專利名稱：制造聚合物微結(jié)構(gòu)和聚合物波導(dǎo)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用照相平版印刷和干蝕刻技術(shù)在聚合物中形成微結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還涉及制造光學聚合物波導(dǎo)器件的方法。
背景技術(shù)：
用照相平版印刷和干蝕刻技術(shù)在無機和有機材料中形成微結(jié)構(gòu)微電子、半導(dǎo)體和光子學領(lǐng)域的技術(shù)人員是非常熟悉的。一般來說，如

圖1所示，在材料中形成微結(jié)構(gòu)包括如下步驟1)用輻射(16)通過部分屏蔽光致抗蝕劑的光掩模(18)輻照位于基底(14)上的材料(12)上的光致抗蝕劑組合物(10)，使得受輻照的那部分組合物(20)相對于受屏蔽的那部分組合物(22)來說發(fā)生化學變化，所述光致抗蝕劑組合物可以是任何市售光致抗蝕劑，如含酚醛清漆樹脂的光致抗蝕劑；2)除去一部分光致抗蝕劑層(亦稱“顯影”)，從而使部分材料(12)露出來，形成與材料上的光掩模相對應(yīng)的圖案；3)用反應(yīng)活性等離子體(24)處理露出部分的材料(12)和剩余的光致抗蝕劑部分(22)，除去部分材料(12)，從而將光掩模的圖案轉(zhuǎn)移到基底(14)上；5)除去殘余的光致抗蝕劑(22)(亦稱“剝離”)，留下材料(12)，從而將光掩模的圖案轉(zhuǎn)移到基底(14)上。
制造微結(jié)構(gòu)是生產(chǎn)光學聚合物波導(dǎo)的關(guān)鍵步驟，所述波導(dǎo)可用于光通信系統(tǒng)和方法中。光學聚合物波導(dǎo)由至少一個芯區(qū)(亦稱波導(dǎo)芯或芯)構(gòu)成，外面包裹著覆蓋區(qū)(亦稱包層)。通過波導(dǎo)傳遞的光多數(shù)駐留在芯子中，只有少部分駐留在包層中。光學聚合物波導(dǎo)已經(jīng)通過照相平版印刷和干蝕刻技術(shù)制造，例如，可參見美國專利5263111、5381506、6061487和6306563。更具體地，如圖2所示，照相平版印刷和干蝕刻技術(shù)可用來在包層(34)上面或里面制造肋狀芯子(28)、半肋狀芯子(30)或溝槽狀芯子(32)。如圖3所示，制造波導(dǎo)芯的典型工藝包括1)提供包含光致抗蝕劑(36)、芯聚合物(38)、包層聚合物(40)和基底(42)的至少四層的結(jié)構(gòu)；2)用輻射(44)通過光掩模(46)輻照光致抗蝕劑；3)在芯聚合物(38)上的光致抗蝕劑(36)中顯影出波導(dǎo)圖案；4)用反應(yīng)活性等離子體(39)對芯聚合物(38)和光致抗蝕劑(36)進行干蝕刻，形成被剩余光致抗蝕劑(36)所覆蓋的波導(dǎo)芯(38)；5)除去剩余光致抗蝕劑，在包層聚合物(40)上形成波導(dǎo)芯(38)。由于在蝕刻芯聚合物的過程中對光致抗蝕劑進行了干蝕刻，光致抗蝕劑層通常比最終的波導(dǎo)芯厚度要厚。
在典型的波導(dǎo)芯制造方法中，當光致抗蝕劑的厚度約超過1μm時，在照相平版印刷步驟中會碰到一些問題。在較厚的光致抗蝕劑中通常采用的較長輻照時間會放大光的散射、衍射和背反射現(xiàn)象。此問題的一個解決方法是采用逆反射涂層；但是，逆反射涂層需要固化溫度超過180℃，這將導(dǎo)致極化聚合物中電光活性的喪失。因此，在制造具有電光活性的聚合物波導(dǎo)芯的工藝中，宜采用薄的光致抗蝕劑層，目的是可能減少長時間輻照帶來的問題，同時避免使用會導(dǎo)致電光活性喪失的逆反射涂層。
