JPH01239028A - ガラス膜堆積装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光を導波するためのガラス膜を基板上にＩＩＬ
債さぜるガラス膜堆積装置に関するものである。

［従来の技術］ 第２図は光導波路ないし導波路型の光素子を製作するた
めの従来のガラス膜堆積装置例を示す。

１はガラス微粒子を生成するバーナである。バーナ１に
は燃焼用ガスブランチ２、助燃用ガスブランチ３、ガラ
ス原料用ガスブランチ４が連結されている。燃焼用ガス
ブランチ２には水素（Ｈ，）が供給され、助燃用ガスブ
ランチ３には、酸素（０□）が、また、ガラス原料用ガ
スブランチ４には、Ｓ　ｉ　Ｃｊ　４　、　ＰＣｊ　３
　、　ＢＣＪ　ｓ等のハロゲン化物が供給される。バー
ナ１は、水素と酸素により生じた酸水素火炎５の中で、
前述のハロゲン化物が加水分解反応を起し、ガラス微粒
子を生成する。加水分解反応によって生じたＨ　Ｃｊ等
のガスは排気管８によって排気される。

一方、ターンテーブル６の中心から雇れた周辺部に複数
の基板７を配置し、バーナ１より発するガラス１紋粒子
をこれらの基板７に堆積する。ターンテーブル６は、回
転運動と並進運動が可能であリ、これにより基板７に均
一な厚さのガラス微粒子を堆積できるようになっている
。このような装置におけるガラス微粒子の絶対的な膜厚
は、■バ、−す１に供給するガラス原料用ガスの流量、
■ガラス化効率、■堆積時間、等により決定される４こ
のため、理論的又は実験的に所望の膜厚が得られるよう
な条件設定を予め行い、この条件下で上記３つの要素の
制御を行っている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、先導波路や導波路型の光素子を製作する場合
、膜厚の絶対値は重要なパラメータであり、精度の良い
膜厚が要求される。しかし、バーナに供給するガラス原
料用ガスの流量、ガラス化効率及び堆積時間によってガ
ラス微粒子の膜厚を制御している従来の装置では、ガラ
ス原料用ガスの流量及びガラス化効率を一定になるよう
に制御しても、これら流量及び効率の変動が避けられな
い。このため、たとえ所定の膜厚になるための条件を予
め正確に求めてこれと同一の設定条件下にしたとしても
、膜厚を精度良く制御することができなかった。

本発明の目的は、膜厚を監視することによって、前記し
た従来技術の欠点を解消し、ガラス原料用ガス流量及び
ガラス化効率が変動しても、堆積するガラス微粒子の膜
厚の精度を大幅に向上することができるガラス［堆積装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のガラス膜堆積装置は、回転及び並進運動を行う
ターンテーブルに配置した基板にバーナで生成されるガ
ラス膜堆積装置において、レーザ光源とレーザ光の強さ
を検出する検出器とを錨えている。この検出器でレーザ
光源から基板及びその上に形成されたガラス膜を透過し
て減衰するレーザ光の強さと、レーザ光源からのレーザ
光の強さとを検出する。これら検出値を制御器に導いて
、減衰量からガラス膜厚を算出し、その算出値に基づく
信号によってターンテーブルの回転又は並進運動の制御
を行うように構成されている。

［作用］ レーザ光源から出たレーザ光は、ガラス膜を通過すると
きに、ガラス膜に吸収されなり散乱したりして減衰する
。このときの減衰の程度は、レーザ光源からのレーザ光
の強さとガラス膜の厚さの関数になっている０本発明は
この原理を利用している。検出器で検出された透過光と
参照光とが制御器に導かれると、減衰の程度が測定され
、その結果ガラス膜厚が算出される。このガラス膜厚値
に基づく信号が制御器からターンテーブルの回転又は並
進運動手段に供給され、ガラス膜厚が所定値になるよう
にターンテーブルが制御される。

［実施例コ 本発明の一実施例である第１図を用いて説明する。

ガラス微粒子の堆積装置は基本的には従来と同じであり
、従って同一部分には同一符号を付して説明を省略する
。異なる点は、実時間で膜厚を測定しながらガラス微粒
子を堆積することにある。

ターンテーブル６には、レーザ光源たとえばＨｅ−Ｎｅ
レーザ光１２１から出たレーザ光を通過させる孔２６が
設けられており、その上にガラス膜が堆積されるべき基
板７を配置する。

