JP3031066B2 - 酸化膜の製造方法及び光導波路の製造方法 - Google Patents
酸化膜の製造方法及び光導波路の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化膜の製造方法及び
光導波路の製造方法に関する。
光導波路の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信の発展に伴ない光デバイスには
大量生産性、高信頼性、結合時の無調整化、自動
組立の容易性、低損失性等が要求されるようになって
きたので、これらの要求に答えるため導波路型の光デバ
イスが注目されるようになってきた。
大量生産性、高信頼性、結合時の無調整化、自動
組立の容易性、低損失性等が要求されるようになって
きたので、これらの要求に答えるため導波路型の光デバ
イスが注目されるようになってきた。
【０００３】光導波路の中で特に石英系ガラス光導波路
は、導波路自体が低損失で、光ファイバとの接続損失も
非常に小さいため有望視されている。
は、導波路自体が低損失で、光ファイバとの接続損失も
非常に小さいため有望視されている。
【０００４】図５は、従来のこの種の石英系ガラス光導
波路を製造するための火炎堆積法（宮下：光導波路技
術，１．最近の光導波路技術，Ｏ ｐｌｕｓ Ｅ，Ｎ
ｏ．７８，ｐｐ．５９−６７参照）の説明図である。
波路を製造するための火炎堆積法（宮下：光導波路技
術，１．最近の光導波路技術，Ｏ ｐｌｕｓ Ｅ，Ｎ
ｏ．７８，ｐｐ．５９−６７参照）の説明図である。
【０００５】同図に示すように、まずＳｉ基板１上に石
英ガラスからなるバッファ用多孔質膜２を形成し、この
バッファ用多孔質膜の２上に屈折率制御用添加物（Ｔ
ｉ、Ｇｅ等）を含んだ石英ガラスからなるコア用多孔質
膜３を形成する（ａ）。
英ガラスからなるバッファ用多孔質膜２を形成し、この
バッファ用多孔質膜の２上に屈折率制御用添加物（Ｔ
ｉ、Ｇｅ等）を含んだ石英ガラスからなるコア用多孔質
膜３を形成する（ａ）。
【０００６】両多孔質膜２、３が形成された基板１を、
加熱して透明化（焼結）することにより、バッファ層２
ａ及びコア層３ａを有する平面光導波膜を形成する
（ｂ）。
加熱して透明化（焼結）することにより、バッファ層２
ａ及びコア層３ａを有する平面光導波膜を形成する
（ｂ）。
【０００７】コア層３ａの上にマスク４をフォトリソグ
ラフィにより形成する（ｃ）。
ラフィにより形成する（ｃ）。
【０００８】バッファ層２ａ上に、断面が略矩形のコア
層３ｂのパターンを、ドライエッチングプロセスにより
形成する（ｄ）。
層３ｂのパターンを、ドライエッチングプロセスにより
形成する（ｄ）。
【０００９】バッファ層２ａ及びコア層３ｂの上に、石
英ガラスからなるクラッド用多孔質膜５を形成する
（ｅ）。
英ガラスからなるクラッド用多孔質膜５を形成する
（ｅ）。
【００１０】クラッド用多孔質膜５を、加熱して透明化
することによりクラッド層５ｂを形成する（ｆ）。
することによりクラッド層５ｂを形成する（ｆ）。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た石英系ガラス光導波路の製造方法には次のような問題
点がある。
た石英系ガラス光導波路の製造方法には次のような問題
点がある。
【００１２】（１）コア層の屈折率とクラッド層の屈折
率との差（屈折率差）の大きいガラス導波路を製造する
ために、屈折率制御用添加物を含んだ屈折率の高いガラ
ス膜をバッファ層の上に形成すると、基板全体が熱膨張
係数の違いによって反りを生じ、その反り量が１０μｍ
をはるかに超える大きな値となるので、高精度の光回路
をパターニングすることが難しく、屈折率差を大きくす
るには限界があった。
率との差（屈折率差）の大きいガラス導波路を製造する
ために、屈折率制御用添加物を含んだ屈折率の高いガラ
ス膜をバッファ層の上に形成すると、基板全体が熱膨張
係数の違いによって反りを生じ、その反り量が１０μｍ
をはるかに超える大きな値となるので、高精度の光回路
