Technology and Trends

SEMIのEHS（Environment, Health and Safety）COVID-19ワーキンググループの仕事は、業界のEHS問題に取り組み、ベストプラクティスを共有することですが、ワクチンの接種が続く中、COVID-19自体の状況と同じく急速な変化を見せており、通常の状態への復帰へ新たな希望を呼び起こしています。 このワーキンググループの活動は、マスクや除菌用シート・スプレーの不足といった緊急課題への対応から、企業が従業員の職場復帰に備えるための支援や、従業員や訪問者の安全を確保するための現場での健康スクリーニング手順の策定にまで発展してきました。 SEMI EHS COVID-19ワーキンググループでは、COVID-19の進行状況や業界への影響を把握するために隔週でミーティングを続けており、以下のような議題が取り上げられています。 ワクチン接種 米国のSEMI会員は、州や郡のワクチン供給の進捗状況を監視しています。これまでのところ、エレクトロニクス産業のエッセンシャルワーカーでワクチン接種の対象となった人はいません。エッセンシャルワーカーへのワクチン割り当て状況を調べるために、外部コンサルタントを雇って段階的導入を監視している企業もあります。SEMI EHS COVID-19ワーキンググループは、メンバーが従業員の職場復帰の計画を立てられるよう、情報を収集して一元化する予定です。 施策 製造現場では、一部の従業員がマスク着用やソーシャルディスタンスの施策に無頓着になっていることが報告されており、パンデミックが収束するまで遵守するよう、経営陣から注意喚起の連絡がされたとのことです。上層部は、従業員にワクチンの対象となったら接種を受けるよう奨励しており、会員企業の中には、従業員やその家族がワクチンを接種するために、従業員に有給休暇などのインセンティブを与えているところもあります。 接触者追跡 昨年のCOVID-19の大流行以来、接触者の追跡に力が注がれ、スマートフォンのアプリケーションやウェアラブルを使った人の動きを追跡する様々な取り組みが行われましたが、ウイルスの拡散を抑制するための標準的な追跡技術は登場していません。SEMI会員は、現場で働く従業員の行動を追跡しようと、Bluetoothから広帯域の電波を発するウェアラブルまで、さまざまな技術を試してきました。しかし、ウェアラブルによる追跡は正確ではありませんでした。他に良い方法がないため、SEMIのメンバーの大半は、時間のかかるマニュアルでの追跡を行っています。 OSHA適合 米国労働安全衛生局（OSHA）がCOVID-19関連の新しい規制を発表するペースを上げている一方で、パンデミック関連の現場検査は遅れていると、SEMIのワーキンググループメンバーが報告しています。カリフォルニア州では、OSHAカリフォルニア州支局がCOVID-19準備計画（COVID-19 Preparedness Plan）を先ごろ可決しました。この計画では、職場でのクラスター発生防止、労働者への個人用保護具の提供、頻繁な検査の実施に対する雇用者の責任を定めています。カリフォルニア州の計画は、パンデミック発生時に実施された米国疾病管理予防センター（CDC）の勧告を反映したものとなっています。 SEMI EHS COVID-19ワーキンググループへ参加するには、SEMIのEHSチーム（[email protected]）までご連絡ください。 オリビエ・コルヴェスは、SEMIのEHSおよびサステナビリティ担当シリアマネージャーです。 原文はこちら：https://www.semi.org/en/blogs/technology-trends/semi-ehs-covid-19-working-group-updates-vaccinations-policy-enforcement-contact-tracing-osha-compliance

血管疾患の新しい治療法、農業生産の最適化、ウェアラブル・デバイスやフレキシブル・ディスプレイの性能向上－2月下旬に開催された第20回となるFLEX Conferenceにおける学生ポスター展示で、フレキシブル・エレクトロニクスを進化させる斬新なアイデアの中から、世界をより良い場所にすることを目指す4人の大学生が、Innovations of the Future賞を受賞しました。 4人の若きイノベーター達が取り組んでいるプロジェクトはどれも、近い将来、私たちの生活に影響を与える可能性のあることが明らかです。彼らの研究は、フレキシブル・エレクトロニクスの製品、デバイス、基礎研究の発展に欠かせないものです。 この賞に応募した17名の学生が作成したポスターは、業界の様々な分野の専門家によって審査されました。ポスターには、フレキシブル・ハイブリッド・デバイスが可能にする幅広いアプリケーションが反映されており、ウェアラブル、医療機器、精密農業などの技術をカバーしていました。 Innovators of the Future Award受賞者 ジョージア工科大学のRobert Herbert氏は、論文「Smart and Connected Stent System with Nanomembrane Soft Sensors for Wireless Monitoring of Hemodynamics（ナノ膜ソフトセンサーを備えたネット接続したスマート・ステント*・システムによる血行動態のワイヤレスモニタリング）」で第1位を受賞しました。血管疾患は世界の死亡原因のトップであり、全死亡者数の30％以上を占めます。早期診断と血圧・流量のモニタリングは、その効果的な治療に不可欠です。Herbert氏のポスターでは、低コストで、侵襲性（人体を傷つける程度）が低く、症状をより明らかにするセンサーシステムが紹介されました。このシステムは、誘電性のステントと静電容量式圧力センサーを備えた柔軟性のあるワイヤレス・バイオセンサー・システムを使用します。（*ステントは、血管などの狭窄部を内側から広げる医療器具） レーザー加工されたステントは、従来の血管用ステントと同様の機械的特性を維持しながら、無線通信のための誘導コイルとしても機能させるために、多層材料を使用しています。ステントとセンサーシステムは、従来のカテーテルを使用して簡単に設置することができます。同氏の発表はこちらで視聴できます。 パデュー大学材料工学部のJose Waimin氏は、農業生産におけるイオン濃度、水分、pH、微生物活性、その他の重要な測定項目をリアルタイムでモニタリングすることで、環境への影響を軽減しながら作物の収量を最適化する方法を示し、第2位受賞者2名のひとりとなりました。 彼の研究は、さまざまなアプリケーションで使用できる低コストで柔軟なセンサーを製造するためのスケーラブルな代替案を提示しました。電極はRoll-to-Roll (R2R)プロセスで製造され、デバイスあたりのコストを非常に低く抑えた高速生産を可能にしています。同氏の発表はこちらで視聴できます。 ビンガムトン大学先端マイクロエレクトロニクス製造センターのBenham Garakani氏は、「Electromechanical Behavior of Flexible Silver Paste and Highly Stretchable Liquid Metal for Wearable Electronics（ウェアラブルエレクトロニクス用柔軟性銀ペーストと高伸縮性液体金属の電気機械的挙動）」という論文でもう1つの第2位を獲得しました。Garakani氏は、高密度ポリエチレン（HDPE）繊維や熱可塑性ポリウレタン（TPU）などの不織布基板を用いて、信頼性が高く快適なウェアラブル・デバイスの製造を改善し、性能と機能性を高める方法を探りました。 彼はまた、HDPE繊維にスクリーン印刷された銀配線と、TPUにステンシル印刷された液体金属（Ga-In-Sn合金）の等温疲労サイクル中の電気機械的信頼性についても調査しました。