JPH0790593A - 成膜装置および成膜方法 - Google Patents

成膜装置および成膜方法

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JPH0790593A
JPH0790593A JP5231253A JP23125393A JPH0790593A JP H0790593 A JPH0790593 A JP H0790593A JP 5231253 A JP5231253 A JP 5231253A JP 23125393 A JP23125393 A JP 23125393A JP H0790593 A JPH0790593 A JP H0790593A
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film forming
thin film
monitor
light
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JP5231253A
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Yoshihira Maeda
佳均 前田
Ruburan Furansowa
フランソワ・ルブラン
Tetsuo Minemura
哲郎 峯村
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Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高品質の薄膜を成膜するために必要なその場
(in-situ)光学モニター装置とモニター方法を用いた成
膜装置および成膜方法を提供する。 【構成】光源部,ある屈折率を有する透光性固体,該透
光性固体に光信号を与える手段,光信号の光軸のまわり
に回転する駆動部,分光部と光検出器及び計算部から構
成された成膜モニター装置と成膜に必要な基本構成から
なる成膜装置。薄膜の成膜によって誘発される導波光の
減衰率を光の波長の関数として測定し、上記薄膜層内で
の多重干渉を考慮してモニター部表面に成膜された薄膜
の膜厚の変化および光学定数の変化を測定する成膜条件
をリアルタイムで制御する成膜方法。 【効果】本発明によるin-situ 成膜モニター装置および
方法を用いることにより、成膜中の条件の変動によるわ
ずかな光学特性の変化を高感度にモニターしながら最適
な成膜条件をリアルタイムに決定しながら成膜できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エレクトロニクスや光
学分野に係わる産業分野で使用される高品質の半導体,
誘電体,金属薄膜の成膜装置と成膜方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体,金属,誘電体などの薄膜は、広
範囲の電子デバイスや光学機器などに用いられており、
それらの高性能化に対応した高品質の薄膜材料が求めら
れている。こうした要求には、従来行われてきた成膜後
の膜質の評価(ex-situ測定)だけでは不十分である。通
常、薄膜は高エネルギーのガス状態からの凝縮過程であ
るために、成膜条件によって基板付着後の核生成と成長
過程が大きく異なる。特に、成膜中の各種成膜パラメー
タ(基板温度,ガス圧力,各種プラズマ密度など)の変動
は、膜組織の不均一なモルフォロジーやボイドなどの発
生をまねき、これが膜割れなど機械特性,電気および光
学特性に著しい影響を及ぼすことが知られている。した
がって、何らかの装置および方法で、成膜中の膜質の変
化をその場(in-situ)観察できる成膜モニター装置を搭
載した成膜装置が必要になる。このin-situ 測定には、
成膜初期のまだ膜厚の非常に薄い段階から膜質を評価す
る必要が有る。
【0003】従来、膜厚の変化には水晶発振式モニタ
ー,膜物性を捉えるエリプソメータ,反射電子線モニタ
ー,状態変化を調べるX線光電子分光(XPS)を搭載
した成膜装置が用いられてきた。
【0004】また、特公表平4−503251 号(ガラスファ
ィバを用いて環境中に物質が存在するかどうかを検知す
