新冠肺炎疫情蔓延全球，迅速消耗防疫物資與醫療設備。口罩、面罩與防護衣等在相關廠商加量生產及其他領域廠商跨足支援下，供不應求的狀況趨緩；不過以醫療設備來看仍有明顯缺口，製造環結又因涉及精密半導體元件，故僅能仰賴廠商加速生產填補，而加速的瓶頸(Bottleneck)則視醫療用芯片的交貨時間(Lead Time)而定。
醫療級呼吸器缺貨嚴重，晶圓代工廠商加速生產相關芯片提供支援
醫療級呼吸器需使用芯片以精密調節呼吸狀況，但半導體芯片交貨時間基本以月為單位累計，本來就是終端裝置各元件中交貨期較久的項目；而醫療用芯片的需求量又普遍低於大宗應用，客戶庫存經常控管在既定水位少有大幅度調整。
在此情況下，身為IDM供應鏈廠商尚有主控權調整出貨順序，加上當季出貨受疫情影響較直接，或有餘裕調整急件的生產排程；對晶圓代工廠商而言，排程調整雖不是難事，但考量維護多方客戶權益，仍需審慎評估執行效果。
在新冠肺炎疫情蔓延快速的影響下，半導體供應鏈廠商不免也逐漸調整策略來提升醫療芯片的優先程度，舉例來說，晶圓代工廠聯電(UMC)為支援防疫，以最急件處理等級(SHR，Super Hot Run)來生產NAND Flash控制IC廠群聯(PHISON)用於醫療級呼吸器的緊急訂單，將原本需時2個月的交貨時間(Lead Time)縮短至近1個月，甚至還能再縮短至1個月內。聯電採用SHR等級生產醫療用芯片訂單，除積極滿足客戶需求，也突顯晶圓代工廠在加速醫療芯片生產環節中的重要性與功效。
值得一提的是，聯電承接的急單包含投片8吋晶圓，採用SHR生產對目前8吋晶圓產能的吃緊程度而言，雖可能在生產進度控管方面略增壓力，但對於防疫醫療的貢獻仍不言而喻。因此當出現如此次的醫療級呼吸器急單需求，採用最高速生產做法確有其必要性；在晶圓代工廠商努力下，相信未來將有更多廠商能彰顯加速醫療用芯片生產帶來的成效，對疫情做出重要貢獻。
SHR屬特定芯片少量生產類型，調度得宜或有助代工廠商鞏固客戶信心
對晶圓製造廠商來說，為達到生產線的最大使用效率，依照晶圓處理週期(Cycle Time)的設定範圍與在設備機臺上處理的先後順序做配貨調整，以先進製程為例，大致分為3種處理級別：首先是SHR(Super Hot Run)為最急件處理，Cycle Time最短，除特殊原因外嚴禁生產進度遞延。
此外，定義為Super Hot Run的產品在設備機臺的處理排程最優先，不僅一定要在Cycle Time的設定範圍內處理完畢，下一階段的處理機臺要提前清空預備，讓產品在當站機臺處理完後能立刻無縫接軌的進入下一站機臺處理，除了運輸時間外幾乎沒有延誤，達到最高效率的處理速度，能大幅度減少產品Lead Time。
其次是HR(Hot Run)次急件處理，Cycle Time較SHR略長，同樣要在限時內將各階段處理完畢；最後是標準處理等級，NR(Normal Run)為一般件處理，Cycle Time按照產品處理程序的基本流程所定，無需特別縮短時間範圍，大多數產品都是用NR的等級做處理。
過去使用SHR場景多半為客戶的重點開案，需短期內得到產品驗證數據，或新制程開發所需的特殊處理流程，用於量產機會相對不多，加上執行SHR會讓機臺出現閒置(Idle)等待時間，實質上還是會對整體生產線的效率造成些許影響，因此一般採用SHR等級處理的晶圓數量不會很多。
在此次疫情影響其間，即便晶圓廠的生產沒有中斷，但在物流與人力調度不免受到阻礙的情形下，部份產品的處理級別可能下調，或在某些較安全的處理流程上也有增加Cycle Time的可能性，以避免因突發事件而增加維持生產難度。
另一方面，SHR在執行上其實也存有風險，由於SHR強調最快處理速度且屬於相當重要的產品，在處理過程中需非常小心，儘可能降低影響良率的潛在因子，若稍有處理不慎產生問題，後續導致產品報廢的可能性會提高。
從目前狀況看來，晶圓代工廠商加速特定芯片的生產進度，一方面固然是為配合因應客戶的急單需求；另一方面或許也可視為對客戶的反饋補償，藉由主動調整客戶產品的生產速度等級，以確保最終出貨時間不會因疫情任何影響而遞延。
雖然能定義為SHR等級做處理的產品量不算大，但在新冠疫情期間可能造成資源供給有限情況下尚能如此調度，也彰顯晶圓代工廠商的危機處理與營運策略確有其獨到之處，加添客戶對晶圓代工廠商抗衡疫情影響生產的信心。
文丨拓墣產業研究院 徐韶莆
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