專利名稱：用于光學(xué)回路的有機(jī)金屬的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明廣義地涉及諸如火焰水解的轉(zhuǎn)化體系，以及使用有機(jī)金屬源在平面基材上沉積均勻的薄氧化物粉塵或初步燒結(jié)的玻璃層。沉積的粉塵可固結(jié)為玻璃層。這類(lèi)玻璃層形成芯玻璃和包層玻璃，它們構(gòu)成集成光路中的光波導(dǎo)。
本發(fā)明背景本申請(qǐng)人已經(jīng)研制出火焰水解體系，它可在平表面上沉積薄的氧化物粉塵層，這類(lèi)平表面可用于光路(LOC)以及制造集成光波導(dǎo)器件，例如集成光路。這些粉塵層固結(jié)成玻璃層，形成光波導(dǎo)芯和包層。
美國(guó)專利申請(qǐng)08/581,186(1995年12月29日申請(qǐng))(Bandwidth-AdjustedWavelength Demultilexer，by Denis M.Trouchet)披露了這樣的光學(xué)電路，可用作波分解復(fù)用器。
常規(guī)方法一直依賴鹵化物的燃燒，它對(duì)一些應(yīng)用有利，但也存在嚴(yán)重的缺陷。鹵素，如氯會(huì)從原料中除去某些氧化物，會(huì)導(dǎo)致由沉積粉塵層產(chǎn)生的玻璃組成的不均勻性。這種不均勻性會(huì)使這些常規(guī)鹵化物法制造的波導(dǎo)玻璃層的光學(xué)性質(zhì)下降。
除了上述之外，鹵化物燃燒反應(yīng)的最終產(chǎn)物是氯，它會(huì)與空氣中的濕氣反應(yīng)形成HCl，而HCl是高度腐蝕性和毒性的，需要能存放它的設(shè)備。
因此，需要一種能在平表面或基材上形成氧化物粉塵層的體系，這體系能提供對(duì)玻璃組成均勻性的改善，使火焰水解法形成的波導(dǎo)玻璃層具有更好的光學(xué)性能，并消除有毒或有害的燃燒副產(chǎn)物。
本發(fā)明概述本發(fā)明涉及有機(jī)金屬源在無(wú)源波導(dǎo)應(yīng)用和制造集成光波導(dǎo)器件(如集成光路)中的用途。使用這類(lèi)材料的好處是可從體系中消除氯。因?yàn)槁葧?huì)通過(guò)反應(yīng)從原料除去某些沉積氧化物，使沉積層中所需氧化物不能達(dá)到要求的濃度。使用有機(jī)金屬源的另一個(gè)好處是能方便地將材料輸送到轉(zhuǎn)化點(diǎn)，例如燃燒器，以及消除氯而增加安全性。
采用本發(fā)明改進(jìn)的火焰水解沉積(FHD)法，可沉積粉塵層。FHD能在平面基材上沉積均勻的薄氧化物粉塵或初步燒結(jié)的玻璃層。在一個(gè)實(shí)施方案中，用直徑為100毫米，厚1毫米的熔凝硅石制得的平面基材制造波導(dǎo)層。制得屬于GeO2-B2O3-P2O5-SiO2體系的波導(dǎo)粉塵玻璃芯組成，并用屬于B2O3-P2O5-SiO2三元體系的玻璃包層包覆。選擇玻璃組成，以達(dá)到要求的折射率。(例如，增加GeO2來(lái)提高％Δ)。
本發(fā)明的FHD體系包括燃料氣體和有機(jī)金屬蒸汽的混合物，混合這些氣體并且送入在火焰內(nèi)的共同氣流中，火焰中有一直接指向熔凝硅石的平面基材靶的轉(zhuǎn)化點(diǎn)。在甲烷/氧的火焰中，有機(jī)金屬蒸汽(由以下的至少兩種物質(zhì)形成，這些物質(zhì)選自八甲基環(huán)四硅氧烷、磷酸三甲酯、硼酸三乙酯、異丙醇鈦和乙醇鍺)燃燒生成多組分氧化物粉塵顆粒。
火焰速度、火焰中各氣體組分的比值以及蒸汽輸送速度控制著最終粉塵的粒度以及它們燒結(jié)的程度。可以改變靶的高度，可以往返移動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)靶，來(lái)控制溫度和沉積顆粒的分布。
