単一液滴の抵抗低減に及ぼす周囲蒸気凝縮効果の考究による革新的洗浄法素過程の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360073
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 渡部 正夫 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30274484)
• 研究分担者: 真田 俊之 静岡大学, 工学部, 准教授 (50403978) ; 小林 一道 北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (80453140) ; 矢口 久雄 群馬工業高等専門学校, 機械工学科, 助教 (20568521)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 混相流 / 液滴 / 液滴衝突 / 気液界面 / 液膜 / 相変化 / スプラッシュ / 洗浄

研究概要

半導体デバイス製造工程における洗浄工程において,二流体ジェット洗浄呼ばれる,高速な気流に液体を混合し,微細液滴を高速で衝突させ表面を洗浄する技術が多く利用されている.本研究課題では,この洗浄技術の素過程である液滴衝突現象に着目し,固体表面への衝突過程を観察した.特に表面張力,固体表面粗さ,および周囲圧力に着目し,周囲圧力が低下すると,低表面張力液体/粗い固体表面における液滴衝突においても,衝突後の液滴の飛散が抑えられることを確認した.

研究成果

• [雑誌論文] 水蒸気と水の混合噴流による表面薄膜はく離(アルミニウム蒸着膜のはく離特性と表面温度変化の影響) (2012)
  • 著者名/発表者名: 真田俊之,橋本健太郎,林田充司,小林一道,渡部正夫
  • 雑誌名: 混相流 巻: 26(2) ページ: 172-177
  • 査読あり
• [雑誌論文] 固体表面に衝突する単一液滴変形過程の観察(液滴物性,対象物表面粗さ及び周囲気体圧力の影響) (2012)
  • 著者名/発表者名: 櫻井泰貴,小林一道,藤川俊秀,真田俊之, 渡部正夫
  • 雑誌名: 混相流 巻: 26(2) ページ: 164-171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Derivation of Nonlinear Wave Equations for Ultrasound Beam in Nonunifbrm Bubbly Liquids (2012)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Kanagawa, Takeru Yano, Junya Kawahara, Kazumichi Kobayashi, Masao Watanabe, Shigeo Fujikawa
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1474 ページ: 143-146
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水蒸気と水の混合噴流による洗浄技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 真田俊之,渡部正夫,関映子,林田充司
  • 雑誌名: 砥粒加工学会誌 巻: 55(11) ページ: 640-643
  • 査読あり
• [学会発表] 洗浄用ノズル内の高速液滴噴霧流の数値解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田村俊幸,川原潤也,小林一道,渡部正夫
  • 学会等名: 北海道支部講演会
  • 発表場所: 北見工業高等専門学校,北見
  • 年月日: 2012-10-20
• [学会発表] Droplet Impact as an Elementary Process of Physical Cleaning (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Kobayashi, R. Uemura, M. Watanabe, T. Sanada, A. Hayashida
  • 学会等名: 9th International Conference on Flow Dynamics
  • 発表場所: Hotel Metropolitan Sendai, Sendai
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] 固体表面に高速衝突する液滴におけるスプラッシュの観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 植村亮一,小林一道,藤川俊秀,真田俊之,渡部正夫
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会
  • 発表場所: 東京大学柏キャンパス,東京
  • 年月日: 2012-08-10
• [学会発表] High-Speed Droplet Impact as an Elementary Process of Physical Cleaning (2011)
  • 著者名/発表者名: T,Fujikawa, Y. Tatekura, K. Kobayashi, T. Sanada, A. Hayashida, M. Watanabe
  • 学会等名: 220th ECS Meeting, Boston Convention and Exhibition Center
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2011-10-10
• [学会発表] Observation of Remobal Process of Thin Metal Film on Glass Surface by Steam-Water Mixed Spray;Application to Au Film Removal in LED Manufacturing (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Sanada, H. Hashimoto, A. Hayashida, M. Watanabe
  • 学会等名: 220th ECS Meeting, Boston Convention and Exhibition Center
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2011-10-10
• [学会発表] 高速液滴の衝突時に発生する最大圧力に関する数値計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 立藏祐樹,小林一道,渡部正夫
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学,京都
  • 年月日: 2011-08-06
• [学会発表] 固体表面に衝突する単一禰の変形挙動の観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 櫻井泰貴,藤川俊秀,渡部正夫,真田俊之,小林一道,藤川重雄
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学,京都
  • 年月日: 2011-08-06