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技術 製造コスト算出装置および製造コスト算出方法

出願人 パナソニック株式会社
発明者 清水雄三
出願日 2008年10月8日 (12年2ヶ月経過) 出願番号 2008-261602
公開日 2010年4月22日 (10年8ヶ月経過) 公開番号 2010-092267
状態 未査定
技術分野 特定用途計算機 半導体装置の製造処理一般 総合的工場管理
主要キーワード 一連データ 間接材 製品品種 材料消費量 消費コスト 点検完了 材料単価 修繕費
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2010年4月22日)のものです。
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図面 (10)

課題

製造装置において消費した品種別の材料コストを正確に算出することができる製造コスト算出装置および製造コスト算出方法を提供する。

解決手段

設備加工情報取得部3は、加工あたり材料消費量54を製造装置2から取得し、加工種別55と紐付けして記憶部5に記憶する。加工種別55が製品加工である場合には、加工あたりの材料消費量54はさらに品種と紐付けして記憶部5に記憶する。材料消費コスト演算手段41は、予め設定された材料単価と、加工あたりの材料消費量54とから材料コスト510を算出する。品種別材料コスト演算手段43は、品種ごとの材料コストと、製造装置2で加工された各品種の加工実績に応じた割合で各品種に配分された加工種別が非製品加工である材料コストとから、品種別製造コスト512を算出する。

概要

背景

従来、半導体装置等の製造ラインにおいて製造コストを算出する製造コスト算出装置は、図9に示されるような構成を有していた(例えば、特許文献1等参照。)。図9において、製造コスト算出システム100は、演算処理手段102と記憶手段103とを備えており、入力装置105および表示装置106が接続されている。

演算処理手段102は、負担率演算手段121と負担費用演算手段122とを備えており、記憶手段103は、負担率演算手段121と負担費用演算手段122とによって参照されるデータベース131を備えている。データベース131には、製造ラインで発生する費用を費目ごと分類して集計した費目コストデータと、この製造ラインに設置された各製造装置固有パラメータおよびコスト算出対象ごとの使用時間率データと、この製造ラインの作業者におけるコスト算出対象ごとの作業時間率データとが格納されている。費目別コストデータは、材料コスト間接材料費、電力費、備品費、修繕費雑費建物設備減価償却費製造装置の減価償却費、直接人件費および間接人件費の各費目から構成される。なお、材料コストは、シリコンウェーハ、各工程でシリコンウェーハに付加され完成品に付着している材料の費用である。この材料として、例えば、各製造装置でシリコンウェーハに材料として付加される成膜用原料ガス貴金属類、場合によっては、材料を加工するために消費される研磨剤なども材料コストとして計上している。

このような従来技術において、品種ごとに計上可能な経費を式(1)のように算出する。

式(1)において、CDkはk番目の品種に直接計上される経費部分の製造コスト、MDkはk番目の品種の材料コスト、Ekiはi番目の製造装置におけるk番目の品種の使用時間率データ、EEiはi番目の製造装置の減価償却費、Tkは直接人件費対象作業者の全作業時間におけるk番目の品種の作業時間率データ、LDは直接人件費、nは製造装置の総数である。

上記式(1)で求めたCDkと各品種に割り振られる共通経費部分の製造コストの和を求めてk番目の品種の製造コストを算出する。
特開2002-73147号公報

概要

製造装置において消費した品種別の材料コストを正確に算出することができる製造コスト算出装置および製造コスト算出方法を提供する。設備加工情報取得部3は、加工あたり材料消費量54を製造装置2から取得し、加工種別55と紐付けして記憶部5に記憶する。加工種別55が製品加工である場合には、加工あたりの材料消費量54はさらに品種と紐付けして記憶部5に記憶する。材料消費コスト演算手段41は、予め設定された材料単価と、加工あたりの材料消費量54とから材料コスト510を算出する。品種別材料コスト演算手段43は、品種ごとの材料コストと、製造装置2で加工された各品種の加工実績に応じた割合で各品種に配分された加工種別が非製品加工である材料コストとから、品種別製造コスト512を算出する。

目的

本発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、各製造装置において消費した品種別の材料コストを正確に算出することができる製造コスト算出装置および製造コスト算出方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

複数種製品を加工する製造装置における品種別の製造コストを算出する製造コスト算出装置において、製造装置における加工により材料が消費される際に、当該加工あたり材料消費量を前記製造装置から取得する手段と、前記加工あたりの材料消費量を、少なくとも製品加工および非製品加工の2区分を有する加工種別紐付けし、前記加工種別が製品加工である場合には、さらに品種と紐付けして記憶する手段と、予め設定された材料単価と記憶された前記加工あたりの材料消費量とから、加工種別ごとおよび品種ごとに、所定期間内に実施された加工による材料コストを算出する手段と、品種ごとの前記材料コストと、前記所定期間内に前記製造装置で加工された各品種の加工実績に応じた割合で各品種に配分された前記加工種別が非製品加工である材料コストとから、品種別の製造コストを算出する手段と、を備えたことを特徴とする製造コスト算出装置。

