Header ads

Header ads
» »

Câu chuyện của Brienna Hall, một trong những kỹ sư bảo trì máy quang khắc ASML, làm việc 24/7

Brienna Hall, 29 tuổi, hiện đang nắm giữ một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất, ở công ty quan trọng nhất của ngành công nghệ toàn thế giới ở thời điểm hiện tại.

Điều khó tin nhất là, Hall cũng mới chỉ đến với TSMC từ năm 2023, và trước đó cô chưa từng biết tới tập đoàn có trụ sở tại Hà Lan này. Nên thành ra, khi được nhận vào làm, cô cũng chẳng hiểu rõ nhiệm vụ kỹ sư "hỗ trợ khách hàng" là làm gì. Cô gọi vai trò này là "một thợ máy diêm dúa." Và lẽ dĩ nhiên, cô cũng không biết nhiệm vụ của bản thân đóng vai trò quan trọng tới mức nào trong toàn bộ nền kinh tế toàn cầu.

Vào ca trực, cô cùng rất nhiều kỹ sư khác mặc bộ đồ bảo hộ, bước vào bên trong một căn phòng với bầu không khí sạch hơn căn phòng phẫu thuật ở các bệnh viện gấp cả trăm lần. Rồi cô bước về phía một cỗ máy phức tạp đến mức không thể tin nổi là con người tạo ra được nó. Công việc của cô là hiểu mọi thứ về cỗ máy ấy, để có thể sửa nó: "Tôi nghĩ tôi đang có công việc ngầu nhất hành tinh. Mà thậm chí tôi còn chưa hiểu hết được sự thật rằng công việc này quan trọng và cần thiết để cả thế giới của chúng ta tồn tại như hiện giờ."

Cỗ máy ấy, thứ tạo ra những con chip xử lý mà cả thế giới cần, thứ mà cô Hall được huấn luyện đặc thù để sửa chữa, gọi là máy quang khắc thạch bản cực tím, extreme ultraviolet lithography machine.

im-949631.jpg


Để tạo ra những cỗ máy với kích thước ngang một chiếc xe bus như thế, công nghệ và khoa học ứng dụng trong nó nghe chẳng khác gì khoa học viễn tưởng nếu anh em không quan tâm tới công nghệ bán dẫn. Và từ những cỗ máy như thế này, con người dạy được hạt cát làm toán. Những tấm wafer silicon nguyên chất từ đó biến thành những bộ não để vận hành cả thế giới công nghệ lẫn cuộc sống hiện đại.

Với mức độ phức tạp như vậy, hiện giờ trên toàn thế giới chỉ có chừng vài trăm cỗ máy quang khắc EUV, mỗi cỗ máy có mức giá trên trời. Cỗ máy cô Hall bảo dưỡng được bán với giá 170 triệu USD. Những cỗ máy mới nhất, High NA EUV khẩu độ lớn thì có giá lên tới 370 triệu USD. Quan trọng hơn cả, tất cả những cỗ máy EUV giờ chỉ có một tập đoàn duy nhất sản xuất được, ASML.

Nếu như cả thế giới công nghệ giờ phụ thuộc vào những con chip tiến trình cao, từ 7nm trở lên, thì những con chip ấy phụ thuộc hoàn toàn vào quá trình vận hành của những cỗ máy quang khắc EUV. Và những cỗ máy quang khắc đó vận hành hiệu quả hay không, phụ thuộc hoàn toàn vào công việc thầm lặng không nhiều người biết tới của những người như cô Hall.

Và cô Hall không làm việc ở đại bản doanh của ASML, tại Veldhoven, Hà Lan. Như chức vụ, "kỹ sư hỗ trợ khách hàng", cô Hall làm việc tại Boise, Idaho, nơi đặt đại bản doanh một trong những tập đoàn chip nhớ hàng đầu thế giới, Micron Technology.

"Extreme"


Sở dĩ gọi những cỗ máy quang khắc EUV không khác gì khoa học viễn tưởng, là vì cách nó vận hành.

Câu chuyện của những cỗ máy ấy bắt đầu 40 năm về trước, trong một cái nhà kho dột ở Hà Lan, khi ấy Advanced Semiconductor Materials Lithography ra đời, giờ chỉ còn viết tắt là ASML. Thời đó, ý tưởng in những thiết kế mạch tích hợp bằng tia cực tím là một ý tưởng đầy tham vọng. Nhưng để biến nó trở thành hiện thực, ý tưởng trên giấy tờ chỉ là một yếu tố quá nhỏ so với số tiền và khoảng thời gian cần bỏ ra để thực sự biến bản vẽ thành sản phẩm.

