JPH10231133A - Apparatus for producing oxide glass membrane - Google Patents
Apparatus for producing oxide glass membraneInfo
- Publication number
- JPH10231133A JPH10231133A JP3497097A JP3497097A JPH10231133A JP H10231133 A JPH10231133 A JP H10231133A JP 3497097 A JP3497097 A JP 3497097A JP 3497097 A JP3497097 A JP 3497097A JP H10231133 A JPH10231133 A JP H10231133A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- burner
- glass
- oxide glass
- turntable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- C03B19/1484—Means for supporting, rotating or translating the article being formed
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/02—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with glass
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は酸化物ガラス膜製造
装置、特にはけい素化合物の酸水素火炎バーナー中での
火炎加水分解により発生したガラス微粒子を基板上に堆
積させ、加熱し透明化する酸化物ガラス膜製造装置の改
良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for producing an oxide glass film, in particular, glass fine particles generated by flame hydrolysis of a silicon compound in an oxyhydrogen flame burner are deposited on a substrate and heated to make it transparent. The present invention relates to an improvement in an apparatus for manufacturing an oxide glass film.
【0002】[0002]
【従来の技術】酸化物ガラス膜の製造については、SiCl
4 とTiCl4 やSiCl4 とGeCl4 などの原料ガスを酸水素火
炎バーナーに供給し、バーナー中で原料ガスの火炎加水
分解によりガラス微粒子を発生させ、酸水素火炎バーナ
ーおよび/または基板を移動させてガラス微粒子を基体
上に堆積させてガラスの多孔質膜を作り、これを電気炉
中で1、200 〜1、400 ℃の温度で焼結して透明なガラス膜
とすることが知られている(M.Kawachi,Optical and Qu
antum Electronics,22, 391 〜416. 1990、特開昭58-105
11号公報参照) 。2. Description of the Related Art For the production of oxide glass films, SiCl
4 and TiCl 4 or SiCl 4 and GeCl 4 are supplied to the oxyhydrogen flame burner, and the glass is generated by flame hydrolysis of the raw material gas in the burner, and the oxyhydrogen flame burner and / or the substrate is moved. It is known that glass fine particles are deposited on a substrate to form a porous glass film, which is sintered in an electric furnace at a temperature of 1,200 to 1,400 ° C to form a transparent glass film. (M. Kawachi, Optical and Qu
antum Electronics, 22 , 391-416.1990, JP-A-58-105
No. 11).
【0003】公知の酸化物ガラス膜製造装置では図4に
示すように、所定の基板12の表面全体にわたって多孔質
ガラス質を形成させるため、シリコンや石英などからな
る複数の基板12をターンテーブル11上に置き、ターンテ
ーブル11を回転させながら酸水素火炎バーナー13を軸14
を用いてテーブルの径方向に往復させている。この他に
も基板を固定し、バーナーの排気ガスと余剰のガラス微
粒子を排気する排気管15をX方向、Y方向に走査して均
一の膜を得ることが提案されている(実公平7-10323 号
公報参照)。In a known oxide glass film manufacturing apparatus, as shown in FIG. 4, a plurality of substrates 12 made of silicon, quartz, or the like are formed on a turntable 11 in order to form a porous vitreous material over the entire surface of a predetermined substrate 12. Put the oxyhydrogen flame burner 13 on the shaft 14 while turning the turntable 11
To reciprocate in the radial direction of the table. In addition, it has been proposed to fix the substrate and scan the exhaust pipe 15 for exhausting the exhaust gas from the burner and excess glass particles in the X direction and the Y direction to obtain a uniform film (actual 7- No. 10323).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、公知の装置は
いずれも、基板12上を酸水素火炎が通過するので、基板
12は酸水素火炎と接触する領域が局所的に加熱される。
図5(a)に示したように酸水素火炎バーナーが使われ
る前はターンテーブル11上の所定の位置に基板12がセッ
トされているが、基板12上を酸水素火炎が通過すると、
基板12が局所的に加熱されるため、図5(b)に示すよ
うに基板12に反り16が発生する。しかし、バーナーが移
動すると、基板の加熱領域も移動し、加熱がなくなるの
で、基板の反り16も解消され、このとき図5(c)に示
すように基板12の反りとターンテーブル11との間の空所
に侵入した堆積雰囲気気体(空気、窒素、不活性ガスな
ど)の出口がないために基板12をスライドさせるので、
形成されたガラス膜の膜厚や屈折率のバラツキが発生
し、均一なガラス膜を再現性よく得ることができないと
いう問題がある。However, in any of the known devices, since the oxyhydrogen flame passes over the substrate 12,
In the area 12, the area in contact with the oxyhydrogen flame is locally heated.
