(57)【要約】【課題】高温と低温が繰り返し現れる冷熱サイクル、かつ高湿の条件下において長期間使用しても、シリコンウェハ等の基材から剥離することのない光導波路及びその形成材料を提供する。【解決手段】本発明の光硬化性組成物は、（Ａ）一般式：（Ｒ1）p（Ｒ2）qＳｉ（Ｘ）４−ｐ−ｑ  ［式中、Ｒ1はフッ素原子を含有する炭素数が１〜１２である非加水分解性の同一であるか又は異なる有機基を示し、Ｒ2はフッ素原子を含有しない炭素数が１〜１２である非加水分解性の有機基を示し、Ｘは同一であるか又は異なる加水分解性基を示す。また、ｐは１又は２であり、ｑは０又は１である。］で表される加水分解性シラン化合物、その加水分解物、またはその縮合物と、（Ｂ）有機溶媒に対して可溶性を有するシロキサン系カゴ状化合物とを含む。該組成物は、光導波路２４の下部クラッド層１２等の形成材料として用いられる。【選択図】図１
2006036898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）一般式（１）：
（Ｒ1）p（Ｒ2）qＳｉ（Ｘ）４−ｐ−ｑ        （１）
［式中、Ｒ1はフッ素原子を含有する炭素数が１〜１２である非加水分解性の同一であるか又は異なる有機基を示し、Ｒ2はフッ素原子を含有しない炭素数が１〜１２である非加水分解性の有機基を示し、Ｘは同一であるか又は異なる加水分解性基を示す。また、ｐは１又は２であり、ｑは０又は１である。］
で表される加水分解性シラン化合物、その加水分解物、及びその縮合物からなる群より選ばれる少なくとも一種と、
（Ｂ）有機溶媒に対して可溶性を有するシロキサン系カゴ状化合物と
を含むことを特徴とする光硬化性組成物。
【請求項２】
上記成分（Ｂ）が、反応性基を有する化合物である請求項１に記載の光硬化性組成物。
【請求項３】
上記反応性基が、オキセタニル基またはエポキシ基である請求項２に記載の光硬化性組成物。
【請求項４】
上記成分（Ｂ）の配合量が、上記成分（Ａ）との合計１００質量部当たり、１〜６０質量部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の光硬化性組成物。
【請求項５】
光酸発生剤を含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の光硬化性組成物。
【請求項６】
光伝送路であるコア部分と、該コア部分の周囲に形成されるクラッド層とからなる、基材の上に形成される光導波路であって、前記クラッド層のうち、少なくとも、前記基材との境界面を含む部分が、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光硬化性組成物からなることを特徴とする光導波路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線等によって硬化可能な光硬化性組成物、及び該組成物を用いて少なくとも基材との境界面を含む部分を形成してなる光導波路に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチメディア時代を迎え、光通信システムやコンピュータにおける情報処理の大容量化および高速化の要求から、光を伝送媒体とする伝送システムが、公衆通信網、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、ＦＡ（ファクトリーオートメーション）、コンピュータ間のインターコネクト、家庭内配線等に使用されるようになっている。これら伝送システムで用いられる光導波路は、例えば映画や動画等の大容量の情報伝達や光コンピュータ等を実現するための光デバイス、光電集積回路（ＯＥＩＣ）、光集積回路（光ＩＣ）等における基本構成要素である。そして、光導波路は、大量の需要があることから鋭意研究される一方、特に高性能で、低コストの製品が求められている。
【０００３】
このような光導波路としては、従来、石英系光導波路やポリマー系光導波路が知られている。
このうち、石英系光導波路は、伝送特性としてはポリマー系光導波路に比べ優れた特性を有しているものの、酸化物微粒子の堆積に引き続いて行なわれるガラス化工程（１２００℃以上）やエッチング処理を必要とするため、作製するには長時間の厳しい作製条件が要求される。
一方、ポリマー系光導波路は、スピンコート法やディップコート法等により容易に薄膜を形成できる上、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）やフォトリソグラフィーによって低温プロセスでの作製が可能である。特に、フォトリソグラフィーを用いた光導波路は、石英系光導波路と比較して、より簡単に短時間かつ低コストで形成することができる。しかし、ポリマー系光導波路は、高温高湿下で長期間使用する場合に伝送特性が低下するなどの問題がある。
【０００４】
そのため、ポリマー系光導波路の性能を高めるために、種々の提案がなされている。
例えば、（Ａ）特定の一般式で表される加水分解性シラン化合物、その加水分解物およびその縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物、ならびに（Ｂ）波長３６５ｎｍに吸収を有する有機オニウム塩を含有する光導波路形成用放射線硬化性組成物が、提案されている（特許文献１）。この組成物からなる光導波路は、高温高湿下で長時間使用しても良好な光学特性を維持する。
【特許文献１】特開２００３−１８５８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、特定の成分組成を有する組成物を用いるなどすれば、高温高湿下で長期間使用しても良好な光学特性を維持する光導波路を形成することができる。
しかし、ポリマー系光導波路には、温度変化の大きな雰囲気（冷熱サイクル）下で長期間使用すると、シリコンウェハ、ガラス基板等の基材からの剥離が生じ易くなるという問題もある。
そこで、本発明は、高温と低温が繰り返し現れる冷熱サイクル、かつ高湿の条件下において長期間使用しても、シリコンウェハ等の基材から剥離することのない光導波路及びその形成材料を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の一般式で表される加水分解性シラン化合物、その加水分解物または縮合物と、有機溶媒に対して可溶性を有するシロキサン系カゴ状化合物とを含む光硬化性組成物を用いれば、冷熱サイクル等の厳しい条件下でも基材からの剥離が生じない光導波路を形成しうることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［６］を提供するものである。
［１］
（Ａ）一般式（１）：  （Ｒ1）p（Ｒ2）qＳｉ（Ｘ）４−ｐ−ｑ        （１）
［式中、Ｒ1はフッ素原子を含有する炭素数が１〜１２である非加水分解性の同一であるか又は異なる有機基を示し、Ｒ2はフッ素原子を含有しない炭素数が１〜１２である非加水分解性の有機基を示し、Ｘは同一であるか又は異なる加水分解性基を示す。また、ｐは１又は２であり、ｑは０又は１である。］
で表される加水分解性シラン化合物、その加水分解物、及びその縮合物からなる群より選ばれる少なくとも一種と、（Ｂ）有機溶媒に対して可溶性を有するシロキサン系カゴ状化合物とを含むことを特徴とする光硬化性組成物。
