(57)【要約】【課題】所定方向に沿って複数の被検査面が配置される場合に、各被検査面のうち基準となる被検査面に対する他の被検査面の傾斜度合いを測定できる傾斜測定装置及び傾斜測定方法を提供する。【解決手段】傾斜測定装置は、Ｙ方向に沿って配置される各被検査面Ｍ１，Ｍ２に検査光ＩＬを非平行状態で入射させる入射光学系１３と、各被検査面Ｍ１，Ｍ２で反射した各反射光ＲＬ１，ＲＬ２を、それらの集光位置又は該集光位置近傍で受光する受光部１４，１５と、該受光部１４，１５による受光結果に基づき、前記基準となる被検査面Ｍ１に対する他の被検査面Ｍ２の傾斜度合いを測定する制御装置とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に沿って配置される複数の被検査面に検査光を入射させ、前記各被検査面で反射される各反射光を受光部に受光させることにより、該各被検査面のうち基準となる被検査面に対する該被検査面以外の他の被検査面の傾斜度合いが測定される傾斜測定方法であって、
前記各被検査面が前記所定方向に沿ってそれぞれ配置される場合に、前記各被検査面に対して前記検査光を非平行状態で入射させ、該検査光のうち前記各被検査面で反射した各反射光を、該各反射光が集光する各集光位置又は該各集光位置近傍で前記受光部にそれぞれ受光させる受光ステップと、
該受光ステップでの前記受光部による前記各反射光の受光結果に基づき、前記基準となる被検査面に対する前記他の被検査面の傾斜度合いを検出させる検出ステップと、を有することを特徴とする傾斜測定方法。
【請求項２】
前記被検査面毎に設けられる複数の受光部を、個別対応する前記被検査面で反射した反射光の集光位置又は該集光位置近傍にそれぞれ配置し、
前記検出ステップでは、前記受光ステップでの前記各受光部の受光結果に基づき、前記基準となる被検査面に対する前記他の被検査面の傾斜度合いを検出させることを特徴とする請求項１に記載の傾斜測定方法。
【請求項３】
前記受光ステップは、
前記各被検査面のうち前記基準となる被検査面で反射した反射光を、前記受光部の配置位置又は該配置位置近傍で集光させた状態で前記受光部に受光させる第１受光ステップと、
前記検査光の集光位置を前記第１受光ステップ時における前記検査光の集光位置とは異なる位置に調整し、前記他の被検査面で反射した反射光を、前記受光部の配置位置又は該配置位置近傍で集光させた状態で前記受光部に受光させる第２受光ステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の傾斜測定方法。
【請求項４】
前記検査光の光路に配置される分岐光学系によって前記検査光を、前記各被検査面側の第１の方向とは異なる第２の方向に進行する第１検査光と、前記第１及び第２の方向とは異なる第３の方向に向けて進行する第２検査光とに分岐させ、
前記第１受光ステップでは、前記第１検査光を奇数回反射させて前記分岐光学系に戻すと共に、前記第２検査光を偶数回反射させて前記分岐光学系に戻し、該分岐光学系に戻った前記第１及び第２検査光を、合流させた状態で前記第１の方向に沿って前記各被検査面側に進行させ、前記検査光の一部を前記基準となる被検査面が反射することにより生成される第１反射光を、前記受光部の配置位置又は該配置位置近傍で集光した状態で前記受光部に受光させ、
前記第２受光ステップでは、前記分岐光学系に入射する検査光の光路を前記第１受光ステップの実行時における光路から変更させ、その後、前記第１検査光を、奇数回反射させて前記分岐光学系に戻し、該分岐光学系から前記第１の方向に沿って前記各被検査面側に進行させると共に、前記第２検査光を、偶数回反射させて前記分岐光学系に戻し、該分岐光学系から前記第１の方向に沿って前記各被検査面側に進行させ、前記第１及び第２検査光の一部を前記他の被検査面が反射することにより生成される第２反射光を、前記受光部の配置位置又は該配置位置近傍で集光した状態で前記受光部にそれぞれ受光させることを特徴とする請求項３に記載の傾斜測定方法。
【請求項５】
前記検出ステップでは、前記受光部の受光面の各位置のうち受光量が予め設定された受光量閾値以上となる位置を、前記反射光を受光する位置として検出させることを特徴とする請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の傾斜測定方法。
【請求項６】
所定方向に沿って配置される複数の被検査面に検査光を入射させ、前記各被検査面で反射される各反射光に基づき前記各被検査面のうち基準となる被検査面に対する該被検査面以外の他の被検査面の傾斜度合いを測定する傾斜測定装置であって、
前記各被検査面が前記所定方向に沿ってそれぞれ配置される場合に、前記検査光を非平行状態で前記各被検査面側に射出する入射光学系と、
前記被検査面毎に設けられ、且つ個別対応する被検査面に前記入射光学系を介して前記検査光が入射する際に生成される反射光が集光する集光位置又は該集光位置近傍に配置される複数の受光部と、
前記各被検査面で反射する各反射光を個別対応する前記受光部にそれぞれ導く分離光学系と、
前記各受光部による受光結果に基づき、前記基準となる被検査面に対する前記他の被検査面の傾斜度合いを測定する測定部と、を備えることを特徴とする傾斜測定装置。
【請求項７】
所定方向に沿って配置される複数の被検査面に検査光を入射させ、前記各被検査面で反射される各反射光に基づき前記各被検査面のうち基準となる被検査面に対する該被検査面以外の他の被検査面の傾斜度合いを測定する傾斜測定装置であって、
前記各被検査面が前記所定方向に沿ってそれぞれ配置される場合に、前記検査光を非平行状態で前記各被検査面側に射出する入射光学系と、
前記各被検査面で反射する各反射光を受光する受光部と、
前記検査光の光路に配置され、該検査光の集光位置を変更させるべく前記検査光の進行方向に沿って移動可能な調整用光学素子と、
該調整用光学素子を前記検査光の進行方向に沿って移動させるべく駆動し、前記各被検査面で反射した各反射光のうち前記受光部の配置位置又は該配置位置近傍で集光する反射光を切り替える切替部と、
前記受光部による受光結果に基づき、前記基準となる被検査面に対する前記他の被検査面の傾斜度合いを測定する測定部と、を備えることを特徴とする傾斜測定装置。
【請求項８】
前記調整用光学素子を介した前記検査光を、前記各被検査面側の第１の方向とは異なる第２の方向に進行する第１検査光と、前記第１及び第２の方向とは異なる第３の方向に向けて進行する第２検査光とに分岐する分岐光学系と、
前記第１検査光を奇数回反射させた後に前記分岐光学系に戻す第１の光学系と、
前記第２検査光を偶数回反射させた後に前記分岐光学系に戻す第２の光学系と、をさらに備え、
前記分岐光学系は、前記第１及び第２の光学系から戻った前記第１及び第２検査光を前記第１の方向に沿って前記各被検査面側にそれぞれ射出するように構成されており、
前記切替部は、
前記基準となる被検査面で反射した反射光を前記受光部で受光させる場合には、前記第１及び第２検査光のうち前記基準となる被検査面で反射した第１反射光を前記受光部の配置位置又は該配置位置近傍で集光させるように前記調整用光学素子の位置を調整する一方、
前記他の被検査面で反射した反射光を前記受光部で受光させる場合には、前記第１及び第２検査光のうち前記他の被検査面で反射した第２反射光を前記受光部の配置位置又は該配置位置近傍で集光させるように前記調整用光学素子の位置を調整することを特徴とする請求項７に記載の傾斜測定装置。
【請求項９】
前記調整用光学素子は、前記検査光の進行方向及び該進行方向と交差する方向に移動可能に構成されており、
前記切替部は、前記他の被検査面で反射した前記第２反射光を前記受光部で受光させる場合、第２反射光が前記受光部の配置位置又は該配置位置近傍で集光するように前記調整用光学素子を前記検査光の進行方向に沿って移動させると共に、前記調整用光学素子を前記検査光の進行方向と交差する方向に移動させるべく駆動することを特徴とする請求項８に記載の傾斜測定装置。
【請求項１０】
前記受光部は、前記各被検査面で反射した各反射光が入射する受光面を有すると共に、
該受光面の各位置のうち受光量が予め設定された受光量閾値以上となる位置を、前記反射光を受光する位置として検出する集光位置検出部をさらに備え、
