Imec 最近推出了一種針對先進晶片製造的環保製程,透過光刻和蝕刻技術來創建晶片上的圖案。位於比利時魯汀的 Imec 強調,這項新技術能顯著降低與半導體製造中光刻和蝕刻過程相關的二氧化碳排放量。該公告是在2024年先進光刻 + 圖案化會議上發布的,Imec 展示了減少這些關鍵製造步驟中 CO2 排放的可持續替代方案。
光刻對於製造集成電路或半導體晶片至關重要,因為它利用光將圖案轉移到基材上,通常是矽晶圓,就像是在晶片表面上印刷設計一樣。Imec 的研究顯示,在先進邏輯節點的範疇內,光刻和蝕刻過程佔直接排放量的超過 40%。2021 年,半導體生產產生了約 1.75 億公噸的二氧化碳當量,這相當於約 3000 萬人的年度排放量。
Imec 的創新替代方案旨在簡化乾蝕刻過程,同時降低對環境的影響且不妥協半導體的質量。其策略的一個關鍵組成部分是 Imec.netzero 虛擬工廠模型,該模型是通過可持續半導體技術與系統(SSTS)計畫開發的,該模型清楚顯示了光刻和蝕刻過程對排放的貢獻,突顯出可持續發展的迫切需求。
這項研究還提出了未來圖案化的方向,例如利用超薄抗蝕劑和底層材料,實施最小鉬化,及在蝕刻中採用低工藝溫度。一項顯著成就是展示了一種高數值孔徑兼容的金屬線蝕刻工藝,將過程氣體的排放減少了約 94%。
光刻仍然是一個挑戰,特別是在電力生產的排放方面。工程師們正在探索更清潔的能源來源,減少多圖案化步驟,最小化光致抗蝕劑劑量,並提高掃描儀的通量以提升能效。
Imec 的首席技術人員艾米莉·加拉赫表示:「可持續性對 Imec 至關重要,我們很高興看到這一焦點在 SPIE 先進光刻和圖案化會議上獲得關注。對會議論文的非正式審查顯示出一個令人鼓舞的趨勢:從2018年的一篇可持續性論文,到今年預計的45篇,其中四篇來自Imec。鑒於去年打破記錄的氣候事件,組織和個人採取行動至關重要。Imec 堅持在我們所有的研究層面上推進這一倡議。」
Imec 在流程創新和可持續性方面的努力,顯示了半導體行業朝向生態友好製造實踐的顯著轉變。