JP2001522059A - 高分子光導波路及びその作製方法 - Google Patents
高分子光導波路及びその作製方法Info
- Publication number
- JP2001522059A JP2001522059A JP2000519315A JP2000519315A JP2001522059A JP 2001522059 A JP2001522059 A JP 2001522059A JP 2000519315 A JP2000519315 A JP 2000519315A JP 2000519315 A JP2000519315 A JP 2000519315A JP 2001522059 A JP2001522059 A JP 2001522059A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymer
- etching
- optical waveguide
- core
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/1221—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths made from organic materials
Abstract
(57)【要約】
高分子光導波路及びその作製方法が開示される。この高分子光導波路は、高分子の総重量を基準として１２〜３７重量％のフッ素を含有しており、２以上の−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基または４以上の−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基を有している繰返し単位を含んでいる高分子よりなるコアと、前記コアと隣接しており、前記コア形成用高分子の屈折率よりも小さい屈折率の高分子よりなるクラッドとを含んでいる。 本発明の誘導結合プラズマのエッチング方法によりコア層をエッチングすると、従来の反応性イオンエッチング方法を用いる場合に比べてエッチング速度が少なくとも３倍以上速くなる。これと同時に、エッチング面の均一度及びエッチング垂直度の特性が向上されるので、光導波路の損傷が減少される。これにより、光導波路の光散乱損失が最小化できる。
Description
【０００１】 技術分野 本発明は高分子光導波路及びその作製方法に係り、より具体的には、エッチン
グ速度、エッチング面の均一度及び垂直エッチング度を向上させることにより光
導波路の損傷が最小化できる高分子光導波路及びその作製方法に関する。
グ速度、エッチング面の均一度及び垂直エッチング度を向上させることにより光
導波路の損傷が最小化できる高分子光導波路及びその作製方法に関する。
【０００２】 背景技術 近赤外線領域を含む光通信波長領域において光損失の低い光学高分子からなる
光導波路には、コアとクラッドとの境界面における光散乱損失を最小化させるこ
とが望まれている。光散乱損失を最小化させるには、光導波路のエッチングに際
しエッチングされた導波路側壁の均一度、エッチングされた導波路側壁の垂直度
、エッチング速度などの特性を適宜制御することが必須である。ところで、かか
る特性はエッチングに際しプラズマの密度及びイオンエネルギーによって直接的
に影響され、相反する条件下に最適化されるため、プラズマの密度及びイオンエ
ネルギーは別々に調節される必要がある。特に、含ハロゲンの高分子からなる光
導波路のエッチングに際しては、エッチング速度を速めてプラズマへの露出を最
小化させることにより光導波路の損傷の減少を図ることが極めて重要であり、そ
の結果、プラズマ密度及びイオンエネルギーを別々に制御することが必須である
。
光導波路には、コアとクラッドとの境界面における光散乱損失を最小化させるこ
とが望まれている。光散乱損失を最小化させるには、光導波路のエッチングに際
しエッチングされた導波路側壁の均一度、エッチングされた導波路側壁の垂直度
、エッチング速度などの特性を適宜制御することが必須である。ところで、かか
る特性はエッチングに際しプラズマの密度及びイオンエネルギーによって直接的
に影響され、相反する条件下に最適化されるため、プラズマの密度及びイオンエ
ネルギーは別々に調節される必要がある。特に、含ハロゲンの高分子からなる光
導波路のエッチングに際しては、エッチング速度を速めてプラズマへの露出を最
小化させることにより光導波路の損傷の減少を図ることが極めて重要であり、そ
の結果、プラズマ密度及びイオンエネルギーを別々に制御することが必須である
。
【０００３】 以下、通常の光導波路の作製方法について説明する。
【０００４】 まず、基板上に下部クラッド層及びコア層を順次形成する。次に、前記コア層
上にフォトレジスト層を形成し、これを露光及び現像してフォトレジストパター
ンを形成する。このフォトレジストパターンを用いコア層をエッチングしてパタ
ーニングする。次に、前記パターニングされたコア層上に上部クラッド層を形成
することにより完成された光導波路が得られる。
上にフォトレジスト層を形成し、これを露光及び現像してフォトレジストパター
ンを形成する。このフォトレジストパターンを用いコア層をエッチングしてパタ
ーニングする。次に、前記パターニングされたコア層上に上部クラッド層を形成
することにより完成された光導波路が得られる。
【０００５】 前記コア層をエッチングする方法としては、工程の安定性、精度性及び量産性
の点で反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）方法が汎用されている。
の点で反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）方法が汎用されている。
【０００６】 ところが、この方法によると、エッチング速度が５００ｎｍ／分以下に極めて
低速なので基板がプラズマに長時間露出されることになり、これにより基板が損
傷される問題があった。このほか、垂直エッチング度が不均一化する問題もある
。そしてエッチング速度を速めるためにプラズマの密度を上げるとイオンエネル
ギーが増加されるが、これはエッチング面の損傷につながる。さらに、エッチン
