شركة FabuBlox المنبثقة عن MIT تقدّم FabAgent لهندسة عمليات أشباه الموصلات

قدّمت FabuBlox أداة FabAgent، وهي مساعد يعمل بالذكاء الاصطناعي صُمّم لمساعدة مهندسي أشباه الموصلات على بناء عمليات التصنيع وتحليلها ومحاكاتها قبل تنفيذها في غرفة نظيفة. وتعمل الشركة المنبثقة عن MIT على ربط هذا المساعد بتصميمات العمليات المنظمة ومعرفة المنشآت، بهدف مساعدة المهندسين على فهم الاعتماديات العديدة التي تحدد مدى نجاح تدفق التصنيع.

تتمثل الفكرة المحورية للشركة في أن ذكاء العمليات يجب أن يفهم المصنع إلى جانب العملية نفسها. فلا بد أن تتوافق سلسلة خطوات التصنيع مع المعدات وقواعد المواد والوصفات وحدود التشغيل في المنشأة التي ستنفذها. ويهدف ربط FabAgent بنظام FabuBlox Facility OS إلى إتاحة هذا السياق عند اتخاذ القرارات الهندسية.

من تعليمات العمليات إلى بنية مرئية للجهاز

يعمل FabAgent ضمن منصة تنظم بالفعل معارف التصنيع. وتجمع حزمة تصميم العمليات التي تقدمها الشركة بين أوصاف موحدة للعمليات، وتصوير المقاطع العرضية، ومحاكاة طبقات المكدس، والتحكم في الإصدارات، والمستودعات المشتركة. ويمكن للمهندسين وصف الغرض من التصنيع والاستعانة بالمساعد الذكي لبناء تدفقات العمليات، وتهيئة الخطوات الفردية، واستكشاف الأدوات والوصفات، مع الإبقاء على مراجعة العملية المقترحة.

تمنح الطبقة المرئية هذه القرارات مرجعًا ماديًا. وتقول FabuBlox إن خوارزميات تتبع الأشعة التي تستخدمها تحاكي كيفية تغيير الخطوات المتعاقبة لمكدس طبقات الجهاز، بما في ذلك تغطية الأغشية ومقاطع الجدران الجانبية. ويمكن للمهندسين اختيار خط قطع من ملف تخطيط GDS لربط تسلسل التصنيع بمقطع عرضي للجهاز المستهدف. وتنعكس التغييرات التي تطرأ على تدفق العمليات في التصور المرئي مع تطور التصميم.

تنبع فائدة هذا الجمع بين العناصر من أن كل خطوة في العملية تغيّر الظروف الأولية للخطوات اللاحقة. ويمكن لمراجعة البنية المتطورة بالتوازي مع التعليمات أن تساعد الفريق على اكتشاف مشكلات التكامل في وقت أبكر. ومع ذلك، تظل فائدة المحاكاة مرهونة بمدى دقة تمثيل معلماتها للمعدات وظروف العملية، ما يجعل المعايرة والقياسات التجريبية جزءًا مهمًا من دورة العمل الهندسية.

يمنح Facility OS المساعد سياقًا عن المصنع

يمثل Facility OS المعدات والقيود المرتبطة بالعملية. ويتضمن نموذج المنشأة المنظم فيه إمكانات الأدوات والموارد المدعومة وقيود المواد ونطاقات المعلمات والوصفات وبيانات المعايرة. ويمكن للمهندسين البحث في مكتبة الأدوات، فيما صُممت المطابقة بمساعدة الذكاء الاصطناعي للمساعدة في تحديد المعدات المناسبة للعملية المطلوبة.

ترتبط الوصفات بأدوات محددة وبيانات توصيفها. ومع تطور الوصفات، تبرز المنصة التغييرات كي يتمكن المهندسون من مزامنتها انتقائيًا مع تدفقات العمليات. ويحافظ ذلك على الصلة بين العملية المقترحة والإعدادات والسلوك المقاس للمعدات المتوقع أن تنفذها.

ويُعد التحكم في التلوث جانبًا مهمًا آخر من هذا النموذج. إذ يجمع Facility OS بين تعريفات المواد ومعلومات مكدس الطبقات والقيود الخاصة بكل أداة، لدعم قرارات التوافق أثناء التخطيط. وبذلك يستطيع المساعد الذي يقيّم عملية ما أن يأخذ في الحسبان مدى توافق إحدى خطواتها مع توليفات المواد والمعدات المسموح بها في المنشأة، بدلًا من التعامل مع كل عملية على أنها تعليمة مستقلة.

