光波导制造技术

本发明专利技术提供一种光波导，可以减少制造时的工时以及降低制造成本。该光波导是在衬底（１）上形成有作为光的通路的芯（３）的光波导，上述芯（３）的至少一部分被金属膜（Ａ）覆盖。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及广泛应用于光通信、光信息处理以及其他一般光学领 域的光波导。
技术介绍
光波导被组合在光波导设备、光学集成电路、光布线衬底等光学 设备中，广泛应用于光通信、光信息处理以及其他一般光学领域。光 波导通常将作为光的通路的芯形成为预定图案，并以覆盖该芯的方式形成下包层和上包层(例如参照专利文献l)。此种光波导如图6所 示。图6中，在衬底1上顺序形成下包层2、芯3、上包层4而构成 光波导。上述芯3的折射率设定为大于下包层2以及上包层4的折射率， 由此，可以使通过芯3内的光不会向外部漏出。这些芯3、下包层2 以及上包层4通常由合成树脂构成，其中，当由感光树脂构成时，在 形成时需要分别进行液体材料的涂敷、曝光、显影以及干燥各工序。 日本专利特开200S-16S138号公报
技术实现思路
(专利技术要解决的问题)但是，如果当分别形成上述芯3、下包层2以及上包层4时，每 次都要进行上述涂敷、曝光、显影以及干燥等各工序，则需要很多工 时，制造成本也变高。在这一点，尚有改善的余地。本专利技术就是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供一种可以实 现减少制造时的工时和降低制造成本的光波导。(解决问题用的技术方案)为了达成上述目的，本专利技术的光波导在衬底上形成有作为光的通 路的芯，采用上述芯的至少一部分被金属膜覆盖的结构。 (专利技术效果)本专利技术的光波导中，由于芯的至少一部分被金属膜覆盖，所以没 有必要在该部分上形成包层(下包层以及上包层的至少一个)。上述 金属膜的形成可以通过例如溅射法、等离子法、化学蒸镀法、镀覆法 等的任一种而形成，能够以少于形成包层的工时用金属膜覆盖芯的至 少一部分。因此，可以相应地减少制造光波导时的工时，结果可以实 现降低制造成本。附图说明图l是示意性地示出本专利技术的光波导的第1实施方式的剖面图。图2 (a) ~ (e)是示意性地示出上述第1实施方式的光波导的制造方法的剖面图。图3是示意性地示出本专利技术的光波导的第2实施方式的剖面图。 图4是示意性地示出本专利技术的光波导的第3实施方式的剖面图。 图5是(a) ~ (c)是示意性地示出上述第3实施方式的光波导的制造方法的剖面图。图6是示意性地示出现有技术的光波导的剖面图。具体实施例方式下面，基于附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。 图l示出本专利技术的光波导的第1实施方式。该实施方式的光波导 中，在平板状的衬底1的表面上形成金属膜A，在该金属膜A的表面 上以预定的图案形成多个芯3，以包含该芯3的方式形成上包层4。 并且，芯3的底面所接触的金属膜A的表面部分作为使通过芯3的光 反射的反射面发挥作用。对这种光波导的制造方法进行说明。首先，如图2 U)所示地准备上述衬底1。作为该衬底l并没有特别限定，可以列举例如树脂衬底、玻璃衬底、硅衬底等。作为上述 树脂衬底的形成材料，可以列举例如聚萘二甲酸乙二酯、聚酯、聚丙 烯酸酯、聚碳酸酯、聚降冰片烯、聚酰亚胺等。另外，上述衬底l的厚度并没有特别限定，但通常设定在20nm (薄膜状衬底)~5mm (板 状衬底)的范围内。接着，在该衬底l的表面上通过例如溅射法、等离子法、化学蒸 镀法、镀覆法等中的任一种形成上述金属膜A。作为形成该金属膜A 的形成材料，可以列举例如银、铝、镍、铬、铜等以及含有这些元素 中的2种以上的元素合金材料等。金属膜A的厚度并没有特别限定， 但通常i殳定在0.1 0.5jim的范围内。下面，如图2 (b)所示，在上述金属膜A的表面上形成通过后 面的选择啄光而成为芯3 (参照图2 (d))的树脂层3a。作为该树脂 层3a的形成材料，通常可以列举光聚合树脂，并使用其折射率大于 下述上包层4 (参照图2 (e))的形成材料的折射率的材料。