(57)【要約】【課題】  液晶表示パネルの製造に使用される位相差マスクに対しても、また、基準マスクに対しても、その位相差を正確に測定することが可能な位相差測定装置を提供する。【解決手段】  位相差マスク５０における位相差パターン５２のコヒーレント光の透過率Ａが７％であり、ベース部５３のコヒーレント光の透過率Ｂが１００％であった場合において、スリットマスク１３における第１スリット９１のコヒーレント光の透過率Ｃを２５％とし、第２スリット９２のコヒーレント光の透過率Ｄを１００％とする。【選択図】        図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルの製造に使用される位相差マスクの位相差を測定する位相差測定装置において、
コヒーレント光照射部と、
前記位相差マスクにおける位相差パターンと対向配置される第１スリットと、前記位相差マスクにおける位相差パターン以外の透過領域と対向配置される前記第１スリットと平行に配置された第２スリットと、を有するスリットマスクと、
前記コヒーレント光照射部から照射され、前記位相差マスクを通過したコヒーレント光によって形成された前記スリットマスクの回折パターンを検出する回折パターン検出部と、を備え、
前記第１スリットを通過可能なコヒーレント光の光量に対する前記第２スリットを通過可能なコヒーレント光の光量の比は、前記位相差マスクにおける位相差パターン以外の透過領域単体のコヒーレント光の透過率に対する前記位相差マスクにおける位相差パターン単体のコヒーレント光の透過率の比より大きく、１より小さいことを特徴とする位相差測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位相差測定装置において、
前記位相差マスクにおける位相差パターンのコヒーレント光の透過率をＡ、前記位相差マスクにおける位相差パターン以外の透過領域のコヒーレント光の透過率をＢとし、前記第１スリットを通過可能なコヒーレント光の光量に対する、前記第２スリットを通過可能なコヒーレント光の光量の比をｍとしたとき、［Ａ／Ｂ］・［１／ｍ］とｍとが近い値となる位相差測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の位相差測定装置において、前記比ｍは下記の式を満たす位相差測定装置。
［１／２］・［Ａ／Ｂ］・［１／ｍ］＜ｍ＜２・［Ａ／Ｂ］・［１／ｍ］
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の位相差測定装置において、
前記第１スリットと前記第２スリットとが同一の幅を有し、前記第１スリットのコヒーレント光の透過率をＣ、前記第２スリットのコヒーレント光の透過率をＤとしたとき、［Ａ・Ｃ／Ｂ・Ｄ］と［Ｄ／Ｃ］とが近い値となる位相差測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の位相差測定装置において、
前記第１スリットのコヒーレント光の透過率Ｃは略１００％である位相差測定装置。
【請求項６】
請求項２または請求項３に記載の位相差測定装置において、
前記第１スリットと前記第２スリットとが同一のコヒーレント光の透過率を有し、前記第１スリットのスリット幅をＥ、前記第２スリットのスリット幅をＦとしたとき、［Ａ・Ｅ／Ｂ・Ｆ］と［Ｆ／Ｅ］とが近い値となる位相差測定装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の位相差測定装置において、
前記第２スリットは所定の間隔を隔てて一対配設されており、前記第１スリットは前記一対の第２スリットの間に配置される位相差測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示パネルの製造に使用される位相差マスクの位相差を測定する位相差測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置の技術分野では、従来、露光装置の解像度を補う目的で、位相差マスクが使用されている。位相差マスクを使用した場合には、光の位相を変化させることにより、露光装置の解像度を向上させることが可能となる。この位相差マスクの位相差の絶対値は、露光プロセスに大きな影響を与えるため、この位相差を高精度に管理する必要がある。
