JPH09222524A - Production of polyimide optical waveguide - Google Patents

Production of polyimide optical waveguide

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JPH09222524A
JPH09222524A JP3033796A JP3033796A JPH09222524A JP H09222524 A JPH09222524 A JP H09222524A JP 3033796 A JP3033796 A JP 3033796A JP 3033796 A JP3033796 A JP 3033796A JP H09222524 A JPH09222524 A JP H09222524A
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JP
Japan
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layer
polyimide
bis
core
clad layer
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Application number
JP3033796A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Takeuchi
哲也 竹内
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Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP3033796A priority Critical patent/JPH09222524A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and cost effectively obtain an optical waveguide by cutting a second polyimide layer down to a first polyimide layer leaving a specified width and providing the side parts and upper part of a core with the same polyimide layer as the first layer. SOLUTION: Polyimide is applied on a substrate 1 and is heated to form a lower clad layer 2a. The polyimide having the refractive index higher than the refractive index of the material formed as the clad layer 23a is used and is similarly layered to form a core layer 3. The laminate of the lower clad layer 2a and the core layer 3 is cut on its both sides leaving the width to be formed the core down to the lower clad layer 2a by using a dicing machine. Further, the substrate is subjected to grooving by using the dicing machine. Namely, both sides of the substrate 1 leaving the width to be formed as the core are subjected dicing down to the lower clad layer 2a from the core layer 3. The front surface and flakes of the core part 3a formed by the cutting are provided with the material of the same compsn. as the compsn. of the lower clad layer as the upper clad layer 2b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリイミド系光導
波路の製造方法に関し、特に直線状のコアパターンを有
するポリイミド系光導波路用に適した簡易で経済的な製
造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a polyimide optical waveguide, and more particularly to a simple and economical manufacturing method suitable for a polyimide optical waveguide having a linear core pattern.

【0002】[0002]

【従来技術】光ファイバの開発による光通信システムの
実用化に伴い種々の光通信用部品が開発されている。こ
れら光通信用部品を実装する際の光配線(光導波路)と
しては、光ファイバーで実証されている低損失の石英系
材料が主として検討されているが、石英系材料では光導
波路の作製に長時間を要すること、作製時に1000℃以上
の高温が必要なこと、大面積化が困難であることなど製
造上に問題があり、またフレキシブル性に欠けるため取
扱いにくいという欠点もある。そこで、近年、これらの
問題を解決すべく有機高分子系材料の光導波路の研究が
広く行なわれている。
2. Description of the Related Art Various optical communication components have been developed with the practical use of optical communication systems by developing optical fibers. As the optical wiring (optical waveguide) for mounting these optical communication components, low loss silica-based materials that have been proven in optical fibers have been mainly studied, but silica-based materials require a long time for optical waveguide fabrication. However, there are drawbacks in manufacturing, such as high temperature, 1000 ° C. or higher at the time of manufacturing, difficulty in increasing the area, and lack of flexibility, which makes it difficult to handle. Therefore, in recent years, studies on optical waveguides of organic polymer materials have been widely conducted in order to solve these problems.

【0003】有機高分子材料の中で、光透過性を備えて
いるポリメチルメタクリレート等のポリアクリレート類
は、低い温度で成形可能であり、石英系材料に比べてフ
レキシブル性を備えているが、耐熱性に劣る。特開平4-
9807号公報には、耐熱性、電気的性質、機械的性質に優
れ、絶縁膜、プリント配線板などの電子材料に実績のあ
るポリイミド系の光導波路用が提案されている。ポリイ
ミド、特にフッ素化ポリイミドは光透過性、耐熱性およ
び耐湿性に優れ、かつその重合成分の組成などを変える
ことにより光導波路のクラッド部とコア部との間で必要
な屈折率差の制御が容易に行なえるという特性を有す
る。また、耐熱温度は300℃以上であり、電子材料と
してハンダ接合時の耐熱性を備えている。上記公報で
は、ポリイミドの下部クラッド層の上にこれより屈折率
の大きなポリイミドコア層を形成し、その上に蒸着によ
りアルミニウム層をつけ、レジスト塗布、プリベーク、
露光、現像、アフターベークを行ない、パターニングさ
れたレジスト層を形成し、アルミニウムをウェットエッ
チングにより除去し、ポリイミドをドライエッチングに
より除去し、最後に残存するアルミニウム層をウェット
エッチングにより除去するという、いわゆるリアクティ
ブ・イオン・エッチング(RIE)を含む方法により光
導波路を製造している。
[0003] Among organic polymer materials, polyacrylates such as polymethyl methacrylate having light transmissivity can be molded at a low temperature and have flexibility as compared with quartz-based materials. Poor heat resistance. JP-A-4-
No. 9807 proposes a polyimide-based optical waveguide which has excellent heat resistance, electrical properties, and mechanical properties and has a proven track record in electronic materials such as insulating films and printed wiring boards. Polyimides, especially fluorinated polyimides, have excellent light transmission, heat resistance and moisture resistance, and the required refractive index difference between the cladding part and the core part of the optical waveguide can be controlled by changing the composition of the polymerization component. It has the property that it can be easily performed. Further, the heat resistance temperature is 300 ° C. or higher, and the electronic material has heat resistance at the time of solder bonding. In the above publication, a polyimide core layer having a larger refractive index is formed on the lower cladding layer of polyimide, and an aluminum layer is formed thereon by vapor deposition, resist coating, pre-baking,
Exposure, development and after-baking are performed to form a patterned resist layer, aluminum is removed by wet etching, polyimide is removed by dry etching, and finally the remaining aluminum layer is removed by wet etching. Optical waveguides are manufactured by methods including active ion etching (RIE).

