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JP2004245894A - Method of manufacturing plastic optical waveguide - Google Patents

Method of manufacturing plastic optical waveguide Download PDF

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JP2004245894A
JP2004245894A JP2003032775A JP2003032775A JP2004245894A JP 2004245894 A JP2004245894 A JP 2004245894A JP 2003032775 A JP2003032775 A JP 2003032775A JP 2003032775 A JP2003032775 A JP 2003032775A JP 2004245894 A JP2004245894 A JP 2004245894A
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JP
Japan
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core
layer
optical waveguide
plastic optical
containing resist
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Application number
JP2003032775A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Fujiwara
誠 藤原
Kenji Miyao
憲治 宮尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a plastic optical waveguide which can manufacture a core part easily without generating cracks on both sides of the core and which can manufacture an optical waveguide in which an optical transmission loss value is stable and which has a low optical transmission loss in core formation by RIE (Reactive Ion Etching) while using a heat resistive resin. <P>SOLUTION: In the manufacturing method of the plastic optical waveguide in which a core layer becoming a core part is formed on a lower cladding layer, a resist layer is formed by applying silicon containing resist on the core layer and a core part is formed with an RIE method by irradiating the resist layer with light while using a half-transmission chrome photomask and developing the core part, this manufacturing method is characterized by forming the core part in which one side coming into contact with the lower cladding layer of the section of the core part is larger than one side which is opposite to the above-mentioned side. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック光導波路の製造方法に関するものである。更に詳しくは、光通信分野、光情報処理分野などに用いられる光回路において、光伝搬損失量の少ないプラスチック光導波路に有用なプラスチック光導波路の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、光導波路としては、石英系光導波路とプラスチック光導波路が知られており、石英系光導波路の製造方法としては、Si基板上に火炎堆積法やCVD法等の手段により、ガラス膜よりなる下部クラッド層を形成し、この下部クラッド層上に、これと屈折率の異なる無機質の薄膜を形成し、この薄膜を、反応性イオンエッチング(RIE)法を用いて、パターニングすることにより、コア部分を形成し、その後、さらに火炎堆積法によって、上部クラッド層を形成する方法が代表的である。しかしながら、この方法は、各工程の実施が相当に煩雑である上、各構成層を透明ガラス化するために、1000℃以上の温度に加熱する工程が必要であることから、製造に長い時間を要し、本質的に低コスト化は困難であり、電気回路基板との融合性が悪いうえ、大面積化が困難である問題があった。
【0003】
一方、プラスチックで構成された光導波路は、石英光導波路よりも作製および大面積化が容易であり、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート等のポリマーを用いたプラスチック光導波路が検討されている。
【0004】
しかし、その構成材料の耐熱性は、100℃前後であるため、使用環境が限定されると共に、実装回路として組み込むためには、数百℃のハンダ工程を通過することが必要となり、電気回路基板との融合性が悪くなるという問題があった。
【0005】
そこで、プラスチック材料でありながら、300℃以上の耐熱性を有するポリイミドやポリベンゾオキサゾール樹脂を、プラスチック光導波路に用いようとする試みがなされている。その光導波路作製法として、RIE法を用いて、コア部を形成し、上部クラッドを埋め込むという方法が主流であるが、従来のRIE法を用いたコア部形成法は、図2に示すような形状で作製している(例えば、特許文献1、2参照。)。しかし、300℃以上の耐熱性を有するポリイミドやポリベンゾオキサゾール樹脂は、その耐熱性のため、柔軟性に乏しく、基板との熱膨張係数がかなり違う場合、光導波路中に応力が残存し、図2に示すような形状ではコア部形成時に、その応力緩和のため、コア部の両側にランダムにクラックが生じやすく、コア部が設計どおり作製できなかった。さらに、光損失値が安定しない、また、大きくなるという問題点があった。
【0006】
【特許文献1】
特開平4−9807号公報(第7頁、1、2図)
【特許文献2】
特開2002−173532号公報(第11頁、1図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、従来の耐熱性樹脂を用いながら、RIEによるコア形成において、コア部の両端にクラックを生じないで、コア部を設計通りに容易に作製でき、光損失値が安定した低損失なプラスチック光導波路の製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記従来の問題点を鑑み、鋭意検討を重ねた結果、以下に示す本発明のプラスチック光導波路の製造方法を見いだし、完成するに至った。
【0009】
即ち、本発明は、下部クラッド層上に、コア部となるコア層を形成し、前記コア層上に、Si含有レジストを塗布してレジスト層を形成し、前記レジスト層を、半透過クロムフォトマスクを用いて露光・現像し、反応性イオンエッチング法により、コア部を形成するプラスチック光導波路の製造方法において、前記コア部断面の下部クラッド層に接する一辺が、前記一辺と向かい合う一辺よりも、大きいコア部を形成することを特徴とするプラスチック光導波路の製造方法である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明により得られる埋め込み型プラスチック光導波路の実施形態を説明するための断面図である。
