JP2002082242A - 光配線層及びその製造方法、並びに、光・電気配線基板及び実装基板 - Google Patents
光配線層及びその製造方法、並びに、光・電気配線基板及び実装基板Info
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- JP2002082242A JP2002082242A JP2000273035A JP2000273035A JP2002082242A JP 2002082242 A JP2002082242 A JP 2002082242A JP 2000273035 A JP2000273035 A JP 2000273035A JP 2000273035 A JP2000273035 A JP 2000273035A JP 2002082242 A JP2002082242 A JP 2002082242A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】第１にミラーを簡単に製造することができる光
配線層及びその製造方法を提供する。第２に製造時のミ
ラー形状のばらつきを補正する構造を提供する。 【解決手段】クラッドでコアを狭持し、かつ、コアにミ
ラーを有する光配線層の製造方法において、クラッド上
のコアを光配線形状にパターニングする工程（ｃ）と、
コア上にレジストを形成する工程と、ミラーになるべき
部分の端近傍を透光と遮光の境界とするマスクパターン
を有するフォトマスクを用いて、露光（ｄ）・現像する
ことにより、斜め側壁を有するレジストパターンを形成
する工程（ｅ）と、ドライエッチングによってレジスト
パターンの形状をコアに転写してミラーを形成する工程
（ｆ）と、を少なくとも含む。
配線層及びその製造方法を提供する。第２に製造時のミ
ラー形状のばらつきを補正する構造を提供する。 【解決手段】クラッドでコアを狭持し、かつ、コアにミ
ラーを有する光配線層の製造方法において、クラッド上
のコアを光配線形状にパターニングする工程（ｃ）と、
コア上にレジストを形成する工程と、ミラーになるべき
部分の端近傍を透光と遮光の境界とするマスクパターン
を有するフォトマスクを用いて、露光（ｄ）・現像する
ことにより、斜め側壁を有するレジストパターンを形成
する工程（ｅ）と、ドライエッチングによってレジスト
パターンの形状をコアに転写してミラーを形成する工程
（ｆ）と、を少なくとも含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光配線層及びその
製造方法、並びに、光・電気配線基板及び実装基板に関
する。
製造方法、並びに、光・電気配線基板及び実装基板に関
する。
【０００２】
【従来の技術】より速く演算処理が行えるコンピュータ
を作るために、ＣＰＵのクロック周波数は益々増大する
傾向にあり、現在では１ＧＨｚオーダーのものが出現す
るに至っている。この結果、コンピュータの中のプリン
ト基板上の銅による電気配線には高周波電流が流れる部
分が存在することになるので、ノイズの発生により誤動
作が生じたり、また電磁波が発生して周囲に悪影響を与
えることにもなる。
を作るために、ＣＰＵのクロック周波数は益々増大する
傾向にあり、現在では１ＧＨｚオーダーのものが出現す
るに至っている。この結果、コンピュータの中のプリン
ト基板上の銅による電気配線には高周波電流が流れる部
分が存在することになるので、ノイズの発生により誤動
作が生じたり、また電磁波が発生して周囲に悪影響を与
えることにもなる。
【０００３】このような問題を解決するために、プリン
ト基板上の銅による電気配線の一部を光配線に置き換
え、電気信号の代わりに光信号を利用することが行われ
ている。なぜなら、光信号の場合は、ノイズ及び電磁波
の発生を抑えられるからである。
ト基板上の銅による電気配線の一部を光配線に置き換
え、電気信号の代わりに光信号を利用することが行われ
ている。なぜなら、光信号の場合は、ノイズ及び電磁波
の発生を抑えられるからである。
【０００４】当初は、光配線として、光ファイバが用い
られていた。光ファイバは、光通信システムとして技術
がほぼ確立していたので、転用することは比較的容易で
あった。しかし、配線数が多くなると、光ファイバでの
接続は容易ではなく、光導波路での配線が検討されるよ
うになった。光導波路としても、当初は、光ファイバと
同様に石英系が用いられたが、作製が容易なこと、大面
積化に対応しやすいことから、高分子系が検討されるよ
うになってきた。このような高分子系の光配線層の構造
は、クラッドでコアを狭持したものである。
られていた。光ファイバは、光通信システムとして技術
がほぼ確立していたので、転用することは比較的容易で
あった。しかし、配線数が多くなると、光ファイバでの
接続は容易ではなく、光導波路での配線が検討されるよ
うになった。光導波路としても、当初は、光ファイバと
同様に石英系が用いられたが、作製が容易なこと、大面
積化に対応しやすいことから、高分子系が検討されるよ
うになってきた。このような高分子系の光配線層の構造
は、クラッドでコアを狭持したものである。
【０００５】また、このような光配線層には、部品を表
面実装するために、光路を９０゜変換するミラーを有す
る場合が多い。しかしながら、ミラーを形成する方法と
しては、ダイシングソーによって機械的に削る（図１１
参照）か、斜め方向からレーザ照射して穴を開ける（図
