JP2001154051A - 光導波路の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大面積の光導波路の作製を可能にする。 【解決手段】 基板１０の上面の所定の位置に厚膜１２
を設けて、この基板上に凹凸構造１４を形成する。次
に、基板上に形成された凹凸構造の凹部１６に中間クラ
ッド層１８を形成する。次に、中間クラッド層および厚
膜の上に上部クラッド層２０を形成する。次に、基板お
よび厚膜を除去する。次に、厚膜を除去した部分にコア
２２を形成する。コアおよび中間クラッド層の上に下部
クラッド層２４を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光インターコネ
クトに用いて好適なフレキシブル光導波路の製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣや抵抗などの電気部品が搭載された
プリント基板では、プリント基板間やモジュール間にお
ける信号の授受がフレキシブルな電気ケーブルにより行
われる。しかし、最近では、電気部品のみならず光部品
も同じプリント基板上に混載されることが多くなってお
り、このようなプリント基板内では電気配線とともに光
ファイバなどの光配線も用いられている。そして、プリ
ント基板間やモジュール間における信号の授受もフレキ
シブルな光ファイバを用いて行われるようになってきて
いる。

【０００３】このように、光による信号の授受を行う光
インターコネクトによれば、電気配線のみの場合よりも
時間的な遅延が小さくなり、信号処理の高速化を実現す
ることができる。また、光インターコネクトには、電気
配線で問題となる電気ノイズの影響を受けないなどの利
点がある。したがって、光インターコネクトは今後ます
ます多用されてゆき、これからはその性能や信頼性のみ
ならず低コスト化が重要になる。

【０００４】従来、光インターコネクト用の光配線部品
として、高分子材料で構成したフレキシビリティを有す
る光導波路が用いられており、その製造方法が文献「特
開平８−３０４６５０」に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記文献に開示された
製造方法につき、図１１および図１２を参照して説明す
る。図１１および図１２は、従来の製造工程を示す断面
図である。

【０００６】まず、Ｓｉ基板３０上に、スパッタリング
によって数十ｎｍ〜数百ｎｍの厚さの銅（Ｃｕ）薄膜３
２を形成する（図１１（Ａ））。

【０００７】次に、Ｃｕ薄膜３２上に高分子光導波路材
料を堆積して、下部クラッド層３４を形成する（図１１
（Ｂ））。

【０００８】次に、下部クラッド層３４上に高分子光導
波路材料を堆積して、コア層３６を形成する（図１１
（Ｃ））。このコア層３６の屈折率は、下部クラッド層
３４の屈折率よりも高くなるように材料を調整してあ
る。

【０００９】次に、コア層３６上にレジストを塗布した
後、フォトリソグラフィおよび現像を行って、コア層３
６上にレジストパタン３８を形成する（図１１
（Ｄ））。

【００１０】次に、酸素（Ｏ₂ ）ガスを用いたリアクテ
ィブイオンエッチング（ＲＩＥ）を行って、コア層３６
のパターニングを行って、レジストパタン３８に対応し
たパタンのコア３６ａを形成する（図１１（Ｅ））。

【００１１】次に、コア３６ａ上のレジストパタン３８
を除去する（図１２（Ａ））。

【００１２】次に、下部クラッド層３４が露出している
部分とコア３６ａの上とに、高分子光導波路材料を堆積
して、上部クラッド層４０を形成する（図１２
（Ｂ））。この上部クラッド層４０の屈折率は、下部ク
ラッド層３４の屈折率と同じになるようにする。以上の
工程により、上部クラッド層４０、コア３６ａおよび下
部クラッド層３４により構成される光導波路部４２がＣ
ｕ薄膜３２上に形成される。

【００１３】次に、光導波路チップを塩酸（ＨＣｌ）水
溶液または水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液４４に浸漬
させて（図１２（Ｃ））、Ｃｕ薄膜３２の表面を溶か
し、Ｓｉ基板３０から光導波路部４２を剥離する（図１
２（Ｄ））。この結果、剥離された光導波路部４２がフ
レキシブル光導波路として得られる。

【００１４】以上説明したように、上記文献に開示され
た製造方法によれば、Ｃｕ薄膜３２を形成する工程（図
１１（Ａ））とＲＩＥ工程（図１１（Ｅ））とが、真空
チャンバ内で行われる真空プロセスとなっている。この
ように、従来方法では真空装置を必要とする。一般に、
真空装置は高価なものであり、真空プロセスは生産性を
低下させる。したがって、低コスト化が困難である。

【００１５】また、通常、真空チャンバの大きさには限
界があり、基板上のＣｕ薄膜の膜厚やＲＩＥの加工精度
の面内分布の点からも、処理できる基板の大きさに限度
がある。このため、従来方法によれば、例えば数１０ｃ
ｍ角といった大きさの光導波路を作製することはできな
かった。

