この韓国の半導体メーカーは、スマートセンサーを適用し、チップ製造プロセス全体から人間を排除しようとしている。
Scott Foster
Asia Times
January 16, 2024
韓国メディアの報道によると、サムスン電子は2030年までに半導体工場の完全自動化を計画している。
世界最大のメモリー半導体メーカーであるサムスン電子は、人間の労働力なしに稼働する「人工知能工場」の実現を目指しているという。同報道によれば、この画期的なプロジェクトはすでに進行中だという。
サムスンは昨年夏から、集積回路（IC）の設計、材料開発、生産、歩留まり改善、パッケージングをAIで最適化することを目指していることを示唆している。生産工程における欠陥の原因を特定することは、AI計画の最優先事項であると伝えられている。
サムスンは独自にセンサーを開発し、海外サプライヤーから国内サプライヤーに調達を切り替えることで、技術を掌握し、関連する韓国の専門知識を発展させようとしている。成膜、エッチング、洗浄におけるプラズマの均一性の測定は重要なアプリケーションのひとつであり、生産プロセスのリアルタイムモニタリングもそのひとつである。
この技術は、サムスンのDRAMとNANDフラッシュメモリー事業と受託製造事業の両方に適用される。台湾のTSMCに追いつき、アメリカのインテルに先行することは、ダイシンクが現在の3nmから2025年までに2nm、10年後半には1nmへと進歩する中で、サムスンにとって極めて重要である。
回路線幅が微細になればなるほど、微細な欠陥がチップの生産歩留まりを低下させるリスクが高まる。この問題を最小限に抑えるためにAIを導入することは、競争力を維持する上でますます重要になっている。完全に自動化された工場は、人的汚染のリスクとコストを排除することにもなる。
サムスンの新しいセンサーは、既存の生産ラインに収まるほど小さいと言われており、スペースを節約しながら現在の設備をアップグレードすることができる。
サムスンは現在、韓国、中国、米国に12以上の生産ラインを持ち、半導体業界で最大のウェハー処理能力を有しているため、これは重要である。これらの施設はすべて、スマートセンサーのアップグレード候補であると言われている。
サムスンはテキサスに新たな半導体工場を建設する準備を進めており、韓国では2042年までに、総額約300兆ウォン（約2300億米ドル）をかけて5つの「最先端」生産ラインを新設する計画だ。
国内の5つのラインは、ソウルの南、龍仁（ヨンイン）にある新しい工業団地に建設され、サムスンは約150のサプライヤー、IC設計会社、研究機関と協力する予定だ。これらの施設は完全に自動化される可能性が高い。
昨年3月、韓国政府は声明を発表した。「（龍仁の）メガクラスターは、我々の半導体エコシステムの重要な拠点となるだろう...（先端産業をめぐる熾烈なグローバル競争の中で）先進国として飛躍するために。」
サムスン半導体のキョン・ギヒョン最高経営責任者（CEO）は、「半導体産業はタイミングがすべてだ。世界的な半導体競争が激化する中、優位性を維持するためには、龍仁国家産業団地の建設を早期に開始することが最も重要だ。」
サムスンはまた、龍仁に新しい半導体研究開発センターを建設している。昨年10月に現地を訪れたサムスン電子の李在鎔（イ・ジェヨン）会長は、「内外のリスクが続く中、半導体事業のさらなる飛躍につながるイノベーションの転換点が必要だ」と述べた。
サムスン電子は2023年第4四半期の営業利益を2兆7000億～2兆9000億ウォンと予想しており、これは第3四半期の利益より11％～19％増加することになる。売上高はほぼ横ばいと予想されるが、メモリー価格は回復に向かい、コストは低下している。
世界的なマクロ経済の不確実性にもかかわらず、サムスンの経営陣は2024年の半導体市況の継続的な改善を見込んでいる。売上と利益が増加すれば、既存の生産ラインの自動化やAIを搭載した新工場の建設に資金を投入しやすくなる。
サムスンは2023年、景気後退の中で半導体設備投資をほぼ横ばいに抑えた。2024年には、AIアクセラレータで使用される広帯域メモリの増産を中心に、長期的な投資増加傾向を再開するはずである。
サムスン、SKハイニックス、マイクロンなどのメモリーチップメーカーにとって、AIは生産性を向上させるツールであると同時に、新たな成長市場でもある。SKハイニックスは、カリフォルニア州パロアルトとソウルにオフィスを構える産業用AIソリューション開発企業Gauss Labsと協業している。
このAIスタートアップの「パノプテス・バーチャル・メトロロジー」ソリューションは、すでにSKハイニックスの工場で薄膜蒸着を最適化するために使用されており、さらに多くのアプリケーションが準備中であると伝えられている。
一方、マイクロンは、生産を最適化するために自社で開発したAIを持っている。「我々は完全に差別化されたものをここに構築した。われわれは、はるかに高いレベルの精度を目の当たりにしている」とマイクロンのスマート・マニュファクチャリングおよびAI担当副社長であるコエン・デ・バッカー氏は、次のように述べた。
「生産性を10％向上させながら、製品を2倍の速さで発売できるようになりました。まさに変革です。キラーアプリと言えるでしょう」とこのマイクロン幹部は主張した。
このような競争の中で、サムスンの完全自動化AI工場は、AIによって急速に形を変えつつある半導体製造の状況において、オプションではなく戦略的必須事項である。