グ面の損傷を減らすためにプラズマ密度を減少させる場合にはエッチング速度が
さらに低速となり、基板がプラズマに長時間露出されてさらなる膜損傷が起こさ
れる。
低速なので基板がプラズマに長時間露出されることになり、これにより基板が損
傷される問題があった。このほか、垂直エッチング度が不均一化する問題もある
。そしてエッチング速度を速めるためにプラズマの密度を上げるとイオンエネル
ギーが増加されるが、これはエッチング面の損傷につながる。さらに、エッチン
グ面の損傷を減らすためにプラズマ密度を減少させる場合にはエッチング速度が
さらに低速となり、基板がプラズマに長時間露出されてさらなる膜損傷が起こさ
れる。
【０００７】 発明の開示 前記問題点を解決するために、本発明の目的は、エッチング速度、エッチング
面の均一度及びエッチング垂直度の特性を向上させることにより光導波路の損傷
が最小化できる高分子光導波路及びその作製方法を提供することである。
面の均一度及びエッチング垂直度の特性を向上させることにより光導波路の損傷
が最小化できる高分子光導波路及びその作製方法を提供することである。
【０００８】 前記目的を達成するために、本発明からは、高分子の総重量を基準として１２
〜３７重量％のフッ素を含有しており、２以上の−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）
−作用基または４以上の−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基を有している繰返し単位を含
んでいる高分子からなるコアと、前記コアと隣接されており、前記コア形成用高
分子の屈折率よりも小さい屈折率の高分子からなるクラッドとを含んでいること
を特徴とする高分子光導波路が提供される。
〜３７重量％のフッ素を含有しており、２以上の−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）
−作用基または４以上の−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基を有している繰返し単位を含
んでいる高分子からなるコアと、前記コアと隣接されており、前記コア形成用高
分子の屈折率よりも小さい屈折率の高分子からなるクラッドとを含んでいること
を特徴とする高分子光導波路が提供される。
【０００９】 本発明の他の目的は、基板上に下部クラッド層を形成する段階と、前記下部ク
ラッド層上にコア層を形成する段階と、前記コア層を所定パターンにエッチング
してパターニングする段階と、パターニングされたコア層上に上部クラッド層を
形成する段階とを含む高分子光導波路の作製方法において、前記コア層のエッチ
ングが、ＩＣＰパワーが１７０〜１０００Ｗ、ＲＦチャックパワーが２０〜３４
０Ｗの条件下に誘導結合プラズマ方式によって行なわれ、前記コア層が、高分子
の総重量を基準として１２〜３７重量％のフッ素を含有しており、２以上の−Ｃ
（＝Ｏ）−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基または４以上の−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基を
有している繰返し単位を含んでいる高分子からなることを特徴とする高分子光導
波路の作製方法によって成し遂げられる。
ラッド層上にコア層を形成する段階と、前記コア層を所定パターンにエッチング
してパターニングする段階と、パターニングされたコア層上に上部クラッド層を
形成する段階とを含む高分子光導波路の作製方法において、前記コア層のエッチ
ングが、ＩＣＰパワーが１７０〜１０００Ｗ、ＲＦチャックパワーが２０〜３４
０Ｗの条件下に誘導結合プラズマ方式によって行なわれ、前記コア層が、高分子
の総重量を基準として１２〜３７重量％のフッ素を含有しており、２以上の−Ｃ
（＝Ｏ）−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基または４以上の−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基を
有している繰返し単位を含んでいる高分子からなることを特徴とする高分子光導
波路の作製方法によって成し遂げられる。
【００１０】 発明を実施するための最良の態様 本発明に係る高分子光導波路は、コアとこのコアと隣接されているクラッドと
からなり、前記コアが高分子の総重量を基準として１２〜３７重量％のフッ素を
含有しており、２以上の−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基または４以上の
−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基を有している繰返し単位を含んでいる高分子よりなる
ことにその特徴がある。このとき、クラッドはコア形成用高分子の屈折率よりも
小さい屈折率の高分子よりなる。かかる構成を有する高分子光導波路は近赤外線
領域を含む光通信波長領域における光損失が低く、コアとクラッドとの境界面に
おける光散乱の損失が最小化される。
からなり、前記コアが高分子の総重量を基準として１２〜３７重量％のフッ素を
含有しており、２以上の−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基または４以上の
−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基を有している繰返し単位を含んでいる高分子よりなる
ことにその特徴がある。このとき、クラッドはコア形成用高分子の屈折率よりも
小さい屈折率の高分子よりなる。かかる構成を有する高分子光導波路は近赤外線
領域を含む光通信波長領域における光損失が低く、コアとクラッドとの境界面に
おける光散乱の損失が最小化される。
【００１１】 好ましくは、前記コア形成用高分子は、化学式１または化学式２で表わされる
化合物である。
化合物である。
【００１２】 化学式１
【化３】 化学式２
【化４】 式中、ｎ１は１０〜５００の整数であり、ｎ２は１０〜５００の整数である。