１２参照）等、ミラーを１個ずつ形成する方法が用いら
れてきた。そのため、製造に時間がかかるという問題が
あった。また、ミラーの場所をそれぞれ指定しなければ
ならず、手間がかかるという問題があった。
面実装するために、光路を９０゜変換するミラーを有す
る場合が多い。しかしながら、ミラーを形成する方法と
しては、ダイシングソーによって機械的に削る（図１１
参照）か、斜め方向からレーザ照射して穴を開ける（図
１２参照）等、ミラーを１個ずつ形成する方法が用いら
れてきた。そのため、製造に時間がかかるという問題が
あった。また、ミラーの場所をそれぞれ指定しなければ
ならず、手間がかかるという問題があった。
【０００６】この問題を回避するために、開口部の大き
さまたは密度が光導波路の長手方向に漸次増加または減
少するマスクパターンを備えたフォトマスクを用いてレ
ジストの斜め形状を形成し、ドライエッチングによって
下地のコアに転写する方法が、特開平６−２６５７３８
号公報に記載されている（図１３参照）。この際、光配
線（コア）のパターニングも同時に行われている。しか
し、この場合には、特殊なフォトマスクを使用する必要
があり、その製造に手間がかかった。また、ミラー面を
概略平面にするための開口部の分布および現像条件が非
常に複雑であり、良好なミラー面を得ることが困難であ
った。
さまたは密度が光導波路の長手方向に漸次増加または減
少するマスクパターンを備えたフォトマスクを用いてレ
ジストの斜め形状を形成し、ドライエッチングによって
下地のコアに転写する方法が、特開平６−２６５７３８
号公報に記載されている（図１３参照）。この際、光配
線（コア）のパターニングも同時に行われている。しか
し、この場合には、特殊なフォトマスクを使用する必要
があり、その製造に手間がかかった。また、ミラー面を
概略平面にするための開口部の分布および現像条件が非
常に複雑であり、良好なミラー面を得ることが困難であ
った。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、係る従来技
術の状況に鑑みてなされたもので、ミラーを簡単に製造
することができる光配線層及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。また、製造時のミラー形状のばらつ
きを補正する構造を提供することを目的とする。
術の状況に鑑みてなされたもので、ミラーを簡単に製造
することができる光配線層及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。また、製造時のミラー形状のばらつ
きを補正する構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、まず請求項１の発明は、クラッドでコアを狭持
し、かつ、コアにミラーを有する光配線層の製造方法に
おいて、クラッド上のコアを光配線形状にパターニング
する工程と、コア上にレジストを形成する工程と、ミラ
ーになるべき部分の端近傍を透光と遮光の境界とするマ
スクパターンを有するフォトマスクを用いて、露光・現
像することにより、斜め側壁を有するレジストパターン
を形成する工程と、ドライエッチングによってレジスト
パターンの形状をコアに転写してミラーを形成する工程
と、を少なくとも含むことを特徴とする光配線層の製造
方法である。また、請求項２の発明は、クラッドでコア
を狭持し、かつ、コアにミラーを有する光配線層の製造
方法において、コア上にレジストを形成する工程と、ミ
ラーになるべき部分の端近傍を透光と遮光の境界とする
マスクパターンを有するフォトマスクを用いて、露光・
現像することにより、斜め側壁を有するレジストパター
ンを形成する工程と、ドライエッチングによってレジス
トパターンの形状をコアに転写してミラーを形成する工
程と、クラッド上のコアを光配線形状にパターニングす
る工程と、を少なくとも含むことを特徴とする光配線層
の製造方法である。また、請求項３の発明は、上記レジ
ストパターンがコアよりも厚いことを特徴とする請求項
１または請求項２の何れかに記載の光配線層の製造方法
である。また、請求項４の発明は、上記レジストがポジ
型であり、レジストをパターニングすることができる最
低露光量の１．５倍以上の露光を行うことを特徴とする
請求項１または請求項２の何れかに記載の光配線層の製
造方法である。また、請求項５の発明は、請求項１〜請
求項４の何れかに記載の製造方法により製造されたこと
を特徴とする光配線層である。また、請求項６の発明
は、クラッド上にミラーが平面群であることに起因する
光路の歪みを修正するレンズを有することを特徴とする
請求項５に記載の光配線層である。また、請求項７の発
明は、請求項５〜請求項６の何れかに記載の光配線層と
電気配線を積層したことを特徴とする光・電気配線基板
である。更に、請求項８の発明は、請求項７に記載の光
・電気配線基板に光部品、電気部品を実装したことを特
徴とする実装基板である。
めに、まず請求項１の発明は、クラッドでコアを狭持
し、かつ、コアにミラーを有する光配線層の製造方法に
おいて、クラッド上のコアを光配線形状にパターニング
する工程と、コア上にレジストを形成する工程と、ミラ
ーになるべき部分の端近傍を透光と遮光の境界とするマ
スクパターンを有するフォトマスクを用いて、露光・現
像することにより、斜め側壁を有するレジストパターン
を形成する工程と、ドライエッチングによってレジスト
