セミコンポータル
半導体・FPD・液晶・製造装置・材料・設計のポータルサイト

新製品開発に必要な論理的計画管理と知的財産権に対する執念

この度、筆者はCCDイメージセンサの事業化に成功した元ソニー株式会社執行役員常務でコーポレートリサーチフェローである越智成之氏の業績に関して、調査、執筆する役を担った。垂井康夫編「生活者の豊かさを創出したイノベーター」(参考資料1)出版のためである。これを通じ多くのことを学んだので、書籍では語り尽せなかった部分、特に開発責任者、技術者の心構えに通じる点をまとめたい。

前報(参考資料2)で述べたように、武田計測先端知財団ではアントレプレナーシップに富む工学知の創造に注目し、イノベーター列伝として出版する企画を通して、選考された対象者の業績を広く知らしめる事業を行っている(参考資料3、4)。このシリーズ本は、財政上の理由で中断した武田賞授賞の代わりでもある。

新製品開発に伴う苦闘
CCDは「電子の目」として広く使われており、それを実用化した越智氏の業績もいろいろな所で報道されている(参考資料5)。そして日本の半導体デバイス産業が衰退していく中で、ソニーのCCDは投資を継続している数少ない例となっており、2010年度も活発に増強している(参考資料6)。このCCDイメージセンサの開発から商品化までに至る経緯は、越智氏がご自身の著書「イメージセンサのすべて」(参考資料7)の中で、詳細に述べておられる。

その中で「CCD事件(ごみに負けた電子の目)」という章に記載されている件は、いろいろな意味で興味を引いたので、以下に引用させて頂く。「(1987年)6月に事件が突然起こった。CCDの暗電流が増え、白欠陥も増加し、歩留まりが極端に低下した。(中略)当時ソニーとNECしかCCDの量産供給ができなかったが、NECでもなぜか同様の事態に陥った。世の中から、潮が引くようにCCDが消えていく。工場での歩留まり対策と同時に、顧客対策に追いまくられ、事業部、事業所、営業、特約店ともに機能が著しく低下した。筆者(越智氏)自身も激しい胃痛でダウンし、病院の予約をしたが、『そんな暇ないでしょう』と営業部長が勝手にキャンセルした」(参考資料8)とある。

筆者はNECで1985年から英国工場の半導体ウェーハ前工程ラインの建設に従事し、1986年3月に現地に赴任したため、詳細は途中までしか知らないが、NECでは1986年ぐらいから騒がれていたと思う。ソニーで言う「CCD事件」は、NECでは「CCD物語」として語り継がれている。NECのCCD責任者も同様にダウンし入院したと英国で聞き、お気の毒にと思ったものだった。筆者自身、それよりずっと以前であるが、日本電信電話公社(現在のNTTグループ)武蔵野電気通信研究所が中心になって、日立、富士通と共に当時、次々世代の64KDRAM試作を行ったとき、完成品ができず下血、入院せざるを得ない経験をしていたからでもある。越智氏の著書によると、ソニーでは「1988年春には生き返り始め、(中略)1988年10月には、CCDイメージセンサの累積生産数量は500万本に達した。NECは量産から撤退し、再び帰ってくることは無かった。」(参考資料8)と書かれているのは、ソニーへのお慶びと共にNEC関係者としてほろ苦い気持にならざるを得ない。言わずもがなではあるが、どこでも製品開発とはこのような苦闘の連続である。

またNEC関係者の中には、「NECはソニーにビジネスには負けたが、特許では勝った」と言う者もいる。当然ソニー側はそれに反論する。20年以上も前のことながら、筆者としては背後に元(あるいは今の)NEC関係者達の視線を意識しながら、非常に気を使う原稿作成を余儀なくされた。最も困ったのは「基本特許」という言葉であった。「この特許が○○の基本特許である」というときの「○○」の定義次第で、「いやそれはこちらにもある」などと、また論争の元になる。そこで右往左往していては垂井先生から命ぜられたこの仕事はまとまらない。仕方がないので、既著では苦肉の策ではあるが「各発明の特徴、及び技術内容説明の大部分は越智氏のコメント(2009年12月17日)による」(参考資料9)として責任逃れをすることにした。幸い越智氏は拙文に対し、細かな所まで相談に乗って下さり、あるいは表現上で譲歩して頂いた。既著(参考資料1)の原稿作成は、正に越智氏との共同作業だったと言っても過言ではない。

