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Interviews

Yi Zou, directeur principal de l'ingénierie, ASML Silicon Valley - Série d'interviews

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Yi Zou dirige les équipes d'ingénierie des produits de science des données chez ASML Silicon Valley. ASML développe des logiciels sophistiqués et des solutions de métrologie, répondant aux complexités croissantes rencontrées aux nœuds plus petits.

Qu'est-ce qui vous a intéressé à poursuivre des études d'ingénieur ?

Enfant, j'étais toujours très curieux et intéressé à comprendre comment les choses fonctionnent. Cela m'a amené à m'intéresser à des matières comme les sciences au lycée, mais j'ai rapidement réalisé que les ingénieurs étaient les personnes qui concevaient et construisaient des solutions pour résoudre de vrais problèmes et avoir un impact positif sur notre monde.

Au collège, j'ai également apprécié la façon dont les diplômes d'ingénieur se concentraient sur le développement d'autres compétences importantes, au-delà des principes fondamentaux de la physique et des mathématiques, qui sont hautement transférables sur le marché du travail à de nombreuses carrières différentes. Les ingénieurs acquièrent une solide pensée analytique et des compétences critiques en résolution de problèmes, ainsi que la capacité de passer d'une réflexion globale à une approche axée sur les détails nécessaire pour donner vie aux idées - du concept créatif à la conception du système jusqu'au produit final.

 

Pouvez-vous partager avec nous votre parcours pour devenir le directeur principal de l'ingénierie chez ASML ?

En 2014, j'ai rejoint ASML en provenance de GlobalFoundries, une société américaine de semi-conducteurs qui conçoit et fabrique des puces en silicium. En tant que membre de l'équipe de développement de technologies avancées à ASML Silicon Valley, j'ai dirigé plusieurs projets de recherche axés sur l'évaluation et le prototypage des techniques de lithographie utilisées pour améliorer le processus de fabrication des puces, telles que l'amélioration de la résolution des motifs.

Au cours de la même période, j'ai constitué une équipe technique spécialisée dans le machine learning. Nous avons démontré la faisabilité d’appliquer l’apprentissage profond à plusieurs applications critiques, ce qui a conduit au développement d’une nouvelle famille de produits. J'ai également mené une étroite collaboration avec une grande entreprise de fabrication de puces pour explorer les applications de la science des données dans les usines de fabrication à grand volume (usines où les puces sont fabriquées). Cela a conduit à la création de plusieurs nouvelles opportunités à valeur ajoutée pour ASML. Depuis ma dernière promotion en 2019, je continue d'étendre les techniques de science des données à notre marché client plus large.

 

ASML est un leader de l'innovation dans l'industrie des semi-conducteurs, car ils fournissent aux fabricants de puces tout ce dont ils ont besoin - matériel, logiciels et services - pour produire en masse des motifs sur silicium par lithographie. Pouvez-vous résumer rapidement ce qu'est la lithographie en référence à la conception de puces informatiques?

Le travail effectué par ASML est un ingrédient clé pour rendre les puces plus puissantes, moins chères, plus économes en énergie et plus omniprésentes. Cela commence par notre système de lithographie, qui est essentiellement un système de projection, qui utilise la lumière ultraviolette pour créer des milliards de minuscules structures sur de fines tranches de silicium.

La lumière est projetée sur un plan du motif (appelé « réticule » ou « masque ») qui sera imprimé. L'optique concentre le motif sur la plaquette de silicium, qui a été préalablement recouverte d'un produit chimique sensible à la lumière. Lorsque les parties non exposées sont gravées, un motif tridimensionnel est révélé. Le processus est répété maintes et maintes fois dans ce système step-and-scan, qui mesure et expose en parallèle.

Ces puces forment ce qui équivaut à une "ville" de circuits à plusieurs étages avec des milliards de minuscules connexions sur des couches ultra-minces. Ensemble, ces structures constituent un circuit intégré, ou puce. Plus les fabricants de puces peuvent entasser de structures sur une puce, plus elle est rapide et puissante.

 

ASML a deux principaux types de systèmes de lithographie. Pour commencer, pourriez-vous expliquer ce qu'est le système de lithographie EUV ?

EUV représente la plus grande avancée dans l'avancement de la lithographie depuis le début. Le problème avec la lumière EUV est qu'elle est absorbée par tout, même l'air. Il est également notoirement difficile à générer.

Un système de lithographie EUV possède une grande chambre à vide poussé dans laquelle la lumière peut voyager suffisamment loin pour atterrir sur la plaquette. La lumière est guidée par une série de miroirs ultra-réfléchissants. Un système EUV utilise un laser à haute énergie qui tire sur une gouttelette microscopique d'étain fondu (qui se déplace 50,000 XNUMX fois par seconde) et la transforme en plasma, émettant de la lumière EUV, qui est ensuite focalisée en un faisceau.

 

Pouvez-vous expliquer en quoi le système de lithographie DUV diffère du système de lithographie EUV ?

Notre système de lithographie DUV est le cheval de bataille de l'industrie qui est utilisé pour fabriquer une large gamme de nœuds et de technologies de semi-conducteurs. EUV est utilisé aux côtés des systèmes DUV au niveau des nœuds les plus avancés et des couches critiques pour favoriser une mise à l'échelle abordable.

 

L'un des aspects vraiment impressionnants d'ASML est la façon dont l'entreprise rénove d'anciens systèmes tels que les systèmes de lithographie « classiques » PAS 5500 et TWINSCAN. A quoi servent-ils actuellement ?