وتصف الشركة أيضًا سير عمل لمراجعة طلبات التصنيع الواردة وتقدير التكاليف استنادًا إلى خطوات العمليات المُهيأة وأسعار المنشأة. وتوسّع هذه الإمكانات نطاق الاستفادة من المعارف المنظمة نفسها لتشمل أعمال التنسيق المحيطة بالتصنيع.

شركة نشأت من خبرة MIT في التصنيع

تعود جذور FabuBlox إلى مشكلات تبادل المعرفة التي واجهها مؤسسوها في MIT. وتذكر السيرة التعريفية لمختبرات Microsystems Technology Laboratories التابعة لـMIT أن يان تيبيلت والمؤسسين المشاركين معه أنشأوا المنصة في عام 2023 لدعم بناء قاعدة بيانات مشتركة لمجتمع MIT.nano وMTL. وأكمل تيبيلت درجة الدكتوراه في الهندسة الكهربائية من MIT في مايو 2024، بعد أن أجرى أبحاثًا عن تدهور مصابيح OLED الزرقاء.

تدرج مختبرات Microsystems Technology Laboratories التابعة لـMIT شركة FabuBlox ضمن الشركات الناشئة المنبثقة عن مجتمعها. ويحدد المستثمر Pillar VC الفريق المؤسس بأنه يضم يان تيبيلت وجوش بيروزيك، الحاصلين على الدكتوراه من MIT، إلى جانب المهندسين جاك مولر وإيال بيري.

انضمت الشركة إلى برنامج START.nano التابع لـMIT.nano، وفقًا لـإعلان MIT الصادر في يناير 2025. ويدعم البرنامج المشاريع الريادية في مجال التقنيات المتقدمة من خلال إتاحة مرافق بأسعار مخفضة، وتقديم المشورة التقنية، وربطها بشبكة الابتكار في المعهد. وركز وصف MIT لشركة FabuBlox آنذاك على واجهتها لتصميم العمليات ومستودعات شبيهة بـGitHub لتنظيم معارف التصنيع.

يساعد هذا التاريخ على تفسير التوجه الحالي للمنتج. فتدفقات العمليات ذات الإصدارات المضبوطة، والمستودعات المشتركة، وسجلات المعدات المنظمة، توفر للمساعد الذكي سياقًا هندسيًا يمكنه العمل ضمنه، مع الحفاظ على سجل تطور التصميم.

التعلّم من الرقائق، مع مصانع مستقلة ضمن الخطط المستقبلية

يربط المكوّن الثالث في منصة FabuBlox، Fab Run Studio، إصدارات تدفقات العمليات ووصفاتها برقائق السيليكون الفعلية وسجلات التنفيذ والقياس. وتصفه الشركة بأنه في مرحلة تجريبية مبكرة. وتشمل تدفقات العمل الموصوفة تتبّع مسارات الرقائق المتفرعة وتقسيمات المعلمات، ومقارنة النتائج، واستخدام خرائط الرقائق والضبط الإحصائي للعمليات لتحديد أوجه التباين.

تربط حلقة التغذية الراجعة المنشودة النتيجة المرصودة بالرقاقة والمسار والوصفة والأداة التي أنتجتها. ويمكن بعد ذلك أن يساعد FabAgent المهندسين على دراسة تعديل تدفق العملية، أو تحديث المعايرة، أو إجراء التجربة التالية. ويكتسب جمع هذه العلاقات معًا أهمية خاصة في الأبحاث والتصنيع ذي التنوع الكبير، حيث قد تتغير العملية باستمرار.

يستثمر القطاع الأوسع أيضًا في تقصير دورات التعلّم، كما يتضح من البحث والتطوير التعاوني في عمليات أشباه الموصلات، الذي يقرّب فرق المواد والمعدات وتكامل العمليات بعضها من بعض. وتعالج FabuBlox الجانب المتعلق بالبرمجيات وإدارة المعرفة من هذا التحدي.

تمضي رؤيتها على المدى الأطول إلى أبعد من ذلك: إذ ستتعلّم وكلاء متخصصون في مجالات مثل الطباعة الحجرية والترسيب والحفر من النتائج الفعلية، ويساعدون على تنسيق التجارب وتغييرات العمليات. ولا تزال نماذج العالم الخاصة بمصانع التصنيع والتحول نحو تصنيع أكثر استقلالية من أهداف التطوير. كذلك، تضع Facility OS إشارات المعدات المباشرة والصيانة التنبؤية ضمن توجهها المستقبلي.

بالنسبة إلى المهندسين الذين يقيّمون FabAgent حاليًا، تتمثل الفرصة المباشرة في الاستعانة بمساعد يستند إلى بنية العملية وقيود المنشأة. والخطوة التالية هي ربط هذا الاستدلال بنتائج تجريبية قابلة للتتبع، كي تسهم كل دورة تصنيع في اتخاذ قرار هندسي أفضل.