日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)?。ㄒ韵潞喎Q為:“經(jīng)產(chǎn)省”)于3月31日提出了計(jì)劃“新增23類禁止出口的尖端半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備”的政令,并計(jì)劃在今年五月修改政令、7月份正式實(shí)施,。如今正處于收集公眾意見(Public Comment)的階段。
當(dāng)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(dǎo)體設(shè)備時(shí),,需要單獨(dú)申請、獲得政府的許可,。在當(dāng)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(xiàng)針對某個(gè)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(rèn)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(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備廠家,、檢測設(shè)備廠家會成為此次政令影響的對象,,“對日本半導(dǎo)體設(shè)備廠家的影響很輕微”(經(jīng)產(chǎn)?。H障蹈靼雽?dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備廠家已經(jīng)開始詳細(xì)調(diào)查本公司哪些設(shè)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(xì)的相關(guān)技術(shù)的細(xì)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(dǎo)體的制程,,對23個(gè)品種(實(shí)際上是30類,,不僅包含設(shè)備,還包含半導(dǎo)體制程中的護(hù)膜(Pellicle)類)進(jìn)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(jìn)行回流(Reflow)的“退火設(shè)備(Anneal)”。
檢測設(shè)備(1類)
EUV曝光方向的光掩膜版(Mask Blanks)的檢測設(shè)備,、或者“帶有線路的掩膜”的檢測設(shè)備,。
曝光相關(guān)(4類)
1.用于EUV曝光的護(hù)膜(Pellicle)。
2.用于EUV曝光的護(hù)膜(Pellicle)的生產(chǎn)設(shè)備,。
3.用于EUV曝光的光刻膠涂覆,、顯影設(shè)備(Coater Developer)。
4.用于處理晶圓的步進(jìn)重復(fù)式,、步進(jìn)掃描式光刻機(jī)設(shè)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(jì)算,,尼康的ArF液浸式曝光設(shè)備屬于此次管控范圍,干蝕ArF以前的曝光設(shè)備不在此范圍,。)
干法清洗設(shè)備,、濕法清洗設(shè)備(3類)
1.在0.01Pa以下的真空狀態(tài)下,除去高分子殘?jiān)?、氧化銅膜,,形成銅膜的設(shè)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(yīng)腔(Multi-chamber)設(shè)備,。
3.單片式濕法清洗設(shè)備(在晶圓表面性質(zhì)改變后,,進(jìn)行干燥)。
蝕刻(3類)
1.屬于向性蝕刻 (Isotropic Etching)設(shè)備,,且硅鍺(SiGe)和硅(Si)的選擇比為100以上的設(shè)備,;屬于異向性(Anisotropic Etching)刻蝕設(shè)備,且含高頻脈沖輸出電源,,以及含有切換時(shí)間不足300m秒的高速切換閥和靜電吸盤(Chuck)的設(shè)備,。
2.濕法蝕刻設(shè)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(shè)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(shí)間不足300m秒的高速切換閥的設(shè)備,。
成膜設(shè)備(11類)
1.如下所示的各類成膜設(shè)備,。*利用電鍍形成鈷(Co)膜的設(shè)備。
利用電鍍形成鈷(Co)膜的設(shè)備,。
利用自下而上(Bottom-up)成膜技術(shù),,填充鈷(Co)或者鎢(W)時(shí),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(shè)備,。
在同一個(gè)腔體(Chamber)內(nèi)進(jìn)行多道工序,形成金屬接觸層(膜)的設(shè)備,、氫(或者含氫,、氮、氨混合物)等離子設(shè)備,、在維持晶圓溫度為100度一一500度的同時(shí),、利用有機(jī)化合物形成鎢(W)膜的設(shè)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(gè)腔體的,、可處理多個(gè)工序的成膜設(shè)備,以及下面的所有工序中所使用的金屬接觸層成膜設(shè)備:(1)在維持晶圓溫度為20度一一500度的同時(shí),,利用有機(jī)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(shí),,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(shí),,在壓力為133.3Pa一一13.33kPa的范圍內(nèi),,利用有機(jī)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(shè)備,。(1)在保持晶圓溫度為20度一一500度的同時(shí),在壓力為133.3Pa一一13.33kPa的范圍內(nèi),,利用有機(jī)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(shí),,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(jī)化合物,有選擇性地形成阻障層(Barrier)或者Liner的ALD設(shè)備,。
在保持晶圓溫度低于500度的同時(shí),,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(shè)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(shè)備,。
3.在保持晶圓溫度為20度一一500度的同時(shí),利用有機(jī)金屬化合物,,形成釕(Ru)膜的設(shè)備,。
4.“空間原子層沉積設(shè)備(僅限于支持與旋轉(zhuǎn)軸晶圓的設(shè)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(shè)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(xué)反應(yīng),,從而形成薄膜的設(shè)備,,以下所有可形成硅(Si)或碳(C)膜的設(shè)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(shè)備的掩膜)的設(shè)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(shè)備屬于管控范圍。(1)擁有多個(gè)腔體,,在多個(gè)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(shè)備。(2)用于半導(dǎo)體前段制程,,帶有為凈化晶圓表面而設(shè)計(jì)的腔體的設(shè)備,。(3)外延生長的工作溫度在685度以下的設(shè)備。
8.可利用等離子技術(shù),,形成厚度超過100納米,、而且應(yīng)力低于450MPa的碳硬掩膜(Carbon Hard Mask)的設(shè)備。
9.可利用原子層沉積法或者化學(xué)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(gè))的設(shè)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(shè)備,。
11.在0.01Pa以下的真空狀態(tài)下工作的退火設(shè)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(bào)道,,針對這個(gè)公告,,日本一家大型半導(dǎo)體制造設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的相關(guān)負(fù)責(zé)人感到困惑,他表示:“我們做出了各種各樣的設(shè)想,,但比預(yù)想的更難理解”,。生產(chǎn)超微細(xì)加工使用的“EUV曝光”相關(guān)檢測設(shè)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(tuán)體等收集信息,,采取應(yīng)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(shè)備是否用于尖端產(chǎn)品是一項(xiàng)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(wù)”。
考慮到日本在設(shè)備領(lǐng)域的影響力,,這個(gè)限制帶來的影響值得我們高度重視,。
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