專利名稱：光波導(dǎo)路的制成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以適合用作光集成電路的芯層的上層面或下層面不為金屬包層所覆蓋的光波導(dǎo)路的制成方法。
背景技術(shù)：
近年來，要求光通信系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)中信息處理的大容量化和高速化，所以使得作為光的傳送介質(zhì)的光波導(dǎo)路引起人們的注意。
作為光波導(dǎo)路的制成方法，已知例如包括如下工序的方法準(zhǔn)備表面具有凹溝的第1金屬包層構(gòu)件的工序，在第1金屬包層構(gòu)件之上涂敷第1液態(tài)高分子材料來覆蓋凹溝和凹溝周邊的工序，對涂敷的第1液態(tài)高分子材料進(jìn)行熱處理、形成表面具有凹溝比凹溝周邊低而成的凹陷且凹陷深度與凹溝周邊的厚度相同或比其更大的芯構(gòu)件的工序，在第1金屬包層構(gòu)件和芯構(gòu)件的上面涂敷第2液態(tài)高分子材料的工序，對涂敷的第2液態(tài)高分子材料進(jìn)行熱處理來形成第2金屬包層構(gòu)件的工序(參照特開2002-350661號公報(bào))。
但是，通過這樣的方法不能在芯部表面形成沒有金屬包層的光波導(dǎo)路。
另一方面，還有制造芯構(gòu)件不被金屬包層構(gòu)件覆蓋的光波導(dǎo)路的方法。作為這樣的光波導(dǎo)路的制造方法，已知例如如下方法在基板上形成由光敏性材料構(gòu)成的膜，接著在該膜上對光波導(dǎo)路芯圖案進(jìn)行曝光，然后對光敏性材料或其衍生物進(jìn)行穩(wěn)定化處理，形成由芯部和金屬包層部構(gòu)成的圖案層(參照特開2003-14966號公報(bào))。
但是，通過這樣的方法，形成芯的上層面和下層面二者都不被金屬包層覆蓋的光波導(dǎo)路，不能形成芯的上層面和下層面中的只有一面不被金屬包層覆蓋的光波導(dǎo)路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種光波導(dǎo)路的制成方法，是用芯層和金屬包層構(gòu)成的光波導(dǎo)路，是在金屬包層內(nèi)設(shè)有芯層且芯層的上層面或下層面不被金屬包層所覆蓋的光波導(dǎo)路的制成方法。
本發(fā)明提供一種光波導(dǎo)路的制成方法，其特征在于，在可以剝離的基材表面形成芯層，接著在芯層的表面和該基材表面形成金屬包層，從芯層和金屬包層剝離該基材，制成芯層的上層面或下層面不被金屬包層所覆蓋的光波導(dǎo)路。
進(jìn)而，本發(fā)明的具有代表性的實(shí)施方式(embodiment)是如下所述的光波導(dǎo)路的制成方法，即在可以剝離的基材表面涂敷負(fù)型能量線敏感性材料或正型能量線敏感性材料，照射能量線，進(jìn)行顯影而形成芯層，接著，在芯層的表面和該基材的表面中應(yīng)該形成金屬包層的部分涂敷金屬包層形成用材料，形成折射率比芯層的折射率低的金屬包層，從芯層和金屬包層剝離該基材，制成芯層的上層面或下層面不被金屬包層覆蓋的光波導(dǎo)路。
進(jìn)而，本發(fā)明的其它實(shí)施方式是如下所述的光波導(dǎo)路的制成方法，即在可以剝離的基材表面涂敷能量線敏感性折射率變化性材料，照射能量線，形成由芯層和金屬包層構(gòu)成的折射率圖案層，接著，在折射率圖案層的表面上進(jìn)一步形成金屬包層，從折射率圖案層剝離該基材，制成含有芯層的上層面或下層面的折射率圖案層的上層面或下層面不被金屬包層覆蓋的光波導(dǎo)路。
通過本發(fā)明，可以用簡單的工序獲得在金屬包層內(nèi)設(shè)有芯層、然后芯層的上層面和下層面中的一面不被金屬包層所覆蓋而另一面用金屬包層覆蓋的光波導(dǎo)路。而且，可以形成芯層的上層面和金屬包層的上層面的高度差或芯層的下層面和金屬包層的下層面的高度差為0.1μm以下的光波導(dǎo)路。


