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組織・研究分野

工学部ミニスーパークリーンルーム

専攻・コース

附属共同利用施設 [at]

東北大学工学部ミニスーパークリーンルームは、1989年9月、電気・情報館北研究棟南棟内に完成した。これは、半導体関連12社からなる「超LSI技術教育振興共同体」より、東北大学工学部へ寄付されたものである。さらに、1995年4月には、クリーンエリアを拡張し最先端の評価分析機器を配備した。

その性能は、一般半導体メーカーの最先端クリーンルームの性能を、はるかに越えたレベルを実現している。本学電気通信研究所のスーパークリーンルームは、クリーン化技術をすべて根底から見直し、数々の新技術開発を行うことにより完成されたものであるが、その世界最高の性能には、国内はもちろんのこと諸外国からも注目を集めている。

ミニスーパークリーンルームは、この最先端技術をベースにつくられたものである。特に、材料・プロセスの研究にとって最も重要な、超高純度ガス及び超純水については、通研スパークリーンルームにおけるこれまでの研究成果を全面的に導入することにより、文字どうり世界最高性能をもったシステムを完成させている。

ミニスーパークリーンルーム内で行われている研究は、半導体基盤技術から高性能プロセス・デバイス製造技術、さらに、磁気メディアプロセス等、分野を問わず幅広く行われており、国内外を問わず、施設見学に訪れる来訪者は後を絶たない。

このように、東北大学工学部ミニスーパークリーンルームは、学部レベルで世界最高の性能を有するばかりでなく、その研究内容及び成果も世界の注目を集めており、学部レベルで世界最高の教育環境が確立されている。さらに、次世代の高性能電気・電子デバイスシステムの教育・研究の推進に大きく貢献している。

ミニスーパークリーンルームの特徴

徹底した省エネルギー設計クリーンルーム空調・除塵システム及び世界最高の超高純度ガス及び超超純水供給システム

空調・除塵システム

クリーンルーム外に設置した空調機によって、温室度を制御し、ほとんどのゴミはここで取り除かれる。また、クリーンルーム内空気循環は、天井面に十分に設置したファン付きフィルタユニット及び導電性カーテンで仕切られたスペースによるローカルリターン方式を採用している。

クリーンルーム内の空気は一時間に100回循環し、その清浄度は、1立方フィート中での0,1μmの粒子が0?10個を実現している。さらに、新鮮空気取り込み量及び排気量を制御することによって、クリーンな環境を維持しながらも、運転コストを低減できるような省エネルギー設計がなされている。 また、徹底した静電気対策が施されており、クリーンルーム内壁はすべて導電性材料によって構成されている。

超高純度ガス供給システム

クリーンルーム内で使用するガスの配管系は全系オールメタルバルブを採用し、「完全プラスティックフリー」のガス供給システムを世界で初めて実現した。

ステンレス製ガス配管、バルブ、継ぎ手等のシステム構成部品は、独自の技術によって、すべて酸化不動態化処理がなされており、配管系内面からの放出ガス量を極限まで低減した。

また、新しい配管施工法を採用することによって、工事完成後のシステム立ち上がり時間の最短記録を達成した。さらに、そのガス中水分濃度は、1ppb以下を実現し、これは本学通研スーパークリーンルームを上回る性能である。

超超純水供給システム

ミニスーパークリーンルーム内で製造・使用されている超純水システムは、システム構成及び溶出量の少ない配管材料からなる3種類の超純水供給装置を配備しており、いずれも超純水の最高性能を実現している。触媒法他の採用により、溶存酸素濃度10ppb以下を実現。また、UV酸化/アニオン樹脂膜の組み合わせによるTOC (全有機炭素) 除去方式を導入している。さらに、ドライ酸化不動態化処理を施した、オールステンレス (配管・部品など) 超超純水サブシステムを導入し、新しい究極の超超純水製造システムを実現した。

高性能分析評価機器

ミニスーパークリーンルーム内には、独創的で、かつ高性能な装置、機器が設置されているほか、特に拡張エリアには、超高精度表面解析機器が配備され、新たな研究成果の発見及び研究結果の信頼性に大きく貢献している。

世界最高性能を誇るXPS (X線光電子分光分析装置)、TRXRF (全反射蛍光X線分析装置)、AFM (原子間力顕微鏡)、FESEM (電界放射方電子顕微鏡)、 エリプソメータ、FT-IR等、高性能で、しかも充実した評価分析機器が配備されている。

東北大学 電気・情報系
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