前記測定部は、前記集光位置検出部による検出結果に基づき、前記基準となる被検査面に対する前記他の被検査面の傾斜度合いを測定することを特徴とする請求項６〜請求項９のうち何れか一項に記載の傾斜測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面状の被検査面の傾斜度合いを測定する傾斜測定装置及び傾斜測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、所定の回路パターンなどの像をウエハなどの基板の表面に投影する露光装置は、レチクルなどのマスクを介した露光光を基板に導くための投影光学系を備えている。この投影光学系には、その光軸方向に沿って配置される複数の透過型光学素子（レンズなど）が設けられており、該各透過型光学素子のうち最も像面側に位置する透過型光学素子（以下、「像面側光学素子」という。）は、基板の表面（即ち、像面）に対向する平面状の対向面を有している。
【０００３】
ところで、基板の表面に適切な形状のパターンを形成するためには、基板の表面と像面側光学素子の対向面とが平行な状態であることが望ましい。そこで、基板の表面に対する像面側光学素子の対向面の傾斜度合い（「チルト量」ともいう。）を測定するための装置として、例えば特許文献１に記載の傾斜測定装置が提案されている。
【０００４】
すなわち、傾斜測定装置は、オートコリメータを備えている。このオートコリメータは、検査光を出力する光源部と、該光源部から出力される検査光を平行光束にして像面側光学素子の対向面（即ち、被検査面）に導くコリメート光学系と、被検査面で反射した反射光を受光する受光部とを備えている。そして、傾斜測定装置は、受光部の受光面に入射する反射光によって該受光面に形成される受光領域の形成位置及び形状などに基づき、基板の表面に対する像面側光学素子の対向面の傾斜度合いを検出していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２３５９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、所定方向に沿って複数の被検査面が配置された状態で各被検査面の傾斜度合いを測定する場合には、以下に示す問題が発生するおそれがあった。すなわち、光源部から出力された検査光は、コリメート光学系を介して各被検査面に入射すると、該各被検査面ではそれらに入射した検査光の一部が反射する。そして、各被検査面で反射した各反射光は、受光部にそれぞれ入射する。その結果、受光部の受光面には、各反射光の入射に基づく受光領域が形成される。こうした受光領域は、複数の反射光の少なくとも一部が重なるように形成される。そのため、受光領域を、各被検査面のうち一の被検査面からの反射光によって形成される領域と、一の被検査面以外の他の被検査面からの反射光によって形成される領域とに区分けすることが困難である。したがって、受光面における受光領域の形成位置及び形状などに基づき検出された各被検査面の基板の表面に対する傾斜度合いの精度が高いとは言い難かった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、所定方向に沿って複数の被検査面が配置される場合に、各被検査面のうち基準となる被検査面に対する他の被検査面の傾斜度合いを測定できる傾斜測定装置及び傾斜測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図１〜図１２に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明は、所定方向に沿って配置される複数の被検査面（Ｍ１，Ｍ２）に検査光（ＩＬ，ＩＬ１，ＩＬ２）を入射させ、前記各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）で反射される各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）を受光部（１４，１５，４０）に受光させることにより、該各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）のうち基準となる被検査面（Ｍ１）に対する該被検査面（Ｍ１）以外の他の被検査面（Ｍ２）の傾斜度合いが測定される傾斜測定方法であって、前記各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）が前記所定方向に沿ってそれぞれ配置される場合に、前記各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）に対して前記検査光（ＩＬ，ＩＬ１，ＩＬ２）を非平行状態で入射させ、該検査光（ＩＬ，ＩＬ１，ＩＬ２）のうち前記各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）で反射した各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）を、該各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）が集光する各集光位置又は該各集光位置近傍で前記受光部（１４，１５，４０）にそれぞれ受光させる受光ステップと、該受光ステップでの前記受光部（１４，１５，４０）による前記各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）の受光結果に基づき、前記基準となる被検査面（Ｍ１）に対する前記他の被検査面（Ｍ２）の傾斜度合いを検出させる検出ステップと、を有することを要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、所定方向に沿って配置される各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）には、非平行状態の検査光（ＩＬ，ＩＬ１，ＩＬ２）が入射される。すると、各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）からは、検査光（ＩＬ，ＩＬ１，ＩＬ２）の入射に基づく反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）がそれぞれ射出される。そして、各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）からの反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）が、それらの集光位置又は集光位置近傍で受光部（１４，１５，４０）に受光されると、各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）の光量重心の位置がそれぞれ検出される。各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）の光量重心は、各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）の傾斜度合いに応じた位置にそれぞれ位置するものである。そのため、各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）の光量重心の位置をそれぞれ検出することにより、各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）のうち基準となる被検査面（Ｍ１）に対する他の被検査面（Ｍ２）の傾斜度合いを測定できる。
【００１０】
