CN1513122A - 光学元件、光学元件的制造方法、涂布装置及涂布方法 - Google Patents

光学元件、光学元件的制造方法、涂布装置及涂布方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供树脂制的光学元件的制造方法，该方法在使用具备凹部的基片的光学元件的制造过程中，能够容易地去除凹部内的覆膜。该光学元件具有基片(1)、配置在基片(1)上的部分区域的树脂制的光波导结构层(10)、在未配置光波导结构层(10)的区域形成的凹部(21)。光波导结构层(10)含有光波导(4)和包层。在基片(1)和光波导结构层(10)之间配置连接层，在光波导(4)的下部区域中的连接层的膜厚分布范围是在最小膜厚大于等于30埃、最大膜厚小于等于200埃的范围。

Description

光学元件、光学元件的制造方法、涂布装置及涂布方法
技术领域
本发明是关于树脂制的光学元件的制造方法。
背景技术
作为以简单的制造方法能够制造光学特性优良的光波导等的光学元件的材料，聚酰亚胺系树脂正受到注意。聚酰亚胺系树脂，由于玻璃化转变温度(Tg)高、耐热性优良，因此制成的光学元件能够期待具有长期的可靠性。而且虽然是树脂制的，但也能够耐软钎焊。特别是含氟的聚酰亚胺系树脂，与不含氟的聚酰亚胺系树脂相比，具有光的透过性高、折射率低等特征，因此作为光学元件的材料是优良的。
但是，含氟的聚酰亚胺系树脂，对作为光学元件的基片使用的玻璃、石英、硅、氧化硅、氮化硅、铝、氧化铝、氮化铝、氧化钽、砷化镓等的粘接性低。因此，在日本特开平7-174930号公报中公开了在基片上形成有机锆化合物层，再在其上形成含氟的聚酰亚胺系树脂覆膜的光学器件的制造方法。另外，在日本特开2000-241640号公报中公开了，依次叠层有机锆化合物的覆膜和不含氟的树脂覆膜，再在其上形成含氟的聚酰亚胺系树脂覆膜的结构。
如上所述，为了在基片上形成光学特性优良的、含氟的聚酰亚胺系树脂层，迄今为止使用有机锆化合物的覆膜和不含氟的树脂覆膜作为粘接层。这些粘接层如果过薄，就不能发挥提高粘接性的作用，相反，如果过厚，会存在粘接层本身变脆这一问题。
另一方面，像在光通信中使用的光学元件等，用于连接光纤的光学元件，为了容易地实现光纤和光学元件之间的对接，可以在光学元件中构成具备搭载光纤的V形槽等凹部的结构。为了在具备这样的凹部的基片上形成粘接层，在使用旋转涂布的场合，留在凹部内的粘接层的材料溶液，因离心力被挤出到外侧，因而由于粘接层的材料溶液的性质不同，产生膜厚的分布易变大这样的问题。如果膜厚的分布变大，在膜厚过薄的部分就得不到粘接性提高的作用，而在膜厚过厚的部分，也容易产生粘接层变脆这样的问题。
发明内容
本发明的目的是提供具有树脂制的光波导结构层的光学元件，该光学元件是基片和光波导结构层的密合性优良的光学元件。
为了达到上述目的，根据本发明提供了以下的光学元件。
本发明的光学元件的结构为，在基片上具备树脂制的光波导结构层，在上述基片和上述光波导结构层之间配置连接层。连接层的膜厚分布范围在包含在光波导结构层中的光波导的下部区域，是在最小膜厚大于等于30埃、最大膜厚小于等于200埃的范围内。
在该光学元件中，可以使用有机金属化合物层作为连接层，例如可以使用有机铝化合物层。另外，还可以使用有机锆化合物层作为连接层，在此情况下，在光波导的下部区域中的有机锆化合物层的膜厚分布范围希望是在最小膜厚大于等于50埃、最大膜厚小于等于150埃的范围内。
在该光学元件中，光波导结构层由含氟的树脂材料构成，在连接层和光波导结构层之间可以配置不含氟的树脂层。
另外，上述有机锆化合物层可一通过下述方法形成，例如在将基片配置在溶剂气氛中的状态下，通过在上述基片上涂布含有有机锆化合物和溶剂的溶液的涂布工序来形成，构成溶剂气氛的溶剂可以与溶液中包含的溶剂相同。
附图说明
图1是表示本发明的第1和第2实施方式的光学元件100的结构的斜视图。
图2是图1的光学元件的A-A’剖面图。
图3是图1的光学元件的B-B’剖面图。
图4是图1的光学元件的俯视图。
图5是用于说明本发明的第1和第2实施方式的光学元件100的制造方法的晶片状基片的俯视图。
图6是用于说明本发明的第1和第2实施方式的光学元件100的制造方法的晶片状基片的俯视图。
图7(a)～(d)是表示在本发明的第1和第2实施方式的光学元件100的制造方法中，切开晶片状基片的工序的说明图。
图8(a)～(c)是表示在本发明的第2实施方式的光学元件100的制造方法中，去除V形槽21内的第1连接层22和第2连接层23的工序的说明图。
图9(d)～(e)是表示在本发明的第2实施方式的光学元件100的制造方法中，去除V形槽21内的第1连接层22和第2连接层23的工序的说明图。
图10是在本发明的第2实施方式的光学元件100的制造方法中，表示在第1连接层22的形成中使用的旋转涂布装置的旋转中的结构的说明图。
图11是表示图10的旋转涂布装置停止状态的结构的说明图。
图12是在本发明的第2实施方式的光学元件100的制造方法中，表示在第1连接层22的形成中使用的旋转涂布装置的旋转中的结构的说明图。
图13是表示比较例的旋转涂布装置的旋转中的结构的说明图。
图14是表示比较例的旋转涂布装置的旋转中的结构的说明图。
图15(a)～(c)是表示在本发明的第1实施方式的光学元件100的制造方法中，去除V形21内的第1连接层22和第2连接层23的工序的说明图。
图16是使图1的光学元件的切口25的深度变深的结构的A-A’剖面图。
具体实施方式
第1实施方式
首先，使用图1～图4说明本发明的第1实施方式的光学元件100的结构。光学元件100在硅单晶的基片1上具有搭载光波导叠层体10的区域、配置了V形槽21的区域20，以及配置了用于搭载发光元件或者光接收元件的电极7的区域30。光波导叠层体10包含光波导4，V形槽21是用于搭载光纤的槽。在搭载预定直径的光纤时，V形槽21的深度和宽度需设计成与光波导4处于对接的状态。这样，例如通过在电极7上搭载发光元件、在V形槽21中搭载光纤，使从发光元件发出的光射入光波导4，对其进行传输、从而使得以高效率射入光纤成为可能。另外，在电极7上搭载光接收元件的场合，将光纤传播来的光以高效率射入光波导4，由光波导4传输，从而能够以良好的精度向光接收元件射出。
在基片1的上表面具备用于保护基片1及调整折射率的二氧化硅层2，光波导叠层体10搭载在二氧化硅层2上。如图3所示，光波导叠层体10在二氧化硅层2上包含依次叠层的第1连接层22、第2连接层23、下部包层3、光波导4、包埋光波导4的上部包层5和保护层9。第1连接层22是含有有机金属化合物的连接层，第2连接层23是不含有机金属化合物的连接层。下部包层3、光波导4和上部包层5都是由光学特性优良的含氟的聚酰亚胺系树脂形成。第1连接层22和第2连接层23是为了提高基片1和下部包层3的粘接性而配置的。
作为构成第1连接层22的有机金属化合物，可以使用在后面将叙述的各种化合物，但在第1实施方式中，使用有机铝化合物覆膜作为第1连接层22。作为有机铝化合物覆膜，在此使用的是乙酰丙酮铝。第1连接层22至少在光波导4的下部区域形成最小膜厚大于等于30埃、最大膜厚小于等于200埃的膜厚分布。
第2连接层23在第1实施方式中为不含氟的聚酰亚胺系树脂覆膜。在此，使用的是由日立化成工业株式会社制PIQ(商品名)所形成的聚酰亚胺层。其膜厚约为0.23μm。
下部包层3和上部包层5在此是由使用日立化成工业株式会社制OPI-N3105(商品名)形成的含氟聚酰亚胺膜构成。下部包层3的膜厚约为6μm，上部包层5的膜厚在光波导4的正上方约为10μm，在其他部分约为15μm。光波导4由使用日立化成工业株式会社制OPI-N3305(商品名)形成的含氟聚酰亚胺膜构成，其膜厚约为6.5μm。保护层9是使用日立化成杜邦微系统(デュボンマイクロシステム)株式会社制PIX-6400(商品名)形成的聚酰亚胺膜，其厚度在离开光波导4的端部的部分处约为5μm。
另外，在光波导叠层体10上横切光波导4而形成切口27。在该切口27中，可以插入用于使光波导4传输的光通过的波长选择滤光片或偏振光滤光片等滤光片。切口27的切入角度，在图1中相对于基片1的主平面是垂直的，但也可以以相对于基片1的主平面为倾斜的角度切入。
另外，V形槽21是通过对硅单晶基片1进行各向异性腐蚀而形成的深度约100μm的槽，其断面是V字形。在V形槽21配置的区域20和光波导叠层体10的边界处，如图1、图2、图4所示，存在切断光波导叠层体100的端面时形成的切口25。同样地，在电极7的区域30和光波导叠层体100的边界也存在切口26。再者，如图16所示，切口25的切口深度最好是在V形槽21上搭载光纤时，光纤前端不接触区域10侧的V形槽21的倾斜部的程度。另外，在切口25的底部配置了位置配合标记33、在区域30的电极7的两肋配置了位置配合标记31、32。这些位置配合标记31、32、33是在形成V形槽21时通过各向异性腐蚀形成的凹部。
接着，使用图5说明本实施方式的光学元件的制造方法。
在此，准备硅片作为基片1，在该硅片上纵横地进行多个排列形成图1所示的结构，在以后的过程中通过切割进行切离，分离出各个光学元件100。由此，能够批量生产数个图1的光学元件100。因此，成膜和图案形成能够在晶片状基片1的整个面上一次进行。
首先，在晶片状基片1的整个上表面，利用热氧化法或气相沉积法等形成二氧化硅层后，通过光刻法和利用硅单晶的各向异性的湿式腐蚀，如图5那样排列地形成V形槽21。此时，图4所示的位置配合标记31、32、33的凹部也和V形槽21同时形成。
通过在该晶片状的基片1上使金属膜成膜并形成图案而形成图1的电极7。由此，如图5所示，在晶片状的基片1上数个排列地形成了V形槽21和电极7。另外，以抗蚀剂膜图案层作为掩模，利用真空蒸镀法等进行金属膜的图案形成。在使该抗蚀剂膜图案层曝光时，使用与形成V形槽21时同时形成的位置配合标记31、32，通过使光掩模进行位置配合，就能够得到和V形槽21进行正确的位置配合的电极7。
接着，在图5的晶片状基片1的整个面上，使用旋转涂布法形成第1连接层22。首先，准备在N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂中溶解乙酰丙酮铝的溶液作为第1连接层22的材料溶液，使用一般的旋转涂布装置，使得滴有材料溶液的基片1旋转，形成材料溶液的涂膜。此后，将形成的涂膜在160℃加热5分钟左右进行干燥，形成第1连接层22。由此就能够在图5的晶片状基片上的整个面形成第1连接层22。第1连接层22干燥后的膜厚分布，在至少光波导4的下部区域，形成为最小膜厚大于等于30埃、最大膜厚小于等于200埃的膜厚分布。当然，并不仅限于在光波导4的下部区域，第1连接层22的全体的膜厚分布，希望形成最小膜厚大于等于30埃、最大膜厚小于等于200埃的膜厚分布。
