JPH05149720A

JPH05149720A - 酸化物超電導膜の検査方法および検査装置

Info

Publication number: JPH05149720A
Application number: JP3315089A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Higashiyama; 和寿東山; Izumi Hirabayashi; 泉平林; Tadataka Morishita; 忠隆森下; Shoji Tanaka; 昭二田中
Original assignee: KOKUSAI CHODENDO SANGYO GIJUTSU KENKYU CENTER; Hitachi Ltd
Current assignee: KOKUSAI CHODENDO SANGYO GIJUTSU KENKYU CENTER; Hitachi Ltd
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1993-06-15
Also published as: EP0545302A1

Abstract

(57)【要約】【目的】化学的気相成長法（ＣＶＤ）により酸化物超
電導膜を種々基板上に形成する際に、従来できなかった
膜成長過程のｉｎ−ｓｉｔｕ計測を可能とする方法およ
び装置を提供する。【構成】酸化物超電導膜を形成する最中に、膜上に基
板または膜のブリュ−スタ−角でレ−ザ光のｓおよびｐ
偏光を交互に照射し、その反射強度を計測する。【効果】成膜中の膜の膜厚、析出速度および平滑度を
計測できるため、これらの結果をもとに平滑で、均質な
酸化物超電導膜を形成することができ、作業上また経済
上有効である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、化学的気相成長法（Ｃ
ＶＤ）による酸化物超電導膜の検査方法およびその検査
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、酸化物超電導膜を形成している最
中に基板上に形成された膜の厚さ、あるいは成膜速度を
検出するものとしては、水晶振動子を用いた膜厚計が知
られている。また、成膜中の膜表面の平滑性や結晶の方
位に関する情報を与えるものとしては反射高速電子線回
折（ＲＨＥＥＤ）が知られている。

【０００３】これらは、いずれも酸化物超電導膜の形成
において利用されている〔例えば、Ｔ．Ｓｈｉｇａｋｉ
ｅｔａｌ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５８（１
９９１、２０３９−２０４１）〕。さらに、レ−ザ光を
用いて成膜中の膜表面の性状に関する情報を得る方法も
既に報告されている。〔Ｔ．Ｍａｋｉｍｏｔｏｅｔａ
ｌ，Ｊａｐ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．２９（１９９
０）Ｌ２０７〜２０９など〕。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記水晶振動
子による膜厚測定は、スパッタリング等の物理的気相成
長法（ＰＶＤ）において広く用いられるもので、成膜過
程がＰＶＤと本質的に異なるＣＶＤ法では使用できな
い。すなわち、ＰＶＤ法では、原子状あるいはイオン粒
子が直接基板等に埋積し膜を形成するため、基板近傍に
水晶振動子を設置しそこに埋積した膜重量を計測するこ
とにより、基板上の膜厚を推定できる。

【０００５】これに対してＣＶＤ法では基板上に吸着し
た分子を熱エネルギ−等により分解せしめ、目的とする
元素のみを埋積させるものであるため、水晶振動子に膜
を埋積させ膜厚を計測するためには水晶振動子自体を基
板と同一温度に加熱する必要がある。しかし、一般的に
は水晶振動子の耐熱性、耐化学反応性の点からこれは困
難である。

【０００６】また、前記ＲＨＥＥＤによるｉｎ−ｓｉｔ
ｕ計測は、種々の膜形成方法において極めて有効で、析
出した膜の結晶方位の決定や原子層オ−ダでの平滑性の
決定が可能である。しかし、同分析装置は電子ビ−ムを
プロ−ブとして使用するため電子ビ−ム照射による膜の
変質が問題となるばかりでなく、高真空下で測定する必
要がある。一般にＣＶＤ法での成膜圧力は１０~²〜１０
０Ｔｏｒｒと高く、ＲＨＥＥＤが使用できない。