請求項2

前記材料消費量を取得する手段が、単位時間ごとに、時刻と当該時刻における瞬時材料消費量とを取得するとともに、取得した瞬時材料消費量を、消費開始時刻から消費終了時刻にわたって積分演算することにより、前記加工あたりの材料消費量を算出する、請求項1記載の製造コスト算出装置。

請求項3

前記品種が、前記製造装置において加工される被加工体一意に付与された識別IDにより特定される、請求項1または2記載の製造コスト算出装置。

請求項4

前記複数種の製品が、複数種の製造装置からなる製造ラインにおいて製造される場合、前記品種別の製造コストが、各製造装置における品種ごとの前記材料コストと、各製造装置において、前記所定期間内に加工された各品種の加工実績に応じた割合で各品種に配分された前記加工種別が非製品加工である材料コストとから算出される、請求項1から3のいずれか1項に記載の製造コスト算出装置。

請求項5

複数種の製品を加工する製造装置における品種別の製造コストを算出する製造コスト算出方法において、製造装置における加工により材料が消費される際に、当該加工あたりの材料消費量を前記製造装置から取得するステップと、前記加工あたりの材料消費量を、少なくとも製品加工および非製品加工の2区分を有する加工種別と紐付けし、前記加工種別が製品加工である場合には、さらに品種と紐付けして記憶手段に格納するステップと、予め設定された材料単価と前記記憶手段に格納された前記加工あたりの材料消費量とから、加工種別ごとおよび品種ごとに、所定期間内に実施された加工による材料コストを算出するステップと、品種ごとの前記材料コストと、前記所定期間内に前記製造装置で加工された各品種の加工実績に応じた割合で各品種に配分された前記加工種別が非製品加工である材料コストとから、品種別の製造コストを算出するステップと、を有することを特徴とする製造コスト算出方法。

技術分野

0001

本発明は、製造コストを算出する装置および製造コストの算出方法に関する。

背景技術

0002

従来、半導体装置等の製造ラインにおいて製造コストを算出する製造コスト算出装置は、図9に示されるような構成を有していた(例えば、特許文献1等参照。)。図9において、製造コスト算出システム100は、演算処理手段102と記憶手段103とを備えており、入力装置105および表示装置106が接続されている。

0003

演算処理手段102は、負担率演算手段121と負担費用演算手段122とを備えており、記憶手段103は、負担率演算手段121と負担費用演算手段122とによって参照されるデータベース131を備えている。データベース131には、製造ラインで発生する費用を費目ごと分類して集計した費目コストデータと、この製造ラインに設置された各製造装置固有パラメータおよびコスト算出対象ごとの使用時間率データと、この製造ラインの作業者におけるコスト算出対象ごとの作業時間率データとが格納されている。費目別コストデータは、材料コスト間接材料費、電力費、備品費、修繕費雑費建物設備減価償却費製造装置の減価償却費、直接人件費および間接人件費の各費目から構成される。なお、材料コストは、シリコンウェーハ、各工程でシリコンウェーハに付加され完成品に付着している材料の費用である。この材料として、例えば、各製造装置でシリコンウェーハに材料として付加される成膜用原料ガス貴金属類、場合によっては、材料を加工するために消費される研磨剤なども材料コストとして計上している。

0004

このような従来技術において、品種ごとに計上可能な経費を式(1)のように算出する。

0005

0006

式(1)において、CDkはk番目の品種に直接計上される経費部分の製造コスト、MDkはk番目の品種の材料コスト、Ekiはi番目の製造装置におけるk番目の品種の使用時間率データ、EEiはi番目の製造装置の減価償却費、Tkは直接人件費対象作業者の全作業時間におけるk番目の品種の作業時間率データ、LDは直接人件費、nは製造装置の総数である。

0007

上記式(1)で求めたCDkと各品種に割り振られる共通経費部分の製造コストの和を求めてk番目の品種の製造コストを算出する。
特開2002-73147号公報

発明が解決しようとする課題

0008

上記従来技術は、材料コストを品種ごとに計上することを前提としている。しかしながら、半導体装置の製造ラインのように、複数品種製品並行して製造するラインでは、直接材料の消費量は品種ごとに異なるのが一般的である。また、異なる品種であっても、同一の製造装置により加工される場合がある。そのため、材料コストを品種ごとに計上することは容易ではない。

