(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式Si1-xGexO2(1-y)N1.33yによって表され、xは、約0.05乃至約0.6であり、yは約0.14乃至約0.74であることを特徴とする光導波路用組成物。
【請求項２】
1550nmの波長の光に対して約1.6乃至約1.8の屈折率を有することを特徴とする請求項１記載の組成物。
【請求項３】
約2.5×10-6℃-1乃至約5.0×10-6℃-1の熱膨張係数を有することを特徴とする請求項１記載の組成物。
【請求項４】
約2.5×10-6℃-1乃至約5.0×10-6℃-1の熱膨張係数を有することを特徴とする請求項２記載の組成物。
【請求項５】
1550nmの波長の光に対して約1.6乃至約1.8の屈折率を有する光導波路用ゲルマニウムシリコンオキシナイトライド組成物。
【請求項６】
約2.5×10-6℃-1乃至約5.0×10-6℃-1の熱膨張係数を有することを特徴とする請求項５記載の組成物。
【請求項７】
シリコン基板に堆積され、1550nmの波長の光に対して約1.6乃至約1.8の屈折率を有し、約2.5×10-6℃-1乃至約5.0×10-6℃-1の熱膨張係数を有することを特徴とする光導波路用ゲルマニウムシリコンオキシナイトライド薄膜。
【請求項８】
シリコン基板に堆積され、組成式Si1-xGexO2(1-y)N1.33yによって表され、xは約0.05乃至約0.6であり、yは約0.14乃至約0.74であることを特徴とする光導波路用ゲルマニウムシリコンオキシナイトライド薄膜。
【請求項９】
基板上に比較的高い屈折率を有するガラス層を形成するプロセスであって、
基板を設けるステップと、
組成式Si1-xGexO2(1-y)N1.33yによって表され、xは約0.05乃至約0.6であり、yは約0.14乃至約0.74である光導波路用材料層を前記基板上に堆積するステップと、を有することを特徴とするプロセス。
【請求項１０】
プロトン定常状態核磁気共鳴によって検出可能な実質的に全ての水素を除去するのに十分な時間及び温度で前記ガラス層をアニールするステップを更に有することを特徴とする請求項９記載のプロセス。
【請求項１１】
前記ガラス層は約600℃乃至約1000℃でアニールされることを特徴とする請求項10記載のプロセス。
【請求項１２】
前記ガラス層は約３分乃至約1000分の時間アニールされることを特徴とする請求項11記載のプロセス。
【請求項１３】
当該アニールは10-30気圧未満の酸素分圧で実行されることを特徴とする請求項10記載のプロセス。
【請求項１４】
当該アニールは約50mtorr以下の真空圧で実行されることを特徴とする請求項10記載のプロセス。
【請求項１５】
組成式Si1-xGexO2(1-y)N1.33yによって表され、xは約0.05乃至約0.6であり、yは約0.14乃至約0.74である組成物からなるコアを有する光導波路。
【請求項１６】
前記コアは、1550nmの波長の光に対して約1.6乃至約1.8の屈折率を有することを特徴とする請求項15記載の光導波路。
【請求項１７】
前記組成物は、約2.5×10-6℃-1乃至約5.0×10-6℃-1の熱膨張係数を有することを特徴とする請求項15記載の光導波路。
【請求項１８】
前記組成物は、約2.5×10-6℃-1乃至約5.0×10-6℃-1の熱膨張係数を有することを特徴とする請求項16記載の光導波路。
【請求項１９】
1550nmの波長の光に対して約1.6乃至約1.8の屈折率を有するゲルマニウムシリコンオキシナイトライド組成物からなるコアを有する光導波路。
【請求項２０】
前記コアは、約2.5×10-6℃-1乃至約5.0×10-6℃-1の熱膨張係数を有することを特徴とする請求項19記載の光導波路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、光導波路のための材料に関し、特に、比較的高い屈折率、及び／又は、シリコンの熱膨張係数とほぼ同じ熱膨張係数を有する導波路材料に関する。
【０００２】
【発明の技術背景】
