Technology and Trends

COVID-19との闘いで世界中のテクノロジー企業がイノベーションを加速させる中、MEMSおよびイメージセンサーは半導体産業の輝ける星となっています。この小さなデバイスは、サーマルイメージングや診療現場での短時間検査方法から、PCR検査装置やSARS-CoV-2検出技術に至るまで、広範な電子機器の進歩を支えています。 SEMIはYole Développementのアナリスト、Dimitrios Damianos氏、Chenmeijing Liang氏に、MEMSおよびセンサー市場の動向とマイクロエレクトロニクスを利用した技術によるCOVID-19感染収束の世界的推進への貢献についてお話をうかがいました。 MEMS・センサー技術についてのさらなる情報が、2020年11月12-13日にミュンヘンで開催されるSEMICON EuropaのSEMI MEMS Image Sensors Summitで提供されます。ご登録はこちらまで。 SEMI：世界的パンデミックにもかかわらず、MEMS・センサー市場の成長は止まらず、ヨーロッパだけではなく世界的にも最も好調な産業のひとつとなっています。この成長をけん引しているのは何でしょうか？ Damianos氏：MEMSは、圧力や加速度を計測する最初のセンサーから、回転センシングや可視光管理、さらに可視光を超えた光センシング、超音波やマルチスペクトルへの拡大と、絶えず進化を続けてきました。現在、私たちが向かっているのは、環境のあらゆる側面をセンシングする時代であり、このために、大量のデータ処理、さらには解析によるデータの質向上が進められています。 COVID-19は、世界の各種市場に好悪様々な影響を与えています。自動車、交通機関、民間航空が被害を受けた一方で、電気通信と医療へは好影響をもたらしました。消費市場、モバイル市場、産業市場への影響は中程度です。さらに、COVID-19は製造業における現在のグローバルなサプライチェーンに対する見方を変えつつあり、パンデミックや第一次ロックダウンによってもたらされる同様のリスクを最小限に抑えるために、バリューチェーンの地域課が進展する可能性があります。 SEMI：貴社の調査によると主要なMEMSプレーヤーはどこになりますか？ Damianos氏：MEMSプレーヤーについては、10年前にはTexas Instruments（TI）とHewlett-Packard（HP）がシーンをリードし、それに続くBoschとST Microelectronicsを含めて同程度の収益水準にありましたが、2019年は大きく様変わりしました。現在では、BroadcomとBoschがそれぞれ約14億ドルの収益でトップに立っており、それ以外のMEMS主要プライヤーは、4億ドルから6億ドルの収益範囲で競い合っています。MEMSマイクメーカーは、音声インターフェースの採用増加で利益を得ていますが、モビリティやスマートフォン向けのMEMSが主力のプレーヤーは、最終製品の需要が弱く、若干苦戦している状況です。 SEMI：COVID-19がMEMSの各市場に及ぼす影響について、2020年にどんなシナリオが想定されますか？ Damianos氏：2020年の消費市場は2.6％の微減、自動車市場は27.5％の縮小、防衛・航空宇宙市場は20.5％の縮小をYole Développementでは予想しています。防衛市場については、今年度の主要計画はすべて継続実施となるため、大きな影響はないでしょう。市場全体では、サプライチェーンや物流の問題により、若干の納入遅延が発生する可能性があります。一方で、商用/民間航空宇宙アプリケーション用センサーは、航空旅行業界のマヒのために苦しむことになるでしょう。好調の可能性があるのは、通信分野の4.7％増、医療分野の10.6％増、産業分野の11.5％増となります。 世界的なパンデミックの影響で、需要が急増しているMEMSのタイプもあります。例えば、人の体温を非接触で測る必要性から、ガンタイプ温度計やサーマルカメラに使用されるサーモパイルセンサーやマイクロボロメータの需要が増加しています。また、マイクロ流体デバイスを用いたDNAシーケンサやCOVID-19を検出するPCR検査装置は、細菌やウイルスを分子レベルで高精度に検出する最新の方法として、市場の注目を集めています。さらに、人工呼吸器の圧力・流量計は、病院の集中治療室(ICU)での需要拡大によって、今後成長が期待される分野です。 SEMI：長期的な成長トレンドをどのように予測しますか？ Damianos氏：長期的には、世界のMEMS数量は2019年の244億個から2025年には508億個へとほぼ倍増し、同期間のCAGRは13%になると予測しています。世界のMEMS市場は、2025年までに177億ドルの収益に達する可能性があります。 多くのセンサーを統合したウェアラブル機器が増加傾向にありますが、費者志向を高めたヘルスケア機器への動きもあります。さらに、音声インターフェースおよび音声/バーチャル・パーソナル・アシスタント（VPA）関連市場が今後も高い成長を見せ、音声キャプチャの品質を高めたMEMSマイクへの需要が増加しています。MEMSデバイスは、高精度化、超低消費電力化、組み込み知能、そして医療アプリケーションのための生体適合化へと向かっています。 MEMS のプレーヤーは、コモディティ化を防ぐために、多数のセンサーをグループ化してセンサーハブを形成したり、あるいはデータ処理、アルゴリズム、ソフトウェアを追加したりすることで、より多くの価値の提供を試みるでしょう。業界のプレーヤーは、センサーの近くにプロセッサを追加（例：Knowles）や、クライアントのアプリケーションのユースケースの改善（例：Bosch や ST）など、様々な戦略を採用しています。エッジ側のAIは付加価値追加には非常に魅力的であり、すでに多くのスタートアップ企業が取り組んでいます。いくつかの例としては、常時オンセンシング（AspinityがInfineon、Syntiantと共同開発）、エコーロケーション（IMERAI）、慣性センサーを使った予測メンテナンス（Cartesiam）などがあります。これがMEMS技術の次の焦点になることは間違いないでしょう。 SEMI：CMOSイメージセンサ（CIS）は、先進運転支援システム（ADAS）のようなアプリケーションにむけたマシンビジョンやAIを搭載したデバイスの開発で要となる技術です。CISは、新しい技術製品やユースケースにおいて、現在進行中の多くの革命の原動力となっています。イメージセンサー業界の現状はどうなっていますか？ Liang氏：昨年は、旺盛な需要と生産能力の限界による高価格が重なった例外的な年でした。2019年第4四半期は予想を大きく上回り、最終的にCIS業界は通年で193億ドルに達しました。今年は通常に戻りますが、パンデミックの影響があるにもかかわらず、7%から12%の範囲での成長が見込まれると考えています。昨年の前年比25%の成長率は、過去10年間で最も高いものでした。CIS の市場シェアは、モバイルが 69％と依然として市場を支配しています。コンピューティング（8％）とコンシューマ（5％）の2つの市場は、モバイル市場に隣接しているが、スマートフォンの混乱により、徐々に地歩を失っています。 セキュリティの市場シェア 6％ですが、今後はおそらく CIS の第 2 位の市場となるでしょう。これは中国の新興プレーヤーにとっては得意分野なのですが、残念ながら現在の貿易戦争で打撃を受ける可能性があります。自動車市場は、ADAS、ビューイングカメラ、インキャビンカメラの新アプリケーションが多数開発され、2018年から2019年にかけて非常に好調に推移しました。最後になりますが、産業用カメラアプリケーションは、特に半導体産業と自動車産業の大規模な自動化投資の恩恵を受けましたが、これらの市場がポストCOVID-19の世界で再編成されるため、多くの不確実性が存在しています。 SEMI：季節性とCOVID-19の影響を最も受けやすいCIS市場はどれですか？ Liang氏：四半期毎に実施している当社のCIS市場観測によると、自動車市場とセキュリティ市場は、季節性の観点から当社の予想以上にパンデミックの影響を受けました。コンピューティング市場については、ロックダウンの直前に状況が改善しました。第1四半期はノートPCやタブレットの販売が好調に推移し、プラスの影響を受けましたが、セキュリティ機器に大きな影響はありませんでした。