先進微影蝕刻製程綠化 imec發表減少碳足跡的槓桿做法  

選擇性成長硬式光罩一直用於極紫外光（EUV）的底部超薄膜層來重新排列圖形。最新研發的電漿蝕刻技術不僅能達到優異的圖形化效能，還能把氣體用量降到最少。該製程的範疇一（Scope 1）碳排放量比起歷史記錄上的製程，減少了大約16倍。Imec

日前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）上，比利時微電子研究中心（Imec）概括展示能為直接二氧化碳排放做出最多貢獻的先進微影蝕刻製程。他們也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表示：「現在有很多有用的槓桿手段可以減少這種影響。例如，大多數的乾式蝕刻製程都仰賴含氟化合物，這些物質會對全球暖化的影響極大，而且與這些製程相關的直接排放量也很高。為了把這些製程的消耗控制在最小，進而儘可能減少相應的影響，我們鎖定未來圖形化應用，發表了一些製程和設計指南，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。根據這些原則，我們展示了一項與高數值孔徑（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在進行減量前的6%。

微影製程方面，與發電相關的碳排放，挑戰更大。因此，Imec提出的槓桿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。Emily Gallagher表示：「如果一台極紫外光（EUV）曝光機的產量降低20%，並在該先進邏輯晶圓製程以Imec.netzero模擬平台來全程模擬其環境影響，我們產生的範疇二（Scope 2）碳排放（能源元件）增加了6%。此外，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。」

Emily Gallagher補充說明：「永續發展對Imec來說很重要，我們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）愈來愈重視這點。大致觀察發表的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，2024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。」 2023年全球氣候動盪不安，所以不論是機構或是個人，我們所有人都應該採取行動。Imec已經從個個層面著手進行這項行動，包含我們的研究。」