Inovație în microelectronică: Focus pe tehnologii ecologice!

Inovație în microelectronică: Focus pe tehnologii ecologice!

Evoluțiile actuale în microelectronică sunt caracterizate de abordări inovatoare care integrează atât progresele tehnice, cât și procesele de producție mai ecologice. Un exemplu de astfel de rol de pionierat este inițiativa de cercetare de la Universitatea Tehnică din Ilmenau, care este condusă de dr. Ulrike Brokmann și dr. Christoph Weigel este în picioare. Scopul acestei inițiative este de a reduce substanțele chimice dăunătoare pentru mediu din microelectronică, în special tehnologiile de proces care conțin fluor și care dăunează climei. Acest lucru deschide noi căi pentru dezvoltarea proceselor de gravare cu ioni reactivi, care sunt cruciale pentru producția de microcipuri ( uni-heute.de ).

Accentul acestei lucrări de cercetare este manipularea eficientă a emisiilor nocive și utilizarea materialelor alternative, cum ar fi sticla, care au fost până acum puțin utilizate în microelectronică. Accentul se pune pe prelucrarea precisă a sticlelor silicate și a ceramicii din sticlă, care urmărește evitarea gazelor de proces nocive. Aceste eforturi nu sunt doar în contextul microelectronicii, ci au și implicații de anvergură pentru sustenabilitatea tehnologiilor digitale în general. Inovațiile digitale pot economisi până la 34% din emisiile de gaze cu efect de seră până în 2030 ( elektronikforschung.de ).

Provocări în producția de așchii

Cercetătorii și inginerii se confruntă cu provocări semnificative în procesul de producție a microcipurilor. Un pas deosebit de riscant este gravarea prin napolitană; Structurile trebuie tăiate liber, astfel încât senzorii să funcționeze corect. Acest lucru necesită ca structurile să poată oscila, ceea ce prezintă dificultăți tehnice. Utilizarea metodelor de gravare agresive, cum ar fi procesul de gravare SF6 Bosch, este adesea completată de tehnologia blândă a procesului de gravare XeF2. Acesta din urmă are avantajul de a putea prelucra structuri sensibile fără aport semnificativ de energie ( tu-ilmenau.de ).

Testele preliminare la Centrul de Micro- și Nanotehnologii au condus la un transfer de proces către Hahn-Schickard din Pădurea Neagră. Ultimul pas în finalizarea microcipului a avut loc în Scoția la producătorul de sisteme memsstar. În cele din urmă, clientul Endress+Hauser a beneficiat de o nouă dezvoltare care a fost clasificată drept proiect cu risc ridicat. Testarea senzorilor nou dezvoltați a durat aproximativ trei ani, șansele de succes depind de câteva secunde. Acești senzori îndeplinesc cerințele specifice ale clientului și, prin urmare, reprezintă o dezvoltare unică, deoarece magnetometre comparabile nu există.

Sustenabilitate în microelectronică

Urgența soluțiilor sustenabile în microelectronică nu este recunoscută doar de cercetătorii de la Ilmenau, ci și dintr-o perspectivă mai largă. Tehnologia informației și comunicațiilor a fost responsabilă pentru 3,7% din emisiile globale de gaze cu efect de seră în 2019. În același timp, un studiu arată că consumul de energie în acest sector a crescut cu 9% pe an între 2015 și 2020. Abordările inovatoare pentru îmbunătățirea tehnologiei comunicațiilor și a electronicii de putere sunt, așadar, cruciale pentru a reduce cerințele energetice și pentru a asigura sustenabilitatea sistemelor ( elektronikforschung.de ).

Inițiative precum centrul de competențe GreenICT@FMD din Germania promovează transferul rezultatelor cercetării către sisteme TIC ecologice. În acest context, dezvoltarea metodelor de prelucrare a datelor care economisesc resurse este, de asemenea, subliniată ca fiind esențială pentru viitorul tehnologiilor informației și comunicațiilor. În cele din urmă, legătura dintre cercetare și afaceri este identificată ca fiind cheia soluțiilor inovatoare și durabile.

Toate acestea subliniază rolul important al țărilor precum Germania și inițiativele din Europa în contextul suveranității tehnologice în cadrul Green ICT. Rămâne de văzut ce soluții vor produce pe termen lung cercetările avansate de la TU Ilmenau în microelectronică. Cu toate acestea, este deja clar că concentrarea asupra durabilității nu este numai benefică pentru mediu, ci are și potențialul de a transforma industria în ansamblu.