シリコンオキシナイトライドは、ディスプレイや半導体素子のバリヤー層や誘電体として、プレーナ型光学装置の導波路の有益な材料である。シリコンオキシナイトライドは、感光性光ファイバの製造のための材料としての用途にも重要である。窒素/酸素比を変化させることで、広範囲に亘る屈折率及び熱膨張係数を有する薄膜を得ることが出来る。特に、高い窒素含有量のシリコンオキシナイトライド薄膜は、内部全反射による電子-光学材料として液晶を利用した光学装置のプレーナ型導波路として重要であって、高屈折率（例えば、1550nm波長の光に対して約1.6から約1.8）のプレーナ型導波路が必要である。
【０００３】
典型的には、シリコンオキシナイトライドは、例えば、シラン（SiH4）及びアンモニア（NH3）を反応させるプラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）法の如き、化学蒸着（ＣＶＤ）法によって堆積される。成長速度が15ミクロン毎時間程度であるので、ＰＥＣＶＤはシリコンオキシナイトライドの堆積に好都合である。しかしながら、シラン及びアンモニアの反応は、薄膜中において、大量の水素を取り込んでしまうのである（Si3N4で最高20%）。これは、望ましからざるいくつかの効果を有する。まず、薄膜中への大量の水素の取込みは、1550nmでの高い光学的ロスを引き起こす。大量の水素の取込みに関する他の問題は、望ましくない還元-酸化反応が水素及びその周囲の材料の間で生じるということである。
【０００４】
ＣＶＤによって堆積されたシリコンオキシナイトライド薄膜における大量の水素の取込みに起因する更に望ましからざる影響は、この種の薄膜は、より少量の水素を含む薄膜と比較して、一様にエッチングすることが出来ないことである。化学蒸着法によって形成されたガラス薄膜に大量の水素が内包されても、かかる水素の多くは、加熱処理工程によって通常、除去され得る。しかしながら、シリコンオキシナイトライド薄膜中では水素の透過性が低いので、化学蒸着法によって形成されるシリコンオキシナイトライド薄膜から水素を熱的に外へ拡散させることは著しく困難である。慎重且つ時間のかかる工程が適用されない限り、薄膜は泡やクラックを生じる傾向にある。高い屈折率のシリコンオキシナイトライド薄膜において観察される不均一なドライエッチングは、水素を取り込んだ空孔や極端に高い歪み領域の双方を含むナノスケール（約１ナノから約１ミクロンの大きさを有する）構造を生じさせる。水素を除去し、薄膜を緩和及び(密度を)緻密化させるための熱処理は、均一なエッチング速度を達成して、エッチングされた構造を正確に画定することを必要とする。
【０００５】
ＣＶＤによって堆積されたシリコンオキシナイトライド薄膜の他の不利な点は、シリコンと液晶光学装置のために要求される高い屈折率を達成するために適当な窒素含有量を有するシリコンオキシナイトライド薄膜との間の大なる熱膨張のミスマッチを生じることである。この熱的ミスマッチは、導波路に複屈折を生じさせるとともに、基板を湾曲させて、薄膜にクラック及び／又は層間割れを生じさせ得る高い薄膜歪みを導くのである。大量の水素の取込みや、シリコン及びシリコンオキシナイトライド薄膜間の大なる熱膨張ミスマッチに関連した上記した不利な点のために、シラン及びアンモニアの反応に由来する高い屈折率のシリコンオキシナイトライドを使用したプレーナ型光学装置の製造は、商業的に現実的ではない。
【０００６】
したがって、シリコンの熱膨張係数に厳密にマッチする熱膨張係数を有する高い屈折率の導波路材料が提供されるのであれば、これは非常に望ましいことである。より小なる量の水素だけを取り込み、及び／又は、取り込まれた水素を除去するのに、より容易に処理できる高い屈折率導波路材料が供給されるので有れば、これはまた、非常に望ましいことである。より好ましくは、シリコンの熱膨張係数に非常にマッチし、化学蒸着の間に比較的に小なる量の水素を取り込み、及び／又は、化学蒸着の間に取り込まれる水素を比較的容易に除去し得る高い屈折率の導波路材料である。
【０００７】
【発明の概要】
本発明は、化学蒸着（ＣＶＤ）によって形成される高い屈折率のシリコンオキシナイトライド薄膜によって、上記した固有の課題を解決して、高い屈折率の導波路の材料を製造する商業的に現実的な方法を提供する。より具体的には、本発明は、シリコンオキシナイトライドよりも堆積時に本質的に、より小なる水素含有量であって、水素除去を容易にするためにシリコンオキシナイトライドよりも高い水素透過率であって、シリコンの熱膨張係数に非常にマッチする熱膨張係数を有するゲルマニウムシリコンオキシナイトライド材料を提供する。これらの性質は、液晶の内部全反射率に基づいた光学装置を作ることに極めて有益である。
