JP2003247068A - 成膜装置、及び光学部材の製造方法 - Google Patents

成膜装置、及び光学部材の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学モニタとして可視域光学モニタのみを有
する従来の成膜装置で生じていた種々の不都合のうちの
少なくとも１つを解消する。 【解決手段】 赤外域の実用波長域で使用される光学部
材は、基体１１と、基体１１上に成膜された複数層から
なる光学薄膜とを有する。成膜装置は、可視域内の所定
波長域の分光特性を測定する光学モニタ４と、赤外域内
の所定波長域の分光特性を測定する光学モニタ５と、前
記実用波長域の分光特性を測定する実用波長域光学モニ
タとを備える。モニタ４，５のいずれかで測定された分
光特性に基づいて、成膜された各層の膜厚を決定し、そ
の膜厚に基づいて未成膜の層の膜厚設定値を調整する。
実用波長域光学モニタで測定された光学薄膜の成膜途中
及び成膜終了後の分光特性を、次の基体１１上に次の光
学薄膜を成膜する際に反映させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基体上に複数層か
らなる膜を成膜する成膜装置、及び、基体と該基体上に
成膜された複数層からなる光学薄膜とを有する光学部材
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光学フィルタやレンズや反射鏡等の光学
部材には、波長ごとの透過率や反射率を所定の特性にし
たり、波長ごとの位相特性を所定の特性にしたり、反射
防止を行ったりするために、その表面に複数層からなる
光学薄膜が成膜されることが多い。この膜の層数は数十
層に達するものがあり、光学薄膜を構成する各層の厚さ
を制御することにより、所定の光学特性を得るようにな
っている。このような光学薄膜やその他の膜の成膜に
は、スパッタ装置や真空蒸着装置などの成膜装置が用い
られている。
【０００３】従来の成膜装置では、成膜された層による
可視域内の波長域の分光特性を測定する可視域光学モニ
タが搭載され、この可視域光学モニタにより測定された
分光特性に基づいて、成膜された各層の膜厚を求め、途
中の層まで成膜された段階の各層の膜厚をその後に成膜
される層の膜厚に反映させることにより、正確に再現さ
れた所望の特性を有する膜を得ようとしていた（例え
ば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７４２２６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の成膜装置では、成膜された層による分光特性を測定
する光学モニタとして、可視域光学モニタのみが搭載さ
れていたので、以下に説明する種々の不都合が生じてい
た。以下の説明では、光学薄膜を成膜する場合を例に挙
げて説明するが、光学薄膜以外の膜についても同様であ
る。
【０００６】例えば、光通信用の光学部材などのように
赤外域の所定波長域で使用される光学部材においては、
使用波長が長くなる関係から光学薄膜を構成する各層の
膜厚が厚くなる。このような光学薄膜の各層を順次成膜
していき、成膜された総膜厚が厚くなると、可視域での
分光特性（例えば、分光透過率特性）は、波長の変化に
対して大きくかつ急峻な繰り返し変化が現れたものとな
る。この理由は、短波長領域において各層の境界での反
射光が重なり合って高次の干渉を起こすためであり、こ
の干渉の結果生じる分光特性は、一般に波長依存性が急
峻となるからである。
【０００７】一方、可視域光学モニタの分解能は、主と
して分光器の分解能で決定され、次のような感度分布を
有している。すなわち、ある波長の受光量として検出さ
れるのは、その波長の光のみではなく、その波長を中心
とするある帯域の波長の光である。そのため、理想的な
δ関数型の波長特性を有する光が受光器に入射した場合
でも、観測される分光特性はδ関数型とならず、なまっ
てしまう。
【０００８】したがって、成膜された総膜厚が厚くなる
と、波長の変化に対して大きくかつ急激な繰り返し変化
が現れた可視域の分光特性がそのまま測定されるべきで
あるのに、可視域光学モニタにて実際に得られる分光特
性は、波長変化に対する変化がさほど現れない、なまっ
た特性となってしまう。このように、成膜された総膜厚
が厚くなると、可視域光学モニタの測定精度が低下す
る。このため、前記従来の成膜装置では、成膜された総
膜厚が厚くなると、精度良く膜厚を求めることができ
ず、ひいては、正確に再現された所望の光学特性を持つ
光学薄膜を得ることが困難であった。
【０００９】そこで、前記従来の成膜装置では、実際に
は、作製しようとする光学部材の基体の他に、膜厚測定
用のダミーの基体としてのモニタ基板（例えば、ガラス
基板）にも、同じように各層を成膜していき、可視域光
学モニタでモニタ基板の分光特性を測定し、成膜の途中
で、モニタ基板上の層の総膜厚又は層数が所定以上とな
ったときに、モニタ基板を新しいものに交換していた。
この場合には、本来の基体上に成膜される光学薄膜の総
膜厚及び層数が多くても、各モニタ基板上の層厚及び層
数が所定以下に限定されるので、各層の膜厚を精度良く
求めることができる。しかしながら、この場合には、モ
ニタ基板の交換に時間を要するため、生産性が低下して
いた。
【００１０】また、前記従来の成膜装置では、可視域光
学モニタのみが搭載されていたので、光通信用の光学部
材などのように赤外域の所定波長域で使用される光学部
材を製造する場合には、前記所定波長域（当該光学部材
の実用波長域）での光学特性を得ることができなかっ
た。このため、前記従来の成膜装置では、現在のバッチ
の際（現在の基体上への現在の光学薄膜の成膜時）に得
られた情報に基づいて、次のバッチの際（次の基体上へ
の次の光学薄膜の成膜時）に用いる各層の膜厚設定値や
成膜条件を決めることにより、次のバッチでより精度良
く所望の光学特性を持つ光学薄膜を得ようとする場合、
前記情報として、現在のバッチの際に得られた各層の膜
厚を用いることができるに留まり、当該光学部材の実用
波長域での光学特性を用いることができなかった。した
がって、前記従来の成膜装置によれば、この点からも、
正確に再現された所望の光学特性を持つ光学薄膜を得る
ことが困難であった。
【００１１】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、前記従来の成膜装置で生じていた前述した種
々の不都合のうちの少なくとも１つを解消することがで
きる、成膜装置及び光学部材の製造方法を提供すること
を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の態様による成膜装置は、基体上に複
数層からなる膜を成膜する成膜装置において、成膜され
た層による第１の波長域の分光特性を測定する第１の光
学モニタと、成膜された層による第２の波長域の分光特
性を測定する第２の光学モニタと、を備えたものであ
る。
【００１３】本発明の第２の態様による成膜装置は、前
記第１の態様において、前記第１の波長域が可視域内の
波長域であり、前記第２の波長域が赤外域内の波長域で
あるものである。
【００１４】本発明の第３の態様による成膜装置は、前
記第１の態様において、前記第１及び第２の波長域が赤
外域内の波長域であり、前記第２の波長域は前記第１の
波長域内の一部の波長域であるものである。
【００１５】本発明の第４の態様による成膜装置は、前
記第２又は第３の態様において、前記膜が赤外域内の所
定波長域で使用される光学薄膜であり、前記第２の波長
域が前記所定波長域を含むものである。
【００１６】本発明の第５の態様による成膜装置は、前
記第１乃至第４のいずれかの態様において、前記第１の
光学モニタにより測定された分光特性及び前記第２の光
学モニタにより測定された分光特性のうちの少なくとも
一方に基づいて、成膜された各層の膜厚を求める手段
を、備えたものである。
【００１７】本発明の第６の態様による成膜装置は、前
記第１乃至第４のいずれかの態様において、前記第１の
光学モニタにより測定された分光特性に基づいて、成膜
された各層の膜厚を求める手段と、前記膜を構成する全
ての層が成膜された状態で前記第２の光学モニタにより
測定された分光特性のうち、少なくとも一部の波長域の
分光特性を示すデータを記憶する記憶手段と、を備えた
ものである。
【００１８】本発明の第７の態様による成膜装置は、前
記第６の態様において、前記膜を構成する層のうちの一
部の層のみが成膜された状態で前記第２の光学モニタに
より測定された分光特性のうち、少なくとも一部の波長
域の分光特性を示すデータを記憶する記憶手段を、備え
たものである。
【００１９】本発明の第８の態様による成膜装置は、前
記第２の態様において、毎層成膜後に、前記第１の光学
モニタにより測定された分光特性及び前記第２の光学モ
ニタにより測定された分光特性のうちのいずれか一方の
みに基づいて、最上に成膜された層の膜厚を求める手段
を、備え、前記膜厚を求める手段は、成膜された層の全
体の厚さ又は層数が所定厚さ以下であるか又は所定層数
以下である場合には、前記第１の光学モニタにより測定
された分光特性のみに基づいて、前記最上に成膜された
層の膜厚を求め、成膜された層の全体の厚さ又は層数が
所定厚さより厚いか又は所定層数より多い場合には、前
記第２の光学モニタにより測定された分光特性のみに基
づいて、前記最上に成膜された層の膜厚を求めるもので
ある。
【００２０】この第８の態様において、成膜された層の
全体の厚さ（総膜厚）で場合分けするときには、前記所