開発担当者、技術者として貴重なテクノロジーマネジメント事例
越智氏の仕事から学ばせて頂いたことは多々あるが、例えば、
1) 研究所の役割を端的に表す「研究所は完成度を上げてはいけない。研究所が同じテーマを長く持ちすぎると研究成果が腐る」という岩間社長の指示(参考資料10)
2) 開発体制として技術者が集まってくる柔軟な仕組みに関して
「ソニーの風土なのですよ。一生懸命やっているところに自然に、助けてやろうという人が集まって来るのです。」との回答(参考資料11)
3) 人材育成に関して、越智氏が「独創性はあるがビジョンを持てず、その素晴らしい技術を、世の中を変える商品に孵卵できない技術者が多い。もったいないことだ」(参考資料12)と述べておられること、および間断なく新しい人を養成される人材育成の仕組みはどのようになっているのか、モティベーションの与え方のコツは何か、などの問答(参考資料13)
についてはそれぞれ既に記述したので、ここでは以下の2点に絞り、余話を書いておきたい。開発計画の進捗管理に関する件と知的財産権の管理に関わる件であり、いずれも開発担当者、特に管理者にとっては重要だからである。
4) PERT (Program Evaluation and Review Technique)の手法(参考資料14、15)を開発日程管理のために越智氏のグループは、岩間副社長のご指示で使っていた。これについ てまず補足したい。

当初、筆者は新QC7つ道具(参考資料16、17)の一つとしてのアローダイアグラム法が頭にあった。しかし筆者の不勉強で、どうも越智氏と話がうまく通じない。よく伺うとソニーでお使いのPERTは、アローダイアグラムに日程管理を織り込んだもので、もう少し内容が濃いものだった。「その特徴の一つは統計確率的手法にある。即ちPERTでは簡易計算とは言え、アクティビティの期間、イベントの期日算定に、発生確率として通常、事実により近い、後ろ倒しのベータ分布を仮定し、楽観的な納期や最悪の納期などから、期待値としての最も可能な納期を算出している。従って、結果的に実行作業と計画の乖離がより少なくなり、期日をより正確な、確率的に、ある広がりとして捉えることができる。また、多少の計画変更はPERTでは数値変更だけで対応できるので、毎日あるいは日に何回かの計画変更が可能となる」(参考資料18)という管理手法である。管理手法というよりむしろ「ネットワーク手法」と言った方が適切だ(参考資料19)とのことであった。

もう少し詳しく説明しておこう。インターネットで「PERT」、あるいは「パート図」などと入力すると情報が多数出てくるが、ここでは例として、早稲田大学理工学部経営システム工学科教授 逆瀬川浩孝先生の「基礎オペレーションズリサーチ(下)(2010年後期)」(参考資料20)と、ワシントン州立大学 K. D. Duft先生の「PERT TIME/COST」(参考資料21)を参照して記述する。後者では上記のように、「アクティビティタイム(納期)を推定するという点がPERTの最も顕著な特徴である」と述べられている。

例えば図1Aのように番号を○印で囲んだノード(先行作業の終点で後続作業への始点)をイベントと定義し、イベントiからイベントnまでの作業(i, n)でネットワークが組まれているとする。ここでイベント1からイベント2への作業(1, 2)のアクティビティタイム(期間)を見積もるときに、楽観的(optimistic)な納期をta、悲観的(pessimistic)な納期をtb、最も見積もり頻度が高い(most likely)納期をtmとすると、推定(expected)納期teはtmを頂点とするベータ関数になると仮定して、te=(ta+4tm+tb)/6という広がりから求める。これを3点法と呼ぶ。例えばイベント1からイベント2まで楽観的には4日でできるが、悲観的に見ると9日かかる。最頻納期は6日だとすると、推定納期は(4+4×6+9)/6=6.16日となる。その変動率σの定義式はσ2={(tb−ta)/6}2である。

