JP2763078B2 - ポリマー光導波路およびその形成方法 - Google Patents

ポリマー光導波路およびその形成方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】本発明は、ポリマー光導波路及びその形
成方法に関する。
【０００２】
【先行技術の説明】基礎的な光導波路は、屈折率のより
低い物質によって取り囲まれた屈折率の高い物質からな
るストリップ構造体である。導波路の形状と成分の屈折
率の両方が導波路の光導波特性を決定するであろう。例
としては、屈折率のより低い物質は空気でさえあり得
る。しかしながら、このような導波路は、導波路と、被
覆媒体として作用するであろう空気との間の有りがちな
大きな屈折率差による損失があるであろう。さらにま
た、このような導波路には環境上の保護がないであろ
う。結果として、このような基礎的な光導波路への必要
な付加は、より低い屈折率を有する物質によって導波路
を被覆することであろう。明らかに、このような被覆を
実施するために簡単な方法を有することが望ましいであ
ろう。物質の単一のフィルムにパターンを描き、そして
被覆の屈折率を選択的に制御し得るある種の手段で変更
できるプレーナ方法は非常に望ましい手法であろう。こ
れは、当該技術分野において既に認識されている。
【０００３】先行技術は、ポリカーボネートフィルムを
モノマー、詳細にはメチルメタクリレートでドーピング
し、フィルムをリトグラフ的に露光し、そして最後にフ
ィルムを加熱して非露光領域中のモノマーを追い出すこ
とによって形成された光導波路を教示している。ポリカ
ーボネートフィルムの露光及び非露光領域の間の正味の
屈折率差が光を導くための手段を供給する結果となっ
た。この手法は以下の刊行物中に開示されている：“Op
tical Waveguide Intersections Without LightLeak"、
T.Kurokawaら、Appl.Opt.,16,1033（1977）；“Fiber O
ptic Sheet Formation By Selective Photopolymerizat
ion"、T.Kurokawaら、Appl.Opt.17, 646（1978）；“Po
lymer Optical Circuits For Multimode Optical Fiber
Systems"、T.Kurokawaら、Appl.Opt.19,3124（198
0）；及び“Polymer Waveguide StarCoupler"、N.Takat
oら、Appl.Opt.,21,1940（1982）。
【０００４】Applied Optics、17巻、No.４を例に述べ
ると、開示されたポリカーボネート／メチルメタクリレ
ートシステムにおいては、ベンゾインエチルエーテルが
光増感剤として添加される。ＵＶ放射線に対するポリカ
ーボネートの選択的露光に際して、メチルメタクリレー
ト“ドーパント”は、ＵＶ光とベンゾインエチルエーテ
ル光増感剤との相互作用によって活性化される。非露光
領域においては、メチルメタクリレートは引き続いて熱
的に追い出され、結果として露光領域と非露光領域との
間の屈折率に差をもたらす。
【０００５】さらに最近には、パターン化されたフィル
ムを一部のより低い屈折率を有する別のポリマー、即
ち、ポリカーボネートでないものをオーバーコートする
簡単な手順を含む方法が開発された。“Low Loss Singl
e Mode Plastic Waveguide Fabricated By Photopolyme
rization”、K.Miuraら、論文MC3，Integrated GuidedW
ave Optics Conf.,Santa Fe,N.M.1988。
【０００６】先行技術におけるさらに別の提案は、アク
リレートを光重合することによってプレーナ導波路を形
成することを含んでいた。これらの導波路も、１００℃
よりずっと高い温度に耐えることができなかった。Brit
ish Telecom及びDuPontからの製品文書、“Polyguide-P
hotopolymer Optical Waveguide Technology”，1988。
【０００７】しかしながら、今日まで、低伝搬損失、妥
当な温度許容性及び電子パッケージングプロセス能力を
組み合わせた属性を有するプレーナ光導波路を製造する
際に包含される問題への成功する手法はいまだにない。
【０００８】光導波路は、コンピュータシステムパッケ
ージング環境において使用することができる。例は、チ
ップの上の高密度光電子装置の間の接続を比較的より大
きな光ファイバーに供給する構造体、同じ光情報を数個
の場所に分配するのを可能にする再分配構造体、例えば
星形カプラー、及び回路タイミングの細かな同調のため
の光時間遅延要素を含む。
【０００９】光導波路は２０年以上の間、検討されてき
たけれども、それらはほとんど用途を見い出さなかっ
た。これは、少なくとも一部は、試作の高性能光電子装
置はごく最近に開発され、そして良好な光学特性及び良
好なプロセス適合性を有する導波路物質を入手できなか
ったという事実に起因していた。
【００１０】ポリマー光導波路はまた、半導体プロセス
適合性も提供する。この領域における初期の仕事は、フ
ォトレジスト、ポリウレタン及びエポキシを検討するこ
とからなっていた。これらの物質は、光学的に損失があ
るかまたは比較的に低温度で損失があるようになるかの
いずれかであった。“Solution Deposited Thin Films
As Passive And Active Light Guides",R.Ulrichら、Ap
pl.Opt.,11,428（1972）及び“Optical Waveguide Inte
rsections Without Light Leak",T.Kurokawaら、Appl.O
pt.,16,1033（1977）は前に述べた。
【００１１】先行技術におけるその他のものはまた、商
業的に入手可能な感光性エポキシ樹脂に関して実験をし
た。再び、生成する導波路は、乏しい温度安定性に苦し
みそして約１００℃以上で非常に損失があるようになっ
た。“Patterned Channel Waveguides On Printed Circ
uit Boards For Photonic Interconnection Applicatio
ns",D.Hartmanら、論文MC4，Integrated Guided Wave O
ptics Conf.,Santa Fe,N.M.1988。
【００１２】Kawatsukiらの米国特許４,７４９,２４５
は、基体上に横たわるが少なくとも一つの中間層によっ
て基体から分離されている導波路層から成る薄膜導波路
を開示している。この導波路層は、第一の透明な高分子
量物質からなり、この少なくとも一つの中間層は、第一
の物質の溶解度とは異なる溶解度及び第一の物質の屈折
率より低い屈折率を有する第二の有機高分子量物質から
なり、そしてこの基体は、導波路及び一または複数の中
間層を支持するための、第一及び第二物質とは異なる第
三の高分子量物質からなる。
【００１３】“Radiation Cured Polymer Optical Wave
guides On Printed Circuit BoardsFor Photonic Inter
connection Use",Hartmanら、Appl.Opt.,28,40（1989）
の中で、Hartmanらは、光相互連結応用のために印刷回
路カード物質上のパターン化されたチャンネル導波路の
製造及び評価を開示し、ここで導波路は商業的に入手可
能な紫外線硬化接着剤から製造される。
【００１４】“Optical Waveguide Circuits For Print
ed-Board Interconnections"，C.Sullivan,SPIE Vol.99
4,Optoelectronic Materials,Devices,Packaging and I
nterconnections II,92（1988）の中では、ポリイミド
プロセス技術を基にした集積導波路媒体が述べられてい
る。
【００１５】上記の導波路構造体のすべては、製造の問
題点に苦しみそして約１２０℃を越える温度では機能的
ではなかった。チップを電子パッケージ（即ち、基体）
にはんだ付けするために使用される温度が１２０℃を越
えるので、このような先行技術の温度安定性は受け入れ
ることができない。
【００１６】
【発明の要旨】本発明は、感光性ポリマー組成物、なら
びに低伝搬損失、環境上の高安定性を示し、かつ平滑な
壁と高アスペクト比を有する光導波路をフォトリトグラ
フ的に画定する方法を提供する。このような導波路の製
造に使用される方法は、高性能電子パッケージの製造に
使用されるプレーナ方法と適合する。
【００１７】本発明は、一つの好ましい実施態様におい
て、活性な導波路物質が完全にエポキシ化されたビスフ
ェノールＡ−ホルムアルデヒドノボラックからなるポリ
マー光導波路を提供する。この完全にエポキシ化された
ノボラックは、架橋された形において、４００nm〜２,
０００nmで無視できる光吸収を有し、すなわち光学的に
透明であり、そしてλ＝０.６３３μmで１.５９８±０.