0009

このような課題の解決手段として、例えば、各製造装置において各品種の製品を加工する際の処理条件設定値を用いて材料コストを品種ごとに計上する手法が一般的に知られている。処理条件設定値とは、例えば、薬液設定流量ガスプラズマ)の放電時間あるいは電流値などである。このような手法を採用した場合、処理条件設定値どおりに加工がなされたときの、当該加工における材料消費量を計上することが可能となる。しかしながら、各製造装置では、製品加工に使用される直接材料が製品処理以外にも消費される。そのため、当該手法を採用した場合であっても、製品以外に消費した材料コストを正しく製造コストに反映することは不可能である。直接材料の製品処理以外の消費としては、例えば、製造装置の保守点検完了後の品質確認および動作確認目的、あるいは設備が一定期間の間、停止状態が続いた場合に自発的に発生するダミー処理がある。

0010

また、上記の手法で使用される処理条件設定値は固定値であるが、近年の実際の製造ラインでは、製品の品質安定化のため、製造ラインの途中に設けられた製造の出来栄え確認用検査工程の結果に基づいて上記処理条件を変動させている。このため、上述の手法では、実際に消費された材料コストを製造コストに反映することができない。

0011

上記の理由から、品種ごとの材料コストを正確に計上することは困難であったため、品種ごとに必要な事業予算の計上や生産計画立案また損益計算解析を行うことができないといった経営管理面での問題があった。

0012

本発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、各製造装置において消費した品種別の材料コストを正確に算出することができる製造コスト算出装置および製造コスト算出方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0013

上記課題を解決するために、本発明は、以下の技術的手段を採用している。まず、本発明は、複数種の製品を加工する製造装置における品種別の製造コストを算出する製造コスト算出装置を前提としている。そして、本発明に係る製造コスト算出装置は、設備加工情報取得部、記憶部および演算部を備える。設備加工情報取得部は、製造装置における加工により材料が消費される際に、当該加工あたりの材料消費量を消費が発生した製造装置から取得する。取得された加工あたりの材料消費量は、製造装置における材料消費に対応する加工種別紐付けして記憶部に記憶される。加工種別とは、少なくとも製品加工および非製品加工の2区分を有する識別情報である。加工種別が製品加工である場合には、取得された加工あたりの材料消費量はさらに品種と紐付けして記憶部に記憶される。また、演算部の材料消費コスト演算手段は、予め設定された材料単価と、記憶された加工あたりの材料消費量とから、加工種別ごとおよび品種ごとに、所定期間内に実施された加工による材料コストを算出する。また、演算部の品種別材料コスト演算手段は、材料消費コスト演算手段により算出された品種ごとの材料コストと、上記所定期間内に上記製造装置で加工された各品種の加工実績に応じた割合で各品種に配分された、材料消費コスト演算手段により算出された加工種別が非製品加工である材料コストとから、品種別の製造コストを算出する。

0014

この製造コスト算出装置によれば、製造装置において製品加工以外に消費された材料コストを、製造コストに反映することができる。その結果、品種ごとに必要な事業予算の計上や生産計画の立案また損益計算の解析を行うことが可能になる。

0015

また、上記演算部は、材料消費量演算手段を備えてもよい。この場合、上記設備加工情報取得部は、単位時間ごとに、時刻と当該時刻における瞬時材料消費量とを取得し、材料消費量演算手段が、設備加工情報取得部が取得した瞬時材料消費量を、消費開始時刻から消費終了時刻にわたって積分することにより、上記加工あたりの材料消費量を算出する。この構成によれば、製造装置において加工を実施する際の処理条件が逐次変更される場合であっても、実際に製造装置で消費された材料コストを正確に製造コストに反映することができる。

0016

また、上記品種の特定には、例えば、上記製造装置において加工される被加工体一意に付与された識別IDを使用することができる。識別IDとは、例えば、半導体装置の製造装置であれば、被加工体であるウェーハを一意に特定するウェーハIDや、複数枚のウェーハからなるロットを一意に特定するロットIDである。なお、複数種の製品が、複数種の製造装置からなる製造ラインにおいて製造される場合、上記品種別の製造コストは、各製造装置における品種ごとの材料コストと、各製造装置において、上記所定期間内に加工された各品種の加工実績に応じた割合で各品種に配分された加工種別が非製品加工である材料コストとから算出することができる。これにより、例えば、半導体装置の製造ラインのような、工程フロー中の異なる工程で、同一の製造装置を使用して加工がなされる製品であっても、品種別の材料コストを正確に算出することができる。

