JPH0871777A

JPH0871777A - 高分子薄膜積層基板の切断方法

Info

Publication number: JPH0871777A
Application number: JP6232509A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Hirota; 一雄広田; Masahiro Hosoda; 雅弘細田; Kazuo Tai; 和夫田井; Haruki Ozawaguchi; 治樹小澤口; Michiyuki Amano; 道之天野; Tadao Nagatsuma; 忠夫永妻
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd; NTT Inc
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】非常に表面平滑性に優れ、電気光学効果が大
きく、測定感度が高く、操作性に優れた実用的な高分子
薄膜積層基板の切断方法を提供する。【構成】有機非線形光学材料を含む高分子薄膜３を第
１の基板２上に形成させ、高電界を印加することによ
り、該有機非線形光学材料分子を分極処理する。次い
で、この積層体の高分子薄膜側に第２の基板７を積層し
て、第１の基板２を剥離する。所望の大きさにレーザー
光８を用いて高分子薄膜３を切断し、さらに第２の基板
７を光学的手段を用いない切断機９で切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高分子薄膜積層基板の
切断方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高分子薄膜の電気的ないしは光学的な機
能を利用し、これを部品化する場合には、高分子薄膜を
無機結晶材料やガラス等の基板に積層した積層体を用い
ることが重要である。例えば、高分子薄膜に電気光学効
果がある場合には電界センサーとして用いることができ
ることが提案されている（特開平６ー１１８１０７
号）。このような高分子薄膜とガラスやＳｉウエハーな
どの基板との積層体を切断する場合、この切断手段とし
ては、金属刃などの通常のカッターやダイヤモンドソー
などの精密切断機による方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの切断手段で、
高分子薄膜と前記基板との積層体を切断した場合には、
高分子薄膜と前記基板との剥離が生じ、部品として使用
に耐えるものは得られていなかった。特に、前記基板に
ガラス基板や石英基板を用いた場合には、高分子薄膜と
の剥離が顕著であり、到底使用できるものではなかっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
ために、本発明の高分子薄膜積層基板の切断方法は、以
下に示す特徴を有する。第１の発明は、高分子薄膜積層
基板の切断方法において、レーザー光を用いて前記高分
子薄膜を切断する第１の工程と、光学的手段を用いずに
前記基板を切断する第２の工程からなるものである。第
２の発明は、第１の発明において前記高分子薄膜に含ま
れる有機非線形光学材料を分極処理したのちにレーザー
光を用いて前記高分子薄膜を切断するものである。第３
の発明は、有機非線形光学材料を含む高分子薄膜を第１
の基板上に積層する第１の工程、前記前記高分子薄膜に
電界を印加して分極処理する第２の工程、前記高分子薄
膜の第１の基板と接していない側に第２の基板を積層す
る第３の工程、前記高分子薄膜から、前記第１の基板を
剥離する第４の工程、レーザー光を用いて前記高分子薄
膜を切断する第５の工程と、光学的手段を用いずに前記
第２の基板を切断する第６の工程とからなるものであ
る。

【０００５】さらに、本発明を以下、詳細に説明する。

【０００６】本発明に使用する高分子薄膜積層基板は、
高分子薄膜を積層した基板であって、この高分子薄膜と
しては、光学的機能として、例えば非線形光学効果、フ
ォトクロミズム、フォトリフラクティブ、フォトコンタ
クティブ等の性質を有するものが該当する。また、電気
的機能としては導電性、圧電性、焦電性等を有するもの
が該当する。また、前記基板は、特に限定するものでは
ないが、固い基板、ガラスや無機結晶等の板が望まし
い。また、光学的機能を利用する場合には、透明な基板
であることが望ましい場合が多い。