La loi de Moore et More than Moore alimentent la demande pour nos solutions rentables, dynamisant les ventes de systèmes à immersion et à sec TWINSCAN nouvellement construits, ainsi que de steppers et scanners PAS 5500 et TWINSCAN remis à neuf.

 

Quelle est la longueur d'onde nanométrique actuelle avec laquelle ASML peut fonctionner ?

Les systèmes de lithographie EUV les plus avancés d'ASML fournissent une longueur d'onde de 13.5 nm de lumière EUV.

 

La loi de Moore est constante depuis plusieurs décennies maintenant, pensez-vous que la loi de Moore touche à sa fin ou qu'elle peut être encore étendue ?

L'extension de la loi de Moore devient de plus en plus difficile et coûteuse, mais elle n'est pas morte. Nous ne sommes pas aussi proches des limites fondamentales de la physique que certains voudraient nous le faire croire. Les conceptions de puces de nouvelle génération comprendront des matériaux plus exotiques, de nouvelles technologies d'emballage et des conceptions 3D plus complexes. Ces nouvelles conceptions permettront les prochaines grandes vagues d'innovation, comme l'intelligence artificielle avancée et la connectivité rapide avec la 5G, ainsi que la génération de produits de consommation que nous n'avons même pas encore conçus.

Je travaille personnellement au sein de l'activité Applications d'ASML, axée sur le développement de solutions logicielles pour étendre les capacités de performance de notre matériel, qui est utilisé par les fabricants de puces pour produire en masse des motifs de plus en plus petits sur du silicium. Il serait impossible pour nos systèmes de lithographie de fabriquer des puces de plus en plus petites sans les logiciels que nous développons.

Notre équipe d'ingénieurs travaille en permanence pour comprendre et modéliser les effets physiques qui influencent le processus de structuration, afin que nous puissions prédire comment un motif de conception sera imprimé sur une plaquette de silicium et optimiser sa forme pour générer l'image souhaitée.

Il s'agit d'un processus itératif à forte intensité de calcul qui nécessite l'utilisation efficace et précise d'une architecture informatique haute performance distribuée à grande échelle. Les puces avancées d'aujourd'hui ont des milliards de transistors, ce qui signifie que nous devons simuler et optimiser l'imagerie de milliards de motifs. Afin d'y parvenir avec une extrême précision dans les 24 heures, nous devons trouver des moyens intelligents pour continuer à améliorer les performances du modèle, en termes de précision et d'exécution.

À mesure que ces configurations de puces deviennent plus complexes pour étendre la loi de Moore, l'apprentissage automatique peut accélérer considérablement une partie clé du processus de simulation et de fabrication. Au sein des équipes d'ASML Silicon Valley, les scientifiques des données étudient comment concevoir un nouveau réseau de neurones pour aider à comprendre la physique complexe inconnue du modèle physique, puis utilisent le réseau de neurones pour augmenter l'approche de modélisation physique.

La méthodologie utilisée pour développer des modèles physiques rigoureux et des modèles d'apprentissage automatique est très similaire. Les deux ont besoin de nombreux résultats expérimentaux et de données pour façonner la prédiction, mais l'apprentissage automatique permet d'économiser beaucoup de temps et d'efforts, tout en améliorant la précision. Il présente également une opportunité d'utiliser plus pleinement les grandes quantités de données générées dans un environnement de fabrication pour améliorer le contrôle des processus.

Ce n'est qu'un exemple pour illustrer le thème plus large de notre industrie : tant qu'il y aura des technologues chargés de la mission d'étendre la loi de Moore, de nouvelles solutions innovantes résoudront le problème de mise à l'échelle via de nombreuses avenues créatives différentes.

 

Y a-t-il autre chose que vous aimeriez partager à propos d'ASML ?

Dans la Silicon Valley, ASML emploie une centrale logicielle hautement spécialisée dédiée à l'extension de la loi de Moore en exploitant son expertise unique en modélisation physique et en algorithmes numériques.

Cela nous permet de nous concentrer sur plusieurs impératifs clés pour l'entreprise, notamment :

  • Tirez parti de la puissance de calcul sans cesse croissante pour faire progresser nos applications d'apprentissage automatique axées sur la simulation du processus de lithographie afin d'étendre la loi de Moore,
  • Intégrer nos compétences en calcul et en métrologie pour améliorer encore la précision du modèle, ainsi que générer et mieux utiliser une grande quantité de données d'image de haute qualité pour améliorer la technologie d'optimisation des modèles, et
  • Soutenez et étendez nos solutions informatiques pour la feuille de route de lithographie EUV de nouvelle génération afin de soutenir la poursuite de la loi de Moore.

Bien qu'il s'agisse de feuilles de route de produits différentes, chaque chemin parallèle est crucial pour maintenir les efforts de mise à l'échelle agressifs du fabricant de puces. Et l'apprentissage automatique est une technologie habilitante utilisée dans chaque chemin. Nos innovations ne font pas seulement avancer toute une industrie de la technologie grand public, mais stimulent également l'innovation dans nos propres produits à mesure que nous gagnons en puissance de calcul sans cesse croissante.

Merci d'avoir répondu à toutes nos questions. Les lecteurs qui souhaitent en savoir plus sont invités à visiter ASML Silicon Valley

ASML Silicon Valley | Histoire de l'entreprise

Partenaire fondateur d'unite.AI et membre du Conseil technologique de Forbes, Antoine est un futuriste qui est passionné par l'avenir de l'IA et de la robotique.

Il est également le fondateur de Titres.io, un site Web axé sur l'investissement dans les technologies de rupture.