(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、長期信頼性に優れた光導波路の製造方法、光導波路、光配線、光電気混載基板、電子機器を提供することにある。【解決手段】  本発明の光導波路の製造方法は、酸発生剤を含有する第１樹脂層に活性エネルギー線を選択的に照射して屈折率の異なる部位を形成する照射工程と、前記照射工程後の前記第１樹脂層に含まれる酸発生剤および該酸発生剤に由来する酸の少なくともいずれか一方の酸成分を中和処理する中和工程と、を有することを特徴とする。また、本発明の光導波路は、上記に記載の光導波路の製造方法で得られることを特徴とする。また、本発明の光配線は、上記に記載の光導波路を備えたことを特徴とする。また、本発明の光電気混載基板は、電気配線と、上記に記載の光配線とを、有することを特徴とする。また、本発明の電子機器は、上記に記載の光導波路を備えたことを特徴とする。【選択図】  図４
2010266806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸発生剤を含有する第１樹脂層に活性エネルギー線を選択的に照射して屈折率の異なる部位を形成する照射工程と、
前記照射工程後の前記第１樹脂層に含まれる酸発生剤および該酸発生剤に由来する酸の少なくともいずれか一方の酸成分を中和処理する中和工程と、を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項２】
前記中和工程の前に、前記第１樹脂層の片面側に、第２樹脂層を積層する積層工程を有するものである請求項１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項３】
前記中和工程の前に、前記第１樹脂層の両面に、それぞれ第２樹脂層および第３樹脂層を積層する積層工程を有するものである請求項１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項４】
前記第２樹脂層および前記第３樹脂層の少なくとも一方は、酸発生剤を含有するものである請求項２または３に記載の光導波路の製造方法。
【請求項５】
前記中和処理は、アミン系化合物を用いたアミン処理を実施するものである請求項１ないし４のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項６】
前記アミン処理は、アミン系溶液に前記第１樹脂層を浸漬するものである請求項５に記載の光導波路の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の光導波路の製造方法で得られることを特徴とする光導波路。
【請求項８】
請求項７に記載の光導波路を備えたことを特徴とする光配線。
【請求項９】
電気配線と、請求項８に記載の光配線とを、有することを特徴とする光電気混載基板。
【請求項１０】
請求項７に記載の光導波路を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路の製造方法、光導波路、光配線、光電気混載基板および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまで、光導波路用材料としては、ガラス（石英）やプラスチックなどさまざまな材料が検討されている。このような光導波路用材料の中には、酸発生剤で材料の硬化やパターニングを行い、光導波路を形成する手法が多く見られる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような酸発生剤を用いて形成した光導波路を長期にわたって使用すると残留した酸が構成材料の分解の触媒として働いたり、周辺の金属部材を腐食したりする等の問題が生じる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６６０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑み、長期信頼性に優れた光導波路、光配線、光電気混載基板、電子機器を提供することにある。
また、本発明の目的は、上述したような光導波路の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記（１）〜（１０）に記載の本発明により達成される。
（１）酸発生剤を含有する第１樹脂層に活性エネルギー線を選択的に照射して屈折率の異なる部位を形成する照射工程と、前記照射工程後の前記第１樹脂層に含まれる酸発生剤および該酸発生剤に由来する酸の少なくともいずれか一方の酸成分を中和処理する中和工程と、を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
（２）前記中和工程の前に、前記第１樹脂層の片面側に、第２樹脂層を積層する積層工程を有するものである上記（１）に記載の光導波路の製造方法。
（３）前記中和工程の前に、前記第１樹脂層の両面に、それぞれ第２樹脂層および第３樹脂層を積層する積層工程を有するものである上記（１）に記載の光導波路の製造方法。
（４）前記第２樹脂層および前記第３樹脂層の少なくとも一方は、酸発生剤を含有するものである上記（２）または（３）に記載の光導波路の製造方法。
（５）前記中和処理は、アミン系化合物を用いたアミン処理を実施するものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