【００１６】したがって、従来より、真空装置が不要で
あり、しかも、大面積の光導波路の作製が可能である光
導波路の製造方法の出現が望まれていた。

【００１７】

【課題を解決するための手段】そこで、この出願に係る
発明の光導波路の製造方法によれば、基板の上面の所定
の位置に厚膜を設けて、この基板上に凹凸構造を形成す
る工程と、基板上に形成された凹凸構造の凹部に中間ク
ラッド層を形成する工程と、中間クラッド層および厚膜
の上に上部クラッド層を形成する工程と、基板および厚
膜を除去する工程と、厚膜を除去した部分にコアを形成
する工程と、コアおよび中間クラッド層の上に下部クラ
ッド層を形成する工程とを含むことを特徴とする。

【００１８】図１は、この発明の製造工程を示す断面図
である。図１に示すように、まず、基板１０の上面の所
定の位置に厚膜１２を設けて、この基板１０上に凹凸構
造１４を形成する（図１（Ａ））。この凹凸構造１４
が、中間クラッド層の鋳型となる。次に、基板１０上に
形成された凹凸構造１４の凹部１６に中間クラッド層１
８を形成する（図１（Ｂ））。次に、中間クラッド層１
８および厚膜１２の上に上部クラッド層２０を形成する
（図１（Ｃ））。次に、基板１０および厚膜１２を除去
する（図１（Ｄ））。残存した上部クラッド層２０およ
び中間クラッド層１８は、コアの鋳型となる。次に、厚
膜１２を除去した部分にコア２２を形成する（図１
（Ｅ））。次に、コア２２および中間クラッド層１８の
上に下部クラッド層２４を形成する（図１（Ｆ））。

【００１９】このような製造工程に従えば、所望の光導
波路が得られるので、真空装置が不要であり、したがっ
て低コスト化が図れる。また、真空チャンバの大きさな
どに規制されることがなくなるため、大面積の光導波路
を作製することができる。さらに、真空プロセスを行う
必要がないため、簡易に大量の製造が可能となる。さら
に、耐熱性のある鋳型材料を用いることでクラッド材料
やコア材料としては、ＰＭＭＡなどの低ガラス転移温度
の高分子材料のみならず、ポリイミド系などの高ガラス
転移温度の高分子材料を用いることができる。

【００２０】この発明の光導波路の製造方法において、
好ましくは、各クラッド層の材料およびコアの材料とし
てフッ素化ポリイミドを用いるのが良い。

【００２１】また、この発明の光導波路の製造方法にお
いて、前述の凹凸構造を形成する工程が、基板の上面を
感光性樹脂膜で被覆する工程と、感光性樹脂膜の所定の
部分をパターニングにより除去する工程と、感光性樹脂
膜を除去した部分に厚膜を形成する工程と、基板から感
光性樹脂膜を剥離する工程とを含むと良い。

【００２２】このとき、基板の上面を感光性樹脂膜で被
覆する工程を、基板の上面に感光性樹脂フィルムである
ドライフィルムをラミネートする工程とするのが好適で
ある。

【００２３】あるいは、基板の上面を感光性樹脂膜で被
覆する工程は、基板の上面に感光性樹脂インクを塗布す
る工程と、この塗布した感光性樹脂インクを乾燥させる
工程とにより行っても良い。この結果、乾燥した感光性
樹脂インクが上述の感光性樹脂膜に相当するものとな
る。

【００２４】なお、上述した基板の上面に感光性樹脂イ
ンクを塗布する工程は、スピンコート法またはスクリー
ン印刷法によって行うのが好適である。

【００２５】また、前述した感光性樹脂膜の所定の部分
をパターニングにより除去する工程が、所定のパタンの
開口が形成されたマスクを介して感光性樹脂膜を露光す
る工程と、露光した感光性樹脂膜を現像して、当該感光
性樹脂膜の所定の部分を除去する工程とを含むと良い。

【００２６】あるいは、感光性樹脂膜の所定の部分をパ
ターニングにより除去する工程を、レーザアブレーショ
ン法によって行っても良い。

【００２７】さらに、前述の厚膜を形成する工程を、Ｃ
ｕ厚膜を電気メッキ法により形成する工程とするのが好
適である。

【００２８】この発明の光導波路の製造方法において、
好ましくは、前述した上部クラッド層の形成後に、この
上部クラッド層に支持板を貼り合わせておき、前述した
下部クラッド層の形成後に支持板を剥離すると良い。

【００２９】このように支持板を上部クラッド層に貼り
合わせておくと、コアおよび下部クラッド層の焼成時の
熱処理工程における光導波路の「そり」などの変形を防
止することができる。

【００３０】なお、好ましくは、支持板としてＡｌ板を
用いるのが良い。

【００３１】また、前述した上部クラッド層の形成後
に、この上部クラッド層にＣｕ板を貼り合わせ、さらに
このＣｕ板をドライフィルムにより被覆しておき、前述
した基板および厚膜を除去する工程の後に上記ドライフ
ィルムを剥離し、前述した下部クラッド層の形成後に上
記Ｃｕ板を剥離するのが好適である。

