日本半導體禁令，限制了啥？_風聞

日本經濟產業省（以下簡稱為：“經產省”）於3月31日提出了計劃“新增23類禁止出口的尖端半導體生產設備”的政令，並計劃在今年五月修改政令、7月份正式實施。如今正處於收集公眾意見(Public Comment)的階段。

當日本企業向不屬於“一般許可（General License）”對象範圍的同盟國、友好國家的地區和國家出口相關半導體設備時，需要單獨申請、獲得政府的許可。在當日的記者招待會上，經產省西村大臣明確表示：“這不是一項針對某個國家的政令”、“這不是緊跟美國步伐的政令”、“並不是完全禁止出口，在調查了出口對象明確沒有軍事用途的可能性後，也可以予以出口許可”。但西村大臣的發言明顯沒有得到相關人員的認可。據日本經產省表示，日本東京電子株式會社、尼康株式會社、SCREEN株式會社、Lasertec株式會社等十家尖端半導體生產設備廠家、檢測設備廠家會成為此次政令影響的對象，“對日本半導體設備廠家的影響很輕微”（經產省）。日系各半導體生產設備廠家已經開始詳細調查本公司哪些設備屬於限制範圍、以及對業績的影響程度如何。

但是，有聲音指出日本產經省的法律文書難以理解，該文書雖然涵蓋了詳細的相關技術的細節，但文書晦澀難懂，此外，還涵蓋了一些非尖端技術相關的內容。

於是，筆者按照半導體的製程，對23個品種（實際上是30類，不僅包含設備，還包含半導體制程中的護膜（Pellicle）類）進行了分類。本文筆者的記錄順序不同於日本經產省的記錄順序。

熱處理相關（1類）

在0.01Pa以下的真空狀態下，對銅（Cu）、鈷（Co）、鎢（W）（任何一種元素）進行迴流（Reflow）的“退火設備（Anneal）”。

檢測設備（1類）

EUV曝光方向的光掩膜版（Mask Blanks）的檢測設備、或者“帶有線路的掩膜”的檢測設備。

曝光相關（4類）

1.用於EUV曝光的護膜（Pellicle）。

2.用於EUV曝光的護膜（Pellicle）的生產設備。

3.用於EUV曝光的光刻膠塗覆、顯影設備（Coater Developer）。

4.用於處理晶圓的步進重複式、步進掃描式光刻機設備（光源波長為193納米以上、且光源波長乘以0.25再除以數值孔徑得到的數值為45及以下）。（按照筆者的計算，尼康的ArF液浸式曝光設備屬於此次管控範圍，幹蝕ArF以前的曝光設備不在此範圍。）

幹法清洗設備、濕法清洗設備（3類）

1.在0.01Pa以下的真空狀態下，除去高分子殘渣、氧化銅膜，形成銅膜的設備。

2.在除去晶圓表面氧化膜的前道處理工序中所使用的、用於幹法蝕刻（Dry Etch）的多反應腔(Multi-chamber)設備。

3.單片式濕法清洗設備（在晶圓表面性質改變後，進行乾燥）。

蝕刻（3類）

1.屬於向性蝕刻 (Isotropic Etching)設備，且硅鍺（SiGe）和硅（Si）的選擇比為100以上的設備；屬於異向性(Anisotropic Etching)刻蝕設備，且含高頻脈衝輸出電源，以及含有切換時間不足300m秒的高速切換閥和靜電吸盤（Chuck）的設備。

2.濕法蝕刻設備，且硅鍺（SiGe）和硅（Si）的蝕刻選擇比為100以上。

3.為異向性蝕刻設備，且蝕刻介電材料的蝕刻尺寸而言，蝕刻深度與蝕刻寬度的比率大於30倍、而且蝕刻幅寬度低於100納米。含有高速脈衝輸出電源、切換時間不足300m秒的高速切換閥的設備。

