JPH06148445A - 石英系光導波路およびその製造方法 - Google Patents
石英系光導波路およびその製造方法Info
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- JPH06148445A JPH06148445A JP32360592A JP32360592A JPH06148445A JP H06148445 A JPH06148445 A JP H06148445A JP 32360592 A JP32360592 A JP 32360592A JP 32360592 A JP32360592 A JP 32360592A JP H06148445 A JPH06148445 A JP H06148445A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏ（原料混合ガス）の流量比
を変えてプラズマＣＶＤ法により形成した、屈折率の異
なるＳｉＯ2 をコア層とクラッド層とする石英系光導波
路、及び原料混合ガスを一定の流量比で供給しプラズマ
ＣＶＤ法で形成したＳｉＯ2 膜を基板上に堆積してクラ
ッド層を形成し、その上に原料混合ガスの流量比を変え
て前記クラッド層より屈折率の大きいＳｉＯ2 のコア層
を堆積した後、所望のパターンにエッチングし、その上
に前記クラッド層と同一の屈折率を有するＳｉＯ2 膜の
クラッド層を形成することを特徴とする石英系光導波路
の製造方法。 【効果】 同一種類の原料ガスの混合比を変えるのみで
屈折率の異なる層が形成でき、製造時に有毒ガスが発生
せず、製造設備が簡略化され、工業的に有利に石英系光
導波路を製造できる。
を変えてプラズマＣＶＤ法により形成した、屈折率の異
なるＳｉＯ2 をコア層とクラッド層とする石英系光導波
路、及び原料混合ガスを一定の流量比で供給しプラズマ
ＣＶＤ法で形成したＳｉＯ2 膜を基板上に堆積してクラ
ッド層を形成し、その上に原料混合ガスの流量比を変え
て前記クラッド層より屈折率の大きいＳｉＯ2 のコア層
を堆積した後、所望のパターンにエッチングし、その上
に前記クラッド層と同一の屈折率を有するＳｉＯ2 膜の
クラッド層を形成することを特徴とする石英系光導波路
の製造方法。 【効果】 同一種類の原料ガスの混合比を変えるのみで
屈折率の異なる層が形成でき、製造時に有毒ガスが発生
せず、製造設備が簡略化され、工業的に有利に石英系光
導波路を製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信用部品の分野に広
範囲に利用される石英材料製の光導波路およびその製造
方法に関する。さらに詳しく言えば、原料ガスであるシ
ラン（ＳｉＨ4 ）と亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）の供給割合の
みを変えて得られる、屈折率の異なる２種類のＳｉＯ2
をコア層およびクラッド層とする石英系光導波路とその
製造方法に関する。
範囲に利用される石英材料製の光導波路およびその製造
方法に関する。さらに詳しく言えば、原料ガスであるシ
ラン（ＳｉＨ4 ）と亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）の供給割合の
みを変えて得られる、屈折率の異なる２種類のＳｉＯ2
をコア層およびクラッド層とする石英系光導波路とその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】光通信用部品に用いられ
る光導波路は、コア部分およびクラッド部分との２層構
造のガラス材料からなり、コア層の屈折率をクラッド層
の屈折率より僅かに高くして、コア内の光をクラッド層
との境界面で全反射させコア内に閉込めて伝搬してい
る。
る光導波路は、コア部分およびクラッド部分との２層構
造のガラス材料からなり、コア層の屈折率をクラッド層
の屈折率より僅かに高くして、コア内の光をクラッド層
との境界面で全反射させコア内に閉込めて伝搬してい
る。
【０００３】従来の光導波路のクラッド層およびコア層