をパターニングすることが難しく、屈折率差を大きくす
るには限界があった。
【００１３】（２）コア層及びクラッド層の比屈折率差
には限界がある。すなわち、屈折率の高いコア用多孔質
膜を堆積させても、図５（ｂ）の焼結プロセスで屈折率
制御用添加物が揮散してしまい、屈折率の高いコア層を
実現することが難しく、１．４７を超えることはなかっ
た。そのため、比屈折率差はたかだか１％程度が限界で
あった。
には限界がある。すなわち、屈折率の高いコア用多孔質
膜を堆積させても、図５（ｂ）の焼結プロセスで屈折率
制御用添加物が揮散してしまい、屈折率の高いコア層を
実現することが難しく、１．４７を超えることはなかっ
た。そのため、比屈折率差はたかだか１％程度が限界で
あった。
【００１４】（３）屈折率制御用添加物を多く含んだコ
ア層を、図５（ｄ）に示すようにドライエッチングプロ
セスによりパターニングすると、コア層を構成するＳｉ
Ｏ2 のエッチング速度と添加物のエッチング速度との違
いによりエッチング層面が凹凸状に荒れ、散乱損失が増
大する。
ア層を、図５（ｄ）に示すようにドライエッチングプロ
セスによりパターニングすると、コア層を構成するＳｉ
Ｏ2 のエッチング速度と添加物のエッチング速度との違
いによりエッチング層面が凹凸状に荒れ、散乱損失が増
大する。
【００１５】（４）屈折率の高いコア層を形成しようと
すると、Ｔｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｐ等の屈折率制御用添加物
を１０モル％以上も添加させなければならない。しか
し、それにつれて熱膨張係数も大きく変化する。そのた
め、コア層を形成する時に基板に反りが生じ、（１）に
述べたような問題点につながる。
すると、Ｔｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｐ等の屈折率制御用添加物
を１０モル％以上も添加させなければならない。しか
し、それにつれて熱膨張係数も大きく変化する。そのた
め、コア層を形成する時に基板に反りが生じ、（１）に
述べたような問題点につながる。
【００１６】（５）屈折率制御用添加物を増加すると、
吸収及び散乱損失が増加し、低損失の光導波路を実現す
ることが困難となる。
吸収及び散乱損失が増加し、低損失の光導波路を実現す
ることが困難となる。
【００１７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、酸化膜製造時における基板の反りの発生が少なく、
しかも高屈折率、高透明度の酸化膜を形成すると共に、
低損失、高精度、低コストの光導波路の製造方法を提供
することにある。
し、酸化膜製造時における基板の反りの発生が少なく、
しかも高屈折率、高透明度の酸化膜を形成すると共に、
低損失、高精度、低コストの光導波路の製造方法を提供
することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、基板上にＳｉＯ2 の多孔質膜を形成し、多
孔質膜をＨｅを含むＮＨ3 雰囲気内で加熱して透明な酸
化膜に形成したものである。
に本発明は、基板上にＳｉＯ2 の多孔質膜を形成し、多
孔質膜をＨｅを含むＮＨ3 雰囲気内で加熱して透明な酸
化膜に形成したものである。
【００１９】また、本発明は、基板上にコア層を形成
し、コア層及び基板上にコア層の屈折率より低い屈折率
を有するクラッド層を形成した光導波路の製造方法にお
いて、ＳｉＯ2 ガラスの屈折率と略等しい屈折率の層を
有する基板上にコア層となるＳｉＯ2 の多孔質膜を形成
し、多孔質膜をＨｅを含むＮＨ3 雰囲気中で加熱して透
明な酸化膜に形成し、酸化膜をフォトリソグラフィ及び
ドライエッチングにより断面が略矩形状のコア層に形成
し、コア層を、コア層の屈折率より低い屈折率を有する
クラッド層で覆うように形成したものである。
し、コア層及び基板上にコア層の屈折率より低い屈折率
を有するクラッド層を形成した光導波路の製造方法にお
いて、ＳｉＯ2 ガラスの屈折率と略等しい屈折率の層を