同氏の発表はこちらで視聴できます。 ジョージア工科大学のSridhar Sivapurapu氏は、「Flexible and Ultra-Thin 30µm Glass Substrates for RF and mmWave Flex Applications（RFおよびミリ波フレックス・アプリケーション用の柔軟で超薄型の30µmガラス基板）」という論文で第3位を獲得しました。Sivapurapu 氏のポスターは、電気的性能を維持または向上させながら、フレキシブル・ディスプレイの機械的柔軟性を最大化するという需要の高まりに対応するものです。 彼は、フレキシブルRFアプリケーションでの極薄ガラス基板の実用性を決定する上で、電気的特性と機械的特性の両方に焦点を当て、極薄ガラス基板の110 GHzまでの電気性能をベンチマークしました。また、屈曲性試験中の電気的特性についても検討しました。同氏の発表はこちらで視聴できます。 Innovators of the Future賞は、フレキシブル有機エレクトロニクス技術とOTFT材料を開発するテクノロジープロバイダー、FlexEnable社が主催しています。 FLEX Conference 2021のすべてのプレゼンテーションは、2021年3月26日まで、イベントへの登録で閲覧可能が可能です。 Gity Samadiは、FLEX Conferenceの学生ポスター賞の共同議長であり、SEMI FlexTechのプログラムマネージャーです。 原文はこちら：https://www.semi.org/en/blogs/technology-trends/university-students-help-shape-flexible-electronics-innovation-at-flex-conference-2021

自動車産業は変化をしています。車は電動化し、ネットにつながり、自動化しています。このトレンドが加速するにつれて、MEMSセンサーなどの車載半導体デバイスの設計や認定への影響も増しています。車載半導体設計者は、製品の仕様とそれへの適合性、そして長期信頼性に注意深い配慮をしますが、MEMSセンサーメーカーは、車の電動化や自動化によってもたらされたチャンスに、自動運転用の慣性計測ユニット（IMU）やEV用リチウムイオン電池の電池圧力監視センサーを開発することで、応えています。 最も複雑なMEMSデバイス 車載用MEMS IMUは、自動車の内部で使用される最も複雑なMEMSデバイスといえるでしょう。このタイプのIMUは、複数のジャイロスコープと加速度センサーの検出素子、および信号処理ASICを1つのパッケージに統合したシステム・イン・パッケージ（SiP）となっており、回転運動ではヨー、ロール、ピッチ、直線運動では横、縦、縦の最大6自由度（6DoF）を測定できます。 自動車の運動方向 レベル3以上（SAE定義による）の自律性を持つ車両では、カメラ、レーダー、ライダーなどのセンサーが障害を起こした場合に、IMUが車両の軌道制御を引き継ぐことが必須となっています。このような場合は、IMUが速やかに車を安全停止させる誘導センサーとして機能します。また、IMUは自動運転中の車の規則的な挙動を制御するためにも使用されます。 IMUの技術は航空宇宙アプリケーションではすでに存在していますが、それを自動車に適応させるには大きな課題があります。車載用IMUには、自動車産業が受け入れられるコストで高性能を実現することが求められます。自動車のライフサイクルは長いため、MEMSセンサーのサプライヤーは、デバイスを長期間にわたって大量に生産する必要があります。また、センサーの性能と信頼性を10年から15年の寿命まで保証し、その間、センサーのメンテナンスや再校正が不要であることも求められます。このようなビジネスに参入する能力と意欲を持つMEMSサプライヤーはわずかしかありません。 電動化がMEMSセンサーの新たなアプリケーションを創出 内燃機関から電気モーターへの転換は、パワートレイン用MEMS市場にも影響を与えています。例えば、エンジン制御に使用される空気圧や燃料圧力の圧力センサーは、電動化によって単純になくなります。しかし、電動化された自動車に大型のリチウムイオン電池が使われるようになったことで、MEMSセンサーの新たな用途が生まれました。 リチウムイオン電池のリスクとして知られているのが、電池セルが熱暴走して火災に至る確率がわずかですが存在することです。電気自動車のバッテリーが発火する事故が複数報道されています。 熱暴走の影響 熱暴走現象は、1秒1秒が勝負です。このイベントをできるだけ早く検知することで、車両安全システムは、火災が差し迫っていることを乗員に警告し、火災の影響を軽減するための対策（消火器の起動や消防隊の要請など）をタイムリーに実行するために必要なあらゆる手段を講じることができます。 バッテリーパック内の圧力を測定することで、熱暴走が始まっている兆候を早期検知できることが研究でも報告されています。バッテリーセルのアウトガスに加え、急激な温度上昇により、バッテリーパック内の圧力が上昇し、圧力パルスが発生するのです。 このような圧力パルスを検出するためには、MEMS圧力センサーがパック内の圧力を常時測定する必要があります。また、大気圧の変化とは無関係に、圧力の不審な変化をバッテリー管理システムに報告しなければなりません。車両が完全に停止している場合でも、システム内の圧力異常を検出するためには、この種のセンサーを常にオンにしておくことが重要です。NXP社は、電気自動車におけるこの新しい安全アプリケーションに特化した圧力センサーを開発し、すでにいくつかの自動車メーカーがこのソリューションを使用しています。 NXPバッテリー圧力計測センサー 欠陥ゼロの探求 自動車業界の究極の目標は死亡事故ゼロですが、半導体業界やモジュールサプライヤが目標とするのは、半導体デバイス全点の欠陥ゼロです。AEC（Automotive Electronics Council：車載電子部品評議会）の半導体信頼性試験Q100に適合した安全重要MEMSセンサーの場合、デバイスを欠陥ゼロで生産し、信頼性を長期保証することが必要ですが、明らかにそれだけでは不十分なのです。 車載センサーの信頼性と堅牢性を高めるために、NXPはAbove and Beyond（AaB）という新しい手法を開発しました。これは、デバイスの認定や生産に先立って、高度な信頼性と堅牢性を研究するものです。リスク軽減分析に基づき、AaB手法では、不合格になることを前提とした過酷試験（test-to-fail）、コーナーロットの試験、新たなユースケース試験などの広範なテストを高度な統計を組み合わせて実施し、異なるパラメータの相互作用を明らかにします。センサーメーカーは、AaB手法をプロジェクト計画に組み込む必要があるため、プロジェクトの時間と経費が増加します。しかし、生産開始前にデバイスの弱点を検出して修正することができれば、この初期投資は利益につながります。一方、フィールドでの不具合は、計画外のデバイスの再設計や再調整を要する可能性があります。最悪の場合、莫大な費用がかかるリコールに発展することも考えられます。NXPでは、安全重要MEMSセンサーにAaB手法を体系的に採用していますが、それはAaB手法の潜在的なメリットがコストをはるかに上回るからです。 NXPのMEMSセンサーの詳しい情報を、ウェビナーシリーズ「MEMS to Market: Ingredients for Success」での講演「The Growing Importance of MEMS Reliability」をご覧ください（2021年5月5日）。シリーズの講演はオンデマンドでも提供されます。 著者紹介 自動車およびMEMSセンサー分野で約30年の経験を持つMarc Osajda氏は、NXP Semiconductorsで欧州の車載MEMSセンサービジネス開発活動を担当しています。 Osajda氏は、フランス国立高等芸術・職業訓練学校（ENSAM）で機械工学と電子工学の学位を取得しています。 原文はこちら：https://www.semi.org/en/blogs/technology-trends/whats-driving-changes-in-mems-sensors-for-automotive

