JPH10142438A - 高分子光導波路の製造方法 - Google Patents
高分子光導波路の製造方法Info
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- JPH10142438A JPH10142438A JP30465596A JP30465596A JPH10142438A JP H10142438 A JPH10142438 A JP H10142438A JP 30465596 A JP30465596 A JP 30465596A JP 30465596 A JP30465596 A JP 30465596A JP H10142438 A JPH10142438 A JP H10142438A
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- G02B6/136—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by etching
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- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光集積回路などの導波型光部品に使用可能な
高分子光導波路をより効率的に製造するための方法を提
供すること。 【解決手段】 高分子材料からなるコア部と、該コア部
を取り囲み該コア部よりも屈折率の低い高分子材料から
なるクラッド部とを有する高分子光導波路の製造におい
て、基板１上に下部クラッド２、コア層３を順次形成
し、無電解銅メッキによりコア層３上にメッキ核４を形
成し、これをエッチングするための銅マスクパターンを
フォトレジスト５で形成し、フォトリソグラフィーで、
メッキにより析出した銅６をマスクとしてエッチングし
て、コアリッジ部７を形成し、全体を上部クラッド８で
覆うことにより高分子光導波路を製造する。
高分子光導波路をより効率的に製造するための方法を提
供すること。 【解決手段】 高分子材料からなるコア部と、該コア部
を取り囲み該コア部よりも屈折率の低い高分子材料から
なるクラッド部とを有する高分子光導波路の製造におい
て、基板１上に下部クラッド２、コア層３を順次形成
し、無電解銅メッキによりコア層３上にメッキ核４を形
成し、これをエッチングするための銅マスクパターンを
フォトレジスト５で形成し、フォトリソグラフィーで、
メッキにより析出した銅６をマスクとしてエッチングし
て、コアリッジ部７を形成し、全体を上部クラッド８で
覆うことにより高分子光導波路を製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光集積回路などの導
波型部品に使用可能な高分子光導波路の製造方法に関す
るものであり、一般光学や微小光学分野で、また、光通
信や光情報処理の分野で用いられる種々の光部品、光集
積回路または光配線板等の製造に利用できる。
波型部品に使用可能な高分子光導波路の製造方法に関す
るものであり、一般光学や微小光学分野で、また、光通
信や光情報処理の分野で用いられる種々の光部品、光集
積回路または光配線板等の製造に利用できる。
【０００２】
【従来の技術】高分子材料はスピンコート法やディップ
法等による基板上への薄膜形成が容易であり、大面積の
光部品を作製するのに適している。また、成膜に際して
高温での熱処理工程を含まないことから、石英等の無機
ガラス材料を用いる場合に比べて、半導体基板やプラス
チック基板等、高温での熱処理が困難な基板上に光導波
路を作製できるという利点がある。また、従来から高分
子材料の弱点とされてきた耐熱性・耐湿性・光通信波長
帯（可視域から近赤外）における透明性についても、近
年では、これを大幅に改善した材料が発明され報告され
るに至っている（例えば、特開平３−４３４２３号参
照）。さらに、高分子の柔軟性や強靭性を活かしたフレ
キシブルな光導波路の作製も可能である。こうしたこと
から、光通信の分野で用いられる光集積回路や、光情報
通信の分野で用いられる光配線板等の光導波路部品を、
高分子光学材料を用いて大量・安価に製造できることが
期待されている。
法等による基板上への薄膜形成が容易であり、大面積の
光部品を作製するのに適している。また、成膜に際して
高温での熱処理工程を含まないことから、石英等の無機
ガラス材料を用いる場合に比べて、半導体基板やプラス
チック基板等、高温での熱処理が困難な基板上に光導波
路を作製できるという利点がある。また、従来から高分
