"所定の繰り返しパターンを有する基板の表面に偏光状態が既知の照明光を照射し、前記照明光が照射された前記基板の表面からの反射光を受光光学系により受光し、前記受光光学系の瞳面もしくは瞳面と共役な面において、前記反射光から前記偏光状態の変化を検出し、前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面において前記パターンの線幅の変化と相関がある線幅相関特定位置での前記偏光状態の変化の情報および、前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面の中心と前記線幅相関特定位置とを通る直線上に位置する線幅補正特定位置での前記偏光状態の変化の情報から、前記線幅を求めることを特徴とする表面検査方法。所定の繰り返しパターンを有する基板の表面に偏光状態が既知の照明光を照射し、前記照明光が照射された前記基板の表面からの反射光を受光光学系により受光し、前記受光光学系の瞳面もしくは瞳面と共役な面において、前記反射光から前記偏光状態の変化を検出し、前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面において前記パターンの線幅の変化と相関がある線幅相関特定位置での複数の波長についての前記偏光状態の変化の情報から、前記線幅を求めることを特徴とする表面検査方法。前記線幅相関特定位置は、前記偏光状態の長軸方向に対して45度近傍に傾いた照射条件に対応する瞳内位置であることを特徴とする請求項1または2に記載の表面検査方法。前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面において異なる基板毎の状態変化と相関がある基板相関特定位置での前記偏光状態の変化の情報を利用して、前記線幅を補正して求めることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の表面検査方法。所定の繰り返しパターンを有する基板の表面に偏光状態が既知の照明光を照射する照射部と、前記照明光が照射された前記基板の表面からの反射光を受光する受光光学系と、前記受光光学系の瞳面もしくは瞳面と共役な面において、前記受光光学系に受光された前記反射光から前記偏光状態の変化を検出する検出部と、前記検出部に検出された前記偏光状態の変化の情報から前記繰り返しパターンの線幅を求める演算部とを備え、前記演算部は、前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面において前記線幅の変化と相関がある線幅相関特定位置での前記偏光状態の変化の情報および、前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面の中心と前記線幅相関特定位置とを通る直線上に位置する線幅補正特定位置での前記偏光状態の変化の情報から、前記線幅を求めることを特徴とする表面検査装置。所定の繰り返しパターンを有する基板の表面に偏光状態が既知の照明光を照射する照射部と、前記照明光が照射された前記基板の表面からの反射光を受光する受光光学系と、前記受光光学系の瞳面もしくは瞳面と共役な面において、前記受光光学系に受光された前記反射光から前記偏光状態の変化を検出する検出部と、前記検出部に検出された前記偏光状態の変化の情報から前記繰り返しパターンの線幅を求める演算部とを備え、前記演算部は、前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面において前記線幅の変化と相関がある線幅相関特定位置での複数の波長についての前記偏光状態の変化の情報から、前記線幅を求めることを特徴とする表面検査装置。前記線幅相関特定位置は、前記偏光状態の長軸方向に対して45度近傍に傾いた照射条件に対応する瞳内位置であることを特徴とする請求項5または6に記載の表面検査装置。前記演算部は、前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面において異なる基板毎の状態変化と相関がある基板相関特定位置での前記偏光状態の変化の情報を利用して、前記線幅を補正して求めることを特徴とする請求項5から7のいずれか一項に記載の表面検査装置。しかしながら、繰り返しパターンの構造性複屈折効果による偏光状態変化を抽出してパターンの線幅を測定する場合、線幅以外の状態変化例えば、ウェハ表面における測定位置の変化や、ロットが異なるウェハ毎の状態変化が線幅の測定結果に影響し、線幅の測定誤差の一因になるという問題がある。本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、繰り返しパターンの線幅の測定精度を向上させた表面検査方法および装置を提供することを目的とする。