【００１３】 以下、添付した図面に基づき、本発明による高分子光導波路の作製方法につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１４】 本発明による高分子光導波路の作製方法は、所定のＩＣＰパワー及びＲＦチャ
ックパワー条件下に、誘導結合プラズマエッチング方法によってコア層をエッチ
ングすることを特徴とする。その結果、通常の高分子光導波路のコア層エッチン
グ方法を用いた場合に比べて少なくとも３倍以上高速のエッチング速度が具現さ
れ、エッチング面の均一度及びエッチング垂直度の特性が向上される。
ックパワー条件下に、誘導結合プラズマエッチング方法によってコア層をエッチ
ングすることを特徴とする。その結果、通常の高分子光導波路のコア層エッチン
グ方法を用いた場合に比べて少なくとも３倍以上高速のエッチング速度が具現さ
れ、エッチング面の均一度及びエッチング垂直度の特性が向上される。
【００１５】 誘導結合プラズマエッチング方法とは、非活性ガスの気流中に置かれたコイル
に電流を流して無極放電プラズマを発生させてこのガス中に置かれた物体をエッ
チングする方法を言う。この方法では、プラズマ密度及びイオンエネルギーの制
御が２つのＲＦパワー供給源から別々になされるので、光導波路の垂直エッチン
グ度、エッチング速度及びエッチング面の均一度が最適化できる。さらに、エッ
チング用ガスとして酸素の１種のみが使用でき、この他にヘリウム、アルゴン、
窒素などの非活性ガスを併用すると、エッチング速度の制御が遥かに容易になる
。
に電流を流して無極放電プラズマを発生させてこのガス中に置かれた物体をエッ
チングする方法を言う。この方法では、プラズマ密度及びイオンエネルギーの制
御が２つのＲＦパワー供給源から別々になされるので、光導波路の垂直エッチン
グ度、エッチング速度及びエッチング面の均一度が最適化できる。さらに、エッ
チング用ガスとして酸素の１種のみが使用でき、この他にヘリウム、アルゴン、
窒素などの非活性ガスを併用すると、エッチング速度の制御が遥かに容易になる
。
【００１６】 本発明に係る光導波路のコア層形成用高分子としては、光通信波長領域におけ
る光損失が低い光学高分子であって、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエ
ステルイミド、ポリスルホンイミドまたはポリアミドイミドを基本構造として、
フッ素含量が高分子の総重量を基準として１２〜３７重量％であり、２以上の−
Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基または４以上の−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基
を有している繰返し単位を含んでいる高分子を使用することが好ましい。ここで
、フッ素含量が前記範囲外であれば、高分子の光損失特性が不良となるので、好
ましくない。
る光損失が低い光学高分子であって、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエ
ステルイミド、ポリスルホンイミドまたはポリアミドイミドを基本構造として、
フッ素含量が高分子の総重量を基準として１２〜３７重量％であり、２以上の−
Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基または４以上の−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基
を有している繰返し単位を含んでいる高分子を使用することが好ましい。ここで
、フッ素含量が前記範囲外であれば、高分子の光損失特性が不良となるので、好
ましくない。
【００１７】 一方、前記高分子内のフッ素含量に応じて誘導結合プラズマエッチング工程の
最適化条件がやや異なってくる。
最適化条件がやや異なってくる。
【００１８】 すなわち、高分子内のフッ素含量が１２重量％以上２５重量％未満に低濃度の
場合には、ＩＣＰパワーは１７０〜１０００Ｗ、好ましくは５００±１５０Ｗ、
ＲＦチャックパワーは３０〜３１０Ｗ、好ましくは１８０±８０Ｗである。この
条件下に光導波路をエッチングすると、エッチング速度が５００ｎｍ／分以上、
特に１５００ｎｍ／分以上であり、水平及び垂直共に均一なエッチング面が得ら
れる。
場合には、ＩＣＰパワーは１７０〜１０００Ｗ、好ましくは５００±１５０Ｗ、
ＲＦチャックパワーは３０〜３１０Ｗ、好ましくは１８０±８０Ｗである。この
条件下に光導波路をエッチングすると、エッチング速度が５００ｎｍ／分以上、
特に１５００ｎｍ／分以上であり、水平及び垂直共に均一なエッチング面が得ら
れる。
【００１９】 そして高分子内のフッ素含量が２５重量％以上３７重量％以下の場合には、Ｉ
ＣＰパワーは１９０〜７５０Ｗ、好ましくは４４０±１８０Ｗ、ＲＦチャックパ
ワーは２０〜３４０Ｗ、好ましくは２００±６０Ｗである。この条件下に光導波
路をエッチングすると、エッチング速度が５００ｎｍ／分以上、特に２０００ｎ
ｍ／分以上であり、水平及び垂直共に均一なエッチング面が得られる。
ＣＰパワーは１９０〜７５０Ｗ、好ましくは４４０±１８０Ｗ、ＲＦチャックパ
ワーは２０〜３４０Ｗ、好ましくは２００±６０Ｗである。この条件下に光導波
路をエッチングすると、エッチング速度が５００ｎｍ／分以上、特に２０００ｎ
ｍ／分以上であり、水平及び垂直共に均一なエッチング面が得られる。
【００２０】 一方、チャンバ圧力及びエッチングガスの流速は高分子内のフッ素含量に寄ら
ずに同一である。チャンバ圧力は２〜２０ｍＴｏｒｒ、エッチングガスの流速は
１５〜５０ｓｃｃｍ、そしてエッチング速度は５００ｎｍ／分以上に調節するこ
とが好ましい。
ずに同一である。チャンバ圧力は２〜２０ｍＴｏｒｒ、エッチングガスの流速は
１５〜５０ｓｃｃｍ、そしてエッチング速度は５００ｎｍ／分以上に調節するこ
とが好ましい。
【００２１】 図１は、本発明で用いられる誘導結合プラズマエッチング装置の概念図である
。
。
【００２２】 これを参照すると、誘導結合プラズマエッチング装置では、２つのＲＦパワー
供給源、すなわち、ＲＦチャックパワー供給源１２及びＩＣＰパワー供給源１３
が用いられる。
供給源、すなわち、ＲＦチャックパワー供給源１２及びＩＣＰパワー供給源１３
が用いられる。
【００２３】 図１から分かるように、ＲＦチャックパワー供給源１２は、エッチングされる