【０００７】高分子薄膜積層基板の切断にさいしては、
まず高分子薄膜を所望の大きさに切断するが、この切断
にはレーザー光を使用する。このレーザー光としては、
各種のレーザー光を使用することができるが、特にエキ
シマレーザー光が望ましい。エキシマレーザーとは、希
ガスエキシマレーザー、希ガスー酸素エキシマレーザ
ー、水銀ハライドエキシマレーザー、希ガスーハライド
エキシマレーザーなどの電子ビーム励起あるいは放電励
起により発振されるものである。希ガスエキシマレーザ
ーとしては、Ｘｅ₂、Ｋｒ₂、Ａｒ₂ガスを用いるもの
が挙げられ、希ガスー酸素エキシマレーザーとしては、
ＸｅＯ、ＫｒＯ、ＡｒＯガスを用いるものが挙げられ、
水銀ハライドエキシマレーザーとしては、ＨｇＢｒ、Ｈ
ｇＣｌ、ＨｇＩガスを用いるものが挙げられ、希ガスー
ハライドエキシマレーザーとしては、ＫｒＦ、ＸｅＣ
ｌ、ＸｅＢｒ、ＸｅＦ、ＡｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＣｌ、
Ｘｅ₂Ｃｌ、Ｋｒ₂Ｆガスを用いるものが挙げられる。
本発明で用いられる好ましいエキシマレーザーの例とし
ては、ＫｒＦ、ＸｅＦ、ＡｒＦガスを用いるレーザーが
挙げられる。さらに好ましくは、ＫｒＦあるいはＡｒＦ
ガスを用いるエキシマレーザーが用いられる。また、エ
キシマレーザーの発振には必要に応じてバッファガス
（Ｈｅ、Ｎｅ）を用いることができる。エキシマレーザ
ーのエネルギー密度としては、０．１〜１０Ｊ／ｃｍ²
の範囲が好ましい。なお、高分子薄膜と基板との間に接
着層がある場合には接着層もレーザー光で切断すること
が望ましい。レーザー光での切り代は後述の切断機での
切断の切り代と同一となるようにすることが望ましい。

【０００８】基板の切断に使用する切断機としては、金
属刃などの通常のカッターやダイヤモンドソーなどの精
密切断機などの光学的手段を用いない手段が用いられ
る。この切断機による切断はレーザー光での切断位置に
連続するように同じ切り代で切断することが望ましい。
これにより剥離のない切断が可能となる。

【０００９】前述のように、本発明に使用する高分子薄
膜積層基板は、高分子薄膜を積層した基板であるが、こ
の高分子薄膜には有機非線形光学材料を含有させ、これ
に分極処理を施すことが望ましい。これを第２の発明と
して以下に説明する。本発明に使用する有機非線形光学
材料としては、例えばポリジアセチレン誘導体、ポリフ
ェニレンビフェニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、
ポリジイン誘導体、ポリピロール誘導体、フタロシアニ
ン誘導体などの一般に知られた非線形光学効果を示す各
種の材料の一種以上を用いることができる。好ましくは
複数のπ電子共役系の環体を共役系を保持しながら連結
した化合物の一種以上が好ましく、これには電子吸引
基、電子供与基を有するものが好ましい。この化合物と
しては下記の一般式［１］で表される化合物あるいはそ
の誘導体が挙げられる。

【００１０】

【化１】

【００１１】上式中のπ₁〜π₃はπ電子共役系の環体
であって、これは上式に示したベンゼン環に限らず、複
素環系、縮合環系などであってもよく、例えばチアゾー
ル環、ベンゾチアゾール環、ナフタレン環（これらの置
換基を有していてもよい）などが例示される。上式中の
連結子を構成するＸ及びＹは、それぞれＣＨ，Ｎあるい
はＮ→Ｏから選ばれた一つであって、連結子ーＸ＝Ｙー
としてはーＣＨ＝ＣＨー，ーＣＨ＝Ｎー，ーＮ＝Ｎー，
ーＣＨ＝（Ｎ→Ｏ）ー，ーＮ＝（Ｎ→Ｏ）ー等が例示さ
れる。連結子は１分子中において適宜組み合わせて使用
することができる。なお、上式中のｎは０以上の整数、
Ｄはジアルキルアミノ基などの電子供与基、Ａはニトロ
基、ジシアノビニル基、トリシアノビニル基などの電子
吸引基、Ｒ₁〜Ｒ₁₂はそれぞれ水素原子、ハロゲンある
いはアルキル基である。一般式〔１〕で表される化合物
の例としては、４−（Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−
Ｎ−エチル）−アミノ−４’−ニトロアゾベンゼン、
１′ーオクタデシルー３′，３′ージメチルー６ーニト
ロー８ー〔ドコサのイルメチル〕スピロ〔２Ｈー１ーベ
ンゾピランー２，２′ーインドリン〕などが例示され
る。