當(dāng)粉塵層沉積至要求的厚度，可對(duì)樣品進(jìn)行熱處理以燒結(jié)玻璃使之完全致密。燒結(jié)或固結(jié)取決于玻璃組成和厚度。制得的波導(dǎo)層厚度通常為5-9微米。固結(jié)溫度范圍約為1150-1340℃，在該溫度范圍保持的時(shí)間約為1-7小時(shí)。
要制造集成光波導(dǎo)器件，可按照上述，在平面基材上沉積和燒結(jié)粉塵層形成芯層。采用光刻和反應(yīng)離子蝕刻(RIE)技術(shù)，在該芯層上蝕刻出波導(dǎo)線路。然后在蝕刻層上沉積包層并燒結(jié)。
附圖簡(jiǎn)述為了充分理解本發(fā)明，可結(jié)合附圖參考對(duì)本發(fā)明優(yōu)選模式的詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明的火焰水解體系的示意圖。
圖2是燃燒器的放大的透視圖，表明火焰的前部和尾部，以及如何測(cè)量燃燒器至樣品的高度。
圖3是燃燒器組合件的部件分解透視圖。
圖3a是圖3所示燃燒器中部剖面圖。
圖4是一個(gè)鼓泡器組合件的剖面圖。
圖5是固定基材的真空卡盤(pán)組件示意圖。
圖5a是卡盤(pán)底部的平面圖。
圖6是第二實(shí)施方案的燃燒器組合件的部件分解透視圖。
圖7是固結(jié)的玻璃粗糙度隨燃燒器至樣品高度以及燃燒器排數(shù)變化的曲線。
圖8是組成變化隨樣品至燃燒器的高度變化的曲線。
本發(fā)明的詳細(xì)描述由圖1很好地說(shuō)明了本發(fā)明，圖1是本發(fā)明的火焰水解體系10的示意圖，該體系適合在用于光路(LOC)以及制造集成光波導(dǎo)器件，例如集成光路的平表面上制得氧化物粉塵層。選擇的有機(jī)金屬液體分別儲(chǔ)存于鼓泡器12、14、16和18中。該體系產(chǎn)生的有機(jī)金屬蒸汽用氮?dú)庠?0作為載氣，氮?dú)庠?0中的N2通過(guò)加熱管22傳送到每個(gè)鼓泡器。有機(jī)金屬液體在鼓泡器內(nèi)蒸發(fā)，并被氮?dú)廨d運(yùn)分別通過(guò)加熱的管24、26、28和30。有機(jī)金屬蒸汽與預(yù)先選擇的燃料氣體混合物混合為一個(gè)氣流，該混合物包括空氣32、氮34、氧36和甲烷38，從管39通過(guò)管40輸送到燃燒器組合件42。在轉(zhuǎn)化點(diǎn)的火焰48(見(jiàn)圖2)中，蒸汽燃燒產(chǎn)生氧化物粉塵50。粉塵沉積在基材53上，基材53通過(guò)一個(gè)真空卡盤(pán)組合件60(圖5和5a)固定。也可采用本領(lǐng)域已知的常規(guī)橫移行星裝置(transverse planetarymechanism)70，使卡盤(pán)橫向運(yùn)動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)。燃燒排出的氣體(未標(biāo)出)通過(guò)一個(gè)外罩62到滌氣器(未標(biāo)出)。由一過(guò)濾的封閉外殼52包圍燃燒器組合件42和真空卡盤(pán)組合件60。
如圖3和3a所示，轉(zhuǎn)化點(diǎn)的燃燒器組合件42包括外殼43，外殼上有一排直徑0.30”的孔44。該外殼有一個(gè)玻璃陶瓷的插件45和不銹鋼的細(xì)篩網(wǎng)46，45上有多排平行的孔41，46被插入圓柱形的支管室47內(nèi)。在優(yōu)選的實(shí)施方案中提供了更加均勻的蒸汽混合物分布，該方案中，用圖6的插件84代替篩網(wǎng)46。燃料氣體-有機(jī)金屬蒸汽的混合物通過(guò)管48進(jìn)入燃燒器，管48用螺紋接入外殼43并連接到管40。支管室由螺帽49密封。
圖6表明的是燃燒器組合件的第二實(shí)施方案，它在橫跨整個(gè)燃燒器面上使火焰點(diǎn)保持相等高度。該實(shí)施方案中，燃燒器組合件70包括外殼72和燃燒器槽74。燃燒器隔板包括兩個(gè)放在圓柱形支管室76內(nèi)的插入件。陶瓷插入件80有兩排平行的孔82。不銹鋼插入件84的結(jié)構(gòu)是在與陶瓷插入件對(duì)接時(shí)，提供蒸汽均勻分布的通道，而在橫跨整個(gè)燃燒器面上使火焰點(diǎn)保持相等的高度。蒸汽混合物通過(guò)管86進(jìn)入燃燒器，該支管室由螺帽78密封。
