"チャンバ内で成膜されている半導体層の温度を測定する温度測定方法において、半導体層の温度が上昇して第1の範囲の温度になると前記半導体層に対する透過率が減衰する第1の波長の光と、前記半導体層の温度が前記第1の範囲よりも高い第2の範囲になると前記半導体層に対する光の透過率が減衰する第2の波長の光とを使用し、第1の波長の光と第2の波長を同じ経路に沿って前記半導体層に与えるとともに、前記半導体に対向する光検出装置で前記第1の波長の光と前記第2の波長の光量を検知し、前記半導体層の温度が前記第1の範囲を超えて上昇して第1の波長の光の検知光量が減衰した後で、さらに第2の波長の光の検知光量が減衰し始めた後の測定時に、その測定時の第2の波長の検知光量と、第1の波長の光の検知光量の減衰幅とから、半導体層の前記第2の範囲内での温度を算出することを特徴とする半導体層の温度測定方法。前記半導体層の前記測定時の温度を、第2の範囲の極大値の温度第2の範囲の温度差×{第2の波長の光の検知光量の減衰始点から測定時までの減衰量/第1の波長の光の検知光量の減衰幅}から算出する請求項1記載の半導体層の温度測定方法。前記基板上に半導体層が成膜されている途中の前記測定時に得られた第2の波長の光の検知光量と、第1の波長の光の検知光量の減衰幅とから、成膜途中の半導体層の温度を算出して、その温度が前記第2の範囲内の所定値となるように前記基板の加熱温度を制御する請求項1または2記載の半導体層の温度測定方法。前記チャンバ内に設けられた透明基板を加熱しながら原料分子を供給して前記基板上に半導体層を成膜し、前記半導体層の表面に第1の波長の光と第2の波長の光を与え、前記半導体層の表面に対向する前記光検出装置で、前記半導体層の内部を通過する乱反射光と前記半導体層の表面で反射される乱反射光とを検知する請求項1ないし3のいずれかに記載の半導体層の温度測定方法。半導体層から発せられる赤外線を測定して半導体層の温度を測定する温度変化測定装置を使用し、前記測定時に算出された前記第2の範囲内の温度で、前記温度変化測定装置の測定誤差を較正する請求項1ないし4のいずれかに記載の半導体層の温度測定方法。チャンバ内で成膜されている半導体層の温度を測定する温度測定方法において、半導体層の温度が上昇して第1の範囲の温度になると前記半導体層に対する透過率が減衰する第1の波長の光と、前記半導体層の温度が前記第1の範囲よりも高い第2の範囲になると前記半導体層に対する光の透過率が減衰する第2の波長の光とを使用し、第1の波長の光と第2の波長を同じ経路に沿って前記半導体層に与えるとともに、前記半導体に対向する光検出装置で前記第1の波長の光と前記第2の波長の光量を検知し、前記半導体層の温度が前記第1の範囲を超えて上昇して第1の波長の光の検知光量が減衰した後に、第2の波長の光の検知光量を監視し、第2の波長の光の検知光量が変化したら、そのときの第1の波長の光の検知光量の変化を参照して、第2の波長の光の検知光量の変化が、半導体層の温度変化によるものかそれ以外の要因によるものであるかを判定することを特徴とする半導体層の温度測定方法。第2の波長の光の検知光量が変化したときに、第1の波長の光検知光量も変化したら、第2の波長の光の検知光量の変化が、半導体層の温度変化以外の要因によるものであると判定する請求項6記載の半導体層の温度測定方法。第1の波長の光の検知光量の変化と第2の波長の光の検知光量の変化との少なくとも一方から、半導体層の表面粗さを求める請求項7記載の半導体層の温度測定方法。第2の波長の光の検知光量が変化しているときに、第1の波長の光の検知光量が変化しないときは、第2の波長の光の検知光量の変化が、半導体層の温度変化によるものであると判定する請求項6記載の半導体層の温度測定方法。前記チャンバ内に設けられた透明基板を加熱しながら原料分子を供給して前記基板上に半導体層を成膜し、前記半導体層の表面に第1の波長の光と第2の波長の光を与え、前記半導体層の表面に対向する前記光検出装置で、前記半導体層の内部を通過する乱反射光と前記半導体層の表面で反射される乱反射光とを検知する請求項6ないし9のいずれかに記載の半導体層の温度測定方法。チャンバ内で成膜されている半導体層の温度を測定する温度測定装置において、半導体層の温度が上昇して第1の範囲の温度になると前記半導体層に対する透過率が減衰する第1の波長の光と、前記半導体層の温度が前記第1の範囲よりも高い第2の範囲になると前記半導体層に対する光の透過率が減衰する第2の波長の光とを与える発光装置と、第1の波長の光と第2の波長の光を検知する光検出装置とが設けられ、前記発光装置と前記光検出装置が半導体の表面に対向して、第1の波長の光と第2の波長の光が同じ経路に沿って前記表面に与えられ、前記半導体層の内部を通過する乱反射光と前記表面からの乱反射光とが前記光検出装置で検知され、前記光検出装置で検知された第1の波長の光の検知光量と第2の波長の光の検知光量とから、前記半導体層の温度を算出する制御装置が設けられていることを特徴とする半導体層の温度測定装置。