JP2010092267A - 製造コスト算出装置および製造コスト算出方法 - Google Patents

Abstract

【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、加工あたりの材料消費量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。
【選択図】図１

Description

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。

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に分類して集計した費目別コストデータと、この製造ラインに設置された各製造装置の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、建物と設備の減価償却費、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や貴金属類、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、ＣＤ_k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、ＭＤ_kはｋ番目の品種の材料コスト、Ｅ_ki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、ＥＥ_iはｉ番目の製造装置の減価償却費、Ｔ_k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ＣＤ_k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

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、複数品種の製品を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。

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、薬液の設定流量やガス（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。

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。

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の立案また損益計算の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。

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。

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と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。

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。

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。

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に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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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が工程順に製品品種と対応づけて記録されている。

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。

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。

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。

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。

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。

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に示すグラフは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。

加工開始時刻ｔ_sから加工終了時刻ｔ_e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。

この場合、加工開始時刻ｔ_sから加工終了時刻ｔ_e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Ｍ_ijは以下の式（３）により算出することができる。

材料消費量演算手段４２は、算出した材料別の材料消費量Ｍ_ij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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、材料コストの推移を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。

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。

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。

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。

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。

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

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

Claims (5)

1. 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。
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。
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に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。
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。
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。

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