【0004】ポリイミド系光導波路の他の製造法とし
て、フッ素化ポリイミドに電子線(放射光)をマスクを
介して照射し下部クラッド上部の照射部分の屈折率を増
加させて光導波路のコアとし、必要によりその上に下部
クラッドと同一組成のポリイミド層を設け上部クラッド
とする方法が開示されている(特開平7-102088号公報お
よび特開平7-209537号公報)。この方法によれば、RI
E法に比べ作製プロセスを大幅に簡略化でき自由描画が
可能であり、コア幅を自由に変えられるなどの利点があ
るという。
As another method for producing a polyimide-based optical waveguide, a fluorinated polyimide is irradiated with an electron beam (radiation light) through a mask to increase the refractive index of an irradiated portion above the lower clad to form a core of the optical waveguide. A method is disclosed in which a polyimide layer having the same composition as that of the lower clad is provided thereon as necessary to form an upper clad (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-12088 and 7-209537). According to this method, the RI
Compared with the E method, the manufacturing process can be greatly simplified, free drawing is possible, and the core width can be freely changed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法で
は電子線をコアのパターンに照射するため高精度で高価
な電子線描画装置を必要とする。従って、本発明の目的
は、RIE法によらず、また電子線描画装置を使用する
ことなく、短い工程で効率よくポリイミド系の導波路を
製造できる方法を提供することにある。
However, in the above method, the electron beam is applied to the pattern of the core, so that a highly accurate and expensive electron beam drawing apparatus is required. Therefore, an object of the present invention is to provide a method capable of efficiently producing a polyimide-based waveguide in a short process without using the RIE method and without using an electron beam drawing apparatus.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、光導波路
のコアパターンが直線的等比較的単純な場合には、シリ
コーンウェーハなどのチップ化において一般に使用され
ているダイシングマシンを使用することにより効率的に
光導波路を製造できることを確認し本発明を完成するに
至った。
When the core pattern of the optical waveguide is relatively simple such as linear, the present inventors use a dicing machine which is generally used for forming a silicon wafer into chips. As a result, it was confirmed that an optical waveguide can be efficiently manufactured, and the present invention was completed.

【0007】すなわち、本発明は基板上に第一のポリイ
ミド層と前記第一のポリイミド層よりも屈折率の高い第
二のポリイミド層をこの順に積層して設け、ダイシング
マシンを用いて、第二のポリイミド層をコアとなるべき
幅を残して第一のポリイミド層に至るまで切削し、つい
でコア部分の側部及び上部に前記第一の層と同一のポリ
イミド層を設けることを特徴とするポリイミド系光導波
路の製造方法を提供するものである。
That is, according to the present invention, a first polyimide layer and a second polyimide layer having a refractive index higher than that of the first polyimide layer are laminated in this order on a substrate, and a second dicing machine is used. The polyimide layer is cut to reach the first polyimide layer leaving a width to be the core, and then the same polyimide layer as the first layer is provided on the side and the upper part of the core portion. A method for manufacturing a system optical waveguide is provided.

【0008】[0008]

【発明の実施形態】本発明においては、クラッド及びコ
アとしてポリイミドを使用する。このようなポリイミド
はテトラカルボン酸またはその誘導体とジアミンとから
製造することができる。ポリイミドとしては、ポリイミ
ド単体、ポリイミド共重合体、2種以上のポリイミド混
合物、さらには他の添加剤を添加したものが用いられ
る。特に好ましいのは、酸二無水物、ジアミンのいずれ
か一方または双方にフッ素原子が結合したものから得ら
れるフッ素化ポリイミドである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, polyimide is used as a clad and a core. Such a polyimide can be produced from tetracarboxylic acid or its derivative and diamine. As the polyimide, a simple substance of polyimide, a polyimide copolymer, a mixture of two or more kinds of polyimides, and a material to which other additives are added are used. Particularly preferred is a fluorinated polyimide obtained from one or both of an acid dianhydride and a diamine having a fluorine atom bonded thereto.

