知覚情報処理回路の配線爆発を解消するMEMS融合型VLSI

MEMS 集成 VLSI 可消除传感信息处理电路中的接线爆炸

基本信息

  • 批准号:
    15760236
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.37万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2003
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2003 至 2004
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究は、光センサを内蔵することで画像を秒速1000枚以上の高速度で取り込み、物体の特徴量、特にエッジ部分を瞬時のうちに抽出するVLSIシステムを実現することを目的としている。人間に例えると、初期視覚野処理に相当するLSIシステムである。フォトセンサに情報処理回路を組みあわせたセル型アーキテクチャで高速特徴抽出を行うことが一般的であるが、抽出性能の向上のためには隣接セルだけではなく一セル飛ばした先の「第二近傍セル」から画素情報を転送する必要があり、その場合セル間の配線量がピクセル数の4乗に比例して爆発的に増加することが問題となる。上記配線爆発問題を、1.VLSIによる解法、2.MEMSとの集積化による解法、の二種のアプローチで解くことを試みた。1.VLSIによる解法について、平成15年度に考案した、フォトセンサとセルのトポロジカルな配置を工夫することで、セル間の配線を隣接セルのみに限ったままで12ピクセル分の情報を得られるアーキテクチャを実装、平成16年度に複数回試作し、0.35μmCMOSVLSIテクノロジによる物体特徴のリアルタイム抽出デモンストレーションに成功した。また、将来の高集積化に対応するための、0.15μmCMOSSOIテクノロジで作製したフォトセンサの基礎データを取得検討した。2.MEMSとの集積化による解法について、隣接セルとは配線で情報のやりとりを行ない、第二近傍からはマイクロミラーによって直接画素を転送する仕組を考案したが、これを効率良く実現するためには、従来の水溶液中ではなく、高密度プラズマ中でエッチングを行う、Deep-RIE技術が必要とわかった。DRIEの性能向上に取組み、エッチング性能を示す幅対深さ比(アスペクト比)1:107という世界記録に近い値を得た。構造のスケールにしてナノメートルからミリメートルにまで達する任意の形状を同時に作製することが必要で、これは従来大変難しいとされていたが、新たに考案したリソグラフィ手法で可能となることを示した。
Within this study は, light セ ン サ を 蔵 す る こ と で portrait を desciption of more than 1000 pieces of high speed で の take り 込 み, object の 徴 quantity, special に エ ッ ジ part を instantaneous の う ち に spare す る VLSI シ ス テ ム を be presently す る こ と を purpose と し て い る. Human に example えると, initial treatment of 覚 field に is equivalent to するLSIシステムである. フ ォ ト セ ン サ に intelligence 処 principle circuit を group み あ わ せ た セ ル type ア ー キ テ ク チ ャ で high-speed line special 徴 drew を う こ と が general で あ る が upward, extraction performance の の た め に は 隣 meet セ ル だ け で は な く a セ ル fly ば し た の first "second nearly alongside セ ル" か ら pixels intelligence を planning send す る necessary が あ り, そ の occasions セ ル の wiring between quantity が ピ The に increase する とが とが とが とが problem となる of the four 乗に ratio て て explosion. Written wiring detonation 発 を, 1. The VLSI に よ る method, (2) MEMS と の set product change に よ る method, two の の ア プ ロ ー チ で solution く こ と を try み た. 1. The VLSI に よ る solution に つ い て に exam, pp.47-53 15 year し た, フ ォ ト セ ン サ と セ ル の ト ポ ロ ジ カ ル な configuration を time す る こ と で, セ ル の wiring between を 隣 meet セ ル の み に limit っ た ま ま で 12 ピ ク セ ル points の intelligence を ら れ る ア ー キ テ ク チ ャ を be outfit, pp.47-53 16 year に plural し, 0.35 back to try Mu mCMOSVLSI テ ク ノ ロ ジ に よ る objects, 徴 の リ ア ル タ イ ム spare デ モ ン ス ト レ ー シ ョ ン に successful し た. ま た, future の high set product に 応 seaborne す る た め の, 0.15 mu mCMOSSOI テ ク ノ ロ ジ で cropping し た フ ォ ト セ ン サ の based デ ー タ を get beg し 検 た. 2. MEMS と の set product change に よ る solution に つ い て, 隣 セ ル と は wiring で intelligence の や り と り を line な い, second nearly alongside か ら は マ イ ク ロ ミ ラ ー に よ っ て directly pixels を planning send す る blackstone group を test case し た が, こ れ を sharper rate good く be presently す る た め に は, 従 の in aqueous solution, で は な く, high-density プ ラ ズ マ in で エ ッ チ ン グ Youdaoplaceholder0 lines う, Deep-RIE technology が necessary とわ った った. DRIE の み に take up group performance, エ ッ チ ン グ performance を す picture in deep さ than seaborne (ア ス ペ ク ト than) 1 to 7 と い う world record に nearly い numerical を た. Tectonic の ス ケ ー ル に し て ナ ノ メ ー ト ル か ら ミ リ メ ー ト ル に ま で da す る arbitrary shape の を and make system す に る こ と が で, necessary こ れ は 従 to great variations し い と さ れ て い た が, new た に test case し た リ ソ グ ラ フ ィ technique may で と な る こ と を shown し た.