接着，在第1连接层22上形成第2连接层23。如已经所述，第2连接层23是以日立化成工业株式会社制PIQ(商品名)作为材料溶液的不含氟的聚酰亚胺系树脂覆膜。首先，使用通常的旋转涂布装置，利用旋转涂布法在基片1上涂布材料溶液(PIQ(商品名))。由此，在基片1上形成第2连接层23的材料溶液的涂膜。此后，加热使溶剂蒸发，再加热进行固化，就形成第2连接层23。在此，控制旋转涂布的条件，以使固化后的第2连接层23的厚度为0.23μm。
接着，在晶片状的基片1的上表面之中，在完成后的光学元件上将成为未配置光波导叠层体10的区域20、30的部分，去除第2连接层23和第1连接层22。为了在晶片状的基片1上纵横排列地制造光学元件，在晶片状的基片1的上表面之中，对应于区域20和区域30的部分，是如图6所示的光波导叠层体10的两肋的带状的部分。从该带状的部分开始去除第2连接层23和第1连接层22，这样在该带状的部分，下部包层3变得容易从基片1剥离。由此，在后述的过程中，从对应于基片1的区域20、30的部分带状地剥离而去除光波导叠层体10就成为可能。
关于从基片1上的区域20、30去除第2连接层23和第1连接层22的方法，进行具体地说明。
为了仅从基片1上的区域20、30带状地去除第2连接层23和第1连接层22，可考虑，配置抗蚀剂膜，使其仅覆盖配置了光波导叠层体10的区域，对区域20、30上的第2连接层23和第1连接层22进行蚀刻。但是，在区域20中由于存在深度100μm的深的V形槽21，因此使抗蚀剂曝光的光在V形槽21内壁容易发生漫反射，光难以到达V形槽21的底部或端部。因此，在使用利用光照射的部分在显像时发生溶解的正型抗蚀剂时，在V形槽21的底部或端部容易残存抗蚀剂。如果在V形槽21的底部或端部残存抗蚀剂，在蚀刻时就不能去除第2连接层22和第1连接层23。因此，在本实施方式中，通过使用负型的抗蚀剂，从深的V形槽21存在的区域20去除第2连接层22和第1连接层23。
首先，如图15(a)所示，通过涂布在晶片状基片1的整个面上形成负型的抗蚀剂膜150。在此，作为负型抗蚀剂液使用ZPN-1100(日本ゼオン株式会社制)，将其旋转涂布，在100℃进行干燥，形成负型抗蚀剂膜150。此后，使用光掩模，照射来自汞灯的光，使负型抗蚀剂膜150曝光。光掩模仅使应该形成光波导叠层体10的部分照射光而形成图案。由此，仅有应该形成光波导叠层体10的部分的抗蚀剂膜150被曝光而发生光反应，在显像液中变为非溶解性的树脂。即，V形槽21的部分的抗蚀剂膜150没有发生曝光，不会发生曝光用光在V形槽21的内壁发生漫反射等问题。
此后，使用2.38重量％的氢氧化四甲铵(TMAH)溶液，使负型抗蚀剂膜150显像。由此，非曝光部的抗蚀剂膜150溶解在显像液中，仅残留曝光部的抗蚀剂膜150。并且，与此同时，由于第2连接层23也溶解在显像液中，除了曝光部的抗蚀剂膜150的部分以外，均发生了湿式腐蚀，如图15(b)所示，区域20和区域30的第2连接层23被去除。此时，V形槽21的内部的抗蚀剂膜150和第2连接层23都能够干净地去除。像这样，在本实施方式中，由于使用负型抗蚀剂膜150，就能够容易地去除V形槽21的内部的抗蚀剂膜150和第2连接层23。
此后，以残留在应该形成光波导叠层体10的部分的抗蚀剂膜150作为腐蚀掩模，通过使用氟酸的湿式腐蚀或者反应性离子腐蚀，去除第1连接层22(图15(c))。最后，去除抗蚀剂膜150。由此，就能够从图6的晶片状基片1的区域20和30的部分及V形槽21的内部去除第1连接层22和第2连接层23。
接着，在晶片状基片1的整个面上旋转涂布上述的OPI-N3105，形成下部包层3的材料溶液涂膜。此后，在干燥器中在100℃加热30分钟，接着在200℃加热30分钟，使溶剂蒸发，接着在370℃加热60分钟使其固化，而形成厚6μm的下部包层3。
在该下部包层3上旋转涂布上述的OPI-N3305，形成光波导4的材料溶液涂膜。此后，在干燥器中在100℃加热30分钟，接着在200℃加热30分钟，使溶剂蒸发，接着在350℃加热60分钟进行固化，形成成为光波导4的厚6.5μm的聚酰亚胺膜。
随后，利用光刻使该抗蚀剂膜形成光波导4的形状的图案。以抗蚀剂图案层作为蚀刻掩模，通过使用氧离子的反应性离子蚀刻(O2-R1E)进行图案形成。由此，如图6所示，能够在基片1上多数排列地一次形成。然后，剥离抗蚀剂图案层。再者，在使上述抗蚀剂图案层曝光时，使用在与V形槽21形成时同时形成的位置配合标记33，来使光掩模进行位置配合，由此就能够形成和V形槽21进行正确的位置配合的光波导4。
接着，旋转涂布OPI-N3105，形成上部包层5的材料溶液膜，以便覆盖光波导4和下部包层3。此后，在干燥器中在100℃加热30分钟，接着在200℃加热30分钟，使材料溶液膜中的溶剂蒸发，再在350℃加热60分钟，就形成聚酰亚胺膜的上部包层5。
再在上部包层5的上表面，旋转涂布PIX-6400，在干燥器中在100℃加热30分钟，在200℃加热30分钟，使溶剂蒸发，接着在350℃加热60分钟，得到上表面大致平坦、在离开光波导4的端部的部分的厚度约为5μm的聚酰亚胺膜的保护层9。
接着，因为在不需要下部包层3至保护层9的各层的部分的区域20和30上也配置这些层，所以将其剥离去除。即，如图6所示，在区域20和光波导叠层体10的边界以及光波导叠层体10和区域30的边界，分别通过切割引入切口25、26，将下部包层3至保护层9的各层切断。此时，由切割产生的切口的深度为不切开基片1的深度。在先前的过程中，由于从区域20和区域30的基片1的上表面去除第1连接层22和第2连接层23，所以在区域20和区域30中，下部包层3和基片1的粘接性变小。因此，搭载在区域20和区域30上的下部包层3至保护层9的各层，通过引入切口25、26，能够容易从晶片状的基片1上被带状地剥离。由此，在图6的晶片状的基片1中，在区域20和区域30处露出基片的上表面。
接着，通过在该晶片状基片1和光波导叠层体10上进行切害而形成切口27。另外，根据需要，可在露出区域30的电极7上形成要求形状的软钎焊层。
随后，如图7(a)～(b)所示，通过切割晶片状的基片1而将其切断，切出长方形，再如图7(c)～(d)所示，通过切割长方形的基片1，切出各个光学元件100，完成光学元件100的制做。再者，切割过程的顺序，不限于该顺序，在图7(a)的过程中，纵横地切割成网眼状，在形成如图7(d)所示的光学元件100也是可能的。
如上所述，在本实施方式中，作为第1连接层22的材料溶液，使用了在溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮)中溶解了有机铝化合物(乙酰丙酮铝)的溶液，使用旋转涂布装置在形成了深的V形槽21的基片1上，形成薄而均匀的第1连接层22的涂膜，由此形成干燥后的膜厚分布为最小膜厚大于等于30埃、最大膜厚小于等于200埃的第1连接层22。像这样，通过使第1连接层22达到合适的膜厚分布范围，能够发挥由第1连接层22提高基片1和下部包层3的粘接性的作用，与此同时，能够防止由于第1连接层22的膜厚过厚导致第1连接层22本身变脆的现象。由此，能够制造具备不易发生膜剥离、光学特性和耐久性优良的光波导叠层体10的光学元件。
另外，本实施方式中，在去除第1连接层22和第2连接层23时，由于使用了正型抗蚀剂膜150，就能够容易地将它们从V形槽21的内部去除。因此，在晶片状基片1的整个面上形成光波导叠层体10后，从区域20和区域30带状地剥离去除光波导叠层体10就成为可能，因而能够大量生产具备V形槽21的光学元件100。
再者，上述的实施方式，为了提高由含氟的聚酰亚树脂构成的下部包层3和基片1的粘接性，虽然就配置第1连接层22和由不含氟的聚酰亚胺树脂构成的第2连接层23的结构作了说明，但不具备第2连接层23的结构也是可能的。在不具备第2连接层23时，下部包层3和基片1的粘接性比具备第2连接层23时有某些降低，但在本实施方式中，由于使第1连接层22形成了合适的膜厚分布，因此由第1连接层22的作用，也能够维持能实用水平的粘接性。
如上所述的光学元件100，具备搭载光纤的V形槽21，在形成V形槽21时，和V形槽21同时形成位置配合的标记31、32、33。在形成光波导4时，使用位置配合标记33，使V形槽21和光波导4进行正确的位置配合。另外，在形成电极7时，也使用位置配合标记31、32，使电极7和V形槽21进行正确的位置配合。另外，在电极7上搭载发光元件或者光接收元件时，使用位置配合标记31、32，使发光元件或者光接收元件的光轴和V形槽21进行正确的位置配合。因此，V形槽21和光波导4，在完成光学元件100的时刻，在主平面方向进行正确的对接，除了在V形槽21中搭载照设计的光纤以外，和光波导4能够容易进行对接。另外，在电极7上搭载发光元件或者光接收元件时，使用位置配合标记31、32进行位置配合，就能够容易使发光元件或者光接收元件和光波导4进行对接。由此，能够容易使发光元件或者光接收元件与光波导4、V形槽21上的光纤进行正确的对接，能够提供结合效率高的光学元件。
实施方式2
下面，说明本发明的第2实施方式的光学元件100的制造方法。
第2实施方式的光学元件100的结构是和第1实施方式的相同的图1～图4形状和层结构，但作为第1连接层22，在使用有机锆化合物覆膜这点，和第1实施方式不同。另外，形成第1连接层22时的旋转涂布法也和第1实施方式不同。进而，在第2实施方式中，在从区域20、30去除第1连接层22和第2连接层23的过程中，使用正型抗蚀剂膜，对曝光显像方法想办法，做到从V形槽21内完全去除抗蚀剂层和第2连接层23。
在本实施方式中，作为构成第1连接层22的有机锆化合物，可以使用后述的各种有机锆化合物，但在此以三丁氧基乙酰丙酮锆覆膜作为第1连接层22。第1连接层22，至少在光波导4的下部的区域，希望其膜厚分布是最小膜厚大于等于30埃、最大膜厚小于等于200埃的范围，特别希望是最小膜厚大于等于50埃、最大膜厚小于等于150埃的范围。这是因为，如果膜厚比30埃薄，就不能充分地发挥粘接性提高的效果，下部包层3容易从基片1剥离。另外，如果膜厚超过200埃，膜本身就变脆。另外，大于等于50埃、小于等于200埃这样的范围，若以有机锆化合物的分子层(分子的重叠)来说，大致相当于大于等于5分子层、小于等于15分子层。当然，不仅限于光波导4的下部的区域，第1连接层22的全体膜厚分布更希望是最小膜厚大于等于30埃、小于等于200埃的范围。关于膜的形成方法和膜厚的测定方法在后面详细地说明。