［２］
上記成分（Ｂ）が、反応性基を有する化合物である上記［１］の光硬化性組成物。
［３］
上記反応性基が、オキセタニル基またはエポキシ基である上記［２］の光硬化性組成物。
［４］
上記成分（Ｂ）の配合量が、上記成分（Ａ）との合計１００質量部当たり、１〜６０質量部である上記［１］〜［３］のいずれかの光硬化性組成物。
［５］
光酸発生剤を含有する上記［１］〜［４］のいずれかの光硬化性組成物。
［６］
光伝送路であるコア部分と、該コア部分の周囲に形成されるクラッド層とからなる、基材の上に形成される光導波路であって、前記クラッド層のうち、少なくとも、前記基材との境界面を含む部分が、上記［１］〜［５］のいずれかの光硬化性組成物からなることを特徴とする光導波路。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光硬化性組成物によれば、高温と低温が繰り返し現れる冷熱サイクル、かつ高湿の条件下において長期間使用しても、シリコンウェハ等の基材から剥離することのない光導波路を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の光硬化性組成物を構成する成分について説明する。
［成分（Ａ）：シラン化合物の加水分解物等］
本発明で用いられる成分（Ａ）は、一般式（１）：
（Ｒ1）p（Ｒ2）qＳｉ（Ｘ）４−ｐ−ｑ        （１）
［式中、Ｒ1はフッ素原子を含有する炭素数が１〜１２である非加水分解性の同一であるか又は異なる有機基を示し、Ｒ2はフッ素原子を含有しない炭素数が１〜１２である非加水分解性の有機基を示し、Ｘは同一であるか又は異なる加水分解性基を示す。また、ｐは１又は２であり、ｑは０又は１である。］
で表される加水分解性シラン化合物（以下、「加水分解性シラン化合物（１）」ともいう。）、その加水分解物、またはその縮合物である。
【００１０】
一般式（１）中のＲ1は、フッ素原子を含有する炭素数が１〜１２である非加水分解性の同一であるか又は異なる有機基である。本明細書において、非加水分解性とは、Ｘで示される加水分解性基が加水分解される条件において、そのまま安定に存在する性質であることを意味する。かかる非加水分解性の有機基としては、例えばフッ素化アルキル基、フッ素化アリール基、又はこれらの水素原子の一部もしくは全部が、重水素や、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子等で置換された有機基等が挙げられる。
【００１１】
かかるフッ素化アルキル基としては、組成式：Ｃm+nＨ2mＦ2n+1  ［ｍは０〜５の整数であり、ｎは１〜１２の整数であり、ｍ＋ｎは１〜１２の整数である。］で表されるフッ素化アルキル基が好ましく、本発明の組成物から形成される硬化物のパターニング性、クラック耐性等の物性をより一層向上させ、また、導波路損失を低減する観点からは、一般式：ＣＦ3（ＣＦ2）n-1（ＣＨ2）m  ［ｍ及びｎは前記定義のとおりである。］で表されるフッ素化アルキル基がより好ましい。かかるフッ素化アルキル基としては、例えばトリフルオロメチル基、トリフルオロプロピル基、ヘプタデカフルオロデシル基、トリデカフルオロオクチル基、ノナフルオロヘキシル基等が挙げられる。これらの中でもフッ素含有量が高く、かつ長鎖のアルキル鎖を有するヘプタデカフルオロデシル基、トリデカフルオロオクチル基、ノナフルオロヘキシル基等が好ましい。また、フッ素化アリール基としては、例えばペンタフルオロフェニル基等が挙げられる。これらのフッ素化アルキル基及びフッ素化アリール基は、その水素原子の一部又は全部が、重水素や、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子等で置換されていてもよい。
【００１２】
一般式（１）中のＲ2は、フッ素原子を含有しない炭素数が１〜１２である非加水分解性の有機基である。かかる非加水分解性の有機基としては、例えばアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロ原子を含有する有機基、重合性基を含有する有機基、又はこれらの水素原子の一部もしくは全部が、重水素や、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子等で置換された有機基等が挙げられる。これらの有機基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。
ここで、アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基等が挙げられる。
【００１３】
アリール基としては、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニル基、重水素化フェニル基、ハロゲン化フェニル基等が挙げられる。
アラルキル基としては、例えばベンジル基、フェニルエチル基等が挙げられる。
ヘテロ原子を含有する有機基としては、塩基性でない基が好ましく、例えばエーテル結合を含有する有機基、エステル結合を含有する有機基、スルフィド結合を含有する有機基等が挙げられる。
重合性基を含有する有機基としては、分子中にカチオン重合性基を含有する有機基が好ましく、例えば、ビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタニル基等を含有する有機基が挙げられる。該重合性基を導入することにより、カチオン重合を生じさせて、硬化性組成物をより効果的に硬化させることができる。
【００１４】
一般式（１）におけるＸは、同一であるか又は異なる加水分解性基である。本明細書において、加水分解性基とは、大気圧下、かつ後述の加水分解触媒および水の存在下において、０〜１５０℃の温度範囲内で１〜１０時間加熱することにより、加水分解されてシラノール基を生成し得る基、又はシロキサン縮合物を形成し得る基を意味する。
Ｘが示す加水分解性基としては、例えば炭素数１〜１２のアルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、アシルオキシ基等が挙げられる。
【００１５】
ここで、炭素数１〜１２のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ベンジロキシ基等が挙げられる。これらのアルコキシ基は、置換基を有していてもよい。置換基を有するアルコキシ基としては、例えばフェノキシベンジロキシ基、メトキシエトキシ基、アセトキシエトキシ基、２−（メタ）アクリロキシエトキシ基、３−（メタ）アクリロキシプロポキシ基、４−（メタ）アクリロキシブトキシ基等の（メタ）アクリロキシ基含有アルコキシ基；グリシドキシ基、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エトキシ基等のエポキシ基含有アルコキシ基；メチルオキセタニルメトキシ基、エチルオキセタニルメトキシ基等のオキセタニル基含有アルコキシ基；オキサシクロヘキシロキシ基等の６員環エーテル基を含有するアルコキシ基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。ただし、ハロゲン原子を含有する加水分解性基を有する加水分解性シラン化合物（１）を用いる場合、得られる光硬化性組成物の保存安定性を高める観点から、必要に応じて、加水分解性シラン化合物（１）の加水分解によって生成するハロゲン化水素を、中和や蒸留等の操作により除去するのが好ましい。
