Mikrochips för framtidens smarta enheter – Mikko Ritalas grupp och ASM Microchemistry gör ett banbrytande arbete

Helsingfors universitet och den holländska koncernen har samarbetat kring framgångsrika projekt i 20 års tid. Genom företagssamarbetet har också en spetsforskningsenhet för atomlagerdeponering grundats i Gumtäkt, vilken man hoppas ska locka fler experter till Finland.
Det här handlar det om
  • Post doc-forskare och doktorander i kemi utvecklar nya processer för atomlagerdeponering.
  • Dessa processer möjliggör tillverkning av mikroelektronik som är både effektiv, kompakt och förmånlig.
  • År 2022 nådde samarbetet en ny nivå när ASM fördubblade sin finansiering till universitetet.
Elektronikens prestanda ökar i rask takt

När en ny, ännu effektivare telefon eller dator når butikshyllorna, är det möjligt att tekniken bygger på arbetet av forskare vid Helsingfors universitet. Varje smart enhet innehåller nämligen extremt små tunnfilmer som tillverkas genom atomlagerdeponering, och professor Mikko Ritala med sin grupp är ledande inom utvecklingen av den här tekniken.

ALD:s roll är central inom dagens tillverkning av mikroelektronik, och dess betydelse växer ständigt.

Mikko Ritala, professor i organisk materialkemi, Helsinginfors universitet

När tunnfilmen utvecklas kan telefonens minne och prestanda förbättras. Nya innovationer inom atomlagerdeponering, dvs. ALD, behövs hela tiden. Enligt den så kallade Moores lag fördubblas mikrochipsens kapacitet vartannat år.

– Jämfört med datorn som användes under Apollo 11:s månlandning 1969 har dagens smarta telefoner miljontals gånger mer minne och är tusentals gånger snabbare, förklarar Ritala.

Den finländska forskaren Tuomo Suntola uppfann atomlagerdeponeringen på 1970-talet. Helsingfors universitet har förädlat tekniken i över 30 år, varav många år i nära samarbete med den holländska ASM-koncernen, som tillverkar utrustning för tillverkning av tunnfilm. Med stöd av bolagets finansiering utvecklar post doc-forskare och doktorander banbrytande ALD-processer, som inte bara kan användas för smarta enheter, utan även vid tillverkning av solceller.

– En del av våra resultat är tillgängliga för allmänheten genom mikroelektroniken. Vi vet dock inte vilka av resultaten det handlar om och var de tillämpas, eftersom det här är affärshemligheter mellan företag, säger Ritala.

Bolaget vågar ta risker tack vare samarbetet

Som samarbetspartner till universitetet får ASM tillgång till grundforskning som genererar ny kunskap. Även om forskningen inte alltid leder till omedelbar tillämpning, är den avgörande för att komma vidare till nästa generation inom elektroniken. Tillsammans med universitetet kan bolaget även inleda projekt med högre risker.

– Utvecklingen av nytt måste alltid basera sig på forskning, betonar Marko Tuominen, direktör för koncernens finska dotterbolag ASM Microchemistry.

Bolagets närvaro på Campus Gumtäkt underlättar vardagen. Det är lätt att hyra forskningsutrustning från universitetet och prover kan enkelt lämnas för granskning hos grannen. För närvarande intresserar sig ASM för universitetets nya LEIS-apparat, som bolaget varit med och finansierat. Apparaten öppnar upp för fascinerande analysmöjligheter.

Att vara under samma tak möjliggör också spontana möten.

– Om vi behöver diskutera något akut är det enkelt att mejla och föreslå en kaffe om 15 minuter, beskriver Charles Dezelah, teknologidirektör vid ASM Microchemistry.

Samarbetet snabbar på vår utveckling avsevärt. Tack vare universitetets långa erfarenhet och gedigna kunskap har vi effektivt kunnat gallra bort många processer som inte fungerar.
Rekrytering av experter intresserar

Samarbetet gynnar också forskarna. ASM hjälper dem att styra arbetet i rätt riktning genom att informera om vilka material som behövs inom mikroelektroniken om några år. För en del forskare kan samarbetet också innebära en karriärmöjlighet: flera av forskarna i Ritalas grupp har fått anställning hos bolaget.

– Samarbetet har varit ett utmärkt rekryteringsverktyg för oss, säger Dezelah.

Med åren har ett förtroendefullt förhållande uppstått mellan parterna. De förstår varandras perspektiv, och det är lätt att komma överens om till exempel frågor som gäller publicering av resultat.

– ASM har stort förtroende för samarbetet, och det gör det lättare att effektivisera arbetet och nå fler resultat, säger Tuominen.

Spetsforskningsenheten stärker Finlands attraktionskraft

År 2022 mer än fördubblade ASM sin finansiering till universitetet, vilket gjorde det möjligt att anställa nio forskare till Ritalas grupp. Målet är att fördubbla antalet nya ALD-processer. Samtidigt grundades en spetsforskningsenhet för atomlagerdeponering i Gumtäkt som partnerna hoppas ska bli ett dragplåster för Finland.

– Jag tror absolut att enheten kommer att locka nya experter, säger Tuominen.

Enligt Dezelah har den avancerade forskningen vid Helsingfors universitet redan lett till att ASM Microchemistry kunnat rekrytera personal från andra länder. Han berättar att han även själv kände till samarbetet när han bestämde sig för att flytta till Finland 2019.

– Jag skulle gissa att det finns färre än fem forskningsgrupper i världen som uppnår samma nivå som teamet vid Helsingfors universitet. 

Är du intresserad av samarbete med Helsingfors universitet?

Kontakta oss så planerar vi ett projekt enligt dina individuella behov: business@helsinki.fi

Samarbetet i ett nötskal

HelsinkiALD-gruppen, som leds av professor Mikko Ritala och professor Matti Putkonen, utvecklar banbrytande processer för atomlagerdeponering för ASM-koncernen, som är ett globalt bolag med 4 500 anställda runt om i världen. Atomlagerdeponering används bland annat för tillverkning av tunnfilm, som förbättrar prestandan hos telefoner och datorer. Tunnfilm behövs också i medicintekniska produkter och elbilar samt för att främja artificiell intelligens och hållbar utveckling. Forskningsämnena väljs i samråd av samarbetspartnerna. De bästa resultaten patenteras av ASM och publiceras av forskarna. Efter nuvarande avtalsperiod har ASM finansierat totalt 117 årsverken av forskning.

 

Mer information om samarbetet

Mikko Ritala, professor i organisk materialkemi, Helsinginfors universitet

Marko Tuominen, direktör, ASM Microchemistry Oy