このような目的達成のため、本発明に係る表面検査方法は、所定の繰り返しパターンを有する基板の表面に偏光状態が既知の照明光を照射し、前記照明光が照射された前記基板の表面からの反射光を受光光学系により受光し、前記受光光学系の瞳面もしくは瞳面と共役な面において、前記反射光から前記偏光状態の変化を検出し、前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面において前記パターンの線幅の変化と相関がある線幅相関特定位置での前記偏光状態の変化の情報および、前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面の中心と前記線幅相関特定位置とを通る直線上に位置する線幅補正特定位置での前記偏光状態の変化の情報から、前記線幅を求めるようになっている。なお、上述の表面検査方法において、前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面において前記パターンの線幅の変化と相関がある線幅相関特定位置での複数の波長についての前記偏光状態の変化の情報から、前記線幅を求めるようにしてもよい。また、上述の表面検査方法において、前記線幅相関特定位置は、前記偏光状態の長軸方向に対して45度近傍に傾いた照射条件に対応する瞳内位置であることが好ましい。また、上述の表面検査方法において、前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面において異なる基板毎の状態変化と相関がある基板相関特定位置での前記偏光状態の変化の情報を利用して、前記線幅を補正して求めることが好ましい。また、本発明に係る表面検査装置は、所定の繰り返しパターンを有する基板の表面に偏光状態が既知の照明光を照射する照射部と、前記照明光が照射された前記基板の表面からの反射光を受光する受光光学系と、前記受光光学系の瞳面もしくは瞳面と共役な面において、前記受光光学系に受光された前記反射光から前記偏光状態の変化を検出する検出部と、前記検出部に検出された前記偏光状態の変化の情報から前記繰り返しパターンの線幅を求める演算部とを備え、前記演算部は、前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面において前記線幅の変化と相関がある線幅相関特定位置での前記偏光状態の変化の情報および、前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面の中心と前記線幅相関特定位置とを通る直線上に位置する線幅補正特定位置での前記偏光状態の変化の情報から、前記線幅を求めるようになっている。なお、前記演算部は、前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面において前記線幅の変化と相関がある線幅相関特定位置での複数の波長についての前記偏光状態の変化の情報から、前記線幅を求めるようにしてもよい。また、上述の表面検査装置において、前記線幅相関特定位置は、前記偏光状態の長軸方向に対して45度近傍に傾いた照射条件に対応する瞳内位置であることが好ましい。また、上述の表面検査装置において、前記演算部は、前記瞳面もしくは前記瞳面と共役な面において異なる基板毎の状態変化と相関がある基板相関特定位置での前記偏光状態の変化の情報を利用して、前記線幅を補正して求めることが好ましい。本発明によれば、繰り返しパターンの線幅の測定精度を向上させることができる。以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本実施形態の表面検査装置を図2に示しており、この表面検査装置1は、ステージ6と、対物レンズ7と、プリズム8と、照明光学系10と、検出光学系15と、演算処理部20とを主体に構成される。半導体ウェハ5以下適宜、単にウェハ5と称するは、露光装置図示せずによるフォトレジストへの露光現像後、不図示の搬送系により、不図示のウェハカセットまたは現像装置から運ばれ、パターン繰り返しパターンの形成面を上にした状態でステージ6に載置される。ステージ6は、真空吸着等によりステージ6上に載置されたウェハ5を確実に保持する。また、ステージ6は、ウェハ5の表面に沿ってXY方向に移動可能に構成されるとともに、Z軸を中心軸として回転可能に構成されている。なお、図2の紙面と垂直な方向をX軸とし、図2における左右方向をY軸とし、図2における上下方向をZ軸とする。また、XY平面内でZ軸を中心とした回転角を方位角と称する。照明光学系10は、図2の右側から左側へ向けて配置順に、光源11と、集光レンズ12と、波長選択フィルター13と、第1の偏光フィルター14とを有して構成される。光源11には、ハロゲンランプや青色励起型LED等の波長帯域に広い光源白色光源が用いられる。また、ハロゲンランプや青色励起型LEDからの光は広い波長域にわたっているため、波長選択フィルター13は、例えば、青色、緑色、赤色を透過させるようなフィルターであってもよい。したがって、波長選択フィルター13は、透過波長帯域の異なる複数のフィルターとして、光路中に挿脱することで選択的に波長や波長帯域を変更可能な構成とすることが好ましい。なお、光源11には、水銀ランプが用いられてもよい。