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Yoshio Mita, Daisuke KobayasKi, Tadashi Shibata: "A Convex-Corner Preservation Principle in Bulk Micromachining and its Applicaiton to Nano-Point Needles"12th International Conference on Solid-State Sensors and Actuators. 1683-1686 (2003)
Yoshio Mita、Daisuke KobayasKi、Tadashi Shibata:“体微加工中的凸角保留原理及其在纳米点针中的应用”第十二届固态传感器和执行器国际会议。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Agnes Tixier-Mita, Yoshio Mita, Hiroyuki Fujita: "Simple, Robust and Controllable Nanostructures Fabrication Technique Using Standard Si Wafer"12th International Conference on Solid-State Sensors and Actuators. 250-253 (2003)
Agnes Tixier-Mita、Yoshio Mita、Hiroyuki Fujita:“使用标准硅晶圆的简单、鲁棒且可控的纳米结构制造技术”第十二届固态传感器和执行器国际会议。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Yamato Fukuta, Yoshio Mita, Makoto Arai, Hiroyuki Fujita: "Pneumatic Two-Dimensional Conveyance System for Autonomous Distributed MEMS"12th International Conference on Solid-State Sensors and Actuators. 1019-1022 (2003)
Yamato Fukuta、Yoshio Mita、Makoto Arai、Hiroyuki Fujita:“用于自主分布式 MEMS 的气动二维输送系统”第 12 届固态传感器和执行器国际会议。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
High Aspect Ratio Nano-Structures (HARNS) for Photonic MEMS Based on Vertical DBR Architecture
基于垂直 DBR 架构的光子 MEMS 高深宽比纳米结构 (HARNS)
Conveyor for Pneumatic Two-Dimensional Manipulation Realized by Arrayed MEMS and its Control
阵列MEMS实现的气动二维操纵输送机及其控制
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三田 吉郎其他文献

モノリシック集積多層電極による細胞電気回転測定の垂直位置制御
使用单片集成多层电极进行细胞电旋转测量的垂直位置控制
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  • 发表时间:
    2019
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    槌屋 拓;岡本 有貴;Moslonka Charles;Lin Yu-Sheng;Tsang Sung;Marty Frederic;水島 彩子;Sun Chen-li;Wang Hsiang-Yu;Francais Olivier;Le Pioufle Bruno;三田 吉郎
  • 通讯作者:
    三田 吉郎
モノリシック高電圧駆動回路集積CMOS-MEMS 電気浸透流マイクロポンプ
单片高压驱动电路集成CMOS-MEMS电渗流微型泵
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
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    0
  • 作者:
    岡本 有貴;良尊 弘幸;藤本 興治;大場 隆之;三田 吉郎
  • 通讯作者:
    三田 吉郎
2 段階パラメータランピングによる高アスペクト垂直深掘りトレンチの作製
通过两步参数渐变制造高纵横比垂直深沟槽
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    2019
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    栗山 大成;ルブラッスール エリック;平川 顕二;岩瀬 正幸;小笠原 宗博;依田 孝;三田 吉郎
  • 通讯作者:
    三田 吉郎
高アスペクト比深掘りトレンチの均一な電解めっきを可能とする超臨界流体薄膜堆積法で作製された低抵抗銅薄膜種層
采用超临界流体薄膜沉积方法制备的低电阻铜薄膜种子层,可实现高深宽比深沟槽的均匀电解电镀
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
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  • 作者:
    宇佐美 尚人;太田 悦子;肥後 昭男;百瀬 健;三田 吉郎
  • 通讯作者:
    三田 吉郎
誘電体ナノメンブレンからの真空紫外第三次高調波発生における材料・膜厚依存性
介电纳米膜产生真空紫外三次谐波的材料/膜厚度依赖性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小西 邦昭;赤井 大輔;三田 吉郎;石田 誠;湯本 潤司;五神 真
  • 通讯作者:
    五神 真

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サブテラヘルツ電磁波利用を拓く高出力・高集積z軸集積回路の設計試作学術基盤の構築
建立一个用于设计和原型设计高输出、高度集成的 z 轴集成电路的学术平台,这将开辟亚太赫兹电磁波的使用
  • 批准号:
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  • 资助金额:
    $ 2.37万
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LSI情報処理回路と集積化したMEMSナノプローブによる放電電荷分布の高精細測定
使用集成LSI信息处理电路的MEMS纳米探针高精度测量放电电荷分布
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