JP2003315573A - 樹脂光導波路とその製造方法 - Google Patents
樹脂光導波路とその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光導波路形成の高精度形成と歩留まり向上の手
段を提供する。 【解決手段】フッ素化ポリイミド光導波路形成に於い
て、基板上に下部クラッド層形成後、コア層を成膜し、
該コア層の不要部分をフォトリソグラフィとエッチング
により除去し、その後、上部クラッドを形成するリッジ
型樹脂導波路の作成過程において、導波路コアに沿った
周辺コア層のみを除去し、それ以外のコア層領域を除去
しない樹脂光導波路を製造することにより、上部クラッ
ド作成時の応力の発生を減少させる。
段を提供する。 【解決手段】フッ素化ポリイミド光導波路形成に於い
て、基板上に下部クラッド層形成後、コア層を成膜し、
該コア層の不要部分をフォトリソグラフィとエッチング
により除去し、その後、上部クラッドを形成するリッジ
型樹脂導波路の作成過程において、導波路コアに沿った
周辺コア層のみを除去し、それ以外のコア層領域を除去
しない樹脂光導波路を製造することにより、上部クラッ
ド作成時の応力の発生を減少させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低損失で高品質な
樹脂光導波路に関するものである。
樹脂光導波路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】情報
通信システムの基盤技術として光通信技術が浸透してい
くにつれて光導波路は、光ネットワーク用キーデバイス
として益々その重要性が高まると同時に、電子回路配線
基板等の分野への応用に向けて開発が進められている。
光導波路デバイスの普及には低価格化と量産化が要望さ
れており、樹脂製光導波路がその有力な候補として開発
されている。導波路用の樹脂材料としては、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリカーボネイト樹
脂、シロキサン樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられ、近
赤外の光通信波長帯域である１．３〜１．５ミクロン帯
での透明性を確保するために、Ｃ−Ｈ結合をＣ−Ｄ結合
やＣ−Ｆ結合に置換した樹脂材料が用いられている。な
かでも、フッ素化ポリイミド樹脂は近赤外領域での透過
特性がすぐれており、そのうえ最も耐熱性が高く、強度
も確保できるところから、導波路用の材料としては最も
適している。
通信システムの基盤技術として光通信技術が浸透してい
くにつれて光導波路は、光ネットワーク用キーデバイス
として益々その重要性が高まると同時に、電子回路配線
基板等の分野への応用に向けて開発が進められている。
光導波路デバイスの普及には低価格化と量産化が要望さ
れており、樹脂製光導波路がその有力な候補として開発
されている。導波路用の樹脂材料としては、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリカーボネイト樹
脂、シロキサン樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられ、近
赤外の光通信波長帯域である１．３〜１．５ミクロン帯
での透明性を確保するために、Ｃ−Ｈ結合をＣ−Ｄ結合
やＣ−Ｆ結合に置換した樹脂材料が用いられている。な
かでも、フッ素化ポリイミド樹脂は近赤外領域での透過
特性がすぐれており、そのうえ最も耐熱性が高く、強度
も確保できるところから、導波路用の材料としては最も
適している。
【０００３】従来、フッ素化ポリイミド樹脂導波路の作
製方法としては、シリカガラス材料で作製される光導波
路と同様な方法、即ち、シリコン等の基板上にフッ素化
ポリイミドの下部クラッド層、コア層を成膜し、フォト
リソグラフィと反応性イオンエッチング（ＲＩＥ、Ｒｅ
ａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）の技法により
リッジ型コアパターンを形成し、さらに上部クラッドを
形成して導波路を埋め込む方法が一般的に知られてい
る。
製方法としては、シリカガラス材料で作製される光導波
路と同様な方法、即ち、シリコン等の基板上にフッ素化
ポリイミドの下部クラッド層、コア層を成膜し、フォト
リソグラフィと反応性イオンエッチング（ＲＩＥ、Ｒｅ
ａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）の技法により