【００１２】有機非線形光学材料と共に使用することが
できる高分子材料としては、ポリメチルメタクリレート
等のアクリル系ポリマー、ポリスチレン、ポリ（４ーメ
チルスチレン）、ポリ（２ーメチルスチレン）、ポリ
（４ーアセチルスチレン）、ポリ（４ークロロスチレ
ン）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレンアジペート、ポ
リジエトキシカルボニルエチレン等のポリエステル系の
ポリマー、ポリオキシメチレン、ポリオキシー２、６ー
ジメチルー１、４ーフェニレン等のポリエーテル系のポ
リマー、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン３、ナイ
ロン４６、ナイロン５６、ナイロン６ー１２等のポリア
ミド系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
イソプレン、ポリブタジエンなどのオレフィン系ポリマ
ー、エチルセルロース、セルロースジアセテート、セル
ローストリアセテート等のセルロース系ポリマー、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリシロキ
サン、ポリイミド、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリグルシジルメタクリレート及
びポリカルバゾール、これらのブロック、ランダム共重
合体ならびにこれらの混合物が挙げられる。上記高分子
のうち、透明性に優れたポリメチルメタクリレート、ポ
リカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブ
チラール、ポリ酢酸ビニルが好ましい。

【００１３】有機非線形光学材料を含む高分子において
は、有機非線形光学材料は高分子内において溶解または
分散した状態あるいは高分子と結合（配位を含む）した
状態にあることが望ましく、特に高分子鎖と結合状態に
あることが望ましい。有機非線形光学材料を前記高分子
の主鎖あるいは側鎖の一部と結合状態にあると、有機非
線形光学材料の含有量が増加し、電気光学効果の大きな
材料が得られる。

【００１４】高分子に対する有機非線形光学材料の含有
率は、特に限定されないが、０．２〜５０重量％である
ことが好ましい。有機非線形光学材料と前記高分子が結
合状態にある場合には、有機非線形光学材料の含有量は
２０〜８０重量％であることが望ましい。有機非線形光
学材料と結合状態となる好ましい高分子としては、アク
リレート系、ポリエステル系、ポリイミド系、ポリウレ
タン系が挙げられる。有機非線形光学材料を含む高分子
に、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン、サリチル酸
エステル等の光安定剤を添加してもよい。一般に、これ
らの添加剤の含有量は、有機非線形光学材料に対して、
０．５〜１５重量％であるが、このうち、０．５〜１０
重量％が好ましい。この際、有機非線形光学材料を含む
高分子材料の薄膜の膜厚は、特に限定されるものではな
いが、良好な電気光学効果を有する膜を得るために０、
１μｍ〜５０μｍが望ましく、さらに５〜３０μｍの膜
厚が好ましい。

【００１５】また、ここで使用する基板としては、特に
限定するものではないが、固い基板、ガラスや無機結晶
等の板が望ましい。また、光学的機能を利用する場合に
は、透明な基板であることが望ましい場合が多い。有機
非線形光学材料を含む高分子薄膜と基板との積層体に高
電圧を印加させ、有機非線形光学材料の分子を分極処理
（一定方向に配向）する方法としては、高分子薄膜をそ
のガラス転移温度以上に加熱し、細い金属ワイヤ電極も
しくは金属板電極と高分子薄膜との間に高電圧を印加
し、その際に生ずるコロナ放電を利用するコロナポーリ
ングや、二つの電極間に高分子薄膜と基板との積層体を
挟み込み、高電圧を印加するコンタクトポーリングの手
法を用いることができる。その他、ＬＢ法、配向制御し
た蒸着法など用いることができる。特に、操作が容易
で、高分子薄膜表面への損傷が小さく、印加電圧の均一
性のよいコンタクトポーリングを用いるのが好ましい。

