【事件の表示】
　特許第２７６５４２２号「露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法」の請求項１、２、３、４、９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２７６５４２２号の請求項１、２、３、４、９に係る特許を維持する。
【理　由】
【1】手続の経緯
　特許第2765422号の請求項1〜9に係る発明は、平成4年12月28日の出願であって、平成10年4月3日にその設定登録がなされ、その後、申立人 菅原益夫より請求項1〜4、9に係る発明に対して特許異議申立がなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成11年8月2日に訂正請求がなされたものである。
　
【2】訂正の適否についての判断
《2-1》訂正後の発明
　当該訂正は、明細書の発明の詳細な説明の段落【0029】の記載を訂正するものである。本件の請求項1〜9に係る発明は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項1〜9に記載された次のとおりのものである。
　「【請求項1】パターンを基板面上に露光転写する露光装置において、露光光の一部を取り出して前記基板面上の光量を間接的に検出する検出手段と、前記露光光の一部を取り出した位置から前記基板面までの間に存在する光学部材の透過率の露光履歴に対する変動情報を記憶する記憶手段と、現在までの露光履歴と該記憶手段に記憶された情報とから前記検出手段の検出結果を補正する補正値を導出し、該補正値を用いて前記検出手段の検出結果を補正し、前記基板面への露光量を制御する制御手段とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項2】 前記露光履歴は、前記露光光の供給時間であることを特徴とする請求項1の露光装置。
【請求項3】 前記露光履歴は、前記露光光の供給を停止してから経過した時間であることを特徴とする請求項1の露光装置。
【請求項4】 前記露光光は、エキシマレーザ光であることを特徴とする請求項1乃至3の露光装置。
【請求項5】 パターンを基板面上に露光転写する露光装置において、露光光の一部を取り出して前記基板面上の光量を間接的に検出する検出手段と、前記露光光の一部を取り出した位置から前記基板面までの間に存在する光学部材の透過率の環境の変化に対する変動情報を記憶する記憶手段と、現在の環境と該記憶手段に記憶された情報とから前記検出手段の検出結果を補正する補正値を導出し、該補正値を用いて前記検出手段の検出結果を補正し、前記基板面への露光量を制御する制御手段とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項6】 前記環境の変化は、湿度の変化であることを特徴とする請求項5の露光装置。
【請求項7】 前記環境の変化は、温度の変化であることを特徴とする請求項5の露光装置。
【請求項8】 前記露光光は、エキシマレーザ光であることを特徴とする請求項5乃至7の露光装置。
【請求項9】 請求項1乃至8の露光装置を用いてパターンを基板面上に露光転写し、該基板を現像処理することによって半導体素子を製造することを特徴とする半導体素子の製造方法。」
(以下、それぞれ、「本件発明1」〜「本件発明9」という。)
　
《2-2》訂正の要旨
　特許権者が求めている訂正は、明りょうでない記載の釈明を目的として、明細書の段落番号【0029】を「そして演算手段19に露光時にマスキングプレード10の開口面積Sm、レチクル12の平均透過率Rrを入力しておく(又は自動的に読み取る)ことにより、刻々と変わる露光補正値φを算出し、積算光量検出器9で計測した照度I1と露光補正値φをもとにウエハ面14上での照度I2を演算手段19で求め、これより、ウエハ面14上への正確な露光量の制御を行なっている。」と訂正するものである。
　
《2-3》訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正事項は、明りょうでない記載の釈明を目的とするものであり、願書に添付した明細書及び図面に記載し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し又は変更するものでもない。
　
《2-4》独立特許要件の判断
《2-4-1》訂正拒絶理由
　当審が発した訂正拒絶理由は、「ウエハステージ上の露光量検出器」が発明を特定する事項となっていない点、及び発明を特定する事項である「変動情報」の技術的事項が明細書の記載から明らかでない点により、訂正後の明細書は、特許法第36条第4項及び同第5項で規定する要件を満たしていないから、特許出願の際、独立して特許を受けることができないというものである。
