スマートフォン、エネルギーインフラ、電気自動車、AIシステムなど、あらゆるものを支える半導体は、経済革新の礎となっています。しかし、その急速な進歩には代償も伴います。ある最近の調査によると、半導体デバイスの製造業界における年間電力消費量は、2015年から2023年の間に2倍以上に増加し、同期間で125％の伸びを示しました。
同報告書によると、そのエネルギー使用に伴う排出量はわずか71％の増加にとどまっており、これは半導体製造業界において、低炭素エネルギー源や再生可能エネルギー証書（REC）の導入が拡大していることを示唆している。
こうしたエネルギー消費量と排出量の増加は、半導体産業が経済において果たす役割を反映している。
- 私たちが日常的に利用している製品には、ますます多くの半導体デバイスが製造され、組み込まれるようになっています。
- 現在製造されているデバイスは、一般的に高性能かつ高度化しており、その製造にはより多くのエネルギーを必要とします（例：先進的なプロセスノードを用いて製造された高性能プロセッサなど）。
エネルギー消費量の増加は、排出量の増加や運用エネルギーコストの上昇につながります。これに対応するため、業界の潮流は、より持続可能で効率的かつ強靭な事業運営へとシフトしています。企業は、環境への責任を果たしつつ、技術の進歩、生産性、事業運営の強靭性を促進し、収益性を確保できるソリューションを求めています。 具体的には、プロセス効率の向上、資源使用量の削減、製品歩留まりと品質の最適化を図りつつ、製造されるデバイス1台あたりのエネルギー消費量と排出強度を低減させる、相互に補完し合う戦略が求められています。テラダインの「6つの柱」戦略は、コスト効率に優れ、低エネルギーで、持続可能かつレジリエントなテストソリューションを提供します。
持続可能な取り組みを支援するための包括的なアプローチ
テラダインでは、業界のより持続可能な未来を推進するため、製品戦略のあらゆる側面において効率性と最適化を取り入れた包括的なアプローチを採用しています。これら6つの分野がどのように連携し、持続可能性、生産性、コスト削減を当社のソリューションに統合しているのか、詳しく見ていきましょう。
生産性と処理能力の最適化は、当社の戦略の中核をなしています
当社は総合的な効率性を重視しており、その結果、システムあたりの年間処理能力（一定期間内に処理されるデバイス数および床面積1平方メートルあたりの生産性で測定）を高めています。これは、業界トップクラスのテスト所要時間、テストの並列処理能力の向上（システムあたりの測定ポイント数の増加）、および床面積1平方メートルあたりの生産性向上を目指すロードマップによって実現されています。これらすべての要素が相まって、デバイスあたりのテストコストを最小限に抑えています。
エネルギー効率とインテリジェント制御
AIの普及に伴い電力消費量が増加する中、電力およびエネルギー効率は、利用可能な資源を適切に管理するだけでなく、コスト抑制の観点からも極めて重要となっています。テラダインの製品はすべて、全体的な拡張性とエネルギー効率を念頭に置いて設計されており、世代を重ねるごとに生産性と運用効率が向上しています。
これをインテリジェントな自動化およびSEMI S23に準拠した装置の動作モードと組み合わせることで、お客様はシステムのエネルギー消費をより適切に管理できるようになりました。例えば、当社の「Power Saving Utility」ツールを使用すれば、お客様は必要な時に必要な機能のみを使用・有効化することができます。このように変化する運用ニーズに柔軟に対応できることで、エネルギー消費量の削減につながり、運用コストと排出量を直接的に低減できるため、環境意識の高い企業にとって最優先事項となっています。
生産能力と品質
高度なパッケージング技術やヘテロジニアス統合（AIデバイスやシリコンフォトニクスなど）の普及に伴い、重要な指標となっているのが「出荷される動作デバイス1台 あたりのエネルギー消費量」である。この指標により、注目点は単なる電力やエネルギー消費量から、バリューチェーン全体にわたるプロセスの効率へと移行している。