００２の屈折率を有する。
【００１８】本発明の一つの好ましいポリマー光導波路
物質は、重合度の異なる及びその結果として屈折率の異
なる予め選択された領域を有するエポキシ基を含む重合
性物質の層からなる。
【００１９】本発明の別の好ましい実施態様において
は、フォトリトグラフ的にポリマー光導波路を画定した
後で、エポキシ基を含む重合性物質の非露光領域が現像
されポリマー光導波路を残す。
【００２０】本発明の方法によると、適当な基体は上で
述べた重合性物質によって被覆されそして次に重合性物
質中の屈折率が選択的に改変される。
【００２１】
【好ましい実施態様の説明】本発明は、特に、低伝搬損
失かつ１２０℃を越える温度で安定性の光導波路を有す
るチップ及びチップ基体の最上層として有用な重合性層
及びこのような重合性層を製造する方法に関する。
【００２２】一般に、本発明によれば、光増感剤を露光
によりその後に架橋できる重合性物質に添加し、感光性
ポリマー組成物を得る。重合性物質／光増感剤の組み合
わせ（本明細書中では以後しばしば簡単に“感光性ポリ
マー組成物”）を適切な基体の上にコーティングした
後、この感光性ポリマー組成物を電磁放射線に選択的に
露光することにより、非照射領域に比較して照射領域に
おいて屈折率が変えられ、その結果光導波路が形成され
る。
【００２３】本発明の種々の面を以下に詳細に議論す
る。
【００２４】基体 本発明の光導波路の形成に使用される基体は、限定され
た形態ではない。典型的な基体はポリマー導波路を支持
するために適した、例えばガラス、石英、酸化シリコ
ン、及び光的に不透明な（または高屈折率の）基体、例
えばセラミック、シリコン、ＧａＡｓなど（即ちあらゆ
る表面）を包含する。
【００２５】重合性物質 エチレン性不飽和モノマー（即ち二重結合を有する）か
ら作られたポリマー、例えばポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶ
Ｃ）などは光導波路を形成するために使用することがで
きる。これらの導波路は、高品質でありそして低い光損
失を示す傾向にある。これらの物質の一つの基本的な制
限は、それらが熱的に安定ではないということである。
これらの物質で作られた導波路は、１２０℃を越える温
度において光学的に不透明になるかまたは損失があるよ
うになる。それゆえ、チップを基体に結合するために典
型的には１５０℃を越える温度が使用される多くの光電
子工学的パッケージング応用においては、それらはほと
んど価値を持たない。
【００２６】本発明は、一実施態様において、この一般
的な種類のポリマーへの化学的変性を包含し、それはそ
れらのポリマーの光学特性（即ち作業波長における透明
性）を保持すると共にそれらの熱安定性を顕著に増加さ
せる。この化学的変性は、１または複数の脂環式エポキ
シアクリレート基を、１または複数のエチレン性不飽和
ポリマーに付加することからなる。
【００２７】本発明の別の実施態様においては、完全に
エポキシ化されたビスフェノールＡ−ホルムアルデヒド
ノボラック樹脂の使用を含む。１分子あたり平均６〜８
個のエポキシ基を有するそれらが最も有用である。当業
者にとって、１分子あたりの２個より多い任意の数のエ
ポキシ基を使用することができることが明らかであろ
う。しかしながら、６〜８個が好ましい数である。
【００２８】脂環式エポキシアクリレート基で変性され
たエチレン性不飽和モノマーから作られるポリマーは、
後に例示されるように光酸発生化合物で架橋できる。
【００２９】本発明において光導波路の形成に有用なポ
リマーは、典型的には約５,０００〜約１００,０００
（数平均）、さらに好ましくは約７,０００〜約１５,０
００の分子量を有する。
【００３０】エチレン性不飽和モノマーから作られたポ
リマーのモル比、エチレン性不飽和モノマー対脂環式エ
ポキシアクリレート基は、一般に約９５：５〜約０：１
００、さらに好ましくは１０：９０〜２５：７５であ
る。
【００３１】このようなポリマーは、種々のエチレン性
不飽和モノマーのランダムコポリマーとして広く特徴づ
けることができる。これらのポリマーは非常に多種にわ
たって商業的に入手可能であるが、おそらく最も良く知
られているのはデュポンの（メタ）アクリレートポリマ
ーのELVACITE(R)ブランドであろう。これらのポリマー
はメチルメタクリレートとメタクリレートのコポリマー
であることが良く知られておりその他の異性体の範囲は
述べるにはあまりに多すぎる。（メタ）アクリレートに
関する化学を教示する引例は、Saunders,K.J.,“Organi
c Polymer Chemistry”Chap.6.Chapman & Hall Ltd.,Lo
ndon,1973；及びLenz,R.,“Organic Chemistry of Synt
hetic High Polymers”John Wiley & Sons,Inc.1967,Ch
aps.9-12であり、両方とも引用によって本明細書中に組
み込まれる。
【００３２】脂環式エポキシアクリレート基という語
は、例えばシクロヘキセンモノオキシド、ジシクロペン
タジエンモノオキシド、シクロペンテンモノオキシド、
またはノルボルネンオキシド等の基を包含する。
【００３３】例えば、一酸化されたジシクロペンンタジ
エン（またはシクロヘキサン）アクリルまたはメタクリ
ルエステルとＰＭＭＡとを反応させることができる。こ
のコポリマーは低い光損失を有するが、しかしずっと高
い温度安定性、即ちＰＭＭＡの１２０℃に比較して２２
５℃の温度安定性を有する。
【００３４】以下の組み合わせは、本発明の光導波路を
形成するために有用な重合性物質として有用であろうと
考えられる。
【００３５】 アクリレート： メタクリレート：
【化１】
【００３６】
【化２】
【００３７】その他：
【化３】
【００３８】これらは、エチレン性不飽モノマーと共重
合することができる。共重合可能なエチレン性不飽モノ
マーは、例えば： ＣＨ2＝Ｃ(Ｒ2)Ｈ 式中のＲ2が非置換または所望により通常的な１価の任
意の置換基、例えば−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＣＯＯＨ、−
Ｂｒ、−Ｆ、−Ｃｌなどで置換されたフェニル基である
スチレン； 式中のＲ2がハロゲンである、ハロゲン化ビニル、例え
ば塩化ビニル、または臭化ビニル（ただしハロゲンは限