0017

一方、他の観点では、本発明は、複数種の製品を加工する製造装置における品種別の製造コストを算出する製造コスト算出方法を提供することもできる。すなわち、本発明に係る製造コスト算出方法では、まず、製造装置における加工により材料が消費される際に、当該加工あたりの材料消費量が、消費が発生した製造装置から取得される。次いで、当該加工あたりの材料消費量が、上記消費に対応する加工種別に紐付けして記憶部に格納される。上述のように、加工種別とは、少なくとも製品加工および非製品加工の2区分を有する識別情報である。加工種別が製品加工である場合には、取得された加工あたりの材料消費量はさらに品種と紐付けして記憶部に格納される。続いて、予め設定された材料単価と、記憶部に格納された加工あたりの材料消費量とから、加工種別ごとおよび品種ごとに、所定期間内の材料コストが算出される。そして、算出された品種ごとの材料コストと、上記所定期間内に上記製造装置で加工された各品種の加工実績に応じた割合で各品種に配分された、加工種別が非製品加工である材料コストとから、品種別の製造コストが算出される。

発明の効果

0018

本発明によれば、実際に消費された直接材料の消費量を製品加工時と非製品加工時に区分して計上することが可能となる。その結果、製造コストの品種別の材料コストを正確に計上することができ、必要な事業予算の計上や生産計画の立案また損益計算の解析を正確に行うことができる。

発明を実施するための最良の形態

0019

以下、本発明の一実施形態における製造コスト算出装置について、図面を参照しながら説明する。以下の実施形態では、半導体装置を生産する製造ラインに適用した事例により本発明を具体化している。

0020

図1は本実施形態の製造コスト算出装置を示す構成図である。図1に示すように、本実施形態の製造コスト算出装置10は、設備加工情報収集部3、演算部4、記憶部5、記憶部5にデータを入出力するための入力部6と出力部7からなる。記憶部5には、後述する各要素を有するデータベースが格納されており、当該データベースに記録されている各種データを用いて、演算部4が材料コストを算出する。

0021

当該製造コスト算出装置10は、半導体装置の製造ラインに属する製造装置2に接続されており、製造装置2は生産指示装置1に接続されている。生産指示装置1は製造装置2が加工を実行するために必要な情報を送信し、製造装置2は生産指示装置1からの情報に基づき加工を行う。なお、製造ラインには複数の製造装置2が属しているが、図1では1つの製造装置2のみを示している。なお、被加工体である半導体基板(ウェーハ)は、複数枚のウェーハからなるロット単位で製造装置2に搬入され、加工される。

0022

加工中の製造装置2の情報は、設備加工情報収集部3を経て、記憶部5のデータベースに記録される。本実施形態では、設備加工情報収集部3が、ロットID51、ウェーハID52、データID53、データ取得時の瞬時材料消費量54(以下、データ取得時消費量54という。)、加工種別55、加工時刻56、工程ID61を紐付けして(それぞれ対応づけて)記憶部5に記録する。なお、ロットID51は加工対象となるロットを一意に特定する情報であり、ウェーハID52はロットに属するウェーハのそれぞれを一意に特定する情報である。また、データID53は、例えば、製造装置2において、データ取得時消費量54を取得した測定器(データ取得時消費量54の取得元)を一意に特定する情報であり、当該データID53により消費された材量種を一意に特定することができる。データ取得時消費量54は、設備加工情報収集部3がデータを取得したときに、製造装置2での加工において使用された材料の消費量(瞬時値)を示す情報である。例えば、当該消費量として、加工において使用されるガスや薬液の流量が取得される。加工種別55は、製造装置2での加工目的を示す情報である。本実施形態では、加工種別55により、その加工が製品加工であったか、製品以外の加工であったかを区別している。製品以外の加工とは、例えば、保守点検作業完了後の製造装置2における動作確認や、製品加工を行う前に予め出来栄えを評価する品質確認である。ここでは、加工種別55として、製品(PRODUCT)と非製品(NONPRODUCT)との2区分を採用しているが、製造コストをより細かな加工種別ごとに詳細に分析したいのであれば加工種別の区分数をより多く設定してもよい。加工時刻56は、設備加工情報収集部3が以上のデータを取得した時刻を示す情報である。工程ID61は、製造装置2において実施された加工が製造ラインにおける製品の工程フローにおいていずれの工程に対応する加工であるかを示す情報である。

0023

図2は、記憶部5のデータベースに記録されたロットID51、ウェーハID52、データID53、データ取得時消費量54、加工種別55、加工時刻56、工程ID61の一例を示す図である。図2では、各データを1つのデータテーブルをして示しているが、各データ間での紐付けがなされていれば、記憶部5への記録形式は任意である。なお、図2では、データテーブル内に、設備加工情報収集部3が取得した、製品ロットの品種を特定する情報である品種ID62、加工がなされた製造装置2を特定する情報である設備ID63を示しているが、品種ID62および設備ID63を取得することは必須ではない。例えば、ロットID51やウェーハID52が品種ID62を兼ねることができ、工程ID61が設備ID63を兼ねることができる。また、同一ロット内のウェーハが同一品種である場合には、ウェーハID52の取得を省略することもできる。