リッジ型コアパターンを形成し、さらに上部クラッドを
形成して導波路を埋め込む方法が一般的に知られてい
る。
【０００４】詳しくはシリコン等の基板上にクラッド用
フッ素化ポリアミド酸ワニスをスピンコート法等により
成膜し、加熱後その上にコア用フッ素化ポリアミド酸ワ
ニスをスピンコート法等で成膜し、加熱後フォトリソグ
ラフィと反応性イオンエッチング（ＲＩＥ、Ｒｅａｃｔ
ｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）の技法によりリッジ
型コアパターンを形成し、さらにこの上にクラッド用フ
ッ素化ポリアミド酸ワニスをスピンコート法等により成
膜し加熱して形成するリッジ型導波路形成方法である。
フッ素化ポリアミド酸ワニスをスピンコート法等により
成膜し、加熱後その上にコア用フッ素化ポリアミド酸ワ
ニスをスピンコート法等で成膜し、加熱後フォトリソグ
ラフィと反応性イオンエッチング（ＲＩＥ、Ｒｅａｃｔ
ｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）の技法によりリッジ
型コアパターンを形成し、さらにこの上にクラッド用フ
ッ素化ポリアミド酸ワニスをスピンコート法等により成
膜し加熱して形成するリッジ型導波路形成方法である。
【０００５】しかし、このリッジ型導波路形成方法によ
る樹脂導波路作製工程では、上部クラッド形成時にクラ
ッド用樹脂の重合や溶媒除去による応力がコアパターン
に作用し、変形が発生するなど、損失や偏波依存性が増
加するため、導波路の特性、品質劣化、歩留まり低下の
原因になっている。特に、コアサイズが１０μm以下と
小さい場合やコアパターンの両側にクラッド層が広く広
がっている場合や、コアパターンの両側のクラッド層の
横方向の幅が極端に異なる場合には、この問題が起こり
やすい。
る樹脂導波路作製工程では、上部クラッド形成時にクラ
ッド用樹脂の重合や溶媒除去による応力がコアパターン
に作用し、変形が発生するなど、損失や偏波依存性が増
加するため、導波路の特性、品質劣化、歩留まり低下の
原因になっている。特に、コアサイズが１０μm以下と
小さい場合やコアパターンの両側にクラッド層が広く広
がっている場合や、コアパターンの両側のクラッド層の
横方向の幅が極端に異なる場合には、この問題が起こり
やすい。
【０００６】光導波路の低価格化のために、安定的なコ
アパターンの製造方法と、歩留まりの向上が求められて
いる。
アパターンの製造方法と、歩留まりの向上が求められて
いる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、リッジ型樹脂
導波路において、導波路コアに沿った周辺コア層のみを
除去し、それ以外のコア層隣接領域が残されていること
を特徴とする樹脂光導波路を提供するものであり、基板
上に下部クラッド層形成後、コア層を成膜し、該コア層
の不要部分をフォトリソグラフィとエッチングにより除
去し、その後、上部クラッドを形成するリッジ型樹脂導
波路の作成過程において、導波路コアに沿った、周辺コ
ア層のみを除去し、それ以外のコア層領域を除去しない
樹脂光導波路を製造する方法であり、上部クラッド作成
時に、コア周辺のクラッド形成用樹脂の量を減少させる
ことにより応力の発生を減少させると共に、コアパター
ンの変形を防ぐものである。
導波路において、導波路コアに沿った周辺コア層のみを
除去し、それ以外のコア層隣接領域が残されていること
を特徴とする樹脂光導波路を提供するものであり、基板
上に下部クラッド層形成後、コア層を成膜し、該コア層
の不要部分をフォトリソグラフィとエッチングにより除
去し、その後、上部クラッドを形成するリッジ型樹脂導
波路の作成過程において、導波路コアに沿った、周辺コ
ア層のみを除去し、それ以外のコア層領域を除去しない
樹脂光導波路を製造する方法であり、上部クラッド作成
時に、コア周辺のクラッド形成用樹脂の量を減少させる
ことにより応力の発生を減少させると共に、コアパター
ンの変形を防ぐものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】リッジ型樹脂光導波路を製造する
場合、基板上に下部クラッド層を形成し、その上にコア
層を成膜しフォトリソグラフイ技術によりマスクパター
ンを形成し、これをマスクとしてエッチングを行い導波
路コアパターンを形成した後、上部クラッドを形成す
る。
場合、基板上に下部クラッド層を形成し、その上にコア
層を成膜しフォトリソグラフイ技術によりマスクパター
ンを形成し、これをマスクとしてエッチングを行い導波
路コアパターンを形成した後、上部クラッドを形成す
る。
