量産、品質保証、データサイエンスってどんな仕事？

歩留まりを上げて企業の競争力を生む「量産」

半導体製品を世界中のユーザーに届けるためには、研究開発段階の試作品をいかに早く、かつ必要とされる量を安定して低コストに生産できるようにする必要があります。このミッションを担うのが量産であり、いわゆる生産技術の領域です。工場における製造ラインの最適化を行い、安定的に製品化する仕組みを整え、1枚のウェーハにおける「歩留まり（※）」の改善に心血を注ぎます。

実は、歩留まりが高いウェーハも低いウェーハも、製造にかかる時間やコストは変わりません。だからこそ、歩留まりを上げる（良品の割合を上げる）ことは、そのまま製品の原価改善や、企業としての競争力に直結します。開発の初期段階からプロセス開発エンジニアと連携し、量産を見据えた工程を練り上げることが重要です。

※ 良品の割合を示す。歩留まりが高いほど良品の割合が高い

製造現場では必ず想定外のトラブルが起こりますが、物理や化学の原理原則に立ち返って原因を突き止め、さらには工場のスタッフの協力を得て、歩留まりを改善していきます。

信頼を背負い、半導体製造を根底から支える「品質保証」

品質保証は、厳格な検査で信頼性を担保します。ユーザーがその製品を安心して使い続けられることを検査・証明する、極めて重要な職種です。現代の半導体は、一度製品に組み込まれると、10年以上にわたって過酷な環境で使用されることも珍しくありません。回路の複雑化やプロセスの微細化が進む中、求められる品質のハードルは年々高まっており、品質保証エンジニアにはより高い専門性が求められています。

半導体の品質保証は、「設計・開発段階」「実際の製造工程」「出荷後に不具合が発生した際の異常時対応と是正処置」よいう、大きく3つのステージで展開されます。特に、異常時対応と是正処置は、もっともエンジニアの腕が試されます。

品質保証は、社会を支える半導体を、根底から支えます。物理現象の深層に迫る専門知識で、ブランドの信頼を背負って立つ職種と言えるでしょう。

半導体製造に革新をもたらす「データサイエンス」

データサイエンスは、AIやビッグデータを駆使して品質や装置の故障を解析、さらには予測をすることで、製造・品質管理の全工程を支えます。近年、製造・品質管理のあり方を劇的に進化させている分野と言えます。

現代の半導体工場はデータの宝庫です。製造装置から秒単位で出力される稼働ログ、ウェーハの検査画像、温度や湿度の履歴など、膨大なビッグデータが蓄積されています。データサイエンティストは、これらのデータに対しAIや統計的手法を用いた解析を行い、人間では気づけないわずかな変化をとらえます。たとえば、装置が故障する数日前の兆候を検知して事前に対処する「予兆保全」や、数千におよぶ複雑な工程の中から品質に悪影響を及ぼしている真の要因を特定する「歩留まり解析」などがその代表例です。

データに基づいた客観的なインサイトで課題を解き明かし、モノづくりの世界に革新をもたらすこの役割は、ソフトウェアとハードウェアが交差する刺激的なフィールドの一つです。

半導体メーカーの源泉

これらの職種が密接に連携することで、半導体は単なる「小さなチップ」から、世界中で信頼される「工業製品」へと昇華します。量産現場で得られた歩留まりのデータは、データサイエンスによって解析され、品質保証から得られた故障の知見は次なる設計やプロセスへと還元されます。この循環こそが、半導体メーカーが常にデジタル社会の最先端を走り続け、世界中に安定供給を続けるための競争力の源泉になるのです。

半導体エコシステムの最前線へ

本特集「半導体職種図鑑」を通じて見てきたように、人類の「知の結晶」とも言える半導体の世界は、一人の天才だけで形づくられるものではありません。設計者が描いた夢を、装置と材料が支え、製造現場が形にし、データがその精度を高めてく。学生や若手エンジニアの皆さん、この一丸となったチームプレーの中に、あなたの活躍する場所が必ずあります。

半導体という巨大なエコシステムの中で、ぜひ自分の好奇心が動く場所、専攻した分野が活かせる場所を探してみてください。日本が世界に誇るこの最先端領域への挑戦を、私「ずーぼ＠半導体業界ドットコム」も、半導体エンジニアの一人として、心から応援しています。