為了保證得到均勻厚度的層以及避免形成光柵(rastering)，有燃燒器槽或孔的燃燒器面或頂部表面的長(zhǎng)度“L”應(yīng)該至少等于或大于被涂布的平面基材的直徑或?qū)挾取?br> 圖5和5a更清楚地顯示了固定基材的真空卡盤(pán)組合件60?？ūP(pán)上有垂直的軸61、旋轉(zhuǎn)套環(huán)62、內(nèi)防護(hù)環(huán)63和外環(huán)67?？ūP(pán)底面64(圖5a)顯示固定樣品53的真空孔65的分布。
操作中，分別在鼓泡器12、14、16和18中放入有機(jī)金屬液體組分，如八甲基環(huán)四硅氧烷、磷酸三甲酯、硼酸三乙酯和乙醇鍺。鼓泡器連接到氮?dú)廨d氣進(jìn)口閥，進(jìn)口閥底部裝有充氣器并且每個(gè)鼓泡器連接著一個(gè)蒸汽出口閥。圖4是圖1中所示的一個(gè)鼓泡器的放大圖，由圖4更清楚地看到，每個(gè)鼓泡器腔12由不銹鋼制成，是有圓底和圓頂?shù)膱A柱體。鼓泡器上有氮?dú)膺M(jìn)口和通到燃燒器42的向外流動(dòng)的蒸汽出口13。氮?dú)庖越o定的速度通過(guò)進(jìn)氣管15進(jìn)入鼓泡器，氮?dú)庥山谝后w中并位于鼓泡器底部的充氣器管通入。為控制溫度，可任選用加熱帶纏繞鼓泡器，加熱帶由溫度控制器控制。然后用合適的保溫材料隔熱鼓泡器。還通過(guò)纏繞加熱帶加熱出口管，使其溫度高于有機(jī)金屬沸點(diǎn)，保證蒸汽為氣態(tài)。所有的出口管連接到一個(gè)共同的管道40，該管起到將各種蒸汽在進(jìn)入燃燒器之前混合起來(lái)的作用。該管的溫度至少必須等于各組分的最高沸點(diǎn)。
可以使用熱電偶監(jiān)測(cè)有機(jī)金屬液體的溫度。熱電偶17和18位于每個(gè)鼓泡器內(nèi)，它們浸在液體中。每個(gè)鼓泡器外面裝有另外一個(gè)熱電偶19，沿著輸入和輸出管。
鼓泡器還可以有用于加料和放料出入口。每個(gè)鼓泡器底部有一個(gè)放料口21，除非鼓泡器正在排放料液，放料口21都被蓋住。
由質(zhì)流控制器(mfc)23(可以TYLAN商品名購(gòu)得)調(diào)節(jié)蒸汽和氣體的輸送速度，提供體積流動(dòng)速率。由氮?dú)饬鬏斔驼羝麘B(tài)的有機(jī)金屬。甲烷氣體和氧氣是分開(kāi)輸送。該體系還具有將氮?dú)?、空氣和氫氣作為燃料預(yù)混物一部分的能力。對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，各mfc的范圍如下CH4和O2＝10sLpm(標(biāo)準(zhǔn)升/分鐘)用于預(yù)混合物的N2＝10sLpmOMCTS N2＝100sccm(標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘)TMP N2＝200sccmTEB N2＝50sccmGeE＝1000sccm輔助調(diào)節(jié)器(通到mfc)∶N2＝15psiO2＝17psi只有氮?dú)夤苁墙?jīng)過(guò)過(guò)濾的以吸收濕氣。
從mfc接出的管道為不銹鋼管，直接連接到燃燒器的多支管或連接到鼓泡器。由加熱帶和可購(gòu)得的溫度控制器預(yù)熱這些管道并控制其溫度。每一管道的溫度等于其鼓泡器的溫度。
還可以用本領(lǐng)域已知的蒸發(fā)系統(tǒng)代替鼓泡器，如美國(guó)專利4,529,427和JP 60-108338中所述，這些文獻(xiàn)在此引作參考。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，按照下面所述方法形成粉塵芯層和粉塵包層粉塵芯層玻璃組成#5(見(jiàn)表3)在GeO2-B2O3-P2O5-SiO2(15.79，3.86，2.19和78.16％(重量))系統(tǒng)內(nèi)，而包層玻璃#10(見(jiàn)表1)的組成在B2O3-P2O5-SiO2(7.95，3.25和88.8％(重量))的三元系統(tǒng)內(nèi)。采用標(biāo)準(zhǔn)電子探針微量分析(EPMA)技術(shù)分析它們的組成。