アシルオキシ基としては、例えばアセトキシ基等が挙げられる。
【００１６】
上記一般式（１）中、ｐは１又は２であるが、１であるのが好ましい。また、ｑは０又は１であるが、０であるのが好ましい。
本発明で使用する加水分解性シラン化合物（１）としては、例えばトリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリクロロシラン、メチル−３，３，３−トリフルオロプロピルジクロロシラン、ジメトキシメチル−３，３，３−トリフルオロプロピルシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルメチルジクロロシラン、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロヘキシルトリクロロシラン、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロヘキシルメチルジクロロシラン、３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ヘプタデカフルオロデシルトリクロロシラン、３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラン、３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ヘプタデカフルオロデシルメチルジクロロシラン、３−（ヘプタフルオロイソプロポキシ）プロピルトリエトキシシラン、（ペンタフルオロフェニル）プロピルトリメトキシシラン、（ペンタフルオロフェニル）プロピルトリクロロシラン等が挙げられる。
これらの中でも、３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラン、３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ノナフルオロヘキシルトリクロロシラン等が好ましい。
【００１７】
本明細書において、加水分解性シラン化合物（１）の加水分解物とは、加水分解反応により加水分解性シラン化合物（１）の加水分解性基の一部又は全部がシラノール基に変化した加水分解反応混合物を意味する。加水分解性シラン化合物（１）の加水分解物の縮合物とは、前記の加水分解反応混合物中のシラノール基同士、又はシラノール基と加水分解性基との縮合反応によって得られるシロキサン縮合物を意味する。
加水分解性シラン化合物（１）の加水分解物の縮合物の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で求めたポリスチレン換算の値で、好ましくは５００〜５０，０００、より好ましくは１，０００〜１０，０００である。該値が５００未満では、本発明の組成物からなる硬化体の耐久性が低下することがある。該値が５０，０００を超えると、本発明の組成物の保存性が低下することがある。
【００１８】
成分（Ａ）の調製方法は、該組成物中のシラノール基の含有率を過大又は過少としない限り特に制限されないが、該シラノール基の含有率を後述の好ましい範囲内に制御する観点からは、例えば、加水分解性シラン化合物（１）、触媒、及び溶媒を混合して得られた溶液に、空気雰囲気中、大気圧及び攪拌下、該溶液中の各成分の沸点以下の温度にて水を滴下した後、０℃〜１５０℃で１〜２４時間、加熱攪拌する方法等に準ずるのが好ましい。なお、加熱攪拌中、必要に応じて、蒸留によって反応溶液を濃縮したり、又は溶媒を置換することも好ましい。
【００１９】
ここで、成分（Ａ）の調製に用いる触媒としては、加水分解反応及び縮合反応を促進するものであれば特に制限はなく、例えば酸又は塩基等の触媒が挙げられる。酸としては、例えばギ酸、酢酸、シュウ酸等の１価又は多価の有機酸；塩酸、リン酸、硫酸等の無機酸；Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｂ等の無機塩、アルコキシド、カルボキシレート等のルイス酸等が挙げられる。塩基としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物；アンモニア等の無機塩基；トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアミン類等が挙げられる。これらの触媒は、単独で使用しても二種以上を組み合わせて使用してもよい。触媒の使用量は、使用する触媒の種類によっても異なるが、通常、加水分解性シラン化合物（１）１００質量部に対して、０．００１〜５質量部であるのが好ましく、０．００２〜１質量部であるのがより好ましい。
【００２０】
成分（Ａ）の調製に用いる溶媒としては、通常、大気圧下での沸点が５０〜２００℃の範囲内の値を有し、各成分を均一に溶解させることのできる有機溶媒であるのが好ましく、例えばエーテル；エステル；ケトン；脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素；１価アルコール、多価アルコール等のアルコール；含窒素化合物、含硫黄化合物等の含ヘテロ原子化合物等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で使用しても二種以上を組み合わせて使用してもよい。
溶媒の使用量は、加水分解性シラン化合物（１）１００質量部に対して、１〜１０００質量部であるのが好ましく、１０〜１００質量部であるのがより好ましい。
【００２１】
本発明の光硬化性組成物は、その硬化物の屈折率や、硬化性、粘度等を調整するために、加水分解性シラン化合物（１）以外の加水分解性シラン化合物、その加水分解物、及びその縮合物からなる群より選ばれる一種以上を含有していてもよい。この場合、加水分解性シラン化合物（１）と加水分解性シラン化合物（１）以外の加水分解性シラン化合物との混合物を、上記の加水分解反応及び縮合反応に付し、両加水分解性シラン化合物から形成されるシロキサン縮合物を調製してもよい。
【００２２】
かかる加水分解性シラン化合物（１）以外の加水分解性シラン化合物としては、例えばテトラクロロシラン、テトラアミノシラン、テトラアセトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、テトラベンジロキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン等の４個の加水分解性基を有するシラン化合物；メチルトリクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、重水素化メチルトリメトキシシラン等の３個の加水分解性基を有するシラン化合物；ジメチルジクロロシラン、ジメチルジアミノシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジブチルジメトキシシラン等の２個の加水分解性基を有するシラン化合物等が挙げられる。
