JPH10101321A - シリコン基板上に厚膜二酸化シリコン層を形成する方法、およびシリコン基板上の光導波路製造方法 - Google Patents
シリコン基板上に厚膜二酸化シリコン層を形成する方法、およびシリコン基板上の光導波路製造方法Info
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- JPH10101321A JPH10101321A JP25905196A JP25905196A JPH10101321A JP H10101321 A JPH10101321 A JP H10101321A JP 25905196 A JP25905196 A JP 25905196A JP 25905196 A JP25905196 A JP 25905196A JP H10101321 A JPH10101321 A JP H10101321A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】基板であるＳｉの融点より低い加熱温度でしか
も高圧の処理を必要としない厚膜なSiO2層をＳｉ基板上
に形成する方法、およびＳｉ基板上に光導波路を製造す
る方法を提供する。 【解決手段】Ｓｉ基板１の表面を多孔２質化した後、Ｓ
ｉの融点以下の温度に加熱しながら酸化してＳｉ基板１
上に厚膜SiO2層３を形成する。この厚膜SiO2層３をアン
ダークラッド層とし、その上にコア層４を形成してから
導波パターン４ａを残して残余の部分を除去し、コア層
４の上にオーバークラッド層５を形成するることで光導
波路が製造される。
も高圧の処理を必要としない厚膜なSiO2層をＳｉ基板上
に形成する方法、およびＳｉ基板上に光導波路を製造す
る方法を提供する。 【解決手段】Ｓｉ基板１の表面を多孔２質化した後、Ｓ
ｉの融点以下の温度に加熱しながら酸化してＳｉ基板１
上に厚膜SiO2層３を形成する。この厚膜SiO2層３をアン
ダークラッド層とし、その上にコア層４を形成してから
導波パターン４ａを残して残余の部分を除去し、コア層
４の上にオーバークラッド層５を形成するることで光導
波路が製造される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン（Ｓｉ）
基板の上に厚膜なSiO2層を形成する方法、およびその方
法によりＳｉ基板の上に光導波路を製造する方法に関す
るものである。
基板の上に厚膜なSiO2層を形成する方法、およびその方
法によりＳｉ基板の上に光導波路を製造する方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】光集積回路等に利用される光導波路はア
ンダークラッド層、コア層、オーバークラッド層からな
り、これらの層は、ガラス層からなる。光導波路はＳｉ
基板上に形成されることがある。Ｓｉを基板とすること
で、光学デバイスと半導体デバイスとを同時に形成で
き、分波機能、合波機能を持つ光導波路をレーザーダイ
オードやフォトダイオードに集積化したオプティカルネ
ットワークユニットが形成される。
ンダークラッド層、コア層、オーバークラッド層からな
り、これらの層は、ガラス層からなる。光導波路はＳｉ
基板上に形成されることがある。Ｓｉを基板とすること
で、光学デバイスと半導体デバイスとを同時に形成で
き、分波機能、合波機能を持つ光導波路をレーザーダイ
オードやフォトダイオードに集積化したオプティカルネ
ットワークユニットが形成される。
【０００３】Ｓｉ基板上に光導波路を形成する方法の一
例は、Y.Yamada et al.,“Application of planar ligh
twave circuit platform to hybrid integrated optica
l WDM transmitter/receiver module”Electron.Lett.3
1(16),1366-1367(1995)に開示されている。光導波路を
形成するには、先ずＳｉ基板上にガラス微粒子を堆積さ
せて高温焼結し、厚さ約２０μｍのアンダークラッド層
のガラス膜を形成する。その上に光が導波するコア層を
形成する。リソグラフィーおよび異方性エッチングによ
ってコア層に導波パターンを形成した後、オーバークラ
ッド層となる厚さ３０μｍ以上のガラス膜でコア層を覆
い光導波路とする。基板上にガラス微粒子を堆積させる
には火炎堆積法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング、
プラズマＣＶＤ法等が知られているが、ガラス微粒子を
厚さ数十μｍのガラス膜にするには火炎堆積法を利用す
