JP2937004B2 - 薄膜の膜厚測定方法および測定装置ならびに光学フィルターの製造方法ならびに高分子フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光干渉の原理に基づく薄
膜の膜厚測定方法および測定装置ならびに光学フィルタ
ーの製造方法ならびに高分子フィルムの製造方法に関す
るものであり、さらに詳しくはカラー表示装置用カラー
フィルターや、２軸延伸高分子フィルムのように着色し
ていたり、複屈折のために薄膜での光干渉の分光強度が
乱れやすい測定対象の膜厚を高精度に測定する方法、測
定装置、およびかかる測定方法を用いた光学フィルター
の製造方法ならびに高分子フィルムの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、薄膜の膜厚を測定する方法と
して光の干渉現象を利用する方法が知られている（特開
昭５６−１１５９０５号公報等）。この方法は薄膜に入
射角θで白色平行光を入射し、薄膜からの反射光もしく
は透過光を受光し、受光した干渉光を分光して得られる
分光強度（波長の関数としてとらえられる強度）の隣合
った極値（極大もしくは極小）を与える波長を求めこと
により膜厚を算出するという原理に基づいている。

【０００３】以下、数式を用いてこの原理を説明する。

【０００４】白色平行光を薄膜に入射角θで入射させる
と、（１）薄膜表面でただちに反射する光の成分と、
（２）薄膜表面では透過し内部に入射した後に薄膜の裏
面で反射し、薄膜表面より出射する光の成分と、（３）
薄膜表面で透過し内部に入射した後に薄膜の裏面より出
射する光の成分と（４）薄膜内部で多重反射した後に薄
膜表面から出射する光の成分と、（５）薄膜内部で多重
反射した後に薄膜裏面から出射する光の成分とに分かれ
る。

【０００５】このような薄膜面に対して光源の側に出射
する光の分光強度分布は、上記のうち（１）、（２）、
（４）の各成分の光波の重ね合わせによる干渉の結果と
して得られる。しかし、このうち（４）の成分は、上記
（１）、（２）の成分に比較して小さく、無視すること
ができる。以下、まず薄膜面に対して光源の側に出射す
る光を測定する（いわゆる反射型）の測定を行う場合を
中心に議論する。

【０００６】上記のような条件の反射型の測定では、原
理的には図７に示すように測定光の分光強度分布に強弱
（変調）が発生する。

【０００７】この分光強度分布の強弱は、表面で反射し
た光と裏面で反射した光との間に生じた光学的光路差Δ
が、波長の整数倍に一致する場合には両者の位相が逆位
相となって弱め合うために極小になり、波長の（整数＋
１／２）倍に一致する場合には両者の位相が一致して強
め合うために極大になることにより生じるものである。
（これは裏面で反射した光の位相が反転しているためで
あり、透過光の場合には位相の反転が生じないので、こ
の関係が逆になる。）このような光学的光路差Δは
（１）式で表される。

【０００８】

【数１】 ここで、ｄは薄膜の厚さであり、ｎは薄膜の屈折率であ
る。

【０００９】このようにして得られた分光強度の隣合っ
た２つの極大波長（分光強度の極大を与える波長）もし
くは隣合った２つの極小波長の波長（分光強度の極大を
与える波長）をλ₁ 、λ₂ （λ₁ ＞λ₂ ）とすると次の
（２）式が成立する。

【００１０】

【数２】 ここで、Ｋは整数（λ₁ 、λ₂ が極小波長のとき）また
は整数＋１／２（λ₁ 、λ₂ が極大波長のとき）である
（透過式の場合は極大波長と極小波長の条件が入れ代わ
る）。

【００１１】式（１）、（２）を整理すると次の式
（３）が得られる。

【００１２】

【数３】 すなわち、分光強度の隣合った二つの極大波長（もしく
は極小波長）の波長λ₁ 、λ₂ を求めれば式（３）に基
づいて膜厚を計算することができる。

【００１３】しかし、実際に薄膜の測定で得られる干渉
分光強度は図７に示すような理想的な分光強度と異な
り、図８に示すような歪んだ分光強度しか得られない。
これは光源、分光器、分光強度検出器などが各々固有の
分光特性を持ち、それらの総合特性としての分光特性が
薄膜での干渉による分光強度の変調に重畳して測定され
るためである。

【００１４】これを解決する方法として、薄膜をとりの
ぞいてその影響を排除した状態で光源、分光器、分光強
度検出器を含めた測定システム全体の分光特性をあらか
じめ測定しておき、薄膜を測定して得られた分光強度を
補正することによって、薄膜での干渉による分光強度の
変化のみを変調信号として抽出し、得られた変調信号の
極値を与える波長から膜厚を測定するものが知られてい
る（特公平６−３３６４号公報）。

【００１５】すなわち、被測定薄膜による干渉光の分光
強度をＦ（λ）、薄膜の代わりに反射板等を置いた状態
での分光強度の分光強度をＢ（λ）、何も置かない状態
での分光強度の分光強度をＷ（λ）とし、

【数４】 により得られる変調信号Ａ（λ）の極値を与える波長位
置から膜厚を算出するものであり、通常の透明でかつ複
屈折性を持たない薄膜に対しては高精度な測定が可能で
あった。

【００１６】しかしながら、例えばカラー表示装置用カ
ラーフィルターのように着色した薄膜の膜厚を上記のよ
うな従来の光干渉式膜厚測定方法で測定しようとする
と、カラーフィルター自体による光の吸収のため正確な
測定が不可能であった。すなわち、カラーフィルターの
分光透過特性が薄膜での干渉による変調に重畳し、上述
の補正を行なっても変調信号Ａ（λ）に歪が残り、極大
波長または極小波長の位置を正確に求めることが困難で
あった。

【００１７】また、２軸延伸高分子フィルムのように複
屈折性を有する薄膜を従来の光干渉式の膜厚測定方法で
測定しようとすると、前述の補正を行なっても変調信号
Ａ（λ）に複屈折性に起因する歪が残り、極大波長また
は極小波長が正確に求まらないために膜厚の正確な測定
が困難であった。

【００１８】本発明者等は、複屈折性を有する薄膜の測
定における干渉光の分光強度の歪みの原因について検討
した結果、このような複屈折性により、白色光が薄膜を
反射または透過するときの分光強度の偏波面による異方
性（光学的異方性）と、光干渉式の光学系に用いられる
光学部品などの光学的異方性との相乗効果が原因である
ことを見出した。すなわち、上記のような薄膜での干渉
光の偏波面が波長により回転し、この偏波面と光学系の
光学部品の反射または透過強度の高い偏波面とがなす角
度が干渉光の波長により変化するため、実質的に光学系
内部で干渉以外の原因による波長選択性が発生するため
である。言い換えると、上記のカラー表示装置用カラー
フィルターでの波長選択透過性と同様の効果が、干渉光
の偏波面の回転によりもたらされるのである。

【００１９】したがって、このような干渉光の偏波面の
回転による波長選択性が薄膜での干渉による分光強度の
変調に重畳して、上記のカラー表示装置用カラーフィル
ターの場合と同様に、上述の補正を行なっても変調信号
Ａ（λ）に歪が残り、極大波長または極小波長を正確に
求めることが困難であることが判明した。

【００２０】しかも、本発明者等の知見によると、上述
のような２軸延伸高分子フィルムの場合は、さらにその
複屈折性が一様でなく、フィルムの幅方向に分布を持つ
場合がある。したがって、このようなフィルムの膜厚を
従来の光干渉式膜厚測定方法により測定することは困難
であった。

【００２１】したがって、上記のような光の吸収または
複屈折により干渉光の分光強度に歪みが発生するカラー
表示装置用カラーフィルターや２軸延伸高分子フィルム
の製造工程においては、上述の従来の光干渉式の膜厚測
定方法によって膜厚を測定して工程を管理することが困
難であった。

【００２２】そのため、従来はカラーフィルターの製造
工程では、カラーフィルターの一部を鋭利な治具で掻き
取って段差を作り、触針式変位計により前記段差を測定
して膜厚としていた。しかし、この方式は破壊検査であ
ることや測定に時間がかかることなどの欠点を有してい
た。

【００２３】このため調整動作が遅れて不良品が発生し
たり、品質上出荷することのできないものをラインに投
入したり、取りだしたりという余分な作業も必要であっ
た。また、膜厚を検査するものと、実際に工程に流れて
いるものとは履歴が異なるために、製品にしてみないと
最終的な品質が判らないという大きな問題もあった。

【００２４】また、着色されたり複屈折性を有する高分
子フィルムの製造工程においても、非接触で高精度の膜
厚測定をする手段がなく、カラーフィルターと同様の問
題が発生していた。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の第１
の目的は、被測定薄膜が着色していたり、複屈折性を有
するものであっても、高精度に薄膜の膜厚を測定する方
法および測定装置を提供することにある。

【００２６】また、本発明の第２の目的は、カラー表示
装置用カラーフィルターなどの光学フィルターの製造工
程において、かかるフィルターの膜厚を非接触で高精度
に測定することにより工程管理し、歩留まりを向上させ
ることのできる光学フィルターの製造方法を提供するこ
とである。

【００２７】また、本発明の第３の目的は、２軸延伸高
分子フィルムなどの高分子フィルムの製造工程におい
て、かかるフィルムの膜厚を非接触で高精度に測定する
ことにより工程管理し、歩留まりを向上させることので
きる高分子フィルムの製造方法を提供することである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の薄膜の膜厚測定方法は、次のとおりである。