は、屈折率の異なる材料、例えば、ＳｉＯ2 （クラッド
層）とＳｉＯ2 ＋ＧｅＯ2 （コア層）、ＳｉＯ2 （クラ
ッド層）とＳｉＯ2 ＋Ｐ2 Ｏ5 （コア層）、ＳｉＯ2 ＋
Ｂ2 Ｏ 3（クラッド層）とＳｉＯ2 （コア層）、ＳｉＯ
2 ＋Ｆ（クラッド層）とＳｉＯ2 （コア層）等異なる材
料を用いて火炎堆積法あるいはＣＶＤ法（ Chemical va
per deposition )等により形成されているが、その製造
に際しては、当然各成分に対応する異なる材料を準備す
る必要がある。
は、屈折率の異なる材料、例えば、ＳｉＯ2 （クラッド
層）とＳｉＯ2 ＋ＧｅＯ2 （コア層）、ＳｉＯ2 （クラ
ッド層）とＳｉＯ2 ＋Ｐ2 Ｏ5 （コア層）、ＳｉＯ2 ＋
Ｂ2 Ｏ 3（クラッド層）とＳｉＯ2 （コア層）、ＳｉＯ
2 ＋Ｆ（クラッド層）とＳｉＯ2 （コア層）等異なる材
料を用いて火炎堆積法あるいはＣＶＤ法（ Chemical va
per deposition )等により形成されているが、その製造
に際しては、当然各成分に対応する異なる材料を準備す
る必要がある。
【０００４】また、石英系の光導波路としてＳｉＯ2 と
ＳｉＯ2 ＋ＧｅＯ2 との組合わせからなるものがある。
このうち、コアの直径が約８μｍのものは、クラッドと
の屈折率差が約0.3 である必要がある。このコアを製造
するに際しては、原料として酸素（Ｏ2 ）、テトラクロ
ロシラン（ＳｉＣｌ4 ）、テトラクロロゲルマニウム
（ＧｅＣｌ4 ）が用いられているが、ＳｉＯ2 膜の形成
と同時に塩素が発生するため、塩素処理のプロセスを必
要とするという問題がある。
ＳｉＯ2 ＋ＧｅＯ2 との組合わせからなるものがある。
このうち、コアの直径が約８μｍのものは、クラッドと
の屈折率差が約0.3 である必要がある。このコアを製造
するに際しては、原料として酸素（Ｏ2 ）、テトラクロ
ロシラン（ＳｉＣｌ4 ）、テトラクロロゲルマニウム
（ＧｅＣｌ4 ）が用いられているが、ＳｉＯ2 膜の形成
と同時に塩素が発生するため、塩素処理のプロセスを必
要とするという問題がある。
【０００５】従って、本発明の課題は、光導波路の製造
方法における上記の問題点を解消すること、すなわち、
ドープ材料を使用せずにＳｉＯ2 の形成条件を制御し、
かつ取り扱いにくい塩素ガス等を発生しないプロセスで
光導波路を製造する方法を提供することにある。
方法における上記の問題点を解消すること、すなわち、
ドープ材料を使用せずにＳｉＯ2 の形成条件を制御し、
かつ取り扱いにくい塩素ガス等を発生しないプロセスで
光導波路を製造する方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、石英系の
光導波路における、コア層とクラッド層の間で必要とさ
れている屈折率の差が 0.3％程度という比較的微小なも
のであることに着目し、従来法のように屈折率の異なる
材料をＳｉＯ2 にドープせずに反応条件を変えて、Ｓｉ
とＯの割合を化学量論比からはずすことにより、屈折率
が0.3 ％程度の差となるように制御出来るのではないか
と考えて鋭意検討を重ねた。その結果、ＳｉＨ4 とＮ2
ＯとからプラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ2 膜を形成する
際の反応条件、特にＳｉＨ4 とＮ2 Ｏの混合比を制御す
ることにより、形成されるＳｉＯ2 の屈折率を1.455 か
ら1.475 の間で変えることができ、0.03％程度の差に制
御できることを確認し本発明を完成した。
光導波路における、コア層とクラッド層の間で必要とさ
れている屈折率の差が 0.3％程度という比較的微小なも
のであることに着目し、従来法のように屈折率の異なる
材料をＳｉＯ2 にドープせずに反応条件を変えて、Ｓｉ
とＯの割合を化学量論比からはずすことにより、屈折率
が0.3 ％程度の差となるように制御出来るのではないか
と考えて鋭意検討を重ねた。その結果、ＳｉＨ4 とＮ2
ＯとからプラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ2 膜を形成する
