JP2001004858A - Optical waveguide and its manufacture - Google Patents

Optical waveguide and its manufacture

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JP2001004858A
JP2001004858A JP11171096A JP17109699A JP2001004858A JP 2001004858 A JP2001004858 A JP 2001004858A JP 11171096 A JP11171096 A JP 11171096A JP 17109699 A JP17109699 A JP 17109699A JP 2001004858 A JP2001004858 A JP 2001004858A
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optical waveguide
fluorene skeleton
epoxy acrylate
acrylate resin
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栄 北城
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide having high heat resistance, in particular, and excellent cost efficiency and being manufacturable with a relatively simple and easy manufacturing process. SOLUTION: This optical waveguide is formed on a substrate 1, and has a core 3 and clads (a lower clad 2 and an upper clad 4) having smaller refractive indexes than the core 3. The core 3 or both the core 3 and the clads (the lower clad 2 and the upper clad 4 are formed with an epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光導波路に関し、特
に耐熱性が高く、経済性に優れ、かつ比較的簡便な製造
プロセスを用いて製造可能な光導波路及びその製造方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide, and more particularly to an optical waveguide which has high heat resistance, is economical, and can be manufactured using a relatively simple manufacturing process, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】通信の大容量化、高速化を実現するため
に、光交換機や、光インターコネクション装置等が、活
発に研究開発されている。それらの装置は、電気信号処
理部分と光信号処理部分とから構成され、光信号処理部
分の光回路として光導波路が多く用いられている。
2. Description of the Related Art Optical exchanges, optical interconnection devices, and the like have been actively researched and developed in order to realize large-capacity and high-speed communication. These devices are composed of an electric signal processing section and an optical signal processing section, and optical waveguides are often used as optical circuits in the optical signal processing section.

【0003】その光導波路の中でも、樹脂を材料とした
光導波路は、低温プロセス、低コストで作成できるた
め、様々な基板に形成でき、光モジュール全体のコスト
を低くすることができるため、活発に研究開発されてい
る。
[0003] Among the optical waveguides, an optical waveguide made of a resin can be formed on various substrates because it can be formed at a low temperature process and at low cost, and the cost of the entire optical module can be reduced. Research and development.

【0004】例えばF.Shimokawa et al.:In Pr43rd
ECTC(1993),p.705-p.710、松浦徹他や、MES'97(第7
回マイクロエレクトロニクスシンポジウム)、p.77〜p.
80には、光導波路を形成するための材料としてフッ素化
ポリイミドを用いた例が開示されている。
For example, F. Shimokawa et al .: In Pr43rd
ECTC (1993), p.705-p.710, Toru Matsuura et al., MES'97 (No. 7)
Microelectronics Symposium), p.77-p.
80 discloses an example in which fluorinated polyimide is used as a material for forming an optical waveguide.

【0005】この文献によれば、このフッ素化ポリイミ
ドを基板に塗布した後300℃〜400℃に加熱して成
膜する。その後、反応性イオンエッチング法を用いて、
光導波路コアを所望の形状に加工する。2種類のポリイ
ミドの共重合の比を変えることによって、屈折率を調整
することができる。また、このフッ素化ポリイミドのガ
ラス転移温度は約300℃である。
According to this document, the fluorinated polyimide is applied to a substrate and then heated to 300 to 400 ° C. to form a film. Then, using the reactive ion etching method,
The optical waveguide core is processed into a desired shape. The refractive index can be adjusted by changing the ratio of copolymerization of the two kinds of polyimides. The glass transition temperature of the fluorinated polyimide is about 300 ° C.

【0006】また、K.Enbutsu et al.,MOC/GRIN '97
Tech Digest,P3,p.394、1998年電子情報通信学会エ
レクトロニクスソサエティ大会予稿集C-3-69には、光導
波路を形成するための材料として紫外線硬化樹脂である
感光性を有するエポキシ樹脂を用いた例が開示されてい
る。
Further, K. Enbutsu et al., MOC / GRIN '97
Tech Digest, P3, p.394, Proceedings of the 1998 IEICE Electronics Society Conference Examples have been disclosed.

【0007】この文献に示されるように、紫外線硬化樹
脂を用いることによって、紫外線を光導波路コア部分に
のみ照射することで硬化させ、コアを目的形状に成形す
ることができるという長所がある。この紫外線硬化樹脂
の主成分を変化させることにより、屈折率を調整するこ
とができる。また、紫外線硬化樹脂のガラス転移温度は
約250℃である。
As shown in this document, the use of an ultraviolet curing resin has the advantage that the core can be formed into a desired shape by irradiating ultraviolet rays only to the core portion of the optical waveguide to cure the core. The refractive index can be adjusted by changing the main component of the ultraviolet curable resin. The glass transition temperature of the ultraviolet curable resin is about 250 ° C.

【0008】特開平10−170738号公報では、不
斉スピロ環含有エポキシアクリレート樹脂を材料として
光導波路が形成されている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-170738, an optical waveguide is formed using an asymmetric spiro ring-containing epoxy acrylate resin as a material.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光導波
路の材料にフッ素化ポリイミドを用いた場合、光導波路
コアを所望の形状にする工程で、反応性イオンエッチン
グ法を用いるために、エッチングに時間がかかり、簡便
に製造することが困難であった。また、成膜温度が高い
といったプロセス上の要因から、適用できる基板が限ら
れた。さらには、フッ素化ポリイミドには、材料コスト
が高いといった欠点もある。
However, when fluorinated polyimide is used as the material of the optical waveguide, the reactive ion etching method is used in the step of forming the optical waveguide core into a desired shape. As a result, it has been difficult to produce easily. Further, applicable substrates are limited due to process factors such as a high film forming temperature. Furthermore, the fluorinated polyimide has a disadvantage that the material cost is high.

