層流強制対流中における加熱円板近傍の流れとNu数分布に関する研究

摘要

CVD法の薄膜生成工程において，良質な薄膜を生成するためには，基板温度と基板上の流れを制御することが重要である．基板の表面温度，基板近傍の温度がそれぞれ基板表面の反応速度，拡散による原料の供給速度を決定し，基板上の流れにより対流による原料の供給速度が決定されるからである．これまでに北村らにより，一様下降流中に静止した加熱円板を設置し，基板上の熱流動についての調査が行われている．しかし，既往の研究では，ガス供給口が基板から離れているものが多く，CVD炉内の伝熱モデルとして，供給空気の流入口と基板との距離が実際のCVD装置と同程度のモデルはあまり検討されていない．本研究では空気供給口と基板との距離を，実際のCVD装置で提案されている数センチ~数十センチと同程度の伝熱モデルに設定し，層流強制対流中におかれた加熱円板上の可視化実験，円板表面近傍の温度分布測定実験を行い，円板上のNu数分布について検討を行った．