広島大学ナノデバイス研究所

Research Institute for Nanodevices, Hiroshima University

第1部会
共同利用・共同研究拠点

研究所・センターの概要

所長
寺本　章伸
Teramoto, Akinobu

キーワード: 半導体、ナノ集積科学、集積システム科学、分子生命情報科学、集積医科学
住所: 〒739-8527
広島県東広島市鏡山1-4-2

産業界や海外の大学と連携した学生・研究員の交流

本研究所は1986年に設立された「集積化システム研究センター」を前身として、1996年に設立された「ナノデバイス・システム研究センター」を2008年に改組して創設され、2022年度から「ナノデバイス研究所」と改称しました。2016年に東京医科歯科大学生体材料工学研究所、東京工業大学未来産業技術研究所、静岡大学電子工学研究所とともにネットワーク型の共同利用・共同研究拠点「生体医歯工学共同研究拠点」として、文部科学大臣認定されました。本研究所ではスーパークリーンルームを活用する半導体微細加工技術や回路システムを研究する半導体ナノエレクトロニクスとバイオテクノロジーやメディカルサイエンスを研究する分子生命情報科学と集積医科学を融合した研究を推進しています。社会に貢献する新しい技術の研究開発と時代の要求に応える人材を育成するために、国内外の大学や企業と共同研究を推進しています。

令和4年度の研究活動内容及び成果

半導体集積回路技術をバイオメディカル・技術開発に展開した新しい技術研究

半導体集積回路を基盤とするマイクロ波インパルスレーダー方式による非侵襲ポータブル乳癌早期検出システムを世界で初めて開発しました（図1）。それを用いて、臨床試験を広島大学病院、東京医科歯科大学附属病院で実施しました。その結果、広島大学病院、東京医科歯科大学附属病院におけるパイロット臨床試験で感度100%を達成しました。
大腸拡大内視鏡画像データをもとに、AIを用いて病変の進行度を定量化し、医師の診断をサポートするシステムを開発しています。内視鏡画像の広島大学所見分類に対して、病理組織学診断結果と約90%以上、内視鏡専門医師の診断結果と約90%以上の一致を達成しましたFPGA上にシステムを実装し、FHD（1920×1080画素）画像のリアルタイム（30fps）での16領域同時認識を実現しました（図2）。
医療で使われるBNCTホウ素中性子捕捉療法のリアルタイムモニタリングを行うために、ワイドバンドギャップであるSiCの特性を活かし、その集積回路の研究を行っています（図3）。

図1　ポータブル乳癌早期検出システムとその観察結果のイメージ図

図2　大腸がん診断支援のためのNICE/JNET所見分類に基づく画像解析システム

図3　BNCTホウ素中性子捕捉療法とそのためのリアルタイム中性子2次元センサ

社会との連携

産業界や海外の大学と連携した学生・研究員の交流

ナノデバイス研究所ではスーパークリーンルームを活用した半導体集積回路およびプロセス技術の共同研究を産学連携で推進しています。また米国、欧州、アジアの大学との部局間交流協定のもと、半導体技術、集積回路、無線通信、バイオテクノロジー、メディカルサイエンスの分野で学生の留学や研究員および教員の滞在を通し、連携して先進技術の融合研究を推進しています。毎年行っているCMOSトランジスタ・IC作製実習に27名（うち、学生研修プログラム3名、半導体実践講座実習の社会人24名）が参加しました。受講生は自分自身で回路設計を行い、この設計データをもとにスーパークリーンルームで集積回路の試作を行い、出来上がった集積回路の評価まで行いました。この実習はオンサイトでの実習と同時に、オンライン参加者のために作業内容をリアルタイム配信しながら説明することにより実施しました。また、次世代半導体の製造技術プラットフォームの実現を目指して令和5年3月に「せとうち半導体共創コンソーシアム」を設立するとともに、経済産業省並びに地元自治体や関係企業の支援のもとJ-Innovation HUB棟（Jイノベ棟）が完成しました。産学官連携のオープンイノベーション拠点として活用される予定です。海外有力大学との連携を含め、地域内外の関連産業の期待に応える事業を展開することにより、我が国の半導体産業の再興に貢献します。