【０００８】
本発明の１つの特徴によると、式Si1-xGexO2(1-y)N1.33yによって表される組成物が提供される。ここで、xは、約0.05から約0.6であって、yは、約0.14から約0.74である。この種の組成物は、シリコンの熱膨張係数に厳密にマッチする熱膨張係数及び比較的に高い屈折率を呈する。
本発明の他の特徴によると、ゲルマニウムシリコンオキシナイトライド組成物は、1550nmの波長で約1.6から約1.8までの屈折率を有する。
【０００９】
本発明の他の特徴によると、ゲルマニウムシリコンオキシナイトライド組成物は、約2.5×10-6/℃から約5.0×10-6/℃の熱膨張係数を有する。
本発明の他の特徴において、ゲルマニウムシリコンオキシナイトライド薄膜は、シリコン基板上に堆積される。ゲルマニウムシリコンオキシナイトライド薄膜は、1550nmの波長で、約1.6から約1.8の屈折率と、約2.5×10-6/℃から約5.0×10-6/℃の熱膨張係数とを有する。
【００１０】
本発明の他の特徴によると、シリコン基板上に堆積されるゲルマニウムシリコンオキシナイトライド薄膜は、式Si1-xGexO2(1-y)N1.33yによって表される。ここで、xは、約0.05から約0.6であって、yは、約0.14から約0.74である。
本発明の他の特徴によると、比較的に高い屈折率及びシリコンの熱膨張係数に厳密にマッチする熱膨張係数を有するガラス層を形成するプロセスが提供される。当該プロセスは、基板を提供するステップと、式Si1-xGexO2(1-y)N1.33yによって表される材料の層を前記基板上に堆積するステップとからなる。ここで、xは、約0.05から約0.6であって、yは、約0.14から約0.74である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のゲルマニウムシリコンオキシナイトライド組成物(化合物）は式Si1-xGexO2(1-y)N1.33yによって表される。ここで、xは約0.05から約0.6であり、yは約0.14から約0.74である。この組成物はゲルマン（GeH4）、シラン（SiH4）、一酸化二窒素（N2O)及びアンモニア（NH3）の化学蒸着によって形成することができる。本発明に基づく化学蒸着により堆積されたゲルマニウムシリコンオキシナイトライドガラスは比較的高い屈折率を有し、且つ、同様な屈折率を有するシリコンオキシナイトライド薄膜よりも好ましい特性を発揮する。より詳しくは、同程度の屈折率を有するシリコンオキシナイトライド薄膜と比較した場合、本発明のゲルマニウムシリコンオキシナイトライドガラスは、堆積されたとき、非常に少量の水素しか含まない。また、本発明のゲルマニウムシリコンオキシナイトライドガラスは、同程度の屈折率を有するシリコンオキシナイトライドと比較した場合、より高い水素透過率（浸透率）を有する。さらに、本発明のゲルマニウムシリコンオキシナイトライドガラスは、シリコンの熱膨張係数にかなり近い熱膨張係数を有する。当該ゲルマニウムシリコンオキシナイトライドガラスにあっては、蒸着当初から水素含有量が低いので、同程度のシリコンオキシナイトライド薄膜と比較した場合、1550nmにおける光学損失が小さい。また、同じ理由で、望ましくない還元-酸化反応は減少し、より一様（均一）なエッチングが得られる。本発明のゲルマニウムシリコンオキシナイトライドガラスは水素透過率が高いので、蒸着後、熱アニール処理（thermal annealing）により水素はより速く、容易に、そして完全に除去される。本発明のゲルマニウムシリコンオキシナイトライドガラスの熱膨張係数によれば、より小さな薄膜歪で高屈折率の導波路をシリコン上に設けることができる。これにより、光導波路内の歪に起因する複屈折の可能性を除去または削減することができる。また、蒸着されたゲルマニウムシリコンオキシナイトライドガラスの屈折率をシリコン基板の熱膨張係数にかなり（より）近づけたので、薄膜歪（応力）が小さくなると基板の湾曲も小さくなる。その結果、薄膜の亀裂や剥れの可能性も無くなるか、少なくとも、その可能性はかなり小さくなる。
【００１２】