水銀ランプは、複数の波長以下、λと略す場合があるの光、例えば、e線λ=546nm、g線λ=436nm、h線λ=405nm、j線λ=313nm、さらにはλ=250nm付近の光などを発生させる。これら複数の波長の光のうち、特定の波長の光のみを選択するために、波長選択フィルター13を用いることが好ましい。光源11から放出された光は、集光レンズ12および波長選択フィルター13を透過したのち、第1の偏光フィルター14を透過する。第1の偏光フィルター14は、透過光がX方向に偏光するように、すなわち、第1の偏光フィルター14を透過して得られる直線偏光の偏光方向PがX方向となるよう配置する。第1の偏光フィルター14を透過した光は、プリズム8で下方へ反射して、ウェハ5の方向へ向かう平行な入射光Iとなり、対物レンズ7を通してウェハ5に照射される。ウェハ5からの反射光は、対物レンズ7を通して平行な反射光Jとなり、プリズム8を透過して検出光学系15に達する。検出光学系15は、図2の下側から上側へ向けて配置順に、第2の偏光フィルター16と、リレーレンズ17と、2次元CCD等の撮像素子18とを有して構成される。プリズム8を透過した反射光は、第2の偏光フィルター16を透過し、リレーレンズ17によって光路延長拡大ないし縮小された後、撮像素子18に入射する。撮像素子18に入射した反射光は撮像素子18により電気信号に光電変換され、反射光の検出信号が演算処理部20に出力される。第2の偏光フィルター16は、透過光がY方向に偏光するように、すなわち、第2の偏光フィルター16を透過して得られる直線偏光の偏光方向QがY方向となるよう配置する。このように偏光方向が直交している状態は、クロスニコルと呼ばれ、対物レンズ7およびプリズム8を透過した反射光Jのうち、入射光I直線偏光の偏光方向と垂直な偏光成分を撮像素子18検出光学系15で検出することになる。なお、入射側の第1の偏光フィルター14をポラライザと称し、受光側の第2の偏光フィルター16をアナライザと称することもある。なお、ポラライザとアナライザをクロスニコルに配置するのは、反射光の偏光状態の照明光の偏光状態からの変化を検出するための配置なので、反射光の偏光状態の短軸方向の成分を検出しやすいように適宜設定することができる。撮像素子18は、対物レンズ7の瞳面不図示と共役な位置に設けられる。なお、撮像素子18としてカラーCCDを用いることが好ましく、赤R、緑G、青Bのそれぞれの出力を使うことにより、波長選択フィルター13を不要とすることも可能である。また、入射光Iと反射光Jは同一光軸上であるが、入射光Iのうちの一部の入射光束I1に着目すれば、入射角Kでウェハ5に入射し、反射光束J1として撮像素子18に達する。換言すれば、撮像素子18上の位置19は、入射光束I1による反射光情報だけを受光していることになる。前述したように、繰り返しパターンの構造性複屈折効果による偏光状態変化を抽出してパターンの線幅を測定する場合、線幅以外の状態変化例えば、ウェハ表面における測定位置の変化や、ロットが異なるウェハ毎の状態変化が線幅の測定結果に影響し、線幅の測定誤差の一因になるという問題がある。具体的には、次のような問題がある。第1に、ウェハ面内ウェハの表面内で誤差が生じるという問題がある。具体的には、線幅基準ウェハウェハ面内に異なる線幅のパターンを形成し、CD-SEM等の測定機であらかじめ線幅値を測定したウェハを用いて、検量線瞳面内階調値から線幅値に換算する換算式を決定しても、当該検量線により換算した線幅値とCD-SEM等で実測した線幅値との乖離が、線幅基準ウェハ面内の場所によって大きくなる。第2に、ウェハ間で誤差が生じるという問題がある。具体的には、例えば半導体製造で量産される量産ウェハ等の別のウェハに対して測定を行ったときに、上述の線幅基準ウェハを用いて決定した検量線により換算した線幅値と、CD-SEM等で実測した線幅値との間に乖離が生じる。この乖離の大きさは、ウェハによって、特にロットによって異なる。本実施形態では、これらの乖離誤差を小さくするために、偏光状態変化を抽出する瞳内位置を複数設定し、設定した複数の瞳内位置における偏光の情報から正確に線幅値を求める方法、および、複数の瞳内位置を決定する方法を提供する。さらに、瞳内位置の組み合わせの数は膨大であるため、本実施形態では、最適な瞳内位置の組み合わせを迅速に決定する方法を提供する。まず図3に、撮像素子18で受光した瞳の画像瞳像30を瞳座標系Px,Pyで示した。瞳座標系Px,PyのPxとは、x方向に光を透過する偏光子ポラライザに対応した方向であり、Pyとは、y方向を透過する検光子アナライザに対応した方向で、Pxとは直交する。なお、座標軸Pxと座標軸Pyとの交点Oが光軸である。本実施形態では、撮像素子18から出力された画素毎の信号は、所定の画素単位でまとめられて処理する。その様子を図4に示す。例えば、瞳像30をM列×N行M,Nは自然数に分割したとき、分割した一つの区画31内に含まれる画素の信号を合算したものを、その瞳内位置区画31での受光光量とする。なお、瞳像30は円形であることから、区画31の形状が正方形となるように列数Mおよび行数Nが決定される。