Green ICT @ FMD Reference DataUmweltpotenzialanalyse zum Einsatz eines innovativen Screeningtools in der Halbleiterfertigung auf Wafer-Level

Die nicht-invasive und hoch präzise Inspektionstechnologie der DIVE imaging systems GmbH (jetzt PVA Vision GmbH) kann beispielsweise in der Halbleiterherstellung zur Qualitätskontrolle von Wafern eingesetzt werden und ersetzt potenziell sogenannte Kontroll-Wafer, die mit in den Fertigungsprozess eingeschleust werden, um die Güte einzelner Prozessschritte zu prüfen.

Neben wirtschaftlichen Effekten führt die Einführung der DIVE Technologie in die Halbleiterfertigung auch zu ökologischen Einspareffekten durch die Reduzierung von Kontroll-Wafer Prozessierungen. Da aktuelle Fab-Daten nicht genutzt werden konnten, bildeten die frei verfügbare Daten des imec.netzero Tools für einen 28nm CMOS Prozess die Grundlage für die Verifizierung (Umweltpotenzialanalyse).

Am exemplarischen Beispiel einer 28nm Fertigung wurde ein Einspar-Potential an Kontroll-Wafern um 25% prognostiziert. Da die Kontroll-Wafer Prozessierung nur hat einen Energieanteil von ca. 7 Prozent am Gesamt Energiebedarf hat, beträgt das Einsparpotential ca. 2 Prozent.

Nicht berücksichtigt ist dabei allerdings, dass mit dem Einsatz dieses zusätzlichen Mess- und Kontrollschrittes die Qualitätskontrolle insgesamt erhöht und Ausschuss reduziert wird. Neben diesen primären Effekten können durch frühzeitige Fehlererkennung insbesondere auch Folgekosten, wie teure Nacharbeiten, Rückrufaktionen oder Qualitätsprobleme bei Endprodukten verhindert werden, die ebenfalls Carbon footprint relevant sind, hier aber aufgrund der Komplexität nicht mit inkludiert worden sind. Ebenso nicht inkludiert sind deutliche Reduzierungen des Verbrauchs von konzentrierten Säuren und Wasser, was weitere sekundäre Effekte auf den carbon footprint hat.

Verglichen wurde exemplarisch das Einsparpotential bei der Wafer-Fertigung mit Einsatz von 36.000 Kontrollwafern vs. reduziertem Ansatz von 27.000 Kontrollwafern bei Einsatz der DIVE Anlage,

Es wurde ein deutscher Energiemix (0,4 kgCO₂e/kWh) zugrunde gelegt.