JP2002356615A - Photosensitive polyimide precursor composition, photosensitive polyimide and optical waveguide using the same - Google Patents

Photosensitive polyimide precursor composition, photosensitive polyimide and optical waveguide using the same

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JP2002356615A
JP2002356615A JP2001164735A JP2001164735A JP2002356615A JP 2002356615 A JP2002356615 A JP 2002356615A JP 2001164735 A JP2001164735 A JP 2001164735A JP 2001164735 A JP2001164735 A JP 2001164735A JP 2002356615 A JP2002356615 A JP 2002356615A
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photosensitive polyimide
optical waveguide
photosensitive
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive polyimide precursor composition which can be produced at a low-cost, has the transparency required for an optical waveguide material, and excels in heat resistance. SOLUTION: The photosensitive polyimide precursor composition comprises a polyimide precursor to be obtained from a tetracarboxylic dianhydride and a diamine as the major component, and 0.05 pt.wt. to less than 5 pts.wt., based on 100 pts.wt. the polyimide precursor, compound to be represented by formula (1), (wherein Ar is an aromatic group having a nitro group in the ortho-position; R1 is a hydrogen atom or a 1-3C alkyl group; R2 , R3 , R4 , and R5 are each a hydrogen atom or a 1-2C alkyl group; and R1 -R5 may be the same or different).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、透明性かつ複素弾
性率の小さな光学用ポリイミドに関するものであり、詳
しくは光通信,光情報処理,その他一般光学で広く用い
られる光導波路、光導波路デバイス、光集積回路,また
は光配線板等に用いられる感光性ポリイミド前駆体組成
物およびその感光性ポリイミドならびにそれを用いた光
導波路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical polyimide which is transparent and has a small complex elastic modulus. More specifically, the present invention relates to an optical waveguide, an optical waveguide device widely used in optical communication, optical information processing and other general optics. The present invention relates to a photosensitive polyimide precursor composition used for an optical integrated circuit, an optical wiring board, or the like, a photosensitive polyimide thereof, and an optical waveguide using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバの開発による光通信システム
の実用化に伴い、光導波路構造を用いた多種多用な光通
信用デバイスの開発が求められている。一般に光導波路
材料に要求される特性として、光伝搬損失が小さいこ
と、耐熱性・耐湿性を有すること、屈折率・膜厚を制御
できることなどがある。これらの要求に対して従来より
石英系の光導波路が主に検討されてきた。しかしなが
ら、WDM通信をはじめとする光ファイバ網の構築に
は、各種デバイス作製の低コスト化が必須であるため、
量産性があり、かつ大面積加工が可能なポリマー材料を
光導波路用材料に適用すべく、ポリメタクリル酸メチル
・ポリカーボネート・ポリスチレンをはじめとした有機
系材料が検討されてきた。しかしながら、これらのポリ
マーでは、レーザダイオード・ホトダイオード等とハイ
ブリッド集積する場合、半田リフロー工程での耐熱性が
不充分であることなどから、その応用範囲は極端にかぎ
られてしまうといった欠点があった。その点、ポリイミ
ド系材料は多くの高分子材料の中でも最も高い耐熱性を
有しているため、光導波路用材料として注目されてい
る。
2. Description of the Related Art With the practical use of optical communication systems by the development of optical fibers, there has been a demand for the development of a wide variety of optical communication devices using an optical waveguide structure. In general, characteristics required for an optical waveguide material include low light propagation loss, heat resistance and moisture resistance, and control of refractive index and film thickness. To meet these demands, quartz-based optical waveguides have been mainly studied. However, since the construction of an optical fiber network including WDM communication requires low-cost manufacturing of various devices,
Organic materials such as polymethyl methacrylate, polycarbonate, and polystyrene have been studied in order to apply a polymer material that can be mass-produced and can be processed in a large area to a material for an optical waveguide. However, when these polymers are hybrid-integrated with a laser diode, a photodiode, or the like, there is a drawback that the application range is extremely limited due to insufficient heat resistance in a solder reflow process. In that regard, polyimide-based materials have the highest heat resistance among many polymer materials, and thus have attracted attention as optical waveguide materials.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来よりポリイミドを
用いて光回路を形成する場合、一般的な方法としては、
まず初めにポリイミド前駆体のポリアミック酸を、N,
N−ジメチルアセトアミドやN−メチルピロリドン(N
MP)等の極性溶媒中に溶解させ、これをスピンコート
法またはキャスティング法によって基板上に塗布し、加
熱による溶媒除去・イミド化を経てポリイミド膜を形成
する。そして、つぎに酸素プラズマ等を用いた選択イオ
ンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)法によ
ってパターン形状を作製するといった方法が採られる。
しかしながら、このようなドライプロセスを利用した従
来の加工方法は、加工に長時間を要する・加工領域に制
限があるため、低コスト化の課題は解決できていない。
また、得られるパターン壁面もギザギザ形状となるた
め、光を導波する場合、散乱損失が大きくなるといった
信頼性の問題も浮上している。
Conventionally, when forming an optical circuit using polyimide, a general method is as follows.
First, the polyamic acid of the polyimide precursor was added to N,
N-dimethylacetamide or N-methylpyrrolidone (N
MP) or the like, and this is applied to a substrate by a spin coating method or a casting method, and a polyimide film is formed through solvent removal and imidization by heating. Then, a method of forming a pattern shape by a selective ion etching (RIE: Reactive Ion Etching) method using oxygen plasma or the like is adopted.
However, the conventional processing method using such a dry process requires a long processing time and has a limited processing area, and thus cannot solve the problem of cost reduction.
In addition, since the obtained pattern wall surface also has a jagged shape, when light is guided, a reliability problem such as an increase in scattering loss is emerging.

【0004】これに対して、特開平6−43648号公
報,特開平7−179604号公報,特開平7−234
525号公報等に示されたウェットプロセス法によるポ
リイミド形成は、上記の課題を解決するものであるが、
光損失という新たな問題を含んでいる。これらの材料を
光回路材料、すなわち光導波路として使用する場合、導
波する光自身が材料によって吸収されることを防ぐ、す
なわち、光に対して低損失でなければならないという透
明性の議論が新たに浮上する。上記の方法では感光性を
発現させるために、ポリイミド前駆体100重量部(以
下「部」と略す)に対して、5〜70部の範囲で感光剤
を用いているが、キュアによってイミド化を行う段階
で、これらの感光剤が熱によって分解し、フィルム自身
が黒色に着色してしまう。光導波路材料は可視光から近
赤外領域において透明であることが求められているが、
この着色は可視光範囲だけでなく、近赤外領域において
も着色しているため、上記に示した従来の感光性ポリイ
ミド材料は、光導波路材料としては使用できないといっ
た致命的な問題を有している。
On the other hand, JP-A-6-43648, JP-A-7-179604, and JP-A-7-234 disclose this technique.
No. 525 discloses a polyimide formed by a wet process method which solves the above problems.
It involves the new problem of light loss. When these materials are used as optical circuit materials, that is, optical waveguides, there is a new discussion of transparency that the guided light itself must be prevented from being absorbed by the material, that is, the light must have low loss. Surface. In the above method, in order to develop photosensitivity, a photosensitizing agent is used in a range of 5 to 70 parts with respect to 100 parts by weight of a polyimide precursor (hereinafter abbreviated as “parts”). At the stage of performing, these photosensitive agents are decomposed by heat, and the film itself is colored black. Optical waveguide materials are required to be transparent in the near infrared region from visible light,
Since this coloring is not only in the visible light range, but also in the near infrared region, the conventional photosensitive polyimide material shown above has a fatal problem that it cannot be used as an optical waveguide material. I have.

