JP2004184999A - フォトイメージャブル導波路組成物及びそれから形成される導波路 - Google Patents

Abstract

【課題】光学導波路を形成するために好適な光学的損失特性を有する感光性組成物、本組成物により光学導波路を形成する方法、光学導波路及び１以上の光学導波路を含む電子デバイスを提供する。
【解決手段】式（Ｒ^１ＳｉＯ_１．_５）及び（Ｒ^２ＳｉＯ_１．_５）の単位を含むシルセスキオキサンポリマー、（ここでＲ^１及びＲ^２は異なる、有機側鎖基であり、ヒドロキシ基を含まず、２以上の官能性末端基である）；及びフォト活性成分を含む。シルセスキオキサンポリマーの溶解度は、組成物が水性現像溶液中で現像可能であるよう化学線での露光により変更される。
【選択図】なし

Description

本発明は、一般に導波路の分野に関する。特に、本発明は光学導波路を形成するための使用に好適なフォトイメージャブル組成物に関する。本発明は、更に光学導波路を形成する方法に関する。その上、本発明は、光学導波路及び光学導波路を含む電子デバイスに関する。

光は、データ及び通信を送信するのに益々重要になってきている。例えば、光ファイバーケーブルは、多くの用途において慣用の電気ケーブルに取って代わった。光学導波路は、典型的にはコア物質及びコア物質の周りを取り囲むクラッド層を含む。光放射線はコア物質中を伝播し、コア物質より低い屈折率を有するクラッド層により包含される。導波路は、個々に又は基体上に支持された配列として使用されることができ、典型的には基体表面を横断して光放射線を伝達させる。導波路は、しばしば特定の方法で入力信号を出力信号に変更する等の光学放射線についての受動的機能を遂行する。例えば、スプリッターは一つの導波路における光信号を二以上の導波路に分割し；カプラーは二つ以上の導波路からの光信号をより少ない数の導波路に付け加える；及び波長分割多重（「ＷＤＭ」）構造は、通常は位相配列設計又は格子のいずれかを採用することにより入力光信号をスペクトル的に異なる出力導波路に分離する。スペクトルフィルター、偏光器及びアイソレータは、導波路設計中に組み入れられ得る。導波路は、代替的に活動的機能性を含有することができ、そこでは、入力信号は第二の光学的又は電気的信号との相互作用により偏光される。代表的な能動的機能性としては、電子光学、熱光学又は音響光学装置についてのような増幅及び切り替えが挙げられる。

導波路を製造する公知の方法としては、例えば、基体上のくりぬかれた領域に手作業でグラスファイバーを入れる；望ましい型枠に熱硬化性のポリマー物質を充填し、後に型枠から取り出す；基体上にバルク導波路物質を析出させ、続いてバルク導波路層上のフォトレジストを使用して標準フォトリトグラフィー及びエッチングパターン化プロセスが施される。しかしながら、これらのプロセスのそれぞれは、導波路の輪郭を画定するのに複数の工程の必要性、潜在的な側壁の粗さの問題、限定された解像度及び人件費の増加等の欠点を有している。

導波路を形成する上でフォトイメージャブル材料の使用が、また、提案された。導波路が上記した慣用のプロセスより少ない加工工程を使用して形成され得ることが斯かる材料の利点である。本発明を開発することにおいて、フォトイメージャブル導波路を生じさせるために種々のヒドロキシベンジルシルセスキオキサンの使用が提案された。フェニル環側基へのヒドロキシ基の提供は水酸化物水溶液での組成物の現像を可能にするであろうと考えられた。加工の観点から、溶媒ベース（即ち、有機の）現像液の代わりに水性現像溶液を使用する能力は、種々の理由から望ましい。例えば、水性現像液は、溶媒ベース現像液と比較して環境的に優しい仕様で安全に廃棄されることができ、且つ斯かる材料を取り扱う人達に健康面で危険を与えない。しかしながら、提案されたヒドロキシベンジルシルセスキオキサン材料から形成された導波路の光学的損失特性は、ある種の波長で望まれるものより高いことがその後決定された。例えば、光学電子工業において採用される最も重要な波長の１つである１５５０ｎｍ波動エネルギーにおける比較的高い吸収が、斯かる材料において観察された。それは結果として、その波長における光学的損失となる。斯かる損失は、フォトイメージャブル物質におけるヒドロキシ基の過剰に高い含量に起因すると信じられる。

従って、水性現像溶液における現像可能性をも維持しながら、改良された光学的損失特性を有するフォトイメージャブル光学導波路を製造する場合の使用に好適な組成物に関して、当分野では必要性が存在する。その上、これらの組成物から形成される導波路、斯かる導波路を形成する方法、及び斯かる導波路を含む光学電子デバイスに関する必要性が存在する。

驚くべきことに、光学導波路は本発明のフォトディファイナブル組成物を使用して容易に調製され得ることが見出された。

一態様において、本発明は、光学導波路を形成する場合における使用のために好適なフォトディファイナブル組成物を提供する。組成物は、式（Ｒ^１ＳｉＯ_１．_５）及び（Ｒ^２ＳｉＯ_１．_５）の単位を含むシルセスキオキサンポリマー、ここでＲ^１及びＲ^２は異なり、置換又は非置換の有機側鎖基であり、ヒドロキシ基を含まず、２以上の官能性末端基である；及びフォト活性成分を含む。シルセスキオキサンポリマーの溶解度は、組成物が水性現像溶液中で現像可能であるよう化学線での露光により変更される。

第二の態様においては、本発明は光学導波路を形成する場合における使用のために好適なフォトディファイナブル組成物を提供する。組成物は、式（ＲＳｉＯ_１．_５）の単位を含むシルセスキオキサンポリマー、ここでＲはヒドロキシ基を含まない置換又は非置換の有機側鎖基であり、及び１以上のヒドロキシ末端基；及びフォト活性成分を含む。シルセスキオキサンポリマーは０．５から１５モル％のヒドロキシ含量を有する。

第三の態様において、本発明は本発明の組成物による光学導波路の形成方法を提供する。本法は、（ａ）本発明のフォトディファイナブル組成物の層を基体上に堆積し、ここでその層は基体より高い屈折率を有する；（ｂ）層の一部を化学線で露光し；及び（ｃ）露光された層を現像して、それによりコア構造を形成することを含む。

第四の態様において、本発明はコア及びクラッドを有する光学導波路を提供する。

第五の態様において、本発明は１以上の本発明の導波路を含む電子デバイスを提供する。

本発明は光学導波路を形成する場合の使用のために好適なフォトディファイナブル組成物を提供する。組成物は、シルセスキオキサンポリマーに基づいている。特に断りのない限り、組成物の成分の量は、如何なる溶媒も存在しない組成物に基づいた重量％で与えられる。本明細書において、用語「ポリマー」は、オリゴマー、ダイマー、トリマー及びテトラマー等を含み、ホモポリマー及びより高次のポリマーの双方、即ち、２以上の異なるモノマー単位から形成されるポリマーを包含する。用語「アルキル」は、直鎖、分岐及び環式アルキルを意味する。また、本明細書において、用語「水性現像溶液中で現像可能な」とは、ネガ型物質の場合に、（ｉ）シリコンウェーハに８μｍの乾燥厚さでコートされ、（ｉｉ）それから２ＮのＮａＯＨ現像液溶液、２ＮのＫＯＨ現像液溶液又は２ＮのＴＭＡＨ 現像液溶液、好ましくはそれらの１Ｎ溶液、より好ましくはそれらの０．７Ｎ溶液、さらにより好ましくはそれらの０．２６Ｎ溶液中に７０から１００°Ｆ（２１から３７．８℃）において激しい撹拌を伴い、置かれるとき、組成物は１０分以内に、好ましくは２分以内、いっそうより好ましくは１分以内及び更に好ましくは３０秒以内に完全に溶解することを意味する。ポジ型物質の場合、この用語は、乾燥コーティングがコーティング及び現像の間で１０００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線で露光されることを除き、同一の定義を有する。

