Інтерв’ю
Yi Zou, Старший директор інженерії, ASML Silicon Valley – Серія інтерв’ю
Yi Zou керує командами інженерії продукції даних у ASML Silicon Valley. ASML розробляє складне програмне забезпечення та рішення для метрології, що адресують зростаючі складності, з якими стикаються на менших вузлах.
Що саме спонукало вас займатися інженерією?
Як дитина, я завжди був дуже допитливим і цікавився тим, як працюють речі. Це змусило мене схилитися до предметів, таких як наука у школі, але швидко зрозумів, що інженерами були люди, які проектували та будували рішення для вирішення реальних проблем і позитивного впливу на наш світ.
Університеті я також цінував те, як інженерні спеціальності зосереджувалися на розвитку інших важливих навичок, окрім основ фізики та математики, які є високо перехрестними на ринку праці для багатьох різних кар’єр. Інженери набувають сильних аналітичних та критичних навичок вирішення проблем, а також здатність переходити від великої картини до детального підходу, необхідного для реалізації ідей – від творчої концепції до системного дизайну до кінцевого продукту.
Чи можете ви поділитися з нами вашим шляхом, яким ви стали Старшим директором інженерії в ASML?
У 2014 році я приєднався до ASML з GlobalFoundries, американської компанії з виробництва напівпровідників, яка проектує та виготовляє кремнієві чипи. Як член команди розвитку передових технологій у ASML Silicon Valley, я керував кількома дослідницькими проектами, зосередженими на оцінці та прототипуванні літографічних технік, використовуваних для поліпшення процесу виробництва чипів, таких як покращення роздільної здатності малюнків.
За той же період часу я побудував технічну команду, яка спеціалізувалася на машинному навчанні. Ми продемонстрували доцільність застосування глибокого навчання до кількох критичних застосувань, що призвело до розробки нового сімейства продукції. Я також керував тісною співпрацею з провідною компанією з виробництва чипів для дослідження застосувань науки про дані у високовиробничих фабриках (фабриках, де виготовляються чипи). Це призвело до створення кількох нових можливостей доданої вартості для ASML. З моменту моєї останньої підвищення у 2019 році я продовжую розширювати техніки науки про дані до нашого ширшого ринку клієнтів.
ASML є лідером інновацій у галузі виробництва напівпровідників, оскільки вони забезпечують виробників чипів усім необхідним – апаратним забезпеченням, програмним забезпеченням та послугами – для масового виробництва малюнків на кремнії за допомогою літографії. Чи можете ви швидко підсумувати, що таке літографія щодо проектування комп’ютерних чипів?
Робота, яку виконує ASML, є ключовим інгредієнтом для того, щоб зробити чипи більш потужними, дешевими, енергоефективними та універсальними. Все починається з нашої літографічної системи, яка по суті є проєкційною системою, що використовує ультрафіолетове світло для створення мільярдів дрібних структур на тонких скибах кремнію.
Світло проєктується на малюнок (відомий як “ретикль” або “маска”), який буде надрукований. Оптика фокусує малюнок на кремнієвій пластині, яка раніше була покрита світлочутливою хімічною речовиною. Коли неекспонованні частини видалені, відкривається тривимірний малюнок. Процес повторюється знову і знову в тому самому кроку-скануванні, яке вимірює та експонує паралельно.
Ці чипи утворюють те, що становить багатоповерхове “місто” з мільярдами дрібних з’єднань на тонких шарах. Разом ці структури утворюють інтегральну схему, або чип. Чим більше структур виробники чипів можуть помістити на чип, тим швидшим і потужнішим він є.
У ASML є два основних типи літографічних систем. Чи можете ви пояснити, що таке система літографії EUV?
EUV представляє найбільший крок у літографічному прогресі з початку. Труднощі з EUV-світлом полягають у тому, що воно поглинається всіма, навіть повітрям. Воно також дуже складно генерувати.
Система літографії EUV має велику вакуумну камеру, у якій світло може подорожувати досить далеко, щоб потрапити на пластину. Світло спрямовується серією надзвичайно відбивних дзеркал. Система EUV використовує високоенергетичний лазер, який стріляє на мікроскопічну краплю розплавленого олова (що рухається 50 000 разів на секунду) і перетворює його на плазму, випускаючи EUV-світло, яке потім фокусується у промінь.
Чи можете ви пояснити, як система літографії DUV відрізняється від системи літографії EUV?
Наша система літографії DUV є основною системою, яка використовується для виробництва широкого спектра вузлів напівпровідників та технологій. EUV використовується поряд з системами DUV на найбільш просунутих вузлах та критичних шарах для забезпечення доступного масштабування.
Одним з вражаючих аспектів ASML є те, як компанія відновлює старі системи, такі як “класичні” системи літографії PAS 5500 та TWINSCAN. Для чого вони зараз відновлюються?
