Decision Lab #01 안내 — 「식각 깊이가 20% 얕게 나왔다」는 게 무슨 상황이고, 30분 동안 무엇을 하게 되나

이 글은 미션 #01 을 처음 여는 사람, 특히 반도체 공장(팹)이 어떻게 돌아가는지 잘 모르는 사람을 위한 안내입니다. 현장 용어와 절차는 회사마다 조금씩 다릅니다 — 여기서는 공통된 큰 틀만 적습니다. 브리핑 화면의 문장이 낯설면 여기서 상황을 먼저 잡고 들어가면 됩니다. 미션의 답은 없습니다. 어느 데이터를 보고 무엇을 결정하는지는 미션 안에서 당신이 합니다.

0. 배경 — 팹에서 이런 일은 어떻게 생기고, 누가 맡나

팹에는 장비가 수백 대(큰 곳은 그 이상) 있고 24시간 돕니다. 장비마다 주기 점검(PM) 이 있어 정해진 시점에 뜯어 보고 소모품을 갈지만, 그 사이에도 일은 생깁니다. 부품이 조금씩 어긋나거나, 센서가 읽는 값이 실제와 멀어지거나, 앞 공정에서 온 웨이퍼 상태가 달라지거나, 챔버 안 상태가 서서히 바뀌거나, 설명이 안 되는 로그가 한 줄 남습니다. 자주 일어난다고 할 수는 없지만 어느 라인에서든 종종 만나는 일이고, 이 미션의 상황도 그중 하나입니다. 장비는 이런 일을 겪으면서도 「정상 종료」 할 수 있습니다. 알람은 대개 장비가 자기 계기로 본 것만 울기 때문입니다.

사건은 보통 이렇게 흘러갑니다. 오퍼레이터가 레시피대로 돌리고 → 계측 담당이 결과를 재고 → SPC(통계 관리)가 관리 한계 밖이라고 판정하면 보통 그 Lot 은 멈춰 세워집니다(Lot hold). 여기서 공정 엔지니어에게 넘어옵니다. 이 미션은 바로 그 순간부터 시작합니다.

엔지니어는 여러 종류입니다. 회사·팹마다 부서 이름과 경계는 다르고 한 사람이 둘을 겸하기도 합니다 — 여기서는 역할로만 나눴습니다.

관리 한계 밖 Lot 의 원인을 좁히고 라인을 어떻게 돌릴지 정하는 것은 공정 엔지니어의 일이고, 그 과정에서 장비 엔지니어에게 점검을 의뢰하고, 계측에 재측정을 부탁하고, 생산 관리와 일정을 조율합니다. 미션 화면의 카드 한 장은 이 사람들 중 하나가 낸 기록 한 장이라고 보면 됩니다. 카드를 연다 = 그 사람에게 묻는다. 그래서 카드마다 비용이 붙고, 리포트는 「누구에게 무엇을 물었나」를 봅니다.

이 미션에서 당신은 ICP 식각기를 담당하는 공정 엔지니어입니다. 깊이가 관리 한계 밖으로 나온 Lot 이 멈춰 있고, 장비 엔지니어는 「알람 없이 끝났다」고 합니다. 생산 관리는 다음 Lot 을 넣어도 되는지 묻고 있습니다. 30분은 그 질문에 답하기까지의 시간입니다.

1. 당신이 받은 상황을 쉬운 말로

브리핑은 이렇게 시작합니다. *「기존에 안정적으로 쓰던 Si ICP 식각 공정에서 이번 Lot 의 식각 깊이가 baseline 대비 약 20% 얕게 나왔다. 장비가 멈춘 것은 아니고 공정은 정상 종료됐다.」*

풀어 쓰면 이렇습니다.

• 팹은 웨이퍼(둥근 실리콘 판)에 수백 단계의 공정을 차례로 입히는 공장입니다. 각 단계는 전용 장비가 맡습니다.
• 식각은 그중 「깎아 내는」 단계입니다. 이 미션의 장비는 플라즈마 식각기(ICP 라고 부르는 종류)로, 가스를 넣고 전기를 걸어 플라즈마를 만들고, 그 플라즈마가 실리콘을 깎아 트렌치(좁고 깊은 홈)를 팝니다.
• 레시피는 장비에 입력하는 조건표입니다. 어떤 가스를 얼마나, 전력은 몇 W, 압력은 얼마, 몇 초 — 이 숫자들이 한 번호로 묶여 있습니다. 「같은 레시피 번호」란 조건표를 바꾸지 않았다는 뜻입니다.
• Lot 은 같이 처리되는 웨이퍼 묶음(보통 25장)입니다. 「이번 Lot」 = 방금 처리한 묶음, baseline = 그동안 문제없이 나오던 지난 Lot 들의 결과입니다.
• Spec 은 허용 범위입니다. 깊이가 이 범위 안이면 합격, 밖이면 그 Lot 은 다음 단계로 못 갑니다.

