MIT Spinout FabuBlox เปิดตัว FabAgent สำหรับวิศวกรรมกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

FabuBlox เปิดตัว FabAgent ผู้ช่วยด้านปัญญาประดิษฐ์ที่ออกแบบมาเพื่อช่วยวิศวกรเซมิคอนดักเตอร์สร้าง วิเคราะห์ และจำลองกระบวนการผลิต ก่อนนำไปใช้จริงในห้องคลีนรูม บริษัทแยกตัวออกมาจาก MIT และกำลังเชื่อมโยงผู้ช่วยดังกล่าวเข้ากับการออกแบบกระบวนการและองค์ความรู้เกี่ยวกับโรงงานที่มีโครงสร้างชัดเจน โดยมุ่งช่วยให้วิศวกรพิจารณาปัจจัยหลายด้านที่เชื่อมโยงกันและเป็นตัวกำหนดว่าลำดับขั้นตอนการผลิตจะใช้งานได้จริงหรือไม่

แนวคิดหลักของบริษัทคือ ระบบอัจฉริยะด้านกระบวนการต้องเข้าใจทั้งโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์และตัวกระบวนการเอง ลำดับขั้นตอนการผลิตต้องสอดคล้องกับอุปกรณ์ กฎเกี่ยวกับวัสดุ สูตรกระบวนการ และขีดจำกัดในการปฏิบัติงานของโรงงานที่จะนำกระบวนการนั้นไปใช้ การเชื่อมต่อ FabAgent กับ FabuBlox Facility OS มีจุดประสงค์เพื่อให้วิศวกรเข้าถึงบริบทดังกล่าวได้เมื่อต้องตัดสินใจด้านวิศวกรรม

จากคำแนะนำกระบวนการสู่โครงสร้างอุปกรณ์ที่มองเห็นได้

FabAgent เป็นส่วนหนึ่งของแพลตฟอร์มที่จัดการองค์ความรู้ด้านการผลิตไว้แล้ว ชุดเครื่องมือออกแบบกระบวนการของบริษัทประกอบด้วยคำอธิบายกระบวนการที่เป็นมาตรฐาน การแสดงภาพหน้าตัด การจำลองโครงสร้างชั้นวัสดุ การควบคุมเวอร์ชัน และคลังข้อมูลที่ใช้ร่วมกัน วิศวกรสามารถอธิบายแนวทางการผลิตและใช้ผู้ช่วย AI เพื่อช่วยสร้างโฟลว์ กำหนดค่าขั้นตอนต่าง ๆ และสำรวจเครื่องมือกับสูตรกระบวนการ โดยยังคงตรวจทานกระบวนการที่ระบบเสนอได้

ชั้นการแสดงภาพช่วยให้การตัดสินใจเหล่านั้นมีข้อมูลอ้างอิงทางกายภาพ FabuBlox ระบุว่าอัลกอริทึมติดตามรังสีของบริษัทจำลองการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างชั้นในอุปกรณ์เมื่อผ่านขั้นตอนต่าง ๆ ต่อเนื่องกัน ซึ่งรวมถึงการปกคลุมของฟิล์มและรูปทรงของผนังด้านข้าง วิศวกรสามารถเลือกแนวตัดจากไฟล์เค้าโครง GDS เพื่อเชื่อมโยงลำดับขั้นตอนการผลิตเข้ากับภาพตัดขวางของอุปกรณ์ตามที่ออกแบบไว้ เมื่อการออกแบบเปลี่ยนแปลง การแก้ไขลำดับขั้นตอนก็จะปรากฏต่อเนื่องในภาพจำลอง

การผสานข้อมูลดังกล่าวมีประโยชน์ เพราะขั้นตอนหนึ่งย่อมเปลี่ยนสภาพตั้งต้นของขั้นตอนถัดไป การตรวจดูโครงสร้างที่เปลี่ยนแปลงไปพร้อมกับคำแนะนำอาจช่วยให้ทีมพบปัญหาในการบูรณาการได้เร็วขึ้น อย่างไรก็ตาม ประโยชน์ของการจำลองยังขึ้นอยู่กับว่าพารามิเตอร์สะท้อนอุปกรณ์และสภาวะกระบวนการได้แม่นยำเพียงใด การสอบเทียบและการวัดผลจากการทดลองจึงเป็นส่วนสำคัญของวงจรการทำงานด้านวิศวกรรม

