サムスン・SK・マイクロン、半導体工場ロボット充電標準を統一へ

サムスン電子とSKハイニックス、米マイクロンが国際半導体製造装置材料協会（SEMI）と手を組み、半導体工場内の自律移動ロボット（AMR）充電標準制定のための協議体を構成した。世界のDRAM市場を主導するメモリー3社が旧型半導体生産施設の無人化転換に向けて共通規格を設けることで、ロボット導入コストを下げ、自動化エコシステムを広げる見通しだ。

9日、イーストアジアブリーフ（East Asia Brief）によると、サムスン電子、SKハイニックス、マイクロンはSEMIとともに半導体クリーンルーム内モバイルロボットの統合充電標準を作るための技術議論を開始したとされる。これらはロボットのバッテリー規格から充電ステーション設備、ドッキング接点、無線通信プロトコルなど主要ハードウェアおよびソフトウェア基準を統一する作業に着手した。

今回の標準化議論は、天井搬送設備（OHT）の設置が難しい旧型工場（レガシーファブ）に焦点が当てられている。最近10年以内に建てられた新型ファブは天井レールでウェハーを運ぶOHTを主に使用するが、200mmや初期の300mmウェハー向けに建てられた旧型ファブは天井が低く通路が狭いため、追加レールの設置が事実上不可能だ。そこで半導体企業は器興、華城、清州、利川などに位置する既存ラインに自律移動ロボットやモバイルマニピュレーター、ヒューマノイドロボットなどを投入し、物流とメンテナンスの自動化を図っている。

障害となるのは、ロボットメーカーごとにバッテリー設計や充電ドック、電力供給方式がまちまちである点だ。空気ろ過システムを稼働させて微細なほこりを徹底的に管理しなければならないクリーンルームは、空間維持コストが莫大だ。互換性のない複数種類の充電ドックを設置すると、貴重な工場面積を占有し、運営費が増えることになる。

充電ドックが標準化されれば、異なるメーカーのロボットも同じ充電ステーションを共有できる。物理的な空間要件を減らすだけでなく、工場ソフトウェアを通じてバッテリーが不足したロボットを空いている任意の充電器へ自動配車できるため、生産中断を防げる。

実務陣はバッテリーセルサイズ、ドッキング電気接点、無線通信プロトコルなど4つの主要部門の技術パラメーター草案を作成している。特に半導体クリーンルームの厳格な汚染管理基準に合わせ、金属粉や化学物質を発生させない機械的接点方式が求められる。リチウムイオンバッテリーの火災リスクを防ぐため、生産ラインに影響を与えない自動熱遮断システムなど安全プロトコルも併せて評価中だ。

ロボット充電ステーションと工場中央の製造実行システム（MES）を連携するソフトウェアインターフェースも開発している。これにより、ロボットがウェハー搬送任務中に放電するのを防ぎ、作業の合間に充電スケジュールを自動調整できるようになる。エレベーター呼び出しや自動ドア通過のための通信プロトコル、部品認識のための光学マーキング統合など、インフラ全般の規格統一も扱われている。

元データによると、世界のDRAM生産量でサムスン電子は約41%、SKハイニックスは34%、マイクロンは23%を占めている。市場を掌握した3社が非競争領域であるクリーンルームインフラで協力することで、ロボットメーカーの標準ハードウェア大量生産を促し、調達コストを下げられるようになった。協議体は来年第1四半期に開かれるSEMI標準化検討会議でインターフェース草案を発表する計画だ。

※ この記事は韓国信用新聞（韓国語）の記事をAIが翻訳し、日本語版編集部が自動配信したものです。