圖1是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)路的制成方法的各工序的一個(gè)實(shí)施方式的概略截面圖。
圖2是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)路的制成方法的各工序的一個(gè)實(shí)施方式的概略截面圖。
圖3是表示芯層的上層面和金屬包層的上層面的高度差的概略截面圖。
圖4是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)路的制成方法的各工序的一個(gè)實(shí)施方式的概略截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面用圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1和圖2是表示以如下所示的方式制成如下所述的光波導(dǎo)路的方法的概略截面圖，即在可以剝離的基材表面涂敷負(fù)型或正型能量線敏感性材料，照射能量線，進(jìn)行顯影而形成芯層，接著，在芯層的表面和該基材的表面中應(yīng)該形成金屬包層的部分涂敷金屬包層形成用材料，形成折射率比芯層的折射率低的金屬包層，從芯層和金屬包層剝離該基材，制成芯層的上層面或下層面不被金屬包層覆蓋的光波導(dǎo)路。特別是，圖1所示的方法為使用負(fù)型能量線敏感性材料作為芯層的形成用材料的例子，圖2所示的方法為使用正型能量線敏感性材料的例子。
在圖1所示的方法中，首先，在可以剝離的基材a表面涂敷用于形成芯層的負(fù)型能量線敏感性材料b[圖1(1)]。接著，對應(yīng)該形成芯層的部分照射能量線形成圖案[圖1(2)]，進(jìn)行顯影形成需要圖案的芯層c[圖1(3)]。接著，在芯層c的表面和基材a的表面中應(yīng)該形成金屬包層的部分涂敷金屬包層形成用材料。按照需要使該涂敷后的金屬包層形成用材料固化，形成金屬包層d[圖1(4)]。該金屬包層d的折射率比芯層c的折射率低。形成金屬包層d之后，按照需要使其倒置以使其上下顛倒[圖1(5)]。接著，從芯層c和金屬包層d上剝離基材a，獲得光波導(dǎo)路[圖1(6)]。
用這樣的方法獲得的光波導(dǎo)路，需要的圖案形狀的芯層c的下面和側(cè)面與金屬包層d相接，所以具有芯層c設(shè)于金屬包層d內(nèi)的結(jié)構(gòu)。但是，芯層c的上層面e不被金屬包層d所覆蓋。另外，芯層c的上層面e與金屬包層d的上層面j的高度差較小。
在圖1所示的方法中，是在形成金屬包層d之后，將其倒置[圖1(5)]，當(dāng)然，也可以不使其倒置而從下側(cè)剝離基材a。在使其倒置后剝離基材a的情況下，可以獲得芯層c的上層面e不被金屬包層d所覆蓋的光波導(dǎo)路。另一方面，在不使其倒置而剝離基材a的情況下，可以獲得芯層c的下層面不被金屬包層d所覆蓋的光波導(dǎo)路。這與后述的圖2和圖4所示的方法相同。
作為可以剝離的基材a，例如可以優(yōu)選使用其基材的材料自身顯示脫模性的基材、例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄片。另外，例如在粘合劑層的一面(不是聚氯乙稀薄膜層面)上也可以使用以硅、蠟、氟樹脂等脫模劑處理了的紙、金屬薄片、塑料薄片、玻璃板等脫模性基材。
作為負(fù)型能量線敏感性材料b，可以使用公知的材料。具體地說，可以使用在由該材料形成的被膜中，照射能量線(可見光線、紫外線、熱線等)的地方發(fā)生固化而不溶于顯影液、而另一方面未照射的地方被顯影液溶解由此而能夠形成芯層的材料。
通過將材料b涂裝或印刷于基材a上，能夠形成用于構(gòu)成芯層的被膜。作為該涂裝或印刷的方法，可以舉例為滾筒法、噴射法、簾輥法、絲網(wǎng)印制法。
另外，作為能量線，可以舉例為氬激光(488nm)、半導(dǎo)體激光(830nm)、YAG激光(1.06μm)等。
