시뮬레이션 기반의 반도체 Fab 공정외주의 성능분석에 관한 연구

Abstract

오늘날 반도체 제조 업계는 수요의 불확실성, 제품의 다양화 등의 외부요인과 Fab 생산효율성 향상을 위한 생산자동화 확산에 의한 생산 예측의 어려움 등의 내부요인에 의해 생산운영에 어려움을 겪고 있다. 반도체 제조 프로세스는 기본적으로 약 30일 이상의 긴 TAT가 소요되며 설비 고장 및 예방보전(PM), 불량률 등의 설비 변동사항과 Dispatching Rule 조정 등의 운영상의 변화가 끊임없이 발생함으로 인해, 병목공정이 수시로 발생하게 된다. 이러한 일시적 병목현상을 해소하기 위해서, Fab 내부 생산운영의 변화로는 한계가 있으며 신규 투자를 통한 새로운 장비를 구매하기에도 자본집약적인 반도체 제조 특성상 위험부담이 따른다. 이에 국내 반도체 업계에서는 일시적으로 Fab 공정들의 생산능력 부족 현상을 대처하기 위한 하나의 수단으로써, 같은 지역에 존재하는 Fab 간에 공정외주 담당자들간의 의사결정을 통해 여유 생산능력을 활용하는 일종의 공정외주를 실행하고 있다. 하지만 Fab의 미래투명성 정보 부재 등의 이유로 인하여 공정외주의 의사결정이 지연되고, 막상 공정외주를 실행하더라도 오히려 등의 시행착오가 발생하고 있다. 즉, 공정외주로 인한 생산 비용은 증가하는 반면, 공정 TAT 증가 등의 생산효율성이 감소되는 현상이 일어나고 있다. 이에 반도체 업계는 공정외주 실행에 앞서 의사결정의 효과를 사전에 파악 혹은 예측하여 공정외주로 인한 시행착오를 최소하고, 지역 전체 Fab의 생산효율성을 향상시키고자 한다. 이를 위해서는 공정외주의 성능에 영향을 미치는 주요 인자들이 무엇이며, 이들 인자들이 공정외주의 성능에 어떠한 영향을 미치는지 분석할 필요가 있다. 따라서 본 연구에는 이산사건 시뮬레이션을 기반으로 공정외주 담당자가 공정외주 의사결정 시 참고가 될 수 있는 공정외주 성능에 관련한 주요 요인들의 변화에 따른 성능분석 결과를 도출하고자 한다.