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반도체 입문 · 20강

이상 발생 대응: 알람에서 재발 방지까지

아무리 신중한 공장에서도 문제는 생긴다. 차이는 문제가 생긴 처음 몇 분 동안 순서를 지켜 대응했는지, 그리고 나중에 오류가 생기게 한 구멍을 메웠는지에서 갈린다.

학습 목표

• 문제가 생긴 뒤의 순서, 곧 먼저 멈추고 막은 다음 확인하고, 범위를 정하고, 한 장씩 처리를 판정하고, 원인을 찾는 순서를 말할 수 있으며, 왜 이 순서인지, 판정은 주로 누가 하는지 설명할 수 있다.
• 이상 조치 계획(OCAP)을 왜 미리 써 두는지, 계획에 없는 상황에서는 어떻게 하는지 설명할 수 있다.
• 5 Why로 근본 원인을 고칠 수 있는 층위까지 파고드는 방법, 누가 더 부주의했는지가 아니라 절차의 구멍을 찾는 이유, 가장 믿을 만한 대책의 종류, 그리고 증거를 확인한 뒤에야 종결하는 이유를 설명할 수 있다.

한 단계씩

1. 신호를 지켜본다: 관리도의 점이 한계를 벗어나거나 한쪽으로 계속 치우치고, FDC가 알림을 보내고, 장비가 알람을 띄우며 빨간불과 함께 멈춘다.

   이유이런 신호는 ‘평소와 달라졌다’는 뜻이며, 문제가 생겼다는 첫 번째 증거다.

   하지 않으면알아채지 못하면 장비는 계속 돌고, 불량 로트가 하나 또 하나 만들어진다.

2. 먼저 장비를 세우고 그동안 처리한 로트를 홀드한 뒤에야 숫자를 확인한다(가스 누출, 화학물질 누출, 화재라면 먼저 사람이 대피 경로를 따라 빠져나가게 한다).

   이유숫자가 잘못 측정된 것일 수도 있지만, 확인하는 동안 장비가 계속 돌면 불량 로트가 하나 더 나올 수 있다.

   하지 않으면잘못된 로트가 한 공정 더 나아가면, 수습해야 할 공정도 하나 늘어난다.

3. 장비 정지, 홀드, 확인은 모두 미리 써 둔 OCAP을 따라 한 항목씩 진행하고, 계획에 없는 상황은 온콜(on-call) 엔지니어에게 전화한다. 수리에 손대기 전에 현장을 보존하고, 수리가 끝난 뒤에도 OCAP에 따라 먼저 테스트 런을 돌린다.

   이유새벽에 일이 생기면 사람은 지치고 당황해 기억을 가장 믿기 어렵지만, 문서에 적힌 순서는 한 단계도 빠뜨리지 않는다. 수리를 마치고 인계받았다는 것도 장비가 움직인다는 뜻일 뿐이다.

   하지 않으면즉흥적으로 판단하면 단계를 빠뜨리기 쉽고, 근무조가 바뀌면 첫 단계부터 달라질 수 있다. 수리 후 바로 로트를 넣었는데 수리한 곳이 제대로 되지 않았다면, 첫 로트가 또 피해를 입는다.

4. 범위를 정한다: 마지막으로 문제없음이 확인된 시점부터 같은 장비가 처리한 로트를 모두 포함해, 일단 전부 막아 둔다.

   이유장비에 이상이 생기면 한 장만 망가지는 일은 드물다. 모든 로트를 측정하는 것은 아니어서 그 기간에 처리한 로트도 영향을 받았을 수 있으니, 범위를 먼저 정해 두고 판정해야 빠뜨리지 않는다.

   하지 않으면눈앞의 로트만 판정해 릴리스했다가, 같은 기간의 다른 로트도 영향을 받았다는 사실을 나중에야 알게 된다. 그때 그 로트들은 이미 다음 공정으로 넘어간 뒤다.

5. 범위 안의 로트를 한 장씩 판정한다(웨이퍼 판정): 릴리스, 기록을 첨부해 계속 진행, 리워크, 또는 스크랩.

   이유너무 느슨하게 판정하면 불량이 한참 뒤에야 발견되고, 너무 엄격하면 좋은 웨이퍼까지 버리게 된다. 뒤 공정일수록 스크랩 비용은 커진다. OOS는 다시 할 수 있으면 리워크하지만, 식각으로 깎여 나간 것과 주입으로 들어간 것은 되돌릴 수 없다. 규정대로 진행되지 않았는데도 릴리스하려면 편차 승인서를 쓰고, 누군가 서명하고, 품질보증이 검토한다.

