【事件の表示】
　特許第２８１４０７６号「露光装置」の請求項１ないし３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２８１４０７６号の請求項１、２に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続きの経緯
　本件特許第２８１４０７６号の発明は、特願昭６３−３２８８３２号（昭和６３年１２月２８日出願）の分割出願（平成９年１０月２１日分割出願）であって、平成１０年８月１４日に設定登録され、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１１年１１月２日に訂正請求（後日取り下げ）がなされ、訂正拒絶理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年８月１日に意見書が提出され、再度の取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１３年１２月１７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（特開昭６２−６９５７７号公報）、甲第２号証（「実用電子回路ハンドブック」２　昭和５１年　第３版発行　ＣＱ出版第４６９頁〜第４７５頁）、甲第３号証（特開昭５８−１４９０３６号公報）及び参考文献としての甲第４号証（特開昭６０−１６２２５８号公報）を提出し、本件請求項１〜３に係る発明は、甲第１〜３号証に基づいて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項１〜３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り、本件請求項１〜３に係る発明の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〜甲第４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２頁左上欄第１行から第１５行には、「このように、エキシマレーザ等のパルス放電型レーザを用いて、半導体プロセスにおける光リソグラフィを実行しようとする場合、光リソグラフィプロセスにおけるステッパーを考えた場合、各ステップアンドリピートサイクルで同一パルス数のレーザを照射しても、１パルス毎のレーザ出力の再現性が悪いために、総露光量が各ステップアンドリピートサイクルで一定でなくなる。従って、均一度がよく、バラツキの少ない工程を得ることは困難である。
　この発明は、こうした問題点に鑑みて、総露光量が各ステップアンドリピートサイクル毎に一定となるようなレーザ出力が得られるパルス放電型レーザの出力制御装置を提供することを目的とするものである。」と記載されている。
　甲第１号証の第２頁右上欄第１１行から左下欄第１９行には、「第１図は、この発明によるパルス放電型レーザの出力制御系の一実施例を示すブロック回路図である。第２図は、第１図の回路の動作を示すタイムチャートである。
　レーザ２の出力は、レーザ本体内でハーフミラー３により一部反射され、拡散板４を介して光電変換素子５に入力される。光電変換素子５で電気信号に変換され、この出力信号はサンプル・ホールド回路６で一定期間、保持される。サンプル・ホールド回路６の出力信号Ｅｉは、時間間隔が一定のパルスで、その波高値は、レーザ出力のピーク値Ｐｉに対応して、パルス毎に異なった値となる（第２ 図（ｂ）、（ｃ）参照）。
　サンプル・ホールド回路６の出力信号は、積分器７に入力され、その出力Ｅｓは、レーザ出力エネルギーの総和に比例したものである。この積分器７の出力を、基準電圧発生器９にあらかじめ設定した基準レベルと、コンパレータ８で比較する。Ｅｓが基準レベルと一致したとき、コンパレータの出力は０となり、ナンドゲート１０が開かれ、トリガ回路１１、電源１２を介して、レーザ発振は停止される。（第２図（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）参照）。
　次に、外部リセット端子１４に信号が与えられると、積分器７の出力は０となり、以下、同様にして、総照射エネルギー制御が一定のサイクルで繰り返し実行される（第２図（ｈ）、（ｅ）参照）。
　なお、遅延回路１３は、サンプル・ホールド回路６をリセットするためのものである（第２図（ｄ）、（ｃ）参照）。」と記載されている。
１．２．２　甲第２号証の記載内容
　甲第２号証の図５−６３（ｂ）には、ＬＥＤ駆動回路からの同期パルスを入力するゲート回路を具備した回路が示され、図５−６５（ｂ）には、図５−６３（ｂ）の回路における各部波形が図示されている。図５−６５（ｂ）には、パルス状の発光光に対して、受光信号には、パルス光とパルス光との間にノイズが混入している様子が示されており、この受光信号がゲート回路（ＬＥＤ駆動回路からの同期パルスを入力するゲート）を通過することによって、ゲート回路からは、ノイズが低減された出力が得られる様子が示されている。
