JP2003029025A - 光学薄膜の成膜装置及び成膜方法並びに光学フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水晶モニタ及び光学モニタの各々の欠点を互
いに補足し、従来に比較して高い精度の成膜制御を行う
光学薄膜の成膜装置及び成膜方法を提供する。 【解決手段】 本願発明の成膜装置は、真空チャンバ１
０３内において、光学フィルタ等を形成する基板２０２
の表面に、イオンガン１０２のイオンビームでターゲッ
ト２０７から蒸発した材料を堆積させて薄膜を形成する
とき、この薄膜の厚さを光学的に測定し、透過率データ
ＤＴを出力する光学モニタ１２と、薄膜の付着に応じて
変化する周波数を測定し、周波数データＤＦを出力する
水晶モニタ１０とが設けられており、判定回路１２が光
学モニタ１１及び水晶モニタ１０を切り替えて、基板２
０２に形成される薄膜の厚さの制御を行うことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学デバイスなど
に用いられる多層の光学薄膜を、高精度に基板に形成す
る光学薄膜の成膜方法及び成膜装置に係わるものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ファイバを用いた光通信等が盛
んに行われるようになり、この光通信に用いられる各種
フィルタに用いられる光学デバイスの高性能化、すなわ
ち高精度な光学特性に対する要求が高まっている。この
ため、上記光学デバイスに用いられる多層薄膜を形成す
るため、基板表面に形成される多層の光学薄膜各々の膜
厚を、高精度に制御しつつ、各薄膜の積層を行うことが
重要となる。従来、高精度な膜厚制御が要求される光学
薄膜の製造において、この光学薄膜の各層の薄膜の成膜
装置として、例えば、図１８に示すＩＢＳ（Ion Beam S
puttering）装置が用いられている。

【０００３】ＩＢＳ装置は、成膜制御装置１０３の制御
により、イオンガン１０２から放射されるイオンビーム
の衝撃によるエネルギーで加熱し、成膜装置本体１００
内のターゲット２０７に設けられた薄膜材料を蒸発させ
て、これら薄膜材料のプラズマ化された分子を用いて薄
膜を形成するため、形成される膜の緻密性が高く、ま
た、高真空中での積層処理を行うため、薄膜に混入する
不純物が少なく、高品質な薄膜を精度良く積層すること
ができる。

【０００４】このＩＢＳ装置においては、成膜装置本体
１００において形成される膜厚の測定を行う膜厚モニタ
１０１として、水晶振動子の固有振動数（以下、この固
有振動数を振動周波数とする）を用いて膜厚を測定する
膜厚モニタ（水晶膜厚計、以下、水晶モニタ），及び基
板に形成された薄膜の透過率（または反射率）を測定す
る膜厚センサ（以下、光学モニタ）のいずれかを用い
て、基板に形成される多層の光学薄膜各々の膜厚制御を
行いつつ、あらかじめ設計された膜厚を有する多層薄膜
を生成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た薄膜の厚さを測定するための水晶モニタ及び光学モニ
タには、高精度に多層薄膜を形成する場合に用いる膜厚
モニタとして、各々以下に示す欠点がある。水晶モニタ
は、成膜される薄膜の膜厚変化を測定する分解能が高
く、相対的に膜厚の積層の制御を高い精度で行うことが
できる。しかしながら、水晶モニタは、上述したように
高い精度で、相対的な膜厚ｄの変化を測定できるが、水
晶振動子に形成される薄膜の厚さが変化する毎に、絶対
的な膜厚ｄの測定に誤差が発生し、検出される膜厚ｄが
実際の膜厚とは異なっているという問題がある。さら
に、水晶モニタは、間接的に光学的な膜厚を測定するた
め、すなわち、屈折率の変動を考慮しない機械的な膜厚
を測定するため、膜質によっては機械的な膜厚が同一で
あっても、屈折率が異なる場合があり、光学膜厚の変動
に対応できないという問題がある。

【０００６】一方、光学モニタは、屈折率（ｎ）の変動
を含めて光学的な膜厚（ｄp＝ｎ・ｄ）を直接的に測定
可能である。すなわち、光学モニタは、各層の光学薄膜
の膜厚ｄpに対して、λ／４が等しくなる波長λの測定
光を用いて、この測定光の信号処理を行い、図１９に示
す透過率などの時間変化の測定を行う。そして、成膜制
御装置１０３は、上記透過率の変化において、この変化
が極値となった時点（例えば、時刻ｔ1,ｔ2等）で必要
な膜厚ｄpの薄膜が形成されたことを検出し、イオンガ
ン１０２の動作を停止させることなどにより、成膜装置
本体１００における薄膜の成膜処理を停止させる。

【０００７】しかしながら、薄膜の光学的な膜厚ｄp
（＝λ／４）が薄すぎる膜を積層すると、対応する波長
の測定光を設定できない場合がある。これは、図１９に
示す時刻ｔ3における停止位置となる厚さ（測定光の波
長λ3に対応、すなわち光学的膜厚がλ3／４に対応しな
い測定光波長）となったときに相当し、時刻ｔ3の膜厚
に達しても光学モニタ（膜厚モニタ１０１として用いて
いる）の出力が透過光（透過率）の極値として観測され
ない。一方、光学モニタで測定する適正（適切）な膜厚
ｄpとしてλ1／４，λ2／４，λ4／４の厚さの光学薄膜
が形成される時刻ｔ1，ｔ2，ｔ4においては、透過率の
極値を観測することができる。図１９は、光学モニタの
出力する透過率データＤＴと、時刻との関係を示したも
のであり、時刻ｔ1，ｔ2，ｔ4各々において、λ1／４，
λ2／４，λ4／４の膜厚ｄpの光学薄膜の層が各々形成
されることを示している。ここで、λ1，λ2，λ3，λ4
は、各々測定光の波長である。