定されない）； 式中のＲ2が
【００３９】
【化４】 である酢酸ビニル；または式中のＲ2が−ＯＨ、メタノ
ールまたはその他のアルコールの残基であるその他のビ
ニル化合物、例えばビニルアルコール； あるいは、例えば式： ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＯＯＲ3 、 ＣＨ2＝Ｃ(ＣＨ3)−ＣＯＯＲ3 で表されるその他のアクリレートまたはメタクリレート
（式中、Ｒ3は例えば好ましくは６個の炭素原子を有す
る芳香族基、即ち
【化５】 例えばベンゼンまたはフェノールなど；好ましくは２〜
６個の炭素原子を有する脂肪族基；好ましくは５〜１０
個の炭素原子を有する環式脂肪族基であり、そしてこれ
らのＲ3は１またはそれより多い種々の基、例えばシク
ロヘキセンモノオキシド、シクロペンテンモノオキシ
ド、ノルボルネンモノオキシド、ジシクロペンタジエン
モノオキシドなどで置換することができる）などであ
る。
【００４０】架橋体は、ポリマーまたはコポリマーの熱
酸化劣化を抑制し、それらの非架橋形のものに比較して
本発明において有用であると考えられる。
【００４１】例えば、メチルメタクリレートをジシクロ
ペンタジエンモノオキシドメチルメタクリレートと架橋
することができる。
【００４２】
【化６】
【００４３】光増感剤との組み合わせで使用される重合
性物質はエポキシ基を含有するので、このエポキシ基は
既知先行技術のポリマー光導波路の熱安定性の限度であ
る１２０℃を越える温度における重合性物質の熱安定性
を実質的に増加させる。
【００４４】加えて、エポキシ基を含有する重合性物質
は、光導波路領域中の垂直な直線側壁が５０μmまたは
それより厚い厚さ通して得られることを可能にする。
【００４５】本発明における使用にもっとも好ましい重
合性物質は、１分子あたり平均で８個のエポキシ基を有
する完全にエポキシ化されたビスフェノールＡ−ホルム
アルデヒドノボラックである。これは、Hi-Tech Polyme
rs社からEpirez(R)SU8として商業的に入手できる。
【００４６】この重合性物質は、式：
【化７】 によって表すことができる。
【００４７】非露光Epirez SU8の屈折率は、λ＝０.６
３３μmで１.６０３±０.００２であると測定された。
露光しそして重合した（架橋した）Epirez SU8は、非露
光Epirez SU8よりも低い屈折率を有する。屈折率におけ
るこの差、ｎは、熱固定後のさらなる放射線への露光が
△ｎを変えないという意味で熱的に固定される。△ｎの
値は固定温度によって影響される。固定温度は後で議論
する。
【００４８】１５０℃の固定温度が、図２(ｆ)中に示す
ような埋め込まれたEpirez SU8ポリマー導波路に使用さ
れた時、△ｎはλ＝０.６３３μmで０.００５であると
測定された。異なる被覆が使用される場合には、コアと
被覆との間の△ｎをかなり変動することができ、例え
ば、本発明によるポリマー光導波路と被覆としての空気
とに関しては、△ｎは０.６程度であろう。
【００４９】光増感剤 本発明の重合性物質は、エポキシ基含有重合性物質であ
り、それらに光酸発生化合物、例えば、アリールジアゾ
ニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールス
ルホニウム塩などを添加することにより感光性にするこ
とができる。これらの物質は、一般に、“オニウム”塩
と呼ばれる。好ましい物質は、トリアリールスルホニウ
ムヘキサフルオロアンチモネートの混合異性体からな
る、General Electric社のUVE(R)1014である。有用な物
質は、“Photoinitiated CationicPolymerization", J.
V.Crivello, in UV Curing: Science及びTechnology (2
ndprinting), S.P.Pappas, Editor, Technology Market
ing Corporation, Norwalk，CT 1980中に開示されてお
り、引用によって本明細書中に組み込まれる。
【００５０】トリアリールスルホニウム塩は、式： (Ａｒ)3Ｓ+Ｘ- （式中、Ａｒはアリール例えばフェニルまたはジフェニ
ルスルフィド：
【化８】 であり、そしてＸ-はアニオン例えばＢＦ4 -、Ａｓ
Ｆ6 -、ＰＦ6 -、ＳｂＦ6 -などである）で表される。
【００５１】重合性物質対光増感剤の比 重合性物質に対する光増感剤の量は、像様露光及び加熱
による十分な架橋が包含される実施態様により、所望の
屈折率または重合性物質の露光領域と非露光領域との間
の所望の屈折率差△ｎを与える限り、非常に重要ではな
い。最良の量は、二三の実験操作によって経験的に決定
することができる。重合性物質（固体として）を基にし
て約２〜約１０重量％の量の光増感剤が一般的に有効で
あり、そして５重量％が特に好ましい。
【００５２】光重合性物質と光増感剤との間の相互作用 １または複数の光酸発生化合物と組み合わせた光重合性
物質、好ましくはエポキシ樹脂は、電磁放射線が、１つ
のエポキシ基の他への架橋または化学的結合をもたらす
化学反応を誘発する結果として感光性になる。この放射
線は好ましくはＵＶ放射線であるが、その他のタイプの
放射線、例えば、レーザー、Ｘ線、Ｅ−ビームなども使
用することができる。現在のところ、約３００〜約４０
０Å、３１３、３３７、３６５Åで最強強度の波長を有
する、当該技術において一般的に受け入れられる中間Ｕ
Ｖ放射線を使用することが好ましい。
【００５３】この放射線、好ましくはＵＶ放射線は、光
酸（オニウム塩）から酸を発生させる。
【００５４】重合性物質を加熱すると、それらの中に酸
を含む領域は、酸を含まない領域とは異なって重合し、
そして異なって重合した領域は異なる屈折率を有する、
即ち、露光されかくして重合した重合性物質は、非露光
の重合性物質よりも低い屈折率を有する。
【００５５】架橋の程度 架橋は、所望の屈折率または露光領域と非露光領域との
間の所望の△ｎを達成するために行われ、そして当業者
は、製造されている任意の特定のポリマー導波路と組み
合わせて任意の特定の装置のための必要な条件を容易に
決定することができる。
【００５６】例えば、１５０℃で熱固定した５０μm厚
さの重合性物質層に、約６５０mJ／cm2(１００秒間６.
