【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.16】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22KT1080

利用課題名 / Title

ナノ構造による光制御技術

利用した実施機関 / Support Institute

京都大学 / Kyoto Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions

キーワード / Keywords

シリコンフォトニクス,光導波路,リソグラフィ/Lithography,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,フォトニクス/ Photonics,フォトニクス/ Photonics,3D積層技術/ 3D lamination technology

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

久田 和也

所属名 / Affiliation

パナソニックホールディングス株式会社

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

佃雅彦,山岡義和,武田英治,佐々木良樹,八子基樹,増田圭吾,岡田慎也

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

岸村眞治,今井憲次

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

KT-107：厚膜フォトレジスト用スピンコーティング装置
KT-111：ウエハスピン洗浄装置
KT-115：大面積超高速電子ビーム描画装置
KT-209：磁気中性線放電ドライエッチング装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

シリコンフォトニクス技術を活用することで、高性能かつ小型・低コストのセンシング向け光集積チップの研究開発を行っている。京大ナノハブの微細加工プラットフォームを活用することで、光集積チップの基本コンポーネントである光導波路のデバイス試作を実施した。試作結果について報告する。

実験 / Experimental

京大ナノハブの微細加工プラットフォームを活用し、6インチウェハ表面に光導波路などの光回路を形成している。センサ配線の金属層との絶縁を確保し、かつ良好な平滑性を持った基板表面形状を両立するため、従来用いていたSiO2絶縁層を表面に成膜したSiウェハに代わり、熱酸化による表面絶縁層を形成したSiウェハに基板の変更を行った。本基板に対して、従来同様、誘電体多層膜や導波路を形成する高屈折材料層などを成膜した基板を準備し、高屈折材料層に導波路への光カップリングを目的としたサブミクロンオーダーのグレーティングをA15による電子線露光およびB09によるドライエッチングにより形成を試みた。電子線露光においては、電子線レジストZEP520Aを約500nmの厚みで塗布し露光を行った。またドライエッチングではCHF3を主としたガスを用いてエッチングを行った

結果と考察 / Results and Discussion

Fig.1に形成したグレーティングのSEM写真を示す。 下地となる基板の構成を変更したことで、B09によるドライエッチング工程でのウェハ面内でのレートのばらつきやエッチング不良などが懸念されたが、従来の基板と比較しても同等のプロセス条件を維持し、表面の平滑性も良好なグレーティング形状が得られた。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig.1　SEM image of grating structure

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件