車載用は通常の季節性通りに第1四半期のカメラ需要が非常に高くなりましたが、その後は自動車出荷台数が減少しました。2020年の自動車用CIS市場は、自動車の生産台数が減少したものの、カメラの装着率が増えたことで、2019年と比較してほぼ横ばいで推移するでしょう。消費部門と産業部門は第1四半期に下落しましたが、これは年明け早々に通常発生する動きです。 今後5年は少し伸び悩むかもしれないし、来年の成長を予測していますが、将来的にはモバイル市場のシェアは低くなるでしょう。実際、モバイルCISの成長率はCISの成長平均を下回っており、セキュリティ、自動車、産業分野のシェアの拡大が見込まれます。CIS市場は2025年には280億ドルに達する可能性があります。 当初、COVID-19は、中国の工場が正月休みに入る時期にパンデミックが始まったため、生産面への影響は限定的でした。現在は供給が回復していますが、当社では需要面での影響はまだ限定的だと考えています。2020年のスマートフォンの生産台数は6％減となりますが、今年はモバイル向けカメラの出荷台数が10％程度増加するはずです。モバイル市場のもう一つの追い風となるトレンドは、光学式指紋認証の実装です。現在、ハイエンドのAndroidスマホが、この種の技術を採用しています。2023年については、光学式指紋認証からの収益は10億ドル以上になると予測しています。 自動車市場のロードマップは、カメラの普及によって推進されています。1台の車に10台のカメラが搭載され、一部の高級車ではそれ以上のカメラが搭載されるようになるでしょう。安全性や利便性に対する需要の高まりは、今後、1台あたりのカメラが増えることを意味します。装着率が高いことから、現在の自動車市場の平均は1台あたり2.0台程度ですが、2025年には1台あたり3.5台になると予想しています。セキュリティ分野でも、現在はCMOS方式のIPカメラが最も重要となり、CCD方式のカメラは市場からほぼ撤退しています。 SEMI：現在重要となっている技術トレンドは何でしょうか？ Liang氏：3D半導体技術がホットです。CISウェーハ積層技術は、間違いなくCIS技術競争の中心にあります。将来的には、AI分析などの最近開発されたプリケーションを適用した新しいタイプのCISが考えられます。これまで、CISの様々な種類の画素が登場してきました。最近ではグローバルシャッター(GS)や間接TOF方式が登場し、現在ではTOF方式の画素が量産されています。3D半導体技術は、1チップに多くの価値を詰め込むことができるため、業界にとっては大当たりとなりました。シリコンの表面積が増えているのですが、追加分は積層されます。 COVID-19はまだ問題視されており、2020年のスマートフォンの終着点はいまだに不透明です。CISへの短期的な影響としては、昨年の前年比25％という成長率が今年は鈍化するでしょう。自動車生産台数の落ち込みは、車載カメラの装着率の上昇で緩和されると考えられます。また、セキュリティ市場もCISの成長をサポートするでしょう。 以下のレポートからMEMS/センサー市場のさらなる情報が得られます（外部リンク）： Status of the MEMS Industry 2020 3D Imaging and Sensing 2020 CIS Market Monitor Q2 2020

慣性センサーは、ウェアラブル機器にとってますます重要な役割を果たすようになっています。過去10年にわたってユーザーの経験を単純な活動や健康状態の検出によって定義してきたウェアラブル機器は、慣性センサーの進化を推進力として、こうした質素な機能から脱却しました。一日の歩数を伝えるという単純な行為から始まったウェアラブル機器は、水泳のストロークやランニングの歩調、さらにはゲレンデ外でのスキールートのマッピングに至るまで、より深い洞察をユーザーに提供するようになったのです。進化した慣性センサーの基盤の上に、光学センサー、温度センサー等のセンサー技術を融合し、これまでは病院に行かなければ入手できなかった臨床レベルのヘルスケア情報が提供されています。 今日の慣性センサーは、健康状態の改善を再びリードしています。ただし、今回の患者は人間ではなく機械です。実際のところ、重要な機械の状態は、工場装置、風車、鉄道の台車、航空機などいずれも、その振動の特徴を精緻に分析することで長年にわたって評価されてきました。このために使用されるセンサーは、振動振幅が非常に小さく検出が難しいこと、また広帯域にわたるスペクトル成分の理解が重要であることから、圧電技術に依存してきました。ノイズと帯域幅に関しては、大きな圧電セラミックの方が、静電MEMSよりも大幅に優位だったのです―ただし、最近までは。 かさばる高価な圧電センサーを使用して機械の状態をモニタリングするのは、MRI検査を受けるために医院に行くことに似ています。使用される機器（センサー、受信機）は高価で、これを操作し情報を解釈するためには、高度な訓練を受けた専門家が必要です。このため、圧電センサーは極めて重要な機械にのみ搭載されました。それ以外の機械については、継続的なデータがとれないギャップをカバーするため、非効率な定期点検を実施するほかありませんでした。 状態基準モニタリングは、重要な機械パラメータのリアルタイムセンシングにより、システムのダウンタイムを短縮し、効率を向上させます 機械の健康診断の進化 数年前、サプライヤーが圧電素子から静電容量式 MEMS への切り替えを開始したとき、MEMSによる機械の状態モニタリングの民主化が始まりました。性能はまだ圧電センサーと同等ではありませんでしたが、MEMS 技術はさまざまな故障の捕捉に成功しました。その一例として、ADXL001 は、振動モニタリング市場の根幹となるエレクトロニクス内蔵型圧電センサー（IEPE）および 4-20 mA センサーに採用され始めています。このセンサーの帯域幅とノイズの制限から、極早期の検出や予防的なモニタリングには使えませんでしたが、欠陥が進行して切迫した状態ではトラッキングが可能でした。 他のデジタル加速度センサーも、簡素化により多くの機械への利用拡大を目指す新しいワイヤレスシステムのプロトタイプへの採用が始まっています。自己完結型のデジタル・ワイヤレス・センサーであれば、より低価格かつ容易に展開し、エッジ側にコンピューティング能力が付与できるという考えです。 残念ながら、ノイズの少ないMEMSセンサーであっても、帯域幅の制限があり、機械の最も経済的なメンテナンスの方法や時期がわかるような早期の故障診断や予測はできませんでした。こうしたMEMSセンサーは、差し迫った故障を検知して、致命的な損害を防ぐために使用されていました。しかし、誰もが知っているように、医師が病気を早期に発見すればするほど、より良い結果が得られる可能性は高くなります。早期発見できれば、医師が治療のために利用できる治療方法の選択肢が広がるからです。 慣性MEMSは、ADXL100xシリーズなどの次世代静電容量型MEMSの登場により、新たなフロンティアを開拓しています。超低ノイズ密度と高い周波数特性を実現した新しい静電容量型MEMSデバイスが、その要求を満たしてくれるのです。最大25kHzまで3dBの帯域幅があり、0.4dBから10kHzまでフラットな応答曲線を持つこれらの加速度計は、DC性能の向上、堅牢性の向上、長期安定性、直線性、そしてもちろんコストなどの魅力的な特性が実証されており、静電容量型MEMSは圧電素子よりも優れた選択肢となりました。 高帯域幅静電容量型 MEMS の使用は容易であり、価格も手頃であることから、市場も反応をし始めています。状態モニタリング機器は、多くのメーカーが提供するようになりました。その結果、豊富なデータが生成・利用されるようになり、機械学習や人工知能（AI）を使ってより優れたタイムリーな予知メンテナンス・アプローチが開発されています。 機械の状態基準モニタリング市場は注目すべき規模があります。35億ドルと推定され、成長を続けている状態基準モニタリングは、ダウンタイムを短縮し、定量化可能な方法で機械の稼働率を向上させます。また、恩恵を受けるのはメーカーだけではありません。より持続可能で効率的な工業プロセス、高速で安全な大陸横断鉄道、道路上だけでなくエンジンルームで何が起きているかを感知する自律走行型の自動車やトラック、そして進化する私たちの生活をサポートする近代的なインフラストラクチャーを考えれば、機械の状態モニタイングが全ての人々に何らかの恩恵をもたらすことが明らかです。 Analog Devicesの状態基準モニタリングの詳細についてはオンラインで見るか、パンフレットをダウンロードしてください。 Analog Devicesは、MEMSとセンサー業界が共通の課題に取り組み、イノベーションを起こし、ビジネス成果を加速させることを可能にするSEMI技術コミュニティ、MEMS Sensors Industry Group (MSIG)の長年のメンバーです。