組成の関数としてのゲルマニウムシリコンオキシナイトライドの特性、例えば屈折率が図１のグラフに示されている。横軸はゲルマニウム/ゲルマニウム+シリコンの比（つまり、Ge/（Si+Ge））を示し、縦軸は窒素/窒素+酸素の比（つまり、N/（N+O））を示している。図１のグラフの左下のコーナーは純シリカ（SiO2）、右下のコーナーは純ゲルマニア（GeO2）、左上のコーナーは純窒化珪素（Si3N4）、右上のコーナーは純窒化ゲルマニウム（Ge3N4）である。このグラフの４つのコーナーに示されている組成物（SiO2、GeO2、Si3N4及びGe3N4）の特性は表１に記載されている。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
図１に示された表面外形（輪郭）ラインはSiO2、GeO2、Si3N4及びGe3N4の特性に基づいたゲルマニウムシリコンオキシナイトライド組成物の1550nmでの推定（概算）屈折率である。図２の表面外形ラインはゲルマニウムシリコンオキシナイトライド組成物の推定熱膨張を示している。表２及び図２で用いられている値は１℃当たりの1000万線形（直線）ユニット（単位）当たりの膨張線形ユニットを示したもの（例えばインチ/107インチ/℃）である。
【００１５】
液晶の内部全反射（ＡＴＲ）を利用する光学装置の場合、対象としている波長（典型的には約1550nm）で約1.6から約1.8の屈折率が要求される。シリコンオキシナイトライドの場合、ガラスの窒素含有量を増加することにより上記屈折率範囲が得られる。しかしながら、窒素含有量を増加すると水素含有量も増加する。シリコンの代わりにゲルマニウムを用いることにより、ガラスの屈折率は増大すると共に、水素含有量はかなり減少する。図１から分かるように、約1.6から約1.8の範囲の屈折率が、ほとんどシリコンナイトライド（窒化珪素）リッチのガラスからほとんど酸化ゲルマニウムリッチのガラスまでの広い斜めの範囲の組成において生じている（得られる）。この範囲の熱膨張は、ほとんどが窒化物で占められるシリコンガラスの場合、１℃当たり約1.5から2.5ppm（15×10-7℃-1から25×10-7℃-1）の間であり、ほとんどが酸化物で占められるゲルマニウムガラスの場合、１℃当たり約6.0から7.0ppm（60×10-7℃-1から70×10-7℃-1）の間である。熱膨張係数がシリコンの熱膨張係数（約3.7ppm/℃）にほとんど一致する組成範囲を、所望の屈折率範囲を有する組成範囲にオーバーラップさせることにより、液晶の内部全反射（ＡＴＲ）を利用する光学装置にとって最も重要な（最も利用したい）組成を推定することができる（図３）。推定された最も重要な（興味のある）領域の中心はGe/(Ge+Si)の比が約0.3、N/(N+O)の比が約0.4の所にある。より詳しくは、図３に示された最重要領域Ｒは、1550nmでの屈折率が約1.6から約1.8、熱膨張係数が約2.5×10-6℃-1から5.0×10-6℃-1（つまり、約2.5ppm/℃から約5.0ppm/℃）のゲルマニウムシリコンオキシナイトライドの組成をほぼ含んでいる。
【００１６】
光学装置に適するプレーナ型導波路薄膜は多くの技術により蒸着・堆積することができるであろう。例えば、上記技術とは、スパッタリング、電子線蒸着、分子線エピタクシー及びレーザーアブレーションを含む物理蒸着法（ＰＶＤ）や、炎加水分解蒸着法（ＦＨＤ）、大気圧化学蒸着法（ＡＰＣＶＤ）、低圧化学蒸着法（ＬＰＣＶＤ）、プラズマ強化化学蒸着法（ＰＥＣＶＤ：plasma enhanced chemical vapor deposition）及び化学ビームエピタクシー法を含む化学蒸着法（ＣＶＤ）である。光ファイバの屈折率に適合する屈折率を有する典型的なプレーナ型光学装置の場合、炎加水分解蒸着法とプラズマ強化化学蒸着法が最も広く用いられている方法である。その理由は、導波時の伝播損失が小さく、組成及び厚さが非常に均一だからである。本発明のゲルマニウムシリコンオキシナイトライド薄膜は、任意の物理蒸着法あるいは任意の化学蒸着法を用いて使用できる。尚、好適な蒸着方法はＰＥＣＶＤとＬＰＣＶＤである。
【００１７】
