【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.14】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24UT1113

利用課題名 / Title

モスアイ構造を使ったコードホイールの開発

利用した実施機関 / Support Institute

東京大学 / Tokyo 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）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）-

キーワード / Keywords

モスアイ構造、ロータリーエンコーダー,電子線リソグラフィ/ EB lithography,リソグラフィ/ Lithography,フォトニクスデバイス/ Nanophotonics device

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)

新関 嵩

所属名 / Affiliation

Bush Clover株式会社技術部

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

廣谷務

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

藤原誠

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

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

UT-503：超高速大面積電子線描画装置

報告書データ / Report

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

弊社では、無反射部に微細なモスアイ構造を有するロータリーエンコーダー用のコードホイールを製造するための技術の開発を行っている。
本課題では、マザーモールドを作製する際に必要なプロセス技術の開発を行う。

実験 / Experimental

Si基板上に、電子ビームリソグラフィ用ポジ型レジスト、AR-P6200を150nm程度の膜厚で塗布を行った。
その後、超高速大面積電子線描画装置 F7000S-VD02のCPモードを利用して露光を行った。
パターンは、60nmΦのホールパターンを140nmピッチで三角格子配列したものである。
露光した際のArea Doseは、170μC/cm²だった。露光後、ZED-N60にて60sec現像後、IPAにてリンスを行い、N₂ブローにて乾燥を実施した。
作製したレジストマスクから、Crのリフトオフを実施した。
Crのリフトオフパターンをハードマスクとして、ICPエッチャーでボッシュエッチングを行い、ピラー構造を作製した。
その後、ピラー構造をベースとして、モスアイ構造にするために、NLDエッチャーでCl₂ガスによる反応性エッチングを行った。
リフトオフ作業および、ドライエッチング作業については、京都大学ナノハブ拠点にて実施した。

結果と考察 / Results and Discussion

図1は、ICPエッチャーでボッシュエッチングを行ったあとのSiピラー構造の断面SEM写真である。
エッチング時のC₄F₈ガスでのパッシベーション時のICPパワーを変化させることで、ピラーの高さとテーパー角を変化させることができることを確認した。
その後、作製したピラー構造に対して、Cl₂ガスによるドライエッチングを実施したのが図2の写真である。
元のピラー構造の違いでも、作製されるモスアイ構造は変わる上、エッチング時間自体でも形状が変化することを確認した。
今後は、様々な条件で作製したモスアイ構造に対して、光学特性を評価していく予定である。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1 ICPドライエッチング後の断面SEM写真

図2 Cl₂エッチング後の断面SEM写真

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

・参考文献: 中谷産業株式会社.エンコーダーのスリット盤およびそのスリット盤を使用したエンコーダー.特開2013-191864号.2013-9-12。　・京都大学ナノハブ拠点の利用課題番号: 24KT2519。

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