　
《2-4-2》判断
　まず、「ウエハステージ上の露光量検出器」が発明を特定する事項として必要か否かを検討するに、「【0020】この他演算手段19はパターン転写前に積算光量検出器で求めた照射光量の測定結果と露光量検出器17で求めた測定結果とを用いてウエハ14面上への露光量を決定している。」という記載はあるものの、一方で、「【0028】ここでeA は結像レンズ11に入射する光量の単位時間当りの光量、eB は投影光学系Bに入射する光量の単位時間当りの光量、φ0 は露光開始直前の露光補正値であり、この場合φ0 =1である。光量eA ,eB は光分割部材8からの反射光、マスキングブレード10の開口面積Sm 、レチクル12の平均透過率Rrに依存するため、(1)式は、 φK =f2 (tK-t0 ,I1 ,Sm,Rr ,φ0 ) ・・・(2)と書き換えられる。【0029】そして演算手段19に露光時にマスキングブレード10の開口面積Sm 、レチクル12の平均透過率Rr を入力しておく(又は自動的に読み取る)ことにより、刻々と変わる露光補正値φを算出し、露光補正値φをもとに正確な露光量の制御を行なっている。」(訂正前の明細書)と記載されているのであり、これから「ウエハステージ上の露光量検出器」が発明を特定する事項として必須のものと判断するのは妥当でない。
　つぎに、「変動情報」について検討するに、明細書には「【0019】19は演算手段であり、その記憶部には予め求めた光分割部材8からウエハ14に至る光路中に配置した光学要素の露光履歴による透過率の変動情報や環境変化による透過率の変動情報が記憶されている。演算手段19は積算光量検出器9からの信号と記憶部に記憶している透過率の変動情報とを用いてウエハ14面上への露光量を決定している。そして演算手段19はシャッター4を開閉制御してウエハ14面上への露光量を制御している。」、「【0023】光分割部材8からウエハ14面に至る各光学要素の透過率が露光履歴による変動するパラメータは予め実験により求めている。」と記載されており、これら及び実験により求める関数f2の定義から、「変動情報」の技術事項は当業者に明らかである。
　従って、当該訂正により、本件発明1〜9に係る発明の構成が明りょうとなり、より減縮されたものとなるので、当該訂正が特許請求の範囲の減縮をも目的とするものとしても、上述のように明細書の記載不備は存在せず、かつ【3】特許異議の申立てについての判断で述べる理由により、本件発明1〜9が特許法第29条第2項の規定により特許が受けられないものとすることはできないから、本件発明1〜9が出願の際独立して特許を受けることができないとすることはできない。
　
《2-5》むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第120条の4第2項及び同条第3項で規定する訂正について、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項ただし書き、同条第2項及び同条第3項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
【3】特許異議の申立てについての判断
《3-1》申立ての理由の概要
　特許異議申立人 菅原益夫は、特許第2765422号の請求項1,2,3,4,9に係る発明は、甲第1〜6号証刊行物に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものであるから、特許法第29条第2項の規定に違反して特許されたものである旨主張している。
　また、請求項1に記載された「該補正値を用いて前記検出手段の検出結果を補正する」ことは発明の詳細な説明に記載されておらず、特許法第36条第4項及び同第5項の規定に違反している旨主張している。
　
《3-2》刊行物の記載
[甲第1号証](特開昭61-34937号公報)
　第2頁左上欄第3行から第9行には「……半導体焼付け装置において、光源の光量を適宜モニ夕し、このモニ夕光量をもとに露光時間を補正して露光するという構想に基づき、……」と記載されている。
　第2頁右上欄第7行から左下欄第10行には「……シャツ夕8をオープンし、ステップ40でフオトデイテクタ12の出力信号を制御回路11のA/Dコンバータ(不図示)を介して読み込むと、その時の光量に比例した値を得ることができる。……ステップ50では、ステップ40で測定した光量の値をA、今までの基準光量をB、そして今までの基準露光時間をtとして、以後の焼き付けのための露光時間T=(B/A)tを計算する。これにより、以後の露光時間の補正ができる。……この時露光時間(シャツ夕8のオープン時間)をステップ50で計算された補正時間に従って制御する。」と記載されている。
