Виртуальная фабрика Imec оценивает влияние литографии на окружающую среду

166

Фабрика была разработана на платформе моделирования imec.netzero. Полученный в результате анализ позволяет компании imec и ее партнерам оценить текущие производственные возможности, определить приоритетные области и спрогнозировать будущее.

В физической фабрике imec изучаются экологически безопасные технологические решения для областей с высоким уровнем воздействия, которые включают сокращение использования фторированных травильных газов, максимальное увеличение производительности сканера EUV и снижение потребления водорода и воды..

СО2 Ожидается, что выбросы, связанные с производством интегральных схем, увеличатся в четыре раза в следующем десятилетии как из-за возрастающей сложности передовых технологий, так и из-за прогнозируемого роста общего объема производимых пластин.


Чтобы противостоять этому сценарию, ведущие производители полупроводников обязались к 2030–2050 гг. стать углеродно-нейтральными или нулевыми выбросами углерода.

В связи с этим компания imec запустила программу «Устойчивые полупроводниковые технологии и системы» (SSTS), объединив цепочку поставок для совместной работы над нулевыми выбросами при производстве микросхем.

Одна из целей SSTS — предложить отрасли уникальный подход «снизу вверх», который предоставляет полезные данные с высокой степенью детализации, что позволяет оценивать воздействие во время разработки процессов и потоков.

Используя imec.netzero, платформу моделирования, разработанную в рамках программы SSTS, компания imec в сотрудничестве со своими партнерами впервые провела количественную оценку воздействия на окружающую среду шагов процесса, связанных с созданием шаблонов, для различных узлов логической технологии.

«Применив этот «виртуальный производственный» инструмент, мы продемонстрировали, что литография и травление вместе ответственны за 45 процентов выбросов категорий 1 и 2 (т. е. выбросов от находящихся в собственности или эксплуатируемых активов и от покупной энергии соответственно), связанных с изготовлением. 3-нм логические пластины, — говорит Эмили Галлахер из Imec, — сравнение передового технологического узла (N7 в нашей типовой диаграмме) с паттерном EUV и без него также ясно продемонстрировало ценность EUV как решения для ограничения выбросов CO.2Выбросы экв, связанные со сложными методами мультипаттерна (переход 10–7–5 нм)».

«Кроме того, инструмент моделирования может количественно оценить выгоды, связанные с реальными потрясающими экспериментами, — добавляет Галлахер, — например, снижение дозы EUV на десять процентов позволяет сэкономить около 0,4 кг CO.2экв. на пластину. Это приведет к экономии около 40 тонн CO.2экв. в месяц на большом заводе, что эквивалентно выбросам, связанным со 100 рейсами туда и обратно из Сан-Франциско, Калифорния, в Портленд, штат Орегон».

Imec использует свою физическую фабрику в качестве пилотной среды для изучения процессов и направлений проектирования для областей с высоким уровнем воздействия.

«В сотрудничестве с нашим партнером Эдвардсом мы недавно установили систему регенерации водорода для литографии EUV в нашем 300-миллиметровом чистом помещении, что позволило нам повторно использовать и извлекать около 70 процентов водорода, — говорит Галлахер. дозированные растворы для 0,33 NA и 0,55 NA (высокая числовая апертура) EUV-литографии, что также известно для снижения затрат на литографию. Мы также определили направления травления для повышения устойчивости, в настоящее время сосредоточившись на общем снижении потребления обычного газа. На следующем этапе мы вместе с нашими партнерами оценим влияние этих предлагаемых решений на полные технологические процессы полупроводников».

«Мы понимаем, что не все воздействие на окружающую среду отражается в метрике выбросов углеродного эквивалента, — говорит вице-президент Imec Стивен Шеер, — например, выбросы газов могут быть опасными загрязнителями воздуха (HAPS), а фоторезисты и просветляющие покрытия (ARC) могут содержат ПФАС (пер- и полифторалкильные вещества). Прочность связи углерод-фтор PFAS способствовала превосходным характеристикам химически амплифицированных резистов (CAR) как для зрелых оптических, так и для развивающихся фоторезистов EUV. Однако его способность к биоаккумуляции вызвала сильный общественный интерес к прекращению их использования. Такие проекты, как ликвидация PFAS, должны рассматриваться в дополнение к тем, которые напрямую снижают выбросы углерода».

Читать полную новость на сайте