Before the oxyhydrogen flame burner is used as shown in FIG. 5A, the substrate 12 is set at a predetermined position on the turntable 11, but when the oxyhydrogen flame passes over the substrate 12,
Since the substrate 12 is locally heated, the substrate 12 is warped 16 as shown in FIG. However, when the burner moves, the heating area of the substrate also moves, and the heating is stopped, so that the warpage 16 of the substrate is also eliminated. At this time, as shown in FIG. The substrate 12 slides because there is no outlet for the deposition atmosphere gas (air, nitrogen, inert gas, etc.) that has entered the empty space.
The thickness and refractive index of the formed glass film vary, and a uniform glass film cannot be obtained with good reproducibility.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点を解決するもので、これはけい素化合物の酸水素火炎
バーナー中での火炎加水分解により発生したガラス微粒
子をターンテーブル上の基板に堆積させ、ガラス微粒子
層を加熱し、透明化する酸化物ガラス膜製造装置におい
て、基板を載せるターンテーブルに溝を設けてなること
を特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The present invention solves the above problem by using glass particles generated by flame hydrolysis of a silicon compound in an oxyhydrogen flame burner to convert a glass particle on a turntable into a substrate. An oxide glass film manufacturing apparatus for heating a glass fine particle layer by depositing on a glass fine particle layer and making the layer transparent is characterized in that a groove is provided on a turntable on which a substrate is mounted.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】本発明の酸化物ガラス膜製造装置
は図1、図2に示したようにターンテーブル1に溝3を
設けたもので、図1(a),図2(a) はその縦断面図、図1
(b),図2(b)はその平面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An oxide glass film manufacturing apparatus according to the present invention has a groove 3 provided in a turntable 1 as shown in FIGS. 1 and 2, and FIGS. 1 (a) and 2 (a). Is a longitudinal sectional view, FIG.
(b) and FIG. 2 (b) are plan views thereof.
【0007】本発明の酸化物ガラス膜製造装置は図1に
示すように、石英またはカーボンなどで作られたターン
テーブル1にシリコンや石英などで作られた基板2を載
せたものであるが、これはターンテーブルに溝3が設け
られているので、基板2に酸水素火炎バーナー中で作ら
れたガラス微粒子が堆積されると、バーナーの加熱によ
り基板2に反りが生ずるが、バーナーの通過に伴って基
板2の反りが解消するときに、ターンテーブル1と基板
2の反りとの間に入り込んでいた堆積雰囲気気体は溝3
を通って外部に排気されるので、気体の排気に伴なう基
板2のスライドがなくなるという効果が得られる。As shown in FIG. 1, the apparatus for manufacturing an oxide glass film according to the present invention comprises a turntable 1 made of quartz or carbon and a substrate 2 made of silicon or quartz. This is because the grooves 3 are provided in the turntable, and when glass particles produced in an oxyhydrogen flame burner are deposited on the substrate 2, the substrate 2 is warped by the heating of the burner. Accordingly, when the warpage of the substrate 2 is eliminated, the deposition atmospheric gas that has entered between the turntable 1 and the warp of the substrate 2
Since the gas is exhausted to the outside through the passage, the effect of eliminating the slide of the substrate 2 accompanying the exhaust of the gas is obtained.