る),US再発行特許No.3,3064 号(液体中に浸漬した
導波路と溶液が反応して反射率が変わる)がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】例えば太陽電池や薄膜
トランジスタなどに応用されている水素化アモルファス
シリコン(a−Si:H)など高品質のアモルファス半導
体薄膜の成膜には、比較的安価で装置上の制限が少ない
エリプソメータとそれを搭載した成膜装置などが用いら
れてきた。しかしながら、一般にアモルファス半導体の
電気的,光学的特性は構造の乱れまたはボンド欠陥(ダ
ングリングボンド)によって支配されている。また、そ
れらの欠陥や構造乱れに起因するバンドギャップ内部
(ミッドギャップ)の僅かな光学−電気特性の変化を捉
えるには、エリプソメータでは感度が不足しているた
め、成膜中の膜質を十分にモニターすることができなか
った。
【0006】更に上述した反射電子線,X線光電子を用
いたモニター方法では、モニタービームと試料との位置
関係を厳密に決定保持する必要があること、強力な電界
の影響を受けるためにプラズマ中の成膜装置でのin-sit
u 測定が困難であるなど用途が限定されている。また、
水晶発振式モニターは、原理上膜厚の変化しかモニター
できないという制限がある。
【0007】したがって、解決すべき課題は、ほとんど
すべての種類の薄膜に適用できる汎用性のある高感度な
測定原理に基づいた成膜モニター方法を使用した高品質
成膜を可能にする成膜モニター装置と方法を有する成膜
装置と成膜方法を見出すことである。
【0008】
【課題を解決するための手段】課題を解決するために本
発明に用いた手段を図1に示す。図1は、高感度なin-s
itu測定(ex-situ測定にも使用できる)のための基本的な
光導波路とモニター部の構造を示す。ここでは、光導波
路として、多モード導波が可能な多モード光ファイバー
を用いた場合を示す。この場合、モニター部は上述のフ
ァイバーからクラッド部分と通常保持に使用されている
ジャケット部分などを一部または全部取り除いたコア部
分からなる。各種薄膜の成膜中は、薄膜はモニター部分
の表面に成膜される。測定に用いられる光は、各種のレ
ーザ,ハロゲンランプ,キセノンランプ,タングステン
ランプなどに成膜する物質に適した波長の光源部から光
ファイバーによって上記モニター部分に導波される。多
モード光ファイバーなどのコア径の大きな光ファイバー
内部の光の導波では、光線はコア層とクラッド層の界面
で一定の範囲の全反射角を維持しながら全反射を繰り返
しながらジグザグに伝播すると考えることができる。こ
のときに、各反射での反射係数はフレネル係数rを用い
て表すことができる。通常の光ファイバー内部の導波で
は、光はほとんど無損失で伝播するが、モニター部分で
はクラッド層がなく代わりにコア層よりも屈折率が大き
くかつ吸収性の薄膜が成膜されているために、導波光の
一部は薄膜中に浸透し、薄膜内部で反射を繰り返しエネ
ルギーを吸収され減衰する。この全体減衰量はコア層と
薄膜の界面での反射の回数におおむね比例している。し
たがって、モニター部の透過率T=P/P0 を測定する
とモニター部上に成膜された薄膜の光学吸収係数αに直
接関係したスペクトルを計測することができる。しかし
ながら、ここで注意することは、モニター部では導波光
が薄膜中に屈折して侵入し、その界面で多重反射するた
めに透過スペクトルは干渉の影響を強く受ける。本発明
に用いるモニター装置は、この干渉効果を積極的に利用
することで、モニター感度を向上させているのが最大の
特徴である。図1のモニター部の構造は、すでにガスや
溶液の濃度などを計測するために用いられてきた(例え
ばV.Ruddyら:Journal of Applied Physics, 67巻,
10号,p.6070参照)。これらの測定では、コア
層はコア層よりも低屈折率のガスや溶液に囲まれるため
に、界面にはエバネッセント波が発生する。したがっ
て、ガスや溶液がエバネッセント波を吸収することに起
因した導波光の透過率スペクトルの変化からガスや溶液
の濃度などを計測できることが知られている。この原理
による解析手法では、通常の薄膜は測定できない。なぜ
ならば、通常の薄膜の屈折率は、コア層の屈折率(〜1.