パターンの形状をコアに転写してミラーを形成する工程
と、を少なくとも含むことを特徴とする光配線層の製造
方法である。また、請求項２の発明は、クラッドでコア
を狭持し、かつ、コアにミラーを有する光配線層の製造
方法において、コア上にレジストを形成する工程と、ミ
ラーになるべき部分の端近傍を透光と遮光の境界とする
マスクパターンを有するフォトマスクを用いて、露光・
現像することにより、斜め側壁を有するレジストパター
ンを形成する工程と、ドライエッチングによってレジス
トパターンの形状をコアに転写してミラーを形成する工
程と、クラッド上のコアを光配線形状にパターニングす
る工程と、を少なくとも含むことを特徴とする光配線層
の製造方法である。また、請求項３の発明は、上記レジ
ストパターンがコアよりも厚いことを特徴とする請求項
１または請求項２の何れかに記載の光配線層の製造方法
である。また、請求項４の発明は、上記レジストがポジ
型であり、レジストをパターニングすることができる最
低露光量の１．５倍以上の露光を行うことを特徴とする
請求項１または請求項２の何れかに記載の光配線層の製
造方法である。また、請求項５の発明は、請求項１〜請
求項４の何れかに記載の製造方法により製造されたこと
を特徴とする光配線層である。また、請求項６の発明
は、クラッド上にミラーが平面群であることに起因する
光路の歪みを修正するレンズを有することを特徴とする
請求項５に記載の光配線層である。また、請求項７の発
明は、請求項５〜請求項６の何れかに記載の光配線層と
電気配線を積層したことを特徴とする光・電気配線基板
である。更に、請求項８の発明は、請求項７に記載の光
・電気配線基板に光部品、電気部品を実装したことを特
徴とする実装基板である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下詳細に説明する。本発明の請求項１〜２は、ミラーに
なるべき部分の端近傍を透光と遮光の境界とするマスク
パターンを有する単純構造のフォトマスクを用いて斜め
の側面を有する厚膜レジストパターンを形成し、該レジ
ストパターンごとドライエッチングすることにより、コ
アを斜めに加工する、ミラーの製造方法である。請求項
３〜４は、そのプロセス条件を規定したものである。請
求項５は、前記製造方法により製造された光配線層であ
る。請求項６は、ミラーが４５°以外になった場合で
も、４５°の場合と概略同じ光路を進むように修正する
レンズを有する光配線層である。請求項７は、請求項５
〜６の光配線層を用いた光・電気配線基板、請求項８
は、請求項７の光・電気配線基板を用いた実装基板であ
る。
下詳細に説明する。本発明の請求項１〜２は、ミラーに
なるべき部分の端近傍を透光と遮光の境界とするマスク
パターンを有する単純構造のフォトマスクを用いて斜め
の側面を有する厚膜レジストパターンを形成し、該レジ
ストパターンごとドライエッチングすることにより、コ
アを斜めに加工する、ミラーの製造方法である。請求項
３〜４は、そのプロセス条件を規定したものである。請
求項５は、前記製造方法により製造された光配線層であ
る。請求項６は、ミラーが４５°以外になった場合で
も、４５°の場合と概略同じ光路を進むように修正する
レンズを有する光配線層である。請求項７は、請求項５
〜６の光配線層を用いた光・電気配線基板、請求項８
は、請求項７の光・電気配線基板を用いた実装基板であ
る。
【００１０】まず、請求項１〜４の光配線層の製造方法
について説明する。本発明では、単純構造のフォトマス
ク５を用いても、プロセス条件を適切に選ぶことによ
り、厚膜レジストパターン４’の側面を斜めにできるこ
とを利用する。レジストパターン４’の側面と底面のな
す角度θPRは、露光量を変えることによって制御するこ
とができる（図１（ａ）参照）。その際、レジストとし
てポジ型を用い、露光量を、同一現像時間においてパタ
ーニングできる最低露光量の１．５倍以上にすることが
望ましく、２倍以上にすると更に望ましい。露光量を過
多にすることにより、光のしみ出しによって遮光部にも
若干の露光が行われ、そのために特殊なマスクを用いな
くとも、レジストパターンを斜めにすることが可能とな
る（図１（ｂ）参照）。ただしこの方法は、θPR＞４５
゜でしか良好な制御できない。
について説明する。本発明では、単純構造のフォトマス
ク５を用いても、プロセス条件を適切に選ぶことによ
り、厚膜レジストパターン４’の側面を斜めにできるこ
とを利用する。レジストパターン４’の側面と底面のな
す角度θPRは、露光量を変えることによって制御するこ
とができる（図１（ａ）参照）。その際、レジストとし
てポジ型を用い、露光量を、同一現像時間においてパタ
ーニングできる最低露光量の１．５倍以上にすることが
望ましく、２倍以上にすると更に望ましい。露光量を過
多にすることにより、光のしみ出しによって遮光部にも
若干の露光が行われ、そのために特殊なマスクを用いな
くとも、レジストパターンを斜めにすることが可能とな
る（図１（ｂ）参照）。ただしこの方法は、θPR＞４５
゜でしか良好な制御できない。
【００１１】さらに、上記レジストパターン４’ごとド
ライエッチングすることによって、あらかじめ下に形成
しておいたコアを斜めに加工できる（図１（ｃ）参
照）。この面が、ミラー６となる。このとき、レジスト
４’のエッチングレートをＲPR、導波路材料３のエッチ
ングレートをＲWGとすると、導波路ミラー面６と底面の
なす角θWGは式１を満たす。
