Interview Ronald Goossens-Goose (Adjunct Professor ECE at Purdue and Senior Strategy Manager at ASML. Career in Semiconductors & Lithography).
Interview LinkedIn
#1
13 januari 2025
Het is moeilijk te geloven dat ik nu al bijna 40 jaar in de halfgeleiderindustrie werk, waarvan 19 bij ASML. Tijdens mijn tijd bij ASML heb ik onder andere geholpen bij het definiëren, ontwikkelen en implementeren van twee succesvolle softwareproducten die door chipmakers over de hele wereld worden gebruikt. Ik werk nu als parttime senior strategy advisor bij ASML en als buitengewoon hoogleraar nanolithografie aan de Purdue University. Ik ben blij dat ik mijn liefde voor de halfgeleiderindustrie kan delen met de volgende generatie professionals.
Ik ben geboren en getogen in Nederland en heb natuurkunde, wiskunde en astronomie gestudeerd aan de Universiteit Utrecht en daar mijn PhD behaald. Tijdens mijn studie raakte ik geïnteresseerd in computermodellering en de simulatie van complexe systemen en fenomenen, en dit werd het bepalende kenmerk van mijn professionele leven. In het begin van mijn carrière paste ik deze interesse toe op microchiptransistormodellering, circuitmodellering en systeemmodellering.
In de loop der jaren heb ik voor verschillende bedrijven in Europa en de VS gewerkt. In 2005 sloot ik me aan bij ASML's MaskTools-groep om te werken aan lithografiemodellering.
Computationeel printen
Bij lithografiemodellering maken we computersimulaties van het lithografiesysteem en het microchippatroonproces, waarbij we rekening houden met een breed scala aan fysieke en chemische effecten. Vervolgens gebruiken we deze simulaties om 'computationele lithografie'-oplossingen te creëren die elementen zoals het masker kunnen optimaliseren - de blauwdruk met het te printen patroon - door de patronen opzettelijk te vervormen om de fysieke en chemische effecten te compenseren die optreden tijdens lithografie en patroonvorming. Het nettoresultaat: we eindigen met een nauwkeurige replica van de gewenste chippatronen op de wafer.
Het leven bij Brion
Net nadat ik bij het bedrijf kwam, nam ASML Brion Technologies over, een in Silicon Valley gevestigde leverancier van oplossingen voor het ontwerpen van halfgeleiders en het optimaliseren van waferproductie voor geavanceerde lithografie. Destijds was Brion's computationele productlijn gericht op het ondersteunen van chipmakers bij het proces van het maken van maskers. Maar ASML's visie op computationele lithografie was dat het ook in een productieomgeving gebruikt kon worden om de prestaties van de scanner te verbeteren op basis van de intelligente interpretatie van metrologie- en inspectiegegevens.
Het 'procesvenster' beheren
ASML's holistische lithografieproductportfolio stelt chipmakers niet alleen in staat om patronen op een wafer te printen, het helpt hen ook om de uitdagingen te begrijpen en aan te pakken waarmee ze worden geconfronteerd tijdens het chipproductieproces in de fab. Het allerbelangrijkste is dat we chipmakers willen helpen hun 'procesvenster' te optimaliseren (de foutmarge om ervoor te zorgen dat een kenmerk op een manier wordt geprint dat het goed is uitgelijnd en verbonden met de andere kenmerken op de chip). Onze computationele en softwareoplossingen helpen klanten om de grootte van dat venster te bepalen, het zo veel mogelijk te vergroten en het te controleren (door afdrukvervormingen en andere fouten te elimineren of te corrigeren).
Tijdens mijn tijd bij ASML Silicon Valley heb ik geholpen bij het definiëren, ontwikkelen en implementeren van twee succesvolle proces-venster-controleproducten die door chipmakers over de hele wereld worden gebruikt. Het eerste van deze producten heet cASCAL. De diepe ultraviolet (DUV) scanners van ASML worden gewaardeerd om hun hoge mate van beeldprestaties in combinatie met een ongelooflijke doorvoer. Deze hoge doorvoer wordt mogelijk gemaakt door krachtige lichtbronnen. Een deel van het licht wordt echter geabsorbeerd door de lens, wat leidt tot verhitting van de lenselementen, wat op zijn beurt de beeldprestaties beïnvloedt. Het cASCAL-product van Brion kan de gedetailleerde impact van de lensverwarming op de beeldvorming voorspellen, specifiek voor elk masker en elke machine. Gewapend met deze informatie kan de scanner zichzelf corrigeren en zo zijn volledige beeldprestaties bij volledige doorvoer herstellen. Tegenwoordig is cASCAL geïnstalleerd op meer dan 85% van alle ASML immersion DUV-lithografiesystemen wereldwijd.
Het tweede product heet ImageTuner NXE. Terwijl de lenzen in onze DUV-lithografiemachines veel elementen bevatten die kunnen worden aangepast om de beeldprestaties te verbeteren, bestaat de projectieoptiek in onze extreem ultraviolet (EUV)-lithografiemachines slechts uit een paar spiegels. Om het nog ingewikkelder te maken, reflecteren deze spiegels slechts ongeveer driekwart van het EUV-licht, dus spiegelverhitting kan een echt probleem worden bij hoog vermogen. Ons team kwam op het idee om computationele lithografie te gebruiken om te berekenen hoe het beperkte correctiepotentieel van de scanner het beste op de meest optimale manier kan worden gebruikt, specifiek voor de scanner, voor de meest kritische patronen op het masker en voor de staat van de scanneroptiek op dat moment. Het resulterende product is te vinden in onze TWINSCAN NXE EUV-systemen en onze TWINSCAN EXE (High-NA EUV)-systemen.