JP2012155215A

JP2012155215A - 光導波路の製法およびそれに用いられる光導波路体

Info

Publication number: JP2012155215A
Application number: JP2011015636A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Tsujita; 雄一辻田; mayu Takase; 真由高瀬
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2012-08-16
Also published as: CN102621631B; US8606063B2; CN102621631A; US20120195562A1

Abstract

【課題】光導波路を切断して外形加工を行なう際に、アライメントマークの視認性の向上による切断位置の精度が向上してなる光導波路の製法を提供する。
【解決手段】基板１０表面にアンダークラッド層１，コア２，アライメントマーク２ａを形成する。つぎに、上記アライメントマーク２ａが露呈するようにフォトマスクを用いて、上記コア２を被覆するようオーバークラッド層３を形成し、上記基板１０を剥離して光導波路体を作製した後、上記アンダークラッド層１の裏面側からアライメントマーク２ａを基準として切断位置を位置決めし、上記アンダークラッド層１およびオーバークラッド層３を切断することにより光導波路を作製する。
【選択図】図５

Description

本発明は、光通信，光情報処理，位置センサ，その他一般光学で広く用いられる光導波路の製法およびそれに用いられる光導波路体に関するものである。

一般に、光配線による信号伝送において、光ファイバーや光導波路同士を連結するために光コネクタが用いられる。上記光コネクタは、帯状の上記光導波路と、この光導波路の長手方向端部に取り付けられた、位置合わせ用のガイドピンを挿入できるガイド穴を有するフェルールと呼ばれる所定形状の接続端子とから構成されている。上記フェルールは、一般的にＪＰＣＡ規格「ＰＭＴ光コネクタの詳細規格」〔（ＪＰＣＡ−ＰＥ０３−０１−０７−（２００６）〕に記載されているＰＭＴフェルールが用いられることが多い。この光導波路を用いた光コネクタは、光導波路ＰＭＴに規定されるようなフェルールの光導波路固定用貫通穴の一方の挿入口から挿入され、ガイド穴を有するフェルールの接続用端面に設けられた貫通穴の他方の出口から、その長手方向の一端面をのぞかせた状態で固定される。このようにして作製される光コネクタは、上記ガイドピンとガイド穴により位置合わせされ連結される。このとき、光導波路の外形と光導波路内のコアとの間に位置ずれがあると、連結部分で効率のよい光接続が実現されなくなる。すなわち、効率のよい光接続を実現するには、光導波路の外形とコアの位置の精度を保証する必要がある。

ところで、上記光コネクタに用いられる光導波路は、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においては、アンダークラッド層、コア、オーバークラッド層ともにポリマー材料を用いて形成されている。上記ポリマー材料からなる光導波路は、一般的に、フォトリソグラフィー・スタンパ・フォトブリーチングにより、コアをパターニングされて作製される。このパターニングの際に、位置の基準となるマークを上記コアパターンとともに形成されることがある。

このようにして作製された光導波路は、例えば、フィルム状に形成され、上記オーバークラッド層の作製後、ダイシングやレーザー等を用いてその外形を既定のサイズや形状に適宜切断される。この際、その切断位置は、上記コアや、位置基準用に設けたマークを基準とし、これを基準に切断されている。

一方、上記の方法にて作製された、光導波路の切断位置の基準となるマークは、コアとともにオーバークラッド層に被覆されているため、このマークとオーバークラッド層の屈折率差が低いことから視認性に劣るという問題があった。また、パターン形成されたマークの上部はその周囲が丸みを帯びて形成されることが多く、マークと他の部分との境界が不鮮明となることがある。特に画像解析装置等を用いてコアとともに形成された上記マークを視認する場合はその認識が非常に困難となり、認識できたとしても充分な精度を保証することは困難であった。

上記マークの視認性を確保するために、例えば、切断基準となる位置設定用マークを、クラッド層上、すなわち、フィルム状の光導波路本体面上に突出して形成固定し、この位置設定用マークを基準に切断位置を決定し切断するという方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１０−７２４３５号公報