　第2頁右下欄第3行から第8行には「この様にして焼付けを行うことにより、ランプ7の経時的な光量変化、レンズ、レチクル等の経時な透過率の変化等を補正して焼付ける事が出来、光量変化にともなう線幅や解像度のバラツキ等をおさえることが出来る。」と記載されている。
　してみると、甲第1号証刊行物には、「パターンを基板上に露光する露光装置において、ウエハ2を移動する移動ステージ3上に設けられたフォトディデクタ12で、ウエハに照射される露光光の光量を測定し、測定光量Aと基準光量Bとの比を露光時間の補正値として算出して、該補正値に基づいて露光時間補正する露光量制御方法」なる発明が開示されている。
　
[甲第2号証](特開平3-123015号公報)
　第2頁右上欄第2行から第19行には「…ウエハにマスクのパターンを焼付けるために投影光学系に焼付光を照射すると、投影光学系が焼付光を一部吸収し、これにより発生する熱に起因して投影光学系の温度変化が生じ、投影光学系の屈折力等の光学特性が変化する。……焼付光の照射履歴に基づいて投影光学系の光学特性の変化を演算する……」と記載されている。
　第3頁の左上欄第13行から右下欄第3行には「……投影レンズ5の屈折力が変化して投影レンズ5のピント位置が移動する。投影レンズ5の焼付光照射による経時的なピントの変化量△lは、実験的に△l=K・τ・E・t0/tで表し得る。ここでKは投影レンズ5の固有のピント変化係数、τはフオトマスク6の透過率、E は照明ユニット10からの単位時間当りの照射光量、t0 はシャツ夕12の開放時間合計、fは露光間隔時間合計である。……第2図の20'はマイクロプロセッサで、コントローラ20の中枢を構成し、上述の△l に関する条件式とピント変化係数Kを記億装置Mに予め記憶させておく。……フォトマスク6を透過した焼付光をフオトデイテクタ18を測光し、透過光量τ・Eに相当する信号を検出回路18′からマイクロプロセッサ20′へ入力する。……シャツ夕駆動制御回路12′はシヤツ夕12に開放時間t0と露光間隔時間tをマイクロプロセッサ20′はシャツ夕開放と露光間隔が生じる度にそれぞれを別に積算し、記憶装置Mへ露光履歴t0/tとして記憶する。次のウエハ3の露光に先立ってマイクロプロセッサ20はK,τ・E,t0/tに基づいた演算により△lの値を算出する。この△lの値はピント調整制御回路9′へ入力されて、ピント調整機構9は作動し、……」と記載されている。
　してみると、甲第2号証刊行物には、「パターンを基板上に露光する露光装置における投影光学系の屈折力等の光学特性が照射により変化すること」が開示されている。そして、「投影光学系の光学特性の変化量に関する条件式と、光学特性の変化係数Kを予め記憶装置Mに記憶しておき、この条件式と、光学特性の変化係数Kと露光履歴(t0/t)にもとづいて、光学特性の変化量(補正値)をマイクロプロセッサ20′によって計算し、この変化量(補正値)に基づいて、光学特性を調整すること」が開示されている。
　
[甲第3号証](特開昭61-154128号公報)
　第2頁左下欄第19行から同頁右下欄第19行には、エキシマレーザ光源を使った露光装置において、照明系中に設けられ、露光光の一部を取出すセンサ5の出力から光量積算回路6によって求められる積算光量と、予め設定されている適正露光量とを比較回路9によって比較し、その結果に基づいてエキシマレーザ光源から発光される次のパルス光を制御することで、露光量制御を行うことが開示されている。
　
[甲第4号証](特開平4-252013号公報)
　第7頁第1行から第34行には、照明光学系の光路中に配置されたビームスプリッターBS1で反射されたパルス光の一部を受光する光電素子4から出力される光電信号を、光量モニタ5にて各パルス毎に実際の光量に変換し、さらに演算器6で各パルス毎の光量を順次積算して露光量を制御することが開示されている。そして、予めパワーメータによりウエハ W に照射されるレーザービームの実際の光量と受光素子の感度との関係を求め、両者を一定の関係で対応付けてメモリ7に記憶することが開示されている。
　
[甲第5号証](特開昭59-52246号公報)
　第2頁右上欄第1行から第5行には「…光電検出器6は、光源の光強度を測定するような光電変換素子であり、ガラス基板7の上方に領域7aを遮光しないように設けられ、その出力は露光制御のために使われる。」と記載されている。