ライエッチングすることによって、あらかじめ下に形成
しておいたコアを斜めに加工できる（図１（ｃ）参
照）。この面が、ミラー６となる。このとき、レジスト
４’のエッチングレートをＲPR、導波路材料３のエッチ
ングレートをＲWGとすると、導波路ミラー面６と底面の
なす角θWGは式１を満たす。
【００１２】 ＲPR/tanθPR＝ＲWG/tanθWG （式１）
【００１３】従って、θWG＝４５゜にするには、θPR＝
ｔａｎ-1( ＲPR／ＲWG) とすればよい。なお、θPR＞４
５゜より、選択比ＲWG／ＲPR＜１が要請される。また、
レジスト厚＞コア厚が要請される。選択比より、シリコ
ン含有レジストは不適となる。
ｔａｎ-1( ＲPR／ＲWG) とすればよい。なお、θPR＞４
５゜より、選択比ＲWG／ＲPR＜１が要請される。また、
レジスト厚＞コア厚が要請される。選択比より、シリコ
ン含有レジストは不適となる。
【００１４】なお、ミラー６の形成は、コアの光配線パ
ターニングを行う前でもよいし（図２参照）、光配線パ
ターニングを行った後でもよい（図３参照）。また、ミ
ラー面６に金属８を成膜し、保護層で覆うことが望まし
いが、これに限定するものではない。保護層は、クラッ
ド９を兼ねてもよい。
ターニングを行う前でもよいし（図２参照）、光配線パ
ターニングを行った後でもよい（図３参照）。また、ミ
ラー面６に金属８を成膜し、保護層で覆うことが望まし
いが、これに限定するものではない。保護層は、クラッ
ド９を兼ねてもよい。
【００１５】次に、請求項５の光配線層について説明す
る。請求項１〜４のようにして４５゜ミラー６を形成で
きるわけであるが、実際の製造においては厚膜レジスト
側面４”の角度θPRや位置には微妙な狂いが生じる（図
４参照）。その原因としては、露光の不均一、現像の不
均一が挙げられる。しかし、それらの不均一があって
も、得られるレジスト側面４”の位置および角度はバラ
バラにはならず、一定の関係を満たしている（例えば、
レジスト側面４”は、ある直線Ａを含む平面群とな
る）。従って、ドライエッチング後のミラー面６も、一
定の関係を満たす面群となる（例えば、ミラー面６は、
図５のようにある直線Ｂを含む平面群となる）。
る。請求項１〜４のようにして４５゜ミラー６を形成で
きるわけであるが、実際の製造においては厚膜レジスト
側面４”の角度θPRや位置には微妙な狂いが生じる（図
４参照）。その原因としては、露光の不均一、現像の不
均一が挙げられる。しかし、それらの不均一があって
も、得られるレジスト側面４”の位置および角度はバラ
バラにはならず、一定の関係を満たしている（例えば、
レジスト側面４”は、ある直線Ａを含む平面群とな
る）。従って、ドライエッチング後のミラー面６も、一
定の関係を満たす面群となる（例えば、ミラー面６は、
図５のようにある直線Ｂを含む平面群となる）。
【００１６】この光配線に光を通せば、その反射光の光
路１１は、一定の関係を満たす直線群となる（図６参
照）。従って、これらの直線群をほぼ同じ方向に向ける
レンズ１３を搭載すれば、レジスト側面４”の角度や位
置の狂いがあっても同じ受光部品１４で精度良く受光す
ることができる（図７参照）。
路１１は、一定の関係を満たす直線群となる（図６参
照）。従って、これらの直線群をほぼ同じ方向に向ける
レンズ１３を搭載すれば、レジスト側面４”の角度や位
置の狂いがあっても同じ受光部品１４で精度良く受光す
ることができる（図７参照）。
【００１７】発光部品１５搭載の場合には、やや複雑に
なる。各ミラー面６を有する導波路に効率良く入射させ
る光路１１は、レンズ１３を用いることにより図８のよ
うな直線群になる。従って、光学カメラ等によってミラ
ー面６がどの位置かを検出し、それに応じて発光部品１
５の実装位置を変えればよい。
なる。各ミラー面６を有する導波路に効率良く入射させ
る光路１１は、レンズ１３を用いることにより図８のよ
うな直線群になる。従って、光学カメラ等によってミラ
ー面６がどの位置かを検出し、それに応じて発光部品１
５の実装位置を変えればよい。
【００１８】あるいは、多少の損失を問題としないシス
テムの場合、光路１１の直線群の交点付近に凸あるいは
凹レンズを設けて発光部品１５からの光を広げることに
より、ミラー位置に狂いがあってもほぼ一定の接続損失
で接続することが可能になる（図９参照）。
テムの場合、光路１１の直線群の交点付近に凸あるいは
凹レンズを設けて発光部品１５からの光を広げることに
より、ミラー位置に狂いがあってもほぼ一定の接続損失
で接続することが可能になる（図９参照）。
【００１９】レンズ１３は、２次元レンズでも、３次元
レンズでもよい。レンズ１３の形成には、基板にあらか
じめレンズの型を形成しておく方法が好適である。凸レ
ンズの場合には、後からフォトリソあるいはディスペン
サで形成する等の方法も可能である。レンズを形成した
光配線層は既に出願があるが、それらは発光部品から出
た光の広がりを平行光に変換するものや、発光部品の設
置位置ずれの影響を小さくするものであった。本発明
は、ミラーの位置ずれの影響を小さくするためのもので
ある。目的によって、レンズ設計が異なってくる。
レンズでもよい。レンズ１３の形成には、基板にあらか
じめレンズの型を形成しておく方法が好適である。凸レ
ンズの場合には、後からフォトリソあるいはディスペン
サで形成する等の方法も可能である。レンズを形成した
光配線層は既に出願があるが、それらは発光部品から出