しかしながら、上記特許文献１の方法では、位置設定用マークを光導波路本体面上に形成固定することから、固定する際に位置ずれが生じるという問題があった。この位置ずれは切断時の誤差として累積されるため、マークの視認性は向上したとしても、結果的に充分満足のいくような切断するための位置精度を確保することは困難であった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、光導波路を切断して外形加工を行なう際に、アライメントマークの視認性の向上による切断位置の精度が向上してなる光導波路の製法およびそれに用いられる光導波路体の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、基板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表面にコアをパターン形成する工程と、上記アンダークラッド層上の所定位置にアライメントマークを形成する工程と、上記アライメントマークが露呈した状態で上記コアを被覆するようオーバークラッド層を形成する工程と、上記アンダークラッド層の裏面側からアライメントマークを基準として切断位置を位置決めして、上記アンダークラッド層およびオーバークラッド層を所定位置にて切断する工程とを備えた光導波路の製法を第１の要旨とする。

そして、本発明は、上記光導波路の製法に用いられる光導波路体であって、アンダークラッド層と、上記アンダークラッド層上に形成されたコアと、上記コアを被覆するよう形成されたオーバークラッド層と、オーバークラッド層に被覆されずにその表面が露呈するよう、上記アンダークラッド層上に形成されたアライメントマークとを備えた光導波路体を第２の要旨とする。

すなわち、本発明者らは、アライメントマークを用いた光導波路の切断位置の位置精度を向上させるために、アライメントマークの視認性を向上させるべく、アライメントマークの配設状態を中心に鋭意検討を重ねた。その結果、従来のように、アライメントマークをクラッド層内にコアとともに形成して内蔵させてしまうのではなく、アンダークラッド層上にコアおよびアライメントマークを形成した後、アライメントマークを露呈した状態でコアを被覆するようオーバークラッド層を形成することを想起した。そして、このようにアライメントマークを露呈した状態で形成したアンダークラッド層の裏面側から、アライメントマークを基準として切断位置を位置決めすると、オーバークラッド層に被覆されずにアライメントマークが露呈していることから、アライメントマークとその周囲（エアー）との屈折率差が大きくなるため、さらにアライメントマーク上部の丸みを帯びた部分ではなく、境界が明確であるアライメントマーク下部を観察するため、視認性が向上し、充分な切断の位置精度を確保できるようになり、精度良く上記アンダークラッド層およびオーバークラッド層を所定位置にて切断できることを見出し、本発明に到達した。

このように、本発明は、アンダークラッド層上に、アライメントマークが露呈した状態でコアパターンを被覆するようオーバークラッド層を形成した後、上記アンダークラッド層の裏面側からアライメントマークを基準として切断位置を位置決めして、上記アンダークラッド層およびオーバークラッド層を所定位置にて切断することにより光導波路を作製する方法である。そして、本発明は、アンダークラッド層と、上記アンダークラッド層上に形成されたコアと、上記コアを被覆するよう形成されたオーバークラッド層と、オーバークラッド層に被覆されずにその表面が露呈するよう、上記アンダークラッド層上に形成されたアライメントマークとを備えた、上記光導波路の製法に用いられる光導波路体である。このため、アライメントマークの視認性が向上して、このアライメントマークを基準に切断位置を位置決めする際の位置精度が大幅に向上する。したがって、光導波路の生産時の歩留りが向上して、生産性および信頼性に優れた光導波路が得られることになる。

本発明の光導波路の製法を模式的に示す説明図である。本発明の光導波路の製法を模式的に示す説明図である。本発明の光導波路の製法により形成されるアライメントマークの形状を模式的に示す拡大側面図である。本発明の光導波路の製法を模式的に示す説明図である。（ａ）は上記製法により得られる光導波路の構造を示す平面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ′矢視断面図である。本発明の光導波路の製法を模式的に示す説明図である。

つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。

《光導波路の製法》
本発明の光導波路の製法について詳しく説明する。

まず、アンダークラッド層１を形成する際に用いる基板１０（図１参照）を準備する。この基板１０の形成材料としては、例えば、ガラス材料、Ｓｉウェハ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の各種高分子材料、ＳＵＳ等の各種金属材料があげられる。中でも、熱に対する伸縮耐性に優れ、光導波路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という観点から、ガラス製基板、ＳＵＳ製基板が好ましい。また、基板１０の厚みは、例えば、２０μｍ（フィルム状）〜５ｍｍ（板状）の範囲内で適宜設定される。

