ULSI生産技術緊急レポート<br> 国際競争力強化のための低コスト・高効率生産ライン構築の総点検

ULSI生産技術緊急レポート
国際競争力強化のための低コスト・高効率生産ライン構築の総点検

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  • サイズ A6判/ページ数 247p/高さ 30cm
  • 商品コード 9784916164452

出版社内容情報

【主力デバイスメーカ12社の実態調査報告】業界再生の鍵を握るデバイスメーカ各社のプロセス/生産技術のコスト要因と課題を徹底分析し、高収益・短工期・低コストライン構築の仕様を探る画期的レポート!

■アンケート協力企業(順不同)
日本電気(株)/(株)東芝/(株)日立製作所/富士通(株)/三菱電機(株)/沖電気工業(株)
/ソニー(株)/シャープ(株)/松下電子工業(株)/三洋電機(株)/セイコーエプソン(株)/ロ
ーム(株)


■ 主要構成


特別寄稿 国際競争力のためのわが国半導体産業の課題と製造技術の将来<牧本次生>
 
本調査の狙いと要約<吉川公麿/編集委員会>

第1部 次世代クリーンルーム<服部 毅/編集委員会>
   1.要約と分析
   2.調査内容

第2部 製造ライン・製造装置・プロセス<有門経敏/編集委員会>
   1.要約と分析
   2.調査内容

第3部 TAT<有門経敏/編集委員会>
   1.要約と分析
   2.調査内容

第4部 検査・試験<益子洋治/編集委員会>
   1.要約と分析
   2.調査内容

第5部 環境・省エネ問題<有門経敏/編集委員会>
   1.要約と分析
   2.調査内容



■ 内容目次

第1部 次世代クリーンルーム
 

1.要約と分析<服部 毅/編集委員会>
2.調査内容
【質問1】次世代のクリーンルームにおいて重視すべき条件を選択し、( )にその順位をお付け下さい。
  ( )初期投資額の削減  ( )クリーンルーム面積の削減
  ( )クリーン度(パーティクル、ケミカル汚染)の向上
  ( )全自動化(FA/CIM)導入  ( )ランニングコスト(省エネ対策)の削減
  ( )環境対策強化  ( )フレキシビリティの確保
【質問2】次世代生産ラインにおいて導入予定のシステムすべてに○印をお付け下さい。
  ( )製品工程管理システム  ( )設備稼動状況管理システム
  ( )品質管理システム  ( )全自動搬送システム
【質問3】クリーンルーム総投資額に対する上記FA/CIMの投資額の割合はどれくらいですか。
  ( )%
【質問4】次世代のクリーンルームについてお尋ねします。以下、該当するものに○印をお付け下さい
  1.クリーンルームのレイアウト
    ( )間仕切り無しの大部屋
    ( )メンテ領域とクリーン領域の間に間仕切り有りのベイ方式
    ( )フィッシュボーン型  ( ) 櫛型
  2.クリーンルームの気流
    ( )全面層流(一方向流)方式  ( )部分層流(一方向流)方式
    ( )乱流方式
  3.空調のリターン方式
    ( )一括リターン方式  ( )ローカルリターン方式  ( )その他
  4.クリーンルーム内でのウェーハ保管・搬送方式
    ( )オープンカセット(Open Cassette)方式
    ( )簡易ボックス方式(従来のようにフタを手で開ける簡単な構造のケース)
    ( )ミニエンバイロンメント方式(FOUP、 BOUP等)
    ( )上記の併用(何と何をどのように?)
  5.クリーンルームの動力
    ( )一括軸流ファン方式
    ( )FFU(ファンフィルタユニット)方式(1つのファンに1つのフィルタ)
    ( )グループド・FFU方式(1つのファンに複数のフィルタ)
【質問5】次世代の環境制御
   1.クリーンルームのクリーン度は、ミニエンバイロンメントを(不採用・部分採用・全面採用)することを前提で
          従来    管理粒経      今後
  クリーンエリア Class  (  μm)→   (  μm)
  メンテエリア  Class  (  μm)→   (  μm)
     エリア  Class  (  μm)→   (  μm)
     エリア  Class  (  μm)→   (  μm)
  補足説明
  2.クリーンルームの湿温度コントロールは、ミニエンバイロンメントを(不採用、部分採用、全面採用)することを前提で