５mW／cm2）の露光は、露光領域と非露光領域との間に
０.００５の△ｎを与える。このようにして、完全架橋
は、熱処理後の露光領域中でλ＝０.６３３μmにおける
△ｎ＝０.００５を達成した。
【００５７】露光領域は、一般に、熱処理後に完全架橋
し、一方非露光領域は部分的に架橋するに過ぎない。部
分的な架橋度は、ポリマー導波路が非露光領域であり、
そして露光領域が被覆としての役割を果す図２(ａ)〜２
(ｆ)において図示されるような実施態様において、露光
領域と非露光領域との間の所望の△ｎが達成される限り
重要ではない。
【００５８】非露光領域がポリマー被覆を代表しそして
別の被覆層が使用される場合の、例えば図３(ａ)中に示
されるような実施態様においても、再び露光後に重要な
のは△ｎである。
【００５９】熱固定 後で議論するように、本発明の重合性物質は、それが像
様露光またはフラッド露光のいずれであっても、電磁放
射線への露光に引き続いて熱固定される。
【００６０】熱固定は、約１２０℃を越える温度におい
て行うのが典型的である。一般に、約１５０℃を大きく
越える温度での熱固定はしばしば考慮されない。
【００６１】しかしながら、典型的には、約１５０℃に
おいて熱固定し、光開始剤を本質的に分解する。その結
果として、後続の露光は屈折率を変化させない。１５０
℃を大きく越える温度での加熱は、重合または架橋反応
をゆっくりと生起させ、それによって本発明の一つの実
施態様における露光領域と非露光領域との間の屈折率差
を減少させる。
【００６２】例えば、熱固定温度が１５０℃においては
△ｎは０.００５であり、そして２００℃では△ｎはご
くわずかになる。温度が１５０℃より高くなるにつれ
て、屈折率差はそれだけ小さくなる。
【００６３】溶媒 後で追い出される溶媒中の重合性物質及び光増感剤は、
一般に、層の形に塗布される。この溶媒は、重合性物質
及び光増感剤の均一な溶液が得られることを可能にし、
妥当な低温度、例えば、約６０〜約１１０℃の線の温度
で追い出し可能であり、かつ重合性物質、光増感剤また
は基体に有害な影響を持たない限り、重要ではない。有
用な溶媒は、メチルエチルケトン、メチルイソプロピル
ケトン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、グ
リコールメチルエーテルアセテート（ジグリム）などを
含むはずである。
【００６４】必要に応じた添加剤 スピンコーティングなどを助けるために、慣用の界面活
性剤、例えば３Ｍ社からのＦＣ４３０(R)をコーティン
グ助剤として添加してよい。
【００６５】プロセス 一般的実施態様 図１(ａ)〜１(ｅ)において図示される一つの実施態様に
おいて、本発明に従ってポリマー光導波路を製造するプ
ロセス順序は、まず第一に、図１(ａ)中に示す適当な基
体１０を図１(ｂ)中に示す被覆物質、例えば石英、ガラ
ス、ポリマーなどの層２０でコーティングすることから
成る。この被覆層は、本発明のコアまたはポリマー導波
路物質よりも低屈折率を有し、そして光学的に透明であ
る。本明細書に開示する感光性ポリマー組成物の一つと
同様にこれらの基準に適合する任意の従来の被覆も使用
することができ、そして後で図３中に示すある種の実施
態様においては、被覆物質は本発明の露光された重合性
物質であり、そしてコアまたはポリマー導波路は本発明
の非露光重合性物質である。同様の説明が図２(ｆ)にも
当て嵌まる。約１μm〜約５０μmの程度の厚さを有する
被覆層が最も一般的な応用であることが証明されるであ
ろうが、この厚さの範囲は臨界的ではない。もし所望な
らば、感光性ポリマー組成物に関して後で例示するよう
な技術、溶媒及びベーキング条件を使用してポリマー被
覆層を形成することができる。
【００６６】当業者であれば理解するであろうように、
被覆とコアとの間の△ｎは大幅に変動することができそ
して制限されない。例えば、図３(ｅ)中に示されるよう
な構造体に関しては、△ｎは０.００５であろうし、そ
して図３(ａ)中に示されるような空気被覆に関しては、
△ｎは０.６の程度であり得る。一般則としては、△ｎ
が小さければ小さいほど良い。
【００６７】光学的に透明な低屈折率の基体に対して
は、付加的な被覆層は随意である。しかしながら、いく
つかの応用のためには、セラミック（ＩＣチップ担体に
使用される）、ガラスエポキシ（印刷回路基板に使用さ
れる）または金属のような“光学的に不透明な”基体
が、より高屈折率を有する絶縁基体と同様に使用できる
ことを要求する。重合性であるこのような基体層または
被覆層は、また基体を平坦化するためにも使用すること
ができる。
【００６８】図１(ｃ)中に示すように、次に、感光性ポ
リマー組成物、典型的には光増感剤と共にEpirez SU8の
層３０を塗布する。コーティングは、スピン塗布、ドク
ターブレード塗布、または任意のその他の慣用の技術に
よることができる。基体上に塗布したコーティングを、
次に、９０℃で数分間の第一ベーキングを施す。典型的
には、このベーキングは、約６０〜約１１０℃で約５分
〜約２４０分の間である。このベーキングの目的は溶媒
の追い出しである。通常は、ベーキングは大気圧下、空
気中においてであるが、その他の雰囲気、例えば窒素、
真空、アルゴンなど、または大気圧より低いまたは高い
圧力が使用できないという理由はない。しかしながら、
現在のところ、このような変更には何らの利点も見られ
ない。
【００６９】得られるフィルム厚さは、勿論、所望の応
用に依存するであろう。典型的には、１ミクロン未満か
ら数１００ミクロンまでであり、そして約１ミクロン〜
約１２５ミクロンが、光電子パッケージングへのほとん
どの商業的用途に十分である。
【００７０】本プロセスの次のステップは、典型的に
は、架橋反応を引き起こす光酸を生成させるために形成
したフィルムをリトグラフ的に露光して、図１(ｄ)中に
示すように導波路をパターン化する。露光は通常のリト
グラフのマスクを通してでき、そして典型的には、図１
(ｄ)中に示す露光領域４０及び非露光領域５０の所望の
パターンを生成させるネガのフォトマスクを通して標準
的な中間ＵＶ放射線を使用して実施する（露光の光は矢
印によって示される）。その代わりに、リトグラフのパ
ターン付けは、その他の適当なエネルギー源、例えばレ
ーザー、Ｘ線、Ｅビームなどを使用して実施することも
できる。
【００７１】露光の程度は、露光された領域において架
橋を完了することができる限り、非常に重要ではない
が、典型的には約２００〜約１０００mJ／cm2の程度、
好ましくは６５０mJ／cm2である。代案として、上で議