前記制御装置では、前記半導体層の温度が前記第1の範囲を超えて上昇して第1の波長の光の検知光量が減衰した後で、さらに第2の波長の光の検知光量が減衰し始めた後の測定時に、その測定時の第2の波長の検知光量と、第1の波長の光の検知光量の減衰幅とから、半導体層の前記第2の範囲内での温度が算出される請求項11記載の半導体層の温度測定装置。前記制御装置では、前記半導体層の温度が前記第1の範囲を超えて上昇して第1の波長の光の検知光量が減衰した後に、第2の波長の光の検知光量を監視し、第2の波長の光の検知光量が変化したら、そのときの第1の波長の光の検知光量の変化を参照して、第2の波長の光の検知光量の変化が、半導体層の温度変化によるものかそれ以外の要因によるものであるが判定される請求項11記載の半導体層の温度測定装置。前記制御部では、第2の波長の光の検知光量と第1の波長の光の検知光量が共に変化したときに、第1の波長の光の検知光量の変化と第2の波長の光の検知光量の少なくとも一方から、半導体層の表面粗さが算出される請求項13記載の半導体層の温度測定装置。本発明は上記従来の課題を解決するものであり、基板表面で成膜されている途中の半導体層の温度、または成膜後の半導体層の温度を高精度に検出でき、高品質の半導体層を成膜することができる半導体層の温度測定方法および温度測定装置を提供することを目的としている。また本発明は、半導体層の光の透過量の変化を測定して、半導体層の温度変化を即時に求めることが可能な半導体層の温度測定方法および温度測定装置を提供することを目的としている。さらに本発明は、異なる波長の光を半導体層に与えたときの検知光量の変化に基づいて、検知光量の変動が半導体層の温度変化によるものであるかそれ以外の要因によるものであるかを判定することができる半導体層の温度測定方法および温度測定装置を提供することを目的としている。第1の本発明は、チャンバ内で成膜されている半導体層の温度を測定する温度測定方法において、半導体層の温度が上昇して第1の範囲の温度になると前記半導体層に対する透過率が減衰する第1の波長の光と、前記半導体層の温度が前記第1の範囲よりも高い第2の範囲になると前記半導体層に対する光の透過率が減衰する第2の波長の光とを使用し、第1の波長の光と第2の波長を同じ経路に沿って前記半導体層に与えるとともに、前記半導体に対向する光検出装置で前記第1の波長の光と前記第2の波長の光量を検知し、前記半導体層の温度が前記第1の範囲を超えて上昇して第1の波長の光の検知光量が減衰した後で、さらに第2の波長の光の検知光量が減衰し始めた後の測定時に、その測定時の第2の波長の検知光量と、第1の波長の光の検知光量の減衰幅とから、半導体層の前記第2の範囲内での温度を算出することを特徴とするものである。本発明の温度測定方法では、前記半導体層の前記測定時の温度を、第2の範囲の極大値の温度第2の範囲の温度差×{第2の波長の光の検知光量の減衰始点から測定時までの減衰量/第1の波長の光の検知光量の減衰幅}から算出することができる。また、本発明の温度測定方法によって、前記基板上に半導体層が成膜されている途中の前記測定時に得られた第2の波長の光の検知光量と、第1の波長の光の検知光量の減衰幅とから、成膜途中の半導体層の温度を算出して、その温度が前記第2の範囲内の所定値となるように前記基板の加熱温度を制御することが可能である。本発明の温度測定方法は、前記チャンバ内に設けられた透明基板を加熱しながら原料分子を供給して前記基板上に半導体層を成膜し、前記半導体層の表面に第1の波長の光と第2の波長の光を与え、前記半導体層の表面に対向する前記光検出装置で、前記半導体層の内部を通過する乱反射光と前記半導体層の表面で反射される乱反射光とを検知するものである。本発明の温度測定方法は、半導体層から発せられる赤外線を測定して半導体層の温度を測定する温度変化測定装置を使用し、前記測定時に算出された前記第2の範囲内の温度で、前記温度変化測定装置の測定誤差を較正することもできる。第2の本発明は、チャンバ内で成膜されている半導体層の温度を測定する温度測定方法において、半導体層の温度が上昇して第1の範囲の温度になると前記半導体層に対する透過率が減衰する第1の波長の光と、前記半導体層の温度が前記第1の範囲よりも高い第2の範囲になると前記半導体層に対する光の透過率が減衰する第2の波長の光とを使用し、第1の波長の光と第2の波長を同じ経路に沿って前記半導体層に与えるとともに、前記半導体に対向する光検出装置で前記第1の波長の光と前記第2の波長の光量を検知し、前記半導体層の温度が前記第1の範囲を超えて上昇して第1の波長の光の検知光量が減衰した後に、第2の波長の光の検知光量を監視し、第2の波長の光の検知光量が変化したら、そのときの第1の波長の光の検知光量の変化を参照して、第2の波長の光の検知光量の変化が、半導体層の温度変化によるものかそれ以外の要因によるものであるかを判定することを特徴とするものである。