定厚さを１μｍ〜１０μｍの範囲内の所定値（より好ま
しくは、６μｍ〜１０μｍの範囲内の所定値）とするこ
とが好ましい。これは、以下に説明する理由による。
【００２１】毎層成膜後に、可視域内の波長域の分光特
性を測定する光学モニタにより測定された分光特性のみ
に基づいて、最上に成膜された層の膜厚を求めると、総
膜厚が約１０μｍを越えるような場合に、特に膜厚測定
精度が悪くなることが見出された。これは、総膜厚が厚
くなると、膜厚の測定に使用される分光透過率又は分光
反射率の、波長による変化が非常に激しくなり、極僅か
の波長の変化に対しても大きく変化するようになるため
であると考えられる。一方、一般に使用されている分光
器の波長分解能は０．５ｎｍ程度であり、膜厚が１０μ
ｍ程度を越える領域で±０．１ｎｍ程度の精度で膜厚を
測定しようとすると、０．５ｎｍ程度の波長分解能の分
光器では、測定精度が不十分となるのである。
【００２２】しかし、実際に使用されている光学素子に
おいては、設計値と実際値の差を±０．０２％程度にし
なければならない場合が多く、かつ、通常得られる分光
透過率計又は分光反射率計の波長分解能は０．５ｎｍ程
度である。このことから考えて、実際上必要とされる厚
さ測定精度である±０．１ｎｍを確保するためには、実
験によると、可視域内の波長域の分光特性を測定する光
学モニタにより測定された分光特性のみに基づいて膜厚
測定を行う場合、少なくとも総膜厚を１０μｍ以下に抑
える必要がある。
【００２３】一方、可視域内の波長域の分光特性を測定
する光学モニタにより測定された分光特性のみに基づい
て膜厚測定を行う場合、総膜厚が１μｍ未満では±０．
１ｎｍの測定精度が十分に確保され、総膜厚が１μｍ以
上６μｍ未満でも測定精度はさほど低下しない。
【００２４】よって、場合の基準とする前記所定厚さを
１μｍ〜１０μｍの範囲内の所定値とすることが好まし
く、６μｍ〜１０μｍの範囲内の所定値とすることがよ
り好ましい。
【００２５】本発明の第９の態様による成膜装置は、前
記第２の態様において、（ａ）毎層成膜後に、前記第１
の光学モニタにより測定された分光特性及び前記第２の
光学モニタにより測定された分光特性の両方を合わせた
全体の分光特性に基づいて、最上に成膜された層の膜厚
を求める手段を、備え、（ｂ）前記膜厚を求める手段
は、前記全体の分光特性に、前記最上に成膜された層の
厚さを種々に仮定して計算された対応する分光特性をフ
ィッティングさせることによって、前記最上に成膜され
た層の膜厚を求め、（ｃ）前記膜厚を求める手段は、成
膜された層の全体の厚さ又は層数が所定厚さ以下である
か又は所定層数以下である場合には、前記第１の光学モ
ニタにより測定された分光特性を前記第２の光学モニタ
により測定された分光特性に比べて重視して前記フィッ
ティングを行い、成膜された層の全体の厚さ又は層数が
所定厚さより厚いか又は所定層数より多い場合には、前
記第２の光学モニタにより測定された分光特性を前記第
１の光学モニタにより測定された分光特性に比べて重視
して前記フィッティングを行うものである。
【００２６】この第９の態様において、成膜された層の
全体の厚さ（総膜厚）で場合分けするときには、前記所
定厚さを１μｍ〜１０μｍの範囲内の所定値（より好ま
しくは、６μｍ〜１０μｍの範囲内の所定値）とするこ
とが好ましい。これは、前記第８の態様に関連して説明
した理由と同様の理由による。
【００２７】本発明の第１０の態様による成膜装置は、
前記第８又は第９の態様において、前記膜が赤外域内の
所定波長域で使用される光学薄膜であり、前記第２の波
長域が前記所定波長域を含むものである。
【００２８】本発明の第１１の態様による成膜装置は、
前記第５乃至第１０のいずれかの態様において、前記膜
を構成する層のうちの少なくとも１つの層について、当
該層が最上に成膜された状態で、前記膜厚を求める手段
により求められた膜厚に基づいて、当該層以降に成膜さ
れる層の膜厚設定値を調整する調整手段を、備えたもの
である。
【００２９】本発明の第１２の態様による成膜装置は、
前記第１の態様において、前記膜が赤外域内の所定波長
域で使用される光学薄膜であり、前記第２の波長域が前
記所定波長域を含み、成膜された各層の膜厚を求める手
段と、前記膜を構成する層のうちの一部の層のみが成膜
された状態で前記第２の光学モニタにより測定された前
記所定波長域の分光特性と、前記膜厚を求める手段によ
り求められた前記一部の層の各層の膜厚に基づいて計算
された分光特性との、ずれの評価値が、所定の許容範囲
内であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段に
より前記評価値が前記所定の許容範囲内でないと判定さ
れた場合に、前記一部の層以降の層の成膜を中止する手
段と、を備えたものである。
【００３０】本発明の第１３の態様による光学部材の製
造方法は、基体と、該基体上に成膜された複数層からな
る光学薄膜と、を有する光学部材の製造方法であって、
前記光学薄膜を構成する各層の膜厚設定値に基づいて、
前記各層を順次成膜する段階と、成膜された層による第
１の波長域の分光特性を測定する第１の光学モニタ、及
び、成膜された層による第２の波長域の分光特性を測定
する第２の光学モニタのうちの、少なくとも一方の光学
モニタにより測定された分光特性に基づいて、成膜され
た各層の膜厚を求める段階を、備えたものである。
【００３１】本発明の第１４の態様による光学部材の製
造方法は、基体と、該基体上に成膜された複数層からな
る光学薄膜と、を有する光学部材の製造方法であって、
前記光学薄膜を構成する各層の膜厚設定値に基づいて、
前記各層を順次成膜する段階と、成膜された層による第
１の波長域の分光特性を測定する第１の光学モニタによ
り測定された分光特性に基づいて、成膜された各層の膜
厚を求める段階と、前記光学薄膜を構成する全ての層が
成膜された状態で、成膜された層による前記第１の波長
域と異なる第２の波長域の分光特性を測定する第２の光
学モニタにより測定された分光特性のうち、少なくとも
一部の波長域の分光特性に基づいて、次の基体上に次の
光学薄膜を形成するために用いる当該次の光学薄膜を構
成する各層の前記膜厚設定値又は成膜条件を求める段階
と、を備えたものである。
【００３２】本発明の第１５の態様による光学部材の製
造方法は、基体と、該基体上に成膜された複数層からな
る光学薄膜と、を有する光学部材の製造方法であって、
前記光学薄膜を構成する各層の膜厚設定値に基づいて、
前記各層を順次成膜する段階と、成膜された層による第
１の波長域の分光特性を測定する第１の光学モニタによ
り測定された分光特性に基づいて、成膜された各層の膜
厚を求める段階と、前記光学薄膜を構成する層のうちの
一部の層のみが成膜された状態及び前記光学薄膜を構成
する全ての層が成膜された状態で、成膜された層による
前記第１の波長域と異なる第２の波長域の分光特性を測
定する第２の光学モニタにより測定された各分光特性の
うち、少なくとも一部の波長域の各分光特性に基づい
て、次の基体上に次の光学薄膜を形成するために用いる
当該次の光学薄膜を構成する各層の前記膜厚設定値又は
成膜条件を求める段階と、を備えたものである。
【００３３】本発明の第１６の態様による光学部材の製
造方法は、前記第１３乃至第１５のいずれかの態様にお
いて、前記光学薄膜を構成する層のうちの少なくとも１
つの層について、当該層が最上に成膜された状態で、前
記膜厚を求める段階で求められた膜厚に基づいて、当該
層以降に成膜される層の膜厚設定値を調整する段階を、
備えたものである。
【００３４】本発明の第１７の態様による光学部材の製
造方法は、前記第１３乃至第１６のいずれかの態様にお
いて、前記第１の波長域が可視域内の波長域であり、前
記第２の波長域が赤外域内の波長域であるものである。
【００３５】本発明の第１８の態様による光学部材の製
造方法は、前記第１３乃至第１６のいずれかの態様にお
いて、前記第１及び第２の波長域が赤外域内の波長域で
あり、前記第２の波長域は前記第１の波長域内の一部の
波長域であるものである。
【００３６】本発明の第１９の態様による光学部材の製
造方法は、前記第１７又は第１８の態様において、前記
光学薄膜が赤外域内の所定波長域で使用されるものであ
り、前記第２の波長域が前記所定波長域を含むものであ
る。
【００３７】本発明の第２０の態様による光学部材の製
造方法は、基体と、該基体上に成膜された複数層からな
る光学薄膜と、を有する光学部材の製造方法であって、
前記第１乃至第１２のいずれかの態様による成膜装置を
用いて、前記基体上に前記光学薄膜を成膜する段階を備
えたものである。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、本発明による成膜装置及び
光学部材の製造方法について、図面を参照して説明す
る。
【００３９】［第１の実施の形態］
【００４０】図１は、本発明の第１の実施の形態による
成膜装置の回転テーブルを下から見た状態を模式的に示
す図である。図２は、図１中のＡ−Ａ’線に沿った本実
施の形態による成膜装置の要部を模式的に示す概略断面
図である。図３は、図１中のＢ−Ｂ’線に沿った本実施
の形態による成膜装置の要部を模式的に示す概略断面図
である。図４は、本実施の形態による成膜装置を用いて
製造される光学部材１０の一例を模式的に示す概略断面
図である。図５は、本実施の形態による成膜装置の制御
系統の要部を示す概略ブロック図である。
【００４１】本実施の形態による成膜装置の説明に先立
って、この成膜装置を用いて製造される光学部材１０の
