(57)【要約】平面光学導波管組み立て品の製造方法であって：    （ｉ）基板表面へシリコーン組成物を適用し、シリコーンフィルムを形成させ；    （ｉｉ）１５０〜８００ｎｍの波長を持つ照射へ該シリコーンフィルムの少なくとも１つの選択された領域を露光させて、少なくとも１つの露光領域と少なくとも１つの非露光領域とを持つ部分露光フィルムを生産し；    （ｉｉｉ）現像溶媒を用いて、該部分露光フィルムの該非露光領域を除去して、パターンフィルムを形成させ；ならびに    （ｉｖ）該パターンフィルムを充分な時間加熱して、５８９ｎｍの波長を持つ光に対して２３℃において１．３〜１．７の屈折率を持つ少なくとも１つのシリコーン核を形成させるステップを含み、ここで該基板が、該シリコーン核の屈折率未満の屈折率を持つ方法。本発明の本方法により調製される、平面光学導波管組み立て品。【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面光学導波管組み立て品の製造方法であって：
（ｉ）基板表面へシリコーン組成物を適用して、シリコーンフィルムを形成させ、ここで該シリコーン組成物は：
（Ａ）１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合アルケニル基を含有する有機ポリシロキサン；
（Ｂ）該組成物を硬化させるに充分な濃度の、１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合水素原子を含有する有機シリコン化合物；および
（Ｃ）触媒量の光活性化ヒドロシリル化触媒
を含み；
（ｉｉ）１５０〜８００ｎｍの波長を持つ照射へ該シリコーンフィルムの少なくとも１つの選択領域を露光させて、少なくとも１つの露光領域と少なくとも１つの非露光領域とを持つ部分露光フィルムを生産し；
（ｉｉｉ）現像溶媒を用いて、該部分露光フィルムの該非露光領域を除去して、パターンフィルムを形成させ；ならびに
（ｉｖ）該パターンフィルムを充分な時間加熱して、５８９ｎｍの波長を持つ光に対して２３℃において１．３〜１．７の屈折率を持つ少なくとも１つのシリコーン核を形成させる
ステップを含み、ここで該基板が、該シリコーン核の屈折率未満の屈折率を持つ方法。
【請求項２】
前記有機ポリシロキサンが、本質的にＲ２３ＳｉＯ１／２単位とＲ１ＳｉＯ３／２単位とからなる有機ポリシロキサン樹脂であって、ここで、Ｒ２３ＳｉＯ１／２単位のＲ１ＳｉＯ３／２単位に対するモル比が０．０５〜１．０であり、各Ｒ１が、ヒドロカルビル、重水素置換ヒドロカルビル、およびハロゲン置換ヒドロカルビルから独立に選択され、全て脂肪族不飽和部分を含まず、Ｒ２がＲ１またはアルケニルである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記光活性化ヒドロシリル化触媒が、白金（ＩＩ）β−ジケトネートである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
更に、
（ｖ）前記基板および前記シリコーン核を、硬化可能なポリマー組成物を用いて被覆して、ポリマーフィルムを形成させ；
（ｖｉ）該ポリマーフィルムを硬化させて、被覆層を形成させる
ことを含み、ここで、該被覆層が、該シリコーン核の屈折率未満の屈折率を持つ、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法によって製造される、平面光学導波管組み立て品。
【請求項６】
平面光学導波管組み立て品の製造方法であって：
（ｉ）基板表面へシリコーン組成物を適用して、シリコーンフィルムを形成させ、ここで該シリコーン組成物が：
（Ａ）１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合アルケニル基を含有する有機ポリシロキサン；
（Ｂ）該組成物を硬化させるに充分な濃度の、１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合水素原子を含有する有機シリコン化合物；および
（Ｃ）触媒量の光活性化ヒドロシリル化触媒
を含み；
（ｉｉ）１５０〜８００ｎｍの波長を持つ照射へ該シリコーンフィルムの少なくとも１つの選択領域を露光させて、少なくとも１つの露光領域と少なくとも１つの非露光領域とを持つ部分露光フィルムを生産し；
（ｉｉｉ）該露光領域が実質的に現像溶媒中不溶性となり、該非露光領域が該現像溶媒中可溶性となるように、所定の時間該部分露光フィルムを加熱し；
（ｉｖ）該現像溶媒を用いて、この加熱されたフィルムの該非露光領域を除去して、パターンフィルムを形成させ；ならびに
（ｖ）該パターンフィルムを充分な時間加熱して、５８９ｎｍの波長を持つ光に対して２３℃において１．３〜１．７の屈折率を持つ少なくとも１つのシリコーン核を形成させる
ステップを含み、ここで該基板が、該シリコーン核の屈折率未満の屈折率を持つ方法。
【請求項７】
前記有機ポリシロキサンが、本質的にＲ２３ＳｉＯ１／２単位とＲ１ＳｉＯ３／２単位とからなる有機ポリシロキサン樹脂であって、ここで、Ｒ２３ＳｉＯ１／２単位のＲ１ＳｉＯ３／２単位に対するモル比が０．０５〜１．０であり、各Ｒ１が、ヒドロカルビル、重水素置換ヒドロカルビル、およびハロゲン置換ヒドロカルビルから独立に選択され、全て脂肪族不飽和部分を含まず、Ｒ２がＲ１またはアルケニルである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記光活性化ヒドロシリル化触媒が、白金（ＩＩ）β−ジケトネートである、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
更に、
（ｖｉ）前記基板および前記シリコーン核を、硬化可能なポリマー組成物を用いて被覆して、ポリマーフィルムを形成させ；
（ｖｉｉ）該ポリマーフィルムを硬化させて、被覆層を形成させる
ことを含み、ここで、該被覆層が、該シリコーン核の屈折率未満の屈折率を持つ、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の方法によって製造される、平面光学導波管組み立て品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明者は：
Geoffrey Bruce Gardner および
Randall Gene Schmidt
Dow Corning Corporation
Midland, Michigan 48686-0994
である。
【０００２】
本発明は、平面光学導波管組み立て品の製造方法に関し、特に、少なくとも１つのシリコーン核を含有する平面光学導波管組み立て品の製造方法に関する。本発明はまた、本方法により製造される平面光学導波管組み立て品にも関する。
【背景技術】
【０００３】
シリコーン核を含有する平面光学導波管を製造する方法は、当業界において既知である。例えば、Ｋａｎｅｋｏらに対して発行された米国特許第６，０８８，４９２号は、シロキサン含有ポリマーを使用する光学導波管の生産方法を開示し、これは、シロキサン含有ポリマーフィルムを形成させるための溶液を熱重合させることを含み、該溶液は金属アルコキシドと共に基板上へと加えられ、金属を含有するシロキサン含有ポリマーフィルムから構成される光学導波管を形成させる。
【０００４】
