JP2017134318A - 光導波路の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】微細で、かつ、光導波路同士の光学的な接続を容易に実現可能な光導波路を好適に製造できる光導波路の製造方法を提供する。【解決手段】コア部の形状に対応する凹部１１ａが表面上に形成されたクラッド層１１を形成するクラッド層形成工程と、前記凹部１１ａにコア用材料を充填させる充填工程と、前記コア用材料からコア部１２を形成するコア部形成工程とを備え、コア部１２とクラッド層１１とを備える光導波路１０を製造する製造方法である。【選択図】図１

Description

本発明は、光導波路の製造方法に関する。

中距離通信や長距離通信の分野、具体的には、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）や車載用の分野等では、高速伝送が求められており、これを実現するために、伝送媒体として光ファイバケーブルが用いられてきた。そして、短距離通信、例えば、１ｍ以内の通信においても、高速伝送が求められるようになってきている。また、このような短距離通信の分野では、光ファイバケーブルでは実現困難な性能も求められる。この求められる性能としては、具体的には、狭ピッチ、分岐、交差、及び多層化等の高密度配線、表面実装性、電気回路基板との一体化が可能であること、及び曲率半径の小さな曲げが可能であること等が挙げられる。これらの要求を満たすもとのとして、光導波路を備えた光配線板を用いることが考えられる。

また、このような光配線板には、光導波路から入出力された光を利用するために、垂直共振器面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）等の発光素子やフォトダイオード（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ：ＰＤ）等の受光素子等の光電変換素子、及び集積回路（ＩＣ）等の半導体素子等が実装されていることが好ましい。これらの素子を駆動させるためには、光配線板上等に、電気回路が設けられている必要がある。このことから、基板に、光導波路だけではなく、電気回路も設けられた光電気複合配線板であることが好ましい。

また、光導波路としては、例えば、樹脂材料からなる光導波路、すなわち、ポリマー光導波路等が挙げられる。そして、光電気複合配線板に備えられる光導波路としては、電気回路が備えられた配線板との適合性から、ポリマー光導波路が好ましく用いられる。さらに、その材料や製造方法としては、配線板の製造方法との適合性が高いものが求められる。このような光導波路の製造方法としては、例えば、ドライフィルムを用いる方法等が挙げられる。ドライフィルムを用いる光導波路の製造方法としては、特許文献１に記載の方法が挙げられる。

特許文献１には、下部クラッド層表面に感光性高分子材料からなるドライフィルムを貼り合わせることによって、下部クラッド層表面に感光性高分子材料からなるコア材料層を形成する工程と、前記コア材料層に対してコア部を形成するための所定形状のパターン露光をする工程とを備える光導波路の製造方法が記載されている。さらに、特許文献１には、前記コア部を埋設するように、上部クラッド層を形成することが記載されています。特許文献１に記載の製造方法によれば、感光性高分子材料からなるドライフィルムを用いて、下部クラッド層上にコア部を形成し、そのコア部を覆うように、上部クラッド層を形成することによって、光導波路を得ることができる。

特開２００９−２６５３４０号公報

光配線板としては、シリコン上に受発光素子を一体化するシリコンフォトニクスに代表されるように、近距離化や高密度化がより求められるようになってきている。この要求を満たすために、光導波路のシングルモード化による微細配線化が求められている。すなわち、微細配線化された光導波路の製造方法の開発が求められている。

従来の光導波路の製造方法、例えば、特許文献１に記載の製造方法で、光導波路を製造すると、上述したように、下部クラッド層上にコア部を形成し、そのコア部を覆うように、上部クラッド層を形成することによって、光導波路を得ることができる。このような方法では、光導波路を製造する際、コア部が、下部クラッド層と一側面だけで接触している状態になる。光導波路の微細配線化が進むと、微細なコア部を形成することになり、コア部と下部クラッド層との接触面積がより小さくなる。このため、微細な光導波路を製造する際には、コア部が下部クラッド層から剥離してしまう場合がある。

また、光配線板における上記要求を満たすために、上記微細配線化だけではなく、光導波路同士の接続も、省スペース、かつ、高効率で行うことが求められるようになってきている。すなわち、光導波路同士の光学的な接続を容易に実現できる光導波路の製造方法の開発も求められている。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、微細で、かつ、光導波路同士の光学的な接続を容易に実現可能な光導波路を好適に製造できる光導波路の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。

本発明の一態様に係る光導波路の製造方法は、コア部の形状に対応する凹部が表面上に形成されたクラッド層を形成するクラッド層形成工程と、前記凹部にコア用材料を充填させる充填工程と、前記コア用材料からコア部を形成するコア部形成工程とを備えることを特徴とする。

このような構成によれば、まず、コア部の形状に対応する凹部が表面上に形成されたクラッド層を形成する。そして、このクラッド層の凹部にコア用材料を充填させ、このコア用材料を、前記凹部に充填されたまま、コア部にする。このため、クラッド層に囲まれた状態で、コア部を形成するので、コア部を微細にしても、クラッド層からのコア部の剥離の発生を抑制することができる。また、この製造方法によれば、コア部の露出している部分がある光導波路を製造することができる。このような光導波路２個を、露出したコア部同士が接触するように結合することで、光導波路同士の好適な光学的な接続を実現できる。また、前記クラッド層形成工程、前記充填工程、及び前記コア部形成工程を経て得られた光導波路の、コア部上に薄いクラッド層をさらに設けてもよい。このようにして得られた光導波路は、コア部の一部がクラッド層の薄厚部で覆われた光導波路となる。このような光導波路であっても、この薄厚部同士が接触するように結合することで、光導波路同士の好適な光学的な接続を容易に実現できる。

この光学的な接続は、上記のような光導波路は、コア部中を伝送される光が、近接光として、前記露出した部分（露出部）又は前記薄厚部から光導波路外部に漏れ出すことによって実現されると考えられる。すなわち、前記光導波路は、この漏れ出した光を利用して、他の光導波路と光学的な接続ができると考えられる。具体的には、以下のようなことによると考えられる。上述したような、この光導波路の露出部や薄厚部（以下、単に、薄厚部とも称することもある。）を、他の光導波路のコア部や薄厚部に接触させる場合であれば、一方の光導波路から漏れ出した光は、他方の光導波路のコア部に移動する。このことにより、上記光導波路は、光導波路同士の光学的な接続を好適に行うことができる光導波路である。よって、上記のような光導波路は、光導波路同士の好適な光学的な接続を容易に行うことができると考えられる。

以上のことから、上記製造方法によれば、微細で、かつ、光導波路同士の光学的な接続を容易に実現可能な光導波路を好適に製造できる光導波路の製造方法を提供することができる。

また、前記光導波路の製造方法において、前記コア用材料が、ドライフィルム状の材料であり、前記充填工程は、前記クラッド層の、前記凹部が形成された面上に、前記コア用材料を積層することによって、前記コア用材料を前記凹部に充填させる工程であることが好ましい。

