JPH1017331A - 光導波路膜の製造装置 - Google Patents
光導波路膜の製造装置Info
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- JPH1017331A JPH1017331A JP17052096A JP17052096A JPH1017331A JP H1017331 A JPH1017331 A JP H1017331A JP 17052096 A JP17052096 A JP 17052096A JP 17052096 A JP17052096 A JP 17052096A JP H1017331 A JPH1017331 A JP H1017331A
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- glass
- optical waveguide
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- waveguide film
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
- C03B19/1446—Means for after-treatment or catching of worked reactant gases
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板上に堆積するガラス微粒子の堆積効率を
損なうことなく膜厚を均一にし、気泡や散乱の少ない光
導波路膜を製造する装置を提供する。 【解決手段】 ガラス微粒子５を酸水素炎とともに基板
２上方から吹きつけてガラス微粒子５を基板２上に堆積
させるガラス微粒子合成バーナ３と、基板２上に付着し
なかった余剰のガラス微粒子を基板２近傍から排除する
排気管４を有した光導波路膜の製造装置であって、排気
管４の排気流の風速は中心部が外周部よりも遅くなって
いる。
損なうことなく膜厚を均一にし、気泡や散乱の少ない光
導波路膜を製造する装置を提供する。 【解決手段】 ガラス微粒子５を酸水素炎とともに基板
２上方から吹きつけてガラス微粒子５を基板２上に堆積
させるガラス微粒子合成バーナ３と、基板２上に付着し
なかった余剰のガラス微粒子を基板２近傍から排除する
排気管４を有した光導波路膜の製造装置であって、排気
管４の排気流の風速は中心部が外周部よりも遅くなって
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に火炎堆積
法を用いてガラス微粒子を堆積して多孔質の薄膜を形成
する光導波路膜の製造装置に関するものである。
法を用いてガラス微粒子を堆積して多孔質の薄膜を形成
する光導波路膜の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコンなどからなる基板上に形成可能
な石英系光導波路は伝送損失が低く、また石英系光ファ
イバと整合性の良いことから導波路部品や光集積回路と
して広く用いられている。この石英系光導波路は様々な
製造方法が提案されている。その製造方法の１つに火炎
堆積法がある。従来の火炎堆積法の概略図を図５に、そ
の主要部分の概略図を図６に示す。図５または図６にお
いて、１はターンテーブルである。ターンテーブル１上
には石英ガラスやシリコンのような耐熱性の基板２が複
数枚設置される。符号３はガラス微粒子合成用バ−ナで
あって、ガラス微粒子合成用バ−ナ３からは酸水素炎と
共にガラス微粒子５が基板２に吹き付けられ、火炎加水
分解反応により基板２上に多孔質ガラス層５Ａが堆積す
る。一方、基板２に堆積できなかった余剰のガラス微粒
子５は排気管１４により排出される。
な石英系光導波路は伝送損失が低く、また石英系光ファ
イバと整合性の良いことから導波路部品や光集積回路と
して広く用いられている。この石英系光導波路は様々な
製造方法が提案されている。その製造方法の１つに火炎
堆積法がある。従来の火炎堆積法の概略図を図５に、そ
の主要部分の概略図を図６に示す。図５または図６にお
いて、１はターンテーブルである。ターンテーブル１上
には石英ガラスやシリコンのような耐熱性の基板２が複
数枚設置される。符号３はガラス微粒子合成用バ−ナで
あって、ガラス微粒子合成用バ−ナ３からは酸水素炎と
共にガラス微粒子５が基板２に吹き付けられ、火炎加水
分解反応により基板２上に多孔質ガラス層５Ａが堆積す
る。一方、基板２に堆積できなかった余剰のガラス微粒