【0009】このようなポリイミド及びフッ素化ポリイ
ミドの原料となるテトラカルボン酸とその誘導体、及び
ジアミン類の具体例としては以下に示すものが挙げられ
る。(トリフルオロメチル)ピロメリット酸、ジ(トリ
フルオロメチル)ピロメリット酸、ジ(ヘプタフルオロ
プロピル)ピロメリット酸、ぺンタフルオロエチルピロ
メリット酸、ビス{3,5−ジ(トリフルオロメチル)
フェノキシ}ピロメリット酸、2,3,3′,4′−ビ
フェニルテトラカルボン酸、3,3′4,4′−テトラ
カルボキシジフェニルエーテル、2,3,3′,4′−
テトラカルボキシジフェニルエーテル、3,3′,4,
4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,3,6,
7−テトラカルボキシナフタレン、1,4,5,7−テ
トラカルボキシナフタレン、1,4,5,6−テトラカ
ルボキシナフタレン、3,3′,4,4′−テトラカル
ボキシジフェニルメタン、3,3′,4,4′−テトラ
カルボキシジフェニルスルホン、2,2−ビス(3,4
−ジカルボキシフェニル)プロパン、2,2−ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)へキサフルオロプロ
パン、5,5′−ビス(トリフルオロメチル)−3,
3′,4,4′−テトラカルボキシビフェニル、2,
2′,5,5′−テトラキス(トリフルオロメチル)−
3,3′,4,4′−テトラカルボキシビフェニル、
5,5′−ビス(トリフルオロメチル)−3,3′,
4,4′−テトラカルボキシジフェニルエーテル、5,
5′−ビス(トリフルオロメチル)−3,3′,4,
4′−テトラカルボキシベンゾフェノン、ビス{(トリ
フルオロメチル)ジカルボキシフェノキシ}ベンゼン、
ビス{(トリフルオロメチル)ジカルボキシフェノキ
シ}(トリフルオロメチル)ベンゼン、ビス(ジカルボ
キシフェノキシ)(トリフルオロメチル)ベンゼン、ビ
ス(ジカルボキシフェノキシ)ビス(トリフルオロメチ
ル)ベンゼン、ビス(ジカルボキシフェノキシ)テトラ
キス(トリフルオロメチル)ベンゼン、3,4,9,1
0−テトラカルボキシペリレン、2,2−ビス{4−
(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル}プロパ
ン、ブタンテトラカルボン酸、シクロペンタンテトラカ
ルボン酸、2,2−ビス{4−(3,4−ジカルボキシ
フェノキシ)フェニル}へキサフルオロプロパン、ビス
{(トリフルオロメチル)ジカルボキシフェノキシ}ビ
フェニル、ビス{(トリフルオロメチル)ジカルボキシ
フェノキシ}ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、
ビス{(トリフルオロメチル)ジカルボキシフェノキ
シ}ジフェニルエーテル、ビス(ジカルボキシフェノキ
シ)ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)ジメチルシラン、
1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)テトラ
メチルジシロキサン、ジフルオロピロメリット酸、1,
4−ビス(3,4−ジカルボキシトリフルオロフェノキ
シ)テトラフルオロベンゼン、1,4−ビス)3,4−
ジカルボキシトリフルオロフェノキシ)オクタフルオロ
ビフェニルなどである。
Specific examples of the tetracarboxylic acid and its derivative and the diamines, which are the raw materials of such polyimide and fluorinated polyimide, include the following. (Trifluoromethyl) pyromellitic acid, di (trifluoromethyl) pyromellitic acid, di (heptafluoropropyl) pyromellitic acid, pentafluoroethylpyromellitic acid, bis {3,5-di (trifluoromethyl)
Phenoxydipyromellitic acid, 2,3,3 ', 4'-biphenyltetracarboxylic acid, 3,3'4,4'-tetracarboxydiphenyl ether, 2,3,3', 4'-
Tetracarboxydiphenyl ether, 3,3 ', 4
4'-benzophenonetetracarboxylic acid, 2,3,6
7-tetracarboxynaphthalene, 1,4,5,7-tetracarboxynaphthalene, 1,4,5,6-tetracarboxynaphthalene, 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxydiphenylmethane, 3,3 ′, 4 , 4'-tetracarboxydiphenylsulfone, 2,2-bis (3,4
-Dicarboxyphenyl) propane, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane, 5,5'-bis (trifluoromethyl) -3,
3 ', 4,4'-tetracarboxybiphenyl, 2,
2 ', 5,5'-tetrakis (trifluoromethyl)-
3,3 ', 4,4'-tetracarboxybiphenyl,
5,5'-bis (trifluoromethyl) -3,3 ',
4,4'-tetracarboxydiphenyl ether, 5,
5'-bis (trifluoromethyl) -3,3 ', 4
4'-tetracarboxybenzophenone, bis {(trifluoromethyl) dicarboxyphenoxy} benzene,
Bis {(trifluoromethyl) dicarboxyphenoxy} (trifluoromethyl) benzene, bis (dicarboxyphenoxy) (trifluoromethyl) benzene, bis (dicarboxyphenoxy) bis (trifluoromethyl) benzene, bis (dicarboxyphenoxy) ) Tetrakis (trifluoromethyl) benzene, 3,4,9,1
0-tetracarboxyperylene, 2,2-bis @ 4-
(3,4-Dicarboxyphenoxy) phenyl} propane, butanetetracarboxylic acid, cyclopentanetetracarboxylic acid, 2,2-bis {4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl} hexafluoropropane, bis { (Trifluoromethyl) dicarboxyphenoxy} biphenyl, bis {(trifluoromethyl) dicarboxyphenoxy} bis (trifluoromethyl) biphenyl,
Bis {(trifluoromethyl) dicarboxyphenoxy} diphenyl ether, bis (dicarboxyphenoxy) bis (trifluoromethyl) biphenyl, bis (3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane,
1,3-bis (3,4-dicarboxyphenyl) tetramethyldisiloxane, difluoropyromellitic acid,
4-bis (3,4-dicarboxytrifluorophenoxy) tetrafluorobenzene, 1,4-bis) 3,4-
Dicarboxytrifluorophenoxy) octafluorobiphenyl and the like.