論したような放射線の二つの異なるタイプの組み合わ
せ、例えば慣用のリトグラフィー及びレーザーの組み合
わせを像様露光のために使用することができる。
【００７２】リトグラフ的な露光に続き、次に、このフ
ィルムを、空気中でまたは窒素雰囲気下、約９０℃で約
１０分間熱固定する。導波路を現像するこの第二の加熱
工程は、約７０℃〜約１１０℃の温度で約５分〜約３０
分である。空気または窒素以外のその他の雰囲気、例え
ば、真空、アルゴンなども使用することができる。通常
は、このベークは大気圧下であるが、現在のところ大気
圧より低いまたは高い圧力を禁止する理由はない。上述
の加熱に続いて、このフィルムを通常の方法で冷却し、
そしてこの実施態様においては次に、現像液例えばプロ
ピレングリコールメチルエーテルアセテートまたはその
他の慣用の現像液、例えば前に述べた溶媒を使用して現
像し、図１(ｅ)中に示す製品とする。現像は、非露光領
域５０を除去し、本発明のポリマー導波路として機能す
る露光領域４０を残留させる。
【００７３】現像は、慣用の条件が使用され、例えば、
現像技術（スプレーまたは単純な浸漬）に依存して、空
気中、室温で約数秒〜約数分の時間、一般的に容易に実
施することができ、そして当業者によって容易に選択さ
れ得る。
【００７４】最後のステップは、一般的に、イソプロピ
ルアルコール、エチルアルコールなどのような物質によ
るリンスまたは清掃である。
【００７５】このように形成したポリマー導波路は、先
行技術と比較して非常に簡単な方法で形成され、これは
本発明の主要な利点であり、そしてポリマー導波路とし
て優れた特性を示す非常に平滑な垂直構造体から成る。
【００７６】埋め込まれたポリマー導波路の実施態様 本発明によるポリマー導波路を形成する代替のプロセス
順序においては、埋め込まれたチャンネルポリマー導波
路を形成することができる。このプロセスを図２中に図
式的に示し、そして変形例を図３(ｃ)、３(ｄ)及び３
(ｅ)中に示す。
【００７７】以下の説明を、図２(ａ)〜２(ｆ)に関連し
て提供する。
【００７８】図２(ａ)において、基体１００を、層１１
０で示す感光性ポリマー組成物のスピンコーティングな
どによる層またはフィルムによりコートする。コーティ
ングに続いて、全体の組立体を、空気、窒素、アルゴ
ン、真空などのような雰囲気中、約９０℃で数分間、例
えば１５分間ベークする。この条件は、一般的実施態様
の下でポリマー光導波路をリトグラフ的に画定する前述
した第一ベークと一般的に同じである。
【００７９】上述のベーキングに続いて、図２(ｂ)中に
示すように、この組立体を、矢印（番号をつけていな
い）で示す中間ＵＶ放射線を使用して全体のフィルム１
１０にフラッド露光を施す。一般的実施態様に関する像
様露光に使用するような条件が適当である。次に、図２
(ｂ)の形成物に、図２(ａ)に例示したベーキングステッ
プに使用したような雰囲気下、常圧下に約１２０℃で数
分間、典型的には約７０℃〜約１１０℃で約５分〜約３
０分間加熱することにより熱固定を施す。
【００８０】上の処理に続いて、図２(ｃ)中に示すよう
に、感光性ポリマー組成物の第二層を層１１０上にコー
トするが、第二の光増感剤を伴う重合性物質の層を図２
(ｃ)中に層１２０で示す。
【００８１】典型的には、図２(ｃ)中に示す第一層１１
０の厚さは、約１〜約５０μｍであり、そして図２(ｃ)
中に示す第二層１２０の厚さは、約１〜約５０μｍであ
るが、最終用途が正確な厚さを決定する。
【００８２】図２(ｃ)の手順に続いて、次に、図２(ｄ)
中に示すように、例えば、中間ＵＶ光によるリトグラフ
的な（または像様）露光を実施して導波路をパターン化
する。図２(ｄ)中の矢印（番号が付いていない）によっ
て示す中間ＵＶ放射線による像様露光は、結果として、
層１２０の露光領域の、加熱時の重合をもたらし、これ
によって層１１０及び層１２０の組み合わせは、図２
(ｄ)中に１４０で表される架橋した重合性物質領域及び
図２(ｄ)中に１５０で表される非露光（そしてそれ故架
橋されていない）領域に転換される。一般的な実施態様
中で使用される条件が、一般的に好適である。
【００８３】図２(ｄ)中に示す形成物はまた、前述した
同じ条件で熱固定される。
【００８４】図２(ｄ)の手順に続いて、もし所望ならば
または必要ならば、次に、図２(ｅ)中に示すように層１
５０上に感光性ポリマー組成物のもう一つの層を再びコ
ーティングして最上層１６０を形成する。典型的には、
この最上層１６０は、約１〜約５０μｍの程度の厚さを
有する。
【００８５】図２(ｆ)中に矢印（番号を付けていない）
で示す中間ＵＶ放射線によるフラッド露光を再び実施
し、これによって層１６０を架橋させ、図２(ｆ)中に示
す導波路要素１５０を包囲し、かつ保護しそして被覆と
しての役割を果す、埋め込み用の露光した感光性ポリマ
ー組成物１７０を形成する。
【００８６】非露光領域１４０が一緒に露光されないよ
うなフラッド露光の制御は、熱固定後には問題にならな
い。
【００８７】上述のフラッド露光に続いて、前に規定し
たような条件を使用して熱固定を実施する。
【００８８】上で述べた図２(ｃ)〜２(ｆ)の手順を繰り
返すことによって、多層導波路を製造することができ
る。
【００８９】図３(ａ)〜３(ｅ)は、一般的な実施態様及
び埋め込まれた導波路の実施態様の変形例を提示する。
【００９０】図３(ａ)に、第一被覆層２１０上に形成し
たポリマー導波路２２０を示す。このポリマー導波路２
２０は、一般的な実施態様の手順を使用して形成しても
よい。被覆層２１０は、ポリマー導波路と被覆層との間
の所望の△ｎが達成される限り、任意の慣用の物質、例
えばガラス、石英、ポリマーなどで形成してもよい。図
３(ａ)において、被覆２１０はまた、基体としての役割
も果す。それは、本質的に、ポリマー導波路２２０より
も低屈折率を有しそして所望の光学的透明度を示す任意
の物質でよい。
【００９１】図３(ｂ)において、ポリマー導波路２２０
を担持している第一被覆層２１０を、基体２００上に支
持する。任意の通常の基体を使用してよい。
【００９２】図３(ｃ)において、第二ポリマー被覆層２
３０を、ポリマー導波路２２０及び第一ポリマー被覆層
２１０の露光領域上に形成する。この第二ポリマー被覆
層２３０を、典型的には、溶液の形で付与し、次に通常
の方法でスピンコートし、そして次に、前に与えられた
感光性ポリマー組成物層に使用される条件でベークし
て、すべての番号を前に定義した図３(ｃ)中に示すオー
バコートした導波路構造体を結果として得る。第二ポリ