　してみると、甲第5号証刊行物には、「パターンを基板上に露光する露光装置において、照明光路中に設けられ、露光光の一部を取出す光電検出器6の出力を使って、露光量制御を行うことが開示されている。
　シャツ夕の閉動作遅れに伴なう超過露光量を補正するため、シャツ夕の開動作中に検出器6の出力信号を増幅する測光回路の感度を補正して積算露光量を計測することで、シャツ夕の開動作中に予め超過露光量に相当する分を嵩上げして測光(光量積分)しておき、シャツ夕が開放完了後は、予め設定されている適正露光量との単純な比較だけで、正確な露光量制御を行うことが開示されている(第3頁右下欄第5行から第5頁右下欄第13行)。
　
[甲第6号証](1989年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集 C-604)
　エキシマレーザ光を石英ガラスに照射している間、及び照射終了後に室温で放置している間に生じる、石英ガラスの光吸収の変動特性が図2の実験データとして開示されている。
　
《3-3》進歩性の判断
[本件発明1]
　本件発明1(前記《2-1》訂正後の発明参照)と甲第1号証刊行物に記載された発明とを比較すると、「パターンを基板面上に露光転写する露光装置において、露光光の一部を取り出して前記基板面上の光量を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記基板面への露光量を制御する制御手段とを有することを特徴とする露光装置。」の点で両者は一致する。
　そして、本件発明1においては、検出手段は光学系の途中で露光光の一部を間接的に検出するものであって、露光光の一部を取り出した位置から基板面までの間に存在する光学部材の透過率の露光履歴に対する変動情報を記憶する記憶手段を備え、現在までの露光履歴と該記憶手段に記憶された情報とから前記検出手段の検出結果を補正する補正値を導出し、該補正値を用いて前記検出手段の検出結果を補正しているのに対して、甲第1号証刊行物に記載された発明においては、検出手段はウエハステージ上に設けられているものであって、露光光の一部を取り出した位置から基板面までの間に存在する光学部材の透過率の露光履歴に対する変動情報、現在までの露光履歴により算出した補正値を用いて前記検出手段の検出結果を補正することを行っていない点で相違する。
　そこで上記相違点を検討するに、甲第1〜6号証刊行物には、露光量制御のための検出手段の検出結果を「露光光の一部を取り出した位置から基板面までの間に存在する光学部材の透過率の露光履歴に対する変動情報」、「現在までの露光履歴」により算出した補正値を用いて補正する点は記載されていないし、それを示唆する記載も存在しない。
　そして、この点で本件発明1は、明細書記載の効果を奏するものと認められる。
　よって、本件発明1は、甲第1〜6号証刊行物に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものとは認められない。
[本件発明2、3、4、9]
　本件発明2、3、4、9は本件発明1の「露光光の一部を取り出して前記基板面上の光量を間接的に検出する検出手段と、前記露光光の一部を取り出した位置から前記基板面までの間に存在する光学部材の透過率の露光履歴に対する変動情報を記憶する記憶手段と、現在までの露光履歴と該記憶手段に記憶された情報とから前記検出手段の検出結果を補正する補正値を導出し、該補正値を用いて前記検出手段の検出結果を補正し、前記基板面への露光量を制御する制御手段と」を構成として含むものであるから、甲第1号証刊行物に記載された発明と比較すると、[本件発明1]で述べた相違点が存在するので、[本件発明1]で述べた理由と同じ理由で、本件発明2、3、4、9は、甲第1〜6号証刊行物に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものとは認められない。
　
《3-4》記載要件の判断
　請求項1に記載された「該補正値を用いて前記検出手段の検出結果を補正する」の技術的事項は、訂正前の明細書の「【0019】19は演算手段であり、その記憶部には予め求めた光分割部材8からウエハ14に至る光路中に配置した光学要素の露光履歴による透過率の変動情報や環境変化による透過率の変動情報が記憶されている。演算手段19は積算光量検出器9からの信号と記憶部に記憶している透過率の変動情報とを用いてウエハ14面上への露光量を決定している。そして演算手段19はシャッター4を開閉制御してウエハ14面上への露光量を制御している。」及び「【0029】そして演算手段19に露光時にマスキングブレード10の開口面積Sm 、レチクル12の平均透過率Rr を入力しておく(又は自動的に読み取る)ことにより、刻々と変わる露光補正値φを算出し、露光補正値φをもとに正確な露光量の制御を行なっている。」なる記載から、当業者に明らかである。また、【0029】の訂正により、その意味はいっそう明りょうになった。
