Per recuperare un vantaggio competitivo perso e rafforzare le capacità di mercato l’Unione Europa sta investendo su quattro progetti per tecnologie avanzate

Nell’ambito della cornice del Chips Act, la strategia sui chip promossa dall’Europa per rafforzare la competitività nelle tecnologie e nelle applicazioni dei semiconduttori, che mobilita 43 miliardi di euro di investimenti pubblici e privati ed ha l’obiettivo di creare le condizioni per lo sviluppo di un’industria europea nel settore, sono quattro le linee pilota su cui l’Europa punta per promuovere progetti innovativi e raggiungere l’obiettivo di portare il 20% della produzione globale di chip nel vecchio continente. 

Leadership di System-on-Chip all’avanguardia oltre i 2nm

Questa linea pilota è pensata per sviluppare tecnologie avanzate dei semiconduttori per promuovere l’innovazione nelle architetture per le elaborazioni dati. L’obiettivo è promuovere la leadership europea in mercati critici come l’automotive, le comunicazioni, l’energia, la salute. Il progetto è ospitato da IMEC. Si tratta di chip integrati che combinano più funzionalità su un unico componente, riducendo consumi e migliorando l’efficienza, per quanto riguarda System-on-Chip (SoC). C’è poi il fronte della tecnologia sub-2nm, che rappresenta l’avanguardia nell’industria dei semiconduttori, garantendo maggiore potenza di calcolo e minori consumi energetici.

Si tratta di un ambito che può consentire all’Europa di recuperare una sua competitività nell’intera catena del valore dei semiconduttori, coprendo settori come i materiali, i processi, i device, il design e i sistemi. Il progetto è portato avanti da un consorzio guidato da Imec, organizzazione internazionale indipendente di ricerca e sviluppo che ha il suo quartier generale in Belgio, specializzata in microchip piccoli e veloci, e di cui fanno parte anche CEA – Leti, Fraunhofer-Gesellschaft (FhG), VTT Technical Research Center of Finland, Tyndall National Institute, and the Center for Surface Science and Nanotechnology of the University POLITEHNICA of Bucharest.

NanoIC Pilot line è sostenuta dal governo fiammingo e altri stati, nonché da Chips Joint Undertaking, la struttura di supporto alla ricerca, sviluppo e innovazione dell’Europa, per l’implementazione del Chips Act. L’obiettivo più ampio di questo progetto è rappresentato da uno sforzo strategico per costruire un ponte tra la ricerca all’avanguardia e le applicazioni commerciali nell’industria dei semiconduttori e posizionare l’Europa come leader mondiale nella produzione di chip per applicazioni di intelligenza artificiale, calcolo ad alte prestazioni e altre tecnologie avanzate.

Linea pilota FD-SOI per applicazioni specializzate

Si tratta della linea pilota per una tecnologia di semiconduttori che garantisce alta efficienza energetica e prestazioni elevate. Una nuova frontiera dei chip per una tecnologia interamente sviluppata solo dall’Unione Europea e strategica per lo sviluppo dei semiconduttori in Europa. La ricerca sarà implementata da un consorzio di centri scientifici e di ricerca tra i più avanzati in Europa: CEA-Leti, istituto di ricerca per l’elettronica e le tecnologie dell’informazione di Grenoble, che è a capo del consorzio, insieme a Imec, Fraunhofer Institute, Tyndall National Institute, VTT Technical Research Centre, CEZAMAT WUT di Varsavia, Université Catholique di Lovanio, Silicon Austria Lab, INP Grenoble, SiNaNo e l’Università di Granada.

Le applicazioni specifiche vanno dalle memorie non volatili incorporate, che sono ideali per dispositivi che devono conservare dati anche senza alimentazione, come sensori IoT. L’Integrazione RF (Radio Frequency) per dispositivi con comunicazione wireless avanzata. E l’Integrazione 3D che Consente di impilare chip per aumentare densità e prestazioni. L’obiettivo della linea di ricerca è garantire la sovranità europea nel settore delle applicazioni critiche, come automotive, comunicazioni e IoT, con chip in grado di garantire performance migliori e una maggiore efficienza. 

Linea pilota di integrazione di sistemi eterogenei avanzati (APECS –PL)

Questa linea si concentra sull’integrazione di diversi tipi di componenti elettronici (ad esempio, memoria, processore, sensori) su un unico sistema. Il focus è posto su una combinazione di chip di diverse tecnologie (ad es. logica, memoria, sensori ottici, RF) e sulla realizzazione di sistemi più potenti ed efficienti per applicazioni avanzate, come ad esempio per l’intelligenza artificiale, edge computing, dispositivi biomedicali. I vantaggi sono la riduzione dei costi e l’aumento dell’efficienza grazie alla possibilità di integrare diverse tecnologie in un singolo prodotto.

Questa linea pilota è sostenuta da un finanziamento complessivo di 730 milioni di euro per 4,5 anni nell’ambito del CHIPS Act, coinvolge dieci partner di otto Paesi europei: Germania (Fraunhofer-Gesellschaft come coordinatore, FBH, IHP), Austria (TU Graz), Finlandia (VTT), Belgio (imec), Francia (CEA-Leti), Grecia (FORTH), Spagna (IMB-CNM, CSIC) e Portogallo (INL). APECS è coordinato dalla Fraunhofer-Gesellschaft e implementato dal Research Fab Microelectronics Germany (FMD). Questa linea progettuale può consentire di allargare il mercato in tutti i settori verticali dell’industria compreso grandi aziende, piccole e medie imprese e start-up hi-tech. 

Linea pilota WBG (Wide Band Gap)

Questa linea punta su materiali Wide Band Gap, come il Carburo di Silicio (SiC) e il Nitruro di Gallio (GaN), per superare i limiti del silicio tradizionale. Questi semiconduttori possono garantire efficienza e prestazioni sia elettroniche che meccaniche superiori nei dispositivi, rispetto al silicio. I vantaggi sono l’efficienza energetica superiore, ideale per dispositivi ad alta potenza e tensione, come veicoli elettrici, infrastrutture di energia rinnovabile e sistemi industriali. Ma anche la miniaturizzazione dei dispositivi, che significa una riduzione delle dimensioni e un aumento delle prestazioni. L’obiettivo è sviluppare tecnologie più ecologiche e potenti per garantire competitività nel settore energetico e industriale e lo sviluppo di dispositivi per applicazioni come automotive, comunicazioni, spazio e rinnovabili.

La linea pilota WBG prevede la realizzazione di un impianto altamente innovativo, specializzato nella ricerca sui prodotti basati sui nuovi materiali che consentono di andare oltre il silicio e vede come protagonista l’Italia, che ne è alla guida. Il progetto è stato presentato lo scorso anno ma non è ancora stato avviato e a gennaio Il Sole 24 ore ha dato notizia del ritardo parlando di preoccupazione per l’intera operazione. Il progetto prevede la collaborazione con Finlandia, Polonia, Svezia, Austria, Francia e Germania. A guidarlo è il CNR di Catania (Imm). Gli altri partner italiani includono la Fondazione Chip.it di Pavia, il consorzio interuniversitario IUNET e la Fondazione Bruno Kessler.

Quest’ultima è stata scelta come partner di ricerca e innovazione per il suo consolidato background nello sviluppo di sensori ad elevata affidabilità e qualità, oltre alla disponibilità di laboratori all’avanguardia. Il Centro Sensors & Devices di FBK dispone infatti di tre Cleanroom per lavorazione di semiconduttori, laboratori a elevatissimo controllo della pulizia adatti a lavorare fette di silicio dalle quali ottenere sensori e MEMS.