Yi Zou, ინჟინერიის უფროსი დირექტორი, ASML Silicon Valley - ინტერვიუს სერია

Yi Zou მართავს მონაცემთა მეცნიერების პროდუქტის საინჟინრო გუნდებს ASML სილიკონის ველი. ASML ავითარებს დახვეწილ პროგრამულ უზრუნველყოფას და მეტროლოგიურ გადაწყვეტილებებს, რომლებიც მიმართავს მზარდ სირთულეებს, რომლებიც გვხვდება მცირე კვანძებში.

რა იყო ის, რაც გაინტერესებდათ ინჟინერიის განხრით?

ბავშვობაში ყოველთვის ძალიან ცნობისმოყვარე და დაინტერესებული ვიყავი იმის გაგებით, თუ როგორ მუშაობს ყველაფერი. ამან მიბიძგა მიმეღო ისეთ საგნებზე, როგორიცაა მეცნიერება საშუალო სკოლაში, მაგრამ სწრაფად მიხვდნენ, რომ ინჟინრები იყვნენ ადამიანები, რომლებმაც შექმნეს და შექმნეს გადაწყვეტილებები რეალური პრობლემების გადასაჭრელად და პოზიტიური გავლენის მოხდენის მიზნით ჩვენს სამყაროზე.

კოლეჯში მე ასევე ვაფასებდი, თუ როგორ იყო ინჟინერიის ხარისხები ფოკუსირებული სხვა მნიშვნელოვანი უნარების განვითარებაზე, ფიზიკისა და მათემატიკის საფუძვლების მიღმა, რომლებიც ძალზედ გადამდებია სამუშაო ბაზარზე მრავალ სხვადასხვა კარიერაზე. ინჟინრები იძენენ ძლიერ ანალიტიკურ აზროვნებას და კრიტიკული პრობლემების გადაჭრის უნარს, ასევე უნარს, გადავიდნენ დიდ სურათზე აზროვნებას შორის დეტალებზე ორიენტირებულ მიდგომაზე, რომელიც საჭიროა იდეების გასაცოცხლებლად - კრეატიული კონცეფციიდან სისტემის დიზაინამდე და საბოლოო პროდუქტამდე.

შეგიძლიათ გაგვიზიაროთ თქვენი მოგზაურობა იმის შესახებ, თუ როგორ გახდით ASML-ის ინჟინერიის უფროსი დირექტორი?

2014 წელს შევუერთდი ASML-ს GlobalFoundries-დან, ამერიკული ნახევარგამტარული კომპანიისგან, რომელიც აპროექტებს და ამზადებს სილიკონის ჩიპებს. როგორც ASML Silicon Valley-ის Advanced Technology Development გუნდის წევრი, მე ვხელმძღვანელობდი რამდენიმე კვლევით პროექტს, რომლებიც ორიენტირებულია ლითოგრაფიის ტექნიკის შეფასებასა და პროტოტიპირებაზე, რომელიც გამოიყენება ჩიპების წარმოების პროცესის გასაუმჯობესებლად, როგორიცაა გაუმჯობესებული ნიმუშის გარჩევადობა.

ამავე პერიოდის განმავლობაში, მე შევქმენი ტექნიკური გუნდი, რომელიც სპეციალიზირებული იყო მანქანათმცოდნეობაში. ჩვენ ვაჩვენეთ ღრმა სწავლების გამოყენების მიზანშეწონილობა რამდენიმე კრიტიკულ აპლიკაციაში, რამაც განაპირობა ახალი პროდუქტის ოჯახის განვითარება. მე ასევე ვხელმძღვანელობდი მჭიდრო თანამშრომლობას ჩიპების მწარმოებელ წამყვან კომპანიასთან მონაცემთა მეცნიერების აპლიკაციების შესასწავლად დიდი მოცულობის წარმოების ფაბრიკებში (ქარხნები, სადაც ჩიპები მზადდება). ამან გამოიწვია ASML-ისთვის დამატებითი ღირებულების რამდენიმე ახალი შესაძლებლობის შექმნა. 2019 წელს ჩემი ბოლო დაწინაურების შემდეგ, მე ვაგრძელებ მონაცემთა მეცნიერების ტექნიკის გაფართოებას ჩვენს უფრო ფართო მომხმარებელთა ბაზარზე.

