عملاقة الرقائق اليابانية Rapidus تنطلق في اختبارات إنتاج دوائر 2 نانومتر لمنافسة TSMC

تشهد صناعة أشباه الموصلات سباقًا عالميًا حامي الوطيس نحو تصغير حجم الترانزستورات ورفع الأداء، وها هي شركة Rapidus اليابانية تدق جرس البداية لمرحلة جديدة، بإعلانها مؤخرًا انطلاق اختبارات إنتاج الرقائق بدقة 2 نانومتر في مصنعها الحديث شمال اليابان. هذه الخطوة تأتي كمؤشر واضح على تسارع وتيرة الابتكار في قطاع الصناعات الإلكترونية، وسط جاهزية متنامية لمنافسة كبار الشركات مثل TSMC وسامسونج وإنتل.

في بيان صحفي، أوضحت Rapidus أنها بدأت فعليًا بإنتاج رقائق اختبارية تعتمد تقنية “البوابة الشاملة حول الترانزستور” أو ما يُعرف بـ Gate-All-Around GAA، داخل مصنعها IIM-1، مشيرة إلى أن النتائج الأولية لخصائصها الكهربائية تتماشى بدقة مع التوقعات النظرية والمسارات العالمية المتقدمة. وهذا معناه أن أدوات التصنيع الجديدة تعمل بكفاءة، وأن مراحل تطوير عملية التصنيع تسير كما هو مرسوم لها.

ومن الطبيعي، في هذا السياق، أن تحتل اختبارات النماذج الأولية مكانة خاصة في صناعة الرقائق، فهي المرحلة التي يجري فيها التحقق من أن عمل الترانزستورات والدوائر يسير بكفاءة واستقرار قبل الشروع مستقبلاً بالإنتاج التجاري الواسع النطاق. لذلك شرعت الشركة اليابانية بقياس بارامترات حاسمة، مثل الجهد الحدي الذي يبدأ عنده الترانزستور بالعمل، وشدة التيار المار أثناء التشغيل، وشدة تسريب التيار عند الإغلاق، وسرعة التحويل بين حالتي الإيقاف والتشغيل، إلى جانب استهلاك الطاقة والسعة الكهربائية. وجود هذه الاختبارات والمعايير الصارمة يبرز جدية المصنع الياباني والجودة التي يعد بها عملاءه.

ارتباطًا بهذه الاختبارات، كان لافتًا أيضًا الإنجاز اللافت الذي شهده مصنع IIM-1 خلال أقل من عامين: فمنذ انطلاق البناء في سبتمبر 2023 وحتى يونيو 2025، تمكنت Rapidus من تجهيز غرف التصنيع النظيفة وتوصيل ما يفوق مئتي جهاز تصنيع فائق التطور، تتنوع بين أجهزة الطباعة الضوئية DUV وEUV التي تُعد آخر ما توصلت إليه التكنولوجيا في رسم الأنماط الدقيقة على الرقائق. أكثر من ذلك، أتمت الشركة بنجاح أولى عمليات التصوير بأشعة الليزر فوق البنفسجية القصوى في أبريل 2025، ما مكّنها اليوم من اختبار رقائقها بانتظام لتحسين خطوط التصنيع وتدقيق جودة المنتجات.

وبالانتقال إلى نقطة جوهرية، كشفت Rapidus عن اعتمادها نهج “المعالجة المنفردة للرقاقة” لكل مراحل التصنيع داخل مصنعها. قد يبدو هذا المصطلح معقدًا للوهلة الأولى، لكنه في جوهره يعني أن كل رقاقة سيجري التعامل معها وفحصها بشكل فردي، فعوضًا عن معالجة مجموعة من الرقائق معًا في دفعة واحدة - كما هو شائع في المصانع الكبرى - سيجري ضبط كل مرحلة مثل الأكسدة، وزرع الأيونات، والترسيب، والتنظيف، والتقسية وأيضًا كل عمليات النقش بدقة على كل رقاقة بمفردها. وهذا يأتي في الوقت الذي تعتمد فيه كبريات الشركات المنتجة للمعالجات نهجًا مختلطًا يجمع أحيانًا بين المعالجة الجماعية في بعض المراحل والفردية في الخطوات الأكثر حساسية.

وهذا يعكس فلسفة Rapidus في الهندسة التصنيعية، حيث تمنح المعالجة المنفردة قدرة متقدمة على مراقبة الجودة بشكل لحظي، وإجراء تصحيحات فورية، وتحسين الأداء واكتشاف العيوب بدقة عالية. كما ينتج عن ذلك حصيلة ضخمة من البيانات المهيأة للاستخدام في خوارزميات الذكاء الاصطناعي، التي بدورها تعزز عملية التحليل والتطوير المستمر، وتساعد في خفض نسب العيوب وتحسين معدلات الإنتاج.

ورغم هذا التقدم اللافت، لا تخلو الاستراتيجية من تحديات. إذ أن التعامل مع كل رقاقة على حدة بطبيعة الحال يقلل من الطاقة الاستيعابية للمعدات مقارنة بأنظمة التصنيع الجماعية، وقد يؤدي أحيانًا إلى ارتفاع التكاليف النهائية وإطالة زمن الدورة الإنتاجية. كما أن تجهيز المعدات اللازمة لهذا النهج يتطلب استثمارات عالية، ويحتاج تنسيقاً دقيقاً لضمان سير العمليات بدون تعثر. غير أن رؤية Rapidus تركز على أن الفوائد طويلة المدى، من تقليل العيوب وتحسين العوائد وتمكين السيطرة الدقيقة على الجودة، قد تجعل من هذا النهج الرهان الأفضل على المدى الطويل خاصة في إنتاج الرقائق ذات الدقة القياسية مثل 2 نانومتر وأصغر مستقبلاً.

امتداداً لهذا التوجه الاستراتيجي، تستعد Rapidus لإطلاق حزمة التطوير الخاصة بعملياتها (PDK) خلال الربع الأول من عام 2026، والتي ستوفر للمصممين والمهندسين بنية تحتية جاهزة لتجريب أفكارهم وتصميماتهم الرائدة على أرض الواقع. يبدو أن الشركة تُدرك أهمية اجتذاب شركات ناشئة ومصممين مبتكرين عبر دعمهم بإمكانات تصنيعية مرنة وفائقة الدقة، ما يهيئ بيئة تنافسية ديناميكية داخل اليابان وخارجها.

ومع تصاعد وتيرة سباق أشباه الموصلات، تبرهن Rapidus مرة أخرى على أن الجرأة في اختيار المسارات التقنية المختلفة – مثل المعالجة المنفردة ورفع سقف التحدي بتقليل حجم الترانزستور إلى 2 نانومتر – هو ما يصنع الفارق حقًا. تظل هناك فرص لزيادة ترابط الموضوع باستخدام كلمات مثل “إنتاجية”، “مرونة تصنيع”، “ذكاء اصطناعي”، أو استبدال بعض العبارات بمصطلحات أقوى مثل “تقنيات الجيل الجديد” بدلاً من “الجديدة”، بل وربما إضافة جملة تربط بين نهج المعالجة المنفردة والتخصيص الدقيق المطلوب في سوق الإلكترونيات المتقدمة يعزز من وضوح المقال، مما يوفر للقارئ رؤية أوضح حول رهانات المستقبل في قطاع الرقائق الياباني.