第2连接层23是和第1实施方式相同地使用日立化成工业株式会社制PIQ(商品名)形成的不含氟的聚酰亚胺树脂覆膜。其膜厚约为0.23μm。下部包层3、上部包层5、光波导4和保护层9的材料及膜厚都和第1实施方式相同。
下面，说明第2实施方式的光学元件的制造方法。
和第1实施方式相同地准备硅片作为基片，利用热氧化法或气相沉积法等在基片1的整个上表面形成二氧化硅层后，像图5那样排列地形成V形槽21。此时，也同时形成图4所示的位置配合标记31、32、33。此后，在基片1上形成图1的电极7。由此，如图5所示，在晶片状的基片1上数个排列地形成V形槽21和电极7。
随后，在图5的晶片状基片1的全体上形成第1连接层22。首先，作为第1连接层22的材料溶液，准备在丁醇中溶解三丁氧基乙酰丙酮锆而调和成的1重量％溶液，利用旋转涂布法将其涂布在基片1上。该材料溶液与在第1实施方式中使用的第1连接层22的材料溶液相比，在旋转涂布时容易产生膜厚不均匀的情况，因此作为旋转涂布法，使用以下的第1～第3的旋转涂布法的任一种。无论在使用第1～第3的哪一种旋转涂布法时，都能够以大于等于30埃、小于等于200埃的范围形成第1连接层22。
第1的旋转涂布方法是使用图10的旋转涂布装置的方法。图10的旋转涂布装置具有固定杯202和配置在固定杯202内部的旋转杯210。旋转杯210具有杯状的本体207、配置在本体207内的基片搭载部206和覆盖本体207的盖205。杯本体207与旋转驱动部201连接，以轴211为中心旋转。另外，在杯本体207上设置连通至基片搭载部206的基片吸附用贯通孔212，该贯通孔212与未图示的真空排气装置连接。另外，在杯本体207上设置用于排出涂布液的排液用贯通孔213。排液用贯通孔213从涂布液的进入口213a朝向轴211而形成。因此，排出口213b配置得比进入口213a更靠近轴211。
在使用图10的旋转涂布装置进行旋转涂布时，在基片搭载部206搭载并吸着晶片状的基片1，在基片1上滴下有机锆化合物溶液后，将盖205盖在杯本体207上。由此，在旋转杯210的内部空间充满溶液中的溶剂，成为溶剂气氛。在此状态，如果使旋转杯旋转，通过离心力，溶液就涂布在基片1上。在此，在500r/min～2000r/min的条件下使旋转杯旋转90秒。此时，排液用贯通孔213，因为排出口213b配置得比进入口213a靠近轴211，所以旋转中由于离心力，从排出口213b侧向进入口213a施加预压，旋转杯210就成为密闭状态。因而，旋转杯210内的溶液和气氛不会向外部排出。因此，旋转杯210内不发生减压，不形成向外部的气氛的流动。而且，与基片1相对的盖205和基片1一起以相同的速度进行旋转，因此基片1和盖205的相对速度为0，基片1和盖205之间的气氛及和基片1的相对速度都大致是0。这样，在基片1进行旋转期间，基片1的周围充满溶剂气氛，而且溶剂气氛与基片1一起旋转，不存在气氛的流动，因此基片1上的溶液涂膜在旋转中几乎不发生干燥。
这样，通过使用能够防止旋转中干燥的、图10的旋转涂布装置进行旋转涂布，如图5所示，即使是排列成数个深的V形槽21的基片1，也能够薄而均匀地形成第1连接层22的材料溶液的涂膜。根据本发明人的实验，由该第1旋转涂布方法形成的第1连接层22膜厚分布，在对上述涂膜施加后述的加热干燥过程后的状态下，在一片晶片状的基片1上，是处于最小膜厚大约60埃，最大膜厚大约113埃的范围。像这样，可以使膜厚的不均匀性极大地减小，据认为这是在图10的旋转涂布装置的情况下，几乎不存在气氛的流动，基片1在旋转中不易干燥，因此滞留在V形槽21中的溶液由于离心力而飞向外侧，即使涂膜变厚，也照样在旋转期间向周围扩展而更均匀化的结果。旋转结束后，离心力消失，因此溶液从排液用贯通孔213的进入口213a向排出口213b如图11那样流动。由此，溶剂气氛从旋转杯210内排出产生流动。另外，一打开盖205，溶剂气氛就立即和空气发生交换。由此，均匀涂布的基片1上的涂膜，将原封不动地被干燥，形成薄而均匀的第1连接层22的材料溶液的涂膜。
第2旋转涂布方法是使用图12的旋转涂布装置的方法。图12的旋转涂布装置是在固定杯202内直接配置基片搭载部220，使基片搭载部202旋转的结构。盖222盖在固定杯202上进行密闭，使固定杯202内充满溶液中包含的溶剂，在溶剂气氛中进行旋转涂布。在图12的结构中，由于盖222静止，在和旋转的基片1之间存在仅和旋转速度相同的相对速度，由此，在基片1和盖222之间发生溶剂气氛的气流。比起第1旋转涂布方法，该气流基片1上的溶液是干燥了，但在第2旋转涂布方法中，采用了在旋转结束后从设置在固定杯202上的排气口221，用未图示的流量计一边测定流量，一边以2～3L/min左右的慢排气速度、花10分钟左右时间排出溶剂气氛后，打开盖222的方法，由此抑制旋转停止后的干燥速度。由该第2旋转涂布方法形成的第1连接层22的膜厚分布，在旋转涂布膜上实施后述的加热干燥过程后的状态下，在一枚晶片状的基片1上，是在最小膜厚约54埃、最大膜厚约140埃的范围。该膜厚分布，由于落入了为提高粘接性而希望的大于等于50埃、小于等于200埃的膜厚均匀性的范围，因而能够得到充分的粘接性提高的作用。
另外，第3旋转涂布方法使用和第2旋转涂布方法相同的图12的装置，和第2旋转涂布方法相同地将旋转后的排气流量控制在2～3L/min，进行10分钟排气，但和第2旋转涂布方法不同点是，从旋转结束后至排气开始的期间，设置2分钟的静止时间。在该2分钟静止时间内不进行排气。这样，由于设置静止时间，在旋转中产生的膜厚不均匀就发生某种程度的均匀化。由该第3旋转涂布方法形成的第1连接层22的膜厚分布，在旋转涂布膜上实施后述的加热干燥过程后的状态下，在一枚晶片状的基片1上，是在最小膜厚约59埃、最大膜厚约138埃的范围。该膜厚分布比用第2旋转涂布方法得到的膜厚分布小。
再者，作为比较例，使用图13的旋转涂布装置，形成第1连接层22的材料溶液的涂膜。图13的旋转涂布装置，类似于上述图10的旋转涂布装置，但排液用贯通口230配置在旋转杯231的本体207的圆周侧这一点，和图10的装置不同。图13的装置，一旦使旋转杯231一旋转，由于离心力就从排液用贯通口230向外侧连续地排出溶液和内部气氛。因此，旋转杯内成为减压状态，不能维持溶剂气氛，而发生减压干燥，因而溶液一边发生干燥一边进行涂布。因此，在使用图13的旋转涂布装置时，贮留在V形槽21内的溶液向外周侧流动部分的涂膜变厚。因此实施加热过程后的膜厚不在大于等于50埃、小于等于200埃的范围之内。
另外，作为另一个比较例，是和图12的旋转涂布装置相同的结构，但使用不具备盖222的图14的旋转涂布装置进行旋转涂布。图14的装置，由于固定旋转杯202开放，因而不形成溶剂气氛，另外，由于基片1周围的气氛静止，因而在基片1的周围产生气流。因此，在旋转中发生干燥，所以V形槽21内贮留的溶液向外周侧流动部分的涂膜变厚，并就在此基础上发生干燥。因此，实施加热干燥过程后的膜厚，在一枚晶片状的基片1上，形成的最小膜厚约5埃、最大膜厚约194埃，而产生大的膜厚不均匀。因此，第1连接层22在比30埃薄的部分发生下部包层3的膜剥落。
像这样，在本实施方式中，使用上述的第1、第2、第3的旋转涂布方法的任一种方法，涂布第1连接层22的材料溶液。此后，形成的涂膜在160℃加热5分钟左右，进行干燥。由此，在图5的晶片状基片的整个面上就能够以膜厚大于等于30埃、小于等于200埃形成第1连接层22。再者，适宜的第1连接层22的加热干燥过程的温度和时间，希望设定在160～220℃，5～10分钟左右。
接着，使用旋转涂布在第1连接层22上涂布日立化成工业株式会社制PIQ(商品名)，和第1实施方式相同地形成第2连接层23的材料溶液的涂膜。此后，进行加热使溶剂蒸发，再进行加热而发生固化，由此形成第2连接层23。控制旋转涂布的条件，以使第2连接层23的厚度成为0.23μm。
随后，在晶片状基片1上的上表面中，就在完成后的光学元件上成为未配置光波导叠层体10的区域20、30的部分，去除第2连接层23、第1连接层22。
关于从基片1上的区域20、30去除第2连接层23和第1连接层22的方法，作具体地说明。
在第2实施方式中，使用正型抗蚀剂，形成仅覆盖配置光波导叠层体10的区域抗蚀剂膜，对区域20、30上的第2连接层23和第1连接层22进行蚀刻。
首先，如图8(a)所示，通过涂布在晶片状基片1的整个面上形成正型的抗蚀剂膜50。在此，作为抗蚀剂液，使用OFPR800(东京应化工业株式会社制)，将其旋转涂布，在100℃进行干燥，而形成抗蚀剂膜50。此后，使用汞灯使光掩模的像进行曝光。正型抗蚀剂具有被曝光的部分变成溶解于显像液的化合物的性质，因此光掩模在区域20、30上被光照射，而应该形成光波导叠层体10的部分上不照射光而形成图案。因而，仅区域20、30的抗蚀剂膜50被曝光而发生光反应，变为溶解于显像液的化合物。
曝光后，作为显像液使用2.38重量％的氢氧化四甲铵(TMAH)溶液，使抗蚀剂膜显像。由此，如图8(b)所示，区域20、30的抗蚀剂膜50发生溶解，仅在应该形成光波导叠层体10的部分残留抗蚀剂膜50。另外，第2连接层23在显像时也发生溶解，因此发生湿式腐蚀，从而从区域20、30被去除。再者，在区域20的V形槽21内，在曝光时，光在V形槽21的内壁上发生漫反射，光不易到达V形槽21的底部或端部。因而，抗蚀剂膜50和第2连接层23部分残留在V形槽21的底部或端部的拐角。因此，在本实施方式中，为了去除残留的抗蚀剂膜50和第2连接层23，在该状态下再次使用像先前的光掩模进行曝光，利用TMAH进行显像。由此，如图8(c)所示，能够完全去除残留在V形槽21内的抗蚀剂膜50和第2连接层23。利用该方法，即使在使用正型的抗蚀剂膜50时，通过反复进行曝光和显像这样的简单过程，就能够从V形槽21完全去除第2连接层23。
此后，以残留在应形成光波导叠层体10的部分的抗蚀剂膜150作为腐蚀掩模，通过使用氟酸的湿式腐蚀或者反应性离子腐蚀，去除第1连接层22(图9(d)。第1连接层22，由于膜厚非常薄，因此利用湿式腐蚀或者反应性离子腐蚀也能够容易去除V形槽21内部的层。最后，去除抗蚀剂膜50(图9(e))。由此，能够从图6的晶片状的基片1的区域20和30的部分及V形槽21的内部去除第1连接层22和第2连接层23。