【0010】一方、紫外線硬化樹脂を用いる場合、コア
形状を作成するのに、紫外線を照射するだけでよいので
簡便に製造することが可能である。しかしながら、分解
能が低く、ファインなパターン形成ができないという理
由で、光導波路コア断面の幅、高さが数10μm程度で
あるマルチモード光導波路のみ適用され、光導波路コア
断面の幅、高さが数μm程度のシングルモード光導波路
は適用されていない。さらには、先に挙げた先行文献に
示されている紫外線硬化樹脂は、ガラス転移温度が約2
50℃であり、セルフアラインメント効果(半田ボール
の表面張力により、光素子が目的の位置に引っ張られる
効果)のある金/錫系半田(融点280℃)を用いる光
素子実装工程(約300℃)に耐えられないという問題
点があった。
On the other hand, when an ultraviolet curable resin is used, the core can be formed simply by irradiating it with ultraviolet light, so that the core can be easily manufactured. However, since the resolution is low and a fine pattern cannot be formed, only the multi-mode optical waveguide having a width and height of the optical waveguide core section of about several tens μm is applied, and the width and height of the optical waveguide core section are several No single-mode optical waveguide of about μm is applied. Furthermore, the UV-curable resins disclosed in the above-mentioned prior arts have a glass transition temperature of about 2
An optical element mounting step (about 300 ° C.) using a gold / tin-based solder (melting point: 280 ° C.) having a self-alignment effect (effect that the optical element is pulled to a target position by the surface tension of the solder ball) at 50 ° C. There was a problem that it could not withstand.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、コアと該コア
より屈折率の小さいクラッドとを有する光導波路であっ
て、前記コアが、フルオレン骨格を含有するエポキシア
クリレート樹脂を用いて形成されていることを特徴とす
る光導波路に関する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an optical waveguide having a core and a clad having a smaller refractive index than the core, wherein the core is formed using an epoxy acrylate resin containing a fluorene skeleton. The present invention relates to an optical waveguide characterized by:

【0012】前記クラッドが、前記コアより屈折率の小
さいフルオレン骨格を含有するエポキシアクリレート樹
脂を用いて形成されていることが好ましい。
It is preferable that the cladding is formed using an epoxy acrylate resin containing a fluorene skeleton having a smaller refractive index than the core.

【0013】前記フルオレン骨格を含有するエポキシア
クリレート樹脂を用いて形成されたコアまたは、コアお
よびクラッドの両方は、ガラス転移温度が、260℃以
上であり、波長1.3μmの光伝播損失が0.5dB/
cm以下であること、波長1.55μmの光伝播損失が
0.5dB/cm以下であることが好ましい。
The core formed by using the epoxy acrylate resin containing the fluorene skeleton, or both the core and the clad, have a glass transition temperature of 260 ° C. or higher and a light propagation loss of 1.3 μm at a wavelength of 0.3 μm. 5dB /
cm or less, and the light propagation loss at a wavelength of 1.55 μm is preferably 0.5 dB / cm or less.

【0014】前記フルオレン骨格を含有するエポキシア
クリレート樹脂の特に好ましい例として、下記化学式
(1)で表される化合物を挙げられる。
Particularly preferred examples of the epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton include a compound represented by the following chemical formula (1).

【0015】[0015]

【化5】 (化学式(1)において、化学構造Xは、下記化学式
(2)で表される化学構造を示す。但し、化学構造Xの
ベンゼン環において*は、化学式(1)で表される化合
物との結合位置を示し、該結合位置*は、該ベンゼン環
とフルオレン骨格との結合位置に対して、それぞれ独立
にオルト、メタ、パラ位のいずれであってもよい。ま
た、Yは水素またはメチル基を示す。また、R1〜R16
はそれぞれ独立に水素、アルキル、アルコキシ、アルコ
キシカルボニル、アリールまたはアラルキルのいずれか
を示す。またnは、0以上の整数を示す。)
Embedded image (In the chemical formula (1), the chemical structure X represents a chemical structure represented by the following chemical formula (2). However, in the benzene ring of the chemical structure X, * represents a bond to the compound represented by the chemical formula (1). And the bonding position * may be independently any of ortho, meta and para positions with respect to the bonding position between the benzene ring and the fluorene skeleton, and Y is hydrogen or methyl. In addition, R1 to R16
Each independently represents hydrogen, alkyl, alkoxy, alkoxycarbonyl, aryl or aralkyl. N represents an integer of 0 or more. )

【0016】[0016]

【化6】 さらに本発明は、基板上に下部クラッド層を形成する第
1の工程と、前記下部クラッド層上に、フルオレン骨格
を含有するエポキシアクリレート樹脂層を形成する第2
の工程と、前記フルオレン骨格を含有するエポキシアク
リレート樹脂層を露光・エッチングし、コアを形成する
第3の工程と、前記コアが形成された基板をポストベー
クする第4の工程と、を有することを特徴とする光導波
路の製造方法に関する前記第1の工程において、前記下
部クラッド層として、フルオレン骨格を含有するエポキ
シアクリレート樹脂を形成する場合に、フルオレン骨格
を含有するエポキシアクリレート樹脂層を形成し、次い
で前記コアを形成する際に露光する露光量よりも多い露
光量で露光することにより該下部クラッド層の屈折率
を、前記コアの屈折率より小さくなるように制御し、次
いで前記下部クラッド層が形成された基板をポストベー
クする。
Embedded image Further, the present invention provides a first step of forming a lower clad layer on a substrate and a second step of forming an epoxy acrylate resin layer containing a fluorene skeleton on the lower clad layer.
And a third step of exposing and etching the epoxy acrylate resin layer containing the fluorene skeleton to form a core, and a fourth step of post-baking the substrate on which the core is formed. In the first step relating to the method for manufacturing an optical waveguide, characterized in that when forming an epoxy acrylate resin containing a fluorene skeleton as the lower cladding layer, forming an epoxy acrylate resin layer containing a fluorene skeleton, Next, by controlling the refractive index of the lower cladding layer to be smaller than the refractive index of the core by exposing with an exposure amount larger than the exposure amount that is exposed when forming the core, then the lower cladding layer is exposed. The formed substrate is post-baked.

【0017】前記第4の工程の後に、前記コア層を覆う
上部クラッド層として、フルオレン骨格を含有するエポ
キシアクリレート樹脂を形成する場合に、フルオレン骨
格を含有するエポキシアクリレート樹脂層を形成し、次
いで前記コアを形成する際に露光する露光量よりも多い
露光量で露光することにより該上部クラッド層の屈折率
を、前記コアの屈折率より小さくなるように制御し、次
いで前記上部クラッド層が形成された基板をポストベー
クする。
In the case where an epoxy acrylate resin containing a fluorene skeleton is formed as an upper cladding layer covering the core layer after the fourth step, an epoxy acrylate resin layer containing a fluorene skeleton is formed. By controlling the refractive index of the upper clad layer to be smaller than the refractive index of the core by exposing with an exposure amount larger than the exposure amount to be exposed when forming the core, then the upper clad layer is formed. Post-baked substrate.

【0018】前記ポストベークを、160〜250℃の
温度範囲で行うことが好ましい。
It is preferable that the post-baking is performed in a temperature range of 160 to 250 ° C.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の光導波路は、少なくとも
コアとクラッドから構成され、その構造は、特に限定さ
れず、埋め込み型構造の光導波路であっても、リッジ型
の光導波路であってもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The optical waveguide of the present invention comprises at least a core and a clad, and the structure thereof is not particularly limited. The optical waveguide may be a buried type optical waveguide or a ridge type optical waveguide. Is also good.

