"所定の加工条件で加工されたパターンを有する基板の表面の所定領域を照明光で照明する照明部と、前記所定領域内にあるパターンから第1方向に進む第1の光に応じた第1検出信号と、前記第1方向と異なる第2方向に進む第2の光に応じた第2検出信号とを検出する検出部と、複数の既知の加工条件で加工された複数のパターンを有する少なくとも1つの基板に対して、前記検出部により検出される第1検出信号と前記既知の複数の加工条件の関係を示す第1基準データと、前記検出部により検出される第2検出信号と前記既知の複数の加工条件の関係を示す第2基準データとを準備する準備部と、加工条件を求めるべき基板に対して前記検出部によって検出される第1検出信号と前記第1基準データとの一致度と、前記基板に対して前記検出部によって検出される第2検出信号と前記第2基準データとの一致度とに基づいて前記基板上のパターンの加工条件を判定する判定部とを有することを特徴とする表面検査装置。前記パターンは前記所定領域毎の露光により設けられるパターンであり、前記判定部で求められる前記加工条件は、前記露光時のフォーカス状態と露光量の少なくとも一方であり、前記加工条件の変化に対する前記第1検出信号の変化と、前記加工条件の変化に対する前記第2検出信号の変化とが相反することを特徴とする請求項1に記載の表面検査装置。前記判定部で判定される前記加工条件は前記フォーカス状態であり、前記フォーカス状態の変化に対する前記第1検出信号及び第2検出信号の変化は、前記露光量の変化に対する変化よりも大きいことを特徴とする請求項2に記載の表面検査装置。前記準備部は、前記第1基準データと前記第2基準データを記憶する記憶部であ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装置。前記第1検出信号と前記第2検出信号の少なくとも一方は、回折光に基づくことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の表面検査装置。前記第1方向と前記第2方向は、前記所定領域内にあるパターンで発生する異なる次数の回折光の進む方向であることを特徴とする請求項5に記載の表面検査装置。前記第1検出信号と前記第2検出信号の少なくとも一方は、所定の偏光成分に基づくことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の表面検査装置。前記検出部は前記第1方向とも前記第2方向とも異なる第3方向に進む第3の光に応じた第3検出信号を検出可能であり、前記準備部には、前記複数のパターンを有する基板に対して、前記検出部により検出される第3検出信号と前記既知の複数の加工条件の関係を示す第3基準データがさらに記憶されており、前記判定部は、前記被検基板に対して前記検出部によって検出される第1検出信号と前記第1基準データとの一致度と、前記被検基板に対して前記検出部によって検出される第2検出信号と前記第2基準データとの一致度と、前記被検基板に対して前記検出部によって検出される第3検出信号と前記第3基準データとの一致度とに基づいて前記被検基板上のパターンの加工条件を判定することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の表面検査装置。前記基板を支持するステージをさらに有し、該ステージが前記基板の前記支持された面と略平行で前記照明光の進む方向に略直交する軸を中心に回動可能であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の表面検査装置。前記検出部は、前記基板を照明する照明光の光路に挿抜自在に設けられ、前記照明光のうちs偏光成分を透過させるように構成された照明側偏光フィルタ、又は、第1又は第2の光路に挿抜自在に設けられ、前記第1、第2の光のうちs偏光成分を透過させるように構成された受光側偏光フィルタを備える請求項1から8のいずれか一項に記載の表面検査装置。基板の表面に所定のパターンを露光する露光装置と、前記露光装置により露光されて表面に前記パターンが設けられた基板の表面検査を行う表面検査装置とを備え、前記表面検査装置は、請求項1から10のいずれか一項に記載の表面検査装置であって、前記判定部で求められた前記加工条件として前記露光時のフォーカス状態を前記露光装置へ出力し、前記露光装置は、前記表面検査装置から入力された前記露光時のフォーカス状態に応じて、前記露光装置のフォーカスの設定を補正することを特徴とする露光システム。前記露光装置は、前記基板に対して液体を介して前記所定のパターンを露光する液浸型の露光装置である請求項11に記載の露光システム。所定の加工条件で加工されたパターンを有する基板の表面の所定領域を照明光で照明し、前記所定領域内にあるパターンから第1方向に進む第1の光に応じた第1検出信号と、前記第1方向と異なる第2方向に進む第2の光に応じた第2検出信号とを検出し、複数の既知の加工条件で加工された複数のパターンを有する少なくとも1つの基板に対して、前記第1検出信号と前記既知の複数の加工条件の関係を示す第1基準データと、前記第2検出信号と前記既知の複数の加工条件の関係を示す第2基準データとを準備し、加工条件を求めるべき基板から検出される第1検出信号と前記第1基準データとの一致度と、前記基板から検出される第2検出信号と前記第2基準データとの一致度とに基づいて前記基板上のパターンの加工条件を判定することを特徴とする表面検査方法。前記パターンは前記所定領域毎の露光により設けられるパターンであり、前記判定される前記加工条件は、前記露光時のフォーカス状態と露光量の少なくとも一方であり、前記加工条件の変化に対する前記第1検出信号の変化と、前記加工条件の変化に対する前記第2検出信号の変化とが相反することを特徴とする請求項13に記載の表面検査方法。前記判定される前記加工条件は前記フォーカス状態であり、前記フォーカス状態の変化に対する前記第1検出信号及び第2検出信号の変化は、前記露光量の変化に対する変化よりも大きいことを特徴とする請求項14に記載の表面検査方法。前記第1基準データと前記第2基準データとを記憶し、該記憶された前記第1基準データと前記第2基準データとを呼び出すことにより前記準備を行うことを特徴とする請求項13から15のいずれか一項に記載の表面検査方法。前記第1検出信号と前記第2検出信号の少なくとも一方は、回折光に基づくことを特徴とする請求項13から16の何れか一項に記載の表面検査方法。前記第1方向と前記第2方向は、前記所定領域内にあるパターンで発生する異なる次数の回折光の進む方向であることを特徴とする請求項17に記載の表面方法。前記第1検出信号と前記第2検出信号の少なくとも一方は、所定の偏光成分に基づくことを特徴とする請求項13から16のいずれか一項に記載の表面検査方法。前記第1方向とも前記第2方向とも異なる第3方向に進む第3の光に応じた第3検出信号を検出可能であり、前記複数のパターンを有する基板に対して、前記第3検出信号と前記既知の複数の加工条件の関係を示す第3基準データをさらに記憶し、前記被検基板から検出される第1検出信号と前記第1基準データとの一致度と、前記被検基板から検出される第2検出信号と前記第2基準データとの一致度と、前記被検基板から検出される第3検出信号と前記第3基準データとの一致度とに基づいて前記被検基板上のパターンの加工条件を判定することを特徴とする請求項13から19のいずれか一項に記載の表面検査方法。基板の表面に所定のパターンを露光するリソグラフィー工程を有した半導体デバイス製造方法であって、前記露光の後に請求項13から20のいずれか一項に記載の表面検査方法を用いて前記基板の検査を行うことを特徴とする半導体デバイス製造方法。しかしながら、このような方法で露光装置のフォーカスの状態を計測する場合、マスクパターンの種類や露光装置の照明条件に制約があり、実際のデバイスとは異なるパターンでフォーカスの状態を計測することしかできない。本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、基板に対して行われた加工の条件例えば、露光時のフォーカス状態を実際のデバイスのパターンで計測可能な装置および方法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装置は、所定の加工条件で加工されたパターンを有する基板の表面の所定領域を照明光で照明する照明部と、前記所定領域内にあるパターンから第1方向に進む第1の光に応じた第1検出信号と、前記第1方向と異なる第2方向に進む第2の光に応じた第2検出信号とを検出する検出部と、複数の既知の加工条件で加工された複数のパターンを有する少なくとも1つの基板に対して、前記検出部により検出される第1検出信号と前記既知の複数の加工条件の関係を示す第1基準データと、前記検出部により検出される第2検出信号と前記既知の複数の加工条件の関係を示す第2基準データとを準備する準備部と、加工条件を求めるべき基板に対して前記検出部によって検出される第1検出信号と前記第1基準データとの一致度と、前記基板に対して前記検出部によって検出される第2検出信号と前記第2基準データとの一致度とに基づいて前記基板上のパターンの加工条件を判定する判定部とを有している。