マー被覆層２３０は、ポリマー導波路２２０の形成に使
用したものと同じ感光性ポリマー組成物から形成しても
または形成しなくてもよい。それはまた、本発明による
感光性ポリマー組成物である必要もない。
【００９３】図３(ｄ)は、図２(ｆ)のものと同様な埋め
込まれた導波路を図示するが、図３(ｄ)において、導波
路としての役割を果す非露光感光性ポリマー組成物領域
２２０は、露光された感光性ポリマー組成物２３０中に
埋め込まれ、そして導波路２２０の形成に使用した感光
性ポリマー組成物及び埋め込み物質２３０とは異なる被
覆物質の下方の層または第一被覆層上に支持されてい
る。埋め込み物質は、本発明による感光性ポリマー組成
物であってもまたはなくてもよく、そして図３(ｃ)によ
るように、異なる感光性ポリマー組成物で形成してもよ
い。
【００９４】第一被覆層はポリマー被覆層である必要は
なく、基体に接着しかつ感光性ポリマー組成物がそれに
接着する任意の物質、例えば、石英、ガラス、ポリマー
などで形成できる。第二被覆層は、塗布及び平坦化の容
易さのために、一般的にはポリマー組成物で形成され
る。
【００９５】例として、ポリマー導波路は前に例示した
ようなＥｐｉｒｅｚ ＳＵ８でよく、そして第一及び第
二被覆層は前に議論したようなエポキシ官能化したＰＭ
ＭＡでよい；エポキシ官能化したＰＭＭＡはエポキシ基
のために所望の熱安定性を示し、Ｅｐｉｒｅｚ ＳＵ８
より低屈折率を有しそしてＰＭＭＡの良好な光学的透明
性を保留する。
【００９６】図３(ｅ)は、図３(ｄ)中に示す第一ポリマ
ー被覆層２１０が図３(ｄ)中に示す第二ポリマー被覆層
２３０と本質的に同じであり、その結果として、図２
(ｆ)の“保護”層１７０と機能において類似である本質
的に均一なポリマー被覆層２４０を与える、ポリマー被
覆の概念を図示する。その他の番号は図３(ｄ)中と同じ
意味を有する。
【００９７】当業者には明らかであろうように、支持体
は光学的に不透明でよくまたは導波路要素のそれよりも
高い屈折率を有してもよい。
【００９８】本発明のプロセスは、後述の実施例２に示
すように、相互に１２μｍの中心−中心間隔を有する６
μｍ幅の導波路を形成するために成功裏に実施された。
各々が平行でかつ上から見たときに長方形である３つの
導波路（分離；導波路間、１２μｍ）を考慮して、１.
３μｍの光を中央の導波路中に導入した。それがこの導
波路を出ることを見出した。隣の導波路から出る光のな
いことは、これらの導波路が光学的情報の低い混線及び
良好な閉じ込めを示すことに関して高品質のものである
ことを立証した。約２μｍまでの狭い幅のポリマー導波
路を容易に達成することができると信じられるが、これ
は、感光性ポリマー組成物ではなくて利用可能なフォト
リトグラフ装置によって主に決定される。当業者が認識
しているように、より大きな幅は、得るのがずっと簡単
である。
【００９９】実施例２で得られた本発明の導波路の上述
のテスト結果は、下記の特性を立証した。 低伝搬損失を示すこと； 低伝搬損失：λ＝１.３μｍで＜０.３dB／cm（この数字
は、当該技術の最善の現状のＴｉ：ＬｉＯ3導波路の数
字λ＝１.３μｍで：≦０.１dB／cmと好ましく比較され
る）非常に高い分解能及び非常に高いアスペクト比を有
してリトグラフ的にパターン化できること； 中心−中心間隔：１２μｍ；幅：６μｍ（使用装置によ
り２μｍまで可能)； ４００〜２，０００nmの波長範囲にわたって光学的に透
明であること； ２３５℃までλ＝１.３μｍで光学的に透明である； 光学的に誘発された屈折率変化を有し、それは安定であ
ること； △ｎ＝０．００５； 露光領域と非露光領域との間の屈折率差を有し、それは
２００℃より高い温度では無視できるようになること； 非常に滑らかな側壁、即ち、導波路の低伝搬損失のため
に必要な特性を有すること；および 酸素の非存在下で処理することによって〜２７０℃まで
拡張することができる光学的劣化温度を有すること。
【０１００】本発明に従って得られる数個の主な利点は
以下の通りである： ポリマー光導波路を、露光領域と非露光領域との間の屈
折率の正味の差を与えるリトグラフの露光技術によっ
て、重合性物質、もっとも好ましくは感光性エポキシ樹
脂中に直接形成することができる； この屈折率差は熱的に安定化でき、そしてこのプロセス
を繰り返して単一の重合性物質を使用して完全に包囲さ
れたまたは埋め込まれた導波路を形成できる； このプロセスはガラス、セラミック、シリコンなどを含
む任意の担体上の導波路構造体の形成に使用することが
できる；そして 固定する温度を変えて屈折率差を制御すること、及びリ
トグラフィー条件を変えてポリマー導波路のサイズを制
御することを使用して多重または単一モードのポリマー
導波路構造体を形成できる。
【０１０１】このように本発明を一般的に説明してきた
が、本発明を実施する現在のところ好ましい最良の方式
を例示する以下の非限定的な実施例を提供する。
【０１０２】
【実施例】実施例１ この実施例は、前に説明した一般的実施態様を使用して
図１中に図示されるようなポリマー導波路の生成を示
す。
【０１０３】その上に４μｍの厚さのＳｉＯ2層を有す
る通常のシリコン基体を、ジグリム中の光増感刊剤とし
て５重量％のＵＶＥ１０１４（エポキシ重量を基にし
て）を含むＥｐｉｒｅｚ ＳＵ８（溶液重量基準で固形
分として７８重量％エポキシ）で５０μｍの厚さのフィ
ルムをドクタ−ブレ−ドでコ−トした。
【０１０４】次に、この組立体を、大気圧下、空気中で
９０℃において３０分間ベ−クし、そして次に３６５nm
の中間ＵＶを用いて６５０mJ／cm2のエネルギー流量で
通常のネガのフォトマスクを通して露光した。
【０１０５】形成した露光領域は５０μｍ幅、５０μｍ
厚さであり、そして露光領域の中心−中心間隔は２５０
μｍであった。
【０１０６】この組立体を、この段階で空気中で９０℃
において１５分間熱固定して、露光領域を完全に架橋し
た。
【０１０７】露光領域の熱固定に続いて、プロピレング
リコールメチルエーテルアセテート中に浸漬して非露光
領域を現像した（除去した）。撹拌の程度に依存して、
２〜５分の種々の接触時間が成功裏に使用され、より激
しい撹拌は、より短い現像時間に導いた。これによって
図１中に示すようなポリマー導波路が形成された。
【０１０８】実施例２ この実施例は、前に説明した埋め込みポリマー導波路の
実施態様を使用して図２中に図示すようなポリマー導波
路の形成を示す。
【０１０９】基体は、再びその上に４μｍの厚さのＳｉ
Ｏ2層を有するシリコンであった（ＳｉＯ2はコートする
かまたは熱的に成長させた）。
