Innowacje w mikroelektronice: postaw na technologie przyjazne dla środowiska!

Innowacje w mikroelektronice: postaw na technologie przyjazne dla środowiska!

Obecny rozwój mikroelektroniki charakteryzuje się innowacyjnym podejściem, które łączy w sobie zarówno postęp techniczny, jak i bardziej przyjazne dla środowiska procesy produkcyjne. Przykładem takiej pionierskiej roli jest inicjatywa badawcza na Politechnice w Ilmenau, której przewodniczą dr Ulrike Brokmann i stoi dr Christoph Weigel. Celem tej inicjatywy jest ograniczenie szkodliwych dla środowiska substancji chemicznych w mikroelektronice, zwłaszcza w technologiach procesowych zawierających fluor i szkodliwych dla klimatu. Otwiera to nowe możliwości rozwoju procesów trawienia jonami reaktywnymi, które są kluczowe w produkcji mikrochipów ( uni-heute.de ).

Celem tych prac badawczych jest efektywne radzenie sobie ze szkodliwymi emisjami i wykorzystanie materiałów alternatywnych, takich jak szkło, które jak dotąd były rzadko stosowane w mikroelektronice. Koncentrujemy się na precyzyjnej obróbce szkła krzemianowego i ceramiki szklanej, której celem jest uniknięcie szkodliwych gazów procesowych. Wysiłki te podejmowane są nie tylko w kontekście mikroelektroniki, ale mają także daleko idące konsekwencje dla ogólnego zrównoważonego rozwoju technologii cyfrowych. Innowacje cyfrowe mogą do 2030 r. zaoszczędzić nawet 34% emisji gazów cieplarnianych ( elektronikforschung.de ).

Wyzwania w produkcji chipów

Naukowcy i inżynierowie stoją przed poważnymi wyzwaniami w procesie produkcji mikrochipów. Szczególnie ryzykownym krokiem jest wytrawianie płytki; Aby czujniki działały prawidłowo, należy wyciąć konstrukcje. Wymaga to, aby konstrukcje mogły oscylować, co stwarza trudności techniczne. Stosowanie agresywnych metod trawienia, takich jak proces trawienia SF6 Bosch, często uzupełniane jest delikatną technologią procesu trawienia XeF2. Zaletą tego ostatniego jest możliwość obróbki wrażliwych struktur bez znacznego nakładu energii ( tu-ilmenau.de ).

Wstępne testy w Centrum Mikro- i Nanotechnologii doprowadziły do ​​przeniesienia procesu do Hahn-Schickard w Schwarzwaldzie. Ostatni etap kompletowania mikrochipa miał miejsce w Szkocji u producenta systemu memsstar. Ostatecznie klient Endress+Hauser skorzystał na nowej inwestycji, która została sklasyfikowana jako projekt wysokiego ryzyka. Testowanie nowo opracowanych czujników trwało około trzech lat, a szanse na sukces zależały od kilku sekund. Czujniki te spełniają specyficzne wymagania klienta i dlatego stanowią wyjątkowe osiągnięcie, ponieważ nie istnieją porównywalne magnetometry.

Zrównoważony rozwój w mikroelektronice

Pilność zrównoważonych rozwiązań w mikroelektronice dostrzegają nie tylko naukowcy z Ilmenau, ale także z szerszej perspektywy. Technologie informacyjno-komunikacyjne były odpowiedzialne za 3,7% globalnej emisji gazów cieplarnianych w 2019 r. Jednocześnie badanie pokazuje, że zużycie energii w tym sektorze wzrastało o 9% rocznie w latach 2015–2020. Innowacyjne podejścia do doskonalenia technologii komunikacyjnych i energoelektroniki mają zatem kluczowe znaczenie dla zmniejszenia zapotrzebowania na energię i zapewnienia trwałości systemów ( elektronikforschung.de ).

Inicjatywy takie jak centrum kompetencyjne GreenICT@FMD w Niemczech promują transfer wyników badań do przyjaznych środowisku systemów teleinformatycznych. W tym kontekście podkreśla się również, że rozwój metod przetwarzania danych oszczędzających zasoby ma kluczowe znaczenie dla przyszłości technologii informacyjno-komunikacyjnych. Wreszcie uznano, że kluczem do innowacyjnych i zrównoważonych rozwiązań jest powiązanie badań z biznesem.

Wszystko to podkreśla ważną rolę krajów takich jak Niemcy i inicjatyw w Europie w kontekście suwerenności technologicznej w ramach Zielonych ICT. Czas pokaże, jakie rozwiązania zaawansowane badania w TU Ilmenau w dziedzinie mikroelektroniki przyniosą w dłuższej perspektywie. Niemniej jednak jest już jasne, że skupienie się na zrównoważonym rozwoju jest nie tylko korzystne dla środowiska, ale ma również potencjał przekształcenia całej branży.