Quá trình quang khắc cực tím EUV, nói một cách ngắn gọn, là quá trình hóa hơi những giọt thiếc nóng chảy, để tạo ra những dải sóng ánh sáng thông thường không thể hiện diện trong tự nhiên. Nói cách khác, nó chính là quá trình nghiên cứu và hiểu rõ thứ khoa học chính xác và phức tạp của những dải sóng cực tím EUV.

Quảng cáo


Screenshot 2024-12-31 124757.jpg

Những giọt thiếc nóng chảy được hai luồng laser đốt cháy, với tần suất 50 nghìn lần mỗi giây. Chùm tia laser ngắn đầu tiên làm phẳng giọt thiếc. Rồi chùm tia thứ hai biến giọt thiếc lỏng trở thành hơi plasma, tạo ra ánh sáng tia cực tím dải sóng EUV. Ánh sáng đó được gom lại nhờ những tấm gương phẳng và nét nhất từng được con người tạo ra, rồi chiếu thẳng vào wafer silicon. Chùm tia EUV này là thứ "quang khắc" hàng tỷ những kết cấu transistor trên bề mặt một die silicon chỉ nhỏ bằng móng tay.

Giải pháp này, anh em mường tượng trong đầu, chẳng khác gì những cỗ máy của người ngoài hành tinh mà đạo diễn Zack Snyder đã khắc họa trong bộ phim Man of Steel mấy năm trước cả. Và nó cũng là giải pháp để giải quyết câu hỏi mang tính quyết định của ngành bán dẫn toàn cầu, cơ bản cũng do ngài Gordon Moore năm xưa nghĩ ra một tuyên bố sau này trở thành định luật.

Câu hỏi ấy là làm cách nào để nhồi nhét càng lúc càng nhiều transistor trên bề mặt die chip bán dẫn, để chúng vận hành ở hiệu năng mạnh hơn so với những con chip thế hệ và tiến trình gia công trước. Để làm được điều đó, giải pháp được đưa ra là quang khắc bằng những chùm tia sáng với dải sóng càng lúc càng ngắn.

[​IMG]

Những cỗ máy quang khắc bán dẫn của ASML đầu tiên tạo ra chùm ánh sáng bước sóng 436 nm. Những cỗ máy hiện giờ của họ tạo ra chùm tia bước sóng chỉ 13.5 nm. Nhờ đó, kích thước mỗi transistor trên die bán dẫn nhỏ bằng 1/10000 tiết diện sợi tóc con người.

Quảng cáo


Nếu những điều kể trên là chưa đủ để chứng minh với anh em về mức độ chính xác của những cỗ máy quang khắc EUV, thì đây là hai ví dụ khác:

  • Những tấm gương dùng để thu thập và điều hướng chùm tia cực tím EUV để quang khắc những wafer silicon được ASML hợp tác phát triển cùng Zeiss. Những tấm gương này phẳng đến mức gần như tuyệt đối. Nếu giữ nguyên chất lượng tấm gương, nhưng kích thước của nó ngang bằng diện tích nước Đức, thì những vệt xước và không phẳng tuyệt đối trên tấm gương mới được tính theo đơn vị chưa đầy một mili mét.
  • Chùm tia cực tím EUV điều hướng về wafer silicon chính xác tới mức, nó vận hành không khác gì việc chiếu một chùm laser từ mặt đất lên đúng vị trí một trái bóng bàn trên mặt trăng.

Mất hàng thập kỷ để những cỗ máy phức tạp tới mức khó tin này được đưa từ phòng lab sang các fab gia công. Mà thậm chí tới tận thời gian gần đây, cũng chẳng chắc chắn kế hoạch đánh cược với công nghệ quang khắc EUV của ASML sẽ thành công. Năm 2012, ASML thiếu tiền mặt tới mức phải bán 23% cổ phần cho Intel, Samsung Electronics và TSMC. Chính những khách hàng lớn nhất của ASML cũng đã phải đánh cược vào việc ASML thành công trong việc tạo ra một cỗ máy quang khắc tia cực tím EUV.