このような構成によれば、前記充填工程を容易に行うことができ、微細で、かつ、光導波路同士の光学的な接続を容易に実現可能な光導波路をより容易に製造できる。

また、前記光導波路の製造方法において、前記クラッド層形成工程が、表面上に、前記凹部に接続される第２凹部がさらに形成されたクラッド層を形成する工程であり、前記充填工程が、前記凹部だけではなく、前記第２凹部の少なくとも一部に、前記コア用材料を充填させる工程であることが好ましい。

このような構成によれば、前記充填工程において、前記コア用材料が、前記第１凹部だけではなく、前記第２凹部の少なくとも一部にも充填されるように、前記コア用材料を前記凹部（第１凹部）に充填させる。このように、前記コア用材料が、前記凹部だけではなく、前記第２凹部の少なくとも一部にも充填されることにより、前記コア用材料が、前記凹部に好適に充填される。よって、このような製造方法によれば、コア部がより好適に形成される。

また、前記光導波路の製造方法において、前記コア用材料が、液状材料であり、前記充填工程は、前記凹部に前記コア用材料を流し込むことによって、前記コア用材料を前記凹部に充填させる工程であることが好ましい。

このような構成によれば、前記コア用材料が、前記凹部により容易に充填することができる。よって、微細で、かつ、光導波路同士の光学的な接続を容易に実現可能な光導波路をより容易に製造できる。

また、前記光導波路の製造方法において、前記クラッド層形成工程が、第１クラッド層上に、感光性材料からなるクラッド材料層を形成する工程と、前記第１クラッド層上に、前記凹部以外の箇所に第２クラッド層を形成するように、前記クラッド材料層を選択露光し、現像することによって、前記クラッド層を形成する工程とを備えることが好ましい。

このような構成によれば、コア部の形状に対応する凹部が表面上に形成されたクラッド層を容易に形成することができる。よって、微細で、かつ、光導波路同士の光学的な接続を容易に実現可能な光導波路をより容易に製造できる。

また、前記光導波路の製造方法において、前記コア用材料が、感光性材料からなり、前記コア部形成工程が、前記凹部に充填された前記コア用材料を露光する工程であることが好ましい。

このような構成によれば、前記凹部に充填されたコア用材料を、露光することによって、硬化させて、前記コア部にすることができる。よって、前記コア部を容易に製造することができる。

本発明によれば、微細で、かつ、光導波路同士の光学的な接続を容易に実現可能な光導波路を好適に製造できる光導波路の製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る光導波路の製造方法を説明する概略断面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を示す概略図である。 図３は、本発明の実施形態に係る光導波路の製造方法における充填工程の一例を説明する概略断面図である。 図４は、本発明の実施形態に係る光導波路の製造方法におけるクラッド層形成工程の一例を説明する図である。 図５は、本発明の実施形態に係る光導波路の製造方法における充填工程及びコア部形成工程の一例を説明する図である。 図６は、本発明の実施形態に係る光導波路の製造方法における充填工程の他の一例を説明する概略断面図である。 図７は、従来の光導波路の製造方法を説明するための概略図である。

以下、本発明に係る実施形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る光導波路の製造方法は、コア部の形状に対応する凹部が表面上に形成されたクラッド層を形成するクラッド層形成工程と、前記凹部にコア用材料を充填させる充填工程と、前記コア用材料からコア部を形成するコア部形成工程とを備える。前記光導波路の製造方法としては、具体的には、図１に示すような製造方法が挙げられる。まず、図１（ａ）に示すようなクラッド層１１を形成する。このクラッド層１１は、後述するコア部の形状に対応する凹部１１ａが表面上に形成された層である。このようなクラッド層１１を形成する工程は、前記クラッド層形成工程に相当する。次に、図１（ｂ）に示すように、前記凹部１１ａにコア用材料を充填させ、このコア用材料を硬化等によって、コア部１２にする。なお、図１は、本実施形態に係る光導波路の製造方法を説明する概略断面図である。

このような製造方法は、コア部１２を形成するためのコア用材料をクラッド層１１に囲まれた状態にし、この状態のコア用材用材料から、コア部１２を形成する。このため、コア部１２として、微細なものを形成するときであっても、コア部１２を形成するためのコア用材料が、クラッド層に囲まれているので、クラッド層からのコア部の剥離の発生を抑制することができる。また、この製造方法によれば、図１（ｂ）に示すように、コア部１２の露出している部分（露出部）１２ａがある光導波路１０を製造することができる。また、得られた光導波路２個を、露出したコア部同士が接触するように結合することで、光導波路同士の好適な光学的な接続を実現できる。さらに、得られた光導波路１０は、クラッド層１１の、コア部が形成された側の表面上に、薄いクラッド層を別途設けてもよい。このようにして得られた光導波路は、コア部の一部がクラッド層の薄厚部で覆われた光導波路となる。このような光導波路であっても、この薄厚部同士が接触するように結合することで、光導波路同士の好適な光学的な接続を容易に実現できる。よって、上記製造方法によれば、微細で、かつ、光導波路同士の光学的な接続を容易に実現可能な光導波路を好適に製造できる光導波路の製造方法を提供することができる。

また、前記クラッド層形成工程は、前記クラッド層１１を形成することができれば、特に限定されない。前記クラッド層形成工程の一例としては、例えば、第１クラッド層上に、感光性材料からなるクラッド材料層を形成する工程と、前記凹部が形成された第２クラッド層が前記第１クラッド層上に形成されるように、前記クラッド材料層から、前記第２クラッド層を形成する第２クラッド層形成工程とを備える工程等が挙げられる。この第２クラッド層形成工程は、例えば、前記クラッド材料層を選択露光し、その後、現像することによって、前記第１クラッド層上に、前記凹部以外の箇所に、第２クラッド層を形成する工程等が挙げられる。このような工程によれば、前記第２クラッド層によって、前記凹部が形成することができる。よって、前記凹部が形成された、第１クラッド層と第２クラッド層とからなるクラッド層を好適に形成することができる。また、前記クラッド層形成工程としては、例えば、後述する工程以外に、形成したクラッド層に対して、前記凹部が形成されるように、レーザ加工や機械加工等を施す工程であってもよい。

次に、本実施形態に係る光導波路の製造方法の一例について説明する。前記光導波路の製造方法の具体例としては、例えば、図２に示すような方法が挙げられる。なお、図２は、本実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を示す概略図である。

なお、以下には、光導波路の製造方法としては、硬化性樹脂を用いて製造する場合を中心に説明するが、熱可塑性樹脂を用いて製造してもよい。この場合、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂、及びポリアミド樹脂等が挙げられる。

まず、図２（ａ）に示すように、基板１３上に、第１クラッド層（下部クラッド層）１４を形成する。すなわち、第１クラッド層１４を備えた基板１３を形成する。

前記基板１３としては、光電気複合配線板の基板として用いられるものであれば、特に限定されない。この基板１３としては、有機基板であってもよく、無機基板であってもよい。有機基板の具体例としては、例えば、エポキシ基板、アクリル基板、ポリカーボネート基板、及びポリイミド基板等が挙げられる。また、無機基板の具体例としては、例えば、シリコン基板やガラス基板等が挙げられる。また、基板上に予め回路が形成されたプリント回路基板のようなものであってもよい。また、前記基板１３としては、表面が平滑なものであることが好ましい。

