JPWO2008029816A1 - 感光性樹脂組成物、屈折率制御方法、およびそれを用いた光導波路並びに光学部品 - Google Patents

Abstract

伝送損失が低く高い熱安定性を示し、また導波路パターンを形状精度が良くかつ低コストで作製可能な光導波路形成用樹脂組成物、光導波路、光導波路形成方法およびそれを用いた光素子を提供する。一般式（Ｉ）で表されるポリアミド酸またはポリアミド酸エステル（Ａ）と、エポキシ基を持つ化合物（Ｂ）、および露光により酸を発生する化合物（Ｃ）を含有することを特徴とする感光性樹脂組成物を用いることで、かかる課題を解決できる。

Description

本発明は、光通信、光情報処理分野などにおいて用いられる、光素子、光インターコネクション、光配線基板、光・電気混載回路基板等に利用される光導波路と、それを作製するための光導波路形成用の感光性樹脂組成物、光導波路形成方法、およびそれらを用いた光素子等の光学部品に関する。

近年、インターネット、デジタル家電が急速に普及し、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が求められ、大容量のデータを高周波信号で高速伝送することが検討されている。
しかし、大容量の信号を高周波信号で伝送するには、従来の電気配線では伝送損失が大きいため、光による伝送システムが盛んに検討され、コンピュータ間、装置内、ボード内通信の配線等に用いられようとしている。この光による伝送システムを実現する要素のうち、光導波路は、光素子、光インターコネクション、光配線基板、光・電気混載回路基板等における基本となる構成要素となるため、光導波路に対しては、高性能かつ低コストであることが求められている。
光導波路は基板上に形成した光配線であり、ガラス導波路とポリマー導波路がある。光インターコネクション、光配線版などの素子に導波路を適用するためには、従来の電気配線技術と同程度のコストで導波路を形成する必要がある。しかし既に製品化されているガラス導波路は、シリカガラスのクラッド層とシリカガラスにゲルマニウムを添加したコア層からなり、これらの各層全ては気相成長法により形成され、火炎堆積法による１０００℃以上の加熱プロセスを経る。
すなわち製造コストが高く、また高加熱プロセスを要する等プリント基板等との製造プロセスにおけるマッチングが困難であると考えられる。さらにはまた大面積の導波路の作製が困難であるなど、工業化においては製造プロセスおよびコストの点で多くの課題がある。
一方、ポリマー材料は、石英ガラスなどの従来の光学材料に比べてコスト、加工性、分子設計の容易さ等において優れていると考えられる。すなわち、ポリマーなどの有機材料を用いた導波路形成においては、スピンコート（回転塗布）によって所望の膜が形成できるため低温プロセス化が可能である。またあらゆる基板，例えば、半導体基板、銅ポリイミド配線板、ポリマー基板等、上に容易に製膜でき、低コスト、高歩留まり化はもとより高性能化、多品種化への可能性をも秘めている。実際にはこれまで、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やエポキシ樹脂、ポリシロキサン誘導体、フッ素化ポリイミド等のポリマー材料を用いたものが検討されてきた。
例えば、特開平１０−１７０７３８号公報（特許文献１）および特開平１１−３３７７５２号公報（特許文献２）には、エポキシ化合物を用いたポリマー導波路が開示されている。また、特開平９−１２４７９３号公報（特許文献３）には、ポリシロキサン誘導体を用いた導波路が開示されている。
しかし一般的には、有機化合物である樹脂組成物からなる導波路は耐熱性が低く、また光通信で用いられる波長６００〜１６００ｎｍの領域おいて伝送損失が大きい等の問題が指摘されている。この問題を解決するため、例えばポリマーを重水素化やフッ素化する等の化学修飾によって伝送損失を低減したり、耐熱性を有するポリイミド誘導体を用いる等の検討がなされている。例えば、特開２００５−２９６５２号公報（特許文献４）にはポリエーテルケトン誘導体を用いた導波路が記載されている。しかし、重水素化ＰＭＭＡは耐熱性が低く、またフッ素化ポリイミドは耐熱性に優れるものの、導波路パターンを形成するには、石英導波路と同様にドライエッチング工程を必要とするため、製造コストが高くなる欠点を有する。
一方、光導波路ではないが、特開２００２−２７７６６２号公報（特許文献５）には、光導波路カプラーの２種のコア材として、感光性のポリアミド酸から作製されるか、又はエポキシ系またはアクリル系またはシリコーン系オリゴマーもしくはモノマーから作製されたものが開示されている。

そのため、感光性樹脂を用いた光導波路を形成するにあたって、伝送損失が低く、また導波路パターンを形状精度よく、かつ低コストで作製可能な光導波路形成用感光性樹脂組成物、光導波路、及び光導波路パターンの形成方法が求められている。
そこで、本発明の技術的課題は、伝送損失が低く、また導波路パターンを形状精度よく、かつ低コストで作製可能な光導波路形成用感光性樹脂組成物、光導波路、及び光導波路パターンの形成方法を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために検討した結果、ポリイミド構造をもつ樹脂を光導波路のコア層とクラッド層のいずれか一つまたは両方を形成するための樹脂組成物における主要構成材料として用いることによって、各層に好適な屈折率を付与し、導波路の伝送損失が低く、しかも導波路のパターン形状を精度良く形成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の第１の態様による感光性樹脂組成物は、一般式（Ｉ）で表されるポリアミド酸（Ａ）と、エポキシ基を持つ化合物（Ｂ）、および露光により酸を発生する化合物（Ｃ）を含有することを特徴としている。

（一般式（Ｉ）のうちＲ１は４価の有機官能基で、ビスアルキルベンゼン、及びビスパーフルオロアルキルベンゼンの４価の有機官能基を含まず、Ｒ２は２価の有機の官能基、Ｒ３およびＲ４は夫々独立に水素、あるいは酸により分解する官能基を表わす。）
また、本発明の第２の態様による屈折率制御方法は、感光性樹脂組成物に活性光線を照射し、引き続き加熱することで、当該活性光線に対する露光部と未露光部における屈折率差を生じさせる屈折率制御方法であって、前記感光性樹脂組成物は、下記化２式の一般式（Ｉ）で表されるポリアミド酸（Ａ）と、エポキシ基を持つ化合物（Ｂ）、および露光により酸を発生する化合物（Ｃ）を含有することを特徴とする。

（一般式（Ｉ）のうちＲ１は４価の有機官能基で、ビスアルキルベンゼン、及びビスパーフルオロアルキルベンゼンの４価の有機官能基を含まず、Ｒ２は２価の有機の官能基、Ｒ３およびＲ４は夫々独立に水素、あるいは酸により分解する官能基を表わす。）
ここで、本発明の第２の態様において、活性光線を照射し、引き続き加熱することで、露光部と未露光部における屈折率差が生じることが好ましい。
また、本発明の第３の態様による光導波路によれば、前記屈折率制御法により得られた、より屈折率が高い部位をコアとし、より屈折率が低い部位をクラッドとして用いたことを特徴とする。
本発明の第４の態様によれば、コア層と、該コア層に積層して形成されるクラッド層を有する光導波路であって、該コア層および該クラッド層のいずれかまたは両方に、感光性樹脂組成物を用い、前記感光性樹脂組成物は、下記化３式の一般式（Ｉ）で表されるポリアミド酸（Ａ）と、エポキシ基を持つ化合物（Ｂ）、および露光により酸を発生する化合物（Ｃ）を含有することを特徴とする。

（一般式（Ｉ）のうちＲ１は４価の有機官能基で、ビスアルキルベンゼン、及びビスパーフルオロアルキルベンゼンの４価の有機官能基を含まず、Ｒ２は２価の有機の官能基、Ｒ３およびＲ４は夫々独立に水素、あるいは酸により分解する官能基を表わす。）
また、本発明の第５の態様による光導波路パターンの形成方法は、基板上に第１クラッド層を形成する工程と、感光性樹脂組成物を上記第１クラッド層上に塗布する工程と、プリベークを行う工程と、上記感光性樹脂組成物層にマスクを介してコアもしくはコア以外となる領域のどちらか一方に活性光線を照射する工程と、上記形成されたコア及び第１クラッド層の上に第２クラッド層を形成する工程を少なくとも含み、前記感光性樹脂組成物は、下記化４学式の一般式（Ｉ）で表されるポリアミド酸（Ａ）と、エポキシ基を持つ化合物（Ｂ）、および露光により酸を発生する化合物（Ｃ）を含有することを特徴とする。

（一般式（Ｉ）のうちＲ１は４価の有機官能基で、ビスアルキルベンゼン、及びビスパーフルオロアルキルベンゼンの４価の有機官能基を含まず、Ｒ２は２価の有機の官能基、Ｒ３およびＲ４は夫々独立に水素、あるいは酸により分解する官能基を表わす。）
また、本発明の第６の態様による光学部品は、光素子又はデバイスからなる光学部品において、前記導波路パターンの形成方法により形成した光導波路を用いたことを特徴とする。

本発明の光導波路形成用感光性樹脂組成物は、導波路パターンを精度よく形成でき、また溶媒を用いた現像プロセスを必要とせずパターンが形成できる。さらに形成した光導波路は優れた伝送特性、即ち、低い伝播損失を有し、またポリイミド骨格に由来する高い熱安定性を有するため、光素子、デバイス用途の光導波路として好適に用いることができる。

図１は、本発明による感光性樹脂組成物によるポリマー導波路の製造工程を示す一例であり、（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ概略断面図である。
図２は、本発明による感光性樹脂組成物によるポリマー導波路の製造工程を示す一例であり、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ概略断面図である。
図３は、本発明による感光性樹脂組成物によるポリマー導波路の製造工程を示すもう一つの一例であり、（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ概略断面図である。
図４は、本発明による感光性樹脂組成物によるポリマー導波路の製造工程を示すもう一つの一例であり、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ概略断面図である。

符号の説明

１ 基板
２ａ，２ｂ 下部クラッド層
３ａ，３ｂ，３ｃ 紫外線
４ａ，４ｂ，４ｃ 本発明の光導波路用感光性樹脂組成物にて形成したコア層
５ａ，５ｂ フォトマスク
６ａ，６ｂ 形成されたコア部
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 本発明の光導波路用感光性樹脂組成物にて形成した上部クラッド層

以下、本発明の光導波路形成用感光性樹脂組成物及び光導波路形成方法について具体的に説明する。
（光導波路形成用樹脂組成物）
本発明の光導波路形成用樹脂組成物（以下、樹脂組成物という）は、少なくとも下記化２の一般式（Ｉ）で表されるポリアミド酸またはポリアミド酸エステル（Ａ）と、エポキシ基を持つ化合物（Ｂ）、および露光により酸を発生する化合物（Ｃ）を含有することで得られる。