際の反応条件、特にＳｉＨ4 とＮ2 Ｏの混合比を制御す
ることにより、形成されるＳｉＯ2 の屈折率を1.455 か
ら1.475 の間で変えることができ、0.03％程度の差に制
御できることを確認し本発明を完成した。
【０００７】すなわち、本発明は１）ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏ
の混合比を変えてプラズマＣＶＤ法により形成した、屈
折率の異なる２種類のＳｉＯ2 をコア層およびクラッド
層としてなることを特徴とする石英系光導波路、および
２）ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏガスを一定の混合比で流しながら
ＣＶＤ法によりＳｉＯ2膜を基板上に堆積して所定の屈
折率を有する第１のクラッド層を形成した後、その上に
ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏの混合比を変えて前記クラッド層より
屈折率の大きいＳｉＯ2 のコア層を堆積し、このコア層
を所望のパターンにエッチングしてコアを形成し、その
上部に前記第１のクラッド層と同一の屈折率を有するＳ
ｉＯ2 膜を堆積して第２のクラッド層を形成することを
特徴とする石英系光導波路の製造方法を提供したもので
ある。
の混合比を変えてプラズマＣＶＤ法により形成した、屈
折率の異なる２種類のＳｉＯ2 をコア層およびクラッド
層としてなることを特徴とする石英系光導波路、および
２）ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏガスを一定の混合比で流しながら
ＣＶＤ法によりＳｉＯ2膜を基板上に堆積して所定の屈
折率を有する第１のクラッド層を形成した後、その上に
ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏの混合比を変えて前記クラッド層より
屈折率の大きいＳｉＯ2 のコア層を堆積し、このコア層
を所望のパターンにエッチングしてコアを形成し、その
上部に前記第１のクラッド層と同一の屈折率を有するＳ
ｉＯ2 膜を堆積して第２のクラッド層を形成することを
特徴とする石英系光導波路の製造方法を提供したもので
ある。
【０００８】以下本発明を詳細に説明する。本発明にお
いては、ＳｉＨ4 とＮ2 ＯとからＳｉＯ2 、Ｎ2 および
Ｈ2 を生成する下記の反応を利用して、プラズマＣＶＤ
法によりコア層とクラッド層を形成する。
いては、ＳｉＨ4 とＮ2 ＯとからＳｉＯ2 、Ｎ2 および
Ｈ2 を生成する下記の反応を利用して、プラズマＣＶＤ
法によりコア層とクラッド層を形成する。
【０００９】 ＳｉＨ4 ＋２Ｎ2 Ｏ→ＳｉＯ2 ＋２Ｎ2 ＋２Ｈ2
【００１０】本発明においては、ＳｉＨ4 ガスは純度１
００％のもの、あるいは、窒素、アルゴンなどの不活性
ガスで任意の濃度に希釈したものが使用される。また、
ＳｉＨ4 ２％を窒素ガスに混合した市販品がそのまま好
ましく使用できる。Ｎ2 Ｏガスは市販の純度１００％の
ものが使用されるが、これも所望により不活性ガスで任
意の濃度に希釈して使用することができる。以下、図面
を参照して、プラズマＣＶＤ法により、原料ガスとして
２％ＳｉＨ4 含有窒素と１００％Ｎ2 Ｏガスを使用した
本発明の一例の光導波路およびその製造方法について説
明する。
００％のもの、あるいは、窒素、アルゴンなどの不活性
ガスで任意の濃度に希釈したものが使用される。また、
ＳｉＨ4 ２％を窒素ガスに混合した市販品がそのまま好
ましく使用できる。Ｎ2 Ｏガスは市販の純度１００％の
ものが使用されるが、これも所望により不活性ガスで任
意の濃度に希釈して使用することができる。以下、図面
を参照して、プラズマＣＶＤ法により、原料ガスとして
２％ＳｉＨ4 含有窒素と１００％Ｎ2 Ｏガスを使用した
本発明の一例の光導波路およびその製造方法について説
明する。
【００１１】図１（ａ）〜図１（ｄ）は本発明の光導波
路の構築工程を示す断面図である。例えば、石英等の鏡
面研磨した平滑度の高い基板１を、プラズマＣＶＤ装置
の下部電極上の基板ホルダにセットする。反応装置とし