5)よりもはるかに大きいためにエバネッセント波はコ
ア層と薄膜の界面では発生しないからである。
【0009】
【作用】本発明の作用を図1及び図2のモニター構造に
ついて説明する。図1,図2はクラッド部2を除去して
コア層1を露出させたもので、露出したコア部がモニタ
ー部4を構成する。モニター部4の表面にコア部の屈折
率よりも大きな屈折率の薄膜3を外部に成膜したとき、
導波光はコア層と薄膜の界面で屈折する。モニター部で
1回の反射での反射率変化ΔRとするとNr回の反射後
では
【0010】
【数1】
【0011】ここで、R=1,ΔR=0.01とする
と、Nr=50
【0012】
【数2】 Rr=1−50×0.01=0.5 …(数2)
【0013】
【数3】 T=P/P0=1−Rr=0.5 …(数3) となりモニター部での導波光の全反射の回数Nrによっ
て全体の反射損失または透過率の変化は著しく向上する
ことが分かる。
【0014】したがって、モニター部での導波光の全反
射の回数Nrが測定感度を支配しているといえる。そこ
で、必要な測定感度を得るためには、用いる光導波路の
幾何学的な条件を適度に選択する必要がある。また図2
に示したような部分的にクラッド層を除いたモニター部
を用いることができる。この場合は、成膜面方向にモー
ター部を設置する。
【0015】次に、モニター部の幾何学的設計について
多モード光ファイバーを例に説明する。モニター部の長
さLc,モニター部の半径Rc(コア半径)とするとパラ
メータρfは
【0016】
【数4】 ρf=Lc/Rc …(数4) このとき、一般的な光ファイバーの開口数NA=0.4
については
【0017】
【数5】 Nr〜ρf/15 …(数5) で与えられる。例えば、Lc=100mm,Rc=0.1m
m のとき、Nr〜67となる。このNrは、数nmの膜
厚の薄膜でα=10cm1 以下の吸収係数を測定できる値
である。したがって、感度を向上するには、Lcを大き
くするか、Rcを小さくしてNrの値を大きくすればい
いことが理解できる。Rcの減少については、導波モー
ドの解析から、Rc>5μm以上である必要がある。し
たがって、Lc=100mmであればNrの最大値(Nr)
max〜1330 程度になり、計算上では非常に小さいα
の領域(<10cm1)でも数Åの膜厚の薄膜のα係数を測
定することができる。光熱偏向測定法(Photothermal D
eflection Spectroscopy:PDS)は、非常に高感度で
あるためにex-situ測定ではあるが、アモルファス半導
体薄膜のバンドギャップ内に存在する各種の欠陥に起因
した非常に小さい電子状態密度の測定に使われてきた。
このPDSは、感度指数としてαd(dは膜厚)として1
4 オーダーであるが、本発明による成膜モニター装置
ではρf=1000のときにαd=105 であり,したがっ
て、約10倍の感度を有することが分かる。
【0018】
【実施例】
(実施例1)図3に本発明の実施例の1つである化学蒸
着装置(Chemical VapourDeposition)の基本的な構成
を示す。この成膜装置は、アモルファスシリコン薄膜を
製造するものである。電極間に高周波を印加して発生さ
せたプラズマでノズルから流入する各種成膜ガス(流量
コントローラでガス分圧は調整されている)を分解し、
基板32上に成膜するときに、図1または図2の構造を
持つ成膜モニター部を回転装置で15rps 程度で回転さ
せ(場合によっては静止させる)、上記モニター部表面
に同時に成膜する。このとき、光源ランプ40から光結
合器39によって光は光導波路38中を導波してモニタ
ー部36に達し、上述した原理によって表面の薄膜によ
って部分的に吸収され減衰する。この減衰は、光導波路
52を通じてポリクロメータ53とマルチチャンネル光
検出器55によって分光スペクトルとして計測される。
計測されたデータはコンピュータ48と成膜情報を有し
たデータベース47によって即座に解析され、目標とす
る分光スペクトルから変動すると、コンピュータ48か
ら制御ライン49を通じて流量コントローラ46,電源
制御系50,基板加熱ヒータの制御系51を制御して目
的とする品質の成膜を行うために、ガス分圧,成膜温
度,印加電圧をリアルタイムに制御することができた。
【0019】赤外領域の変化を精密に測定するにはポリ
クロメータとマルチチャンネルアナライザの替わりにフ
ァブリーペロエタロン干渉計と光検出器を用いることも
できる。また、本実施例の成膜装置以外のエレクトロン
サイクロトロン共鳴(ECR)CVD,光CVDなど各種
のCVD成膜装置においても同様の構成を用いることが
できる。