【０００８】したがって、従来の成膜装置には、光学モ
ニタにとって不適当な光学膜厚の成膜制御を行う場合、
指定された光学膜厚を検出するのに、極値を用いずに判
定することとなり、不確定要素によるばらつきが拡大し
てしまうという欠点がある。本発明はこのような背景の
下になされたもので、水晶モニタ及び光学モニタの各々
の欠点を互いに補足し合い、従来に比較してより高い精
度の成膜制御を行う光学薄膜の成膜方法及び成膜装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の光学薄膜の成膜
装置（例えば、ＩＢＳ）は、基板の表面に材料を堆積さ
せて薄膜を形成する薄膜形成手段と、この薄膜の厚さを
光学的に測定し、第１の膜厚データ（例えば、透過率デ
ータＤＴ）を出力する光学モニタ（光学モニタ１１）
と、前記薄膜の厚さを周波数に基づき測定し、第２の膜
厚データ（例えば、周波数データＤＦ）を出力する水晶
モニタ（水晶モニタ１０）と、光学モニタ及び水晶モニ
タを切り替えて、第１及び第２の膜厚データのいずれか
に基づき前記薄膜形成手段（成膜装置本体１００，イオ
ンガン１０２）における成膜を制御する膜厚判定手段
（判定回路１２）とを設けたことにより、通常、光学モ
ニタを用いて堆積される薄膜の厚さを測定するが、光学
モニタによって光学的に膜厚を測定できない薄い薄膜な
ど（測定不適当な薄膜）の測定を、この光学モニタに換
え、光学モニタによってすでに成膜された層の膜厚デー
タに基づく補正係数で測定膜厚の補正された水晶モニタ
を用いることにより測定することが可能となり、複数の
不規則な膜厚の光学薄膜の層で形成される多層薄膜をも
構成することができる。

【００１０】本発明の光学薄膜の成膜装置は、前記膜厚
判定手段が、形成される光学薄膜の厚さを光学モニタで
測定可能な場合、前記第１の膜厚データを用い、光学モ
ニタで測定不適当な場合、前記第２の膜厚データを用
い、成膜の制御を行うことにより、多層薄膜の各層の膜
厚があらかじめフィルタなどの設計値として成膜装置に
設定されているので、光学モニタでは測定不適当な膜厚
の薄膜を形成させるとき、この薄膜の成膜開始時から、
光学モニタに換えて水晶モニタの測定値により膜厚制御
を行うため、不規則な膜厚の薄膜で形成される多層薄膜
の作製において、薄膜の形成の終了、すなわちイオンガ
ンの停止が遅れることなく、精度の高い膜厚制御をリア
ルタイムに行え、設計値に対応した多層薄膜の作製を行
うことができる。

【００１１】本発明の光学薄膜の成膜装置は、前記膜厚
判定手段が、前記第１の膜厚データに基づき、前記第２
の膜厚データの補正を行うことで、光学モニタの膜厚の
値により、水晶モニタの膜厚の測定の分解能は高いが、
膜厚センサである水晶振動子に薄膜が成長することで、
水晶モニタの第２の膜厚データが実際の値（第１の膜厚
データ）とずれてしまうという欠点を、各層の形成後に
おける水晶モニタの第２の膜厚データの補正を行うこと
で補い、常に、水晶モニタが光学モニタと同等の膜厚デ
ータ、すなわち、精度の高い膜厚測定を行えるように調
整することができ、上述した光学モニタが測定できない
膜厚の薄膜の成膜時に、光学モニタに換え水晶モニタを
用いても、光学モニタを用いたと同様な精度の高い膜厚
の測定を行え、複数の不規則な膜厚の多層薄膜を設計値
に対応させて形成させることができる。

【００１２】本発明の光学薄膜の成膜装置は、前記膜厚
判定手段が、サンプリングした第１の膜厚データから透
過率または反射率の関数を求め、この関数に対して多項
式回帰関数、例えば２次回帰関数を用いることにより、
光学モニタの出力する第１の膜厚データが予め設定され
た設計膜厚データとなる時刻の推定を行うので、透過率
の変化の極値の検出を、この極値を通過する前に行うこ
とで、あらかじめ成膜を終了させる時刻を設定して、上
記極値となる時刻に成膜を行うイオンガンを、遅延する
ことなく停止させることができ、設計値の膜厚を正確に
形成させることができる。

【００１３】本発明の光学薄膜の成膜装置は、前記膜厚
判定手段が、サンプリングした第１の膜厚データから透
過率または反射率の関数を求め、この関数に対して回帰
計算により傾きの変化を求めて極値となる時刻を推定す
ることにより、光学モニタの出力する第１の膜厚データ
が予め設定された設計膜厚データとなる時刻の推定を行
うので、透過率の変化の極値の検出を、この極値を通過
する前に行い、あらかじめ成膜を終了させる時刻を設定
して、上記極値となる時刻に成膜を行うイオンガンを、
遅延することなく停止させることができ、設計値の膜厚
を正確に形成させることができる。

【００１４】本発明の光学薄膜の成膜方法は、基板の表
面に材料を堆積させて薄膜を形成する薄膜形成過程と、
この薄膜の厚さを光学的に測定し、第１の膜厚データ求
める光学モニタ過程と、前記薄膜の厚さを周波数に基づ
き測定し、第２の膜厚データを求める水晶モニタ過程
と、第１及び第２の膜厚データのいずれかに基づき前記
薄膜形成過程における成膜を制御する膜厚判定過程とを
有していることにより、通常、光学モニタを用いて堆積
される薄膜の厚さを測定するが、光学モニタによって光
学的に膜厚を測定できない薄い薄膜などの測定を、この
光学モニタに換え、水晶モニタを用いることにより測定
することが可能となり、複数の不規則な膜厚の光学薄膜
の層で形成される多層薄膜をも構成することができる。

【００１５】本発明の光学薄膜の成膜方法は、前記膜厚
判定過程において、形成される光学薄膜の厚さを光学モ
ニタで測定可能な場合、前記第１の膜厚データが用いら
れ、光学モニタで測定不適当な場合、前記第２の膜厚デ
ータが用いられ、成膜の制御が行われるので、多層薄膜
の各層の膜厚があらかじめフィルタなどの設計値として
成膜装置に設定されているので、光学モニタでは測定不
適当な膜厚の薄膜を形成させるとき、この薄膜の成膜開
始時から、光学モニタに換えて水晶モニタの測定値によ
り膜厚制御を行うため、不規則な膜厚の薄膜で形成され
る多層薄膜の作製において、薄膜の形成の終了、すなわ
ちイオンガンの停止が遅れることなく、精度の高い膜厚
制御をリアルタイムに行え、設計値に対応した多層薄膜
の作製を行うことができる。上述した成膜装置及び成膜
方法により製造された多層薄膜からなる光学フィルタ
は、各層の薄膜の厚さが不規則であっても、各層の膜厚
が設計値に高い精度で対応しており、ＧＦＦ（ゲイン・
フラットニング・フィルタ）などの周波数毎に正確にゲ
インを調整する光学薄膜として最適な特性を得ることが
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に
よる成膜装置の構成例を示すブロック図である。従来例
の図１８の成膜装置と同様な構成については同一の符号
を付し、この構成の説明を省略する。この図において、
水晶モニタ１０は、成膜装置本体１００の真空チャンバ
３内に設けられた水晶振動子から構成された膜厚センサ
２０６（図２参照）からの周波数信号（水晶振動子の固
有振動数の情報）を入力し、この周波数信号をデジタル
データに変換し、変換されたデジタルデータの周波数デ
ータＤＦ（水晶振動子の固有振動数を示す）を成膜制御
装置１０３及び判定回路１２へ出力する。次に、図２
は、図１における成膜装置本体１００及びイオンガン１
０２との構成を詳細に示したものである。多層膜が形成
される基板２０２は、基板ホルダ回転機構２に接続され
た基板ホルダ２０１へ固定されている。基板ホルダ回転
機構２は、モータなどから構成されており、ターゲット
２０７から照射される原子及び分子が平均して、基板２
０２へ堆積されるように、基板ホルダ２０１を回転させ
る。

