Imec推出前沿光刻技术性创新，以减少半导体制造中的二氧化碳排放

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Imec 在比利时鲁汶推出了一种气候友好型的芯片图案制作方法，旨在改进先进芯片制造中的光刻和蚀刻工艺。该技术能够显著降低半导体制造过程中光刻和蚀刻所产生的二氧化碳排放。Imec 在 2024 年先进光刻与图案大会上宣布了这一创新，展示了可持续的替代方案，以减少这些关键制造环节的 CO2 排放。

光刻是生产集成电路或半导体芯片的关键步骤，依靠光线将图案转移到基材（通常是硅晶圆），类似于在芯片表面打印设计。Imec 的研究显示，光刻和蚀刻工艺占先进逻辑节点范围内直接排放的 40%以上。2021年，半导体生产产生了约 1.75 亿吨二氧化碳当量，接近于 3000 万人的年均排放量。

Imec 的创新方案旨在优化干蚀刻工艺，同时减少环境影响，确保半导体制造质量不受影响。他们的战略核心是 Imec.netzero 虚拟工厂模型，该模型由可持续半导体技术与系统 (SSTS) 项目开发，展示了光刻和蚀刻过程对排放的影响，凸显了可持续发展的迫切需要。

研究还提出了未来图案制作的发展方向，包括使用超薄抗蚀剂和底层材料、实施最小钝化以及采用低温蚀刻。值得注意的是，他们已经成功演示了一种兼容高数值孔径的金属线蚀刻工艺，减少了约 94% 的工艺气体排放。

然而，光刻仍面临挑战，尤其是电力生产带来的排放问题。工程师们正在探索更环保的能源来源，减少多图案步骤，降低光刻胶剂量，并提高扫描仪的吞吐量，以实现更高的能效。

Imec 的首席技术人员艾米莉·加拉赫（Emily Gallagher）表示：“可持续性对 Imec 来说至关重要，看到这一主题在 SPIE 先进光刻与图案大会上受到关注让我们倍感振奋。对会议论文的非正式回顾显示了一个良好的趋势：从 2018 年的一篇可持续发展论文到预期今年的 45 篇，其中包括 Imec 的四篇。鉴于去年创纪录的气候事件，组织和个人采取行动至关重要。Imec 将在所有研究层面致力于这一倡议。”

Imec 在工艺创新和可持续发展方面的努力，展现了半导体产业向环保制造实践的重要转变。

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