JP3333864B2 - 光導波路の製造方法 - Google Patents

光導波路の製造方法

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gas
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polyimide
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機光学材料を用
いた光導波路部品などの光学部品の作製に適用されるフ
ッ素化ポリイミドの表面改良方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、通信用有機光学材料として有望視
されているフッ素化ポリイミドを用いた光導波路は、2
種類の屈折率の異なる材料を用いて屈折率の高いコアに
光を閉じ込めて導波させている。この導波路は、図2に
断面図で示すような作製工程により形成される。
【0003】すなわち、図2(a)に示すように光導波
路のベースとなるシリコン基板1上に後工程で屈折率の
低いフッ素化ポリイミド(以下、FLUPIと称す)の
クラッド層を形成する前処理としてシリコン基板1とフ
ッ素化ポリイミドとの接着性を向上させるために図2
(b)に示すように接着改良剤2を塗布する。次に図2
(c)に示すようにスピンコート法などより、屈折率の
低いフッ素化ポリイミドを塗布してクラッド層3を形成
する。
【0004】この場合、屈折率の低いフッ素化ポリイミ
ドとしては、PMDA/TFDB:90%および6FD
A/TFDB:10%(以下、FLUPI−91と称
す)が用いられる。ここで、PMDAはピロメリト酸二
無水物、TFDBは2,2′−ビス(トリフルオロメチ
ル)−4,4′−ジアミノビフェニル、6FDAは2,
2′−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフ
ルオロプロパン二無水である。なお、フッ素化ポリイミ
ドは、PMDA/TFDBと6FDA/TFDBとを反
応させてイミドを作製し、それを重合させて作製され
る。
【0005】次に図2(d)に示すようにクラッド層3
の表面を図示しない接着改良剤により処理し、その上に
屈折率の高いフッ素化ポリイミドでコア層4を形成す
る。さらにこのコア層4の表面にコア層4をリッジ型に
エッチングするために例えばTiを堆積させてマスク5
を形成する。この場合、屈折率の高いポリイミドとして
は、PMDA/TFDB:100%(以下、FLUPI
−10と称す)が用いられる。なお、フッ素化ポリイミ
ドの屈折率はフッ素の含有量によって制御されている。
また、従来では、このような適切な表面改良剤が存在し
ていなかったので、Ti堆積の前処理としての表面改良
剤が使用されていない。
【0006】次に図2(e)に示すようにパターン形成
されたTiマスク5を用いてO2 ガス雰囲気でのRIE
(反応性イオンエッチング)により、光を閉じ込めて導
波するコア6を形成する。次に図2(f)に示すように
Tiマスク5を除去し、屈折率の低いフッ素化ポリイミ
ド(FLUPI−91)を塗布してオーバークラッド層
7を形成して光導波路が完成する。
【0007】ここで、前述した図2(d)の工程におい
て、クラッド層3(FLUPI−91)とコア層4(F
LUPI−10)とがプロセス中に剥離することを防止
するために接着改良剤を塗布している。これは、通信用
有機光学材料として優れた特性を有するフッ素化ポリイ
ミドは、屈折率制御のためにフッ素が使用されており、
このフッ素があるためにフッ素化ポリイミド同士の接着
性を悪くし、極端な場合は剥離を起こすためである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに接着改良剤を用いる方法によると、クラッド層3と
コア層4との層間に屈折率の異なる材料が存在し、光導
波路などの屈折率の違いによって光を閉じ込めて導波さ
せる部品には適さないという問題があった。なお、フッ
素を含まず、通信用有機光学材料として不適当なポリイ
ミド層間の接着強度に対してはプラズマ処理による改善
例が存在するが、この場合は、プラズマを生成するガス
としてO2:50%,CF4:50%の混合比を使用する
と、強い接着強度が得られるという報告例がある。
【0009】一般にRIEなどのようなエッチングを含
むプロセスを支障無く実施できるためには、エッチング
の対象となるものは、500gf/cm以上の接着強度
を持っていることが必要と言われている。
【0010】また、フッ素化ポリイミドとTiマスクな
どのような金属膜との接着強度については、前述した従
来例では、適切な表面改良材が存在しないために特別な
前処理は施されていないが、プロセス加工を実施するた
めの十分な接着強度が得られないという問題があった。
【0011】また、マスクの接着強度が不十分である
と、RIEなどでドライエッチングした場合、ポリイミ
ドの加工精度が低下するため、サブミクロンオーダの精
度が要求される光導波路を再現性良く作製することが困
難であった。
【0012】なお、通信用有機光学材料としては用いら
れないポリイミドと金属膜との接着性については、従来
