半導体スピンコーティングにおける渦輪打込みによるエクマンスパイラルの制御

半导体旋涂中涡环注入控制埃克曼螺旋

• 批准号: 16760133
• 负责人: 松崎 和愛
• 金额: $ 2.5万
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760133/
• 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; 流れの可視化; 回転円盤流れ; 流れの安定性; Large Eddy Simulation

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0.0〜2.0m^3/minと変化させて,ウェーハの回転と同期した周方向,半径方向速度の計測を詳細に行った.その結果.油膜法による可視化実験で観察された円周上の筋とほぼ同じ位置に,約30本の等高線の筋が半径方向および周方向速度分布に観察された.つまり,wafer上の筋は気流のエクマンスパイラルが液膜に転写したものであることが示唆された.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,熱線計測でもwafer外縁近傍以外はほとんど差異が見られなかった.このことから,排気はほとんどエクマンスパイラルに対してほとんど影響しないと考えられる.また,Large Eddy Simulationおよび高次精度差分法によりwafer上の気流の大規模計算を行った結果,両手法とも定性的にエクマンスパイラルの発生位置および筋の様相を予測することは可能であることが,実験との比較により明らかとなった.しかしながら,これらの計算手法ではエクマンスパイラルが崩壊し乱流へ遷移する過程を全く捉えることができておらず,この現象を再現できる乱流モデルおよび計算手法の開発は今後の課題である.特に,Large Eddy SimulationにおけるSub-grid Scale応力のモデル化の検討および評価が重要であると考えられる.

Making し た ス ピ ン コ ー テ ィ ン グ be 験 device に よ り, hotline meter に よ り row を 気 flow - the さ せ て ウ ェ ー ハ on の 気 flow を detailed に measuring し た. Back to planning several は 3000 RPM に fixed し, row 気 flow を 0.0 ~ 2.0 m ^ 3 / min と variations change さ せ て, ウ ェ ー ハ の back planning と period し た weeks direction, speed radius direction の measuring を detailed line に っ た. そ の results. Oil film method に よ る visualization be 験 で 観 examine さ れ た has drifted back towards ¥ の reinforcement on week と ほ ぼ に じ position, with about 30 this の contour の reinforcement が radius direction お よ び weeks direction velocity distribution に 観 examine さ れ た. つ ま り, wafer の reinforcement on は 気 flow の エ ク マ ン ス パ イ ラ ル が liquid membrane に planning write し た も の で あ る こ と が in stopping さ れ た. Flow visualization be 験 で は, row 気 に よ る differences は ほ と ん ど see ら れ な か っ た が, hotline measuring で も wafer try nearly alongside outside は ほ と ん ど differences が see ら れ な か っ た. こ の こ と か ら, row 気 は ほ と ん ど エ ク マ ン ス パ イ ラ ル に し seaborne て ほ と ん ど influence し な い と exam え ら れ る. ま た, Large Eddy Simulation お よ び high order accuracy finite difference method に よ り on wafer の 気 flow line の large-scale computing を っ た results, struck gimmick と も qualitative に エ ク マ ン ス パ イ ラ ル の 発 raw location お よ び reinforcement の を to others in phase measuring す る こ と は may で あ る こ と が, be 験 と の is に よ り Ming ら か と な っ た. し か し な が ら, こ れ ら の method で は エ ク マ ン ス パ イ ラ ル が collapse 壊 し turbulence へ migration す る process を く catch all え る こ と が で き て お ら ず, こ の phenomenon を reappearance で き る turbulence モ デ ル お よ び method の open 発 は の subject in the future で あ る. に, Large Eddy Simulation に お け る Sub - grid Scale 応 force の モ デ ル change の beg お 検 よ び review 価 が important で あ る と exam え ら れ る.

项目成果

ウェーハスピンコーティングにおけるウェーハ上のエクマン螺旋に関する研究(エクマン螺旋に及ぼす排気流れの影響)

晶圆旋涂中晶圆上埃克曼螺旋的研究（废气流对埃克曼螺旋的影响）

• 发表时间: 2004
• 期刊: 第82期日本機械学会流体工学部門講演会講演概要集 04・25
• 作者: 谷野忠和;仲尾晋一郎;上林源樹;Seiichi KIMURA;Seiichi KIMURA;木村誠一
• 通讯作者: 木村誠一

Influences of the Exhaust Flows on Ekamn Spirals in Spin Coating

旋涂中排气流量对 Ekamn 螺旋的影响

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of the 7th International Symposium on Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows (in press)
• 作者: 谷野忠和;仲尾晋一郎;上林源樹;Seiichi KIMURA;Seiichi KIMURA
• 通讯作者: Seiichi KIMURA

A Study on Ekman Spirals on a Rotating Disk in Spin Coating System (Influences of the exhaust flows on Ekman spirals)

旋涂系统转盘上埃克曼螺旋的研究（排气流量对埃克曼螺旋的影响）

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of the 6th KSME-JSME Thermal and Fluids Engineering Conference tfec6-085(in press)
• 作者: 谷野忠和;仲尾晋一郎;上林源樹;Seiichi KIMURA
• 通讯作者: Seiichi KIMURA