（６）前記アミン処理は、アミン系溶液に前記第１樹脂層を浸漬するものである上記（５）に記載の光導波路の製造方法。
（７）上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光導波路の製造方法で得られることを特徴とする光導波路。
（８）上記（７）に記載の光導波路を備えたことを特徴とする光配線。
（９）電気配線と、上記（８）に記載の光配線とを、有することを特徴とする光電気混載基板。
（１０）上記（７）に記載の光導波路を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、長期信頼性に優れた光導波路の製造方法、光導波路、光配線、光電気混載基板、電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の光導波路の製造方法を説明するための断面図である。
【図２】本発明の光導波路の製造方法を説明するための断面図である。
【図３】本発明の光導波路の製造方法を説明するための断面図である。
【図４】本発明の光導波路の中和処理を説明するための模式図である。
【図５】本発明の光導波路の中和処理を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の光導波路の製造方法、光導波路、光配線、光電気混載基板および電子機器について説明する。
本発明の光導波路の製造方法は、酸発生剤を含有する第１樹脂層に活性エネルギー線を選択的に照射して屈折率の異なる部位を形成する照射工程と、前記照射工程後の前記第１樹脂層に含まれる酸発生剤および該酸発生剤に由来する酸の少なくともいずれか一方の酸成分を中和処理する中和工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明の光導波路は、上記に記載の光導波路の製造方法で得られることを特徴とする。
また、本発明の光配線は、上記に記載の光導波路を備えたことを特徴とする。
また、本発明の光電気混載基板は、電気配線と、上記に記載の光配線とを、有することを特徴とする。
また、本発明の電子機器は、上記に記載の光導波路を備えたことを特徴とする。
【００１０】
まず、光導波路の製造方法および光導波路について、好適な図面に基づいて説明する。
図１〜図３は、本発明の光導波路の製造方法を説明するための断面図である。
【００１１】
＜第１実施形態＞
（第１樹脂層の用意）
まず、酸発生剤を含有する第１樹脂層を用意する。
第１樹脂層を形成するには、例えば第１樹脂と酸発生剤とを含む第１樹脂組成物を、溶剤に溶解したワニス１の状態で支持基板２に塗布する（図１ａ）。
この支持基板２を換気されたレベルテーブルに置いて、液状被膜表面の不均一な部分を水平化すると共に、溶媒を蒸発（脱溶媒）することにより、酸発生剤を含有する第１樹脂層３を形成する（図１ｂ）。
【００１２】
ワニス１は、第１樹脂と、酸発生剤とを含む前記第１樹脂組成物で構成されており、これにより、紫外線等の活性放射線の照射により、第１樹脂層３へのパターニングが可能となっている。
このような第１樹脂は、前記酸発生剤の作用により解裂、架橋等の化学変化を生じる樹脂が好ましい。
このような前記酸発生剤の作用により、解裂、架橋等の化学変化を生じる樹脂としては、例えば酸発生剤の作用により、少なくとも一部の結合が切断したり、少なくとも一部の官能基が脱離したりして、化学構造が変化し得る材料が挙げられる。
具体的には、ポリシラン（例：ポリメチルフェニルシラン）、ポリシラザン（例：ペルヒドロポリシラザン）等のシラン系樹脂や、前述したような構造変化を伴う材料のベースとなる樹脂としては、分子の側鎖または末端に官能基を有する以下の（１）〜（６）のような樹脂が挙げられる。（１）ノルボルネン型モノマーを付加（共）重合して得られるノルボルネン型モノマーの付加（共）重合体、（２）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との付加共重合体、（３）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、および必要に応じて他のモノマーとの付加共重合体、（４）ノルボルネン型モノマーの開環（共）重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（５）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（６）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、または他のモノマーとの開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂等のノルボルネン系樹脂等が挙げられる。
【００１３】
前記分子鎖の側鎖または末端の官能基としては、例えばカチオンの作用により離脱する酸離脱性基が挙げられ、具体的には−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが挙げられる。これらの中でも特に、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方であることが好ましい。
【００１４】
