(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラススート堆積用テーブルを回転支軸に固定支持して回転させ、加熱ヒータにより加熱するように構成した光導波路製造装置において、前記ガラススート堆積用テーブルを、昇降テーブルと非昇降テーブルとに２分割し、前記非昇降テーブルを中空の回転支軸で支持する一方、前記昇降テーブルを突き上げ用ブッシュで固定支持し、前記突き上げ用ブッシュを前記中空の回転支軸中に上方から昇降自在に挿入すると共に、この突き上げ用ブッシュを突き上げて昇降テーブルを非昇降テーブルから浮かせる昇降手段を設けたことを特徴とする光導波路製造装置。
【請求項２】
前記昇降テーブルの体積を前記非昇降テーブルより小さくしたことを特徴とする請求項１記載の光導波路製造装置。
【請求項３】
前記ガラススートが堆積される側の前記昇降テーブルの面積を前記ガラススートが堆積される側の前記非昇降テーブルの面積より小さくしたことを特徴とする請求項１又は２記載の光導波路製造装置。
【請求項４】
前記昇降手段として、前記中空の回転支軸中に下方から昇降自在に昇降シャフトを挿入し、この昇降シャフトにより前記突き上げ用ブッシュを突き上げて昇降テーブルを非昇降テーブルから浮かせ得るように構成したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の光導波路製造装置。
【請求項５】
前記昇降テーブルが前記非昇降テーブルに密着しているときには、突き上げ用ブッシュと昇降シャフトとの間に、断熱用のギャップが形成されるように構成したことを特徴とする請求項４記載の光導波路製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光導波路製造装置、特にガラス膜の形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス光導波路は、石英ガラスやシリコン等からなる基板上に、屈折率の高いコアをエッチング等で所望の形状に形成し、その周囲を屈折率の低いクラッドで囲んだ構造をしたものであり、石英系光ファイバとの整合性がよいことから光通信における実用的な光部品として期待されている。
図３は従来のガラス光導波路素子の製造装置でガラス導波路を製造する際に使用する火炎堆積装置の概略図である。
【０００３】
ターンテーブル１は、回転支軸１１と、その頭部に中心部がボルト１３で固定された高純度カーボン製のガラススート堆積用テーブル１２とで構成されており、回転支軸１１をテーブル駆動用モータ２で回転することにより所定の速度で回転され、ガラススート堆積用テーブル１２の下方に配置した加熱ヒータ３により所定温度に加熱されるように構成されている。
【０００４】
まず、ターンテーブル１上に堆積治具９を介して複数の基板１０を配置する。基板１０を配置した後、加熱ヒータ３で所望の温度、例えば約５００℃まで基板１０を加熱し、ターンテーブル１を回転運動させると共に並進運動させる。
【０００５】
次に、ＳｉＣｌ4 等のガラス原料ガスとＡｒ及びバーナの燃料となるＯ2 、Ｈ2 を図示してない酸水素バーナに送り、火炎中でこれらを反応させ微粒子状の酸化物ガラススートを生成し、ターンテーブル１上に設置された基板１０上に吹き付ける。このようにして基板１０上に堆積した酸化物ガラススートを電気炉（図示せず）を用い約１３００℃の高温下で焼結することにより、透明ガラス膜が得られる。
【０００６】
この場合、従来は、ターンテーブル１にウェハ１０を乗せてガラススートを堆積させ、堆積終了後、加熱ヒータ３をＯＦＦにし、ターンテーブル１をそのまま放置冷却していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のガラス光導波路素子の製造装置には、次のような課題があった。
【０００８】
▲１▼  ターンテーブル１は作業中約５００℃に加熱される。作業後ターンテーブル１の上に乗せたウェハ１０を取り出そうとしても、ターンテーブル１を冷却しなければ取り出すことができない。この時、従来のターンテーブル１は体積が大きいため、常温に降下するまでの冷却時間が非常に長くかかってしまう。