１．２．３　甲第３号証の記載内容
　甲第３号証の第５頁左上欄第７行から第１９行には「上述の発光制御回路（９）の第２及び第３の入力端子には、制御回路（ＣＣ）の出力端子（ｂ），（ｃ）が各々接続され、さらに、発光制御回路（９）の第４の入力端子には、後述する発光量検出回路（１０）の出力端子が接続され、発光制御回路（９）の出力端子がキセノン管（１）に接続される。この発光制御回路（９）は、制御回路（ＣＣ）から発光開始信号が入力されると、キセノン管（１）の発光を開始するための信号を出力し、キセノン管（１）の発光量を検出する発光量検出回路（１０）の出力か設定装置（６）の設定発光量（Ｆｔ）に応じた記億装置（８）の発光量データに等しくなると、キセノン管（１）の発光を停止するための信号を出力する。」と記載されている。
　甲第３号証の第７頁左下欄第１０行から第８頁右下欄第７行には、「上述のキセノン管（１）の発光制御を行なう発光制御回路（９）および発光量検出回路（１０）は第３図に示すような具体的な回路で構成される。…制御回路（ＣＣ）のコントロールスイッチ（ＣＳ）が閉じられることにより出力端子（Ｃ）から発光開始信号が入力されると、フリップフロップ（５１）がセットされてアンド回路（５４）のゲートが開かれるとともにアンド回路（５３）のゲートが閉じられる。また、この発光開始信号はタイミング回路（４９）にも与えられて、その出力端子（ＣＩ）から“Ｈｉｇｈ”の信号が出力されて、遅延回路（ＤＬ）によって端子（ＣＩ）から ”Ｈｉｇｈ信号が出力されてから一定時間後、キセノン管トリガー用の周知のトリガー回路（４６）が動作を開始してキセノン管（１）が発光を開始する。”Ｈｉｇｈ信号の出力と同時にアナログスイッチ（４４）が端子（ＣＩ）からインバ−夕（２０１）を介して与えられる ”Ｌｏｗ”の信号で不導通となり、積分用コンデンサ（４５）はキセノン管（１）の発光による受光素子（ＰＤＩ）の出力電流の積分を開始する。…発光開始信号が出力されてからキセノン管（１）の全発光が終了するのに十分な一定時間後にタイミング回路（４９）の出力端子（Ｃ３）からパルスが出力されて Ａ‐Ｄ変換器（５０）において積分コンデンサ（４５）から出力される発光量検出信号のＡ‐Ｄ変換が行われる。…上記発光開始信号は、上記Ａ‐Ｄ変換が終了するまで ”Ｈｉｇｈ”となって、この間アナログスイッチ（４４）が遮断して積分コンデンサ（４５）のデータは保持され、Ａ‐Ｄ変換の終了後に ”Ｌｏｗ”となってアナログスイッチ（４４）が導通して積分コンデンサ（４５）のデータはリセットされる。上述のＡ‐Ｄ変換の完了から一定時間後、再びタイミング回路（４９）の出力端子（ＣＩ）から発光開始信号が出力され、以下、同様の動作を繰り返して、」と記載されている。
１．２．４　甲第４号証の記載内容
　甲第４号証の第２頁左下欄第４行から第１７行には、エキシマレーザを使った露光装置内に設けられたフォトセンサの出力を、光量積分回路に入力し、この回路によって演算される光量に基いて、露光量制御を行う旨記載されている。
２．訂正の適否について
  本件訂正請求は、本件特許第２８１４０７６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ａ
　特許明細書の請求項１「パルス発光する光源と、該光源の発光パルスの露光量を測定する露光量計測手段とを備えた露光装置であって、該露光量計測手段は、ノイズもしくはオフセット分の加入を規制する手段を具備することを特徴とする露光装置。」を「発光同期信号に基づいてパルス光を発するエキシマレーザ光源と、前記エキシマレーザ光源からの複数の前記パルス光を用いてマスク上の所定のパターンをウエハ上に投影露光する露光手段と、前記エキシマレーザ光源から発せられる各パルス光のパワーを１パルス毎に積分し、前記複数のパルス光による該積分値を積算した値に基づいて前記ウエハに対する露光量を所定の値に制御する露光量計測制御手段を備えた露光装置において、
　前記露光量計測制御手段は、前記発光同期信号の発生から遅延させて前記積分を開始することによりノイズもしくはオフセット分の前記積分値への加入を規制する手段と、前記遅延させる時間を可変する手段を有することを特徴とする露光装置。」と訂正し、特許明細書の請求項３「前記遅延手段は、前記遅延時間が可変であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。」を「前記露光量計測制御手段は、前記発光同期信号が発生してから前記パルス光が発するまでの時間の経時変化分を計測する手段を有し、前記遅延手段は、計測された経時変化分に応じて前記遅延させる時間を可変することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。」と訂正する。