有する基板上にコア層となるＳｉＯ2 の多孔質膜を形成
し、多孔質膜をＨｅを含むＮＨ3 雰囲気中で加熱して透
明な酸化膜に形成し、酸化膜をフォトリソグラフィ及び
ドライエッチングにより断面が略矩形状のコア層に形成
し、コア層を、コア層の屈折率より低い屈折率を有する
クラッド層で覆うように形成したものである。
【００２０】
【作用】上記構成によれば、基板上にＳｉＯ2 の多孔質
膜を形成し、この多孔質膜をＨｅを含むＮＨ3 雰囲気内
で加熱して透明な酸化膜に形成することにより、多孔質
膜から透明酸化膜に変化する過程で酸化膜中にＮが含ま
れるので、屈折率を大きくすることができ、しかも反り
が発生しにくくなる。この透明な酸化膜をフォトリソグ
ラフィ及びドライエッチングによりコア層に形成するこ
とにより高精度、低損失、低コストの光導波路を形成す
ることができる。
膜を形成し、この多孔質膜をＨｅを含むＮＨ3 雰囲気内
で加熱して透明な酸化膜に形成することにより、多孔質
膜から透明酸化膜に変化する過程で酸化膜中にＮが含ま
れるので、屈折率を大きくすることができ、しかも反り
が発生しにくくなる。この透明な酸化膜をフォトリソグ
ラフィ及びドライエッチングによりコア層に形成するこ
とにより高精度、低損失、低コストの光導波路を形成す
ることができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
て詳述する。
【００２２】図１は本発明の酸化膜の製造方法を示す説
明図である。
明図である。
【００２３】図１（ａ）に示すように、まず基板１０上
にＳｉＯ2 からなるコア用の多孔質膜１１を形成する。
基板１０の材料にはガラス（石英系ガラス、多成分系ガ
ラス等）、半導体（Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、酸化膜付
きＳｉ等）、磁性体、強誘電体（ＬｉＮｂＯ3 、ＬｉＴ
ａＯ3 等）のいずれか１種類が用いられる。
にＳｉＯ2 からなるコア用の多孔質膜１１を形成する。
基板１０の材料にはガラス（石英系ガラス、多成分系ガ
ラス等）、半導体（Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、酸化膜付
きＳｉ等）、磁性体、強誘電体（ＬｉＮｂＯ3 、ＬｉＴ
ａＯ3 等）のいずれか１種類が用いられる。
【００２４】多孔質膜１１にはＳｉＯ2 あるいはＳｉＯ
2 にＧｅ、Ｐ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎａ、
Ｋ、Ｂ等の屈折率制御用添加物を少なくとも１種類含ん
だものが用いられる。そして、この多孔質膜１１は火炎
堆積法、火炎加水分解法、熱ＣＶＤ法、ゾル・ゲル法等
の方法によって形成されるが、その膜厚は数μｍから百
数十μｍの範囲から選ばれる。
2 にＧｅ、Ｐ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎａ、
Ｋ、Ｂ等の屈折率制御用添加物を少なくとも１種類含ん
だものが用いられる。そして、この多孔質膜１１は火炎
堆積法、火炎加水分解法、熱ＣＶＤ法、ゾル・ゲル法等
の方法によって形成されるが、その膜厚は数μｍから百
数十μｍの範囲から選ばれる。
【００２５】次に、図１（ｂ）に示すように多孔質膜１
１が形成された基板１０を、電気炉１２のガラス管１３
内に挿入し、ガラス管１３内にＨｅガスとＮＨ3 ガスと
を導入し、電気炉１２の温度を上げて加熱し透明な酸化
膜を形成する。尚、加熱方法には次の２つの方法がある
が、いずれの方法を用いてもよい。
１が形成された基板１０を、電気炉１２のガラス管１３
内に挿入し、ガラス管１３内にＨｅガスとＮＨ3 ガスと
を導入し、電気炉１２の温度を上げて加熱し透明な酸化
膜を形成する。尚、加熱方法には次の２つの方法がある
が、いずれの方法を用いてもよい。
【００２６】第１の加熱方法は、多孔質膜１１が透明に
なる前の仮焼結温度（約５００〜１２００℃）で加熱し
た後、焼結温度（約１３００〜１４５０℃）に保って透