本発明に有用なシルセスキオキサンポリマーは、式（ＲＳｉＯ_１．_５）の単位を含む。Ｒは、ヒドロキシ基を含まない置換又は非置換の有機側鎖基を意味する。側鎖基上のヒドロキシ基の存在は光学電子工業に採用される一般的波長において過剰な光学的損失を引き起こすと信じられる。Ｒ基の例としては、置換及び非置換アルキル及びアリール基が挙げられる。斯かるアルキル基は、１から２０の炭素原子を有する直鎖、分岐又は環式であり、典型的には例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｔ−ブチル、ｔ−アミル、ｔ−オクチル、デシル、ドデシル、セチル、ステアリル、シクロヘキシル及び２−エチルヘキシル等の１から２０の炭素原子を有する直鎖、分岐アルキル基であり得る。アリール基の例としては、フェニル、トリル、１−ナフチル、２−ナフチル及び２−フェナントリル等の６から２０、典型的には６から１５の炭素原子を有するものが含まれる。

ポリマーは、シルセスキオキサンホモポリマーであることができ、この場合本発明のシルセスキオキサンポリマーは一般式（ＲＳｉＯ_１．_５）_ｎを有し、ここで、Ｒは上記されたものであり、ｎは０より大きい偶数の整数である。代表的なシルセスキオキサンホモポリマーは、メチルシルセスキオキサン、エチルシルセスキオキサン、プロピルシルセスキオキサン、ｎ−ブチルシルセスキオキサン、イソ−ブチルシルセスキオキサン及びｔｅｒｔ−ブチルシルセスキオキサン等のアルキルシルセスキオキサン、ならびにフェニルシルセスキオキサン及びトリルシルセスキオキサン等のアリールシルセスキオキサンが挙げられる。

代替的に、ポリマーはより高次のポリマー、ランダム又はブロック型のいずれかの形態を採ることができる。ポリマーは、例えば、２以上の異なる種類のシルセスキオキサン単位の組み合わせ、典型的には２又は３の異なる種類の単位の組み合わせであり得るが、それぞれの単位の割合は１から９９モル％である。本発明の好ましい態様において、シルセスキオキサンポリマーは、（Ｒ^１ＳｉＯ_１．_５）及び（Ｒ^２ＳｉＯ_１．_５）の単位を含み、ここでＲ^１及びＲ^２は異なり、かつＲについて上記したものである。ポリマーは、例えば、メチルシルセスキオキサン及びフェニルシルセスキオキサンを含有するポリマー又はメチルシルセスキオキサン、エチルシルセスキオキサン及びフェニルシルセスキオキサンを含有するポリマーのようなアルキル／アリールシルセスキオキサン；メチルシルセスキオキサン及びエチルシルセスキオキサンを含有するポリマーのようなアルキルシルセスキオキサンポリマー；又はフェニルシルセスキオキサン及びトリルシルセスキオキサンを含有するポリマーのようなアリールシルセスキオキサンポリマーであり得る。１種より多いシルセスキオキサン単位が使用されるとき、少なくとも一つの有機部位はアリール及びアルキルからの少なくとも一つから選択されることが好ましい。

ポリマーは、シルセスキオキサン単位に加えて、任意に１以上の非シルセスキオキサン単位を含むことができる。幾つかの場合において、望ましい特性を達成するために、例えば、ポリマーに追加の柔軟性を付与するためにポリマー中に斯かる非セスキオキサン重合単位を組み入れることは有益となり得る。斯かる非シルセスキオキサン単位は、例えば、式（（Ｒ^３）_２ＳｉＯ）の単位であり得る、ここで、Ｒ^３は、例えばメチル、エチル及びプロピル等のアルキル基、又は、例えばフェニル及びトリル等のアリール基のような置換又は非置換有機基である。ポリマーは、代替的に１以上の非シルセスキオキサン単位と共に、上記のような単一種のシルセスキオキサンを含むことができる。

上記したように、ポリマーの側鎖基は任意に置換され得る。「置換された」は、側鎖基上の１以上の水素原子が、例えば重水素、フッ素、臭素及び塩素等のハロゲン、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル、（Ｃ_１〜Ｃ_６）ハロアルキル、（Ｃ_１〜Ｃ_１０）アルコキシ、（Ｃ_１〜Ｃ_１０）アルキルカルボニル、（Ｃ_１〜Ｃ_１０）アルコキシカルボニル及び（Ｃ_１〜Ｃ_１０）アルキルカルボニルオキシ等の他の置換基で置き換えられていることを意味する。

シルセスキオキサンポリマーは、広範囲の繰り返し単位を含有することができる。本発明に有用なシルセスキオキサンポリマーは、例えば、５から１５０の繰り返し単位、典型的には約１０から３５繰り返し単位を有することができる。従って、シルセスキオキサンポリマーは、分子量が広く変化し得る。典型的には、ポリマーは約５００から１５，０００、より具体的には約１０００から１０，０００、いっそうより具体的には約１０００から５０００の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。水性現像液中で本発明に従う組成物の溶解速度は、分子量Ｍｗ及びＭｎの増加に伴い減少することが見出された。

シルセスキオキサンポリマーは、更に縮合重合を引き起こし得る２以上の官能性末端基を含むことができる。斯かる末端基は、例えば、ヒドロキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ等のアルコキシ、カルボキシエステル、アミノ、アミド、イミノ、カルボン酸、その無水物、オレフィン、アクリル、アセタール、オルトエステル、ビニルエーテル及びこれらの組み合わせであり得る。これらの中で、ヒドロキシ基が好ましい。

ポリマー中のヒドロキシ含量は、典型的にはポリマーを基準にして約０．５から１５モル％、より具体的には約１から１０モル％、いっそうより具体的には約２から５モル％である。

本発明のシルセスキオキサンポリマーは、典型的にはカルボン酸及びスルホン酸基のような酸含有基を含まない。しかしながら、斯かる酸含有基はある種の場合においては、望ましくなり得る。

シルセスキオキサンポリマーは、典型的には１から９９．５重量％、より具体的には６０から９８．５重量％の量で組成物中に存在する。

記載されたポリマー材料は、一般的には商業的に入手可能であるか、公知の方法で調製され得る。例えば、１：１メチルフェニルシルセスキオキサンポリマーは、５０％メチル−トリエトキシ−シラン及び５０％フェニル−トリエトキシ−シランの縮合反応により合成され得る。