顯影例如可以用水處理或有機(jī)溶劑處理來進(jìn)行。另外，在材料b是陰離子性的情況下，可以使用堿性顯影液，在是陽離子性的情況下，可以使用酸性顯影液進(jìn)行處理。這些顯影處理可以用公知的方法進(jìn)行。
金屬包層d的形成用材料，只要是可以形成具有比芯層的折射率低的折射率的金屬包層的材料，就沒有特別限制?？梢允褂美鐭崴苄詷渲?、固化性樹脂等公知的樹脂。
作為熱塑性樹脂，可以舉例為丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂、硅系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、硅氧烷系樹脂、聚酰亞胺系樹脂、聚氨基甲酸酯系樹脂、氧雜環(huán)丁烷系樹脂、聚醚砜系樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚醚酰亞胺系樹脂、聚砜系樹脂、聚醚酮系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)系樹脂、苯酚酚醛清漆(phenol novolac)系樹脂、乙烯-乙烯基醇共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚苯乙烯系樹脂、氟系樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯系樹脂、聚縮醛系樹脂、聚醚腈系樹脂、聚酰胺11、聚烯烴-馬來酸酐縮亞胺共聚物、芳族聚酰胺(aramid)系樹脂、液晶聚合物(聚縮醛共聚物、旭化成工業(yè)株式會社制，商品名テナツク系列)、氰酸酯系樹脂等。
作為固化性樹脂，可以舉例為熱固化性樹脂、常溫固化性樹脂、活性能量線固化性樹脂等。特別是，作為活性能量線固化性樹脂，也可以使用與上述的負(fù)型能量線敏感性材料b同類的材料。在使用活性能量線固化性樹脂的情況下，可以對該樹脂被膜全面照射活性能量線而使其固化。
也可以將金屬包層d的形成材料作為干膜(根據(jù)需要也可以使用基薄膜)，將該干膜熱層疊于芯層b的表面，從而形成金屬包層d。
最終形成的金屬包層b的折射率，優(yōu)選低至與芯層c的折射率之間的差為0.1％以上。
在圖2所示的方法中，首先，在可以剝離的基材a表面上涂敷用于形成芯層的正型能量線敏感性材料f[圖2(1)]。接著，對除應(yīng)該形成芯層的部分以外的部分照射能量線以形成圖案狀[圖2(2)]，進(jìn)行未曝光部分g的顯影而形成芯層h[圖2(3)]。接著，在芯層h的表面和基材a的表面中應(yīng)該形成金屬包層的部分涂敷金屬包層形成用材料。根據(jù)需要使該涂敷后的金屬包層形成用材料固化，形成金屬包層d[圖2(4)]。該金屬包層d的折射率比芯層h的折射率低。在形成金屬包層d之后，根據(jù)需要使其倒置而使其上下顛倒[圖1(5)]。接著，從芯層h和金屬包層d剝離基材a，獲得光波導(dǎo)路[圖2(6)]。
通過這樣的方法獲得的光波導(dǎo)路，由于需要的圖案狀的芯層h的下面和側(cè)面與金屬包層d相接，所以具有芯層h設(shè)在金屬包層d內(nèi)的結(jié)構(gòu)。不過，芯層h的上層面i不被金屬包層d覆蓋。另外，芯層h的上層面i與金屬包層d的上層面j的高度差較小。
圖2所述的方法，使用正型能量線敏感性材料(f)代替在圖1所述的方法中的負(fù)型能量線敏感性材料b，除此以外與上述的方法相同，所以除了說明負(fù)型與正型之間的不同以外省略其它說明。
作為正型能量線敏感性材料f，可以使用公知的材料。具體地說，可以使用在由該材料形成的被膜中、通過使被膜被能量線(紫外線、可見光線或熱線等)照射的地方分解而增加對顯影液的溶解性并通過進(jìn)行顯影處理能夠形成芯層h的材料。