明化する方法である。第２の加熱方法は、焼結温度に保
って一度で透明化する方法である。
なる前の仮焼結温度（約５００〜１２００℃）で加熱し
た後、焼結温度（約１３００〜１４５０℃）に保って透
明化する方法である。第２の加熱方法は、焼結温度に保
って一度で透明化する方法である。
【００２７】Ｈｅガスの導入は、多孔質膜１１中へのＮ
の混入を容易にする効果と、多孔質膜１１中の脱ガス化
を容易にする効果と、多孔質膜１１の透明化を容易にす
る効果がある。尚、前述した加熱を加圧雰囲気下で行な
うと、より効果的にＮを多孔質膜１１中に添加すること
ができる。
の混入を容易にする効果と、多孔質膜１１中の脱ガス化
を容易にする効果と、多孔質膜１１の透明化を容易にす
る効果がある。尚、前述した加熱を加圧雰囲気下で行な
うと、より効果的にＮを多孔質膜１１中に添加すること
ができる。
【００２８】図１（ｃ）は、上述のようにして透明なコ
ア用の酸化膜１１ａが形成された基板１０の断面図であ
る。
ア用の酸化膜１１ａが形成された基板１０の断面図であ
る。
【００２９】ここで、上述した酸化膜の製造方法の具体
例について述べる。
例について述べる。
【００３０】基板１０にはＳｉ基板（直径３インチ、厚
さ０．４５ｍｍ）を用い、このＳｉ基板上にＳｉＯ2 −
Ｐ2 Ｏ5 −Ｂ2 Ｏ3 系の多孔質膜１１を、火炎堆積法に
よって約２０μｍの厚さに形成した。この多孔質膜１１
を焼結させることにより透明な酸化膜１１ａに形成し
た。この酸化膜１１ａの屈折率は約１．４５８( 波長
０．６３μｍでの値）であるが、図１（ｂ）に示すよう
に、ＮＨ3 ガス雰囲気下においてＮＨ3 ガス流量を変え
て焼結（温度約１３５０℃、時間約３時間）した結果、
酸化膜１１ａの屈折率が１．９０の範囲のものを得るこ
とができた。しかもこの酸化膜１１ａの形成された基板
１０の反りはわずか３５μｍ以下であった。
さ０．４５ｍｍ）を用い、このＳｉ基板上にＳｉＯ2 −
Ｐ2 Ｏ5 −Ｂ2 Ｏ3 系の多孔質膜１１を、火炎堆積法に
よって約２０μｍの厚さに形成した。この多孔質膜１１
を焼結させることにより透明な酸化膜１１ａに形成し
た。この酸化膜１１ａの屈折率は約１．４５８( 波長
０．６３μｍでの値）であるが、図１（ｂ）に示すよう
に、ＮＨ3 ガス雰囲気下においてＮＨ3 ガス流量を変え
て焼結（温度約１３５０℃、時間約３時間）した結果、
酸化膜１１ａの屈折率が１．９０の範囲のものを得るこ
とができた。しかもこの酸化膜１１ａの形成された基板
１０の反りはわずか３５μｍ以下であった。
【００３１】図２は図１に示した方法によって製造した
酸化膜を用いた導波路の製造方法を示す説明図である。
酸化膜を用いた導波路の製造方法を示す説明図である。
【００３２】同図（ａ）に示す酸化膜１１ａが形成され
た基板１０は、前述した図１（ａ）から図１（ｃ）まで
の工程により形成された基板１０である。
た基板１０は、前述した図１（ａ）から図１（ｃ）まで
の工程により形成された基板１０である。
【００３３】この基板１０上に形成した酸化膜１１ａ上
に、マスク用のメタル膜（たとえば、ＷＳｉ膜）１５を
スパッタリング法により形成する。このメタル膜１５の
厚さは数千オングストロームから１μｍの範囲が好まし
い（図２（ｂ））。
に、マスク用のメタル膜（たとえば、ＷＳｉ膜）１５を
スパッタリング法により形成する。このメタル膜１５の
厚さは数千オングストロームから１μｍの範囲が好まし
い（図２（ｂ））。
【００３４】メタル膜１５の上にフォトレジストを塗付
した後、紫外線露光、ベーキング、現像、定着等のフォ
トリソグラフィ工程により、フォトレジスト膜のマスク
パターン１６を形成する（図２（ｃ））。
した後、紫外線露光、ベーキング、現像、定着等のフォ
トリソグラフィ工程により、フォトレジスト膜のマスク
パターン１６を形成する（図２（ｃ））。
【００３５】メタル膜１５を、マスクパターン１６を用
いてドライエッチングしてメタルパターン１５ａを形成
する。このドライエッチングは、例えば、ＮＦ3 ガスを
用いてプラズマ雰囲気下で行なわれる（図２（ｄ））。