米国では、身に着けている服や靴のラベルに「Made in Vietnam」と印刷されているのに気づくことが増えています。1994年に米国がベトナムとの貿易禁止令を解いて以来、同国は衣料品と靴の対米輸出額が世界2位となっているのです。しかし、クリスマスプレゼントで贈られた電子製品に使われている部品やチップの輸出国とその複雑なサプライチェーンについては、それほど気づかれていないもしれません。 ベトナムでは、1980年代のドイモイ経済改革以来、軽工業が経済成長を支配してきましたが、最近の10年間は、世界のマイクロエレクトロニクス産業の支配的プレーヤーへと方向転換を図っており、米中貿易戦争をきっかけにその勢いを増しています。2019年には、の電気製品や部品の対米輸出額が世界4位にランクされました。過去4年間で輸出額はで倍増し、現在では190億ドルを超えて、台湾、日本、韓国を上回っています（HSコード85類で輸出された品目を基準とする）。ベトナムのエレクトロニクス産業は、今では世界の輸出額の約40％を占めていますが、その発展はまだ始まったばかりだと言えるでしょう。 初期の参入企業 ベトナムが半導体およびマイクロエレクトロニクス産業における海外直接投資（FDI）の誘致に成功し成長を遂げているのは、チャイナ・プラスワン、つまり投資を地理的に分散させるビジネス戦略が到来したおかげですが、10年前にベトナムを世界の舞台に立たせたのは、この新興市場に賭けた数少ない早期参入企業でした。 初期の参入企業の中でも、サムスンほどのインパクトを与えた企業は他にありません。2008年に北部バクニン省に6億7,000万ドルの携帯電話製造工場を設立したサムスンは、その後10年間でベトナム全国に173億ドルを投資しました。サムスンは現在、ベトナム最大のFDI貢献者であり、ベトナムの輸出の25％以上を占めています。サムスンのおかげで、ベトナムは世界第2位のスマートフォン輸出国となりました。 同じ頃、インテルはホーチミン市に10億ドルの半導体組立・テスト工場を開設し、ベトナムは世界のテクノロジー地図に確固たる地位を築きました。その後も、LG、パナソニック、Foxconnなどの海外企業が次々と参入したのです。SEMIが2013年と2014年にベトナム半導体戦略サミットを共催したことからもわかるように、これらの初期投資から数年以内にベトナムは業界の注目を集めるようになりました。SEMI SEAは、電子機器サプライチェーンの重要国としてベトナムをプロモートしており、今後も会員企業のベトナムでの成長と繁栄にプラスの影響を与えていくことが期待されます。 これらの初期参入企業がベトナムに魅力を感じたのには、いくつかの理由があります。その中でも、ベトナムの賃金水準の低さと、好ましい人口構造の組み合わせが重要です。国連はこれを「黄金の人口構造」と呼び、「ベトナムには他に類を見ない社会経済発展のチャンスがある」と評価しました。また、ASEAN自由貿易地域、CPTPP、EUとのFTA、最近ではRCEPなど、ベトナムが加盟する自由貿易協定（FTA）が増加していることも企業にとって魅力的です。米国はまだ貿易協定に調印していませんが、在シンガポール米国商工会議所の年次地域調査では、米国との二国間FTAパートナー候補としてASEANの中で最も魅力的な国にベトナムを挙げています。 貿易戦争を利用する チャイナ・プラスワン戦略がベトナムにおけるエレクトロニクス製造業の高まりの起爆剤であったとすれば、米中貿易戦争はそれを加速する活性剤となりました。東南アジアでは「米中貿易戦争は終わり、ベトナムが勝者になった」というジョークが良く聞かれますが、それは貿易・投資の動向を見ても明らかです。アジア開発銀行（ADB）によると、米中の反目は貿易の方向転換をもたらしました。2019年上半期に米国の中国からの輸入が12％減少したのに対し、ベトナムからの輸入は33％増加し、その増加分の大部分を電子機器や機械が占めたのです。ADBはさらに、貿易紛争が長期化・激化した場合、最悪のシナリオではベトナム、マレーシア、タイが 、この順で最大の勝者となると報告しています。 投資面では、2020年3月にGartnerが世界のサプライチェーンリーダーを対象に行った調査では、33％が 「調達・製造活動を中国から移転した、または今後2～3年以内に移転する予定がある」ことが明らかになっています。この調査では勝ち組を名指ししていませんが、ADBは「2019年1月～7月の期間に新たに登録された中国および香港からベトナムへのFDIが前年比200％増加した」ことを報告しており、中国のサプライヤーがベトナムに移動していることが分かります。さらに、最近の報道を見ると、Apple、任天堂、Dellのような企業は、各社のサプライヤーに対してサプライチェーンの一部をベトナムに移動するよう奨励しています。サプライヤーはこれに応じており、Compal Electronics（台湾）、GoerTek（中国）、HZO（米国）、Inventec（台湾）、Luxshare Precision Industry（中国）、Pegatron（台湾）、USI（中国）、Wistron（台湾）の各社はいずれもベトナムへの新規投資計画が報じられています。 ベトナムの製造拠点 ベトナム国内には、マイクロエレクトロニクス工場が集中している拠点地域がいくつかあります。南部では、ホーチミンのSaigon High Tech Parkが初期の参入企業であるIntelとSamsungを誘致し、日本電産やJabilといった企業がすぐに後に続いて投資をしています。しかし、最大の投資がされた地域は、ハノイを囲む北部地方です。ハノイから車で1時間の距離にあるバクニン省は、サムスンの最初の投資地であり、それ以来、Foxconnやキヤノンを誘致してきました。最近では、ベトナム第三の都市である港湾都市ハイフォンに企業は引き寄せられており、すでにSamsungとLGの本拠地ともなっています。同市は、他の製造業クラスターと隣接していること、水深の深い港が新たに建設されたこと、中国のエレクトロニクスの中心地である深センまで高速道路で12時間のトラック輸送できることで、ベトナムの新たなハイテク生産の中心的拠点となっています。 2019年にはLG Electronicsがスマートフォンの生産ライン全体を韓国からハイフォンに移し、2020年にはPegatronが10億ドルの投資計画で同市を選んだことが報じられました。また、国産帯電話メーカーVinSmartは、国内初の5Gスマートフォンをハイフォンで生産しています。11月には、台湾のASE Holdingの子会社であるUSIが、東南アジア初の生産工場の起工式をおこないました。ここで、ウェアラブル電子機器用チップの生産と組み立てを行い、2億ドルが段階的に投資されます。 USIの今回の投資は、国際的に管理されているハイフォンのDEEP C Industrial Zoneへの投資であり、「海外の顧客との距離を縮め、増加し続ける需要に対応することを目的としている」と同社の製造サービスディレクターであるKuei Chun Chi氏は述べています。「北ベトナムは、その戦略的立地と広域に及ぶインフラを兼ね備えており、顧客の注文に迅速かつ柔軟に対応するための最適な環境」であると述べています。 新型コロナウイルスの大流行は、ベトナムのマイクロエレクトロニクス産業への新規投資ペースを鈍らせていますが、同時に投資家対するベトナムの魅力を増幅もしています。