此后，和第1实施方式相同地在晶片状的基片1的形成下部包层3、光波导4、上部包层5、保护层9，从区域20、30的部分剥下这些层，通过切割，切分成光学元件100，而完成光学元件100的制做。
如上所述，在第2实施方式中，作为第1连接层22的材料溶液，使用在溶剂(丁醇)中溶解有机锆化合物(乙酰丙酮锆)的溶液，利用第1、第2、第3旋转涂布方法，虽然在形成了深的V形槽21的基片1上也能够薄而均匀地形成第1连接层22。具体地说，能够达到大于等于50埃、小于等于200埃的膜厚分布范围，特别是能够达到大于等于50埃、小于等于150埃的膜厚分布范围。这是因为，第1、第2、第3旋转涂布方法是在溶剂气氛中进行旋转涂布的方法，能够抑制旋转涂布中的干燥。像这样，由于薄而均匀地形成了第1连接层22，能够提高基片1和下部包层3的粘接性，不易发生膜剥落，从而能够制造具备光学特性和耐久性优良的光波导叠层体10的光学元件。
在此，就第1连接层22的膜厚的测定方法加以说明。
首先，就在基片1上形成第1连接层22阶段的形态下测定膜厚的方法进行说明。
例如，可以使用フイルメトリクス公司提供的、利用反射率分光法的非接触光学式薄膜测定装置F40(以下称为F40)测定膜厚。以下示出具体的测定方法。
首先，进行传感器灵敏度的初期设定。将镜面研磨的Si片(推荐フイルメトリクス公司制的附属品)以研磨面朝上地固定在上述F40的金属显微镜载物台上，固定传感器灵敏度初期设定按钮，接着在将光源遮蔽的状态下固定黑暗按钮，进行传感器灵敏度的初期设定。
接着，在基片1上测定作为底层形成的二氧化硅层2的膜厚。测定方法是在显微镜载物台上立放形成有二氧化硅层2的基片1，在折射率设定画面设定氧化硅膜的折射率，在测定参数设定画面，在第一层设定氧化硅膜，一按下测定按钮，就求出二氧化硅层2的膜厚。在本测定中进行的测定二氧化硅层2的膜厚，是为了提高第1连接层的膜厚测定的精度。
再者，作为二氧化硅层2的折射率，设定以下的值。对于波长330nm设其折射率为1.480，对于波长577nm，设其折射率1.458，对于波长1128nm，设其折射率1.448，对于波长1362，设其折射率1.446。
接着，测定作为第1连接层22的有机锆化合物层的膜厚。顺序和上述的二氧化硅层2的测定方法相同，但在测定参数画面，需要输入已计测的第一层的二氧化硅层2的膜厚，在第二层需要设定有机锆化合物层。
在此，有机锆化合物的折射率设定为以下的值。对于波长633nm，折射率是1.613，对于波长830nm，折射率是1.613，对于波长1300，折射率是1.613。
接着，在显微镜上固定已形成第1连接层22(有机锆化合物层)的基片，按下测定按钮，就能够测定第1连接层22的膜厚。
在这种测定时，应注意的是，使装置内的显微镜的焦点在第1连接层22(有机锆化合物层)的膜厚测定时重合该层22的表面，在二氧化硅层2的测定时重合该层2的表面。另外，希望显微镜物镜达到10倍左右。在该条件，最小测定界限是10埃左右。
接着，从图1的光学元件100的形态出发，说明测定第1连接层22的膜厚的方法。
测定方法的顺序，首先，去除用聚酰亚胺膜制的第2连接层23、下部包层3、光波导4、上部包层5、保护层9的大部分，使第1连接层22的上表面露出。使用干式腐蚀去除大部分后，使用湿式腐蚀去除残留的聚酰亚胺膜，进行该聚酰亚胺膜的去除。接着，使用干式腐蚀仅去除第1连接层22的部分面积，使底层的二氧化硅层2的上表面露出。此后，和上述同样地使用F40进行二氧化硅层2的膜厚测定和第1连接层22的膜厚测定。
通过使用氧离子的反应性离子腐蚀(O2-RIE)进行去除聚酰亚胺膜的干式腐蚀，在第1连接层22上聚酰亚胺膜残留1～2μm左右。对残留的聚酰亚胺膜使用溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮或者N，N-二甲基乙酰胺溶液，在室温进行约1小时左右的浸渍处理，通过湿式腐蚀去除残留的聚酰亚胺膜。在此使用的溶剂，最好选择第1连接层22(有机锆化合物层)保持耐受性的溶剂。
接着，将基片1分割成2枚以上，关于分割，通过使用氧离子的反应性离子腐蚀(O2-RIE)仅对某些分割片去除第1连接层22。此时，由于底层的二氧化硅层2耐干式腐蚀性高，因此二氧化硅层2的膜厚减少是小于等于0.01μm，对形成5000埃～10000埃的二氧化硅层2的膜厚测定精度几乎没有影响。
此后，在露出二氧化硅层2的分割片上，使用F40测定二氧化硅层2的膜厚，使用该测定的数据，在残留第1连接层22的分割片上测定第1连接层的膜厚。测定方法和上述场合相同。
另外，在第2实施方式中，在去除第1连接层22和第2连接层23时，使用正型抗蚀剂膜50，通过进行数次曝光和显像，就能够比较容易地从V形槽21的内部将它们去除。因此，在晶片状基片1的整个面上形成光波导叠层体10后，从区域20和30带状地剥下光波导叠层体10而去除成为可能，因此能够大量生产具备V形槽21的光学元件100。
再者，在第2实施方式中，在去除第1连接层22和第2连接层23时，使用正型抗蚀剂膜50，但如第1实施方式中所说明，当然也能够使用负型抗蚀剂膜150。
再有，在上述的实施方式中，为了提高由含氟的聚酰亚胺树脂构成的下部包层3和基片1的密合性，虽然就配置由第1连接层22和不含氟的聚酰亚胺树脂构成的第2连接层的结构进行了说明，但也可以形成不具备第2连接层23的结构。在不具备第2连接层23时，下部包层3和基片1的粘接性比具备第2连接层23时有某些降低，但利用第1连接层22的作用，能够维持能实用水平的粘接性。因而，也可以形成不具备第2连接层23的结构。
另外，在第1和第2实施方式中，为了去除第2连接层23，使用了湿式腐蚀，例如使用反应性离子腐蚀(O2-RIE)时，等离子的各向异性强，基片1的平面部上的第2连接层23的形状控制是容易的，但处在侧面倾斜的V形槽21内部的第2连接层23的去除效率差。另一方面，在为了去除第2连接层23而使用抛光时，由于等离子的各向同性强，因此如果想要去除V形槽21内的第2连接层23，基片1的平坦部上的第2连接层23的形状控制就困难。另外，组合反应性离子腐蚀和抛光，在使用RIE去除基片1的平面部、使用抛光去除V形槽21部的第2连接层23的场合，在抛光时，在应该形成光波导叠层体10的部分的第2连接层23上容易发生侧面腐蚀。与此相反，如本实施方式所述，使用湿式腐蚀就能够容易地去除第2连接层23。另外，在本实施方式中，作为显像液，由于使用湿式腐蚀液(TMAH)，就能够同时去除抗蚀剂膜50和第2连接层23，因此也得到过程数少这样的益处。
上述的第1和第2实施方式的光学元件，光波导4是直线形状，但光波导叠层体10的光波导4的形状，配合作为光学元件所必要的机能，也不限于直线形状，可以是y形分叉或x形等希望的形状。根据这些形状，可以形成具备数个V形槽21、能够搭载数条光纤的结构。另外，关于电极7也可以配置数个电极，以便能够搭载数个发光元件和光接收元件。
再者，在本发明中，所谓光学元件是指，以玻璃、石英等无机材料，硅、砷化镓、铝、钛等半导体或金属材料，聚酰亚胺、聚酰胺等高分子材料，或者将这些材料复合化的材料作为基片，在这些基片上形成光波导、光合波器、光分波器、光衰减器、光折射器、光放大器、光干涉器、光学滤波器、光开关、波长转换器、发光元件、光接收元件或者它们的复合等。在上述基片上往往形成发光二极管、光电二极管等半导体器件或金属膜，进而为了基片的保护或折射率调整等，在基片上往往形成二氧化硅、氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧化钽等覆膜。
在第1实施方式中，第1连接层22是由有机铝化合物构成的结构，在第2实施方式中，第2连接层是由有机锆化合物层构成的结构，但第1连接层22可以是含有有机铝化合物和有机锆化合物中的至少一种的结构。
作为构成第2实施方式的第1连接层22的有机锆化合物，最好是锆酯和锆螯合化合物。
作为锆酯，可举出锆酸四丙酯、锆酸四丁酯等。作为锆螯合物，可举出四(乙酰丙酮)锆、一丁氧基三(乙酰丙酮)锆、二丁氧基双(乙酰丙酮)锆、三丁氧基乙酰丙酮锆、四(乙基乙酰丙酮)锆、一丁氧基三(乙基乙酰丙酮)锆、二丁氧基双(乙基乙酰丙酮)锆、三丁氧基乙基乙酰丙酮锆、四(乙基丙酮)锆、双(二乙酰丙酮)双(乙基乙酰丙酮)锆、一乙酰丙酮三(乙基乙酰丙酮)锆、一丁氧基一乙酰丙酮双(乙基乙酰丙酮)锆等。无论是锆酯和锆螯合物的哪一种，在形成覆膜时，如果是含有氧化锆的，可以不限于这些例示的化合物。上述的化合物，可以单独使用或者可以混合使用。
有机锆化合物溶解在甲醇、乙醇、丁醇、苯、甲苯、N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、γ-丁内酯等有机溶剂、水等中形成溶液，使用旋转涂布法等将其涂布在基片表面上，在70～400℃进行干燥，进行覆膜形成。有机锆化合物的膜厚如果过厚，膜就变脆，因此最好是在小于等于50～200埃的范围内。
另外，作为构成本实施方式的第2连接层23的树脂，可以使用不含氟的树脂，例如可以使用聚酰亚胺系树脂、硅系树脂、丙烯酸系树脂、聚碳酸酯系树脂、环氧系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、酚醛系树脂等各种树脂。在因元件的制作过程或使用环境等而要求耐热性的用途中，优先选择聚酰亚胺系树脂、聚喹啉系树脂。优先选择含氮的树脂作为不含氟的树脂。
作为在第1和第2实施方式中使用的第2连接层23，在使用不含氟的聚酰亚胺系树脂时，例如可举出聚酰亚胺树脂、聚(酰亚胺·异吲哚喹唑啉二酮酰亚胺)树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酯酰亚胺树脂等。在本实施方式中作为第2连接层23使用的不含氟的树脂，可以选择氟含量比含氟的聚酰亚胺系树脂的氟含量充分低的树脂来代替完全不含氟原子的树脂。在此场合，氟含量以为含氟的聚酰亚胺系树脂形成的光波导的氟含量的一半以下为佳。具体地说，氟含量较好是小于等于10重量％。并且，最好是小于等于2重量％。