0024

また、記憶部5のデータベースには、予め入力部6を介して設定された材料IDマスタ57、材料単価マスタ59、品種別加工工程情報513が格納されている。材料IDマスタ57には、上記データID53と材料種とを対応づける情報が記録されている。ここでは、上記データID53と材料種を一意に示す材料IDとが対応づけて記録されている。図3は、記憶部5のデータベースに記録された材料IDマスタ57の一例を示す図である。図3に示すように、材料IDマスタには、データID53と材料IDとが1対1で対応づけられている。また、材料単価マスタ59には、上記材料IDと材料単価とを対応づける情報が記録されている。品種別加工工程情報513は製造ラインで製造される品種ごとの工程フローを示す情報が記録されている。ここでは、製造工程の最初から最後までの工程ID61が工程順製品品種と対応づけて記録されている。

0025

さらに、記憶部5のデータベースには、品種別生産実績511が記録されている。品種別生産実績511は、所定期間内における製造ラインの生産実績を示す情報であり、ある一定期間(例えば、製造原価計算期間)に各製造装置2において加工された生産数(例えば、ウェハ枚数)が、品種別および工程別で記録されている。なお、品種別生産実績511は、製造ラインにおいて製品の生産を管理する図示しないMES(Manufacturing Execution System:生産実行システム)の情報に基づいて、随時更新される。当該更新は、例えば、各製造装置2での加工が完了する都度行われる。

0026

一方、演算部4は、材料消費コスト演算手段41、材料消費量演算手段42および品種別材料コスト演算手段43を備える。材料消費量演算手段42は、後述するように、記憶部5に記録されたデータに基づいて演算を行い、演算結果を材料消費量58として記憶部5のデータベースに記録する。また、材料消費コスト演算手段41は、後述するように、記憶部5に記録されたデータに基づいて演算を行い、演算結果を設備別材料コスト510として記憶部5のデータベースに記録する。さらに、品種別材料コスト演算手段43は、後述するように、記憶部5に記録されたデータに基づいて演算を行い、演算結果を品種別材料コスト512として記憶部5のデータベースに記録する。記録された品種別材料コスト512は必要に応じて出力部7より出力することが可能である。なお、演算部4の各部は、例えば、専用の演算回路、あるいは、プロセッサとRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等のメモリとを備えたハードウェア、および当該メモリに格納され、プロセッサ上で動作するソフトウェアにより実現することができる。

0027

以上のように構成された製造コスト算出装置10について、以下、その動作を説明する。図4は本実施形態における製造コスト算出装置10の動作を示すフローチャートである。

0028

図4に示すように、まず、設備加工情報収集部3が、一定の時間周期(ここでは、単位時間ごと)で、加工中の製造装置2からロットID51、ウェーハID52、データID53、データ取得時消費量54、加工種別55、加工時刻56、工程ID61を取得し、これらのデータを紐付けして記憶部5のデータベースに記録する(ステップS101)。当該データの収集および記録は、少なくとも製造装置2における加工の開始から完了まで継続されればよいが、設備加工情報収集部3が、常時、製造装置2から取得する構成であってもよい。上述のように、製造装置2は生産指示装置1の指示に基づいて加工を実施する。本実施形態では、当該指示の際に、生産指示装置1から製造装置2へ、ロットID51、ウェーハID52、加工種別55、工程ID61が処理条件とともに入力されている。なお、加工中には、製造装置2における瞬時材料消費量が逐次変動することに対応するため、設備加工情報収集部3が上記データを収集(記録)する周期は1秒以下であることが望ましい。また、ロットID51、ウェーハID52、データID53、加工種別55、工程ID61は、生産指示装置1から取得する構成であってもよい。

0029

製造装置2での加工が完了すると、材料消費量演算手段42は、記憶部5のデータベースに記録された材料IDマスタ57、ロットID51、ウェーハID52、データID53、データ取得時消費量54、加工種別55、加工時刻56、工程ID61を参照し、加工開始時刻から加工終了時刻まで積分演算処理を行い当該加工により消費された各材料の消費量を、工程ID61、品種(品種ID62、ロットID51、あるいはウェーハID52)、加工種別55ごとに算出する(ステップS102)。なお、加工開始時刻および加工終了時刻は、例えば、加工時刻56が連続し、かつ同一の品種(品種ID、ロットID、あるいはウェーハID)および加工種別55を有する一連データにおいて、材料消費量がゼロとなる点により容易に検出することができる。あるいは、加工開始および加工完了を示すフラグを、上述の各種データとともにデータベースに格納する構成により、加工開始時刻および加工終了時刻を検出してもよい。

0030

図5は材料消費量演算部42における材料消費量の算出方法を示す概念図である。図5に示すグラフウェーハ加工中に設備加工情報収集部3が取得した瞬時材料消費量のデータである。図5では、縦軸が瞬時材料消費量に対応し、横軸が時刻に対応する。