【００１７】イオンガン１０２は、発生させたイオンを
加速させ、ターゲット２０７の堆積させる材料へイオン
ビームを照射させ、このイオンビームのエネルギーによ
りターゲットの材料を基板２０２へ照射させる。ここ
で、ターゲット２０７は、回転軸２０８に沿って回転自
在な構造になっており、イオンガン１０２からのイオン
ビームに対して、所定の材料の面を向けることにより、
複数の薄膜の材料を基板２０２へ照射することができ
る。真空チャンバ３は、図示しない真空ポンプにより、
排気口１５０から空気及びガス（ターゲット２０７から
照射され、どこにも堆積しなかった材料）を排出し、真
空度が調整されている。光学による膜厚測定系におい
て、光学モニタセンサ２０５は、図３に示す構成をして
いる。図３は、光学モニタセンサ２０５の詳細な構成を
示す概念図である。投光部２０３は、真空チャンバ３
（図２参照）内に設けられ、光ファイバＦ１を介して送
られてくる所定の波長（測定する膜厚ｄpの４倍、すな
わちλ／４が膜厚ｄpに対応する）の測定光を、基板ホ
ルダ２０１の測定光を透過させるために明けられた穴で
ある窓部２０１Ｈより、基板２０２の裏面に照射する。

【００１８】受光部２０４は、集光レンズなどから構成
されており、基板２０２を透して受光する透過光を光フ
ァイバＦ２を介して、光学モニタ１１へ出力する。図１
に戻り、光学モニタ１１は、真空チャンバ３内に設けら
れた光学モニタセンサ２０５の受光部２０４（図３参
照）からの透過光を入力し、透過光の強度に応じた電圧
の検出信号を生成する。また、光学モニタ１１は、上記
検出信号をＡ／Ｄ変換し、薄膜が形成されていない時の
検出信号の強度との比から、デジタルデータとなる透過
率データＤＴを算出し、成膜制御装置１０３及び判定回
路１２へ出力する。成膜制御装置１０３は、水晶モニタ
１０及び光学モニタ１１から各々入力される周波数デー
タＤＦ，透過率データＤＴに基づき、それぞれが正常に
動作しているか否かの判定を行う。また、成膜制御装置
１０３は、イオンガン１０２における放電に必要な電源
の制御及び真空チャンバ３の真空度の制御を行う。水晶
モニタ１０は、水晶振動子よりなる膜厚センサ２０６か
ら入力される周波数信号を、所定の時間毎にデジタルデ
ータに変換し、周波数データＤＦとして判定回路１２へ
出力する。判定回路１２は、成膜制御装置１０３の制御
により、イオンガン１０２にイオンビームの照射を開始
させ、入力される上記透過率データＤＴ及び周波数デー
タＤＦに基づき、成膜中の薄膜が設計値の膜厚となった
か否かの判定を行い、イオンガン１０２のイオンビーム
のターゲットに対する照射を停止させる。

【００１９】ここで、判定回路１２は、光学モニタ１１
からの透過率データＤＴから換算される膜厚ｄpに基づ
いて、水晶モニタ１０から入力される周波数データＤＦ
から求める膜厚ｄの補正を行う。すなわち、判定回路１
２は、図４に示すように、所定の時間毎（Ａ／Ｄ変換に
よる透過率のサンプリング周期毎）に、水晶モニタ１０
から入力される周波数データＤＦから求まる膜厚ｄの数
値を、透過率データＤＴの示す膜厚ｄpから求められる
膜厚ｄtの数値に合わせる補正を行う。図４は、成膜時
間と周波数データＤＦの示す周波数（膜厚センサ２０６
における水晶振動子の振動周波数（＝固有振動数）であ
り、膜厚ｄに対応するものである）との対応関係を示す
図である。この図４において、横軸は成膜時間であり、
縦軸は周波数データＤＦの周波数値を示し、また、実測
値は線αで示しており、水晶モニタ１０が判定回路１２
へ送信する誤差を含んだ周波数データＤＦである。ま
た、図４において、本来の値は点線βで示しており、透
過率データＤＴから求めた、誤差のない周波数データＤ
Ｆの数値を示している。したがって、膜厚ｄは周波数デ
ータＤＦに対応する数値であり、膜厚ｄｔは透過率デー
タＤＴにより補正された膜厚の数値である。

