このため、コントローラ１０の内部に投影レンズ系７に蓄積されたエネルギの減衰特性を記憶しておき、逐次入射するエネルギ量と減衰するエネルギ量を計算する。蓄積されたエネルギ量と結像特性の変化量は比例していると考えられるので、エネルギの減衰特性は実験により直接結像特性の変化を測定することにより得られる。この実験も前記の環境条件の変化に対応する実験の時と同様に温度調節器１８を作動させて行うことが望ましい。これは、温度調節器１８を作動させることにより鏡筒から外部へ逃げていくエネルギの減衰特性が、作動させない場合に比べ異なってくる可能性があるためである。以上の方法により、環境条件及び露光状態による倍率及び焦点位置の変動量が算出でき、この変動量を基に前記の補正手段により補正を行う。つまり、コントローラ１０は倍率変化に対してこれを打ち消すような空気室１３の圧力を計算し、その値を圧力調整器１２へ出力し、焦点位置変化についてはそれに追従するように、受光器１６へ焦点位置オフセットを与える。これにより、投影レンズ系７は外部の温度変化に関わらず、結像特性が一定に保たれる。また、照明光の吸収により投影レンズ系７内部の温度、又はレンズ素子の温度勾配が変化し、結像特性が変化しても、それはエネルギ蓄積計算により補正が可能となる。
　上記の実施例中、照明光の吸収による結像特性変化は照度がほぼ一定の連続光を想定していたが、近年注目されているエキシマレーザのように、パルス毎の照度が変化するパルス光源においてもエネルギ蓄積の計算は可能である。これはレチクルＲの透過率を予め測定しておき、レチクルＲより光源側で入射光の単位時間当たり（一定時間毎）の積算パワーを測定し、両者により投影レンズ系７へ単位時間当たり入射するエネルギを求めておくことで、上記の実施例と全く同様にエネルギ蓄積の計算ができる。
　以上の実施例では、投影レンズ系７の鏡筒周辺を全長にわたって温調空間１９によって、一定温度に保持するようにしたが、投影レンズ系７の一部のみに温調空間を設けて温度の一定化を行う方法も考えられる。例えば、投影レンズ系７のうちウエハＷに近い側は、得に１／５〜１／１０程度の縮小系の場合には、光束が上部に比べ集中しているため、鏡筒下部に配置されたレンズ素子の光学特性のわずかな変化は、投影レンズ系７全体の結像特性変化に大きく影響する。そこで、第３図に示すように投影レンズ系７のフランジ７Ａより下の部分のみを温度一定化する方法も考えられる。投影レンズ系７は、鏡筒保持金物３６Ａに貫入されているため、これを利用して鏡筒保持金物３６Ａに環状に温調空間１９Ａを形成する。温調空間１９Ａと鏡筒７Ｂの外壁との間は、適宜Ｏリング等でシールドするのが望ましい。鏡筒７Ｂの温度を直接計測する場合、温度センサ２２は鏡筒７Ｂの内側に設けると良い。
　さて、温度空間１９Ａには第１図の場合と同様に温度調節器１８からパイプ２０を介して温度制御された流体が流れ込み、この流体はパイプ２１を介して温度調節器１８へ戻される。投影レンズ系７のフランジ７Ａから下の鏡筒部分７Ｂの内部には、複数のレンズ素子Ｇが収納されている。
　ところで、金物３６Ａには第１図で示した焦点検出系の投光器１５と受光器１６とが一体に固定されている。焦点検出系は投影レンズ系７とウエハＷとの間隔が、所定の基準値からどれ位Ｚ方向に変移しているかを、例えば０．２〜０．１μｍ程度の精度で検出する能力を有している。このため、焦点検出系の投光器１５、受光器１６のそれぞれは、できるだけ投影レンズ系７の鏡筒の近くに一体になるように設け、環境（雰囲気）温度の変化に伴う各種金物の膨張、伸縮による焦点検出誤差を低減する必要がある。そこで、第３図に示すように温調空間１９Ａは鏡筒７Ｂと投光器１５、受光器１６との間、及び投光器１５、受光器１６の投影レンズ系７からみた外側の各空間を良好に温調できるような構造とし、投光器１５、受光器１６と投影レンズ系７との位置関係が温度変化により微動しないようにするのが良い。このようにすると、投影レンズ系７と焦点検出系との間の温度絶縁がなされ、レンズ素子Ｇ群が照明光の一部を吸収して温度勾配をもつ場合に、その微小熱量が鏡筒７Ｂを伝わって投光器１５、受光器１６を保持する金物部分へ伝わることを防止する点でも有利である。また、第１図でも説明したように、投影レンズ系７の他の部分、即ちフランジ７Ａから上の部分を温調する必要もある場合は、投影レンズ系７の鏡筒外周面に第１図と同様の温調空間１９Ｂを設けると良い。