采用圖1-5中所述的標(biāo)準(zhǔn)火焰水解沉積(FHD)技術(shù)沉積粉塵層。FHD系統(tǒng)主要包括燃料氣體和有機(jī)金屬蒸汽，它們混合后被送入在轉(zhuǎn)化點(diǎn)的火焰中的共同氣流中，火焰直接對(duì)著平面基材靶。在甲烷/氧火焰中，有機(jī)金屬蒸汽(來(lái)自八甲基環(huán)四硅氧烷OMCTS、磷酸三甲酯TMP、硼酸三乙酯TEB、乙醇鍺TEOG或GE)燃燒并轉(zhuǎn)化為多組分氧化物的粉塵顆粒。輸送系統(tǒng)采用鼓泡器，一種組分使用一個(gè)鼓泡器。鼓泡器體積為100-400毫升，液面保持在恒定高度。載氣為氮?dú)猓拥焦呐萜鞯墓艿李A(yù)熱至和鼓泡器一樣的溫度，避免在N2流動(dòng)時(shí)冷卻液體。鼓泡器溫度應(yīng)盡可能低，但仍高至可在給定的N2流量下產(chǎn)生足夠的蒸汽。要求出口管溫度超過(guò)沸點(diǎn)以保證液體的蒸汽不冷凝。用于載氣進(jìn)氣管、鼓泡器和出口管的溫度控制器預(yù)熱至下列溫度溫度(℃)81 到OMCTS鼓泡器的進(jìn)口和鼓泡器本身(22+18)70 到TMP的進(jìn)口和TEB鼓泡器(22+16)60 到TEB的進(jìn)口和TEB鼓泡器(22+14)51 到GE的進(jìn)口和GE鼓泡器(22+12)＞176 OMCTS鼓泡器的出口管(30)＞197 TMP鼓泡器的出口管(28)＞117 TEB鼓泡器的出口管(26)＞185 GE鼓泡器的出口管(24)＞197 燃燒器下面的共用部分熔凝硅石基材(直徑100毫米，厚1毫米)在放置于卡盤(pán)60上之前清潔并稱重，卡盤(pán)借助真空將該樣品固定在火焰上方。打開(kāi)質(zhì)流控制器，使載氣進(jìn)入鼓泡器，傳送一定體積流量(sccm)的蒸汽，并控制甲烷和氧的流量(sLpm)。芯層玻璃和包層玻璃物質(zhì)的傳送速度如下OMCTS TMP TEB GE CH4O2芯#5 0.0230.00020.0090.0065.855.6包層#10 0.0250.00400.00705.855.6燃燒器下面的電磁螺線(magnehelic)監(jiān)測(cè)背壓，背壓通常為1.0英寸水柱。根據(jù)預(yù)定距離設(shè)定基材在火焰上方的高度，通過(guò)裝置70，基材以恒定的速度橫向運(yùn)動(dòng)同時(shí)旋轉(zhuǎn)，以控制沉積顆粒的溫度和分布。由基材在火焰上方橫向運(yùn)動(dòng)的次數(shù)來(lái)控制玻璃粉塵的厚度。通常，芯層厚度約為5-7微米，包層厚度約為4-20微米。
當(dāng)粉塵層沉積至要求的厚度后，對(duì)樣品進(jìn)行熱處理以燒結(jié)玻璃使之完全致密。固結(jié)程序取決于玻璃組成和厚度。芯層#5的厚度為5微米；包層#10的厚度約為4微米。芯層固結(jié)的最高溫度為1290℃，包層為1200℃，這些溫度分別保持2小時(shí)和1小時(shí)。
制造集成光波導(dǎo)線路器件的步驟包括1.采用光刻技術(shù)和反應(yīng)離子蝕刻(RIE)技術(shù)，在芯層上蝕刻出器件線路。
2.沉積包層并燒結(jié)，覆蓋該器件線路。
3.將該器件接上引線、封裝并連接。
表1和2比較了用EPMA測(cè)得的本發(fā)明的由有機(jī)金屬產(chǎn)生的玻璃的橫截面上氧化物重量百分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差和由傳統(tǒng)方法沉積的用鹵化物產(chǎn)生的玻璃上氧化物重量百分?jǐn)?shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。(鹵化物產(chǎn)生的玻璃的最低值(SiO2為0.47，B2O3為0.39和P2O5為0.13)，在本發(fā)明的由有機(jī)金屬產(chǎn)生的玻璃中用作組成控制的上限)。本發(fā)明的玻璃，在整個(gè)沉積的玻璃層上每種氧化物都僅有很小的變化。
