고객 사례

‘엔지니어링 세계’의 필수, 통계기법

ASM은 효율과 효과를 높이기 위해 통계 방법을 전사적으로 이용합니다.

집적회로 트랜지스터의 수는 무어의 법칙에 따른다고들 합니다. 즉, 회로에 설치할 수 있는 트랜지스터의 수가 2년마다 두 배씩 늘어납니 다. 이 정도의 복잡도 증가 수요는 전체 반도체 공급망에 대한 해결과 제가 점점 커짐을 의미합니다.

ASM International은 웨이퍼 처리 기술을 선도하는 글로벌 제조기업 으로서 집적회로 생산에 가능한 발전 방안을 끊임없이 연구하고 있 습니다. 거의 50년에 걸친 ASM의 혁신 덕분에 전 세계의 반도체 생 산업체는 컴퓨터, 스마트폰, 가전제품 장치 등에 쓰이는 트랜지스터 의 크기를 줄이고 혁신하여 보다 작고 빠르며 어느 때보다 강력하게 만들 수 있었습니다.

이처럼 견고한 R&D 뼈대를 갖추었으니 ASM이 엔지니어들이 지배 하는 회사라는 사실은 놀랍지도 않습니다. ASM의 통계기법 프로그 램 매니저인 폴 딘은 다음과 같이 말합니다. “우리는 엔지니어링 세상 에 살고 있습니다. 대학생이 배우는 기술로 시작해서 프로세스를 처 리하고 하드웨어를 개발합니다.” 기술 개발에서 우위를 점하기 위해 ASM은 지속적으로 새로운 기술을 받아들이고 이 기술을 세계 표준 으로 만들고 있습니다. “실험과 공정 이해에 있어 가장 효율적이고 효 과적이며 완전함을 추구하기 위해 통계기법의 힘을 철저하게 활용할 수 있는 화학, 물리학 또는 엔지니어링 지식을 가진 사람들이 필요합 니다.”

기계공학을 전공한 딘은 다양한 사내 클라이언트 및 프로젝트에서 정량 컨설턴트 및 프로그램 매니저를 맡고 있습니다. 데이터에 의해 만들어지는 상품 개발 및 전사적인 공정제어에 적극적인 관심을 가 짐으로써 딘은 전체 운영의 퍼포먼스와 생산 능력을 향상시킵니다.

‘더 효율적이고 효과적인 회사를 만드는 것이 제 임무’

“제가 ASM의 이 핵심 프로그램에 합류했을 때 작업 방식에 큰 변화 를 가져올 기회를 봤습니다.”라고 딘은 말합니다. “우리 프로그램은 회사 전반에 걸쳐 향상을 가져옵니다. 예를 들어 제품과 화학 개발, 하드웨어 공차 할당, 상품 안정성 개선, 시험 계획 최적화, 공급망 개 선, 제공 중인 서비스와 운영 성과 최적화 방식 등에 개선을 불러옵니 다. 더 많은 영역에 손을 댈수록 데이터 수요도 함께 커지죠. 우리 상 품이 어떻게 만들어지는지 전체적으로 이해하기 위해 회사의 한 부 분에서 다른 부분으로 진행하면서 장애물을 하나씩 제거합니다. 이 를 통해 시스템을 개선하고 고객 요구를 보다 잘 충족시키게 되는 것 이죠.”

ASM 팀은 개선 사항이 가장 큰 효과를 발휘할 분야를 찾습니다. “더 스마트하고 효율적이며 위험이 덜한 방식의 일처리에 관심이 많습니 다.”딘이 말합니다. “더 효율적이고 효과적인 회사를 만드는 것이 제 임무입니다. 데이터를 이용하는 모든 곳에 통계기법을 활용하는 것 이 목표입니다. 이것은 우리 비즈니스의 모든 분야에 꼭 필요합니다. 제가 제 일을 제대로 하면 사람들이 왜 진작에 이렇게 하지 않았지 하 고 생각할 겁니다. 표준화된 분석을 이용하기 위해 JMP(소프트웨어)의 애드인 기능을 사용하는데요. 자동화된 분석 세트를 개발하고 표 준화한 다음 패키지로 만들어 전 세계에서 배포하였습니다."