物体が置かれるチャック１０にＲＦ１ パワーを印加し、ＩＣＰパワー供給源１ ３は、ＲＦコイル１４内にＲＦ２ パワーを印加する。
物体が置かれるチャック１０にＲＦ１ パワーを印加し、ＩＣＰパワー供給源１ ３は、ＲＦコイル１４内にＲＦ２ パワーを印加する。
【００２４】 一方、ＩＣＰパワー供給源１３からＲＦコイルに電圧を印加すると、電流の流
れに従って磁場が誘導される。こうして誘導された磁場はプラズマ内において電
子の運動を変える。電子は直線運動及び螺旋運動を起こし、これにより電子、原
子、イオン間の衝突の可能性が高くなる。電子間の衝突によってプラズマ濃度が
上がり、このプラズマ内にはイオン、ラジカル（中性原子）及び電子の数が増加
する。
れに従って磁場が誘導される。こうして誘導された磁場はプラズマ内において電
子の運動を変える。電子は直線運動及び螺旋運動を起こし、これにより電子、原
子、イオン間の衝突の可能性が高くなる。電子間の衝突によってプラズマ濃度が
上がり、このプラズマ内にはイオン、ラジカル（中性原子）及び電子の数が増加
する。
【００２５】 以下、本発明の好適な一実施例による高分子光導波路のエッチング工程につい
て説明する。
て説明する。
【００２６】 化学式１で表わされるポリイミド（フッ素含量：２５重量％）よりなる光導波
路を誘導結合プラズマエッチング方法を用いエッチングした。このとき、エッチ
ングガスとしては酸素が使用された。次に、ＲＦチャックパワー、ＩＣＰパワー
、チャンバ圧力、エッチングガスの流速の変化による光導波路のエッチング特性
の変化を観察したところ、ＲＦチャックパワー及びＩＣＰパワーの光導波路のエ
ッチング特性への影響力は極めて大であるのに対し、チャンバ圧力及び流速の光
導波路のエッチング特性への影響力は僅かであった。
路を誘導結合プラズマエッチング方法を用いエッチングした。このとき、エッチ
ングガスとしては酸素が使用された。次に、ＲＦチャックパワー、ＩＣＰパワー
、チャンバ圧力、エッチングガスの流速の変化による光導波路のエッチング特性
の変化を観察したところ、ＲＦチャックパワー及びＩＣＰパワーの光導波路のエ
ッチング特性への影響力は極めて大であるのに対し、チャンバ圧力及び流速の光
導波路のエッチング特性への影響力は僅かであった。
【００２７】 化学式１
【化５】 式中、ｎ１は５０〜３００の整数である。
【００２８】 まず、ＩＣＰパワーによる光導波路のエッチング特性の変化を調べるため、Ｒ
Ｆチャックパワーを１５０Ｗ、チャンバ圧力を５ｍＴｏｒｒ、酸素の流速を４０
ｓｃｃｍに一定に保ちながらＩＣＰパワーを変化させた。ＩＣＰパワーの変化に
よるエッチング速度（▼）及びイオンエネルギー（ＤＣ−バイアス、○）変化を
調べて図２に示した。
Ｆチャックパワーを１５０Ｗ、チャンバ圧力を５ｍＴｏｒｒ、酸素の流速を４０
ｓｃｃｍに一定に保ちながらＩＣＰパワーを変化させた。ＩＣＰパワーの変化に
よるエッチング速度（▼）及びイオンエネルギー（ＤＣ−バイアス、○）変化を
調べて図２に示した。
【００２９】 図２を参照すると、ＩＣＰパワーが０から７５０Ｗまで増加したとき、エッチ
ング速度は４５０ｎｍ／分から２１６０ｎｍ／分に線形的に増加した。これに対
し、ＤＣ-バイアスは５５１Ｖから２２０Ｖに減少された。
ング速度は４５０ｎｍ／分から２１６０ｎｍ／分に線形的に増加した。これに対
し、ＤＣ-バイアスは５５１Ｖから２２０Ｖに減少された。
【００３０】 各条件下におけるエッチングされた高分子光導波路の状態をみると、ＩＣＰパ
ワーが５００Ｗであるときに、エッチング面の均一度及び垂直エッチング度に優
れた光導波路が得られた。第二、ＲＦチャックパワーによる光導波路のエッチン
グ特性の変化を調べるために、ＩＣＰパワーを５００Ｗ、チャンバ圧力を５ｍＴ
ｏｒｒ、酸素の流速を４０ｓｃｃｍに一定に保ちながらＲＦチャックパワーを変
化させた。ＲＦチャックパワーの変化によるエッチング速度（▼）及びイオンエ
ネルギー（ＤＣ−バイアス、○）の変化を調べて図３に示した。
ワーが５００Ｗであるときに、エッチング面の均一度及び垂直エッチング度に優
れた光導波路が得られた。第二、ＲＦチャックパワーによる光導波路のエッチン
グ特性の変化を調べるために、ＩＣＰパワーを５００Ｗ、チャンバ圧力を５ｍＴ
ｏｒｒ、酸素の流速を４０ｓｃｃｍに一定に保ちながらＲＦチャックパワーを変
化させた。ＲＦチャックパワーの変化によるエッチング速度（▼）及びイオンエ
ネルギー（ＤＣ−バイアス、○）の変化を調べて図３に示した。
【００３１】 図３を参照すると、ＲＦチャックパワーが０から５０Ｗ、１５０Ｗ、２５０Ｗ
及び３５０Ｗに増加したとき、エッチング速度は３０ｎｍ／分から１０６０、１
５００、１７３５及び１９５０ｎｍ／分に増加された。
及び３５０Ｗに増加したとき、エッチング速度は３０ｎｍ／分から１０６０、１
５００、１７３５及び１９５０ｎｍ／分に増加された。
【００３２】 そして、ＤＣ-バイアスは０Ｖから５００Ｖに線形増加した。
【００３３】 各条件下におけるエッチングされた高分子光導波路の状態をみると、ＲＦチャ
ックパワーが１５０Ｗ以上の時にエッチング面の均一度及び垂直エッチング度に
優れた光導波路が得られた。
ックパワーが１５０Ｗ以上の時にエッチング面の均一度及び垂直エッチング度に
優れた光導波路が得られた。
【００３４】 以下、本発明の好適な他の実施例による高分子光導波路のエッチング工程につ
いて説明する。
いて説明する。
【００３５】 化学式２で表わされるポリイミド（フッ素含量：３７重量％）からなる光導波
路を誘導結合プラズマエッチング方法を用いエッチングした。このとき、エッチ
ングガスとしては酸素を使用した。次に、ＲＦチャックパワー、ＩＣＰパワー、
チャンバ圧力、エッチングガスの流速の変化による光導波路のエッチング特性の
変化を調べてみた。その結果、ＲＦチャックパワー及びＩＣＰパワーの光導波路
エッチング特性への影響が極めて大であったし、チャンバ圧力及び流速の光導波
路のエッチング特性への影響力は僅かであった。
路を誘導結合プラズマエッチング方法を用いエッチングした。このとき、エッチ
ングガスとしては酸素を使用した。次に、ＲＦチャックパワー、ＩＣＰパワー、
チャンバ圧力、エッチングガスの流速の変化による光導波路のエッチング特性の
