JPH1164658A - Production of optical waveguide - Google Patents

Production of optical waveguide

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JPH1164658A
JPH1164658A JP22760597A JP22760597A JPH1164658A JP H1164658 A JPH1164658 A JP H1164658A JP 22760597 A JP22760597 A JP 22760597A JP 22760597 A JP22760597 A JP 22760597A JP H1164658 A JPH1164658 A JP H1164658A
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JP
Japan
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quartz
tube
silicon substrate
optical waveguide
gas introduction
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Application number
JP22760597A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Makikawa
新二 牧川
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1164658A publication Critical patent/JPH1164658A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lessen the contamination of silicon substrates by manufacturing gas introducing pipes at the time of oxidation of single crystal silicon in a process for producing optical waveguides which forms oxidized films of >=5 μm by oxidizing the silicon substrates. SOLUTION: This process produces the optical waveguides by including a stage for forming the oxidized films by oxidizing the silicon substrates 2 arranged within a furnace core tube 1 by the steam generated by the reaction of the gaseous hydrogen and gaseous oxygen respectively introduced by a gaseous hydrogen introducing pipe 4 and a gaseous oxygen introducing pipe 5. At this time, at least the front ends of the gaseous hydrogen introducing pipe 4 and the gaseous oxygen introducing pipe 5 are respectively formed of the single crystal silicon.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路の製造方
法に関し、特に光通信用の光導波路デバイスに用いられ
るシリコン酸化膜(石英透明膜)を成膜する際のパーテ
ィクル等の不純物による汚染を防止した光導波路の製造
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an optical waveguide, and more particularly, to a method for preventing contamination by impurities such as particles when forming a silicon oxide film (quartz transparent film) used for an optical waveguide device for optical communication. The present invention relates to a method for manufacturing a prevented optical waveguide.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】光導波
路は、通常、シリコン又は石英基板上に、最初に10〜
20μmの石英膜を堆積もしくは成膜し(この層をアン
ダクラッドという)、次にこのアンダクラッド上に屈折
率がそれよりも大きい石英膜を5〜10μm堆積し(こ
の層をコアという)、このコアに光を通すパターンをエ
ッチングなどで作製した後、最後に屈折率がコアよりも
小さい石英膜をコア上に堆積する(この層をオーバクラ
ッドという)ことによって製造され、これら3層の石英
膜によって光を分岐、スイッチングするデバイスを光導
波路或いは石英系光導波路と呼んでいる。
2. Description of the Related Art An optical waveguide is usually first formed on a silicon or quartz substrate by 10 to 10 minutes.
A quartz film having a thickness of 20 μm is deposited or formed (this layer is referred to as an under clad), and a quartz film having a higher refractive index is deposited on the under clad for 5 to 10 μm (this layer is referred to as a core). After a pattern that allows light to pass through the core is formed by etching or the like, a quartz film having a refractive index smaller than that of the core is deposited on the core (this layer is referred to as over cladding). The device that splits and switches light according to the light is called an optical waveguide or a silica-based optical waveguide.

【0003】従来、シリコン基板上に石英ガラス薄膜を
製造する方法に、CVD法、蒸着法、火炎堆積法、ゾル
ゲル法、高圧酸化法などがある。
Conventionally, methods for producing a quartz glass thin film on a silicon substrate include a CVD method, a vapor deposition method, a flame deposition method, a sol-gel method, a high pressure oxidation method and the like.

【0004】高圧酸化法は、常圧よりも高い圧力で、酸
化雰囲気にてシリコン基板を酸化させる方法である。
[0004] The high pressure oxidation method is a method of oxidizing a silicon substrate in an oxidizing atmosphere at a pressure higher than normal pressure.

【0005】この方法では、緻密で純粋の石英膜が得ら
れるため、電気的絶縁性に優れる、また基板の両面を酸
化するために、酸化した後の基板が反りにくいという利
点を有している。そのため、光導波路に用いられる石英
膜のうち、高圧酸化法は上記のアンダクラッド石英膜に
利用されている。
According to this method, a dense and pure quartz film can be obtained, so that it has excellent electrical insulation properties, and since both surfaces of the substrate are oxidized, the oxidized substrate is less likely to warp. . Therefore, of the quartz films used for the optical waveguide, the high-pressure oxidation method is used for the above-mentioned under clad quartz film.