フォト活性成分は、また、化学線での露光によりポリマーの溶解度を変更させるために組成物中に存在する。ネガ型物質の場合においてはフォト活性成分は、シルセスキオキサンポリマーの露光部分のカップリングを触媒し、カップリング部分を水性現像液において不溶性にする。多岐に亘るフォト活性成分が本発明に使用され得るが、それらにはフォト酸発生剤及びフォト塩基発生剤が含まれ得るが、これらに限定されない。これらの中では、フォト酸発生剤が好ましい。

本発明に有用なフォト酸発生剤は、光への露光により酸を放出する任意の化合物又は化合物群であり得る。好適なフォト酸発生剤は公知であり、ハロゲン化トリアジン、オニウム塩、スルホン化エステル、置換ヒドロキシイミド、置換ヒドロキシルイミン、アジド、ジアゾナフトキノン等のナフトキノン、ジアゾ化合物及びこれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。

特に有用なハロゲン化トリアジンとしては、特にハロメチル−ｓ−トリアジンのようなハロゲン化アルキルトリアジンが挙げられる。ｓ−トリアジン化合物は、ある種のメチル−ハロメチル−ｓ−トリアジンとある種のアルデヒド又はアルデヒド誘導体との縮合反応生成物である。斯かるｓ−トリアジン化合物は、米国特許第３，９５４，４７５号及びワカバヤシ等の日本化学会誌、第４２巻、２９２４〜３０頁（１９６９年）に開示された手順に従い調製され得る。本発明に有用な他のトリアジン型フォト酸発生剤は、例えば、米国特許第５，３６６，８４６号において開示され、その全体の内容は本明細書に取り入れられ、参照される。

弱求核性アニオンとのオニウム塩は、本発明におけるフォト酸発生剤としての使用に特に好適である。斯かるアニオンの例は、例えば、アンチモン、スズ、鉄、ビスマス、アルミニウム、ガリウム、インジウム、チタン、ジルコニウム、スカンジウム、クロム、ハフニウム、銅、ホウ素、リン及び砒素の２価から７価の金属又は非金属のハロゲン錯体アニオンである。好適なオニウム塩の例としては、ジアリールジアゾニウム塩のようなジアゾニウム塩、周期律表のＶＡ及びＢ族及びＩＩＡ及びＢ族、及びＩ族のオニウム塩、例えば、ヨードニウム塩のようなハロニウム塩、第４級アンモニウム、ホスホニウム及びアルソニウム塩、芳香族スルホニウム塩のようなスルホニウム塩、スルホキソニウム塩又はセレニウム塩が挙げられるが、これらに限定されない。好適なオニウム塩の例は、例えば米国特許第４，４４２，１９７号；第４，６０３，１０１号及び第４，６２４，９１２号に開示され、その特許の完全な内容は本明細書により取り入れられ、参照される。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のようなスルホニウム塩及びこれらの混合物が好ましい。

本発明におけるフォト酸発生剤として有用なスルホン化エステルとしては、例えば、スルホニルオキシケトンが挙げられる。好適なスルホン化エステルとしては、ベンゾイントシレート、ｔ−ブチルフェニルアルファ−（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）−アセテート、２，６−ジニトロベンジルトシレート及びｔ−ブチルアルファ−（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）−アセテート等が挙げられるが、これらに限定されない。斯かるスルホン化エステルは、例えば、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第４卷、第３号、３３７〜３４０頁、（１９９１年）に開示され、その全内容は本明細書に取り入れられ、参照される。

使用され得る置換ヒドロキシイミドとしては、例えば、ｎ−トリフルオロメチルスルホニルオキシ−２，３−ジフェニルマレイミド及び２−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ−２，３−ジフェニルマレイミドが挙げられる。好適な置換ヒドロキシイミンとしては、例えば、２−（ニトリロ−２−メチルベンジリデン）−（５−ヒドロキシイミノブチルスルホニル）−チオフェンが挙げられる。本発明に有用なアジドは、例えば、２，６−（４−アジドベンジリデン）シクロヘキサノンが挙げられる。ナフトキノンとしては、例えば、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノンの２，１−ジアゾナフトキノン−４−スルホネートエステルが挙げられる。ジアゾ化合物の中では、１，７−ビス（４−クロロスルホニルフェニル）−４−ジアゾ−３，５−ヘプタンジオンが使用され得る。

本発明に有用なフォト塩基発生剤は、光への露光により塩基を放出する任意の化合物又は化合物群であり得る。好適なフォト塩基発生剤としては、ベンジルカルバメート、ベンゾインカルバメート、Ｏ−カルバモイルヒドロキシアミン、Ｏ−カルバモイルオキシム、芳香族スルホンアミド、アルファ−ラクタム、Ｎ−（２−アリルエテニル）アミド、アリールアジド化合物、Ｎ−アリールホルムアミド、４−（オルト−ニトロフェニル）ジヒドロピリジン及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。

ネガ型物質の場合においては、本発明に有用なフォト活性成分の量は、化学線での露光によりシルセスキオキサンポリマーのカップリングを触媒してカップリング部分を水性現像液中において不溶性にするのに充分な任意の量である。フォト活性成分は、典型的には０．１から２５重量％、より具体的には０．１から１２重量％の量で組成物中に存在する。

１以上の柔軟剤は、組成物から形成されたコーティング又は他の生成物に望ましい量の柔軟性を付与するために本発明の組成物中に任意に含まれ得る。例えばそれは、クラックの形成に対し増大した感受性を有する、３ミクロン以上のオーダーのものについてのような、比較的厚いコーティングを形成するのに使用される組成物に柔軟剤を付加するのが有益である。好適な柔軟剤材料としては、例えば、ポリシロキサン及び長鎖アルキドのような可塑剤が挙げられる。典型的に柔軟剤は、シルセスキオキサンポリマーとカップリングすることができるその鎖において２以上の基を有する。好ましい斯かる基としては、ヒドロキシ、アルコキシ、カルボキシエステル、アミノ、アミド、エポキシ、イミノ、カルボン酸、その無水物、オレフィン、アクリル、アセタール、オルトエステル、ビニルエーテル及びこれらの組み合わせが含まれる。これらの基の中で、ヒドロキシが特に好ましい。ポリシロキサン柔軟剤材料の例としては、シラノール末端化ポリジフェニルシロキサン及びシラノール末端化ポリジメチルシロキサンのような官能基で末端化されたポリシロキサンが挙げられ、典型的にその末端基は官能基又は柔軟シルセスキオキサンポリマーだけからなる、例えば、３３重量％のメチル−トリエトキシ−シラン、３３重量％のフェニル−トリエトキシ−シラン及び３３重量％のジメチル（ジアルキル）−ジエトキシ−シランを反応させて得られるものである。柔軟剤は、典型的には３０重量％未満、より具体的には２０重量％未満の量で組成物中に存在する。

