Projekt GENESIS minimalizuje ekologickou stopu evropského polovodičového průmyslu

Použití chemikálií v čisté místnosti. © Fraunhofer IPMS / Einsatz von Chemikalien im Reinraum. © Fraunhofer IPMS

Přehled mezinárodních projektových partnerů. © GENISIS/ CEA-Leti / Přehled mezinárodních projektových partnerů. © GENISIS/ CEA-Leti

GENESIS zahájení © CEA-Leti

Pět fází v procesu výroby čipů je řešeno společností GENESIS. © CEA-Leti / Pět klíčových etap v životním cyklu výroby čipů řešených společností GENESIS. © CEA-Leti

Pro projekt GENESIS, který se věnuje vývoji udržitelných procesů a technologií pro dodavatelský řetězec výroby polovodičů, se spojilo konsorcium napříč Evropou. Tato interdisciplinární velká iniciativa podporuje úsilí evropského průmyslu čipů dosáhnout svých cílů udržitelnosti – od vývoje materiálů až po konečné nakládání s odpady. Fraunhofer IPMS přebírá vedoucí roli v jednom z klíčových pracovních balíčků, jehož cílem je minimalizovat chemické odpady a snižovat emise.

Projekt, koordinovaný CEA-Leti, trvá tři roky a spojuje 58 partnerů z celé evropské hodnotové řetězce polovodičů, od velkých průmyslových podniků a malých a středních podniků po výzkumné ústavy, univerzity a průmyslové svazy. V rámci projektu jsou podporována inovativní řešení v oblastech kontroly emisí, ekologických materiálů a alternativ k materiálům na bázi PFAS, minimalizace odpadu a opětovného využívání surovin, které jsou v souladu s Evropským zeleným dohodou a EU Chips Act.

„GENESIS se zabývá složitými výzvami při budování skutečně udržitelného ekosystému polovodičů,“ říká Laurent Pain, vedoucí programu pro udržitelnou elektroniku v CEA-Leti. „Struktura projektu odráží jak naléhavost, tak příležitosti zelené transformace v Evropě a je podpořena doplňujícími se odbornými znalostmi a úzkou spoluprací všech partnerů.“

Fraunhofer IPMS v projektu: minimalizace chemických odpadů a snižování emisí

Fraunhofer IPMS vede jeden z klíčových pracovních balíčků projektu zaměřený na minimalizaci chemických odpadů a snižování emisí. Kromě toho institut zkoumá náhradu škodlivých materiálů a látek používaných při výrobě polovodičů. Zaměřuje se především na chemikálie PFAS (per- a polyfluorované alkylové látky) a klimaticky škodlivé plyny v rámci BOSCH procesu. Příslušná pracovní oblast zkoumá a zlepšuje recyklační techniky a systémy čištění odpadních plynů, až po vývoj novějších a efektivnějších čisticích systémů.

„Vědomé zacházení s zdroji je středem našeho výzkumu v rámci projektu GENESIS,“ říká Dr. Erik Schumann, vědecký vedoucí projektu v Fraunhofer IPMS. „Zaměřujeme se na náhradu a snížení emisí klimaticky škodlivých plynů, jako jsou SF6 nebo NF3. Tyto plyny jsou 10 000krát škodlivější než CO2, a přesto jsou v průmyslu polovodičů nezbytné. Kromě toho se věnujeme snižování odpadu vznikajícího při chemicko-mechanickém leštění.“

45 udržitelných cílů pro evropskou strategii polovodičových čipů

Podle Laurenta Paina, vedoucího projektu, se očekává přibližně 45 inovací zaměřených na udržitelnost, které pokryjí celý životní cyklus polovodičů a budou se řídit čtyřmi strategickými pilíři, jež tvoří technologický základ vize GENESIS pro zelenou evropskou výrobu polovodičů:

- Pilíř 1 - Monitoring a senzory: sledování emisí v reálném čase, sledovatelnost a zpětná vazba z procesů,
- Pilíř 2 - Nové materiály: chemikálie bez PFAS a alternativy s nízkým GWP pro pokročilé výrobní procesy polovodičů,
- Pilíř 3 - Minimalizace odpadu: inovace v oblasti recyklace (rozpouštědla, plyny, kalové látky), opětovného využití a udržitelných náhradních materiálů,
- Pilíř 4 - Snížení závislosti na kritických surovinách: strategie snižování závislosti na CRM a posilování bezpečnosti zdrojů.

Tyto pilíře doplňují cíle projektu, které představují celkový rámec zahrnující použití systémů s integrovanými senzory k redukci emisí PFAS a skleníkových plynů. Evropě se také nabízí pozice průkopníka v oblasti ekologicky šetrných inovací v oblasti polovodičů tím, že sladí procesy v dodavatelském řetězci s environmentálními předpisy.

„Green fit“ pro EU Chips Act

„GENESIS je klíčovým krokem k sladění ambicí Evropy v oblasti polovodičů s jejími klimatickými závazky,“ říká Anton Chichkov, vedoucí programu v Chips Joint Undertaking (Chips JU), veřejno-soukromém partnerství založeném za účelem posílení evropského průmyslu polovodičů prostřednictvím podpory spolupráce mezi EU, členskými státy a soukromým sektorem.

„Protože čipy se stávají páteří všech oblastí od AI po energetické systémy, jejich ekologický otisk rychle roste,“ dodává. „GENESIS je odpovědí na tuto naléhavou výzvu, neboť přináší průkopnické práce na vývoji udržitelných alternativ v oblastech materiálů, snižování odpadu a efektivity využívání zdrojů. Díky této iniciativě Evropa nejen investuje do ekologičtějších technologií, ale také se profiluje jako světový lídr v ekologicky šetrné výrobě polovodičů.“

Projekt GENESIS, financovaný částkou téměř 55 milionů eur, je spolufinancován Evropskou komisí, zúčastněnými členskými státy EU a Švýcarským státním sekretariátem pro vzdělávání, výzkum a inovace v rámci programu Chips Joint Undertaking.