Il progetto GENESIS riduce l'impronta ecologica dell'industria dei semiconduttori europea

Utilizzo di sostanze chimiche in camera bianca. © Fraunhofer IPMS / Uso di sostanze chimiche nella camera bianca. © Fraunhofer IPMS

Panoramica dei partner internazionali del progetto. © GENISIS/ CEA-Leti / Overview of the international project partners. © GENISIS/ CEA-Leti

GENESIS Kick-off © CEA-Leti

Cinque fasi nel processo di produzione dei chip sono affrontate da GENESIS. © CEA-Leti / Le cinque fasi critiche nel ciclo di vita della produzione di chip affrontate da GENESIS. © CEA-Leti

Per il progetto GENESIS, dedicato allo sviluppo di processi e tecnologie sostenibili per la catena di approvvigionamento della produzione di semiconduttori, si è costituito un consorzio europeo. L'iniziativa multidisciplinare promuove le aspirazioni dell'industria europea dei chip di raggiungere obiettivi di sostenibilità – dallo sviluppo dei materiali fino al trattamento finale dei rifiuti. Il Fraunhofer IPMS assume il ruolo di capofila per uno dei pacchetti di lavoro centrali, al fine di minimizzare i rifiuti chimici e ridurre le emissioni.

Il progetto triennale coordinato dal CEA-Leti riunisce 58 partner provenienti dall'intera catena del valore dei semiconduttori europea, da grandi aziende industriali e PMI a istituti di ricerca, università e associazioni di settore. Nel progetto vengono promosse soluzioni innovative nei settori del controllo delle emissioni, materiali ecocompatibili e alternative ai materiali a base di PFAS, minimizzazione dei rifiuti e riutilizzo delle materie prime, in linea con il Green Deal europeo e il EU Chips Act.

»GENESIS affronta le sfide complesse nella costruzione di un ecosistema dei semiconduttori veramente sostenibile«, afferma Laurent Pain, responsabile del programma per l'elettronica sostenibile presso CEA-Leti. »La struttura del progetto riflette sia l'urgenza che le opportunità del cambiamento verde in Europa ed è supportata dalle competenze complementari e dalla stretta collaborazione di tutti i partner.«

Il ruolo del Fraunhofer IPMS nel progetto: minimizzazione dei rifiuti chimici e riduzione delle emissioni

Il Fraunhofer IPMS guida uno dei pacchetti di lavoro centrali del progetto dedicato alla minimizzazione dei rifiuti chimici e alla riduzione delle emissioni. Inoltre, l'istituto esamina la sostituzione di materiali e sostanze nocive impiegate nella produzione di semiconduttori. L'attenzione è rivolta alle sostanze chimiche PFAS (perfluorate e polyfluorate alkyl substances) e ai gas dannosi per il clima all’interno del processo BOSCH. Il settore di lavoro analizza e migliora le tecniche di riciclo e i sistemi di depurazione dei gas di scarico, fino allo sviluppo di sistemi di pulizia più recenti ed efficienti.

»L'uso consapevole delle risorse è al centro della nostra ricerca nel progetto GENESIS«, afferma il Dr. Erik Schumann, responsabile scientifico del progetto presso il Fraunhofer IPMS. »Ci concentriamo sulla sostituzione e sulla riduzione delle emissioni di gas dannosi per il clima come SF6 o NF3. Questi gas sono 10.000 volte più dannosi della CO2, ma sono necessari nell'industria dei semiconduttori. Inoltre, ci occupiamo di ridurre i rifiuti generati durante la levigatura chimico-meccanica«, aggiunge.

45 obiettivi sostenibili per l'agenda dei semiconduttori europei

Secondo Laurent Pain, responsabile del progetto, si prevedono circa 45 innovazioni orientate alla sostenibilità che copriranno l'intero ciclo di vita dei semiconduttori e si baseranno su quattro pilastri strategici, che costituiscono la base tecnologica della visione GENESIS per un'industria europea dei semiconduttori verde:

– Pilastro 1 - Monitoraggio e sensoristica: tracciamento delle emissioni in tempo reale, tracciabilità e sistemi di feedback di processo,
– Pilastro 2 - Nuovi materiali: sostanze chimiche prive di PFAS e alternative a basso GWP per processi avanzati di semiconduttori,
– Pilastro 3 - Minimizzazione dei rifiuti: innovazioni nei settori del riciclo (solventi, gas, fanghi), riutilizzo e sostituti sostenibili,
– Pilastro 4 - Riduzione delle materie prime critiche: strategie per ridurre la dipendenza da CRM e rafforzare la sicurezza delle risorse.

In aggiunta a questi pilastri, gli obiettivi del progetto costituiscono un quadro complessivo che prevede l'uso di sistemi di mitigazione integrati con sensori per ridurre le emissioni di PFAS e gas serra. Inoltre, si mira a posizionare l'Europa come leader nell'innovazione sostenibile dei semiconduttori, armonizzando i processi della filiera con le normative ambientali.

Un «green fit» per il EU Chips Act

»GENESIS rappresenta un passo decisivo per allineare le ambizioni europee nel settore dei semiconduttori con i propri impegni di tutela climatica«, afferma Anton Chichkov, responsabile del programma presso Chips Joint Undertaking (Chips JU), una partnership pubblico-privata creata per rafforzare l'industria europea dei semiconduttori attraverso la promozione della collaborazione tra UE, Stati membri e settore privato.

»Poiché i chip stanno diventando il pilastro di tutti i settori, dall'IA ai sistemi energetici, il loro impatto ecologico sta crescendo rapidamente«, aggiunge. »GENESIS è una risposta a questa sfida urgente, svolgendo un ruolo pionieristico nello sviluppo di alternative sostenibili nei settori dei materiali, della riduzione dei rifiuti e dell’efficienza delle risorse. Con questa iniziativa, l'Europa investe non solo in tecnologie più ecocompatibili, ma si posiziona anche come leader mondiale nella produzione sostenibile di semiconduttori.«

Il progetto GENESIS, finanziato con circa 55 milioni di euro, è cofinanziato dalla Commissione Europea, dagli Stati membri partecipanti e dal Segretariato di Stato per l'Istruzione, la Ricerca e l'Innovazione della Svizzera, nell'ambito di Chips Joint Undertaking.