用光致抗蝕劑薄層制造厚結(jié)構(gòu)可通過采用硬掩模來完成，該硬掩模的作用是中止干蝕刻，這在微電子領(lǐng)域是廣為人知的，例如可參見美國專利5219788、5370969和6019906。硬掩模有時稱作“硬掩模層”、“屏蔽層”、“蝕刻中止層”或“界面膜”。硬掩模在聚合物的干蝕刻過程中起中止蝕刻的作用。用硬掩模制造微結(jié)構(gòu)的工藝如圖4所示。首先，提供一個四層結(jié)構(gòu)，它包含光致抗蝕劑薄層(48)、基底52、在基底(52)上要成圖的聚合物(50)和位于聚合物與光致抗蝕劑之間的硬掩模(54)。用輻射(56)通過光掩模(58)輻照光致抗蝕劑，在硬掩模層(54)上通過顯影使剩余的光致抗蝕劑(48)形成圖案。然后用反應(yīng)活性等離子體(59)對硬掩模層(54)進行干蝕刻，除去部分硬掩模層(54)。然后用第二反應(yīng)活性等離子體(60)對聚合物和光致抗蝕劑有選擇地進行干蝕刻，但不蝕刻硬掩模層(54)，在基底(52)上形成由剩余硬掩模層(54)和剩余聚合物層(50)構(gòu)成的圖案。如果需要，可通過干蝕刻或濕蝕刻方法除去硬掩模層。由于硬掩模在蝕刻聚合物的過程中是起中止干蝕刻作用的，光致抗蝕劑層不需要比聚合物層更厚，約為1μm或更薄。
當前的微電子硬掩模技術(shù)不能用來制造具有電光活性的波導(dǎo)，因為硬掩模是用化學氣相沉積法(CVD)沉積的。CVD通常要求溫度超過200℃，這將導(dǎo)致多數(shù)極化二級非線性光學(NLO)聚合物喪失電光活性，因為發(fā)色團發(fā)生分解或者排列整齊的發(fā)色團受熱而變得散亂。開發(fā)和應(yīng)用二級NLO發(fā)色團，包括聚合物基體的開發(fā)，波導(dǎo)的制造和光學器件的制造見述于美國專利5272218、5276745、5286872、5288816、5290485、5290630、5290824、5291574、5298588、5310918、5312565、5322986、5326661、5334333、5338481、5352566、5354511、5359072、5360582、5371173、5371817、5374734、5381507、5383050、5384378、5384883、5387629、5395556、5397508、5397642、5399664、5403936、5405926、5406406、5408009、5410630、5414791、5418871、5420172、5443895、5434699、5442089、5443758、5445854、5447662、5460907、5465310、5466397、5467421、5483005、5484550、5484821、5500156、5501821、5507974、5514799、5514807、5517350、5520968、5521277、5526450、5532320、5534201、5534613、5535048、5536866、5547705、5547763、5557699、5561733、5578251、5588083、5594075、5604038、5604292、5605726、5612387、5622654、5633337、5637717、5649045、5663308、5670090、5670091、5670603、5676884、5679763、5688906、5693744、5707544、5714304、5718845、5726317、5729641、5736592、5738806、5741442、5745613、5746949、5759447、5764820、5770121、5776374、5776375、5777089、5783306、5783649、5800733、5804101、5807974、5811507、5830988、5831259、5834100、5834575、5837783、5844052、5847032、5851424、5851427、5856384、5861976、5862276、5872882、5881083、5882785、5883259、5889131、5892857、5901259、5903330、5908916、5930017、5930412、5935491、5937115、593734、5940417