先端ロジックやHBM、先端パッケージの量産立ち上げが重なり、半導体工場は日常的にレシピ変更や装置マッチングを迫られている。こうした環境で能力を発揮するのは、装置とデータを横断して改善できる人材だ。そのキーワードはSPC（工程の常時監視）、FDC（装置異常の早期検知）、APC（測定結果で条件を自動補正）。加えてWafer Map解析で空間パターンから根因を絞り込み、Python＋SQLで自分の手で抽出・前処理・可視化・アラート化までをつなぐ。これが、歩留まりとスループットを同時に押し上げる最短ルートなのだ。
本稿は、若手〜中堅のプロセス・歩留まり・製造技術エンジニアが、装置×データでラインを牽引し、数字で成果を創出するための方法を、すぐ実行できる順番で提示する。現場での“問題の可視化”だけで終わらせず、意思決定に直結する指標設計と制御の設計まで踏み込み、キャリアを引き上げる道筋を示す。
90日アクションプラン
まず、道筋と方法を３つのフェーズに分け解説する。
フェーズ1（0–2週）：基盤を敷く
①Spec／管理限界（UCL/LCL）／停止条件を明文化。製品×工程×装置で“どこまでOKか”を辞書化（キーと値のペアでデータを保持するデータ構造）し、「だいたい」「ほぼ」などの曖昧語を排除する。
②装置ログ・メトロロジ・搬送のタイムスタンプ同期。時系列がズレると因果が歪むため最優先で整備（タイムゾーン、遅延、欠損の扱いを規約化）。
③KPI（OOS率、偽陽性率、歩留まり勾配、MTBF）を定義し、現場とマネジメントで共通言語化。KPIの“分母”も固定し、都度ブレを防ぐ。
④管理図ダッシュボードの雛形を作成（工程別・装置別）。誰が見ても“異常・傾向・対応状況”が一目で分かることを目標に、色や注記も標準化する。
フェーズ2（3–6週）：可視化と検知を行う
管理図＋EWMA/CUSUMで微小ドリフトを早期検出する。主要センサ（温度・圧力・RF・流量）の多変量ベースラインを設定（装置センサの多変量監視で異常を検出し、原因を類別：FDC）。Wafer Map解析（ウエハ上の欠陥・Binの空間パターンから、装置・材料・ハンドリング・設計などの根因を推定）を標準化し、調査の順番をルール化。解析は短く、反映は速く——アラートの“誰が・いつ・何をするか”をチケット化する。
フェーズ3（7–12週）：制御と標準化
Run-to-Run（R2R）パイロットを1工程で導入し、前後でOOS・再測・装置間マッチングを比較。アラート対応～復旧までのSOP（統計的工程管理）を作り、週次レビュー会でKPI定点観測する。その成果はbefore/afterの一枚図で経営判断にまかせる。ここで初めて他工程への横展開を提案することができる。
6～12か月ロードマップ：上級エンジニアへの道
さて、いよいよ上級エンジニアへの道へのロードマップに入る。ModelOps（モデルの運用）：閾値ドリフトを監視し、再学習カレンダーを運用。リリースごとに偽陽性率・回収率・平均検知遅れを報告して合意形成を高速化。バージョン別にロールバック手順も準備。
- センサ特徴量の設計：移動窓・差分・周波数特性など物理意味のある特徴を増やし、説明可能性を確保。ブラックボックスは避け、物理根拠のメモを必ず残す。
- 因果志向の検証：A/Bや介入記録を残し、差分の差分で効き目を定量化。季節性・装置差はブロック化して撹乱を封じる。
- 設計×プロセス連携：レイアウト／パターン感度とWafer Mapの相関テーブルを整備し、設計側の“作りやすさ”を数値化。初期段階で歩留まりの作り込みを考慮し、後工程の手戻りを減らす。
- ガバナンス：権限・監査ログ・SOP改定履歴をワークフロー化し、現場発の自動化を安全に拡張。セキュリティと個人情報の扱いも明記する。
- 可視化と発信：KPIの一枚図、R2R導入の前後比較、FDCの誤報削減を四半期ごとに掲示。“数字で語る”文化を自分から作る。
- 社内巻き込み：品証・設備・生産管理・設計を“同じダッシュボード”でつなぎ、意思決定の窓口（週次15分）を固定。意思決定のリードタイムを短縮する。
行動チェックリスト
- １週間以内に：管理図ダッシュボード雛形／主要センサ辞書／停止ルール草案
- １月以内に：FDCアラートの初期閾値設定／Wafer Mapテンプレ整備／R2Rパイロット範囲の合意
- 来四半期までに：R2Rの前後比較レポート／KPI一枚図の定例化／再学習カレンダー運用開始
最初の一歩は製品×工程×装置のSpecと管理限界の定義から
最初の一歩は、①製品×工程×装置のSpecと管理限界の定義、②タイムスタンプ同期の規約化、③例外時の停止・復旧SOPの明文だ。そうすると、装置×データを武器に、立ち上げの速度、歩留まりの勾配、コストの高低への対抗力が強化できる。これを自身がやりやすいやり方で行い、スキルアップを目指そう。
＊この記事は以下のサイトを参考に執筆しました。
参考リンク
- The power of digital: Quantifying semiconductor fab performance（McKinsey, 2024/10/10）
- TSMC begins producing 4-nanometer chips in Arizona（Reuters, 2025/01/10）
- ＴＳＭＣ、25年売上高見通し引き上げ（Bloomberg, 2025/07/17）
- KLA Corporation Reports Fiscal 2025 Third Quarter Results（KLA プレスリリース, 2025/04/30）
- KLA Unveils Comprehensive IC Substrate Portfolio for a New Era of Advanced Packaging（KLA プレスリリース, 2024/10/30）
- PDF Solutions® Reports Second Quarter 2025 Financial Results（PDF Solutions プレスリリース, 2025/08/07）
- NEDO、Rapidusの2nm世代「短TAT製造」関連 2025年度計画・予算承認（Rapidus プレスリリース, 2025/04/01）