【００２０】そして、判定回路１２は、周波数データＤ
Ｆから求めた膜厚ｄと、透過率データＤＴから求めた膜
厚ｄｔとを比較し、この比較の結果により、膜厚ｄを膜
厚ｄｔの値に変更することで補正し、常に、周波数デー
タＤＦから求まる膜厚ｄと透過率データＤＴから求まる
膜厚ＤＦから求まる膜厚ｄｔとが同等であるように調整
処理を行う。これにより、周波数データＤＦから算出さ
れる膜厚ｄに誤差が蓄積されずに、常に補正された膜厚
ｄtに近い値を得ることが可能となる。ここで、図４に
示すように、判定回路１２は、周波数データＤＦの補正
において、膜厚ｄを膜厚ｄt（光学膜厚ｄpと同等）に対
応させるとともに、各実測値の周波数データに乗ずるこ
とにより、線αが点線βに重なる補正係数を求める。こ
れにより、周波数データＤＦと時刻との関数、すなわち
上記補正係数により補正した点線βに基づいた、設計膜
厚となる時刻の推定を、光学モニタ１１による設計膜厚
の検出に近い精度で行うことができる。また、このと
き、判定回路１２は、成膜処理において、各層の薄膜の
成長が終了する毎に、すなわち、各薄膜の形成毎に、膜
厚ｄが一定時間毎に増加する成長レート（成長割合）を
計算し、成長レートを随時更新する。これにより、判定
回路１２は、図４に示す点線βの関数により、すなわち
周波数データＤＦと、上記補正係数とに基づき、成膜開
始時点において測定された膜厚ｄから、設計値の膜厚と
なるまでの時間が高い精度で演算により推定することが
できる。このとき、判定回路１２は、透過率データＤＴ
から求められる膜厚ｄｐを屈折率ｎで除算し、機械的な
膜厚ｄｔに変換した後に、この膜厚ｄｔを、水晶モニタ
１０からの膜厚ｄとすることにより、膜厚ｄを実際の膜
厚の数値に補正している。これにより、判定回路１２
は、膜厚ｄに屈折率ｎを乗じた光学的膜厚と、光学モニ
タ１１からの透過率データＤＴから求まる膜厚ｄpとが
常に同等の数値となるように補正を行い、単位時間毎に
成長する膜厚（薄膜の成長レート）の補正（例えば、周
波数（膜厚）と時刻との関係を示す関数に対して、周波
数に基づきこの関数から得られる膜厚の変化量を補正、
すなわち周波数データＤＦに補正係数等を乗ずることに
より行われる）も、上述したように、膜厚ｄの補正と同
時に行う（ツーリング補正）。

【００２１】また、判定回路１２は、成膜制御装置１０
３からの制御信号により、成膜制御装置１０３の多層薄
膜の各層の設計値としての膜厚を、各層を形成する前に
読み出し、基板２０２に形成する薄膜の厚さが測定可能
か否か、または光学モニタ１１が正常に動作しているか
否かを検出する。膜厚に規則性が無くとも、形成される
薄膜の膜厚が光学モニタ１１において測定可能な場合、
判定回路１２は、光学モニタ１１から得られる透過率デ
ータＤＴに基づき透過率の極値の検出、すなわち成膜の
終点検出を行う。すでに述べたように、光学モニタ１１
は、基板２０２において形成される多層薄膜各々の膜厚
に規則性が無く、薄い膜厚の場合や、正常に動作してい
ない場合に薄膜の厚さが設定値となったか否かの判定が
行えない。したがって、判定回路１２は、形成される薄
膜が所定の膜厚より薄い場合、または成膜制御装置１０
３から光学モニタ１１が正常に動作していないとの制御
信号を入力した場合、薄膜の形成処理における終点検出
を、水晶モニタ１０から得られる周波数データＤＦ（補
正後の）に基づき膜厚ｄを算出し、図４に示す補正後
の、周波数データＤＦ（膜厚）と時刻との関係を示す点
線βの関数に基づき、設計値の機械的な膜厚となる時刻
を推定して、この推定された推定時刻となったとき、イ
オンガン１０２からのイオンビームの放射を停止させ、
成膜処理を終了する。この結果、判定回路１２は、推定
時刻になった時点で薄膜の形成処理を終了するため、精
度の高い膜厚を形成することが出来る。

【００２２】上述したように、判定回路１２は、薄膜の
厚さが光学モニタ１１において測定可能、すなわち透過
率の極値の検出が可能である場合、上述したように透過
率データＤＴの極値を検出することにより、設計値の光
学的な膜厚となったと判定し、薄膜形成の処理を終了す
る。しかしながら、判定回路１２が極値の検出された時
点でイオンガン１０２のイオン照射を停止したとして
も、極値の検出処理の間に薄膜が形成され、設定された
膜厚を越えてしまう。このため、判定回路１２は、入力
される透過率データＤＴに対して信号処理を行い、極値
に到達する時刻ｔpを推定し、この推定した時刻Ｔpにイ
オンガンを停止させることにより、透過率の極値検出か
らイオンガン１０２の照射を停止させるまでのディレイ
時間を低減させる。上述した理由により、形成している
薄膜における透過率の極値の測定を行うが、例えば、以
下に示す２種類の方法により推定処理を行っており、以
下にその極値となる時刻ｔpの推定方法に付いて順次述
べる。

【００２３】判定回路１２において行われる透過率の極
値検出による成膜時刻（最低及び最高としての極値をと
る時刻ｔp）の推定演算の方法として、以下に示す２次
回帰関数を用いた方法がある。受光部２０４は、入射し
た測定光に基づき、基板２０２及び形成された薄膜を介
して出射される透過光の光強度を、この強度に対応した
電圧に変換して検出信号として出力する。判定回路１２
は、この検出信号に基づいて、光学モニタ１１がＡ／Ｄ
変換して出力する透過率データＤＴを、透過光の強度を
示す数値として読み込む。この読み込まれた透過率デー
タＤＴは、図５（横軸：光学膜厚，縦軸：透過率）に示
すように、形成される薄膜の膜厚ｄpに基づく透過率と
測定光の波長λとに対応して、周期性の曲線を描くこと
になる。

【００２４】この曲線は、透過率が極値となる近傍で
は、通常、以下に示すような多項式（１）により近似す
ることができ、４次項以降を省略しても近似が可能であ
る。 ｙ ＝ ａ0＋ａ1・ｔ +ａ2・ｔ²+ａ3・ｔ⁴+ａ4・ｔ⁶+… … （１） 式（１）において、ａ0，ａ1，ａ2，ａ3，ａ4は、回帰
計算の対象となる係数である。このとき、基板２０２及
び形成された薄膜の透過率は、実際には、積層された多
層の薄膜の形成過程で生じる複雑性や薄膜の屈折率の不
均一性及び受光部２０４や光学モニタ１１での電流増幅
の直線性のため、より複雑な関数となる。

【００２５】しかしながら、極値近傍においては、式
（１）の４次項以下を省略して近似することが可能であ
る。 ｙ ＝ ａ0＋ａ1・ｔ +ａ2・ｔ² … （２） 図６（横軸：光学膜厚，縦軸：透過率）に示すように、
理論的透過率の変化（実線）の式（１）に対して、式
（２）は、この式（１）に対して２次回帰線（破線）、
すなわち２次回帰関数による近似となる。ａ0〜ａ2は、
係数である。また、入力される透過率データＤＴは、図
７（横軸：時刻，縦軸：透過率）に示すように、サンプ
リングされた透過光には実測値Ｔ（t）のようにノイズ
が重畳されるため、このノイズを含んだ値として求めら
れ、図７の２次回帰線が破線で示されている。