【0006】しかし、この方法は、シリコン基板を酸化
する反応が非常に遅いため、また酸化速度が石英膜の厚
みに対して1/2乗であるため、通常の20μmのアン
ダクラッドを作製するには、数百〜千数百時間は必要に
なる。
However, in this method, the reaction for oxidizing the silicon substrate is very slow, and the oxidation rate is 1/2 power of the thickness of the quartz film. Requires hundreds to thousands and hundreds of hours.

【0007】そこで、反応を速くするためには、酸化す
る雰囲気を水蒸気を含む雰囲気にすることがある(文
献:VLSI Technology second
edition p.106)。また、酸化する雰囲気
の圧力を高くする方法がある(文献:VLSI Tec
hnology second edition p.
121、特開昭52−154360号公報など)。
Therefore, in order to accelerate the reaction, the oxidizing atmosphere may be an atmosphere containing water vapor (literature: VLSI Technology second).
edition p. 106). In addition, there is a method of increasing the pressure of an oxidizing atmosphere (Reference: VLSI Tec)
hnology second edition p.
121, JP-A-52-154360, etc.).

【0008】通常、水蒸気を発生させるには、水素と酸
素をガス導入管を通じて、反応管の中に導入しており、
金属不純物等の混入を防止するために、一般に高純度石
英を使用している。しかし、石英は発生した水蒸気中で
は、石英中に含まれるOH基を介在して、石英中に含ま
れるもしくはガス中に含まれる数ppm以下の金属不純
物、特にAl、アルカリ金属によって少しずつ結晶化
し、白濁してくる。その白濁した部分が熱によって徐々
に表面から剥離し、反応管の中に1〜数μmのパーティ
クルとして浮遊する。それが反応管内にあるシリコン基
板に1μm程度のゴミとして付着してしまう。
Usually, to generate steam, hydrogen and oxygen are introduced into a reaction tube through a gas introduction tube.
In general, high-purity quartz is used to prevent metal impurities and the like from being mixed. However, quartz is gradually crystallized in the generated water vapor by metal impurities of several ppm or less contained in quartz or contained in gas, particularly Al and alkali metals, via OH groups contained in quartz. It becomes cloudy. The cloudy portion is gradually peeled off from the surface by heat, and floats as particles of 1 to several μm in the reaction tube. It adheres to the silicon substrate in the reaction tube as dust of about 1 μm.

【0009】特に光導波路に使用する5μm以上の酸化
膜を形成するには、上述したように、反応時間が数百〜
千数百時間に及ぶため、その付着する確率が、半導体絶
縁膜よりも圧倒的に高い。また、表面のゴミは、光導波
路のデバイスにした際に、光散乱中心となり、光を減衰
させる要因ともなる。
Particularly, in order to form an oxide film having a thickness of 5 μm or more used for an optical waveguide, as described above, the reaction time is several hundred to several hundreds.
Since it lasts for several thousand and several hundred hours, the probability of the adhesion is overwhelmingly higher than that of the semiconductor insulating film. In addition, the dust on the surface becomes a light scattering center when the device is used as an optical waveguide device, and becomes a factor for attenuating light.

【0010】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、光導波路に用いられるシリコン基板上に酸化膜を形
成する際に、パーティクル等の不純物による汚染を可及
的に防止することができる光導波路の製造方法を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been made in consideration of the above circumstances. Therefore, when an oxide film is formed on a silicon substrate used for an optical waveguide, contamination by impurities such as particles can be prevented as much as possible. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a waveguide.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、水素ガス導入管及び酸素ガス導入管の少なくとも先
端部分を単結晶シリコンにて形成することがパーティク
ルの抑制の点で有効であることを知見した。
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has found that at least the tip portions of the hydrogen gas introduction tube and the oxygen gas introduction tube are made of single-crystal silicon. Has been found to be effective in suppressing particles.