【0020】(実施例2)本実施例では、実施例1を用
いてa−Si:H薄膜の成膜したときのモニター部から
得られた透過スペクトルを示す。モニター部の長さL=
100mm,半径Rc=100μmである。測定波長は、
500〜1500nmであり、a−Si:H薄膜の光学
バンドギャップ近傍に対応している。そのために、膜質
の変化(欠陥密度,構造乱れなど)はこの波長領域に顕
著に表れる。
【0021】図4にa−Si:H薄膜の膜厚が100Å
から200Åに変化したときの規格化した透過スペクト
ル(T/Tmax)の変化を示す。透過スペクトルには、干
渉効果に起因する吸収ピークが表れ、膜厚の増加に従っ
て長波長側に規則的にシフトするために、このピーク値
Δ(T/Tmax)の膜厚に対応した規則的なシフトから、
a−Si:H薄膜の各種欠陥に起因した欠陥準位密度の
変化と成膜組織の均一性をin-situ に知ることができ
た。本実施例においては、予め計算してデータベースに
蓄積されている透過スペクトルとリアルタイムで計測し
たスペクトルの差分によって、基板温度のみを最大10
℃変動させて、目標とした品質のa−Si:H膜を得
た。
【0022】図5は、膜厚が200Åのときのピーク値
Δ(T/Tmax)と吸収係数の関係である。通常のPDS
測定では、α〜50cm1 程度が計測できる最高感度であ
るが、本発明の成膜モニターおよび成膜モニター方法に
よれば、Δ(T/Tmax)〜3%としてα〜5cm1 となり
およそ10倍の感度を得た。また、光干渉を考慮した計
算によって、吸収ピークから、光学状態密度を求めるこ
とができる。
【0023】(実施例3)図6により実用的なモニター
部と光ファイバー部の構造を示す。これらのモニター部
の長さLcは100mmであり、光ファイバー部(コア
部)62はアルミなど金属,セラミックスなどの耐熱被
覆部63によって被覆されプラズマから熱的に保護され
ている。また、図7に示すように通常の光ファイバーを
モニター部に併設することで、プラズマによる加熱によ
って生じた光ファイバーの屈折率の変化を同時に構成す
ることができる。
【0024】(実施例4)図8及び図9に光ファイバー
からなるモニター部分84をフラットな基板85に部分
的に埋め込んだ例を示す。これは、高品質の薄膜を得る
ために基板加熱が必要な場合に有効なモニター部の構造
である。上述した実施例同様に、モニター部が埋め込ま
れた側に各種の薄膜をその裏側から加熱しながら成膜
し、測定をすることができる。現にa−Si:H薄膜で
は、成膜時の基板加熱温度が膜質に大きく影響すること
が知られており、本実施例を用いることにより実際の成
膜状態をモニターすることが可能になる。また、表面が
フラットなので均一な成膜状態が得られ、光ファイバー
のみを用いた上記実施例のときに用いた成膜中のモニタ
ー部の回転は不要になる。
【0025】(実施例5)図10に平行平面基板をモニ
ター部として用いたときの実施例を示す。この場合は、
光は45°プリズムによって上記平行平面基板内部に入
射し導波して反対側に設置されたプリズムから出射す
る。この基板の一面には薄膜が成膜されているので、光
は導波中に反射毎に吸収され減衰する。また、この場合
には、入射光の偏光面は保存されるために、偏光解析も
可能である。基本的には、光ファイバーによるセンサー
部での導波光の減衰と同じである。本実施例を用いるこ
とによって、基板形状による初期成膜状態の違いを避け
ることができる。本実施例によっても、高感度の測定が
可能である。
【0026】(実施例6)図11に本発明の実施例の1
つであるスパッタリング成膜装置の基本的な構成を示
す。電極間に高周波を印加してノズルから流入する各種
スパッタガス(流量コントローラでガス分圧は調整され
ている)でグローを発生させ、基板104に対向したタ
ーゲット材料102をスパッタリングして基板上に成膜
するときに、図1または図2の構造を持つ成膜モニター
部を回転装置で15rps 程度で回転させ(場合によって
は静止させる)、上記モニター部表面に同時に成膜す
る。このとき、光源ランプから光結合器107によって
光は光導波路中を導波してモニター部に達し、上述した
原理によって表面の薄膜によって部分的に吸収され減衰
する。この減衰は、光導波路を通じてファブリーペロエ
タロン干渉計115と光検出器107によって分光スペ
クトルとして計測される。計測されたデータはコンピュ
ータ116と成膜情報を有したデータベースによって即
座に解析され、目標とする分光スペクトルから変動する
と、コンピュータから制御ラインを通じて流量コントロ
ーラ113,電源制御系109,基板加熱ヒータの制御