ては、原料ガス導入口と真空ポンプに接続されたガス排
出口を備え、上部電極にプラズマを発生させるための高
周波電圧を印加でき、チャンバーや下部電極は接地され
ているプラズマＣＶＤ装置を使用する。電極温度は３０
℃〜５００℃、圧力は１００ミリトール（ｍＴ）〜1000
ミリトール（ｍＴ）の範囲で所望の一定値に設定し、原
料ガス導入口より、２％ＳｉＨ4 含有窒素とＮ2 Ｏとの
割合を0.2 〜0.3 の間で一定にして反応させ、厚さ１０
〜２０μｍの第１の下部クラッド層２を形成させる。か
くして形成されるＳｉＯ2 クラッド層２の屈折率は1.46
0 〜1.470 程度である。
路の構築工程を示す断面図である。例えば、石英等の鏡
面研磨した平滑度の高い基板１を、プラズマＣＶＤ装置
の下部電極上の基板ホルダにセットする。反応装置とし
ては、原料ガス導入口と真空ポンプに接続されたガス排
出口を備え、上部電極にプラズマを発生させるための高
周波電圧を印加でき、チャンバーや下部電極は接地され
ているプラズマＣＶＤ装置を使用する。電極温度は３０
℃〜５００℃、圧力は１００ミリトール（ｍＴ）〜1000
ミリトール（ｍＴ）の範囲で所望の一定値に設定し、原
料ガス導入口より、２％ＳｉＨ4 含有窒素とＮ2 Ｏとの
割合を0.2 〜0.3 の間で一定にして反応させ、厚さ１０
〜２０μｍの第１の下部クラッド層２を形成させる。か
くして形成されるＳｉＯ2 クラッド層２の屈折率は1.46
0 〜1.470 程度である。
【００１２】次に、その上に原料ガス組成（２％ＳｉＨ
4 含有窒素とＮ2 Ｏとの割合）を前記の条件よりＳｉＨ
4 が多くなるように、すなわち、得られたＳｉＯ2 膜の
屈折率が上記クラッド層２よりも0.3 ％程度高くなるよ
うな条件で一定にして反応させ、厚さ８μｍのコア層３
を形成させる（図１（ａ））。次いで、光分岐回路や光
混合回路など所望の光回路のパターンマスクのコア３ａ
をフォトリソグラフィー技術および反応性イオンエッチ
ング技術で形成する。すなわち、コア層３の上にフォト
レジストやＳｉ膜などからなるエッチングマスク４を配
置した後（図１（ｂ））、ＣＦ4 、Ｃ4 Ｆ8 等の反応性
ガスによるイオンエッチングによりコア３層の不必要部
分を除去し、図１（ｃ）のようにコア部３ａを形成す
る。
4 含有窒素とＮ2 Ｏとの割合）を前記の条件よりＳｉＨ
4 が多くなるように、すなわち、得られたＳｉＯ2 膜の
屈折率が上記クラッド層２よりも0.3 ％程度高くなるよ
うな条件で一定にして反応させ、厚さ８μｍのコア層３
を形成させる（図１（ａ））。次いで、光分岐回路や光
混合回路など所望の光回路のパターンマスクのコア３ａ
をフォトリソグラフィー技術および反応性イオンエッチ
ング技術で形成する。すなわち、コア層３の上にフォト
レジストやＳｉ膜などからなるエッチングマスク４を配
置した後（図１（ｂ））、ＣＦ4 、Ｃ4 Ｆ8 等の反応性
ガスによるイオンエッチングによりコア３層の不必要部
分を除去し、図１（ｃ）のようにコア部３ａを形成す
る。
【００１３】かくして形成されたコア３ａ部分を有する
基板を再び基板ホルダにセットして、下部クラッド層の
形成条件と同一の条件で２％ＳｉＨ4 含有窒素とＮ2 Ｏ
とを供給して厚さ１０〜２０μｍの第２の上部クラッド
層５を形成する（図１（ｄ））。
基板を再び基板ホルダにセットして、下部クラッド層の
形成条件と同一の条件で２％ＳｉＨ4 含有窒素とＮ2 Ｏ
とを供給して厚さ１０〜２０μｍの第２の上部クラッド
層５を形成する（図１（ｄ））。
【００１４】
【発明の効果】本発明による光導波路は、原料のＳｉＨ
4 とＮ2 Ｏとの混合割合を変えるのみで、光導波路のク
ラッドとコアとの間で必要な程度に屈折率が異なる２種
類のＳｉＯ2 膜を形成したものであり、通信用石英系光
ファイバと接続する光導波路を同一種類の原料ガスの混
合比（流量比）を制御するのみで形成できること、また
製造時に発生するガスが窒素および水素であり、取扱い
にくい塩素ガスなどが発生しないことなどの利点を有
し、製造設備が簡略化でき、工業的に有利に光導波路を
製造することができる。
4 とＮ2 Ｏとの混合割合を変えるのみで、光導波路のク