子材料の弱点とされてきた耐熱性・耐湿性・光通信波長
帯（可視域から近赤外）における透明性についても、近
年では、これを大幅に改善した材料が発明され報告され
るに至っている（例えば、特開平３−４３４２３号参
照）。さらに、高分子の柔軟性や強靭性を活かしたフレ
キシブルな光導波路の作製も可能である。こうしたこと
から、光通信の分野で用いられる光集積回路や、光情報
通信の分野で用いられる光配線板等の光導波路部品を、
高分子光学材料を用いて大量・安価に製造できることが
期待されている。
【０００３】このような高分子光学材料を用いてコア／
クラッド構造の光導波路を作製する従来の一般的な方法
は、例えば次のようなものである。まず、シリコン基板
等の適当な基板上に下部クラッドとなる第１の高分子材
料を塗布、乾燥し、必要な場合にはさらに熱硬化させ下
部クラッドとなる第１の高分子膜を形成する。次に、同
様の方法で該下部クラッド上にコア層となる第２の高分
子膜を形成する。該コア層の上に通常のフォトリソグラ
フィーによりフォトレジスト等のエッチングマスクパタ
ーンを形成し、該エッチングマスクパターンを通して上
述の第２の高分子膜をエッチングにより加工することに
より、所望の形状のコアリッジ部を形成する。最後に、
全体を上部クラッドとなる第３の高分子膜で覆って高分
子光導波路が完成する。従来、エッチングマスクの材料
としては、フォトレジストや金属が用いられているが、
フォトレジストは高分子材料であるため、通常行われる
反応性ドライエッチングによる高分子膜の加工過程の途
中でパターン幅が徐々に減少し、その結果として、得ら
れるコア部の断面形状が方形でなく台形となってしま
う。とくにコア部の側壁が下部クラッドに垂直で、か
つ、サブミクロンレベルの精密な構造制御が必要とされ
るＹ分岐構造や方向性結合器等の作製においては、マス
クパターン幅減少の影響が甚大である。この問題は、ド
ライエッチング中の摩耗がフォトレジストに比べて格段
に少ない金属マスクパターンを用いることにより解決で
きる。金属マスクパターンの形成は、通常、コア層とな
る高分子膜上への金属膜のスパッタリングによる加工に
より行われる。しかしながら、これらの工程には以下の
ような種々の問題が伴う。まず第一に、スパッタリング
装置、ミリング装置といったかなり高価な真空装置類を
必要とする。第二に、それら真空装置類、および、それ
らに付随するユーティリティ（冷却水、エッチング用ガ
ス、等）のメンテナンスに多大な労力が必要である。第
三に、試料室内が大気圧から高真空となるまでの待ち時
間が長く、また、真空チャンバーを用いることにより大
量生産に不向きなバッチ式処理とならざるを得ないた
め、スループット向上の見通しが立ち難く、効率的な光
導波路製造の面で不利である。
クラッド構造の光導波路を作製する従来の一般的な方法
は、例えば次のようなものである。まず、シリコン基板
等の適当な基板上に下部クラッドとなる第１の高分子材
料を塗布、乾燥し、必要な場合にはさらに熱硬化させ下
部クラッドとなる第１の高分子膜を形成する。次に、同
様の方法で該下部クラッド上にコア層となる第２の高分
子膜を形成する。該コア層の上に通常のフォトリソグラ
フィーによりフォトレジスト等のエッチングマスクパタ
ーンを形成し、該エッチングマスクパターンを通して上
述の第２の高分子膜をエッチングにより加工することに
より、所望の形状のコアリッジ部を形成する。最後に、
全体を上部クラッドとなる第３の高分子膜で覆って高分
子光導波路が完成する。従来、エッチングマスクの材料
としては、フォトレジストや金属が用いられているが、
フォトレジストは高分子材料であるため、通常行われる
反応性ドライエッチングによる高分子膜の加工過程の途
中でパターン幅が徐々に減少し、その結果として、得ら
れるコア部の断面形状が方形でなく台形となってしま
う。とくにコア部の側壁が下部クラッドに垂直で、か
つ、サブミクロンレベルの精密な構造制御が必要とされ
るＹ分岐構造や方向性結合器等の作製においては、マス
クパターン幅減少の影響が甚大である。この問題は、ド
ライエッチング中の摩耗がフォトレジストに比べて格段
に少ない金属マスクパターンを用いることにより解決で
きる。金属マスクパターンの形成は、通常、コア層とな
る高分子膜上への金属膜のスパッタリングによる加工に
より行われる。しかしながら、これらの工程には以下の
ような種々の問題が伴う。まず第一に、スパッタリング
装置、ミリング装置といったかなり高価な真空装置類を
必要とする。第二に、それら真空装置類、および、それ