【００２９】また、本発明の薄膜の膜厚測定方法の好ま
しい態様は、白色光を薄膜に照射し、前記白色光の前記
薄膜による干渉光の分光強度を測定し、前記薄膜と同種
でありかつ膜厚の異なる複数の薄膜による干渉光の平均
分光強度に対する前記測定された分光強度の分光強度比
に基づいて前記薄膜の膜厚を算出することを特徴として
いる。

【００３０】また、本発明の薄膜の膜厚測定方法の別の
態様は、白色光を薄膜に照射し、前記白色光の前記薄膜
による干渉光の分光強度を測定し、前記薄膜と同種であ
りかつ膜厚の異なる複数の薄膜による干渉光の平均分光
強度と前記測定された分光強度との分光強度差に基づい
て前記薄膜の膜厚を算出することを特徴としている。

【００３１】また、本発明の薄膜の膜厚測定方法の好ま
しい態様は、前記薄膜の影響を排除した状態における前
記白色光の分光強度に対する前記分光強度差の分光強度
比に基づいて前記薄膜の膜厚を算出することを特徴とし
ている。

【００３２】また、本発明の薄膜の膜厚測定方法の別の
態様は、照射光学系により白色光を薄膜に照射し、受光
光学系により前記白色光の前記薄膜による干渉光の分光
強度を測定し、前記薄膜の影響を排除した状態において
前記照射光学系または前記受光光学系の光路内であって
前記白色光が発散または収束している位置に前記薄膜と
同種の較正用薄膜を置いて測定された基準分光強度に対
する前記測定された干渉光の分光強度の比に基づいて前
記薄膜の膜厚を算出することを特徴としている。

【００３３】また、本発明の薄膜の膜厚測定方法の好ま
しい態様は、前記分光強度差の極値を与える複数の波長
にもとづいて前記薄膜の膜厚を算出することを特徴とし
ている。

【００３４】また、本発明の薄膜の膜厚測定方法の好ま
しい態様は、前記分光強度比の極値を与える複数の波長
にもとづいて前記薄膜の膜厚を算出することを特徴とし
ている。

【００３５】また、本発明の薄膜の膜厚測定装置は、次
のとおりである。

【００３６】また、本発明の薄膜の膜厚測定装置の好ま
しい態様は、白色光を薄膜に照射する照射光学系と、前
記白色光の前記薄膜による干渉光の分光強度を測定する
受光光学系と、前記薄膜と同種でありかつ膜厚の異なる
複数の薄膜による干渉光の平均分光強度に対する前記測
定された分光強度の分光強度比に基づいて前記薄膜の膜
厚を算出する膜厚算出手段とを備えてなることを特徴と
している。

【００３７】また、本発明の薄膜の膜厚測定装置の別の
態様は、白色光を薄膜に照射する照射光学系と、前記白
色光の前記薄膜による干渉光の分光強度を測定する受光
光学系と、前記薄膜と同種でありかつ膜厚の異なる複数
の薄膜による干渉光の平均分光強度と前記測定された分
光強度との分光強度差に基づいて前記薄膜の膜厚を算出
する膜厚算出手段とを備えてなることを特徴としてい
る。

【００３８】また、本発明の薄膜の膜厚測定装置の好ま
しい態様は、前記膜厚算出手段は、前記薄膜の影響を排
除した状態における前記白色光の分光強度に対する前記
分光強度差の分光強度比に基づいて前記薄膜の膜厚を算
出するものであることを特徴としている。

【００３９】また、本発明の薄膜の膜厚測定装置の別の
態様は、白色光を薄膜に照射する照射光学系と、前記白
色光の前記薄膜による干渉光の分光強度を測定する受光
光学系と、前記薄膜の影響を排除した状態において前記
照射光学系または前記受光光学系の光路内であって前記
白色光が発散または収束している位置に前記薄膜と同種
の較正用薄膜を置いて測定された基準分光強度に対する
前記測定された干渉光の分光強度の比に基づいて前記薄
膜の膜厚を算出する膜厚算出手段とを備えてなることを
特徴としている。

【００４０】また、本発明の薄膜の膜厚測定装置の好ま
しい態様は、前記膜厚算出手段は、前記分光強度差の極
値を与える複数の波長にもとづいて前記薄膜の膜厚を算
出するものであることを特徴としている。

【００４１】また、本発明の薄膜の膜厚測定装置の別の
態様は、前記膜厚算出手段は、前記分光強度比の極値を
与える複数の波長にもとづいて前記薄膜の膜厚を算出す
るものであることを特徴としている。

【００４２】また、本発明の薄膜の膜厚測定方法の好ま
しい態様は、前記薄膜は光学フィルターおよび光学フィ
ルター塗膜のうちのいずれかであることを特徴としてい
る。

【００４３】また、本発明の薄膜の膜厚測定装置の好ま
しい態様は、前記薄膜は光学フィルターおよび光学フィ
ルター塗膜のうちのいずれかであることを特徴としてい
る。

【００４４】また、本発明の光学フィルターの製造方法
は上記のような薄膜の測定方法を用いて光学フィルター
の塗膜の膜厚を測定し、前記測定された膜厚が所定の範
囲内に入るように前記塗膜の形成手段を制御することを
特徴としている。

【００４５】また、本発明の光学フィルターの製造方法
の好ましい態様は、キュア前の光学フィルターの塗膜の
膜厚を測定し、前記測定された膜厚が所定の範囲内に入
らなかった場合に、前記光学フィルターの塗膜を剥離
し、前記光学フィルターに使用されていた透明基板を再
生することを特徴としている。

【００４６】また、本発明の光学フィルターの製造方法
の好ましい態様は、前記塗膜の形成手段が、スリットダ
イ、スピンコータおよび浸漬引き上げ装置のうちいずれ
かであること特徴としている。

【００４７】また、本発明の薄膜の膜厚測定方法の好ま
しい態様は、前記薄膜は高分子フィルムであることを特
徴としている。

【００４８】また、本発明の薄膜の膜厚測定装置の好ま
しい態様は、前記薄膜は高分子フィルムであることを特
徴としている。

【００４９】また、本発明の高分子フィルムの製造方法
は上記のような薄膜の測定方法を用いて高分子フィルム
の塗膜の膜厚を測定し、前記測定された膜厚が所定の範
囲内に入るように前記高分子フィルムの形成手段を制御
することを特徴としている。

【００５０】また、本発明の高分子フィルムの製造方法
の好ましい態様は、前記高分子フィルムの膜厚の幅方向
の膜厚分布を測定することを特徴としている。

【００５１】

【作用】本発明の薄膜の膜厚測定方法および測定装置に
よれば、測定対象の薄膜による干渉光の分光強度の歪み
の影響を補正して膜厚を測定できる。

【００５２】本発明の光学フィルターの製造方法によれ
ば、光学フィルター塗膜の着色の影響を補正して精度良
く膜厚を測定し工程管理することにより、工程の不良を
早期に発見することができる。

【００５３】本発明の高分子フィルムの製造方法によれ
ば、高分子フィルムの複屈折性や着色の影響を補正して
精度良く膜厚を測定し工程管理することにより、工程の
不良を早期に発見することができる。

【００５４】以下、本発明の薄膜の膜厚測定方法の３つ
の態様の作用を、光学フィルターの一種であるカラー表
示装置用カラーフィルターの膜厚測定をする場合を例に
とって、図面を用いて説明する。

【００５５】図１は本発明の薄膜の膜厚測定方法に用い
る装置の実施態様例の概略構成を示したものであり、後
述する本発明の薄膜の膜厚測定方法の３つの態様に共通
するものである。本実施態様例は、光源部１、投受光部
２、および分光部３を有する測定部と、演算処理部４と
から構成されている。投受光部のうちの投光部と光源部
が照射光学系を構成し、投受光部のうちの受光部と分光
部が受光光学系を構成している。なお、本発明の薄膜の
膜厚測定方法の３つの実施態様例の主たる相違点は、後
述するように演算処理部の動作と、測定手順などにあ
る。

【００５６】光源部１は光源１１、反射鏡１２、および
レンズ１３で構成されている。

【００５７】投受光部２は投光用光ファイバー２１、受
光用光ファイバー２２、および投受光用レンズ２３で構
成されている。投光用光ファイバー２１と受光用光ファ
イバー２２は、それぞれ数１００本の光ファイバ束であ
り、投受光用レンズ２３の近くで一本の束になってい
る。この束の中で、投光用光ファイバー２１と受光用光
ファイバー２２は入り交じって束ねられており、この束
の投受光用レンズ２３に面している投受光面のどの部位
にも均等に両方の光ファイバーが配置されるようになっ
ている。

【００５８】分光部３は集光レンズ３１、ピンホール３
２、レンズ３３、平面回折格子３４、結像レンズ３５、
イメージセンサ３６、イメージセンサ駆動回路３７、お
よびバッファアンプ３８で構成されている。

【００５９】演算処理部４はＡ／Ｄ変換器４１、マイク
ロコンピュータ４２、記憶装置４３および図示しない入
出力装置、電源装置等で構成されている。

【００６０】以下、上記の装置の作用について説明す
る。光源１１から出射された白色測定光は反射鏡１２、
およびレンズ１３で集光され、投光用光ファイバー２１
に入射される。投光用光ファイバー２１を通った白色測
定光は投受光用レンズ２３により平行光もしくは弱い収
束光として被測定カラー液晶光学カラーフィルター塗膜
５に投射される。