〈アンダークラッド層の形成〉
ついで、図１に示すように、上記基板１０の表面に、アンダークラッド層１を形成する。このアンダークラッド層１の形成材料としては、熱硬化性樹脂または感光性樹脂があげられる。上記熱硬化性樹脂を用いる場合は、その熱硬化性樹脂が溶媒に溶解しているワニスを塗布した後、それを加熱することにより、アンダークラッド層１に形成する。一方、上記感光性樹脂を用いる場合は、その感光性樹脂が溶媒に溶解しているワニスを塗布した後、それを紫外線等の照射線で露光することにより、アンダークラッド層１に形成する。アンダークラッド層１の厚みは、例えば、５〜５０μｍの範囲内に設定され、好ましくは１０〜３０μｍである。

〈コアの形成およびアライメントマークの形成〉
つぎに、図２に示すように、上記アンダークラッド層１の表面に、フォトリソグラフィ法により所定パターンのコア２およびアライメントマーク２ａを形成する。上記コア２およびアライメントマーク２ａの形成は、例えば、上記アンダークラッド層１の表面にコア形成材料（アライメントマーク形成材料）を塗工し、乾燥させることにより塗膜層を形成する。つぎに、所定のフォトマスク（コアパターンおよびアライメントマーク形成用）を介して露光を行ない、続いて加熱処理を行なう。ついで、現像液を用いて未露光部分を現像，除去した後、水洗して乾燥することによりコア２パターンを形成するとともにアライメントマーク２ａを形成する。上記形成されるコア２の幅は、例えば、１０〜５００μｍの範囲内に設定される。また、コア２の厚み（高さ）は、例えば、２０〜１００μｍの範囲内、好ましくは３０〜７０μｍに設定される。

上記コア２およびアライメントマーク２ａの形成に関して詳しく述べると、前述のように、上記コア形成材料（アライメントマーク形成材料）である感光性材料を、スピンコーターやアプリケーター等塗工機を用いてアンダークラッド層１上に塗工し、所定の条件にて乾燥させ塗膜層を形成する。塗膜層形成後、所定形状のフォトマスク（コア形成用およびアライメントマーク形成用）を介して紫外線等の照射線を照射して露光を行なった後、加熱処理を行なうことにより露光部を硬化させる。つぎに、現像液（γ−ブチロラクトン溶液等）を用いて未露光部を現像，水洗して除去し、乾燥することにより所定形状のコア２パターンとともにアライメントマーク２ａを形成する。このようにして、上記コア２の形成とともに、上記アンダークラッド層１の所定位置となる両端近傍部分にアライメントマーク２ａが形成される（図２参照）。

このとき、露光，現像後に形成されてなるアライメントマーク２ａの形状としては、アライメントカメラ等によりアライメントマーク２ａとして視認することが可能な形状であればよい。具体的には、図３に示すように、略円柱状であって、その頭頂面周縁部がＲ（曲面）を有するテーパー状に形成されたもの、略角柱状等があげられる。上記アライメントマーク２ａの大きさとしては、例えば、略円柱状の場合は、直径５０〜３００μｍであることが好ましく、より好ましくは直径１００〜２５０μｍである。また、略角柱状の場合は、一辺が５０〜３００μｍであることが好ましく、より好ましくは一辺が１００〜２５０μｍである。

〈オーバークラッド層の形成〉
つぎに、図４に示すように、上記コア２およびアライメントマーク２ａを被覆するように、上記アンダークラッド層１表面に、オーバークラッド層形成材料（ワニス）を塗布し、オーバークラッド層形成用の感光性樹脂層３′を形成する。そして、加熱処理を行なった後、アライメントマーク２ａに照射線が照射されないようパターン形成されたフォトマスクを準備し、これを上記感光性樹脂層３′上に設置して、照射線を照射して露光する。続いて、任意に加熱処理を行なうことにより、硬化を完了させた後、現像液（γ−ブチロラクトン等）を用いて未露光部を現像，水洗して未露光部分を除去し、加熱乾燥することにより、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、アライメントマーク２ａが露呈した状態でオーバークラッド層３が形成される。このオーバークラッド層３の厚みは、例えば、５〜５０μｍの範囲内に設定され、好ましくは１０〜３０μｍである。