   하지 않으면막아 두기만 하고 아무도 판정하지 않으면 로트는 계속 멈춰 있고, 시간 제한이 있는 공정(Q-time)은 그대로 카운트다운되며 납기도 밀린다. 규정대로 진행되지 않은 로트를 한 사람이 마음대로 릴리스하면, 문제가 생겼을 때 무엇을 근거로 내보냈는지 추적할 수 없다.

6. 보존해 둔 증거를 가지고 ‘왜?’를 계속 묻는다(5 Why). 고칠 수 있는 절차에 닿을 때까지 묻고, ‘왜 더 일찍 걸러지지 않았는가’도 묻는다.

   이유사람은 반드시 실수한다. 방어선 하나하나는 구멍 난 치즈 조각과 같아서, 구멍들이 일직선으로 늘어설 때에야 실수가 끝까지 빠져나간다.

   하지 않으면처음 눈에 띈 원인에서 멈추거나 마지막에 잘못 누른 사람만 탓하면, 구멍은 그대로 남고 다음 사람도 똑같은 일을 겪는다.

   

7. 근본 원인에 맞춰 구멍을 메우고, 같은 기종의 장비와 다른 제품에도 같은 구멍이 없는지 살핀다(수평 전개). 효과가 확인되어야 종결한다.

   이유대책은 앞에 있을수록 믿을 만하다. 시스템이 막는 것(풀프루프), 두 사람의 확인, 그리고 마지막이 주의 환기와 교육이다. ‘끝냈다’가 곧 ‘효과가 있다’는 아니므로, 몇 주 연속 수치가 평소 범위에 머무는 것 같은 증거를 봐야 한다.

   하지 않으면이 장비만 고치면 같은 기종의 장비에서 몇 달 뒤 똑같은 일이 다시 생길 수 있다. 확인 없이 종결하면 얼마 지나 같은 일이 되풀이된다.

핵심 설명

발견: 먼저 멈추고 막은 다음 확인한다

주의를 요하는 신호는 관리도의 점이 한계를 벗어나거나 계속 한쪽으로 치우치는 것일 수도 있고, FDC(장비 센서를 감시하는 시스템)가 보낸 알림일 수도 있다. 장비가 스스로 알람을 띄우고 경광등에 빨간불이 들어오며 멈추거나, 누군가 웨이퍼에서 스크래치 한 줄을 발견하는 경우도 있다. 이때 가장 먼저 할 일은 원인 찾기가 아니라 피해를 멈추는 것이다. 장비를 먼저 세우고 뒤의 로트는 더 투입하지 않는다. 그동안 처리한 로트들은 먼저 홀드해 그 자리에 묶어 두고 다음 공정으로 넘기지 않는다. 홀드는 MES(각 로트가 어느 공정에 있는지 기록하는 시스템)에서 걸기 때문에, 시스템이 그 로트를 다음 공정으로 디스패치하지 않는다. 동시에 무엇을 보았는지, 처리 결정은 누가 맡는지 적어 둔다. 그러지 않으면 이어받는 다음 근무조는 왜 움직이면 안 되는지, 누구에게 물어야 하는지 알 수 없다. 그다음에야 숫자가 잘못 입력되지 않았는지, 계측 장비가 어긋나 있지 않은지 확인한다. 숫자가 잘못 측정된 것일 수도 있지만, 확인하는 동안 장비가 계속 돌면 불량 로트가 하나 더 나올 수 있다. 가스 누출, 화학물질 누출, 화재처럼 사람이 다칠 수 있는 일은 예외다. 먼저 사람이 대피 경로를 따라 빠져나가게 하고, 로트와 장비는 그다음이다.