　従って、本件の明細書が、特許異議申立人の主張する理由で、特許法第36条第4項及び同第5項で規定する要件を満たしていないとは認めることができない。
　
　
【4】むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立の理由及び証拠方法によっては、本件発明1,2,3,4,9の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明1,2,3,4,9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１２年５月３０日（２０００．５．３０）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　特許第２７６５４２２号（平成４年１２月２８日出願、平成１０年４月３日設定登録）の願書に添付した明細書を、明りょうでない記載の釈明を目的として、訂正請求書（平成１１年８月２日請求）に添付した訂正明細書のとおり、すなわち、次のとおり訂正する。
訂正事項：
　明りょうでない記載の釈明を目的として、明細書の段落番号【００２９】を「そして演算手段１９に露光時にマスキングブレード１０の開口面積Ｓｍ、レチクル１２の平均透過率Ｒｒを入力しておく（又は自動的に読み取る）ことにより、刻々と変わる露光補正値φを算出し、積算光量検出器９で計測した照度Ｉ１と露光補正値φをもとにウエハ面１４上での照度Ｉ２を演算手段１９で求め、これより、ウエハ面１４上への正確な露光量の制御を行なっている。」と訂正する
（５４）【発明の名称】
露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　　【請求項１】　パターンを基板面上に露光転写する露光装置において、露光光の一部を取り出して前記基板面上の光量を間接的に検出する検出手段と、前記露光光の一部を取り出した位置から前記基板面までの間に存在する光学部材の透過率の露光履歴に対する変動情報を記憶する記憶手段と、現在までの露光履歴と該記憶手段に記憶された情報とから前記検出手段の検出結果を補正する補正値を導出し、該補正値を用いて前記検出手段の検出結果を補正し、前記基板面への露光量を制御する制御手段とを有することを特徴とする露光装置。
　　【請求項２】　前記露光履歴は、前記露光光の供給時間であることを特徴とする請求項１の露光装置。
　　【請求項３】　前記露光履歴は、前記露光光の供給を停止してから経過した時間であることを特徴とする請求項１の露光装置。
　　【請求項４】　前記露光光は、エキシマレーザ光であることを特徴とする請求項１乃至３の露光装置。
　　【請求項５】　パターンを基板面上に露光転写する露光装置において、露光光の一部を取り出して前記基板面上の光量を間接的に検出する検出手段と、前記露光光の一部を取り出した位置から前記基板面までの間に存在する光学部材の透過率の環境の変化に対する変動情報を記憶する記憶手段と、現在の環境と該記憶手段に記憶された情報とから前記検出手段の検出結果を補正する補正値を導出し、該補正値を用いて前記検出手段の検出結果を補正し、前記基板面への露光量を制御する制御手段とを有することを特徴とする露光装置。
　　【請求項６】　前記環境の変化は、湿度の変化であることを特徴とする請求項５の露光装置。
　　【請求項７】　前記環境の変化は、温度の変化であることを特徴とする請求項５装置。
　　【請求項８】　前記露光光は、エキシマレーザ光であることを特徴とする請求項５乃至７の露光装置。
　　【請求項９】　請求項１乃至８の露光装置を用いてパターンを基板面上に露光転写し、該基板を現像処理することによって半導体素子を製造することを特徴とする半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
　　　【０００１】
　　【産業上の利用分野】
　本発明は露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法に関し、特にＩＣ，ＬＳ１等の半導体素子を製造する際にレチクル面上の電子回路パターンを投影光学系（投影レンズ）によりウエハ面上に投影するとき、該ウエハ面上に常に適正な露光量を与え高精度な投影パターン像が得られるようにしたものである。
　　　【０００２】
　　【従来の技術】