系112を制御して目的とする品質の成膜を行うため
に、ガス分圧,成膜温度,印加電圧をリアルタイムに制
御することができた。
【0027】測定には、ポリクロメ−タとマルチチャン
ネルアナライザを用いることもできる。また、本実施例
の成膜装置以外の直流スパッタリング成膜装置など各種
のスパッタリング成膜装置においても同様の構成を用い
ることができる。
【0028】本成膜装置を用いて、アルミニウム,Au
などスパッタリング成膜可能な金属薄膜,誘電体薄膜な
どを高品質に成膜することができた。
【0029】(実施例7)図12に本発明の実施例の1
つであるイオンビームスパッタリング成膜装置の基本的
な構成を示す。イオンガン中でノズルから流入する各種
ガス(流量コントローラでガス分圧は調整されている)
でイオンビームを発生させ、基板に対向した各種ターゲ
ット材料にイオンビームを照射して、ターゲット材料を
スパッタリングして基板上に成膜する。このときに、図
1または図2の構造を持つ成膜モニター部を回転装置で
15rps 程度で回転させ(場合によっては静止させ
る)、上記モニター部表面に同時に成膜する。このと
き、光源ランプ215から光結合器216によって光は
光導波路214中を導波してモニター部に達し、上述し
た原理によって表面の薄膜によって部分的に吸収され減
衰する。この減衰は、光導波路を通じてポリクロメータ
224とマルチチャンネルアナライザ225によって分
光スペクトルとして計測される。計測されたデータはコ
ンピュータ223と成膜情報を有したデータベース22
2によって即座に解析され、目標とする分光スペクトル
から変動すると、コンピュータから制御ラインを通じて
流量制御系231,イオンガン電源219,基板加熱用のヒ
ータ電源211を制御して目的とする品質の成膜を行う
ために、イオンビームフラックス,成膜温度,イオンビ
ームのエネルギーをリアルタイムに制御することができ
た。
【0030】測定には、ポリクロメータとマルチチャン
ネルアナライザの替わりにファブリーペロエタロン干渉
計と光検出器用いることもできる。また、本実施例の成
膜装置以外の直流スパッタリング成膜装置など各種のス
パッタリング成膜装置においても同様の構成を用いるこ
とができる。
【0031】本成膜装置を用いて、アルミニウム,Au
などスパッタリング成膜可能な金属薄膜,誘電体薄膜な
どを高品質に成膜することができた。
【0032】
【発明の効果】本発明による成膜モニター装置およびモ
ニター方法を用いた成膜装置および成膜方法を用いるこ
とにより、成膜中の成膜条件の変動による膜品質の劣化
を未然に防ぐことができるために、目的とした品質の薄
膜を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】光ファイバーを用いたモニター部の構造。
【図2】光ファイバーを用いたモニター部の構造。
【図3】本発明のCVD成膜装置の構成。
【図4】規格化した透過率スペクトル。
【図5】測定感度の比較。
【図6】モニター部の詳細。
【図7】温度モニターを併設したモニター部。
【図8】基板に埋め込んだモニター部。
【図9】基板に埋め込んだモニター部の斜視図。
【図10】平行平面基板を用いたモニター部。
【図11】本発明の高周波スパッタリング成膜装置の構
成。
【図12】本発明のイオンビームスパッタリング成膜装
置の構成。
【符号の説明】
1…コア、2…クラッド、3…膜成長部、4,36…モ
ニター部、31…成膜室、32…基板、33…ヒータ、
34…電極、35…真空排気系、37…回転駆動系、3
8,52…光導波路、39,54…光結合器、40…光
源ランプ、41…ヒータ制御系、42,44,48…コ
ンピュータ、43…電源制御系、45…ガス供給系、4
6…流量コントローラ、47…成膜データベース、50
…電源制御系、51…ヒータ制御系、53…ポリクロメ
ータ、61…クラッド部、62…コア部、63…耐熱被
覆部、71…基板ホルダー、72…試料、73…温度モ
ニター、74…ミニター部。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】成膜室と、光源と、該成膜室の成膜部付近
    に保持されコアの一部が露出したモニター部を有する光
    導波路と、該光導波路に前記光源から光信号を供給する
    手段と、前記モニター部を回転する駆動部と、前記光導
    波路から出射した光を検出する検出器と、前記モニター
    部表面に成膜された薄膜の光学的変化および膜厚変化を
    光検出器の出力から計算する計算部から構成された成膜
    装置。