【0020】本発明で用いるフルオレン骨格を有するエ
ポキシアクリレート樹脂は、下記化学式(3)に表され
るフルオレン骨格を有し、さらに紫外線硬化する官能基
であるエポキシアクリレート(エポキシメタクリレート
も含む)を具備する化合物である。
The epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton used in the present invention has a fluorene skeleton represented by the following chemical formula (3), and further includes an epoxy acrylate (including epoxy methacrylate) which is a UV-curable functional group. Compound.

【0021】[0021]

【化7】 このような樹脂を特に光導波路の材料として用いるの
は、第一にフルオレン骨格とエポキシアクリレートの両
方を具備することにより、低温で成膜することが可能で
あるにもかかわらず、高耐熱性を有し光実装工程にも耐
え得ること、第二に通信波長である1.3μmあるい
は、1.55μmでの光伝播損失が小さく光導波路の材
料として非常に有効であること、第三に光導波路形成時
に、コア層とクラッド層で、屈折率を制御することが必
要であるが、露光量を変えるだけの簡便な方法でもって
制御することができること等の理由による。
Embedded image Such a resin is particularly used as a material for an optical waveguide because, firstly, by having both a fluorene skeleton and an epoxy acrylate, it is possible to form a film at a low temperature, but to have high heat resistance. Second, it has a small optical propagation loss at the communication wavelength of 1.3 μm or 1.55 μm and is very effective as a material for the optical waveguide. At the time of formation, it is necessary to control the refractive index of the core layer and the cladding layer, but this is because the control can be performed by a simple method simply by changing the exposure amount.

【0022】特に、好適なフルオレン骨格を有するエポ
キシアクリレート樹脂として、下記化学式(1)で表さ
れる化合物を挙げられる。
Particularly preferred epoxy acrylate resins having a fluorene skeleton include compounds represented by the following chemical formula (1).

【0023】[0023]

【化8】 (化学式(1)において、化学構造Xは、下記化学式
(2)で表される化学構造を示す。但し、化学構造Xの
ベンゼン環において*は、化学式(1)で表される化合
物との結合位置を示し、該結合位置*は、該ベンゼン環
とフルオレン骨格との結合位置に対して、それぞれ独立
にオルト、メタ、パラ位のいずれであってもよい。ま
た、Yは水素またはメチル基を示す。また、R1〜R16
はそれぞれ独立に水素、アルキル、アルコキシ、アルコ
キシカルボニル、アリールまたはアラルキルのいずれか
を示す。またnは、0以上の整数を示す。)
Embedded image (In the chemical formula (1), the chemical structure X represents a chemical structure represented by the following chemical formula (2). However, in the benzene ring of the chemical structure X, * represents a bond to the compound represented by the chemical formula (1). And the bonding position * may be independently any of ortho, meta and para positions with respect to the bonding position between the benzene ring and the fluorene skeleton, and Y is hydrogen or methyl. In addition, R1 to R16
Each independently represents hydrogen, alkyl, alkoxy, alkoxycarbonyl, aryl or aralkyl. N represents an integer of 0 or more. )

【0024】[0024]

【化9】 上記R1〜R16の置換基は、アルキル基としては、例え
ばメチル、エチル、プロピル、ブチル基等の炭素数1〜
8のアルキル基が挙げられる。アルコキシ基としては、
例えばメトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ基等
の炭素数1〜8のアルコキシ基が挙げられる。アルコキ
シカルボニル基としては、例えばメトキシカルボニル、
エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、ブトキシ
カルボニル等に炭素数2〜9のアルコキシカルボニル基
が挙げられる。アリール基としては、例えばフェニル、
トリル、キシリル、メシチル、クメニル、ナフチル、ア
ントラセニル基等が挙げられる。アラルキル基として
は、ベンジル、フェネチル、1−フェニルエチル、1−
メチル−1−フェニルエチル、メチルベンジル基等が挙
げられる。以上の例示した化合物において、例えばC4
以上のアルキル基等のように分枝構造がある場合、その
異性体についても本発明に含まれる。
Embedded image The substituent of R1 to R16 is, for example, an alkyl group having 1 to 1 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, and butyl.
8 alkyl groups. As the alkoxy group,
Examples thereof include alkoxy groups having 1 to 8 carbon atoms such as methoxy, ethoxy, propoxy and butoxy groups. Examples of the alkoxycarbonyl group include methoxycarbonyl,
An ethoxycarbonyl, propoxycarbonyl, butoxycarbonyl and the like include an alkoxycarbonyl group having 2 to 9 carbon atoms. Examples of the aryl group include phenyl,
Tolyl, xylyl, mesityl, cumenyl, naphthyl, anthracenyl groups and the like. As the aralkyl group, benzyl, phenethyl, 1-phenylethyl, 1-
Methyl-1-phenylethyl, methylbenzyl group and the like. In the compounds exemplified above, for example, C 4
When there is a branched structure as in the above alkyl group and the like, isomers thereof are also included in the present invention.

【0025】この樹脂にラジカル開始剤を用いること
で、光重合を進めることができる。ラジカル開始剤とし
て、特に限定を設けないが、公知の過酸化物系開始剤、
アゾビス系開始剤等を用いることができる。例えば、過
酸化物系開始剤としては、メチルエチルケトンパーオキ
サイド、イソブチルパーオキサイド、クメンハイドロパ
ーオキサイド等、アゾビス系開始剤として、1,1’−
アゾビスシクロヘキサン−1−カルボニトリル、4,
4’−アゾビス−(4−シアノバレイン酸)等が挙げら
れる。
By using a radical initiator for this resin, photopolymerization can proceed. As the radical initiator, although not particularly limited, a known peroxide initiator,
An azobis-based initiator or the like can be used. For example, peroxide initiators include methyl ethyl ketone peroxide, isobutyl peroxide, cumene hydroperoxide and the like, and azobis initiators such as 1,1′-
Azobiscyclohexane-1-carbonitrile, 4,
4'-azobis- (4-cyanovaleic acid) and the like.

【0026】層形成には、これらの組成物を含むフルオ
レン骨格を有するエポキシアクリレート樹脂を、溶媒に
溶解したコーティング溶液を調製し、所定の基板に塗布
する。次に予備加熱を行い溶媒を蒸発除去することによ
り乾燥した塗膜を形成する。
For forming a layer, a coating solution in which an epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton containing these compositions is dissolved in a solvent is prepared and applied to a predetermined substrate. Next, pre-heating is performed to evaporate and remove the solvent to form a dried coating film.

