半導体製造装置メーカーは、プラットフォームの変革を進めることで、先端ノード、異種集積、データ駆動型製造の要求に対応しています。こうした要求は、さらに厳格な公差、サイクルタイムの加速、より高度なシステム インテリジェンスといった変革の要因となっています。MATLAB と Simulink は、以下の 4 つの戦略的機能を通じて、半導体前工程製造装置 (WFE) や組立、検査、パッケージング (ATP) の各ワークフロー全体で、この変革を支援します。
- 複雑なメカトロニクス システムのモデリングとシミュレーション
- 精度と速度を向上させる高度な制御システム設計
- レシピ開発、プロセス最適化、予知保全における AI やデータ解析の活用
- 欠陥検出や歩留まり改善に貢献する検査および計測ワークフローの自動化
これらの機能を活用することで、開発期間を短縮して、製品の品質を向上させ、市場投入を早めることができます。
メカトロニクス システム開発
WFE や ATP システムでは、ウェハー接合、ダイ配置、温度制御など、高精度なメカトロニクスの統合がますます進んでいます。
MATLAB と Simulink は、コンセプト段階から展開までのプロセスでモデルベースデザインを支援し、バーチャル プロトタイピング、システム統合、デジタルツインの作成を可能にします。
- Simulink と Simscape を使用したシステムレベルのモデリング
- CAD 統合とマルチボディ シミュレーション
- 熱、流体、電気分野のモデリング
- 予測解析向けのデジタルツイン開発
- 展開用の組み込みコード生成
高度な制御: インテリジェントな適応型システムの性能
半導体製造における微細化とスループット向上に向けた動きが、制御システムに非常に大きな負荷をかけています。従来の制御手法では、最新の半導体装置に求められる極めて高い精度、動的な特性、複雑な多変数間の相互作用に十分に対応できないことが少なくありません。エンジニアが MATLAB と Simulink を活用すれば、人工知能でますます強化される高度な制御手法を開発することができます。
- 適応制御と外乱抑制
- 強化学習を用いたインテリジェント制御
- リアルタイム シミュレーションとハードウェアインザループ テスト
- 組み込み展開に向けた自動コード生成
最適化のための AI とデータ解析: 歩留まりと業務効率の最大化
現代の半導体製造は、何百もの精密な工程から成り、それぞれの工程で膨大なデータが生成されます。品質向上とコスト削減には、このデータから有用なインサイトを抽出することが不可欠です。そのスケールの大きさと複雑さから、エンジニアは、次のような高度な解析や AI 手法の活用が求められています。
- データ前処理と特徴量エンジニアリング
- 機械学習とディープラーニング モデルの開発
- 予知保全と残存耐用時間 (RUL) の推定
- バーチャルセンサーとリアルタイム監視
- エッジ、組み込みシステム、クラウド プラットフォームへの展開
検査と計測: 完璧な品質と高精度な計測の実現
次世代の WFE/ATP プラットフォームでは、1 ミクロン未満の配線、3D 積層、欠陥検出に対応する高度な検査・計測ソリューションが求められます。MATLAB と Simulink は、高精度な計測と欠陥検出システムの基盤となる、画像処理、コンピューター ビジョン、信号処理を可能にする包括的な一連のツールをエンジニアに提供します。
MATLAB と Simulink の製品を活用することで、エンジニアは以下を行うことができます。
- 欠陥検出: 自動光学検査と電子ビーム検査
- 計測の自動化: リアルタイムのデータ取得と解析
- エッジへの展開: AI モデルの組み込みシステムへの展開
- データフュージョン: 精度の向上に向けた視覚的信号と電子的信号の融合