ラッドとコアとの間で必要な程度に屈折率が異なる２種
類のＳｉＯ2 膜を形成したものであり、通信用石英系光
ファイバと接続する光導波路を同一種類の原料ガスの混
合比（流量比）を制御するのみで形成できること、また
製造時に発生するガスが窒素および水素であり、取扱い
にくい塩素ガスなどが発生しないことなどの利点を有
し、製造設備が簡略化でき、工業的に有利に光導波路を
製造することができる。
【００１５】
【実施例】次ぎに、実施例を挙げて本発明を説明する
が、本発明は下記の実施例のみに限定されるものではな
い。 実施例１ 反応装置として、原料ガス導入口と真空ポンプに接続さ
れたガス排出口とを備え、上部電極にプラズマを発生さ
せるための高周波電圧を印加でき、チャンバーや下部電
極は接地されているプラズマＣＶＤ装置を使用し、内部
の基板ホルダに径３インチのＳｉ基板をセットし、電極
温度３００℃、圧力９００ミリトール（ｍＴ）、高周波
電力２０Ｗの条件を一定として、原料ガスである２％Ｓ
ｉＨ4 含有窒素とＮ2 Ｏとの供給量比［＝２％ＳｉＨ4
含有Ｎ／Ｎ2 Ｏ］を下記の表１に示す組合せで変えて、
基板上に膜厚１０００オングストロームのＳｉＯ2 を形
成させた。得られた膜の屈折率を波長６３３ｎｍの光に
よりエリプソメータを用いて５箇所ずつ測定した。５箇
所の測定値は0.03％以内で安定していた。測定結果（平
均値）を表１および図２に示す。
が、本発明は下記の実施例のみに限定されるものではな
い。 実施例１ 反応装置として、原料ガス導入口と真空ポンプに接続さ
れたガス排出口とを備え、上部電極にプラズマを発生さ
せるための高周波電圧を印加でき、チャンバーや下部電
極は接地されているプラズマＣＶＤ装置を使用し、内部
の基板ホルダに径３インチのＳｉ基板をセットし、電極
温度３００℃、圧力９００ミリトール（ｍＴ）、高周波
電力２０Ｗの条件を一定として、原料ガスである２％Ｓ
ｉＨ4 含有窒素とＮ2 Ｏとの供給量比［＝２％ＳｉＨ4
含有Ｎ／Ｎ2 Ｏ］を下記の表１に示す組合せで変えて、
基板上に膜厚１０００オングストロームのＳｉＯ2 を形
成させた。得られた膜の屈折率を波長６３３ｎｍの光に
よりエリプソメータを用いて５箇所ずつ測定した。５箇
所の測定値は0.03％以内で安定していた。測定結果（平
均値）を表１および図２に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１および図１の結果から、ＳｉＨ4 含有
窒素とＮ2 Ｏとの流量比を変えるのみで屈折率が異なる
ＳｉＯ2 膜が得られた。すなわち、プラズマＣＶＤ法に
よれば、光導波路のコアとクラッドに要求される屈折率
の差（約0.3 ％）を満たすＳｉＯ2 膜が形成できること
が確認できた。
窒素とＮ2 Ｏとの流量比を変えるのみで屈折率が異なる
ＳｉＯ2 膜が得られた。すなわち、プラズマＣＶＤ法に
よれば、光導波路のコアとクラッドに要求される屈折率
の差（約0.3 ％）を満たすＳｉＯ2 膜が形成できること
が確認できた。
【００１８】実施例２ 実施例１と同様にしてＳｉ基板上に、２％ＳｉＨ4 含有
Ｎ／Ｎ2 Ｏ＝0.20で１０μｍの膜（屈折率＝1.460 ）を
形成した後、２％ＳｉＨ4 含有Ｎ／Ｎ2 Ｏ＝0.37で８μ
ｍの膜（屈折率＝1.464 ）を形成し、さらに前記と同一
の条件で１０μｍの膜（屈折率＝1.460 ）を形成して二
次元の光導波路を構築した。次いで２層目に1.3 μｍの
波長の光を入射し、赤外ビジコンカメラで観測したとこ
ろ、内部層からの光は外層には漏れず、光の閉込めが可
能であることが確認された。
Ｎ／Ｎ2 Ｏ＝0.20で１０μｍの膜（屈折率＝1.460 ）を
形成した後、２％ＳｉＨ4 含有Ｎ／Ｎ2 Ｏ＝0.37で８μ
ｍの膜（屈折率＝1.464 ）を形成し、さらに前記と同一
の条件で１０μｍの膜（屈折率＝1.460 ）を形成して二
次元の光導波路を構築した。次いで２層目に1.3 μｍの
波長の光を入射し、赤外ビジコンカメラで観測したとこ
ろ、内部層からの光は外層には漏れず、光の閉込めが可
能であることが確認された。
【００１９】実施例３ 直径７５ｍｍ、厚さ0.5 ｍｍのシリコン基板をプラズマ
