JP2001305368A - 光導波路基板の製造方法 - Google Patents
光導波路基板の製造方法Info
- Publication number
- JP2001305368A JP2001305368A JP2000120291A JP2000120291A JP2001305368A JP 2001305368 A JP2001305368 A JP 2001305368A JP 2000120291 A JP2000120291 A JP 2000120291A JP 2000120291 A JP2000120291 A JP 2000120291A JP 2001305368 A JP2001305368 A JP 2001305368A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon
- optical waveguide
- substrate
- manufacturing
- furnace tube
- 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
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
- C30B33/005—Oxydation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】シリコン基板の表面を比較的厚く酸化して、表
面に異物パーティクルの付着していない高品質な光導波
路基板を製造する方法を提供する。 【解決手段】光導波路基板の製造方法は、光導波路とな
る石英膜を形成させるシリコン基板１５の載置された炭
素を含むセラミックスの試料台１６を、外周に加熱炉１
７の配置された炭素を含むセラミックスの炉心管１８に
挿入し、加熱炉１７による加熱で炉心管１８内が２００
〜６００℃となったときに、シリコン基板１５の表面シ
リコンの酸化性のガスを炉心管１８に導入し始め、１２
００〜１３５０℃に加熱して表面シリコンを酸化させる
というものである。
面に異物パーティクルの付着していない高品質な光導波
路基板を製造する方法を提供する。 【解決手段】光導波路基板の製造方法は、光導波路とな
る石英膜を形成させるシリコン基板１５の載置された炭
素を含むセラミックスの試料台１６を、外周に加熱炉１
７の配置された炭素を含むセラミックスの炉心管１８に
挿入し、加熱炉１７による加熱で炉心管１８内が２００
〜６００℃となったときに、シリコン基板１５の表面シ
リコンの酸化性のガスを炉心管１８に導入し始め、１２
００〜１３５０℃に加熱して表面シリコンを酸化させる
というものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン基板の表
面を比較的厚く酸化して表面に異物パーティクルの付着
していない高品質な光導波路基板を製造する方法に関す
るものである。
面を比較的厚く酸化して表面に異物パーティクルの付着
していない高品質な光導波路基板を製造する方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】光通信用の導波路デバイスは、光導波路
と半導体集積回路とが形成されている。光導波路は石英
基板上に形成される。石英基板はシリコン基板の表面に
石英膜すなわち二酸化シリコンを形成したものである。
この膜は、光導波路のアンダクラッドとして光学的に機
能するものであるから厚みが５〜３０μｍ程度と厚くす
る必要がある。
と半導体集積回路とが形成されている。光導波路は石英
基板上に形成される。石英基板はシリコン基板の表面に
石英膜すなわち二酸化シリコンを形成したものである。
この膜は、光導波路のアンダクラッドとして光学的に機
能するものであるから厚みが５〜３０μｍ程度と厚くす
る必要がある。
【０００３】一方、半導体集積回路はシリコン基板に形
成される。半導体集積回路に必要とされる酸化膜は、膜
厚が０．２〜３μｍ程度と、光導波路用の石英膜に比べ
非常に薄い。
成される。半導体集積回路に必要とされる酸化膜は、膜
厚が０．２〜３μｍ程度と、光導波路用の石英膜に比べ
非常に薄い。
【０００４】このような光導波路の石英膜や半導体集積
回路の酸化膜を形成する方法のひとつとして、基板を構
成するシリコンが酸素に対し高い親和力を有しているた
め容易に酸化されることを利用して、基板表面のシリコ
ンを酸化し石英膜とする方法がある。
回路の酸化膜を形成する方法のひとつとして、基板を構
成するシリコンが酸素に対し高い親和力を有しているた
め容易に酸化されることを利用して、基板表面のシリコ
ンを酸化し石英膜とする方法がある。
【０００５】この方法には、例えばドライ酸素酸化法、
ウェット酸化法、スチーム酸化法、水素燃焼酸化法、塩
酸酸化法がある。ウェット酸化法、スチーム酸化法、水
素燃焼酸化法は、耐熱性の高い炭素を含むセラミックス
の炉心管内で、炭素を含むセラミックスの試料台に載置