“보통은 통계기법 교육으로 시작하지만 거기서 끝이 아닙니다. ASM 의 실제 사례나 해결과제를 이용한 교육은 엔지니어나 과학자의 스 킬을 기르는 데 도움이 되지만, 양분이 많은 땅에 이 씨앗을 뿌려야 합니다... 그래서 저는 직원들과 현장에서 일하다가 경영진과 협의하 다가 하는 과정을 반복해가며 프레임워크를 개발합니다.

“그동안 데이터 분석과 통계에 대한 사람들의 태도가 바뀌는 걸 수없 이 목격했습니다. 제대로 된 도구만 쥐어주면 갑자기 일이 쉬워지기 때문이죠. 몇 시간 걸리던 작업이 몇 분만에 끝나고 결과물 또한 더 완전하면서 위험부담이 적어집니다. 데이터에 대한 새로운 시각을 갖게 되고 이로써 제품에 대한 새로운 시각이 형성됩니다. 이전에 가 보지 못한 영역까지 도달하는 거죠.”

부품에서 처리 기술을 거쳐 웨이퍼로 이어지는 정확성

“정말로 마음에 드는 것은 JMP가 수학 모델을 제시할 뿐만 아니라 그 모델을 이용해 더 많은 일을 할 수 있게 해준다는 점입니다.”딘이 말 합니다. “예를 들어, 우리 상품의 성과를 시뮬레이션한 뒤 이를 이용 해 기본 하드웨어, 소프트웨어, 화학적 성질 등의 사양과 성과를 평가 할 수 있습니다. 제대로 구성된 실험과 JMP(소프트웨어)의 시뮬레이 터를 이용하면 도구 성과를 평가하기 위해 많은 웨이퍼 실험을 할 필 요가 없어집니다. 다음과 같은 질문을 할 수 있습니다. 온도 조절기의 변수가 적을 경우 어떻게 될 것인가? 혹은 챔버 매칭을 개선하기에 가장 비용 대비 효율적인 파라미터는 무엇인가? JMP가 가능하게 해 주는 ‘이러면 어떨까’라는 시나리오 검사 방식은 매우 강력합니다.”

JMP^®는 ASM의 엔지니어들이 “문제를 파헤치고 상황을 파악한 뒤 이를 클릭하고 분류하며 다른 그래프를 만들어 실상을 확인하도록”해 줍니다. 딘이 말합니다. “그러면 5단계 만에 엔지니어들은 근본 문 제를 찾아내거나 강력한 새로운 이해를 얻게 됩니다. 데이터를 중심 으로 (그리고 그래픽으로 표현되는) ‘왜’라는 질문을 다섯 개 던지는 것과 같습니다.”

더 빨라지고 더 완전한 개발

ASM의 정량 개발의 이점을 설명하기 위해 딘은 처리 노드에 적용된 새로운 화학 개발방식을 언급합니다. 처리 노드는 ASM이 반도체 시 장의 요구를 누구보다 빠르게 충족시키기 위해 필요한 부분입니다. 기존에 화학자들은 작업 가능한 영역을 찾을 때까지 여러 조합으로 시험을 거듭하는 "마음 가는대로 진행하는" 방식을 이용해 왔습니다. 그러나 이런 시도는 어떤 시도가 좋은지 만족스러운 이해를 불러오 지 못했습니다. 딘은 이런 방법 대신에 “보다 깊은 이해가 가능한 동 시에 더 효율적인 프로세스 흐름을 사용하고 있습니다. 우리 회사에 서 사용하는 기술 중에 하나는 바로 실험 세팅에 커스텀 디자인을 사 용하는 것입니다. 그리고 핏 모델을 사용해 프로세스를 모델링하고 시뮬레이터가 달린 프로파일러로 이해한 부분을 테스트합니다. 이런 식으로 질문에 답을 냄으로써 어마어마한 실험실 실험 시간을 절약 하고 있습니다.”라고 말합니다.

또한 “회사 전반에 걸쳐 절약한 시간을 정량화할 수 있고 분명한 전략 과 고위 경영진의 지원이 있으니, 시장 출시 시간이라는 면에서 장점 이 크고 고객들에게 새로운 기술을 빠르게 전달할 수 있습니다. 실험 에서 처리 하드웨어 개발까지 모든 곳에, 넘치지 않게 충분한 정도로 비용 대비 이점 평가를 해야 합습니다. 효과와 효율을 모두 충족하는 최적의 지점을 JMP가 찾아줍니다.”라고 합니다.