【0012】即ち、高圧酸化法は、上述したように、シ
リコン基板を石英炉芯管の中に挿入して、1気圧以上の
圧力を窒素もしくはアルゴンにて加圧し、炉芯管周囲に
あるヒータによって700℃以上に温度を上げ、その
後、水素と酸素を石英炉芯管内にノズルを通して入れる
ことでそれらのガスを反応させて水蒸気とし、その水蒸
気を用いて、シリコン基板を酸化する方法であるが、こ
の場合、水素と酸素が反応するときに生ずる反応熱が大
きいため、炉芯管内はヒータで制御した温度よりも数十
度以上は上がる。特にノズル先端部分は百度以上は上が
ってしまう。このとき、ノズルの材質として、従来は石
英管を使用しているが、石英管は、高温の水蒸気に曝さ
れるので、石英に含まれるOH基を介して、徐々に水蒸
気に侵されて石英管の先端部分が剥離してくる。それは
石英管の石英の種類にもよるが、溶融法で作製された石
英管はOH基が百ppm以上含まれているので、火炎法
の石英管よりも反応され易い。なお、火炎法は数十pp
m以上のOH基しか含まれていないが、OH基が少ない
と管に加工しづらい欠点がある。
That is, in the high-pressure oxidation method, as described above, a silicon substrate is inserted into a quartz furnace tube, and a pressure of 1 atm or more is pressurized with nitrogen or argon, and the heater around the furnace tube is heated. This method raises the temperature to 700 ° C. or higher, and then causes hydrogen and oxygen to pass through a nozzle into a quartz furnace core tube to react those gases into steam, and oxidize the silicon substrate using the steam. In this case, since the reaction heat generated when hydrogen and oxygen react with each other is large, the temperature inside the furnace tube rises by several tens degrees or more than the temperature controlled by the heater. In particular, the tip of the nozzle rises more than one hundred degrees. At this time, a quartz tube is conventionally used as a material of the nozzle, but the quartz tube is exposed to high-temperature steam, and is gradually eroded by steam through an OH group contained in the quartz. The tip of the tube comes off. Although it depends on the type of quartz in the quartz tube, the quartz tube manufactured by the melting method is more easily reacted than the quartz tube of the flame method because it contains OH groups of 100 ppm or more. The flame method is several tens pp
Although only OH groups of m or more are contained, if the OH groups are small, there is a disadvantage that it is difficult to process the tube.

【0013】また、石英中に含まれる不純物もしくは表
面に付着した不純物に特にAl,Na,Kなどのアルカ
リ金属があると、高温、水蒸気雰囲気で石英が結晶化し
て白濁する。それによって更に石英管が微小形状で剥離
してしまう。
If the impurities contained in the quartz or the impurities attached to the surface include alkali metals such as Al, Na, and K, the quartz crystallizes in a steam atmosphere at a high temperature and becomes cloudy. As a result, the quartz tube is separated in a minute shape.

【0014】これが石英炉芯管内に浮遊してシリコン基
板表面に付着してパーティクルの原因となってしまう。
This floats in the core tube of the quartz furnace and adheres to the surface of the silicon substrate to cause particles.

【0015】このような問題に対し、本発明者は、シリ
コン基板を高圧酸化処理する炉において、水素及び酸素
を導入するノズルを単結晶シリコンとすることで、ノズ
ルと水蒸気との反応を抑制し、それによって生ずるシリ
コン基板上に付着するパーティクルを抑制できることを
見出したものである。
In response to such a problem, the present inventors have suppressed the reaction between the nozzle and water vapor by using a single-crystal silicon nozzle for introducing hydrogen and oxygen in a furnace for high-pressure oxidation of a silicon substrate. It has been found that particles generated on the silicon substrate can be suppressed.

【0016】単結晶シリコンは、不純物量は1ppm以
下で、高純度であり、直径10〜20mm、長さ100
〜200mm程度のノズル管形状のようなものであれ
ば、通常生産されている半導体インゴットから容易に加
工できる大きさである。また加工も通常の機械加工で得
られる精度で問題ない。しかも、加工で表面が金属で汚
染されても、HFなどのエッチングを行えば、表面の汚
れも落とすことが可能である。更に融点が1420℃で
あるので、耐熱性も問題ない。また、水蒸気との反応性
は、石英炉芯管内にセットしたシリコン基板と同じ材質
であるから、数百時間水蒸気に曝しても百μm以下の酸
化膜が表面に形成されるのみであり、その石英膜が白濁
することもない。更に生成される酸化膜はOH基が数十
ppm以下と非常に少ないので、反応性も小さい。
Single crystal silicon has a high purity with an impurity amount of 1 ppm or less, a diameter of 10 to 20 mm and a length of 100 ppm.
As long as the shape of the nozzle tube is about 200 mm, it is a size that can be easily processed from a normally produced semiconductor ingot. Processing does not have any problem with the accuracy obtained by ordinary machining. In addition, even if the surface is contaminated with metal during processing, it is possible to remove surface contamination by etching with HF or the like. Further, since the melting point is 1420 ° C., there is no problem in heat resistance. In addition, the reactivity with water vapor is the same as that of the silicon substrate set in the quartz furnace core tube, so that even when exposed to water vapor for several hundred hours, only an oxide film of less than 100 μm is formed on the surface. The quartz film does not become cloudy. Further, since the generated oxide film has a very small number of OH groups of several tens of ppm or less, the reactivity is low.

