DE4410258A1

DE4410258A1 - Optisches Schichtmaterial

Info

Publication number: DE4410258A1
Application number: DE4410258A
Authority: DE
Inventors: Johannes Edlinger; Eduard Kuegler; Helmut Rudigier
Original assignee: Balzers AG
Current assignee: OC Oerlikon Balzers AG
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1994-03-24
Publication date: 1994-10-06
Also published as: CH686747A5; JP3846641B2; FR2703474A1; GB2276635B; GB2276635A; JPH06346227A; US6506288B1; GB9405709D0; FR2703474B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft:

- ein optisches Schichtmaterial nach Anspruch 1,
- TiO₂ nach Anspruch 3,
- Ta₂O₅ nach Anspruch 4,
- eine optische Schicht aus einem der genannten Ma terialien nach Anspruch 12,
- ein optisches Schichtsystem mit mindestens einer derartigen Schicht nach Anspruch 13,
- ein optisches Bauelement mit einer derartigen Schicht nach Anspruch 14,
- einen Wellenleiter mit einer derartigen Schicht nach Anspruch 15 und
- ein Verfahren zur Herstellung eines sich für op tische Schichten eignenden Materials nach An spruch 17.

Es wird auf nachfolgenden Stand der Technik Bezug ge nommen bzw. darauf verwiesen:

(1) "Integrated Optics: Theory and Technology", R.G. Hunsperger, Springer-Verlag 1984;
(2) Arnold et al., "Thin solid films", 165, (1988), S. 1 bis 9, "Ion beam sputter deposition of low loss Al₂O₃ films for integrated optics";
(3) Goell & Stanley, "Sputtered Glass Waveguides for Integrated Optical Circuits", in Bell Syst. Tech. J. 48, 3445 (1969);
(4) M.D. Himel et al., "IEEE Photonics Technology Letters" 3(10), (1991), S. 921 ff.;
(5) C. Henry et al., Appl. Optics, 26(13), 1987, 2621, "Low Loss Si₃N₄-SiO₂ Optical Waveguides on Si";
(6) J. Appl. Phys. 71(9), (1992), S. 4136, Gräupner et al.;
(7) DE-A-41 37 606;
(8) "Plasma-Impulse CVD Deposited TiO₂ Waveguiding Films: Properties and Potential Applications in Integrated Optical Sensor Systems", Mat.Res.Soc., Spring Meeting San Francisco, 1992, Conference publication;
(9) "Magnetron sputtering deposited AlN waveguides: Effect of the structure on optical properties", A. Cachard et al., Vacuum 41/numbers 4-6/S. 1151 bis 1153/1990;
(10) Applied Qptics, Bd. 14, Nr. 9, September 1975, New York, US, S. 2194-2198, Ingrey et al., "Va riable Refractive Index and Birefringent Wave guides by Sputtering Tantalum in O2/N2 Mixtu res";
(11) Journal of Vacuum Science and Technology, Bd. 11, Nr. 1, Januar 1974, New York, US, S. 381-384, Westwood et al., "Effect of Pressure on the Properties of Reactively Sputtered Ta2O5";
(12) Journal of Electronic Materials, Bd. 3, Nr. 1, 1974, US, S. 37-50, Cheng et al., "Losses in Tantalum Pentoxide Waveguides";
(13) Proceedings of the Spie: Hard Materials in Op tics, Bd. 1275, 14. März 1990, The Hague, NL, S. 75-79, Howson et al., "The Reactive Sputtering of Hard Optical Films of Tin Oxide";
(14) Journal of Vacuum Science and Technology: Part A, Bd. 2, Nr. 2, April 1984, New York US, S. 1457-1460, Demiront et al., "Effects of Oxygen in Ion/Beam Sputter Deposition of Titanium Oxi des";
(15) Surface and Coatings Technology, Bd. 49, Nr. 1-3, 10. Dezember 1991, Ljausanne, S. 239-243, Martin et al., "Deposition of TiN, TiC, and TiO2 Films by Filtered Arc Evaporation".