【0027】溶媒としては、フルオレン骨格を有するエ
ポキシアクリレート樹脂を均一に溶解するものか、完全
に溶解しなくとも、均一に分散するものが好ましく、沸
点等を考慮し、適宜選択できる。例えば、セロソルブ系
等の有機溶剤や、光導波路の耐熱性、屈折率、光伝播損
失等の特性を損なわない範囲で、低分子エポキシ(メ
タ)アクリレート等の常温で液状の光重合性化合物に溶
解または分散させることができる。
The solvent is preferably one that uniformly dissolves the epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton, or one that does not completely dissolve the epoxy acrylate resin, but is uniformly dispersed, and can be appropriately selected in consideration of the boiling point and the like. For example, it dissolves in a liquid photopolymerizable compound such as a low molecular weight epoxy (meth) acrylate at room temperature within a range that does not impair properties such as an organic solvent such as cellosolve or an optical waveguide such as heat resistance, refractive index, and light propagation loss. Or it can be dispersed.

【0028】また、溶解または均一分散する際の濃度
は、設計膜厚等によって適宜選択できる。
The concentration at the time of dissolution or uniform dispersion can be appropriately selected depending on the designed film thickness and the like.

【0029】塗布する基板としては、シリコン基板、セ
ラミックス基板、プリント基板等を挙げることができ
る。
Examples of the substrate to be coated include a silicon substrate, a ceramic substrate, a printed substrate and the like.

【0030】この塗膜をコアとして用いる場合には、マ
スクを用いた部分露光により、所定のコア形状の部分を
紫外線硬化させる。このとき、照射する紫外線の露光量
により、コアの屈折率が決まる。さらに、例えばアミン
系のアルカリ現像液に浸漬することにより、未露光部分
を現像・エッチングし、コアを形成する。
When this coating film is used as a core, a predetermined core-shaped portion is cured by ultraviolet light by partial exposure using a mask. At this time, the refractive index of the core is determined by the amount of exposure of the irradiated ultraviolet light. Further, the core is formed by developing and etching the unexposed portion by, for example, immersion in an amine-based alkali developing solution.

【0031】また、この塗膜をクラッド層として用いる
場合は、あらかじめ設定したコア部分に照射する露光量
より多い露光量の紫外線を照射することにより、クラッ
ドの屈折率が、コアの屈折率より小さくなるように調整
する。
When this coating film is used as a cladding layer, the refractive index of the cladding is made smaller than the refractive index of the core by irradiating an ultraviolet ray having an exposure amount larger than a predetermined exposure amount to the core portion. Adjust so that

【0032】表1に露光量と屈折率の関係の一例を示
す。
Table 1 shows an example of the relationship between the amount of exposure and the refractive index.

【0033】[0033]

【表1】 表1のデータは以下の方法により測定を行った。下記化
学式(4)で表されるフルオレン骨格を有するエポキシ
アクリレート樹脂を溶解した溶液をスピンコーティング
法により、800rpm、10秒+4000rpm、3
0secの条件で基板に塗布し、塗布膜を得た。次に7
5℃で10分間程度の予備乾燥を施した後、露光し、窒
素雰囲気中で230℃で30分間程度加熱処理(ポスト
ベーク)を行い、厚さ4.7μmの一様な膜を得た。露
光量を0、100、800mJ/cm2の3条件で設定
して、3種類のサンプルを作成し、プリズムカプラ法を
用い屈折率測定を行った。
[Table 1] The data in Table 1 was measured by the following method. A solution obtained by dissolving an epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton represented by the following chemical formula (4) is spin-coated at 800 rpm, 10 seconds + 4000 rpm, and 3 rpm.
The coating was performed on the substrate under the condition of 0 sec to obtain a coating film. Then 7
After preliminary drying at 5 ° C. for about 10 minutes, exposure was performed, and heat treatment (post-baking) was performed at 230 ° C. for about 30 minutes in a nitrogen atmosphere to obtain a uniform film having a thickness of 4.7 μm. The exposure amount was set under three conditions of 0, 100, and 800 mJ / cm 2 , three types of samples were prepared, and the refractive index was measured using the prism coupler method.

【0034】なお、化学式(4)において、化学構造X
1は、下記化学式(5)で表される化学構造を示す。こ
の構造に示すように、化学構造X1における結合位置*
は、2箇所ともフルオレン骨格に対してパラ位である。
In the chemical formula (4), the chemical structure X
1 shows a chemical structure represented by the following chemical formula (5). As shown in this structure, the bonding position in the chemical structure X 1 *
Are para to the fluorene skeleton at both positions.

【0035】[0035]

【化10】 Embedded image

【0036】[0036]

【化11】 なお、紫外線露光量を変更することによって、屈折率を
制御する上記方法は、もっとも好ましいが、クラッド層
とコア層で、フルオレン骨格を有するエポキシアクリレ
ート樹脂の種類を変更したり、フルオレン骨格を有する
エポキシアクリレート樹脂を含む組成物の配合比率を変
更することによって、屈折率を制御することも可能であ
る。
Embedded image The above method of controlling the refractive index by changing the amount of ultraviolet light exposure is most preferable, but in the cladding layer and the core layer, the type of epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton is changed, or the epoxy having a fluorene skeleton is changed. The refractive index can be controlled by changing the mixing ratio of the composition containing the acrylate resin.

【0037】このようにして、フルオレン骨格を有する
エポキシアクリレート樹脂により、コアまたは、コア及
びクラッドを形成する。
Thus, the core or the core and the clad are formed by the epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton.

【0038】さらに、ポストベーク(後加熱工程)とし
て、温度条件160〜250℃、好ましくは、230〜
250℃で、30〜90分程度の加熱を行うことによ
り、架橋密度を上げ、さらなる耐熱性を付与する。
Further, as post-baking (post-heating step), temperature conditions are 160 to 250 ° C., preferably 230 to 250 ° C.
By heating at 250 ° C. for about 30 to 90 minutes, the crosslinking density is increased, and further heat resistance is imparted.

【0039】例えば、上記化学式(4)で表される化合
物のガラス転移温度と、ポストベーク温度の関係は、概
ねポストベーク温度が200℃の時ガラス転移温度が2
50℃、ポストベーク温度が210℃の時ガラス転移温
度が260℃、ポストベーク温度が230〜250℃の
時ガラス転移温度が300℃程度となる。
For example, the relationship between the glass transition temperature of the compound represented by the chemical formula (4) and the post-bake temperature is as follows.
When the temperature is 50 ° C and the post-bake temperature is 210 ° C, the glass transition temperature is 260 ° C, and when the post-bake temperature is 230 to 250 ° C, the glass transition temperature is about 300 ° C.

