Inovacije u mikroelektronici: Usredotočite se na ekološki prihvatljive tehnologije!

Inovacije u mikroelektronici: Usredotočite se na ekološki prihvatljive tehnologije!

Trenutačni razvoj mikroelektronike karakteriziraju inovativni pristupi koji integriraju tehnički napredak i ekološki prihvatljivije proizvodne procese. Primjer takve pionirske uloge je istraživačka inicijativa na Tehničkom sveučilištu u Ilmenau, koju vode dr. Ulrike Brokmann, a dr. Christoph Weigel stoji. Cilj ove inicijative je smanjiti kemikalije štetne za okoliš u mikroelektronici, posebno procesnim tehnologijama koje sadrže fluor i koje su štetne za klimu. Ovo otvara nove puteve za razvoj procesa reaktivnog ionskog nagrizanja, koji su ključni za proizvodnju mikročipova ( uni-heute.de ).

Fokus ovog istraživačkog rada je učinkovito rukovanje štetnim emisijama i korištenje alternativnih materijala, poput stakla, koji su se do sada malo koristili u mikroelektronici. Fokus je na preciznoj obradi silikatnog stakla i staklokeramike, čime se izbjegavaju štetni procesni plinovi. Ti napori nisu samo u kontekstu mikroelektronike, već imaju i dalekosežne implikacije na održivost digitalnih tehnologija općenito. Digitalne inovacije mogu uštedjeti do 34% emisija stakleničkih plinova do 2030. ( elektronikforschung.de ).

Izazovi u proizvodnji čipova

Istraživači i inženjeri suočavaju se sa značajnim izazovima u procesu proizvodnje mikročipova. Posebno riskantan korak je jetkanje kroz pločicu; Strukture moraju biti slobodno izrezane kako bi senzori radili ispravno. To zahtijeva da strukture mogu oscilirati, što predstavlja tehničke poteškoće. Upotreba agresivnih metoda jetkanja kao što je SF6 Bosch postupak jetkanja često se nadopunjuje nježnom tehnologijom XeF2 procesa jetkanja. Potonji ima prednost jer može obraditi osjetljive strukture bez značajnog unosa energije ( tu-ilmenau.de ).

Preliminarni testovi u Centru za mikro- i nanotehnologije doveli su do prijenosa procesa u Hahn-Schickard u Schwarzwaldu. Posljednji korak u dovršavanju mikročipa dogodio se u Škotskoj kod proizvođača sustava Memsstar. U konačnici, kupac Endress+Hauser imao je koristi od novog razvoja koji je klasificiran kao projekt visokog rizika. Testiranje novorazvijenih senzora trajalo je oko tri godine, a šanse za uspjeh ovise o nekoliko sekundi. Ovi senzori ispunjavaju specifične zahtjeve klijenta i stoga predstavljaju jedinstveni razvoj budući da usporedivi magnetometri ne postoje.

Održivost u mikroelektronici

Hitnost održivih rješenja u mikroelektronici ne prepoznaju samo istraživači u Ilmenauu, već i iz šire perspektive. Informacijska i komunikacijska tehnologija bila je odgovorna za 3,7% globalnih emisija stakleničkih plinova u 2019. Istodobno, studija pokazuje da se potrošnja energije u ovom sektoru povećala za 9% godišnje između 2015. i 2020. Inovativni pristupi poboljšanju komunikacijske tehnologije i energetske elektronike stoga su ključni kako bi se smanjile energetske potrebe i osigurala održivost sustava ( elektronikforschung.de ).

Inicijative kao što je centar kompetencije GreenICT@FMD u Njemačkoj promiču prijenos rezultata istraživanja u ekološki prihvatljive ICT sustave. U tom kontekstu, razvoj metoda obrade podataka koje štede resurse također se ističe kao ključan za budućnost informacijskih i komunikacijskih tehnologija. Konačno, veza između istraživanja i poslovanja identificirana je kao ključna za inovativna, održiva rješenja.

Sve ovo naglašava važnu ulogu zemalja poput Njemačke i inicijativa u Europi u kontekstu tehnološkog suvereniteta unutar Zelenog ICT-a. Ostaje za vidjeti kakva će rješenja napredna istraživanja mikroelektronike na TU Ilmenau proizvesti dugoročno. Unatoč tome, već je jasno da fokus na održivost nije samo koristan za okoliš, već također ima potencijal transformirati industriju u cjelini.