、5943154、5943464、5948322、5948915、5949943、5953469、5959159、5959756、5962658、5963683、5966233、5970185、5970186、5982958、5982961、5985084、5987202、5993700、6001958、6005058、6005707、6013748、6017470、6020457、6022671、6025453、6026205、6031945、6033773、6033774、6037105、6041157、6045888、6047095、6048928、6051722、6061481、6061487、6067186、6072920、6081632、6081634、6081794、6086794、6090322、6091879、6210867中。
這種微電子硬掩模技術(shù)不能用來制造有源或無源波導(dǎo)的另一個原因是硬掩模需要用濕蝕刻或干蝕刻清除。對直接沉積在波導(dǎo)芯材上的硬掩模進行濕蝕刻或干蝕刻會使波導(dǎo)表面變得粗糙，這將導(dǎo)致過高的光學損失。
發(fā)明概述總體上講，本發(fā)明一方面提供了制造這樣一種制品(例如，光學制品，如調(diào)制器、耦合器、開關(guān)等)的方法，這種制品的前體制品包含(a)基底，(b)覆蓋基底的第一聚合物層，(c)覆蓋第一聚合物層的第二聚合物層，(d)覆蓋第二聚合物層的金屬硬掩模層，(e)覆蓋金屬掩模層的光致成像(photodefinable)層，對此前體制品進行照相平版印刷成像。對前體制品進行照相平版印刷成像、顯影和等離子體蝕刻這三個步驟，形成包含基底和第一聚合物層各個部分的制品，第一聚合物層這些各部分按照對應(yīng)用于照相平版印刷成像的光掩模的圖案排列。金屬硬掩模宜用濺射方法沉積到第二聚合物層上，從而避免與CVD等工藝相關(guān)的高溫。
第二聚合物層起保護層的作用，使得在處理過程中除去金屬硬掩模的時候不會破壞在第一聚合物層中形成的微結(jié)構(gòu)。此外，有可能使用較薄(例如小于約1.5微米)的光致成像層。這些優(yōu)點特別適用于制造光波導(dǎo)等制品，此時第一聚合物層形成波導(dǎo)芯，是具有電光活性的可交聯(lián)聚合物，該聚合物的折射率高于形成包層的基底的折射率。
這里所用術(shù)語“層”包括連續(xù)層和不連續(xù)層。此外，術(shù)語“覆蓋”包括彼此直接接觸的層和彼此隔開的層，例如被其他的層所隔開。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點從下面對一些優(yōu)選實施方式的描述和權(quán)利要求中可以看出。
附圖簡述圖1是原有照相平版印刷工藝的截面圖。
圖2是原有肋狀、半肋狀和溝槽狀波導(dǎo)的截面圖。
圖3是原有技術(shù)中制造聚合物波導(dǎo)的照相平版印刷和干蝕刻制造方法的截面圖。
圖4是原有技術(shù)中用硬掩模進行照相平版印刷和干蝕刻工藝的截面圖。
圖5是本發(fā)明照相平版印刷和干蝕刻工藝的一個優(yōu)選實施方式的截面圖。
圖6是根據(jù)圖5所示工藝制造電光活性聚合物中Mach-Zehnder調(diào)制器圖案的特征。
發(fā)明詳述圖5所示微制造方法包括1)提供一個前體制品，它包含基底(100)，第一聚合物層(102)，位于第一聚合物層上面厚度約小于1.5μm的第二聚合物層(104，亦稱聚合物保護層)，位于第二聚合物層上面度不超過約0.035μm、宜約為0.025μm的金屬硬掩模層(106)，以及位于金屬硬掩模層上面厚度不超過約1.5μm的光致成像層(110)；2)用輻射(112)通過光掩模(114)輻照光致成像層；3)對光致成像層進行顯影，在金屬硬掩模層(106)上形成光掩模的圖案；4)用不會蝕刻剩余的光致成像層(110)的第一等離子體(115)蝕刻金屬硬掩模層(106)，從而將圖案轉(zhuǎn)移到第二聚合物層(104)上；5)用不會蝕刻剩余的金屬硬掩模層(106)的第二等離子體(116)蝕刻剩余的光致成像層、第二聚合物層和第一聚合物層，從而將圖案轉(zhuǎn)移到基底(100)上；6)除去剩余的金屬硬掩模層(106)和剩余的第二聚合物層(104)。第二聚合物層的厚度宜約為1μm，光致成像層的厚度宜約為1μm。
