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Una startup norvegese, Lace Lithography, sta gettando le basi per una potenziale rivoluzione nel mondo della produzione di microchip. Con un finanziamento iniziale di 40 milioni di dollari e il supporto di Microsoft, l'azienda si propone di sviluppare una tecnologia di litografia che utilizza un fascio di atomi di elio per incidere i wafer di silicio. Questa innovazione promette di superare i limiti delle attuali tecniche, aprendo la strada a chip significativamente più piccoli e potenti.
La litografia è il processo fondamentale per la creazione di microchip. Le tecniche attuali, come la litografia EUV (Extreme Ultraviolet) utilizzata da ASML, sono limitate dalla lunghezza d'onda della luce utilizzata per incidere i circuiti sui wafer. Lace Lithography, invece, sfrutta le proprietà degli atomi di elio, che non sono soggetti al limite di diffrazione della luce. Questo permette di creare elementi dei chip con dimensioni fino a 10 volte inferiori rispetto a quelli realizzabili con le tecnologie esistenti.
Il concetto alla base della tecnologia di Lace è semplice ma rivoluzionario: sostituire i fotoni con atomi neutri di elio. Mentre gli scanner EUV di ASML utilizzano radiazioni con una lunghezza d'onda di 13,5 nanometri, il fascio di atomi di elio di Lace ha una larghezza di soli 0,1 nanometri, paragonabile alle dimensioni di un atomo di idrogeno. Questo permette di ottenere una precisione di incisione senza precedenti.
Bodil Holst, CEO e co-fondatrice di Lace, descrive la loro tecnologia come BEUV, acronimo di Beyond-EUV, ovvero "oltre l'EUV". Secondo Holst, questa tecnologia permetterà ai produttori di chip di stampare wafer con una risoluzione "definitiva, a livello atomico". John Petersen, direttore scientifico per la litografia presso Imec, un importante centro di ricerca nel settore dei semiconduttori, ritiene che questo approccio potrebbe ridurre le dimensioni dei transistor e di altri elementi di un ordine di grandezza, raggiungendo livelli "quasi inimmaginabili".
Lace si unisce così a un numero crescente di startup che stanno cercando di sviluppare alternative alla litografia avanzata di ASML. Tra queste, le aziende americane Substrate e xLight stanno lavorando a sorgenti di luce basate su acceleratori di particelle per la litografia EUV o a raggi X. xLight ha ricevuto 150 milioni di dollari di finanziamenti governativi negli Stati Uniti. Nel settembre 2024, Canon ha consegnato il suo primo strumento per la nanoimpronta litografica al Texas Institute of Electronics, mentre l'azienda cinese Prinano ha recentemente presentato il proprio sistema di nanoimpronta litografica sul mercato interno.
Tuttavia, l'approccio di Lace si distingue da quello di tutte queste aziende. Mentre Substrate e xLight continuano a utilizzare fotoni, Lace rinuncia completamente alle radiazioni elettromagnetiche. Questo rappresenta un cambio di paradigma radicale nel modo in cui vengono prodotti i microchip.
Nonostante i prototipi del sistema siano già stati realizzati, la strada verso la produzione di massa è ancora lunga e irta di sfide. ASML ha impiegato decenni e investito miliardi di dollari per trasformare la litografia EUV da un concetto di ricerca a un prodotto commerciale. Lace, che attualmente impiega più di 50 persone in Norvegia, Spagna, Regno Unito e Paesi Bassi, prevede di implementare un banco di prova in un impianto pilota entro il 2029. Al momento, non sono stati definiti tempi precisi per l'avvio della produzione in serie.
La prima presentazione dei risultati della ricerca di Lace è avvenuta alla conferenza SPIE Advanced Lithography + Patterning 2026. Questo evento ha segnato un importante passo avanti per l'azienda, che ha potuto mostrare al mondo il potenziale della sua tecnologia rivoluzionaria. Se Lace Lithography riuscirà a superare le sfide tecnologiche e a scalare la produzione, potrebbe davvero cambiare il futuro dell'industria dei microchip, aprendo la strada a dispositivi elettronici ancora più potenti e compatti.