【0010】ジアミンとしては、例えば次のものが挙げ
られる。m−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノト
ルエン、2,4−ジアミノキシレン、2,4−ジアミノ
デュレン、4−(1H,1H,11H−エイコサフルオ
ロウンデカノキシ)−1,3−ジアミノベンゼン、4−
(1H,1H−パーフルオロ−1−ブタノキシ)−1,
3−ジアミノベンゼン、4−(1Η,1H−パーフルオ
ロ−1−へプタノキシ)−1,3−ジアミノベンゼン、
4−(1Η,1Η−パーフルオロ−1−オクタノキシ)
−1,3−ジアミノベンゼン、4−ぺンタフルオロフェ
ノキシ−1,3−ジアミノベンゼン、4−(2,3,
5,6−テトラフルオロフェノキシ)−1,3−ジアミ
ノベンゼン、4−(4−フルオロフェノキシ)−1,3
−ジアミノベンゼン、4−(1H,1Η,2Η,2Η−
パーフルオロ−1−へキサノキシ)−1,3−ジアミノ
ベンゼン、4−(1H,1H,2H,2H−パーフルオ
ロ−1−ドデカノキシ)−1,3−ジアミノベンゼン、
p−フェニレンジアミン、2,5−ジアミノトルエン、
2,3,5,6−テトラメチル−p−フェニレンジアミ
ン、2,5−ジアミノベンゾトリフルオライド、ビス
(トリフルオロメチル)フェニレンジアミン、ジアミノ
テトラ(トリフルオロメチル)ベンゼン、ジアミノ(ぺ
ンタフルオロエチル)ベンゼン、2,5−ジアミノ(パ
ーフルオロヘキシル)ベンゼン、2,5−ジアミノ(パ
ーフルオロブチル)ベンゼン、ベンジジン、2,2′−
ジメチルベンジジン、3,3′−ジメチルベンジジン、
3,3′−ジメトキシベンジジン、2,2′−ジメトキ
シベンジジン、3,3′,5,5′−テトラメチルベン
ジジン、3,3′−ジアセチルベンジジン、2,2′−
ビス(トリフルオロメチル)−4,4′−ジアミノビフ
ェニル、オクタフルオロベンジジン、3,3′−ビス
(トリフルオロメチル)−4,4′−ジアミノビフェニ
ル、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、4,4′
−ジアミノジフェニルメタン、4,4′−ジアミノジフ
ェニルスルホン、2,2−ビス(p−アミノフェニル)
プロパン、3,3′−ジメチル−4,4′−ジアミノジ
フェニルエーテル、3,3′−ジメチル−4,4′−ジ
アミノジフェニルメタン、1,2−ビス(アニリノ)エ
タン、2,2−ビス(p−アミノフェニル)ヘキサフル
オロプロパン、1,3−ビス(アニリノ)へキサフルオ
ロプロパン、1,4−ビス(アニリノ)オクタフルオロ
ブタン、1,5−ビス(アニリノ)デカフルオロペンタ
ン、1,7−ビス(アニリノ)テトラデカフルオロヘプ
タン、2,2′−ビス(トリフルオロメチル)−4,
4′−ジアミノジフェニルエーテル、3,3′−ビス
(トリフルオロメチル)−4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル、3,3′−5,5′−テトラキス(トリフ
ルオロメチル)−4,4′−ジアミノジフェニルエーテ
ル、3,3′−ビス(トリフルオロメチル)−4,4′
−ジアミノベンゾフェノン、4,4″−ジアミノ−p−
テルフェニル、1,4−ビス(p−アミノフェニル)ベ
ンゼン、p−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチ
ルフェノキシ)ベンゼン、ビス(アミノフェノキシ)ビ
ス(トリフルオロメチル)べンゼン、ビス(アミノフェ
ノキシ)テトラキス(トリフルオロメチル)ベンゼン、
4,4′′′−ジアミノ−p−クオーターフェニル、
4,4′−ビス(p−アミノフェノキシ)ビフェニル、
2,2−ビス{4−(p−アミノフェノキシ)フェニ
ル}プロパン、4,4′−ビス(3−アミノフェノキシ
フェニル)ジフェニルスルホン、2,2−ビス{4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル}へキサフルオロプ
ロパン、2,2−ビス{4−(3−アミノフェノキシ)
フェニル}ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス{4
−(2−アミノフェノキシ)フェニル}ヘキサフルオロ
プロパン、2,2−ビス{4−(4−アミノフェノキ
シ)−3,5−ジメチルフェニル}ヘキサフルオロプロ
パン、2,2−ビス{4−(4−アミノフェノキシ)−
3,5−ジトリフルオロメチルフェニル}へキサフルオ
ロプロパン、4,4′−ビス(4−アミノ−2−トリフ
ルオロメチルフェノキシ)ビフェニル、4,4′−ビス
(4−アミノ−3−トリフルオロメチルフェノキシ)ビ
フェニル、4,4′−ビス(4−アミノ−2−トリフル
オロメチルフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4′
ービス(3−アミノ−5−トリフルオロメチルフェノキ
シ)ジフェニルスルホン、2,2−ビス{4−(4−ア
ミノ−3−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル}
ヘキサフルオロプロパン、ビス{(トリフルオロメチ
ル)アミノフェノキシ}ビフェニル、ビス〔{(トリフ
ルオロメチル)アミノフェノキシ}フェニル〕ヘキサフ
ルオロプロパン、ジアミノアントラキノン、1,5−ジ
アミノナフタレン、2,6−ジアミノナフタレン、ビス
−{2〔(アミノフェノキシ)フェニル〕へキサフルオ
ロイソプロピル}ベンゼン、ビス(2,3,5,6−テ
トラフルオロ−4−アミノフェニル)エーテル、ビス
(2,3,5,6−テトラフルオロ−4−アミノフェニ
ル)スルフィド、1,3−ビス(3−アミノプロピル)
テトラメチルジシロキサン、1,4−ビス(3−アミノ
プロピルジメチルシリル)ベンゼン、ビス(4−アミノ
フェニル)ジエチルシラン、1,3−ジアミノテトラフ
ルオロベンゼン、1,4−ジアミノテトラフルオロベン
ゼン、4,4′−ビス(テトラフルオロアミノフェノキ
シ)オクタフルオロビフェニル等がある
[0010] Examples of the diamine include the following. m-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 2,4-diaminoxylene, 2,4-diaminodulene, 4- (1H, 1H, 11H-eicosafluoroundecanooxy) -1,3-diaminobenzene, 4-
(1H, 1H-perfluoro-1-butanoxy) -1,
3-diaminobenzene, 4- (1Η, 1H-perfluoro-1-heptanoxy) -1,3-diaminobenzene,
4- (1Η, 1Η-perfluoro-1-octanoxy)
-1,3-diaminobenzene, 4-pentafluorophenoxy-1,3-diaminobenzene, 4- (2,3,