プラスチック光導波路は、基板a1上に下部クラッド層b1が形成され、前記下部クラッド層b1上にコア部分c1が形成され、前記下部クラッド層b1及びコア部分c1上に形成された上部クラッド層d1から構成される。
【0011】
本発明において、コア部は、その断面において、下部クラッド層に接する一辺が、前記一辺と向かい合う一辺よりも、大きく形成されることが、好ましく、その断面形状は、図1で示されるように、階段状であっても、台形状であっても、また、側面がなだらかな形状であってもよい。
【0012】
本発明のプラスチック光導波路の製造方法として、図1に示されたプラスチック光導波路の例について、図3を用いて説明する。
【0013】
まず、基板a1上に、下部クラッド層となる樹脂を塗布し、乾燥、プリベークもしくは熱硬化して、下部クラッド層b1を形成する(図3(1))。基板a1は、平坦な表面を有するものであれば良く、特に制限されるものではないが、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板等を用いることができる。下部クラッド層b1を塗布する方法としては、スピンコート法、ディッピング法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法等の方法が挙げられるが、特にスピンコート法が望ましい。
【0014】
次いで、前記下部クラッド層b1より高屈折率を有する樹脂を、前記下部クラッド層b1上に塗布し、乾燥、プリベークもしくは熱硬化して、コア層c1を形成する(図3(2))。コア層c1を形成する方法としては、下部クラッド層b1の形成と同様に、スピンコート法、ディッピング法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法等の方法が挙げられる。
【0015】
次いで、前記コア層c1上に、Si含有レジスト層eを形成し、半透過クロムフォトマスクfを用い、所望のパターンを光照射(図3(3))した後、露光部を現像して、Si含有レジスト層eを凸型に形成する(図3(4))。光導波路のパターン形状は、直線、曲線、折れ曲がり、S字形、テーパ、分岐、交差、光方向結合器、2モード導波路結合器等自由に設定できる。現像は、感光性樹脂により、適宜、有機溶媒、あるいは水溶性アルカリ現像液によって処理する。
Si含有レジスト層の厚みとしては、具体的に、式(1)で表される条件を満たす厚みでSi含有レジスト層を形成することが好ましい。
【数1】

Figure 2004245894
(但し、tはSi含有レジスト層が、現像後にほぼ完全に残った部分の厚み、tはSi含有レジスト層が、露光時にフォトマスクの半透明部で覆われ、半露光部となった部分の現像後の厚み、t’はRIEでのコア層の切削厚み、xはコア層に用いる樹脂とSi含有レジストのエッチング比である。)
【0016】
その後、RIEを用い、凸型のコア部を形成し、残ったSi含有レジストを除去する。(図3(5))
【0017】
最後に、コア部c1よりも低屈折率を有する樹脂で、下部クラッド層b1とコア部c1を被覆して、上部クラッド層d1を形成し、図1に示した埋め込み型プラスチック光導波路と同様のプラスチック光導波路を製造することができる。
【0018】
以上のようにして作製される埋め込み型プラスチック光導波路において、下部クラッド層b1、上部クラッド層d1、及びコア部分c1の厚み、比屈折率は、特に制限されるものではないが、シングルモード用光導波路の場合は、コア部分の厚み及び幅は、数μm程度となり、コア層とそれぞれのクラッド層との比屈折率は、0.数%〜1.数%が好ましく、マルチモード用光導波路の場合は、コア部分の厚み及び幅は、数μm〜数十μmの範囲となり、比屈折率も1%以上が好ましい。
【0019】
コア部分c1を形成する樹脂の屈折率は、下部クラッド層b1および、上部クラッド層d1の両クラッド層を構成する樹脂の屈折率よりも、大きいことが必要である。これらに用いる樹脂としては、種類の制限はないが、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、あるいはそれらを重水素化、フッ素化したもの、あるいはそれらの共重合体などが挙げられる。これらのうち、光透過性の観点から、重水素化、フッ素化したものが、特に好ましい。
【0020】
また、前記樹脂として、300℃以上の耐熱性を必要としない場合、ポリ−4−メチルペンテン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ジエチレングリコールビスアクリルカーボネートポリマー、ポリシクロヘキシルメタクリレート、ポリエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリベンジルメタクリレート、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリフェニルメタクリレート、ポリジアリルフタレート、ポリスチレン、ポリビニルナフタレン、ポリビニルカルバゾール、ポリカーボネート、スチレン−無水マレイン共重合体、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ノルボルネン系樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、エポキシシクロヘキシルメチルカルボキシレート樹脂、アリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリレート樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ベンゾシクロブテン硬化物、あるいはそれらを重水素化、フッ素化したもの、あるいはそれらの共重合体などが挙げられる。これらのうち、光透過性の観点から、重水素化、フッ素化したものが、特に好ましい。
【0021】
下部クラッド層b1および、上部クラッド層d1を形成する樹脂には、性能の向上、機能化のために、反応性希釈剤、重合禁止剤、接着助剤、消泡剤、有機溶媒等を含有させることができる。
【0022】
本発明において、埋め込み型プラスチック光導波路を構成する下部クラッド層b1および上部クラッド層d1は、同一の樹脂を用いることができるが、異なる透明樹脂であってもよく、その場合は、密着性向上のため密着助剤を添加したり、境界部に密着助剤をコートするなどの対処を施しても良い。通常は、同一樹脂であることが、種々の点から好ましい。
【0023】
本発明で用いるSi含有レジストは、ポジ型、ネガ型のどちらでもよく、RIEにおいて、コア層に用いる樹脂とエッチング比が、大きく取れるものであれば良く、特に好ましくは、例えば、5〜100倍程度、好ましくは5〜20倍、より好ましくは10〜20倍のものが良い。
【0024】
本発明において、半透過クロムフォトマスクによるパターニングでは、コア部となるパターンは、クロムで完全に描画しておき、そのコア部の両側に、半透過クロム部を描画する。その幅に制限はないが、0.5〜5μmの幅が好ましい。この半透過部分が、露光部と非露光部と中間的な部分、即ち、半露光部となり、現像後、Si含有レジストを半溶解させ、図3(4)に示すような形状を得ることができる。
【0025】
この状態でRIEを行うと、露光部のSi含有レジスト層の無い部分は、RIE開始時から、コア層の切削が始まり、未露光部と半露光部は、Si含有レジスト層が切削される。半露光部のSi含有レジスト層の厚みは、式(1)の条件で調整されているため、コア層が半分以上切削された時点で、半透過部分のSi含有レジスト層が無くなり、コア層の切削が始まり、RIE終了後、図3(5)に示される形状を得ることができる。また、未露光部は、同様にして厚みが調整されることにより、RIE中は、Si含有レジスト層が無くなることは無い。
【0026】
本発明において、Si含有レジスト層の除去方法としては、RIEやプラズマアッシングによるドライエッチング、有機溶剤もしくはアルカリ現像液等によるウエットエッチングが可能であるが、コア部を傷つけないような方法が、より好ましい。