訂正事項ｂ
　特許明細書の請求項２を削除する。
２．２　訂正後の請求項
請求項１
　発光同期信号に基づいてパルス光を発するエキシマレーザ光源と、前記エキシマレーザ光源からの複数の前記パルス光を用いてマスク上の所定のパターンをウエハ上に投影露光する露光手段と、前記エキシマレーザ光源から発せられる各パルス光のパワーを１パルス毎に積分し、前記複数のパルス光による該積分値を積算した値に基づいて前記ウエハに対する露光量を所定の値に制御する露光量計測制御手段を備えた露光装置において、
　前記露光量計測制御手段は、前記発光同期信号の発生から遅延させて前記積分を開始することによりノイズもしくはオフセット分の前記積分値への加入を規制する手段と、前記遅延させる時間を可変する手段を有することを特徴とする露光装置。
請求項２
　前記露光量計測制御手段は、前記発光同期信号が発生してから前記パルス光が発するまでの時間の経時変化分を計測する手段を有し、前記遅延手段は、計測された経時変化分に応じて前記遅延させる時間を可変することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
３．　訂正の適否
３．１　目的該当性等について
　訂正事項ａについては、請求項記載の「パルス発光する光源」を、下位概念である「発光同期信号に基づいてパルス光を発するエキシマレーザ光源」と訂正し、「露光装置」を、下位概念である「前記エキシマレーザ光源からの複数の前記パルス光を用いてマスク上の所定のパターンをウエハ上に２投影露光する露光手段を備えた露光装置」と訂正し、請求項記載の「露光量計測手段」を、下位概念である「前記エキシマレーザ光源から発せられる各パルス光のパワーを１パルス毎に積分し、前記複数のパルス光による該積分値を積算した値に基づいて前記ウエハに対する露光量を所定の値に制御する露光量計測制御手段」と訂正し、請求項記載の「ノイズもしくはオフセット分の加入を規制する手段」を、下位概念である「前記発光同期信号の発生から遅延させて前記積分を開始することによりノイズもしくはオフセット分の前記積分値への加入を規制する手段」と訂正し、かつ露光量計測制御手段が、前記遅延させる時間を可変する手段を有することを明りょうにしたものである。　
　従って、上記訂正事項ａについては、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あたる。
　また、上記訂正事項ａは、願書に添付された明細書又は図面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。
　上記訂正事項ｂについては、特許請求の範囲を減縮にあたる。
　また、上記訂正事項ｂ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。
３．２　独立特許要件について
　本件発明は、各パルス光のパワーを１パルス毎に積分し、該積分値を積算した値に基づいてウエハに対する露光量を制御するものであるのに対し、甲第１号証は、パルス光の各々のピーク値を求め、そのピーク値を積算した値に基づいてウエハに対する露光量を制御するものであり、この点で両者は異なる。
　また、甲第１号証は、パルス光のピーク値が同じであればパルスの幅や形状が異なっても検出値は同じになり、本件発明が目指す高精度は必ずしも達成し得ない。
　そして、甲第１号証の遅延回路１３は、サンプル・ホールド回路６をリセットするためのものであるから、サンプル・ホールド回路６をリセットしないとすれば、あるピーク値を保持した後は、それより小さいピーク値は検出できないことになる。遅延回路１３は、前に検出したピーク値より小さいピーク値であっても検出できるようにするために設けられた回路である。したがって、遅延回路１３は、本件請求項の遅延手段とは機能または用途が異なり、ノイズ成分を排除するためのものではない。
　甲第２号証は、ＬＥＤに関するものであり、ＬＥＤと本件発明のエキシマレーザとは光源としての特性が全く異なる。エキシマレーザは、発光同期パルス（トリガ信号）から遅延してパルス発光するが、ＬＥＤは駆動信号に対する発光の遅れは実質的に無く、ＬＥＤは駆動信号に従って時間的に忠実に発光し、駆動信号が連続信号であれば連続発光し、駆動信号がパルス信号であればパルス発光するとともに、駆動信号に対する発光の遅延もない。また、受光量を精度良く検出するものではない。
