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キオクシアの製品開発プロセス
キオクシアはフラッシュメモリとSSD製品の企画から量産まで一貫して行っています。製品が市場に出るまでの各プロセスでどのような技術開発が行われているのか、ご紹介します。
メモリ開発
キオクシアのメモリ製品には、メモリとコントローラ搭載メモリがあります。
コントローラ搭載フラッシュメモリには、組み込み式フラッシュメモリ「e-MMC」「UFS」、およびSDメモリカードやUSBフラッシュメモリ等があります。
企画
- 事業戦略・製品戦略
- 顧客ニーズ・市場調査・技術動向調査
- 商品企画・事業計画
商品の市場展開を目的に、顧客ニーズを取り込んだメモリ製品の仕様を決め、製品開発を進めます。市場調査・分析をもとに開発戦略を立て、製品開発を推進することで、国内外の顧客に対して、技術サポートや販売支援を含めた総合的なソリューションを提案します。
設計・開発
メモリ設計
- 回路・レイアウト設計
- システム設計
- マスク作成・評価・解析
メモリの製品仕様に基づいたメモリのシステム全体を設計します。新しい回路技術開発や、メモリチップ面積の縮小、信頼性確保、動作速度向上、消費電力低減を実現する施策を盛り込み設計開発を行います。システム設計から、詳細回路設計、レイアウト設計、試作したチップの評価・解析も行います。また、ウェハ上に精度良くレイアウトパターンを形成するためのリソグラフィに関連する設計技術も担当しています。
メモリ開発
- デバイス開発
- インテグレーション・プロセス
- 検査計測・電気物理解析
メモリ開発には最先端の幅広い技術が必要です。デバイス開発では、最先端プロセス・生産技術を取り込みながら設計・評価・量産部門と連携して開発を推進します。同時に、次世代向けの超微細・超高性能なプロセス開発、そして最先端の検査計測および電気物理解析技術の開発を行いながら、適切な製造工程の組み合わせを行うインテグレーションにより、次世代・次々世代製品のプロセスフローを構築します。
パッケージ設計・開発
- パッケージ設計・開発
- 小型薄型技術
- 多段積層技術
パッケージの構造や基板配線設計だけでなく、加工機械強度及び熱電気設計の検討、さらに組み立てプロセス開発も行います。パッケージ開発技術では、単に半導体の保護や基板実装をするだけでなく、多段構成やコントローラチップとの組み合わせなどによって、製品の大容量化や多機能化を実現しています。
コントローラHW/FW設計・開発
- HW(ハードウェア)設計・開発
- FW(ファームウェア)設計・開発
メモリと、ホストコンピュータとの橋渡しに不可欠なコントローラを開発しています。性能および信頼性向上のための不良ブロックの管理、エラー訂正、論物変換、書換え回数の平均化、高速化、暗号化、低消費電力化など様々な技術を組み込んでおり、最先端ハードウェア、ファームウェアによってNANDシステム全体を制御しています。
評価
- テストシステム開発
- 電気特性評価
- 信頼性試験
開発試作品から製品まで、性能評価と出荷試験の構築を行います。開発段階では、試作品の評価結果を設計・デバイス部門にフィードバックして改善を促し、製造段階では、仕様通りの性能を発揮する製品だけをお客様にお届けする責務を担っています。
量産
- 生産性改善
- AI・機械学習
キオクシアの生産は、高い品質での安定量産のため、歩留の向上を目指し先端技術の粋を集めて行われます。特にメモリ(BiCS FLASH™)の生産では、製造装置、検査装置から集まるビッグデータを収集し、マシンラーニングをはじめとするAI技術で解析、生産性向上につなげる技術革新が進んでいます。また、お客様の製品活用用途を把握し、適切な品質管理をしています。
SSD・カード開発
企画
- 事業戦略・製品戦略
- 顧客ニーズ・市場調査・技術動向調査
- 商品企画・事業計画
拡大するIoTやクラウド市場の分析に基づき、事業戦略を立案します。
顧客ニーズ・市場調査をもとにインターフェースやフォームファクタを含む商品仕様を作成します。国内外の顧客に対して、ハードウェアだけでなくソフトウェアも含めた総合的なソリューション提案を行っています。
設計・開発
アーキテクチャ/要素技術開発
- SSDアーキテクチャ
- 製品セキュリティ技術
- NAND制御技術
キオクシアのSSDは、コンシューマ用途、データセンター用途、そしてエンタープライズ用途の3セグメント向けの製品を開発しています。セグメント毎にSSDのアーキテクチャは異なるため、それぞれ開発する一方で、NAND制御(救済方式やエラー訂正技術など)やセキュリティ技術(認証&暗号技術)など製品の基幹部は共通性が高いため、効率化もにらみ積極的に共通IPの開発を促進しています。
コントローラHW/FW設計・開発
- HW(ハードウェア)設計・開発・試作
- FW(ファームウェア)設計・開発
メモリと、ホストコンピュータとの橋渡しに不可欠なコントローラを開発しています。性能および信頼性向上のための不良ブロックの管理、エラー訂正、論物変換、書換え回数の平均化、高速化、暗号化、低消費電力化など様々な技術を組み込んでおり、最先端ハードウェア、ファームウェアによってNANDシステム全体を制御しています。
筐体・基板設計・開発
- 熱流体・構造解析、筐体設計
- 基板配線設計、部品選定
- 実装技術
電気・熱・構造等の解析を通じ、筐体設計、部品選定、アートワークと呼ばれる基板配線設計、部品選定などのSSDにおけるハードウェア構成要素の開発を行います。
評価
- HW・FW評価
- テストシステム開発
- 信頼性評価
開発試作品から製品まで、性能評価と出荷試験の構築を行います。開発段階では試作品における改善点を設計・プロセス部門にフィードバックするために、機能、性能、安定度、互換性検証を行っています。また、品質保証のための信頼性評価試験も実施しています。
量産
- 生産技術
- 自動化システム技術、製造システム開発
SSDは非常に多くの部品から構成されています。量産ではその部品すべてを基板上にはんだ付けする実装を行います。また、生産に関わる製造システムの開発やグローバルな拠点展開も担います。さらに、顧客の保守や運用をサポートする取り組みも行っています。