【0027】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【0028】
実施例1
Si基板上に、下部クラッド材として、フッ素化ポリイミド樹脂(セントラル硝子(株)製、FL−01)を、スピンコート法により、塗布し、350℃で熱処理し、膜厚10μmの下部クラッド層を得た。この上に、フッ素化ポリイミド樹脂(セントラル硝子(株)製、CB−L)を、スピンコート法により、塗布し、350℃で熱処理し、膜厚8μmのコア層を得た。さらに、その上に、Si含有レジストを1.0μm塗布し、幅10μmの直線型光導波路パターンと、その両側に3μm幅の半透過部を持つクロムフォトマスク(大日本印刷(株)製)を用いて、超高圧水銀ランプを使用し、照射した。その後、有機溶剤現像液で2分現像した。その時の未露光部と半露光部の厚みを、それぞれ表1に示す。さらに、RIE装置を用いて、酸素ガスを使用してエッチングを行い、コア部分となる領域を得た。その後、CFガスに切り替え、RIEにて、残ったSi含有レジストを除去した。その時の露光部、即ち、Si含有レジストの乗っていなかった部分のコア層切削量と、半露光部のコア層切削量を、それぞれ表1に示す。また、コア部の両側に、クラックは確認されなかった。最後に、上記で使用した下部クラッド材と同じものを用いて、スピンコート法で塗布し、350℃で熱処理し、上部クラッド層を形成して、埋め込み型プラスチック光導波路を製造した。
【0029】
実施例2
Si基板上に、下部クラッド材として、2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンと4,4’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−1,1’−ジカルボン酸クロリドから合成した光導波路用材料のフッ素化ポリベンゾオキサゾールの前駆体溶液を、スピンコート法により、塗布し、320℃で熱処理し、膜厚10μmの下部クラッド層を得た。この上に、2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンと4,4’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−1,1’−ジカルボン酸クロリド、4,4’−オキシビス安息香酸クロリドから合成したフッ素化ポリベンゾオキサゾールの前駆体溶液で、下部クラッド層より、屈折率の高い樹脂溶液を、スピンコート法により、塗布し、320℃で熱処理し、膜厚8μmのコア層を得た。さらに、その上に、Si含有レジストを、1.0μm塗布し、幅10μmの直線型光導波路パターンと、その両側に3μm幅の半透過部を持つクロムフォトマスク(大日本印刷(株)製)を用いて、超高圧水銀ランプを使用し、照射した。その後、有機溶剤現像液で2分現像した。その時の未露光部と半露光部の厚みを、それぞれ表1に示す。さらに、RIE装置を用いて、酸素ガスを使用し、エッチングを行い、コア部分となる領域を得た。その後、CFガスに切り替え、RIEにて残ったSi含有レジストを除去した。その時の露光部、即ち、Si含有レジストの乗っていなかった部分のコア層切削量と半露光部のコア層切削量を、それぞれ表1に示す。また、コア部の両側にクラックは確認されなかった。最後に、上記で使用した下部クラッド材と同じものを用いて、スピンコート法で塗布し、320℃で熱処理し、上部クラッド層を形成して、埋め込み型プラスチック光導波路を製造した。
【0030】
実施例3〜5
実施例1のコア層の厚みとSi含有レジストの未露光部と半露光部の厚みを、それぞれ表1に示す値に変え、さらに、幅10μmの直線型光導波路パターンの両側の半透過部幅を表1に示す値に変えた。その時の露光部、即ち、Si含有レジストの乗っていなかった部分のコア層切削量と、半露光部のコア層切削量と、コア部両側のクラックの有無を、それぞれ表1に示す。これら以外は実施例1と同様にして、埋め込み型光導波路を作製した。
【0031】
実施例6〜8
実施例2のコア層の厚みとSi含有レジストの未露光部と半露光部の厚みを、それぞれ表1に示す値に変え、さらに、幅10μmの直線型光導波路パターンの両側の半透過部幅を表1に示す値に変えた。その時の露光部、即ち、Si含有レジストの乗っていなかった部分のコア層切削量と半露光部のコア層切削量とコア部両側のクラックの有無を、それぞれ表1に示す。これら以外は実施例2と同様にして、埋め込み型光導波路を作製した。
【0032】
比較例1
Si基板上に、下部クラッド層として、実施例1で下部クラッド層として用いたフッ素化ポリイミド樹脂(セントラル硝子(株)製、FL−01)をスピンコート法により塗布し、350℃で熱処理し、膜厚10μmの下部クラッド層を得た。その上に実施例1でコア層として用いたフッ素化ポリイミド樹脂(セントラル硝子(株)製、CB−L)をスピンコート法により塗布し、350℃で熱処理し、膜厚8μmのコア層を得た。さらにその上にSi含有レジストを1.0μm塗布し、幅10μmの直線型光導波路パターンのクロムフォトマスク(大日本印刷(株)製)を用いて、超高圧水銀ランプを使用し照射した。その後、有機溶剤現像液で2分現像した。その時の未露光部厚みを表1に示す。さらに、RIE装置を用いて、酸素ガスを使用しエッチングを行い、コア部分となる領域を得た。その後、CFガスに切り替え、RIEにて残ったSi含有レジストを除去した。その時のコア層切削量を表1に示す。また、コア部の両側にクラックが確認された。最後に、上記で使用した下部クラッド材と同じものを用いてスピンコート法で塗布し、350℃で熱処理し、上部クラッド層を形成して、埋め込み型プラスチック光導波路を製造した。
【0033】
比較例2
Si基板上に、下部クラッド層として、実施例1で下部クラッド層として用いたフッ素化ポリイミド樹脂(セントラル硝子(株)製、FL−01)をスピンコート法により塗布し、350℃で熱処理し、膜厚10μmの下部クラッド層を得た。その上に、実施例1でコア層として用いたフッ素化ポリイミド樹脂(セントラル硝子(株)製、CB−L)を、スピンコート法により、塗布し、350℃で熱処理し、膜厚8μmのコア層を得た。さらに、その上に、Si含有レジストを1.0μm塗布し、幅10μmの直線型光導波路パターンと、その両側に3μm幅の半透過部を持つクロムフォトマスク(大日本印刷(株)製)を用いて、超高圧水銀ランプを使用し、照射した。その後、有機溶剤現像液で2分現像した。その時の未露光部と半露光部の厚みを、それぞれ表1に示す。さらに、RIE装置を用いて、酸素ガスを使用し、エッチングを行い、コア部分となる領域を得た。その後、CFガスに切り替え、RIEにて残ったSi含有レジストを除去した。その時の露光部、即ち、Si含有レジストの乗っていなかった部分のコア層切削量と半露光部のコア層切削量を、それぞれ表1に示す。また、コア部の両側にクラックは確認されなかった。最後に、上記で使用した下部クラッド材と同じものを用いて、スピンコート法で塗布し、350℃で熱処理し、上部クラッド層を形成して、埋め込み型プラスチック光導波路を製造した。
【0034】
比較例3
比較例2のSi含有レジストの未露光部と半露光部の厚みを、それぞれ表1に示す値に変え、さらに、幅10μmの直線型光導波路パターンの両側の半透過部幅を、表1に示す値に変えた。その時の露光部、即ち、Si含有レジストの乗っていなかった部分のコア層切削量と半露光部のコア層切削量とコア部両側のクラックの有無を、それぞれ表1に示す。それら以外は比較例2と同様にして、埋め込み型光導波路を作製した。
【0035】
比較例4