【００１６】上記の方法により所望の大きさに剥離がな
く良好に切断された高分子薄膜積層基板は集積回路等の
測定物に直接に貼り付けて用いたり、また集積回路等の
測定物の上をスキャニング可能な光学プローブの先端に
取付けて電界センサー等として用いることができる。

【００１７】さらに、第３の発明においては、第２の発
明の高分子薄膜に有機非線形光学材料を含有させ、これ
に分極処理を施す技術を、電界センサーの製造に適用し
た場合につき、以下説明する。

【００１８】前記の有機非線形光学材料を含む高分子薄
膜は第２の発明で述べたとおりであるが、これを形成す
る第１の基板としては、研磨されたシリコンウエハー、
金属、導電膜を塗布したガラス、セラミック等の表面平
滑性に優れた基板を用いることができる。特に、表面平
滑性が優れており、かつ容易に手に入れることが可能な
鏡面研磨されたシリコンウエハーを用いることが好まし
い。さらに、シリコンウエハーの表面粗さは５０ｎｍ以
下であることが好ましい。

【００１９】有機非線形光学材料を含む高分子薄膜を第
１の基板上に形成するには、スピンコート法、キャスト
法、ディップコート法、溶融プレス法、蒸着法、ＬＢ
法、エピタキシャル法等の公知の技術を用いることがで
きる。これらの方法のなかでも、得られる膜の表面性、
作業性等からスピンコート法が優れている。スピンコー
ト法、キャスト法、ディップコート法で成膜する場合に
は、有機非線形光学材料と高分子材料あるいは有機非線
形光学材料を結合させた高分子材料をアセトン、メチル
エチルケトン、クロロホルム、クロロベンゼン、塩化メ
チレン、ジオキサン、ＤＭＦ、ＤＭＡ、ピリジン、トル
エン、酢酸エチル等の有機溶媒に溶解して、この溶液を
表面平滑性に優れた基板上に塗布する。上記溶媒のう
ち、クロロホルム、クロロベンゼン、塩化メチレンが好
ましい。

【００２０】有機非線形光学材料を含む高分子薄膜と第
１の基板との積層体に高電圧を印加させ、有機非線形光
学材料の分子を分極処理（一定方向に配向）する方法と
しては、高分子薄膜をそのガラス転移温度以上に加熱
し、細い金属ワイヤ電極もしくは金属板電極と高分子薄
膜との間に高電圧を印加し、その際に生ずるコロナ放電
を利用するコロナポーリングや、二つの電極間に高分子
薄膜と平滑基板との積層体を挟み込み、高電圧を印加す
るコンタクトポーリングの手法を用いることができる。
その他、ＬＢ法、配向制御した蒸着法など用いることが
できる。特に、操作が容易で、高分子薄膜表面への損傷
が小さく、印加電圧の均一性のよいコンタクトポーリン
グを用いるのが好ましい。なお、コンタクトポーリング
を行なう際、高分子膜と電極との間に高分子フィルムを
入れることにより、高分子膜表面への損傷をいっそう低
減させることができる。この高分子フィルムはコンタク
トポーリング終了後には、高分子薄膜から取り除くこと
ができる。高分子フィルムとしては、ポリエステル系、
アクリル系、ポリイミド系、ポリウレタン系、ポリフッ
化炭素系、ポリアミド系、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ポリビニルアルコールなど一般に使用されているフ
ィルムを用いることができる。また、高分子フィルムの
厚みは良好な高分子膜への損傷防止機能を得るためには
５μｍ以上であることが望ましい。また、高分子膜へ傷
が入るのを防ぐためには、フィルム表面の平滑性も要求
され、三次元表面粗さ測定による自乗平均平方根粗さ値
が０．５μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下が適して
いる。また、この高分子フィルムの膜厚方向の電気抵抗
は、高分子薄膜の膜厚方向の電気抵抗よりも低いことが
望ましく、特に、電気抵抗が一桁以上低いものが好まし
い。高分子フィルムの例としては、帯電防止剤が混入さ
れた厚さ２５〜１００μｍのポリプロピレンフィルムが
挙げられる。

