2009 Fiscal Year Annual Research Report
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21760135
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
宗像 瑞恵 Kumamoto University, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (30264279)
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| Keywords | 流体計測 / 境界層流れ / 回転円板 / スピンコーター |
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| Research Abstract |
公転を伴うスピン円板上の境界層流れについて,公転半径や公転・自転速度の組み合わせを変化させ,回転円板状の三次元ねじれ境界層に与える公転の影響を明らかにすることとして,本年度は自転のみの円板上の境界層流れの調査および公転を伴う自転円板装置の開発に取り組んだ.将来的には大口径ウェハの塗布装置への適用の可能性についても検討するため,液膜流れを考慮した実験も実施した.
自転のみの円板上の境界層流れにおいては,粗さの異なる回転円板を用い,円板の表面粗さが円板上の気流の境界層の速度場に与える影響について,液膜流れを伴う場合も含めて明らかにした.自転中の円板上の気流は表面が粗いほど気流は遷移しやすく,また,液膜流れの流量が多いほど気流の遷移は促進されることを示した.さらに,液膜表面の温度計測により,円板上に形成される気流の層流域,遷移域,乱流域において,最も乾燥が促進されている領域が遷移域であることがわかった.また,自転中の円板上に連続的に流した液膜がエッジから液滴として飛散する挙動について調査し,飛散した液滴が外側に設置したカップに跳ね返って円板に再付着する要因について検討するための情報を得た.回転速度が速くなって液膜がエッジから繊維状に出ていくと,繊維状の液柱の径が細いほど空気抵抗を受けるため,繊維状の液柱は接線方向に伸びず,気流に流されて液滴に分裂し,液滴同士の衝突などが多発して複雑な挙動をする.
自・公転装置の設計および組立てが完了し,自転の回転速度3000rpmの状態では大きな問題はないが,公転速度1500rpmでは大きな振動が問題となり,現時点で装置の調整中である.仕様および設計の見直しを行い,安全対策を十分に図った装置となるよう改良を行っている段階である.
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