ベトナムは、積極的な検疫と接触者追跡により流行を食い止めることに成功し、その結果、経済の見通しはこの地域で最も明るいものとなっています。ADBは、2021年にはベトナムがSEAの中で最も急成長している経済国の一つになると予測しており、GDPは6.8％成長が予測されています。また、産業貿易省は、世界最大手のテクノロジー企業数社が新型コロナウイルスの収束後に生産チェーンをベトナムにシフトする予定であることを報告しており、2021年には移転計画が加速するであろうと示唆しています。ベトナムのパンデミックへの対応の成功は、その戦略的立地、低賃金率、外国貿易協定と相まって、同国がアジアのサプライチェーンシフトの恩恵を受け続けること確実なものとし、この地を電子機器製造業の新たな目的地にするでしょう。 著者紹介 Stuart Schaag氏は、市場分析、事業開発、商業外交、関係構築を組み合わせた戦略を構築することで、グローバル市場でのプレゼンス拡大を求める企業を支援するE-Ward Trade Consulting LLCのプリンシパルです。それ以前は、米国商務省の国際貿易管理局で25年間、国内外の様々な役職を歴任しました。2014年から2018年まで在ハノイ米国大使館の商務参事官を務め、2020年までベトナムに駐在していました。

本記事の前編はこちら。 日本のSEMIスタンダード委員会によるパッケージング・実装の標準化 半導体パッケージの外形サイズやピン、ボールの配列には規格が必要で、JEDEC, JEITA(以前はEIAJ)、IPCなどにより世界共通の規格が使われています。日本のSEMIスタンダード委員会としてパッケージングに関して活動を開始したのは1988年頃からで、材料の各種特性の測定方法、熱抵抗や残留イオン濃度の測定方法、装置の名称や機能などのSEMIスタンダードが作られました。当時日本の半導体メーカーはDRAMを中心に世界一のシェアを誇り、パッケージの開発も積極的に行っていました。一方アメリカではIntelがDRAMから撤退し、後工程と呼ばれていたパッケージを東南アジアの生産拠点や、サブコン(今はOSATと呼ぶ) を利用する傾向が強まっていたこともあり、標準化や技術開発が停滞し、日本の存在価値が高い時代でした。 1990年代後半になると携帯電話、ハンディカム、ノートパソコンなど多くの携帯電子機器が開発され、パッケージング技術や実装技術がビジネスの競争の一つのツールとなるとともにその変化が早いため、SEMIにおける標準化活動は日米欧すべてで低調な時期となってしまいました。 しかし2010年代になるとチップを積層した3次元パッケージや多くの高機能モジュールが開発され市場に用いられるようになったため Packaging 委員会(アメリカではTAP=Test and Packaging )を発展的に解消し、3DP I (3 Dimensional Packaging and Integration)技術委員会を当初からアメリカ、台湾と連携する形で発足し、標準化活動を続けています。 日本地区3DP I技術委員会における現在の標準化活動 現在日本の委員会では標準化活動のための様々な議論を行いスタンダードの文書開発を行う組織（Task Force）で、5 years review, 3次元ICの接合部の検査方法, WLP(Wafer Level Package)やPLP (Panel Level Package)に用いられる封止樹脂の各種特性の測定方法、PLP製造に用いられるサポートガラス、超音波探傷による多段積層デバイスの界面観察方法等についてのスタンダード作成が行われています。 パッケージングは従来 8 inch、300 mmなどのwafer上に多数製造された半導体チップを個片化することから始まります。これに対しWafer Level Packageはウエハのまま必要な再配線や封止、半田ボールの搭載などを行い、最後に個片化するプロセスです。これはFan-inという考え方で、チップの下面に必要なターミナル(ランドや半田ボール) をすべて再配置するのでチップサイズとターミナルの数によってWLPが適応できないものもあります。キャリア用の300mmウエハやガラス上に個片化しテスト後、良品チップを間隔をあけ搭載した後WLPの標準プロセスを施すことで完成させたパッケージがFO-WLPです。 TSMCによるInFO (Integrated Fan Out) はAppleの Application CPUに適用しメモリーと3次元化してスマホに搭載されました。Fan-Out WLPは丸いウエハを用いていて、無駄な部分も多く、前工程用の高価な装置を使うことから、プロセスコストは高くなってしまいます。 今、技術開発が進んでいるのがPanel Level Package (PLP)です。従来のパッケージングプロセスはサイズが70-80mm x 250-260mm程度のリードフレームやBGA用の基板の上に個片化されたチップをダイボンドすることから工程が始まります。このパッケージの元となる基材を大きいパネルにして生産性や機能向上を目的としているのがPLPです。基板の材料としてはプリント配線板、ガラス基板、新しい材料などまだ開発段階ですが、装置やプロセス、副資材、各種材料の特性の測定方法や評価方法の標準化がPLPの量産化にとって必要であり、かつFO-WLPと共通の項目もあるため、SEMI Japanでの標準化が行われています。 これからもJEITAなど他の標準化団体と連携をとりながら、最適なタイミングで有用なスタンダードを欧米、台湾などと共に開発し続けていくことが大切だと考えています。 本件についての問い合わせ、3D Packaging and Integrationに関する標準化活動にご参加を希望される場合には、以下にお問合せください。 お問い合わせ窓口 SEMIジャパン Standards EHS部 中條麻美 E-mail : [email protected]

スマート製造の波に乗ろう 2020年は、世界中でデジタルトランスフォーメーションが驚くべき加速をはじめ、半導体需要を急増させ、半導体工場の現場におけるマニュアル作業削減の必要性が高まりました。半導体業界では、生産スピードと効率を向上させるための自動化を促進するために、データ駆動型の可視化、分析、スケジューリング、工程管理手法を導入する必要性が高まるにつれ、考え方が大きく変わってきました。 インダストリー4.0をめぐる新たな刺激を受けて、チップメーカー各社は、IIoT、ビッグデータ、機械学習、自律走行型自動車（AIV）などの新技術の開発を急速に進めています。しかし、多くのチップメーカーは、総合的なデジタルトランスフォーメーション戦略を欠いているため、スマート工場構築への道筋がはっきりしていないのが現状です。 スマート製造は、さまざまな技術やソリューションを網羅した幅広い概念であり、総合的なビジネス戦略に根ざした中長期的なデジタル化戦略が非常に重要となります。製造業をインダストリー4.0に即座に移行させる近道はありません。むしろ、この変革は、自然な進化を伴うステップバイステップの取り組みなのです。 マニュアルのままにすべきタスクもある－今のところは 半導体産業は、チップのマスカスタマイゼーション（カスタム製品の量産）や遠隔オペレーションを支えるためには、もはやマニュアルプロセスでは効率が不十分となっています。自動化の背後には様々な技術と標準化の進歩があり、装置のロード/アンロード、ロットの追跡やデータ収集など、工場の最も労働集約的なタスクのいくつかを合理化し、操業コストの削減に貢献しています。 しかし、タスクの中には、自動化が非常に困難なものがあります。例えば、予測することが難しいエラーや例外の処理が最大の課題となっています。さらに、エラー処理を自動化するコストは、法外なものとなる可能性があります。 