发明名称 制造平面光学导波板之改良方法
摘要 一种新颖平面导波板结构系已经由于一种He2/BC13大气中烧结实质上纯SiO2层而构成。此致使比单独沉积矽石者实质上较低黏度之一种液相之产生。由于黏性烧结系经由此种液体之存在而增进,因此固结系于比于先前技艺中使用之温度(例如1350-1500℃)较低之温度(例如1000-1100℃)发生。大部分之B2O3维持不与其协助烧结之矽石粒子反应,充当如一种助熔剂之作用以致使固结。此种留下之B2O3系于固结程序之结束经由于900℃-1100℃之温度之蒸汽处理而移除。部分之硼系组合入矽石层中,改变其热膨胀系数而实质上不增加其折射率。因此,此种方法经由降低处理温度及制造不弯曲底材及实质地消除造成偏光作用相关损失之双折射之一种玻璃而改良平面导波板之结构及处理。此钜量地有益于精密之电路诸如计画用于波长分散多工化及容许狭窄并且精确地定位之通带。
申请公布号 TW369611 申请公布日期 1999.09.11
申请号 TW085104688 申请日期 1996.04.19
申请人 AT﹠T IPM公司 发明人 李亨锺;亚德.贺门.克莱;约翰.伯奈特.麦克雪尼
分类号 G02B6/10 主分类号 G02B6/10
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种制造平面光学导波板之方法,其包含于选自包括矽及矽石之一种底材(14)之上生成包含矽石具有第一种折射率之一底部覆面层(13),于底部覆面层(13)之上生成包含矽石具有较高于该第一种折射率之第二种折射率之至少一导波脊(12),于该至少一导波脊(12)之上及于底部覆面层(13)之暴露之区域之上生成包含矽石之粒子具有较低于该第二种折射率之折射率之一顶部覆面层(11),该顶部覆面层(11)系经由沉积包含矽石之一层灰粒粒子及于一种含氦之大气中烧结灰粒粒子成为一种似玻璃之层而生成,其中该烧结系经由于包含选自包括BCl3及BF3之一种气体添加剂之一种氦大气中于900℃或以下之温度加热灰粒层、于1000至1100℃之范围内之温度于该气体添加剂之不存在下烧结加热之灰粒层、于一种蒸汽-及-氧大气中于1000至1150℃之温度将烧结之结构退火、及容许退火之层冷却至室温而进行。2.根据申请专利范围第1项之方法,其中该烧结系于一炉(29)中进行,其系用一种氦气流于低温度冲洗,该气体添加剂系于趋近氦冲洗之结束加入氦气流中及炉温度系于1.5至2.5小时之期间内提高至800至900℃之加热温度,于到达该加热温度之后15-20分钟,中断气体添加剂之添加及于1.5至2.5小时之期间内提高炉温度至1000至1100℃之烧结温度,及维持于该烧结温度历时约1小时之期间,然后将烧结之结构于一种蒸汽-及-氧大气中于1000至1150℃之温度退火历时5至7小时之期间,及容许烧结之结构冷却至室温。3.根据申请专利范围第1项之方法,其中该加热温度系800℃。4.根据申请专利范围第1项之方法,其中该加热温度系于2小时之期间内提高。5.根据申请专利范围第1项之方法,其中通过炉(29)之氦之该流动系维持于300毫升/分钟。6.根据申请专利范围第1项之方法,其中BCl3之流动系维持于3.5至5毫升/分钟。7.根据申请专利范围第1项之方法,其中炉温度系于2小时之期间之内提高至烧结温度。8.根据申请专利范围第1项之方法,其中BF3之流动系维持于15毫升/分钟。9.根据申请专利范围第8项之方法,其中加热温度系900℃。10.一种于包含选自包括矽及矽石之一种底材(14)之一结构上制造一砂石覆面层(11,13)之方法,其包含经由火焰水解沉积而于该底材(14)上生成一矽石灰粒层,将结构置入一炉(29)中,用氦于低温度冲洗炉(29),将选自包括BCl3及BF3之一种添加剂加入氦气流中,于1.5至2.5小时之期间内提高温度至900℃或以下之加热温度,于该气体添加剂之不存在下经由于1.5至2.5小时之期间之内提高温度自1000至1100℃及于约1小时之期间之内维持烧结温度而烧结加热之灰粒层,于一种蒸汽-及-氧大气中于1000至1150℃之范围内之温度将烧结之结构退火历时5至7小时之期间,及容许烧结之结构冷却至室温。11.根据申请专利范围第10项制造矽石覆面层(11,13)之方法,其中该烧结系于以低温度用氦之一种气流冲洗之一炉(29)中进行,该气体添加剂系于趋近氦冲洗之结束加入氦气流中及炉温度系于1.5至2.5小时之期间内提高至800至900℃之该温度,于到达该加热温度之后15-20分钟,中断气体添加剂之添加及于1.5至2.5小时之期间内提高炉温度至1000至1100℃之烧结温度,及维持于该烧结温度历时约1小时之期间,然后将烧结之结构于一种蒸汽-及-氧大气中于1000至1150℃之温度退火历时5至7小时之期间,及容许烧结之结构冷却至室温。12.根据申请专利范围第10项制造矽石覆面层(11,13)之方法,其中该加热温度系800℃。13.根据申请专利范围第10项制造矽石覆面层(11,13)之方法,其中该加热温度系于2小时之期间内提高。14.根据申请专利范围第10项制造矽石覆面层(11,13)之方法,其中通过炉之氦之该流动系维持于300毫米/分钟。15.根据申请专利范围第10项制造矽石覆面层(11,13)之方法,其中BCl3之流动系维持于3.5至5毫米/分钟。16.根据申请专利范围第10项制造矽石覆面层(11,13)之方法,其中炉温度系于2小时之期间内提高至烧结温度。17.根据申请专利范围第10项制造矽石覆面层(11,13)之方法,其中BF3之流动系维持于15毫米/分钟。18.根据申请专利范围第17项制造矽石覆面层(11,13)之方法,其中加热温度系900℃。图式简单说明:第一图系一种典型平面光学导波板之一平面图之一略图;第二图系第一图中表示之平面光学导波板之一侧面图之剖面之一略图;第三图系于一种适合之底材上经由FHD而沉积灰粒之一种配置之一略图;及第四图系烧结灰粒层进入玻璃中之一种配置之一略图。第五图系反应3SiO2+4BCl3→3SiCl4+2B2O3之气体物质之浓度对于温度之一图形。
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