  2. 【請求項2】成膜室と、光源と、該成膜室の成膜部付近
    に保持されコアの一部が露出したモニター部を有する光
    導波路と、該光導波路に前記光源から光信号を供給する
    手段と、前記モニター部を回転する駆動部と、前記光導
    波路から出射した光を検出する検出器と、前記モニター
    部表面に成膜された薄膜とコアとの光学的特性の相違を
    光検出器の出力から計算する計算部から構成された成膜
    装置。
  3. 【請求項3】光源部,クラッド層とコア層光導波路と、
    成膜室の成膜部付近に保持された上記光導波路のクラッ
    ド層の一部または全部を除いたモニター部と、上記モニ
    ター部を回転する駆動部,上記光導波路中を伝播し、出
    射した光量を測定する光検出器,上記モニター部の表面
    に成膜された薄膜の光学的変化および膜厚変化を光検出
    器の出力から計算する計算部から構成された成膜モニタ
    ー装置および成膜部を有する成膜装置。
  4. 【請求項4】光源部,多モード導波するクラッド層とコ
    ア層および保持層からなる光ファイバーと、成膜室の成
    膜部付近に設けられる上記光ファイバーのクラッド層の
    一部または全部を除いたモニター部と、上記モニター部
    を回転する駆動部,上記光導波路とモニター部を伝播
    し、出射した光量を測定する分光部と光検出器,上記モ
    ニター部の表面に成膜された膜の屈折率を測定する手
    段,薄膜の光学的変化および膜厚変化を光検出器の出力
    から計算する計算部から構成された成膜モニター装置、
    および成膜部を有する成膜装置。
  5. 【請求項5】請求項4において、上記成膜モニター装置
    から得られる上記薄膜の光学的変化および膜厚変化から
    成膜状態を支配する各種成膜条件を制御する手段を有す
    ることを特徴とする成膜装置。
  6. 【請求項6】レーザまたはランプ光源からなる光源部,
    光入射のために平面基板状に設けられた光結合部,平面
    状の基板からなるモニター部と、上記モニター部を伝播
    し、端面で反射した戻り光を入射光と分ける偏光フィル
    ター部,戻り光量を測定する分光部と光検出器,上記モ
    ニター部の表面に成膜された上記平面状の基板よりも大
    きな屈折率を示す薄膜の光学的変化を光検出器の出力か
    ら計算する計算部から構成された成膜モニター装置およ
    び成膜に必要な基本的な構成を有する成膜装置におい
    て、上記成膜モニター装置から得られる上記薄膜の光学
    的変化および膜厚変化から成膜状態を支配する各種成膜
    条件を制御することを特徴とする成膜装置。
  7. 【請求項7】光源部と、成膜室の成膜部付近に保持され
    クラッド層とコア層からなり、クラッドの一部を露出し
    たモニター部を有する光導波路と、上記モニター部を回
    転する駆動部,上記光導波路中を伝播し、出射した光量
    を測定する分光部と光検出器,上記モニター部の表面に
    成膜された上記コア層よりも大きな屈折率を示す薄膜の
    光学的変化および膜厚変化を光検出器の出力から計算す
    る計算部から構成された成膜モニター装置、及び成膜室
    を有する化学蒸着成膜装置。
  8. 【請求項8】請求項7において、成膜モニター装置から
    得られる上記薄膜の光学的変化および膜厚変化からガス
    分圧,ビーム電流,印加電圧,基板加熱温度の少なくと
    も1つを制御する手段を有することを特徴とする成膜装
    置。
  9. 【請求項9】請求項7において、上記成膜モニター装置
    から得られる上記薄膜の光学的変化および膜厚変化から
    蒸着源への印加電流,基板加熱温度など成膜状態を支配
    する成膜条件を制御することを特徴とする成膜装置。
  10. 【請求項10】光源部,クラッド層とコア層およびその
    他の保持に必要な層からなる光導波路と、成膜室の成膜
    部付近に保持された上記光導波路のクラッド層の一部ま
    たは全部を除いたモニター部と、上記光導波路中を伝播
    し、出射した光量を測定する分光部と光検出器,上記モ
    ニター部の表面に成膜された上記コア層よりも大きな屈
    折率を示す薄膜の光学的変化および膜厚変化を光検出器
    の出力から計算する計算部から構成された成膜モニター
    装置。
  11. 【請求項11】多モード導波するクラッド層とコア層お
    よび保持層からなる光導波路の導波光の減衰率を測定す
    る方法において、上記の光導波路のクラッド層の一部ま