シリコーン核を含有する平面光学導波管を製造する方法は、Ｎａｋａｍｕｒａらに対して発行された欧州特許出願第ＥＰ１１１８８８４Ａ１号；Ｔｏｙｏｄａらに対して発行された日本特許出願第２００１−８０６４３Ａ号；Ｈａｙａｓｈｉｄａらに対して発行された日本特許出願第０９−１２４７９３Ａ号；およびＴｏｍａｒｕらに対して発行された日本特許出願第１０−１４８７２９Ａ号においても開示される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記引用文献は、ある範囲の熱特性および環境特性を持つ光学導波管を製造する方法を開示するものの、より優れた熱安定性および湿気耐性を持つ平面光学導波管組み立て品を生産する方法に対する継続的な必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、平面光学導波管組み立て品の製造方法に関し、これは：
（ｉ）基板表面へシリコーン組成物を適用して、シリコーンフィルムを形成させ、ここで該シリコーン組成物は：
（Ａ）１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合アルケニル基を含有する有機ポリシロキサン；
（Ｂ）該組成物を硬化させるに充分な濃度の、１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合水素原子を含有する有機シリコン化合物；および
（Ｃ）触媒量の光活性化ヒドロシリル化触媒
を含み；
（ｉｉ）１５０〜８００ｎｍの波長を持つ照射へ該シリコーンフィルムの少なくとも１つの選択領域を露光させて、少なくとも１つの露光領域と少なくとも１つの非露光領域とを持つ部分露光フィルムを生産し；
（ｉｉｉ）現像溶媒を用いて、該部分露光フィルムの該非露光領域を除去して、パターンフィルムを形成させ；ならびに
（ｉｖ）該パターンフィルムを充分な時間加熱して、５８９ｎｍの波長を持つ光に対して２３℃において１．３〜１．７の屈折率を持つ少なくとも１つのシリコーン核を形成させる
ステップを含み、ここで該基板が、該シリコーン核の屈折率未満の屈折率を持つ。
【０００７】
本発明は、前記方法により製造される光学導波管組み立て品にも関する。
【０００８】
本発明は更に、平面光学導波管組み立て品の製造方法に関し、これは：
（ｉ）基板表面へシリコーン組成物を適用して、シリコーンフィルムを形成させ、ここで該シリコーン組成物が：
（Ａ）１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合アルケニル基を含有する有機ポリシロキサン；
（Ｂ）該組成物を硬化させるに充分な濃度の、１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合水素原子を含有する有機シリコン化合物；および
（Ｃ）触媒量の光活性化ヒドロシリル化触媒
を含み；
（ｉｉ）１５０〜８００ｎｍの波長を持つ照射へ該シリコーンフィルムの少なくとも１つの選択領域を露光させて、少なくとも１つの露光領域と少なくとも１つの非露光領域とを持つ部分露光フィルムを生産し；
（ｉｉｉ）該露光領域が実質的に現像溶媒中不溶性となり、該非露光領域が該現像溶媒中可溶性となるように、所定の時間該部分露光フィルムを加熱し；
（ｉｖ）該現像溶媒を用いて、この加熱されたフィルムの該非露光領域を除去して、パターンフィルムを形成させ；ならびに
（ｖ）該パターンフィルムを充分な時間加熱して、５８９ｎｍの波長を持つ光に対して２３℃において１．３〜１．７の屈折率を持つ少なくとも１つのシリコーン核を形成させる
ステップを含み、ここで該基板が、該シリコーン核の屈折率未満の屈折率を持つ。
【０００９】
本発明は尚更に、この方法により製造される光学導波管組み立て品に関する。
【００１０】
本発明の方法は、ハイ・スループット（ｈｉｇｈ  ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ、ＨＴ）製造方法へとスケールアップ可能である。重要なことに、本方法は単一基板上で、多数の導波管の同時製造を可能にする。加えて、本方法は、従来のウェーハ製造技術（例えば、コーティング、露光、現像、硬化）および設備を用いるものである。更に、本方法は、光パターン化可能なシリコーン組成物を使用し、これにより、余計なプロセスステップ、例えば、光パターン化可能でないポリマー組成物の使用に関係するフォトレジストの適用およびエッチングを省く。最後に、本発明のプロセスは高解像度を与え、このことは、該プロセスが、臨界寸法を良好に保持しつつ、該シリコーンフィルムへとフォトマスクから画像を写すことを意味する。
【００１１】
本発明の平面光学導波管組み立て品は、良好な環境耐性、および広範な温度に亘る良好な熱安定性を呈し、特に、湿気耐性を呈する。また、本導波管組み立て品は、低い複屈折率および低い透過率損失を呈する。
【００１２】
本発明の光学導波管組み立て品は、減衰器、スウィッチ、スプリッター、ルーター、フィルター、および回折格子のような光学集積回路部品製造に使用され得る。
【００１３】
本発明のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の記載、添付の請求項、および添付の図面への言及により、よりよく理解されるようになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本明細書中で使用される場合、用語「平面光学導波管組み立て品」は、矩形の横断面を持つ少なくとも１つの核を含有する導波管組み立て品に関する。また、本明細書中で使用される場合、物質の「屈折率」は、５８９ｎｍの波長を持つ光に対して２３℃において、該物質中での光速に対する真空中での光速の比として定義される。
【００１５】
平面光学導波管組み立て品の製造の、本発明による第１の方法は：
（ｉ）基板表面へシリコーン組成物を適用して、シリコーンフィルムを形成させ、ここで該シリコーン組成物は：
（Ａ）１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合アルケニル基を含有する有機ポリシロキサン；
（Ｂ）該組成物を硬化させるに充分な濃度の、１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合水素原子を含有する有機シリコン化合物；および
（Ｃ）触媒量の光活性化ヒドロシリル化触媒
を含み；
（ｉｉ）１５０〜８００ｎｍの波長を持つ照射へ該シリコーンフィルムの少なくとも１つの選択領域を露光させて、少なくとも１つの露光領域と少なくとも１つの非露光領域とを持つ部分露光フィルムを生産し；
（ｉｉｉ）現像溶媒を用いて、該部分露光フィルムの該非露光領域を除去して、パターンフィルムを形成させ；ならびに
（ｉｖ）該パターンフィルムを充分な時間加熱して、５８９ｎｍの波長を持つ光に対して２３℃において１．３〜１．７の屈折率を持つ少なくとも１つのシリコーン核を形成させる
ステップを含み、ここで該基板が、該シリコーン核の屈折率未満の屈折率を持つ。
【００１６】
シリコーン組成物は基板表面へと適用されてシリコーンフィルムを形成し、ここで該シリコーン組成物は、（Ａ）１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合アルケニル基を含有する有機ポリシロキサン、（Ｂ）該組成物を硬化させるに充分な濃度の、１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合水素原子を含有する有機シリコン化合物、ならびに（Ｃ）触媒量の光活性化ヒドロシリル化触媒を含む。
【００１７】