　甲第３号証は、発光開始時にタイミング回路（４９）の出力端子（ＣＩ）から出力される”Ｈｉｇｈ”の信号によりコンデンサ（４５）が積分を開始し、これより一定時間遅れてキセノン管（１）をトリガする。すなわち、甲第３号証では、積分を開始してからトリガを発生しており、本件発明と比べると発光同期信号（トリガ）と積分開始のタイミングが逆転している。なお、甲第３号証の遅延回路ＤＬは、Ａ−Ｄ変換器の動作開始を積分コンデンサにキセノン管の発光パワーの蓄積が終了するまで遅延させるものであり、積分開始を遅延させるものではない。
　そうすると、甲第１〜３号証のいずれにも、「エキシマレーザ光源から発せられる各パルス光のパワーを１パルス毎に積分」する構成が記載されておらず、また、甲第１〜３号証には、本件請求項に係る発明が解決しようとする課題が記載も示唆もされていない。
　そうすると、訂正後の本件請求項１及び２に係る発明は、甲第４号証に記載された発明を参照しても、甲第１〜３号証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とすることができない。
３．３　訂正の適否の判断
　上記訂正事項ａ及びｂは、上記３．１及び３．２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項及び同条第３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及び２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に係る発明と甲各号証との対比、判断
　独立特許要件を判断した上記３．２のとおりであるから、本件請求項１及び２に係る発明は、上記甲第１号証〜３号証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とすることができない。
５．むすび
 したがって、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及び２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及び２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及び２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１２月２５日（２００１．１２．２５）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　訂正事項ａは、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、訂正事項ｂは、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
訂正事項ａ
　特許明細書の請求項１「パルス発光する光源と、該光源の発光パルスの露光量を測定する露光量計測手段とを備えた露光装置であって、該露光量計測手段は、ノイズもしくはオフセット分の加入を規制する手段を具備することを特徴とする露光装置。」を「発光同期信号に基づいてパルス光を発するエキシマレーザ光源と、前記エキシマレーザ光源からの複数の前記パルス光を用いてマスク上の所定のパターンをウエハ上に投影露光する露光手段と、前記エキシマレーザ光源から発せられる各パルス光のパワーを１パルス毎に積分し、前記複数のパルス光による該積分値を積算した値に基づいて前記ウエハに対する露光量を所定の値に制御する露光量計測制御手段を備えた露光装置において、
　前記露光量計測制御手段は、前記発光同期信号の発生から遅延させて前記積分を開始することによりノイズもしくはオフセット分の前記積分値への加入を規制する手段と、前記遅延させる時間を可変する手段を有することを特徴とする露光装置。」と訂正し、特許明細書の請求項３「前記遅延手段は、前記遅延時間が可変であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。」を「前記露光量計測制御手段は、前記発光同期信号が発生してから前記パルス光が発するまでの時間の経時変化分を計測する手段を有し、前記遅延手段は、計測された経時変化分に応じて前記遅延させる時間を可変することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。」と訂正する。
訂正事項ｂ
　特許明細書の請求項２を削除する。
（５４）【発明の名称】
露光装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　発光同期信号に基づいてパルス光を発するエキシマレーザ光源と、前記エキシマレーザ光源からの複数の前記パルス光を用いてマスク上の所定のパターンをウエハ上に投影露光する露光手段と、前記エキシマレーザ光源から発せられる各パルス光のパワーを１パルス毎に積分し、前記複数のパルス光による該積分値を積算した値に基づいて前記ウエハに対する露光量を所定の値に制御する露光量計測制御手段を備えた露光装置において、
