光導波路装置の製造方法
【課題】金属製基板の表面に光導波路を形成しても、その光導波路のコア側面の粗面化を抑制することができる光導波路装置の製造方法を提供する。
【解決手段】表面が粗面に形成されている金属製基板１の表面に、照射線吸収剤を含有させたアンダークラッド層２を形成するか、または、照射線吸収剤を含有させないアンダークラッド層の形成に先立って、照射線吸収層を形成する。そして、その後のコア３形成工程において、コア３形成用の感光性樹脂層に対して照射されその感光性樹脂層を透過した照射線を、上記照射線吸収剤を含有させたアンダークラッド層２または照射線吸収層で吸収ないし弱める。
【解決手段】表面が粗面に形成されている金属製基板１の表面に、照射線吸収剤を含有させたアンダークラッド層２を形成するか、または、照射線吸収剤を含有させないアンダークラッド層の形成に先立って、照射線吸収層を形成する。そして、その後のコア３形成工程において、コア３形成用の感光性樹脂層に対して照射されその感光性樹脂層を透過した照射線を、上記照射線吸収剤を含有させたアンダークラッド層２または照射線吸収層で吸収ないし弱める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信，光情報処理，その他一般光学で広く用いられる光導波路装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光導波路装置の光導波路は、通常、アンダークラッド層の表面に、光の通路であるコアを所定パターンに形成し、そのコアを被覆した状態で、オーバークラッド層を形成して構成されている。このような光導波路は、通常、金属製基板等の基板の表面に形成され、その基板とともに光導波路装置として製造される。
【０００３】
このような光導波路装置の従来の製造方法は、つぎのとおりである。まず、図５（ａ）に示すように、基板１０の表面に、アンダークラッド層２０を形成する。ついで、図５（ｂ）に示すように、そのアンダークラッド層２０の表面に、コア形成用の感光性樹脂を塗布し、感光性樹脂層３Ａを形成する。つぎに、コアのパターンに対応する開口パターンが形成されているフォトマスクＭを介して、上記感光性樹脂層３Ａに対して照射線Ｌを照射し、その照射線Ｌを上記開口パターンの開口を通じて上記感光性樹脂層３Ａに到達させ、その感光性樹脂層３Ａの部分を露光する。上記照射線Ｌは、上記感光性樹脂層３Ａに対して直角に照射され、その照射による露光部分では光反応が進み、硬化する。そして、現像液を用いて現像を行うことにより、図５（ｃ）に示すように、未露光部分を溶解させて除去し、残存した露光部分が所定パターンのコア３となる。このコア３は、通常、断面形状が四角形に形成される。その後、図５（ｄ）に示すように、そのコア３を被覆するよう、上記アンダークラッド層２０の表面にオーバークラッド層４を形成する。このようにして、上記基板１０の表面に光導波路Ｗ2 を形成する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３４１４５４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の方法では、場合によって、図６に示すように、コア３０の側面３１が粗面に形成されることがあった。そして、このようなコア３０を有する光導波路では、コア３０内を伝播する光の伝播損失が大きくなるという問題点があることがわかった。
【０００５】
そこで、本発明者らは、コア３０の側面３１が粗面に形成される原因を究明すべく、研究を重ねた。その過程で、上記コア３０の側面３１の粗面化は、図７に示すように、上記基板１０〔図５（ａ）〜（ｄ）参照〕としてＳＵＳ箔等の金属箔等からなる金属製基板１を用いた場合に起こることを突き止めた。そして、さらに研究を重ねた結果、上記金属箔等からなる金属製基板１は、表面が粗面になっていることがわかった。このため、上記コア形成工程では、図７に示すように、露光に用いられる照射線Ｌが、コア形成用の感光性樹脂層３Ａおよびアンダークラッド層２０を透過した後、上記金属製基板１の粗面状の表面で、その粗面のため乱反射する。そして、その乱反射した照射線Ｌが、上記アンダークラッド層２０を下から斜め上方向に透過して、コア形成用の感光性樹脂層３Ａ内のコア形成領域Ｓにおいて、コア３０のパターニングの境界面（側面３１となる面）を斜め下から露光する。この斜め下からの露光は上記乱反射によるものであり、不均一である。このため、その斜め下からの露光が原因で、コア３０の側面３１となる面では不要な光反応が不均一に進み、コア３０の幅が広がるとともに、コア３０の側面３１が粗面に形成されることが判明した。すなわち、コア３０の側面３１となる面では、上記照射線Ｌの乱反射により、露光度の大小，または未露光部分と露光部分との混在が生じる。そして、後の現像工程で、上記コア３０の側面３１となる面の、露光度の小さい部分，未露光部分が溶解除去され、露光度の大きい部分，露光部分が残存するようになる。このため、コア３０の側面３１が粗面に形成されるのである。
【０００６】
ところで、上記金属製基板１は、上記のように光導波路を形成する際の支持体として用いられる場合もあるが、上記光導波路形成面と反対側の面に電気回路を形成する場合等も多い。したがって、金属製基板１を簡単に、合成樹脂等の他の材料からなる基板に換えることはできないという事情がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、金属製基板の表面に光導波路を形成しても、その光導波路のコア側面の粗面化を抑制することができる光導波路装置の製造方法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明は、粗面状になっている金属製基板の表面に、アンダークラッド層を形成する工程と、このアンダークラッド層の表面に、コア形成用の感光性樹脂層を形成する工程と、この感光性樹脂層に対して照射線を照射し所定パターンに露光し、その露光部分をコアに形成する工程とを備えた光導波路装置の製造方法であって、上記コア形成工程において、上記感光性樹脂層に対して照射する照射線が、その感光性樹脂層を透過して上記金属製基板の粗面状表面に達しそこで反射する照射線であり、上記アンダークラッド層には、上記照射線を吸収する照射線吸収剤を含有させる光導波路装置の製造方法を第１の要旨とする。
【０００９】
また、本発明は、粗面状になっている金属製基板の表面に、アンダークラッド層を形成する工程と、このアンダークラッド層の表面に、コア形成用の感光性樹脂層を形成する工程と、この感光性樹脂層に対して照射線を照射し所定パターンに露光し、その露光部分をコアに形成する工程とを備えた光導波路装置の製造方法であって、上記コア形成工程において、上記感光性樹脂層に対して照射する照射線が、その感光性樹脂層を透過して上記金属製基板の粗面状表面に達しそこで反射する照射線であり、上記アンダークラッド層の形成に先立って、金属製基板の表面に、上記照射線を吸収する照射線吸収層を形成する光導波路装置の製造方法を第２の要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の要旨の光導波路装置の製造方法では、金属製基板の表面に、照射線吸収剤が含有されたアンダークラッド層を形成するため、コア形成工程において、コア形成用の感光性樹脂層を透過した照射線は、上記アンダークラッド層内で、金属製基板の表面で乱反射する前または乱反射した後に上記照射線吸収剤により吸収ないし弱められる。このため、金属製基板の表面で乱反射してアンダークラッド層を下から斜め上方向に透過しコア形成用の感光性樹脂層に達する照射線を大幅に減少させることができる。その結果、コア形成用の感光性樹脂層内において、コアの側面となる面を斜め下から露光して粗面とする照射線が殆どなくなり、コア側面の粗面化を効果的に抑制することができる。この第１の要旨では、照射線吸収剤をアンダークラッド層に含有させており、照射線吸収用の新たな層を設けないため、全体の厚みが厚くならないという利点がある。