変化を調べてみた。その結果、ＲＦチャックパワー及びＩＣＰパワーの光導波路
エッチング特性への影響が極めて大であったし、チャンバ圧力及び流速の光導波
路のエッチング特性への影響力は僅かであった。
【００３６】 化学式２
【化６】 ここで、ｎ２ は４０〜２００の整数である。
【００３７】 まず、ＩＣＰパワーによる光導波路のエッチング特性の変化を調べるために、
ＲＦチャックパワーを１５０Ｗ、エッチングチャンバ内のエッチングガス圧力を
５ｍＴｏｒｒ、酸素の流速を４０ｓｃｃｍに一定に保ちながらＩＣＰパワーを変
化させた。ＩＣＰパワーの変化によるエッチング速度（▼）及びイオンエネルギ
ー（ＤＣ−バイアス、○）の変化を調べて図４に示した。
ＲＦチャックパワーを１５０Ｗ、エッチングチャンバ内のエッチングガス圧力を
５ｍＴｏｒｒ、酸素の流速を４０ｓｃｃｍに一定に保ちながらＩＣＰパワーを変
化させた。ＩＣＰパワーの変化によるエッチング速度（▼）及びイオンエネルギ
ー（ＤＣ−バイアス、○）の変化を調べて図４に示した。
【００３８】 図４を参照すると、ＩＣＰパワーが０から７５０Ｗに増加したとき、エッチン
グ速度は５４０ｎｍ／分から２０３０ｎｍ／分に線形増加された。これに対し、
ＤＣ-バイアスは５５０Ｖから２２０Ｖに減少された。
グ速度は５４０ｎｍ／分から２０３０ｎｍ／分に線形増加された。これに対し、
ＤＣ-バイアスは５５０Ｖから２２０Ｖに減少された。
【００３９】 各条件下におけるエッチングされた高分子光導波路の状態をみると、ＩＣＰパ
ワーが５００Ｗの時にエッチング面の均一度及び垂直エッチング度に優れた光導
波路が得られた。
ワーが５００Ｗの時にエッチング面の均一度及び垂直エッチング度に優れた光導
波路が得られた。
【００４０】 以上の結果から明らかなように、ＩＣＰパワーが増加するとエッチング速度は
増加するのに対し、イオンエネルギーは減少される。また、イオンエネルギーが
極めて大の場合には光導波路のエッチング特性が不良であったが、これは大のイ
オンエネルギーによって光導波路が損傷されるからである。
増加するのに対し、イオンエネルギーは減少される。また、イオンエネルギーが
極めて大の場合には光導波路のエッチング特性が不良であったが、これは大のイ
オンエネルギーによって光導波路が損傷されるからである。
【００４１】 第二、ＲＦチャックパワーによる光導波路のエッチング特性の変化を調べるた
めに、ＩＣＰパワーを５００Ｗ、エッチングチャンバ内のエッチングガスの圧力
を５ｍＴｏｒｒ、酸素の流速を４０ｓｃｃｍに一定に保ちながらＲＦチャックパ
ワーを変化させた。ＲＦチャックパワーの変化によるエッチング速度（▼）及び
イオンエネルギー（ＤＣ−バイアス、○）の変化を調べて図５に示した。
めに、ＩＣＰパワーを５００Ｗ、エッチングチャンバ内のエッチングガスの圧力
を５ｍＴｏｒｒ、酸素の流速を４０ｓｃｃｍに一定に保ちながらＲＦチャックパ
ワーを変化させた。ＲＦチャックパワーの変化によるエッチング速度（▼）及び
イオンエネルギー（ＤＣ−バイアス、○）の変化を調べて図５に示した。
【００４２】 図５を参照すると、ＲＦチャックパワーが０から５０Ｗ、１５０Ｗ、２５０Ｗ
及び３５０Ｗに増加したとき、エッチング速度は３０ｎｍ／分から９８０、１５
３０、１６２０及び１８７０ｎｍ／分に増加された。
及び３５０Ｗに増加したとき、エッチング速度は３０ｎｍ／分から９８０、１５
３０、１６２０及び１８７０ｎｍ／分に増加された。
【００４３】 そして、ＤＣ-バイアスは０Ｖから５００Ｖに線形増加した。
【００４４】 各条件下におけるエッチングされた高分子光導波路の状態をみると、ＲＦチャ
ックパワーが１５０Ｗ以上の時にエッチング面の均一度及び垂直エッチング度に
優れた光導波路が得られる。
ックパワーが１５０Ｗ以上の時にエッチング面の均一度及び垂直エッチング度に
優れた光導波路が得られる。
【００４５】 以上の結果から、化学式１または化学式２で表わされる高分子光導波路では、
ＩＣＰパワーが５００Ｗ、ＲＦチャックパワーが１５０−３００Ｗの条件下に分
当たり１５００-２０００ｎｍのエッチング速度が得られた。このとき、光導波 路の損傷が極めて少なく、エッチング面の均一度も非常に良好であった。
ＩＣＰパワーが５００Ｗ、ＲＦチャックパワーが１５０−３００Ｗの条件下に分
当たり１５００-２０００ｎｍのエッチング速度が得られた。このとき、光導波 路の損傷が極めて少なく、エッチング面の均一度も非常に良好であった。
【００４６】 ＜産業上利用可能性＞ 以上述べたように、本発明の誘導結合プラズマのエッチング方法によりコア層
をエッチングすると、従来の反応性イオンエッチング方法を用いる場合に比べて
エッチング速度が少なくとも３倍以上速くなる。これと同時に、エッチング面の
均一度及びエッチング垂直度の特性が向上されるので、光導波路の損傷が減少さ
れる。これにより、光導波路の光散乱損失が最小化できる。
をエッチングすると、従来の反応性イオンエッチング方法を用いる場合に比べて
エッチング速度が少なくとも３倍以上速くなる。これと同時に、エッチング面の
均一度及びエッチング垂直度の特性が向上されるので、光導波路の損傷が減少さ
れる。これにより、光導波路の光散乱損失が最小化できる。
【００４７】 さらに、本発明に係る高分子光導波路の作製方法は、高分子光導波路の量産に
適している。
適している。
【００４８】 本発明は前記実施例に限定されることなく、各種の変形が可能である。
【図１】 本発明で用いられる誘導結合プラズマエッチング装置の概念図である。
【図２】 本発明の好適な一実施例による高分子のＩＣＰパワーによるエッチング速度及
びイオンエネルギーの変化を示す図である。
びイオンエネルギーの変化を示す図である。
【図３】 本発明の好適な一実施例による高分子のＲＦチャックパワーによるエッチング
速度及びイオンエネルギーの変化を示す図である。
速度及びイオンエネルギーの変化を示す図である。
【図４】 本発明の好適な一実施例による高分子のＩＣＰパワーによるエッチング速度 及びイオンエネルギーの変化を示す図である。