그러니까 사건은 이것입니다. 조건표를 그대로 넣었는데 결과가 달라졌다. 장비는 에러를 내지 않았고 끝까지 돌았습니다. 사람이 바꾼 것은 없습니다. 그런데 홈이 20% 덜 파였습니다. 어딘가에서 「입력한 값」과 「실제로 일어난 일」이 어긋났다는 뜻이고, 그 어긋남을 찾는 것이 당신의 일입니다.

왜 그냥 다시 돌리지 않느냐고 물을 수 있습니다. 원인을 모른 채 다시 돌리면 다음 Lot 도 같은 결과가 나올 가능성이 높고, 그 사이 처리한 Lot 들이 같은 결과를 낼 수 있습니다. 그래서 보통은 먼저 원인을 좁히고, 그다음 라인을 어떻게 돌릴지 결정합니다.

2. 알아 두면 화면이 읽히는 말 몇 개

미션 카드와 면접관의 말에 나오는 것만 골랐습니다.

용어를 더 깊이 알고 싶으면 PRE-STUDY 의 단위 글(RF 카드 읽기 · 압력 제어 루프 카드 읽기 · 계측 카드 읽기)이 있습니다. 그 글들은 계기 하나씩을 깊게 다룹니다. 이 글은 전체를 얕고 넓게 잡는 글입니다.

3. 화면에서 하게 되는 일 — 7단계를 이 미션에 맞춰

위쪽 진행 바의 일곱 칸이 순서입니다. 전체 사용법은 Decision Lab 사용법에 있고, 여기서는 이 미션에서 구체적으로 무엇이 나오는지만 적습니다.

① 상황 — 터미널을 끝까지 읽습니다(클릭하면 타자가 건너뜁니다). 오른쪽 SYMPTOM 에 깊이가 baseline 과 이번 Lot 으로 나란히 있습니다. 면접관 성향을 고르고 「상황 판단 시작」을 누릅니다.

② 문제 정의 — 한 칸에 「무엇이 문제인가」를 씁니다. 난이도 「하」면 보기 중에서 고르고, 「중」이면 키워드를 조합합니다. 여기서 쓰는 문장은 원인이 아니라 증상의 정확한 서술입니다. 「같은 레시피 · 이번 Lot 만 · 깊이가 하한 밖 · 알람 없음」 같은 사실을 한 줄로.

③ 데이터 · 가설 — 카드 여덟 장이 있습니다. 레시피 세팅값, 가스 유량(세팅과 실제), RF 와 바이어스 로그, 챔버 압력과 배기 로그, 프로파일러, SEM, 지난 Lot(baseline), 정비 이력. 카드는 여는 만큼 기록에 남고 비용(1~3)이 붙습니다. 전부 열 필요는 없고, 전부 열면 「데이터 선택」 축 점수가 깎입니다. 몇 장을 보고 원인 후보 하나를 고른 뒤 근거를 적어 가설을 선언합니다. 근거 칸이 비면 선언이 안 됩니다.

④ 조치 · 실행 — 가설에 맞는 점검 조치를 고르면 정비가 진행되고(몇 초), 그 뒤 실제 장비 화면이 열립니다. 레시피를 그대로 한 번 돌려 결과를 봅니다. 가설이 맞았다면 결과가 baseline 쪽으로 돌아오고, 아니면 안 돌아옵니다. 안 돌아오면 ③으로 돌아가 가설을 고칩니다. 가설을 고친 기록도 점수에 남습니다(「가설 수정」 축 — 고친 것이 감점이 아닙니다).

⑤ 브리지 결정 — 여기가 이 훈련의 핵심입니다. 원인을 알아도 근본 조치(부품 교체 같은 것)는 바로 안 옵니다. 그 사이 라인을 세울 것인가, 임시 조건으로 돌릴 것인가. 선택지 여섯 개가 있고, 실제로 돌려 비교한 뒤 하나를 승인합니다. 승인할 때 무엇을 감수하는지를 직접 씁니다 — 처리량이 주는지, 다른 치수가 변하는지, 다음 Lot 에서 무엇을 모니터링할지.

⑥ 최종 보고 — 원인·근거·조치·브리지·감수할 점을 한 글로 씁니다. 면접관이 되묻는 질문에 답한 것도 여기 쌓입니다.

⑦ 스킬 리포트 — 8축 점수와 타임라인, 엔지니어링 리포트가 나옵니다. 리포트 전에 짧은 설문이 한 번 뜹니다.