【０００３】
このため、従来、位相差マスクの位相差を測定するための位相差測定装置が使用されている。この位相差測定装置は、コヒーレント光照射部と、互いに平行に配置された一対のスリットとを有するスリットマスクと、コヒーレント光照射部から照射された、位相差マスクを通過したコヒーレント光によって形成されたスリットマスクの回折パターンを検出する回折パターン検出部とを備えている(特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３３６３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、液晶表示パネルを製造する技術分野でも、半導体製造装置と同様、露光装置の解像度を補う目的で位相差マスクの使用が開始されている。このとき、液晶表示装置の製造に使用される位相差マスクにおいては、孤立したパターンの輪郭部や他のパターンから離隔したパターンの輪郭部に、例えば７％程度の低透過率を有する位相差パターンを設けるパターンデザインが使用される。
【０００６】
このような液晶表示パネルの製造に使用される位相差マスクの位相差を、従来の位相差測定装置で測定した場合、位相差パターンの透過率が極めて低いことから、一対のスリットを通過する光量に大きな差が生ずることになる。例えば、位相差パターンのコヒーレント光の透過率が７％であり、位相差パターン以外の透過領域のコヒーレント光の透過率が１００％であった場合には、一対のスリットを通過するコヒーレント光の光量比は１／１４となることから、光量の大きなスリット単体の干渉パターンが顕著になって、一対のスリットによる干渉パターンを明瞭に確認することができず、位相差マスクの位相差を精度よく測定することが困難となるという問題が生じている。
【０００７】
また、位相差測定装置においては、測定系の基準位相差を特定するため、基準パターンの位相差を測定する必要がある。このような場合においても、位相差を精度よく測定し得ることが要求される。
【０００８】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、位相差パターンと位相差パターン以外の透過領域とを通過する光量が大きく異なるような、液晶表示パネルの製造に使用される位相差マスクに対しても、また、基準マスクに対しても、その位相差を正確に測定することが可能な位相差測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、液晶表示パネルの製造に使用される位相差マスクの位相差を測定する位相差測定装置において、コヒーレント光照射部と、前記位相差マスクにおける位相差パターンと対向配置される第１スリットと、前記位相差マスクにおける位相差パターン以外の透過領域と対向配置される前記第１スリットと平行に配置された第２スリットと、を有するスリットマスクと、前記コヒーレント光照射部から照射され、前記位相差マスクを通過したコヒーレント光によって形成された前記スリットマスクの回折パターンを検出する回折パターン検出部と、を備え、前記第１スリットを通過可能なコヒーレント光の光量に対する前記第２スリットを通過可能なコヒーレント光の光量の比は、前記位相差マスクにおける位相差パターン以外の透過領域単体のコヒーレント光の透過率に対する前記位相差マスクにおける位相差パターン単体のコヒーレント光の透過率の比より大きく、１より小さいことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記位相差マスクにおける位相差パターンのコヒーレント光の透過率をＡ、前記位相差マスクにおける位相差パターン以外の透過領域のコヒーレント光の透過率をＢとし、前記第１スリットを通過可能なコヒーレント光の光量に対する、前記第２スリットを通過可能なコヒーレント光の光量の比をｍとしたとき、［Ａ／Ｂ］・［１／ｍ］とｍとが近い値となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記比ｍは下記の式を満たす。