前體制品可這樣形成，在基底(100)上旋轉(zhuǎn)沉積第一聚合物層(102)，在第一聚合物層(102)上旋轉(zhuǎn)沉積第二聚合物層(104)，在第二聚合物層上濺鍍金屬硬掩模層(106)，在金屬硬掩模層上旋轉(zhuǎn)沉積光致成像層(110)。如果基底是聚合物，基底(100)也可以旋轉(zhuǎn)沉積形成。任何聚合物層也可以用本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的其他方法沉積，如蘸涂、印刷和刷涂。
在某些實施方式中，例如用本發(fā)明工藝制造光波導(dǎo)時，基底(100)的折射率小于第一聚合物層(102)的折射率。
適用于基底(100)的材料的例子包括有機聚合物(宜為可交聯(lián)有機聚合物)、溶膠—凝膠和有機改性溶膠—凝膠(ORMOSIL)?？山宦?lián)有機聚合物、溶膠—凝膠和ORMOSIL是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的，例如可參見美國專利6306563、6323361、6126867、6002828、5783319、6419989、5120339、6303730和5480687。
適用于金屬硬掩模(106)的例子包括能用反應(yīng)不會蝕穿光致成像層(110)的活性等離子體蝕刻，且能通過不干擾第一聚合物層(102)的方法沉積在第二聚合物層(104)上的任何金屬。例如，當?shù)谝痪酆衔飳?102)宜是電光活性聚合物時，金屬硬掩模宜由可在不超過約100℃的溫度下沉積(例如通過濺鍍)的金屬組成。所述金屬宜包括過渡金屬、第I-III族金屬和金屬合金。第一聚合物層(102)宜是光電活性聚合物。該電光活性聚合物宜可交聯(lián)?？山宦?lián)電光活性聚合物是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的，例如，可參見美國專利5776374、5714304、5223356、5433895、6294573、6126867、5811507、5635576；Chem.Mater.2000，12，1187；J.Am.Chem.Soc.2001，123，986；Macromolecules 1992，25，4032；Chem.Mater.1998，10，146。
在一種實施方式中，光致成像層是酚醛清漆樹脂。在另一種實施方式中，光致成像層是正性光致抗蝕劑或負性光致抗蝕劑。正性光致抗蝕劑和負性光致抗蝕劑是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的，例如，可參見美國專利5296332、5340697、5827634和5225316。
可以采用具有各種圖案的光掩模。在一種優(yōu)選實施方式中，光掩模的圖案能形成Mach-Zehnder調(diào)制器或定向耦合器。
第一等離子體可包含六氟化硫。第二等離子體可包含氧。
在一種優(yōu)選實施方式中，基底是有機改性的溶膠-凝膠，第一聚合物層具有電光活性且可交聯(lián)，其折射率大于基底的折射率，第二聚合物是酚醛清漆樹脂，金屬硬掩模是鈦，光致成像層是酚醛清漆樹脂，光掩模的圖案能形成Mach-Zehnder調(diào)制器或定向耦合器，第一等離子體包含六氟化硫，第二等離子體包含氧。
在另一種優(yōu)選實施方式中，所述工藝包括用金屬硬掩模通過等離子體蝕刻在第一包層上面的電光活性聚合物上形成至少一種圖案，該第一包層的折射率小于電光活性聚合物的折射率，然后在經(jīng)過蝕刻的電光活性聚合物和第一包層上面提供第二包層，該第二包層的折射率小于電光活性聚合物的折射率。