Si基板上に、下部クラッド層として、実施例2で下部クラッド層として用いた2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンと4,4’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−1,1’−ジカルボン酸クロリドから合成した光導波路用材料のフッ素化ポリベンゾオキサゾールの前駆体溶液を、スピンコート法により、塗布し、320℃で熱処理し、膜厚10μmの下部クラッド層を得た。その上に、実施例2でコア層として用いた2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンと4,4’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−1,1’−ジカルボン酸クロリド、4,4’−オキシビス安息香酸クロリドから合成したフッ素化ポリベンゾオキサゾールの前駆体溶液で、下部クラッド層より屈折率の高い樹脂溶液を、スピンコート法により、塗布し、320℃で熱処理し、膜厚8μmのコア層を得た。さらに、その上に、Si含有レジストを、1.0μm塗布し、幅10μmの直線型光導波路パターンのクロムフォトマスク(大日本印刷(株)製)を用いて、超高圧水銀ランプを使用し、照射した。その後、有機溶剤現像液で2分現像した。その時の未露光部厚みを、表1に示す。さらに、RIE装置を用いて、酸素ガスを使用し、エッチングを行い、コア部分となる領域を得た。その後、CFガスに切り替え、RIEにて残ったSi含有レジストを除去した。その時のコア層切削量を、表1に示す。また、コア部の両側にクラックが確認された。最後に、上記で使用した下部クラッド材と同じものを用いて、スピンコート法で塗布し、320℃で熱処理し、上部クラッド層を形成して、埋め込み型プラスチック光導波路を製造した。
【0036】
比較例5
Si基板上に、下部クラッド層として、実施例2で下部クラッド層として用いた2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンと4,4’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−1,1’−ジカルボン酸クロリドから合成した光導波路用材料のフッ素化ポリベンゾオキサゾールの前駆体溶液を、スピンコート法により塗布し、320℃で熱処理し、膜厚10μmの下部クラッド層を得た。その上に、実施例2でコア層として用いた2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンと4,4’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−1,1’−ジカルボン酸クロリド、4,4’−オキシビス安息香酸クロリドから合成したフッ素化ポリベンゾオキサゾールの前駆体溶液で、下部クラッド層より屈折率の高い樹脂溶液を、スピンコート法により、塗布し、320℃で熱処理し、膜厚8μmのコア層を得た。さらに、その上に、Si含有レジストFH−SP3CL(富士フィルムオーリン(株))を、1.0μm塗布し、幅10μmの直線型光導波路パターンと、その両側に3μm幅の半透過部を持つクロムフォトマスク(大日本印刷(株)製)を用いて、超高圧水銀ランプを使用し、照射した。その後、有機溶剤現像液で2分現像した。その時の未露光部と半露光部の厚みを、それぞれ表1に示す。さらに、RIE装置を用いて、酸素ガスを使用し、エッチングを行い、コア部分となる領域を得た。その後、CFガスに切り替え、RIEにて残ったSi含有レジストを除去した。その時の露光部つまり、Si含有レジストの乗っていなかった部分のコア層切削量と半露光部のコア層切削量を、それぞれ表1に示す。また、コア部の両側にクラックは確認されなかった。最後に、上記で使用した下部クラッド材と同じものを用いて、スピンコート法で塗布し、320℃で熱処理し、上部クラッド層を形成して、埋め込み型プラスチック光導波路を製造した。
【0037】
比較例6
比較例5のコア層の厚みを、表1に示す値に変え、それら以外は比較例5と同様にして、埋め込み型光導波路を作製した。その時の露光部、即ち、Si含有レジストの乗っていなかった部分のコア層切削量と半露光部のコア層切削量とコア部両側のクラックの有無を、それぞれ表1に示す。
【0038】
【表1】
Figure 2004245894
【0039】
上記で得られた光導波路の波長1.3μmと1.55μmにおける光伝搬損失値を、光導波路を切断することにより、長さを変えて、それぞれの長さにおける伝達光量を測定し、その伝達光量と長さの関係から光伝搬損失値を算出する方法(カットバック法)を用いて算出した。その結果を表2に示す。また、それぞれの光導波路を5本作製し、その中での平均値と最小・最大値を示す。
【0040】
【表2】
Figure 2004245894
【0041】
【発明の効果】
本発明によれば、耐熱性樹脂を用いながら、RIEによるコア形成において、コア部の両サイドにクラックを生じないで、コア部を設計通りに容易に作製でき、光損失値が安定した低損失な光導波路することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の埋め込み型プラスチック光導波路の例を示す断面図である。
【図2】従来の埋め込み型プラスチック光導波路の例を示す断面図である。
【図3】本発明の例の埋め込み型プラスチック光導波路の製造方法の例を示す断面図である。
【符号の説明】
a1,a2 基板
b1,b2 下部クラッド層
c1,c2 コア層、もしくはコア部分
d1,d2 上部クラッド層
e Si含有レジスト層
f 半透過クロムフォトマスク[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a plastic optical waveguide. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a plastic optical waveguide useful for a plastic optical waveguide having a small light propagation loss in an optical circuit used in the optical communication field, the optical information processing field, and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a silica-based optical waveguide and a plastic optical waveguide are known as optical waveguides. As a method for manufacturing a silica-based optical waveguide, a glass film is formed on a Si substrate by a flame deposition method, a CVD method, or the like. A lower clad layer is formed, an inorganic thin film having a different refractive index from the lower clad layer is formed on the lower clad layer, and the thin film is patterned by a reactive ion etching (RIE) method to form a core portion. After that, a method of forming an upper clad layer by a flame deposition method is typical. However, according to this method, the implementation of each step is considerably complicated, and a step of heating to a temperature of 1000 ° C. or more is required in order to vitrify each constituent layer. In short, it is essentially difficult to reduce the cost, there is a problem that the integration with the electric circuit board is poor, and it is difficult to increase the area.