本発明の１つの特徴によれば、プレーナ型光学装置は、前駆体10（図７）から作られる。この部材10はゲルマニウムシリコンオキシナイトライド薄膜12をシリコン基板14に堆積させたものである。ゲルマニウムシリコンオキシナイトライド薄膜12は、1550nmの波長の光に対して約1.6から約1.8の屈折率を有し、約2.5×10-6℃-1から約5.0×10-6℃-1の熱膨張係数を有する。ＣＶＤまたはＰＶＤを用いてシリコン基板14に蒸着されたゲルマニウムシリコンオキシナイトライド薄膜12は、式Si1-xGexO2(1-y)N1.33yによって表される。ここで、xは約0.05から約0.6であり、yは約0.14から約0.74である。
【００１８】
ゲルマニウムシリコンオキシナイトライド薄膜は、蒸着後、好ましくは熱的にアニール処理され、これにより水素が薄膜から除去される。効果的なアニール温度は約600℃か約1000℃であり、適切なアニール時間は約３分から約1000分である。アニール処理は好ましくは酸素の分圧（非常に低圧であり、好ましくは約10-30気圧より低い）で行われる。
【００１９】
【実施例】
化学蒸着法
液晶の内部全反射（ＡＴＲ）を利用する光学装置に適した特性を備えるゲルマニウムシリコンオキシナイトライド薄膜を、プラズマ強化化学蒸着法を用いて蒸着した。これら薄膜は、下記の装置を利用してＰＥＣＶＤにより蒸着された。当該装置とは、加熱されたステーショナリープレートを備える平行プレートリアクタと、低周波数（375kHz）ＲＦジェネレータ及び適当なネットワークと、ガスマニホールド（多岐管）とである。ガスマニホールドは、シャワーヘッドノズルを介して、シラン、ゲルマン、一酸化二窒素、アンモニア及び窒素を処理チャンバに供給する。シャワーヘッドノズルは反応ガスを均一に分配するためのものである。サンプルに対するアニール処理条件は表２に示した。
【００２０】
【表２】
0004746236.tif 000003
【００２１】
薄膜表面の組織・形態は走査型電子顕微鏡（SEM）と原子間力顕微鏡（AFM）により調べた。各薄膜の厚さ及び屈折率はプリズムカップリングシステムにより求めた（判定した・計測した）。組成は電子マイクロプローブにより求め、水素濃度はフーリエ変換赤外分光法（FTIR）及び陽子固体核磁気共鳴（1H‐SSNMR）の双方を用いて求めた。ゲルマニウムシリコンオキシナイトライド薄膜の組成と、式Si1-XGexO2(1-y)N1.33yで示される理想の（水素を全く含まない）合成物との間には写像関係があった。薄膜の応力は、ストーニーの式を用いて、ウエハの湾曲の計測値から求めた。詳細はミルトン・オーリングの「The  Materials  Science  Of  Thin  Films」（米国ボストンのアカデミックアプレス社。1992年）の416−420頁を参照されたい。応力計測値には幾らかの誤差が含まれているであろう。なぜなら、蒸着前に基板の湾曲を計測していないからである。マイクロプローブ、プリズムカップリング、FTIR及びウエハ湾曲計測の結果は表３に記載されている。
【００２２】
【表３】
0004746236.tif 000004
【００２３】
薄膜サンプル９の表面及び断面のSEM顕微鏡写真、並びに、薄膜サンプル９の表面のAFM画像を評価し、薄膜が滑らかで均一に蒸着されているか（蒸着後の状態で薄膜が滑らかで均一かどうか）を判定した。Ｘ線回折により、薄膜が蒸着後、無定形（非晶質）状態になっているかを判定した。厚みに関して無次元化学した水素‐窒素結合剤（部）の量はFTIRを用いて求め、その結果は表３の[NH]/ｔという見出しの欄に記載した。
【００２４】
１次及び２次の多項式最小自乗法による近似（適合・フィット）処理を表３のデータに施すことにより、薄膜組成を、632nmでの屈折率、1550nmでの屈折率、１時間当たりの成長速度（ミクロン/時）、厚さに対して無次元化された窒素‐水素結合部の相対的濃度、及び応力（Mpa）に関連付けた。多項式最小自乗法近似処理の結果を表４に示す。また、1550nmでの屈折率で得られた表面形状（輪郭）、相対的な窒素‐水素結合部含有量、及び薄膜応力は図４、図５及び図６にそれぞれ示した。図４乃至６に示されたグラフにおいて望ましい屈折率、応力及び水素含有量を有する組成を示す領域は、図３に示した最重要領域Ｒにほぼ一致する。
【００２５】
【表４】
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【００２６】
アニーリング