なお、上述の表面検査装置において、前記パターンは前記所定領域毎の露光により設けられるパターンであり、前記判定部で求められる前記加工条件は、前記露光時のフォーカス状態と露光量の少なくとも一方であり、前記加工条件の変化に対する前記第1検出信号の変化と、前記加工条件の変化に対する前記第2検出信号の変化とが相反することができる。また、上述の表面検査装置において、前記判定部で判定される前記加工条件は前記フォーカス状態であり、前記フォーカス状態の変化に対する前記第1検出信号及び第2検出信号の変化は、前記露光量の変化に対する変化よりも大きいことができる。また、前記準備部は、前記第1基準データと前記第2基準データを記憶する記憶部であることができる。また、上述の表面検査装置において、前記第1検出信号と前記第2検出信号の少なくとも一方は、回折光に基づくことができる。そして、前記第1方向と前記第2方向は、前記所定領域内にあるパターンで発生する異なる次数の回折光の進む方向であることができる。また、前記第1検出信号と前記第2検出信号の少なくとも一方は、所定の偏光成分に基づくことができる。また、上述の表面検査装置において、前記検出部は前記第1方向とも前記第2方向とも異なる第3方向に進む第3の光に応じた第3検出信号を検出可能であり、前記準備部には、前記複数のパターンを有する基板に対して、前記検出部により検出される第3検出信号と前記既知の複数の加工条件の関係を示す第3基準データがさらに記憶されており、前記判定部は、前記基板に対して前記検出部によって検出される第1検出信号と前記第1基準データとの一致度と、前記基板に対して前記検出部によって検出される第2検出信号と前記第2基準データとの一致度と、前記基板に対して前記検出部によって検出される第3検出信号と前記第3基準データとの一致度とに基づいて前記被検基板上のパターンの加工条件を判定することができる。また、上述の表面検査装置において、前記基板を支持するステージをさらに有し、該ステージが前記基板の前記支持された面と略平行で前記照明光の進む方向に略直交する軸を中心に回動可能であることができる。また、前記検出部は、前記基板を照明する照明光の光路に挿抜自在に設けられ、前記照明光のうちs偏光成分を透過させるように構成された照明側偏光フィルタ、又は、第1又は第2の光路に挿抜自在に設けられ、前記第1、第2の光のうちs偏光成分を透過させるように構成された受光側偏光フィルタを備えることができる。また、本発明に係る露光システムは、基板の表面に所定のパターンを露光する露光装置と、前記露光装置により露光されて表面に前記パターンが設けられた基板の表面検査を行う表面検査装置とを備え、前記表面検査装置は、本発明に係る表面検査装置であって、前記判定部で求められた前記加工条件として前記露光時のフォーカス状態を前記露光装置へ出力し、前記露光装置は、前記表面検査装置から入力された前記露光時のフォーカス状態に応じて、前記露光装置のフォーカスの設定を補正するようになっている。上述の露光システムは、前記基板に対して液体を介して前記所定のパターンを露光する液浸型の露光装置であることができる。また、本発明に係る表面検査方法は、所定の加工条件で加工されたパターンを有する基板の表面の所定領域を照明光で照明し、前記所定領域内にあるパターンから第1方向に進む第1の光に応じた第1検出信号と、前記第1方向と異なる第2方向に進む第2の光に応じた第2検出信号とを検出し、複数の既知の加工条件で加工された複数のパターンを有する少なくとも1つの基板に対して、前記第1検出信号と前記既知の複数の加工条件の関係を示す第1基準データと、前記第2検出信号と前記既知の複数の加工条件の関係を示す第2基準データとを準備し、加工条件を求めるべき基板から検出される第1検出信号と前記第1基準データとの一致度と、前記被検基板から検出される第2検出信号と前記第2基準データとの一致度とに基づいて前記基板上のパターンの加工条件を判定するようになっている。なお、上述の表面検査方法において、前記パターンは前記所定領域毎の露光により設けられるパターンであり、前記判定される前記加工条件は、前記露光時のフォーカス状態と露光量の少なくとも一方であり、前記加工条件の変化に対する前記第1検出信号の変化と、前記加工条件の変化に対する前記第2検出信号の変化とが相反することができる。また、上述の表面検査方法において、前記判定される前記加工条件は前記フォーカス状態であり、前記フォーカス状態の変化に対する前記第1検出信号及び第2検出信号の変化は、前記露光量の変化に対する変化よりも大きいとすることができる。また、前記第1基準データと前記第2基準データとを記憶し、該記憶された前記第1基準データと前記第2基準データとを呼び出すことにより前記準備を行うことができる。また、前記第1検出信号と前記第2検出信号の少なくとも一方は、回折光に基づくことができる。さらに、前記第1方向と前記第2方向は、前記所定領域内にあるパターンで発生する異なる次数の回折光の進む方向であることができる。また、上述の表面検査方法において、前記第1検出信号と前記第2検出信号の少なくとも一方は、所定の偏光成分に基づくことができる。また、上述の表面検査方法において、前記第1方向とも前記第2方向とも異なる第3方向に進む第3の光に応じた第3検出信号を検出可能であり、前記複数のパターンを有する基板に対して、前記第3検出信号と前記既知の複数の加工条件の関係を示す第3基準データをさらに記憶し、前記基板から検出される第1検出信号と前記第1基準データとの一致度と、前記基板から検出される第2検出信号と前記第2基準データとの一致度と、前記基板から検出される第3検出信号と前記第3基準データとの一致度とに基づいて前記基板上のパターンの加工条件を判定することができる。また、本発明に係る半導体デバイス製造方法は、基板の表面に所定のパターンを露光するリソグラフィー工程を有した半導体デバイス製造方法であって、前記露光の後に本発明に係る表面検査方法を用いて前記基板の検査を行うようになっている。本発明によれば、基板に対して行われた加工の条件例えば、露光時のフォーカス状態を実際のデバイスのパターンで計測可能となる。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1に示しており、この装置により基板である半導体ウェハ10以下、ウェハ10と称するの表面を検査する。本実施形態の表面検査装置1は、図1に示すように、略円盤形のウェハ10を支持するステージ5を備え、不図示の搬送装置によって搬送されてくるウェハ10は、ステージ5の上に載置されるとともに真空吸着によって固定保持される。ステージ5は、ウェハ10の回転対称軸ステージ5の中心軸を回転軸として、ウェハ10を回転ウェハ10の表面内での回転可能に支持する。この回転によるウェハの向きを、便宜的にウェハ方位角度と称することにする。また、ステージ5は、ウェハ10を支持する支持面を通る軸チルト軸を中心に、ウェハ10をチルト傾動させることが可能であり、照明光の入射角を調整できるようになっている。表面検査装置1はさらに、ステージ5に支持されたウェハ10の表面全面に照明光を平行光として照射する照明系20と、照明光の照射を受けたときのウェハ10の全面からの反射光や回折光等を集光する受光系30と、受光系30により集光された光を受けてウェハ10の表面の像を検出し撮像する撮像装置35と、画像処理部40と、検査部42と、記憶部45とを備えて構成される。照明系20は、照明光を射出する照明ユニット21と、照明ユニット21から射出された照明光をウェハ10の表面に向けて反射させる照明側凹面鏡25とを有して構成される。照明ユニット21は、メタルハライドランプや水銀ランプ等の光源部22と、光源部22からの光のうち所定の波長を有する光を抽出し強度を調節する調光部23と、調光部23からの光を照明光として照明側凹面鏡25へ導く導光ファイバ24とを有して構成される。なお、表面検査装置1は主制御部50と主制御部50に接続されたハードウェア制御部55とを備えており、主制御部50はハードウェア制御部55を介して光源部22と調光部23を制御し、また、主制御部50は撮像装置35からデジタル画像データを受け、画像処理部40に送る。画像処理部40で処理されたデータは主制御部50により検査部42に送られ検査を行う。検査結果及びデジタル画像データは主制御部50により記憶部45に送られ記憶される。