【００１１】
また、本発明の第２の要旨の光導波路装置の製造方法では、上記第１の要旨の、照射線吸収剤含有アンダークラッド層に代えて、アンダークラッド層の下に照射線吸収層を形成する。このため、コア形成工程において、コア形成用の感光性樹脂層およびアンダークラッド層を透過した照射線は、上記照射線吸収層内で、金属製基板の表面で乱反射する前または乱反射した後に吸収ないし弱められる。このため、金属製基板の表面で乱反射して照射線吸収層を下から斜め上方向に透過しコア形成用の感光性樹脂層に達する照射線を大幅に減少させることができる。その結果、コア側面の粗面化を大幅に抑制することができる。この第２の要旨では、照射線吸収層を新たに設けるため、全体の厚みは第１の要旨に比べて厚くなるが、照射線吸収層の照射線吸収作用により、コア側面の粗面化抑制効果は大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１３】
図１は、本発明の光導波路装置の製造方法の第１の実施の形態によって得られた光導波路装置を示している。この光導波路装置は、表面が粗面になっている金属製基板１と、この金属製基板１の表面に形成された光導波路Ｗ1 とを備えている。この光導波路Ｗ1 は、上記金属製基板１の表面に、照射線吸収剤を含有させたアンダークラッド層２が形成されている。そして、その光導波路Ｗ1 は、上記アンダークラッド層２の表面に感光性樹脂層３Ａ〔図２（ｂ）参照〕を形成した後、この感光性樹脂層３Ａに対して照射線Ｌを照射し所定パターンに露光してコア３を形成し、さらにその上に、オーバークラッド層４を積層形成して構成されている。ここで、上記アンダークラッド層２に含有された照射線吸収剤は、上記感光性樹脂層３Ａに対して照射される照射線を吸収する吸収作用を奏する。
【００１４】
この実施の形態の光導波路装置の製造方法について詳しく説明する。
【００１５】
まず、上記金属製基板１〔図２（ａ）参照〕を準備する。この金属製基板１としては、ステンレス（ＳＵＳ）製，銅製，アルミニウム製，ニッケル製等のものがあげられる。なかでも、ステンレス製基板が好ましい。ステンレス製基板は、熱に対する伸縮耐性に優れ、上記光導波路装置の製造過程において、様々な寸法が設計値に略維持されるからである。この種のステンレス製基板としては、通常、市販品が用いられる。市販されているステンレス製基板は、その製造過程で、上下両表面が粗面になる。その表面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、１００〜２００ｎｍの範囲内である。なお、上記金属製基板１としては、例えば、厚みが２０μｍ〜１ｍｍの範囲内のものが用いられる。
【００１６】
ついで、図２（ａ）に示すように、上記金属製基板１の表面の所定領域に、アンダークラッド層２形成用の感光性樹脂および照射線吸収剤が溶媒に溶解しているワニスを塗布し、その塗布層２ａを形成する。上記感光性樹脂としては、感光性エポキシ樹脂等があげられる。また、上記照射線吸収剤は、先に述べたように、後のコア３形成工程〔図２（ｂ）〜（ｃ）参照〕においてコア３形成用の感光性樹脂層３Ａを露光する際に用いる紫外線等の照射線Ｌを吸収するための吸収剤である。この照射線吸収剤の含有率は、アンダークラッド層２に０．１〜１０重量％の範囲内で含有されるよう設定することが好ましい。上記含有率が０．１重量％を下回ると、上記照射線Ｌの吸収ないし減衰が不充分となる傾向にあり、上記含有率が１０重量％を上回ると、上記アンダークラッド層２形成用の感光性樹脂が硬化し難くなるからである。また、上記照射線吸収剤としては、例えば、日本チバガイギー社製のTINUVIN 384-2 ，TINUVIN 900 ，TINUVIN 928 等の紫外線吸収剤等があげられる。そして、上記ワニスの塗布は、例えば、スピンコート法，ディッピング法，キャスティング法，インジェクション法，インクジェット法等により行われる。そして、必要に応じて、上記塗布層２ａを５０〜１２０℃×１０〜３０分間の加熱処理により乾燥させる。これにより、アンダークラッド層形成用の感光性樹脂層２Ａを形成する。
【００１７】
つぎに、この感光性樹脂層２Ａを照射線により露光する。上記露光用の照射線としては、例えば、可視光，紫外線，赤外線，Ｘ線，α線，β線，γ線等が用いられる。好適には、紫外線が用いられる。紫外線を用いると、大きなエネルギーを照射して、大きな硬化速度を得ることができ、しかも、照射装置も小型かつ安価であり、生産コストの低減化を図ることができるからである。紫外線の光源としては、例えば、低圧水銀灯，高圧水銀灯，超高圧水銀灯等があげられ、紫外線の照射量は、通常、１０〜１００００ｍＪ／ｃｍ2 、好ましくは、５０〜３０００ｍＪ／ｃｍ2 である。
【００１８】
上記露光後、光反応を完結させるために、加熱処理を行う。この加熱処理は、８０〜２５０℃、好ましくは、１００〜２００℃にて、１０秒〜２時間、好ましくは、５分〜１時間の範囲内で行う。これにより、図２（ａ）に示すように、上記感光性樹脂層２Ａをアンダークラッド層２に形成する。アンダークラッド層２の厚みは、通常、１〜５０μｍの範囲内に設定され、好ましくは、５〜３０μｍの範囲内に設定される。
【００１９】
ついで、図２（ｂ）に示すように、上記アンダークラッド層２の表面に、コア３〔図２（ｃ）参照〕形成用の感光性樹脂層３Ａを形成する。この感光性樹脂層３Ａの形成は、図２（ａ）で説明した、アンダークラッド層２形成用の感光性樹脂層２Ａの形成方法と同様にして行われる。なお、このコア３の形成材料は、上記アンダークラッド層２および後記のオーバークラッド層４〔図２（ｄ）参照〕の形成材料よりも屈折率が大きい材料が用いられる。この屈折率の調整は、例えば、上記アンダークラッド層２，コア３，オーバークラッド層４の各形成材料の種類の選択や組成比率を調整して行うことができる。
【００２０】
その後、上記コア３形成用の感光性樹脂層３Ａの上に、コア３に対応する開口パターンが形成されているフォトマスクＭを配置し、このフォトマスクＭを介して、上記感光性樹脂層３Ａの上記開口パターンに対応する部分を照射線Ｌにより露光する。この露光は、先に述べたアンダークラッド層２形成工程と同様にして行われる。上記露光において、上記照射線Ｌは、上記感光性樹脂層３Ａに対して直角に照射され、その照射による露光部分で光反応を進めて硬化させる。その光反応に寄与しなかった照射線Ｌは、上記感光性樹脂層３Ａを透過し、上記アンダークラッド層２内で、金属製基板１の表面で乱反射する前または乱反射した後に照射線吸収剤により吸収ないし弱められる。このため、金属製基板１の表面で乱反射してアンダークラッド層２を下から斜め上方向に透過する照射線Ｌは、大幅に減少する。その結果、コア３形成用の感光性樹脂層３Ａ内において、コア３の側面となる面を乱反射により露光する照射線が殆どなくなり、コア３の側面の粗面化を抑制することができる。
【００２１】
上記露光後、先に述べたアンダークラッド層２形成工程と同様にして、加熱処理を行う。ついで、現像液を用いて現像を行うことにより、図２（ｃ）に示すように、上記感光性樹脂層３Ａにおける未露光部分を溶解させて除去し、アンダークラッド層２上に残存した感光性樹脂層３Ａをコア３のパターンに形成する。上記現像は、例えば、浸漬法，スプレー法，パドル法等が用いられる。また、現像液としては、例えば、有機系の溶媒，アルカリ系水溶液を含有する有機系の溶媒等が用いられる。このような現像液および現像条件は、感光性樹脂組成物の組成によって、適宜選択される。
【００２２】
上記現像後、コア３のパターンに形成された感光性樹脂層３Ａの表面等に残存する現像液を加熱処理により除去する。この加熱処理は、通常、８０〜１２０℃×１０〜３０分間の範囲内で行われる。これにより、上記コア３のパターンに形成された感光性樹脂層３Ａをコア３に形成する。このコア３の側面は、先に述べたように、粗面化が抑制されている。また、上記コア３の厚みは、通常、１０〜１５０μｍの範囲内に設定され、好ましくは、２０〜１００μｍの範囲内に設定される。また、コア３の幅は、通常、８〜５０μｍの範囲内に設定され、好ましくは、１０〜２５μｍの範囲内に設定される。
