■ 半導体システムイノベーション
〜 ローコストでオンデマンドな生産を、半導体デバイス製造システムにおいて実現する


少量多品種生産や変種変量生産に適した、ローコストでオンデマンドな半導体生産システムの構築が求められています。 産総研では、このような新しいオンデマンド生産システムの構築を目指し、「半導体システムイノベーション検討会」を作りました。 検討会は、現状産総研内部の有志により構成されています。 我々は、この未来システム構築のためのシナリオ「スケールシュリンキング型半導体システム構想」を提案しています。


背景

昨今、半導体産業は大量生産性の向上を目的として、投資のメガ競争を繰り広げています。 しかし、現実には、生涯生産個数10万個平均の携帯電話搭載の各種チップや本来1個からニーズのあるエンジニアリングサンプルなど、 大量生産が必要でない集積回路チップ種が無数にあります。 また、初期コスト高で成立していない各種チップやロボット制御チップなどの仮想的マーケットの具現化が求められています。 現在の半導体製造システムは、本来的に大量生産に適しており、このような変種変量向けチップの製造には、CPU等の大量生産品と比較して、 数倍から数百万倍のコストがかかってしまう現実があるのです。 大量生産システム自体に目を向けても、次期450mmシステムの世界開発費は11兆円にも上る巨費が必要と見られています。 このことで、過去生産性向上に最も寄与してきたウェーハサイズの今後の拡大計画は、当面先送りされました。 産業として、生産性向上の最大の手段を失いかけていると言うことができます(微細化は主に高付加価値化手段)。 我々は、そのような課題を解決し、投資効率と資源生産性及びエネルギー生産性で高い性能を持つ明日の半導体デバイス製造システムの成立を目指して、 変種変量に適したものづくりシステムを構築すべき時期を迎えています。

スケールシュリンキング型半導体システム構想

現在は大量生産型システムが事実上唯一の生産方式になっています。 将来は、それと対になるべきもう一つの変種変量型システムを創造してゆく必要があります。 最終的には、ナノテクノロジーをフルに発揮した1平方米で全てが収まるデスクトップレベルの工場が出現することになるかもしれません。 しかし、そのような遙か未来の生産システムがいつの日が突然実現できると考えるのは早計でしょう。 そこへ至る道筋を思考し、また、そこへ向けて研究開発を推進することは重要です。 恐らく、半導体製造システムの規模を、現状の3万平方米クラスから、将来的にはその1/10のミニファブに、 そして、その次には100平方米クラスの新しいシステムの構築を目指すのが、比較的無理のないアプローチの一つであると思われます。 ただし、それぞれのシステム形態に大きな違いがあると想像されることから、 これらの実現には、革新的で破壊的なイノベーションを実現してゆくことが求められます。 本構想では、100平方米のシステムを中心に、そのシステムイノベーションへ向けた取り組み方を提案しています。

オープン活動

■ 検討会構成員

■ 半導体システムイノベーション検討会 第8回検討会 「半導体生産現場で見る化学反応の実際と設計」 講師:横浜国立大学 羽深等教授 PDF 2.9MB

■ プレスジャーナル主催 VLSIフォーラム「半導体生産の将来像・進むべき方向性 」 (H20.4.9)




ご興味のおありの方は、上記検討会世話人の原史朗までお問い合わせ下さい。


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平成20年2月18日

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Last updated: Jul. 29, 2008. Shiro HARA's Web Site