ることが多い。
例は、Y.Yamada et al.,“Application of planar ligh
twave circuit platform to hybrid integrated optica
l WDM transmitter/receiver module”Electron.Lett.3
1(16),1366-1367(1995)に開示されている。光導波路を
形成するには、先ずＳｉ基板上にガラス微粒子を堆積さ
せて高温焼結し、厚さ約２０μｍのアンダークラッド層
のガラス膜を形成する。その上に光が導波するコア層を
形成する。リソグラフィーおよび異方性エッチングによ
ってコア層に導波パターンを形成した後、オーバークラ
ッド層となる厚さ３０μｍ以上のガラス膜でコア層を覆
い光導波路とする。基板上にガラス微粒子を堆積させる
には火炎堆積法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング、
プラズマＣＶＤ法等が知られているが、ガラス微粒子を
厚さ数十μｍのガラス膜にするには火炎堆積法を利用す
ることが多い。
【０００４】火炎堆積法により光導波路のガラス層を作
製するには、M.Kawachi,"Silica waveguides on silico
n and their application to integrated-optic compon
ents", Optical and Quantum Electronics 22,391-416
(1990) に示されているように、SiやGe,B,Pなど、ガラ
ス化させるべき元素のハロゲン化物を酸水素バーナーに
供給してガラス微粒子を生成し、これをテーブルの上に
置かれた基板上に堆積して多孔質のガラス微粒子膜を形
成する。これを電気炉中で1200〜1400℃に加熱、焼結し
て透明なガラス層を作製する。
製するには、M.Kawachi,"Silica waveguides on silico
n and their application to integrated-optic compon
ents", Optical and Quantum Electronics 22,391-416
(1990) に示されているように、SiやGe,B,Pなど、ガラ
ス化させるべき元素のハロゲン化物を酸水素バーナーに
供給してガラス微粒子を生成し、これをテーブルの上に
置かれた基板上に堆積して多孔質のガラス微粒子膜を形
成する。これを電気炉中で1200〜1400℃に加熱、焼結し
て透明なガラス層を作製する。
【０００５】火炎堆積法によってＳｉ基板上に光導波路
を形成するには、Ｓｉ基板が変形しないようにアンダー
クラッド層の焼結温度をＳｉの軟化温度より低くし、同
様にコア層の焼結温度をアンダークラッド層の軟化温度
より低くし、オーバークラッド層の焼結温度をコア層の
軟化温度より低くする必要がある。各層の屈折率を調整
するためGe,Ti等がドープされるが、各層の軟化温度を
調整するためにもB,Pなどのドープ量を増加する必要が
ある。しかし、このような不純物のドープ量の増加は、
散乱要因の増大となり好ましいことではない。
を形成するには、Ｓｉ基板が変形しないようにアンダー
クラッド層の焼結温度をＳｉの軟化温度より低くし、同
様にコア層の焼結温度をアンダークラッド層の軟化温度
より低くし、オーバークラッド層の焼結温度をコア層の
軟化温度より低くする必要がある。各層の屈折率を調整
するためGe,Ti等がドープされるが、各層の軟化温度を
調整するためにもB,Pなどのドープ量を増加する必要が
ある。しかし、このような不純物のドープ量の増加は、
散乱要因の増大となり好ましいことではない。
【０００６】不純物のドープ量を全体として抑制するに
は、最初にＳｉ基板上に形成するガラス層、すなわちア
ンダークラッド層の軟化温度をなるべく高くすれば、コ
ア層、オーバークラッド層の焼結温度を比較的高くでき
るので、好ましい。この点からは、純粋なSiO2は軟化点
が高いため、好ましいが、火炎堆積法によりSiO2を形成
すると焼結温度がＳｉの融点より高くなってしまう。
は、最初にＳｉ基板上に形成するガラス層、すなわちア
ンダークラッド層の軟化温度をなるべく高くすれば、コ
ア層、オーバークラッド層の焼結温度を比較的高くでき
るので、好ましい。この点からは、純粋なSiO2は軟化点
が高いため、好ましいが、火炎堆積法によりSiO2を形成
すると焼結温度がＳｉの融点より高くなってしまう。
【０００７】Ｓｉ基板上に純粋なSiO2層を形成するに
は、Ｓｉの表面を熱酸化することでも実施できる。その