一例について、説明する。本例では、光学部材１０は、
光通信用や宇宙用や衛星用の光学部材などのように、赤
外域の所定波長域（実用波長域）で使用される光学部材
である。光学部材１０の実用波長域は、例えば、１５２
０ｎｍ〜１５７０ｎｍ（いわゆるＣバンド）である。
【００４２】この光学部材１０は、例えば干渉フィルタ
として構成され、基体としてのガラス等からなる透明の
平板である基板１１と、基板１１上に成膜された複数の
層Ｍ１〜Ｍｎ（ｎは２以上の整数）からなる光学薄膜１
２と、から構成されている。もっとも、光学部材１０
は、干渉フィルタに限定されるものではなく、レンズや
プリズムやミラー等でもよく、例えば、レンズの場合に
は、基体として、基板１１の代わりに曲面を有するガラ
ス部材等が用いられる。
【００４３】本例では、層Ｍ１〜Ｍｎは、高屈折率物質
の層（例えば、Ｎｂ２Ｏ５）と低屈折率物質（例えば、
ＳｉＯ２）との交互層となっており、光学薄膜１２は２
種類の物質の交互層で構成されている。もっとも、光学
薄膜１２は、３種類以上の物質の層で構成してもよい。
【００４４】光学部材１０は、各層Ｍ１〜Ｍｎの材質、
層数ｎ、厚さを適宜定めることにより、所望の光学特性
（以下の説明では、分光透過率特性であるものとする
が、これに限定されるものではなく、分光反射率特性や
位相特性等でもよい。）が得られるようになっている。
【００４５】本実施の形態による成膜装置は、スパッタ
装置として構成され、図１乃至図３に示すように、成膜
室としての真空チャンバ１と、真空チャンバ１内に設け
られた回転テーブル２と、２つのスパッタ源３（図では
１つのみを示している。）と、３つの光学モニタ４，
５，６と、を備えている。
【００４６】回転テーブル２は、図示しないモータ等の
アクチュエータにより、回転軸７の回りに回転し得るよ
うになっている。回転テーブル２の下面には、図示しな
いホルダを介して、光学部材１０を構成すべき基板１
１、及び、モニタ基板２１が、軸７を中心とした同心円
上の各位置に、取り付けられるようになっている。図１
乃至図３に示す例では、７個の基板１１と１個のモニタ
基板２１が回転テーブル２に取り付けられている。
【００４７】２つのスパッタ源３は、真空チャンバ１の
下部において、回転テーブル２の回転に伴って基板１
１，２１と対向し得る２箇所の位置に、それぞれ配置さ
れている。本実施の形態では、２つのスパッタ源３は、
そこから層を構成する成分の粒子が飛び出して、基板１
１及びモニタ基板２１の表面に当たって層を形成する。
本実施の形態では、２つのスパッタ源３は、互いにター
ゲットの材質が異なり、前述した高屈折率物質及び低屈
折率物質の粒子がそれぞれ飛び出すようになっている。
【００４８】モニタ基板２１は、例えば、ガラス基板等
の透明な平板からなる。前述したように光学部材１０の
基体として平板の基板が用いられているので、基板１１
及びモニタ基板２１として、同じ基板が用いられてい
る。モニタ基板２１は、膜厚測定用のダミーの基体（す
なわち、最終的に、光学部材１０とならない基体）であ
り、その上に成膜された膜の厚さを測定することによ
り、それと同条件で成膜される基板１１上の膜厚を間接
的に測定するものである。モニタ基板２１は、場合によ
っては必ずしも用いる必要はない。ただし、光学部材１
０がレンズである場合のように、その表面が曲面である
場合には、その表面上の膜厚を正確に測定することが困
難であるため、モニタ基板２１を用いることが好まし
い。
【００４９】図２及び図３に示すように、真空チャンバ
１の上面には３つの窓１４ｂ，１５ｂ，１６ｂが設けら
れ、真空チャンバ１の下面には３つの窓１４ａ，１５
ａ，１６ａが設けられている。一対の窓１４ａ，１４ｂ
は、回転テーブル２の回転に伴って基板１１，２１が通
過する所定の位置を挟むように、配置されている。他の
一対の窓１５ａ，１５ｂ及び更に他の一対の窓１６ａ，
１６ｂも、同様に配置されている。
【００５０】光学モニタ４は、投光器４ａと、投光器４
ａから照射されて窓１４ａ、基板１１又はモニタ基板２
１、及び窓１４ｂを透過した光を分光して受光する受光
器４ｂと、から構成され、基板１１又はモニタ基板２１
上に成膜された膜による分光透過率を測定し得るように
なっている。同様に、光学モニタ５は、投光器５ａと、
投光器５ａから照射されて窓１５ａ、基板１１又はモニ
タ基板２１、及び窓１５ｂを透過した光を分光して受光
する受光器５ｂと、から構成され、基板１１又はモニタ
基板２１上に成膜された膜による分光透過率を測定し得
るようになっている。同様に、光学モニタ６は、投光器
６ａと、投光器６ａから照射されて窓１６ａ、基板１１
又はモニタ基板２１、及び窓１６ｂを透過した光を分光
して受光する受光器６ｂと、から構成され、基板１１又
はモニタ基板２１上に成膜された膜による分光透過率を
測定し得るようになっている。
【００５１】光学モニタ４は、可視域内の所定波長域、
例えば、４００ｎｍ〜８５０ｎｍの分光透過率を測定す
るように、構成されている。光学モニタ５は、赤外域内
の所定波長域、例えば、１０００ｎｍ〜１７００ｎｍの
分光透過率を測定するように構成されている。光学モニ
タ６は、光学部材１０の実用波長域、例えば、１５２０
ｎｍ〜１５７０ｎｍの分光透過率を測定するように構成
されている。各光学モニタ４〜６は、各測定波長域に特
化して構成されている。
【００５２】本実施の形態では、光学モニタ５の測定波
長域が、光学モニタ６の測定波長域である光学部材１０
の実用波長域を含んでいるので、光学モニタ５によって
光学部材１０の実用波長域を測定することも可能であ
る。したがって、光学モニタ６を設けずに、光学モニタ
５に光学モニタ６の機能も兼用させることが可能であ
る。しかしながら、本実施の形態のように光学モニタ
５，６を別個に構成すると、光学モニタ５の測定波長域
より光学モニタ６の測定波長域の方が狭いので、光学モ
ニタ５の分解能に比べて光学モニタ６の分解能を高める
ことができる。このため、実用波長域の分光透過率を高
い分解能で測定することができ、有利である。各層の膜
厚決定のために光学部材１０の実用波長域の分光透過率
を用いることができる場合には、逆に、光学モニタ５を
設けずに、光学モニタ６を膜厚モニタ用としても用いる
ことができる。
【００５３】以下の説明では、便宜上、光学モニタ４を
可視域光学モニタ、光学モニタ５を膜厚測定用赤外モニ
タ、光学モニタ６を実用波長域赤外モニタと呼ぶ。
【００５４】本実施の形態による成膜装置は、図５に示
すように、後述する動作を実現するため装置全体を制御
するとともに所定の演算等を行う、例えばコンピュータ
等で構成される制御・演算処理部１７と、使用者が指令
やデータ等を制御・演算処理部１７に入力するための操
作部１８と、ＣＲＴ等の表示部１９と、を備えている。
制御・演算処理部１７は、その内部に、メモリ２０を有
している。勿論、内部メモリ２０に代えて外部メモリを
用いてもよい。また、本実施の形態による成膜装置は、
周知の成膜装置と同様に、真空チャンバ１内を真空に引
くためのポンプや、真空チャンバ１内に所定のガスを供
給するガス供給部なども備えているが、その説明は省略
する。
【００５５】次に、本実施の形態による成膜装置の動作
の一例について、図６を参照して説明する。図６は、本
実施の形態による成膜装置の動作の一例を示す概略フロ
ーチャートである。
【００５６】回転テーブル２に未成膜の基板１１及びモ
ニタ基板２１を取り付けた状態で、成膜を開始する。
【００５７】まず、使用者が、操作部１８を操作して、
初期設定を行う（ステップＳ１）。この初期設定では、
後述するステップＳ４の膜厚モニタ用光学測定の測定モ
ードを、可視域測定モード（膜厚モニタ用光学測定を可
視域光学モニタ４により行うモード）及び赤外域測定モ
ード（膜厚モニタ用光学測定を膜厚測定用赤外モニタ５
により行うモード）のいずれにするかの設定情報を入力
する。また、この初期設定では、事前の設計等に従って
予め求めた、光学部材１０の所望の光学特性が得られる
ような各層Ｍ１〜Ｍｎの膜厚設定値、材質、層数ｎ、成
膜条件等を、入力する。なお、制御・演算処理部１７に
光学薄膜１２の設計機能を持たせ、使用者が所望の光学
特性を入力すると、制御・演算処理部１７が、当該設計
機能により、各層Ｍ１〜Ｍｎの膜厚設定値、材質、層数
ｎ、成膜条件等を自動的に求めるようにすることも、可
能である。さらに、この初期設定では、いずれの層まで
成膜されたときに後述するステップＳ６の実用波長域の
光学測定を行うかの設定情報なども、入力しておく。こ
の層の選択は、例えば、全層Ｍ１〜Ｍｎとしてもよい
し、最上層Ｍｎのみとしてもよいし、最上層Ｍｎと他の
任意の１つ以上の層（例えば、所定数置きの層）として
もよい。いずれの層も選択せずに、いずれの層について
もステップＳ６の実用波長域の光学測定を行わない設定
としてもよいが、最低限、最上層Ｍｎを選択することが
好ましい。
【００５８】次に、制御・演算処理部１７は、現在の層
が基板１１側から数えて何番目の層であるかを示すカウ
ント値ｍを１にセットする（ステップＳ２）。
【００５９】次いで、制御・演算処理部１７の制御下
で、ｍ番目の層の成膜を、当該層に対して設定されてい
る膜厚設定値及び成膜条件等に基づいて、例えば時間管
理で行う（ステップＳ３）。１番目の層Ｍ１の場合、ス
テップＳ１で設定された膜厚設定値に基づいて成膜され
るが、２番目以降の層の場合、後述するステップＳ９で
膜厚設定値が調整されていれば最新に調整された膜厚設
定値に基づいて、成膜される。成膜中は、回転テーブル
２を回転させ、ｍ番目の層の材質に対応するスパッタ源
３に対応して設けられたシャッター（図示せず）のみを