子５は排気管１４により排出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】余剰のガラス微粒子５
を排気管１４から排気するに際して、排気管１４の排気
量を多くすることにより余剰のガラス微粒子５は速やか
に排出されるが、他方ガラス微粒子合成用バ−ナ３の先
端火炎に揺らぎが発生し易く、基板２上に堆積したガラ
ス微粒子５の膜厚にむらが生じたり、堆積効率が悪いな
どの問題点があった。一方、排気管１４からの排気量を
少なくすると堆積効率は向上するものの余剰のガラス微
粒子５が基板２以外の部分に滞留してその一部が基板２
上に付着するため透明ガラス化後の基板は気泡が含れて
いたり、表面に凹凸があって散乱の発生を招いていた。
を排気管１４から排気するに際して、排気管１４の排気
量を多くすることにより余剰のガラス微粒子５は速やか
に排出されるが、他方ガラス微粒子合成用バ−ナ３の先
端火炎に揺らぎが発生し易く、基板２上に堆積したガラ
ス微粒子５の膜厚にむらが生じたり、堆積効率が悪いな
どの問題点があった。一方、排気管１４からの排気量を
少なくすると堆積効率は向上するものの余剰のガラス微
粒子５が基板２以外の部分に滞留してその一部が基板２
上に付着するため透明ガラス化後の基板は気泡が含れて
いたり、表面に凹凸があって散乱の発生を招いていた。
【０００４】本発明は上記の課題を解決し、基板上に堆
積するガラス微粒子の堆積効率を損なうことなく膜厚を
均一にし、気泡や散乱の少ない光導波路膜を製造する装
置を提供することにある。
積するガラス微粒子の堆積効率を損なうことなく膜厚を
均一にし、気泡や散乱の少ない光導波路膜を製造する装
置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために以下のような手段を有している。
決するために以下のような手段を有している。
【０００６】本発明のうち請求項１の光導波路膜の製造
装置は、ガラス微粒子を酸水素炎とともに基板上方から
吹きつけてガラス微粒子を基板上に堆積させるガラス微
粒子合成バーナと、前記基板上に付着しなかった余剰の
ガラス微粒子を前記基板近傍から排除する排気管を有し
た光導波路膜の製造装置であって、前記排気管の排気流
の風速は中心部が外周部よりも遅くなっていることを特
徴とする。
装置は、ガラス微粒子を酸水素炎とともに基板上方から
吹きつけてガラス微粒子を基板上に堆積させるガラス微
粒子合成バーナと、前記基板上に付着しなかった余剰の
ガラス微粒子を前記基板近傍から排除する排気管を有し
た光導波路膜の製造装置であって、前記排気管の排気流
の風速は中心部が外周部よりも遅くなっていることを特
徴とする。
【０００７】本発明の光導波路膜の製造装置によれば、
基板上に付着しなかった余剰の微粒子を排除する排気管
の排気流の風速は中心部が外周部よりも遅くなっている
ので、排気管周辺の乱流が抑えられる。その結果排気管
の排気量を多くしてもガラス微粒子合成用バ−ナの先端
火炎に揺らぎが発生することがなくなるので、基板上に
堆積したガラス微粒子の膜厚にむらが生じることがなく
なり膜厚を均一にすることができる。もちろん、排気管
の排気量は充分に多くすることができるので、余剰のガ
ラス微粒子を速やかに排出することができ、余剰のガラ
ス微粒子が基板以外の部分に滞留してその一部が基板上
に付着することがなくなり、透明ガラス化後の基板に気
泡や散乱の発生を生じさせることもない。
基板上に付着しなかった余剰の微粒子を排除する排気管
の排気流の風速は中心部が外周部よりも遅くなっている
ので、排気管周辺の乱流が抑えられる。その結果排気管
の排気量を多くしてもガラス微粒子合成用バ−ナの先端
火炎に揺らぎが発生することがなくなるので、基板上に
堆積したガラス微粒子の膜厚にむらが生じることがなく
なり膜厚を均一にすることができる。もちろん、排気管
の排気量は充分に多くすることができるので、余剰のガ
ラス微粒子を速やかに排出することができ、余剰のガラ
ス微粒子が基板以外の部分に滞留してその一部が基板上
に付着することがなくなり、透明ガラス化後の基板に気
泡や散乱の発生を生じさせることもない。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る光導波路膜の
製造装置の実施の形態を図１ないし図４を参照してより
詳細に説明する。図１は本発明に係る光導波路膜の製造
装置の一実施の形態を示す概略図、図２ないし図４は本
発明に係る光導波路膜の製造装置の主要な部分の概略図