されているシリコン基板を高温に加熱しつつ水蒸気と接
触させ、水蒸気が熱分解した反応性の高い酸素により、
シリコン表面を酸化して石英膜を形成するもので、酸化
速度が比較的速い。
ウェット酸化法、スチーム酸化法、水素燃焼酸化法、塩
酸酸化法がある。ウェット酸化法、スチーム酸化法、水
素燃焼酸化法は、耐熱性の高い炭素を含むセラミックス
の炉心管内で、炭素を含むセラミックスの試料台に載置
されているシリコン基板を高温に加熱しつつ水蒸気と接
触させ、水蒸気が熱分解した反応性の高い酸素により、
シリコン表面を酸化して石英膜を形成するもので、酸化
速度が比較的速い。
【０００６】図２にはスチーム酸化法によりシリコン表
面を酸化する際の酸化膜厚と酸化時間との関係が、酸化
温度すなわちシリコン表面の加熱温度毎に示されてい
る。
面を酸化する際の酸化膜厚と酸化時間との関係が、酸化
温度すなわちシリコン表面の加熱温度毎に示されてい
る。
【０００７】図２に示すように、半導体集積回路に必要
な０．２〜３μｍの厚さの石英膜を形成するには、１２
００℃で１０〜１０００分を要する。短時間で形成され
るこの薄い石英膜が不均一とならないように、通常、シ
リコン基板は酸化温度まで加熱昇温している間、不活性
ガス雰囲気に曝され、酸化温度に達した後に水蒸気と接
触させている。
な０．２〜３μｍの厚さの石英膜を形成するには、１２
００℃で１０〜１０００分を要する。短時間で形成され
るこの薄い石英膜が不均一とならないように、通常、シ
リコン基板は酸化温度まで加熱昇温している間、不活性
ガス雰囲気に曝され、酸化温度に達した後に水蒸気と接
触させている。
【０００８】同様にして光導波路に汎用される１０〜２
５μｍの石英膜を形成すると、１２００℃で２００００
〜１２５０００分の長時間かかる。このとき石英膜の表
面に異物パーティクルが付着してしまう。この異物パー
ティクルを電子顕微鏡で拡大すると、茶褐色針状の異物
として観察される。
５μｍの石英膜を形成すると、１２００℃で２００００
〜１２５０００分の長時間かかる。このとき石英膜の表
面に異物パーティクルが付着してしまう。この異物パー
ティクルを電子顕微鏡で拡大すると、茶褐色針状の異物
として観察される。
【０００９】パーティクルが発生する機構は、以下のよ
うに推察される。例えば、試料台や炉心管として炭化ケ
イ素製のものを用いた場合、長時間高温に曝された試料
台等の表面の炭化ケイ素が一部酸化されて、数μｍの石
英膜となる。試料台等が繰返し使用され高温で不活性ガ
ス雰囲気に曝されたとき、その石英膜に対しその内部の
炭化ケイ素が還元剤として働き、下記化学式 ３ＳｉＯ２ ＋ ＳｉＣ → ４ＳｉＯ ＋ ＣＯ２ で示される昇華性のＳｉＯが生成する。ＳｉＯが昇華し
て飛散した後、シリコン基板表面に付着し除々に成長し
て異物パーティクルとなったものと推察される。このよ
うな現象は、炭素による還元作用によるものなので、試
料台や炉心管として炭素を含むセラミックスのものを用
いた場合の全般についても同様である。
うに推察される。例えば、試料台や炉心管として炭化ケ
イ素製のものを用いた場合、長時間高温に曝された試料
台等の表面の炭化ケイ素が一部酸化されて、数μｍの石
英膜となる。試料台等が繰返し使用され高温で不活性ガ
ス雰囲気に曝されたとき、その石英膜に対しその内部の
炭化ケイ素が還元剤として働き、下記化学式 ３ＳｉＯ２ ＋ ＳｉＣ → ４ＳｉＯ ＋ ＣＯ２ で示される昇華性のＳｉＯが生成する。ＳｉＯが昇華し
て飛散した後、シリコン基板表面に付着し除々に成長し
て異物パーティクルとなったものと推察される。このよ
うな現象は、炭素による還元作用によるものなので、試
料台や炉心管として炭素を含むセラミックスのものを用
いた場合の全般についても同様である。
【００１０】異物パーティクルが付着していると、光散
乱点となったり光損失を誘発する結果、光導波路基板の
性能が低下するうえ、歩留まりが悪くなってしまう。
乱点となったり光損失を誘発する結果、光導波路基板の
性能が低下するうえ、歩留まりが悪くなってしまう。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の課題を
解決するためなされたもので、シリコン基板の表面を比
較的厚く酸化して、表面に異物パーティクルの付着して
いない高品質な光導波路基板を製造する方法を提供する
ことを目的とする。
解決するためなされたもので、シリコン基板の表面を比
較的厚く酸化して、表面に異物パーティクルの付着して
いない高品質な光導波路基板を製造する方法を提供する
ことを目的とする。
【００１２】
【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光導波路基板の製造方法は、実施
例に対応する図１を参照して説明すると、光導波路とな
る石英膜を形成させるシリコン基板１５の載置された炭
素を含むセラミックスの試料台１６を、外周に加熱炉１
７の配置された炭素を含むセラミックスの炉心管１８に