た光の広がりを平行光に変換するものや、発光部品の設
置位置ずれの影響を小さくするものであった。本発明
は、ミラーの位置ずれの影響を小さくするためのもので
ある。目的によって、レンズ設計が異なってくる。
【００２０】このような光配線層１０を用いた光・電気
実装基板においては、上述した原理で光部品１４、１５
を実装した実装基板とすることができ、容易に高信頼性
の光接続を行うことができる。
実装基板においては、上述した原理で光部品１４、１５
を実装した実装基板とすることができ、容易に高信頼性
の光接続を行うことができる。
【００２１】
【実施例】＜実施例１＞ ［ミラー面形成後、導波路パターニング］本発明の一実
施例について、図２を用いて説明する。仮基板１を用意
し、フッ素化ポリアミック酸溶液を塗布・ベークするこ
とにより、クラッド２となるフッ素化ポリイミド層を形
成した（ａ）。次に、同様の方法により、コア３となる
フッ素化ポリイミド層を形成した（ｂ）。コア３の屈折
率は、クラッド２よりも若干大きくする。コアの厚さ
は、６μｍであった。
施例について、図２を用いて説明する。仮基板１を用意
し、フッ素化ポリアミック酸溶液を塗布・ベークするこ
とにより、クラッド２となるフッ素化ポリイミド層を形
成した（ａ）。次に、同様の方法により、コア３となる
フッ素化ポリイミド層を形成した（ｂ）。コア３の屈折
率は、クラッド２よりも若干大きくする。コアの厚さ
は、６μｍであった。
【００２２】続いて、１５μｍ厚のポジ型レジスト４を
塗布・プリベークした後、ミラーになるべき部分の端近
傍を透光部と遮光部の境界とするフォトマスク５を用い
て露光を行う（ｃ）。その際、パターニングできる最低
露光量300J/cm2の倍の600J/cm2の露光をした。現像を行
うと、側面が斜め６０゜〜６５゜のレジストパターン
４’を形成できた（ｄ）。さらに酸素を用いてドライエ
ッチングを行うと、ポリイミドのエッチングとレジスト
のエッチングが同時に進み、コア層を約４５゜の斜め
（ミラー６）に加工することができる（ｅ）。実際に
は、４０゜〜５０゜の範囲でばらつきが見られた。
塗布・プリベークした後、ミラーになるべき部分の端近
傍を透光部と遮光部の境界とするフォトマスク５を用い
て露光を行う（ｃ）。その際、パターニングできる最低
露光量300J/cm2の倍の600J/cm2の露光をした。現像を行
うと、側面が斜め６０゜〜６５゜のレジストパターン
４’を形成できた（ｄ）。さらに酸素を用いてドライエ
ッチングを行うと、ポリイミドのエッチングとレジスト
のエッチングが同時に進み、コア層を約４５゜の斜め
（ミラー６）に加工することができる（ｅ）。実際に
は、４０゜〜５０゜の範囲でばらつきが見られた。
【００２３】レジスト４’を除去した後、別のレジスト
を塗布・プリベークし、光配線パターンを有するフォト
マスクを用いて露光・現像することで、光配線形状のレ
ジストパターン７を形成する（ｆ）。ドライエッチング
によってコアを光配線形状３’に加工した後、レジスト
７を除去する（ｇ）。
を塗布・プリベークし、光配線パターンを有するフォト
マスクを用いて露光・現像することで、光配線形状のレ
ジストパターン７を形成する（ｆ）。ドライエッチング
によってコアを光配線形状３’に加工した後、レジスト
７を除去する（ｇ）。
【００２４】ミラー６の反射率を高めるために金属８を
蒸着し（ｈ）、フッ素化ポリアミック酸溶液を塗布・ベ
ークすることにより、クラッド９を形成する（ｉ）。こ
のクラッド９は、ミラー保護層を兼ねている。これらを
仮基板１から剥がすことにより、光配線層１０のフィル
ムを得た（ｊ）。
蒸着し（ｈ）、フッ素化ポリアミック酸溶液を塗布・ベ
ークすることにより、クラッド９を形成する（ｉ）。こ
のクラッド９は、ミラー保護層を兼ねている。これらを
仮基板１から剥がすことにより、光配線層１０のフィル
ムを得た（ｊ）。
【００２５】＜実施例２＞ ［ミラー面形成（比較例）］まず、実施例１と同様にし
て、クラッド２、コア３を形成した。続いて、１５μｍ
厚のポジ型レジスト４を塗布・プリベークした後、パタ
ーニングできる最低露光量300J/cm2の１．３倍の400J/c
m2の露光をした。現像を行うと、側面が斜め７０゜〜８
０゜のレジストパターン４’となった。酸素を用いてド
ライエッチングを行うと、ポリイミドのエッチングとレ
ジストのエッチングが同時に進み、コア層は５５゜〜７
０゜の斜めに加工された。これらは４５゜からかけ離れ
ており、ばらつきも大きく使用には不適と判断した。
て、クラッド２、コア３を形成した。続いて、１５μｍ
厚のポジ型レジスト４を塗布・プリベークした後、パタ
ーニングできる最低露光量300J/cm2の１．３倍の400J/c
m2の露光をした。現像を行うと、側面が斜め７０゜〜８
０゜のレジストパターン４’となった。酸素を用いてド
ライエッチングを行うと、ポリイミドのエッチングとレ
ジストのエッチングが同時に進み、コア層は５５゜〜７
０゜の斜めに加工された。これらは４５゜からかけ離れ
ており、ばらつきも大きく使用には不適と判断した。
【００２６】＜実施例３＞ ［導波路パターニング後、ミラー面形成］本発明の他の
実施例について、図３を用いて説明する。仮基板１を用
意し、感光性エポキシを塗布し、ＵＶ全面露光すること
により、クラッド２となるエポキシ層を形成した
（ａ）。次に、別の感光性エポキシを塗布し（ｂ）、光
配線パターンを有するフォトマスクを用いて露光・現像
