用于制備制品的方法及通過該方法制備的相關制品與流程

本發明整體涉及用于制備制品的方法及通過該方法制備的相關制品。

聚合物波導被確定為取代在印刷電路板(pcb)技術以及硅光子學中的銅互連件的關鍵技術，這是由于其能夠使用光全內反射的原理進行更快數據傳輸。pwg代表關鍵優點，因為經由銅的數據傳輸的損耗和能量是下一代數據中心和移動應用的主要瓶頸。

pwg的常規制造包括一系列步驟，其中將折射率為ri¹的底部包覆層沉積在基底上并對其選擇性地照射，以在特定位置處形成交聯的結構。然后使用可去除包覆層的未固化區域(即，未交聯的區域)的溶劑，使包覆層顯影。之后是任選的烘烤步驟，以從顯影的包覆層去除溶劑。然后將具有折射率ri²(該折射率大于ri¹)的第二層或芯層沉積在第一包覆層的頂部上并使其選擇性地交聯，以形成第一堆疊層。接下來使用溶劑選擇性地去除未固化區域，使芯層顯影。之后是第三層，即具有折射率ri¹(與第一層相同)或任選ri³(該折射率不同于ri¹和ri²)的頂部包覆層，以獲得混合的芯和頂部包覆層。將第三層沉積在堆疊層(層1和層2)上并對其選擇性地照射，以形成由底部包覆層-芯-頂部包覆層構成的波導特征的完整層疊件，從而使該層疊件能夠用于高性能計算和其他應用中的光學數據傳輸。

包覆層的結構化允許聚合物波導與套管的對齊和連接，所述套管連接到光源和互連件。包覆層的結構化(其中經照射的包覆層表面經過溶劑顯影)可能在將芯(第二光學)層涂布到經顯影的包覆層上時會帶來粘附性挑戰。這可能導致無法制造完全功能的光波導。另外，使溶劑蒸發的后續加熱步驟可引起柔性基底諸如fr4和聚酰亞胺的過度收縮和卷曲，從而在波導嵌入pcb中期間，或在諸如焊料回流、熱沖擊等的高溫加工(其中波導材料暴露于超過250℃的溫度)期間引起破裂和層離。

已被確定的另一個挑戰是聚合物波導在集成/嵌入于pcb或硅光子封裝架構中期間和之后的可靠性。常規pcb制造具有這樣的步驟，其中在相對較高溫度(180℃–200℃)下層合fr4、聚酰亞胺和預浸料的多個層，接下來鉆取通孔式過孔以便施加焊膏而形成電連接。層合和鉆孔的過程造成嵌入的聚合物膜在集成期間破裂并失效，這是由于相關的高應力水平以及fr4、聚酰亞胺與聚合物波導材料之間的較大熱膨脹系數(cte)不匹配。另外，在硅光子封裝中，pwg暴露于諸如焊料回流之類的過程，其中回流溫度可為280℃或更高，從而可引起失效。

本發明解決了以上確定的某些挑戰。

技術實現要素：

本發明提供了用于制備制品的方法。

在一個實施例中，該方法包括將具有第一折射率(ri¹)的第一組合物施加在基底上以在所述基底上形成包含所述第一組合物的第一層。該方法還包括將固化條件施加到所述第一層的靶標部分，而不將固化條件施加到所述第一層的非靶標部分，以形成包括至少一個固化部分和至少一個未固化部分的第一對比層。此外，該方法包括將具有第二折射率(ri²)的第二組合物施加在所述對比層上以形成第二層。該方法還包括將固化條件施加到所述第二層的靶標部分，而不將固化條件施加到所述第二層和第一對比層的非靶標部分，以形成包括至少一個固化部分和至少一個未固化部分的第二對比層。該方法接下來包括選擇性地去除第一對比層和第二對比層的所述至少一個未固化部分以制備制品，其中所述制品依次包括基底、具有所述至少一個固化部分且不具有所述至少一個未固化部分的第一對比層、以及具有所述至少一個固化部分且不具有所述至少一個未固化部分的第二對比層。

在另一個實施例中，該方法包括將具有第一折射率(ri¹)的第一組合物施加在基底上以在所述基底上形成包含所述第一組合物的第一層。該方法還包括將固化條件施加到所述第一層的靶標部分，而不將固化條件施加到所述第一層的非靶標部分，以形成包括至少一個固化部分和至少一個未固化部分的第一對比層。此外，該方法包括將具有第二折射率(ri²)的第二組合物施加在所述對比層上以形成第二層。該方法還包括將固化條件施加到所述第二層的靶標部分，而不將固化條件施加到所述第二層和第一對比層的非靶標部分，以形成包括至少一個固化部分和至少一個未固化部分的第二對比層。更進一步，該方法包括將具有第三折射率(ri³)的第三組合物施加在第二對比層上以形成第三層。該方法還包括將固化條件施加到第三層的靶標部分，而不將固化條件施加到第三層的非靶標部分且不將固化條件施加到第二對比層和第一對比層的未固化部分，以形成包括至少一個固化部分和至少一個未固化部分的第三對比層。該方法接下來包括選擇性地去除第一對比層、第二對比層和第三對比層的所述至少一個未固化部分以制備制品，其中所述制品依次包括基底、具有所述至少一個固化部分且不具有所述至少一個未固化部分的第一對比層、具有所述至少一個固化部分且不具有所述至少一個未固化部分的第二對比層、以及具有所述至少一個固化部分且不具有所述至少一個未固化部分的第三對比層。

在某些這些實施例中，選擇性地去除第一對比層、第二對比層和第三對比層(如果存在的話)的所述至少一個未固化部分以制備制品的步驟包括選擇性地同時去除第一對比層、第二對比層和第三對比層(如果存在的話)的所述至少一個未固化部分。

在某些這些實施例中，第一(ri¹)、第二(ri²)和/或第三(ri³)折射率可彼此相同或不同。

根據本發明的方法制備具有優異的光學和物理特性的制品。

另外，該方法以比制備相似制品所需的常規方法更低的成本和更少的步驟來制備制品。值得注意的是，在施加第一對比層、第二對比層和第三對比層(如果存在的話)之后去除每一層的未固化部分，得以從該過程省略一個或兩個(如果存在第三對比層的話)去除步驟。與此相關，省卻在將第二層施加到第一對比層上之前去除第一對比層的未固化部分的步驟，得以改善第二層(及后續第二對比層)與第一對比層的粘附性。相似地，前省在將第三層施加到第二對比層上之卻去除第二對比層的未固化部分的步驟，得以改善第三層(及后續第三對比層)與第二對比層的粘附性。這可能導致在制造完全功能的光學波導時失效率的降低。

本發明方法特別適用于制備光學制品，諸如波導，并且尤其適用于形成具有堆疊波導的制品。

附圖說明

當結合附圖考慮時，本發明的其他優點和方面可在以下具體實施方式中有所描述，其中：

圖1-5示出了根據本發明的一個實施例用于形成制品的方法的不同階段的透視圖；

圖6-11示出了根據本發明的另一個實施例用于形成制品的方法的不同階段的透視圖；

圖12-16示出了根據本發明的又一個實施例用于形成制品的方法的不同階段的透視圖；

圖17-21示出了根據本發明的再一個實施例用于形成制品的方法的不同階段的透視圖；

圖22-25示出了根據本發明的還再一個實施例用于形成制品的方法的不同階段的透視圖；并且

圖26示出了根據本發明的一個實施例對圖25的制品進一步加工以附連纖維芯時的透視圖。

具體實施方式

本發明提供了用于制備制品的方法。根據本發明的方法制備具有優異的光學和物理特性的制品。例如，所述方法特別適用于制備光學制品，諸如波導，并且尤其適用于形成具有堆疊波導的制品。然而，所述方法并不限于此類光學制品并且可用于形成適用于許多不同應用的制品，而不管是否需要或使用折射率反差。

本發明在代表性附圖中示出。然而，由以下附圖任何一者或多者中的附圖標號標識的單獨部件的相對尺寸和形狀并不旨在受限于所示圖形。

在本發明的第一實施例中，如圖1至圖5中所示，描述并示出了用于形成具有雙層圖案化的制品20的方法。

如圖1中所示，該方法首先包括將具有第一折射率(ri¹)的第一組合物施加在基底30上以形成第一層25。所述第一組合物為可固化組合物并且可至少根據所需第一折射率和其他因素(例如，所需固化機理)來選擇，如下所述。

可通過各種方法將所述第一組合物施加在所述基底30上。例如，在某些實施例中，將所述第一組合物施加在所述基底30上的步驟包括濕式涂布方法。適用于該方法的濕式涂布方法的具體例子包括浸涂、旋涂、流涂、噴涂、輥涂、凹面涂布、濺射、槽式涂布以及它們的組合。

所述基底30可為剛性的或柔性的。合適的剛性基底的例子包括無機材料，諸如玻璃板；具有無機層的玻璃板；陶瓷；晶片，諸如硅晶片等。在其他實施例中，可能希望所述基底是柔性的。在這些實施例中，柔性基底的具體例子包括具有多種有機聚合物的那些。從透明性、折射率、耐熱性和耐久性的角度來看，柔性基底的具體例子包括包含以下所述項的那些：聚烯烴(聚乙烯、聚丙烯等)、聚酯(聚(對苯二甲酸乙二醇酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)等)、聚酰胺(尼龍6、尼龍6,6等)、聚苯乙烯、聚(氯乙烯)、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚降冰片烯、聚氨酯、聚(乙烯醇)、聚(乙烯乙烯醇)、聚丙烯酸、纖維素(三醋酸纖維素、二醋酸纖維素、玻璃紙等)，或此類有機聚合物的互聚物(例如，共聚物)。如本領域中所理解，上述有機聚合物可為剛性的或柔性的。另外，可用例如填料和/或纖維來強化所述基底。所述基底上可具有涂層，如下文更詳細地描述。可從所述制品分離所述基底以得到另一種發明制品，該另一種發明制品依次包括所述對比層和固化的第二層而沒有所述基底(如果需要)，或者所述基底可為該制品的集成部分。

接下來，如圖2中所示，該方法還包括將固化條件施加到第一層25的靶標部分，而不將固化條件施加到第一層的非靶標部分，以形成包括至少一個固化部分36和至少一個未固化部分37的第一對比層35。將固化條件施加到第一層的靶標部分，而不將固化條件施加到第一層的非靶標部分的步驟在本文中可以替代地稱為“選擇性地固化”第一層以形成第一對比層35。一般來講，第一對比層35包括一個或多個固化部分36和一個或多個未固化部分37，并且第一層25可包括對應數量的靶標部分、非靶標部分，以用于分別形成第一對比層35的一個或多個固化部分36和一個或多個未固化部分37。為了清楚起見，所述至少一個固化部分36在本文中可僅稱為“固化部分”，而所述至少一個未固化部分37在本文中可僅稱為“未固化部分”，并且該術語涵蓋這樣的實施例：其中所述第一對比層35分別包括不止一個固化部分36和/或不止一個未固化部分37。

選擇性地固化所述第一層的方法以及因此所采用的固化條件由至少所述第一組合物確定。例如，在某些實施例中，第一組合物以及由該組合物形成的第一層25可在暴露于活性能射線時被固化，即通過使用來自能夠發射活性能射線的源50的活性能射線選擇性地照射第一層而選擇性地固化第一層。所述活性能射線可包括紫外線、電子束或其他電磁波或照射。