【０００９】このコアパターン形成時においては、従来
コアパターン以外のコア層は周囲の枠等を除いてエッチ
ングによりすべて除去し、それをクラッド樹脂で埋め込
み、上部クラッドを形成している。
コアパターン以外のコア層は周囲の枠等を除いてエッチ
ングによりすべて除去し、それをクラッド樹脂で埋め込
み、上部クラッドを形成している。
【００１０】この上部クラッド形成のための加熱工程に
於いて、クラッド用樹脂の重合や溶媒除去による応力
が、コアパターンに作用するものと考えられる。
於いて、クラッド用樹脂の重合や溶媒除去による応力
が、コアパターンに作用するものと考えられる。
【００１１】コア幅が１０ミクロンよりも細い場合に
は、直線導波路が波状にうねったり、１０ミクロンより
も広い場合でもＹ分岐部等の分岐部では２つに分かれた
コア間隔が設計値よりずれるという現象が発生し、損失
の増加や偏波依存性の増加の原因になっていた。
は、直線導波路が波状にうねったり、１０ミクロンより
も広い場合でもＹ分岐部等の分岐部では２つに分かれた
コア間隔が設計値よりずれるという現象が発生し、損失
の増加や偏波依存性の増加の原因になっていた。
【００１２】また、顕微鏡観察によるコアの変形やずれ
がほとんど観測されない場合にも、損失の増加や偏波依
存性の増加が発生することが多く、これは、上部クラッ
ド層の溶媒の脱離や、イミド化による体積変化による残
留応力に起因していると推察される。この発生応力は上
部クラッド層埋め込み部の体積が大きいほど大きくなる
と考えられる。
がほとんど観測されない場合にも、損失の増加や偏波依
存性の増加が発生することが多く、これは、上部クラッ
ド層の溶媒の脱離や、イミド化による体積変化による残
留応力に起因していると推察される。この発生応力は上
部クラッド層埋め込み部の体積が大きいほど大きくなる
と考えられる。
【００１３】また、その影響はコア幅が狭い場合やコア
パターンの左右のクラッドが非対称の場合やコアパター
ンのサイドのクラッドの領域が広い場合に顕著となる。
パターンの左右のクラッドが非対称の場合やコアパター
ンのサイドのクラッドの領域が広い場合に顕著となる。
【００１４】これらの現象を子細に観察し、コアパター
ンの変形防止方法を種々検討した結果、フッ素化ポリイ
ミドからなるリッジ型光導波路の形成時に於いて、導波
路コアに沿った、周辺コア層のみを除去し、それ以外の
コア層を除去しない樹脂光導波路を製造することによ
り、従来の問題点を解決できることを見いだしたもので
ある。
ンの変形防止方法を種々検討した結果、フッ素化ポリイ
ミドからなるリッジ型光導波路の形成時に於いて、導波
路コアに沿った、周辺コア層のみを除去し、それ以外の
コア層を除去しない樹脂光導波路を製造することによ
り、従来の問題点を解決できることを見いだしたもので
ある。
【００１５】すなわち、コアパターンに沿った隣接領域
の上部クラッド埋め込み部分のみを、エッチングにより
除去し、それ以外のコア層領域を残すことにより、上部
クラッド埋め込み量を削減し、上部クラッド層焼成時の
溶媒脱離量やイミド化によって発生する体積変化等によ
る応力を軽減することにより、光損失や偏波依存性など
の増大や、コアパターンの変形が抑制出来ることを見出
したものである。フッ素化ポリイミド以外の樹脂導波路
に於いても、上部クラッド形成時にはクラッド用樹脂の
重合や溶媒除去による応力が発生するため、本発明によ
るコアパターンを採用することが有効である。
の上部クラッド埋め込み部分のみを、エッチングにより
除去し、それ以外のコア層領域を残すことにより、上部
クラッド埋め込み量を削減し、上部クラッド層焼成時の
溶媒脱離量やイミド化によって発生する体積変化等によ
る応力を軽減することにより、光損失や偏波依存性など
の増大や、コアパターンの変形が抑制出来ることを見出
したものである。フッ素化ポリイミド以外の樹脂導波路
に於いても、上部クラッド形成時にはクラッド用樹脂の
重合や溶媒除去による応力が発生するため、本発明によ
るコアパターンを採用することが有効である。
【００１６】エッチングにより除去するコアパターン周
辺部分の幅については、その幅が狭すぎるとコアパター
ン内を通る光がエッチングされずに残っているコア以外
のコア層部分に漏れ、伝搬損失が増大する。また、上部
クラッド形成時にこの領域に泡残りが発生する可能性が
高くなる。
辺部分の幅については、その幅が狭すぎるとコアパター
ン内を通る光がエッチングされずに残っているコア以外
のコア層部分に漏れ、伝搬損失が増大する。また、上部
クラッド形成時にこの領域に泡残りが発生する可能性が
高くなる。
【００１７】従って、エッチングにより除去するコアパ
