industria senza frontiere

Tra Germania e Olanda la culla dei chip di nuova generazione

di Roberta Miraglia

Forchielli: «Nella guerra Usa contro Huawei ci rimette l’Europa»

4' di lettura

Il piccolo cartello stradale blu con le stelle dorate è quasi nascosto tra gli alberi lungo la strada che attraversa una pianura verde affollata di serre. Sullo sfondo della bandiera Ue, la scritta Netherlands segnala che la Germania è ormai alle spalle ed inizia l’Olanda.
In questo lembo settentrionale d’Europa, dove i confini sono meri simboli, nella cittadina di Veldhoven ha sede Asml, la seconda società tecnologica europea da oltre 75 miliardi di fatturato, terminale di un cluster d’avanguardia nell’industria dei semiconduttori a cavallo tra l’Olanda e la Germania dove si trovano Trumpf e Zeiss, gli altri vertici di questo triangolo dell’eccellenza cross-border, transnazionale, resa possibile anche dai finanziamenti dei programmi della Commissione Ue nonché dal lavoro di squadra, con professionalità in arrivo da tutto il Continente.

Nella culla europea della Silicon Valley nascono le macchine di ultima generazione che sforneranno microchip più piccoli, più potenti e più celeri per diventare il cervello della rete 5G, la futura connettività iperveloce al centro in questo momento di polemiche e scontri intorno al ruolo di Huawei. Realtà aumentata, auto a guida autonoma, big data, intelligenza artificiale, smartphone hanno bisogno della “Rivoluzione della Risoluzione”. E questa rivoluzione è stata attuata con la Euv (Extreme Ultaviolet Lithography), ovvero la Litografia ultravioletta estrema, sfruttando i raggi della gamma che hanno una lunghezza d’onda molto più corta (13,5 nanometri di luce) rispetto ai 193 della Deep Ultraviolet.

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Il sistema offre ai produttori di chip una litografia con risoluzione superiore, capace di rimpicciolire ancora le strutture dei circuiti, rendendole al contempo più potenti per contenere maggiori informazioni. La riduzione è giunta a creare microprocessori di dimensioni di 5 nanometri ma l’obiettivo dei prossimi due-tre anni è arrivare a tre, grazie a una fonte con una lunghezza d’onda inferiore a otto nanometri. E il traguardo successivo sarà l’aumento di produttività con 170 strati (wafer) all’ora.

L’innovativa tecnologia, che pone l’Europa più avanti dei competitor di parecchi anni, è costata due decenni di ricerca, investimenti complessivi per venti miliardi di euro e ha messo insieme, appunto, tre campioni europei, oltre a migliaia di piccole aziende sparse nei vari Paesi Ue. I finanziamenti sono arrivati anche dai clienti, i big dei chip - Intel, Samsung, Tsmc - che compreranno parte dei 44 giganteschi impianti già in linea di produzione. Grandi quasi quanto un autobus, con una parte di uguali dimensioni che sta nel “basement”, in cantina, per far uscire chip sempre più miniaturizzati.

A Ditzingen, comune nella cintura di Stoccarda, la tedesca Trumpf, azienda della Mittelstand leader nelle macchine industriali a laser, produce la fonte dei nuovi sistemi, ovvero un laser ad alta energia CO2. «Sono serviti quindici anni di lavoro - sottolinea Peter Leibinger, chief technology officer -. All’epoca venni avvicinato da un collega di Zeiss per un progetto che sembrava un po’ fumoso». Ma alla fine l’idea ha preso forma ed è stato possibile realizzare un laser che può “stampare” viaggiando nel vuoto e amplificando la potenza da 10 a 40 kilowatt. Attraverso questi nuovi sistemi, prosegue il manager, «abbiamo visto la possibilità di continuare la nostra filosofia: siamo produttori di macchinari che hanno imparato la fisica, non il contrario». Per Trumpf l’obiettivo è di giungere a 400 milioni di euro di vendite (su un fatturato di 3,5 miliardi).

Cento chilometri a Est, sotto le colline della Svevia, a Oberkochen il colosso dell’ottica Zeiss, 5,8 miliardi di fatturato, confeziona sistemi ottici utizzando al posto del vetro gli specchi perché la luce Euv viene assorbita anche dall’aria e deve viaggiare in una camera sottovuoto prima di arrivare sullo strato di silicio. La luce viene guidata dagli specchi ad alto potenziale di riflessione, messi a punto nei laboratori di Zeiss. Qui sono allo studio sistemi con apertura numerica ancora inferiore per scendere altri gradini verso l’infinitamente piccolo. Gli strumenti per misurarli, in “camere bianche”, sono tubi enormi, alti dodici metri. «La nostra azienda è stata fondata nel 1846 e qui il fisico Ernst Abbe trovò la formula per l’Euv» ricorda l’amministratore delegato di Zeiss, Michael Kaschke. Gli strumenti del futuro - la Euv con Alta Na - hanno richiesto investimenti per 700 milioni di euro che sono arrivati anche da istituti di ricerca come Fraunhofer e Berkeley Lab, dal Governo federale e dall’Unione europea. Nel prossimo futuro la previsione è che il 60-70% delle entrate di Zeiss arriverà dalla Litografia Euv.

Una volta usciti da Trumpf e Zeiss, macchine laser e strumenti ottici percorrono 500 chilometri per essere assemblati da Asml, in Olanda. «Noi siamo degli architetti, degli integratori di competenze. La nostra tecnologia - dice Christophe Fouquet, componente del board per il programma Euv - si sviluppa in un vasto ecosistema che comprende fornitori, università, istituti di ricerca e Governi. Soltanto nel nostro quartier generale lavorano professionisti di oltre cento nazionalità». L’azienda, oltre 23mila dipendenti e vendite per 10,9 miliardi di di euro, ha un budget annuale per R&D pari a 1,6 miliardi. Le partnership, nel corso del tempo, sono cambiate e hanno preso forme diverse. Produttori come Intel e Tsmc avevano partecipazioni rilevanti in Asml, poi ridotte a zero. Adesso il link che tiene insieme le tre aziende è «la collaborazione nella ricerca tecnologica». Entrate, profitti e ampliamento degli impianti arriveranno. In parte sono già realtà: nel 2018 nella sola Asml la forza lavoro è cresciuta del 21 per cento. E la diversità culturale e d’origine, sottolineano, aiuta l’innovazione. Come ha fatto un’Europa senza confini.

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