A GENESIS projekt minimalizálja az európai félvezetőipar ökológiai lábnyomát

Vegyszerek alkalmazása a tisztatérben. © Fraunhofer IPMS / Use of chemicals in the cleanroom. © Fraunhofer IPMS

Az nemzetközi projektpartnerek áttekintése. © GENISIS/ CEA-Leti / Az nemzetközi projektpartnerek áttekintése. © GENISIS/ CEA-Leti

GENESIS Kick-off © CEA-Leti

Öt szakasz a chipgyártási folyamatban, amelyeket a GENESIS kezel. © CEA-Leti / Az öt kritikus szakasz a chipkészítési életciklusban, amelyeket a GENESIS kezel. © CEA-Leti

A GENESIS projekt, amely fenntartható folyamatok és technológiák fejlesztésével foglalkozik a félvezető-ellátási láncban, egy európai szintű konzorcium alakult meg. A multidiszciplináris nagykezdeményezés támogatja az európai chipipar törekvéseit, hogy elérjék fenntarthatósági céljaikat – az anyagfejlesztéstől a végső hulladékkezelésig. A Fraunhofer IPMS vállalja az egyik központi munkacsomag vezetését, hogy minimalizálja a vegyi hulladékokat és csökkentse a kibocsátásokat.

A CEA-Leti koordinálásával hároméves projekt 58 partnert hoz össze az egész európai félvezetőértékláncból, a nagyvállalatoktól és KKV-któl kezdve kutatóintézetekig, egyetemekig és ipari szövetségekig. A projekt innovatív megoldásokat fejleszt a kibocsátás-ellenőrzés, környezetbarát anyagok és PFAS-alapú anyagok alternatívái, hulladékminimalizálás és nyersanyagok újrahasznosítása területein, amelyek összhangban állnak az Európai Zöld Megállapodással és az EU Chips Act-jel.

„A GENESIS a komplex kihívásokhoz lát hozzá egy valóban fenntartható félvezető-ökoszisztéma kiépítésében” – mondja Laurent Pain, a CEA-Leti fenntartható elektronika programvezetője. „A projektstruktúra tükrözi mind a sürgősséget, mind a zöld átalakulás lehetőségeit Európában, és kiegészítő szakértelmekkel, valamint szoros együttműködéssel támogatott.”

A Fraunhofer IPMS a projektben: Vegyi hulladékok minimalizálása és kibocsátáscsökkentés

A Fraunhofer IPMS vezeti az egyik központi munkacsomagot a vegyi hulladékok minimalizálása és a kibocsátás csökkentése érdekében. Emellett vizsgálja a káros anyagok és vegyszerek helyettesítését, amelyeket a félvezetőgyártásban használnak. A fókusz a PFAS-vegyületeken (per- és polyfluorált alkilvegyületek) és a klímára káros gázokon van a BOSCH-folyamatban. A munkaterület vizsgálja és fejleszti az újrahasznosítási technikákat és a kipufogógáz-eltávolító rendszereket, egészen az újabb és hatékonyabb tisztítási rendszerek kifejlesztéséig.

„A források tudatos kezelése áll kutatásaink középpontjában a GENESIS projektben” – mondja Dr. Erik Schumann, a projekt tudományos vezetője a Fraunhofer IPMS-nél. „Fókuszálunk a klímára káros gázok, például SF6 vagy NF3 kibocsátásának helyettesítésére és csökkentésére. Ezek a gázok 10 000-szer károsabbak, mint a CO2, de a félvezetőiparban szükségesek. Emellett foglalkozunk a vegyi-mechanikus polírozás során keletkező hulladék csökkentésével is” – egészíti ki.

45 fenntartható cél Európa félvezetőchip-ütemtervéhez

Laurent Pain szerint körülbelül 45 fenntarthatóság-orientált innováció várható, amelyek az egész félvezető életciklust lefedik, és négy stratégiai pillérre épülnek, amelyek a GENESIS víziójának technológiai alapját képezik egy zöld európai félvezetőipar számára:

– Első pillér - Felügyelet és szenzorok: kibocsátások valós idejű nyomon követése, visszakereshetőség és folyamat-visszacsatolási rendszerek,
– Második pillér - Új anyagok: PFAS-mentes vegyszerek és GWP-mentes alternatívák fejlett félvezető folyamatokhoz,
– Harmadik pillér - Hulladék minimalizálás: innovációk a recycling terén (oldószerek, gázok, salakok), újrahasznosítás és fenntartható helyettesítők,
– Negyedik pillér - Kritikus nyersanyagok csökkentése: stratégiák a CRM-függőség csökkentésére és az erőforrásbiztonság erősítésére.

Ezekhez a pillérekhez kiegészülve a projekt céljai egy átfogó keretet alkotnak, amely a szenzorokkal integrált csökkentő rendszerek alkalmazását írja elő PFAS- és üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére. Emellett Európa a környezetbarát félvezető innovációk élvonalába kíván kerülni, az ellátási lánc folyamatait összhangba hozva a környezetvédelmi előírásokkal.

„Green fit” az EU Chips Act számára

„A GENESIS egy döntő lépés Európa azon törekvései és klímavédelmi kötelezettségei összhangba hozásában” – mondja Anton Chichkov, a Chips Joint Undertaking (Chips JU) programvezetője, egy köz- és magánszféra közösen alapított partnerség, amelyet az európai félvezetőipar erősítésére hoztak létre az EU, a tagállamok és a magánszektor közötti együttműködés támogatásával.

„Mivel a chipek az AI-tól az energiarendszerekig minden terület gerincét képezik, ökológiai lábnyomuk gyorsan növekszik” – teszi hozzá. „A GENESIS válasz erre a sürgős kihívásra, azzal, hogy úttörő munkát végez fenntartható alternatívák fejlesztésében anyagok, hulladékmegelőzés és erőforrás-hatékonyság terén. Ezzel az innovációval Európa nemcsak környezetbarátabb technológiákba fektet, hanem globálisan vezető szerepet tölt be a környezetbarát félvezetőgyártásban.”

A közel 55 millió eurós támogatással megvalósuló GENESIS projekt az Európai Bizottság, az érintett EU-tagállamok és a Svájci Oktatási, Kutatási és Innovációs Titkárság közös finanszírozásában valósul meg a Chips Joint Undertaking keretében.