【００３２】このように、支持板としてＣｕ板を用いて
も良い。このとき、基板材料がＣｕであっても、Ｃｕ板
はドライフィルムにより被覆されているため、基板の除
去時にこのＣｕ板は剥離されない。

【００３３】また、基板としてＣｕ薄膜を形成したポリ
イミドシートを用いても良い。

【００３４】このような基板を用いると、各クラッド層
の材料やコアの材料を例えばフッ素化ポリイミドとする
場合は、基板の熱膨張係数とクラッド材料およびコア材
料の熱膨張係数との差が小さくなるため、熱処理時の変
形が抑制される。

【００３５】また、前述の支持板としてＣｕ薄膜が形成
されたポリイミドシートを用いても良い。

【００３６】このような支持板を用いると、基板材料が
Ｃｕであっても、Ｃｕ薄膜がポリイミドシートにより被
覆されているため、基板の除去時にこの支持板は剥離さ
れない。

【００３７】また、この出願に係る他の発明の光導波路
の製造方法によれば、基板の上面の所定の位置に厚膜を
設けて、この基板上に凹凸構造を形成する工程と、基板
上に形成された凹凸構造の凹部にコアを形成する工程
と、コアおよび厚膜の上に上部クラッド層を形成する工
程と、基板および厚膜を除去する工程と、厚膜を除去し
た部分に中間クラッド層を形成する工程と、コアおよび
中間クラッド層の上に下部クラッド層を形成する工程と
を含むことを特徴とする。

【００３８】図２は、この発明の製造工程を示す断面図
である。図２に示すように、まず、基板１０の上面の所
定の位置に厚膜１２ａを設けて、この基板１０上に凹凸
構造１４ａを形成する（図２（Ａ））。この凹凸構造１
４ａが、コアの鋳型となる。次に、基板１０上に形成さ
れた凹凸構造１４ａの凹部１６ａにコア２２を形成する
（図２（Ｂ））。次に、コア２２および厚膜１２ａの上
に上部クラッド層２０を形成する（図２（Ｃ））。次
に、基板１０および厚膜１２ａを除去する（図２
（Ｄ））。残存した上部クラッド層２０およびコア２２
は、中間クラッド層の鋳型となる。次に、厚膜１２ａを
除去した部分に中間クラッド層１８を形成する（図２
（Ｅ））。次に、コア２２および中間クラッド層１８の
上に下部クラッド層２４を形成する（図２（Ｆ））。

【００３９】このような製造工程に従えば、所望の光導
波路が得られ、しかも真空装置が不要である。したがっ
て、低コスト化が図れるとともに、大面積の光導波路を
作製することができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して、この発明の
実施の形態につき説明する。なお、図は、この発明が理
解できる程度に形状、大きさおよび配置関係を概略的に
示しているに過ぎない。また、以下に記載される数値等
の条件や材料などは単なる一例に過ぎない。よって、こ
の発明は、この実施の形態に何ら限定されることがな
い。

【００４１】［第１の実施の形態］第１の実施の形態の
製造工程につき、図３、図４および図５を参照して説明
する。図３、図４および図５は、第１の実施の形態の製
造工程を示す断面図である。各図には、主要部の構成が
示されている。

【００４２】まず、Ｃｕ基板５０の上面に、感光性樹脂
フィルムであるドライフィルム５２をラミネートする
（図３（Ａ））。あらかじめ、Ｃｕ基板５０のドライフ
ィルム５２の貼付面には光学研磨を施しておく。このド
ライフィルム５２の厚さは、コアの厚さに関係する。こ
の例では、マルチモードの光導波路を作製する目的か
ら、ドライフィルム５２の厚さを５０μｍにしてある。

【００４３】続いて、コアのパタンに相当する開口パタ
ンを有した露光マスクを用いて、ドライフィルム５２を
露光する。この露光により、ドライフィルム５２には、
コアのパタンの潜像が形成される。さらに、炭酸ナトリ
ウム１％水溶液を用いて、露光したドライフィルム５２
を現像する。すると、ドライフィルム５２の所定の位置
が除去され、除去部分を凹部とするドライフィルム５２
ａがＣｕ基板５０上に得られる（図３（Ｂ））。残存し
たドライフィルム５２ａのパタンは、中間クラッド層の
パタンに一致している。

【００４４】次に、ドライフィルム５２ａの凹部を埋め
るように、Ｃｕ厚膜５４を電気メッキ法により５０μｍ
より少し厚めに形成する（図３（Ｃ））。Ｃｕ厚膜５４
のパタンは、コアのパタンに一致している。続いて、３
％水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して、ドライフィルム
５２ａを剥離することにより、Ｃｕ基板５０上の所定の
位置にＣｕ厚膜５４が形成された凹凸構造５６が得られ
る（図３（Ｄ））。この凹凸構造５６が中間クラッド層
の鋳型となる。