【0008】また、図2のものは溝3を複数本としたも
ので、これによれば酸水素火炎バーナーの通過後におけ
る基板2の反りの解消時における基板2のスライドが完
全になくなる。なお、本発明によりターンテーブル1に
設けられる溝3の長さは、基板2の反りによって発生す
るターンテーブル1と基板2との空間に入り込んだ堆積
雰囲気気体を完全に外部に排気するために、基板2の直
径よりも大きいことが必要であるが、溝3の幅、深さは
基板2をターンテーブル下方から加熱したときに、基板
表面における面内の温度分布が大きくならないようにす
るために、幅、深さをともに1mm〜5mm程度の範囲のも
のとすることが望ましい。In FIG. 2, a plurality of grooves 3 are provided, and according to this, the sliding of the substrate 2 when the warpage of the substrate 2 is eliminated after passing through the oxyhydrogen flame burner is completely eliminated. The length of the groove 3 provided in the turntable 1 according to the present invention is set so that the deposition atmosphere gas that has entered the space between the turntable 1 and the substrate 2 generated by the warpage of the substrate 2 is completely exhausted to the outside. It is necessary that the diameter and width of the groove 3 are larger than the diameter of the substrate 2. However, when the substrate 2 is heated from below the turntable, the in-plane temperature distribution on the substrate surface is not increased. , Width and depth are preferably in the range of about 1 mm to 5 mm.
【0009】本発明の酸化物ガラス膜製造装置によれ
ば、これから作られる合成石英ガラスは膜厚のバラツキ
が3%以下で、屈折率のバラツキが0.0001以下である膜
厚、屈折率分布の均一なものとすることができ、したが
って光導波路のクラッド層、またはコア層として用いる
ことができる。According to the apparatus for manufacturing an oxide glass film of the present invention, the synthetic quartz glass produced therefrom has a thickness variation of 3% or less and a refractive index variation of 0.0001 or less. Therefore, it can be used as a cladding layer or a core layer of an optical waveguide.
【0010】[0010]
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例 図3に示した酸化物ガラス膜製造装置を使用したが、こ
れは直径800 mm、 厚さ1mmの石英製のターンテーブル1
に、直径10mm、 厚さ0.5mm のシリコン基板2を9枚設け
たもので、基板2に、可動用の軸5を有する酸水素火炎
バーナー4から酸水素火炎を向け、酸水素火炎バーナー
4に供給されるけい素化合物の火炎加水分解で発生した
ガラス微粒子を基板2上に堆積させ、余剰のガラス微粒
子は排気管6で排気したが、ターンテーブル1には幅2
mm、深さ2mmの溝3が4本設けられている。Next, examples of the present invention and comparative examples will be described. EXAMPLE An apparatus for manufacturing an oxide glass film shown in FIG. 3 was used, which was a quartz turntable 1 having a diameter of 800 mm and a thickness of 1 mm.
And 9 silicon substrates 2 each having a diameter of 10 mm and a thickness of 0.5 mm are provided. An oxyhydrogen flame is directed from an oxyhydrogen flame burner 4 having a movable shaft 5 to the substrate 2, and the oxyhydrogen flame burner 4 is turned on. Glass fine particles generated by the flame hydrolysis of the supplied silicon compound were deposited on the substrate 2, and excess glass fine particles were exhausted by the exhaust pipe 6.
Four grooves 3 having a depth of 2 mm and a depth of 2 mm are provided.
【0011】このとき、酸水素火炎バーナー4にSiCl4
を120cc/分、BBr3 を50cc/ 分、POCl3 を20cc/ 分、H2 ガ
スを2.0L/ 分、O2 ガスを4.0L/ 分、Ar ガスを1.6L/ 分で
それぞれ供給し、バーナー4をX方向とこれに直交する
Y方向に20mm/ 秒の速さで移動させて、X方向、Y方向
にそれぞれストローク長16mmになるようにして基板2に
ガラス微粒子を30分間堆積したが溝3の存在により基板
2にスライドは発生しなかった。At this time, SiCl 4 is applied to the oxyhydrogen flame burner 4.