【０１１０】この実施例においては、重合性物質は、そ
れを、ジグリムによって重量で１：１で希釈した以外は
実施例１におけるものと同じであった。光増感剤は、再
びＵＶＥ１０１４（エポキシ重量を基にして５重量％）
であった。それを、３,０００ＲＰＭのスピンコーティ
ングによって５μｍの厚さにコートした。
【０１１１】次に、この組立体を、常圧で空気中で１５
分間、９０℃でベークして溶媒を追い出した。
【０１１２】次に、６５０mJ／cm2のエネルギー量で３
６５nmの中間ＵＶによるフラッド露光を実施し、引き続
いて窒素パージ下で１５０℃で１０分間、熱固定を行っ
た。
【０１１３】次に、前に使用したのと同じポリマー組成
物を、前に使用したのと同じ条件でスピンコートして６
μｍ厚さのフィルムを形成し、そしてネガのフォトマス
クを通して像様露光して、露光領域の中心−中心間隔１
２μｍを有する幅６μｍ及び厚さ５μｍの露光領域を形
成した。露光条件は、フラッド露光に関するものと同じ
であった。次に、前に使用した条件で熱固定を実施し
た。次に、前に使用したポリマー組成物を使用して前に
与えられた条件で最上層をスピンコートして、６μｍの
厚さの最上層を形成した。次に、前に与えられたのと同
じ条件でフラッド露光を実施し、引き続いて前に与えら
れたのと同じ条件で熱固定を行って、露光領域と非露光
領域との間の△ｎが０.００５である所望の埋め込まれ
たポリマー導波路を形成した。
【図面の簡単な説明】
【図１】(ａ)〜(ｅ)は本発明に従ってポリマー光導波路
を製造するためのプロセス順序の図式的な説明図であ
る。
【図２】(ａ)〜(ｆ)は本発明に従ってポリマー光導波路
を製造するためのプロセス順序の図式的な説明図であ
る。
【図３】(ａ)〜(ｅ)は本発明に従う種々のポリマー導波
路の断面図である。
【符号の説明】
１０、１００、２００ 基体 ２０、２１０、２３０、２４０ 被覆層 ３０、１１０、１２０ コーティング層 ４０、１４０ 露光領域 ５０、１５０ 非露光領域 １６０ 最上層 １７０ 感光性ポリマー組成物層 ４０、１５０、２２０ ポリマー導波路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｂ 6/13 Ｇ０２Ｂ 6/12 Ｍ (72)発明者 ジエフリー・ドナルド・ジエローム アメリカ合衆国コネチカツト州（06062) プレインビル．ヘミングウエイストリー ト30 (72)発明者 モデスト・マイクル・オプリスコ アメリカ合衆国ニユーヨーク州（10598) マホパツク．センターロード アール・ アール12 (72)発明者 アルバート・スピース アメリカ合衆国ニユーヨーク州（10703) ヨンカーズ．グリーンベイルアベニユー 93 (72)発明者 ジーニン・マデリン・トレホエラ アメリカ合衆国ニユーヨーク州（10566) ピークスキル．テイラーアベニユー４ (56)参考文献 特開 昭59−151107（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−204676（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−110543（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−28448（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭59−7362（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭63−35583（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/12 G02B 6/13

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 像様露光により導入された屈折率の異な
    る予め選択された領域をその中に有し、そしてより屈折
    率の高い領域が光導波路として作用する感光性ポリマー
    組成物の層からなり、感光性ポリマー組成物が１モル当
    たり平均６〜８個のエポキシ基を有する完全エポキシ化
    ビスフェノールＡ−ホルムアルデヒドノボラックおよび
    脂環式エポキシアクリレート変性エチレン性不飽和ポリ
    マーよりなる群から選択される重合性物質と光酸発生化
    合物である光増感剤との組み合わせからなることを特徴
    とするプレーナ薄膜光導波路。
  2. 【請求項２】 重合度と屈折率の異なる予め選択された
    領域をその中に有し、より屈折率の高い領域が光導波路
    として作用する感光性ポリマー組成物の本体からなり、
    感光性ポリマー組成物が１モル当たり平均６〜８個のエ
    ポキシ基を有する完全エポキシ化ビスフェノールＡ−ホ
    ルムアルデヒドノボラックおよび脂環式エポキシアクリ
    レート変性エチレン性不飽和ポリマーよりなる群から選
    択される重合性物質と光酸発生化合物である光増感剤と
    の組み合わせからなることを特徴とする構造体。
  3. 【請求項３】 マトリックス中に埋め込まれた感光性ポ
    リマー組成物を非露光で熱架橋した重合性物質からなる
    第１屈折率を有する分離した領域と、感光性ポリマー組
    成物を露光して熱架橋した重合性物質からなる第１屈折
    率よりも小さい第２屈折率を有するマトリックスとをそ
    の中に有し、分離した領域が光導波路として作用する感
    光性ポリマー組成物の層からなり、感光性ポリマー組成
    物が１モル当たり平均６〜８個のエポキシ基を有する完
    全エポキシ化ビスフェノールＡ−ホルムアルデヒドノボ
    ラックおよび脂環式エポキシアクリレート変性エチレン
    性不飽和ポリマーよりなる群から選択される重合性物質
    と光酸発生化合物である光増感剤との組み合わせからな
    ることを特徴とするプレーナ薄膜光導波路。
  4. 【請求項４】 基体および基体上の感光性ポリマー組成
    物の層からなり、感光性ポリマー組成物を露光して熱架
    橋した重合性物質からなる予定された屈折率を示す光導
    波路として作用する分離した領域を含む、感光性ポリマ
    ー組成物が１モル当たり平均６〜８個のエポキシ基を有
    する完全エポキシ化ビスフェノールＡ−ホルムアルデヒ
    ドノボラックおよび脂環式エポキシアクリレート変性エ
    チレン性不飽和ポリマーよりなる群から選択される重合
