Иновация в микроелектрониката: Фокус върху екологични технологии!

Иновация в микроелектрониката: Фокус върху екологични технологии!

Настоящите разработки в микроелектрониката се характеризират с иновативни подходи, които интегрират както техническия напредък, така и по-щадящи околната среда производствени процеси. Пример за такава пионерска роля е изследователската инициатива в Техническия университет в Илменау, ръководена от д-р Улрике Брокман и д-р Кристоф Вайгел. Целта на тази инициатива е да се намалят вредните за околната среда химикали в микроелектрониката, особено флуорсъдържащите и вредните за климата технологии. Това отваря нови пътища за разработване на процеси на реактивно йонно ецване, които са от решаващо значение за производството на микрочипове ( uni-heute.de ).

Фокусът на тази изследователска работа е ефективното справяне с вредните емисии и използването на алтернативни материали, като стъкло, които досега са били малко използвани в микроелектрониката. Фокусът е върху прецизната обработка на силикатни стъкла и стъклокерамика, която цели избягване на вредните технологични газове. Тези усилия не са само в контекста на микроелектрониката, но имат и широкообхватни последици за устойчивостта на цифровите технологии като цяло. Цифровите иновации могат да спестят до 34% от емисиите на парникови газове до 2030 г. ( elektronikforschung.de ).

Предизвикателства при производството на чипове

Изследователите и инженерите са изправени пред значителни предизвикателства в процеса на производство на микрочипове. Особено рискована стъпка е ецването през пластината; Конструкциите трябва да бъдат свободно изрязани, така че сензорите да функционират правилно. Това изисква структурите да могат да осцилират, което представлява технически трудности. Използването на агресивни методи за ецване като процеса на ецване SF6 Bosch често се допълва от нежната технология на процеса на ецване XeF2. Последният има предимството да може да обработва чувствителни структури без значителен вложена енергия ( tu-ilmenau.de ).

Предварителните тестове в Центъра за микро- и нанотехнологии доведоха до трансфер на процеса към Hahn-Schickard в Шварцвалд. Последната стъпка в завършването на микрочипа беше извършена в Шотландия при производителя на системата Memsstar. В крайна сметка клиентът Endress+Hauser се възползва от нова разработка, която беше класифицирана като високорисков проект. Тестването на новоразработените сензори отне около три години, като шансовете за успех зависят от няколко секунди. Тези сензори отговарят на специфичните изисквания на клиента и следователно представляват уникална разработка, тъй като не съществуват сравними магнитометри.

Устойчивост в микроелектрониката

Неотложността на устойчивите решения в микроелектрониката се признава не само от изследователите в Илменау, но и от по-широка гледна точка. Информационните и комуникационните технологии са отговорни за 3,7% от глобалните емисии на парникови газове през 2019 г. В същото време проучване показва, че потреблението на енергия в този сектор се е увеличило с 9% годишно между 2015 г. и 2020 г. Следователно иновативните подходи за подобряване на комуникационните технологии и силовата електроника са от решаващо значение за намаляване на енергийните изисквания и гарантиране на устойчивостта на системите ( elektronikforschung.de ).

Инициативи като центъра за компетентност GreenICT@FMD в Германия насърчават трансфера на резултати от изследвания към екологични ИКТ системи. В този контекст разработването на методи за обработка на данни, които пестят ресурси, също се подчертава като централно за бъдещето на информационните и комуникационни технологии. И накрая, връзката между научните изследвания и бизнеса се определя като ключ към иновативни, устойчиви решения.

Всичко това подчертава важната роля на страни като Германия и инициативите в Европа в контекста на технологичния суверенитет в рамките на Зелените ИКТ. Остава да видим какви решения ще произведат напредналите изследвания в TU Ilmenau в областта на микроелектрониката в дългосрочен план. Въпреки това вече е ясно, че акцентът върху устойчивостта е не само полезен за околната среда, но също така има потенциала да трансформира индустрията като цяло.