表面レベリング剤、湿潤剤、消泡剤、接着促進剤及びチキソトロープ剤等を含む他の添加剤が任意に組成物中に存在してもよいが、これらには限られない。斯かる添加剤は、コーティング組成物についての分野でよく知られている。本発明の組成物において表面レベリング剤、例えば、ダウケミカルカンパニーから入手可能なシルウェット（ＳＩＬＷＥＴ）Ｌ−７６０４シリコーンベースオイルのようなシリコーンベースオイルの使用は、有益な結果を提供することが見出された。一つより多い添加剤が本発明の組成物中に配合され得ることが認識されるであろう。例えば、湿潤剤はチキソトロープ剤と配合され得る。斯かる任意の添加剤は、多様な供給元から商業的に入手可能である。本組成物に使用される斯かる任意の添加剤の量は、特定の添加剤及び望まれる効果に依存するであろうし、これらは当業者の能力の範囲内である。斯かる他の添加剤は、典型的には５重量％未満、より具体的には２．５重量％未満の量で組成物中に存在するであろう。

本発明の組成物は、１以上の有機架橋剤を任意に含有することができる。架橋剤としては、例えば、三次元的な方法で組成物成分をつなぐ材料が挙げられる。シルセスキオキサンポリマーと反応する任意の芳香族又は脂肪族架橋剤が、本発明のための使用に好適である。斯かる有機架橋剤は硬化してシルセスキオキサンポリマーと重合されたネットワークを形成し、現像液溶液中での溶解度を減少するであろう。斯かる有機架橋剤は、モノマー又はポリマーであり得る。架橋剤の配合が本発明に成功裏に使用され得ることは、当業者により認識されるであろう。

本発明において有用な好適な有機架橋剤はとしては、アミン含有化合物、エポキシ含有物質、少なくとも二つのビニルエーテル基を含有する化合物、アリル置換芳香族化合物及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。好ましい架橋剤としては、アミン含有化合物及びエポキシ含有材料が挙げられる。

本発明における架橋剤として有用なアミン含有化合物としては、メラミンモノマー、メラミンポリマー、アルキロールメチルメラミン、ベンゾグアナミン樹脂、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、グリコールウリル−ホルムアルデヒド樹脂及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。

本発明における架橋剤として有用なエポキシ含有物質は、開環により重合可能な１以上のオキシラン環を有する任意の有機化合物である。

本発明の組成物は、好適には単一種だけの有機架橋剤、例えばアミン含有架橋剤だけを含むことができるか、又は２以上の異なる架橋剤を含有することができる。好適な有機架橋剤の濃度は架橋剤反応性及び組成物の具体的な用途のような要因により変化することは当業者により認識されるであろう。使用される場合は、架橋剤は、典型的には０．１から５０重量％、より具体的には０．５から２５重量％及びいっそうより具体的には１から２０重量％の量で組成物中に存在する。

本組成物は、１以上の溶媒を任意に含有することができる。斯かる溶媒は、本組成物を配合し、本組成物を基体上にコーティングすることの助力となる。多岐に亘る溶媒が、使用され得る。好適な溶媒としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールエーテル；メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、二塩基エステルのようなエステル、プロピレンカーボネートのようなカーボネート、γ−ブチロラクトン、乳酸エチル、酢酸ｎ−アミル及び酢酸ｎ−ブチルのようなエステル、ｎ−プロパノール、イソプロパノールのようなアルコール、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン及び２−ヘプタノンのようなケトン、γ−ブチロラクトン及びε−カプロラクトンのようなラクトン、ジフェニルエーテル及びアニソールのようなエーテル、メシチレン、トルエン及びキシレンのような炭化水素、及びＮ−メチル−２−ピロリドンのような複素環式化合物、Ｎ，Ｎ´−ジメチルプロピレンウレア又はこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。

本発明のフォトディファイナブル組成物は、シルセスキオキサンポリマー、フォト活性成分及び他の任意の成分を任意の順序で混ぜ合わせて配合することにより調製され得る。

本発明のフォトディファイナブル組成物は、特に光学導波路の製造における使用に好適である。光学導波路は、スプリッター、カプラー、スペクトルフィルター、偏光子、アイソレータ、波長分割多重構造のようなマルチプレクサー、増幅器、アテニュエーター及びスイッチ等を含むがこれらに限られない光学電子デバイスを形成するのに使用され得る。

本発明に従う組成物は、直接イメージングによる導波路の調製を可能にする。本発明の導波路は個々の導波路又は導波路の配列として製造され得る。従って、本発明は、（ａ）上記のフォトディファイナブル組成物の層を基体上に析出し、ここで層は基体より高い屈折率を有し；（ｂ）化学線で層の一部を露光し；及び（ｃ）露光された層を現像して、それによりコア層を形成する工程を含む光学導波路を形成する方法を提供する。
本発明の組成物は、典型的にはスクリーンプリンティング、カーテンコーティング、ローラーコーティング、スロットコーティング、スピンコーティング、フラッドコーティング（ｆｌｏｏｄ ｃｏａｔｉｎｇ）、静電スプレー、スプレーコーティング又はディップコーティングに限られないが、これらを含む任意の手段により基体上に層として最初に析出される。本発明の組成物がスプレーコートされるとき、加熱スプレーガンが任意に使用される。組成物の粘度は、粘度変性剤、チキソトロープ剤及び充填剤等によるそれぞれの適用方法の要求を満たすよう調整され得る。典型的には、層は約１から１００μｍ、より具体的には約８から６０μｍの厚さでコートされる。

導波路を支持するために好適な任意の基体は、本組成物と共に使用され得る。好適な基体としては、プリント配線基板及び集積回路等の電子デバイスの製造に使用される基体が挙げられるが、これらに限定されない。特に好適な基体としては、積層体表面及び銅クラッド板の銅表面、プリント配線基板内層及び外層、珪素、砒化ガリウム及びリン化インジウムウェーハのような集積回路の製造に使用されるウェーハ、液晶クリスタルディスプレイ（「ＬＣＤ」）ガラス基体に限られないガラス基体、誘電コーティング及びクラッディング層等を含む。

コートされた基体は、典型的には、その後ベーキング等により硬化されコーティング中の任意の溶媒を除去する。斯かる硬化は、選ばれた特定の溶媒に依存して種々の温度において起き得る。好適な温度は、存在する任意の溶媒を実質的に除去するのに充分である任意の温度である。典型的には、硬化は、室温（２５℃）から１７０℃の任意の温度でよい。斯かる硬化は、典型的には５秒から３０分の間に亘り起きる。斯かる硬化は、オーブン中で又はホットプレート上で基体を加熱することにより作用され得る。

硬化後、基体に析出された本組成物の層は、それから化学線に露光することによりイメージ化される。斯かる方法には、例えば、接触イメージング、投影イメージング及びレーザー直接描画イメージング（ｌａｓｅｒ ｄｉｒｅｃｔ ｗｒｉｔｅ ｉｍａｇｉｎｇ）が含まれる。露光パターンは、導波路の外面形態を画定し、典型的にはセンチメートルからメートルのオーダーの長さであり、ミクロンから数百ミクロンのオーダーの幅であるが必要条件ではない。露光に続き、組成物は典型的には４０℃から１７０℃の温度において硬化され得る。硬化時間は変化し得るが、一般には約３０秒から約１時間である。理論に拘束されるつもりはないが、ネガ型物質の場合においては化学線の暴露によりシルセスキオキサンポリマーはカップリングして、非露光領域よりも現像液溶液中で露光された領域をより難溶性にする。