いてドライエッチングしてメタルパターン１５ａを形成
する。このドライエッチングは、例えば、ＮＦ3 ガスを
用いてプラズマ雰囲気下で行なわれる（図２（ｄ））。
【００３６】さらに酸化膜１１ａを、メタルパターン１
５ａをマスクにしてドライエッチングを行ない酸化膜１
１ｂを形成する。このエッチングには、例えばＣＨＦ3
ガスが用いられる（図２（ｅ））。
５ａをマスクにしてドライエッチングを行ない酸化膜１
１ｂを形成する。このエッチングには、例えばＣＨＦ3
ガスが用いられる（図２（ｅ））。
【００３７】酸化膜１１ｂ上のメタル膜１５をドライエ
ッチングにより剥離する（図２（ｆ））。
ッチングにより剥離する（図２（ｆ））。
【００３８】最後に図２（ｇ）に示すように、酸化膜１
１ｂの屈折率よりも低い材質のクラッド膜１７を形成
し、酸化膜１１ｂを埋め込んだ、いわゆる埋込型光導波
路を得ることができる。
１ｂの屈折率よりも低い材質のクラッド膜１７を形成
し、酸化膜１１ｂを埋め込んだ、いわゆる埋込型光導波
路を得ることができる。
【００３９】次に実施例の作用を述べる。
【００４０】基板１０上にＳｉＯ2 の多孔質膜１１を形
成し、ＮＨ3 雰囲気内で加熱してこの多孔質膜１１を透
明な酸化膜１１ａに形成することにより、多孔質膜１１
が酸化膜１１ａに変化する過程で酸化膜１１ａにＮが含
まれるので、屈折率を大きくすることができ、しかも基
板１０に反りが発生しにくくなる。この酸化膜１１ａを
フォトリソグラフィ及びドライエッチングによりコア層
に形成することにより高精度、低損失、低コストの光導
波路を形成することができる。
成し、ＮＨ3 雰囲気内で加熱してこの多孔質膜１１を透
明な酸化膜１１ａに形成することにより、多孔質膜１１
が酸化膜１１ａに変化する過程で酸化膜１１ａにＮが含
まれるので、屈折率を大きくすることができ、しかも基
板１０に反りが発生しにくくなる。この酸化膜１１ａを
フォトリソグラフィ及びドライエッチングによりコア層
に形成することにより高精度、低損失、低コストの光導
波路を形成することができる。
【００４１】図３は本発明の酸化膜の製造方法の他の実
施例を示す説明図であり、図４は図３に示した方法によ
って製造した酸化膜を用いた導波路の製造方法を示す説
明図である。
施例を示す説明図であり、図４は図３に示した方法によ
って製造した酸化膜を用いた導波路の製造方法を示す説
明図である。
【００４２】図３において図１に示した実施例と異なる
点は、基板１０上に予め低屈折率値の第１クラッド膜２
０を形成してこれをバッファ層としても用い、その上に
Ｎを含んだコア用の多孔質膜１１を形成した点である。
この第１クラッド膜２０を基板１０上に形成しておくこ
とにより、基板１０の材質としてガラス、半導体、磁性
体及び強誘電体のいずれの材質でも幅広く用いることが
できる。なお、この第１クラッド膜２０の屈折率は酸化
膜の屈折率よりも低い値である。
点は、基板１０上に予め低屈折率値の第１クラッド膜２
０を形成してこれをバッファ層としても用い、その上に
Ｎを含んだコア用の多孔質膜１１を形成した点である。
この第１クラッド膜２０を基板１０上に形成しておくこ
とにより、基板１０の材質としてガラス、半導体、磁性
体及び強誘電体のいずれの材質でも幅広く用いることが
できる。なお、この第１クラッド膜２０の屈折率は酸化
膜の屈折率よりも低い値である。
【００４３】また、図４において図２に示した実施例と
異なる点は、図４（ａ）のコア用の酸化膜付きの基板と
して、基板１０上に予め第１クラッド膜２０が形成さ
れ、その上に酸化膜１１ａが形成されたものを用いた点
である。後の図４（ｂ）から図４（ｇ）の工程は図２と
同様の工程からなる。
異なる点は、図４（ａ）のコア用の酸化膜付きの基板と
して、基板１０上に予め第１クラッド膜２０が形成さ
れ、その上に酸化膜１１ａが形成されたものを用いた点
である。後の図４（ｂ）から図４（ｇ）の工程は図２と
同様の工程からなる。
【００４４】以上において、本実施例によれば、基板１
０上にＳｉＯ2 の多孔質膜１１を形成し、ＮＨ3 雰囲気