成分（Ａ）は、１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合アルケニル基を含有する、少なくとも１つの有機ポリシロキサンである。該有機ポリシロキサンは、直鎖構造、分岐構造、または樹脂構造を持ち得る。該有機ポリシロキサンは、ホモポリマーまたはコポリマーであり得る。該アルケニル基は典型的に、２〜約１０の炭素原子、または２〜６の炭素原子を持つ。アルケニル基の例は、ビニル、アリル、ブテニル、およびヘキセニルを包含するが、これらに限定されない。該有機ポリシロキサン中の該アルケニル基は、末端、途中、または末端途中両方の位置を取り得る。該有機ポリシロキサン中の残りのシリコン結合有機基は、ヒドロカルビル、重水素置換ヒドロカルビル、およびハロゲン置換ヒドロカルビルから独立に選択され、全て脂肪族不飽和部分を含まない。本明細書中で使用される場合、用語「脂肪族不飽和部分を含まない」とは、この基が脂肪族炭素−炭素２重結合または炭素−炭素３重結合を含有しないことを意味する。これらの１価の基は典型的に、１〜約２０の炭素原子、または１〜１０の炭素原子を持つ。少なくとも３つの炭素原子を含有する非環状の１価の基は、分岐構造または非分岐構造を持ち得る。
【００１８】
ヒドロカルビル基の例は、メチル、エチル、プロピル、１−メチルエチル、ブチル、１−メチルプロピル、２−メチルプロピル、１，１−ジメチルエチル、ペンチル、１−メチルブチル、１−エチルプロピル、２−メチルブチル、３−メチルブチル、１，２−ジメチルプロピル、２，２−ジメチルプロピル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、およびオクタデシルのようなアルキル；シクロペンチル、シクロヘキシル、およびメチルシクロヘキシルのようなシクロアルキル；フェニルおよびナフチルのようなアリール；トリルおよびキシリルのようなアルカリール；ならびに、ベンジルおよびフェネチルのようなアラルキルを包含するが、これらに限定されない。重水素置換ヒドロカルビル基の例は、前記のヒドロカルビル基であって少なくとも１つの重水素が等しい数の水素原子と置き換わったものを包含するが、これらに限定されない。ハロゲン置換ヒドロカルビル基の例は、３，３，３−トリフルオロプロピル、３−クロロプロピル、ジクロロフェニル、ジブロモフェニル、および３，４，５，６−ノナフルオロヘキシルを包含するが、これらに限定されない。
【００１９】
２５℃における該有機ポリシロキサンの粘度は、分子量および分子構造と共に変動するが、典型的には０．００１〜１００，０００Ｐａ．ｓ、または０．０１〜１０，０００Ｐａ．ｓ、または０．０１〜１０，０００Ｐａ．ｓである。
【００２０】
該シリコーン組成物において有用な有機ポリシロキサンは、ポリジ有機シロキサンと有機ポリシロキサン樹脂とを包含するが、これらに限定されない。ポリジ有機シロキサンの例は、以下の式を持つものを包含する：
ＶｉＭｅ２ＳｉＯ（Ｍｅ２ＳｉＯ）ａＳｉＭｅ２Ｖｉ；
ＶｉＭｅ２ＳｉＯ（Ｍｅ２ＳｉＯ）０．２５ａ（ＭｅＰｈＳｉＯ）０．７５ａＳｉＭｅ２Ｖｉ；
ＶｉＭｅ２ＳｉＯ（Ｍｅ２ＳｉＯ）０．９５ａ（Ｐｈ２ＳｉＯ）０．０５ａＳｉＭｅ２Ｖｉ；
ＶｉＭｅ２ＳｉＯ（Ｍｅ２ＳｉＯ）０．９８ａ（ＭｅＶｉＳｉＯ）０．０２ａＳｉＭｅ２Ｖｉ；
Ｍｅ３ＳｉＯ（Ｍｅ２ＳｉＯ）０．９５ａ（ＭｅＶｉＳｉＯ）０．０５ａＳｉＭｅ３；および
ＰｈＭｅＶｉＳｉＯ（Ｍｅ２ＳｉＯ）ａＳｉＰｈＭｅＶｉ。
式中、Ｍｅ、Ｖｉ、およびＰｈはそれぞれ、メチル、ビニル、およびフェニルを指し、ａは該ポリジ有機シロキサンの粘度が２５℃において０．００１〜１００，０００Ｐａ．ｓとなるような値を持つ。
【００２１】
該シリコーン組成物における使用に適したポリジ有機シロキサンを調製する方法は、対応する有機ハロシランの加水分解および縮合、または環状ポリジ有機シロキサンの平衡のように、当業界においてよく知られている。
【００２２】
有機ポリシロキサン樹脂の例は、本質的にＲ２３ＳｉＯ１／２単位とＳｉＯ４／２単位とからなるＭＱ樹脂（式中、Ｒ２３ＳｉＯ１／２単位のＳｉＯ４／２単位に対するモル比は０．５〜１．１）；本質的にＲ２３ＳｉＯ１／２単位、Ｒ２２ＳｉＯ２／２単位、およびＳｉＯ４／２単位からなるＭＤＱ樹脂（式中、Ｒ２３ＳｉＯ１／２単位のＳｉＯ４／２単位に対するモル比は０．５〜１．１、Ｒ２２ＳｉＯ２／２単位のＲ２３ＳｉＯ１／２単位およびＳｉＯ４／２単位合計に対するモル比は０．０１〜０．３）；本質的にＲ２３ＳｉＯ１／２単位とＲ１ＳｉＯ３／２単位とからなるＭＴ樹脂（式中、Ｒ２３ＳｉＯ１／２単位のＲ１ＳｉＯ３／２単位に対するモル比は０．０５〜１．０）；本質的にＲ２３ＳｉＯ１／２単位、Ｒ１ＳｉＯ３／２単位、およびＳｉＯ４／２単位からなるＭＴＱ樹脂（式中、Ｒ２３ＳｉＯ１／２単位のＲ１ＳｉＯ３／２単位に対するモル比は０．０５〜１．０、ＳｉＯ４／２単位のＲ２３ＳｉＯ１／２単位およびＲ１ＳｉＯ３／２単位合計に対するモル比は０．０１〜０．２）；本質的にＲ２３ＳｉＯ１／２単位、Ｒ１ＳｉＯ３／２単位、およびＲ２２ＳｉＯ２／２単位からなるＭＴＤ樹脂（式中、Ｒ２３ＳｉＯ１／２単位のＲ１ＳｉＯ３／２単位に対するモル比は０．０５〜１．０、Ｒ２２ＳｉＯ２／２単位のＲ２３ＳｉＯ１／２単位およびＲ１ＳｉＯ３／２単位合計に対するモル比は０．０１〜０．２）；ならびに、本質的にＲ１ＳｉＯ３／２単位とＲ２２ＳｉＯ２／２単位とからなるＴＤ樹脂（式中、Ｒ２２ＳｉＯ２／２単位のＲ１ＳｉＯ３／２単位に対するモル比は０．０２〜１．０）を包含し、これらの式中、各Ｒ１は、ヒドロカルビル、重水素置換ヒドロカルビル、およびハロゲン置換ヒドロカルビルから独立に選択され、全てが脂肪族不飽和部分を含まず、Ｒ２はＲ１またはアルケニルである。Ｒ１およびＲ２により表される該ヒドロカルビル、重水素置換ヒドロカルビル、およびハロゲン置換ヒドロカルビル、ならびに、Ｒ２により表される該アルケニル基は、該有機ポリシロキサンたる成分（Ａ）に関して前に例示されたようなものである。
【００２３】
ＭＱ樹脂は、当業界においてよく知られた方法により、調製され得る。例えば、該樹脂は、少なくとも１つのアルケニル含有末端封鎖試薬を用いて、Ｄａｕｄｔらのシリカ水性ゾル封鎖プロセスにより生産された樹脂コポリマーを処理することにより、調製され得る。Ｄａｕｄｔらの方法は、米国特許第２，６７６，１８２号において開示され、本明細書中において援用され、本発明における使用に適した有機ポリシロキサン樹脂を調製する方法を教示する。
【００２４】
有機ポリシロキサン樹脂を調製する方法は、当業界においてよく知られ、これらの内の多くは市販されている。有機ポリシロキサン樹脂は典型的に、トルエンのような有機溶媒中、クロロシラン前駆体の適切な混合物を共に加水分解（共加水分解）することによって、調製される。例えば、本質的にＲ２３ＳｉＯ１／２単位とＲ１ＳｉＯ３／２単位とからなるコポリマーは、トルエン中、式Ｒ２３ＳｉＣｌを持つ化合物と式Ｒ１ＳｉＣｌ３を持つ化合物とを、共に加水分解することにより調製され得、式中、Ｒ１およびＲ２は前記の通りである。塩酸（水溶液）とシリコーン加水分解物とは分離され、該加水分解物は水洗されて、酸残渣を除去し、穏やかな縮合触媒の存在下に加熱され、要件とされる粘度へと該樹脂を「形作る」。所望の場合、該樹脂は更に、有機溶媒中縮合触媒を用いて処理され得、シリコン結合水酸基含量を低下させる。ＭＤＱ、ＭＴＱ、ＭＴＤ、およびＴＤ樹脂が同様にそれぞれ、Ｒ２３ＳｉＣｌ、Ｒ２ＳｉＣｌ２、およびＳｉＣｌ４；Ｒ２３ＳｉＣｌ、Ｒ１ＳｉＣｌ３、およびＳｉＣｌ４；Ｒ２３ＳｉＣｌ、Ｒ１ＳｉＣｌ３、およびＲ２２ＳｉＣｌ２；ならびに、Ｒ２２ＳｉＣｌ２およびＲ１ＳｉＣｌ３の共加水分解および縮合により調製され得、式中、Ｒ１およびＲ２は前記の通りである。あるいは、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＯＣＨ３、−ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、−Ｎ（ＣＨ３）２、−ＮＨＣＯＣＨ３、および−ＳＣＨ３のような、クロロ以外の加水分解可能な基を含有するシランが、該共加水分解反応における出発原料として、利用され得る。該樹脂製品の特性は、シランのタイプ、シランのモル比、縮合度、およびプロセス条件に依存する。