【０００９】
▲２▼  ターンテーブル１が大きいため、ターンテーブル１を交換する場合に時間がかかる。
【００１０】
▲３▼  ターンテーブル１が大きいため、テーブル作製コストが大きい。
【００１１】
▲４▼  ターンテーブル１を冷却するのに、その都度加熱ヒータ３の電源をＯＦＦにする必要があった。そのため、次作業では常温から昇温することとなるため、時間がかかり生産性が悪い。
【００１２】
そこで本発明の目的は、上記課題を解決し、ターンテーブルの冷却時間の短縮と昇温時間の短縮を図り、さらにはターンテーブルの交換時間の短縮を図ることのできる光導波路製造装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の光導波路製造装置は、ガラススート堆積用テーブルを回転支軸に固定支持して回転させ、加熱ヒータにより加熱するように構成した光導波路製造装置において、前記ガラススート堆積用テーブルを、昇降テーブルと非昇降テーブルとに２分割し、前記非昇降テーブルを中空の回転支軸で支持する一方、前記昇降テーブルを突き上げ用ブッシュで固定支持し、前記突き上げ用ブッシュを前記中空の回転支軸中に上方から昇降自在に挿入すると共に、この突き上げ用ブッシュを突き上げて昇降テーブルを非昇降テーブルから浮かせる昇降手段を設けたことを特徴とする（請求項１）。
【００１４】
本発明においては、昇降テーブルの体積を非昇降テーブルより小さくし（請求項２）、また、ガラススートが堆積される側の昇降テーブルの面積をガラススートが堆積される側の非昇降テーブルの面積より小さくすることが好ましい（請求項３）。
【００１５】
本発明において、前記昇降手段としては、例えば前記突き上げ用ブッシュを中空の回転支軸の下端から突出させ、その下端をレバー等で昇降させる構成とすることもできる。しかし、好ましくは、前記昇降手段として、前記中空の回転支軸中に下方から昇降自在に昇降シャフトを挿入し、この昇降シャフトにより前記突き上げ用ブッシュを突き上げて昇降テーブルを非昇降テーブルから浮かせ得るように構成するとよい（請求項４）。
【００１６】
また本発明においては、昇降テーブルが非昇降テーブルに密着しているときには、突き上げ用ブッシュと昇降シャフトとの間に、断熱用のギャップが形成されるように構成するとよい（請求項５）。
【００１７】
＜作用＞
本発明によれば、ガラススート堆積用テーブルが、昇降テーブルと非昇降テーブルとに２分割されており、昇降シャフト等の昇降手段により突き上げ用ブッシュを突き上げることで、昇降テーブルを非昇降テーブルから浮かせ得る構成であるので、昇降テーブルを速やかに冷却することが可能となる。
【００１８】
また、ウェハを乗せた昇降テーブルを非昇降テーブルに装着する際には、非昇降テーブルがすでに昇温完了状態にあるので、昇降テーブルはすみやかに昇温することとなり、従来の作業に比べ昇温時間を短縮することができる。
【００１９】
また、昇降テーブルと非昇降テーブルと分離しているとき（冷却時）、突き上げ用ブッシュと昇降シャフトが接することから、昇降テーブル及び突き上げ用ブッシュの熱を、より効果的に放熱することができ、冷却時間の短縮を図ることができる。
【００２０】
昇降テーブルと非昇降テーブルとが密着しているとき（昇温時）には、突き上げ用ブッシュと昇降シャフトを分離すべく、突き上げ用ブッシュと昇降シャフトの間に断熱の目的でギャップを設けているので、昇温時の放熱による損失を防ぎ、より昇温時間の短縮を図ることができる。
【００２１】
さらに、昇降テーブルと突き上げ用ブッシュを一体化としなかったため、昇降テーブルを平板で作製することができ、テーブル作製時の材料費、加工費の低減が可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施形態に係る光導波路素製造装置における火炎堆積装置の部分を、従来の図３と同様の断面にて示した略図である。
【００２４】
この装置は、従来と同様に、ガラススート堆積用テーブル１２を回転支軸１４に固定支持して回転させ、加熱ヒータ３により加熱するように構成されている。