また、本発明は、所定方向に沿って配置される複数の被検査面（Ｍ１，Ｍ２）に検査光（ＩＬ）を入射させ、前記各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）で反射される各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）に基づき前記各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）のうち基準となる被検査面（Ｍ１）に対する該被検査面（Ｍ１）以外の他の被検査面（Ｍ２）の傾斜度合いを測定する傾斜測定装置（１１）であって、前記各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）が前記所定方向に沿ってそれぞれ配置される場合に、前記検査光（ＩＬ）を非平行状態で前記各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）側に射出する入射光学系（１３）と、前記被検査面（Ｍ１，Ｍ２）毎に設けられ、且つ個別対応する被検査面（Ｍ１，Ｍ２）に前記入射光学系（１３）を介して前記検査光（ＩＬ）が入射する際に生成される反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）が集光する集光位置又は該集光位置近傍に配置される複数の受光部（１４，１５）と、前記各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）で反射する各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）を個別対応する前記受光部（１４，１５）にそれぞれ導く分離光学系（１６）と、前記各受光部（１４，１５）による受光結果に基づき、前記基準となる被検査面（Ｍ１）に対する前記他の被検査面（Ｍ２）の傾斜度合いを測定する測定部（１７）と、を備えることを要旨とする。
【００１１】
上記構成によれば、所定方向に沿って配置される各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）には、非平行状態の検査光（ＩＬ）が入射される。すると、各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）からは、検査光（ＩＬ）の入射に基づく反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）がそれぞれ射出される。こうした各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）は、それらの集光位置又は該集光位置近傍に配置され、且つ各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）に個別対応する各受光部（１４，１５）にそれぞれ受光される。その結果、各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）の光量重心の位置がそれぞれ検出される。各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）の光量重心は、各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）の傾斜度合いに応じた位置にそれぞれ位置するものである。そのため、各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）の光量重心の位置をそれぞれ検出することにより、各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）のうち基準となる被検査面（Ｍ１）に対する他の被検査面（Ｍ２）の傾斜度合いを測定できる。
【００１２】
さらに、本発明は、所定方向に沿って配置される複数の被検査面（Ｍ１，Ｍ２）に検査光（ＩＬ１，ＩＬ２）を入射させ、前記各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）で反射される各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）に基づき前記各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）のうち基準となる被検査面（Ｍ１）に対する該被検査面（Ｍ１）以外の他の被検査面（Ｍ２）の傾斜度合いを測定する傾斜測定装置（１１Ａ）であって、前記各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）が前記所定方向に沿ってそれぞれ配置される場合に、前記検査光（ＩＬ１，ＩＬ２）を非平行状態で前記各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）側に射出する入射光学系（１３Ａ）と、前記各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）で反射する各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）を受光する受光部（４０）と、前記検査光（ＩＬ１，ＩＬ２）の光路に配置され、該検査光（ＩＬ１，ＩＬ２）の集光位置を変更させるべく前記検査光（ＩＬ１，ＩＬ２）の進行方向に沿って移動可能な調整用光学素子（１９Ａ）と、該調整用光学素子（１９Ａ）を前記検査光（ＩＬ１，ＩＬ２）の進行方向に沿って移動させるべく駆動し、前記各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）で反射した各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）のうち前記受光部（４０）の配置位置又は該配置位置近傍で集光する反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）を切り替える切替部（４１）と、前記受光部（４０）による受光結果に基づき、前記基準となる被検査面（Ｍ１）に対する前記他の被検査面（Ｍ２）の傾斜度合いを測定する測定部（１７）と、を備えることを要旨とする。
【００１３】
上記構成によれば、所定方向に沿って配置される各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）には、非平行状態の検査光（ＩＬ１，ＩＬ２）が入射される。すると、各被検査面（Ｍ１，Ｍ２）からは、検査光（ＩＬ１，ＩＬ２）の入射に基づく反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）がそれぞれ射出される。このとき、検査光（ＩＬ１，ＩＬ２）の集光位置が調整されるため、各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）の何れか一つの反射光が、受光部（４０）の配置位置又は配置位置近傍で集光した状態で受光部（４０）に入射する。その結果、上記一つの反射光の光量重心の位置が検出される。その後、検査光（ＩＬ１，ＩＬ２）の集光位置が調整されると、光量重心の位置が検出された反射光以外の他の反射光が、受光部（４０）の配置位置又は配置位置近傍で集光した状態で受光部（４０）に入射する。このように検査光（ＩＬ１，ＩＬ２）の集光位置を調整することにより、各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）の光量重心の位置が一つずつ検出される。そして、各反射光（ＲＬ１，ＲＬ２）の光量重心の位置に基づき、各被検査面のうち基準となる被検査面（Ｍ１）に対する他の被検査面（Ｍ２）の傾斜度合いを測定できる。
【００１４】
なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、所定方向に沿って複数の被検査面が配置される場合に、各被検査面のうち基準となる被検査面に対する他の被検査面の傾斜度合いをそれぞれ測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態における傾斜測定装置を示す概略構成図。
【図２】第１の実施形態における傾斜測定装置の要部を示す概略構成図。
【図３】（ａ）は第１受光センサの受光面の様子を示す概略平面図、（ｂ）は受光面においてＸ方向における各位置と受光量との関係を示すグラフ。
【図４】（ａ）は第２受光センサの受光面の様子を示す概略平面図、（ｂ）は受光面においてＹ方向における各位置と受光量との関係を示すグラフ。
【図５】（ａ）は第１被検査面に対して第２被検査面が傾斜した場合の反射光の光路の変化を示す作用図、（ｂ）は第２反射光の光量重心の位置が変位した様子を示すグラフ。
【図６】第２の実施形態における傾斜測定装置を示す概略構成図。