【００２５】
成分（Ａ）は、単一の有機ポリシロキサン、または、以下の特性の内の少なくとも１つにおいて異なる２つ以上の有機ポリシロキサンを含む混合物であり得る：構造、粘度、平均分子量、シロキサン単位、および並び順。
【００２６】
成分（Ｂ）は、１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合水素原子を含有する少なくとも１つの有機シリコン化合物である。一般的には、成分（Ａ）における１分子中のアルケニル基の平均数と成分（Ｂ）における１分子中のシリコン結合水素原子の平均数との合計が４より大きくなる時に、架橋が起きるものと理解される。この有機水素ポリシロキサン中のシリコン結合水素原子は、末端、途中、または末端途中両方の位置にあり得る。
【００２７】
該有機シリコン化合物は、有機シランまたは有機水素シロキサンであり得る。該有機シランは、モノシラン、ジシラン、トリシラン、またはポリシランであり得る。同様に、該有機水素シロキサンは、ジシロキサン、トリシロキサン、またはポリシロキサンであり得る。好ましくは、該有機シリコン化合物は有機水素シロキサンであり、より好ましくは、該有機シリコン化合物は有機水素ポリシロキサンである。該有機シリコン化合物の構造は、直鎖、分岐、環状、または樹脂状であり得る。
【００２８】
有機シランの例は、ジフェニルシランおよび２−クロロエチルシランのようなモノシラン；１，４−ビス（ジメチルシリル）ベンゼン、ビス［（ｐ−ジメチルシリル）フェニル］エーテル、および１，４−ジメチルジシリルエタンのようなジシラン；１，３，５−トリス（ジメチルシリル）ベンゼンおよび１，３，５−トリメチル−１，３，５−トリシランのようなトリシラン：ならびに、ポリ（メチルシリレン）フェニレンおよびポリ（メチルシリレン）メチレンのようなポリシランを包含するが、これらに限定されない。
【００２９】
有機水素シロキサンの例は、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンおよび１，１，３，３−テトラフェニルジシロキサンのようなジシロキサン；フェニルトリス（ジメチルシロキシ）シランおよび１，３，５−トリメチルシクロトリシロキサンのようなトリシロキサン；ならびに、トリメチルシロキシ末端化ポリ（メチル水素シロキサン）、トリメチルシロキシ末端化ポリ（ジメチルシロキサン／メチル水素シロキサン）、ジメチル水素シロキシ末端化ポリ（メチル水素シロキサン）ならびにＨ（ＣＨ３）２ＳｉＯ１／２単位、（ＣＨ３）３ＳｉＯ１／２単位およびＳｉＯ４／２単位から本質的になる樹脂のようなポリシロキサンを包含するが、これらに限定されない。
【００３０】
成分（Ｂ）は、単一の有機シリコン化合物、または、以下の特性の内の少なくとも１つにおいて異なる２つ以上のこのような化合物を含む混合物であり得る：構造、平均分子量、粘度、シラン単位、シロキサン単位、および並び順。
【００３１】
本発明のシリコーン組成物中の成分（Ｂ）の濃度は、該組成物を硬化（架橋）させるに充分なものである。成分（Ｂ）の厳密な量は、所望の硬化程度に依存し、これは一般的に、成分（Ｂ）中のシリコン結合水素原子のモル数の、成分（Ａ）中のアルケニル基のモル数に対する比が増加するに連れて、増加する。成分（Ｂ）の濃度は典型的に、成分（Ａ）中の１アルケニル基につき０．５〜３のシリコン結合水素原子、または０．７〜１．２のシリコン結合水素原子を提供するに充分なものである。
【００３２】
シリコン結合水素原子を含有する有機シリコン化合物を調製する方法は、当業界においてよく知られている。例えば、有機ポリシランは、ナトリウムまたはリチウム金属存在下、炭化水素溶媒中、クロロシランの反応により調製され得る（Ｗｕｒｔｚ反応）。有機ポリシロキサンは、有機ハロシランの加水分解および縮合により、調製され得る。
【００３３】
成分（Ｃ）は、光活性化ヒドロシリル化触媒である。該光活性化ヒドロシリル化触媒は、１５０〜８００ｎｍの波長を持つ照射へと露光され、引き続き加熱される時に、成分（Ａ）の成分（Ｂ）との加水分解を触媒することができる如何なるヒドロシリル化触媒でもあり得る。白金族金属は、白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、オスミウム、およびイリジウムを包含する。好ましくは、白金族金属は白金であり、これはヒドロシリル化反応におけるその高い活性に基づくものである。本発明のシリコーン組成物における使用のための特定の光活性化ヒドロシリル化触媒の適性は、以下の実施例中の方法を使用するルーティーンの実験操作により、容易に決定され得る。
【００３４】
光活性化ヒドロシリル化触媒の例は、白金（ＩＩ）ビス（２，４−ペンタンジオエート）、白金（ＩＩ）ビス（２，４−ヘキサンジオエート）、白金（ＩＩ）ビス（２，４−ヘプタンジオエート）、白金（ＩＩ）ビス（１−フェニル−１，３−ブタンジオエート）、白金（ＩＩ）ビス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオエート）、および白金（ＩＩ）ビス（１，１，１，５，５，５−ヘキサフルオロ−２，４−ペンタンジオエート）のような白金（ＩＩ）β−ジケトネート錯体；（Ｃｐ）トリメチル白金、（Ｃｐ）エチルジメチル白金、（Ｃｐ）トリエチル白金、（クロロ−Ｃｐ）トリメチル白金、および（トリメチルシリル−Ｃｐ）トリメチル白金のような（η−シクロペンタジエニル）トリアルキル白金錯体（式中、Ｃｐは、シクロペンタジエニルを表す）；Ｐｔ［Ｃ６Ｈ５ＮＮＮＯＣＨ３］４、Ｐｔ［ｐ−ＣＮ−Ｃ６Ｈ４ＮＮＮＯＣ６Ｈ１１］４、Ｐｔ［ｐ−Ｈ３ＣＯＣ６Ｈ４ＮＮＮＯＣ６Ｈ１１］４、Ｐｔ［ｐ−ＣＨ３（ＣＨ２）ｘ−Ｃ６Ｈ４ＮＮＮＯＣＨ３］４、１，５−シクロオクタジエン．Ｐｔ［ｐ−ＣＮ−Ｃ６Ｈ４ＮＮＮＯＣ６Ｈ１１］２、１，５−シクロオクタジエン．Ｐｔ［ｐ−ＣＨ３Ｏ−Ｃ６Ｈ４ＮＮＮＯＣＨ３］２、［（Ｃ６Ｈ５）３Ｐ］３Ｒｈ［ｐ−ＣＮ−Ｃ６Ｈ４ＮＮＮＯＣ６Ｈ１１］、およびＰｄ［ｐ−ＣＨ３（ＣＨ２）ｘ−Ｃ６Ｈ４ＮＮＮＯＣＨ３］２のようなトリアゼンオキシド−遷移金属錯体（式中、ｘは、１、３、５、１１、または１７）；（η４−１，５−シクロオクタジエニル）ジフェニル白金、（η４−１，３，５，７−シクロオクタテトラエニル）ジフェニル白金、（η４−２，５−ノルボラジエニル）ジフェニル白金、（η４−１，５−シクロオクタジエニル）ビス−（４−ジメチルアミノフェニル）白金、（η４−１，５−シクロオクタジエニル）ビス−（４−アセチルフェニル）白金、および（η４−１，５−シクロオクタジエニル）ビス−（４−トリフルオロメチルフェニル）白金、のような（η−ジオレフィン）（σ−アリール）白金錯体を包含するが、これらに限定されない。好ましくは、該光活性化ヒドロシリル化触媒は、白金（ＩＩ）β−ジケトネート錯体であり、より好ましくは、該触媒は、白金（ＩＩ）ビス（２，４−ペンタンジオエート）である。
【００３５】
成分（Ｃ）は、単一の光活性化ヒドロシリル化触媒、またはこのような触媒を２つ以上含む混合物であり得る。
【００３６】
成分（Ｃ）の濃度は、照射への露光および下記方法における加熱時に、成分（Ａ）および（Ｂ）の付加反応を触媒するに充分なものである。成分（Ｃ）の濃度は典型的に、成分（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）の合計重量に基づいて、０．１〜１０００ｐｐｍの白金族金属、または０．５〜１００ｐｐｍの白金族金属、１〜２５ｐｐｍの白金族金属を与えるに充分なものである。１ｐｐｍ未満の白金族触媒では、硬化速度は非常に遅い。１００ｐｐｍより多くの白金族金属の使用は、硬化速度において明白な増加を結果的に与えず、これ故に不経済である。
【００３７】