4. 이렇게 생각하면 됩니다 — 답이 아니라 틀

원인을 말해 드릴 수는 없지만, 현장 엔지니어가 이런 사건에서 쓰는 사고의 틀은 말해 드릴 수 있습니다. 어느 미션에나 같은 틀입니다.

1. 증상과 원인을 분리한다. 「깊이가 얕다」는 증상입니다. 깊이를 얕게 만들 수 있는 것은 가스·전력·압력·시간·마스크·장비 상태 등 여러 가지이고, 어느 것인지는 아직 모릅니다. 문제 정의 칸에 원인을 미리 적으면 면접관이 바로 되묻습니다.
2. SP 와 PV 를 줄마다 대조한다. 레시피가 요구한 값과 계기가 읽은 값이 같은 줄은 결백합니다. 다른 줄이 있으면 그 줄이 사건의 자리입니다. 카드 하나로 결론이 안 나면 다른 카드와 교차합니다 — 어떤 카드는 「무엇이 달라졌다」까지만 말하고 「왜」는 말하지 않습니다.
3. baseline 과 비교한다. 절댓값보다 「지난 Lot 과 같은가」가 중요합니다. 같은 레시피라면 같은 값이 나와야 할 줄이 달라졌다면 그것이 단서입니다.
4. 시점을 맞춘다. 정비 이력에 무언가가 있다면, 그 일이 증상이 시작된 시점과 맞는지 봅니다. 시점이 안 맞는 가설은 면접관이 되묻습니다.
5. 결과로 확인한다. 가설은 돌려 봐야 가설입니다. ④에서 장비를 돌린 결과가 돌아오지 않으면 그 가설은 틀린 것이고, 그걸 인정하고 고치는 것이 점수입니다.
6. 브리지는 공짜가 없다. 어느 선택지든 무언가를 내줍니다. 「감수할 점」 칸이 비어 있으면 승인이 아니라 희망입니다.

5. 자주 하는 실수

• 카드를 전부 연다 — 「데이터 선택」 축이 깎이고, 어느 카드가 결정적이었는지 리포트에서 설명할 수 없게 됩니다.
• 문제 정의에 원인을 적는다 — 아직 데이터를 안 봤는데 원인이 나오면 면접관은 근거를 묻습니다.
• 가설이 맞지 않았는데 브리지로 넘어간다 — 원인을 모른 채 고른 브리지는 다음 Lot 에서 다시 깨집니다.
• 감수할 점을 「없음」으로 쓴다 — 처리량·치수·모니터링 중 무언가는 움직이기 마련입니다.
• measurement noise 폭 안의 차이를 「개선」이라고 쓴다 — 산포입니다.

6. 면접관과 리포트에서 보는 것

면접관(대화형·실전형·책임형)은 채점을 바꾸지 않고 압박의 세기만 다릅니다. 가설을 선언할 때 근거가 약하면 되묻고, 브리지를 승인할 때 「그 감수할 점은 누가 감당하나」를 묻습니다. 되묻는 질문에 답한 내용은 리포트 Q&A 절에 남습니다.

리포트의 8축은 문제 정의 · 데이터 선택 · 가설 품질 · 실험 전략 · 의사결정 품질 · 가설 수정 · Trade-off 인식 · 기술 보고입니다. 절반은 기록에서 기계적으로, 절반은 면접관이 글을 읽고 매깁니다. 두 미션 이상을 풀면 같은 버릇이 두 번 나오는지로 종합 평가가 붙습니다.

용어

• 팹(fab) — 반도체를 만드는 공장. 수백 단계 공정이 장비별로 이어진다.
• Lot — 함께 처리되는 웨이퍼 묶음. 결과는 Lot 단위로 관리된다.
• 레시피 — 장비에 입력하는 공정 조건표. 번호로 관리된다.
• baseline — 문제없던 지난 Lot 들의 결과. 비교의 기준.
• Spec — 합격 허용 범위. 벗어나면 그 Lot 은 다음 공정으로 못 간다.
• SP / PV — 세팅값 / 계기가 읽은 실제값.
• 브리지 — 근본 조치가 오기 전까지 라인을 돌리는 임시 운영 조건.

이 글이 쓰이는 미션

판매 중인 미션입니다.

• #01 Etch Depth Excursion — 이번 Lot 식각 깊이가 Spec을 벗어났다

공정엔지니어 미션 2종 구매하기 — 코드 하나로 #01·#02 를 7일 동안 풀 수 있습니다. 처음이라면 이 글을 한 번 읽고 들어가시면 화면이 훨씬 편하게 읽힙니다.