(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアとクラッドを有する光配線層の製造方法において、
支持体上に第１クラッド層を形成する工程と、
前記第１クラッド層上にコア層を形成する工程と、
前記支持体を前記第１クラッド層及び前記コア層から剥離する工程と、
前記コア層にドライエッチングを用いてコアパターンを形成する工程と、
前記コアパターンを覆う第２クラッドを形成する工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする光配線層の製造方法。
【請求項２】
前記支持体上の第１クラッド層が形成される面には金属が蒸着されていることを特徴とする請求項１に記載の光配線層の製造方法。
【請求項３】
前記支持体を前記第１クラッド層及び前記コア層から剥離する工程において、前記支持体の剥離方法はエッチングであることを特徴とする請求項２に記載の光配線層の製造方法。
【請求項４】
前記第１クラッド層の形成材料としてポリマーを用いることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の光配線層の製造方法。
【請求項５】
前記ポリマーとしてポリイミドを用いることを特徴とする請求項４記載の光配線層の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光配線層の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
より速く演算処理が行えるコンピュータを作るために、ＣＰＵのクロック周波数は益々増大する傾向にあり、現在では１ＧＨｚオーダーのものが出現するに至っている。この結果、コンピュータの中のプリント基板上の銅による電気配線には高周波電流が流れる部分が存在することになるので、ノイズの発生により誤動作が生じたり、また電磁波が発生して周囲に悪影響を与えることにもなる。
【０００３】
このような問題を解決するために、プリント基板上の銅による電気配線の一部を光ファイバー又は光導波路による光配線に置き換え、電気信号の代わりに光信号を利用することが行われている。なぜなら、光信号の場合は、ノイズ及び電磁波の発生を抑えられるからである。
【０００４】
高密度実装又は小型化の観点からは、電気配線と光配線とが同一の基板上で積み重なっている光・電気配線基板を作ることが望ましい。たとえば、特開平３−２９９０５号公報にて述べられているように、電気配線基板上に光ファイバを絶縁膜にて固定させた基板が提案されている。しかし、光配線として光ファイバを用いる場合、その屈曲性の限界から、複雑な形状の光配線には対応しきれず、設計の自由度が低くなってしまい、高密度配線あるいは基板の小型化に対応できないという問題がある。
【０００５】
このため、電気配線基板の上に、光配線として、いわゆる、光導波路を用いた光・電気配線基板の構成がいくつか提案されている。光導波路の構成は、光信号が伝搬するコアパターンを光信号をコアパターンに閉じこめるクラッド層に埋設させたものである。ここでコアパターンの形成方法は、フォトリソグラフィ技術により、メタルマスク、またはレジストマスクを形成し、ドライエッチングで作製する方法が一般的である。この方法によると、フォトマスクのパターンを基に光配線を形成できるため、その設計の自由度は高くなる。また、比較的短距離の伝送にも対応が可能となる。
【０００６】
しかし、特にポリマー材料を用いた光導波路の場合、クラッド層に内部応力が残留することがある。このため、ドライエッチングでコアパターンを形成する際、エッチングされた部位にこの内部応力が集中し、亀裂が生じるといった問題点が生じることがある。この亀裂は、コアパターンを覆う第２クラッドを形成する際、気泡をかむ原因になり、この気泡が原因で損失が増加することがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は係る従来技術の欠点に鑑みなされたもので、ドライエッチングの際に生じる亀裂を抑えることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記の課題を達成するために、まず請求項１の発明は、コアとクラッドを有する光配線層の製造方法において、支持体上に第１クラッド層を形成する工程と、前記第１クラッド層上にコア層を形成する工程と、前記支持体を前記第１クラッド層及び前記コア層から剥離する工程と、前記コア層にドライエッチングを用いてコアパターンを形成する工程と、前記コアパターンを覆う第２クラッドを形成する工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする光配線層の製造方法である。
請求項２の発明は、前記支持体上の第１クラッド層が形成される面には金属が蒸着されていることを特徴とする請求項１に記載の光配線層の製造方法である。
請求項３の発明は、前記支持体を前記第１クラッド層及び前記コア層から剥離する工程において、前記支持体の剥離方法はエッチングであることを特徴とする請求項２に記載の光配線層の製造方法である。
請求項４の発明は、前記第１クラッド層の形成材料としてポリマーを用いることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の光配線層の製造方法である。
請求項５の発明は、前記ポリマーとしてポリイミドを用いることを特徴とする請求項４記載の光配線層の製造方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１〜４記載の光配線層の製造方法の実施形態について、図１〜２を用いて説明する。
【００１０】
＜亀裂の発生要因＞
まず始めに、亀裂の要因について図１を用いて説明する。
支持体１上に形成された、内部応力が残留している第１クラッド層２、及びコア層３をドライエッチングすると（ａ）、ドライエッチングによって削られてできた角の部分４に応力が集中し（ｂ）、そこから亀裂５が発生する（ｃ）。内部応力の残留は、基板と第１クラッド層、及びコア層との熱膨張係数の差によって生じたり、第１クラッド層、及びコア層を形成する際の体積膨張、もしくは収縮によって生じたりする場合などがある。
