JPH0959380A - フッ素化ポリイミドの表面改良方法 - Google Patents
フッ素化ポリイミドの表面改良方法Info
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Abstract
加工に必要な程度に向上させる。また、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。 【解決手段】 通信用有機光学材料として用いるフッ素
化ポリイミドを、O2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ことにより、フッ素化ポリイミ
ド同士の層間接着強度を向上させる。また、通信用有機
光学材料として用いるフッ素化ポリイミドを、O2ガス
とCF4ガスとの混合ガスで前記CF4ガスをほぼ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こ
とにより、フッ素化ポリイミドとTi膜との接着強度を
向上させる。
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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フッ素化ポリイミドの表
面改良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フッ素化ポリイ
ミドの表面改良方法を提供することにある。
るために本発明は、通信用有機光学材料として用いるフ
ッ素化ポリイミドを、O2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ことにより、フッ素化ポリ
イミド同士の層間接着強度を向上させるようにしたもの
である。
して用いるフッ素化ポリイミドを、O2ガスとCF4ガス
との混合ガスで前記CF4ガスをほぼ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ことにより、
フッ素化ポリイミドとTi膜との接着強度を向上させる
ようにしたものである。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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)。
Claims (2)
- 【請求項1】 通信用有機光学材料として用いるフッ素
化ポリイミドを、O2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ことによりフッ素化ポリイミド
同士の層間接着を行うことを特徴とするフッ素化ポリイ
ミドの表面改良方法。 - 【請求項2】 通信用有機光学材料として用いるフッ素
化ポリイミドを、O2ガスとCF4ガスとの混合ガスで前
記CF4ガスをほぼ50%の混合比とする混合ガスのプ
ラズマによりフッ素化ポリイミドとTi膜との接着を行
うことを特徴とするフッ素化ポリイミドの表面改良方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21713195A JP3333864B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21713195A JP3333864B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 光導波路の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0959380A true JPH0959380A (ja) | 1997-03-04 |
JP3333864B2 JP3333864B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=16699347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21713195A Expired - Lifetime JP3333864B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3333864B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002022988A (ja) * | 2000-07-10 | 2002-01-23 | Hitachi Chem Co Ltd | 光導波路デバイスの製造方法 |
JP2003121674A (ja) * | 2001-10-16 | 2003-04-23 | Dainippon Printing Co Ltd | 光導波路およびその製造方法 |
US6731856B1 (en) | 1998-11-27 | 2004-05-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Organic waveguide and manufacturing method thereof and optical part using the same |
JP2004203022A (ja) * | 2002-12-10 | 2004-07-22 | Toppan Printing Co Ltd | 帯電防止性能を有する強密着蒸着フィルム |
JP2004203023A (ja) * | 2002-12-10 | 2004-07-22 | Toppan Printing Co Ltd | 高性能バリアフィルム |
JP2007093634A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-12 | Fuji Xerox Co Ltd | 有機薄膜素子及びその製造方法、並びに光導波路素子及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP21713195A patent/JP3333864B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
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JP4742779B2 (ja) * | 2005-09-26 | 2011-08-10 | 富士ゼロックス株式会社 | 光導波路素子の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3333864B2 (ja) | 2002-10-15 |
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