【００２６】判定回路１２は、以下の式（３）により、
式（２）の２次回帰関数の微分値、すなわち接線の傾き
を求める。 ｄｙ／ｄｔ ＝ ａ1 ＋ ２・ａ2・ｔ … （３） そして、判定回路１２は、この破線の傾きが「０」とな
る時刻を演算して、測定する層の薄膜の厚さに対応する
波長の測定光において、透過率が極値を持つ時刻ｔpを
推定することとなる。すなわち、時刻ｔpは、「ｔp ＝
−ａ1／（２・ａ2）」と求められる。

【００２７】また、判定回路１２において行われる透過
率の極値検出による成膜時刻（最低及び最高としての極
値をとる時刻ｔp）の推定演算の他の方法として、以下
に示す回帰計算による傾きの変化の計算を用いた方法が
ある。透過率を所定の時間間隔の時刻毎（ｔ1，ｔ2，ｔ
3，…）にＴ1，Ｔ2，Ｔ3，…と測定すると図８の様にノ
イズの重畳された値として検出される。このため、透過
率の傾きの変化が０となる時刻を回帰計算を用いて推定
する方法が考えられる。すなわち、デジタルフィルタに
より、図８（横軸：時刻，縦軸：透過率）において示す
ノイズの重畳された透過率から、高周波成分を除去す
る。このとき、式（４）に基づき、デジタルフィルタに
よるフィルタ計算が行われる。

【数１】 式（４）において、ｎ及びｌは整数であり、ｘは入力信
号、すなわち添えられた数字に対応する透過率の数値で
ある。

【００２８】ここで、フィルタ計算の範囲であるタイム
ウィンドウの一例として、このタイムウィンドウにハニ
ングウィンドウ（Hanning window）を用いる。上述した
式（４）で用いられるハニングウィンドウは、次の式
（５）のような構成になる。

【数２】 すなわち、データ数Ｎ（Ｎは整数）が平均化（フィルタ
計算）区間に相当しており、例えば、一定時間毎に測定
された任意の範囲の透過率Ｔi，Ｔi+1，…，Ｔi+N-1が
平均化される。また、次に平均化される区間としては、
上述と同様に一定時間毎に測定された透過率Ｔi+1，Ｔi
+2，…，Ｔi+Nが相当する。

【００２９】そして、フィルタ計算区間が、時刻ｔ1か
ら時刻ｔ3までの時間Ｔsの範囲（透過率Ｔi，Ｔi+1，
…，Ｔi+N-1の範囲に相当）であると、最新の透過率は
時刻ｔ3に測定されたものであるが、フィルタ計算の結
果としては、時刻ｔ3より時間「Ｔs／２」前の時刻ｔ2
の透過率の値として、図９（横軸：時刻，縦軸：透過
率）のようにスムージング（平均化されて高周波成分が
除去）された状態で出力される。次に、判定回路１２
は、上述のフィルタ計算の結果として得られた透過率に
おいて、所定の範囲、例えば、透過率Ｔj，Ｔj-1，…，
Ｔj+m-1（ｊ及びｍは自然数）の範囲で、図１０（横
軸：時刻，縦軸：透過率）に示すように、例えば直線回
帰を行い、透過率Ｔj，Ｔj-1，…，Ｔj+m-1の範囲（直
線回帰区間）における平均傾斜を求める。この直線回帰
により、上述した範囲での透過率の平均傾斜として、以
下に示す式（６）が得られる。 ｙ ＝ ａ0＋ａ1・ｔ … （６）

【００３０】次に、判定回路１２は、上記式（６）で求
まる平均傾斜を図１１（横軸：時刻，縦軸：透過率の傾
き）に示すように、上記直線回帰区間毎にプロットし、
このプロットされた平均傾斜に対して、所定の区間にお
ける直線回帰を行い、以下に示す式（７）を求める。 ａ ＝ ｂ0＋ｂ1・ｔ … （７） 式（７）において、傾きａが「０」となる時刻を計算し
て、この計算結果を透過率が極値（ピーク値）となる時
刻ｔpの推定値として出力する。すなわち、「ａ＝ｂ0＋
ｂ1・ｔp＝０」から、「ｔp＝−（ｂ0／ｂ1）」が推定値
として求められる。なお、上述の回帰区間に対し、透過
率変化の曲率が無視できない場合は、より高次の多項式
による曲線回帰計算を行い、極値となる時刻ｔpの推定
を行うようにしてもよい。

【００３１】次に、図１、図２，図３及び図１２を参照
し、一実施形態の動作例を説明する。図１２は、図１の
成膜装置の動作例を説明するフローチャートである。例
えば、図１３の様に、ガラス基板（セラミック）である
基板２０２表面に、各層の膜厚及び材料の異なる複数の
薄膜（数十層）を堆積し、ＧＦＦを形成する場合を説明
する。図１３（ａ）はＧＦＦの斜視図であり、図１３
（ｂ）は図１３（ａ）の線分Ａで切断した断面図であ
る。基板２０２の裏面には、表面における多層膜形成後
に、所定の波長の光に対する反射防止膜が堆積される。
ステップＳ１において、作業者は、上述した多層膜を形
成する薄膜各々の材料と膜厚（ここでは、例えば、光学
的な膜厚ｄp）とのデータを、成膜制御装置１０３に入
力し、成膜装置の動作準備を行う。ここで入力される薄
膜各々の材料及び膜厚は、ファイバアンプの特性に対応
させて予め他の計算機により設計されたＧＦＦの各層の
数値である。そして、作業者は、上述のＧＦＦの各層の
設計値を入力した後、成膜装置の成膜処理を開始させ
る。