　前記露光量計測制御手段は、前記発光同期信号の発生から遅延させて前記積分を開始することによりノイズもしくはオフセット分の前記積分値への加入を規制する手段と、前記遅延させる時間を可変する手段を有することを特徴とする露光装置。
　【請求項２】　前記露光量計測制御手段は、前記発光同期信号が発生してから前記パルス光が発するまでの時間の経時変化分を計測する手段を有し、前記遅延手段は、計測された経時変化分に応じて前記遅延させる時間を可変することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明はパルス光を露光光とする露光装置に関し、特に、積算露光量の計測に際して検出値に含まれるノイズやオフセット分の加入を規制することにより正確な積算露光量を計測して適正で精度の高い積算露光を行なえるようにした露光装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　最近の光リソグラフィ技術では、素子の微細化に伴って、より短い波長で露光する装置が開発されている。例えば、ＫｒＦエキシマレーザは波長２４８ｎｍでパルス状に発光し、これを光源とした装置では、０．３μｍ程度までのパターンの焼付が期待されている。
　【０００３】
　図９はこのような短波長の光源としてエキシマレーザを使用した露光装置の全体構成を示すものである。同図において６−１は露光光源であるエキシマレーザ、６−２はビームを整形するためのビーム整形光学系、６−３は全反射ミラー、６−４はコヒーレンシーをなくす為のインコヒーレント光学系、６−５は第１コンデンサーレンズ、６−６は露光量積算の為のディテクタ６−１７へ光を導く為のハーフミラー、６−７は第２コンデンサーレンズ、６−８は全反射ミラー、６−９はコリメータレンズ、６−１０は回路素子パターンの原版であるところのレチクル、６−１１は投影レンズ、６−１２はパターンが焼き付けられるウエハ、６−１３はθＺステージ、６−１４はＸステージ、６−１５はＹステージ、６−１６は前記３つのステージ６−１３〜６−１５を制御するステージ制御部、６−２０は装置全体のシーケンスを制御するシーケンス制御部、６−２１は種々のパラメータを入力するための入力装置である。ディテクタ６−１７は信号処理部６−１８へ接続され、更に信号処理部６−１８の出力は露光制御部６−１９へ接続されている。
　【０００４】
　この種の装置では、適正露光を得る為に、通常、積算露光を用いる。この手法は、ウエハに到達する露光エネルギーを積算して、その積算値が適正露光を得る為に必要な値となるように露光を終了するというものである。図９においては、ディテクタ６−１７、信号処理部６−１８および露光制御部６−１９が主としてその機能を提供している。
　【０００５】
　図１０はそのような露光量積算に関わるディテクタおよび信号処理部等の詳細を示したものである。同図において、７−１はエキシマレーザであり、図９のハーフミラー６−６で反射した光束がディテクタ７−２に入射する。７−３はディテクタ７−２の出力を積分する為の積分回路、７−４は積分回路７−３の出力を保持する為のホールド回路、７−５はホールド回路７−４の出力をＡ−Ｄ変換する為のＡ−Ｄ変換回路、７−６はＡ−Ｄ変換回路７−５の出力を積算する為の計測制御部、７−７はエキシマレーザ７−１から発光同期信号を取り込んで前記各回路７−３〜７−５に所望のタイミング信号を供給するタイミング制御部である。
　【０００６】
　図１１は、露光パルス１パルス当りの積分動作におけるタイムチャートであり、図１０と共にその動作を説明すれば、計測制御部７−６がエキシマレーザ７−１に発光命令を出力すると、エキシマレーザ７−１は、発光同期信号Ｌとそれに続く発光パルスＰを出力する。発光同期信号Ｌはタイミング制御部７−７に、発光パルスＰはディテクタ７−２にそれぞれ入力される。時刻ｔ００に発光同期信号Ｌがタイミング制御部７−７に入力されると、タイミング制御部７−７は時刻ｔ０１から時間幅Ｔ０１の積分ゲート信号Ｇを生成して積分回路７−３に供給する。したがって、発光パルスＰの受光信号であるディテクタ７−２の出力Ｄがこの時間幅Ｔ０１の区間で積分されることになる。時刻ｔ０２においてタイミング制御部７−７はホールド信号Ｈを生成し、ホールド回路７−４に供給する。この際、ホールド回路７−４のホールド出力すなわちホールド回路７−４が保持している値は、時刻ｔ０２における積分回路７−３の出力である。したがって、後段のＡ−Ｄ変換回路７−５の入力は、時刻ｔ０１から時刻ｔ０２までの間すなわち区間Ｔ０２におけるディテクタ出力Ｄの積分値である。時刻ｔ０３においてタイミング制御部７−７はＡ−Ｄスタート信号Ｓを生成してＡ−Ｄ変換回路７−５に供給すると、Ａ−Ｄ変換回路７−５は変換動作を開始してＡ−Ｄ状態信号Ｃを高レベルにし、時刻ｔ０５において変換動作が終了するとＡ−Ｄ状態信号Ｃを低レベルに戻すと同時に変換データを計測制御部７−６へ送出する。