酸化膜厚と酸化時間との関係はDeal-Groveの式によって
表すことができ、数μm以上の厚さのSiO2層の形成に関
しては、酸化膜厚は酸化時間の1/2乗に比例する。これ
は酸素やH2Oといった酸化種のSi02層中の拡散が律速段
階であるためである。したがって光導波路のアンダーク
ラッド層の膜厚10〜20μmでSiO2層を形成することは困
難である。しかし雰囲気圧力を25気圧といった高圧にす
ることで酸化速度を速め、5〜10μmの厚さの酸化膜を成
長できることが、C.H.Henry et al.,"Low loss Si3N4-S
iO2 Optical waveguides on Si",Appl.Opt.26(13),2621
-2624(1987)やB.H.Verbeek et al.,"Integrated four-C
hannel Mach-Zehnder Multi/Demultiplexer Fabricatio
n with Phosohorus Doped SiO2 Waveguides on Si",J.L
ightwave Technol.6(6),1011-1015(1988)などで示され
ている。多孔質Ｓｉを酸化してSiO2膜が得られること
は、K.Barla et al.,"Stress inoxidized porous silic
on layers",J.Appl.Phys.59(2),439-441(1986)に記述さ
れている。
は、Ｓｉの表面を熱酸化することでも実施できる。その
酸化膜厚と酸化時間との関係はDeal-Groveの式によって
表すことができ、数μm以上の厚さのSiO2層の形成に関
しては、酸化膜厚は酸化時間の1/2乗に比例する。これ
は酸素やH2Oといった酸化種のSi02層中の拡散が律速段
階であるためである。したがって光導波路のアンダーク
ラッド層の膜厚10〜20μmでSiO2層を形成することは困
難である。しかし雰囲気圧力を25気圧といった高圧にす
ることで酸化速度を速め、5〜10μmの厚さの酸化膜を成
長できることが、C.H.Henry et al.,"Low loss Si3N4-S
iO2 Optical waveguides on Si",Appl.Opt.26(13),2621
-2624(1987)やB.H.Verbeek et al.,"Integrated four-C
hannel Mach-Zehnder Multi/Demultiplexer Fabricatio
n with Phosohorus Doped SiO2 Waveguides on Si",J.L
ightwave Technol.6(6),1011-1015(1988)などで示され
ている。多孔質Ｓｉを酸化してSiO2膜が得られること
は、K.Barla et al.,"Stress inoxidized porous silic
on layers",J.Appl.Phys.59(2),439-441(1986)に記述さ
れている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した従来
の技術に鑑みなされたもので、基板であるＳｉの融点よ
り低い加熱温度でしかも高圧の処理を必要としない厚膜
なSiO2層をＳｉ基板上に形成する方法、およびＳｉ基板
上に光導波路を製造する方法を提供するものである。
の技術に鑑みなされたもので、基板であるＳｉの融点よ
り低い加熱温度でしかも高圧の処理を必要としない厚膜
なSiO2層をＳｉ基板上に形成する方法、およびＳｉ基板
上に光導波路を製造する方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めになされた本発明の請求項１に記載されたＳｉ基板上
に厚膜SiO2層を形成する方法は、Ｓｉ基板の表面を多孔
質化した後、Ｓｉの融点以下の温度に加熱しながら酸化
することことを特徴とする。
めになされた本発明の請求項１に記載されたＳｉ基板上
に厚膜SiO2層を形成する方法は、Ｓｉ基板の表面を多孔
質化した後、Ｓｉの融点以下の温度に加熱しながら酸化
することことを特徴とする。
【００１０】同じく請求項２に記載のＳｉ基板上に選択
的に厚膜SiO2層を形成する方法は、請求項１に記載の方
法であって、該Ｓｉ基板の表面が部分的にマスキングし
てあることを特徴とする。
的に厚膜SiO2層を形成する方法は、請求項１に記載の方
法であって、該Ｓｉ基板の表面が部分的にマスキングし
てあることを特徴とする。
【００１１】同じく請求項３に記載のＳｉ基板上に厚膜
SiO2層を形成する方法は、請求項１または２に記載の方
法であって、前記多孔質化がHF水溶液中でＳｉ基板を陽