ASML არის ინოვაციების ლიდერი ნახევარგამტარების ინდუსტრიაში, რადგან ისინი აწვდიან ჩიპების მწარმოებლებს ყველაფერს, რაც მათ სჭირდებათ - აპარატურა, პროგრამული უზრუნველყოფა და სერვისები - სილიკონის ნიმუშების მასობრივი წარმოებისთვის ლითოგრაფიის საშუალებით. შეგიძლიათ სწრაფად შეაჯამოთ რა არის ლითოგრაფია კომპიუტერული ჩიპების დიზაინში მითითებით?

სამუშაო, რომელსაც ASML აკეთებს, არის მთავარი ინგრედიენტი ჩიპების უფრო მძლავრი, იაფი, ენერგოეფექტური და ყველგან გავრცელებული. ის იწყება ჩვენი ლითოგრაფიული სისტემით, რომელიც არსებითად არის პროექციის სისტემა, რომელიც იყენებს ულტრაიისფერ შუქს, რათა შექმნას მილიარდობით პატარა სტრუქტურა სილიკონის თხელ ნაჭრებზე.

სინათლე დაპროექტებულია ნიმუშის ნახატზე (ცნობილია, როგორც "რეტიკული" ან "ნიღაბი"), რომელიც დაიბეჭდება. ოპტიკა ფოკუსირებას უკეთებს ნიმუშს სილიკონის ვაფლზე, რომელიც ადრე იყო დაფარული სინათლისადმი მგრძნობიარე ქიმიური ნივთიერებით. როდესაც გამოუცდელი ნაწილები ამოიჭრება, ვლინდება სამგანზომილებიანი ნიმუში. პროცესი მეორდება დროდადრო ნაბიჯ-და-სკანირების სისტემაში, რომელიც ზომავს და ავლენს პარალელურად.

ეს ჩიპები ქმნიან სქემების მრავალსართულიან „ქალაქს“, მილიარდობით პაწაწინა კავშირებით ვაფლის თხელ ფენებზე. ეს სტრუქტურები ერთად ქმნიან ინტეგრირებულ წრეს, ანუ ჩიპს. რაც უფრო მეტი სტრუქტურის მქონე ჩიპების შემქმნელებს შეუძლიათ ჩიპზე ჩაყრა, მით უფრო სწრაფი და ძლიერია ის.

ASML-ს აქვს ორი ძირითადი ტიპის ლითოგრაფიული სისტემა. დასაწყისისთვის შეგიძლიათ ახსნათ რა არის EUV ლითოგრაფიული სისტემა?

EUV წარმოადგენს უდიდეს ნაბიჯს ლითოგრაფიის წინსვლაში თავიდანვე. EUV შუქის სახიფათო რამ არის ის, რომ ის შეიწოვება ყველაფერი, ჰაერიც კი. ასევე ცნობილია, რომ მისი გამომუშავება საკმაოდ რთულია.

EUV ლითოგრაფიის სისტემას აქვს დიდი მაღალი ვაკუუმური კამერა, რომელშიც შუქს შეუძლია საკმარისად შორს გაიაროს ვაფლზე. სინათლე ხელმძღვანელობს ულტრაამრეკლავი სარკეების სერიით. EUV სისტემა იყენებს მაღალენერგიულ ლაზერს, რომელიც ასხივებს გამდნარი კალის მიკროსკოპულ წვეთს (რომელიც წამში 50,000-ჯერ მოძრაობს) და აქცევს მას პლაზმად, ასხივებს EUV შუქს, რომელიც შემდეგ ფოკუსირებულია სხივად.

შეგიძლიათ ახსნათ რით განსხვავდება DUV ლითოგრაფიული სისტემა EUV ლითოგრაფიული სისტემისგან?

ჩვენი DUV ლითოგრაფიული სისტემა არის ინდუსტრიის სამუშაო ძალა, რომელიც გამოიყენება ნახევარგამტარული კვანძების და ტექნოლოგიების ფართო სპექტრის დასამზადებლად. EUV გამოიყენება DUV სისტემებთან ერთად ყველაზე მოწინავე კვანძებსა და კრიტიკულ ფენებში, რათა მოხდეს ხელმისაწვდომი მასშტაბირება.

ASML-ის ერთ-ერთი მართლაც შთამბეჭდავი ასპექტია ის, თუ როგორ განაახლებს კომპანია ძველ სისტემებს, როგორიცაა "კლასიკური" PAS 5500 და TWINSCAN ლითოგრაფიული სისტემები. რისთვის მიმდინარეობს მათი განახლება ამჟამად?