前記第１クラッド層１４の形成方法としては、基板１３の表面上に第１クラッド層１４を形成できる方法であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、以下の方法が挙げられる。第１の例としては、基板１３の表面上に、第１クラッド層１４を形成するための所定の屈折率を有する硬化性樹脂材料からなる樹脂フィルムを貼り合せた後、硬化させる方法が挙げられる。また、第２の例としては、第１クラッド層１４を形成するための液状の硬化性樹脂材料を基板１３の表面上に塗布した後、硬化させる方法が挙げられる。また、第３の例としては、第１クラッド層１４を形成するための硬化性樹脂材料のワニスを基板１３の表面上に塗布した後、硬化させる方法が挙げられる。なお、第１クラッド層１４を形成させる際には、密着性を高めるために、予め、基板１３の表面にプラズマ処理等を施しておくことが好ましい。

また、第１クラッド層１４を形成するために樹脂フィルムを貼り合せた後、硬化させるより具体的な方法としては、例えば、以下のような方法が用いられる。まず、基板１３表面に硬化性樹脂からなる樹脂フィルムを重ねるように載置した後、加熱プレスにより貼り合せる、又は、基板１３表面に硬化性樹脂からなる樹脂フィルムを、透明性の接着剤により貼り合わせる。そして、貼り合せられた樹脂フィルムに、光等のエネルギ線を照射すること、又は、加熱することにより硬化させる。

また、第１クラッド層１４を形成するための、液状の硬化性樹脂材料、または、硬化性樹脂材料のワニスを塗布した後、硬化させるより具体的な方法としては、例えば、以下のような方法が用いられる。まず、基板１３表面に液状の硬化性樹脂材料又は硬化性樹脂材料のワニスを、スピンコート法、バーコート法、又は、ディップコート法等を用いて塗布させる。そして、塗布された液状の硬化性樹脂材料又は硬化性樹脂材料のワニスに、光等のエネルギ線を照射すること、又は、加熱することにより硬化させる。

第１クラッド層１４を形成するための硬化性樹脂材料としては、後に形成されるコア部１２の材料よりも導波光の伝送波長における屈折率が低くなるようなものが用いられる。具体的には、その伝送波長における屈折率として、例えば、１．５〜１．５５程度であるものが挙げられる。このような硬化性樹脂材料の種類としては、このような屈折率を有する、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリイミド系樹脂等が挙げられる。

また、第１クラッド層１４を形成する際に用いられる硬化性樹脂材料としては、硬化後、上記屈折率を満たす等のクラッド層として使用可能なものとなるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、上述したように、光等のエネルギ線や熱によって硬化するもの等が挙げられる。より具体的には、例えば、感光性材料等が挙げられる。また、前記硬化性樹脂材料からなる樹脂フィルムとしては、具体的には、例えば、半硬化状態の感光性高分子材料をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等に塗布して得られるドライフィルム、いわゆるドライフィルムフォトレジスト（単に、「感光性フィルム」とも称する。）等が挙げられる。このドライフィルムとしては、例えば、光硬化性のエポキシ系ドライフィルム材料等が挙げられ、より具体的には、特開２００９−２６５３４０号公報に記載のものが挙げられる。

また、第１クラッド層１４を形成する際に用いられる硬化性樹脂材料として、光硬化性のものを用いた場合、硬化時の露光条件としては、感光性材料の種類に応じて適宜選択されるが、例えば、超高圧水銀灯を用い、波長３６５ｎｍの光線を、５００〜２５００ｍＪ／ｃｍ^２となるように露光する条件等が選ばれる。また、光硬化させた後に、熱による後キュアを行うことも硬化を確実にする点から有効である。後キュアの条件としては、温度８０〜１６０℃程度、時間２０〜１２０分間程度が好ましい。しかしながら、特にこの範囲に限られるものではなく、感光性材料によって最適化することが重要であることは言うまでもない。

第１クラッド層１４の厚みは、特に限定されない。具体的には、例えば、５〜４０μｍ程度であることが好ましい。

次に、図２（ｂ）に示すように、形成された第１クラッド層１４の外表面に、第２クラッド層を形成するための、感光性材料からなるクラッド材料層１５を形成する。

ここで、感光性材料とは、エネルギ線が照射された部分の、後述する現像で用いる液体に対する溶解性が変化する材料である。具体的には、例えば、エネルギ線を照射する前には、後述する現像で用いる液体に対して溶解しにくいが、エネルギ線を照射した後には、溶解しやすくなる材料が挙げられる。また、他の例としては、エネルギ線を照射する前には、後述する現像で用いる液体に対して溶解しやすいが、エネルギ線を照射した後には、溶解しにくくなる材料が挙げられる。感光性材料とは、具体的には、例えば、感光性高分子材料等が挙げられる。また、エネルギ線とは、溶解性を変化させることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、取扱の容易さ等から、紫外線が好ましく用いられる。感光性材料としては、一般的に、紫外線が照射された部分の、溶解性が変化する感光性高分子材料が好ましく用いられる。より具体的には、紫外線が照射された部分が硬化されて、後述する現像で用いる液体に対して溶解しにくくなる感光性高分子材料が好ましく用いられる。

クラッド材料層の形成方法としては、クラッド材料層を形成することができれば、特に限定されない。具体的には、例えば、以下の方法が挙げられる。第１の例としては、第１クラッド層１４の外表面に、クラッド材料層を形成するための所定の屈折率を有する感光性高分子材料からなる樹脂フィルム（感光性フィルム）を貼り合せる方法が挙げられる。第２の例としては、クラッド材料層を形成するための液状の感光性高分子材料を塗布する方法が挙げられる。第３の例としては、クラッド材料層を形成するための感光性高分子材料のワニスを塗布した後、乾燥させる方法が挙げられる。なお、クラッド材料層を形成させる際にも、第１クラッド層１４の外表面を活性化させて密着性を高めるために、予め、プラズマ処理等を施しておくことが好ましい。

クラッド材料層を形成するために樹脂フィルムを貼り合せるより具体的な方法としては、例えば、以下のような方法が用いられる。第１クラッド層１４の外表面に硬化性樹脂からなる樹脂フィルムを重ねるように載置した後、加熱プレスにより貼り合せる。

また、クラッド材料層を形成するための液状の硬化性樹脂材料、又は、硬化性樹脂材料のワニスを塗布する方法のより具体的な方法としては、例えば、以下のような方法が用いられる。第１クラッド層１４の外表面に液状の硬化性樹脂材料又は硬化性樹脂材料のワニスを、スピンコート法、バーコート法、又は、ディップコート法等を用いて塗布した後、必要に応じて乾燥させる。

感光性高分子材料からなる樹脂フィルム（感光性フィルム）としては、半硬化状態の感光性高分子材料をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等に塗布して得られるドライフィルム等が挙げられる。なお、このようなドライフィルムは、通常、保護フィルムにより保護されている。