そして、光源部22からの光は調光部23を通過し、所定の波長例えば、248nmの波長を有する所定の強度の照明光が導光ファイバ24から照明側凹面鏡25へ射出され、導光ファイバ24から照明側凹面鏡25へ射出された照明光は、導光ファイバ24の射出部が照明側凹面鏡25の焦点面に配置されているため、照明側凹面鏡25により平行光束となってステージ5に保持されたウェハ10の表面に照射される。なお、ウェハ10に対する照明光の入射角と出射角との関係は、ステージ5を前述のチルト軸の周りにチルト傾動させてウェハ10の載置角度を変化させることにより調整可能である。また、導光ファイバ24と照明側凹面鏡25との間には、照明側偏光フィルタ26が光路上へ挿抜可能に設けられており、図1に示すように、照明側偏光フィルタ26を光路上から抜去した状態で回折光を利用した検査以下、便宜的に回折検査と称するが行われ、図2に示すように、照明側偏光フィルタ26を光路上に挿入した状態で偏光構造性複屈折による偏光状態の変化を利用した検査以下、便宜的にPER検査と称するが行われるようになっている照明側偏光フィルタ26の詳細については後述する。ウェハ10の表面からの出射光回折光もしくは反射光は受光系30により集光される。受光系30は、ステージ5に対向して配設された受光側凹面鏡31を主体に構成され、受光側凹面鏡31により集光された出射光回折光もしくは反射光は、撮像装置35の撮像面上に達し、ウェハ10の像が結像される。また、受光側凹面鏡31と撮像装置35との間には、受光側偏光フィルタ32が光路上へ挿抜可能に設けられており、図1に示すように、受光側偏光フィルタ32を光路上から抜去した状態で回折検査が行われ、図2に示すように、受光側偏光フィルタ32を光路上に挿入した状態でPER検査が行われるようになっている受光側偏光フィルタ32の詳細については後述する。撮像装置35は、撮像面上に形成されたウェハ10の表面の像を光電変換して画像信号デジタル画像データを生成し、主制御部50に送る。主制御部50は、画像信号を画像処理部40に出力する。画像処理部40は、撮像装置35から入力されたウェハ10の画像信号に基づいて、ウェハ10のデジタル画像を生成する。記憶部45には、良品ウェハの画像データが予め記憶されており、検査部42は、主制御部50からウェハ10の画像データと良品ウェハの画像データとを受け取り比較して、ウェハ10の表面における欠陥異常の有無を検査する。そして、検査部42による検査結果およびそのときのウェハ10の画像が図示しない画像表示装置で出力表示される。また、検査部42は、ウェハの画像を利用して露光装置101による露光時のフォーカス状態を求めることができるようになっている詳細は後述する。なお、下地層の影響を受けやすい場合は、照明系20に照明側偏光フィルタ26を照明光がs偏光となるように配置し、s偏光で照明することにより、下地層の影響を低減することができる。なお、この場合も受光側偏光フィルタ32は光路から抜去しておく。ところで、ウェハ10は、露光装置101により最上層のレジスト膜に対して所定のマスクパターンが投影露光され、現像装置図示せずによる現像後、不図示の搬送装置により、不図示のウェハカセットまたは現像装置からステージ5上に搬送される。なおこのとき、ウェハ10は、ウェハ10のパターンもしくは外縁部ノッチやオリエンテーションフラット等を基準としてアライメントが行われた状態で、ステージ5上に搬送される。なお、ウェハ10の表面には、図3に示すように、複数のチップ領域11が縦横に図3におけるXY方向に配列され、各チップ領域11の中には、半導体パターンとしてラインパターンまたはホールパターン等の繰り返しパターン12が形成されている。露光の1ショットには、複数のチップ領域が含まれることが多いが、図3では分かりやすさのために1チップが1ショットとしている。なお、照明及び受光は全面一括で行われることにより処理速度が向上するが、1ショット若しくはそれよりも小さい範囲対象として照明及び受光を行うこともできる。また、露光装置101は、前述のステップアンドスキャン方式の露光装置であり、ケーブル等を介して本実施形態の表面検査装置1の信号出力部60と電気的に接続され、表面検査装置1からのデータ信号に基づいて露光制御の調整を可能に構成されている。以上のように構成される表面検査装置1を用いて、ウェハ10表面の回折検査を行うには、まず、図1に示すように照明側偏光フィルタ26および受光側偏光フィルタ32を光路上から抜去し、不図示の搬送装置により、ウェハ10をステージ5上に搬送する。なお、搬送の途中で不図示のアライメント機構によりウェハ10の表面に形成されているパターンの位置情報を取得しており、ウェハ10をステージ5上の所定の位置に所定の方向で載置することができる。次に、ウェハ10の表面上における照明方向とパターンの繰り返し方向とが一致するようにラインパターンの場合、照明方向がラインに対して直交するようにステージ5を回転させるとともに、パターンのピッチをPとし、ウェハ10の表面に照射する照明光の波長をλとし、照明光の入射角をθ1とし、n次回折光の出射角をθ2としたとき、ホイヘンスの原理より、次の数式1を満足するように設定を行うステージ5をチルトさせる。次に、照明系20により照明光をウェハ10の表面に照射する。このような条件で照明光をウェハ10の表面に照射する際、照明ユニット21における光源部22からの光は調光部23を通過し、所定の波長例えば、248nmの波長を有する所定の強度の照明光が導光ファイバ24から照明側凹面鏡25へ射出され、照明側凹面鏡25で反射した照明光が平行光束となってウェハ10の表面に照射される。ウェハ10の表面で回折した回折光は、受光側凹面鏡31により集光されて撮像装置35の撮像面上に達し、ウェハ10の像回折像が結像される。ウェハ方位角度、照明波長、照明角度、射出角度、回折次数などの組み合わせで決まる回折光の条件を回折条件と称する。そこで、撮像装置35は、撮像面上に形成されたウェハ10の表面の像を光電変換して画像信号を生成し、画像信号を画像処理部40に出力する。画像処理部40は、撮像装置35から入力されたウェハ10の画像信号に基づいて、ウェハ10のデジタル画像以下、回折光に基づくウェハ10のデジタル画像を便宜的に回折画像と称するを生成する。また、画像処理部40は、ウェハ10の回折画像を生成すると主制御部50を介して回折画像を検査部42へ送り、検査部42は、ウェハ10の画像データと良品ウェハの画像データとを比較して、ウェハ10の表面における欠陥異常の有無を検査する。そして、画像処理部40及び検査部42による検査結果およびそのときのウェハ10の回折画像が図示しない画像表示装置で出力表示される。次に、表面検査装置1によりウェハ10表面のPER検査を行う場合について説明する。なお、繰り返しパターン12は、図4に示すように、複数のライン部2Aがその短手方向X方向に沿って一定のピッチPで配列されたレジストパターンラインパターンであるものとする。また、隣り合うライン部2A同士の間は、スペース部2Bである。また、ライン部2Aの配列方向X方向を繰り返しパターン12の繰り返し方向と称することにする。ここで、繰り返しパターン12におけるライン部2Aの線幅DAの設計値をピッチPの1/2とする。設計値の通りに繰り返しパターン12が形成された場合、ライン部2Aの線幅DAとスペース部2Bの線幅DBは等しくなり、ライン部2Aとスペース部2Bとの体積比は略1:1になる。これに対して、繰り返しパターン12を形成する際の露光フォーカスが適正値から外れると、ピッチPは変わらないが、ライン部2Aの線幅DAが設計値と異なってしまうとともに、スペース部2Bの線幅DBとも異なってしまい、ライン部2Aとスペース部2Bとの体積比が略1:1から外れる。PER検査は、上記のような繰り返しパターン12におけるライン部2Aとスペース部2Bとの体積比の変化を利用して、繰り返しパターン12の異常検査を行うものである。なお、説明を簡単にするため、理想的な体積比設計値を1:1とする。体積比の変化は、露光フォーカスの適正値からの外れに起因し、ウェハ10のショット領域ごとに現れる。なお、体積比を断面形状の面積比と言い換えることもできる。PER検査では、図2に示すように、照明側偏光フィルタ26および受光側偏光フィルタ32が光路上に挿入される。また、PER検査を行うとき、ステージ5は、照明光が照射されたウェハ10からの正反射光を受光系30で受光できる傾斜角度にウェハ10をチルトさせるとともに、所定の回転位置で停止し、ウェハ10における繰り返しパターン12の繰り返し方向を、図5に示すように、ウェハ10の表面における照明光直線偏光Lの振動方向に対して、約45度だけ斜めになるように保持する。発明者らの知見によれば、ウェハ10における繰り返しパターン12の繰り返し方向を、ウェハ10の表面における照明光直線偏光Lの振動方向に対して、約45度だけ斜めになるようにした場合、繰り返しパターン12の検査の光量を最も高くすることができる。