    たは全部を除いたモニター部表面に上記コア層の屈折率
    1 よりも大きな屈折率N2 の薄膜を成膜したとき、導
    波光の上記薄膜内への屈折と干渉によってもたらされる
    導波光の減衰率を光の波長の関数として測定し、上記薄
    膜の膜厚変化および光学定数の変化から目標とする品質
    の薄膜を得るための最適な成膜条件を見出すことを特徴
    とする成膜方法。
  12. 【請求項12】多モード導波するクラッド層とコア層お
    よび保持層からなる光ファイバ内を導波する光の減衰率
    を測定する方法において、上記の光ファイバーのクラッ
    ド層の一部または全部を除いたモニター部上への上記コ
    ア層の屈折率N1 よりも大きな屈折率N2 の薄膜を成膜
    したとき、導波光の上記薄膜内への屈折と干渉によって
    もたらされる導波光の減衰率を光の波長の関数として測
    定し、上記薄膜の膜厚変化および光学定数の変化から目
    標とする品質の薄膜を得るための最適な成膜条件を見出
    すことを特徴とする成膜方法。
  13. 【請求項13】平面状の基板内部に一方から位相変調し
    た光を一定の入射角で入射させ、基板内部を伝播させ、
    他方から一定の角度で出射した光の光量や偏光角の変化
    を測定する方法において、上記平面状の基板表面に基板
    の屈折率N1 よりも大きな屈折率N2 の薄膜を成膜した
    とき、導波光の上記薄膜内への屈折と干渉によってもた
    らされる導波光の減衰率を光の波長の関数として測定
    し、上記薄膜の膜厚変化および光学定数の変化から目標
    とする品質の薄膜を得るための最適な成膜条件を見出す
    ことを特徴とする成膜方法。
  14. 【請求項14】平面状の基板内部に一方から光を一定の
    入射角で入射させ、基板内部を伝播させ、他方端面から
    一定の角度で反射して入射面に戻った光の光量や偏光角
    の変化を測定する方法において、上記平面状の基板表面
    に基板の屈折率N1 よりも大きな屈折率N2 の薄膜を成
    膜したとき、導波光の上記薄膜内への屈折と干渉によっ
    てもたらされる導波光の減衰率を光の波長の関数として
    測定し、上記薄膜の膜厚変化および光学定数の変化から
    目標とする品質の薄膜を得るための最適な成膜条件を見
    出すことを特徴とする成膜方法。
  15. 【請求項15】多モード導波するクラッド層とコア層お
    よび保持層からなる光導波路の導波光の減衰率を測定す
    る方法において、上記の光導波路のクラッド層の一部ま
    たは全部を除いたモニター部表面にアモルファス半導体
    または結晶半導体薄膜を成膜したとき、導波光の透過率
    スペクトルに現れる干渉に起因した透過率の変化を測定
    して、アモルファス半導体または結晶半導体薄膜の膜厚
    変化および光学定数の変化から目標とする品質のアモル
    ファス半導体まはた結晶半導体薄膜を得るための最適な
    成膜条件を見出すことを特徴とする成膜方法。
  16. 【請求項16】多モード導波するクラッド層とコア層お
    よび保持層からなる光導波路の導波光の減衰率を測定す
    る方法において、上記の光導波路のクラッド層の一部ま
    たは全部を除いたモニター部表面に上記コア層よりも大
    きな屈折率を有する誘電体薄膜を成膜したとき、上記誘
    電体薄膜のバンドギャップに対応した波長範囲で導波光
    の透過率スペクトルに現れる干渉に起因した透過率の変
    化を測定して、誘電体薄膜の膜厚変化および光学定数の
    変化をモニターすることで、目標とする品質の誘電体薄
    膜を得るための最適な成膜条件を見出すことを特徴とす
    る成膜方法。
  17. 【請求項17】多モード導波するクラッド層とコア層お
    よび保持層からなる光導波路の導波光の減衰率を測定す
    る方法において、上記の光導波路のクラッド層の一部ま
    たは全部を除いたモニター部表面に上記コア層よりも金
    属薄膜を成膜したとき、上記金属薄膜のプラズマエッジ
    に対応した波長範囲で導波光の透過率スペクトルに現れ
    る干渉に起因した透過率の変化を測定して、金属薄膜の
    膜厚変化および光学定数の変化をモニターすることで、
    目標とする品質の金属薄膜を得るための最適な成膜条件
    を見出すことを特徴とする成膜方法。
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