【００２３】
成分（Ａ）における全ケイ素原子上の結合基数に占めるシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）の含有率は、好ましくは１０〜５０％、より好ましくは２０〜４０％である。シラノール基の含有率がこの範囲を外れると、アルカリ現像の際に目的とする形状のパターニングを得ることができなかったり、又は光導波路を形成した場合に導波路損失値が増大することがあり好ましくない。
なお、該シラノール基含有率は、29Ｓｉ−ＮＭＲ等にて定量することができる。例えば、各組成物を、ＮＭＲ測定溶媒である重水素化クロロホルムに溶解させ、29Ｓｉ−ＮＭＲ（ジメチルシロキサン基準）にて、−１２０ｐｐｍ〜−６０ｐｐｍにかけて現れる置換基、結合基の異なる複数のシラン成分をカーブフィティングにてピーク分離し、ピークの面積比から各成分のモル％を算出し、得られた各成分中のシラノール基数を掛け合わせ、全ケイ素原子上の結合基数に占めるシラノール基の含有率（％）を算出する。
【００２４】
成分（Ａ）は、その硬化物のパターニング性、クラック耐性、導波路損失等の物性をより一層向上させる観点から、下記一般式（２）及び（３）で表される構造からなる群のうち少なくとも一種以上を有することが好ましい。
【化１】
2006036898.tif 000003
［一般式（２）又は（３）中、Ｒ3はフッ素原子を含有する炭素数が１〜１２である非加水分解性の有機基を示し、Ｒ4はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数が１〜１２である非加水分解性の有機基を示す。なお、Ｒ3とＲ4は同一の基であってもよい。］
Ｒ3が示す、フッ素原子を含有する炭素数が１〜１２である非加水分解性の有機基としては、一般式：ＣＦ3（ＣＦ2）n-1（ＣＨ2）m  ［ｍ及びｎは前記定義のとおりである。］で表される基であるのが好ましい。
【００２５】
また、成分（Ａ）は、その硬化物のパターニング性、耐熱性等の物性をより一層向上させる観点から、下記一般式（４）及び（５）で表される構造からなる群のうち少なくとも一種以上を有することが好ましい。
【化２】
2006036898.tif 000004
［一般式（４）又は（５）中、Ｒ5はフェニル基又はフッ素化フェニル基を示し、Ｒ6はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数が１〜１２である非加水分解性の有機基を示す。なお、Ｒ5とＲ6は同一の基であってもよい。］
【００２６】
これらの一般式（４）又は一般式（５）で表される構造を有するために用いられる加水分解性シラン化合物としては、加水分解性シラン化合物（１）又は加水分解性シラン化合物（１）以外の加水分解性シラン化合物のうち、フェニル基又はフッ素化フェニル基を有する化合物が挙げられ、これらの中でも、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ペンタフルオロフェニルトリメトキシシラン等が特に好ましい。
さらに、成分（Ａ）は、その硬化物のパターニング性、クラック耐性、耐熱性、導波路損失等の物性をより一層向上させ、さらには屈折率を制御する観点から、上記一般式（２）及び（３）で表される構造からなる群のうち少なくとも一種以上、及び、上記一般式（４）及び（５）で表される構造からなる群のうち少なくとも一種以上を有することが好ましい。
【００２７】
［成分（Ｂ）：シロキサン系カゴ状化合物］
本発明で用いられる成分（Ｂ）は、有機溶媒に対して可溶性を有するシロキサン系カゴ状化合物である。成分（Ｂ）は、本発明の組成物を用いて作製した光導波路が、冷熱サイクルかつ高湿の条件下においてもシリコンウェハ等の基材から剥離しないようにするために配合される。
ここで、「有機溶媒に対して可溶性を有する」とは、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、トルエン、セロソルブアセテート、メチルイソブチルケトン等の各種の有機溶媒の少なくとも１種に溶解しうることを意味する。成分（Ｂ）が有機溶媒に対して可溶性を有することによって、成分（Ａ）等と共に、液状の塗布可能な光硬化性組成物を調製することが可能となる。
「シロキサン系」とは、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ結合）によって主鎖が形成されていることを意味する。
「カゴ状」とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ骨格の構造がカゴ状であることを意味する。本発明では、カゴ状の化学構造を有する化合物を用いることによって、他の構造（例えば、ランダム構造、ラダー構造等）を有する化合物を用いた場合と比べて、冷熱サイクル及び高湿下における基材に対する優れた耐剥離性を発揮することができる。
【００２８】
成分（Ｂ）は、（ａ）ケイ素原子が１つの酸素原子及び３つの有機基と結合している構造単位（Ｍ単位）、（ｂ）ケイ素原子が２つの酸素原子及び２つの有機基と結合している構造単位（Ｄ単位）、（ｃ）ケイ素原子が３つの酸素原子及び１つの有機基と結合している構造単位（Ｔ単位）、（ｄ）ケイ素原子が４つの酸素原子と結合している構造単位（Ｑ単位）の中から選ばれる一種以上の構造単位を含むことができる。
本発明においては、Ｄ単位の繰り返しを多く含むオリゴマー、または、Ｔ単位の繰り返しを多く含むオリゴマーが、好ましく用いられる。なお、Ｔ単位の繰り返しを主体とするものは、シルセスキオキサンと呼ばれる。
成分（Ｂ）の化合物中のケイ素原子の数は、好ましくは６〜１２、より好ましくは８〜１２である。
【００２９】
成分（Ｂ）は、反応性基を有することが好ましい。反応性基は、成分（Ａ）のシラノール基と反応して、ソフトセグメントを生成するなどして、本発明の効果（冷熱サイクル下での耐剥離性）を向上させる。
反応性基としては、例えば、オキセタニル基、エポキシ基等の光カチオン重合性反応基が挙げられる。中でも、オキセタニル基及びエポキシ基は、空気中における硬化性が良好であり、かつ耐熱性、接着性、耐薬品性等にも優れる点で、好ましい。エポキシ基には、グリシジル基や、脂環式エポキシ基等が含まれる。
なお、これらの反応性基は、成分（Ｂ）の主骨格を形成するケイ素原子に対して、アルキレン基、エーテル構造等の化学構造を介在させて結合されることがある。
オキセタニル基を末端基として含む有機基の一例は、次の式で表わされる。なお、式中のエチル基は、水素原子または炭素数１〜６の他のアルキル基であってもよい。また、式中のプロピレン基は、炭素数１〜６の他のアルキレン基であってもよい。
【００３０】
【化３】
2006036898.tif 000005
【００３１】
成分（Ｂ）の一例は、次の式で表わされる。
【化４】
2006036898.tif 000006
［式中のＲは、各々独立して、オキセタニル基を末端基として含む有機基、エポキシ基を末端基として含む有機基、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、ケイ素原子含有基等からなる群より選ばれる基である。ただし、Ｒを構成する炭素原子の数は、好ましくは１〜２０である。また、Ｒを構成するケイ素原子の数は、好ましくは１〜１０である。］