また、第１樹脂組成物に、前記酸発生剤の作用により変化（重合）する他のモノマー等が含まれている場合には、前記第１樹脂は前述した樹脂以外に、例えばノルボルネン系樹脂やベンゾシクロブテン系樹脂の環状オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾールが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド（混合物）、共重合体など）用いることができる。これらの中でも、特に、ノルボルネン系樹脂（ノルボルネン系ポリマー）を主とするものが好ましい。樹脂成分としてノルボルネン系ポリマーを用いることにより、優れた光伝送性能や耐熱性を有する光導波路を得ることができる。
また、ノルボルネン系ポリマーは、高い疎水性を有するため、吸水による寸法変化を生じ難い光導波路を得ることができる。
【００１５】
ノルボルネン系ポリマーとしては、単独の繰り返し単位を有するもの（ホモポリマー）、２つ以上のノルボルネン系繰り返し単位を有するもの（コポリマー）のいずれであってもよい。
このようなノルボルネン系ポリマーとしては、たとえば、（１）ノルボルネン型モノマーを付加（共）重合して得られるノルボルネン型モノマーの付加（共）重合体、（２）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との付加共重合体、（３）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、および必要に応じて他のモノマーとの付加共重合体のような付加重合体、（４）ノルボルネン型モノマーの開環（共）重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（５）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（６）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、または他のモノマーとの開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加したポリマーのような開環重合体が挙げられる。これらの重合体としては、たとえば、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体が挙げられる。これらの中でも、（１）ノルボルネン型モノマーを付加（共）重合して得られるノルボルネン型モノマーの付加（共）重合体が耐熱性に優れる点で好ましい。
【００１６】
前記第１樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、１，０００〜１，０００，０００が好ましく、特に５，０００〜５００，０００が好ましく、最も１０，０００〜２００，０００が好ましい。重量平均分子量（Ｍｗ）が前記範囲内であると、耐熱性とコア表面の平滑性とのバランスがとれて、結果として光学特性に優れた光導波路を製造できる。
前記重量平均分子量は、例えばシクロヘキサン又はトルエンを有機溶剤とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定されるポリスチレン換算で評価することができる。
【００１７】
前記酸発生剤としては、例えば光酸発生剤、熱酸発生剤等が挙げられる。これらの酸発生剤中でも光酸発生剤が好ましい。これにより、フォトマスク等を用いて任意のデザインの光導波路をパターニングすることができる。
前記光酸発生剤としては、例えばトリフェニルスルフォニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリス（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホニウム−トリフルオロメタンスルホネート、ジメチル（２−（２−ナフチル）−２−オキソエチル）スルホニウム−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートなどのスルホニウム塩類、ｐ−ニトロフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェートなどのジアゾニウム塩類、アンモニウム塩類、ホスホニウム塩類、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、（トリキュミル）ヨードニウム−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートなどのヨードニウム塩類、キノンジアジド類、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタンなどのジアゾメタン類、１−フェニル−１−（４−メチルフェニル）スルホニルオキシ−１−ベンゾイルメタン、Ｎ−ヒドロキシナフタルイミド−トリフルオロメタンサルホネートなどのスルホン酸エステル類、ジフェニルジスルホンなどのジスルホン類、トリス（２，４，６−トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（３，４−メチレンジオキシフェニル）−４，６−ビス−（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンなどのトリアジン類などを例示できる。
【００１８】
