JP2622108B2 - Method for manufacturing silicon wafer with optical waveguide film - Google Patents

Method for manufacturing silicon wafer with optical waveguide film

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JP2622108B2
JP2622108B2 JP60264625A JP26462585A JP2622108B2 JP 2622108 B2 JP2622108 B2 JP 2622108B2 JP 60264625 A JP60264625 A JP 60264625A JP 26462585 A JP26462585 A JP 26462585A JP 2622108 B2 JP2622108 B2 JP 2622108B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光集積回路分野で用いる光導波膜付シリコ
ンウエハの製造方法に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a silicon wafer with an optical waveguide film used in the field of optical integrated circuits.

〔従来技術・発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the prior art and the invention]

光導波膜を形成したシリコンウエハは、導波形光部品
や光集積回路を作製するための出発材料として期待され
ている。特に、石英系光導波膜を形成したシリコンウエ
ハは、光伝送路の主流を占める石英系光フアイバとの接
続特性などの整合性に優れていることから、実用的な導
波形光部品や光集積回路の実現手段として注目されてい
る。
A silicon wafer on which an optical waveguide film is formed is expected as a starting material for manufacturing a waveguide optical component or an optical integrated circuit. In particular, silicon wafers on which a silica-based optical waveguide film has been formed have excellent matching properties such as connection characteristics with quartz-based optical fibers, which dominate optical transmission lines, so that practical waveguide-type optical components and optical integrated It is drawing attention as a means for realizing circuits.

従来、シリコンウエハ上に光フアイバと整合し得る石
英系光導波膜を形成するには、SiCl4を主成分とし、GeC
l4,TiCl4,BCl3,PCl3等を適正に添加したガラス形成
原料ガスの火炎加水分解反応により、シリコンウエハ上
に、SiO2を主成分としGeO2,TiO2,B2O3,P2O5等をドー
パントとして含むガラス微粒子を堆積し、しかる後、ガ
ラス微粒子膜が堆積されたシリコンウエハを電気炉中で
高温(1100〜1400℃)に加熱して、ガラス微粒子膜を焼
結・透明ガラス化し、光導波膜付シリコンとする方法が
用いられていた。ガラス微粒子堆積期間中のガラス形成
原料ガスの組成を時間的に変化させることにより膜厚方
向に導波構造の形成に必要な屈折率分布を与えることが
できるのである(参考文献:M・Kawachi他:Japan. J.Ap
pl. Phys. vol. 22(1983)NO.12 p.1932)。ガラ
ス組成には、この屈折率分布を制御するドーパントGe
O2,TiO2の他に、ガラス微粒子の軟化温度を低下させ、
透明ガラス化を容易にするためのドーパントB2O3,P2O5
が添加されているが、本発明者らの検討によれば、透明
ガラス化時にBあるいはPがシリコンウエハ内部にまで
拡散し、それぞれP型,N型のドーパントとして作用し、
シリコンウエハの極性や電気伝導度を大幅に変化させ、
その後のシリコンウエハの諸特性を利用する光集積回路
の構成に重大な支障を及ぼすという問題点があつた。
Conventionally, to form a silica-based optical waveguide film that can be matched with an optical fiber on a silicon wafer, SiCl 4 is used as the main component and GeC
l 4, TiCl 4, BCl 3 , PCl or the like by flame hydrolysis reaction of properly added glass forming raw material gas 3, on a silicon wafer, a main component SiO 2 GeO 2, TiO 2, B 2 O 3, Glass particles containing P 2 O 5 etc. as dopant are deposited, and then the silicon wafer on which the glass particle film is deposited is heated to a high temperature (1100 to 1400 ° C) in an electric furnace to sinter the glass particle film -A method has been used in which transparent glass is formed and silicon is provided with an optical waveguide film. The refractive index distribution necessary for forming the waveguide structure can be provided in the film thickness direction by changing the composition of the glass-forming raw material gas during the deposition of the glass particles over time (Reference: M. Kawachi et al.) : Japan. J.Ap
pl. Phys. vol. 22 (1983) NO.12 p.1932). The glass composition includes a dopant Ge for controlling the refractive index distribution.
In addition to O 2 and TiO 2 , it lowers the softening temperature of glass particles,
Dopants B 2 O 3 and P 2 O 5 for facilitating transparent vitrification
According to the study of the present inventors, B or P diffuses into the inside of the silicon wafer at the time of transparent vitrification, and acts as a P-type or N-type dopant, respectively.
Significantly change the polarity and electrical conductivity of the silicon wafer,
There has been a problem that the configuration of the optical integrated circuit utilizing the characteristics of the subsequent silicon wafer is seriously hindered.