　従来よりＩＣ，ＬＳ１等の半導体素子製造用に高解像力、高スループット化が比較的容易な投影露光装置（アライナー）が多く用いられている。この投影露光装置では１回の露光によりウエハ面全体にパターン像を形成する一括露光方式に比べ、１回の露光が終了する毎にウエハを移動しながら他の領域を露光し、このような露光を順次複数回繰り返すことにより、ウエハ面全体にパターン像を形成していくステップアンドリピート露光方式が多く用いられている。
　　　【０００３】
　このとき投影光学系はレチクル面上の電子回路パターンをウエハ面上に所定の投影倍率、例えば１／５又は１／１０で縮小投影している。この場合、ウエハ面上に転写されるパターンの像質は照明装置の性能、例えば被照射面上の照射光の量（露光量）やその変動等に大きく影響される。
　　　【０００４】
　本出願人は被照射面上の照射光量が所定値となるように制御した、特に半導体製造用の露光装置に好適な光量制御装置を例えば特開昭６２−１８７８１５号公報や特開昭６３−１９３１３０号公報、そして特開平４−４８７１４号公報等で提案している。
　　　【０００５】
　特に特開平４−４８７１４号公報では光源と被照射面との間の光路中に入射光束を２つの光束に振幅分割し、そのうち一方の光束を被照射面（レチクル）側に、他方の光束を光検出器に導光するハーフミラー（光分割部材）を配置し、該ハーフミラーを介した光束を光検出器で検出することにより被照射面上への照射光量、即ちウエハ面上の露光量を制御するようにした露光装置を提案している。
　　　【０００６】
　【発明が解決しようとする課題】
　光源と被照射面との間の光路中に光分割部材を配置し、光分割部材で分割した２つの光束のうち、一方の光束を被照射面側に、他方の光束を光検出器に導光し、該光検出器で得られる信号を利用して被照射面、即ちウエハ面への露光量を制御する方法は光検出器への入射光量とウエハ面上への露光量との比が常に一定であるということを前提としている。
　　　【０００７】
　しかしながら光分割部材からウエハに至る光路中の各光学要素が露光光を吸収して、経時的に透過率が変化したり環境（湿度・温度等）の変化により透過率が変化したりすると光検出器で得られる信号を用いてもウエハ面上に最適な露光量を与えることが難しくなってくる。
　　　【０００８】
　本発明は、光分割部材からウエハに至る光路中の各光学要素の透過率が経時的に変化したり、環境の変化により変化したりしても、ウエハ面上への露光量を適切に制御できる露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法の提供を目的とする。
　　　【０００９】
　　【課題を解決するための手段】
　本発明の露光装置は、
　（１−１）パターンを基板面上に露光転写する露光装置において、露光光の一部を取り出して前記基板面上の光量を間接的に検出する検出手段と、前記露過率の露光履歴に対する変動情報を記憶する記憶手段と、現在までの露光履歴と該記憶手段に記憶された情報とから前記検出手段の検出結果を補正する補正値を導出し、該補正値を用いて前記検出手段の検出結果を補正し、前記基板面への露光量を制御する制御手段とを有することを特徴としている。
　特に、
　（１−１−１）前記露光履歴は、前記露光光の供給時間であること。
　（１−１−２）前記露光履歴は、前記露光光の供給を停止してから経過した時間であること。
　（１−１−３）前記露光光は、エキシマレーザ光であること等を特徴としている。
　　　【００１０】
　また、
　（２−１）パターンを基板面上に露光転写する露光装置において、露光光の一部を取り出して前記基板面上の光量を間接的に検出する検出手段と、前記露光光の一部を取り出した位置から前記基板面までの間に存在する光学部材の透過率の環境の変化に対する変動情報を記憶する記憶手段と、現在の環境と該記憶手段に記憶された情報とから前記検出手段の検出結果を補正する補正値を導出し、該補正値を用いて前記検出手段の検出結果を補正し、前記基板面への露光量を制御する制御手段とを有することを特徴としている。
　特に、
　（２−１−１）前記環境の変化は、湿度の変化であること。
　（２−１−２）前記環境の変化は、温度の変化であること。
　（２−１−３）前記露光光は、エキシマレーザ光であること等を特徴としている。
　　　【００１１】
　また本発明の半導体素子の製造方法は、
　（３−１）本発明の露光装置を用いてパターンを基板面上に露光転写し、該基板を現像処理することによって半導体素子を製造することを特徴としている。
　　　【００１２】
　　【実施例】
　図１は本発明の実施例１の要部概略図である。
　　　【００１３】