である。図１において、１はターンテーブル、２は基
板、３はガラス微粒子合成用バ−ナ、４は排気管であ
る。タ−ンテ−ブル１は矢印の方向に水平に回転するよ
うになっている。シリコンなどからなる基板２は、加温
されたタ−ンテ−ブル１上に複数枚設置される。酸水素
炎とガラス微粒子５を噴射するガラス微粒子合成用バ−
ナ３は図２に示すように基板２に対し一定角度に保持さ
れている。排気管４は、基板２に対し所定の間隔を保っ
てガラス微粒子合成用バ−ナ３に対向するように配置さ
れている。
製造装置の実施の形態を図１ないし図４を参照してより
詳細に説明する。図１は本発明に係る光導波路膜の製造
装置の一実施の形態を示す概略図、図２ないし図４は本
発明に係る光導波路膜の製造装置の主要な部分の概略図
である。図１において、１はターンテーブル、２は基
板、３はガラス微粒子合成用バ−ナ、４は排気管であ
る。タ−ンテ−ブル１は矢印の方向に水平に回転するよ
うになっている。シリコンなどからなる基板２は、加温
されたタ−ンテ−ブル１上に複数枚設置される。酸水素
炎とガラス微粒子５を噴射するガラス微粒子合成用バ−
ナ３は図２に示すように基板２に対し一定角度に保持さ
れている。排気管４は、基板２に対し所定の間隔を保っ
てガラス微粒子合成用バ−ナ３に対向するように配置さ
れている。
【０００９】（実施例）上記のように構成された製造装
置で光導波路膜を製造する場合についてより具体的に説
明する。タ−ンテ−ブル１の大きさは直径１６００ｍｍ
φのもので、これを７００°Ｃに加温した状態で基板２
をその上に載置する。ガラス微粒子多孔質膜５Ａを堆積
する基板２として４インチのシリコン基板を用いた。ガ
ラス微粒子合成用バ−ナ３は４重管バ−ナであって、バ
−ナ３の最内層には一例として原料として１２０ｃｃ／
分のＳｉＣｌ4 、２８ｃｃ／分のＢＣｌ、１４ｃｃ／分
のＰＣｌ3 とキャリアガスとして１８０ｃｃのＡｒを供
給した。第２層にはＨ2 を４．５ｌ／分、第３層にはＡ
ｒを３ｌ／分、第４層にはＯ2 を７ｌ／分供給した。
置で光導波路膜を製造する場合についてより具体的に説
明する。タ−ンテ−ブル１の大きさは直径１６００ｍｍ
φのもので、これを７００°Ｃに加温した状態で基板２
をその上に載置する。ガラス微粒子多孔質膜５Ａを堆積
する基板２として４インチのシリコン基板を用いた。ガ
ラス微粒子合成用バ−ナ３は４重管バ−ナであって、バ
−ナ３の最内層には一例として原料として１２０ｃｃ／
分のＳｉＣｌ4 、２８ｃｃ／分のＢＣｌ、１４ｃｃ／分
のＰＣｌ3 とキャリアガスとして１８０ｃｃのＡｒを供
給した。第２層にはＨ2 を４．５ｌ／分、第３層にはＡ
ｒを３ｌ／分、第４層にはＯ2 を７ｌ／分供給した。
【００１０】ガラス微粒子合成用バ−ナ３はタ−ンテ−
ブル１の中心から半径方向に８０ｍｍから３００ｍｍの
範囲で２５０ｍｍ／分の速度で往復運動させた。タ−ン
テ−ブル１は１５ｒｐｍで回転させた。上記のようにガ
ラス微粒子合成用バ−ナ３をタ−ンテ−ブル１で均一に
走査しつつ、ガラス微粒子５の堆積を８分間行った。余
剰のガラス微粒子５を排除する排気管４は図３に示すよ
うに排気管４の内部に風速調節機構６が設けられてい
る。風速調節機構６は、排気管４の外管４Ａの内部に設
けられた内管４Ｂと、内管４Ｂに設けられた円板４Ｃと
を備えている。円板４Ｃには中心に１個、その外周に６
個の貫通孔４Ｄが配置されている。この風速調節機構６
により排気管４は、図３（ｃ）に示す風速分布のように
排気管外周部に行くに従って風速が早くなるような構造
になっている。
ブル１の中心から半径方向に８０ｍｍから３００ｍｍの
範囲で２５０ｍｍ／分の速度で往復運動させた。タ−ン
テ−ブル１は１５ｒｐｍで回転させた。上記のようにガ
ラス微粒子合成用バ−ナ３をタ−ンテ−ブル１で均一に
走査しつつ、ガラス微粒子５の堆積を８分間行った。余
剰のガラス微粒子５を排除する排気管４は図３に示すよ
うに排気管４の内部に風速調節機構６が設けられてい
る。風速調節機構６は、排気管４の外管４Ａの内部に設
けられた内管４Ｂと、内管４Ｂに設けられた円板４Ｃと
を備えている。円板４Ｃには中心に１個、その外周に６
個の貫通孔４Ｄが配置されている。この風速調節機構６
により排気管４は、図３（ｃ）に示す風速分布のように
排気管外周部に行くに従って風速が早くなるような構造
になっている。
【００１１】上記の風速調節機構６を有した排気管４を
用いて排気圧３．５ｍ／分で排気を行ったところ、余剰
のガラス微粒子５は速やかに除去され、かつ火炎の揺れ