【００６１】また、白色測定光はカラーフィルター塗膜
５で反射されて干渉光となり、投受光用レンズ２３によ
り集光され、受光用光ファイバー２２を通って分光部３
に導かれる。

【００６２】分光部３に入射された干渉光は集光レンズ
３１によって集められ、集光レンズ３１から同レンズの
焦点距離だけ離れた置かれたピンホール３２、およびピ
ンホール３２の後ろにレンズ３３の焦点距離だけ離して
置かれたレンズ３３により平行光化される。

【００６３】レンズ３３より出射された干渉光は平面回
折格子３４に入射されて分光され、分光された干渉光の
うち所定の波長範囲の成分が結像レンズ３５によってイ
メージセンサ３６上に結像される。イメージセンサ３６
上に結像された干渉光の分光強度は、イメージセンサ駆
動回路３７により順次画素毎に読み出され、バッファア
ンプ３８を介して電圧信号として演算処理部４に送られ
る。

【００６４】演算処理部４ではバッファアンプ３８より
送られて来た電圧信号がＡ／Ｄ変換器４１によりデジタ
ル信号に変換された後、マイクロコンピュータ４２に読
み込まれ、演算処理が行なわれる。

【００６５】以下、本発明の主要部である演算処理部４
および測定手順について説明する。本発明の薄膜の膜厚
測定方法は、ここでの処理の方法によって、３種類の態
様に大別される。図２は本発明の薄膜の膜厚測定方法の
第１の態様における演算処理および測定手順の実施態様
例を示すフローチャートである。

【００６６】測定手順は大別して、破線で囲んだよう
に、 （１）膜厚の異なる複数のサンプルの分光強度の測定、
およびそれらの平均分光強度の演算 （２）サンプルの測定 （３）データ処理 の３部より構成されている。なお、（２）の処理が
（１）の処理に先立って行われても良い。

【００６７】以下、測定の手順を説明する。

【００６８】カラーフィルターに限らず、通常の工業製
品である薄膜の膜厚は所定の値を中心にばらついてお
り、全く厚さの判らない薄膜の厚さを測定することはま
れである。

【００６９】そこでまず、測定対象の薄膜と同一の種類
の薄膜であって、所定の値を中心に膜厚の異なる複数の
サンプルを用意する。これらのサンプルを順次測定位置
に置き、分光強度を測定する。次に、測定された分光強
度の分光加算平均を求め、これを平均分光強度Ｇ（λ）
とする。ここまでが上記（１）の手順に対応する。

【００７０】このとき使用するサンプルは、平均分光強
度Ｇ（λ）に各サンプルの薄膜での干渉による分光強度
の変調が残らないように、用意した複数のサンプルの中
から干渉による分光強度の極値を与える波長が少しずつ
異なるものを３〜２５６個選択する。

【００７１】このように測定し算出した平均分光強度Ｇ
（λ）は、測定に使用する光学系の光源部、投受光部お
よび分光部の分光強度特性と、測定対象のカラーフィル
ターの薄膜の光の吸収の効果のみ（干渉の効果を含まな
い）による分光強度特性が含まれた平均的な分光強度で
あると言える。言い換えると、Ｇ（λ）はカラーフィル
ターを含めた測定光学系の、カラーフィルターの薄膜で
の干渉による変調以外のすべての分光強度特性を平均化
した分光特性を表わす。

【００７２】この平均分光強度Ｇ（λ）の測定は毎回行
なう必要はない。カラーフィルターの目標膜厚、組成、
製造条件等を変更した場合にのみ行なえばよい。

【００７３】次に測定対象のサンプルを測定する。

【００７４】カラーフィルター塗膜５を測定位置に置
き、マイクロコンピュータ４２の指令により、イメージ
センサ駆動回路３７がイメージセンサ３６の出力を順次
画素毎に読み出す。この出力を、バッファアンプ３８を
介して電圧信号として演算処理部４に送り、Ａ／Ｄ変換
器４１によりデジタル信号に変換した後読みとり、測定
分光強度Ｆ（λ）とする。

【００７５】平均分光強度Ｇ（λ）を求める際の、膜厚
の異なる複数のサンプルの測定手順も同様である。

【００７６】つづいて、データ処理の説明を行なう。

【００７７】図２に示すようにデータ処理は、 （ａ）平滑化 （ｂ）正規化 （ｃ）極値検出 （ｄ）膜厚計算 の手順を経て行なわれる。

【００７８】以下、各ブロックの機能を詳細に説明す
る。

【００７９】まず、平滑化を行なう。平滑化はイメージ
センサ３６の出力信号に重畳するノイズの除去、および
イメージセンサ３６自体が持つ奇偶ビットのゲインのば
らつきを補償するために行なうものであり、高周波成分
を除去するいわゆるローパスフィルター処理が行なえる
ものならばどのような手法でも良い。

【００８０】しかし、処理の高速化、平滑化処理後の位
相特性の保持の点から、移動平均処理が好ましい。移動
平均処理とは、時系列データや連続した一群のデータに
対して、ノイズ除去の目的で行なうものであり、ｉ番目
（ｉは整数）のデータとして前後の測定データの平均値
をあてはめるものである。前後のデータを単純に平均す
るものや、適当な重みをつけて平均するものなどがあ
る。

【００８１】また、この平滑化処理は平均分光強度Ｇ
（λ）に対しても行なっておくのが好ましい。なお、こ
の平滑化処理は必ずしも必要ではないが本実施態様例に
おいては、各分光強度は平滑化処理を受けているものと
する。

【００８２】次に正規化を行なう。すなわち、測定分光
強度Ｆ（λ）と平均分光強度Ｇ（λ）を用いて次の式
（５）により変調信号Ｘ（λ）を得る。

【００８３】

【数５】 具体的には、イメージセンサ３６の各画素に対応したデ
ータとしてマイクロコンピュータ４２内部に保持されて
いる測定分光強度Ｆ（λ）および平均分光強度Ｇ（λ）
の同一画素に対応するデータを順次読み出して割算処理
をする。

【００８４】この時、測定分光強度Ｆ（λ）、平均分光
強度Ｇ（λ）の各画素に対応したデータはほぼ同じ大き
さの整数値であり、このまま割算処理をすると桁落ちが
生じて必要な精度が得られない場合がある。Ｆ（λ）、
Ｇ（λ）のデータを実数に変換した後、割算処理を行な
えば桁落ちの問題はなくなるが、処理に時間がかかって
実用的でない。

【００８５】そこで、測定分光強度Ｆ（λ）のデータを
例えば１０２４倍した後に整数割算処理を行なえば桁落
ちの問題もなく、しかも高速な演算が可能となる。な
お、ここで１０００倍ではなく１０２４倍としたのは、
２ⁿ の掛算はビットシフト処理によって可能であり、よ
り高速に処理できるからである。

【００８６】この正規化処理によって得られた変調信号
Ｘ（λ）はカラーフィルター塗膜の材料自体の分光透過
特性の影響が除去されて、薄膜での干渉による純粋な変
調成分のみが残ったものとなっている。

【００８７】つづいて、得られた変調信号Ｘ（λ）の極
値を与える波長を検出する。これまでの処理により変調
信号Ｘ（λ）はノイズ成分の少ない理論的な干渉信号に
ほぼ等しいものになっているので、変調信号Ｘ（λ）を
微分処理して傾きの変化を調べる方法や、信号の部分的
な重心位置を求める方法等により容易に極値（極大値お
よび極小値）の位置を正確に知ることができる。

【００８８】ここで得られる極値の位置はイメージセン
サ３６の画素番号であるが、この極値を与える画素番号
に対応する波長を知るためには、イメージセンサ３６の
画素番号と波長との対応関係を知っておく必要がある。

【００８９】この対応関係は、カラーフィルター塗膜５
の代わりに分光反射特性が比較的平坦な反射板を測定位
置に置き、照射光学系または受光光学系のうち白色光が
平行光に近い状態で伝播する位置に、分光特性が既知の
干渉フィルターを設置して測定し、そのピーク位置など
を検出して画素番号との対応をとることにより求めるこ
とができる。なお、ピーク位置などは厳密には特定の画
素の中央にあるとは限らないので、ピーク近傍の各画素
のデータ値を利用して真のピーク位置を補間により求め
るのが好ましい。

【００９０】つづいて、膜厚を算出する。このようにし
て、求めた干渉光の分光強度の極値を与える複数の波長
（極大波長および極小波長）のうち、隣合う極大波長ま
たは極小波長より、式（３）に基づいて膜厚を算出す
る。このとき、隣合う極大波長または極小波長の複数の
組み合わせからそれぞれ膜厚を算出し、その平均値を求
めてもよい。

【００９１】また、測定波長領域に複数の極大波長また
は複数の極小波長が得られない場合は、式（３）を変形
して極大波長と極小波長の組み合わせで膜厚を計算する
こともできる。すなわち、

【数６】 を用いる。ここで、λ₁ ＞λ₂ であり、Ｋは整数（λ₁
が極小波長、λ₂ が極大波長のとき）または整数＋１／
２（λ₁ が極大波長、λ₂ が極小波長のとき）である
（透過式の場合は極大波長と極小波長の条件が入れ代わ
る）。