このようにして、瞳画像から任意の瞳内位置を選択することが可能である。また、光源11として白色光源を使用し、撮像素子18としてカラーCCDを使用した場合、波長RGBRed,Green,Blueを選択的に抽出することが可能である。瞳内には、Py=Pxと、Py=-Pxという2つの区画31の集合体に対する対角線があるが、線幅以外の他の影響を受けずに、線幅変化に最も感じる瞳内位置は、これら2つのうちのいずれかの対角線上もしくはこの近傍に存在する。すなわち、線幅変化に最も感じる瞳内位置は、入射光Iの偏光方向がX方向座標軸Pxの方向であるため、入射光Iの照射方向が当該入射光Iの偏光方向に対して45度近傍に傾いた照射条件に対応する瞳内位置となる。ここで、パターンに対する入射角、入射面の方位角、および入射面に対する偏光角度は、光軸Oに対して対称であり、このことは光学的に自明である。さらに、入射偏光特性が各対角線Py=PxおよびPy=-Pxに対して対称であることも明らかである。したがって、すべての特性は、光軸Oと対角線に対する対称性を考えればよい。なお、Py=PxかPy=-Pxのいずれの対角線かは、入射光Iの偏光方向照明光に楕円偏光を用いた場合は長軸方向とパターンの繰り返し方向との関係によって決まる。図5aに示すように、ウェハ5の表面に形成された繰り返しパターンラインパターン5aの繰り返し方向が入射光Iの偏光方向照明光に楕円偏光を用いた場合は長軸方向に対して図5の反時計回りに-45度傾いている場合、Py=-Pxで示される対角線上に、繰り返しパターン5aの線幅変化に最も感じる瞳内位置が存在することが計算上明らかにされている。一方、図5bに示すように、繰り返しパターン5aの繰り返し方向が入射光Iの偏光方向照明光に楕円偏光を用いた場合は長軸方向に対して図5の反時計回りに45度傾いている場合、Py=Pxで示される対角線上に、繰り返しパターン5aの線幅変化に最も感じる瞳内位置が存在することが計算上明らかにされている。ただし、瞳座標の原点Oに近づくと、線幅変化以外の状態変化の影響を受けることがわかっており、線幅感度は低下すると言える。検量線作成にあたっては、異なる線幅のパターンが形成された前述の線幅基準ウェハ図示せずを使用する。線幅基準ウェハの線幅は、CD-SEM等により予め測定しておく。なお、CD-SEMは、1点の測定点の視野が狭いため、本実施形態の表面検査装置1の広い視野に相当する領域の中で複数の測定点について測定し、その平均値を求めておくことが好ましい。このようにして、CD-SEMにより測定した線幅値と、本実施形態の表面検査装置1の任意の瞳内位置での階調値との相関を、多数の異なる線幅のパターンに対して得ることができる。図6bは、前述の線幅基準ウェハ図示せずを用いて、図6aに示すPy=-Pxとなる対角線上の繰り返しパターン5aの線幅変化に最も感じる瞳内位置以下、線幅相関特定位置41と称する場合があるでの受光信号から作成した検量線を示すグラフである。なお、線幅基準ウェハにおいて異なる線幅のパターンから光を受光できるように、線幅基準ウェハを保持するステージ6を移動させ、各線幅のパターンに関する瞳像30をそれぞれ撮像素子18で受光検出する。図6bに示すグラフでは、このようにして受光した複数の瞳像30のうち、線幅相関特定位置41での受光信号S単位:階調値を横軸とし、線幅基準ウェハ上の同じ場所をCD-SEMで測定したときの線幅CD単位:nmを縦軸として表わしている。検量線は、k1,k2を係数とすると、次の1式で表わすことができ、この1式を用いて、線幅相関特定位置41での受光信号Sから線幅CDを換算することができる。CD=k1×Sk2...1検量線を図6bでは1次式としたが、構造性複屈折によるクロスニコル透過光量は、線幅変化に対して必ずしも線形に1次式で階調変化するとは限らない。特に、線幅変化の範囲が広い場合は直線からずれるので、その場合は、2次式等の多次式で換算することが好ましい。図6bでは、検量線図中の直線から実際の測定値がばらついている。このばらつきは、CD-SEMとの乖離誤差検量線により換算した線幅値からCD-SEMで測定した線幅値を引いたものとなっている。この乖離誤差をウェハマップで表わしたのが図6cである。図6cから、乖離誤差が同心円状に分布している様子がわかる。これは、線幅以外のウェハの表面状態がウェハ面内で同心円状に変化しており、その変化の影響度合いが、CD-SEMと本実施形態の表面検査装置1で異なるからである。CD-SEMは、電子線を照射走査してパターンエッジから生じる2次電子を収集し、2次電子の強弱信号から所定の閾値のところを抽出してパターンの線幅としている。2次電子収集部の配置や、閾値の設定を最適化して、パターンの断面幅と相関のよい条件に設定しているものの、パターンの微妙な形状変化の影響を受ける。なお、基本的に電子線は、パターンの下層にまで達しないとされている。一方、本実施形態のように偏光状態変化量をパターンの線幅に置き換える方法の場合、構造性複屈折による偏光の位相変化は、パターンの線幅だけではなく、パターンの形状や高さ等の影響を受けるし、可視光はパターンの下層まで達する場合がある。