COVID-19によって、半導体製造サプライチェーンに属するあらゆる企業が、在庫をどれだけ持つべきか再考を強いられることになりました。 クリティカル・サブシステムのサプライヤは半導体製造装置サプライチェーンのブルウィップ効果[i]の経験を積んでいますから、現在の状況下でも、生き残りと繁栄に向けた体制が整っています。さらに、彼らの顧客がパニックになって買いだめや二重発注をはじめ、需要の振れを拡大していないかを常に警戒しなければなりません。 COVID-19によって、クリティカル・サブシステムのサプライヤ各社の業務管理は、さらに複雑になりました。原材料や部品の供給が乱れたことで、事業の円滑な運営に必要な在庫量を見直すことになったのです。この変化によって、在庫の適正レベルはどの程度にすべきか、また顧客が過剰な在庫を抱えているのをどうすれば察知できるか、という疑問が必然的に生じました。この疑問への回答を見つけることは、特に旺盛な成長期の真っただ中にあって、非常に重要となります。 クリティカル・サブシステムのサプライヤからの立場では、原材料や部品の在庫確保が最優先であり、在庫は1ヶ月程度から3～5ヶ月程度まで増加しています。生産面では、四半期生産量は過去最高に近いレベルにありますが、完成品がすぐに出荷されているため、完成品の在庫レベルは比較的低くなっています。クリティカル・サブシステムのサプライヤは、顧客からの委託分も含め歴史的に売上の17%前後の在庫を保持してきましたが、直近の四半期では、需要への対応に追われ、在庫レベルは13％近くまで下がっています（Figure 1）。 2020年上半期のクリティカル・サブシステムの売上成長率は、半導体装置を大幅に上回りました。これは、顧客の過剰注文に対する危険信号となっています。 歴史的に、半導体製造装置メーカーはクリティカル・サブシステム/コンポーネントの在庫を売上高の22％程度前後してきました。Figure 2を見ると、2018年の前半に、クリティカル・サブシステム/コンポーネントの在庫が売上高の27％に急増しています。これは、2017年の半導体装置市場のブームにおいて過剰注文が発生したためです。2018年の第1四半期に装置市場が急落すると、過剰在庫を抱えることになり、それが2019年末まで続きました。2019年第4四半期の装置市場の回復により、積みあがった在庫は減少しています。通常の状況であれば、在庫比率は通常レベルに戻ったはずです。しかし、2020年についてはすべてが普通ではなく、COVID-19に対応して装置メーカーは、在庫率を非常に高レベルで維持しています。 このような厳しい時代にあって、半導体業界では、Just in Timeのための在庫からJust in Caseのための在庫に移行していることは明らかです。装置メーカーが保有すべき適切な在庫量はまだ明確ではありませんが、今は、総売上高に対する在庫率をモニターすることに意味があるでしょう。もしこの指標が横ばいか下降するならば、健全だと見なすことができます。増加した場合は、懸念とさらなる調査のトリガーとすべきです。 クリティカル・サブシステムについて、またVLSI ResearchのCritical Subsystemデータベースについては、VLSI ResearchのWebサイトをご覧ください。 [i] 需要の変動が拡大しながらサプライチェーンをさかのぼる現象で、鞭を手元で小さく揺らすと、先端では大きく振り動くのになぞらえて呼ばれる。

SEMIジャパンでは在イスラエル日本国大使館のご厚意で「イスラエル経済月報」を提供いたします。イスラエル介在指標、経済記事、日本イスラエル経済記事、イベント予定などがまとめられています。詳細は下記PDFをご覧ください。 https://www.israel.emb-japan.go.jp/files/100082570.pdf 概要 イスラエルの動き（主な報道） 主要経済指標 イスラエル 経済関係 日本-イスラエル 経済関係 ベンチャー投資 2020 年第 2 四半期の資金調達額は 25 億ドル スタートアップ 2020 年上半期のエグジットは 6 年ぶりの低水準 COVID-19/スタートアップ ハイテク企業の状況は依然として厳しい 日本-イスラエル 経済関係 投資 今年上半期、日本からイスラエルへの投資額は増加 インシュアテック ソフトバンクが出資する Lemonade 社が NY 証券取引所に新規上場 フィンテック 三菱 UFJ ファイナンシャル・グループの CVC が ChargeAfterR 社に出資 MaaS WILLER がモービルアイと戦略的パートナーシップを締結 自動車 バーチャルメカニクスが Foretellix 社と業務提携 自動車 デンソーが TriEye 社と POC を実施 自動車/サイバーセキュリティ ルノー・日産・三菱アライアンスのテルアビブイノベーションラボがCybellum 社と提携 ドローン/建設 DRONE FUND が Civdrone 社に出資 宇宙 アストロスケールが Effective Space Solutions 社の知財を取得し、同社の R D 従業員を雇用してイスラエルに拠点設立へ 製薬 テバが日本事業を縮小。武田テバの一部事業を日医工に譲渡。

KRYSTAL株式会社は山口県宇部市に拠点を構えるベンチャー企業であり、センサー、アクチュエーターとして広く使用されているMEMS（Micro Electro Mechanical Systems）の素材開発を行っております。これまでDLC（ダイヤモンドライクカーボン）成膜で培った独自のプラズマ制御技術を基盤として、圧電体の一種としてよく知られているPZT（ジルコン酸チタン酸鉛）の単結晶薄膜の工業化に成功して以来、各種圧電材料の単結晶化に基づいた技術の進化に挑み続けています。 弊社技術のキーワードは「単結晶」です。原子配列の向きが全く同一である物質は単結晶と呼ばれ、その代表例としてダイヤモンドが挙げられます。硬くて透明なダイヤモンドも、柔らかくて黒い鉛筆の芯も、構成元素（もしくは原子）は同じカーボン（炭素）であり、その結晶構造の違いによって物性が大きく変わることが知られています。これは上記のPZTも例外ではなく、単結晶化によって特性面が大きく改善されるため、利用シーンの拡大や、コストダウンの効果が期待されます。 現在、商品化しているのはPZT薄膜であり、成膜品のご提供だけでなく、お客様からのご支給基板への成膜サービスも行っております。成膜されたPZT薄膜は前述の通り単結晶となっており、低い誘電率を持ちながら、高い圧電性や変位におけるリニアリティー、温度特性を実現している面白い材料となっています。また初めから分極されているため、お客様の工程でポーリングの必要がないというのも、特徴の一つです。弊社では現在2種類のPZT単結晶薄膜を標準仕様製品としてラインナップしており、お客様のニーズに応じて提供しております。 ①センサー仕様高いc軸配向性を持ち、誘電率を140以下まで下げることで、歪みによる出力電荷量を向上させた仕様です。圧電効果の利用に合わせた設計をしています。②アクチュエーター仕様高いd定数と耐電圧を持ちながら、誘電率を下げてバランスを取った仕様です。逆圧電効果の利用に合わせた設計をしています。これら標準仕様膜に限らず、お客様からのご要望に合わせて膜特性をカスタマイズすることも可能です。弊社では高い技術力と豊富な経験に基づき、お客様にとってのオンリーワンの圧電膜を提供致します。 さて、一般的には単結晶膜の成膜というのは、難易度が高いことで知られております。それにも関わらず、弊社が比較的幅広くカスタマイズできる理由は、独自の単結晶化技術の懐の広さにあります。圧電膜を単結晶化するにあたり、結晶格子整合層（バッファー層）としてジルコニア（ZrO2）を使用しており、その表面には極めて緻密かつ微小なピラミッド構造が形成されています。弊社はこのピラミッド構造が上部の薄膜の結晶格子に応じて動くことで、自然に配向が生じるといったメカニズムを世界で初めて発見。