Semiconduttori e microelettronica

Fino a che punto può diventare “micro” un microchip? Nel corso dei decenni, con la continua riduzione delle dimensioni dei microchip all’interno di smartphone, laptop, schermi LED e altri componenti elettronici, i produttori del settore tecnologico hanno spinto all’estremo la miniaturizzazione dei semiconduttori. L’ampiezza di linea dei semiconduttori ha subito una drastica riduzione, passando dalla scala dei micrometri a quella dei nanometri, mentre in parallelo, la potenza di processo e la memoria sono state incrementate. Un nanometro corrisponde a un miliardesimo di metro, una misura talmente piccola che sarebbe necessario allineare 100.000 nanometri uno accanto all’altro per raggiungere il diametro di un capello umano. 

Questa è la base della legge di Moore, secondo la quale il numero di transistor in un circuito molto compatto è destinato a raddoppiare ogni due anni. Gordon E. Moore ha enunciato nel 1965 quest'audace ipotesi, che si è rivelata valida per molto tempo.

Ma la legge di Moore può essere ritenuta ancora attuale? Due fattori potrebbero rallentarla: gli ingenti costi di produzione di semiconduttori sempre più piccoli, ma di potenza sempre maggiore, e la purezza necessaria nel corso dei processi di produzione e lavorazione di tali componenti. Questi semiconduttori microscopici potrebbero essere contaminati da particelle molto piccole, che rischierebbero di causare difetti dovuti all’acqua; tali difetti potrebbero compromettere il rendimento e rendere necessari costosi tempi di manutenzione. 

In breve: con la crescente riduzione delle ampiezze di linea dei semiconduttori, aumentano i costi di produzione e le sfide associate alla purezza.

Gore è un partner di lunga data delle aziende tecnologiche che affrontano tali sfide. Forniamo filtri ad alto flusso, mezzi per microfiltrazione, cavi e varie soluzioni di schermatura che mantengono i processi omogenei e sicuri. I nostri materiali basati sul PTFE sono chimicamente inerti e durevoli e offrono perciò l’indiscutibile purezza richiesta dai produttori di semiconduttori.

Per garantire la pulizia e la compatibilità chimica, questo settore industriale dipende dai fluoropolimeri, come il PTFE. Con la crescente riduzione delle dimensioni dei semiconduttori, i produttori avranno bisogno di supporto all’innovazione attraverso le membrane in PTFE, al fine di rendere i propri microchip più intelligenti, più veloci e più piccoli. E Gore ha trovato il modo per farlo.

La prossima grande svolta nel campo dei semiconduttori è rappresentata dalla litografia ultravioletta estrema (EUV), un processo che permette di intagliare una maggiore quantità di circuiti elettrici nei wafer di silicio dei semiconduttori. In un sistema litografico, le immagini vengono trasferite sul silicio grazie alla luce, come avviene nelle fotocamere che impiegano la luce per trasferire le immagini su pellicola. La litografia EUV viene considerata il futuro dei chip per computer; produce una lunghezza d’onda più corta che permette di far entrare in un chip una maggiore quantità di circuiti elettrici.

Malgrado il settore dei semiconduttori debba ancora appianare alcune difficoltà insite in questo nuovo metodo, Gore ha adottato una visione di lungo termine. Nel 2009, un produttore di sistemi ottici aveva ordinato a Gore, suo partner storico, una fornitura di cavi assemblati che fossero adatti per l’ambiente a vuoto ultra alto, a bassa pressione e ultra-pulito in cui devono necessariamente operare i sistemi litografici EUV.
 
Avendo investito fin dagli inizi nello sviluppo di connettori per cavi per il nuovo processo EUV, siamo preparati ad assistere i produttori che decideranno di adottare questo nuovo metodo. I cavi GORE^® riducono l’accumulo di particolati e migliorano le prestazioni e il rendimento del sistema; le versioni non soggette a disgregazione e chimicamente inerti sono specificamente progettate per l’uso in camera bianca. La nostra nuova linea di cavi assemblati per la litografia EUV è caratterizzata da un basso indice di degassificazione, che impedisce ai cavi di emettere gas che potrebbero condensare e contaminare un chip per computer in un ambiente a vuoto ultra alto. Questa caratteristica dei nostri cavi rende Gore una delle poche aziende sul mercato in grado di purificare e sottoporre a test i propri prodotti per la litografia EUV. 

Anche per i produttori che  non si sentono ancora pronti ad adottare la litografia EUV, Gore fornisce una gamma di cavi che offrono alte prestazioni e purezza, inclusi cavi ad alta flessibilità, ad alta velocità di trasferimento dati e per microonde/RF per apparecchiature di elaborazione, test e misurazione, e integrazione.

A causa delle dimensioni microscopiche dei semiconduttori, anche il più piccolo accenno di contaminazione può comprometterne le prestazioni. 

I materiali Gore permettono di garantire la purezza nei processi di lavorazione dei semiconduttori. Essendo a base di PTFE, i nostri materiali sono chimicamente inerti, tollerano escursioni termiche estreme e sono durevoli nell’uso. Generalmente più piccoli e più leggeri rispetto a quelli della concorrenza, i nostri materiali sono rinomati per un maggiore resa di lavorazione e per la riduzione dei tempi di inattività e quindi, potenzialmente, dei costi.

Oltre a cavi e cavi assemblati, offriamo:

• Mezzi per microfiltrazione, disponibili sotto forma sia di membrana sia di laminato, che possono essere integrati in numerosi sistemi di alloggiamento per filtri. Questi supporti permettono di disporre di quelli che, in base ai test, sono risultati i filtri con le prestazioni più elevate disponibili oggi nel settore della microelettronica.
• Soluzioni di tenuta, quali guarnizioni in lastra, guarnizioni per tubi, guarnizioni a nastro e il GORE® Joint Sealant. Ciascuno di questi prodotti è realizzato in 100% ePTFE per la massima resistenza allo scorrimento e alla deformazione plastica a freddo, pertanto rimangono in sede per assicurare il contenimento dei processi.

Da oltre 35 anni, Gore è un partner fondamentale per i leader globali nel campo dell’innovazione tecnologica, fornendo il livello di purezza tipico del marchio per i processi che lo richiedono. Via via che il settore si adatta ai cambiamenti nei trend tecnologici, con smartphone sempre più compatti e dispositivi indossabili che richiedono i più piccoli semiconduttori esistenti, anche noi continueremo a perseguire l’innovazione, fornendo prodotti e supporto vitale alle aziende tecnologiche che si adoperano per ridurre le dimensioni delle proprie soluzioni e cercando, al contempo, di incrementare i profitti.