半導体生産ライン向けの生産管理システム

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クリーンルーム内では微小なパーティクル（微粒子）も製品不良の原因となるため、専用設計された端末が必要です。タッチパネル式の防塵仕様端末や、音声認識技術を活用した非接触入力装置が現場での実用性を高めています。作業者が防塵服やグローブを着用した状態でも操作しやすいデザインと、クリーンルームの厳格な清浄度基準に適合した端末選択が重要なポイントとなります。

ウェハー（円盤状の半導体基板）加工からチップ切り出し、パッケージング（外装処理）まで一貫した管理が半導体生産では重要です。前工程と後工程では作業環境や管理項目が大きく異なるため、双方のデータを統合的に扱えるシステム設計が求められます。個々のチップを一意に識別するID管理と工程間の追跡性確保により、製造履歴の一貫した記録が実現できます。

露光工程（回路パターンを焼き付ける工程）やエッチング（化学的に基板を削る工程）では、ナノメートル単位の精度管理が要求されます。各プロセスパラメータの設定値と実測値をリアルタイムで照合し、許容範囲を超えた場合に即座にアラートを発する仕組みが不可欠です。装置ごとの特性やばらつきを考慮した補正値管理と、定期的なキャリブレーション（校正）記録の管理機能が製品品質の安定化に寄与します。

現代の半導体チップは数十から数百層の積層構造となっており、各層の製造データを関連付けて管理する仕組みが必要です。層ごとの位置合わせ精度や形成パターンの品質データを工程横断的に参照できるシステム構造が正確な品質管理を支えます。前の層で発生した僅かな変動が後工程に与える影響を予測し、事前に調整値を最適化する機能が製造歩留まりの向上につながります。

シリコンウェハーや砒化ガリウム（化合物半導体の一種）などの基板材料は、入荷ロットごとの品質特性を記録し追跡することが重要です。原材料メーカーの製造バッチ番号と自社の管理番号を紐づけ、使用製品との関連性を製品ライフサイクル全体で維持する仕組みが必要です。材料の純度や結晶欠陥密度などの特性データを工程設計にフィードバックすることで、材料特性に適した最適な加工条件を設定できます。

半導体製造に使用される超純水（不純物を極限まで除去した水）や特殊ガスの品質変動は製品歩留まりに直結します。供給システムの各測定ポイントにおける純度や不純物濃度のデータを継続的に収集し、傾向分析を行うことが重要です。これらのユーティリティ（製造用共通設備）品質データと製品検査結果の相関を分析することで、品質変動の早期発見と予防的対策の実施が可能になります。

金や白金などの貴金属や、タンタルやネオジムなどの希少金属は価格変動が大きく、使用量の最適化と適正在庫維持が収益に直結します。製品設計データから必要量を正確に算出し、歩留まり変動を考慮した使用計画を立案できるシステムが効果的です。複数の製造拠点での使用状況を一元管理し、グローバルでの最適配置を実現することで、材料コスト削減と安定調達の両立が図れます。

フォトマスク（回路パターンの原版）やレチクル（縮小投影用の原版）は高額な資産であり、適切な保管と使用履歴の管理が重要です。温湿度管理された専用保管庫での保管状況や、取り出し・返却の履歴を記録することで、紛失や破損のリスクを低減できます。使用回数や露光累積量、定期検査結果などを記録・分析することで、品質劣化の予測と計画的な更新が可能になり、突発的な生産停止を防止できます。