第２クラッド層を形成するための硬化性樹脂材料としては、コア部１２の材料よりも導波光の伝送波長における屈折率が低くなるような硬化性樹脂材料であれば、特に限定なく用いられ、通常は、第１クラッド層１４を形成した材料と同様の種類の硬化性樹脂材料が用いられる。

クラッド材料層１５を露光して硬化等させる前に、クラッド材料層に熱処理を施してもよい。そうすることにより、クラッド材料層の表面の凹凸、気泡、ボイド等を消失させて平滑になる。熱処理温度は、クラッド材料層の表面の凹凸、気泡、ボイド等が消失して平滑になるような粘度になる温度が好ましく、クラッド材料層を形成する硬化性樹脂材料の種類によって適宜選択される。また、熱処理時間としては、１０〜３０分間程度であることが、クラッド材料層の表面の凹凸、気泡、ボイド等を消失させて平滑になるという効果が充分に得られる点から好ましい。なお、熱処理の手段は特に限定されず、所定の温度に設定したオーブン中で処理する方法やホットプレートで加熱する等の方法が用いられる。

次に、図２（ｃ）に示すように、クラッド材料層１５に対して、フォトマスク１６を介して露光光１７を照射して、クラッド材料層１５に対して所定形状のパターン露光を行う。そうすることによって、クラッド材料層１５の、前記凹部以外の部分１５ａが硬化する。また、このような露光は、感光性材料を光により変質（硬化等）させうる波長の光を必要な光量で露光する方法であれば、特に限定なく用いることができる。具体的には、例えば、ここで用いる露光光として、紫外線等のエネルギ線を用いる方法等が挙げられる。そして、取扱の容易さ等から、紫外線が好ましく用いられる。また、フォトマスクをクラッド材料層の表面に接触するように載置して露光するコンタクト露光や、クラッド材料層の外表面に接触しないように所定の間隔を保持した状態で露光する投影型露光等の、何れの露光方法を用いてもよい。また、前記凹部の大きさは、前記凹部が最終的に得られるコア部の形状に対応するものであるので、前記コア部の大きさ程度である。具体的には、前記凹部の大きさは、上記のようなリソグラフィ法を用いた場合であれば、前記コア部の大きさに対して、露光に用いる光の回折、拡散による太り、及び硬化収縮等を加味した大きさであることが好ましい。また、コンタクト露光は、マスクをクラッド材料層に密着させることにより、露光に用いる光の回折及び拡散による太りを抑制できる点で好ましい。また、投影型露光の場合であっても、露光に用いる光の回折及び拡散による太りを考慮して、マスクとクラッド材料層との間の距離が１０μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以下であることがより好ましい。

また、露光条件としては、感光性材料の種類に応じて適宜選択されるが、例えば、超高圧水銀灯を用い、波長３６５ｎｍの光線を、５００〜２５００ｍＪ／ｃｍ^２となるように露光する条件等が選ばれる。

また、前記露光は、クラッド材料層１５の、前記凹部以外の部分１５ａを硬化させることができればよく、例えば、紫外線レーザ光による直接描画法であってもよい。

そして、かかる露光をした後に、熱による後キュアを行うことも硬化を確実にする点から有効である。後キュアの条件としては、温度８０〜１６０℃程度、時間２０〜１２０分間程度が好ましい。しかしながら、特にこの範囲に限られるものでは無く、感光性材料によって最適化することが重要であることは言うまでもない。

次に、現像処理を行うことにより、図２（ｄ）に示すような、第１クラッド層１４上に、前記凹部以外の箇所に第２クラッド層１８を形成する。この第２クラッド層１８と第１クラッド層１４とから、コア部の形状に対応する凹部１１ａが表面上に形成されたクラッド層１１が得られる。

第２クラッド層１８を形成させるための現像処理としては、クラッド材料層の感光性材料がポジ型の場合には、露光されなかった部分、ネガ型の場合には、露光された部分を現像液で洗い流すことにより、不要な部分を除去する工程である。また、ここで用いる現像液としては、例えば、アセトンやイソプロピルアルコール、トルエン、エチレングリコール、又は、これらを所定割合で混合させたもの等が挙げられる。さらに、例えば、特開２００７−２９２９６４号公報で開示されているような水系の現像液も好ましく用いられうる。現像方法としてはスプレーにより現像液を噴射する方法や超音波洗浄を利用する方法等が挙げられる。

第２クラッド層の厚みは、後述するコア部の厚みと同程度であることが好ましく、コア部の厚み以下の厚みであることが好ましい。具体的には、例えば、５〜４０μｍ程度であることが好ましい。

また、前記クラッド層形成工程としては、上述したように、形成したクラッド層に対して、前記凹部が形成されるように、レーザ加工等を施す工程であってもよい。この場合は、具体的には、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等の物理化学的なエッチングや、ＵＶ−ＹＡＧ（３倍・４倍）のようなレーザを用いたレーザ加工等を用いた加工等が挙げられる。このようなクラッド層形成工程は、例えば、感光性材料からなるもの以外、例えば、熱可塑性樹脂を用いた場合等に有効である。

次に、図２（ｅ）に示すように、前記凹部１１ａにコア用材料２１を充填させる。この充填方法としては、後述する。

また、コア用材料２１としては、感光性材料からなるものが挙げられる。この場合、図２（ｅ）に示すように、紫外線等のエネルギ線を照射して、硬化させる。そうすることによって、図２（ｆ）に示すように、前記凹部１１ａ内にコア部１２が形成された光導波路１０が得られる。この光導波路１０のコア部１２が形成された面上に、薄い第３クラッド層を形成させてもよい。

また、コア用材料としては、クラッド層１１の材料よりも導波光の伝送波長における屈折率が高いものが用いられる。具体的には、その伝送波長における屈折率として、例えば、１．５５〜１．６程度であるものが挙げられる。コア用材料の種類としては、このような屈折率を有する、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリイミド系樹脂等を樹脂成分とする感光性材料が挙げられる。これらの中でも特に、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましい。よって、コア用材料としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂と光カチオン硬化剤とを含有する樹脂組成物が、耐熱性の高い導波路が得られ、また、プリント基板等と複合化することができる点から好ましい。なお、コア部とクラッド層との接着性の観点から、コア用材料は、クラッド層を形成するための硬化性樹脂材料と同系統のものであることが好ましい。

また、コア部１２の厚みは、特に限定されない。具体的には、例えば、５〜４０μｍ程度であることが好ましい。

また、前記充填工程としては、前記凹部にコア用材料を充填させることができれば、特に限定されない。前記充填工程としては、例えば、以下の方法が挙げられる。第１の例としては、クラッド層１１の外表面に、所定の屈折率を有する感光性高分子材料からなる樹脂フィルム（感光性フィルム）を貼り合せることによって、前記凹部にコア用材料を充填させる方法が挙げられる。第２の例としては、液状の感光性高分子材料又は感光性高分子材料のワニスを前記凹部に流し込む方法が挙げられる。