     ・クリーンルーム湿温度(  ℃±  ℃→  ℃±  ℃)
            (  % RH±  %→  % RH±  %)
     ・理由〔                         〕
  3.ミニエンバイロンメント採用の主目的は何ですか?
  4.ミニエンバイロンメントの採用の程度は?
    ( )全面的  ( )部分的(どの工程:            )
           その理由:
  5.使用ポッドは
    ( )FOUP  ( )BOUP
  6.ミニエンバイロンメント方式採用により、コストは従来のクリーンルーム方式に比べて
    ( )クリーンルーム自体のイニシャルコストは( )%(安くなる・高くなる)。
      (class    と class    と比較)
    ( )ミニエンバイロンメント(FOUP等)を含めたクリーンルームのイニシャルコストは( )% 安くなる・高くなる・変わらな
い。
    ( )クリーンルームの運転コストは(  )%(安くなる・高くなる・わからない)。
  7.ミニエンバイロンメント採用に際して未解決の問題、あるいはミニエンバイロンメントメーカに改善して欲しい問題点は何
ですか。
  8.ミニエンバイロンメントを採用しない方へ。その理由は何ですか?
  9.クリーンルームの微振動制御は、
    ( )従来通り
    ( )向上必要  どの装置をどの程度?(              )
    ( )個別対応で全体としてゆるくしている。 具体的に(       )
  10.ケミカル汚染対策は
    ( )従来通り
    ( )向上必要
     その場合の対応は      ( )個別装置で対応          その装置の種類と具体的な方法は?(        
    )
     ( )クリーンルームのブロックごとに対応
         具体的な方法は?(                    )
         対象となる汚染化学物質(                 )
         その管理値(                       )
     ( )個別対応で全体としてゆるくしている。
        (具体的に:                        )
  11.純水の仕様は
    ( )従来通り
    ( )向上必要
       その場合どのような仕様項目をどの程度?(           )
  12.ガスの仕様は?
    ( )従来通り
    ( )向上必要
       どのような仕様項目をどの程度?(               )
  13.薬品の仕様は?
    ( )従来通り
    ( )向上必要
       どのような仕様項目をどの程度?(               )
  14.排水やガスの配管のグレードは?
    ( )従来通り
    ( )向上必要
       どのような仕様項目をどの程度?(               )
  15.停電・瞬停対策は
    ( )コージェネ  ( )非常用発電機+バッテリー
    ( )対応しない(理由:    )
  16.ウェーハ搬送(automated material handling system)について、
    ウェーハ搬送の単位は
    ( )25枚  ( )25枚+1枚  ( )13枚  ( )13枚+1枚
    ( )1枚(枚葉)  ( )その他(              )
  17.ベイ間(interbay、工程間、あるいは比較的遠い装置間)のウェーハ搬送方法は?下記より選びお答えください。2つ以
上の組み合わせの場合は、AGV+OHTのようにお答えの上、補足説明をしてください。
     選択肢 ・AGV ・RGV ・PGV ・OHT ・OHS ・手でかかえて搬送
  18.べイ内(intrabay、 工程内、 あるいは比較的近い装置間)のウェーハ搬送方法は?前項の選択肢よりお答えくださ
い。2つ以上の組み合わせの場合は、AGV+OHT のようにお答えの上、補足説明をしてください。
  19.クリーンルームのランニングコスト低減のために採用予定の技術・手法は?
  20.コスト面からみて、クリーンルームおよびその関連分野において現状のどこに問題を感じられていますか。ご自由に
お書きください。さらに、今後空調メーカや装置メーカに開発してほしい技術は何ですか。