Aus (9) ist es bekannt, mittels reaktiven DC-Sput terns Metallnitridschichten, nämlich AlN-Schichten, herzustellen, welche, als Wellenleiterschicht einge setzt, bei 633 nm im TE₀-Mode Verluste < als ca. 11 dB/cm ergeben, und es werden von derartigen Schich ten mit Verlusten bis zu 5 dB/cm berichtet.

Aus (4) ist es bekannt, TiO₂ herzustellen, das, als Wellenleiterschicht eingesetzt, Verluste < 10 dB/cm ergibt, ohne daß dabei spezifiziert wäre, für wel chen Wellenmode und bei welchen Lichtwellenlängen. Im weiteren ist es daraus bekannt, Ta₂O₅ für wellenlei tende Schichten einzusetzen, wobei sich Verluste von weniger als 5 dB/cm ergeben, die weder bezüglich Aus breitungsmode noch bezüglich Lichtwellenlänge spezi fiziert sind. Die Schichten werden hier durch ein ion plating-Verfahren hergestellt.

Übereinstimmend mit diesen Angaben wird noch (1991) in (7) ausgeführt, obwohl Titanoxid aufgrund seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften als Mate rial für Dünnschicht-Wellenleiter sehr geeignet wäre, weil es eine sehr hohe Brechzahl sowie eine gute che mische Beständigkeit habe und sehr hart sei, sei in der Literatur kein Verfahren zur Herstellung eines verlustarmen TiO₂-Dünnschicht-Wellenleiters bekannt, denn TiO₂ beige bei seiner Herstellung sehr stark zur Kristallisation.

(7) schlägt demnach vor, mittels eines gepulsten Mi krowellenplasma-CVD-Verfahrens als Wellenleiter schicht geeignetes TiO₂ abzulegen. Als Wellenleiter schicht eingesetzt, ergibt das nach (7) hergestellte TiO₂ für TE₀₁-Wellen nicht näher definierter Wellen länge Verluste von ca. 2,5 dB/cm. Bezüglich Wellenlän ge gilt grundsätzlich, daß die Verluste desto größer werden, je kürzer die Wellenlänge ist.

Aus (2) ist es bekannt, Al₂O₃-Schichten mit niedrigen Verlusten < 1 dB/cm bei den nicht spezifizierten Größen Ausbreitungsmode und. Lichtwellenlänge mit Ionen strahlsputtern herzustellen. Aufgrund des eingesetz ten Ionenstrahls ist das vorgeschlagene Herstellungs verfahren für größere Flächen ungeeignet und weist eine relativ geringe Beschichtungsrate auf. Dies er gibt eine entsprechend unwirtschaftliche Schichther stellung.

Aus (3) ist es bekannt, als Material für wellenlei tende Schichten Hf-gesputtertes Glas einzusetzen. (5) schlägt vor, Material, welches sich für den Einsatz als Wellenleiter eignet, mittels Niederdruck-Plasma- CVD und anschließendem Tempern zu erzeugen.

(8) schlägt vor, mittels Plasmaimpuls-CVD TiO₂ zu fertigen, das, für einen Monomode-Wellenleiter einge setzt, im TE₀-Mode Verluste von 2,4 dB/cm ergibt bzw. von 5,1 dB/cm für den TM₀-Mode, je bei 633 nm. Trotz des Bekanntseins von (9) wird noch in (6) beschrie ben, daß durch reaktives Sputtern von Metallnitrid schichten, nämlich von AlN, von einem metallischen Target, Schichten resultieren, die, als Wellenleiter schicht eingesetzt, sehr hohe Verluste von 300 dB/cm aufweisen, bei nicht näher definiertem Ausbreitungs mode. Ein solches Material kann wegen der extrem ho hen Verluste praktisch nicht mehr als optisches Schichtmaterial bezeichnet werden und schon gar nicht als für Wellenleiterschichten geeignet.