挿入し、加熱炉１７による加熱で炉心管１８内が２００
〜６００℃となったときに、シリコン基板１５の表面シ
リコンの酸化性のガスを炉心管１８に導入し始め、１２
００〜１３５０℃に加熱して表面シリコンを酸化させる
というものである。
めになされた本発明の光導波路基板の製造方法は、実施
例に対応する図１を参照して説明すると、光導波路とな
る石英膜を形成させるシリコン基板１５の載置された炭
素を含むセラミックスの試料台１６を、外周に加熱炉１
７の配置された炭素を含むセラミックスの炉心管１８に
挿入し、加熱炉１７による加熱で炉心管１８内が２００
〜６００℃となったときに、シリコン基板１５の表面シ
リコンの酸化性のガスを炉心管１８に導入し始め、１２
００〜１３５０℃に加熱して表面シリコンを酸化させる
というものである。
【００１３】酸化性のガスを導入する際、炉心管１８の
温度が２００℃未満であると静電気等により異物がシリ
コン基板１５に付着し易く、６００℃より高いと前記化
学式に示す反応が起こってしまう。
温度が２００℃未満であると静電気等により異物がシリ
コン基板１５に付着し易く、６００℃より高いと前記化
学式に示す反応が起こってしまう。
【００１４】表面シリコンを酸化させるのに、炉心管１
８の温度が１２００℃未満であると厚い石英膜の形成に
時間がかかり非効率的となってしまい、１３５０℃より
高いと、シリコン基板にスリップなどの欠陥が入りやす
くなってしまう。
８の温度が１２００℃未満であると厚い石英膜の形成に
時間がかかり非効率的となってしまい、１３５０℃より
高いと、シリコン基板にスリップなどの欠陥が入りやす
くなってしまう。
【００１５】表面シリコンの酸化を終了する際、炉心管
１８内の温度が２００℃〜６００℃に降温されるまで
は、酸化性のガスを導入し続け、その温度にまで冷却さ
れたときにガスの導入を停止することで、より好適に実
施することができる。
１８内の温度が２００℃〜６００℃に降温されるまで
は、酸化性のガスを導入し続け、その温度にまで冷却さ
れたときにガスの導入を停止することで、より好適に実
施することができる。
【００１６】酸化性のガスが、水蒸気または酸素を含ん
でいることが好ましい。炉心管１８内へ水蒸気単体を導
入してもよく、酸素ガスと水素ガスとを導入し炉心管１
８内で水蒸気を生成させてもよい。また、湿った酸素ガ
スを導入してもよく、酸素を高い分圧で高圧にして導入
してもよい。
でいることが好ましい。炉心管１８内へ水蒸気単体を導
入してもよく、酸素ガスと水素ガスとを導入し炉心管１
８内で水蒸気を生成させてもよい。また、湿った酸素ガ
スを導入してもよく、酸素を高い分圧で高圧にして導入
してもよい。
【００１７】炭素を含むセラミックスが炭化ケイ素であ
ることで好適に実施することができる。
ることで好適に実施することができる。
【００１８】この方法によれば、炉心管が高温となった
ときに、その内部は酸化性のガスで充満されている。酸
化性ガス雰囲気下では、炉心管や試料台を構成するセラ
ミックスに含まれている炭素の還元剤としての働きが抑
制される。そのため前記の化学式で例示される還元反応
が起こり難いので、ＳｉＯが生成することがなく、シリ
コン基板表面に異物パーティクルが付着しない。
ときに、その内部は酸化性のガスで充満されている。酸
化性ガス雰囲気下では、炉心管や試料台を構成するセラ
ミックスに含まれている炭素の還元剤としての働きが抑
制される。そのため前記の化学式で例示される還元反応
が起こり難いので、ＳｉＯが生成することがなく、シリ
コン基板表面に異物パーティクルが付着しない。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明を適用
する光導波路基板の製造方法を実施する際に用いられる
製造装置１の概要図を示したものである。
態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明を適用
する光導波路基板の製造方法を実施する際に用いられる
製造装置１の概要図を示したものである。
【００２０】光導波路基板の製造装置１は、光導波路と
なる石英膜を形成させるシリコン基板１５の表面シリコ
ンを酸化するためのものである。この製造装置１は、炭
化ケイ素製の炉心管１８の外周に、加熱炉１７が配置さ
れたものである。炉心管１８内面には、化学気相蒸着に
より数μｍの炭化ケイ素膜が施されていてもよい。炉心
管１８は一端が略封鎖されて、シリコン基板１５の表面
シリコンを酸化するガスの導入管１１に接続している。
ガス導入管１１の経路途中に、ガスの導入を制御する開
閉弁１２が配置されている。炉心管１８の他の一端に
は、排気管２０の取り付けられた蓋１９が被されてい
る。炉心管１８内部に、熱電対からなる温度センサ１４
が配置されている。温度センサ１４は温度表示装置（不
図示）に接続されている。炭化ケイ素製の試料台１６に
多数の切り込み溝が設けられている。この切り込み溝に
シリコン基板１５が挿されて載置された試料台１６が炉