また、発明者らの知見によれば、ウェハ10における繰り返しパターン12の繰り返し方向を、ウェハ10の表面における照明光直線偏光Lの振動方向に対して約22.5度又は約67.5度に設定すれば検査の感度を高くすることができる。なお、角度はこれらに限らず、任意角度方向に設定可能である。照明側偏光フィルタ26は、導光ファイバ24と照明側凹面鏡25との間に配設されるとともに、その透過軸が所定の方位に設定され、透過軸に応じて照明ユニット21からの光から直線偏光を抽出する。このとき、導光ファイバ24の射出部が照明側凹面鏡25の焦点位置に配置されているため、照明側凹面鏡25は、照明側偏光フィルタ26を透過した光を平行光束にして、基板であるウェハ10を照明する。このように、導光ファイバ24から射出された光は、照明側偏光フィルタ26および照明側凹面鏡25を介しp偏光の直線偏光L図5を参照となり、照明光としてウェハ10の表面全体に照射される。このとき、直線偏光Lの進行方向ウェハ10表面上の任意の点に到達する直線偏光Lの主光線の方向は光軸に略平行であることから、ウェハ10の各点における直線偏光Lの入射角度は、平行光束のため互いに同じとなる。また、ウェハ10に入射する直線偏光Lがp偏光であるため、図5に示すように、繰り返しパターン12の繰り返し方向が直線偏光Lの入射面ウェハ10の表面における直線偏光Lの進行方向に対して45度の角度に設定された場合、ウェハ10の表面における直線偏光Lの振動方向と繰り返しパターン12の繰り返し方向とのなす角度も、45度に設定される。言い換えると、直線偏光Lは、ウェハ10の表面における直線偏光Lの振動方向が繰り返しパターン12の繰り返し方向に対して45度傾いた状態で、繰り返しパターン12を斜めに横切るようにして繰り返しパターン12に入射することになる。ウェハ10の表面で反射した正反射光は、受光系30の受光側凹面鏡31により集光されて撮像装置35の撮像面上に達するが、このとき、繰り返しパターン12での構造性複屈折により直線偏光Lの偏光状態が変化する。受光側偏光フィルタ32は、受光側凹面鏡31と撮像装置35との間に配設され、受光側偏光フィルタ32の透過軸の方位は、上述した照明側偏光フィルタ26の透過軸に対して直交するように設定されているクロスニコルの状態。したがって、受光側偏光フィルタ32により、ウェハ10繰り返しパターン12からの正反射光のうち直線偏光Lと振動方向が略直角な偏光成分例えば、s偏光の成分を通過させて、撮像装置35に導くことができる。その結果、撮像装置35の撮像面には、ウェハ10からの正反射光のうち直線偏光Lに対して振動方向が略直角な偏光成分によるウェハ10の反射像が形成される。なお、受光側偏光フィルタ32を光軸を中心に回動可能とし、楕円偏光化した正反射光の短軸方向と受光側偏光フィルタ32の透過軸を合わせるように調整することで、感度を向上させることができる。この場合も調整角度は数度であり、直交の範疇である。表面検査装置1によりウェハ10表面のPER検査を行うには、まず、図2に示すように照明側偏光フィルタ26および受光側偏光フィルタ32を光路上に挿入し、不図示の搬送装置により、ウェハ10をステージ5上に搬送する。なお、搬送の途中で不図示のアライメント機構によりウェハ10の表面に形成されているパターンの位置情報を取得しており、ウェハ10をステージ5上の所定の位置に所定の方向で載置することができる。またこのとき、ステージ5は、照明光が照射されたウェハ10からの正反射光を受光系30で受光できる傾斜角度にウェハ10をチルトさせるとともに、所定の回転位置で停止し、ウェハ10における繰り返しパターン12の繰り返し方向を、ウェハ10の表面における照明光直線偏光Lの振動方向に対して、45度だけ斜めになるように保持する。次に、照明系20により照明光をウェハ10の表面に照射する。このような条件で照明光をウェハ10の表面に照射する際、照明ユニット21の導光ファイバ24から射出された光は、照明側偏光フィルタ26および照明側凹面鏡25を介しp偏光の直線偏光Lとなり、照明光としてウェハ10の表面全体に照射される。ウェハ10の表面で反射した正反射光は、受光側凹面鏡31により集光されて撮像装置35の撮像面上に達し、ウェハ10の像反射像が結像される。このとき、繰り返しパターン12での構造性複屈折により直線偏光Lの偏光状態が変化し、受光側偏光フィルタ32は、ウェハ10繰り返しパターン12からの正反射光のうち直線偏光Lと振動方向が略直角な偏光成分を通過させてすなわち、直線偏光Lの偏光状態の変化を抽出して、撮像装置35に導くことができる。その結果、撮像装置35の撮像面には、ウェハ10からの正反射光のうち直線偏光Lと振動方向が略直角な偏光成分によるウェハ10の反射像が形成される。そこで、撮像装置35は、撮像面上に形成されたウェハ10の表面の像反射像を光電変換して画像信号デジタル画像データを生成し、画像信号を主制御部50を介して画像処理部40に出力する。画像処理部40は、撮像装置35から入力されたウェハ10の画像信号に基づいて、ウェハ10のデジタル画像以下、偏光に基づくウェハ10のデジタル画像を便宜的に偏光画像と称するを生成する。また、画像処理部40は、ウェハ10の偏光画像を生成すると主制御部50を介して偏光画像を検査部42に送り、検査部42は、ウェハ10の画像データと良品ウェハの画像データとを比較して、ウェハ10の表面における欠陥異常の有無を検査する。なお、良品ウェハの反射画像の信号強度輝度値は、最も高い信号強度輝度値を示すものと考えられるため、例えば、良品ウェハと比較した信号強度変化輝度変化が予め定められた閾値許容値より大きければ異常と判定し、閾値より小さければ正常と判断する。そして、画像処理部40及び検査部42による検査結果およびそのときのウェハ10の偏光画像が図示しない画像表示装置で出力表示される。なお、信号強度とは、回折効率、強度比、エネルギー比等、撮像装置35の撮像素子で検出される光に応じた信号強度である。また、上述した回折検査およびPER検査に限らず、ウェハ10表面からの正反射光に基づく検査以下、便宜的に正反射検査と称するを行うことも可能である。正反射検査を行う場合、画像処理部40は、ウェハ10表面からの正反射光に基づくデジタル画像以下、便宜的に正反射画像と称するを生成し、生成したウェハ10の正反射画像に基づいて、ウェハ10の表面における欠陥異常の有無を検査する。また、検査部42は、露光装置101のフォーカスオフセット量をショット毎に変化させた条件で露光して現像したウェハの画像を利用して、露光装置101の回折光によるフォーカスカーブフォーカスオフセット量と信号強度の関係を示すカーブを求めることができる。このフォーカスカーブを利用して、1つのショット内の微小領域毎に回折光の信号強度が極大となるフォーカスオフセット量を求めるようにすれば、露光装置101により投影露光されるマスクパターンの像面の傾きを求めることができる。なお、発明者らの知見によれば、回折光の場合、ラインアンドスペースのデューティー比をラインが1に対してスペースが10以上とすれば、信号強度が極大となるフォーカスオフセット量がベストフォーカスとなる。そこで、露光装置101により投影露光されるマスクパターンの像面の傾きを求める方法について、図6に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、露光装置101のフォーカスオフセット量既知を変化させて繰り返しパターンを形成したウェハを作成するステップS101。このとき、露光ショット毎にフォーカスオフセット量を変化させて、同じフォーカスオフセット量のショットを複数設定してそれらをばらばらに配置して、露光し現像する。以下、このようなウェハを条件振りウェハ10a図7および図8を参照と称することにする。ここで、同じフォーカスオフセット量のショットをばらばらに配置するのは、例えば、ウェハの中央側と外周側の間に発生するレジスト条件の相違や、スキャン露光時のいわゆる左右差などの影響を相殺する目的で行う。なお、ウェハ上に形成されるレジスト膜フォトレジストはスピンコートで塗布形成される場合が多く、レジスト原液がスピンにより広がるに連れ溶剤成分が揮発し粘度が上がり膜が厚くなる傾向があり、ウェハの中央側と外周側の間にレジスト条件の相違が発生する。また、いわゆる左右差とは、例えば、スキャン方向をX方向とした場合に、レチクルがX方向に移動ウェハはX-方向に移動しながら露光するときと、レチクルがX-方向に移動ウェハはX方向に移動しながら露光するときの差である。条件振りウェハ10aは、例えば図7に示すように、フォーカスオフセット量を25nm刻みで-175nm~200nmの16段階に振っている。なお、図7の各ショットには、25nm刻みで振ったフォーカスオフセット量の段階を番号1~16で示しており、段階が同じでスキャン方向が逆方向の場合には ́を付している。