内で加熱して多孔質膜１１を透明な酸化膜１１ａに形成
したので、製造時における基板１０に反りの発生が少な
く、しかも高屈折率、高透明度の酸化膜を形成すること
ができる。
０上にＳｉＯ2 の多孔質膜１１を形成し、ＮＨ3 雰囲気
内で加熱して多孔質膜１１を透明な酸化膜１１ａに形成
したので、製造時における基板１０に反りの発生が少な
く、しかも高屈折率、高透明度の酸化膜を形成すること
ができる。
【００４５】また、ＳｉＯ2 ガラスの屈折率と略等しい
屈折率の層を有する基板１０上にコア層となるＳｉＯ2
の多孔質膜１１を形成し、多孔質膜１１をＮＨ3 雰囲気
中で加熱して透明な酸化膜１１ａに形成し、この酸化膜
１１ａをフォトリソグラフィ及びドライエッチングによ
り断面が略矩形状のコア層を形成し、このコア層を、コ
ア層の屈折率より低い屈折率を有するクラッド層で覆う
ように形成したので、低損失、高精度、低コストの光導
波路を製造することができる。
屈折率の層を有する基板１０上にコア層となるＳｉＯ2
の多孔質膜１１を形成し、多孔質膜１１をＮＨ3 雰囲気
中で加熱して透明な酸化膜１１ａに形成し、この酸化膜
１１ａをフォトリソグラフィ及びドライエッチングによ
り断面が略矩形状のコア層を形成し、このコア層を、コ
ア層の屈折率より低い屈折率を有するクラッド層で覆う
ように形成したので、低損失、高精度、低コストの光導
波路を製造することができる。
【００４６】すなわち、 （１）基板上に屈折率が１．４６〜１．９０の範囲の高
屈折率で、かつ透明度が良く、さらに基板１０に反りを
ほとんど発生させずにＳｉx Ｏy Ｎz の透明な酸化膜１
１ａを形成することができ、この酸化膜１１ａの屈折率
の値はＮＨ3 ガスの濃度、加熱透明化の温度、加熱時間
によって制御することができる。
屈折率で、かつ透明度が良く、さらに基板１０に反りを
ほとんど発生させずにＳｉx Ｏy Ｎz の透明な酸化膜１
１ａを形成することができ、この酸化膜１１ａの屈折率
の値はＮＨ3 ガスの濃度、加熱透明化の温度、加熱時間
によって制御することができる。
【００４７】（２）屈折率制御用添加物は基板と酸化膜
との熱膨張係数の整合用添加物として使うことができる
ので、種々の材質の基板を用いることができる。
との熱膨張係数の整合用添加物として使うことができる
ので、種々の材質の基板を用いることができる。
【００４８】（３）加熱透明化する際にＨｅガスを添加
することにより、多孔質膜中にＮを容易に混入させるこ
とができ、また多孔質膜の透明化を促進することができ
る。さらにＣｌガスを添加すれば、多孔質膜中に含有し
ているＯＨ基を取除くことができ、透明化したＮを含有
している酸化膜中のＯＨ基の含有量を最小限にすること
ができる。
することにより、多孔質膜中にＮを容易に混入させるこ
とができ、また多孔質膜の透明化を促進することができ
る。さらにＣｌガスを添加すれば、多孔質膜中に含有し
ているＯＨ基を取除くことができ、透明化したＮを含有
している酸化膜中のＯＨ基の含有量を最小限にすること
ができる。
【００４９】（４）比屈折率差が約０．５〜１０数％の
光導波路を実現することができる。また基板に反りがほ
とんど生じないので偏光依存性の少ない光回路を実現す
ることができ、フォトリソグラフィの際に高寸法制度の
パターンをパターニングすることができるので、所望設
計値通りの光回路を実現することができる。
光導波路を実現することができる。また基板に反りがほ
とんど生じないので偏光依存性の少ない光回路を実現す
ることができ、フォトリソグラフィの際に高寸法制度の
パターンをパターニングすることができるので、所望設
計値通りの光回路を実現することができる。
【００５０】また高比屈折率差の実現により、従来の導
波路型光回路に比し、１／３から１／５０以下の超小型
光回路を達成することができる。さらにこの超小型化に
伴ない、低損失化、低コスト化を達成することができ
る。またドライエッチングの際のコア側面荒れの少ない
いわゆる散乱損失の低い光回路を得ることができる。
