TWI332968B - Waveguide compositions and waveguides formed therefrom - Google Patents

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1332968 九、發明說明： 相關申請案之交互照對 本申請案根據35U.S.C. §1i9(e)之2003彳，十一月 25曰提出甲請之美國臨時申請案第祕％，㈣號請求獲 丑’該中請案以其全併人本文中以供參考之用。 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上係關於波導的領域。具體而言，本發明 =關於適合㈣於形成可撓性光波㈣組成物。本㈣復 ^於可撓性光波導的形成方法。同樣地，本發明係關於可 撓性光波導，並且關於包含可撓性光波導的電子 【先前技術】 在高速通訊中使用光脈衝序列的訊號傳送現正變得 ^越，要。舉例來說’光學積體電路⑼⑶在高頻寬的 子互連件方面有其重要性。結果，使得像波導、濾波器、 學互連件、透鏡、繞射光柵等光學零件的整合變得越來 越重要。

I 、光波導—般都是藉由包覆層繞著芯體材料建構而 成口為包覆層具有比芯體材料更低的折射率，使得光輕 =在芯體材料内傳送。波導可單獨使用或當作支禮^ 、，上之P車列。在光學㈣上波導通常執行被動功能。 =例來說’分束器將-波導當中的光學訊號分二或更多波 ¥中’轉合器可相加從二或更多波導的光學訊號進入數目 更^，導中；以及波長區隔多工（「wdm」）結構，通常 疋I曰著使用相陣列設計就是藉著光柵，將輸人光學訊號 92581 5 1332968 分成光譜不連續輸出訊號，將各個輸出訊號耦合至不同的 波導。分光濾光器（spectral filter)、偏振器（p〇larizer)、隔 離器（isolator)可併入至波導。同樣地，波導也可選擇包含 ^動式功能性，其中輸入訊號藉著與第二光學或電子訊號 又互作.用而改爱。主動式功能性的例子包含利用電子-光 學、熱-光學或聲波-光學裝置等進行放大和切換。

波導基材包含，例如石夕晶圓和用於祠服裝置的電路底 板。所欲為具有可處理波導而無芯體及/或包覆材料龜裂缺 陷的能力。生質大體上都是由於塗佈 致。如聚❹胺等許多有機聚合物為主的波導都是可Γ L夕ϊί卻有其他餘氣吸收、高耗損和昂貴等的缺點。 线，其須對付有機聚合物純的各種缺點， =,·先大體上都易脆而會因為處理的結杲而導致龜裂缺 之可出使塗層部分溶於有機溶劑而產生所欲結構 奪：的波導芯體。這個技術具有使用難於處置、廢 茱物處理及/或包封於密閉一 欲為可選擇佶用…… 有機浴劑的缺點。因此所 結構。擇❹水性㈣^由光可録时層產生波導 層之：碳聚合物系統其可對抗層間介電塗 席<腕性’特別是用於微雷 土 見，例如 上，產生孔隙之組成物。參 料利_ landrGSS等人，美國專利㈣6,251，486號， 作為低介電材料之經改質的甲_ 减組成物。該甲㈣倍半氧 ° s 一〒I和笨基側基團 92581 =或可為非芳香族環狀基團，例如環戍基、環己基、降 =、相燒基、六氫卩比咬基、四氫咲喃基及四氮曝吩基。 =t之貫例包含含6至2〇個碳原子的基團，例如，6至15 及例如苯基、甲笨基、苯甲基、K蔡基、I萘基 旌的非基’並且可以雜原子加以取代。雜環基團可為芳香 、的，例如，噻吩、吡啶、嘧啶、氣 磷雜環戊-烯r h ,,. 虱濰衣戊一烯（pyhole)、 喃。 烯（Ph〇Sph〇le)、砷雜環戊二烯（arsole)及呋 環戊：型m代或未經取代的甲基、乙基、丙:基、 土、本曱基、笨基 '金剛烷基及其組合。 是雜二聚：或較高級聚合物的形態’無論 多附力2 該聚合物可包含，例如，-或更 ^至85重=早Γ ’以聚合物為基準’各單元的比例介於 里/〇 ,例如，15至§ 〇會暑0/汔 ί Γ V0重量%之範圍。附加的單元可，例:° :二:’ 該$合物=氧t籠㈣氧炫及/或其組合。舉例來說， R'係如二學式 和R】其中之__胃 取代或未經取代的有機基團。R 而R和R】之二例如，砥自經取代或未經取代的烷基， 該聚合物μ 代的芳基。 丁基矽倍半3甲基石夕倍半氧烧單元和 基石夕倍半氧貌單-兀的共來物之炫基石夕聚合物，·像是含苯 物之芳基矽令人# —氣^基本基石夕倍半氧貌單元的共聚 物’或像0甲基和笨切倍半氧烧單元 ]]