[0003]
On the other hand, an optical waveguide made of plastic is easier to manufacture and have a larger area than a quartz optical waveguide, and a plastic optical waveguide using a polymer such as polymethyl methacrylate or polycarbonate is being studied.
[0004]
However, since the heat resistance of the constituent material is around 100 ° C., the use environment is limited, and it is necessary to pass through a soldering process at several hundred ° C. in order to incorporate it as a mounting circuit. There is a problem that the fusibility with the device is deteriorated.
[0005]
Thus, attempts have been made to use a polyimide or polybenzoxazole resin having a heat resistance of 300 ° C. or more as a plastic optical waveguide, even though it is a plastic material. As a method of fabricating the optical waveguide, a method of forming a core portion using an RIE method and embedding an upper clad is mainly used, but a core portion forming method using a conventional RIE method is as shown in FIG. It is manufactured in a shape (for example, see Patent Documents 1 and 2). However, polyimide or polybenzoxazole resin having heat resistance of 300 ° C. or more has poor flexibility due to its heat resistance, and when the coefficient of thermal expansion with the substrate is considerably different, stress remains in the optical waveguide, and In the case of the shape shown in FIG. 2, cracks tend to occur randomly on both sides of the core due to stress relaxation during the formation of the core, and the core could not be manufactured as designed. Further, there is a problem that the light loss value is not stable and increases.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-4-9807 (page 7, FIG. 1, FIG. 2)
[Patent Document 2]
JP-A-2002-173532 (page 11, FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above, the present invention provides a method for forming a core by RIE using a conventional heat-resistant resin without forming cracks at both ends of the core, easily manufacturing the core as designed, and achieving a stable light loss value. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a lossy plastic optical waveguide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies in view of the above-mentioned conventional problems, and as a result, have found a method for manufacturing the plastic optical waveguide of the present invention described below, and have completed the method.
[0009]
That is, the present invention provides a method in which a core layer serving as a core portion is formed on a lower clad layer, a resist layer is formed by applying a Si-containing resist on the core layer, and the resist layer is formed by translucent chromium Exposure and development using a mask, by a reactive ion etching method, in the method for manufacturing a plastic optical waveguide to form a core, one side of the core section cross-section, which is in contact with the lower cladding layer, than one side facing the one side, A method of manufacturing a plastic optical waveguide, comprising forming a large core portion.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of a buried plastic optical waveguide obtained by the present invention.
The plastic optical waveguide includes a lower clad layer b1 formed on a substrate a1, a core portion c1 formed on the lower clad layer b1, and an upper clad layer d1 formed on the lower clad layer b1 and the core portion c1. Be composed.
[0011]
In the present invention, in the cross section, it is preferable that one side in contact with the lower cladding layer is formed to be larger than one side facing the one side in the cross section, and the cross sectional shape is as shown in FIG. The shape may be a step shape, a trapezoid shape, or a shape having a gentle side surface.
[0012]
As a method for manufacturing the plastic optical waveguide of the present invention, an example of the plastic optical waveguide shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
[0013]
First, a resin to be a lower clad layer is applied on the substrate a1, dried, pre-baked or thermally cured to form a lower clad layer b1 (FIG. 3A). The substrate a1 only needs to have a flat surface, and is not particularly limited. A silicon substrate, a glass substrate, a plastic substrate, or the like can be used. Examples of a method of applying the lower cladding layer b1 include a spin coating method, a dipping method, a spray method, an applicator method, a curtain coating method, and the like, and a spin coating method is particularly preferable.
[0014]
Next, a resin having a refractive index higher than that of the lower clad layer b1 is applied onto the lower clad layer b1, and dried, prebaked or thermally cured to form a core layer c1 (FIG. 3 (2)). As a method of forming the core layer c1, a method such as a spin coating method, a dipping method, a spraying method, an applicator method, and a curtain coating method can be used as in the formation of the lower clad layer b1.
[0015]
Next, a Si-containing resist layer e is formed on the core layer c1, and a desired pattern is irradiated with light using a translucent chrome photomask f (FIG. 3 (3)). The Si-containing resist layer e is formed in a convex shape (FIG. 3D). The pattern shape of the optical waveguide can be freely set such as a straight line, a curve, a bend, an S-shape, a taper, a branch, an intersection, an optical directional coupler, and a two-mode waveguide coupler. The development is carried out with an organic solvent or a water-soluble alkali developer as appropriate, depending on the photosensitive resin.
As the thickness of the Si-containing resist layer, specifically, it is preferable to form the Si-containing resist layer so as to satisfy the condition represented by the formula (1).
(Equation 1)
Figure 2004245894
(However, t A is Si-containing resist layer, the thickness of the remaining portion almost completely after development, t H is Si-containing resist layer is covered by the semi-transparent portion of the photomask during exposure became half exposed portion (The thickness of the portion after development, t 'is the cut thickness of the core layer by RIE, and x is the etching ratio between the resin used for the core layer and the Si-containing resist.)
[0016]
Thereafter, a convex core portion is formed by RIE, and the remaining Si-containing resist is removed. (Fig. 3 (5))
[0017]
Finally, the lower clad layer b1 and the core part c1 are covered with a resin having a lower refractive index than the core part c1 to form an upper clad layer d1, which is the same as that of the embedded plastic optical waveguide shown in FIG. Plastic optical waveguides can be manufactured.
[0018]
In the buried plastic optical waveguide manufactured as described above, the thickness and relative refractive index of the lower cladding layer b1, the upper cladding layer d1, and the core portion c1 are not particularly limited. In the case of a waveguide, the thickness and width of the core portion are about several μm, and the relative refractive index between the core layer and each clad layer is 0.1 μm. Several% to 1. In the case of a multimode optical waveguide, the thickness and width of the core portion are in the range of several μm to several tens μm, and the relative refractive index is also preferably 1% or more.