実際にこのメカニズムに基づいて、様々な材料の単結晶化に成功しています。 具体例としては、鉛フリー材料の代表格であるKNN（ニオブ酸カリウムナトリウム）やBaTiO3（チタン酸バリウム）、RFフィルターの材料であるLT（タンタル酸リチウム）、LN（ニオブ酸リチウム）の単結晶化が挙げられます。また、強相関系材料として注目されているBFO（ビスマスフェライト）にBLT（ランタン酸タンタル酸ビスマス）の単結晶化にも成功しました。 全く格子定数の異なる様々な材料が同じバッファー層上で単結晶化していることは、まさに驚くべき事実です。この技術を応用することによって、新たな機能性材料が出現する可能性を目の当たりにして、一人の技術者としてもどこまでも夢が膨らむばかりです。弊社ではこのバッファー層も商品として、皆様にご提供しております。大学との共同研究の中で、このバッファー層を使うことによって、弊社の外でも単結晶化に成功されており、特性向上の一助となっております。基礎的な研究分野から、製品の応用開発まで、様々なお客様にご使用頂いております。 ベースとなる材料の性能が上がれば、自ずと製品の性能も向上します。様々な場所・用途で弊社の技術は必要とされると信じております。常に柔軟な発想と実直な姿勢で技術を磨き続け、「小さな巨人」の気概を持ってお客様の期待とニーズに応えて参ります。 そして「あらゆるものを単結晶化する」をスローガンに、光学素子やパワーデバイスといった新たな領域にも常に挑戦し続け、安心・安全かつ快適な社会の実現に取り組んで参ります。

5GやAIによって実現するアプリケーションが半導体産業の恵みとなることが期待されていますが、そのためには、チップメーカーが達成しなければならない大きな課題があります。ミッド～ハイエンドのアプリケーション用デバイスが求める性能、消費電力、大きさ、コストの厳しい条件を満たすチップ設計です。この難題を実現するのがヘテロジニアスインテグレーションであり、ポストムーア時代での半導体イノベーションを切り開く技術となるでしょう。 この高度な集積技術とパッケージング技術に関する技術課題とビジネス機会への理解を深めていただくため、SEMIと台湾AIチップ連盟（AI on Chip Taiwan Alliance）は先ごろ、ウェビナー形式でのフォーラムを開催いたしました。このオンライン・フォーラム「Heterogeneous Integration Enables 5G and AI」では、ASE、Unimicron、Dialog Semiconductor、Cadence、AITAなどの業界リーダーに参加いただき、技術トレンドと、ヘテロジニアスインテグレーションに不可欠な次世代製造プロセスを推進するための業界横断的な交流プラットフォーム構築の重要性について、以下のような議論が行われました。 ヘテロジニアスインテグレーションの技術課題克服が台湾のハイエンド半導体製造発展のカギとなる 国際半導体技術ロードマップ（ITRS）チームが2016年に発表したヘテロジニアスインテグレーションロードマップ(HIR)が重要な第一歩であったと、ASE Group副社長のC.P. Hung氏はウェビナーの開会挨拶で述べました。HIRは、前競争領域での共同研究を刺激することで、ヘテロジニアスインテグレーション技術開発を前進させ、さらにはエレクトロニクスイノベーションを加速させることを目的としています。このロードマップは、エレクトロニクス業界に長期的なビジョンを提供し、将来求められる技術と可能性のある解決策を示しています。現在、HIRワーキンググループの活動は、ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）や5Gなどの最先端技術に焦点を当てています。 Hung博士は、へトロジニアスインテグレーションによって、半導体エコシステム及びサプライチェーン間の従来の協力関係が再構築され、その結果、高性能アプリケーションの妨げとなっているI/Oのボトルネックが解消されるだろうと予測しました。また、業界の再編成は、多ピンI/O、超薄型デバイス、高周波信号シールドを実現するためにも必要です。今日のチップ業界は重要な一歩を踏み出し、ウェーハレベルの高度パッケージングサービスを強化するプラットフォーム作りを進めており、OSATや基板サプライチェーンのパートナーとの協力関係を深めています。 Unimicronの研究開発事業部キャリアSBU担当副社長であるYu-Hua Chen博士は、現在のIC基板の限界を克服することが、ヘテロジニアスインテグレーションが発展するための1つの鍵であると述べました。博士は、業界はハイエンドパッケージングの顧客のニーズを満たすために、基板の厚さ、密度、ピッチ、自動化の限界に取り組まなければならないと指摘しました。 もう一つの障壁は、チップの歩留まりを向上させる鍵となる輸入材料の特許技術が守秘義務で隠されていることで、これに基板技術者が容易にアクセスし、理解できるように突破する必要があります。Chen博士は、業界全体のパートナーシップが、こうした技術的ブレークスルーには不可欠であると述べました。 さらなる発展にむけたサプライチェーンと国境を越えたエコシステムのパートナーシップ強化 Dialog Semiconductor（ドイツ）のアジア本部長、Leroy Liu氏は、台湾が長年にわたり半導体製造とアプリケーションエンジニアリング技術に多額の投資続けた結果、世界トップのチップ製造ハブとなり、その過程でチップ機能の最適化において大きな飛躍を支えてきたと述べました。その半導体製造能力ゆえに、台湾はまた、ヘテロジニアスインテグレーションパッケージング技術を成熟させる中心的役割を担うことも可能であり、国際的なサプライチェーンのコミュニティと提携して開発コストを管理しながら、技術課題により効果的に取り組むことができるだろうとLiu氏は続けました。さらに、台湾はヘテロジニアスインテグレーションが成功するために不可欠なエコシステムを構築するために、競合他社も含めたパートナーシップ構築にも資することができるとも述べました。 CadenceのプロダクトマーケティングディレクターであるJulian Sun氏は、ヘテロジニアスインテグレーションの技術課題を理解し解決するためには、EDAツールが重要となるだろうと述べました。IC基板、パッケージング、チップ設計のすべてが専門分野をまたがる技術課題を抱えているからです。このような課題を解決するために、Cadenceはインテリジェントシステム設計製品を提供し、半導体のナノレベル、パッケージング/テストのミクロンレベル、基板のミクロン/ミリレベル、さらにはピン/ピッチ、I/Oモデル、熱的電気的問題まで、広範な設計課題に対応するソリューションです。様々な技術設計をサポートすることで、カスタマの設計サイクルを短縮し、設計品質の強化とコスト削減に貢献します。 Sun氏はまた、ヘテロジニアスインテグレーションのためのシリコンインターポーザの設計という重要な課題を克服することの重要性を指摘しました。今日のEDAツールでは、5GAiPやHBMなどの複雑な構造の設計を最適化可能であり、台湾の半導体エコシステムプレーヤーがヘテロジニアスインテグレーション市場の変化に迅速に適応する上でも有効です。 AITAのエグゼクティブ・セクレタリー Shih-Chieh Chang氏は、半導体メーカーは高コストと低歩留まりに悩んでいるが、中でもAIチップの設計は特に難しいと述べました。そのため、チップ業界では現在、AIチップの少量生産にはFPGAを使用するようになり、冗長設計によって製造歩留も容易に改善できるようになったのです。AITAでは、チップ業界、学界、研究機関の連携を形成するために、スペシャルインタレストグループ(SIG)を結成しています。AIチップの量産化に向けたプラットフォーム構築を目指しています。 SEMI Taiwan Heterogeneous Integration関連イベントへの参加をご希望の方は、アウトリーチシニアスペシャリストのUla Huang（[email protected]）までご連絡ください。