9258】 1332968 的共聚物之芳絲秒共聚物。 、乂上°兒明的，該聚合物的側鏈可視情況需要地加以 取代’··:取代」表不側鏈上之一或更多氫原子係以另—取 代基例如，；^、氟、漠和氣等函素、⑷]A)烧基' % il烧基、（C「C】0)烷氧基、ic 、 6 孔丞烷斂基、（Ci-C]G)烷氧羰 土 、（ 烷羰氧基' 烷基胺、含烷基硫的材料等，加以 代肩小〇物可含有很大範圍的重複單元，無論是雜排 型或肷段型皆可。可用於本發明的聚合物單元可為，例如， 5至150個重複單元，一般約1〇至％個重複單元；而可 用方；本發明的矽氧烷單元可為有例如5至150個重複單 元，般約7至25個重複單元。因此，該聚合物在分子量 上可廣泛地改變。—般而言，該聚合物具有約5〇〇至15,〇〇〇 的重1平均分子量（Mw)，更常地約1〇〇〇至10,0〇〇，又更 系地約1 000至5〇〇〇。頃發現根據本發明的組成物之在水 性顯影劑中的分解速率會隨著重量平均分子量Mw和數量 平均分子量Μη的增加而降低。 該聚合物復包含二或更多可使縮合聚合發生的末端 官能基。此末端基團可為，例如，羥基；像是乙氧基、丙 氧基、異丙氧基等烷氧基；羧基酯、胺基、醯胺基、環氧 基、亞胺基、羧酸、酸酐、烯烴基、丙烯醯基、縮醛、原 酉曰、乙稀基醚及其組合。在這些當中，常見的是經基。聚 合物中的末端官能基含量取決於，例如，所欲之改善可撓 性成分的添加量。末端官能基含量可為，例如，以聚合物 為基準，約0.5至35重量％，例如約1至1〇重量％，或約 12

92581 1332968 2至5重量％。 該聚合物可視情況需要，復包 元，例如，經苯基或f基取代的石夕氧燒f更夕石夕氧燒單 以上說明的聚合物材科可 料，藉由習知的方法制M I 、取付的起始材 町万法衣備。舉例來說，含％ 矽的共聚物可藉由5〇重量 .尹基-苯基 %茉美- 7I 里/〇f基二乙氧基-矽烷和5〇重量 土一乙虱基-矽烷的縮合反應合成。 用以改，交壬乾無狀態的組成物之、容解声 可為存在;度的第-成分 ^在H且成物中，而能使組成物在顯 , 度改變之活㈣分。在㈣作料㈣之料巾 活性成分可催化而結合聚合物組成物暴露 不溶於水性顯影劑之結合部分。該活性成分—般藉== 可產生酸或驗。各式各樣的活性成分皆可用於本發明，嗜 活性成分包括’但不限於，光酸產生劑、光驗產生劑、熱 酸產生劑及熱驗產生劑。這些當中，常見的是光酸和熱酸 產生劑’藉著活化而產生酸的成分。 _ 可用於本發明的光酸產生劑可為任何藉由暴露於光 底下而產生酸的化合物或複數種化合物。適當的光酸產生 剑眾人皆知並且包含，但不限於，經鹵化的三吖嗪、鐃鹽、 經嶒酸化的酯、經取代的羥基醯亞胺、經取代的羥基亞胺、 疊氮化合物、像是重氮萘醌等萘醌、重氮化合物及其組合。 特別有用之經_化的三卩丫嗪包含，例如，經鹵化的貌 基一π ΓD秦’像是三_曱基-同向-三卩丫卩秦。同向_三卩丫卩秦化合 物係特定曱基-三ii曱基-對稱-三吖嗪和特定醛或醛衍生 92581 13 1332968

物的縮合反應產物。此等對稱-三吖嗪化合物可根據美國專 利案第3,954,475號及人在曰本化學協會公 報第42期，第2924至30頁（1969年）中揭示的步驟製備。 其他可用於本發明之三吖嗪型光酸產生劑係揭示於，例 如’美國專利案苐5,366,846號中。

含有弱親核性陰離子的鍚鹽特別適合作為本發明的 光酸產生劑。此陰離子的實施例係二價至七價金屬或非金 屬’例如，銻、錫、鐵、鉍、鋁、鎵、銦、鈦、錯、釩、 鉻、铪、銅、硼、磷和砷的鹵素錯合陰離子。適合的鐵豳 之實施例包含，但不限於’像是二芳基_二重氮鏺鹽等= 鍚鹽類，以及週期表第VA族和第3族、第ΠΑ族和第B 族和第I族的鎗鹽類，例如，像是錤鹽等鏑鏺鹽、四級銨、 鎮和碑鐵鹽、像是芳香鏡鹽等鏡鹽、氧化疏鹽或㈣。文適 合的鏺鹽之實施例係揭示於，例如，美國專利案第麗 M42，197 ; 4,6G3，1G1 ;及 4,624,9]2 號中。較佳為像是六