Wie das in (7) angesprochene TiO₂ wären auch andere Metalloxide als optisches Schichtmaterial äußerst geeignet, wobei aber hierfür bekannte Herstellungs verfahren, wie Ionenstrahlsputtern nach (2), Mikro wellenpuls-Plasma-CVD nach (7), Plasmaimpuls-CVD nach (8), Niederdruckplasma-CVD nach (5) oder ion plating- Verfahren nach (4), vor allem, was großflächige Be schichtung und Beschichtungsrate anbelangt, nachtei lig sind, womit der verbreitete Einsatz derartiger Schichtmaterialien, kommerziell vertretbar, nur schwierig zu realisieren ist.

Die Beobachtungen aus (7), wonach TiO₂ bei seiner Herstellung zur Kristallisation neige, werden im Jah re 1975 in (10) bezüglich Ta₂O₅ ebenfalls berichtet. Nach (10) wurde bereits im Jahre 1975 mittels reakti ven DC-Dioden-Sputterns wellenleitende Schichten vor geschlagen, gesputtert in N₂ und O₂ Gemischtgasat mosphäre, somit eigentlich Tantaloxinitrid-Schichten.

Bei Beschichtungsraten von ca. 0,4Å/sec und Tempera turen von ca. 200°C werden im TE₀- und TM₀-Mode Ver luste < 1 dB/cm gefunden, bei einer Wellenlänge von ca. 633 nm. Die Resultate werden dem Nitridanteil in der Sputteratmosphäre zugeschrieben.

In (11) aus dem Jahre 1974 und in (10) bereits be rücksichtigt, war es bekannt, für die Herstellung von Dünnfilmkondensatoren und optischen Wellenleitern Ta₂O₅-Schichten durch reaktives DC-Diodensputtern in O₂/Argon-Atmosphäre abzulegen. Bei Variation der ver schiedensten Sputterparameter werden für die besten erhaltenen Schichten Verluste von ca. 1 dB/cm be schrieben. Dabei werden folgende Zusammenhänge fest gestellt:

Mit zunehmendem Sputterdruck:

- Zunahme der optischen Verluste;
- Zunahme der Beschichtungsrate;
- Abnahme der Beschichtungstemperatur.

Die beobachteten Temperaturen liegen zwischen 160°C und 350°C bei tiefen Drücken von ca. 1,6·10^-2 mbar Betriebsdruck und bei ca. 180°C bei höheren Betriebs drücken von ca. 8·10^-2 mbar.

In (12), ebenfalls in (10) und in (11) erwähnt und mit den vorerwähnten Artikeln teilweise von denselben Autoren, werden Vergleiche gezogen zwischen nach un terschiedlichen Verfahren abgelegten Ta₂O₅-Schichten, wie von derartigen Schichten abgelegt durch reaktives DC-Sputtern, metallisches Sputtern mit thermischer Nachoxidation bei 550°C bis 650°C. Für Ta₂O₅-Schich ten, abgelegt durch reaktives DC-Sputtern, ergeben sich im TE₀-Mode Verluste von 1 bis 6 dB/cm bei Be schichtungsraten von ca. 0,12 Å/sec und Behandlungs temperaturen von 200°C.

In Zusammenschau von (12) bis (10) ergibt sich daraus eine Entwicklung der Herstellung von Niederverlust- Ta₂O₅-Schichten durch Übergang zu Tantaloxinitrid schichten bei reaktivem Dioden-DC-Sputtern mit rela tiv tiefen Beschichtungsraten und relativ hohen Be schichtungstemperaturen.

Aus (13) ist die Herstellung von SnO₂-Schichten be kannt durch DC-Sputtern. Die darin bekannt gemachten Meßresultate lassen auf Verluste in dB/cm schließen, in der Größenordnung von 3·10⁴ dB/cm.