[0019]
It is necessary that the refractive index of the resin forming the core portion c1 is larger than the refractive indexes of the resins forming both the cladding layers of the lower cladding layer b1 and the upper cladding layer d1. The resin used for these is not particularly limited, and examples thereof include polyimide resins, polybenzoxazole resins, deuterated or fluorinated resins thereof, and copolymers thereof. Of these, deuterated and fluorinated ones are particularly preferred from the viewpoint of light transmittance.
[0020]
When the resin does not require heat resistance of 300 ° C. or more, poly-4-methylpentene, polymethyl methacrylate, polyvinyl alcohol, diethylene glycol bisacryl carbonate polymer, polycyclohexyl methacrylate, polyethylene, polyacrylonitrile, polybenzyl methacrylate , Styrene-acrylonitrile copolymer, polyphenyl methacrylate, polydiallyl phthalate, polystyrene, polyvinyl naphthalene, polyvinyl carbazole, polycarbonate, styrene-maleic anhydride copolymer, polytetramethylene terephthalate, polyphenylene ether, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, epoxy Resin, silicone resin, norbornene resin, polyether sulfone, polya Rate, epoxycyclohexylmethyl carboxylate resin, allyl resin, vinyl acetate resin, acrylate resin, polymethyl methacrylate, benzocyclobutene cured product, or deuterated or fluorinated product thereof, or copolymers thereof. No. Of these, deuterated and fluorinated ones are particularly preferred from the viewpoint of light transmittance.
[0021]
The resin forming the lower cladding layer b1 and the upper cladding layer d1 contains a reactive diluent, a polymerization inhibitor, an adhesion aid, an antifoaming agent, an organic solvent, and the like for improving performance and functioning. be able to.
[0022]
In the present invention, the same resin can be used for the lower clad layer b1 and the upper clad layer d1 constituting the embedded plastic optical waveguide, but different transparent resins may be used. For this reason, measures such as adding an adhesion aid or coating the boundary with an adhesion aid may be taken. Usually, the same resin is preferable from various points.
[0023]
The Si-containing resist used in the present invention may be either a positive type or a negative type. In RIE, any resin having a large etching ratio with respect to the resin used for the core layer may be used, and particularly preferably, for example, 5 to 100 times The degree is preferably 5 to 20 times, more preferably 10 to 20 times.
[0024]
In the present invention, in patterning using a translucent chromium photomask, a pattern to be a core portion is completely drawn with chrome, and a translucent chrome portion is drawn on both sides of the core portion. Although the width is not limited, a width of 0.5 to 5 μm is preferable. The semi-transmissive portion becomes an intermediate portion between the exposed portion and the non-exposed portion, that is, a semi-exposed portion. After development, the Si-containing resist is partially dissolved to obtain a shape as shown in FIG. it can.
[0025]
When RIE is performed in this state, the core layer starts to be cut from the portion where the Si-containing resist layer is not exposed in the exposed portion from the start of RIE, and the Si-containing resist layer is cut in the unexposed portion and the semi-exposed portion. Since the thickness of the Si-containing resist layer in the semi-exposed part is adjusted under the condition of the formula (1), when the core layer is cut by half or more, the semi-transmissive part of the Si-containing resist layer disappears, Cutting starts and after RIE is completed, the shape shown in FIG. 3 (5) can be obtained. Further, the thickness of the unexposed portion is similarly adjusted, so that the Si-containing resist layer does not disappear during RIE.
[0026]
In the present invention, as a method for removing the Si-containing resist layer, dry etching by RIE or plasma ashing, wet etching with an organic solvent or an alkaline developer or the like is possible, but a method that does not damage the core is more preferable. .
[0027]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
[0028]
Example 1
On a Si substrate, a fluorinated polyimide resin (FL-01, manufactured by Central Glass Co., Ltd.) is applied as a lower cladding material by spin coating, and heat-treated at 350 ° C. to form a lower cladding layer having a thickness of 10 μm. Obtained. On this, a fluorinated polyimide resin (CB-L, manufactured by Central Glass Co., Ltd.) was applied by a spin coating method and heat-treated at 350 ° C. to obtain a core layer having a thickness of 8 μm. Further, a 1.0 μm Si-containing resist is applied thereon, and a linear optical waveguide pattern having a width of 10 μm and a chrome photomask (manufactured by Dai Nippon Printing Co., Ltd.) having a semi-transmissive portion having a width of 3 μm on both sides thereof are provided. Irradiation was performed using an ultra-high pressure mercury lamp. Thereafter, development was performed for 2 minutes using an organic solvent developer. Table 1 shows the thickness of the unexposed portion and the half-exposed portion at that time. Further, etching was performed using an RIE apparatus using oxygen gas to obtain a region to be a core portion. Thereafter, the gas was switched to CF 4 gas, and the remaining Si-containing resist was removed by RIE. Table 1 shows the cut amount of the core layer in the exposed portion, that is, the portion where the Si-containing resist was not mounted, and the cut amount of the core layer in the semi-exposed portion, respectively. No crack was found on both sides of the core. Finally, using the same material as the lower clad material used above, it was applied by spin coating, and heat-treated at 350 ° C. to form an upper clad layer, thereby producing a buried plastic optical waveguide.
[0029]
Example 2
On a Si substrate, as a lower cladding material, from 2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 4,4′-hexafluoroisopropylidenediphenyl-1,1′-dicarboxylic acid chloride A precursor solution of the synthesized optical waveguide material fluorinated polybenzoxazole was applied by a spin coating method and heat-treated at 320 ° C. to obtain a lower cladding layer having a thickness of 10 μm. On top of this, 2,2'-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 4,4'-hexafluoroisopropylidenediphenyl-1,1'-dicarboxylic acid chloride, 4,4'-oxybis A precursor solution of fluorinated polybenzoxazole synthesized from benzoyl chloride. A resin solution having a high refractive index is applied from the lower cladding layer by a spin coating method, and heat-treated at 320 ° C. to form a core layer having a thickness of 8 μm. Got. Further, a Si-containing resist is applied thereon by 1.0 μm, and a chromium photomask (manufactured by Dai Nippon Printing Co., Ltd.) having a linear optical waveguide pattern having a width of 10 μm and a semi-transmissive portion having a width of 3 μm on both sides thereof. Irradiation was performed using an ultra-high pressure mercury lamp. Thereafter, development was performed for 2 minutes using an organic solvent developer. Table 1 shows the thickness of the unexposed portion and the half-exposed portion at that time. Further, etching was performed by using an oxygen gas using an RIE apparatus to obtain a region serving as a core portion. Thereafter, the gas was switched to CF 4 gas, and the remaining Si-containing resist was removed by RIE. Table 1 shows the core layer cut amount of the exposed portion, that is, the portion where the Si-containing resist did not ride, and the core layer cut amount of the semi-exposed portion. No crack was found on both sides of the core. Finally, using the same material as the lower clad material used above, the lower clad material was applied by a spin coating method, and heat-treated at 320 ° C. to form an upper clad layer, thereby producing a buried plastic optical waveguide.