【0005】本発明は、このような事情に鑑みなさたも
ので、低コスト化とともに、光導波路材料として必要な
透明性を有する耐熱性に優れた感光性ポリイミド前駆体
組成物およびその感光性ポリイミドならびにそれを用い
た光導波路の提供をその目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a photosensitive polyimide precursor composition excellent in heat resistance having transparency necessary for an optical waveguide material, as well as cost reduction, and the photosensitive polyimide. Another object of the present invention is to provide an optical waveguide using the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンか
ら得られるポリイミド前駆体を主成分とする感光性ポリ
イミド前駆体組成物であって、感光剤として下記の一般
式(1)で表される化合物を、上記ポリイミド前駆体1
00部に対して0.05部以上5部未満の範囲で含有す
る感光性ポリイミド前駆体組成物を第1の要旨とする。
According to the present invention, there is provided a photosensitive polyimide precursor composition comprising a polyimide precursor obtained from tetracarboxylic dianhydride and a diamine as a main component. A compound represented by the following general formula (1) as a photosensitive agent,
A first subject matter is a photosensitive polyimide precursor composition contained in an amount of 0.05 part or more and less than 5 parts with respect to 00 parts.

【化5】 Embedded image

【0007】そして、上記感光性ポリイミド前駆体組成
物からなる感光性ポリイミドを第2の要旨とする。
A second aspect of the present invention is a photosensitive polyimide comprising the above photosensitive polyimide precursor composition.

【0008】そして、樹脂配線パターンとなるコア層
を、クラッド層で包含してなる光導波路であって、上記
コア層が上記感光性ポリイミド前駆体組成物からなる感
光性ポリイミドによって形成されている光導波路を第3
の要旨とする。
An optical waveguide comprising a core layer serving as a resin wiring pattern in a cladding layer, wherein the core layer is formed of a photosensitive polyimide comprising the photosensitive polyimide precursor composition. Third wave path
The summary of the

【0009】本発明者らは、上記の課題を解決するため
に、ポリイミド構造と透明性の関係を中心に鋭意検討し
た結果、通信波長として利用されている1.3μm帯や
1.5μm帯等の近赤外領域の吸収は、組成物中のC−
H結合に起因していることを突き止め、本発明に到達す
るに至ったのである。すなわち、従来の感光性ポリイミ
ドにおいては、例えば、特開平6−43648号公報で
は、ある特定の感光剤をポリイミド前駆体100部に対
して好ましくは5〜50部の範囲で用いているが、これ
をより少ない配合量となる0.05〜5部未満の範囲と
することにより、キュアによる感光剤の分解による着色
を大幅に低減することが可能となるのである。
The inventors of the present invention have conducted intensive studies on the relationship between the polyimide structure and transparency in order to solve the above-mentioned problems. As a result, the 1.3 μm band and 1.5 μm band used as communication wavelengths have been studied. In the near infrared region of the composition
They found that it was due to H-bonding and arrived at the present invention. That is, in the conventional photosensitive polyimide, for example, in JP-A-6-43648, a specific photosensitive agent is preferably used in a range of 5 to 50 parts based on 100 parts of the polyimide precursor. Is less than the range of 0.05 to less than 5 parts, which makes it possible to greatly reduce the coloring due to the decomposition of the photosensitive agent due to curing.

【0010】特に、本発明者らは、ポリイミド前駆体を
合成する際に、フッ素含有のテトラカルボン酸二無水物
やフッ素含有のジアミンを用いて、ポリイミド前駆体構
造にフッ素基を導入した場合、従来の範囲の感光剤量に
比べて、極端に少ない感光剤量にてパターンが解像可能
となることを見出した。従来の技術ではポリイミド前駆
体100部に対して5部未満の感光剤量ではコントラス
トが出ないといった問題のために、適正な感光剤量をポ
リイミド前駆体100部に対して5〜50部の範囲と設
定していた。しかしながら、先に述べたように、多くの
C−H結合を含むほど光損失は大きくなるため、従来の
感光剤量を適用していたのでは光導波路材料としては用
途は事実上皆無である。本発明者らは、感光剤含有量、
用いたポリイミド組成、および解像性の関係を研究した
結果、上記のようにフッ素系のポリイミド前駆体を用い
る場合、特に感光剤量を従来の設定範囲より逸脱して少
なくしても、充分なコントラストが得られることを実験
により確認した。
[0010] In particular, the present inventors, when synthesizing a polyimide precursor, using a fluorine-containing tetracarboxylic dianhydride or a fluorine-containing diamine to introduce a fluorine group into the polyimide precursor structure, It has been found that the pattern can be resolved with an extremely small amount of photosensitive agent as compared with the amount of photosensitive agent in the conventional range. In the prior art, an appropriate amount of the photosensitive agent is in the range of 5 to 50 parts with respect to 100 parts of the polyimide precursor due to the problem that contrast is not obtained with the amount of the photosensitive agent less than 5 parts with respect to 100 parts of the polyimide precursor. Was set. However, as described above, the light loss increases as the number of C—H bonds increases, and therefore, there is practically no use as an optical waveguide material if the conventional amount of the photosensitive agent is applied. We have a photosensitizer content,
As a result of studying the relationship between the polyimide composition used and the resolution, when using a fluorine-based polyimide precursor as described above, even if the photosensitizer amount is deviated from the conventional setting range, it is sufficient. It was confirmed by an experiment that contrast was obtained.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail.

【0012】本発明の感光性ポリイミド前駆体組成物
は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られる
感光性ポリイミド前駆体を主成分とし、これに特定の化
合物である感光剤を特定量含有するものである。ここ
で、上記「主成分」とは、感光性ポリイミド前駆体組成
物を実質的に構成する主たる成分のことであって、その
使用量のみが関係するものではなく組成物全体の物性・
特性に大きな影響を与えることを意味する。
The photosensitive polyimide precursor composition of the present invention contains a photosensitive polyimide precursor obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine as a main component, and contains a specific amount of a specific compound, a photosensitizer. Things. Here, the “main component” refers to a main component that substantially constitutes the photosensitive polyimide precursor composition, and does not relate only to the amount of use, but to the physical properties of the entire composition.
Significant effect on characteristics.

【0013】上記テトラカルボン酸二無水物としては、
分子内にフッ素を含有するものを用いることが好まし
い。上記フッ素を含有するテトラカルボン酸二無水物と
しては、例えば、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物、1,4−
ビス(3,4−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ)
テトラフルオロベンゼン二無水物、(トリフルオロメチ
ル)ピロメリット酸二無水物、ジ(トリフルオロメチ
ル)ピロメリット酸二無水物、ジ(ヘプタフルオロプロ
ピル)ピロメリット酸二無水物等をはじめ、多くのフッ
素含有カルボン酸二無水物を用いることができる。
The tetracarboxylic dianhydride includes:
It is preferable to use one containing fluorine in the molecule. Examples of the fluorine-containing tetracarboxylic dianhydride include, for example, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride and 1,4-
Bis (3,4-dicarboxytrifluorophenoxy)
Including tetrafluorobenzene dianhydride, (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, di (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, di (heptafluoropropyl) pyromellitic dianhydride, and many others Fluorine-containing carboxylic dianhydrides can be used.