Обидва Закон Мура та Закон більше, ніж Мур викликають попит на наші ефективні рішення, що сприяють продажам як нових систем TWINSCAN з зануренням та сухих систем, так і відновлених систем PAS 5500 та сканерів TWINSCAN.
Яка поточна довжина хвилі в нанометрах, з якою може працювати ASML?
Найбільш просунута система літографії EUV від ASML забезпечує довжину хвилі 13,5 нм EUV-світла.
Закон Мура був послідовним протягом декількох десятиліть. Чи вважаєте ви, що Закон Мура перебуває біля кінця чи що його можна ще розтягнути?
Розширення Закону Мура стає дедалі складнішим і дорожчим, але він ще не мертвий. Ми не так близькі до фундаментальних фізичних обмежень, як деякі думають. Наступні покоління проектів чипів будуть включати більш екзотичні матеріали, нові технології пакування та більш складні 3D-дизайни. Ці нові дизайни дозволять здійснити наступні великі хвилі інновацій, таких як передові штучний інтелект та швидке підключення з 5G, а також створять споживчі продукти, яких ми ще не змогли уявити.
Я особисто працюю в рамках бізнесу ASML з розробки програмних рішень для розширення можливостей нашого апаратного забезпечення, яке використовується виробниками чипів для масового виробництва дедалі менших малюнків на кремнії. Було б неможливо для наших літографічних систем виготовляти чипи при дедалі менших розмірах без програмного забезпечення, яке ми розробляємо.
Наша команда інженерів постійно працює над розумінням та моделюванням фізичних ефектів, які впливають на процес формування малюнків, щоб ми могли передбачити, як дизайн-малюнок буде надрукований на кремнієвій пластині, та оптимізувати його форму для генерації зображення, яке ми хочемо.
Це ітеративний, обчислювально інтенсивний процес, який вимагає ефективного та точного використання великомасштабної, розподіленої архітектури високопродуктивного обчислювання. Сучасні чипи мають мільярди транзисторів, що означає, що нам потрібно симулювати та оптимізувати зображення мільярдів малюнків. Щоб досягти цього з екстремальною точністю протягом 24 годин, нам потрібно знайти хитрі способи продовжувати покращувати продуктивність моделі щодо точності та часу виконання.
Як ці чипові макети стають більш складними для розширення Закону Мура, машинне навчання може суттєво прискорити ключову частину процесу симуляції та виробництва. У рамках команд ASML у долині Кремнієвої справи вчені-дослідники вивчають, як розробити нову нейронну мережу для розуміння складної фізики, невідомої фізичній моделі, а потім використовувати цю нейронну мережу для доповнення фізичного підходу моделювання.
Методологія розробки суворих фізичних моделей та моделей машинного навчання дуже схожа. Обидва потребують великої кількості експериментальних результатів та даних для формування прогнозу, але машинне навчання економить багато часу та зусиль, покращуючи точність. Це також представляє можливість більш повного використання великої кількості даних, згенерованих у виробничому середовищі, для поліпшення контролю процесу.
Це лише один приклад, який ілюструє ширшу тему по всій нашій галузі: поки існують технологи, які мають місію розширити Закон Мура, нові інноваційні рішення будуть адресувати проблему масштабування через різні творчі підходи.
Чи є щось ще, що ви хотіли б поділитися про ASML?
У долині Кремнієвої справи ASML використовує високоспеціалізовану програмну потужність, присвячену розширенню Закону Мура шляхом використання своєї унікальної експертизи у фізичному моделюванні та числових алгоритмах.
Це позиціонує нас для зосередження на кількох ключових завданнях компанії, включаючи:
- Використання зростаючої обчислювальної потужності для подальшого розвитку наших застосувань машинного навчання, зосереджених на симуляції літографічного процесу для розширення Закону Мура,
- Інтеграція наших обчислювальних та метрологічних компетенцій для подальшого покращення точності моделі, а також генерації та більш ефективного використання великої кількості високоякісних даних зображень для покращення технології оптимізації формування малюнків, і
- Підтримка та розширення наших обчислювальних рішень для майбутньої дорожньої карти літографії EUV для забезпечення продовження Закону Мура.
Хоча ці продукти мають різні дорожні карти, кожен паралельний шлях є важливим для подальшого підтримання агресивних зусиль з масштабування виробників чипів. А машинне навчання є технологією, яка використовується на кожному з цих шляхів. Наші інновації не тільки рухають вперед всю споживчу технологічну галузь, але також рухають подальші інновації всередині наших самих продуктів, оскільки ми отримуємо дедалі більшу обчислювальну потужність.
Дякуємо за відповіді на всі наші питання. Читачам, які бажають дізнатися більше, слід відвідати ASML Silicon Valley