Đến tận năm 2010, ASML mới ship cỗ máy quang khắc EUV đầu tiên họ lắp ráp cho khách hàng đầu tiên. Quá trình tăng sản lượng xuất xưởng cũng diễn ra rất chậm, năm 2020 mới giao cỗ máy thứ 100. Và năm ngoái, ASML có lẽ đã chạy hết công suất, họ giao tới 42 máy quang khắc EUV cho các khách hàng.

asml-nxe-3350b.jpg

Tập khách hàng mua máy quang khắc cực tím EUV của ASML cũng vô cùng hẹp. Hiện tại trên toàn thế giới, chỉ có 6 tập đoàn sở hữu những cỗ máy như vậy. Nhưng ngay cả khi không sở hữu máy EUV của ASML, những tập đoàn giá trị vốn hóa cao nhất hành tinh vẫn phụ thuộc gần như hoàn toàn vào họ, theo những cách gián tiếp.

Apple và Nvidia đều đang nhờ cậy TSMC gia công những con chip mới nhất của họ, nghĩa là nếu không có những cỗ máy của ASML, sẽ không có H200 hay iPhone. Những đơn vị như TSMC hay Samsung Semiconductor vận hành máy quang khắc của ASML cả ngày lẫn đêm. Chúng trở thành những thiết bị tối quan trọng, tới mức ASML giờ có một đội ngũ "kỹ sư hỗ trợ" làm việc tại các fab của các tập đoàn với quân số lên tới 10 nghìn người.

Việc gián đoạn vận hành là thứ mọi tập đoàn bán dẫn lo ngại, và điều đó chắc chắn sẽ xảy ra. TSMC thì lo động đất. Intel thì từng phát hiện ra, sai lệch quang khắc thạch bản đến từ một sự cố liên quan tới thay đổi chiều gió đem theo khí methane từ một nông trại gần fab của họ. Máy quang khắc EUV luôn luôn là nút nghẽn cổ chai ở mọi fab gia công bán dẫn. Vậy là cần tới sự chuyên trách của những kỹ sư hỗ trợ bảo trì hệ thống máy móc của ASML, làm việc 24/7 trên mọi fab trên toàn thế giới.

Brienna Hall là một trong số đó.

Quá trình học tập của "thợ máy diêm dúa"


Trước cả lúc Hall biết về ASML, đã bắt đầu có những dấu hiệu cho thấy cô sẽ là một kỹ sư hoàn hảo đối với tập đoàn.

im-04621272.jpg

Năm nay 29 tuổi, cô Hall lớn lên ở Seattle. Cô là chủ tịch câu lạc bộ phát triển tên lửa của trường Edmonds. Ở đại học bang Washington, cô lấy bằng khoa học vật liệu và kỹ thuật, cùng lúc hỗ trợ giáo sư giảng dạy viết lại những ghi chú của ông khi viết sách giáo khoa về cơ học lượng tử. Tất cả những điều đó hóa ra là bước chuẩn bị hoàn hảo để tạo ra một cô kỹ sư có khả năng sửa chữa một cỗ máy với hơn 100 nghìn linh kiện bên trong.

Một kỹ sư của ASML, Alex Jordan nói: "Bạn sẽ luôn luôn phải thực hành kỹ năng giải quyết tình huống. Làm cách nào tôi làm việc hiệu quả hơn? Chỗ nào có thể tối ưu tốt hơn? Và nếu chúng ta thử cái này thì sao?"

Khi ASML tuyển dụng vị trí kỹ sư hỗ trợ khách hàng, họ tìm kiếm những kỹ sư siêng năng, có tính kỷ luật, để ý tới từng tiểu tiết. Hall hội tụ đủ những yếu tố ấy, và có tham vọng giành lấy công việc mà ASML giao cho. Khi một trong những giáo sư giảng dạy cho cô biết việc một công ty bán dẫn đang tuyển dụng, Hall gửi CV cho thầy để ông chuyển cho ASML, rồi rất sớm, cô nhận được thư mời về làm việc.

Thật ra thì, hầu hết sinh viên biết ASMR, thứ âm thanh tạo ra sự thư giãn, chứ chẳng mấy ai biết về ASML.

Cô Hall cảm thấy bị hấp dẫn khi nhà tuyển dụng đặt câu hỏi rằng cô cảm thấy sao khi phải mặc đồ bảo hộ và làm việc trong những khu vực chật hẹp. Rồi cô phát hiện ra công việc ở cấp thấp yêu cầu di chuyển rất nhiều. Chỉ hai thứ đó thôi cũng đã đủ thuyết phục cô làm việc cho ASML: "Tôi luôn muốn đi đây đi đó, trước giờ xa nhất tôi mới chỉ đi sang Bờ Tây."