【0014】一方、上記ジアミンとしては、分子内にフ
ッ素を含有するものを用いることが好ましい。上記フッ
素を含有するジアミンとしては、例えば、2,2−ビス
(トリフルオロメトキシ)−4,4′−ジアミノビフェ
ニル(TFMOB)、3,3−ジアミノ−5,5−ビス
(トリフルオロメチル)ビフェニル、2,2−ビス(4
−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン(BAA
F)、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル〕ヘキサフルオロプロパン(HFBAPP)、
2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,4−ジアミ
ノビフェニル(TFMB)、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
(BIS−AP−AF)、2,2−ビス(3−アミノ−
4−メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン(BIS
−AT−AF)等があげられる。
On the other hand, it is preferable to use a diamine containing fluorine in the molecule. Examples of the fluorine-containing diamine include, for example, 2,2-bis (trifluoromethoxy) -4,4′-diaminobiphenyl (TFMOB) and 3,3-diamino-5,5-bis (trifluoromethyl) biphenyl , 2,2-bis (4
-Aminophenyl) hexafluoropropane (BAA
F), 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane (HFBAPP),
2,2-bis (trifluoromethyl) -4,4-diaminobiphenyl (TFMB), 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (BIS-AP-AF), 2,2 -Bis (3-amino-
4-methylphenyl) hexafluoropropane (BIS
-AT-AF) and the like.

【0015】上記ポリイミド前駆体の合成方法として
は、通常の合成方法が適用できる。すなわち、窒素雰囲
気下、ジアミンを溶解させた溶媒にテトラカルボン酸二
無水物を添加し、室温において5〜20時間攪拌を行う
ことにより粘性のある高分子溶液(ポリアミック酸溶
液)を合成することができる。
As a method for synthesizing the above-mentioned polyimide precursor, an ordinary synthesis method can be applied. That is, a viscous polymer solution (polyamic acid solution) can be synthesized by adding tetracarboxylic dianhydride to a solvent in which a diamine is dissolved in a nitrogen atmosphere and stirring the mixture at room temperature for 5 to 20 hours. it can.

【0016】上記溶媒としては、通常、ポリイミドの合
成に使用されるのであれば特に限定するものではない。
例えば、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)や
N−メチルピロリドン(NMP)等の極性溶媒を使用す
ることができる。なかでも、透明性の点から加熱工程に
おいて熱分解性が起こりにくいDMAcが好ましく用い
られる。
The solvent is not particularly limited as long as it is generally used for the synthesis of polyimide.
For example, a polar solvent such as N, N-dimethylacetamide (DMAc) or N-methylpyrrolidone (NMP) can be used. Above all, DMAc, which does not easily cause thermal decomposition in the heating step from the viewpoint of transparency, is preferably used.

【0017】このような合成方法等により得られるポリ
イミド前駆体として、下記の構造式(3)および構造式
(4)の少なくとも一方を繰り返し単位として備えてい
るものが、低屈折率化が可能であるという点から好まし
い。
As a polyimide precursor obtained by such a synthesis method or the like, one having at least one of the following structural formulas (3) and (4) as a repeating unit can reduce the refractive index. It is preferable because there is.

【0018】[0018]

【化6】 Embedded image

【0019】[0019]

【化7】 Embedded image

【0020】このようにして得られたポリイミド前駆体
に対して配合する特定の感光剤は、下記の一般式(1)
で表される化合物である。
The specific photosensitive agent to be mixed with the polyimide precursor thus obtained is represented by the following general formula (1)
It is a compound represented by these.

【0021】[0021]

【化8】 Embedded image

【0022】上記一般式(1)で表される化合物のなか
でも、コストおよびC−H結合による光吸収が少ないと
いう点から下記の構造式(2)で表される化合物を用い
ることが特に好ましい。
Among the compounds represented by the above general formula (1), it is particularly preferable to use a compound represented by the following structural formula (2) in view of cost and low light absorption by C—H bond. .

【0023】[0023]

【化9】 Embedded image

【0024】本発明の感光性ポリイミド前駆体組成物に
おける上記特定の感光剤の含有量は、上記ポリイミド前
駆体100部に対して0.05部以上5部未満の範囲に
設定される。特に好ましくは0.05部以上4部以下で
ある。すなわち、感光剤の含有量が5部以上では、感光
剤による近赤外領域での吸収が問題となり、また0.0
5部未満ではコントラストが不充分であるという問題が
発生するからである。
The content of the specific photosensitive agent in the photosensitive polyimide precursor composition of the present invention is set in a range of 0.05 part or more and less than 5 parts with respect to 100 parts of the polyimide precursor. Especially preferably, it is 0.05 part or more and 4 parts or less. That is, when the content of the photosensitizer is 5 parts or more, absorption in the near infrared region by the photosensitizer becomes a problem, and
If the amount is less than 5 parts, the problem that the contrast is insufficient occurs.

【0025】さらに、本発明においては、上記のように
感光剤の使用量だけでなく、露光量自体も従来のものに
比べて低減することが可能となる。従来の適正な露光量
が300〜1000mJ/cm2 であるのに対して、本
発明での露光量は5〜20mJ/cm2 で充分な解像が
可能である。このように、感光剤の使用量とともに露光
量までも低減可能となった原因の一つに、例えば、先に
述べたように、ポリイミド構造にフッ素を導入した場
合、ポリイミド樹脂自体の透明性が向上して、結果、少
ない感光剤の使用量でかつ低い露光量にても光に対して
充分な感度を保持することができると推察される。
Further, in the present invention, not only the amount of the photosensitive agent used but also the amount of exposure itself can be reduced as compared with the conventional one, as described above. Whereas appropriate exposure amount in the conventional are 300~1000mJ / cm 2, the exposure amount in the present invention can be sufficiently resolved at 5~20mJ / cm 2. As described above, one of the causes that the exposure amount can be reduced together with the usage amount of the photosensitive agent is, for example, as described above, when fluorine is introduced into the polyimide structure, the transparency of the polyimide resin itself is reduced. As a result, it is presumed that sufficient sensitivity to light can be maintained even with a small amount of a photosensitive agent and a low exposure amount.

【0026】上記のように、ポリイミド前駆体に感光剤
を配合して感光性を付与することにより、このポリイミ
ド前駆体は一括大面積加工が可能となる。従来の光素子
におけるパターン形成は、先に述べたように、リアクテ
ィブイオンエッチング法をはじめとするドライプロセス
を利用しており、作業時間が長く、量産性に乏しい等の
問題があった。この点、感光性ポリイミドによるパター
ン形成はこれらの欠点を補うだけでなく、大幅に加工コ
ストを低減できるというメリットをも備えている。
As described above, by adding a photosensitive agent to a polyimide precursor to impart photosensitivity, the polyimide precursor can be processed in a large area at a time. As described above, pattern formation in a conventional optical element uses a dry process such as a reactive ion etching method, and has problems such as a long working time and poor mass productivity. In this regard, pattern formation using photosensitive polyimide not only compensates for these drawbacks, but also has the merit that processing costs can be greatly reduced.