【００２５】
しかし、従来と異なり、ガラススート堆積用テーブル１２は、上下の昇降テーブル４と非昇降テーブル５とに２分割されている。昇降テーブル４及び非昇降テーブル５は共に高純度のカーボン製であり、上側の昇降テーブル４は下側の非昇降テーブルより面積及び体積が共に小さい１枚板であり、非昇降テーブル５に昇降テーブル４が装着されたとき、昇降テーブル４の表面が非昇降テーブル５と同じ面をなすように構成されている。
【００２６】
そして、非昇降テーブル５は、テーブル駆動用モータ２により回転駆動される中空の回転支軸１４の頂部にボルト１５で固定支持されている。また、昇降テーブル４の下面中央には支軸としての突き上げ用ブッシュ６がボルト１６により固定されており、その突き上げ用ブッシュ６は、中空の回転支軸１４中に上方から昇降自在に挿入されている。この中空の回転支軸１４中には、昇降テーブル昇降モータ７により昇降される昇降シャフト８が、下方から昇降自在に挿入されている。
【００２７】
即ち、昇降テーブル４は通常は下方の非昇降テーブル５上に載置されて一体化されており、テーブル駆動用モータ２により非昇降テーブル５が回転することにより、これと一体に回転されると共に、昇降モータ７により昇降シャフト８を上昇させることにより、昇降シャフト８が突き上げ用ブッシュ６を突き上げて、昇降テーブル４を非昇降テーブル５から浮かせ得るように構成されている。
【００２８】
この昇降テーブル４及び非昇降テーブル５から成るガラススート堆積用テーブル１２の下方、つまり非昇降テーブル５の下方には、加熱ヒータ３が配置されており、この加熱ヒータ３によりガラススート堆積用テーブル１２上のウェハ１０が所定温度に加熱されるように構成されている。ここで加熱ヒータ３により直接加熱されるのは非昇降テーブル５であり、その熱容量が比較的大きいので、以下、この非昇降テーブル５を「加熱テーブル」と称する。
【００２９】
次に動作について説明する。
【００３０】
まず、ターンテーブル１の昇降テーブル４上に堆積治具９を介して複数の基板１０を配置する。基板１０を配置した後、加熱ヒータ３で所望の温度、例えば約５００℃まで基板１０を加熱し、ターンテーブル１を回転運動させると共に並進運動させる。
【００３１】
次に、ＳｉＣｌ4 等のガラス原料ガスとＡｒ及びバーナの燃料となるＯ2 、Ｈ2 を図示してない酸水素バーナに送り、火炎中でこれらを反応させ微粒子状の酸化物ガラススートを生成し、ターンテーブル１の昇降テーブル４上に設置された基板１０上に吹き付ける。
【００３２】
ガラススート堆積終了後、昇降テーブル昇降モータ７により昇降シャフト８を上昇させ、加熱テーブル５から昇降テーブル４を分離引き離すことにより、昇降テーブル４を速やかに冷却する。
【００３３】
又、この冷却時、つまり昇降テーブル４と加熱テーブル５と分離しているときには、突き上げ用ブッシュ６と昇降シャフト８とを接触させ、これにより、昇降テーブル４と突き上げ用ブッシュ６の放熱をより効果をあらしめて、冷却時間の短縮を図る。
【００３４】
次に、このようにして基板１０上に堆積した酸化物ガラススートを電気炉（図示せず）を用いて、約１３００℃の高温下で焼結することにより、透明ガラス膜を得る。
【００３５】
メンテ作業後にウェハ１０を乗せ、昇降モータ７により昇降シャフト８を下げることにより、昇降テーブル４を加熱テーブル５に下降させて装着する。このとき加熱テーブル５はすでに昇温完了状態てあるので、昇降テーブル４はすみやかに昇温されることから、従来作業に比べ昇温時間を短縮することができる。
【００３６】
この昇降テーブル４が加熱テーブル５と密着しているとき（昇温時）には、昇降テーブル４の突き上げ用ブッシュ６と昇降シャフト８とが分離されて両者間に断熱ギャップ１７が形成されており、これにより突き上げ用ブッシュ６と昇降シャフト８の間が断熱され、昇温時の放熱の損失が防止され、昇温時間の短縮が図られる。
【００３７】
図２に、従来技術と本発明の昇温時間、冷却時間の比較のグラフを示す。図２中、実線のグラフは本装置の場合の昇温と冷却過程を示し、点線のグラフは従来技術の場合の昇温と冷却過程を示す。
