Atum Works, giovane impresa nel campo della manifattura additiva, ha sviluppato un sistema di stampa 3D capace di operare su scala nanometrica con una risoluzione di 100 nanometri. Questo processo si propone come alternativa ai metodi tradizionali di produzione di semiconduttori, offrendo la possibilità di depositare materiali in tre dimensioni e realizzare strutture multistrato direttamente sul wafer.
Principio di funzionamento e differenze rispetto alla litografia
Il metodo ideato da Atum Works si basa su un deposito additivo controllato a livello voxel, anziché sugli step di esposizione e incisione tipici della litografia planare. I materiali—metalli, polimeri o composti funzionali—vengono erogati con precisione nei volumi desiderati, permettendo di costruire geometrie complesse senza dover ricorrere a maschere o puntiformi passaggi intermedi. L’eliminazione di fasi di pulizia, mascheramento e incisione dovrebbe tradursi in rese di produzione più elevate e in una riduzione dei costi di fabbricazione fino al 90 % in certi segmenti di mercato.
Ambiti applicativi e limitazioni di prestazione
La risoluzione di 100 nm si colloca su un livello tecnologico paragonabile ai processi produttivi in uso tra il 2003 e il 2005, quando i chip venivano realizzati con feature size di 90-110 nm. Nei semiconduttori all’avanguardia, le dimensioni scendono oggi al di sotto dei 10 nm grazie alla litografia a luce ultravioletta estrema (EUV). Per questa ragione il sistema Atum Works non è pensato per la produzione di processori o dispositivi ad alte prestazioni, ma trova spazio in settori che richiedono l’integrazione di materiali diversi e l’implementazione di geometrie articolate:
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Packaging dei chip: involucro funzionale e schermature personalizzate
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Dispositivi fotonici: guide d’onda, modulatori e componenti ottici 3D
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Sensoristica avanzata: sensori MEMS e strutture microfluidiche integrate
Collaborazioni in corso e prospettive commerciali
La startup ha stabilito contatti con potenziali clienti nel comparto semiconduttori. Tra questi figura Nvidia, con cui è stata sottoscritta una lettera d’intenti per uno sviluppo congiunto di soluzioni di stampa 3D per applicazioni non critiche a livello strutturale. Atum Works prevede di consegnare i primi sistemi operativi entro la fine dell’anno, verificandone l’integrazione nei reparti di produzione esistenti.
Vantaggi economici e flessibilità di integrazione
Il passaggio dal modello “fabbrica di wafer” a un approccio additivo riduce la complessità delle linee di produzione e accelera i tempi di configurazione per nuovi layout. La possibilità di applicare direttamente più materiali in successione semplifica la sperimentazione di nuove leghe e compositi, con un impatto favorevole sui costi operativi e sull’efficienza delle forniture.