【0027】本発明における感光性ポリイミドは、例え
ば、上記感光性ポリイミド前駆体組成物である感光性ポ
リアミック酸ワニスを、シリコン基板,石英基板,金属
箔,ガラス板,高分子フィルム等の基材表面に塗布し、
加熱することによって得られる。上記塗布方法として
は、スピンコート法やキャスティング法等の一般的な成
膜方法を用いることができる。そして、初期乾燥後、ガ
ラスマスク等を用いて所望のパターンが得られるように
紫外線照射を行う。その後、光反応を完結させるため
に、Post Exposure Bake(PEB)
と呼ばれる露光後の熱処理を行い、現像を行う。上記現
像における現像液としては、通常、アルカリ性の水溶性
現像液を用いる。そして、現像によって得られた所望の
パターンをイミド化するために、通常熱処理を行う。こ
の際の加熱温度は、一般的に300〜400℃であり、
真空下または窒素雰囲気下で脱溶剤と硬化反応(キュ
ア)を行うものである。最終的に得られるポリイミドの
膜厚は、感光性ポリイミド前駆体組成物の固形分濃度,
粘度,成膜条件で制御することが可能となる。
The photosensitive polyimide in the present invention is prepared, for example, by coating the photosensitive polyimide precursor composition photosensitive polyamic acid varnish on a silicon substrate, quartz substrate, metal foil, glass plate, polymer film, or other substrate surface. And apply
Obtained by heating. As the coating method, a general film forming method such as a spin coating method or a casting method can be used. After the initial drying, ultraviolet irradiation is performed using a glass mask or the like so as to obtain a desired pattern. After that, in order to complete the photoreaction, Post Exposure Bake (PEB)
After the exposure, a heat treatment is performed, and development is performed. As a developer in the above development, an alkaline water-soluble developer is usually used. Then, in order to imidize a desired pattern obtained by development, a normal heat treatment is performed. The heating temperature at this time is generally 300 to 400 ° C.,
The solvent is removed and a curing reaction (curing) is performed under a vacuum or a nitrogen atmosphere. The thickness of the polyimide finally obtained depends on the solid content concentration of the photosensitive polyimide precursor composition,
It is possible to control the viscosity and film forming conditions.

【0028】このようにして、基材上に所望のパターン
を形成することにより、光導波路等の光部品を作製する
ことができる。そして、例えば、上記光導波路では、こ
のようにして得られたパターン上に、別のポリアミック
酸からなるオーバークラッド層を形成し、埋め込み型の
光導波路構造とすることも可能である。なお、フレキシ
ブルな光導波路を作製する場合には、上記基材またはオ
ーバークラッド層をエッチングすること等により薄くす
ればよい。
In this way, by forming a desired pattern on the base material, an optical component such as an optical waveguide can be manufactured. Then, for example, in the above-described optical waveguide, an over cladding layer made of another polyamic acid can be formed on the pattern obtained in this manner, thereby forming an embedded optical waveguide structure. In the case of manufacturing a flexible optical waveguide, the thickness may be reduced by etching the base material or the over cladding layer.

【0029】このようにして得られたポリイミドからな
る光導波路は感光機能によって大面積を一括、かつ低コ
ストで作製できるだけでなく、光部品として必要な無色
透明性を有するという特徴を有する。本発明の光導波路
としては、例えば、直線光導波路、曲がり光導波路、交
差光導波路、Y分岐光導波路、スラブ光導波路、マッハ
ツエンダー型光導波路、AWG型光導波路、グレーティ
ング、光導波路レンズ等があげられる。そして、これら
光導波路を用いた光素子としては、波長フィルタ,光ス
イッチ,光分岐器,光合波器,光合分波器,光アンプ,
波長変換器,波長分割器,光スプリッタ,方向性結合
器、さらにはレーザダイオードやホトダイオードをハイ
ブリッド集積した、光伝送モジュール等があげられる。
The thus-obtained polyimide optical waveguide has a feature that not only can it be manufactured over a large area at a low cost by the photosensitive function, but also it has the colorless and transparent properties necessary for optical components. Examples of the optical waveguide of the present invention include a linear optical waveguide, a bent optical waveguide, a crossed optical waveguide, a Y-branch optical waveguide, a slab optical waveguide, a Mach-Zehnder optical waveguide, an AWG optical waveguide, a grating, and an optical waveguide lens. can give. Optical devices using these optical waveguides include a wavelength filter, an optical switch, an optical splitter, an optical multiplexer, an optical multiplexer / demultiplexer, an optical amplifier,
Examples include a wavelength converter, a wavelength divider, an optical splitter, a directional coupler, and an optical transmission module in which a laser diode and a photodiode are hybrid-integrated.

【0030】つぎに、上記感光性ポリイミド前駆体組成
物を用いた光導波路の作製方法について説明する。
Next, a method for producing an optical waveguide using the photosensitive polyimide precursor composition will be described.

【0031】本発明の光導波路の作製方法は、感光機能
によって直接パターンを形成できるという特徴をもつ以
外は、一般に製造されている光導波路の作製方法と同じ
であり、同様の方法にて、平面光導波路,リッジ型光導
波路,埋め込み型光導波路等を作製することができる。
本発明のポリイミド前駆体は、コア層形成材料,アンダ
ークラッド層形成材料,オーバークラッド層形成材料の
いずれにも、また同時にも適用することが可能である。
コア層形成材料およびクラッド層形成材料に同時に使用
する際には、モノマーを変更するもしくは共重合組成比
を変更する等の方法により、両者での屈折率に0.2〜
1.0%程度の屈折率の差を持たせるようにすればよ
い。
The method of manufacturing an optical waveguide of the present invention is the same as the method of manufacturing an optical waveguide generally manufactured, except that a pattern can be directly formed by a photosensitive function. An optical waveguide, a ridge type optical waveguide, a buried type optical waveguide, and the like can be manufactured.
The polyimide precursor of the present invention can be applied to any of the core layer forming material, the under cladding layer forming material, and the over cladding layer forming material, and simultaneously.
When used simultaneously for the core layer forming material and the cladding layer forming material, by changing the monomer or changing the copolymer composition ratio, the refractive index of both is 0.2 to 0.2.
What is necessary is just to give a difference of the refractive index of about 1.0%.

【0032】このように、コア層はクラッド層よりも屈
折率が高い必要がある。通常、両者の比屈折率差Δ〔比
屈折率差Δ=(nコア−nクラッド)/nコア):n=
屈折率〕は先に述べたように0.2〜1.0%であれば
よい。このようにポリイミドの屈折率を調整する方法と
しては、例えば、分子内にフッ素を含有するテトラカル
ボン酸二無水物もしくは分子内にフッ素を含有するジア
ミンを用いて屈折率を適宜に下げる方法があげられる。
そして、これらの含有比率を調整することにより、屈折
率差を適宜に調整することができる。
As described above, the core layer needs to have a higher refractive index than the cladding layer. Usually, the relative refractive index difference Δ of both (the relative refractive index difference Δ = (n core−n clad) / n core): n =
Refractive index] may be 0.2 to 1.0% as described above. As a method of adjusting the refractive index of the polyimide in this way, for example, a method of appropriately lowering the refractive index using tetracarboxylic dianhydride containing fluorine in the molecule or diamine containing fluorine in the molecule can be mentioned. Can be
Then, by adjusting these content ratios, the refractive index difference can be appropriately adjusted.