【００２３】
つぎに、図２（ｄ）に示すように、コア３を被覆するように、上記アンダークラッド層２の表面に、オーバークラッド層４形成用の感光性樹脂層４Ａを形成する。この感光性樹脂層４Ａの形成は、図２（ａ）で説明した、アンダークラッド層２形成用の感光性樹脂層２Ａの形成方法と同様にして行われる。その後も、アンダークラッド層２の形成工程と同様に露光，加熱処理等を行い、上記感光性樹脂層４Ａをオーバークラッド層４に形成する。オーバークラッド層４の厚み（コアの表面からの厚み）は、通常、５〜１００μｍの範囲内に設定され、好ましくは、１０〜８０μｍの範囲内に設定される。
【００２４】
このようにして、金属製基板１の表面に、上記アンダークラッド層２，コア３およびオーバークラッド層４からなる光導波路Ｗ1 が形成されている光導波路装置が得られる。この光導波路装置の光導波路Ｗ1 では、コア３の側面の粗面化が抑制されているため、光の伝播損失が小さく、良好な光伝播を行うことができる。
【００２５】
なお、この実施の形態では、アンダークラッド層２の形成材料である感光性樹脂に、照射線吸収剤を含有させることにより、金属製基板１とアンダークラッド層２との密着力を強化することができる。すなわち、感光性樹脂は、一般に、硬化速度が速いため、金属製基板１に対する濡れが不充分な状態で硬化し、硬化した際、金属製基板１との密着力が低くなる。しかも、感光性樹脂は、一般に、硬化収縮量が大きいため、硬化した際、内部応力が大きくなり、金属製基板１から剥がれようとする力がはたらく。そこで、この実施の形態のように、アンダークラッド層２の形成材料である感光性樹脂に照射線吸収剤を含有させた状態で、金属製基板１の表面で硬化させると、照射線吸収剤により金属製基板１との界面付近における露光量が減少し、硬化速度を遅くすることができるとともに硬化収縮量を小さくすることができる。このため、硬化したアンダークラッド層２は、金属製基板１に対してより強く密着するようになる。すなわち、アンダークラッド層２に含有させる照射線吸収剤の含有率を調整することにより、金属製基板１に対する密着力を調整することができる。
【００２６】
図３は、本発明の光導波路装置の製造方法の第２の実施の形態によって得られた光導波路装置を示している。この光導波路装置は、上記第１の実施の形態と同様の、表面が粗面になっている金属製基板１と、この金属製基板１の表面に形成された照射線吸収層５と、この照射線吸収層５の表面に形成された光導波路Ｗ2 とを備えている。この光導波路Ｗ2 は、上記照射線吸収層５の表面に形成されたアンダークラッド層（照射線吸収剤は含有せず）２０と、このアンダークラッド層２０の表面に所定パターンに形成された、上記第１の実施の形態と同様のコア３と、このコア３を被覆した状態で上記アンダークラッド層２０の表面に形成された、上記第１の実施の形態と同様のオーバークラッド層４とからなっている。図１に示す実施の形態と同様の部分には同じ符号を付している。
【００２７】
この実施の形態の光導波路装置の製造方法は、まず、図４（ａ）に示すように、上記金属製基板１の所定領域に、紫外線等の照射線を吸収する照射線吸収層５を形成する。この照射線吸収層５の形成材料としては、ポリイミド樹脂等の、それ自体が紫外線等の照射線を吸収する性質を有する樹脂が用いられる。また、このポリイミド樹脂等の、紫外線吸収作用を有する樹脂に、さらに、上記第１の実施の形態においてアンダークラッド層２（図１参照）に含有させた紫外線吸収剤を含有させることができる。また、紫外線吸収作用を有する色素を含有させることもできる。その色素としては、例えば、有本化学工業社製のSDO-7 ，Plast Black DA-423，Plast Black 8995等があげられる。これらの紫外線吸収剤，色素を含有させる樹脂は、上記ポリイミド樹脂に限らず、それ以外の熱硬化性樹脂，熱可塑性樹脂が広くあげられる。そして、上記照射線吸収層５の形成方法としは、例えば、上記ポリイミド樹脂等をスピンコート法等により塗布した後、加熱処理等する方法があげられる。上記照射線吸収層５の厚みは、１０〜１００μｍの範囲内に設定される。その厚みが１０μｍを下回ると、その照射線吸収層内での照射線の吸収ないし減衰が不充分となる傾向にあり、上記厚みが１００μｍを上回ると、照射線吸収にとって過剰品質となり、光導波路装置の厚みが厚くなるだけである。
【００２８】
ついで、図４（ｂ）に示すように、上記照射線吸収層５の表面に、照射線吸収剤が含有されていないアンダークラッド層２０を形成する。このアンダークラッド層２０の形成は、上記第１の実施の形態において、アンダークラッド層２０の形成材料として、上記照射線吸収剤を含有させないものが用いられる。それ以外は、上記第１の実施の形態と同様にしてアンダークラッド層２０が形成される。
【００２９】
その後は、上記アンダークラッド層２０の表面に、上記第１の実施の形態と同様にして〔図２（ｂ）〜（ｄ）参照〕〕、図４（ｃ）に示すように、コア３およびオーバークラッド層４をこの順で形成する。このようにして、金属製基板１の表面に、上記照射線吸収層５を介して、上記アンダークラッド層２０，コア３およびオーバークラッド層４からなる光導波路Ｗ2 が形成されている光導波路装置が得られる。
【００３０】
この実施の形態では、コア３形成工程おいて、コア３形成用の感光性樹脂層を透過した照射線は、アンダークラッド層２０も透過し、その後、上記照射線吸収層５内で、金属製基板１の表面で乱反射する前または乱反射した後に吸収ないし弱められる。このため、上記第１の実施の形態と同様、コア３の側面の粗面化を抑制することができる。そして、得られた上記光導波路装置の光導波路Ｗ2 では、光の伝播損失が小さく、良好な光伝播を行うことができる。
【００３１】
なお、上記各実施の形態では、金属製基板１の裏面（上記光導波路Ｗ1 ，Ｗ2 が形成されている面と反対側の面）には、何も形成されていないが、上記金属製基板１は、裏面に、絶縁層を介して電気回路が形成されている金属製基板であってもよいし、また、その電気回路に実装用パッドを形成し、その実装用パッドに発光素子，受光素子等の光学素子が実装されている金属製基板であってもよい。
【００３２】
また、上記各実施の形態では、オーバークラッド層４を形成したが、このオーバークラッド層４は、場合によって、形成しなくてもよい。
【００３３】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。
【実施例】
【００３４】
〔金属製基板〕
ＳＵＳ３０４箔〔東洋製箔社製、厚み２０μｍ、算術平均粗さ（Ｒａ）０．８μｍ〕を準備した。
【００３５】
〔アンダークラッド層およびオーバークラッド層の形成材料〕
下記の一般式（１）で示されるビスフェノキシエタノールフルオレングリシジルエーテル（成分Ａ）３５重量部、脂環式エポキシ樹脂である３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート（ダイセル化学社製、セロキサイド２０２１Ｐ）（成分Ｂ）４０重量部、シクロヘキセンオキシド骨格を有する脂環式エポキシ樹脂である（３’，４’−エポキシシクロヘキサン）メチル−３’，４’−エポキシシクロヘキシル−カルボキシレート（ダイセル化学社製、セロキサイド２０８１）（成分Ｃ）２５重量部、４，４’−ビス〔ジ（βヒドロキシエトキシ）フェニルスルフィニオ〕フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネートの５０％プロピオンカーボネート溶液（成分Ｄ）２重量部とを混合することにより、アンダークラッド層およびオーバークラッド層の形成材料を調製した。
【００３６】
【化１】
【００３７】
〔コアの形成材料〕
