Rapidus، قهرمان ملی ژاپن در صنعت نیمههادی، با یک کارخانه در چیتوز هوکایدو و هدف تولید انبوه در سال 2027، در تلاش است تا ژاپن را به صف تولیدکنندگان پیشرو تراشه بازگرداند. این شرکت که اولین تولیدکننده جدید تراشههای پیشرفته در دهههای اخیر محسوب میشود، با وجود داشتن فناوری EUV و نمونه اولیه 2 نانومتری GAA، هنوز هیچ مشتری پرحجمی را جذب نکرده است. در این گزارش، نقشه راه Rapidus، چالشها و فرصتهای آن را بررسی میکنیم.
IIM-1: قلب تپنده پروژه
کارخانه IIM-1 (Innovative Integration for Manufacturing) در سپتامبر 2023 در منطقه بیبی چیتوز کلنگزنی شد و اتاق تمیز آن در سال 2024 تکمیل گردید. ASML در دسامبر 2024 یک اسکنر TWINSCAN NXE:3800E را تحویل داد که اولین سیستم EUV درجه تولید انبوه نصبشده در ژاپن است. این ابزار اولین نوردهی خود را در 1 آوریل 2025 انجام داد و خط آزمایشی نیز در همان ماه راهاندازی شد.
Rapidus تولید انبوه را برای سال 2027 هدف قرار داده است، اما این تاریخ بدون جزئیات بیشتر اعلام شده است. برنامه تجاری شرکت به شروع تولید در نیمه دوم سال مالی 2027 و رسیدن به ظرفیت کامل در سال 2028 اشاره دارد. ظرفیت اولیه حدود 6000 ویفر در ماه خواهد بود که در سال اول به 25000 ویفر در ماه افزایش مییابد. این افزایش چهار برابری برای کاهش هزینههای هر ویفر ضروری است.
موقعیت IIM-1 در چیتوز مزایای متعددی دارد: آب فراوان برای تمیزکاری ویفر، آب و هوای خنک که بار خنککنندگی را کاهش میدهد، و پتانسیل بالای انرژی تجدیدپذیر از باد، خورشید و برق آبی. مقامات محلی و استانی نیز ابتکار «دره هوکایدو» را برای ایجاد یک خوشه نیمههادی در منطقه راهاندازی کردهاند.
فرآیند 2 نانومتری: از IBM تا هوکایدو
گره 2 نانومتری Rapidus یک طراحی نانوورق با گیت تماممحور (GAA) است که از فرآیند 2 نانومتری IBM در سال 2021 مشتق شده است. این فناوری حاصل مشارکتی است که در دسامبر 2022 امضا شد. مهندسان Rapidus در مجتمع Nanotech آلبانی در نیویورک در کنار IBM کار کردند تا این گره را یاد بگیرند. بیش از 150 مهندس Rapidus در سالهای 2023 و 2024 به آلبانی اعزام شدند و حدود 80 نفر بعداً به چیتوز بازگشتند تا فرآیند را برای تولید انتقال دهند.
تمایز اصلی Rapidus در جریان ساخت است. IIM-1 از پردازش تکویفر در بخش جلویی استفاده میکند که با نام Rapid and Unified Manufacturing Service شناخته میشود. دادههای هر ویفر به مدلهای هوش مصنوعی تغذیه میشود تا یادگیری بازده را تسریع کرده و زمان چرخش را در مقایسه با پردازش دستهای TSMC و سامسونگ کاهش دهد. کیت طراحی فرآیند (PDK) 2 نانومتری در سهماهه اول 2025 به مشتریان اولیه رسیده است، اما Rapidus هنوز رقم بازده را منتشر نکرده است.
چالشها و فرصتها
با وجود پیشرفتهای فنی، Rapidus با چالش بزرگی روبرو است: عدم وجود مشتری متعهد به حجم بالا. مدیرعامل این شرکت، آتسویوشی کوئیکه، اعلام کرده که بیش از 60 شرکت در حال مذاکره هستند، اما هیچکدام توافقنامه حجمی امضا نکردهاند. این موضوع ریسک بالایی را برای پروژه ایجاد میکند، زیرا کل تولید به یک کارخانه وابسته است.
با این حال، حمایت دولت ژاپن و پتانسیل بالای فناوری، امیدها را زنده نگه داشته است. Rapidus از بودجه 267.6 میلیارد ینی دولت بهرهمند شده و برنامههای بلندپروازانهای برای بستهبندی پیشرفته و چیپلتها دارد. برای اطلاعات بیشتر درباره فناوری GAA، میتوانید به ویکیپدیا مراجعه کنید.
نتیجهگیری
Rapidus با یک کارخانه و مهلت 2027، ریسک بزرگی را پذیرفته است، اما حمایت دولت و پتانسیل فناوری 2 نانومتری میتواند ژاپن را به جایگاه رقابتی در صنعت نیمههادی بازگرداند. موفقیت این پروژه به جذب مشتریان و افزایش ظرفیت تولید بستگی دارد.