また、偏光の位相変化や下層の影響は波長によっても異なるし、さらに、入射角、入射面とパターンとの方位角、偏光方向によっても異なる。このように、本実施形態はCD-SEMとは異なる検出原理に基づく方式であるので、線幅以外の状態の影響を受けることはやむを得ない。しかし、CD-SEMで半導体製造のプロセス管理をしてきた半導体製造ラインでは、CD-SEM管理に合わせた線幅計測性能が求められるので、CD-SEMとの乖離誤差を小さくする必要がある。そこで、本実施形態では、既述した、入射角、入射面とパターンとの方位角、偏光方向、波長等の、パターンの線幅と線幅以外の影響を受ける条件を適切に組み合わせることによって、線幅の測定精度を向上させる。図7aは、図6aの瞳内位置線幅相関特定位置41から、Py=-Pxとなる対角線上を瞳中心O光軸と同一の方向に近寄った瞳内位置以下、線幅補正特定位置42と称する場合があるを示す。図7bは、線幅基準ウェハにおいて、線幅補正特定位置42での受光信号S単位:階調値を横軸とし、線幅基準ウェハ上の同じ場所をCD-SEMで測定したときの線幅CD単位:nmを縦軸としたグラフを示す。図7bにおいて、図6bに比べて相関が悪くなっているのは、線幅以外の影響をより強く受けているからである。このように、線幅以外のウェハ状態の影響を受けている場合、その影響の受け方の異なる複数の瞳内位置の情報を組み合わせることにより、線幅情報のみを抽出することが可能となる。その様子を図8aおよびbに示す。本実施形態では、図6aの瞳内位置線幅相関特定位置41と図7aの瞳内位置線幅補正特定位置42を用いて、CD-SEMとの乖離誤差が最小となるように、線形結合の係数を決定する。すなわち、線幅相関特定位置41の階調値受光信号量をS1とし、より誤差の大きい線幅補正特定位置42の階調値受光信号量をS2とすると、3つの係数a,b,cを用いて、次の2式で示すような線幅CDとの相関式を得ることができる。CD=S1×aS2×bc...2なお、図8bの横軸は、係数αとして、次の3式で与えられるパラメータである。S1S2×α...3このように、2つの瞳内位置を用いることにより、図8bで示す検量線は、非常によい相関となる。また、CD-SEMとの乖離誤差のウェハマップも、図8cに示すように、乖離誤差が非常に小さくなる。これらの瞳内位置および係数の求め方について、図9のフローチャートを用いて説明する。なお、瞳内位置および係数の算出には線幅基準ウェハを用いる。まず、1式から求まるCD値とCD-SEMによる測定値との乖離誤差が小さくなる対角線上の第1の瞳内位置線幅相関特定位置41を決めるステップS11。このとき、演算処理部20は、撮像素子18で得られた瞳の画像から、瞳像30における対角線上の区画31図4を参照ごとにCD-SEMとの乖離誤差を算出し、例えば、CD-SEMとの乖離誤差が最小となる区画場所瞳内位置を線幅相関特定位置41として決定する。次に、ステップS11で決定した線幅相関特定位置41の階調値S1に基づいて、2式から求まるCD値とCD-SEMによる測定値との乖離誤差が小さくなる対角線上の第2の瞳内位置線幅補正特定位置42を決めるステップS12。第2の瞳内位置も、2式を用いて第1の瞳内位置の場合と同様の演算処理を行い、例えば、CD-SEMとの乖離誤差が最小となる区画場所瞳内位置を線幅補正特定位置42として決定するが、これらの演算では、多数の測定点に対して最小二乗法で乖離誤差が小さくなるよう決定することが好ましい。なお、最適な瞳内位置の組み合わせは、照明波長によっても変わるので、いくつかの波長で試みる。また、線幅補正特定位置42は、最初に決めた線幅相関特定位置41が最適乖離誤差が最小であることを前提にしているが、組み合わせによっては、線幅相関特定位置41から若干ずれた場所に最適な組み合わせがある場合がある。したがって、最適の組み合わせを得るために、対角線上のすべての区画31の組み合わせで計算することが好ましい。そのため、ステップS13では、異なる波長の組み合わせおよび異なる瞳内位置の組み合わせについて計算するための処理を行い、ステップS11およびステップS12の処理を繰り返し行う繰り返しルーチン化する。なお、複数の波長として、例えば、赤R、緑G、青Bに対応した波長を用いる。最後に、ステップS14において、最適な瞳内位置の組み合わせ線幅相関特定位置41および線幅補正特定位置42の場所と、最適な照明波長の組み合わせと、このときの各係数a,b,cを決定する。なお、異なる波長の場合では、このように決定した線幅相関特定位置41および線幅補正特定位置42が同じ瞳内位置となることもありうる。同じ瞳内の場所では、入射角、入射方位角、偏光方向等の条件は同一であるが、照明波長が異なるので、パターンの線幅変化に対する感度と、ウェハの表面下層の影響度合いが異なり、2つの異なる波長条件により線幅だけの情報を得ることができる。ここで、1つの瞳内位置から計算した線幅値とCD-SEMとの乖離誤差を図10aに示し、本実施形態による2つの瞳内位置に基づいて2式を使って計算した線幅値とCD-SEMとの乖離誤差を図11aに示す。