先進的な製造ソリューションの導入は、欧州の経済成長と国際競争力の支える重要な原動力の一つです。人工知能（AI）、機械学習、デジタルツイン、ビッグデータ分析などの技術は、欧州の多くの中小企業（SME）のイノベーションと生産能力を維持する上で不可欠なものとなっています。デジタル化と国際技術競争を背景に、欧州の中小企業は、持続可能で資源効率の高い生産活動に向けた、イノベーションによる製造の転換を受け入れる必要があります。 中小企業、大企業、技術研究機関、および学術機関を巻き込んだ業界全体のコラボレーションであるMADEin4（デジタル化された電子部品およびIndustry 4.0のメトロロジー進歩）プロジェクトは、中小企業がコスト競争力のある技術革新を取り入れて生産性を向上し、海外の競合に先んじた効率改善を実現するための支援をしています。 MADEin4メンバーであるSEMIは、Excillum社のCEOであるBjörn Hansson氏、COOのDavid Lindblom氏、研究プロジェクトマネージャーのSimona Laza氏、ならびにNearfield Instruments社のマネージングディレクター兼CEO/COOであるRoland van Vliet氏に、欧州中小企業のイノベーション能力に対するEUが資金提供するプロジェクトの重要性と効果についてお聞きしました。 SEMI：MADEin4は貴社のイノベーション目標にどのように貢献していますか？ Nearfield Instruments：当社は、計測機メーカーとして、次世代半導体デバイスの開発と製造のためのハイスループットスキャニングプローブ計測ソリューションを提供しています。計測にフォーカスしたプロジェクトであるMADEin4は、当社の技術ロードマップの中核となる研究開発目標の加速と拡大につながります。様々なパートナーとの協力を通じて、初期段階の見通しと、ソリューションをユーザーと試験検証する機会が得られました。 Excillum：当社は、ハイエンドのマイクロ/ナノフォーカスX線源の分野をリードする中小企業として、EUが資金を提供するプロジェクトに参加し、研究開発を推進しています。 Excillumのビジネスと長期的なビジョンは、まだ定まっていない高度な技術を活用に根差しています。そのような技術開発は、研究の開始から製品化までに非常に長いサイクルタイムが必要となります。中小企業にとっては、何年も後にならないと採算が合わない研究を自己資金で進めることは、不可能とさえ言えるほどの困難です。MADEin4プロジェクトによって、当社は世界のリーディングメーカーとの共同研究が可能となり、半導体産業向けの高度検査計測技術開発というイノベーション目標を進めています。 SEMI：EUが資金提供するプロジェクトへのSMEの最大の貢献はなんでしょうか？ Nearfield Instruments：MADEin4のようなEUが資金提供する大規模プロジェクトには、大企業が多く参加しています。EUプロジェクトの機会を検討する際に、このことに落胆してはいけません。大企業は、中小企業が開発した革新的なアイデアや技術コンセプトを頼りにして、一緒に仕事をしたいと考えています。 Excillum：中小企業は、常に潜在的な市場を念頭に置き、見込み客を把握している必要があります。 EUプロジェクトが提供するすべての利益と機会を活用するためには、中小企業は資金面だけでなくイノベーションを追求すべきであり、企業のロードマップもEUプロジェクトの範囲に合わせるべきです。さらに、業界団体への加盟や、EUが資金提供するプロジェクトでの業界関係者とのパートナーシップによって、市場の理解を深め、個人的なネットワークを広げることができ、企業の将来のチャンスを増加につながるでしょう。 SEMI：SEMIのような国際工業会に加盟すると中小企業にはどんなメリットがありますか？ Nearfield Instruments：SEMIはガイダンスと方向性を与えてくれます。市場を深く反映し、技術的な洞察を提供する組織の一員になれば、すべての関係者の総合的な知識を役立てることもできます。SEMIへの加盟は、業界内での真剣さとプロ意識のアピールともなります。 Excillum：中小企業は、その規模のにより活動範囲が限られています。業界団体が提供するネットワークや人脈は、中小企業の手の届く範囲を拡大してくれます。これは、技術の検証、ビジネスモデルの作成、プロスペクティングのために利用できるでしょう。また、業界団体は、ビジネストレンドに関する洞察を得るチャネルとしても機能し、大企業、研究技術機関、中小企業とのネットワークを構築する機会を提供しています。 公式免責事項：MADEin4は、助成金契約第826589号に基づき、ECSEL JUから資金援助を受けています。当該JUは、欧州連合のHorizon 2020研究・イノベーションプログラム、フランス、ドイツ、オーストリア、イタリア、スウェーデン、オランダ、ベルギー、ハンガリー、ルーマニア、イスラエルから支援を受けています。

OSAT (アセンブリおよびテスト外部委託業者)は現在、世界の半導体産業のアセンブリおよびテスト工程製造の大部分を担っています。OSATの工場では、手動操作がレガシーです。意思決定は手動操作によるもので、材料やWIP(仕掛品)を移動させるのも手動です。工場では、事実上すべてが手動操作で行われています。さらに、OSATの工場環境は、典型的には、装置のレイアウト、材料キャリアおよび保管について、物理的な制約が数多く存在します。工場におけるマテリアル・ハンドリングを自動化するためには、このような制約の全てが課題となります。 また、IDMと比較した場合、OSATにおける売り上げ利益率および営業利益率はとても低いものですが、OSATが世界中で扱う半導体製品の割合は年々増えており、一方IDMのシェアは減少しています。生産量の増加と利益率の低さから、OSAT工場では自動化が進められていますが、克服すべき課題も多く存在します。 山積する技術的課題 OSATでは、生産の自動化にあたり、多くの技術的な課題に直面しています。まず、工場にすでにあるレガシー装置は、通常25年から30年も前から使われているものです。これら古い装置は、自動マテリアルハンドラーに対応するように設計されていません。例えば、古い装置のアクセスドアは、装置を大幅に改良しない限り、自動化されたWIPの受け渡しの実現は困難ということになります。 第2に、OSATの工場には自動化を支えるためのインフラが整備されていません。まず、これらの古い装置のほとんどはSECS/GEMに準拠していません。(SECS/GEMは、装置からホストへのデータ通信のための半導体業界の標準装置インタフェースプロトコルです)。したがって、これらの機能を、既存の装置に後付けするか、装置から必要なデータを抽出する他の手段（例えば、装置の制御を行うPLCからデータを取得する）が必要となります。 同様に、現在使用されているWIPキャリア(ウエハキャリア、トレイ、マガジンなど)は、自動化対応の設計ではありません。半導体ウェーハ製造とは対照的に、ほとんどのOSAT企業は、キャリアの在り方について異なる考え方を持っているようです。特に、半導体工場内でウェーハをある装置から次の装置へ運ぶために使われる、標準的な300ｍｍFOUP（Front Opening Unified Pod）のようなものはありません。OSATの領域では、キャリアの形状、構成、さらにはグリップハンドルのバリエーションの多さが工場の自動化を妨げています。このように、さまざまなキャリアすべてに適応可能なグリッパー（grippers）と柔軟性を備えたマテリアルハンドリングロボット（搬送ロボット）をどのように設計するか？それは、難しい問題であり、高額な費用が必要となります。 OSATの施設自体は、単純に自動化が考慮されなかった時期に設計されたことから、自動化された搬送ではなく、作業員による搬送をベースに設計されています。その結果、図1に示すように、これらの施設の装置は非常に密接に設置されています。(フロア・スペースのコストを削減するため)。 図1：テスト施設内における装置の密接な配置は 自動マテリアルハンドリング採用を妨げている OSATの工場では、半導体ウェーハ製造工場でよく行われているような、自動運搬装置を床にあるいは天井に、新たに設置することはとても難しい状況です。AGV(無人搬送車)がOSATのレガシー工場内で稼働することはありません。なぜなら、AGVが走行する余裕がないからです。 課題への取り組み では、これらすべての課題に対処するにはどうすればよいのでしょうか？まず、工場内で行われる作業の性質を理解する必要があります。これまで述べてきたように、これらの動作のほとんどは、現在、手動で行われています。