例えば、番号12で表したフォーカスオフセット量のショットのように、同じフォーカスオフセット量で行う露光を、レチクル移動X方向/中央側で1ショットレチクル移動X方向/外周側で1ショットレチクル移動X-方向/中央側で1ショットレチクル移動X-方向/外周側で1ショットのように4箇所設定することができる。また例えば、番号15で表したフォーカスオフセット量のショットのように、同じフォーカスオフセット量で行う露光を、条件振りウェハ10aの中心を対称軸として、レチクル移動X方向/外周側で2ショットレチクル移動X-方向/外周側で2ショットのように4箇所設定することができる。図7の例では、このようにフォーカスオフセット量を16段階、各フォーカスオフセット量で4ショットの合計64ショットで、それらをばらばらに配置して条件振りウェハ10aを作っている。なお、条件振りウェハを複数枚作り、フォーカスカーブを求めてもよい。その場合、各条件振りウェハのフォーカスオフセット量毎のショット配置は、フォーカスオフセット以外の条件による影響を相殺するように設定することが好ましい。条件振りウェハ10aを作成すると、回折検査の場合と同様にして、条件振りウェハ10aをステージ5上に搬送するステップS102。次に、回折検査の場合と同様に、照明系20により照明光を条件振りウェハ10aの表面に照射し、撮像装置35が条件振りウェハ10aの回折像を光電変換して画像信号を生成し、画像信号を画像処理部40に出力するステップS103。このとき、条件振りウェハ10aについて、露光したマスクパターンの情報または回折条件サーチを利用して回折条件を求め、回折光が得られるように回折検査の場合と同様の設定を行う。回折条件サーチとは、正反射以外の角度範囲でステージ5のチルト角度を段階的に変化させてそれぞれのチルト角度で画像を取得し、画像が明るくなる、すなわち回折光が得られるチルト角度を求める機能のことを指す。次に、画像処理部40は、撮像装置35から入力された条件振りウェハ10aの画像信号に基づいて、条件振りウェハ10aの回折画像を生成し、フォーカスオフセット量が同じショット毎に画素単位それぞれのショットの対応する部分の画素同士で信号強度の平均化を行うステップS104。なお、回折検査で欠陥と判断された部分については、前述の平均化の対象から除外する。次に、画像処理部40は、平均化によって得られたすなわち、互いにフォーカスオフセット量の異なる全てのショットについて、図8に示すようにショット内に設定した複数の設定領域小さな長方形で囲んだ領域Aでの信号強度の平均値以下、便宜的に平均輝度と称するをそれぞれ求めるステップS105。ここまでの処理で、露光ショット内に複数設けられた設定領域A毎に、フォーカスオフセットを25nm刻みで-175nm~200nmの16段階に振った時のそれぞれに対して平均輝度が得られる。次に、画像処理部40は平均化されたデータを主制御部50を介して検査部42に送り、検査部42は、図9に示すように、平均輝度を求めた各設定領域Aごとに、互いにフォーカスオフセット量の異なる各ショットにおける同位置の設定領域Aでの平均輝度と、これに対応するフォーカスオフセット量との関係を示すグラフ、すなわちフォーカスカーブを求めるステップS106。フォーカスカーブを求めると、検査部42は、フォーカスカーブの近似曲線をそれぞれ求めるステップS107。なお、発明者の知見によれば、近似曲線の式には、4次式を用いるのが好ましい。また、ここで求めたフォーカスカーブを適宜基準フォーカスカーブと称する。但し、近似曲線の式として、必要に応じて他の任意の関数形例えば3次式などを採用してもよい。次に、検査部42は、フォーカスカーブの近似曲線において平均輝度が極大すなわち、フォーカスオフセット量が-175nm~200nmの範囲で最大となるフォーカスオフセット量を求めるステップS108。例えば、図10aに示すフォーカスカーブの場合、平均輝度が極大となるフォーカスオフセット量は2.5nmとなる。また例えば、図10bに示すフォーカスカーブの場合、平均輝度が極大となるフォーカスオフセット量は-14.5nmとなる。このとき、平均輝度が極大となるフォーカスオフセット量を各設定領域Aごとに求めるステップS109。このようにすれば、図11に示すように、ショット内における、回折光の平均輝度が極大となるフォーカスオフセット量の分布を求めることができる。これにより、ショット内における、回折光の平均輝度が極大となるフォーカスオフセット量の分布に基づいて、露光装置101により露光されるスリット光の長辺方向におけるフォーカスオフセット量の傾きすなわち、像面の傾斜量および、露光装置101のレチクルステージとウェハステージとのスキャン方向におけるフォーカスオフセット量の傾きがそれぞれ近似的に求まる。なお、回折光の平均輝度が極大となるフォーカスオフセット量がベストフォーカスでなくても、ショット内のパターンはそれぞれ近似しているためフォーカスオフセット量と回折光の平均輝度との関係は同様であり、像面の傾きは各結像点の相対位置関係であるので、平均輝度の極大値を求めることで像面の傾きが求まる。このようにして求めた像面の傾きは、例えば、像面湾曲率や最大最小値対角方向の傾斜など露光装置101が受け入れ可能なパラメータに変換された後に、主制御部50から信号出力部60を介して露光装置101に出力されて、露光装置101による露光に反映される。なお、本実施形態における像面の傾きとは、露光装置101における投影レンズによる投影像の像面傾斜とレチクルステージおよびウェハステージの走り誤差とによるウェハ上のフォトレジスト層に対する総合的な像面の傾きである。このように、検査部42は判定機能も有している。さらに、検査部42は、検査対象となるウェハ10の回折画像から、露光装置101による露光時のフォーカス状態、より具体的には、ウェハ10の表面全体に対する露光装置101のフォーカスの変動状態を求めることができるようになっている。そこで、露光装置101による露光時のフォーカス状態を求める方法について、図12に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、露光装置101のフォーカスオフセット量およびドーズ量露光量をマトリックス状に変化させて繰り返しパターンを形成した条件振りウェハ10b図13を参照を作成するステップS201。このとき例えば、条件振りウェハ10bの中心の露光ショットをベストフォーカスおよびベストドーズとし、横方向に並ぶ露光ショットごとにフォーカスオフセット量を変化させるとともに、縦方向に並ぶ露光ショットごとにドーズ量を変化させて露光し現像する。条件振りウェハ10bを作成すると、条件振りウェハ10bの回折画像を撮像取得するステップS202。条件振りウェハ10bの回折画像を撮像取得するには、回折検査の場合と同様に、まず、条件振りウェハ10bをステージ5上に搬送する。次に、照明系20により照明光を条件振りウェハ10bの表面に照射し、撮像装置35が条件振りウェハ10bの回折像を光電変換して画像信号を生成し、画像信号を画像処理部40に出力する。そして、画像処理部40は、撮像装置35から入力された条件振りウェハ10bの画像信号に基づいて、条件振りウェハ10bの回折画像を生成する。このとき、ウェハの方位角度、照明波長、入射角および出射角などの組み合わせで決まる複数の条件について、すなわち、複数の回折条件についてそれぞれ、条件振りウェハ10bの回折画像を撮像取得する。なお、条件振りウェハ10bの繰り返しパターンに、下地層がある場合や下地ムラがある場合、短波長例えば、248nmや313nm等の照明光を使用すると、下地の影響を受け難くすることができる。また、照明光としてs偏光が得られるように、透過軸を所定の方位に設定した照明側偏光フィルタ26を光路上に挿入しても、下地の影響を受け難くすることができる。また、s偏光による回折光のみを受光できるように、透過軸を所定の方位に設定した受光側偏光フィルタ32を光路上に挿入しても、下地の影響を受け難くすることができる。条件振りウェハ10bの回折画像を撮像取得すると、画像処理部40は、複数の回折条件でそれぞれ撮像取得した回折画像ごとに、各ショットの信号強度をそれぞれ求めるステップS203。なおこのとき、同一ショット内での信号強度の平均を各ショットの信号強度とする。これにより、像面の傾きの影響を除去することができる。次に、画像処理部40は平均化された回折画像を主制御部50を介して検査部42へ送り、検査部42は、複数の回折条件でそれぞれ撮像取得した回折画像について、異なるドーズ量ごとに、互いにドーズ量が同じでフォーカスオフセット量の異なる各ショットの信号強度と、これに対応するフォーカスオフセット量との関係を示すグラフ、すなわちフォーカスカーブ像面の傾きを計測する際に求めた基準フォーカスカーブと区別するため、以降適宜サンプルフォーカスカーブと称するを求めるステップS204。