本発明の目的は、光導波膜付シリコンウエハの製造工
程において、石英系ガラス膜からシリコンウエハ側への
ドーパント拡散を積極的に制御して、光集積回路の構成
に適した光導波膜付シリコンウエハの製造方法を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide a silicon wafer with an optical waveguide film suitable for the configuration of an optical integrated circuit by actively controlling the diffusion of a dopant from a quartz glass film to the silicon wafer side in a manufacturing process of a silicon wafer with an optical waveguide film. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a wafer.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、シリコン基板上への石英系光導波膜の形成
に先だちドーパント拡散防止用の拡散阻止層を設け、し
かる後ガラス微粒子膜を堆積し、高温で透明ガラス化す
ることを主要な特徴とする。シリコンウエハ側へのドー
パント拡散の影響に配慮している点で、従来の光導波膜
付シリコンウエハの製造方法とは異なる。本発明によれ
ば、拡散阻止層のパターン状に設けておくことにより、
シリコンウエハへのドーパント拡散を選択的に制御し、
光導波膜形成と同時にシリコンウエハ表面のドーパント
分布をパターン状に変化させることもできる。
The present invention has a main feature that a diffusion blocking layer for preventing dopant diffusion is provided prior to the formation of a quartz-based optical waveguide film on a silicon substrate, and then a glass fine particle film is deposited, and vitrified at a high temperature. I do. It differs from the conventional method of manufacturing a silicon wafer with an optical waveguide film in that the effect of dopant diffusion on the silicon wafer side is taken into account. According to the present invention, by providing a pattern of the diffusion blocking layer,
Selectively controlling the diffusion of dopants into the silicon wafer,
The dopant distribution on the silicon wafer surface can be changed in a pattern at the same time as the formation of the optical waveguide film.

拡散阻止層としては、シリコンウエハ表面を熱酸化す
ることによつて得られるSiO2膜、あるいはCVD法などに
よりシリコンウエハ表面に形成される窒化シリコン(Si
N)膜等を用いる。これらの膜は、その密度が高いため
に、ドーパントの拡散を有効に阻止できることが基本的
な機能である。そのなかにも、均一な薄い膜が形成で
き、シリコンウエハに大きな歪を与えないこと、以後の
処理においても結晶化を生じないこと、絶縁体であるた
めにシリコンの伝導型に影響を与えないなどの特徴を有
する。この拡散阻止層は、シリコンウエハ表面の全面に
形成する場合と、全面に形成した後、所望の部分を除去
する場合とがある。後者の場合は、拡散阻止層を除去し
た部分では、シリコンウエハ上に堆積されるガラス微粒
子中のドーパントがガラス微粒子の透明化の工程でシリ
コンウエハ中に拡散するために、その部分の伝導型を制
御することができ、シリコンウエハ中に特別な機能を有
する部分を形成するための第1の工程となりうる。
As the diffusion blocking layer, an SiO 2 film obtained by thermally oxidizing the silicon wafer surface or silicon nitride (Si) formed on the silicon wafer surface by a CVD method or the like can be used.
N) Use a film or the like. Since these films have a high density, their basic function is to be able to effectively prevent the diffusion of the dopant. Above all, a uniform thin film can be formed, it does not give a large strain to the silicon wafer, it does not cause crystallization in subsequent processing, and it does not affect the conductivity type of silicon because it is an insulator It has features such as. The diffusion blocking layer may be formed on the entire surface of the silicon wafer, or may be formed on the entire surface and then remove a desired portion. In the latter case, since the dopant in the glass fine particles deposited on the silicon wafer is diffused into the silicon wafer in the step of making the glass fine particles transparent at the portion where the diffusion blocking layer is removed, the conductivity type of the portion is changed. It can be controlled and can be a first step for forming a portion having a special function in a silicon wafer.

