【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.13】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24KT2021
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
京都大学 / Kyoto 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）計測・分析/Advanced Characterization
【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）-
キーワード / Keywords
モスアイ,樹脂成形,電子線リソグラフィ/ EB lithography,電子顕微鏡/ Electronic microscope,フォトニクス/ Photonics,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,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)
新関 嵩
所属名 / Affiliation
Bush Clover株式会社
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
江崎裕子,海津利行,諫早伸明
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-115：大面積超高速電子ビーム描画装置
KT-301：超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡
KT-203：電子線蒸着装置
KT-234：深堀りドライエッチング装置（１）
KT-209：磁気中性線放電ドライエッチング装置
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（KT-115）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、ドライエッチングを実施した。 プロセスの概略図について、図1に示す。
結果と考察 / Results and Discussion
ドライエッチング後のSEM写真を、図2に示す。 パターンピッチ140nm、高さ420nmのモスアイ構造が作製できた。 想定している反射率の観点から、1:2以上の構造を目指していたため、構造的には目標を達成できた。 しかし、図3で示すようにパターンが存在しない部分にも不規則な構造ができてしまっているため、コードホイールとして使用しようとする場合には問題になる。 原因としては、ボッシュプロセスでドライエッチングした際に、自然酸化膜の僅かな凹凸が強調されてこのような構造ができてしまうものと想像される。 次期からの実験では、プロセスを見直し、エッチング時にはパターンが無い部分にはレジストで保護する等の対策を行い、形状を作製する予定である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図 1 プロセスの概略図
図 2 エッチング後のモスアイ構造
図 3 パターンが存在しない場所にできる構造物
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