L’UE sta investendo molto nello sviluppo e nella produzione di chip semiconduttori. In che modo i progettisti di camere bianche stabiliscono il ritmo per i laboratori di nuova generazione? Pensate alla quantistica e alla fotonica.
3D e quantum to photonics. Il futuro delle tecnologie dei microchip è un’incognita? Ponendo le basi ora, possiamo costruire strutture per semiconduttori adatte al 2050, dove l’UE è leader nell’ecosistema dei semiconduttori. Stiamo superando la Legge di Moore e le dimensioni dei chip si stanno avvicinando a dimensioni atomiche da capogiro.
Prepararsi alle tecnologie dei chip di nuova generazione
" La miniaturizzazione e le integrazioni 3D sono fondamentali per lo sviluppo delle nuove tecnologie dei chip. Nell'ultimo iPhone il microchip è di pochi nanometri: stiamo parlando di dimensioni atomiche.
La legge europea sui chip, il 21 settembre 2023, segna un momento fondamentale. L’Europa si unisce alla corsa dell’industria dei semiconduttori. Si prevede di investire circa 15.800 miliardi di euro fino al 2030.
Gli obiettivi principali di investimento per rafforzare l’ecosistema europeo dei semiconduttori sono duplici:
- Portare in Europa la produzione di chip per semiconduttori ad alto valore aggiunto.
- Investire nella ricerca per sviluppare nuove tecnologie per i chip
I prossimi decenni si concentreranno quindi anche su nuove tecnologie complementari, come l’integrazione 3D, la fotonica, il calcolo quantistico e l’uso di strutture a DNA. L’integrazione di queste tecnologie con nuove tecnologie informatiche più intelligenti sarà essenziale. Per questo tipo di ricerca dovrebbero essere allestiti nuovi laboratori e camere bianche.
Legge europea sui chip: Superare i leader di mercato
Il dominio dell’Asia, in particolare della Corea del Sud, di Taiwan e della Cina emergente, nella tecnologia e nella produzione di chip rappresenta una sfida strategica per l’Europa. Entro il 2020 saranno prodotti 1.000 miliardi di microchip in tutto il mondo, di cui solo il 10% proveniente dall’Unione Europea. Allo stesso tempo, la dipendenza da questi chip è aumentata in settori industriali chiave come la tecnologia cloud, l’IoT (Internet of Things), l’aerospaziale e la difesa.
Tuttavia, i finanziamenti da soli non bastano a mettere l’UE in pole position. Sono necessarie conoscenze specialistiche per progettare strutture pronte per il futuro. In Deerns, iniziamo con un’analisi delle tecnologie e dei processi all’interno dei laboratori e delle camere bianche insieme ai produttori di chip e al cliente. In questo modo, possiamo anticipare collettivamente le tecnologie attuali e quelle possibili in futuro.
Controllo della contaminazione al massimo livello
Con l’ulteriore miniaturizzazione e le innovazioni future, anche la complessità di queste strutture aumenta enormemente, determinando un’elevata varietà di requisiti e disposizioni da adottare. Poiché i processi avvengono su scala sempre più ridotta, sono anche più sensibili agli effetti esterni.
" A livello nanometrico una leggera vibrazione sembra un terremoto, mentre una minuscola particella di polvere nello spazio è come una meteora che colpisce la terra.
Cinque nano influenze da considerare in un laboratorio o in una camera bianca:
- Vibrazioni (ambiente, edificio, aria)
- Radiazioni elettromagnetiche (EMC) e interferenze (EMI)
- Contaminanti chimici (aria, materiali, gas, liquidi)
- Particelle di polvere
- Temperatura e umidità
Verso un’industria dei semiconduttori sostenibile
Più piccoli e complessi diventano i chip dei semiconduttori, più energia e materiali operativi sono necessari per produrli, afferma Erik Renkens, Unit Director Life Sciences NL, Deerns. Molti dei nostri clienti stanno perseguendo attivamente i loro obiettivi di sostenibilità. La conformità alle normative è al primo posto”, continua Renkens.
Gli esperti di Deerns Sustainablity Consulting possono analizzare e ottimizzare l’impronta di carbonio delle scelte progettuali di nuova generazione. I laboratori e le camere bianche sono sempre più predisposti per il riutilizzo e il riciclo di acqua e gas.
Le tecnologie di nuova generazione puntano i riflettori sulle camere bianche e sugli ecosistemi circostanti, come gli edifici e le strutture tecniche. È qui che il controllo della contaminazione integrato e di alta qualità è fondamentale se vogliamo essere a prova di futuro nelle strutture per semiconduttori.