【０００７】前記Ｊａｐ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．２
９（１９９０）Ｌ２０７〜２０９に示されるようなレ−
ザ光を用いたｉｎ−ｓｉｔｕ計測技術の発展により、Ｃ
ＶＤ法おいても膜の形成過程を直接モニタすることが可
能になってきたが、これらの技術は、いずれもＧａＡｓ
等半導体分野におけるものである。この方法は、成膜中
のＧａＡｓ膜に可視レ−ザのｐ偏光をＧａＡｓのブリュ
−スタ−角で入射し、その反射率をモニタ−するもので
ある。

【０００８】ｐ偏光をＧａＡｓのブリュ−スタ−角で入
射するためのＧａＡｓ膜の母体結晶からの反射は消失
し、その結果、成長最表面の吸収種の光吸収による反射
率変化が高感度で検出される。つまり、成膜過程におけ
る表面吸収種やその存在形態の変化を反射率の変化から
知ることができる。本発明による検査法は、膜厚、成膜
速度および表面の平滑度を計測するためのもので、上記
の方法とは原理および目的とする情報が全く異なる。

【０００９】光学ミラ−等の光学薄膜の製造分野では、
光を用いた膜厚の計測制御がおこなわれている（例え
ば、光薄膜技術マニュアル，オプトロニクス社、ｐ２２
９）。この方法は、膜厚計測用のモニタ基板を予め成膜
室内に設置しておき、成膜中にこれに光を照射し、モニ
タ基板上の膜厚の増加に伴う反射率の周期的変化から計
測制御を行なうものである。

【００１０】この方法は、光学薄膜のように、極めて平
滑でかつ均質で、さらに光の吸収のほとんどない場合に
は有効である。しかし、酸化物超電導膜のように表面の
平滑性が低く、種々の異相が共存し、かつ光の吸収も無
視しえないほど大きい場合には、得られた反射率の変化
から直接膜厚を計測し、これを制御することは難しい

【００１１】上記のように、ＣＶＤ法による酸化物超電
導膜にレ−ザを照射し、ｉｎ−ｓｉｔｕで析出膜の成膜
速度、膜厚および表面の平滑性を計測する手段はこれま
で知られていない。そのため、これまで所定の厚さの膜
を得るためには予め成膜時間と膜厚の関係を求めておく
必要があった。また、成膜の途中で原料ガスソ−スの劣
化等による成膜速度の変動にも対応する手段が無かっ
た。さらにＣＶＤ法では組成変動や成膜条件の変動に起
因する異相の析出が、膜の平滑性低下に大きな影響を及
ぼしていたが、これを成膜中に検知することは不可能で
あった。

【００１２】本発明の目的は、成膜速度、膜厚および膜
表面の平滑度をｉｎ−ｓｉｔｕで計測することを可能と
する酸化物超電導膜の検査方法および検査装置を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の酸化物超電導膜の検査方法の構成は、化学的
気相成長法によって基板上に形成された酸化物超電導膜
を検査する方法において、前記基板上に酸化物超電導膜
を成膜中に、該膜上にレ−ザ光を照射して、該照射部か
ら反射する反射光の強度を計測し、該酸化物超電導膜の
成膜速度、膜厚および表面の平滑度を検知するようにし
たことである。また、上記課題を解決するための本発明
の酸化物超電導膜の検査装置の構成は加熱された基板に
対して所定角度で配置され対向した２つの光学窓（入射
窓、反射窓）を有する成膜容器に設置した酸化物超電導
膜の検査装置において、前記入射窓側には、順次設置し
たレ−ザ発振器とポ−ラライザと１／２波長板とその付
属モ−タおよびチョッパ−からなるレ−ザ照射系を、ま
た反射窓側には、順次設置した絞りと受光素子からなる
反射光検知器と、前記チョッパ−と受光素子とを接続し
たロックインアンプリファイヤと該ロックインアンプリ
ファイヤからの信号を演算処理する装置とを備えたこと
である。

【００１４】

【作用】図７はレ−ザ光が基板上の膜に照射された時の
光路の説明図である。図７において、５は基板、２０は
酸化物超電導膜、２５はレ−ザ光、２６は膜表面での反
射光、２７は基板表面での反射光である。基板５上に形
成されている酸化物超電導膜２０に波長λ₁のレ−ザ２
５を照射すると、膜の上面で反射された光２６と、膜の
下面で反射された光２７とに位相差が生じる。

