環境循環型3D半導体製造革新と拠点形成を通じた、エッジAI社会を支える超高性能チップ実現へ

学校法人早稲田大学情報生産システム研究科は、国立大学法人横浜国立大学を研究代表者とする研究チームに参画し、国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）が公募する「次世代エッジ AI半導体研究開発事業」における「テーマ② 3D 集積技術の研究開発課題に採択されました。
※本事業の早稲田大学代表研究者は理工学術院・情報生産システム研究科の馬渡和真教授です。

採択課題情報

・事業名称：環境循環型3D 半導体製造革新と拠点形成を通じた、エッジAI 社会を支える超高性能チップ実現へ
・研究代表機関：横浜国立大学総合学術高等研究院
・研究分担機関：株）レゾナック、東京科学大学、早稲田大学、慶應義塾大学

事業概要

本事業は、クラウド側の消費電力増大という世界的な課題を解決し、エッジ側で高度な情報処理を可能とする革新的なAI 半導体の実現を目指す国家プロジェクトです。本採択課題は、将来のエッジAI 社会に不可欠な小型・高集積化と、地球環境に配慮したサーキュラーエコノミー型製造革新の両立を目標とし、特に以
下の4 つの技術課題に注力し、急速に拡大するエッジAI 市場における日本の競争優位を確立することを目指します。

1. 環境循環型製造技術の確立：資源効率を高め、廃棄物を最小限に抑える「サーキュラーエコノミー型製造プロセス」の導入を加速し、半導体製造におけるグリーントランスフォーメーション（GX）を牽引します。
2. チップレットに必須となる高度テスト技術の確立：複雑な3 次元積層（3D 集積）構造の品質と信頼性を確立するため、多層にわたる欠陥を高精度かつ効率的に検出・評価する「高度テスト技術」に取組み、次世代３D 半導体の量産プロセス技術を創造します。
3. 革新的な冷却技術の開発：高集積化による発熱増大に対応するため、エネルギー効率が高く、極めて効率的な「水冷・マイクロ流路型冷却技術」の研究に取組み、AI 半導体性能向上の可能性に挑戦します。
4. オープンイノベーション拠点整備：研究成果の社会実装を加速するため、株式会社レゾナック、東京科学大学、早稲田大学、慶應義塾大学をはじめとした関係機関と緊密に連携し、産学官連携の「オープンイノベーション拠点」を整備します。これにより、半導体産業の国際競争力の更なる強化と、実践的な教育を通じた次世代のグローバル人材育成を推進します。

国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）が募集した先端国際共同研究推進事業（ASPIRE）で実施する「TOPのためのASPIRE」において、このたび、本学理工学術院の青木隆朗教授の提案が採択されました。

本件は、協力相手国・地域の研究資金配分機関や研究機関などのプログラムで支援を受けている、または支援を受ける予定の研究者と、AI・情報、バイオ、エネルギー、マテリアル、量子、半導体、通信の7分野で国際共同研究を実施する日本側研究者からの提案を募集したものです。「TOPのためのASPIRE」では、7分野で計54件の応募から、青木教授の提案を含む17課題が採択されました。

採択課題

量子分野

• 応募タイプ
  TOPのためのASPIRE
• 課題名
  ナノフォトニクスと原子物理学の融合による統合的光量子技術の創成
• 日本側研究代表者
  理工学術院 教授　青木 隆朗　※研究紹介映像はこちら
• 海外参画研究者所属機関
  フランス：トゥールーズ大学（CNRS）、ソルボンヌ大学
  ドイツ：ベルリン・フンボルト大学、ボン大学
  スペイン：カタルーニャ光科学研究所（ICFO）
  米国：パデュー大学、マサチューセッツ工科大学

先端国際共同研究推進事業（ASPIRE）とは

我が国の科学技術力の維持・向上を図るため、政策上重要な科学技術分野において、国際共同研究を通じて我が国と科学技術先進国・地域のトップ研究者同士を結び付け、我が国の研究コミュニティにおいて国際頭脳循環を加速することを目指します。

本事業により、我が国と科学技術先進国・地域との間で、最先端の研究開発につながるネットワークを構築しつつ、次世代のトップ研究者を育成し、その流れを能動的に作り出すための仕組みを構築します。

（ASPIREウェブサイトより）