資安為雙軸轉型奠基 點亮晶圓代工燈塔
聯電導入工業 4.0 技術，2025 年入選世界經濟論壇「燈塔工廠」，成為全球首座獲此殊榮的半導體晶圓代工廠。點亮燈塔的基礎，莫過於建構完整的資安治理架構、強化供應鏈風險管理與 AI 應用。
採訪／林振輝、施鑫澤．文／鄭宜芬‧刊期／2025.8
聯華電子（UMC）是臺灣首家半導體製造公司，累積逾 40 年晶片產業經驗，擁有 15,000 件全球半導體相關專利，1999 年正式設立臺南 12A 廠，不僅是臺灣第一座 12 吋晶圓廠，更是全球首座獲選為燈塔工廠的晶圓代工廠，展現以工業 4.0（Fourth Industrial Revolution，4IR）技術推動智慧製造的成果。
聯華電子資深副總經理暨資安長吳宗賢表示，聯電 2017 年成立專責推動數位轉型的「智慧製造處」，以南科 12A 廠作為示範廠區，逐步推展至全球生產據點，2018 年起聚焦智慧製造與 ESG 雙軸轉型。由於燈塔工廠入選率僅約 1～2%，聯電面對全球上千企業競爭，針對 48 個應用案例進行精實改善，聚焦品質、效益與生產週期指標，成功獲選。
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聚焦特殊製程 4IR 提升效率與品質
聯電 2017 年聚焦發展特殊製程，以期透過技術差異化提升競爭力。特殊製程相較於傳統製程涉及更多技術變數與客製化需求，常面臨排程複雜、生產週期拉長及良率不穩等問題。為此，聯電於 2019～2023 年推動數位轉型，三大關鍵為串聯上下游溝通（E2E，端到端）、提升品質與生產效率，將 4IR 技術逐步導入至營運流程及上下游價值鏈，至今累積超過 48 項轉型解決方案，近 95% 為自主開發，成功將設計交付時程縮短 57%，良率提升至 97%，人力效率提升 47%，提高整體製造效能與客戶黏著度。
吳宗賢進一步說明，在 E2E 環節，設計交付與產品上市加速解決方案透過機器學習及智慧自動化工具，加速設計套件的產出，提升模型模擬、電性模型最佳化工具、光罩準確性檢測等設計流程，加速設計交付時程 57%，縮短客戶產品上市時程，提升市場反應速度與客戶滿意度。
在資料整合及即時決策支援方面，聯電建立整合內外部資料流的平台（如光罩資訊整合智慧平台），通過自動與智慧化的資料處理，連結 UMC、客戶、光罩供應商三端，提供資料分析、異常快速搜查與比對系統，以及光罩生產排程等應用。可提高資料處理即時性與準確性，光罩製造時間減少 52%，支援即時生產調整，提升製造效能，加強跨部門及企業合作，提升供應鏈韌性與效率。
提升品質方面，特殊製程如嵌入式高壓（eHV）、射頻絕緣矽（RF SOI）及嵌入式非揮發記憶體製程（eNVM），以 AI 缺陷偵測智慧影像識別與數據預測模型等技術，強化瓶頸機台監控及異常處理能力，分析時間縮短 65%，良率自 75% 提升至 97%。
12A 廠作為旗艦量產與研發基地，由三座廠房構成。為提升生產效率，智慧自動物料傳送系統（AMHS）與 AI 演算法串聯逾 3,000 部機台與高達 6,800 萬條傳送路徑，進行晶圓跨廠區自動傳輸，機台傳送效率提升 43%，人力生產效率提高 47%；「機器學習預測與智慧氣體切換」透過演算法預測機台狀態並進行氣體快速切換，瓶頸機台週期縮短 87%，相關等待時間減少 55%。
在半導體代工產業中，除了製程技術，製造卓越（Manufacturing Excellence）亦為客戶的評價指標。聯電除改善各環節，也在客戶參與和設計導入（Design-in）階段及生產流程進行改善，以提升品質與速度。
面對全球碳中和及節能減排的趨勢，聯電訂下 2050 年達成淨零碳排目標，導入 AI 能源管理與減碳技術，強化製造流程中能源使用效率，降低溫室氣體排放，邁向 RE100（100% 再生能源）認證的挑戰。
佈局高價值特殊製程 強化差異化競爭力
聯電發展高價值特殊製程，期望透過技術差異化提升成本效益及競爭力。然特殊製程因規格要求更嚴謹且需高度精度，製程因而更加複雜。
為此，聯電積極佈局高壓（20V、40V）與高頻（120Hz、240Hz）等特殊製程，透過建模技術與縮短生產週期（Cycle Time）等策略，提升客戶採用率，拓展成熟製程中的利基應用市場。
同時，機器學習有助縮短設計套件交付時間，協助客戶加快產品上市進程；在光罩管理方面，開發 AI 平台精簡公司、客戶與供應商三方的資料處理流程。
為解決瓶頸機台問題，聯電採用機器學習模型預測和智慧氣體切換系統，縮短整體產品生產週期；建立「智慧缺陷真因辨識系統」，結合智慧影像識別和自動化 AI 智慧異常搜查比對系統，可迅速找出缺陷與相關設備，有效提升產品良率。
導入工業 4.0 技術後，聯電 12 吋晶圓總月產能達 40 萬片，符合汽車產業要求的 IATF 16949 品質認證，提升客戶黏著度與整體獲利能力。
擴散南科經驗 提升全球營運效益
為強化毛利率成長，聯電「遞增製程至特殊製程再至設計獲勝（Design Win）」策略，強調突破製程技術（Breakthrough），逐步創造產品價值（Product Value），最終實現客戶設計導入（Design Win），涵蓋設計、製造、品質、管理與永續五大核心。