Facility OS ช่วยให้ผู้ช่วยเข้าใจบริบทของโรงงาน

Facility OS ใช้แทนอุปกรณ์และข้อจำกัดต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ แบบจำลองโรงงานที่มีโครงสร้างประกอบด้วยความสามารถของเครื่องมือ ทรัพยากรที่รองรับ ข้อจำกัดด้านวัสดุ ช่วงค่าพารามิเตอร์ สูตรกระบวนการ และข้อมูลการสอบเทียบ วิศวกรสามารถค้นหาในคลังเครื่องมือได้ ส่วนระบบจับคู่ที่ใช้ปัญญาประดิษฐ์ช่วยได้รับการออกแบบมาเพื่อค้นหาอุปกรณ์ที่เหมาะกับการดำเนินงานที่ร้องขอ

สูตรกระบวนการเชื่อมโยงกับเครื่องมือแต่ละรายการและข้อมูลการระบุคุณลักษณะของเครื่องมือนั้น เมื่อสูตรเปลี่ยนแปลง แพลตฟอร์มจะแสดงจุดที่เปลี่ยนเพื่อให้วิศวกรเลือกซิงโครไนซ์กับลำดับขั้นตอนการผลิตได้ตามต้องการ วิธีนี้ช่วยคงความเชื่อมโยงระหว่างกระบวนการที่เสนอ กับการตั้งค่าและพฤติกรรมที่วัดได้ของอุปกรณ์ซึ่งคาดว่าจะนำกระบวนการนั้นไปปฏิบัติ

การควบคุมการปนเปื้อนเป็นอีกองค์ประกอบสำคัญของแบบจำลองนี้ Facility OS ผสานคำจำกัดความของวัสดุและข้อมูลโครงสร้างชั้นเข้ากับข้อจำกัดเฉพาะของเครื่องมือ เพื่อช่วยประเมินความเข้ากันได้ระหว่างการวางแผน ดังนั้น ผู้ช่วยที่ประเมินกระบวนการจึงพิจารณาได้ว่าขั้นตอนหนึ่งสอดคล้องกับชุดวัสดุและอุปกรณ์ที่โรงงานอนุญาตให้ใช้ร่วมกันหรือไม่ แทนที่จะมองแต่ละขั้นตอนเป็นคำสั่งที่แยกขาดจากกัน

บริษัทยังอธิบายขั้นตอนการทำงานสำหรับตรวจสอบคำขอผลิตที่ได้รับเข้ามา และประเมินต้นทุนจากขั้นตอนกระบวนการที่กำหนดค่าไว้กับราคาของโรงงาน ความสามารถเหล่านี้นำองค์ความรู้ที่มีโครงสร้างแบบเดียวกันไปใช้กับงานประสานงานที่เกี่ยวข้องกับการผลิต

บริษัทที่เติบโตจากประสบการณ์ด้านการผลิตของ MIT

FabuBlox มีจุดเริ่มต้นจากปัญหาการแบ่งปันองค์ความรู้ที่ผู้ก่อตั้งพบระหว่างอยู่ที่ MIT ประวัติของ MIT Microsystems Technology Laboratoriesระบุว่า Jan Tiepelt และผู้ร่วมก่อตั้งสร้างแพลตฟอร์มนี้ขึ้นในปี 2023 เพื่อสนับสนุนการสร้างฐานข้อมูลร่วมกันสำหรับชุมชน MIT.nano และ MTL Tiepelt สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกด้านวิศวกรรมไฟฟ้าจาก MIT ในเดือนพฤษภาคม 2024 หลังทำวิจัยเรื่องการเสื่อมสภาพของ OLED สีน้ำเงิน

Microsystems Technology Laboratories ของ MIT จัดให้ FabuBlox อยู่ในรายชื่อสตาร์ตอัปที่เกิดขึ้นจากชุมชนของห้องปฏิบัติการนักลงทุนอย่าง Pillar VC ระบุว่าทีมผู้ก่อตั้งประกอบด้วย Jan Tiepelt และ Josh Perozek ซึ่งสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกจาก MIT รวมถึงวิศวกร Jack Muller และ Eyal Perry

บริษัทเข้าร่วมโครงการ START.nano ของ MIT.nano ตามที่ MIT ประกาศในเดือนมกราคม 2025โครงการนี้สนับสนุนธุรกิจด้านเทคโนโลยีเชิงลึกด้วยการให้เข้าถึงสถานที่และอุปกรณ์ในราคาส่วนลด คำแนะนำทางเทคนิค และการเชื่อมโยงกับเครือข่ายนวัตกรรมของสถาบัน คำอธิบายของ MIT เกี่ยวกับ FabuBlox ในเวลานั้นเน้นอินเทอร์เฟซสำหรับออกแบบกระบวนการและคลังข้อมูลลักษณะเดียวกับ GitHub เพื่อจัดระเบียบองค์ความรู้ด้านการผลิต