【００４５】次に、作製した凹凸構造５６の凹部５８
に、クラッド材料であるフッ素化ポリイミドの溶液（日
立化成製のＯＰＩ Ｎ−３２０５（製品名））を流し込
み、３５０℃の温度で１時間の熱処理すなわち焼成を行
う。この焼成により、フッ素化ポリイミド溶液の溶媒が
揮発して、さらにイミド化が生じ、凹部５８にフッ素化
ポリイミド膜６０が形成される（図４（Ａ））。なお、
イミド化の際に体積収縮が起こるため、溶液の流し込み
と焼成とを３回に分けて繰り返して行い、最終的に５０
μｍ以上の厚さのフッ素化ポリイミド膜６０を得るよう
にしている。

【００４６】続いて、フッ素化ポリイミド膜６０及びＣ
ｕ厚膜５４の表面を研磨して、それらの表面を平坦化す
ると共に、約５０μｍの厚さに調整する。この研磨後の
フッ素化ポリイミド膜が、中間クラッド層６０ａとなる
（図４（Ｂ））。

【００４７】次に、中間クラッド層６０ａおよびＣｕ厚
膜５４の上面に、中間クラッド層６０ａと同じ高分子光
導波路材料のフッ素化ポリイミド溶液（日立化成製のＯ
ＰＩＮ−３２０５（製品名））を塗布する。そして、塗
布した溶液に対して３５０℃の温度で１時間の熱処理を
施すことにより、３０μｍの厚さのフッ素化ポリイミド
膜が上部クラッド層６２として得られる（図４
（Ｃ））。

【００４８】次に、Ｃｕ厚膜５４およびＣｕ基板５０を
エッチングで除去する（図５（Ａ））。残存した上部ク
ラッド層６２および中間クラッド層６０ａは、コアの鋳
型となる。

【００４９】次に、上部クラッド層６２および中間クラ
ッド層６０ａのＣｕ厚膜５４が設けられていた部分にコ
ア材料を注入する。コア用の高分子材料としては、上部
クラッド層６２および中間クラッド層６０ａよりもフッ
素含有量が小さいフッ素化ポリイミドの溶液（日立化成
製のＯＰＩ Ｎ−３４０５（製品名））を用いている。
このようにフッ素含有量を少なくすることにより、コア
の光学的屈折率はクラッド層６２および６０ａの屈折率
に比べて大きくなる。中間クラッド層６０ａの形成工程
と同様に、コア材料のフッ素化ポリイミド溶液を所定部
に流し込んだ後、３５０℃の温度で１時間の熱処理を行
う。上述したように、イミド化の際に体積収縮が起こる
ため、溶液の流し込みと焼成とを３回に分けて繰り返し
て行っている。そして、最終的に、５０μｍ以上の厚さ
のフッ素化ポリイミド膜６４を形成する（図５
（Ｂ））。

【００５０】続いて、フッ素化ポリイミド膜６４の厚さ
をパフ研磨により５０μｍの厚さに調整する。このよう
に厚さを調整したフッ素化ポリイミド膜がコア６４ａと
なる（図５（Ｃ））。

【００５１】次に、コア６４ａおよび中間クラッド層６
０ａの上に、中間クラッド層６０ａと同じ高分子光導波
路材料のフッ素化ポリイミド溶液（日立化成製のＯＰＩ
Ｎ−３２０５（製品名））を塗布する。そして、塗布
したフッ素化ポリイミド溶液に対して、３５０℃の温度
で１時間の熱処理を施す。この焼成により、３０μｍの
厚さのフッ素化ポリイミド膜が下部クラッド層６６とし
て形成される（図５（Ｄ））。

【００５２】以上説明したように、ドライフィルム５２
の露光および現像工程とＣｕ厚膜５４のメッキ工程とを
行い、中間クラッド層６０ａの鋳型を形成する。また、
中間クラッド層６０ａおよび上部クラッド層６２の形成
後、Ｃｕ厚膜５４を除去することによってコア６４ａの
鋳型を形成する。このような形成方法によれば、ＰＭＭ
Ａなどの低ガラス転移温度の高分子材料のみならず、ポ
リイミド系の高ガラス転移温度（すなわち１００℃以上
の焼成温度）の高分子材料を用いて、フレキシブル光導
波路を形成することができる。

【００５３】このように、この実施の形態の製造方法に
よれば、従来行われていたＣｕ薄膜の形成やＲＩＥなど
の真空プロセスがなくなる。したがって、真空装置が不
要となるから低コスト化が図れる。また、真空チャンバ
の大きさに制限されることもなくなり、大面積のフレキ
シブル光導波路を簡易かつ大量に作製することができる
ようになる。

【００５４】なお、この実施の形態では、ドライフィル
ム５２のパターニングを露光および現像によって行った
が、このパターニングをレーザアブレーション法により
行っても良い。レーザアブレーション法によれば、レー
ザ光を照射することにより、ドライフィルム５２のパタ
ーニングを行うことができる。したがって、より簡便に
パターニングを行うことができる。