【００３８】
本装置の場合、Ｓ点より昇温を開始しＡ点までが昇温区間、Ａ点からＢ点までがガラススート堆積区間、Ｂ点からＣ点までが冷却区間、Ｃ点からＤ点までが基板取り出しとメンテ作業区間となり、Ｓ点からＤ点までが１サイクルの作業となる。また従来技術の場合、Ｓ点より昇温を開始しＡ′点までが昇温区間、Ａ′点からＢ′点までがガラススート堆積区間、Ｂ′点からＣ′点までが冷却区間、Ｃ′点からＤ′点までが基板取り出しとメンテ作業区間となり、Ｓ点からＤ′点までが１サイクルの作業となる。
【００３９】
図２から分かるように、本装置の昇温区間Ｓ−Ａの方が、従来技術の昇温区間Ｓ−Ａ′よりも約１時間（Ａ−Ａ′時間）だけ短くなっており、昇温時間が約１時間短縮されている。
【００４０】
また、冷却時間の方も、本装置の冷却区間Ｂ−Ｃと従来技術の冷却区間Ｂ′−Ｃ′との比較から明らかなように、本装置の冷却時間の方が５時間も短くて済んでいる。
【００４１】
さらに作業効率も、従来技術では１サイクルの区間Ｓ−Ｄ′が約１２時間であるのに対し、本発明では１サイクルの区間Ｓ−Ｄが約６時間であり、本装置あれば従来の１サイクルの区間Ｓ−Ｄ′内に２サイクル分の作業を行うことが可能である。
【００４２】
上記実施形態では、突き上げ用ブッシュ６を突き上げて昇降テーブル４を非昇降テーブル５から浮かせる昇降手段として、中空の回転支軸１４中に下方から昇降自在に挿入した昇降シャフトを設けたが、昇降手段としては、例えば突き上げ用ブッシュ６を中空の回転支軸１４の下端から突出させ、その下端をレバー等で昇降させる構成とすることもできる。
【００４３】
また上記実施形態では、昇降テーブル４と突き上げ用ブッシュ６を別々に作成し、ボルト１６で固定して一体化したが、昇降テーブル４と突き上げ用ブッシュ６を一体に構成することもできる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ガラススート堆積用テーブルを、昇降テーブルと非昇降テーブルとに２分割し、昇降シャフト等の昇降手段により突き上げ用ブッシュを突き上げることで、昇降テーブルを非昇降テーブルから浮かせ得るように構成したので、昇降テーブルを速やかに冷却することが可能となる。また、ウェハを乗せた昇降テーブルを非昇降テーブルに装着する際には、非昇降テーブルがすでに昇温完了状態にあるので、昇降テーブルはすみやかに昇温することとなり、従来の作業に比べ昇温時間を短縮することができる。従って、生産性が向上する。
【００４５】
さらに、昇降手段として昇降シャフトを用いた構成では、昇降テーブルが非昇降テーブルから離れているとき（冷却時）には、突き上げ用ブッシュに昇降シャフトが接することから、その接触を通してより効果的に放熱することができ、冷却時間の短縮を図ることができる。
【００４６】
また、昇降テーブルを非昇降テーブルに密着しているとき（昇温時）には、突き上げ用ブッシュから昇降シャフトが分離され、両者間に断熱ギャップが形成される構成とした場合には、昇温時の放熱による損失が防止されるので、昇温時間の短縮をより効果的に達成することができる。
【００４７】
さらに、昇降テーブルと突き上げ用ブッシュを一体化しなかったため、昇降テーブルを平板で作製することができ、テーブル作製時の材料費、加工費の低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光導波路製造装置を示した断面図である。
【図２】本発明の光導波路製造装置による製造過程の昇温・冷却時間を従来のものと比較して示した図である。
【図３】従来技術の光導波路製造装置を示した断面図である。
【符号の説明】
１  ターンテーブル
２  テーブル駆動用モータ
３  加熱ヒータ
４  昇降テーブル
５  非昇降テーブル（加熱テーブル）
６  突き上げ用ブッシュ
７  昇降モータ
８  昇降シャフト
１０  ウェハ
１２  ガラススート堆積用テーブル
１４  中空の回転支軸
１７  断熱ギャップ
【図１】
0004120146.tif 000002
【図２】
0004120146.tif 000003
【図３】
0004120146.tif 000004