氟磷酸三苯毓及其混合物等鏑鹽。 /、 _可作為本發明的光酸產生劑之經磺酸化的酯類包 含，例如，磺醯氧基酮《適合之經磺酸化的酯類包含，4 不限於，苯偶姻甲苯磺酸酯、α_(對苯 -丁 I、Τ个，、知孔基）·醋酸： 一丁基本S曰、甲苯磺酸2,6-二硝苯甲酯及α_(對_曱 氡基）-醋酸第三丁酯。此等經磺酸化的酿 〃 > 胡你揭不於，你 如，光聚合物科技期刊’第4卷，第3 ^ 337 $ ^4( 頁（1991 年）。 主 34< 可使用之經取代的羥基醯亞胺包含，例如 _ D，正三氟甲 9258] 14 1332968 基％ fe氧基-2,3-二苯基馬來醯亞胺及2_三氟曱基苯磺醯 氧基-2,3-二苯基馬來醯亞胺。適合之經取代的羥基亞胺包 含，例如，氮基_2_曱基苯亞甲基）_(5_羥基亞胺丁基磺醯 基）-噻吩。可用於本發明之疊氮化合物包含，例如，2,6_(斗_ 疊氮基苯亞甲基）環己酮。萘醌類可包含，例如，2,3，心三 經基笨曱酮之2，1-重氮萘醌磺酸酯。在這些重氮化合物 田中，可使用1，7-雙（4-氣磺醯基苯基）_4_重氮_3,5•庚二酮。 可用於本發明的光鹼可為任何可藉由暴露於光底下 而產生鹼之化合物或複數種化合物。適合的光鹼產生劑包 含，但不限於，胺基曱酸笨甲酯、笨偶姻胺基甲酸酯、鄰_ 胺曱醯基羥基胺、鄰，曱醯基肟、芳香族磺醯胺、&内醯 胺、Ν-(2-烯丙基乙烯基）醯胺、芳基疊氮化合物、队芳基 甲fe胺、4-(原硝苯基）二氫吡啶及其組合。

