果冻传媒

In aanloop naar de 果冻传媒 Research Day op 13 juni sprak ik met Martin van den Brink, Patrick Anderson, decaan van de faculteit Mechanical Engineering, en Maarten Steinbuch, universiteitshoogleraar Control Systems Technology. Zij zijn de erepromotoren van Van den Brink. Het werd een mooi gesprek over samenwerking in de techniek, system engineering en hoe je daarmee je doelen behaalt.

Waar begon de interesse in techniek?

Van den Brink: 鈥淎ls kind wilde ik al graag weten hoe elektrische appraten werken en gemaakt worden. Dus haalde ik ze thuis uit elkaar en zette ik ze weer in elkaar. Dat lukte niet altijd goed, maar het was wel leerzaam.鈥�

Die drang naar kennis bleef de rode draad in zijn loopbaan. 鈥淭oen ik net bij Philips werkte en een folder over de waferstepper zag, was ik direct ge茂nteresseerd. Dit apparaat was een complexe integratie van vele verschillende technologie毛n. Ik moest weten hoe het in elkaar zat. Zo kwam ik bij ASML terecht, en de rest is geschiedenis.鈥�

Samenwerken als basis

Veel van wat er bij chipmachinefabrikant ASML gelukt is op technologisch gebied, heeft de grenzen verlegd van wat er mogelijk is. Deels vanuit de verenigde kennis en kunde van alle ingenieurs, deels door Van den Brinks doorzettingsvermogen en blik naar de toekomst. Hoe kreeg hij dat voor elkaar?

鈥淚k wil zoveel mogelijk snappen en bemoei me inhoudelijk met de grote problemen. Ik hoef die problemen niet zelf op te lossen, maar daag de verschillende mensen stevig uit op de inhoud鈥�, licht Van den Brink toe.

Het mooiste is toch als kennis, vaardigheden en het samenwerken van teams de basis vormen van een nieuwe machine.

果冻传媒-eredoctor Martin van den Brink

鈥淚k probeer tot de kern van de zaak door te dringen door dingen simpel te benaderen en te blijven doorvragen. Je moet hoofd- en bijzaken scheiden en alleen energie spenderen aan echte, wezenlijke problemen. Daar ligt voor mij de kern. Het mooiste is toch als kennis, vaardigheden en samenwerken van teams de basis vormen van een nieuwe machine.鈥�

Is er een 鈥榞eheim van ASML鈥�?

Van den Brink antwoordt: 鈥淚k weet niet of er een geheim van ASML is. En succes is achteraf altijd gemakkelijk te duiden. Je weet nooit of het gaat lukken, het is altijd spannend.鈥�

Succes komt niet door 茅茅n persoon. Het gaat om het team en iedereen in dat team.

果冻传媒-eredoctor Martin van den Brink

鈥淗et is ook niet zo dat dat succes door 茅茅n persoon komt. Het team is belangrijk en iedereen in dat team. Elk onderdeel van onze machine is door heel veel verschillende mensen in veel verschillende bedrijven en afdelingen gemaakt.鈥�

鈥淶e hebben allemaal allerlei problemen moeten oplossen, wellicht wat slapeloze nachten gehad. De regie houden, alle stukken samenvoegen en uiteindelijk een werkende machine krijgen, dat is het resultaat van ultiem teamwerk.鈥�

Trots op de complexe systemen

Van den Brink is trots op verschillende werktuigbouwkundige of mechatronische onderdelen van de ASML-machines. Bij ASML maken ze , en dan met name de wafersteppers en -scanners die met UV of EUV licht de schakelingen en patronen printen op de schijf silicium (wafer).

Later in het productieproces worden die wafers in kleine stukjes gezaagd om de individuele chips los te maken. Op zo鈥檔 wafer zitten dus heel veel chips bij elkaar.

鈥淓r zitten veel waar we als bedrijf trots op mogen zijn. In de begintijd boekten we veel vooruitgang met de dynamische simulatie van de waferstage (de tafel waarop de siliciumschijven door de machine bewegen, red.). Die gebruikten we om de aansturing van de waferstage en de interactie met de rest van de machine de optimaliseren.鈥�

鈥淗ierbij introduceerden we ook digitale controlesystemen zodat we het regelsysteem ook makkelijker in de optimalisatie konden meenemen. En waar nodig specifiek voor de machine in kwestie. De competentie die we toen ontwikkelden, hebben we over de 35 jaar die daarop volgden, kunnen uitbouwen. Dat gaf ons een groot voordeel om de productiviteit en nauwkeurigheid van onze systemen te verbeteren.鈥�

Hoe belangrijk is system engineering bij ASML?