實施例以下實施例只起示例作用，不對權(quán)利要求構(gòu)成限制。
此實施例將說明用前體波導(dǎo)制造聚合物波導(dǎo)的方法，該前體波導(dǎo)中基底(170)是ORMOSIL，第一聚合物層(175)是具有電光活性的可交聯(lián)聚合物，第二聚合物層(180)是購自Shipley的Megaposit SPR 220-1.2光致抗蝕劑，濺鍍的金屬硬掩模(185)是鈦，光致成像層(190)是購自Shipley的Megaposit SPR 220-1.2光致抗蝕劑。
該波導(dǎo)前體按以下步驟制造1)用0.2μm尼龍濾紙過濾ORMOSIL在環(huán)己酮中的38wt％溶液，將濾液旋轉(zhuǎn)沉積在一6英寸晶片上，先以500rpm的速度沉積5秒，再以2900rpm的速度沉積30秒，在50乇真空下加熱晶片，先在100℃下加熱60分鐘(加熱速率為0.5℃/min)，再在150℃下加熱60分鐘(加熱速率為3℃/min)，然后再在190℃下加熱90分鐘(加熱速率為5℃/min)，以0.5℃/min的速率將晶片冷卻到室溫，冷卻速率為0.5℃/min，得到基底(170)；2)用0.2μm尼龍濾紙過濾聚(N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基-二甲氧基硅烷)在異丙醇中的1wt％溶液，將濾液旋轉(zhuǎn)沉積在基底上，先以500rpm的速度沉積5秒，再以3000rpm的速度沉積30秒，在100℃加熱板上加熱5分鐘，得到基底(170)用的的粘著促進劑和第一聚合物層(175)；3)用0.2μm尼龍濾紙過濾發(fā)色團和可交聯(lián)聚合物在環(huán)己酮中的30％溶液(基于固體總重)(發(fā)色團相對于可交聯(lián)聚合物的濃度是25wt％)，旋轉(zhuǎn)沉積濾液，先以300rpm的速度沉積2秒，再以500rpm的速度沉積5秒，然后再以1000rpm的速度沉積20秒，然后在80℃加熱板上加熱10分鐘，在70℃、1毫乇下加熱480分鐘，施加4.5kV的電暈電壓，同時在10分鐘內(nèi)加熱到180℃，在180℃下保持4.5kV的電壓10分鐘，將電暈電壓增加到7.5kV，并在180℃下保持10分鐘，在25分鐘的時間內(nèi)冷卻到室溫，得到具有電光活性的第一聚合物層(175)；4)旋轉(zhuǎn)沉積購自Shipley的MegapositSPR 220-1.2光致抗蝕劑，先以100rpm的速率沉積5秒，再以500rpm的速率沉積5秒，然后再以3000rpm的速率沉積30秒，在小于25毫乇的真空中于50℃下加熱3小時，在空氣中放置至少20分鐘，得到第二聚合物層(180)；5)將晶片裝入濺鍍室，使壓力下降到2×10-6乇，在360秒的預(yù)濺鍍時間里以70W的功率、267V的電壓和250mA的電流保持7.5毫乇，在晶片上濺鍍鈦金屬100秒，得到濺鍍金屬硬掩模層(185)；6)旋轉(zhuǎn)沉積購自Shipley的Megaposit SPR220-1.2光致抗蝕劑，先以100rpm的速率沉積5秒，再以500rpm的速率沉積5秒，然后再以3000rpm的速率沉積30秒，在小于25毫乇的真空中于50℃下加熱4小時，在空氣中放置至少20分鐘，得到光致成像層(190)。上面得到的基底(170)、第一聚合物層(175)、第二聚合物層(180)、濺鍍金屬硬掩模(185)和光致成像層(190)的厚度分別為1.9μm、3.0μm、1.0μm、0.025μm和1.0μm。
在Karl Suss MA-6掩模對準器上，用強度為32mW/cm2的365nm光通過光掩模對光致成像層輻照3秒。輻照之后，經(jīng)曝光的光致成像層在室溫下放置至少20分鐘。光掩模與光致成像層硬接觸，光掩模的圖案是Mach-Zehnder調(diào)制器。
用購自Shipley的Megaposit MF-24A顯影劑將光致成像層顯影45秒，用去離子水以300rpm的速度旋轉(zhuǎn)清洗30秒，在N2氣氛中以2000rpm的速度干燥30秒。