いずれも、線幅基準ウェハLot0とすると、当該線幅基準ウェハとは異なるロットLot1~Lot10とするのウェハに対するものである。また、図10aにおける乖離誤差の標準偏差ウェハ面内での乖離誤差のばらつきを図10bに示し、図11aにおける乖離誤差の標準偏差を図11b示す。図10a,bは、線幅相関特定位置41のみを用いて検量線を求めて計算したものすなわち、図6の場合であり、図11a,bは、線幅相関特定位置41および線幅補正特定位置42を用いて検量線を求めて計算したものすなわち、図8の場合である。図10aと図11aでプロットが縦方向に並んでいるのは、ウェハ面内の測定点が多数あり、それぞれの点での乖離誤差がばらついているからである。図10bと図11bの標準偏差値を比較してみると、乖離誤差のばらつき量は、線幅相関特定位置41および線幅補正特定位置42を用いて検量線を求めた方が、各ロットで1/3程度に縮小していることがわかる。なお、図10aと図11aの縦軸および図10bと図11bの縦軸はそれぞれ同一スケールである。このように、2式のように2つの瞳内位置線幅相関特定位置41および線幅補正特定位置42を線形結合させて検量線を求めた場合、線幅基準ウェハ以外の別ロットのウェハでも、ウェハ面内のばらつきCD-SEMとの乖離誤差がウェハ面内でばらつくことを小さくすることができる。しかしながら、図11aにおいて、異なるウェハ間で凸凹とした分布を示しているように、異なるウェハ間異なるロットのウェハでは、CD-SEMの測定値に対し、換算線幅値が高めになったり、低めになったりする。すなわち、いわゆるウェハ間差ロット間差とも言うが残っている。本実施形態では、ウェハ面内誤差の補正とウェハ間差の補正を分けており、2つの瞳内位置線幅相関特定位置41および線幅補正特定位置42を使う2式はウェハ面内誤差を小さくするのが目的なので、ウェハ間差については、以下に述べる方法で補正する。瞳内の対角線上では、ウェハ面内のばらつき程度を多く含んだ情報を有するが、対角線から外れた瞳内位置では、ウェハ面内ばらつきよりも、ウェハ間差の程度を多く含んだ情報を有する。特に、瞳内でも、対角線外で、且つ、線幅相関特定位置41から離れた場所では、ウェハの下地状態のような表面状態以外の情報を多く含んだ場所が存在し、このような下地状態の情報を多く含む瞳内位置もしくはこれに近い瞳内位置では、ウェハ間差の情報を取得することができる。但し、瞳内のどの場所がウェハ間差の情報を多く含み、それによって、どのような補正係数で補正すればウェハ間差を補正できるかを理論的に求めることはきわめて難しい。そこで、本実施形態では、線幅基準ウェハおよび当該線幅基準ウェハとは異なるロットのウェハを用いて、最適な瞳内位置を求める方法を提供する。図12aに、瞳像30における対角線外にある2つの瞳内位置以下、第1および第2基板相関特定位置51,52と称する場合があるを示す。そして、図12bに示すように、複数の異なるウェハに対して図12bでは、ロットの異なるウェハを異なるマークでプロットしている、CD-SEM乖離誤差との相関が最もよくなるように、線形結合の係数を決定する。すなわち、2式を用いて算出した線幅値とCD-SEMによる測定値との乖離誤差をΔとし、第1基板相関特定位置51の階調値受光信号量をS3とし、第2基板相関特定位置52の階調値受光信号量をS4とすると、3つの係数d,e,fを用いて、次の4式で示すような相関式が得られるように各係数d,e,fを決定する。Δ=S3×dS4×ef...4なお、図12bの横軸は、係数βとして、次の5式で与えられるパラメータである。S3S4×β...5第1および第2基板相関特定位置51,52の階調値S3,S4と乖離誤差Δとの関係を単体で見てみると、それぞれ図13aおよび図13bに示すように、相関が高いとは言い難いが、5式のように混合することで、高い相関を得ることができる。なお、図13aと図13bでは異なる照明波長を用いているが、これは、同一波長よりも異なる波長での階調値を組み合わせた方が、波長によって異なるウェハ間差の影響をうまく調合できるからである。これらの瞳内位置および係数の求め方について、図14のフローチャートを用いて説明する。なお、対角線外の瞳内位置を求めるため、計算対象となる2つの瞳内位置の組み合わせ数が非常に多いことを考慮する必要がある。すなわち、瞳像30を1000×1000画素の撮像素子18で受光して、そのうち、瞳像30の直径が約800画素とし、区画31を10×10画素で切り出したとすると、約5000区画のデータになり、2つの区画の組み合わせ数は単純に5000の2乗となる。なおかつ、異なる波長の組み合わせを含めるなら、最適な瞳内位置第1および第2基板相関特定位置51,52を求めるのは膨大な計算量となる。例えば、PCパーソナルコンピュータを用いても無視できない計算時間となる。そこで、本実施形態では、まず、区画31を例えば、1辺の長さが2倍の区画20×20画素の区画にして、おおよその瞳内位置を決めるステップS21。すなわち、適切な瞳内位置のあたりをつける。