らに付随するユーティリティ（冷却水、エッチング用ガ
ス、等）のメンテナンスに多大な労力が必要である。第
三に、試料室内が大気圧から高真空となるまでの待ち時
間が長く、また、真空チャンバーを用いることにより大
量生産に不向きなバッチ式処理とならざるを得ないた
め、スループット向上の見通しが立ち難く、効率的な光
導波路製造の面で不利である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みてなされたものであり、その目的は、光集積回
路などの導波型光部品に使用可能な高分子光導波路をよ
り効率的に製造するための方法を提供することにある。
況に鑑みてなされたものであり、その目的は、光集積回
路などの導波型光部品に使用可能な高分子光導波路をよ
り効率的に製造するための方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、コア部となる
高分子膜のエッチングに用いる金属マスクパターンを、
高価でメンテナンスが面倒な真空装置を用いて、低スル
ープットの工程により形成するのではなく、安価な材料
や器具類と短時間の処理しか要しない無電解銅メッキ技
術を用いることにより、前述の問題を解決し、高分子光
導波路を高効率で作製できることを見出し、本発明を完
成するに至った。
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、コア部となる
高分子膜のエッチングに用いる金属マスクパターンを、
高価でメンテナンスが面倒な真空装置を用いて、低スル
ープットの工程により形成するのではなく、安価な材料
や器具類と短時間の処理しか要しない無電解銅メッキ技
術を用いることにより、前述の問題を解決し、高分子光
導波路を高効率で作製できることを見出し、本発明を完
成するに至った。
【０００６】すなわち、本発明の高分子光導波路の製造
方法は、高分子材料から成るコア部と、該コア部を取り
囲み該コア部よりも屈折率の低い高分子材料からなるク
ラッド部を有する高分子光導波路の製造において、無電
解銅メッキによりコア層エッチング用の銅マスクパター
ンを形成する工程を包含することを特徴とする。
方法は、高分子材料から成るコア部と、該コア部を取り
囲み該コア部よりも屈折率の低い高分子材料からなるク
ラッド部を有する高分子光導波路の製造において、無電
解銅メッキによりコア層エッチング用の銅マスクパター
ンを形成する工程を包含することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図１を参照して本発明の高
分子光導波路の製造方法をより詳細に説明する。
分子光導波路の製造方法をより詳細に説明する。
【０００８】本発明の方法に従って高分子光導波路を作
製する場合、その工程中に無電界銅メッキによりエッチ
ング用の銅マスクパターンを形成する工程が包含されて
いれば、その前後の工程はとくに限定されず、例えば以
下のように行うことができる。
製する場合、その工程中に無電界銅メッキによりエッチ
ング用の銅マスクパターンを形成する工程が包含されて
いれば、その前後の工程はとくに限定されず、例えば以
下のように行うことができる。
【０００９】まず、光導波路に要求される導波モード条
件に応じて、高分子材料の屈折率調整を行い、コア／ク
ラッド材料として精密に制御された屈折率差を有する少
なくとも２種の高分子材料を準備する。屈折率差の大き
さは導波すべき光のモードとコアの寸法に応じて決定さ
れるが、一般的には、０．１％〜５％の範囲である。例
えば、シングルモード光ファイバと導波光のモード径を
合わせる場合、コア部の形状は８μｍ角の正方形、屈折
率差は０．３％であることが望ましく、マルチモード光
ファイバーを合わせる場合には、コア部は数１０μｍ角
の正方形、屈折率は１％程度が望ましい。
件に応じて、高分子材料の屈折率調整を行い、コア／ク
ラッド材料として精密に制御された屈折率差を有する少
なくとも２種の高分子材料を準備する。屈折率差の大き
さは導波すべき光のモードとコアの寸法に応じて決定さ
れるが、一般的には、０．１％〜５％の範囲である。例
えば、シングルモード光ファイバと導波光のモード径を
合わせる場合、コア部の形状は８μｍ角の正方形、屈折
率差は０．３％であることが望ましく、マルチモード光
ファイバーを合わせる場合には、コア部は数１０μｍ角
の正方形、屈折率は１％程度が望ましい。
【００１０】次に、低屈折率のクラッド材料を基板１の
上にスピンコート法等により塗布し、加熱・気化により
溶媒を除去し、必要な場合にはさらに熱硬化させて下部