對鍍鈦硬掩模層在TekVac DRIE-1200-LL-ICP中用SF6/Ne等離子體進行蝕刻。蝕刻室的工作壓力為20毫乇，SF6和Ne的流量分別為12.5sccm和4sccm。感應(yīng)耦合等離子體(ICP)裝置的前向功率為500W(反射功率29W)，Ct和Cl電容分別為627nF和375nF。反應(yīng)活性離子蝕刻裝置在170V的偏壓下的前向功率為57W(反射功率1W)，Ct和Cl電容分別為121nF和815nF。對晶片蝕刻4.5分鐘。
對第一和第二聚合物層的蝕刻使用氧等離子體進行。蝕刻室的工作壓力為5.5毫乇，氧的流量為36sccm。感應(yīng)耦合等離子體(ICP)裝置的前向功率為500W(反射功率23W)，Ct和Cl電容分別為629nF和357nF。反應(yīng)活性離子蝕刻裝置在170V的偏壓下的前向功率為33W(反射功率1W)，Ct和Cl電容分別為121nF和815nF。對晶片進行70分鐘蝕刻。
用SF6/Ne等離子體蝕刻鍍鈦硬掩模層3.5分鐘，用購自Cyantek的RS 112剝離第二聚合物層(總共4分鐘)，接著用異丙醇(總共2分鐘)和去離子水清洗，以此除去剩余的濺鍍鈦硬掩模和剩余的第二聚合物層。
用上述方法在有機改性的溶膠-凝膠上得到的電光聚合物Mach-Zehnder調(diào)制器圖案的特征示于圖6，其中圖6A是波導(dǎo)垂直壁的SEM圖，圖6B是側(cè)壁的SEM圖，顯示粗糙度小于30nm，圖6C是放大100倍的Mach-Zehnde分光器的顯微圖。
其他實施方式見權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種微制造方法，它包括(A)提供前體制品，它包含(a)基底；(b)位于基底上的第一聚合物層；(c)位于第一聚合物層上的第二聚合物層；(d)位于第二聚合物層上的金屬硬掩模層；(e)位于金屬硬掩模層上的光致成像層；(B)用輻射通過具有一定圖案的光掩模對光致成像層輻照；(C)對光致成像層進行顯影，然后曝光除去圖案所確定的光致成像層各部分，露出下面金屬硬掩模層上的相應(yīng)各部分；(D)用第一等離子體蝕刻金屬硬掩模層的露出部分，露出下面第二聚合物層的相應(yīng)部分，而不蝕穿剩余的光致成像層；(E)用不會蝕刻金屬硬掩模層剩余部分的第二等離子體蝕刻(i)光致成像層的剩余部分，(ii)第二聚合物層的外露部分，(iii)與第二聚合物層暴露部分相應(yīng)的第一聚合物層的下面部分，使基底的相應(yīng)部分露出來；(F)除去剩余的金屬硬掩模層和剩余的第二聚合物層，得到制品，所述制品包含基底和覆蓋著基底的第一聚合物層一些部分，這些部分物的排列圖案對應(yīng)于光掩模的圖案。
2.權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于基底的折射率小于第一聚合物層的折射率。
3.權(quán)利要求2所述工藝，其特征在于基底選自有機聚合物、可交聯(lián)有機聚合物、溶膠-凝膠和有機改性的溶膠-凝膠。
4.權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于金屬硬掩模層是鈦。
5.權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于第一聚合物層包含電光活性聚合物。
6.權(quán)利要求5所述工藝，其特征在于電光活性聚合物是可交聯(lián)的。
7.權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于光致成像層包含酚醛清漆樹脂。
8.權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于光致成像層包含正性光致抗蝕劑。
9.權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于光致成像層包含負性光致抗蝕劑。