も全く存在しなかった。ガラス微粒子５の堆積を８分間
行った基板２を１２７０°ＣのＯ2 −Ｈｅガス雰囲気で
ガラス化を行った。ガラス化した８枚の基板２全てが透
明ガラス化し、基板２のガラス膜厚は３８．３〜３９．
５μｍの範囲で安定していた。
用いて排気圧３．５ｍ／分で排気を行ったところ、余剰
のガラス微粒子５は速やかに除去され、かつ火炎の揺れ
も全く存在しなかった。ガラス微粒子５の堆積を８分間
行った基板２を１２７０°ＣのＯ2 −Ｈｅガス雰囲気で
ガラス化を行った。ガラス化した８枚の基板２全てが透
明ガラス化し、基板２のガラス膜厚は３８．３〜３９．
５μｍの範囲で安定していた。
【００１２】（比較例１）排気管として、実施例の排気
管４と外径、内径ともに同じ単なる円筒形のものを用
い、その他は全て実施例と同一の条件で基板にガラス微
粒子の堆積を８分間行った。この比較例の場合は排気圧
（３．５ｍ／分）が不十分で基板以外にガラス微粒子が
舞っていた。ガラス微粒子の堆積を８分間行った８枚の
基板をガラス化したところ、ガラス面輝点が多数存在し
た。膜厚は４１．８〜 ４３．２μｍとばらついた。
管４と外径、内径ともに同じ単なる円筒形のものを用
い、その他は全て実施例と同一の条件で基板にガラス微
粒子の堆積を８分間行った。この比較例の場合は排気圧
（３．５ｍ／分）が不十分で基板以外にガラス微粒子が
舞っていた。ガラス微粒子の堆積を８分間行った８枚の
基板をガラス化したところ、ガラス面輝点が多数存在し
た。膜厚は４１．８〜 ４３．２μｍとばらついた。
【００１３】（比較例２）排気管として、実施例の排気
管４と外径、内径ともに同じ単なる円筒形のものを用
い、排気圧を４ｍ／分にして、その他は全て実施例と同
一の条件で基板にガラス微粒子の堆積を８分間行った。
この比較例の場合は火炎に揺らぎが生じた。ガラス微粒
子の堆積を８分間行った８枚の基板をガラス化したとこ
ろ、膜厚は２８．８〜３１μｍと薄くばらつきが大きか
った。
管４と外径、内径ともに同じ単なる円筒形のものを用
い、排気圧を４ｍ／分にして、その他は全て実施例と同
一の条件で基板にガラス微粒子の堆積を８分間行った。
この比較例の場合は火炎に揺らぎが生じた。ガラス微粒
子の堆積を８分間行った８枚の基板をガラス化したとこ
ろ、膜厚は２８．８〜３１μｍと薄くばらつきが大きか
った。
【００１４】以上説明したように、本発明の光導波路膜
の製造装置によれば、基板上に堆積するガラス微粒子の
堆積効率を損なうことなく膜厚を均一にし、気泡や散乱
の少ない光導波路膜を製造することができる。なお、上
記実施例において、排気管の風速調節機構として図３に
示すものを説明したが、風速調節機構としては上記のも
のに限るものではなく、例えば図４に示すように、排気
管７の端部を方形にして、外管７Ａの内部に方形の内管
７Ｂと、さらに内管７Ｂの内部に方形の中心管７Ｃを設
けた３重管として、中心管７Ｃにダンパー７Ｄを設け
て、図４（ｃ）に示す風速分布のように排気管外周部に
行くに従って風速が早くなるように風量を調節するよう
にする等適宜の手段が採用される。
の製造装置によれば、基板上に堆積するガラス微粒子の
堆積効率を損なうことなく膜厚を均一にし、気泡や散乱
の少ない光導波路膜を製造することができる。なお、上
記実施例において、排気管の風速調節機構として図３に
示すものを説明したが、風速調節機構としては上記のも
のに限るものではなく、例えば図４に示すように、排気
管７の端部を方形にして、外管７Ａの内部に方形の内管
７Ｂと、さらに内管７Ｂの内部に方形の中心管７Ｃを設
けた３重管として、中心管７Ｃにダンパー７Ｄを設け
て、図４（ｃ）に示す風速分布のように排気管外周部に
行くに従って風速が早くなるように風量を調節するよう
にする等適宜の手段が採用される。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の光導波路膜
の製造装置によれば、基板上に付着しなかった余剰の微
粒子を排除する排気管の排気流の風速は中心部が外周部
よりも遅くなっているので、排気管周辺の乱流が抑えら
れる。その結果、排気管の排気量を多くしてもガラス微
粒子合成用バ−ナの先端火炎に揺らぎが発生することが
なくなるので、基板上に堆積したガラス微粒子の膜厚に
むらが生じることがなくなり膜厚を均一にするできる。
の製造装置によれば、基板上に付着しなかった余剰の微
粒子を排除する排気管の排気流の風速は中心部が外周部
よりも遅くなっているので、排気管周辺の乱流が抑えら
れる。その結果、排気管の排気量を多くしてもガラス微
