研究室公開

OPEN LABORATORY

未来を拓くスマート技術

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まだ見ぬ超イメージングの世界へようこそ

 人間の目を超えたイメージセンサ技術を体験しよう!

須川・黒田研究室

EXHIBIT

オープンキャンパスでの展示

人間の目の性能を超えたイメージセンサで見える世界を参加型デモを通じて体験

 イメージセンサとは、光を電気信号に変換し、映像情報を取得するデバイスです。今回のオープンキャンパスでは、人間の目では見ることのできない現象を撮像できる1000万コマ/秒の撮像速度を有する超高速撮像イメージセンサ、5ケタの明るさ範囲を1度に撮像できる広ダイナミックレンジイメージセンサ、紫外・可視・近赤外光を可視化できるイメージセンサ等の性能を体感できるデモを用意しています。また、これらのイメージング技術を支える先進半導体集積回路デバイス・プロセス技術をご紹介します。

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撮像速度1000万コマ/秒を超える超高速CMOSイメージセンサ

 撮像速度・記録コマ数・画素数の高い性能を両立させた世界最高性能のイメージセンサを開発しました。これらの性能を実現するために、画素アレイとメモリアレイを1チップ上に分離配置し、画素毎に複数のメモリを接続した構造を用いています。
 2012年に製品化された高速度ビデオカメラは、医療・生命科学、工学分野等の研究開発現場で様々な現象を可視化することに成功させ、科学技術の発展に大いに貢献しはじめています。2015年には、イメージセンサの改良による光感度を大幅に向上させた高速度ビデオカメラの後続機が発売となりました。
 オープンキャンパスでは、この高速度ビデオカメラを用いた新感覚のゲーム 「ノンストップ回転ダーツ」にチャレンジしてもらいます!

広光波長帯域・高感度・高信頼性イメージセンサ

 原子レベルで表面が平坦化されたシリコンをイメージセンサに適用することで、光波長190~1000nmの広光波長帯域に高い感度を持ち、かつ紫外光照射に対する感度劣化とノイズ増加を抑制した高い信頼性を有するイメージセンサ技術を開発しています。このイメージセンサは予防医療、農業、産業機器、科学計測等の現場で画像分析、成分分析を行う様々な機器に応用が期待されています。
 オープンキャンパスでは、開発したイメージセンサで、人間が見えない世界を見ていただきます。また光の波長について分かりやすく説明するデモを設けています。

原子レベル平坦化プロセスをそれを用いた新規デバイス

 イメージセンサの製造に必要な半導体プロセス技術を開発することで,性能ばらつき・ノイズ低減に成功しました。
その例として,酸素・水分濃度を30ppb以下に抑えた平坦化処理,大気・光を遮断した無アルカリ洗浄,マイクロ波励起高密度プラズマによるラジカル酸化な どの新装置・プロセス技術を開発し,ウェーハ全面にわたりシリコン表面を900℃ 程度の温度で原子レベルに平坦化し,集積回路やイメージセンサデバイスに適用する技術などがあります。
 オープンキャンパスでは,集積回路・トランジスタって何?というところから分かりやすく説明します。スマホの分解やトランジスタ集積化プロセス体験、集積回路の顕微鏡拡大観察などを通じて基礎から先進的なプロセス技術を体験してもらいます。