【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.07.28】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22OS1055

利用課題名 / Title

光集積回路および導波モード共鳴フィルタの作製

利用した実施機関 / Support Institute

大阪大学 / Osaka 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）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）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies

キーワード / Keywords

集積フォトニクス, 導波路グレーティング,EB

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)

井上　 純一

所属名 / Affiliation

京都工芸繊維大学

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

渡邉明理

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

近田和美

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術相談/Technical Consultation

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

OS-103：超高精細電子ビームリソグラフィー装置

報告書データ / Report

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

光導波路に微細な周期構造（グレーティング）を形成することで様々な機能の実現が期待できる。本研究では、新規の導波路結合器、外部レーザミラー、波長多重器、並びに空間光狭帯域フィルタの作製・実証を目指す。例として、検討しているレーザ外部ミラー[参考文献1]の基本構造をFig. 1に示す。導波路薄膜上に集積した周期の異なるグレーティングで構成される。周期は1ミクロン以下である。空気側から入射されるガウシアンビームを高効率に利用するために、各グレーティングのフィルファクタ（FF）を位置毎に変調する方法を検討している。このような複雑な表面微細構造の実現には、リソグラフィとドライエッチングを用いた十～数十ナノメートルオーダーの高精度なパターンニングが必要である。そこで本課題においては、電子ビーム（EB）直接描画リソグラフィの条件最適化を試みた。

実験 / Experimental

導波路薄膜を形成した石英基板上にポジ型レジストZEP520Aを厚さ200 nmとなるようにスピンコートし、周期600 nm、フィルファクタ0.5のグレーティングパターンをEB描画し、現像液ZED-N50にて現像を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

得られたレジストパターンの走査電子顕微鏡（SEM）観察画像をFig. 2に示す。凹凸幅を評価しやすいようにラダーパターンとした。ドーズ量220 C/cm²のとき最もシャープな形状を得られたが、凸幅よりも凹幅が30 nm太くなった。今回得られたレジストパターンをマスクとしてエッチングした場合の凹凸幅の検証とフィードバックが今後の課題である。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 Schematic diagrams of proposed device.

Fig. 2 SEM image of resist grating.

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

参考文献：[1] Akari Watanabe, et al., JJAP 61, SK1008 (2022)（10.35848/1347-4065/ac629c）.

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