表1-有機(jī)金屬覆蓋層
表2-鹵化物包層
以下表3和4比較了由EPMA測(cè)得的鹵化物產(chǎn)生的芯層玻璃橫截面上氧化物重量百分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差和本發(fā)明有機(jī)金屬產(chǎn)生的玻璃橫截面上氧化物重量百分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差。在整個(gè)沉積的玻璃芯層中，本發(fā)明玻璃中GeO2和SiO2的變化小得多。
表3-有機(jī)金屬芯層
下面的反應(yīng)式說(shuō)明了本發(fā)明中使用的典型有機(jī)金屬的燃燒產(chǎn)物。
表 5有機(jī)金屬燃燒產(chǎn)物OMCTA八甲基環(huán)四硅氧烷
TMP磷酸三甲酯
TEB硼酸三乙酯
GeE乙醇鍺異丙醇鈦本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案中，氧化物粉塵顆?？梢酝瑫r(shí)在平面基材上沉積并燒結(jié)為均勻的玻璃層，而不需要熔融或軟化該基材。該實(shí)施方案提供的好處是取消另一個(gè)固結(jié)步驟，避免晶片翹曲，提供了光滑、沒(méi)有或幾乎沒(méi)有缺陷的玻璃表面。
在現(xiàn)場(chǎng)完成燒結(jié)的方法是依靠下面所述升高基材溫度而完成的1.提高甲烷濃度(更熱的火焰)2.將樣品夾具隔熱或加熱3.降低樣品高度(盡可能靠近燃燒器，以獲得更熱和更小的粉塵顆粒)4.改變組成使其可在較低的溫度燒結(jié)(如增加B2O3/P2O5)5.使用高速燃燒器(單排代替三排)第一種方法包括提高甲烷與氧的比值，同時(shí)保持所有其它條件不變。氧量應(yīng)高至足以進(jìn)行化學(xué)計(jì)量反應(yīng)，而較多量的甲烷產(chǎn)生更熱的火焰。使用直徑10厘米的樣品，預(yù)燒結(jié)區(qū)為圓形透明玻璃。按照外徑(厘米)測(cè)量該區(qū)域的邊界(見(jiàn)表6)。當(dāng)CH4/O2比值提高時(shí)，直徑從4.8厘米增加到6.0厘米。當(dāng)該比值基本不變，但甲烷增加時(shí)，直徑從6.0厘米增加到8.8厘米。
表 6
另一種方法是將樣品夾具隔熱。用一厚層與其形狀緊密配合的鋁硅陶瓷纖維覆蓋真空卡盤(pán)以使樣品夾具隔熱。當(dāng)卡盤(pán)在整個(gè)操作過(guò)程中保持較熱時(shí)，預(yù)燒結(jié)面積從6.0增加到6.5(見(jiàn)表7)。
表 7
第三種方法包括使基材夾具靠近火焰前鋒。最佳的燃燒器至樣品高度為直接在火焰點(diǎn)上方。
第四種方法包括改變玻璃的組成。圖8顯示了固結(jié)玻璃組成的變化，B2O3/P2O5的比值隨樣品至燃燒器高度下降。B2O3/P2O5比值越高，粉塵越容易燒結(jié)。
第五種方法包括提高火焰速度，如采用單排燃燒器孔而不是三排燃燒器孔。作為粉塵粒度的函數(shù)的粉塵層粗糙度與燃燒器孔的排數(shù)有關(guān)。
使用外形儀測(cè)定固結(jié)樣品的粗糙度，對(duì)4厘米距離上三個(gè)點(diǎn)的三條徑跡取平均。圖7所示為采用單排燃燒器和三排燃燒器產(chǎn)生的樣品，其粗糙度隨樣品至燃燒器高度的變化。單排燃燒器制得的玻璃表面更為光滑，這兩種情況的粗糙度都隨在燃燒器上的高度增加。