该折射 率的调整可以通过例如调整芯3、上包层4的各形成材料的种类的选 择和组成比例来进行。而且，上述树脂层3a的形成并没有特别限定， 可以通过例如在金属膜A上涂敷将光聚合树脂溶解于溶剂中而成的 清漆之后进行干燥来进行。上述清漆的涂敷通过例如旋涂法、浸涂法、 铸涂法、喷射法、喷墨法等进行。另外，上述干燥通过50 120r x io 30 分钟的加热处理来进行。另外，为了改善金属膜A与芯3 (参照图2 (d))的粘合性，也可以在形成上述树脂层3a前，在金属膜A的表 面上进行底涂树脂处理、偶联剂处理等。然后，如图2 (c)所示，用具有透光性的覆盖膜C覆盖上述干 燥了的树脂层3a的表面，在其上设置形成有与所希望的芯3 (参照图 2(d))的图案相对应的开口图案的光掩模M。然后，隔着上述光掩 模M以及覆盖膜C，利用照射线对上述树脂层3进行膝光。该被曝光 的部分以后成为芯3。作为曝光用的照射线，可以使用例如可见光、 紫外线、红外线、X射线、ct射线、P射线、Y射线等。优选地，使 用紫外线。这是因为如使用紫外线，则可以以较大的能量进行照射，从而获得较快的硬化速度，而且照射装置也小型且便宜，可以实现降 低制造成本。作为紫外线的光源，可以列举例如低压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯等，紫外线的照射量通常为10 10000mJ/cm2， 优选为50 3000 mJ /cm2。在上述曝光后，为了完成结束光反应而进行加热处理。该加热处 理在80 250。C下，优选在100 200'C下，在10秒~2小时，优选5分 ~1小时的范围内进行。然后，通过使用显影液进行显影，溶解并去除 树脂层3a中的未膝光部分，对树脂层3a进行图案形成(参照图2( d ))。 然后，通过加热处理去除该进行了图案形成的树脂层3a中的显影液， 如图2 (d)所示，形成芯3的图案。该加热处理，通常在80 120X: x 10 30分钟的条件下进行。另外，各芯3的厚度通常在多模光波导 的情况下设定为20~100nm,在单模光波导的情况下设定为2 10jim。 而且，上述显影可以利用例如浸涂法、喷雾法、搅拌法等。另外，作 为显影剂，可以使用例如有机类溶剂、含有碱性水溶液的有机类溶剂 等。这种显影剂以及显影条件可根据光聚合树脂组合物的组成而适当 选择。接着，如图2(e)所示，以包含上述芯3的方式形成上包层4。 作为该上包层4的形成材料，可以列举例如聚酰亚胺树脂、环氧树脂、 光聚合树脂等。而且，该上包层4的形成方法并没有特别限定，例如 通过以包含上述芯3的方式涂敷将上述树脂溶解于溶剂中而成的清漆 之后，进行硬化来进行。上述清漆的涂敷，通过例如旋涂法、浸涂法、 铸涂法、喷射法、喷墨法等进行。另外，上述硬化，根据上包层4的 形成材料及厚度而适当进行，例如，采用聚酰亚胺树脂作为上包层4 的形成材料时，通过300~400°Cx60 180分钟的加热处理来进行，采 用光聚合树脂作为土包层4的形成材料时，在照射1000 5000mJ/cm2 的紫外线后，通过80 120*CxlO~30分钟的加热处理来进^f亍。并且， 上包层4的厚度通常在多模光波导的情况下设定为5 100nm，在单模 光波导的情况下i殳定为1 20jim。如此，在衬底1的表面上形成由金属膜A、芯3和上包层4构成的光波导(参照图1)。另外，在该第1实施方式中形成了上包层4，但该上包层4并不 是必需的，也可以根据具体情况而不形成上包层4地构成光波导。图3示出本专利技术的光波导的第2实施方式。该第2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光波导，其在衬底上形成有作为光的通路的芯，其特征在于，上述芯的至少一部分被金属膜覆盖。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨加多尔R卡安，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]