2015 Fiscal Year Research-status Report
メガソニック場中の複数気泡ダイナミクスの解明とダメージレス洗浄への応用
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26820038
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
落合 直哉 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (40614508)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 気泡間相互作用 / 多数気泡挙動 / メガソニック場 / 誘起衝撃圧 / 数値解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
メガソニック洗浄による半導体ナノデバイスのダメージレスな粒子除去を行うためには, メガソニック洗浄における粒子除去メカニズムを明らかにするとともに, 気泡挙動を制御するために複数気泡ダイナミクスを明らかにする必要がある.
本年度の研究では, 前年度のメガソニック場中の二気泡の数値解析をより多数の気泡の数値解析に応用して, メガソニック場中の複数気泡挙動とその崩壊・再膨張によって誘起される圧力波についての数値解析を行い, メガソニック場中の複数気泡挙動の解明を目指した. 本数値解析によって, 等平衡半径の気泡を考えた場合, 気泡数が増加すると, 他気泡の影響で気泡の固有振動数が低下し, より小さな平衡半径の気泡がメガソニック波に共振するようになるため, 壁面に及ぼす圧力が最大となる平衡半径が単一気泡の場合に比べて小さくなることが明らかになった. これによって, 複数気泡が振動する実際のメガソニック洗浄場においては, 単一気泡の計算から予測されるよりも小さな平衡半径の気泡が粒子除去やパターンダメージへ影響を与えている可能性があることが示された.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度はメガソニック場中の二気泡挙動の数値解析を行い, メガソニック場中の気泡の並進運動についての研究成果をまとめた. これに対して本年度は, より多数の気泡の数値解析を行うことで, 複数気泡ダイナミクスの解明に近づいた. 特に, 洗浄において重要と考えられる, 気泡の崩壊・再膨張が誘起する衝撃圧力への複数気泡間相互作用の影響をまとめることができたことが大きく, 研究は順調に進展していると言える.
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| Strategy for Future Research Activity |
複数気泡ダイナミクス解明のために, メガソニック場中の複数気泡挙動解析を継続して行う. 特に, 気泡がランダムに配置された場合の計算を行い, これまで行ってきた制御された複数気泡挙動との違いに注目する.
また, 洗浄壁面と除去対象となる粒子をモデル化し, 気泡振動挙動で除去される粒子の数値解析手法の確立を目指す.
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| Causes of Carryover |
数値解析結果データ量が当初予定より少なく, 必要となるハードディスクの仕様が変更となったため未使用額が生じた.
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の研究成果発表のための経費にあてることとする.
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