Un microscopio a diamante trova in un minuto un difetto nel chip cercato per sei settimane

QuantumDiamonds, spin-out dell'Università Tecnica di Monaco fondata nel 2022, ha chiuso un round da 91 milioni di euro per portare in produzione la propria tecnologia di ispezione dei chip. Di questi, appena 15 milioni sono capitale di rischio, guidato dal fondo World Fund, mentre 76 milioni sono fondi pubblici approvati nell'ambito del Chips Act europeo. Con questa tranche l'azienda è destinata a diventare la prima startup a ricevere finanziamenti alla produzione dallo strumento comunitario, un canale finora riservato a colossi industriali come GlobalFoundries e Carl Zeiss.

I 76 milioni non diluitivi sono messi congiuntamente dal ministero federale tedesco dell'Economia e dal Land bavarese, con il via libera di Bruxelles arrivato il 23 giugno. Il round azionario da 15 milioni, oltre a World Fund, ha coinvolto Bayern Kapital e gli investitori storici della società, da IQ Capital a Earlybird.

Un microscopio che vede la corrente

La tecnologia affronta un problema noto della manifattura avanzata: man mano che i transistor vengono impilati in architetture tridimensionali sempre più dense, i difetti diventano difficili da individuare, e un singolo guasto sepolto può compromettere un intero lotto. Gli strumenti ottici e a raggi X faticano a vedere oltre gli strati superficiali del componente.

L'approccio di QuantumDiamonds sfrutta i difetti su scala atomica dei diamanti sintetici per misurare i campi magnetici con precisione estrema, trasformando di fatto il diamante in un microscopio capace di osservare la corrente che scorre dentro un chip. Il primo sistema commerciale, il QDm.1, produce immagini tridimensionali di quelle correnti su scala nanometrica e senza danneggiare il pezzo, individuando posizione e profondità esatte di un difetto annidato in un package impilato.

"Cercavamo di individuare il difetto in questo chip da sei settimane. Voi l'avete trovato in meno di un minuto", ha raccontato un progettista di chip statunitense di primo livello che collabora con l'azienda.

Perché la resa vale miliardi

La posta in gioco è la resa produttiva. Su un prodotto ad alto volume, guadagnare anche un solo punto percentuale di resa può valere milioni di dollari a settimana, il che spiega perché il capitale si stia concentrando su questo segmento. Il mercato dell'ispezione dei chip dovrebbe toccare i 10,9 miliardi di dollari nel 2026 e, secondo le stime di Global Market Insights, raddoppiare circa entro il 2035. L'azienda sostiene di lavorare già con nove dei dieci maggiori produttori mondiali.

QuantumDiamonds non è però sola nella nicchia dei sensori a diamante. La rivale svizzera più vicina sul piano tecnologico, Qnami, è stata rilevata a giugno da Quantum Design, un'operazione che ne ha assorbito la tecnologia in un gruppo di strumentazione più ampio. Gli operatori dominanti restano molto più grandi: KLA controlla circa il 17,5% del mercato dell'ispezione, con Applied Materials e Onto Innovation subito dietro. Tutti si affidano però a luce e fasci di elettroni, gli stessi metodi che faticano proprio con i difetti sepolti.

La scommessa europea

Il discorso rivolto agli investitori punta molto sulla sovranità tecnologica. "L'Europa utilizza circa il 20% dei semiconduttori mondiali ma ne produce solo il 10%, ed è esattamente in quello scarto che il nostro potere strategico si disperde", ha dichiarato Daria Saharova, managing partner di World Fund, spingendosi a definire l'azienda "la prossima ASML europea". È un paragone ambizioso per una società che ha in catalogo un solo prodotto.

Il passaggio dal laboratorio alla fabbrica è ancora tutto da compiere. QuantumDiamonds ha installato il primo sistema statunitense in un laboratorio di Sunnyvale, in California, ad aprile, e il primo esemplare asiatico a Hsinchu, a Taiwan, nel cuore del polo mondiale dei chip. I nuovi capitali finanzieranno un impianto da 152 milioni di euro nella zona orientale di Monaco, la cui prima sezione dovrebbe aprire entro l'anno. L'azienda impiega 70 persone e conta di più che raddoppiare la propria squadra di ingegneri entro dodici mesi.