非露光領域は、好適な現像液と接触により基体上に残存する露光領域だけを残して除去され得る。本発明は、水性現像溶液中で有益に現像可能である。好適な水性現像液としては、例えば、水中の水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等の水酸化アルカリ金属、並びに水中の水酸化テトラメチルアンモニウム等の水酸化テトラアルキルアンモニウムが挙げられる。斯かる現像液は、典型的には０．１から２Ｎ、より具体的には０．１５から１Ｎ、いっそうより具体的には０．２６から０．７Ｎの濃度で使用される。現像液溶液は、任意にポリエチレングリコール、アルキルスルホネート及び当分野で知られた他の界面活性剤等の公知である界面活性剤の１以上を含むことができる。界面活性剤は、典型的には現像液中で０．５から３重量％の量で存在する。

斯かる現像は、室温から約６５℃、典型的には２１から４９℃等の多様な温度において可能である。激しい撹拌を伴う現像は、１０分以内、好ましくは５分以内、より好ましくは２分以内、いっそうより好ましくは１分以内及び更により好ましくは３０秒以内である。

現像に続いて、本導波路は最終硬化工程に付されることができる。硬化は、例えば１から２ジュール／ｃｍ^２の化学線でのフラッド露光によるものが挙げられる。追加的又は代替的には、導波路は空気中又は窒素若しくはアルゴン等の不活性雰囲気の中で約１３０℃から３００℃の温度において加熱され得る。

本発明の好ましい態様において、導波路はコア及びクラッド層を析出することにより形成され、クラッドはコアに比較してより低い屈折率を有する。
特に有用な導波路は、１．４から１．７の屈折率を有するコア及び１．３から１．６９の屈折率を有するクラッドを含む。

本発明の態様に従い、第一クラッド層は、コア層の析出前に基体上に析出され、第二クラッド層はパターン化されたコア上に析出され得る。クラッド材用の好適な組成物はコアに関しては上記のフォトイメージャブル組成物並びにフォト活性成分無しのこれらの組成物を含む。従って、与えられた導波路については、フォト活性成分無しのコアを形成することに使用される同一の組成物は、関連するクラッド材を形成することに使用され得る。典型的には、第一及び第二クラッド層が同一組成物から形成され得るが、必要条件ではない。

本発明のこの態様に従い導波路を形成する場合に、第一クラッド層は基体表面に形成される。これは、コアコーティングに関して上記された任意の技術を使用して遂行され得る。第一クラッド層は、例えば、熱的に又は光分解的に硬化され得る。典型的には、熱硬化温度は１３０℃から３００℃である。斯かる硬化は、典型的には５秒から１時間の期間に亘り起きる。斯かる硬化は、オーブン中で又はホットプレート上で基体を加熱することにより作用され得る。追加的に又は代替的に導波路は、例えば１から２ジュール／ｃｍ^２の化学線でフラッド露光され得る。

第一クラッド層の硬化の後で、コアパターンは上記のように形成される。次に、第二クラッド層は第一クラッド層およびコア構造上に形成される。第二クラッド層は第一クラッド層と同一又は異なってもよい。しかしながら、第一及び第二クラッド層の屈折率は、ほぼ同一であるべきである。第二クラッド層は、その後熱硬化され及び／又はポスト−露光されて導波路構造を提供する。

典型的には、第一クラッド層は約１から１００μｍ、より具体的には約１０から５０μｍの厚さに析出され、第二クラッド層は約１から１００μｍの厚さに析出され、いっそうより具体的には約１０から５０μｍの厚さに析出される。

本発明の光学導波路は、多様な波長において優れた透過性を有する。従って、本光学導波路は、例えば、６００から１７００ｎｍにおいて使用され得る。本光学導波路が他の波長において有益に使用され得ることが認識されるであろう。従って、本光学導波路は、特にデーター通信及びテレコミュニケーション用途における使用に適している。

従って、本発明は、コア及びクラッドを有する光学導波路を提供し、ここでコアは任意の上記フォトディファイナブル組成物から形成される。

本発明の導波路は、多様な用途に使用され、特にカプラー、スペクトルフィルター、偏光子、アイソレータ、マルチプレクサー、アテニュエーター及びスイッチ等の光学電子デバイス又はプリント配線基板、集積回路及び相互連結器等の電子デバイスの大規模な製造に使用され得る。本明細書において、電子デバイスの用語は、光学電子デバイス、例えば、上記したもの並びに光学電子デバイスを含む上記したより大型の装置を包含することが意図されている。