0031

加工開始時刻tsから加工終了時刻teまでの間で、時刻tにおける材料消費量をR(t)とし、単位時間をΔtとする。このとき、時刻tから時刻t+Δtの間に消費された単位時間Δtあたりの材料消費量ΔR(t)は図5中の斜線部分であり、この面積は以下の式(2)により算出することができる。

0032

0033

この場合、加工開始時刻tsから加工終了時刻teまでの製造装置iにおける品種jの当該加工による材料消費量Mijは以下の式(3)により算出することができる。

0034

0035

材料消費量演算手段42は、算出した材料別の材料消費量Mijを加工あたりの材料消費量58として、製造装置2ごとに、加工種別55、品種および工程ID61と紐付けして記憶部5のデータベースに記録する(ステップS103)。図6は、記憶部5に格納された加工あたり材料消費量58の一例を示す図である。図6では、各データを1つのデータテーブルをして示しているが、各データ間での紐付けがなされていれば、記憶部5への記録形式は任意である。図6に示すように、上記式(3)により算出された各加工あたりの材料消費量58が、品種(ここでは、品種ID62)、加工種別55および工程ID61と対応づけて記録されている。また、図6では、図2に示したデータID「DV01021」に代えて、材料IDマスタ57に記録された、対応する材料ID「SAIL003」を示している。なお、図6では、1つの製造装置2、すなわち、同一の設備ID63を有するデータのみを示している。

0036

材料消費コスト演算手段41は、材料単価マスタ59と加工あたりの材料消費量58とを材料IDをキーとしてそれぞれ参照し、材料単価マスタ59中の材料単価と、加工あたりの材料消費量58とを乗算することによりそれぞれの材料コストを算出する(ステップS104)。そして、算出した材料コストを設備別材料コスト510として、製造装置2ごとに、加工種別55、品種(ここでは、品種ID62)および工程ID61と紐付けして記憶部5のデータベースに記録する(ステップS105)。図7は、記憶部5に格納された設備別材料コスト510の一例を示す図である。図7では、各データを1つのデータテーブルをして示しているが、各データ間での紐付けがなされていれば、記憶部5への記録形式は任意である。図7に示すように、材料消費コスト演算手段41により算出された加工あたりの材料コスト510が、品種(ここでは、品種ID62)、加工種別55および工程ID61と対応づけて記録されている。例えば、図6に示す材料ID「SAIL003」と対応づけて、材料単価「4」が材料単価マスタ59に記録されている場合、図7に示すように、材料コスト510は、加工あたり材料消費量58に材料単価「4」を乗算することにより算出される。なお、図7では、1つの製造装置2、すなわち、同一の設備ID63を有するデータのみを示している。

0037

なお、各製造装置2において同一品種のロットが複数生産された場合、加工あたり材料消費量58、加工あたりの材料コスト510は、品種ごとに集計された上で、図6および図7に例示したように、品種ID62、加工種別55および工程ID61と紐付けされて記憶部5に記録されてもよい。また、後述のように、加工あたり材料消費量58、加工あたりの材料コスト510は、品種ID62、加工種別55、工程ID61およびロットID51と紐付けされ、各ロットを特定可能な状態で記憶部5に記録されてもよい。

0038

本実施形態では、以上のような、加工あたりの材料消費量58および加工あたりの材料コストの算出は、製造装置2において加工が実施される都度、すなわち、材料が消費される都度実施される。しかしながら、材料が消費されたときに、設備加工情報収集部3がデータ取得のみを行い、品種別材料コスト演算手段43が以下のようにして品種別の材料コストを算出するときに、加工あたりの材料消費量58および加工あたりの材料コストが算出されてもよい。

0039

設備別材料コスト510のうち、加工種別55が非製品加工(NONPRODUCT)の材料コストは、間接材料費であるため、直接的に製品の材料コストに配賦することができない。そのため、本実施形態では、品種別材料コスト演算手段43が、非製品加工の材料コストを品種別生産比率に応じて各品種に比例配分し、対象品種の材料コストに配賦する。すなわち、品種別材料コスト演算手段43は、以上のようにして製造装置2ごとに算出された設備別材料コスト510と、品種別生産実績511および品種別加工工程情報513とを参照し、以下のようにして、品種別材料コスト512を算出する(ステップS106)。

0040

まず、品種別材料コスト演算手段43は、製造装置2ごとに記憶部5に記録された設備別材料コスト510から、同一品種(ここでは、品種ID62が同一)で、加工種別55が製品加工(PRODUCT)である材料コストを、工程ID61とともに読み出す。また、品種別材料コスト演算手段43は、各製造装置2の設備別材料コスト510から、加工種別55が非製品加工(NONPRODUCT)である材料コストを読み出す。このとき、品種別材料コスト演算手段43が読み出すデータは、材料コスト算出期間である所定期間内に、設備加工情報収集部3が取得したデータに基づいて算出された材料コストである。所定期間は、ユーザ等により予め入力される。なお、このようなデータの読み出しは、例えば、品種別加工工程情報513に記録された工程フローに、各工程が実施される製造装置2の設備ID等の情報を関連づけて記録しておくことで容易に実施することができる。