本発明の温度測定方法は、第2の波長の光の検知光量が変化したときに、第1の波長の光検知光量も変化したら、第2の波長の光の検知光量の変化が、半導体層の温度変化以外の要因によるものであると判定する。この場合に、第1の波長の光の検知光量の変化と第2の波長の光の検知光量の変化との少なくとも一方から、半導体層の表面粗さを求めることも可能である。そして、本発明の温度測定方法は、第2の波長の光の検知光量が変化しているときに、第1の波長の光の検知光量が変化しないときは、第2の波長の光の検知光量の変化が、半導体層の温度変化によるものであると判定する。本発明の温度測定方法は、前記チャンバ内に設けられた透明基板を加熱しながら原料分子を供給して前記基板上に半導体層を成膜し、前記半導体層の表面に第1の波長の光と第2の波長の光を与え、前記半導体層の表面に対向する前記光検出装置で、前記半導体層の内部を通過する乱反射光と前記半導体層の表面で反射される乱反射光とを検知するものである。第3の本発明は、チャンバ内で成膜されている半導体層の温度を測定する温度測定装置において、半導体層の温度が上昇して第1の範囲の温度になると前記半導体層に対する透過率が減衰する第1の波長の光と、前記半導体層の温度が前記第1の範囲よりも高い第2の範囲になると前記半導体層に対する光の透過率が減衰する第2の波長の光とを与える発光装置と、第1の波長の光と第2の波長の光を検知する光検出装置とが設けられ、前記発光装置と前記光検出装置が半導体の表面に対向して、第1の波長の光と第2の波長の光が同じ経路に沿って前記表面に与えられ、前記半導体層の内部を通過する乱反射光と前記表面からの乱反射光とが前記光検出装置で検知され、前記光検出装置で検知された第1の波長の光の検知光量と第2の波長の光の検知光量とから、前記半導体層の温度を算出する制御装置が設けられていることを特徴とするものである。例えば、本発明の温度測定装置における前記制御装置では、前記半導体層の温度が前記第1の範囲を超えて上昇して第1の波長の光の検知光量が減衰した後で、さらに第2の波長の光の検知光量が減衰し始めた後の測定時に、その測定時の第2の波長の検知光量と、第1の波長の光の検知光量の減衰幅とから、半導体層の前記第2の範囲内での温度が算出される。または、前記制御装置では、前記半導体層の温度が前記第1の範囲を超えて上昇して第1の波長の光の検知光量が減衰した後に、第2の波長の光の検知光量を監視し、第2の波長の光の検知光量が変化したら、そのときの第1の波長の光の検知光量の変化を参照して、第2の波長の光の検知光量の変化が、半導体層の温度変化によるものかそれ以外の要因によるものであるが判定される。また、前記制御部では、第2の波長の光の検知光量と第1の波長の光の検知光量が共に変化したときに、第1の波長の光の検知光量の変化と第2の波長の光の検知光量の少なくとも一方から、半導体層の表面粗さが算出される。本発明の温度測定方法および温度測定装置では、成膜中または成膜後の半導体層に異なる波長の光を与えることで、半導体層の温度を即時に測定することが可能になる。また、異なる波長の光を半導体層に与えたときの検知光量の変化に基づいて、検知光量の変動が半導体層の温度変化によるものであるかそれ以外の要因によるものであるかを判定することが可能である。その結果として、成膜中の半導体層の表面粗さが変化しているか否かを測定したり、さらには表面粗さの大きさを測定することも可能である。図1は成膜装置1および本発明の第1の実施の形態である温度測定装置20を示す説明図であり、図2は発光装置の詳細を示し、図3は光検出装置の詳細を示している。図1には、化学気相成長法CVD法や分子線エピタキシー法MBE法で半導体層を成膜する成膜装置1が模式図として示されている。成膜装置1はチャンバ2を有しており、成膜中は内部空間が真空状態に設定される。チャンバ2内にテーブル3が設けられており、このテーブル3に加熱装置であるヒータ3aが内蔵されている。チャンバ2には導入路4が接続されており、半導体層7を成膜するための元素原料分子を含む原料ガス5が前記導入路4からテーブル3の表面に与えられ、テーブル3の上に設置された基板6の表面に半導体層7が成膜される。チャンバ2には第1の窓8と第2の窓9が設けられている。第1の窓8と第2の窓9にはガラス板などの透明板が嵌められており、この透明板を通して内部を観察できるが、チャンバ2の内部空間と外部空間が透明板で遮蔽されている。