先端半導(dǎo)體研究中心的定位是建立2nm工藝節(jié)點及以下的試點生產(chǎn)線，并將其提供給產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界等。為了構(gòu)建這個基礎(chǔ)，該中心成立了。昌原氏在此之前擔任產(chǎn)總研設(shè)備技術(shù)研究部門的部門長，于2023年10月1日成為先端半導(dǎo)體研究中心的主任。

回顧成立的經(jīng)緯，從Rapidus公司2022年8月成立前的討論開始。目前日本半導(dǎo)體的應(yīng)用領(lǐng)域僅限于汽車產(chǎn)業(yè)等，不再像過去那樣有電視或VTR等巨大需求。在半導(dǎo)體世界中，日本的制造設(shè)備制造商和材料制造商在全球范圍內(nèi)都很強大，海外銷售比例很高。人們擔心制造技術(shù)會流向海外。因此，東京電子與SCREEN、佳能和產(chǎn)總研聯(lián)手，推進了一個項目，在產(chǎn)總研超級清潔室內(nèi)部建立能夠試制最先進三維邏輯器件的試點生產(chǎn)線。

迄今為止，這個超級清潔室由產(chǎn)總研的TIA（筑波創(chuàng)新競技場）推進中心管理。因此，產(chǎn)總研的設(shè)備技術(shù)研究部門是在得到容許使用清潔室的情況下。這次，負責運營和利用超級清潔室進行研究開發(fā)的先端半導(dǎo)體研究中心成立，該中心成為主體，負責在超級清潔室內(nèi)部構(gòu)建2nm及以下工藝節(jié)點的設(shè)備試制試點生產(chǎn)線。

目前，Rapidus公司正專注于2nm工藝的生產(chǎn)。在2nm之后，即2nm及以下（超越2nm）的半導(dǎo)體設(shè)備研究開發(fā)，技術(shù)研究組合LSTC（最先進半導(dǎo)體技術(shù)中心）作為一個研究開發(fā)組織應(yīng)運而生。Rapidus公司是LSTC的成員之一。LSTC負責制定2nm及以下先進半導(dǎo)體設(shè)計、制造所需的研究開發(fā)主題，并致力于創(chuàng)造新的使用案例。

LSTC不僅涉及設(shè)備設(shè)計，還包括材料開發(fā)和裝置、元件的開發(fā)。產(chǎn)總研的設(shè)備技術(shù)研究部門也參與了LSTC，昌原氏同時兼任LSTC的技術(shù)管理部長。也就是說，產(chǎn)總研的先端半導(dǎo)體研究中心也承擔著LSTC的實際作戰(zhàn)部隊的角色。

先端半導(dǎo)體研究中心計劃在Rapidus公司開始量產(chǎn)2nm及以下設(shè)備之前，進行設(shè)備的試制，找出各種問題點，篩選后，將設(shè)備移交給正在構(gòu)建量產(chǎn)線的Rapidus公司。

為了訓(xùn)練像生成AI這樣的大規(guī)模軟件，計算能力的需求將變得非常巨大，因此需要超高性能的半導(dǎo)體。此外，IoT傳感器和汽車ECU中也將使用AI，對AI處理的需求將增加。

昌原氏提到：“如果舉兩個應(yīng)用案例，一個是利用機器人的遠程現(xiàn)實工作。在工廠或辦公室等現(xiàn)場工作的機器人將能夠通過遠程操作。除了機器人眼睛位置的攝像頭外，還需要配備其他攝像頭的自由視角圖像實時輸出。這并不簡單，但它可以作為應(yīng)對勞動力不足的應(yīng)用?！?

昌原氏表示：“未來，二維通道的新裝置將誕生。新裝置將需要監(jiān)視技術(shù)。在監(jiān)測氣體流動的同時，需要以較低的延遲準確切換氣體。此外，制造設(shè)備本身也將需要降低環(huán)境影響。

先端半導(dǎo)體研究中心也正在進行半導(dǎo)體工藝的綠色化和脫碳化項目。這樣，“新的環(huán)境和工廠指標將被需求。TSMC和Intel等制造先進半導(dǎo)體的公司也將提出新的環(huán)境指標。日本方面也需要提出新的指標。到目前為止，我們關(guān)注的是工廠整體消耗電力的二氧化碳排放量，但未來可能需要創(chuàng)造每個裝置的指標。我們計劃利用超級潔凈室和最小化工廠等，繼續(xù)推進。

TSMC在產(chǎn)總研內(nèi)部擁有3D IC研究開發(fā)中心，但封裝技術(shù)將如何變化？與傳統(tǒng)的后工程不同，芯片板之間的連接線將變得更加精細，使用玻璃基板等材料制造，從而更接近前工程。產(chǎn)總研也加入了旨在標準化芯片板的UCIe（通用芯片板互連Express）組織，并與Intel、TSMC等海外快速決策企業(yè)保持合作，以保持同步。

產(chǎn)總研已經(jīng)開始制作從20/28nm到40nm、65nm、90nm等各種芯片板，并開始嘗試各種組合。如果提前準備好內(nèi)存和CPU，日本企業(yè)可以只開發(fā)AI加速器，從而更快地制作SoC（系統(tǒng)級芯片）。這個芯片板型定制SoC設(shè)計基礎(chǔ)技術(shù)正在構(gòu)建中，昌原氏表示：這是我們希望從產(chǎn)總研提出的。

國際協(xié)作從拉皮達斯公司開始已經(jīng)啟動了。“我們正在學(xué)習日本沒有的技術(shù)，希望將日本的技術(shù)輸出到海外”，昌原先生滿懷期待地說。然而，在國際協(xié)作中如何處理知識產(chǎn)權(quán)等問題，也是國立研究所特有的問題，雖然并不容易，但在VLSI Symposium等國際會議上，也在與海外研究者進行草根層面的交流。展示了盡可能推進協(xié)作的態(tài)度。