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半導の歩里泙蠅反頼性は高いほど良いか?Z載は故障率ゼロがマストか?

 5月下旬に関、燃されるSEMI FORUM JAPANのマニュファクチャリングサイエンスセミナーから「歩里泙蠅反頼性」に関する講演依頼をpけた。その際、チェアマンとのやりとりの中で、以下のようなBが出てきた。 1)歩里泙蠅蝋發い曚瀕匹ぁ2)信頼性は高いほど良い、3)Z載半導など人命にかかわるものは、故障率をゼロにしなくてはならない。半導業cにおいて、これらの命は、当のことと思われているようである。果たして、それは、しいのか?

歩里泙蠅蝋發い曚瀕匹い?
 2004Q9月、ある日本のLSIメーカーA社から、あるアジアのLSIメーカーB社に転職したXへのインタビューを行った(図1)。その際、歩里泙蠅亡悗垢常に興味深いBを聞いた。 その当時、あるデバイスについて、日本のLSIメーカーA社の歩里泙蠅98%、アジアのLSIメーカーB社の歩里泙蠅83%であったという。その数Cを見て、アナリスト達は、日本のLSIメーカーA社の\術が高いとh価した。しかし、Xによれば、「そのようなh価はくT味がない」とのことであった。その理y(t┓ng)は以下の通りである。

歩里泙蠅蝋發い曚瀕匹い?


 kに、B社のチップC積は、A社の半分Zい。って、12インチウェーハからDれるチップ数は、歩里泙83%のB社の(sh┫)が、歩里泙98%のA社よりもずっとHい。

 二に、歩里泙蠅60%から80%に屬欧襪里枠羈單やさしいが、80%から98%に屬欧襪燭瓩砲呂修譴箸の異なるHjな努が要となる。つまり、人、金、時間など膨jなコストがかかる。B社は歩里泙80%以屬覆薀咼献優垢成り立つので、それ以屬諒里泙蠅鮗{求する要がない。つまり、歩里泙蠍屬里燭瓩北犠Gにコストをかける要がない。

 に、B社は、現在量しているデバイスのシュリンク版について、4世代同時開発を行っている。つまり、現在量しているより(g┛u)にチップサイズの小さなデバイスが、すぐ後に呂┐討い襦rって、現在の量の歩里泙蠅xになって屬欧訛紊錣蠅法△茲螢船奪廛汽ぅ困両さなの量癉ち屬欧鮃圓Δ海箸Rするのである。

 以屬離劵▲螢鵐阿ら、闇雲に歩里泙蠍屬鮗{求するのはして良いことではないということを考えさせられた。極bすれば、歩里泙1%であっても、それでW(w┌ng)益が出てビジネスが成立するのならば、それ以屬諒里泙蠍屬縫灰好箸鬚ける要はないということである。

 もちろん、jした努をせずして100%Zい高歩里泙蠅出るのであれば、それに越したことはない。しかし、通常、歩里泙蠍屬砲魯灰好箸かかる。に、高歩里泙蠅鰆`指すほど、そのコストは\jする。って、O社工場がどの度のW(w┌ng)益(率)を`Yにしていて、そのW(w┌ng)益(率)を実現するにはどの度の歩里泙蠅要なのかを確に把曚靴討くことが要だろう。何にもJ憾果を考えることが_要であろう。

信頼性は高いほど良いか?
  2005Q5月、ある日本のLSIメーカーC社に、D社から出向しているYへのインタビューを行った。D社は、あるデバイスのビジネスを]ち切った。そのデバイスの専業メーカーであるC社が慢性的な人}不Bであったため、その要个ら、D社はそのデバイスのスペシャリストYをC社へ出向させることにしたのである(図2)。

信頼性は高いほど良いか?


 C社は、x場シェアアップのために、湾のファンドリーE社を?q┗)しようとしていた。って、Yは、あるデバイスについて、C社、D社、E社の3社を比較できる立場にあった。ヒアリングのT果は以下の通りである。

 要素\術については、C社が最も優れている。に微細加工\術については、C社の\術は圧倒的に優れている。インテグレーション\術については、高性Α高なデバイスを作る\術はC社が優れている。k(sh┫)、効率良く、低コストでデバイスを作る\術はD社が優れている。C社はマスク数も工数もHく、“こてこて”である。量\術については、ファンドリーF社が最も優れている。次がD社であり、C社は最下位である。スループットがKいため、数もやたらHく、D社の倍くらいあるのではないか?しかも、テスト工がHすぎる。D社の10倍くらいあるのではないか?PCのデバイスであることを考えると、このテスト工のHさは異常としか思えない。Yは、最後に、「C社のデバイスは世ck高性Δつ世ck信頼性が高いかもしれないが、世ck高価である」と述べた。

 高性Α高信頼性がデバイスの争の源泉となっていて、W(w┌ng)益を擇濬个靴討い襪里覆蕕弌C社の\術は素晴らしいといえる。しかし、実際には、PCのデバイスがビジネスの主であることを考えると、C社の\術には疑問符をけざるをuない。

 さらに、昨Qからは、低価格PC(通称ネットブック)x場が拡jしている。もし、ネットブックに、これまでと同じ](sh┫)法および同じテスト工で、同じ性Δよび同じ信頼性のデバイスを作っているとしたら、それは早に改める要があるだろう。

Z載半導などは故障率をゼロにしなくてはならないか?
 最後にZ載半導などは故障率をゼロにしなくてはならないのかを考察する。確かに、Z載半導の不差腓砲茲蟲故がき、人命が失われることは問であろう。Z載半導の故障率はゼロであるに越したことはない。

しかし、どんなに頑張ってみても、人工的な工業であるLSIがP久にsれないということはありuない。すなわち、LSIの故障率をゼロにすることは、現実的に無理であろう。このような不可Δ覆海箸鮗{求するよりも、万がkLSIが故障した場合でも、j故にならないようなフェールセーフ機構を、クルマメーカーとLSIメーカーが共同で開発することを考えた(sh┫)がu策なのではないか?

最小のコストで最jの歩里泙・信頼性を
 本Mでは、歩里泙蝓⊃頼性、Z載半導の故障率について考察を試みた。~単に高歩里泙蝓高信頼性、故障率ゼロがuられるならば、それに越したことはない。しかし、実際には、高歩里泙蠅砲垢襪曚鼻高信頼性にするほど、および、故障率をゼロにZづけるほどコストがかかる。LSIのビジネスを行っているわけであるから、W(w┌ng)益が出る最小の歩里泙蝓≡容される最低の信頼性、および、容される最jの故障率を`指すべきである。そのようなスペックを最小限のコストで実現する\術こそが、真に求められる\術なのではないだろうか?

 あなたの会社では、歩里泙蝓⊃頼性、故障率の`Y値をどのように設定し、どのようにして実現しようとしていますか?この実現に要なコストをきちんと見積もっていますか?



長K\術科学j学 極限エネルギー密度工学研|センター 客^教b

湯之嵶


筆vは、「歩里泙蠅反頼性」に関しては素人です。本Mは、言わば、素人から見た雎闇vのT見です。「歩里泙蠅反頼性」の専門家の御T見を拝聴したいとTじます。yunogami@gmail.comまでご連絡を頂きたくよろしくお願いいたします。

ごT見・ご感[
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