また、金物３６Ａと同等の金物にウエハＷ上のアライメントマークを観察するオフ・アクシス方式のアライメント光学系が固設される場合、このアライメント光学系と投影レンズ系７とは温度によって相対位置関係が変動しないような構造とされる。この変動はウエハ・アライメントの精度を低下させる１つの原因となる。そこで、ウエハ・アライメント光学系が投影レンズ系７と接近して一体の金物に保持される場合は、そのアライメント光学系の保持部分と投影レンズ系７の鏡筒７Ｂとを含めて温調空間を形成するようにすると良い。
　以上、本実施例では投影レンズ系７を保持する金物３６Ａと鏡筒７Ｂとの間に温調空間１９Ａを形成したが、その他投影レンズ系７の鏡筒の外周を保持する部分がある時は、そこにも同様の温調空間を形成しておくと良い。このようにすれば、装置本体の第１コラム３６、第２コラム３７の各々から投影レンズ系７へ伝わる温度変化が低減されることにもなる。
　第４図は他の実施例による投影レンズ系７の温調空間の構造を示す図である。一般に、この種のステッパーは極めて高解像力で精密にレチクルのパターンを投影しなければならない。従って、ウエハＷ上ヘパターンを露光している間（ショット中）に、レチクル、投影レンズ系、ウエハの三者の関係が水平方向（Ｘ−Ｙ平面内）に微小振動してしまうと、その振動量に応じた像振れが生じることになる。この微小振動は、投影レンズ系７の周囲に形成された温調空間１９、１９Ａ（１９Ｂ）内に流体が通ることによっても引き起こされる可能性もある。そこで、第４図に示すように、投影レンズ系７の鏡筒を二重構造にしておき、その間の空間７Ｃに、鏡筒の上端面７Ｄに形成されたインレット７１より複数本のパイプ２０を介して温調された流体を流入させる。パイプ２０から入った流体は空間７Ｃ（環状に１つにつながっている）内でダンプされた後、空間７Ｃとつながって光軸方向に伸びる複数のスリット状空間７Ｅに沿って投影レンズ系７の下端面まで達する。スリット状空間７Ｅは、鏡筒の回りを３６０°取り囲むように多数のフィン７Ｆで区切られている。鏡筒下端まで達した流体は、１ケ所、又は複数ヶ所に設けられたアウトレットを通り、パイプ２１を介して温度調節器１８に戻る。本実施例では、投影レンズ系７の周囲を通る流体をインレット７１からアウトレットまで極力垂直（光軸）方向に流すような構造としてある。このようにすれば、流体の圧力に不整が生じたとしても、その衝撃波はほとんど垂直方向に生じ、投影レンズ系７を横方向に振動させる力はほぼ無視できる。また、インレット７１、アウトレットの配置はそれぞれ光軸に対して対称にすると良い。
　また、他にも投影レンズ系７の温調機構が考えられる。例えば、パイプをそのまま鏡筒に巻きつける方法、電熱線を巻きつけて周囲より若干高い温度で一定に保つ方法、ペルチェ素子を貼り付ける方法、若しくは鏡筒に穴をあけてレンズ内部に直接風を送る方法も考えられるが、鏡筒の温度を一定に保つ目的が達成できれば、いずれの方法でも各実施例と全く同じ効果が得られる。
〔発明の効果〕
　請求項１記載の投影露光装置は、
温度調整手段が位置検出装置の少なくとも一部の温度を調整しているので、位置検出装置を投影光学系の近傍に配置しても投影光学系が位置検出装置の温度変化に起因する影響を受けることがない。
　請求項２記載の投影露光装置は、
温度調整手段
　請求項３記載の投影露光装置は、
温度調整手段
　請求項４記載の投影露光装置は、
温度調整手段
　請求項５記載の投影露光装置は、
振動低減部材が温度調整に起因した振動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例による縮小投影露光装置（ステッパー）の構成を示す概略図、第２図はステッパーの代表的な構造を示す斜視図、第３図は第２の実施例による温調構造を示す部分断面図、第４図は他の実施例による温調構造をもつ投影レンズ系の構成を示す斜視図である。
〔主要部分の符号の説明〕
Ｒ……レチクル、Ｗ……ウエハ、７……投影レンズ系、１０……コントローラ、１１……照度センサ、１２……圧力調節器、１３……空気室、１４……測定器、１５……投光器、１６……受光器、１８……温度調節器、１９，１９Ａ，１９Ｂ，７Ｃ，７Ｅ……温調空間、２２……温度センサ。