JPH1180935A - 蒸着材料 - Google Patents
蒸着材料Info
- Publication number
- JPH1180935A JPH1180935A JP25595797A JP25595797A JPH1180935A JP H1180935 A JPH1180935 A JP H1180935A JP 25595797 A JP25595797 A JP 25595797A JP 25595797 A JP25595797 A JP 25595797A JP H1180935 A JPH1180935 A JP H1180935A
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- JP
- Japan
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- vapor depositing
- core
- silicon dioxide
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- layer
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 イオン化蒸着法によりコアなどの段差部のあ
る被蒸着面に密着性良く石英系の膜を成膜できる蒸着材
料を提供する。 【解決手段】 基板４上にプラズマ蒸着法を用いて下部
クラッド層３を成膜する（工程１）。下部クラッド層３
上にコア層１’を形成した後、コア層１’の不要な部分
を除去してコア１を形成する（工程２）。二酸化ケイ素
を主成分とし、これに五酸化リンと酸化ホウ素を混合し
てなる蒸着材料を使用して、イオン化蒸着法により上部
クラッド層２を成膜する（工程３）。蒸着材料中におけ
る五酸化リンと酸化ホウ素の含有量は均等とする。その
後、所定時間熱処理する。二酸化ケイ素よりも融点が低
い物質を含有した蒸着材料を使用したことにより、イオ
ン化蒸着法により成膜を行った後の熱処理において、純
粋な二酸化ケイ素の融点よりも低い温度下で上部クラッ
ド層２を溶融させて、下部クラッド層３及びコア１表面
に対する上部クラッド層２の密着性を向上できる。
る被蒸着面に密着性良く石英系の膜を成膜できる蒸着材
料を提供する。 【解決手段】 基板４上にプラズマ蒸着法を用いて下部
クラッド層３を成膜する（工程１）。下部クラッド層３
上にコア層１’を形成した後、コア層１’の不要な部分
を除去してコア１を形成する（工程２）。二酸化ケイ素
を主成分とし、これに五酸化リンと酸化ホウ素を混合し
てなる蒸着材料を使用して、イオン化蒸着法により上部
クラッド層２を成膜する（工程３）。蒸着材料中におけ
る五酸化リンと酸化ホウ素の含有量は均等とする。その
後、所定時間熱処理する。二酸化ケイ素よりも融点が低
い物質を含有した蒸着材料を使用したことにより、イオ
ン化蒸着法により成膜を行った後の熱処理において、純
粋な二酸化ケイ素の融点よりも低い温度下で上部クラッ
ド層２を溶融させて、下部クラッド層３及びコア１表面
に対する上部クラッド層２の密着性を向上できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信や光コンピ
ューティングに用いられる石英系光導波路の製造技術に
関わり、特に石英系光導波路のコアを覆うクラッドを成
膜する場合などのように、段差部のある面上に石英系の
膜をイオン化蒸着法を用いて成膜する際に使用される二
酸化ケイ素を主原料とする蒸着材料に関するものであ
る。
ューティングに用いられる石英系光導波路の製造技術に
関わり、特に石英系光導波路のコアを覆うクラッドを成
膜する場合などのように、段差部のある面上に石英系の
膜をイオン化蒸着法を用いて成膜する際に使用される二
酸化ケイ素を主原料とする蒸着材料に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図２（ａ）、（ｂ）は石英光導波路カプ
ラの光導波路構造を示す断面図である。図２（ａ）に示
す光導波路は、基板４上に下部クラッド層３を形成し、
その上にコア層１’を形成した後、コア層１’の余分な
部分をエッチング除去して断面矩形状のコア１を形成
し、さらにそのコア１を埋め込むようにして上部クラッ
ド層２を形成してなる。図２（ｂ）に示す光導波路は、
低屈折率の合成石英基板５を使用して下部クラッド３を
省略し、基板５上に直接コア１を設けたものである。コ
ア１は二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）に屈折率制御用ドーパン