【0040】なお、フルオレン骨格を有するエポキシア
クリレート樹脂の屈折率は、上記のポストベークを行う
ことによって、一定の値に固定される。したがって、フ
ルオレン骨格を有するエポキシアクリレート樹脂を用い
て光導波路各層を形成した場合には、その次の層を形成
する前にポストベークを行うことが好ましい。このよう
に各層形成後にポストベークを行うことによって、その
後の紫外線露光工程、加熱工程によって、屈折率が変動
することを抑えることができる。
The refractive index of the epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton is fixed at a constant value by performing the above-described post-baking. Therefore, when each optical waveguide layer is formed using an epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton, it is preferable to perform post-baking before forming the next layer. By performing post-baking after forming each layer as described above, it is possible to suppress a change in the refractive index due to the subsequent ultraviolet exposure step and heating step.

【0041】[0041]

【実施例】以下、実施例を示しながら、さらに本発明に
ついて詳述する。
The present invention will be described in further detail below with reference to examples.

【0042】(実施例1)図1に、本発明の一実施形態
である埋め込み型光導波路の模式断面図を示す。基板1
上に、下部クラッド2、コア3が順次積層し、下部クラ
ッド2上に、コア3を被覆するように上部クラッドが形
成した。なお、上部及び下部の各クラッドは、コアより
小さい屈折率を有することが必要である。
Example 1 FIG. 1 is a schematic sectional view of a buried optical waveguide according to one embodiment of the present invention. Substrate 1
The lower clad 2 and the core 3 were sequentially laminated on the upper, and the upper clad was formed on the lower clad 2 so as to cover the core 3. The upper and lower claddings need to have a lower refractive index than the core.

【0043】下部クラッド2、上部クラッド4の材料
は、本実施例においては、屈折率1.560のフッ素化
ポリイミドを用いた。
As the material of the lower clad 2 and the upper clad 4, in this embodiment, fluorinated polyimide having a refractive index of 1.560 was used.

【0044】この図に示す光導波路は、図2に示す工程
を用いて作成した。
The optical waveguide shown in this figure was prepared by using the steps shown in FIG.

【0045】工程aにおいて、基板21に、下部クラッ
ド22としてフッ素化ポリイミドを成膜した。
In step a, a fluorinated polyimide was formed as a lower clad 22 on the substrate 21.

【0046】次に工程bにおいて、下部クラッド22上
に、フルオレン骨格を有するエポキシアクリレート樹脂
を含むコーティング溶液をスピンコーティング法または
ディップコーティング法等により塗布膜を形成し、さら
に予備加熱(75℃10分程度)を施し溶媒を蒸発させ
て、コア層(フルオレン骨格を有するエポキシアクリレ
ート樹脂層)23を得た。
Next, in step b, a coating solution containing an epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton is formed on the lower clad 22 by a spin coating method or a dip coating method, and further preheated (at 75 ° C. for 10 minutes). ), And the solvent was evaporated to obtain a core layer (epoxy acrylate resin layer having a fluorene skeleton) 23.

【0047】フルオレン骨格を有するエポキシアクリレ
ート樹脂としては、下記化学式(4)で表される樹脂を
用いた。化学式(4)において、化学構造X1は、下記
化学式(5)で表される化学構造を示す。この構造に示
すように、化学構造X1における結合位置*は、2箇所
ともフルオレン骨格に対してパラ位である。
As the epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton, a resin represented by the following chemical formula (4) was used. In the chemical formula (4), the chemical structure X 1 represents a chemical structure represented by the following chemical formula (5). As shown in this structure, the bonding position * is the chemical structure X 1, which is para to the fluorene skeleton with two places.

【0048】[0048]

【化12】 Embedded image

【0049】[0049]

【化13】 次に工程cで、所定のパターンを施したガラスマスクを
通して、露光を行った。このときの露光波長は365n
mであり、露光量は300mJ/cm2であった。
Embedded image Next, in step c, exposure was performed through a glass mask having a predetermined pattern. The exposure wavelength at this time is 365n
m and the exposure amount was 300 mJ / cm 2 .

【0050】ついで、水酸化カリウム、あるいはアミン
系のアルカリ現像液に浸し、未露光部分を溶解して現像
し、さらに窒素雰囲気中で230℃で30分程度の加熱
処理(ポストベーク)を行うことにより、露光部を後硬
化させ、光導波路コア23aの形状を作成した。このと
き、コア断面の高さ、幅が数μm程度のシングルモード
光導波路であって、コア断面の高さ、幅が数10μm程
度のマルチモード光導波路であっても作製可能である。
Then, it is immersed in potassium hydroxide or an amine-based alkali developing solution to dissolve and develop the unexposed portion, and further subjected to a heat treatment (post-bake) at 230 ° C. for about 30 minutes in a nitrogen atmosphere. As a result, the exposed portion was post-cured to form the shape of the optical waveguide core 23a. At this time, a single mode optical waveguide having a core cross section having a height and width of about several μm, and a multimode optical waveguide having a core cross section having a height and width of about several tens μm can be manufactured.

【0051】また、この後硬化後のコア部分のガラス転
移温度は300℃、屈折率は1.567であった。ガラ
ス転移温度は、300℃以上であれば、光実装工程にお
いて十分な耐熱性を有する。上記のように、加熱処理温
度を、230℃以上の高温で行うことによって、300
℃以上のガラス転移温度を達成することができる。
The glass transition temperature of the core after the post-curing was 300 ° C., and the refractive index was 1.567. When the glass transition temperature is 300 ° C. or higher, sufficient heat resistance is obtained in the optical mounting process. As described above, by performing the heat treatment at a high temperature of 230 ° C. or more,
Glass transition temperatures of at least ℃ can be achieved.

【0052】次に工程dで、下部クラッド22上に、コ
ア23aを被覆するように、フッ素化ポリイミドを上部
クラッド24として成膜し、光導波路が完成した。
Next, in step d, a film of fluorinated polyimide was formed as an upper clad 24 on the lower clad 22 so as to cover the core 23a, thereby completing an optical waveguide.

【0053】この光導波路の波長1.3μm及び1.5
5μmの光伝播損失を測定したところ、0.3dB/c
mと良好な値を示した。
The wavelength of this optical waveguide is 1.3 μm and 1.5 μm.
When a light propagation loss of 5 μm was measured, it was 0.3 dB / c.
m and a good value.

【0054】なお、光伝播損失の測定については、以下
の方法を用いた。レーザから出た光を、光ファイバを用
いて光導波路の片側から入射させ、光導波路を伝播し入
射側と反対側から出射した光を光ファイバを用いて受光
装置に導き光量を測定した。光導波路を短く切断したも
のについても、同様の測定を行い、光導波路の長さと受
光装置で測定した光量の関係から光伝播損失を求めた。
The following method was used for measuring the light propagation loss. The light emitted from the laser was made incident on one side of the optical waveguide using an optical fiber, and the light propagating through the optical waveguide and emitted from the side opposite to the incident side was guided to the light receiving device using the optical fiber, and the light amount was measured. The same measurement was performed on the optical waveguide that was cut short, and the light propagation loss was determined from the relationship between the length of the optical waveguide and the amount of light measured by the light receiving device.