［１／２］・［Ａ／Ｂ］・［１／ｍ］＜ｍ＜２・［Ａ／Ｂ］・［１／ｍ］
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の発明において、前記第１スリットと前記第２スリットとが同一の幅を有し、前記第１スリットのコヒーレント光の透過率をＣ、前記第２スリットのコヒーレント光の透過率をＤとしたとき、［Ａ・Ｃ／Ｂ・Ｄ］と［Ｄ／Ｃ］とが近い値となる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記第１スリットのコヒーレント光の透過率Ｃは略１００％である。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の発明において、前記第１スリットと前記第２スリットとが同一のコヒーレント光の透過率を有し、前記第１スリットのスリット幅をＥ、前記第２スリットのスリット幅をＦとしたとき、［Ａ・Ｅ／Ｂ・Ｆ］と［Ｆ／Ｅ］とが近い値となる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の発明において、前記第２スリットは所定の間隔を隔てて一対配設されており、前記第１スリットは前記一対の第２スリットの間に配置される。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１から請求項３に記載の発明によれば、位相差パターンと位相差パターン以外の透過領域とを通過する光量が大きく異なる位相差マスクに対しても、また、基準マスクに対しても、位相差の測定を正確に実行することが可能となる。
【００１７】
請求項４および請求項５に記載の発明によれば、第１スリットと第２スリットとのコヒーレント光の透過率を異ならせることにより、位相差を正確に測定することが可能となる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、第１スリットと第２スリットとの幅を異ならせることにより、位相差を正確に測定することが可能となる。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、液晶表示パネルにおけるパターンに対応して遮光パターンの両側に配置された位相差パターン領域において、位相差マスクの位相差を効率的に測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係る位相差測定装置の要部を示す斜視図である。
【図２】この発明に係る位相差測定装置の分岐部の光学系を示す斜視図である。
【図３】この発明に係る位相差測定装置における位相差測定のための光学系を示す概要図である。
【図４】スリットマスク１３と位相差マスク５０とを示す平面図である。
【図５】位相差マスク５０に対するスリットマスク１３の配置を示す説明図である。
【図６】位相差マスク５０に対するスリットマスク１３の配置を示す説明図である。
【図７】回折パターンの輝度分布の一例を示すグラフである。
【図８】この発明の第１実施形態に係るスリットマスク１３により位相差を測定する状態を示す模式図である。
【図９】この発明の第２実施形態に係るスリットマスク１３により位相差を測定する状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る位相差測定装置の要部を示す斜視図である。また、図２は、この発明に係る位相差測定装置の分岐部１０の光学系を示す斜視図である。さらに、図３は、この発明に係る位相差測定装置における位相差測定のための光学系を示す概要図である。
【００２２】
この発明に係る位相差測定装置は、液晶表示パネルにおける線幅の測定機能が付加されたものである。この位相差測定装置は、位相差マスク５０に対してコヒーレントな平行光を照射するための照明系４０と、対物レンズ３５およびチューブレンズ３４に対して位相差マスク５０と共役となる位置に配置されたスリットマスク１３と、フーリエ変換レンズ１５とを内蔵した分岐部１０と、分岐部１０に接続されたターンテーブル２７と、位相差測定カメラ２１と、線幅測定カメラ２２と、モニターカメラ２３とを備える。ターンテーブル２７は、内部に回転部材（図示省略）を備え、モータ２８の駆動によって対物レンズ３５、チューブレンズ３４の光軸を回転中心として回転可能となっている。
