Yi Zou, Drejtor i Lartë i Inxhinierisë, ASML Silicon Valley – Seria e Intervistave

Yi Zou menaxhon ekipet e inxhinierisë së produkteve të shkencës së të dhënave në ASML Silicon Valley. ASML zhvillon softuer të sofistikuar dhe zgjidhje metrologjike, duke adresuar kompleksitetet e përshkallëzuara që hasen në nyjet më të vogla.

Çfarë ishte ajo që ju interesoi për të ndjekur inxhinierinë?

Si fëmijë, kam qenë gjithmonë shumë kureshtar dhe i interesuar për të kuptuar se si funksionojnë gjërat. Kjo më shtyu të gravitoja te lëndët si shkenca në shkollën e mesme, por shpejt kuptuan se inxhinierët ishin njerëzit që projektuan dhe ndërtuan zgjidhje për të adresuar problemet reale dhe për të bërë një ndikim pozitiv në botën tonë.

Në kolegj, vlerësova gjithashtu sesi diplomat e inxhinierisë përqendroheshin në zhvillimin e aftësive të tjera të rëndësishme, përtej bazave të fizikës dhe matematikës, që janë shumë të transferueshme në tregun e punës në shumë karriera të ndryshme. Inxhinierët fitojnë aftësi të forta të të menduarit analitik dhe të zgjidhjes kritike të problemeve, si dhe aftësinë për të kaluar midis të menduarit të përgjithshëm në një qasje të orientuar nga detajet e nevojshme për të sjellë në jetë idetë - nga koncepti krijues tek dizajni i sistemit deri te produkti përfundimtar.

A mund të ndani me ne udhëtimin tuaj se si u bëtë Drejtor i Inxhinierisë Sr. në ASML?

Në vitin 2014, iu bashkua ASML nga GlobalFoundries, një kompani amerikane gjysmëpërçuese që projekton dhe prodhon çipa silikoni. Si anëtar i ekipit të Zhvillimit të Teknologjisë së Avancuar në ASML Silicon Valley, unë drejtova disa projekte kërkimore të fokusuara në vlerësimin dhe prototipin e teknikave të litografisë të përdorura për të përmirësuar procesin e prodhimit të çipave, si p.sh. rezolucioni i përmirësuar i modeleve.

Gjatë të njëjtës periudhë kohore, unë ndërtova një ekip teknik që u specializua në mësimin e makinerive. Ne demonstruam fizibilitetin e aplikimit të mësimit të thellë në disa aplikacione kritike, të cilat çuan në zhvillimin e një familjeje të re produktesh. Unë gjithashtu drejtova një bashkëpunim të ngushtë me një kompani udhëheqëse të prodhimit të çipave për të eksploruar aplikacionet e shkencës së të dhënave brenda fabrikave të prodhimit me volum të lartë (fabrika ku prodhohen çipat). Kjo çoi në krijimin e disa mundësive të reja me vlerë të shtuar për ASML. Që nga promovimi im i fundit në vitin 2019, unë po vazhdoj të zgjeroj teknikat e shkencës së të dhënave në tregun tonë më të gjerë të klientëve.

ASML është një lider inovacioni në industrinë e gjysmëpërçuesve, pasi u ofron prodhuesve të çipave gjithçka që u nevojitet – harduer, softuer dhe shërbime – për të prodhuar në masë modele në silikon përmes litografisë. A mund të përmblidhni shpejt se çfarë është litografia në lidhje me dizajnimin e çipave kompjuterikë?

Puna që bën ASML është një përbërës kyç për t'i bërë çipat më të fuqishëm, më të lirë, më efikas në energji dhe më të përhapur. Fillon me sistemin tonë të litografisë, i cili në thelb është një sistem projeksioni, që përdor dritën ultravjollcë për të krijuar miliarda struktura të vogla në feta të holla silikoni.

Drita projektohet në një plan të modelit (i njohur si "rrjeta" ose "maskë") që do të printohet. Optika e fokuson modelin në vaferën e silikonit, e cila më parë është veshur me një kimikat të ndjeshëm ndaj dritës. Kur pjesët e paekspozuara gërmohen, zbulohet një model tredimensional. Procesi përsëritet herë pas here në atë sistem hap-dhe-skanim, i cili matë dhe ekspozon paralelisht.