ＣＶＤ装置にセットし、実施例１と同一の条件にて原料
混合ガス比（２％ＳｉＨ4 含有Ｎ／Ｎ2 Ｏ）を0.20とし
て１０μｍの膜（屈折率1.460 ）を形成した後、混合ガ
ス比を0.37として、８μｍの膜（屈折率1.464 ）を形成
して下部クラッド層とコア層を形成した（図１（ａ）参
照）。次ぎにエッチングマスクを配置した後、反応性ガ
ス（Ｃ4Ｆ8 ）を使用して、反応性スパッタエッチング
によりコア層の不要部分を除去し、断面形状が一辺８μ
ｍの正方形のコア部分を形成した（図１（ｃ）参照）。
その後、下部クラッド層と同一の条件で上部クラッド層
を形成し光導波路を構築した（図１（ｄ）参照）。
ＣＶＤ装置にセットし、実施例１と同一の条件にて原料
混合ガス比（２％ＳｉＨ4 含有Ｎ／Ｎ2 Ｏ）を0.20とし
て１０μｍの膜（屈折率1.460 ）を形成した後、混合ガ
ス比を0.37として、８μｍの膜（屈折率1.464 ）を形成
して下部クラッド層とコア層を形成した（図１（ａ）参
照）。次ぎにエッチングマスクを配置した後、反応性ガ
ス（Ｃ4Ｆ8 ）を使用して、反応性スパッタエッチング
によりコア層の不要部分を除去し、断面形状が一辺８μ
ｍの正方形のコア部分を形成した（図１（ｃ）参照）。
その後、下部クラッド層と同一の条件で上部クラッド層
を形成し光導波路を構築した（図１（ｄ）参照）。
【図１】 図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は
本発明の光導波路の構築工程を示す断面図である。
本発明の光導波路の構築工程を示す断面図である。
【図２】 原料ガスのＳｉＨ4 とＮ2 Ｏの混合割合と、
形成されたＳｉＯ2膜の屈折率との関係を示すグラフで
ある。
形成されたＳｉＯ2膜の屈折率との関係を示すグラフで
ある。
１ 基板 ２ 下部クラッド層 ３ コア層 ３ａ コア ４ エッチング用マスク ５ 上部クラッド層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】 また、石英系の光導波路としてＳｉＯ２
とＳｉＯ２＋ＧｅＯ２との組合わせからなるものがあ
る。このうち、コアの直径が約８μｍのものは、クラッ
ドとの比屈折率差が約０．３％である必要がある。この
コアを製造するに際しては、原料として酸素（Ｏ２）、
テトラクロロシラン（ＳｉＣｌ４）、テトラクロロゲル
マニウム（ＧｅＣｌ４）が用いられているが、ＳｉＯ２
膜の形成と同時に塩素が発生するため、塩素処理のプロ
セスを必要とするという問題がある。
とＳｉＯ２＋ＧｅＯ２との組合わせからなるものがあ
る。このうち、コアの直径が約８μｍのものは、クラッ
ドとの比屈折率差が約０．３％である必要がある。この
コアを製造するに際しては、原料として酸素（Ｏ２）、
テトラクロロシラン（ＳｉＣｌ４）、テトラクロロゲル
マニウム（ＧｅＣｌ４）が用いられているが、ＳｉＯ２
膜の形成と同時に塩素が発生するため、塩素処理のプロ
セスを必要とするという問題がある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、石英系の
光導波路における、コア層とクラッド層の間で必要とさ
れている比屈折率差が０．３％程度という比較的微小な
ものであることに着目し、従来法のように屈折率の異な
る材料をＳｉＯ２にドープせずに反応条件を変えて、Ｓ
ｉとＯの割合を化学量論比からはずすことにより、比屈
折率差が０．３％程度となるように制御出来るのではな
いかと考えて鋭意検討を重ねた。その結果、ＳｉＨ４と
Ｎ２ＯとからプラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ２膜を形成
する際の反応条件、特にＳｉＨ４とＮ２Ｏの混合比を制
御することにより、形成されるＳｉＯ２の屈折率を１．
４５５から１．４７５の間で変えることができ、比屈折
率差を０．３％程度に制御できることを確認し本発明を
完成した。
光導波路における、コア層とクラッド層の間で必要とさ
れている比屈折率差が０．３％程度という比較的微小な
ものであることに着目し、従来法のように屈折率の異な