　【０００７】
　以上のように発光パルス１パルス当りのエネルギーを計測し、更にこれを積算してゆくことで積算露光を実現しているのである。
　【０００８】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、上述従来例においては、ディテクタ７−２としては通常、光電変換素子あるいは熱電気変換素子等が使用されており、これらの素子には種々の理由でノイズや暗電流やオフセット電圧が存在し、またそれらは、温度等の影響で時間の経過と共に変動するいわゆるドリフトを伴っている。このため、そのノイズやオフセット電圧は区間Ｔ０２において信号成分と共に積分され、またオフセット電圧のドリフトも感知し得ないので、発光パルス１パルス当りの計測に誤差が生じることになる。
　【０００９】
　ところで、発光同期信号Ｌが出力されてから、発光パルスＰが出力されるまでの時間には、通常、数百〜数千ナノ秒のばらつきあるいは変化が存在する。このため、区間Ｔ０２は、それらのばらつきを充分カバーするために少くとも数千ナノ秒の時間幅が必要となる。これに対して発光パルスの時間幅は、通常、１０〜数十ナノ秒程度であり、両者の時間幅の比は、数百対１である。このことは、区間Ｔ０２において、信号電圧の数百分の一のノイズやオフセット電圧があったとき、計測値が真値の約２倍となることを意味している。実際の露光精度は、通常、１〜２％が要求されることを考慮すれば、前記信号電圧の数万分の一のノイズもしくはオフセットの存在が、非常に大きな問題となるのである。したがって、上述従来例においては、前記計測誤差は、積算露光における露光精度の著しい低下を生じせしめ、適正な露光ができないという重大な欠点がある。
　【００１０】
　本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、パルス光を用いた露光装置において、積算露光量をより高い精度で計測できるようにして適正で精度の高い露光が行なえるようにすることにある。
　【００１１】
　【課題を解決するための手段および作用】
　上記目的を達成するため本発明では、パルス発光する光源と、該光源の発光パルスの露光量を測定する露光量計測手段とを備えた露光装置において、該露光量計測手段はノイズもしくはオフセット分の加入を規制する手段を備えるようにしている。
　【００１２】
　発光パルスのエネルギーは、光電変換してパルス部分を積分することにより計測されるが、光電変換に用いる素子には経時変化を伴うノイズや暗電流やオフセット電圧が存在するので計測値にはこれらのノイズやオフセット分が含まれることになる。本発明ではこのノイズやオフセット分が加入されないように規制された値すなわち発光パルス１パルス当りのエネルギーの積分値そのものが、真の計測値として採用される。したがって、正確な積算露光量に基づく適正な露光が行なわれる。
　【００１３】
　【実施例】
　以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
　図１は、本発明の一実施例に係る露光装置の構成図である。同図において、エキシマレーザ光源１は例えばＫｒＦやＸｅＣｌが封入され、パルス化されたレーザ光を発光する光源である。エキシマレーザ光源１で発生したレーザ光は照明系２に入射する。照明系２は、入射したレーザ光を所望のビーム形状に整形し、光束の配光特性を均一にして出射させるものである。照明系２の出射光路には集積回路パターンが形成されたマスクＭが配置され、投影光学系３によりこの集積回路パターンはウエハＷ上に投影露光される。
　【００１４】
　一方、照明系２から出射した光束の一部は、ミラー４によってセンサ５の光電変換面に入射される。エキシマレーザ１の出射パルス光の時間的な幅は数１０ｎｓ程度と極めて短いため、センサ５としてはＰＩＮフォトダイオードやバイプラナ光電管のような応答性が数ｎｓ以下の光電変換素子を用いるのがよい。また、照明系２の出射ビームは配光特性が均一であるため、センサ５に入射する光のパワーとウエハＷに到達する光のパワーは比例関係にある。したがって、センサ５の電気的出力信号を計測することによってウエハＷでの光のパワーをモニタすることができる。
　【００１５】