【0017】従って、高温になったノズルからの発塵を
抑制することができ、シリコン基板に付着するパーティ
クルを大幅に低減することができる。
Therefore, it is possible to suppress the generation of dust from the nozzle having a high temperature, and it is possible to greatly reduce particles adhering to the silicon substrate.

【0018】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明は、炉芯管内に配置されたシリコン基板を、水素
ガス導入管及び酸素ガス導入管によってそれぞれ導入さ
れた水素ガス及び酸素ガスの反応によって生じる水蒸気
で酸化して酸化膜を形成する工程を含む光導波路の製造
方法において、上記水素ガス導入管及び酸素ガス導入管
の少なくとも先端部がそれぞれ単結晶シリコンによって
形成されたものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The present invention includes a step of forming an oxide film by oxidizing a silicon substrate disposed in a furnace core tube with water vapor generated by a reaction of hydrogen gas and oxygen gas introduced by a hydrogen gas introduction tube and an oxygen gas introduction tube, respectively. In the method for manufacturing an optical waveguide including at least one of the hydrogen gas introduction pipe and the oxygen gas introduction pipe, at least the tip portions are each made of single-crystal silicon.

【0019】ここで、上記シリコン基板を酸化してその
酸化膜(石英透明膜)を形成する方法としては、図1に
示すような装置を用いることができる。
Here, as a method for oxidizing the silicon substrate to form an oxide film (quartz transparent film), an apparatus as shown in FIG. 1 can be used.

【0020】即ち、図1において、1は炉芯管であり、
その内部にシリコン基板2が配置される。この炉芯管1
の外側には、ヒータモジュール3が炉芯管1を覆って配
設される。また、上記炉芯管1の一端面は封止され、こ
の一端面を気密に貫通して、水素ガス導入管(ノズル)
4、酸素ガス導入管(ノズル)5、窒素ガス導入管(ノ
ズル)6の各先端部がそれぞれ炉芯管1内に挿入され
る。なお、炉芯管1の他端開口部は、キャップ7により
気密に閉塞される。更に、炉芯管1には、排気管8を介
して水冷ジャケット9が付設されたタンク10が接続さ
れ、炉芯管1内から水蒸気が排気管8を通ってタンク1
0内に排気され、水冷ジャケット9によって冷却されて
溜められる。タンク10に捕集し得ない水蒸気は、排出
管11から系外に排出される。
That is, in FIG. 1, 1 is a furnace core tube,
The silicon substrate 2 is disposed therein. This furnace core tube 1
A heater module 3 is disposed outside the furnace so as to cover the furnace core tube 1. Further, one end surface of the furnace core tube 1 is sealed, and the one end surface is airtightly penetrated to form a hydrogen gas introduction pipe (nozzle).
The respective distal ends of the oxygen gas introduction pipe (nozzle) 5 and the nitrogen gas introduction pipe (nozzle) 6 are inserted into the furnace core tube 1. The other end opening of the furnace core tube 1 is hermetically closed by a cap 7. Further, a tank 10 provided with a water-cooling jacket 9 is connected to the furnace core tube 1 via an exhaust pipe 8, and water vapor from inside the furnace core pipe 1 passes through the exhaust pipe 8 and is connected to the tank 1.
The gas is exhausted into the inside of the cooling water tank 0 and is cooled and stored by the water cooling jacket 9. Water vapor that cannot be collected in the tank 10 is discharged from the discharge pipe 11 to the outside of the system.