ターン周辺部分の幅についてはコアパターンからコア幅
の６倍以上、好ましくは５０ミクロン以上離して構成す
るのが望ましい。一方、広すぎるとクラッド層の体積変
化量が大きくなり、コアパターンの変形が発生するため
５００ミクロン以下、好ましくは２００ミクロン以下と
する。図１は、通常のリッジ法での樹脂光導波路の製造
工程を説明する図である。樹脂光導波路は以下のような
工程で作製される。図１（ａ）ではフッ素化ポリイミド
基板上に下部クラッド層、コア層とマスク層が成膜さ
れ、図１（ｂ）ではこのマスク層に反応性イオンエッチ
ング（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉ
ｎｇ）の技法により光導波路パターンが形成される。図
１（ｃ）では、ＲＩＥ技法により、マスク層と同様にパ
ターン化されたコア形状が形成される。図１（ｄ）では
マスク層の除去をＲＩＥおよび剥離液によって行い、形
成したコア４を露出させる。図１（e）では上部クラッ
ド層５を成膜して光導波路が作製される。図２は従来の
方法による直線及びＹ分岐光導波路の平面図と断面図で
ありコア以外のコア層は除去されている。図３は本発明
による直線及びＹ分岐光導波路である。本発明は直線導
波路、Ｙ分岐に限られることはなく、ＡＷＧ、方向性結
合器などの平面光導波回路に於いても有効である。ま
た、シングルモードの光導波路のみでなくマルチモード
の光導波路に対しても有効である。以下、実施例により
本発明を具体的に説明する。
ターン周辺部分の幅についてはコアパターンからコア幅
の６倍以上、好ましくは５０ミクロン以上離して構成す
るのが望ましい。一方、広すぎるとクラッド層の体積変
化量が大きくなり、コアパターンの変形が発生するため
５００ミクロン以下、好ましくは２００ミクロン以下と
する。図１は、通常のリッジ法での樹脂光導波路の製造
工程を説明する図である。樹脂光導波路は以下のような
工程で作製される。図１（ａ）ではフッ素化ポリイミド
基板上に下部クラッド層、コア層とマスク層が成膜さ
れ、図１（ｂ）ではこのマスク層に反応性イオンエッチ
ング（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉ
ｎｇ）の技法により光導波路パターンが形成される。図
１（ｃ）では、ＲＩＥ技法により、マスク層と同様にパ
ターン化されたコア形状が形成される。図１（ｄ）では
マスク層の除去をＲＩＥおよび剥離液によって行い、形
成したコア４を露出させる。図１（e）では上部クラッ
ド層５を成膜して光導波路が作製される。図２は従来の
方法による直線及びＹ分岐光導波路の平面図と断面図で
ありコア以外のコア層は除去されている。図３は本発明
による直線及びＹ分岐光導波路である。本発明は直線導
波路、Ｙ分岐に限られることはなく、ＡＷＧ、方向性結
合器などの平面光導波回路に於いても有効である。ま
た、シングルモードの光導波路のみでなくマルチモード
の光導波路に対しても有効である。以下、実施例により
本発明を具体的に説明する。
【００１８】
【実施例】〔実施例１〕基板および光導波路に用いた樹
脂はフッ素化ポリイミドである。基板は厚さ０．５ｍ
ｍ、直径１００ｍｍ、屈折率は波長１．３ミクロンで
（１．５１）である。この基板に、クラッド用のフッ素
化ポリアミド酸ワニスをスピンコーティング装置により
塗布した後、不活性雰囲気に保持したオーブンを用いて
焼成して下部クラッド層を１８ミクロン形成し、次にコ
ア用フッ素化ポリアミド酸ワニスをスピンコーティング
装置により塗布した後、不活性雰囲気に保持したオーブ
ンを用いて焼成して、コア層を８ミクロン成膜した。使
用したコア層は屈折率が（１．５２）であり、コア−ク
ラッドの比屈折率差は０．３％とした。このコア層上に
マスク層としてシリコンをマグネトロンスパッタにより
０．５ミクロン成膜した。このマスク層上にはさらにレ
ジスト層を成膜し、図４に示すＹ分岐のフォトマスクを
用い、フォトリソグラフィの技法を用いて、アライナに
よって光導波路パターンを露光し、パターニングされた
レジスト層を形成した。次にレジスト層に保護されてい
ないマスク層のシリコンをＲＩＥ装置を用いて、ＣＦ４
ガスを流入させながらエッチングした。引き続いてＯ２
ガスを流入させてマスク層のシリコンに保護されていな
いコア層部分をエッチングにより除去し、全長１０ｍ
ｍ、コア幅８ミクロン、高さ８ミクロンのＹ分岐のコア
パターン及び未除去コア層部分を形成した。次に、基板
をフッ酸を含有する剥離液に浸漬し、マスク層を除去し
た。さらに下部クラッドと同じフッ素化ポリアミドワニ
スをスピンコーティング装置により塗布した後、不活性