0041

次いで、品種別材料コスト演算手段43は、加工種別55が非製品加工(NONPRODUCT)である材料コストを製造装置2ごとに合算し、上記所定期間内に各製造装置2において非製品加工で消費された材料の総材料コストを製造装置2ごとに算出する。このとき、品種別材料コスト演算手段43は、品種別生産実績511を参照して、各製造装置2において、上記所定期間内に加工された品種別の生産比率を取得する。そして、製造装置2ごとに、非製品加工で消費された材料の総材料コストに当該品種の生産比率を乗算し、当該品種に配賦される非製品加工の材料コストを製造装置2ごとに算出する。なお、同一品種の工程フローにおける異なる工程が同一の製造装置2において実施される場合には、当該製造装置2において実施された各工程の生産比率の総和が、当該製造装置2における当該品種の生産比率になる。

0042

続いて、品種別材料コスト演算手段43は、当該品種について、各製造装置2における製品加工の材料コストを、品種別加工工程情報513に記録された工程フローにしたがって累積するとともに、当該累積和と、各製造装置2について算出された非製品加工の材料コストとの和を算出する(ステップS106)。品種別材料コスト演算手段43は、以上のような材料コストの算出を製造ラインで生産された全品種について実施し、算出した品種別材料コスト512を記憶部5のデータベースに記録する(ステップS107)。なお、記憶部5に格納された品種別材料コスト512は、上述のように、必要に応じて出力部7を通じて出力される。

0043

図8は、当該算出過程の具体例を示す図である。図8は、設備ID63が「EQ0001」である1つの製造装置2において加工された、品種ID62が「PART0001」である製品の品種別材料コスト512を算出する事例を示している。この例では、「PART0001」の工程フローのうち、「CMP001」、「CMP002」、「CMP003」の工程ID61を有する3つの工程が、製造装置「EQ0001」において実施されている。

0044

図8において、「CMP001」、「CMP002」、「CMP003」の工程ID61を有するデータが、品種別材料コスト演算手段43が設備別材料コスト510から読み出した、各製品加工の材料コストに対応する。また、「DUMMY」の工程IDを有するデータが、品種別材料コスト演算手段43が設備別材料コスト510から読み出して算出した、非製品加工による材料コストの配賦額に対応する。当該配賦額は、上述のように、非製品加工による総材料コストに、製造装置「EQ0001」における、品種「PART0001」の生産比率を乗じたデータに対応する。例えば、品種別生産実績511を参照した結果、品種「PART0001」の工程「CMP001」の生産数が、製造装置「EQ0001」における全生産数の30分の1であり、工程「CMP002」の生産数が、製造装置「EQ0001」における全生産数の30分の1であり、工程「CMP003」の生産数が、製造装置「EQ0001」における全生産数の30分の1であったとする。この場合、当該品種「PART0001」に配賦される非製品加工の材料コストは、非製品加工の総材料コストの10分の1(=1/30+1/30+1/30)になる。なお、本実施形態では、生産比率を数量ベースで算出しているが、生産比率は、加工時間ベースで算出されてもよい。この場合、品種別生産実績511には、各製造装置2における品種別および工程別の加工時間が加工実績として記録されることになる。

0045

図8の事例では、品種別材料コスト演算手段43は、各工程「CMP001」、「CMP002」、「CMP003」で消費された材料コスト「2000」、「2100」、「2200」の累積和「6300」と、製品以外に消費した材料コスト「40(=400×1/10)」との和を算出することにより品種別材料コスト512を算出する。このように、本手法によれば、製品以外の加工で消費した材料コストが品種別生産実績511に基づき各品種に比例配分される。なお、図8では、1つの製造装置2について、品種別の材料コストを算出する事例を示しているが、複数の製造装置2における加工により生産される品種でも、同様の手法により、品種別材料コスト512が算出される。すなわち、品種別材料コスト演算手段43は、複数の製造装置2にわたって当該品種の製品加工による材料コストの累積和を算出し、当該累積和と、当該複数の製造装置2のそれぞれについて算出された、非製品加工材料コストの当該品種への配賦額とを合算することで品種別材料コスト512を算出する。

0046

複数の製造装置2のそれぞれについて算出された上記品種別材料コスト512を品種別に単純に合算した材料コストは、上記所定期間内に各製造装置2において加工された各品種の総材料コストになる。しかしながら、当該総材料コストは、全工程を経て生産されたその品種についての材料コストとしては適切ではない場合がある。これは、上記所定期間内に特定の製造装置2において加工された品種に仕掛品(全工程が完了していない製品)が存在する場合、当該製造装置2について算出された品種別材料コスト512は、その品種の完成品(全工程が完了した製品)の材料コストと仕掛品の材料コストの和になるからである。