Untitled-2.jpg

Chuyến đi đầu tiên của cô Hall là 1 tháng sang đảo Đài Loan, theo học khóa huấn luyện Fab Ready 1 tại trung tâm của ASML, nơi cô làm quen với những chi tiết trong cỗ máy ASML: Scanner, hệ thống gương tập trung chùm tia EUV vào wafer bán dẫn. Nguồn sáng, thứ tạo ra ánh sáng. Và thứ ba là nguồn laser tạo ra để đốt cháy những giọt thiếc trong môi trường chân không.

Những cỗ máy ấy thậm chí còn được các thợ máy và kỹ sư tại các tập đoàn đặt tên. Chẳng hạn như ở fab của Micron nơi cô làm việc, cỗ máy scanner được đặt tên là Monica, theo tên nhân vật trong series phim truyền hình Mỹ, Friends: "Mọi thứ phải hoàn hảo. Tình trạng hệ thống phải tuyệt đối chính xác để cô ấy vận hành."

Rồi khóa học Fab Ready 2 đưa cô Hall đi từ Đài Loan tới San Diego, sang cả nước Đức. Cô thực tập gần một năm trời, trước khi được tự tay bảo trì những cỗ máy quang khắc EUV. Khi không phải đi công tác hay tập huấn ở những nước khác, cô làm việc ở văn phòng của ASML, chỉ cách một đoạn đường ngắn so với campus của tập đoàn Micron. Ca làm việc của cô kéo dài 12 tiếng, từ 6h sáng đến 6h tối.

Có ngày cô Hall tới fab làm việc luôn. Có những ngày cô ngồi ở bàn làm việc, theo dõi số liệu để "đảm bảo cỗ máy không tự bốc cháy." Còn bây giờ cô là người lên kế hoạch thực hiện những bước cụ thể mà cô sẽ tự tay làm khi cỗ máy được đưa vào giai đoạn "bảo trì theo kế hoạch", để cỗ máy không phải "bảo trì bất ngờ."

Chắc thợ máy hay kỹ sư nào cũng sẽ đồng ý rằng, không gì tuyệt vời hơn việc sở hữu một cỗ máy không cần phải sửa chữa bảo trì. Nhưng đối với cô Hall, làm việc với máy móc là thú vui. Làm việc với người khác mới là áp lực:

"Cỗ máy của chúng tôi đủ phức tạp tới mức nó có cả một cá tính riêng, nhưng nó vẫn là máy móc. Nếu ấn đúng nút, nó sẽ khởi động. Bạn chỉ cần tìm ra đúng nút để bấm thôi. Tôi làm được điều đó. Con người phức tạp hơn mọi thứ máy móc tôi từng biết đến."

Cuộc sống ở fab gia công bán dẫn


Gần nửa thế kỷ trước, bốn nhà khởi nghiệp ở Boise, Idaho thành lập Micron trong tầng hầm của một phòng khám nha khoa. Khi ấy, một trong những nhà đầu tư cho Micron là một đại gia ngành sản xuất khoai tây. Dân ở đây ví von, đến chip bán dẫn của Idaho cũng làm từ khoai…

Đến ngày hôm nay, Micron Technologies đang xây dựng một fab gia công bán dẫn để đem dây chuyền sản xuất chip nhớ cao cấp về đất Mỹ. Tổng diện tích fab mới của họ ngang với diện tích của 10 sân bóng bầu dục cộng lại, và cần tới 4 lần lượng bê tông từng dùng để xây dựng tòa nhà chọc trời Empire State Building.

Ngay cạnh công trường xây dựng khổng lồ ấy, là fab nghiên cứu phát triển công nghệ chip nhớ mới của Micron.

im-12527675.jpg

Bên trong fab nghiên cứu này, là một cỗ máy nặng gần 140 tấn, phải tháo ra chuyên chở làm 3 lượt trên 3 chiếc Boeing 747 chở hàng.

Còn về phần Hall, cứ vài ngày một lần là cô lại phải tới fab của Micron để làm việc với cỗ máy. Mỗi lần bước vào "phòng sạch", cô lại phải mặc đồ bảo hộ từ đầu tới ngón chân, vì chỉ một mảnh bụi siêu nhỏ cũng đủ gây ra ảnh hưởng nghiêm trọng. Thậm chí cô còn phải tự điều chỉnh lượng nước nạp vào cơ thể, để ít phải đi vào nhà vệ sinh nhất trong toàn bộ ca làm việc 12 tiếng.

