Utilizando imec.netzero, un modelo de fábrica virtual desarrollado en el marco del programa Sostenible de imec Semiconductores Programa de Tecnologías y Sistemas (SSTS), imec demostró que juntos, la litografía y el grabado contribuyen con más del 40% de las emisiones de Alcance 1 y Alcance 2 del nodo lógico avanzado.
“Existen importantes palancas disponibles para reducir ese impacto”, dice Emily Gallagher (en la foto) de imec, “por ejemplo, la mayoría de los procesos de grabado en seco dependen de compuestos fluorados que tienen un impacto muy alto en el calentamiento global, y las emisiones directas asociadas con esos procesos son altas. Para minimizar su consumo y así reducir su impacto, presentamos direcciones de proceso y diseño para futuros patrones que permitan capas protectoras y capas base ultrafinas, pasivación mínima y bajas temperaturas de proceso para el grabado. Utilizando estos principios, demostramos un paso del proceso de grabado de líneas metálicas con alta compatibilidad con NA que tiene ~6 % de las emisiones de gases de proceso en relación con el proceso de referencia antes de la reducción”.
Para la litografía, el mayor desafío son las emisiones asociadas con la generación de electricidad. En consecuencia, las palancas utilizan energía más ecológica, lo que reduce la cantidad de pasos de patrones múltiples, reduce la dosis de fotorresistente y mejora el rendimiento del escáner.
"Si el rendimiento de un escáner EUV se reduce en un 20% y el impacto se modela con imec.netzero a través del proceso completo de una oblea de nodo lógico avanzado, logramos más de un 6% más de emisiones de Alcance 2 (componente energético)", dice Gallagher, " Además, se reemplaza un litograbado-litograbado EUV de baja NA (LELE) mediante proceso módulo con el equivalente de exposición única High-NA EUV se pueden reducir las emisiones en aproximadamente un 30%; Esta reducción se logra eliminando pasos del proceso y a pesar del aumento en el consumo de energía asociado con las etapas avanzadas del escáner High-NA y el láser de accionamiento”.
"La sostenibilidad es importante para imec y nos complace ver que también está ganando importancia en la conferencia SPIE Advanced Lithography and Patterning", añade Gallagher, "una búsqueda informal de artículos muestra una tendencia prometedora: en 2018 solo había un artículo que mencionó la sostenibilidad y ahora, sólo seis años después, la conferencia espera presentar 45 artículos en el tema de la sostenibilidad, cuatro de ellos provenientes del imec. El año pasado batió récords climáticos globales, por lo que es esencial que todos tomemos medidas como organizaciones y como individuos. Imec ha adoptado esta acción en todos los niveles, incluida nuestra investigación”.