Aus (14) ist es bekannt, TiO₂-Schichten durch Ionen strahlsputtern (ion beam sputtern) herzustellen. Eine Abschätzung aus den veröffentlichten Meßdaten lie fert Verluste in der Größenordnung von 400 dB/cm.

Schließlich ist es aus (15) bekannt, durch Funken verdampfen TiN-, TiC- und TiO₂-Schichten herzustel len. Aus der Extinktionskonstante, welche für TiO₂-Schichtmaterial angegeben wird, zu 0,07 bei ei ner Wellenlänge von 633 nm, ergeben sich sehr hohe op tische Verluste.

Unter einem ersten Aspekt ist es Aufgabe der vorlie genden Erfindung, ein optisches Schichtmaterial eines Metalloxides vorzuschlagen, welches wesentlich ko stengünstiger herstellbar ist, geringe optische Ver luste aufweist und bei geringeren Temperaturen her stellbar als die bekannten Schichten.

Ein solches Material zeichnet sich nach dem kenn zeichnenden Teil von Anspruch 1 aus.

Durch Einsatz reaktiven, magnetfeldunterstützten DC- Sputtern werden die angegebenen geringen optischen Verluste eingehalten und zudem, wie noch erläutert werden wird, hohe Beschichtungsraten bei geringen Be schichtungstemperaturen erzielt. Unter dem Begriff "magnetfeldunterstütztes Sputtern" werden alle DC- Sputtertechniken verstanden, bei denen Magnetfeldli nien sich tunnelförmig über der Targetoberfläche schließen und/oder sich gebogen von der Targetober fläche zu benachbarten Anlageteilen erstrecken. Ein besonders bevorzugtes Beispiel derartiger magnetfeld unterstützter DC-Sputtertechniken ist das Magnetron- DC-Sputtern.

Dies ist durch das optische Schichtmaterial nach dem Wortlaut von Anspruch 1 realisiert.

Ein bevorzugtes Schichtmaterial zeichnet sich nach dem Wortlaut von Anspruch 2 aus, woran die Verluste bei 633 nm weiter drastisch verringert sind.

Unter einem zweiten Aspekt ist es Aufgabe der vorlie genden Erfindung, verbessertes TiO₂ bzw. Ta₂O₅, was seine optischen Verlusteigenschaften anbelangt, vor zuschlagen. Dies wird, entsprechend, durch die Mate rialien nach den Ansprüchen 3 bzw. 4 erreicht.

Dem Wortlaut von Anspruch 5 folgend, werden bevorzug te TiO₂- bzw. Ta₂O₅-Materialien kombiniert mit den Merkmalen des Schichtmaterials nach Anspruch 1 vorge schlagen.

Bevorzugte Ausführungen der genannten Materialien zeichnen sich nach den Ansprüchen 6 bis 13 aus. Ins besondere beziehen sich diese Ausführungsvarianten auf die bevorzugten Materialien TiO₂ und Ta₂O₅, dabei insbesondere aber auf TiO₂.

Einerseits aufgrund des unter wirtschaftlichem Aspekt verbesserten Materials nach Anspruch 1 und/oder der bezüglich ihres optischen Verhaltens verbesserten Ma terialien nach den Ansprüchen 3 bzw. 4 ergibt sich nach Anspruch 14 eine verbesserte optische Schicht bzw. nach Anspruch 15 ein bezüglich der genannten Aspekte einzeln oder in Kombination verbessertes op tisches Bauelement.

Insbesondere ergibt sich nach Anspruch 17, unter ei nem oder mehreren der genannten Vorteile betrachtet, ein verbesserter optischer Wellenleiter, insbesondere unter Verwendung von TiO₂ oder Ta₂O₅ , dabei insbeson dere von TiO₂, als wellenleitendes Schichtmaterial.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung ei nes sich für optische Schichten eignenden Metalloxi des ist in Anspruch 19 spezifiziert, mit bevorzugten Ausführungsvarianten nach den Ansprüchen 20 bis 30.