雰囲気に保持したオーブンを用いて焼成して、厚さ１８
ミクロンの上部クラッド層を形成した。
脂はフッ素化ポリイミドである。基板は厚さ０．５ｍ
ｍ、直径１００ｍｍ、屈折率は波長１．３ミクロンで
（１．５１）である。この基板に、クラッド用のフッ素
化ポリアミド酸ワニスをスピンコーティング装置により
塗布した後、不活性雰囲気に保持したオーブンを用いて
焼成して下部クラッド層を１８ミクロン形成し、次にコ
ア用フッ素化ポリアミド酸ワニスをスピンコーティング
装置により塗布した後、不活性雰囲気に保持したオーブ
ンを用いて焼成して、コア層を８ミクロン成膜した。使
用したコア層は屈折率が（１．５２）であり、コア−ク
ラッドの比屈折率差は０．３％とした。このコア層上に
マスク層としてシリコンをマグネトロンスパッタにより
０．５ミクロン成膜した。このマスク層上にはさらにレ
ジスト層を成膜し、図４に示すＹ分岐のフォトマスクを
用い、フォトリソグラフィの技法を用いて、アライナに
よって光導波路パターンを露光し、パターニングされた
レジスト層を形成した。次にレジスト層に保護されてい
ないマスク層のシリコンをＲＩＥ装置を用いて、ＣＦ４
ガスを流入させながらエッチングした。引き続いてＯ２
ガスを流入させてマスク層のシリコンに保護されていな
いコア層部分をエッチングにより除去し、全長１０ｍ
ｍ、コア幅８ミクロン、高さ８ミクロンのＹ分岐のコア
パターン及び未除去コア層部分を形成した。次に、基板
をフッ酸を含有する剥離液に浸漬し、マスク層を除去し
た。さらに下部クラッドと同じフッ素化ポリアミドワニ
スをスピンコーティング装置により塗布した後、不活性
雰囲気に保持したオーブンを用いて焼成して、厚さ１８
ミクロンの上部クラッド層を形成した。
【００１９】作製した導波路にはコアパターンの変形は
認められず、１．３ミクロンでの挿入損失は４．５ｄ
Ｂ、ＰＤＬ（偏波依存性）は０．２ｄＢであり、光導波
路として好適なものが得られた。
認められず、１．３ミクロンでの挿入損失は４．５ｄ
Ｂ、ＰＤＬ（偏波依存性）は０．２ｄＢであり、光導波
路として好適なものが得られた。
【００２０】〔実施例２〕基板および光導波路に用いた
樹脂はフッ素化ポリイミドである。基板は厚さ０．５ｍ
ｍ、直径１００ｍｍ、屈折率は波長１．３ミクロンで
（１．５１）である。この基板に、クラッド用のフッ素
化ポリアミド酸ワニスをスピンコーティング装置により
塗布した後、不活性雰囲気に保持したオーブンを用いて
焼成して下部クラッド層を１８ミクロン形成し、次にコ
ア用フッ素化ポリアミド酸ワニスをスピンコーティング
装置により塗布した後、不活性雰囲気に保持したオーブ
ンを用いて焼成して、コア層を８ミクロン成膜した。使
用したコア層は屈折率が（１．５２）であり、コア−ク
ラッドの比屈折率差は０．３％とした。このコア層上に
マスク層としてシリコンをマグネトロンスパッタによ
り、０．５ミクロン成膜した。このマスク層上にはさら
にレジスト層を成膜し、図５に示す１×８スプリッター
用フォトマスクを用い、フォトリソグラフィの技法によ
り、アライナによって光導波路パターンを露光し、パタ
ーニングされたレジスト層を形成した。次にレジスト層
に保護されていないマスク層のシリコンをＲＩＥ装置を
用いて、ＣＦ４ガスを流入させながらエッチングした。
引き続いてＯ２ガスを流入させてマスク層のシリコンに
保護されていないコア層部分をエッチングにより除去
し、全長１０ｍｍ、コア幅８ミクロン、高さ８ミクロン
のＹ分岐のコアパターン及び未除去コア層部分を形成し
た。次に、基板をフッ酸を含有する剥離液に浸漬し、マ
スク層を除去した。さらに下部クラッドと同じフッ素化
ポリアミドワニスをスピンコーティング装置により塗布
した後、不活性雰囲気に保持したオーブンを用いて焼成
して、厚さ１８ミクロンの上部クラッド層を形成した。
樹脂はフッ素化ポリイミドである。基板は厚さ０．５ｍ
ｍ、直径１００ｍｍ、屈折率は波長１．３ミクロンで
（１．５１）である。この基板に、クラッド用のフッ素
化ポリアミド酸ワニスをスピンコーティング装置により
塗布した後、不活性雰囲気に保持したオーブンを用いて
焼成して下部クラッド層を１８ミクロン形成し、次にコ
ア用フッ素化ポリアミド酸ワニスをスピンコーティング
装置により塗布した後、不活性雰囲気に保持したオーブ
ンを用いて焼成して、コア層を８ミクロン成膜した。使
用したコア層は屈折率が（１．５２）であり、コア−ク
ラッドの比屈折率差は０．３％とした。このコア層上に
マスク層としてシリコンをマグネトロンスパッタによ
り、０．５ミクロン成膜した。このマスク層上にはさら
にレジスト層を成膜し、図５に示す１×８スプリッター