როგორც მურის კანონი, ასევე მეტი ვიდრე მური საწვავს მოითხოვს ჩვენს ეკონომიურ გადაწყვეტილებებს, რაც ზრდის როგორც ახლად აშენებული TWINSCAN ჩაძირვისა და მშრალი სისტემების გაყიდვებს, ასევე განახლებულ PAS 5500 და TWINSCAN სტეპერებსა და სკანერებს.

რა არის ამჟამინდელი ნანომეტრიანი ტალღის სიგრძით ASML მუშაობა?

ASML-ის ყველაზე მოწინავე EUV ლითოგრაფიული სისტემები აწვდის 13.5 ნმ ტალღის სიგრძეს EUV სინათლის.

მურის კანონი უკვე რამდენიმე ათეული წელია თანმიმდევრულია, გჯერათ, რომ მურის კანონი დასასრულს უახლოვდება, თუ ის შეიძლება კიდევ უფრო გაფართოვდეს?

მურის კანონის გაფართოება სულ უფრო რთული და ძვირი ხდება, მაგრამ ის არ არის მკვდარი. ჩვენ არც ისე ახლოს ვართ ფიზიკის ფუნდამენტურ საზღვრებთან, როგორც ზოგიერთი გვჯერა. შემდეგი თაობის ჩიპების დიზაინი მოიცავს უფრო ეგზოტიკურ მასალებს, შეფუთვის ახალ ტექნოლოგიებს და უფრო რთულ 3D დიზაინს. ეს ახალი დიზაინები საშუალებას მისცემს ინოვაციების მომდევნო დიდ ტალღებს, როგორიცაა მოწინავე ხელოვნური ინტელექტი და სწრაფი დაკავშირება 5G-თან, ასევე წარმოქმნის სამომხმარებლო პროდუქტებს, რომლებიც ჯერ არც კი გვაქვს ჩაფიქრებული.

მე პირადად ვმუშაობ ASML-ის აპლიკაციების ბიზნესში, რომელიც ორიენტირებულია პროგრამული გადაწყვეტილებების შემუშავებაზე, რათა გავაფართოვოთ ჩვენი ტექნიკის შესრულების შესაძლებლობები, რომელსაც იყენებენ ჩიპების მწარმოებლები სილიკონზე უფრო მცირე ზომის შაბლონების მასობრივი წარმოებისთვის. ჩვენი ლითოგრაფიული სისტემებისთვის შეუძლებელი იქნება ჩიპების წარმოება სულ უფრო მცირე ზომებით, ჩვენ მიერ შემუშავებული პროგრამული უზრუნველყოფის გარეშე.

ჩვენი ინჟინრების გუნდი მუდმივად მუშაობს იმ ფიზიკური ეფექტების გასაგებად და მოდელირებაზე, რომლებიც გავლენას ახდენენ ნიმუშის პროცესზე, ასე რომ, ჩვენ შეგვიძლია ვიწინასწარმეტყველოთ, თუ როგორ დაიბეჭდება დიზაინის ნიმუში სილიკონის ვაფლზე და მისი ფორმის ოპტიმიზაცია მოხდეს ჩვენთვის სასურველი სურათის შესაქმნელად.

ეს არის განმეორებითი, გამოთვლითი ინტენსიური პროცესი, რომელიც მოითხოვს ფართომასშტაბიანი, მაღალი ხარისხის გამოთვლითი არქიტექტურის ეფექტურ და ზუსტ გამოყენებას. დღევანდელ მოწინავე ჩიპებს აქვთ მილიარდობით ტრანზისტორი, რაც იმას ნიშნავს, რომ ჩვენ უნდა მოვახდინოთ მილიარდობით შაბლონის გამოსახულების სიმულაცია და ოპტიმიზაცია. იმისათვის, რომ მივაღწიოთ ამას უკიდურესი სიზუსტით 24 საათის განმავლობაში, ჩვენ უნდა ვიპოვოთ ჭკვიანური გზები მოდელის მუშაობის გასაუმჯობესებლად, სიზუსტისა და მუშაობის დროის თვალსაზრისით.

