半導体製造の歴史とKISの歩み
History
KISではMESや生産管理、装置オンライン、会計など半導体工場の幅広い領域のシステム開発を経験してきました。
この実績を足がかりに、日本の有力な半導体企業との取引を開始し、プライムベンダーとして大手一流企業へのシステム導入を進めております。
半導体産業の黎明期
半導体製造の歴史
- ウェーハ
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- ウェーハサイズが3～4インチから6インチへと大型化開始
- チップ取得数増加による生産効率向上
- 製造技術
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- 各装置単体制御システム初導入
- 手作業から機械自動化への転換開始
KISのあゆみ
半導体工場向けにMES、生産管理、品質管理、装置オンラインシステムを導入。
この実績をベースに国内外の拠点へ事業を展開。
PC普及期の量産化
半導体製造の歴史
- ウェーハ
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- 8インチ（200mm）ウェーハ実用化研究本格化
- メガビット級DRAM量産開始
- 大容量メモリ需要への対応基盤確立
- 製造技術
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- 製造プロセス標準化と品質管理システム基礎確立
- 装置間連携制御開始による工程効率化
KISのあゆみ
標準生産管理、標準原価管理、標準MES（後工程）システムを構築。ビッグデータ活用・品質管理システムも提供。完全自動化ラインのMES構築開始。
PCの高性能化と標準化
半導体製造の歴史
- ウェーハ
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- 8インチ（200mm）ウェーハの業界標準化
- 世界規模での大量生産体制構築による製造コスト削減と品質安定化
- 製造技術
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- MES導入によるウェーハ製造履歴管理確立
- AMHS導入による自動搬送実現と汚染リスク削減
- 露光装置については、i線からKrFエキシマレーザーへの移行により、0.25μmプロセスが実現され、メモリ容量の大幅な向上を実現
KISのあゆみ
MES構築に加え、細分化管理システムを開発。在庫管理、設備部品・備品管理、案件・文書管理、パラメータ管理、調整値・設計指示管理など。
ファブの完全自動化
半導体製造の歴史
- ウェーハ
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- 12インチ（300mm）ウェーハへの移行開始
- 最先端プロセスでの主流化による高性能CPU・メモリ大量生産実現
- 製造技術
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- APCなどの導入による製造ライン完全自動化
- 歩留まり最適化と品質安定化の飛躍的向上
- 露光装置については、ArFエキシマレーザーとArF液浸技術の導入により、65nm～32nmプロセスが可能となり、CPUの高速化とスマートフォン普及を支える
KISのあゆみ
半導体前工程・後工程の品質管理、工程管理、生産管理、MESの包括的システム開発・提供。
IoT・AI時代の製造
半導体製造の歴史
- ウェーハ
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- 12インチ（300mm）ウェーハの標準継続
- ナノメートル単位回路形成技術確立による高集積デバイス実現
- 製造技術
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- ビッグデータ分析とAI技術本格導入
- 機械学習による歩留まり向上と不良原因特定効率化
- 製造現場スマート化進展
- 露光装置については、EUV技術の量産導入により、10nm以下の先端プロセスが実現され、AI・IoT時代の高性能半導体製造が本格化
KISのあゆみ
半導体製造業以外の顧客にも、部品管理・工具管理、作業指示、実績集計など現場業務システムを開発。
工程の特徴と開発実績
Features前工程
前工程では、複雑な製造プロセスを効率的に管理・最適化することが求められます。
概要
ウェーハと呼ばれる円盤状の基板上に、人の目では見えない微細な回路を何万もの手順を経て階層状に形成する複雑なプロセスです。
求められる機能
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工程フローの最適化
次工程に合わせたキャリア交換やウェーハ立替、ロットの分割・統合など、複雑な工程に対応できる柔軟な管理
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自動化の促進
設備からのデータ収集や、最適な搬送先の自動選択、作業条件の自動更新
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高精度な制御
ウェーハ単位でのトレーサビリティ、異常発生時のロットストップ、製造プロセスのばらつきに応じた作業条件のフィードバック能力
KISが導入したシステム
搬送制御
- 概要
- キャリア交換やウェーハ立替、ロットの分割・統合など、複雑な工程に対応できる柔軟な管理。
- 導入効果