【0055】本実施例においては、コアの材料として、
フッ素化ポリイミドを用いていないので、コア形成に反
応性イオンエッチングを用いる必要がなく、簡便なプロ
セスにより高耐熱性を有する光導波路を形成することが
できた。
In this embodiment, the core material is
Since no fluorinated polyimide was used, there was no need to use reactive ion etching to form the core, and an optical waveguide having high heat resistance could be formed by a simple process.

【0056】(実施例2)実施例1で示した図1と同一
構造の光導波路において、コア層、下部クラッド層、上
部クラッド層すべてに、フルオレン骨格を有するエポキ
シアクリレート樹脂を用いた実施例について、図2を用
いて説明する。
Embodiment 2 In the optical waveguide having the same structure as that of FIG. 1 shown in Embodiment 1, an embodiment in which an epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton is used for all of the core layer, lower cladding layer and upper cladding layer. This will be described with reference to FIG.

【0057】なお、フルオレン骨格を有するエポキシア
クリレート樹脂としては、実施例1で用いた化学式
(4)で示される樹脂を用いた。
As the epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton, the resin represented by the chemical formula (4) used in Example 1 was used.

【0058】工程aにおいて、基板21に、フルオレン
骨格を有するエポキシアクリレート樹脂を含むコーティ
ング溶液をスピンコーティング法またはディップコーテ
ィング法等により塗布膜を形成し、さらに予備加熱(7
5℃10分程度)を施し溶媒を蒸発させて、下部クラッ
ド(フルオレン骨格を有するエポキシアクリレート樹脂
層)22を得た。
In step a, a coating solution containing an epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton is formed on the substrate 21 by a spin coating method, a dip coating method, or the like.
(5 ° C. for about 10 minutes) and the solvent was evaporated to obtain a lower clad (epoxy acrylate resin layer having a fluorene skeleton) 22.

【0059】次いで800mJ/cm2露光を行い下部
クラッド22の屈折率を1.5667に調整した。
Then, exposure was performed at 800 mJ / cm 2 to adjust the refractive index of the lower cladding 22 to 1.5667.

【0060】ついで、窒素雰囲気中で230℃で30分
程度の加熱処理(ポストベーク)によって、露光部を硬
化させるととも、屈折率を固定した。
Then, the exposed portion was cured by a heat treatment (post-bake) at 230 ° C. for about 30 minutes in a nitrogen atmosphere, and the refractive index was fixed.

【0061】工程bにおいて、下部クラッド22上に、
露光量を変更した以外は、実施例1と全く同様な方法に
より、コア層(フルオレン骨格を有するエポキシアクリ
レート樹脂層)23を得た。露光量は100mJ/cm
2とし、屈折率は、1.5678であった。
In step b, on the lower cladding 22,
A core layer (epoxy acrylate resin layer having a fluorene skeleton) 23 was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that the amount of exposure was changed. Exposure is 100mJ / cm
2 , and the refractive index was 1.5678.

【0062】次いで工程cにおいても、実施例1と全く
同じ方法により、光導波路コア23aを形成した。
Next, in step c, the optical waveguide core 23a was formed in exactly the same manner as in Example 1.

【0063】次いで工程dにおいて、下部クラッド22
上に、コア23aを被覆するように、フルオレン骨格を
有するエポキシアクリレート樹脂層を形成し、さらに、
800mJ/cm2露光を行い上部クラッド24の屈折
率を1.5667に調整した。さらに窒素雰囲気中で2
30℃30分のポストベークを行い、光導波路を完成さ
せた。
Next, in step d, the lower cladding 22
On top, an epoxy acrylate resin layer having a fluorene skeleton is formed so as to cover the core 23a,
Exposure was performed at 800 mJ / cm 2 to adjust the refractive index of the upper cladding 24 to 1.5667. In a nitrogen atmosphere 2
Post-baking was performed at 30 ° C. for 30 minutes to complete the optical waveguide.

【0064】コア、クラッド部分のガラス転移温度は3
00℃であった。
The glass transition temperature of the core and clad portions is 3
00 ° C.

【0065】この光導波路の波長1.3μm及び1.5
5μmの光伝播損失を測定したところ、0.3dB/c
mと、良好な値を示した。
The wavelength of this optical waveguide is 1.3 μm and 1.5 μm.
When a light propagation loss of 5 μm was measured, it was 0.3 dB / c.
m and a good value.

【0066】本実施例においては、コア及びクラッドの
両方をフルオレン骨格を有するエポキシアクリレート樹
脂を用いて形成した。特に、同一の材料を用いて、単に
紫外線露光量の違いだけで、クラッド及びコアを形成し
たところに本実施例の特徴がある。このようなプロセス
を採用することにより、実施例1よりさらに簡便に、光
導波路を作製することが可能となる。
In this example, both the core and the clad were formed using an epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton. In particular, the feature of the present embodiment lies in that the clad and the core are formed using the same material and only by the difference in the amount of exposure to ultraviolet light. By employing such a process, an optical waveguide can be manufactured more easily than in the first embodiment.

【0067】なお、光導波路構造は図1に示すような埋
め込み型の他に、図3に示すように、基板31、下部ク
ラッド32を順次形成し、さらに下部クラッド32上に
リッジ状のコア33を設けたリッジ型の構造をとっても
よく、いかなる光導波路構造をとってもよい。また、光
導波路は反応性イオンエッチング法等のドライプロセス
で作成してもよく、公知のプロセスによりエッチングす
ることが可能である。
In addition to the buried type optical waveguide structure shown in FIG. 1, a substrate 31 and a lower clad 32 are sequentially formed as shown in FIG. May be adopted, and any optical waveguide structure may be adopted. Further, the optical waveguide may be formed by a dry process such as a reactive ion etching method or the like, and can be etched by a known process.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明は、以下の効果を有する。The present invention has the following effects.

【0069】第一に、材料物性として、通信波長1.3
μmあるいは1.55μmにおける光透過性が良い。
First, as a material property, a communication wavelength of 1.3 is used.
Good light transmittance at μm or 1.55 μm.

【0070】第二に、ガラス転移温度が、260℃以上
あり、耐熱性が高い。
Second, the glass transition temperature is 260 ° C. or higher, and the heat resistance is high.

【0071】第三に、エポキシアクリレート基を有する
ために、紫外線照射により硬化する性質を持っており、
紫外線の露光と現像によりコア断面形状を高さ、幅が数
μmから数10μmまでのコア形状を作成することができ
るため、コア形成が容易である。
Third, since it has an epoxy acrylate group, it has the property of being cured by ultraviolet irradiation,
A core shape having a height and width of several μm to several tens μm can be formed in the cross-sectional shape of the core by exposure and development of ultraviolet rays, so that core formation is easy.