上記成分Ａ：７０重量部、１，３，３−トリス｛４−〔２−（３−オキセタニル）〕ブトキシフェニル｝ブタン：３０重量部、上記成分Ｄ：１重量部を乳酸エチルに溶解することにより、コアの形成材料を調製した。
【００３８】
〔実施例１の光導波路装置の製造〕
上記アンダークラッド層の形成材料に紫外線吸収剤（日本チバガイギー社製、TINUVIN 384-2 ）を１重量％含有させた料材を調製し、それを上記ＳＵＳ３０４箔の表面に、スピンコーターを用いて塗布し、膜厚２０μｍの塗布層を形成した。その後、その塗布層の全面に、超高圧水銀灯から紫外線を照射し、積算光量１０００ｍＪ／ｃｍ2 （ｉ線基準）の露光を行った。つづいて、１２０℃のホットプレート上に１０分間放置し、反応を完了させた。このようにして紫外線吸収剤が含有されたアンダークラッド層を形成した。
【００３９】
ついで、上記アンダークラッド層の表面に、上記コアの形成材料をスピンコーターを用いて塗布した後、７０℃のホットプレート上に５分間放置することにより、溶媒を揮発させ、コア形成用の感光性樹脂層を形成した。つぎに、所定の開口パターン（開口幅５０μｍ、隣り合う開口と開口との間の隙間２００μｍ）が形成されたガラスマスクを介して、超高圧水銀灯から紫外線を照射し、積算光量２０００ｍＪ／ｃｍ2 （ｉ線基準）の露光を行った。その後、１２０℃のホットプレート上に１０分間放置し、反応を完了させた。つぎに、γ−ブチロラクトン９０重量％の現像液を用いて、スプレー現像機で現像を行い、コア（高さ５０μｍ）を形成した。
【００４０】
そして、上記コアを被覆するよう、上記アンダークラッド層の表面に、上記オーバークラッド層の形成材料をスピンコーターを用いて塗布した。その後、上記アンダークラッド層の形成方法と同様にして、オーバークラッド層を形成した。このようにして、光導波路装置（総厚１００μｍ）を製造した。
【００４１】
〔実施例２の光導波路装置の製造〕
上記実施例１において、アンダークラッド層の形成材料として紫外線吸収剤の含有率が２重量％のものを用いた。それ以外は、上記実施例１と同様にして光導波路装置を製造した。
【００４２】
〔実施例３の光導波路装置の製造〕
上記実施例１において、アンダークラッド層の形成材料として紫外線吸収剤の含有率が３重量％のものを用いた。それ以外は、上記実施例１と同様にして光導波路装置を製造した。
【００４３】
〔実施例４の光導波路装置の製造〕
上記実施例１において、アンダークラッド層の形成材料として紫外線吸収剤の含有率が５重量％のものを用いた。それ以外は、上記実施例１と同様にして光導波路装置を製造した。
【００４４】
〔実施例５の光導波路装置の作製〕
上記ＳＵＳ３０４箔の表面に、感光性ポリイミド樹脂を、スピンコーターを用いて塗布し、膜厚１０μｍの紫外線吸収層を形成した。そして、その紫外線吸収層の表面に、上記アンダークラッド層の形成材料（紫外線吸収剤は含有せず）をスピンコーターを用いて塗布し、上記実施例１と同様にして、アンダークラッド層を形成した。その後は、上記実施例１と同様にして、コアおよびオーバークラッド層を形成した。
【００４５】
〔比較例１の光導波路装置の作製〕
上記ＳＵＳ３０４箔の表面に直接、上記実施例１と同様にして、アンダークラッド層（紫外線吸収剤は含有せず），コアおよびオーバークラッド層を形成した。
【００４６】
〔アンダークラッド層の紫外線透過率の測定〕
アンダークラッド層に紫外線吸収剤を含有させた上記実施例１〜４およびアンダークラッド層に紫外線吸収剤を含有させなかった比較例１の光導波路装置のアンダークラッド層について、波長３６５ｎｍの紫外線（ｉ線）に対する透過率を測定した。その結果を下記の表１に併せて表記した。
【００４７】
〔コア側面の評価〕
上記実施例１〜５および比較例１の光導波路装置のコアの側面を、走査型電子顕微鏡により確認した。その結果、比較例１のコアの側面は、粗面に形成されていたが、実施例１〜５のコアの側面は、比較例１よりも大幅に平坦化していた。また、実施例１〜４では、アンダークラッド層中の紫外線吸収剤の含有率が大きくなるにつれて、コアの側面が平坦化していた。
【００４８】
〔コア幅の測定〕
上記実施例１〜５および比較例１の光導波路装置のコアの幅を、走査型電子顕微鏡により測定した。その結果を下記の表１に併せて表記した。
【００４９】
〔光伝播損失の測定〕
上記実施例１〜５および比較例１の光導波路装置を、ダイサー（ディスコ社製、ＤＡＤ５２２）を用いてカッティングし、コアの端面を露出させた。また、上記光導波路装置を８ｃｍの長さに切断し、光伝播損失の測定した。その結果を下記の表１に併せて表記した。
【００５０】
【表１】
【００５１】
上記結果から、実施例１〜５では、比較例１と比較して、ＳＵＳ３０４箔の表面で乱反射してコアの側面となる面に達する紫外線が弱められていることがわかる。これにより、実施例１〜５では、コア側面の粗面化が抑制され、光伝播性能に優れた光導波路装置を得ることができた。なかでも、アンダークラッド層に紫外線吸収剤を含有させた実施例１〜４では、アンダークラッド層に含有される紫外線吸収剤の含有率が高いほど、そのアンダークラッド層で紫外線が弱められることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の光導波路装置の製造方法の第１の実施の形態によって得られた光導波路装置を模式的に示す説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の光導波路装置の製造方法の第１の実施の形態を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明の光導波路装置の製造方法の第２の実施の形態により得られた光導波路装置を模式的に示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の光導波路装置の製造方法の第２の実施の形態を模式的に示す説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、従来の光導波路装置の製造方法を模式的に示す説明図である。
【図６】上記従来の光導波路装置の製造方法におけるコアを模式的に示す説明図である。
【図７】上記従来のコア形成工程での状況を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 金属製基板
２ アンダークラッド層
３ コア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信，光情報処理，その他一般光学で広く用いられる光導波路装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光導波路装置の光導波路は、通常、アンダークラッド層の表面に、光の通路であるコアを所定パターンに形成し、そのコアを被覆した状態で、オーバークラッド層を形成して構成されている。このような光導波路は、通常、金属製基板等の基板の表面に形成され、その基板とともに光導波路装置として製造される。
【０００３】
このような光導波路装置の従来の製造方法は、つぎのとおりである。まず、図５（ａ）に示すように、基板１０の表面に、アンダークラッド層２０を形成する。ついで、図５（ｂ）に示すように、そのアンダークラッド層２０の表面に、コア形成用の感光性樹脂を塗布し、感光性樹脂層３Ａを形成する。つぎに、コアのパターンに対応する開口パターンが形成されているフォトマスクＭを介して、上記感光性樹脂層３Ａに対して照射線Ｌを照射し、その照射線Ｌを上記開口パターンの開口を通じて上記感光性樹脂層３Ａに到達させ、その感光性樹脂層３Ａの部分を露光する。上記照射線Ｌは、上記感光性樹脂層３Ａに対して直角に照射され、その照射による露光部分では光反応が進み、硬化する。そして、現像液を用いて現像を行うことにより、図５（ｃ）に示すように、未露光部分を溶解させて除去し、残存した露光部分が所定パターンのコア３となる。このコア３は、通常、断面形状が四角形に形成される。その後、図５（ｄ）に示すように、そのコア３を被覆するよう、上記アンダークラッド層２０の表面にオーバークラッド層４を形成する。このようにして、上記基板１０の表面に光導波路Ｗ2 を形成する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３４１４５４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の方法では、場合によって、図６に示すように、コア３０の側面３１が粗面に形成されることがあった。そして、このようなコア３０を有する光導波路では、コア３０内を伝播する光の伝播損失が大きくなるという問題点があることがわかった。