【００９２】式（１）、（６）を整理すると次の式
（７）が得られる。

【００９３】

【数７】 次に、本発明の薄膜の膜厚測定方法の第２の態様の測定
手順および演算処理について説明する。

【００９４】図３は本発明の薄膜の膜厚の測定方法の第
２の態様における演算処理および測定手順の実施態様例
を示すフローチャートである。装置の構成は上述の第１
の態様の実施態様例と同様のものを用いる。

【００９５】演算処理は大別して、図３で破線で囲んだ
ように （１）ブランク信号の測定、膜厚の異なる複数のサンプ
ルの分光強度の測定、およびそれらの平均分光強度の演
算 （２）サンプルの測定 （３）データ処理 の３部より構成されている。なお、（２）の処理が
（１）の処理に先立って行われてもよい。

【００９６】はじめに、ブランク信号Ｂ（λ）を測定す
る。ここでブランク信号とは、測定対象の薄膜の影響を
排除した状態で測定動作を行ない、その場合に得られる
分光強度の信号を指す。このブランク信号を測定するこ
とにより、薄膜の存在によらない照射光学系および受光
光学系の分光強度特性を得ることができる。また、カラ
ーフィルターの場合のように薄膜が透明または半透明基
材上に形成されているものの場合は、この基板を含んだ
光学系全体の分光強度特性を測定するのが好ましい。こ
のようにして測定したブランク信号と、サンプルを測定
した場合の分光強度との分光強度比（波長の関数として
とらえられる強度の比）をとることによって、薄膜の存
在による分光強度の変調分のみを抽出することができ
る。

【００９７】本実施態様例においては、測定対象はカラ
ーフィルター塗膜５である。したがって、本実施態様例
ではカラーフィルター塗膜５の形成の際に基材とするガ
ラス基板またはプラスチック基板の特性を含む光学系全
体の分光強度特性をブランク信号として測定している。
そのために、測定したいカラーフィルター塗膜を形成す
る前の基板を、カラーフィルター塗膜５つきの基板の代
わりに測定位置に置き、この状態で得られる分光強度特
性Ｂ（λ）を測定する。なお、測定対象が上記のような
基板の上に形成された薄膜でない場合（高分子フィルム
など）は、分光反射率が平坦な反射鏡またはガラス板等
を測定対象の薄膜の代わりに測定位置に置いて測定して
もよい。また透過型の場合は、単に薄膜なしで測定して
もよく、上記と同様にガラス板等を置いて測定してもよ
い。

【００９８】次に前述の第１の態様の実施態様例と同じ
方法により膜厚の異なる複数のサンプルを測定し、平均
分光強度Ｇ（λ）を得る。

【００９９】次に前述の第１の方法と同じ方法により測
定対象のサンプルを測定し、測定分光強度Ｆ（λ）を得
る。

【０１００】次に、データ処理の説明を行なう。図３に
示すようにデータ処理は、 （ａ）平滑化 （ｂ）正規化 （ｃ）ベース補正 （ｄ）極値検出 （ｅ）膜厚計算 の手順を経て行なわれる。なお、（ｃ）のベース補正を
実施した結果に対して（ｂ）の正規化の処理を行なって
も同様の結果が得られる。

【０１０１】以下、各ブロックの機能を説明する。

【０１０２】まず、上述の第１の態様の実施態様例と同
様の方法により平滑化を行ない、測定分光強度Ｆ（λ）
を得る。

【０１０３】次に正規化を行なう。すなわち、測定分光
強度Ｆ（λ）とブランク信号Ｂ（λ）を用いて次の式
（８）により正規化測定信号Ａ（λ）を得る。

【０１０４】

【数８】 この正規化測定信号Ａ（λ）は、カラーフィルター塗膜
５の材料自体の分光透過特性と薄膜での干渉による純粋
な変調成分が重畳された信号であり、光学系全体の分光
特性の影響が除去されたものとなっている。

【０１０５】同様に平均分光強度Ｇ（λ）に対しても、
次の式（９）によって正規化処理を実施し、正規化平均
信号Ｃ（λ）を得る。

【０１０６】

【数９】 この正規化平均信号Ｃ（λ）は、薄膜による干渉の影響
のないカラーフィルター塗膜５の材料自体の分光透過特
性を、光学系全体の分光特性により補正したものとな
る。

【０１０７】つづいて、ベース補正を次の式（１０）に
より行ない、正規化測定信号Ａ（λ）と正規化平均信号
Ｃ（λ）の分光強度差（波長の関数としてとらえられる
強度の差）である変調信号Ｙ（λ）を得る。

【０１０８】

【数１０】 このベース補正は具体的には、イメージセンサ３６の各
画素に対応したデータとしてマイクロコンピュータ４２
内部に保持されている正規化測定信号Ａ（λ）および正
規化平均信号Ｃ（λ）の同一画素に対応するデータを順
次読み出して引き算処理をすることにより行なう。

【０１０９】このベース補正はハイパスフィルターの効
果を持ち、カラーフィルターの薄膜の材料の分光透過特
性の上に重畳されている薄膜による純粋な干渉成分のみ
が変調信号Ｙ（λ）として得られる。

【０１１０】なお、変調信号Ｙ（λ）は、先にベース補
正を行ない、次に正規化を行なうことによっても同様の
結果が得られる。すなわち、次の式（１１）により、測
定分光強度Ｆ（λ）と平均分光強度Ｇ（λ）の分光強度
差であるベース補正済み信号Ｊ（λ）を計算し、これを
式（１２）により正規化してブランク信号Ｂ（λ）との
分光強度比をとることにより変調信号Ｙ（λ）が得られ
る。

【０１１１】

【数１１】

【数１２】 また、光学系の分光強度特性が比較的平坦で、干渉によ
る変調の成分が十分大きい場合は、正規化を省略してベ
ース補正済み信号Ｊ（λ）によっても十分な精度が得ら
れる。この場合、正規化による割り算が不要となり計算
時間を短縮できる。

【０１１２】次に前述の第１の態様の実施態様例と同じ
方法により極値検出を行ない、複数の極大波長、極小波
長を求め、同様の計算により最終的な膜厚を算出する。

【０１１３】次に、本発明の薄膜の膜厚測定方法の第３
の態様の測定手順および演算処理について説明する。

【０１１４】図４は本発明の薄膜の膜厚の測定方法の第
３の態様における演算処理および測定手順の実施態様例
を示すフローチャートである。装置の構成は上述の第１
の態様の実施態様例と同様のものを用いる。

【０１１５】演算処理は大別して、図４で破線で囲んだ
ように （１）基準分光強度の測定 （２）サンプルの測定 （３）データ処理 の３部より構成されている。なお、（２）の処理を
（１）の処理に先立って行なってもよい。

【０１１６】まず、基準分光強度Ｈ（λ）を測定する。
ここで基準分光強度とは、第１の態様の実施態様例にお
ける平均分光強度Ｇ（λ）と同様に、測定に使用する光
学系の光源部、投受光部および分光部の分光強度特性
と、測定対象のカラーフィルターの薄膜の材料の光の吸
収の効果のみ（干渉の効果を含まない）による分光強度
特性が含まれた平均的な分光強度である。すなわち、Ｈ
（λ）はカラーフィルターを含めた測定光学系の、カラ
ーフィルターの薄膜による干渉の影響以外のすべての分
光強度特性を平均化した分光特性を表わす。

【０１１７】本態様では、第１の態様の実施態様例で平
均分光強度Ｇ（λ）を求めたのとは異なり、以下の方法
で基準分光強度Ｈ（λ）を求める。まず、上述の第２の
態様の実施態様例でブランク信号Ｂ（λ）を測定するの
と同様の、対象の薄膜の影響を排除した状態をつくる。
すなわち、薄膜がカラーフィルターのように透明または
半透明の基板上に形成されている場合は、測定したい薄
膜を形成する前の基板を、サンプルの薄膜の代わりに測
定位置に置く。また、測定対象が上記のような基板の上
に形成された薄膜でない場合は、分光反射率が平坦な反
射鏡またはガラス板等を測定対象の薄膜の代わりに測定
位置に置いてもよい。また透過型の場合は、単に薄膜な
しとしてもよく、上記と同様にガラス板等を置いてもよ
い。

【０１１８】同時に測定対象と同種の薄膜を照射光学系
または受光光学系の光路内であって、測定光が発散また
は収束している位置に置き、分光強度を測定する。

【０１１９】このように、測定光が発散または収束して
いる位置に測定対象と同種の薄膜（較正用薄膜）を置い
て測定すると、この較正用薄膜における光の干渉の影響
を除去した較正用薄膜の材料（つまり測定対象の薄膜の
材料）の分光透過特性のみを測定することができる。

【０１２０】これは、次の理由による。すなわち、測定
光がこの較正用薄膜に入射する角度θが一様でなく、測
定光に様々な入射角で入射する成分が均等に含まれ、そ
れが最終的に受光部で測定されるときに混合される。す
なわち、測定光に含まれる様々な入射角の成分は較正用
薄膜内で入射角に応じた干渉による強度の変調を受けて
いるため、全体を混合すると、ちょうど較正用薄膜によ
る干渉の影響だけが相殺される。したがって、この分光
強度を測定すると、較正用薄膜の材料の分光透過特性の
みを測定することができる。これにより、第１の態様の
実施態様例で測定した平均分光強度Ｇ（λ）と実質的に
同様の特性を、複数ではなく１枚の薄膜を測定するだけ
で得ることができる。なお、この較正用薄膜は特殊なも
のである必要はなく測定対象の薄膜自身であってもよ
く、サンプルを較正用として用いることもできる。