用フォトマスクを用い、フォトリソグラフィの技法によ
り、アライナによって光導波路パターンを露光し、パタ
ーニングされたレジスト層を形成した。次にレジスト層
に保護されていないマスク層のシリコンをＲＩＥ装置を
用いて、ＣＦ４ガスを流入させながらエッチングした。
引き続いてＯ２ガスを流入させてマスク層のシリコンに
保護されていないコア層部分をエッチングにより除去
し、全長１０ｍｍ、コア幅８ミクロン、高さ８ミクロン
のＹ分岐のコアパターン及び未除去コア層部分を形成し
た。次に、基板をフッ酸を含有する剥離液に浸漬し、マ
スク層を除去した。さらに下部クラッドと同じフッ素化
ポリアミドワニスをスピンコーティング装置により塗布
した後、不活性雰囲気に保持したオーブンを用いて焼成
して、厚さ１８ミクロンの上部クラッド層を形成した。
【００２１】作製した導波路にはコアパターンの変形は
認められず、１．３ミクロンでの挿入損失は１２ｄＢ、
ＰＤＬ（偏波依存性）は０．４ｄＢであり、光導波路と
して好適なものが得られた。 〔比較例１〕基板および光導波路に用いた樹脂はフッ素
化ポリイミドである。基板は厚さ０．５ｍｍ、直径１０
０ｍｍ、屈折率は波長１．３ミクロンで（１．５１）で
ある。この基板に、クラッド用のフッ素化ポリアミド酸
ワニスをスピンコーティング装置により塗布した後、不
活性雰囲気に保持したオーブンを用いて焼成して下部ク
ラッド層を１８ミクロン形成し、次にコア用フッ素化ポ
リアミド酸ワニスをスピンコーティング装置により塗布
した後、不活性雰囲気に保持したオーブンを用いて焼成
して、コア層を８ミクロン成膜した。使用したコア層は
屈折率が（１．５２）であり、コア−クラッドの比屈折
率差は０．３％とした。このコア層上にマスク層として
シリコンをマグネトロンスパッタにより０．５ミクロン
成膜した。このマスク層上にはさらにレジスト層を成膜
し、図４の７の部分がブランクのフォトマスクを用い、
アライナによって光導波路パターンを露光し、パターニ
ングされたレジスト層を形成した。次にレジスト層に保
護されていないマスク層のシリコンをＲＩＥ装置を用い
て、ＣＦ４ガスを流入させながらエッチングした。引き
続いてＯ２ガスを流入させてマスク層のシリコンに保護
されていないコア層部分をエッチングにより除去し、全
長１０ｍｍ、コア幅８ミクロン、高さ８ミクロンのＹ分
岐のコアパターンを形成した。Ｙ分岐のコアパターン以
外にはコア層のないパターンが得られた。基板をフッ酸
を含有する剥離液に浸漬し、マスク層を除去した。さら
に下部クラッドと同じフッ素化ポリアミドワニスをスピ
ンコーティング装置により塗布した後、不活性雰囲気に
保持したオーブンを用いて焼成して、厚さ１８ミクロン
の上部クラッド層を形成した。
認められず、１．３ミクロンでの挿入損失は１２ｄＢ、
ＰＤＬ（偏波依存性）は０．４ｄＢであり、光導波路と
して好適なものが得られた。 〔比較例１〕基板および光導波路に用いた樹脂はフッ素
化ポリイミドである。基板は厚さ０．５ｍｍ、直径１０
０ｍｍ、屈折率は波長１．３ミクロンで（１．５１）で
ある。この基板に、クラッド用のフッ素化ポリアミド酸
ワニスをスピンコーティング装置により塗布した後、不
活性雰囲気に保持したオーブンを用いて焼成して下部ク
ラッド層を１８ミクロン形成し、次にコア用フッ素化ポ
リアミド酸ワニスをスピンコーティング装置により塗布
した後、不活性雰囲気に保持したオーブンを用いて焼成
して、コア層を８ミクロン成膜した。使用したコア層は
屈折率が（１．５２）であり、コア−クラッドの比屈折
率差は０．３％とした。このコア層上にマスク層として
シリコンをマグネトロンスパッタにより０．５ミクロン
成膜した。このマスク層上にはさらにレジスト層を成膜
し、図４の７の部分がブランクのフォトマスクを用い、
アライナによって光導波路パターンを露光し、パターニ
ングされたレジスト層を形成した。次にレジスト層に保
護されていないマスク層のシリコンをＲＩＥ装置を用い
て、ＣＦ４ガスを流入させながらエッチングした。引き
続いてＯ２ガスを流入させてマスク層のシリコンに保護
されていないコア層部分をエッチングにより除去し、全
長１０ｍｍ、コア幅８ミクロン、高さ８ミクロンのＹ分
岐のコアパターンを形成した。Ｙ分岐のコアパターン以
外にはコア層のないパターンが得られた。基板をフッ酸
を含有する剥離液に浸漬し、マスク層を除去した。さら
に下部クラッドと同じフッ素化ポリアミドワニスをスピ
ンコーティング装置により塗布した後、不活性雰囲気に
保持したオーブンを用いて焼成して、厚さ１８ミクロン
の上部クラッド層を形成した。
【００２２】作製した導波路にはｙ分岐部にコアパター