前記第1の窓8の外側には、温度変化測定装置の一例としてパイロメータ10が設けられている。パイロメータ10は、受光部11と受光部11で受光された受光出力を処理する処理回路部12とを有している。パイロメータ10の受光部11は、第1の窓8の外に設置され、第1の窓8に装着された透明板を介して前記基板6の真上に対向している。受光部11の中心は、基板6の表面の中心から垂直に延びる垂線Lv上に位置しており、受光部11に設けられた受光素子の受光光軸が垂線Lvに沿って前記基板6の表面に向けられている。ヒータ3aによってテーブル3と基板6が加熱されると、テーブル3の表面の熱により発生する赤外線が、透明な基板6および成膜中の半導体層7を透過し、第1の窓8を透過して受光部11に受光される。受光部11で受光された受光出力は処理回路部12に与えられ、受光した赤外線の波長などから基板6の表面温度、正確にはテーブル3の表面温度が測定される。チャンバ2の外には、本発明の実施の形態である温度測定装置20を構成する発光装置21が設けられている。発光装置21は、チャンバ2に設けられた第2の窓9の外側から前記基板6の表面に対向している。図2に示すように、発光装置21に、第1の波長のレーザ光L1を発する第1のレーザ光源22と、第2の波長のレーザ光L2を発する第2のレーザ光源23が設けられている。第1のレーザ光源22から発せられるレーザ光L1は、コリメートレンズ22aによってコリメート光に変換されてハーフミラー25を透過する。第2の光源23から発せられるレーザ光L2は、コリメートレンズ23aによってコリメート光に変換され、ミラー24で反射されてハーフミラー25に与えられる。発光装置21では、第1のレーザ光源22と第2のレーザ光源23とが交互に点灯し、第1の波長のレーザ光L1と第2の波長のレーザ光L2が、同じ経路Ldに沿って基板6および半導体層7に交互に与えられる。前記基板6はサファイアウエハなどの透明な材料で形成されている。ここでの透明とは全光線透過率が80以上の光学特性を意味しており、好ましくは全光線透過率が95以上である。図4に示すように、基板6の底面6aは細かな凹凸が形成された乱反射面となっている。半導体層7が光の透過率が高い状態のときは、経路Ldに沿って照射されるレーザ光が半導体層7を透過し、基板6を透過して前記底面6aで乱反射される。底面6aで乱反射した乱反射光R1は、基板6および半導体層7を透過するが、乱反射光R1のうちの垂線Lvに向く成分が前記受光部11で受光される。経路Ldに沿うレーザ光は、半導体層7の表面7aに対して入射角θで入射するため、表面7aから反射角θで正反射された光は受光部11で受光されることがない。ただし、レーザ光が半導体層7の表面7aで乱反射されると、その乱反射光R2のうちの垂線Lvに向く成分が受光部11で受光される。前記経路Ldと前記垂線Lvとの成す角度θは0度を超え90度未満である。前記受光部11は、パイロメータ10として赤外線を受光するために使用されるとともに、底面6aと表面7aで乱反射したレーザ光を受光する光検出装置としても機能している。受光部11では、加熱された基板6や半導体層7から発せられる赤外線と、基板6や半導体層7で反射されたレーザ光の乱反射光R1,R2とが、異なる時刻に交互に検出される。さらに、2つのレーザ光源22,23の点灯のタイミングに合わせて、受光部11での受光信号が時分割されて、第1の波長のレーザ光L1と第2の波長のレーザ光L2が異なるタイミングで検知される。したがって、受光部11では、赤外線および第1の波長のレーザ光L1と第2の波長のレーザ光L2とが互いに干渉することなく区別して検知される。また、赤外線を受光するパイロメータ10の受光部11とは別に、レーザ光を受光する光検出装置16を設け、受光部11と光検出装置16を、第1の窓8の外に並べて配置してもよい。この場合の光検出装置16は、図3に示すように、第1の受光素子13および第1の受光素子13に反射光を集光する集光レンズ13aと、第2の受光素子14および第2の受光素子14に反射光を集光する集光レンズ14a、ならびに波長フィルタ15を有するものとして構成できる。この光検出装置16では、垂線Lvに沿って入射した乱反射光R1,R2が波長フィルタ15により分離され、第1の波長のレーザ光L1の乱反射光が第1の受光素子13で受光され、第2の波長のレーザ光の乱反射光が第2の受光素子14で受光される。図3に示す光検出装置16が使用されているときは、図2に示す発光装置21において、第1のレーザ光源22と第2のレーザ光源23とを同時に連続発光させて使用しても、第1の波長のレーザ光L1の乱反射光と第2の波長のレーザ光L2の乱反射光とを波長フィルタ15で分離できるため、第1の受光素子13と第2の受光素子14とでそれぞれの波長のレーザ光を区別して受光することができる。