【図７】第１コンデンサレンズが第１位置から第２位置に移動した場合の傾斜測定装置の要部を示す概略構成図。
【図８】第１コンデンサレンズが第１位置に位置すると共に各被検査面が平行である場合の各反射光の光路を示す作用図。
【図９】第１コンデンサレンズが第２位置に位置すると共に各被検査面が平行である場合の各反射光の光路を示す作用図。
【図１０】（ａ）は第１コンデンサレンズが第２位置に位置する場合の受光センサの受光面の様子を示す概略平面図、（ｂ）は受光面においてＹ方向における各位置と受光量との関係を示すグラフ。
【図１１】第２の実施形態における平行度合い測定処理を説明するフローチャート。
【図１２】（ａ）は第１被検査面に対して第２被検査面が傾斜した場合の反射光の光路の変化を示す作用図、（ｂ）は第２反射光の光量重心の位置が変位した様子を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下に、本発明を具体化した第１の実施形態について図１〜図５に基づき説明する。なお、本実施形態では、図１における左右方向、上下方向、紙面と直交する方向を、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とそれぞれいうものとする。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の傾斜測定装置１１は、Ｘ方向に沿って検査光ＩＬを出力する光源部１２と、Ｙ方向（所定方向）に沿って配置される平面状をなす複数（本実施形態では２つ）の各被検査面Ｍ１，Ｍ２に光源部１２からの検査光ＩＬを入射させる入射光学系１３とを備えている。また、傾斜測定装置１１には、第１被検査面Ｍ１に対応する第１受光部１４と、第２被検査面Ｍ２に対応する第２受光部１５と、検査光ＩＬのうち各被検査面Ｍ１，Ｍ２で反射した各反射光ＲＬ１，ＲＬ２を各受光部１４，１５に導くための分離光学系１６とが設けられている。さらに、傾斜測定装置１１には、光源部１２を制御するための制御装置１７が設けられている。なお、各被検査面Ｍ１，Ｍ２のうちＹ方向において傾斜測定装置１１から最も離間した位置に配置される第１被検査面Ｍ１は、入射する検査光ＩＬのうち少なくとも一部を反射する構成である。また、第１被検査面Ｍ１以外の他の被検査面（この場合、第２被検査面Ｍ２）は、入射する検査光ＩＬのうち一部を反射すると共に、残りを透過する構成である。
【００１９】
入射光学系１３は、光源部１２側から入射した検査光ＩＬを略平行状態にして射出するコリメートレンズ１８と、該コリメートレンズ１８側から入射した検査光ＩＬを所定の収束角を有した状態で射出させる第１コンデンサレンズ１９とを備えている。また、入射光学系１３には、第１コンデンサレンズ１９側から入射する非平行状態の検査光ＩＬの一部を被検査面Ｍ１，Ｍ２側に反射するための第１ビームスプリッタ２０が設けられている。この第１ビームスプリッタ２０は、入射光学系１３の光軸ＡＸがＹ方向に沿って延びるように配置されている。
【００２０】
さらに、入射光学系１３には、第１ビームスプリッタ２０で被検査面Ｍ１，Ｍ２側に反射した検査光ＩＬの集光点近傍に配置される第２コンデンサレンズ２１が設けられており、該第２コンデンサレンズ２１から射出した検査光ＩＬが、各被検査面Ｍ１，Ｍ２に入射する。そして、各被検査面Ｍ１，Ｍ２からの各反射光ＲＬ１，ＲＬ２は、第２コンデンサレンズ２１に入射してそれぞれ略平行状態になり、該第２コンデンサレンズ２１から第１ビームスプリッタ２０側に射出される。そして、第１ビームスプリッタ２０に入射した各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の一部は、第１ビームスプリッタ２０を透過して分離光学系１６側にそれぞれ導かれる。
【００２１】
なお、図１では、明細書の説明理解の便宜上、第１コンデンサレンズ１９側からの検査光ＩＬのうち第１ビームスプリッタ２０を透過した検査光、及び各反射光ＲＬ１，ＲＬ２のうち第１ビームスプリッタ２０によって第１コンデンサレンズ１９側に反射した各反射光の図示をそれぞれ省略している。
【００２２】
分離光学系１６は、第１ビームスプリッタ２０を透過した各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の光路であって且つ第２受光部１５とＹ方向において同一位置に配置される第２ビームスプリッタ２２を備えている。この第２ビームスプリッタ２２は、第１ビームスプリッタ２０側から入射した各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の一部を−Ｘ方向側（図１では右側）に反射させるように配置されている。また、分離光学系１６は、第２ビームスプリッタ２２の＋Ｙ方向側（図１では下側）に配置される第１集光レンズ２３と、第２ビームスプリッタ２２の−Ｘ方向側に配置される第２集光レンズ２４とが設けられている。第１集光レンズ２３は、第２ビームスプリッタ２２を透過した各反射光ＲＬ１，ＲＬ２を集光させ、第１受光部１４に入射させる。また、第２集光レンズ２４は、第２ビームスプリッタ２２を反射した各反射光ＲＬ１，ＲＬ２を集光させ、第２受光部１５に入射させる。
【００２３】
図１及び図２に示すように、第１受光部１４は、第２ビームスプリッタ２２の＋Ｙ方向側に配置されるものであって、第１対物レンズ２５と、該第１対物レンズ２５を透過した各反射光ＲＬ１，ＲＬ２を受光する略円形状の受光面２６ａを有する第１受光センサ２６とを備えている。第１対物レンズ２５は、その入射面（図２における上面）に入射した光を略平行状態にし、その射出面（図２における下面）から光を射出するように構成されている。また、第１対物レンズ２５の入射面は、第１被検査面Ｍ１で反射した第１反射光ＲＬ１が集光する位置に配置されている。すなわち、第２被検査面Ｍ２で反射した第２反射光ＲＬ２の集光する位置と第１対物レンズ２５の入射面とは、Ｙ方向において各被検査面Ｍ１，Ｍ２が互いに異なる位置に配置されるため、Ｙ方向において互いに異なる位置に位置している。
【００２４】
第１受光センサ２６は、その受光面２６ａがＹ方向と直交するように配置されている。そして、図３（ａ）（ｂ）に示すように、各被検査面Ｍ１，Ｍ２が平行である場合、第１受光センサ２６の受光面２６ａの中央部分には、第１被検査面Ｍ１で反射した第１反射光ＲＬ１が集光した状態で入射するため、最も受光量が多い第１受光領域２７が形成される。また、受光面２６ａには、第２被検査面Ｍ２で反射した第２反射光ＲＬ２の集光位置が第１対物レンズ２５よりも−Ｙ方向側（図２では上側）に位置するため、第１受光領域２７を包囲するように略円形状の第２受光領域２８が形成される。この際、第１受光領域２７内の各位置における受光量ＤＬＱは、予め設定された受光量閾値ＤＬＱｔｈよりも多い一方、第２受光領域２８内における各位置の受光量ＤＬＱは、受光量閾値ＤＬＱｔｈよりも少なくない。そして、第１受光センサ２６からは、その受光面２６ａにおける各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の受光量及び受光態様に応じた検出信号が制御装置１７に出力される。
【００２５】
図１及び図２に示すように、第２受光部１５は、第２ビームスプリッタ２２の−Ｘ方向側に配置されるものであって、第２対物レンズ２９と、該第２対物レンズ２９を透過した各反射光ＲＬ１，ＲＬ２を受光する略円形状の受光面３０ａを有する第２受光センサ３０とを備えている。第２対物レンズ２９は、その入射面（図２における左面）に入射した光を略平行状態にし、その射出面（図２における右面）から光を射出するように構成されている。また、第２対物レンズ２９の入射面は、第２被検査面Ｍ２で反射した第２反射光ＲＬ２が集光する位置に配置されている。すなわち、第１被検査面Ｍ１で反射した第１反射光ＲＬ１の集光する位置と第２対物レンズ２９の入射面とは、Ｙ方向において各被検査面Ｍ１，Ｍ２が互いに異なる位置に配置されるため、Ｘ方向において互いに異なる位置に位置している。
【００２６】