【0033】なお、本発明の光導波路においては、コア
層形成材料としては、本発明の感光性ポリイミド前駆体
が用いられるが、アンダークラッド層およびオーバーク
ラッド層の両クラッド層の形成材料とも、コア層より屈
折率が低い層に形成可能な材料であれば、ポリイミド前
駆体に特に限定するものではなく他の樹脂材料を用いて
もよい。ただし、耐熱性の点から、コア層はもちろんク
ラッド層においてもポリイミド前駆体を形成材料として
用いることが好ましい。
In the optical waveguide of the present invention, the photosensitive polyimide precursor of the present invention is used as a core layer forming material, and both the under cladding layer and the over cladding layer are formed of a core. The material is not particularly limited to the polyimide precursor as long as the material can be formed in a layer having a lower refractive index than the layer, and another resin material may be used. However, from the viewpoint of heat resistance, it is preferable to use a polyimide precursor as a forming material not only in the core layer but also in the cladding layer.

【0034】つぎに、光導波路の一例として埋め込み型
光導波路の作製方法を図面を用いて説明する。図1
(A)に示すように、基板1上に感光性ポリイミド前駆
体溶液(ポリアミック酸ワニス)を用いて感光性ポリイ
ミド前駆体層2を形成する。ついで、図1(B)に示す
ように、所望のパターンが得られるように、感光性ポリ
イミド前駆体層2にフォトマスク3を載置してその上方
から紫外線を照射する。そして、現像液を用いて現像を
行い所定のパターンに加工した後、加熱硬化してイミド
化することにより、図1(C)に示すように、ポリイミ
ド製のパターンとなるコアパターン層4を形成する。つ
ぎに、図1(D)に示すように、上記コアパターン層4
上に、上記コアパターン層4よりも屈折率の低い材料か
らなるオーバークラッド層5を形成することにより埋め
込み型光導波路を作製することができる。
Next, a method of manufacturing a buried optical waveguide as an example of an optical waveguide will be described with reference to the drawings. FIG.
1A, a photosensitive polyimide precursor layer 2 is formed on a substrate 1 using a photosensitive polyimide precursor solution (polyamic acid varnish). Next, as shown in FIG. 1B, a photomask 3 is placed on the photosensitive polyimide precursor layer 2 so that a desired pattern is obtained, and ultraviolet rays are irradiated from above the photomask 3. Then, after developing using a developing solution and processing into a predetermined pattern, heat curing and imidization are performed to form a core pattern layer 4 that becomes a polyimide pattern as shown in FIG. 1 (C). I do. Next, as shown in FIG.
By forming an over cladding layer 5 made of a material having a lower refractive index than the core pattern layer 4, a buried optical waveguide can be manufactured.

【0035】このような埋め込み型光導波路構造の具体
例としては、Y字状のコアパターン層4aが形成された
Y分岐型光導波路〔図2(A)〜(C)参照〕、2本の
コアパターン層4b間の距離が略中央部で縮まった方向
性結合器型光導波路(図3参照)、コアパターン層4c
が交差した交差型光導波路(図4参照)等があげられ
る。
As a specific example of such a buried type optical waveguide structure, a Y-branch type optical waveguide on which a Y-shaped core pattern layer 4a is formed [see FIGS. A directional coupler type optical waveguide (see FIG. 3) in which the distance between the core pattern layers 4b is reduced substantially at the center, and the core pattern layer 4c
Are crossed (see FIG. 4).

【0036】さらに、他の形態の光導波路の作製方法を
図面を用いて説明する。図5(A)に示すように、ま
ず、基板として最終工程でのエッチングが可能であり、
かつ後述のアンダークラッド層との剥離が可能な材質か
らなる基板10を準備する。つぎに、図5(B)に示す
ように、上記基板10上にアンダークラッド層11を形
成する。さらに、図5(C)に示すように、アンダーク
ラッド層11上に、このアンダークラッド層11よりも
屈折率の高い材料からなる本発明の感光性ポリイミド前
駆体溶液(ポリアミック酸ワニス)を用いて感光性ポリ
イミド前駆体層12を形成する。ついで、先に述べた埋
め込み型光導波路の製造方法と同様、所望のパターンが
得られるように、感光性ポリイミド前駆体層12にフォ
トマスクを載置してその上方から紫外線を照射し、現像
液を用いて現像を行い所定のパターンに加工した後、加
熱硬化してイミド化することにより、図6(A)に示す
ように、ポリイミド製のパターンとなるコアパターン層
13を形成する。つぎに、図6(B)に示すように、上
記コアパターン層13上に、上記コアパターン層13よ
りも屈折率の低い材料からなるオーバークラッド層14
を形成する。そして、基板10をエッチング除去するこ
とにより、図6(C)に示すように、リジッドな基板1
0が除去されたフレキシブルな光導波路を作製すること
ができる。
Further, a method of manufacturing an optical waveguide of another embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 5A, first, the substrate can be etched in the final step,
In addition, a substrate 10 made of a material that can be separated from an under cladding layer described later is prepared. Next, as shown in FIG. 5B, an under cladding layer 11 is formed on the substrate 10. Further, as shown in FIG. 5C, a photosensitive polyimide precursor solution (polyamic acid varnish) of the present invention made of a material having a higher refractive index than the under cladding layer 11 is formed on the under cladding layer 11. A photosensitive polyimide precursor layer 12 is formed. Next, in the same manner as the above-described method of manufacturing the buried optical waveguide, a photomask is placed on the photosensitive polyimide precursor layer 12 so that a desired pattern is obtained, and ultraviolet light is irradiated from above the photosensitive mask, and a developer After developing into a predetermined pattern by using, heat curing and imidization are performed to form a core pattern layer 13 that becomes a polyimide pattern as shown in FIG. 6A. Next, as shown in FIG. 6B, an over cladding layer 14 made of a material having a lower refractive index than the core pattern layer 13 is formed on the core pattern layer 13.
To form Then, by removing the substrate 10 by etching, as shown in FIG.
A flexible optical waveguide from which 0 has been removed can be manufactured.

【0037】上記基板10の材質としては、上記エッチ
ング除去が可能となる条件を有するものであれば特に限
定するものではなく、例えば、金属、無機材料、有機フ
ィルム等があげられる。
The material of the substrate 10 is not particularly limited as long as it has the above-mentioned conditions enabling the removal by etching, and examples thereof include metals, inorganic materials, and organic films.

【0038】また、上記アンダークラッド層11形成材
料とオーバークラッド層14形成材料とは同じであって
も異なっていてもよい。さらに、これら両クラッド層の
形成材料として、本発明の感光性ポリイミド前駆体にお
ける感光剤の配合されていないポリイミド前駆体を用い
てもよい。
The material for forming the under cladding layer 11 and the material for forming the over cladding layer 14 may be the same or different. Further, as a material for forming both clad layers, a polyimide precursor of the photosensitive polyimide precursor of the present invention in which a photosensitive agent is not blended may be used.

【0039】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
Next, examples will be described together with comparative examples.

【0040】[0040]

【実施例1】窒素雰囲気下、500mlのセパラブルフ
ラスコ内で、ジアミンとしての2,2−ビス(4−アミ
ノフェニル)ヘキサフルオロプロパン(BAAF)0.
05モル(16.7g)を、溶媒であるN,N−ジメチ
ルアセトアミド(DMAc)155.6gに溶解させ、
攪拌しながらこれに酸二無水物である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
パン二無水物(6FDA)0.05モル(22.2g)
を添加した。そして、室温で24時間攪拌することによ
り、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸ワニスを作
製した。つぎに、このポリイミド前駆体ワニスに、前記
構造式(2)で表される化合物を固形分に対して0.0
5重量%(0.019g)となるよう添加することによ
り目的とする感光性ポリイミド前駆体溶液を得た。
Example 1 In a 500 ml separable flask under a nitrogen atmosphere, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane (BAAF) was used as a diamine.
05 mol (16.7 g) was dissolved in 155.6 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) as a solvent,
While stirring, 0.05 mol (22.2 g) of the acid dianhydride 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride (6FDA) was added thereto.
Was added. Then, by stirring at room temperature for 24 hours, a polyamic acid varnish as a polyimide precursor was produced. Next, the compound represented by the structural formula (2) was added to the polyimide precursor varnish in an amount of 0.0
The desired photosensitive polyimide precursor solution was obtained by adding 5% by weight (0.019 g).