　図中２は楕円鏡である。１は光源としての発光管であり、紫外線及び遠紫外線等を放射する高輝度の発光部１ａを有している。発光部１ａは楕円鏡２の第１焦点近傍に配置している。３はコールドミラーであり、多層膜より成り、大部分の赤外光を透過すると共に大部分の紫外光を反射させている。楕円鏡２はールドミラー３を介して第２焦点近傍に発光部１ａの発光部像（光源像）１ｂを形成している。４はシャッターであり、楕円鏡２の第２焦点近傍に配置している。
　　　【００１４】
　５は光学系であり、第２焦点近傍に形成した発光部像１ｂをオプティカルインチグレ一夕６の入射面６ａに結像させている。オプティカルインチグレータ６は複数の微小レンズ６−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）を２次元的に所定のピッチで配列して構成しており、その射出面６ｂ近傍に２次光源を形成している。
　　　【００１５】
　７は集光レンズである。オプティカルインチグレータ６の射出面６ｂ近傍の２次光源から射出した複数の光束は集光レンズ７で集光され、光分割部材としてのハーフミラー８で一部の光束を反射させてマスキングブレード１０に指向し、該マスキングブレード１０面を均一に照明している。マスキングブレード１０は複数の可動の遮光板より成り、任意の開口形状が形成されるようにしている。
　　　【００１６】
　９は積算光量検出器であり、ハーフミラー８を通過した光束を検出し、後述するウエハ１４面上への露光量を間接的に検出している。１１は結像レンズであり、マスキングブレード１０の開口形状を被照射面としてのレチクル１２面に転写し、レチクル１２面上の必要な領域を均一に照明している。
　　　【００１７】
　１３は投影光学系であり、レチクル１２面上の回路パターンをウエハチャック１５に載置したウエハ（基板）１４面上に縮小投影している。１６はウエハステージである。
　　　【００１８】
　１７は露光量検出器であり、その受光面がウエハ１４と略同一平面上になるように設けてある。露光量検出器１７は、例えばマスキングブレード１０をウエハ１４面換算で１０ｍｍ角に設定し、その全光束を検出し、ウエハ１４面上における実照度、即ち露光量を検出するようにしている。
　　　【００１９】
　１９は演算手段であり、その記憶部には予め求めた光分割部材８からウエハ１４に至る光路中に配置した光学要素の露光履歴による透過率の変動情報や環境変化による透過率の変動情報が記憶されている。演算手段１９は積算光量検出器９からの信号と記憶部に記憶している透過率の変動情報とを用いてウエハ１４面上への露光量を決定している。そして演算手段１９はシャッター４を開閉制御してウエハ１４面上への露光量を制御している。
　　　【００２０】
　この他演算手段１９はパターン転写前に積算光量検出器で求めた照射光量の測定結果と露光量検出器１７で求めた測定結果とを用いてウエハ１４面上への露光量を決定している。
　　　【００２１】
　本実施例では以上のようにして、ウエハ１４面上への露光量を適切に設定することによりレチクル１２面上のパターンをウエハ面に転写している。そして所定の現像処理過程を経て半導体素子を製造している。
　　　【００２２】
　次に本実施例の演算手段１９によりウエハ１４面上への露光量を制御する方法について説明する。
　　　【００２３】
　光分割部材８からウエハ１４面に至る各光学要素の透過率が露光履歴による変動するパラメータは予め実験により求めている。
　　　【００２４】
　図２〜図４は露光時及び非露光時における積算光量検出器９上での照度（計測値）Ｉ１とウエハ１４面上での照度（実照度）Ｉ２との比率（露光補正値）φ（＝Ｉ１／Ｉ２）の変化を横軸に時間ｔをとって示した説明図である。
　　　【００２５】
　図２において、初めて露光を行なうとき（ｔ＝ｔ０）、そのときの比率（以下「露光補正値」という）φをφ＝１としている。
　　　【００２６】
　図中、区間Ａ，Ｃ，Ｅは露光時の露光補正値φの変化、区間Ｂ，Ｄは非露光時の露光補正値φの変化を示している。
　　　【００２７】
　今、ｔ＝ｔ０より露光を開始する（区間Ａ）。この区間Ａ内のある時間（ｔ＝ｔＫ）における露光補正値φＫの値は、　　　φＫ＝ｆｌ（ｔＫ−ｔ０，ｅＡ，ｅＢ，φ０）　・・・・・（１）となる。
　　　【００２８】
　ここでｅＡは結像レンズ１１に入射する光量の単位時間当りの光量、ｅＢは投影光学系Ｂに入射する光量の単位時間当りの光量、φ０は露光開始直前の露光補正値であり、この場合φ０＝１である。光量ｅＡ，ｅＢは光分割部材８からの反射光、マスキングブレード１０の開口面積Ｓｍ、レチクル１２の平均透過率Ｒｒに依存するため、（１）式は、
　　　　φＫ＝ｆ２　（ｔＫ−ｔ０，Ｉ１，Ｓｍ，Ｒｒ，φ０）　・・・（２）
と書き換えられる。