Van den Brink is duidelijk over het belang van system engineering. Een eigen vakgebied dat juist gaat over het samenwerken tussen alle technische disciplines om samen een probleem op te lossen.

鈥淚n mijn eerste grote project was ik projectleider voor alignment en reticle handling van de 6鈥� wafer PAS 2500鈥�, legt Van den Brink uit. Daarmee was hij destijds verantwoordelijk voor hoe de maskers (reticles) met de chippatronen door de machine bewogen en uitgelijnd werden op het al eerder geprintte lagen van de chip.

鈥淲e hadden toen nog geen formeel system engineering-proces of formele system engineering-organisatie鈥�, legt Van den Brink uit. 鈥淭och probeerden we al met meerdere teams samen te werken, vanwege de grootte van het project en de tijdsdruk. Dit is ons uiteindelijk gelukt door intensieve samenwerking tussen de teams en individuen. Het werd echter ook duidelijk dat deze informele werkwijze bij de PAS 2500 zijn grenzen had en niet verder schaalbaar was.鈥�

Schaalbaarheid was essentieel voor het jonge ASML, dat steeds grotere en complexere machines wilde maken. Tijd voor een andere manier van samenwerken.

鈥淗ierna heb ik met een aantal, toen inmiddels senior system engineers, de afdeling system engineering opgezet en hebben we een engineering proces binnen ASML uitgedacht. Toen we door de markt eind jaren tachtig geforceerd werden het volgende stepperplatform te cre毛ren, het PAS 5500 platform dat 8鈥� wafers aankon, zijn we begonnen met dit compacte systeem.鈥� 

鈥淲e zonderden ons af in een ander gebouw en we specificeerden het totale systeem. Dat deelden we modulair op in subsystemen zodat we effectief met zo鈥檔 vijftien teams parallel konden werken aan de losse modules. Intussen werden de totale systeemintegriteit en de interfaces tussen de teams bewaakt door systeem engineering. Zowel tijdens de ontwerpfase, als ook toen het systeem gebouwd en gekwalificeerd werd.鈥�

Modulair werken en integreren werd de norm

Aan de ontwikkeling van de lichtbron voor extreem ultravioletlicht (EUV) is ruim twintig jaar gewerkt bij ASML en hun partners. Veel mensen in zowel de wetenschap als in de semiconductorwereld waren ervan overtuigd dat het ze nooit zou lukken om dit licht stabiel op te wekken, te richten en met voldoende kracht een afbeelding op een siliciumschijf te printen.

Dankzij de vasthoudendheid en visie van Van den Brink, toen al Chief Technical Officer binnen ASML, en partners zoals TSMC, is het ze toch gelukt. Met die EUV-machines worden nu de chips geproduceerd voor de nieuwste smartphones.

Van den Brink licht 茅茅n cruciaal moment in die ontwikkeling uit. 鈥淥nze manier van modulair werken en integreren hebben we over de jaren uitgebouwd. Het is een van de sleutels geweest in het beheersen van de systeemcomplexiteit en realisatietijd. Ook bij het samenwerken en samen ontwikkelen met technologiepartners en leveranciers profiteerden we van deze aanpak.鈥�

鈥淛aren later, bij de realisatie van de EUV lichtbron bij Cymer (Amerikaanse toeleverancier die later deels werd overgenomen door ASML, red.) eind jaren 鈥�00 bleek dat zij deze werkwijze niet kenden. Dit bleek een grote bottleneck te zijn bij de integratie van de EUV-lichtbron. Toch een lichtbron die een orde van grootte complexer was dan onze 鈥榦ude鈥� UV-lasers.鈥�

鈥淭oen we dat doorhadden, was dat de basis voor de beslissing om Cymer aan te kopen. Zo kregen we de controle over de werkwijze daar en konden we onze systeem engineering aanpak bij Cymer invoeren. Dat heeft, samen met andere verbeteringen, uiteindelijk geleid tot een succesvolle EUV source realisatie. System engineering is daarmee essentieel gebleken voor ASML.鈥�

Advies voor aanstormende ingenieurs

鈥淗et valt me op dat ingenieurs die nu afstuderen veel meer specialisten zijn, gefocust op 茅茅n onderdeel van de techniek of wetenschap. Het is lastiger geworden voor ingenieurs om een compleet beeld te hebben van de technologie in hun vakgebied. Het is ook een stuk complexer geworden natuurlijk. En dus moet er nog meer samengewerkt worden.鈥�

鈥淒aarom vind ik het denken in systeemarchitectuur zo belangrijk. Een complex systeem raakt altijd meerdere disciplines en je moet de implicaties van jouw oplossing (als mechanical engineer, red.) voor ander disciplines snappen. Je kunt geen enkel probleem puur vanuit 茅茅n vakgebied oplossen.鈥�

Je kunt geen enkel probleem puur vanuit 茅茅n vakgebied oplossen.

果冻传媒-eredoctor Martin van den Brink

鈥淜nip een systeem waaraan je werkt of dat je wilt ontwerpen op in modules of competenties en doorgrond de interacties. En leer om een multidisciplinair team te leiden, waarin mensen elkaar uitdagen en inspireren鈥�, zo luidt Van den Brinks advies.

鈥淭egelijkertijd blijft het belangrijk om ook kennis te hebben van gedetailleerde engineering. Denk aan het maken van verbindingen zoals lassen, bouten, lijmen. Maar ook aan andere designprincipes zoals het vermijden van slip-slick en wrijving in nauwkeurige positioneringontwerpen. Een goede system engineer dient overzicht te hebben en voldoende kennis van de details om het geheel te kunnen optimaliseren.鈥�

Als je op problemen stuit, denk dan in oplossingen, nooit in excuses.

果冻传媒-eredoctor Martin van den Brink

鈥淚k merk wel dat de computersimulaties, die we maken om problemen te doorgronden of oplossingen voor technische problemen te analyseren, al dan niet met kunstmatige intelligentie (AI, red.), steeds lastiger te doorgronden zijn.鈥�

鈥淎ls je niet precies begrijpt wat er in een simulatie gebeurt, dan is het extreem moeilijk om een experiment of meetopstelling te bouwen. Dat heb je nodig om in de praktijk het (on)gelijk van de simulatie aan te tonen. Dit laatste is w茅l nodig om met alle simulatie en AI-systemen uiteindelijk problemen in de praktijk op te lossen.鈥�

鈥淗et doorgronden van de basisprincipes van veel verschillende competenties zoals fysica, optiek, mechanica, thermisch, chemie en anderen, blijft belangrijk en is vaak nodig om vervolgende de simulaties en AI-systemen weer te verbeteren.鈥�

Van den Brinks advies voor aankomende ingenieurs: 鈥淏lijf altijd nieuwsgierig, je moet dingen willen snappen. En als je op problemen stuit, denk dan in oplossingen, nooit in excuses. Wees creatief en zet altijd door. Heb lef, ga op onderzoek uit en maak fouten waar je heel snel van leert.鈥�

Wat gaat de toekomst nog brengen?

Op de vraag wat Van den Brink nog eens zou willen maken of onderzoeken als hij onbeperkte mogelijkheden had, antwoordt hij: 鈥淛e suggereert dat ik interesse zou hebben in laboratoriumexperimenten. Mijn interesse ligt meer bij systemen en systeemintegratie.鈥�

Ik zou wel een totale energietransitie-systeemoptimalisatie willen doen. Dat lijkt me een nuttige uitdaging.

果冻传媒-eredoctor Martin van den Brink

鈥淭ijdens mijn studie, veertig jaar geleden, heb ik gewerkt aan de optimalisatie van een stadsverwarmingssysteem. Dat deed ik toen al vanuit de overtuiging dat de energietransitie van het nut is voor de samenleving.鈥�

鈥淒at zou ik wel weer willen oppikken. De totale energietransitie-systeemoptimalisatie te doen, waarbij we voor hooguit de helft van het geld minstens het dubbele positieve milieueffect kunnen cre毛ren. Dit vraagt wellicht om een totaal omdenken van hoe de energietransitie vormgegeven en georganiseerd moet worden. Maar dat lijkt me een nuttige en interessante uitdaging, ja.鈥