樹脂フィルムを貼り合せるより具体的な方法としては、例えば、以下のような方法が用いられる。図３は、本実施形態に係る光導波路の製造方法における充填工程の一例を説明する概略断面図である。クラッド層１１の外表面に硬化性樹脂からなる樹脂フィルムを重ねるように載置した後、加熱プレスにより貼り合せる。すなわち、この充填工程は、図３に示すように、前記コア用材料として、ドライフィルム状の材料等の樹脂フィルム３１を用い、クラッド層１１の、凹部１１ａが形成された面上に、この樹脂フィルム３１を積層する工程である。そうすることによって、前記凹部１１ａに前記コア用材料が充填される。

感光性高分子材料からなる樹脂フィルム（感光性フィルム）としては、半硬化状態の感光性高分子材料をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等に塗布して得られるドライフィルム等が挙げられる。なお、このようなドライフィルムは、通常、保護フィルムにより保護されている。このドライフィルムとしては、例えば、光硬化性のエポキシ系ドライフィルム材料等が挙げられ、より具体的には、特開２００９−２６５３４０号公報に記載のものが挙げられる。

コア用材料としては、クラッド層１１の材料よりも導波光の伝送波長における屈折率が高いものが用いられる。具体的には、その伝送波長における屈折率として、例えば、１．５５〜１．６程度であるものが挙げられる。コア用材料の種類としては、このような屈折率を有する、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリイミド系樹脂等を樹脂成分とする感光性材料が挙げられる。

そして、前記凹部１１ａに充填されたコア用材料を露光等によって、コア部１２にする。そうすることによって、図３（ｂ）に示すように、光導波路１０が得られる。また、このような露光は、感光性材料を光により変質（硬化等）させうる波長の光を必要な光量で露光する方法であれば、特に限定なく用いることができる。具体的には、例えば、ここで用いる露光光として、紫外線等のエネルギ線を用いる方法等が挙げられる。そして、取扱の容易さ等から、紫外線が好ましく用いられる。

また、露光条件としては、感光性材料の種類に応じて適宜選択されるが、例えば、超高圧水銀灯を用い、波長３６５ｎｍの光線を、５００〜２５００ｍＪ／ｃｍ^２となるように露光する条件等が選ばれる。また、光硬化させた後に、熱による後キュアを行うことも硬化を確実にする点から有効である。後キュアの条件としては、温度８０〜１６０℃程度、時間２０〜１２０分間程度が好ましい。しかしながら、特にこの範囲に限られるものではなく、感光性材料によって最適化することが重要であることは言うまでもない。

コア用材料を露光して硬化等させる前に、コア用材料に熱処理を施してもよい。そうすることにより、コア用材料の表面の凹凸、気泡、ボイド等を消失させて平滑になる。熱処理温度は、コア用材料の表面の凹凸、気泡、ボイド等が消失して平滑になるような粘度になる温度が好ましく、コア用材料を形成する硬化性樹脂材料の種類によって適宜選択される。また、熱処理時間としては、１０〜３０分間程度であることが、コア用材料の表面の凹凸、気泡、ボイド等を消失させて平滑になるという効果が充分に得られる点から好ましい。なお、熱処理の手段は特に限定されず、所定の温度に設定したオーブン中で処理する方法やホットプレートで加熱する等の方法が用いられる。

また、前記充填工程として、前記ドライフィルム状の材料（樹脂フィルム）を用いた場合について、説明する。図４は、本実施形態に係る光導波路の製造方法におけるクラッド層形成工程の一例を説明する図である。図５は、本実施形態に係る光導波路の製造方法における充填工程及びコア部形成工程の一例を説明する図である。また、図４は、図５に示す充填工程を実施するためのクラッド層を形成するためのクラッド層形成工程を示す。

上記のような樹脂フィルムを用いた場合、前記凹部に好適に充填されるように、まず、クラッド層１１として、以下のようなものを用いる。例えば、クラッド層の製造において、第２クラッド層１８を製造する際、図２（ｃ）に示すマスクとして、図４（ａ）に示すようなマスク１６を用いる。このマスク１６は、前記凹部（第１凹部）１１ａを形成するための部分１６ａと、この凹部１１ａに接続した第２凹部を形成するための部分１６ｂとを有する。このマスク１６を用いて、第２クラッド層１８を形成させると、クラッド材料層１５が、図４（ｂ）に示すように、第１凹部１１ａと、それに接続される第２凹部１１ｂとが形成されたクラッド層１１が得られる。

そして、このクラッド層１１上に、図５（ａ）に示すように、樹脂フィルムを積層する。そうすることで、図５（ｂ）に示すように、コア用材料２１が第１凹部１１ａに充填される。この樹脂フィルムとしては、前記第１凹部１１ａに好適に充填するために、その面積が、第１凹部１１ａと第２凹部１１ｂとを合計した面積の０．９〜１倍程度であることが好ましい。また、この樹脂フィルムの厚みは、前記第１凹部１１ａに好適に充填するために、第１凹部１１ａの深さの０．９倍以上であることが好ましい。また、コア部１２の表面が、クラッド層１１の表面と同一面になるようにするためには、この樹脂フィルムの厚みは、０．９〜１倍程度であることが好ましい。

また、積層時の条件としては、特に限定されない。具体的には、樹脂フィルムが第１凹部１１ａに好適に充填できるような条件であることが好ましい。

具体的には、積層時の加熱条件としては、特に限定されない。樹脂フィルムの溶融粘度が、２００Ｐａ・ｓ以下となる温度条件であることが好ましく、５０Ｐａ・ｓ以下となる温度条件であることがより好ましい。また、積層時の加圧条件としては、特に限定されない。具体的には、積層時の加圧条件としては、０．３〜０．６ＭＰａであることが好ましい。また、積層時の加熱加圧時間としては、特に限定されない。具体的には、積層時の加熱加圧時間としては、加熱条件や加圧条件によって異なるが、樹脂フィルムの溶融粘度が、樹脂フィルムの溶融粘度が、５０Ｐａ・ｓ以下である場合には、５０〜２００秒であることが好ましい。また、２００Ｐａ・ｓ以下である場合には、１５０〜３００秒であることが好ましい。

そして、図５（ｃ）に示すように、第１凹部１１ａに相当する位置に開口部５１ａのあるマスク５１を重ねた状態で、露光する。

以上の方法は、クラッド層形成工程が、第１凹部１１ａとそれに接続される第２凹部１１ｂとを表面上に形成されたクラッド層を形成する工程であり、前記充填工程が、前記第１凹部１１ａだけではなく、前記第２凹部１１ｂの少なくとも一部に、コア用材料を充填させる工程である。このような方法によれば、図５（ｄ）に示すように、第１凹部にコア部１２を形成することができる。そして、第１凹部１１ａにコア用材料を好適に充填させることができるので、好適なコア部１２を形成することができる。なお、開口部５１ａの幅が、第１凹部１１ａより狭いマスクを用いることで、第１凹部とコア部との間にすき間のある光導波路が得られる。

