半導体生産性改善に向けたXMLの活用〜 e-fabDoctor™ の事例紹介 〜2006 年 6 月14 日
横河電機株式会社
横河電機株式会社 ソリューション事業部 ETS開発本部©Yokogawa Electric Corporation

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

Agenda 横河電機の紹介
 半導体生産性改善ツールにおける XML の活用事例
 今後の展開

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

グローバルオペレーション
Worldwide Business Operations

Regional Headquarters China,Suzhou, China,
Yokogawa Electric China

World Headquarters, Tokyo, Japan
Yokogawa Electric Corporation

Yokogawa Electric CIS

Regional Headquarters North
America, Newnan, Georgia,
USA
Yokogawa Corporation ofAmerica

Regional Headquarters Europe,Amersfoort, Netherlands
Yokogawa EuropeYokogawa Electric Korea

Yokogawa America do Sul

Yokogawa Middle East,BahrainHeadquarters
Regional Headquarters
Production Facilities
Sales, Engineering and Service Centers

Global IA Business Headquarter, Singapore
Yokogawa Electric International
Regional Headquarters ASEAN, Singapore
Yokogawa Engineering Asia

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世界29カ国83社のグループ会社でオペレーション
Yokogawa Australia

半導体生産性改善に向けたXMLの活用

制御ビジネス-1
Business Domain ／Industrial Automation and Control-1

 生産制御機器・システム

生産制御システム

統合生産制御システム

CENTUM CS 1000 R3

CENTUM CS 3000 R3

制御・計測ステーション

DAQSTATION
CX1000/2000

安全計装システム

ProSafe-RS

レンジフリーコントローラ
ネットワークベース生産ソリューション

STARDOM

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FA-M3 R

半導体生産性改善に向けたXMLの活用

制御ビジネス-2
Business Domain ／Industrial Automation and Control-2

 フィールド機器／分析機器

電磁流量計

ADMAG AXFｼﾘｰｽﾞ

レーダーレベル計

VEGAPULS

渦流量計

差圧･圧力伝送器

pH計

ジルコニア式酸素濃度計

digital YEWFLO

EXA PH 400

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DPharp EJX ｼﾘｰｽﾞ

ZR402

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プロセスガスクロマトグラフ

GC1000 MKⅡ

半導体生産性改善に向けたXMLの活用

計測機器ビジネス-1
Business Domain ／Test and Measurement-1

半導体関連機器

VLSIテストシステム

TS6000H++

FPDドライバテストシステム

ST6730

メモリテストシステム

MT6060液晶・プラズマディスプレイ製造装置関連機器

大型超精密XYステージ

水平搬送式ICハンドラ
HS2000シリーズ
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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

計測機器ビジネス-2
Business Domain ／Test and Measurement-2

 波形測定器

ディジタルオシロスコープ

DL9000電力測定器ディジタルオシロスコープ

PCベース計測器

DL750P

WE7000 光応用製品向け測定器

ジッタメータTA120E

WT3000 現場用測定器

青色光対応光パワーメータ

TB200

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プレシジョンパワーメータ

デジタルマルチメータほか（横河M&C製品）

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

計測機器ビジネス-3
Business Domain ／Test and Measurement-3

 光通信用測定器

光スペクトラムアナライザ

AQ6319 無線通信用測定器

任意波形発生器

VB8000 ネットワーク用測定器

トラフィックテスタミニ

AE5501

 40G光通信用モジュール/40G光通信関連機器

CDRモジュール

光パケットスイッチ

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光メディアマネージャ
半導体生産性改善に向けたXMLの活用

情報サービスビジネス-1
Business Domain ／Information Systems-1

 医療情報システム

放射線部門総合情報管理システム

人間ドック・健診総合情報管理システム

ARTEMIS IPv6関連機器

HESTIA

ＩＰv４ Internet の任意のサーバへのアクセスを提供

IPv6/IPv4トランスレータ

TTB3020
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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

情報サービスビジネス-2
Business Domain ／Information Systems-2

 ソフトウェアパッケージ
Corporate Management（ERP）※

統合業務システム

Production Management（MES）※

製造実行システム

Production Control System
生産制御システム

Field Instruments
フィールド機器、センサ、測定器、分析機器等

ERP： Oracle E-business suite 11i
iRenaissance、SAP R/3
生産管理： PLASMAMES： CIMVisionPharms、CIMVisionDMS
eFact、CIMVisionLIBRA、ETS-R
MaterialStream、PIM-AID など
設備管理： eHOZEN
高度運転支援・制御： Exaシリーズ
プラント情報管理： Exaquantum、PI
SCMプランニング： Aspen-MIMI 他
品質管理： Lab-Aid
シミュレーション： Omegaland など
半導体装置向け： e-fabDoctor※ERP=Enterprise Resource Planning※MES=Manufacturing Execution System