可用於本發明的熱酸產生劑可為任何藉由熱活化而 產生酸的化合物或複數種化合物。熱可藉由像對流加熱 間接方法供應或藉由像雷射加熱技術等直接加熱法供應 一適合的熱酸產生劑為眾人皆知並且包含，但不限= 匕的二nf嗪、酸的錢鹽、金翁鹽、經石黃酸化的黯類、 取^的經絲亞胺、經取代的經基亞胺、疊氮化合物、 氮奈醌等奈醌、重氮化合物及其組合。 在負型作用材料的例子中，可用於本發明中一 度的成分用量餘何足以藉^暴露於純㈣或熱^谷」 ，化含秒聚合物之結合而使結合部分不溶於水 置。此活性成分以〇.】125重量％的量存在於組成物^ 9258】 1332968 且涵括於熟習此技蓺 物-般都”於5重1:此力範圍以内。此等其他的添加 於2.5重量％。 里/〇的含量存在於组成物中，例如少 本矣月的組成物可視情況需要一 a 劍。交聯劍包含，例如 或更夕父聯 成分之材料。能與切方式鏈結該組成物的 聯劑皆適合用於本發明應的芳香族或脂肪族交 物一起固化而形成聚合的=機交聯劑將會與含石夕聚合 中的溶解度。此等有機六^犬物、’，且降低在顯影劍溶液 技藝=會明瞭交聯劑的組合可成功地Si二：η 可用於本發明之搞人ΑΑ 士 ^ ψ 月之適合的有機交聯劑包含，但 3胺的化合物、含環氧基的材料、含 X ， 團之化合物、經烯丙基取代的芳香族化合物及並：:基f 型的交聯劑包含含胺的化合物及含環氧基的材料、，。5。典 可作為本發明的交聯劑之含胺的化合 於：三聚氰胺單體、三聚氰胺聚合物、經烧 =限 胺、苯并鳥糞胺樹脂、笨并5翼 *甲基二^亂· 樹脂、甘脲-甲醛樹脂及其組合。 ” 熟習此技藝者將會明睁滴八士 炫 適13的有機交聯劑濃度將會 W聯劑^應性和該組成物的特定用途等因素而變更。使 用4 m般都以（u至5Q重量％的含量存在於 物中，例如，0.5至25重量％或重量％。 本發明的組成物可視情況需要包含一或更多溶劑。此 等溶劑有助於調配本組成物’並且有助於將本组成物塗在 92581 18 丄叫968 基材上。各式各樣的溶劑皆可使用。適合的溶劑包含，作 不限方、甘醇醚類，例如乙二醇單曱醚、丙二醇單乙醚、 —丙一醇單曱醚；酯類，例如曱基纖維素醋酸酯、乙美 ::醋酸酯、丙二醇單曱基醚醋酸酯 '二丙二醇單甲基蜒 ^§曰、—兀酯；碳酸丙二酯等碳酸酯類、γ- 丁内酯、乳 酉久乙s曰、醋酸正戊酯和醋酸正丁酯等酯類；例如正丙醇、 異丙知等醇類；例如環己酮、曱基異丁酮、二異丁 _及 :酮等酮類’例如γ_ 丁内酯和?-己内酯等内酯類；例如二 ，醚和笨曱醚等醚類；例如均三曱苯、曱苯和二甲笨等烴 化合物或其混合物'基2吡、Ν，Ν’·二曱基丙脲等雜環族 本七明的組成物可按照任何順序結合，以混合物的方 "3矽聚合物、催化性成分及其他選擇性成分而製備。 本組成物特別適合用於可撓性光波導之製造。光 σ用於形成包含以下的光雨 合哭 置，但不限於，分束器、_ 算：亡5W濾光器、偏振器、隔離器、波長區隔多工結構 °。放大益、衰減器、開關等，或大型電子裝置， 成^刷線路板、積體電路、互連件等。本光可定義的繞 ==適用於製造顯示裝置，該顯示裝置包括透鏡及 鏡和連接器等光學元件。如本文所㈣，電子裝 括：：：涵蓋光電裝置’例如，以上說明者，以及上述包 括先電裝置在内的更大型裝置。 、匕 形式本ΓΓΓ導可製成個別波導的形式或波導陣列的 吏用本發明的組成物製備波導的方法涉及：⑷由 9258] 1332968 以上說明的組成物在基材上形成層，以及⑻活化該層之 至少一部分，其中該層係包覆或芯體層。本發明的組成物 適合用於形成波導的包覆及/或芯體結構。單純為了達到例 子的目的，以下將說明由本發明的組成物 和芯體結構的可撓性光波導 兀* /反♦之形成方法。稭由沈積芯體及 〜弟二包覆層而形成波導。最終結構的 相比時具有較低折㈣。㈣有料料包含折㈣^ 至1.7的”芯體和折射率L3至169的包覆層。 . 對照第1圖，任何適用於承載波導的基材2皆可搭配 2成物與構造—起❹。適合的基材包含，但不限方Γ’ 疋用於印刷線路板和積體電路等電子裝置之製造的基 伙。，別適合的基材包含銅被覆板的層疊面和銅表面、銅 :銦：路板的内層和外層、像是用於石夕、鎵坤以及鱗 二二積體電路之製造的晶圓、包含但不㈣ 」）玻祸基板等的玻璃基板，以及包括介電塗 層、包覆層等的基材。 电土 ::表面2上可形成第一包覆層4。第一包 ::广加以說明的波導)可藉由包含，但不限 Γ::塗™、狹縫塗佈法、旋塗法、溢流= 霧法、喷塗法或浸塗法之任何技術而以本二 就7 W。若本發明的組成物和構造係利用喷塗時， 訧可視情況需要地使用加埶噴 …質劑、觸變劑'填料=二成度可籍由 法的要求。沈積第一包❹而即’以付合各應用方 又曰而传到主乾燥狀態時的厚度約 9258] 20 1332968 1至100微米，例如’約1 〇至％微米。 第一包覆層4可端視第一包覆組成物中的活性成分類 型而以，例如，加熱的方式或以光解的方式固化。熱固化 溫度係90°C至30(TC，例如9(TC至220t。此固化Γ般都 會發生五秒至一小時的時間。此固化可藉著在烘箱中或加 熱板中加熱基材而產生作用。或者波導包覆層可以，例如， 利用1至2焦耳/平方公分的光化輻射大量曝光，接著再於 9 〇 C至3 0 0 C時熱固化，例如9 〇 至2 2 0 °C。 在由本發明之組成物形成的第一包覆層上形成芯體 層6。芯體層係塗佈成約}至1〇〇微米的厚度，例如，約8 至60微米。然後使經塗佈的基材軟固化，例如藉由烘烤， 而移除塗層内的溶劑。此固化可在不同的溫度時進行，端 視所選用的特定溶劑而定。適合的溫度係足以實質上移除 任何存在的洛劑之任何溫度。軟固化可為室溫（25它）至3⑻ °c之任何溫度，取決於，例如，基材和熱預算（thermai budget)。此固化可在烘箱中或加熱板上進行，例如，$秒 至6 0分鐘。 ^ 固化之後，可接著藉由暴露於光化輻射底下而使本組 成物層成像。此等方法包含，例如，接觸成像法、投影成 像法及雷射直接寫人成像法，該雷射直接寫人成像法包含 藉由多光子吸收而進行雷射直接寫入成像。若有必要，可 ^用多光子吸收而在該層内形成3維結構。舉例來說，如 第1圖中的光罩8所定義的曝光圖案，定義芯體波導的幾 何圖案，一般但不—定使該幾何圖案的長度在公分至米的 92581 21 1332968 罝級，而且寬度在微米至數百微米的量級。 佈置曝光固化該組成物，一 ★ 可 A又都在40 C至1 70°Γ ίΛ、、®奋 固化時間可以改變，作大俨 OC的/皿度。 味η电 大肢上都在約30秒至約丨小時。俾 &不奴為理論所限制.日 暴露於光化輻=丄==^^ 曝光區域比未曝光區域更物一，而使 又个/合於頦景> 劑溶液中。 未曝光區域可利用，例如 加以移除。只剩曝光區域留在、適4喊影劑接觸， 的芯體結構6，。該組物 1丄措此形成第1圖中 的水性顯影劑包含，例如，二：劍溶液中顯影。適合 等驗金屬氯氧化物，j及加::: =化納及嶋 氧化四烧基錄。此等顯影劑—般都以〇 i至