極にし、通電してなされることを特徴とする。
SiO2層を形成する方法は、請求項１または２に記載の方
法であって、前記多孔質化がHF水溶液中でＳｉ基板を陽
極にし、通電してなされることを特徴とする。
【００１２】同じく請求項４に記載のＳｉ基板上に厚膜
SiO2層を形成する方法は、請求項１、２または３に記載
の方法であって、前記酸化が乾燥酸素雰囲気でなされる
ことを特徴とする。
SiO2層を形成する方法は、請求項１、２または３に記載
の方法であって、前記酸化が乾燥酸素雰囲気でなされる
ことを特徴とする。
【００１３】また前記の目的を達成するためになされた
本発明の請求項５に記載されたＳｉ基板上の光導波路製
造方法は、Ｓｉ基板上にアンダークラッド層、コア層、
オーバークラッド層を有する光導波路製造方法におい
て、表面を多孔質化したＳｉ基板を酸化してSiO2層から
なるアンダークラッド層を形成し、該アンダークラッド
層の上にコア層を形成してから導波パターンを残して残
余の部分を除去し、該コア層の上にオーバークラッド層
を形成することを特徴とする。
本発明の請求項５に記載されたＳｉ基板上の光導波路製
造方法は、Ｓｉ基板上にアンダークラッド層、コア層、
オーバークラッド層を有する光導波路製造方法におい
て、表面を多孔質化したＳｉ基板を酸化してSiO2層から
なるアンダークラッド層を形成し、該アンダークラッド
層の上にコア層を形成してから導波パターンを残して残
余の部分を除去し、該コア層の上にオーバークラッド層
を形成することを特徴とする。
【００１４】同じく請求項６に記載されたＳｉ基板上の
光導波路製造方法は、請求項５に記載の方法であって、
前記酸化が、Ｓｉの融点より低く、コア層およびオーバ
ークラッド層の軟化温度より高い温度に加熱しながら、
乾燥酸素雰囲気でなされることを特徴とする。
光導波路製造方法は、請求項５に記載の方法であって、
前記酸化が、Ｓｉの融点より低く、コア層およびオーバ
ークラッド層の軟化温度より高い温度に加熱しながら、
乾燥酸素雰囲気でなされることを特徴とする。
【００１５】同じく請求項７に記載されたＳｉ基板上の
光導波路製造方法は、請求項５または６に記載の方法で
あって、前記多孔質化がHF水溶液中でＳｉ基板を陽極に
して通電してなされることを特徴とする。
光導波路製造方法は、請求項５または６に記載の方法で
あって、前記多孔質化がHF水溶液中でＳｉ基板を陽極に
して通電してなされることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明を適用するＳｉ基板上に厚
膜SiO2層を形成する方法、およびＳｉ基板上の光導波路
製造方法は、その工程が図１に示してある。Ｓｉ基板１
は工程（Ａ）の陽極化成で表面に小孔２を全面に渡って
形成した後、工程（Ｂ）で酸化される。酸化されて形成
されたSiO2層３をアンダークラッド層とし、工程（Ｃ）
でコア層４を形成してから、工程（Ｄ）に示すように導
波パターンを残して残余の部分を除去し、工程（Ｅ）で
オーバークラッド層５を形成することで実施できる。
膜SiO2層を形成する方法、およびＳｉ基板上の光導波路
製造方法は、その工程が図１に示してある。Ｓｉ基板１
は工程（Ａ）の陽極化成で表面に小孔２を全面に渡って
形成した後、工程（Ｂ）で酸化される。酸化されて形成
されたSiO2層３をアンダークラッド層とし、工程（Ｃ）
でコア層４を形成してから、工程（Ｄ）に示すように導
波パターンを残して残余の部分を除去し、工程（Ｅ）で
オーバークラッド層５を形成することで実施できる。
【００１７】（Ａ）多孔質化工程 Ｓｉ表面を多孔質にするには、HF水溶液中の陽極化成に
よって形成できる。Ｓｉ基板１を必要に応じてマスキン
グし、陽極化成の電極との接触抵抗を減少させるため裏
面にAlを成膜して陽極にし、陰極としてPtを用い、エタ
ノールで希釈したHF水溶液中で10mA/cm2の電流密度で１
時間通電することによって所望の厚さの多孔質Ｓｉ層を
形成することができる。
よって形成できる。Ｓｉ基板１を必要に応じてマスキン
グし、陽極化成の電極との接触抵抗を減少させるため裏
面にAlを成膜して陽極にし、陰極としてPtを用い、エタ
ノールで希釈したHF水溶液中で10mA/cm2の電流密度で１
時間通電することによって所望の厚さの多孔質Ｓｉ層を
形成することができる。
【００１８】（Ｂ）酸化工程 多孔質化したＳｉは、O2雰囲気のドライ（dry）酸化、H
2O雰囲気のウエット（wet）酸化、またはH2とO2を炉内
に導入するパイロジェニック（pyrogenic）酸化などに
よってSiO2層２を形成できる。酸化温度に関しては、K.
