Imec、脱炭素のためのリソとエッチング工のh価}法を開発
半導工場の脱炭素化が求められるようになってきたが、ベルギーの研|開発会社であるimecは、リソグラフィとエッチング工における環境負荷を定量的にh価するシミュレーションを発表した。半導プロセスの環境h価によりCO2削への敢を]つことができる。まずはリソとエッチング工でEUVの優位性がされた。
Imecの工場では、環境にやさしいプロセスを`指し、フッ素を使ったエッチングガスをらし、EUVスキャナーのスループットを最j限屬押⊃總任篆紊了斑量をらす、などのソリューションを開発してきた。IC]で排出されるCO2は、次の10Q間で4倍にも\えると見られている。ウェーハの攵盋が\えるとともにICの集積度が高まるからだ。このようなシナリオに棺茲垢襪燭畚j}半導メーカーは2030〜2050Qの間にカーボンニュートラルを達成することをコミットしている。
カーボンニュートラルとは、排出されるCO2と吸収するCO2量を同じにしようという試みのこと。例えば植颪鬚燭さん植えると光合成によりCO2を吸収して素を出すから、カーボンニュートラルを達成するための~な}段のkつである。
Imecでもチップ]にはCO2排出実ゼロを`Yにするサプライチェーンを構成するSSTS(Sustainable Semiconductor Technologies and System)プロジェクトを立ち屬欧拭このゴールのkつは、半導噞に独Oのボトムアップ}法を提供することである。これは、プロセスとフローの開発中に環境にjきな影xを与えるh価を高い度でわかる仕組みを作ろうというもの。
複数のパートナーと協しながらimecは、SSTSプロジェクトの枠組みの中で、環境へのインパクトを定量的にh価できるモデルを初めて開発した。にリソグラフィとエッチングの工に関して様々なプロセスノードに渡って調べた。「この仮[ファブのツールを使って3nmのロジックプロセスノードを]するリソグラフィとエッチング工では、排出されるスコープ1(工場内のや設△らの排出)とスコープ2(外陲ら調達するエネルギーからの排出)の45%が影xすることがわかった」とimec\術スタッフの中心メンバーであるEmily Gallagherは述べている。
図1 リソグラフィとエッチング工でのCO2排出のシミュレーション プロセスノードの微細化と共に排出量は\加 出Z:Imec
図1で表されているように、N7プロセスノードでは、それまでの10nmや7nmのようなマルチパターニングによるCO2排出量と比べ、EUVを使うことで、1vで露光が済むためらかに少するという差が見られた。さらに実際のファブでの排出量とも定量的に比較している。例えば、EUVのドーズ量を10%らすとウェーハ当たりのCO2排出量は0.4kg分をI約できた。このことは、jきなファブで毎月40トンものCO2を削できることになる。
ただ、図1では、さらに微細化ノードを進んで行けば行くほど、CO2の排出量は\えていく。EUVといえども線幅・線間隔を微細にするためにはマルチパターニングが要となるためだ。このため、さらなる削}法が求められる。
Gallagherは「ImecはEdwards社とパートナーシップを組み、300mmのクリーンルーム内のEUVリソグラフィでは水素v収システムを設した」と言う。これによって水素の70%をv収できるとしている。
加えて、「EUVリソグラフィでは、0.33NA(Numerical Aperture:開口率)と高NA(0.55NA)の共に、低ドーズ量のソリューションの開発にもRしている。また、来よりもガス消J量をらすことで、e性(サステナビリティ)にも集中している」と述べている。例えば薄膜の厚さを薄くすればガス量をらせるため、nmレベルの厚さまで検討する。次のターゲットはプロセスに渡るCO2排出の影xを調べることである。