【００３２】次に、ステップＳ２において、成膜制御装
置１０３は、成膜装置本体１００の真空度を所定の値と
するため、図示しない真空ポンプを動作させ、真空チャ
ンバ３の排気を開始する。そして、成膜制御装置１０３
は、形成する薄膜の目標（設計値としての）膜厚ｄpに
対応する波長λiを演算して（膜厚ｄpとλi／４が等し
くなる波長λiを演算して）、この波長λiの波長を図示
しない光源に対して設定し、この光源から光学モニタセ
ンサ２０５に対して、この波長λiの測定光を射出させ
る。次に、ステップＳ３において、成膜制御装置１０３
は、水晶モニタ１０及び光学モニタ１１の動作が正常に
行われ、かつ、光源の出力する測定光の強度や波長が安
定したか否かの判定を行い、安定していないと判定され
た場合、ステップＳ３の処理を再度行い、すなわち、上
記測定光の強度や波長などが安定するまでステップＳ３
の処理を繰り返して行う。そして、成膜制御装置１０３
は、光源の出力する測定光の強度や波長が安定したと判
定すると、処理をステップＳ４へ進める。

【００３３】次に、ステップＳ４において、成膜制御装
置１０３は、基板ホルダ回転機構２に所定の速度におけ
る回転動作をさせるとともに、水晶モニタ１０と光学モ
ニタ１１とに動作を開始させ、判定回路１２に対して、
水晶モニタ１０及び光学モニタ１１各々からの周波数デ
ータＤＦ，透過率データＤＴに基づく成膜終了時刻の推
定、すなわち設計値の膜厚に達したか否かの判定処理を
開始させ、処理をステップＳ５へ進める。そして、ステ
ップＳ５において、成膜制御装置１０３は、判定回路１
２に対して、イオンガン１０２にイオンビームの照射を
開始させ、成膜処理を開始させる制御信号を出力する。
これにより、判定回路１２は、イオンガン１０２に対し
て、所定の成膜速度で薄膜が堆積するエネルギーで、イ
オンビームをターゲット２０７へ放射させる。すなわ
ち、イオンエネルギーを調整することにより、形成され
る薄膜の単位時間当たりの堆積量である堆積速度を制御
することができる。

【００３４】次に、ステップＳ６において、判定回路１
２は、測定すべき薄膜の膜厚が測定可能、すなわち、光
学モニタ１１により透過率の極値が測定可能な膜厚であ
ると判定した場合、処理をステップＳ７へ進める。そし
て、ステップＳ７において、判定回路１２は、例えば、
ｉ層目の薄膜の成長を行うとすると、「ｎ・ｄi＝λi／
４」となる波長λiの測定光を光源に放射させている。
ここで、上述の式において、ｎは薄膜の屈折率であり、
ｄiは所定の層の薄膜の機械的な膜厚（膜厚ｄ）であ
る。これにより、判定回路１２は、光学モニタ１１から
出力される透過率データＤＴに基づき、形成している薄
膜の膜厚の変化を示すため、所定の時刻毎（Ａ／Ｄ変換
のタイミング毎）にこの透過率データＤＴをプロットす
る。

【００３５】次に、ステップＳ８において、判定回路１
２は、光学モニタ１１から入力される透過率データＤＴ
に基づき、既に述べた透過率の極値の推定方法により、
透過率の極値（ピーク値）に到達する時刻ｔpを推定
し、内部に時刻の設定値としてこの時刻ｔpを記憶し、
処理をステップＳ９へ進める。そして、ステップＳ９に
おいて、判定回路１２は、極値となる推定された時刻ｔ
pと、現在の時刻とが一致したか否か、すなわち、推定
された時刻ｔpに現在の時刻が達したか否かの判定を行
う。このとき、判定回路１２は、現在の時刻が時刻ｔp
に達しない場合、処理をステップＳ７へ戻し、ステップ
Ｓ７〜Ｓ９の処理を繰り返して行う。一方、判定回路１
２は、現在の時刻が時刻ｔpに達した場合、処理をステ
ップＳ１０へ進める。これにより、ステップＳ１０にお
いて、判定回路１２は、イオンガン１０２に対して、イ
オンビームの放射を停止させ、ｉ層目の成膜処理を終了
する。

【００３６】次に、判定回路１２は、水晶モニタ１０に
対して、薄膜の膜厚に対応する周波数を補正するツーリ
ング補正を行い、成膜制御回路１０３に成膜処理が終了
したことを通知し、処理をステップＳ１２へ進める。そ
して、ステップＳ１２において、成膜制御回路１０３
は、多層膜における全ての層の薄膜の形成が終了したか
否かの判定を行う。このとき、成膜制御回路１０３は、
全ての多層膜の形成が終了した場合、成膜処理を全て終
了するが、全ての多層膜の形成が終了しない場合、処理
をステップＳ１に戻し、次の層の成膜処理を開始する。

【００３７】また、ステップＳ６において、判定回路１
２は、測定すべき薄膜の膜厚が測定不適当、すなわち、
光学モニタ１１により透過率データＤＴのプロットされ
た曲線（関数曲線）の極値を測定することが不適当な膜
厚であると判定した場合、処理をステップＳ１３へ進め
る。次に、ステップＳ１３において、判定回路１２は、
水晶モニタ１０から出力される周波数データＤＦに基づ
き、ｉ層目の薄膜の膜厚が設計値の機械的な膜厚となっ
たか否かの判定を行う。すなわち、判定回路１２は、水
晶モニタ１０の周波数データＤＦから求めた膜厚ｄの時
間的変化を演算して求め、設計値の機械的な膜厚の成長
にかかる残り時間をこの時間変化に基づいて演算し、こ
の時間を信号検出時の時刻（時間的変化を求めた上記周
波数データＤＦの入力時）に加算することにより、成膜
処理を終了する時刻を推定し、処理をステップＳ１４へ
進める。

【００３８】そして、ステップＳ１４において、判定回
路１２は、現在の時刻がステップＳ１３で求められた推
定時刻に一致したか否か、すなわち目標の設計値の膜厚
に達したか否かの判定を行う。このとき、判定回路１２
は、目標の設計値の膜厚に達しない場合、処理をステッ
プＳ１３へ戻し、ステップＳ１３及びＳ１４の処理を繰
り返して行う。一方、判定回路１２は、目標の設計値の
膜厚に達した場合、処理をステップＳ１５へ進める。こ
れにより、ステップＳ１５において、判定回路１２は、
イオンガン１０２に対して、イオンビームの放射を停止
させ、ｉ層目の成膜処理を終了する。

【００３９】次に、判定回路１２は、成膜制御回路１０
３に成膜処理が終了したことを通知し、処理をステップ
Ｓ１２へ進める。そして、ステップＳ１２において、成
膜制御回路１０３は、多層膜における全ての層の薄膜の
形成が終了したか否かの判定を行う。このとき、成膜制
御回路１０３は、全ての多層膜の形成が終了した場合、
成膜処理を全て終了するが、全ての多層膜の形成が終了
しない場合、処理をステップＳ１の戻し、多層薄膜にお
いて次の層i+1の成膜処理を開始する。