圖3表示芯層的上層面e或i和金屬包層的上層面j之間的高度差。在本發(fā)明中，特別優(yōu)選芯層的上層面e或i與金屬包層的上層面j的高度差、或者芯層的下層面和金屬包層的下層面的高度差為0.1μm以下。為了減少該差，例如優(yōu)選使用具有平滑表面的基材作為可以剝離的基材a，涂敷作為負(fù)型或正型能量線敏感性材料的液狀材料并進(jìn)行能量線照射、顯影而形成芯層，使用液態(tài)熱固化性樹脂、液態(tài)常溫固化性樹脂、液態(tài)活性能量線固化性樹脂來形成金屬包層d等的方法。
圖4是表示本發(fā)明之四所述的光波導(dǎo)路的制成方法的概略截面圖，該制成方法是在可以剝離的基材表面涂敷能量線敏感性折射率變化性材料，并照射能量線形成由芯層和金屬包層構(gòu)成的折射率圖案層，接著，在該折射率圖案層的表面進(jìn)一步形成金屬包層，從折射率圖案層剝離該基材，制成含有芯層的上層面或下層面的折射率圖案層的上層面或下層面不被金屬包層所覆蓋的光波導(dǎo)路。
在圖4所示的方法中，首先，在可以剝離的基材a表面涂敷用于形成芯層和金屬包層的能量線敏感性折射率變化性材料k[圖4(1)]。接著，照射能量線，形成折射率圖案層1。該折射率圖案層1的折射率高的部分成為芯層m，折射率低的部分成為金屬包層n[圖4(2)]。接著，在該折射率圖案層1表面形成金屬包層p[圖4(3)]。在形成該金屬包層p之后，使其倒置而使其上下顛倒[圖4(4)]。接著，將基材a從折射率圖案層1剝離，獲得折射率圖案層1的上層面不被金屬包層覆蓋的光波導(dǎo)路[圖4(4)]。
在該方法中，關(guān)于可以剝離的基材a、在能量線照射等中使用的材料和方法，可以用與上述相同的材料或方法進(jìn)行。
作為能量線敏感性折射率變化性材料k，可以使用公知的材料，例如可以使用在稱為光致褪色的方法中使用的材料。作為具體例子，可以舉出光敏性聚硅烷、光敏性聚酰亞胺、光敏性聚硅烷/聚硅氨烷、對酸性或堿性分解性化合物/酸或堿的非分解性化合物/能量線敏感酸或堿產(chǎn)生劑等。
下面舉出實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明。但是，本發(fā)明不被這些實(shí)施例所限定。在下面的記載中，“份”和“％”分別表示“重量份”和“重量％”。
<實(shí)施例1>
在本實(shí)施例中，按照圖1所示的各工序，如下所示地制成光波導(dǎo)路。
首先，作為可以剝離的基材a，準(zhǔn)備具有已實(shí)施硅處理的平滑地面的PET薄片(厚度1mm)。
另外，配合在苯乙烯-丙烯酸共聚物(樹脂酸值293mgKOH/g、苯乙烯/丙烯酸＝80/20重量比)中使125份甲基丙烯酸縮水甘油酯發(fā)生反應(yīng)而成的光固化性樹脂(樹脂固體成分55％，有機(jī)溶媒丙二醇單甲基醚，樹脂酸值65mgKOH/g，數(shù)均分子量約2萬)100份(固體成分)、光聚合性引發(fā)劑(二茂鈦化合物，チバガイギ-公司制，商品名CGI-784)3份和光敏劑(日本感光色素株式會社制，商品名NKX-1595)1份，獲得用作負(fù)型能量線敏感性材料b的光敏液。
另外，使用丙烯酸樹脂(甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸丁酯＝80/20)代替上述的苯乙烯-丙烯酸共聚物，除此以外，與上述光敏液一樣配合各成分，獲得用作金屬包層d的形成用材料的光敏液。
接著，在基材a的表面涂敷負(fù)型能量線敏感性材料b，以能量密度70mJ/cm2照射氬激光(振蕩線488nm)的激光。然后，使用碳酸鈉水溶液(0.25％)作為堿顯影液進(jìn)行顯影，形成芯層c。
接著，向成為芯層c和金屬包層的部分涂敷金屬包層d形成用材料。然后，使用氬燈，以能量密度70mJ/cm2全面照射能量線，使金屬包層d形成用材料固化來形成金屬包層d。然后，從芯層b和金屬包層d剝離基材a，獲得光波導(dǎo)路。
該光波導(dǎo)路的芯層b的上層面e不被金屬包層d覆蓋。芯層b和金屬包層d的上面的高度差(j和e的差)最好為0.1μm以下。另外，在這些界面上沒有間隙等，所以良好。
<實(shí)施例2>
按照圖2所示的各工序，如下所示制成光波導(dǎo)路。