【００２３】
位相差測定カメラ２１は、鏡筒２４を介して分岐部１０に接続されている。線幅測定カメラ２２は、鏡筒２５を介して分岐部１０に接続されている。モニターカメラ２３は鏡筒２６を介して分岐部１０に接続されている。なお、図２における符号３１、３２、３３は、各々、位相差測定カメラ２１、線幅測定カメラ２２およびモニターカメラ２３の撮像面を示している。
【００２４】
照明系４０は、図３に示すように、ハロゲンランプ４２と、レンズ４３とレンズ４４との間に交換可能な状態で配設された複数の干渉フィルター４１ａ、４１ｂ、４１ｃ(これらを総称する場合には「干渉フィルター４１」と呼ぶ)と、ピンホール４５と、偏向ミラー４６と、レンズ４７とを備える。ハロゲンランプ４２から照射された光は、干渉フィルター４１により単色光となった後、ピンホール４５を通過し、偏向ミラー４６により位相差マスク５０方向に偏向される。そして、この光は、レンズ４７の作用によりコヒーレントな平行光となって、位相差マスク５０に照射される。
【００２５】
なお、位相差マスク５０に対する位相差の測定は、ｈ線、ｉ線、ｇ線などの異なる波長の単色光を利用して実行する必要がある。このため、複数の干渉フィルター４１ａ、４１ｂ、４１ｃが選択的に使用され、ハロゲンランプ４２から照射された光から、特定の輝線の単色光が取り出される。
【００２６】
分岐部１０は、図２に示すように、チューブレンズ３４を通過したコヒーレント光の一部を通過させ、一部を反射させるビームスプリッタ１２を備える。ビームスプリッタ１２を通過したコヒーレント光は、拡大レンズ１６により拡大されて線幅測定カメラ２２の撮像面３２に照射され、線幅測定カメラ２２の撮像面３２上に結像画像を作成する。一方、ビームスプリッタ１２により反射されたコヒーレント光は、スリットマスク１３を通過した後、ミラー１４により反射さる。そして、このコヒーレント光は、フーリエ変換レンズ１５により位相差測定カメラ２１の撮像面３１上に干渉パターンを発生させる。さらに、スリットマスク１３の画像は、投影レンズ１１を介して、モニターカメラ２３の撮像面３３に投影される。
【００２７】
なお、分岐部１０と照明系４０とは、チューブレンズ３４や対物レンズ３５等とともに、位相差マスク５０が載置された図示しないテーブルに対して、Ｘ、Ｙ二方向に相対的に移動可能となっている。
【００２８】
図４は、スリットマスク１３と位相差マスク５０とを示す平面図である。
【００２９】
図３および図４に示すように、位相差マスク５０は、ベース部５３と、このベース部５３上に形成された位相差パターン５２と、この位相差パターン５２上に形成された遮光パターン５１とを備える。ベース部５３は、コヒーレント光の透過率が略１００％である透光板から構成される。また、遮光パターン５１は、非透光性のクロム（Ｃｒ）薄膜より構成される。この遮光パターン５１は、液晶表示パネルのパターンに対応した形状を有する。そして、位相差パターン５２は、ベース部５３と遮光パターン５１との間に、平面視において遮光パターン５１の外縁に突出する状態で配設されている。この位相差パターン５２は、例えば、タンタルオキサイド（ＴａＯ）薄膜より構成され、コヒーレント光の透過率は、例えば、７％となっている。なお、この実施形態においては、図３に示すように、位相差パターン５２をベース部５３と遮光パターン５１との間の全域に形成しているが、この位相差パターン５２を、遮光パターン５１の外縁部にのみ形成してもよい。
【００３０】