【００２１】高電圧により有機非線形光学材料の分子を
分極処理（一定方向に配向）した高分子薄膜を有する積
層体の高分子薄膜側に積層する第２の基板としては、通
常のガラス基板、石英基板、パイレックス基板、サファ
イア基板等の透明無機基板、またはポリカーボネート
系、エポキシ系、アクリレート系等の透明性に優れた透
明樹脂基板が用いられる。基板の厚みとしては特に限定
されるものではないが、第２の基板としての堅さ、ハン
ドリング等を考慮すると２０μｍ以上、好ましくは１０
０μｍ以上であることが望ましい。第２の基板には必要
に応じて反射防止膜を形成しても良い。

【００２２】有機非線形光学材料を含む高分子薄膜と第
２の基板との積層には、必要に応じて接着層を介して積
層することができる。そのような接着層として、アクリ
ル系、エポキシ系、イソシアネート系、ウレタン系、シ
リコン系などの一般的な接着剤を用いることができる。
これらの接着剤のうちでも加熱硬化型の接着剤を使用す
ると、有機非線形光学材料の分子が接着剤の加熱硬化時
の高熱により分極状態の緩和（配向緩和）するため、室
温で硬化する透明性を有するエポキシ系接着剤もしく
は、紫外線照射で硬化する透明性を有するアクリル系、
エポキシ系、イソシアネート系、ウレタン系などの接着
剤が望ましい。また、接着性を向上させるため、シラン
カップリング剤などの添加剤を混ぜることができる。こ
れらの接着層の膜厚は接着性を考慮して決められるもの
であり、特に限定されないが、必要な接着性を発揮する
ために５μｍ以上の膜厚があることが望ましい。これら
の接着剤は貼り合わせる第１の基板と高分子薄膜の材料
の特性によって接着強度が変わるので、接着剤の種類は
それぞれの場合に合わせ、選ぶことができる。また、必
要に応じて接着層は２層以上になってもよい。

【００２３】第２の基板が透明樹脂基板である場合に
は、予め基板を形成することなく、基板形成用透明樹脂
を直接、高分子薄膜、あるいは透明性を有する接着層の
上にスピンコート法、キャスト法、ディップコート法、
その他の樹脂膜を形成する方法を用いて基板を形成して
もよい。

【００２４】高分子薄膜と第２の基板との接着後、第１
の基板を剥離する方法は、高分子薄膜と第２の基板を第
１の基板から機械的に引きはがしてもよく、また高分子
薄膜を溶解しない溶液などに浸漬し剥離する手法を用い
てもよい。また、適度な温度を加えて剥離する方法、溶
液中で超音波を加える方法など特に剥離する方法は限定
されないが、高分子薄膜を損傷することのない溶液中に
浸漬し、剥離する方法が望ましい。

【００２５】次に、高分子薄膜と第２の基板との積層体
の高分子薄膜を所望の数ミリ角の大きさにレーザー光を
用いて切断するが、本発明で用いられるレーザー光とし
ては各種のレーザー光を使用することができるが、特に
エキシマレーザーを使用することが望ましい。ここで、
エキシマレーザーとは、前述のとおりである。レーザー
光での切り代は後述の切断機での切断の切り代と同一と
なるようにすることが望ましい。

【００２６】第２の基板の切断に使用する切断機として
は、金属刃などの通常のカッターやダイヤモンドソーな
どの精密切断機などの光学的手段を用いない手段が用い
られる。この切断機による切断はレーザー光での切断位
置に連続するように同じ切り代で切断することが望まし
い。