イオンビームなどによって表面の粗面化による接着強度
向上の報告があるが、フッ素を含む前記フッ素化ポリイ
ミドに対しては、接着強度が不十分であり、厚い金属膜
が形成できない。
【0013】したがって本発明は、前述した従来の課題
を解決するためになされたものであり、その目的は、フ
ッ素化ポリイミド同士の接着性をプロセス加工に必要な
程度に向上させることができる光導波路の製造方法を提
供することにある。また、他の目的は、フッ素化ポリイ
ミドと金属膜との接着性をプロセス加工に必要な程度に
向上させることができる光導波路の製造方法を提供する
ことにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、クラッド層と、このクラッド層上に
パターン形成され、かつ光を閉じ込めて導波するコアと
を有する光導波路の製造方法であって、基板上に、第1
のフッ素化ポリイミドからなる第1の薄膜によりクラッ
ド層を形成する第1の工程と、第1の工程により形成さ
れた第1の薄膜の表面を、2ガスとCF4ガスとの混合
ガスで前記CF4ガスを25%以下の混合比とする混合
ガスのプラズマによって処理する第2の工程と、第2の
工程により混合ガスのプラズマによって処理された第1
の薄膜の表面上に、第1のフッ素化ポリイミドより高い
屈折率を有する第2のフッ素化ポリイミドからなる第2
の薄膜を形成する第3の工程と、第3の工程により形成
された第2の薄膜を加工して、コアを形成する第4の工
程とを有することを特徴とする。 本発明によれば、フッ
素化ポリイミド同士の層間接着強度を向上させることが
できる。
【0015】また、他の発明は、クラッド層と、このク
ラッド層上にパターン形成され、かつ光を閉じ込めて導
波するコアとを有する光導波路の製造方法であって、基
板上に、第1のフッ素化ポリイミドからなる第1の薄膜
によりクラッド層を形成する第1の工程と、第1の工程
により形成された第1の薄膜上に第1のフッ素化ポリイ
ミドより高い屈折率を有する第2のフッ素化ポリイミド
からなる第2の薄膜を形成する第2の工程と、第2の工
程により形成された第2の薄膜の表面を、O2ガスとC
4ガスとの混合ガスで前記CF4ガスを50%の混合比
とする混合ガスのプラズマによって処理する第3の工程
と、第3の工程により混合ガスのプラズマによって処理
された第2の薄膜の表面上にTi薄膜を堆積し、このT
i薄膜をパターン形成する第4の工程と、第4の工程に
よりパターン形成されたTi薄膜をマスクとして、第2
の薄膜をエッチングすることによりコアを形成する第5
の工程とを有することを特徴とする。 本発明によれば、
フッ素化ポリイミドとTi膜との接着強度を向上させる
ことができる。
【0016】本発明におけるO2ガスとCF4ガスとの混
合ガスのプラズマは、化学的活性種(イオン,フリーラ
ジカル,活性原子など)の密度が高いので、ポリイミド
表面にF−C=O基などの官能基が生成する傾向があ
る。そのF−C=O基がポリイミドワニス中のアミノ基
またはペプチド基と脱フッ化水素反応を起こし縮合し、
CとNとの間に共有結合を生成する。この共有結合が接
着性を向上させる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する。図1は、スピンコート法により形成し
た厚さ約50μmの屈折率の低いフッ素化ポリイミド
(FLUPI−91)を塗布して形成した薄膜に対して
その表面にO2ガスとCF4ガスとのガス混合比を変えて
プラズマ処理した後、さらに厚さ約50μmの屈折率の
低いフッ素化ポリイミド(FLUPI−91)を塗布し
て形成した薄膜の接着強度の変化を示したものである。
【0018】なお、図中、右縦軸は接着強度(黒四角)
を示し、左縦軸はプラズマ処理時のエッチング速度(白
丸)を示している。接着強度は、T型ピールテストによ
り評価した。また、屈折率の低いフッ素化ポリイミド
(FLUPI−91)の表面のプラズマ処理は、平行平
板型反応性イオンエッチング装置により行った。また、
RFパワーを約200Wとし、全ガス圧力を1.0Pa
とし、処理は約3分間行った。
【0019】図1より、O2 ガス100%の条件で接着
強度は約750gf/cmを示し、これはプラズマ処理
を行わない条件での接着強度250gf/cmのほぼ3
倍の強度を示すことが判る。これより、プロセス条件で
ある接着強度500gf/cm以上を満たすためには、
CF4ガスの混合比が25%以下とすれば良いことが判
る。しかも、エッチング速度はCF4ガスが25%以下
では大きいので、効率的である。
【0020】また、光導波路の形成には、フッ素の含有
率の低いFLUPI−10と、フッ素含有率の高いFL
UPI−91とが接触する組み合わせも必要となるが、
フッ素が少ない方が接着強度は大きくなるので、FLU
PI−91同士の組み合わせにおいて必要な接着強度が
保証できれば、光導波路の形成上では十分である。
【0021】下記表1は、フッ素含有率の高いFLUP
I−91とTiとの接着性を示し、前述した同様の条件
でプラズマ処理を施した場合、碁盤目テストによって接
着強度を評価した結果を示したものである。なお、表1
中、評価記号○は、碁盤目テストの結果が0〜30%剥