【０１２１】なお、基準分光強度Ｈ（λ）の測定のとき
に、測定光が発散または収束している位置に薄膜単体で
はなく、薄膜を形成した基板を置いてもよい。この場合
は薄膜単体の場合よりも作業性が良い。

【０１２２】次に前述の第１の態様の実施態様例と同じ
方法によりサンプルを測定し、測定分光強度Ｆ（λ）を
得る。ただし、基準分光強度Ｈ（λ）の測定のときに較
正用薄膜単体でなく較正用薄膜を形成した基板を置いた
場合は、測定分光強度Ｆ（λ）の測定の際にも較正用薄
膜を形成した基板のかわりに較正用薄膜を形成していな
い基板を置くのが好ましい。

【０１２３】次に、データ処理の説明を行なう。

【０１２４】図４に示すようにデータ処理は、 （ａ）平滑化 （ｂ）正規化 （ｃ）極値検出 （ｄ）膜厚計算 の手順を経て行なわれる。

【０１２５】以下、各ブロックの機能を説明する。

【０１２６】まず、上述の第１の態様の実施態様例と同
じ方法により平滑化を行ない、測定分光強度Ｆ（λ）を
得る。

【０１２７】次に正規化を行なう。すなわち、測定分光
強度Ｆ（λ）と基準分光強度Ｈ（λ）を用いて次の式
（１３）により変調信号Ｚ（λ）を得る。

【０１２８】

【数１３】 この変調信号Ｚ（λ）はカラーフィルター塗膜５の材料
自体の分光透過特性も含めた光学系全体の分光特性を補
正した薄膜での干渉による純粋な変調成分の信号になっ
ている。

【０１２９】次に前述の第１の方法と同じ方法により極
値検出を行ない、複数の極大波長、極小波長を求め、膜
厚計算を行ない、最終的な膜厚を算出する。

【０１３０】なお、今までに上述の第１から第３の態様
の実施態様例において、投受光に光ファイバーを用いず
に直接光学窓を介して投受光する場合は、測定位置に何
も置かない状態での分光強度の分光強度をＷ（λ）と
し、測定分光強度Ｆ（λ）、平均スペクトルＧ（λ）、
ブランク信号Ｂ（λ）、Ｈ（λ）等の演算に使用する分
光強度から前もってＷ（λ）を引き算しておけばより高
精度な測定が可能となるので好ましい。

【０１３１】本発明を適用する薄膜としては、光学フィ
ルターや高分子フィルムなどが好適である。特に薄膜内
で光が吸収されたり複屈折を受けたりするものの膜厚の
測定において、本発明の薄膜の膜厚測定方法は特に好適
である。光学フィルターとしては、カメラなどの光学機
器の分光感度特性を所望のものに変換するための各種光
学フィルターや、カラー表示装置用カラーフィルターな
どが好ましく用いられる。カラー表示装置としては、液
晶表示装置、プラズマ表示装置、エレクトロルミネッセ
ンス表示装置などがある。また、高分子フィルムとして
は２軸延伸ポリエステルフィルムやポリプロピレンフィ
ルムなどがある。

【０１３２】以下、本発明に係わる薄膜の膜厚製造方法
を、カラー液晶表示装置用カラーフィルター薄膜に適用
する場合について、図を用いて詳細に説明する。

【０１３３】一般に液晶などを用いたディスプレー等に
利用されるカラーフィルターは、ガラス基板等の透明基
板上に赤、緑、青の３原色パターンが、ある一定の位置
関係を保って配列されている。

【０１３４】このようなカラーフィルターの製造方法と
して、例えば以下の方法が知られている。

【０１３５】まず透明基板上に微細パターンからなる遮
光層を形成する。この遮光層上に着色剤を添加した熱硬
化性の塗料を塗布し、５０〜１５０℃の温度で乾燥して
（セミキュア）、熱硬化性塗膜を形成する。続いて前記
熱硬化性塗膜上にポジ型フォトレジストを塗布し、超高
圧水銀灯等を用いてマスク露光を行ない、次いで前記ポ
ジ型フォトレジストを現像・エッチングし、レリーフパ
ターンを形成した後、前記レリーフパターンをマスクと
して、前記熱硬化性塗膜をエッチングする。

【０１３６】続いて前記ポジ型フォトレジストを剥離し
た後、２００〜３５０℃程度に加熱焼成し（キュア）、
熱硬化性塗膜を熱硬化してカラーフィルター薄膜とす
る。

【０１３７】以上の工程を赤、緑、青の３色について繰
り返し、所定の赤、緑、青３色の微細パターンを形成
し、カラーフィルターとする。

【０１３８】また着色剤を添加した熱硬化性の塗料の代
わりに着色剤を添加した感光性塗料を使用してもよい。
この場合には、透明基板上に微細パターンからなる遮光
層を形成し、この遮光層上に着色剤を添加した感光性塗
料を塗布し、５０〜１５０℃の温度で乾燥して（セミキ
ュア）、感光性塗膜を形成する。次いで超高圧水銀灯等
を用いてマスク露光を行い、感光性塗膜を光硬化する。
その後遮光層上の未硬化感光性塗膜を現像・エッチング
・剥離する。その後、２００〜３５０℃程度に加熱焼成
し（キュア）、感光性塗膜を熱硬化してカラーフィルタ
ー薄膜とする。

【０１３９】以上の工程を赤、緑、青の３色について繰
り返し、所定の赤、緑、青３色の微細パターンを形成
し、カラーフィルターとする。

【０１４０】透明基板としては、ポリカーボネート、ポ
リメチルメタクリレート等のプラスチック平板やプラス
チックフィルムおよびガラス板等全光線透過率が７０％
以上の透明または半透明平板が好ましく用いられる。特
に、ガラス板が光の透過率が高く好ましい。

【０１４１】塗料の種類としては、アクリル樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアミド
樹脂、ポリイミド樹脂等の一種ないし二種以上の混合
物、およびこれらの感光性樹脂等に染料または顔料等の
着色剤を分散混合したものが好ましく用いられる。

【０１４２】この透明基板上へのカラーフィルター薄膜
塗布方式としてはスピンコータ方式、浸漬引き上げ塗布
方式、ロールコータ方式、バーコータ方式、スリットダ
イ方式等の種々の方式があるが、図５は本発明にかかる
カラーフィルター薄膜のスリットダイ方式による塗布の
一例を示す概略図である。

【０１４３】塗料７０はポンプ６９によって配管６８か
ら口金６６の内部に供給され、透明基板６１の搬送（矢
印Ａ方向）に従い、口金６６の先端であるリップ６５か
らカーテン状態で吸着ステージ６２上に吸着固定された
透明基板６１上に塗布される。

【０１４４】さて、上記カラーフィルターの製造工程に
おいて種々の原因により、カラーフィルター薄膜の厚さ
むらが発生する。このカラーフィルター薄膜の厚さむら
は最終製品としてカラー液晶表示装置に組み込まれた時
に、カラー表示の色むらとして現れ商品価値を損なうも
のである。そこでカラーフィルターの製造工程におい
て、カラーフィルター薄膜の厚さむらを常に監視し、一
定の範囲内に収める必要がある。

【０１４５】また、キュア後のカラーフィルター薄膜は
透明基板に固着しており、この段階で厚さむら異常が発
見された場合は廃棄するしかなく、収率低下の大きな原
因である。しかし塗布直後、およびセミキュア後のカラ
ーフィルター薄膜は透明基板に固着していないので、こ
の段階で厚さむら異常を発見することができれば塗膜を
剥離して、透明基板を再生使用することができる。

【０１４６】このために塗布直後、およびセミキュア後
にカラーフィルター薄膜の膜厚を測定するのが好まし
い。

【０１４７】上述した本発明の薄膜の膜厚測定方法は、
このようなカラーフィルター薄膜の膜厚の測定に好まし
く適用でき、微細パターンの部分でも非接触でかつ高精
度、高速で測定することができる。これにより、工程の
安定化、歩留まりの向上、コストダウンに大きく寄与す
ることができる。

【０１４８】すなわち、塗布直後、あるいはセミキュア
後のカラーフィルター薄膜の面内膜厚分布を測定した
後、その結果を用いて直ちに口金先端部にあるリップ６
５の間隔や、透明基板６１とリップ６５の間隔すなわち
クリアランス６４を調整して、カーテン状に吐出される
塗料の口金幅方向分布を調整することなどにより、塗膜
の均一性を一定に保つことができる。

【０１４９】また、塗料７０の塗出量およびまたは透明
基板６１の搬送速度を調整することにより塗膜厚さの面
内平均値を一定に保ってもよい。

【０１５０】さらに、セミキュア後のカラーフィルター
の面内膜厚分布を測定して所望の一定値に入っていない
ものは工程を調整すると共に、塗膜を剥離して透明基板
を再生使用することができ、収率の向上、コストダウン
に大きく寄与することができる。

【０１５１】次に、本発明に係わる薄膜の膜厚測定方法
を２軸延伸高分子フィルムに適用する場合について、図
を用いて詳細に説明する。

【０１５２】例えば、延伸フィルム製造における延伸加
工は、樹脂を融点以下の適当な温度で延伸して分子と結
晶に配向を与え、機械的強度の向上、光学的性質やガス
透過性の改善等の未延伸時には得られない性質を付与す
るものである。延伸方法は、フィルムを引き延ばす方法
とフィルム形態とによりいくつかに分類され、例えばＴ
ダイでフィルムを押しだした後、同時二軸延伸装置また
は逐次延伸装置により連続的に延伸するフラットフィル
ム延伸法がある。