開き、当該スパッタ源３からの粒子が基板１１及びモニ
タ基板２１上に堆積されるようにする。ｍ番目の層の成
膜が終了すると、前記シャッターが閉じられる。
【００６０】その後、制御・演算処理部１７の制御下に
おいて、ステップＳ１で設定された測定モードで、膜厚
モニタ用光学測定が行われる（ステップＳ４）。
【００６１】ステップＳ１で可視域測定モードが設定さ
れた場合には、ステップＳ４において、可視域光学モニ
タ４により、モニタ基板２１又は基板１１の前述した可
視域内の所定波長域の分光透過率が測定され、そのデー
タが、現在のカウント値ｍと関連づけてメモリ２０に記
憶される。可視域光学モニタ４による測定は、回転テー
ブル２が回転している状態でモニタ基板２１又は基板１
１が投光器４ａと受光器４ｂとの間に位置しているとき
に、あるいは、モニタ基板２１又は基板１１が投光器４
ａと受光器４ｂとの間に位置した状態で回転テーブル２
を停止させて、行われる。
【００６２】一方、ステップＳ１で赤外域測定モードが
設定された場合には、ステップＳ４において、膜厚測定
用赤外モニタ５により、モニタ基板２１又は基板１１の
前述した赤外域内の所定波長域の分光透過率が測定さ
れ、そのデータが、現在のカウント値ｍと関連づけてメ
モリ２０に記憶される。膜厚測定用赤外モニタ５による
測定は、回転テーブル２が回転している状態でモニタ基
板２１又は基板１１が投光器５ａと受光器５ｂとの間に
位置しているときに、あるいは、モニタ基板２１又は基
板１１が投光器５ａと受光器５ｂとの間に位置した状態
で回転テーブル２を停止させて、行われる。
【００６３】ステップＳ４では、いずれの測定モードで
あっても、基本的に、モニタ基板２１及び基板１１のい
ずれの分光透過率特性を測定してもよい。また、使用者
が、各層毎に任意に、モニタ基板２１及び基板１１うち
のいずれの分光透過率特性を測定するかを、予め設定で
きるようにしてもよい。
【００６４】ステップＳ４の膜厚モニタ用光学測定が終
了すると、制御・演算処理部１７は、ステップＳ１で設
定された設定情報に基づいて、現在のｍ番目の層まで成
膜された時に（すなわち、ｍ番目の層が最上に成膜され
た状態で）、ステップＳ６の実用波長域の光学測定を行
うか否かを判定する（ステップＳ５）。実用波長域の光
学測定を行わないと判定されるとステップＳ７へ直接移
行し、実用波長域の光学測定を行うと判定されると、ス
テップＳ６を経た後にステップＳ７へ移行する。
【００６５】ステップＳ６では、実用波長域赤外モニタ
６により、モニタ基板２１又は基板１１の前述した実用
波長域の分光透過率が測定され、そのデータが、メモリ
２０に記憶される。実用波長域赤外モニタ６による測定
は、回転テーブル２が回転している状態で基板１１が投
光器６ａと受光器６ｂとの間に位置しているときに、あ
るいは、基板１１が投光器６ａと受光器６ｂとの間に位
置した状態で回転テーブル２を停止させて、行われる。
【００６６】ステップＳ７において、制御・演算処理部
１７は、ステップＳ６で測定された分光透過率特性に基
づいて、現在のｍ番目の層の膜厚を決定する。分光透過
率特性から膜厚を求める手法自体は、公知の種々の手法
や後述する図７中のステップＳ３０，３１と同様のフィ
ッティングを採用することができる。
【００６７】次いで、制御・演算処理部１７は、ｍ＝ｎ
であるか、すなわち最終層Ｍｎまで成膜が終了したか否
かを判定する（ステップＳ８）。終了していなければ、
ｍ番目までの層の、各層毎のステップＳ６で求められた
各膜厚に基づいて、ｍ＋１番目以降の層（未成膜の層）
の膜厚設定値を、最終的に得られる光学部材１０の光学
特性が所望の光学特性となるように、最適化して調整す
る（ステップＳ９）。このような最適化は、例えば、公
知の種々の手法に従って行うことができる。このステッ
プＳ９で調整されたｍ＋１番目以降の層の膜厚設定値
が、ｍ＋１番目以降の層の成膜の際のステップＳ３にお
いて用いられる。ステップＳ９の調整の後、層数のカウ
ント値ｍを１だけカウントアップし（ステップＳ１
０）、ステップＳ３へ戻る。
【００６８】一方、ステップＳ８において最終層Ｍｎま
で成膜が終了したと判定されると、メモリ２０に記憶さ
れている、各ステップＳ６で測定された実用波長域の分
光透過率特性、及び、各ステップＳ７で決定された各層
の膜厚が、関連づけられているカウント値ｍ（いずれの
層が最上に成膜されときのデータかを示す情報）と共
に、表示部１９に表示され、また、必要に応じて外部の
パーソナルコンピュータ等へ出力され（ステップＳ１
１）、当該基板１１に対する光学薄膜１２の成膜を終了
する。
【００６９】このようにして光学部材１０を製造するこ
とができる。
【００７０】そして、使用者は、ステップＳ１１で表示
や出力された各層の膜厚及び実用波長域の分光透過率特
性に基づいて、それらと当初の各層の膜厚設定値や光学
部材１０の所望の光学特性との比較などから、次の基板
１１上に次の光学薄膜１２を成膜したときにより所望の
光学特性に近い光学特性を得ることができるように、次
の基板１１上に次の光学薄膜１２を成膜する際にステッ
プＳ１で設定する各層の膜厚設定値及び成膜条件を求め
る。次の基板１１上に次の光学薄膜１２を成膜するとき
には、このようにして求めた各層の膜厚設定値及び成膜
条件をステップＳ１で設定する。
【００７１】このように、本実施の形態では、今回基板
１１上に光学薄膜１２を成膜したときに得た情報を、次
の基板上１１に光学薄膜１２を成膜する際にステップＳ
１で設定する各層の膜厚設定値及び成膜条件へ反映させ
るフィードバックを、使用者が介在することにより行っ
ている。しかし、このようなフィードバック機能を制御
・演算処理部１７に持たせておくことによって、その処
理の自動化を図ることも可能である。この場合、例え
ば、今回基板１１上に光学薄膜１２を成膜したときに得
た情報と、次の基板１１上に光学薄膜１２を成膜すると
きに初期的に設定すべき各層の膜厚設定値及び成膜条件
との、対応関係を示すルックアップテーブル等を予め構
築しておき、制御・演算処理部１７はこのルックアップ
テーブル等を参照することにより前述したフィードバッ
クを行うようにすればよい。
【００７２】本実施の形態によれば、以下に説明する種
々の利点を得ることができる。
【００７３】第１の利点について説明すると、本実施の
形態では、ステップＳ４の膜厚モニタ用光学測定の測定
モードをいずれの測定モードに設定した場合であって
も、ステップＳ６で赤外域内の実用波長域の光学特性を
行うタイミングを決める層をステップＳ１で最上層Ｍｎ
に設定しておけば、最終的に光学薄膜１２が全て成膜さ
れた光学部材１０の赤外域内の実用波長域の分光透過率
特性がステップＳ６で測定されるので、この情報を次の
基板１１上の次の光学薄膜１２の成膜に反映させるフィ
ードバックを行うことが可能となる。したがって、より
正確に再現された所望の光学特性を持つ光学薄膜１２を
得ることができる。特に、実用波長域の光学特性を行う
タイミングを決める層を最上層Ｍｎのみならず他の１つ
以上の層もに設定しておけば、途中の層まで成膜された
段階での実用波長域の分光透過率特性も測定され、この
情報も次の基板１１上の次の光学薄膜１２の成膜に反映
させるフィードバックを行うことが可能となる。この場
合、より一層正確に再現された所望の光学特性を持つ光
学薄膜１２を得ることができる。さらに、本実施の形態
では、膜厚測定用赤外モニタ５とは別個に、実用波長域
赤外モニタ６を設けられているので、実用波長域の特性
を非常に高い分解能で測定することができる。したがっ
て、この点からも、より一層正確に再現された所望の光
学特性を持つ光学薄膜１２を得る上で、有利である。
【００７４】これに対し、従来の成膜装置では、可視域
光学特性のみしか搭載されていなかったので、光学部材
１０の赤外域内の実用波長域の光学特性を測定すること
ができず、前述したような実用波長域での情報をフィー
ドバックすること全く不可能であった。
【００７５】第２に、本実施の形態では、ステップＳ４
の膜厚モニタ用光学測定の測定モードを赤外域測定モー
ドに設定すると、前述したように、膜厚モニタ用光学測
定が膜厚モニタ用赤外モニタ５により行われ、この測定
により得られた赤外域の分光特性から各層の膜厚が決定
される。赤外域の波長は可視域の波長に比べて長いの
で、成膜された総膜厚や層数が多くなっても、赤外域で
は可視域に比べて、波長の変化に対して大きくかつ急激
な繰り返し変化が現れ難い。したがって、本実施の形態
によれば、赤外域測定モードに設定すると、成膜された
総膜厚や層数が多くなっても、従来の層膜装置のように
可視域の分光特性から各層の膜厚を求める場合に比べ
て、より精密に各層の膜厚を求めることができ、ひいて
は、正確に再現された所望の光学特性を持つ光学薄膜１
２を得ることができる。このように、赤外域測定モード
に設定した場合、成膜された総膜厚や層数が多くなって
も各層の膜厚を精密に測定することができるので、光学
薄膜１２の総膜厚が厚くても、成膜の途中でモニタ基板
２１を全く交換する必要がなくなるかあるいはその交換
の頻度を低減することができ、ひいては生産性が大幅に
向上する。モニタ基板２１を全く交換する必要がなくな
る場合には、例えば光学部材１０を構成する基板１１が
平板であれば、膜厚モニタ用赤外モニタ５により基体１
１の分光特性を測定してもよい。この場合、モニタ基板
１１を用いる必要がないので、より生産性を高めること
ができる。
【００７６】第３に、本実施の形態では、ステップＳ４
の膜厚モニタ用光学測定の測定モードを可視域測定モー
ドに設定すると、前述したように、膜厚モニタ用光学測
定が可視域モニタ４により行われ、この測定により得ら