図1に示すように、成膜装置1およびパイロメータ10ならびに発光装置21は中央制御装置30によって制御される。中央制御装置30はマイクロコンピュータとメモリなどから構成されている。加熱制御装置31は前記中央制御装置30からの指令を受けてヒータ3aへの通電を制御して、テーブル3の加熱温度をコントロールする。レーザ発光制御装置32は、前記中央制御装置30からの指令を受けて発光装置21をコントロールする。パイロメータ10の検出出力は温度検出装置33に与えられる。テーブル3から発せられる赤外線の検知出力は温度検出装置33で検出されて、赤外線の波長などからテーブル3の表面温度が測定され、その温度情報が中央制御装置30に与えられる。また、基板6の底面6aで乱反射されるレーザ光の乱反射光R1および半導体層7の表面7aで乱反射されるレーザ光の乱反射光R2は、受光部11または図3に示す光検出装置16で受光されるが、その検知光量に関する検出出力も温度検出装置33に与えられ、その情報が中央制御装置30に通知される。次に、前記測定装置20を使用した半導体層の温度測定方法の原理を説明する。図1に示す成膜装置1では、ヒータ3aでテーブル3および基板6が加熱された状態で、チャンバ2内に原料ガス5が導入されて、図4に示すように、透明な基板6の表面に半導体層7が成長して行く。基板6の表面に成膜される半導体層7は、発光ダイオードやその他の半導体素子の分子層を形成するためのものであり、例えば、AlN、GaAs、GaN、InP、Si,SiCである。これら半導体層における光の透過率は、光の波長と半導体層の温度に依存して変化する。図5は、横軸が半導体層に与える光の波長λxを示し、縦軸が半導体層における光の透過率を示している。図5では、同じ半導体層の温度をT1からT6まで段階的に変化させているT1<T2<T3<T4<T5<T6。図5に示すように、半導体層は、同じ波長λxの光が与えられているときに、温度が高くなるとその光の透過率が減衰する。また、半導体層の温度を上昇させたときに、どの温度で透過率が減衰するかは、半導体層に与える光の波長λxに依存する。図6は、本発明の実施の形態の温度測定方法と比較するための比較例として、成膜装置1の基板6の表面に半導体層7が成膜されている過程で、経路Ldに沿って所定の波長λ1の単一のレーザ光を与える温度測定方法を示している。図6は、横軸が、半導体層7の温度を示し、縦軸が、基板6の底面6aと半導体層7の表面7aで乱反射されたレーザ光が受光部11で受光されるときの検知光量の変化を示している。図6に示す変化線iは、半導体層7の表面7aの乱反射光R2などが発生しないほぼ理想的な条件を仮定したときの、半導体層7の温度変化と受光部11での検知光量との関係を示している。変化線iで示すように、半導体層7の温度が低いときは、半導体層7の光の透過率が高いために、図4に示す基板6の底面6aで乱反射された乱反射光R1が半導体層7を高い率で透過する。そのため、受光部11で受光されるレーザ光の乱反射光の光量が大きく、検知光量がD2となる。半導体層7の温度が上昇してT1に至ると、半導体層7の光の透過率が低下し始めるため、受光部11で受光される乱反射光の光量がD2から減衰し始める。半導体層7の温度がT2まで上昇すると、半導体層7の光の透過率が最小となり、受光部11で受光される乱反射光の検知光量がD1まで低下する。本明細書では、半導体層7の温度が上昇していくときに、受光部11での乱反射光の検知光量が減少し始める点aを減衰始点と呼び、減衰始点aにおける検知光量D2を極大値の検知光量と呼ぶ。また、受光部11での乱反射光の検知光量の減衰が終了したときの点bを減衰終点と呼び、減衰終点bにおける検知光量D1を極小値の検知光量と呼ぶ。実際の半導体層7の成膜工程では、基板6および半導体層7の光学特性が温度条件などで変化しやすく、また半導体層7の表面7aの面の向きや面粗度も変化しやすい。さらにチャンバ2内に基板6を設置するときに、基板6の表面6aと垂線Lvとの対向角度にも誤差が生じやすい。これらの種々の条件によって、レーザ光の乱反射特性が変動すると、同じ波長λ1のレーザ光を使用して同じ半導体層7の光の透過率を観測したときであっても、受光部11で検知する検知光量の変化が、図6に示す理想的な変化線iに沿うことができずに、変動量δ1,δ2が発生して破線の変化線iiのような変化を示すことになる。ただし、基板6や半導体層7からのレーザ光の乱反射条件などが変化しても、図5に示すように、光の波長と透過率との関係およびそのときの温度との関係は、同じ材料の半導体層に同じ波長のレーザ光を照射している限り同じである。したがって、変化線iが減衰始点aのときと、変化線iiが減衰始点cのときとで、半導体層7の温度は共にT1であり、変化線iが減衰終点bのときと、変化線iiが減衰終点dのときとで、半導体層7の温度は共にT2である。