粒子合成用バ−ナの先端火炎に揺らぎが発生することが
なくなるので、基板上に堆積したガラス微粒子の膜厚に
むらが生じることがなくなり膜厚を均一にするできる。
【００１６】もちろん、排気管の排気量は充分に多くす
ることができるので、余剰のガラス微粒子を速やかに排
出することができ、余剰のガラス微粒子が基板以外の部
分に滞留してその一部が基板上に付着することがなくな
り、透明ガラス化後の基板に気泡や散乱の発生を生じさ
せることもない。
ることができるので、余剰のガラス微粒子を速やかに排
出することができ、余剰のガラス微粒子が基板以外の部
分に滞留してその一部が基板上に付着することがなくな
り、透明ガラス化後の基板に気泡や散乱の発生を生じさ
せることもない。
【図１】本発明に係る光導波路膜の製造装置の一実施の
形態を示す概略図である。
形態を示す概略図である。
【図２】図１の光導波路膜の製造装置の主要な部分を示
す概略図である。
す概略図である。
【図３】図１の光導波路膜の製造装置に使用される排気
管の一例を示す説明図である。
管の一例を示す説明図である。
【図４】図１の光導波路膜の製造装置に使用される排気
管の他の例を示す説明図である。
管の他の例を示す説明図である。
【図５】従来の光導波路膜の製造装置の一例を示す概略
図である。
図である。
【図６】図５の光導波路膜の製造装置の主要な部分を示
す概略図である。
す概略図である。
１ ターンテーブル ２ 基板 ３ ガラス微粒子合成用バ−ナ ４ 排気管 ５ ガラス微粒子 ５Ａ ガラス微粒子多孔質膜 ６ 風速調節機構
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラス微粒子を酸水素炎とともに基板上
方から吹きつけてガラス微粒子を基板上に堆積させるガ
ラス微粒子合成バーナと、前記基板上に付着しなかった
余剰のガラス微粒子を前記基板近傍から排除する排気管
を有した光導波路膜の製造装置であって、前記排気管の
排気流の風速は中心部が外周部よりも遅くなっているこ
とを特徴とする光導波路膜の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17052096A JPH1017331A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 光導波路膜の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17052096A JPH1017331A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 光導波路膜の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1017331A true JPH1017331A (ja) | 1998-01-20 |
Family
ID=15906472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17052096A Pending JPH1017331A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 光導波路膜の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1017331A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1153894A1 (en) * | 2000-05-12 | 2001-11-14 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Manufacturing method of optical waveguide |
-
1996
- 1996-07-01 JP JP17052096A patent/JPH1017331A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1153894A1 (en) * | 2000-05-12 | 2001-11-14 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Manufacturing method of optical waveguide |
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