【０１５３】図６は本発明にかかる逐次延伸法による、
２軸延伸高分子フィルム製造方法の１例を示す概略図で
ある。

【０１５４】溶融したポリマーは押し出し機８１によっ
てダイ８２から押し出され、冷却ロール８３で固化され
て延伸用原反フィルムとなる。この延伸用原反フィルム
を延伸温度まで加熱してロール８４により縦方向に延伸
した後冷却し、次いで当前記縦延伸したフィルムの両端
をテンタクリップで把持して横延伸装置８５に導入し、
加熱下で横方向に延伸し、引き続き緊張のまま適当な温
度で熱処理して配向を固定した後、両端のテンタクリッ
プで把持した未延伸部を除去して卷取機８６に卷取るも
のである。

【０１５５】この２軸延伸高分子フィルム製造方法にお
いて、横延伸装置８５と卷取機８６の間に本発明の薄膜
の膜厚測定方法に使用する厚さ計８７（たとえば図１の
ような測定部を有するもの）を設置し、フィルムの幅方
向厚さ分布を測定する。この幅方向厚さ分布が一定の範
囲に収まるように、ダイ８２のリップ間隙を調整してい
る。

【０１５６】この逐次延伸法は、フィルムを縦延伸した
後に横延伸するために、製造されたフィルムは一般的に
光学的異方性を有しているが、製造工程の条件によって
はフィルムの幅方向でその異方性が変化している場合が
ある。この変化は、前述したフィルム製造工程の内の横
延伸工程で生じ、縦延伸したフィルムの両端をテンタク
リップで把持して横延伸装置８５に導入し、加熱下で横
方向に延伸し、引き続き緊張のまま適当な温度で熱処理
して配向を固定するときのフィルム幅方向、長手方向の
温度分布によってフィルム上に張力分布が生じて配向方
向が変化するために生じるものである。

【０１５７】このような高分子フィルムの光学的異方性
は、薄膜の膜厚が厚くなるほど強まるため、前述のよう
な光学系内部の薄膜の干渉によらない波長選択性をもた
らす。しかも、上述の通りかかる光学的異方性は幅方向
で変化している場合がある。

【０１５８】そこで、本発明の高分子フィルムの製造方
法においては、上述した本発明の薄膜の膜厚測定方法の
第１または第２の態様を用いて、かかる光学系内部の干
渉によらない波長選択性の影響を排除した膜厚測定を行
ない、これによって製造工程の制御を行なう。

【０１５９】すなわち、本発明の薄膜の膜厚測定方法の
第１の態様を用いて測定する場合には、たとえば以下の
ような手順で行なう。図６において高分子フィルムを製
造しながら（高分子フィルムを長手方向に移動させなが
ら）厚さ計８７を用いて高分子フィルムの膜厚を適当な
時間間隔をおいて複数回（たとえば１０回）干渉光の分
光強度を測定する。この間に高分子フィルムの膜厚は、
たとえば０．５μｍ程度の幅でばらついている。このよ
うなばらつきがないときは、この測定のためにダイ８２
のリップ間隔を適当に変化させながら製膜する。する
と、測定した各回の分光強度には、様々な膜厚に対応す
る分光強度が含まれている。この各回の分光強度の平均
値を平均分光強度Ｇ（λ）とする。この平均分光強度の
測定は高分子フィルムの製造工程で行なってもよく、ス
リッタなどの巻き返しの際に行なってもよい。

【０１６０】次に、高分子フィルムの製造工程における
本測定を行なう。すなわち適当な間隔で厚さ計８７を用
いて高分子フィルムによる干渉光の測定分光強度Ｆ
（λ）を測定する。以下式（５）によって変調信号Ｘ
（λ）を求め、式（３）または式（７）等を用いて高分
子フィルムの膜厚を算出する。

【０１６１】また、高分子フィルムの複屈折性による光
学的異方性が幅方向で変化しており、これが無視できな
い場合は、高分子フィルムを幅方向に複数の領域に分割
し、各分割領域毎に平均分光強度を求め、測定分光強度
との分光強度比に基づいて膜厚を算出する。すなわち、
図６において、たとえば図示しないトラバース装置によ
ってフィルム幅方向に厚さ計８７を移動させながら、前
記各分割領域毎に複数回フィルムの分光強度のスペクト
ルを求め、それらの分光強度のスペクトルの平均値をＧ
ｉ（λ）とする（ｉは分割領域の番号）。

【０１６２】本測定においては、トラバース装置によっ
てフィルム幅方向に厚さ計８７を往復動させ、各分割領
域毎に式（５）のＧ（λ）の代わりにＧｉ（λ）を用い
て変調信号Ｘ（λ）を求め、Ｘ（λ）の強弱の波長位置
から膜厚を測定する。

【０１６３】また、本発明の薄膜の膜厚測定方法の第２
の態様を用いて測定する場合には、たとえば以下のよう
な手順で行なう。まずブランク信号Ｂ（λ）を測定す
る。次に、上述の第１の態様を用いる場合と同様に高分
子フィルムを製造しながら厚さ計８７を用いて高分子フ
ィルムの膜厚を適当な時間間隔をおいて複数回干渉光の
分光強度を測定し、その平均を平均分光強度Ｇ（λ）と
する。以下、本測定においては、高分子フィルムによる
干渉光の測定分光強度Ｆ（λ）を測定し、式（８）〜
（１０）もしくは式（１１）〜（１２）によって変調信
号Ｙ（λ）あるいはＪ（λ）を求め、式（３）もしくは
式（７）などを用いて高分子フィルムの膜厚を算出す
る。

【０１６４】また、高分子フィルムの複屈折性による光
学的異方性が幅方向で変化しており、これが無視できな
い場合は、高分子フィルムを幅方向に複数の領域に分割
し、各分割領域毎に平均分光強度を求め、測定分光強度
との分光強度比に基づいて膜厚を算出する。

【０１６５】本発明において分光強度に基づいて薄膜の
膜厚を算出する方法としては、上述のような極大波長も
しくは極小波長から式（３）や式（７）などによって算
出するものや、最小二乗法などを用いた分光強度のフィ
ッティングを行なうものが好ましく用いられる。

【０１６６】本発明において白色光の波長分布範囲は、
式（７）を用いて薄膜の膜厚を算出するためには極大波
長と極小波長を少なくとも各１個ずつ含む範囲を持って
いることが好ましい。また、式（７）や式（３）ではな
く、最小二乗法などを用いた分光強度のフィッティング
を行なうときは、これよりも狭い範囲でも算出が可能で
あるが、一般に精度が低下しやすい。

【０１６７】また、本発明において白色光が測定対象に
照射するときに完全な平行光である必要はない。収束光
または発散光を薄膜に照射すると入射角が一定でないた
め図７に示すような薄膜における分光強度に干渉の影響
が現れない。しかしながら、収束角または発散角が十分
小さく、薄膜に入射する光の入射角の分布範囲が狭けれ
ば薄膜における分光強度に十分な強度の干渉による変調
が現われる。具体的には、式（２）のΔの値の分布範囲
の幅が受光光学系の有効な分光範囲の最短波長の０．２
倍程度よりも狭ければ、完全な平行光を入射する場合の
９０％程度の強度の干渉による変調が得られる。したが
って、白色光を薄膜に照射するときに焦点距離の長いレ
ンズ等を用いて収束または発散させることも好ましく行
なわれる。

【０１６８】これに対し、本発明の第３の態様において
較正用薄膜を置く位置における白色光は、薄膜に入射す
る光の入射角の分布範囲が十分広くなるように、大きな
収束角または発散角をもって入射されなければならな
い。具体的には式（２）のΔの値の分布範囲の幅が受光
光学系の有効な分光範囲の最長波長の０．５倍以上であ
れば、薄膜による干渉の影響を無視できる。

【０１６９】

【実施例】

実施例１ 以下、本発明の薄膜の膜厚測定方法および測定装置をカ
ラー表示装置用カラーフィルターの塗膜の膜厚測定に適
用した場合の一実施例について説明する。

【０１７０】装置の構成は図１のものを採用した。光源
としてハロゲンランプを使用し、投光用光ファイバー２
１および受光用光ファイバー２２として石英バンドルフ
ァイバを用いた。平面回折格子３４は６００〜１１００
ｎｍに十分感度のあるものを用いた。また、イメージセ
ンサ３６も６００〜１１００ｎｍに十分感度のある１０
２４画素で構成されるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐ
ｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）素子を用いた。Ａ／Ｄ変換器は
フルスケール１２ビット（４０９６段階）のものを使用
した。さらに平滑化は単純移動平均とし、８点の移動平
均とした。

【０１７１】図５に示すスリットダイ方式により大きさ
３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのガラス基板
上にＮメチルピロリドン溶液と塩臭素化フタルシアニン
グリーン（Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６）とジスア
ゾイエローＨＲ（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３）顔
料を添加・分散したポリアミド酸塗料を固形分８重量
％、粘度０．１５Ｐａ・ｓで塗布、１１０℃で１０分乾
燥（セミキュア）した。この時塗料の吐出量を調整し、
厚さの異なる３枚の緑色全面塗布サンプルを得た。