【００１５】この光の位相差δは次式で表される。 δ＝２π／λ₁・２ｎｄ・ｃｏｓχ±π…（１）ここでλ₁はレ−ザの波長、ｎは膜の屈折率、ｄは膜
厚、χは膜内でのレ−ザの入射角である。

【００１６】膜厚ｄの増大とともに位相差δも増加する
が、このδが２πの整数倍の時、干渉によって反射強度
は最大となり、これからπだけずれた時には最小とな
る。この結果、反射光強度は成膜速度に対応した一定の
周期で振動する。反射光強度の極大、極小を示した時の
膜厚は（１）式から判るように、レ−ザ光の波長の１／
４に比例する。このことから、各ピ−ク値を検出するこ
とにより、膜厚および成膜速度を知ることが可能とな
る。

【００１７】また、膜厚の増大とともに反射光の振動の
振幅は小さくなり、かつベ−スラインの値は低下する。
これは膜厚が増加することにより、透過光の膜による吸
収量が増すことおよび膜表面上の凹凸の増大により光が
散乱するためである。膜による光の吸収量は膜厚の関数
であり、これを算出して、この反射光強度の減少速度か
ら膜表面上の平滑度を知ることができる。

【００１８】このようなレ−ザ光の反射光強度の変化
は、特殊な場合を除けば、光の波長、入射角等に関わら
ず同じように解析できる。特殊な例としては、ｐ偏光の
レ−ザが膜あるいは基板にそれぞれのブリュ−スタ−角
度で入射した場合で、この場合は反射強度の変化は上記
の場合と大きく異なる。各材料のブリュ−スタ−角θ₁
は次式により算出できる。

【００１９】θ₁＝ｔａｎ~ｎ₂／ｎ₁…(2) ここでｎ₂は材料の屈折率、ｎ₁は材料に接する物質の屈
折率である。通常この角度で物質に光が入射した場合、
ｐ偏光成分はすべて透過してしまう。図８はｐ偏光が基
板のブリュ−スタ−角で照射した時の光路を示す説明図
である。図８において、２１はｐ偏光、２２はブリュ−
スタ−角である。すなわち、ｐ偏光２１を用い、基板２
０にブリュ−スタ−角２２で入射した場合である。この
場合には酸化物超電導膜２０の下面からの反射はなく、
検出される反射光は膜上面だけからのものとなる。

【００２０】この結果、前記の干渉に基ずく反射強度の
周期的な振動は認められなくなり、また、膜自体の吸収
による反射光強度の低下も少ないため、反射光の強度変
化はほぼ膜表面での散乱、つまり表面の凹凸のみを強く
反映したものとなる。このことから、成膜中にｐ偏光と
ｓ偏光を交互に、図８の条件を満足する角度で入射しそ
の反射光強度の変化をそれぞれの場合について記録すれ
ば、ｐ偏光の反射強度変化からは膜の平滑度が、またｓ
偏光の反射強度変化からは膜厚、成膜速度をほぼリアル
タイムでしることができる。このようにｐ偏光とｓ偏光
での計測を組み合わせることにより、より高精度での計
測が可能となる。

【００２１】図９はｐ偏光が膜材料のブリュ−スタ−角
で照射された時の光路を示す説明図である。ｐ偏光を酸
化物超電導膜のブリュ−スタ−角２３で入射する場合も
ほぼ同様の結果が得られる。ただし、以下の点で、基板
のブリュ−スタ−角を使用した場合（図８）と異なる。
つまり、この場合は酸化物超電導膜上面での反射はほと
んど起こらず、膜と基板界面での反射光が大部分を占め
るようになる。

【００２２】干渉が生じないことは同じであるが、得ら
れる反射強度は、膜表面および膜内での散乱および膜自
体の吸収の影響をそれぞれ含むことになる。この方法
は、使用される基板が不透明で、基板のブリュ−スタ−
角による入射が意味を持たない場合や超電導膜自体の平
滑性が極めて高く、表面の凹凸よりむしろ膜を構成する
結晶粒の大きさ（結晶粒界の頻度）を評価したい時に有
効である。