第２受光センサ３０は、その受光面３０ａがＸ方向と直交するように配置されている。そして、図４（ａ）（ｂ）に示すように、各被検査面Ｍ１，Ｍ２が平行である場合、第２受光センサ３０の受光面３０ａの中央部分には、第２被検査面Ｍ２で反射した第２反射光ＲＬ２が集光した状態で入射するため、最も受光量が多い第２受光領域３１が形成される。また、受光面３０ａには、第１反射光ＲＬ１が集光しきれない状態で入射するため、第２受光領域３１を包囲するように略円形状の第１受光領域３２が形成される。この際、第２受光領域３１内の各位置における受光量ＤＬＱは、受光量閾値ＤＬＱｔｈよりも多い一方、第１受光領域３２内における各位置の受光量ＤＬＱは、受光量閾値ＤＬＱｔｈよりも少なくない。そして、第２受光センサ３０からは、その受光面３０ａにおける各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の受光量及び受光態様に応じた検出信号が制御装置１７に出力される。
【００２７】
次に、本実施形態の制御装置１７が実行する平行度合い測定処理について説明する。
さて、平行度合い測定処理において、制御装置１７は、光源部１２から検査光ＩＬを出力させる。その結果、制御装置１７には、各受光センサ２６，３０の受光面２６ａ，３０ａにおける各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の受光量及び受光態様に応じた検出信号が各受光センサ２６，３０から入力される（受光ステップ）。
【００２８】
そして、制御装置１７は、第１受光センサ２６の受光面２６ａ内における第１反射光ＲＬ１の集光点の位置（即ち、光量重心）及び第２受光センサ３０の受光面３０ａ内における第２反射光ＲＬ２の光量重心を検出する。すなわち、図３（ａ）（ｂ）に示すように、制御装置１７は、受光面２６ａ内において受光量ＤＬＱが受光量閾値ＤＬＱｔｈ以上となる位置を取得し、該取得した位置を受光面２６ａ内における第１反射光ＲＬ１の光量重心とする。同様に、図４（ａ）（ｂ）に示すように、制御装置１７は、受光面３０ａ内において受光量ＤＬＱが受光量閾値ＤＬＱｔｈ以上となる位置を取得し、該取得した位置を受光面３０ａ内における第２反射光ＲＬ２の光量重心とする。
【００２９】
続いて、制御装置１７は、第１受光センサ２６の受光面２６ａ内において、その中央部分を基準とした第１反射光ＲＬ１の光量重心の位置と、第２受光センサ３０の受光面３０ａ内において、その中央部分を基準とした第２反射光ＲＬ２の光量重心の位置とが同一である場合には、各被検査面Ｍ１，Ｍ２が平行であるとする。一方、制御装置１７は、第１受光センサ２６の受光面２６ａ内において、その中央部分を基準とした第１反射光ＲＬ１の光量重心の位置と、第２受光センサ３０の受光面３０ａ内において、その中央部分を基準とした第２反射光ＲＬ２の光量重心の位置とが異なる場合には、その差分に応じた傾斜度合いを検出する（検出ステップ）。その後、制御装置１７は、検出結果を報知させるべく図示しない報知装置（例えば、液晶画面を有する表示装置又はスピーカー）を制御し、その後、平行度合い測定処理を終了する。
【００３０】
次に、本実施形態の傾斜測定方法について図５（ａ）（ｂ）に基づき説明する。なお、第１被検査面Ｍ１に対して入射光学系１３の光軸ＡＸが直交するように傾斜測定装置１１が配置されると共に、第２被検査面Ｍ２が第１被検査面Ｍ１に対して傾斜しているものとする。また、第１被検査面Ｍ１で反射された直後の第１反射光ＲＬ１の光強度と、第２被検査面Ｍ２で反射された直後の第２反射光ＲＬ２の光強度とは同程度であるものとする。
【００３１】
さて、各被検査面Ｍ１，Ｍ２に入射光学系１３から非平行状態の検査光ＩＬが入射されると、各被検査面Ｍ１，Ｍ２からは、各反射光ＲＬ１，ＲＬ２が第２コンデンサレンズ２１側にそれぞれ射出される。ここで、もし仮に第２被検査面Ｍ２が入射光学系１３の光軸ＡＸと直交するように配置されるとすると、第２反射光ＲＬ２は、図５（ａ）において二点鎖線で示すように進み、第２ビームスプリッタ２２で反射した第２反射光ＲＬ２は、第２集光レンズ２４及び第２対物レンズ２９を介して第２受光センサ３０の受光面３０ａに入射する。この際、図５（ａ）（ｂ）に示すように、第２反射光ＲＬ２は、受光面３０ａの中央部分に集光した状態で入射する。その一方で、第１被検査面Ｍ１は、入射光学系１３の光軸ＡＸと直交するように配置されるため、第２ビームスプリッタ２２を透過した第１反射光ＲＬ１は、第１集光レンズ２３で集光され、第１受光センサ２６の受光面２６ａの中央部分に入射させる（図２参照）。
【００３２】
ところが、第２被検査面Ｍ２は、図５（ａ）に示すように、入射光学系１３の光軸ＡＸと直交するように配置されていない。そのため、第２被検査面Ｍ２で反射した第２反射光ＲＬ２の進行方向は、図５（ａ）にて実線で示すように、第２被検査面Ｍ２が二点鎖線で示す位置に配置される場合における第２反射光ＲＬ２の進行方向とは異なる。こうした第２反射光ＲＬ２が第２ビームスプリッタ２２、第２集光レンズ２４及び第２対物レンズ２９を介して第２受光センサ３０の受光面３０ａに入射する場合、その入射位置は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、第２被検査面Ｍ２が二点鎖線で示す位置に配置される場合とは異なる位置（この場合、中央部分よりも−Ｙ方向側）となる。
【００３３】
なお、第１被検査面Ｍ１に対する第２被検査面Ｍ２の傾斜度合いが大きいほど、第２反射光ＲＬ２の受光面３０ａへの入射位置は、受光面３０ａの中央部分から離れた位置となる。そして、第１受光センサ２６の受光面２６ａ内における中央位置を基準とした第１反射光ＲＬ１の光量重心の位置、及び第２受光センサ３０の受光面３０ａ内におけるその中央位置を基準とした第２反射光ＲＬ２の光量重心の位置に基づき、第１被検査面Ｍ１に対する第２被検査面Ｍ２の傾斜度合いが検出される。
【００３４】
その後、第２被検査面Ｍ２の配置位置が調整されると、その調整度合いに応じて、第２受光センサ３０の受光面３０ａ内における第２反射光ＲＬ２の光量重心の位置が変位する。そして、第２受光センサ３０の受光面３０ａ内における中央部分を基準とした第２反射光ＲＬ２の光量重心の位置が、第１受光センサ２６の受光面２６ａ内における中央部分を基準とした第１反射光ＲＬ１の光量重心の位置と同等となったときには、各被検査面Ｍ１，Ｍ２が平行状態になったと判定される。
【００３５】
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）Ｙ方向に沿って配置される各被検査面Ｍ１，Ｍ２には、非平行状態の検査光ＩＬが入射される。すると、各被検査面Ｍ１，Ｍ２からは、検査光ＩＬの入射に基づく反射光ＲＬ１，ＲＬ２がそれぞれ射出される。そして、各反射光ＲＬ１，ＲＬ２が、それらの集光位置又は集光位置近傍で受光部１４，１５に受光されると、各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の光量重心がそれぞれ検出される。各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の光量重心は、各被検査面Ｍ１，Ｍ２の傾斜度合いに応じた位置にそれぞれ位置するものである。そのため、各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の光量重心をそれぞれ検出することにより、基準となる第１被検査面Ｍ１に対する第２被検査面（他の被検査面）Ｍ２の傾斜度合いを測定できる。
【００３６】
（２）第１受光部１４は、第１対物レンズ２５の入射側面が第１反射光ＲＬ１の集光位置又は該集光位置近傍に位置するように配置されると共に、第１受光部１４とは異なる位置に配置される第２受光部１５は、第２対物レンズ２９の入射側面が第２反射光ＲＬ２の集光位置又は該集光位置近傍に位置するように配置されている。すなわち、本実施形態では、各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の集光する位置が互いに異なることを利用し、各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の集光位置近傍で該各反射光ＲＬ１，ＲＬ２を各受光部１４，１５で受光させることにより、各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の光量重心がそれぞれ検出される。そのため、各被検査面Ｍ１，Ｍ２の傾斜度合いを正確に測定できる。
