日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省(以下簡稱為:“經(jīng)產(chǎn)省”)于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(chǎn)設備”的政令,,并計劃在今年五月修改政令,、7月份正式實施。如今正處于收集公眾意見(Public Comment)的階段,。
當日本企業(yè)向不屬于“一般許可(General License)”對象范圍的同盟國,、友好國家的地區(qū)和國家出口相關(guān)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(jīng)產(chǎn)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”,、“并不是完全禁止出口,在調(diào)查了出口對象明確沒有軍事用途的可能性后,,也可以予以出口許可”,。但西村大臣的發(fā)言明顯沒有得到相關(guān)人員的認可。據(jù)日本經(jīng)產(chǎn)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(chǎn)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(jīng)產(chǎn)?。H障蹈靼雽w生產(chǎn)設備廠家已經(jīng)開始詳細調(diào)查本公司哪些設備屬于限制范圍,、以及對業(yè)績的影響程度如何,。
但是,有聲音指出日本產(chǎn)經(jīng)省的法律文書難以理解,,該文書雖然涵蓋了詳細的相關(guān)技術(shù)的細節(jié),,但文書晦澀難懂,此外,還涵蓋了一些非尖端技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容,。
于是,,筆者按照半導體的制程,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于日本經(jīng)產(chǎn)省的記錄順序,。
熱處理相關(guān)(1類)
在0.01Pa以下的真空狀態(tài)下,,對銅(Cu)、鈷(Co),、鎢(W)(任何一種元素)進行回流(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(guān)(4類)
1.用于EUV曝光的護膜(Pellicle),。
2.用于EUV曝光的護膜(Pellicle)的生產(chǎn)設備。
3.用于EUV曝光的光刻膠涂覆,、顯影設備(Coater Developer),。
4.用于處理晶圓的步進重復式、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(shù)值孔徑得到的數(shù)值為45及以下),。(按照筆者的計算,尼康的ArF液浸式曝光設備屬于此次管控范圍,,干蝕ArF以前的曝光設備不在此范圍,。)
干法清洗設備、濕法清洗設備(3類)
1.在0.01Pa以下的真空狀態(tài)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,、用于干法蝕刻(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(zhì)改變后,,進行干燥),。
蝕刻(3類)
1.屬于向性蝕刻 (Isotropic Etching)設備,且硅鍺(SiGe)和硅(Si)的選擇比為100以上的設備,;屬于異向性(Anisotropic Etching)刻蝕設備,,且含高頻脈沖輸出電源,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于30倍,、而且蝕刻幅寬度低于100納米。含有高速脈沖輸出電源,、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(shù),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(nèi)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,、在維持晶圓溫度為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(tài)(或者惰性環(huán)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)在維持晶圓溫度為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)在保持晶圓溫度低于500度的同時,,在壓力為0.1333Pa一一13.33Pa的范圍內(nèi),利用濺射工藝,,形成鈷(Co)層膜的工藝,。(3)在維持晶圓溫度為20度一一500度的同時,在壓力為133.3Pa一一13.33kPa的范圍內(nèi),,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)在保持晶圓溫度為20度一一500度的同時,,在壓力為133.3Pa一一13.33kPa的范圍內(nèi),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)在保持晶圓溫度低于500度的同時,,在壓力為0.1333Pa一一13.33Pa的范圍內(nèi),,利用PVD技術(shù),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。
在保持晶圓溫度低于500度的同時,,為了使絕緣膜和絕緣膜之間不產(chǎn)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(tài)下(或者惰性環(huán)境下),,不采用阻障層(Barrier),有選擇性地生長鎢(W)或者鉬(Mo)的成膜設備,。
3.在保持晶圓溫度為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(僅限于支持與旋轉(zhuǎn)軸晶圓的設備)”,,以下皆屬于限制范圍。(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(qū)域的“等離子屏蔽體(Plasma Shield)”或相關(guān)技術(shù)手法,。
5.可在400度一一650度溫度下成膜的設備,,或者利用其他空間(與晶圓不在同一空間)內(nèi)產(chǎn)生的自由基(Radical)產(chǎn)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)膜的設備屬于限制出口范圍:(1)相對介電常數(shù)(Relative Permittivity)低于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(用于極紫外集成電路制造設備的掩膜)的設備,。
7.用于硅(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于管控范圍,。(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(tài)(或者在水和氧的分壓低于0.01Pa的惰性環(huán)境)的設備,。(2)用于半導體前段制程,帶有為凈化晶圓表面而設計的腔體的設備,。(3)外延生長的工作溫度在685度以下的設備,。
8.可利用等離子技術(shù),,形成厚度超過100納米、而且應力低于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(nèi)氟原子數(shù)量低于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,、且深度大于50納米)產(chǎn)生間隙,,利用等離子形成相對介電常數(shù)(Relative Permittivity)低于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(tài)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,。
寫在最后
據(jù)日經(jīng)報道,,針對這個公告,日本一家大型半導體制造設備生產(chǎn)企業(yè)的相關(guān)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(chǎn)超微細加工使用的“EUV曝光”相關(guān)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(guān)省廳和業(yè)界團體等收集信息,采取應對措施”,。
英國調(diào)查公司Omdia的南川明指出:“各企業(yè)的模式不同,,詳查設備是否用于尖端產(chǎn)品是一項非常繁雜的工作”,并表示“日本廠商有可能會根據(jù)自己的判斷停止業(yè)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。
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