【０１７２】この３枚のサンプルの一部を鋭利な治具で
掻き取って段差を作り、触針式変位計により段差を測定
したところ、各々１．４０、１．５０、１．５８μｍの
膜厚であった。

【０１７３】上述の測定装置を用いてこの３枚のサンプ
ルのカラーフィルタ塗膜による干渉光の測定分光強度Ｆ
₁ （λ）、Ｆ₂ （λ）、Ｆ₃ （λ）を測定した（図
９）。Ｆ₁ （λ）、Ｆ₂ （λ）およびＦ₃ （λ）の平均
値を求めＧ（λ）とした。式（５）に基づいて処理を行
なった結果、図１０に示す変調信号Ｘ₁ （λ）、Ｘ
₂ （λ）Ｘ（λ）₃ が得られた。この変調信号の極大波
長および極小波長を求め、式（３）においてθ＝０、ｎ
＝１．７５として膜厚を算出したところ、得られた膜厚
は各々１．４１、１．５３、１．５８μｍであり、正確
な測定が行なえた。

【０１７４】実施例２ 実施例１と同じ３枚のサンプルのカラーフィルタ塗膜に
よる干渉光の測定分光強度Ｆ₁ （λ）、Ｆ₂ （λ）、Ｆ
₃ （λ）を測定した（図９）。Ｆ₁ （λ）、Ｆ
₂ （λ）、Ｆ₃ （λ）の平均値を求めＧ（λ）とした。
さらに式（８）、式（９）に基づいて正規化処理を行な
い、正規化測定信号Ａ₁ （λ）、Ａ₂ （λ）、Ａ
₃ （λ）および正規化平均信号Ｃ（λ）を求め、次いで
式（１０）に基づいてベース補正処理を行なった結果、
図１１に示す変調信号Ｙ₁ （λ）、Ｙ₂ （λ）、Ｙ
₃ （λ）が得られた。この変調信号の極大波長および極
小波長を求め、式（３）においてθ＝０、ｎ＝１．７５
として膜厚を計算したところ、得られた厚さは各々１．
４１、１．５３、１．５８μｍであり、正確な測定が行
なえた。

【０１７５】実施例３ まず、光源部１の光源１１とレンズ１３の間に実施例１
で使用した１．５８μｍのサンプルを設置し、カラーフ
ィルターの基材であるガラス基板を測定位置に置き基準
分光強度Ｈ（λ）を測定した。

【０１７６】次に、光源部１の光源１１とレンズ１３の
間にサンプルに代えてガラス基板を設置し、実施例１と
同じ３枚のサンプルを用い、各々の測定分光強度Ｆ
₁ （λ）、Ｆ₂ （λ）、Ｆ₃ （λ）を測定した。式（１
３）に基づいて処理を行なった結果、図１２に示す変調
信号Ｚ₁ （λ）、Ｚ₂ （λ）、Ｚ₃ （λ）が得られた。
この変調信号の極大波長および極小波長を求め、（３）
式においてθ＝０、ｎ＝１．７５として膜厚を算出した
ところ、得られた厚さは各々１．３５、１．５２、１．
５５μｍであり、正確な測定が行なえた。

【０１７７】比較例１ 実施例１と同じ３枚のサンプルを実施例１と同じ構成の
装置で測定し、図９に示す式（８）の正規化測定信号Ａ
（λ）の極大波長および極小波長を求め、式（３）にお
いてθ＝０、ｎ＝１．７５として膜厚を算出したとこ
ろ、得られた厚さは各々１．４９、１．７２、１．６７
μｍであり、正確な測定とは言えなかった。

【０１７８】実施例４ 以下、本発明の薄膜の膜厚測定方法および測定装置を高
分子フィルムの膜厚測定に適用した場合の一実施例につ
いて説明する。

【０１７９】装置の構成は図１のものを採用した。光源
としてハロゲンランプを使用し、投光用光ファイバー２
１および受光用光ファイバー２２として石英バンドルフ
ァイバを用いた。平面回折格子３４は７００〜９００ｎ
ｍに十分感度のあるものを用いた。また、イメージセン
サも７００〜９００ｎｍに十分感度のある１０２４画素
で構成されるＰＣＤ（Ｐｌａｚｍａ Ｃｏｕｐｌｅｄ
Ｄｅｖｉｃｅ）素子を用いた。Ａ／Ｄ変換器はフルスケ
ール１２ビット（４０９６段階）のものを使用した。さ
らに平滑化は単純移動平均とし、８点の移動平均とし
た。

【０１８０】図６に示す逐次延伸法により製膜したポリ
エステルフィルムより大きさ２５０ｍｍ×３００ｍｍの
サンプルを切り出し、その一点の厚さを接触式厚さ計で
測定したところ、１９．８５μｍであった。

【０１８１】このサンプルの製膜時のフィルム幅方向に
沿って１ｍｍ間隔で３２点の測定点における測定分光強
度Ｆ₁ （λ）〜Ｆ₃₂（λ）を測定した後、Ｆ₁ （λ）〜
Ｆ₃₂（λ）の平均値を求めＧ（λ）とした。前記各測定
点の中央部での測定分光強度Ｆ₁₆（λ）に対して式
（５）に基づいて処理を行なった結果、図１４に示す変
調信号Ｘ（λ）が得られた。この変調信号Ｘ（λ）の極
大波長および極小波長を求め、式（３）においてθ＝
０、ｎ＝１．６５として膜厚を計算したところ、得られ
た厚さは１９．８９μｍであり、正確な測定が行なえ
た。

【０１８２】実施例５ 実施例４と同じサンプルを用い、実施例４と同じ位置で
測定分光強度Ｆ₁ （λ）〜Ｆ₃₂（λ）を測定した後、Ｆ
₁ （λ）〜Ｆ₃₂（λ）の平均値を求めＧ（λ）とした。
さらに、式（９）に基づいて正規化処理を行ない正規化
平均信号Ｃ（λ）を求めた。次いで、前記各測定点の中
央部での測定分光強度図１２に示すＦ₁₆（λ）に対して
式（８）に基づいて正規化処理を行ない、正規化平均信
号Ａ（λ）を求めた。これを用いて式（１０）に基づい
てベース補正処理を行なった結果、図１５に示す変調信
号Ｙ（λ）が得られた。この変調信号Ｙ（λ）の極大波
長および極小波長を求め、式（３）においてθ＝０、ｎ
＝１．６５として膜厚を計算したところ、得られた厚さ
は１９．９０μｍであり、正確な測定が行なえた。

【０１８３】比較例２ 実施例４と同じサンプルの同じ測定位置の前記各測定点
の中央部での測定分光強度Ｆ₁₆（λ）に対して式（８）
の正規化測定信号Ａ（λ）（図１３に示す）の極大波長
および極小波長を求め、式（３）においてθ＝０、ｎ＝
１．６５として膜厚を計算したところ、得られた厚さは
２０．７４μｍであり、正確な測定とは言えなかった。
なお、図１３において波長７５０ｎｍから７８０ｎｍの
間で干渉の極大、極小が観察されないのはポリエステル
フィルムが持つ複屈折の影響と考えられる。

【０１８４】実施例６ 実施例１の薄膜の膜厚測定方法に係る膜厚測定装置を用
いて、液晶カラー表示装置用カラーフィルターの膜厚を
測定し、このフィルターの製造工程の工程管理に使用し
た。製造工程にトラブルが発生したときも迅速にこれを
発見することができ、歩留まりを向上させることができ
た。

【０１８５】実施例７ 実施例４の薄膜の膜厚測定方法に係る膜厚測定装置を用
いて、２軸延伸ポリエステルフィルムの膜厚を測定し、
このフィルムの製造工程の工程管理に使用した。製造工
程にトラブルが発生したときも、迅速に精度良くこれを
発見することができ、工程を安定化させることができ
た。

【０１８６】

【発明の効果】本発明の薄膜の膜厚測定方法および測定
装置によれば、測定対象の薄膜が着色による光の分光透
過特性を有していたり、複屈折性を有しており、かかる
薄膜による干渉光の分光強度が歪んで極大波長や極小波
長が変移する場合であっても、こうした歪みの影響を排
除して精度良く膜厚を測定することができる。

【０１８７】また、本発明の光学フィルターの製造方法
によれば、光学フィルター塗膜の着色の影響を補正し
て、精度良く非接触で迅速に膜厚を測定することにより
工程管理をすることができる。その結果、工程の不良を
早期に発見し、歩留まりの向上や工程の安定化および品
質の向上を実現することができる。

【０１８８】また、本発明の高分子フィルムの製造方法
によれば、高分子フィルムの複屈折や着色の影響を補正
して、精度良く非接触で迅速に膜厚を測定することによ
り工程管理をすることができる。その結果、工程の不良
を早期に発見し、歩留まりの向上や工程の安定化および
品質の向上を実現することができる。

【０１８９】また、本発明の高分子フィルムの製造方法
によれば、高分子フィルムの複屈折性のフィルム幅方向
の変化の影響を補正して、精度良く膜厚を測定すること
により工程管理をすることができる。その結果、工程の
不良を早期に発見し、歩留まりの向上や工程の安定化お
よび品質の向上を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄膜の膜厚測定方法に用いる装置の構
成を示す概略図