次の実施例は、如何なる態様においても本発明の範囲を限定せず、更に本発明の種々の態様を例示することが意図されている。

実施例１
５０重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、４９重量％のフェニル−メチルシルセスキオキサン（５０：５０）、０．９９重量％の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及び０．０１重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルは、混ぜ合わされて配合される。その組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に２０００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間８μｍの厚さにホットプレート上で空気中においてソフトベークされる。要求された導波路の輪郭を形成するアートワークは、直接組成物の上に置かれる。そのアートワークは、長さ２から１４ｃｍと幅５から１５μｍの間の直線、枝分かれ及び曲線形状の導波路のような種々の寸法及び形状の導波路を形成するパターンを含んでいる。８００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線が構造物に適用され、続いて２分間、９０℃において空気中で露光後−ベークされる。露光されたウェーハは、次いで３０秒間、３７．８℃（１００°Ｆ）に保持された０．７Ｎ水酸化ナトリウム現像液溶液中に浸漬される。ウェーハは、次いで脱イオン水中ですすがれ、乾燥される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例２
３７重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、５３重量％のフェニル−メチルシルセスキオキサン（８０：２０）、５重量％のトリフェニルスルホニウムトリフルオロメチルスルホネート、４．９９重量％のポリフェニルシロキサン及び０．０１重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルは、混ぜ合わされて配合される。その組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に３０００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間８μｍの厚さにホットプレート上で空気中においてソフトベークされる。実施例１に記載されたアートワークは、直接組成物の上に置かれる。５００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線が構造物に適用され、続いて２分間、９０℃において空気中で露光後−ベークされる。露光されたウェーハは、次いで３０秒間、２１℃に保持された０．７Ｎ水酸化ナトリウム現像液溶液中に浸漬される。ウェーハは、次いで脱イオン水中ですすがれ、乾燥される。ウェーハは２００℃において１０分間、加熱される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例３
３７重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、５３重量％のフェニル−メチルシルセスキオキサン（５０：５０）、５重量％のトリフェニルスルホニウムトリフルオロメチルスルホネート、４．９９重量％のポリフェニルシロキサン及び０．０１重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルは、混ぜ合わされて配合される。その組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に３０００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間８μｍの厚さにホットプレート上で空気中においてソフトベークされる。実施例１に記載されたアートワークは、直接組成物の上に置かれる。露光されたウェーハは、次いで６０秒間、３７．８℃（１００°Ｆ）に保持された０．３５Ｎ水酸化ナトリウム現像液溶液中に浸漬される。ウェーハは、次いで脱イオン水中ですすがれ、乾燥される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例４
３７重量％の乳酸エチル、５３重量％の縮合反応生成物（４５重量％のフェニル−トリエトキシシラン、４５重量のメチル−トリエトキシシラン及び１０重量％のジメチル−ジエトキシシランの縮合反応生成物）、５重量％の縮合反応生成物（３３重量％のフェニル−トリエトキシシラン、３３重量％のメチル−トリエトキシシラン及び３４重量％のジメチル−ジエトキシシランの縮合反応生成物）、４．９９重量％の２，４−ビス−（トリクロロメチル）−６−（４−エトキシエトキシ−１−ナフチル）−トリアジン及び０．０１重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルは、混ぜ合わされて配合される。その組成物は、６インチＬＣＤガラス基体上に３０００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間８μｍの厚さにホットプレート上で空気中においてソフトベークされる。実施例１に記載されたアートワークは、直接組成物の上に置かれる。８００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線がウェーハに適用され、続いて２分間、９０℃において空気中で露光後−ベークされる。露光されたウェーハは、次いで９０秒間、３７．８℃（１００°Ｆ）に保持された０．２６Ｎ水酸化ナトリウム現像液溶液中に浸漬される。ウェーハは、次いで脱イオン水中ですすがれ、乾燥される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例５
３７重量％の乳酸エチル、５３重量％縮合反応生成物（４５重量％のフェニル−トリエトキシシラン、４５重量％のメチル−トリエトキシシラン及び１０重量％のジメチル−ジエトキシシランの縮合反応生成物）、５重量％のポリジエトキシシロキサン、４．９９重量％の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及び０．０１重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルは、混ぜ合わされて配合される。プリント配線基板製造に一般的に使用されるようなエポキシラミネート上に、組成物を５０μｍの厚さにローラーコートし、３０分間、９０℃において対流式オーブンにおける空気中で乾燥される。構造物は、９０℃の出発温度で１分当たり２度の速度で室温に低減される温度において空気中でアニールされる。実施例１に記載され、しかし幅が４０から２００μｍのラインを有するアートワークは、直接組成物上に置かれる。１０００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線が構造物に適用され、続いて３０分間、９０℃において空気中で露光後−ベークされる。露光された構造物は、次いで６０秒間、３７．８℃（１００°Ｆ）に保持された０．７Ｎ水酸化ナトリウム現像液溶液中に浸漬される。ラミネートは、次いで脱イオン水中ですすがれ、乾燥される。生じた導波路は１０００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線でフラッド露光され、次に対流式オーブンの空気中で２００℃において６０分間ハード硬化される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例６
３７重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、５３重量％の縮合反応生成物（４９重量％のフェニル−トリエトキシシラン、４９重量％のメチル−トリエトキシシラン及び２重量％のジメチル−ジエトキシシランの縮合反応生成物）、５重量％のポリジフェニルシロキサン、４．９５重量％のトリフェニルスルホニウムトリフルオロメチルスルホネート及び０．０５重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルは、混ぜ合わされて配合される。その組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に２５００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間８μｍの厚さにホットプレート上で空気中においてソフトベークされる。実施例１に記載されたアートワークは、直接組成物の上に置かれる。８００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線が構造物に適用され、続いて２分間、９０℃において空気中で露光後−ベークされる。露光されたウェーハは、次いで６０秒間、３７．８℃（１００°Ｆ）に保持された０．７Ｎ水酸化ナトリウム現像液溶液中に浸漬される。ウェーハは、次いで脱イオン水中ですすがれ、乾燥される。ウェーハは、ホットプレート上で１０分間空気中において２００℃に加熱される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例７
３７重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、５３重量％の縮合反応生成物（７９重量％のフェニル−トリエトキシシラン、１９重量％のトリフルオロメチル−トリエトキシシラン及び２重量％のジメチル−ジエトキシシランの縮合反応生成物）、５重量％のポリジフェニルシロキサン、４．９５重量％の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及び０．０５重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルは、混ぜ合わされて配合される。その組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に２５００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間８μｍの厚さにホットプレート上で空気中においてソフトベークされる。実施例１に記載されたアートワークは、直接組成物の上に置かれる。８００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線が構造物に適用され、続いて２分間、９０℃において空気中で露光後−ベークされる。露光されたウェーハは、次いで６０秒間、３７．８℃（１００°Ｆ）に保持された０．２６Ｎ水酸化テトラメチルアンモニウム現像液溶液中に浸漬される。ウェーハは、次いで脱イオン水中ですすがれ、乾燥される。ウェーハは、ホットプレート上で１０分間空気中において２００℃に加熱される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例８
３５重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、１０重量％のアニソール、４５重量％の縮合反応生成物（４９重量％のフェニル−トリエトキシシラン、４９重量％のブチルトリエトキシシラン及び２重量％のジメチル−ジエトキシシランの縮合反応生成物）、５重量％のポリジエトキシシロキサン、４．９５重量％のトリフェニルスルホニウムトリフルオロメチルスルホネート及び０．０５重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルは、混ぜ合わされて配合される。その組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に２５００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間８μｍの厚さにホットプレート上で空気中においてソフトベークされる。実施例１に記載されたアートワークは、直接組成物の上に置かれる。８００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線が構造物に適用され、続いて２分間、９０℃において空気中で露光後−ベークされる。露光されたウェーハは、次いで６０秒間、３７．８℃（１００°Ｆ）に保持された０．７Ｎ水酸化ナトリウム現像液溶液中に浸漬される。ウェーハは、次いで脱イオン水中ですすがれ、乾燥される。ウェーハは、ホットプレート上で１０分間空気中において２００℃に加熱される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例９
４５重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、４５重量％の縮合反応生成物（４９重量％のフェニル−トリエトキシシラン、４９重量％のメチルトリエトキシシラン及び２重量％のジメチル−ジエトキシシランの縮合反応生成物）、５重量％のポリジフェニルシロキサン、４．９５重量％のベンゾイントシレート及び０．０５重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルは、混ぜ合わされて配合される。その組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に２５００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間８μｍの厚さにホットプレート上で空気中においてソフトベークされる。実施例１に記載されたアートワークは、直接組成物の上に置かれる。２０００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線が構造物に適用され、続いて２分間、９０℃において空気中で露光後−ベークされる。露光されたウェーハは、次いで６０秒間、３７．８℃（１００°Ｆ）に保持された０．３５Ｎ水酸化ナトリウム現像液溶液中に浸漬される。ウェーハは、次いで脱イオン水中ですすがれ、乾燥される。ウェーハは、ホットプレート上で１０分間空気中において２００℃に加熱される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例１０
３７重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、５３重量％の縮合反応生成物（４９重量％のフェニル−トリエトキシシラン、４９重量％のメチルトリエトキシシラン及び２重量％のジメチル−ジエトキシシランの縮合反応生成物）、５重量％のポリジフェニルシロキサン、４．９０重量％のトリフェニルスルホニウムトリフルオロメチルスルホネート、０．０５重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイル及び０．０５重量％のマロン酸は、混ぜ合わされて配合される。その組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に２０００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間８μｍの厚さにホットプレート上で空気中においてソフトベークされる。実施例１に記載されたアートワークは、直接組成物の上に置かれる。８００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線が構造物に適用され、続いて２分間、９０℃において空気中で露光後−ベークされる。露光されたウェーハは、次いで６０秒間、３７．８℃（１００°Ｆ）に保持された０．７Ｎ水酸化ナトリウム現像液溶液中に浸漬される。ウェーハは、次いで脱イオン水中ですすがれ、乾燥される。ウェーハは、ホットプレート上で１０分間空気中において２００℃に加熱される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例１１
４１重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、４１重量％の縮合反応生成物（６５重量％のフェニル−トリエトキシシラン、３３重量％のメチルトリエトキシシラン及び２重量％のジメチル−ジエトキシシランの縮合反応生成物）、１０重量％のヘキサメチロール−メタン−メラミン、４重量％のポリジエトキシシロキサン、３．９５重量％のトリフェニルスルホニウムトリフルオロメチルスルホネート及び０．０５重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルは、混ぜ合わされて配合される。その組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に２０００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間８μｍの厚さにホットプレート上で空気中においてソフトベークされる。実施例１に記載されたアートワークは、直接組成物の上に置かれる。８００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線が構造物に適用され、続いて２分間、９０℃において空気中で露光後−ベークされる。露光されたウェーハは、次いで３０秒間、３７．８℃（１００°Ｆ）に保持された０．７Ｎ水酸化ナトリウム現像液溶液中に浸漬される。ウェーハは、次いで脱イオン水中ですすがれ、乾燥される。ウェーハは、ホットプレート上で１０分間空気中において２００℃に加熱される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例１２
５０重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、４９重量％のフェニルシルセスキオキサン、０．９９重量％の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及び０．０１重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルは、混ぜ合わされて配合される。その組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に２０００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間８μｍの厚さにホットプレート上で空気中においてソフトベークされる。実施例１に記載されたアートワークは、直接組成物の上に置かれる。８００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線が構造物に適用され、続いて２分間、９０℃において空気中で露光後−ベークされる。露光されたウェーハは、次いで６０秒間、２１℃に保持された０．７Ｎ水酸化ナトリウム現像液溶液中に浸漬される。ウェーハは、次いで脱イオン水中ですすがれ、乾燥される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例１３
３７重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、５３重量％のメチルシルセスキオキサン、５重量％のトリフェニルスルホニウムトリフルオロメチルスルホネート、４．９９重量％のポリフェニルシロキサン及び０．０１重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルは、混ぜ合わされて配合される。その組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に３０００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間８μｍの厚さにホットプレート上で空気中においてソフトベークされる。実施例１に記載されたアートワークは、直接組成物の上に置かれる。５００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線が構造物に適用され、続いて２分間、９０℃において空気中で露光後−ベークされる。露光されたウェーハは、次いで６０秒間、２１℃に保持された０．２６Ｎ水酸化テトラメチルアンモニウム現像液溶液中に浸漬される。ウェーハは、次いで脱イオン水中ですすがれ、乾燥される。ウェーハは、１０分間空気中において２００℃に加熱される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例１４
４１重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、４１重量％の縮合反応生成物（６５重量％のフェニル−トリエトキシシラン、３３重量％のメチルトリエトキシシラン及び２重量％のジメチル−ジエトキシシランの縮合反応生成物）、１０重量％のヘキサメチロール−メタン−メラミン、４重量％のポリジエトキシシロキサン、３．９５重量％のトリフェニルスルホニウムトリフルオロメチルスルホネート及び０．０５重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルは、混ぜ合わされて配合される。その組成物は、プリント配線基板製造に一般的に使用される２４インチ×３６インチ（６１ｃｍ×９１．４ｃｍ）エポキシラミネート上に、６０μｍの厚さでローラーコートされる。組成物は、次いで９０℃において４５分間、対流式オーブンにおける空気中で乾燥される。実施例１において記載されたものであるが、４０から２００μｍのライン幅を有するアートワークは、直接組成物に置かれる。１０００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線が構造物に適用され、続いて３０分間、９０℃において空気中で露光後−ベークされる。露光された構造物は、次いで合計１２０秒間、３７．８℃（１００°Ｆ）に保持された０．７Ｎ水酸化ナトリウム現像液溶液を含有するスプレー現像液中に置かれる。ラミネートは、次いで脱イオン水中ですすがれ、乾燥される。生じる導波路は、２０００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線でフラッド露光され、引き続き対流式オーブンにおける空気中で１８０℃において１２０分間、ハード硬化される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例１５
クラッド（１）層
第一クラッド層組成物は、５０重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、４９．９９重量％のフェニル−メチルシルセスキオキサン（５０：５０）及び０．０１重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルを混ぜ合わせて配合することにより形成される。組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に２０００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間、ホットプレート上で空気中において７μｍの厚さにソフトベークされる。組成物は、次いで２００℃において１０分間、ホットプレート上でハードベークされる。

