JP2005079455A

JP2005079455A - 半導体装置の製造方法、及び露光システム

Info

Publication number: JP2005079455A
Application number: JP2003310273A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Sugano; 正洋菅野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2005-03-24
Also published as: US20050079428A1; US7079219B2

Abstract

【課題】圧力から予測されるデフォーカス値の精度を向上させ、パターンの寸法変動を抑制する。
【解決手段】露光室内の複数の圧力状態で、第１及び第２のフォーカスモニタパターンの第１のフォトレジスト膜への転写、転写されたパターンの寸法差からデフォーカス値の算出を繰り返す（Ｓ１０１〜Ｓ１０７）。圧力に対するデフォーカス値の特性を求める（Ｓ１０８）。フォトレジスト膜が形成された第２のウェハを前記露光室内に配置し、大気圧又は該露光室内の圧力を測定し、測定された圧力に対応するデフォーカス値を特性に基づいて予測する（Ｓ１１０〜Ｓ１１１）。前記予測されたデフォーカス値から前記露光光のフォーカス位置を補正する（Ｓ１１２，Ｓ１１３）。前記フォーカス位置が補正された状態で、前記マスクに形成された第１及び第２のフォーカスモニタパターン、並びに回路パターンを第２のウェハ上のフォトレジスト膜に転写する（Ｓ１１４）。
【選択図】図５−Ａ

Description

本発明は、圧力変化によるフォーカスの変動を考慮した半導体装置の製造方法、及び露光システムに関する。

半導体装置の製造におけるフォトリソグラフィー工程では、露光装置と称される半導体製造装置が用いられている。露光装置はフォトマスクに描画された回路パターンを半導体ウェハ上に描画する装置である。この回路パターンは日々微細化が要求されており、この要求に応じて露光装置も改善されてきたが、近年の微細化要求はさらに厳しく、回路パターンの各種寸法管理も厳しくなってきた。寸法を変動させる一要因として露光装置のフォーカス誤差、すなわちデフォーカスがある。

露光装置の機構上、フォーカス位置は圧力変動により影響を受ける。そのため露光装置内でも圧力変動に応じたフォーカス位置の補正が行われている（特許文献１）。従来、圧力とフォーカス位置とが比例関係にあるとして、デフォーカス値を推定し、フォーカス補正を行っている。ところが、圧力とのフォーカス位置との詳細な関係は不明である。その結果、圧力変動に応じて細かいフォーカス補正を行うことが出来ず、デフォーカスが発生することがある。
特開平１０−２８９８６５号公報

上述したように、圧力とフォーカス位置との詳細な関係が不明であり、圧力から予測するデフォーカス値の精度が低く、圧力に応じた細かいフォーカス補正を行うことが出来ないという問題があった。

本発明の目的は、圧力から予測されるデフォーカス値の精度を向上させ、デフォーカスによるパターンの寸法変動を抑制し得る半導体装置の製造方法及び露光システムを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために以下のように構成されている。

本発明の一例に係わる半導体装置の製造方法は、第１及び第２のフォーカスモニタパターンと回路パターンとが配置されたマスクに対し、第１及び第２のフォーカスモニタパターンをフォトレジスト膜に転写して得られる第１及び第２のフォーカスモニタ潜像パターンの寸法差又は比、或いは該潜像パターンが形成されたフォトレジスト膜を現像して得られる第１及び第２のフォーカスモニタマークの寸法差又は比に対する、露光光のデフォーカス値の第１の特性を用意する工程と、フォトレジスト膜が形成された第１のウェハを露光室内に配置し、前記マスクに形成された第１及び第２のフォーカスモニタパターンを第１のウェハ上のフォトレジスト膜に転写する工程と、前記パターンの転写により第１のウェハ上のフォトレジスト膜に形成された第１及び第２のフォーカスモニタ潜像パターンの寸法差又は比、或いは該潜像パターンが形成されたフォトレジスト膜を現像して得られる第１及び第２のフォーカスモニタマークの寸法差又は比を第１の寸法差又は比として測定する工程と、測定された第１の寸法差又は比に対応する第１のデフォーカス値を第１の特性に基づいて算出する工程と、複数の大気圧又は前記露光室内の複数の圧力状態で前記第１のデフォーカス値を算出して、大気圧又は前記露光室内の圧力の圧力値に対するデフォーカス値の第２の特性を求める工程と、フォトレジスト膜が形成された第２のウェハを前記露光室内に配置し、大気圧又は該露光室内の圧力を測定し、測定された圧力値に対応するデフォーカス値を第２の特性に基づいて予測する工程と、前記予測されたデフォーカス値から前記露光光のフォーカス位置を補正する工程と、前記フォーカス位置が補正された状態で、前記マスクに形成された第１及び第２のフォーカスモニタパターン、並びに回路パターンを第２のウェハ上のフォトレジスト膜に転写する工程とを含むことを特徴とする。

本発明の一例に係わる露光システムは、第１及び第２のフォーカスモニタパターンと回路パターンとが配置されたマスクに対し、第１及び第２のフォーカスモニタパターンをフォトレジスト膜に転写して得られる第１及び第２のフォーカスモニタ潜像パターンの寸法差又は比、或いは該潜像パターンが形成されたフォトレジスト膜を現像して得られる第１及び第２のフォーカスモニタマークの寸法差又は比に対する、露光光のデフォーカス値の第１の特性が格納される記憶部と、前記露光光の光源、投影光学系及びウェハ載置部を備えた露光室を有する露光装置と、大気圧又は前記露光室内の圧力を測定する圧力計と、ウェハ上のフォトレジスト膜に形成された第１及び第２のフォーカスモニタ潜像パターンの寸法差又は比、或いは第１及び第２のフォーカスモニタマークの寸法差又は比に対応するデフォーカス値を前記記憶部に記録された第１の特性に基づいて算出するデフォーカス値算出部と、前記圧力計で測定された圧力値と前記デフォーカス値算出部で算出されたデフォーカス値との複数対の組のデータに基づいて、前記圧力値に対するデフォーカス値の第２の特性を抽出する抽出部と、前記圧力計で測定された圧力値に対応するデフォーカス値を前記抽出部で抽出された第２の特性に基づいて予測する予測部と、前記予測部で予測されたデフォーカス値からフォーカス補正値を算出し、算出されたフォーカス補正値を前記ウエハ載置部の位置を調整する機構に指示する補正指示部とを具備してなることを特徴とする。

本発明によれば、露光する前に圧力変動によるデフォーカス値の予測値を用いてフォーカス補正を行うため、各パターン寸法の変動を低減することができる。さらに、フォーカスモニタパターンは回路パターンとともに半導体ウェハ上に転写されるため、多量のデフォーカスデータを収集しやすく、収集したフォーカス位置と圧力変動との関係を記録すれば、経時変化にも対応でき、より精度良いデフォーカス値の予測およびフォーカス補正値の算出が期待できる。その結果、品質向上、歩留まり向上を図ることができる。

本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係わる露光システムの構成を示す図である。図１において、符号１１はハードディスク等の記録装置（記憶部）、符号１２はデフォーカス値算出部、符号１３は抽出部、符号１４は予測部、符号１５は補正指示部、符号１６は検査装置、符号２０は露光装置、符号２１はチャンバー（露光室）、符号２２は照明光学系、符号２３は投影レンズ、符号２４はウェハ、符号２５はウェハステージ、符号２６はステージ駆動機構、符号２７は圧力計、符号３０はフォトマスク、である。ステージ駆動機構２６は、ウェハステージ２５の水平方向及び垂直方向の位置、並びに傾きを調整する。

フォトマスク３０の構成を図２を参照して説明する。図２は、本発明の一実施形態に係わるフォトマスクの構成を示す平面図である。
図２に示すように、フォトマスク３０には、半導体素子パターンをウェハに転写するためのデバイスパターン領域３１がある。デバイスパターン領域３１の周囲にはダイシングパターン領域３２がある。ダイシングパターン領域３２にはフォーカスモニタパターン領域２００が形成されている。フォーカスモニタパターン領域２００には２種類のフォーカスモニタパターンが形成されている。

フォーカスモニタパターンの構成を図３を用いて説明する。図３（ａ）はフォーカスモニタパターンの構成を示す平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ’部の断面図である。図中の２０１はガラス等の透明基板、２０２はＳｉＯ₂等の半透明膜、２０３はＣｒ等の遮光膜を示す。

また、２１１は遮光膜２０３及び半透明膜２０２に形成された菱形パターン（第１のフォーカスモニタパターン）を、２２１は半透明膜２０２に形成された菱形パターン（第２のフォーカスモニタパターン）を示す。なお、半透明膜２０２は、露光光の透過率が６％であり、位相を１８０度ずらす作用を持っている。なお、菱形パターン２２１の部分では、半透明膜２０２を通過する露光光と開口部２２１を通過する露光光とに９０度の位相差を付けるために、基板が堀込まれている。

菱形パターン２１１が形成された第１のパターン領域２１０及び菱形パターン２２１が形成された第２のパターン領域２２０では、各パターンが略一定のピッチで５つずつ配置されている。

半透明膜２０２を通過する露光光と開口部２２１を通過する露光光との位相をほぼ９０度ずらすことによって、半透明膜部のパターン２２１によりウェハ上に形成された菱形マークのフォーカス点と、遮光膜部のパターン２１１によりウェハ上に形成された菱形マークとのフォーカス点の間にずれが生じ、デフォーカスに対して異なるパターン寸法特性を示す。そして、この二つのマークの露光・現像後のパターン寸法の差をモニタすると、デフォーカスに対して単調減少又は単調増加することを利用し、デフォーカス値に対するパターン寸法差の特性を較正曲線として求めておき、露光・現像後のウェハ上のパターン寸法の差を測定することで、フォーカスのずれ量を方向も含めてモニタすることができる。

例えばパターン２１１，２２１が転写されたフォトレジスト膜を現像して形成された菱形マークの寸法を測定する。そして、半透明膜部の菱形パターン２２１が転写されて形成された菱形マークの長軸方向の寸法Ｌ’と遮光膜部の菱形パターン２１１が転写されて形成された菱形マークの長軸方向の寸法Ｌとの差を求める。

図４には、露光によって得られた寸法差（Ｌ−Ｌ’）に対するデフォーカス値の特性（較正曲線，第１の特性）を示す。このグラフの横軸はデフォーカス値、縦軸は菱形マークのパターン寸法（Ｌ又はＬ’）、及び寸法差を表している。三つの曲線は、実線が遮光膜部の菱形マークのパターン寸法Ｌ、破線が半透明膜部の菱形マークのパターン寸法Ｌ’、そして一点鎖線が、遮光膜部の菱形パターン寸法Ｌから半透明膜部の菱形パターン寸法Ｌ’を差し引いた寸法差のデフォーカスに対する特性を示したものである。この寸法差の特性が、デフォーカスに対して単調増加していることから、フォーカスの位置ずれ量を、符号を含めて求めることができる。記録装置１１には、図４に示したデフォーカス値に対する寸法差の特性（一点鎖線）が近似式として格納されている。

次に、図５を参照して、気圧変動を考慮したフォーカス補正を用いた半導体装置の製造方法について説明する。図５は、本発明の一実施形態に係わる半導体装置の製造方法の手順を示すフローチャートである。
表面にフォトレジスト膜が形成されたウェハ（第１のウエハ）を露光装置２０のチャンバー２１内に搬送した後、圧力計２７を用いてチャンバー２１内の圧力を測定する（ステップＳ１０１）。次いで、ウェハ上のフォトレジスト膜にフォーカスモニタパターン２００を転写し、フォトレジスト膜にフォーカスモニタパターンの潜像を形成する（ステップＳ１０２）。チャンバー２１からウェハを取り出し、露光後加熱処理（ＰＥＢ）、現像処理を行い、２種類の楔型パターンからなるフォーカスモニタマークを形成する（ステップＳ１０３）。

次に、現像処理されたウェハ上の２種類の楔型パターンの長さＬ，Ｌ’を検査装置１６、例えば光学式の線幅測定器によって測定する（ステップＳ１０４）。測定結果は、デフォーカス値算出部１２に渡される。デフォーカス値算出部１２は、測定された２種類の楔形パターン長の寸法差ΔＬ（Ｌ−Ｌ’）を求める（ステップＳ１０５）。デフォーカス値算出部１２は、記録装置１１に記録された寸法差のデフォーカス値に対する特性に基づいて、求められた寸法差ΔＬに対応するデフォーカス値を求める（ステップＳ１０６）。圧力値とデフォーカス値との組み合わせを記録装置１１に記録する（ステップＳ１０７）。

ステップＳ１０１〜ステップＳ１０７を複数回繰り返して行い、圧力に対するデフォーカス値の特性を求めるのに十分な数のデータを得る。十分の数のデータが得られたら、抽出部１３は、測定された圧力に対する求められたデフォーカス値の特性、例えば線形関係を抽出する。抽出間隔は可変とする（ステップＳ１０８）。図６には、測定された圧力に対するデフォーカス値、及び抽出された線形関係（第２の特性）を示す。測定された情報、算出された値および抽出された特性を記録装置１１に記録する（ステップＳ１０９）。

続いて、気圧−デフォーカス値特性が求められた後について説明する。表面にフォトレジスト膜が形成されたウエハ（第２のウエハ）を露光装置２０のチャンバー２１内に搬送した後、圧力計２７を用いてチャンバー２１内の圧力を測定する（ステップＳ１１０）。測定された圧力値は予測部１４に送られる。予測部１４は、記録装置１１に記録された圧力−デフォーカス値特性に基づいて、測定された圧力に対応するデフォーカス値を予測する（ステップＳ１１１）。予測されたデフォーカス値は、補正指示部１５に送られる。補正指示部１５は、予測されたデフォーカス値を用いて、各パターンの寸法に影響を与えないフォーカス補正値を算出し、前記露光装置２０に指示する（ステップＳ１１２）。フォーカス補正値の算出および指示間隔は可変とする。フォーカス補正値に基づいて、ステージ駆動機構２６を駆動させ、ウェハ２４の高さ方向の位置を調整する（ステップＳ１１３）。

次いで、ウェハ２４上のフォトレジスト膜にフォーカスモニタパターン及びデバイスパターンを転写し、フォトレジスト膜にフォーカスモニタパターン及びデバイスパターンの潜像を形成する（ステップＳ１１４）。チャンバー２１からウェハ２４を取り出し、露光後加熱処理（ＰＥＢ）、現像処理を行い、２種類の楔型パターンからなるフォーカスモニタマーク及びデバイス実パターンを形成する（ステップＳ１１５）。

次に、現像処理されたウェハ上の２種類の楔型パターンの長さＬ，Ｌ’を検査装置１６によって測定する（ステップＳ１１６）。測定結果は、デフォーカス値算出部１２に渡される。デフォーカス値算出部１２は、測定された２種類の楔形パターン長の差ΔＬ（Ｌ−Ｌ’）を求める（ステップＳ１１７）。デフォーカス値算出部１２は、記録装置１１に記録された寸法差とデフォーカス値との特性に基づいて、求められた寸法差ΔＬに対応するデフォーカス値を求める（ステップＳ１１８）。圧力値と補正を行わなかった場合のデフォーカス値を記録装置１１に記録する（ステップＳ１１９）。補正を行わなかった場合のデフォーカス値は、予測されたデフォーカス値と楔形パターンから得られたデフォーカス値との和である。抽出部１３は、以前記録されていた圧力値とデフォーカス値との組と、新たに記録された圧力値とデフォーカス値との組を用いて圧力値とデフォーカス値との特性を新たに抽出する（ステップＳ１２０）。新たに抽出されたデフォーカス値の圧力値に対応する特性を記録装置１１に記録する（ステップＳ１２１）。

その後、ステップＳ１１０からの処理を繰り返し行う。ステップＳ１１１において、ステップＳ１２０で抽出された新たな圧力値に対するデフォーカス値の特性を用いて、デフォーカス値の予測が行われる。その結果、圧力値に対するデフォーカス値の特性の経時変化にも対応することができ、より精度良いデフォーカス値の予測およびフォーカス補正値の算出が期待できる。その結果、品質向上、歩留まり向上を図ることができる。

なお、上述したフォーカス補正は、ウエハ毎に行うと時間がかかるので、スループット向上の観点からはロット毎に行うことが好ましい。一方、フォーカス補正の精度を一段と高める目的でフォーカス補正を露光のショット毎に行っても良い。
上記実施形態では、フォーカスモニタマークの寸法を測定したが、フォトレジスト膜に転写されたフォーカスモニタパターンの潜像の寸法を測定しても良い。又、フォーカスモニタマーク又はフォーカスモニタパターンの潜像の寸法差とフォーカス位置との対応関係を求めるのではなく、寸法比とフォーカス位置との対応関係を求めても良い。

なお、上記実施形態では、チャンバー内の圧力を測定していた。通常、チャンバーは開放系であり、大気圧とチャンバー内の圧力はほぼ同じである。よって、大気圧を測定し、大気圧に応じてフォーカス補正を行っても良い。

なお、第１のパターン領域における遮光膜と開口部との関係は、逆にしてもよい。即ち、開口部で囲まれた菱形若しくは楔形の遮光膜で形成されたモニタパターンを有するようにしてもよい。同様に、第２のパターン領域における半透明膜と開口部との関係も逆にしてもよい。即ち、開口部で囲まれて菱形若しくは楔形の半透明膜で形成されたモニタパターンを有するようにしてもよい。そして、これらの何れの組み合わせを用いても、本実施形態と同様の効果が得られる。

本実施形態では、開口部２２１を通過する露光光に対しその周辺を通過する露光光に９０度の位相差を持たせるために、１８０度の位相差を持った半透明膜２０２を使用し、基板の一部を堀込むようにしたが、９０度の位相差を持った半透明膜を使用すれば基板の堀込みは不要となる。開口部２２１を通過する露光光とその周辺を通過する露光光との位相差は９０度に限定されたものではなく、遮光膜部の菱形パターン２１１と、半透明膜部の菱形パターン２２１とのベストフォーカス位置変化を生じさせるものであればよい。

また、堀り込む量が変えられた第１の開口部と第２の開口部を同じ半透明膜で囲み、第１の開口部を通過する露光光に対して第１の半透明膜を通過する露光光に所定の位相差を与えると共に、第２の開口部を通過する露光光に対して第２の半透明膜を通過する露光光に前記所定の位相差とは異なる位相差を与えても良い。

また、第１の開口部と第２の開口部とを異なる半透明膜で囲み、第１の開口部を通過する露光光に対して第１の半透明膜を通過する露光光に所定の位相差を与えると共に、第２の開口部を通過する露光光に対して第２の半透明膜を通過する露光光に前記所定の位相差とは異なる位相差を与えても良い。

なお、本露光システムに検査装置１６を含めなくてもよく、露光システムに含まれないＳＥＭ等でフォーカスモニタパターンの潜像又はフォーカスモニタマークの長さを測定し、測定結果をデフォーカス値算出部１２に渡してデフォーカス値を求めても良い。
その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することが可能である。

本発明の一実施形態に係わる露光システムの構成を示す図。本発明の一実施形態に係わるフォトマスクの構成を示す平面図。図３（ａ）はフォーカスモニタパターンの構成を示す平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ’部の断面図。寸法Ｌ，Ｌ’、並びに寸法差（Ｌ−Ｌ’）に対するデフォーカス値の特性を示す図。本発明の一実施形態に係わる半導体装置の製造方法の手順を示すフローチャート。本発明の一実施形態に係わる半導体装置の製造方法の手順を示すフローチャート。測定された圧力に対するデフォーカス値、及び抽出された線形関係を示す図。

符号の説明

１１…記録装置，１２…デフォーカス値算出部，１３…抽出部，１４…予測部，１５…補正指示部，１６…検査装置，２０…露光装置，２１…チャンバー，２２…照明光学系，２３，投影光学系，２４…ウェハ，２５…ウェハステージ，２６…ステージ駆動機構，２７…圧力計，３０…フォトマスク

Claims

第１及び第２のフォーカスモニタパターンと回路パターンとが配置されたマスクに対し、第１及び第２のフォーカスモニタパターンをフォトレジスト膜に転写して得られる第１及び第２のフォーカスモニタ潜像パターンの寸法差又は比、或いは該潜像パターンが形成されたフォトレジスト膜を現像して得られる第１及び第２のフォーカスモニタマークの寸法差又は比に対する、露光光のデフォーカス値の第１の特性を用意する工程と、
フォトレジスト膜が形成された第１のウェハを露光室内に配置し、前記マスクに形成された第１及び第２のフォーカスモニタパターンを第１のウェハ上のフォトレジスト膜に転写する工程と、
前記パターンの転写により第１のウェハ上のフォトレジスト膜に形成された第１及び第２のフォーカスモニタ潜像パターンの寸法差又は比、或いは該潜像パターンが形成されたフォトレジスト膜を現像して得られる第１及び第２のフォーカスモニタマークの寸法差又は比を第１の寸法差又は比として測定する工程と、
測定された第１の寸法差又は比に対応する第１のデフォーカス値を第１の特性に基づいて算出する工程と、
複数の大気圧又は前記露光室内の複数の圧力状態で前記第１のデフォーカス値を算出して、大気圧又は前記露光室内の圧力の圧力値に対するデフォーカス値の第２の特性を求める工程と、
フォトレジスト膜が形成された第２のウェハを前記露光室内に配置し、大気圧又は該露光室内の圧力を測定し、測定された圧力値に対応するデフォーカス値を第２の特性に基づいて予測する工程と、
前記予測されたデフォーカス値から前記露光光のフォーカス位置を補正する工程と、
前記フォーカス位置が補正された状態で、前記マスクに形成された第１及び第２のフォーカスモニタパターン、並びに回路パターンを第２のウェハ上のフォトレジスト膜に転写する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記パターンの転写により第２のウェハ上のフォトレジスト膜に形成された第１及び第２のフォーカスモニタ潜像パターンの寸法差又は比、或いは該潜像パターンが形成されたフォトレジスト膜を現像して得られる第１及び第２のフォーカスモニタマークの寸法差又は比を第２の寸法差又は比として測定する工程と、
測定された第２の寸法差又は比に対応する第２のデフォーカス値を第１の特性に基づいて算出する工程と、
前記算出された第２のデフォーカス値と前記予測されたデフォーカス値との和と前記デフォーカス値の予測に用いられた大気圧又は前記露光室内の圧力の圧力値との組、及び前記でフォーカス値を予測した時の第２の特性における大気圧又は前記露光室内の圧力の圧力値とデフォーカス値との組基づいて、大気圧又は前記露光室内の圧力の圧力値に対するデフォーカス値の新たな第２の特性を求める工程と
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
フォトレジスト膜が形成された第３のウェハを前記露光室内に配置し、大気圧又は該露光室内の圧力を測定し、測定された圧力値に対応するデフォーカス値を前記新たな第２の特性に基づいて予測する工程と、
前記予測されたデフォーカス値から前記露光光のフォーカス位置を補正する工程と、
前記フォーカス位置が補正された状態で、前記マスクに形成された第１及び第２のフォーカスモニタパターン、並びに回路パターンを第３のウェハ上のフォトレジスト膜に転写する工程と
を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
前記第１のフォーカスモニタパターンは、遮光膜で囲まれた第１の開口部で形成、または第１の開口部に囲まれた遮光膜で形成され、
前記第２のフォーカスモニタパターンは、半透明膜で囲まれた第２の開口部で形成、または第２の開口部で囲まれた半透明膜で形成され、第２の開口部を通過する露光光に対して前記半透明膜を通過する露光光に所定の位相差を与えることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
前記第１のフォーカスモニタパターンは、第１の開口部で囲まれた第１の半透明膜で形成、または第１の半透明膜で囲まれた第１の開口部で形成され、第１の開口部を通過する露光光に対して第１の半透明膜を通過する露光光に所定の位相差を与え、
前記第２のフォーカスモニタパターンは、第２の開口部で囲まれた第２の半透明膜で形成、または第２の半透明膜で囲まれた第２の開口部で形成され，第２の開口部を通過する露光光に対して第２の半透明膜を通過する露光光に前記所定の位相差とは異なる位相差を与えることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
第１及び第２のフォーカスモニタパターンと回路パターンとが配置されたマスクに対し、第１及び第２のフォーカスモニタパターンをフォトレジスト膜に転写して得られる第１及び第２のフォーカスモニタ潜像パターンの寸法差又は比、或いは該潜像パターンが形成されたフォトレジスト膜を現像して得られる第１及び第２のフォーカスモニタマークの寸法差又は比に対する、露光光のデフォーカス値の第１の特性が格納される記憶部と、
前記露光光の光源、投影光学系及びウェハ載置部を備えた露光室を有する露光装置と、
大気圧又は前記露光室内の圧力を測定する圧力計と、
ウェハ上のフォトレジスト膜に形成された第１及び第２のフォーカスモニタ潜像パターンの寸法差又は比、或いは第１及び第２のフォーカスモニタマークの寸法差又は比に対応するデフォーカス値を前記記憶部に記録された第１の特性に基づいて算出するデフォーカス値算出部と、
前記圧力計で測定された圧力値と前記デフォーカス値算出部で算出されたデフォーカス値との複数対の組のデータに基づいて、前記圧力値に対するデフォーカス値の第２の特性を抽出する抽出部と、
前記圧力計で測定された圧力値に対応するデフォーカス値を前記抽出部で抽出された第２の特性に基づいて予測する予測部と、
前記予測部で予測されたデフォーカス値からフォーカス補正値を算出し、算出されたフォーカス補正値を前記ウエハ載置部の位置を調整する機構に指示する補正指示部とを具備してなることを特徴とする露光システム。
前記抽出部は、前記予測部が予測したデフォーカス値と前記フォーカス補正値に基づいて前記ウエハ載置部の位置が調整された後に前記デフォーカス値算出部が算出したデフォーカス値との和と前記圧力計で測定された圧力値とのの一対以上の組のデータ、及び前記第２の特性の抽出時に用いられた圧力値とデフォーカス値との複数対の組のデータに基づいて、前記圧力値に対するデフォーカス値の第２の特性を新たに抽出する機能を具備することを特徴とする請求項６に記載の露光システム。
前記第１及び第２のフォーカスモニタ潜像パターンの寸法、或いは前記第１及び第２のフォーカスモニタマークの寸法を測定する検査装置を更に具備してなることを特徴とする請求項６に記載の露光システム。