該光活性化ヒドロシリル化触媒を調製する方法は、当業界においてよく知られるものである。例えば、白金（ＩＩ）β−ジケトネートを調製する方法は、Ｇｕｏら（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，１９９８，１０，５３１〜５３６）により報告されるものである。（η−シクロペンタジエニル）トリアルキル白金錯体を調製する方法は、米国特許第４，５１０，０９４号において開示されるものである。トリアゼンオキシド−遷移金属錯体を調製する方法は、米国特許第５，４９６，９６１号において開示されるものである。そして、（η−ジオレフィン）（σ−アリール）白金錯体を調製する方法は、米国特許第４，５３０，８７９号において教示されるものである。
【００３８】
前記成分（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）の混合物は、室温において硬化し始めることがある。より長い動作時間または「ポット寿命（ｐｏｔ  ｌｉｆｅ）」を得るために、室温条件下の該触媒活性を、本発明シリコーン組成物への適切な阻害剤の添加により、遅らせるかまたは抑制することができる。白金触媒阻害剤は、室温において本シリコーン組成物の硬化を遅らせるが、上昇した温度においては本組成物が硬化するのを妨げない。適切な白金触媒阻害剤は、３−メチル−３−ペンテン−１−インおよび３，５−ジメチル−３−ヘキセン−１−インのような種々の「エン−イン」系；３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、１−エチニル−１−シクロヘキサノール、および２−フェニル−３−ブチン−２−オールのようなアセチレン性アルコール；よく知られたジアルキル、ジアルケニル、およびジアルコキシアルキルマレイン酸およびフマル酸のようなマレエートおよびフマレート；ならびにシクロビニルシロキサンを包含する。アセチレン性アルコールは、本発明のシリコーン組成物において、好ましいクラスの阻害剤を構成する。
【００３９】
本シリコーン組成物における白金触媒阻害剤濃度は、上昇した温度においては硬化を妨げたりまたは硬化を過度に引き延ばしたりせず、室温においては本組成物の硬化を遅らせるに充分であるものである。この濃度は、使用される特定の阻害剤、該ヒドロシリル化触媒の性質および濃度、ならびに前記有機水素ポリシロキサンの性質に依って、幅広く変動するであろう。
【００４０】
白金族金属１モルにつき阻害剤１モルほどの阻害剤濃度が、幾つかの例では、満足な保管安定性および硬化速度をもたらすであろう。他の例では、白金族金属１モルにつき阻害剤５００モル以上までの阻害剤濃度が、要求されることもある。所与のシリコーン組成物における特定の阻害剤に関する最適濃度は、ルーティーンの実験操作により、容易に決定され得る。
【００４１】
本シリコーン組成物はまた、更なる成分をも含み得るが、但し、該成分は、本発明の方法における本組成物の光パターン化または硬化に悪影響を及ぼさないものである。更なる成分の例は、接着促進剤、溶媒、無機充填剤（フィラー）、感光剤、および界面活性剤を包含するが、これらに限定されない。
【００４２】
本シリコーン組成物は更に、本組成物の粘度を低下させ、本組成物の調製、操作、および適用を容易にするために、適切な量の少なくとも１つの有機溶媒を含み得る。適切な溶媒の例は、１〜約２０炭素原子を持つ飽和炭化水素；キシレンおよびメシチレンのような芳香族炭化水素；ミネラルスピリッツ；ハロ炭化水素；エステル；ケトン；直鎖、分岐、および環状ポリジメチルシロキサンのような液体シリコーン；ならびにこのような溶媒の混合物を包含するが、これらに限定されない。本シリコーン組成物における特定の溶媒の最適濃度は、ルーティーンの実験操作により、容易に決定され得る。
【００４３】
本シリコーン組成物は、単一部分中に成分（Ａ）〜（Ｃ）を含む一体型組成物、または、２つ以上の部分中に（Ａ）〜（Ｃ）を含む多数の部分を有する組成物であり得る。多数の部分を有する組成物において、成分（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）は典型的に、阻害剤も存在しない場合、同じ部分には存在しない。例えば、多数の部分を有するシリコーン組成物は、成分（Ａ）の一部および成分（Ｂ）の一部を含有する第１の部分、ならびに成分（Ａ）の残部および成分（Ｃ）の全部を含有する第２の部分を含み得る。
【００４４】
一体型シリコーン組成物は典型的に、前記溶媒の補助ありまたはなしで、室温において、前述の割合にて、成分（Ａ）〜（Ｃ）および如何なる任意成分をも組み合わせることにより、調製され得る。これら種々の成分の添加順序は、もし本シリコーン組成物が直ちに使用されるものである場合、決定的なものではないが、前記ヒドロシリル化触媒は典型的に、本組成物の未熟な硬化を防ぐべく、約３０℃を下回る温度において、最後に添加される。また、多数の部分を有する前記シリコーン組成物は、各部分について設計された特定の成分の組み合わせにより、調製され得る。
【００４５】
前記基板は、前記シリコーン核の屈折率未満の屈折率を持つ如何なる材料でもあり得る。該シリコーン核および該基板の間での屈折率における相違の大きさは、該核の厚さ、伝搬される光の波長、および波伝搬の所望のモード（節。例えば、単一モードまたは多数のモード）を包含する、幾つかの要因（因子）に依存する。該シリコーン核および該基板の間での屈折率における相違は典型的に、０．０１〜０．５、または０．０５〜０．５、または０．１〜０．３である。例えば、５９０ｎｍの波長における伝搬の最初の４つのモードを支持できる４μｍの厚さおよび１，５の屈折率を持つシリコーン核を含有する導波管は、該シリコーン核および該基板の間において約０．１の、屈折率における相違を持つ。
【００４６】
該基板は、剛性またはフレキシブルな材料であり得る。基板の例は、シリコン、二酸化珪素の表面層を持つシリコン、および砒化ガリウムのような半導体材料；水晶（クウォーツ）；溶融水晶；酸化アルミ；ポリエチレンおよびポリプロピレンのようなポリオレフィン；ポリテトラフルオロエチレンおよびポリフッ化ビニルのようなフッ化炭素ポリマー；ポリスチレン；ナイロンのようなポリアミド；ポリイミド；ポリエステル、およびポリ（メチルメタクリレート）のようなアクリル系ポリマー；エポキシ樹脂；ポリカーボネート：ポリスルホン；ポリエーテルスルホン；セラミック；およびガラスを包含するが、これらに限定されない。
【００４７】
本シリコーン組成物は、スピン・コーティング、浸含、噴霧、ブラッシング、またはスクリーン印刷のような如何なる従来の方法を使用しても、該基板表面へと適用され得る。本シリコーン組成物は典型的に、５〜６０秒間、２００〜５，０００ｒｐｍのスピードにてスピン・コーティングされることにより適用される。このスピン・スピード、このスピン時間、および本シリコーン組成物の粘度は、ステップ（ｖ）において生産されるシリコーン核が所望の厚さを持つように、調整され得る。
【００４８】
本シリコーン組成物が溶媒を含む場合、本方法は更に、該シリコーンフィルムから溶媒の少なくとも１部分を除去することを含み得る。該溶媒は、１〜５分間５０〜１５０℃の温度にて、または２〜４分間８０〜１２０℃の温度にて、該シリコーンフィルムを加熱することにより除去され得る。
【００４９】
該シリコーンフィルムの少なくとも１つの選択領域が、１５０〜８００ｎｍ、または２５０〜４５０ｎｍの波長を持つ照射へ露光され、少なくとも１つの露光領域および少なくとも１つの非露光領域を持つ部分露光フィルムを生産する。典型的に使用される光源は、中圧水銀アーク灯（ランプ）である。照射量は典型的に、０．１〜５，０００ｍＪ／ｃｍ２、または２５０〜１，３００ｍＪ／ｃｍ２である。該シリコーンフィルムの該選択領域は、画像パターンを持つ光マスクを通して、照射へと晒される。