ンの変形が認めらた。１．３ミクロンでの挿入損失は７
ｄＢ、ＰＤＬ（偏波依存性）は２ｄＢであり、光導波路
として不適なものであった。 〔比較例２〕比較例１と同様の方法により、全長１０ｍ
ｍ、コア幅５ミクロン、高さ５ミクロンの直線コアパタ
ーンを形成した。直線部のコアパターン以外にはコア層
のないパターンである。作製した導波路の直線部には顕
微鏡観察で微細なうねりが認められた。１．３ミクロン
での挿入損失を計測使用としたが光が通過せず、光導波
路として不適なものであった。
ンの変形が認めらた。１．３ミクロンでの挿入損失は７
ｄＢ、ＰＤＬ（偏波依存性）は２ｄＢであり、光導波路
として不適なものであった。 〔比較例２〕比較例１と同様の方法により、全長１０ｍ
ｍ、コア幅５ミクロン、高さ５ミクロンの直線コアパタ
ーンを形成した。直線部のコアパターン以外にはコア層
のないパターンである。作製した導波路の直線部には顕
微鏡観察で微細なうねりが認められた。１．３ミクロン
での挿入損失を計測使用としたが光が通過せず、光導波
路として不適なものであった。
【図１】 図１は、リッジ法による光導波路作製工程を
示す図である。
示す図である。
【図２】 図２は従来の樹脂Ｙ分岐光導波路の平面図及
び断面図である。
び断面図である。
【図３】 図３は本発明によるの樹脂Ｙ分岐光導波路の
平面図及び断面図である。
平面図及び断面図である。
【図４】 図４は本発明によるＹ分岐導波路のフォトマ
スクパターンである。
スクパターンである。
【図５】 図５は本発明による１×８スプリッターのフ
ォトマスクパターンである。
ォトマスクパターンである。
１ マスク
２ コア層
３ 下部クラッド層
４ 基板
５ 上部クラッド層
６ コアパターン以外のコア層非エッチング部
７ フォトマスクにおけるコアパターン以外の非エッ
チング部
チング部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 七井 秀寿
埼玉県川越市今福中台2805番地 セントラ
ル硝子株式会社化学研究所内
(72)発明者 坂口 茂樹
東京都千代田区神田錦町３丁目７−１ セ
ントラル硝子株式会社本社内
Ｆターム(参考） 2H047 KA05 KA12 LA12 MA05 PA02
PA15 PA24 PA28 QA05 TA41
Claims (3)
- 【請求項１】 リッジ型樹脂光導波路において、導波路
コアに沿った周辺コア層のみを除去してクラッド樹脂を
埋め込み、それ以外のコア層隣接領域が残されているこ
とを特徴とする樹脂光導波路。 - 【請求項２】 請求項１記載の樹脂がフッ素化ポリイミ
ドである光導波路。 - 【請求項３】 基板上に下部クラッド層形成後、コア層
を成膜し、該コア層の不要部分をフォトリソグラフィと
エッチングにより除去し、その後、上部クラッドを形成
するリッジ型樹脂導波路の作成過程において、導波路コ
ア周辺のコア以外のコア層隣接領域を除去しないことを
特徴とする樹脂光導波路の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002125790A JP2003315573A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 樹脂光導波路とその製造方法 |
| PCT/JP2003/005274 WO2003091776A1 (fr) | 2002-04-26 | 2003-04-24 | Guide d'ondes optique en resine et son procede de fabrication |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002125790A JP2003315573A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 樹脂光導波路とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003315573A true JP2003315573A (ja) | 2003-11-06 |
Family
ID=29267575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002125790A Pending JP2003315573A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 樹脂光導波路とその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003315573A (ja) |