れた可視域の分光特性から各層の膜厚が決定される。し
たがって、光学薄膜１２の総膜厚や層数が多い場合、各
層の膜厚を精度良く得るためには、従来の成膜装置と同
様に、モニタ基板２１を成膜の途中で交換する必要があ
り、生産性の点で、従来の成膜装置と同等である。しか
し、可視域の波長は赤外域の波長より短いので、成膜さ
れた総膜厚や層数が少ない場合には、可視域の分光特性
は、赤外域の分光特性に比べて感度良く測定することが
できる。したがって、可視域測定モードに設定すると、
赤外域測定モードに設定した場合に比べて、光学薄膜１
２の総膜厚や層数が多い場合には生産性は劣るものの、
より精密に各層の膜厚を得ることができ、ひいては、よ
り正確に再現された所望の光学特性を持つ光学薄膜１２
を得ることができる。勿論、可視域測定モードに設定し
た場合に得られるこの利点は、前記従来の成膜装置にお
いても得られる利点であるが、本実施の形態での可視域
測定モードでは、前述した第１の利点が得られると同時
にこの利点が得られる点で、その技術的意義は極めて高
い。
【００７７】［第２の実施の形態］
【００７８】図７及び図８は、本発明の第２の実施の形
態による成膜装置の動作を示す概略フローチャートであ
る。
【００７９】本実施の形態による成膜装置が前記第１の
実施の形態による成膜装置と異なる所は、前記第１の実
施の形態では、制御・演算処理部１７が前述した図６に
示す動作を実現するように構成されているのに対し、本
実施の形態では、制御・演算処理部１７が図７及び図８
に示す動作を実現するように構成されている点のみであ
り、他の点は前記第１の実施の形態と同一である。した
がって、ここでは、図７及び図８に示す動作について説
明し、他の説明は重複するので省略する。
【００８０】回転テーブル２に未成膜の基板１１及びモ
ニタ基板２１を取り付けた状態で、成膜を開始する。
【００８１】まず、使用者が、操作部１８を操作して、
初期設定を行う（ステップＳ２１）。この初期設定で
は、膜厚決定モードを、一方波長域使用モード及び両方
波長域使用モードのいずれにするかの設定情報を入力す
る。ここで、膜厚決定モードとは、当該時点で最上に成
膜されている層の膜厚を決定する方式をいう。また、一
方波長域使用モードとは、測定データとして、可視域光
学モニタ４により測定された分光透過率及び膜厚測定用
赤外モニタ５により測定された分光透過率のうちのいず
れか一方の分光透過率のみを、選択的に用いて、当該層
の膜厚を決定する方式をいう。さらに、両方波長域使用
モードとは、測定データとして、可視域光学モニタ４に
より測定された分光透過率及び膜厚測定用赤外モニタ５
により測定された分光透過率の両方を用いて、当該層の
膜厚を決定する方式をいう。なお、全ての層Ｍ１〜Ｍｎ
について、同じ膜厚決定モードが適用される。
【００８２】また、ステップＳ２１の初期設定では、両
方波長域使用モードにおいて用いられる、層番号ｍの各
々に対応するトレランスＴｉを設定する。この点につい
ては、後に詳述する。
【００８３】さらに、ステップＳ２１の初期設定では、
事前の設計等に従って予め求めた、光学部材１０の所望
の光学特性が得られるような各層Ｍ１〜Ｍｎの膜厚設定
値、材質、層数ｎ、成膜条件等を、入力する。なお、制
御・演算処理部１７に光学薄膜１２の設計機能を持た
せ、使用者が所望の光学特性を入力すると、制御・演算
処理部１７が、当該設計機能により、各層Ｍ１〜Ｍｎの
膜厚設定値、材質、層数ｎ、成膜条件等を自動的に求め
るようにすることも、可能である。
【００８４】さらにまた、ステップＳ２１の初期設定で
は、いずれの層まで成膜されたときに後述するステップ
Ｓ２７の実用波長域の光学測定を行うかの設定情報など
も、入力しておく。この層の選択は、例えば、最上層Ｍ
ｎ以外の任意の１つ以上の層（例えば、所定数置きの
層）としてもよいし、最上層Ｍｎと他の任意の１つ以上
の層としてもよいし、全層Ｍ１〜Ｍｎとしてもよい。ま
た、最上層Ｍｎのみとしてもよいし、いずれの層も選択
せずに、いずれの層についてもステップＳ２７の実用波
長域の光学測定を行わない設定としてもよいが、最低
限、最上層Ｍｎ以外の１つの層を選択することが好まし
い。
【００８５】次に、制御・演算処理部１７は、現在の層
が基板１１側から数えて何番目の層であるか（すなわ
ち、層番号）を示すカウント値ｍを１にセットする（ス
テップＳ２２）。
【００８６】次いで、制御・演算処理部１７の制御下
で、ｍ番目の層の成膜を、当該層に対して設定されてい
る膜厚設定値及び成膜条件等に基づいて、例えば時間管
理で行う（ステップＳ２３）。１番目の層Ｍ１の場合、
ステップＳ２１で設定された膜厚設定値に基づいて成膜
されるが、２番目以降の層の場合、後述するステップＳ
３９で膜厚設定値が調整されていれば最新に調整された
膜厚設定値に基づいて、成膜される。成膜中は、回転テ
ーブル２を回転させ、ｍ番目の層の材質に対応するスパ
ッタ源３に対応して設けられたシャッター（図示せず）
のみを開き、当該スパッタ源３からの粒子が基板１１及
びモニタ基板２１上に堆積されるようにする。ｍ番目の
層の成膜が終了すると、前記シャッターが閉じられる。
【００８７】その後、制御・演算処理部１７の制御下に
おいて、可視域光学モニタ４により、モニタ基板２１又
は基板１１の前述した可視域内の所定波長域の分光透過
率が測定され、そのデータが、現在のカウント値ｍと関
連づけてメモリ２０に記憶される（ステップＳ２４）。
可視域光学モニタ４による測定は、回転テーブル２が回
転している状態でモニタ基板２１又は基板１１が投光器
４ａと受光器４ｂとの間に位置しているときに、あるい
は、モニタ基板２１又は基板１１が投光器４ａと受光器
４ｂとの間に位置した状態で回転テーブル２を停止させ
て、行われる。
【００８８】次に、制御・演算処理部１７の制御下にお
いて、膜厚測定用赤外モニタ５により、モニタ基板２１
又は基板１１の前述した赤外域内の所定波長域の分光透
過率が測定され、そのデータが、現在のカウント値ｍと
関連づけてメモリ２０に記憶される（ステップＳ２
５）。膜厚測定用赤外モニタ５による測定は、回転テー
ブル２が回転している状態でモニタ基板２１又は基板１
１が投光器５ａと受光器５ｂとの間に位置しているとき
に、あるいは、モニタ基板２１又は基板１１が投光器５
ａと受光器５ｂとの間に位置した状態で回転テーブル２
を停止させて、行われる。
【００８９】次いで、制御・演算処理部１７は、ステッ
プＳ２１で設定された設定情報に基づいて、現在のｍ番
目の層まで成膜された時に（すなわち、ｍ番目の層が最
上に成膜された状態で）、ステップＳ２７の実用波長域
の光学測定を行うか否かを判定する（ステップＳ２
６）。実用波長域の光学測定を行わないと判定されると
ステップＳ２８へ直接移行し、実用波長域の光学測定を
行うと判定されると、ステップＳ２７を経た後にステッ
プＳ２８へ移行する。
【００９０】ステップＳ２７では、実用波長域赤外モニ
タ６により、モニタ基板２１又は基板１１の前述した実
用波長域の分光透過率が測定され、そのデータが、メモ
リ２０に記憶される。実用波長域赤外モニタ６による測
定は、回転テーブル２が回転している状態で基板１１が
投光器６ａと受光器６ｂとの間に位置しているときに、
あるいは、基板１１が投光器６ａと受光器６ｂとの間に
位置した状態で回転テーブル２を停止させて、行われ
る。
【００９１】ステップＳ２８において、制御・演算処理
部１７は、ステップＳ２１で設定された膜厚決定モード
が一方波長域使用モードであるか両方波長域使用モード
であるかを判定する。一方波長域使用モードであればス
テップＳ２９へ移行し、両方波長域使用モードであれば
ステップＳ３２へ移行する。
【００９２】ステップＳ２９において、制御・演算処理
部１７は、１番目からｍ番目までの層の総膜厚が１０μ
ｍ未満であるか否かを判定する。ただし、この時点で
は、ｍ番目の層の膜厚は未だ決定されていないので、既
にステップＳ３０又はステップＳ３１により決定された
１番目からｍ−１番目までの層の各膜厚と、ｍ番目の層
の膜厚設定値の総和を、１番目からｍ番目までの層の総
膜厚として、ステップＳ２９の判定を行う。ステップＳ
２９の判定基準値は、１０μｍに限らず、１μｍ〜１０
μｍの範囲内の所定値とすれば好ましく、特に、６μｍ
〜１０μｍの範囲内の所定値とすればより好ましい。こ
れらの値の根拠は、既に説明した通りである。ステップ
Ｓ２９で総膜厚を判定する代わりに、現在までに成膜さ
れた層数（すなわち、カウント値）を判定してもよい。
層数で判定する際は、一層当たりの膜厚はあまり大きな
ばらつきを有していないので、層数からおおよその総膜
厚は割り出せる。したがって、所定数の総膜厚となるよ
うな層数を割り出して層数を基にステップＳ２９の判定
基準値を設定しても本願の発明の範囲である。総膜厚が
１０μｍ未満であればステップＳ３０へ移行し、総膜厚
が１０μｍ以上であればステップＳ３１へ移行する。
【００９３】ステップＳ３０において、制御・演算処理
部１７は、ステップＳ２５で測定された赤外域の分光透
過率を用いることなく、ステップＳ２４で測定された可
視域の分光透過率のみを使用し、この測定された可視域
の分光透過率に、ｍ番目の層の厚さを種々に仮定して計
算された対応する分光透過率をフィッティングさせるこ
とによって、ｍ番目の層の膜厚を決定する。ここで、対
応する分光透過率は、１番目からｍ番目までの層からな
る多層膜モデル（薄膜モデル）の分光透過率である。こ
の多層膜モデルの分光透過率の計算に際しては、１番目
からｍ−１番目までの層の各膜厚は、既にステップＳ３
０又はステップＳ３１により決定された膜厚を用いる。