【００３２】
この例は、正方形に配置した４個のケイ素原子を２組、所定の距離を隔てて対向させてなる立方体のＳｉ−Ｏ−Ｓｉ骨格を有するものであるが、他の例として、五角形に配置した５個のケイ素原子を２組、所定の距離を隔てて対向させてなる、１０個のケイ素原子を含むＳｉ−Ｏ−Ｓｉ骨格を有するものや、六角形に配置した６個のケイ素原子を２組、所定の距離を隔てて対向させてなる、１２個のケイ素原子を含むＳｉ−Ｏ−Ｓｉ骨格を有するもの等が挙げられる。
なお、成分（Ｂ）としては、ケイ素原子と酸素原子の結合が切断された箇所を全く含まないもの（完全縮合カゴ状化合物）と、ケイ素原子と酸素原子の結合が切断された箇所を含むもの（部分開裂カゴ状化合物）のいずれを用いてもよいが、完全縮合カゴ状化合物を用いることが好ましい。
【００３３】
成分（Ｂ）の配合量は、成分（Ａ）との合計１００質量部当たり、好ましくは１〜６０質量部、より好ましくは２〜５０質量部、特に好ましくは５〜４５質量部である。該配合量が１質量部未満では、本発明の組成物からなる光導波路が冷熱サイクル条件下で基材から剥離することがある。該配合量が６０質量％を超えると、硬化フィルムが脆くなることがある。
【００３４】
［光酸発生剤］
本発明の光硬化性組成物は、光酸発生剤を含むことができる。
光酸発生剤を含む組成物に対して放射線を照射すると、光酸発生剤が分解して、組成物を光硬化させる酸性活性物質を放出する。
ここで、放射線としては、可視光、紫外線、赤外線、Ｘ線、電子線、α線、γ線等を挙げることができる。ただし、一定のエネルギーレベルを有し、硬化速度が大であり、しかも照射装置が比較的安価でかつ小型である観点から、紫外線を使用することが好ましい。
【００３５】
光酸発生剤としては、例えば、下記一般式（６）で表される構造を有するオニウム塩や、下記一般式（７）で表される構造を有するスルフォン酸誘導体等を挙げることができる。
［Ｒ７ａＲ８ｂＲ９ｃＲ１０ｄＷ］＋ｍ［ＭＺｍ＋ｎ］−ｍ    （６）
［一般式（６）中、カチオンはオニウムイオンであり、ＷはＳ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｏ，Ｉ、Ｂｒ、Ｃｌまたは−Ｎ≡Ｎであり、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は同一または異なる有機基であり、ａ、ｂ、ｃおよびｄはそれぞれ０〜３の整数であって、（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）はＷの価数に等しい。また、Ｍはハロゲン化物錯体［ＭＺｍ＋ｎ］の中心原子を構成する金属またはメタロイドであり、例えばＢ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏである。Ｚは、例えばＦ、Ｃｌ、Ｂｒ等のハロゲン原子またはアリール基であり、ｍはハロゲン化物錯体イオンの正味の電荷であり、ｎはＭの原子価である。］
【００３６】
Ｑｓ−〔Ｓ（＝Ｏ）２−Ｒ１１〕ｔ    （７）
［一般式（７）中、Ｑは１価もしくは２価の有機基、Ｒ１１は炭素数１〜１２の１価の有機基、添え字ｓは０又は１、添え字ｔは１又は２である。］
【００３７】
（１）オニウム塩
一般式（６）におけるアニオン［ＭＺｍ＋ｎ］の具体例としては、テトラフルオロボレート（ＢＦ４−）、ヘキサフルオロホスフェート（ＰＦ６−）、ヘキサフルオロアンチモネート（ＳｂＦ６−）、ヘキサフルオロアルセネート（ＡｓＦ６−）、ヘキサクロルアンチモネート（ＳｂＣｌ６−）、テトラフェニルボレート、テトラキス（トリフルオロメチルフェニル）ボレート、テトラキス（ペンタフルオロメチルフェニル）ボレート等が挙げられる。
また、一般式（６）におけるアニオン［ＭＺｍ＋ｎ］の代わりに、一般式［ＭＺｎＯＨ−］で表されるアニオンを使用することも好ましい。さらに、過塩素酸イオン（ＣｌＯ４−）、トリフルオロメタンスルフォン酸イオン（ＣＦ３ＳＯ４−）、フルオロスルフォン酸イオン（ＦＳＯ４−）、トルエンスルフォン酸イオン、トリニトロベンゼンスルフォン酸アニオン、トリニトロトルエンスルフォン酸アニオン等の他のアニオンを有するオニウム塩を使用することもできる。
【００３８】
また、オニウム塩としては芳香族オニウム塩が好ましく、特に好ましくはトリアリールスルホニウム塩、下記一般式（８）で表される化合物、下記一般式（９）で表されるジアリールヨードニウム塩あるいはトリアリールヨードニウム塩である。
【化５】
2006036898.tif 000007
［一般式（８）中、Ｒ１２およびＲ１３は、それぞれ独立して水素原子又はアルキル基、Ｒ１４は水酸基または−ＯＲ１５（但し、Ｒ１５は１価の有機基である。）を示し、ａは４〜７の整数、ｂは１〜７の整数である。ナフタレン環への各置換基の結合位置は特に限定されない。］
［Ｒ１６−Ｐｈ１−Ｉ＋−Ｐｈ２−Ｒ１７］［Ｙ−］        （９）
［一般式（９）中、Ｒ１６およびＲ１７は、それぞれ１価の有機基であり、同一でも異なっていてもよく、Ｒ１６およびＲ１７の少なくとも一方は、炭素数が４以上のアルキル基を有しており、Ｐｈ１およびＰｈ２はそれぞれ芳香族基であり、同一でも異なっていてもよく、Ｙ−は１価の陰イオンであり、周期律表３族、５族のフッ化物陰イオンもしくは、ＣｌＯ４−、ＣＦ３ＳＯ３−から選ばれる陰イオンである。］
【００３９】
一般式（８）で表される化合物としては、４−ヒドロキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ブトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、１−（４，７−ジヒドロキシ）−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、１−（４，７−ジ−ｔ−ブトキシ）−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネートなどが挙げられる。
さらに、ジアリールヨードニウム塩としては、具体的に、（４−ｎ−デシロキシフェニル）フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、〔４−（２−ヒドロキシ−ｎ−テトラデシロキシ）フェニル〕フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、〔４−（２−ヒドロキシ−ｎ−テトラデシロキシ）フェニル〕フェニルヨードニウムトリフルオロスルホネート、〔４−（２−ヒドロキシ−ｎ−テトラデシロキシ）フェニル〕フェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、〔４−（２−ヒドロキシ−ｎ−テトラデシロキシ）フェニル〕フェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス（ドデシルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス（ドデシルフェニル）ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス（ドデシルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、ビス（ドデシルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメチルスルフォネート等の１種または２種以上の組み合わせを挙げることができる。
