홀드란? 로트가 멈춰 선 뒤 릴리스, 리워크, 스크랩은 누가 정할까

홀드(hold)란 웨이퍼 한 로트를 제자리에 묶어 두고 다음 공정으로 가지 못하게 하는 것으로, 누군가 처리 방법을 정할 때까지 이어진다. 팹이 무언가 이상하다는 것을 발견하면 가장 먼저 하는 일 중 하나가 홀드다. 일단 막고, 그다음 조사하고 판정한다. 판정 결과는 크게 세 가지다. 문제가 없으면 릴리스해 원래 경로대로 진행한다. 바로잡을 수 있으면 리워크로 그 단계를 다시 한다. 되살릴 수 없으면 스크랩한다. 영어로는 흔히 lot hold, hold lot이라고 한다.

문제가 생기면 팹은 어떤 순서로 움직일까?

크게 여섯 단계로 나뉜다.

1. 발견: 사람이나 시스템이 이상을 알아챈다.
2. 차단: 이 로트를 홀드하고, 같은 문제가 있을 수 있는 다른 로트도 함께 막는다(봉쇄 조치).
3. 절차에 따른 처리: 미리 작성해 둔 OCAP을 따라 한 단계씩 진행한다.
4. 이 로트의 처리 결정: 릴리스할지, 리워크할지, 스크랩할지 정한다.
5. 근본 원인 찾기.
6. 고친 뒤 다시는 일어나지 않게 하기.

이 글은 앞의 네 단계를 다룬다. 뒤의 두 단계는 ‘근본 원인 분석이란?’을 참고하자.

예외가 하나 있다. 가스 누출, 케미컬 누출, 화재처럼 사람이 다칠 수 있는 일이라면, 첫 단계는 사람들이 대피 경로를 따라 빠져나가는 것이다. 로트와 장비는 모두 그다음이다(가스를 왜 그렇게 조심하는지는 ‘팹에서는 어떤 가스를 쓸까?’ 참고).

1단계: 이상을 발견한다

무엇을 하나: 신호는 여러 가지다. 계측값이 규격을 벗어나거나, 관리도의 점이 한계선을 넘거나(‘SPC 관리도란?’ 참고), 장비 센서 값이 이상해 FDC가 알림을 보내거나(‘FDC란?’ 참고), 사람이 직접 보는 경우도 있다. 예를 들어 장비에 빨간불이 들어와 멈추거나, 웨이퍼에 긁힌 자국이 한 줄 나 있는 것이다.

왜: 빨리 발견할수록 영향받는 로트가 적다.

그러지 않으면: 문제가 웨이퍼를 따라 공정을 하나씩 내려가고, 마지막에야 발견하면 그사이 몇 로트를 더 진행한 뒤다.

2단계: 차단한다. 먼저 이 로트를 홀드하고, 범위를 정한다

• 이 로트를 홀드하고 사유를 분명히 적는다: MES(로트마다 지금 어느 공정에 있는지 기록하는 시스템)에서 홀드를 걸면, 시스템이 그 로트를 더는 다음 공정으로 디스패치하지 않는다. 동시에 무엇을 보았는지, 누가 처리를 맡는지 적고, 웨이퍼 박스에도 라벨을 붙인다. 왜: 아직 어디가 잘못됐는지 모르는데 잘못된 로트가 한 공정 더 가면 수습할 곳도 한 군데 늘어난다. 그러지 않으면: 사유가 적혀 있지 않으면 이어받은 다음 근무조는 왜 움직이면 안 되는지, 누구에게 물어야 하는지 모르고, 로트는 아무도 돌보지 않은 채 선반 위에 놓여 있게 된다.
• 범위를 정하고, 영향받았을 수 있는 로트도 막는다: “또 어느 로트가 영향을 받았을까?”를 묻는다. 같은 장비에서 같은 시간대에 진행한 로트는, 마지막으로 문제가 없다고 확인된 시점부터 따져 모두 영향을 받았을 수 있다고 보고, 일단 전부 막은 다음 판정한다. 어느 로트인지는 MES에서 조회할 수 있다. 왜: 장비에 문제가 생기면 한 장만 망가지는 경우는 드물다. 그러지 않으면: 눈에 띈 로트만 막으면 같은 문제를 가진 다른 로트는 그대로 내려가고, 결국 고객 손에까지 갈 수 있다.