視f月况需要地包含一戎争炙 ~合4文J ,3次更夕已知的界面活性劑，例如，取 乙一醇、磺酸烷酯及其他此技藝中 來 ]界面活性劑一般都以0·01至3重量。/的旦六― 劑中。顯影射最好也包含消泡#卜Κ的^在於顯影 域，與非7⑽影劑接觸而移除未曝光的區 〆、剩經曝光的區域留在基材上。 包含，例如，獅部&的非水性顯影劑 己酮、2辛明·：、： °丙酮、甲乙_、甲基異丁綱 '環 辛酮、2-庚酮及甲基異戊嗣 異丙醇、正呙萨知類，例如乙醇、 酸乙r 丁_、異丁醇及戊醇；_，例如醋 心=乙醋及乳酸乙"；二_類，例如乙二醇甲 子⑽ '丙二咖；二醇”類，例如乙二醇 9258】 22 ^^2968 :甲_酸醒及丙二醇單甲㈣酸 本、：甲苯、氣苯'二氣苯等，及其組合一’例如甲 +水性顯影劑也可使用， 的水性顯影劑還有以上提及°\生頭影劑係以上提及 及的非水性顯影劑之鈿人 進行等各種不同：度時 ::内，如，=== = 貲送顯在’例如’靜態顯影室内或 例如，0至25ρΓ 進订。喷霧覆力介於5至40PS1， 顯影之後，本波導可進 可，例如，包含在，例如，if?隹^化步驟。該固化 射下大量曝光。附帶地，或去2…耳/平方公分的光化輻 鈍性氣氛中，在 ^ ，可在空氣或氮氣或氬氣等 著，可以如以上說明的方式在第上， 上形成第二包覆層1G ^層4及芯體結構6， 如以上說明與第—It::熱活化及/或光活化的方式 /、弟包覆層有關的波導結構。 —般都沈積成約】幻〇〇微米 了二包覆層 广的光波導在各種不同的波長時二:=。 透明度。因此，本光波導可用在，例如，6〇〇^有優異的 要明瞭的是本光波導A 至】7〇〇奈米。 本光波導特別、南田 。有利地用在其他的波長。因此， 本丸波W別相於資料傳輸和電訊應用。 弟2圖說明根據本發明另一形態的示範電子裝置。該 23 9258] 2子裝置係包含形成於波導包覆 *分束器。輸入訊號波長，λ，在γ 體6之光 長但能量振幅降低之二光訊號，人，。。點】2分成等波 欲以：:：：實施例例示本發明其他的不同形態，但並非 :=形爾本發明的範嘴。用於實 ^以包括溶劑在内的整個組成物為基準。 里 貧施例1 ❶的二4〇甲74/量%的丙二醇單f基驗醋酸酿、53·76重量 49 2重:广二甲基石夕倍半氧炫(嫩· 重量%的四 L 76〇4二—本基奈基&及°·。1重量％的Dow SILWET 庵刮刀(d ?為主的油結合於混合物中。使用80號的下 彳i声：將該組成物塗在經輕石刷洗的銅包 :二：所*、在90C的烘箱中乾燥塗佈的層疊板30分鐘。 含：以心Γ樣版直接地置於該組成物上。該樣版包 和形狀的波導，例如長度介於勒· ㈣[首，見又"方、15至50微米之間的線性、分支和曲 :二T署之圖案。使經塗佈的層疊板於500毫焦耳下曝 田板二在维=90c的供箱中15分鐘。然後將經曝光的層 · ^'37*8〇C(100〇F)^ 液中30秒。然後在去離子水中沖洗層疊板並且乾燥。在供 相f =板加熱至職’歷時6〇分鐘。透過直經1/16 杉’\由’弓折該波導。以目測為準，該基底層疊板已經龜 裂’但疋塗層並未龜裂。 9258】 24 1332968 實施例2 ::重量％的丙二醇單甲㈣醋酸酷、42重量。爾 ^甲基石夕倍半氧烧（以聚合物為基準6〇:4()重量％) 的以二經基為末端的聚環氧乙烧、2·99重量％

〇'01 ί4〇/〇^ D〇WSILWET

吁二=混t物中。將該組成物報塗在24对J ..A刀X ·4公分）的環氧樹脂層疊板上，例如普通用 於印刷線路板之萝芒上，γ γ θ通用 .,,, 形成60微米的厚度。然後使該组 2物在㈣之對流供箱的空氣環境中乾燥 = 地將如實施例1中說明但续命盔w 直接 該紐. …友見為40至2〇〇微米的樣版置於 ".“。·子該、结構施力口 10〇〇毫焦耳/平方公分的光化 幸备射’接著在9 〇 °c的空翁φ、隹—宣丨μ 後將經曝光的"冓置二，曝光後烘烤3〇分鐘。然 調，，〇構置方；維持在37.8〇C(10(TF)的0.7Ν氨氧 匕：：喷霧顯影劑溶液令，總共歷時12〇秒 ； 且乾燥。以2_毫焦耳/平方公分J: 射使取後㈣的波導Α量曝光，接著在】賦時