また、図４に示すように、スリットマスク１３は、互いに平行に配置された第１スリット９１と第２スリット９２とを有する。２スリット９２は所定の間隔を隔てて一対配設されており、第１スリット９１は、これら一対の第２スリット９２の間に配置される。これらの第１、第２スリット９１、９２の幅は、例えば、位相差マスク５０上の寸法で０．７μｍであり、これらの第１、第２スリット９１、９２の間隔は、例えば、位相差マスク５０上の寸法で５μｍとなっている。また、第１スリット９１のコヒーレント光の透過率は略１００％であり、第２スリット９２のコヒーレント光の透過率は、２５％である。なお、図４において破線で示す矩形は、モニターカメラ２３の視野を示している。ここで、この明細書において「コヒーレント光の透過率が略１００％」とは、コヒーレント光のほぼ全てを透過することを意味する。
【００３１】
図５および図６は、位相差マスク５０に対するスリットマスク１３の配置を示す説明図である。
【００３２】
これらの図や、図４にも示すように、位相差の測定時には、第１スリット９１は位相差マスク５０における位相差パターン５２と対向する位置に配置される。このとき、第１スリット９１の両側に第２スリット９２が配置されていることから、一対の第２スリット９２のうちの一方は、位相差マスク５０における遮光パターン５１と対向する位置に配置されるとともに、一対の第２スリット９２のうちの他方は、位相差マスク５０における「位相差パターン５２以外の透過領域」であるベース部５３と対向する位置に配置されることになる。
【００３３】
このとき、位相差マスク５０における位相差パターン５２の配置が、図５(ａ)に示された状態から図５(ｂ)、図６(ａ)、図６(ｂ)のいずれかに示された状態となった場合には、図１に示すモータ２８の駆動により、分岐部１０をターンテーブル２７に対して回転させることにより、スリットマスク１３を位相差マスク５０に対して、光学的に回転させればよい。
【００３４】
ここで、図５および図６に示すように、位相差マスク５０においては、一般的に、位相差パターン５２は遮光パターン５１の両側に配置されている。このため、遮光パターン５１に対して左側の位相差パターン５２の位相差を測定するときには、スリットマスク１３における第１スリット９１と左側の第２スリット９２を使用して位相差の測定を行うとともに、遮光パターン５１に対して右側の位相差パターン５２の位相差を測定するときには、スリットマスク１３における第１スリット９１と右側の第２スリット９２を使用して位相差の測定を行うことにより、スリットマスク１３と位相差マスク５０とを一方向に相対的に移動させるだけで、遮光パターン５１の左右両側の位相差パターン５２に対する位相差の測定を実行することができる。このため、液晶表示パネルにおけるパターンに対応して遮光パターン５１の両側に配置された位相差パターン５２領域において、位相差を効率的に測定することが可能となる。
【００３５】
次に、上述した位相差測定装置による位相差の測定の基本的な考え方について説明する。
【００３６】
測定対象となる位相差マスク５０に位相差を有するパターンが形成されていないと仮定した場合には、スリットマスク１３における第１スリット９１および第２スリット９２を通過したコヒーレント光の回折パターンは、図３において符号Ｐ１で示すように、位相差測定カメラ２１の撮像面３１において、フーリエ変換レンズ１５の光軸に相当する位置に現れる０次光の他、特定の間隔ｈ０をおいて１次回折光、２次回折光というように、高い輝度を表すピーク部分が現れる。
【００３７】
ここで、第１スリット９１と第２スリット９２との間隔をｄ、コヒーレント光の波長をλ、回折角をθ、０次光と１次回折光のピーク部分の間隔をｈ０とした場合において、回折の関係より次の式(１)が成立する。
ｄ・ｓｉｎθ＝λ  ・・・  （１）
【００３８】
θが十分小さいときには、θとｓｉｎθとは近似すると考えられることから、下記の式（２）が成立する。
θ＝λ／ｄ  ・・・  （２）
【００３９】
フーリエ変換レンズ１５の焦点距離をｆとすると、レンズの結像の関係から、以下の式（３）が成立する。
ｈ０＝ｆ・θ＝ｆ・λ／ｄ  ・・・  （３）
【００４０】