The 120 cc / min, the BBr 3 50 cc / min, the POCl 3 20 cc / min, H 2 gas 2.0L / min, the O 2 gas 4.0 L / min, respectively supplied with Ar gas at 1.6 L / min, the burner 4 was moved at a speed of 20 mm / sec in the X direction and the Y direction orthogonal thereto, and the glass fine particles were deposited on the substrate 2 for 30 minutes so that the stroke length was 16 mm in each of the X direction and the Y direction. No slide occurred on the substrate 2 due to the presence of 3.
【0012】ついで、基板に堆積したガラス微粒子を電
気炉中において、Heガス 1.0L/分とO2ガス1.0L/ 分の雰
囲気下に1,250 ℃で2時間加熱処理して焼結し、透明化
させたところ、基板内での膜厚20μm に対しバラツキが
±0.1 μm、屈折率のバラツキが0.0001である厚み、屈折
率の均一な合成石英ガラスが得られた。Next, the glass fine particles deposited on the substrate are sintered by heating in an electric furnace at 1,250 ° C. for 2 hours in an atmosphere of He gas 1.0 L / min and O 2 gas 1.0 L / min. As a result, a synthetic quartz glass having a thickness of ± 0.1 μm and a refractive index of 0.0001 with a thickness of 20 μm in the substrate and a uniform refractive index was obtained.
【0013】比較例 ターンテーブルに溝のない酸化物ガラス膜製造装置を用
いて実施例と同様の方法でガラス膜の製造を行なったと
ころ、基板がターンテーブル上にスライドしてガラス微
粒子の厚みが不均一で、これを実施例と同じ方法で透明
化したところ、得られた合成石英ガラスは膜厚20μm に
対してバラツキが±3μm で、屈折率も不均一であり、
透明化した領域と半透明な領域との混在するものとなっ
た。Comparative Example When a glass film was manufactured in the same manner as in the example using an oxide glass film manufacturing apparatus having no groove in the turntable, the substrate was slid on the turntable to reduce the thickness of the glass fine particles. When it was made non-uniform and made transparent by the same method as in the example, the obtained synthetic quartz glass had a dispersion of ± 3 μm with respect to a film thickness of 20 μm, and a non-uniform refractive index.
Transparent areas and translucent areas were mixed.
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明によれば、酸水素火炎の熱で発生
した基板の反りによる基板のスライドがなくなるので、
基板上に堆積されるガラス膜の膜厚と屈折率のバラツキ
を低く抑えることができ、したがってこれを透明化して
得られる合成石英ガラスを光導波路のクラッド層または
コア層とすることができる。According to the present invention, the sliding of the substrate due to the warpage of the substrate generated by the heat of the oxyhydrogen flame is eliminated.
Variations in the thickness and the refractive index of the glass film deposited on the substrate can be suppressed to a low level, so that synthetic quartz glass obtained by making this transparent can be used as the cladding layer or the core layer of the optical waveguide.
【図1】本発明の酸化物ガラス膜製造装置のターンテー
ブルと基板との関係図を示したもので、(a) はその縦断
面図、(b) はその平面図を示したものである。FIG. 1 is a view showing the relationship between a turntable and a substrate of an oxide glass film manufacturing apparatus according to the present invention, wherein (a) is a longitudinal sectional view and (b) is a plan view thereof. .
【図2】本発明の酸化物ガラス膜製造装置のターンテー
ブルと基板との他の関係図を示したもので、(a) はその
縦断面図、(b) はその平面図を示したものである。FIGS. 2A and 2B are diagrams showing another relationship between the turntable and the substrate of the apparatus for manufacturing an oxide glass film of the present invention, wherein FIG. 2A is a longitudinal sectional view and FIG. It is.
【図3】本発明の実施例で使用された酸化物ガラス膜製
造装置の斜視図を示したものである。FIG. 3 is a perspective view of an apparatus for manufacturing an oxide glass film used in an example of the present invention.
