JPH04128807A - 石英スート堆積装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は石英導波路の製造に用いる石英スート堆積装置
に関し、更に詳しくは、石英スートを堆積することによ
って製造される石英導波路の欠陥原因となるスート粒の
発生を抑制することができる石英スート堆積装置に関す
る。

（従来の技術） 光フアイバ通信、光センサ、光情報処理の各分野では石
英導波路を備えた光部品が使用されている。そして、こ
の石英導波路は後述する火炎堆積法で石英スートの堆積
層を基板の上に形成したのち、この石英堆積層を加熱し
てガラス化し、ついで、この透明な石英ガラス層の上に
フォトリソグラフィー技術とエツチング技術を適用する
ことによって製造されている。

従来、上記した火炎堆積法は、第５図に概略図として示
した石英スート堆積装置を用いて行われている。

石英スートの堆積は、石英スートが環境に飛散するのを
防ぐため、密閉容器であるチャンバｌの中で行われる。

このチャンバｌの中には、主原料である５ｉＣＡ４やド
ープガスであるＴｉＣＡ’＜などの金属塩化物のガスを
供給するバイブ２ａと酸素／水素の混合ガスを供給する
バイブ２ｂとがチャンバ１の壁面とは気密状態で導入さ
れ、そして、これらパイプ２ａ、２ｂは互いの先端で合
流し、そこに酸水素バーナ３が接続されている。

このバーナ３においては、バイブ２ｂに供給される酸素
／水素の混合ガスによって火炎が形成され、この火炎中
にパイプ２ａから供給された原料ガスやドープガスが投
入されてその加水分解反応が起こり、結果として、Ｓｉ
Ｏ２の微細粒子を主成分とする石英スート４が生成する
。そして、この石英スート４は、酸水素バーナ３の噴出
口３ａから噴出される。

この酸水素バーナ３の噴出口３ａの下には、Ｓｉ基板の
ような基板５が配置され、噴出口３ａから噴出した石英
スート４はこの基板５の上に堆積する。このとき、酸水
素バーナ３と基板５の間では、図示しない駆動機構によ
って図中の矢印ｐおよび矢印ｑで示したように、２次元
的な相対運動ができるようになっている（図は基板５を
運動させる場合を示す）。

ところで、バーナの噴出口３ａから噴出する石英スート
４の全てが基板５の表面に堆積されていくわけではなく
、一部は余剰の石英スートとして堆積面の近傍に浮遊し
更にチャンバ１内に広がっていく。

そのため、石英スート堆積装置では、チャンバｌの中に
チャンバｌの壁面と気密にダクト６を導入し、その先端
６ａをバーナの噴出口３ａの近傍に配置して、ダクト６
内を負圧することにより、前記した余剰の石英スートを
チャンバの外に排出するようになっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記したダクト６だけでは、余剰の石英
スートの全てを系外に排出することはできない。その結
果、チャンバ１の中には、排出すれなかった石英スート
が浮遊することになる。

浮遊している石英スートは、互いに衝突することによっ
て凝集して大きなスート粒へと成長したり、またはチャ
ンバ内の塵埃と衝突することにより凝集してスート粒に
なる。そして、このスート粒は基板５に形成しつつある
目的の石英スート層の上に沈降してそこに付着すること
がある。

このような事態が起こると、後はど石英スート層をガラ
ス化したときに、このスート粒の付着個所が欠陥として
残る。そして、それが原因となって、形成した石英導波
路では伝搬損失の増加などの特性低下が起こる。

本発明は、火炎堆積法で石英導波路を製造する際の上記
した不都合な問題の発生を抑制することができる石英ス
ート堆積装置の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記した目的を達成するために、本発明においては、密
閉容器であるチャンバの中に、石英スートを噴出する酸
水素バーナと、該酸水素バーナの石英スート噴出口と対
面して配置され、かつ該石英スート噴出口に対して相対
運動をする基板と、前記酸水素バーナの石英スート噴出
口の近傍に配置されて余剰の石英スートを排出するダク
トとが設けられている石英スート堆積装置において、前
記チャンバの壁面の一部にフィルターを備えた少なくと
も１個の外気吸入口が設けられ、また壁面の他の部分に
負圧機構と接続する少なくとも１個の排気口が設けられ
ていることを特徴とする石英スート堆積装置が提供され
る。

（作用） 本発明の装置においては、負圧機構を作動することによ
り、チャンバ内には外気吸入口から吸引され排気口から
排出される空気流か形成される。

このチャンバ内に吸引された空気は、空気吸入口に設け
られているフィルタで塵埃等が除去されているので清浄
である。

したがって、ダクトで排出されずにチャンバ内を浮遊す
る石英スートは、この空気流に運ばれて排気口からチャ
ンバの外に排出されてチャンバ内を浮遊することがな（
なるので、スート粒の形成は起こらなくなる。

（実施例） 以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。第１図は本発明装置の１実施例を示す概略図である。

図において、チャンバｌの１つの壁面１ａに外気吸入ロ
アが設けられ、この壁面１ａに対向している他の壁面１
ｂに排気口９が設けられ、かつ、この排気口９は図示し
ない負圧機構と接続していることを除いては、第５図で
示した従来構造の装置と変わることはない。

この外気吸入ロアが設けられている壁面１ａは、第１図
のＩｌ−Ｉｌ線に沿う断面図である第２図で示したよう
に、少なくとも１個（図では５列）の外気吸入ロアと、
これら外気吸入ロアの前面を覆うようにして添着された
フィルター８とで構成されている。用いるフィルターは
、外気中のサブミクロン程度の粒径の塵埃を濾過できる
目の大きさであればどのようなものであってもよい。