作為另外一種選擇，可熱固化所述第一層。在這些實施例中，通過選擇性地加熱所述第一層25(例如，用加熱元件選擇性地加熱所述第一層25)而選擇性地固化所述第一層25。合適的加熱元件(通常在圖2中示出為45)的例子包括電阻性或感應性加熱元件、紅外(ir)熱源(例如，ir燈)，以及火焰熱源。感應性加熱元件的例子為射頻(rf)感應加熱元件。

照射通常是優選的，這是由于利用所述照射可易于通過將固化條件施加到第一層25的靶標部分，而不將固化條件施加到第一層的非靶標部分而選擇性地固化第一層25，以形成第一對比層35。在這些實施例中，一個或多個光掩模通常被用于第一層的靶標部分的選擇性固化。光掩模通常具有用于使活性能射線透射穿過其中的限定圖案以及用于阻止活性能射線的透射的互補圖案。例如，光掩模包括允許活性能射線穿過其中的部分，以及阻止活性能射線穿過其中的部分，使得可通過選擇性地固化來轉移所述限定圖案。光掩模的允許活性能射線穿過其中的部分與第一層25的靶標部分對齊，而光掩模40的阻止活性能射線的透射的互補部分與第一層25的非靶標部分對齊。當利用照射來選擇性地固化第一層25時，第一組合物可稱為光致抗蝕劑，并且光致抗蝕劑可為正性抗蝕劑或負性抗蝕劑。這樣的方法可稱為光刻法。

作為另外一種選擇，所利用的光掩模可簡單地包括用于阻止活性能射線透射的圖案(即，光掩模由互補部分組成，如此前段落中所述)，并且這種光掩模相對于活性能射線源50定位，以阻止活性能射線透射到第一層25的非靶標部分，同時允許活性能射線直接透射到第一層25的靶標部分。紫外線照射源50可包括高壓汞燈、中壓汞燈、xe-hg燈或深uv燈。

作為另外一種選擇，當通過加熱元件45將熱量用于對第一層25的靶標部分進行選擇性固化時，可以類似于所述光掩模的方式使用熱掩模(或熱量掩模)或熱絕緣體模板。如在附圖中(包括在圖2中)所示，光掩模和/或熱掩模共同地在附圖中示出并在本文中描述為掩模40。具體地講，熱掩模40可包括這樣的部分，這些部分允許第一層25的靶標部分被選擇性地固化以形成第一對比層35的固化部分36，同時隔離第一層的非靶標部分，使得在選擇性地固化第一層25之后所述非靶標部分在第一對比層35中保持未固化(即，未固化部分37)。

經由活性能射線來選擇性地固化第一層25的步驟通常包括將第一層25的靶標部分暴露于來自源50的照射，所述照射的劑量足以形成第一對比層35的固化部分36。用于選擇性地固化第一層25的照射的劑量通常為100至8000毫焦耳每平方厘米(mj/cm²)。在某些實施例中，可將加熱與照射結合使用，以便通過使用上述加熱元件45選擇性地固化第一層25。例如，可在用活性能射線照射第一層25之前、期間和/或之后加熱第一層25。雖然活性能射線通常引發第一層25的固化，但所述第一層中可存在殘余溶劑，所述殘余溶劑可通過加熱而被揮發和驅除。典型加熱溫度在從50至200攝氏度(℃)的范圍內。如果在照射之前使用加熱，則所述加熱步驟可稱為預烘烤步驟，并且通常僅用于從第一層25中去除任何殘余溶劑。換句話講，在預烘烤步驟中，加熱通常僅用于去除溶劑，而不是用于固化或選擇性地固化第一層25。固化是指通過在分子之間形成共價鍵的交聯。

現在參見圖3，該方法還包括將具有第二折射率(ri²)的第二組合物施加在第一對比層35上以形成第二層60。在某些實施例中，ri²和ri¹彼此不同，并且在某些實施例中，當在相同溫度和波長下測量時ri²大于ri¹(即，ri²>ri¹)，而在某些其他實施例中，ri¹大于ri²(即，ri¹>ri²)。在另外的實施例中，ri¹＝ri²，但其中第一組合物和第二組合物可在某種其他方式上不同，諸如當第一組合物和第二組合物固化時在機械特性方面不同。與ri²和ri¹相對應的實際值并不特別重要。

值得注意的是，折射率通常不僅取決于特定組合物內的代替物，而且還取決于衍生自相應組合物的固化產物的交聯密度。為此，第一組合物的固化部分的折射率可不同于ri¹。然而，通常在固化之前和之后維持折射率梯度。出于比較的目的，根據astmd542–00在相同溫度和光的波長下，任選在589.3nm的波長下測量所述折射率。

可通過上文中介紹的有關第一組合物的任何濕式涂布方法將第二組合物施加在第一對比層35上以形成第二層60。施加所述第一組合物和所述第二組合物的所述步驟可彼此相同或不同。

在某些實施例中(在以下備選的實施例中所示)，第一對比層35的未固化部分37可與第二組合物混合而形成混合部分，因此未固化部分37和第二層60各自包含第一組合物與第二組合物的混合物，并且具有數值介于ri¹與ri²之間的折射率ri(當ri¹和ri²不同時)。未固化部分37與第二層60混合的程度取決于許多因素，包括第一組合物和第二組合物的粘度以及讓未固化部分37和第二層60混合的時間。

接下來，如圖4中所示，該方法還包括將固化條件施加到第二層60的靶標部分，而不將固化條件施加到第二層60的非靶標部分且不將固化條件施加到第一對比層35的所述至少一個未固化部分37，以形成包括至少一個固化部分66和至少一個未固化部分67的第二對比層65。為了清楚起見，所述至少一個固化部分66在本文中可僅稱為“固化部分”，而所述至少一個未固化部分67在本文中可僅稱為“未固化部分”，并且該術語涵蓋這樣的實施例：其中所述第二對比層分別包括不止一個固化部分和/或不止一個未固化部分。

在其中未固化部分37與第一對比層混合而形成混合部分的實施例中，因此將如圖4中所述的所施加固化條件施加到混合層的靶標部分，而不將固化條件施加到非靶標部分，以形成包括至少一個固化混合部分和至少一個未固化混合部分的第二對比層的備選形式。

選擇性地固化第二層60的方法及因此所利用的固化條件由至少第二組合物決定。例如，在某些實施例中，第二組合物以及由該組合物形成的第二層可在暴露于活性能射線時被固化，即通過用活性能射線選擇性地照射第二層而選擇性地固化第二層。與上文相似，所述活性能射線可包括紫外線、電子束或其他電磁波或照射。通常，第二層的靶標部分的固化采用與第一層的靶標部分的固化相同的方法。

與上述第一層25的固化相似，一個或多個光掩模(和/或熱掩模)40通常用于第二層60的靶標部分的選擇性固化。更具體地講，光掩模40的允許活性能射線穿過其中的部分與第二層60的靶標部分對齊，而光掩模40的阻止活性能射線的透射的互補部分與第二層60的非靶標部分對齊。作為另外一種選擇，熱掩模40的允許熱能穿過其中的部分與第二層60的靶標部分對齊，而熱掩模40的阻止熱能透射的互補部分與第二層60的非靶標部分對齊。

接下來，如圖5中所示，該方法還包括選擇性地去除第一對比層35和第二對比層65的未固化部分37和67的步驟，從而形成制品20。在某些實施例中，未固化部分37和67同時在單個步驟中去除(即，選擇性地同時去除)。然而，在備選的實施例中，選擇性去除可依次進行(即，其中先去除未固化部分67，接著去除未固化部分37，或反之亦然，但其中所述去除是在已施加對比層35、65兩者并形成未固化部分37和67之后進行的)。

在某些實施例中，諸如圖5中所示，在另稱為使制品20顯影的過程中，使用溶劑(通常被示出為在容器75中，但下文描述為溶劑75)洗滌未固化部分37和67。

在某些實施例中，使制品20顯影，其中將多個所施加的對比層35和65在溶劑75諸如均三甲苯或二乙二醇單乙醚乙酸酯中浸泡足夠的時間段，使得未固化部分37和67開始溶解于溶劑中。例如，在某些實施例中，將多個所施加的層浸泡約2至5分鐘。然后使用未固化部分37和67可溶于其中的相同溶劑或另一種溶劑來沖洗多個所施加的對比層35和65，從而導致未固化部分37和67的依次或同時選擇性去除，使制品20得以保留。另外，在某些實施例中，可利用任選的后烘烤，其中將制品20加熱到足以去除任何殘余溶劑的溫度。

所得的制品20在上述任何實施例中依次包括基底30、具有所述至少一個固化部分36且不具有所述至少一個未固化部分37的第一對比層35、以及具有所述至少一個固化部分66且不具有所述至少一個未固化部分67的第二對比層65。

在本發明的第二實施例中，可形成具有不止兩個層的制品90，如下文所述和圖6-11中所示。

首先參見圖6，與上圖1中所述的方法相似，用于形成制品90的方法首先包括將具有第一折射率(ri¹)的第一組合物施加在基底30上以在基底30上形成包含第一組合物的第一層25。

接下來，如圖7中所示，與上圖2中所述的方法相似，該方法還包括將固化條件施加到第一層25的靶標部分，而不將固化條件施加到第一層的非靶標部分，以形成包括至少一個固化部分36和至少一個未固化部分37的第一對比層35。雖然圖7僅示出了單個固化部分36和單個未固化部分37，但可在該步驟中引入不止一個固化部分36和未固化部分37。用于形成如圖7中所示的第一對比層35的適用固化條件如上文針對第一實施例的圖2所述。

接下來，如圖8中所示，與上圖3中所述的方法相似，該方法還包括將具有第二折射率(ri²)的第二組合物施加在第一對比層35上以形成第二層60。與第一實施例相似，如上所述，第一折射率(ri¹)可與第二折射率(ri²)相同或不同。

接下來，如圖9中所示，第一對比層35的未固化部分37的至少一部分與第二層60的第二組合物混合而形成混合層80。在某些實施例(未示出)中，第一對比層35的全部未固化部分37已與第二層60的第二組合物混合，但在某些其他實施例中，諸如圖9中所示，未固化部分37的一部分不混合，從而除了混合層80之外還保留為第一對比層35的未固化部分37。未固化部分37與第二層60為形成該混合層80而混合的程度取決于許多因素，包括第一組合物和第二組合物的粘度以及讓未固化部分37和第二層60混合的時間。

接下來，如圖10中所示，該方法還包括將固化條件施加到第二層60的靶標部分，而不將固化條件施加到第二層60的非靶標部分，以形成包括至少一個固化部分66和至少一個未固化部分67的第二對比層65。同時，將固化條件施加到混合層80的靶標部分，而不將固化條件施加到混合層80的非靶標部分，以形成具有至少一個固化部分86和至少一個未固化部分87的混合對比層85。用于固化第二層60和混合層80的固化條件可如上文在第一實施例中針對圖4所述，并且可包括至少一個光掩模和/或熱掩模40。

最后，如圖11中所示，該方法還包括選擇性地去除第一對比層35和第二對比層65以及混合對比層85的未固化部分37、67和87從而形成制品90的步驟。在某些實施例中，同時在單個步驟中選擇性地去除(即，選擇性地同時去除)未固化部分37、67和87。然而，在備選的實施例中，選擇性去除可依次進行(即，其中在已形成第一對比層35和第二對比層65及混合對比層85的未固化部分37、67和87每一者之后，在單個去除步驟中先去除未固化部分87，接著去除未固化部分67，然后去除未固化部分37，或反之亦然)。