心管１８に挿入されている。炉心管１８は、容器１３に
挿入されている。
なる石英膜を形成させるシリコン基板１５の表面シリコ
ンを酸化するためのものである。この製造装置１は、炭
化ケイ素製の炉心管１８の外周に、加熱炉１７が配置さ
れたものである。炉心管１８内面には、化学気相蒸着に
より数μｍの炭化ケイ素膜が施されていてもよい。炉心
管１８は一端が略封鎖されて、シリコン基板１５の表面
シリコンを酸化するガスの導入管１１に接続している。
ガス導入管１１の経路途中に、ガスの導入を制御する開
閉弁１２が配置されている。炉心管１８の他の一端に
は、排気管２０の取り付けられた蓋１９が被されてい
る。炉心管１８内部に、熱電対からなる温度センサ１４
が配置されている。温度センサ１４は温度表示装置（不
図示）に接続されている。炭化ケイ素製の試料台１６に
多数の切り込み溝が設けられている。この切り込み溝に
シリコン基板１５が挿されて載置された試料台１６が炉
心管１８に挿入されている。炉心管１８は、容器１３に
挿入されている。
【００２１】光導波路基板は、この装置１を用い、以下
のようにして製造される。シリコン製の円板状の多数の
シリコン基板１５を試料台１６に等間隔に並べる。炉心
管１８の開放端から試料台１６を挿入し、この開放端を
蓋１９で被う。
のようにして製造される。シリコン製の円板状の多数の
シリコン基板１５を試料台１６に等間隔に並べる。炉心
管１８の開放端から試料台１６を挿入し、この開放端を
蓋１９で被う。
【００２２】加熱炉１７により炉心管１８をゆっくり加
熱する。このとき、炉心管１８の内温が２００〜６００
℃の範囲内の所定温度に達するまでは、開閉弁１２は、
閉鎖しておく。温度センサ１４で検知される炉心管１８
の内温が所定温度に達したら、開閉弁１２を開き、酸化
性のガスを炉心管１８へ導入する。さらに昇温を続け、
炉心管１８の内温が１２００〜１３５０℃になるまで加
熱する。この温度を維持しながら酸化性のガスの導入を
継続する。シリコン基板１５の表面シリコンは、酸化性
のガス、例えば酸素により、下記化学式 Ｓｉ + Ｏ２ → ＳｉＯ２ のように酸化され、石英膜を形成する。
熱する。このとき、炉心管１８の内温が２００〜６００
℃の範囲内の所定温度に達するまでは、開閉弁１２は、
閉鎖しておく。温度センサ１４で検知される炉心管１８
の内温が所定温度に達したら、開閉弁１２を開き、酸化
性のガスを炉心管１８へ導入する。さらに昇温を続け、
炉心管１８の内温が１２００〜１３５０℃になるまで加
熱する。この温度を維持しながら酸化性のガスの導入を
継続する。シリコン基板１５の表面シリコンは、酸化性
のガス、例えば酸素により、下記化学式 Ｓｉ + Ｏ２ → ＳｉＯ２ のように酸化され、石英膜を形成する。
【００２３】酸化の終了の際、炉心管１８をゆっくり冷
却する。炉心管１８の内温が２００〜６００℃の範囲内
の所定温度まで下がったら、酸化性のガスの導入を停止
する。試料台１６を引き出し、シリコン基板の両表面に
石英膜が形成された光導波路基板を得る。
却する。炉心管１８の内温が２００〜６００℃の範囲内
の所定温度まで下がったら、酸化性のガスの導入を停止
する。試料台１６を引き出し、シリコン基板の両表面に
石英膜が形成された光導波路基板を得る。
【００２４】以下に、本発明を適用する製造方法により
光導波路基板を試作した例を実施例１および２に記載す
る。また本発明を適用外の製造方法により光導波路基板
を試作した例を比較例に記載する。
光導波路基板を試作した例を実施例１および２に記載す
る。また本発明を適用外の製造方法により光導波路基板
を試作した例を比較例に記載する。
【００２５】（実施例１）直径４インチで厚さ０．６ｍ
ｍのシリコン製の円板状のシリコン基板１５の外周の一
部を平坦に削る。この平坦部を下にして、３枚のシリコ
ン基板１５を試料台１６上の溝に挿して等間隔に並べ
る。加熱炉１７であるカンタルヒータ管状炉Ｋａｎｔｈ
ａｌ ＡＭＰ２４０φ（カンタル社製の商品名）が外周
に配置されている直径２００ｍｍの炭化ケイ素製の炉心
管１８に、炭化ケイ素製の試料台１６を挿入し、排気管
２０を有する蓋１９で被う。純水を沸騰させることによ
り水蒸気が発生する石英容器（不図示）に繋がっている
ガス導入管１１の経路途中に配置された開閉弁１２を、
閉鎖しておく。
ｍのシリコン製の円板状のシリコン基板１５の外周の一
部を平坦に削る。この平坦部を下にして、３枚のシリコ
ン基板１５を試料台１６上の溝に挿して等間隔に並べ
る。加熱炉１７であるカンタルヒータ管状炉Ｋａｎｔｈ
ａｌ ＡＭＰ２４０φ（カンタル社製の商品名）が外周
に配置されている直径２００ｍｍの炭化ケイ素製の炉心
管１８に、炭化ケイ素製の試料台１６を挿入し、排気管
２０を有する蓋１９で被う。純水を沸騰させることによ
り水蒸気が発生する石英容器（不図示）に繋がっている
ガス導入管１１の経路途中に配置された開閉弁１２を、
閉鎖しておく。
【００２６】急激な温度変化で炉心管が破損しないよう