ト（ＴｉＯ2 等）を添加したものからなり、上部クラッ
ド層２及び下部クラッド層３は純粋な二酸化珪素からな
る。上部クラッド層２及び下部クラッド層３は、真空蒸
着法の一種であるイオン化蒸着法により成膜される。イ
オン化蒸着法では、気化した蒸着物質を気体プラズマ中
でイオン化させて堆積させることにより、或いは、イオ
ン化した気体分子を電界により加速してターゲットに衝
突させ、ターゲット表面から叩き出された蒸着物質を堆
積させることにより成膜を行う。そして、イオン化蒸着
法により成膜を行った後、熱処理を行って被蒸着面に対
する上部クラッド層２の密着度を高める。
ラの光導波路構造を示す断面図である。図２（ａ）に示
す光導波路は、基板４上に下部クラッド層３を形成し、
その上にコア層１’を形成した後、コア層１’の余分な
部分をエッチング除去して断面矩形状のコア１を形成
し、さらにそのコア１を埋め込むようにして上部クラッ
ド層２を形成してなる。図２（ｂ）に示す光導波路は、
低屈折率の合成石英基板５を使用して下部クラッド３を
省略し、基板５上に直接コア１を設けたものである。コ
ア１は二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）に屈折率制御用ドーパン
ト（ＴｉＯ2 等）を添加したものからなり、上部クラッ
ド層２及び下部クラッド層３は純粋な二酸化珪素からな
る。上部クラッド層２及び下部クラッド層３は、真空蒸
着法の一種であるイオン化蒸着法により成膜される。イ
オン化蒸着法では、気化した蒸着物質を気体プラズマ中
でイオン化させて堆積させることにより、或いは、イオ
ン化した気体分子を電界により加速してターゲットに衝
突させ、ターゲット表面から叩き出された蒸着物質を堆
積させることにより成膜を行う。そして、イオン化蒸着
法により成膜を行った後、熱処理を行って被蒸着面に対
する上部クラッド層２の密着度を高める。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は上部ク
ラッド層２の蒸着材料に融点の高い純粋な二酸化ケイ素
を使用していたため、イオン化蒸着法により成膜を行っ
た後における熱処理において、上部クラッド層２を十分
に溶融させることができない。これは、二酸化ケイ素の
融点である１５００℃程度まで加熱すると、コア１溶融
し変形する等の問題を招くためである。その結果、被蒸
着面に対する蒸着膜の密着性が悪くなり、図３に示すよ
うにコア１の埋め込みが不完全になることがあった。こ
のような不良箇所があると、その部分のコア１表面から
伝搬光が漏洩し伝送損失が著しく増大する。そこで本発
明の解決すべき課題は、イオン化蒸着法を用いてコアな
どの段差部のある被蒸着面に密着性良く石英系の膜を成
膜できる蒸着材料を提供することにある。
ラッド層２の蒸着材料に融点の高い純粋な二酸化ケイ素
を使用していたため、イオン化蒸着法により成膜を行っ
た後における熱処理において、上部クラッド層２を十分
に溶融させることができない。これは、二酸化ケイ素の
融点である１５００℃程度まで加熱すると、コア１溶融
し変形する等の問題を招くためである。その結果、被蒸
着面に対する蒸着膜の密着性が悪くなり、図３に示すよ
うにコア１の埋め込みが不完全になることがあった。こ
のような不良箇所があると、その部分のコア１表面から
伝搬光が漏洩し伝送損失が著しく増大する。そこで本発
明の解決すべき課題は、イオン化蒸着法を用いてコアな
どの段差部のある被蒸着面に密着性良く石英系の膜を成
膜できる蒸着材料を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の蒸着材料は、二酸化ケイ素と、該二酸化ケ
イ素のモル数よりも少ない量の五酸化リン及び酸化ホウ
素とを混合してなる。下記の表１に示すように、五酸化
リンと酸化ホウ素は共に二酸化ケイ素よりも融点が低い
ため、これらの物質を含有した蒸着材料を使用してイオ
ン化蒸着法により形成された蒸着膜は、純粋な二酸化ケ
イ素の融点よりも低い温度で溶融する。したがって、イ
オン化蒸着法により成膜を行った後、純粋な二酸化ケイ
素の融点よりも低い温度下で熱処理を行って被蒸着面に
対する蒸着膜の密着性を高めることができる。
めに本発明の蒸着材料は、二酸化ケイ素と、該二酸化ケ
イ素のモル数よりも少ない量の五酸化リン及び酸化ホウ
素とを混合してなる。下記の表１に示すように、五酸化
リンと酸化ホウ素は共に二酸化ケイ素よりも融点が低い
ため、これらの物質を含有した蒸着材料を使用してイオ
ン化蒸着法により形成された蒸着膜は、純粋な二酸化ケ
イ素の融点よりも低い温度で溶融する。したがって、イ
オン化蒸着法により成膜を行った後、純粋な二酸化ケイ