〔実施例1〕 第1図は、本発明の第一の実施例を説明する工程図で
あつて、光導波膜付シリコンウエハの断面を示す。ま
ず、シリコンウエハ1の表面を熱酸化することにより、
SiO2膜からなるドーパント拡散阻止層2を形成した(第
1図(a))。使用したシリコンウエハは、P型,面方
位(100),抵抗率9ΩcmのCZウエハである。熱酸化
は、ドライO2ガス雰囲気中1000℃にて実施したもので、
SiO2膜厚は約1000Åである。つづいて、SiCl4を主成分
として、ドーパントとしてGeCl4,BCl3,PCl3を適宜添
加したガラス形成原料ガスの火炎加水分解反応により、
約700μm厚のガラス微粒子膜3を堆積した(第1図
(b))。つづいて、電気炉中(酸化性雰囲気)で1150
℃にまで加熱し、2時間保持してガラス微粒子膜3を透
明ガラス化し、シリコンウエハ1上の光導波膜4を得た
(第1図(c))。光導波膜4は、第1図(d)に示す
ようにバツフア層4a、コア層4b、クラツド層4cから成る
三層構造を有し、ガラス組成および層厚は以下の通りで
ある。
Embodiment 1 FIG. 1 is a process drawing for explaining a first embodiment of the present invention, and shows a cross section of a silicon wafer with an optical waveguide film. First, by thermally oxidizing the surface of the silicon wafer 1,
A dopant diffusion blocking layer 2 made of a SiO 2 film was formed (FIG. 1A). The silicon wafer used was a P-type, CZ wafer having a plane orientation (100) and a resistivity of 9 Ωcm. Thermal oxidation was performed at 1000 ° C in a dry O 2 gas atmosphere.
The SiO 2 film thickness is about 1000 °. Subsequently, by a flame hydrolysis reaction of a glass-forming raw material gas containing SiCl 4 as a main component and GeCl 4 , BCl 3 , and PCl 3 as dopants as appropriate,
A glass particle film 3 having a thickness of about 700 μm was deposited (FIG. 1 (b)). Then, in an electric furnace (oxidizing atmosphere), 1150
The glass fine particle film 3 was heated to 2 ° C. and kept for 2 hours to make the glass fine particle film 3 transparent vitrified to obtain the optical waveguide film 4 on the silicon wafer 1 (FIG. 1 (c)). The optical waveguide film 4 has a three-layer structure including a buffer layer 4a, a core layer 4b, and a clad layer 4c as shown in FIG. 1 (d). The glass composition and the layer thickness are as follows.

バツフア層 SiO2 90モル% 10μm B2O3 6モル% P2O5 4モル% コ ア 層 SiO2 83モル% 50μm GeO2 8モル% B2O3 5モル% P2O5 4モル% クラツド層 SiO2 90モル% 5μm B2O3 6モル% P2O5 4モル% 第2図は透明ガラス化処理した光導波膜付シリコンウ
エハでのガラス膜中ドーパントのシリコンウエハへの拡
散の様子を斜め研磨試料での広がり抵抗測定により調
べ、ドーパント濃度に換算したものである。pn判定器に
より調べたシリコンウエハ表面の伝導型はn型で、SiO2
膜中の拡散係数がホウ素(B)よりも数桁大きいリン
(P)の拡散が起こつていることがわかる。
Buffer layer SiO 2 90 mol% 10 μm B 2 O 3 6 mol% P 2 O 5 4 mol% Core layer SiO 2 83 mol% 50 μm GeO 2 8 mol% B 2 O 3 5 mol% P 2 O 5 4 mol% Cladding layer SiO 2 90 mol% 5 μm B 2 O 3 6 mol% P 2 O 5 4 mol% FIG. 2 shows the diffusion of dopants in the glass film into a silicon wafer with a transparent vitrified silicon wafer with an optical waveguide film. The state was examined by measuring the spread resistance of an obliquely polished sample and converted into a dopant concentration. The conductivity type of the silicon wafer surface examined by the pn judge was n-type and SiO 2
It can be seen that diffusion of phosphorus (P) whose diffusion coefficient in the film is several orders of magnitude higher than that of boron (B) occurs.