これにより、異なるドーズ量ごとに、複数の回折条件にそれぞれ対応した複数のサンプルフォーカスカーブを求めることができる。またこのとき、基準フォーカスカーブの場合と同様に、サンプルフォーカスカーブの近似曲線をそれぞれ求める。なお、発明者の知見によれば、この場合にも、近似曲線の式には、4次式を用いるのが好ましい。但し、近似曲線の式として、必要に応じて他の任意の関数形例えば3次式などを採用してもよい。次に、検査部42は、複数のサンプルフォーカスカーブの中から、露光時のフォーカス状態を求めるのに使用する少なくとも2種類のサンプルフォーカスカーブを選択するステップS205。このとき例えば、ドーズ量変化や下地変化の影響の少ない回折条件に対応した3種類のサンプルフォーカスカーブ他のサンプルフォーカスカーブと区別するため、以降適宜、基準サンプルフォーカスカーブと称するを選択決定する。3種類の基準サンプルフォーカスカーブを選択決定するには、まず、複数のサンプルフォーカスカーブの中から、フォーカスの変化に感度がある複数のサンプルフォーカスカーブを抽出する。次に、フォーカスの変化に感度があるサンプルフォーカスカーブの中から、ドーズ量の変化に対する感度が少ない複数のサンプルフォーカスカーブを抽出する。そして、フォーカスの変化に感度があってドーズ量の変化に対する感度が少ないサンプルフォーカスカーブの中から、カーブのピークもしくはボトムの位置フォーカスオフセット量が互いに異なる3種類のサンプルフォーカスカーブを基準サンプルフォーカスカーブとして選択決定する。なお、サンプルフォーカスカーブは、3種類の回折条件のそれぞれに対してドーズの異なる複数のサンプルフォーカスカーブがあるが、以降の計算では、フォーカス状態を計測しようとするウェハを露光したのと同じドーズ量、もしくはそれに最も近いドーズ量のものを使用する。これにより、ドーズ量変化や下地変化の影響の少ない回折条件および、当該回折条件に対応した3種類の基準サンプルフォーカスカーブを求めることができる。このようにして求めた基準サンプルフォーカスカーブの一例を図13に示す。図13は、3種類の基準サンプルフォーカスカーブD1~D3とともに、第1基準サンプルフォーカスカーブD1が得られる回折画像G1、第2基準サンプルフォーカスカーブD2が得られる回折画像G2、および第3基準サンプルフォーカスカーブD3が得られる回折画像G3をそれぞれ示している。なお、図13に示す各回折画像G1~G3は、回折条件を変化させて撮像取得した条件振りウェハ10bの回折画像である。また、パターンピッチや照明波長等は同じで、回折光の次数のみを変化させて各回折画像を撮像取得するようにしてもよい。3種類の基準サンプルフォーカスカーブを選択決定すると、画像処理部40は、決定した基準サンプルフォーカスカーブの近似曲線の式に関するデータを基準データとして記憶部45に出力し記憶させるステップS206。なお、画像処理部40は、基準サンプルフォーカスカーブの近似曲線の式に限らず、近似曲線の式から求めたフォーカスオフセット量と信号強度の関係を示すデータマップを、基準データとして記憶部45に出力し記憶させるようにしてもよい。なお、露光装置101が複数ある場合、同種の露光装置101であっても装置ごと、及び複数の照明条件を切り替え可能な場合にNA開口数が異なることがあるため、複数の露光装置ごと及び照明条件ごとに基準データを求め、記憶部45に記憶させておくことが好ましい。3種類の基準サンプルフォーカスカーブに関する基準データを記憶部45に記憶させると、検査対象となるウェハ10の回折画像を撮像取得するステップS207。このとき、基準サンプルフォーカスカーブが得られる回折画像と同じ3種類の回折条件についてそれぞれ、ウェハ10の回折画像を撮像取得する。検査対象となるウェハ10の回折画像を撮像取得すると、画像処理部40は、回折画像の画素毎の信号強度から、各画素に対応する領域がショット内の計測領域か否か判定しステップS208、ストリート等に該当する画素を計測対象から除外する。各画素に対応する領域がショット内の計測領域か否か判定すると、画像処理部40は回折画像を主制御部50を介して検査部42へ送り、検査部42は、検査対象となるウェハ10の回折画像から、ウェハ10の表面に対する露光装置101のフォーカスの変動状態を求めるステップS209。このとき、記憶部45に記憶された基準データすなわち、基準サンプルフォーカスカーブの近似曲線の式もしくはデータマップを利用して、ウェハ10の回折画像の信号強度から、ウェハ10の表面に対する露光装置101のフォーカスオフセット量を、所定の画素ごとに単数もしくは複数の画素単位で求める。なお、複数の画素単位でフォーカスオフセット量を求める場合も、ショット性デフォーカスと異物によるデフォーカスとを区別する必要がある。そのために、フォーカスオフセット量を求める領域は、1ショットよりも小さい例えば1/10の領域とすることが望ましい。フォーカスオフセット量を求める際、記憶部45には、3種類の回折条件にそれぞれ対応した基準サンプルフォーカスカーブの近似曲線の式もしくはデータマップが記憶されているため、同じ条件でそれぞれ撮像取得されたウェハ10の回折画像の信号強度から、所定の画素ごとに、それぞれフォーカスオフセット量を求めることができる。なお、フォーカスカーブは曲線であるため、1つの回折画像の信号強度から、複数のフォーカスオフセット量の候補が算出されることがある条件によっては1つの候補のみが算出される場合もある。これに対し、カーブのピークもしくはボトムの位置フォーカスオフセット量が互いに異なる3種類の基準サンプルフォーカスカーブD1~D3を用いることで、図14に示すように、算出されるフォーカスオフセット量が1つに決まる。例えば、各回折条件での信号強度とこの条件に対応する近似曲線との差分二乗和が最小になるフォーカスオフセット量を求める。なお、3種類の回折条件のそれぞれに対して異なるドーズ量ごとに3種類の基準サンプルフォーカスカーブD1~D3をそれぞれ用意して、差分二乗和が最小になるドーズ量でのフォーカスオフセット量を採用するようにしてもよい。また、カーブの傾きが相対的に大きいすなわち、フォーカスの変化に対する感度が相対的に高い条件での信号強度に対して重み付けを行うようにしてもよい。また、差分二乗和の最小値が所定の値を超える画素については、異常値としてその結果を採用しないようにしてもよい。これにより、ウェハ10の全面について画素ごとにフォーカスオフセット量を算出することができ、ウェハ10の表面に対する露光装置101のフォーカスの変動状態を判定することが可能になる。なお、図14は、3種類の基準サンプルフォーカスカーブD1~D3とともに、第1基準サンプルフォーカスカーブD1が得られる回折条件で撮像したウェハ10の回折画像H1、第2基準サンプルフォーカスカーブD2が得られる回折条件で撮像したウェハ10の回折画像H2、および第3基準サンプルフォーカスカーブD3が得られる回折条件で撮像したウェハ10の回折画像H3をそれぞれ示している。また、差分二乗和が最小になるフォーカスオフセット量における各信号強度第1信号強度K1、第2信号強度K2、および第3信号強度K3の測定値と基準サンプルフォーカスカーブD1~D3との関係を図15に示す。図15より、撮像装置35によって検出される繰り返しパターン12から第1の回折条件による回折光に応じた第1検出信号第1信号強度K1とこの回折条件に対応する第1基準データ第1基準サンプルフォーカスカーブD1との一致度、繰り返しパターン12から第2の回折条件による回折光に応じた第2検出信号第2信号強度K2とこの回折条件に対応する第2基準データ第2基準サンプルフォーカスカーブD2との一致度、および、繰り返しパターン12から第3の回折条件による回折光に応じた第3検出信号第3信号強度K3とこの回折条件に対応する第3基準データ第3基準サンプルフォーカスカーブD3との一致度がそれぞれ高いことがわかる。ウェハ10の全面について画素ごとにフォーカスオフセット量を求めると、検査部42は、求めたフォーカスオフセット量が異常でないか検査するステップS210。このとき、検査部42は、例えば、求めたフォーカスオフセット量が所定の閾値の範囲内であるならば、正常と判定し、求めたフォーカスオフセット量が所定の閾値の範囲外であるならば、異常と判定する。なお、記憶部は、表面検査装置1の外部例えば、半導体製造ラインの管理室等に用意し、回線を通じて基準サンプルフォーカスカーブの近似曲線の式もしくはデータマップを読み出すよう構成することもできる。フォーカスオフセット量の異常の有無を検査すると、画像処理部40は、画素ごとに求めたフォーカスオフセット量をそれぞれ当該画素での信号強度に変換したウェハ10の画像を生成し、フォーカスオフセット量の検査結果等とともに図示しない画像表示装置に表示させるステップS211。