クラッド２を形成する。次いで、この上に高屈折率のコ
ア材料をスピンコート法等により塗布し、上記の方法に
よりコア層３となる高分子層を形成する。
上にスピンコート法等により塗布し、加熱・気化により
溶媒を除去し、必要な場合にはさらに熱硬化させて下部
クラッド２を形成する。次いで、この上に高屈折率のコ
ア材料をスピンコート法等により塗布し、上記の方法に
よりコア層３となる高分子層を形成する。
【００１１】続いて、無電解銅メッキ技術により、コア
層エッチング用の銅マスクパターンが形成されるが、詳
細には以下のように行われる。まず、上記試料を塩化第
一スズの塩酸酸性溶液に浸漬し、水洗、乾燥して、コア
層３の表面にセンシタイジング処理を行う。さらに、
金、銀、白金、パラジウム等のメッキ触媒能を持つ金属
のイオンを含む水溶液中に浸漬し、水洗、乾燥すること
によりコア層表面のアクチベーティング処理を行う。こ
れらの処理により、コア層表面にはメッキ核４となる金
属微粒子が吸着される。さらに、この上にフォトレジス
ト５を設ける。上述の処理を行った試料に通常のホトリ
ソグラフィ技術を用いてレジストパターンを形成し（図
１（Ａ））、無電解銅メッキ用のメッキ液に１０〜１５
分程度浸漬する。メッキ液としてはすでに種々の溶液が
知られているが、例えば、硫酸銅・カセイソーダ・酒石
酸カリウムナトリウム・ホルマリンの混合液等を用いる
ことができる。この処理により、フォトレジスト５が除
去されて金属微粒子のメッキ核４が露出した部分に金属
銅６が析出する。さらに、レジストパターンを溶解除去
することによりエッチング用銅マスクパターンが完成す
る（図１（Ｂ））。
層エッチング用の銅マスクパターンが形成されるが、詳
細には以下のように行われる。まず、上記試料を塩化第
一スズの塩酸酸性溶液に浸漬し、水洗、乾燥して、コア
層３の表面にセンシタイジング処理を行う。さらに、
金、銀、白金、パラジウム等のメッキ触媒能を持つ金属
のイオンを含む水溶液中に浸漬し、水洗、乾燥すること
によりコア層表面のアクチベーティング処理を行う。こ
れらの処理により、コア層表面にはメッキ核４となる金
属微粒子が吸着される。さらに、この上にフォトレジス
ト５を設ける。上述の処理を行った試料に通常のホトリ
ソグラフィ技術を用いてレジストパターンを形成し（図
１（Ａ））、無電解銅メッキ用のメッキ液に１０〜１５
分程度浸漬する。メッキ液としてはすでに種々の溶液が
知られているが、例えば、硫酸銅・カセイソーダ・酒石
酸カリウムナトリウム・ホルマリンの混合液等を用いる
ことができる。この処理により、フォトレジスト５が除
去されて金属微粒子のメッキ核４が露出した部分に金属
銅６が析出する。さらに、レジストパターンを溶解除去
することによりエッチング用銅マスクパターンが完成す
る（図１（Ｂ））。
【００１２】こうして得られた銅マスクパターンを通し
た反応性イオンエッチングによりコアリッジ部７を形成
した後（図１（Ｃ））、試料を塩化第二鉄水溶液に浸漬
して銅マスクパターンを溶解除去し、最後に、全体をク
ラッド材料で覆って高分子光導波路が完成する（図１
（Ｄ））。この際、反応性エッチングの工程では、高分
子のみが除去され、銅マスクはほとんどエッチングされ
ない。また、銅マスクの除去においては、高分子は影響
を受けない。
た反応性イオンエッチングによりコアリッジ部７を形成
した後（図１（Ｃ））、試料を塩化第二鉄水溶液に浸漬
して銅マスクパターンを溶解除去し、最後に、全体をク
ラッド材料で覆って高分子光導波路が完成する（図１
（Ｄ））。この際、反応性エッチングの工程では、高分
子のみが除去され、銅マスクはほとんどエッチングされ
ない。また、銅マスクの除去においては、高分子は影響
を受けない。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はそれらに限定されるものではな
い。
説明するが、本発明はそれらに限定されるものではな
い。
【００１４】（実施例１）メチルメタクリレートの水素
をすべて重水素に置換したパーデューテロメチルメタク
リレートを重合して得られる高分子（Ｉ、屈折率：１．
４８４）、およびメタクリロイル基の５個の水素が重水
素に置換されたモノマーであるヘプタフルオロイソプロ
ピルメタクリレートｄ−５を１０モル％と、上記のパー
デューテロメチルメタクリレート９０モル％の混合物を
共重合して得られる高分子（ＩＩ、屈折率：１．４７
０）、を用意し、Ｉをコア、ＩＩをクラッドとするマル
チモード高分子光導波路を以下の手順で作製した。
をすべて重水素に置換したパーデューテロメチルメタク