　センサ５の出力信号は積分器６に入力され、レーザ光の１パルス毎に電気的にアナログ積分される。そして、その積分値はＡ／Ｄ変換器７によってディジタル値に変換されマイクロコンピュータ８に読み込まれる。マイクロコンピュータ８はこの１パルス毎のディジタル化された積分値を積算する。そして、その積算値とあらかじめ設定されたウエハＷへの露光量と比較して、設定露光量よりも大きくなったら、レーザ制御部９に指令を出してエキシマレーザ１の発光を停止させる。これによって露光量制御を行なうことができる。
　積分制御信号発生部１０は、積分器６に積分開始および終了を規定する積分制御信号を発生させる部分である。
　【００１６】
　図２は、積分器６に関する処理タイミングを示すタイミングチャートである。同図において、発振同期信号ａは実発光のタイミングの数μｓ前にエキシマレーザ１から出力される同期信号である。この発振同期信号ａとしては、通常、レーザ発光のトリガーとなるサイラトロンのトリガー信号を使用する。そのため、この同期タイミングからレーザの実発光タイミングまでのディレイ時間（遅延時間）ｔＸは固定ではなく、経時変化する。また、数１０ｎｓのジッタ成分を含んでいることが知られている。
　そこで本実施例では、この発振同期信号ａを基準とし、これから
　【００１７】
　【数１】
　発光ディレイ時間ｔＸ−ジッタ分＝積分開始時間ｔ１
の後に積分を開始し、さらに発光時間ｔＷに対してマージンを見込んだｔ２時間の後に積分器出力をホールドすることとした。このようにすることより積分器６の積分区間にレーザの実発光エネルギーを収めることができる。
　【００１８】
　積分実行時間ｔ２は積分値の精度を上げるためには極力短い方が有効である。その理由は、レーザ１の発光を電気信号に変換するセンサ５の出力信号にはノイズが混入することがあり、またそのオフセットレベルが微小に変動（ドリフト）するため、これらを考慮して数１０ｎＳのパルスを積分するために敏感になっている積分器６への影響を少なくするためである。
　【００１９】
　積分制御信号発生部１０は、積分開始時間ｔ１と積分開始からホールドまでの積分実行時間ｔ２とをマイクロコンピュータ８の指令により可変できるような積分制御信号、すなわち積分開始信号ｃとホールド信号ｄとをエキシマレーザ１の発振に同期して出力する。
　【００２０】
　図３は積分開始時間ｔ１が発光ディレイ時間ｔＸに比べて長くなった時のタイミングを、図４は短くなった時のタイミングを示している。これらの図から明らかなように、発光ディレイ時間ｔＸに対し適切な積分開始時間ｔ１を設定していないと、積分値は適切な積分開始時間を与えた時に比べ小さな値となる。
　【００２１】
　次に、図６および図８のフローチャートを参照して、積分開始時間ｔ１および積分実行時間ｔ２の決定の手順を説明する。なお、これらのフローチャートにおいて用いる記号ｔ１，ｔ２，Δｔ，ｉ，ｎ，Ｌなどはマイクロコンピュータ８内のレジスタあるいは不図示のメモリ上に確保された記憶領域を示すものとする。例えば、ｔ１は積分タイミングの値を記憶するために確保されたレジスタなどを表わし、ｔ２は積分実行時間の値を記憶するために確保されたレジスタなどを表わすものとする。
　【００２２】
　図６のステップＳ１でマイクロコンピュータ８はレジスタなどの初期設定を行なう。ここではｔ２を１００、ｉを０、ｎを５０、Δｔを１０ｎｓ、Ｌ（０）〜Ｌ（ｎ）を０と設定する。Ｌは配列である。
　なお、ここで初期設定を行なう際にｔ２はパルス光の発光幅＋ジッタ成分＋マージン分を見込んだ値を設定しておく。またｔ１は発光ディレイ時間が最も短い時を考慮して設定されている。
　【００２３】
　次にステップＳ２で、記憶保持しているｔ１およびｔ２の値を積分制御信号発生部１０に指定する。そして、ステップＳ３でマイクロコンピュータ８は１パルス発光命令を出力し、ステップＳ４で積分値Ａを読み込む。ステップＳ５で、ｔ１をΔｔだけ増加させ、ｉをインクリメントし、Ｌ（ｉ）に積分値Ａをセットする。次に、ステップＳ６でｉがｎ以上となったか否か判別し、そうでなければステップＳ２に戻り再びステップＳ２〜Ｓ６を繰返す。ｉがｎ以上の場合はステップＳ６からステップＳ７へと進む。ステップＳ７でＬ（０）〜Ｌ（ｎ）の最大値を求め、それをＭとする。そして、ステップＳ８で
　【００２４】
　【数２】
　Ｌ（ｊ）＜０．８Ｍ＜Ｌ（ｊ＋１）
　Ｌ（ｋ）＞０．８Ｍ＞Ｌ（ｋ＋１）
となるｊ，ｋを求め、ステップＳ９でＴ１を
　【００２５】
　【数３】
と算出する。そして、この値はマイクロコンピュータに保持記憶される。
　【００２６】
　上記のシーケンスは、積分開始時間ｔ１を変化させて積分値をマイクロコンピュータで読み込み、その積分値の中で最大のものを探し、最大値の８０％と交差する時間ｊとｋを求め、その中間値をＴ１とするものである。図５はｉと積分値との関係を示すグラフである。
　【００２７】
　次に、図８のフローチャートに示す手順でｔ１，ｔ２を求める。まず、ステップＳ１１でｔ２を０、ｉを０、ｎを５０、Δｔを１ｎｓ、Ｌ（０）〜Ｌ（ｎ）を０と初期設定する。次にステップＳ１２で、記憶保持しているＴ１およびｔ２よりｔ１を