0047

例えば、図8に例示した品種「PART0001」が、製造装置「EQ0001」における工程「CMP001」、「CMP002」、「CMP003」を当該順に経ることで完成品になるとする。そして、上記所定期間の開始時に工程「CMP003」のみが未完了の仕掛品が1ロットあり、上記所定期間の終了時に工程「CMP001」のみが完了した仕掛品が1ロットあり、上記所定期間中に、工程「CMP001」、「CMP002」、「CMP003」を経た完成品が2ロットあるとする。この場合、上記所定期間中に、工程「CMP001」として処理されたロット数は3ロットであり、工程「CMP002」として処理されたロット数は2ロットであり、工程「CMP003」として処理されたロット数は3ロットである。したがって、この事例では、上記所定期間内に当該製造装置「EQ0001」において加工された品種「PART0001」について上述の品種別材料コスト512を算出すると、当該品種別材料コスト512は、完成品2ロット分の材料コストと仕掛品2ロット分の材料コストを含むことになる。この場合、当該仕掛品2ロット分の材料コストを除いて完成品の材料コストを算出してもよいが、例えば、公知の原価計算手法にしたがって、各仕掛品の材料コストおよび数量に、全工程中における各仕掛品の工程進捗率を乗算することで、各仕掛品の材料コストを完成品の材料コストに換算してもよい。このように、仕掛品を含めて材料コストを算出することで、材料コストの推移リアルタイムに把握することができ、コスト削減に対して早期に対策を立てることが可能になる。なお、このような仕掛品を考慮する場合には、上述の加工あたり消費量58、加工あたり材料コスト510および品種別生産実績511は、ロットを特定するロットID51等と紐付けされて記憶部5に記録されていることが好ましい。また、この場合、上記非製品加工の総材料コストは、品種別生産実績511に基づいて、製造装置「EQ0001」におけるロットID51ごとの生産量(ウェーハ数)に応じて各ロットに配賦されることになる。

0048

なお、本実施形態では、消費する材料が1種類の場合で説明したが、複数の材料を消費する場合も上記と同様の方法により算出することが可能である。

0049

以上説明したように、本発明によれば、実際に消費された直接材料の消費量を製品加工時と非製品加工時に区分して計上することが可能となるので、製造コストの品種別の材料コストを正確に計上することが可能となる。その結果、必要な事業予算の計上や生産計画の立案また損益計算の解析を正確に行うことができるという効果が得られる。

0050

なお、以上で説明した実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば、上記実施形態では、設備加工情報収集部が、製造装置における瞬時材料消費量を単位時間ごとに取得する構成とし、積分演算により加工あたりの材料消費量を算出する構成としたが、加工中の材料消費量を累積する機能を製造装置が有している場合には、製造装置から加工あたりの材料消費量自体を直接取得してもよい。この場合、材料消費量演算手段は不要になる。また、上記加工種別55はロットIDもしくはウェーハIDと兼用してもよい。例えば、製品以外のロットIDはその加工目的を一意に示すIDを採用すればよい。この場合、材料消費量はロットIDもしくはウェーハIDで製品加工もしくは非製品加工で区分して算出すればよい。

0051

本発明の製造コスト算出装置およびその算出方法は、製造装置で消費した材料の消費コストを正確に求めることができるため、半導体製造等、直接的に材料を消費する工程を有する製造工程における製造コスト算出装置および算出方法として有用である。

図面の簡単な説明

0052

本発明の一実施形態における製造コスト算出装置を示す構成図
本発明の一実施形態における設備加工情報収集部を通じて記憶部に記録されたデータの一例を示す図
本発明の一実施形態における材料IDマスタの一例を示す図
本発明の一実施形態における製造コスト算出手順を示すフローチャート
本発明の一実施形態における材料消費量演算方法を示す概念図
本発明の一実施形態における材料消費量の一例を示す図
本発明の一実施形態における設備別材料コストの一例を示す図
本発明の一実施形態における品種別材料コストの一例を示す図
従来の製造コスト算出装置を示す構成図

符号の説明

0053

1生産指示装置
2製造装置
3設備加工情報収集部
4演算部
5 記憶部
6 入力部
7 出力部
10コスト算出装置
41 材料消費コスト演算手段
42材料消費量演算手段
43品種別材料コスト演算手段
51ロットID
52ウェーハID
53 データID
54データ取得時の材料消費量
55加工種別
56加工時刻
57 材料IDマスタ
58 材料消費量
59材料単価マスタ
510 設備別材料コスト
511 品種別生産実績
512 品種別材料コスト
513 品種別加工工程情報
61 加工ID

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