すなわち、半導体層7の光の透過率は、温度と波長が同じであれば、変化することがないが、光の透過率以外の要素である乱反射条件などの種々の光学的条件が変化すると、受光部11でのレーザ光の乱反射光の検知光量が変動することになる。図6に示すように、波長λ1の単一のレーザ光を使用した温度測定方法において、成膜されている半導体層7の温度を減衰終点の温度T2よりも高い値まで一気に上昇させて、図6に示す変化線を得ることができれば、その後は、検知光量Daをモニターすることで、半導体層7のT1とT2との間の温度を算出することができる。例えば、半導体層7の温度をT2を超えるまで上昇させて、変化線iにおける極大値D2と極小値D1と温度T2,T1との関係が取得された後であれば、検知光量のモニター値Daから、そのときの半導体層7の温度Txを次の式で算出できる。Tx=T1T2-T1×{D2-Da/D2-D1}しかし、温度をT2まで上昇させず、T2-T1とD2-D1の関係が解かっていない状態では、成膜中の温度のモニター値から、T2とT1との間の温度Txを算出することができず、半導体層7の温度を前記温度Txに維持させる制御はできない。しかし、本発明の実施の形態の測定装置20を用いた半導体層の温度測定方法では、波長が相違する少なくとも2種類のレーザ光を使用することで、半導体層7の温度をT2を超える値まで上昇させなくても、受光部11におけるレーザ光の検知光量のモニター値から、T2とT1との間の温度Txを即座に算出することができる。図1に示す成膜装置1では、図2に示す発光装置21の第1のレーザ光源22から第1の波長のレーザ光L1が発せられ、第2の光源23から第2の波長のレーザ光L2が発せられて、それぞれのレーザ光L1,L2が同じ経路Ldを通過して半導体層7に与えられる。図7の変化線iiiは、第1の波長のレーザ光L1が基板6上の半導体層7に与えられて、乱反射光R1,R2が受光部11で受光されたときの、検知光量と半導体層7の温度との関係を示し、変化線ivは、第2の波長のレーザ光L2が基板6上の半導体層7に与えられて、乱反射光R1,R2が受光部11で受光されたときの、検知光量と半導体層7の温度との関係を示している。第1の波長のレーザ光L1は、減衰始点eのときの導体層7の温度がT3であり、減衰終点fのときの温度がT4となるように、その波長が選択される。第2の波長のレーザ光L2は、減衰始点gでの温度がT5であり、減衰終点hでの温度がT6となるように、その波長が選択される。温度T3からT4の間が、第1の波長のレーザ光L1の光の透過量が減衰する第1の温度範囲であり、T5からT6の間が、第2の波長のレーザ光L2の光の透過量が減衰する第2の温度範囲である。第2の温度範囲は第1の温度範囲よりも、温度が高い領域となっている。図5に示すように、半導体層7はその材料の種類ごとに、温度に対する透過率と波長との関係が決まっているため、半導体層7の材料に応じて第1の波長のレーザ光L1の波長を選択することで第1の温度範囲を設定でき、材料に応じて第2の波長のレーザ光L2の波長を選択することで第2の温度範囲を設定できる。第1の波長のレーザ光L1と第2の波長のレーザ光L2は、同じ経路Ldから半導体層7に与えられるため、基板6の底面6aの乱反射面の影響や、半導体層7の表面7aの面粗さの影響、さらには垂線Lvに対する半導体層7の表面7aの対向角度の誤差などの、光の透過や反射に関する影響を、第1の波長のレーザ光L1と第2の波長のレーザ光L2とで同等に受けることになる。すなわち、図6に示す変動量δ1,δ2が検知光量に占める比率は、第1の波長のレーザ光L1と第2の波長のレーザ光L2とで同じである。したがって、発光装置21における第1の波長のレーザ光L1の発光強度と第2の波長のレーザ光L2の発光強度とが等しく、受光部11での第1の波長のレーザ光L1の受光感度と第2の波長のレーザ光L2の受光感度とが等しければ、図7に示すように、第1の波長のレーザ光L1の極大値の検知光量と、第2の波長のレーザ光L2の極大値の検知光量とが共に同じD4になり、第1の波長のレーザ光L1の減衰量と第2の波長のレーザ光L2の減衰量が共に同じD4-D3となるはずである。ただし、実際には、2つのレーザ光に発光強度のばらつきがあり、それぞれのレーザ光の受光感度にもばらつきが生じるため、成膜装置1を始動するときにイニシャライズ操作を行うことが必要となる。イニシャライズ操作の一例としては、予めサンプル用の半導体層が成膜された基板6をチャンバ2内のテーブル3上に設置し、パイロメータ10で温度をモニターしながら、基板6と半導体層7の温度を徐々に上昇させ、第1の波長のレーザ光L1と第2の波長のレーザ光L2をサンプル用の半導体層に与える。