[0030]
Examples 3 to 5
The thickness of the core layer of Example 1 and the thickness of the unexposed and semi-exposed portions of the Si-containing resist were changed to the values shown in Table 1, respectively, and the width of the semi-transmissive portion on both sides of the linear optical waveguide pattern having a width of 10 μm. Was changed to the values shown in Table 1. Table 1 shows the cut amount of the core layer in the exposed portion, that is, the portion where the Si-containing resist was not mounted, the cut amount of the core layer in the semi-exposed portion, and the presence or absence of cracks on both sides of the core portion. Except for these, a buried optical waveguide was manufactured in the same manner as in Example 1.
[0031]
Examples 6 to 8
The thickness of the core layer and the thickness of the unexposed portion and the semi-exposed portion of the Si-containing resist in Example 2 were changed to the values shown in Table 1, and the width of the semi-transmissive portion on both sides of the linear optical waveguide pattern having a width of 10 μm. Was changed to the values shown in Table 1. Table 1 shows the core layer cut amount of the exposed portion, that is, the portion where the Si-containing resist was not mounted, the core layer cut amount of the semi-exposed portion, and the presence or absence of cracks on both sides of the core portion. Except for these, a buried optical waveguide was manufactured in the same manner as in Example 2.
[0032]
Comparative Example 1
On a Si substrate, a fluorinated polyimide resin (FL-01, manufactured by Central Glass Co., Ltd.) used as the lower cladding layer in Example 1 was applied as a lower cladding layer by spin coating, and heat-treated at 350 ° C. A lower clad layer having a thickness of 10 μm was obtained. A fluorinated polyimide resin (CB-L, manufactured by Central Glass Co., Ltd.) used as a core layer in Example 1 was applied thereon by spin coating, and heat-treated at 350 ° C. to obtain a core layer having a thickness of 8 μm. Was. Further, a Si-containing resist was applied thereon by 1.0 μm, and irradiation was performed using a chromium photomask (manufactured by Dainippon Printing Co., Ltd.) having a linear optical waveguide pattern having a width of 10 μm using an ultrahigh-pressure mercury lamp. Thereafter, development was performed for 2 minutes using an organic solvent developer. Table 1 shows the unexposed portion thickness at that time. Further, using an RIE apparatus, etching was performed using oxygen gas to obtain a region serving as a core portion. Thereafter, the gas was switched to CF 4 gas, and the remaining Si-containing resist was removed by RIE. Table 1 shows the cutting amount of the core layer at that time. In addition, cracks were observed on both sides of the core. Finally, the same material as the lower clad material used above was applied by spin coating, and heat-treated at 350 ° C. to form an upper clad layer, thereby producing a buried plastic optical waveguide.
[0033]
Comparative Example 2
On a Si substrate, a fluorinated polyimide resin (FL-01, manufactured by Central Glass Co., Ltd.) used as the lower cladding layer in Example 1 was applied as a lower cladding layer by spin coating, and heat-treated at 350 ° C. A lower clad layer having a thickness of 10 μm was obtained. A fluorinated polyimide resin (CB-L, manufactured by Central Glass Co., Ltd.) used as a core layer in Example 1 was applied thereon by spin coating, and heat-treated at 350 ° C. to form a core having a thickness of 8 μm. Layer obtained. Further, a 1.0 μm Si-containing resist is applied thereon, and a linear optical waveguide pattern having a width of 10 μm and a chrome photomask (manufactured by Dai Nippon Printing Co., Ltd.) having a semi-transmissive portion having a width of 3 μm on both sides thereof are provided. Irradiation was performed using an ultra-high pressure mercury lamp. Thereafter, development was performed for 2 minutes using an organic solvent developer. Table 1 shows the thickness of the unexposed portion and the half-exposed portion at that time. Further, etching was performed by using an oxygen gas using an RIE apparatus to obtain a region serving as a core portion. Thereafter, the gas was switched to CF 4 gas, and the remaining Si-containing resist was removed by RIE. Table 1 shows the core layer cut amount of the exposed portion, that is, the portion where the Si-containing resist did not ride, and the core layer cut amount of the semi-exposed portion. No crack was found on both sides of the core. Finally, using the same material as the lower clad material used above, it was applied by spin coating, and heat-treated at 350 ° C. to form an upper clad layer, thereby producing a buried plastic optical waveguide.
[0034]
Comparative Example 3
The thicknesses of the unexposed portion and the semi-exposed portion of the Si-containing resist of Comparative Example 2 were respectively changed to the values shown in Table 1, and the widths of the semi-transmissive portions on both sides of the linear optical waveguide pattern having a width of 10 μm are shown in Table 1. Changed to the value shown. Table 1 shows the core layer cut amount of the exposed portion, that is, the portion where the Si-containing resist was not mounted, the core layer cut amount of the semi-exposed portion, and the presence or absence of cracks on both sides of the core portion. Except for these, a buried optical waveguide was produced in the same manner as in Comparative Example 2.