コネクティビティのギャップをなくす 装置間の統合、製品品質のモニタリング、材料のトラッキングが不十分なために、重要なデータソースが利用できない場合があります。このようなコネクティビティのギャップが埋まれば、データを収集し、分析や報告のための情報を提供することができ、そして工場全体の継続的な操業改善、最適化、効率化の推進が可能になるのです。しかし、データ統合ひとつだけでも困難な作業になることを覚えておいてください。必要なデータを選択し充実させる作業は、多くの場合、単なる術的な問題ではありません。分析と最適化の対象となる製造ステップの深く詳細な知識が必要となるのです。 データが存在しても、それが他部門と連携をとっていないサイロ化したシステムの中にあって、有用な情報に統合・変換するためにマニュアルのプロセスが必要となる場合は、意思決定や改善の実施が困難な場合があります。このレベルの問題は解決が可能ですが、非常に時間がかかります。マニュアルでの統合作業は効率が悪いばかりでなく、コストがかかり、工場の時間、人的資源、資金を浪費していまいます。データの潜在価値を引き出し、改善を可能にするためには、データの正しい背景情報が不可欠です。分散されたソリューションでは、様々な職務や人、事業体にまたがるプロセスを制御することができません。作業現場において全てのアプリケーションを制御するバックボーン・ソフトウェアが、スマート製造の中心となります。 データ駆動型製造 半導体業界はデータ収集のエキスパートであり、この分野で他の多くの業界をリードしています。多くの場合に問題となるのは、チップメーカーが業務効率の改善に必要な分析をするために収集した情報の、ごく一部しか活用していないことです。分散しているすべてのデータを、常に利用可能なひとつの場所にある単一の正バージョンに統合できれば、企業はデータ分析と問題解決をほぼ問題なく行うことができます。データプラットフォームとエッジソリューションは、製造業の場合は、まっさらな状態への導入とはならないことを留意してください。 確かな自動化アーキテクチャを構築することは、機械学習や人工知能（AI）などの新技術を導入することによってのみ実現可能であり、利益を生むことができます。過去のデータを分析することで、重要なコンテキストが得られ、予期せぬプロセス時間、異常な材料の蓄積、材料輸送の問題などの逸脱が明らかになります。新たに収集したデータポイントに対する迅速な制御アクションを統合することで、製造オペレーションは、問題が起こってからの受け身な解決から先手を打った分析とオペレーションの改善へと移行することができるのです。 製造業の自動化のためのAIへの関心と投資が著しく高まっているのは、大量のデータを生成する低コストのセンサーと、そのデータを低コストで保存・処理するためのソリューションが利用可能になったからにほかなりません。AIやその他の最先端技術は、データから本質的な情報を抽出するという重要であっても退屈なプロセスを、すべての製造業者が瞬時かつ合理的に達成可能なものに変えたのです。 スマート製造の成熟度は、工場がどれだけデータ駆動型であるかにかかっています。そのためには、トレーサビリティ、コネクティビティ、リアルタイムオペレーションを改善するための基礎的な投資が必要であり、最終的には、何をいつすべきかをデータが明らかにしてくれるようになるのです。 Ricco Walterは、シンガポールのSYSTEMA Automationのマネージングディレクターです。

パッケージングと実装技術の進化 実装という単語は非常にわかりやすい良い言葉です。実際に装置や機器にとって必要な部品やソフトなどを組み込むことにより使えるようにする、ということです。一方Package という単語は包むあるいは包まれたもの全体を意味し、半導体パッケージといえばチップを樹脂やセラミックなどで封止し、ピンやリード、ランドを介して外部と電気や信号のやり取りをできるようにしたものです。ウエハ上に集積回路が形成されてから最終電子・電機機器に搭載され集積回路としての機能を発揮するまでのすべての工程や材料が様々な形で相関関係を持っているため、パッケージングという狭い範囲を示す言葉でなく、実装技術という言葉が広く使われるようになってきました。 集積回路が民生用に大量に用いられ始めたのが1980年代前半で、カラーTVなどの家電や電卓などの低価格化と高機能化が進むことになりました。1990年代になるとMemoryやMPUの高速・高集積化と面実装タイプのプラスチックパッケージの技術の進化により、パソコンの低価格化が実現しました。1995年以降、新たな技術テーマを与えたのがハンディカムなどの携帯機器と携帯電話そしてスマホです。(添付写真に:携帯電話、スマホのマザーボードを示しました。) この様な電子機器の軽薄短小化の動向とともに、1998年頃からはCSP (Chip Scale Package)、 3次元パッケージ、部品内蔵基板, WLP(Wafer Level Package) , SiP (System in Package)　MEMSマイク、各種Moduleが民生機器用に搭載されるようになりました。いまはリードフレームを用いたQFN, DFNというnon-leadタイプの小型パッケージの採用が急速に進んでいます。 パワーデバイスではプリント回路版上で別部品として搭載されていたものを集積化したIntelligent Power Module と呼ぶ、ドライバーチップなど各種周辺/保護機能を一つのパッケージ内に搭載したものが広く用いられるようになっています。 実装技術が半導体産業の進化を支える時代 2010年代に入るとMore Mooreの潮流である前工程の微細化とウェハの大口径化の事実上の限界が議論されるようになり、2013年頃から ITRSがheterogeneous integration (ヘテロジニアス・インテグレーションと 3D SiP の展望 - インテル® FPGA (intel.co.jp) という概念をMore than Moore の拡張としてロードマップに反映するようになりました。2019年には5G対応のスマホにAntenna in Package　(写真参照) と呼ばれるアンテナ内蔵のパッケージが搭載されるようになりました。 Chiplet (半導体の新技術「チップレット」の活用で、ムーアの法則は維持できるか | WIRED.jp2nd Gen AMD EPYC™ Processors | EPYC™ 7002 Series | AMD SiP, intelligent package,センサ内蔵のパッケージなど、実装における集積化と高機能化はスマホや様々な電子機器の実装部品点数削減となり、機器の組み立ての生産性と歩留まり向上にも繋がるため、半導体産業全体の発展と技術の進化及びAI化の実現にとってその重要性が増してきています。最近では放熱や磁気シールドなども技術課題となり、放熱シートや放熱機能、パッケージ上へのシールド層の形成なども進んでいます。 参考資料 (写真提供：TPSS) スマホやデジカメだけでなく自動車の自動運転や様々なセキュリティにも用いられるカメラモジュール、VR/AR用のスマートグラス、ワイヤレスイヤフォンや活動量計などのウエアラブル機器、スマートペンなどのさらなる高機能化を実装技術の進歩と開発が支えていくと考えています。 本記事の後編はこちら。 本件についての問合せ： SEMIジャパン スタンダード EHS部　中條麻美（[email protected] )

