Il Grafene per l'industria dei semiconduttori
Graphene for the semiconductor industry

23 aprile 2020 - San Sebastian, Spagna. Graphenea annuncia il successo del progetto G4SEMI, finanziato dallo strumento per le PMI della Commissione europea.

Il progetto, durato due anni, mirava a integrare il grafene nell'industria dei semiconduttori CMOS. L'obiettivo aziendale era quello di creare valore aggiunto attraverso l'accettazione rapida da parte del mercato del grafene su wafer, riducendo le barriere tecnologiche all'adozione del grafene da parte dell'industria dei dispositivi a semiconduttore che vale 545 miliardi di euro.

Le principali sfide riguardavano il miglioramento della competitività tecnologica della produzione di grafene per soddisfare le esigenze imposte da processi all'avanguardia a livelli di produzione di massa, riducendo al contempo i costi del grafene.

Le applicazioni più immediate della produzione di massa di grafene sono i fotosensori, biosensori e dispositivi di memoria. Tre sfide tecniche chiave erano quelle di aumentare le dimensioni dei wafer di grafene offerti, aumentando il trasferimento di grafene e migliorando ulteriormente la qualità sviluppando nuovi processi di pulizia post-fabbricazione.

Un passo fondamentale per l'integrazione nei processi CMOS è stato l'adattamento delle dimensioni dei film di grafene su wafer fino a 200 mm, che è la dimensione di elaborazione minima in molti semiconductor fabs, ovvero le "fabbriche" per i dispositivi a semiconduttore che utilizzano l'attuale tecnologia.

Oltre a perfezionare la tecnologia di crescita del grafene per riprodurre gli stessi film di alta qualità su una scala più grande dei precedenti wafer da 150 mm, è stato fondamentale capire come trasferire un film così grande dal substrato di crescita senza introdurre ulteriori difetti.

Il team di ricerca di Graphenea ha sviluppato con successo un'alternativa al processo di trasferimento a umido che migliora notevolmente sia la resa che la produzione simultaneamente, aprendo la strada alla produzione di massa di grafene su substrati semiconduttori.
Tra gli altri requisiti rigorosi, la produzione CMOS impone limiti alla contaminazione dei metalli. Durante il progetto G4SEMI, Graphenea ha sviluppato con successo processi di pulizia che migliorano notevolmente i livelli di contaminazione delle particelle nel grafene, riducendo la contaminazione a livelli accettabili per fabs.

Per riassumere, il progetto G4SEMI ha affrontato le principali sfide tecnologiche, rendendo accettabile la produzione di grafene per l'integrazione nei processi CMOS nelle fab di oggi.

Testo tradotto da https://www.graphenea.com/blogs/graphene-news/graphene-for-the-semiconductor-industry