プロセス管理は、半導体製造において、各製造工程のパラメータを監視・制御し、製品品質の安定化と歩留まり向上を実現する一連の活動です。温度、圧力、ガス流量、処理時間などの物理的パラメータの管理に加え、CD-SEMやオーバーレイ計測装置などで取得した測定データを活用した高度なフィードバック制御が行われます。
プロセス管理の中核となるのがAPC（Advanced Process Control、高度プロセス制御）システムです。APCは、計測装置からのデータをリアルタイムで解析し、製造装置のプロセス条件を自動的に調整することで、プロセスのばらつきを最小化します。例えば、CD-SEMで測定した線幅が設計値からずれている場合、露光装置の露光量やエッチング装置のエッチング時間を自動調整します。
統計的プロセス管理（SPC、Statistical Process Control）も重要な手法です。SPCは、プロセスデータを統計的に分析し、工程の異常や傾向を早期に検出します。管理図（コントロールチャート）を用いて、プロセスが管理限界内にあるかを監視し、異常が検出された場合は速やかに対応することで、不良品の発生を未然に防ぎます。
先端半導体製造では、数百から数千の工程パラメータを同時に管理する必要があり、機械学習やAI技術を活用した予測的プロセス管理が導入されつつあります。これにより、問題が発生する前に予兆を検知し、プロアクティブな対応が可能になっています。プロセス管理の高度化は、製造コストの削減と製品品質の向上に直結する重要な技術領域です。