材料科学は、応用物理学、化学、そして、磁気、冶金、セラミックス、ポリマー、シリコンの多分野にわたる工学を包含する技術基盤として、過去 50 年間のハイテク分野の経済成長を牽引してきました。デバイスの小型化、高速化、スマート化が進む一方で、高性能化とエネルギー効率の向上も求められていますが、これらの基礎技術で実現できることは限界に達しつつあります。テクノロジー部門は、急速に変化する世界にあって私たちが直面する課題に対処するために、新素材への新たな研究と投資を必要としています。 TDK株式会社の投資部門であるTDK Venturesを率いる私は、21世紀に向けて材料科学の革新に挑戦する若い企業が続々と登場していることを嬉しく思います。過去1年半にわたり、材料科学の基本的な構成要素を再定義し、技術を前進させるための新しい方法を見出すことを目指す複数のスタートアップ企業に当社は投資を行ってきました。実際、この1年でこの内3社が株式公開に成功あるいは企業買収の対象となりました。 このことは、材料科学研究への関心が再燃していることを示すだけでなく、材料科学への投資が健全なリターンをもたらす傾向があることを示しています。材料科学の投資リターンがリターン（再来）したとのです。 原子レベルの材料科学 ハイテク投資家にとって、材料科学は過去10年から15年の間に魅力を失いました。なぜなら、ソフトウェア開発企業への投資が、場合によっては2～3年という比較的短い期間で非常に健全なリターンをもたらすようになったからです。材料科学分野の製品開発は伝統的に、ソフトウェアの新興企業よりもはるかに多くの資本を必要とし、リターンを生み出すまでにはかなりの時間がかかります。 今日のハードウェアのイノベーターたちが明らかにしたのは、私たちはまだ、材料科学の可能性の上っ面をなでているにすぎないということです。20年前とは異なり、炭素原子の単層からなるグラフェンのような製品を開発することができます。グラフェンは鋼鉄よりも200倍強く、熱や電気の優れた導体です。このようなナノメートルスケールの材料により、多機能を集積した超小型、超低消費電力な高性能部品の設計が可能になり、数年前には考えられなかったチャンスをもたらします。このような進歩により、材料科学の未来は輝きを取り戻しているのです。 投資家は材料科学のスタートアップを歓迎 成功を収めた材料科学スタートアップ3社をご紹介します。 2020年に株式を公開したGenCellは、商業、製造業、ヘルスケア事業向けのクリーンなバックアップ電源を提供する燃料電池ソリューションを開発しています。この燃料電池は、オフグリッド電力や農村部の電化にも、幅広い温度・湿度条件下で使用が可能です。GenCellのプロセスは、無水アンモニア(NH3)からオンデマンドで水素を生成する革新的なもので、他の方式の10倍の効率を実現し、また外部の電力を必要としません。GenCellの燃料電池は、水素と酸素を排出物ゼロの化学プロセスで反応させて、電力と熱を発生します。唯一の副生成物は水です。 Stratasysが2020年に買収したOriginが開発する3Dプリンター・プラットフォームは、材料の自由度が高く、大量生産に向けのアディティブ・マニュファクチャリングのアプローチを提供します。Originの3Dプリンターを使用することで、顧客は独自の材料も含め様々な材料で、独自のデザインの製品を印刷製造することができます。Originは、世界最大の材料科学企業と戦略的パートナーシップを結び、歯科、医科、製造業の大手企業向けに製品を印刷製造しています。 2020年に京セラが買収したSLD Laserは、世界初の高輝度・完全一体型の白色レーザー発光器を生産しました。この発光器は、窒化ガリウム固体レーザーをを高性能蛍光体素子を介して投射することで、青色レーザーを広スペクトルの非干渉性白色光に変換し、目への危険性もありません。その結果、LEDの100倍の輝度、10倍の距離の投射が可能となり、特殊照明、ディスプレイ照明、自動車用照明など、さまざまな用途に採用されています。 材料で違いが生まれる 半導体、バイオテクノロジー、サーバー技術など、前世紀の基盤技術のイノベーションは、多くが材料科学のブレークスルーに基づくものでした。TDK Venturesでは、未来の進歩をもたらす唯一の道は、材料研究に立ち返り、科学技術の地平を広げるための新たな方法を見出すことだと考えています。一部の老舗企業にとっては、従来のやり方で物事を進めるのではなく、新しい考え方を取り入れていく必要があるかもしれません。これは、スタートアップのように考え、変化と新しい機会への挑戦を歓迎することを意味しています。 また、これらのイノベーションは、既存の分野の限界を押し広げるだけでなく、環境の保全と人々の生活の向上に貢献するものであるべきだと考えています。これがTDKベンチャーズの創業理念の一つです。当社の投資は、デジタルとエネルギーの変革に貢献し、より持続的な世界を導くものでなければなりません。当社の目標は、投資するすべてのスタートアップ企業が、世界にポジティブなインパクトを与えるために、その潜在能力を最大限に発揮できるよう支援することです。 例えば、GenCellの燃料電池は、従来の電力網から遠く離れた農村地域に無公害の電力を供給し、大気汚染の原因となるディーゼル発電機に頼らない生活水準を向上に寄与します。SLD Laserのレーザーライトは、従来のLEDランプよりも電力効率が高く、同等のHID(高密度放電)ランプよりも10,000時間以上長持ちします。Originの3Dプリンター・プラットフォームは、安全でローカライズされた製造を実現し、サプライチェーンにおけるエネルギーの無駄を最小限に抑えることを目指しています。 私たちはまだ、材料科学が可能にすることのほんの上っ面をなぜているに過ぎません。TDK Venturesでは、社会と環境にポジティブな変化をもたらす新しい変革的な技術の可能性を探求しながら、有意義な業績を上げることに専念しています。 Nicolas Sauvage氏は、TDK株式会社のベンチャーキャピタル（CVC）部門であるTDK Venturesの社長です。TDK Venturesはテクノロジーに特化したベンチャーファンドとして、基礎材料科学を活用してデジタルトランスフォーメーション（DX）、エネルギー＆環境トランスフォーメーション（EX）のイノベーションを強化し、世界の魅力的で持続可能な未来を切り開くアーリーステージのスタートアップ企業に投資しています。 原文はこちら：https://www.semi.org/en/technology-trends/tdk-ventures-invests-in-materials-science-back-to-the-basics-but-with-a-mission

今回のパンデミックによって、これまで確立していた医療の枠組みは再定義されました。何度も通院するような古いモデルは、もはや感染リスクがあり成り立ちません。現在、焦点となっているのは、健康評価のための広汎なバイタルサインの遠隔モニタリングソリューションと自動データ処理です。 ソーシャルディスタンスに適した、ウェアラブル、埋め込み型、挿入型、摂取型等の技術を使った長期モニタリングが、個人ならびに集団の医学的異常の検出に役立つでしょう。小型で新技術を活用したバイタルサインの遠隔モニタリングについて、imecのテクニカルスタッフのプログラムマネージャー兼プリンシパルメンバーであるCarlos Agell氏にお聞きしました。Agell氏は、SEMI Technology Unites Global Summit（2021年2月15-19日、オンライン開催）の中で2月19日に提供されるSEMI MedTech Forumの講演者です。 SEMI：診断技術をけん引するイノベーションとは何でしょうか？半導体産業はどんな役割を担うのでしょうか？ Agell氏：COVID-19が引き金になって、遠隔診断が明らかに必要性となりました。その代表例が、呼吸モニタリングとSARS-CoV2検査技術です。 COVID-19の最も明らかな症状のひとつが呼吸ですが、この点で医療技術には大きなギャップがあることが浮き彫りにされました。