することで、光配線形状のコアパターン３’を形成する
（ｃ）。コア３の屈折率は、クラッド２よりも若干大き
くする。コアの厚さは６μｍであった。
実施例について、図３を用いて説明する。仮基板１を用
意し、感光性エポキシを塗布し、ＵＶ全面露光すること
により、クラッド２となるエポキシ層を形成した
（ａ）。次に、別の感光性エポキシを塗布し（ｂ）、光
配線パターンを有するフォトマスクを用いて露光・現像
することで、光配線形状のコアパターン３’を形成する
（ｃ）。コア３の屈折率は、クラッド２よりも若干大き
くする。コアの厚さは６μｍであった。
【００２７】続いて、厚膜レジスト４を１５μｍ塗布・
プリベークした後、ミラー６になるべき部分の端近傍を
透光部と遮光部の境界とするフォトマスク５を用いて露
光を行う（ｄ）。その際、パターニングできる最低露光
量300J/cm2の１．５倍の450J/cm2の露光をした。現像を
行うと、側面が斜め６５゜〜７０゜のレジストパターン
４’を形成できた（ｅ）。さらに酸素を用いてドライエ
ッチングを行うと、エポキシのエッチングとレジストの
エッチングが同時に進み、コア層を約４５゜の斜め（ミ
ラー６）に加工することができる（ｆ）。実際には、４
５゜〜５５゜の範囲でばらつきが見られた。
プリベークした後、ミラー６になるべき部分の端近傍を
透光部と遮光部の境界とするフォトマスク５を用いて露
光を行う（ｄ）。その際、パターニングできる最低露光
量300J/cm2の１．５倍の450J/cm2の露光をした。現像を
行うと、側面が斜め６５゜〜７０゜のレジストパターン
４’を形成できた（ｅ）。さらに酸素を用いてドライエ
ッチングを行うと、エポキシのエッチングとレジストの
エッチングが同時に進み、コア層を約４５゜の斜め（ミ
ラー６）に加工することができる（ｆ）。実際には、４
５゜〜５５゜の範囲でばらつきが見られた。
【００２８】レジストパターン４’を除去した後、ミラ
ー６の反射率を高めるために金属８を蒸着し（ｇ）、感
光性エポキシを塗布・ＵＶ全面露光することにより、ク
ラッド９を形成する（ｈ）。このクラッド９は、ミラー
保護層を兼ねている。これらを仮基板１から剥がすこと
により、光配線層１０のフィルムを得た（ｉ）。
ー６の反射率を高めるために金属８を蒸着し（ｇ）、感
光性エポキシを塗布・ＵＶ全面露光することにより、ク
ラッド９を形成する（ｈ）。このクラッド９は、ミラー
保護層を兼ねている。これらを仮基板１から剥がすこと
により、光配線層１０のフィルムを得た（ｉ）。
【００２９】＜実施例４＞ ［ばらつきの影響低減（受光部品）］図７（ａ）の凸レ
ンズ１３を、仮基板１にあらかじめ凹部を作っておくこ
とにより形成した。そして、コア形成と同時あるいは別
途形成しておいたアライメントマークの位置１２に合わ
せて受光部品１４としてフォトダイオードを設置した。
ミラー６の角度が４０゜〜５０゜の範囲では、接続損失
２ｄＢ以内で光接続できた。また、図７（ｂ）の凹レン
ズでも、良好な光接続ができた。
ンズ１３を、仮基板１にあらかじめ凹部を作っておくこ
とにより形成した。そして、コア形成と同時あるいは別
途形成しておいたアライメントマークの位置１２に合わ
せて受光部品１４としてフォトダイオードを設置した。
ミラー６の角度が４０゜〜５０゜の範囲では、接続損失
２ｄＢ以内で光接続できた。また、図７（ｂ）の凹レン
ズでも、良好な光接続ができた。
【００３０】＜実施例５＞ ［ばらつきの影響低減（発光部品）］図８（ａ）の凸レ
ンズ１３を、ディスペンサで感光性エポキシを滴下しＵ
Ｖ照射で固める方法によって形成した。そして、アライ
メントマークの位置１２と、ミラー６の端部の位置関係
を画像処理で検出し、それによって発光部品１５として
面発光レーザの設置位置を調整することで、ミラー６の
角度４０゜〜５０゜の範囲では、接続損失２ｄＢ以内で
光接続できた。また、図８（ｂ）の凹レンズでも、良好
な光接続ができた。
ンズ１３を、ディスペンサで感光性エポキシを滴下しＵ
Ｖ照射で固める方法によって形成した。そして、アライ
メントマークの位置１２と、ミラー６の端部の位置関係
を画像処理で検出し、それによって発光部品１５として
面発光レーザの設置位置を調整することで、ミラー６の
角度４０゜〜５０゜の範囲では、接続損失２ｄＢ以内で
光接続できた。また、図８（ｂ）の凹レンズでも、良好
な光接続ができた。
【００３１】＜実施例６＞ ［ばらつきの影響低減（発光部品、簡便法）］図９
（ａ）の凸レンズ１３を、感光性レンズ材料のフォトリ
ソおよびリフローにて形成した。そして、アライメント
マーク９に合わせて発光部品１５として面発光レーザを
設置した。ミラー６の角度４０゜〜５０゜の範囲では、
接続損失１０ｄＢ以内で光接続することができた。ま
た、図９（ｂ）の凹レンズでも、良好な光接続ができ
た。
（ａ）の凸レンズ１３を、感光性レンズ材料のフォトリ
ソおよびリフローにて形成した。そして、アライメント
マーク９に合わせて発光部品１５として面発光レーザを
設置した。ミラー６の角度４０゜〜５０゜の範囲では、
接続損失１０ｄＢ以内で光接続することができた。ま
た、図９（ｂ）の凹レンズでも、良好な光接続ができ
た。
【００３２】＜実施例７＞ ［ばらつきの影響（比較例）］図６（ａ）のようにレン
ズなしの光配線層１０に、コア形成と同時あるいは別途
形成しておいたアライメントマークの位置１２に合わせ
て受光部品１４としてフォトダイオードを設置した。ミ
ラー６の角度が４５゜付近では１００％近く受光できる