【図4】従来公知の酸化物ガラス膜製造装置の斜視図を
示したものである。FIG. 4 is a perspective view of a conventionally known apparatus for manufacturing an oxide glass film.
【図5】従来公知の酸化物ガラス膜製造装置におけるタ
ーンテーブルと基板との関係図を示したもので、(a) は
ガラス膜形成前、(b) は酸水素火炎により基板に反りが
生じたもの、(c) は酸水素火炎バーナーの通過後におけ
る基板のスライド状態、の縦断面図を示したものであ
る。FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the relationship between a turntable and a substrate in a conventionally known oxide glass film manufacturing apparatus, wherein FIG. 5A shows a state before a glass film is formed, and FIG. (C) shows a longitudinal sectional view of the sliding state of the substrate after passing through the oxyhydrogen flame burner.
1、11…ターンテーブル 2、12…基板 3…溝 4、13…酸水素火炎バーナー 5、14…軸 6、15…排気管 16…基板の反り 1, 11: turntable 2, 12, substrate 3: groove 4, 13: oxyhydrogen flame burner 5, 14, axis 6, 15, exhaust pipe 16: substrate warpage
Claims (1)
の火炎加水分解により発生したガラス微粒子をターンテ
ーブル上の基板に堆積させ、ガラス微粒子層を加熱し、
透明化する酸化物ガラス膜製造装置において、基板を載
せるターンテーブルに溝を設けてなることを特徴とする
酸化物ガラス膜製造装置。1. A method in which glass fine particles generated by flame hydrolysis of a silicon compound in an oxyhydrogen flame burner are deposited on a substrate on a turntable, and the glass fine particle layer is heated.
An apparatus for manufacturing an oxide glass film, wherein a turntable on which a substrate is mounted is provided with a groove.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3497097A JPH10231133A (en) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | Apparatus for producing oxide glass membrane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3497097A JPH10231133A (en) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | Apparatus for producing oxide glass membrane |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10231133A true JPH10231133A (en) | 1998-09-02 |
Family
ID=12429008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3497097A Pending JPH10231133A (en) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | Apparatus for producing oxide glass membrane |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10231133A (en) |
-
1997
- 1997-02-19 JP JP3497097A patent/JPH10231133A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4425146A (en) | Method of making glass waveguide for optical circuit | |
AU665696B2 (en) | Optical waveguide and method of fabricating the same | |
US5800860A (en) | Method of manufacturing planar optical waveguides | |
JPH05188231A (en) | Production of optical waveguide | |
JPH10231133A (en) | Apparatus for producing oxide glass membrane | |
JPH05215929A (en) | Manufacture of glass waveguide | |
JPH0832572B2 (en) | Method for manufacturing base material for optical fiber | |
WO2002014579A1 (en) | Method for depositing a glass layer on a substrate | |
KR100443591B1 (en) | Method of fabricating planar optical waveguide | |
JPH08136754A (en) | Production of optical waveguide | |
JPH0720337A (en) | Production of optical waveguide | |
JPH10324532A (en) | Membrane producing device for porously oxidized glass | |
JPH0743541A (en) | Production of optical waveguide | |
JPH0677088B2 (en) | Method of manufacturing planar optical waveguide | |
JP2001253723A (en) | Method for forming thin oxide glass film | |
JP2002148462A (en) | Method for forming silicon dioxide film and method for forming light guide | |
JPH0735936A (en) | Production of optical waveguide | |
JPH09297238A (en) | Production of optical waveguide | |
JP2001021746A (en) | Manufacture of optical waveguide | |
KR20010099086A (en) | controling methode torch and turntable for flame hydrolysis deposition | |
JPH079493B2 (en) | Method of manufacturing optical waveguide | |
JPH08278421A (en) | Vitreous silica based optical waveguide | |
JPH04151601A (en) | Production of distributed index lens | |
JPH10142437A (en) | Production of glass waveguide element | |
JPS6370205A (en) | Production of plane optical waveguide |