【００４０】
（２）スルフォン酸誘導体
一般式（７）で表されるスルフォン酸誘導体としては、ジスルホン類、ジスルホニルジアゾメタン類、ジスルホニルメタン類、スルホニルベンゾイルメタン類、イミドスルホネート類、ベンゾインスルホネート類、１−オキシ−２−ヒドロキシ−３−プロピルアルコールのスルホネート類、ピロガロールトリスルホネート類、ベンジルスルホネート類等を挙げることができる。
これらの中で好ましくはイミドスルホネート類であり、さらに好ましくはトリフルオロメチルスルホネート誘導体である。
【００４１】
光酸発生剤の配合量は、特に制限されるものではないが、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の合計１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜１０質量部、より好ましくは０．１〜５質量部である。該配合量が０．０１質量部未満では、光硬化性が低下し、十分な硬化速度が得られない傾向がある。該配合量が１０質量部を超えると、本発明の組成物からなる硬化体の光学特性に悪影響を及ぼすことがある。
【００４２】
［酸拡散制御剤］
本発明の光硬化性組成物は、酸拡散制御剤を含むことができる。
酸拡散制御剤は、光照射によって光酸発生剤から生じた酸性活性物質の被膜中における拡散を制御し、非照射領域での硬化反応を抑制する作用を有する化合物と定義される。ただし、定義上、光酸発生剤と区別するため、酸拡散制御剤は、酸発生機能を有しない化合物である。
このような酸拡散制御剤を添加することにより、光硬化性組成物を効果的に硬化して、パターン精度を向上させることができる。
【００４３】
酸拡散制御剤の種類としては、形成工程中の露光や加熱処理によって塩基性が変化しない含窒素有機化合物が好ましい。
このような含窒素有機化合物としては、例えば、下記一般式（１０）で表される化合物が挙げられる。
ＮＲ１８Ｒ１９Ｒ２０                    （１０）
［一般式（１０）中、Ｒ１８、Ｒ１９およびＲ２０はそれぞれ独立して、水素原子、置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のアラルキル基を表す。］
【００４４】
また、別の含窒素有機化合物としては、同一分子内に窒素原子を２個有するジアミノ化合物や、窒素原子を３個以上有するジアミノ重合体、あるいは、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等を挙げることができる。
含窒素有機化合物の具体例としては、例えば、ｎ−ヘキシルアミン、ｎ−ヘプチルアミン、ｎ−オクチルアミン、ｎ−ノニルアミン、ｎ−デシルアミン等のモノアルキルアミン類；ジ−ｎ−ブチルアミン、ジ−ｎ−ペンチルアミン、ジ−ｎ−ヘキシルアミン、ジ−ｎ−ヘプチルアミン、ジ−ｎ−オクチルアミン、ジ−ｎ−ノニルアミン、ジ−ｎ−デシルアミン等のジアルキルアミン類；トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、トリ−ｎ−ペンチルアミン、トリ−ｎ−ヘキシルアミン、トリ−ｎ−ヘプチルアミン、トリ−ｎ−オクチルアミン、トリ−ｎ−ノニルアミン、トリ−ｎ−デシルアミン等のトリアルキルアミン類；アニリン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、２−メチルアニリン、３−メチルアニリン、４−メチルアニリン、４−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、１−ナフチルアミン等の芳香族アミン類；エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類等を挙げることができる。
なお、酸拡散制御剤は、一種単独で使用することもできるし、あるいは二種以上を混合して使用することもできる。
【００４５】
酸拡散制御剤の配合量は、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の合計１００質量部に対して、好ましくは０．００１〜１５質量部、より好ましくは０．００５〜５質量部である。
該配合量が０．００１質量部未満では、プロセス条件によっては、光導波路のパターン形状や寸法再現性が低下することがある。該配合量が１５質量部を超えると、硬化性組成物の光硬化性が低下することがある。
【００４６】
［塩基性化合物］
本発明の硬化性組成物は、塩基性化合物を含むことができる。
塩基性化合物としては、放射線や熱などの外部刺激に応答して、本発明の硬化性組成物を硬化させることが可能な塩基性活性物質を放出する化合物（塩基発生剤）を使用するのが好ましい。
かかる塩基性化合物としては、光塩基発生剤、熱塩基発生剤等が挙げられる。これらの中でも、光塩基発生剤が貯蔵安定性の観点から好ましい。
光塩基発生剤の例としては、２−ニトロベンジル  Ｎ−シクロヘキシルカルバメイト（市販品名：ＮＢＣ−１０１、みどり化学株式会社製）、トリフェニルスルフォニウムハイドロオキサイド（市販品名：ＴＰＳ−ＯＨ、みどり化学株式会社製）、アニソイン  Ｎ−シクロヘキシルカルバメイト（市販品名：ＡＮＣ−１０１、みどり化学株式会社製）、ニフェジピン（東京化成工業株式会社製）等が挙げられる。
熱塩基発生剤の例としては、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−２−フェニルベンジイミダゾール、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミン等が挙げられる。
塩基性化合物の配合量は、特に制限されないが、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の合計１００質量部に対して、好ましくは５質量部以下である。該配合量が５質量部を超えると、急激な硬化によって、硬化フィルムにクラックが生じやすくなり好ましくない。
【００４７】
［溶媒］
本発明の光硬化性組成物は、溶媒を配合することによって、保存安定性を向上させることができ、また、適度な粘度を付与することができ、均一な膜厚を有する硬化フィルム（例えば、光導波路の下部クラッド層）を形成することができる。
かかる溶媒は、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の両方を溶解させうるものである。溶媒の種類は、成分（Ｂ）の種類に応じて適宜、定めればよい。溶媒の例としては、上述の成分（Ｂ）の説明で述べたとおり、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、トルエン、セロソルブアセテート、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。
