JPH0777620A - 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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- JPH0777620A JPH0777620A JP24751693A JP24751693A JPH0777620A JP H0777620 A JPH0777620 A JP H0777620A JP 24751693 A JP24751693 A JP 24751693A JP 24751693 A JP24751693 A JP 24751693A JP H0777620 A JPH0777620 A JP H0777620A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 テトラエトキシシランと酸素の流量比を変え
てプラズマＣＶＤ法により形成した、屈折率の異なるＳ
ｉＯ2 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
ド層を形成する石英系光導波路の製造方法。 【効果】 同一種類の原料の混合比を変えるのみで屈折
率の異なる層が形成でき、また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。
てプラズマＣＶＤ法により形成した、屈折率の異なるＳ
ｉＯ2 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
ド層を形成する石英系光導波路の製造方法。 【効果】 同一種類の原料の混合比を変えるのみで屈折
率の異なる層が形成でき、また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、原料であるテトラ
エトキシシランと酸素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、原料であるテトラ
エトキシシランと酸素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。
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。
【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（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、成膜時
の反応条件を変えることにより、上記屈折率差が0.3 ％
程度となるように制御出来るのではないかと考え、鋭意
検討した。その結果、テトラエトキシシラン（テトラエ
チルオルソシリケート：ＴＥＯＳ）と酸素とを用いたプ
ラズマＣＶＤ法においてＳｉＯ2 膜を形成する際の反応
条件、特にＴＥＯＳと酸素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1.437 から1.441 の
間で変えることができ、すなわちこれらの屈折率差を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
れている屈折率の差（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、成膜時
の反応条件を変えることにより、上記屈折率差が0.3 ％
程度となるように制御出来るのではないかと考え、鋭意
検討した。その結果、テトラエトキシシラン（テトラエ
チルオルソシリケート：ＴＥＯＳ）と酸素とを用いたプ
ラズマＣＶＤ法においてＳｉＯ2 膜を形成する際の反応
条件、特にＴＥＯＳと酸素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1.437 から1.441 の
間で変えることができ、すなわちこれらの屈折率差を0.
3 ％程度に制御できることを確認し本発明を完成した。
【０００７】すなわち、本発明は １）テトラエトキシシランと酸素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）テトラエトキシシランと酸素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、その上にテトラエトキシシランと酸素の混合
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ＳｉＯ2 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。
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）テトラエトキシシランと酸素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、その上にテトラエトキシシランと酸素の混合
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ＳｉＯ2 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。本発明はＳ
ｉＯ2 膜の製造原料としてＴＥＯＳを用いる。従来、Ｓ
ｉＯ2 からなる光導波路の製造において用いられている
原料としては、前記のテトラクロロシラン（ＳｉＣ
ｌ4 ）や、他にシラン（ＳｉＨ4 ）などが挙げられる。