【００２７】上記の方法により所望の大きさに剥離がな
く、良好に切断されて電界センサーが得られるが、これ
は集積回路等の測定物に直接に貼り付けて用いたり、ま
た集積回路等の測定物の上をスキャニング可能な光学プ
ローブの先端に取付けて用いることができる。

【００２８】

【作用】本発明においては、高分子薄膜積層基板の高分
子薄膜を所望の大きさにレーザーを用いて切断し、さら
に、基板を光学的手段を用いずに切断することにより、
高分子薄膜と基板との剥離が生ずることなく切断が可能
となり、その結果、非常に表面平滑性に優れた高分子薄
膜積層基板を得ることができることとなった。また、本
発明においては、高分子薄膜積層基板の高分子薄膜に有
機非線形光学材料を含有させ、これを高電界を印加して
有機非線形光学材料分子を分極処理した後、高分子薄膜
を所望の大きさにレーザーを用いて切断し、基板を光学
的手段を用いずに切断することにより、高分子薄膜と基
板との剥離が生ずることなく、非常に表面平滑性に優
れ、電気光学効果が大きく、測定感度が高く、操作性に
優れた実用的な回路試験用電界センサー等を作成できる
こととなった。さらに、本発明においては、有機非線形
光学材料を含む高分子材料の薄膜と第１の基板とを積層
し、高電界を印加して有機非線形光学材料分子を分極処
理（一定方向に配向）し、得られた高分子薄膜を有する
積層体の高分子薄膜側に第２の基板を積層した後、第１
の基板を剥離して得られる高分子薄膜と第２の基板との
積層体の高分子薄膜を所望のの大きさにレーザーを用い
て切断し、さらに、第２の基板を光学的手段を用いずに
切断機で切断することにより、高分子薄膜と第２の基板
との剥離が生ずることなく、非常に表面平滑性に優れ、
電気光学効果が大きく、測定感度が高く、操作性に優れ
た実用的な回路試験用電界センサーを作成できることと
なった。

【００２９】

【実施例】以下、本発明を実施例に従って詳細に説明す
る。実施例１ｎ型、面方位（１００）、比抵抗０．５〜５Ωｃｍの３
インチシリコンウエハー上に、ポリメチルメタクリレー
ト（ＰＭＭＡ）と４−（Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）
−Ｎ−エチル）−アミノ−４’−ニトロアゾベンゼン
（ＤＲ１）とを１００：２０の重量比で溶解したクロロ
ホルム溶液をスピンコート法により塗布して高分子薄膜
を形成した。この膜厚を触針式膜厚計（Ｓｌｏａｎ社製
Ｄｅｋｔａｃｋ３０３０）により測定したところ、１
３μｍであった。図１に示すように、シリコンウエハー
２の上に形成された高分子薄膜３の上に５０μｍのポリ
プロピレンフィルム（東洋紡社製）４を置き、その上に
１５ｍｍφのＳＵＳ電極５を置き、１５０℃に設定され
た恒温槽中のＳＵＳ製のテーブル１の上に置いた。下部
のＳＵＳ製のテーブル１と上部のＳＵＳ電極５の間に５
ｋＶの電圧を印加し、ＤＲ１の配向処理（分極処理、コ
ンタクトポーリング）を行なった。その後、３０℃にな
るまで放置し、電圧印加を止めて恒温槽から取り出し、
ＳＵＳ電極１，５およびポリプロピレンフィルム４を取
り除いた。次に、高分子薄膜上にＵＶ硬化接着剤（サン
ユーレジン社製）を１４μｍの厚さになるようにスピン
コート法により塗布し、その上に１５ｍｍ角の石英基板
（厚さ１５０μｍ）を貼り付け、その石英基板面に５０
０Ｗの高圧水銀灯で５分間露光し、接着剤の硬化を行な
って、三層の積層体を形成した。次いで、この積層体を
３％のエチレンジアミン水溶液中に浸漬し、シリコンウ
エハーを高分子薄膜との界面で剥離して、高分子薄膜と
石英基板との積層体を得た。