本発明の一般式（Ｉ）で表される繰り返し構造単位は基本的にテトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリアミド酸またはポリアミド酸エステル構造である。すなわちＲ１は、テトラカルボン酸のカルボキシル基を除いた残基であり、芳香環を含む基であることが好ましく、炭素原子を６ないし４０であるものがより好適である。芳香環を含む基としては、一個の芳香環または二個以上の芳香環が単結合、エーテル結合、メチレン結合、エチレン結合、２，２−ヘキサフルオロプロピリデン結合、スルホン結合、スルホキシド結合、チオエーテル結合およびカルボニル結合を介して結合した化学構造を有する四価の有機基が好適である。
前記テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、Ｒ１がベンゼン、アルキルベンゼン、又はパーフルオロアルキルベンゼンの４価の有機基である：ピロメリット酸二無水物（トリフルオロメチル）ピロメリット酸二無水物、ジ（トリフルオロメチル）ピロメリット酸二無水物を挙げることができる。また、Ｒ１が２個以上のベンゼン環を備えた芳香族炭化水素、そのエーテル、それらのケトン、及びそれらの１以上のパーフルオロアルキルの置換体の内のいずれかの四価の有機基である：ビス｛３，５−ジ（トリフルオロメチル）フェノキシ｝ピロメリット酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−テトラカルボキシジフェニルエーテル二無水物、２，３’，３，４’−テトラカルボキシジフェニルエーテル二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−テトラカルボキシナフタレン二無水物、１，４，５，７−テトラカルボキシナフタレン二無水物、１，４，５，６−テトラカルボキシナフタレン二無水物、３，３’，４，４’−テトラカルボキシジフェニルメタン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、５，５’−ビス（トリフルオロメチル）−３，３’，４，４’−テトラカルボキシビフェニル二無水物、２，２’，５，５’−テトラキス（トリフルオロメチル）−３，３’，４，４’−テトラカルボキシビフェニル二無水物、５，５’−ビス（トリフルオロメチル）−３，３’，４，４’−テトラカルボキシジフェニルエーテル二無水物、５，５’−ビス（トリフルオロメチル）−３，３’，４，４’−テトラカルボキシベンゾフェノン二無水物、ビス｛（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ｝ベンゼン二無水物、ビス｛（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ｝（トリフルオロメチル）ベンゼン二無水物、ビス（ジカルボキシフェノキシ）（トリフルオロメチル）ベンゼン二無水物、ビス（ジカルボキシフェノキシ）ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン二無水物、ビス（ジカルボキシフェノキシ）テトラキス（トリフルオロメチル）ベンゼン二無水物、３，４，９，１０−テトラカルボキシペリレン二無水物、２，２−ビス｛４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル｝プロパン二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス｛４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン二無水物、ビス｛（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ｝ビフェニル二無水物、ビス｛（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ｝ビス（トリフルオロメチル）ビフェニル二無水物、ビス｛（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ｝ジフェニルエーテル二無水物、ビス（ジカルボキシフェノキシ）ビス（トリフルオロメチル）ビフェニル二無水物、ビス（３、４−ジカルボキシフェニル）ジメチルシラン二無水物、１、３−ビス（３、４−ジカルボキシフェニル）テトラメチルジシロキサン二無水物、ジフルオロピロメリット酸二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）オクタフルオロビフェニル二無水物、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、などを挙げることができる。また、これらの酸二無水物の芳香環に含まれる一部あるいはすべての炭素を、水素添加処理等により芳香族性を有しない飽和炭素に置き換えた構造を有する酸二無水物も原料として使用することができるが、これらに限定されるものではない。
なお、Ｒとして、ビスアルキルベンゼン、ビスパーフルオロアルキルベンゼンの４価基を含まないことが好ましい。
また、一般式（Ｉ）で表される繰り返し単位におけるＲ２は、テトラカルボン酸やその誘導体と反応してポリイミド前駆体をなすことができるジアミン化合物のアミノ基を除いた残基であることが好ましい。そのなかでもベンゼン環を一つ持つ２価の有機官能基であることが好ましく、フェニレン基、フルオロフェニレン基又はフルオロアルキルフェニレン、アルキルフェニレン基を形成するものが好ましく、ベンゼン環を２個以上有する２価の有機官能基も好ましい。さらに、Ｓｉを含む２価の有機官能基も好ましい。
ベンゼン環を一つ有するフェニレン基を形成するジアミン化合物としては、ｍ−フェニレンジアミンを例示することができる。
また、フルオロフェニレン基又はフルオロアルキルフェニレン基を形成するジアミン化合物としては、１，３−ジアミノテトラフルオロベンゼン、１，４−ジアミノテトラフルオロベンゼン、２，５−ジアミノベンゾトリフルオライド、ビス（トリフルオロメチル）フェニレンジアミン、ジアミノテトラ（トリフルオロメチル）ベンゼン、ジアミノ（ペンタフルオロエチル）ベンゼンを例示することができるが、パーフルオロフェニレン以外の、１，３−ジアミノテトラフルオロベンゼン、１，４−ジアミノテトラフルオロベンゼン、２，５−ジアミノベンゾトリフルオライド、ビス（トリフルオロメチル）フェニレンジアミンが好ましい。
また、アルキルフェニレン基を形成するジアミン化合物としては、２，４−ジアミノトルエン、２，４−ジアミノキシレン、２，４−ジアミノデュレン、ｐ−フェニレンジアミン、２，５−ジアミノトルエン、２，３，５，６−テトラメチル−ｐ−フェニレンジアミンを例示することができる。
また、ベンゼン環を２個以上有する２価の有機官能基を形成するジアミン化合物の例としては、ベンジジン、２，２’−ジメチルベンジジン、３，３’−ジメチルベンジジン、３，３’−ジメトキシベンジジン、２，２’−ジメトキシベンジジン、３，３’，５，５’−テトラメチルベンジジン、３，３’−ジアセチルベンジジン、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル、オクタフルオロベンジジン、３，３’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２−ビス（ｐ−アミノフェニル）プロパン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’’−ジアミノ−ｐ−テルフェニル、１，４−ビス（ｐ−アミノフェニル）ベンゼン、ｐ−ビス（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）ベンゼン、４，４’’’−ジアミノ−ｐ−クオーターフェニル、４，４’−ビス（ｐ−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス｛４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル｝プロパン、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシフェニル）ジフェニルスルホン、２，２−ビス｛４−（４−アミノフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス｛４−（３−アミノフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス｛４−（２−アミノフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス｛４−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル｝ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス｛４−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジトリフルオロメチルフェニル｝ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ビス（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（４−アミノ−３−トリフルオロメチルフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス｛４−（４−アミノ−３−トリフルオロメチルフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン、ビス｛（トリフルオロメチル）アミノフェノキシ｝ビフェニル、ビス［｛（トリフルオロメチル）アミノフェノキシ｝フェニル］ヘキサフルオロプロパン、ジアミノアントラキノン、１，５−ジアミノナフタレン、２，６−ジアミノナフタレン、ビス［｛２−（アミノフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロイソプロピル］ベンゼン、ビス（２，３，５，６）−テトラフルオロ−４−アミノフェニル）エーテルを例示することができる。
さらに、Ｓｉを含む２価の有機官能基を形成する有機シリコンジアミン化合物の例としては、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン、１，４−ビス（３−アミノプロピルジメチルシリル）ベンゼン、ビス（４−アミノフェニル）ジエチルシラン、４，４’−ビス（テトラフルオロアミノフェノキシ）オクタフルオロビフェニルなどを例示することもできる。
また、これらのジアミン化合物の芳香環に含まれる一部あるいはすべての炭素を、水素添加処理等により芳香族性を有しない飽和炭素に置き換えた構造を有するジアミン化合物も原料として使用することができるが、これらに限定されるものではない。
一般式（Ｉ）で表される繰り返し構造単位においてＲ３およびＲ４は水素原子および酸により分解する置換基を表す。Ｒ３およびＲ４としては例えば、ｔ−ブチル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニルメチル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、エトキシエチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、トリメチルシリル基、トリメチルシリルエーテル基などが挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
また、得られる重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、１，０００以上が好ましく、４，０００以上がより好ましい。また、１，０００，０００以下が好ましく、５００，０００以下がより好ましい。
また、本発明の感光性樹脂組成物に用いる光酸発生剤としては、活性光線の照射によって酸を発生する光酸発生剤であることが望ましく、本発明における重合体などとの混合物が有機溶媒に十分に溶解し、かつその溶液を用いて、スピンコートなどの製膜法で均一な塗布膜が形成可能なものであれば特に制限されない。また、単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。
使用可能な光酸発生剤の例としては、例えばトリアリールスルホニウム塩誘導体、ジアリールヨードニウム塩誘導体、ジアルキルフェナシルスルホニウム塩誘導体、ニトロベンジルスルホナート誘導体、Ｎ−ヒドロキシナフタルイミドのスルホン酸エステル、Ｎ−ヒドロキシスクシイミドのスルホン酸エステル誘導体等が挙げられるが、これらだけに限定されるものではない。
光酸発生剤の含有率は、感光性樹脂組成物の十分な感度を実現し、良好なパターン形成を可能とする観点から、重合体、エポキシ化合物、光酸発生剤の総和、あるいはさらにオキセタン化合物を含む場合における総和に対して０．１質量％以上が好ましく、０．５質量％以上がより好ましい。一方、均一な塗布膜の形成を実現し、導波路の特性を損なわない観点から、１５質量％以下が好ましく、７質量％以下がより好ましい。
また本発明の感光性樹脂組成物は、上記重合体と光酸発生剤に加えエポキシ化合物を含む。エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、１，２−シクロヘキサンカルボン酸ジグリシジルエステル、３，４−エポキシシクロヘキサンカルボン酸３，４−エポキシシクロヘキシルメチル、トリスエポキシプロピルイソシアヌレート、２−エポキシエチルビシクロ［２，２，１］ヘプチルグリシジルエーテル、エチレングリコールビス（２−エポキシエチルビシクロ［２，２，１］ヘプチル）エーテル、ビス（２−エポキシエチルビシクロ［２，２，１］ヘプチル）エーテル等が挙げられるが、もちろんこれらだけに限定されるものではない。
またこれらエポキシ化合物の含有率は、それ自身を含む全構成分に対して通常０．５〜８０質量％、好ましくは１〜７０質量％である。また、単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。
また本発明の感光性樹脂組成物は、上記重合体と感光剤、エポキシ化合物に加えさらにオキセタン化合物を含んでいても良い。オキセタン化合物としては、例えば、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，４−ビス｛［（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシ］メチル｝ベンゼン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、ジ［１−エチル（３−オキセタニル）］メチルエーテル、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−｛［３−（トリエトキシシリル）プロポキシ］メチル｝オキセタン等が挙げられるが、これらだけに限定されるものではない。
またこれらオキセタン化合物を加える場合、その含有率は、それ自身を含む全構成分に対して通常０．５〜８０質量％、好ましくは１〜７０質量％である。また、単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。
また本発明の樹脂組成物および感光性樹脂組成物は、上記重合体、光酸発生剤、エポキシ化合物、オキセタン化合物に加え、光導波路としての特性を損なわない範囲で種々の無機微粒子を添加剤として加えてもよい。そのような添加剤としては、例えばアルミナ、シリカ、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリコーン、酸化チタンなどの金属酸化物等が挙げられる。これらの添加剤を加えることで、耐クラック性、耐熱性を向上したり、低弾性率化を図ったり、導波路の反りを改善できる。
さらに本発明の樹脂組成物および感光性樹脂組成物においては、必要に応じて本発明の効果を損なわない範囲において、密着性向上剤、レベリング剤、塗布性改良剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、光増感剤、脱水剤、重合禁止剤、重合開始助剤、紫外線吸収剤、可塑剤、酸化防止剤、帯電防止剤、などといった成分を添加して、本発明の樹脂組成物および感光性樹脂組成物を調製することもできる。
なお、上記樹脂組成物、および感光性樹脂組成物を調製する際に、必要に応じて、適当な溶剤を用いる。溶剤としては、感光性樹脂組成物が充分に溶解でき、その溶液をスピンコート法などの方法で均一に塗布できる有機溶媒等であれば特に制限されない。具体的には、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎジメチルアセトアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチル、２−ヘプタノン、酢酸２−メトキシブチル、酢酸２−エトキシエチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルイソブチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等を使用することができる。これらは、単独でも２種類以上を混合して用いてもよい。
（導波路パターンの形成方法）
本発明によるポリマー光導波路の製造について説明する。ポリマー光導波路は屈折率の高いコアと屈折率の低いクラッドからなるものであり、コアをクラッドで取り巻く形状に形成されるが、少なくとも以下の工程を含む導波路パターンの形成方法により得られる。
（１）適宜の基板上に下部クラッド層を形成する工程と、
（２）本発明の感光性樹脂組成物を上記下部クラッド層上に塗布する工程と、
（３）光照射前熱処理（プリベーク）を行う工程と、
（４）上記感光性樹脂組成物層にマスクを介してコアとなるべき領域に、あるいはコアとなるべき領域以外に、紫外線などの活性光線を照射する工程と、
（５）露光後加熱（ポストベーク）を行い、コア層を形成する工程と、
（６）上記形成されたコア層及び下部クラッド層の上に上部クラッド層を形成する工程を少なくとも含む。また上記下部クラッドと中間及び上部クラッドの何れか一方又は両方を本発明の感光性樹脂組成物を用いて同様に化学線を照射して形成してもよいが、その場合、コア層よりも屈折率が低くなる組成を選択して使用する。
以下に、本発明によるポリマー光導波路の製造方法の一例を図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。
まず、図１（ｄ）に示すように、適宜の基板１上に下部クラッド層（第１クラッド層）２ｂを形成する。この下部クラッド層２ｂは、例えば、図１（ａ）に示すように基板１上に、図１（ｂ）に示すように、本発明の樹脂組成物および感光性樹脂組成物２ａをこの基板１上に塗布し、プリベークすることで上記樹脂組成物層２ａを形成する。次に図１（ｃ）に示すように、活性光線３ａを全面露光し、熱処理（ベーク）工程を行うことでこの樹脂層２ａを低屈折率化することで下部クラッド層２ｂを形成する（図１（ｄ））。この下部クラッド層２ｂは、その屈折率と同等の屈折率になる他の任意の硬化性樹脂組成物を用い、活性光線または熱処理によって得られるものであってもよい。
本発明において、上記基板１としては、例えば、シリコン基板、ガラス基板、石英基板、ガラスエポキシ基板、金属基板、セラミック基板、高分子フィルム、または各種基板上に高分子フィルムが形成された基板等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
次に、図１（ｅ）に示すように、上記下部クラッド層３の上に本発明の感光性樹脂組成物を塗布し、プリベークすることで、感光性樹脂組成物層４ａを形成する。感光性樹脂組成物層４ａの形成には、下部クラッド層２ｂの屈折率より高屈折率となる組成を選択して使用する。感光性樹脂組成物を塗布する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、スピンコータを用いた回転塗布、スプレーコータを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーティング等を用いることができる。また、プリベーク工程は、塗布した樹脂組成物および感光性樹脂組成物を乾燥して組成物中の溶剤を除去し、塗布した樹脂組成物を樹脂組成物層４ａとして定着させるための工程である。プリベーク工程は、通常、６０〜１６０℃で行われる。
次いで、図１（ｆ）に示すように、上記感光性樹脂組成物層４ａにフォトマスク５ａを介して、コア層６ａに対応する領域に化学線３ｂを照射し、さらに露光後加熱処理を行いし、次いで有機溶剤で現像を行い、未露光部を除去した後、さらにポストベークすることで、図２（ａ）に示すように下部クラッド層２ａ上に屈折率の高いコア層６ａが形成される。
露光工程は、フォトマスク５ａを介して感光性樹脂組成物層４ａを選択的に露光し、フォトマスク５上の導波路パターンを感光性樹脂組成物層４ａに転写する工程である。前記及び後述の全面露光及び当該パターン露光に用いる活性光線３ｂとしては、高圧水銀灯、重水素ランプ、紫外線、可視光線、エキシマレーザ、電子線、Ｘ線等が使用できるが、１８０〜５００ｎｍの波長の活性光線が好ましい。
また、露光後加熱処理工程は、空気中又は不活性ガス雰囲気下、通常１００〜１６０℃で行われる。
またポストベーク工程は、空気中又は不活性ガス雰囲気下、通常１００〜２００℃で行われる。またポストベーク工程は一段階で行ってもよいし多段階で行ってもよい。
さらに、コア層６ａが形成された上に本発明の感光性樹脂組成物７ａを、図２（ｂ）に示すように塗布し、図２（ｃ）に示すように、活性光線３ｃを全面露光し、熱処理することで低屈折率化し、図２（ｄ）のように中間クラッド及び上部クラッド（中間クラッド層７ｄ及び上部クラッド層７ｃ：第２クラッド層）を一括して形成する。この中間及び上部クラッド層７ｄ及び７ｃは、その屈折率と同等の屈折率になる他の任意の感光性樹脂組成物を用い、紫外線または熱処理によって得られるものであってもよい。このようにして、高屈折率のコア層６ａを、低屈折率の下部クラッド層３、中間及び上部クラッド層７ｄ，７ｃで囲んで形成されるポリマー光導波路を作製することができる。さらに、この後、前記基板１をエッチング等の方法によって除去することで、ポリマー光導波路を得ることができる。又、基板１として可撓性の高分子フィルムなどを採用すれば、フレキシブルなポリマー光導波路を得ることができる。
次に、本発明によるポリマー光導波路の製造方法のもう一つの例を図３及び図４を参照しながら詳細に説明する。
まず、図３（ｄ）に示すように、適宜の基板１上に下部クラッド層（第１クラッド層）２ｂを形成する。この下部クラッド層２ｂは、例えば、図３（ａ）に示すように基板１上に、図３（ｂ）に示すように、本発明の樹脂組成物および感光性樹脂組成物２ａをこの基板１上に塗布し、プリベークすることで上記樹脂組成物層２ａを形成する。次に図３（ｃ）に示すように、活性光線３ａを全面露光し、熱処理（ベーク）工程を行うことでこの樹脂層２ａを低屈折率化することで下部クラッド層２ｂを形成する（図３（ｄ））。この下部クラッド層２ｂは、その屈折率と同等の屈折率になる他の任意の硬化性樹脂組成物を用い、活性光線または熱処理によって得られるものであってもよい。
本発明において、上記基板１としては、上記の例と同様に例えば、シリコン基板、ガラス基板、石英基板、ガラスエポキシ基板、金属基板、セラミック基板、高分子フィルム、または各種基板上に高分子フィルムが形成された基板等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
次に、図３（ｅ）に示すように、上記下部クラッド層３の上に本発明の感光性樹脂組成物を塗布し、プリベークすることで、感光性樹脂組成物層４ａを形成する。感光性樹脂組成物層４ａの形成には、下部クラッド層２ｂの屈折率より高屈折率となる組成を選択して使用する。感光性樹脂組成物を塗布する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、スピンコータを用いた回転塗布、スプレーコータを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーティング等を用いることができる。また、プリベーク工程は、塗布した樹脂組成物および感光性樹脂組成物を乾燥して組成物中の溶剤を除去し、塗布した樹脂組成物を樹脂組成物層４ａとして定着させるための工程である。プリベーク工程は、通常、６０〜１６０℃で行われる。
次いで、図３（ｆ）に示すように、上記感光性樹脂組成物層４ａにフォトマスク５ａを介して、コア層６ａに対応する領域以外に化学線３ｂを照射し、さらに露光後加熱処理を行いし、次いで有機溶剤で現像を行い、露光部を除去した後、さらにポストベークすることで、図４（ａ）に示すように下部クラッド層２ａ上に屈折率の高いコア層６ｂが形成される。
露光工程は、フォトマスク５ａを介して感光性樹脂組成物層４ａを選択的に露光し、フォトマスク５上の導波路パターンを感光性樹脂組成物層４ａに転写する工程である。前記及び後述の全面露光及び当該パターン露光に用いる活性光線３ｂとしては、高圧水銀灯、重水素ランプ、紫外線、可視光線、エキシマレーザ、電子線、Ｘ線等が使用できるが、１８０〜５００ｎｍの波長の活性光線が好ましい。
また、露光後加熱処理工程は、空気中又は不活性ガス雰囲気下、通常１００〜１６０℃で行われる。
またポストベーク工程は、空気中又は不活性ガス雰囲気下、通常１００〜２００℃で行われる。またポストベーク工程は一段階で行ってもよいし多段階で行ってもよい。
さらに、コア層６ｂが形成された上に本発明の感光性樹脂組成物７ａを、図４（ｂ）に示すように塗布し、図４（ｃ）に示すように、活性光線３ｃを全面露光し、熱処理することで低屈折率化し、図４（ｄ）のように中間クラッド及び上部クラッド（中間クラッド層７ｄ及び上部クラッド層７ｃ：第２クラッド層）を一括して形成する。この中間及び上部クラッド層７ｄ及び７ｃは、その屈折率と同等の屈折率になる他の任意の感光性樹脂組成物を用い、紫外線または熱処理によって得られるものであってもよい。このようにして、高屈折率のコア層６ｂを、低屈折率の下部クラッド層３、中間及び上部クラッド層７ｄ，７ｃで囲んで形成されるポリマー光導波路を作製することができる。さらに、この後、前記基板１をエッチング等の方法によって除去することで、ポリマー光導波路を得ることができる。又、基板１として可撓性の高分子フィルムなどを採用すれば、フレキシブルなポリマー光導波路を得ることができる。
（感光性樹脂組成物の露光による屈折率差発現機構）
本発明において、感光性樹脂組成物の露光により、露光部と未露光部で屈折率差を発現する理由について説明する。本発明における露光部と未露光で、ポストベーク中に生成した反応は、それぞれ下記化６の反応式（１）および下記化７の反応式（２）で表される。露光部ではＵＶ光により光酸発生剤から酸が放出され，それが感光性樹脂中を拡散する。この酸はポリアミド酸の側鎖Ｒ３、Ｒ４部の加水分解反応を促進する。この加水分解により生成したカルボキシル基はエポキシ基と分子間反応を生ずることにより，ポリアミド酸側鎖とエポキシとの共有結合が形成される。この分子間反応により生じた新たな構造は，アミド酸の脱水閉環（熱イミド化）温度（通常２００°Ｃ以下）では脱水閉環・イミド化しない。一方，未露光箇所では，まずポリアミド酸のアミド酸部が２００°Ｃ以下で脱水閉環し、通常の熱イミド化反応が進行する。また、未露光部のエポキシ化合物のほとんどはエポキシ同士で反応し架橋構造を作るが、その一部は分解あるいは蒸発して系外に出る。結果として，露光部のイミド化率は未露光部に比べて顕著に低いものとなる。これが屈折率差の主要な発現要因となっている。
Ａ） 露光箇所のポストキュア後に生ずる反応（アミド酸とエポキシの分子間反応：熱イミドしづらく、屈折率の上昇が小さい）

