Innovation en microélectronique : Focus sur les technologies respectueuses de l'environnement !

Innovation en microélectronique : Focus sur les technologies respectueuses de l'environnement !

Les développements actuels en microélectronique se caractérisent par des approches innovantes intégrant à la fois des avancées techniques et des procédés de fabrication plus respectueux de l’environnement. Un exemple d'un tel rôle pionnier est l'initiative de recherche de l'Université technique d'Ilmenau, dirigée par le Dr Ulrike Brokmann et le Dr Christoph Weigel. L'objectif de cette initiative est de réduire les produits chimiques nocifs pour l'environnement dans la microélectronique, en particulier les technologies de processus contenant du fluor et préjudiciables au climat. Cela ouvre de nouvelles voies pour le développement de procédés de gravure ionique réactive, qui sont cruciaux pour la production de micropuces ( uni-heute.de ).

Ces travaux de recherche se concentrent sur la gestion efficace des émissions nocives et sur l'utilisation de matériaux alternatifs, comme le verre, jusqu'à présent peu utilisés en microélectronique. L'accent est mis sur le traitement précis des verres silicatés et des vitrocéramiques, qui vise à éviter les gaz de processus nocifs. Ces efforts ne concernent pas uniquement le contexte de la microélectronique, mais ont également des implications considérables pour la durabilité des technologies numériques en général. Les innovations numériques peuvent permettre d'économiser jusqu'à 34 % des émissions de gaz à effet de serre d'ici 2030 ( elektronikforschung.de ).

Les défis de la production de puces

Les chercheurs et les ingénieurs sont confrontés à des défis importants dans le processus de production de micropuces. Une étape particulièrement risquée consiste à graver la plaquette ; Les structures doivent être découpées pour que les capteurs fonctionnent correctement. Cela nécessite que les structures puissent osciller, ce qui présente des difficultés techniques. L'utilisation de méthodes de gravure agressives telles que le procédé de gravure SF6 Bosch est souvent complétée par la technologie douce du procédé de gravure XeF2. Cette dernière présente l’avantage de pouvoir traiter des structures sensibles sans apport énergétique important ( tu-ilmenau.de ).

Des tests préliminaires au Centre de micro et nanotechnologies ont conduit à un transfert du procédé à Hahn-Schickard en Forêt-Noire. La dernière étape de la réalisation de la puce électronique a eu lieu en Écosse chez le fabricant de systèmes memsstar. Finalement, le client Endress+Hauser a bénéficié d'un nouveau développement classé comme projet à haut risque. Les tests des capteurs nouvellement développés ont duré environ trois ans, les chances de succès dépendant de quelques secondes. Ces capteurs répondent aux exigences spécifiques du client et représentent donc un développement unique, car il n'existe pas de magnétomètres comparables.

Durabilité en microélectronique

L'urgence de solutions durables dans le domaine de la microélectronique n'est pas seulement reconnue par les chercheurs d'Ilmenau, mais aussi dans une perspective plus large. Les technologies de l'information et des communications étaient responsables de 3,7 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre en 2019. Parallèlement, une étude montre que la consommation d'énergie dans ce secteur a augmenté de 9 % par an entre 2015 et 2020. Des approches innovantes pour améliorer les technologies de communication et l'électronique de puissance sont donc cruciales afin de réduire les besoins énergétiques et d'assurer la durabilité des systèmes ( elektronikforschung.de ).

Des initiatives telles que le centre de compétences GreenICT@FMD en Allemagne favorisent le transfert des résultats de la recherche vers des systèmes TIC respectueux de l'environnement. Dans ce contexte, le développement de méthodes de traitement des données économes en ressources est également souligné comme étant essentiel pour l’avenir des technologies de l’information et de la communication. Enfin, le lien entre la recherche et les entreprises est identifié comme la clé de solutions innovantes et durables.

Tout cela souligne le rôle important de pays comme l’Allemagne et les initiatives européennes dans le contexte de la souveraineté technologique au sein des TIC vertes. Il reste à voir quelles solutions la recherche avancée en microélectronique à la TU Ilmenau apportera à long terme. Néanmoins, il est déjà clair que l’accent mis sur la durabilité est non seulement bénéfique pour l’environnement, mais a également le potentiel de transformer l’industrie dans son ensemble.