しかしながら、テトラクロロシランは前述したように製
造時に塩素を発生するなどの問題を有し、またシラン
（ＳｉＨ4 ）には毒性、自然発火性、爆発性などを有す
るため、取り扱いに注意が必要となる。本発明で用いる
ＴＥＯＳは、製造時に有毒ガスが発生することなく、ま
た爆発性がないなど取扱い上の安全性に優れている。さ
らに、段差被覆性（ステップカバレッジ）が良好でパー
ティクルの発生が少ないという利点も有する。
ｉＯ2 膜の製造原料としてＴＥＯＳを用いる。従来、Ｓ
ｉＯ2 からなる光導波路の製造において用いられている
原料としては、前記のテトラクロロシラン（ＳｉＣ
ｌ4 ）や、他にシラン（ＳｉＨ4 ）などが挙げられる。
しかしながら、テトラクロロシランは前述したように製
造時に塩素を発生するなどの問題を有し、またシラン
（ＳｉＨ4 ）には毒性、自然発火性、爆発性などを有す
るため、取り扱いに注意が必要となる。本発明で用いる
ＴＥＯＳは、製造時に有毒ガスが発生することなく、ま
た爆発性がないなど取扱い上の安全性に優れている。さ
らに、段差被覆性（ステップカバレッジ）が良好でパー
ティクルの発生が少ないという利点も有する。
【０００９】本発明においては、ＴＥＯＳ／酸素系のプ
ラズマＣＶＤ法により、異なる屈折率を有するＳｉＯ2
のコア層とクラッド層を形成する。ＴＥＯＳ／酸素系の
プラズマＣＶＤ法によるＳｉＯ2 の形成は公知の方法に
より行なうことができる。原料のＴＥＯＳは公知の方法
により合成、精製することができ、また市販されている
ものも用いることができる。原料中の不純物は屈折率な
どに悪影響を及ぼすので、できる限り高純度の原料が用
いられ、好ましくは純度99.99 ％以上のものを用いるの
がよい。
ラズマＣＶＤ法により、異なる屈折率を有するＳｉＯ2
のコア層とクラッド層を形成する。ＴＥＯＳ／酸素系の
プラズマＣＶＤ法によるＳｉＯ2 の形成は公知の方法に
より行なうことができる。原料のＴＥＯＳは公知の方法
により合成、精製することができ、また市販されている
ものも用いることができる。原料中の不純物は屈折率な
どに悪影響を及ぼすので、できる限り高純度の原料が用
いられ、好ましくは純度99.99 ％以上のものを用いるの
がよい。
【００１０】ＳｉＯ2 の生成機構として、まずＴＥＯＳ
がプラズマにより活性化され、気相中で中間体ができ
る。これが、拡散により基板表面に運ばれ吸着する。吸
着後表面マイグレーションにより安定なサイトを見つけ
て移動し、この間熱反応およびイオン衝撃によってＯＨ
基などの脱離が行なわれ、シリケートネットワークが進
行し緻密で安定な膜が形成される。酸素は主に気相反応
における吸着中間体の生成に関与していることが考えら
れる。
がプラズマにより活性化され、気相中で中間体ができ
る。これが、拡散により基板表面に運ばれ吸着する。吸
着後表面マイグレーションにより安定なサイトを見つけ
て移動し、この間熱反応およびイオン衝撃によってＯＨ
基などの脱離が行なわれ、シリケートネットワークが進
行し緻密で安定な膜が形成される。酸素は主に気相反応
における吸着中間体の生成に関与していることが考えら
れる。
【００１１】原料のＴＥＯＳと酸素ガスは原料供給系を
通じてプラズマＣＶＤ装置に導入される。ＴＥＯＳと酸
素ガスの混合比（ＴＥＯＳ／Ｏ2 ）は概ね１〜１０％で
あり、本発明によれば、この混合比を変えることによ
り、形成されるＳｉＯ2 膜の屈折率が異なることが確認
された。一例として後述する実施例に示すように、該混
合比が６％のときＳｉＯ2 の屈折率は1.437 であり、酸
素量の増加に比例して屈折率が高くなり、混合比２％〜
1.5 ％のとき1.441 の屈折率が得られる。本例において
は、混合比が６〜２％の範囲で屈折率がほぼ直線的に増
加し、極めて明瞭な相関が認められ、精度の高い屈折率
の制御が可能である。
通じてプラズマＣＶＤ装置に導入される。ＴＥＯＳと酸
素ガスの混合比（ＴＥＯＳ／Ｏ2 ）は概ね１〜１０％で
あり、本発明によれば、この混合比を変えることによ
り、形成されるＳｉＯ2 膜の屈折率が異なることが確認
された。一例として後述する実施例に示すように、該混
合比が６％のときＳｉＯ2 の屈折率は1.437 であり、酸
素量の増加に比例して屈折率が高くなり、混合比２％〜
1.5 ％のとき1.441 の屈折率が得られる。本例において
は、混合比が６〜２％の範囲で屈折率がほぼ直線的に増
加し、極めて明瞭な相関が認められ、精度の高い屈折率
の制御が可能である。
【００１２】以下、図面を参照して、プラズマＣＶＤ法
により、原料としてＴＥＯＳと酸素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。
により、原料としてＴＥＯＳと酸素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。
【００１３】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、Ｓｉ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
ている通常のプラズマＣＶＤ装置を使用することができ
る。電極温度は室温〜５００℃の範囲で所望の一定値に
設定し、原料ガス導入口より、加熱気化したＴＥＯＳと
酸素ガスを装置内に導入しＳｉなどの基板表面に下部ク
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λ＝1.31μｍにおいて1.43〜1.