第3図は、拡散阻止層を設けなかつた場合の測定結果
を示す。第2図に比較して表面のPの濃度は、40倍以上
と高い。以上示したように、本発明の方法における厚さ
1000Åの熱酸化SiO2膜からなるドーパント拡散阻止層に
より、ドーパントの拡散量を1/40以下に制御する効果を
得た。
FIG. 3 shows the measurement results when the diffusion blocking layer was not provided. Compared to FIG. 2, the concentration of P on the surface is as high as 40 times or more. As indicated above, the thickness in the method of the present invention
The effect of controlling the diffusion amount of the dopant to 1/40 or less was obtained by the dopant diffusion blocking layer composed of a 1000 ° thermal oxide SiO 2 film.

〔実施例2〕 実施例1における熱酸化SiO2膜の代わりに減圧CVDに
より2000Å厚の窒化シリコン(SiN)膜を被着させたシ
リコンウエハにより同様の光導波膜作製を行なつたとこ
ろ、やはり一桁近いドーパント拡散量の抑制効果が得ら
れた。
Example 2 A similar optical waveguide film was produced using a silicon wafer on which a 2000-nm-thick silicon nitride (SiN) film was applied by low-pressure CVD instead of the thermally oxidized SiO 2 film in Example 1. The effect of suppressing the amount of dopant diffusion by almost one digit was obtained.

以上の実施例においては、シリコンウエハ表面に一様
にドーパント拡散阻止層を設けたが、拡散阻止層をパタ
ーン状に設けておくことにより、以下に説明するように
シリコンウエハへのドーパント拡散を局部的に制御でき
る。
In the above embodiment, the dopant diffusion blocking layer is provided uniformly on the silicon wafer surface. However, by providing the diffusion blocking layer in a pattern, the dopant diffusion to the silicon wafer is locally localized as described below. Control.

〔実施例3〕 第4図(a)〜(d)は、ドーパント拡散を故意に所
望部分に発生させる本発明の一実施例を示す工程図であ
る。シリコンウエハ1上に拡散阻止層2を形成する工程
第4図(a)に続いて、拡散阻止層2の所望部分を除去
し、パターン化された拡散阻止層2aを得る第4図
(b)。次に、ガラス微粒子膜3を堆積し第4図
(c)、続いて高温電気炉中で焼結し、透明ガラス化
し、光導波膜4を付けたシリコンウエハとする第4図
(d)。この工程によれば、焼結透明ガラス化期間中、
拡散阻止層2aの窓5を通してガラス微粒子膜3からシリ
コンウエハ1側へドーパントが局部的に拡散した領域6
が形成される。例えば、実施例1と同様のシリコンウエ
ハと光導波膜形成条件ならびに抵抗率0.5Ωcmのp型シ
リコンウエハを用い、熱酸化SiO2膜を、レジスト工程と
フツ酸を利用してパターン化した例では、ドーパントが
局部的に拡散した領域はn型で抵抗率は0.1Ωcmとな
り、その他のシリコンウエハ領域はP型0.5Ωcmに留ま
り、パターン化された拡散阻止層をシリコンウエハ表面
に形成することにより、シリコンウエハの所望部分にド
ーパントを選択的に拡散できることがわかる。
Example 3 FIGS. 4A to 4D are process diagrams showing an example of the present invention in which dopant diffusion is intentionally caused in a desired portion. Step of Forming Diffusion Blocking Layer 2 on Silicon Wafer 1 Following FIG. 4 (a), a desired portion of the diffusion blocking layer 2 is removed to obtain a patterned diffusion blocking layer 2a (FIG. 4 (b)). . Next, a glass fine particle film 3 is deposited and is then sintered in a high-temperature electric furnace to form a transparent glass and a silicon wafer provided with the optical waveguide film 4 is formed as shown in FIG. 4 (d). According to this step, during the sintering transparent vitrification period,
A region 6 where the dopant is locally diffused from the glass fine particle film 3 to the silicon wafer 1 through the window 5 of the diffusion blocking layer 2a.
Is formed. For example, the same silicon wafer and optical waveguide film forming conditions as in Example 1 and a p-type silicon wafer having a resistivity of 0.5 Ωcm are used, and a thermally oxidized SiO 2 film is patterned using a resist process and hydrofluoric acid. The area where the dopant is locally diffused is n-type and the resistivity is 0.1 Ωcm, and the other silicon wafer area remains at P-type 0.5 Ωcm.By forming a patterned diffusion blocking layer on the silicon wafer surface, It can be seen that the dopant can be selectively diffused into a desired portion of the silicon wafer.