成膜設備（11類）

1.如下所示的各類成膜設備。*利用電鍍形成鈷（Co）膜的設備。

利用電鍍形成鈷（Co）膜的設備。利用自下而上（Bottom-up）成膜技術，填充鈷（Co）或者鎢（W）時，填充的金屬的空隙、或者接縫的最大尺寸為3納米以下的CVD設備。在同一個腔體（Chamber）內進行多道工序，形成金屬接觸層（膜）的設備、氫（或者含氫、氮、氨混合物）等離子設備、在維持晶圓温度為100度一一500度的同時、利用有機化合物形成鎢（W）膜的設備。可保持氣壓為0.01Pa以下真空狀態（或者惰性環境）的、含多個腔體的、可處理多個工序的成膜設備，以及下面的所有工序中所使用的金屬接觸層成膜設備：（1）在維持晶圓温度為20度一一500度的同時，利用有機金屬化合物，形成氮化鈦層膜或者碳化鎢層膜的工藝。（2）在保持晶圓温度低於500度的同時，在壓力為0.1333Pa一一13.33Pa的範圍內，利用濺射工藝，形成鈷（Co）層膜的工藝。（3）在維持晶圓温度為20度一一500度的同時，在壓力為133.3Pa一一13.33kPa的範圍內，利用有機金屬化合物，形成鈷（Co）層膜的工藝。利用以下所有工藝形成銅線路的設備。（1）在保持晶圓温度為20度一一500度的同時，在壓力為133.3Pa一一13.33kPa的範圍內，利用有機金屬化合物，形成鈷（Co）層膜、或者釕（Ru）層膜的工藝。（2）在保持晶圓温度低於500度的同時，在壓力為0.1333Pa一一13.33Pa的範圍內，利用PVD技術，形成銅（Cu）層膜的工藝。利用金屬有機化合物，有選擇性地形成阻障層（Barrier）或者Liner的ALD設備。在保持晶圓温度低於500度的同時，為了使絕緣膜和絕緣膜之間不產生空隙（空隙的寬度和深度比超過五倍，且空隙寬度為40納米以下），而填充鎢（W）或者鈷（Co）的ALD設備。

2.在壓力為0.01Pa以下的真空狀態下(或者惰性環境下)，不採用阻障層（Barrier），有選擇性地生長鎢（W）或者鉬（Mo）的成膜設備。

3.在保持晶圓温度為20度一一500度的同時，利用有機金屬化合物，形成釕（Ru）膜的設備。

4.“空間原子層沉積設備（僅限於支持與旋轉軸晶圓的設備）”，以下皆屬於限制範圍。（1）利用等離子，形成原子層膜。（2）帶等離子源。（3）具有將等離子體封閉在等離子照射區域的“等離子屏蔽體（Plasma Shield）”或相關技術手法。

5.可在400度一一650度温度下成膜的設備，或者利用其他空間（與晶圓不在同一空間）內產生的自由基(Radical)產生化學反應，從而形成薄膜的設備，以下所有可形成硅（Si）或碳（C）膜的設備屬於限制出口範圍：（1）相對介電常數（Relative Permittivity）低於5.3。（2）對水平方向孔徑部分尺寸不滿70納米的線路而言，其與線路深度的比超過五倍。（3）線路的線距（Pitch）為100納米以下。

6.利用離子束（Ion Beam）蒸鍍或者物理氣相生長法(PVD)工藝，形成多層反射膜(用於極紫外集成電路製造設備的掩膜)的設備。

7．用於硅（Si）或者硅鍺（SiGe）（包括添加了碳的材料）外延生長的以下所有設備屬於管控範圍。（1）擁有多個腔體，在多個工序之間，可以保持0.01Pa以下的真空狀態（或者在水和氧的分壓低於0.01Pa的惰性環境）的設備。（2）用於半導體前段製程，帶有為淨化晶圓表面而設計的腔體的設備。（3）外延生長的工作温度在685度以下的設備。

8.可利用等離子技術，形成厚度超過100納米、而且應力低於450MPa的碳硬掩膜（Carbon Hard Mask）的設備。

9.可利用原子層沉積法或者化學氣相法，形成鎢（W）膜（僅限每立方厘米內氟原子數量低於1019個）的設備。

10.為了不在金屬線路之間（僅限寬度不足25納米、且深度大於50納米）產生間隙，利用等離子形成相對介電常數（Relative Permittivity）低於3.3的低介電層膜的等離子體成膜設備。

11.在0.01Pa以下的真空狀態下工作的退火設備，通過再回流（Reflow）銅（Cu）、鈷（Co）、鎢（W），使銅線路的空隙、接縫最小化，或者使其消失。

寫在最後

據日經報道，針對這個公告，日本一家大型半導體制造設備生產企業的相關負責人感到困惑，他表示：“我們做出了各種各樣的設想，但比預想的更難理解”。生產超微細加工使用的“EUV曝光”相關檢測設備的Lasertec指出，“如何操作還存在不明朗的部分”，“將從相關省廳和業界團體等收集信息，採取應對措施”。

英國調查公司Omdia的南川明指出：“各企業的模式不同，詳查設備是否用於尖端產品是一項非常繁雜的工作”，並表示“日本廠商有可能會根據自己的判斷停止業務”。

考慮到日本在設備領域的影響力，這個限制帶來的影響值得我們高度重視。