【０００５】
そこで、本発明者らは、コア３０の側面３１が粗面に形成される原因を究明すべく、研究を重ねた。その過程で、上記コア３０の側面３１の粗面化は、図７に示すように、上記基板１０〔図５（ａ）〜（ｄ）参照〕としてＳＵＳ箔等の金属箔等からなる金属製基板１を用いた場合に起こることを突き止めた。そして、さらに研究を重ねた結果、上記金属箔等からなる金属製基板１は、表面が粗面になっていることがわかった。このため、上記コア形成工程では、図７に示すように、露光に用いられる照射線Ｌが、コア形成用の感光性樹脂層３Ａおよびアンダークラッド層２０を透過した後、上記金属製基板１の粗面状の表面で、その粗面のため乱反射する。そして、その乱反射した照射線Ｌが、上記アンダークラッド層２０を下から斜め上方向に透過して、コア形成用の感光性樹脂層３Ａ内のコア形成領域Ｓにおいて、コア３０のパターニングの境界面（側面３１となる面）を斜め下から露光する。この斜め下からの露光は上記乱反射によるものであり、不均一である。このため、その斜め下からの露光が原因で、コア３０の側面３１となる面では不要な光反応が不均一に進み、コア３０の幅が広がるとともに、コア３０の側面３１が粗面に形成されることが判明した。すなわち、コア３０の側面３１となる面では、上記照射線Ｌの乱反射により、露光度の大小，または未露光部分と露光部分との混在が生じる。そして、後の現像工程で、上記コア３０の側面３１となる面の、露光度の小さい部分，未露光部分が溶解除去され、露光度の大きい部分，露光部分が残存するようになる。このため、コア３０の側面３１が粗面に形成されるのである。
【０００６】
ところで、上記金属製基板１は、上記のように光導波路を形成する際の支持体として用いられる場合もあるが、上記光導波路形成面と反対側の面に電気回路を形成する場合等も多い。したがって、金属製基板１を簡単に、合成樹脂等の他の材料からなる基板に換えることはできないという事情がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、金属製基板の表面に光導波路を形成しても、その光導波路のコア側面の粗面化を抑制することができる光導波路装置の製造方法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明は、粗面状になっている金属製基板の表面に、アンダークラッド層を形成する工程と、このアンダークラッド層の表面に、コア形成用の感光性樹脂層を形成する工程と、この感光性樹脂層に対して照射線を照射し所定パターンに露光し、その露光部分をコアに形成する工程とを備えた光導波路装置の製造方法であって、上記コア形成工程において、上記感光性樹脂層に対して照射する照射線が、その感光性樹脂層を透過して上記金属製基板の粗面状表面に達しそこで反射する照射線であり、上記アンダークラッド層には、上記照射線を吸収する照射線吸収剤を含有させる光導波路装置の製造方法を第１の要旨とする。
【０００９】
また、本発明は、粗面状になっている金属製基板の表面に、アンダークラッド層を形成する工程と、このアンダークラッド層の表面に、コア形成用の感光性樹脂層を形成する工程と、この感光性樹脂層に対して照射線を照射し所定パターンに露光し、その露光部分をコアに形成する工程とを備えた光導波路装置の製造方法であって、上記コア形成工程において、上記感光性樹脂層に対して照射する照射線が、その感光性樹脂層を透過して上記金属製基板の粗面状表面に達しそこで反射する照射線であり、上記アンダークラッド層の形成に先立って、金属製基板の表面に、上記照射線を吸収する照射線吸収層を形成する光導波路装置の製造方法を第２の要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の要旨の光導波路装置の製造方法では、金属製基板の表面に、照射線吸収剤が含有されたアンダークラッド層を形成するため、コア形成工程において、コア形成用の感光性樹脂層を透過した照射線は、上記アンダークラッド層内で、金属製基板の表面で乱反射する前または乱反射した後に上記照射線吸収剤により吸収ないし弱められる。このため、金属製基板の表面で乱反射してアンダークラッド層を下から斜め上方向に透過しコア形成用の感光性樹脂層に達する照射線を大幅に減少させることができる。その結果、コア形成用の感光性樹脂層内において、コアの側面となる面を斜め下から露光して粗面とする照射線が殆どなくなり、コア側面の粗面化を効果的に抑制することができる。この第１の要旨では、照射線吸収剤をアンダークラッド層に含有させており、照射線吸収用の新たな層を設けないため、全体の厚みが厚くならないという利点がある。
【００１１】
また、本発明の第２の要旨の光導波路装置の製造方法では、上記第１の要旨の、照射線吸収剤含有アンダークラッド層に代えて、アンダークラッド層の下に照射線吸収層を形成する。このため、コア形成工程において、コア形成用の感光性樹脂層およびアンダークラッド層を透過した照射線は、上記照射線吸収層内で、金属製基板の表面で乱反射する前または乱反射した後に吸収ないし弱められる。このため、金属製基板の表面で乱反射して照射線吸収層を下から斜め上方向に透過しコア形成用の感光性樹脂層に達する照射線を大幅に減少させることができる。その結果、コア側面の粗面化を大幅に抑制することができる。この第２の要旨では、照射線吸収層を新たに設けるため、全体の厚みは第１の要旨に比べて厚くなるが、照射線吸収層の照射線吸収作用により、コア側面の粗面化抑制効果は大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１３】
図１は、本発明の光導波路装置の製造方法の第１の実施の形態によって得られた光導波路装置を示している。この光導波路装置は、表面が粗面になっている金属製基板１と、この金属製基板１の表面に形成された光導波路Ｗ1 とを備えている。この光導波路Ｗ1 は、上記金属製基板１の表面に、照射線吸収剤を含有させたアンダークラッド層２が形成されている。そして、その光導波路Ｗ1 は、上記アンダークラッド層２の表面に感光性樹脂層３Ａ〔図２（ｂ）参照〕を形成した後、この感光性樹脂層３Ａに対して照射線Ｌを照射し所定パターンに露光してコア３を形成し、さらにその上に、オーバークラッド層４を積層形成して構成されている。ここで、上記アンダークラッド層２に含有された照射線吸収剤は、上記感光性樹脂層３Ａに対して照射される照射線を吸収する吸収作用を奏する。
【００１４】
この実施の形態の光導波路装置の製造方法について詳しく説明する。
【００１５】
まず、上記金属製基板１〔図２（ａ）参照〕を準備する。この金属製基板１としては、ステンレス（ＳＵＳ）製，銅製，アルミニウム製，ニッケル製等のものがあげられる。なかでも、ステンレス製基板が好ましい。ステンレス製基板は、熱に対する伸縮耐性に優れ、上記光導波路装置の製造過程において、様々な寸法が設計値に略維持されるからである。この種のステンレス製基板としては、通常、市販品が用いられる。市販されているステンレス製基板は、その製造過程で、上下両表面が粗面になる。その表面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、１００〜２００ｎｍの範囲内である。なお、上記金属製基板１としては、例えば、厚みが２０μｍ〜１ｍｍの範囲内のものが用いられる。
