疫情下控制良率,臺(tái)積電的三大挑戰(zhàn)
疫情持續(xù)嚴(yán)峻,一步步進(jìn)逼「封城」的第四級(jí)警戒。身為全球晶圓龍頭的臺(tái)積電近日也傳出員工確診,一旦面臨封城、全面停班的禁令,臺(tái)積電真能停下產(chǎn)線?
連續(xù)高漲的確診人數(shù),讓這波小區(qū)感染至23日已累積超過2600人染疫。22日的疫情指揮中心記者會(huì),臺(tái)灣地區(qū)“經(jīng)濟(jì)部長(zhǎng)”王美花親上火線,響應(yīng)制造業(yè)是否停工的疑慮,「鼓勵(lì)員工在家上班,非產(chǎn)線人力降低到二分之一,產(chǎn)線人力則不受此限制,」王美花表示。
全球芯片市場(chǎng)依賴臺(tái)灣甚深,若大流行導(dǎo)致生產(chǎn)斷鏈,后果無法想象。
好消息是,半導(dǎo)體業(yè)產(chǎn)能的抗疫能力,由于芯片制造在長(zhǎng)期「細(xì)小化+自動(dòng)化」的滾動(dòng)推進(jìn)之下,半導(dǎo)體工廠相對(duì)其他產(chǎn)業(yè),人力密度不高,降低了群聚風(fēng)險(xiǎn),再加上防塵衣、護(hù)目鏡等高防護(hù)基本配備,病毒相對(duì)不易在廠內(nèi)流竄。
所以,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在三級(jí)警戒時(shí),都能應(yīng)付得來,就算是長(zhǎng)期三級(jí),產(chǎn)能應(yīng)該也不會(huì)有所影響。各廠家對(duì)外說法,眾口一致保持低調(diào),回應(yīng)產(chǎn)線無虞,但最終,還是得看疫情擴(kuò)散的程度。
臺(tái)積電停產(chǎn)一天,估計(jì)損失30億元
先看國(guó)際經(jīng)驗(yàn)。即便是疫情嚴(yán)峻的國(guó)家,半導(dǎo)體廠房都沒有停產(chǎn),包括英特爾、三星,就算在封城狀態(tài)下,也都拿到「特許」,維持產(chǎn)線運(yùn)作。
算一算臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),停產(chǎn)一天將損失約新臺(tái)幣80億元,臺(tái)積電損失則約新臺(tái)幣30億元。倘若臺(tái)灣防疫進(jìn)入第四級(jí)警戒,可望比照國(guó)際的「特許」模式,即便扛著「偏心」的壓力,也會(huì)讓半導(dǎo)體產(chǎn)線持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
不過,聽起來完備的因應(yīng)策略,并不見得萬無一失,還是有全面停線的可能。
半導(dǎo)體聚落「新竹」成防疫焦點(diǎn)
一位產(chǎn)業(yè)分析師提醒:
如果半導(dǎo)體工廠80%所在的新竹,單日連續(xù)確診超過200、300例呢?