なお、画像表示装置は、本実施形態の表面検査装置1に限らず、検査装置の外部例えば、半導体製造ラインの管理室等に設けられて接続されたものを使用してもよい。ここで、フォーカスオフセット量を信号強度に変換したウェハ10の画像の一例を図16に示す。なお、図16に示す画像は、白黒画像に限らず、カラー画像で表示するようにしてもよい。このように、本実施形態の表面検査装置1によれば、検査部42は、撮像装置35によって検出される第1検出信号第1信号強度K1と第1基準データ第1基準サンプルフォーカスカーブD1との一致度と、第2検出信号第2信号強度K2と第2基準データ第2基準サンプルフォーカスカーブD2との一致度と、第3検出信号第3信号強度K3と第3基準データ第3基準サンプルフォーカスカーブD3との一致度とに基づいて、ウェハ10上の繰り返しパターン12に対する露光時のフォーカス状態加工条件を判定する。これにより、実際の露光に用いるマスクパターンで露光したウェハ10の画像に基づいて露光時のフォーカス状態を求めることができる。そのため、専用のマスク基板を用いる場合のように、計測に必要なパラメータの条件出し作業に時間を要さないため、露光時のフォーカス状態を短時間で計測することが可能になる。また、専用のマスクパターンではなく、実際のデバイスに用いるパターンを使用することができ、また、露光装置101の照明条件も制約されないため、露光時のフォーカス状態を精度よく計測することが可能になる。またこのとき、カーブのピークもしくはボトムの位置フォーカスオフセット量が互いに異なるすなわち、フォーカスの変化に対する検出信号の変化の仕方が異なる3種類の基準データ基準サンプルフォーカスカーブD1~D3を用いることで、前述したように、算出されるフォーカスオフセット量が1つに決まる。そのため、露光時のフォーカス状態をより精度よく計測することができる。また、フォーカスの変化に感度があってドーズ量露光量の変化に対する感度が少ない3種類の基準データ基準サンプルフォーカスカーブD1~D3を使用しており、フォーカスの変化に対する感度検出信号の変化は、ドーズ量の変化に対する感度検出信号の変化よりも大きくなっている。そのため、ドーズ量の変化による影響を除くことができ、露光時のフォーカス状態をより精度よく計測することができる。また、ステージ5は、ウェハ10を支持する支持面を通るチルト軸を中心にチルト可能、すなわち、ウェハ10の支持された面と略平行で照明光の進む方向に略直交する軸を中心に回動可能に構成されている。これにより、短時間で回折条件照明光の入射角等を変更することができるため、異なる回折条件の複数の回折画像を短時間で撮像取得することが可能となり、露光時のフォーカス状態をより短時間で計測することができる。なお、上述の実施形態において、3種類の基準データ基準サンプルフォーカスカーブD1~D3を使用して、ウェハ10上の繰り返しパターン12に対する露光時のフォーカス状態加工条件を判定しているが、これに限られるものではなく、例えば、2種類の基準データや5種類の基準データであってもよい。フォーカスの変化に対する検出信号の変化の仕方が異なる少なくとも2種類の基準データを使用して、露光時のフォーカス状態を判定することができる。また、上述の実施形態において、ウェハ10上のレジスト膜に露光形成された繰り返しパターン12の検査を行っているが、これに限られるものではなく、エッチング後のパターンの検査を行うようにしてもよい。これにより、露光時のフォーカス状態だけでなく、エッチング時の不具合異常を検出することができる。また、上述の実施形態において、条件振りウェハ10bの回折画像に加え、条件振りウェハ10bの偏光画像PER画像を利用して、前述の場合と同様の方法により、異なるドーズ量ごとに、ウェハ方位角度、照明波長などで決まる偏光による複数のサンプルフォーカスカーブを求め、これらの中から、偏光による複数の基準サンプルフォーカスカーブを選択決定するようにしてもよい。これにより、偏光による基準サンプルフォーカスカーブ基準データを用いて、撮像装置35により撮像取得した偏光画像の信号強度から、ウェハ10の表面に対する露光装置101のフォーカスの変動状態を求めるようにすれば、回折画像だけの場合と比べて検出条件が増えるため、露光時のフォーカス状態をより精度よく計測することができる。また、偏光を用いた測定では、フォーカスカーブで信号強度が極大となるフォーカスオフセット量がベストフォーカスと考えられるため、ベストフォーカスとなるフォーカスオフセット量を容易に知ることができる。例えば、第1検出信号が回折画像、第2検出信号が偏光画像、というように、回折画像と偏光画像を合わせて使用してもよい。また、上述の実施形態において、フォーカスの変化に感度があってドーズ量の変化に対する感度が少ない3種類の基準データ基準サンプルフォーカスカーブD1~D3を使用して、ウェハ10上の繰り返しパターン12に対する露光時のフォーカス状態を判定しているが、複数のサンプルフォーカスカーブの中から、ドーズ量の変化に感度があってフォーカスの変化に対する感度が少ない複数のサンプルフォーカスカーブを抽出することで、これらのサンプルフォーカスカーブのフォーカスをドーズで置き換えて同様にして得られるサンプルドーズカーブを利用して、ウェハ10上の繰り返しパターン12に対する露光時のドーズ量を判定することもできる。また、上述の実施形態において、検査部42で求められたウェハ10の表面に対する露光装置101のフォーカスの変動状態フォーカスオフセット量を、主制御部50から信号出力部60を介して露光装置101に出力し、露光装置101の設定にフィードバックすることができる。そこで、前述の表面検査装置1を備えた露光システムについて、図17および図18を参照しながら説明する。この露光システム100は、レジストが塗布されたウェハ10の表面に所定のマスクパターン繰り返しパターンを投影露光する露光装置101と、露光装置101による露光工程および現像装置図示せずによる現像工程等を経て、表面に繰り返しパターン12が形成されたウェハ10の検査を行う表面検査装置1とを備えて構成される。露光装置101は、図17に示すように、照明系110と、レチクルステージ120と、投影ユニット130と、局所液浸装置140と、ステージ装置150と、主制御装置200図18を参照とを備えて構成される。なお、以下においては、図17に示した矢印X,Y,Zの方向をそれぞれX軸方向、Y軸方向、Z軸方向として説明する。照明系110は、詳細な図示を省略するが、光源と、オプティカルインテグレータ等を備えた照度均一化光学系と、レチクルブラインド等を備えた照明光学系とを有し、レチクルブラインドで規定されたレチクルR上のスリット状の照明領域を照明光露光光により略均一な照度で照明するように構成されている。照明光としては、例えば、ArFエキシマレーザ光波長193nmが用いられる。レチクルステージ120上には、所定のパターン例えば、ラインパターンがそのパターン面図17における下面に形成されたレチクルフォトマスクRが、例えば真空吸着により固定保持されている。レチクルステージ120は、例えばリニアモータ等を備えるレチクルステージ駆動装置121図18を参照によってXY平面内で移動可能であるとともに、走査方向ここではY軸方向とするに所定の走査速度で移動可能に構成されている。レチクルステージ120のXY平面内の位置情報Z軸回りの回転方向の回転情報を含むは、レチクルステージ120に設けられたY軸に直交する反射面を有する第1反射鏡123およびX軸に直交する反射面を有する第2反射鏡図示せずを介して、レチクル干渉計125によって検出される。レチクル干渉計125により検出された当該位置情報は主制御装置200に送られ、主制御装置200は、その位置情報に基づいてレチクルステージ駆動装置121を介してレチクルステージ120の位置および移動速度を制御する。投影ユニット130は、レチクルステージ120の下方に配置され、鏡筒131と、鏡筒131内に保持された投影光学系135とを有して構成される。投影光学系135は、照明光の光軸AXに沿って配列された複数の光学素子レンズエレメントを有し、両側テレセントリックで、所定の投影倍率例えば1/4倍、1/5倍または1/8倍などを有するように構成されている。このため、照明系110から射出された照明光によってレチクルR上の照明領域が照明されると、投影光学系135の物体面とパターン面が略一致して配置されるレチクルRを透過した照明光により、投影光学系135を介してその照明領域内のレチクルRのパターンの縮小像が、投影光学系135の像面側に配置されたウェハ10上の露光領域レチクルR上の照明領域に共役な領域に形成される。