前記熱酸発生剤としては、例えば２−ニトロベンジルトシレートなどのニトロベンジルトシレート類、ベンジルアニリニウムスルホネート類、ビススルホニルジアゾメタン類、アリールスルフィン酸類、２−ブテニルテトラメチレンスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネートや３−メチル−２−ブテニルテトラメチレンスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネートなどヘキサフルオロアンチモネート類、トリフルオロメタンスルホネート類、トルフルオロ酢酸エステルなどのトリハロ酢酸等を例示できる。
【００１９】
このような酸発生剤の前記第１樹脂組成物中の含有量は、特に限定されないが、前記第１樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部が好ましく、特に０．５〜５重量部が好ましい。含有量が前記範囲内であると、特に耐熱性に優れる。なお、重合開始温度を調整するために、前記重合開始剤を複数種混合して用いることも可能である。
【００２０】
前記酸発生剤の作用により変化する他のモノマーとしては、例えば前記酸発生剤の作用により重合可能なモノマー等が挙げられる。
具体的には、ノルボルネン系モノマー、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマー、スチレン系モノマー等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２１】
これらの中でもモノマーとしては、ノルボルネン系モノマーを用いるのが好ましい。ノルボルネン系モノマーを用いることにより、光伝送性能に優れ、かつ、耐熱性および柔軟性に優れる光導波路を得ることができる。
【００２２】
前記第１樹脂組成物には、上述した第１樹脂および酸発生剤以外に、硬化剤、硬化促進剤、消泡剤、レベリング剤、密着助剤、可塑剤等を含んでいても良い。
【００２３】
このような第１樹脂組成物で構成される第１樹脂層３は、特に限定されないが、ガラス転移温度が１５０℃以上の高分子材料で構成されることが好ましい。高分子材料のガラス転移温度が１５０℃未満だと、はんだリフローなどの高温プロセスでコアのパターンが変形したり、ボイドが発生したりする場合がある。さらに、同様の観点より高分子材料のガラス転移温度は、２００℃以上だと好ましく、２５０℃以上だとさらに好ましい。このような高分子材料としては、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの他にポリノルボルネン樹脂などの環状オレフィン系樹脂などを例示できる。これらの材料は、単独、または複数を組み合わせて使用することができる。
【００２４】
（照射工程）
上述のようにして得られた第１樹脂層３に、開口部４１を有するマスク４を介して選択的に活性エネルギー線４２を照射して、屈折率の異なる部位（具体的には、活性エネルギー線４２が未照射であり、屈折率の高いコア部３１と、活性エネルギー線４２が照射され、コア部３１よりも屈折率の低いクラッド部３２）を形成する（図２および図３）。ここで、活性エネルギー線４２の種類としては、例えば紫外線、電子線、Ｘ線、レーザー等を挙げることができる。
なお、本実施形態においては、活性エネルギー線４２が照射された部分がクラッド部３２となるような場合について説明したが、特に限定されず、活性エネルギー線４２が照射された部分がコア部３１となるようなものでも良い。
【００２５】
ここで、活性エネルギー線４２の照射により、第１樹脂層３に屈折率の異なる部位が形成される理由は、いくつか挙げられるが、一例としては、第１樹脂が前記酸発生剤の作用により解裂、架橋等の化学構造に変化が生じるものである場合には、その化学構造の変化に伴って屈折率も変化する。したがって、活性エネルギー線４２が照射された部分と、未照射の部分とで第１樹脂層３を構成する樹脂の化学構造が異なり、屈折率が異なる部位が形成されることになる。また、第１樹脂組成物中に酸発生剤の作用により、重合するモノマーが含まれている場合も活性エネルギー線４２が照射された照射部と、未照射部とで第１樹脂層３を構成する樹脂の化学構造に違いが生じ、それによって屈折率が異なるようになっている。
【００２６】
この照射工程により、活性エネルギー線４２が照射された部分（クラッド部３２）では、酸発生剤（特に、光酸発生剤）から酸が発生する。この発生した酸は、第１樹脂の化学構造を変化させたり、第１樹脂組成物中に含まれるモノマーの重合を開始させたりして照射部分の屈折率を変調させる引き金の役割をする。しかし、第１樹脂組成物中に含まれる全ての酸発生剤が酸を発生する場合は少なく、酸発生剤がそのまま残存する場合、該酸発生剤に由来する酸として残存する場合、後の加熱工程で揮発する場合等がある。
一方、活性エネルギー線４２が未照射の部分（コア部３１）では、第１樹脂層３に含有している酸発生剤がそのまま残存している。
【００２７】
（中和工程）
上述したように、照射工程を経た第１樹脂層３に、酸発生剤および該酸発生剤に由来する酸等の酸成分が残存すると、その作用により活性エネルギー線４２の未照射部まで屈折率が変調されてしまったり、樹脂が劣化されてしまったり、他の部材を腐食してしまうなどの理由で、最終的に得られる光導波路の長期信頼性を低下させる場合がある。そこで、中和工程では、前記照射工程後の第１樹脂層３に含まれる酸発生剤および該酸発生剤に由来する酸の少なくとも一方の酸成分を中和するための中和処理を行う。これにより、第１樹脂層３に含まれていた酸成分が中和され、前述の残留酸成分による影響を低減することができ、長期信頼性を向上することができる。