小型の携帯デバイスを使った広範な呼吸データの連続モニタリング技術の必要性です。imecでは、このギャップを埋める実現可能なソリューションを提供する技術として、生体インピーダンス法によるチップセットやスマートフォン対応のセンシングデバイスに取り組んできました。半導体産業の新しいセンシング法によって、携帯型遠隔呼吸モニタリングを改善することが可能です。 一方で、SARS-CoV2の診断技術は、現在の健康危機において最も重要なものとなっています。この分野で求められているのは、検査の簡素化、迅速化、低コスト化です。また、現実的な観点から、社会はウイルスの拡散を防ぐ必要があります。imecは、先陣を切って半導体ベースのソリューションを導入し、シリコンベースの技術で被験者の呼気からエアロゾルを採取することで、COVID-19検査のゴールドスタンダードであるPCR（ポリメラーゼ連鎖反応）法分析の簡素化を目指しています。 呼気中のウイルス量を測定することで、感染の明確な指標が得られます。また、経済的回復を促進するためには、迅速検査によるウイルス量の高い被験者の検出が鍵となります。費用対効果が高く、迅速でありながら信頼性の高いSARS-CoV2検査ソリューションは、施設の入口や飛行機の搭乗口でのゲート検査などで利用すれば、旅行やホテル、レストランなど深刻な経済的打撃を受けた業種でも対面サービスが可能になり、ビジネス再開を促進する上でも有効です。 SEMI：imecの医療分野の改善の取り組みについて、もう少しお聞かせください。 Agell氏：imecは、喘息、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、COVID-19などの呼吸器系疾患の治療に必要な、人目につかない遠隔呼吸モニタリングの開発を活発に進めています。こうしたソリューションは、シリコンチップセット、センサー統合、アルゴリズムを組み合わせてによってセンサーデータを解釈します。 生物学的基礎を理解するための取り組みの一環として、imecの*1ハートオンチップ 用マルチ電極アレイ（MEA）プラットフォームは、患者由来の心筋細胞を研究するために、高密度電極（444444電極/mm2）による、細胞外・細胞内の記録、電気刺激の印可、インピーダンス計測を行う比類のない機能を提供します。 imecは、呼気分析（エアロゾルキャプチャ）をベースした迅速かつ低コストのSARS-CoV2検査装置を、分析時間5分を目指して開発しています。このようなツールは景気回復の鍵を握るものであり、imecは2021年後半にブリュッセル空港でプロトタイプ装置の大規模試験を計画しています。 imecは、パンデミック中に使用するソーシャルディスタンス対策ツールを開発するスピンオフや外部企業を支援してきました。医療はimecの重要な戦略分野であり、複数の部門で、細胞選別技術や多電極アレイから、非侵襲的な心肺・神経モニタリングのためのセンサーやシステム、医療データの高度な処理や試験用のツールに至るまでのお互いに補完しあうテーマに取り組んでいます。 SEMI：パンデミックは遠隔診断にどんな影響を及ぼしましたか？この分野でどんな新しいことがあるでしょう？ Agell氏：パンデミックによって、遠隔診断の進歩は加速しました。例えば、遠くにいる医師との面談が可能になり、遠隔医療がうまく立ち上がりました。しかし、私の考えでは、これは出発点に過ぎません。遠隔医療の医師は、体温、体重、血圧などの診察室の診療時と同じ健康データを遠隔収集することが必要を感じるでしょう。その後すぐに、医師はさらに多くのデータを必要とするようになり、膨大な量のデータを分析するためのアルゴリズムが開発され、遠隔診断の進歩は次の段階に拍車をかけることになります。つまり、医療は医師中心の枠組みから、患者中心のソリューションへと大きく移り変わるでしょう。願わくは、この変化が健康へのよりプロアクティブなアプローチを促進し、病人を治療する時代から、予防と健康維持へと脱却すること期待しています。 Imecの呼吸モニタリング研究用デバイスは、医療パッチの形態をとる。 SEMI：感染症診断以外に、パラダイムシフトを起こすだろうソリューションはありますか？　遠隔診断のニーズ拡大に関連した世界市場のトレンドを2つ挙げることができますか？ Agell氏：医療のパラダイムシフトは、ハイパーコネクティビティのトレンドによって大きく促進されることになるでしょう。通信は高速で広範囲に及んでいます。医療も、小売、銀行、取引、ビジネス全般と同様に、通信回線を介して部分的にリモートで行うことができることが、今回のパンデミックで証明されました。 新しい診断法の性能を証明することは必要ですが、それが困難であることは明らかです。医療分野は厳しく規制されており、またこの市場は一般に保守的であるからです。しかし、アルゴリズムと自動化された診断法が徐々に医療界の信頼を獲得するトレンドが、明らかに進行しています。臨床試験や規制当局への申請は有効ですが、一定期間市場に出回ったソリューションが医療関係者（および一般の人々）の全体的な信頼を得たとき、明らかな証明が得られるでしょう。昔、GPSナビゲーション技術でも見られたように、クリティカルマスを満たすことで一般的に受け入れられるようになるのです。 医療市場に関しては、パンデミック後の最初のシナリオとして、遠隔医療からハイブリッドモデル（外来診療と遠隔医療のミックス）への揺り戻しが予想されています。これは両方の良いとこ取りに見えますが、その有効性と市場で生き残れるかは未知数です。 パンデミックによって加速された明確な市場トレンドは、家電製品における保健機能のコモディティ化です。家電製品の会場を覗いてみると、時計、スマートフォン、体重計、さらにはオフィスの椅子やクッションまでもが、健康情報を収集する日が遠くないことがわかります。 imec MultiElectrode Array (MEA)チップセット SEMI：テクノロジーはどのように私たちを団結させるのでしょうか？SEMI Technology Unites Global Summitに何を期待しますか？ Agell氏：私は、このパンデミックについて大変楽観的な見方をしています。世界的な健康危機が招いた被害をテクノロジーが食い止めると信じています。テクノロジーは私たちを団結させるだけでなく、命を救うことにもつながるのです。 SEMI Technology Unites Global Summitに個人的に期待しているのは、半導体業界がパンデミックや今後のパンデミック後のシナリオにどのように対応していくのかを、私たちが理解することです。健康に関連したトレンドが出てくるのか、またそれが一過性のものなのかに興味があります。以前の世界的なパンデミックの時には、半導体産業は存在すらしていなかったので、現在の状況は前例がないのです。 TUGS imec Agell headshotCarlos Agell氏は、imecのテクニカルスタッフのプログラムマネージャー兼プリンシパルメンバーとして、プロジェクトを監督し、研究トピックの戦略的方向性を決定しています。ウェアラブル機器開発のバックグラウンドを持ち、心臓病用ウェアラブル機器の分野でFDA承認を受けた2つの医療機器の開発でリーダーシップをとりました。また、アクティブ医療機器の次世代国際標準を開発する標準化委員会のオランダ支部のメンバーでもあります。Agell氏は、カタルーニャ工科大学（スペイン）とカリフォルニア大学アーバイン校（米国カリフォルニア州アーバイン）で電子工学とECCSの2つの修士号を取得しています。 *1生体機能チップのひとつ。チップ上にMEMS技術を利用してマイクロ流路などを構成し、臓器の培養細胞を組み合わせることにより、従来の人工臓器ではできなかった生体機能を再現する。ハートオンチップは心臓機能を再現する。 原文はこちら：https://blog.semi.org/technology-trends/remote-vital-sign-monitoring-technologies-help-drive-new-standard-of-healthcare