미리 써 둔 OCAP대로: 한밤중에 즉흥적으로 판단하지 않는다

OCAP은 미리 작성해 둔 이상 조치 절차다. 무엇을 먼저 멈추는지, 어떤 로트를 막아 두는지, 무엇을 확인하는지, 누구에게 알리는지를 담고 있으며, 가장 가능성이 높거나 가장 확인하기 쉬운 원인을 앞에 두는 경우가 많다. 미리 써 두는 이유는 사고가 때를 가리지 않기 때문이다. 새벽 3시에 장비에 빨간불이 들어오면 현장 사람들은 긴장하고, 자다 깬 엔지니어도 아직 정신이 완전히 들지 않았다. 지치고 당황했을 때 기억은 가장 믿기 어렵다. 문서에 적힌 대로 한 항목씩 따라가면 한 단계도 빠뜨리지 않고, 라인의 사람들은 단계마다 엔지니어의 회신 전화를 기다리지 않아도 되며, 어느 근무조가 맞닥뜨려도 첫 단계는 같다. 계획에 없는 상황이면 당번인 온콜(on-call) 엔지니어에게 전화하고, 나중에 그 상황을 OCAP에 추가한다. 수리를 마친 장비도 OCAP을 따른다. 장비 엔지니어가 장비를 인계했다는 것은 장비가 움직인다는 뜻일 뿐이므로, 먼저 테스트 웨이퍼 몇 장으로 테스트 런을 돌려 결과가 규격 안에 들고 공정 쪽 확인까지 끝나야 장비를 복구해 로트를 넣는다.

먼저 범위를 정하고, 그다음 한 장씩 판정한다

눈앞의 로트 하나를 막는 것으로는 부족하다. 마지막으로 문제가 없다고 확인된 시점부터 따지면, 같은 장비가 같은 기간에 처리한 로트도 영향을 받았을 수 있다. 장비에 이상이 생겼을 때 웨이퍼 한 장만 망가지는 일은 드물다. 그래서 먼저 범위를 정해 전부 막아 둔 다음, 기록과 계측 결과를 보며 한 장씩 판정한다. 이를 웨이퍼 판정(disposition)이라고 한다. 같은 로트 안에서도 몇 장은 스크랩, 몇 장은 리워크하고 나머지는 그대로 진행할 수 있다. OOC인 로트는 아직 규격 안에 있을 수 있으므로 릴리스하거나, 홀드해 둔 채 더 조사할 수 있다. OOS인 로트는 다시 할 수 있으면 리워크한다. 식각으로 깎여 나간 것, 주입으로 들어간 것은 되돌릴 수 없으므로 먼저 영향을 평가한다. 아직 쓸 수 있는 웨이퍼는 기록을 첨부해 계속 진행하고, 일부는 다시 측정한 뒤 판정하며, 쓸 수 없는 것만 스크랩한다. 누가 판정하는지는 흔히 이렇게 나뉜다. 해당 공정의 공정 엔지니어가 문제가 어디서 생겼는지 판단하고, 공정 통합(PIE)이 웨이퍼마다 거쳐 온 이력을 보고 처리를 정하며, 품질보증(QA)이 처리 내용이 기록으로 남았는지 확인한다. 규정대로 진행되지 않았지만 쓸 수 있다고 판단한 로트를 릴리스하려면 편차 승인서(deviation)를 써야 한다. 무엇이 달랐는지, 왜 아직 쓸 수 있는지, 누가 서명했는지를 적고, 경우에 따라 고객의 동의도 받아야 한다.

사람이 아니라 원인을 찾는다: 고칠 수 있는 층위까지 묻고, 효과를 확인해야 종결한다

근본 원인을 찾는다는 것은 처음 눈에 띈 원인에서 멈추지 않고, ‘이것을 고치면 같은 일이 다시 일어나지 않는다’고 할 수 있는 층위까지 계속 파고드는 것이다. 답 하나하나에는 증거가 있어야 한다. 흔히 쓰는 방법은 ‘왜?’를 다섯 번 연달아 묻는 것(5 Why)이다. 예를 들어 식각 장비에서 파티클이 계속 떨어진다면, 끝까지 물어 들어간 끝에 레시피 변경 신청서에 ‘PM 주기를 다시 계산해야 하는가’라는 칸이 빠져 있었다는 데 이른다. 고칠 수 있는 절차에 닿아야 비로소 바닥까지 간 것이다. 증거는 현장에서 나와야 하므로, 일이 생긴 즉시 현장을 보존하고 장비 기록에는 서둘러 손대지 않는다. ‘왜 더 일찍 걸러지지 않았는가’도 물어야 한다. 불량이 칩 내부에 있을 때는 불량 분석(failure analysis)으로 증거를 찾는다. 먼저 전기를 걸어 측정하고 외부에서 관찰해 범위를 한 지점까지 좁힌 다음, 마지막에야 그 지점을 잘라서 본다. 한번 자르면 되돌릴 수 없기 때문이다. 사람은 반드시 실수한다. ‘부주의’에서 질문을 멈추면 대책은 ‘다음에는 조심한다’밖에 남지 않는다. 대책은 앞에 있을수록 믿을 만하다. 시스템이 막는 것(풀프루프)이 먼저이고, 두 사람이 확인하는 것이 그다음이며, 주의 환기와 교육은 마지막이다. 그리고 같은 기종의 장비나 다른 제품에도 같은 구멍이 없는지 살핀다(수평 전개). ‘끝냈다’와 ‘효과가 있다’는 별개다. 예를 들어 몇 주 연속으로 수치가 평소 범위 안에 머무는 것 같은 증거를 확인해야 종결한다. 전체 과정은 흔히 8D 보고서 한 부로 정리한다.