PERTでは前のイベント(predecessor event)から次のイベント(successor event)への期間をこのように推定し、その累積で全体のプロジェクト完了まで納期管理を行うというネットワーク管理手法をとっている。全体として、ただ単にそれぞれのイベント間の楽観的納期と悲観的納期を累積加算して完工までの楽観的納期と悲観的納期としたのでは、その楽観的納期と悲観的納期の発生確率は極めて低いものになる。そのため、実際に行ったらこうなるかもしれないという確率実験を繰り返して、全体の所要納期を算出する。簡単な場合は手計算でも可能であるが、ネットワークに組み込まれた作業がそれぞれこのような確率変数になると、簡単に全体を見積もることが困難になる場合も多い。そこで詳細は省略するが、一般にはシミュレーション分析が必要になる(参考資料20)。


図1 A:PERTを説明するためのPERTネットワークの例。1からNまではイベントを示す。(参考資料17を元に作成)/B:イベント間のアクティビティタイムの分布をベータ関数で説明する図。(参考資料20)
図1 A:PERTを説明するためのPERTネットワークの例。1からNまではイベントを示す。(参考資料17を元に作成)
B:イベント間のアクティビティタイムの分布をベータ関数で説明する図。(参考資料20)


このPERTの手法はソニーでは米国帰りの岩間副社長がもたらしたもの(参考資料15)で、米国では1958年から既にポピュラーになっていた(参考資料21)。このような確率論を織り込んだ管理手法が、CCD開発当時からソニーでは使われていたということを知り、それは筆者にとっては驚きであった。

一方、1990年代初期にNECはAT&Tと共同で次世代設計ルールの、一貫したウェーハプロセスを開発した時代があった。個々の要素プロセス開発と共に、今でいうプロセスインテグレーションの確立を目指した共同作業であった。当時は、日本は管理技術が優れているから世界一、二になれるのだというのが一般常識だったし、筆者もそう自惚れていた。ところがAT&T側がガントチャートを作ってきて、これでやろうと言う。アローダイアグラムでは日程管理が難しいので、それに期間を明示したのがガントチャート(参考資料22)である。定期的な会議資料はキングファイル1冊になる膨大なもので、米国の管理技術も侮れないと思ったものだった。米国で開かれる会議の帰途、機内ではそのキングファイルを開いて出張報告書を作成するためにほとんどの時間を費やした。

現代ではインターネットで「ガントチャート」と入力すると、いろいろなソフトが市販されている(参考資料22)。当時のガントチャートは、PERTのような確率論を組み込んだものではなかったが、一般に管理技術はその当時、米国もかなり高レベルにあったと思う。管理技術に限らず何事につけても、自分が優位だと思った瞬間から改善改革の手が緩むので、心しなければならない教訓である。

5)特許に関する姿勢も学ばねばならない教訓である。越智氏はご自身でソニーCCD技術の基本となる特許を次々と出願、成立させている(参考資料23)。もちろん、一個人で周辺特許まで全てを出願することは不可能なので、この他にも越智氏が率いておられたグループやソニー全社で広い特許網の構築がなされた。そこに何かソニーとしての戦略的なものがあるのではないかと、インタビュー前にカイラスグリーンソフト〔χLUS Green(参考資料24‐26)〕で調べてみた。

図2Aは自然文検索で「CCD」と入力し、ヒットした240,178件の内、類似性に富む300件を抽出して得たレーダーチャートである。個々の点が特許1件に相当し、相互の距離の近さが類似度を示す。このチャートによると、この場合は破線の楕円形で示した領域にそれぞれの特徴を示す特許が分布している。そしてこの300件の抽出された特許に限ると、ソニーからの出願件数がトップで、図2Bの×印で示した分布をしている。一方「CCD」の日本語の技術用語として「電荷結合素子」があり、この語を用いる出願人もいる。図2Cは自然文検索で「電荷結合素子」と入力して得たもので、ここでは18,599件ヒットし、そのうち類似性の高い300件をレーダーチャートに示している。この場合は出願件数のトップはNECであり、図2Dのように分布している。なお、検索データベースは2009年3月31日時点のものである。