- 搬送時間短縮と省人化、ヒューマンエラーによるウェーハ破損等のリスクを低減し、生産効率を向上させる。
品質管理
- 概要
- 製造過程で収集されたデータを分析し、不良品発生の原因を特定する。
- 導入効果
- 製造工程の各データを分析し、不良発生の傾向や原因を特定することで、歩留まりの安定化と改善を推進する。
仕掛管理
- 概要
- 製品の在庫状況をリアルタイムで把握し、ボトルネック工程の特定を行う。
- 導入効果
- 滞留するボトルネック工程を特定し、生産計画の見直しや工程間の異常平準化に役立つ。
条件管理
- 概要
- レシピ条件と設備設定・作業内容を比較し、人為的なミスを抑制する。
- 導入効果
- 製造設備のレシピ設定と作業内容を自動でチェック、オペレーターの入力ミスや設定漏れを防止し、製品品質のばらつきを抑える。
レチクル管理
- 概要
- 半導体製造に不可欠な原版であるレチクル（フォトマスク）の在庫、使用履歴、品質を管理し、適切な利用を確保する。
- 導入効果
- レチクルの在庫、使用回数、洗浄履歴、傷や欠陥の有無をデータベースで一元管理し、品質不良や生産トラブルを未然に防ぐ。
APC
- 概要
- 他ロットの測定結果を基に条件を自動的に最適化・制御し、歩留を向上させる。
- 導入効果
- 過去ロットの測定結果に基づき、次ロットの製造条件を自動で補正・最適化し、外部環境の変化や設備の経時劣化によるプロセス変動を吸収して、常に高い歩留まりを維持する。
後工程
後工程は、ウェーハから個々のチップを切り出し、製品として完成させるまでの工程です。
概要
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ダイシング
ウェーハと呼ばれる円盤状の基板から、個々の半導体チップを切り出す
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めっき
リードフレームに錫などをコーティングし、はんだ付け性や耐食性を高める
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ダイボンディング
切り出された半導体チップを、リードフレームや基板に接着剤などで固定する
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捺印
完成した半導体パッケージに、型名やロゴなどを印字する
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ワイヤーボンディング
チップとリードフレームの電極を金線などで接続する
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バーンインテスト
完成した製品に高温・高負荷をかけ、初期不良を検出する
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モールド
チップとリードフレームを樹脂で覆って保護する
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ファイナルテスト
製品が正常に動作するかを検査する
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ダイバー切断
パッケージ化された製品を、一つひとつに切り離す
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パッキング
検査を終えた良品を、出荷用にトレイやテープに詰める
求められる機能
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トレーサビリティ機能
製品の荷姿の変化に対応し、どこで製造されたか追跡が可能
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データ分析
最終検査結果と前工程のデータをシームレスに相関分析
KISが導入したシステム
生産管理
- 概要
- 前工程のデータと連携し、トレーサビリティやデータ分析を行う。
- 導入効果
- 製品のシリアル番号ごとに詳細なトレーサビリティを確保し、不良品発生時の原因特定・分析を迅速化して再発防止に繋げる。
計画立案
- 概要
- 納期から逆算した生産計画を策定し、生産性向上と納期遅延を防止する。
- 導入効果
- 設備負荷の偏りや資材不足などのボトルネックを事前予測・回避し、生産ラインの稼働率最大化と納期遵守を実現する。
実績管理
- 概要
- 各工程の生産実績を正確に管理・分析し、生産性や品質を向上させる。
- 導入効果
- 各工程の生産実績を正確に把握し、生産性の低い工程や品質のばらつきが大きい工程を特定してボトルネックの改善を行う。
不良品管理
- 概要
- 検査結果を管理し、不良原因を特定する。
- 導入効果
- 不良の発生パターンや原因を多角的に分析し、特定の工程や設備、ロットで集中的に不良が発生していないかを把握。根本原因究明と対策を迅速に行い、品質安定化を実現する。
材料管理
- 概要
- 樹脂や金線などの材料を管理し、適正在庫を保つ。
- 導入効果
- 材料の使用量や消費期限を正確に管理し、過剰在庫によるコスト増や材料不足による生産停止リスクを回避。また、材料に起因する品質問題の特定にも貢献する。
外注管理
- 概要
- 外注先の生産状況をリアルタイムで共有し、納期遅延リスクを最小化する。
- 導入効果
- 外注先の生産状況を常時把握し、進捗遅延や品質問題を早期検知して迅速対応を実現。サプライチェーン全体の透明性向上により納期遅延リスクを最小化する。