素の融点よりも低い温度下で熱処理を行って被蒸着面に
対する蒸着膜の密着性を高めることができる。
【０００５】
【表１】
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に示した実施の形
態により本発明の詳細を説明する。図１は、図２（ａ）
に示した構造の光導波路を本発明の蒸着材料を用いて製
造する場合の工程説明図である。まず、基板４上にプラ
ズマ蒸着法を用いて下部クラッド層３を成膜する（工程
１）。下部クラッド層３の蒸着材料には従来と同じく純
粋な二酸化ケイ素を使用する。ついで、下部クラッド層
３上にコア層１’を形成した後、フォトリソグラフィー
と反応性イオンエッチングにより、コア層１’の不要な
部分を除去して、コア１を形成する（工程２）。コア層
１の材料には、二酸化ケイ素に屈折率制御用ドーパント
として例えばＴｉＯ2 を添加したものを使用する。その
後、本発明の蒸着材料、すなわち二酸化ケイ素を主成分
とし、これに五酸化リンと酸化ホウ素を混合してなる蒸
着材料を使用して、イオン化蒸着法により上部クラッド
層２を成膜する（工程３）。蒸着材料中における五酸化
リンと酸化ホウ素の含有量は均等とする。以上の工程は
図示しない減圧室内で行われる。その後、下部クラッド
層３、コア１、及び上部クラッド層２が形成された基板
４を図示しない電気炉内に移送し、主に上方から所定時
間熱処理する。このときの熱処理温度は、酸化ホウ素
（Ｂ2 Ｏ3 ）の融点温度である４６０℃から二酸化ケイ
素（ＳｉＯ2 ）の融点温度である１５００℃の間であ
る。そして熱処理後、基板４全体を自然冷却して光導波
路が完成する。上記のように、二酸化ケイ素よりも融点
が低い物質である五酸化リンと酸化ホウ素を含有した蒸
着材料を使用して、イオン化蒸着法により上部クラッド
層２を成膜することにより、イオン化蒸着法により成膜
を行った後の熱処理において、純粋な二酸化ケイ素の融
点よりも低い温度下で上部クラッド層２を溶融させて、
下部クラッド層３及びコア１表面に対する上部クラッド
層２の密着性を高めることができる。
態により本発明の詳細を説明する。図１は、図２（ａ）
に示した構造の光導波路を本発明の蒸着材料を用いて製
造する場合の工程説明図である。まず、基板４上にプラ
ズマ蒸着法を用いて下部クラッド層３を成膜する（工程
１）。下部クラッド層３の蒸着材料には従来と同じく純
粋な二酸化ケイ素を使用する。ついで、下部クラッド層
３上にコア層１’を形成した後、フォトリソグラフィー
と反応性イオンエッチングにより、コア層１’の不要な
部分を除去して、コア１を形成する（工程２）。コア層
１の材料には、二酸化ケイ素に屈折率制御用ドーパント
として例えばＴｉＯ2 を添加したものを使用する。その
後、本発明の蒸着材料、すなわち二酸化ケイ素を主成分
とし、これに五酸化リンと酸化ホウ素を混合してなる蒸
着材料を使用して、イオン化蒸着法により上部クラッド
層２を成膜する（工程３）。蒸着材料中における五酸化
リンと酸化ホウ素の含有量は均等とする。以上の工程は
図示しない減圧室内で行われる。その後、下部クラッド
層３、コア１、及び上部クラッド層２が形成された基板
４を図示しない電気炉内に移送し、主に上方から所定時
間熱処理する。このときの熱処理温度は、酸化ホウ素
（Ｂ2 Ｏ3 ）の融点温度である４６０℃から二酸化ケイ
素（ＳｉＯ2 ）の融点温度である１５００℃の間であ
る。そして熱処理後、基板４全体を自然冷却して光導波
路が完成する。上記のように、二酸化ケイ素よりも融点
が低い物質である五酸化リンと酸化ホウ素を含有した蒸
着材料を使用して、イオン化蒸着法により上部クラッド
層２を成膜することにより、イオン化蒸着法により成膜
を行った後の熱処理において、純粋な二酸化ケイ素の融
点よりも低い温度下で上部クラッド層２を溶融させて、
下部クラッド層３及びコア１表面に対する上部クラッド
層２の密着性を高めることができる。
【０００７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の蒸着材料
を使用してイオン化蒸着法により成膜を行うことによ
り、イオン化蒸着法による成膜後、純粋な二酸化ケイ素
の融点よりも低い温度下で熱処理を施すことによって、
段差のある被蒸着面に対して密着性の良い石英系の膜を
形成することができる。
を使用してイオン化蒸着法により成膜を行うことによ
り、イオン化蒸着法による成膜後、純粋な二酸化ケイ素
の融点よりも低い温度下で熱処理を施すことによって、
段差のある被蒸着面に対して密着性の良い石英系の膜を
形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蒸着材料を用いて光導波路を製造する