【００４０】上述してきたように、本発明の光学薄膜の
成膜装置は、判定回路１２が水晶モニタ１０及び光学モ
ニタ１１の双方が設けられているので、薄膜の膜厚が設
計値となったとき、イオンガン１０２にイオンビームの
放射を停止させ、薄膜の形成を終了させるとき、この設
計値になったか否かの判定を、通常、光学モニタ１１を
用いて堆積される薄膜の厚さを測定することで行うが、
光学モニタ１１によって光学的に膜厚を測定できない薄
い薄膜などの測定を、この光学モニタ１１に換え、膜厚
によらずに測定が行える水晶モニタ１０を用いることに
より、複数の不規則な膜厚の光学薄膜の層で形成される
多層薄膜をも構成することができる。

【００４１】また、本発明の光学薄膜の成膜装置は、上
記判定回路１２が、形成される光学薄膜の厚さを光学モ
ニタ１１で測定可能な場合、透過率データを用い、光学
モニタ１１で測定不適当な場合、水晶モニタ１０の周波
数データを用い、成膜の制御を行うことにより、多層薄
膜の各層の膜厚があらかじめフィルタなどの設計値とし
て成膜制御装置１０３に設定されているので、光学モニ
タ１１では測定不適当な膜厚の薄膜を形成させるとき、
この薄膜の成膜開始時から、光学モニタ１１に換えて水
晶モニタ１０の測定値により膜厚制御を行うため、不規
則な膜厚の薄膜で形成される多層薄膜の作製において、
薄膜の形成の終了、すなわちイオンガン１０２の停止が
遅れることなく、精度の高い膜厚制御をリアルタイムに
行え、設計値に対応した多層薄膜の作製を行うことがで
きる。

【００４２】さらに、本発明の光学薄膜の成膜装置は、
上記判定回路１２が、透過率から求まる膜厚データに基
づき、水晶モニタ１０の周波数信号に基づく膜厚データ
の補正を行うことで、水晶モニタの膜厚の測定の分解能
は高いが、膜厚センサである水晶振動子に薄膜が成長す
ることで、水晶モニタ１０の周波数データＤＦが実際の
値（透過率データＤＴ（第１の膜厚データ）に基づく膜
厚）とずれてしまうという欠点を、各層の形成後におけ
る水晶モニタの周波数データＤＦ（第２の膜厚データ）
の補正を行うことで補い、常に、水晶モニタ１０が光学
モニタ１１と同等の膜厚データ、すなわち、精度の高い
膜厚測定を行えるように調整することができ、上述した
光学モニタ１１が測定できない（測定不適当）膜厚の薄
膜の成膜時に、光学モニタ１１に換え水晶モニタ１０を
用いても、光学モニタ１１を用いたと同様な精度の高い
膜厚の測定を行え、複数の不規則な膜厚の多層薄膜を設
計値に対応させて形成させることができる。また、上述
の説明において、光学モニタ１１による膜厚測定におい
て、光学的な膜厚の測定値として透過率を用いて説明し
てきたが、本発明においては、透過率に限らず、透過率
に換えて反射率を用いて膜厚の測定を行うことも可能で
ある。

【００４３】次に、上述した本発明の光学薄膜の成膜方
法及び成膜装置により生成された多層薄膜を応用した光
学デバイスについて説明する。図１４は、多層薄膜を用
いた光学フィルタである光ＢＰＦ（バンドパスフィル
タ）の断面図を示している。図１４の光ＢＰＦは、媒質
に本発明の装置または方法により製造された多層薄膜の
光ＢＰＦ・５０，５１，５２，５３，５４が貼着されて
構成されたバンドパスフィルタである。例えば、図１４
に示すバンドパスフィルタには波長λ1〜λ8の光信号が
入力され、ＢＰＦ・５０，５１，５２，５３，５４で各
々波長λ1，λ2，λ3，λ4，λ5の光信号に分離して出
力する。したがって、図１４のバンドパスフィルタは、
入力された複数の波長を有する光信号を、各々波長の光
信号に分離して出力する。

【００４４】また、次に、図１５は、光通信を行う場
合、伝搬する光信号の強度が減衰するときに、減衰した
光強度を増幅する中継局に用いられる光学フィルタであ
るＺフィルタ（エッジフィルタ）及びＢＦＦを示す図で
あるＺフィルタ１０１〜１０２は、所定の波長の反射率
が調整されたものであり、各波長の光信号の透過を制御
する。例えば、Ｚフィルタ１０１は、Ｃ帯及びＬ帯の波
長に対する反射率が高く、Ｓ帯のみが透過して、ファイ
バアンプ（Ｓ帯の波長に対応した光アンプ）１０４へ光
信号を入射させる。また、Ｚフィルタ１０２は、図１６
に示すように、Ｓ帯及びＣ帯の波長に対する反射率を高
くして、Ｌ帯の光信号のみを透過させる。

【００４５】これにより、Ｚフィルタ１０２は、ファイ
バアンプ１０５（Ｃ帯の波長に対応した光アンプ）へ、
Ｓ帯及びＣ帯の波長の光信号を入射させるが、Ｓ帯の光
がＺフィルタ１０１によりファイバアンプ１０４へ入射
させられているため、実質的にＣ帯のみの光信号がファ
イバアンプ１０５へ入射される。Ｚフィルタ１０２は、
Ｓ帯，Ｃ帯及びＬ帯の波長に対する反射率を高くして、
Ｓ帯，Ｃ帯及びＬ帯の光信号を反射させる。ここで、Ｓ
帯は１４５０〜１４８５ｎｍの波長の帯域の光信号を示
し、Ｃ帯は１５３０〜１５６０ｎｍの波長の帯域の光信
号を示し、Ｌ帯は１５６５〜１６１０ｎｍの波長の帯域
の光信号を示している。

【００４６】ファイバアンプ１０４〜１０６は、各々Ｓ
帯，Ｃ帯，Ｌ帯の波長の光信号の増幅を行うが、各々帯
域のなかの波長によりゲインが異なる。例えば、図１７
に示すように、ファイバアンプ１０５のゲイン（Gain）
の特性は平坦なものでなく、波長により変動している。
このため、ＢＦＦ・１０７〜１０９は、光学フィルタで
あり、図１７に示す様にファイバアンプ１０５のゲイン
の特性とは逆のゲイン特性を有しており、各々のファイ
バアンプ１０４，１０５、１０６の増幅した光強度を平
坦にするために用いられる。