在第1和第2实施方式中，作为为了形成下部包层3、光波导层4、上部包层5等而使用的含氟的聚酰亚胺系树脂，可举出含有氟的聚酰亚胺树脂、含有氟的聚(酰亚胺·异吲哚喹唑啉二酮酰亚胺)树脂、含有氟的聚醚酰亚胺树脂、含有氟的聚酰胺酰亚胺树脂等。在得到聚酰胺酰亚胺树脂的场合，使用氯化偏苯三酸酐等。在N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、γ-丁内酯、二甲亚砜等极性溶剂中，通过四羧酸二酐和二胺的反应而得到聚酰亚胺系树脂的前驱体溶液。通过含有氟的四羧酸二酐和二胺的反应，能够制造含氟的聚酰亚胺系树脂的前驱体溶液。通过四羧酸二酐和含有氟的二胺的反应，能够制造含氟的聚酰亚胺系树脂的前驱体溶液。在四羧酸二酐和二胺都不含氟时，能够制造不含氟的聚酰亚胺系树脂的前驱体溶液。
作为含有氟的四羧酸二酐的例子，可举出(三氟甲基)均苯四酸二酐、二(三氟甲基)均苯四酸二酐、二(七氟丙基)均苯四酸二酐、五氟乙基均苯四酸二酐、双{3，5-二(三氟甲基)苯氧基}均苯四酸二酐、2，2-双(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐、5，5’-双(三氟甲基)-3，3’，4，4’-四羧基联苯二酐、2，2’，5，5’-四(三氟甲基)-3，3’，4，4’-四羧基联苯二酐、5，5’-双(三氟甲基)-3，3’，4，4’-四羧基二苯醚二酐、5，5’-双(三氟甲基)-3，3’，4，4’-四羧基二苯甲酮二酐、双{(三氟甲基)二羧基苯氧基}苯二酐、双{(三氟甲基)二羧基苯氧基}(三氟甲基)苯二双{(三氟甲基)二羧基苯氧基}苯二酐、双(二羧基苯氧基)(三氟甲基)苯二双{(三氟甲基)二羧基苯氧基}苯二酐、双(二羧基苯氧基)双(三氟甲基)苯二双{(三氟甲基)二羧基苯氧基}苯二酐、双(二羧基苯氧基)四(三氟甲基)苯二双{(三氟甲基)二羧基苯氧基}苯二酐、2，2-双{(4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基)六氟丙烷二酐、双{(三氟甲基)二羧基苯氧基}联苯二酐、双{(三氟甲基)二羧基苯氧基}双(三氟甲基)联苯二酐、双{(三氟甲基)二羧基苯氧基}二苯醚二酐、双(二羧基苯氧基)双(三氟甲基)联苯二酐、1，4-双(2-羟基六氟异丙基)苯双(偏苯三酸酐)、1，3-双(2-羟基六氟异丙基)苯双(偏苯三酸酐)等，也可以混合2种或2种以上使用。
作为不含氟的四羧酸二酐的例子，可举出均苯四酸二酐、苯-1，2，3，4-四羧酸二酐、3，3’，4，4’-二苯基四羧酸二酐、2，2’，3，3’-二苯基四羧酸二酐、2，3，3’，4’-二苯基四羧酸二酐、对三联苯-3，4，3″，4″-四羧酸二酐、间三联苯-3，4，3″，4″-四羧酸二酐、1，2，5，6-萘四羧酸二酐、2，3，6，7-萘四羧酸二酐、1，2，4，5-萘四羧酸二酐、1，4，5，8-萘四羧酸二酐、2，6-二氯萘-1，4，5，8-四羧酸二酐、2，7-二氯萘-1，4，5，8-四羧酸二酐、2，3，6，7-四氯萘-1，4，5，8-四羧酸二酐、2，3，5，6-吡啶四羧酸二酐、3，4，9，10-苝四羧酸二酐、3，3’，4，4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2，2’，3，3’-二苯甲酮四羧酸二酐、2，3，3’，4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3，3’，4，4’-联苯醚四羧酸二酐、4，4’-磺酰二邻苯二甲酸二酐、3，3’，4，4’-四苯基硅烷四羧酸二酐、3，3’，4，4’-二苯醚四羧酸二酐、1，3-双(3，4-二羧苯基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷二酐、1-(2，3-二羧苯基)-3-(3，4-二羧苯基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷二酐、2，2-双(3，4-二羧苯基)丙烷二酐、2，2-双(2，3-二羧苯基)丙烷二酐、1，1-双(2，3-二羧苯基)乙烷二酐、1，1-双(3，4-二羧苯基)乙烷二酐、双(2，3-二羧苯基)甲烷二酐、双(3，4-二羧苯基)甲烷二酐、双(3，4-二羧苯基)砜二酐、菲-1，8，9，10-四羧酸二酐、吡嗪-2，3，5，6-四羧酸二酐、噻吩-2，3，4，5-四羧酸二酐、双(3，4-二羧苯基)二甲基硅烷二酐、双(3，4-二羧苯基)甲基苯基硅烷二酐、双(3，4-二羧苯基)二苯基硅烷二酐、1，4-双(3，4-二羧苯基二甲基甲硅烷基)苯二酐、1，3-双(3，4-二羧苯基)-1，1，3，3-四甲基二环己烷二酐、对苯基双(偏苯三酸单酯酸酐)乙二醇双(偏苯三酸酐)、丙乙二醇双(偏苯三酸酐)、丁二醇双(偏苯三酸酐)、戊二醇双(偏苯三酸酐)、己二醇双(偏苯三酸酐)、辛二醇双(偏苯三酸酐)、癸二醇双(偏苯三酸酐)、乙烯四羧酸二酐、1，2，3，4-丁烷四羧酸二酐、十氢化萘-1，4，5，8-四羧酸二酐、4，8-二甲基-1，2，3，5，6，7-六氢化萘-1，2，5，6-四羧酸二酐、环戊烷-1，2，3，4-四羧酸二酐、吡咯烷基-2，3，4，5-四羧酸二酐、1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、双(外二环[2，2，1]庚烷-2，3-二羧酸酐)砜二环(2，2，2)-8(7)烯-2，3，5，6-四羧酸二酐、4，4’-双(3，4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、5-(2，5-二氧代四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1，2-二羧酸酐、四氢呋喃-2，3，4，5-四羧酸二酐等，也可以混合2种或2种以上使用。
作为含有氟的二胺的例子，可举出4-(1H，1H，11H-二十氟十一烷氧基)-1，3-二氨基苯、4-(1H，1H-全氟-1-丁氧基)-1，3-二氨基苯、4-(1H，1H-全氟-1-庚氧基)-1，3-二氨基苯、4-(1H，1H-全氟-1-辛氧基)-1，3-二氨基苯、4-五氟苯氧基-1，3-二氨基苯、4-(2，3，5，6-四氟苯氧基)-1，3-二氨基苯、4-(4-氟苯氧基)-1，3-二氨基苯、4-(1H，1H，2H，2H-全氟-1-己氧基)-1，3-二氨基苯、4-(1H，1H，2H，2H-全氟-1-十二烷氧基)-1，3-二氨基苯、(2，5-)二氨基苯并三氟化物、双(三氟甲基)苯二胺、二氨基四(三氟甲基)苯、二氨基(五氟乙基)苯、2，5-二氨基(全氟己基)苯、2，5-二氨基(全氟丁基)苯、1，4-双(4-氨基苯基)苯、对双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯、双(氨基苯氧基)双(三氟甲基)苯、双(氨基苯氧基)四(三氟甲基)苯、双{2-[(氨基苯氧基)苯基]六氟异丙基}苯、2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯、3，3’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯、八氟联苯胺、双{(三氟甲基)氨基苯氧基}联苯、4，4’-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)联苯、4，4’-双(4-氨基-3-三氟甲基苯氧基)联苯、1，4-双(苯胺基)八氟丁烷、1，5-双(苯胺基)十氟戊烷、1，7-双(苯胺基)十四氟庚烷、3，3’-二氟-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’，5，5’-四氟-4，4’-二氨基二苯醚、2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’，5，5’-四(三氟甲基)-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’-二氟-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二(三氟甲基)-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’，5，5’-四氟-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’，5，5’-四(三氟甲基)-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二氟-4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’，5，5’-四氟-4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’，5，5’-四(三氟甲基)-4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’-二氟-4，4’-二氨基二苯砜、3，3’，5，5’-四氟-4，4’-二氨基二苯砜、3，3’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基二苯砜、3，3’，5，5’-四(三氟甲基)-4，4’-二氨基二苯砜、4，4’-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)二苯砜、4，4’-双(3-氨基-5-三氟甲基苯氧基)二苯砜、3，3’-二氟-4，4’-二氨基二苯砜、3，3’，5，5’-四氟-4，4’-二氨基苯硫醚、3，3’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基苯硫醚、3，3’，5，5’-四(三氟甲基)-4，4’-二氨基苯硫醚、3，3’-二氟-4，4’-二氨基二苯甲酮、3，3’，5，5’-四氟-4，4’-二氨基二苯甲酮、3，3’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基二苯甲酮、3，3’，5，5’-四(三氟甲基)-4，4’-二氨基二苯甲酮、4，4’-二氨基对联三苯、3，3’-二甲基-4，4’-二氨基二苯基六氟丙烷、3，3’-二甲氧基-4，4’-二氨基二苯基六氟丙烷、3，3’-二乙氧基-4，4’-二氨基二苯基六氟丙烷、3，3’-二氟-4，4’-二氨基二苯基六氟丙烷、3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基六氟丙烷、3，3’-二溴-4，4’-二氨基