2013 Fiscal Year Annual Research Report
極低温マイクロ・ナノソリッド噴霧を用いた新型洗浄・はく離システムの開発
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23360080
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
石本 淳 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (10282005)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 混相流 / 固体窒素 / 極低温 / 微粒化 / ナノ洗浄 / 噴霧 / 相変化 / 熱伝達 |
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| Research Abstract |
極低温マイクロ・ナノソリッドスプレーを用いた半導体洗浄・ITO膜はく離システムの開発を行うため異分野融合研究プロジェクトを実施した．25年度は「マイクロ・ナノソリッド超高熱流束熱収縮効果の解明と固体窒素混相流体－レジスト材料連成問題」の検討を目的とし，マイクロソリッド粒子衝突による材料熱収縮効果に関するナノ混相熱流体力学的立場からの検討を行った．さらに，固体窒素粒子衝突とレジストはく離の連成問題に関し，Lagrange 有限要素法を用いた異相物体間相互変形解析を行い，マイクロ・ナノソリッドスプレーの高速急冷によるレジスト熱収縮効果を解明した．その結果，以下の結論を得た．
(1) 単一微細固体窒素粒子に関する衝突モデル構成とスーパーコンピューティングを行い，粒子が衝突してレジストをはく離するまでの詳細な数値解析に成功した．本解析により単一微細固体窒素粒子がレジストはく離効果に及ぼす自己せん断変形とレジストせん断変形を詳細にシミュレートすることに成功した．
(2) マイクロ・ナノ固体窒素噴霧入射速度が増大するほど，レジスト内部に生じる最大平均せん断応力は増大することが判明した．また，入射速度が増大するほど，レジスト-Poly-Si 界面のせん断応力も増大することが明らかとなり，洗浄効果が最高となる噴霧流速の最適値が存在することが判明した．しかしながら粒子加速に伴い配線ダメージが増大することが判明し，パターンダメージ予測に関するシミュレーションが必要であることが新たに判明した．
(3) 固体窒素粒子径がレジスト-Poly-Si 界面の最大平均せん断応力に及ぼす影響を解析し，実験により得られたレジストはく離メカニズムをミクロ的見地から解明することに成功した．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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