【００５０】
該部分露光フィルムの該非露光領域は、現像溶媒を用いて除去され、パターンフィルムを形成する。該現像溶媒は有機溶媒であり、この中では、該部分露光フィルムの該非露光領域は少なくとも部分的に可溶であり、該露光領域は本質的に不可溶である。該現像溶媒は典型的に、３〜２０炭素原子を持つ。現像溶媒の例は、メチルイソブチルケトンおよびメチルペンチルケトンのようなケトン；ｎ−ブチルエーテルおよびポリエチレングリコールモノメチルエーテルのようなエーテル；酢酸エチルおよびγ−ブチロラクトンのようなエステル；ノナン、デカリン、およびドデカンのような脂肪族炭化水素；ならびに、メシチレン、キシレン、およびトルエンのような芳香族炭化水素を包含する。該現像溶媒は、噴霧、液浸、およびプーリング（ｐｏｏｌｉｎｇ）を包含する如何なる従来の方法によっても、適用され得る。好ましくは、該現像溶媒は、静置基板上に該溶媒のプールを形成し、次いで該基板をスピン乾燥することにより、適用される。該現像溶媒は典型的に、室温〜１００℃の温度において、使用される。しかしながら、この特定の温度は、該溶媒の化学特性、該溶媒の沸点、パターン形成の所望の速度、およびこの光パターン化プロセスの要件である解像度に依存するであろう。
【００５１】
該パターンフィルムはその後、充分な時間加熱され、５８９ｎｍの波長を持つ光に関して、２３℃において、１．３〜１．７、または１．４〜１．７、または１．４〜１．６の屈折率を持つシリコーン核を少なくとも１つ形成する。該パターンフィルムは典型的に、充分な時間加熱されて、酸化または分解なしに、該シリコーン中最大架橋密度を達成する。該パターンフィルムは典型的に、１〜３００分５０〜３００℃の温度において、または１０〜１２０分７５〜２７５℃の温度において、または２０〜６０分２００〜２５０℃の温度において、加熱される。該パターンフィルムは、ホットプレートまたはオーブンのような従来設備を使用して、加熱され得る。該シリコーン核は典型的に、１〜１００μｍ、または５〜５０μｍ、または８〜２０μｍの厚さ（高さ）を持つ。
【００５２】
この第１の方法は更に、（ｖ）該基板および該シリコーン核を、硬化可能なポリマー組成物を用いて被覆し、ポリマーフィルムを形成させること、および（ｖｉ）該ポリマーフィルムを硬化させて、被覆層を形成させることを含み得る。ここで、該被覆層は、該シリコーン核の屈折率未満の屈折率を持つ。
【００５３】
この硬化可能なポリマー組成物は、ステップ（ｖｉ）において硬化して、該シリコーン核の屈折率未満の屈折率を持つ被覆層を形成させる如何なるポリマー組成物でもあり得る。該ポリマー組成物の硬化メカニズムは、限定されるものではない。該ポリマー組成物は、例えば、縮合または付加反応により、硬化され得る。硬化可能なポリマー組成物の例は、ヒドロシリル化により硬化可能なシリコーン組成物、縮合により硬化可能なシリコーン組成物、および過酸化物により硬化可能なシリコーン組成物のような硬化可能なシリコーン組成物；ポリエチレンおよびポリプロピレンのような硬化可能なポリオレフィン組成物；硬化可能なポリアミド組成物；硬化可能なエポキシ樹脂組成物；硬化可能なアミノ樹脂組成物；硬化可能なポリウレタン組成物；硬化可能なポリイミド組成物；硬化可能なポリエステル組成物；ならびに硬化可能なアクリル系樹脂組成物を包含するが、これらに限定されない。
【００５４】
本方法の１実施形態では、この硬化可能なポリマー組成物は本発明のシリコーン組成物であり、ここで本シリコーン組成物は硬化して、該シリコーン核の屈折率未満の屈折率を持つ被覆層を形成する。例えば、該シリコーン核は、ビニル末端化ポリ（メチルフェニルシロキサン）を含むシリコーン組成物を使用して調製され得る一方、該被覆層は、ビニル末端化ポリジメチルシロキサンを含有するシリコーン組成物を使用して調製され得る。
【００５５】
この硬化可能なポリマー組成物は、スピン・コーティング、浸含、噴霧、ブラッシング、またはスクリーン印刷のような如何なる従来の方法を使用しても、該シリコーン核および該基板へと適用され得る。この硬化可能なポリマー組成物は典型的に、５〜６０秒間２００〜５０００ｒｐｍのスピードにおいて、スピン・コーティングにより適用される。このスピン・スピード、このスピン時間、およびこの硬化可能なポリマー組成物の粘度は、ステップ（ｖｉｉ）において生産される硬化被覆層が所望の厚さを持つように、調整され得る。
【００５６】
該ポリマーフィルムは種々の手段により硬化され得るが、常温または上昇した温度下に置くこと、照射、および湿気への曝露を包含する、この硬化可能なポリマー組成物の硬化メカニズムに依存する。
【００５７】
該被覆層は、該シリコーン核の屈折率未満の屈折率を持つ。該シリコーン核および該被覆層の間での屈折率における相違の大きさは、該シリコーン核および該基板の間での屈折率における相違に関して前記された通りである。また、該被覆層は典型的に、５〜２００μｍ、または１５〜５０μｍ、または２０〜３５μｍの厚さを持つ。
【００５８】
本発明による平面光学導波管組み立て品を製造する第２の方法は、
（ｉ）基板表面へシリコーン組成物を適用して、シリコーンフィルムを形成させ、ここで該シリコーン組成物が：
（Ａ）１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合アルケニル基を含有する有機ポリシロキサン；
（Ｂ）該組成物を硬化させるに充分な濃度の、１分子につき平均少なくとも２つのシリコン結合水素原子を含有する有機シリコン化合物；および
（Ｃ）触媒量の光活性化ヒドロシリル化触媒
を含み；
（ｉｉ）１５０〜８００ｎｍの波長を持つ照射へ該シリコーンフィルムの少なくとも１つの選択領域を露光させて、少なくとも１つの露光領域と少なくとも１つの非露光領域とを持つ部分露光フィルムを生産し；
（ｉｉｉ）該露光領域が実質的に現像溶媒中不溶性となり、該非露光領域が該現像溶媒中可溶性となるように、所定の時間該部分露光フィルムを加熱し；
（ｉｖ）該現像溶媒を用いて、この加熱されたフィルムの該非露光領域を除去して、パターンフィルムを形成させ；ならびに
（ｖ）該パターンフィルムを充分な時間加熱して、５８９ｎｍの波長を持つ光に対して２３℃において１．３〜１．７の屈折率を持つ少なくとも１つのシリコーン核を形成させる
ステップを含み、ここで該基板が、該シリコーン核の屈折率未満の屈折率を持つ。
【００５９】
第２の方法のステップ（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｖ）はそれぞれ、第１の方法のステップ（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｖ）と同一である。
【００６０】
ステップ（ｉｉ）において生産される該部分露光フィルムは、所定の時間加熱されて、照射へと露光された領域（「露光領域」）が実質的に、現像溶媒中不溶になる。以前に照射へと露光されなかった領域（「非露光領域」）は、該現像溶媒中可溶である。用語「実質的に不溶」とは、該シリコーンフィルムの該露光領域が、下に横たわっている該基板表面が晒されるほど、該現像溶媒中での溶解により除去されないことを意味する。用語「可溶」とは、該シリコーンフィルムの非露光領域が、該現像溶媒中での溶解により除去され、下に横たわっている該基板表面を晒させることを意味する。該部分露光フィルムは典型的に、０．１〜１０分５０〜２５０℃の温度において、または１〜５分１００〜２００℃の温度において、または２〜４分１３５〜１６５℃の温度において、加熱される。該部分露光フィルムは、ホットプレートまたはオーブンのような従来設備を使用して、加熱され得る。
【００６１】