【００１１】
そこで、光配線層を作製する際、ドライエッチングを行う前に、この内部応力を緩和することによって亀裂の発生を防止することに成功した。以下、図２を用いて、その方法を詳しく示す。
【００１２】
＜第１クラッド層、コア層の形成＞
まず第１クラッド層６を形成する（ａ）。好ましくは堅牢な支持体７の上に第１クラッド層６を形成することが望ましい。第１クラッド層６の厚みとしては３〜１０００μｍ程度が好ましいがこの範囲に限るものではない。第１クラッド層６の形成方法としては、例えばシリコンウェハ、ガラスなどの堅牢な支持体７にポリマー材料をスピンコートやキャスティング法を用いてコーティングし、その後硬化させる、といった方法を用いることができる。
【００１３】
次に第１クラッド層６の上にコア層８を形成する（ｂ）。コア層８の厚みとしては３〜１００μｍ程度が好ましいがこの範囲に限るものではない。コア層８の形成方法としては、例えば支持体６上に形成したクラッド層７の上にポリマー材料をスピンコートでコーティングし、その後硬化させる、といった方法を用いることができる。
【００１４】
＜第１クラッド層、及びコア層の内部応力を緩和＞
次に第１クラッド層６、及びコア層８の内部応力を緩和させる（ｃ）。第１クラッド層６、及びコア層８の内部応力を緩和させる方法は、残留する内部応力を緩和させることが可能な方法であれば、特に限定されるものではないが、例えば支持体７から第１クラッド層６、及びコア層８を剥離するという方法を用いることができる。剥離する方法としては、剥離液に浸ける、例えばあらかじめ設けておいた金属などの下地をエッチング除去する方法や、熱処理を行うなどの方法があるが、これらに限定されるものではない。
【００１５】
＜ドライエッチングによるコアのパターニング＞
さらに、ドライエッチングによってコアパターン９を形成する（ｄ）。パターニングの際のマスクとしては、金属薄膜などをエッチングしたものでもよいし、あるいはドライエッチングに対する耐性の高いレジストを用いることもできる。
マスクパターンの形成は、内部応力を緩和させる前に行ってもよいし、内部応力を緩和させた後に行ってもよい。
【００１６】
＜第２クラッドの形成＞
最後に、マスクパターンを除去した後、第２クラッド１０を形成することによりコアパターン９を覆い、光導波路層１１を得ることができる（ｅ）。第２クラッドの厚みとしては３〜１０００μｍ程度が好ましいがこの範囲に限るものではない。
【００１７】
【実施例】
以下に、具体的な実施例により本発明を説明する。なお、本発明は後述する実施例に何ら限定されるものではない。
【００１８】
＜実施例＞
実施例を、図２を用いて説明する。
支持体７上に、ポリイミドＯＰＩ−Ｎ３３０５（日立化成工業（株）製）をスピンコートし、イミド化させることによって第１クラッド層６を形成した（図２（ａ）参照）。支持体としてはアルミニウムを蒸着したシリコンウェハを用いた。
【００１９】
この上に、ポリイミドＯＰＩ−Ｎ３４０５（日立化成工業（株）製）をスピンコートし、イミド化させることによってコア層８を形成した（図２（ｂ）参照）。
【００２０】
次に、コア層８の上に、シリコン含有レジストを塗布し、露光、及び現像を行った。この様にしてできたレジストのパターンをドライエッチングのマスクとした。
【００２１】
次にアルミニウムをエッチング除去することにより、シリコンウェハから第１クラッド層６、及びコア層８を一旦剥離した（図２（ｃ）参照）。
【００２２】
これを酸素ＲＩＥによってドライエッチングしてコアパターン９を形成した（図２（ｄ）参照）。その後、シリコン含有レジストを剥離した。
【００２３】
この上にポリイミドＯＰＩ−Ｎ３３０５（日立化成工業（株）製）をスピンコートし、イミド化させることによってコアパターン９を覆う第２クラッド層１０を形成し、光配線層１１が完成した（図２（ｅ）参照）。
【００２４】
＜従来例＞
支持体７（シリコンウェハを使用）上にポリイミドＯＰＩ−Ｎ３３０５（日立化成工業（株）製）をスピンコートし、イミド化させることによって第１クラッド層６を形成した（図３（ａ）参照）。
【００２５】
この上に、ポリイミドＯＰＩ−Ｎ３４０５（日立化成工業（株）製）をスピンコートし、イミド化させることによってコア層８を形成した（図３（ｂ）参照）。
【００２６】
次に、コア層の上に、シリコン含有レジストを塗布し、露光、及び現像を行った。この様にしてできたレジストのパターンをドライエッチングのマスク（図示せず）とした。これを酸素ＲＩＥによってドライエッチングしてコアパターン９を形成した（図３（ｃ）参照）。この際、パターンに沿って亀裂１２が生じた。
その後、シリコン含有レジストを剥離した。
【００２７】
この上にポリイミドＯＰＩ−Ｎ３３０５（日立化成工業（株）製）をスピンコートし、イミド化させることによって第２クラッド層１０を形成し光配線層１１が完成した（図３（ｄ）参照）。このとき、亀裂部分は気泡１３として残った。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から理解できるように、本発明には、以下の効果がある。
【００２９】
ドライエッチングを行う前に一旦応力を解放する緩和工程を行うことにより、ドライエッチングの際に生じる亀裂を抑えることができる。その結果、気泡をかむことによる損失の増加を防ぐことができる。
【００３０】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が解決しようとする課題である亀裂の発生要因を示す説明図。
【図２】  本発明の光配線層の製造方法を示す説明図。
【図３】  従来の光配線層の製造方法を示す説明図。
【符号の説明】
１  支持体
２  第１クラッド層
３  コア層
４  ドライエッチングによってできた角の部分
５  亀裂
６  第１クラッド層
７  支持体
８  コア層
９  コアパターン
１０  第２クラッド層
１１  光配線層
１２  亀裂
１３  気泡
【図１】
0004380044.tif 000002
【図２】
0004380044.tif 000003
【図３】
0004380044.tif 000004