Ｂ） 未露光箇所のポストキュア後に生ずる反応（通常の熱イミド化反応が進行し、屈折率が顕著に上昇する．エポキシ化合物のほとんどはエポキシ同士で反応し架橋構造を作るが、一部は分解あるいは蒸発して系外に排出される）

以下に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
まず、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＯＤＡ）７．７７ｇをジメチルアセトアミド１００ｇに溶解させ、室温でよく攪拌した後、Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）−トリフルオロアセトアミド（ＢＳＴＦＡ）１０．４８ｇを添加し、窒素雰囲気下、室温で３０分攪拌した。その後、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物（６ＦＤＡ）１７．２３ｇを加え、窒素雰囲気下室温で一日攪拌して、溶質濃度２０ｗｔ％のポリアミド酸溶液（１）を合成した。
このようにして得られた２０ｗｔ％のポリアミド酸溶液（１）、エポキシ化合物である３，４−エポキシシクロヘキサンカルボン酸−３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチルと光酸発生剤４−チオフェノキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキアフルオロアンチモネートを、表１に示す組成にて混合し室温で２時間攪拌して混合溶液を得た。
以上の混合物を０．４５μｍのテフロン（登録商標）製フィルターを用いてろ過し、感光性樹脂組成物を調製した。４インチ径のシリコン基板上に、上記感光性樹脂をスピンコート塗布し、７０℃で２０分間熱処理し、塗布膜を形成した。次に、高圧水銀灯（２５０Ｗ）による紫外光を用いて全面露光（露光量１ Ｊ／ｃｍ^２）した。その後、露光試料と未露光試料を窒素気流下１２０℃で２０分後熱処理した後、さらに１５０℃と２１０℃にてそれぞれ１時間の熱イミド化を行った。得られた露光試料と未露光試料について、メトリコン社のプリズムカプラ−ＰＣ−２０００を用いて波長１３２０ｎｍにおける屈折率を測定した。その測定結果を下記表１に示す。

