2019年1月30日
半导体制造和许多其他工业任务都涉及清洁过程，从健康和环境的角度来看，使用物理清洁方法，如水下超声波或液体喷射，而不是有毒化学物质，已经变得极其必要。
令人惊讶的是，作为机械工程专家的科学家们并没有对物理清洁问题给予太多的关注。但目前，日本庆应大学专门研究流体运动机制的机械工程师揭示了待清洗表面被液体喷射碰撞时发生的基本物理现象。
工程师通过流体动力学模拟来研究水滴对干/湿刚性壁的影响，作为一个正式的例子。他们在杂志上描述了他们的努力物理的流体,从每年出版．
在半导体制造中，随着硅片的进一步小型化，需要将更小尺寸的污染物颗粒从硅片中去除欧洲杯猜球平台．高速液滴撞击在去除非常小的颗粒(10纳米量级)时更受青睐，但它会导致表面侵蚀欧洲杯猜球平台．
安藤敬太，庆应大学机械工程助理教授
因此，必须考虑流体的可压缩性和粘度对冲击动力学的影响。”流体是粘性的，因此它产生一种机械摩擦，在颗粒去除中起着至关重要的作用,”他说。”此外，流体是可压缩的，这意味着它在冲击时产生水锤冲击，最终可能造成表面损伤”。
计算流体动力学(CFD)同时考虑可压缩性和粘度是一个巨大的挑战，因此工程师们进行了第一个已知的粘性和可压缩性流动模拟，以明智地分析高速液滴碰撞动力学。”这种现象规模小，速度快;目前的实验技术很难解决这些问题,”安藤说。
为什么这种模拟方法如此重要?它能够识别高效清洁性能(也称为颗粒去除效率)和无损伤清洁之间的权衡关系。
我们的方法可以用来量化摩擦力和水锤冲击压力．这对于探索最佳的冲击速度值是有用的，例如，给定的污染物颗粒属性，包括大小。水滴对干燥表面的直接影响产生高摩擦和冲击压力，这意味着有效但侵蚀性的清洗．
安藤敬太，庆应大学机械工程助理教授
在他们的模拟中，研究人员主要通过在清洁的表面添加一层水薄膜来检查情况。他们的结果表明，这种薄膜可以减轻液滴的冲击，这对减少侵蚀性清洗至关重要。
环境友好的清洁技术——包括水射流和水下超声波——将在未来发挥更重要的作用。他们的技术进步总是因为缺乏对基础物理学的理解而受阻，而这一点现在是可以理解的。此外，除了实验研究外，CFD方法是流体流动量化的必要工具．
安藤敬太，庆应大学机械工程助理教授