る材料をＳｉＯ２にドープせずに反応条件を変えて、Ｓ
ｉとＯの割合を化学量論比からはずすことにより、比屈
折率差が０．３％程度となるように制御出来るのではな
いかと考えて鋭意検討を重ねた。その結果、ＳｉＨ４と
Ｎ２ＯとからプラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ２膜を形成
する際の反応条件、特にＳｉＨ４とＮ２Ｏの混合比を制
御することにより、形成されるＳｉＯ２の屈折率を１．
４５５から１．４７５の間で変えることができ、比屈折
率差を０．３％程度に制御できることを確認し本発明を
完成した。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】 表１および図１の結果から、ＳｉＨ４含
有窒素とＮ２Ｏとの流量比を変えるのみで屈折率が異な
るＳｉＯ２膜が得られた。すなわち、プラズマＣＶＤ法
によれば、光導波路のコアとクラッドに要求される比屈
折率差（約０．３％）を満たすＳｉＯ２膜が形成できる
ことが確認できた。
有窒素とＮ２Ｏとの流量比を変えるのみで屈折率が異な
るＳｉＯ２膜が得られた。すなわち、プラズマＣＶＤ法
によれば、光導波路のコアとクラッドに要求される比屈
折率差（約０．３％）を満たすＳｉＯ２膜が形成できる
ことが確認できた。
Claims (2)
- 【請求項１】 ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏの混合比を変えてプラ
ズマＣＶＤ法により形成した、屈折率の異なる２種類の
ＳｉＯ2 をコア層およびクラッド層としてなることを特
徴とする石英系光導波路。 - 【請求項２】 ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏガスを一定の混合比で
流しながらプラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ2 膜を基板上
に堆積して所定の屈折率を有する第１のクラッド層を形
成した後、その上にＳｉＨ4 とＮ2 Ｏの混合比を変えて
前記クラッド層より屈折率の大きいＳｉＯ2 のコア層を
堆積し、このコア層を所望のパターンにエッチングして
コアを形成し、その上に前記第１のクラッド層と同一の
屈折率を有するＳｉＯ2 膜を堆積した第２のクラッド層
を形成することを特徴とする石英系光導波路の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32360592A JPH06148445A (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 石英系光導波路およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32360592A JPH06148445A (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 石英系光導波路およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06148445A true JPH06148445A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=18156585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32360592A Pending JPH06148445A (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 石英系光導波路およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06148445A (ja) |
-
1992
- 1992-11-09 JP JP32360592A patent/JPH06148445A/ja active Pending
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