すべての決定とマテリアの搬送は作業員により行われているです。 完全な手動操作から完全な自動操作へと一足飛びに移行する方法はありません。なすべきことが多すぎます。意思決定の自動化が可能となるレベルに到達するためには、膨大な作業が必要となります。このようなレベルの自動化を実現するには、主要システムの搭載が必須です。 25年ほど前、多くの企業がOSATの工場におけるアセンブリやテストの自動化に取り組みましたが、うまくいきませんでした。稼働中の装置から必要なデータの抽出することができず、適切な意思決定に必要なデータがなかったことが原因です。あまりにも多くの必要とされるシステムが欠如していました。例えば、AGVを追加する場合、1人あるは2人のオペレータが一台のAGVとともに移動しながら、AGVに指示を出さなければなりませんでした。このような場合、自動化によるメリットはまったくありませんでした。当時、自動化に成功する方法はありませんでした。 スタンダードの必要性 OSAT工場では、アセンブリおよびテスト自動化を実現するための障害のひとつに、キャリア、ロボット、レイアウトおよび設備に関するスタンダードの欠如が挙げられます。前工程に関するスタンダードは数多く存在します。半導体製造工場の前工程向けに開発されたSEMI-E82、SEMI-E84、およびSEMI-E88を適用する場合がありますが、それらをOSATにおける後工程施設の要件に適合させる必要があります。そして、OSATには、新たなスタンダードを必要とする特別な要求もあります。このことは、SEMIおよび業界企業に、とってまさにチャンスであると言えます。 アセンブリおよびテストの完全自動化のためのアーキテクチャは、図2に示すように、4つの層を含んでいます。 図2：組み立てとテストの完全自動化に含まれる4つのレイヤー 完全に自動化された施設には、図2の上部にあるデータレイヤーから始めて、スマートな（高性能な）スケジューリングとディスパッチ（割当て）の決定に必要な、すべてのデータを提供できるデータベースシステムを、備える必要があります。次に、これらのデータベースは、ロジック層において、スマートで（高性能で）自動化されたスケジューリングおよびディスパッチ・アプリケーションに情報を提供します。そして、スケジューリング・アプリケーションおよびディスパッチ・アプリケーションは、制御コマンドを制御層内の自動搬送およびマテリアル・コントローラ、および自動装置ハンドラに情報を送ります。 このすべての自動化を行うには、図の先頭から始めなければなりません。自動化された装置および装置コントローラは、スケジューリング・アプリケーションおよびディスパッチ・アプリケーションからのコマンドを必要とし、その次に、データベースからのデータを必要とします。それによって、スマートな決定を行うことができるようになります。つまり、完全自動化への出発点となるのは、データ層と、この層にデータを供給するシステムです。 最適な設備ワークフローを作り上げるためには、大量のシミュレーションが必要です。これらのシミュレーションは、データベースから抽出されたデータによって実行されます。自動化において無視されがちな側面の1つに、バックアップ計画の必要性が挙げられます。たとえば、AGVで障害が発生し、スケジュール通りにマテリアルを搬送できない場合のバックアップ計画はどのようなものでしょうか。シミュレーションは、このようなイベントの緊急時対応計画の作成に役立ちます。 ケース・スタディー アプライドマテリアルズ（Applied Materials）は、完全自動化の導入において、組立工場およびテスト工場と協力してきました。この目的にむけて、工場は自動化を可能にするための多くの改良（物理的なおよびシステム的な）に取り組んできました。例えば、ダイボンダー装置は、AGVが装置にマテリアルをロードし、作業が完了したマテリアルを取り出せるように、すべての機器のドアを取り外して、自動化に対応するよう改造されました。さらに改良し、ダイボンダー装置への出し入れに複数のマガジンを取り付けることで、装置間の作業フローを円滑にするバッファの提供を可能にしました。そして、WIPの受け渡しの決定を支援するために、単純な計装とネットワークがマシンに追加されました。 これらの装置改良は、この特定装置のボトルネックのみに対する対処でしたが、そのような単純な改良でさえ、マガジンまたはトレイのミスアライメンといった手動操作によるエラーの発生を減らすことに役立ちました。また、このような変更により、オペレーター（人）の介在の必要性が減り、その結果、装置の運転コストを抑えることにつながります。このような自動化機能の段階的な強化は、ここ数年、最先端の企業によって実施されてきました。 まとめ アセンブリおよびテストの完全自動化の導入は実現可能であるだけでなく、将来の収益性のためにも必要です。OSATは、製造ミスを減らし、品質を向上させることによって、製造量の増加と利益率の低下という課題に対処しなければなりません。(品質要求は自動車産業によってますます高まります。)先駆的な取り組みによって、アセンブリ・テストの製造ラインは自動化できることが明らかになってきました。 IDMには製造自動化の長い歴史がありますが、OSATは世界中の製造量のシェアが高まっていることから、現在、同様の道を歩んでいます。その過程で、OSAT関係者は彼らの経験と独自のニーズに合わせた新しいスタンダードを開発する必要があります。 Shekar Krishnaswamy氏は、アプライドマテリアルズ（Applied Materials）のシニアマネージャで、FA製品およびソリューションのビジネス開発およびプリ・セールスを担当しています。そして、ウェーハ製造、バンプ、アセンブリおよびテストを含む半導体製造のあらゆる分野で27年以上にわたる経験を有しています。専門分野は、典型的工業技術手法およびモデリング、スケジューリング、ディスパッチ、FAなどのシステム関連の手法です。Krishnaswamy氏は、アプライドマテリアルズ（Applied Materials）の前は、IBM、Motorola、およびAMDで、工場およびサービス・グループをサポートする運用研究部門の管理を含め、上級技術および管理の職に就いていました。 Krishnaswamy氏は機械工学の学士号および工業工学およびオペレーションズ・リサーチの修士号を有しています。 Note: SEMI Smart Manufacturing Technology Communityについては こちらをクリックしてください。 本件についての問合せ： SEMIジャパン コリンズ純子（[email protected]） 初出：2019年1月23日、Standards Watch ※本稿は、Standards Watchに掲載されました記事を日本語訳にしたものです。 元の記事 https://blog.semi.org/technology-trends/automated-material-handling-for-semiconductor-assembly-and-test

EntegrisのグローバルEHS担当副社長であるトッド・パターソン氏にビデオ会議でインタビューをし、同社が世界的なパンデミックにどのように対応してきたかお聞きしました。 パターソン氏は、SEMIのCOVID-19 EHSタスクフォースのメンバーとして、業界の対応やベストプラクティスの共有について毎週の議論に参加いただいています。 SEMI：貴社はCOVID-19への備えができていましたか？ またどのように対応をされたのでしょう？ パターソン氏：当社には、強力なリスク管理の体制があり、四半期に一度は、シニアリーダーで構成されるリスク評価チームで打ち合わせをしています。こうした取り組みを通じて、組織の安定を損なったり、業務を脅かしたりする可能性のある事象を早期に把握しています。リスク管理の体制が整っていれば、問題が生じたときに速やかに行動に移るための必要な情報を確実に揃えることができます。しかし、今回のような規模のパンデミックに対する当社の事業継続計画は、地震やハリケーンのような通常想定される大災害とは違い、まったく不十分でした。COVID-19の危機は明らかに前例のないものであり、対応するシステムや手順に十分な奥行きや詳細さが備わっていませんでした。 当社は強力なガバナンス構造のおかげで、パンデミックが世界中で不確実性と混乱を拡大する中でも、安定した経営を維持することができました。