10.權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于金屬硬掩模層的厚度不超過約0.035μm。
11.權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于第二聚合物層的厚度不超過約1.5μm。
12.權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于光致成像層的厚度不超過約1.5μm。
13.權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于光掩模的圖案形成了Mach-Zehnder調(diào)制器或定向耦合器。
14.權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于第一等離子體包含六氟化硫。
15.權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于第二等離子體包含氧。
16.權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于基底包含有機改性的溶膠-凝膠；第一聚合物層包含具有電光活性的可交聯(lián)聚合物，且其折射率大于基底的折射率；第二聚合物層包含酚醛清漆樹脂；金屬硬掩模層是鈦；光致成像層包含酚醛清漆樹脂；光掩模的圖案形成了Mach-Zehner調(diào)制器或定向耦合器；第一等離子體包含六氟化硫；第二等離子體包含氧。
17.一種制造聚合物光波導(dǎo)的微制造方法，它包括(A)提供光波導(dǎo)前體，它包含(a)具有一定折射率的聚合物基底；(b)位于基底上的電光活性聚合物層，其折射率大于基底的折射率；(c)位于電光活性聚合物層上的第二聚合物層(d)位于第二聚合物層上、厚度不大于約0.035μm的金屬硬掩模層；(e)位于金屬硬掩模層上的光致成像層。(B)用輻射通過具有一定圖案的光掩模對光致成像層輻照；(C)對光致成像層進行顯影，然后曝光除去圖案所確定的光致成像層各部分，露出下面金屬硬掩模層上的相應(yīng)各部分；(D)用第一等離子體蝕刻金屬硬掩模層的露出部分，露出下面第二聚合物層的相應(yīng)部分，而不蝕穿剩余的光致成像層；(E)用不會蝕刻金屬硬掩模層剩余部分的第二等離子體蝕刻(i)光致成像層的剩余部分，(ii)第二聚合物層的外露部分，(iii)與第二聚合物層暴露部分相應(yīng)的電光活性聚合物層的下面部分，使基底的相應(yīng)部分露出來；(F)除去剩余的金屬硬掩模層和剩余的第二聚合物層，得到聚合物光波導(dǎo)，所述光波導(dǎo)包含聚合物基底和覆蓋著基底的電光活性聚合物層一些部分，這些部分物的排列圖案對應(yīng)于光掩模的圖案。
18.一種光波導(dǎo)前體，它包含(a)具有一定折射率的聚合物基底；(b)位于基底上的電光活性聚合物層，其折射率大于基底的折射率；(c)位于電光聚合物層上的第二聚合物層(d)位于第二聚合物層上、厚度不大于約0.035μm的金屬硬掩模層；(e)位于金屬硬掩模層上的光致成像層。
全文摘要
制造諸如光波導(dǎo)這樣的制品的微制造方法，所用前體制品包含(a)基底，(b)覆蓋基底的第一聚合物層，(c)覆蓋第一聚合物層的第二聚合物層，(d)覆蓋第二聚合物層的金屬硬掩模層，(e)覆蓋金屬掩模層的光致成像層，對此前體制品進行照相平版印刷成像、顯影和等離子體蝕刻，形成包含基底和第一聚合物層各部分的制品，第一聚合物層的這些部分按照對應(yīng)于用于照相平版印刷成像的光掩模的圖案排列。
文檔編號G02B6/136GK1695095SQ03825106
公開日2005年11月9日 申請日期2003年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月3日
發(fā)明者R·迪努, J·K·克雷斯巴切, L·J·賓茨 申請人:魯梅熱股份有限公司