ვინაიდან ჩიპების ეს განლაგება უფრო რთული ხდება მურის კანონის გასავრცელებლად, მანქანათმცოდნეობას შეუძლია მკვეთრად დააჩქაროს სიმულაციისა და წარმოების პროცესის ძირითადი ნაწილი. ASML Silicon Valley-ის გუნდებში, მონაცემთა მეცნიერები იკვლევენ, თუ როგორ უნდა შეიმუშაონ ახალი ნერვული ქსელი, რათა დაეხმაროს რთული ფიზიკის გაგებაში, რომელიც უცნობია ფიზიკური მოდელისთვის და შემდეგ გამოიყენონ ნერვული ქსელი ფიზიკური მოდელირების მიდგომის გასაძლიერებლად.

მკაცრი ფიზიკური მოდელებისა და მანქანათმცოდნეობის მოდელების შესაქმნელად გამოყენებული მეთოდოლოგია ძალიან ჰგავს. ორივეს სჭირდება ბევრი ექსპერიმენტული შედეგი და მონაცემები პროგნოზის ფორმირებისთვის, მაგრამ მანქანათმცოდნეობა დაზოგავს დიდ დროსა და ძალისხმევას, ხოლო სიზუსტე აუმჯობესებს. ის ასევე იძლევა შესაძლებლობას, უფრო სრულად გამოიყენოს საწარმოო გარემოში წარმოქმნილი დიდი რაოდენობით მონაცემები პროცესის კონტროლის გასაუმჯობესებლად.

ეს არის მხოლოდ ერთი მაგალითი ჩვენს ინდუსტრიაში უფრო ფართო თემის საილუსტრაციოდ: სანამ ტექნოლოგები არიან დავალებულნი მურის კანონის გაფართოების მისიით, ახალი ინოვაციური გადაწყვეტილებები სკალირების პრობლემას მრავალი სხვადასხვა შემოქმედებითი გზის საშუალებით გადაჭრის.

არის კიდევ რაიმე, რისი გაზიარებაც გსურთ ASML-ის შესახებ?

სილიკონის ველში, ASML იყენებს უაღრესად სპეციალიზებულ პროგრამულ ცენტრს, რომელიც ეძღვნება მურის კანონის გაფართოებას მის უნიკალურ გამოცდილებაზე ფიზიკური მოდელირებისა და რიცხვითი ალგორითმების გამოყენებით.

ეს გვაძლევს ფოკუსირებას კომპანიისთვის რამდენიმე ძირითად იმპერატივზე, მათ შორის:

• გამოიყენეთ მუდმივად მზარდი გამოთვლითი სიმძლავრე ჩვენი მანქანათმცოდნეობის აპლიკაციების შემდგომი წინსვლისთვის, რომლებიც ორიენტირებულია ლითოგრაფიის პროცესის სიმულაციაზე მურის კანონის გასავრცელებლად,
• ჩვენი გამოთვლითი და მეტროლოგიური კომპეტენციების ინტეგრირება მოდელის სიზუსტის შემდგომი გასაუმჯობესებლად, ასევე მაღალი ხარისხის გამოსახულების მონაცემების გენერირებისა და უკეთ გამოყენების მიზნით, შაბლონების ოპტიმიზაციის ტექნოლოგიის გასაუმჯობესებლად და
• მხარი დაუჭირეთ და გააფართოვეთ ჩვენი გამოთვლითი გადაწყვეტილებები შემდეგი თაობის EUV ლითოგრაფიის საგზაო რუქისთვის მურის კანონის გაგრძელების მხარდასაჭერად.

მიუხედავად იმისა, რომ ეს არის სხვადასხვა პროდუქტის საგზაო რუქები, თითოეული პარალელური გზა გადამწყვეტია ჩიპების მწარმოებლის აგრესიული მასშტაბის ძალისხმევის შემდგომი შესანარჩუნებლად. და მანქანათმცოდნეობა არის გამაძლიერებელი ტექნოლოგია, რომელიც გამოიყენება თითოეულ გზაზე. ჩვენი ინოვაციები არა მხოლოდ წინ უძღვის მთელ სამომხმარებლო ტექნოლოგიების ინდუსტრიას, არამედ განაპირობებს შემდგომ ინოვაციებს ჩვენს საკუთარ პროდუქტებში, რადგან ჩვენ ვიღებთ მუდმივად მზარდ გამოთვლით ძალას.

გმადლობთ, რომ პასუხობთ ჩვენს ყველა კითხვას. მკითხველს, ვისაც სურს მეტი გაიგოს, უნდა ეწვიოს აქ ASML სილიკონის ველი