ものの、４０゜や５０゜では、ほとんど受光することが
できなかった。また、図６（ｂ）ような場合でも同様で
ある。
ズなしの光配線層１０に、コア形成と同時あるいは別途
形成しておいたアライメントマークの位置１２に合わせ
て受光部品１４としてフォトダイオードを設置した。ミ
ラー６の角度が４５゜付近では１００％近く受光できる
ものの、４０゜や５０゜では、ほとんど受光することが
できなかった。また、図６（ｂ）ような場合でも同様で
ある。
【００３３】＜実施例８＞ ［光・電気配線基板および実装基板］図８（ａ）の凸レ
ンズ１３を、ディスペンサで感光性エポキシを滴下しＵ
Ｖ照射で固める方法によって形成した。そして、電気配
線基板１６に貼り合わせ、ビアホール１７およびパッド
１８を形成した。次に、アライメントマークの位置１２
と、ミラー６の端部の位置関係を画像処理で検出し、ど
の位置に発光部を設置すればよいかを判断した。そし
て、複数種類用意してある、発光位置の異なる発光部品
１５から適当なものを置き、ハンダ２５の溶融によっ
て、光配線層１０上のパッド１８に、電極２４を自己整
合接続した（図１０参照）。その結果、接続損失を２ｄ
Ｂ以内に抑えることができた。図８（ｂ）の凹レンズで
も、良好な光接続ができた。
ンズ１３を、ディスペンサで感光性エポキシを滴下しＵ
Ｖ照射で固める方法によって形成した。そして、電気配
線基板１６に貼り合わせ、ビアホール１７およびパッド
１８を形成した。次に、アライメントマークの位置１２
と、ミラー６の端部の位置関係を画像処理で検出し、ど
の位置に発光部を設置すればよいかを判断した。そし
て、複数種類用意してある、発光位置の異なる発光部品
１５から適当なものを置き、ハンダ２５の溶融によっ
て、光配線層１０上のパッド１８に、電極２４を自己整
合接続した（図１０参照）。その結果、接続損失を２ｄ
Ｂ以内に抑えることができた。図８（ｂ）の凹レンズで
も、良好な光接続ができた。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明には、以下の効果がある。
明には、以下の効果がある。
【００３５】第１に、単純なパターンのフォトマスクを
用いて形成した厚膜レジストの側面斜め形状を、ドライ
エッチングで下地に転写することにより、簡単にミラー
を形成することができる。
用いて形成した厚膜レジストの側面斜め形状を、ドライ
エッチングで下地に転写することにより、簡単にミラー
を形成することができる。
【００３６】第２に、ミラーの角度や位置にばらつきが
ある場合でも、その形状がミラーの角度と位置に一定の
関係がある平面群であることを利用して、適切なレンズ
を用いて光路群を近づけることにより、接続損失のばら
つきを低減できる。
ある場合でも、その形状がミラーの角度と位置に一定の
関係がある平面群であることを利用して、適切なレンズ
を用いて光路群を近づけることにより、接続損失のばら
つきを低減できる。
【００３７】
【図１】本発明の光配線層の製造方法を示す説明図。
【図２】本発明の光配線層の製造方法の一例を示す詳細
断面図。
断面図。
【図３】本発明の光配線層の製造方法の別の例を示す詳
細断面図。
細断面図。
【図４】厚膜レジストの側面群を示す説明図。
【図５】ミラー面群を示す説明図。
【図６】レンズなしの場合の光路群を示す説明図。
【図７】本発明の光配線層の受光部品近傍での光路群を
示す断面図。
示す断面図。
【図８】本発明の光配線層の発光部品近傍での光路群を
示す説明図。
示す説明図。
【図９】本発明の光配線層の発光部品近傍での光路群を
示す説明図。
示す説明図。
【図１０】本発明の光・電気配線基板の発光部品近傍で
の光路群を示す説明図。
の光路群を示す説明図。
【図１１】従来のミラー製造方法の一例を示す説明図。
【図１２】従来のミラー製造方法の他の例を示す説明
図。
図。
【図１３】従来のミラー製造方法の他の例を示す説明
図。
図。
１ … 仮基板 ２ … クラッド ３ … コア ３’… コアパターン ４ … ミラー形成用厚膜レジスト ４’… 厚膜レジストパターン ４”… 厚膜レジスト側面 ４ａ… 厚膜レジスト側面 ４ｂ… 厚膜レジスト側面 ４ｃ… 厚膜レジスト側面 ５ … ミラー用フォトマスク ６ … ミラー面 ６ａ… ミラー面 ６ｂ… ミラー面 ６ｃ… ミラー面 ７ … 光配線用フォトレジスト ８ … 金属 ９ … クラッド １０ … 光配線層 １１ … 光路 １１ａ… 光路 １１ｂ… 光路 １１ｃ… 光路 １２ … アライメントマーク位置 １３ … レンズ １４ … 受光部品 １４’… 受光部 １５ … 発光部品 １５’… 発光部 １５ａ… 発光部品 １５ｂ… 発光部品 １５ｃ… 発光部品 １６ … 電気配線基板 １７ … ビアホール １８ … パッド １９ … 電気部品 ２０ … ダイシングブレード ２１ … レーザ光 ２２ … 光量漸次変化フォトマスク ２３ … 光配線形成兼ミラー形成用レジスト ２４ … 電極 ２５ … ハンダ
フロントページの続き (72)発明者 四井 健太 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 原 初音 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 Ｆターム(参考） 2H047 KA03 LA06 LA09 MA07 PA02 PA21 PA24 PA28 QA05 TA33 TA34 5E338 AA16 BB63 BB75 CC10 EE33 EE60
