Quanmaticとローム、量子技術を半導体製造の「前工程」に実装し、生産効率を3％向上

EDS工程で培った知見をもとに量子技術の適用範囲を拡大し、より複雑な前工程の最適化を実現

株式会社Quanmatic（クオンマティク、本社：東京都新宿区、以下Quanmatic）は、ローム株式会社（本社：京都市、以下ローム）のグループ内生産拠点であるラピスセミコンダクタ株式会社 宮崎工場（以下、宮崎工場）における半導体製造の前工程*1に対し、量子技術を活用した最適化計算システムの実運用を2026年1月より開始し、生産効率を3％向上させました。本取り組みは、両社がこれまでEDS工程*2への量子技術導入で培ってきた知見を発展させ、工程数・制約条件ともにより複雑な前工程へと展開したものです。

■ EDS工程での成果を踏まえた前工程への展開

両社はこれまで、半導体製造工程の一部であるEDS工程において、量子技術を活用した最適化計算システムを導入し、生産計画の最適化によってセットアップ時のロスを40％削減するなどの成果を創出してきました。その過程で蓄積した定式化技術、実運用に耐える計算設計、運用基盤構築の知見をもとに、2025年にプロトタイプを構築し、より大規模かつ複雑な前工程への適用可能性を検討してきました。

前工程は、EDS工程に比べてプロセス数が大幅に多いだけでなく、同じ工程を繰り返しながら製造段階ごとに条件が変化する特性があります。そのため、工程全体でボトルネックが生じやすく、全体最適化が極めて難しい領域とされてきました。

図：半導体の製造工程における「前工程」の位置付け

■ 前工程における量子技術導入の概要

前工程では、数百におよぶ工程条件に加え、装置、処理条件、処理順序、納期、処理量など多岐にわたる制約を同時に考慮しながら、ロットと装置の処理順序を決定する必要があります。こうした複雑な判断プロセスを自動化することで、タイムリーな生産計画の立案が可能になりました。

また、半導体製造では人の目で直接確認できない工程が多く、装置に設定する条件の誤りが品質や納期に大きな影響を及ぼすため、厳格な制約条件管理が不可欠です。今回導入した最適化計算システムでは、こうした多岐にわたる制約条件を網羅的に組み込み、現場運用との乖離を抑えながら、ロームが蓄積してきた知見、ノウハウ、各種データを融合することで、宮崎工場の前工程全体における最適な生産計画を立案する仕組みを構築しました。2026年1月より実運用を開始し、現在も稼働しています。

■ 導入効果と今後の展開

最適化計算システムの導入により、工場の状況変化を反映したロットと装置の最適な処理順序を一定間隔で自動算出できるようになりました。これにより、「人待ち・物待ち」に起因する待機時間を削減し、生産されるウエハ枚数の増加につながった結果、生産効率が3％向上しました。

今後は、ロームグループ内のさらなる工程・拠点への展開を視野に入れ、半導体製造における生産性向上と安定供給体制の強化に取り組んでまいります。

*1）ウエハ上に半導体素子を形成する製造工程。成膜、露光、エッチング、拡散、洗浄など多数の工程で構成され、半導体製品の性能・品質・生産性に大きく関わる

*2) Electrical Die Sorting。ウエハ上に形成したチップの電気的特性をテストする工程で、半導体デバイスの信頼性確保や歩留まり向上に必要不可欠

<ご参考>

ロームとQuanmatic､量子技術導入により半導体製造工程の効率改善に成功 | ローム株式会社 - ROHM Semiconductor

https://www.rohm.co.jp/news-detail?news-title=2025-07-10_news&defaultGroupId=false

 

 

■Quanmatic社について

Quanmaticは、量子計算と古典計算を融合させた高度アルゴリズムを活用し、企業の複雑なビジネス課題を解決するソフトウェアを開発するスタートアップです。 

早稲田大学・戸川望教授（Chief Scientific Officer）の研究成果を背景とした量子・古典計算技術の知的財産と業界に対する深い知見を強みに、ハードウェアに依存しない実用的な最適化ソリューションを提供しています。業界横断で活用可能な高い拡張性を備えたソフトウェアにより、量子技術の社会実装を加速し、産業の高度化と意思決定の革新を支援しています。 

 https://quanmatic.com/