    性物質と光酸発生化合物である光増感剤との組み合わせ
    からなることを特徴とするプレーナ薄膜ポリマー光導波
    路構造体。
  5. 【請求項５】 基体および基体上のマトリックスに埋め
    込まれた感光性ポリマー組成物を非露光で熱架橋した重
    合性物質からなる第１屈折率を有する分離した領域と、
    感光性ポリマー組成物を露光して熱架橋した重合性物質
    からなる第１屈折率よりも小さい第２屈折率を有するマ
    トリックスとを有し、分離した領域が光導波路として作
    用する感光性ポリマー組成物の層からなる、感光性ポリ
    マー組成物が１モル当たり６〜８個のエポキシ基を有す
    る完全エポキシ化ビスフェノールＡ−ホルムアルデヒド
    ノボラックおよび脂環式エポキシアクリレート変性エチ
    レン性不飽和ポリマーよりなる群から選択される重合性
    物質と光酸発生化合物である光増感剤との組み合わせか
    らなることを特徴とするプレーナ薄膜ポリマー光導波路
    構造体。
  6. 【請求項６】 基体上に感光性ポリマー組成物の層を準
    備する、およびこの層を活性光線に像様露光する工程を
    含み、その結果、層の予め選択された領域が光導入され
    て屈折率が変更される、感光性ポリマー組成物が１モル
    当たり６〜８個のエポキシ基を有する完全エポキシ化ビ
    スフェノールＡ−ホルムアルデヒドノボラックおよび脂
    環式エポキシアクリレート変性エチレン性不飽和ポリマ
    ーよりなる群から選択される重合性物質と光酸発生化合
    物である光増感剤との組み合わせからなることを特徴と
    する請求項１記載のプレーナ薄膜光導波路の形成方法。
  7. 【請求項７】 基体上に感光性ポリマー組成物の層を付
    与する、層を像様露光して層の露光領域内のポリマー材
    料を架橋させる、および層の非露光領域を除去する工程
    を含み、その結果、残留している露光領域が光導波路と
    して作用する、感光性ポリマー組成物が１モル当たり６
    〜８個のエポキシ基を有する完全エポキシ化ビスフェノ
    ールＡ−ホルムアルデヒドノボラックおよび脂環式エポ
    キシアクリレート変性エチレン性不飽和ポリマーよりな
    る群から選択される重合性物質と光酸発生化合物である
    光増感剤との組み合わせからなることを特徴とする請求
    項４記載のプレーナ薄膜光導波路構造体の形成方法。
  8. 【請求項８】 基体を第１屈折率を有する被覆層でコー
    ティングする、 被覆層を感光性ポリマー組成物の層でコーティングす
    る、 感光性ポリマー組成物層をベークする、 ベークした層を像様露光してその中に露光領域と非露光
    領域とを生成させる、 像様露光した層を熱的に固定する、および層の非露光領
    域を除去する、 工程を含み、被覆層の第１屈折率よりも高い屈折率を有
    する光導入された露光領域が分離したプレーナ薄膜光導
    波路として残留する、感光性ポリマー組成物が１モル当
    たり６〜８個のエポキシ基を有する完全エポキシ化ビス
    フェノールＡ−ホルムアルデヒドノボラックおよび脂環
    式エポキシアクリレート変性エチレン性不飽和ポリマー
    よりなる群から選択される重合性物質と光酸発生化合物
    である光増感剤との組み合わせからなることを特徴とす
    るプレーナ薄膜光導波路の形成方法。
  9. 【請求項９】 第１屈折率を有する光学的に透明な基体
    を感光性ポリマー組成物の層でコーティングする、 感光性ポリマー組成物層をベークする、 ベークした層を像様露光してその中に露光領域と非露光
    領域とを生成させる、 像様露光した層を熱的に固定する、および層の非露光領
    域を除去する、 工程を含み、基体の第１屈折率よりも高い屈折率を有す
    る光導入された露光領域が分離したプレーナ薄膜光導波
    路として残留する、感光性ポリマー組成物が１モル当た
    り６〜８個のエポキシ基を有する完全エポキシ化ビスフ
    ェノールＡ−ホルムアルデヒドノボラックおよび脂環式
    エポキシアクリレート変性エチレン性不飽和ポリマーよ
    りなる群から選択される重合性物質と光酸発生化合物で
    ある光増感剤との組み合わせからなることを特徴とする
    プレーナ薄膜光導波路の形成方法。
  10. 【請求項１０】 基体を感光性ポリマー組成物の層でコ
    ーティングする、 感光性ポリマー組成物層をベークする、 ベークした層をフラッド露光する、 層を熱的に固定する、 熱的に固定した層上に同一の感光性ポリマー組成物の第
    ２層を付与する、 第２層を像様露光してその中に露光領域と非露光領域と
    を生じさせる、および第２層を熱的に固定してその中の
    重合性物質を重合させる、 工程を含み、第２層中の非露光領域が分離したプレーナ
    薄膜光導波路である、感光性ポリマー組成物が１モル当
    たり６〜８個のエポキシ基を有する完全エポキシ化ビス
    フェノールＡ−ホルムアルデヒドノボラックおよび脂環
    式エポキシアクリレート変性エチレン性不飽和ポリマー
    よりなる群から選択される重合性物質と光酸発生化合物
    である光増感剤との組み合わせからなることを特徴とす
    る分離したプレーナ薄膜光導波路の形成方法。
  11. 【請求項１１】 第１屈折率を有する被覆層を感光性ポ
    リマー組成物の層でコーティングする、 感光性ポリマー組成物層をベークする、 ベークした層を像様露光してその中に露光領域と非露光
    領域とを生成させる、 像様露光した層の露光領域中の重合性物質を熱的に固定
    する、および像様露光した層の非露光領域を除去し、そ
    れにより露光領域が分離したプレーナ薄膜光導波路とし
    て残留させる、 露光領域が分離したプレーナ薄膜光導波路上に被覆層を
    コーティングする、および得られた生成物をベークす
    る、 工程を含み、感光性ポリマー組成物が１モル当たり６〜
    ８個のエポキシ基を有する完全エポキシ化ビスフェノー
    ルＡ−ホルムアルデヒドノボラックおよび脂環式エポキ
    シアクリレート変性エチレン性不飽和ポリマーよりなる
    群から選択される重合性物質と光酸発生化合物である光
    増感剤との組み合わせからなることを特徴とするプレー
    ナ薄膜光導波路の形成方法。
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