【００３０】次に、エキシマレーザー装置（浜松ホトニ
クス社製、Ｌ４５００）にてＡｒＦガス使用、発振波長
１９３ｎｍ、周波数１０Ｈｚ、エネルギー密度１．０Ｊ
／ｃｍ²の条件下で発振されるレーザー光を用いて、図
２に示すように高分子薄膜およびＵＶ硬化接着層を幅
０．３５ｍｍの切り代で、２ｍｍ角になるように切断し
た。次に、図３に示すようにディスコ社製オートマチッ
クスライシングマシーン（ＤＡＴ−２Ｈ６Ｔ）を用い
て、その幅０．３５ｍｍをダイヤモンドソー９の切り代
にし、石英基板を切断して、２ｍｍ角のチップ状電界セ
ンサーが得られた。得られた電界センサーの切断端を光
学顕微鏡で観察することにより、石英基板と高分子薄膜
との剥がれが全くないこと、高分子薄膜表面に傷なども
なく平滑性に優れていること、石英基板にも創傷が全く
ないことが確認された。

【００３１】２ｍｍ角のチップ状電界センサーの高分子
薄膜側を５μｍ幅の配線が１０μｍ間隔で並んでいる測
定用集積回路上に貼り合わせた。チップ状電界センサー
の表面平滑性が非常に優れているため、測定用集積回路
に良く密着し、その間隔も均一に張り合わすことがで
き、集積回路内部の電圧測定用に供することができた。
チップ状電界センサーは透明基板を有しているので、ハ
ンドリングにも優れていた。電気光学効果の感度を測定
した所、良好で、均一な結果が得られた。

【００３２】比較例１実施例１と同様にして、高分子薄膜、接着層、石英基板
の積層体を得た。次に、ディスコ社製オートマッチクス
ライシングマシーンＤＡＴ−２Ｈ６Ｔを用いて、０．３
５ｍｍをダイヤモンドソーの切り代にし、前記積層体の
各層を同時に切断して２ｍｍ角のチップ状センサーを得
た。このセンサーを光学顕微鏡で観察したところ、セン
サーの端部に数１００μｍ程度の剥がれが見られ、高分
子薄膜が基板より反り返っているのが確認された。実施
例１と同様にして２ｍｍ角のチップ状センサーを測定用
集積回路に貼り合わせようとしたが、センサーの端が剥
がれ反り返っているため、測定用集積回路への密着性が
悪く、均一に貼り合わすことができなかった。また、電
気光学効果の感度を測定した所、非常に悪く、しかもバ
ラツキが大きい結果が得られた。

【００３３】実施例２ｎ型、面方位（１００）、比抵抗０．５〜５Ωｃｍの３
インチシリコンウエハー上に、下記の一般式［２］で表
されるｍ：ｎ：ｌ＝８５：５：１０の有機光学非線形材
料をクロロホルムに溶解した溶液をスピンコート法によ
り塗布し、膜厚２０μｍの薄膜を形成した。

【００３４】

【化２】

【００３５】次に、実施例１と同様に配向処理（分極処
理）を行い、さらに室温硬化エポキシ樹脂（油化シェル
エポキシ社製、主剤８２８、硬化剤３０８０）を配向処
理を行なった個所に塗布し、その上に１５ｍｍ角のソー
ダガラス基板（厚さ１５０μｍ）を貼り付け、一週間放
置してエポキシ樹脂の硬化を行なって積層体を得た。次
いで、３％のエチレンジアミン水溶液中に積層体を浸漬
し、シリコンウエハーと有機光学非線形材料の界面で剥
離して、有機光学非線形材料とガラス基板との積層体を
得た。次に、前記積層体を実施例１と同様にしてエキシ
マレーザーおよびオートマチックスライシングマシーン
を用いて、２ｍｍ角のチップ状に切断してセンサーを得
た。光学顕微鏡観察により、チップ状センサーの端部で
ガラス基板と有機光学非線形材料の剥がれが全くないこ
と、有機光学非線形材料表面に傷などもなく平滑性に優
れていること、ガラス基板にも創傷が全くないことが確
認された。電気光学効果の感度を測定した所、良好で、
均一な結果が得られた。