【0021】本発明においては、上記水素ガス導入管
4、酸素ガス導入管5の少なくとも先端部、特に炉芯管
1内に挿入される部分を単結晶シリコンにて形成したも
のを使用する。必要によっては、これら水素及び酸素ガ
ス導入管4,5の全体を単結晶シリコンにて形成するこ
とができる。なお、窒素ガス導入管6は石英にて形成し
てもよいが、必要によっては、少なくともその先端部、
特に炉芯管1内に挿入される部分、或いは全体を単結晶
シリコンにて形成することができる。
In the present invention, the hydrogen gas introduction pipe 4 and the oxygen gas introduction pipe 5 which are formed at least at the end portions thereof, in particular, the portions to be inserted into the furnace core tube 1 are made of single crystal silicon. If necessary, the entirety of the hydrogen and oxygen gas introduction pipes 4 and 5 can be formed of single crystal silicon. The nitrogen gas introduction pipe 6 may be formed of quartz, but if necessary, at least its tip,
In particular, the part or the whole inserted into the furnace core tube 1 can be formed of single crystal silicon.

【0022】本発明において、シリコン基板を高圧酸化
法で酸化する場合の条件については常法が採用し得、通
常温度700〜1200℃、圧力1.1〜25気圧下で
酸化を行うことができ、5μm以上、好ましくは10〜
20μm程度の酸化膜を形成することができる。
In the present invention, the conditions for oxidizing the silicon substrate by the high-pressure oxidation method can be adopted in a conventional manner, and the oxidation can be performed at a normal temperature of 700 to 1200 ° C. and a pressure of 1.1 to 25 atm. 5 μm or more, preferably 10
An oxide film of about 20 μm can be formed.

【0023】なお、この方法によりアンダクラッドが形
成されるが、その後のコア、パターン、オーバクラッド
の作製も常法が採用できる。
Although the under cladding is formed by this method, the subsequent production of the core, pattern and over cladding can be performed by a conventional method.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明によれば、シリコン基板を酸化し
て、5μm以上の酸化膜を形成する光導波路の製造方法
において、酸化する際のガス導入管を単結晶シリコンに
て作製することで、シリコン基板の汚染を低減すること
ができる。
According to the present invention, in a method of manufacturing an optical waveguide for oxidizing a silicon substrate to form an oxide film having a thickness of 5 μm or more, a gas introduction pipe for oxidizing is made of single crystal silicon. Accordingly, contamination of the silicon substrate can be reduced.

【0025】[0025]

【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0026】〔実施例〕図1に示す酸化炉を用いてシリ
コン基板の酸化を行った。この場合、この酸化炉は、2
50mmφ,1500mmLのタンタルヒータモジュー
ル3の中に、200mmφ,1000mmLの石英製炉
芯管1が同心円上に置かれている。ヒータモジュール3
は3等分に分割されたヒータで、±1℃以内に均熱化で
きる。4″φ×1mm厚みのシリコン基板2を炉芯管1
に対して垂直にセットする。石英炉芯管1の尾部に2本
の10mmφ,200mmLのノズル4,5が挿入され
ている。そのノズルは、それぞれノズル4から水素、ノ
ズル5から酸素が流れるように図示していないが配管を
組んでいる。更に生成した水蒸気を排気する排気管8が
炉芯管底部にある。排気された水蒸気は、水冷ジャケッ
ト9にて冷却され、水としてタンク10に溜められる。
タンク10に捕集できなかった水蒸気は、排出管11に
て系外にでる。石英炉芯管1の頭部には、炉芯管内を圧
力を上げられるように、気密性がある石英キャップ7が
取り付けられる。
EXAMPLE A silicon substrate was oxidized using the oxidation furnace shown in FIG. In this case, this oxidation furnace
In a 50 mmφ, 1500 mmL tantalum heater module 3, a 200 mmφ, 1000 mmL quartz furnace core tube 1 is placed concentrically. Heater module 3
Is a heater divided into three equal parts, which can be soaked within ± 1 ° C. 4 ″ φ × 1 mm thick silicon substrate 2 was placed in furnace core tube 1
Set vertically to. Two 10 mmφ, 200 mmL nozzles 4 and 5 are inserted into the tail of the quartz furnace core tube 1. Although not shown, the nozzles are provided with piping so that hydrogen flows from the nozzle 4 and oxygen flows from the nozzle 5, respectively. Further, an exhaust pipe 8 for exhausting the generated water vapor is provided at the bottom of the furnace core tube. The exhausted steam is cooled by a water cooling jacket 9 and stored in a tank 10 as water.
Water vapor that cannot be collected in the tank 10 flows out of the system through the discharge pipe 11. An airtight quartz cap 7 is attached to the head of the quartz furnace core tube 1 so that the pressure inside the furnace core tube can be increased.