【００５５】また、露光および現像によるパターニング
とレーザアブレーション法によるパターニングとを併用
しても良い。例えば、パタン幅の小さいところをレーザ
アブレーション法により行い、それ以外のパタン幅の広
いところは露光および現像によって行うのが好適であ
る。

【００５６】さらに、この実施の形態では、感光性樹脂
膜としてドライフィルム５２を用いたが、この代わり
に、感光性樹脂インクを塗布して乾燥させたものを用い
ても良い。すなわち、Ｃｕ基板５０の上にドライフィル
ム５２をラミネートする代わりに、Ｃｕ基板５０の上面
に感光性樹脂インクをスピンコート法またはスクリーン
印刷法によって塗布する。続いて、塗布した感光性樹脂
インクを乾燥させる。このように成膜した感光性樹脂膜
は、ドライフィルムと同様に露光および現像によってパ
ターニングすることができる。また、この感光性樹脂膜
は有機溶媒により除去することができる。しかも、この
感光性樹脂膜は、焼成時に剥離するおそれがない。

【００５７】また、Ｃｕ基板５０の代わりに、基板とし
てＣｕ薄膜が形成されたポリイミドシートを用いても良
い。このようなシートとして、例えばポリイミド銅張積
層板（宇部興産製のユピセルＮ（製品名））を用いるの
が好ましい。このシートは、数１０μｍの厚さのポリイ
ミド板上に数１０μｍの厚さのＣｕ薄膜を形成したもの
である。このようなシートは、Ｃｕのみからなる基板に
比べて、熱膨張係数が光導波路材料のフッ素化ポリイミ
ドに近く、焼成時の温度上昇によるシートの変形が小さ
いという利点がある。

【００５８】［第２の実施の形態］次に、第２の実施の
形態の製造工程につき、図６を参照して説明する。図６
は、第２の実施の形態の製造工程を示す断面図である。

【００５９】第２の実施の形態では、第１の実施の形態
で説明した上部クラッド層６２の形成工程（図４
（Ｃ））の後に、続けて、上部クラッド層６２の上面に
Ａｌ支持板６８を貼り合わせる工程を行う（図６
（Ａ））。すなわち、中間クラッド層６０ａが設けられ
た面とは反対側の上部クラッド層６２の面に、Ａｌ支持
板６８を貼り合わせる。Ａｌ支持板６８を所定の位置に
精度良く貼り合わせるためには、Ａｌ支持板６８に位置
合せ用のマークを設けておくと良い。

【００６０】その後は、第１の実施の形態で説明したよ
うに、Ｃｕ厚膜５４およびＣｕ基板５０の除去（図６
（Ｂ））、コア６４ａの形成（図６（Ｃ））、および下
部クラッド層６６の形成（図６（Ｄ））を順次に行う。
そして、下部クラッド層６６の形成後に、Ａｌ支持板６
８を剥離する。

【００６１】このように、Ａｌ支持板６８を貼り合わせ
ておくと、Ｃｕ基板５０を除去した後であっても、柔ら
かい光導波路材料が固いＡｌ支持板６８上に支持された
状態になる。したがって、コア６４ａおよび下部クラッ
ド層６６の形成時に行われる焼成により、光導波路材料
に「そり」などの変形が生じてしまうことを防止でき
る。このように、Ａｌ支持板６８により光導波路の歪み
が軽減されるとともに、作業上のハンドリングもしやす
くなる。さらに、一連の工程を機械で搬送して自動化す
る場合に対応できるプロセスを提供することができるよ
うになる。また、コア６４ａの表面の平滑性が向上する
ので、光損失が低減する。

【００６２】［第３の実施の形態］次に、第３の実施の
形態の製造工程につき、図７を参照して説明する。図７
は、第３の実施の形態の製造工程を示す断面図である。

【００６３】第２の実施の形態では、光導波路材料の焼
成に伴う変形を防止するためにＡｌ支持板を用いたが、
第３の実施の形態では、Ａｌ支持板の代わりにＣｕ支持
板を用いる。

【００６４】第３の実施の形態では、第１の実施の形態
で説明した上部クラッド層６２の形成工程（図４
（Ｃ））の後に、続けて、上部クラッド層６２の上面に
Ｃｕ支持板７０を貼り合わせる工程を行う（図７
（Ａ））。すなわち、中間クラッド層６０ａが設けられ
た面とは反対側の上部クラッド層６２の面に、Ｃｕ支持
板７０を貼り合わせる。さらに、Ｃｕ支持板７０をドラ
イフィルム７２により被覆する（図７（Ａ））。すなわ
ち、Ｃｕ支持板７０の上面にドライフィルム７２をラミ
ネートする。