テラダインのATE計測機器は、業界最高水準の計測性能を備えており、当社の製造およびサービスプロセスにより、出荷されるすべての製品が厳格な性能仕様基準を満たすことが保証されています。これは、テラダインが製造するすべての機器に対して統計的工程管理（SPC）手法を採用しているからこそ可能であり、これにより各機器が公表された仕様を満たすことが確実になります。その結果、不良品や廃棄されるデバイスの削減につながり、最終的には材料の使用量、エネルギー消費量の削減、および関連する二酸化炭素排出量の削減を実現します。
スマートファクトリーの機能
AIと機械学習は、半導体の設計および製造プロセスの最適化に向けた新たな道を開いています。分析ソリューションはデータを解析して微細なパターンを抽出し、デバイスのトリミング、修復、格付けを支援することで、歩留まりの向上に貢献します。
テラダインの分析ソリューション「Archimedes」を利用することで、お客様はリアルタイム分析に対応したオープンな開発環境を活用でき、導入が容易な既製ソリューションとカスタムソリューションの両方を柔軟に提供することが可能になります。ネイティブにセキュリティが確保された環境により、クラウドベースのソリューションに伴うセキュリティリスクを最小限に抑え、構造化された双方向のデータストリームによって迅速かつ効率的な分析を実現します。これらの機能により、検証や大量テストの実施中に、得られた知見をテスターにフィードバックし、即座にテスト内容を調整することが可能になります。 主要な分析プロバイダーとの緊密な連携により、テスターと分析プラットフォーム間の接続ではなく、テストプロセスの最適化に注力し続けることが可能になります。
製造プロセスの各段階で収集されたデータを活用することで、テスト戦略を継続的に改善することができます。例えば、「シフト・レフト／シフト・ライト」アプローチでは、重要なテストをプロセスのより早い段階に前倒ししたり、リアルタイムの知見に基づいて後工程のテストを調整したりします。この動的なアプローチにより、不良品の削減、エネルギー消費量の低減、そしてより持続可能な生産サイクルの確保が可能になります。また、分析データを活用することで、製造設備の予知保全や予防保全を行う機会も生まれ、予期せぬダウンタイムを最小限に抑えることができます。
業務の柔軟性、効率性、および設備稼働率の向上を実現
半導体組立・試験（OSAT）の受託業者は、比類なき柔軟性が求められる急速に変化する環境下で事業を展開しています。試験ラインの頻繁な再構成やダウンタイムの最小化が必要とされるため、変化する要件に迅速に対応できる試験システムが求められています。
テラダインは、「Design for X」という文化を通じてこの課題に取り組んでいます。この文化に基づき、お客様が必要とする機能を備え、かつ信頼性、保守性、サービス性、耐久性に優れた、カスタマイズおよび構成可能なテストソリューションを提供しています。さらに、アプリケーションおよび製品サポートの専門チームが、これらの設計手法を補完します。同チームはお客様と緊密に連携し、システムのパフォーマンスを最適化するとともに、稼働時間と可用性を確保します。この協調的なアプローチにより、最も変化の激しい製造環境においても、高い効率性と運用上のレジリエンスを維持することが可能となります。
業務効率と設備稼働率の向上
今日、業界のリーダー企業は市場投入までの期間の短縮に直面しており、チップ製造において良好な経済性を維持することが求められています。テラダインは、信頼性、製造性、保守性を重視した設計に焦点を当てたベストプラクティスとワークフローを活用し、最終的に長い平均故障間隔（MTBF）を実現します。これにより、業界トップクラスのATE稼働率と最適化されたシステム生産性がもたらされ、処理されるデバイスあたりの消費電力（ワット時）において大幅な改善を実現します。 当社のテスターは量産対応済みであり、設計および製造におけるベストプラクティスにより、お客様が設備投資の価値を最大限に引き出せるよう支援します。
戦略的な業界連携とパートナーシップ