第2部 製造ライン・製造装置・プロセス 
 

1.要約と分析<有門経敏/編集委員会>
2.調査内容
【質問1】次世代の半導体生産ラインのコンセプトについて最も重要だと思われるものに○印をお付け下さい。
    ( )システムLSI専用ライン ( )DRAM専用ライン ( )混流ライン
【質問2】次世代半導体生産ラインの方向はどれですか。該当するものにすべてに○印をお付け下さい。
    ( )大口径化(300mm)  ( )微細化  ( )現有ラインのリストラ
    ( )全く異なる少量多品種専用化(あるいはミニファブ化)
【質問3】次の中から、コストが高いプロセスを3つ選んで下さい。
    ・エキシマーリソグラフィ  ・ドライエッチング  ・バッチ式酸化/拡散
    ・RTA  ・LPCVD  ・CMP   ・イオン注入  ・スパッタ
    ・プラズマCVD  ・検査(製造プロセスでの検査)
【質問4】設問3で選んだ3つのプロセスのコストが高い原因を挙げて下さい。
    ( )装置本体価格  ( )付帯設備(例えば、除害装置等)
    ( )低スループット  ( )ランニングコスト(直接、間接材料、動力等)
【質問5】製造装置や付帯設備(除害装置、ガス供給系など)についておたずねします。
  1.性能の割に高いと感じている設備があれば、以下に挙げ、その設備の価格は現状価格のおよそどの程度が妥当(デ
バイスメーカが適正な利潤を得ることが出来るという観点から)とお考えでしょうか。
  2.製造装置について、性能の向上にともなって高価になっています.どの性能アップに関して価格上昇は妥当と感じるで
しょうか。
   ( )生産性(スループット等)
   ( )微細化性能(ステッパーの解像力、エッチングの選択比、CVDの埋め込み能力等)
   ( )小型化  ( )清浄度(ごみ、メタル汚染等の減少)
   ( )操作性(メンテナンス性等)
  3.どのようにしたら設備を安くすることができるとお考えでしょうか(例えば、SELETEでの共同開発、仕様の統一、部品の
共通化など)。
  4.現在は、同じ装置でもデバイスメーカごとに仕様が異なります.仕様を統一することが可能とお考えでしょうか.どちら
かに○をお付け下さい。
   ( )可能  ( )不可能
  5.設問5.4の理由を以下にお書き下さい。
  6.その他、装置メーカに望むことがあれば書いて下さい。
【質問6】間接材料(消耗品)について伺います。
  1.コストの中に占める消耗品の割合が大きいプロセス、高価な消耗品は何でしょうか。
  2.上記消耗品のコストが高い原因は何でしょうか。どのようにしたら低コスト化を図ることが出来るとお考えでしょうか。
【質問7】今後、SoC時代といわれています。以下の設問にお答え下さい。
  1.SoCにおいては、何が最も大切とお考えでしょうか。○印をお付け下さい。
   ( )製品企画   ( )IP調達およびその利用技術
   ( )製造のQTAT  ( )低コスト
  2.SoCを低コストで製造する上で重要と思われることを以下に挙げて下さい。
  3.SoC市場で日本メーカが海外メーカに勝つために、どのようなことに努力すればよいとお考えでしょうか。
【質問8】300mmについて伺います。
  1.300mm時代、コストが最も上昇すると思われるプロセスを3つ挙げて下さい。
  2.その理由と対策を挙げて下さい。
【質問9】プロセスコスト下げる上で、デバイスメーカが努力しなければならないポイントおよび装置メーカに望むことを挙げて
下さい。

第3部 TAT
 

1.要約と分析<有門経敏/編集委員会>
2.調査内容
【質問1】あなたの会社では、工期をどのような尺度で測っているでしょうか。名前と定義を以下に書いて下さい(例えば、Raw
Process Timeなど)。
    名前 (       ) 定義 (        )
【質問2】製造工期について
  1.あなたの会社での理論工期は、おおよそどの程度でしょうか.
    1.DRAM (    時間)  2.ロジック (    時間)
  2.あなたの会社での実製造工期は理論工期のおよそ何倍程度でしょうか(流し方によってかなり異なると思いますが、ざ
っくりした値で結構です)。
    1.DRAM (    倍)   2.ロジック (    倍)
【質問3】日本の半導体メーカの理論工期と実製造工期は外国に比較して長いと思いますか。
  1.DRAM
    1.理論工期
    ( )長い  ( )大差ない  ( )短い  その理由(       )
    2.実製造工期
    ( )長い  ( )大差ない  ( )短い  その理由(       )
  2.ロジック
    1.理論工期
    ( )長い  ( )大差ない  ( )短い  その理由(       )
    2.実製造工期
    ( )長い  ( )大差ない  ( )短い  その理由(       )
【質問4】あなたの会社の製造工期は日本国内の他社に比較してどのように感じているでしょうか.
  1.DRAM
    1.理論工期
    ( )長い  ( )平均的  ( )短い  その理由(        )
    2.実製造工期     ( )長い  ( )平均的  ( )短い  その理由(        )
  2.ロジック
    1.理論工期
    ( )長い  ( )平均的  ( )短い  その理由(        )
    2.実製造工期
    ( )長い  ( )平均的  ( )短い  その理由(        )
【質問5】デバイスの理論工期(時間)中に占める各プロセスの割合(時間的割合)はどの程度でしょうか。
  1.DRAMの場合
    ・素子分離プロセス            (  )%
    ・トランジスタプロセス(コンタクトまで) (  )%
    ・ビット線形成プロセス          (  )%
    ・キャパシタプロセス           (  )%
    ・配線工程                (  )%
  2.ロジックの場合
    配線層数 (     層)
     ・素子分離プロセス           (  )%
     ・トランジスタプロセス(コンタクトまで)(  )%
     ・多層配線プロセス           (  )%
【質問6】プロセス毎に見た場合、どの工程の処理時間(Raw Process Time)が長いと感じているでしょうか。
  1.どのプロセスが長い時間(1回の処理時間)を要しているのでしょうか。括弧の中に優先順位を付けてください。
    ( )処理工程(前処理、後処理など)  ( )酸化、拡散工程
    ( )リソグラフィ  ( )エッチング  ( )アッシング  ( )LPCVD
    ( )PECVD  ( )スパッタ  ( )インプラ
    ( )検査(合わせ、寸法測定、膜厚測定、パーティクルチェックなど)
  2.長い原因は何でしょうか.
    長い工程(I)(   )  原因(I)(               )
  3.上記の問題プロセスの処理時間を短縮する上で必要なことを挙げて下さい.
  4.上記問題プロセスの処理時間短縮を図る上で、装置メーカに望むことを挙げて下さい。
【質問7】製造工期という視点で、台湾や韓国と日本が大きく異なる点はどのような点だとお考えでしょうか(例えば、日本のメ
ーカでは、検査が多いなど)。