供箱的空氣環境中硬質周外 f /y,L 光波導。兄中更貝固化120分鐘。預期可形成可撓性 實施例3 产以45重里〇/〇的丙二醇單甲基醚醋酸酯、25重量％的二 亂甲基-苯基_石夕倍半氧貌（以聚合物為基準10:90重量^ 】5重量％的聚四氫咲咕 4 舌θ。/ aA 〇 μ , ° ……。 重置％的苯偶姻甲笨磺酸酯 重心的_ SILWETL_切氧炫為主的油 ，.·。合於混合物中。以25〇〇轉/分鐘將該组成物旋塗在六吋 9258] 25 ::=:氧化卿晶圓上，並且在赃的加熱板上， 施例：中二Γ分鐘’形成8微米的厚度。直接地將如實 文隹且/工兄的樣版置於該組成物上。對該結構施加2000 公分的光化輻射’接著在9〇°C的空氣中進行 本九後供烤兩分鐘。狄德 (1〇昨）的取/的晶圓浸在維持於37·8 、♦丙—醇早曱醚醋酸酯顯影劑溶液中30秒。 上，1ΓΐΜί沖洗該晶圓並且乾燥。使該晶圓在加熱板 ，；二氣的環境中加熱至2〇〇〇c， 形成可撓性域導。 4。預期可 貫'施例4 以^重量％的丙二醇單曱基醚醋酸酯、47·99重量％ 、曱苯基矽倍半氧烷（以聚合物為基準％: 重量％)、 。的聚乙烯酚、5重量％的三氟甲基磺酸三苯毓及 於^心的D0W SILWET L_聰石夕氧烧為主的油結合 勿二。將該組成物親塗在24时…(61公分“Μ 纟衣氧树月曰層豐板上’像是普通用於印刷線路板的製 成6◦微米的厚度。在㈣之對流烘箱的空氣環 乙知45刀|里。直接地將如實施例i中說明但線寬 微米的樣版置於該組成物上。對該結構施加麵 笔焦耳/平方公分的光化輻射，接著在啊的空氣中進行 曝光後烘烤30分鐘。然後將經曝光的結構置於维 ^崎W氫氧化鈉顯影劑溶液的噴霧顯影劑· 中’總共歷時】20秒。在去離子水中冲洗該層疊板並且乾 燥。以2_毫焦耳/平方公分的光化李昌射使最後得到的波 92581 26 1332968 == 光，接著再於對流烘箱的空氣環境中，在赋 4硬貝固化no分鐘。預期可形成可撓 實施例5 ^ 二二編的丙二醇單甲基_酸酿、54 99重量。 的甲基-本基石夕倍半氧烧（以聚合物為基準HO重量％)、 10重量。/。的末端包覆二醇之聚(己二酸M•丁 、5重量 %的三敦曱基續酸三苯毓及0.〇 i重量％的D〇 w机肅 =〇4魏以主㈣結合於混合物中。將㈣成物輥塗 f :X36叶⑹公分x91.4公分）的環氧樹 像疋普通用於印刷線路板的製造上 :後在㈣之對親的空氣環境中 施例1中說明但線寬4〇至2°〇微米的樣版置於該 :成物上。對該結構施加刪毫焦耳/平方公分的光 =接著在9Gt的空氣中進行曝光後烘烤％分鐘。缺; 將烴曝光的結構置於維持在37 8t：(1〇(rF)之含二_ ，鈉顯衫劑溶液的喷霧顯影劑中，總共歷時1扣秒。^氧 離子水中沖洗該層疊板並且乾燥。於對流㈣自的 ^ I導在時硬質m2G分鐘。預期可形成可繞= 實施例6 =重量%的丙二醇單甲絲酿酸酷、49.99重量％ τ备-本基矽倍半氧烷（以聚合物為基準4〇: 6〇 5 # # 0/ ΛΑ 里 ΐ 〇/〇)、 里/〇的♦己内酯三元醇、5重量％的三氟甲 蔬及〇·01重量°/。的DOW SILWET L-7604矽氧^為主夂的 92581 27 1332968 結合於混合物卜將該組成物報塗在24。寸忖⑹八八 ….4公分）的環氧樹脂層疊板上，像是普通用於印刷= 板的製造上’形成50微米的厚度'然後在9〇 ” 箱的空氣環境中乾燥30分鐘。直接地將如實施例 = 但線寬:〇至微米的樣版置於該組成物上。對該結：： 2 _笔焦耳/平方公分的光化輕射，接著在贼的空氣 進行曝光後供烤30分鐘。然後將經曝光的結構置於維 = 7.8 C (1GG F )之含G.7 Ν氫氧化納顯影劑溶液的喷霧顯 中’總共歷時120秒。在去離子水中沖洗該層疊板並 且乾燥。於對流供箱的空氣環境中，在18代時硬質固化 120分鐘。預期可形成可撓性光波導。 實施例7 包覆層 以40.61重量％的丙二醇單甲基峻醋酸酉旨、Μ.”重量 %的笨基·甲基·二甲細倍半氧烧（以聚合物為基準 49 . 2重量％)、5.35重量％的平叫今n± 山 里/0扪+四虱呋喃、0.56重量％的