ステップ（ｉｉｉ）において生産される加熱フィルムの非露光領域は、該現像溶媒を用いて除去されて、パターンフィルムを形成する。該現像溶媒、該現像溶媒を適用する方法、および温度は、第１の方法のステップ（ｉｉｉ）において記載した通りである。
【００６２】
第２の方法は更に、（ｖｉ）硬化可能なポリマー組成物を用いて、該基板および該シリコーン核を被覆し、ポリマーフィルムを形成させること、および（ｖｉｉ）該ポリマーフィルムを硬化させて、被覆層を形成させることを含み得、ここで、該被覆層は、該シリコーン核の屈折率未満の屈折率を持つ。第２の方法のステップ（ｖｉ）および（ｖｉｉ）は、第１の方法のステップ（ｖ）および（ｖｉ）と同一である。
【００６３】
本発明の第１または第２の方法により製造される平面光学導波管組み立て品の１実施形態が、図１に示される。該光学導波管組み立て品は、基板１０、該基板１０の一部分を被覆するシリコーン核２０を含み、ここで、該シリコーン核２０は、５８９ｎｍの波長を持つ光に対して２３℃において１．３０〜１．６５の屈折率を持ち、該基板１０は、該シリコーン核２０の屈折率未満の屈折率を持つ。
【００６４】
本発明の第１または第２の方法により製造される平面光学導波管組み立て品のもう１つ別の実施形態が、図２に示される。該光学導波管組み立て品は、基板１０、該基板１０の一部分を被覆するシリコーン核２０を含み、ここで、該シリコーン核２０は、５８９ｎｍの波長を持つ光に対して２３℃において１．３０〜１．６５の屈折率を持ち、被覆層３０が、該基板１０および該シリコーン核２０を被覆する硬化したポリマー組成物を含み、ここで、該基板１０および該被覆層３０各々が、該シリコーン核２０の屈折率未満の屈折率を持つ。
【００６５】
本発明の方法は、ＨＴ製造プロセスに対してスケールアップ可能である。重要なことには、本方法は、単一の基板上で、多数の導波管の同時製造を可能にする。加えて、本方法は、従来のウェーハ製造技術（例えば、コーティング、露光、現像、硬化）及び設備を用いる。更に、本方法は、光パターン化可能なシリコーン組成物を使用し、これにより、余計なプロセスステップ、例えば、光パターン化可能でないポリマー組成物の使用に関係するフォトレジストの適用およびエッチングを省く。最後に、本発明のプロセスは高解像度を持ち、このことは、該プロセスが、臨界寸法を良好に保持しつつ、基板上の該シリコーンフィルムへとフォトマスクから画像を写すことを意味する。
【００６６】
本発明の平面光学導波管組み立て品は、良好な環境耐性、および広範な温度に亘る良好な熱安定性を呈し、特に、湿気耐性を呈する。また、本導波管組み立て品は、低い複屈折率および低い透過率損失を呈する。
【００６７】
本発明の光学導波管組み立て品は、減衰器、スウィッチ、スプリッター、ルーター、フィルター、および回折格子のような光学集積回路部品製造に使用され得る。
【実施例】
【００６８】
以下の実施例が、添付の請求項において描写される本発明のシリコーン組成物を光パターン化させる方法を更に例示するために示されるが、本発明を限定するように解釈されるべきではない。他に述べられなければ、以下の実施例において報告される全ての「部」および「％」は、重量によるものである。以下の方法および材料が、以下の実施例において用いられた。
【００６９】
シリコーンフィルムへの照射は、３６５ｎｍ（Ｉ線）に中心を合わせ、最大値の半分において（ＦＷＨＭ）１０±２ｎｍの全幅を持つ４インチの直径の干渉フィルターを備え付けられたＯＡＩ７インチ中圧水銀投影灯（Ｏｐｔｉｃｓ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，Ｍｉｌｐｉｔａｓ，ＣＡ）を使用して、行われた。照射量（ｍＪ／ｃｍ２）が、Ｉ線における照射に対して較正された国際光線量計を使用して、測定された。
【００７０】
シリコーンウェーハ上で硬化したシリコーンフィルムの厚さは、Ｔｅｎｃｏｒ  Ｐ−１１表側面計（ＫＬＡ  Ｔｅｎｃｏｒ、Ｍｉｌｐｉｔａｓ，ＣＡ）を使用して、決定された。フィルムの厚さは、該ウェーハのコーティングされた表面とコーティングされていない表面との間の段差において、測定された。厚さに関して報告された値（μ）は、同一のウェーハの異なる領域上で行われた３回の測定の平均を表す。
【００７１】
フィルムの保持は、％として表現され、式：
フィルムの保持（％）＝ｔ２／ｔ１×１００
により、計算され、式中、ｔ２は、以下の実施例において、本発明に従って生産されたパターン化硬化シリコーンフィルムの厚さであり、ｔ１は、ＵＶ露光ステップ、露光後加熱ステップ、および現像ステップ（ｎ−ブチルエーテルを用いた処理）を省いたこと以外、同じ方法を使用して調製されたシリコーンフィルムの厚さである。後者の場合、非パターン化硬化シリコーンフィルムの一部分が除去されて、該ウェーハ表面を晒した。厚さの測定は、前記のように行われた。
【００７２】
この光パターン化プロセスの解像度は、フォトマスク中の２５０μ環状開口部（実施例１〜３）または４０μ環状開口部（実施例４〜３３）に対応する、該シリコーンフィルム中の図形の大きさを測定することにより、決定された。測定は、Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ画像解析ソフトウェア（Ｓｉｌｖｅｒ  Ｓｐｒｉｎｇ，ＭＤ）を使用して、デジタル化された光マイクログラフ上で行われた。解像度に関して報告された値は、ミクロン（μ）単位で表現されるが、同一のウェーハの異なる図形に関して行われた４回の測定の平均を表す。
【００７３】
樹脂Ａ：本質的に、ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＨ３）２ＳｉＯ１／２単位、（ＣＨ３）３ＳｉＯ１／２単位、およびＳｉＯ４／２単位からなる有機ポリシロキサン樹脂であって、ここで、ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＨ３）２ＳｉＯ１／２単位および（ＣＨ３）３ＳｉＯ１／２単位合計の、ＳｉＯ４／２単位に対するモル比は約０．７であり、該樹脂は約２２，０００の重量平均分子量、約５の多分散性を持ち、約５．５モル％（１．８重量％）のビニル基を含有する。
【００７４】
樹脂Ｂ：本質的に、ＰｈＳｉＯ３／２単位およびＣＨ２＝ＣＨ（ＣＨ３）２ＳｉＯ１／２単位からなる有機ポリシロキサン樹脂であって、ここで、ＰｈＳｉＯ３／２単位のＣＨ２＝ＣＨ（ＣＨ３）２ＳｉＯ１／２単位に対するモル比は約３．０であり、該樹脂は約１，６００の重量平均分子量、約１．１４の多分散性を持ち、約５．２重量％のビニル基を含有する。
【００７５】
架橋剤Ａ：１分子につき平均９２のジメチルシロキサン単位および６つのメチル水素シロキサン単位を持ち、約０．０８％のシリコン結合水素原子を含有するトリメチルシロキシ末端化ポリ（ジメチルシロキサン／メチル水素シロキサン）８８％；ジメチルメチル水素シクロシロキサン４％；オクタメチルシクロテトラシロキサン４％；デカメチルシクロペンタシロキサン３％；ならびにジメチルシクロシロキサン類（Ｄ６以上）１％からなる混合物。
【００７６】
架橋剤Ｂ：ＰｈＳｉＯ３／２単位およびＨ（ＣＨ３）２ＳｉＯ１／２単位から本質的になる有機水素ポリシロキサン樹脂であって、ここで、ＰｈＳｉＯ３／２単位のＨ（ＣＨ３）２ＳｉＯ１／２単位に対するモル比は約１．２であり、該樹脂は、約０．３５Ｐａ．ｓの粘度を持ち、約１２５０の重量平均分子量を持ち、約０．４１重量％のシリコン結合水素原子を含有する。
【００７７】