以前指摘した(参考資料24)ように表記の異なる同意義語の場合は、このソフトでは別の分布で出てくるので、レーダーチャートで分布が異なるからといって、戦略が異なると短絡的に結論を出すことはできない。このソフトでは戦略までは読み取れなかったが、しかしソニー、NECいずれも撮像技術、転送技術、素子技術、カメラ技術まで幅広く出願していることはわかる。基本特許のみならず周辺特許を固めなければならない。ここまではどこの企業でもやることであり、またそうしなければならない。


図2 類似する特許群を示すχLUS Green(参考資料25、26)レーダーチャート
図2 類似する特許群を示すχLUS Green(参考資料25、26)レーダーチャート
A:CCDと入力しヒットした240,178件の内、類似性に富む300件を抽出した図、
B:図Aにおける最多ヒット件数のソニーの特許分布、
C:電荷結合素子と入力しヒットした18,599件の内、類似性に富む300件を抽出した図、
D:図Cにおける最多ヒット件数のNECの特許分布(2009年3月31日時点のデータベースによる)


越智氏は出願するだけでなく、フェアチャイルド社との特許係争にも立ち会い直接指揮をされている。日本と法律の異なる米国で、いろいろ苦労された様子が越智氏の著書(参考資料27)から伺える。筆者も場所は日本であるが、高額な損害賠償請求事件を経験していたので、「出願審査中に出願人が主張していた内容を越える権利範囲を後から主張できない」という「禁反言」(参考資料28)や、「容易に同業者が類推できる」という「均等論」(参考資料28)などの法律用語は理解でき、越智氏と話は通じた。また、越智氏の記述に共感する所も多かった。この種の係争は、高額な金額が絡むだけに担当者は胃の痛い思いをするのが常である。均等論の成否の判断にはプロパテント政策や審査官の心情が入りやすい(参考資料29)。しかし禁反言を理由に申し立てると、そこでは出願人が審査中に請求範囲を限定したという厳然たる事実のみが争点となるので反論しにくい。越智氏も禁反言を主軸にして論理的に論旨を構築しておられる。そしてそこには知的財産権の確保と、その維持のため、執念とも言える意気込みが見られる。われわれとしては、なぜ勝てたか、どこにそのような執念の源泉があったかを深く堀り下げて、今後に役立てなければならない。

知的財産権はその発明者の名誉だけではなく、出願人(多くの場合は企業)の財産でもあるし、国の財産でもある。発明者の英知はもちろんだが、その発明を実施するための製造技術開発は、一般には、先輩達によって積み上げられた技術を土台としているか、あるいはその改良改善によるところが多い。そして生産、製造に苦闘する関係者、また、雨の日も風の日も販売して歩く営業担当者、そしてその開発の機会を与えてくれた経営者の判断、更にはまた国による経済環境を整える努力などを総合し、積み上げたものが販売実績であり利益である。損害賠償額はそのようなものを総合した結果としての売上高に対して算出される。つまりここまで来ると単に発明者の貢献のみでなく、上記の関係者全員による努力の集積としての売上高が対象となる。関係者全員の努力を無にしないためにも頑張るのだという強い考え方が、越智氏の係争に対処する姿勢のバックボーンであったと拝察している。われわれもまたその心構えを忘れてはならない。知的財産の価値というものはそういうものであり、知的財産戦略や会計が難しいと言われる所以でもある(参考資料30、31)。

