L'ex dottoranda del PSI Stephanie Smit lavora come consulente per i brevetti di un'azienda tra le più importanti al mondo. Questa azienda costruisce macchine che valgono una fortuna e sono molto richieste.
Non tutte le grandi aziende sono note al grande pubblico. Nell'attuale classifica delle aziende di maggior valore al mondo, Apple e Microsoft sono in cima alla lista con un valore di mercato di oltre tremila miliardi di dollari ciascuna. Ma gli affari di queste due gloriose società high-tech dipendono, nel bene e nel male, da un'azienda che ha sede nella tranquilla cittadina di Veldhoven, nei Paesi Bassi, e per la quale l'ex dottoranda del PSI Stephanie Smit lavora ormai da cinque anni. Non sarà una delle aziende più costose del mondo, ma con un valore di mercato che si aggira intorno al quarto di trilione di dollari, è comunque una delle prime cinque in Europa. Sorprendentemente, è ancora completamente sconosciuta alla maggior parte delle persone.
ASML? "Quando ho fatto domanda di assunzione qui, onestamente non ne avevo mai sentito parlare", dice Smit. ASML è stata fondata nel 1984 come joint venture tra Philips e ASM International e di recente è cresciuta enormemente: dal 2019 il fatturato è raddoppiato a quasi 28 miliardi di dollari all'anno e gli utili sono più che triplicati a quasi otto miliardi di dollari. ASML ha oltre 43.000 dipendenti in tutto il mondo. La sola sede centrale impiega 23.000 persone.
Il fatto che quasi nessuno conosca l'azienda è dovuto al fatto che non produce per gli utenti finali. I suoi clienti sono grandi produttori di microchip come Intel, Samsung e TSMC, che a loro volta riforniscono aziende tecnologiche come Microsoft e Apple. Questo perché ASML produce macchine che possono essere utilizzate per "stampare" parti essenziali dei microchip - il processo è chiamato litografia. E i microchip sono più richiesti che mai. Dopo tutto, si trovano nei computer, nei telefoni cellulari, nei tablet e in quasi tutti i dispositivi elettrici intelligenti. Sono l'elemento base del mondo digitale moderno.
ASML non è un'azienda qualsiasi del settore. È il leader mondiale del mercato delle macchine litografiche. "ASML è l'azienda da cui dipende il mondo" titolava il quotidiano austriaco Der Standard nel 2023.
In qualità di consulente brevettuale di questa azienda, Stephanie Smit si assicura che le nuove idee e tecnologie siano protette legalmente. Ma come ha fatto un'ex ricercatrice del PSI che ha lavorato sulla nanofabbricazione a diventare avvocato?
Un avvocato non è necessariamente un avvocato
"È diffusa l'idea errata che i consulenti in brevetti siano avvocati", spiega Smit. È ovvio che bisogna avere familiarità con il diritto dei brevetti. Ma il background scientifico è altrettanto importante: i consulenti in brevetti devono comprendere la ricerca e la tecnologia alla base dei prodotti per poter tradurre l'innovazione nel linguaggio legale di un brevetto, per così dire. "E i miei studi di fisica, ma soprattutto il mio lavoro al PSI, sono stati la migliore preparazione possibile per questo", dice Smit.
Smit, cresciuto nelle isole Shetland, ha studiato nella città scozzese di Aberdeen. "Il mio entusiasmo per la fisica e la tecnologia è stato probabilmente instillato da mio padre", dice. Era un appassionato pilota dilettante e ha instillato nella figlia il fascino per la tecnologia aeronautica. "Anch'io ho preso il brevetto di pilota, ma poi ho optato per qualcosa di più concreto e ho studiato fisica".
Allo stesso tempo, Smit si è interessata alle lingue e alle culture. Dopo il diploma intermedio, si è recata a Cracovia per un anno per immergersi nella cultura polacca. Oltre all'inglese e a un po' di polacco, oggi parla anche francese, tedesco e olandese. Per il suo lavoro di consulente in brevetti europei, questa fluidità internazionale, unita al suo modo aperto e comunicativo, è un grande vantaggio. Dopo tutto, deve garantire i brevetti dialogando con specialisti di diversi Paesi.
Il periodo trascorso a Cracovia l'ha spinta a fare uno stage all'estero al termine degli studi. "Ho fatto domanda anche all'organizzazione IAESTE, che organizza stage tecnici e scientifici all'estero, in Giappone e in Canada, ma la mia prima scelta è stata il PSI in Svizzera. Perché lì la ricerca è all'avanguardia". Soprattutto perché le è stata offerta l'opportunità di lavorare su un argomento complesso: Nell'imaging ptychographic, in cui un campione viene scansionato con un fascio di particelle e quindi microscopato, Smit doveva impostare autonomamente una speciale configurazione laser. "Ne sapevo poco dai miei studi, ma i miei colleghi sono stati di grande aiuto".