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用半導体生産性向上における XML 活用事例
 横河電機の紹介
 半導体生産性改善ツールにおける XML 活用事例
z EES 導入の背景・目的z 横河電機における EES の取り組み
z e-fabDoctor シリーズにおける XML の活用事例

 今後の展開

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

EES 導入の背景・目的・最重要課題：いかに生産コストを低減できるか・プロセスの高度化による、装置の高額化

従来手法でのコスト低減策の限界

・装置の有効稼働率(OEE)の改善により、価格低減効果が期待される装置エンジニアリングシステム(EES)の導入
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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

EES 導入の背景・目的
EES とはEquipment Engineering System 背景
z 高精細化・大口径化に伴う複雑化
z 試作品の増加
z 装置導入の短期立ち上げ要求
z 稼働率の向上要求

 目的z 基本性能の維持、向上
z 処理変動の低減
z 故障の予知、低減z 故障修理時間の短縮

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EESを実現するためには、アプリケーションが利用する装置・プロセスデータを収集するための共通なデータインターフェースの実装が必須

半導体生産性改善に向けたXMLの活用

半導体工場のシステム構成例
目的・用途に応じて、様々なシステムが独自に稼動
EES は半導体工場で最初に標準化

MES
Scheduler

EES

YMS

(製造指示)(歩留り管理)EESアプリケーション

RMS
SECS / GEM

FDC APC(レシピ管理)SPC R2R

Interface-B
EES データ収集
インタフェース
FireWallInterface-A
Interface-C
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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

半導体業界における標準化
SEMI とは
Semiconductor Equipment and Materials International
半導体業界の標準化を推進する非営利団体 (本部：アメリカ)
 SEMI スタンダード(規格)半導体、FPD (フラット・パネル・ディスプレイ)業界向けの技術標準化
z SEMI スタンダードの策定・改訂、普及
z SEMI スタンダードに付属する XML スキーマの提供 グローバリゼーション
日本国内のみならず、全世界での国際標準化

横河電機と SEMI のつながり
 各種委員会、フォーラムへの参加
 SEMI スタンダード策定時の投票に参加 SEMI スタンダードをパッケージ製品に適用
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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

EES に関連する SEMI スタンダード
システム

Equipment data Collection Guide(スタンダード検討段階)

スペック

E132

E134

E125

E120

Authentication(Security)

Data Collection
Management

Equipment
Self Description

CommonEquipmentModel

プロトコル

Security

DataCollection

Metadata

Protocols
E121: XML Guide for
Semiconductor Manufacturing

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EES 関連スタンダード(Interface-A)

半導体生産性改善に向けたXMLの活用

EES 関連スタンダードと半導体製造装置

E132 ”Authenticatioband Authorization”では、装置データ収集サービスへのユーザの安全な接続手段について規定

E134 ”Data Collectionmanagement”では装置からのトレース・イベント・エクセプションといった各データの収集インターフェースを定義

半導体装置

E120 ”Common
Equipment Model ”では半導体製造装置の物理構成の記述方法を定義

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E125 ”Equipment Self
Description”では装置・モジュール・サブシステム・I/O
デバイスといった装置ノードでの種集可能なデータの記述に関する定義を規定

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

横河電機における EES の取り組み
EES を実現するために
 2000 年頃から SEMI スタンダード策定活動に参画
 2002 年春、e-fabDoctor 初出荷
z EES 黎明期 (SEMI スタンダード成立前) に実現
z 横河電機独自仕様の XML
z 以降、2 回 / 年のバージョンアップ

 2004 年 3 月、SEMI スタンダード(EES 関連)が成立
 2004 年 4 月、e-fabDoctor の SEMI スタンダード準拠
z 業界標準 XML の適用

 現在、e-fabDoctor は 2005 年 11 月版に準拠

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

パッケージ製品 (e-fabDoctor シリーズ)
 e-fabDoctor™ Passport : 装置データ収集
不良解析や予知保全など EES で必要な装置データを収集 Data Dictionary Editor : 装置データ定義
データ収集に必要な設定ファイル(XML 形式)を編集

 e-fabDoctor™ EEManager : 装置データ保存
Finder や EES アプリケーションがデータを蓄積、分析 e-fabDoctor™ Finder : 装置データ描画
生産情報と処理データの可視化により、異常値を把握
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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