離の場合を示し、十分な接着強度があることを示してい
る。また、評価記号△は、30〜60%剥離を示し、評
価記号×は60〜100%剥離を示している。表1より
明かなようにプロセス条件を満たすフッ素化ポリイミド
と金属膜との接着強度を得るには、CF4ガス混合比を
約50%とすれば良いことが判る。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
通信用有機光学材料としてのフッ素化ポリイミドに対し
てプラズマ処理を施すことにより、フッ素化ポリイミド
同士の接着強度を、間に屈折率の異なる接着改良材を介
在させることなく、プロセス加工上、十分な大きさにす
ることが可能となる。
【0024】また、フッ素化ポリイミドと金属マスクと
の間の接着強度をプロセス加工上、十分な大きさにする
ことが可能となる。これによってサブミクロンオーダの
精度が要求される光導波路を再現性良く製造することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 プラズマ処理におけるO2ガスとCF4ガスと
のガス混合比がフッ素化ポリイミド同士の接着強度に与
える影響を示す図である。
【図2】 通信用有機光学材料であるフッ素化ポリイミ
ドを用いた光導波路の従来構造の作製工程を説明する各
工程の断面図である。
【符号の説明】
1…シリコン基板、2…接着改良剤、3…クラッド層
(屈折率の低いフッ素化ポリイミド)、4…コア層(屈
折率の高いフッ素化ポリイミド)、5…Tiマスク、6
…コア、7…オーバクラッド層(屈折率の低いフッ素化
ポリイミド)。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−308920(JP,A) 特開 平4−8734(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 7/00 C08G 73/00 - 73/26 G02B 6/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クラッド層と、このクラッド層上にパタ
    ーン形成され、かつ光を閉じ込めて導波するコアとを有
    する光導波路の製造方法において、 基板上に、第1のフッ素化ポリイミドからなる第1の薄
    膜により前記クラッド層を形成する第1の工程と、 前記第1の工程により形成された前記第1の薄膜の表面
    を、2ガスとCF4ガスとの混合ガスで前記CF4ガス
    を25%以下の混合比とする混合ガスのプラズマによっ
    て処理する第2の工程と、 前記第2の工程により前記混合ガスのプラズマによって
    処理された前記第1の薄膜の表面上に、前記第1のフッ
    素化ポリイミドより高い屈折率を有する第2のフッ素化
    ポリイミドからなる第2の薄膜を形成する第3の工程
    と、 前記第3の工程により形成された前記第2の薄膜を加工
    して、前記コアを形成する第4の工程と、 を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
  2. 【請求項2】 クラッド層と、このクラッド層上にパタ
    ーン形成され、かつ光を閉じ込めて導波するコアとを有
    する光導波路の製造方法において、 基板上に、第1のフッ素化ポリイミドからなる第1の薄
    膜により前記クラッド層を形成する第1の工程と、 前記第1の工程により形成された前記第1の薄膜上に前
    記第1のフッ素化ポリイミドより高い屈折率を有する第
    2のフッ素化ポリイミドからなる第2の薄膜を形成する
    第2の工程と、 前記第2の工程により形成された前記第2の薄膜の表面
    を、O2ガスとCF4ガスとの混合ガスで前記CF4ガス
    を50%の混合比とする混合ガスのプラズマにより処理
    する第3の工程と、 前記第3の工程により前記混合ガスのプラズマによって
    処理された前記第2の薄膜の前記表面上にTi薄膜を堆
    積し、このTi薄膜をパターン形成する第4の工程と、 前記第4の工程によりパターン形成された前記Ti薄膜
    をマスクとして、前記第2の薄膜をエッチングすること
    により前記コアを形成する第5の工程と、 を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
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JP4895320B2 (ja) * 2000-07-10 2012-03-14 日立化成工業株式会社 光導波路デバイスの製造方法
JP3786858B2 (ja) * 2001-10-16 2006-06-14 大日本印刷株式会社 光導波路およびその製造方法
JP4784040B2 (ja) * 2002-12-10 2011-09-28 凸版印刷株式会社 高性能バリアフィルム
JP4784039B2 (ja) * 2002-12-10 2011-09-28 凸版印刷株式会社 帯電防止性能を有する強密着蒸着フィルム
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