他指出,屆時(shí)廠家與政府,是不是能擋得住輿論要求工廠停班的聲浪?這就很難說了。
分析眾所矚目的晶圓代工龍頭臺(tái)積電,可從人力類型、產(chǎn)線特色來理解。
臺(tái)積電在臺(tái)灣的員工多達(dá)4萬多人,其中,研發(fā)工程師等非生產(chǎn)線員工人數(shù)約達(dá)3萬人,產(chǎn)線相關(guān)人員約1萬人,分布在8座晶圓廠之內(nèi)。
研發(fā)人力部分,普遍都進(jìn)行「在家上班」, 「研發(fā)工程師到廠上班的人力,就算低于25%,應(yīng)該都不會(huì)有太大問題,」一位半導(dǎo)體專家、臺(tái)積電退休主管表示,因?yàn)榇蠖嗫梢赃h(yuǎn)距工作,就算效率有點(diǎn)降低、進(jìn)度有點(diǎn)跟不上,也可后來補(bǔ)上:「比較大的問題,是生產(chǎn)在線的工程師。」
臺(tái)積電自動(dòng)化產(chǎn)線的現(xiàn)況是,工廠里設(shè)有很多空中運(yùn)送的「天車」,芯片等素材會(huì)從空中軌道自動(dòng)下降到不同機(jī)臺(tái),進(jìn)行制作,這部分基本不需要人力,但制程之中會(huì)遇到許多需要人工調(diào)整的時(shí)候,尤其是如今芯片愈做愈小,偏差一點(diǎn)點(diǎn),都會(huì)有不一樣的結(jié)果。
臺(tái)積電現(xiàn)有超過272種制程技術(shù),可生產(chǎn)將近1萬1千種產(chǎn)品,優(yōu)異制程能打趴國(guó)外大廠的其中一個(gè)重要因素,就是臺(tái)積電擁有非常多的產(chǎn)線工程師,他們隨時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)排除障礙,調(diào)整制程細(xì)節(jié),進(jìn)行改善,創(chuàng)造出傲人的良率,倘若完全自動(dòng)化執(zhí)行,良率可能就會(huì)下降。
簡(jiǎn)單說,臺(tái)積電是透過自動(dòng)化與人工輔助雙管齊下的方式,讓「制程又快、良率又高」,締造「產(chǎn)品又小、質(zhì)量又好」的佳績(jī)。
疫情下控制良率,臺(tái)積電的三大挑戰(zhàn)
因此,疫情之下為維持質(zhì)量一致的產(chǎn)能,臺(tái)積電尚有三大難關(guān)需要克服:調(diào)整工序、確保供貨商協(xié)力、遠(yuǎn)距工作的資安。
「若是八成產(chǎn)線人力到班,減少非必要的工序,加上任務(wù)發(fā)配更密集,并不會(huì)有太大的問題,」一位半導(dǎo)體專家表示,若降低到五成人力到班,運(yùn)作就會(huì)困難許多,「可能需要做得慢一點(diǎn)才能維持良率,但也就是勢(shì)必影響產(chǎn)能」。
精省人力下的工序調(diào)度,是第一個(gè)難關(guān)。第二個(gè)難關(guān),是供貨商的支援。
芯片制造過程中,運(yùn)用大量自動(dòng)化設(shè)備的結(jié)果,代表廠家與設(shè)備商要有更好的合作,包括光罩設(shè)備的愛斯摩爾(ASML)、應(yīng)材(Applied Materials)等,常常需要供貨商在現(xiàn)場(chǎng)共同排除障礙,若是人員無法到廠,將會(huì)是一大挑戰(zhàn)。
倘若一般企業(yè)遇上到班人員不足的情況,大多利用因特網(wǎng)溝通,完成任務(wù),但臺(tái)積電在信息安全的管控,向來以嚴(yán)格聞名,資安與遠(yuǎn)距,基本上是相悖離的概念。
加上臺(tái)積電的內(nèi)網(wǎng)基礎(chǔ)規(guī)劃上,本就不是很容易實(shí)施遠(yuǎn)距工作,因此如何在疫情期間調(diào)整兩者的平衡,是第三個(gè)難題。
「轉(zhuǎn)危為機(jī)」可望啟動(dòng)下一波數(shù)字化計(jì)劃
關(guān)于現(xiàn)況,半導(dǎo)體專家樂觀以待,認(rèn)為「危機(jī)就是轉(zhuǎn)機(jī)」,「晶圓制造業(yè)者可以重新思考數(shù)字化議題,工序調(diào)動(dòng)也會(huì)在這次更精進(jìn)」。
總結(jié)來看,因?yàn)閺S家都是面向全球市場(chǎng),需求大趨勢(shì)并未改變,所以與臺(tái)灣疫情狀態(tài)關(guān)連度低,端賴人力與調(diào)度。
就算這波疫情真的迫使半導(dǎo)體廠家停產(chǎn),這也不是第一次遇到。
1999年921地震,新竹科學(xué)園區(qū)停電、限電4天,全線暫停,整備檢查。其后又經(jīng)歷各種風(fēng)災(zāi)、缺水、缺電。
身經(jīng)百戰(zhàn)的晶圓老將,已被鍛煉成解題高手。或可期待,這一次也能有驚無險(xiǎn)地過關(guān)。