ステップＳ３０が終了すると、ステップＳ３４へ移行す
る。
【００９４】ここで、ステップＳ２５で測定された赤外
域の分光透過率の一例を、図９中に測定透過率として示
す。また、この測定透過率に対応して、最上層の膜厚を
ある厚さに仮定して計算した分光透過率を、図９中に計
算透過率として示す。図９に示す例では、仮定した膜厚
が実際の膜厚からかなりずれているため、測定された分
光透過率と計算された分光透過率とがかなりずれてい
る。
【００９５】測定された分光透過率に対する計算された
分光透過率のフィッティングに際しては、両者のずれ
（逆に言えば、フィッティングの度合い）を評価する評
価値が算出される。この評価値は、ｍ番目の層の膜厚を
種々に仮定して各膜厚毎に算出される。そして、この評
価値のうち最もずれが少ないことを示す評価値（後述す
るメリット値ＭＦの場合には最小値）を算出したときに
仮定した膜厚を、ｍ番目の層の膜厚であると決定する。
これが、フィッティング処理の具体的な内容である。
【００９６】本実施の形態では、ステップＳ３０のフィ
ッティングで用いる評価値として、メリット関数による
メリット値ＭＦが用いられている。もっとも、使用し得
る評価値はメリット値ＭＦに限定されるものではないこ
とは、言うまでもない。下記の数１にメリット値ＭＦの
定義を示す。
【００９７】
【数１】
【００９８】数１において、Ｎは、ターゲットの総数
（測定透過率特性中における各波長の透過率値の総数）
である。ｉは、波長と１対１に対応する番号で、ある波
長に関する量につける番号であり、１からＮまでのうち
のいずれかの値となり得る。Ｑ targetは、測定透過率特
性中の透過率値である。Ｑcalcは、計算透過率特性中の
透過率値である。Ｔはトレランス（この逆数を、一般に
重みファクターと呼ぶ。）である。
【００９９】ステップ３０で数１を適用するとき、数１
中のＱtarget １〜Ｑtarget Ｎは、ステップＳ２４で測定
された可視域の分光透過率中の透過率値となる。また、
本実施の形態では、ステップＳ３０でメリット値ＭＦを
用いる場合、トレランスＴｉ（ｉは１〜Ｎ）は全て１と
され、各透過率値のデータはいずれも重みづけされてお
らず、これらのデータは平等に取り扱われる。
【０１００】再び図７を参照すると、ステップＳ３１に
おいて、制御・演算処理部１７は、ステップＳ２４で測
定された可視域の分光透過率を用いることなく、ステッ
プＳ２５で測定された赤外域の分光透過率のみを使用
し、この測定された赤外域の分光透過率に、ｍ番目の層
の厚さを種々に仮定して計算された対応する分光透過率
をフィッティングさせることによって、ｍ番目の層の膜
厚を決定する。本実施の形態では、ステップＳ３１の処
理は、ステップＳ２４で測定された可視域の分光透過率
の代わりに、ステップＳ２５で測定された赤外域の分光
透過率を用いる点を除き、ステップＳ３０の処理と同じ
処理である。ステップ３１で数１を適用するとき、数１
中のＱtarget １〜Ｑtarget Ｎは、ステップＳ２５で測定
された赤外域の分光透過率中の透過率値となる。ステッ
プＳ３１が終了すると、ステップＳ３４へ移行する。
【０１０１】ステップＳ２１で設定された膜厚決定モー
ドが両方波長域使用モードの場合には、ステップＳ３２
において、制御・演算処理部１７は、ステップＳ２１で
設定されたトレランスのうちから、現在の層番号ｍ（こ
の層番号ｍは、現在成膜されている層数を示すことにな
る。）に応じたトレランスＴｉを決定する。
【０１０２】その後、ステップＳ３３において、制御・
演算処理部１７は、ステップＳ２４で測定された可視域
の分光透過率及びステップＳ２５で測定された赤外域の
分光透過率の両方を合わせた全体の分光透過率を使用
し、この測定された全体の分光透過率に、ｍ番目の層の
厚さを種々に仮定して計算された対応する分光透過率を
フィッティングさせることによって、ｍ番目の層の膜厚
を決定する。ステップＳ３３が終了すると、ステップＳ
３４へ移行する。本実施の形態では、ステップＳ３３の
フィッティングにおいても評価値としてメリット値ＭＦ
が用いられる。ステップ３３で数１を適用するとき、数
１中のＱtarget １〜Ｑtarget Ｎは、ステップＳ２４で測
定された可視域の分光透過率中の透過率値及びステップ
Ｓ２５で測定された赤外域の分光透過率中の透過率値と
なる。
【０１０３】ステップＳ３０，Ｓ３１では、トレランス
Ｔｉ（ｉは１〜Ｎ）は全て１とされ、各透過率値のデー
タはいずれも重みづけされていなかった。これに対し、
ステップＳ３３では、ステップＳ３２で決定されたトレ
ランスＴｉが用いられ、ステップＳ２１で層番号ｍの各
々に対するトレランスＴｉを適宜設定しておくことによ
って、各透過率値のデータに重みづけがなされている。
本実施の形態では、現在成膜されている層数ｍが所定層
数以下である場合には、ステップＳ２４で測定された可
視域の分光透過率をステップＳ２５で測定された赤外域
の分光透過率に比べて重視してフィッティングがステッ
プＳ３３で行われるように、かつ、現在成膜されている
層数ｍが所定層数より多い場合には、ステップＳ２５で
測定された赤外域の分光透過率をステップＳ２４で測定
された可視域の分光透過率に比べて重視してフィッティ
ングがステップＳ３３で行われるように、ステップＳ２
１で層数ｍの各々に対するトレランスＴｉが設定されて
いる。ここで、重視するとは、前記評価値に対する当該
データの重みを重くすることであり、評価値がメリット
値ＭＦである場合には、トレランスを相対的に小さくす
ることである。
【０１０４】ここで、ステップＳ２１での層数ｍの各々
に対するトレランスＴｉの設定の具体例について、トレ
ランス設定の意義についての説明を交えながら、説明す
る。
【０１０５】以下に説明する具体例では、可視域光学モ
ニタ４と膜厚測定用赤外モニタ５で得る全体の透過率特
性の波長範囲は、４００ｎｍから１７５０ｎｍである。
得られた透過率特性にフィッティングして膜厚を決定す
るときに使用するメリット関数（数１）中のトレランス
を、積極的に制御する。トレランスは各波長ごとの透過
率特性値に対して設定することができるので、トレラン
スを相対的に小さくすることは、その波長での透過率測
定値へのフィッティングの度合いを高めたいということ
を意味する。その逆に、トレランスを相対的に大きくす
ることは、その波長での透過率測定値へのフィッティン
グの度合いが多少悪くてもよいということを意味する。
【０１０６】例えば、モニタ基板２１又は基板１４上の
多層膜の総膜厚がさほど厚くないときは、可視域光学モ
ニタ４で得た可視域透過率特性を重視するので、可視域
のトレランスを赤外域のトレランスよりも小さくする。
モニタ基板２１又は基板１４上の多層膜の総膜厚が厚く
なるにつれて、可視域のトレランスを大きくしていき、
赤外域のトレランスを小さくしていく。このようにして
いくことで、主に光学モニタの分解能に起因する誤差を
抑えることができ、膜厚決定精度を落とさずに成膜を続
けることができる。
【０１０７】実際にモニタ基板２１上に各層の厚さが全
てほぼ同じくらいの４１層膜（層膜厚は約１５ミクロ
ン）を成膜する場合のトレランス設定値は、波長に対し
てリニアに変化するものを用いた。１層目、１５層目、
４０層目のトレランス設定をそれぞれ図１０、図１１及
び図１２に示す。また、波長５５０ｎｍでの層番号に対
するトレランス設定を図１３に示し、波長１６００ｎｍ
での層番号に対するトレランス設定を図１４に示す。図
１５は、これらのトレランス設定を総合的に３次元表記
した図である。層が進むにつれてトレランス対波長の一
次式の傾きを変えることにより、モニタ基板２１上の多
層膜の総膜厚が厚くなるにつれて、膜厚決定において可
視域透過率特性重視から赤外域透過率特性重視へ変化さ
せることができる。ここで示したトレランスをリニアに
変化させるのは一つの例に過ぎず、変化のさせ方は、多
層膜の膜構成や光学モニタの都合などにより、最も適し
た形に変化させることは言うまでもない。
【０１０８】再びフローチャートの説明に戻ると、ステ
ップＳ３４において、制御・演算処理部１７は、現在の
ｍ番目の層まで成膜された時に（すなわち、ｍ番目の層
が最上に成膜された状態で）、既にステップＳ２７の実
用波長域の光学測定を行ったか否かを判定する。実用波
長域の光学測定を行った場合はステップＳ３５へ移行
し、実用波長域の光学測定を行っていない場合はステッ
プＳ３８へ移行する。
【０１０９】ステップＳ３５において、制御・演算処理
部１７は、ステップＳ２７で測定された実用波長域の分
光透過率と計算された対応する分光透過率との、ずれの
評価値を算出する。ここで、対応する分光透過率は、１
番目からｍ番目までの層からなる多層膜モデル（薄膜モ
デル）の分光透過率である。この多層膜モデルの分光透
過率の計算に際しては、１番目からｍ番目までの層の各
膜厚として、既にステップＳ３０，Ｓ３１又はＳ３３に
より決定された膜厚を用いる。ステップＳ３５において
算出する評価値としては、例えば、メリット値ＭＦとす
ることができる。評価値をメリット値ＭＦとする場合、
重みをつける意義は特にはないので、トレランスＴ
ｉ（ｉは１〜Ｎ）は全て１とすればよい。ステップ３４
で数１を適用するとき、数１中のＱtarget １〜Ｑtarget
Ｎは、ステップＳ２７で測定された実用波長域の分光透
過率中の透過率値となる。
【０１１０】その後、制御・演算処理部１７は、ステッ
プＳ３５で算出された評価値が許容範囲内であるか否か
を判定する（ステップＳ３６）。許容範囲内であれば、
ステップＳ３８へ移行する。一方、許容範囲内でなけれ
ば、メモリ２０に記憶されている、各ステップＳ２７で