| WO (1) | WO2003091776A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005181959A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 光ファイバーをプリント配線板の埋め込み型導波路に連結する方法および構造体 |
| WO2005116705A1 (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Omron Corporation | 光分岐器及びその製造方法 |
| JP2006133300A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Mitsumi Electric Co Ltd | 光学装置及びその製造方法 |
| JP2006184773A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Mitsui Chemicals Inc | 光導波路およびこれを備えた光電気混載基板 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2862625B2 (ja) * | 1990-03-16 | 1999-03-03 | 日本電信電話株式会社 | 埋め込み型石英系光導波路およびその製造方法 |
| JPH08286064A (ja) * | 1995-04-19 | 1996-11-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 高分子光導波路の作製方法 |
| JPH09230155A (ja) * | 1996-02-27 | 1997-09-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路の製造方法 |
| JP2001116940A (ja) * | 1999-10-21 | 2001-04-27 | Fujitsu Ltd | 光学装置 |
-
2002
- 2002-04-26 JP JP2002125790A patent/JP2003315573A/ja active Pending
-
2003
- 2003-04-24 WO PCT/JP2003/005274 patent/WO2003091776A1/ja active Application Filing
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005181959A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 光ファイバーをプリント配線板の埋め込み型導波路に連結する方法および構造体 |
| WO2005116705A1 (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Omron Corporation | 光分岐器及びその製造方法 |
| JP2005338467A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Nhk Spring Co Ltd | 光分岐器及びその製造方法 |
| US7335875B2 (en) | 2004-05-27 | 2008-02-26 | Omron Corporation | Optical branching unit, and method of manufacturing the same |
| JP2006133300A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Mitsumi Electric Co Ltd | 光学装置及びその製造方法 |
| JP2006184773A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Mitsui Chemicals Inc | 光導波路およびこれを備えた光電気混載基板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2003091776A1 (fr) | 2003-11-06 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061017 |
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