ประวัติดังกล่าวช่วยอธิบายแนวทางการพัฒนาผลิตภัณฑ์ในปัจจุบัน ลำดับขั้นตอนกระบวนการที่มีการควบคุมเวอร์ชัน คลังข้อมูลที่ใช้ร่วมกัน และระเบียนอุปกรณ์ที่มีโครงสร้าง ช่วยให้ผู้ช่วยปัญญาประดิษฐ์มีบริบทด้านวิศวกรรมสำหรับนำไปใช้ทำงาน พร้อมทั้งเก็บรักษาประวัติการพัฒนาการออกแบบไว้

เรียนรู้จากเวเฟอร์ พร้อมวางแผนพัฒนาโรงงานอัตโนมัติ

องค์ประกอบที่สามของแพลตฟอร์ม FabuBlox คือ Fab Run Studio ซึ่งเชื่อมโยงเวอร์ชันของโฟลว์กระบวนการและสูตรเข้ากับเวเฟอร์จริง บันทึกการดำเนินงาน และการตรวจวัด บริษัทระบุว่าผลิตภัณฑ์นี้อยู่ในช่วงเบตาระยะแรก เวิร์กโฟลว์ที่อธิบายไว้ประกอบด้วยการติดตามเส้นทางของเวเฟอร์ที่แยกแขนงและการแบ่งชุดพารามิเตอร์ การเปรียบเทียบผลลัพธ์ ตลอดจนการใช้แผนที่เวเฟอร์และการควบคุมกระบวนการเชิงสถิติเพื่อระบุความแปรปรวน

วงจรป้อนกลับที่ตั้งใจไว้จะเชื่อมโยงผลลัพธ์ที่สังเกตได้กับเวเฟอร์ เส้นทาง สูตรกระบวนการ และเครื่องมือที่ทำให้เกิดผลนั้น จากนั้น FabAgent จะช่วยวิศวกรพิจารณาปรับโฟลว์ ปรับเทียบเครื่องมือใหม่ หรือวางแผนการทดลองครั้งถัดไป การเก็บความเชื่อมโยงเหล่านี้ไว้ด้วยกันมีความสำคัญเป็นพิเศษในงานวิจัยและการผลิตที่มีผลิตภัณฑ์หลากหลาย ซึ่งกระบวนการอาจเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง

อุตสาหกรรมในวงกว้างก็กำลังลงทุนเพื่อให้เรียนรู้ได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ดังที่เห็นจาก การวิจัยและพัฒนากระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ร่วมกันซึ่งช่วยให้ทีมวัสดุ อุปกรณ์ และการบูรณาการทำงานใกล้ชิดกันมากขึ้น FabuBlox มุ่งจัดการด้านซอฟต์แวร์และการบริหารองค์ความรู้ของความท้าทายนี้

วิสัยทัศน์ระยะยาวของบริษัทครอบคลุมมากกว่านั้น โดยตั้งเป้าพัฒนาตัวแทนอัจฉริยะเฉพาะด้าน เช่น ลิโทกราฟี การสะสมฟิล์ม และการกัดผิว ซึ่งจะเรียนรู้จากผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นจริงและช่วยประสานการทดลองกับการเปลี่ยนแปลงกระบวนการ แบบจำลองโลกที่พัฒนาขึ้นเฉพาะสำหรับโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์และการผลิตที่เป็นอัตโนมัติมากขึ้นเรื่อย ๆ ยังคงเป็นเป้าหมายในการพัฒนา Facility OS ก็ระบุเช่นกันว่า สัญญาณจากอุปกรณ์แบบเรียลไทม์และการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์เป็นส่วนหนึ่งของทิศทางการพัฒนาในอนาคต

สำหรับวิศวกรที่กำลังประเมิน FabAgent ในขณะนี้ โอกาสที่เห็นได้ทันทีคือการมีผู้ช่วยร่วมงานที่เข้าใจโครงสร้างของกระบวนการและข้อจำกัดของโรงงาน ขั้นต่อไปคือการเชื่อมโยงการให้เหตุผลดังกล่าวเข้ากับผลการทดลองที่ตรวจสอบย้อนกลับได้ เพื่อให้การผลิตแต่ละครั้งช่วยนำไปสู่การตัดสินใจทางวิศวกรรมที่ดียิ่งขึ้น