【００３６】比較例２実施例２と同様にして、有機非線形光学材料薄膜、接着
層、ソーダガラス基板の積層体を得た。次に、炭酸ガス
レーザー装置（東芝製、ＬＡＣ−５０１）を用いて、
０．３５ｍｍをダイヤモンドソーの切り代にし、前記積
層体の各層を同時に切断して２ｍｍ角のチップ状センサ
ーを得た。このセンサーを光学顕微鏡で観察したとこ
ろ、２ｍｍ角のセンサー端部に数１００μｍ程度の剥が
れが見られ、有機光学非線形材料薄膜が基板より反り返
っているのが確認された。さらに、その周辺部には汚れ
の付着も見られ表面はかなり汚いものであった。実施例
１と同様にして、２ｍｍ角のチップ状センサーを測定用
集積回路に貼り合わせようとしたが、チップセンサーの
端部が剥がれ反り返っているため、測定用集積回路への
密着性が悪く、均一に張り合わすことができなかった。
また、電気光学効果の感度を測定した所、非常に悪く、
しかもバラツキが大きい結果が得られた。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、高分子薄膜積層基板を切断する際に剥離がな
く、非常に表面平滑性に優れたものを作成できる。本発
明を用いて得られる高分子薄膜積層基板は有機薄膜材料
の特性を最大限に引き出すことが可能になるため、優れ
た機能部品を提供することが可能となる。さらに、本発
明によれば、非常に表面平滑性に優れ、電気光学効果が
大きく、測定感度が高く、操作性に優れた実用的な回路
試験用電界センサーを作成できるようになった。本発明
で得られる回路試験用電界センサーは、有機非線形光学
材料の特性を最大限に引き出すことが可能になるため、
無機物質から得られる従来の電界センサーよりも感度、
回路へのじょう乱、光損傷、応答速度の点で優れてい
る。そのため、ＬＳＩやプリント基板だけでなく、超高
速ＬＳＩ等の診断にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１において有機非線形光学材料を一定方
向に配向させる処理方法を説明する説明図である。

【図２】実施例１においてレーザー光による有機非線形
光学材料層の切断方法を説明する説明図である。

【図３】実施例１においてダイヤモンドソーによる透明
基板の切断方法を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ＳＵＳ製加熱テーブル２シリコンウエハー３有機非線形光学材料を含む高分子薄膜４ポリプロピレンフィルム５ＳＵＳ製電極６高圧電源装置７第２の基板８レーザー光９ダイヤモンドソー

フロントページの続き (72)発明者田井和夫京都府宇治市宇治小桜23番地ユニチカ株式会社中央研究所内 (72)発明者小澤口治樹東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者天野道之東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者永妻忠夫東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高分子薄膜積層基板の切断方法におい
て、レーザー光を用いて前記高分子薄膜を切断する第１の工
程と、光学的手段を用いずに前記基板を切断する第２の工程か
らなることを特徴とする高分子薄膜積層基板の切断方
法。
【請求項２】前記高分子薄膜が有機非線形光学材料を
含むことを特徴とする請求項１に記載の高分子薄膜積層
基板の切断方法。
【請求項３】前記第１の工程の前に、前記有機非線形
光学材料を分極処理することを特徴とする請求項２に記
載の高分子薄膜積層基板の切断方法。
【請求項４】有機非線形光学材料を含む高分子薄膜を
第１の基板上に積層する第１の工程、前記前記高分子薄膜に電界を印加して分極処理する第２
の工程、前記高分子薄膜の第１の基板と接していない側に第２の
基板を積層する第３の工程、前記高分子薄膜から、前記第１の基板を剥離する第４の
工程、レーザー光を用いて前記高分子薄膜を切断する第５の工
程と、光学的手段を用いずに前記第２の基板を切断する第６の
工程とからなることを特徴とする高分子薄膜積層基板の
切断方法。
【請求項５】前記レーザー光がエキシマレーザー光で
あることを特徴とする請求項１ないし４に記載の高分子
薄膜積層基板の切断方法。