【図５】 本発明の好適な一実施例による高分子のＲＦチャックパワーによるエッチン グ速度及びイオンエネルギーの変化を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，Ｃ Ｎ，ＪＰ (72)発明者 ジャン、 ウー ヒュク 大韓民国 449−900 キュンキ−ド ヨン ギン−シティ キヘウン−エウブ クガル −リ 396 ハンヤン アパートメント 103−702 (72)発明者 ハン、 クワン スー 大韓民国 135−270 ソウル カンナム− グ ドゴク−ドン ヨクサム ラッキー アパートメント 103−1307 (72)発明者 リー、 テー ヒュン 大韓民国 463−010 キュンキ−ド スン ナム−シティ ブンダン−グ ジォンジャ −ドン サンロク マウル ウースン ア パートメント 315−1202 Ｆターム(参考） 2H047 PA21 PA24 PA28 QA05 4J043 PA02 PC146 QB15 QB26 QB31 RA35 SA06 SA43 SA54 SB01 TA22 TB01 UA131 UA132 UA672 UB062 UB121 UB401 VA021 VA022 VA041 VA062 ZA41 ZA51 ZB21 ZB47 5F004 AA01 AA03 AA05 BA20 BB13 BB18 CA02 CA03 DA22 DA23 DA25 DA26 DB25 EB08
Claims (9)
- 【請求項１】 高分子の総重量を基準として１２〜３７重量％のフッ素を含
有しており、２以上の−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基または４以上の−
Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基を有している繰返し単位を含んでいる高分子からなるコ
アと、 前記コアと隣接されており、前記コア形成用高分子の屈折率よりも小さい屈折
率の高分子からなるクラッドとを含んでいることを特徴とする高分子光導波路。 - 【請求項２】 前記コア形成用高分子が化学式１または化学式２で表わされ
る化合物であることを特徴とする請求項１に記載の高分子光導波路。 化学式１ 【化１】 化学式２ 【化２】 式中、ｎ１は１０〜５００の整数であり、ｎ２は１０〜５００の整数である。 - 【請求項３】 基板上に下部クラッド層を形成する段階と、 前記下部クラッド層上にコア層を形成する段階と、 前記コア層を所定パターンにエッチングしてパターニングする段階と、 パタニングされたコア層上に上部クラッド層を形成する段階とを含む高分子光
導波路の作製方法において、 前記コア層のエッチングが、ＩＣＰパワーが１７０〜１０００Ｗ、ＲＦチャッ
クパワーが２０〜３４０Ｗの条件下に誘導結合プラズマ方式によって行なわれ、 前記コア層が、高分子の総重量を基準として１２〜３７重量％のフッ素を含有
しており、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−作用基または４以上の−Ｎ−Ｃ（＝
Ｏ）−作用基を有している繰返し単位を含んでいる高分子からなることを特徴と
する高分子光導波路の作製方法。 - 【請求項４】 前記コア層形成用高分子のフッ素含量が１２重量％以上２５
重量％未満であるとき、ＩＣＰパワーが１９０〜７５０Ｗであり、ＲＦチャック
パワーが２０〜３４０Ｗであることを特徴とする請求項３に記載の高分子光導波
路の作製方法。 - 【請求項５】 前記コア層形成用高分子のフッ素含量が２５重量％以上３７
重量％以下であるとき、ＩＣＰパワーが１７０〜１０００Ｗであり、ＲＦチャッ
クパワーが３０〜３１０Ｗであることを特徴とする、請求項３に記載の高分子光
導波路の作製方法。 - 【請求項６】 前記誘導結合プラズマによるエッチング時に、チャンバ圧力
が２〜２０ｍＴｏｒｒに維持されることを特徴とする請求項３に記載の高分子光
導波路の作製方法。 - 【請求項７】 前記誘導結合プラズマによるエッチング時に、エッチングガ
スの流速が１５〜５０ｓｃｃｍに維持されることを特徴とする請求項３に記載の
高分子光導波路の作製方法。 - 【請求項８】 前記誘導結合プラズマによるエッチング時に、エッチングガ
スがアルゴン、ヘリウム、窒素及び酸素よりなる群から選ばれた少なくともいず
れか１種であることを特徴とする請求項３に記載の高分子光導波路の作製方法。 - 【請求項９】 前記誘導結合プラズマによるエッチング時に、エッチング速
度が５００ｎｍ／分以上であることを特徴とする請求項３に記載の高分子光導波
路の作製方法。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1997/58238 | 1997-11-05 | ||
| KR19970058238 | 1997-11-05 | ||
| KR1019980046821A KR100283955B1 (ko) | 1997-11-05 | 1998-11-02 | 고분자 광도파로 및 그 제조방법 |
| KR1998/46821 | 1998-11-02 | ||
| PCT/KR1998/000352 WO1999023514A1 (en) | 1997-11-05 | 1998-11-04 | Polymer optical waveguide and method for fabricating the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001522059A true JP2001522059A (ja) | 2001-11-13 |
| JP3728398B2 JP3728398B2 (ja) | 2005-12-21 |
Family
ID=26633162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000519315A Expired - Fee Related JP3728398B2 (ja) | 1997-11-05 | 1998-11-04 | 高分子光導波路の作製方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6233388B1 (ja) |
| EP (1) | EP1029251A1 (ja) |
| JP (1) | JP3728398B2 (ja) |
| CN (1) | CN1122186C (ja) |
