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SEMIスタンダードとスマート・マニュファクチャリング

SEMI 本部 スタンダード　ジェームス天野


IoTの潮流において、工場自動化（FA）システムのオープン化や標準化が話題となることが多くなりました。半導体工場ではスマート・マニュファクチャリングの先駆けともいえる自動化が早い時期より求められ、SEMIスタンダードにおいては1980年代から通信分野の標準化に取り組んできました。今回は、スマート・マニュファクチャリングに係るSEMIスタンダードの動向の中から、装置データ収集スタンダード（EDA）群について紹介します。

最近では、スマート・マニュファクチャリングという構想がますます注目されていますが、SEMIスタンダード活動は長年にわたり、適応性に優れ、自己診断可能で相互運用性のある工場の実現のための基本的な規格開発に取り組んできました。1980年初期に「SEMI E4: 半導体製造装置通信スタンダード1 メッセージトランスファ（SECS-I）」の初版が出版されて以降、SEMIのインフォメーション&コントロール委員会は業界の標準化の要求に応えて続けて、SECS（半導体製造装置通信スタンダード）およびGEM（製造装置の通信およびコントロールのための包括的モデル）を通じて、大幅なコスト削減、生産性向上を実現してきました。そして、1990年代に開発されたSECSやGEMを通じて、装置の振る舞いが標準化され、工場統合（ファクトリー・インテグレーション）における大幅なコスト削減と効率向上が実現しました。

特に、最近では、微細化と誤差制限がすべての製造工程における更なる可視化の必要性を高めており、工場の生産情報はこれまで以上に多量に収集され、評価されなければなりません。健康状態、処理能力、出来栄え監視（プロセスモニタリング）は装置全体の効率改善のために収集されたデータの例です。継続的監視やオンデマンドデータ、データセキュリティーおよび単一経路での制御は、そのデータの取り扱いの負荷が装置の処理能力に影響しない範囲ですべて要求されます。

これらに対処するために、SEMIの装置データ収集スタンダード（EDA）群を採用するメーカーが増えてきています。このEDA（インターフェイスAとも呼ばれています）スタンダード群は、データ収集ソフトウェアと現場の製造装置間の通信をサポートするために開発されました。解析ツールの普及率の増加はビッグ・データの要求を加速しました。解析ツールの普及が進むにつれ、ビッグ・データの要求が加速されてきました。そして、以前の装置通信スタンダードと比較すると、EDAスタンダードは、特定装置コンポーネントに関連したデータと共に、複数のクライアントから高速にデータ収集する性能を持っています。簡単に言うと、このスタンダード群は、生産の最適化を可能にすることができるデータの流れをほぼリアルタイムに供給しています。

 

Figure 1: Organization of Metadata Concept
SEMI E125-0414

SEMIスタンダードは、インターオペラビリティ（相互運用性）と自動化に焦点を合わせた数多くの通信関係の規格を有しています。これらの規格はこれまで特定の分野での適用に限られてきましたが、SEMIスタンダードの他分野への普及促進を念頭に、SEMIは他の産業界やスタンダード組織と情報交換を行っていく予定です。

装置データ収集（EDA）スタンダード

  • SEMI E120-0414（2014年4月版）
    Specification for the Common Equipment Model (CEM)
    共通装置モデル（CEM）の仕様
     
  • SEMI E125-0414（2014年4月版）
    Specification for Equipment Self Description (EqSD)
    装置自己記述（EqSD）の仕様
     
  • SEMI E128-0414（2014年4月版）
    Specification for XML Message Structures
    XML メッセージ構造に関する仕様
     
  • SEMI E132-1015（2015年10月版）
    Specification for Equipment Client Authentication and Authorization
    装置クライアントの認証（Authentication）および権限付与（Authorization）のための仕様
     
  • SEMI E134-0414（2014年4月版）
    Specification for Data Collection Management
    データ収集管理の仕様
     
  • SEMI E164-0414（2014年4月版）
    Specification for EDA Common Metadata
    装置データ収集共通メタデータ

※日本語版については、英語版の最新版と異なっておりますので、SEMIジャパン スタンダード部まで別途お問い合わせください（[email protected]）。

※上記スタンダードご購入はこちらから
 

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インフォメーション・コントロール委員会（Information & Control Global Technical Committee）およびオートメーション・テクノロジー委員会（Automation Technology Global Technical Committee）は定期的に会合を開催しています。

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また、SEMIではイベントに併せて、スマート・マニュファクチャリングに関するセミナーを開催しています。

SEMICON Taiwan (September 7-9) 
SEMICON Europa (October 25-27) 
SEMICON Japan (December 14-16)

（初出 Standards Watch 2016年6月23日号）