【００１６】
ついで、図２（ａ）に示すように、上記金属製基板１の表面の所定領域に、アンダークラッド層２形成用の感光性樹脂および照射線吸収剤が溶媒に溶解しているワニスを塗布し、その塗布層２ａを形成する。上記感光性樹脂としては、感光性エポキシ樹脂等があげられる。また、上記照射線吸収剤は、先に述べたように、後のコア３形成工程〔図２（ｂ）〜（ｃ）参照〕においてコア３形成用の感光性樹脂層３Ａを露光する際に用いる紫外線等の照射線Ｌを吸収するための吸収剤である。この照射線吸収剤の含有率は、アンダークラッド層２に０．１〜１０重量％の範囲内で含有されるよう設定することが好ましい。上記含有率が０．１重量％を下回ると、上記照射線Ｌの吸収ないし減衰が不充分となる傾向にあり、上記含有率が１０重量％を上回ると、上記アンダークラッド層２形成用の感光性樹脂が硬化し難くなるからである。また、上記照射線吸収剤としては、例えば、日本チバガイギー社製のTINUVIN 384-2 ，TINUVIN 900 ，TINUVIN 928 等の紫外線吸収剤等があげられる。そして、上記ワニスの塗布は、例えば、スピンコート法，ディッピング法，キャスティング法，インジェクション法，インクジェット法等により行われる。そして、必要に応じて、上記塗布層２ａを５０〜１２０℃×１０〜３０分間の加熱処理により乾燥させる。これにより、アンダークラッド層形成用の感光性樹脂層２Ａを形成する。
【００１７】
つぎに、この感光性樹脂層２Ａを照射線により露光する。上記露光用の照射線としては、例えば、可視光，紫外線，赤外線，Ｘ線，α線，β線，γ線等が用いられる。好適には、紫外線が用いられる。紫外線を用いると、大きなエネルギーを照射して、大きな硬化速度を得ることができ、しかも、照射装置も小型かつ安価であり、生産コストの低減化を図ることができるからである。紫外線の光源としては、例えば、低圧水銀灯，高圧水銀灯，超高圧水銀灯等があげられ、紫外線の照射量は、通常、１０〜１００００ｍＪ／ｃｍ2 、好ましくは、５０〜３０００ｍＪ／ｃｍ2 である。
【００１８】
上記露光後、光反応を完結させるために、加熱処理を行う。この加熱処理は、８０〜２５０℃、好ましくは、１００〜２００℃にて、１０秒〜２時間、好ましくは、５分〜１時間の範囲内で行う。これにより、図２（ａ）に示すように、上記感光性樹脂層２Ａをアンダークラッド層２に形成する。アンダークラッド層２の厚みは、通常、１〜５０μｍの範囲内に設定され、好ましくは、５〜３０μｍの範囲内に設定される。
【００１９】
ついで、図２（ｂ）に示すように、上記アンダークラッド層２の表面に、コア３〔図２（ｃ）参照〕形成用の感光性樹脂層３Ａを形成する。この感光性樹脂層３Ａの形成は、図２（ａ）で説明した、アンダークラッド層２形成用の感光性樹脂層２Ａの形成方法と同様にして行われる。なお、このコア３の形成材料は、上記アンダークラッド層２および後記のオーバークラッド層４〔図２（ｄ）参照〕の形成材料よりも屈折率が大きい材料が用いられる。この屈折率の調整は、例えば、上記アンダークラッド層２，コア３，オーバークラッド層４の各形成材料の種類の選択や組成比率を調整して行うことができる。
【００２０】
その後、上記コア３形成用の感光性樹脂層３Ａの上に、コア３に対応する開口パターンが形成されているフォトマスクＭを配置し、このフォトマスクＭを介して、上記感光性樹脂層３Ａの上記開口パターンに対応する部分を照射線Ｌにより露光する。この露光は、先に述べたアンダークラッド層２形成工程と同様にして行われる。上記露光において、上記照射線Ｌは、上記感光性樹脂層３Ａに対して直角に照射され、その照射による露光部分で光反応を進めて硬化させる。その光反応に寄与しなかった照射線Ｌは、上記感光性樹脂層３Ａを透過し、上記アンダークラッド層２内で、金属製基板１の表面で乱反射する前または乱反射した後に照射線吸収剤により吸収ないし弱められる。このため、金属製基板１の表面で乱反射してアンダークラッド層２を下から斜め上方向に透過する照射線Ｌは、大幅に減少する。その結果、コア３形成用の感光性樹脂層３Ａ内において、コア３の側面となる面を乱反射により露光する照射線が殆どなくなり、コア３の側面の粗面化を抑制することができる。
【００２１】
上記露光後、先に述べたアンダークラッド層２形成工程と同様にして、加熱処理を行う。ついで、現像液を用いて現像を行うことにより、図２（ｃ）に示すように、上記感光性樹脂層３Ａにおける未露光部分を溶解させて除去し、アンダークラッド層２上に残存した感光性樹脂層３Ａをコア３のパターンに形成する。上記現像は、例えば、浸漬法，スプレー法，パドル法等が用いられる。また、現像液としては、例えば、有機系の溶媒，アルカリ系水溶液を含有する有機系の溶媒等が用いられる。このような現像液および現像条件は、感光性樹脂組成物の組成によって、適宜選択される。
【００２２】
上記現像後、コア３のパターンに形成された感光性樹脂層３Ａの表面等に残存する現像液を加熱処理により除去する。この加熱処理は、通常、８０〜１２０℃×１０〜３０分間の範囲内で行われる。これにより、上記コア３のパターンに形成された感光性樹脂層３Ａをコア３に形成する。このコア３の側面は、先に述べたように、粗面化が抑制されている。また、上記コア３の厚みは、通常、１０〜１５０μｍの範囲内に設定され、好ましくは、２０〜１００μｍの範囲内に設定される。また、コア３の幅は、通常、８〜５０μｍの範囲内に設定され、好ましくは、１０〜２５μｍの範囲内に設定される。
【００２３】
つぎに、図２（ｄ）に示すように、コア３を被覆するように、上記アンダークラッド層２の表面に、オーバークラッド層４形成用の感光性樹脂層４Ａを形成する。この感光性樹脂層４Ａの形成は、図２（ａ）で説明した、アンダークラッド層２形成用の感光性樹脂層２Ａの形成方法と同様にして行われる。その後も、アンダークラッド層２の形成工程と同様に露光，加熱処理等を行い、上記感光性樹脂層４Ａをオーバークラッド層４に形成する。オーバークラッド層４の厚み（コアの表面からの厚み）は、通常、５〜１００μｍの範囲内に設定され、好ましくは、１０〜８０μｍの範囲内に設定される。
【００２４】
このようにして、金属製基板１の表面に、上記アンダークラッド層２，コア３およびオーバークラッド層４からなる光導波路Ｗ1 が形成されている光導波路装置が得られる。この光導波路装置の光導波路Ｗ1 では、コア３の側面の粗面化が抑制されているため、光の伝播損失が小さく、良好な光伝播を行うことができる。
【００２５】
なお、この実施の形態では、アンダークラッド層２の形成材料である感光性樹脂に、照射線吸収剤を含有させることにより、金属製基板１とアンダークラッド層２との密着力を強化することができる。すなわち、感光性樹脂は、一般に、硬化速度が速いため、金属製基板１に対する濡れが不充分な状態で硬化し、硬化した際、金属製基板１との密着力が低くなる。しかも、感光性樹脂は、一般に、硬化収縮量が大きいため、硬化した際、内部応力が大きくなり、金属製基板１から剥がれようとする力がはたらく。そこで、この実施の形態のように、アンダークラッド層２の形成材料である感光性樹脂に照射線吸収剤を含有させた状態で、金属製基板１の表面で硬化させると、照射線吸収剤により金属製基板１との界面付近における露光量が減少し、硬化速度を遅くすることができるとともに硬化収縮量を小さくすることができる。このため、硬化したアンダークラッド層２は、金属製基板１に対してより強く密着するようになる。すなわち、アンダークラッド層２に含有させる照射線吸収剤の含有率を調整することにより、金属製基板１に対する密着力を調整することができる。
【００２６】