組成４の混合液を用いて上記と同様の条件で作られたフィルムを、自記分光光度計を用いて光透過性を測定したところ、可視〜近赤外域において８５％以上の高い透明性を示した。
（実施例２）
ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン（ＤＣＨＭ）８．７６ｇをγ−プチロラクトン１００ｇに仕込み、室温でよく攪拌した後、Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）−トリフルオロアセトアミド（ＢＳＴＦＡ）２０．７４ｇを添加し、窒素雰囲気下、室温で３０分攪拌した。その後、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物（６ＦＤＡ）３４．０９ｇを加え、窒素雰囲気下室温で一日攪拌して、溶質濃度３０ｗｔ％のポリアミド酸溶液（２）を合成した。このようにして得られた３０ｗｔ％のポリアミド酸溶液（２）、エポキシ化合物と光酸発生剤４−チオフェノキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキアフルオロアンチモネートを、表２に示す組成にて混合し室温で２時間攪拌して混合溶液を得た。
以上の混合物を０．４５μｍのテフロン（登録商標）製フィルターを用いてろ過し、感光性樹脂組成物を調製した。４インチ径のシリコン基板上に、上記感光性樹脂をスピンコート塗布し、７０℃で２０分間熱処理し、塗布膜を形成した。次に、高圧水銀灯（２５０Ｗ）による紫外光を用いて全面露光（露光量１ Ｊ／ｃｍ^２）した。その後、露光試料と未露光試料を窒素気流下１２０℃で２０分後熱処理し、さらに１５０℃と２００℃にてそれぞれ１時間の熱イミド化を行った。次に露光試料と未露光試料について、メトリコン社のプリズムカプラを用いて波長１３２０ｎｍにおける屈折率を測定した。その測定結果を下記表２に示す。

組成４の混合液で上記と同様の条件で作られたフィルムを、自記分光光度計を用いて光り透過性を測定したところ、可視〜近赤外域において８０％以上の高い透明性を示した。得られたフィルムについて、熱機械分析装置（ＴＭＡ）を用いてガラス転移温度を測定したところ２００℃となり、熱重量測定装置（島津製作所製、ＤＴＧ−６０）を用いて熱分解開始温度を測定したところ約２３０℃から熱分解が始まり、５％ 重量減少温度（Ｔ_ｄ ^５）は２７５°Ｃであると高い耐熱性を示した。
（実施例３）
実施例２の中に示す組成４を０．４５μｍのテフロン（登録商標）製フィルターを用いてろ過し、導波路作製用の感光性樹脂組成物を調製した。次に４インチ径のシリコン基板上に、上記クラッド形成用感光性樹脂を回転塗布（スピンコート）し、７０℃で２０分間熱処理し、膜厚１０μｍ塗布膜を形成した。次に、高圧水銀灯（２５０Ｗ）による紫外光を用いて全面露光（露光量１Ｊ／ｃｍ^２）し、露光後窒素気流下１２０℃で２０分後熱処理し、さらに１５０℃と２００℃にてそれぞれ１時間の熱イミド化することで下部クラッド層を形成した。次に、上記感光性樹脂を回転塗布し、７０℃で２０分間熱処理し、膜厚２０μｍ塗布膜を形成した。次に、フォトマスクを介して高圧水銀灯（２５０Ｗ）による紫外線を１Ｊ／ｃｍ^２照射し、次いで窒素気流下１２０℃で２０分間後熱処理した。次に、１５０℃と２００℃にてそれぞれ１時間のキュア処理でコア層のパターンが得られた。次いで、上記感光性樹脂をスピンコート塗布し、７０℃で２０分間熱処理し、膜厚１０μｍの膜を形成した。次に、高圧水銀灯（２５０Ｗ）による紫外光を用いて全面露光（露光量１Ｊ／ｃｍ^２）し、露光後窒素気流下１２０℃で２０分後熱処理し、さらに１５０℃と２００℃にてそれぞれ１時間の熱イミド化することで上部クラッド層を形成して、ポリマー光導波路を得た。得られた導波路を基板から剥離したところ、膜質は良好であり、高い柔軟性を有していた。

以上の説明から明らかなように、本発明のポリマー光導波路形成用感光性樹脂組成物を用いることで、導波路パターンを精度よく形成でき、かつ形成した光導波路は優れた伝送特性、即ち、低い伝播損失を有するため、光導波路形成用材料として好適である。
この出願は、２００６年９月４日に出願された日本出願特願２００６−２３８８４７号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

本発明は、光通信、光情報処理分野などにおいて用いられる、光素子、光インターコネクション、光配線基板、光・電気混載回路基板等に利用される光導波路と、それを作製するための光導波路形成用の感光性樹脂組成物、光導波路形成方法、およびそれらを用いた光素子等の光学部品に関する。

近年、インターネット、デジタル家電が急速に普及し、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が求められ、大容量のデータを高周波信号で高速伝送することが検討されている。

しかし、大容量の信号を高周波信号で伝送するには、従来の電気配線では伝送損失が大きいため、光による伝送システムが盛んに検討され、コンピュータ間、装置内、ボード内通信の配線等に用いられようとしている。この光による伝送システムを実現する要素のうち、光導波路は、光素子、光インターコネクション、光配線基板、光・電気混載回路基板等における基本となる構成要素となるため、光導波路に対しては、高性能かつ低コストであることが求められている。

光導波路は基板上に形成した光配線であり、ガラス導波路とポリマー導波路がある。光インターコネクション、光配線版などの素子に導波路を適用するためには、従来の電気配線技術と同程度のコストで導波路を形成する必要がある。しかし既に製品化されているガラス導波路は、シリカガラスのクラッド層とシリカガラスにゲルマニウムを添加したコア層からなり、これらの各層全ては気相成長法により形成され、火炎堆積法による１０００℃以上の加熱プロセスを経る。

すなわち製造コストが高く、また高加熱プロセスを要する等プリント基板等との製造プロセスにおけるマッチングが困難であると考えられる。さらにはまた大面積の導波路の作製が困難であるなど、工業化においては製造プロセスおよびコストの点で多くの課題がある。

一方、ポリマー材料は、石英ガラスなどの従来の光学材料に比べてコスト、加工性、分子設計の容易さ等において優れていると考えられる。すなわち、ポリマーなどの有機材料を用いた導波路形成においては、スピンコート（回転塗布）によって所望の膜が形成できるため低温プロセス化が可能である。またあらゆる基板，例えば、半導体基板、銅ポリイミド配線板、ポリマー基板等、上に容易に製膜でき、低コスト、高歩留まり化はもとより高性能化、多品種化への可能性をも秘めている。実際にはこれまで、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やエポキシ樹脂、ポリシロキサン誘導体、フッ素化ポリイミド等のポリマー材料を用いたものが検討されてきた。

例えば、特許文献１および特許文献２には、エポキシ化合物を用いたポリマー導波路が開示されている。また、特許文献３には、ポリシロキサン誘導体を用いた導波路が開示されている。

しかし一般的には、有機化合物である樹脂組成物からなる導波路は耐熱性が低く、また光通信で用いられる波長６００〜１６００ｎｍの領域おいて伝送損失が大きい等の問題が指摘されている。この問題を解決するため、例えばポリマーを重水素化やフッ素化する等の化学修飾によって伝送損失を低減したり、耐熱性を有するポリイミド誘導体を用いる等の検討がなされている。例えば、特開２００５−２９６５２号公報（特許文献４）にはポリエーテルケトン誘導体を用いた導波路が記載されている。しかし、重水素化ＰＭＭＡは耐熱性が低く、またフッ素化ポリイミドは耐熱性に優れるものの、導波路パターンを形成するには、石英導波路と同様にドライエッチング工程を必要とするため、製造コストが高くなる欠点を有する。

一方、光導波路ではないが、特許文献５には、光導波路カプラーの２種のコア材として、感光性のポリアミド酸から作製されるか、又はエポキシ系またはアクリル系またはシリコーン系オリゴマーもしくはモノマーから作製されたものが開示されている。

特開平１０−１７０７３８号公報 特開平１１−３３７７５２号公報 特開平９−１２４７９３号公報 特開２００５−２９６５２号公報 特開２００２−２７７６６２号公報

そのため、感光性樹脂を用いた光導波路を形成するにあたって、伝送損失が低く、また導波路パターンを形状精度よく、かつ低コストで作製可能な光導波路形成用感光性樹脂組成物、光導波路、及び光導波路パターンの形成方法が求められている。

そこで、本発明の技術的課題は、伝送損失が低く、また導波路パターンを形状精度よく、かつ低コストで作製可能な光導波路形成用感光性樹脂組成物、光導波路、及び光導波路パターンの形成方法を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために検討した結果、ポリイミド構造をもつ樹脂を光導波路のコア層とクラッド層のいずれか一つまたは両方を形成するための樹脂組成物における主要構成材料として用いることによって、各層に好適な屈折率を付与し、導波路の伝送損失が低く、しかも導波路のパターン形状を精度良く形成できることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の第１の態様による感光性樹脂組成物は、下記化１式で示す一般式（Ｉ）で表されるポリアミド酸（Ａ）と、エポキシ基を持つ化合物（Ｂ）、および露光により酸を発生する化合物（Ｃ）を含有することを特徴としている。

（一般式（Ｉ）のうちＲ１は４価の有機官能基で、ビスアルキルベンゼン、及びビスパーフルオロアルキルベンゼンの４価の有機官能基を含まず、Ｒ２は２価の有機の官能基、Ｒ３およびＲ４は夫々水素であるか、あるいは酸により分解する官能基を表わす。）

また、本発明の第２の態様による屈折率制御方法は、感光性樹脂組成物に活性光線を照射し、引き続き加熱することで、当該活性光線に対する露光部と未露光部における屈折率差を生じさせる屈折率制御方法であって、前記感光性樹脂組成物は、下記化２式の一般式（Ｉ）で表されるポリアミド酸（Ａ）と、エポキシ基を持つ化合物（Ｂ）、および露光により酸を発生する化合物（Ｃ）を含有することを特徴とする。

（一般式（Ｉ）のうちＲ１は４価の有機官能基で、ビスアルキルベンゼン、及びビスパーフルオロアルキルベンゼンの４価の有機官能基を含まず、Ｒ２は２価の有機の官能基、Ｒ３およびＲ４は夫々水素であるか、あるいは酸により分解する官能基を表わす。）

ここで、本発明の第２の態様において、活性光線を照射し、引き続き加熱することで、露光部と未露光部における屈折率差が生じることが好ましい。

また、本発明の第３の態様による光導波路によれば、前記屈折率制御法により得られた、より屈折率が高い部位をコアとし、より屈折率が低い部位をクラッドとして用いたことを特徴とする。

本発明の第４の態様によれば、コア層と、該コア層に積層して形成されるクラッド層を有する光導波路であって、該コア層および該クラッド層のいずれかまたは両方に、感光性樹脂組成物を用い、前記感光性樹脂組成物は、下記化３式の一般式（Ｉ）で表されるポリアミド酸（Ａ）と、エポキシ基を持つ化合物（Ｂ）、および露光により酸を発生する化合物（Ｃ）を含有することを特徴とする。

（一般式（Ｉ）のうちＲ１は４価の有機官能基で、ビスアルキルベンゼン、及びビスパーフルオロアルキルベンゼンの４価の有機官能基を含まず、Ｒ２は２価の有機の官能基、Ｒ３およびＲ４は夫々水素であるか、あるいは酸により分解する官能基を表わす。）

