【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.01】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24AT0007

利用課題名 / Title

シリコン細線導波路の開発

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）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（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

ALD,リソグラフィ/ Lithography,フォトニクスデバイス/ Nanophotonics device,フォトニクス/ Photonics,スパッタリング/ Sputtering,膜加工・エッチング/ Film processing/etching

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

面田恵美子

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

増田賢一,山崎将嗣

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）,機器利用/Equipment Utilization

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

AT-011：i線露光装置
AT-099：サムコ原子層堆積装置_2[AD-100LP]
AT-019：多目的エッチング装置(ICP-RIE)
AT-051：デバイスパラメータ評価装置
AT-095：RF-DCスパッタ成膜装置（芝浦）

報告書データ / Report

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

近年、情報通信分野において、大量のデータを処理するサーバやデータセンター、スーパーコンピュータといったデータ処理施設の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高集積なシリコン光集積回路への期待が高まっています。本研究では、このシリコン光集積回路において、従来は困難とされていたチップ表面からの高効率な光の入出力を実現するための革新的な技術「エレファントカプラ」の開発を目指しています。

実験 / Experimental

我々が開発しているエレファントカプラは、約50工程からなる製造プロセスを含んでおり、その中でi線露光を3～4回重ね合わせて行っています。通常、このようなプロセス開発では工程ごとにフォトマスクが必要ですが、NPFのi線露光装置を活用することで、フォトマスクの使用枚数を大幅に削減し、効率的に試作を進めることができました。 これは、1枚のフォトマスクを複数の領域に分割し、それぞれを小領域で露光するというサービスを提供していただいているためです。我々のケースでは、デザインを数十に分割したフォトマスクを作製し、重ね合わせる各レイヤーで異なるデザインを選択可能な仕様にしました。このアプローチにより、異なるパラメータを持つデバイスを効率的に試作し、実験を推進することができました。

結果と考察 / Results and Discussion

NPFの装置をはじめとする多数の共用設備を活用することで、一連のデバイスプロセスを実施することが可能となり、試作したデバイスを評価する過程でプロセス上の課題を明確化することができました。さらに、それらの課題を克服するためのレシピ改定などを行うことで、所望の評価実験用デバイスを製造し、研究の進展に寄与する成果を得ることができました。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

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

i線露光装置の技術サポートにおいて、増田氏には毎回柔軟かつ迅速な対応をいただいております。この場を借りて深く感謝申し上げます。

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.

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