Yi Zou, ASML Silicon Valley Mühendislik Kıdemli Direktörü – Röportaj Serisi

Yi Zou, ASML Silicon Valley’de veri biliminden sorumlu ürün mühendislik ekiplerini yönetiyor. ASML, daha küçük nodlarda karşılaşılan artan karmaşıklıkları ele almak için sofistike yazılımlar ve metroloji çözümleri geliştiriyor.

Sizce mühendislik mesleğine ilgi duymaya ne sebep oldu?

Çocukluğumdan beri çok meraklı ve şeylerin nasıl çalıştığını anlamaya ilgi duydum. Bu, beni lisede bilim gibi konulara yöneltti, ancak mühendislerin gerçek problemlere çözümler tasarlayan ve dünyamıza pozitif etki yapan kişiler olduğunu çabuk anladım.

Üniversitede, mühendislik derecelerinin yalnızca fizik ve matematik temelini değil, aynı zamanda iş piyasasında birçok farklı kariyere transfer edilebilen önemli becerileri geliştirdiğini takdir ettim. Mühendisler güçlü analitik düşünme ve eleştirel problem çözme becerileri kazanırlar ve büyük resim düşünmeden, fikirleri hayata geçirmek için gerekli olan detay odaklı yaklaşıma geçiş yapma yeteneğine sahiptirler.

ASML’de Mühendislik Kıdemli Direktörü olarak nasıl görevi aldığınızı bizimle paylaşabilir misiniz?

2014 yılında GlobalFoundries’tan ASML’ye katıldım. ASML Silicon Valley’deki İleri Teknoloji Geliştirme ekibinin bir üyesi olarak, litografi tekniklerini değerlendirme ve prototipleme odaklı birkaç araştırma projesini yönettim.

Aynı zamanda, makine öğrenimi konusunda uzmanlaşmış bir teknik ekip kurdum. Derin öğrenmenin kritik uygulamalara uygulanabilirliğini gösterdik ve bu, yeni bir ürün ailesinin geliştirilmesine yol açtı. Ayrıca, yüksek hacimli üretim fabrikalarında veri bilimini uygulamalarını keşfetmek için bir çip üreticisi şirketle yakın işbirliği yaptım.

ASML, yarı iletken endüstrisinde bir yenilik lideri olarak, çip üreticilerine litografi yoluyla silikon üzerinde desenler oluşturmak için gereken her şeyi – donanım, yazılım ve hizmetleri – sağlıyor. Litografi nedir, çip tasarımı ile ilgili olarak kısaca özetleyebilir misiniz?

ASML’nin yaptığı iş, çiplerin daha güçlü, daha ucuz, daha enerji verimli ve daha yaygın olmasını sağlayan bir anahtar bileşendir. Bu, litografi sistemimizle başlar, bu sistem esasen ultraviyole ışığı kullanarak silikon üzerindeki milyarlarca küçük yapıyı oluşturur.

Işık, desenin (retikül veya mask olarak bilinen) bir blueprint’una yansıtılır. Optik, deseni silikon wafer’a odaklar, daha önce ışığa duyarlı bir kimyasal ile kaplanmıştır. Maruz kalmayan kısımlar kazındığında, üç boyutlu bir desen ortaya çıkar. Bu işlem, paralel olarak ölçen ve maruz bırakan bir adım-tarama sistemi içinde tekrar edilir.

Bu çipler, milyarlarca küçük bağlantıya sahip devasa bir “şehir” oluşturur. Bu yapılar birlikte bir entegre devre, yani bir çip oluşturur. Çip üreticileri bir çip üzerinde ne kadar çok yapı oluşturabilirse, o kadar hızlı ve güçlü olur.

ASML’nin iki ana litografi sistemi türü vardır. EUV litografi sistemini açıklamaya başlayabilir misiniz?

EUV, litografideki en büyük ilerlemeyi temsil eder. EUV ışığının zorluğu, her şeyle, hatta havayla emildiğidir ve üretimi de çok zordur.

Bir EUV litografi sistemi, ışığın wafer’a ulaşabileceği büyük bir yüksek vakum odasına sahiptir. Işık, bir dizi ultra-yansıtıcı ayna tarafından yönlendirilir. EUV sistemi, bir yüksek enerji lazeri kullanır, bu lazer saniyede 50.000 kez hareket eden bir mikroskobik erimiş kalay damlasına ateşler ve plazma oluşturur, EUV ışığı yayar ve bir ışın olarak odaklanır.

DUV litografi sistemini EUV litografi sisteminden nasıl ayırt edersiniz?

DUV litografi sistemimiz, endüstrinin iş atı olan ve geniş bir yelpazede yarı iletken nodları ve teknolojileri üretmek için kullanılan sistemdir. EUV, en gelişmiş nodlarda ve kritik katmanlarda DUV sistemleri ile birlikte kullanılır ve ucuz ölçeklendirme sağlar.

ASML’nin gerçekten etkileyici yönlerinden biri, eski sistemleri nasıl yenilediğidir, örneğin ‘klasik’ PAS 5500 ve TWINSCAN litografi sistemleri. Şu anda bunlar için ne tür bir yenileme yapıyorlar?

Moore Yasası ve Daha Fazlası, maliyet etkili çözümlerimiz için talebi artırıyor ve bu da yeni inşa edilen TWINSCAN immersion ve kuru sistemlerin yanı sıra yenilenen PAS 5500 ve TWINSCAN stepleri ve tarayıcılarının satışlarını artırıyor.