【0027】ここで、ノズル4は、外径15mm、内径
10mm、長さ200mmの二重管となっており、先端
部分は内径を5mmに絞っている形状である。これは半
導体用に使用されている9Nレベルのドープ材料が入っ
ていないフローティング法(FZ法)のインゴットから
切り出して加工したものである。また、加工面は#60
0程度の機械加工面粗さで仕上げた後に、25%HF水
溶液に浸漬して、500μmの厚みで表面をエッチング
している。更にアルゴンもしくは窒素雰囲気にて、50
0℃程度の温度でベーキングしている。ノズル5におい
ても、同一の形状を同一の加工法で仕上げている。
Here, the nozzle 4 is a double tube having an outer diameter of 15 mm, an inner diameter of 10 mm, and a length of 200 mm, and the distal end portion has a shape whose inner diameter is reduced to 5 mm. This is cut and processed from an ingot of a floating method (FZ method) which does not contain a 9N level doping material used for a semiconductor. The machined surface is # 60
After finishing with a machined surface roughness of about 0, the surface is etched to a thickness of 500 μm by immersion in a 25% HF aqueous solution. In an argon or nitrogen atmosphere,
Baking is performed at a temperature of about 0 ° C. Also in the nozzle 5, the same shape is finished by the same processing method.

【0028】次に石英炉芯管1内に、5気圧の水素、酸
素をそれぞれのノズル4,5から各々3.6L/mi
n、2.0L/min入れる。従って炉芯管の内部は5
気圧に保たれる。
Next, hydrogen and oxygen at 5 atm were supplied into the quartz furnace core tube 1 through the respective nozzles 4 and 5 at 3.6 L / mi.
n, 2.0 L / min. Therefore, the inside of the furnace core tube is 5
Maintained at atmospheric pressure.

【0029】窒素用ノズル6も上記ノズル4,5と同様
の処理をしたシリコンノズルを使用した。
As the nitrogen nozzle 6, a silicon nozzle treated in the same manner as the nozzles 4 and 5 was used.

【0030】炉芯管1の中が1000℃になるようにヒ
ータ温度を設定した。また、3分割したヒータのうちガ
ス導入口に近いヒータを800℃以上に設定すること
で、水素と酸素は着火し、水蒸気になる。
The heater temperature was set so that the temperature in the furnace tube 1 was 1000 ° C. By setting the heater close to the gas inlet of the three divided heaters at 800 ° C. or higher, hydrogen and oxygen are ignited and turned into steam.

【0031】その水蒸気によって炉芯管1内のシリコン
基板を約200時間反応させて、約20μmの酸化膜を
形成させた。
The silicon substrate in the furnace core tube 1 was reacted with the steam for about 200 hours to form an oxide film of about 20 μm.

【0032】この反応の後、ノズル4,5を取り出して
みると、表面が酸化されていたが、その酸化厚みは約2
5μmしかなく、先端部分には変色もしくは白濁が認め
られなかった。
After the reaction, when the nozzles 4 and 5 were taken out, the surface was oxidized.
It was only 5 μm, and no discoloration or clouding was observed at the tip.

【0033】また酸化した4″φシリコン基板を20万
Lxのハロゲンランプで観察してみると、1μm以上の
パーティクルが、周囲2mm以外の面内で30個しか認
められなかった。図2にシリコン基板に付着したパーテ
ィクルの状態を示す。
When the oxidized 4 ″ φ silicon substrate was observed with a halogen lamp of 200,000 Lx, only 30 particles having a size of 1 μm or more were found in a plane other than the surrounding 2 mm. FIG. This shows the state of particles attached to the substrate.

【0034】〔比較例〕図1と同じ装置を使用し、2本
のノズル4,5は、形状は同じであるが、OH基含有率
が約100ppmの高純度石英製である。加工も同様で
あるが、ファイアポリッシュ(千数百度の酸水素火炎に
てあぶることで表面を透明にする)している。
Comparative Example Using the same apparatus as in FIG. 1, the two nozzles 4 and 5 have the same shape but are made of high-purity quartz having an OH group content of about 100 ppm. Processing is the same, but fire polished (to make the surface transparent by dusting with a hundred thousand degrees of oxyhydrogen flame).