測定された実用波長域の分光透過率特性、及び、各ステ
ップＳ３０，Ｓ３１，Ｓ３３で決定された各層の膜厚
が、関連づけられているカウント値ｍ（いずれの層が最
上に成膜されときのデータかを示す情報）と共に、表示
部１９に表示され、また、必要に応じて外部のパーソナ
ルコンピュータ等へ出力され（ステップＳ３７）、成膜
が中止される。したがって、ｍ番目の層が途中の層であ
っても、ｍ＋１番目以降の成膜は行われない。
【０１１１】このように成膜が途中で中止された場合、
使用者は、例えば、ステップＳ３０，Ｓ３１，Ｓ３３で
計算する多層膜モデルの条件の１つである屈折率分散デ
ータを適宜調整し、次の基板１１上に次の光学薄膜１２
を成膜する。
【０１１２】ステップＳ３８において、制御・演算処理
部１７は、ｍ＝ｎであるか、すなわち最終層Ｍｎまで成
膜が終了したか否かを判定する。終了していなければ、
終了していなければ、ｍ番目までの層の、各層毎のステ
ップＳ３０，Ｓ３１又はＳ３３で求められた各膜厚に基
づいて、ｍ＋１番目以降の層（未成膜の層）の膜厚設定
値を、最終的に得られる光学部材１０の光学特性が所望
の光学特性となるように、最適化して調整する（ステッ
プＳ３９）。このような最適化は、例えば、公知の種々
の手法に従って行うことができる。このステップＳ３９
で調整されたｍ＋１番目以降の層の膜厚設定値が、ｍ＋
１番目以降の層の成膜の際のステップＳ２３において用
いられる。ステップＳ３９の調整の後、層数のカウント
値ｍを１だけカウントアップし（ステップＳ４０）、ス
テップＳ２３へ戻る。
【０１１３】一方、ステップＳ３８において最終層Ｍｎ
まで成膜が終了したと判定されると、ステップＳ４１に
おいてステップＳ３７と同様の処理が行われた後、当該
基板１１に対する光学薄膜１２の成膜を終了する。
【０１１４】このようにして光学部材１０を製造するこ
とができる。
【０１１５】本実施の形態によれば、前記第１の実施の
形態と同様の利点が得られる他、次の利点も得ることが
できる。
【０１１６】本実施の形態によれば、一方波長域使用モ
ードの場合、総膜厚が１０μｍ未満のときには、可視域
光学モニタ４で測定された可視域の分光透過率に基づい
て各層の膜厚が決定される一方、総膜厚が１０μｍ以上
のときには、膜厚測定用赤外モニタ５で測定された赤外
域の分光透過率に基づいて各層の膜厚が決定される。赤
外域の波長は可視域の波長に比べて長いので、成膜され
た総膜厚や層数が多くなっても、赤外域では可視域に比
べて、波長の変化に対して大きくかつ急激な繰り返し変
化が現れ難い。したがって、本実施の形態によれば、赤
外域測定モードに設定すると、成膜された総膜厚や層数
が多くなっても、従来の層膜装置のように可視域の分光
特性から各層の膜厚を求める場合に比べて、より精密に
各層の膜厚を求めることができ、ひいては、正確に再現
された所望の光学特性を持つ光学薄膜１２を得ることが
できる。このように、成膜された総膜厚や層数が多くな
っても各層の膜厚を精密に測定することができるので、
光学薄膜１２の総膜厚が厚くても、成膜の途中でモニタ
基板２１を全く交換する必要がなくなるかあるいはその
交換の頻度を低減することができ、ひいては生産性が大
幅に向上する。モニタ基板２１を全く交換する必要がな
くなる場合には、例えば光学部材１０を構成する基板１
１が平板であれば、膜厚モニタ用赤外モニタ５により基
体１１の分光特性を測定してもよい。この場合、モニタ
基板１１を用いる必要がないので、より生産性を高める
ことができる。
【０１１７】また、本実施の形態では、両方波長域使用
モードの場合、成膜された層数が所定層数以下である場
合には、可視域光学モニタ４で測定された可視域の分光
透過率を膜厚測定用赤外モニタ５により測定された分光
透過率に比べて重視してフィッティングを行い、成膜さ
れた層数が所定層数より多い場合には、膜厚測定用赤外
モニタ５により測定された分光透過率を可視域光学モニ
タ４により測定された分光透過率比べて重視してフィッ
ティングを行う。このため、両方波長域使用モードの場
合にも、一方波長域使用モードの場合と基本的に同様の
利点が得られる。両方波長域使用モードの場合には、一
方波長域使用モードの場合と異なり、可視域の分光透過
率の使用と赤外域の分光透過率の使用とを完全に切り替
えるのではなく、両者の寄与の度合いをトレランスを適
宜設定することで自在に変えることができる。したがっ
て、両方波長域使用モードの場合の方が一方波長域使用
モードの場合に比べて、より高い精度で膜厚を決定する
ことができる。
【０１１８】さらに、本実施の形態では、ステップＳ３
５，Ｓ３６の処理を行い、実用波長域の分光透過率と計
算された対応する分光透過率とのずれの評価値が許容範
囲を越えている場合には、途中の層まで成膜しただけで
残りの層の成膜が中止される。したがって、本実施の形
態によれば、多層膜を成膜していく途中の段階で、最終
的に得られる光学多層膜の性能が要求を満たす見込みの
ないものであるかをチェックすることができ、見込みが
ない場合に、無駄に残りの層を最後まで成膜してしまう
という事態を回避することができる。このため、本発明
によれば、生産効率が大幅に向上する。
【０１１９】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。
【０１２０】例えば、前記赤外域測定モードのみを常に
行うように、前記第１の実施の形態を変形してもよい。
この場合、可視域光学モニタ４を除去することができ
る。
【０１２１】また、前記可視域測定モードのみを常に行
うように、前記第１の実施の形態を変形してもよい。こ
の場合、膜厚モニタ用赤外モニタ５を除去することがで
きる。
【０１２２】さらに、一方波長域使用モード及び両方波
長域使用モードのいずれか一方のみを常に行うように、
前記第２の実施の形態を変形してもよい。
【０１２３】また、前記第２の実施の形態において、図
７中のステップＳ２１においてトレランスＴｉを各総膜
厚に対して設定しておき、ステップＳ３２において総膜
厚に応じたトレランスＴｉを決定するようにしてもよ
い。
【０１２４】さらに、前記第１及び第２の実施の形態で
は、光学モニタ４〜６は全て分光透過率を測定するもの
であったが、光学モニタ４〜６のうちの少なくとも１つ
は分光反射率を測定するものであってもよい。
【０１２５】さらにまた、前記第１及び第２の実施の形
態はスパッタ装置の例であったが、本発明は真空蒸着装
置などの他の成膜装置にも適用することができる。
【０１２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学モニタとして可視域光学モニタのみを有する従来の
成膜装置で生じていた種々の不都合のうちの少なくとも
１つを解消することができる、成膜装置及び光学部材の
製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施の形態による成膜装置の回転テ
ーブルを下から見た状態を模式的に示す図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ’線に沿った本発明の各実施の
形態による成膜装置の要部を模式的に示す概略断面図で
ある。
【図３】図１中のＢ−Ｂ’線に沿った本発明の各実施の
形態による成膜装置の要部を模式的に示す概略断面図で
ある。
【図４】本発明の各実施の形態による成膜装置を用いて
製造される光学部材の一例を模式的に示す概略断面図で
ある。
【図５】本発明の各実施の形態による成膜装置の制御系
統の要部を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態による成膜装置の動
作の一例を示す概略フローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態による成膜装置の動
作を示す概略フローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態による成膜装置の動
作を示す他の概略フローチャートである。
【図９】測定分光透過率と計算分光透過率の例を示す図
である。
【図１０】１層目のトレランス設定の例を示す図であ
る。
【図１１】１５層目のトレランス設定の例を示す図であ
る。
【図１２】４０層目のトレランス設定の例を示す図であ
る。
【図１３】波長５５０ｎｍのトレランス設定の例を示す
図である。
【図１４】波長１６００ｎｍのトレランス設定の例を示
す図である。
【図１５】トレランス設定の例を３次元表記した図であ
る。
【符号の説明】
１ 真空チャンバ ２ 回転テーブル ３ スパッタ源 ４ 可視域光学モニタ ５ 膜厚モニタ用赤外モニタ ６ 実用波長域赤外モニタ １０ 光学部材 １１ 基板 １２ 光学薄膜 １７ 制御・演算処理部 １８ 操作部 １９ 表示部 ２０ メモリ ２１ モニタ基板

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基体上に複数層からなる膜を成膜する成
    膜装置において、 成膜された層による第１の波長域の分光特性を測定する
    第１の光学モニタと、 成膜された層による第２の波長域の分光特性を測定する
    第２の光学モニタと、 を備えたことを特徴とする成膜装置。
  2. 【請求項２】 前記第１の波長域が可視域内の波長域で
    あり、前記第２の波長域が赤外域内の波長域であること
    を特徴とする請求項１記載の成膜装置。
  3. 【請求項３】 前記第１及び第２の波長域が赤外域内の
    波長域であり、前記第２の波長域は前記第１の波長域内