3단계: OCAP에 따라 처리하고, 수리한 장비는 먼저 테스트 런을 돌린다

무엇을 하나: 그 장비, 그 이상 유형에 맞는 OCAP을 따른다. 장비를 먼저 멈추고, 측정이 잘못되지 않았는지 확인하고, 온콜 엔지니어에게 알린다(‘OCAP이란 무슨 뜻일까?’ 참고).

왜: 문제는 한밤중에 생길 수도 있다. 미리 써 둔 순서대로 하면 누군가 생각해 내기를 기다릴 필요가 없다.

그러지 않으면: 저마다 기억에 의존해 처리하면 이번 근무조와 다음 근무조가 하는 일이 달라지고, 단계를 하나 빠뜨릴 수도 있다.

장비를 수리했다고 바로 로트를 넣지도 않는다. 장비 쪽에서 장비를 넘겨준다는 것은 장비가 움직인다는 뜻일 뿐이다. 먼저 테스트 런으로 웨이퍼 몇 장을 돌려 결과가 규격 안에 드는지 확인하고, 공정 쪽도 확인을 마쳐야 복구해 로트를 넣는다. 그러지 않으면: 수리한 곳에 혹시 문제가 남아 있을 때 처음 넣은 로트가 또 영향을 받는다. 테스트 런에 쓰는 웨이퍼는 ‘모니터 웨이퍼, 컨트롤 웨이퍼, 더미 웨이퍼란?’을 참고하자.

4단계: 이 로트를 어떻게 할지 정한다. 릴리스, 리워크, 스크랩

무엇을 하나: 기록과 계측 결과를 한 장씩 보고 웨이퍼마다 어떻게 할지 정한다. 이것을 웨이퍼 판정이라고 한다. 같은 로트라도 나눠서 판정할 수 있다. 몇 장은 스크랩, 몇 장은 리워크, 나머지는 그대로 진행하는 식이다.

판정 결과	언제	그다음
릴리스	조사해 보니 문제가 없을 때. 예를 들어 다시 측정했더니 값이 한계선 안으로 돌아왔다	홀드를 해제하고 원래 경로대로 진행
릴리스, 편차 승인서 첨부	규정대로 완전히 진행되지는 않았지만 쓸 수 있다고 판단할 때	무엇이 다른지, 왜 쓸 수 있는지, 누가 서명했는지 분명히 적고, 승인서가 이 로트를 계속 따라다님
리워크	그 단계를 다시 하거나 보완할 수 있을 때	예를 들어 포토 공정 뒤 아직 식각 전이라면 포토레지스트를 벗겨 내고 다시 할 수 있음. 마친 뒤 다시 측정
스크랩	되살릴 수 없을 때	이 로트에서 제외

왜 한 장씩 판정할까: 너무 느슨하게 판정하면 불량이 뒤에 가서야 발견되고, 너무 엄격하게 판정하면 멀쩡한 웨이퍼까지 버리게 된다. 게다가 뒤 공정으로 갈수록 스크랩 비용이 커진다. 웨이퍼 한 장은 수백 단계를 거치며 몇 달이 걸리므로, 완성에 가까울수록 쌓인 공정이 많다. 리워크에도 대가가 있다. 한 번 더 돌리면 몇 시간을 더 기다려야 한다.

마지막으로 홀드를 해제한다: 판정을 마치고 처리까지 끝나야 홀드를 푼다. 누가 풀었는지, 왜 풀어도 되는지도 기록해 둔다. 그러지 않으면: 나중에 누가 조사하러 왔을 때 이 로트가 왜 진행됐는지 설명할 수 없다.

릴리스, 리워크, 스크랩은 누가 정할까?

한 사람이 정하지 않는다. 흔한 역할 분담은 이렇다.

• 그 공정의 공정 엔지니어: 수치와 장비를 보고 문제가 어디서 생겼는지 판단한다.
• 공정 통합(PIE): 웨이퍼마다 거쳐 온 기록을 보고 속행할지, 리워크할지, 스크랩할지 정한다(‘공정 통합 엔지니어(PIE)는 무슨 일을 할까?’ 참고).
• 품질(QA): 함께 검토하며, 처리 내용이 기록되었는지, 편차 승인서에 서명해야 할 사람이 서명했는지 확인한다. 경우에 따라 고객의 동의도 받아야 한다(‘품질 보증(QA)은 팹에서 무슨 일을 할까?’ 참고).

많은 공장이 이렇게 여러 부서가 함께 판정하는 회의를 MRB(material review board, 자재 검토 위원회)라고 부른다. 명칭과 역할 분담은 공장마다 다르지만 원리는 같다. 규정에 맞지 않는 로트는 표시하고 격리하며, 처리 내용은 기록으로 남겨 누가 승인했는지 알 수 있어야 한다.

