La STM di Catania investe 1,5 miliardi di euro per un impianto d'avanguardia
Silicon valley ai piedi dell'Etna
Camere bianche ultrapulite per la costruzione di wafer sempre più piccoli nel rispetto dell'ambiente

Elisabetta Durante

Se l'Etna trema, M5 non fa una mossa: ad ammortizzareogni scossaprovvedono 313 pilastri piantati su una piattaforma di argilla azzurra e un sistema "vuoto" che isola l'edificio "pieno" incapsulato al suo interno. Il Modulo 5 (M5) è la punta più avanzata della STMicroelectronics di Catania: ospita attività di ricerca, industrializzazione e produzione nel campo delle memorie non volatili (memorie cioè che non perdono informazione in assenza di alimentazione e che possono essere programmate e cancellate elettricamente) e memorie flash di nuova generazione, che hanno un vasto impiego in settori a rapido sviluppo come le telecomunicazioni o l'automobile. Un dato per tutti: la vendita di memorie flash della STM, che in questo settore è uno dei leader mondiali dopo Intel, è cresciuta dal 1999 al 2000 del 211 per cento. M5 è in Europa il maggior impianto di produzione di memorie non volatili: ha richiesto un investimento di quasi 1,19 miliardi di euro (2.300 miliardi di lire), impegna 1.400 persone, ha una capacità produttiva installata di 5mila fette di silicio alla settimana. Dei suoi 47mila metri quadrati, 6.600 sono occupati da una clean room (o camera bianca, laboratorio dove si cerca di non fare entrare granelli di polvere) di classe uno, nei cui laboratori si utilizzano tecnologie submicrometriche comprese tra 0,35 e 0,18 micron per la diffusione di wafer da otto pollici (200 millimetri). In quest'area a polverosità controllata, cioè, non può essere ammessa più di una particella da 0,2 millesimi di millimetro di polvere per piede cubico d'aria. Il nuovo impianto. Entro il prossimo biennio M5 sarà affiancato da M6, il nuovo avanzatissimo impianto per la lavorazione di semiconduttori la cui realizzazione, già avviata, richiederà un investimento di 1,55 miliardi di euro (3mila miliardi di lire). Nei 77mila metri quadrati di M6 si utilizzeranno inizialmente wafer da 8 pollici, che saranno processati al ritmo di 9mila alla settimana, ma l'impianto è stato progettato in previsione di un passaggio alla lavorazione di fette da 12 (300 millimetri): i 10mila metri quadrati della sua camera bianca saranno strutturati in miniambienti in grado di garantire un controllo più serrato in prossimità della fetta e un livello di pulizia molto maggiore rispetto a quelli raggiungibili con la soluzionestandard dellaballroom (salone unico). Questo tipo avanzato di ambiente è particolarmente indicato per la dimensione delle geometrie contenute nei wafer, che sono oggi inferiori a 0,13 micron ma potranno scendere domani fino al limite di 0,1. Tuteladell'ambiente. La soluzione adottata per la wafer fab di M6 presenta anche vantaggi di altro tipo, poiché consente un importante risparmio di energia: tutto M6 risponde a rigorosi standard ambientali e utilizza soluzioni avanzate (come la rigenerazione dell'energia al l'interno del perimetro dello stabilimento) che non solo permettono di abbassare i consumi energetici, ma minimizzano l'emissione di anidride carbonica e la produzione di rifiuti. Il rispetto del l'ambiente è del resto un vanto per la STM che per questo hameritato importanti riconoscimenti internazionali. Proprio lo stabilimento di Catania è stato il primo ambientedi produzione in Italia a essere validato sotto l'aspetto ecologico e ambientale: un traguardo significativo se si pensa, per esempio, che i suoi 200 milioni di Kwh di consumo di elettricità equivalgono a quelli di una città di 160mila abitanti. Le caratteristiche della fabbrica e le 4mila persone con elevate capacità professionali che rappresentano oggi la sua forza lavoro, fanno del sito di Catania la seconda unità produttiva ad alto contenuto tecnologico della STM: a questa realtà (58mila metri quadrati coperti, 11mila dei quali di clean room in classe 1 e 10) fa capo il gruppo dei dispositivi discreti e circuiti standard che nel 2000 ha raggiunto un fatturato di 1,34 miliardi di euro (2.600 miliardi di lire), pari al 16% di quello della società. In crescita gli altri settori operativi, tra cui il gruppo Memorie, Telecomunicazioni,Perifericheper computer e automotive, Consumer & micro (elettronica di consumo e microprocessori) e Advanced system technology, come pure le punte più avanzate dedicate ai dispositivi power mos e ai sistemi a radiofrequenza (fino a 2 Ghz) per telefonia Umts. Polo hi-tech. «Tutti i nostri investimenti a Catania hanno confermato che