こうした連携は業界の成長を促進し、イノベーションを育むことができます。半導体メーカーは、業務やプロセスの改善策を常に模索しています。テラダインでは、半導体メーカーやその他のエコシステムパートナーと協力し、お客様のために革新的なソリューションを生み出す機会を積極的に探求するとともに、当社の製品の独自性を保ち、競争優位性をもたらす知的財産（IP）を保護しています。
また、テラダインは、SEMI半導体気候コンソーシアム（SCC）のスコープ3ワーキンググループ、グローバル・オートモーティブ・アドバイザリー・カウンシル（GACC）、スマートデータ・AI産業諮問委員会（IAC）など、複数の業界団体に参加し、半導体業界の進化する基準の策定において発言権を行使しています。さらに、パートナー企業とのエコシステムと緊密に連携し、パートナーのニーズや市場全体の動向をより深く理解することで、将来の要件の変化を先取りできるように努めています。
半導体エコシステム内でパートナーシップを築く業界各社は、すべてのステークホルダーに利益をもたらすソリューションや実践手法の開発を牽引しており、テラダインはこの分野のリーダーであることを誇りに思っています。
持続可能性の視点に立ったテストの最適化
テラダインは、サステナビリティの6つの柱に注力することで、お客様が生産性、事業継続性、サステナビリティ、および財務目標を達成できるよう支援します。
テラダインの製品プラットフォーム、例えば UltraFLEXplusは、柔軟性がいかに効率性と持続可能性を促進するかを体現しています。これらのテスターは、変化する製品構成や製造プロセスに適応できるよう設計されています。顧客のニーズが変化するにつれ、テスターの再構成、特定の計測器や機能の有効化・無効化、およびテストプロセスの調整が可能となることで、リソースが効果的に配分され、無駄を最小限に抑えつつスループットを最大化します。
半導体製造において、床面積は貴重な資源であり、新しいファブを建設するには多大な財政的・環境的コストが伴います。 より高いスループットや、より多くの被試験デバイス（DUT）を同時に処理できるテストシステムは、処理単位あたりのエネルギー消費量を低減し、より持続可能なソリューションを提供します。テラダインの高生産性ソリューションは、お客様が1平方メートルあたりの生産量を最大化できるよう支援することで、これを実現します。当社の高性能テスターは、余分な床面積やインフラの必要性を低減し、建設費や運用コストを数百万ドル規模で削減すると同時に、環境への全体的な負荷を軽減します。
今後の展望：持続可能な未来に向けた具体的な成果
サプライチェーンへの圧力、貿易構造の変化、そして業界における技術とプロセスの急速な進化が相まって、製造されるウェハー1枚あたり、および完成デバイス1個あたりのエネルギー消費量とコストが上昇しています。こうした圧力により、事業全体のレジリエンス、効率性、および歩留まりの最適化が再び重視されるようになっています。当社の製品開発ロードマップおよび製品カスタマーサポート戦略の基盤となる6つの柱は、業界と社会がより強靭で持続可能な未来へと向かう中で、テラダインが確固たる業界パートナーであることを示しています。
マイク・ハルブランダーは、テラダインのシリコンフォトニクス部門でテクニカル・プログラム・リードを務めています。半導体自動試験装置（ATE）、航空宇宙、産業用計測機器、ライフサイエンスなど、幅広い業界において、製品戦略、技術的リーダーシップ、システム開発の分野で豊富な経験を有しています。彼は、業務効率と持続可能性を重視しつつ、製品の機能強化を通じて顧客価値を提供することに情熱を注いでいます。
彼は顧客や部門横断的なチームと緊密に連携し、複雑な課題に取り組み、革新的で大きな影響力を持つソリューションの実現を推進しています。2021年からは、サステナビリティ諮問委員会を皮切りに、SEMIのサステナビリティに関する取り組みに積極的に関与しています。現在はSEMI SCCスコープ3ワーキンググループの共同リーダーを務め、半導体サプライチェーンの排出量を追跡・削減するための業界全体の取り組みに貢献しています。 マイクは、電気工学の学士号およびコンピュータサイエンスの修士号を取得しています。