ついで、アンダークラッド層１から基板１０を剥離することにより、アンダークラッド層１上に所定パターンのコア２およびアライメントマーク２ａが形成され、さらに上記アライメントマーク２ａが露呈した状態で上記コア２を包含するようアンダークラッド層１上にオーバークラッド層３が積層形成されてなる光導波路体が製造される。

〈光導波路体の切断〉
つぎに、図６に示すように、上記光導波路体のアンダークラッド層１側から、矢印Ｌ方向に光を照射してアライメントカメラ（図示せず）を用い、アンダークラッド層１を通してアライメントマーク２ａを視認し切断位置を確認する。上記アライメントカメラの光には、一般に、可視光領域の波長４００〜７００ｎｍの光が用いられる。上記視認手段としては、例えば、目視、光学センサやカメラを用いた画像処理等があげられる。

上記アライメントマーク２ａを視認して切断位置を確認した後、これに沿って（例えば、アライメントマーク２ａの中心部分を通過するよう）所定の方法により光導波路体のアンダークラッド層１，コア２およびオーバークラッド層３を切断する。これにより光導波路を製造する。上記切断方法としては、例えば、ダイシングソーやダイシングブレードを用いたダイシング、レーザー等による切断方法があげられる。なお、光導波路の作製に用いられる基板１０が透明性を有する材質〔例えば、ガラス製、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等〕であれば、切断工程後に基板１０から光導波路を剥離する方法も可能である。

〈各形成材料〉
上記コア２形成材料（アライメントマーク２ａ形成材料も同じ）およびクラッド層形成材料（アンダークラッド層１形成材料およびオーバークラッド層３形成材料）としては、両者ともに、エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂，アクリル樹脂，メタクリル樹脂の他、オキセタン，シリコーン樹脂等の感光性樹脂（光重合性樹脂）があげられる。これらの樹脂のなかでも、コスト，膜厚制御性，損失等の観点から、カチオン重合性エポキシ樹脂が好ましい。特に、クラッド層形成材料としては、上記固形エポキシ樹脂を用いることが好ましい。また、コア２形成材料としては、上記ｏ−クレゾールノボラック型グリシジルエーテル等を用いることが好ましい。

上記光重合性樹脂は、光酸発生剤，光塩基剤，光ラジカル重合開始剤などの光触媒とともに光重合性樹脂組成物を構成し、他の成分として、反応性オリゴマー，希釈剤，カップリング剤等を含んでいてもよい。

上記光酸発生剤としては、例えば、オニウム塩やメタロセン錯体などの化合物を用いることができる。オニウム塩としては、ジアゾニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩およびセレニウム塩等が用いられ、これらの対イオンとしては、ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-、ＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＡｓＦ₆ ^-およびＳｂＦ₆ ^-等のアニオンが用いられる。具体例としては、トリフェニルスルホニウムトリフレート、４−クロロベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、（４−フェニルチオフェニル）ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、（４−フェニルチオフェニル）ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ビス[４−（ジフェニルスルホニオ）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、ビス[４−（ジフェニルスルホニオ）フェニル]スルフィド−ビス−ヘキサフルオロホスフェート、（４−メトキシフェニル）ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、（４−メトキシフェニル）フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ベンジルトリフェニルホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルセレニウムヘキサフルオロホスフェート等があげられる。これらの化合物は、単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

上記反応性オリゴマーとしては、例えば、フルオレン誘導体型エポキシや、その他多くのエポキシ、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート、ブタジエンアクリレート、オキセタン等が用いられる。特に、オキセタン類は、少量添加するだけで重合性混合物の硬化を促進させる効果を有するため、好ましい。例として、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、ジ（１−エチル（３−オキセタニル））メチルエーテル、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロメチル）オキセタン等あげられる。これら反応性オリゴマーは、単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