次に、液状の硬化性樹脂材料、又は、硬化性樹脂材料のワニスを塗布する方法のより具体的な方法としては、例えば、以下のような方法が用いられる。図６は、本実施形態に係る光導波路の製造方法における充填工程の他の一例を説明する概略断面図である。第１クラッド層１４の外表面に液状の硬化性樹脂材料又は硬化性樹脂材料のワニスを、スピンコート法、バーコート法、又は、ディップコート法等を用いて塗布した後、必要に応じて乾燥させる。すなわち、この充填工程は、コア用材料として、液状の硬化性樹脂材料及び硬化性樹脂材料のワニス等の液状の材料を用いる。そして、図６に示すように、クラッド層１１の表面上に形成された凹部１１ａに、前記液状の材料６１を流し込む工程である。そうすることによって、前記凹部１１ａに前記コア用材料が充填される。

具体的には、また、クラッド層１１の、凹部１１ａが形成された面上に、前記液状の材料６１を滴下する。その後、図６（ａ）に示すように、クラッド層１１上の液状の材料６１を、スキージ６２を移動させて、凹部１１ａに流し込む。そうすることによって、図６（ｂ）に示すように、コア用材料として液状の材料６１が凹部１１ａに充填される。そうすることによって、凹部１１ａ全体に、液状の材料６１を好適に充填させることができる。その後、凹部に充填された液状の材料を硬化等によって、コア部１２にする。そうすることによって、クラッド層１１の凹部にコア部１２が形成された光導波路１０が得られる。

また、余った液状の材料６４は、図６（ｂ）に示すように、スキージ６２によって、除去される。また、前記液状の材料６１は、その粘度が、５０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、１０Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましい。図６（ａ）では、凹部１１ａの幅方向に移動させている図を示しているが、凹部１１ａの長手方向に沿って移動させることが好ましい。

また、スキージ６２を使用する場合、製造中の光導波路の表面にスキージ６２を接触させて動かすことになる。このため、光導波路の表面が傷つかないように、スキージの形状や加重等に注意する必要がある。また、スキージ６２は、液状の材料６１と反応したり、しみ込んだりしないものが好ましい。スキージとしては、例えば、光導波路と接触させた際、その形状が、曲率半径Ｒが１〜５ｍｍとなるようなものが好ましい。また、スキージの材質としては、例えば、シリコーン樹脂やポリテトラフルオロエチレン等の樹脂、及びアルミニウム等の金属等が挙げられる。また、接触時の加重や走行速度は、液状の材料の粘度やクラッド層の硬さ等によっても異なるが、接触時の加重は、例えば、５００ｇ以下であることが好ましい。また、接触時の走行速度は、例えば、５０ｍｍ／秒以下であることが好ましい。

また、前記液状の材料としては、例えば、エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社製のエポキシ系屈折率調整樹脂やダイキン工業株式会社製のオプトダインシリーズ等を使用することができる。

また、前記光導波路の製造方法は、上記のいずれの方法であっても、前記凹部以外の箇所にコア用材料が残留する場合には、その不要なコア用材料を除去することが好ましい。具体的には、コア用材料が、上記のように感光性材料からなるものである場合、マスクを用いた露光と現像によって、所望のコア部以外を除去することができる。また、感光性材料からなるもの以外の場合等は、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等の物理化学的なエッチングや、ＵＶ−ＹＡＧ（３倍・４倍）のようなレーザを用いたレーザ加工等を用いて、不要な部分を除去してもよい。

また、前記光導波路の製造方法は、上記のいずれの方法であっても、図１（ｂ）に示すように、コア部１２の露出している部分（露出部）１２ａがある光導波路１０を製造することができる。このような光導波路１０の上に、別途、上述した第１クラッド層の形成方法と同様の方法で、第３クラッド層を設けてもよい。

以上のような、本実施形態に係る光導波路の製造方法に対して、従来の光導波路の製造方法は、例えば、以下のような方法である。その一例を説明する。図７は、従来の光導波路の製造方法を説明するための概略図である。

まず、図７に示すように、基板７１上に第１クラッド層７２を形成させる。その後、図７（ｂ）に示すように、第１クラッド層７２上にコア材料層７３を形成させる。その後、図７（ｃ）及び図７（ｄ）に示すように、コア材料層７３を、マスク７４を用いて、選択露光し、現像することによって、第１クラッド層７２上にコア部７５を形成させる。ここで、従来の方法であれば、第１クラッド層７２の一側面上のみに、コア部７５が形成される。コア部として微細なものを製造しようとすると、コア部が剥離する場合があった。その後、図７（ｅ）に示すように、第１クラッド層７２上のコア部７５を覆うように第２クラッド層７６を形成させる。そうすることによって、第１クラッド層７２と第２クラッド層７６とからなるクラッド層７７でコア部７５を被覆した光導波路が得られる。

このような光導波路の製造方法によれば、上述したように、コア部として微細なものを製造しようとすると、コア部が剥離する場合があった。これに対して、本実施形態に係る光導波路の製造方法では、コア部を形成する際、クラッド層に囲まれた状態で形成するので、コア部のクラッド層からの剥離を充分に抑制できる。

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明の範囲は実施例により何ら限定されるものではない。

はじめに、本実施例で用いた樹脂フィルムの製造方法について説明する。

（クラッド用樹脂フィルムの製造）
液状脂肪族エポキシ樹脂（ダイセル化学工業株式会社製のセロキサイド２０２１Ｐ）２５質量部、３官能の芳香族エポキシ樹脂（株式会社プリンテック製のＶＧ３１０１）２０質量部、固形ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製の１００６ＦＳ）５５質量部、及び光カチオン硬化開始剤（株式会社アデカ製のＳＰ−１７０）１質量部の各配合成分を、ガラス容器内に秤量した。このガラス容器内に、溶剤として、２−ブタノンとトルエンとの混合溶剤を加えた。このガラス容器内の配合物を、８０℃の還流下で攪拌した。そうすることによって、固形分が全て溶解されたワニスが得られた。得られたワニスを、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の孔径１μｍのメンブランフィルタで濾過して、固形状の異物を除去した後、減圧脱泡した。このように調製したワニスを、株式会社ヒラノテクシード製のコンマコータヘッドのマルチコータを用いて、ＰＥＴフィルム（東洋紡績株式会社製のＡ４１００）に塗布した。この塗布されたＰＥＴフィルムを、１２５℃で乾燥させ、所定厚みの樹脂層とした。その樹脂層の上に、カバーフィルム（離型フィルム）として、配向性ポリプロピレンフィルム（ＯＰＰ）を熱ラミネートした。そうすることによって、クラッド用樹脂フィルムを得た。このとき、上記塗布時の厚み（塗布厚）を調整することで、得られたクラッド用樹脂フィルムの厚みが、１０μｍのものを製造した。