[0035]
Comparative Example 4
On a Si substrate, 2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 4,4′-hexafluoroisopropylidene diphenyl used as the lower cladding layer in Example 2 as the lower cladding layer A precursor solution of a fluorinated polybenzoxazole, which is an optical waveguide material synthesized from -1,1′-dicarboxylic acid chloride, is applied by a spin coating method, and is heat-treated at 320 ° C. to form a lower cladding layer having a thickness of 10 μm. Obtained. Furthermore, 2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 4,4′-hexafluoroisopropylidenediphenyl-1,1′-dicarboxy used as the core layer in Example 2 A precursor solution of fluorinated polybenzoxazole synthesized from acid chloride and 4,4'-oxybisbenzoic acid chloride. A resin solution having a higher refractive index than the lower cladding layer is applied by spin coating, and heat-treated at 320 ° C. Thus, a core layer having a thickness of 8 μm was obtained. Further, an Si-containing resist was applied thereon by 1.0 μm, and a chromium photomask (manufactured by Dai Nippon Printing Co., Ltd.) having a linear optical waveguide pattern having a width of 10 μm was used by using an ultra-high pressure mercury lamp. Irradiated. Thereafter, development was performed for 2 minutes using an organic solvent developer. Table 1 shows the thickness of the unexposed portion at that time. Further, etching was performed by using an oxygen gas using an RIE apparatus to obtain a region serving as a core portion. Thereafter, the gas was switched to CF 4 gas, and the remaining Si-containing resist was removed by RIE. Table 1 shows the cutting amount of the core layer at that time. In addition, cracks were observed on both sides of the core. Finally, using the same material as the lower clad material used above, the lower clad material was applied by a spin coating method, and heat-treated at 320 ° C. to form an upper clad layer, thereby producing a buried plastic optical waveguide.
[0036]
Comparative Example 5
On a Si substrate, 2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 4,4′-hexafluoroisopropylidene diphenyl used as the lower cladding layer in Example 2 as the lower cladding layer A precursor solution of fluorinated polybenzoxazole, which is an optical waveguide material synthesized from -1,1′-dicarboxylic acid chloride, is applied by a spin coating method and heat-treated at 320 ° C. to obtain a lower cladding layer having a thickness of 10 μm. Was. Furthermore, 2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 4,4′-hexafluoroisopropylidenediphenyl-1,1′-dicarboxy used as the core layer in Example 2 A precursor solution of fluorinated polybenzoxazole synthesized from acid chloride and 4,4′-oxybisbenzoic acid chloride. A resin solution having a higher refractive index than the lower cladding layer is applied by spin coating, and heat treated at 320 ° C. Thus, a core layer having a thickness of 8 μm was obtained. Further, a Si-containing resist FH-SP3CL (Fuji Film Ohlin Co., Ltd.) was applied thereon to a thickness of 1.0 μm, and a linear optical waveguide pattern having a width of 10 μm and a chromium having a 3 μm width semi-transmissive portion on both sides thereof Irradiation was performed using an ultra-high pressure mercury lamp using a photomask (manufactured by Dai Nippon Printing Co., Ltd.). Thereafter, development was performed for 2 minutes using an organic solvent developer. Table 1 shows the thickness of the unexposed portion and the half-exposed portion at that time. Further, etching was performed by using an oxygen gas using an RIE apparatus to obtain a region serving as a core portion. Thereafter, the gas was switched to CF 4 gas, and the remaining Si-containing resist was removed by RIE. Table 1 shows the cut amount of the core layer in the exposed portion, that is, the portion where the Si-containing resist was not mounted, and the cut amount of the core layer in the semi-exposed portion. No crack was found on both sides of the core. Finally, using the same material as the lower clad material used above, the lower clad material was applied by a spin coating method, and heat-treated at 320 ° C. to form an upper clad layer, thereby producing a buried plastic optical waveguide.
[0037]
Comparative Example 6
The thickness of the core layer in Comparative Example 5 was changed to the values shown in Table 1, and the other conditions were the same as in Comparative Example 5 to produce a buried optical waveguide. Table 1 shows the core layer cut amount of the exposed portion, that is, the portion where the Si-containing resist was not mounted, the core layer cut amount of the semi-exposed portion, and the presence or absence of cracks on both sides of the core portion.
[0038]
[Table 1]
Figure 2004245894
[0039]
The light propagation loss values at the wavelengths of 1.3 μm and 1.55 μm of the optical waveguide obtained above were measured by changing the length by cutting the optical waveguide, and measuring the amount of light transmitted at each length. The light propagation loss value was calculated from the relationship between the light amount and the length (cutback method). Table 2 shows the results. In addition, five optical waveguides are manufactured, and the average value and the minimum and maximum values are shown.
[0040]
[Table 2]
Figure 2004245894
[0041]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when forming a core by RIE using a heat resistant resin, a core part can be easily produced as designed without cracking on both sides of the core part, and a low loss with a stable light loss value is obtained. It is possible to provide a simple optical waveguide.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embedded plastic optical waveguide of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a conventional embedded plastic optical waveguide.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a method of manufacturing a buried plastic optical waveguide according to an example of the present invention.
[Explanation of symbols]
a1, a2 Substrate b1, b2 Lower cladding layer c1, c2 Core layer or core part d1, d2 Upper cladding layer e Si-containing resist layer f Semi-transparent chrome photomask

Claims (1)

下部クラッド層上に、コア部となるコア層を形成し、前記コア層上に、Si含有レジストを塗布してレジスト層を形成し、前記レジスト層を、半透過クロムフォトマスクを用いて露光・現像し、反応性イオンエッチング法により、コア部を形成するプラスチック光導波路の製造方法において、前記コア部断面の下部クラッド層に接する一辺が、前記一辺と向かい合う一辺よりも、大きいコア部を形成することを特徴とするプラスチック光導波路の製造方法。A core layer serving as a core is formed on the lower cladding layer, a Si-containing resist is applied on the core layer to form a resist layer, and the resist layer is exposed and exposed using a translucent chrome photomask. Developing, by a reactive ion etching method, in the method of manufacturing a plastic optical waveguide forming a core portion, the core portion is formed such that one side of the cross section of the cross section of the core portion that is in contact with the lower cladding layer is larger than one side facing the one side. A method for manufacturing a plastic optical waveguide, comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014159450A1 (en) * 2013-03-11 2014-10-02 The Regents Of The University Of California Hollow plastic waveguide for data center communications
US9917342B2 (en) 2013-03-11 2018-03-13 The Regents Of The University Of California Waveguide having a hollow polymeric layer coated with a higher dielectric constant material

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