一方、位相差マスク５０に位相差パターン５２が形成され、第１スリット９１が位相差パターン５２と対向配置され、第２スリット９２がベース部５３と対向する位置に配置された場合には、第１スリット９１と第２スリット９２とを通過した光は、位相差パターン５２の位相差によりフーリエ変換レンズ１５の光軸方向には進行せず、位相差ｄｅｌａｙの大きさに応じて偏向される。例えば、位相差ｄｅｌａｙが０．５λであった場合には、回折パターンは、図３において符号Ｐ２で示すように、位相差測定カメラ２１の撮像面３１において、２個の山から４個の山を示すような分布となり、０次光成分は、フーリエ変換レンズ１５の光軸からｈ１だけ離隔した位置に現れる。
【００４１】
図７は、回折パターンの輝度分布の一例を示すグラフである。このグラフにおいては、縦軸は光の強度を示し、横軸は光軸からの距離（μｍ）を示している。
【００４２】
このグラフにおいては、位相差のない場合の回折パターンの輝度分布を符号１００で、位相差ｄｅｌａｙ＝０．４λのときの回折パターンの輝度分布を符号１０１で、位相差ｄｅｌａｙ＝０．５λのときの回折パターンの輝度分布を符号１０２で、位相差ｄｅｌａｙ＝０．６λのときの回折パターンの輝度分布を符号１０３で、各々、示している。このグラフからも明らかなように、位相差ｄｅｌａｙが大きくなるにつれて、０次光成分の位置が光軸から偏っていくのが理解できる。
【００４３】
ここで、位相差ｄｅｌａｙの単位をλとした場合には、以下の式（４）が成立する。
ｈ１＝ｆ・λ・ｄｅｌａｙ／ｄ  ・・・  （４）
【００４４】
このため、ｈ１／ｈ０の値に基づいて、位相差マスク５０における位相差を測定することが可能となる。
【００４５】
次に、この発明の特徴部分であるスリットマスク１３の構成について説明する。上述したように、位相差マスク５０における位相差パターン５２のコヒーレント光の透過率が７％であり、ベース部５３のコヒーレント光の透過率が１００％であった場合には、第１スリット９１を通過するコヒーレント光と第２スリット９２を通過するコヒーレント光の光量比は１／１４となることから、第２スリット９２単体の干渉パターンが顕著になって、一対のスリット９１、９２による干渉パターンを明瞭に確認することができず、位相差マスク５０の位相差を精度よく測定することが困難となるという問題が生じている。このため、この発明の第１実施形態においては、第１スリット９１におけるコヒーレント光の透過率と第２スリット９２におけるコヒーレント光の透過率とを異ならせている。
【００４６】
図８は、この発明の第１実施形態に係るスリットマスク１３により位相差を測定する状態を示す模式図である。
【００４７】
図８（ａ）は、第１実施形態に係るスリットマスク１３により位相差マスク５０の位相差を測定する状態を示している。このときには、上述したように、スリットマスク１３における第１スリット９１と位相差マスク５０における位相差パターン５２とを対向配置し、スリットマスク１３における第２スリット９２と位相差マスク５０におけるベース部５３とを対向配置する。ここで、符号Ａは位相差パターン５２のコヒーレント光の透過率を示し、符号Ｂはベース部５３のコヒーレント光の透過率を示し、符号Ｃは第１スリット９１のコヒーレント光の透過率を示し、符号Ｄは第２スリット９２のコヒーレント光の透過率を示している。
【００４８】
なお、図８に示すように、位相差パターン５２とベース部５３とが積層された構成とした場合、位相差パターン５２の透過率Ａは、位相差パターン５２そのものの透過率とベース部５３の透過率Ｂとの積となる。但し、ベース部５３の透過率Ｂは実質１００％であることから、位相差パターン５２そのものの透過率が位相差パターン５２の透過率Ａとなる。なお、ベース部５３の透過率Ｂが１００％でない場合には、位相差パターン５２の透過率Ａとは、位相差パターン５２そのものの透過率とベース部５３の透過率Ｂとの積により表されることとする。
【００４９】
また、図８（ｂ）は、第１実施形態に係るスリットマスク１３により基準マスク５９の位相差を測定する状態を示している。位相差の測定を実行する前には、測定系の位相差を特定する必要がある。このときには、平面度および平行度が良好な基準マスク５９の位相差を測定することになる。このときには、スリットマスク１３における第１スリット９１と第２スリット９２とを基準マスク５９とを対向配置する。ここで、符号Ｇは基準マスク５９のコヒーレント光の透過率を示している。この透過率は、一般的には、略１００％である。