波路型光回路に比し、１／３から１／５０以下の超小型
光回路を達成することができる。さらにこの超小型化に
伴ない、低損失化、低コスト化を達成することができ
る。またドライエッチングの際のコア側面荒れの少ない
いわゆる散乱損失の低い光回路を得ることができる。
【００５１】（５）コアの屈折率を広範囲に選べ、コア
に屈折率制御用添加物を入れることにより、熱膨張係
数、屈折率の異なる種々の基板を用いても光導波機能を
実現することができ、熱膨張係数のバランスがとれる。
に屈折率制御用添加物を入れることにより、熱膨張係
数、屈折率の異なる種々の基板を用いても光導波機能を
実現することができ、熱膨張係数のバランスがとれる。
【００５２】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００５３】（１）基板上に高屈折率で、かつ透明度が
良く、さらに基板に反りをほとんど発生させずにＳｉx
Ｏy Ｎz の透明な酸化膜を形成することができ、しかも
この酸化膜の屈折率の値はＮＨ3 ガスの濃度、加熱透明
化の温度、加熱時間によって制御することができる。
良く、さらに基板に反りをほとんど発生させずにＳｉx
Ｏy Ｎz の透明な酸化膜を形成することができ、しかも
この酸化膜の屈折率の値はＮＨ3 ガスの濃度、加熱透明
化の温度、加熱時間によって制御することができる。
【００５４】（２）基板にはガラス、半導体、磁性体、
強誘電体等種々の材質を用いることができる。
強誘電体等種々の材質を用いることができる。
【００５５】（３）加熱透明化する際にＨｅガスを添加
することにより、多孔質膜中にＮを容易に混入させるこ
とができ、多孔質膜の透明化を促進することができる。
さらにＣｌガスを添加すれば、多孔質膜中に含有してい
るＯＨ基を取除くことができ、透明化したＮを含有して
いる酸化膜中のＯＨ基の含有量を最小限にすることがで
きる。
することにより、多孔質膜中にＮを容易に混入させるこ
とができ、多孔質膜の透明化を促進することができる。
さらにＣｌガスを添加すれば、多孔質膜中に含有してい
るＯＨ基を取除くことができ、透明化したＮを含有して
いる酸化膜中のＯＨ基の含有量を最小限にすることがで
きる。
【００５６】（４）比屈折率差が約０．５〜１０数％の
光導波路を実現することができ、偏光依存性の少なく、
高寸法制度のコアパターンを形成することができる。
光導波路を実現することができ、偏光依存性の少なく、
高寸法制度のコアパターンを形成することができる。
【００５７】また高比屈折率差の実現により、従来の導
波路型光回路に比し、１／３から１／５０以下の超小型
光回路を達成することができる。さらにこの超小型化に
伴ない、低損失化、低コスト化を達成することができ
る。またドライエッチングの際のコア側面荒れの少ない
いわゆる散乱損失の低い光回路を得ることができる。
波路型光回路に比し、１／３から１／５０以下の超小型
光回路を達成することができる。さらにこの超小型化に
伴ない、低損失化、低コスト化を達成することができ
る。またドライエッチングの際のコア側面荒れの少ない
いわゆる散乱損失の低い光回路を得ることができる。
【００５８】（５）コアの屈折率を広範囲に選べ、コア
に屈折率制御用添加物を入れることにより、熱膨張係
数、屈折率の異なる種々の基板を用いても光導波機能を
実現することができ、熱膨張係数のバランスがとれる。
に屈折率制御用添加物を入れることにより、熱膨張係
数、屈折率の異なる種々の基板を用いても光導波機能を
実現することができ、熱膨張係数のバランスがとれる。
【図１】本発明の酸化膜の製造方法の一実施例を示す説
明図である。
明図である。
【図２】図１に示した方法によって製造した酸化膜を用
いた導波路の製造方法を示す説明図である。
いた導波路の製造方法を示す説明図である。
【図３】本発明の酸化膜の製造方法の他の実施例を示す
説明図である。
説明図である。
【図４】図３に示した方法によって製造した酸化膜を用
いた導波路の製造方法を示す説明図である。
いた導波路の製造方法を示す説明図である。
【図５】従来の石英系ガラス光導波路を製造するための