温度が第1の温度範囲T3-T4を超えたときの、第1の波長のレーザ光L1の検知光量の変化と、温度が第2の温度範囲T5-T6を超えたときの、第2の波長のレーザ光L2の検知光量の変化を測定する。この測定値に基づいて、第1の温度範囲での第1の波長のレーザ光L1の検知光量の減衰幅と、第2の温度範囲での第2の波長のレーザ光の検知光量の減衰幅とが同じとなるように、回路上の調整を行い、またはソフトウエア上で較正が行われる。他のイニシャライズ操作として、チャンバ2内の透明な基板6に半導体層7が成膜されていない状態で、図2に示す第1のレーザ光源22を点灯させて、基板6の底面6aや基板6の表面から乱反射された第1の波長のレーザ光L1を受光部11で検知する。次に、第2のレーザ光源23を点灯して、基板6の底面6aや基板6の表面から乱反射された第2の波長のレーザ光L2を受光部11で検知する。そして、第1のレーザ光源22を点灯したときの検知光量と、第2のレーザ光源23を点灯したときの検知光量とが同じレベルとなるように、回路路上またはソフトウエア上で較正してもよい。前記イニシャライズ操作を行った成膜装置1では、半導体層7の温度を図7に示すT6よりも高い温度に一度も上昇させることなく、受光部11でのレーザ光の検知光量のモニター値から、第2の温度範囲である温度T5と温度T6の間の温度Tyを即時に算出することが可能である。図7に示すように、半導体層7の温度を上昇させて行くと、変化線iiiで示すように、第1の波長のレーザ光L1の検知光量が減衰始点eを超えて減衰終点fに至る。この時点では、変化線ivで示すように、第2の波長のレーザ光L2の検知光量は減衰していない。第1の波長のレーザ光L1の検知光量が減衰終点fを超えたときに、第1の波長のレーザ光L1の検知光量の減衰量D4-D3が、受光部11に備えられた処理回路部12で検出され、温度検出装置33を介して中央制御装置30に送られて保持される。その後、半導体層7の温度を上げて行くと、第2の波長のレーザ光L2の検知光量が減衰始点gに至り、その後は、検知光量が減衰していく。このとき、第1の波長のレーザ光L1の検知光量の減衰幅D4-D3が知られているため、中央制御装置30では、第2の波長のレーザ光L2の検知光量が減衰始点gを超えた後で且つ減衰終点hに至る前のモニター値Dbと、第1の波長のレーザ光L1の減衰幅D4-D3とから、半導体層7の温度Tyを以下の式で算出することができる。Ty=T5T6-T5×{D4-Db/D4-D3}すなわち、半導体層7の測定時の温度を、第2の範囲の極大値の温度第2の範囲の温度差×{第2の波長の光の透過量の減衰始点から測定時までの減衰量/第1の波長の光に関する検知光量の減衰幅}から算出することができる。したがって、半導体層7の温度が上昇しているときに、第2の波長のレーザ光L2が減衰始点gを超えたのちの温度をモニターすることで、半導体層7の温度をT5から温度T6の間の温度Tyに制御することが可能である。第2の波長のレーザ光L2を半導体層7に照射したときの、光の透過率とそのときの温度との関係は、半導体材料とレーザ光L2の波長との関係で設定できる。例えば、半導体層7がGaN窒化ガリウムの場合であって、第2の波長のレーザ光L2の波長として445nmを選択すると、減衰始点gでの温度T5を約800°Cで減衰終点hでの温度T6を約900°Cに設定できる。このケースでは、半導体層7の成膜温度を、800°Cから900°Cの間の所定の温度となるように常に制御することができる。なお、第1の波長のレーザ光L1の波長は、減衰終点fの温度T4が、第2の波長のレーザ光L2の減衰始点gの温度T5よりも低い限りにおいて、比較的広い選択幅の中から決めることができる。図1に示す成膜装置1は、温度変化測定装置の一例としてパイロメータ10によって基板6および半導体層7の表面から発せられる赤外線が検出され、赤外線の検知出力が温度検出装置33に送られて、半導体層7の温度が間接的に測定されている。この赤外線の検知による得られた温度情報と、第1の波長のレーザ光L1と第2の波長のレーザ光L2を用いて算出した温度と比較して、赤外線の検知で得られたパイロメータ10の温度情報を較正することができる。または、第1の波長のレーザ光L1と第2の波長のレーザ光L2を用いて算出した温度と、赤外線の検知で得られた温度情報の双方を使用することで、さらに精度の高い温度制御を行うことが可能になる。図8は、成膜装置1で半導体層7を成膜している途中で、半導体層7の温度を第2の温度範囲T6-T5内の所定の温度Tyとなるように制御する温度制御方法を示している。図8では、基板6の上に成膜されている半導体層7の温度変化が破線Tで示されている。