【００４７】以上、本発明の一実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。

【００４８】

【発明の効果】この発明によれば、薄膜形成手段による
成膜処理の停止の判定、すなわち、設計値となったか否
かの判定を行うため、膜厚判定手段が、通常、光学モニ
タを用いて堆積される薄膜の厚さを測定するが、光学モ
ニタによって光学的に膜厚を測定できない薄い薄膜など
の測定を、この光学モニタに換え、水晶モニタを用いる
ことにより測定するようにしたため、複数の不規則な膜
厚の光学薄膜の各層を、高い精度で形成することが可能
となり、どのような膜厚の薄膜で構成される多層薄膜を
も形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態による成膜装置の構成例
を示すブロック図である。

【図２】 図１における成膜装置本体１００及びイオン
ガン１０２の構成例を示す概念図である。

【図３】 図２における光学モニタセンサ２０５の構成
例を示す概念図である。

【図４】 水晶モニタ１０にセンサ２０５から入力され
る周波数信号と成膜時間との関係を示すグラフである。

【図５】 形成される光学薄膜の膜厚とこの膜厚に基づ
く透過率との対応を示すグラフである。

【図６】 形成される光学薄膜の膜厚とこの膜厚に基づ
く透過率との対応を示すグラフである。

【図７】 光学薄膜の形成時間とこの膜厚に基づく透過
率との対応を示すグラフである。

【図８】 光学薄膜の形成時間とこの膜厚に基づく透過
率との対応を示すグラフである。

【図９】 光学薄膜の形成時間とこの膜厚に基づく透過
率との対応を示すグラフである。

【図１０】 光学薄膜の形成時間とこの膜厚に基づく透
過率との対応を示すグラフである。

【図１１】 光学薄膜の形成時間とこの膜厚に基づく透
過率の関数の傾きとの対応を示すグラフである。

【図１２】 図１の成膜装置の動作例を説明するフロー
チャートである。

【図１３】 形成する多層薄膜（例えば、ＧＦＦ）の構
造を示す概念図である。

【図１４】 本願発明の光学デバイスへの応用としてバ
ンドパスフィルタの構成例を示す概念図である。

【図１５】 Ｚフィルタ及びＢＦＦの使用される光通信
の中継局を示す概念図である。

【図１６】 Ｚフィルタの特性例を示すグラフである。

【図１７】 ファイバアンプとＢＦＦとの各々のゲイン
特性を示すグラフである。

【図１８】 従来の成膜装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図１９】 光学薄膜の形成時間とこの膜厚に基づく透
過率との対応を示すグラフである。

【符号の説明】

２ 基板ホルダ回転機構 ３ 真空チャンバ １０ 水晶モニタ １１ 光学モニタ １２ 判定回路 １００ 成膜装置本体 １０２ イオンガン １０３ 成膜制御装置 １５０ 排気口 ２０１ 基板ホルダ ２０１Ｈ 窓部 ２０２ 基板 ２０３ 投光器 ２０４ 受光部 ２０５ 光学モニタセンサ ２０６ 膜厚センサ ２０７ ターゲット Ｆ１，Ｆ２ 光ファイバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 砂金 時夫 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 Ｆターム(参考） 2H048 GA51 GA60 4K029 BC07 EA00 EA01

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の表面に材料を堆積させて薄膜を形
   成する薄膜形成手段と、この薄膜の厚さを光学的に測定
   し、第１の膜厚データを出力する光学モニタと、前記薄
   膜の厚さを周波数に基づき測定し、第２の膜厚データを
   出力する水晶モニタと、光学モニタ及び水晶モニタを切
   り替えて、第１及び第２の膜厚データのいずれかに基づ
   き前記薄膜形成手段における成膜を制御する膜厚判定手
   段とを具備することを特徴とする光学薄膜の成膜装置。
2. 【請求項２】 前記膜厚判定手段が、形成される光学薄
   膜の厚さを光学モニタで測定可能な場合、前記第１の膜
   厚データを用い、光学モニタで測定不適当な場合、前記
   第２の膜厚データを用い、成膜の制御を行うことを特徴
   とする請求項１記載の光学薄膜の成膜装置。
3. 【請求項３】 前記膜厚判定手段が、前記第１の膜厚デ
   ータに基づき、前記第２の膜厚データの補正を行うこと
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の光学薄膜の
   成膜装置。
4. 【請求項４】 前記膜厚判定手段が、サンプリングした
   第１の膜厚データから透過率または反射率の関数を求
   め、この関数に対して多項式回帰関数を用いることによ
   り、光学モニタの出力する第１の膜厚データが予め設定
   された設計膜厚データとなる時刻の推定を行うことを特
   徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学
   薄膜の成膜装置。
5. 【請求項５】 前記膜厚判定手段が、サンプリングした
   第１の膜厚データから透過率または反射率の関数を求
   め、この関数に対して回帰計算により得られる傾斜デー
   タの変化に基づいて、光学モニタの出力する第１の膜厚
   データが予め設定された設計膜厚データとなる時刻の推
   定を行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいず
   れかに記載の光学薄膜の成膜装置。
6. 【請求項６】 基板の表面に材料を堆積させて薄膜を形
   成する薄膜形成過程と、この薄膜の厚さを光学的に測定
   し、第１の膜厚データ求める光学モニタ過程と、前記薄
   膜の厚さを周波数に基づき測定し、第２の膜厚データを
   求める水晶モニタ過程と、第１及び第２の膜厚データの
   いずれかに基づき前記薄膜形成過程における成膜を制御
   する膜厚判定過程とを有することを特徴とする光学薄膜
   の成膜方法。
7. 【請求項７】 前記膜厚判定過程において、形成される
   光学薄膜の厚さを光学モニタで測定可能な場合、前記第
   １の膜厚データが用いられ、光学モニタで測定不適当な
   場合、前記第２の膜厚データが用いられ、成膜の制御が
   行われることを特徴とする請求項６記載の光学薄膜の成
   膜方法。
8. 【請求項８】 請求項１記載の光学薄膜の成膜装置また
   は請求項６に記載の光学薄膜の成膜方法により製造され
   た多層薄膜からなる光学フィルタ。