在某些實施例中，使制品90顯影，其中將多個所施加的層在溶劑諸如均三甲苯或二乙二醇單乙醚乙酸酯中浸泡足夠的時間段，使得未固化部分37、67和87開始溶解于溶劑75中。例如，在某些實施例中，將多個所施加的層浸泡約2至5分鐘。然后使用未固化部分37、67和87可溶于其中的相同溶劑或另一種溶劑來沖洗多個所施加的層，從而導致未固化部分37、67和87的依次或同時去除，使制品20得以保留。另外，在某些實施例中，可利用任選的后烘烤，其中將制品90加熱到足以去除任何殘余溶劑的溫度。

所得的制品90在上述任何實施例中依次包括基底30、具有所述至少一個固化部分36且不具有所述至少一個未固化部分37的第一對比層35、具有所述至少一個固化部分66且不具有所述至少一個未固化部分67的第二對比層65、以及具有所述至少一個固化部分86且不具有所述至少一個未固化部分87的混合對比層85。

在另外其他備選的實施例中，可形成具有不止兩個層的制品120，如下文在與圖12-18的圖示相關的方法中所示。

現在參見圖12-15，用于形成制品120的方法首先是在基底30上形成第一對比層35和第二對比層65，該步驟依照上文在第一實施例中針對所示圖1-4(也標記為圖12-15)所述的方法，在此不再重復。

接下來，如圖16中所示，將具有第三折射率(ri³)的第三組合物施加在第二對比層65上以形成第三層100。

ri³和ri²可彼此相同或不同，而ri³和ri¹也可彼此相同或不同。與ri³、ri²和ri¹相對應的實際值并不特別重要。

在某些實施例中，ri²可大于ri³和ri¹(即，ri²>ri¹且ri²>ri³)，諸如其中第二組合物形成聚合物波導的芯，并且其中第一組合物和第三組合物形成聚合物波導的外包覆層。在某些這些實施例中，ri¹可大于ri³(即，ri¹>ri³)、與ri³相同(即，ri¹＝ri³)、或小于ri³(即，ri¹<ri³)。

可通過上文中介紹的有關第一組合物和第二組合物的任何濕式涂布方法將第三組合物作為層100施加在第二對比層65上。施加第一組合物、第二組合物和第三組合物的步驟可彼此相同或不同。

接下來，如圖17中所示，該方法還包括將固化條件施加到第三層100的靶標部分，而不將固化條件施加到第三層100的非靶標部分且不將固化條件施加到第一對比層35和第二對比層65的所述至少一個未固化部分37、67，以形成包括至少一個固化部分116和至少一個未固化部分117的第三對比層115。為了清楚起見，所述至少一個固化部分116在本文中可僅稱為“固化部分”，而所述至少一個未固化部分117在本文中可僅稱為“未固化部分”，并且該術語涵蓋這樣的實施例：其中所述第三對比層115分別包括不止一個固化部分116和/或不止一個未固化部分117。

與第一層25和第二層60相似，選擇性地固化第三層100的方法及因此所利用的固化條件由至少第三組合物決定。例如，在某些實施例中，第三組合物以及由該組合物形成的第三層100可在暴露于活性能射線時被固化，即通過用活性能射線選擇性地照射第三層而選擇性地固化第三層。與上文相似，所述活性能射線可包括紫外線、電子束或其他電磁波或照射。通常，第三層100的靶標部分的固化采用與如上所述第一層25和第二層60的靶標部分的固化相同的方法。作為另外一種選擇，第三層100可采用也如上所述的加熱元件45通過熱輻射來固化。與之相結合，也可利用一個或多個光掩模或熱掩模40，其與如上所述的相應靶標部分和非靶標部分對齊。

接下來，如圖18中所示，且與圖5和圖11的選擇性去除步驟相似，該第三實施例的方法還包括選擇性地去除第一對比層35、第二對比層65和第三對比層115的未固化部分37、67、117從而形成制品120的步驟。在某些實施例中，同時在單個步驟中選擇性地去除(即，選擇性地同時去除)未固化部分37、67、117。然而，在備選的實施例中，選擇性去除可依次進行(即，其中在已形成第一對比層35和第二對比層65及第三對比層115的未固化部分37、67和117每一者之后，在單個去除步驟中先去除未固化部分117，接著去除未固化部分67和未固化部分37，或反之亦然)。

在某些實施例中，使制品120顯影，其中將多個所施加的層35、65、115在溶劑75諸如均三甲苯或二乙二醇單乙醚乙酸酯中浸泡足夠的時間段，使得未固化部分37、67和117開始溶解于溶劑中。例如，在某些實施例中，將多個所施加的層35、65、115浸泡約2至5分鐘。然后使用相同溶劑或未固化部分37、67和117可溶于其中的另一種溶劑來沖洗多個所施加的層35、65、115，從而導致未固化部分37、67和117的依次或同時去除，使制品120得以保留。另外，在某些實施例中，可利用任選的后烘烤，其中將制品120加熱到足以去除任何殘余溶劑的溫度。

所得的制品120在上述任何實施例中依次包括基底30、具有所述至少一個固化部分36且不具有所述至少一個未固化部分37的第一對比層35、具有所述至少一個固化部分66且不具有所述至少一個未固化部分67的第二對比層65、以及具有所述至少一個固化部分116且不具有所述至少一個未固化部分117的第三對比層115。

在該第三實施例中的圖16-18所示的步驟的備選布置中，如在形成圖19-21中所示的制品150中所述，第二對比層65的未固化部分67的至少一部分與構成第三層100的第三組合物混合而形成混合層140，如圖19中所示。

在某些實施例(未示出)中，第二對比層65的全部未固化部分67已與第三層100的第三組合物混合而形成混合層140，但在某些其他實施例中，諸如圖19中所示，未固化部分67的一部分不混合，從而保留為第二對比層65的未固化部分67。未固化部分67與第三層100為形成該混合層140而混合的程度取決于許多因素，包括第二組合物和第三組合物的粘度以及讓未固化部分67和第三層100混合的時間。

接下來，如圖20中所示，該方法還包括將固化條件施加到混合層140的靶標部分，而不將固化條件施加到混合層140的非靶標部分以及第二對比層65的任何其余未固化部分67，以形成具有至少一個固化部分146和至少一個未固化部分147的混合對比層145。用于固化混合層145的固化條件可如上文在第一實施例中針對圖4所述那樣描述為利用源50以活性能射線照射，和/或描述為利用加熱元件45的熱固化并包括光掩模和/或熱掩模40的使用。

與如上所述的層的固化相似，選擇性地固化混合層140的方法及因此所利用的固化條件由至少以下各項決定：用于形成混合層140的第三組合物及形成混合層140的第二對比層65的未固化部分67的組合物。例如，在某些實施例中，所形成的混合層140可在暴露于來自源50的活性能射線時固化，即通過用活性能射線選擇性地照射第三層而選擇性地固化混合層140。與上文相似，所述活性能射線可包括紫外線、電子束或其他電磁波或照射。通常，混合層140的靶標部分的固化采用與如上所述任何層的固化相同的方法。作為另外一種選擇，混合層140可采用也如上所述的加熱元件45通過熱輻射來固化。與之相結合，也可利用一個或多個光掩模或熱掩模40，其與如上所述的相應靶標部分和非靶標部分對齊。

最后，如圖21中所示，該方法還包括選擇性地去除第一對比層35和第二對比層65以及混合對比層145的未固化部分37、67和147從而形成制品150的步驟。在某些實施例中，同時在單個步驟中選擇性地去除(即，選擇性地同時去除)未固化部分37、67和147。然而，在備選的實施例中，選擇性去除可依次進行(即，其中在已形成第一對比層35和第二對比層65及混合對比層145的未固化部分37、67和147每一者之后，在單個去除步驟中先去除未固化部分147，接著去除未固化部分67和未固化部分37，或反之亦然)。

在某些實施例中，使制品150顯影，其中將多個所施加的層35、65、145在溶劑75諸如均三甲苯或二乙二醇單乙醚乙酸酯中浸泡足夠的時間段，使得未固化部分37、67和147開始溶解于溶劑中。例如，在某些實施例中，將多個所施加的層35、65、145浸泡約2至5分鐘。然后使用相同溶劑或未固化部分37、67和147可溶于其中的另一種溶劑來沖洗多個所施加的層35、65、145，從而導致未固化部分37、67和147的依次或同時去除，使制品150得以保留。另外，在某些實施例中，可利用任選的后烘烤，其中將制品150加熱到足以去除任何殘余溶劑的溫度。

所得的制品150在上述任何實施例中依次包括基底30、具有所述至少一個固化部分36且不具有所述至少一個未固化部分37的第一對比層35、具有所述至少一個固化部分66且不具有所述至少一個未固化部分67的第二對比層65、以及具有所述至少一個固化部分146且不具有所述至少一個未固化部分147的混合對比層145。

在本發明的又一個實施例中，可在上文所述且圖6-10中所示的第二實施例的某些步驟的基礎上形成三層圖案化制品180，如在圖22-25中進一步描述和示出。

該方法根據上文所述且圖6-10中所示的過程開始。然而，與上文所述且圖11中所示的去除步驟不同，該實施例中的方法繼續進行如圖22-25中所示且下文所述的附加步驟。

首先，如圖22中所示，將具有第三折射率(ri³)的第三組合物施加在第二對比層65和混合對比層85上以形成第三層155，其中所述第三組合物具有如上針對圖16所述的第三折射率。

接下來，如圖23中所示，混合對比層85的未固化部分87的至少一部分與構成第三層155的第三組合物混合而形成混合層160。

在某些實施例中，混合對比層85的全部未固化部分87已與第三層155的第三組合物混合，但在某些其他實施例中，諸如圖23中所示，未固化部分87的一部分不混合，從而保留為混合對比層85的未固化部分87。未固化部分87與第三層155為形成該混合層160而混合的程度取決于許多因素，包括混合對比層85的未固化部分87及第三組合物的粘度，以及讓混合對比層85的未固化部分87及第三層155混合的時間。

接下來，如圖24中所示，該方法還包括將固化條件施加到混合層160的靶標部分，而不將固化條件施加到混合層160的非靶標部分，以形成包括至少一個固化部分166和至少一個未固化部分167的混合對比層165。為了清楚起見，所述至少一個固化部分166在本文中可僅稱為“固化部分”，而所述至少一個未固化部分167在本文中可僅稱為“未固化部分”，并且該術語涵蓋這樣的實施例：其中所述混合對比層165分別包括不止一個固化部分166和/或不止一個未固化部分167。

與如上所述的層的固化相似，選擇性地固化混合層160的方法及因此所利用的固化條件由至少以下各項決定：用于形成混合層160的第三組合物及形成混合層160的第二對比層65的未固化部分67的組合物。例如，在某些實施例中，所形成的混合層160可在暴露于來自源50的活性能射線時固化，即通過用活性能射線選擇性地照射第三層而選擇性地固化混合層160。與上文相似，所述活性能射線可包括紫外線、電子束或其他電磁波或照射。通常，混合層160的靶標部分的固化采用與如上所述任何層的固化相同的方法。作為另外一種選擇，混合層160可采用也如上所述的加熱元件45通過熱輻射來固化。與之相結合，也可利用一個或多個光掩模或熱掩模40，其與如上所述的相應靶標部分和非靶標部分對齊。

接下來，如圖25中所示，且與圖5、圖11和圖21中所示及上文所述的選擇性去除步驟相似，該第四實施例的方法還包括選擇性地去除第一對比層35、混合對比層85和混合對比層165的未固化部分37、87、167從而形成制品180的步驟。在某些實施例中，同時在單個步驟中選擇性地去除(即，選擇性地同時去除)未固化部分37、87和167。然而，在備選的實施例中，選擇性去除可依次進行(即，其中在已形成第一對比層35、混合對比層85和混合對比層165的未固化部分37、87和167每一者之后，在單個去除步驟中先去除未固化部分167，接著去除未固化部分87和未固化部分37，或反之亦然)。