第4部 検査・試験 
 

1.要約と分析<益子洋治/編集委員会>
2.調査内容
【質問1】コスト面からみた現状のインライン検査(製造工程途中での検査)の問題点は何ですか。○印をお付け下さい。
   ( )検査装置が高い  ( )検査工程数が多い。
   ( )検査装置のスループットが悪い
【質問2】製品ウェーハの検査プロセスについて、全プロセスステップ中、検査プロセスステップの占める割合は?
    (  %)
  1.これはコスト面から見て適正ですか?
    ( )適正  ( )過剰 
  2.コスト面から問題となるプロセスは何ですか?(複数回答可)
  3.技術面から問題となるプロセスは何ですか?(複数回答可)
【質問3】全プロセス装置中、検査装置の投資比率はどのくらいでしょうか。
   (    %)
  1.これはコスト面からみて適正ですか?
    ( )適正  ( )過剰 
  2.問題となる検査装置は何ですか?(複数回答可)
【質問4】検査データ管理システム、歩留向上支援システムの様な、検査データ情報処理システムについて、システムをどの
ようにお使いですか。該当するものに○印をお付け下さい(複数回答可)。
  ( )製品ロットデータのトレイス
  ( )各プロセスステップでのトレンド管理
  ( )ウェーハテスト(プローブテスト)との相関管理など、歩留向上ツール
  1.情報管理単位について。
    ( )バッチ単位  ( )ロット単位  ( )ウェーハ単位  ( )ダイ単位
  2.内容について
    ( )電気特性、構造に関係する寸法、膜厚などがメイン。
    ( )パターン欠陥、異物など歩留要因項目も含む。
  3.歩留向上の為のツールとして、有効で十分ですか?
    ( )有効  ( )不足
  4.今後、更に、歩留向上対策ツールとして、有効にする必要がありますか?
    ( )ある  ( )ない
  5.技術的に有効にするとしたら、最も効果的なのはどの分野ですか。
【質問5】全プロセス装置中に比べ、検査データ管理システム、歩留向上支援システム、検査データ情報処理システムへの投
資比率は適正ですか?
    ( )適正  ( )過剰
  1.現在使用しているシステムは次のどの方法で構築されたものですか。○印をお付け下さい。
    ( )市販のシステムを購入  ( )自社で開発
    ( )自社開発と市販システムのハイブリッド
  2.コスト的な問題は何ですか?(複数回答可)
【質問6】プロセス装置の検査についてお尋ねします。
  1.モニターウェーハ(ダミーウェーハ)による検査コストは
    ( )適正  ( )過剰
  2.ウェーハレス検査として、in-situ検査を必要とされますか?
    ( )必要  ( )必要だが不十分
  3.in-situ検査を導入しているプロセスと検査項目をお教えください。
  4.in-situ検査に対するご意見、要求事項、ご期待は? 
【質問7】製品動作テスト(ウェーハテスト)についてお尋ねします。主に扱われている製品を対象にご回答願います。
  1.対象とした製品は
   ( )メモリデバイス  ( )ロジックデバイス
  2.検査コストは
   ( )適正  ( )過剰
  3.装置価格は、
   ( )適正  ( )高い
  4.ウェーハテスト装置についてのご意見、要求事項、ご期待は?
【質問8】検査装置について、お尋ねします。
  1.次の検査プロセスで採用されているものについて、該当個所に○印をお付け下さい。
  2.上記のうち、特に装置価格、装置コストが高すぎるとお考えの装置に◯印をお付けください。    また、リーズナブル
な価格はいくらですか。 
  3.質問2で選んだ装置について、コスト高の原因は何とお考えですか?
    装置名(            )
    ( )装置本体価格  ( )付帯設備  ( )稼働率
    ( )スループット  ( )ランニングコスト(直接、間接材料、動力等)
【質問9】検査プロセスの今後について、お尋ねします。
  1.その時、検査プロセスの重要度は?
    ( )現状レベル  ( )現状より低い  ( )現状より高い
  2.特に、技術的に重要度を増す検査プロセスは何ですか?
  3.今後、検査コストを引き上げる主要因は何ですか?
    ( )検査プロセスおよび項目の増大  ( )検査装置の価格up
    ( )両方  ( )データ管理システムの費用
  4.特にコストが増すと思われる検査装置は何ですか?
  5.コストupに対してどのような改善策をお考えですか?
【質問10】検査装置メーカに対する要望事項、期待を、お書きください。