に、３℃／分の緩やかな昇温速度で炉心管１８を加熱す
る。炉心管１８の内温が５００℃に達したら開閉弁１２
を開き、３Ｌ／分の流量の水蒸気を炉心管１８へ導入す
る。さらに昇温を続け、炉心管１８内温を１２５０℃ま
で加熱する。水蒸気の導入を継続しながら、この温度で
５０００分間維持し、シリコン基板１５の表面シリコン
を酸化する。
に、３℃／分の緩やかな昇温速度で炉心管１８を加熱す
る。炉心管１８の内温が５００℃に達したら開閉弁１２
を開き、３Ｌ／分の流量の水蒸気を炉心管１８へ導入す
る。さらに昇温を続け、炉心管１８内温を１２５０℃ま
で加熱する。水蒸気の導入を継続しながら、この温度で
５０００分間維持し、シリコン基板１５の表面シリコン
を酸化する。
【００２７】５０００分間経過後、炉心管１８を３℃／
分の降温速度で冷却する。炉心管１８の内温が５００℃
まで下がったら、酸化性のガスの導入を停止する。試料
台１６を引き出し、シリコン基板１５の両表面に、所望
する厚さ５．１μｍの石英膜が形成された光導波路基板
を得る。
分の降温速度で冷却する。炉心管１８の内温が５００℃
まで下がったら、酸化性のガスの導入を停止する。試料
台１６を引き出し、シリコン基板１５の両表面に、所望
する厚さ５．１μｍの石英膜が形成された光導波路基板
を得る。
【００２８】この表面を、異物検査装置（日立電子エン
ジニアリング(株)社製）により測定したところ、０．３
μｍ以上の異物パーティクルは、１枚当り平均１００個
以下と非常に少なかった。
ジニアリング(株)社製）により測定したところ、０．３
μｍ以上の異物パーティクルは、１枚当り平均１００個
以下と非常に少なかった。
【００２９】（実施例２）水蒸気の発生する石英容器に
繋がっているガス導入管に代えて、酸素ガスボンベと水
素ガスボンベとに繋がっているガス導入管を用いたこと
以外は、実施例１と同様な装置を用いて、光導波路基板
を試作した。
繋がっているガス導入管に代えて、酸素ガスボンベと水
素ガスボンベとに繋がっているガス導入管を用いたこと
以外は、実施例１と同様な装置を用いて、光導波路基板
を試作した。
【００３０】先ず、炉心管１８を３℃／分の緩やかな昇
温速度で加熱する。炉心管１８の内温が５００℃に達し
たら開閉弁１２を開き、酸素ガスボンベのレギュレータ
を調整して１Ｌ／分の流量の酸素ガスを炉心管１８へ導
入する。管内温度が８００℃に達したらさらに、水素ガ
スボンベのレギュレータを調整して１．８Ｌ／分の水素
ガスを導入する。８００℃以上では酸素ガスと水素ガス
が反応し、水蒸気が発生する。さらに昇温を続け、炉心
管１８内温を１２５０℃まで加熱する。水蒸気の発生を
継続しながら、この温度で５０００分間維持し、シリコ
ン基板１５の表面シリコンを酸化する。
温速度で加熱する。炉心管１８の内温が５００℃に達し
たら開閉弁１２を開き、酸素ガスボンベのレギュレータ
を調整して１Ｌ／分の流量の酸素ガスを炉心管１８へ導
入する。管内温度が８００℃に達したらさらに、水素ガ
スボンベのレギュレータを調整して１．８Ｌ／分の水素
ガスを導入する。８００℃以上では酸素ガスと水素ガス
が反応し、水蒸気が発生する。さらに昇温を続け、炉心
管１８内温を１２５０℃まで加熱する。水蒸気の発生を
継続しながら、この温度で５０００分間維持し、シリコ
ン基板１５の表面シリコンを酸化する。
【００３１】５０００分間経過後、水素ガスの導入を停
止し、１Ｌ／分の流量の酸素ガスを導入しながら、炉心
管１８を３℃／分の降温速度で冷却する。炉心管１８の
内温が５００℃まで下がったら、酸化性のガスの導入を
停止する。
止し、１Ｌ／分の流量の酸素ガスを導入しながら、炉心
管１８を３℃／分の降温速度で冷却する。炉心管１８の
内温が５００℃まで下がったら、酸化性のガスの導入を
停止する。
【００３２】シリコン基板の両表面に、所望する厚さ
５．０μｍの石英膜が形成された光導波路基板を得る。
この表面を、異物検査装置により測定したところ、０．
３μｍ以上の異物パーティクルは、１枚当り平均５０個
以下と非常に少なかった。
５．０μｍの石英膜が形成された光導波路基板を得る。
この表面を、異物検査装置により測定したところ、０．
３μｍ以上の異物パーティクルは、１枚当り平均５０個
以下と非常に少なかった。
【００３３】（比較例）炉心管を昇温する途中および降
温する途中で、管内温度が５００〜１２５０℃までの
間、水蒸気の導入に代えて、不活性ガスである窒素ガス
を１Ｌ／分の流量だけ導入したこと以外は実施例１と同
様にして、光導波路基板を試作した。シリコン基板の両
表面に厚さ４．８μｍの石英膜が形成された光導波路基
板を得た。この表面を、異物検査装置により測定したと
ころ、０．３μｍ以上の異物パーティクルは、１枚当り
平均４００個と非常に多かった。
温する途中で、管内温度が５００〜１２５０℃までの
間、水蒸気の導入に代えて、不活性ガスである窒素ガス
を１Ｌ／分の流量だけ導入したこと以外は実施例１と同
様にして、光導波路基板を試作した。シリコン基板の両