以上參照附圖中說(shuō)明的優(yōu)選模式具體描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不偏離權(quán)利要求書(shū)確定的本發(fā)明的精神和范圍下，可以進(jìn)行細(xì)節(jié)方面的變動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種在平面基材上形成氧化物粉塵層的方法，該方法包括下列步驟(a)制備含有多種可轉(zhuǎn)化為其氧化物形式的有機(jī)金屬化合物蒸汽的無(wú)鹵化物的氣流；(b)使所述氣流通過(guò)轉(zhuǎn)化點(diǎn)，形成氧化物粉塵顆粒的混合物；和(c)將平面基片放置在靠近所述轉(zhuǎn)化點(diǎn)處，并在所述基片上沉積所述氧化物粉塵顆粒，形成內(nèi)聚的氧化物粉塵層。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述制備含有多種可轉(zhuǎn)化為其氧化物形式的有機(jī)金屬化合物蒸汽的無(wú)鹵化物的氣流的步驟，還包括將氣體燃料和所述的氣流混合。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的將平面基片放置在靠近所述轉(zhuǎn)化點(diǎn)處的步驟，還包括將所述平面基片水平放置在所述轉(zhuǎn)化點(diǎn)上方。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的有機(jī)金屬化合物包括至少兩種選自八甲基環(huán)四硅氧烷、磷酸三甲酯、硼酸三乙酯、異丙醇鈦和乙醇鍺的物質(zhì)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的有機(jī)金屬化合物蒸汽包含在惰性氣體中。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的惰性氣體包括氮?dú)狻?br> 7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的氣體燃料包括甲烷和氧。
8.一種制造光波導(dǎo)器件的方法，該方法包括下列步驟(a)制備含有多種可轉(zhuǎn)化為其氧化物形式的有機(jī)金屬化合物蒸汽的無(wú)鹵化物的氣流；(b)混合所述的氣流和氣體燃料混合物，形成共同的汽流；(c)使所述的汽流通入燃燒器火焰中，形成氧化物粉塵顆粒的混合物，所述的燃燒器有內(nèi)隔板組合件，可提供均勻的火焰點(diǎn)；(d)使所述的氧化物粉塵顆粒沉積在基片上，形成內(nèi)聚的粉塵層；(e)使所述的氧化物粉塵層固結(jié)為玻璃層；和(f)用所述玻璃層制造光波導(dǎo)器件。
9.一種在支承性平面基材上制造集成光波導(dǎo)的方法，該方法包括下列步驟(a)制備含有多種可轉(zhuǎn)化為其氧化物形式的有機(jī)金屬化合物蒸汽的無(wú)鹵化物的氣流；(b)混合所述的氣流和氣體燃料混合物，形成共同的汽流；(c)使所述的汽流通入燃燒器火焰中，形成氧化物粉塵顆粒的混合物；(d)使所述的氧化物粉塵顆粒沉積在基片上，該基片被加熱至足以就地使所述氧化物顆粒燒結(jié)形成玻璃層的溫度；和(e)用所述玻璃層制造集成光波導(dǎo)器件。
10.一種制造光路的方法，該方法包括下列步驟(a)制備含有多種可轉(zhuǎn)化為其氧化物形式的的有機(jī)金屬化合物蒸汽的無(wú)鹵化物的氣流；(b)混合所述的氣流和氣體燃料混合物，形成共同的汽流；(c)使所述的汽流通入燃燒器的火焰中，形成氧化物粉塵顆粒的混合物；(d)使所述的氧化物粉塵顆粒沉積在懸掛于燃燒器上的平面基片上，形成內(nèi)聚的氧化物粉塵層；和(e)用所述氧化物粉塵層制造光路。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述的平面基片在沉積粉塵層期間在燃燒器上橫向運(yùn)動(dòng)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述的基片在沉積期間還同時(shí)旋轉(zhuǎn)。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述的基片在沉積期間同時(shí)在燃燒器上方作行星式運(yùn)動(dòng)。