リレートを重合して得られる高分子（Ｉ、屈折率：１．
４８４）、およびメタクリロイル基の５個の水素が重水
素に置換されたモノマーであるヘプタフルオロイソプロ
ピルメタクリレートｄ−５を１０モル％と、上記のパー
デューテロメチルメタクリレート９０モル％の混合物を
共重合して得られる高分子（ＩＩ、屈折率：１．４７
０）、を用意し、Ｉをコア、ＩＩをクラッドとするマル
チモード高分子光導波路を以下の手順で作製した。
【００１５】まず、これら二種の高分子をそれぞれクロ
ロベンゼンに溶解した。次に、クラッド成分溶液をシリ
コン基板上に塗布し、９０℃で加熱して膜厚約２０μｍ
の下部クラッド層を形成した。次いで、該下部クラッド
層上にコア成分溶液を塗布し、９０℃で加熱して膜厚約
５０μｍのコア層を形成した。この試料を１０％の塩化
第一スズを含む塩酸酸性水溶液に１分間浸漬し、さら
に、２％の硝酸銀を含むアンモニア水中に１分間浸漬し
た。次いで、この表面処理されたコア層上に通常のフォ
トリソグラフィによりフォトレジストパターンを形成し
た後、硫酸銅３．５％、カセイソーダ５％、酒石酸カリ
ウムナトリウム１７％、ホルムアルデヒド７％（何れも
重量％）を含む水溶液中に室温で１２分間浸漬した。フ
ォトレジストパターンを溶解・除去して得られた膜厚
０．２５μｍの銅マスクパターンを通して酸素ガスによ
る反応性イオンエッチングを行い、不要となった銅を塩
化第二鉄水溶液で溶解除去し、長さ５０ｍｍ、幅５０μ
ｍ、高さ５０μｍの直線矩形コアパターンを得た。最後
に、クラッド成分溶液を塗布し、９０℃で加熱して上部
クラッドを形成した。上部クラッドの膜厚は約２０μｍ
とした。全工程に要した時間は約５時間であった。
ロベンゼンに溶解した。次に、クラッド成分溶液をシリ
コン基板上に塗布し、９０℃で加熱して膜厚約２０μｍ
の下部クラッド層を形成した。次いで、該下部クラッド
層上にコア成分溶液を塗布し、９０℃で加熱して膜厚約
５０μｍのコア層を形成した。この試料を１０％の塩化
第一スズを含む塩酸酸性水溶液に１分間浸漬し、さら
に、２％の硝酸銀を含むアンモニア水中に１分間浸漬し
た。次いで、この表面処理されたコア層上に通常のフォ
トリソグラフィによりフォトレジストパターンを形成し
た後、硫酸銅３．５％、カセイソーダ５％、酒石酸カリ
ウムナトリウム１７％、ホルムアルデヒド７％（何れも
重量％）を含む水溶液中に室温で１２分間浸漬した。フ
ォトレジストパターンを溶解・除去して得られた膜厚
０．２５μｍの銅マスクパターンを通して酸素ガスによ
る反応性イオンエッチングを行い、不要となった銅を塩
化第二鉄水溶液で溶解除去し、長さ５０ｍｍ、幅５０μ
ｍ、高さ５０μｍの直線矩形コアパターンを得た。最後
に、クラッド成分溶液を塗布し、９０℃で加熱して上部
クラッドを形成した。上部クラッドの膜厚は約２０μｍ
とした。全工程に要した時間は約５時間であった。
【００１６】こうして作製した高分子光導波路の一端か
ら波長１．３μｍの光を入射し、他端からの出射光の強
度を測定した。その結果、この高分子光導波路の導波損
失が０．１ｄＢ／ｃｍ以下であることを確認した。
ら波長１．３μｍの光を入射し、他端からの出射光の強
度を測定した。その結果、この高分子光導波路の導波損
失が０．１ｄＢ／ｃｍ以下であることを確認した。
【００１７】（実施例２）メタクリロイル基の５個の水
素が重水素に置換されたモノマーであるヘプタフルオロ
イソプロピルメタクリレートｄ−５を２３モル％と、メ
チルメタクリレートの水素をすべて重水素に置換したパ
ーデューテロメチルメタクリレート７７モル％の混合物
を共重合して得られる高分子（ＩＩＩ、屈折率：１．４
５５）、および、上記モノマーを２５：７５で共重合し
て得られる高分子（ＩＶ、屈折率：１．４５１）を用意
し、ＩＩＩをコア、ＩＶをクラッドとするシングルモー
ド高分子光導波路を以下の手順で作製した。
素が重水素に置換されたモノマーであるヘプタフルオロ
イソプロピルメタクリレートｄ−５を２３モル％と、メ
チルメタクリレートの水素をすべて重水素に置換したパ
ーデューテロメチルメタクリレート７７モル％の混合物
を共重合して得られる高分子（ＩＩＩ、屈折率：１．４
５５）、および、上記モノマーを２５：７５で共重合し
て得られる高分子（ＩＶ、屈折率：１．４５１）を用意
し、ＩＩＩをコア、ＩＶをクラッドとするシングルモー
ド高分子光導波路を以下の手順で作製した。
【００１８】まず、これら二種の高分子をそれぞれクロ
ロベンゼンに溶解した。次に、クラッド成分溶液をシリ
コン基板上に塗布し、９０℃で加熱して膜厚約１５μｍ