　【００２８】
　【数４】
とし、ここでＰは、ステップＳ１で初期設定されるｔ２の設定値を示す。次に、ステップＳ１３でこのｔ１，ｔ２の値を積分制御信号発生部１０に指定する。そして、ステップＳ１４でマイクロコンピュータ８は１パルス発光命令を出力し、ステップＳ１５で積分値Ａを読み込む。ステップＳ１６で、ｔ２をΔｔだけ増加させ、ｉをインクリメントし、Ｌ（ｉ）に積分値Ａをセットする。次に、ステップＳ１７でｉがｎ以上となったか否か判別し、そうでなければステップＳ１２に戻り再びステップＳ１２〜Ｓ１７を繰返す。ｉがｎ以上の場合はステップＳ１７からステップＳ１８へと進む。ステップＳ１８でＬ（０）〜Ｌ（ｎ）の最大値を求め、それをＭとする。そして、ステップＳ１９で
　【００２９】
　【数５】
　Ｌ（ｊ）＜０．９Ｍ＜Ｌ（ｊ＋１）
となるｊで最小のｊを求め、ステップＳ２０でｔ１，ｔ２を
　【００３０】
　【数６】
と算出する。
　【００３１】
　上記のシーケンスは、積分実行時間ｔ２を変化させて積分値をマイクロコンピュータで読み込み、その積分値の中で最大のものを探し、最大値の９０％と交差する時間のうち最小のものを求め、それを１．５倍してｔ２としたものである。ｔ１は式（ａ）より求める。このようにして最適なｔ１とｔ２を求めることができる。図７はｔ２と積分値との関係を示すグラフである。
　【００３２】
　なお、上記実施例ではステップＳ１の初期設定でｔ２＝１００ｎＳ、Δｔ＝１０ｎｓとし、さらにステップＳ８で８０％、ステップＳ１９で９０％、ステップＳ２０で１．５倍といった定数値を用いたが、これに限られるものではなく、適宜変更して実行することができる。
　【００３３】
　上述したように、レーザ１の発光を電気信号に変換するセンサ５の出力信号にはノイズが混入することがあり、またそのオフセットレベルが微小に変動する。本実施例にしたがって、上記のように求めた積分開始時間ｔ１および積分実行時間ｔ２の最適値を積分制御信号発生部に設定すれば、これらのノイズやオフセットの加入が規制され、精度の高い積分が実現できることとなる。この最適値設定を例えばウエハ１枚ごとに行なえば、エキシマレーザの経時変化やノイズ混入やオフセット変動の影響を受けない露光量制御を行なうことができる。
　【００３４】
　【他の実施例】
　上記実施例では積分器６としてアナログ回路を用いたが、ディジタルサンプリングと加算回路で実施することもできる。また、積分実行時間ｔ２の経時変化は積分開始時間ｔ１に比べ小さいため、ｔ２を一定値とすることも可能である。
　【００３５】
　さらに、上記実施例ではレーザ光源１の側から発振同期信号を受け取っているが、レーザを外部同期発光させる場合は、レーザ側に与える同期信号を発振同期信号として用いても同様の効果が得られる。また、積分開始時間とホールドのタイミングを一つの信号の立上りと立下りにした積分ウインドウ信号で積分器６をコントロールしてもよい。さらに、最適タイミングの決定手段は実施例ではマイクロコンピュータ８が計算により行なっているが、計算方法は上記実施例に限らず、アナログ回路により実現することも可能である。
　【００３６】
　【発明の効果】
　以上説明したように、本発明によれば、光源の発光パルス受光信号中のノイズもしくはオフセットの加入を規制することで、露光量測定におけるノイズの混入もしくはオフセットのドリフトによる誤差を抑制することができ、正確な積算露光が実施できるようになる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明の一実施例に係る露光量監視装置の構成図である。
　【図２】　本実施例の装置の信号タイミングを説明するためのタイミングチャートである。
　【図３】　本実施例の装置の信号タイミングを説明するためのタイミングチャートである。
　【図４】　本実施例の装置の信号タイミングを説明するためのタイミングチャートである。
　【図５】　Ｔ１　の決定の際のｉと積分値との関係を示すグラフである。
　【図６】　本実施例におけるマイクロコンピュータの処理の一部を説明するためのフローチャートである。
　【図７】　ｔ１，ｔ２の決定の際のｔ２と積分値との関係を示すグラフである。
　【図８】　本実施例におけるマイクロコンピュータの処理の一部を説明するためのフローチャートである。
　【図９】　露光装置全体の構成図である。
　【図１０】　従来例のブロック図である。
　【図１１】　図１０の構成における動作を示したタイムチャートである。
　【符号の説明】　１：エキシマレーザ、２：照明系、３：投影光学系、４：ハーフミラー、５：光電変換素子、６：積分器、７：Ａ／Ｄ変換器、８：マイクロコンピュータ、９：レーザ制御部、１０：積分制御信号発生部、Ｍ：マスク、Ｗ：ウエハ。