研究テーマ
シリコン貫通配線(Through Si via; TSV)を用いた3次元集積回路(3D-IC)を用いた人工知能(AI)向けの3D-IC AIチップ(人工知能専用半導体)、自動運転システム向け3D-ICイメージセンサ、スピン注入磁化反転型磁気トンネル接合デバイス(SPRAM: SPin-transfer torque RAM)を積層したリコンフィギュラブルスピンプロセッサの他、医療応用として失明患者の視力を再生するための電子網膜(3次積層人工網膜)チップ、積層神経プローブなどの開発を進めています。
これらの研究は、東北大学大学院、医工学研究科の田中徹教授、工学研究科の福島准教授、東北大学未来科学技術共同研究センターの小柳教授、九州大学の木野准教授との共同で実施しています。
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研究内容
1 : 積層型集積回路(3D-IC)・3D-ICを用いたシステムに関する研究
3D-ICの研究開発の一例として人工知能(AI)向けのAIチップ（共同研究：東北大学 小柳教授・福島准教授、岡谷教授、堀尾教授、東北マイクロテック㈱、アイシン精機㈱・アイシン・ソフトウェア㈱）、ロボットビジョンや工業・物理等の実験に用いる事を目的とした高フレームレート(ドリームチッププロジェクト：超先端電子技術開発機構)、超高速CMOSイメージセンサの開発を紹介します。清山 研究室は、東北大学の小柳教授の研究グループに参加して、高性能、高機能な集積回路(IC)を実現する為、高密度シリコン貫通配線(Through Si via; TSV)を用いてICを縦方向に積層する三次元積層技術により信号の流れを垂直方向短配線長にした新しい3D-ICを利用したシステムを開発しています。
・成果公開URL(NEDO国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構):https://www.nedo.go.jp/content/100952235.pdf
2 : 電子網膜（人工視覚システム）に関する研究
清山 研究室は、網膜の疾患により視覚を失った患者さんの視覚再生を目的とした東北大学(田中徹教授・木野助教)を中心とする研究グループに、集積回路設計の分野で参加しています。この研究では、光電変換素子、信号処理回路や刺激電極など超小型のシステムを開発し、機能しなくなった患者さんの網膜の代わりとなる生体融和型システムの開発を行っています。
世界各国で研究が進められている人工視覚システムは、光電変換（カメラ）と電気刺激（電極）の配置位置で分類されます。我々は、全てを眼内に埋め込む新しい人工視覚システムの研究を行っています。
（清山浩司 教授）