嵌入胺之十二烷基苯基硫酸鹽及〇 〇1重量％的D〇W SILWET L-7604石夕氧炫主士 μ、丄Λ人 /虱沉為主的油組合於混合物中，形成包 覆層組成物。使用8 0號下壓制77脸—z L ,, 此卜&刮刀將該組成物塗在經機械的 方式刷洗過的銅層疊板上。使該層4板在9 G t⑽箱中乾 燥30分鐘，接著再於18代時，在該供箱中硬烤i小時。 芯體 猎由混合35.75重量％的丙二醇單甲基㈣酸醋、 56.44重量％的苯基-甲其-帀 Τ 土一曱基矽倍半氧烷（以聚合物為 92581 28 1332968 基，49 : 49 : 2重量％) ' 6 μ重量％的聚四氫呋喃、1 % 重里/〇的王氣丁烧硫酸二苯基萘基疏及〇 〇1重量％的〇⑽ SILWET L-7604石夕乳烧為主的油而形成之芯體組成物塗佈 包，層。使經塗佈的層疊板在啊之供箱中乾燥％分鐘。 將定義所需之波導的樣版直接地置於該組成物上。該樣版 包含用以形成不同尺寸和形狀的波導，例如長度介於2盥 14公分之間且寬度介於15至5"線之間的線性、分支二 曲線形波導，之圖案。使經塗佈的層疊板於毫焦 ’並且置於9GC的供箱中15分鐘1後將經塗佈的 !rr^f^37-8〇C(1〇〇〇F)^ °·7ΝΑΑ^^ΙΙ^#Ι 二;Γ/ι然後在去離子水中沖洗層疊板並且乾燥。在 “目中將層璧板加熱至200t，歷0夺6〇分鐘。 吋的心軸彎折該波導。以 1/16 裂，但是塗層並未龜裂。…，5亥基底層疊板已經龜 貫施例8 包覆（1)層 以39重量％的丙-臨置田甘 . 知早甲基醚醋酸酯、48.5重量 ^曰重量％的以二絲為末端之聚環氧乙烧、4 99 重I:的肷入胺之十二貌基笨基硫酸鹽及 的 DOW SILWETL-7604矽氧严盔士认丄 的 而形成第-包覆層組成物。二：結合於混合物中 时心分X 9“公分)的組成物輕塗…X 36 衣氧樹脂層疊板上，像是並诵H 於印刷線路板的製造上， 像疋曰通用 战川Μ乐的厚度。然後在9〇 29 9258] IJJZyoo °C之烘箱的空氣環境中乾燥45 。 -包覆層塗佈的基材].5小時。S 180 C時加熱經第 芯體 以實施例2的芯體組成物塗佈該第一包覆声 貫施例2說明的方式加以圖案化以及固化。曰亚且如 包被（2)層 ° 使用形成第-包覆層相同組成 的芯體和第-包覆層上形成第二包 化 烤之後的第二包覆層之厚度“ “經軟《 光波導。 未。預期可形成可撓性^ 實施例9 包被（1)層 + : 50重夏％的丙二醇單f基醚醋酸酯 '復㈧重量％ 的本基-曱基石夕倍半氧烧（以聚合物為基準你的重 4重量％的聚四氫咲喃、5重量％的三 0.01重量％的00以SILWETI —本毓及 MLW£TL-76〇4矽氧烷為主的油結八g 於此口物中而$成第一包覆層組成物。以細〇轉/分鐘將 該組成物旋塗在六忖之經塗佈二氧化石夕的石夕晶圓上，並且 在赃的加熱板上’在空氣中軟烤兩分鐘，形成8微米的 厚度。使邊組成物在800毫焦耳底下曝光，在贼的加敎 板上加熱2分鐘。然後在綱。〇時，加熱板之空氣環境中 硬烤十分鐘。 芯體 以實施例3的-體組成物塗佈該第一包覆層，並且如 92581 30 1332968 實施例3說日月的方式加以圖案化以及固化 包被（2)層 組成物和步驟在經圖案 二包覆層組成物，但是經 ]〇微米。預期可形成可撓 使用形成第一包覆層之相同 化的芯體和第一包覆層上形成第 軟烤之後的第二包覆層之厚度係 性光波導。 實施例10 包被（1)層 其二39重量的丙二醇單甲基峻醋酸酷，重量％的苯· 土-土石夕倍半氧烧（以聚合物為基準50: 50重量％)、⑺ 重量％的以二羥基為末端之肀石_ — 勹木鳊之小丙—醇、4.99重量％的嵌入 胺之十二烷基苯基硫酸鹽及〇 〇1重量％的 L-7604矽氧烷為主的油結合於混合物中而形成第一包覆_ 層組成物。將該組成物輥塗在24吋χ 36吋（61公分X Μ 4 公分）㈣氧樹脂層疊板上’像是普通用於印刷線路板的製 =上，形成50微米的厚度。然後在9〇r之烘箱的空氣環φ 境中乾燥4 5分鐘。在1 8 〇時加熱經第一包覆層塗佈的基 材1小時。 芯體 以貫施例4的芯體組成物塗佈該第一包覆層，並且如 實施例4說明的方式加以圖案化以及固化。 包被（2)層 使用形成第一包覆層之相同組成物和步驟在經圖案 化的芯體和第一包覆層上形成第二包覆層組成物，但是經 92581 3] 包復層之厚度係60微米。預期可形成可撓 軟烤之後的第 性光波導。 實施例II 包被（1)層 A甲其里％的丙二醇單甲基鱗醋酸酿、56重量％的苯 :量。二+氧院(以聚合物為基準5〇:5〇重量%)、10 ===經基為末端之聚丙二醇、（99重量％的嵌人 — 硫酸鹽及〇‘〇1重 L 7604矽氧烷為主的士入日 | m έθ ,.. 由、，σ 5於此合物中而形成第一包覆 曰，、.成物。將該組成物輥塗在24 σ寸χ 36时⑹公分 公分）的環氧樹脂層叠板 . ^ y 反 像疋9通用於印刷線路板的fj 上’形成5 0微米的厚产紗接 、 境中乾烤45八#户 Μ在9〇C之烘箱的空氣環 兄丫钇炼45为釦。在j 8〇<t時 材！小時。 …·二弟包覆層塗佈的基 芯體 以實施例5的芯體組成物塗佈 實施例5說明的方式加以圖案化以及固化。^亚且如（ 包被（2)層 使用形成第-包覆層相同.組成物和步驟在經 化的芯體和第-包覆層上形成第二包覆層組成物二： 軟烤之後的第二包覆層之厚度係6〇微米。 ：疋經 性光波導。 ^成可撓 實施例12 包被（1)層 9258] 32 1332968 以39重夏％的丙二醇單曱基醚醋酸酯、56重量％的苯 基1甲。基矽倍半氧烷（以聚合物為基準50 : 5〇重量％)、10 重里的以—^基為末端之聚丙二醇、4.99重量％的欲入 胺之十二烷基笨基硫酸鹽及〇 〇1重量％的麵silwet 夕氧燒為主的油結合於混合物中而形成第一包覆 層字該組成物輥塗在24时X 36吋(61公分….4 ^刀的樹脂層疊板上，像是普通用於印刷線路板的製 成5〇微米的厚度。然後在9代之供箱的空氣環 立兄中乾燥4 5分鐘。為】R π 〇「士 在8〇Cb加熱經第一包覆層塗佈的基 材1小時。 芯體 以實施例6的芯體組成物塗佈該 實施例"兒明的方式加以圖案化以及固化。已復1亚且如 包被（2)層 用!^成第包覆層相同組成物和步驟在經圖案化 的 t 體和第一Μ m, h ^ Λ' ^ , …成第二包覆層組成物，但是經軟 烤之後的第二包霜a夕戶疮及 疋，、’工苹人 光波導。^層之Μ係6G微米。預期可形成可撓性 發明已對照其特定具體例加以詳細說 Γ 者顯然明瞭可進行不同的變化與修改，並且使用 寻效物，而不會悖離申請專利範 r圖式簡單說明】 " 本發明將對照以下的圖形加以說明，其中 編號表示類似的特徵，而且其中： ' 0麥考 9258] 33 1332968 第1(a)至（e)圖根據本發明其中之一形態，說明在光波 導不同形成階段時的截面；以及 第2圖說明根據本發明其中之一形態的例子之電子裝 置。 【主要元件符號說明】 2 基材 4 第一包覆層 6 芯體層 6， 芯體結構 8 光罩 10 第二包覆層 12 Υ型接合點 λ 輸入訊號波長 λ， 光訊號波長

