Imec Revela Inovações Avançadas em Litografia para Reduzir Emissões de CO2 na Fabricação de Semicondutores

A Imec introduziu um método sustentável para criar padrões em chips por meio de litografia e corrosão, voltado para a fabricação avançada de chips. Com sede em Leuven, Bélgica, a Imec destaca que essa nova tecnologia pode reduzir significativamente as emissões de dióxido de carbono associadas aos processos de litografia e corrosão na fabricação de semicondutores. O anúncio foi feito durante a Conferência de Litografia e Patterning Avançada de 2024, onde a Imec apresentou alternativas sustentáveis para minimizar emissões de CO2 nesses passos críticos de fabricação.

A fotolitografia é essencial para a produção de circuitos integrados, ou chips semicondutores, pois utiliza luz para transferir padrões para substratos, tipicamente wafers de silício, semelhante à impressão de designs na superfície de um chip. A pesquisa da Imec indica que os processos de litografia e corrosão representam mais de 40% das emissões diretas nas categorias de Escopo 1 e Escopo 2 de nós lógicos avançados. Em 2021, a produção de semicondutores gerou aproximadamente 175 megatoneladas de CO2 equivalente, o que corresponde às emissões anuais de cerca de 30 milhões de pessoas.

As alternativas inovadoras da Imec visam otimizar os processos de corrosão a seco enquanto reduzem o impacto ambiental, sem comprometer a qualidade dos semicondutores. Um componente-chave de sua estratégia é o modelo de fábrica virtual Imec.netzero, desenvolvido por meio do programa de Tecnologias e Sistemas Sustentáveis de Semicondutores (SSTS). Este modelo ilustra a contribuição das emissões dos processos de litografia e corrosão, ressaltando a necessidade urgente de avanços sustentáveis.

A pesquisa também propõe direções futuras para o patterning, como a utilização de resistores ultra-finos e camadas de fundo, implementando passivação mínima e adotando temperaturas de processo mais baixas na corrosão. Uma conquista notável inclui a demonstração de um processo de corrosão de linhas metálicas compatível com Alta NA, que reduz as emissões de gases de processo em aproximadamente 94%.

A litografia continua sendo um desafio, especialmente em relação às emissões da geração de eletricidade. Engenheiros estão explorando fontes de energia mais verdes, reduzindo etapas de multipatterning, minimizando doses de fotossensíveis e melhorando o rendimento dos scanners para maior eficiência energética.

"A sustentabilidade é crucial para a Imec, e estamos encorajados a ver esse foco na conferência SPIE de Litografia e Patterning Avançada", disse Emily Gallagher, membro da equipe técnica da Imec. "Uma revisão informal dos trabalhos da conferência mostra uma tendência promissora: de apenas um artigo sobre sustentabilidade em 2018 para cerca de 45 esperados este ano, sendo quatro da Imec. Diante dos eventos climáticos recordes do ano passado, é vital que tanto organizações quanto indivíduos atuem. A Imec está comprometida com essa iniciativa em todos os níveis de nossa pesquisa."

Os esforços da Imec em inovação de processos e sustentabilidade ilustram uma mudança significativa dentro da indústria de semicondutores em direção a práticas de fabricação ecológicas.