例えば、多くの業界で大規模なサプライチェーンの供給停止が発生していますが、現在までのところ、当社のサプライチェーンと製造業務がCOVID-19から受けた影響は軽微な程度に過ぎません。当社のサプライチェーンチームは、どこにリスクがあるか日々評価し、重要な供給ラインが滞ることのないよう、適切な対応と予防処置を講じています。 営業チームは、お客様と定期的にコミュニケーションをとり、当社の事業継続計画とリスクを軽減するための対応について最新情報を提供しました。また、サプライチェーンの供給状況についても最新情報を社内イントラネットに掲載し、世界各地の営業チームがお客様と接する際に情報がとれるようにしました。その他にも、上級管理職からのビデオメッセージを毎週社員に直接メール送信する積極的なコミュニケーション計画をすぐに実行しました。これは、多くの社員が在宅勤務にある状況で、全世界のチームとコミュニケーションをとり、社員に会社の業務状況を知らせ、共通の目的意識を維持する上で効果的な方法となりました。また、毎週のメッセージでは、製造現場や研究所の従業員をウイルスから守るための安全対策にもフォーカスするようにしました。 ウイルスがさまざまな地域に拡大した直後に、当社が実施した安全対策には、施設の遮蔽、在宅勤務、ソーシャルディスタンス、自己隔離の要件、接触者の確認、消毒の徹底、および移動制限に関するものがありました。世界中に約5,300人の社員を擁する当社の各地域のチームは、これらの包括的な安全対策を実施する準備が整っていました。当社は、在宅勤務ポリシーと出張制限を導入した最初の企業の一つであると考えています。 Entegurisの韓国チャンアン区（左）、マレーシア クリム（右）の施設の検温ステーション 以上に加えて、当社CEOが中心となって、経営幹部と業務、人事、通信の管理職で構成される「COVID-19対策運営委員会」を設置しました。3月から4月にかけては、週に数回のペースで会合を開き、ウイルスが新たな地域へと拡大していく中で浮かび上がった課題を評価し、対応策を練りました。この委員会の働きにより、経営幹部と部門リーダーの間に強いパートナーシップが生まれ、また委員会が最初に作成したガイドラインは、世界各地の拠点へのウイルス拡散防止策の骨格となりました。 最近では、委員会の焦点は、在宅勤務社員をオフィスに復帰させるためのフレームワーク作りといった、より戦略的な問題に移っています。一方で、世界各地の拠点のリーダーチームには、完全に文書化された当社の安全対策に沿って問題に対処する権限が与えられました。 将来を見据え、COVID-19への対応で培った経験を活かし、より包括的なパンデミック対応計画を策定しているところです。私たちは、5つ改善に取り組むプロジェクトチームを設置しています： 当社サイトへ入る社員の検温 職場でのソーシャルディスタンスの確保 人と人との接触を減らすための共用エリアの再設計 あらゆる場所の完全かつ定期的な消毒 パンデミック緊急時の物資管理 SEMI：SEMIが実施したEHSグループメンバーの調査では、全メンバーが事業継続計画を用意していることがわかりました。計画は、リソースの有効活用、迅速な対応、危機の抑制にどのような効果があったのでしょうか？それができた、あるいはできなかった理由は何ですか？ パターソン氏：当社は中国で事業を展開しているため、ウイルスの影響はすぐにありました。直ちに中国の2か所の主要施設のために 2 つのタスクフォースチームを結成しまし、社員に重要な情報を提供するための通信手段を開発すると共に、社員を保護し、操業再開時に現地の要件を満たすための予防計画に着手しました。各チームは問題に正面から取り組み、迅速な解決策を見つけ出しました。その一例として、各拠点の社員への効果的な通信手段として、ソーシャルメディアのグループチャットを活用しました。その結果、事業再開に向けた地方自治体からの承認を得ることができました。こうした計画は、世界中の他の拠点での対応計画策定にも生かされています。 グローバルなサプライチェーンを効果的に管理することもまた、事業継続計画の成功にとって極めて重要になります。当社のサプライチェーンは非常に複雑なもので、約6,500社のサプライヤーから年間8億5,000万ドルの調達をしており、当社の仕掛品や完成品は、世界90か所以上の拠点から出荷されます。 先に述べたように、ウイルスが多くの業界のサプライチェーンを麻痺させたにもかかわらず、当社はサプライチェーンの混乱をほとんど経験しませんでした。サプライチェーンチームは、世界の貨物輸送能力が90%減少したにもかかわらず、これを達成することができました。工場への商品の流れを維持できた大きな要因は、チームが以前から集中的に取り組んでいた、トップサプライヤーの徹底的な理解と調達リスクの低減です。チームは代替の供給源を確立し、供給源の地理的バランスを取り、サプライチェーン全体に在庫を配置してリスクを緩衝したのです。 また、統計的なモデリングをレポートツールに統合したことで、状況の変化に応じて安全在庫や物流リードタイムを迅速にリセットすることが可能になりました。また、サプライチェーンのデジタル化により、情報を一元化され統合されたダッシュボード形式で表示し、迅速な対応と、サプライヤーとリアルタイムのコミュニケーションを可能にしました。当社には事実上の作戦指令室があるといえます。ここでウイルスの蔓延による日々の影響を監視し、ボトルネックとなる問題等に即座に対処することができました。 SEMI：これまで、どんなことを学ばれましたか？今後の貴社の経営にどんな変化があると思われますか？ パターソン氏：学んだことの制度化はすでに始まっています。 パンデミック中に実施された対策が一時的なものなのか、恒久的なものになるのかは、まだ決定されていません。 いずれにしても、学んだことは文書化され、次のパンデミックが発生したときには防止策として利用できるようにする必要があります。 当社で検討を開始した、より包括的なパンデミック対応計画には5つの準備レベルがあります。レベル0では、年次訓練とパンデミック用品の緊急在庫の管理を行います。レベル1は流行の早期認識であり、レベル2～4では、具体的な対応策の実施が規定されます。 包括的計画の作成のために、先に述べたプロジェクトチームを指揮する多くの分野を代表するリーダーで構成される「ニューノーマル」タスクフォースも結成しています。プロジェクトチームの1つは、当社サイトに入る社員の体温測定を行うスクリーニングプロセスの改善に取り組んでいます。このチームが検討しているのは、体温をスキャンするための最良の技術です。この技術がCOVID-19の流行中だけ採用されるのか、それとも恒久的なビジネス慣行とするかについては、まだ議論をしているところです。 SEMI：EHSは、個人を守るための技術的なサポートだけではなく、ソーシャルディスタンスをとるための組織の変革にも関わっています。この2つの面と取り組む中での成功と課題を教えてください。 パターソン氏：パンデミックの非常に早い時期に、当社はエッセンシャルワーカー以外の社員を対象とした在宅勤務方針を決めました。これにより、各拠点での作業者数を削減し、感染者との接触の可能性は大幅に減少しました。施設の大幅な変更も必要でした。検温スクリーニングブースの設置や、食堂、会議室、祈祷室、喫煙所などの共有エリアのデザイン変更といったものです。 物理的なマーキングを使用して2メートルのソーシャルディスタンスを指定し、食堂や会議室の座席を減らしたりずらしたりして、ウイルスにさらされるリスクを最小限に抑えました。エンテグリスには、スペース的に2メートルのソーシャルディスタンスがとれないオフィスやワークステーションの設計変更ソリューションを考えるプロジェクトチームもあります。これらの変更が、いくつかの拠点では、地方自治体の命令を守るために必要不可欠であることが判明しました。中国の杭州とマレーシアのクリムでは、政府当局に予防措置の有効性を証明した後、部分的な操業再開が許可されました。 私たちが特に困難に感じているのは、新しいガイドラインの重要性を理解していない社員など、社員の個人差や意識レベルの幅の広さです。私たちは、ソーシャルディスタンスをとること等、すべての安全対策に従う必要があることを社員に理解してもらうように、監督スタッフと連携して助言しています。この予防策を、私たちの新しい行動様式に取り入れるのはたやすいことではありません。