【００２３】

【実施例】以下本発明の実施例を図１〜図６を用いて説
明する。図１は本発明の酸化物超電導膜の検査装置の模
式図である。図１において、１は反応管、２はガス供給
ノズル、３はヒ−タ、４はレ−ザ入射窓、５は基板、６
はレ−ザ発振器、７はポ−ラライザ、８は１／２波長
板、９はチョッパ−、１０はレ−ザ反射窓、１１は絞
り、１２は検出器、１３はロックインアンプ、１４はコ
ンピュ−タ、１５はモ−タ、１６支持回転機、１７はガ
ス導入管である。

【００２４】図１により本装置の構成を説明する。反応
管１内の原料ガス供給ノズル２近傍に基板加工用ヒ−タ
３を配置し、このヒ−タ３の上に基板５を載置できるよ
うにする。一方、反応管１のレ−ザ入射窓４を介して基
板５上にレ−ザビ−ムを照射できるようにレ−ザ発振器
６を配置する。レ−ザ発振器６と入射窓４の間の光路上
にはポ−ラライザ７、１／２波長板８、チョッパ−９を
配する。

【００２５】他方、基板５から反射したレ−ザビ−ムが
反射してレ−ザ反射窓１０を通過した後には、室内光を
カットするための絞り１１と検出器１２を設置し、シリ
コンダイオ−ドからの出力はロックインアンプ１３を経
てコンピュ−タ１４に接続されている。１／２波長板８
はモ−タ１５で回転することができ、これによりレ−ザ
ビ−ムの偏光面を自由にかえることができる。ヒ−タ３
は支持回転機１６上に設置されており、これを前後に移
動してレ−ザビ−ムの入射角を調整でき、かつ基板５を
回転できる構成となっている。

【００２６】つぎに、酸化物超電導膜の形成法について
説明する。ＭｇＯ（１００）単結晶基板（片面研磨）上
に、ＹＢａ₂Ｃｕ₃Ｏx膜を形成した。成膜条件は以下の
通りである。すなわち原料としてＹ（ｔｈｄ）₃、Ｂａ
（ｔｈｄ）₂、Ｃｕ（ｔｈｄ）₂のβ−ジケトン錯体を用
いた。ここでｔｈｄとは、２、２、６、６−テトラメチ
ル−３、５−ヘプタンジオンを示す。

【００２７】各原料の加熱温度は、それぞれ１１７℃、
２２５℃、１０１℃である。各キャリャガス（Ｎ₂）の
流量は、それぞれ４４、５０、４４ｃｃである。また反
応管１内にはガス導入管１７からＯ₂を６００ｃｃ供給
した。反応管内の膜形成時の圧力は６．０Ｔｏｒｒであ
る。基板温度は７５０℃、成膜時間は２時間である。

【００２８】レ−ザ光源としては、Ｈｅ−Ｎｅレ−ザ
（波長６３２．８ｎｍ）とＡｒレ−ザ（波長５１４．５
ｎｍおよび４５７．９ｎｍ）を使用した。各レ−ザ光の
強度はいずれも１５ｍＷとした。レ−ザビ−ムの径２８
はいずれも２ｍｍφである。成膜開始前に基板上にレ−
ザ光を照射し、反射強度を記録し始め、成膜終了と同時
に測定を終了した。成膜終了後には、１ａｔｍｓ−Ｏ₂
雰囲気下で膜を冷却するようにした。

【００２９】以上のような成膜条件下で、ＹＢａ₂Ｃｕ₃
Ｏx膜を形成しながらレ−ザ反射強度を、以下に記載す
る各実施例の計測条件で測定した。〔実施例１〕Ｈｅ−Ｎｅレ−ザのｓ偏光を入射角７８゜
で照射した時の反射光強度変化を図２に示す。図２によ
れば、成膜開始後１３．５ｍｉｎ、２６．５ｍｉｎ、３
９．３ｍｉｎ、５２．１ｍｉｎにそれぞれ明瞭な極大、
極小が認められる。