Die Erfindung wird anschließend, hinzukommend zu de ren Beschreibung durch die Ansprüche selbst und die Beschreibungseinleitung, soweit für den Fachmann überhaupt noch notwendig, beschrieben.

Es zeigt die einzige vorgesehene schematische Figur, anhand einer Anlage-Funktionsblockdarstellung, eine der bevorzugten Möglichkeiten mit Alternativvariante, das erfindungsgemäße Material herzustellen bzw. das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.

Die erfindungsgemäßen Materialien werden mit magnet feldunterstützten Reaktivplasma-DC-Sputterprozessen hergestellt, z. B. mittels Anlagen, wie sie beispiels weise bekannt sind aus der EP-A-0 347 567, US-A-4 863 594, DE-A-37 00 633, US-A-4 693 805, US-A-4 692 230 oder der EP-A-0 501 016.

Bevorzugterweise, und wie aus der EP-A-0 508 359 der selben Anmelderin bekannt, wird das Herstellungsver fahren mit einem Prozeßarbeitspunkt im Übergangsmode durchgeführt. Die EP-A-0 508 359 wird hiermit und insbesondere diesbezüglich zum integrierten Bestand teil der vorliegenden Beschreibung erklärt, desglei chen die entsprechende US-Anmeldung Nr. 07/865 116, angemeldet 8. April 1992.

Heute wird als Anlage zur erfindungsgemäßen Herstel lung der erfindungsgemäßen Materialien eine BAK 760 der Anmelderin eingesetzt mit zylinderförmigem, be wegtem Substratkorb und rechteckigem, planarem Magne tron als Dc-Sputterquelle. Der Prozeß wird gemäß der EP-A-0 508 359 bzw. der genannten US-Anmeldung im an sich instabilen Übergangsmode durch Regelung sta bilisiert.

In einen Vakuumrezipienten 1 mündet eine Gaszuführ leitung 3 ein, durch welche ein Arbeitsgas, ein Reak tivgas oder Reaktivgasgemisch umfassend, eingelassen wird. Im Falle der bevorzugten TiO₂- oder Ta₂O₅-Mate rialien wird Sauerstoff und beispielsweise Argon ein gelassen. Als Sputterquelle ist, wie schematisch dar gestellt, eine Magnetfeld--unterstützte Sputterquel le 5, wie ein Magnetron, vorgesehen, mit bezüglich Target stationärem oder bewegtem Magnetfeld . Zer stäubt wird daran die Metallphase des am Werkstück 9 abzulegenden Reaktionsproduktes, also im Falle der bevorzugterweise hergestellten TiO₂- bzw. Ta₂O₅-Mate rialien vorzugsweise hochprozentig reines Ti oder Ta.

Zwischen der als Kathode wirkenden Sputterquelle 5 und der Anode 7 wird eine mittels eines DC-Signalge nerators 11 erzeugte Plasmaentladung PL unterhalten. Der DC-Generator 11 kann dabei in einer Ausführungs variante über eine Entladesteuereinheit 13, wie ge strichelt dargestellt, auf die zwischen den Elektro den 7 und 5 gebildete Plasmastrecke wirken. Die Ein heit 13, - falls vorgesehen - mit einem Steuereingang E, verbindet die Anschlüsse zu besagten Elektroden mit vorgegebener Repetitionsrate, entsprechend f_r und während vorgegebenen Zeitspannen τ niederohmig, schließt sie im Extrem kurz.