シリコーン・ベース：樹脂Ａ６１．３２％；１分子につき平均１００のジメチルシロキサン単位および９つのメチル水素シロキサン単位を持ち、約０．１１％のシリコン結合水素原子を含有するトリメチルシロキシ末端化ポリ（ジメチルシロキサン／メチル水素シロキサン）８８％、ジメチルメチル水素シクロシロキサン５％、オクタメチルシクロテトラシロキサン３％、デカメチルペンタシロキサン２％、メチル水素シクロシロキサン類１％、およびジメチルシクロシロキサン類（Ｄ６以上）０．８％からなる混合物２２．０９％；１分子につき平均３のジメチルシロキサン単位および５つのメチル水素シロキサン単位を持ち、約０．８％のシリコン結合水素原子を含有するトリメチルシロキシ末端化ポリ（ジメチルシロキサン／メチル水素シロキサン）２．３３％；ならびにメシチレン１４．２７％からなる混合物。該シリコーン・ベースは、密封された褐色瓶中保管された。
【００７８】
触媒Ａ〜Ｅを調製するのに使用された白金（ＩＩ）アセチルアセトネートは、Ｓｔｒｅｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｎｅｗｂｕｒｙｐｏｒｔ，ＭＡ）から得られたものである。この材料は、１４０℃の温度および４ｍｍＨｇの圧力下に、昇華精製された。
【００７９】
触媒Ａ：メシチレン中白金（ＩＩ）アセチルアセトネート０．０５％からなる混合物。
【００８０】
触媒Ｂ：メシチレン中白金（ＩＩ）アセチルアセトネート０．１０％からなる混合物。
【００８１】
触媒Ｃ：メシチレン中白金（ＩＩ）アセチルアセトネート０．１５％からなる混合物。
【００８２】
触媒Ｄ：メシチレン中白金（ＩＩ）アセチルアセトネート０．２０％からなる混合物。
【００８３】
触媒Ｅ：メシチレン中白金（ＩＩ）アセチルアセトネート０．２５％からなる混合物。
【００８４】
メシチレン：Ａ．Ｃ．Ｓ．試薬グレード（等級）。
【００８５】
［実施例１〜３］
樹脂Ａ４６．８４部、架橋剤Ａ４２．１６部、およびメシチレン１０．１２部が、褐色瓶中組み合わされた。触媒Ｄ０．８９部がこの配合物へと加えられ、混合が室温において０．５時間続けられた。この混合物はその後、一連の１０μｍおよび５μｍナイロン膜を有するステンレス鋼キャニスター（ｃａｎｉｓｔｅｒ）を通じて、加圧濾過された（１３８〜２７６ｋＰａ窒素）。このシリコーン組成物（濾物）は使用前、アルミ箔につつまれた密封ポリエチレン瓶中、−１５℃下に保管された。
【００８６】
実施例１〜３の各々では、該シリコーン組成物約２．５ｇは室温下に置かれ、１００ｍｍのシリコンウェーハへと適用され、薄いフィルムへとスピン・コーティングされた（１０秒間５００ｒｐｍ、３０秒間３０００ｒｐｍ）。このコーティングされたウェーハは、２分間１１０℃のホットプレート上で加熱され、溶媒の殆どを除去した。該フィルムはその後、２５０μｍの環状開口部を有するフォトマスクを通して、該フィルムと近くで接触する範囲で、Ｉ照射線（３６５ｎｍ）へと露光された。該ウェーハはその後、表１中特定される温度時間条件下に、ホットプレート上で加熱された。該ウェーハは室温まで冷却され、スピンコーター上に載せられた。該ウェーハのコーティングされた表面はノナン浸しにされ、２分間室温下に静置された。該ウェーハはその後スピン乾燥され（１０秒間５００ｒｐｍ、３０秒間３０００ｒｐｍ）、２５０℃のオーブン中３０分間置かれ、室温まで冷却された。各ウェーハに関しての該フィルムの厚さ、フィルムの保持、および解像度の値は、表１中報告される。
【００８７】
【表１】
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【００８８】
［実施例４〜３３］
シリコーン組成物が、以下の手順に従って、表２において特定される触媒と、前記シリコーン・ベースを組み合わせることにより、調製された。シリコーン・ベース９９．１５部および触媒０．８５部が、褐色瓶中組み合わされ、室温下に０．５時間混合された。この混合物は次いで、一連の１０μｍおよび５μｍナイロン膜を有するステンレス鋼キャニスター（ｃａｎｉｓｔｅｒ）を通じて、加圧濾過された（１３８〜２７６ｋＰａ窒素）。このシリコーン組成物（濾物）は使用前、アルミ箔につつまれた密封ポリエチレン瓶中、−１５℃下に保管された。
【００８９】
実施例４〜３３の各々では、該シリコーン組成物約２．５ｇの試料が室温下に置かれ、１００ｍｍのシリコンウェーハへと適用され、薄いフィルムへとスピン・コーティングされた（１０秒間５００ｒｐｍ、３０秒間３０００ｒｐｍ）。このコーティングされたウェーハは、２分間１１０℃のホットプレート上で加熱され、溶媒の殆どを除去した。該フィルムはその後、４０μｍの環状開口部を有するフォトマスクを通して、該フィルムと近くで接触する範囲で、Ｉ照射線（３６５ｎｍ）へと露光された。該ウェーハはその後、表２中特定される温度時間条件下に、ホットプレート上で加熱された。該ウェーハは室温まで冷却され、スピンコーター上に載せられた。該ウェーハのコーティングされた表面は、ｎ−ブチルエーテル浸しにされ、２分間室温下に静置された。該ウェーハはその後スピン乾燥され（１０秒間５００ｒｐｍ、３０秒間３０００ｒｐｍ）、２５０℃のオーブン中３０分間置かれ、室温まで冷却された。各ウェーハに関しての該フィルムの厚さ、フィルムの保持、および解像度の値は、表２中報告される。
【００９０】
［実施例３４〜３８］
樹脂Ｂ６０．２１部、架橋剤Ｂ２９．７９部、およびメシチレン９．００部が、褐色瓶中組み合わされた。触媒Ｄ１．００部がこの配合物へと加えられ、混合が室温下に０．５時間続けられた。この混合物はその後、一連の１０μｍおよび５μｍナイロン膜を有するステンレス鋼キャニスター（ｃａｎｉｓｔｅｒ）を通じて、加圧濾過された（１３８〜２７６ｋＰａ窒素）。このシリコーン組成物（濾物）は使用前、アルミ箔につつまれた密封ポリエチレン瓶中、−１５℃下に保管された。
【００９１】
【表２】
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【００９２】
実施例３４〜３８の各々では、該シリコーン組成物（約２．５ｇ）が室温下に置かれ、１００ｍｍのシリコンウェーハへと適用され、薄いフィルムへとスピン・コーティングされた。これらのウェーハは、１０秒間５００ｒｐｍ（実施例３４および３６〜３８）もしくは２５秒間５００ｒｐｍ（実施例３５）、次いで２０秒間１５００ｒｐｍにてスピン・コーティングされた。このコーティングされたウェーハは、２分間１００℃のホットプレート上で加熱され、溶媒の殆どを除去した。該フィルムはその後、２５０μｍの環状開口部を有するフォトマスクを通して、該フィルムと近くで接触する範囲で、Ｉ照射線（３６５ｎｍ）へと露光された。該ウェーハはその後、表３中特定される温度時間条件下に、ホットプレート上で加熱された。該ウェーハは室温まで冷却され、スピンコーター上に載せられた。該ウェーハのコーティングされた表面は、ｎ−ブチルエーテル浸しにされ、１分間（実施例３４および３５）もしくは０．１分間（実施例３６〜３８）室温下に静置された。該ウェーハはその後スピン乾燥され（３０秒間２００ｒｐｍ、３０秒間３０００ｒｐｍ）、２００℃のオーブン中３０分間置かれ、そして室温まで冷却された。各ウェーハに関しての該フィルムの厚さ、フィルムの保持、および解像度の値は、表３中報告される。
【００９３】
【表３】
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【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】図１は、本発明の方法に従って製造される平面光学導波管組み立て品の１実施形態の、横断面図を示す。
【図２】図２は、本発明の方法に従って製造される平面光学導波管組み立て品のもう１つ別の第２の実施形態の、横断面図を示す。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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