そして、レチクルステージ120とウェハ10を保持するステージ装置150との同期駆動によって、照明領域に対してレチクルRを走査方向Y軸方向に移動させるとともに、露光領域に対してウェハ10を走査方向Y軸方向に移動させることで、ウェハ10上の1つのショット領域の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルRのパターンマスクパターンが転写される。露光装置101には、液浸方式の露光を行うために局所液浸装置140が設けられている。局所液浸装置140は、図17および図18に示すように、液体供給装置141と、液体回収装置142と、液体供給管143Aと、液体回収管143Bと、ノズルユニット145とを有して構成される。ノズルユニット145は、投影光学系135を構成する最も像面側ウェハ側の光学素子、ここでは先端レンズ136を保持する鏡筒131の下端部周囲を取り囲むように、投影ユニット130を保持する不図示のフレーム部材露光装置101を構成するフレーム部材に支持されている。また、ノズルユニット145は、図17に示すように、その下端面が先端レンズ136の下端面と略同一面になるように設定されている。液体供給装置141は、詳細な図示を省略するが、液体を貯蔵するタンクと、加圧ポンプと、温度制御装置と、液体の流量を制御するためのバルブとを有して構成され、液体供給管143Aを介してノズルユニット145に接続されている。液体回収装置142は、詳細な図示を省略するが、回収した液体を貯蔵するタンクと、吸引ポンプと、液体の流量を制御するためのバルブとを有して構成され、液体回収管143Bを介してノズルユニット145に接続されている。主制御装置200は、図18に示すように、液体供給装置141の作動を制御して液体供給管143Aを介して先端レンズ136とウェハ10との間に液体例えば、純水を供給するとともに、液体回収装置142の作動を制御して液体回収管143Bを介して先端レンズ136とウェハ10との間から液体を回収する。このとき、主制御装置200は、供給される液体の量と回収される液体の量とが常に等しくなるように、液体供給装置141および液体回収装置142の作動を制御する。したがって、先端レンズ136とウェハ10との間には、一定量の液体が常に入れ替わって保持され、これにより液浸領域液浸空間が形成される。このように、露光装置101では、照明光を、液浸領域を形成する液体を介してウェハ10に照射することによって、ウェハ10に対する露光が行われる。ステージ装置150は、投影ユニット130の下方に配置されたウェハステージ151と、ウェハステージ151を駆動するステージ駆動装置155図18を参照とを有して構成される。ウェハステージ151は、不図示のエアスライダにより数μm程度のクリアランスを有してベース部材105の上方に浮上支持され、ウェハステージ151の上面においてウェハ10を真空吸着によって保持するように構成されている。そして、ウェハステージ151は、ステージ駆動装置155を構成するモータにより、ベース部材105の上面に沿ってXY平面内で移動可能になっている。ウェハステージ151のXY平面内の位置情報はエンコーダ装置156図18を参照によって検出される。エンコーダ装置156により検出された当該位置情報は主制御装置200に送られ、主制御装置200は、その位置情報に基づいてステージ駆動装置155を介してウェハステージ151の位置および移動速度を制御する。以上のように構成される露光装置101において、照明系110から射出された照明光によってレチクルR上の照明領域が照明されると、投影光学系135の物体面とパターン面が略一致して配置されるレチクルRを透過した照明光により、投影光学系135を介してその照明領域内のレチクルRのパターンの縮小像が、ウェハステージ151上に支持されて投影光学系135の像面側に配置されたウェハ10上の露光領域レチクルR上の照明領域に共役な領域に形成される。そして、レチクルステージ120とウェハ10を支持するウェハステージ151との同期駆動によって、照明領域に対してレチクルRを走査方向Y軸方向に移動させるとともに、露光領域に対してウェハ10を走査方向Y軸方向に移動させることで、ウェハ10上の1つのショット領域の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルRのパターンが転写される。このようにして露光装置101による露光工程が実施されると、現像装置図示せずによる現像工程等を経て、前述の実施形態に係る表面検査装置1により、表面に繰り返しパターン12が形成されたウェハ10の表面検査を行う。またこのとき、表面検査装置1の検査部42は、前述のようにして、ウェハ10の表面に対する露光装置101のフォーカスの変動状態を求め、主制御部50から信号出力部60および接続ケーブル図示せず等を介して、求めたフォーカスの変動状態フォーカスオフセット量に関する情報を露光装置101に出力する。そして、露光装置101の主制御装置200に設けられた補正処理部210は、表面検査装置1から入力された露光装置101のフォーカスの変動状態に基づいて、ウェハ10の表面に対する露光装置101のフォーカス状態が一定となるように、露光装置101のフォーカスに関する各種設定パラメータ及び光学素子の配置状態を補正する。これにより、本実施形態の露光システム100によれば、前述の実施形態に係る表面検査装置1から入力された露光時のフォーカス状態に応じて、露光装置101のフォーカスの設定を補正するため、露光時のフォーカス状態を短時間で精度よく計測することができので、より精度の高いフォーカス状態に基づいた補正が可能となり、露光装置101のフォーカスの設定をより適切に行うことができる。続いて、このような露光システム100を用いた半導体デバイス製造方法について、図19を参照しながら説明する。半導体デバイス図示せずは、デバイスの機能性能設計を行う設計工程ステップS301、この設計工程に基づいたレチクルを製作するレチクル製作工程ステップS302、シリコン材料からウェハを製作するウェハ製作工程ステップS303、露光等によりレチクルのパターンをウェハに転写する露光工程、現像工程等を含むリソグラフィー工程ステップS304、デバイスの組み立てを行うダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程等を含む組立工程ステップS305、デバイスの検査を行う検査工程ステップS306等を経て製造される。ここで、リソグラフィー工程の詳細について、図20を参照しながら説明する。まず、ウェハを用意ステップS401し、不図示のスピンコータ等の塗布装置を用いて、ウェハ表面にレジストを所定の厚さとなるように塗布するステップS402。このとき、塗布の終了したウェハに対し、塗布装置内の乾燥装置でレジストの溶剤成分を蒸発させ、成膜を行う。レジストが成膜されたウェハを不図示の搬送装置により露光装置101に搬送するステップS403。露光装置101に搬入されたウェハは、露光装置101に備わっているアライメント装置によりアライメントされるステップS404。アライメントの終了したウェハに、レチクルのパターンを縮小露光するステップS405。露光の終了したウェハを露光装置101から不図示の現像装置に移送し、現像を行うステップS406。現像の終了したウェハを表面検査装置1でセットし、前述のように露光装置101のフォーカス状態を求めるとともに、回折検査偏光検査を行いウェハ上に作製されたパターンの検査を行うS407。検査で予め決められた基準以上に不良異常が発生しているウェハはリワーク再生処理に回され、不良異常が基準未満のウェハは、エッチング処理等の後処理をされる。なお、ステップS407で求められた露光装置101のフォーカス状態は、露光装置101にフォーカスの設定の補正のためにフィードバックされるステップS408。本実施形態の半導体デバイス製造方法では、リソグラフィー工程において、前述の実施形態に係る露光システム100を用いてパターンの露光を行う。すなわち、前述したように、露光装置101による露光工程が実施されると、現像装置図示せずによる現像工程等を経て、表面検査装置1により、表面に繰り返しパターン12が形成されたウェハ10の表面検査を行う。このとき、表面検査装置1によって露光時のフォーカス状態が判定され、露光装置101では、表面検査装置1から入力された露光時のフォーカス状態に応じて、露光装置101のフォーカスの設定が補正される。このように、本実施形態の半導体デバイス製造方法によれば、露光時のフォーカス状態を短時間で精度よく計測することができるので、露光装置101のフォーカスの設定をより適切に行うことが可能となり、高集積度の半導体デバイスを生産性良く製造することができる。なお、上記実施形態において、露光装置として局所液浸装置140を備えた液浸方式の露光装置101を例に挙げて説明したが、本教示はこれには限られず、本教示に係る露光システム及び半導体デバイスの製造方法は、液浸方式の露光装置でない露光装置にも適用することができる。"