Trong căn buồng nơi cỗ máy quang khắc EUV vận hành, âm thanh thì ồn ào và ánh đèn vàng mờ tối dễ khiến mọi người bị choáng. Nhưng với một kỹ sư như cô Hall, điều đó không xảy ra. Cô nói về việc sửa chữa bảo trì cỗ máy EUV chẳng khác gì Stephen Curry nói về bóng rổ:

"Khi tôi giải quyết một vấn đề, dường như mọi thứ khác trở nên yên lặng, tôi chỉ tập trung làm xong một việc. Không có cảm giác gì tuyệt vời hơn cảm giác tập trung hết khả năng cho một vấn đề cho tới khi nó được giải quyết tận gốc."

Ngày hôm ấy, cỗ máy EUV được cho nghỉ. Phóng viên WSJ và Hall đi trong một cái mê cung cho tới khi cô kỹ sư dừng lại ở một cánh cửa tủ. Cô mở cánh cửa ấy, thò tay vào bên trong cỗ máy, tìm đường qua cả đống dây cáp, và đi đến kết luận: "Có một ống dẫn không hoạt động như mong muốn." Đường nước gặp trục trặc tức là hệ thống làm mát sẽ không hoạt động hiệu quả. Khi chạm vào cái ống, Hall nhận ra nó hơi biến dạng. Chỉ sai số như vậy thôi cũng có thể khiến cả cỗ máy dừng hoạt động nếu đường ống vỡ. Khi ấy, những cảm biến độ ẩm sẽ kích hoạt cơ chế dừng vận hành khẩn cấp.

Và rồi, cô kỹ sư dùng hai cái xô giá 4 Đô mua ngoài cửa tiệm để sửa một cỗ máy trị giá cả trăm triệu USD. Cô rút hết nước trong ống, thay một đoạn ống Teflon khác, gắn lại cảm biến nhiệt và đóng cửa tủ. Vậy là cỗ máy lại có thể tiếp tục vận hành.

Theo WSJ

Khóa học Machine Learning cơ bản- Khoa học dữ liệu - AI
==***==

Khoá học Quản trị Chiến lược Dành cho Lãnh đạo Doanh nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==
Nơi hội tụ Tinh Hoa Tri Thức - Khơi nguồn Sáng tạo
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com
--- 

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên ZALO!

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên Facebook!

Khóa đào tạo Power BI phân tích báo cáo để bán hàng thành công

Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng
Hacker mũ trắng
KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP

Khóa học Lập trình Visual Foxpro 9 - Dành cho nhà quản lý và kế toán

Khóa học hướng dẫn về Moodle chuyên nghiệp và hay
Xây dựng hệ thống đào tạo trực tuyến chuyên nghiệp tốt nhất hiện nay.



Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp

Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu


Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ
Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi
Khoa hoc hay
Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel

Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng TableAU - Chìa khóa thành công!
Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học


Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!


Khóa học "Thiết kế bài giảng điện tử", Video, hoạt hình 
kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio
Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP
Xây dựng website​​​​
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA
Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍
Khoa hoc hay
MICROSOFT ACCESS



GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng
Khoa hoc hay
Khóa hoc lập trình bằng Python tại đây

Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ

Để tham gia tất cả các bài học, Bạn nhấn vào đây 

Khóa học lập trình cho bé MSWLogo
Nhấn vào đây để bắt đầu học
Nhấn vào đây để bắt đầu học


Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình  TUYỆT VỜI

Khoa hoc hay

Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử
Khoa hoc hay
Design Website

Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học 
Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công
==***==
Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột
Cập nhật công nghệ từ Youtube tại link: congnghe.hocviendaotao.com
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

Nguồn: Tinh Tế

About Học viện đào tạo trực tuyến

Xinh chào bạn. Tôi là Đinh Anh Tuấn - Thạc sĩ CNTT. Email: dinhanhtuan68@gmail.com .
- Nhận đào tạo trực tuyến lập trình dành cho nhà quản lý, kế toán bằng Foxpro, Access 2010, Excel, Macro Excel, Macro Word, chứng chỉ MOS cao cấp, IC3, tiếng anh, phần mềm, phần cứng .
- Nhận thiết kế phần mềm quản lý, Web, Web ứng dụng, quản lý, bán hàng,... Nhận Thiết kế bài giảng điện tử, số hóa tài liệu...
HỌC VIỆN ĐÀO TẠO TRỰC TUYẾN:TẬN TÂM-CHẤT LƯỢNG.
«
Next
Bài đăng Mới hơn
»
Previous
Bài đăng Cũ hơn