흔한 오해

흔히 듣는 말숫자가 잘못 측정된 것일 수도 있으니, 확실히 확인한 뒤에 장비를 세워도 늦지 않다.

실제로는확인에는 시간이 걸리고, 그동안 장비가 계속 돌면 불량 로트가 하나 더 나올 수 있다. 그래서 OCAP의 순서는 먼저 멈추고 먼저 막은 뒤 확인하는 것이다. 왜 잘못됐는지 아직 몰라도 피해부터 멈추고, 원인은 조금 뒤에 찾아도 된다.

흔히 듣는 말잘못이 생기면 누가 잘못 눌렀는지 찾아내 더 조심하라고 하면 일은 끝난다.

실제로는사람은 아무리 조심해도 실수한다. 원인을 ‘부주의’나 ‘절차 미준수’로 적기는 너무 쉽고, 판단을 그르치는 경우도 많다. 그렇게 해서는 정말 고쳐야 할 곳을 찾지 못하고 구멍은 그대로 남기 때문이다. 좋은 검토는 절차의 어디가 실수를 쉽게 만드는지 묻는다. 일이 터진 순간에도 가장 중요한 것은 누구 탓인지 따지는 것이 아니라 상황을 분명하게 전하는 것이다.

필독

• OCAP이란 무슨 뜻일까?
• 홀드란? 로트가 멈춰 선 뒤 릴리스, 리워크, 스크랩은 누가 정할까
• 근본 원인 분석이란? 8D와 5 Why는 어떻게 쓸까

더 읽기

• 불량 분석(FA)이란? 고장 난 칩의 원인은 어떻게 찾을까
• MO란? 팹에서 말하는 ‘오조작’

플레이

챕터 8 ‘시간에 쫓겨’부터 시작하기: 새벽에 멈춰 있던 웨이퍼 한 장을 마저 처리하고, 검토 회의에서 절차의 구멍 메우기 →

생각해 보기

1. 새벽 3시, 장비에 빨간불이 들어왔다. 로트는 기다리고 있고 엔지니어는 자고 있다. 옆 사람은 리셋을 한 번 누르면 보통 넘어간다고 말한다. OCAP대로 전화하는 것과 일단 해 보는 것은 각각 어떤 대가를 치르게 되는가?
2. 생활 속에서 되풀이되는 작은 실수를 하나 떠올려 보자. 예를 들면 외출할 때 열쇠를 깜빡하는 일이다. 자신의 부주의를 탓하지 않고 ‘어디가 잊기 쉽게 되어 있는가’를 찾는다면, 실수가 아예 일어날 수 없거나 잊을 수 없도록 무엇을 바꾸겠는가?

수업 자료: 슬라이드

이 강의의 핵심, 모식도, 장비, 토론 질문을 슬라이드 한 벌로 만들었다. 그대로 화면에 띄워도 되고, 자신의 강의 자료에 넣어도 된다.

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수업과 비영리 목적이라면 무료로 쓸 수 있다. 출처는 fab24hr로 밝혀 주기 바란다. 판매하거나 자신의 저작물로 바꿔 내놓을 수는 없다. 오류가 있다면 문제 신고

이 글 인용하기‘반도체 입문 · 20강: 이상 발생 대응: 알람에서 재발 방지까지’, fab24hr, 2026년 10월 27일 업데이트. https://fab24hr.com/ko/learn/troubleshooting/