このとき、演算処理部20は、撮像素子18で得られた瞳の画像から、瞳像30の対角線外に位置する2つの2倍の区画ごとに4式の最適な係数d,e,fを求め、4式を用いて算出した乖離誤差Δの値と実際のCD-SEMとの乖離誤差との相関が最も高い区画場所瞳内位置の組み合わせを仮の第1および第2基板相関特定位置として決定する。次に、区画31を標準の区画10×10画素の区画に戻して、あたりをつけた瞳内位置について計算し、詳細な瞳内位置を決めるステップS22。このとき、演算処理部20は、撮像素子18で得られた瞳の画像から、あたりをつけた瞳内位置仮の第1および第2基板相関特定位置内にそれぞれ位置する2つの標準の区画ごとに4式の最適な係数d,e,fを求め、4式を用いて算出した乖離誤差Δの値と実際のCD-SEMとの乖離誤差との相関が最も高い区画場所瞳内位置の組み合わせを第1および第2基板相関特定位置51,52として決定する。なお、最適な瞳内位置の組み合わせは、照明波長によっても変わるので、いくつかの波長で試みる。そのため、ステップS23では、異なる波長の組み合わせについて計算するための処理を行い、ステップS21およびステップS22の処理を繰り返し行う繰り返しルーチン化する。なお、複数の波長として、例えば、赤R、緑G、青Bに対応した波長を用いる。最後に、ステップS24において、最適な瞳内位置の組み合わせ第1および第2基板相関特定位置51,52の場所と、最適な照明波長の組み合わせと、このときの各係数d,e,fを決定する。これにより、2倍の区画では、全区画数が1/4になり、2つの区画瞳内位置の組み合わせ数が1/16になるので、計算時間を大幅に短縮することができる。なお、第1および第2基板相関特定位置51,52の決定は、ウェハ間差を補正するのが目的であるので、異なるウェハ毎のデータは、個々の測定値である必要はない。例えば、ウェハ表面における半径80mm内の測定値で、かつ、それらの測定値の中央値や平均値をそのウェハの代表値として扱い、このような代表値を用いてCD-SEM乖離誤差との相関が良くなる瞳内位置第1および第2基板相関特定位置51,52および各係数d,e,fを求めるようにしてもよい。このようにすれば、計算時間をさらに短縮することができ、また、ウェハの最外周部で発生するプロセス異常等の影響CD-SEM等でも測定がだまされることがあるを排除することが可能となる。最終的には、2式で求めた線幅CDから4式で求めた乖離誤差Δを補正することで、ウェハ間差を補正することができる。その結果、図15に示すように、2式を用いてウェハ面内の補正を行うとともに、4式を用いてウェハ間差の補正を行うことで、CD-SEMによる測定値との乖離誤差が極めて小さい線幅値を得ることが可能となる。すなわち、従来の瞳内位置から求めた検量線では図10aのようなウェハ面内ウェハ間の乖離誤差が生じるが、本実施形態によれば、図15に示す程度まで標準偏差が従来の1/2~1/3程度まで乖離誤差を小さくすることができる。なお、図10aの縦軸、図11aの縦軸、および図15の縦軸はそれぞれ同一スケールである。このような方法で算出される線幅値は、2式に4式を加えることで、次の6式のようにまとめることができ、この6式を実際の検量線換算式として使用する。なお、次の6式において、A=a,B=b,C=d,D=e,E=cfである。CD=S1×AS2×BS3×CS4×DE...6本実施形態の方法は、最初に、線幅基準ウェハと、線幅基準ウェハとは別ロットのウェハという2種類の複数枚のウェハを用意することにより実施される。また、ウェハの断面構造が変更された場合などは、再度、ウェハ間差の補正を行うことにより、精度を維持することができる。なお、線幅基準ウェハと、当該線幅基準ウェハとは別のロットのウェハを一緒に用いて、ウェハ面内の誤差ばらつきとウェハ間差を同時に補正してもよい。このとき、対角線上の瞳内位置線幅相関特定位置41および線幅補正特定位置42は、ウェハ面内の誤差ばらつきを小さくするのが目的であるから、線幅相関特定位置41および線幅補正特定位置42と各係数a,b,cを決定する場合、線幅基準ウェハに対してはCD-SEMとの乖離誤差が小さくなるようにし、線幅基準ウェハ以外のウェハに対してはCD-SEMとの乖離誤差の標準偏差ウェハ面内のばらつきに相当するが小さくなるようにする。一方、対角線外の瞳内位置第1および第2基板相関特定位置51,52は、ウェハ間差を小さくするのが目的であるから、第1および第2基板相関特定位置51,52と各係数d,e,fを決定する場合、線幅基準ウェハ以外のウェハに対してCD-SEMとの乖離誤差が小さくなるようにする。また、下層のないウェハでは、ウェハ面内の誤差ばらつきが小さい場合がある。また下層があっても、下層の膜厚等が、ロットが変わっても安定しているウェハなどでは、ウェハ間差が小さい場合がある。このような場合には、ウェハ面内の誤差ばらつきの補正とウェハ間差の補正が必須ではないことがある。その意味では、対角線上の瞳内位置線幅相関特定位置41および線幅補正特定位置42と対角線外の瞳内位置第1および第2基板相関特定位置51,52のうちのいくつかは、省略しても問題ないことがある。