二苯基六氟丙烷、3，3’，5，5’-四甲基-4，4’-二氨基二苯基六氟丙烷、3，3’，5，5’-四甲氧基-4，4’-二氨基二苯基六氟丙烷、3，3’，5，5’-四乙氧基-4，4’-二氨基二苯基六氟丙烷、3，3’，5，5’-四氟-4，4’-二氨基二苯基六氟丙烷、3，3’，5，5’-四氯-4，4’-二氨基二苯基六氟丙烷、3，3’，5，5’-四溴-4，4’-二氨基二苯基六氟丙烷、3，3’，5，5’-四(三氟甲基)-4，4’-二氨基二苯基六氟丙烷、3，3’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基二苯基六氟丙烷、2，2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、1，3-双(苯胺基)六氟丙烷、2，2-双{4-(4-氨基苯氧基)苯基}六氟丙烷、2，2-双{4-(3-氨基苯氧基)苯基}六氟丙烷、2，2-双{4-(2-氨基苯氧基)苯基}六氟丙烷、2，2-双{4-(4-氨基苯氧基)-3，5-二甲基苯基}六氟丙烷、2，2-双{4-(4-氨基苯氧基)-3，5-二三氟甲基苯基}六氟丙烷、2，2-双{4-(4-氨基-3-三氟甲基苯氧基)苯基}六氟丙烷、双[{(三氟甲基)氨基苯氧基}苯基]六氟丙烷、1，3-二氨基-5-(全氟壬氧基)苯、1，3-二氨基-4-甲基-5-(全氟壬氧基)苯、1，3-二氨基-4-甲氧基-5-(全氟壬氧基)苯、1，3-二氨基-2，4，6-三氟-5-(全氟壬氧基)苯、1，3-二氨基-4-氯-5-(全氟壬氧基)苯、1，3-二氨基-4-溴-5-(全氟壬氧基)苯、1，2-二氨基-4-(全氟壬氧基)苯、1，2-二氨基-4-甲基-5-(全氟壬氧基)苯、1，2-二氨基-4-甲氧基-5-(全氟壬氧基)苯、1，2-二氨基-3，4，6-三氟-5-(全氟壬氧基)苯、1，2-二氨基-4-氯-5-(全氟壬氧基)苯、1，2-二氨基-4-溴-5-(全氟壬氧基)苯、1，4-二氨基-3-(全氟壬氧基)苯、1，4-二氨基-2-甲基-5-(全氟壬氧基)苯、1，4-二氨基-2-甲氧基-5-(全氟壬氧基)苯、1，4-二氨基-2，3，6-三氟-5-(全氟壬氧基)苯、1，4-二氨基-2-氯-5-(全氟壬氧基)苯、1，4-二氨基-2-溴-5-(全氟壬氧基)苯、1，3-二氨基-5-(全氟己烯氧基)苯、1，3-二氨基-4-甲基-5-(全氟己烯氧基)苯、1，3-二氨基-4-甲氧基-5-(全氟己烯氧基)苯、1，3-二氨基-2，4，6-三氟-5-(全氟己烯氧基)苯、1，3-二氨基-4-氯-5-(全氟己烯氧基)苯、1，3-二氨基-4-溴-5-(全氟己烯氧基)苯、1，2-二氨基-4-(全氟己烯氧基)苯、1，2-二氨基-4-甲基-5-(全氟己烯氧基)苯、1，2-二氨基-4-甲氧基-5-(全氟己烯氧基)苯、1，2-二氨基-3，4，6-三氟-5-(全氟己烯氧基)苯、1，2-二氨基-4-氯-5-(全氟己烯氧基)苯、1，2-二氨基-4-溴-5-(全氟己烯氧基)苯、1，4-二氨基-3-(全氟己烯氧基)苯、1，4-二氨基-2-甲基-5-(全氟己烯氧基)苯、1，4-二氨基-2-甲氧基-5-(全氟己烯氧基)苯、1，4-二氨基-2，3，6-三氟-5-(全氟己烯氧基)苯、1，4-二氨基-2-氯-5-(全氟己烯氧基)苯、1，4-二氨基-2-溴-5-(全氟己烯氧基)苯等，也可以混合2种或2种以上使用。
作为不含氟的二胺的例子，可举出对苯二胺、间苯二胺、2，6-二氨基吡啶、1，5-二氨基萘、2，6-二氨基萘、联苯胺、3，3’-二甲基联苯胺、3，3’-二甲氧基联苯胺、3，3’-二氨基二苯甲酮、3，3’-二甲基-4，4’-二氨基二苯甲酮、3，3’-二甲氧基-4，4’-二氨基二苯甲酮、3，3’-二乙氧基-4，4’-二氨基二苯甲酮、3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯甲酮、3，3’-二溴-4，4’-二氨基二苯甲酮、3，3’，5，5’-四甲基-4，4’-二氨基二苯甲酮、3，3’，5，5’-四甲氧基-4，4’-二氨基二苯甲酮、3，3’，5，5’-四乙氧基-4，4’-二氨基二苯甲酮、3，3’，5，5’-四氯-4，4’-二氨基二苯甲酮、3，3’，5，5’-四溴-4，4’-二氨基二苯甲酮、4，4’-二氨基二苯醚、3，4’-二氨基二苯醚、3，3’-二氨基二苯醚、3，3’-二甲基-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’-二异丙基-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’-二甲氧基-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’-二乙氧基-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’-二溴-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’，5，5’-四甲基-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’，5，5’-四乙基-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’，5，5’-四甲氧基-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’，5，5’-四乙氧基-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’，5，5’-四氯-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’，5，5’-四溴-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’-二异丙基-5，5’-二甲基-4，4’-二氨基二苯醚、3，3’-二异丙基-5，5’-二甲基-4，4’-二氨基二苯醚、4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二甲基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二乙基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二甲氧基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二乙氧基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二溴-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’，5，5’-四甲基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’，5，5’-四异丙基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’，5，5’-四甲氧基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’，5，5’-四乙氧基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’，5，5’-四氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’，5，5’-四溴-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’，5，5’-四异丙基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二异丙基-5，5’-二甲基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二异丙基-5，5’-二乙基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’-二氨基二苯基丙烷、3，3’-二甲基-4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’-二甲氧基-4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’-二乙氧基-4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’-二溴-4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’，5，5’-四甲基-4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’，5，5’-四甲氧基-4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’，5，5’-四乙氧基-4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’，5，5’-四氯-4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’，5，5’-四溴-4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’-二异丙基-5，5’-二甲基-4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’-二异丙基-5，5’-二乙基-4，4’-二氨基二苯基丙烷、4，4’-二氨基二苯砜、3，3’-二氨基二苯砜、3，3’-二甲基-4，4’-二氨基二苯砜、3，3’-二甲氧基-4，4’-二氨基二苯砜、3，3’-二乙氧基-4，4’-二氨基二苯砜、3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯砜、3，3’-二溴-4，4’-二氨基二苯砜、3，3’，5，5’-四甲基-4，4’-二氨基二苯砜、3，3’，5，5’-四甲氧基-4，4’-二氨基二苯砜、3，3’，5，5’-四乙氧基-4，4’-二氨基二苯砜、3，3’，5，5’-四氯-4，4’-二氨基二苯砜、