図３は、本発明の光導波路装置の製造方法の第２の実施の形態によって得られた光導波路装置を示している。この光導波路装置は、上記第１の実施の形態と同様の、表面が粗面になっている金属製基板１と、この金属製基板１の表面に形成された照射線吸収層５と、この照射線吸収層５の表面に形成された光導波路Ｗ2 とを備えている。この光導波路Ｗ2 は、上記照射線吸収層５の表面に形成されたアンダークラッド層（照射線吸収剤は含有せず）２０と、このアンダークラッド層２０の表面に所定パターンに形成された、上記第１の実施の形態と同様のコア３と、このコア３を被覆した状態で上記アンダークラッド層２０の表面に形成された、上記第１の実施の形態と同様のオーバークラッド層４とからなっている。図１に示す実施の形態と同様の部分には同じ符号を付している。
【００２７】
この実施の形態の光導波路装置の製造方法は、まず、図４（ａ）に示すように、上記金属製基板１の所定領域に、紫外線等の照射線を吸収する照射線吸収層５を形成する。この照射線吸収層５の形成材料としては、ポリイミド樹脂等の、それ自体が紫外線等の照射線を吸収する性質を有する樹脂が用いられる。また、このポリイミド樹脂等の、紫外線吸収作用を有する樹脂に、さらに、上記第１の実施の形態においてアンダークラッド層２（図１参照）に含有させた紫外線吸収剤を含有させることができる。また、紫外線吸収作用を有する色素を含有させることもできる。その色素としては、例えば、有本化学工業社製のSDO-7 ，Plast Black DA-423，Plast Black 8995等があげられる。これらの紫外線吸収剤，色素を含有させる樹脂は、上記ポリイミド樹脂に限らず、それ以外の熱硬化性樹脂，熱可塑性樹脂が広くあげられる。そして、上記照射線吸収層５の形成方法としは、例えば、上記ポリイミド樹脂等をスピンコート法等により塗布した後、加熱処理等する方法があげられる。上記照射線吸収層５の厚みは、１０〜１００μｍの範囲内に設定される。その厚みが１０μｍを下回ると、その照射線吸収層内での照射線の吸収ないし減衰が不充分となる傾向にあり、上記厚みが１００μｍを上回ると、照射線吸収にとって過剰品質となり、光導波路装置の厚みが厚くなるだけである。
【００２８】
ついで、図４（ｂ）に示すように、上記照射線吸収層５の表面に、照射線吸収剤が含有されていないアンダークラッド層２０を形成する。このアンダークラッド層２０の形成は、上記第１の実施の形態において、アンダークラッド層２０の形成材料として、上記照射線吸収剤を含有させないものが用いられる。それ以外は、上記第１の実施の形態と同様にしてアンダークラッド層２０が形成される。
【００２９】
その後は、上記アンダークラッド層２０の表面に、上記第１の実施の形態と同様にして〔図２（ｂ）〜（ｄ）参照〕〕、図４（ｃ）に示すように、コア３およびオーバークラッド層４をこの順で形成する。このようにして、金属製基板１の表面に、上記照射線吸収層５を介して、上記アンダークラッド層２０，コア３およびオーバークラッド層４からなる光導波路Ｗ2 が形成されている光導波路装置が得られる。
【００３０】
この実施の形態では、コア３形成工程おいて、コア３形成用の感光性樹脂層を透過した照射線は、アンダークラッド層２０も透過し、その後、上記照射線吸収層５内で、金属製基板１の表面で乱反射する前または乱反射した後に吸収ないし弱められる。このため、上記第１の実施の形態と同様、コア３の側面の粗面化を抑制することができる。そして、得られた上記光導波路装置の光導波路Ｗ2 では、光の伝播損失が小さく、良好な光伝播を行うことができる。
【００３１】
なお、上記各実施の形態では、金属製基板１の裏面（上記光導波路Ｗ1 ，Ｗ2 が形成されている面と反対側の面）には、何も形成されていないが、上記金属製基板１は、裏面に、絶縁層を介して電気回路が形成されている金属製基板であってもよいし、また、その電気回路に実装用パッドを形成し、その実装用パッドに発光素子，受光素子等の光学素子が実装されている金属製基板であってもよい。
【００３２】
また、上記各実施の形態では、オーバークラッド層４を形成したが、このオーバークラッド層４は、場合によって、形成しなくてもよい。
【００３３】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。
【実施例】
【００３４】
〔金属製基板〕
ＳＵＳ３０４箔〔東洋製箔社製、厚み２０μｍ、算術平均粗さ（Ｒａ）０．８μｍ〕を準備した。
【００３５】
〔アンダークラッド層およびオーバークラッド層の形成材料〕
下記の一般式（１）で示されるビスフェノキシエタノールフルオレングリシジルエーテル（成分Ａ）３５重量部、脂環式エポキシ樹脂である３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート（ダイセル化学社製、セロキサイド２０２１Ｐ）（成分Ｂ）４０重量部、シクロヘキセンオキシド骨格を有する脂環式エポキシ樹脂である（３’，４’−エポキシシクロヘキサン）メチル−３’，４’−エポキシシクロヘキシル−カルボキシレート（ダイセル化学社製、セロキサイド２０８１）（成分Ｃ）２５重量部、４，４’−ビス〔ジ（βヒドロキシエトキシ）フェニルスルフィニオ〕フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネートの５０％プロピオンカーボネート溶液（成分Ｄ）２重量部とを混合することにより、アンダークラッド層およびオーバークラッド層の形成材料を調製した。
【００３６】
【化１】
【００３７】
〔コアの形成材料〕
上記成分Ａ：７０重量部、１，３，３−トリス｛４−〔２−（３−オキセタニル）〕ブトキシフェニル｝ブタン：３０重量部、上記成分Ｄ：１重量部を乳酸エチルに溶解することにより、コアの形成材料を調製した。
【００３８】
〔実施例１の光導波路装置の製造〕
上記アンダークラッド層の形成材料に紫外線吸収剤（日本チバガイギー社製、TINUVIN 384-2 ）を１重量％含有させた料材を調製し、それを上記ＳＵＳ３０４箔の表面に、スピンコーターを用いて塗布し、膜厚２０μｍの塗布層を形成した。その後、その塗布層の全面に、超高圧水銀灯から紫外線を照射し、積算光量１０００ｍＪ／ｃｍ2 （ｉ線基準）の露光を行った。つづいて、１２０℃のホットプレート上に１０分間放置し、反応を完了させた。このようにして紫外線吸収剤が含有されたアンダークラッド層を形成した。
【００３９】
ついで、上記アンダークラッド層の表面に、上記コアの形成材料をスピンコーターを用いて塗布した後、７０℃のホットプレート上に５分間放置することにより、溶媒を揮発させ、コア形成用の感光性樹脂層を形成した。つぎに、所定の開口パターン（開口幅５０μｍ、隣り合う開口と開口との間の隙間２００μｍ）が形成されたガラスマスクを介して、超高圧水銀灯から紫外線を照射し、積算光量２０００ｍＪ／ｃｍ2 （ｉ線基準）の露光を行った。その後、１２０℃のホットプレート上に１０分間放置し、反応を完了させた。つぎに、γ−ブチロラクトン９０重量％の現像液を用いて、スプレー現像機で現像を行い、コア（高さ５０μｍ）を形成した。
【００４０】
そして、上記コアを被覆するよう、上記アンダークラッド層の表面に、上記オーバークラッド層の形成材料をスピンコーターを用いて塗布した。その後、上記アンダークラッド層の形成方法と同様にして、オーバークラッド層を形成した。このようにして、光導波路装置（総厚１００μｍ）を製造した。
【００４１】
〔実施例２の光導波路装置の製造〕
上記実施例１において、アンダークラッド層の形成材料として紫外線吸収剤の含有率が２重量％のものを用いた。それ以外は、上記実施例１と同様にして光導波路装置を製造した。
【００４２】
〔実施例３の光導波路装置の製造〕
上記実施例１において、アンダークラッド層の形成材料として紫外線吸収剤の含有率が３重量％のものを用いた。それ以外は、上記実施例１と同様にして光導波路装置を製造した。
【００４３】
〔実施例４の光導波路装置の製造〕
上記実施例１において、アンダークラッド層の形成材料として紫外線吸収剤の含有率が５重量％のものを用いた。それ以外は、上記実施例１と同様にして光導波路装置を製造した。
【００４４】
〔実施例５の光導波路装置の作製〕
