【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.03】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23OS1018
利用課題名 / Title
新規集積フォトニックデバイスの作製検討
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）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）-
キーワード / Keywords
電子線リソグラフィ/ EB lithography,光リソグラフィ/ Photolithgraphy
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 電気電子工学系
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
小澤桂介,山西裕也
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
OS-106：LED描画システム
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・実証を目指し、チャネル導波路に複数のグレーティングを集積した構造を検討してきた。これまでは作製の容易さから、チャネルパターンの高さとグレーティングの深さが同じ構造を採用していたため、導波光の閉じ込めやグレーティングの光波結合強さの設計自由度を狭めていた。そこで本課題では、チャネル高さとグレーティング深さが異なる構造を作製するために、2段階のリソグラフィを検討した。
実験 / Experimental
Fig. 1に作製工程の概要を示す。1段階目のリソグラフィでは、石英基板上にポジ型のEBレジストを厚さ400 nmとなるようにスピンコートし、グレーティングパターンと位置合わせ用マーカをEB直接描画により形成した。これをマスクとし、深さ150 nmとなるようにドライエッチングした。2段階目のリソグラフィでは、ポジ型のフォトレジストを厚さ1000 nm以上となるようにスピンコートし、チャネルパターンをLED描画により形成した。これをマスクとし、深さ850 nmとなるようにドライエッチングした。2段階リソグラフィの位置合わせ誤差を見越して、グレーティンの幅をチャネルパターンの幅よりも大きくした。
結果と考察 / Results and Discussion
Fig. 2に、作製構造の段差計測定結果を示す。測定位置はグレーティングの凹部分である。所望の幅と深さのパターンが得られた。また2段階のリソグラフィにおける位置合わせ誤差は許容範囲内であった。ただし、Fig. 1とは違い実際にはチャネル周辺部にもグレーティングパターンが転写されていることに注意が必要である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Schematic diagrams of two-step lithography.
Fig. 2 Measurement result of fabricated structure with step meter.
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