La tecnologia del telescopio XMM Newton renderà i microchip più piccoli, veloci ed economici

Media Lario's EUV lithography collector
Trasferimento di tecnologia dall'XMM-Newton alla litografia EUV per la produzione di microchip
19 Marzo 2010

Il nostro mondo è pieno di circuiti semiconduttori integrati, comunemente noti come microchip. Oggi si possono trovare nei computer, nelle auto, nei cellulari e in tutti gli impianti che fanno uso di elettricità. La tecnologia del telescopio spaziale dell'ESA XMM Newton renderà questi chip molto più piccoli, veloci ed economici.

Oggi i circuiti sono incisi nei microchip con la tecnica fotolitografica che utilizza luce ultravioletta (UV). La richiesta di chip più veloci e più potenti richiede l'uso della luce ultravioletta estrema (EUV). Circuiti semiconduttori molto più piccoli possono essere prodotti portando a microchip oltre 100 volte più veloci di quelli odierni e a chip di memoria con capacità di immagazzinamento oltre 100 volte superiore.

XMM (X-ray Multi Mirror mission)
XMM-Newton

Tuttavia le lenti convenzionali non possono mettere a fuoco i raggi EUV. Per questo è necessario usare speciali ottiche riflettenti chiamate specchi a incidenza radente, ed è qui che viene in aiuto la tecnologia spaziale. La compagnia italiana Media Lario Technologies di Bosisio Parini, in provincia di Lecco, ha sviluppato avanzate ottiche riflettenti di specchi a incidenza radente per la produzione di chip implementando la tecnologia in origine utilizzata per produrre gli avanzati specchi per il telescopio dell'osservatorio europeo XMM Newton.

Un telescopio spaziale prodotto per mezzo di un’accurata tecnologia elettroformativa

XMM-Newton's Optical Monitor ultraviolet image of galaxy M81
Immagine presa da XMM-Newton della galassia a spirale MB1

Dal 1999 il telescopio a raggi-X XMM Newton ha inviato immagini a raggi-X impressionanti del nostro universo. Ciò è dovuto soprattutto agli eccezionali specchi del telescopio – i più sensibili mai costruiti al mondo – i quali possiedono una superficie di 200 metri quadrati ricoperta di oro estremamente liscio. Statisticamente gli atomi dell'oro non sporgono dalla superficie oltre la loro stessa misura.

One of three mirror modules in ESA's XMM-Newton satellite
Il modulo a specchio di XMM-Newton

Nel 1995 la Media Lario venne selezionata per sviluppare questi particolari specchi, e per questo dovettero ottimizzare e migliorare la loro tecnologia elettroformativa e di produzione per poter consegnare i moduli dello specchio a raggi X con le eccezionali capacità richieste dall'ESA.

Avendo completato nel 1998 questa "missione quasi impossibile", come l'allora Direttore della Scienza dell'ESA, Prof. Roger Bonnet, la descrisse alcuni anni prima, la Media Lario è stata riconosciuta in tutto il mondo come la compagnia leader per la tecnologia elettroformativa di replicazione al nickel.

La tecnologia derivata dall’XMM Newton produce chip più veloci

Media Lario's EUV lithography collector
Collettore litografico EUV della Media Lario

"Dopo la fortunata produzione del telescopio a raggi-X per il satellite dell'ESA XMM Newton, la Media Lario ha continuato a espandere questa tecnologia e a ricercare avanzate applicazioni e mercati per tale capacità unica", ha detto Giovanni Nocerino, presidente e amministratore delegato di Media Lario.

"L'avanzata litografia EUV per la produzione dei chip aveva bisogno di un efficiente meccanismo per raccogliere e trasportare la luce EUV. Un design unico della Media Lario, cioè la configurazione "a microscopio"’ del telescopio spaziale, è sembrato essere la soluzione ideale per il problema del collettore EUV per la litografia".

Semiconductor circuits
Circuiti semiconduttori

"La grande novità è che l'industria di fornitura di semiconduttori, e di conseguenza gli impianti a semiconduttori, stanno vivendo una significativa transizione verso la litografia EUV e lo specchio collettore a incidenza radente della Media Lario è un sottosistema chiave di questa transizione".

Gli specchi collettori EUV per la litografia a semiconduttori sono basati sull'originale investimento fatto nelle tecnologie e competenze necessarie per il programma XMM Newton. I processi manifatturieri sono ora in grado di produrre specchi ottici molto sottili (da 0,4 mm a 1 mm) con grande capacità riflettente e una rugosità superficiale ultraliscia (<0,4 nm), che corrisponde a una misura 250.000 volte inferiore allo spessore di un capello umano.

Faster processors with XMM-Newton space technology spin-off
Processori più veloci con la tecnologia spaziale di XMM-Newton

Entro il prossimo anno si prevede entrerà nella fase di pre-produzione l'attrezzatura a specchi EUV della Media Lario, innanzitutto per essere usata nella manifattura dei chip voluminosi. "La Media Lario è attualmente la principale sviluppatrice di questi specchi collettori EUV e stiamo lavorando con Nikon, Canon e ASML, i leader mondiali nella fornitura di sistemi di litografia per l’industria dei semiconduttori", ha detto Giovanni Nocerino.

Secondo Frank M. Salzgeber, Capo dell'Ufficio per il Programma di Trasferimento di Tecnologia dell'ESA, "questo è un grande esempio di come una missione scientifica generi una tecnologia innovativa, che viene ora usata per le applicazioni quotidiane sulla Terra".

L'industria spaziale europea ha sviluppato un notevole bagaglio di tecnologie e di know-how. Dal 1991, il Programma di Trasferimento di Tecnologia dell'ESA, con il suo network europeo di broker tecnologici, ha favorito l'uso di queste tecnologie al di là dell'ambito spaziale. Questo ha fornito diverse soluzioni innovative per prodotti non strettamente legati allo spazio e servizi che migliorano la nostra vita di tutti i giorni.

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