5,6-tetrafluorophenoxy) -1,3-diaminobenzene, 4- (4-fluorophenoxy) -1,3
-Diaminobenzene, 4- (1H, 1Η, 2Η, 2Η-
Perfluoro-1-hexanoxy) -1,3-diaminobenzene, 4- (1H, 1H, 2H, 2H-perfluoro-1-dodecanoxy) -1,3-diaminobenzene,
p-phenylenediamine, 2,5-diaminotoluene,
2,3,5,6-tetramethyl-p-phenylenediamine, 2,5-diaminobenzotrifluoride, bis (trifluoromethyl) phenylenediamine, diaminotetra (trifluoromethyl) benzene, diamino (pentafluoroethyl) Benzene, 2,5-diamino (perfluorohexyl) benzene, 2,5-diamino (perfluorobutyl) benzene, benzidine, 2,2'-
Dimethylbenzidine, 3,3'-dimethylbenzidine,
3,3'-dimethoxybenzidine, 2,2'-dimethoxybenzidine, 3,3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine, 3,3'-diacetylbenzidine, 2,2'-
Bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl, octafluorobenzidine, 3,3'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4 ′
-Diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 2,2-bis (p-aminophenyl)
Propane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 1,2-bis (anilino) ethane, 2,2-bis (p- Aminophenyl) hexafluoropropane, 1,3-bis (anilino) hexafluoropropane, 1,4-bis (anilino) octafluorobutane, 1,5-bis (anilino) decafluoropentane, 1,7-bis ( Anilino) tetradecafluoroheptane, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,
4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-5,5'-tetrakis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminodiphenyl ether , 3,3'-bis (trifluoromethyl) -4,4 '
-Diaminobenzophenone, 4,4 "-diamino-p-
Terphenyl, 1,4-bis (p-aminophenyl) benzene, p-bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) benzene, bis (aminophenoxy) bis (trifluoromethyl) benzene, bis (amino) Phenoxy) tetrakis (trifluoromethyl) benzene,
4,4 "'-diamino-p-quarterphenyl,
4,4'-bis (p-aminophenoxy) biphenyl,
2,2-bis {4- (p-aminophenoxy) phenyl} propane, 4,4'-bis (3-aminophenoxyphenyl) diphenylsulfone, 2,2-bis {4-
(4-aminophenoxy) phenyl} hexafluoropropane, 2,2-bis {4- (3-aminophenoxy)
Phenyl {hexafluoropropane, 2,2-bis} 4
-(2-aminophenoxy) phenyl} hexafluoropropane, 2,2-bis {4- (4-aminophenoxy) -3,5-dimethylphenyl} hexafluoropropane, 2,2-bis {4- (4- Aminophenoxy)-
3,5-Ditrifluoromethylphenyl} hexafluoropropane, 4,4′-bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (4-amino-3-trifluoromethyl) Phenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) diphenyl sulfone, 4,4 '
-Bis (3-amino-5-trifluoromethylphenoxy) diphenyl sulfone, 2,2-bis {4- (4-amino-3-trifluoromethylphenoxy) phenyl}
Hexafluoropropane, bis {(trifluoromethyl) aminophenoxy} biphenyl, bis [{(trifluoromethyl) aminophenoxy} phenyl] hexafluoropropane, diaminoanthraquinone, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, Bis- {2 [(aminophenoxy) phenyl] hexafluoroisopropyl} benzene, bis (2,3,5,6-tetrafluoro-4-aminophenyl) ether, bis (2,3,5,6-tetrafluoro) -4-Aminophenyl) sulfide, 1,3-bis (3-aminopropyl)
Tetramethyldisiloxane, 1,4-bis (3-aminopropyldimethylsilyl) benzene, bis (4-aminophenyl) diethylsilane, 1,3-diaminotetrafluorobenzene, 1,4-diaminotetrafluorobenzene, 4, 4'-bis (tetrafluoroaminophenoxy) octafluorobiphenyl etc.