また、本発明の第５の態様による光導波路パターンの形成方法は、基板上に第１クラッド層を形成する工程と、感光性樹脂組成物を上記第１クラッド層上に塗布する工程と、プリベークを行う工程と、上記感光性樹脂組成物層にマスクを介してコアもしくはコア以外となる領域のどちらか一方に活性光線を照射する工程と、上記形成されたコア及び第１クラッド層の上に第２クラッド層を形成する工程を少なくとも含み、前記感光性樹脂組成物は、下記化４式の一般式（Ｉ）で表されるポリアミド酸（Ａ）と、エポキシ基を持つ化合物（Ｂ）、および露光により酸を発生する化合物（Ｃ）を含有することを特徴とする。

（一般式（Ｉ）のうちＲ１は４価の有機官能基で、ビスアルキルベンゼン、及びビスパーフルオロアルキルベンゼンの４価の有機官能基を含まず、Ｒ２は２価の有機の官能基、Ｒ３およびＲ４は夫々水素であるか、あるいは酸により分解する官能基を表わす。）

また、本発明の第６の態様による光学部品は、光素子又はデバイスからなる光学部品において、前記導波路パターンの形成方法により形成した光導波路を用いたことを特徴とする。

本発明の光導波路形成用感光性樹脂組成物は、導波路パターンを精度よく形成でき、また溶媒を用いた現像プロセスを必要とせずパターンが形成できる。さらに形成した光導波路は優れた伝送特性、即ち、低い伝播損失を有し、またポリイミド骨格に由来する高い熱安定性を有するため、光素子、デバイス用途の光導波路として好適に用いることができる。

以下、本発明の光導波路形成用感光性樹脂組成物及び光導波路形成方法について具体的に説明する。

（光導波路形成用樹脂組成物）
本発明の光導波路形成用樹脂組成物（以下、樹脂組成物という）は、少なくとも下記化５の一般式（Ｉ）で表されるポリアミド酸またはポリアミド酸エステル（Ａ）と、エポキシ基を持つ化合物（Ｂ）、および露光により酸を発生する化合物（Ｃ）を含有することで得られる。

本発明の一般式（Ｉ）で表される繰り返し構造単位は基本的にテトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリアミド酸またはポリアミド酸エステル構造である。すなわちＲ１は、テトラカルボン酸のカルボキシル基を除いた残基であり、芳香環を含む基であることが好ましく、炭素原子を６ないし４０であるものがより好適である。芳香環を含む基としては、一個の芳香環または二個以上の芳香環が単結合、エーテル結合、メチレン結合、エチレン結合、２，２−ヘキサフルオロプロピリデン結合、スルホン結合、スルホキシド結合、チオエーテル結合およびカルボニル結合を介して結合した化学構造を有する四価の有機基が好適である。

前記テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、Ｒ１がベンゼン、アルキルベンゼン、又はパーフルオロアルキルベンゼンの４価の有機基である：ピロメリット酸二無水物（トリフルオロメチル）ピロメリット酸二無水物、ジ（トリフルオロメチル）ピロメリット酸二無水物を挙げることができる。

また、Ｒ１が２個以上のベンゼン環を備えた芳香族炭化水素、そのエーテル、それらのケトン、及びそれらの１以上のパーフルオロアルキルの置換体の内のいずれかの四価の有機基である：ビス｛３，５−ジ（トリフルオロメチル）フェノキシ｝ピロメリット酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−テトラカルボキシジフェニルエーテル二無水物、２，３’，３，４’−テトラカルボキシジフェニルエーテル二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−テトラカルボキシナフタレン二無水物、１，４，５，７−テトラカルボキシナフタレン二無水物、１，４，５，６−テトラカルボキシナフタレン二無水物、３，３’，４，４’−テトラカルボキシジフェニルメタン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、５，５’−ビス（トリフルオロメチル）−３，３’，４，４’−テトラカルボキシビフェニル二無水物、２，２’，５，５’−テトラキス（トリフルオロメチル）−３，３’，４，４’−テトラカルボキシビフェニル二無水物、５，５’−ビス（トリフルオロメチル）−３，３’，４，４’−テトラカルボキシジフェニルエーテル二無水物、５，５’−ビス（トリフルオロメチル）−３，３’，４，４’−テトラカルボキシベンゾフェノン二無水物、ビス｛（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ｝ベンゼン二無水物、ビス｛（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ｝（トリフルオロメチル）ベンゼン二無水物、ビス（ジカルボキシフェノキシ）（トリフルオロメチル）ベンゼン二無水物、ビス（ジカルボキシフェノキシ）ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン二無水物、ビス（ジカルボキシフェノキシ）テトラキス（トリフルオロメチル）ベンゼン二無水物、３，４，９，１０−テトラカルボキシペリレン二無水物、２，２−ビス｛４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル｝プロパン二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス｛４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン二無水物、ビス｛（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ｝ビフェニル二無水物、ビス｛（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ｝ビス（トリフルオロメチル）ビフェニル二無水物、ビス｛（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ｝ジフェニルエーテル二無水物、ビス（ジカルボキシフェノキシ）ビス（トリフルオロメチル）ビフェニル二無水物、ビス（３、４−ジカルボキシフェニル）ジメチルシラン二無水物、１、３−ビス（３、４−ジカルボキシフェニル）テトラメチルジシロキサン二無水物、ジフルオロピロメリット酸二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）オクタフルオロビフェニル二無水物、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、などを挙げることができる。また、これらの酸二無水物の芳香環に含まれる一部あるいはすべての炭素を、水素添加処理等により芳香族性を有しない飽和炭素に置き換えた構造を有する酸二無水物も原料として使用することができるが、これらに限定されるものではない。

なお、Ｒとして、ビスアルキルベンゼン、ビスパーフルオロアルキルベンゼンの４価基を含まないことが好ましい。

また、一般式（Ｉ）で表される繰り返し単位におけるＲ２は、テトラカルボン酸やその誘導体と反応してポリイミド前駆体をなすことができるジアミン化合物のアミノ基を除いた残基であることが好ましい。そのなかでもベンゼン環を一つ持つ２価の有機官能基であることが好ましく、フェニレン基、フルオロフェニレン基又はフルオロアルキルフェニレン、アルキルフェニレン基を形成するものが好ましく、ベンゼン環を２個以上有する２価の有機官能基も好ましい。さらに、Ｓｉを含む２価の有機官能基も好ましい。

ベンゼン環を一つ有するフェニレン基を形成するジアミン化合物としては、ｍ−フェニレンジアミンを例示することができる。

また、フルオロフェニレン基又はフルオロアルキルフェニレン基を形成するジアミン化合物としては、１，３−ジアミノテトラフルオロベンゼン、１，４−ジアミノテトラフルオロベンゼン、２，５−ジアミノベンゾトリフルオライド、ビス（トリフルオロメチル）フェニレンジアミン、ジアミノテトラ（トリフルオロメチル）ベンゼン、ジアミノ（ペンタフルオロエチル）ベンゼンを例示することができるが、パーフルオロフェニレン以外の、１，３−ジアミノテトラフルオロベンゼン、１，４−ジアミノテトラフルオロベンゼン、２，５−ジアミノベンゾトリフルオライド、ビス（トリフルオロメチル）フェニレンジアミンが好ましい。

また、アルキルフェニレン基を形成するジアミン化合物としては、２，４−ジアミノトルエン、２，４−ジアミノキシレン、２，４−ジアミノデュレン、ｐ−フェニレンジアミン、２，５−ジアミノトルエン、２，３，５，６−テトラメチル−ｐ−フェニレンジアミンを例示することができる。

また、ベンゼン環を２個以上有する２価の有機官能基を形成するジアミン化合物の例としては、ベンジジン、２，２’−ジメチルベンジジン、３，３’−ジメチルベンジジン、３，３’−ジメトキシベンジジン、２，２’−ジメトキシベンジジン、３，３’，５，５’−テトラメチルベンジジン、３，３’−ジアセチルベンジジン、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル、オクタフルオロベンジジン、３，３’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２−ビス（ｐ−アミノフェニル）プロパン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’’−ジアミノ−ｐ−テルフェニル、１，４−ビス（ｐ−アミノフェニル）ベンゼン、ｐ−ビス（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）ベンゼン、４，４’’’−ジアミノ−ｐ−クオーターフェニル、４，４’−ビス（ｐ−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス｛４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル｝プロパン、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシフェニル）ジフェニルスルホン、２，２−ビス｛４−（４−アミノフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス｛４−（３−アミノフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス｛４−（２−アミノフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス｛４−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル｝ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス｛４−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジトリフルオロメチルフェニル｝ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ビス（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（４−アミノ−３−トリフルオロメチルフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス｛４−（４−アミノ−３−トリフルオロメチルフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン、ビス｛（トリフルオロメチル）アミノフェノキシ｝ビフェニル、ビス［｛（トリフルオロメチル）アミノフェノキシ｝フェニル］ヘキサフルオロプロパン、ジアミノアントラキノン、１，５−ジアミノナフタレン、２，６−ジアミノナフタレン、ビス［｛２−（アミノフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロイソプロピル］ベンゼン、ビス（２，３，５，６）−テトラフルオロ−４−アミノフェニル）エーテルを例示することができる。

さらに、Ｓｉを含む２価の有機官能基を形成する有機シリコンジアミン化合物の例としては、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン、１，４−ビス（３−アミノプロピルジメチルシリル）ベンゼン、ビス（４−アミノフェニル）ジエチルシラン、４，４’−ビス（テトラフルオロアミノフェノキシ）オクタフルオロビフェニルなどを例示することもできる。

また、これらのジアミン化合物の芳香環に含まれる一部あるいはすべての炭素を、水素添加処理等により芳香族性を有しない飽和炭素に置き換えた構造を有するジアミン化合物も原料として使用することができるが、これらに限定されるものではない。

一般式（Ｉ）で表される繰り返し構造単位においてＲ３およびＲ４は水素原子および酸により分解する置換基を表す。Ｒ３およびＲ４としては例えば、ｔ−ブチル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニルメチル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、エトキシエチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、トリメチルシリル基、トリメチルシリルエーテル基などが挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。

また、得られる重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、１，０００以上が好ましく、４，０００以上がより好ましい。また、１，０００，０００以下が好ましく、５００，０００以下がより好ましい。

また、本発明の感光性樹脂組成物に用いる光酸発生剤としては、活性光線の照射によって酸を発生する光酸発生剤であることが望ましく、本発明における重合体などとの混合物が有機溶媒に十分に溶解し、かつその溶液を用いて、スピンコ−トなどの製膜法で均一な塗布膜が形成可能なものであれば特に制限されない。また、単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。

使用可能な光酸発生剤の例としては、例えばトリアリールスルホニウム塩誘導体、ジアリールヨ−ドニウム塩誘導体、ジアルキルフェナシルスルホニウム塩誘導体、ニトロベンジルスルホナート誘導体、Ｎ−ヒドロキシナフタルイミドのスルホン酸エステル、Ｎ−ヒドロキシスクシイミドのスルホン酸エステル誘導体等が挙げられるが、これらだけに限定されるものではない。

光酸発生剤の含有率は、感光性樹脂組成物の十分な感度を実現し、良好なパターン形成を可能とする観点から、重合体、エポキシ化合物、光酸発生剤の総和、あるいはさらにオキセタン化合物を含む場合における総和に対して０．１質量％以上が好ましく、０．５質量％以上がより好ましい。一方、均一な塗布膜の形成を実現し、導波路の特性を損なわない観点から、１５質量％以下が好ましく、７質量％以下がより好ましい。