Die Größen τ und f_r können fest vorgegeben werden. Das Entstehen von stochastischen Überschlägen und Durchschlägen, wie sie aufgrund der Belegung insbe sondere der Sputterquelle 5 mit isolierender Teilbe schichtung entstehen können, kann dabei beobachtet werden. Die Erscheinensrate und/oder Intensität sol cher Durch- und Überschläge kann dann mit einem Sen sor 15 erfaßt und, wie schematisch dargestellt, an einer Vergleichseinheit 17 mit einer vorgegebenen SOLL-Häufigkeit und/oder SOLL-Intensität verglichen werden. Nach Maßgabe des Vergleichsresultates wird in diesem Fall in regelndem Sinne die Zeitspanne τ des Niederohmigschaltens und/oder die Repetitionsrate entsprechend f_r am Eingang E gestellt: Treten die er wähnten Funkenbildungen im Rezipienten 1 zu häufig und/oder zu intensiv auf, wird die Zeitspanne τ und/oder die Repetitionsrate f_r in regelndem Sinne erhöht.

Durch Niederohmigschalten der Einheit 13 wird einer Ladungsbelegung isolierender Schichten, insbesondere an der Sputterquelle 5, gegengewirkt.

Anstelle des Erfassens der erwähnten Funkenbildungen als Regelgröße ist es durchaus möglich - bei Vorse hen der Einheit 13 -, den Strom, der über die Einheit 13 dann fließt, wenn sie niederohmig geschaltet ist, bzw. dessen Verlauf, als gemessene Regelgröße einzu setzen.

Mit einer, wie in der EP-A-0 508 359 gezeigt und er läutert, im Übergangsmode prozeßgeführten Anlage wurden folgende Materialien hergestellt, ohne Vorse hen einer Einheit gemäß 13 der Figur:

Vakuumrezipient

Diffusionsgepumpte kubische Beschichtungsanlage mit 5′′ x 25′′ Target, planarem Magne tron, Targetmaterial aus 99,99% Metall, Target/Sub stratabstand 7 cm, rotierendes Substrat, Substrat: Herasil (Markenname).

1. Beispiel

Resultate

2. Beispiel
Ta₂O₅
Leistung:\|6 kW
Ar-Druck:	2E-3 mbar
Ar-Fluß:	50 sccm
O₂-Partialdruck:	8E-4 mbar
O₂-Fluß:	50 sccm

Resultate
Brechwert bei 633 nm:\|2,11
als Wellenleiterschicht der Dicke:	91,8 nm
Verlust im TM₀-Mode bei 633 nm	0,7 dB/cm
Substrattemperatur:	70°C

3. Beispiel
TiO₂, mit Einheit 13 gemäß Figur
Leistung:\|5 kW
Ar-Druck:	3E-3 mbar
Ar-Fluß:	38,23 sccm
O₂-Partialdruck:	1,2E-3 mbar
O₂-Fluß:	36 sccm
Ti-Intensität:	26%
Targetspannung (Metallmode):	-630 V
Targetspannung (Arbeitspunkt):	-554 V
Taktfrequenz fr:	43 kHz
Beschichtungsrate:	0,94 Å/sec

Resultate
als Wellenleiterschicht der Dicke:\|89,2 nm
Verluste bei 633 nm im TM₀-Mode:	0,7 dB/cm

Es ist heute ohne weiteres absehbar, daß sich die angegebenen Verluste auf höchstens 0,3 dB/cm optimie ren lassen.

Claims

1. Optisches Schichtmaterial eines Metalloxides, da durch gekennzeichnet, daß es durch reaktives magnet feldunterstütztes DC-Sputtern von einem metallischen Target hergestellt ist und bei einer Lichtwellenlänge von 633 nm Verluste von höchstens 15 dB/cm aufweist.

2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verluste höchstens 4 dB/cm betragen.

3. TiO₂, dadurch gekennzeichnet, daß seine Verluste für Licht mit einer Wellenlänge von 633 nm höchstens 1,5 dB/cm betragen.

4. Ta₂O₅, dadurch gekennzeichnet, daß seine Verluste für Licht mit einer Wellenlänge von 633 nm höchstens 3 dB/cm betragen.

5. Material nach den Ansprüchen 1 und 3 oder nach den Ansprüchen 1 und 4.

6. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Verluste höchstens 1,5 dB/cm, vorzugsweise höchstens 0,7 dB/cm, dabei vor zugsweise gar höchstens 0,3 dB/cm betragen.

7. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Sputtern eines Targets aus dem Metall hergestellt ist.

8. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es durch getaktetes DC-Sputtern vorzugsweise mit einer Taktfrequenz von höchstens 30 kHz, vorzugsweise von höchstens 20 kHz, hergestellt ist.

9. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßarbeitspunkt bei sei ner Herstellung im an sich instabilen Übergangsmode stabilisiert ist.

10. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß es hergestellt ist durch Magnetronsputtern.

11. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit einer Absorptionskonstanten k bei Licht von 633 nm von höchstens 1,2·10^-6.

12. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da durch gekennzeichnet, daß es mit einer Beschich tungsrate 0,5 Å/sec, vorzugsweise 0,9 Å/sec abge legt ist.

13. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 12, abge legt bei einer Temperatur 150°C, vorzugsweise 100°C, vorzugsweise 70°C.

14. Optische Schicht aus einem Material nach einem der Ansprüche 1 bis 13.

15. Optisches Schichtsystem mit mindestens zwei Schichten, woran eine Schicht nach Anspruch 14 dieje nige höherbrechenden Materials ist.

16. Optisches Bauelement mit einer Schicht oder einem Schichtsystem nach einem der Ansprüche 14 oder 15 als optisch wirksame Schicht bzw. Schichtsystem.

17. Wellenleiter mit einer wellenleitenden Schicht aus einem Material nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Verluste in einem TM-Monomode gelten.

18. Wellenleiter nach Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verluste für den TM₀-Mode gelten und/oder für eine plane wellenleitende Schicht.

19. Verfahren zur Herstellung eines sich für optische Schichten eignenden Metalloxides mit Verlusten von höchstens 15 dB/cm bei Licht von 633 nm Wellenlänge, gekennzeichnet durch magnetfeldunterstütztes reakti ves DC-Sputtern.

20. Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch Sputtern eines metallischen Targets, vorzugsweise oxidisches Sputtern.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 oder 20, gekennzeichnet durch reaktives DC-Sputtern im an sich unstabilen Übergangsmode.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, ge kennzeichnet durch getaktetes DC-Sputtern, vorzugs weise mit einer Taktfrequenz von höchstens 30 kHZ, vorzugsweise von höchstens 20 kHz.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, ge kennzeichnet durch Magnetronsputtern.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23 zur Herstellung optischer Schichten aus dem Material, insbesondere zur Herstellung von TiO₂- oder Ta₂O₅-Schichten.

25. Verfahren nach Anspruch 24 zur Herstellung einer Wellenleiterschicht.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25 zur Herstellung von Schichten, deren genannte Verluste höchstens 4 dB/cm betragen.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 26 zur Herstellung von TiO₂ mit den genannten Verlusten von höchstens 1,5 dB/cm oder von Ta₂O₅-Schichten mit Ver lusten von höchstens 3 dB/cm, vorzugsweise Schichten mit den genannten Verlusten von höchstens 1,5 dB/cm, vorzugsweise höchstens 0,7 dB/cm, dabei gar vorzugs weise von höchstens 0,3 dB/cm.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 27, da durch gekennzeichnet, daß Sputterquelle und eine Ge genelektrode DC-betrieben werden, diese Strecke in termittierend niederohmig verbunden wird und vorzugs weise der dann über die Verbindung fließende Entla destrom und/oder Störentladungen im Prozeßraum beob achtet werden und als gemessene Regelgröße für das Stellen der Repetitionsrate des niederohmigen Verbin dens und/oder der jeweiligen Zeitdauer dieses Verbin dens in einem Regelkreis eingesetzt werden.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 28, da durch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsrate 5 Å/sec, vorzugsweise 0,9 Å/sec ist.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 29, da durch gekennzeichnet, daß die Beschichtungstempera tur 150°C, vorzugsweise 100°C, vorzugsweise 70°C ist.