〔応用例〕[Application example]

第5図は、第4図の方法を利用して、光検出器付光導
波路を製造する工程の説明図である。第5図(a)は、
第4図の方法で製造された光導波膜付シリコン基板であ
り、P型シリコン基板1の一部6は、ドーパントが局部
的に拡散した領域(n型領域)が形成されている。第5
図(b)は、光導波膜4の不要部分を反応性イオンエツ
チング工程により除去してn型領域6に光導波路端部7a
が位置するように光導波路7を形成したものである。光
導波路7を左方から伝播してくる信号光は、光導波路端
面7aから放射され、その一部はn型領域6へと吸収され
る。n型領域は、p型シリコン基板1との間で深さ数μ
mの位置にpn接合を有しているので、p型シリコン基板
1とn型領域6にそれぞれ電極リード(図では省略)を
設けることにより光起電力を取り出し、光検出器として
動作させることが可能となり、光集積回路の構成に資す
るところが大である。
FIG. 5 is an explanatory view of a process of manufacturing an optical waveguide with a photodetector by using the method of FIG. FIG. 5 (a)
FIG. 4 shows a silicon substrate with an optical waveguide film manufactured by the method shown in FIG. 4. In a part 6 of the P-type silicon substrate 1, a region (n-type region) in which a dopant is locally diffused is formed. Fifth
FIG. 4B shows that the unnecessary portion of the optical waveguide film 4 is removed by a reactive ion etching step, and the optical waveguide end 7a is formed in the n-type region 6.
The optical waveguide 7 is formed so as to be located. The signal light propagating through the optical waveguide 7 from the left is emitted from the optical waveguide end face 7a, and a part of the signal light is absorbed by the n-type region 6. The n-type region has a depth of several μ from the p-type silicon substrate 1.
Since there is a pn junction at the position of m, photoelectromotive force can be extracted by providing electrode leads (omitted in the figure) on the p-type silicon substrate 1 and the n-type region 6 to operate as a photodetector. This is possible and greatly contributes to the configuration of the optical integrated circuit.

その他の応用例としては、第4図の方法で形成される
pn接合に逆バイアス電圧を印加することにより、複数の
n型領域上に装着したレーザダイオード等の光素子やプ
リアンプ等の電子素子間の電気的アイソレーシヨンを容
易にすること等を挙げることができる。これは、シリコ
ン基板上に形成した石英系光導波路にレーザダイオード
アレイやプリアンプ、ドライバー回路等を複合搭載した
ハイブリツド光集積回路の構成に有効である。
As another application example, it is formed by the method of FIG.
Applying a reverse bias voltage to the pn junction to facilitate electrical isolation between optical elements such as laser diodes and electronic elements such as preamplifiers mounted on a plurality of n-type regions. it can. This is effective for the configuration of a hybrid optical integrated circuit in which a laser diode array, a preamplifier, a driver circuit, and the like are combined and mounted on a quartz optical waveguide formed on a silicon substrate.