在設計方面，透過強化積體電路用模擬程式（SPICE）模型、電路設計規則、版圖與光罩設計標準，提高製程準確性與設計效率；生產製造方面，從傳統邏輯製程延伸至特殊製程，包括嵌入式高壓（eHV）、影像感測器（ISP）、射頻矽絕緣體（RF-SOI）、雙極型－互補型元件（BCD）與嵌入式非揮發性記憶體（eNVM）等，拓展成熟製程藍海市場。
品質管理部分，線上量測系統與電性測試機制提升晶圓良率與製程穩定性；敏捷管理聚焦生產力、品質、週期時間與成本控管四大指標，提升生產效率。
技術層面則建置現代化 IoT 架構與資料虛擬化平台，打造安全與高可用度的資料處理環境；並導入生成式 AI 工具（如UGPTs、Copilot）、自動化流程平台（RPA Platform），及資料科學平台（DSP），強化資料分析與決策效率，推動整體營運智慧化。
在管理層面，聯電透過敏捷管理建立監控機制，強化員工自主與參與，並推動文化融入與持續改善，累計完成 7,298 件專案，預估創造 42 億元效益。
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為強化組織賦能，聯電推動數位功能化組織架構、設立訓練委員會、導入變革管理與資安防護機制；永續發展涵蓋能源、水資源、氣體、廢棄物與溫室氣體等項目，體現企業對 ESG 責任的重視。
4IR 技術導入與數位轉型，助力聯電技術轉型、提升營運效能，強化競爭優勢，增加獲利，推動綠色製造與永續發展。財務指標方面，毛利率增加 75%、特殊製程營收增加 6 倍；營運指標部分，產品良率提高至 97%、生產週期縮短 23%、報廢率降低 68%；永續指標方面，溫室氣體排放降低 23%。
為擴大轉型效益，聯電更透過內部一致性平台，將南科廠的成功經驗快速複製至全球共 12 座晶圓廠，提升整體競爭力。
資安架構三層次 強化組織韌性
資安是高科技製造業維持營運穩定、保護智慧財產與確保供應鏈信任的關鍵防線。智慧製造處設立以來，除導入工業 4.0 技術，同步建構人員訓練、制度建立與技術導入三層次為治理架構。
隨著製造流程日益數位化，廠區設備從單純隔離擴大到至更複雜的資安挑戰。吳宗賢指出，聯電的資安策略涵蓋新舊廠設備、RS-232、 N-port、單機到 IoT 應用等多樣情境，監控與資料傳輸需求大幅增加。針對無法安裝防毒的老舊設備，聯電採用白名單、入侵防禦系統（IPS）及端點管控，降低風險，並導入感測器強化機台掌握與資料即時傳輸。
資安制度上，聯電依循 ISO 27001、NIST CSF 等國際標準，實施資安訓練、入廠控管、刷卡與設備掃描等管理，並獲得 ISO 15408 與 ISO 22301 營運持續認證。
在軟體開發時，聯電融入 Security by Design 理念，透過原始碼掃描、物料清單等機制，強化程式安全性，並建立開源軟體的審查與驗證流程，減少風險。
供應鏈風險管理與 AI 應用並行
為防堵供應鏈資安破口，聯電要求供應商需完成資安教育與認證，並進行設備安全點檢。所有設備須於上線前完成風險掃描與控制。除導入 Panorays 與 Security Scorecard 等工具，進行供應鏈風險評估與第三方稽核，還透過評分制度推動資安績效管理。
AI 應用面則區分為「Security for AI」與「AI for Security」。前者運用 Azure 雲端與私有環境（如 NVIDIA 伺服器）強化模型安全性；後者導入威脅情資分析（SIEM）、自動化應變工具（SOAR）與機器人流程自動化（RPA），提升應變效率。
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為推動智慧製造與 AI 應用，智慧製造處組織分工包含 IoT、Big data & platform、AI（分析式 AI & 生成式 AI）及專案管理團隊，致力於平台及 AI 模型開發維運、智慧製造系統開發及與生產和知識管理系統整合，用以提昇工廠生產效率，實現智慧營運。
虛實整合 提升風險應變能力
根據世界經濟論壇 2024 年發布的白皮書，製造業連續 3 年成為網路攻擊的最大目標，其中 71% 涉及勒索軟體。聯電資安策略涵蓋實體安全與網路防護，資安預算也逐年成長。
面對物聯網設備日益普及所帶來的風險，聯電資安策略涵蓋實體與資訊，針對無線通訊與感測器設備，導入物理隔離、設備註冊與連線限制機制，防止未經授權的連線與資料外洩。同時，運用 AI 技術於實體安全場景，透過影像辨識、人臉與車牌辨識等功能，配合巨量資料建模，提升對異常行為的偵測。
為強化組織韌性，聯電定期進行滲透測試與資安事件模擬演練，包含透過 Teams 平台應變系統進行跨部門溝通、專責團隊與公關介入應變流程，並且結合營運持續計畫（BCP）制度，確保在面對網路攻擊或資料外洩等事件時，能迅速且有系統地處理與回應。
吳宗賢表示，聯電以工業 4.0 為核心，將持續推動數位轉型與資安治理，並持續向其他燈塔工廠學習，在日益競爭的環境中滿足市場需求。
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