【0011】本発明の製造方法を添付図面に基いて説明
する。図1(a)〜(c)は本発明による光導波路形成
工程を示す断面図であり、(a)は下部クラッド層およ
びコア層の形成工程、(b)は切削工程、(c)は上部
クラッド層形成工程を示す。以下、各工程について説明
する。
The manufacturing method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1A to 1C are sectional views showing an optical waveguide forming step according to the present invention, wherein FIG. 1A is a step of forming a lower clad layer and a core layer, FIG. 1B is a cutting step, and FIG. A clad layer formation process is shown. Hereinafter, each step will be described.

【0012】工程(a) 基板(1)上に下部クラッド層(2a)およびコア層
(3)を順次形成する。基板(1)としては石英、シリ
コン等の鏡面研磨した平滑度の高いものが用いられる。
本工程では基板1上にクラッド層用のポリイミドをスピ
ンコート法により塗布し、加熱することにより下部クラ
ッド層(2a)を形成する。下部クラッド層の厚さは特
に制限されないが、実用的には5〜100μm程度であ
る。次いでクラッド層とした材料よりも屈折率の高いポ
リイミドを用い、同様に層形成しコア層(3)とする。
コア層の厚さは通常5〜50μm程度である。コア層
(3)に用いる材料と下部クラッド層(2a)に用いる
材料とは、屈折率をコア層の方が高く、特にシングルモ
ードに設計する場合は比屈折率差が0.3 %程度となるよ
うに選定する。このような比屈折率差となるポリイミド
は原料モノマーを選択することにより容易に得ることが
できる。
Step (a) A lower clad layer (2a) and a core layer (3) are sequentially formed on the substrate (1). As the substrate (1), a mirror-polished one having high smoothness such as quartz or silicon is used.
In this step, a polyimide for a clad layer is applied onto the substrate 1 by a spin coating method and heated to form a lower clad layer (2a). The thickness of the lower clad layer is not particularly limited, but is practically about 5 to 100 μm. Next, using polyimide having a higher refractive index than the material for the clad layer, a layer is similarly formed to form the core layer (3).
The thickness of the core layer is usually about 5 to 50 μm. Regarding the material used for the core layer (3) and the material used for the lower clad layer (2a), the core layer has a higher refractive index, and when the single mode is designed, the relative refractive index difference is about 0.3%. To be selected. A polyimide having such a relative refractive index difference can be easily obtained by selecting a raw material monomer.