また、シリコン基板の化学エツリング特性を活用し
て、光集積回路構造に多様性を付与する技術分野に応用
すると、光導波膜の不要部分が除去され光導波路等が形
成されたシリコン基板表面の所望領域(例えばn型領
域)のみを化学エツチングにより掘り下げ、光フアイバ
接続用や光素子装着用ガイド溝として応用できることも
付記しておく。これは、シリコン基板の化学エツチング
速度がシリコン基板の極性にきわめて敏感であることを
利用しているものである。
In addition, by applying the chemical etching characteristics of a silicon substrate to a technical field that imparts versatility to an optical integrated circuit structure, an unnecessary portion of an optical waveguide film is removed and a desired surface of the silicon substrate on which an optical waveguide or the like is formed is formed. It is also noted that only a region (for example, an n-type region) is dug down by chemical etching and can be applied as a guide groove for connecting an optical fiber or mounting an optical element. This utilizes the fact that the chemical etching rate of a silicon substrate is extremely sensitive to the polarity of the silicon substrate.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、拡散阻止層を
設けることにより、光導波膜作製時のシリコン基板側へ
のドーパント拡散を1/40以下に抑制することができる。
さらに、ガラス微粒子膜の堆積に先だち、拡散阻止層を
シリコンウェハ表面の所望の部分に形成しておくので、
この拡散阻止層のパターンによりドーパントが拡散する
部分を所望のパターンに形成することができる。すなわ
ち、拡散阻止層をパターン化することにより、ガラス微
粒子膜の一部を除去することなく、所望部分に選択的に
ドーパント拡散を引き起こすことができる。
As described above, according to the present invention, the provision of the diffusion blocking layer makes it possible to suppress the dopant diffusion to the silicon substrate side at the time of producing the optical waveguide film to 1/40 or less.
Further, prior to the deposition of the glass particle film, a diffusion blocking layer is formed on a desired portion of the surface of the silicon wafer.
By the pattern of the diffusion blocking layer, a portion where the dopant is diffused can be formed in a desired pattern. That is, by patterning the diffusion blocking layer, dopant diffusion can be selectively caused in a desired portion without removing a part of the glass fine particle film.