Barla et al. "Stress in oxidezed porous silicon la
yers",J.Appl.Phys.59(2),439-441(1986)にウエット酸
化条件により1090℃でSiO2層が形成されることが記載さ
れているが、必要とされる温度は多孔質中の空孔率に依
存する。SiO2層は、Ｓｉ基板を変形させないため、Ｓｉ
の融点以下の温度で形成される。一方、光導波路を製造
するためには、SiO2層をアンダークラッド層とし、火炎
堆積法によりコア層およびオーバークラッド層を1200℃
以上の温度で形成しなければならない。したがって多孔
質化したＳｉからSiO2層を形成する温度は、コア層およ
びオーバークラッド層を形成する温度より高い1200℃以
上、好ましくは1300℃以上で、Ｓｉの融点1410℃以下が
求められる。
2O雰囲気のウエット（wet）酸化、またはH2とO2を炉内
に導入するパイロジェニック（pyrogenic）酸化などに
よってSiO2層２を形成できる。酸化温度に関しては、K.
Barla et al. "Stress in oxidezed porous silicon la
yers",J.Appl.Phys.59(2),439-441(1986)にウエット酸
化条件により1090℃でSiO2層が形成されることが記載さ
れているが、必要とされる温度は多孔質中の空孔率に依
存する。SiO2層は、Ｓｉ基板を変形させないため、Ｓｉ
の融点以下の温度で形成される。一方、光導波路を製造
するためには、SiO2層をアンダークラッド層とし、火炎
堆積法によりコア層およびオーバークラッド層を1200℃
以上の温度で形成しなければならない。したがって多孔
質化したＳｉからSiO2層を形成する温度は、コア層およ
びオーバークラッド層を形成する温度より高い1200℃以
上、好ましくは1300℃以上で、Ｓｉの融点1410℃以下が
求められる。
【００１９】（Ｃ）〜（Ｅ）光導波路製造工程 Ｓｉ基板表面に形成したSiO2層（アンダークラッド層）
３の上に、火炎堆積法や電子ビーム蒸着法などによりコ
ア層４を形成し（工程(C)）、フォトレジストを塗布し
てから所望の光導波路パターンをリソグラフィーにより
描き、反応性異方エッチングで光導波路４ａを形成する
（工程（D)）。そのコア層４（光導波路４ａ）の上に火
炎堆積法やプラズマＣＶＤ法などによりオーバークラッ
ド層５を形成する（工程（E)）。
３の上に、火炎堆積法や電子ビーム蒸着法などによりコ
ア層４を形成し（工程(C)）、フォトレジストを塗布し
てから所望の光導波路パターンをリソグラフィーにより
描き、反応性異方エッチングで光導波路４ａを形成する
（工程（D)）。そのコア層４（光導波路４ａ）の上に火
炎堆積法やプラズマＣＶＤ法などによりオーバークラッ
ド層５を形成する（工程（E)）。
【００２０】
【実施例】本発明の方法を適用してＳｉ基板上に厚膜Si
O2層を形成した実施例、および光導波路を製造した実施
例を以下に記載する。
O2層を形成した実施例、および光導波路を製造した実施
例を以下に記載する。
【００２１】Ｓｉ基板としてP型で抵抗率が0.02Ω・cm
の直径10cm、厚さ0.5mmであるウエハを用意し、Ｓｉ基
板の裏面にAlをスパッタリング法により成膜した。HF
（フッ酸）水溶液（濃度２５％）１に対しエタノール１
で希釈した溶液の中で、Ｓｉ基板のAlを陽極に繋ぎ、陰
極にはPtのメッシュを使用して、電流密度２５mA/cm2で
６０分間、通電した。その結果、Ｓｉ基板の表面は多孔
質となった。このようにして多孔質Ｓｉ層の形成された
Ｓｉ基板を電気炉中に導入し、ドライO2雰囲気で1350℃
で５時間処理することによって厚さ20μm程度のSiO2膜
を形成することができた。
の直径10cm、厚さ0.5mmであるウエハを用意し、Ｓｉ基
板の裏面にAlをスパッタリング法により成膜した。HF
（フッ酸）水溶液（濃度２５％）１に対しエタノール１
で希釈した溶液の中で、Ｓｉ基板のAlを陽極に繋ぎ、陰
極にはPtのメッシュを使用して、電流密度２５mA/cm2で
６０分間、通電した。その結果、Ｓｉ基板の表面は多孔
質となった。このようにして多孔質Ｓｉ層の形成された
Ｓｉ基板を電気炉中に導入し、ドライO2雰囲気で1350℃
で５時間処理することによって厚さ20μm程度のSiO2膜
を形成することができた。
【００２２】上記のように準備したＳｉ基板上の厚膜Si
O2層に火炎堆積法によってGeをドープした多孔質ガラス
膜を形成し、He:O2=10:1の雰囲気において1350℃で処理
を行った。その結果、透明なガラス膜（コア層）が形成
され、既に形成されている厚膜SiO2層についてもクラッ
ク、割れは認められなかった。このコア層に光導波路パ
ターンをリソグラフィーにより描写したあと、異方性エ
ッチングにより光導波路パターンを矩形状に完成させ