また本発明の感光性樹脂組成物は、上記重合体と光酸発生剤に加えエポキシ化合物を含む。エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、１，２−シクロヘキサンカルボン酸ジグリシジルエステル、３，４−エポキシシクロヘキサンカルボン酸３，４−エポキシシクロヘキシルメチル、トリスエポキシプロピルイソシアヌレート、２−エポキシエチルビシクロ［２，２，１］ヘプチルグリシジルエーテル、エチレングリコールビス（２−エポキシエチルビシクロ［２，２，１］ヘプチル）エーテル、ビス（２−エポキシエチルビシクロ［２，２，１］ヘプチル）エーテル等が挙げられるが、もちろんこれらだけに限定されるものではない。

またこれらエポキシ化合物の含有率は、それ自身を含む全構成分に対して通常０．５〜８０質量％、好ましくは１〜７０質量％である。また、単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。

また本発明の感光性樹脂組成物は、上記重合体と感光剤、エポキシ化合物に加えさらにオキセタン化合物を含んでいても良い。オキセタン化合物としては、例えば、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，４−ビス｛［（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシ］メチル｝ベンゼン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、ジ［１−エチル（３−オキセタニル）］メチルエーテル、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−｛［３−（トリエトキシシリル）プロポキシ］メチル｝オキセタン等が挙げられるが、これらだけに限定されるものではない。

またこれらオキセタン化合物を加える場合、その含有率は、それ自身を含む全構成分に対して通常０．５〜８０質量％、好ましくは１〜７０質量％である。また、単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。

また、本発明の樹脂組成物は、感光性樹脂組成物を含み、上記重合体、光酸発生剤、エポキシ化合物、オキセタン化合物に加え、光導波路としての特性を損なわない範囲で種々の無機微粒子を添加剤として加えてもよい。そのような添加剤としては、例えばアルミナ、シリカ、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリコーン、酸化チタンなどの金属酸化物等が挙げられる。これらの添加剤を加えることで、耐クラック性、耐熱性を向上したり、低弾性率化を図ったり、導波路の反りを改善できる。

さらに本発明の樹脂組成物は、感光性樹脂組成物を含み、必要に応じて本発明の効果を損なわない範囲において、密着性向上剤、レベリング剤、塗布性改良剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、光増感剤、脱水剤、重合禁止剤、重合開始助剤、紫外線吸収剤、可塑剤、酸化防止剤、帯電防止剤、などといった成分を添加して、本発明の樹脂組成物および感光性樹脂組成物を調製することもできる。

なお、上記樹脂組成物もしくは、感光性樹脂組成物を調製する際に、必要に応じて、適当な溶剤を用いる。溶剤としては、感光性樹脂組成物が充分に溶解でき、その溶液をスピンコート法などの方法で均一に塗布できる有機溶媒等であれば特に制限されない。具体的には、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ-ジメチルアセトアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチル、２−ヘプタノン、酢酸２−メトキシブチル、酢酸２−エトキシエチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルイソブチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等を使用することができる。これらは、単独でも２種類以上を混合して用いてもよい。

（導波路パターンの形成方法）
本発明によるポリマー光導波路の製造について説明する。ポリマー光導波路は屈折率の高いコアと屈折率の低いクラッドからなるものであり、コアをクラッドで取り巻く形状に形成されるが、少なくとも以下の工程を含む導波路パターンの形成方法により得られる。

（１）適宜の基板上に下部クラッド層を形成する工程と、
（２）本発明の感光性樹脂組成物を上記下部クラッド層上に塗布する工程と、
（３）光照射前熱処理（プリベーク）を行う工程と、
（４）上記感光性樹脂組成物層にマスクを介してコアとなるべき領域に、あるいはコアとなるべき領域以外に、紫外線などの活性光線を照射する工程と、
（５）露光後加熱（ポストベーク）を行い、コア層を形成する工程と、
（６）上記形成されたコア層及び下部クラッド層の上に上部クラッド層を形成する工程を少なくとも含む。また上記下部クラッドと中間及び上部クラッドの何れか一方又は両方を本発明の感光性樹脂組成物を用いて同様に化学線を照射して形成してもよいが、その場合、コア層よりも屈折率が低くなる組成を選択して使用する。

以下に、本発明によるポリマー光導波路の製造方法の一例を図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。

まず、図１（ｄ）に示すように、適宜の基板１上に下部クラッド層（第１クラッド層）２ｂを形成する。この下部クラッド層２ｂは、例えば、図１（ａ）に示すように基板１上に、図１（ｂ）に示すように、本発明の樹脂組成物および感光性樹脂組成物２ａをこの基板１上に塗布し、プリベークすることで上記樹脂組成物層２ａを形成する。次に図１（ｃ）に示すように、活性光線３ａを全面露光し、熱処理（ベーク）工程を行うことでこの樹脂層２ａを低屈折率化することで下部クラッド層２ｂを形成する（図１（ｄ））。この下部クラッド層２ｂは、その屈折率と同等の屈折率になる他の任意の硬化性樹脂組成物を用い、活性光線または熱処理によって得られるものであってもよい。

本発明において、上記基板１としては、例えば、シリコン基板、ガラス基板、石英基板、ガラスエポキシ基板、金属基板、セラミック基板、高分子フィルム、または各種基板上に高分子フィルムが形成された基板等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。

次に、図１（ｅ）に示すように、上記下部クラッド層２ｂの上に本発明の感光性樹脂組成物を塗布し、プリベークすることで、感光性樹脂組成物層４ａを形成する。感光性樹脂組成物層４ａの形成には、下部クラッド層２ｂの屈折率より高屈折率となる組成を選択して使用する。感光性樹脂組成物４ａを塗布する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、スピンコータを用いた回転塗布、スプレーコータを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーティング等を用いることができる。また、プリベーク工程は、塗布した樹脂組成物および感光性樹脂組成物を乾燥して組成物中の溶剤を除去し、塗布した樹脂組成物を樹脂組成物層４ａとして定着させるための工程である。プリベーク工程は、通常、６０〜１６０℃で行われる。

次いで、図１（ｆ）に示すように、上記感光性樹脂組成物層４ａにフォトマスク５ａを介して、コア層６ａに対応する領域に化学線３ｂを照射し、さらに露光後加熱処理を行いし、次いで有機溶剤で現像を行い、未露光部を除去した後、さらにポストベークすることで、図２（ａ）に示すように下部クラッド層２ｂ上に屈折率の高いコア層６ａが形成される。

露光工程は、フォトマスク５ａを介して感光性樹脂組成物層４ａを選択的に露光し、フォトマスク５ａ上の導波路パターンを感光性樹脂組成物層４ａに転写する工程である。前記及び後述の全面露光及び当該パターン露光に用いる活性光線３ｂとしては、高圧水銀灯、重水素ランプ、紫外線、可視光線、エキシマレーザ、電子線、Ｘ線等が使用できるが、１８０〜５００ｎｍの波長の活性光線が好ましい。

また、露光後加熱処理工程は、空気中又は不活性ガス雰囲気下、通常１００〜１６０℃で行われる。

またポストベーク工程は、空気中又は不活性ガス雰囲気下、通常１００〜２００℃で行われる。またポストベーク工程は一段階で行ってもよいし多段階で行ってもよい。

さらに、コア層６ａが形成された上に本発明の感光性樹脂組成物７ａを、図２（ｂ）に示すように塗布し、図２（ｃ）に示すように、活性光線３ｃを全面露光し、熱処理することで低屈折率化し、図２（ｄ）のように中間クラッド及び上部クラッド（中間クラッド層７ｄ及び上部クラッド層７ｃ：第２クラッド層）を一括して形成する。この中間及び上部クラッド層７ｄ及び７ｃは、その屈折率と同等の屈折率になる他の任意の感光性樹脂組成物を用い、紫外線または熱処理によって得られるものであってもよい。このようにして、高屈折率のコア層６ａを、低屈折率の下部クラッド層２ｂ、中間及び上部クラッド層７ｄ，７ｃで囲んで形成されるポリマー光導波路を作製することができる。さらに、この後、前記基板１をエッチング等の方法によって除去することで、ポリマー光導波路を得ることができる。又、基板１として可撓性の高分子フィルムなどを採用すれば、フレキシブルなポリマー光導波路を得ることができる。

次に、本発明によるポリマー光導波路の製造方法のもう一つの例を図３及び図４を参照しながら詳細に説明する。

まず、図３（ｄ）に示すように、適宜の基板１上に下部クラッド層（第１クラッド層）２ｂを形成する。この下部クラッド層２ｂは、例えば、図３（ａ）に示すように基板１上に、図３（ｂ）に示すように、本発明の樹脂組成物および感光性樹脂組成物２ａをこの基板１上に塗布し、プリベークすることで上記樹脂組成物層２ａを形成する。次に図３（ｃ）に示すように、活性光線３ａを全面露光し、熱処理（ベーク）工程を行うことでこの樹脂層２ａを低屈折率化することで下部クラッド層２ｂを形成する（図３（ｄ））。この下部クラッド層２ｂは、その屈折率と同等の屈折率になる他の任意の硬化性樹脂組成物を用い、活性光線または熱処理によって得られるものであってもよい。

本発明において、上記基板１としては、上記の例と同様に例えば、シリコン基板、ガラス基板、石英基板、ガラスエポキシ基板、金属基板、セラミック基板、高分子フィルム、または各種基板上に高分子フィルムが形成された基板等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。

次に、図３（ｅ）に示すように、上記下部クラッド層２ｂの上に本発明の感光性樹脂組成物を塗布し、プリベークすることで、感光性樹脂組成物層４ａを形成する。感光性樹脂組成物層４ａの形成には、下部クラッド層２ｂの屈折率より高屈折率となる組成を選択して使用する。感光性樹脂組成物を塗布する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、スピンコータを用いた回転塗布、スプレーコータを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーティング等を用いることができる。また、プリベーク工程は、塗布した樹脂組成物および感光性樹脂組成物を乾燥して組成物中の溶剤を除去し、塗布した樹脂組成物を樹脂組成物層４ａとして定着させるための工程である。プリベーク工程は、通常、６０〜１６０℃で行われる。

次いで、図３（ｆ）に示すように、上記感光性樹脂組成物層４ａにフォトマスク５ａを介して、コア層６ａに対応する領域以外に化学線３ｂを照射し、さらに露光後加熱処理を行いし、次いで有機溶剤で現像を行い、露光部を除去した後、さらにポストベークすることで、図４（ａ）に示すように下部クラッド層２ｂ上に屈折率の高いコア層６ｂが形成される。

露光工程は、フォトマスク５ｂを介して感光性樹脂組成物層４ａを選択的に露光し、フォトマスク５ｂ上の導波路パターンを感光性樹脂組成物層４ａに転写する工程である。前記及び後述の全面露光及び当該パターン露光に用いる活性光線３ｂとしては、高圧水銀灯、重水素ランプ、紫外線、可視光線、エキシマレーザ、電子線、Ｘ線等が使用できるが、１８０〜５００ｎｍの波長の活性光線が好ましい。

また、露光後加熱処理工程は、空気中又は不活性ガス雰囲気下、通常１００〜１６０℃で行われる。

またポストベーク工程は、空気中又は不活性ガス雰囲気下、通常１００〜２００℃で行われる。またポストベーク工程は一段階で行ってもよいし多段階で行ってもよい。

さらに、コア層６ｂが形成された上に本発明の感光性樹脂組成物７ａを、図４（ｂ）に示すように塗布し、図４（ｃ）に示すように、活性光線３ｃを全面露光し、熱処理することで低屈折率化し、図４（ｄ）のように中間クラッド及び上部クラッド（中間クラッド層７ｄ及び上部クラッド層７ｃ：第２クラッド層）を一括して形成する。この中間及び上部クラッド層７ｄ及び７ｃは、その屈折率と同等の屈折率になる他の任意の感光性樹脂組成物を用い、紫外線または熱処理によって得られるものであってもよい。このようにして、高屈折率のコア層６ｂを、低屈折率の下部クラッド層２ｂ、中間及び上部クラッド層７ｄ，７ｃで囲んで形成されるポリマー光導波路を作製することができる。さらに、この後、前記基板１をエッチング等の方法によって除去することで、ポリマー光導波路を得ることができる。又、基板１として可撓性の高分子フィルムなどを採用すれば、フレキシブルなポリマー光導波路を得ることができる。

（感光性樹脂組成物の露光による屈折率差発現機構）
本発明において、感光性樹脂組成物の露光により、露光部と未露光部で屈折率差を発現する理由について説明する。本発明における露光部と未露光で、ポストベーク中に生成した反応は、それぞれ下記化６の反応式（１）および下記化７の反応式（２）で表される。露光部ではＵＶ光により光酸発生剤から酸が放出され，それが感光性樹脂中を拡散する。この酸はポリアミド酸の側鎖Ｒ３、Ｒ４部の加水分解反応を促進する。この加水分解により生成したカルボキシル基はエポキシ基と分子間反応を生ずることにより，ポリアミド酸側鎖とエポキシとの共有結合が形成される。この分子間反応により生じた新たな構造は，アミド酸の脱水閉環（熱イミド化）温度（通常２００°Ｃ以下）では脱水閉環・イミド化しない。一方，未露光箇所では，まずポリアミド酸のアミド酸部が２００°Ｃ以下で脱水閉環し、通常の熱イミド化反応が進行する。また、未露光部のエポキシ化合物のほとんどはエポキシ同士で反応し架橋構造を作るが、その一部は分解あるいは蒸発して系外に出る。結果として，露光部のイミド化率は未露光部に比べて顕著に低いものとなる。これが屈折率差の主要な発現要因となっている。

Ａ） 露光箇所のポストキュア後に生ずる反応（アミド酸とエポキシの分子間反応：熱イミドしづらく、屈折率の上昇が小さい）

Ｂ） 未露光箇所のポストキュア後に生ずる反応（通常の熱イミド化反応が進行し、屈折率が顕著に上昇する．エポキシ化合物のほとんどはエポキシ同士で反応し架橋構造を作るが、一部は分解あるいは蒸発して系外に排出される）

以下に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。

（実施例１）
まず、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＯＤＡ）７．７７ｇをジメチルアセトアミド１００ｇに溶解させ、室温でよく攪拌した後、Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）―トリフルオロアセトアミド（ＢＳＴＦＡ）１０．４８ｇを添加し、窒素雰囲気下、室温で３０分攪拌した。その後、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物（６ＦＤＡ）１７．２３ｇを加え、窒素雰囲気下室温で一日攪拌して、溶質濃度２０ｗｔ％のポリアミド酸溶液（１）を合成した。

このようにして得られた２０ｗｔ％のポリアミド酸溶液（１）、エポキシ化合物である３，４−エポキシシクロヘキサンカルボン酸−３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチルと光酸発生剤４−チオフェノキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキアフルオロアンチモネートを、表１に示す組成にて混合し室温で２時間攪拌して混合溶液を得た。

以上の混合物を０．４５μｍのテフロン（登録商標）製フィルターを用いてろ過し、感光性樹脂組成物を調製した。４インチ径のシリコン基板上に、上記感光性樹脂をスピンコート塗布し、７０℃で２０分間熱処理し、塗布膜を形成した。次に、高圧水銀灯（２５０Ｗ）による紫外光を用いて全面露光（露光量１ Ｊ／ｃｍ^２）した。その後、露光試料と未露光試料を窒素気流下１２０℃で２０分後熱処理した後、さらに１５０℃と２１０℃にてそれぞれ１時間の熱イミド化を行った。得られた露光試料と未露光試料について、メトリコン社のプリズムカプラ−ＰＣ−２０００を用いて波長１３２０ｎｍにおける屈折率を測定した。その測定結果を下記表１に示す。

組成４の混合液を用いて上記と同様の条件で作られたフィルムを、自記分光光度計を用いて光透過性を測定したところ、可視〜近赤外域において８５％以上の高い透明性を示した。

（実施例２）
ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン（ＤＣＨＭ）８．７６ｇをγ―ブチロラクトン１００ｇに仕込み、室温でよく攪拌した後、Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）―トリフルオロアセトアミド（ＢＳＴＦＡ）２０．７４ｇを添加し、窒素雰囲気下、室温で３０分攪拌した。その後、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物（６ＦＤＡ）３４．０９ｇを加え、窒素雰囲気下室温で一日攪拌して、溶質濃度３０ｗｔ％のポリアミド酸溶液（２）を合成した。このようにして得られた３０ｗｔ％のポリアミド酸溶液（２）、エポキシ化合物と光酸発生剤４−チオフェノキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキアフルオロアンチモネートを、表２に示す組成にて混合し室温で２時間攪拌して混合溶液を得た。

以上の混合物を０．４５μｍのテフロン（登録商標）製フィルターを用いてろ過し、感光性樹脂組成物を調製した。４インチ径のシリコン基板上に、上記感光性樹脂をスピンコート塗布し、７０℃で２０分間熱処理し、塗布膜を形成した。次に、高圧水銀灯（２５０Ｗ）による紫外光を用いて全面露光（露光量１ Ｊ／ｃｍ^２）した。その後、露光試料と未露光試料を窒素気流下１２０℃で２０分後熱処理し、さらに１５０℃と２００℃にてそれぞれ１時間の熱イミド化を行った。次に露光試料と未露光試料について、メトリコン社のプリズムカプラを用いて波長１３２０ｎｍにおける屈折率を測定した。その測定結果を下記表２に示す。

組成４の混合液で上記と同様の条件で作られたフィルムを、自記分光光度計を用いて光り透過性を測定したところ、可視〜近赤外域において８０％以上の高い透明性を示した。得られたフィルムについて、熱機械分析装置（ＴＭＡ）を用いてガラス転移温度を測定したところ２００℃となり、熱重量測定装置（島津製作所製、ＤＴＧ−６０）を用いて熱分解開始温度を測定したところ約２３０℃から熱分解が始まり、５％ 重量減少温度（Ｔ_ｄ ^５）は２７５°Ｃであると高い耐熱性を示した。

（実施例３）
実施例２の中に示す組成４を０．４５μｍのテフロン（登録商標）製フィルターを用いてろ過し、導波路作製用の感光性樹脂組成物を調製した。次に４インチ径のシリコン基板上に、上記クラッド形成用感光性樹脂を回転塗布（スピンコート）し、７０℃で２０分間熱処理し、膜厚１０μｍ塗布膜を形成した。次に、高圧水銀灯（２５０Ｗ）による紫外光を用いて全面露光（露光量１Ｊ／ｃｍ^２）し、露光後窒素気流下１２０℃で２０分後熱処理し、さらに１５０℃と２００℃にてそれぞれ１時間の熱イミド化することで下部クラッド層を形成した。次に、上記感光性樹脂を回転塗布し、７０℃で２０分間熱処理し、膜厚２０μｍ塗布膜を形成した。次に、フォトマスクを介して高圧水銀灯（２５０Ｗ）による紫外線を１Ｊ／ｃｍ^２照射し、次いで窒素気流下１２０℃で２０分間後熱処理した。次に、１５０℃と２００℃にてそれぞれ１時間のキュア処理でコア層のパタ−ンが得られた。次いで、上記感光性樹脂をスピンコート塗布し、７０℃で２０分間熱処理し、膜厚１０μｍの膜を形成した。次に、高圧水銀灯（２５０Ｗ）による紫外光を用いて全面露光（露光量１Ｊ／ｃｍ^２）し、露光後窒素気流下１２０℃で２０分後熱処理し、さらに１５０℃と２００℃にてそれぞれ１時間の熱イミド化することで上部クラッド層を形成して、ポリマー光導波路を得た。得られた導波路を基板から剥離したところ、膜質は良好であり、高い柔軟性を有していた。

以上の説明から明らかなように、本発明のポリマー光導波路形成用感光性樹脂組成物を用いることで、導波路パターンを精度よく形成でき、かつ形成した光導波路は優れた伝送特性、即ち、低い伝播損失を有するため、光導波路形成用材料として好適である。

この出願は、２００６年９月４日に出願された日本出願特願２００６−２３８８４７号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

本発明による感光性樹脂組成物によるポリマー導波路の製造工程を示す一例であり、（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ概略断面図である。 本発明による感光性樹脂組成物によるポリマー導波路の製造工程を示す一例であり、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ概略断面図である。 本発明による感光性樹脂組成物によるポリマー導波路の製造工程を示すもう一つの一例であり、（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ概略断面図である。 本発明による感光性樹脂組成物によるポリマー導波路の製造工程を示すもう一つの一例であり、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ概略断面図である。

１ 基板
２ａ，２ｂ 下部クラッド層
３ａ，３ｂ，３ｃ 紫外線
４ａ，４ｂ，４ｃ 本発明の光導波路用感光性樹脂組成物にて形成したコア層
５ａ，５ｂ フォトマスク
６ａ，６ｂ 形成されたコア部
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 本発明の光導波路用感光性樹脂組成物にて形成した上部クラッド層

Claims (41)

1. 一般式（Ｉ）で表されるポリアミド酸（Ａ）と、エポキシ基を持つ化合物（Ｂ）、および露光により酸を発生する化合物（Ｃ）を含有することを特徴とする感光性樹脂組成物。
   

   

   （一般式（Ｉ）のうちＲ１は４価の有機官能基で、ビスアルキルベンゼン、及びビスパーフルオロアルキルベンゼンの４価の有機官能基を含まず、Ｒ２は２価の有機の官能基、Ｒ３およびＲ４は夫々独立に水素、あるいは酸により分解する官能基を表わす。）
2. 請求項１に記載の感光性樹脂組成物において、前記Ｒ１は、ベンゼン、モノアルキルベンゼン、モノパーフルオロアルキルベンゼンと、２個以上のベンゼン環を備えた芳香族炭化水素、それらのエーテル、それらのケトン、それらの１以上のパーフルオロアルキルの置換体、及びそれらの芳香環に含まれる一部あるいはすべての炭素を、水素添加処理等により芳香族性を有しない飽和炭素に置き換えた構造を有する４価の有機官能基とを含む群から選択された少なくとも一種の４価の有機官能基を有することを特徴とする感光性樹脂組成物。
3. 請求項１に記載の感光性樹脂組成物において、前記Ｒ２はテトラカルボン酸及びその誘導体のいずれかと反応してポリイミド前駆体動をなすことができるジアミン化合物のアミノ基を除いた残基であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
4. 請求項３に記載の感光性樹脂組成物において、前記Ｒ２はベンゼン環を一つ有する、フェニレン基、パーフルオロアルキルフェニレン基、フルオロフェニレン基、アルキルフェニレン基、ベンゼン環を２つ以上有する２価の有機官能基、Ｓｉを含む２価の有機官能基、及びそれらの芳香環に含まれる一部あるいはすべての炭素を、水素添加処理等により芳香族性を有しない飽和炭素に置き換えた構造を有する２価の有機官能基の内の少なくとも１種であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
5. 請求項４に記載の感光性樹脂組成物において、前記Ｒ２はベンゼン環を一つ有する２価の有機官能基は、アルキルフェニレン基と、パーフルオロフェニレン基を含まないことを特徴とする感光性樹脂組成物。
6. 請求項１に記載の感光性樹脂組成物において、前記ポリアミド酸（Ａ）を５〜９０質量％、前記化合物（Ｂ）を０．５〜８０質量％、前記化合物（Ｃ）を０．５〜１５質量％含むことを特徴とする感光性樹脂組成物。
7. 請求項１に記載の感光性樹脂組成物において、更に、オキセタン化合物を含むことを特徴とする感光性樹脂組成物。
8. 請求項１に記載の感光性樹脂組成物において、更に、アルミナ、シリカ、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリコーン、酸化チタン、金属酸化物からなる群より選択される少なくとも一つの添加剤をさらに含むことを特徴とする感光性樹脂組成物。
9. 請求項１に記載の感光性樹脂組成物において、活性光線を照射し、引き続き加熱することで、露光部と未露光部における屈折率差が生じることを特徴とする感光性樹脂組成物。
10. 感光性樹脂組成物に活性光線を照射し、引き続き加熱することで、当該活性光線に対する露光部と未露光部における屈折率差を生じさせる屈折率制御方法であって、前記感光性樹脂組成物は、下記化２式の一般式（Ｉ）で表されるポリアミド酸（Ａ）と、エポキシ基を持つ化合物（Ｂ）、および露光により酸を発生する化合物（Ｃ）を含有することを特徴とする屈折率制御方法。
    

    

    （一般式（Ｉ）のうちＲ１は４価の有機官能基で、ビスアルキルベンゼン、及びビスパーフルオロアルキルベンゼンの４価の有機官能基を含まず、Ｒ２は２価の有機の官能基、Ｒ３およびＲ４は夫々独立に水素、あるいは酸により分解する官能基を表わす。）
11. 請求項１０に記載の屈折率制御方法において、前記感光性樹脂組成物の前記Ｒ１は、ベンゼン、モノアルキルベンゼン、モノパーフルオロアルキルベンゼンと、２個以上のベンゼン環を備えた芳香族炭化水素、それらのエーテル、それらのケトン、それらの１以上のパーフルオロアルキルの置換体、及びそれらの芳香環に含まれる一部あるいはすべての炭素を、水素添加処理等により芳香族性を有しない飽和炭素に置き換えた構造を有する４価の有機官能基とを含む群から選択された少なくとも一種の４価の有機官能基を有することを特徴とする屈折率制御方法。
12. 請求項１０に記載の屈折率制御方法において、前記Ｒ２はテトラカルボン酸及びその誘導体のいずれかと反応してポリイミド前駆体動をなすことができるジアミン化合物のアミノ基を除いた残基であることを特徴とする屈折率制御方法。
13. 請求項１２に記載の屈折率制御方法において、前記Ｒ２はベンゼン環を一つ有する、フェニレン基、パーフルオロアルキルフェニレン基、フルオロフェニレン基、アルキルフェニレン基、ベンゼン環を２つ以上有する２価の有機官能基、Ｓｉを含む２価の有機官能基、及びそれらの芳香環に含まれる一部あるいはすべての炭素を、水素添加処理等により芳香族性を有しない飽和炭素に置き換えた構造を有する２価の有機官能基の内の少なくとも１種であることを特徴とする屈折率制御方法。
14. 請求項１３に記載の屈折率制御方法において、前記Ｒ２はベンゼン環を一つ有する２価の有機官能基は、アルキルフェニレン基と、パーフルオロフェニレン基を含まないことを特徴とする屈折率制御方法。
15. 請求項１０に記載の屈折率制御方法において、前記感光性樹脂組成物は、前記ポリアミド酸（Ａ）を５〜９０質量％、前記化合物（Ｂ）を０．５〜８０質量％、前記化合物（Ｃ）を０．５〜１５質量％含むことを特徴とする屈折率制御方法。
16. 請求項１０に記載の屈折率制御方法において、前記感光性樹脂組成物は、更に、オキセタン化合物を含むことを特徴とする屈折率制御方法。
17. 請求項１０に記載の屈折率制御方法において、前記感光性樹脂組成物は、更に、アルミナ、シリカ、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリコーン、酸化チタン、金属酸化物からなる群より選択される少なくとも一つの添加剤をさらに含むことを特徴とする屈折率制御方法。
18. 請求項１０に記載の屈折率制御方法において、活性光線を照射し、引き続き加熱することで、露光部と未露光部における屈折率差が生じることを特徴とする屈折率制御方法。
19. 請求項１８に記載の屈折率制御法により得られた、より屈折率が高い部位をコアとし、より屈折率が低い部位をクラッドとして用いたことを特徴とする光導波路。
20. コア層と、該コア層に積層して形成されるクラッド層を有する光導波路であって、該コア層および該クラッド層のいずれかまたは両方に、感光性樹脂組成物を用い、前記感光性樹脂組成物は、下記化３式の一般式（Ｉ）で表されるポリアミド酸（Ａ）と、エポキシ基を持つ化合物（Ｂ）、および露光により酸を発生する化合物（Ｃ）を含有することを特徴とする光導波路。
    

    

    （一般式（Ｉ）のうちＲ１は４価の有機官能基で、ビスアルキルベンゼン、及びビスパーフルオロアルキルベンゼンの４価の有機官能基を含まず、Ｒ２は２価の有機の官能基、Ｒ３およびＲ４は夫々独立に水素、あるいは酸により分解する官能基を表わす。）
21. 請求項２０に記載の光導波路において、前記Ｒ１は、ベンゼン、モノアルキルベンゼン、モノパーフルオロアルキルベンゼンと、２個以上のベンゼン環を備えた芳香族炭化水素、それらのエーテル、それらのケトン、それらの１以上のパーフルオロアルキルの置換体、及びそれらの芳香環に含まれる一部あるいはすべての炭素を、水素添加処理等により芳香族性を有しない飽和炭素に置き換えた構造を有する４価の有機官能基とを含む群から選択された少なくとも一種の４価の有機官能基を有することを特徴とする光導波路。
22. 請求項２１に記載の光導波路において、前記Ｒ２はテトラカルボン酸及びその誘導体のいずれかと反応してポリイミド前駆体動をなすことができるジアミン化合物のアミノ基を除いた残基であることを特徴とする光導波路。
23. 請求項２２に記載の光導波路において、前記Ｒ２はベンゼン環を一つ有する、フェニレン基、パーフルオロアルキルフェニレン基、フルオロフェニレン基、アルキルフェニレン基、ベンゼン環を２つ以上有する２価の有機官能基、Ｓｉを含む２価の有機官能基、及びそれらの芳香環に含まれる一部あるいはすべての炭素を、水素添加処理等により芳香族性を有しない飽和炭素に置き換えた構造を有する２価の有機官能基の内の少なくとも１種であることを特徴とする光導波路。
24. 請求項２３に記載の光導波路において、前記Ｒ２はベンゼン環を一つ有する２価の有機官能基は、アルキルフェニレン基と、パーフルオロフェニレン基を含まないことを特徴とする光導波路。
25. 請求項２０に記載の光導波路において、前記ポリアミド酸（Ａ）を５〜９０質量％、前記化合物（Ｂ）を０．５〜８０質量％、前記化合物（Ｃ）を０．５〜１５質量％含むことを特徴とする光導波路。
26. 請求項２０に記載の光導波路において、前記感光性樹脂組成物は、更に、オキセタン化合物を含むことを特徴とする光導波路。
27. 請求項２０に記載の光導波路において、前記感光性樹脂組成物は、更に、アルミナ、シリカ、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリコーン、酸化チタン、金属酸化物からなる群より選択される少なくとも一つの添加剤をさらに含むことを特徴とする光導波路。
28. 請求項２０に記載の光導波路において、前記感光性脂組成物に活性光線を照射し、引き続き加熱することで、露光部と未露光部における屈折率差が生じることを特徴とする光導波路。
29. 請求項２８記載の光導波路において、前記露光部及び未露光部の内で、より屈折率が高い部位をコアとし、より屈折率が低い部位をクラッドとして用いたことを特徴とする光導波路。
30. 基板上に第１クラッド層を形成する工程と、感光性樹脂組成物を上記第１クラッド層上に塗布する工程と、
    プリベークを行う工程と、
    上記感光性樹脂組成物層にマスクを介してコアもしくはコア以外となる領域のどちらか一方に活性光線を照射する工程と、
    上記形成されたコア及び第１クラッド層の上に第２クラッド層を形成する工程を少なくとも含み、
    前記感光性樹脂組成物は、下記化４学式の一般式（Ｉ）で表されるポリアミド酸（Ａ）と、エポキシ基を持つ化合物（Ｂ）、および露光により酸を発生する化合物（Ｃ）を含有することを特徴とする光導波路パターンの形成方法。
    

    

    （一般式（Ｉ）のうちＲ１は４価の有機官能基で、ビスアルキルベンゼン、及びビスパーフルオロアルキルベンゼンの４価の有機官能基を含まず、Ｒ２は２価の有機の官能基、Ｒ３およびＲ４は夫々独立に水素、あるいは酸により分解する官能基を表わす。）
31. 請求項３０に記載の光導波路パターンの形成方法において、前記Ｒ１は、ベンゼン、モノアルキルベンゼン、モノパーフルオロアルキルベンゼンと、２個以上のベンゼン環を備えた芳香族炭化水素、それらのエーテル、それらのケトン、それらの１以上のパーフルオロアルキルの置換体、及びそれらの芳香環に含まれる一部あるいはすべての炭素を、水素添加処理等により芳香族性を有しない飽和炭素に置き換えた構造を有する４価の有機官能基とを含む群から選択された少なくとも一種の４価の有機官能基を有することを特徴とする光導波路パターンの形成方法。
32. 請求項３０に記載の光導波路パターンの形成方法において、前記Ｒ２はテトラカルボン酸及びその誘導体のいずれかと反応してポリイミド前駆体動をなすことができるジアミン化合物のアミノ基を除いた残基であることを特徴とする光導波路パターンの形成方法。
33. 請求項３２に記載の光導波路パターンの形成方法において、前記Ｒ２はベンゼン環を一つ有する、フェニレン基、パーフルオロアルキルフェニレン基、フルオロフェニレン基、アルキルフェニレン基、ベンゼン環を２つ以上有する２価の有機官能基、Ｓｉを含む２価の有機官能基、及びそれらの芳香環に含まれる一部あるいはすべての炭素を、水素添加処理等により芳香族性を有しない飽和炭素に置き換えた構造を有する２価の有機官能基の内の少なくとも１種であることを特徴とする光導波路パターンの形成方法。
34. 請求項３３に記載の光導波路パターンの形成方法において、前記Ｒ２はベンゼン環を一つ有する２価の有機官能基は、アルキルフェニレン基と、パーフルオロフェニレン基を含まないことを特徴とする光導波路パターンの形成方法。
35. 請求項３０に記載の光導波路パターンの形成方法において、前記感光性樹脂組成物は、前記ポリアミド酸（Ａ）を５〜９０質量％、前記化合物（Ｂ）を０．５〜８０質量％、前記化合物（Ｃ）を０．５〜１５質量％含むことを特徴とする光導波路パターンの形成方法。
36. 請求項３０に記載の光導波路パターンの形成方法において、前記感光性樹脂組成物は、更に、オキセタン化合物を含むことを特徴とする光導波路パターンの形成方法。
37. 請求項３０に記載の光導波路パターンの形成方法において、前記感光性樹脂組成物は、更に、アルミナ、シリカ、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリコーン、酸化チタン、金属酸化物からなる群より選択される少なくとも一つの添加剤をさらに含むことを特徴とする光導波路パターンの形成方法。
38. 請求項３０に記載の光導波路パターンの形成方法において、前記感光性樹脂組成物に活性光線を照射し、引き続き加熱することで、露光部と未露光部における屈折率差を生じさせることを特徴とする光導波路パターンの形成方法。
39. 請求項３８に記載の光導波路パターンの形成方法において、第１クラッド層の上に前記感光性樹脂組成物を出発原料として層を塗布形成し、その後活性光線を照射することをきっかけとして照射した部分が低屈折率となるように形成することを特徴とする光導波路パターンの形成方法。
40. 請求項３８に記載の光導波路パターンの形成方法において、第１クラッド層の上に前記感光性樹脂組成物を出発原料として層を塗布形成し、その後活性光線を照射することをきっかけとして照射した部分が高屈折率となるように形成することを特徴とする光導波路パターンの形成方法。
41. 光素子又はデバイスからなる光学部品において、請求項３０に記載の導波路パターンの形成方法により形成した光導波路を用いたことを特徴とする光学部品。

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