表面に厚さ４．８μｍの石英膜が形成された光導波路基
板を得た。この表面を、異物検査装置により測定したと
ころ、０．３μｍ以上の異物パーティクルは、１枚当り
平均４００個と非常に多かった。
【００３４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の光
導波路基板の製造方法によれば、シリコン基板の表面を
比較的厚く酸化でき、表面に異物パーティクルの付着し
ていない高品質な光導波路基板を得ることができる。こ
の光導波路基板を用いて性能の優れた光導波路デバイス
を形成することができる。
導波路基板の製造方法によれば、シリコン基板の表面を
比較的厚く酸化でき、表面に異物パーティクルの付着し
ていない高品質な光導波路基板を得ることができる。こ
の光導波路基板を用いて性能の優れた光導波路デバイス
を形成することができる。
【図１】本発明を適用する光導波路基板の製造方法を実
施する際に用いられる製造装置の断面図である。
施する際に用いられる製造装置の断面図である。
【図２】スチーム酸化法による酸化温度毎の酸化膜厚と
酸化時間との関係を示すグラフである。
酸化時間との関係を示すグラフである。
１は光導波路基板の製造装置、１１はガス導入管、１２
は開閉弁、１３は容器、１４は温度センサ、１５はシリ
コン基板、１６は試料台、１７は加熱炉、１８は炉心
管、１９は蓋、２０は排気管である。
は開閉弁、１３は容器、１４は温度センサ、１５はシリ
コン基板、１６は試料台、１７は加熱炉、１８は炉心
管、１９は蓋、２０は排気管である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 城田 政明 郡馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 江島 正毅 郡馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 Ｆターム(参考） 2H047 PA01 QA07 TA41
Claims (4)
- 【請求項１】 光導波路となる石英膜を形成させるシ
リコン基板の載置された炭素を含むセラミックスの試料
台を、外周に加熱炉の配置された炭素を含むセラミック
スの炉心管に挿入し、該加熱炉による加熱で該炉心管内
が２００〜６００℃となったときに、該シリコン基板の
表面シリコンの酸化性のガスを該炉心管に導入し始め、
１２００〜１３５０℃に加熱して該表面シリコンを酸化
させることを特徴とする光導波路基板の製造方法。 - 【請求項２】 前記表面シリコンの酸化を終了する
際、前記炉心管内が２００℃〜６００℃に降温されるま
では、前記酸化性のガスを導入し続けることを特徴とす
る請求項１に記載の光導波路基板の製造方法。 - 【請求項３】 前記酸化性のガスが、水蒸気または酸
素を含んでいることを特徴とする請求項１または２に記
載の光導波路基板の製造方法。 - 【請求項４】 前記炭素を含むセラミックスが炭化ケ
イ素であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載の光導波路基板の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000120291A JP2001305368A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 光導波路基板の製造方法 |
| US09/836,272 US6436728B2 (en) | 2000-04-21 | 2001-04-18 | Method for making an optical waveguide substrate |
| EP01303609A EP1148356A3 (en) | 2000-04-21 | 2001-04-19 | Method of manufacturing an optical waveguide substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000120291A JP2001305368A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 光導波路基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001305368A true JP2001305368A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18631128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000120291A Pending JP2001305368A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 光導波路基板の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6436728B2 (ja) |