壁面１ｂに形成される排気口９は、壁面１ｂに複数個の
孔を穿設し設けてもよいし、また、全体を１個の大孔と
して設けてもよい。

つぎに作用を説明する。

ダクト６を作動しながら、パイプ２ａから原料ガス、バ
イブ２ｂから酸素／水素混合ガスをそれぞれ供給して酸
水素バーナ３から基板５の上に石英スート４を噴出して
これを堆積する。同時に図示しない負圧機構を作動する
。

この負圧機構の作動により、外気はフィルタ８と外気吸
入ロアを通過してチャンバ１の中に流入し、図の矢印Ａ
で示したような空気流を形成して排気口９から排出され
る。チャンバｌに流入した空気は、フィルタ８で塵埃等
が濾過されて清浄になっている。

噴出した石英スートのうち余剰の石英スートはダクト６
で吸引されてチャンバ１の外に排出される。

ダクト６で排出されない石英スートは、形成されている
空気流人に乗って運ばれ、排気口９から系外に除去され
る。

したがって、チャンバ１の中に浮遊する石英スートの量
は少なくなり、スート粒に成長する確率も小さくなる。

なお、空気流Ａの流速が大きくなりすぎると、酸水素バ
ーナ３から基板５の上に噴出する石英スート４の流れが
乱れてその堆積が円滑に進まないこともあるので、この
空気流Ａは石英スート４の流れの追い風になるようにし
、かつ、空気流Ａの流速はダクト６が余剰石英スートを
吸引するときの流速より小さく、しかし流量は大きくな
るようにすることが好ましい。そのためには、外気吸入
ロアや排気口９の全体面積を大きくするような手段を講
じたり、または、複数系列の外気吸入ロー排気口の組合
せを配置すればよい。

また、第１図では互いに対向するチャンバ壁面に外気吸
入口と排気口を設ける例を示したが、酸水素バーナとダ
クトへの余剰石英スートの流れを乱さないならば、外気
吸入口と排気口を設ける場所は上記例に限定されるもの
ではない。

第３図は他の実施例装置を示す概略図である。

この装置は、外気吸入ロアが設けられているチャンバの
壁面１ａと対向する壁面の４隅を絞り込み、ここに排気
口９を設けたものである。

この装置の場合は、排気口９側のチャンバの４隅で石英
スートが滞留することもなくなり、スート粒の成長防止
という点で一層効果的である。

第４図は更に別の実施例を示す概略図である。

この装置は、チャンバｌの中にターンテーブルＩＯを配
置し、このターンテーブル１０の上に複数枚の基板５を
載置して、連続的に石英スート層を形成する装置例で、
石英スート４の堆積が行われる個所に空気流Ａが流れて
いくように、外気吸入ロアから排気口９に到る空洞管１
１を設けたものである。

この場合も、形成される空気流Ａによって、堆積時にダ
クト６から排出できなかった石英スートはこの空気流Ａ
に乗って排気口から排出される。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明の石英スート堆積
装置は、密閉容器であるチャンバの中に、石英スートを
噴出する酸水素バーナと、該酸水素バーナの石英スート
噴出口と対面して配置され、かつ該石英スート噴出口に
対して相対運動をする基板と、前記酸水素バーナの石英
スート噴出口の近傍に配置されて余剰の石英スートを排
出するダ４゜ クトとが設けられている石英スート堆積装置において、
前記チャンバの壁面の一部にフィルターを備えた少なく
とも１個の外気吸入口が設けられ、また壁面の他の部分
に負圧機構と接続する少なくとも１個の排気口が設けら
れていることを特徴とするので、ダクトで排出されなか
った石英スートは、外気吸入口から排気口に到るチャン
バ内の空気流に乗って排気口に運ばれ、そこからチャン
バの外に排出される。

そのため、チャンバ内を浮遊する石英スートは少なくな
り１、しかも流入する空気は塵埃が除去されて清浄にな
っているので、スート粒の成長は少なくなる。したがっ
て、基板上へのスート粒の沈降も少なくなって、得られ
た石英導波路の欠陥発生は従来に比べて１／１０〜１１
５程度にまで抑制され、その特性は向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例装置を示す概略図、第２図は
第１図のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、第３図は他の実施
例装置を示す概略図、第４図は更に別の実施例装置を示
す概略図、第５図は従来の装置例を示す概略図である。 １・・・チャン／＜、ｌａ、ｌｂ・・・チャンバの壁面
、２ａ・・・原料ガス供給用のパイプ、２ｂ・・・酸素
／水素混合ガス供給用のパイプ、３・・・酸水素バーナ
、３ａ・・・噴出口、４・・・石英スート、５・・・基
板、６・・・ダクト、７・・・外気吸入口、８・・・フ
ィルタ、９・・・排気口、１０・・・ターンテーブル、
１１・・・空洞管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 密閉容器であるチャンバの中に、石英スートを噴出する
   酸水素バーナと、該酸水素バーナの石英スート噴出口と
   対面して配置され、かつ該石英スート噴出口に対して相
   対運動をする基板と、前記酸水素バーナの石英スート噴
   出口の近傍に配置されて余剰の石英スートを排出するダ
   クトとが設けられている石英スート堆積装置において、
   前記チャンバの壁面の一部にフィルターを備えた少なく
   とも１個の外気吸入口が設けられ、また壁面の他の部分
   に負圧機構と接続する少なくとも１個の排気口が設けら
   れていることを特徴とする石英スート堆積装置。