第5部 環境・省エネ問題 
 

1.要約と分析<有門経敏/編集委員会>
2.調査内容
【質問1】廃薬品や廃ガスを貴社ではどのように処理されているでしょうか。現在行っているものに○印を付けて下さい(複数回
答可)。(注:以下、再使用とは半導体産業で再び使用することを、また再利用とは回収後、半導体産業ほど純度を必要とし
ない他産業での使用と定義させていただきます)。
1.硫酸の処理
 ( )中和/廃棄  ( )回収/再利用  ( )回収/再使用
  回収している割合は、どの程度でしょうか。(    %)
2.ふっ酸の処理
 ( )中和/生成物の廃棄  ( )中和/生成物の再利用
  中和している割合はどの程度でしょうか。(    %)
3.有機溶剤(IPA等)の処理
 ( )廃棄  ( )回収/再利用
  回収している割合はどの程度でしょうか。(    %)
4.PFCの処理
 ( )除害のみ(除害装置にトラップされないガスは大気放出)
 ( )回収/廃棄  ( )回収/再利用
5.純水の処理
 ( )放流  ( )回収/再使用  ( )回収/再利用
  回収している割合は、どの程度でしょうか。(    %)
【質問2】廃ガス処理や廃液処理がウエーハ製造コストに占める割合はどの程度と推定されるでしょうか。
  1.設備投資(または償却)(  %) 
  2.ランニングコスト(  %)
【質問3】排ガス処理や廃水処理ではどのような面が大きな負担となっているでしょうか。
  1.廃ガス処理
  ( )初期設備投資(排ガス処理装置)
  ( )ランニングコスト(処理カラム交換、電力etc)
  2.廃薬品処理
  ( )初期設備投資(薬品処理施設)
  ( )運転費(薬品、電力、沈殿物の回収etc)
  3.純水回収
  ( )初期設備投資(純水回収設備)  ( )ランニングコスト(電力etc)
【質問4】環境対策コストを削減する上で装置および材料メーカに望むことを挙げて下さい。
【質問5】半導体工場の電力削減はコスト削減にも環境対策にもつながります。電力削減を目指して、どのようなことを試みて
いますか。
  1.装置について
   ( )待機時の電源off  ( )装置の低消費電力化
  2.プロセスについて
   ( )プロセスステップ削減  ( )RPT(Raw Process Time)削減
    3.クリーンルームについて
   ( )クリーンルーム運転改善  ( )ミニエンバイロメント化
【質問6】設問5のような努力で、およそどの程度消費電力を節減できるとお考えでしょうか(ざっくりした数字で結構です)。
【質問7】ご自分の所属する工場あるいは事業所は、ISO14001認証を取得していますか。
  ( )取得済み  ( )取得予定  ( )現在のところ、取得予定無し
【質問8】地球環境を守る上で、半導体産業は今後、どのようなことに努力すべきであるとお考えでしょうか。

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