【0041】つぎに、スピンコート法を用いて、厚み
0.5mmのシリコンウェハ上に上記感光性ポリイミド
前駆体溶液ワニスを塗布して90℃で約15分間の乾燥
を行った。
Next, the photosensitive polyimide precursor solution varnish was applied on a 0.5 mm-thick silicon wafer by spin coating, and dried at 90 ° C. for about 15 minutes.

【0042】ついで、上記乾燥した後、7μmのライン
幅を有する長さ70mmのパターンが50μmピッチで
描かれたガラスマスクを載置して上方から10mJ/c
2の紫外線を照射し、その後170℃で10分間加熱
した。そして、テトラメチルアンモニウムハイドロオキ
サイド1.5重量%水溶液を用いて35℃で現像し、水
でリンスすることにより、所定のパターンとなるコア層
を形成した。その後、真空雰囲気下で380℃×2時間
加熱することにより、コア層の溶媒の除去およびイミド
化を完結させた。形成されたポリイミド製パターンであ
るコア層の厚みを接触式表面粗さ計で測定したところ
6.8μmであった。
After drying, a glass mask on which a 70 mm long pattern having a line width of 7 μm is drawn at a pitch of 50 μm is placed, and 10 mJ / c is applied from above.
Irradiated with ultraviolet rays of m 2 and then heated at 170 ° C. for 10 minutes. Then, development was performed at 35 ° C. using a 1.5% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, followed by rinsing with water to form a core layer having a predetermined pattern. After that, by heating in a vacuum atmosphere at 380 ° C. × 2 hours, removal of the solvent in the core layer and imidization were completed. The thickness of the core layer, which was the formed polyimide pattern, was measured with a contact-type surface roughness meter to be 6.8 μm.

【0043】このようにして得られたポリイミド製パタ
ーンであるコア層形成済み基板を下地にして、屈折率が
上記ポリイミド製パターンよりも小さくなるポリイミド
前駆体ワニスをスピンコート法により上記コア層形成表
面に塗工した。上記ポリイミド前駆体ワニスは、トリフ
ルオロメチルピロメリット酸二無水物と2,2′−ビス
(トリフルオロメチル)4,4′−ジアミノジフェニル
を等モル量反応させて得られたポリイミド前駆体ワニス
である。そして、真空雰囲気下で380℃×2時間加熱
することにより、オーバークラッド層を形成した。この
ようにして埋め込み型の光導波路を作製した。
With the substrate having a core layer on which the polyimide pattern thus obtained was formed as a base, a polyimide precursor varnish having a refractive index smaller than that of the polyimide pattern was spin-coated on the core layer forming surface. Coated. The polyimide precursor varnish is a polyimide precursor varnish obtained by reacting equimolar amounts of trifluoromethylpyromellitic dianhydride and 2,2'-bis (trifluoromethyl) 4,4'-diaminodiphenyl. is there. Then, by heating in a vacuum atmosphere at 380 ° C. × 2 hours, an over cladding layer was formed. Thus, a buried optical waveguide was produced.

【0044】つぎに、この光導波路の端面処理を行った
後、波長1300nmの光を通して、カットバック法で
光伝播損失を測定したところ、1.3dB/cmであっ
た。
Next, after the end face treatment of this optical waveguide, light having a wavelength of 1300 nm was passed through and the light propagation loss was measured by the cut-back method. The result was 1.3 dB / cm.

【0045】[0045]

【実施例2】前記構造式(2)で表される化合物を固形
分に対して2重量%(0.788g)となるよう添加し
た。それ以外は実施例1と同様にして、埋め込み型の光
導波路を作製した。
Example 2 The compound represented by the structural formula (2) was added so as to be 2% by weight (0.788 g) based on the solid content. Except for this, a buried optical waveguide was manufactured in the same manner as in Example 1.

【0046】つぎに、この光導波路の端面処理を行った
後、波長1300nmの光を通して、カットバック法で
光伝播損失を測定したところ、1.4dB/cmであっ
た。
Next, after the end face treatment of the optical waveguide, the light propagation loss was measured by a cutback method using a light having a wavelength of 1300 nm and found to be 1.4 dB / cm.

【0047】[0047]

【実施例3】前記構造式(2)で表される化合物を固形
分に対して4重量%(1.556g)となるよう添加し
た。それ以外は実施例1と同様にして、埋め込み型の光
導波路を作製した。
Example 3 The compound represented by the structural formula (2) was added so as to be 4% by weight (1.556 g) based on the solid content. Except for this, a buried optical waveguide was manufactured in the same manner as in Example 1.

【0048】つぎに、この光導波路の端面処理を行った
後、波長1300nmの光を通して、カットバック法で
光伝播損失を測定したところ、1.6dB/cmであっ
た。
Next, after the end face treatment of the optical waveguide, the light having a wavelength of 1300 nm was passed through and the light propagation loss was measured by the cut-back method. The result was 1.6 dB / cm.

【0049】[0049]

【比較例1】前記構造式(2)で表される化合物を固形
分に対して6重量%(2.334g)となるよう添加し
た。それ以外は実施例1と同様にして、埋め込み型の光
導波路を作製した。
Comparative Example 1 The compound represented by the structural formula (2) was added so as to be 6% by weight (2.334 g) based on the solid content. Except for this, a buried optical waveguide was manufactured in the same manner as in Example 1.

【0050】つぎに、この光導波路の端面処理を行った
後、波長1300nmの光を通して、カットバック法で
光伝播損失を測定したところ、4.3dB/cmであっ
た。
Next, after the end face treatment of the optical waveguide, the light propagation loss was measured by a cutback method using light having a wavelength of 1300 nm and found to be 4.3 dB / cm.

【0051】[0051]

【比較例2】前記構造式(2)で表される化合物を固形
分に対して0.03重量%(0.011g)となるよう
添加した。それ以外は実施例1と同様にして、埋め込み
型の光導波路を作製しようと試みたが、現像工程にてパ
ターンにコントラストが出ず、所望のパターンを形成す
ることができなかった。
Comparative Example 2 The compound represented by the structural formula (2) was added so as to be 0.03% by weight (0.011 g) based on the solid content. Except for this, an attempt was made to produce a buried optical waveguide in the same manner as in Example 1. However, the pattern did not show any contrast in the developing step, and a desired pattern could not be formed.