た。その上から火炎堆積法によりB（ホウ素）、P（リ
ン）をドープした多孔質ガラス層を被せ、1300℃で熱処
理し透明なオーバークラッド層を形成することができ
た。
O2層に火炎堆積法によってGeをドープした多孔質ガラス
膜を形成し、He:O2=10:1の雰囲気において1350℃で処理
を行った。その結果、透明なガラス膜（コア層）が形成
され、既に形成されている厚膜SiO2層についてもクラッ
ク、割れは認められなかった。このコア層に光導波路パ
ターンをリソグラフィーにより描写したあと、異方性エ
ッチングにより光導波路パターンを矩形状に完成させ
た。その上から火炎堆積法によりB（ホウ素）、P（リ
ン）をドープした多孔質ガラス層を被せ、1300℃で熱処
理し透明なオーバークラッド層を形成することができ
た。
【００２３】以上より、Ｓｉ基板表面に多孔質Ｓｉ層を
形成し、それを酸化処理することによって得たSiO2層は
純粋なSiO2からなる。その上に1300℃以上の加熱工程を
有する火炎堆積法によってコア層およびオーバークラッ
ド層を形成しても問題となる点は生じず、上に光導波路
を作製できることが確認された。
形成し、それを酸化処理することによって得たSiO2層は
純粋なSiO2からなる。その上に1300℃以上の加熱工程を
有する火炎堆積法によってコア層およびオーバークラッ
ド層を形成しても問題となる点は生じず、上に光導波路
を作製できることが確認された。
【００２４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
Ｓｉ基板上に厚膜SiO2層を形成する方法によれば、Ｓｉ
基板の表面を多孔質化することによって酸化種の拡散が
容易となるので、Ｓｉ表面に形成する多孔質の厚みを調
整して容易に厚い酸化膜を形成することができる。また
基板であるＳｉの融点より低い加熱温度でしかも高圧の
処理を必要としないで厚膜なSiO2層を形成することがで
きる。したがってSiO2層を形成する工程が簡易であると
ともに、Ｓｉ基板が過剰加熱されて変形することを防ぐ
ことができる。しかも、形成されたSiO2層は純粋なSiO2
からなり不純物のドープがないため、光の散乱はなく、
軟化温度が高いものとなる。
Ｓｉ基板上に厚膜SiO2層を形成する方法によれば、Ｓｉ
基板の表面を多孔質化することによって酸化種の拡散が
容易となるので、Ｓｉ表面に形成する多孔質の厚みを調
整して容易に厚い酸化膜を形成することができる。また
基板であるＳｉの融点より低い加熱温度でしかも高圧の
処理を必要としないで厚膜なSiO2層を形成することがで
きる。したがってSiO2層を形成する工程が簡易であると
ともに、Ｓｉ基板が過剰加熱されて変形することを防ぐ
ことができる。しかも、形成されたSiO2層は純粋なSiO2
からなり不純物のドープがないため、光の散乱はなく、
軟化温度が高いものとなる。
【００２５】さらに、このＳｉ基板上に形成された厚膜
SiO2層をアンダークラッド層とする本発明の光導波路製
造方法によれば、アンダークラッド層の軟化温度が高い
から、コア層、オーバークラッド層の焼結温度を比較的
高くできるので、軟化温度を調整するためのB、Pなどの
ドープ量は僅かで済む。そのため製造された光導波路
は、光散乱要因となる不純物をコア層、オーバークラッ
ド層にも最小限に抑制できるので、透過率が極めて優れ
たものとなる。
SiO2層をアンダークラッド層とする本発明の光導波路製
造方法によれば、アンダークラッド層の軟化温度が高い
から、コア層、オーバークラッド層の焼結温度を比較的
高くできるので、軟化温度を調整するためのB、Pなどの
ドープ量は僅かで済む。そのため製造された光導波路
は、光散乱要因となる不純物をコア層、オーバークラッ
ド層にも最小限に抑制できるので、透過率が極めて優れ
たものとなる。
【図１】本発明を適用する光導波路製造方法の工程を説
明する図である。
明する図である。
１はＳｉ基板、２は小穴、３はアンダークラッド層（Si
O2層）、４はコア層、４ａは光導波路、５はオーバーク
ラッド層である。
O2層）、４はコア層、４ａは光導波路、５はオーバーク
ラッド層である。
Claims (7)
- 【請求項１】 Ｓｉ基板の表面を多孔質化した後、Ｓｉ
の融点以下の温度に加熱しながら酸化することを特徴と
するシリコン基板上に厚膜二酸化シリコン層を形成する
方法。 - 【請求項２】 該Ｓｉ基板の表面が部分的にマスキング
してあることを特徴とする請求項１に記載のシリコン基
板上に選択的に厚膜二酸化シリコン層を形成する方法。 - 【請求項３】 前記多孔質化がHF水溶液中でＳｉ基板を
陽極にし、通電してなされることを特徴とする請求項１
または２に記載のシリコン基板上に厚膜二酸化シリコン
層を形成する方法。 - 【請求項４】 前記酸化が乾燥酸素雰囲気でなされるこ
とを特徴とする請求項１、２または３に記載のシリコン