【0072】第四に、フルオレン骨格を有するエポキシ
アクリレート樹脂は、露光量を制御することにより、屈
折率を適当な範囲に制御することができるために、同一
の材料を用いて、層形成を行った後、露光量を調節する
だけで、クラッドとコアを形成できる。
Fourth, since the epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton can control the refractive index in an appropriate range by controlling the amount of exposure, a layer is formed using the same material. After that, the cladding and the core can be formed only by adjusting the exposure amount.

【0073】第五に、フッ素化ポリイミドと異なり、成
膜に高温を要しないため、低温プロセスが可能である。
Fifth, unlike fluorinated polyimide, a high temperature is not required for film formation, so that a low-temperature process is possible.

【0074】このように、フルオレン骨格を有するエポ
キシアクリレート樹脂を光導波路の材料として用いれ
ば、耐熱性を持つ光導波路を、簡便に形成することがで
きる。
As described above, when an epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton is used as a material of an optical waveguide, an optical waveguide having heat resistance can be easily formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態である埋め込み型光導波路
の模式断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a buried optical waveguide according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態である埋め込み型光導波路
の工程断面図を示す。
FIG. 2 is a process sectional view of a buried optical waveguide according to an embodiment of the present invention.

【図3】リッジ型光導波路の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a ridge type optical waveguide.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 下部クラッド 3 コア 4 上部クラッド 21 基板 22 下部クラッド 23 コア層 23a コア 24 上部クラッド 31 基板 32 下部クラッド 33 コア DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Lower clad 3 core 4 Upper clad 21 Substrate 22 Lower clad 23 Core layer 23a core 24 Upper clad 31 Substrate 32 Lower clad 33 core

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋田 勇三 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 Fターム(参考) 2H047 KA04 PA17 PA28 QA05 TA16 TA31 TA43  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yuzo Shimada 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo F-term in NEC Corporation 2H047 KA04 PA17 PA28 QA05 TA16 TA31 TA43