（コア用樹脂フィルムの製造）
用いる材料として、液状脂肪族エポキシ樹脂（ダイセル化学工業株式会社製のセロキサイド２０２１Ｐ）１９質量部、３官能の芳香族エポキシ樹脂（株式会社プリンテック製のＶＧ３１０１）２３質量部、固形ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製の１００６ＦＳ）５８質量部、光カチオン硬化開始剤（株式会社アデカ製のＳＰ−１７０）１質量部、及び酸化防止剤（株式会社アデカ製のＡＯ−６０）１質量部を用いる以外、上記クラッド用樹脂フィルムと同様にして、コア用樹脂フィルムを製造した。このとき、布時の厚み（塗布厚）を調整することで、得られたコア用樹脂フィルムの厚みが、１０μｍのものを製造した。

上記クラッド用樹脂フィルム及び上記コア用樹脂フィルムをそれぞれ硬化させたものの屈折率を、株式会社アタゴ製の屈折率測定装置を用いて測定した。その結果、クラッド用樹脂フィルムを硬化させたもの（クラッド層）の屈折率は、１．５７７であり、コア用樹脂フィルムを硬化させたもの（コア部）の屈折率は、１．５８４であった。そして、これらから算出される開口数（ＮＡ）は、約０．１５であった。

（実施例１）
まず、１４０ｍｍ×１２０ｍｍのガラスエポキシ基板（パナソニック株式会社製のＲ１７６６）の、両面の銅箔をエッチングにより除去した。このエッチオフしたものを基板として用いた。この基板の表面に、上述の方法により製造した、厚み１０μｍのクラッド用樹脂フィルムを、真空ラミネーター（Ｖ−１３０）を用いて、６０℃、０．２ＭＰａの条件で、９０秒間ラミネートした。そして、超高圧水銀灯を用いて、２Ｊ／ｃｍ^２の条件で紫外光を、ラミネートしたクラッド用樹脂フィルムに照射した。その後、クラッド用樹脂フィルムの離型フィルムを剥離した。その後、１５０℃で３０分間熱処理した。そうすることによって、基板上に、クラッド用樹脂フィルムが硬化した第１クラッド層（下部クラッド層）が形成された。

次に、この第１クラッド層に、酸素プラズマ処理を施した後、その表面上に、再度、上記クラッド用樹脂フィルムを、真空ラミネーター（Ｖ−１３０）を用いて、６０℃、０．２ＭＰａの条件で、９０秒間ラミネートした。そして、図４（ａ）に示すような、凹部（第１凹部：幅１０μｍ、長さ１１０ｍｍ）と、この第１凹部に接続した第２凹部とに相当する部分に光があたらないようにするマスク（クロムパターンが形成されたガラスマスク）を、クラッド用樹脂フィルムの表面に載置した。その後、照射光が略平行光になるように調整された超高圧水銀灯で２Ｊ／ｃｍ^２の光量で紫外光を、クラッド用樹脂フィルムに照射した。

次に、クラッド用樹脂フィルムの離型フィルムを剥離した。その後、１４０℃で１０分間熱処理を行なった。そして、現像液として５５℃に調整した水系フラックス洗浄剤（荒川化学工業株式会社製のパインアルファＳＴ−１００ＳＸ）を用いて現像処理した。そうすることによって、クラッド用樹脂フィルムの未露光部分が溶解除去される。そして、さらに、水で仕上げ洗浄した後エアブローした。その後、１００℃で１０分間乾燥させた。そうすることによって、図４（ｂ）に示すような、第１凹部が第２凹部とともに形成されたクラッド層が形成された。

次に、上述の方法により製造した、厚み１０μｍのコア用樹脂フィルムを、１００ｍｍ×１１０ｍｍの大きさに切断した。この切断したコア用樹脂フィルムを、クラッド層の、第１凹部が形成された側の表面上に、真空ラミネーター（Ｖ−１３０）を用いて、１００℃、０．５ＭＰａの条件で、１８０秒間ラミネートした。

そして、図５（ｃ）に示すように、幅１２μｍ、長さ１２０ｍｍの直線パターンのスリットを形成したガラスマスクを、そのスリットが第１凹部の位置になるように、コア用樹脂フィルムの表面に載置した。その後、照射光が略平行光になるように調整された超高圧水銀灯で２Ｊ／ｃｍ^２の光量で紫外光を、コア用樹脂フィルムに照射し、コア用樹脂フィルムの、スリットに対応する部分を光硬化させた。

次に、コア用樹脂フィルムの離型フィルムを剥離した。その後、１４０℃で１０分間熱処理を行なった。そして、現像液として５５℃に調整した水系フラックス洗浄剤（荒川化学工業株式会社製のパインアルファＳＴ−１００ＳＸ）を用いて現像処理した。そうすることによって、コア部用樹脂フィルムの未露光部分が溶解除去される。そして、さらに、水で仕上げ洗浄した後エアブローした。その後、１００℃で１０分間乾燥させた。そうすることによって、図１（ｂ）及び図５（ｄ）に示すような、クラッド層の凹部にコア部が充填された光導波路が形成された。この光導波路は、コア部上にクラッド層の存在しない、コア部が露出した光導波路だった。すなわち、この光導波路は、コア部上に存在する上部クラッド層の厚みが０μｍであった。

（実施例２）
まず、１４０ｍｍ×１２０ｍｍのガラスエポキシ基板（パナソニック株式会社製のＲ１７６６）の、両面の銅箔をエッチングにより除去した。このエッチオフしたものを基板として用いた。この基板の表面に、上述の方法により製造した、厚み１０μｍのクラッド用樹脂フィルムを、真空ラミネーター（Ｖ−１３０）を用いて、６０℃、０．２ＭＰａの条件で、９０秒間ラミネートした。そして、超高圧水銀灯を用いて、２Ｊ／ｃｍ^２の条件で紫外光を、ラミネートしたクラッド用樹脂フィルムに照射した。その後、クラッド用樹脂フィルムの離型フィルムを剥離した。その後、１５０℃で３０分間熱処理した。そうすることによって、基板上に、クラッド用樹脂フィルムが硬化した第１クラッド層（下部クラッド層）が形成された。

次に、この第１クラッド層に、酸素プラズマ処理を施した後、その表面上に、再度、上記クラッド用樹脂フィルムを、真空ラミネーター（Ｖ−１３０）を用いて、６０℃、０．２ＭＰａの条件で、９０秒間ラミネートした。そして、幅１０μｍ、長さ１２０ｍｍの直線パターンのスリットを形成したガラスマスクを、クラッド用樹脂フィルムの表面に載置した。その後、照射光が略平行光になるように調整された超高圧水銀灯で２Ｊ／ｃｍ^２の光量で紫外光を、クラッド用樹脂フィルムに照射した。

次に、クラッド用樹脂フィルムの離型フィルムを剥離した。その後、１４０℃で１０分間熱処理を行なった。そして、現像液として５５℃に調整した水系フラックス洗浄剤（荒川化学工業株式会社製のパインアルファＳＴ−１００ＳＸ）を用いて現像処理した。そうすることによって、クラッド用樹脂フィルムの未露光部分が溶解除去される。そして、さらに、水で仕上げ洗浄した後エアブローした。その後、１００℃で１０分間乾燥させた。そうすることによって、幅１０μｍ、深さ１０μｍ、長さ１２０ｍｍの凹部が形成されたクラッド層が形成された。