【００６５】続いて、Ｃｕ基板５０およびＣｕ厚膜５４
をエッチングにより除去する（図７（Ｂ））。Ｃｕ支持
板７０はドライフィルム７２によりマスキングされてい
るので、エッチング液に浸漬させると、Ｃｕ基板５０お
よびＣｕ厚膜５４のみを選択的に除去することができ
る。エッチング終了後、ドライフィルム７２を剥離する
（図７（Ｃ））。

【００６６】以下、第１の実施の形態で説明したよう
に、コア６４ａの形成および下部クラッド層６６の形成
を順次に行う。この過程で行われる焼成では、Ｃｕ支持
板７０があるため光導波路材料の変形が軽減される。こ
のＣｕ支持板７０は、下部クラッド層６６の形成後に剥
離される。

【００６７】このように、第２の実施の形態で説明した
Ａｌ支持板の代わりに、Ｃｕ材料の支持板を用いること
ができる。

【００６８】また、Ｃｕ支持板７０の代わりに、支持板
としてＣｕ薄膜を形成したポリイミドシートを用いても
良い。このようなシートとしては、例えばポリイミド銅
張積層板（宇部興産製のユピセルＮ（製品名））を用い
ることができる。このシートは、数１０μｍの厚さのポ
リイミド板上に数１０μｍの厚さのＣｕ薄膜を形成した
ものである。このシートのＣｕ薄膜の面を上部クラッド
層６２に接触させて貼り付けるようにする。そうすれ
ば、Ｃｕ厚膜５４のエッチング時には、このＣｕ薄膜は
ポリイミドシートにより保護される。したがって、上述
したように新たにドライフィルム７２を貼り付ける必要
はなく、簡便である。

【００６９】［第４の実施の形態］次に、第４の実施の
形態の製造工程につき、図８、図９および図１０を参照
して説明する。図８、図９および図１０は、第４の実施
の形態の製造工程を示す断面図である。

【００７０】第１の実施の形態では、中間クラッド層の
鋳型を形成してからコアの鋳型を形成したが、第４の実
施の形態では、先にコアの鋳型を作成し、その後、中間
クラッド層の鋳型を作成する。

【００７１】まず、Ｃｕ基板５０の上面に、感光性樹脂
フィルムであるドライフィルム５２をラミネートする
（図８（Ａ））。あらかじめ、Ｃｕ基板５０のドライフ
ィルム５２の貼付面には光学研磨を施しておく。このド
ライフィルム５２の厚さは、コアの厚さに関係する。こ
の例では、マルチモードの光導波路を作製する目的か
ら、ドライフィルム５２の厚さは５０μｍにする。

【００７２】続いて、中間クラッド層のパタンに相当す
る開口パタンを有した露光マスクを用いて、ドライフィ
ルム５２を露光する。この露光により、ドライフィルム
５２に中間クラッド層のパタンの潜像が形成される。さ
らに、炭酸ナトリウム１％水溶液を用いて、露光したド
ライフィルム５２を現像する。この結果、ドライフィル
ム５２の所定の位置が除去され、除去部分を凹部とする
ドライフィルム５２ｂがＣｕ基板５０上に得られる（図
８（Ｂ））。残存したドライフィルム５２ｂのパタン
は、コアのパタンに一致している。

【００７３】次に、ドライフィルム５２ｂの凹部を埋め
るように、Ｃｕ厚膜５４ａを電気メッキ法により５０μ
ｍより少し厚めに形成する（図８（Ｃ））。Ｃｕ厚膜５
４ａのパタンは、中間クラッド層のパタンに一致してい
る。続いて、ドライフィルム５２ｂを剥離することによ
り、Ｃｕ基板５０上の所定の位置にＣｕ厚膜５４ａが形
成された凹凸構造５６ａが得られる（図８（Ｄ））。こ
の凹凸構造５６ａがコアの鋳型となる。

【００７４】次に、作製した凹凸構造５６ａの凹部５８
ａに、コア材料であるフッ素化ポリイミドの溶液（日立
化成製のＯＰＩ Ｎ−３４０５（製品名））を流し込
み、３５０℃の温度で１時間の熱処理を行う。この焼成
により、フッ素化ポリイミド溶液の溶媒が揮発して、さ
らにイミド化が生じ、凹部５８ａにフッ素化ポリイミド
膜６４が形成される（図９（Ａ））。なお、イミド化の
際に体積収縮が起こるため、溶液の流し込みと焼成とを
３回に分けて繰り返して行い、最終的に５０μｍ以上の
厚さのフッ素化ポリイミド膜６４を得るようにしてい
る。

【００７５】続いて、フッ素化ポリイミド膜６４及びＣ
ｕ厚膜５４ａの表面を研磨して、それらの表面を平坦化
すると共に、約５０μｍの厚さに調整する。この研磨後
のフッ素化ポリイミド膜が、コア６４ａとなる（図９
（Ｂ））。