溶媒の配合量は、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の合計１００質量部に対して、好ましくは１〜３００質量部、より好ましくは２〜２００質量部である。該配合量をこの範囲内とすれば、組成物の保存安定性を向上させ、かつ適度な粘度を付与することができ、均一な膜厚を有する硬化フィルムを形成することができる。
【００４８】
さらに、本発明の組成物には、本発明の目的や効果を損なわない範囲において、例えば、熱酸発生剤、反応性希釈剤、ラジカル発生剤（光重合開始剤）、光増感剤、金属アルコキシド、無機微粒子、脱水剤、レベリング剤、重合禁止剤、重合開始助剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、高分子添加剤等を配合させることも好ましい。
本発明の光硬化性組成物を調製するには、常法にしたがって前記の各成分を混合撹拌すればよい。
本発明の組成物の粘度は、２５℃において、５〜５０００ｍＰａ・ｓが好ましく、１０〜１０００ｍＰａ・ｓがより好ましい。粘度が５０００ｍＰａ・ｓを超えると、均一な厚みを有する塗膜を形成することが困難となる場合があり、好ましくない。本発明の光硬化性組成物の粘度は、溶媒の配合量等を変えることによって、適宜調整することができる。
【００４９】
以下、図面を適宜参照しながら、本発明の光硬化性組成物を用いて形成した光導波路の一例を説明する。図１は、本発明の光導波路の一例を模式的に示す断面図、図２は、本発明の光導波路の製造方法の一例を示すフロー図である。
［１．光導波路の構造］
図１中、光導波路２４は、基板１０と、この基板１０の上面に形成された下部クラッド層１２と、この下部クラッド層１２の上面に形成された、特定の幅を有するコア部分２０と、コア部分２０および下部クラッド層１２の上に積層して形成された上部クラッド層２２とから構成されている。なお、コア部分２０は、光導波路２４の外形を形成する下部クラッド層１２および上部クラッド層２２の中に埋設されている。
下部クラッド層、コア部分、および上部クラッド層の厚さは、特に限定されないが、例えば、下部クラッド層の厚さが１〜２００μｍ、コア部分の厚さが３〜２００μｍ、上部クラッド層の厚さが１〜２００μｍとなるように定められる。コア部分の幅は、特に限定されないが、例えば、１〜２００μｍである。
コア部分の屈折率は、下部クラッド層および上部クラッド層のいずれの屈折率よりも大きいものであることが必要である。例えば、波長４００〜１，６００ｎｍの光に対して、コア部分の屈折率が１．４２０〜１．６５０、下部クラッド層および上部クラッド層の屈折率が１．４００〜１．６４８であり、かつ、コア部分の屈折率が、２つのクラッド層のいずれの屈折率よりも少なくとも０．１％大きな値であることが好ましい。
【００５０】
［２．光導波路の製造方法］
光導波路２４の製造方法は、下部クラッド層１２を形成する工程と、コア部分２０を形成する工程と、上部クラッド層２２を形成する工程を含む。これらの３つの工程のうち、少なくとも、下部クラッド層を形成する工程は、本発明の光硬化性組成物を光照射して硬化物を形成する工程である。
なお、光導波路を構成する下部クラッド層１２、コア部分２０および上部クラッド層２２の各部を形成するための組成物は、各々、便宜上、下層用組成物、コア用組成物および上層用組成物と称する。
【００５１】
（１）材料の調製
下層用組成物、コア用組成物および上層用組成物の各々の成分組成は、下部クラッド層１２、コア部分２０および上部クラッド層２２の各部の屈折率の関係が、光導波路に要求される条件を満足するように定められる。具体的には、屈折率の差が適宜の大きさとなるような二種または三種の光硬化性組成物を調製し、このうち、最も高い屈折率の硬化膜を与える光硬化性組成物をコア用組成物とし、他の光硬化性組成物を下層用組成物および上層用組成物として用いる。なお、下層用組成物と上層用組成物は、同一の光硬化性組成物（本発明の組成物）であることが、経済上および製造管理上、好ましい。また、コア用組成物についても、本発明の組成物（ただし、下層用組成物および上層用組成物よりも屈折率の高いもの）を用いることができる。
【００５２】
（２）基板の準備
図２中の（ａ）に示すように、光導波路を形成するための基材として、平坦な表面を有する基板１０を用意する。この基板１０の種類としては、特に限定されないが、例えば、シリコンウェハやガラス基板等を用いることができる。
（３）下部クラッド層の形成工程
基板１０の表面に、下部クラッド層１２を形成する工程である。具体的には、図２中の（ｂ）に示すように、基板１０の表面に下層用組成物（本発明の組成物）を塗布し、乾燥またはプリベークして下層用薄膜を形成する。この下層用薄膜に光を照射して硬化させ、硬化体である下部クラッド層１２を形成する。なお、下部クラッド層１２の形成工程においては、薄膜の全面に光を照射し、その全体を硬化することが好ましい。
ここで、下層用組成物の塗布方法としては、スピンコート法、ディッピング法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、カーテンコート法、グラビア印刷法、シルクスクリーン法、インクジェット法等のいずれかの方法を用いることができる。このうち、均一な厚さの下層用薄膜が得られることから、スピンコート法を採用することが好ましい。
なお、下部クラッド層の形成工程における塗布方法は、後述のコア部分の形成工程や、上部クラッド層の形成工程においても同様である。
【００５３】
下部クラッド層を形成する際の光は、特に限定されるものではないが、通常、２００〜４５０ｎｍの紫外〜可視領域の光、好ましくは波長３６５ｎｍの紫外線を含む光が用いられる。波長２００〜４５０ｎｍでの照射は、照度が１〜１０００ｍＷ／ｃｍ2、照射量が０．０１〜５０００ｍＪ／ｃｍ2、好ましくは０．１〜１０００ｍＪ／ｃｍ2となるように行なわれて露光される。
【００５４】
照射する光の種類としては、可視光、紫外線、赤外線、Ｘ線、α線、β線、γ線等を用いることができるが、光源の工業的な汎用性から、好ましくは２００〜４００ｎｍ、特に好ましくは３６５ｎｍの紫外線を含む波長が好ましい。照射装置としては、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマランプなどの広い面積を同時に照射するランプ光源と、パルス、連続発光等のレーザー光源のいずれか一方又は両方の光源から、ミラー、レンズ、光ファイバーを用いて収束光を生じさせるものを用いることができる。
【００５５】
露光後に、塗膜全面が十分硬化するように、さらに加熱処理（ポストベーク）を行うことが好ましい。この加熱条件は、光硬化性組成物の成分組成等により異なるが、通常、３０〜４００℃、好ましくは５０〜３００℃で、例えば５分間〜７２時間の加熱時間とすればよい。
なお、下部クラッド層の形成工程における光の照射量、種類、および光（紫外線）の照射装置等は、後述するコア部分の形成工程や、上部クラッド層の形成工程においても同様である。
【００５６】
（４）コア部分の形成工程
