Nell'era digitale, i semiconduttori rivestono un ruolo cruciale, costituendo il cuore pulsante dei dispositivi che permeano la nostra quotidianità, dalle automobili agli oggetti connessi (IoT), fino ai computer e agli smartphone che maneggiamo abitualmente. Ogni cosa digitale trova il suo fondamento in un chip, e l'economia del silicio si prevede raggiungerà un valore diretto di mille miliardi di dollari entro il 2030.
Dietro le quinte della fabbricazione di Intel
Il processo di fabbricazione di un chip è un viaggio complesso e affascinante che abbiamo esplorato insieme a Markus Weingartner, Direttore delle Comunicazioni EMEA di Intel. Tutto inizia con la sabbia di quarzo, un materiale che, dopo un processo di scioglimento e purificazione, diventa la base per la cristallizzazione del silicio. I lingotti risultanti, larghi 300mm e lunghi fino a 1,5 metri, vengono trasformati in wafer di appena 1mm di spessore attraverso taglio e lucidatura.
Intel, sebbene non produca direttamente i wafer, ne acquista da fornitori principalmente in Giappone. Il vero lavoro inizia nelle Fab dell'azienda con la fotolitografia, un processo che impiega la tecnologia DUV o, quando necessario, la più avanzata EUV. Intel è in procinto di diventare la prima azienda a utilizzare la tecnologia High-NA EUV di ASML, capace di una risoluzione di 8nm, cruciale per i nodi successivi ai 2nm.
La fotolitografia è un balletto intricato di maschere, lenti e luce ultravioletta, utilizzato per creare la struttura del chip. Successivamente, il wafer attraversa fasi di doping ed etching, dove ioni specifici vengono utilizzati per manipolare la struttura del silicio. Il processo di etching, eseguito ripetutamente, modella la struttura fisica del wafer, creando i transistor passo dopo passo fino a raggiungere il transistor finale.
L'elettroplaccatura (o galvanostegia) aggiunge uno strato di rame al wafer, agendo come catodo nel processo. Dopo la deposizione, uno sfizioso processo di pulizia elimina l'eccesso di rame, lasciando il materiale solo dove necessario. Questo processo si ripete innumerevoli volte, stratificando i vari strati che compongono un chip e creando una struttura 3D.
L'aggiunta dello strato di rame nei semiconduttori
La produzione di semiconduttori emerge come un intricato connubio di scienza e tecnologia, dove ogni fase contribuisce a trasformare la "semplice" sabbia di quarzo in ciò che alimenta la stragrande maggioranza dei dispositivi moderni. È un processo sorprendentemente complesso, un vero capolavoro umano che sfrutta tecnologie all'avanguardia per realizzare l'impensabile. Riflettendo su questo affascinante percorso, ci rendiamo conto che la produzione di semiconduttori è una testimonianza tangibile della straordinaria capacità umana di trasformare la materia primordiale in strumenti di avanzamento tecnologico.