微电子创新:专注环保技术!

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伊尔梅瑙工业大学研究环保微电子学,重点关注无化学工艺和创新技术。

Die TU Ilmenau forscht an umweltfreundlicher Mikroelektronik, fokussiert auf chemiefreie Verfahren und innovative Technologien.
伊尔梅瑙工业大学研究环保微电子学,重点关注无化学工艺和创新技术。

微电子创新:专注环保技术!

当前微电子发展的特点是创新方法,融合了技术进步和更环保的制造工艺。这种开创性作用的一个例子是伊尔梅瑙技术大学的研究计划,该计划由 Ulrike Brokmann 博士和 Christoph Weigel 博士领导。该倡议的目的是减少微电子领域对环境有害的化学物质,特别是含氟和破坏气候的工艺技术。这为反应离子蚀刻工艺的发展开辟了新的途径,这对于微芯片的生产至关重要( 德国大学报 )。

这项研究工作的重点是有效处理有害排放物和使用玻璃等替代材料,而玻璃迄今为止在微电子领域很少使用。重点是硅酸盐玻璃和玻璃陶瓷的精密加工,旨在避免有害的工艺气体。这些努力不仅在微电子领域,而且对整个数字技术的可持续性具有深远的影响。到 2030 年,数字创新可减少高达 34% 的温室气体排放( 电子学研究网 )。

芯片生产面临的挑战

研究人员和工程师在微芯片的生产过程中面临着重大挑战。一个特别危险的步骤是蚀刻晶圆;必须切割结构,以便传感器正常工作。这要求结构能够振荡,这带来了技术困难。诸如 SF6 博世蚀刻工艺等侵蚀性蚀刻方法的使用通常辅以温和的 XeF2 蚀刻工艺技术。后者的优点是能够在没有大量能量输入的情况下处理敏感结构( 图伊尔梅瑙网 )。

微米和纳米技术中心的初步测试导致工艺转移到黑森林的哈恩-希卡德。完成微芯片的最后一步是在苏格兰的系统制造商 memsstar 进行的。最终,客户 Endress+Hauser 从被归类为高风险项目的新开发项目中受益。测试新开发的传感器大约需要三年时间,成功的机会取决于几秒钟。这些传感器满足客户的特定要求,因此代表了独特的发展,因为不存在类似的磁力计。

微电子领域的可持续性

微电子领域可持续解决方案的紧迫性不仅得到了伊尔梅瑙研究人员的认可,而且得到了更广泛的视角的认可。 2019 年,信息和通信技术占全球温室气体排放量的 3.7%。同时,一项研究表明,2015 年至 2020 年间,该行业的能源消耗每年增加 9%。因此,改进通信技术和电力电子技术的创新方法对于降低能源需求并确保系统的可持续性至关重要( 电子学研究网 )。

德国 GreenICT@FMD 能力中心等举措促进了研究成果向环境友好型 ICT 系统的转移。在此背景下,资源节约型数据处理方法的开发也被强调为信息和通信技术未来的核心。最后,研究与商业之间的联系被认为是创新、可持续解决方案的关键。

所有这些都凸显了德国等国家和欧洲在绿色信息通信技术主权背景下的重要作用。从长远来看,伊尔梅瑙工业大学微电子领域的先进研究将产生什么解决方案还有待观察。然而,显而易见的是,对可持续发展的关注不仅有利于环境,而且有可能改变整个行业。