questo è uno dei luoghi ideali per le industrie hi-tech: anche per il nuovo impianto M6, sono convinto che le sinergie con le strutture di cui già disponiamo, l'infrastruttura industriale e formativa locale e la disponibilità di tanti talenti intellettuali si riveleranno sicuri fattori di successo», dichiara Pasquale Pistorio, presidente della STM. Intorno al sito di Catania è cresciuto infatti un distretto industriale costituito da imprese che operano nella filiera a monte e a valle della produzione dei semiconduttori e che con l'impresa-guida hanno costruito un vero e proprio modello di co-makership: l'indotto dell'impresa madre è stato recentemente valutato non inferiore alle 200 aziende. L'effetto di trascinamento esercitato dalla STM si è recentemente prodotto anche nei confronti di multinazionali come Nokia, attirata dall'elevato standard di contesto e dal contenuto hi-tech dell'«Etna valley». Ricerca. La STM di Catania dedica un quarto del suo personale ad attività di ricerca, che generano innovazioni di processo e di prodotto; sul fronte delle invenzioni, negli ultimi cinque anni da Catania sono uscite 480 richieste di brevetto che hanno dato luogo a 287 brevetti in Usa e 852 brevetti in tutto il mondo. Collaborazioni. Una buona parte di queste attività sono condotteincollaborazione con l'Università di Catania e con altri centri di ricerca di tutto il mondo: oggi la STM ospita, all'interno della sua area, l'Imetem (Istituto di metodologie e tecniche per la microelettronica) fondato otto anni fa dal Cnr, e il SuperLab (Laboratorio di superfici e interfasi) frutto di una stretta collaborazione con l'Università di Catania e il Consorzio Catania ricerche. La società è anche socio fondatore e partner attivo della nuova Scuola superiore di Catania con cui ha istituito un master in microelettronica e sistemistica. Un rapporto privilegiato la STM lo ha stabilito con Cms, uno dei maggiori esperimenti previsti per Lhc, il grande acceleratore in costruzione al Cern di Ginevra: la STM ha infatti messo a disposizione le sue linee pilota per produrre i prototipi dei rivelatori a microstrisce di silicio che rappresentano il cuore dell'apparato. Per tre anni la sede di Catania si è impegnata su un lavoro congiunto con l'Infn (Istituto nazionale di fisica nucleare) per lo sviluppo di sensori di tipo avanzato, nell'ambito di unprogramma finanziato anche dal Murst per il trasferimento di tecnologie nate dalla ricerca di base e destinate all'industria, che si è appena concluso. Per il partner industriale dell'Infn non è stata una sfida da poco: per la prima volta un'industria doveva cimentarsi con la produzione di una enorme quantità di sensori di altissima qualità ma a basso costo, come quelli che occorrono al gigantesco e sensibilissimo apparato di rivelazione di Cms. Il sistema di tracciatura di Cms è interamente basato su sensori al silicio che occuperanno una superficie di 220 metri quadrati. «Un sistema di questotipo offre prestazioni eccezionali, con un potere risolutivo dieci voltesuperiore rispettoal passato. Sarà come avere a disposizione un microscopio dieci volte più potente con cui ricostruire i tracciati delle particelle - spiega Guido Tonelli, responsabile del programma per l'Infn -. Il lavoro di ricerca e sviluppo è stato un successo perché abbiamo trovato in STM partner giovani e motivati che si sono impegnati con una grande dose di entusiasmo e che si sono lasciati coinvolgere dall'eccezionalità della sfida scientifica». La recente gara per l'aggiudicazionedellacommessa Cern ha visto una forte competizione internazionale, soprattutto con la nipponica Hamamatsu Photonics: la STM se ne è aggiudicata la fetta più grossa (circa 15 miliardi), ma soprattutto ha conquistato un traguardo di prestigio. Il livello molto avanzato della tecnologia e le caratteristiche spinte del prodotto non fanno intravedere elevati margini di profitto, ma vaste sono senza dubbio le ricadute sia sul processo (dalla pulizia alla diagnostica) sia più direttamente sul prodotto: «Lavorando con i fisici a un sensore che deve essere il più sensibile e selettivo possibile, abbiamo anche appreso come migliorare la qualità complessiva del processo di lavorazione di questo e di altri prodotti, più tradizionali - dichiara Giuseppe Ferla, direttore della ricerca di Catania -. Quella di Cms è stata una bella sfida e ha portato a una serie di ricadute interessanti, direttamente legate agli straordinari livelli di yield (resa, ndr) del prodotto: in un dispositivo come quello destinato a Cms, che è tutt'uno col wafer, non c'è spazio per il difetto ma solo per la perfezione».