Le projet GENESIS minimise l'empreinte écologique de l'industrie européenne des semi-conducteurs

Utilisation de produits chimiques en salle blanche. © Fraunhofer IPMS / Usage de produits chimiques dans la salle blanche. © Fraunhofer IPMS

Aperçu des partenaires internationaux du projet. © GENISIS/ CEA-Leti / Aperçu des partenaires internationaux du projet. © GENISIS/ CEA-Leti

DÉBUT GENÈSE © CEA-Leti

Cinq étapes du processus de fabrication des puces sont abordées par GENESIS. © CEA-Leti / Les cinq étapes critiques du cycle de vie de la fabrication des puces abordées par GENESIS. © CEA-Leti

Pour le projet GENESIS, dédié au développement de processus et de technologies durables pour la chaîne d'approvisionnement de la fabrication de semi-conducteurs, un consortium européen s'est constitué. L'initiative pluridisciplinaire encourage les efforts de l'industrie européenne des puces pour atteindre ses objectifs de durabilité – de la recherche de matériaux à la gestion finale des déchets. Le Fraunhofer IPMS assume la coordination d'un des paquets de travail centraux, visant à minimiser les déchets chimiques et à réduire les émissions.

Ce projet de trois ans, coordonné par le CEA-Leti, rassemble 58 partenaires issus de l'ensemble de la chaîne de valeur des semi-conducteurs en Europe, allant de grandes entreprises industrielles et PME à des instituts de recherche, universités et associations industrielles. Le projet favorise des solutions innovantes dans les domaines du contrôle des émissions, des matériaux écologiques et des alternatives aux matériaux à base de PFAS, de la minimisation des déchets et de la réutilisation des matières premières, en accord avec le Green Deal européen et le EU Chips Act.

»GENESIS s'attaque aux défis complexes liés à la construction d'un écosystème de semi-conducteurs véritablement durable», déclare Laurent Pain, responsable du programme pour l'électronique durable chez CEA-Leti. «La structure du projet reflète à la fois l'urgence et les opportunités du changement vert en Europe, soutenue par l'expertise complémentaire et la collaboration étroite de tous les partenaires.»

Le Fraunhofer IPMS dans le projet : Minimisation des déchets chimiques et réduction des émissions

Le Fraunhofer IPMS dirige l'un des paquets de travail centraux du projet, dédié à la minimisation des déchets chimiques et à la réduction des émissions. De plus, l'institut étudie la substitution de matériaux et substances nocifs utilisés dans la fabrication des semi-conducteurs. L'accent est mis sur les produits chimiques PFAS (per- et polyfluorés alkyls) et les gaz à effet de serre nocifs pour le climat dans le processus BOSCH. La zone de travail correspondante examine et améliore les techniques de recyclage et les systèmes de dépollution des gaz d'échappement, jusqu'au développement de systèmes de nettoyage plus récents et plus efficaces.

»Une gestion responsable des ressources est au cœur de nos recherches dans le cadre du projet GENESIS», indique le Dr Erik Schumann, directeur scientifique du projet au Fraunhofer IPMS. «Nous nous concentrons sur le remplacement et la réduction des émissions de gaz nocifs pour le climat tels que SF6 ou NF3. Ces gaz sont 10 000 fois plus nocifs que le CO2, mais sont nécessaires dans l'industrie des semi-conducteurs. Nous nous occupons également de réduire les déchets issus du polissage chimico-mécanique», ajoute-t-il.

45 objectifs durables pour l'agenda européen des semi-conducteurs

Selon Laurent Pain, responsable du projet, environ 45 innovations axées sur la durabilité couvriront tout le cycle de vie des semi-conducteurs et s'appuieront sur quatre piliers stratégiques, qui constituent la base technologique de la vision GENESIS pour une industrie européenne des semi-conducteurs verte :

– Pilier 1 - Surveillance et capteurs : suivi des émissions en temps réel, traçabilité et systèmes de rétroaction des processus,
– Pilier 2 - Nouveaux matériaux : produits chimiques sans PFAS et alternatives à faible GWP pour les procédés avancés de fabrication de semi-conducteurs,
– Pilier 3 - Minimisation des déchets : innovations dans le recyclage (solvants, gaz, boues), la réutilisation et les substituts durables,
– Pilier 4 - Réduction des matières premières critiques : stratégies pour diminuer la dépendance aux CRM et renforcer la sécurité des ressources.

En complément de ces piliers, les objectifs du projet établissent un cadre global intégrant l'utilisation de systèmes de réduction intégrés aux capteurs pour diminuer les émissions de PFAS et de gaz à effet de serre. L'Europe doit également se positionner comme un leader dans l'innovation écologique des semi-conducteurs, en harmonisant les processus de la chaîne d'approvisionnement avec les réglementations environnementales.

Un « green fit » pour le EU Chips Act

»GENESIS constitue une étape cruciale pour aligner les ambitions européennes dans le domaine de la technologie des semi-conducteurs avec ses engagements en matière de lutte contre le changement climatique», déclare Anton Chichkov, responsable du programme chez Chips Joint Undertaking (Chips JU), une partenariat public-privé créé pour renforcer l'industrie européenne des semi-conducteurs en favorisant la collaboration entre l'UE, les États membres et le secteur privé.

»Comme les puces deviennent l’épine dorsale de tous les domaines, de l’IA aux systèmes énergétiques, leur empreinte écologique s’accroît rapidement», ajoute-t-il. «GENESIS répond à ce défi urgent en pionnier dans le développement d’alternatives durables dans les matériaux, la réduction des déchets et l’efficacité des ressources. Avec cette initiative, l’Europe investit non seulement dans des technologies plus respectueuses de l’environnement, mais se positionne aussi comme un leader mondial dans la fabrication écologique de semi-conducteurs.»

Le projet GENESIS, doté d’un budget d’environ 55 millions d’euros, est cofinancé par la Commission européenne, les États membres participants et le Secrétariat d’État à l’éducation, la recherche et l’innovation de Suisse dans le cadre de Chips Joint Undertaking.