在某些實施例中，使制品180顯影，其中將多個所施加的層35、85、165在溶劑諸如均三甲苯或二乙二醇單乙醚乙酸酯中浸泡足夠的時間段，使得未固化部分37、87和167開始溶解于溶劑75中。例如，在某些實施例中，將多個所施加的層35、85、165浸泡約2至5分鐘。然后使用相同溶劑或未固化部分37、87和167可溶于其中的另一種溶劑來沖洗多個所施加的層35、85、165，從而導致未固化部分37、87和167的去除，使制品180得以保留。另外，在某些實施例中，可利用任選的后烘烤，其中將制品180加熱到足以去除任何殘余溶劑的溫度。

所得的制品180在上述任何實施例中依次包括基底30、具有所述至少一個固化部分36且不具有所述至少一個未固化部分37的第一對比層35、具有所述至少一個固化部分86且不具有所述至少一個未固化部分87的混合對比層85、以及具有所述至少一個固化部分166且不具有所述至少一個未固化部分167的混合對比層165。

在其中形成混合部分(即，當各層混合時)的任何上述實施例中，后續施加的組合物通常可與此前施加的組合物混溶，以允許混合部分的形成(例如，其中所述第二層60通常可在第二組合物的未固化部分37中混溶，可形成混合層80，如上文此前針對圖9所述)。當這些組合物彼此可完全混溶時，所述混合部分可表征為均勻共混物。作為另外一種選擇，當這些組合物彼此不可完全混溶或不可在彼此中混溶或不完全混合時，這些組合物的混合可形成非均勻的混合部分。作為另外一種選擇，所述混合部分可為部分均勻的。通常，所述混合部分為均勻共混物。

另外，在任何上述實施例中，任何層的任何一個固化部分的一部分或全部可與下一層的相鄰固化部分對齊或不對齊。例如，如圖5中所示，第一對比層35的一些固化部分36與第二對比層65的對應固化部分66對齊(在圖5的前方示出其中固化部分66堆疊在固化部分36的頂部上)，而其他部分不對齊(在圖5的后方示出其中第一對比層35的固化部分36的一部分不包括堆疊的固化部分66)。相似地，在圖25中，混合層85的固化部分86的一部分在圖25的前方不與混合對比部分165的固化部分對齊，但在圖25的后方與固化部分166對齊。

在某些實施例中，第一組合物、第二組合物和第三組合物各自包含陽離子型可聚合材料，該陽離子型可聚合材料包含至少一個陽離子型可聚合基團。陽離子型可聚合材料通常在通過陽離子反應機制暴露于活性能射線時為可固化的。所述陽離子型可聚合基團可為中性部分。也就是說，術語“陽離子型”修飾可聚合而非基團。所述陽離子型可聚合基團可位于所述陽離子型可聚合材料的任何位置處。例如，所述陽離子型可聚合基團可側掛于陽離子型可聚合化合物或者為陽離子型可聚合化合物的取代基。至少一個陽離子型可聚合基團在本文中僅稱為“陽離子型可聚合基團”，其雖然是單數的，但是涵蓋這樣的實施例，其中所述陽離子型可聚合基團包括不止一個陽離子型可聚合基團，即兩個或更多個陽離子型可聚合基團。通常，所述陽離子型可聚合材料包含兩個或更多個陽離子型可聚合基團，其被獨立地選擇。

在某些實施例中，所述陽離子型可聚合基團包括雜環官能團，所述雜環官能團限定為環狀有機官能團，所述環狀有機官能團包含至少一個雜原子，諸如s、n、o和/或p；或者s、n和/或o。例如，雜環基團包括但不限于內酯基團、內酰胺基團、環醚和環胺。內酯基團通常為環酯并且可選自例如乙內酯、丙內酯、丁內酯和戊內酯。內酰胺基團通常為環酰胺并且可選自例如β-內酰胺、γ-內酰胺、δ-內酰胺和ε-內酰胺。環醚的具體例子包括環氧乙烷、氧雜環丁烷、四氫呋喃和二氧雜環庚烷(例如，1,3-二氧雜環庚烷)。雜環官能團的另外的例子包括硫雜環丁烷和噁唑啉。值得注意的是，上述雜環官能團還可以單體存在。然而，在所述陽離子型可聚合基團的上下文中，上文所述的雜環官能團是大分子的取代基而非離散單體。另外，這些基團可通過二價連接基團鍵合或連接到陽離子型可聚合材料。

在其他實施例中，所述陽離子型可聚合基團可包括除雜環官能團之外的陽離子型可聚合基團。例如，所述陽離子型可聚合基團可以備選地選自烯鍵式不飽和基團，諸如乙烯基、乙烯基醚、二乙烯基醚、乙烯基酯、二烯、叔乙烯基、苯乙烯或苯乙烯衍生物基團。

不同雜環官能團的組合、或除雜環官能團之外的陽離子型可聚合基團的組合、或雜環官能團與除雜環官能團之外的陽離子型可聚合基團的組合可包括在所述陽離子型可聚合材料中。

在某些實施例中，其中所述陽離子型可聚合材料為有機的，所述第一組合物和/或所述第二組合物可獨立地包含烯屬或多烯屬材料。在其他實施例中，所述第一組合物和/或所述第二組合物包含有機環氧官能化材料，諸如環氧樹脂。環氧樹脂的具體例子包括雙酚型環氧樹脂，諸如雙酚a型、雙酚f型、雙酚ad型、雙酚s型、和氫化雙酚a型環氧樹脂；萘型環氧樹脂；苯酚酚醛清漆型環氧樹脂；聯苯型環氧樹脂；縮水甘油胺型環氧樹脂；脂環型環氧樹脂；或二環戊二烯型環氧樹脂。這些環氧樹脂可以兩種或更多種的組合用于所述第一組合物和/或所述第二組合物中的每一者中。還作為另外一種選擇，所述第一組合物和/或所述第二組合物可獨立地包含聚丙烯酸、聚酰胺、聚酯等，或具有所述陽離子型可聚合基團的其他有機聚合物材料。在這些實施例中，所述第一組合物和/或所述第二組合物各自獨立地包含有機組合物。本文所用的“有機材料”與有機硅材料相區分，有機硅材料具有包含硅氧烷鍵(si-o-si)的主鏈，而有機材料具有碳基主鏈而缺乏硅氧烷鍵。

在其他實施例中，為了增加可混合性，第一組合物、第二組合物和第三組合物各自獨立地包含有機硅組合物或有機組合物。

當第一組合物和/或第二組合物和/或第三組合物包含有機硅組合物時，第一組合物和/或第二組合物和/或第三組合物包含有機硅材料。所述有機硅組合物和所述有機硅材料包含有機聚硅氧烷大分子，其中每個大分子可獨立地為直鏈的或支鏈的。所述有機硅材料可包含硅氧烷單元的任何組合，即，所述有機硅材料包含r3sio1/2單元(即m單元)、r2sio2/2單元(即d單元)、rsio3/2單元(即t單元)、和sio4/2單元(即q單元)的任何組合，其中r通常獨立地選自取代或未取代的烴基基團或陽離子型可聚合基團。例如，r可為脂族、芳族、環狀、脂環族等。另外，r可包括烯鍵式不飽和基團。所謂“取代的”，意指烴基的一個或多個氫原子可用除氫之外的原子(例如，鹵素原子，諸如氯、氟、溴等)代替，或者r的鏈內的碳原子可用除碳之外的原子代替，即，r可包含在鏈內的一個或多個雜原子，諸如氧、硫、氮等。r通常具有從1至10個碳原子。例如，r可在為脂族時具有1至6個碳原子，或在為芳族時具有6至10個碳原子。含有至少3個碳原子的取代或未取代的烴基基團可具有支鏈或非支鏈的結構。由r表示的烴基基團的例子包括但不限于烷基，諸如甲基、乙基、丙基、丁基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基以及此類基團的異構體；烯基，諸如乙烯基、烯丙基和己烯基；環烷基，諸如環戊基、環己基和甲基環己基；芳基，諸如苯基和萘基；烷芳基，諸如甲苯基和二甲苯基；以及芳烷基，例如芐基和苯乙基。由r表示的鹵代烴基基團的例子示例為3,3,3-三氟丙基、3-氯丙基、氯苯基、二氯苯基、2,2,2-三氟乙基、2,2,3,3-四氟丙基和2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊基。上文示出了由r代表的所述陽離子型可聚合基團的例子。

在其中有機硅材料為樹脂的實施例中，所述有機硅材料可包括dt樹脂、mt樹脂、mdt樹脂、dtq樹脂、mtq樹脂、mdtq樹脂、dq樹脂、mq樹脂、dtq樹脂、mtq樹脂或mdq樹脂。不同樹脂的組合可存在于所述有機硅材料中。此外，所述有機硅材料可包括與聚合物結合的樹脂。

在一個特定實施例中，所述有機硅材料包括有機聚硅氧烷樹脂或由其組成。所述有機聚硅氧烷樹脂可由以下硅氧烷單元式表示：

(r¹r²r³sio1/2)a(r⁴r⁵sio2/2)b(r⁶sio3/2)c(sio4/2)d，

其中r¹、r²、r³、r⁴、r⁵和r⁶獨立地選自r，所述r如上定義；a+b+c+d＝1；“a”平均滿足以下條件：0≤a<0.4；“b”平均滿足以下條件：0<b<1；“c”平均滿足以下條件：0<c<1；“d”平均滿足以下條件：0≤d<0.4；并且“b”和“c”由以下條件約束：0.01≤b/c≤0.3。下標a、b、c和d指定每個硅氧烷單元的平均摩爾數。換言之，這些下標表示平均摩爾％或每個硅氧烷單元在一分子該有機聚硅氧烷樹脂中的份額。因為r^1-6獨立地選自r，所以上述硅氧烷單元式可重寫如下：

(r3sio1/2)a(r2sio2/2)b(rsio3/2)c(sio4/2)d，

其中r被獨立地選擇并如上定義，并且a-d如上定義。

通常，在所述有機聚硅氧烷樹脂的一個分子中，包含陽離子型可聚合基團的硅氧烷單元占總硅氧烷單元的2至50摩爾％。另外，在這些實施例中，所有硅鍵合的有機基團中的至少15摩爾％包含具有6至10個碳原子的單價芳族烴基團(例如，芳基基團)。

所述有機聚硅氧烷樹脂含有(r⁴r⁵sio2/2)和(r⁶sio3/2)作為不可缺少的單元。然而，所述有機聚硅氧烷可另外包括結構單元(r¹r²r³sio1/2)和(sio4/2)。換句話講，含環氧基的有機聚硅氧烷樹脂可由示于以下式中的單元構成：

(r⁴r⁵sio2/2)b(r⁶sio3/2)c；

(r¹r²r³sio1/2)a(r⁴r⁵sio2/2)b(r⁶sio3/2)c；

(r⁴r⁵sio2/2)b(r⁶sio3/2)c(sio4/2)d；或

(r¹r²r³sio1/2)a(r⁴r⁵sio2/2)b(r⁶sio3/2)c(sio4/2)d。

如果(r¹r²r³sio1/2)單元的含量過高，則該有機聚硅氧烷樹脂的分子量減小，并且以下條件發生：0≤a<0.4。如果在該條件下引入(sio4/2)單元，則該有機聚硅氧烷樹脂的固化產物可不期望地變得硬而脆。因此，在某些實施例中，滿足以下條件：0≤d<0.4；或者0≤d<0.2；或者d＝0。不可缺少的結構單元(r⁴r⁵sio2/2)和(r⁶sio3/2)的摩爾比b/c應為0.01至0.3，或者0.01至0.25，或者0.02至0.25。因為該有機聚硅氧烷樹脂含有(r⁴r⁵sio2/2)和(r⁶sio3/2)作為不可缺少的單元，所以其分子結構可主要在支鏈、網狀和三維的之間變化。

當第一組合物、第二組合物和第三組合物各自包含有機聚硅氧烷樹脂時，可通過改變相應有機聚硅氧烷樹脂的r基團來選擇性地修改第一組合物、第二組合物和第三組合物的折射率。例如，當有機聚硅氧烷樹脂中的大多數r基團為單價脂族烴基團(諸如甲基基團)時，有機聚硅氧烷樹脂的折射率可小于1.5。作為另外一種選擇，如果該有機聚硅氧烷樹脂中的大多數r基團為單價芳族烴基團，諸如苯基基團，則所述折射率可大于1.5。該值可易于通過取代有機聚硅氧烷樹脂，或通過將另外的組分包括在第一組合物和/或第二組合物和/或第三組合物中來控制，如下文所述。

在有機聚硅氧烷樹脂的各種實施例中，具有陽離子型可聚合基團的硅氧烷單元占所有硅氧烷單元的2至70摩爾％，或者10至40摩爾％，或者15至40摩爾％。如果此類硅氧烷單元以低于2摩爾％的量存在于所述有機聚硅氧烷樹脂中，這將導致固化期間交聯程度的減小，這會減小由所述有機聚硅氧烷樹脂形成的所述固化產物的硬度。在另一方面，如果這些硅氧烷單元的含量在有機聚硅氧烷樹脂中超過70摩爾％，則固化產物可具有減小的可見光透射率、低耐熱性以及增加的脆度。通常，所述陽離子型可聚合基團不直接鍵合到所述有機聚硅氧烷樹脂的硅原子。相反，該陽離子型可聚合基團通常通過二價連接基團(諸如亞烴基、雜亞烴基、或有機亞雜基連接基團)鍵合到硅原子。

例如，當所述陽離子型可聚合基團為環醚基團(例如環氧基團)時，適用于所述有機聚硅氧烷樹脂的陽離子型可聚合基團的具體例子立即在下文中列出：

3-(環氧丙氧基)丙基基團：

2-(環氧丙氧基羰基)丙基基團：

2-(3,4-環氧環己基)乙基基團：

和

2-(4-甲基-3,4-環氧環己基)丙基基團：

適用于陽離子型可聚合基團的環醚基團的另外例子包括以下：2-環氧丙氧基乙基、4-環氧丙氧基丁基或類似的環氧丙氧基烷基基團；3-(3,4-環氧環己基)丙基、或類似的3,4-環氧環己基烷基基團；4-環氧乙烷基丁基、8-環氧乙烷基辛基、或類似的環氧乙烷基烷基基團。在這些實施例中，所述陽離子型可聚合材料可稱為環氧官能化有機硅材料。

除如上示例的環氧基基團之外的陽離子型可聚合基團的具體例子包括但不限于以下基團(其中最左部分表示將特定陽離子型可聚合基團連接到有機聚硅氧烷樹脂的鍵)：

當陽離子型可聚合基團為環醚基團(例如，環氧基基團)時，有機聚硅氧烷樹脂的具體例子包括有機聚硅氧烷樹脂，所述有機聚硅氧烷樹脂包含以下組的硅氧烷單元或由其組成：(me2sio2/2)單元、(phsio3/2)單元和(e¹sio3/2)單元；(me3sio1/2)單元、(me2sio3/2)單元、(phsio3/2)單元和(e¹sio3/2)單元；(me2sio2/2)單元、(phsio3/2)單元、(e¹sio3/2)單元和(sio4/2)單元；(me2sio2/2)單元、(phsio3/2)單元、(mesio3/2)單元和(e¹sio3/2)單元；(ph2sio2/2)單元、(phsio3/2)單元和(e¹sio3/2)單元；(mephsio2/2)單元、(phsio3/2)單元和(e¹sio3/2)單元；(me2sio2/2)單元、(phsio3/2)單元和(e²sio3/2)單元；(me2sio2/2)單元、(phsio3/2)單元和(e³sio3/2)單元；(me2sio2/2)單元、(phsio3/2)單元和(e⁴sio3/2)單元；(mevisio2/2)單元、phsio3/2)單元和(e³sio3/2)單元；(me2sio2/2)單元、(phsio3/2)單元、(mesio3/2)單元和(e³sio3/2)單元；(ph2sio2/2)單元、(phsio3/2)單元和(e³sio3/2)單元；(me2sio2/2)單元、(ph2sio2/2)單元和(e¹sio3/2)單元；(me2sio2/2)單元、(ph2sio2/2)單元和(e³sio3/2)單元；(me2visio1/2)單元、(me2sio2/2)單元、(phsio3/2)單元和(e¹sio3/2)單元；(me3sio1/2)單元、(ph2sio2/2)單元、(phsio3/2)單元和(e¹sio3/2)單元；(me3sio1/2)單元、(me2sio2/2)單元、(phsio3/2)單元和(e³sio3/2)單元；(me2sio2/2)單元、(phsio3/2)單元、(e³sio3/2)單元和(sio2)單元；(me2sio2/2)單元、(ph2sio2/2)單元、(e¹sio3/2)單元和(sio2)單元；(me3sio1/2)單元、(me2sio2/2)單元、(phsio3/2)單元、(e¹sio3/2)單元和(sio2)單元；以及(me3sio1/2)單元、(me2sio2/2)單元、(phsio3/2)單元、(e³sio3/2)單元和(sio2)單元；其中me指示甲基基團，vi指示乙烯基基團，ph指示苯基基團，e¹指示3-(環氧丙氧基)丙基基團，e²指示2-(環氧丙氧基羰基)丙基基團，e³指示2-(3,4-環氧環己基)乙基基團，而e⁴指示2-(4-甲基-3,4-環氧環己基)丙基基團。相同標號適用于本文中的以下說明。可以預期，在上述有機聚硅氧烷樹脂中列舉出的單價烴取代基(例如，me、ph和vi)中的任一者可被其他單價烴取代基代替。例如，乙基基團或其他取代或未取代的烴基基團可用于代替上述甲基、苯基、或乙烯基基團中的任一者。另外，不同于e¹-e⁴的陽離子型可聚合基團可代替e¹-e⁴使用，或在e¹-e⁴之外使用。然而，上文所確定的有機聚硅氧烷樹脂的種類由于其折射率值和物理特性而成為特別期望的。

該有機聚硅氧烷樹脂可具有來自其制備的一些殘余的硅鍵合的烷氧基基團和/或硅鍵合的羥基基團(即，硅烷醇基團)。這些基團的含量可取決于根據制造的方法和制造條件。這些取代基可影響有機聚硅氧烷樹脂的貯存穩定性并且減小由該有機聚硅氧烷樹脂形成的固化產物的熱穩定性。因此，在某些實施例中，期望限制此類基團的形成。例如，硅鍵合的烷氧基基團和硅鍵合的羥基基團的量可通過在微量的氫氧化鉀存在的情況下加熱有機聚硅氧烷樹脂來減少，從而導致脫水和縮合反應、或脫醇和縮合反應。推薦的是，這些取代基的含量不超過硅原子上的所有取代基的2摩爾％，并且優選不超過1摩爾％。

雖然對于所述有機聚硅氧烷樹脂的數均分子量(mn)沒有特別限制，但在某些實施例中，所述有機聚硅氧烷樹脂的mn在10³和10⁶道爾頓之間。

在某些實施例中，第一組合物和/或第二組合物和/或第三組合物可以不包含，或者還可以包含稀釋劑組分。在某些實施例中，所述稀釋劑組分包含硅烷化合物，所述硅烷化合物具有單個(僅一個)硅鍵合的陽離子型可聚合基團。

所述單個硅鍵合的陽離子型可聚合基團可為上述陽離子型可聚合基團中的任一者。

所述硅烷化合物在25℃下的動態粘度通常小于1,000，或者小于500，或者小于100，或者小于50，或者小于25，或者小于10厘泊(cp)。動態粘度可用布氏粘度計、烏氏管、錐/板流變學或其他設備和方法來測量。雖然該值可根據所使用的儀器/設備略微改變，但不管測量類型為何，這些值通常是穩定的。在這些實施例中，所述硅烷化合物在1mmhg(133.32帕斯卡)的壓力下的沸點溫度為至少25℃，或者至少50℃，或者至少75℃，或者至少80℃，或者至少85℃，或者至少90℃。例如，在某些實施例中，所述硅烷化合物在1mmhg壓力下的沸點溫度為80至120℃，或者90至110℃。

在某些實施例中，除潛在陽離子型可聚合基團之外，所述稀釋劑組分的硅烷化合物不含任何硅鍵合的可水解基團。例如，某些硅鍵合的可水解基團(諸如硅鍵合的鹵素原子)與水反應以形成硅烷醇(sioh)基團，其中硅-鹵素鍵已裂解。其他硅鍵合的可水解基團(諸如羧酸酯)可在不裂解鍵合到硅的任何鍵的情況下水解。為此，在某些實施例中，所述硅烷化合物不含任何硅鍵合的可水解基團，所述硅鍵合的可水解基團可水解以形成硅烷醇基團。在其他實施例中，所述硅烷化合物的陽離子型可聚合基團是不可水解的，使得該硅烷化合物完全不含任何硅鍵合的可水解基團。在這些實施例中，所述陽離子型可聚合基團是不可水解的，例如，該陽離子型可聚合基團為環醚。可水解基團的具體例子包括以下硅鍵合的基團：鹵化物基團、烷氧基基團、烷基氨基基團、羧基基團、烷基亞胺氧基基團、烯氧基基團、和n-烷基酰氨基基團。例如，除了不止一個陽離子型可聚合基團之外，某些常規硅烷化合物可具有硅鍵合的烷氧基基團。這些常規硅烷化合物的此類硅鍵合的烷氧基基團可水解和縮合，從而形成硅氧烷鍵并且增加所述固化產物的交聯密度。相比之下，所述硅烷化合物通常用于減小固化產物的交聯密度，因此在某些實施例中，這些可水解基團是不期望的。

在各種實施例中，所述稀釋劑組分的硅烷化合物具有以下通式：

其中r被獨立地選擇并且如上定義，y為陽離子型可聚合基團，而x選自r和sir3。

在某些實施例中，x為r，使得所述硅烷化合物包括單硅烷化合物。在這些實施例中，所述硅烷化合物具有通式ysir3，其中y和r如上定義。當y獨立地選自上述e¹-e⁴時，該硅烷化合物可被重寫為例如e¹sir3、e²sir3、e³sir3、和e⁴sir3。e¹-e⁴中，e³為最典型的。

在其他實施例中，x為sir3，使得所述硅烷化合物包括二硅烷化合物。在這些實施例中，可將所述單個陽離子型可聚合基團鍵合到所述二硅烷的任一個硅原子上，所述硅原子通常直接相互鍵合。雖然r獨立地選自取代和未取代的烴基基團，但r最通常選自烷基基團和芳基基團以用于控制折射率。

所述硅烷化合物及其制備方法的具體例子在序列號為61/824,424的共同未決的申請中有所描述，該申請全文以引用方式并入本文。

所述硅烷化合物可使所述陽離子型可聚合材料(例如，所述有機聚硅氧烷樹脂)有效地增溶，從而避免對另外溶劑的需要。在一些實施例中，所述第一組合物和/或所述第二組合物缺乏除所述硅烷化合物之外的溶劑。如果存在于其中，所述硅烷化合物還減小了所述第一組合物和/或所述第二組合物的折射率，并且因此可修改所使用的所述硅烷化合物的相對量以選擇性地控制所述第一組合物和/或所述第二組合物的折射率。例如，所述第一組合物可以小于所述第二組合物的量來使用所述硅烷化合物，從而賦予所述第二組合物小于所述第一組合物的折射率，在其他所有條件都相同時(例如，所使用的特定有機聚硅氧烷樹脂)。

所述稀釋劑組分通常包含一定量的所述硅烷化合物，所述量基于所述第一組合物和/或所述第二組合物的所需折射率和其他物理特性。例如，在某些實施例中，基于所述第二組合物的總重量計，所述稀釋劑組分以足以提供至少3重量％，或者至少5重量％，或者至少10重量％，或者至少15重量％，或者至少20重量％，或者至少25重量％，或者至少30重量％的所述硅烷化合物的量包含所述硅烷化合物。如果在兩者中均有使用，所述硅烷化合物通常以小于所述第二組合物中的量存在于所述第一組合物中。

所述稀釋劑組分可以不，或者可以包括除了所述硅烷化合物之外的化合物或組分。例如，該稀釋劑組分可包括不同于所述硅烷化合物和除其之外的稀釋劑化合物。該稀釋劑化合物可在各個方面不同于所述硅烷化合物。例如，該稀釋劑化合物可具有不止一個陽離子型可聚合基團。作為另外一種選擇，該稀釋劑化合物可具有單個陽離子型可聚合基團，但是可不含硅。所述稀釋劑組分可包括不止一種稀釋劑化合物，即，該稀釋劑組分可包括稀釋劑化合物的任何組合。所述稀釋劑化合物可為芳族、脂環族、脂族等。

適用于所述稀釋劑組分的芳族稀釋劑化合物的具體例子包括各自具有至少一個芳環的多元酚的聚縮水甘油醚、或酚的環氧烷烴加合物的聚縮水甘油醚(諸如雙酚a和雙酚f的縮水甘油醚)、或通過將環氧烷烴進一步加成到雙酚a和雙酚f而獲得的化合物的聚縮水甘油醚；以及環氧酚醛清漆樹脂。

適用于所述稀釋劑組分的脂環族稀釋劑化合物的具體例子包括各自具有至少一個脂環族環的多元醇的聚縮水甘油醚；以及含環氧環己烷或含環氧環戊烷的化合物，該化合物通過用氧化劑將含環己烯環或含環戊烯環的化合物環氧化而獲得。例子包括氫化雙酚a縮水甘油醚、2-(3,4-環氧環己基-5,5-螺-3,4-環氧基)環己烷-二氧己環甲烷、二(3,4-環氧環己基甲基)己二酸酯、乙烯基環己烯二氧化物、4-乙烯基環氧環己烷、二(3,4-環氧基-6-甲基環己基甲基)己二酸酯、3,4-環氧基-6-甲基環己基羧酸酯、二環戊二烯二環氧化物、乙二醇二(3,4-環氧環己基甲基)醚、二辛基環氧基六氫鄰苯二甲酸酯以及二-2-乙基己基環氧基六氫鄰苯二甲酸酯。

適用于所述稀釋劑組分的脂族稀釋劑化合物的具體例子包括脂族多元醇的聚縮水甘油醚和脂族多元醇的環氧烷烴加合物；脂族長鏈多元酸的聚縮水甘油酯、通過丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯的乙烯基聚合而合成的均聚物、以及通過丙烯酸縮水甘油酯和另一種乙烯基聚合物的乙烯基聚合而合成的共聚物。代表性化合物包括多元醇的縮水甘油醚，諸如1,4-丁二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、甘油的三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷的三縮水甘油醚、山梨醇的四縮水甘油醚、二季戊四醇的六縮水甘油醚、聚乙二醇的二縮水甘油醚、聚丙二醇的二縮水甘油醚、聚醚多元醇的聚縮水甘油醚，其通過添加一種、兩種或更多種類的環氧烷烴與脂族多元醇諸如丙二醇、三羥甲基丙烷或甘油而獲得，以及脂族長鏈二元酸的二縮水甘油酯。此外，列舉了脂族高級醇、苯酚、甲酚、丁基苯酚的單縮水甘油醚，聚醚醇的單縮水甘油醚，其通過向其添加環氧烷烴而獲得，高級脂族酸的縮水甘油酯、環氧化大豆油、環氧硬脂酸辛酯、環氧硬脂酸丁酯、環氧化亞麻籽油、環氧化聚丁二烯等。

適用于所述稀釋劑組分的稀釋劑化合物的另外的例子包括氧雜環丁烷化合物，諸如氧雜環丁烷、3,3-二甲基氧雜環丁烷和3,3-二氯甲基氧雜環丁烷；三氧雜環己烷，諸如四氫呋喃和2,3-二甲基四氫呋喃；環醚化合物，諸如1,3-二氧雜環戊烷和1,3,6-三氧雜環辛烷；環狀內酯化合物，諸如丙內酯、丁內酯和己內酯；環硫乙烷化合物，諸如環硫乙烷；硫雜環丁烷化合物，諸如硫雜環丁烷和3,3-二甲基硫雜環丁烷；環狀硫醚化合物，諸如四氫噻吩衍生物；通過環氧化合物和內酯的反應而獲得的螺環原酸酯化合物；以及乙烯基醚化合物，諸如乙二醇二乙烯基醚、烷基乙烯基醚、3,4-二氫吡喃-2-甲基(3,4-二氫吡喃-2-甲基(3,4-二氫吡喃-2-羧酸酯)和三乙二醇二乙烯基醚。

如果存在，分別基于所述第一組合物或所述第二組合物的總重量計，所述稀釋劑組分通常以足以提供大于0至30重量％，或者大于0至10重量％，或者1至5重量％的所述稀釋劑化合物的量包含所述稀釋劑化合物。這些值通常反映所述稀釋劑組分中除硅烷化合物之外的任何陽離子型可聚合稀釋劑化合物，即，當使用不同稀釋劑化合物的組合時，上述值表示它們的總量。在某些實施例中，所述稀釋劑組分包含硅烷化合物和稀釋劑化合物。

在某些實施例中，第一組合物、第二組合物和第三組合物中的每一者還包含催化劑。第一組合物的催化劑可與第二組合物的催化劑相同或不同，而第二組合物的催化劑可與第三組合物的催化劑相同或不同。每種催化劑獨立地有效增強所述相應組合物的固化。例如，當第一組合物、第二組合物和第三組合物可在暴露于活性能射線而固化時，所述催化劑可稱為光催化劑。然而，還可使用除光催化劑之外的催化劑，例如，當所述第一組合物和/或所述第二組合物暴露于熱而不是活性能射線而固化時。所述光催化劑可以或者被稱為光聚合引發劑，并且通常用于引發陽離子型可聚合材料和稀釋劑組分的光聚合。在某些實施例中，第一組合物和第二組合物獨立地包含(a)有機聚硅氧烷樹脂；以及(b)催化劑。所述有機聚硅氧烷樹脂在上文中有所描述。所述催化劑可包括適用于此類聚合的任何催化劑。催化劑的例子可包括锍鹽、碘鎓鹽、硒鹽、鏻鹽、重氮鹽、對甲苯磺酸鹽、三氯甲基取代的三嗪、和三氯甲基取代的苯。另外的催化劑包括本領域中已知的酸產生劑。所述催化劑可增加所述組合物的固化速率、減少固化開始的時間、增加所述組合物交聯的程度、增加所述固化產物的交聯密度，或其任意兩者或更多者的組合。通常，所述催化劑至少會增加所述組合物的固化速率。

適用于所述催化劑的锍鹽可由下式表示：r⁷3s⁺x^-，其中r⁷可指示甲基基團、乙基基團、丙基基團、丁基基團，或具有1至6個碳原子的類似烷基基團；苯基基團、萘基基團、聯苯基團、甲苯基基團、丙基苯基基團、癸基苯基基團、十二烷基苯基基團，或者類似的芳基或具有6至24個碳原的取代的芳基基團。在上式中，x^-表示sbf6^-、asf6^-、pf6^-、bf4^-、b(c6f5)4^-、hso4^-、clo4^-、cf3so3^-，或類似的非親核、非堿性陰離子。碘鎓鹽可由下式表示：r⁷2i⁺x^-，其中r⁷與上文所定義的x^-相同。硒鹽可由下式表示：r⁷3se⁺x^-，其中r⁷、x^-與如上所定義的相同。鏻鹽可由下式表示：r⁷4p⁺x^-，其中r⁷、x^-與如上所定義的相同。重氮鹽可由下式表示：r⁷n2⁺x^-，其中r⁷和x^-與如上所定義的相同。對甲苯磺酸鹽可由下式表示：ch3c6h4so3r⁸，其中r⁸為有機基團，該有機基團含有吸電子基團，諸如苯甲酰基苯基甲基基團、或鄰苯二甲酰亞胺基團。三氯甲基取代的三嗪可由下式表示：[ccl3]2c3n3r⁹，其中r⁹為苯基基團、取代或未取代的苯基乙炔基基團、取代或未取代的呋喃基乙炔基基團、或類似的吸電子基團。三氯甲基取代的苯可由下式表示：ccl3c6h3r⁷r¹⁰，其中r⁷與如上定義相同，r¹⁰為鹵素基團、鹵素取代的烷基基團、或類似的含鹵素基團。

適用于所述第一組合物和/或所述第二組合物的催化劑的具體例子包括三苯基锍四氟硼酸鹽、三苯基锍六氟銻酸鹽、三苯基锍研磨物、三(對甲苯基)锍六氟磷酸鹽、對叔丁基苯基二苯基锍六氟銻酸鹽、二苯基碘鎓四氟硼酸鹽、二苯基碘鎓六氟銻酸鹽、對叔丁基苯基二苯基碘鎓六氟銻酸鹽、二(對叔丁基苯基)碘鎓六氟銻酸鹽、二(十二烷基苯基)碘鎓六氟銻酸鹽、三苯基硒四氟硼酸鹽、四苯基鏻四氟硼酸鹽、四苯基鏻六氟銻酸鹽、對氯苯基重氮四氟硼酸鹽、苯甲酰基苯基對甲苯磺酸鹽、雙三氯甲基苯基三嗪、雙三氯甲基呋喃基三嗪、對雙三氯甲基苯等。

任選地在載體溶劑存在的情況下，所述催化劑可包括兩個或更多個不同種類。

所述催化劑可以獨立改變的量存在于第一組合物、第二組合物和第三組合物中。一般來講，所述催化劑以一定量存在，所述量足以在暴露于活性能射線(即，高能射線)諸如紫外線時引發聚合反應和固化。在某些實施例中，基于相應組合物的總重量計，所述催化劑以大于0至5重量％，或者0.1至4重量％的量用于所述第一組合物和所述第二組合物中的每一者中。

第一組合物和/或第二組合物和/或第三組合物可為無溶劑的。在這些實施例中，所述稀釋劑組分通常使所述陽離子型可聚合材料充分地增溶以傾倒和濕式涂布所述第一組合物和/或所述第二組合物。然而，如果需要，所述第一組合物和/或所述第二組合物還可包含溶劑，例如有機溶劑。如本文所用并參考所述無溶劑的第一組合物和/或第二組合物，無溶劑意指基于所述相應組合物的總重量計，總溶劑可以小于5重量％，或者小于4重量％，或者小于3重量％，或者小于2重量％，或者小于1重量％，或者小于0.1重量％的量存在于所述相應組合物中，所述總溶劑包括任何載體溶劑。

如果使用，則通常針對與陽離子型可聚合材料和稀釋劑組分的可混合性來選擇溶劑。一般來講，所述溶劑在大氣壓力下的沸點溫度為80℃至200℃，這允許所述溶劑易于通過加熱或其他方法而被去除。溶劑的具體例子包括但不限于異丙醇、叔丁醇、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲苯、二甲苯、均三甲苯、氯苯、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙二醇二甲基醚、乙氧基-2-丙醇乙酸酯、甲氧基-2-丙醇乙酸酯、八甲基環四硅氧烷、六甲基二硅氧烷、二乙二醇單乙醚乙酸酯、苯甲醇、乙酸2–乙基己酯、苯甲酸乙酯、2-丁氧基-乙氧基乙酸乙酯、二乙二醇丁醚、二乙二醇單乙醚乙酸酯以及二乙二醇丁醚。兩種或更多種溶劑可組合使用。

第一組合物和/或第二組合物和/或第三組合物可任選地并附加地包含任何其他合適的組分，諸如偶聯劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑、增塑劑、均化劑、顏料、催化劑、催化劑抑制劑等。催化劑抑制劑可用于阻止或減慢固化速率，直到催化劑被活化(例如，通過移除抑制劑或使其失活)。

在某些實施例中，第一組合物、第二組合物和第三組合物各自為在25℃下動態粘度為20至10,000mpa·s的液體形式。動態粘度可用布氏粘度計、烏氏管、錐/板流變學，或其他設備和方法來測量。雖然該值可根據所使用的儀器/設備略微改變，但不管測量類型為何，這些值通常是穩定的。

本發明的方法和制品20、90、150、180對無源系統元件和有源系統元件均適用。以下是此類應用的例子：非支化型光學波導、波分多路復用器[wdm]、支化光學波導、光學粘合劑或類似的無源光傳輸元件、光學波導開關、光學衰減器、以及光學放大器或類似的有源光傳輸元件。合適的制品以及可使用該方法和制品的應用的另外的例子包括體積相位光柵、布拉格光柵、machzhender干涉儀、透鏡、放大器、激光腔、聲光器件、調制器以及電介質反射鏡。

相應制品20、90、150、180的任何相應層的尺寸可根據相應制品20、90、150、180的預期最終用途而改變。當相應制品20、90、150、180包括光學制品時，第二對比層(可另稱為芯層)的固化部分的厚度最相關，而其他層的厚度不是特別重要。芯層的固化部分的厚度通常為1至100，或者1至60，或者20至40微米(μm)。其他層的厚度可獨立地改變，例如從1到100微米。

在某些實施例中，可進一步加工本發明中所形成的制品20、90、150、180，以與一個或多個纖維連接器200聯接。

現在參見圖26，作為該進一步方面的代表，如圖22-25中所示根據上述方法形成的制品180聯接到纖維連接器200，該纖維連接器包括由外芯220圍繞的內芯210。

具體地講，纖維連接器200(這里示出為兩個纖維連接器200)中相應一者的內芯210的第一端部215與第二對比層65的所述至少一個固化部分66(也稱為芯)中相應一者對齊并接觸。其余外層36和66諸如在以下實例中也可被描述為包覆層。

雖然內芯210通常被示出為形狀呈圓柱形，且第一端部215的橫截面呈圓形，但可具體地設想到其他形狀，盡管并未示出。例如，內芯210的形狀可呈矩形，且第一端部215的橫截面呈正方形或矩形。相似地，內芯210和對應第一端部215的相對尺寸可相對于與之聯接的所述至少一個固化部分66的尺寸而言進行不同地尺寸設定。因此，例如，可使第一端部215的尺寸和形狀符合或不符合與之對齊的對應固化部分66的端部的尺寸和形狀。相似地，外芯210相對于內芯215的相對尺寸和形狀不限于圖25中繪制的尺寸和形狀。

本發明因此提供了一種用于形成制品及其后續與纖維連接器200等一起使用的簡單且可重復的方法。本發明的方法通過以下方式改善了用于形成這些相應制品的過程：以比制備相似制品所需的常規方法更低的成本和更少的步驟來形成制品。值得注意的是，在施加第一對比層、第二對比層和第三對比層(如果存在的話)之后去除每一層的未固化部分，得以從該過程省略一個或兩個(如果存在第三對比層的話)去除步驟。與此相關，省卻在將第二層施加到第一對比層上之前去除第一對比層的未固化部分的步驟，得以改善第二層(及后續第二對比層)與第一對比層的粘附性。相似地，前省在將第三層施加到第二對比層上之卻去除第二對比層的未固化部分的步驟，得以改善第三層(及后續第三對比層)與第二對比層的粘附性。這可能導致在制造完全功能的光學波導時失效率的降低。本發明方法特別適用于制備光學制品，諸如如上所指出的波導，并且尤其適用于形成具有堆疊波導的制品。

所附權利要求不限于具體實施方式中描述的專門和特定的化合物、組合物或方法，其可以在落入所附權利要求的范圍內的特定實施例之間變化。就本文為描述各種實施例的特定特征或方面而依賴的任何馬庫什組而言，可以從獨立于所有其他馬庫什成員的相應的馬庫什組的每個成員獲得不同、特殊和/或意料之外的結果。馬庫什組的每個成員可以被單獨地和/或組合地依賴，并且為所附權利要求的范圍內的具體實施例提供足夠的支持。

此外，在描述本發明的各種實施例中依賴的任何范圍和子范圍獨立地且共同地落入所附權利要求的范圍內，并且應理解為描述和設想在其中包括全部和/或部分值的所有范圍，即使本文未明確寫出這樣的值。本領域的技術人員容易認識到，列舉的范圍和子范圍充分地描述了本發明的各種實施例并使它們成為可能，并且這樣的范圍和子范圍可以被進一步描繪成相關的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一等。僅作為一個例子，“從0.1至0.9”的范圍可以被進一步描繪為下三分之一(即從0.1至0.3)、中三分之一(即從0.4至0.6)和上三分之一(即從0.7至0.9)，其單獨地且共同地在所附權利要求的范圍內，并且可以被單獨地和/或共同地依賴并為所附權利要求的范圍內的具體實施例提供足夠的支持。此外，就諸如“至少”、“大于”、“小于”、“不超過”等限定或修飾范圍的語言而言，應當理解，此類語言包括子范圍和/或上限或下限。作為另一個例子，“至少10”的范圍本質上包括至少10至35的子范圍、至少10至25的子范圍、25至35的子范圍等，并且每個子范圍可以被單獨地和/或共同地依賴并為所附權利要求的范圍內的具體實施例提供足夠的支持。最后，在所公開的范圍內的每獨數值可以被依賴并為所附權利要求的范圍內的具體實施例提供足夠的支持。例如，“從1至9”的范圍包括諸如3的各個單獨的整數，以及諸如4.1的包括小數點(或分數)的單獨數，其可以被依賴并為所附權利要求的范圍內的具體實施例提供足夠的支持。

一些實施例包括以下編號的方面的任何一者或多者。

方面1。一種制備制品的方法，所述方法包括：將具有第一折射率(ri¹)的第一組合物施加在基底上以在所述基底上形成包含所述第一組合物的第一層；將固化條件施加到所述第一層的靶標部分，而不將所述固化條件施加到所述第一層的非靶標部分，以形成包括至少一個固化部分和至少一個未固化部分的第一對比層；將具有第二折射率(ri²)的第二組合物施加在所述第一對比層上以形成第二層，所述第二折射率(ri²)與所述第一折射率(ri¹)相同或不同；將固化條件施加到所述第二層的靶標部分，而不將所述固化條件施加到所述第二層的非靶標部分，以形成包括至少一個固化部分和至少一個未固化部分的第二對比層；以及選擇性地去除所述第一對比層的所述至少一個未固化部分和所述第二對比層的所述至少一個未固化部分以制備所述制品，其中所述制品依次包括所述基底、具有所述至少一個固化部分且不具有所述至少一個未固化部分的所述第一對比層、以及具有所述至少一個固化部分且不具有所述至少一個未固化部分的所述第二對比層。

方面2。根據方面1所述的方法，其中選擇性地去除所述第一對比層的所述至少一個未固化部分和所述第二對比層的所述至少一個未固化部分的所述步驟包括同時選擇性地去除所述第一對比層的所述至少一個未固化部分和所述第二對比層的所述至少一個未固化部分。

方面3。根據方面1或2所述的方法，其中將固化條件施加到所述第一層的所述靶標部分包括用活性能射線照射所述第一層的所述靶標部分，而不用所述活性能射線照射所述第一層的所述非靶標部分。

方面4。根據任何前述方面所述的方法，其中將固化條件施加到所述第二層的所述靶標部分包括用活性能射線照射所述第二層的所述靶標部分，而不用所述活性能射線照射所述第二層的所述非靶標部分且不用所述活性能射線照射所述第一對比層的所述非靶標部分。

方面5。根據任何前述方面所述的方法，其中所述第一組合物和所述第二組合物獨立地包含：(a)有機聚硅氧烷樹脂；以及(b)催化劑，所述催化劑用于增強所述有機聚硅氧烷樹脂的固化。

方面6。一種制備制品的方法，所述方法包括：將具有第一折射率(ri¹)的第一組合物施加在基底上以在所述基底上形成包含所述第一組合物的第一層；將固化條件施加到所述第一層的靶標部分，而不將所述固化條件施加到所述第一層的非靶標部分，以形成包括至少一個固化部分和至少一個未固化部分的第一對比層；將具有第二折射率(ri²)的第二組合物施加在所述第一對比層上以形成第二層，所述第二折射率(ri²)與所述第一折射率(ri¹)相同或不同；將固化條件施加到所述第二層的靶標部分，而不將所述固化條件施加到所述第二層的非靶標部分，以形成包括至少一個固化部分和至少一個未固化部分的第二對比層；將具有第三折射率(ri³)的第三組合物施加在所述第二對比層上以形成第三層，所述第三折射率(ri³)與所述第二折射率(ri²)相同或不同且與所述第一折射率(ri¹)相同或不同；將固化條件施加到所述第三層的靶標部分，而不將所述固化條件施加到所述第三層的非靶標部分，以形成包括至少一個固化部分和至少一個未固化部分的第三對比層；以及選擇性地去除所述第一對比層的所述至少一個未固化部分、所述第二對比層的所述至少一個未固化部分和所述第三對比層的所述至少一個未固化部分以制備所述制品，其中所述制品依次包括所述基底、具有所述至少一個固化部分且不具有所述至少一個未固化部分的所述第一對比層、具有所述至少一個固化部分且不具有所述至少一個未固化部分的所述第二對比層、以及具有所述至少一個固化部分且不具有所述至少一個未固化部分的所述第三對比層。

方面7。根據方面6所述的方法，其中當在相同波長的光和相同溫度下測量時，ri²>ri³，并且其中ri²>ri¹。

方面8。根據方面6或7所述的方法，其中當在相同波長的光和相同溫度下測量時，ri³>ri¹。

方面9。根據方面6或7所述的方法，其中當在相同波長的光和相同溫度下測量時，ri¹>ri³。

方面10。根據方面6或7所述的方法，其中當在相同波長的光和相同溫度下測量時，ri¹＝ri³。

方面11。根據方面6所述的方法，其中當在相同波長的光和相同溫度下測量時，ri¹＝ri²＝ri³。

方面12。根據方面6至11中任一項所述的方法，其中選擇性地去除所述第一對比層的所述至少一個未固化部分、所述第二對比層的所述至少一個未固化部分和所述第三對比層的所述至少一個未固化部分的所述步驟包括同時選擇性地去除所述第一對比層的所述至少一個未固化部分、所述第二對比層的所述至少一個未固化部分和所述第三對比層的所述至少一個未固化部分。

方面13。根據方面6至12中任一項所述的方法，其中將固化條件施加到所述第一層的所述靶標部分包括用活性能射線照射所述第一層的所述靶標部分，而不用所述活性能射線照射所述第一層的所述非靶標部分。

方面14。根據方面6至12中任一項所述的方法，其中將固化條件施加到所述第二層的所述靶標部分包括用活性能射線照射所述第二層的所述靶標部分，而不用所述活性能射線照射所述第二層的所述非靶標部分且不用所述活性能射線照射所述第一對比層的所述非靶標部分。

方面15。根據方面6至14中任一項所述的方法，其中將固化條件施加到所述第三層的所述靶標部分包括用活性能射線照射所述第三層的所述靶標部分，而不用所述活性能射線照射所述第三層的所述非靶標部分，不用所述活性能射線照射所述第二對比層的所述非靶標部分且不用所述活性能射線照射所述第一對比層的所述非靶標部分。

方面16。根據方面6至15中任一項所述的方法，其中所述第一組合物、所述第二組合物和所述第三組合物獨立地包含：(a)有機聚硅氧烷樹脂；以及(b)催化劑，所述催化劑用于增強所述有機聚硅氧烷樹脂的固化。

方面17。根據方面6至16中任一項所述的方法，其中在形成所述第二對比層的所述步驟之前，使所述第二組合物與所述第一對比層的所述至少一個未固化部分的至少一部分混合而形成所述第二層。

方面18。根據方面6至17中任一項所述的方法，其中在形成所述第三對比層的所述步驟之前，使所述第三組合物與所述第二對比層的所述至少一個未固化部分的至少一部分混合而形成所述第三層。

方面19。根據方面6至17中任一項所述的方法，其中在形成所述第三對比層的所述步驟之前，使所述第三組合物與所述第二對比層的所述至少一個未固化部分的至少一部分和所述第一對比層的所述至少一個未固化部分的至少一部分混合而形成所述第三層。

方面20。根據方面6至19中任一項所述的方法，其中所述第二對比層的所述至少一個未固化部分的每一者與所述第一對比層的所述至少一個未固化部分的對應一者對齊并相鄰，并且其中所述第三對比層的所述至少一個未固化部分的每一者與所述第二對比層的所述至少一個未固化部分的對應一者對齊并相鄰。

方面21。根據方面6至19中任一項所述的方法，其中所述第二對比層的所述至少一個未固化部分之一的至少一部分不與所述第一對比層的所述至少一個未固化部分的對應一者對齊或相鄰。

方面22。根據方面6至19和21中任一項所述的方法，其中所述第三對比層的所述至少一個未固化部分之一的至少一部分不與所述第二對比層的所述至少一個未固化部分的對應一者對齊或相鄰。

方面23。一種制品，所述制品通過根據方面1至22中任一項所述的方法制備。

以下實例旨在示出本發明，而不應以任何方式看作是對本發明的范圍的限制。

實例

可固化有機硅組合物1

一種可固化有機硅組合物，其包括二甲基乙烯基封端的苯基和2-[3,4-環氧基環己基]乙基倍半硅氧烷、二甲基苯基2-[3,4-環氧基環己基]乙基硅烷、以及市售的光致產酸劑。

可固化有機硅組合物2

一種可固化有機硅組合物，其包括二甲基乙烯基封端的苯基和2-[3,4-環氧基環己基]乙基倍半硅氧烷-聚苯基甲基硅氧烷共聚物；二甲基苯基2-[3,4-環氧基環己基]乙基硅烷、以及市售的光致產酸劑。

可固化有機硅組合物3

一種可固化有機硅組合物，其包括二甲基乙烯基封端的苯基和2-[3,4-環氧基環己基]乙基倍半硅氧烷、二甲基苯基2-[3,4-環氧基環己基]乙基硅烷、雙-[2-(3,4-環氧基環己基)乙基]四甲基二硅氧烷、以及市售的光致產酸劑。

可固化有機硅組合物4

一種可固化有機硅組合物，其包括二甲基乙烯基封端的苯基和2-[3,4-環氧基環己基]乙基倍半硅氧烷、甲苯、以及市售的光致產酸劑。

可固化有機硅組合物5

一種可固化有機硅組合物，其包括苯基和2-[3,4-環氧基環己基]乙基倍半硅氧烷-苯基甲基硅氧烷共聚物、二甲基苯基2-[3,4-環氧基環己基]乙基硅烷、環己烷二甲醇二縮水甘油醚、雙((3,4-環氧基環己基)甲基)己二酸酯、以及市售的光致產酸劑。

實例1：

將折射率為1.535的可固化有機硅組合物1的涂層以1900rpm旋涂到硅晶片上持續60秒。接著將經涂布的晶片布置在6200nt裝置(用于光學雙面光刻裝置的自動掩模對齊系統，可從紐約州奧爾巴尼的ev集團(evgroup,inc.,albany,newyork)商購獲得)上，將光掩模布置在紫外光源與涂層之間離晶片100微米的距離處。接著以0.6j/cm²的劑量經由光掩模選擇性地照射該涂層，并且使暴露于紫外光的區域交聯并硬化，而受到光掩模保護的區域保持未固化或可溶于溶劑。

接著將折射率為1.515的可固化有機硅組合物2的涂層涂布在第一加工層的頂部上。接著將光掩模布置在紫外光源與涂層之間離晶片100微米的距離處。接著使光掩模對齊，使得第一加工層中的過孔與光掩模上的過孔開口排成一行。接著以1.2j/cm²的劑量經由光掩模照射第二層。接著將經加工的晶片在均三甲苯中浸泡2分鐘。所述溶劑隨后溶解層1和層2的未固化區域。接著用均三甲苯沖洗所述涂層10秒，然后用異丙醇進行15秒沖洗。以1500rpm旋干晶片，從而去除任何殘余物。所得架構由層1和層2組成，這些層使用單個顯影步驟進行圖案化和顯影。

實例2：

將折射率為1.505的可固化有機硅組合物3的涂層以1900rpm旋涂到硅晶片上持續60秒。接著將經涂布的晶片布置在6200nt裝置上，且將光掩模布置在紫外光源與涂層之間離晶片100微米的距離處。接著以1.2j/cm²經由光掩模選擇性地照射該涂層，并且使暴露于紫外光的區域交聯并硬化，而受到光掩模保護的區域保持未固化或可溶于溶劑。該過程形成圖案化的底部包覆層。

接著將折射率為1.535的可固化組合物1的第二涂層涂布在第一加工層的頂部上。接著將光掩模布置在紫外光源與涂層之間離晶片100微米的距離處。接著使光掩模對齊，使得第一加工層中的過孔與光掩模上的過孔開口排成一行。接著以劑量0.25j/cm²經由光掩模照射第二層。該過程在圖案化包覆層的頂部上形成圖案化芯。接著將經加工的晶片在均三甲苯中浸泡2分鐘，以溶解底部包覆層和芯層的未固化區域。接著用均三甲苯沖洗所述涂層10秒，然后用異丙醇進行15秒沖洗。以1500rpm旋干晶片，從而去除任何殘余物。所得架構由圖案化芯上的圖案化包覆層組成，得到堆疊的聚合物波導架構。

實例3：

將折射率為1.515的可固化有機硅組合物5的涂層以600rpm旋涂到硅晶片上持續60秒。接著將經涂布的晶片布置在6200nt裝置上，且將光掩模布置在紫外光源與涂層之間離晶片100微米的距離處。接著以1.2j/cm²經由光掩模選擇性地照射該涂層，并且使暴露于紫外光的區域交聯并硬化，而受到光掩模保護的區域保持未固化或可溶于溶劑。該過程形成圖案化的底部包覆層。

接著將折射率為1.535的可固化有機硅組合物1的第二涂層以1900rpm涂布在第一加工層的頂部上持續30秒。接著將光掩模布置在紫外光源與涂層之間離晶片100微米的距離處。接著使用底層上的對齊標記使光掩模對齊，以形成具有纖維連接器的狹槽的堆疊波導結構。接著以劑量0.25j/cm²經由光掩模照射第二層。

接著將經加工的晶片在二乙二醇單乙醚乙酸酯(dgmea)中浸泡5分鐘，以溶解底部包覆層和芯層的未固化區域。接著用dgmea沖洗所述涂層30秒，然后用異丙醇進行1分鐘沖洗。接著以1500rpm旋干晶片持續30秒，從而去除任何殘余物。所得架構由圖案化芯上的圖案化包覆層組成，得到堆疊的聚合物波導架構。

將折射率為1.515的可固化有機硅組合物5的最后一層以600rpm旋涂在雙層堆疊架構的頂部上持續60秒，以形成波導架構的頂部包覆層。接著將經涂布的晶片布置在evg6200nt上，且將光掩模布置在紫外光源與涂層之間離晶片100微米的距離處。接著以1.2j/cm²經由光掩模選擇性地照射該涂層，并且使暴露于紫外光的區域交聯并硬化，而受到光掩模保護的區域保持未固化或可溶于溶劑。接著如之前所述對經加工的晶片進行溶劑顯影，以去除頂部包覆層的未固化部分。

實例4：

將折射率為1.505的可固化有機硅組合物5的涂層以1900rpm旋涂到硅晶片上持續30秒。接著將經涂布的晶片布置在6200nt裝置上，且將光掩模布置在紫外光源與涂層之間離晶片100微米的距離處。接著以1.2j/cm²經由光掩模選擇性地照射該涂層，并且使暴露于紫外光的區域交聯并硬化，而受到光掩模保護的區域保持未固化或可溶于溶劑。該過程形成圖案化的底部包覆層。

接著將折射率為1.525的可固化有機硅組合物4的第二涂層以800rpm涂布在第一加工層的頂部上持續60秒。接著將光掩模布置在紫外光源與涂層之間離晶片100微米的距離處。接著使用底層上的對齊標記使光掩模對齊，以形成具有纖維連接器的狹槽的堆疊波導結構。接著以劑量0.8j/cm²經由光掩模照射第二層，從而在圖案化的底部包覆層的頂部上形成圖案化芯。

接著將可固化有機硅組合物3的第三涂層涂布在堆疊的底部包覆層-芯組合的頂部上。將折射率為1.515的第三層以600rpm旋涂60秒，以形成波導架構的頂部包覆層。接著將經涂布的晶片布置在evg6200nt上，且將光掩模布置在紫外光源與涂層之間離晶片100微米的距離處。接著以1.2j/cm²經由光掩模選擇性地照射該涂層，并且使暴露于紫外光的區域交聯并硬化，而受到光掩模保護的區域保持未固化或可溶于溶劑。第三層的紫外線固化導致混合包覆層和芯層的固化。接著將具有堆疊波導架構的經加工的晶片在二乙二醇單乙醚乙酸酯(dgmea)中浸泡5分鐘，以溶解底部包覆層、芯和頂部包覆層的未固化區域。接著用dgmea沖洗所述涂層30秒，然后用異丙醇進行1分鐘沖洗。接著以1500rpm旋干晶片持續30秒，從而去除任何殘余物。所得架構由混合包覆層和芯組成，且堆疊架構由圖案化底部包覆層-圖案化芯-圖案化頂部包覆層組成。

已通過示例性方式對本發明進行了描述，并且應當理解已經使用的術語旨在具有描述性而不是限制性詞語的性質。顯然，按照上面的教導內容，本發明的許多修改形式和變型形式是可能的。可以按具體地描述之外的方式實施本發明。舉個例子，比較例并不意味著其為現有技術。