ＰＥＣＶＤ法で堆積されたゲルマニウムシリコンオキシナイトライド薄膜は、２つのプロセスによってアニールされた。まず最初に空気中で、マッフル炉を所望温度にし、すばやくそのサンプルを加熱炉内に挿入して薄膜はアニールされた。次に、所望時間が経過した後、サンプルは加熱炉から取り除かれた。表５は、このプロセスによる薄膜サンプル９のアニール結果の一覧を示している。700℃までの温度での830分のアニール実験によって、厚さに対して無次元化した水素−窒素結合の相対濃度は20％低減した。しかしながら、この水素含有量の低減によって、屈折率は1.2％減少し、厚さは1.5％減少した。これは、薄膜の酸化及び、おそらくSiO及びGeOの揮発から生じたと考えられる。シリコン窒化物からシリカへの酸化に対して計算されたエリンガムダイアグラム（図示しない）は、1000℃でのアニールにおいて、酸素分圧が大気圧の10-30未満であることが酸化を防ぐために必要であることを示している。
【００２７】
【表５】
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【００２８】
また、ゲルマニウムシリコンオキシナイトライド薄膜は、二段回転ポンプによって約50ミリトール（mtorr）の圧力に排気された小型のステンレス鋼チャンバ中において、パイロリティック・ボロンナイトライド基板ヒータを用い、真空中でアニールされた。表６は、このプロセスによる薄膜サンプル９のアニーリング結果の一覧を示している。ゲルマニウムシリコンオキシナイトライド薄膜の真空アニーリングは、堆積の間に取り込まれた水素の除去に非常に有効であることが示された。ＦＴＩＲは、750℃で30分間の真空アニーリングにより、取り込まれて窒素に結合した水素の85％が取り除かれたことを示し、固体ＮＭＲは全ての検出可能な水素（Ｎ−Ｈ及びＳｉ−Ｈ）が取り除かれたことを示している。
【００２９】
【表６】
0004746236.tif 000007
【００３０】
本発明のゲルマニウムシリコンオキシナイトライド組成物は、液晶プレーナ光導波路装置の製作に適している。一般に装置が利用可能な、液晶ベースの光学装置の高屈折率（約1.6〜約1.8）導波路の堆積に唯一競合する材料及び堆積プロセスは、ＰＥＣＶＤ堆積によるシリコンオキシナイトライドである。シリコンオキシナイトライドに比べて、本発明のＰＥＣＶＤ堆積のゲルマニウムシリコンオキシナイトライドガラスは、堆積されたものよりかなり低い水素含有量及び高水素透過性を有するので、熱アニールによって良好な水素除去が可能になる。さらに、本発明のゲルマニウムシリコンオキシナイトライドガラスは、ほぼシリコンに適合するのでシリコン上への高屈折率導波路の製作が可能である。これらの特性のためこれらの薄膜は、液晶の全内部反射率に基づく装置に極めて適したものとなる。
【００３１】
添付の請求の範囲に記載の本発明の範囲から逸脱することなく、ここに記載された本発明の好適な実施例に様々な改変が可能であることは当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ゲルマニウムシリコンオキシナイトライド組成物の1550nmでの推定された屈折率を示すグラフである。
【図２】  ゲルマニウムシリコンオキシナイトライド組成物の推定された熱膨張係数を示すグラフである。
【図３】  1550nmの波長で、約1.6から約1.8の屈折率及び約2.5×10-6℃-1から約5.0×10-6℃-1の熱膨張係数を有する図１及び２の領域の重複部分によって定義される主たる関心の領域を表すグラフである。
【図４】  薄膜組成の関数としてゲルマニウムシリコンオキシナイトライドの1550nmでの屈折率のデータの二次の多項式の最小自乗フィットから得られた表面外形のグラフである。
【図５】  薄膜組成の関数としてゲルマニウムシリコンオキシナイトライドの薄膜厚さに対して無次元化した水素-窒素結合濃度のデータの二次の多項式の最小自乗フィットから得られた表面外形のグラフである。
【図６】  薄膜の組成の関数としての応力のデータの二次の多項式の最小自乗フィットから得られる表面外形のグラフである。
【図７】  基板に堆積された本発明によるゲルマニウムオキシナイトライド薄膜の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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