imec發表微影蝕刻製程簡化做法 high-NA EUV曝光一次減少3成碳排

2024 年國際光學工程學會 (SPIE) 先進微影成形技術會議 (Advanced Lithography and Patterning Conference) 本周舉行，比利時微電子研究中心 (imec) 展示能減少二氧化碳排放的先進微影蝕刻製程，並提出更具永續性的圖形化發展方向，包含例如乾式蝕刻製程和簡化製程的可能。

imec 技術研究主任 Emily Gallagher 舉例，若以相當於高數值孔徑極紫外光 (high-NA EUV) 的一次曝光，取代低數值孔徑極紫外光 (low-NA EUV) 雙微影蝕刻 (LELE) 的穿孔製程模組，碳排放量能減少約 30%。

儘管高數值孔徑 (high-NA) 曝光機的先進平台和驅動雷射所衍生的功耗增加，但這套做法仍能減少碳排，因為製程步驟變少了。

imec 指出，2021 年製造半導體元件產生大約 1.75 億噸二氧化碳的碳足跡，大致等於 3000 萬人所產生的全年碳排放。

Emily Gallagher 表示，現階段有很多有效方法可減少碳排影響，如大多數的乾式蝕刻製程都仰賴含氟化合物，這些物質對全球暖化影響極大，且直接排放量也很高，而微影製程與發電相關的碳排放挑戰更大，imec 提出的做法是運用更環保的綠能，減少多重圖形化的步驟，降低光阻劑量，以及提高曝光機的產量。

為了把這些製程的消耗控制在最小，進而盡可能減少影響，imec 鎖定未來圖形化應用，發表製程和設計指南，藉此實現超薄阻劑和底部薄膜塗佈、最少鈍化處理，還有低溫蝕刻。

根據新原則，imec 展示一項與高數值孔徑 (high-NA) 相容的金屬導線蝕刻製程，其廢氣排放量大約是參照製程進行減量前的 6%。

Emily Gallagher 補充，永續發展對 imec 來說很重要，也樂見國際光電工程學會 (SPIE) 先進微影成形技術會議 (Advanced Lithography and Patterning Conference) 越來越重視。

觀察發表論文就能看出一項前景可期的趨勢，2018 年只有 1 篇論文提及永續發展，但是在短短 6 年間，今年會議預計會有 45 篇探討永續發展的論文，其中有 4 篇將由 imec 發表。