Imec travaille sur une production de puces durable

Le centre de recherche est l’un des plus importants dans le domaine de la technologie des semi-conducteurs et se concentre sur l’impact environnemental et l’amélioration des processus de développement spécifiques pour réduire cet impact.

Le centre de recherche imec travaille sur la prochaine génération de circuits intégrés. Dans un entretien avec EE Times, Cédric Rolin, responsable du programme, parle des objectifs en termes de durabilité et d’impact environnemental. Ce faisant, imec se concentre sur deux aspects : l’évaluation et l’amélioration. « Comme nous disposons d’un vaste écosystème au sein de l’industrie des semi-conducteurs, nous pouvons rassembler chacun », déclare Cédric Rolin.

Améliorer les performances, les coûts et l’impact environnemental

La principale mission de imec est d’améliorer les performances des puces. De cette manière, le centre de recherche vise à réduire les coûts et à diminuer l’impact de la production sur l’environnement. Le programme de durabilité repose donc sur deux piliers. Premièrement, l’équipe évalue le niveau d’impact environnemental causé par la production de puces. Cela inclut les émissions de CO2 et la consommation d’énergie. Les chercheurs identifient ainsi les processus à fort impact.

Un deuxième aspect de la recherche consiste à améliorer certains processus spécifiques en réduisant leur impact sur l’environnement. « Pour y parvenir, nous réalisons des développements de processus ciblés dans notre usine de R&D imec 300 mm », poursuit Rolin. Les usines de semi-conducteurs ont un impact majeur sur le climat en produisant de l’électricité et en émettant des gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Il va sans dire que de nombreux progrès peuvent encore être réalisés dans ce domaine.

Modèle générique

« Pour réduire la consommation d’électricité des usines, il faut optimiser les processus qui consomment beaucoup d’énergie », explique Cédric Rolin. « En même temps, il faut réduire les émissions directes de gaz à effet de serre. Ces gaz fluorés sont utilisés pour la gravure à sec et le nettoyage. » Imec a développé un modèle générique basé sur un document de l’IEDM de 2020. Des entreprises de systèmes telles qu’Apple, Amazon et Microsoft sont partenaires du projet. Tout comme des fournisseurs tels que ASM, ASML, Kurita, Screen et Tokyo Electron.

« Les premières entreprises intéressées sont celles qui n’ont pas leur propre usine de puces, car elles se sont fixé des objectifs ambitieux de zéro net pour la période 2030 à 2050. Les fabricants d’équipements originaux et de semi-conducteurs se sont également intéressés car ils veulent réduire leur impact environnemental global. » Plus récemment, des fabricants de puces ont également rejoint l’étude. Imec s’attend à ce qu’ils apportent des informations précieuses.

Modèles basés sur les données

Cédric Rolin compte beaucoup sur les fabricants de puces. « Ils peuvent nous aider à évaluer les chiffres que nous avons. Nos modèles sont construits de manière ascendante, à partir de données provenant de différentes sources. Lorsque vous construisez quelque chose de cette manière, il vous manque toujours des éléments. De leur côté, les producteurs ont une sorte de vue du haut vers le bas. Leurs données telles que la production annuelle, la quantité d’électricité, d’eau, etc. donnent une image claire de ce qu’il faut pour fabriquer des « wafers ». »

imec
Cédric Rolin – Responsable du programme imec (photo imec)

En travaillant de bas en haut, imec peut zoomer sur les détails de l’impact réel de l’usine, afin de pouvoir créer de futures modèles. Les deux visions sont donc très complémentaires et nécessaires pour le développement de processus et d’applications de fabrication durables.

Elargissement du portefeuille

Dans un avenir proche, imec prévoit d’élargir son portefeuille du côté de l’évaluation pour inclure la radiofréquence (RF), l’emballage avancé, la technologie 3D et la photonique. « Avec une orientation plus large, nous pouvons susciter l’intérêt d’un plus grand nombre de fabricants de puces et d’usines de puces », a déclaré Rolin. Pour améliorer, imec réalise plusieurs petits projets dans l’usine. Dans leur objectif quinquennal, les chercheurs veulent travailler activement sur les gaz de bordure à faible potentiel de réchauffement de la planète.

« Le recrutement d’employés qualifiés reste un grand défi. Nous avons besoin d’une vaste expérience, de connaissances, d’analyses du cycle de vie, de science des données et de connaissances des systèmes électroniques. En outre, nous recherchons des personnes ayant des compétences en sciences de l’environnement. En fait, nous avons besoin de personnes qui peuvent jongler avec tous ces attributs, ce qui leur permet de travailler avec tous les acteurs. La durabilité séduit de nombreuses personnes, mais il n’est pas facile de trouver les bonnes personnes », conclut Rolin.

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