ASML’nin şu anda çalışabildiği nanometre dalga boyu nedir?

ASML’nin en gelişmiş EUV litografi sistemleri 13,5 nm EUV ışığı dalga boyuna ulaşır.

Moore Yasası multiple decades boyunca tutarlı bir şekilde devam etti. Moore Yasasının sona ermekte olduğuna inanüyor musunuz veya daha da uzatılabileceğine?

Moore Yasasını uzatmak giderek daha zor ve pahalı hale geliyor, ancak ölmedi. Fiziksel sınırlara kadar ulaşmadığımızı düşünüyorum. Gelecek nesil çip tasarımları daha egzotik malzemeleri, yeni paketleme teknolojilerini ve daha karmaşık 3D tasarımları içerecektir. Bu tasarımlar, gelişmiş yapay zeka ve 5G ile hızlı bağlantı gibi bir sonraki büyük dalganın yeniliklerini mümkün kılacak ve henüz kavramadığımız tüketici ürünleri üretecektir.

Ben, ASML’nin Uygulamalar iş biriminde, çip üreticilerinin silikon üzerinde her geçen gün daha küçük desenler oluşturmak için kullandıkları donanımımızın performans kabiliyetlerini genişletmek için yazılım çözümleri geliştirmeye odaklanıyorum. Yazılımımızı geliştirmeden litografi sistemlerimizin bu küçük boyutlarda çipler üretmesi imkansız olurdu.

Mühendislerimiz, litografi sürecini etkileyen fiziksel etkileri anlamak ve modellemek için sürekli çalışıyor, böylece bir tasarım deseninin silikon wafer’a nasıl basılacağını tahmin edebilir ve istediğimiz görüntüyü üretmek için şeklini optimize edebiliriz.

Bu, büyük ölçekli, dağıtılmış bir yüksek performanslı bilgisayar altyapısının verimli ve doğru bir şekilde kullanılmasını gerektiren, yinelemeli ve hesaplama yoğun bir işlemdir. Bugünün gelişmiş çiplerinde milyarlarca transistör vardır, yani 24 saat içinde aşırı doğrulukla milyarlarca desenin simülasyonunu ve optimizasyonunu gerçekleştirmemiz gerekir.

Çip tasarımları Moore Yasasını uzatmak için daha karmaşık hale geldikçe, makine öğrenimi simülasyon ve üretim sürecinin kritik bir部分ini dramatik bir şekilde hızlandırabilir. ASML Silicon Valley’deki ekiplerimiz, bilinmeyen fiziksel modelleri anlamak için yeni bir sinir ağı tasarlamak ve bu sinir ağıyı fiziksel modelleme yaklaşımını tamamlamak için kullanmak üzere veri bilimcileri çalıştırıyor.

Fiziksel modelleri ve makine öğrenimi modellerini geliştirme metodolojisi çok benzer. Her ikisi de öngörüyü şekillendirmek için çok sayıda deneysel sonuç ve veri gerektirir, ancak makine öğrenimi zaman ve çabayı tasarruf eder ve doğruluğu artırır. Ayrıca, üretim ortamında üretilen büyük miktarda veriyi kullanarak işleme kontrolünü iyileştirmek için daha tam bir şekilde kullanma fırsatı sunar.

Bu, endüstrimizdeki daha geniş tema için sadece bir örnektir: Moore Yasasını uzatmakla görevli teknologlar olduğu sürece, ölçekleme sorununu birçok farklı yaratıcı yol ile çözecek yeni yenilikçi çözümler ortaya çıkacaktır.

ASML hakkında paylaşmak istediğiniz başka bir şey var mı?

Silikon Vadisi’nde, ASML, fiziksel modelleme ve sayısal algoritmalar konusundaki benzersiz uzmanlığını kullanarak Moore Yasasını uzatmak için uzmanlaşmış bir yazılım gücüne sahiptir.

Bu, bizi birkaç ana görevde odaklanmaya yöneltir:

• Her geçen gün artan hesaplama gücünden yararlanarak litografi sürecini simüle etmek için makine öğrenimi uygulamalarımızı daha da geliştirmek,
• Hesaplamalı ve metroloji yeteneklerimizi entegre etmek, model doğruluğunu daha da iyileştirmek ve büyük miktarda yüksek kaliteli görüntü verilerini üretmek ve kullanmak için patterning optimizasyon teknolojisini geliştirmek, ve
• Sonraki nesil EUV litografi yol haritasını desteklemek için hesaplamalı çözümlerimizi genişletmek.

Bu, farklı ürün yol haritaları olsa da, her bir paralel yol, çip üreticilerinin ölçeklendirme çabalarını sürdürmek için çok önemlidir. Ve makine öğrenimi, her bir yolda kullanılan bir.enable teknolojidir. İnovasyonlarımız yalnızca tüm bir tüketici teknoloji endüstrisini ileriye taşımakla kalmaz, aynı zamanda ürünlerimizde artan hesaplama gücünü kazandıkça kendi ürünlerimizdeki yenilikleri de teşvik eder.

Sorularımıza cevap verdiğiniz için teşekkür ederiz. Daha fazla bilgi edinmek isteyen okuyucular ASML Silicon Valley adresini ziyaret edebilir.

https://youtu.be/l_DXCi0vNwI