まとめ
既に前のコラム(参考資料2)の注1で述べた通り、IEEE Trans. Semiconductor Manufacturing誌などの学会誌に掲載されている、半導体の生産管理技術に関する掲載論文の総数は年々増加しているにもかかわらず、日本からの論文数は激減した。欧米からの論文数はあまり変わらず、台湾、韓国、中国からの論文の増加が著しい。生産移転とともに生産管理技術の学問まで移転してしまったのは残念である。但し今、主に学会誌を賑わしているのは、少量多品種の生産管理(参考資料32)、ロット管理(参考資料33)、あるいはサプライチェーンを考慮した仕掛かり管理(参考資料34)などである。一方、新製品開発管理にはその新製品を市場に投入するまでの開発納期管理が最も重要なので、その意味でPERT TIMEのような管理が大事である。日本でも更なる開発管理技術の研鑽を期待したい。また実際の開発管理で培われた実務経験の蓄積を大事に継承して欲しい。コンソーシアムやアライアンスでの開発計画立案、実施とその評価に、間違いなく貢献すると思うからである。

またLSIなどのようにシステム設計、回路設計、プロセス、装置など幅広い技術が複雑に絡む分野では、企業間のクロスライセンス協定で知的財産権の係争問題も片付く場合が多い。一方、LSIに比較して複雑性が少ない電子部品やCCDのような分野では、基本特許がその製品の重要な役割を果たす。そしてその場合は他社に特許を押さえられていると、せっかく新製品を開発しても市場に出る前で断念せざるを得ない例も多い。ナショナリズム的でやや偏狭なのは承知の上で、日本勢には、このようなデバイスの分野では画竜点晴を欠くことのないよう、眼目を押さえた特許出願をお願いしたい。その上で基本特許を取り巻く周辺特許の網もまた重要である。そして知的財産権は、単なる発明者の名誉のみでなく、出願人の財産であり、多くの場合、その企業で働く人たちや、その企業の経営者、そして国の経済環境を維持する努力をしている人々まで含めた皆の共有財産であることを銘記すべきである。


<謝辞>
本稿でも記述したように、既著第5章(参考資料4)では紙面の都合で記述できなかったが、その原稿作成には越智氏の多大なご協力とご支援があった。この仕事では、電子ジャーナル主催の第216回テクニカルシンポジウム「2009秋CCD/CMOSイメージセンサ徹底検証」で、「ソニーのCCD/CMOSイメージセンサの今後の展開」の講師を務めたソニー 半導体事業本部 事業推進部 事業戦略担当部長 野村秀雄氏により、ソニー 広報センター エレクトロニクス広報部 技術デバイスグループ 統括課長 橘川千里氏と同エレクトロニクスPRマネジャー(当時) 佐藤淳子氏を紹介され、そのご支援で越智氏にお近づきになれた。その上、橘川氏、佐藤氏からはデータや写真の提供を受けた。電子ジャーナル代表取締役編集長木浦成俊氏も含め、同社関係者、並びにソニー関係者に厚く御礼申し上げたい。また越智氏には本稿の事前チェックもお願いし、いろいろ御教示を頂いた。
この一連の仕事には武田計測先端知財団常任理事で東京農工大名誉教授、元超LSI研究組合共同研究所所長の垂井康夫先生や、同財団赤城三男専務理事、溝渕裕三理事やプログラムオフィサー、プログラムスペシャリストの方々に種々貴重なコメントを頂いた。またいつものように本稿はセミコンポータル編集長 津田建二氏に査読、修正をして頂いた。併せて深甚な謝意を表したい。