【0013】工程(b) 工程(a)で得た下部クラッド層およびコア層の積層体
をダイシングマシンを用いて、コアとなるべき幅を残し
てその両側を下部クラッド層(2a)に至るまで切削す
る。ここで使用するダイシングマシンは図2(a)に概
略構成の斜視図を、また図2(b)にスピンドル部(1
0)にブレードを取り付けた状態の拡大図を示すよう
に、スピンドル部にスチールの外周にダイヤモンドを固
着した幅0.1 mm程度の円板状ブレード(12)をフラ
ンジ(11)で固定し、スピンドル部のブレードとサン
プルステージ上の加工材料との位置関係を、スピンドル
上下送りテーブル(13)、前後送りテーブル(1
4)、及びサンプル左右送りテーブル(15)の作用に
よりそれぞれZ方向、Y方向およびX方向へ精度よく調
節できるものである。このようなダイシングマシンとし
ては、既に半導体基板の切断等のために利用されている
ものを転用出来る。
Step (b) The laminated body of the lower clad layer and the core layer obtained in the step (a) is subjected to a dicing machine to leave a width to be a core and to reach both sides of the lower clad layer (2a). To cut. The dicing machine used here is shown in FIG. 2 (a), which is a perspective view of the schematic structure, and FIG.
As shown in the enlarged view of Fig. 0) with the blade attached, a disk-shaped blade (12) with a width of about 0.1 mm, in which diamond is fixed to the outer circumference of steel, is fixed to the spindle part with the flange (11), and the spindle part The positional relationship between the blade of the blade and the processing material on the sample stage can be determined by the spindle vertical feed table (13) and the forward and backward feed table (1
4) and the sample left and right feed table (15) can be adjusted in the Z direction, Y direction and X direction with high accuracy. As such a dicing machine, one already used for cutting a semiconductor substrate or the like can be diverted.

【0014】本工程では、このダイシングマシンを用
い、工程(a)で層形成された基板に溝入れ加工を施
す。溝入れ加工は、基板に対してコアとなるべき幅を残
してその両側をコア層(3)から下部クラッド層(2
a)に至るまで行なう。コアとなるべき幅としては通常
コア層の厚みと同程度である。溝の幅は、ブレードの幅
に左右されるが、光導波路を並列して作製する場合、そ
の幅が狭すぎると各コア中を伝搬する光信号が隣接する
コアに漏れ出すことがあり、また円板状ブレードの幅に
よる制限から100μm程度以上とする。
In this step, the dicing machine is used to perform grooving on the substrate formed in step (a). The grooving process is performed on the both sides of the substrate from the core layer (3) to the lower clad layer (2) while leaving a width to form a core with respect to the substrate.
Perform up to a). The width to form the core is usually about the same as the thickness of the core layer. The width of the groove depends on the width of the blade, but when the optical waveguides are formed in parallel, the optical signal propagating in each core may leak to the adjacent core if the width is too narrow. Due to the limitation due to the width of the disc-shaped blade, it is set to about 100 μm or more.

【0015】工程(c) 切削により形成されたコア部(3a)の上面および側面
に下部クラッド層と同一組成の材料を上部クラッド層
(2b)として設ける。この工程によりコア部(3a)
がクラッド層(2a,2b)に埋設される形となり、光
導波路が形成される。上部クラッド層の形成は工程
(a)の層形成と同様にして行なうことができる。上部
クラッド層の厚さはコア部の上面から5〜100μm程
度である。
Step (c) A material having the same composition as the lower clad layer is provided as an upper clad layer (2b) on the upper surface and side surfaces of the core portion (3a) formed by cutting. By this process, the core part (3a)
Is embedded in the cladding layers (2a, 2b), and an optical waveguide is formed. The formation of the upper clad layer can be performed in the same manner as the layer formation in step (a). The thickness of the upper clad layer is about 5 to 100 μm from the upper surface of the core portion.

【0016】[0016]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明は下記の記載により限定されるもの
ではない。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not limited by the following description.

【0017】直径3インチのシリコンウエーハにポリイ
ミドワニス(日立化成工業社製:OPIN 1005 (50cp))を
スピンコート法により加熱硬化後の厚みが15μm以上
となるように塗布した後、最高温度350℃にて2時間
加熱処理を行ない下部クラッド層を形成した(基板に対
して水平方向の屈折率1.551)。次に、この下部クラッ
ド層の上にスピンコート法によりポリイミドワニス(日
立化成工業社製:OPIN1205 (50cp))を加熱硬化後の厚
みが8μm以上となるように塗布した後、最高温度35
0℃にて2時間加熱処理を行ない、コア層を形成した
(基板に対して水平方向の屈折率1.556)。
A polyimide varnish (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd .: OPIN 1005 (50 cp)) was applied to a silicon wafer having a diameter of 3 inches by spin coating so that the thickness after heating and curing was 15 μm or more, and then the maximum temperature was 350 ° C. Was heat-treated for 2 hours to form a lower clad layer (refractive index 1.551 in the horizontal direction with respect to the substrate). Next, a polyimide varnish (OPIN1205 (50cp) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was applied on the lower clad layer by spin coating so that the thickness after heating and curing was 8 μm or more, and then the maximum temperature was 35.
A heat treatment was performed at 0 ° C. for 2 hours to form a core layer (refractive index of 1.556 in the horizontal direction with respect to the substrate).