    の一部の波長域であることを特徴とする請求項１記載の
    成膜装置。
  4. 【請求項４】 前記膜が赤外域内の所定波長域で使用さ
    れる光学薄膜であり、前記第２の波長域が前記所定波長
    域を含むことを特徴とする請求項２又は３記載の成膜装
    置。
  5. 【請求項５】 前記第１の光学モニタにより測定された
    分光特性及び前記第２の光学モニタにより測定された分
    光特性のうちの少なくとも一方に基づいて、成膜された
    各層の膜厚を求める手段を、備えたことを特徴とする請
    求項１乃至４のいずれかに記載の成膜装置。
  6. 【請求項６】 前記第１の光学モニタにより測定された
    分光特性に基づいて、成膜された各層の膜厚を求める手
    段と、 前記膜を構成する全ての層が成膜された状態で前記第２
    の光学モニタにより測定された分光特性のうち、少なく
    とも一部の波長域の分光特性を示すデータを記憶する記
    憶手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに
    記載の成膜装置。
  7. 【請求項７】 前記膜を構成する層のうちの一部の層の
    みが成膜された状態で前記第２の光学モニタにより測定
    された分光特性のうち、少なくとも一部の波長域の分光
    特性を示すデータを記憶する記憶手段を、備えたことを
    特徴とする請求項６記載の成膜装置。
  8. 【請求項８】 毎層成膜後に、前記第１の光学モニタに
    より測定された分光特性及び前記第２の光学モニタによ
    り測定された分光特性のうちのいずれか一方のみに基づ
    いて、最上に成膜された層の膜厚を求める手段を、備
    え、 前記膜厚を求める手段は、成膜された層の全体の厚さ又
    は層数が所定厚さ以下であるか又は所定層数以下である
    場合には、前記第１の光学モニタにより測定された分光
    特性のみに基づいて、前記最上に成膜された層の膜厚を
    求め、成膜された層の全体の厚さ又は層数が所定厚さよ
    り厚いか又は所定層数より多い場合には、前記第２の光
    学モニタにより測定された分光特性のみに基づいて、前
    記最上に成膜された層の膜厚を求めることを特徴とする
    請求項２記載の成膜装置。
  9. 【請求項９】 毎層成膜後に、前記第１の光学モニタに
    より測定された分光特性及び前記第２の光学モニタによ
    り測定された分光特性の両方を合わせた全体の分光特性
    に基づいて、最上に成膜された層の膜厚を求める手段
    を、備え、 前記膜厚を求める手段は、前記全体の分光特性に、前記
    最上に成膜された層の厚さを種々に仮定して計算された
    対応する分光特性をフィッティングさせることによっ
    て、前記最上に成膜された層の膜厚を求め、 前記膜厚を求める手段は、成膜された層の全体の厚さ又
    は層数が所定厚さ以下であるか又は所定層数以下である
    場合には、前記第１の光学モニタにより測定された分光
    特性を前記第２の光学モニタにより測定された分光特性
    に比べて重視して前記フィッティングを行い、成膜され
    た層の全体の厚さ又は層数が所定厚さより厚いか又は所
    定層数より多い場合には、前記第２の光学モニタにより
    測定された分光特性を前記第１の光学モニタにより測定
    された分光特性に比べて重視して前記フィッティングを
    行うことを特徴とする請求項２記載の成膜装置。
  10. 【請求項１０】 前記膜が赤外域内の所定波長域で使用
    される光学薄膜であり、前記第２の波長域が前記所定波
    長域を含むことを特徴とする請求項８又は９記載の成膜
    装置。
  11. 【請求項１１】 前記膜を構成する層のうちの少なくと
    も１つの層について、当該層が最上に成膜された状態
    で、前記膜厚を求める手段により求められた膜厚に基づ
    いて、当該層以降に成膜される層の膜厚設定値を調整す
    る調整手段を、備えたことを特徴とする請求項５乃至１
    ０のいずれかに記載の成膜装置。
  12. 【請求項１２】 前記膜が赤外域内の所定波長域で使用
    される光学薄膜であり、 前記第２の波長域が前記所定波長域を含み、 成膜された各層の膜厚を求める手段と、 前記膜を構成する層のうちの一部の層のみが成膜された
    状態で前記第２の光学モニタにより測定された前記所定
    波長域の分光特性と、前記膜厚を求める手段により求め
    られた前記一部の層の各層の膜厚に基づいて計算された
    分光特性との、ずれの評価値が、所定の許容範囲内であ
    るか否かを判定する判定手段と、 前記判定手段により前記評価値が前記所定の許容範囲内
    でないと判定された場合に、前記一部の層以降の層の成
    膜を中止する手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
  13. 【請求項１３】 基体と、該基体上に成膜された複数層
    からなる光学薄膜と、を有する光学部材の製造方法であ
    って、 前記光学薄膜を構成する各層の膜厚設定値に基づいて、
    前記各層を順次成膜する段階と、 成膜された層による第１の波長域の分光特性を測定する
    第１の光学モニタ、及び、成膜された層による第２の波
    長域の分光特性を測定する第２の光学モニタのうちの、
    少なくとも一方の光学モニタにより測定された分光特性
    に基づいて、成膜された各層の膜厚を求める段階を、備
    えたことを特徴とする光学部材の製造方法。
  14. 【請求項１４】 基体と、該基体上に成膜された複数層
    からなる光学薄膜と、を有する光学部材の製造方法であ
    って、 前記光学薄膜を構成する各層の膜厚設定値に基づいて、
    前記各層を順次成膜する段階と、 成膜された層による第１の波長域の分光特性を測定する
    第１の光学モニタにより測定された分光特性に基づい
    て、成膜された各層の膜厚を求める段階と、 前記光学薄膜を構成する全ての層が成膜された状態で、
    成膜された層による前記第１の波長域と異なる第２の波
    長域の分光特性を測定する第２の光学モニタにより測定
    された分光特性のうち、少なくとも一部の波長域の分光
    特性に基づいて、次の基体上に次の光学薄膜を形成する
    ために用いる当該次の光学薄膜を構成する各層の前記膜
    厚設定値又は成膜条件を求める段階と、 を備えたことを特徴とする光学部材の製造方法。
  15. 【請求項１５】 基体と、該基体上に成膜された複数層
    からなる光学薄膜と、を有する光学部材の製造方法であ
    って、 前記光学薄膜を構成する各層の膜厚設定値に基づいて、
    前記各層を順次成膜する段階と、 成膜された層による第１の波長域の分光特性を測定する
    第１の光学モニタにより測定された分光特性に基づい
    て、成膜された各層の膜厚を求める段階と、 前記光学薄膜を構成する層のうちの一部の層のみが成膜
    された状態及び前記光学薄膜を構成する全ての層が成膜
    された状態で、成膜された層による前記第１の波長域と
    異なる第２の波長域の分光特性を測定する第２の光学モ
    ニタにより測定された各分光特性のうち、少なくとも一
    部の波長域の各分光特性に基づいて、次の基体上に次の
    光学薄膜を形成するために用いる当該次の光学薄膜を構
    成する各層の前記膜厚設定値又は成膜条件を求める段階
    と、 を備えたことを特徴とする光学部材の製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記光学薄膜を構成する層のうちの少
    なくとも１つの層について、当該層が最上に成膜された
    状態で、前記膜厚を求める段階で求められた膜厚に基づ
    いて、当該層以降に成膜される層の膜厚設定値を調整す
    る段階を、備えたことを特徴とする請求項１３乃至１５
    のいずれかに記載の光学部材の製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記第１の波長域が可視域内の波長域
    であり、前記第２の波長域が赤外域内の波長域であるこ
    とを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれかに記載の
    光学部材の製造方法。
  18. 【請求項１８】 前記第１及び第２の波長域が赤外域内
    の波長域であり、前記第２の波長域は前記第１の波長域
    内の一部の波長域であることを特徴とする請求項１３乃
    至１６のいずれかに記載の光学部材の製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記光学薄膜が赤外域内の所定波長域
    で使用されるものであり、前記第２の波長域が前記所定
    波長域を含むことを特徴とする請求項１７又は１８記載
    の光学部材の製造方法。
  20. 【請求項２０】 基体と、該基体上に成膜された複数層
    からなる光学薄膜と、を有する光学部材の製造方法であ
    って、 請求項１乃至１２のいずれかに記載の成膜装置を用い
    て、前記基体上に前記光学薄膜を成膜する段階を備えた
    ことを特徴とする光学部材の製造方法。
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