首先，配合作為從200份四氫呋喃/65份P-羥基苯乙烯/28份丙烯酸正丁酯/11份丙烯酸而獲得的分子量約為5200的反應(yīng)物、雙酚化合物和2-氯乙基乙烯基醚的縮合物(摩爾比1∶2)的二乙烯基醚化合物60份、光產(chǎn)酸劑(みどり化學(xué)株式會社制，商品名NAI-105)10份和光敏色素(香豆素系色素，日本感光色素公司制，商品名NKX-1595)1.5份，獲得用作正型能量線敏感性材料f的光敏液。
另一方面，可以剝離的基材a和金屬包層d形成用材料使用與實(shí)施例1相同的材料。
接著，在基材a的表面涂敷正型能量線敏感性材料f，以能量密度70mJ/cm2照射氬激光(振蕩線488nm)的激光。然后，使用碳酸鈉水溶液(0.25％)作為堿顯影液進(jìn)行顯影，形成芯層h。
接著，向成為芯層h和金屬包層的部分涂敷金屬包層d形成用材料。然后，使用氬燈，以能量密度70mJ/cm2全面照射能量線，使金屬包層d形成用材料固化，形成金屬包層d。然后，從芯層h和金屬包層d剝離基材a，獲得光波導(dǎo)路。
該光波導(dǎo)路的芯層h的上層面i不被金屬包層d覆蓋。芯層h和金屬包層d的上面的高度差(j和i的差)最好為0.1μm以下。另外，在這些界面上沒有間隙等，所以良好。
權(quán)利要求
1.一種光波導(dǎo)路的制成方法，其特征在于，在可以剝離的基材表面形成芯層，接著在芯層的表面和該基材表面形成金屬包層，從芯層和金屬包層剝離該基材，制成芯層的上層面或下層面不被金屬包層所覆蓋的光波導(dǎo)路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)路的制成方法，其特征在于，作為芯層的形成材料，使用負(fù)型能量線敏感性材料或正型能量線敏感性材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光波導(dǎo)路的制成方法，其特征在于，在可以剝離的基材表面涂敷負(fù)型能量線敏感性材料或正型能量線敏感性材料，照射能量線，進(jìn)行顯影而形成芯層，接著，在芯層的表面和該基材的表面中應(yīng)該形成金屬包層的部分涂敷金屬包層形成用材料，形成折射率比芯層的折射率低的金屬包層，從芯層和金屬包層剝離該基材，制成芯層的上層面或下層面不被金屬包層覆蓋的光波導(dǎo)路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)路的制成方法，其特征在于，作為芯層的形成材料，使用能量線敏感性折射率變化性材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光波導(dǎo)路的制成方法，其特征在于，在可以剝離的基材表面涂敷能量線敏感性折射率變化性材料，照射能量線，形成由芯層和金屬包層構(gòu)成的折射率圖案層，接著，在折射率圖案層的表面進(jìn)一步形成金屬包層，從折射率圖案層剝離該基材，制成含有芯層的上層面或下層面的折射率圖案層的上層面或下層面不被金屬包層覆蓋的光波導(dǎo)路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)路的制成方法，其特征在于，芯層的上層面和金屬包層的上層面的高度差或芯層的下層面和金屬包層的下層面的高度差為0.1μm以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光波導(dǎo)路的生成方法，其特征在于，在可以剝離的基材(a)表面形成芯層(c)，接著芯層(c)的表面和基材表面形成金屬包層(d)，從芯層(c)和金屬包層(d)剝離基材(a)，制成芯層(c)的上層面(e)或下層面不被金屬包層(d)覆蓋的光波導(dǎo)路。
文檔編號G02B6/12GK1725048SQ200510087438
公開日2006年1月25日 申請日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月22日
發(fā)明者今井玄兒 申請人:關(guān)西油漆株式會社