基板上の光導波路製造方法。 - 【請求項５】 Ｓｉ基板上にアンダークラッド層、コア
層、オーバークラッド層を有する光導波路製造方法にお
いて、表面を多孔質化したＳｉ基板を酸化してSiO2層か
らなるアンダークラッド層を形成し、該アンダークラッ
ド層の上にコア層を形成してから導波パターンを残して
残余の部分を除去し、該コア層の上にオーバークラッド
層を形成することを特徴とするシリコン基板上の光導波
路製造方法。 - 【請求項６】 前記酸化が、Ｓｉの融点より低く、コア
層およびオーバークラッド層の軟化温度より高い温度に
加熱しながら、乾燥酸素雰囲気でなされることを特徴と
する請求項５に記載のシリコン基板上の光導波路製造方
法。 - 【請求項７】 前記多孔質化がHF水溶液中でＳｉ基板を
陽極にし、通電してなされることを特徴とする請求項５
または６に記載のシリコン基板上の光導波路製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25905196A JPH10101321A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | シリコン基板上に厚膜二酸化シリコン層を形成する方法、およびシリコン基板上の光導波路製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25905196A JPH10101321A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | シリコン基板上に厚膜二酸化シリコン層を形成する方法、およびシリコン基板上の光導波路製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10101321A true JPH10101321A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=17328653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25905196A Pending JPH10101321A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | シリコン基板上に厚膜二酸化シリコン層を形成する方法、およびシリコン基板上の光導波路製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10101321A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1148356A2 (en) * | 2000-04-21 | 2001-10-24 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method of manufacturing an optical waveguide substrate |
| JP2006156858A (ja) * | 2004-12-01 | 2006-06-15 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 酸化膜付きシリコン基板の製造方法及び酸化膜付きシリコン基板 |
-
1996
- 1996-09-30 JP JP25905196A patent/JPH10101321A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1148356A2 (en) * | 2000-04-21 | 2001-10-24 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method of manufacturing an optical waveguide substrate |
| EP1148356A3 (en) * | 2000-04-21 | 2003-04-02 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method of manufacturing an optical waveguide substrate |
| JP2006156858A (ja) * | 2004-12-01 | 2006-06-15 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 酸化膜付きシリコン基板の製造方法及び酸化膜付きシリコン基板 |
| JP4603865B2 (ja) * | 2004-12-01 | 2010-12-22 | 信越化学工業株式会社 | 酸化膜付きシリコン基板の製造方法及び酸化膜付きシリコン基板 |
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