石英PLCチップSiO_2成膜プロセスの検討  [in Japanese] Study of Deposition Processes with Silica-based PLC Chip  [in Japanese]

現在、石英PLCデバイスの製作に不可欠なSiO_2厚膜の成膜プロセスとしては、火炎堆積法の実用化が一番進んでいる。しかし、1000℃以上の高温で粉末をガラス化する必要があるため、光導波路中に冷却後熱歪みによる残留応力が発生し、偏波依存特性が大きくなる危険性を有している。また、SiO_2膜成膜時基板を回転円板の最外周部に配置するため、設備の占有面積に対して必ずしも効率の良い生産力法とは言えないという問題もある。このため我々は、ガラス化処理が不要かつ低温(500℃以下)でSiO_2膜の成膜が可能な方法として、TEOSプラズマCVD法・TEOSオゾン常圧熱CVD法およびイオン化蒸着法(イオンプレーティング, イオンビームアシスト)による下部クラッド・コア・上部クラッド作製の検討を行っている。今回は、上記の試作結果および問題点と今後の検討項目について報告する。

FHD method is usefull for silica-based PLC (Planar Lightwave Circuit) process with SiO_2 deposition, but needs high temperature heat treatment (> 1000℃) for PLC wafer. There are some dangerous problems, such as SiO_2 film inner stress, which causes polarization dependence with optical loss of PLC chip. We report the trial production of silica based PLC chip by some low temperature processes, which are TEOS plasma CVD, TEOS AP-CVD, Ion Plating and Ion Beam assisted Deposition, and show the problems, which must be solved, and also our next trial plan.