不自然で人間の本性と矛盾していますが、ウイルスのさらなる拡散を防ぐためには非常に重要なのです。 SEMI：「通常」業務を復活させるための対策の段階的縮小をどのように想定しているのでしょうか。 パターソン氏：当社が以前の「通常」に戻ることがあるかどうかは分かりません。前述したように我々は「ニューノーマル」に取り組んでいます。今は在宅勤務社員を、ウイルスにさらされるリスクを増加することなく職場に戻すことに集中しています。現在も選択肢を検討中ですが、段階的に進めることで、実施している予防策を適切に評価し、調整が必要な安全対策がどれか判断できるだろう考えています。 在宅勤務を減らすタイミングや手順を評価するためのさまざまな新しいフレームワークが見られるようになりました。当社では、ウイルスにさらされる可能性について一貫した基準を使用して、事業所ごと、またはサイトごとに評価していきます。これは、フィールドサービス従業員にも適用されます。しかし、社員を職場に復帰させるための推奨フレームワークを提供する政府からのガイダンスはありません。これは、SEMI EHSグループとスタンダード委員会が、業界のためにフレームワークを確立するチャンスだと思っています。 SEMI：その他に今回の危機で気づかれたことで、何か共有できることはありますか？ パター ソン氏：パンデミック用物資の調達で経験した困難に直面した課題については触れませんでしたが、武漢でのパンデミック発生直後から、物資の入手が困難になってきました。武漢でパンデミックが発生した直後から、物資の入手が困難になった。サプライヤーから確認が取れ、納期が確定したとしても、その大半が延期されたり、キャンセルされたりした。 最も効果的とわかったのは、現地の購買チームに少量を現地調達させ、同時に企業の担当者が大量の注文を管理することです。将来のパンデミックに備えて、当社ではマスク、除菌剤、体温計、消毒剤の緊急在庫を保管しています。

政府や企業のリーダーが「通常への復帰」を語り始め、サーマルカメラが注目されていますが、この最新テクノロジーはCOVID-19の感染拡大の防止に、どのように、あるいは本当に役立つのでしょうか？ あらゆる業界で、COVID-19の原因となるウイルスであるSARS-CoV-2を検出し、遅滞させ、最終的には阻止するための適切なツールを誰もが求めています。どのような形であっても事業を再開するには、旅行や仕事など様々な状況にある人々の健康保護を講じる必要があることは、今では誰もが認識していることです。 提案されている解決策の一つは、サーマルスキャナーです。一般的な医療用画像処理とは異なり、赤外線（IR）サーモグラフィは放射線の照射や高価な機器を必要とせず、健康被害もありません。皮膚から放射される赤外線を検出し、周囲の環境情報と合わせて体温を推定することで、COVID-19の初期症状である発熱の有無を調べることができます。サーマルカメラはウイルスや特定の感染症を検出することはできませんが、多数の感染している可能性のある人を素早く絞り込むことができます。これが現在利用できる、唯一の非接触による発熱の大量スクリーニング方法となっています。しかし、赤外線システムの精度は、人、環境、機器の変数の影響を受ける可能性があります。このような多くの変数を理解することで、ユーザーとシステムメーカーの両方が最高の結果を出せるようになるでしょう。 検討事項＃1：検出方法 熱検出は20年前から発熱検出に使用されています。コロナウイルスの別種である重症急性呼吸器症候群（SARS）の検出に使用されたタイプなど旧世代の温度計やサーマルカメラには弱点がありましたが、新世代の機器は性能が大幅に向上しています。高度にインテリジェントなシステムでは、周囲温度とのリアルタイムキャリブレーション（摂氏1度未満の精度）などの機能を提供しており、旧世代よりもはるかに正確で迅速な測定が可能です。 最新のカメラシステムは、自動ターゲット認識、解像度の向上、可視光カメラとのペアリング、高熱検出の自動アラーム、高温スポットの明確なアウトライン化などを特徴としており、よりユーザーフレンドリーで信頼性が高くなっています。このように測定の粒度が高くなることで症状への洞察力が向上し、スクリーニングプロセスが効果的かつ迅速に行えるようになりました。また、現場の医療専門家が追加検査をする必要が生じた場合は、求められる情報を提供できます。 新しいラジオメトリックサーマルカメラの高度な画像処理機能 検討事項＃2：ベースライン（基準値） 環境が温度測定に影響を与える可能性があるため、システムメーカーの中には、機能的にベースラインを確立するためのさまざまな方法を考案しているところもあります。初期のアプローチでは、毎日各サイトで母集団のベースラインを記録していましたが、時間とリソースがかかりすぎることが判明しました。新しいアプローチでは、基準温度源（ブラックボディ）を使用することで、画期的な進化を遂げました。ブラックボディは特定の温度を維持するように設計されており、これを使ってサーマルカメラシステムは自動的にキャリブレーションを行います。さらに優れているのが、ラジオメトリックカメラで、カメラに到達した赤外線信号の強度を読み取ることができます。メーカーによるより厳密な設計とテストが必要ですが、より正確な体温測定が可能になります。 ブラックボディを備えた発熱検出システム 検討事項＃3：測定場所 サーマルカメラは表面の温度しか検出できませんが、人体表面には体温と強く相関している場所があります。最近の科学的研究によると、顔の中で最も信頼性の高い場所は、目の涙管の上にある、上まぶたと下まぶたが接する眼角と呼ばれる部分です。このような精密なターゲティングには、正確なピクセルキャリブレーション機能が求められます。 体の中心温度を推定するための人体表面の最適な測定ターゲットは目の内側の眼角 検討事項＃4：システムの性能 研究室では赤外線発熱スクリーニングシステムの運用は1つですが、現場では状況はより複雑になります。ユーザーが必要とするのは、解像度、感度、フレームレートなどの重要な性能面で信頼性が高く安定したカメラシステムです。例えば、離れた場所にいる被写体を撮影する際にどんな性能が重要か理解し、正確な測定に必要な最少ピクセル数を確保することが、発熱検出プラットフォームの最適化には不可欠です。 検討事項＃5：サーマルイメージングの開拓地での選択 旅行、スポーツ、製造業、外食・接客業、娯楽など、このパンデミックによって壊滅的な被害を受けた多くの業界の人々は、COVID-19の第二波の可能性を減らしながら、安全に事業を再開する方法を模索しています。赤外線発熱スクリーニングシステムのような技術を予防策に取り入れることで、その努力に効果を発揮することが期待されています。 どんな有望な新技術でも、システム設計や性能に関する微妙な判断の周辺には、かなりの混沌が存在します。赤外線発熱検査装置にはどのような規格が適用されているのか？ そのどれが強制的なものか？ だれが規格を作っているのか？ 役に立つのか？ Teledyne DALSAのような赤外線カメラメーカーや、当社が協力している専門のシステムインテグレータは、メーカーやインテグレータ各社がこの混沌とした状況を乗り切るための支援を提供し、共に協力してコロナウイルスから人命を救うことができます。 さらに詳しい情報は、こちらのページをご覧いただくか、当社のホワイトペーパー「Thermal Imaging Technology for Fever Screening」をダウンロードいただくか、あるいは製品データをご覧ください。 赤外線イメージングのプロダクトマネージャーであるジャン・ブリュネルは、Teledyne DALSAのセンサー統合の技術リーダーです。彼は、新しい画像補正およびキャリブレーションアルゴリズムの開発、および同社の可視およびLWIRデジタルカメラのラインの認定および生産テストに取り組んでいます。工学物理学の学士号と表面化学の修士号を取得した彼は、センサーの仕組みから製造方法、使用方法に至るまで、あらゆるセンサーに情熱を注いでいます。ここ数年は、マイクロボロメータベースの LWIR カメラに焦点を当てています。最近では、Teledyne社独自のWLPマイクロボロメータの開発とテスト、およびサーマルカメラへの統合に携わっています。 Teledyne DALSAは、SEMI技術コミュニティであるMEMS Sensors Industry Group （MSIG）のメンバーです。