【0052】上記実施例および比較例における感光剤の
含有量および光損失値を下記の表1に併せて示した。
The content of the photosensitive agent and the light loss value in the above Examples and Comparative Examples are also shown in Table 1 below.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】上記表1の結果から、感光剤である構造式
(2)で表される化合物を特定の範囲で含有する感光性
ポリイミド前駆体を用いて得られた光導波路である実施
例では、光損失値の値が低く光導波路形成材料として優
れたものであることがわかる。これに対して、感光剤で
ある構造式(2)で表される化合物を多く含有する比較
例1では光損失値が非常に高く光導波路形成材料として
致命的な問題を有するものであることがわかる。また、
比較例2は感光剤である構造式(2)で表される化合物
の含有量が少ないものであるが、コントラストが不充分
であり光導波路を作製することができなかった。
From the results in Table 1 above, in the embodiment which is an optical waveguide obtained using a photosensitive polyimide precursor containing a compound represented by the structural formula (2) as a photosensitive agent in a specific range, It can be seen that the optical loss value is low and the material is excellent as an optical waveguide forming material. On the other hand, Comparative Example 1 containing a large amount of the compound represented by the structural formula (2), which is a photosensitive agent, has a very high light loss value and may have a fatal problem as an optical waveguide forming material. Understand. Also,
In Comparative Example 2, the content of the compound represented by Structural Formula (2), which is a photosensitive agent, was small, but the contrast was insufficient and an optical waveguide could not be produced.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上のように、本発明は、テトラカルボ
ン酸二無水物とジアミンから得られるポリイミド前駆体
を主成分とし、これに前記一般式(1)で表される化合
物を特定の割合となるよう含有する感光性ポリイミド前
駆体組成物である。このため、イミド化におけるキュア
時の感光剤である上記化合物の分解による着色を大幅に
低減することができ、しかも充分なコントラストが得ら
れるようになる。したがって、上記感光性ポリイミド前
駆体組成物を用いて光導波路のコア層を形成すると、光
損失の小さい透明性に優れた光導波路を得ることができ
る。
As described above, the present invention comprises a polyimide precursor obtained from a tetracarboxylic dianhydride and a diamine as a main component, and a compound represented by the above general formula (1) in a specific proportion. It is a photosensitive polyimide precursor composition to be contained. For this reason, coloring due to decomposition of the above-mentioned compound which is a photosensitive agent at the time of curing in imidization can be greatly reduced, and a sufficient contrast can be obtained. Therefore, when a core layer of an optical waveguide is formed using the photosensitive polyimide precursor composition, an optical waveguide having small light loss and excellent transparency can be obtained.

【0056】そして、上記テトラカルボン酸二無水物と
して、分子内にフッ素を含有するテトラカルボン酸二無
水物を用いる、あるいは上記ジアミンとして、分子内に
フッ素を含有するジアミンを用いると、透明性の向上、
低吸湿化が図れる。
When the tetracarboxylic dianhydride containing fluorine in the molecule is used as the tetracarboxylic dianhydride, or when the diamine containing fluorine in the molecule is used as the diamine, transparency is improved. Improvement,
Low moisture absorption can be achieved.

【0057】さらに、上記ポリイミド前駆体が、前記構
造式(3)および構造式(4)の少なくとも一方を繰り
返し単位として備えていると、より低屈折率化が可能と
なる。
Further, when the polyimide precursor has at least one of the structural formulas (3) and (4) as a repeating unit, the refractive index can be further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)〜(D)は埋め込み型光導波路の製造工
程を示す断面図である。
FIGS. 1A to 1D are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a buried optical waveguide.

【図2】(A)はY分岐型光導波路を示す斜視図であ
り、(B)はその断面図、(C)はその平面図である。
2A is a perspective view showing a Y-branch optical waveguide, FIG. 2B is a sectional view thereof, and FIG. 2C is a plan view thereof.

【図3】方向性結合器型光導波路を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a directional coupler type optical waveguide.

【図4】交差型光導波路を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a crossed optical waveguide.

【図5】(A)〜(C)は他の形態の光導波路の製造工
程を示す断面図である。
FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views illustrating a process for manufacturing an optical waveguide of another embodiment.

【図6】(A)〜(C)は他の形態の光導波路の製造工
程を示す断面図である。
FIGS. 6A to 6C are cross-sectional views illustrating a process for manufacturing an optical waveguide of another embodiment.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03F 7/037 501 H01L 21/30 502R H01L 21/027 G02B 6/12 N Fターム(参考) 2H025 AA00 AA02 AA10 AA11 AB14 AB20 AC01 AD03 BG00 CB25 CB41 2H047 KA04 LA12 PA02 PA21 PA24 PA28 QA05 4J002 CM041 EU036 FD206 GP00 GP03 4J043 QB26 QB31 RA34 SA06 SA43 SA54 SA71 TA22 TA47 TA48 UA122 UA131 UA132 UA142 UA151 UB061 UB062 UB122 UB401 UB402 ZB21 ZB22──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03F 7/037 501 H01L 21/30 502R H01L 21/027 G02B 6/12 NF term (Reference) 2H025 AA00 AA02 AA10 AA11 AB14 AB20 AC01 AD03 BG00 CB25 CB41 2H047 KA04 LA12 PA02 PA21 PA24 PA28 QA05 4J002 CM041 EU036 FD206 GP00 GP03 4J043 QB26 QB31 RA34 SA06 SA43 SA54 SA71 TA22 TA47 TA48 UA122 UA131 UA132 UB142 UA132 UA132 UA132 UA132 UA132 UA142

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 テトラカルボン酸二無水物とジアミンか
ら得られるポリイミド前駆体を主成分とする感光性ポリ
イミド前駆体組成物であって、感光剤として下記の一般
式(1)で表される化合物を、上記ポリイミド前駆体1
00重量部に対して0.05重量部以上5重量部未満の
範囲で含有することを特徴とする感光性ポリイミド前駆
体組成物。 【化1】
1. A photosensitive polyimide precursor composition containing a polyimide precursor obtained from a tetracarboxylic dianhydride and a diamine as a main component, wherein the compound represented by the following general formula (1) is used as a photosensitive agent. With the above polyimide precursor 1
A photosensitive polyimide precursor composition, which is contained in an amount of 0.05 to 5 parts by weight based on 00 parts by weight. Embedded image
【請求項2】 上記一般式(1)で表される化合物が、
下記の構造式(2)で表される化合物である請求項1記
載の感光性ポリイミド前駆体組成物。 【化2】
2. A compound represented by the general formula (1):
The photosensitive polyimide precursor composition according to claim 1, which is a compound represented by the following structural formula (2). Embedded image
【請求項3】 上記テトラカルボン酸二無水物として、
分子内にフッ素を含有するテトラカルボン酸二無水物を
用いる請求項1または2記載の感光性ポリイミド前駆体
組成物。
3. The tetracarboxylic dianhydride as described above,
3. The photosensitive polyimide precursor composition according to claim 1, wherein a tetracarboxylic dianhydride containing fluorine in a molecule is used.
【請求項4】 上記ジアミンとして、分子内にフッ素を
含有するジアミンを用いる請求項1〜3のいずれか一項
に記載の感光性ポリイミド前駆体組成物。
4. The photosensitive polyimide precursor composition according to claim 1, wherein a diamine containing fluorine in a molecule is used as the diamine.
【請求項5】 上記ポリイミド前駆体が、下記の構造式
(3)および構造式(4)の少なくとも一方を繰り返し
単位として備えている請求項1〜4のいずれか一項に記
載の感光性ポリイミド前駆体組成物。 【化3】 【化4】
5. The photosensitive polyimide according to claim 1, wherein the polyimide precursor has at least one of the following structural formulas (3) and (4) as a repeating unit. Precursor composition. Embedded image Embedded image
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか一項に記載の感
光性ポリイミド前駆体組成物からなる感光性ポリイミ
ド。
6. A photosensitive polyimide comprising the photosensitive polyimide precursor composition according to claim 1.
【請求項7】 樹脂配線パターンとなるコア層を、クラ
ッド層で包含してなる光導波路であって、上記コア層が
請求項1〜6のいずれか一項に記載の感光性ポリイミド
前駆体組成物からなる感光性ポリイミドによって形成さ
れていることを特徴とする光導波路。
7. The photosensitive polyimide precursor composition according to claim 1, wherein the cladding layer includes a core layer serving as a resin wiring pattern, and the core layer includes the core layer. An optical waveguide formed of a photosensitive polyimide made of a material.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1385027A1 (en) * 2002-07-17 2004-01-28 Nitto Denko Corporation Process of producing polymer optical waveguide
EP1422541A2 (en) * 2002-11-25 2004-05-26 Nitto Denko Corporation Process for producing three-dimensional polyimide optical waveguide
EP1424577A2 (en) * 2002-11-29 2004-06-02 Nitto Denko Corporation Process for producing polyimide optical waveguide
JP2004246335A (en) * 2003-01-24 2004-09-02 Nitto Denko Corp Method for manufacturing optical waveguide, and connection structure for optical device
JP2006030919A (en) * 2004-07-22 2006-02-02 Kansai Paint Co Ltd Method of manufacturing optical waveguide
JP2006091789A (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Matsushita Electric Works Ltd Method for manufacturing optical waveguide plate
US7037637B2 (en) * 2002-07-17 2006-05-02 Nitto Denko Corporation Photosensitive polyimide resin precursor composition, optical polyimide obtained from the composition, optical waveguide using the polyimide, and process for producing the optical waveguide
JP2006301501A (en) * 2005-04-25 2006-11-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Polarized surface separation apparatus
CN100339732C (en) * 2003-01-24 2007-09-26 日东电工株式会社 Method for manufacturing optical waveguide and connecting structure of optical device
CN100456065C (en) * 2004-08-02 2009-01-28 日东电工株式会社 Process for producing optical waveguide
WO2020162411A1 (en) * 2019-02-06 2020-08-13 セントラル硝子株式会社 Polyamide acid, polyimide, optical film, display device and production methods of those
CN111694094A (en) * 2020-06-16 2020-09-22 王亚非 WPCW pipe structure