次に、下部クラッド層１２上に、図２中の（ｃ）に示すように、コア用組成物を塗布し、乾燥（およびプリベーク）させてコア用薄膜１４を形成する。その後、図２中の（ｄ）に示すように、コア用薄膜１４の上面に対して、所定のパターンに従って、例えば所定のラインパターンを有するフォトマスク１８を介して光１６の照射（露光）を行う。これにより、コア用薄膜１４のうち、光が照射された箇所のみが硬化するので、それ以外の未硬化の部分を現像処理して除去することにより、図２中の（ｅ）に示すように、下部クラッド層１２上に、パターニングされた硬化膜からなるコア部分２０を形成することができる。
本工程における現像処理の詳細は、次のとおりである。
現像処理は、所定のパターンに従ってパターン露光し、選択的に硬化させた薄膜に対して、硬化部分と未硬化部分との溶解性の差異を利用して、現像液を用いて未硬化部分のみの除去を行なうものである。つまり、パターン露光後、未硬化部分を除去し、かつ、硬化部分を残存させて、結果的にコア部分を形成させるものである。
【００５７】
現像処理に用いる現像液としては、有機溶媒、あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノナンなどのアルカリ類からなるアルカリ水溶液等を用いることができる。
なお、現像液としてアルカリ水溶液を用いる場合、その濃度は、通常０．０５〜２５質量％、好ましくは０．１〜３．０質量％である。また、アルカリ水溶液に、メタノール、エタノールなどの水溶性有機溶媒や界面活性剤などを適当量加えて、現像液として使用することも好ましい。
現像時間は、通常３０〜６００秒間である。現像方法としては、液盛り法、ディッピング法、シャワー現像法などの公知の方法を採用することができる。
現像液として有機溶媒を用いた場合は、そのまま風乾することにより、また、現像液としてアルカリ水溶液を用いた場合は、流水洗浄を例えば３０〜９０秒間行った後、圧縮空気や圧縮窒素等で風乾することによって、有機溶媒または水分が除去されて、パターン状の薄膜が形成される。
パターン状の薄膜（パターニング部）の形成後、このパターニング部をさらに硬化させるために、ホットプレートやオーブンなどの加熱装置を用いて、例えば３０〜４００℃の温度で５〜６００分間ポストベーク処理すれば、硬化体であるコア部分２０が形成される。
【００５８】
本工程において、所定のパターンに従って光の照射を行う方法としては、光の透過部と非透過部とからなるフォトマスク１８を用いる方法に限られず、例えば、以下に示すａ〜ｃの方法のいずれかを採用してもよい。
ａ．液晶表示装置と同様の原理を利用して、所定のパターンに従って光透過領域と光不透過領域とからなるマスク像を電気光学的に形成する手段を利用する方法。
ｂ．多数の光ファイバーを束ねてなる導光部材を用い、この導光部材における所定のパターンに対応する光ファイバーを介して光を照射する方法。
ｃ．レーザ光、あるいはレンズ、ミラー等の集光性光学系により得られる収束性の光を、走査させながら感光性樹脂組成物に照射する方法。
【００５９】
（５）上部クラッド層の形成工程
コア部分２０および下部クラッド層１２の表面に、上層用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークさせて上層用薄膜を形成する。この上層用薄膜に対し、光を照射して硬化させると、図２中の（ｆ）に示すように上部クラッド層２２が形成される。上部クラッド層２２は、必要に応じて、さらに上述の下部クラッド層の形成工程と同様なポストベークを行なうことが好ましい。ポストベークを行なえば、大きな硬度および優れた耐熱性を有する上部クラッド層２２が得られる。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
［実施例１］
撹拌機と還流管を備えたフラスコに、フェニルトリメトキシシラン（３０．７９ｇ）、３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラン（２２．６４ｇ）、テトラエトキシシラン（４．６２ｇ）、１−メトキシ−２−プロパノール（２９．９３ｇ）及びシュウ酸（０．０４ｇ）を添加し、攪拌した後、得られた溶液を６０℃に加熱した。次いで、蒸留水（１１．９８ｇ）を滴下し、滴下終了後、１２０℃にて６時間攪拌し、シロキサンオリゴマーを生成させた。
次いで、オキセタニル基を有するシロキサン系カゴ状化合物（Ｔ単位及びＤ単位を主な構成単位とするシルセスキオキサン誘導体；商品名：「ＯＸ−ＳＱ  ＳＩ−２０」、東亞合成社製）を、シロキサンオリゴマー（固形分）との合計１００質量部中で１０質量部となる量だけ添加し、さらに、光酸発生剤として１−（４，７−ジ−ｔ−ブトキシ）−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート０．３２ｇ、酸拡散制御剤としてトリ−ｎ−オクチルアミン０．０３ｇ、及び、組成物中の最終的な固形分濃度が６５質量％となる量のセロソルブアセテートを添加して、液状の光硬化性組成物を得た。
次いで、得られた光硬化性組成物を、シリコン基板の表面上にスピンコータで塗布し、１２０℃で１０分間乾燥させた後、波長３６５ｎｍ、照度６ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を露光機（キャノン製フォトアライナー）にて３分間照射した。さらに、２００℃にて１時間加熱することにより硬化フィルムを作製した。
［実施例２〜５、比較例１］
シロキサン系カゴ状化合物の添加量を表１に示すものに変えた以外は実施例１と同様にして、硬化性組成物及び硬化フィルムを得た。
【００６１】
［物性の評価］
得られた光硬化性組成物からなる硬化フィルムの物性を、次のように、評価した。
（１）冷熱衝撃試験
シリコン基板上の硬化フィルムを、前記の各種（実施例１〜５、比較例１）の組成物毎に１００枚ずつのチップとして用意し、温度８５℃、相対湿度８５％の条件下で２０００時間放置した後、温度２５℃、相対湿度５０％に２４時間放置し、シリコン基板からの剥離が生じたかどうかを目視により確認した。サンプル１００枚中、０〜１０枚に剥離が生じていた場合を「◎」、１１〜２０枚に剥離が生じていた場合を「○」、２１〜３０枚に剥離が生じていた場合を「△」、３１枚以上に剥離が生じていた場合を「×」とした。
結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
2006036898.tif 000008
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の光導波路の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の光導波路の製造方法の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０    基板
１２    下部クラッド層
１４    コア用薄膜
１６    光
１８    フォトマスク
２０    コア部分
２２    上部クラッド層
２４    光導波路
【図１】
2006036898.tif 000009
【図２】
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