次に、液状の材料（液状樹脂）として、エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社製のエポキシ系屈折率調整樹脂（屈折率：１．５８、粘度１Ｐａ・ｓ）を用い、この液状樹脂を、前記凹部を満たすように流し込んだ。その後、ポリテトラフルオロエチレン製のスキージを、前記凹部の長手方向に沿って、加重３００ｇ、操作速度３０ｍｍ／秒で動かした。クラッド層表面にあふれ出した液状樹脂を掻き出すことで、凹部のみに液状樹脂を充填させた。

そして、超高圧水銀灯を用いて、２Ｊ／ｃｍ^２の条件で紫外光を液状樹脂に照射した。その後、１４０℃で３０分間熱処理した。そうすることによって、そうすることによって、図１（ｂ）及び図６（ｃ）に示すような、クラッド層の凹部にコア部が充填された光導波路が形成された。この光導波路は、コア部上にクラッド層の存在しない、コア部が露出した光導波路だった。すなわち、この光導波路は、コア部上に存在する上部クラッド層の厚みが０μｍであった。

以上のように、コア部の形状に対応する凹部が表面上に形成されたクラッド層を形成し、その凹部にコア用材料を充填させ、前記コア用材料からコア部を形成した場合（実施例１，２）は、幅１０μｍの微細なコア部を、好適に形成することができた。このことは、コア用材料を、前記凹部に充填されたまま、コア部にすることによると考えられる。また、このような製造方法によれば、コア部の露出している部分がある光導波路を製造することができる。このような光導波路２個を、露出したコア部同士が接触するように結合することで、光導波路同士の好適な光学的な接続を実現できる。

また、コア用材料として、ドライフィルム状の材料を用い、前記クラッド層の、前記凹部が形成された面上に、前記コア用材料を積層する方法（実施例１）であっても、コア用材料として、液状材料を用い、前記凹部に前記コア用材料を流し込む方法（実施例２）であってもよい。

（比較例）
実施例１と同様にして、第１クラッド層（下部クラッド層）を形成した。

次に、この第１クラッド層に、酸素プラズマ処理を施した後、その表面上に、上述の方法により製造した、厚み１０μｍのコア用樹脂フィルムを、真空ラミネーター（Ｖ−１３０）を用いて、６０℃、０．２ＭＰａの条件でラミネートした。

そして、幅１０μｍ、長さ１１０ｍｍの直線パターンのスリットを１００本形成したガラスマスクを、コア用樹脂フィルムの表面に載置した。その後、照射光が略平行光になるように調整された超高圧水銀灯で２Ｊ／ｃｍ^２の光量で紫外光を、コア用樹脂フィルムに照射し、コア用樹脂フィルムの、スリットに対応する部分を光硬化させた。

次に、コア用樹脂フィルムの離型フィルムを剥離した。その後、１４０℃で１０分間熱処理を行なった。そして、現像液として５５℃に調整した水系フラックス洗浄剤（荒川化学工業株式会社製のパインアルファＳＴ−１００ＳＸ）を用いて現像処理した。そうすることによって、コア部用樹脂フィルムの未露光部分が溶解除去される。そして、さらに、水で仕上げ洗浄した後エアブローした。その後、１００℃で１０分間乾燥させた。そうすることによって、幅１０μｍ、高さ１０μｍのコア部が形成された。

このとき、１００本のコア部の一部に剥離、すなわち、コア剥離が生じた。現像強度を弱めることで、コア部へのダメージ低減を試みたが、弱くしすぎると、現像により除去されるべきフィルムが残ってしまうこと、すなわち、現像残が発生することがわかった。種々、現像強度を検討した結果、現像残とコア剥離とを同時に解決する条件が見つからなかった。なお、現像処理としては、超音波洗浄を用い、その超音波洗浄の強度としては、１５０ｍＷ／ｃｍ^２（弱）と２５０ｍＷ／ｃｍ^２（強）とで行った。また、その洗浄時間を変えて行った。

一方、実施例１においては、第一凹部が１００本並列に並ぶようにマスクを設計し、その他を同様に作製することで、１０ｕｍ×１１０ｍｍのコアを１００本形成した。この実施例１では、現像残がなくなるような強度で現像処理を実施しても、コア剥離は発生しなかった。

これらの結果について表１に示す。なお、残像残の発生を目視で確認できなかった場合は、「○」と評価し、残像残の発生を目視で確認できた場合は、「×」と評価した。また、コア剥離については、コア部１００本中、コア部の剥離を目視で確認できなかった本数を測定した。すなわち、この本数が多いほど、コア剥離が発生していないことがわかる。

表１から、実施例１であれば、現像条件として、現像残が発生しない条件で現像しても、コア剥離が発生しないことがわかった。また、比較例であれば、現像条件として、現像残が発生しない条件で現像すると、コア剥離が発生することがわかった。

これにより、本発明に係る実施形態では、細線導波路の生産性に効果があることがわかった。

１０ 光導波路
１１ クラッド層
１１ａ 第１凹部
１１ｂ 第２凹部
１２ コア部
１３ 基板
１４ 第１クラッド層
１５ クラッド材料層
１６，５１ マスク
１８ 第２クラッド層
２１ コア用材料
３１ 樹脂フィルム
６１ 液状の材料
６２ スキージ

Claims (6)

1. コア部の形状に対応する凹部が表面上に形成されたクラッド層を形成するクラッド層形成工程と、
   前記凹部にコア用材料を充填させる充填工程と、
   前記コア用材料からコア部を形成するコア部形成工程とを備えることを特徴とする光導波路の製造方法。
2. 前記コア用材料が、ドライフィルム状の材料であり、
   前記充填工程は、前記クラッド層の、前記凹部が形成された面上に、前記コア用材料を積層することによって、前記コア用材料を前記凹部に充填させる工程である請求項１に記載の光導波路の製造方法。
3. 前記クラッド層形成工程が、表面上に、前記凹部に接続される第２凹部がさらに形成されたクラッド層を形成する工程であり、
   前記充填工程が、前記凹部だけではなく、前記第２凹部の少なくとも一部に、前記コア用材料を充填させる工程である請求項２に記載の光導波路の製造方法。
4. 前記コア用材料が、液状材料であり、
   前記充填工程は、前記凹部に前記コア用材料を流し込むことによって、前記コア用材料を前記凹部に充填させる工程である請求項１に記載の光導波路の製造方法。
5. 前記クラッド層形成工程が、
   第１クラッド層上に、感光性材料からなるクラッド材料層を形成する工程と、
   前記第１クラッド層上に、前記凹部以外の箇所に第２クラッド層を形成するように、前記クラッド材料層を選択露光し、現像することによって、前記クラッド層を形成する工程とを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光導波路の製造方法。
6. 前記コア用材料が、感光性材料からなり、
   前記コア部形成工程が、前記凹部に充填された前記コア用材料を露光する工程である請求項１〜５のいずれか１項に記載の光導波路の製造方法。
   

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