14.用于在平面基材上形成氧化物粉塵層的設(shè)備，它包括(a)提供管道網(wǎng)，管道網(wǎng)包括通到燃燒器的進(jìn)氣管，用于混合一種氣流和氣體燃料混合物，形成共同的汽流；(b)燃燒器，它有一外殼，包括上頂面，上頂面包含燃燒器，燃燒口通過(guò)普通的內(nèi)支管室連接到所述的進(jìn)氣管；和(c)平面基材的支撐裝置，放置在所述燃燒器上面，所述支撐裝置上有一用于產(chǎn)生橫向通過(guò)所述燃燒器面的水平運(yùn)動(dòng)的裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于所述的支撐裝置還提供了使基材在燃燒器上面旋轉(zhuǎn)的裝置。
16.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于所述的燃燒口包括一伸長(zhǎng)的槽。
17.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于燃燒口包括多個(gè)孔。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于所述孔是相等間隔的一排孔。
19.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于所述的燃燒器有一支管室，并有至少一個(gè)燃燒器內(nèi)隔板件，以提供在燃燒器面長(zhǎng)度方向上的均勻氣流。
20.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于所述燃燒器隔板包括兩個(gè)插件，它們彼此靠緊，提供將共同汽流均勻分配到燃燒口的通道。
21.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于燃燒器長(zhǎng)度等于或大于平面基材的直徑或?qū)挾取?br> 22.一種用于在平面基材上形成氧化物粉塵層的設(shè)備，它包括(a)提供管道網(wǎng)，管道網(wǎng)包括通到燃燒器的進(jìn)氣管，用于混合一種氣流和氣體燃料混合物，形成共同的汽流；(b)燃燒器，它有一外殼，包括頂面，頂面包含至少一個(gè)燃燒口，燃燒口通過(guò)普通的內(nèi)支管室連接到所述的進(jìn)氣管；所述的支管室有隔板件，提供通到燃燒口的均勻汽流；和(c)用于平面基材的支撐裝置，放置在所述燃燒器上面，所述支撐裝置上有一用于產(chǎn)生橫向通過(guò)所述燃燒器面的水平運(yùn)動(dòng)的裝置。
23.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于所述燃燒口包括一伸長(zhǎng)的槽。
24.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于所述燃燒口包括多個(gè)孔。
全文摘要
將多種有機(jī)金屬化合物(12—18)轉(zhuǎn)化為蒸汽,并與燃燒氣體(32—38)混合,形成通過(guò)管(40)的汽流。該汽流在燃燒器(42)內(nèi)燃燒,形成粉塵(50),該粉塵(50)沉積在旋轉(zhuǎn)的基材(60)上,形成固結(jié)的氧化物層。
文檔編號(hào)C03B19/14GK1240410SQ97180616
公開(kāi)日2000年1月5日 申請(qǐng)日期1997年11月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月7日
發(fā)明者H·布克, E·A·博伊蘭, M·S·多賓斯, G·L·劉易斯, R·O·馬施邁爾, L·A·蒂茨, C·M·特魯斯代爾 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司