火炎堆積法を説明するための説明図である。
火炎堆積法を説明するための説明図である。
１０ 基 板 １１ 多孔質膜 １１ａ，１１ｂ 酸化膜 １２ 電気炉 １３ ガラス管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｂ 6/13 Ｇ０２Ｂ 6/12 Ｎ // Ｈ０１Ｌ 27/15 Ｍ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 8/00 C03B 19/12 C03B 19/14
Claims (3)
- 【請求項１】基板上にＳｉＯ2 の多孔質膜を形成し、該
多孔質膜をＨｅを含むＮＨ3 雰囲気内で加熱して透明な
酸化膜に形成したことを特徴とする酸化膜の製造方法。 - 【請求項２】前記ＮＨ 3 雰囲気に、更にＣｌ 2 を含ませ
たことを特徴とする請求項１に記載の酸化膜の製造方
法。 - 【請求項３】基板上にコア層を形成し、該コア層及び該
基板上に該コア層の屈折率より低い屈折率を有するクラ
ッド層を形成した光導波路の製造方法において、ＳｉＯ
2 ガラスの屈折率と略等しい屈折率の層を有する基板上
にコア層となるＳｉＯ 2 の多孔質膜を形成し、該多孔質
膜をＨｅを含むＮＨ 3 雰囲気中で加熱して透明な酸化膜
に形成し、該酸化膜をフォトリソグラフィ及びドライエ
ッチングにより断面が略矩形状のコア層に形成し、該コ
ア層を、該コア層の屈折率より低い屈折率を有するクラ
ッド層で覆うように形成したことを特徴とする光導波路
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18697292A JP3031066B2 (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 酸化膜の製造方法及び光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18697292A JP3031066B2 (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 酸化膜の製造方法及び光導波路の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0632621A JPH0632621A (ja) | 1994-02-08 |
| JP3031066B2 true JP3031066B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=16197951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18697292A Expired - Fee Related JP3031066B2 (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 酸化膜の製造方法及び光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3031066B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3299700B2 (ja) * | 1997-10-22 | 2002-07-08 | 日本発条株式会社 | 光導波路の製造方法 |
| CN102037560B (zh) * | 2008-03-21 | 2012-09-26 | Rise技术有限责任公司 | 通过将多孔硅转变成多孔金属或陶瓷来制作微结构的方法 |
-
1992
- 1992-07-14 JP JP18697292A patent/JP3031066B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0632621A (ja) | 1994-02-08 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |