JP2005154715A - 導波路組成物およびこれから形成された導波路 - Google Patents

Abstract

【課題】柔軟性光導波路の形成への使用に適した組成物の提供、および柔軟性光導波路、柔軟性光導波路の形成方法、および柔軟性光導波路を含む電子デバイスの提供。
【解決手段】式（ＲＳｉＯ_１．５）（式中、Ｒは置換または非置換有機基である）の単位、および複数の官能性末端基を有するポリマーに、活性化の時に乾燥状態にある組成物の溶解性を変えるために供給される第一成分およびヒドロキシ、アミノ、チオール、スルホネートエステル、カルボキシレートエステル、シリルエステル、無水物、アジリジン、メチロールメチル、シリルエーテル、およびこれらの組合わせから選択される複数の官能基を含んでいる第二成分を含む組成物であって、この第二成分は、活性化の前後に乾燥状態にある組成物の柔軟性を改良するのに効果的な量で存在する。
【選択図】なし

Description

関連出願との相互参照
この出願は、２００３年１１月２５日に出願された米国仮出願番号第６０／５２４，８２０号の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）に基づく特典を請求している。この特許の内容全体が、参照して本明細書に組込まれる。

本発明は一般に、導波路の分野に関する。特に本発明は、柔軟性光導波路の形成への使用に適した組成物に関する。本発明はさらに、柔軟性光導波路の形成方法にも関する。同様に本発明は、柔軟性光導波路、および柔軟性光導波路を含む電子デバイスにも関する。

光のパルスシーケンスを用いる信号伝送は、高速通信においてますます重要になってきている。例えば光学的集積回路（ＯＩＣ）は、高いバンド幅の光接続に対して重要度が増している。その結果、光学部品、例えば導波路、フィルタ、光接続、レンズ、回折格子などの統合は、ますます重要になってきている。

光導波路は一般的に、コア材料をクラッド層で取囲むことによって構成される。光学的放射線は、コア材料中で伝搬するが、その理由は、このクラッド層が、コア材料よりも低い屈折率を有するからである。導波路は個々に用いられてもよく、または基体上に支持されたアレイとして用いられてもよい。導波路は多くの場合、光学的放射線に対して受動型機能を果たす。例えばスプリッタは、１つの導波路中の光信号を、２つまたはそれ以上の導波路に分割する。結合器は２つまたはそれ以上の導波路からの光信号を、より少数の導波路中に加え、波長分割多重方式（「ＷＤＭ」）構造は、入力光信号をスペクトル的に個別の出力信号に分離する。これらの各々は、通常はフェイズアレイ設計またはグレーティングのどちらかを用いることによって、別々の導波路に結合する。スペクトルフィルタ、偏光子、およびアイソレータが、この導波路中に組込まれてもよい。同様に、導波路はあるいはまた、能動型機能性（ａｃｔｉｖｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ）を含んでいてもよい。この場合、入力信号は、第二光信号または電気信号との相互作用によって変えられる。能動型機能性の例には、例えば電気光学、熱光学、または音響光学装置を用いた増幅およびスイッチングが含まれる。

導波路基体は、例えばシリコンウエハー、およびサーバー装置における使用のための回路バックプレーンを含む。コアおよび／またはクラッド材料に亀裂欠陥を伴なわずに導波路を取り扱うことができることが望ましい。亀裂特性は一般に、コーティング材料の脆性の結果である。多くの有機ポリマーベースの導波路、例えばポリイミドは、柔軟性はあるが、ほかの欠点、例えば湿分吸収、高い損失および費用を有する。有機ポリマー系の様々な欠点に取組んでいるシリコンベース系は一般に脆性であり、このことによって、取扱いの結果として亀裂欠陥が生じる。

コーティングのいくつかの部分が有機溶媒中に溶解されて所望の構造を発生させる、フォトイメージャブル（ｐｈｏｔｏｉｍａｇｅａｂｌｅ）導波路コアが提案されている。この技術は、処分、廃棄物処理、および／または閉鎖環境への封じ込めが難しい有機溶媒を用いるという欠点を有する。したがってフォトイメージャブルコーティングから導波路構造を作製するために、水性現像剤を用いるという選択肢を有することが望ましい。

超小型回路用途のために、特に細孔発生組成物のための中間層誘電コーティングにおける脆性に取組む、ハイブリッドケイ素−炭素ポリマー系が提案されている。（例えばＣｈａｎｄｒｏｓｓら、米国特許第６，２５１，４８６号参照）これは、低誘電体としての使用のための変性メチルシルセスキオキサン組成物を開示している。このメチルシルセスキオキサンは、すべてのメチルシルセスキオキサンよりも良好な亀裂耐性を与えるために、ジメチルおよびフェニル側基を含んでいる。したがって亀裂耐性は、コーティングに先立ってのこれらの側基のポリマー中への組込みによって、コーティングされた物品において達成される。側基および量の選択は制限されている。したがって、コーティングされる組成物中のポリマーとは別個の成分の使用によって柔軟性を改良することが望ましいであろうが、その理由は、このことによって、適切な材料の選択および量の増加が可能になるであろうからである。したがって、光導波路の製造における使用に適した組成物であって、有利な柔軟性特徴を与える一方で、水性現像液中で現像可能でもある組成物へのニーズが、当業界に存在する。同様に、これらの組成物から形成された導波路、このような導波路の形成方法、およびこのような導波路を含む電子デバイスへのニーズが、当業界に存在する。

本発明の１つの側面は、柔軟性光導波路の製造への使用に適した組成物を提供する。これらの組成物は、式（ＲＳｉＯ_１．５）（式中、Ｒは置換および／または非置換有機基である）の単位を有するポリマーであって、複数の官能性末端基を有するポリマー；活性化の時に乾燥状態にある組成物の溶解性を変えるための第一成分；およびヒドロキシ、アミノ、チオール、スルホネートエステル、カルボキシレートエステル、シリルエステル、無水物、アジリジン、メチロールメチル、シリルエーテル、およびこれらの組合わせから選択される複数の官能基を含んでいる第二成分を含む。この第二成分は、活性化の前後に乾燥状態にある組成物の柔軟性を改良するのに効果的な量で存在する。乾燥状態にあるこの組成物の溶解性は、この成分の活性化の時に変えることができ、したがってこの組成物は、現像液中で現像可能である。

本発明の第二の側面において、柔軟性光導波路が提供される。この導波路は、コアおよびクラッドを有し、この場合、このコアおよび／またはクラッドは、式（ＲＳｉＯ_１．５）（式中、Ｒは置換および／または非置換有機基である）の単位を有するポリマーであって、複数の官能性末端基を有するポリマー；活性化の時に乾燥状態にある組成物の溶解性を変えるための第一成分；およびヒドロキシ、アミノ、チオール、スルホネートエステル、カルボキシレートエステル、シリルエステル、無水物、アジリジン、メチロールメチル、シリルエーテル、およびこれらの組合わせから選択される複数の官能基を含んでいる第二成分を含む組成物から形成される。この第二成分は、活性化の前後に乾燥状態にある組成物の柔軟性を改良するのに効果的な量で存在する。乾燥状態にあるこの組成物の溶解性は、この成分の活性化の時に変えることができ、したがってこの組成物は、現像液中で現像可能である。

本発明の第三の側面において、上記の柔軟性光導波路を含む電子デバイスが提供される。

本発明の第四の側面において、柔軟性光導波路の形成方法が提供される。これらの方法は、次の工程を含んでいる。すなわち、（ａ）式（ＲＳｉＯ_１．５）（式中、Ｒは置換および／または非置換有機基である）の重合単位を有するポリマーであって、複数の官能性末端基を有するポリマー；活性化の時に乾燥状態にある組成物の溶解性を変えるための第一成分；およびヒドロキシ、アミノ、チオール、スルホネートエステル、カルボキシレートエステル、シリルエステル、無水物、アジリジン、メチロールメチル、シリルエーテル、およびこれらの組合わせから選択される複数の官能基を含んでいる第二成分であって、活性化の前後に乾燥状態にある組成物の柔軟性を改良するのに効果的な量で存在する第二成分を含んでいる組成物から基体上に層を形成する工程であって、乾燥状態にあるこの組成物の溶解性は、この成分の活性化の時に変えることができ、したがってこの組成物は、現像液中で現像可能である工程；および（ｂ）この層の少なくとも一部分を活性化する工程であって、この層がコアまたはクラッド層である工程である。

本発明は、下記の図面を参照して考察される。図面において、同様な参照番号は同様な部材を示す。

本発明は、柔軟性光導波路の形成への使用に適した組成物を提供する。ほかに特定されていなければ、この組成物の成分の量は、どの溶媒も含まない組成物を基準にした重量％で示されている。本明細書において用いられている「ポリマー」という用語には、オリゴマー、ダイマー、トリマー、テトラマーなどが含まれ、ホモポリマーおよびより高い次数（ｈｉｇｈｅｒ ｏｒｄｅｒ）のポリマー、すなわち２つまたはそれ以上の異なるモノマー単位から形成されたポリマー、およびヘテロポリマーも包含する。「アルキル」という用語は、置換または非置換であり、かつ鎖中または鎖上にヘテロ原子を含んでいることがある線状、枝分かれ、およびシクロアルキル基のことを言う。「芳香族」という用語は、置換または非置換であり、かつヘテロ環を含んでいることがある芳香族基のことを言う。「ａ」および「ａｎ」は、「１つまたはそれ以上」を意味する。

「乾燥状態にある」という用語は、組成物全体を基準にして、１０重量％またはそれ以下の溶媒を含む組成物を意味する。「乾燥状態にある組成物の溶解性は、変えることができる」という語句は、どの（必ずしもすべてではない）溶媒含量についても１０重量％またはそれ以下の範囲内で、組成物の溶解性を変えることができることを意味する。

「水性現像剤中で現像可能な」という語句は、ネガ型（ｎｅｇａｔｉｖｅ−ｗｏｒｋｉｎｇ）材料の場合、この組成物が、（ｉ）乾燥状態でシリコンウハー上に８μｍの厚さにコーティングされ、（ｉｉ）ついで２Ｎ ＮａＯＨ現像液、２Ｎ ＫＯＨ現像液、または２Ｎ ＴＭＡＨ現像液、またはその１Ｎ溶液、またはその０．７Ｎ溶液、またはその０．２６Ｎにすぎない溶液中に入れられた時、７０〜１８０°Ｆ（２１〜８２．２℃）の温度で、４０ｐｓｉインピンジスプレーにおいて、静的またはスプレー現像のどちらかを用いて、１０分以内、２分以内、わずか１分以内、わずか３０秒以内でも完全に溶解されることを意味する。この組成物はさらに、またはその代わりに、有機溶媒中に現像可能であることもある。

記載されている光導波路に関する「柔軟な」または「柔軟性」という用語は、これらの組成物が、銅箔上にコーティングされ、乾燥状態で亀裂も皮膜割れも起こさずに円錐マンドレルバーの周りで折り曲げられる能力のことを言う。円錐マンドレルテストの明細は、ＡＳＴＭ Ｄ５２２−９３ａ（２００１年再承認されたもの）によって例示されているように、コーティング産業においてよく知られている。

これらの組成物は、式（ＲＳｉＯ_１．５）（式中、Ｒは置換または非置換有機基である）の重合単位を有するポリマーを含んでおり、このポリマーは、複数の官能性末端基を有する。これらの組成物はさらに、活性化の時にこの組成物の溶解性を変えるための成分も含んでいる。これらの組成物はさらに、ヒドロキシ、アミノ、チオール、スルホネートエステル、カルボキシレートエステル、シリルエステル、無水物、アジリジン、メチロールメチル、シリルエーテル、およびこれらの組合わせから選択される複数の官能基を、活性化の前後に乾燥状態にある組成物の柔軟性を改良するのに効果的な量で含んでいる成分も含む。乾燥状態にあるこの組成物の溶解性は、この成分の活性化の時に変えることができ、したがってこの組成物は、水性現像液中で現像可能である。

本発明において有用なポリマーには、例えばシロキサン、シルセスキオキサン、およびケージ化シロキサン、およびこれらの組合わせが含まれる。このポリマーは、１〜９９．５重量％、例えば６０〜９８．５重量％の量で組成物中に存在してもよい。Ｒについての有機基の例には、置換および非置換アルキル、アリール、およびヘテロ環式基が含まれる。これらのアルキル基は、１〜２０個の炭素原子、一般的には１〜２０個の炭素原子を有する直鎖、枝分かれ、または環式基、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｔ−ブチル、ｔ−アミル、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、および２−エチルヘキシルであってもよい。これらのアルキル基は、例えばアルキル鎖中および／またはアルキル鎖上でヘテロ原子で置換されていてもよく、または非芳香族環式基、例えばシクロペンチル、シクロヘキシル、ノルボニル、アダマンチル、ピペリジニル、テトラヒドロフラニル、およびテトラヒドロチオフェニル基であってもよい。アリール基の例には、６〜２０個の炭素原子、例えば６〜１５個の炭素原子を有するもの、例えばフェニル、トリル、ベンジル、１−ナフチル、２−ナフチル、および２−フェナントリルが含まれ、ヘテロ原子で置換されていてもよい。ヘテロ環式基は、芳香族、例えばチオフェン、ピリジン、ピリミジン、ピロール、ホスホール（ｐｈｏｓｐｈｏｌｅ）、アルソール（ａｒｓｏｌｅ）、およびフランであってもよい。

Ｒに典型的なものは、置換および非置換メチル、エチル、プロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、フェニル、アダマンチル基、およびこれらの組み合わせである。

このポリマーは、コポリマー、またはランダムまたはブロック型のどちらかのより高い次数のポリマーの形態を取ることもできる。このポリマーは、例えば１つまたはそれ以上の追加のケイ素含有単位を含んでいてもよく、各単位の割合は、このポリマーを基準にして、１〜８５重量％、例えば１５〜８０重量％、２５〜６０重量％、２５〜５０重量％である。追加単位は例えば、シロキサン、シルセスキオキサン、ケージシロキサン、および／またはこれらの組合わせを例として挙げることができる。例えばこのポリマーはさらに、式（Ｒ^１ＳｉＯ_１．５）（式中、Ｒ^１は、Ｒに関して上に記載されている置換または非置換有機基である）の重合単位を含んでいてもよい。ＲおよびＲ^１のうちの一方は、例えば置換または非置換アルキル基から選択することができ、ＲおよびＲ^１のうちの他方のものは、置換または非置換アリール基から選択することができる。

このポリマーは例えば、アルキルシリコンポリマー、例えばメチルシルセスキオキサン単位およびブチルシルセスキオキサン単位を含んでいるコポリマー；アリールシリコンポリマー、例えばフェニルシルセスキオキサン単位およびトリフルオロメチルフェニル−シルセスキオキサン単位を含んでいるコポリマー、またはアルアルキルシリコンコポリマー、例えばメチルおよびフェニルシルセスキオキサン単位を含んでいるコポリマーであってもよい。

上記のように、このポリマーの側鎖基は任意に置換されていてもよい。「置換されている」とは、側鎖基上の１つまたはそれ以上の水素原子が、別の置換基、例えばジューテリウム、ハロゲン、例えばフッ素、臭素、および塩素、（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、（Ｃ_１〜Ｃ_１０）アルキルカルボニルオキシ、アルキルアミン、アルキル硫黄含有物質などによって置換されていることを意味する。これらのポリマーは、ランダムまたはブロックのどちらかの広い範囲の反復単位を含んでいてもよい。本発明において有用なポリマー単位は、例えば５〜１５０反復単位、一般的には約１０〜３５反復単位を有していてもよく、本発明において有用なシロキサン単位は、例えば５〜１５０反復単位、一般的には約７〜２５反復単位を有していてもよい。したがってこのポリマーは、分子量が非常に様々であってもよい。一般的にこれらのポリマーは、約５００〜１５，０００、より一般的には約１，０００〜１０，０００、さらに一般的には約１，０００〜５，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。水性現像剤中への本発明による組成物の溶解速度は、分子量Ｍｗおよび数平均分子量Ｍｎの増加とともに減少することが見出された。

これらのポリマーはさらに、縮合重合を発生させる２つまたはそれ以上の官能性末端基も含んでいる。このような末端基は例えば、ヒドロキシ；アルコキシ、例えばエトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ；カルボキシエステル、アミノ、アミド、エポキシ、イミノ、カルボキシ酸、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、およびこれらの組合わせであってもよい。これらのうち、ヒドロキシ基が一般的である。ポリマー中の官能性末端基含量は、例えば望まれる柔軟性改良成分の組込み量による。この官能性末端基含量は例えば、ポリマーを基準にして約０．５〜３５重量％、例えば約１〜１０重量％、または約２〜５重量％であってもよい。

このポリマーはさらに、任意に１つまたはそれ以上のシロキサン単位、例えばフェニルまたはメチル置換シロキサンを含んでいてもよい。

記載されているポリマー材料は、容易に入手しうる出発原料を用いて、既知の方法によって調製することができる。例えば５０：５０メチル−フェニルシリコン含有コポリマーは、５０重量％メチル−トリエトキシ−シランおよび５０重量％フェニル−トリエトキシ−シランの縮合反応によって合成することができる。

乾燥状態における組成物の溶解性を変えるための第一成分は、この組成物を現像剤中のその溶解性を変えることができるようにするためにこの組成物中に存在する活性成分であってもよい。ネガ型材料の場合、この活性成分が、ポリマー組成物の露光部分の結合を触媒し、これらの結合部分を水性現像剤中で不溶にすると考えられる。この活性成分は一般的に、活性化の時に酸または塩基を発生させる。非常に多様な活性成分を本発明に用いることができる。これには、フォト酸発生剤、フォト塩基発生剤、熱酸発生剤（ｔｈｅｒｍａｌ ａｃｉｄ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）、および熱塩基発生剤が含まれるが、これらに限定されるわけではない。これらのうち、フォト酸および熱酸発生剤、活性化の時に酸を発生させる成分が一般的である。

本発明において有用なフォト酸発生剤は、光に露光した時に酸を発生させる１つまたは複数のどんな化合物であってもよい。適切なフォト酸発生剤は知られており、これには、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、ナフトキノン、例えばジアゾナフトキノン、ジアゾ化合物、およびこれらの組合わせが含まれるが、これらに限定されるわけではない。

特に有用なハロゲン化トリアジンには、例えばハロゲン化アルキルトリアジン、例えばトリハロメチル−ｓ−トリアジンが含まれる。これらのｓ−トリアジン化合物は、あるいくつかのメチル−トリハロメチル−ｓ−トリアジンおよびあるいくつかのアルデヒドまたはアルデヒド誘導体の縮合反応生成物である。このようなｓ−トリアジン化合物は、米国特許第３，９５４，４７５号、およびＷａｋａｂａｙａｓｈｉら、「日本化学会報（Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ）」、４２、２９２４−３０（１９６９）に開示されている手順にしたがって調製することができる。本発明において有用なほか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号に開示されている。

弱求核性アニオンを有するオニウム塩は、本発明におけるフォト酸発生剤としての使用に特に適している。このようなアニオンの例は、ニ価〜七価金属または非金属、例えばアンチモン、錫、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、および砒素のハロゲン錯アニオンである。適切なオニウム塩の例には、ジアゾニウム塩、例えばジアリール−ジアゾニウム塩、および周期表の第ＶＡおよびＢ族、第ＩＩＡおよびＢおよびＩ族のオニウム塩、例えばハロニウム塩、例えばヨードニウム塩、第四アンモニウム、ホスホニウムおよびアルソニウム塩、スルホニウム塩、例えば芳香族スルホニウム塩、スルホキソニウム塩、またはセレニウム塩が含まれるが、これらに限定されるわけではない。適切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；および第４，６２４，９１２号に開示されている。スルホニウム塩、例えば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およ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には、例えばスルホニルオキシケトンが含まれる。適切なスルホン化エステルには、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、およびｔ−ブチルアルファ−（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）−アセテートが含まれるが、これらに限定されるわけではない。このようなスルホン化エステルは、例えば「光ポリマー化学および技術ジャーナル（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」、第４巻、ナンバー３、３３７−３４０（１９９１）に開示されている。

用いることができる置換ヒドロキシイミドには例えば、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および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含まれる。適切な置換ヒドロキシルイミンには例えば、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）−チオフェンが含まれる。本発明において有用なアジドには例えば、２，６−（４−アジドベンジリデン）シクロヘキサノンが含まれる。ナフトキノンには例えば、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を含めることができる。ジアゾ化合物のうち、１，７−ビス（４−クロロスロニルフェニル）−４−ジアゾ−３，５−ヘプタンジオンを用いることができる。

本発明において有用なフォト塩基発生剤は、光に露光した時に塩基を放出する１つまたは複数のどんな化合物であってもよい。適切なフォト塩基発生剤には、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、およびこれらの組合わせが含まれるが、これらに限定されるわけではない。

本発明において有用な熱酸発生剤は、熱活性化の時に酸を発生する１つまたは複数のどんな化合物であってもよい。熱は、関接方法、例えば対流加熱、または直接加熱方法、例えばレーザー加熱技術によって供給することができる。

適切な熱酸発生剤は知られており、これにはハロゲン化トリアジン、酸のアンモニウム塩、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、ナフトキノン、例えばジアゾナフトキノン、ジアゾ化合物、およびこれらの組合わせが含まれるが、これらに限定されるわけではない。

ネガ型材料の場合、本発明において有用な溶解性を変えるための成分の量は、結合部分を水性現像剤中で不溶にするために、化学線または熱への暴露の時にシリコン含有ポリマーの結合を触媒するのに十分なあらゆる量である。この活性成分は、０．１〜２５重量％、例えば０．１〜１２重量％の量で組成物中に存在する。

活性化の前後に乾燥状態にある組成物の柔軟性を改良するための１つまたはそれ以上の成分が、この組成物中に存在する。これらの柔軟性改良材料は、ヒドロキシ、アミノ、チオール、スルホネートエステル、カルボキシレートエステル、シリルエステル、無水物、アジリジン、メチロールメチル、シリルエーテル、およびこれらの組合わせから選択される複数の官能基を含んでいる。これらの柔軟性改良材料において、これらの官能基は、バックボーン物質に結合されている。バックボーン物質の例には、置換および非置換アルキルおよびアリール炭化水素、エーテル、アクリレート、ノボラック、ポリイミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリケトン、フラーレン、ＰＯＳＳシリコン、ナノ粒子、およびこれらの組合わせが含まれる。これらの官能基は、バックボーン上、および／またはこのバックボーンに沿った１つまたはそれ以上の位置に末端基として存在してもよい。

理論に縛られるわけではないが、この官能基化成分は、ポリマーと混ざり合い、このコーティングの脆性に関連する結晶性を妨害すると考えられる。この活性化工程の間、末端基上またはバックボーン全体の官能基は、ポリマーの官能性末端基と反応し、この組成物の活性化部分への柔軟性化結合を引起こす。

柔軟性化成分の例は、式Ｒ^２（ＯＨ）_ｘ（式中、Ｒ^２は、置換または非置換（Ｃ_２〜Ｃ_２５）アルキル、（Ｃ_７〜Ｃ_２５）アリール、（Ｃ_８〜Ｃ_２５）アルアルキル、（Ｃ_６〜Ｃ_２５）シクロアルキル、およびこれらの組合わせから選択される有機基であり、ｘは、２またはそれ以上であり、炭素原子数を超えない）のポリオールである。ｘが２である時、柔軟性化成分の例には、グリコールが含まれ、これらは１，２ジオール、例えばＨＯＣＨ_２−ＣＨＯＨ−（ＣＨ_２）_ｙ−ＣＨ_３（式中、ｙは例えば０〜２２であってもよい）であり、例えばプロピレングリコールおよびブチレングリコールである。ほかの例には、α，ω−ジオール、例えばＨＯ−（ＣＨ_２）_ｚ−ＯＨ（式中、ｚは例えば２〜２５である）、例えばエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、および１，４−ブタンジオールが含まれる。ｘが３である時、これらの例にはグリセリンおよびトリメチロールプロパンが含まれる。

Ｒ^２はまた、式−Ｏ−（ＣＲ^３ _２）_ｗ−（式中、ｗは例えば１〜１３であり、Ｒ^３は、同一または異なり、例えばＨ、または置換または非置換の有機基、式Ｃ_１〜Ｃ_１２アルキル、アリール、アルアルキル、またはシクロアルキルであってもよい）のポリエーテルであってもよい。柔軟化成分の例には、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリブチレンオキシド、およびポリテトラヒドロフランのポリエーテルジオールが含まれる。

この柔軟性改良成分は、例えば６２〜５，０００、例えば６２〜２，０００の重量平均分子量を有しうる。この成分は、活性化の前後に乾燥状態にある組成物の柔軟性を改良するのに効果的な量で存在する。この特定量は、例えばこの柔軟性改良成分のバックボーンおよび官能基の型および数によるであろう。この成分は例えば、０．５〜３５重量％、例えば２〜２０重量％の量で組成物中に存在してもよい。

ほかの添加剤も任意に、本発明の組成物中に存在してもよい。これには、表面レベリング剤、湿潤剤、消泡剤、接着促進剤、チキソトロープ剤などが含まれるが、これらに限定されるわけではない。このような添加剤は、コーティング組成物の業界でよく知られている。本発明の組成物における表面レベリング剤、例えばシリコーンベース油、例えばダウ・ケミカル社（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手しうるシルウエット（ＳＩＬＷＥＴ）Ｌ−７６０４シリコーンベース油の使用を、利用することができる。２以上の添加剤が、本発明の組成物中で組合わされてもよいことが理解されるであろう。例えば湿潤剤が、チキソトロープ剤と組合わされてもよい。このような任意添加剤は、多様な供給源から商品として入手しうる。本発明の組成物中に用いられるこのような任意添加剤の量は、特定の添加剤および所望の効果によるであろうし、当業者の能力の範囲内にある。このようなほかの添加剤は一般的に、５重量％未満、例えば２．５重量％未満の量でこの組成物中に存在する。

本発明の組成物は任意に、１つまたはそれ以上の有機架橋剤を含んでいてもよい。架橋剤には例えば、この組成物の成分を三次元的に結合する物質が含まれる。シリコン含有ポリマーと反応する芳香族または脂肪族架橋剤は、本発明における使用に適している。このような有機架橋剤は、硬化して、シリコン含有ポリマーとの重合網状構造を形成し、現像液中への溶解性を減少させる。このような有機架橋剤は、モノマーまたはポリマーであってもよい。架橋剤の組合わせを本発明に用いて成功しうることを、当業者は理解するであろう。

本発明において有用な適切な有機架橋剤には、アミン含有化合物、エポキシ含有物質、少なくとも２つのビニルエーテル基を含んでいる化合物、アリル置換芳香族化合物、およびこれらの組合わせが含まれるが、これらに限定されるわけではない。一般的な架橋剤には、アミン含有化合物およびエポキシ含有物質が含まれる。

本発明における架橋剤として有用なアミン含有化合物には、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、ウレア−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、およびこれらの組合わせが含まれるが、これらに限定されるわけではない。

適切な有機架橋剤濃度は、例えば架橋剤反応性およびこの組成物の特定の用途などの要因とともに様々に変わるであろうことを、当業者は理解するであろう。架橋剤が用いられる時、これは一般的に、０．１〜５０重量％、例えば０．５〜２５重量％、または１〜２０重量％の量でこの組成物中に存在する。

本発明の組成物は任意に、１つまたはそれ以上の溶媒を含んでいてもよい。このような溶媒は、本発明の組成物の配合および本発明の組成物の基体上へのコーティングを補助する。多様な溶媒を用いることができる。適切な溶媒には、次のものが含まれるが、これらに限定されるわけではない。すなわち、グリコールエーテル、例えば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；エステル、例えば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、カーボネート、例えばプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、エステル、例えばエチルラクテート、ｎ−アミルアセテート、およびｎ−ブチルアセテート、アルコール、例えばｎ−プロパノール、イソプロパノール、ケトン、例えばシクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、および２−ヘプタノン、ラクトン、例えばγ−ブチロラクトン、およびγ−カプロラクトン、エーテル、例えばジフェニルエーテル、およびアニソール、炭化水素、例えばメシチレン、トルエン、およびキシレン、およびヘテロ環式化合物、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルプロピレンウレア、およびこれらの混合物である。

本発明の組成物は、シリコン含有ポリマー、触媒成分、およびその他の任意成分をあらゆる順序で混合物として（ｉｎ ａｄｍｉｘｔｕｒｅ）組合わせて調製することができる。

本発明の組成物は、柔軟性光導波路の製造への使用に特に適している。光導波路は、光電気デバイスの形成に用いることができる。これには、スプリッタ、結合器、スペクトルフィルタ、偏光子、アイソレータ、マルチプレクサ、例えば波長分割多重方式構造、増幅器、アテニュエータ、スイッチなど、またはより大きい規模では、電子デバイス、例えばプリント配線板、集積回路、相互接続などが含まれるが、これらに限定されるわけではない。本発明の光画定可能な（ｐｈｏｔｏｄｅｆｉｎａｂｌｅ）組成物はまた、レンズ、ならびに光学素子、例えばミラー、プリズム、およびコネクタを包含するディスプレー装置の製造において特に有用である。本明細書において用いられている電子デバイスという用語は、光電子デバイス、例えば上記のようなもの、ならびに光電子デバイスを包含する上記のより大きい規模の装置を包含するものとする。

本発明の導波路は、個々の導波路として、または導波路のアレイとして製造することができる。本発明の組成物を用いる導波路の調製方法は、次の工程を含む。すなわち、（ａ）上記のような組成物から基体上に層を形成する工程、および（ｂ）この層の少なくとも一部分を活性化する工程であって、この層がクラッドまたはコア層である工程である。本発明の組成物は、導波路クラッドおよび／またはコア構造の形成への使用に適している。例としてのみ、本発明の組成物から形成されたクラッドおよびコア構造を有する柔軟性光導波路の形成方法が記載される。導波路は、まずコアを堆積し、次にクラッド層を付着することによって形成される。最終構造のクラッドは、コアと比較してより低い屈折率を有する。特に有用な導波路は、１．４〜１．７の屈折率を有するコア、および１．３〜１．６９の屈折率を有するクラッドを含んでいる。

図１を参照すると、導波路を支持するのに適したあらゆる基体２を、本発明の組成物および構成物とともに用いることができる。適切な基体には、電子デバイス、例えばプリント配線板および集積回路の製造に用いられる基体が含まれるが、これらに限定されるわけではない。特に適切な基体には、銅クラッド板のラミネート表面および銅表面、銅箔、プリント配線板中間層および外層、集積回路の製造に用いられるウエハー、例えばシリコン、ガリウム砒素、およびリン化インジウムウエハー、液晶ディスプレー（「ＬＣＤ」）ガラス基体を包含するがこれに限定されるわけではないガラス基体、および誘電コーティング、クラッド層などを含む基体が含まれる。

第一クラッド層４を、基体表面２上に形成することができる。第一クラッド層４（ならびに記載されるその他の導波路層）は、本発明の組成物から、あらゆる技術によって形成することができる。これには、スクリーン印刷、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、静電塗装、スプレーコーティング、または浸漬コーティングが含まれるが、これらに限定されるわけではない。本発明の組成物および構成物がスプレーコーティングされる時、加熱されたスプレーガンを任意に用いることができる。この組成物の粘度は、粘度調節剤、チキソトロープ剤、充填剤などによる各々の塗布方法に必要な条件に合致するように調節することができる。第一クラッド層を、約１〜１００μｍ、例えば約１０〜５０μｍの乾燥状態の厚さに付着させる。

第一クラッド層４を、第一クラッド組成物中の活性成分の型に応じて、熱的または光分解的に硬化させることができる。熱硬化温度は、９０℃〜３００℃、例えば９０℃〜２２０℃である。このような硬化は一般的に、５秒〜１時間にわたって発生する。このような硬化は、オーブン中またはホットプレート上でこの基体を加熱して実施することができる。あるいはまたこの導波路クラッドを、例えば１〜２ジュール／ｃｍ^２の化学線でフラッド露光し（ｆｌｏｏｄ ｅｘｐｏｓｅ）、ついで９０℃〜３００℃、例えば９０℃〜２２０℃の熱硬化を行なってもよい。

コア層６を、本発明の組成物から形成された第一クラッド層上に形成する。このコア層を、約１〜１００μｍ、例えば約８〜６０μｍの厚さにコーティングする。ついでこのコーティングされた基体を、例えばベーキングによってソフト硬化（ｓｏｆｔ ｃｕｒｅ）し、コーティング中の溶媒を除去する。このような硬化は、選択された特定の溶媒に応じて、様々な温度で発生しうる。適切な温度は、存在するあらゆる溶媒を実質的に除去するのに十分なあらゆる温度である。ソフト硬化は、例えば基体および熱経費（ｔｈｅｒｍａｌ ｂｕｄｇｅｔ）に応じて、室温（２５℃）〜３００℃のあらゆる温度で行なわれてもよい。このような硬化は例えば、オーブンまたはホットプレート上で５秒〜６０分にわたって発生しうる。

硬化後、ついで本発明の組成物の層を、化学線に露光して画像形成する（ｉｍａｇｅ）ことができる。このような方法には例えば、接触イメージング、投影イメージング（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｉｍａｇｉｎｇ）、および多光子吸収によるレーザー直接描画イメージングを包含するレーザー直接描画イメージングが含まれる。多光子吸収は、所望であれば、層中に三次元構造を形成するために用いることができる。例えば図１のマスク８によって画定されている露光パターンは、コア導波路の形状を画定する。これは一般的には、長さが数センチメートル〜数メートル、幅が数ミクロン〜数百ミクロン程度であるが、必ずしもそうであるわけではない。露光の後、この組成物は、一般的には４０℃〜１７０℃の温度で露光後硬化されてもよい。硬化時間は様々であってもよいが、これは一般に、約３０秒〜約１時間である。理論によって縛られるつもりはないが、ネガ型材料の場合、化学線への露光の時、シリコン含有ポリマーが結合し、これらの露光区域を、非露光区域よりも現像液中で溶解性が低いものにする。

これらの非露光区域は、例えば適切な現像剤との接触によって除去されてもよく、基体上に残留する露光区域のみを残し、このようにして図１の構造６’が形成される。この組成物は、水性現像液中で現像可能でありうる。適切な水性現像剤には、例えば水中のアルカリ金属水酸化物、例えば水酸化ナトリウム、および水酸化カリウム、ならびに水中の水酸化テトラアルキルアンモニウム、例えば水酸化テトラメチルアンモニウムが含まれる。このような現像剤は一般的に、０．１〜２Ｎ、例えば０．１５〜１Ｎ、または０．２６〜０．７Ｎの濃度で用いられる。現像液は任意に、１つまたはそれ以上の既知の界面活性剤、例えばポリエチレングリコール、アルキルスルホネート、および当業界でよく知られているその他の界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤は一般的に、０．０１〜３重量％の量で現像剤中で存在する。有利には消泡剤が、現像剤中で含まれていてもよい。

あるいはまた非露光区域を除去して、非水性現像剤との接触によって基体上に残留する露光区域のみを残してもよい。適切な非水性現像剤には例えば、ケトン、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、２−オクタノン、２−ヘプタノン、およびメチルイソアミルケトン；アルコール、例えばエタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、およびアミロール；エステル、例えばエチルアセテート、エチルプロピオネート、およびエチルラクテート；グリコールエーテル、例えばエチレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル；グリコールエーテルエステル、例えばエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、およびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート；芳香族化合物、例えばトルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなど、およびこれらの組合わせが含まれる。

上記の水性現像剤と、同様に上に記載されている非水性現像剤の組合わせなどの、半水性現像剤も用いることができる。

このような現像は、多様な温度で行なわれてもよい。例えば室温〜約６５℃、例えば２１〜４９℃である。激しい攪拌（ａｇｇｒｅｓｓｉｖｅ ａｇｉｔａｔｉｏｎ）を用いる現像時間は、１０分以内、例えば５分以内、２分以内、１分以内、または３０秒以内であってもよい。現像は、例えば静的現像室で、または現像剤がスプレーされるコンベヤ設置された台上で行なわれてもよい。スプレー圧力は、５〜４０ｐｓｉ、例えば１０〜２５ｐｓｉであってもよい。

現像後、本発明の導波路は最終硬化工程を受けてもよい。例えば硬化は、例えば１〜２ジュール／ｃｍ^２の化学線でのフラッド露光を含んでいてもよい。さらには、あるいはまた、これらの導波路は、空気中または不活性雰囲気、例えば窒素またはアルゴン中で約１３０℃〜３００℃の温度で加熱されてもよい。次に第二クラッド層１０を、第一クラッド層４およびコア構造６’上に、上記のように形成することができる。第二クラッド層は、第一クラッド層と同一または異なっていてもよい。第二クラッド層は、熱的に活性化され、および／または光活性化され、第一クラッド層に関して上に記載されているような導波路構造を生じさせてもよい。第二クラッド層は一般的には、約１〜１００μｍ、例えば約１０〜５０μｍの厚さに堆積させる。

本発明の光導波路は、多様な波長において優れた透明性を有する。したがって本発明の光導波路は、例えば６００〜１，７００ｎｍで用いられてもよい。本発明の光導波路は、ほかの波長でも有利に用いることができることが理解されるであろう。したがって本発明の光導波路は、データ通信および遠距離通信用途への使用に特に適している。

図２は、本発明のもう１つの側面による電子デバイス例を例証している。この電子デバイスは、導波路クラッド４上に形成された導波路コア６’を含む光学スプリッタである。信号波長λの入力は、Ｙ接合部１２のところで、等しい波長であるが低下したパワー振幅の２つの光信号λ’に分けられる。

次の実施例は、本発明のさらなる多様な側面を例証するものであるが、どんな点に関しても本発明の範囲を制限するものではない。これらの実施例に用いられている重量％は、溶媒を含む全組成物を基準にしている。

４０．７４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、５３．７６重量％のフェニル−メチル−ジメチルシルセスキオキサン（ポリマーを基準にして４９：４９：２重量％）、５．３８重量％のポリテトラヒドロフラン、０．１１重量％のジフェニルナフチルスルホニウムペルフルオロブタンスルホネート、および０．０１重量％のダウ・シルウエットＬ−７６０４シリコーンベース油を、混合物として組合わせた。この組成物を、ナンバー８０ドローダウンバーを用いて、軽石スクラビングされた（ｐｕｍｉｃｅ−ｓｃｒｕｂｂｅｄ）銅クラッドラミネート上にコーティングした。このコーティングされたラミネートを、オーブン中で９０℃で３０分間乾燥した。必要とされる導波路を画定するアートワークを、この組成物上に直接載せた。このアートワークは、様々な寸法および形状の導波路、例えば長さ２〜１４ｃｍ、幅１５〜５０μｍの線状、分岐状、および湾曲形状の導波路を形成するためのパターンを含んでいた。このコーティングされたラミネートを５００ｍＪで露光し、９０℃で１５分間オーブン中に置いた。ついでこの露光されたラミネートを、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中で浸漬した。ついでこのラミネートを脱イオン水中でリンスし、乾燥した。このラミネートを、オーブン中で６０分間２００℃に加熱した。この導波路を、１／１６インチ直径のマンドレルの上で折り曲げた。ベースラミネートは亀裂したが、コーティングは、目視検査を基準にした場合亀裂しなかった。

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、４２重量％のフェニル−メチル−シルセスキオキサン（ポリマーを基準にして６０：４０重量％）、５重量％のジヒドロキシ末端ポリエチレンオキシド、２．９９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、および０．０１重量％のダウ・シルウエットＬ−７６０４シリコーンベース油を、混合物として組合わせる。この組成物を、プリント配線板製造に通常用いられているような２４インチ×３６インチ（６１ｃｍ×９１．４ｃｍ）エポキシラミネート上に６０μｍの厚さにローラーコーティングする。ついでこの組成物を対流式オーブン中で９０℃において４５分間空気中で乾燥させる。実施例１に記載されているものであるが、ライン幅４０〜２００μｍのアートワークを、この組成物上に直接載せる。１，０００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線を、この構成物に適用し、ついで９０℃において３０分間空気中で露光後ベーク（ｐｏｓｔ−ｅｘｐｏｓｕｒｅ−ｂａｋｅ）を行なう。ついで露光された構造物を、全部で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を含んでいるスプレー現像剤中で置く。このラミネートを脱イオン水中でリンスし、乾燥する。その結果生じた導波路を、２，０００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線でフラッド露光し、ついで１８０℃で１２０分間対流式オーブン中で空気中でハード硬化する。柔軟性光導波路が形成されると予想される。

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、２５重量％のトリフルオロメチルフェニル−シルセスキオキサン（ポリマーを基準にして１０：９０重量％）、１５重量％のポリテトラヒドロフラン、４．９５重量％のベンゾイントシレート、および０．０５重量％のダウ・シルウエットＬ−７６０４シリコーンベース油を、混合物として組合わせる。この組成物を、６インチの二酸化ケイ素コーティングされたシリコーンウエハー上に２，５００ｒｐｍでスピンコーティングし、ホットプレート上で９０℃において２分間、８μｍの厚さに空気中でソフトベークする。実施例１に記載されているアートワークを、組成物上に直接載せる。２，０００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線を、この構成物に適用し、ついで９０℃において２分間空気中で露光後ベークを行なう。ついで露光されたウエハーを、３０秒間３７．８℃（１００°Ｆ）に保持されたプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート現像液中で浸漬する。ついでこのウエハーを脱イオン水中でリンスし、乾燥する。このウエハーを、ホットプレート上で１０分間空気中で２００℃に加熱する。柔軟性光導波路が形成されると予想される。

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、４７．９９重量％のメチル−フェニルシルセスキオキサン（ポリマーを基準にして５０：５０重量％）、１０重量％のポリビニルフェノール、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、および０．０１重量％のダウ・シルウエットＬ−７６０４シリコーンベース油を、混合物として組合わせる。この組成物を、プリント配線板製造に通常用いられているような２４インチ×３６インチ（６１ｃｍ×９１．４ｃｍ）エポキシラミネート上に６０μｍの厚さにローラーコーティングする。ついでこの組成物を対流式オーブン中で９０℃において４５分間空気中で乾燥させる。実施例１に記載されているものであるが、ライン幅４０〜２００μｍのアートワークを、組成物上に直接載せる。１，０００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線を、この構成物に適用し、ついで９０℃において３０分間空気中で露光後ベークを行なう。ついでこの露光された構造物を、全部で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を含んでいるスプレー現像剤中で置く。このラミネートを脱イオン水中でリンスし、乾燥する。その結果生じた導波路を、２，０００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線でフラッド露光し、ついで対流式オーブン中で１８０℃において１２０分間空気中でハード硬化を行なう。柔軟性光導波路が形成されると予想される。

３０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、５４．９９重量％のメチル−フェニルシルセスキオキサン（ポリマーを基準にして４０：６０重量％）、１０重量％のポリ（１，４ーブチレンアジペート）、ジオール末端キャップされた（ｄｉｏｌ ｅｎｄ−ｃａｐｐｅｄ）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、および０．０１重量％のダウ・シルウエットＬ−７６０４シリコーンベース油を、混合物として組合わせる。この組成物を、プリント配線板製造に通常用いられているような２４インチ×３６インチ（６１ｃｍ×９１．４ｃｍ）エポキシラミネート上に５０μｍの厚さにローラーコーティングする。ついでこの組成物を対流式オーブン中で９０℃において３０分間空気中で乾燥させる。実施例１に記載されているものであるが、ライン幅４０〜２００μｍのアートワークを、組成物上に直接載せる。８００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線を、この構成物に適用し、ついで９０℃において３０分間空気中で露光後ベークを行なう。ついでこの露光された構造物を、全部で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を含んでいるスプレー現像剤中で置く。このラミネートを脱イオン水中でリンスし、乾燥する。その結果生じた導波路を、対流式オーブン中で１８０℃において１２０分間空気中でハード硬化する。柔軟性光導波路が形成されると予想される。

４０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％のメチル−フェニルシルセスキオキサン（ポリマーを基準にして４０：６０重量％）、５重量％のポリカプロラクトントリオール、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、および０．０１重量％のダウ・シルウエットＬ−７６０４シリコーンベース油を、混合物として組合わせる。この組成物を、プリント配線板製造に通常用いられているような２４インチ×３６インチ（６１ｃｍ×９１．４ｃｍ）エポキシラミネート上に５０μｍの厚さにローラーコーティングする。ついでこの組成物を対流式オーブン中で９０℃において３０分間空気中で乾燥させる。実施例１に記載されているものであるが、ライン幅４０〜２００μｍのアートワークを、組成物上に直接載せる。８００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線を、この構成物に適用し、ついで９０℃において３０分間空気中で露光後ベークを行なう。ついでこの露光された構造物を、全部で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を含んでいるスプレー現像剤中で置く。このラミネートを脱イオン水中でリンスし、乾燥する。その結果生じた導波路を、対流式オーブン中で１８０℃において１２０分間空気中でハード硬化する。柔軟性光導波路が形成されると予想される。

クラッド層
クラッド層組成物は、４０．６１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、５３．４７重量％のフェニル−メチル−ジメチルシルセスキオキサン（ポリマーを基準にして４９：４９：２重量％）、５．３５重量％のポリテトラヒドロフラン、０．５６重量％のアミンブロックドデシルフェニルスルフェート、および０．０１重量％のダウ・シルウエットＬ−７６０４シリコーンベース油を混合物として組合わせて形成した。この組成物を、ナンバー８０ドローダウンバーを用いて機械的にスクラビングされた銅ラミネート上にコーティングした。このラミネートを、オーブン中で９０℃において３０分間乾燥し、オーブン中で１８０℃において１時間ハードベークした。

コア
３５．７５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、５６．４４重量％のフェニル−メチル−ジメチルシルセスキオキサン（ポリマーを基準にして４９：４９：２重量％）、６．２４重量％のポリテトラヒドロフラン、１．５６重量％のジフェニルナフチルスルホニウムペルフルオロブタンスルフェート、および０．０１重量％のダウ・シルウエットＬ−７６０４シリコーンベース油を混合して形成されたコア組成物で、クラッド層をコーティングした。このコーティングされたラミネートをオーブン中で９０℃において３０分間乾燥させた。必要とされている導波路を画定するアートワークを、組成物上に直接載せた。このアートワークは、様々な寸法および形状の導波路、例えば長さ２〜１４ｃｍ、幅１５〜５０μｍの線状、分岐状、および湾曲形状の導波路を形成するためのパターンを含んでいた。このコーティングされたラミネートを、５００ｍＪで露光し、９０℃において１５分間オーブン中に置いた。ついでこのコーティングされたラミネートを、３０秒間３７．８℃に保持された０．７Ｎ水酸化ナトリウム現像液中で浸漬した。ついでこのコーティングされたラミネートを脱イオン水中でリンスし、乾燥した。このコーティングされたラミネートを、オーブン中で６０分間２００℃に加熱した。この導波路を、１／１６インチ直径のマンドレル上で折り曲げた。ベースラミネートは亀裂したが、クラッドおよびコア層は、目視検査を基準にした場合亀裂しなかった。

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、４８．５重量％のフェニル−メチル−ジメチルシルセスキオキサン（ポリマーを基準にして３５：６５重量％）、７．５重量％のジヒドロキシ末端ポリエチレンオキシド、４．９９重量％のアミンブロックドデシルフェニルスルフェート、および０．０１重量％のダウ・シルウエットＬ−７６０４シリコーンベース油を混合物として組合わせて形成する。この組成物を、プリント配線板製造に通常用いられているような２４インチ×３６インチ（６１ｃｍ×９１．４ｃｍ）エポキシラミネート上に５０μｍの厚さにローラーコーティングする。ついでこの組成物を、対流式オーブン中で９０℃において４５分間空気中で乾燥させる。この第一クラッドコーティングされた基体を、１８０℃で１．５時間加熱する。

コア
第一クラッド層を、実施例２のコア組成物でコーティングし、実施例２に記載されているようにパターン化し、硬化する。

クラッド（２）層
ソフトベーク後の第二クラッド層の厚さが６０μｍであること以外、第一クラッド層の形成に用いられたのと同じ組成物および手順を用いて、第二クラッド層組成物を、パターン化コアおよび第一クラッド層の上に形成する。柔軟性光導波路が形成されると予想される。

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、４０．９９重量％のフェニル−メチル−シルセスキオキサン（ポリマーを基準にして４０：６０重量％）、４重量％のポリテトラヒドロフラン、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フェート、および０．０１重量％のダウ・シルウエットＬ−７６０４シリコーンベース油を混合物として組合わせて形成する。この組成物を、６インチの二酸化ケイ素コーティングされたシリコンウエハー上に２，０００ｒｐｍでスピンコーティングし、ホットプレート上で９０℃において２分間空気中で８μｍの厚さにソフトベークする。この組成物を８００ｍＪに露光し、ホットプレート上で９０℃において２分間加熱する。ついでこの組成物を、ホットプレート上で２００℃において１０分間空気中でハードベークする。