Tokyo Electron Europeのサービス戦略・エクセレンス担当シニアバイスプレジデントであるEyal Shekel氏に、人工知能（AI）がスマート製造に与える影響や、製造装置のスマート化技術による半導体製造を進化について話を聞きました。 Shekel氏は、SEMI Technology Unites Global Summit（2021年2月15-19日、オンライン開催）の中で2月17日に提供されるSEMI Fab Management Forumの講演者です。 SEMI：AIはスマート製造の重要な実現技術です。最新のトレンドはどうなっていますか？ Shekel：最先端ノードや非常に複雑な3次元半導体形状の出現により、装置開発や大規模な計測技術の使用から歩留まり阻害要因のモニタリングまで様々な分野で、市場投入までの時間が長期化し、コストが増加しています。 AIは、将来のデバイスのニーズを満たすために適切な材料やプロセス技術を決定するマテリアルズインフォマティクス分野で、重要なツールとなりつつあります。新しい材料やプロセスと合わせて、バーチャルメトロロジーを開発・導入することで、製造プロセスの各段階でお客様のデバイスウェーハを、ほぼ絶対的なリアルタイムで正確にモニタリングすることが可能になるでしょう。 SEMI：R Dから量産立ち上げのプロセスで、データ分析はどのように有効でしょうか？ Shekel氏：AIを活用したマテリアルズインフォマティクスの新たな研究分野から、高効率な製造プロセスの発見と最適化を導くツールが誕生しています。例えば、東京エレクトロンでは、エッチングレート向上のためのプロセスと材料の相互最適化法を開発しています。 半導体製造プロセスの歩留まりを監視・管理するためには、直接計測をすることが重要ですが、時間とコストがかかるため、すべての生産ウェーハを監視することは困難です。しかし、ディープラーニングAIにより、製造装置のデータと過去に処理されたウェーハの計測変数から、すべてのウェーハの計測値が予測可能になりつつあります。これにより、トータルな品質管理とラン・ツー・ラン管理が可能になり、さらに生産コストとサイクルタイムの同時削減が可能になります。 SEMI：TEL Service Advantageについて説明いただけますか？ Shekel氏：TEL Service Advantageは、お客様のニーズに合わせたサービスプランを選択できる、TELのグローバルサポート体制です。また、お客様のご要望や技術的な進歩に対して迅速に対応できる体制になっています。TEL Service Advantageは、お客様の装置メンテナンスの効率化、および当社製装置の生産性を最大限に引き出す様々なサポートプランをご提供します。お客様のニーズに合わせてプランを組み合わせ、最大限の効果を得ることができます。 TEL Service Advantageを支える重要な要素の一つが「TELeMetrics™」です。TELeMetrics™は、リモート接続を利用して各種センサーからの装置データを分析し、その分析結果に基づいて、装置のスループット改善や予知保全等、お客様固有の課題にあわせたソリューションを提供しています。 SEMI：パンデミックに際して、AIは助けになりましたか？　サクセスストーリーをシェアいただけますか？ Shekel氏：パンデミックの影響で世界的に渡航が制限されたため、多くの場合、お客様を訪問することは非常に困難であり、また不可能な場合もありました。当初はスマートフォンや電子メールなどの標準的な通信機器で対応していましたが、トータルサポートセンター（TSC）によるリモートサポートを強化しました。 その後も、TELは「Service Advantage」プログラムをいち早く展開し、以下のような先進的なツールや手法を追加で利用するようになりました。 AR（拡張現実感）を導入し、お客様とTELエンジニアを遠隔支援 TEL装置へのセキュアなリモート接続を実現し、パラメータやログを調査や、設定の変更を実行 テレビ会議システムや工場内の研修ツールでトレーナーをつなぎ、世界各地の技術者のスキルアップを図る遠隔研修コースを実施 ARゴーグルを使用した装置の立ち上げとトラブルシューティング TELのグローバルテクノロジーデータベースを拡張し、マルチ言語検索機能を実装 あるヨーロッパの顧客サイトでの重要なプロジェクトが、優れたサクセスストーリーを提供しています。上記のすべてのアプローチを用いて、現地チームと協力して、大きな遅れなく装置を立ち上げることができました。このことは、お客様から高く評価されましたし、当社にとっても非常に重要なことでした。 SEMI：未来について何を予測しますか？ Shekel氏：世界の技術インフラは急速に発展し、拡大し続けています。5Gネットワーク、IoT、高度なセンシング機能などの要素は、ニューロのようなインフラをベースにした、私たちが汎用AIと呼ぶものに発展して行くでしょう。自動学習は領域を超えて広がり、内部ロジックや推論により、現在は手作業で行われている多くの作業を自動化するようになるでしょう。特に私たちの業界では、汎用AIによって、労働者は現在進行するオペレーションよりもデータ分析や将来の高度な研究開発に集中できるようになるでしょう。 SEMI：テクノロジーはどのように私たちを団結させるのでしょうか？SEMI Technology Unites Global Summitに何を期待しますか？ Shekel氏：テクノロジーが私たちを結びつけたのは、この150年のことでした。電信や電話から始まったコネクティビティが、遠距離で情報を交換するために使われました。今日では、テレビ会議機能、AR、通信技術の向上により、地理的に分散している人々を結びつけることがはるかに容易になりました。このことは、特にこのパンデミックにおいて明らかであり、価値のあるものとなっています。事実、私たちは、装置サポート、トレーニング、顧客対応など、すべての重要な活動を、たとえ私たちが直接立ち会うことができなくても、継続して行うことができるのです。 SEMI Technology Unites Global Summitは、普段セミコンの展示会でお会いすることの多い方々やお客様とのつながりを保つ絶好の機会です。 また、そうでなければ出会うことのできない多くの人とのネットワークを築くことができます。さらに、スピーチやプレゼンテーションをいつでも見ることができます。通常は展示会とイベントが同時に開催されるので、普段は見逃してしまうプログラムもありました。 Tokyo Electron Europeのサービス戦略・エクセレンス担当シニアバイスプレジデントであるEyal Shekel氏は、半導体業界で27年のキャリアを持つベテランです。イスラエルの工科大学Technionを機械エンジニアとして卒業後、Applied Materialsに入社。1997年にヨーロッパの東京エレクトロン（TEL）に転職し、イスラエルのリージョナルサービスマネージャーを務めた後、すぐに同社のジェネラルマネージャーに任命されました。2005年よりTEL Europeの上級管理職に就任。2019年までは上級副社長としてTEL Europeのサービスおよびサポート業務を監督していました。現在は、日本のTELグローバルサービス委員会の共同リーダーを務めています。 原文はこちら：https://blog.semi.org/technology-trends/from-smart-manufacturing-vision-to-innovative-advanced-technical-service-solutions-tel-delivers