Këto çipa formojnë atë që përbën një "qytet" shumëkatëshe qarqesh me miliarda lidhje të vogla në shtresa të holla si vafer. Së bashku, këto struktura përbëjnë një qark të integruar ose çip. Sa më shumë struktura që prodhuesit e çipave mund të grumbullojnë në një çip, aq më i shpejtë dhe më i fuqishëm është ai.

ASML ka dy lloje kryesore të sistemeve të litografisë. Për të filluar, a mund të shpjegoni se çfarë është sistemi i litografisë EUV?

EUV përfaqëson hapin më të madh në avancimin e litografisë që nga fillimi. Gjëja e ndërlikuar me dritën EUV është se ajo absorbohet nga gjithçka, madje edhe nga ajri. Është gjithashtu shumë e vështirë të gjenerohet.

Një sistem litografie EUV ka një dhomë të madhe me vakum të lartë në të cilën drita mund të udhëtojë aq larg sa të ulet në vafer. Drita drejtohet nga një seri pasqyrash ultra-reflektuese. Një sistem EUV përdor një lazer me energji të lartë që ndez mbi një pikë mikroskopike të kallajit të shkrirë (që udhëton 50,000 herë në sekondë) dhe e kthen atë në plazmë, duke lëshuar dritë EUV, e cila më pas fokusohet në një rreze.

A mund të shpjegoni se si ndryshon sistemi i litografisë DUV nga sistemi i litografisë EUV?

Sistemi ynë i litografisë DUV është fuqia e industrisë që përdoret për të prodhuar një gamë të gjerë nyjesh dhe teknologjish gjysmëpërçuese. EUV përdoret së bashku me sistemet DUV në nyjet më të avancuara dhe shtresat kritike për të nxitur shkallëzim të përballueshëm.

Një nga aspektet vërtet mbresëlënëse të ASML, është se si kompania rinovon sistemet e vjetra si sistemet "klasike" të litografisë PAS 5500 dhe TWINSCAN. Për çfarë po rinovohen aktualisht?

Si Ligji i Moores ashtu edhe "Më shumë se Moore" kërkojnë karburant për zgjidhjet tona me kosto efektive, duke nxitur shitjet e sistemeve zhytjeje dhe të thata TWINSCAN të sapondërtuara, si dhe të stepperëve dhe skanerëve të rinovuar PAS 5500 dhe TWINSCAN.

Me cilën gjatësi vale aktuale nanometrike mund të punojë ASML?

Sistemet më të avancuara të litografisë EUV të ASML japin një gjatësi vale prej 13.5 nm të dritës EUV.

Ligji i Moore ka qenë konsistent për shumë dekada tani, a besoni se ligji i Moore është afër fundit apo se mund të shtrihet më tej?

Zgjerimi i Ligjit të Moore po bëhet gjithnjë e më i vështirë dhe i kushtueshëm, por nuk ka vdekur. Ne nuk jemi aq afër kufijve themelorë të fizikës siç do të donin të besonin disa. Modelet e çipave të gjeneratës së ardhshme do të përfshijnë më shumë materiale ekzotike, teknologji të reja paketimi dhe dizajne më komplekse 3D. Këto dizajne të reja do të mundësojnë valët e ardhshme të mëdha të inovacionit, si inteligjenca artificiale e avancuar dhe lidhja e shpejtë me 5G, si dhe do të gjenerojnë produkte të konsumit që as nuk i kemi konceptuar ende.

Unë personalisht punoj brenda biznesit të Aplikacioneve të ASML, i fokusuar në zhvillimin e zgjidhjeve softuerike për të zgjeruar aftësitë e performancës së harduerit tonë, i cili përdoret nga prodhuesit e çipave për të prodhuar në masë modele gjithnjë e më të vogla në silikon. Do të ishte e pamundur që sistemet tona të litografisë të prodhonin çipa në dimensione gjithnjë e më të vogla pa softuerin që ne zhvillojmë.

Ekipi ynë i inxhinierëve po punon vazhdimisht për të kuptuar dhe modeluar efektet fizike që ndikojnë në procesin e modelimit, kështu që ne mund të parashikojmë se si një model dizajni do të printohet në një vaferë silikoni dhe të optimizojmë formën e tij për të gjeneruar imazhin që duam.