第1の波長のレーザ光L1が受光部11で検知される検知光量の変化が変化線vで示され、第2の波長のレーザ光L2が受光部11で検知される検知光量の変化が変化線viで示されている。チャンバ2内に材料ガス5が導入されて半導体層7が成膜されているときに、ヒータ3aを調整すると、半導体層7の温度Tが上昇していく。時刻τaで第1の波長のレーザ光L1の検知光量が減衰始点kに至り、その後に、減衰終点mとなって、半導体層7の温度が第1の温度範囲を超えたときの第1の波長のレーザ光L1の減衰幅D6-D5が求められる。さらに、基板6および半導体層7の温度が上昇して、第2の波長のレーザ光L2の検知光量が減衰始点nを越えたら、その後は、受光部11で随時検知されている第2の波長のレーザ光L2の受光量のモニター値と、既に測定された第1の波長のレーザ光L1の減衰幅D6-D5とから、半導体層7の実際の温度を即座に算出することができる。したがって、時刻τbにおいて、第2の波長のレーザ光L2の検知光量がD6とD5の中間のDcとなった後に、加熱制御装置31でヒータ3aを制御して、検知光量のモニター値がDcを維持させれば、半導体層7の温度を成膜に最適となる第2の温度範囲T5-T6内の温度Tyに設定し続けることが可能である。図8に示すように、第1の波長のレーザ光L1の検知光量の減衰幅D6-D5が測定された後は、第2の波長のレーザ光L2の検知光量をモニターすることで、半導体層7の温度を第2の温度範囲を超えるまで高くしなくても、半導体層7の温度を成膜に最適となる温度Tyに設定することができる。図9と図10は、時刻τbの後で、半導体層7の温度が最適値Tyとなるように制御されている途中で、受光素子11で検知された検知光量に変化が生じたケースを示している。図9に示すケースでは、時刻τbの後の温度制御動作中に、第2の波長のレーザ光L2の検知光量がDcで安定せずにαで示すように変動している。このとき、第1の波長のレーザ光L1の検知光量も極小値D5で安定しておらず、前記αと同様の変動βが発生している。このように、第1の波長のレーザ光L1の検知光量と、第2の波長のレーザ光L2の検知光量とが同じように変動したときは、半導体層7の表面7aの面粗さが変化して乱反射光R2が変化するなどして、半導体層7へのレーザ光の入射条件や反射条件が変化していると判定できる。これに対し、図10に示すように、第2の波長のレーザ光L2の検知光量に変動αが発生したときに、第1の波長のレーザ光L1の検知光量が減衰終点mを超えた後に大きな変化を示していなければ、2つの波長のレーザ光に対する光の透過条件や反射条件に変化があったのではなく、半導体層7の温度に変化Tzが発生した結果であると判定できる。すなわち、第1の波長のレーザ光L1の検知光量が減衰終点mを超えた後は、第1の波長のレーザ光L1の検知光量と、第2の波長のレーザ光L2の検知光量の双方を監視することで、半導体層7の温度が変化したのか、半導体層7に光学的な変化が生じたのかを判別することができる。例えば、半導体層7が成膜していく途中で、表面7aの一部が蒸発して、面が粗くなり、表面7aでの乱反射光R2が増大することがあるが、前記監視によりこのような現象を知ることができ、原料ガス5の導入量や加熱温度を制御することで、表面7aの面粗れが生じるのを抑制することができる。あるいは、半導体層7の表面7aに故意に面粗れを生じさせる制御も可能になる。さらに、第1の波長のレーザ光L1の検知光量の変化αと第2の波長のレーザ光L2の検知光量の変化βの少なくとも一方と、半導体層7の表面7aの面粗度の大きさや面粗度の許容量などとの関係を予め定量的に把握し、その関数を中央制御装置30に保持させておくことで、図9に示すような検知光量の変化α,βが現れたときに、半導体層7の表面7aの面粗さを求めることができる。例えば、検知光量の極大値D6と変化α,βの大きさとの比率、または検知光量の変動幅D6-D5と変化α,βの大きさとの比率などから、半導体層7の表面7aの面粗さの大きさを求めることができる。これにより、実際の面粗さの大きさを数値として推定することもできるし、または面粗さが許容値内であるか否かの比較的おおまかな判定に使用することもできる。なお、本発明の温度測定装置および温度測定方法として、図1と同様に光検出装置10を基板6の表面側に対向させ、ただし、2つの波長のレーザ光L1,L2を発する発光装置21を基板6の裏面に対向させる構造とすることが可能である。この場合は、第1の波長のレーザ光L1と第2の波長のレーザ光L2が、基板6の底面6aに入射して基板6を透過しさらに半導体層7を透過して受光部11で受光される。この場合も、第1の実施の形態と同様に、2つの波長のレーザ光L1,L2を使用することで、半導体層7の表面の面粗さなど、半導体層の光の透過率の変化以外の光学的な変化をキャンセルして、半導体層7の温度を随時測定することができる。"