3，3’5，5’-四溴-4，4’-二氨基二苯砜、3，3’-二异丙基-5，5’-二甲基-4，4’-二氨基二苯砜、3，3’-二异丙基-5，5’-二乙基-4，4’-二氨基二苯砜、4，4’-二氨基苯硫醚、3，3’-二氨基苯硫醚、3，3’-二甲基-4，4’-二氨基苯硫醚、3，3’-二甲氧基-4，4’-二氨基苯硫醚、3，3’-二乙氧基-4，4’-二氨基苯硫醚、3，3’-二氯-4，4’-二氨基苯硫醚、3，3’-二溴-4，4’-二氨基苯硫醚、3，3’，5，5’-四甲基-4，4’-二氨基苯硫醚、3，3’，5，5’-四甲氧基-4，4’-二氨基苯硫醚、3，3’，5，5’-四乙氧基-4，4’-二氨基苯硫醚、3，3’，5，5’-四氯-4，4’-二氨基苯硫醚、3，3’，5，5’-四溴-4，4’-二氨基苯硫醚、1，4-双(4-氨基苯氧基)苯、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯、2，2-双(4-氨基苯氧基苯基)丙烷、双(4-氨基苯氧基苯基)砜、双(4-氨基苯氧基苯基)硫醚、双(4-氨基苯氧基苯基)联苯、4，4’-二氨基二苯醚-3-磺酰胺、3，4’-二氨基二苯醚-4-磺酰胺、3，4’-二氨基二苯醚-3’-磺酰胺、3，3’-二氨基二苯醚-4-磺酰胺、4，4’-二氨基二苯基甲烷-3-磺酰胺、3，4’-二氨基二苯基甲烷-4-磺酰胺、3，4’-二氨基二苯基甲烷-3’-磺酰胺、3，3’-二氨基二苯基甲烷-4-4磺酰胺、4，4’-二氨基二苯砜-3-磺酰胺、3，4’-二氨基二苯砜-4-磺酰胺、3，4’-二氨基二苯砜-3’-磺酰胺、3，3’-二氨基二苯砜-4-磺酰胺、4，4’-二氨基苯硫醚-3-磺酰胺、3，4’-二氨基苯硫醚-4-磺酰胺、3，3’-二氨基苯硫醚-4-磺酰胺、3，4’-二氨基苯硫醚-3’-磺酰胺、1，4-二氨基苯-2-磺酰胺、4，4’-二氨基二苯醚-3-碳酰胺、3，4’-二氨基二苯醚-4-碳酰胺、3，4’-二氨基二苯醚-3’-碳酰胺、3，3’-二氨基二苯二苯醚-4-碳酰胺、4，4’-二氨基二苯基甲烷-3-碳酰胺、3，4’-二氨基二苯基甲烷-4-碳酰胺、3，4’-二氨基二苯基甲烷-3’-碳酰胺、3，3’-二氨基二苯基甲烷-4-碳酰胺、4，4’-二氨基二苯砜-3-碳酰胺、3，4’-二氨基二苯砜-4-碳酰胺、3，4’-二氨基二苯砜-3’-碳酰胺、3，3’-二氨基二苯砜-4-碳酰胺、4，4’-二氨基苯硫醚-3-碳酰胺、3，4’-二氨基苯硫醚-4-碳酰胺、3，3’-二氨基苯硫醚-4-碳酰胺、3，4’-二氨基苯硫醚-3’-碳酰胺、1，4-二氨基苯-2-碳酰胺、4-氨基苯基-3-氨基苯甲酸、2，2-双(4-氨基苯基)丙烷、双(4-氨基苯基)二乙基硅烷、双(4-氨基苯基)二苯基硅烷、双(4-氨基苯基)乙基氧膦、双(4-氨基苯基)-N-丁胺、双(4-氨基苯基)-N-甲胺、N-(3-氨基苯基)-4-氨基苯并酰胺、2，4-双(β-氨基叔丁基)甲苯、双(对-β-氨基叔丁基苯基)醚、双(对-β-甲基-γ-氨基戊基)苯、双对(1，1-二甲基-5-氨基戊基)苯、己二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺、丁二胺、丙二胺、3-甲基庚二胺、4，4’-二甲基庚二胺、2，11-二氨基十二烷、1，2-双(3-氨基丙氧基)乙烷、2，2-二甲基丙二胺、3-甲氧基己二胺、2，5-二甲基己二胺、2，5-甲基庚二胺、5-甲基壬二胺、2，17-二氨基二十癸烷、1，4-二氨基环己烷、1，10-二氨基-1，10-二甲基癸烷、1，12-二氨基癸烷等，也可以混合2种或2种以上使用。
可以使用硅二胺作为二胺的一部分。作为硅二胺，有1，3-双(3-氨丙基)-1，1，1-四苯基二硅氧烷、1，3-双(3-氨丙基)-1，1，1-四甲基二硅氧烷、1，3-双(4-氨丁基)-1，1，1-四甲基二硅氧烷等。使用硅二胺时，相对二胺的总量，其用量最好为0.1～10mol％。上述的四羧酸二酐和二胺可以同时使用2种以上。作为聚酰亚胺系树脂的前驱体溶液，也可以使用具有感光性的物质。
另外，在第1和第2实施方式中，第2连接层23的厚度，最好是小于等于10μm。如果超过10μm，第2连接层23和含有氟的聚酰亚胺系树脂覆膜(由下部包层3到保护层9的各层)的树脂覆膜整体的厚度变大，基于和基片的膨胀系数之差，容易发生由应力引起的翘曲。并且难以达到树脂膜全体的厚度的均匀性。特别地，第2连接层23的厚度最好是小于等于1.0μm。第2连接层23的厚度，必须根据在其上形成的使用含氟的聚酰亚胺系树脂覆膜(由下部包层3构成到护层9的各层)制成的光波导4的结构来进行最合适地选择。即，在第2连接层23上形成成为直接芯线(光波导4)的光波导时或形成由第2连接层23和光波导4接近而构成的光波导叠层体时(位于第2连接层23和光波导4之间的包层3的厚度薄时)等，第2连接层23导致光损失增大，因此最好使第2连接层23的厚度变薄。具体的厚度，是应该考虑基片1、以不含氟的聚酰亚胺系树脂形成的第2连接层23、以含氟的聚酰亚胺系树脂覆膜形成的包层3、5、光波导4的折射率及各自的高度、宽度等来决定，但-般考虑和作为传播路的光纤的匹配性，由含氟的聚酰亚胺系树脂覆膜构成的光波导4的尺寸往往是10μm左右，使为了相对该光波导传播的光的损失充分降低，第2连接层23的厚度希望是小于等于光波导4的1/10，在先前的例子的场合，更希望是小于等于1.0μm。最好是小于等于0.5μm。
另外，在第1和第2实施方式中，作为用于形成第2连接层23的聚酰亚胺前驱体溶液，也可以使用像以下那样制备成的前驱体溶液。即，是在528.3g的N-甲基-2-吡咯烷酮中溶解35.3g的4，4’-二氨基二苯醚和4.77g的4，4’-二氨基二苯醚-3-碳酰胺后，添加31.69g的3，3’-4，4’-二苯甲酮四羧酸二酐和21.44g均苯四酸二酐，在室温搅拌6小时而得到的溶液。
另外，，作为用于形成第1和第2实施方式中的下部包层3到保护层9的各层的含有氟的聚酰亚胺层的前驱体溶液，可以使用以下制备成的前驱体溶液。即，是在450g的N，N-二甲基乙酰胺中溶解21.47g的2，2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷后，添加28.53g的2，2’-双(3，4-二羧基苯基六氟丙酸二酐)，在室温搅拌20小时而得到的溶液。
此外，在第1和第2实施方式中，作为第2连接层23，也可以使用在分子结构中具有Si原子、保持和硅或SiO2的强自粘结性的聚酰亚胺硅树脂。另外，作为第2连接层23，也可以使用不含氟的丙烯酸系树脂或不含氟的聚碳酸酯系树脂。
作为聚酰亚胺硅树脂，可以使用以结构式1
〔结构式1〕
Figure A0281096100321
表示的二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)和亚甲基二苯胺及双-γ-氨基丙基四甲基二硅氧烷(GAPD)的聚合生成物。
作为构成包层3、5的树脂，可以使用以下的氟化聚酰亚胺A。氟化聚酰亚胺A是以结构式2
〔结构式2〕
表示的2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯(TFDB)和2，2’-双(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐(6FDA)的聚合生成物。另外，作为构成光波导4的树脂，可以使用以下的氟化聚酰亚胺树脂B。氟化聚酰亚胺B是以结构
式3
〔结构式3〕
Figure A0281096100331
表示的TFDB和6FDA及均苯四酸二酐(PMDA)的聚合生成物，为了使光波导4的折射率比包层3、5的折射率大约大0.3％，可以使6FDA和PMDA的比例(即m和n的比例)达到4∶1。
如上所述，按照本发明提供了在使用具备凹部的基片的光学元件的制造过程中，能够容易去除凹部内的覆膜的光学元件的制造方法。

Claims (20)

1.光学元件，其具有基片、配置在该基片上的树脂制的光波导结构层，其特征在于，所述光波导结构层含有光波导和包层，在所述基片和所述光波导结构层之间配置含有有机金属化合物的连接层，在所述光波导的下部的区域中的所述连接层的膜厚分布范围是在最小膜厚大于等于30埃、最大膜厚小于等于200埃的范围。
2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述连接层是有机铝化合物层。
3.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述连接层是有机锆化合物层，在所述光波导的下部的区域中的所述有机锆化合物层的膜厚分布范围是在最小膜厚大于等于50埃、最大膜厚小于等于150埃的范围。
4.光学元件，其具有基片、配置在该基片上的树脂制的光波导结构层，其特征在于，所述光波导结构层含有光波导和包层，在所述基片和所述光波导结构层之间，配置有机锆化合物层作为连接层，在所述光波导的下部的区域中的所述有机锆化合物层的膜厚分布范围，是该有机锆化合物分子在膜厚方向以大于等于5个分子、小于等于15个分子的范围叠层的结构。
5.根据权利要求1或4所述的光学元件，其特征在于，所述光波导结构层配置在所述基片上的部分区域，在所述基片上的未配置所述光波导结构层的区域形成凹部。
6.根据权利要求1～5中的任一权利要求所述的光学元件，其特征在于，所述光波导结构层由含有氟的树脂材料涂布构成，在所述连接层和所述光波导结构层之间配置不含氟的树脂层。
7.光学元件的制造方法，该制造方法具有：在上表面形成有凹部的基片上，形成有机锆化合物的覆膜的第1工序；以及在所述有机锆化合物覆膜上形成树脂层的第2工序，其特征在于，所述第1工序包括：在将所述基片配置在溶剂气氛中的状态下，将含有所述有机锆化合物和溶剂的溶液涂布在所述基片上的涂布工序，构成所述溶剂气氛的溶剂和上述溶液中含有的溶剂相同。
8.根据权利要求7所述的光学元件的制造方法，其特征在于，所述涂布工序是将所述基片配置在充满所述溶剂的容器内，通过使所述基片旋转，在所述基片上涂布上述溶液的工序。
9.根据权利要求8所述的光学元件的制造方法，其特征在于，使所述容器的至少与所述基片相对的部分在与所述基片相同的方向上旋转。
10.根据权利要求9所述的光学元件的制造方法，其特征在于，使所述基片连着所述容器一起旋转。
11.根据权利要求8～10中的任一权利要求所述的光学元件的制造方法，其特征在于，所述容器在旋转中被密闭。