| AR (1) | AR014388A1 (ja) |
| AU (1) | AU735433B2 (ja) |
| CA (1) | CA2308484C (ja) |
| WO (1) | WO1999023514A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200002162A (ko) * | 2018-06-29 | 2020-01-08 | 주식회사 엘지화학 | 파라데이 상자를 이용한 플라즈마 식각 방법 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6377732B1 (en) | 1999-01-22 | 2002-04-23 | The Whitaker Corporation | Planar waveguide devices and fiber attachment |
| WO2002073255A1 (fr) | 2001-03-08 | 2002-09-19 | Daikin Industries, Ltd. | Materiau contenant du fluor pour guide d'ondes optique |
| US6864041B2 (en) * | 2001-05-02 | 2005-03-08 | International Business Machines Corporation | Gate linewidth tailoring and critical dimension control for sub-100 nm devices using plasma etching |
| US6599957B2 (en) | 2001-05-07 | 2003-07-29 | Corning Incorporated | Photosensitive material suitable for making waveguides and method of making waveguides utilizing this photosensitive optical material |
| WO2002090401A2 (en) * | 2001-05-07 | 2002-11-14 | Corning Incorporated | Photosensitive material suitable for making waveguides and method of making waveguides utilizing this photosensitive optical material |
| US6947651B2 (en) * | 2001-05-10 | 2005-09-20 | Georgia Tech Research Corporation | Optical waveguides formed from nano air-gap inter-layer dielectric materials and methods of fabrication thereof |
| US7672560B2 (en) * | 2008-05-13 | 2010-03-02 | International Business Machines Corporation | Coupling device for use in optical waveguides |
| CN109669234B (zh) * | 2019-02-27 | 2020-11-03 | 南宁旭越光纤有限责任公司 | 一种通体发光的导光条及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2041133C (en) * | 1990-04-27 | 1995-01-03 | Toru Matsuura | Polymide optical waveguide |
| US5225517A (en) * | 1991-10-03 | 1993-07-06 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polyimides from bis(4-aminophenoxy) naphthalene and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride |
| US5324813A (en) * | 1992-07-22 | 1994-06-28 | International Business Machines Corporation | Low dielectric constant fluorinated polymers and methods of fabrication thereof |
| US5317082A (en) * | 1992-12-22 | 1994-05-31 | Amoco Corporation | Photodefinable optical waveguides |
| JPH07159738A (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-23 | Hitachi Chem Co Ltd | アクティブ光導波路用組成物、これを用いたアクティブ光導波路の製造法及びアクティブ光導波路 |
| US5649045A (en) * | 1995-12-13 | 1997-07-15 | Amoco Corporation | Polymide optical waveguide structures |
-
1998
- 1998-11-04 CA CA002308484A patent/CA2308484C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-04 WO PCT/KR1998/000352 patent/WO1999023514A1/en not_active Application Discontinuation