の下部クラッド層を形成した。次いで、該下部クラッド
層上にコア成分溶液を塗布し、９０℃で加熱して膜厚約
８μｍのコア層を形成した。銅マスクパターンの形成と
コア層のエッチングは実施例１と同様に行い、長さ５０
ｍｍ、幅８μｍ、高さ８μｍの直線矩形コアパターンを
得た。最後に、クラッド成分溶液を塗布し、９０℃で加
熱して上部クラッドを形成した。上部クラッドの膜厚は
約１０μｍとした。全工程に要した時間は約５時間であ
った。
ロベンゼンに溶解した。次に、クラッド成分溶液をシリ
コン基板上に塗布し、９０℃で加熱して膜厚約１５μｍ
の下部クラッド層を形成した。次いで、該下部クラッド
層上にコア成分溶液を塗布し、９０℃で加熱して膜厚約
８μｍのコア層を形成した。銅マスクパターンの形成と
コア層のエッチングは実施例１と同様に行い、長さ５０
ｍｍ、幅８μｍ、高さ８μｍの直線矩形コアパターンを
得た。最後に、クラッド成分溶液を塗布し、９０℃で加
熱して上部クラッドを形成した。上部クラッドの膜厚は
約１０μｍとした。全工程に要した時間は約５時間であ
った。
【００１９】こうして作製した高分子光導波路の一端か
ら波長１．３μｍの光を入射し、他端からの出射光の強
度を測定した。その結果、この高分子光導波路の導波損
失が０．１ｄＢ／ｃｍ以下であることを確認した。
ら波長１．３μｍの光を入射し、他端からの出射光の強
度を測定した。その結果、この高分子光導波路の導波損
失が０．１ｄＢ／ｃｍ以下であることを確認した。
【００２０】（実施例３）フェニルトリクロロシランｄ
−５を加水分解したのち水酸化カリウム存在下で加熱し
て得られる高分子（Ｖ、屈折率：１．５６０）、およ
び、メチルトリクロロシランｄ−３から同様にして得ら
れた高分子（ＶＩ、屈折率：１．４２０）を用意し、Ｖ
をコア、ＶＩをクラッドとするシングルモード高分子光
導波路を以下の手順で作製した。
−５を加水分解したのち水酸化カリウム存在下で加熱し
て得られる高分子（Ｖ、屈折率：１．５６０）、およ
び、メチルトリクロロシランｄ−３から同様にして得ら
れた高分子（ＶＩ、屈折率：１．４２０）を用意し、Ｖ
をコア、ＶＩをクラッドとするシングルモード高分子光
導波路を以下の手順で作製した。
【００２１】まず、これら二種の高分子をそれぞれメチ
ルイソブチルケトンに溶解した。次に、クラッド成分溶
液をシリコン基板上に塗布し、１５０℃で加熱して膜厚
約２０μｍの下部クラッド層を形成した。次いで、該下
部クラッド層上にコア成分溶液を塗布し、１５０℃で加
熱して膜厚約５０μｍのコア層を形成した。銅マスクパ
ターンの形成とコア層のエッチングは実施例１と同様に
行い、長さ５０ｍｍ、幅５０μｍ、高さ５０μｍの直線
矩形コアパターンを得た。最後に、クラッド成分溶液を
塗布し、１５０℃加熱して上部クラッドを形成した。上
部クラッドの膜厚は約２０μｍとした。全工程に要した
時間は約５時間であった。
ルイソブチルケトンに溶解した。次に、クラッド成分溶
液をシリコン基板上に塗布し、１５０℃で加熱して膜厚
約２０μｍの下部クラッド層を形成した。次いで、該下
部クラッド層上にコア成分溶液を塗布し、１５０℃で加
熱して膜厚約５０μｍのコア層を形成した。銅マスクパ
ターンの形成とコア層のエッチングは実施例１と同様に
行い、長さ５０ｍｍ、幅５０μｍ、高さ５０μｍの直線
矩形コアパターンを得た。最後に、クラッド成分溶液を
塗布し、１５０℃加熱して上部クラッドを形成した。上
部クラッドの膜厚は約２０μｍとした。全工程に要した
時間は約５時間であった。
【００２２】こうして作製した高分子光導波路の一端か
ら波長１．３μｍの光を入射し、他端からの出射光の強
度を測定した。その結果、この高分子光導波路の導波損
失が０．１ｄＢ／ｃｍ以下であることを確認した。
ら波長１．３μｍの光を入射し、他端からの出射光の強
度を測定した。その結果、この高分子光導波路の導波損
失が０．１ｄＢ／ｃｍ以下であることを確認した。
【００２３】（実施例４）フェニルトリクロロシランｄ
−５を加水分解したのち水酸化カリウム存在下で加熱し
て得られる高分子（Ｖ、屈折率：１．５６０）、およ
び、メチルトリクロロシランｄ−３を４モル％とフェニ
ルトリクロロシランｄ−５を９６モル％の混合物を共加
水分解した後、上記と同様に高分子量化して得られる高
分子（ＶＩＩ、屈折率：１．５５５）を用意し、Ｖをコ
ア、ＶＩＩをクラッドとするマルチモード高分子光導波
路を以下の手順で作製した。
−５を加水分解したのち水酸化カリウム存在下で加熱し
て得られる高分子（Ｖ、屈折率：１．５６０）、およ
び、メチルトリクロロシランｄ−３を４モル％とフェニ