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コアと該コアより屈折率の小さいクラッ
ドとを有する光導波路であって、前記コアが、フルオレ
ン骨格を含有するエポキシアクリレート樹脂を用いて形
成されていることを特徴とする光導波路。
1. An optical waveguide having a core and a clad having a smaller refractive index than the core, wherein the core is formed by using an epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton. .
【請求項2】 前記クラッドが、前記コアより屈折率の
小さいフルオレン骨格を含有するエポキシアクリレート
樹脂を用いて形成されていることを特徴とする請求項1
記載の光導波路。
2. The method according to claim 1, wherein the cladding is formed using an epoxy acrylate resin containing a fluorene skeleton having a lower refractive index than the core.
An optical waveguide as described.
【請求項3】 前記フルオレン骨格を含有するエポキシ
アクリレート樹脂を用いて形成されたコアまたは、コア
およびクラッドの両方のガラス転移温度が、260℃以
上であることを特徴とする請求項1または2記載の光導
波路。
3. The glass transition temperature of the core or both of the core and the clad formed using the epoxy acrylate resin containing the fluorene skeleton is 260 ° C. or higher. Optical waveguide.
【請求項4】 前記フルオレン骨格を含有するエポキシ
アクリレート樹脂を用いて形成されたコアまたは、コア
およびクラッドの両方の波長1.3μmの光伝播損失が
0.5dB/cm以下であることを特徴とする請求項1
〜3のいずれかに記載の光導波路。
4. A core formed by using the epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton, or a light propagation loss at a wavelength of 1.3 μm of both the core and the clad is 0.5 dB / cm or less. Claim 1
4. The optical waveguide according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 前記フルオレン骨格を含有するエポキシ
アクリレート樹脂を用いて形成されたコアまたは、コア
およびクラッドの両方の波長1.55μmの光伝播損失
が0.5dB/cm以下であることを特徴とする請求項
1〜4のいずれかに記載の光導波路。
5. A core formed by using the epoxy acrylate resin containing a fluorene skeleton, or a light propagation loss at a wavelength of 1.55 μm of both the core and the clad is 0.5 dB / cm or less. The optical waveguide according to claim 1.
【請求項6】 前記フルオレン骨格を含有するエポキシ
アクリレート樹脂が、下記化学式(1)で表される化合
物であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記
載の光導波路。 【化1】 (化学式(1)において、化学構造Xは、下記化学式
(2)で表される化学構造を示す。但し、化学構造Xの
ベンゼン環において*は、化学式(1)で表される化合
物との結合位置を示し、該結合位置*は、該ベンゼン環
とフルオレン骨格との結合位置に対して、それぞれ独立
にオルト、メタ、パラ位のいずれであってもよい。ま
た、Yは水素またはメチル基を示す。また、R1〜R16
はそれぞれ独立に水素、アルキル、アルコキシ、アルコ
キシカルボニル、アリールまたはアラルキルのいずれか
を示す。またnは、0以上の整数を示す。) 【化2】
6. The optical waveguide according to claim 1, wherein the epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton is a compound represented by the following chemical formula (1). Embedded image (In the chemical formula (1), the chemical structure X represents a chemical structure represented by the following chemical formula (2). However, in the benzene ring of the chemical structure X, * represents a bond to the compound represented by the chemical formula (1). And the bonding position * may be independently any of ortho, meta and para positions with respect to the bonding position between the benzene ring and the fluorene skeleton, and Y is hydrogen or methyl. In addition, R1 to R16
Each independently represents hydrogen, alkyl, alkoxy, alkoxycarbonyl, aryl or aralkyl. N represents an integer of 0 or more. )
【請求項7】 基板上にクラッド層(以下、下部クラッ
ド層と称する)を形成する第1の工程と、前記下部クラ
ッド層上に、フルオレン骨格を含有するエポキシアクリ
レート樹脂層を形成する第2の工程と、前記フルオレン
骨格を含有するエポキシアクリレート樹脂層を露光・エ
ッチングし、コアを形成する第3の工程と、前記コアが
形成された基板をポストベークする第4の工程と、を有
することを特徴とする光導波路の製造方法。
7. A first step of forming a clad layer (hereinafter, referred to as a lower clad layer) on a substrate, and a second step of forming an epoxy acrylate resin layer containing a fluorene skeleton on the lower clad layer. And a third step of exposing and etching the epoxy acrylate resin layer containing the fluorene skeleton to form a core, and a fourth step of post-baking the substrate on which the core is formed. A method for manufacturing an optical waveguide.
【請求項8】 前記第1の工程において、前記下部クラ
ッド層として、フルオレン骨格を含有するエポキシアク
リレート樹脂を形成する場合に、フルオレン骨格を含有
するエポキシアクリレート樹脂層を形成し、次いで前記
コアを形成する際に露光する露光量よりも多い露光量で
露光することにより該下部クラッド層の屈折率を、前記
コアの屈折率より小さくなるように制御し、次いで前記
下部クラッド層が形成された基板をポストベークするこ
とを特徴とする請求項7記載の光導波路の製造方法。
8. In the first step, when an epoxy acrylate resin containing a fluorene skeleton is formed as the lower cladding layer, an epoxy acrylate resin layer containing a fluorene skeleton is formed, and then the core is formed. By controlling the refractive index of the lower cladding layer to be smaller than the refractive index of the core by exposing with an exposure amount larger than the exposure amount to be exposed at the time of, then the substrate on which the lower cladding layer is formed 8. The method for manufacturing an optical waveguide according to claim 7, wherein post-baking is performed.
【請求項9】 前記第4の工程の後に、前記コア層を覆
うクラッド層(以下上部クラッド層と称する)として、
フルオレン骨格を含有するエポキシアクリレート樹脂を
形成する場合に、フルオレン骨格を含有するエポキシア
クリレート樹脂層を形成し、次いで前記コアを形成する
際に露光する露光量よりも多い露光量で露光することに
より該上部クラッド層の屈折率を、前記コアの屈折率よ
り小さくなるように制御し、次いで前記上部クラッド層
が形成された基板をポストベークすることを特徴とする
請求項7または8記載の光導波路の製造方法。
9. After the fourth step, as a clad layer (hereinafter referred to as an upper clad layer) covering the core layer,
When forming an epoxy acrylate resin containing a fluorene skeleton, forming an epoxy acrylate resin layer containing a fluorene skeleton, and then exposing with a light exposure larger than the light exposure when forming the core. 9. The optical waveguide according to claim 7, wherein the refractive index of the upper cladding layer is controlled to be smaller than the refractive index of the core, and then the substrate on which the upper cladding layer is formed is post-baked. Production method.
【請求項10】 前記ポストベークを、160〜250
℃の温度範囲で行うことを特徴とする請求項7〜9のい
ずれかに記載の光導波路の製造方法。
10. The post-baking is performed at 160 to 250.
The method according to any one of claims 7 to 9, wherein the method is performed in a temperature range of ° C.
【請求項11】 前記ポストベークを、230〜250
℃の温度範囲で行うことを特徴とする請求項10記載の
光導波路の製造方法。
11. The method according to claim 11, wherein the post-baking is performed at 230 to 250.
The method according to claim 10, wherein the method is performed in a temperature range of ° C.
【請求項12】 前記フルオレン骨格を含有するエポキ
シアクリレート樹脂を用いて形成されたコアまたは、コ
アおよびクラッドの両方のガラス転移温度が、260℃
以上であることを特徴とする請求項7〜11のいずれか
に記載の光導波路の製造方法。
12. The glass transition temperature of a core formed using the epoxy acrylate resin containing a fluorene skeleton or both of the core and the clad is 260 ° C.
The method for manufacturing an optical waveguide according to any one of claims 7 to 11, wherein:
【請求項13】 前記フルオレン骨格を含有するエポキ
シアクリレート樹脂を用いて形成されたコアまたは、コ
アおよびクラッドの両方の波長1.3μmの光伝播損失
が0.5dB/cm以下であることを特徴とする請求項
7〜12のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
13. A core formed by using the epoxy acrylate resin containing a fluorene skeleton, or a light propagation loss at a wavelength of 1.3 μm of both the core and the clad is 0.5 dB / cm or less. The method for manufacturing an optical waveguide according to any one of claims 7 to 12.
【請求項14】 前記フルオレン骨格を含有するエポキ
シアクリレート樹脂を用いて形成されたコアまたは、コ
アおよびクラッドの両方の波長1.55μmの光伝播損
失が0.5dB/cm以下であることを特徴とする請求
項7〜13のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
14. A core formed by using the epoxy acrylate resin containing a fluorene skeleton, or a light propagation loss at a wavelength of 1.55 μm of both the core and the clad is 0.5 dB / cm or less. The method for manufacturing an optical waveguide according to any one of claims 7 to 13.
【請求項15】 前記フルオレン骨格を含有するエポキ
シアクリレート樹脂が、下記化学式(1)で表される化
合物であることを特徴とする請求項7〜14のいずれか
に記載の光導波路の製造方法。 【化3】 (化学式(1)において、化学構造Xは、下記化学式
(2)で表される化学構造を示す。但し、化学構造Xの
ベンゼン環において*は、化学式(1)で表される化合
物との結合位置を示し、該結合位置*は、該ベンゼン環
とフルオレン骨格との結合位置に対して、それぞれ独立
にオルト、メタ、パラ位のいずれであってもよい。ま
た、Yは水素またはメチル基を示す。また、R1〜R16
はそれぞれ独立に水素、アルキル、アルコキシ、アルコ
キシカルボニル、アリールまたはアラルキルのいずれか
を示す。またnは、0以上の整数を示す。) 【化4】
15. The method of manufacturing an optical waveguide according to claim 7, wherein the epoxy acrylate resin having a fluorene skeleton is a compound represented by the following chemical formula (1). Embedded image (In the chemical formula (1), the chemical structure X represents a chemical structure represented by the following chemical formula (2). However, in the benzene ring of the chemical structure X, * represents a bond to the compound represented by the chemical formula (1). And the bonding position * may be independently any of the ortho, meta and para positions with respect to the bonding position between the benzene ring and the fluorene skeleton, and Y is hydrogen or methyl. In addition, R1 to R16
Each independently represents hydrogen, alkyl, alkoxy, alkoxycarbonyl, aryl or aralkyl. N represents an integer of 0 or more. )
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005165294A (en) * 2003-11-11 2005-06-23 Mitsubishi Chemicals Corp Curable composition, cured object, color filter and liquid-crystal display
JP2006126824A (en) * 2004-09-30 2006-05-18 Sumitomo Bakelite Co Ltd Optical waveguide
US7167629B2 (en) 2004-02-16 2007-01-23 Nitto Denko Corporation Optical waveguide and production method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005165294A (en) * 2003-11-11 2005-06-23 Mitsubishi Chemicals Corp Curable composition, cured object, color filter and liquid-crystal display
US7167629B2 (en) 2004-02-16 2007-01-23 Nitto Denko Corporation Optical waveguide and production method thereof
CN100419478C (en) * 2004-02-16 2008-09-17 日东电工株式会社 Optical waveguide and production method thereof
JP2006126824A (en) * 2004-09-30 2006-05-18 Sumitomo Bakelite Co Ltd Optical waveguide

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