【００５０】
上述したように、位相差マスク５０における位相差パターン５２のコヒーレント光の透過率Ａが７％であり、ベース部５３のコヒーレント光の透過率Ｂが１００％であった場合において、この第１実施形態においては、スリットマスク１３における第１スリット９１のコヒーレント光の透過率Ｃを２５％とし、第２スリット９２のコヒーレント光の透過率Ｄを１００％としている。
【００５１】
このような構成を採用した場合においては、位相差パターン５２と第１スリット９１とを通過したコヒーレント光の透過率は７％となり、ベース部５３と第２スリット９２とを通過したコヒーレント光の透過率は２５％となる。すなわち、このときの透過率の比は、０．０７：０．２５となる。そして、このときのコヒーレント光の複素振幅の比は、０．２７：０．５０であり、おおよそ１：２となる。この場合には、第１スリット９１と第２スリット９２とによる干渉パターンが明確に現れることになる。
【００５２】
すなわち、第１スリット９１を通過可能なコヒーレント光の光量に対する第２スリット９２を通過可能なコヒーレント光の光量の比（２５／１００）を、位相差マスク５０における位相差パターン５２以外のベース部５３単体のコヒーレント光の透過率に対する位相差パターン５２単体のコヒーレント光の透過率の比（７／１００）より大きく、１より小さい値とした場合には、干渉パターンが明確化することになる。
【００５３】
一方、このような条件の下で基準マスク５９の位相差を測定する場合には、コヒーレント光の透過率Ｇが１００％の基準マスク５９と第１スリット９１とを通過したコヒーレント光の透過率は１００％となり、基準マスク５９と第２スリット９２とを通過したコヒーレント光の透過率は２５％となる。すなわち、このときの透過率の比は、１．００：０．２５となる。そして、このときのコヒーレント光の複素振幅の比は、１：２となる。このため、位相差マスク５０の位相差を測定するときと同等の条件で基準マスク５９の位相差を測定することが可能となる。
【００５４】
なお、スリットマスク１３における第１スリット９１のコヒーレント光の透過率Ｃを７％とし、第２スリット９２のコヒーレント光の透過率Ｄを１００％とした場合には、位相差マスク５０の位相差を測定する場合には、好適な干渉パターンを生じさせることが可能となるが、基準マスク５９の位相差を測定する場合に、第１スリット９１を通過するコヒーレント光と第２スリット９２を通過するコヒーレント光の光量比は１４／１となり、第２スリット９２単体の干渉パターンが顕著になって、一対のスリット９１、９２による干渉パターンを明瞭に確認することができず、基準マスク５９の位相差を精度よく測定することが困難となるという問題が生じる。
【００５５】
上述した実施形態においては、第１スリット９１を通過可能なコヒーレント光の光量と第２スリット９２を通過可能なコヒーレント光の光量との比、すなわち、第１スリット９１の透過率Ｃに対する第２スリット９２の透過率Ｄの比をｍ＝Ｄ／Ｃとした場合、Ｂ・ｍとＡとの比が、ＢとＢ・ｍとの比と等しくなることが理想である。このような条件の下で、位相差マスク５０を測定したときと、基準マスク５９を測定したときとにおいて、コヒーレント光の複素振幅の比を等しくすることができる。これは、下記の式（５）が成立するときとなる。
Ｂ・ｍ／Ａ＝Ｂ／Ｂ・ｍ  ・・・  （５）
【００５６】
この式を変形すると、下記の式（６）となる。
［Ａ／Ｂ］・［１／ｍ］＝ｍ  ・・・  （６）
【００５７】
従って、［Ａ／Ｂ］・［１／ｍ］とｍとが近い値となるときに、位相差マスク５０と基準マスク５９との位相差の測定を正確に実行することが可能となる。
【００５８】
ここで、ｍ＝Ｄ／Ｃであることから、式（６）は、下記の式（７）で表すことができる。
［Ａ・Ｃ／Ｂ・Ｄ］＝［Ｄ／Ｃ］  ・・・  （７）
【００５９】
このため、［Ａ・Ｃ／Ｂ・Ｄ］と［Ｄ／Ｃ］とが近い値となるときに、位相差マスク５０と基準マスク５９との位相差の測定を正確に実行することが可能となる。
【００６０】