上記希釈剤としては、例えば、ブチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル等の炭素数２から２５のアルキルモノグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ドデカンジオールジグリシジルエーテル、ペンタエチトリトールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、レゾルシングリシジルエーテル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、テトラフルオロプロピルグリシジルエーテル、オクタフルオロプロピルグリシジルエーテル、ドデカフルオロペンチルグリシジルエーテル、スチレンオキシド、１，７−オクタジエンジエポキシド、リモネンジエポキシド、リモネンモノオキシド、α―ピネンエポキシド、β−ピネンエポキシド、シクロヘキセンエポキシド、シクロオクテンエポキシド、ビニルシクロヘキセンオキシド等をあげることができる。

さらに、耐熱性，透明性の観点から、好ましい希釈剤として、分子内に脂環式構造を有するエポキシである３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３′，４′−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、３，４−エポキシシクロヘキセニルエチル−８，４−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド、アリルシクロヘキセンジオキシド、８，４−エポキシ−４−メチルシクロヘキシル−２−プロピレンオキシド、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシル）エーテル等をあげることができる。主剤となるエポキシ樹脂に、これらの希釈剤を適量混合することにより、エポキシ基の反応率を上昇させ、結果として、得られる硬化物の耐熱性やフィルムとしての柔軟性を向上させることができる。

上記カップリング剤としては、エポキシ系のカップリング剤を使用することができる。例えば、２−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等をあげることができる。また、アミノ系の３−アミノプロピルトリメトキシシランや、３−アミノプロピルトリエトキシシラン等も使用できる。

《光導波路の用途》
上記光導波路は、例えば、電子機器内のボード間・ボード上の光配線の信号線として用いることができる。すなわち、前述のＰＭＴフェルールに代表されるような位置合わせ機能を有するフェルール形成物に、本発明の光導波路の製法によって所定の大きさ・形状に加工した光導波路を挿入し、光コネクタを形成する。そして、この光コネクタは、それと嵌合性のある光ファイバーを用いたコネクタ、もしくは光導波路を用いたコネクタ同士を接続する手段として用いることができる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されるものではない。

まず、クラッド層（アンダークラッド層・オーバークラッド層）形成材料およびコア・アライメントマーク形成材料をそれぞれ調製した。

〈クラッド層形成材料（ワニス）の調製〉
成分Ａ（固形エポキシ樹脂）：芳香環骨格を含むエポキシ樹脂（三菱化学社製、エピコート１００２）７０重量部
成分Ｂ（固形エポキシ樹脂）：脂環骨格を含むエポキシ樹脂（ダイセル化学社製、ＥＨＰＥ３１５０）３０重量部
成分Ｃ（光酸発生剤）：トリアリールスルホニウム塩の５０％プロピオンカーボネート溶液（サンアプロ社製、ＣＰＩ−２００Ｋ）２重量部
上記成分Ａ〜Ｃを乳酸エチル（武蔵野化学研究所社製）５５重量部に撹拌溶解（温度８０℃、撹拌２５０ｒｐｍ×３時間）させ、アンダークラッド層およびオーバークラッド層形成材料（感光性樹脂組成物）を調製した。この感光性樹脂組成物の粘度を、デジタル粘度計（ブルックフィールド社製、ＨＢＤＶ−１＋ＣＰ）を用いて測定したところ、１３２０ｍＰａ・ｓであった。

〈コア・アライメントマーク形成材料（ワニス）の調製〉
成分Ｄ：ｏ−クレゾールノボラックグリシジルエーテル（新日鐵化学社製、ＹＤＣＮ−７００−１０）１００重量部
成分Ｅ（光酸発生剤）：トリアリールスルホニウム塩の５０％プロピオンカーボネート溶液（サンアプロ社製、ＣＰＩ−２００Ｋ）１重量部
上記成分Ｄ，Ｅを乳酸エチル（武蔵野化学研究所社製）６０重量部に撹拌溶解（温度８０℃、撹拌２５０ｒｐｍ×３時間）させ、コア・アライメントマーク形成材料（感光性樹脂組成物）を調製した。この感光性樹脂組成物の粘度を、上記と同じデジタル粘度計を用いて測定したところ、１９００ｍＰａ・ｓであった。

〔実施例１〕
〈アンダークラッド層の形成〉
ガラス製基板（セントラルガラス社製、１４０ｍｍ×１４０ｍｍ×厚み１．１ｍｍ）表面に、スピンコーター（ミカサ社製、１Ｘ−ＤＸ２）を用いて上記アンダークラッド層形成材料（ワニス）を塗布した後、乾燥炉内にて１３０℃×１０分間の乾燥処理を行ない、塗布層（未硬化のアンダークラッド層）を形成した。ついで、露光機（ミカサ社製、ＭＡ−６０Ａ）および超高圧水銀灯（ウシオ電機社製、ＵＳＨ−２５０Ｄ）を用いて、上記未硬化のアンダークラッド層全面に、紫外線（波長３６５ｎｍ）を照射し、積算光量２０００ｍＪ／ｃｍ²の露光を行なった。続いて、１３０℃×１０分間の加熱処理を行なうことによりアンダークラッド層（膜厚２５μｍ）を作製した（図１参照）。

〈コアおよびアライメントマークの形成〉
つぎに、上記アンダークラッド層表面に、コア・アライメントマーク形成材料を、上記スピンコーターを用いて塗布した後、乾燥炉内にて１３０℃×１０分間の乾燥処理を行ない、塗布層（未硬化層）を形成した。ついで、所定のコアパターンおよびアライメントマーク形成用のフォトマスクを介して、上記露光機および上記超高圧水銀灯を用いて、紫外線（波長３６５ｎｍ）を照射し、積算光量４０００ｍＪ／ｃｍ²の露光を行なった。続いて、１３０℃×１０分間の加熱処理を行なった後、γ−ブチロラクトン（三菱化学社製）の現像液に３分間浸漬して現像（ディップ現像）することにより、未露光部分を溶解除去した。その後、１２０℃×１０分間の加熱乾燥処理を行なうことによりアンダークラッド層上に、光伝搬用の直線状コアパターンと切断位置決め用のアライメントマークを形成した（図２参照）。

得られたコアパターンは、高さ５０μｍで幅５０μｍであった。また、アライメントマークは、略円柱状で、その頭頂面周縁部がテーパー状に形成されていることが確認され、直径２００μｍで高さ５０μｍであった（図３参照）。

〈オーバークラッド層の形成〉
つぎに、上記コアパターンおよびアライメントマークを被覆するよう、上記アンダークラッド層表面に、上記オーバークラッド層形成材料を、上記スピンコーターを用いて塗布した後、乾燥炉内にて７０℃×１０分間の乾燥処理を行ない、塗布層（未硬化層）を形成した（図４参照）。ついで、上記アライメントマークに紫外線が照射されないようにパターン形成されたフォトマスクを準備し、このフォトマスクを介して、上記露光機および上記超高圧水銀灯を用いて、紫外線（波長３６５ｎｍ）を照射し、積算光量２０００ｍＪ／ｃｍ²の露光を行なった。続いて、１３０℃×１０分間の加熱処理を行なった後、γ−ブチロラクトン（三菱化学社製）の現像液に３分間浸漬して現像（ディップ現像）することにより、未露光部分を溶解除去した。その後、１３０℃×１０分間の加熱乾燥処理を行なうことによりアンダークラッド層上に、アライメントマークが露呈した状態でコアを被覆するようにオーバークラッド層（最大厚み２５μｍ）を形成した（図５参照）。

〈切断工程〉
その後、アンダークラッド層からガラス製基板を剥離することにより、アンダークラッド層上に所定パターンのコアおよび切断位置決め用のアライメントマークが形成され、さらに上記アライメントマークが露呈した状態で上記コア上にオーバークラッド層が形成されてなる光導波路体（全体厚み１００μｍ）を作製した。この光導波路体を、ダイシングテープ（日東電工社製、ＵＥ−１１１ＡＪ）にオーバークラッド層がテープ粘着面と接触するように貼り付け、ダイシングソー（ディスコ社製、ＤＡＤ３２２）にセットし、オートアライメントにより、アンダークラッド層側から光を照射してアライメントカメラを用いてアライメントマークを視認して切断位置を確認した後（図６参照）、ダイシングブレード（ディスコ社製、ZH05-SD2000-N1-70 BB）を用いて、カット速度１．０ｍｍ／秒にて位置決め用のアライメントマークの中心を通過するように光導波路体を切断し光導波路を作製した。

切断して得られた光導波路の外形寸法に関して、測長顕微鏡（ＳＴＭ５−ＬＭ、オリンパス社製）を用いて、カットした光導波路フィルムの幅を測定した。１０サンプル測定した結果、フィルム幅の標準偏差σは５．９μｍであった。

〔比較例１〕
上記実施例１と同様にして作製した光導波路体を準備し、この光導波路体のアンダークラッド層が上記ダイシングテープのテープ粘着面と接触するように光導波路体を貼り付けた。そして、オートアライメントにより、オーバークラッド層側から光を照射してアライメントカメラを用いアライメントマークを視認して切断位置を確認した後、上記ダイシングソーおよびダイシングブレードを用いて、カット速度１．０ｍｍ／秒にて位置決め用のアライメントマークの中心を通過するように光導波路体を切断し光導波路を作製した。

切断して得られた光導波路の外形寸法に関して、測長顕微鏡（ＳＴＭ５−ＬＭ、オリンパス社製）を用いて、カットした光導波路フィルムの幅を測定した。１０サンプル測定した結果、フィルム幅の標準偏差σは１０．０μｍであった。この結果から、比較例１は、実施例１に比べてアライメントマークの視認性に劣るため、外形寸法に関して上記値（標準偏差σ）となったといえる。

〔比較例２〕
実施例１のオーバークラッド層の形成工程において、フォトマスクを用いず、コアおよびアライメントマークを全て被覆するよう、アンダークラッド層表面全体にオーバークラッド層を形成した。それ以外は実施例１と同様にして光導波路体を作製した。このようにして得られた光導波路体の、オーバークラッド層側から光を照射してアライメントカメラを用いアライメントマークを視認して切断位置の確認を試みた。しかしながら、上記アライメントマークを視認することが困難であったため、アライメントマークの中心を通過するよう精度良く光導波路体を切断することができなかった。

本発明の光導波路の製法は、例えば、光ファイバーや光導波路同士を連結する際に用いられる光コネクタを構成する光導波路の製造に利用可能である。

１アンダークラッド層
２コア
２ａアライメントマーク
３オーバークラッド層

Claims

基板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表面にコアをパターン形成する工程と、上記アンダークラッド層上の所定位置にアライメントマークを形成する工程と、上記アライメントマークが露呈した状態で上記コアを被覆するようオーバークラッド層を形成する工程と、上記アンダークラッド層の裏面側からアライメントマークを基準として切断位置を位置決めして、上記アンダークラッド層およびオーバークラッド層を所定位置にて切断する工程とを備えたことを特徴とする光導波路の製法。
上記切断位置の位置決めが、アライメントカメラを用いて行なうものである請求項１記載の光導波路の製法。
上記アンダークラッド層の所定位置にアライメントマークを形成する工程が、アンダークラッド層表面にコアをパターン形成する工程と、フォトマスクを介しての照射線の照射による露光および現像でのフォトリソグラフ法により同時に行なわれ、かつコア形成材料とアライメントマーク形成材料が同じものである請求項１または２記載の光導波路の製法。
上記光半導体装置の製法において、上記切断工程の前に、基板を剥離して光導波路体を作製し、切断工程ではこの光導波路体のみを切断する請求項１〜３のいずれか一項に記載の光導波路の製法。
請求項４記載の光導波路の製法に用いられる光導波路体であって、アンダークラッド層と、上記アンダークラッド層上に形成されたコアと、上記コアを被覆するよう形成されたオーバークラッド層と、オーバークラッド層に被覆されずにその表面が露呈するよう、上記アンダークラッド層上に形成されたアライメントマークとを備えたことを特徴とする光導波路体。