コア
第一クラッド層を、実施例３のコア組成物でコーティングし、実施例３に記載されているようにパターン化し、硬化する。

クラッド（２）層
ソフトベーク後の第二クラッド層の厚さが１０μｍであること以外、第一クラッド層の形成に用いられたのと同じ組成物および手順を用いて、第二クラッド層組成物を、パターン化コアおよび第一クラッド層の上に形成する。柔軟性光導波路が形成されると予想される。

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（ポリマーを基準にして５０：５０重量％）、１０重量％のジヒドロキシ末端ポリプロピレングリコール、４．９９重量％のアミンブロックドデシルフェニルスルフェート、および０．０１重量％のダウ・シルウエットＬ−７６０４シリコーンベース油を混合物として組合わせて形成する。この組成物を、プリント配線板製造に通常用いられているような２４インチ×３６インチ（６１ｃｍ×９１．４ｃｍ）エポキシラミネート上に５０μｍの厚さにローラーコーティングする。ついでこの組成物を、対流式オーブン中で９０℃において４５分間空気中で乾燥させる。この第一クラッドコーティングされた基体を、１８０℃で１時間加熱する。

コア
第一クラッド層を、実施例４のコア組成物でコーティングし、実施例４に記載されているようにパターン化し、硬化する。

クラッド（２）層
ソフトベーク後の第二クラッド層の厚さが６０μｍであること以外、第一クラッド層の形成に用いられたのと同じ組成物および手順を用いて、第二クラッド層組成物を、パターン化コアおよび第一クラッド層の上に形成する。柔軟性光導波路が形成されると予想される。

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（ポリマーを基準にして５０：５０重量％）、１０重量％のジヒドロキシ末端ポリプロピレングリコール、４．９９重量％のアミンブロックドデシルフェニルスルフェート、および０．０１重量％のダウ・シルウエットＬ−７６０４シリコーンベース油を混合物として組合わせて形成する。この組成物を、プリント配線板製造に通常用いられているような２４インチ×３６インチ（６１ｃｍ×９１．４ｃｍ）エポキシラミネート上に５０μｍの厚さにローラーコーティングする。ついでこの組成物を、対流式オーブン中で９０℃において４５分間空気中で乾燥させる。この第一クラッドコーティングされた基体を、１８０℃で１時間加熱する。

コア
第一クラッド層を、実施例５のコア組成物でコーティングし、実施例５に記載されているようにパターン化し、硬化する。

クラッド（２）層
ソフトベーク後の第二クラッド層の厚さが６０μｍであること以外、第一クラッド層の形成に用いられたのと同じ組成物および手順を用いて、第二クラッド層組成物を、パターン化コアおよび第一クラッド層の上に形成する。柔軟性光導波路が形成されると予想される。

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（ポリマーを基準にして５０：５０重量％）、１０重量％のジヒドロキシ末端ポリプロピレングリコール、４．９９重量％のアミンブロックドデシルフェニルスルフェート、および０．０１重量％のダウ・シルウエットＬ−７６０４シリコーンベース油を混合物として組合わせて形成する。この組成物を、プリント配線板製造に通常用いられているような２４インチ×３６インチ（６１ｃｍ×９１．４ｃｍ）エポキシラミネート上に５０μｍの厚さにローラーコーティングする。ついでこの組成物を、対流式オーブン中で９０℃において４５分間空気中で乾燥させる。この第一クラッドコーティングされた基体を、１８０℃で１時間加熱する。

コア
第一クラッド層を、実施例６のコア組成物でコーティングし、実施例６に記載されているようにパターン化し、硬化する。

クラッド（２）層
ソフトベーク後の第二クラッド層の厚さが６０μｍであること以外、第一クラッド層の形成に用いられたのと同じ組成物および手順を用いて、第二クラッド層組成物を、パターン化コアおよび第一クラッド層の上に形成する。柔軟性光導波路が形成されると予想される。

本発明は、これの特定の実施態様を参照して詳細に記載されているが、クレームの範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正を行なうことができ、同等のものを用いることができることは、当業者には明らかであろう。

図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の１つの側面による、光導波路をその様々な形成段階において横断面図で例証している。 図２は、本発明の１つの側面による電子デバイスの一例を例証している。

符号の説明

２ 基体
４ 第一クラッド層
６ 構造
６’ コア構造
８ マスク
１０ 第二クラッド層
１２ Ｙ接合部

Claims (10)

1. 式（ＲＳｉＯ_１．５）（式中、Ｒは置換または非置換有機基である）の単位、および複数の官能性末端基を含んでいるポリマー；
   活性化の時に乾燥状態にある組成物の溶解性を変えるための第一成分；および
   ヒドロキシ、アミノ、チオール、スルホネートエステル、カルボキシレートエステル、シリルエステル、無水物、アジリジン、メチロールメチル、シリルエーテル、およびこれらの組合わせから選択される複数の官能基を含んでいる第二成分であって、活性化の前後に乾燥状態にある組成物の柔軟性を改良するのに効果的な量で存在する第二成分、
   を含む組成物。
2. このポリマーが、式（Ｒ^１ＳｉＯ_１．５）（式中、Ｒ^１は、置換または非置換有機基であり、Ｒとは異なる）の単位をさらに含む、請求項１記載の組成物。
3. 第二成分が、置換および非置換アルキルおよびアリール炭化水素、エーテル、アクリレート、ノボラック、ナノ粒子、ポリイミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリケトン、フラーレン、ＰＯＳＳシリコン、およびこれらの組合わせから選択される物質を含んでいる、請求項１または２記載の組成物。
4. この第二成分がポリオールである、請求項１または２記載の組成物。
5. この第二成分がポリエーテル−ジオールである、請求項１または２記載の組成物。
6. 乾燥状態にあるこの組成物が、水性現像可能である、請求項１〜５のいずれか１項記載の組成物。
7. コアおよびクラッドを含む柔軟性光導波路であって、このコアおよび／またはクラッドが、請求項１〜６のいずれか１項記載の組成物から形成されている、前記柔軟性光導波路。
8. コアおよびクラッドを含んでいる柔軟性光導波路の形成方法であって、
   （ａ）請求項１〜６のいずれか１項記載の組成物から基体上に層を形成する工程；および
   （ｂ）該層の少なくとも一部分を活性化する工程であって、該層がコアまたはクラッド層である工程、
   を含む方法。
9. 請求項８記載の方法であって、
   層がコア層であり、さらに、
   当該方法が、
   工程（ｂ）として、（ｂ）コア層の一部分を活性化する工程を含み、かつ、
   （ｃ）コア層を現像してコア構造を形成する工程をさらに含むものである、
   請求項８記載の方法。
10. 請求項８記載の方法であって、
    層が第一クラッド層であり、さらに、
    当該方法が、
    （ｃ）（ａ）の組成物と同一かまたは異なるものである、（ａ）に規定されているものとしての第二の組成物から、クラッド層上にコア層を形成する工程；
    （ｄ）コア層の一部分を活性化する工程；
    （ｅ）コア層を現像してコア構造を形成する工程；および
    （ｆ）（ａ）および／または（ｃ）の組成物と同一かまたは異なるものである、（ａ）に規定されているものとしての第三組成物から、コア構造上に第二クラッド層を形成する工程、をさらに含む、請求項８記載の方法。

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