DE2248338A1

DE2248338A1 - Verfahren zur herstellung von dielektrischen optischen lichtleiterbahnen

Info

Publication number: DE2248338A1
Application number: DE19722248338
Authority: DE
Inventors: Ralf Kersten
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-10-02
Filing date: 1972-10-02
Publication date: 1974-04-18

Description

Verfahren zur Herstellung von dielektrischen optischen Lichtleiterbahnen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dielektrischen optischen Lichtleiterbahnen auf einem dielektrischen Substrat, bei dem zunächst auf das Substrat eine Photopolymerschicht aufgebracht wird, auf die die Struktur der Lichtleiterbahnen abgebildet und die danach entwickelt wird, bei dem anschließend ein Lichtleitermaterial unter Verwendung der nach dem Entwickeln auf dem Substrat verbliebenen Teile der Photopolymerschicht als Maske aufgedampft oder durch Kathodenzerstäubung aufgebracht wird und anschließend die verbliebenen Teile der Photopolymerschicht mit dem auf diesen liegenden Lichtleitermaterial vom Substrat abgelöst und schließlich das auf dem Substrat verbliebene Lichtleitermaterial durch eine dielektrische Schicht abgedeckt wird.
Integriert aufgebaute optische Schaltkreise sind bekannt. In einem in der NElektrotechnischen Zditschrift" (3 22, 1970, 21, S. 499 bis 501) abgedruckten Artikel führt Ernst Karl Aschmoneit aus, daß dielektrische Lichtleiter durch Auftragen. von Filmstreifen aus dielektrischeDWerkstoff auf einem'Substrat mit Hilfe bekannter >Laskier-, Photo- und Xtz- sowie Aufdampf- oder Aufsprühprozesse integriert hergeetellt werden können.
Ebenso stellt P.K. Tien in "Appl. Optics" (Nov. 71, Bd. 10, Nr. 11, S. 2395 bis 2413) fest, daß sich Methoden der Dünnfilmtechnologie zur Herstellung von optischen Schaltkreisen heranziehen laasen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, bei dem die Kanten der Lichtleiterbahnen die eriorderlichen Feinheiten aufweissn.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das eingangs genannte Verfahren dadurch gelöst, daß die Dicken der Photopolymerschicht und der Schicht des Lichtleitermaterials in einem Verhältnis von mindestens 5 : 1 hergeatellt werden.
Beim Ablösen der nach der Entwicklung der Photopolymerschicht serblibbenen Teile dieser Schicht mit dem auf dieser liegenden Bichtmaterial von Substrat werden im allgemeinen die Kanten der Wellenleiterbahnen beschädigt. Dae genannte Verfahren rührt dazu, daß die Kantenunebenheiten die erforderliche Toleransgrenze von 50 nm aufweisen.
Bei Leiterbahnbreiten von 1 bis 10/um liegt die Fehlergrenze bei 500 nm. Diese Fehlergrenze wird insbesondere dann eingehalten, wenn bei der Herstellung der Maske die Struktur der Wellenleiterbahnen von einer Vorlage auf die Photopolymerschicht derart abgebildet wird, daß sich durch Belichtung mit einem konvergenten UV-Strahlenbündel mindestens eine Verkleinerung der Struktur im Verhältnis 1 : 3 ergibt.
Das Ablesen der Maske vom Substrat wird vorteilhafterweise durch eine 20- bis 30- ständige Lagerung dieser Schichten in 25 zeiger Salpetersäure durchgefuhrt. Dadurch wird das Material der Photopolymerschicht restlos entfernt, das Bichtleitermaterial Jedoch praktisch noch nicht angegriffen.
Der Verfahrensablauf wird an Hand der Figuren 1 bis 5 erläutert.
In der Figur 1 wird eine Photopolymerschicht 1, die auf einem dielektrischen Substrat 2 angeordnet ist, fieber eine Vorlage 3 belichtet. Dieee Vorlage enthält die Strukturen der Lichtleiterbahnen im vergrößerten Maßstab. Durch ein konvergenes Lichtstrahlenbtlndel 4 werden die Strukturen der Vorlage aui der Photopolymerschicht 1 im Maßstab 1 t 10 vorkleinert abgebildet.
Nach der Entwicklung der Photopolymerschicht 1 entsteht eine -Negativmaske 5 (figur 2). Auf diese Maske 5 wird das Lichtleitermaterial 6 in einer solchen Schichtdicke aufgetragen, daß das Verhältnis der Schichtdicken von Lichtleitermaterial 6 und der Maske 5 mindestens 1 : 5 beträgt (Figur 3).
Lagert man diese Vorrichtung 20 bis 90 Stunden in 25-%iger Salpetersäure, so wird die Maske 5 mit der Schicht des auf dieser sitzenden Lichtleitermaterials 6 abgelöst. Bei dem obengenannten Schichtdickenverhältnis wird erreicht, daß die Kanten 8 und 9 der auf dem Substrat 2 verbleibenden Lichtleitermaterialbahnen 7 die Toleranzgrenze der Kantenunebenheit von 50 nin nicht liberschreiten (Figur 4).
Gemäß der Figur 5 werden die Lichtleiterbahnen 7 durch eine dielektrische Schicht 10 abgedeckt. Die Brechungsindices des Substrates 2 und der dielektrischen Schicht 10 müssen höher liegen als der Brechungsindex des Materials der Licht leiterbahnen 7.
5 Figuren ; Patentansprtiche

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur erstellung von dielektrischen optischen Lichtleiterbahnen auf einen dielektrischen Substrat, bei dem zunächst auf das Substrat eine Photopolymerschicht aufgeklebt wird, auf die die Struktur der Lichtleiterbahnen abgebildet und die danach entwickelt wird, bei dem anschließend ein Lichtleitermaterial unter Verwendung der nach dem Entwickeln auf dem Substrat verbliebenen Teile der Photopolymerschicht als Maske aufgedampft oder durch Kathodenzerstäubung aufgebracht wird und anschließend die verbliebenen Teile der Photopolymerschicht mit dem auf diesen liegenden Lichtleitermaterial vom Substrat abgelöst wird und schließlich das auf dem Substrat vErbliebene Lichtleitermaterial durch eine dielektrische Schicht abgedeckt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dicken der Photopolymerschicht und des Lichsleitermaterials in einem Verhältnis von mindestens 5 : 1 hergestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i e h n e t , daß bei der Abbildung der Struktur der Lichtleiterbahnen von einer Vorlage auf die Photopolymerschicht durch ein konvergentee W -StrilenbUndel mindestena eine Verkleinerung der Struktur im Verhältnis 1 : 3 erreicht wird.
3. Verfahren nach den Ansprechen 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Ablösen der Photopolymerechicht mit dem auf diesen liegenden Lichtleitermaterial vom Substrat durch eine 20- bis 30- stündige Lagerung der Schichten in 25 %oder Salpetersäure durchgeftilirt wird.