홀드한 로트는 왜 계속 놔둘 수 없을까?

홀드된 로트는 스스로 움직이지 않지만, 시간은 그대로 흐른다.

• 사이클 타임이 길어진다: 웨이퍼 한 장은 원래 몇 달에 걸쳐 만들어지는데, 홀드되면 그만큼 더 기다린다(‘웨이퍼 한 장 만드는 데 얼마나 걸릴까?’ 참고).
• Q-time이 줄어든다: 어떤 공정은 끝난 뒤 정해진 시간 안에 다음 공정을 시작해야 한다. 홀드 중에도 카운트다운은 계속되며, 시간을 넘기면 원래 문제없던 로트도 리워크해야 할 수 있다(‘Q-time이란?’ 참고).
• 납기가 밀린다: 고객이 기다리는 로트가 막히면 생산관리가 일정을 다시 짜서 얼마나 늦어질지 계산하고, 영업이 고객에게 알린다(‘생산관리는 무슨 일을 할까?’ 참고).

그래서 모든 홀드에는 사유를 분명히 적고 담당자가 있어야 하며, 대략 언제 판정할지도 말할 수 있어야 한다. 막아 두었다고 일이 끝난 것은 아니다.

fab24hr에서는

메인 스토리 ‘칩의 일생’ 챕터 6 ‘그 전화’에서 나는 이번 주 온콜을 맡은 식각 공정 엔지니어다. 새벽 02:47부터 야간조의 아하오가 전화를 건다. ETCH-03의 챔버 A에서 알람이 울렸고, 긴급 로트 H-2417의 7번째 웨이퍼가 챔버 안에 갇혔다. 나는 전화로 지시한다. 챔버 A는 다운을 걸고, 7번째 웨이퍼는 억지로 꺼내지 말고, 앞의 6장은 로트 분할로 떼어 먼저 세정에 보내고, 나머지는 로트 전체를 홀드한다. 세정 장비 앞에는 세 로트가 줄을 서 있고, 무엇을 먼저 세정할지는 내가 정한다. 04:05, 아하오가 인수인계서 초안을 보내오는데 홀드 사유와 조치 담당자 두 칸이 비어 있다. 다시 전화를 걸어 채울지, ‘네’라고만 답할지는 내가 정한다. 비워 두면 세정을 마친 그 6장이 시스템에서 홀드되지 않은 채로 남아, 하마터면 다음 공정으로 디스패치될 뻔한다.

챕터 7 ‘급한 불 끄기’에서는 아침이 되도록 PIE의 야팅에게 그 로트가 왜 홀드됐는지 먼저 알려 준 사람이 없다. 장비 쪽의 아카이는 부품을 바꾸고 넘겨준 것은 ‘장비가 움직인다’는 것뿐이고, 만든 결과가 맞는지는 내 테스트 런을 통과해야 인정된다고 말한다. 테스트 런을 통과하면 다른 로트는 넣을 수 있다. 하지만 H-2417은 여전히 홀드 상태다. 계측에서 7번째 웨이퍼가 얼마나 남았는지 확인해야 야팅이 추가 식각 여부를 판정할 수 있다.

품질 쪽에서 보려면 ‘출근’을 누르고 ‘직장인의 하루’를 고른 뒤, ‘오늘 나는’ 카드에서 ‘양산 팹’을 누르고 좌우로 넘겨 ‘품질 엔지니어’를 찾는다. 네 근무 중 어느 근무가 나오는지는 사이트를 연 시간에 따라 정해진다. 심야 근무 ‘보낼까, 막을까’에서는 25장짜리 로트 하나가 새벽 6시 반에 트럭에 실려야 하는데, 5장을 샘플링했더니 2장에 스크래치가 있다. 25장 전부를 다시 볼지, 로트 전체를 일단 막을지, 한 장만 빼낼지 정해야 한다.

게임 속 회사, 인물, 로트 번호, 장비와 절차 내용은 모두 가상이다. 홀드가 무엇인지, 문제가 생겼을 때의 처리 순서와 역할 분담은 품질경영 표준의 일반적인 설명과 공개된 학술 자료를 바탕으로 썼으며, 실제 명칭과 역할 분담, 양식은 공장마다 다르다. 다른 전문 용어는 ‘반도체 공장 전문 용어, 쉬운 말로 풀이’에서 찾아볼 수 있다.