【００３０】極大を示す時点での膜厚ｄ（ｎｍ）は
（１）式より計算して、ｄ＝０．０７９（２ｍ−１）と
なる。また極小を示す時点での膜厚もｄ＝０．０７９
（２ｍ）となる。これらから算出される成膜速度はいず
れも０．３５μｍ／ｈの一定値を示す。

【００３１】実際に製造されたＹＢａ₂Ｃｕ₃Ｏx膜の成
膜速度は０．３０μｍ／ｈであり、ほぼよい一致を示し
ている。得られた膜の表面写真（省略）から表面はほぼ
平滑であることが確認された。これに対応して、図８に
示した反応強度のベ−スラインも一定である。〔実施例２〕

【００３２】実施例１と同様にＨｅ−Ｎｅレ−ザのｓ偏
光を入射角７８゜で照射し、反射光強度を測定した結果
を図３に示す。本実施例の場合、膜表面には多数の粒子
の析出が認められる。このため、図３に示した反射光強
度はこの粒子による散乱の影響でその絶対値が急激に低
下していることがわかる。この粒子によるレ−ザ光の散
乱の結果、図３のピ−ク位置は実際の位置からずれてあ
らわれていると予想される。このずれを補正するため、
想定されるベ−スライン（破線）に平行な接線を引きピ
−ク位置を算出した。

【００３３】その結果、補正前のピ−ク位置が、１８．
７ｍｉｎ、５４．３ｍｉｎ、７０．９ｍｉｎであったの
に対し、補正後は２４．２ｍｉｎ、５０．５ｍｉｎ、７
８．４ｍｉｎとなり、ピ−ク位置はほぼ等間隔となっ
た。この値から求めた成膜速度は０．１７μｍ／ｈで、
実際の成膜速度０．１４μｍ／ｈとほぼ一致している。
析出粒子等表面の凹凸が大きい場合には、反射強度のベ
−スラインはある傾きを持つようになる。しかし、この
場合膜厚あるいは成膜速度をピ−ク位置から算定するに
は上記のような補正が必要である。

【００３４】〔実施例３〕本実施例では、Ｈｅ−Ｎｅレ
−ザの偏光面を図１に示す１／２波長板で２秒毎に０
゜、９０゜（つまりｐ偏光、ｓ偏光）に切り替え反射強
度を測定した。この時のレ−ザ照射角は、前記の図８を
満足するように調整された。得られた結果を図４に示
す。図４において、１８はｓ偏光の反射強度変化曲線、
１９はｐ偏光の反射強度変化曲線である。膜表面には、
実施例２と同様に多数の析出物が認められた。

【００３５】その結果、図４のｓ偏光の反射強度変化曲
線１８も同様にそのベ−スラインが減少している。一
方、ｐ偏光の反射強度変化曲線１９には、曲線１８にみ
られるようなピ−クはほとんど認められず、反射強度は
単調に減少している。図８に示したように、基板のブリ
ュ−スタ−角に調整されたｐ偏光を入射すると、膜表面
での反射光のみが検出されるため、その強度変化は膜表
面の凹凸をそのまま反映している。

【００３６】ｓ偏光の反射強度曲線１８からピ−ク位置
を求める場合には、ｐ偏光の反射強度曲線１９がそのま
まベ−スラインの変動に対応するため、より正確にピ−
ク位置を決定し、成膜速度を算出することができる。反
射強度から求めた成膜速度は０．２０μｍ／ｈで、実際
の成膜速度は０．１８μｍ／ｈであった。

【００３７】〔実施例４〕Ｃｕ（ｔｈｄ）₂原料の加熱
温度を変えることにより、Ｃｕ含有量の多い膜を種々形
成して試験した。この時、ｐ偏光の反射強度の変化をそ
れぞれ計測した。Ｈｅ−Ｎｅレ−ザを用い、成膜中Ｍｇ
Ｏ基板へのレ−ザ入射角がＭｇＯのブリュ−スタ−角に
なるように調整した。膜の〔Ｙ〕／〔Ｂａ〕の比は１／
２の一定とした。