場合の工程説明図である。
場合の工程説明図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は石英系光導波路の基本構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】従来の蒸着材料を用いて段差のある面に対して
イオン化蒸着法により石英系の膜を形成した場合の成膜
状態を示す説明図である。
イオン化蒸着法により石英系の膜を形成した場合の成膜
状態を示す説明図である。
１ コア、１’ コア層、２ 上部クラッド層、３ 下
部クラッド層、４ 基板
部クラッド層、４ 基板
Claims (1)
- 【請求項１】 二酸化ケイ素と、該二酸化ケイ素のモル
数よりも少ない量の五酸化リン及び酸化ホウ素とを混合
したことを特徴とする蒸着材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25595797A JPH1180935A (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | 蒸着材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25595797A JPH1180935A (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | 蒸着材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1180935A true JPH1180935A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17285936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25595797A Pending JPH1180935A (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | 蒸着材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1180935A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016166425A (ja) * | 2009-07-23 | 2016-09-15 | エムエスゲー リトグラス ゲーエムベーハー | 構造化被覆部を基板上に形成する方法および被覆済み基板 |
| CN112133917A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-25 | 天津巴莫科技有限责任公司 | 一种尖晶石结构和层状结构无钴复合材料的制备方法和应用 |
-
1997
- 1997-09-04 JP JP25595797A patent/JPH1180935A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016166425A (ja) * | 2009-07-23 | 2016-09-15 | エムエスゲー リトグラス ゲーエムベーハー | 構造化被覆部を基板上に形成する方法および被覆済み基板 |
| CN106435485A (zh) * | 2009-07-23 | 2017-02-22 | Msg里松格莱斯有限责任公司 | 在基体、涂层基体和包含涂层基体的半成品上产生结构化涂层的方法 |
| CN106435485B (zh) * | 2009-07-23 | 2020-04-21 | Msg里松格莱斯有限责任公司 | 在基体、涂层基体和包含涂层基体的半成品上产生结构化涂层的方法 |
| US10954591B2 (en) | 2009-07-23 | 2021-03-23 | Msg Lithoglas Ag | Method for producing a structured coating on a substrate, coated substrate, and semi-finished product having a coated substrate |
| CN112133917A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-25 | 天津巴莫科技有限责任公司 | 一种尖晶石结构和层状结构无钴复合材料的制备方法和应用 |
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