コア
第一クラッド層はコア層でコートされ、コア層は実施例１に記載の組成物及び手順を使用してパターン化される。

クラッド（２）層
第二クラッド層組成物は、ソフトベーク後の第二クラッド層の厚さが１０μｍであることを除き第一クラッド層を形成するのに使用されるものと同一組成物及び手順を使用してパターン化されたコア及び第一クラッド層上に形成される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例１６
クラッド（１）層
第一クラッド層組成物は、３９重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、５６重量％のフェニル−メチルシルセスキオキサン（８０：２０）、４．９９重量％のポリフェニルシロキサン及び０．０１重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルを混ぜ合わせて配合することにより形成される。組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に３０００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間、ホットプレート上で空気中において７μｍの厚さにソフトベークされる。組成物は、次いで２００℃において１０分間、ホットプレート上で空気中においてハードベークされる。

コア
第一クラッド層はコア層でコートされ、コア層は実施例２に記載の組成物及び手順を使用してパターン化される。

クラッド（２）層
第二クラッド層組成物は、ソフトベーク後の第二クラッド層の厚さが１０μｍであることを除き第一クラッド層を形成するのに使用されるものと同一組成物及び手順を使用してパターン化されたコア及び第一クラッド層上に形成される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例１７〜２８
クラッド（１）層
第一クラッド層組成物は、３７重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、５５．５重量％のフェニル−メチルシルセスキオキサン（５０：５０）、２．５重量％のトリフェニルスルホニウムトリフルオロメチルスルホネート、４．９９重量％のポリフェニルシロキサン及び０．０１重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルを混ぜ合わせて配合することにより形成される。組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に３０００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間、ホットプレート上で空気中において７μｍの厚さにソフトベークされる。組成物は１ジュール／ｃｍ^２の化学線でブランケット露光される。組成物は、次いで２００℃において１０分間、ホットプレート上で空気中においてハードベークされる。

コア
第一クラッド層はコア層でコートされ、コア層はそれぞれ実施例１〜４及び６〜１３に記載の組成物及び手順を使用してパターン化される。

クラッド（２）層
第二クラッド層組成物は、ソフトベーク後の第二クラッド層の厚さが１０μｍであることを除き第一クラッド層を形成するのに使用されるものと同一組成物及び手順を使用してパターン化されたコア及び第一クラッド層上に形成される。光学導波路は、それにより形成される。

実施例２９〜４０
クラッド（１）層
第一クラッド層組成物は、４１重量％の乳酸エチル、５６重量％の縮合反応生成物（４５重量％のフェニル−トリエトキシシラン、４５重量％のメチル−トリエトキシシラン及び１０重量％のジメチル−ジエトキシシランの縮合反応生成物）、２．９９重量％の２，４−ビス−（トリクロロメチル）−６−（４−エトキシエトキシ−１−ナフチル）−トリアジン及び０．０１重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルを混ぜ合わされて配合することにより形成される。組成物は、６インチガラスウェーハ上に３０００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間、ホットプレート上で空気中において７μｍの厚さにソフトベークされる。組成物は１ジュール／ｃｍ^２の化学線でブランケット露光される。組成物は、次いで２００℃において１０分間、ホットプレート上で空気中においてハードベークされる。

コア
第一クラッド層はコア層でコートされ、コア層はそれぞれ実施例１〜４及び６〜１３に記載の組成物及び手順を使用してパターン化される。

クラッド（２）層
第二クラッド層組成物は、ソフトベーク後の第二クラッド層の厚さが１０μｍであることを除き第一クラッド層を形成するのに使用されるものと同一組成物及び手順を使用してパターン化されたコア及び第一クラッド層上に形成される。光学導波路は、それから形成される。

実施例４１〜５２
クラッド（１）層
第一クラッド層組成物は、３９重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、５６重量％のフェニル−メチルシルセスキオキサン（８０：２０）、４．９９重量％のポリフェニルシロキサン及び０．０１重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルを混ぜ合わせて配合することにより形成される。組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に３０００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間、ホットプレート上で空気中において７μｍの厚さにソフトベークされる。組成物は、次いで１４０℃において５分間、ホットプレート上で空気中においてセミハードベークされる。

コア
第一クラッド層はコア層でコートされ、コア層は、そこに記載されている最終ハードベークが１４０℃において５分間であることを除きそれぞれ実施例１〜４及び６〜１３に記載の組成物及び手順を使用してパターン化される。

クラッド（２）層
第二クラッド層組成物は、ソフトベーク後の第二クラッド層の厚さが１０μｍであること及びセミハードベークの代わりに完全ハードベークが２００℃において１０分間ホットプレート上の空気中で構造物に与えられることを除き第一クラッド層を形成するのに使用されるものと同一組成物及び手順を使用してパターン化されたコア及び第一クラッド層上に形成される。光学導波路は、それから形成される。

実施例５３〜６４
クラッド（１）層
第一クラッド層組成物は、３７重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、５３重量％の縮合反応生成物（４９重量％のフェニル−トリエトキシシラン、４９重量％のメチル−トリエトキシシラン及び２重量％のジメチル−ジエトキシシランの縮合反応生成物）、５重量％のポリジフェニルシロキサン、４．９５重量％のトリフェニルスルホニウムトリフルオロメチルスルホネート及び０．０５重量％のダウシルウェットＬ−７６０４シリコーンベースオイルを混ぜ合わせて配合することにより形成される。組成物は、６インチ二酸化ケイ素コーテッドシリコンウェーハ上に３０００ｒｐｍにおいてスピンコートされ、９０℃において２分間、ホットプレート上で空気中において７μｍの厚さにソフトベークされる。組成物は、次いで１４０℃において５分間、ホットプレート上で空気中においてセミハードベークされる。

コア
第一クラッド層はコア層でコートされ、コア層は最終ハードベークが１４０℃において５分間であることを除きそれぞれ実施例１〜４及び６〜１３に記載の組成物及び手順を使用してパターン化される。

クラッド（２）層
第二クラッド層組成物は、ソフトベーク後の第二クラッド層の厚さが１０μｍであること及びセミハードベークの代わりに完全ハードベークが２００℃において１０分間ホットプレート上の空気中で構造物に与えられることを除き第一クラッド層を形成するのに使用されるものと同一組成物及び手順を使用してパターン化されたコア及び第一クラッド層上に形成される。光学導波路は、それにより形成される。

本発明がそれらの具体的な態様に関して詳細に記載される一方で、特許請求の範囲を逸脱することなく、種々の変化及び修正がなされ、同等物が使用され得ることは当業者にとって明白である。

Claims (15)

1. 式（Ｒ^１ＳｉＯ_１．５）及び（Ｒ^２ＳｉＯ_１．５）の単位（ここでＲ^１及びＲ^２は異なり、置換又は非置換の有機側鎖基であり、ヒドロキシ基を含まない）、及び２以上の官能性末端基を含むシルセスキオキサンポリマー、；並びに
   フォト活性成分
   を含む、光学導波路を形成する場合の使用のために好適なフォトデファイナブル組成物であって、
   ここで、該シルセスキオキサンポリマーの溶解度は、前記組成物が水性現像溶液中で現像可能であるよう化学線での露光により変更される、前記組成物。
2. 式（Ｒ^１ＳｉＯ_１．５）の単位（ここでＲ^１はヒドロキシ基を含まない置換又は非置換の有機側鎖基である）、及び１以上のヒドロキシル末端基を含むシルセスキオキサンポリマー；並びに
   フォト活性成分
   を含む、光学導波路を形成する場合の使用のために好適なフォトデファイナブル組成物であって、
   ここで、該シルセスキオキサンポリマーが０．５から１５モル％のヒドロキシ含量を有する、前記組成物。
3. 該シルセスキオキサンポリマーが更に式（Ｒ^２ＳｉＯ_１．５）の単位を含み、ここでＲ^１及びＲ^２は同一又が異なる請求項２に記載のフォトデファイナブル組成物。
4. Ｒ^１及びＲ^２の一つが置換又は非置換の芳香族基であり、その他のＲ^１及びＲ^２が置換又は非置換の脂肪族基である請求項１又は３に記載のフォトデファイナブル組成物。
5. Ｒ^１及びＲ^２の一つがフェニル基であり、その他のＲ^１及びＲ^２がメチル基である請求項１又は４に記載のフォトデファイナブル組成物。
6. 該シルセスキオキサンポリマーが更に式（（Ｒ^３）_２ＳｉＯ）の単位を含み、ここでＲ^３が置換又は非置換の有機基である請求項１〜５のいずれかに記載のフォトデファイナブル組成物。
7. 更に柔軟剤を含む請求項１〜６のいずれかに記載のフォトデファイナブル組成物。
8. （ａ）請求項１〜７のいずれかに記載のフォトデファイナブル組成物の層を基体上に堆積させ、ここで該層は基体より高い屈折率を有し；
   （ｂ）該層の一部を化学線で露光し；さらに
   （ｃ）露光された層を現像して、それによりコア構造を形成することを含む光学導波路の形成方法。
9. 現像工程が露光された層と水性現像溶液とを接触させることにより遂行される請求項８に記載の方法。
10. 更に該コア構造上にクラッド層を析出することを含む請求項８又は９に記載の方法。
11. 該クラッド層がシルセスキオキサンポリマーを含む請求項８〜１０のいずれかに記載の方法。
12. 該シルセスキオキサンポリマーが更に式（（Ｒ^３）_２ＳｉＯ）の単位を含み、ここでＲ^３が置換又は非置換の有機基である請求項８〜１１のいずれかに記載の方法。
13. フォトデファイナブル組成物が更に柔軟剤を含む請求項８〜１２のいずれかに記載の方法。
14. 該コアが請求項１〜７のいずれかに記載のフォトデファイナブル組成物から形成される、コア及びクラッドを含む光学導波路。
15. 請求項１４に記載の１以上の導波路を含む電子デバイス。