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Claims (1)

1. 範圍： 第931344〇6號專利申請案 (99年3月30日) 一種波導組成物’包括：\ f） 聚合物，包括化學式（RW^T單元，式中R係經 取代或未經取代的Cl-C2()烷基 C6-C2Q芳基及c3-C8雜 該聚合物係以1 %基，以及複數個末端官能基，其中 至99.4重量％的量存在於該組成物中，且纟中，該末端 :能基係選自羥基；烷氧基；羧基酯、胺基、醯胺基、 環氧基、亞胺基、㈣、.酸酐、烯烴基、丙烯酿基、縮 私、原醋、乙却基喊及其組合； 第一成分’係藉著活化而改變乾燥狀態的該組成物 之溶解度’其中’該第-成分係以〇1至25重量％的量 存在於該組成物中；以及 第二成分，其為多元醇，其中該第二成分係以Μ 至35重量％的量存在於該組成物中，以便改善在活化 之前和之後乾燥狀態的該組成物之可撓性， 且其中’該多元醇具有化學式r2(〇h)x，式卡χ係 2或更大並且不超過碳原子的數目，r2#選自經取代及 未經取代的（c^c25)燒基、（c7_C25)芳基、（Q_C25)芳燒 基、（C6_C：25)環烷基及其組合之有機基團；或者，式中 R2為化學式.(0-CR32)w·所示的聚醚，式t w係！至卫3， 而R3係相同或不同並且係選自氣，以及經取代及未娘 取代的化學式Cl_Cl戍基、芳基、W基或環絲之工有 其t該聚合物復包括 2.如申請專利範圍第1項之組成物 92581(修正版） 35 第93134406號專利申請案 务風斗/ώ10.α (99年3月30日） 、予式（R Sl〇15)的單元，式中R1係經取代及未經取代 的ci-C2〇烷基、cVQo芳基及C3_c8雜環基，並且與R 不同。 如申叫專利|巳圍第1或2項之組成物，其中該多元醇係 聚驗醇。 4·如申請專利範圍第142項之組成物，其中在乾燥狀態 的該紐成物具有水性顯影性。 、種可撓性光波導，包括芯體和包覆，其中該芯體及/ 或該包覆係由根據中請專利範圍第i至4項中任一項之 組成物形成。 6. 種形成包括芯體和包覆之可撓性光波導之方法，該方 法包括： (a) 由根據申請專利範圍第丨至4項中任一項之組 成物在基材上形成層；以及 (b) 活化該層之至少一部分，其中該層係芯體或包 覆層。 7. 如申凊專利範圍第6項之方法，其中該層係思體層，且 其中（b)包括活化該芯體層的一部分，並且該方法復包 括： (c) 顯影該芯體層而形成芯體結構。 8. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該層係第一包覆 層’並且該方法復包括： ^由如（a)中定義的第二種組成物在該包覆層上 形成芯體層’該第二種組成物與⑷的組成物相同或不 3R 92581(修正版） 1332968 第93134406號專利申請案 (99年3月30曰) 同； (d) 活化該芯體層之一部分； (e) 顯影該芯體層而形成芯體結構；以及 (f) 由如（a)中定義的第三種組成物在該芯體結構 上形成第二包覆層，該第三種組成物與（a)及/或（c)的組 成物相同或不同。 37 92581(修正版）