【図２】本発明の薄膜の膜厚測定方法の第１の態様にお
ける演算処理および測定手順を示すフローチャート

【図３】本発明の薄膜の膜厚測定方法の第２の態様にお
ける演算処理および測定手順を示すフローチャート

【図４】本発明の薄膜の膜厚測定方法の第３の態様にお
ける演算処理および測定手順を示すフローチャート

【図５】本発明の光学フィルターの製造方法の一実施態
様を示す概略図

【図６】本発明の高分子フィルムの製造方法の一実施態
様を示す概略図

【図７】薄膜による干渉光の理想的な分光強度を示す模
式図

【図８】薄膜による干渉光の実際の分光強度を示す図

【図９】従来の薄膜の膜厚測定方法による干渉光の分光
強度の変調信号の測定例

【図１０】本発明の薄膜の膜厚測定方法による干渉光の
分光強度の変調信号の測定例

【図１１】本発明の薄膜の膜厚測定方法による干渉光の
分光強度の変調信号の測定例

【図１２】本発明の薄膜の膜厚測定方法による干渉光の
分光強度の変調信号の測定例

【図１３】従来の薄膜の膜厚測定方法による干渉光の分
光強度の変調信号の測定例

【図１４】本発明の薄膜の膜厚測定方法による干渉光の
分光強度の変調信号の測定例

【図１５】本発明の薄膜の膜厚測定方法による干渉光の
分光強度の変調信号の測定例

【符号の説明】

１：光源部 ２：投受光部 ３：分光部 ４：演算処理部 ５：カラー液晶表示装置用カラーフィルター薄膜 １１：光源 １２：反射鏡 １３：レンズ ２１：投光用光ファイバー ２２：受光用光ファイバー ２３：投受光用レンズ ３１：集光レンズ ３２：ピンホール ３３：レンズ ３４：平面回折格子 ３５：結像レンズ ３６：イメージセンサ ３７：イメージセンサ駆動回路 ３８：バッファアンプ ４１：Ａ／Ｄ変換器 ４２：マイクロコンピュータ ４３：記憶装置 ６１：透明基板 ６２：吸着ステージ ６４：クリアランス ６５：リップ ６６：口金 ６８：配管 ６９：ポンプ ７０：塗料 ８１：押し出し機 ８２：ダイ ８３：冷却ロール ８４：ロール ８５：横延伸装置 ８６：卷取機 ８７：厚さ計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 美智代 滋賀県大津市園山１丁目１番１号 東レ 株式会社滋賀事業場内 審査官 安井 麻美子 (56)参考文献 特開 平４−9704（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−73103（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−246607（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−143904（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−18717（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−138708（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 G02B 5/20 - 5/28

Claims (23)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】白色光を薄膜に照射し、前記白色光の前記
   薄膜による干渉光の分光強度を測定し、前記薄膜と同種
   でありかつ膜厚の異なる複数の薄膜による干渉光の平均
   分光強度に対する前記測定された分光強度の分光強度比
   に基づいて前記薄膜の膜厚を算出することを特徴とする
   薄膜の膜厚測定方法。
2. 【請求項２】白色光を薄膜に照射し、前記白色光の前記
   薄膜による干渉光の分光強度を測定し、前記薄膜と同種
   でありかつ膜厚の異なる複数の薄膜による干渉光の平均
   分光強度と前記測定された分光強度との分光強度差に基
   づいて前記薄膜の膜厚を算出することを特徴とする薄膜
   の膜厚測定方法。
3. 【請求項３】前記薄膜の影響を排除した状態における前
   記白色光の分光強度に対する前記分光強度差の分光強度
   比に基づいて前記薄膜の膜厚を算出することを特徴とす
   る請求項２に記載の薄膜の膜厚測定方法。
4. 【請求項４】照射光学系により白色光を薄膜に照射し、
   受光光学系により前記白色光の前記薄膜による干渉光の
   分光強度を測定し、前記薄膜の影響を排除した状態にお
   いて前記照射光学系または前記受光光学系の光路内であ
   って前記白色光が発散または収束している位置に前記薄
   膜と同種の較正用薄膜を置いて測定された基準分光強度
   に対する前記測定された干渉光の分光強度の分光強度比
   に基づいて前記薄膜の膜厚を算出することを特徴とする
   薄膜の膜厚測定方法。
5. 【請求項５】前記分光強度差の極値を与える複数の波長
   にもとづいて前記薄膜の膜厚を算出することを特徴とす
   る請求項２に記載の薄膜の膜厚測定方法。
6. 【請求項６】前記分光強度比の極値を与える複数の波長
   にもとづいて前記薄膜の膜厚を算出することを特徴とす
   る請求項１または３に記載の薄膜の膜厚測定方法。
7. 【請求項７】前記分光強度比の極値を与える複数の波長
   にもとづいて前記薄膜の膜厚を算出することを特徴とす
   る請求項４に記載の薄膜の膜厚測定方法。
8. 【請求項８】白色光を薄膜に照射する照射光学系と、前
   記白色光の前記薄膜による干渉光の分光強度を測定する
   受光光学系と、前記薄膜と同種でありかつ膜厚の異なる
   複数の薄膜における干渉光の平均分光強度に対する前記
   測定された分光強度の分光強度比に基づいて前記薄膜の
   膜厚を算出する膜厚算出手段とを備えてなることを特徴
   とする薄膜の膜厚測定装置。
9. 【請求項９】白色光を薄膜に照射する照射光学系と、前
   記白色光の前記薄膜による干渉光の分光強度を測定する
   受光光学系と、前記薄膜と同種でありかつ膜厚の異なる
   複数の薄膜による干渉光の平均分光強度と前記測定され
   た分光強度との分光強度差に基づいて前記薄膜の膜厚を
   算出する膜厚算出手段とを備えてなることを特徴とする
   薄膜の膜厚測定装置。
10. 【請求項１０】前記膜厚算出手段は、前記薄膜の影響を
    排除した状態における前記白色光の分光強度に対する前
    記分光強度差の分光強度比に基づいて前記薄膜の膜厚を
    算出するものであることを特徴とする請求項９に記載の
    薄膜の膜厚測定装置。
11. 【請求項１１】白色光を薄膜に照射する照射光学系と、
    前記白色光の前記薄膜による干渉光の分光強度を測定す
    る受光光学系と、前記薄膜の影響を排除した状態におい
    て前記照射光学系または前記受光光学系の光路内であっ
    て前記白色光が発散または収束している位置に前記薄膜
    と同種の較正用薄膜を置いて測定された基準分光強度に
    対する前記測定された干渉光の分光強度の分光強度比に
    基づいて前記薄膜の膜厚を算出する膜厚算出手段とを備
    えてなることを特徴とする薄膜の膜厚測定装置。
12. 【請求項１２】前記膜厚算出手段は、前記分光強度差の
    極値を与える複数の波長にもとづいて前記薄膜の膜厚を
    算出するものであることを特徴とする請求項９に記載の
    薄膜の膜厚測定装置。
13. 【請求項１３】前記膜厚算出手段は、前記分光強度比の
    極値を与える複数の波長にもとづいて前記薄膜の膜厚を
    算出するものであることを特徴とする請求項８または１
    ０に記載の薄膜の膜厚測定装置。
14. 【請求項１４】前記膜厚算出手段は、前記分光強度比の
    極値を与える複数の波長にもとづいて前記薄膜の膜厚を
    算出するものであることを特徴とする請求項１１に記載
    の薄膜の膜厚測定装置。
15. 【請求項１５】前記薄膜は光学フィルターおよび光学フ
    ィルター塗膜のうちのいずれかであることを特徴とする
    請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の薄膜の
    膜厚測定方法。
16. 【請求項１６】前記薄膜は光学フィルターおよび光学フ
    ィルター塗膜のうちいずれかであることを特徴とする請
    求項８、９、１０、１１、１２、１３または１４に記載
    の薄膜の膜厚測定装置。
17. 【請求項１７】請求項１、２、３、４、５、６または７
    に記載の薄膜の膜厚測定方法によって光学フィルターの
    塗膜の膜厚を測定し、前記測定された膜厚が所定の範囲
    内に入るように前記塗膜の形成手段を制御することを特
    徴とする光学フィルターの製造方法。
18. 【請求項１８】キュア前の光学フィルターの塗膜の膜厚
    を測定し、前記測定された膜厚が所定の範囲内に入らな
    かった場合に、前記光学フィルターの膜厚を剥離し、前
    記光学フィルターに使用されていた透明基板を再生する
    ことを特徴とする請求項１７に記載の光学フィルターの
    製造方法。
19. 【請求項１９】前記塗膜の形成手段が、スリットダイ、
    スピンコータおよび浸漬引き上げ装置のうちいずれかで
    あることを特徴とする請求項１７または１８に記載の光
    学フィルターの製造方法。
20. 【請求項２０】前記薄膜は高分子フィルムであることを
    特徴とする請求項１、２、３、５または６に記載の薄膜
    の膜厚測定方法。
21. 【請求項２１】前記薄膜は高分子フィルムであることを
    特徴とする請求項８、９、１０、１２または１３に記載
    の薄膜の膜厚測定装置。
22. 【請求項２２】請求項２０に記載の薄膜の膜厚測定方法
    によって高分子フィルムの膜厚を測定し、前記測定され
    た膜厚が所定の範囲内に入るように前記高分子フィルム
    の形成手段を制御することを特徴とする高分子フィルム
    の製造方法。
23. 【請求項２３】前記高分子フィルムの膜厚の幅方向の膜
    厚分布を測定することを特徴とする請求項２２に記載の
    高分子フィルムの製造方法。