【００７６】次に、コア６４ａおよびＣｕ厚膜５４ａの
上面に、クラッド材料であるフッ素化ポリイミド溶液
（日立化成製のＯＰＩ Ｎ−３２０５（製品名））を塗
布する。そして、塗布した溶液に対して３５０℃の温度
で１時間の熱処理を施すことにより、３０μｍの厚さの
フッ素化ポリイミド膜が上部クラッド層６２として得ら
れる（図９（Ｃ））。なお、クラッド用のフッ素化ポリ
イミド溶液は、コア６４ａの場合よりもフッ素含有量を
大きくしてある。このようにフッ素含有量を多くするこ
とにより、クラッド層の光学的屈折率はコア６４ａの屈
折率に比べて小さくなる。

【００７７】次に、Ｃｕ厚膜５４ａおよびＣｕ基板５０
をエッチングで除去する（図１０（Ａ））。残存した上
部クラッド層６２およびコア６４ａは、中間クラッド層
の鋳型となる。

【００７８】次に、上部クラッド層６２およびコア６４
ａのＣｕ厚膜５４ａが設けられていた部分にクラッド材
料を注入する。クラッド材料としては、上部クラッド層
６２と同じフッ素化ポリイミド溶液（日立化成製のＯＰ
Ｉ Ｎ−３２０５（製品名））を用いる。コア６４ａの
形成工程と同様に、クラッド材料のフッ素化ポリイミド
溶液を所定部に流し込んだ後、３５０℃の温度で１時間
の熱処理を施す。上述したように、イミド化の際に体積
収縮が起こるため、溶液の流し込みと焼成とを３回に分
けて繰り返して行っている。最終的に、５０μｍ以上の
厚さのフッ素化ポリイミド膜６０が形成される（図１０
（Ｂ））。

【００７９】続いて、フッ素化ポリイミド膜６０の厚さ
をパフ研磨により５０μｍの厚さに調整する。このよう
に厚さを調整したフッ素化ポリイミド膜が中間クラッド
層６０ａとなる（図１０（Ｃ））。

【００８０】次に、コア６４ａおよび中間クラッド層６
０ａの上に、中間クラッド層６０ａと同じ高分子光導波
路材料のフッ素化ポリイミド溶液（日立化成製のＯＰＩ
Ｎ−３２０５（製品名））を塗布する。そして、塗布
したフッ素化ポリイミド溶液に対して、３５０℃の温度
で１時間の熱処理を施す。この焼成により、３０μｍの
厚さのフッ素化ポリイミド膜が下部クラッド層６６とし
て形成される（図１０（Ｄ））。

【００８１】以上説明したように、コア６４ａの鋳型を
形成した後に中間クラッド層６０ａの鋳型を形成するよ
うにしても、第１の実施の形態と同様のフレキシブル光
導波路を作成することができる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の光導波
路の製造方法によれば、従来行われていたＣｕ薄膜の形
成やＲＩＥなどの真空プロセスがなくなる。したがっ
て、真空装置が不要となるから低コスト化が図れる。ま
た、真空チャンバの大きさに制限されることもなくな
り、大面積のフレキシブル光導波路を簡易かつ大量に作
製することができるようになる。

【００８３】この発明の方法により作成した高分子のフ
レキシブル光導波路は、光インターコネクションにおい
て、光プリント基板間の信号の授受を行う光導波路とし
て、また、電気配線のみのプリント基板に貼り付けて光
・電気複合のプリント基板として利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の製造工程を示す図である。

【図２】発明の製造工程を示す図である。

【図３】第１の実施の形態の製造工程を示す図である。

【図４】図３に続く、第１の実施の形態の製造工程を示
す図である。

【図５】図４に続く、第１の実施の形態の製造工程を示
す図である。

【図６】第２の実施の形態の製造工程を示す図である。

【図７】第３の実施の形態の製造工程を示す図である。

【図８】第４の実施の形態の製造工程を示す図である。

【図９】図８に続く、第４の実施の形態の製造工程を示
す図である。

【図１０】図９に続く、第４の実施の形態の製造工程を
示す図である。

【図１１】従来の製造工程を示す図である。

【図１２】図１１に続く、従来の製造工程を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０：基板 １２，１２ａ：厚膜 １４，１４ａ，５６，５６ａ：凹凸構造 １６，１６ａ，５８，５８ａ：凹部 １８，６０ａ：中間クラッド層 ２０，４０，６２：上部クラッド層 ２２，３６ａ，６４ａ：コア ２４，３４，６６：下部クラッド層 ３０：Ｓｉ基板 ３２：Ｃｕ薄膜 ３６：コア層 ３８：レジストパタン ４２：光導波路部 ４４：塩酸水溶液または水酸化カリウム水溶液 ５０：Ｃｕ基板 ５２，５２ａ，５２ｂ，７２：ドライフィルム ５４，５４ａ：Ｃｕ厚膜 ６０，６４：フッ素化ポリイミド膜 ６８：Ａｌ支持板 ７０：Ｃｕ支持板