　　　【００２９】
　そして演算手段１９に露光時にマスキングブレード１０の開口面積Ｓｍ、レチクル１２の平均透過率Ｒｒを入力しておく（又は自動的に読み取る）ことにより、刻々と変わる露光補正値φを算出し、積算光量検出器９で計測した照度Ｉ１と露光補正値φをもとにウエハ面１４上での照度Ｉ２を演算手段１９で求め、これよりウエハ面１４上への正確な露光量の制御を行なっている。
　　　【００３０】
　次にｔ＝ｔ１で露光をやめ、ｔ＝ｔ２で再び露光を開始したとする。ｔ＝ｔ１における露光補正値φ１はφ１＝ｆ２　（ｔ１−ｔ０，Ｉ１，Ｓｍ，Ｒｒ，φ０）により算出され、ｔ＝ｔ２における露光補正値φ２はφ２＝ｆ３（ｔ２−ｔ１，φ１）により算出される。露光開始後、ｔ＝ｔＪにおける露光補正値φＪはφＪ＝ｆ２（ｔＪ−ｔ２，Ｉ１，Ｓｍ，Ｒｒ，φ２）により算出される。このように直前の露光補正値と経過時間を記憶しておくことにより現在までの露光履歴（露光時間，非露光時間）から、現在の露光補正値を常に算出することができる。尚、関数ｆ２，ｆ３は実験により予め求めている。
　　　【００３１】
　本実施例では露光中における露光補正値φの変化を刻々と算出してゆき、各ショット毎に露光量制御を行なっているが、１ショットにおける露光時間は非常に短く、露光補正値の変化はほとんどないため、各ショット毎もしくは複数ショットから成る各ウエハ毎に１つの露光補正値φを算出し露光を行なっても良い。
　　　【００３２】
　図３は各ショット毎に１つの露光補正値φを算出し露光を行なったときの説
明図である。時間ｔ０〜ｔ１の間に第１ショット、ｔ２〜ｔ３の間に第２ショ
ット、ｔ４〜ｔ５の間に第３ショットの露光を行なっている各時間の露光補正
値の変化が点線で示されている。
　　　【００３３】
　本実施例において、第１ショットでは露光補正値φ０を、第２ショットでは
露光補正値φ２を、第３ショットでは露光補正値φ４を各ショット毎固定の
露光補正値として用いている。各露光補正値（φ１，φ２，φ３…）の算出の仕方は実施例１と同じである。
　　　【００３４】
　図４は各ウエハ毎に１つの露光補正値を算出し露光を行なった説明図である。時間ｔ０〜ｔ１の間に第１ウエハ、時刻ｔ２から第２ウエハの露光を行なっており、各ウエハの露光には多数のショットの露光が含まれている。
　　　【００３５】
　本実施例においては、各ウエハ露光時に固定の露光補正値を用いている。この場合、１ウエハの露光の間に何回もの露光、非露光が繰り返されるが、刻々と露光補正値を算出してゆき、露光補正値φ１を算出しても良いし、各ショット間の非露光時間は短いので１ウエハの露光全体を１つの露光と考え平均入射光量より露光補正値φ１を算出しても良い。
　　　【００３６】
　又、環境変化により透過率の変動が起こる場合、不図示のセンサーで環境の変化をモニターし、その結果と演算による補正を加えた方がよい。
　　　【００３７】
　図５は本発明の実施例２の要部概略図である。
　　　【００３８】
　本実施例は図１の実施例１に比べて光源としてＫｒＦエキシマレーザ等のパルス発光する光源２０を用いている点が異なり、その他の構成は同じである。
　　　【００３９】
　本実施例では１ショット露光の間にも露光、非露光が繰り返されるので前述した平均入射光量という概念が適用される。
　　　【００４０】
　尚、以上の各実施例では露光履歴により露光補正値を算出してゆく例を示したが、各ショット、各ウエハ又は各ウエハロット毎に露光量検出器１７を用いてキャリブレーションし直接露光補正値を算出しても良い。
　　　【００４１】
　又、実行時に露光補正値の計算値と実際の値のズレを補正するため、ある期間毎にキャリブレーションを行なっても良い。
　　　【００４２】
　　【発明の効果】
　本発明によれば以上のように、光分割部材からウエハに至る光路中の各光学要素の透過率が経時的に変化したり、環境の変化により変化したりしても、ウエハ面上への露光量を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
　　【図１】
本発明の実施例１の要部概略図
　　【図２】
本発明の実施例１に係る露光補正値の説明図
　　【図３】
本発明の実施例１に係る露光補正値の説明図
　　【図４】
本発明の実施例１に係る露光補正値の説明図
　　【図５】
本発明の実施例２の要部概略図
　　【符号の説明】
１，２０　光源
２　楕円鏡
３　コールドミラー
４　シャッター
５　光学系
６　オプテイカルインテグレータ
７　集光レンズ
８　光分割部材
９　積算光量検出器
１０　マスキングブレード
１１　結像レンズ
１２　レチクル
１３　投影光学系
１４　ウエハ
１７　露光量検出器
１９　演算手段