| EP (1) | EP1148356A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001305368A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110144566A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-08-20 | 高炬 | 一种物理气相沉积样品加热装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7112463B2 (en) * | 2003-11-13 | 2006-09-26 | Honeywell International Inc. | Method for making devices using ink jet printing |
| WO2006082469A1 (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-10 | S.O.I.Tec Silicon On Insulator Technologies | Method for applying a high temperature treatment to a semimiconductor wafer |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648282A (en) * | 1992-06-26 | 1997-07-15 | Matsushita Electronics Corporation | Autodoping prevention and oxide layer formation apparatus |
| KR100187674B1 (ko) * | 1994-07-07 | 1999-06-01 | 김주용 | 반도체 소자 제조용 반응로 및 그를 이용한 게이트 산화막 형성방법 |
| US6251758B1 (en) * | 1994-11-14 | 2001-06-26 | Applied Materials, Inc. | Construction of a film on a semiconductor wafer |
| DE19503641A1 (de) * | 1995-02-06 | 1996-08-08 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Schichtstruktur mit einer Silicid-Schicht, sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Schichtstruktur |
| US6046840A (en) * | 1995-06-19 | 2000-04-04 | Reflectivity, Inc. | Double substrate reflective spatial light modulator with self-limiting micro-mechanical elements |
| SE9600970D0 (sv) * | 1996-03-14 | 1996-03-14 | Johan Sterte | Förfarande för framställning av mycket tunna filmer av molekylsiktar |
| JPH10101321A (ja) * | 1996-09-30 | 1998-04-21 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 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 |
| TW471068B (en) * | 1997-03-05 | 2002-01-01 | Hitachi Ltd | Method for fabricating semiconductor integrated circuit device with insulation film |
| US6037273A (en) * | 1997-07-11 | 2000-03-14 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for insitu vapor generation |
| JPH1164658A (ja) * | 1997-08-08 | 1999-03-05 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光導波路の製造方法 |