【００３７】
（３）また、各被検査面Ｍ１，Ｍ２に個別対応する受光部１４，１５を設けることにより、各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の光量重心を略同時に検出できる。そのため、受光部を一つだけ設け、該受光部の位置を変位させることにより各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の光量重心を検出する場合に比して速やかに測定できる。
【００３８】
（４）しかも、各反射光ＲＬ１，ＲＬ２のうち第２ビームスプリッタ２２を透過した反射光は、第１受光部１４に集光した状態で受光される一方、第２ビームスプリッタ２２で反射された反射光は、第２受光部１５に集光した状態で受光される。そのため、第１受光部１４は、第２受光部１５からの影響を受けることなく、第１反射光ＲＬ１の集光位置又は集光位置近傍で第１反射光ＲＬ１を受光できる。同様に、第２受光部１５は、第１受光部１４からの影響を受けることなく、第２反射光ＲＬ２の集光位置又は該集光位置近傍で第２反射光ＲＬ２を受光できる。
【００３９】
（５）第１受光センサ２６の受光面２６ａには、第１反射光ＲＬ１だけではなく第２反射光ＲＬ２も入射する。しかし、受光面２６ａにおいて、第２反射光ＲＬ２が受光される第２受光領域２８の単位面積あたりの各受光量ＤＬＱは、受光量閾値ＤＬＱｔｈよりも少ない一方、第１反射光ＲＬ１が受光される第１受光領域２７の単位面積あたりの各受光量ＤＬＱは、受光量閾値ＤＬＱｔｈよりも多い。そこで、本実施形態では、受光面２６ａ内において受光量ＤＬＱが受光量閾値ＤＬＱｔｈよりも少ない部分には、第１反射光ＲＬ１が入射していないと判定される。そのため、第１受光部１４において第１反射光ＲＬ１の光量重心を正確に検出できる。同様に、第２受光センサ３０の受光面３０ａ内において受光量ＤＬＱが受光量閾値ＤＬＱｔｈよりも少ない部分には、第２反射光ＲＬ２が入射していないと判定される。そのため、第２受光部１５において第２反射光ＲＬ２の光量重心を正確に検出できる。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図６〜図１２に従って説明する。なお、以下の説明においては、第１の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００４１】
図６に示すように、本実施形態の傾斜測定装置１１Ａは、光源部１２と、該光源部１２から出力される検査光ＩＬを非平行状態で各被検査面Ｍ１，Ｍ２に入射させる入射光学系１３Ａとを備えている。また、傾斜測定装置１１Ａには、各被検査面Ｍ１，Ｍ２からの反射光ＲＬ１，ＲＬ２を受光する受光部４０と、該各反射光ＲＬ１，ＲＬ２を受光部４０に導くための分離光学系１６Ａと、制御装置１７とが設けられている。
【００４２】
入射光学系１３Ａは、コリメートレンズ１８と、該コリメートレンズ１８側から入射した略平行状態の検査光ＩＬを集光させる調整用光学素子としての第１コンデンサレンズ１９Ａと、各被検査面Ｍ１，Ｍ２近傍に配置される第２コンデンサレンズ２１とを備えている。第１コンデンサレンズ１９Ａは、切替部としての駆動装置４１の駆動によってＸ方向及びＹ方向に移動可能に構成されている。具体的には、第１コンデンサレンズ１９Ａは、図６及び図７に示すように、駆動装置４１の駆動によって、第１被検査面Ｍ１で反射した第１反射光ＲＬ１の光量重心を検出するための第１位置（図６で示す位置であって、図７にて二点鎖線で示す位置）と、第２被検査面Ｍ２で反射した第２反射光ＲＬ２の光量重心を検出するための第２位置（図７にて実線で示す位置）との二位置間で移動する。そして、第１コンデンサレンズ１９Ａから射出される検査光ＩＬの光路は、第１コンデンサレンズ１９Ａの配置位置によって、第１被検査面Ｍ１用の光路と第２被検査面Ｍ２用の光路とで切り替えられる。
【００４３】
なお、図７では、第１コンデンサレンズ１９Ａが第１位置に配置される場合の検査光ＩＬの主線が二点鎖線で示されると共に、第１コンデンサレンズ１９Ａが第２位置に配置される場合の検査光ＩＬの主線が一点鎖線で示されている。
【００４４】
図６に示すように、第１コンデンサレンズ１９Ａから射出される検査光ＩＬの光路には、第１コンデンサレンズ１９Ａ側から入射する検査光ＩＬの一部を＋Ｙ方向側（図６では下側）に反射する第３ビームスプリッタ４２が設けられている。すなわち、第３ビームスプリッタ４２により、第１コンデンサレンズ１９Ａ側から入射する検査光ＩＬを、＋Ｘ方向側と＋Ｙ方向とに分岐する分岐光学系が構成される。
【００４５】
第３ビームスプリッタ４２の＋Ｘ方向側には、該第３ビームスプリッタ４２側から入射した検査光ＩＬ（「第１検査光ＩＬ１」ともいう。）を奇数回反射させた後に第３ビームスプリッタ４２側に戻す第１の光学系４３が設けられている。本実施形態の第１の光学系４３は、Ｘ方向と直交する反射面４３ａを有する反射ミラーを有している。そして、第１の光学系４３に入射した第１検査光ＩＬ１は、反射面４３ａで１回反射した後、第３ビームスプリッタ４２側から進行してきた光路を戻るようにして該第３ビームスプリッタ４２側に射出される。その後、第３ビームスプリッタ４２に入射した第１検査光ＩＬ１の一部は、第３ビームスプリッタ４２によって−Ｙ方向側（図７では上側）に位置する各被検査面Ｍ１，Ｍ２側に反射される。なお、第３ビームスプリッタ４２での反射後の第１検査光ＩＬ１の光路は、Ｙ方向に沿って延びる入射光学系１３Ａの光軸ＡＸと略平行である。
【００４６】
また、第３ビームスプリッタ４２の＋Ｙ方向側には、該第３ビームスプリッタ４２側から入射した検査光ＩＬ（「第２検査光ＩＬ２」ともいう。）を偶数回反射させた後に第３ビームスプリッタ４２側に戻す第２の光学系４４が設けられている。本実施形態の第２の光学系４４は、２つの反射面４４ａ，４４ｂ（図７参照）が互いに直交するように配置されてなるコーナーキューブを有している。そして、第１コンデンサレンズ１９Ａが第１位置に配置される場合、第２の光学系４４に入射した第２検査光ＩＬ２は、第１反射面４４ａ及び第２反射面４４ｂで順番に反射した後、第３ビームスプリッタ４２側から進行してきた光路を戻るようにして第３ビームスプリッタ４２側に射出される。その後、第３ビームスプリッタ４２に入射した第２検査光ＩＬ２の一部は、第３ビームスプリッタ４２を透過して各被検査面Ｍ１，Ｍ２側に進行する。
【００４７】
一方、第１コンデンサレンズ１９Ａが第２位置に配置される場合、第２の光学系４４に入射した検査光ＩＬは、第１反射面４４ａ及び第２反射面４４ｂで順番に反射した後、第３ビームスプリッタ４２側から進行してきた光路とは異なる光路を進行するように第３ビームスプリッタ４２側に射出される。このとき、第２の光学系４４から第３ビームスプリッタ４２側に射出される検査光ＩＬは、Ｙ方向に沿って進行する。その後、第３ビームスプリッタ４２に入射した第２検査光ＩＬ２の一部は、第３ビームスプリッタ４２を透過して各被検査面Ｍ１，Ｍ２側に進行する。なお、第３ビームスプリッタ４２の透過後の第２検査光ＩＬ２の光路は、Ｙ方向に沿って延びる入射光学系１３Ａの光軸ＡＸ及び第１検査光ＩＬ１の光路と略平行である。
【００４８】
また、第１の光学系４３及び第２の光学系４４は、以下に示す条件を満たすようにそれぞれ配置されている。すなわち、第３ビームスプリッタ４２が第１位置に配置される場合、第３ビームスプリッタ４２からは、第１の光学系４３側から入射した第１検査光ＩＬ１と、第２の光学系４４側から入射した第２検査光ＩＬ２とが重畳した状態で各被検査面Ｍ１，Ｍ２側に射出される。つまり、第１検査光ＩＬ１及び第２検査光ＩＬ２は、再合流して第３ビームスプリッタ４２から各被検査面Ｍ１，Ｍ２側に射出される。しかも、再合流した検査光ＩＬの主線は、入射光学系１３ＡのＹ方向に沿って延びる光軸ＡＸと略同一位置に位置する。一方、第３ビームスプリッタ４２が第２位置に配置される場合、第３ビームスプリッタ４２から射出される第１検査光ＩＬ１と第２検査光ＩＬ２との略中間位置に入射光学系１３Ａの光軸ＡＸが位置している。また、第３ビームスプリッタ４２よりも各被検査面Ｍ１，Ｍ２側に配置される第２コンデンサレンズ２１に入射する際の第１検査光ＩＬ１及び第２検査光ＩＬ２の直径（「ビーム系」ともいう。）は、略同一となる。