【００２８】
前記中和工程とは、例えば塩基性の溶液に第１樹脂層３を浸漬する方法、塩基性の溶液を吹き付ける（噴霧）する方法、塩基性の気体に暴露させる方法、第１樹脂層３の少なくとも片面に塩基性の成分を含む他の樹脂層を積層する方法等が挙げられる。これらの中でも塩基性の溶液に第１樹脂層３を浸漬する方法が、量産性の点で好ましい。
【００２９】
前記中和処理に用いる塩基性の化合物としては、例えばアンモニア、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、イソブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ペンチルアミン、ｔｅｒｔ−アミルアミン、シクロペンチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、セチルアミン、メチレンジアミン、エチレンジアミン、テトラエチレンペンタミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−ｓｅｃ−ブチルアミン、ジペンチルアミン、ジシクロペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、ジドデシルアミン、ジセチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルテトラエチレンペンタミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、トリイソブチルアミン、トリ−ｓｅｃ−ブチルアミン、トリペンチルアミン、トリシクロペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、トリドデシルアミン、トリセチルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルテトラエチレンペンタミン、ジメチルエチルアミン、メチルエチルプロピルアミン、ベンジルアミン、フェネチルアミン、ベンジルジメチルアミン、アニリン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ−エチルアニリン、Ｎ−プロピルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アニリン、２−メチルアニリン、３−メチルアニリン、４−メチルアニリン、エチルアニリン、プロピルアニリン、ジメチルアニリン、２，６−ジイソプロピルアニリン、トリメチルアニリン、２−ニトロアニリン、３−ニトロアニリン、４−ニトロアニリン、２，４−ジニトロアニリン、２，６−ジニトロアニリン、３，５−ジニトロアニリン、２− (ジメチルアミノメチル)フェノール、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルトルイジン、ジフェニル（ｐ−トリル）アミン、メチルジフェニルアミン、トリフェニルアミン、フェニレンジアミン、ナフチルアミン、ジアミノナフタレン、ピロール、２Ｈ−ピロール、１−メチルピロール、２，４−ジメチルピロール、２，５−ジメチルピロール、Ｎ−メチルピロール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、イミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、４，５−ジフェニルイミダゾール、２−メチルイミダゾリン、２−フェニルイミダゾリン、２−ウンデシルイミダゾリン、２−ヘプタデシルイミダゾリン、２−イソプロピルイミダゾール、２−ブチルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾリン、２−フェニル−４−メチルイミダゾリン、ベンズイミダゾール、１−シアノエチルイミダゾール、１−ビニルイミダゾール、ピロリン、２−メチル−１−ピロリン、ピロリジン、Ｎ−メチルピロリジン、ピロリジノン、Ｎ−メチルピロリドン、ピリジン、メチルピリジン、エチルピリジン、プロピルピリジン、ブチルピリジン、４−（１−ブチルペンチル）ピリジン、ジメチルピリジン、トリメチルピリジン、トリエチルピリジン、フェニルピリジン、３−メチル−２−フェニルピリジン、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン、ジフェニルピリジン、ベンジルピリジン、メトキシピリジン、ブトキシピリジン、ジメトキシピリジン、１−メチル−２−ピリドン、４−ピロリジノピリジン、１−メチル−４−フェニルピリジン、２−（１−エチルプロピル）ピリジン、アミノピリジン、ジメチルアミノピリジン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルピリジン、４−（３−フェニルプロピル）ピリジン、ピラジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、インドール、キノリン、３−キノリンカルボニトリル、イソキノリン、カルバゾール、フェノチアジン、ジシアンジアミド、アミノ安息香酸、インドールカルボン酸、ニコチン酸、アラニン、