出力光の単色性、指向性に優れているレーザを使うこと
により、酸水素火炎の影響は排除される。

Ｈｅ−Ｎｅレーザ光′ａ２１から出るレーザ光を分光す
るハーフミラ２２とモニタ用検出器２４とをターンテー
ブル６を挾んで対向させて配置する一方、参照用検出器
２３とＨｅ−Ｎｅレーザ光源２１とをハーフミラ２２を
挾んで対向させて配置する。Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源２１
から出た光はハーフミラ２２を通り２分された後、一方
は参照信号として参照用検出器２３に入る。他方の光は
ターンテーブル６に設けられた孔２６を通過し、基板７
の裏面より入射し、ガラス微粒子膜を透過した後、モニ
タ用検出器２４で受光される。ガラス微粒子膜を透過し
てきた光は、ミー散乱により減衰し、その減衰量は、膜
厚に依存する。

このミー散乱のウェイトを大きくするなめ、本実施例で
は特にレーザ光源としてガラス微粒子と同程度の光の波
長を持つＨｅ　−Ｎ　ｅレーザを採用している。減衰量
の関数となる。

膜厚ｄは次式によって与えられる。

ｄ−Ｃ１０ｇ　（Ｖ２／ｖ、）・・・・・・（１）ここ
で、Ｃは定数、Ｖ２は参照用検出器２３の電圧、ｖｌは
モニタ用検出器２４のピーク電圧である。

ターンテーブル６が回転するため、モニタ用検出器２４
によって受信される電圧は矩形波となる。

なお、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源２１、ハーフミラ２２、参
照用検出器２３及びモニタ用検出器２４は、ターンテー
ブル６と同期して並進運動するようになっている。

モニタ用検出！ａ２４と参照用検出器２３との各検出値
が共に導かれる制御器としての膜厚コントローラ２５に
は、ピーク検出器及び演算器が内蔵されており、ピーク
検出器によりモニタ用検出器２４によって受けた矩形波
のピーク値■１を検出する。また、このピーク値ｖ１と
参照用検出器２３の電圧Ｖ２とから　（１）式の値を演
算器を用いて算出することにより、実時間で膜厚を測定
する。

この測定された膜厚に基づく信号は、ターンテーブル６
の回転駆動手段及び並進駆動手段（図示せず）に供給さ
れ、回転速度又は並進速度を変更したり、或いは所定膜
厚に遠したとき膜成長を終了すべく駆動手段によってタ
ーンテーブル６をバーナ１から離間させる。この場合、
回転又は並進のいずれか一方を制御しても、或いは両方
を同時に制御してもよい。これら制御が堆積時間の制御
に相当する。

なお、ガラス原料用ガス流量及びガラス化効率は図示し
ないガス流量制御部によって従来通り制御される。

以上により、膜厚を測定しながらガラス微粒子を堆積す
るため、精度良い膜厚制御が可能となる。

［発明の効果］ 本発明によればレーザ光の透過によってガラス膜厚を実
時間で測定し、その測定結果に基づいてターンテーブル
を制御するようにしたので、ガラス原料用ガス流量やガ
ラス化効率が変動しても、精度の高い膜厚制御が可能と
なる。その結果特性の優れた光導波路ないし光導波路型
素子か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガラス孜堆積装置の一実施例を示す構
成図、第２図は従来のガラス膜堆積装置例を示す構成図
である。 図中、Ｉはバーナ、６はターンテーブル、７は基板、２
１はＨｅ　−Ｎ　ｅレーザ光源、２３は参照用検出器、
２４はモニタ用検出器、２５は膜厚コントローラ（制御
器）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転及び並進運動を行うターンテーブルに配置した
   基板にバーナで生成されるガラス微粒子を堆積させてガ
   ラス膜を形成するガラス膜堆積装置において、レーザ光
   源とレーザ光の強さを検出する検出器とを備え、レーザ
   光源から基板及びガラス膜を透過して減衰するレーザ光
   の強さと、レーザ光源からのレーザ光の強さとを上記検
   出器で検出し、これら検出値を制御器に導いて、減衰量
   からガラス膜厚を算出し、その算出値に基づく信号によ
   ってターンテーブルの回転又は並進運動の制御を行うこ
   とを特徴とするガラス膜堆積装置。