【００４９】
図６に示すように、分離光学系１６Ａは、Ｙ方向において第２コンデンサレンズ２１と第３ビームスプリッタ４２との間に配置される第４ビームスプリッタ４５を備えている。この第４ビームスプリッタ４５は、各被検査面Ｍ１，Ｍ２からの各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の一部を＋Ｘ方向側（図６では左側）に反射するように配置されている。また、分離光学系１６Ａには、第４ビームスプリッタ４５で反射された各反射光ＲＬ１，ＲＬ２を集光する集光レンズ４６が設けられており、該集光レンズ４６を透過した各反射光ＲＬ１，ＲＬ２は、受光部４０に導かれる。
【００５０】
なお、第１コンデンサレンズ１９が第２位置に配置される場合、第１検査光ＩＬ１及び第２検査光ＩＬ２は、第２被検査面Ｍ２において互いに異なる位置にそれぞれ入射する。そのため、第２被検査面Ｍ２からは、第１検査光ＩＬ１に基づく第２反射光ＲＬ２及び第２検査光ＩＬ２に基づく第２反射光ＲＬ２が第４ビームスプリッタ４５側に射出される。そして、各第２反射光ＲＬ２の一部は、第４ビームスプリッタ４５に反射されることにより、集光レンズ４６を介して受光部４０にそれぞれ入射する。
【００５１】
受光部４０は、Ｘ方向と直交する略円形状の受光面４７ａを有する受光センサ４７を備えている。この受光センサ４７は、図８及び図９に示すように、第１コンデンサレンズ１９Ａが第１位置に配置される場合には第１反射光ＲＬ１が集光した状態で受光面４７ａに入射する一方、第１コンデンサレンズ１９Ａが第２位置に配置される場合には各第２反射光ＲＬ２が集光した状態で受光面４７ａにそれぞれ入射するように配置されている。なお、図８には、第１コンデンサレンズ１９Ａが第１位置に配置される場合の検査光ＩＬの光路が図示されると共に、図９には、第１コンデンサレンズ１９Ａが第２位置に配置される場合の各検査光ＩＬ１，ＩＬ２の主線が図示されている。
【００５２】
そして、図１０（ａ）に示すように、第１コンデンサレンズ１９Ａが第２位置に配置される場合、受光センサ４７の受光面４７ａには、第１検査光ＩＬ１に基づく第２反射光ＲＬ２の第２受光領域４８Ａと、第２検査光ＩＬ２に基づく第２反射光ＲＬ２の第２受光領域４８Ｂとが互いに異なる位置に形成される。また、受光面４７ａには、第１検査光ＩＬ１に基づく第１反射光ＲＬ１による略円形状の第１受光領域４９Ａが第２受光領域４８Ａを包囲するように形成されると共に、第２検査光ＩＬ２に基づく第１反射光ＲＬ１による略円形状の第１受光領域４９Ｂが第２受光領域４８Ｂを包囲するように形成される。そして、受光センサ４７からは、図６に示すように、その受光面４７ａでの各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の受光量及び受光態様に応じた検出信号を制御装置１７に出力する。
【００５３】
次に、本実施形態の制御装置１７が実行する平行度合い測定処理について、図１１に示すフローチャートに基づき説明する。
さて、平行度合い測定処理において、制御装置１７は、第１被検査面Ｍ１で反射した第１反射光ＲＬ１の光量重心の位置を検出するための第１受光処理を実行する（ステップＳ１０）。すなわち、制御装置１７は、第１コンデンサレンズ１９を第１位置に配置させるべく駆動装置４１を制御すると共に、検査光ＩＬを出力させるべく光源部１２を制御する。そして、制御装置１７は、受光面４７ａ内において受光量ＤＬＱが受光量閾値ＤＬＱｔｈ以上となる位置を取得し、該取得した位置を受光面４７ａ内における第１反射光ＲＬ１の光量重心とする。続いて、制御装置１７は、受光センサ４７の受光面４７ａ内において、その中央部分を基準とした第１反射光ＲＬ１の光量重心の位置を検出する。したがって、本実施形態では、ステップＳ１０が、第１受光ステップに相当する。
【００５４】
そして、制御装置１７は、第２被検査面Ｍ２で反射した各第２反射光ＲＬ２の光量重心の位置を検出するための第２受光処理を実行する（ステップＳ１１）。すなわち、制御装置１７は、第１コンデンサレンズ１９を第１位置から第２位置に移動させるべく駆動装置４１を制御すると共に、検査光ＩＬを出力させるべく光源部１２を制御する。そして、制御装置１７は、受光面４７ａ内において受光量ＤＬＱが受光量閾値ＤＬＱｔｈ以上となる２つの位置（以下、「仮重心位置」という。）を取得する（図１０（ｂ）参照）。続いて、制御装置１７は、受光面４７ａ内における各仮重心位置の中心位置を導出し、該中心位置を第２反射光ＲＬ２の光量重心とする。そして、制御装置１７は、受光センサ４７の受光面４７ａ内において、その中央部分を基準とした第２反射光ＲＬ２の光量重心の位置を検出する。したがって、本実施形態では、ステップＳ１１が、第２受光ステップに相当する。
【００５５】
その後、制御装置１７は、ステップＳ１０で検出した第１反射光ＲＬ１の光量重心の位置と、ステップＳ１１で検出した第２反射光ＲＬ２の光量重心の位置とを比較する（ステップＳ１２）。そして、制御装置１７は、受光センサ４７の受光面４７ａ内において、各光量重心の位置が同一である場合には各被検査面Ｍ１，Ｍ２が平行であると判定し、その旨を報知させるべく図示しない報知装置を制御し、その後、平行度合い測定処理を終了する。一方、制御装置１７は、受光センサ４７の受光面４７ａ内において、各光量重心の位置が異なる場合にはその差分に応じた傾斜度合いを検出し、該検出結果を報知させるべく図示しない報知装置を制御し、その後、平行度合い測定処理を終了する。したがって、本実施形態では、ステップＳ１２が、検出ステップに相当する。
【００５６】
次に、本実施形態の傾斜測定方法について図１２（ａ）（ｂ）に基づき説明する。なお、第１被検査面Ｍ１に対して入射光学系１３の光軸ＡＸが直交するように傾斜測定装置１１が配置されると共に、第２被検査面Ｍ２が第１被検査面Ｍ１に対して傾斜しているものとする。
【００５７】
さて、第１コンデンサレンズ１９Ａが第１位置に配置された状態で各被検査面Ｍ１，Ｍ２に入射光学系１３Ａから非平行状態の検査光ＩＬが入射されると、各被検査面Ｍ１，Ｍ２からは、各反射光ＲＬ１，ＲＬ２が第２コンデンサレンズ２１側にそれぞれ射出される。そして、各反射光ＲＬ１，ＲＬ２は、第２コンデンサレンズ２１、第４ビームスプリッタ４５、集光レンズ４６を介して受光センサ４７にそれぞれ入射する。このとき、第１被検査面Ｍ１は、入射光学系１３Ａの光軸ＡＸと直交しているため、第１反射光ＲＬ１は、受光センサ４７の中央部分に集光した状態で入射する。すなわち、第１反射光ＲＬ１の光量重心は、受光面４７ａの中央部分と一致する。
【００５８】
そして次に、第１コンデンサレンズ１９Ａを第１位置から第２位置に移動させると、各被検査面Ｍ１，Ｍ２には、第１の光学系４３から射出される第１検査光ＩＬ１及び第２の光学系４４から射出される第２検査光ＩＬ２がそれぞれ入射する。ここで、もし仮に第２被検査面Ｍ２が入射光学系１３の光軸ＡＸと直交するように配置されるとすると、第２被検査面Ｍ２への各検査光ＩＬ１，ＩＬ２の入射に基づく各第２反射光ＲＬ２は、図１２（ａ）にて二点鎖線で示すように、その中間位置に入射光学系１３Ａの光軸ＡＸが配置された状態で第２コンデンサレンズ２１に入射する。そして、各第２反射光ＲＬ２の一部は、第２コンデンサレンズ２１、第４ビームスプリッタ４５、集光レンズ４６を介して受光センサ４７にそれぞれ入射する。このとき、受光センサ４７の受光面４７ａに形成される各第２受光領域４８Ａ，４８Ｂの中間位置には、受光面４７ａの中央部分が位置している。すなわち、第２反射光ＲＬ２の光量重心は、受光面４７ａの中央部分と一致する。
【００５９】
ところが、第２被検査面Ｍ２は、図１２（ａ）にて実線で示すように、入射光学系１３Ａの光軸ＡＸと直交するように配置されていない。そのため、第２被検査面Ｍ２で反射した各第２反射光ＲＬ２の進行方向は、第２被検査面Ｍ２が二点鎖線で示す位置に配置される場合における各第２反射光ＲＬ２の進行方向とはそれぞれ異なる。こうした各第２反射光ＲＬ２が第２コンデンサレンズ２１、第４ビームスプリッタ４５、集光レンズ４６を介して受光センサ４７の受光面４７ａに入射する場合、それらの各入射位置は、第２被検査面Ｍ２が二点鎖線で示す位置に配置される場合とはそれぞれ異なる位置となる。その結果、図１２（ｂ）に示すように、受光センサ４７の受光面４７ａ内における各第２反射光ＲＬ２の第２受光領域４８Ａ，４８Ｂの形成位置は、第２被検査面Ｍ２が二点鎖線で示す位置に配置される場合の形成位置から第２被検査面Ｍ２の傾き度合いに応じて変位する。ただし、各第２受光領域４８Ａ，４８Ｂ間の間隔は、ほとんど変化しない。