ルトリクロロシランｄ−５を９６モル％の混合物を共加
水分解した後、上記と同様に高分子量化して得られる高
分子（ＶＩＩ、屈折率：１．５５５）を用意し、Ｖをコ
ア、ＶＩＩをクラッドとするマルチモード高分子光導波
路を以下の手順で作製した。
【００２４】まず、これら二種の高分子をそれぞれメチ
ルイソブチルケトンに溶解した。次に、クラッド成分溶
液をシリコン基板上に塗布し、１５０℃で加熱して膜厚
約１５μｍの下部クラッド層を形成した。次いで、該下
部クラッド層上にコア成分溶液を塗布し、１５０℃で加
熱して膜厚約８μｍのコア層を形成した。銅マスクパタ
ーンの形成とコア層のエッチングは実施例１と同様に行
い、長さ５０ｍｍ、幅８μｍ、高さ８μｍの直線矩形コ
アパターンを得た。最後に、クラッド成分溶液を塗布
し、１５０℃で加熱して上部クラッドを形成した。上部
クラッドの膜厚は約１０μｍとした。全工程に要した時
間は約５時間であった。
ルイソブチルケトンに溶解した。次に、クラッド成分溶
液をシリコン基板上に塗布し、１５０℃で加熱して膜厚
約１５μｍの下部クラッド層を形成した。次いで、該下
部クラッド層上にコア成分溶液を塗布し、１５０℃で加
熱して膜厚約８μｍのコア層を形成した。銅マスクパタ
ーンの形成とコア層のエッチングは実施例１と同様に行
い、長さ５０ｍｍ、幅８μｍ、高さ８μｍの直線矩形コ
アパターンを得た。最後に、クラッド成分溶液を塗布
し、１５０℃で加熱して上部クラッドを形成した。上部
クラッドの膜厚は約１０μｍとした。全工程に要した時
間は約５時間であった。
【００２５】こうして作製した高分子光導波路の一端か
ら波長１．３μｍの光を入射し、他端からの出射光の強
度を測定した。その結果、この高分子光導波路の導波損
失が０．１ｄＢ／ｃｍ以下であることを確認した。
ら波長１．３μｍの光を入射し、他端からの出射光の強
度を測定した。その結果、この高分子光導波路の導波損
失が０．１ｄＢ／ｃｍ以下であることを確認した。
【００２６】（比較例）実施例１および実施例２と同じ
材料系を用い、スパッタリング、フォトリソグラフィ
ー、ミリングを経る従来の方法でコア層エッチング用の
銅マスクパターンを形成することにより高分子光導波路
を作製した。いずれの材料系を用いた場合も作製に２日
を要した。
材料系を用い、スパッタリング、フォトリソグラフィ
ー、ミリングを経る従来の方法でコア層エッチング用の
銅マスクパターンを形成することにより高分子光導波路
を作製した。いずれの材料系を用いた場合も作製に２日
を要した。
【００２７】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の高分子
光導波路の製造方法は、安価な材料・器具類と非常に簡
便な操作しか必要としないため、光通信の分野で用いら
れる光集積回路や、光情報処理の分野で用いられる光配
線板等の光導波路部品を、きわめて高効率に製造できる
という利点がある。
光導波路の製造方法は、安価な材料・器具類と非常に簡
便な操作しか必要としないため、光通信の分野で用いら
れる光集積回路や、光情報処理の分野で用いられる光配
線板等の光導波路部品を、きわめて高効率に製造できる
という利点がある。
【図１】本発明の光高分子導波路の製造方法の工程を示
す模式図であり、（Ａ）はフォトレジスト現像後、
（Ｂ）は無電解銅メッキに続いてフォトレジスト除去
後、（Ｃ）は反応性イオンエッチング後、（Ｄ）は銅マ
スク除去・上部クラッド被覆後の光導波路の断面図をそ
れぞれ示す。
す模式図であり、（Ａ）はフォトレジスト現像後、
（Ｂ）は無電解銅メッキに続いてフォトレジスト除去
後、（Ｃ）は反応性イオンエッチング後、（Ｄ）は銅マ
スク除去・上部クラッド被覆後の光導波路の断面図をそ
れぞれ示す。
１ 基板 ２ 下部クラッド ３ コア層 ４ メッキ核 ５ フォトレジスト ６ 金属銅 ７ コアリッジ部 ８ 上部クラッド
Claims (1)
- 【請求項１】 高分子材料からなるコア部と、該コア部
を取り囲み該コア部よりも屈折率の低い高分子材料から
なるクラッド部とを有する高分子光導波路の製造におい
て、無電解銅メッキによりコア層エッチング用の銅マス
クパターンを形成する工程を包含することを特徴とする