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、グリシルロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、スレオニン、リジン、３−アミノピラジン−２−カルボン酸、メトキシアラニン、３−ピリジンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸ピリジニウム、２−ヒドロキシピリジン、アミノクレゾール、２，４−キノリンジオール、３−インドールメタノールヒドレート、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、２，２’−イミノジエタノール、２−アミノエタノ−ル、３−アミノ−１−プロパノール、４−アミノ−１−ブタノール、４−（２−ヒドロキシエチル）モルホリン、２−（２−ヒドロキシエチル）ピリジン、１−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、１−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチル］ピペラジン、ピペリジンエタノール、１−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジン、１−（２−ヒドロキシエチル）−２−ピロリジノン、３−ピペリジノ−１，２−プロパンジオール、３−ピロリジノ−１，２−プロパンジオール、８−ヒドロキシユロリジン、３−クイヌクリジノール、３−トロパノール、１−メチル−２−ピロリジンエタノール、１−アジリジンエタノール、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）フタルイミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）イソニコチンアミド、アミノトリアジンノボラック樹脂、ポリアクリルアミン樹脂、ポリアリルアミン樹脂等のアミン系化合物、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の無機塩基性化合物等を用いる方法が挙げられる。これらの中でもアミン系化合物を用いたアミン処理する方法が、光導波路へのダメージの少なさの点で好ましい。
【００３０】
これより中和処理の具体的な方法を、図４に基づいて説明するが、本発明の光導波路の中和処理はこれに限定されるものではない。例えば２５〜８０℃に保持される恒温槽８に、中和に用いる塩基性化合物を溶媒に溶解し塩基性溶液８１を準備する。用いる溶媒は特に限定されないが水、アルコール系、ケトン系、エステル系、エーテル系、アミド系などの各種溶媒を使用できる。濃度についても特に限定されないが中和可能な出来るだけ低い濃度（例えば０．１％や１％など）で行うのがコスト面で好ましい。
【００３１】
準備した塩基性溶液８１を、恒温槽８中で一定温度に保ち、第１樹脂層３を一定時間浸漬することで中和を行う。温度については室温が好ましいが中和効果を高めるために、４０℃以上（例えば６０℃等）に加熱しても良い。中和処理する時間についても出来るだけ短い方が好ましいが中和効果によって長さを決定できる。また、均一に処理するために塩基性溶液８１を、攪拌翼８２を用いて攪拌することが好ましい。攪拌は通常の回転式の攪拌機を用いる方法のほかにバブラー、超音波を用いる方法でもよい。第１樹脂層３は、そのままの状態あるいは例えば硬質の板などに固定した状態で中和処理をしても良い。中和後の第１樹脂層３は、洗浄等で表面の塩基性溶液、中和により生じた生成物等を落とした後に乾燥する。
【００３２】
このようにして、中和処理した第１樹脂層３を得ることができる。この中和処理した第１樹脂層３は、上述したように光導波路として用いた際に長期信頼性を向上することができるものである。
【００３３】
＜第２実施形態＞
次に、図５を用いて第２実施形態について説明するが、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明する。
第２実施形態では、中和処理する対象が図５に示す光導波路１０である以外は、第１実施形態と同様である。
第２実施形態における光導波路１０は、コア部３１とクラッド部３２とを有する第１樹脂層３（コア層）の両面に、第１樹脂層３よりも屈折率の低いクラッド層５が設けられている。このような光導波路１０は、第１樹脂層３（コア層）の変形や傷、埃が付着等することによる光損失の悪化を防止することができる。また任意の屈折率のクラッド層を用いることができ光学特性をコントロールできるメリットもある。クラッド層を設けることでこのような３層構成の光導波路１０においても中和処理することにより、塩基性溶液８１が光導波路１０内に浸透して第１樹脂層３に残存する酸成分を低減することができる。これにより、光導波路１０の長期信頼性を向上することができる。
【００３４】
次に、光配線、光電気混載基板および電子機器について簡単に説明する。
本発明の光配線は、上述したような光導波路１０を有している。これにより、光導波路の製造プロセスにおいて現像やＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）などを経る必要がないために加工の自由度を向上することができる。