上記ＳＵＳ３０４箔の表面に、感光性ポリイミド樹脂を、スピンコーターを用いて塗布し、膜厚１０μｍの紫外線吸収層を形成した。そして、その紫外線吸収層の表面に、上記アンダークラッド層の形成材料（紫外線吸収剤は含有せず）をスピンコーターを用いて塗布し、上記実施例１と同様にして、アンダークラッド層を形成した。その後は、上記実施例１と同様にして、コアおよびオーバークラッド層を形成した。
【００４５】
〔比較例１の光導波路装置の作製〕
上記ＳＵＳ３０４箔の表面に直接、上記実施例１と同様にして、アンダークラッド層（紫外線吸収剤は含有せず），コアおよびオーバークラッド層を形成した。
【００４６】
〔アンダークラッド層の紫外線透過率の測定〕
アンダークラッド層に紫外線吸収剤を含有させた上記実施例１〜４およびアンダークラッド層に紫外線吸収剤を含有させなかった比較例１の光導波路装置のアンダークラッド層について、波長３６５ｎｍの紫外線（ｉ線）に対する透過率を測定した。その結果を下記の表１に併せて表記した。
【００４７】
〔コア側面の評価〕
上記実施例１〜５および比較例１の光導波路装置のコアの側面を、走査型電子顕微鏡により確認した。その結果、比較例１のコアの側面は、粗面に形成されていたが、実施例１〜５のコアの側面は、比較例１よりも大幅に平坦化していた。また、実施例１〜４では、アンダークラッド層中の紫外線吸収剤の含有率が大きくなるにつれて、コアの側面が平坦化していた。
【００４８】
〔コア幅の測定〕
上記実施例１〜５および比較例１の光導波路装置のコアの幅を、走査型電子顕微鏡により測定した。その結果を下記の表１に併せて表記した。
【００４９】
〔光伝播損失の測定〕
上記実施例１〜５および比較例１の光導波路装置を、ダイサー（ディスコ社製、ＤＡＤ５２２）を用いてカッティングし、コアの端面を露出させた。また、上記光導波路装置を８ｃｍの長さに切断し、光伝播損失の測定した。その結果を下記の表１に併せて表記した。
【００５０】
【表１】
【００５１】
上記結果から、実施例１〜５では、比較例１と比較して、ＳＵＳ３０４箔の表面で乱反射してコアの側面となる面に達する紫外線が弱められていることがわかる。これにより、実施例１〜５では、コア側面の粗面化が抑制され、光伝播性能に優れた光導波路装置を得ることができた。なかでも、アンダークラッド層に紫外線吸収剤を含有させた実施例１〜４では、アンダークラッド層に含有される紫外線吸収剤の含有率が高いほど、そのアンダークラッド層で紫外線が弱められることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の光導波路装置の製造方法の第１の実施の形態によって得られた光導波路装置を模式的に示す説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の光導波路装置の製造方法の第１の実施の形態を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明の光導波路装置の製造方法の第２の実施の形態により得られた光導波路装置を模式的に示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の光導波路装置の製造方法の第２の実施の形態を模式的に示す説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、従来の光導波路装置の製造方法を模式的に示す説明図である。
【図６】上記従来の光導波路装置の製造方法におけるコアを模式的に示す説明図である。
【図７】上記従来のコア形成工程での状況を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 金属製基板
２ アンダークラッド層
３ コア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗面状になっている金属製基板の表面に、アンダークラッド層を形成する工程と、このアンダークラッド層の表面に、コア形成用の感光性樹脂層を形成する工程と、この感光性樹脂層に対して照射線を照射し所定パターンに露光し、その露光部分をコアに形成する工程とを備えた光導波路装置の製造方法であって、上記コア形成工程において、上記感光性樹脂層に対して照射する照射線が、その感光性樹脂層を透過して上記金属製基板の粗面状表面に達しそこで反射する照射線であり、上記アンダークラッド層には、上記照射線を吸収する照射線吸収剤を含有させることを特徴とする光導波路装置の製造方法。
【請求項２】
上記照射線吸収剤が、アンダークラッド層に０．１〜１０重量％の範囲内で含有されている請求項１記載の光導波路装置の製造方法。
【請求項３】
粗面状になっている金属製基板の表面に、アンダークラッド層を形成する工程と、このアンダークラッド層の表面に、コア形成用の感光性樹脂層を形成する工程と、この感光性樹脂層に対して照射線を照射し所定パターンに露光し、その露光部分をコアに形成する工程とを備えた光導波路装置の製造方法であって、上記コア形成工程において、上記感光性樹脂層に対して照射する照射線が、その感光性樹脂層を透過して上記金属製基板の粗面状表面に達しそこで反射する照射線であり、上記アンダークラッド層の形成に先立って、金属製基板の表面に、上記照射線を吸収する照射線吸収層を形成することを特徴とする光導波路装置の製造方法。
【請求項４】
上記照射線吸収層が、ポリイミド樹脂からなる請求項３記載の光導波路装置の製造方法。
【請求項５】
上記照射線が紫外線である請求項１〜４のいずれか一項に記載の光導波路装置の製造方法。
【請求項１】
粗面状になっている金属製基板の表面に、アンダークラッド層を形成する工程と、このアンダークラッド層の表面に、コア形成用の感光性樹脂層を形成する工程と、この感光性樹脂層に対して照射線を照射し所定パターンに露光し、その露光部分をコアに形成する工程とを備えた光導波路装置の製造方法であって、上記コア形成工程において、上記感光性樹脂層に対して照射する照射線が、その感光性樹脂層を透過して上記金属製基板の粗面状表面に達しそこで反射する照射線であり、上記アンダークラッド層には、上記照射線を吸収する照射線吸収剤を含有させることを特徴とする光導波路装置の製造方法。
【請求項２】
上記照射線吸収剤が、アンダークラッド層に０．１〜１０重量％の範囲内で含有されている請求項１記載の光導波路装置の製造方法。
【請求項３】
粗面状になっている金属製基板の表面に、アンダークラッド層を形成する工程と、このアンダークラッド層の表面に、コア形成用の感光性樹脂層を形成する工程と、この感光性樹脂層に対して照射線を照射し所定パターンに露光し、その露光部分をコアに形成する工程とを備えた光導波路装置の製造方法であって、上記コア形成工程において、上記感光性樹脂層に対して照射する照射線が、その感光性樹脂層を透過して上記金属製基板の粗面状表面に達しそこで反射する照射線であり、上記アンダークラッド層の形成に先立って、金属製基板の表面に、上記照射線を吸収する照射線吸収層を形成することを特徴とする光導波路装置の製造方法。
【請求項４】
上記照射線吸収層が、ポリイミド樹脂からなる請求項３記載の光導波路装置の製造方法。
【請求項５】
上記照射線が紫外線である請求項１〜４のいずれか一項に記載の光導波路装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２７６７２４（Ｐ２００９−２７６７２４Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３０７２７（Ｐ２００８−１３０７２７）
【出願日】平成２０年５月１９日（２００８．５．１９）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１９日（２００８．５．１９）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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