【００３８】反射強度曲線を直線で近似し、その傾きを
膜のＣｕモル比（Ｂａを２とした時の）に対してプロッ
トした結果を図５に示す。膜表面写真（省略）から、Ｃ
ｕ量の増加につれて、析出した粒子（ＣｕＯを主とす
る）の量が増している。これと対応して反射強度曲線の
傾きが低下することが図５から判る。

【００３９】〔実施例５〕Ｈｅ−Ｎｅレ−ザ（波長λ＝
６３２．８ｎｍ）より短波長のレ−ザ光を発振できるＡ
ｒレ−ザ（波長λ＝５１４．５ｎｍ、４５７．９ｎｍ）
を用いて測定を行なった。測定条件は実施例３とほぼ同
様である。反射強度曲線のピ−ク位置から算出した成膜
速度と実際の成膜速度を比較した結果を図６に示す。な
お、Ｈｅ−Ｎｅレ−ザでの結果もあわせて示した。

【００４０】両者の値は、いずれの波長のレ−ザを用い
た場合にもほぼ良い一致を示している。波長の短いレ−
ザを用いた場合は、より薄い膜厚でピ−クが検出できる
ため成膜後は早い時期に成膜速度を決定することができ
る。

【００４１】前記実施例では基板材料としてＭｇＯを用
いたが、これに限らずＳｒＴｉＯ₃、ＬａＡｌＯ₃、Ｌａ
ＧａＯ₃、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｓｉ、ＳｉＯ₂、ＮｄＧａＯ₃また
はイットリア安定化ジルコニア等種々の材料基板を用い
ても同様の計測が可能であると考えられる。

【００４２】また、上記材料からなる単結晶基板の多く
は透明体であるが、同材料の多結晶基板あるいは種々の
金属基板は不透明体である。そのためそのブリュ−スタ
−角でｐ偏光が入射するように照射しても実施例４に示
すような計測はできない。このような場合、基板のブリ
ュ−スタ−角に変えて膜のブリュ−スタ−角でｐ偏光を
照射することによってほぼ同様な結果を得ることが可能
と考えられる。さらに実施例３および４において、レ−
ザの入射角を膜のブリュ−スタ−角に一致させても同様
の結果を得るものと考えられる。

【００４３】また、析出物の形状は配置状態に一定の規
則性があれば、測定中基板を基板面内で回転することに
より、その形状、配置状態を決定することができる。さ
らに膜自体に光学的異方性があれば、同様に基板を回転
することにより、膜の配向性結晶方位を決定することも
可能である。

【００４４】さらに、種々の膜を基板上に順次積層する
場合、あるいは１種類の酸化物超電導膜を析出させる際
に膜を構成する原子層を１層ずつ積層する場合にもそれ
ぞれ応用できる。実施例に示すような検出器の出力を成
膜と並行して演算処理することにより、逐次成膜条件を
制御するために利用することも可能である。

【００４５】本発明はレ−ザ光を用いた非接触、非破壊
下での計測であり、膜上にレ−ザ光を導入し、これから
の反射を取り出すポ−トがあれば如何なる構造の成膜装
置にも適用できる。さらにＣＶＤ法に限らずマグネトロ
ンスパッタリング法、レ−ザスパッタリング法、ＭＢＥ
法等のＰＶＤ法による成膜にも使用できる。

【００４６】使用するレ−ザ光は紫外光、可視光、赤外
光のいずれでもよく、酸化物超電導膜の種類、基板の種
類、計測方法等により選定される。また、レ−ザ光の照
射強度は反射光検出器の感度、レ−ザ光路上での損失に
応じて選定されるが、照射により膜性状の劣化が生じな
い限度内で大きくすることができる。計測値のＳ／Ｎ比
向上のためレ−ザ光路にチョッパ−を設置し、検知器出
力をチョッパ−と同期させたロックインアンプリファイ
ヤで計測することもできる。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、成膜中の材料の膜厚、
析出速度および平滑度を容易に計測することができる。
また、使用するレ−ザ光の強度は微弱でよいので形成さ
れる膜の性能を損じることなく検査ができる。膜の形成
時にその析出速度を知ることができ、その変動に対して
迅速な対応が可能となる。また、膜表面の平滑度を検知
することが可能であり、異相析出物の発生の有無を監視
でき、さらに成膜条件を適正に制御できる。本装置によ
り、検査することにより、作業効率は向上し、経済性を
高かめることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の酸化物超電導膜の検査装置の模式図で
ある。