【0018】次いで、ダイシングマシン(岡本工作機械
社製:AMD-6D)に0.1 mm厚のダイヤモンドブレード
(大阪ダイヤモンド社製:DZCE0013NBC-Z2060)を取付
け、コア層表面から、深さ13μm、幅8μmのコア部
を残すように、ポリイミド層を切断した。次に、コア層
の上に、下部クラッド層の形成に使用したのと同じポリ
イミドワニスを、スピンコート法により加熱硬化後の厚
みが8μm以上となるように塗布し最高温度350℃に
て2時間熱処理を行ない、コア部を埋設し、フッ素化ポ
リイミドからなる光導波路を作製した。最後にシリコン
ウエーハをダイシングマシンによりチップ化し、切断面
を研磨した。この光導波路の光伝搬損失を波長1.3 μm
の基板に対して水平方向の偏光を通して測定したとこ
ろ、0.3 dB/cmであった。
Next, a 0.1 mm thick diamond blade (Osaka Diamond Co., Ltd .: DZCE0013NBC-Z2060) was attached to a dicing machine (Okamoto Machine Tool Co., Ltd .: AMD-6D), and a depth of 13 μm and a width of 8 μm from the surface of the core layer. The polyimide layer was cut so as to leave the core portion. Next, the same polyimide varnish used to form the lower clad layer was applied onto the core layer by spin coating so that the thickness after heating and curing was 8 μm or more, and the maximum temperature was 350 ° C. for 2 hours. A heat treatment was performed to embed the core portion, and an optical waveguide made of fluorinated polyimide was produced. Finally, the silicon wafer was made into chips by a dicing machine and the cut surface was polished. The optical propagation loss of this optical waveguide is 1.3 μm
It was 0.3 dB / cm when measured through polarized light in the horizontal direction with respect to the substrate.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明は、コアおよびクラッドをポリイ
ミドとした光導波路の製造方法であって、基板上に第一
のポリイミド層と前記第一のポリイミド層よりも屈折率
の高い第二のポリイミド層を順次積層した後、ダイシン
グマシンを用いて、第二のポリイミド層をコアとなるべ
き幅を残して第一のポリイミド層に至るまで切削し、つ
いでコアの側部及び上部に前記第一の層と同一のポリイ
ミド層を設けることを特長とするものである。本発明に
よれば、半導体関連施設で通常使用されれているダイシ
ングマシンを用い、特に直線コアパターン等の単純なパ
ターンからなる光導波路を簡易にかつ経済的に製造する
ことができる。
The present invention is a method for manufacturing an optical waveguide in which a core and a clad are made of polyimide, and a first polyimide layer on a substrate and a second polyimide having a higher refractive index than the first polyimide layer. After sequentially laminating the layers, using a dicing machine, the second polyimide layer is cut to reach the first polyimide layer leaving a width to be the core, then the first and the side and top of the core. The feature is that the same polyimide layer as the layer is provided. According to the present invention, an optical waveguide having a simple pattern such as a straight core pattern can be easily and economically manufactured using a dicing machine usually used in semiconductor-related facilities.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明による光導波路形成工程を示す。FIG. 1 shows an optical waveguide forming process according to the present invention.

【図2】 (a)はダイシングマシンの一例を示す斜視
図、(b)はダイシングマシンのスピンドル部にブレー
ドを取り付けた状態の拡大図である。
FIG. 2A is a perspective view showing an example of a dicing machine, and FIG. 2B is an enlarged view of a state in which a blade is attached to a spindle portion of the dicing machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2a,2b クラッド層 3 コア層 3a コア部 10 スピンドル部 11 フランジ 12 ブレード 13 スピンドル上下送りテーブル 14 スピンドル前後送りテーブル 15 スピンドル左右送りテーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2a, 2b Clad layer 3 Core layer 3a Core part 10 Spindle part 11 Flange 12 Blade 13 Spindle vertical feed table 14 Spindle longitudinal feed table 15 Spindle horizontal feed table

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に第一のポリイミド層と前記第一
のポリイミド層よりも屈折率の高い第二のポリイミド層
を順次積層した後、ダイシングマシンを用いて、第二の
ポリイミド層をコアとなるべき幅を残して第一のポリイ
ミド層に至るまで切削し、ついでコアの側部及び上部に
前記第一の層と同一のポリイミド層を設けることを特徴
とするポリイミド系光導波路の製造方法。
1. A first polyimide layer and a second polyimide layer having a refractive index higher than that of the first polyimide layer are sequentially laminated on a substrate, and then the second polyimide layer is cored using a dicing machine. A method of manufacturing a polyimide-based optical waveguide characterized by cutting to a first polyimide layer leaving a width to be, and then providing the same polyimide layer as the first layer on the side part and the upper part of the core. .
【請求項2】 ポリイミドがフッ素化ポリイミドである
請求項1の記載のポリイミド系光導波路の製造方法。
2. The method for producing a polyimide optical waveguide according to claim 1, wherein the polyimide is a fluorinated polyimide.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6731856B1 (en) 1998-11-27 2004-05-04 Sharp Kabushiki Kaisha Organic waveguide and manufacturing method thereof and optical part using the same
JP2008292823A (en) * 2007-05-25 2008-12-04 Fuji Xerox Co Ltd Manufacturing method for optical waveguide
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