12.根据权利要求8～11中的任一权利要求所述的光学元件的制造方法，其特征在于，在使所述基片的旋转停止后，使该基片静止预定的时间，此后，打开所述容器，取出所述基片。
13.根据权利要求12所述的光学元件的制造方法，其特征在于，在使所述基片静止后，在打开所述容器之前，以预定的流量使所述容器内的溶剂气氛排气。
14.涂布装置，其具有：具有用于取出和放入基片的开口的容器、覆盖该容器的开口的盖、支持配置在所述容器内的所述基片的基片搭载部、使所述基片搭载部连着所述容器一起旋转的旋转驱动部，以及用于将所述容器内的溶液和气氛的至少一方排出到外部的、从所述容器内部向所述容器的外部形成的排出通道，其特征在于，所述排出通道包括所述容器内部侧的内部侧开口和所述容器外部侧的外部侧开口，该外部侧开口配置成比该内部侧开口靠近所述容器的旋转中心轴。
15.涂布装置，其具有：具有用于取出和放入基片的开口的容器、覆盖该容器的开口的盖、支持配置在所述容器内的所述基片的基片搭载部、使所述基片搭载部连着所述容器一起旋转的旋转驱动部，以及用于将该容器内的气氛排出到外部的排出口，其特征在于，在所述排出口安装有用于调节所述气氛的排出速度的调节机构。
16.涂布方法，该涂布方法是在具有凹部的基片上涂布溶液的方法，其特征在于，在充满包含在涂布的溶液中的溶剂气氛的密闭容器中配置所述基片，通过使所述密闭容器连着所述基片一起旋转，在基片上涂布所述溶液。
17.涂布方法，该涂布方法是在具有凹部的基片上涂布溶液的方法，其特征在于，在充满包含在涂布的溶液中的溶剂气氛的空间内配置所述基片，通过使该基片旋转，在基片上涂布所述溶液，在使所述基片的旋转停止后，使该基片静止预定的时间，以预定的速度使配置了所述基片的空间内的所述溶剂气氛排气。
18.涂布方法，该涂布方法是在具有凹部的基片上涂布溶液的方法，其特征在于，在充满包含在涂布的溶液中的溶剂气氛的空间内配置所述基片，通过使该基片旋转，在基片上涂布所述溶液，以预定的速度使配置了所述基片的空间的所述溶剂气氛排气。
19.光学元件，其具有基片、搭载在该基片的一部分上的树脂制的光波导部、设置在所述基片上表面的未搭载所述光波导部的区域内的槽、以及设置在所述基片上表面的未搭载所述光波导部的区域内的电极，其特征在于，在所述电极的周围配置有在所述槽的形成工序中与所述槽一起形成的位置配合用的凹部。
20.光学元件，其具有基片、配置在该基片上的树脂制的光波导结构层，其特征在于，所述基片具有位置配合标记。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102565951A (zh) * 2010-12-17 2012-07-11 李明昌 具有顺向与反向耦合特性的波导耦合元件及其制造方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070172187A1 (en) * 2003-12-03 2007-07-26 Hatakensaku Co., Ltd Optical sheet body and its producing method, optical card and composite memory
JP2005173039A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Nitto Denko Corp 光導波路の製法
JP2006058831A (ja) * 2004-03-29 2006-03-02 Jsr Corp 光導波路用感光性樹脂組成物および光導波路
TW200730906A (en) * 2005-11-18 2007-08-16 Hitachi Chemical Co Ltd Optical device
US7606454B2 (en) * 2006-02-24 2009-10-20 Hitachi Metals, Ltd. Optical fiber array, optical component and optical switch using the optical fiber array
TWI412805B (zh) * 2007-05-09 2013-10-21 Touching Property Consultant Corp 一種以軟式平板印刷技術製作高分子波導的方法
WO2009069715A1 (ja) * 2007-11-30 2009-06-04 Gunze Limited 半導電性ポリイミド樹脂ベルト及び半導電性ポリイミド樹脂ベルトの製造方法
US8731343B2 (en) * 2011-02-24 2014-05-20 Xyratex Technology Limited Optical printed circuit board, a method of making an optical printed circuit board and an optical waveguide
KR101870341B1 (ko) * 2013-12-26 2018-06-22 코오롱인더스트리 주식회사 투명 폴리아마이드―이미드 수지 및 이를 이용한 필름
CN105093405B (zh) * 2014-05-09 2018-08-10 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 亚波长光栅波导结构真彩元件及其制作方法
AU2017224004B2 (en) 2016-02-24 2021-10-28 Magic Leap, Inc. Polarizing beam splitter with low light leakage
US10442727B2 (en) * 2017-01-05 2019-10-15 Magic Leap, Inc. Patterning of high refractive index glasses by plasma etching

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS584587B2 (ja) * 1977-06-14 1983-01-27 松下電器産業株式会社 回転式粘性剤塗布方法およびその装置
JPS56131949A (en) * 1980-03-19 1981-10-15 Toshiba Corp Coupling agent for inorganic insulating film containing silicon and polyimide resin film
US4800836A (en) * 1987-03-27 1989-01-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Resist coating apparatus
JPS63296867A (ja) * 1987-05-29 1988-12-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 薄膜の塗布装置および塗布方法
JPH0666255B2 (ja) * 1989-05-02 1994-08-24 三菱電機株式会社 スピン塗布装置及び方法
US5472502A (en) * 1993-08-30 1995-12-05 Semiconductor Systems, Inc. Apparatus and method for spin coating wafers and the like
JP3281470B2 (ja) 1993-12-20 2002-05-13 日立化成工業株式会社 光学装置の製造法
US5716673A (en) * 1994-11-07 1998-02-10 Macronix Internationalco., Ltd. Spin-on-glass process with controlled environment
TW324834B (en) * 1996-02-01 1998-01-11 Tokyo Electron Co Ltd Method for forming membrane
US6613184B1 (en) * 1997-05-12 2003-09-02 International Business Machines Corporation Stable interfaces between electrically conductive adhesives and metals
JPH11149019A (ja) * 1997-06-25 1999-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光送受信装置及びその製造方法並びに光半導体モジュール
KR100277695B1 (ko) * 1998-09-12 2001-02-01 정선종 에스 오 아이 광도파로를 이용한 하이브리드 광집적회로용 기판 제조방법
JP3756701B2 (ja) 1998-12-24 2006-03-15 日立化成工業株式会社 光学素子、その製造法及び光モジュール
JP3774598B2 (ja) * 1999-09-30 2006-05-17 株式会社日立製作所 ポリマ導波路基板の製造方法およびポリマ導波路基板
JP3712934B2 (ja) * 2000-11-01 2005-11-02 株式会社日立製作所 光導波路部材、その製造方法及び光モジュール
US20030054184A1 (en) * 2001-09-06 2003-03-20 Hitachi Chemical Co., Ltd. Optical element, method for the production thereof and optical module

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102565951A (zh) * 2010-12-17 2012-07-11 李明昌 具有顺向与反向耦合特性的波导耦合元件及其制造方法
CN102565951B (zh) * 2010-12-17 2014-01-29 李明昌 具有顺向与反向耦合特性的波导耦合元件及其制造方法

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