なお、実験的に求めた結果によると、好ましくは、ｍが［Ａ／Ｂ］・［１／ｍ］の半分より大きく、２倍より小さいときに、位相差マスク５０と基準マスク５９との位相差の測定を正確に実行することが可能となる。すなわち、下記の式（８）が成立する場合において、位相差マスク５０と基準マスク５９との位相差の測定を正確に実行することが可能となる。
［１／２］・［Ａ／Ｂ］・［１／ｍ］＜ｍ＜２・［Ａ／Ｂ］・［１／ｍ］・・・（８）
【００６１】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図９は、この発明の第２実施形態に係るスリットマスク１３により位相差を測定する状態を示す模式図である。なお、図８に示す第１実施形態と同様の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６２】
上述した第１実施形態においては、第１スリット９１の透過率Ｃと第２スリット９２の透過率Ｄとを異ならすことにより、第１スリット９１を通過可能なコヒーレント光の光量と第２スリット９２を通過可能なコヒーレント光の光量との比を変更する構成を採用している。これに対して、この第２実施形態においては、第１スリット９１のスリット幅Ｅと第２スリット９２のスリット幅Ｆとを異ならすことにより、第１スリット９１を通過可能なコヒーレント光の光量と第２スリット９２を通過可能なコヒーレント光の光量との比を変更する構成を採用している。
【００６３】
より具体的には、上述した第１実施形態においては、第１スリット９１のコヒーレント光の透過率を１００％とし、第２スリット９２のコヒーレント光の透過率を２５％とすることで、第１スリット９１を通過可能なコヒーレント光の光量と第２スリット９２を通過可能なコヒーレント光の光量との比を４：１としているが、この第２実施形態においては、例えば、第１スリット９１のスリット幅Ｅを２０μｍとし、第２スリット９２のスリット幅Ｆを５μｍとすることで、第１スリット９１を通過可能なコヒーレント光の光量と第２スリット９２を通過可能なコヒーレント光の光量との比を４：１とする。このような構成を採用した場合においても、第１実施形態と同様、位相差マスク５０と基準マスク５９との位相差の測定を正確に実行することが可能となる。
【００６４】
なお、この実施形態においては、第１スリット９１を通過可能なコヒーレント光の光量に対する、第２スリット９２を通過可能なコヒーレント光の光量の比ｍは、ｍ＝Ｆ／Ｅである。このため、上述した式（６）は、下記の式（９）で表すことができる。
［Ａ・Ｅ／Ｂ・Ｆ］＝［Ｆ／Ｅ］  ・・・（９）
【００６５】
このため、［Ａ・Ｅ／Ｂ・Ｆ］と［Ｆ／Ｅ］とが近い値となるときに、第１実施形態と同様、位相差マスク５０と基準マスク５９との位相差の測定を正確に実行することが可能となる。
【符号の説明】
【００６６】
１０      分岐部
１１      投影レンズ
１２      ビームスプリッタ
１３      スリットマスク
１５      フーリエ変換レンズ
２１      位相差測定カメラ
２４      鏡筒
２７      ターンテーブル
２８      モータ
３１      撮像面
３４      チューブレンズ
３５      対物レンズ
４０      照明系
４１      干渉フィルター
４２      ハロゲンランプ
４７      レンズ
５０      位相差マスク
５１      遮光パターン
５２      位相差パターン
５３      ベース部
５９      基準マスク
９１      第１スリット
９２      第２スリット
Ａ        位相差パターン５２のコヒーレント光の透過率
Ｂ        ベース部５３のコヒーレント光の透過率
Ｃ        第１スリット９１のコヒーレント光の透過率
Ｄ        第２スリット９２のコヒーレント光の透過率
Ｅ        第１スリットのスリット幅
Ｆ        第２スリットのスリット幅
Ｇ        基準マスク５９のコヒーレント光の透過率
【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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