Способ формирования в светочувствительном стекле углублений различной формы поперечного сечения Советский патент 1990 года по МПК C03C21/00 

1

(21)4345262/23-33

(22)18.12.87

(46) 30.06.90. Бюл. К- 24

(71)Кубанский государственный университет

(72)В.А. Никитин, И.А. Прохорова и Н.А. Яковенко

(53)666.1.053.63 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР N 1073201, кл. С 03 С 3/21, 1982.

Коцик И., Небрженский И., Фандерлик И. Окрашивание стекла. М.: Стройиздат, 1983, с. 202-204.

(54)СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ В СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНОМ СТЕКЛЕ УГЛУБЛЕНИЙ РАЗЛИЧНОЙ ФОРМЫ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

(57)Изобретение, относится к интегральной оптике, а именно к способам обработки стекла и технологии формирования углублений, и может быть использовано при изготовлении интегральных схем с углублениями различной конфигурации и форм поперечного сечения для укладки оптических волокон. С целью повышения точности и воспроизводимости изготовления углублений способ включает следующие операции: наносят на поверхность светочувствительного стекла металлическую пленку, имеющую конфигурацию} соответствующую конфигурации формируемых углублений, нагревают стекло до 400 С и осуществляют инжскцию электронов в стекло под действием внешнего электрического поля, приложенного к металлической пленке, термообра- батывают стекло, охлаждают и травят в плавиковой кислоте, i табл.

«

€Г

Изобретение относится к интегральной оптике, а именно к способам обработки стекла и технологии формирования углублений, и может быть использовано при изготовлении интегральных схем с углублениями различной конфигурации и форм поперечного сечения для укладки оптических волокон. С целью повышения точности и воспроизводимости изготовления углублений способ включает следующие операции: наносят на поверхность светочувствительного стекла металлическую пленку, имеющую конфигурацию, соответствующую конфигурации формируемых углублений, нагревают стекло до 400°С и осуществляют инжекцию электронов в стекло под действием внешнего электрического поля, приложенного к металлической пленке, термообрабатывают стекло, охлаждают и травят в плавиковой кислоте. 1 табл.

Изобретение относится к интегральной оптике, а именно к способам обработки стекла и технологии формирования углублений, и может быть использовано при изготовлении интегральных схем с углублениями различной конфигурации и- формы поперечного сечения для укладки оптических волокон.

Цель изобретения - повышение точности и воспроизводимости изготовления углублений в светочувствительном стекле.

Способ осуществляют следующим об- . .

На стекло термическим вакуумным испарением наносят пленку алюминия толщиной 1-2 мкм, на которой с помощью фотолитографии изготавливают шаблон

требуемой конфигурации. На противоположную сторону наносят слой алюминия такой же толщины. Далее образец нагревают до 400°С, а к электродам (алюминиевая пленка и шаблон) прикла- дывают напряжение 25 В таким образом, что минус приходится на шаблон, а плюс на противоположную сторону. Под действием приложенного поля образец находится 1 ч, при этом глубина проникновения электронов контролируется с помощью микроскопа по глубине появления коллоидной окраски. После чего для кристаллизации стекла з местах, имеющих коллоидную окраску, образец термообрабатывают при 400-600°С в течение 1-2-х ч. Охлаждают образец до комнатной температуры со скоростью 8-10 град/мин, удаляют алюминиевый спой и травят образец в 30%-ном HF при 20-22°С. Изменяя форму и размер наносимых металлических пленок, можно регулировать конфигурацию углублений (см.фиг.1), а изменяя величину прикладываемого напряжения можно регулировать глубину углублений.

Ниже приведены конкретные примеры осуществления способа.

Пример 1. В качестве подложки использовалось светочувствительное стекло С83-1, содержащее, мае.%:

Si.0.2.

А1г03

LizO

кго

74,2% 8,5% 10,6%

4,2%

ZnO2,5%

и в качестве фоточувствительного элемента Ag20 0,04%5 сенсибилизатора Sbz03 0,04%.

На одну из сторон подложки из стек ла термическим вакуумным испарением наносилась пленка алюминия толщиной 1,5-2 мкм, на которой с помощью фотолитографии изготовлялась система полосок шириной 100 мкм. На противо- положную сторону наносился слой алюминия такой же толщины. Далее образец нагревался до 400°С, а к электродам прикладывалось напряжение величиной 48 В таким образом, что минус приходился на систему полос, а плюс был на противоположной стороне. Под действием приложенного поля образец находился в течение 1 ч. При этом гл бина проникновения электронов контролировалась с помощью микроскопа с микрометром окулярным по глубине проникновения коллоидной окраски и составила 50 мкм. Для проведения кристаллизации стекла в местахs имеющих коллоидную окраску, образец прогревался в течение 2 ч при 600х3С, а после остывания до комнатной температуры со скоростью 8-10 град/мин подвергался травлению 30%-ным раст- вором HF при 20-22°С. При этом скорость травления лежала в пределах 5- 8 мкм/мин.

В таблице представлены данные по травлению образца и воспроизводимости вытравливаемых углублений.

5

0

5 Q 5 Q

0

5

Из таблицы видно, что воспроизводимость углублений; полученных по данному способу, в 3-4 раза выше, чем По известному способу.

Приме р 2. Условия аналогичны примеру I, напряжение, прикладываемое к электродам, 25В. Получены углубления величиной 46 мкм.

П р и м е р 3. Условия аналогичны примеру 1, напряжение, прикладываемое к электродам, 50 В. Получены углубления величиной 52 мкм.

Применение данного способа по сравнению с известным обеспечивает увеличение выхода годных изделий за счет увеличения воспроизводимости полученных углублений, расширение диапазона форм поперечного сечения углублений „

Формула изобретения

Способ формирования в светочувствительном стекле углублений различной формы поперечного сечения, включающий термическую обработку и травление светочувствительного стекла, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности и воспроизводимости изготовления углублений, на поверхность светочувствительного стекла предварительно наносят метал1- лическую пленку с конфигурацией, соответствующей конфигурации формуемых углублений, нагревают стекло до 400°С и осуществляют инжекцию электронов в стекло под действием внешнего электрического поля, приложенного к металлической пленке.