È stato emozionante contribuire a un approccio di ricerca completamente nuovo. Smit ha apprezzato il suo soggiorno in Svizzera anche al di fuori del lavoro, socializzando con altri stagisti e studenti e, non da ultimo, conoscendo il suo attuale marito olandese, anche lui stagista del PSI.
Non è poi così lontano il passaggio dalla ricerca high-tech all'industria high-tech.
Dottorato al sincrotrone Swiss Light Source
Dopo aver conseguito il master ad Aberdeen, entrambi sono tornati al PSI per la tesi di dottorato. Stephanie Smit ha lavorato nel Laboratorio di micro e nanotecnologia e ha studiato le strutture magnetiche dei campioni utilizzando la sorgente luminosa svizzera SLS. "Sono molto contenta di ciò che ho imparato al PSI e che ora mi aiuta nel mio lavoro. Soprattutto, però, ho conosciuto molte persone fantastiche e brillanti con cui sono ancora in contatto".
È stata una di queste colleghe a farle venire l'idea di diventare consulente in brevetti: "Mi ha detto che, conoscendomi, sarebbe stato adatto a me. Dovevo prima fare qualche ricerca. Ma in effetti questo lavoro è esattamente quello che mi interessa". Dopo il dottorato, Smit ha conseguito un diploma post-laurea in diritto dei brevetti presso la Queen Mary University di Londra e ha lavorato per uno studio legale specializzato in brevetti. "Tuttavia, mi mancava l'atmosfera internazionale della ricerca e il legame con la tecnologia. Inoltre, nel frattempo io e mio marito avevamo avuto due dei nostri tre figli e preferivamo crescerli nei Paesi Bassi".
Quando ha saputo che ASML stava cercando un consulente in brevetti, l'ha vista come un'opportunità. "E durante il colloquio ci siamo subito resi conto che si trattava di un'ottima opportunità, non da ultimo per il mio background al PSI: non è poi così lontano dalla ricerca high-tech all'industria high-tech".
Smit parla delle macchine del suo datore di lavoro: "Gli ultimi sistemi di litografia sono probabilmente tra le macchine più complesse mai concepite dall'uomo". Sono grandi come una casa e ricchi di tecnologia laser ed elementi ottici.
In parole povere, la litografia funziona proiettando una luce altamente concentrata attraverso uno stencil su una lastra di silicio sottile un millimetro, chiamata "wafer". In questo modo si fissa uno strato di fotoresistenza in strutture minuscole, mentre il resto dello strato non esposto viene lavato via con precisione - o viceversa. Il processo viene ripetuto più volte e alla fine il wafer, apparentemente liscio come uno specchio, contiene transistor densamente disposti e di dimensioni microscopiche: gli elementi di commutazione con cui il microchip esegue il lavoro di calcolo.
Una questione di lunghezza d'onda
Le macchine litografiche utilizzano la luce UV, la cui breve lunghezza d'onda consente un'impronta più precisa rispetto alla luce visibile. La densità dei transistor determina le prestazioni del microchip. ASML ha iniziato con 2200 transistor per millimetro quadrato. Oggi è possibile ospitarne 45 milioni sulla stessa minuscola superficie.
I dispositivi moderni funzionano con i cosiddetti ultravioletti profondi (DUV), cioè con la luce della gamma UV profonda, di solito con una lunghezza d'onda di 193 nanometri. ASML detiene una quota di mercato globale di circa l'85% di tali macchine. Tuttavia, ASML è ora l'unico fornitore al mondo a offrire anche sistemi EUV. EUV è l'acronimo di Extreme Ultraviolet (ultravioletto estremo) e opera a una lunghezza d'onda di soli 13,5 nanometri, rendendo possibili chip ancora più potenti.
ASML consegnerà la prima macchina EUV a Intel all'inizio del 2024. Secondo l'agenzia di stampa Reuters, il costo è stato di circa 350 milioni di dollari. Anche se le varianti DUV non sono molto più economiche. Non c'è quindi da stupirsi se ASML deve vendere solo poche centinaia di questi dispositivi all'anno e riesce comunque a ottenere un buon profitto. Ma non c'è nemmeno da stupirsi che i privati entrino raramente in contatto con questi dispositivi e che quindi ASML non sia così conosciuta come Microsoft o Apple.
E non sorprende che Stephanie Smit trovi entusiasmante negoziare i brevetti di un tale produttore - ASML ne detiene oltre 21.000 in totale, che riguardano tutti i tipi di parti e meccanismi delle macchine. "Sono qui da cinque anni e sono ancora entusiasta di lavorare per un'azienda da cui dipende così tanto", dice Smit. "Ma mi piacciono particolarmente anche i miei colleghi. Sono fantastici come quelli che ho conosciuto al PSI".