したがって、本実施形態では、瞳内位置を4つに限定するものではなく、2つ以上の瞳内位置に適用されるものであることは言うまでもない。例えば、ウェハの膜構造によっては、ウェハ面内の誤差の補正が弱くて済む場合がある。すなわち、前述の2式において、2つの係数a,bのうち一方例えばbがゼロもしくはゼロに近い値のときと考えればよい。また例えば、ウェハの膜構造によっては、ウェハ間差の補正が弱くて済む場合がある。すなわち、前述の4式において、2つの係数d,eのうち一方例えばeがゼロもしくはゼロに近い値のときと考えればよい。また、複数の波長を用いるようにすれば、ウェハ面内の誤差の補正で、瞳像30における対角線上の1つの瞳内位置だけを使うことも可能であるし、ウェハ間差の補正で、瞳像30における対角線外の1つの瞳内位置だけを使うことも可能である。ここで、本実施形態による表面検査方法の一例について、図1に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、上述の方法により、線幅の算出に用いる対角線上の瞳内位置線幅相関特定位置41および線幅補正特定位置42と、対角線外の瞳内位置第1および第2基板相関特定位置51,52と、6式で示す検量線をそれぞれ決定するステップS101。次に、照明光学系10を用いてウェハ5の表面に直線偏光を照射するステップS102。このとき、図2に示すように、光源11から放出された光は、集光レンズ12、波長選択フィルター13、および第1の偏光フィルター14を透過したのち、プリズム8で下方へ反射して平行な入射光I直線偏光となり、対物レンズ7を通してウェハ5に照射される。ウェハ5からの反射光は、対物レンズ7に入射するステップS103。このとき、ウェハ5からの反射光は、対物レンズ7を通して平行な反射光Jとなり、プリズム8、第2の偏光フィルター16、およびリレーレンズ17を透過して、撮像素子18で受光される。そこで、対物レンズ7の瞳面不図示と共役な位置に設けられた撮像素子18を用いて、入射光I直線偏光の偏光方向と垂直な偏光成分を検出するステップS104。このとき、撮像素子18に入射した反射光は撮像素子18により電気信号に光電変換され、第2の偏光フィルター16を透過した反射光の検出信号受光信号が演算処理部20に出力される。そして、演算処理部20は、撮像素子18から入力された検出信号受光信号に基づいて、繰り返しパターン5aの線幅を求めるステップS105。このとき、演算処理部20は、ステップS101で決定した6式を用いて、撮像素子18により検出された瞳像30における対角線上の瞳内位置線幅相関特定位置41および線幅補正特定位置42および対角線外の瞳内位置第1および第2基板相関特定位置51,52での階調値S1~S4から、繰り返しパターン5aの線幅を求める。なお、求めた線幅が所定の閾値から外れた場合、例えばドーズ量異常と判定してその旨を画像表示装置図示せず等に表示することができる。以上のようにして、本実施形態によれば、瞳像30における線幅相関特定位置41および線幅補正特定位置42での偏光成分の階調値S1,S2から、繰り返しパターン5aの線幅を求めるため、ウェハ面内の誤差ばらつきを補正して低減させることができ、線幅の測定精度を向上させることが可能になる。また、線幅相関特定位置41は、入射光I直線偏光の照射方向が当該入射光Iの偏光方向に対して45度近傍に傾いた照射条件に対応する瞳内位置であるため、このような瞳内位置ではウェハ間差の影響が最も少ないので、線幅の測定精度をより向上させることが可能になる。また、瞳像30における第1および第2基板相関特定位置51,52での偏光成分の階調値S3,S4を利用して、繰り返しパターン5aの線幅を補正して求めるため、ウェハ間差を補正して低減させることができ、線幅の測定精度をより向上させることが可能になる。なお、CD-SEMは、ウェハ5に電子線を照射するため、電子線によりフォトレジストの縮小化シュリンク等のダメージを受ける。測定精度を上げようと電子線の加速電圧を上げるほど、そのダメージは大きくなる。本実施形態では、電子線を用いず、可視光を使っているので、ウェハ5へのダメージは全くない。また、CD-SEMでは、計測時間として1視野あたり数秒を要するため、同一ロット内で数枚の抜き取り測定を行うのみである。しかも、抜き取ったウェハの全面ではなく、ウェハ面内の数ショットについて、当該ショット内の数点を計測しているだけである。本実施形態では、測定視野がCD-SEMに比べて数万倍大きく、1秒以内で計測できるため、高速で広範囲を測定することができる。なお、上述の実施形態において、各瞳内位置を決定する際、線幅基準ウェハだけではなく、量産ウェハを含めるようにしてもよい。また、上述の実施形態においては、直線偏光で照明したが、楕円偏光を用いて照明することもできる。この場合、楕円偏光の長軸方向と上述の実施形態の直線偏光の方向とを読み替えてもよい。また、上述の実施形態において、ウェハ5の表面に形成された繰り返しパターン5aの線幅を測定しているが、これに限られるものではなく、例えば、液晶ガラス基板に対する測定を行う場合においても、本実施形態を適用可能である。"