Imec dévoile des innovations de lithographie de pointe pour réduire les émissions de CO2 dans la fabrication de semi-conducteurs.

Imec a introduit une méthode respectueuse de l'environnement pour créer des motifs sur des puces par lithographie et gravure, visant à améliorer la fabrication de circuits intégrés. Basée à Louvain, en Belgique, Imec souligne que cette nouvelle technologie peut réduire considérablement les émissions de dioxyde de carbone associées aux processus de lithographie et de gravure dans la fabrication de semi-conducteurs. L'annonce a été faite lors de la conférence 2024 sur la lithographie avancée et le patronage, où Imec a présenté des alternatives durables pour minimiser les émissions de CO2 dans ces étapes de production critiques.

La photolithographie est essentielle à la production de circuits intégrés, car elle utilise la lumière pour transférer des motifs sur des substrats, généralement des plaquettes de silicium, semblable à l'impression de designs sur la surface d'une puce. La recherche d'Imec indique que les processus de lithographie et de gravure représentent plus de 40 % des émissions directes dans les catégories Scope 1 et Scope 2 des nœuds logiques avancés. En 2021, la production de semi-conducteurs a généré environ 175 mégatonnes d'équivalent CO2, ce qui équivaut aux émissions annuelles d'environ 30 millions de personnes.

Les alternatives innovantes d'Imec visent à rationaliser les processus de gravure sèche tout en réduisant l'impact environnemental sans compromettre la qualité des semi-conducteurs. Un élément clé de leur stratégie est le modèle de fab virtuel Imec.netzero, développé dans le cadre du programme Systèmes et Technologies de Semi-conducteurs Durables (SSTS). Ce modèle illustre la contribution des émissions des processus de lithographie et de gravure, soulignant l'urgence d'avancées durables.

La recherche propose également des orientations futures pour le patronage, telles que l'utilisation de résistes ultrafins et de sous-couches, l'implémentation d'une passivation minimale et l'adoption de températures de process basses en gravure. Un accomplissement notable inclut la démonstration d'un processus de gravure de lignes métalliques compatible High-NA, réduisant les émissions de gaz de process d'environ 94 %.

La lithographie reste un défi, notamment en ce qui concerne les émissions issues de la production d'électricité. Les ingénieurs explorent des sources d'énergie plus vertes, réduisent les étapes de multi-patronage, minimisent les doses de photoresist et améliorent le débit des scanners pour une meilleure efficacité énergétique.

« La durabilité est cruciale pour Imec, et nous sommes encouragés de voir son importance croissante lors de la conférence SPIE sur la lithographie et le patronage avancés », a déclaré Emily Gallagher, membre principal du personnel technique chez Imec. « Un examen informel des interventions de la conférence montre une tendance prometteuse : nous sommes passés d’un seul article sur la durabilité en 2018 à environ 45 cette année, dont quatre d’Imec. Étant donné les événements climatiques records de l'année dernière, il est vital que les organisations et les individus agissent. Imec s'engage en faveur de cette initiative à tous les niveaux de notre recherche. »

Les efforts d'Imec en matière d'innovation des processus et de durabilité illustrent un changement significatif au sein de l'industrie des semi-conducteurs vers des pratiques de fabrication respectueuses de l'environnement.