【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.31】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22AT0131
利用課題名 / Title
シリコン光導波路の開発
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
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）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（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
シリコン光集積回路,エレファントカプラ
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)
吉田 知也
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術補助/Technical Assistance（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
情報通信分野では近年、大量のデータを処理するサーバやデータセンター、あるいはスーパーコンピュータなどのデータ処理施設におけるデータ通信ネットワーク構築において、半導体微細加工プロセスを応用して製造される微細で高集積なシリコン光集積回路への期待が高まっている。本研究では、このシリコン光集積回路において従来は難しかったチップ表面から高効率に光入出力を実現するための画期的技術（エレファントカプラ）の開発を行っている。
実験 / Experimental
我々が開発しているエレファントカプラ（Fig.1）は約５０工程のプロセスがあり、その一連のプロセスの中でi線露光を３〜４回重ね合わせて実施している。通常、このようなプロセス開発を実施する時は、工程ごとにフォトマスクを必要とするが、産総研NPFのi線露光装置を利用することで、フォトマスクの枚数を大幅に削減し効率よく試作を行うことができた。１枚のフォトマスクの中で領域を小さく分割して露光するというサービスを実施していただいているためである。我々の例ではデザインを数十分割したフォトマスクを作製し、重ね合わせるレイヤー毎にデザインを選択できる仕様にして、異なるパラメータのデバイスを効率よく試作して実験を推進した。
・【NPF011】i線露光装置
結果と考察 / Results and Discussion
産総研NPFのi線露光装置の利用で、１枚のフォトマスクの中で領域を小さく分割して露光する手法により、フォトマスクの枚数を大幅に削減し効率よく試作を行うことができた。このように、NPFの装置をはじめとする多数の共用設備を利用することで、一連のデバイスプロセスを実施することが出来、試作したデバイスの評価を繰返すことで、プロセス上の課題を顕在化することが可能となり、また、それら課題を克服するためのレシピの改定なども実施することで、所望の評価実験用のデバイスを作製することが出来、研究を推進することにつながった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Elephant coupler
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
i線露光装置の技術代行において増田氏には毎回のように臨機応変なご対応をして戴いております。ここに感謝申し上げます。
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.
- T. Yoshida et.al., "Core-to-Core Switching Module for 4-Core MCFs Using Silicon Photonics Matrix Switch Incorporating Silicon Vertically Curved Optical Coupler", OFC(Optical Fiber Communication Conference) 2023（サンディエゴ）, 2023年3月6日
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