この発明は、光導波膜で光回路素子を形成したシリコ
ン基板に別プロセスで電子素子を製作する光集積回路へ
の応用において特に効果がある。すなわち、この発明に
よれば、光回路素子形成時の基板ドーパント濃度の変化
を極めて小さくできる。よつて、従来法のように、光回
路素子形成時のドーパント拡散による基板ドーパント濃
度の大幅な変化によつて生じるプロセス上の制約を受け
ることなく、光回路素子形成済の基板に電子素子を製作
できる。また、拡散阻止層をパターン化しておけば、光
導波膜を形成する間に電子素子製作に必要な拡散工程を
副次的に行なうことができるため、プロセスを大幅に簡
略化できるという利点が生じる。また高温熱処理を伴う
拡散工程を光回路素子形成後行なう場合に生じる光回路
素子の特性劣化を避けられるほか、高温熱処理の回数を
減らせるため、電子素子特性を支配する基板の結晶性を
良好な状態に保ち易いという特長も有する。光導波膜作
製時のドーパント拡散を抑制する本発明の光導波膜付シ
リコンウエハの製造方法は、シリコン基板の諸特性を活
用するシリコン基板上の光集積回路の構成に際しその役
割が大である。
The present invention is particularly effective in application to an optical integrated circuit in which an electronic element is manufactured by a separate process on a silicon substrate on which an optical circuit element is formed by an optical waveguide film. That is, according to the present invention, the change in the substrate dopant concentration during the formation of the optical circuit element can be extremely reduced. Therefore, unlike the conventional method, an electronic device can be manufactured on a substrate on which an optical circuit element has been formed without being subjected to process restrictions caused by a significant change in the substrate dopant concentration due to dopant diffusion during the formation of the optical circuit element. it can. Further, if the diffusion blocking layer is patterned, the diffusion step required for manufacturing an electronic element can be performed as a subsidiary during the formation of the optical waveguide film, so that there is an advantage that the process can be greatly simplified. . In addition, it is possible to avoid the deterioration of the characteristics of the optical circuit element that occurs when the diffusion step involving the high-temperature heat treatment is performed after the formation of the optical circuit element, and to reduce the number of high-temperature heat treatments, thereby improving the crystallinity of the substrate that governs the electronic element characteristics. It also has the feature that it is easy to keep in a state. The method for manufacturing a silicon wafer with an optical waveguide film according to the present invention, which suppresses the diffusion of a dopant during the production of an optical waveguide film, plays a large role in the configuration of an optical integrated circuit on a silicon substrate utilizing various characteristics of the silicon substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の実施例を示す図であつて、第1図
(a)〜(c)は工程図、第1図(d)は第1図(c)
矢印A部分の拡大図、第2図は本発明の方法で作製した
拡散阻止層を有する光導波膜付シリコンウエハのドーパ
ント濃度深さ方向分布の測定結果を示す図、第3図は従
来法におけるドーパント濃度深さ方向分布の測定結果を
示す図、第4図(a)〜(d)は本発明の別の実施例を
示す工程図、第5図(a)、(b)は本発明を応用して
作製した光検出器付光導波路の構造を示す図である。 1……シリコンウエハ、2……ドーパント拡散阻止層、
3……ガラス微粒子膜、4……光導波膜。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of the present invention, wherein FIGS. 1 (a) to 1 (c) are process diagrams, and FIG. 1 (d) is FIG. 1 (c).
FIG. 2 is an enlarged view of an arrow A portion, FIG. 2 is a diagram showing a measurement result of a dopant concentration depth direction distribution of a silicon wafer with an optical waveguide film having a diffusion blocking layer manufactured by the method of the present invention, and FIG. 4 (a) to 4 (d) show the results of measurement of the dopant concentration depth direction distribution, FIGS. 4 (a) to 4 (d) show process diagrams showing another embodiment of the present invention, and FIGS. 5 (a) and 5 (b) show the present invention. It is a figure which shows the structure of the optical waveguide with a photodetector produced by applying. 1 .... silicon wafer, 2 .... dopant diffusion blocking layer,
3 ... glass fine particle film, 4 ... optical waveguide film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 間田 洋一 厚木市森の里若宮3番1号 日本電信電 話株式会社厚木電気通信研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−202506(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Yoichi Mada 3-1 Morinosato Wakamiya, Atsugi-shi Nippon Telegraph and Telephone Corporation Atsugi Telecommunications Research Institute (56) References JP-A-57-202506 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】シリコンウエハ上に、ガラス形成原料ガス
の熱酸化あるいは火炎加水分解反応により、Sio2を主成
分とし、ドーパントを含むガラス微粒子膜を堆積した
後、前記シリコンウエハとガラス微粒子膜を加熱してガ
ラス微粒子膜を透明ガラス化する光導波膜付シリコンウ
エハの製造方法において、ガラス微粒子膜の堆積に先だ
ち、ドーパントのシリコンウエハ側への拡散を抑制する
拡散阻止層をシリコンウエハ表面の所望の部分に形成し
ておくことを特徴とする光導波膜付シリコンウエハの製
造方法。
A glass fine film containing Sio 2 as a main component and a dopant is deposited on a silicon wafer by thermal oxidation or flame hydrolysis of a glass forming raw material gas. In the method of manufacturing a silicon wafer with an optical waveguide film, which heats and transforms a glass fine particle film into a transparent glass, before the deposition of the glass fine particle film, a diffusion prevention layer for suppressing diffusion of dopants to the silicon wafer side is preferably provided on the silicon wafer surface. Forming a silicon wafer with an optical waveguide film.
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