高分子光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30465596A JPH10142438A (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 高分子光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30465596A JPH10142438A (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 高分子光導波路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10142438A true JPH10142438A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17935647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30465596A Pending JPH10142438A (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 高分子光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10142438A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000019343A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路素子 |
| JP2004184999A (ja) * | 2002-12-02 | 2004-07-02 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | フォトイメージャブル導波路組成物及びそれから形成される導波路 |
| WO2005015308A3 (en) * | 2003-08-08 | 2005-07-28 | Quantiscript Inc | Fabrication process for high resolution lithography masks using evaporated or plasma assisted electron sensitive resists with plating image reversal |
| US7141515B2 (en) | 2002-09-11 | 2006-11-28 | Fujitsu Limited | Method for manufacturing device |
| US7425286B2 (en) * | 2002-03-25 | 2008-09-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of making optical waveguide apparatus |
-
1996
- 1996-11-15 JP JP30465596A patent/JPH10142438A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000019343A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路素子 |
| US7425286B2 (en) * | 2002-03-25 | 2008-09-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of making optical waveguide apparatus |
| US7141515B2 (en) | 2002-09-11 | 2006-11-28 | Fujitsu Limited | Method for manufacturing device |
| JP2004184999A (ja) * | 2002-12-02 | 2004-07-02 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | フォトイメージャブル導波路組成物及びそれから形成される導波路 |
| WO2005015308A3 (en) * | 2003-08-08 | 2005-07-28 | Quantiscript Inc | Fabrication process for high resolution lithography masks using evaporated or plasma assisted electron sensitive resists with plating image reversal |
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