Способ формирования в светочувствительном стекле углублений различной формы поперечного сечения

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 03 С 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4345262! 23-33 (22) 18.12,87 (46) 30.06.90. Бюл, N- 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.

M. Стройиздат, 1983, с. 202-204. (54) СПОСОБ бОР1"»ИРОВАНИЯ В СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНОК СТЕКЛЕ УГЛУБЛЕНИЙ

РАЗЛИЧНОЙ ФОР11Ь! ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ (57) Изобретение..относится к интег.ральной оптике, а именно к способам обработки стекла и технологии форИзобретение относится к интегральной оптике, а именно к способам обработки стекла и технологии формирования углублений, и может быть использовано при изготовлении интегр льных схем с углублениями различной конфигурации и- формы поперечного сечения для укладки оптических волокон.

Цель изобретения — повышение точности и воспроизводимости изготовлечия углублений в светочувствительном стекле.

Способ осуществляют следующим об- . разом.

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

„„SU» 1574552 А 1 мирования 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 о

400 С и осуществляют инжскцию элект-. ронов в стекло под действием внешнего электрического поля, приложенного к металлической пленке, термообрабатывают стекло, охлаждают и травят в плавиковой кислоте. 1 табл. требуемой конфигурации. На противсположную сторону нанося в слой алюминия такой же толщины. Далее образец о нагревают до 400 .С, а к электродам (алюминиевая пленка и шаблон) прикладывают 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 в местах, имеющих коллоидную окраску, образец термообрабатывают. при 400-600 С в течение 1-2-х ч, Охлаждают образец до комнатной темпера1574552 туры со скоростью 8-10 град/мин, удаляют алюминиевый слой и травят обра— зец в 30%.-ном HF при 20-22 С. Изме-. няя форму и размер наносимых металлических пленок, можно регулировать конфигурацию углублений (см.фиг.l), 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, мас.%:

SiO 74, 2%

А1203 8,5%

Lii0 10;6%

1,0 4,2% 20

ZnO 2,5% и в качестве фоточувствительного элемента Ag 0 0,04%, сенсибилизатора

ЯЬ О g 0,04%, На одну из сторон подложки из стек-25 ла термическим вакуумным испарением наносилась пленка алюминия толщиной

1,5-2 мкм, на которои с помощью фотолитографии изготовлялась система полосок шириной 100 мкм, На противоположную сторону наносился слой алюминия такой же толщины. Далее образец нагревался до 400 С, а к электроо дам прикладывалось напряжение величиной 48 В таким образом, что минус

35 приходился на систему полос, а плюс был на противоположной стороне. Под . действием приложенного поля образец находился в течение 1 ч. При этом глубина проникновения электронов контролировалась с помощью микроскопа с микрометром окулярным по глубине проникновения коллоидной окраски и составила 50 мкм. Для проведения кристаллизации стекла в местах, имеющих коллоидную окраску, образец прогревался в течение 2 ч прй 60ООС, а после остывания до комнатной температуры со скоростью 8-10 град/мин подвергался травлению 30%-ным раствором HF при 20-22 С, При этом скорость травления лежала в пределах 58 мкм/мин, В таблице представлены данные по травлению образца и воспроизводимости вытравливаемых углублений, I 1

Глуби—

При-

Время

Разность мер на, мкм травления, мин между заданной и реальной глубиной углубления, мкм

1 51

2 51.

3 50

4 51

5 50

6 50

8,5

9,5

9,5

9,5

9,5

9,5

1

1

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

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

Пример 3, Условия аналогичны примеру 1, напряжение, .прикладываемое к электродам, 50 B. Получены углубления величиной 52 мкм.

Применение данного способа посравнению с известным обеспечивает увеличение выхода годных изДелий за счет увеличения воспроизводимости полученных углублений, расширение диапазона форм поперечного сечения углублений.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ формирования в светочувствительном стекле углублений различной формы поперечного сечения, включающий термическую обработку и травление светочувствительного стекла, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и воспроизводимости изготовления углублений, на поверхность светочувствительного стекла предварительно наносят металлическую пленку с конфигурацией, соответствующей конфигурации формуемых о углублений, нагревают стекло до 400 С и осуществляют инжекпию электронов в стекло под действием внешнего электрического поля, приложенного к металлической пленке.