【0035】実施例と同様にして、シリコン基板を10
00℃に加熱し、5気圧に加圧した石英炉芯管内にて、
5気圧の水素と酸素を反応燃焼させて水蒸気で酸化させ
た。
In the same manner as in the embodiment, the silicon substrate is
In a quartz furnace core tube heated to 00 ° C and pressurized to 5 atm,
Hydrogen and oxygen at 5 atm were reacted and oxidized with steam.

【0036】酸化時間は約200時間で、得られた酸化
膜厚は、20μmである。
The oxidation time is about 200 hours, and the obtained oxide film thickness is 20 μm.

【0037】この反応の後、ノズル4,5を取り出して
みると、内面は透明であったが、先端部分は、開口部周
辺5mm、長さ50mmにわたって数百μmの厚みで白
濁しており、手で触れると剥離してきた。
After the reaction, when the nozzles 4 and 5 were taken out, the inner surface was transparent, but the tip portion was cloudy with a thickness of several hundred μm over the periphery of the opening 5 mm and the length 50 mm. It came off when touched by hand.

【0038】また、酸化した4″φシリコン基板を20
万Lxのハロゲンランプで観察してみると、1μm以上
のパーティクルが、周囲2mm以外の面内で全体に15
0個ほど均一に付着していた。そのパーティクルを電子
顕微鏡で観察すると、0.2μmの球形状粒子がいくつ
も重なったものであった。図3にシリコン基板に付着し
たパーティクルの状態を示す。
Further, the oxidized 4 ″ φ silicon substrate is
Observation with a halogen lamp of 10,000 Lx shows that particles of 1 μm or more
About 0 pieces were uniformly attached. Observation of the particles with an electron microscope revealed that a number of 0.2 μm spherical particles overlapped. FIG. 3 shows a state of particles attached to the silicon substrate.

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

【図1】本発明の実施に用いる酸化炉の概略断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an oxidation furnace used for carrying out the present invention.

【図2】実施例におけるシリコン基板に付着したパーテ
ィクルの状態を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state of particles attached to a silicon substrate in an example.

【図3】比較例におけるシリコン基板に付着したパーテ
ィクルの状態を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state of particles attached to a silicon substrate in a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 炉芯管 2 シリコン基板 3 ヒータモジュール 4 水素ガス導入管(ノズル) 5 酸素ガス導入管(ノズル) 6 窒素ガス導入管(ノズル) 7 キャップ 8 排気管 9 水冷ジャケット 10 タンク 11 排出管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Furnace tube 2 Silicon substrate 3 Heater module 4 Hydrogen gas introduction tube (nozzle) 5 Oxygen gas introduction tube (nozzle) 6 Nitrogen gas introduction tube (nozzle) 7 Cap 8 Exhaust tube 9 Water cooling jacket 10 Tank 11 Discharge tube

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炉芯管内に配置されたシリコン基板を、
水素ガス導入管及び酸素ガス導入管によってそれぞれ導
入された水素ガス及び酸素ガスの反応によって生じる水
蒸気で酸化して酸化膜を形成する工程を含む光導波路の
製造方法において、上記水素ガス導入管及び酸素ガス導
入管の少なくとも先端部がそれぞれ単結晶シリコンによ
って形成されていることを特徴とする光導波路の製造方
法。
1. A silicon substrate disposed in a furnace core tube,
The method for manufacturing an optical waveguide, comprising the step of forming an oxide film by oxidizing with water vapor generated by a reaction of hydrogen gas and oxygen gas introduced by a hydrogen gas introduction pipe and an oxygen gas introduction pipe, respectively, A method for manufacturing an optical waveguide, wherein at least the tip portions of the gas introduction pipes are each formed of single-crystal silicon.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001033644A (en) * 1999-07-19 2001-02-09 Shin Etsu Chem Co Ltd Manufacture of optical waveguide film
EP1148356A2 (en) * 2000-04-21 2001-10-24 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method of manufacturing an optical waveguide substrate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001033644A (en) * 1999-07-19 2001-02-09 Shin Etsu Chem Co Ltd Manufacture of optical waveguide film
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

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