【００６０】
こうした各受光領域４８Ａ，４８Ｂ（即ち、各仮重心位置）に基づき検出された光量重心は、第１被検査面Ｍ１に対する第２被検査面Ｍ２の傾斜度合いが大きいほど、受光面４７ａの中央部分から離れた位置に位置する。そして、第１反射光ＲＬ１の光量重心の位置を基準とした第２反射光ＲＬ２の光量重心の位置が検出されることにより、第１被検査面Ｍ１に対する第２被検査面Ｍ２の傾斜度合いが検出される。
【００６１】
したがって、本実施形態では、上記第１の実施形態における効果（１）及び（５）と同等の効果に加え、以下に示す効果を得ることができる。
（６）本実施形態では、検査光ＩＬの光路に配置される第１コンデンサレンズ１９ＡをＸ方向に沿って移動させることにより、第１被検査面Ｍ１からの第１反射光ＲＬ１及び第２被検査面Ｍ２からの第２反射光ＲＬ２のうち、受光センサ４７の受光面４７ａに集光した状態で入射する反射光が切り替えられる。すなわち、第１コンデンサレンズ１９ＡをＸ方向に沿って移動させることにより、各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の光量重心が一つずつ検出される。そして、各反射光ＲＬ１，ＲＬ２の光量重心に基づき、第１被検査面Ｍ１に対する第２被検査面Ｍ２の傾斜度合いを測定できる。
【００６２】
（７）第２反射光ＲＬ２を受光センサ４７の受光面４７ａに集光した状態で入射させる場合は、第１コンデンサレンズ１９Ａを第１被検査面Ｍ１用の第１位置から第２被検査面Ｍ２用の第２位置に移動させる。このとき、もし仮に第１コンデンサレンズ１９ＡをＸ方向（即ち、検査光ＩＬの進行方向）にのみ移動させるとすると、第１コンデンサレンズ１９ＡのＸ方向への移動に伴い、検査光ＩＬが偏心した状態で被検査面Ｍ１，Ｍ２に入射するおそれがある。その点、本実施形態では、第１コンデンサレンズ１９Ａは、Ｘ方向だけではなく、該Ｘ方向と交差する方向（この場合、Ｙ方向）にも移動する。その結果、検査光ＩＬの偏心に基づく影響を抑制した状態で、受光センサ４７に各反射光ＲＬ１，ＲＬ２を受光させることができる。したがって、第１被検査面Ｍ１に対する第２被検査面Ｍ２の傾斜度合いの測定精度の向上に貢献できる。
【００６３】
（８）上記第１の実施形態の傾斜測定装置１１では、被検査面Ｍ１，Ｍ２毎に受光部が設けられているため、被検査面の数が多くなるにしたがって受光部の数も多くなる。この点、本実施形態の傾斜測定装置１１Ａは、受光部４０は一つだけ設けた構成である。そのため、受光部の増加に伴う部品点数の増加及び装置の大型化を抑制できる。
【００６４】
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・第１の実施形態において、各受光部１４，１５は、対物レンズ２５，２９を備えない構成であってもよい。この場合、第１受光センサ２６を、その受光面２６ａが第１反射光ＲＬ１の集光位置又は該集光位置近傍に位置するように配置してもよい。また、第２受光センサ３０を、その受光面３０ａが第２反射光ＲＬ２の集光位置又は該集光位置近傍に位置するように配置してもよい。このように構成しても、上記第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００６５】
・第２の実施形態において、第１コンデンサレンズ１９Ａを、Ｚ方向に移動可能としてもよい。
・第２の実施形態において、第１コンデンサレンズ１９Ａを、検査光ＩＬの進行方向と交差する方向に移動不能な構成であってもよい。この場合、第３ビームスプリッタ４２の代りに、反射ミラーを配置し、第１の光学系４３及び第２の光学系４４を省略してもよい。このように構成しても、第１コンデンサレンズ１９ＡをＸ方向に移動させることにより、受光センサ４７の受光面４７ａに、集光した状態で入射する反射光ＲＬ１，ＲＬ２を変更させることができる。
【００６６】
・第２の実施形態において、第１の光学系４３は、第３ビームスプリッタ４２側から入射した第１検査光ＩＬ１を１回以外の任意の奇数回（例えば３回）反射させた後に、第３ビームスプリッタ４２側に戻す構成であってもよい。この場合、第１の光学系４３は、該第１の光学系４３から射出される第１検査光ＩＬ１の光路がＸ方向に沿うように構成してもよい。
【００６７】
・第２の実施形態において、第２の光学系４４は、２枚の反射ミラーを備える構成であってもよい。この場合、各反射ミラーを、それらの反射面が互いに直交するように配置してもよい。
【００６８】
・第２の実施形態において、第２の光学系４４は、第３ビームスプリッタ４２側から入射した第２検査光ＩＬ２を２回以外の任意の偶数回（例えば４回）反射させた後に、第３ビームスプリッタ４２側に戻す構成であってもよい。この場合、第２の光学系４４は、該第２の光学系４４から射出される第２検査光ＩＬ２の光路がＹ方向に沿うように構成してもよい。
【００６９】
・第１の実施形態において、傾斜測定装置１１を、Ｙ方向に沿って配置される３つ以上の任意数の被検査面（例えば、４つ）の平行度合いを測定するための装置に具体化してもよい。この場合、傾斜測定装置１１は、４つの受光部と、各被検査面からの各反射光を４つに分離する分離光学系とを備える。このように構成することにより、各反射光の光量重心を同時に検出できる。
【００７０】
・第２の実施形態において、傾斜測定装置１１Ａを、Ｙ方向にそって配置される３つ以上の任意数の被検査面（例えば、４つ）の平行度合いを測定するための装置に具体化してもよい。この場合、第１コンデンサレンズ１９Ａを、第１被検査面用の第１位置、第２被検査面用の第２位置、第３被検査面用の第３位置及び第４被検査面用の第４位置に移動可能にする。この場合、各位置は、Ｘ方向における位置、及び該Ｘ方向とは直交する方向（例えばＹ方向）における位置が互いに異なるように設定される。このように構成することにより、１つの受光部４０で各反射光の光量重心を検出できる。
【００７１】
・上記各実施形態の傾斜測定装置１１，１１Ａを、露光装置の投影光学系を構成する各透過型光学素子のうち最も像面側に位置する透過型光学素子（以下、「像面側光学素子」という。）の位置調整を行なう場合に用いてもよい。すなわち、像面側光学素子を、その射出面が該射出面と対向する基板の表面と略平行となるように配置する必要がある。そこで、基板の表面（第１被検査面Ｍ１）に対する像面側光学素子の射出面（第２被検査面Ｍ２）の傾斜度合いを傾斜測定装置１１，１１Ａで測定する。そして、その測定結果に基づき、像面側光学素子の位置調整を行なってもよい。
【００７２】
・また、上記各実施形態の傾斜測定装置１１，１１Ａを、光透過性の平行平面板の製造時に用いてもよい。すなわち、平行平面板の第１面（第１被検査面Ｍ１）に対する平行平面板の第２面（第２被検査面Ｍ２）の傾斜度合いを傾斜測定装置１１，１１Ａで測定する。そして、その測定結果に基づき、第１面及び第２面のうち少なくとも一方に研磨処理を施してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１１，１１Ａ…傾斜測定装置、１３，１３Ａ…入射光学系、１４，１５，４０…受光部、１６，１６Ａ…分離光学系、１７…測定部、集光位置検出部としての制御装置、１９Ａ…調整用光学素子としての第１コンデンサレンズ、２６ａ，３０ａ，４７ａ…受光面、４１…切替部としての駆動装置、４２…分岐光学系を構成する第３ビームスプリッタ、４３…第１の光学系、４４…第２の光学系、ＤＬＱ…受光量、ＤＬＱｔｈ…受光量閾値、ＩＬ…検査光、ＩＬ１…第１検査光、ＩＬ２…第２検査光、Ｍ１，Ｍ２…被検査面、ＲＬ１…第１反射光、ＲＬ２…第２反射光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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