NPW（非製品ウェーハ）とは

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NPWとは、製品デバイスを作るためのウェーハ以外に工程へ流すウェーハの総称です。 ダミーウェーハとQCウェーハをまとめてこう呼びます。製品だけを流せば効率は上がると考えたくなりますが、装置の状態を測る手立ても、枚数を満たす手立ても、製品以外のウェーハが担っています。

NPWは、装置を見張り、仕上がりを確かめ、枚数を満たす

三つの役目

NPWは、ダミーウェーハとQCウェーハの総称です。装置を見張る、仕上がりを確かめる、前後に詰めるという三つの役目があります。

NPWには、定期的に装置の品質をモニターするウェーハ、製品と同時にプロセスして仕上がり状況をチェックする無地のウェーハ、製品の前後に装填するウェーハがあります¹。役目はそれぞれ、装置を見張る、工程の結果を確かめる、枚数を満たすの三つです。

製品の前後に詰めるウェーハは、装置の中の条件を安定させます。装置は満載を前提に条件を合わせてあることが多く、枚数が欠けると端のウェーハの出来栄えが動きます。

NPWを流す時間は、故障や保全と同じく総合効率を削る

効率との関係

設備の総合効率を上げるには、故障・メンテナンスとNPWを流すのに費やす時間を減らす必要があります。NPWは故障や保全と同じ側に並びます。

OEE（設備の総合効率）は、設備の稼動時間の中で、設備が製品の生産に利用される時間の比率を高めること¹を指します。そのためには、設備の故障、メンテナンス、NPWを流すのに費やす時間を減らす必要があります。NPWは、故障や保全と同じ側に並んでいます。

装置の状態を細かく見たいほどNPWを流したくなり、生産に使える時間は減ります。逆に絞れば時間は空き、装置の様子をつかみにくくなります。

VMとFDCは、ウェーハを流さずに装置を見張る

通常のインライン計測は、計測コストが増えサイクルタイムが長くなるため、抜き取りで実施されています²。VM技術で仮想的な全数計測を行えば、コスト抑制と品質保証を両立できるとされています。装置データから推定すれば、実測のために流す枚数を増やさずに済みます。リアルタイムに監視・制御する仕組みには、FDC、VM、APCがあります。

IM（Integrated Metrology）は、加工装置内に内蔵された、プロセス結果を測るための測定装置です¹。装置の中で測れる項目が増えるほど、外へ出して測る枚数を抑えられます。FDCは装置の稼動データを詳細に取得し、故障の予兆をつかみます。装置そのものを見張る手立てが厚くなるほど、モニター用に流す枚数の意味も変わります。

NPWを厚くしても、装置や推定で補っても、払うものがある

NPWを厚く流せば装置の状態を細かく見られますが、その分だけ生産に使える時間と材料費を払います。絞れば稼動時間は空くものの、装置の変化に気づくのが遅れます。装置内に測定を持てば外へ運ぶ枚数を減らせる一方、装置そのものが複雑になり保全の対象が増えます。推定で補えば実測の枚数は減りますが、モデルを直すための正解データも減ります。

よくある質問（FAQ）

NPW とは何ですか？

製品デバイスを製造するために使用されるウェーハ以外の、ダミーウェーハとQCウェーハの総称です。

どんな役目がありますか？

定期的に装置の品質をモニターするウェーハ、製品と同時にプロセスして仕上がり状況をチェックする無地のウェーハ、製品の前後に装填するウェーハの三つです。

なぜ前後に詰めるのですか？

装置は満載を前提に条件が合わせてあることが多いためです。枚数が欠けると、端のウェーハの出来栄えが変わります。

流すとコストはかかりますか？

かかります。設備の総合効率を上げるには、故障・メンテナンスとNPWを流すのに費やす時間を減らす必要があります。

減らせばよいのですか？

減らすと装置の状態を見張る機会も減ります。止まってから気づく危険と引き換えになります。

VM とはどう関わりますか？

VMは仮想的な全数計測でコスト抑制と品質保証を両立できるとされ、実測に頼る度合いを下げる方向の技術です。

再利用する運用もありますか？

用途によります。研磨して繰り返し使う運用もあれば、汚れの持ち込みを避けるため使い切る運用もあります。

比較・違いを学ぶ

装置稼働率とは── NPWが削る指標
チャンバマッチングとは── NPWで装置を揃える
SPCとは── モニター結果の使い先
予防保全とシーズニングとは── 同じ側に並ぶ時間

出典

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