鴨志田 元孝
武田計測先端知財団プログラムスペシャリスト
東北学院大学大学院工学研究科非常勤講師


参考資料
1. 垂井康夫編、「生活者の豊かさを創出したイノベーター」、オーム社刊(2010)、pp.171-202第5章 越智成之 CCDイメージセンサの事業化
2. 鴨志田元孝、"先を見通す眼力を鍛錬し、スピントロニクスを含むナノテク産業活性化に期待"、セミコンポータル(2011年1月13日)
3. 例えば垂井康夫編、「世界をリードするイノベーター」、オーム社刊(2005)
4. 同様に垂井康夫編、「超波及度で世界を変えたイノベーター」、オーム社刊(2007)
5. 例えばNHKアーカイブス保存番組詳細:「プロジェクトX〜挑戦者たち~『革命ビデオカメラ・至難の小型化総力戦』」(2004年9月14日)
6. 例えばソニープレスリリース、"ソニー、イメージセンサーの生産能力を倍増〜製造設備の取得と製造ラインの増強などへ約1,000億円の設備投資〜、〜経済産業省の立地推進事業に基づく助成金を活用〜"、(2010年12月27日)
7. 越智成之、「イメージセンサのすべて」、工業調査会刊(2008)
8. 同上、"4-9-2. CCD事件(ごみに負けた電子の目)"、pp.117-119
9. 参考資料1、p.178
10. 参考資料7、p.76、p.96、参考資料4ではp.188
11. 参考資料1、p.187、p.200、参考資料7に記載の技術者数は80名を越す
12. 参考資料7、p.63、未来ビジョンについては同資料、p.216
13. 参考資料1、p.201
14. 加藤昭吉、「計画の科学」(ブルーバックス)〔新書〕、講談社 (1965)
15. 参考資料7、p.67、pp.109-110
16. 例えば鐵健司編、「QC入門講座」、日本規格協会刊(1983)
17. 鴨志田元孝、「改訂版ナノスケール半導体実践工学」丸善(2010)、pp.297-298、pp.300-301
18. 参考資料1、pp.189−190、及び越智成之私信(2010年1月17日)
19. 越智成之私信(2010年10月19日)
20. 逆瀬川浩孝、「基礎オペレーションズリサーチ(下)(2010年後期)
21. K. D. Duft, "PERT TIME/COST: An Aid to Agribusiness Management", Washington State Univ.,
22. 例えば「ガントチャート」、あるいは「使いやすい工程管理」など
23. 参考資料1、pp.178-185、参考資料7では主にpp.68-75
24. 鴨志田元孝、"類似性で検索するツールと特許電子図書館での有機薄膜特許の分析"、セミコンポータル(2010年4月22日)
25. χLUSに関しては中村達生、"第3章情報ネットが作る新しい知"、「共に生きる知恵」武田計測先端知財団編、化学同人(2009.10)に詳しい
26. 中村達生、"特許文献を俯瞰して脅威に気づきチャンスをモノにする"、 特許庁、「知的財産戦略に資する特許情報分析事例集」(2010.4)
27. 参考資料7、pp.149-161;参考資料4、pp.195-198 28. 山崎拓哉監修、鴨志田元孝編著、武信文、「これからの知的財産実務」、税務研究会刊(2007)、均等論については例えばp.162-p.164、包袋禁反言についても例えばp.132
29. プロパテントに関しては例えば上山明博、「プロパテント・ウォーズ」、文春新書(2000)
30. 知的財産の評価、会計に関しては例えば渡邊俊輔編著、「知的財産 戦略・評価・会計」、東洋経済新報社(2002)
31. 特許戦略に関しては例えば鮫島正洋編著、「特許戦略ハンドブック」、中央経済社(2003)
32. 例えばB.-I. Kim, S. Jeong, J. Shin, J. Koo, J. Chae, S. Lee, "A Layout- and Data-Driven Generic Simulation Model for Semiconductor Fabs", IEEE Trans. Semicond. Manuf. 22, 225 (2009)
33.例えばR. P. Good, D. Pabst, J. B. Stirton, "Compensating for the Initialization and Sampling of EWMA Run-to-Run Controlled Processes", IEEE Trans. Semicond. Manuf. 23, 1168 (2010)
34. 例えばD. Huang, H. S. Sarjoughian, W. Wang, G Godding, D. E. Rivera, K. G. Kempf, H. Mittermann, "Simulation of Semiconductor Manufacturing Supply-Chain Systems with DEVS, MRC, and KIB", IEEE Trans. Semicond. Manuf. 22, 164 (2009)

月別アーカイブ