| US6218268B1 (en) * | 1998-05-05 | 2001-04-17 | Applied Materials, Inc. | Two-step borophosphosilicate glass deposition process and related devices and apparatus |
| US6284655B1 (en) * | 1998-09-03 | 2001-09-04 | Micron Technology, Inc. | Method for producing low carbon/oxygen conductive layers |
-
2000
- 2000-04-21 JP JP2000120291A patent/JP2001305368A/ja active Pending
-
2001
- 2001-04-18 US US09/836,272 patent/US6436728B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-04-19 EP EP01303609A patent/EP1148356A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110144566A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-08-20 | 高炬 | 一种物理气相沉积样品加热装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1148356A2 (en) | 2001-10-24 |
| US6436728B2 (en) | 2002-08-20 |
| EP1148356A3 (en) | 2003-04-02 |
| US20010034074A1 (en) | 2001-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2479679C2 (ru) | Способ получения неприлипающего покрытия на основе карбида кремния | |
| JPH02196045A (ja) | 高純度石英母材製造用加熱炉 | |
| JPH0218379A (ja) | 半導体単結晶引上げ装置 | |
| JP2001305368A (ja) | 光導波路基板の製造方法 | |
| JP2007142442A (ja) | シリコン基板の高速昇降温処理（ｒｔｐ）方法 | |
| JP2009274905A (ja) | シリコン溶融ルツボ | |
| JP2001503007A (ja) | 延伸ファイバの破断源を低減するための装置及び方法 | |
| TW200931500A (en) | Vapor-phase growth apparatus and vapor-phase growth method | |
| AU734480B2 (en) | Apparatus and method for reducing breakage of fibers drawn from blanks | |
| TW200425384A (en) | Wafer carrier having improved processing characteristics | |
| JPS58161939A (ja) | 光フアイバ線引き炉 | |
| JPH08319186A (ja) | ＣＶＤ−ＳｉＣ被覆部材 | |
| Zheng et al. | The High‐Temperature Oxidation Behavior of Reaction‐Bonded Porous Silicon Carbide Ceramics in Dry Oxygen | |
| JP3568006B2 (ja) | 半導体製造装置用の窒化アルミニウム基材及びその製造方法 | |
| JP3185653B2 (ja) | 半導体製造装置用材料及びその製造方法 | |
| KR20010031525A (ko) | 도파관 섬유 인발방법 및 장치 | |
| JPH10287495A (ja) | 高純度炭化珪素質半導体処理部材及びその製造方法 | |
| JP2001337240A (ja) | 光導波路基板の製造装置および製造方法 | |
| EP1160593A2 (en) | Manufacture of optical waveguide substrate | |
| JP7093264B2 (ja) | 反応装置 | |
| JP2002323635A (ja) | 光導波路基板の製造方法及び光導波路基板 | |
| JPH02250326A (ja) | 半導体製造装置 | |
| JPS62293713A (ja) | エピタキシヤル成長装置用サセプタ− | |
| JPS6241793A (ja) | シリコン単結晶引上げ用ルツボ | |
| JPH0788233B2 (ja) | ガラス成形用黒鉛治具 |