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH049807A (en) * 1990-04-27 1992-01-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Polyimide optical waveguide
JPH07179604A (en) * 1993-12-24 1995-07-18 Nitto Denko Corp Polyimide precursor, polyimide, negative photosensitive material, and method for forming negative pattern
JPH0921920A (en) * 1995-07-07 1997-01-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Polyimide optical waveguide
JPH09251114A (en) * 1996-03-15 1997-09-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Production of high-polymer optical waveguide
JPH1068829A (en) * 1996-06-20 1998-03-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Waveguide type optical device
JP2000098609A (en) * 1998-09-28 2000-04-07 Nitto Denko Corp Negative type photosensitive composition and pattern forming method using same
JP2000290501A (en) * 1999-04-05 2000-10-17 Nitto Denko Corp Photosensitive polyimide resin precursor and adhesive
JP2000290406A (en) * 1999-04-07 2000-10-17 Toray Ind Inc Formation of pattern of heat-resistant resin precursor
JP2002037885A (en) * 2000-07-27 2002-02-06 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Positive type fluorine containing polyimide precursor and positive type photosensitive fluorine containing polyimide precursor composition

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH049807A (en) * 1990-04-27 1992-01-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Polyimide optical waveguide
JPH07179604A (en) * 1993-12-24 1995-07-18 Nitto Denko Corp Polyimide precursor, polyimide, negative photosensitive material, and method for forming negative pattern
JPH0921920A (en) * 1995-07-07 1997-01-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Polyimide optical waveguide
JPH09251114A (en) * 1996-03-15 1997-09-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Production of high-polymer optical waveguide
JPH1068829A (en) * 1996-06-20 1998-03-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Waveguide type optical device
JP2000098609A (en) * 1998-09-28 2000-04-07 Nitto Denko Corp Negative type photosensitive composition and pattern forming method using same
JP2000290501A (en) * 1999-04-05 2000-10-17 Nitto Denko Corp Photosensitive polyimide resin precursor and adhesive
JP2000290406A (en) * 1999-04-07 2000-10-17 Toray Ind Inc Formation of pattern of heat-resistant resin precursor
JP2002037885A (en) * 2000-07-27 2002-02-06 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Positive type fluorine containing polyimide precursor and positive type photosensitive fluorine containing polyimide precursor composition

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7037637B2 (en) * 2002-07-17 2006-05-02 Nitto Denko Corporation Photosensitive polyimide resin precursor composition, optical polyimide obtained from the composition, optical waveguide using the polyimide, and process for producing the optical waveguide
US6800425B2 (en) 2002-07-17 2004-10-05 Nitto Denko Corporation Process of producing polymer optical waveguide
EP1385027A1 (en) * 2002-07-17 2004-01-28 Nitto Denko Corporation Process of producing polymer optical waveguide
EP1422541A3 (en) * 2002-11-25 2004-07-14 Nitto Denko Corporation Process for producing three-dimensional polyimide optical waveguide
EP1422541A2 (en) * 2002-11-25 2004-05-26 Nitto Denko Corporation Process for producing three-dimensional polyimide optical waveguide
EP1424577A3 (en) * 2002-11-29 2004-07-07 Nitto Denko Corporation Process for producing polyimide optical waveguide
EP1424577A2 (en) * 2002-11-29 2004-06-02 Nitto Denko Corporation Process for producing polyimide optical waveguide
KR100837024B1 (en) 2002-11-29 2008-06-10 닛토덴코 가부시키가이샤 Process for producing polyimide optical waveguide
JP2004246335A (en) * 2003-01-24 2004-09-02 Nitto Denko Corp Method for manufacturing optical waveguide, and connection structure for optical device
US7641821B2 (en) 2003-01-24 2010-01-05 Nitto Denko Corporation Process of manufacturing optical waveguide and connection structure of optical devices
CN100339732C (en) * 2003-01-24 2007-09-26 日东电工株式会社 Method for manufacturing optical waveguide and connecting structure of optical device
JP2006030919A (en) * 2004-07-22 2006-02-02 Kansai Paint Co Ltd Method of manufacturing optical waveguide
CN100456065C (en) * 2004-08-02 2009-01-28 日东电工株式会社 Process for producing optical waveguide
JP2006091789A (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Matsushita Electric Works Ltd Method for manufacturing optical waveguide plate
JP2006301501A (en) * 2005-04-25 2006-11-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Polarized surface separation apparatus
WO2020162411A1 (en) * 2019-02-06 2020-08-13 セントラル硝子株式会社 Polyamide acid, polyimide, optical film, display device and production methods of those
CN113412299A (en) * 2019-02-06 2021-09-17 中央硝子株式会社 Polyamic acid and polyimide, optical film and display device, and method for producing same
CN113412299B (en) * 2019-02-06 2023-08-18 中央硝子株式会社 Polyamic acid and polyimide, optical film and display device, and method for producing same
JP7343794B2 (en) 2019-02-06 2023-09-13 セントラル硝子株式会社 Polyamic acids and polyimides, optical films and display devices, and methods for producing them
CN111694094A (en) * 2020-06-16 2020-09-22 王亚非 WPCW pipe structure

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