44程度である。
路の構築工程を示す断面図である。例えば、Ｓｉ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
ている通常のプラズマＣＶＤ装置を使用することができ
る。電極温度は室温〜５００℃の範囲で所望の一定値に
設定し、原料ガス導入口より、加熱気化したＴＥＯＳと
酸素ガスを装置内に導入しＳｉなどの基板表面に下部ク
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λ＝1.31μｍにおいて1.43〜1.
44程度である。
【００１４】次に、原料ガス組成を前記の条件より酸素
を多く導入し、すなわち、ＳｉＯ2膜の屈折率が上記の
下部クラッド層２よりも0.3 ％程度高くなる混合比でＴ
ＥＯＳと酸素ガスを導入し、下部クラッド層２の上にコ
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））、Ｃ2 Ｆ6 ＋Ｃ2 Ｈ4 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。
を多く導入し、すなわち、ＳｉＯ2膜の屈折率が上記の
下部クラッド層２よりも0.3 ％程度高くなる混合比でＴ
ＥＯＳと酸素ガスを導入し、下部クラッド層２の上にコ
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））、Ｃ2 Ｆ6 ＋Ｃ2 Ｈ4 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。
【００１５】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原料ガスを供給して第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原料ガスを供給して第２の上部
クラッド層５を形成する（図１（ｄ））。
【００１６】
【発明の効果】本発明による光導波路は、ＴＥＯＳ／酸
素系のプラズマＣＶＤ法において、原料のＴＥＯＳと酸
素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Ｓｉ
Ｏ2 膜を形成したものである。すなわち、本発明による
光導波路は、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の混合比を制御することにより、具
体的にはＴＥＯＳを一定として酸素の供給量を制御する
ことのみで形成できること、また原料として用いるＴＥ
ＯＳは毒性、自然発火性、爆発性などが低く取扱い上の
安全性に優れており、テトラクロロシランなどを用いた
ときのように製造時に塩素ガスの発生がない等の利点を
有する。さらに製造設備が簡略化でき、また得られるＳ
ｉＯ2 薄膜は段差被覆性が良好でパーティクルの発生も
少ないなど工業的に有利に光導波路を製造することがで
きる。
素系のプラズマＣＶＤ法において、原料のＴＥＯＳと酸
素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Ｓｉ
Ｏ2 膜を形成したものである。すなわち、本発明による
光導波路は、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の混合比を制御することにより、具
体的にはＴＥＯＳを一定として酸素の供給量を制御する
ことのみで形成できること、また原料として用いるＴＥ
ＯＳは毒性、自然発火性、爆発性などが低く取扱い上の
安全性に優れており、テトラクロロシランなどを用いた
ときのように製造時に塩素ガスの発生がない等の利点を
有する。さらに製造設備が簡略化でき、また得られるＳ
ｉＯ2 薄膜は段差被覆性が良好でパーティクルの発生も
少ないなど工業的に有利に光導波路を製造することがで
きる。
【００１７】
【実施例】次に、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、厚さ0.5mm のＳｉ基板をセ
ットし、電極温度４００℃、圧力1.2 トール（Torr）、
高周波電力７０Ｗの条件を一定として、原料であるＴＥ
ＯＳ（（株）トリケミカル研究所製，純度99.9999 ％）
を一定量（３sccm）供給し、このＴＥＯＳに対し酸素の
供給量を下記の表１に示すように５０〜２００sccmと変
化させ、基板上に膜厚1000ÅのＳｉＯ2 を形成させた。
得られた膜の屈折率を波長1.31μｍの光によりエリプソ
メータを用いて２１箇所ずつ測定した。２１箇所の測定
値は0.07％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。
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、厚さ0.5mm のＳｉ基板をセ
ットし、電極温度４００℃、圧力1.2 トール（Torr）、
高周波電力７０Ｗの条件を一定として、原料であるＴＥ
ＯＳ（（株）トリケミカル研究所製，純度99.9999 ％）
を一定量（３sccm）供給し、このＴＥＯＳに対し酸素の
供給量を下記の表１に示すように５０〜２００sccmと変
化させ、基板上に膜厚1000ÅのＳｉＯ2 を形成させた。
得られた膜の屈折率を波長1.31μｍの光によりエリプソ
メータを用いて２１箇所ずつ測定した。２１箇所の測定
値は0.07％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。
【００１８】
【表１】 ＴＥＯＳ（sccm） ３ ３ ３ ３ 酸素（sccm） ５０ １００ １５０ ２００ 屈折率 1.437 1.439 1.441 1.441
【００１９】表１および図２の結果から明らかなよう
に、ＴＥＯＳの供給量を一定として、酸素の流量を変え
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Ｓｉ
Ｏ2 膜が形成できることが確認できた。
に、ＴＥＯＳの供給量を一定として、酸素の流量を変え
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Ｓｉ
Ｏ2 膜が形成できることが確認できた。
【００２０】実施例２ 実施例１と同様にしてＳｉ基板上に、ＴＥＯＳ３sccm、
酸素５０sccmで８μｍのＳｉＯ2 膜（屈折率＝1.437 ）