- 1998-11-04 JP JP2000519315A patent/JP3728398B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-04 CN CN98810616.7A patent/CN1122186C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-04 AU AU97650/98A patent/AU735433B2/en not_active Ceased
- 1998-11-04 EP EP98951804A patent/EP1029251A1/en not_active Withdrawn
- 1998-11-05 AR ARP980105586A patent/AR014388A1/es unknown
- 1998-11-05 US US09/186,361 patent/US6233388B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200002162A (ko) * | 2018-06-29 | 2020-01-08 | 주식회사 엘지화학 | 파라데이 상자를 이용한 플라즈마 식각 방법 |
| KR102548183B1 (ko) | 2018-06-29 | 2023-06-28 | 주식회사 엘지화학 | 파라데이 상자를 이용한 플라즈마 식각 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1999023514A1 (en) | 1999-05-14 |
| US6233388B1 (en) | 2001-05-15 |
| CN1277677A (zh) | 2000-12-20 |
| CN1122186C (zh) | 2003-09-24 |
| AU735433B2 (en) | 2001-07-05 |
| CA2308484C (en) | 2004-03-23 |
| JP3728398B2 (ja) | 2005-12-21 |
| AU9765098A (en) | 1999-05-24 |
| EP1029251A1 (en) | 2000-08-23 |
| AR014388A1 (es) | 2001-02-28 |
| CA2308484A1 (en) | 1999-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1132232C (zh) | 半导体器件制造工艺中的等离子体蚀刻法 | |
| EP0345757B1 (en) | An ashing method for removing an organic film on a substance of a semiconductor device under fabrication | |
| JP3033104B2 (ja) | エッチング方法 | |
| US7469558B2 (en) | As-deposited planar optical waveguides with low scattering loss and methods for their manufacture | |
| KR100756704B1 (ko) | 중플루오르화탄소 에칭 가스를 이용한 자기 강화 플라즈마 에칭 방법 | |
| US6869542B2 (en) | Hard mask integrated etch process for patterning of silicon oxide and other dielectric materials | |
| JP3390814B2 (ja) | 酸化物部分又は窒化物部分を含む被処理体のエッチング方法 | |
| EP0814500B1 (en) | Method for etching polycide structures | |
| JP2001272505A (ja) | 表面処理方法 | |
| US5880033A (en) | Method for etching metal silicide with high selectivity to polysilicon | |
| CN1212455A (zh) | 瓶状槽的形成 | |
| JP2001522059A (ja) | 高分子光導波路及びその作製方法 | |
| KR20020027323A (ko) | 실리콘 산화물 및 반사방지용 유전체 코팅의 식각 방법 | |
| JP4165916B2 (ja) | テーパプロファイルエッチング方法 | |
| JPH097996A (ja) | 半導体のドライエッチング方法 | |
| TW555885B (en) | Procedure for anisotropic dry etching of an organic anti-reflective layers | |
| Grover et al. | Process development of methane–hydrogen–argon-based deep dry etching of InP for high aspect-ratio structures with vertical facet-quality sidewalls | |
| KR100283955B1 (ko) | 고분자 광도파로 및 그 제조방법 | |
| US7095934B2 (en) | Optical waveguide manufacturing method | |
| JP2003262750A (ja) | ＳｉＯＮ薄膜の製造方法 | |
| JP4722243B2 (ja) | ドライエッチング用ガスおよび半導体デバイスの加工方法 | |
| JPH0933741A (ja) | 石英系光導波路及びその製造方法 | |
| KR19990030653A (ko) | 광도파로 제조방법 | |
| Bhardwaj et al. | Advances in deep oxide etch processing for mems–mask selection | |
| CN117877975A (zh) | 利用icp刻蚀二氧化硅的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051003 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |