【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.02】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24OS1049

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２

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

リソグラフィ,光導波路,サブ波長周期構造

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

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。Si-Nは導波路薄膜材料として一般的であるが、可視光に対して散乱が大きい傾向があり、低損失な導波路作製のための最適な成膜条件を模索している。形成した導波路の伝搬損失を高精度に測定するために、導波路表面に入出力用グレーティングカップラ（GC）を集積する。本課題では、数100 μmサイズのGC集積のために、EB描画によるグレーティングパターン形成条件を検討した。

実験 / Experimental

表面にSi-N薄膜を形成した石英基板にポジ型レジストZEP520Aをスピンコート、プリベークした後、チャージアップ防止剤も同様に塗布した。レジスト厚さは300 nmとした。面積500 μm×500 μm、フィルファクタ0.5のGCグレーティングパターンをドーズ量220 mC/cm²でEB描画（OS-103）し、ZED-N50にて現像した。このとき複数のグレーティング周期で描画した。

結果と考察 / Results and Discussion

Fig.1に得られたレジストパターンの光学顕微鏡観察結果を示す。周期740 nmではGCパターンが形成できていた。一方、周期320 nmと480 nmでは明らかにパターンが崩れていた。短周期の場合は線幅が細いためにレジストと基板の密着が弱く、現像時にレジストが剥離しグレーティングラインが倒壊したと考えられる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 レジストパターンの光学顕微鏡写真

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