また、本発明の光電気混載基板は、電気配線と、上述したような光導波路１０を有する光配線とを有している。これにより、従来の電気配線で問題となっていたＥＭＩ（電磁波障害）の改善が可能となり、従来よりも信号伝達速度を大幅に向上することができる。
また、本発明の電子機器は、上述したような光導波路１０を有している。これにより、省スペース化を図ることができる。
このような電子機器としては、具体的にはコンピューター、サーバー、携帯電話、ゲーム機器、メモリーテスター、外観検査ロボット等を挙げることができる。
【実施例】
【００３５】
（実施例１）
（１．第１層（コア層）の形成）
まず、第１層を構成する第１樹脂の調製について説明する。
ヘキシルノルボルネン（ＨｘＮＢ）（８．９４ｇ、０．０５ｍｏｌ）、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン (ｄｉｐｈＮＢ)（１６．１ｇ、０．０５ｍｏｌ）、１−ヘキセン（４．２ｇ、０．０５ｍｏｌ）およびトルエン（１４２．０ｇ）を２５０ｍＬのシーラムボトルで混合し、オイルバスで１２０℃に加熱して溶液を形成した。この溶液に［Ｐｄ（ＰＣｙ３）２（Ｏ２ＣＣＨ３）（ＮＣＣＨ３）］テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(Ｐｄ１４４６)（５．８Ｅ−３ｇ、４．０Ｅ−６ｍｏｌ）およびＮ，Ｎ−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート（ＤＡＮＦＡＢＡ）（３．２Ｅ−３ｇ、４．０Ｅ−６ｍｏｌ）を、それぞれ濃縮ジクロロメタン溶液の形態で、加えた。添加後、得られた溶液を１２０℃で６時間維持した。勢いよく攪拌された混合物にメタノールを滴下すると共重合体が沈殿した。沈殿した共重合体はろ過して集め、８０℃のオーブンで、真空で乾燥させた。乾燥後の重量は１２．０ｇであった（４８％）。共重合体の分子量をＴＨＦ溶媒中でＧＰＣにより測定すると(ポリスチレン換算)、Ｍｗ＝１６，１９６およびＭｎ＝８，４４８であった。共重合体の組成を１Ｈ−ＮＭＲで測定すると、５４／４６  ＨｘＮＢ／ｄｉＰｈＮＢであった。ポリマーの屈折率をプリズムカップリング法で測定したところ、波長６３３ｎｍで、ＴＥモードで１．５５６９であり、ＴＭモードで１．５５５５であった。乾燥させた共重合体を十分なメシチレンに溶解して３０ｗｔ％の樹脂溶液とした。
【００３６】
上述の樹脂溶液１０．０ｇに、ビス−ノルボルネンメトキシジメチルシラン(ＳｉＸ、ＣＡＳ  ３７６６０９−８７−９)(０．７２ｇ、０．００２４５ｍｏｌ)、Ｐｄ（ＰＣｙ３）２（ＯＡｃ）２（Ｐｄ７８５）（４．９４Ｅ−４ｇ、６．２９Ｅ−７ｍｏｌ、メチレンクロライド０．１ｍＬ中）、ＲＨＯＤＯＲＳＩＬ（登録商標）ＰＨＯＴＯＩＮＩＴＩＡＴＯＲ  ２０７４（ＣＡＳ  １７８２３３−７２−２、 ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  Ｉｎｃ社から入手）(２．５５Ｅ−３ｇ、２．５１６Ｅ−６ｍｏｌ、メチレンクロライド０．１ｍＬ中)を加えて均一に混合し、０．２ミクロンの細孔のフィルターでろ過して第１樹脂組成物ワニスとした。
【００３７】
得られた第１樹脂組成物のワニスを、酸化膜付きシリコンウエハ上にドクターブレードによって均一に塗布した後、４５℃の乾燥機に１５分間投入した。溶剤を完全に除去した後、フォトマスクを圧着して紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ２で選択的に照射した。マスクを取り去り、乾燥機中４５℃で３０分間、８５℃で３０分間、１５０℃で１時間と三段階で加熱を行った。加熱後、非常に鮮明な導波路パターンが現れた第１層が確認された。
得られたウエハ上の光導波路を１ｖｏｌ％の２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール水溶液に２５℃の常温下、２４時間浸漬した。その後、光導波路を２回イオン交換水で洗浄し、風乾した。
得られた光導波路の光伝搬損失をカットバック法にて測定したところ、８５０ｎｍの光伝搬損失が０．０５ｄＢ／ｃｍと低い値を示し、優れた光導波路であることが分かった。さらに耐湿熱性を調べるために、８５℃／８５％ＲＨの恒温恒湿槽に投入し、１，０００時間後の光伝搬損失を同様の方法で測定したところ０．０５ｄＢ／ｃｍと変化しなかった。また、外観も湿熱処理前後で変化しなかった。よって光学特性、耐湿熱性に優れた光導波路であることが分かった。
【００３８】
（実施例２）
前記第１樹脂組成物のワニスを、離型処理ＰＥＴフィルム上にドクターブレードによって均一に塗布した後、４５℃の乾燥機に１５分間投入した。溶剤を完全に除去した後、フォトマスクを圧着して紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ２で選択的に照射した。マスクを取り去り、乾燥機中４５℃で３０分間、８５℃で３０分間、１５０℃で１時間と三段階で加熱を行った。加熱後、非常に鮮明な導波路パターンが現れた第１層が確認された。得られた導波路を離型処理ＰＥＴフィルムから剥離して単層の光導波路用フィルムを得た。
【００３９】
（第２樹脂層および第３樹脂層の形成）