Ky është një proces përsëritës, intensiv llogaritës që kërkon përdorimin efikas dhe të saktë të një arkitekture kompjuterike me performancë të lartë të shpërndarë në shkallë të gjerë. Çipat e avancuar të sotëm kanë miliarda transistorë, që do të thotë se ne duhet të simulojmë dhe optimizojmë imazhin e miliarda modeleve. Për ta arritur këtë me saktësi ekstreme brenda 24 orëve, ne duhet të gjejmë mënyra të zgjuara për të vazhduar përmirësimin e performancës së modelit, për sa i përket saktësisë dhe kohës së funksionimit.

Ndërsa këto paraqitje të çipave bëhen më komplekse për të zgjeruar Ligjin e Moore-it, mësimi i makinerive mund të përshpejtojë në mënyrë dramatike një pjesë kyçe të procesit të simulimit dhe prodhimit. Brenda ekipeve në ASML Silicon Valley, shkencëtarët e të dhënave po hulumtojnë se si të dizajnojnë një rrjet të ri nervor për të ndihmuar në kuptimin e fizikës komplekse që është e panjohur për modelin fizik dhe më pas të përdorin rrjetin nervor për të shtuar qasjen e modelimit fizik.

Metodologjia e përdorur për të zhvilluar modele fizike rigoroze dhe modele të mësimit të makinerive janë shumë të ngjashme. Të dy kanë nevojë për shumë rezultate eksperimentale dhe të dhëna për të formuar parashikimin, por mësimi i makinerive kursen shumë kohë dhe përpjekje, ndërsa përmirëson saktësinë. Ai gjithashtu paraqet një mundësi për të përdorur më plotësisht sasitë e mëdha të të dhënave të krijuara në një mjedis prodhimi për të përmirësuar kontrollin e procesit.

Ky është vetëm një shembull për të ilustruar temën më të gjerë në industrinë tonë: Për sa kohë që ka teknologë të ngarkuar me misionin për të zgjeruar Ligjin e Moore-it, zgjidhjet e reja inovative do të trajtojnë problemin e shkallëzimit përmes shumë rrugëve të ndryshme krijuese.

A ka ndonjë gjë tjetër që dëshironi të ndani në lidhje me ASML?

Në Silicon Valley, ASML përdor një central kompjuterik shumë të specializuar të dedikuar për zgjerimin e Ligjit të Moore duke përdorur ekspertizën e tij unike në modelimin fizik dhe algoritmet numerike.

Kjo na pozicionon të përqendrohemi në disa imperativa kyçe për kompaninë, duke përfshirë:

• Përdorni fuqinë llogaritëse gjithnjë në rritje për të avancuar më tej aplikacionet tona të mësimit të makinerive të fokusuara në simulimin e procesit të litografisë për të zgjeruar Ligjin e Moore,
• Integrojmë kompetencat tona llogaritëse dhe metrologjike për të përmirësuar më tej saktësinë e modelit, si dhe për të gjeneruar dhe përdorur më mirë sasi të madhe të të dhënave të imazhit me cilësi të lartë për të përmirësuar teknologjinë e optimizimit të modeleve, dhe
• Mbështetni dhe zgjeroni zgjidhjet tona llogaritëse për udhërrëfyesin e gjeneratës së ardhshme të litografisë EUV për të mbështetur vazhdimin e Ligjit të Moore.

Ndërsa këto janë udhërrëfyes të ndryshëm të produkteve, çdo rrugë paralele është thelbësore për ruajtjen e mëtejshme të përpjekjeve agresive të shkallëzimit të prodhuesit të çipave. Dhe mësimi i makinerive është një teknologji mundëson që përdoret në çdo rrugë. Inovacionet tona jo vetëm që çojnë përpara një industri të tërë të teknologjisë së konsumit, por gjithashtu nxisin inovacione të mëtejshme brenda produkteve tona ndërsa fitojmë fuqi llogaritëse gjithnjë në rritje.

Faleminderit që iu përgjigjët të gjitha pyetjeve tona. Lexuesit që dëshirojnë të mësojnë më shumë duhet të vizitojnë në ASML Silicon Valley