Claims (8)
- 【請求項１】クラッドでコアを狭持し、かつ、コアにミ
ラーを有する光配線層の製造方法において、 クラッド上のコアを光配線形状にパターニングする工程
と、 コア上にレジストを形成する工程と、 ミラーになるべき部分の端近傍を透光と遮光の境界とす
るマスクパターンを有するフォトマスクを用いて、露光
・現像することにより、斜め側壁を有するレジストパタ
ーンを形成する工程と、 ドライエッチングによってレジストパターンの形状をコ
アに転写してミラーを形成する工程と、を少なくとも含
むことを特徴とする光配線層の製造方法。 - 【請求項２】クラッドでコアを狭持し、かつ、コアにミ
ラーを有する光配線層の製造方法において、 コア上にレジストを形成する工程と、 ミラーになるべき部分の端近傍を透光と遮光の境界とす
るマスクパターンを有するフォトマスクを用いて、露光
・現像することにより、斜め側壁を有するレジストパタ
ーンを形成する工程と、 ドライエッチングによってレジストパターンの形状をコ
アに転写してミラーを形成する工程と、 クラッド上のコアを光配線形状にパターニングする工程
と、を少なくとも含むことを特徴とする光配線層の製造
方法。 - 【請求項３】上記レジストパターンがコアよりも厚いこ
とを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載
の光配線層の製造方法。 - 【請求項４】上記レジストがポジ型であり、レジストを
パターニングすることができる最低露光量の１．５倍以
上の露光を行うことを特徴とする請求項１または請求項
２の何れかに記載の光配線層の製造方法。 - 【請求項５】請求項１〜請求項４の何れかに記載の製造
方法により製造されたことを特徴とする光配線層。 - 【請求項６】クラッド上にミラー形状が平面群であるこ
とに起因する光路の歪みを修正するレンズを有すること
を特徴とする請求項５に記載の光配線層。 - 【請求項７】請求項５〜請求項６の何れかに記載の光配
線層と電気配線を積層したことを特徴とする光・電気配
線基板。 - 【請求項８】請求項７に記載の光・電気配線基板に光部
品、電気部品を実装したことを特徴とする実装基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000273035A JP2002082242A (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 光配線層及びその製造方法、並びに、光・電気配線基板及び実装基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000273035A JP2002082242A (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 光配線層及びその製造方法、並びに、光・電気配線基板及び実装基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002082242A true JP2002082242A (ja) | 2002-03-22 |
Family
ID=18759052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000273035A Pending JP2002082242A (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 光配線層及びその製造方法、並びに、光・電気配線基板及び実装基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002082242A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1372005A3 (en) * | 2002-06-07 | 2004-11-17 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical integrated circuit and method of fabrication |
-
2000
- 2000-09-08 JP JP2000273035A patent/JP2002082242A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1372005A3 (en) * | 2002-06-07 | 2004-11-17 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical integrated circuit and method of fabrication |
| US7197201B2 (en) | 2002-06-07 | 2007-03-27 | Fujifilm Corporation | Optical wiring substrate fabrication process and optical wiring substrate device |
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|
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091104 |