第２樹脂層および第３樹脂層として環状オレフィン系樹脂を含むノルボルネン系樹脂組成物（プロメラス社製  Ａｖａｔｒｅｌ２０００Ｐ）を、それぞれドクターブレードにより離型処理ＰＥＴ上に均一に塗布した後、４５℃の乾燥機に１５分間投入した。溶剤を完全に除去した後、上述の第１樹脂層の両面に、第２樹脂層および第３樹脂層を、ラミネータで積層し、離型処理ＰＥＴフィルムを剥離して３層構造の積層体を得た。次に積層体全面に紫外線を１００ｍＪ／ｃｍ２照射し、乾燥機中１５０℃で３０分加熱して最終的な光導波路を得た。
得られた光導波路を１ｖｏｌ％の２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール水溶液に２５℃の常温下、２４時間浸漬した。その後導波路を２回イオン交換水で洗浄し、最終的な３層構造の光導波路を得た。
得られた光導波路について実施例１と同様の評価を行った。その結果初期の光伝搬損失が０．０５ｄＢ／ｃｍと低損失で、湿熱処理後の光伝搬損失についても０．０５ｄＢ／ｃｍと変化しなかった。また、外観も湿熱処理前後で変化しなかった。
【００４０】
（実施例３）
光導波路を浸漬する処理液の濃度を、下記のようにした以外実施例２と同様にした。
処理液として０．１ｖｏｌ％の２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール水溶液を用いた。
得られた光導波路について実施例１と同様の評価を行った。その結果初期の光伝搬損失が０．０６ｄＢ／ｃｍと低損失で、湿熱処理後の光伝搬損失についても０．０６ｄＢ／ｃｍと変化しなかった。また、外観も湿熱処理前後で変化しなかった。
【００４１】
（実施例４）
光導波路を浸漬する条件を、下記のようにした以外実施例２と同様にした。
光導波路を６０℃、３０分間、攪拌条件下の処理液に浸漬した。
得られた光導波路について実施例１と同様の評価を行った。その結果初期の光伝搬損失が０．０４ｄＢ／ｃｍと低損失で、湿熱処理後の光伝搬損失についても０．０４ｄＢ／ｃｍと変化しなかった。また、外観も湿熱処理前後で変化しなかった。
【００４２】
（実施例５）
光導波路を浸漬する処理液を、下記のようにした以外実施例２と同様にした。
処理液として０．１ｗｔ％のアンモニア水を用いた。
得られた光導波路について実施例１と同様の評価を行った。その結果初期の光伝搬損失が０．０４ｄＢ／ｃｍと低損失で、湿熱処理後の光伝搬損失についても０．０５ｄＢ／ｃｍとほとんど変化しなかった。また、外観も湿熱処理前後で変化が見られなかった。
【００４３】
（実施例６）
光導波路を浸漬する処理液を、下記のようにした以外実施例２と同様にした。
処理液として１ｖｏｌ％ピリジンのイソプロパノール溶液を用いた。
得られた光導波路について実施例１と同様の評価を行った。その結果初期の光伝搬損失が０．０５ｄＢ／ｃｍと低損失で、湿熱処理後の光伝搬損失についても０．０６ｄＢ／ｃｍとほとんど変化しなかった。また、外観も湿熱処理前後で変化が見られなかった。
【００４４】
（実施例７）
実施例１と同様の酸化膜付きシリコンウエハ上の光導波路に２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールをスプレイコートし６０℃のホットプレートで３０分間加熱した。その後導波路を２回イオン交換水で洗浄し、風乾した。
得られた光導波路について実施例１と同様の評価を行った。その結果初期の光伝搬損失が０．０５ｄＢ／ｃｍと低損失で、湿熱処理後の光伝搬損失についても０．０５ｄＢ／ｃｍと変化しなかった。また、外観も湿熱処理前後で変化しなかった。
【００４５】
（比較例１）
光導波路を中和処理液で処理しないこと以外は、実施例２と同様にした。
得られた光導波路について実施例１と同様の評価を行った。その結果初期の光伝搬損失が０．０５ｄＢ／ｃｍと低損失であったが、湿熱処理後は伝搬損失が０．１５ｄＢ／ｃｍと変化した。また、外観について湿熱処理前後は若干黄色く変化した。
【００４６】
通常の湿熱条件下では、実施例および比較例で得られた光導波路の長期信頼性にあまり相違は観察できないが、上述したような高温高湿度での加速試験を行った場合、実施例１〜７の光導波路は、比較例１の光導波路に比べて湿熱処理後の伝搬損失が低くなっており、長期信頼性に優れていた。
なお、上述した実施形態では、ノルボルネン系樹脂について詳細に検討したが、本発明の効果はこれに限定されず、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリシラン樹脂等についても適用可能と推測される。
また、実施例１〜７の光導波路を用いた光配線、光電気混載基板、電子機器は優れた性能を示すことが予想された。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、高耐熱性、低吸水性で光学特性に優れたプラスチック光導波路が得られることから、本発明の光導波路は、光インターコネクション、光デバイス、光電気混載回路基板の分野で広範に利用できると考えられる。
【符号の説明】
【００４８】
１      ワニス
２      支持基板
３      第１樹脂層
３１    コア部
３２    クラッド部
４      マスク
４１    開口部
４２    活性エネルギー線
５      クラッド層
８      恒温槽
８１    塩基性溶液
８２    攪拌翼
１０    光導波路
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010266806.tif 000005
【図４】
2010266806.tif 000006
【図５】
2010266806.tif 000007