一般的なシステム構成

収集保存描画e-fabDoctor
Passporte-fabDoctor
EEManagere-fabDoctor
FinderXML/SOAPDB

編集

Data Dictionary
Editor

装置コントローラ
指示

データサーバMES

クライアント

半導体製造装置

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

e-fabDoctor™ Passport
 データ収集
データ収集に必要な情報を XML で表現
z 装置物理構成ファイル(メタデータ)¾ SEMI スタンダード準拠の XML ファイル
¾ XML バージョン：1.0¾ 装置の物理構成、状態変化など

SEMI スタンダードに付属した XML スキーマを使用

z データ情報ファイル(データディクショナリ)¾ 横河電機独自の XML ファイル
¾ データ収集に必要なデバイス情報

 データ報告SEMI スタンダード準拠の XML/SOAP 通信
z 通信確立z データ収集条件(収集周期、開始/終了トリガなど)
z データ報告
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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

e-fabDoctor™ Passport
 メタデータ
z 装置構成の表現例

DEMO1-001

DEMO1-001

LP1
LP1SDS6

物理構成

SDS6
モデル化
XML 表現

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

e-fabDoctor™ Passport
 データディクショナリ
z データ情報の表現例

DEMO1-001

LP1
データ収集に必要なデータ型、アドレスなどを記述

SDS6

物理構成

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

e-fabDoctor™ Passport XML/SOAP 通信
z 通信確立要求の例 (EEManager → Passport)z 通信確立応答の例 (Passport → EEManager)

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

e-fabDoctor™ Passport XML/SOAP 通信
z データ収集要求の例 (EEManager → Passport)

収集周期、開始/停止
トリガなどの収集
条件を指定
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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

e-fabDoctor™ Passport XML/SOAP 通信
z データ報告の例 (Passport → EEManager)

収集条件にしたがって収集された値を報告

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

Data Dictionary Editor
 XML ファイル編集
z XML を意識せずに編集
z メタデータ、データディクショナリを意識せずに編集必要項目を入力

装置物理構成横河電機株式会社 ソリューション事業部 ETS開発本部©Yokogawa Electric Corporation

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

e-fabDoctor™ EEManager データ保存、管理
データ収集
条件を入力

最新値を表示横河電機株式会社 ソリューション事業部 ETS開発本部©Yokogawa Electric Corporation

データ管理(バックアップ)

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

e-fabDoctor™ Finder
 データ描画z 生産指示情報(イベント)、異常(アラーム)の履歴表示
z 処理データのトレンドグラフ化
z 最大値、最小値、標準偏差の自動計算

アラーム、イベントの履歴
トレンド
グラフ
最大値、最小値、標準偏差
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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

課題
 SEMIz スタンダードが頻繁 に (年 3 回) 改訂される
z 他社製品との相互接続 (Interoperability) が困難

 e-fabDoctor Passport
z メタデータ、データディクショナリファイルのセキュリティ

 Data Dictionary Editorz 要素間の依存関係を矛盾なく表現
z XML の読み込みパフォーマンス

 SOAP 通信
z メッセージサイズの肥大化¾ SOAP 通信タイムアウトが発生¾ Web サーバ(Tomcat) のメモリが大量に消費横河電機株式会社 ソリューション事業部 ETS開発本部©Yokogawa Electric Corporation

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用

今後の展開 半導体工場でのXML技術導入によるSOA 実現の方向性
z XML技術は半導体製造装置のデータインターフェースを切り口として、半導体工場へ導入が開始され始めたフェーズ。
z 現在、個別に乱立している半導体生産ラインでの各種システムを、XML/SOAPを基盤としたWebサービス技術により、システム間の連携および、工場間および外部システムとの連携を実現する方向に進むものと考えられる。

コスト競争力のある高付加価値半導体製品のタイムリーな提供を可能にする高生産ラインの実現に向け、横河電機は、関連製品とシステムインテグレーション技術の提供により業界をサポートします。

MES
Scheduler

EES

YMS

(製造指示)(歩留り管理)EESアプリケーション

RMS(レシピ管理)SECS / GEM

FDC

APC

SPC

R2R

Interface-B

FireWallInterface-A
Interface-C

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半導体生産性改善に向けたXMLの活用ご静聴ありがとうございました。

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