フロントページの続き (72)発明者 藤巻 升 新潟県上越市福田町１番地 沖プリンテッ ドサーキット株式会社内 (72)発明者 鈴木 正彦 新潟県上越市福田町１番地 沖プリンテッ ドサーキット株式会社内 (72)発明者 見田 充郎 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 上川 真弘 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 前野 仁典 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 宮本 裕生 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H047 KA04 PA00 PA02 PA21 PA24 PA26 PA28 QA05 QA07 TA00 TA44

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の上面の所定の位置に厚膜を設け
   て、該基板上に凹凸構造を形成する工程と、 前記基板上に形成された凹凸構造の凹部に中間クラッド
   層を形成する工程と、 前記中間クラッド層および厚膜の上に上部クラッド層を
   形成する工程と、 前記基板および厚膜を除去する工程と、 前記厚膜を除去した部分にコアを形成する工程と、 前記コアおよび中間クラッド層の上に下部クラッド層を
   形成する工程とを含むことを特徴とする光導波路の製造
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光導波路の製造方法に
   おいて、 前記各クラッド層の材料およびコアの材料としてフッ素
   化ポリイミドを用いたことを特徴とする光導波路の製造
   方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の光導波路の製造方法に
   おいて、前記凹凸構造を形成する工程が、 基板の上面を感光性樹脂膜で被覆する工程と、 前記感光性樹脂膜の所定の部分をパターニングにより除
   去する工程と、 前記感光性樹脂膜を除去した部分に厚膜を形成する工程
   と、 前記基板から前記感光性樹脂膜を剥離する工程とを含む
   ことを特徴とする光導波路の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の光導波路の製造方法に
   おいて、 前記基板の上面を感光性樹脂膜で被覆する工程を、基板
   の上面にドライフィルムをラミネートする工程とするこ
   とを特徴とする光導波路の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の光導波路の製造方法に
   おいて、前記基板の上面を感光性樹脂膜で被覆する工程
   が、 基板の上面に感光性樹脂インクを塗布する工程と、 該塗布した感光性樹脂インクを乾燥させる工程とを含む
   ことを特徴とする光導波路の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の光導波路の製造方法に
   おいて、 前記基板の上面に感光性樹脂インクを塗布する工程を、
   スピンコート法またはスクリーン印刷法によって行うこ
   とを特徴とする光導波路の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項３に記載の光導波路の製造方法に
   おいて、前記感光性樹脂膜の所定の部分をパターニング
   により除去する工程が、 所定のパタンの開口が形成されたマスクを介して前記感
   光性樹脂膜を露光する工程と、 前記露光した感光性樹脂膜を現像して、当該感光性樹脂
   膜の所定の部分を除去する工程とを含むことを特徴とす
   る光導波路の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項３に記載の光導波路の製造方法に
   おいて、 前記感光性樹脂膜の所定の部分をパターニングにより除
   去する工程を、レーザアブレーション法によって行うこ
   とを特徴とする光導波路の製造方法。
9. 【請求項９】 請求項３に記載の光導波路の製造方法に
   おいて、 前記厚膜を形成する工程を、Ｃｕ厚膜を電気メッキ法に
   より形成する工程とすることを特徴とする光導波路の製
   造方法。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載の光導波路の製造方法
    において、 前記基板をＣｕ基板とすることを特徴とする光導波路の
    製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項１に記載の光導波路の製造方法
    において、 前記上部クラッド層の形成後に、該上部クラッド層に支
    持板を貼り合わせておき、前記下部クラッド層の形成後
    に前記支持板を剥離することを特徴とする光導波路の製
    造方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の光導波路の製造方
    法において、 前記支持板としてＡｌ板を用いることを特徴とする光導
    波路の製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項１に記載の光導波路の製造方法
    において、 前記上部クラッド層の形成後に、該上部クラッド層にＣ
    ｕ板を貼り合わせ、さらに該Ｃｕ板をドライフィルムに
    より被覆しておき、前記基板および厚膜を除去する工程
    の後に前記ドライフィルムを剥離し、前記下部クラッド
    層の形成後に前記Ｃｕ板を剥離することを特徴とする光
    導波路の製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項１に記載の光導波路の製造方法
    において、 前記基板としてＣｕ薄膜を形成したポリイミドシートを
    用いることを特徴とする光導波路の製造方法。
15. 【請求項１５】 請求項１１に記載の光導波路の製造方
    法において、 前記支持板としてＣｕ薄膜が形成されたポリイミドシー
    トを用いることを特徴とする光導波路の製造方法。
16. 【請求項１６】 基板の上面の所定の位置に厚膜を設け
    て、該基板上に凹凸構造を形成する工程と、 前記基板上に形成された凹凸構造の凹部にコアを形成す
    る工程と、 前記コアおよび厚膜の上に上部クラッド層を形成する工
    程と、 前記基板および厚膜を除去する工程と、 前記厚膜を除去した部分に中間クラッド層を形成する工
    程と、 前記コアおよび中間クラッド層の上に下部クラッド層を
    形成する工程とを含むことを特徴とする光導波路の製造
    方法。