フォトレジスト塗布機への旋回噴流の適用およびその流れ構造の解明

旋流射流在光刻胶涂布机中的应用及其流动结构的阐明

• 批准号: 14750120
• 负责人: 松崎 和愛
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750120/
• 关键词: スピンコーティング; エクマンスパイラル; 層流-乱流遷移; 熱線流速計; 油膜法; 流れの可視化; 回転円盤流れ; 流れの安定性; 薄膜生成; エクマン螺旋渦; 三次元ねじれ境界層; 乱流遷移; 液膜流れ; 遠心力

今年度は,昨年度製作したスピンコーティング実験装置により,熱線流速計により排気流量を変化させてウェーハ上の気流を詳細に計測した.回転数は3000rpmに固定し,排気流量を0.0〜3.0m^3/minと変化させて,ウェーハの回転と同期した計測を行った.その結果,昨年度油膜法による可視化実験で観察されたエクマンスパイラルがウェーハ上に約31本の等高線の筋として観察された.昨年度の可視化実験では,排気流量による差異はほとんど見られなかったが,今年度の実験では,排気流量による差異がはっきりと現れた.排気流量の増加とともに,エクマンスパイラルが発生し始める半径位置,つまり臨界レイノルズ数が増加することが確認された.しかしながら,ウェーハ上の境界層が乱流に遷移する半径位置,つまり遷移レイノルズ数はさほど変化は見られなかった.また,排気流量の増加に伴い,エクマン螺旋に相当する等高線の輪郭がはっきりと観察された.高さ方向に詳細に計測した結果,高さ方向でエクマンスパイラルの存在位置が異なることが観察され,このエクマンスパイラルが三次元的な構造を持つことが示唆された.ウェーハよりかなり上方では,流れはウェーハ外縁の局所的な領域に集中することが分かった.今回の計測では,ウェーハの回転と同期しているType-Iのエクマンスパイラルを観察することができ,これがウエーハ上の境界層の乱流遷移に大きく関与していることが分かった.しかしながら,今回の計測ではウェーハの回転と同期しないType-IIのエクマンスパイラルは観察されておらず,このことは今後の課題である.

This year, we produced a hot-wire flowmeter to measure the exhaust gas flow rate in detail. The return speed is fixed at 3000rpm, and the exhaust flow rate is 0.0 ~ 3.0m^3/min. As a result, the oil film method was used to visualize the oil film. Yesterday's visualization shows that the difference in exhaust flow rate is opposite to that in this year's visualization, and the difference in exhaust flow rate is opposite. Increase in exhaust flow rate, initial radius position, critical flow rate increase, initial radius position confirmed. The boundary layer on the top of the wall has a radius of turbulence, and the number of transitions has changed. The increase in exhaust flow rate is accompanied by the increase in exhaust flow rate, and the increase in exhaust flow rate is accompanied by the increase in exhaust flow rate. The results of detailed measurement in the high direction show that the existence position of the three dimensional structure in the high direction is different from that in the high direction. The upper part of the wall is covered with water, and the upper part is covered with water. This time's calculations show that the return of the ー and the simultaneous observation of the Type-I'sンイルルcan be observed, which means that the turbulence migration in the upper boundary layer of the ー is related to the separation of the two. This is the first time that we've been able to measure the future.

项目成果

木村 誠一: "半導体スピンコーティングにおけるウェーハ上のEkaman Spiralに関する研究(第1報,可視化実験および熱線流速計による測定)"日本機械学会九州支部講演論文集. 48・1. 233-234 (2004)

木村精一：“半导体旋涂中晶圆上的 Ekaman 螺旋的研究（第 1 次报告，使用热线风速计的可视化实验和测量）”日本机械工程师学会九州分会会议记录 48・1（2004 年）。 ）