を形成した後に、この上にＴＥＯＳ３sccm、酸素１５０
sccmで８μｍのＳｉＯ2 膜（屈折率＝1.441 ）を形成
し、さらにこの上に前記と同一の条件で８μｍのＳｉＯ
2 膜（屈折率＝1.437 ）を形成して二次元の光導波路を
構築した。次いで２層目（コア層）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。
酸素５０sccmで８μｍのＳｉＯ2 膜（屈折率＝1.437 ）
を形成した後に、この上にＴＥＯＳ３sccm、酸素１５０
sccmで８μｍのＳｉＯ2 膜（屈折率＝1.441 ）を形成
し、さらにこの上に前記と同一の条件で８μｍのＳｉＯ
2 膜（屈折率＝1.437 ）を形成して二次元の光導波路を
構築した。次いで２層目（コア層）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。
【００２１】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ＴＥ
ＯＳ３sccm、酸素５０sccmで１０μｍのＳｉＯ2 膜（屈
折率＝1.437 ）を形成した後、この上にＴＥＯＳ３scc
m、酸素１５０sccmで８μｍのＳｉＯ2 膜（屈折率＝1.4
41 ）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（Ｃ2 Ｆ6 ＋Ｃ2 Ｈ4 ）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８μｍ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）。この光導波路を光通信に用いたと
ころ、支障なく使用できることが確認された。
ＣＶＤ装置にセットし、実施例１と同一の条件にてＴＥ
ＯＳ３sccm、酸素５０sccmで１０μｍのＳｉＯ2 膜（屈
折率＝1.437 ）を形成した後、この上にＴＥＯＳ３scc
m、酸素１５０sccmで８μｍのＳｉＯ2 膜（屈折率＝1.4
41 ）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（Ｃ2 Ｆ6 ＋Ｃ2 Ｈ4 ）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８μｍ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）。この光導波路を光通信に用いたと
ころ、支障なく使用できることが確認された。
【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】 一定のＴＥＯＳ供給量（３sccm）に対する酸
素の混合割合と、形成されたＳｉＯ2 膜の屈折率との関
係を示すグラフである。
素の混合割合と、形成されたＳｉＯ2 膜の屈折率との関
係を示すグラフである。
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
Claims (2)
- 【請求項１】 テトラエトキシシランと酸素の混合比を
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】 テトラエトキシシランと酸素ガスを一定
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、その上にテトラエトキシシランと
酸素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 |
|---|---|---|---|
| JP24751693A JPH0777620A (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP24751693A JPH0777620A (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 石英系光導波路およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0777620A true JPH0777620A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=17164651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24751693A Pending JPH0777620A (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 石英系光導波路およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777620A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0803589A1 (en) * | 1995-11-09 | 1997-10-29 | Nec Corporation | Method of manufacturing optical waveguide having no void |
| KR100439749B1 (ko) * | 2002-07-29 | 2004-07-12 | 우리로광통신주식회사 | 유도결합형 플라즈마 식각장치를 이용하여 용융 석영계 기판에 광도파로를 제조하는 방법 |
-
1993
- 1993-09-08 JP JP24751693A patent/JPH0777620A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0803589A1 (en) * | 1995-11-09 | 1997-10-29 | Nec Corporation | Method of manufacturing optical waveguide having no void |
| KR100439749B1 (ko) * | 2002-07-29 | 2004-07-12 | 우리로광통신주식회사 | 유도결합형 플라즈마 식각장치를 이용하여 용융 석영계 기판에 광도파로를 제조하는 방법 |
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