【図２】本発明の実施例１で検出された反射光強度の変
化を示す説明図である。

【図３】本発明の実施例２で検出された反射光強度の変
化を示す説明図である。

【図４】本発明の実施例３で検出された反射光強度の変
化を示す説明図である。

【図５】本発明の実施例４で得られた成膜速度と実際の
成膜速度との比較図である。

【図６】本発明の実施例５で得られた膜の平滑度を示す
説明図である。

【図７】レ−ザ光が基板上の膜に照射された時の光路を
示す説明図である。

【図８】ｐ偏光が基板のブリュ−スタ−角で照射された
時の光路を示す説明図である。

【図９】ｐ偏光が膜材料のブリュ−スタ−角で照射され
た時の光路を示す説明図である

【符号の説明】

１反応管２原料ガス供給ノズル３ヒ−タ４レ−ザ入射窓５基板６レ−ザ発振器７ポ−ラライザ８１／２波長板９チョッパ− １０レ−ザ反射窓１１絞り１２検出器１３ロックインアンプ１８ｓ偏光の反射強度変化曲線１９ｐ偏光の反射強度変化曲２０酸化物超電導膜２１ｐ偏光２２ブリュ−スタ−角２５レ−ザ光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平林泉名古屋市熱田区六野二丁目４番１号財団法人国際超電導産業技術研究センタ− 超電導工学研究所名古屋研究室内 (72)発明者森下忠隆東京都江東区東雲一丁目14番３号財団法人国際超電導産業技術研究センタ− 超電導工学研究所内 (72)発明者田中昭二東京都江東区東雲一丁目14番３号財団法人国際超電導産業技術研究センタ− 超電導工学研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】化学的気相成長法によって基板上に形成
された酸化物超電導膜を検査する方法において、前記基
板上に酸化物超電導膜を成膜中に、該膜上にレ−ザ光を
照射して、該照射部から反射する反射光の強度を計測
し、該酸化物超電導膜の成膜速度、膜厚および表面の平
滑度を検知することを特徴とする酸化物超電導膜の検査
方法。
【請求項２】請求項１記載の検査方法において、前記
レ−ザ光は、直線偏光でかつ偏光面が該レ−ザ光の入射
面となす角度が０℃（平行）か、９０℃（垂直）かもし
くは０℃と９０℃を交互に変化させることを特徴とする
酸化物超電導膜の検査方法。
【請求項３】請求項１および２記載の検査方法におい
て、前記レ−ザ光の基板への入射角が、該基板のブリュ
−スタ−角に一致することを特徴とする酸化物超電導膜
の検査方法。
【請求項４】請求項１および２記載の検査方法におい
て、前記レ−ザ光の膜への入射角が、前記酸化物超電導
膜のブリュ−スタ−角に一致することを特徴とする酸化
物超電導膜の検査方法。
【請求項５】加熱された基板に対して所定角度で配置
され、対向した２つの光学窓（入射窓、反射窓）を有す
る成膜容器に設置した酸化物超電導膜の検査装置におい
て、前記入射窓側には、順次設置したレ−ザ発振器とポ
−ラライザと１／２波長板とその付属モ−タおよびチョ
ッパ−からなるレ−ザ照射系を、また反射窓側には、順
次設置した絞りと受光素子からなる反射光検知器と、前
記チョッパ−と受光素子とを接続したロックインアンプ
リファイヤと該ロックインアンプリファイヤからの信号
を演算処理する装置とを備えたことを特徴とする酸化物
超電導膜の検査装置。