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落地!日本对半导体设备出口管制(附23类设备汇总)

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5月23日下午据日本经济新闻报道,日本经济工业省宣布外汇法执法修正案,正式将先进芯片制造设备等23个品类纳入出口管制,该管制将在7月23日生效 。

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日本经济工业省宣布的清单涉及清洗、成膜、热处理、曝光、蚀刻、检查等23个种类,包括极紫外(EUV)相关产品的制造设备和三维堆叠存储器的蚀刻设备等 。

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报道称,虽然中国和其他特定国家和地区未被明确列为受监管工具,但新增的23个项目将需要单独许可证(即出口至任何国家地区均需要单独获得许可),这给对中国和其他国家的出口带来了实际困难 。“美国严格限制尖端半导体制造设备对华出口,日本紧随其后 。”
联合国国际贸易中心的统计显示,日本2021年向中国本土出口的制造设备抵达约120亿美元,金额占出口到全世界的设备的近4成,在所有地区中最高 。出口额是美国对华设备出口的近2倍 。
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热处理相关(1类)

在0.01Pa以下的真空状态下,对铜(Cu)、钴(Co)、钨(W)(任何一种元素)进行回流(Reflow)的“退火设备(Anneal)” 。


检测设备(1类)

EUV曝光偏向的光掩膜版(Mask Blanks)的检测设备、或者“带有线路的掩膜”的检测设备 。


曝光相关(4类)

1.用于EUV曝光的护膜(Pellicle) 。

2.用于EUV曝光的护膜(Pellicle)的生产设备 。

3.用于EUV曝光的光刻胶涂覆、显影设备(Coater Developer) 。

4.用于处理晶圆的步进重复式、步进扫描式光刻机设备(光源波长为193纳米以上、且光源波长乘以0.25再除以数值孔径获得的数值为45及以下) 。(凭据笔者的盘算,尼康的ArF液浸式曝光设备属于此次管控规模,干蚀ArF以前的曝光设备不在此规模 。)


干法清洗设备、湿法清洗设备(3类)

1.在0.01Pa以下的真空状态下,除去高分子残渣、氧化铜膜,形成铜膜的设备 。

2.在除去晶圆外貌氧化膜的前道处理工序中所使用的、用于干法蚀刻(Dry Etch)的多反应腔(Multi-chamber)设备 。

3.单片式湿法清洗设备(在晶圆外貌性质改变后,进行干燥) 。

蚀刻(3类)

1.属于向性蚀刻 (Isotropic Etching)设备,且硅锗(SiGe)和硅(Si)的选择比为100以上的设备;属于异向性(Anisotropic Etching)刻蚀设备,且含高频脉冲输出电源,以及含有切换时间缺乏300m秒的高速切换阀和静电吸盘(Chuck)的设备 。

2.湿法蚀刻设备,且硅锗(SiGe)和硅(Si)的蚀刻选择比为100以上 。

3.为异向性蚀刻设备,且蚀刻介电质料的蚀刻尺寸而言,蚀刻深度与蚀刻宽度的比率大于30倍、并且蚀刻幅宽度低于100纳米 。含有高速脉冲输出电源、切换时间缺乏300m秒的高速切换阀的设备 。


成膜设备(11类)

1.如下所示的种种成膜设备 。*利用电镀形成钴(Co)膜的设备 。

  • 利用电镀形成钴(Co)膜的设备 。

  • 利用自下而上(Bottom-up)成膜技术,填充钴(Co)或者钨(W)时,填充的金属的空隙、或者接缝的最大尺寸为3纳米以下的CVD设备 。

  • 在同一个腔体(Chamber)内进行多道工序,形成金属接触层(膜)的设备、氢(或者含氢、氮、氨混淆物)等离子设备、在维持晶圆温度为100度一一500度的同时、利用有机化合物形成钨(W)膜的设备 。

  • 可坚持气压为0.01Pa以下真空状态(或者惰性情况)的、含多个腔体的、可处理多个工序的成膜设备,以及下面的所有工序中所使用的金属接触层成膜设备:(1)在维持晶圆温度为20度一一500度的同时,利用有机金属化合物,形成氮化钛层膜或者碳化钨层膜的工艺 。(2)在坚持晶圆温度低于500度的同时,在压力为0.1333Pa一一13.33Pa的规模内,利用溅射工艺,形成钴(Co)层膜的工艺 。(3)在维持晶圆温度为20度一一500度的同时,在压力为133.3Pa一一13.33kPa的规模内,利用有机金属化合物,形成钴(Co)层膜的工艺 。

  • 利用以下所有工艺形成铜线路的设备 。(1)在坚持晶圆温度为20度一一500度的同时,在压力为133.3Pa一一13.33kPa的规模内,利用有机金属化合物,形成钴(Co)层膜、或者钌(Ru)层膜的工艺 。(2)在坚持晶圆温度低于500度的同时,在压力为0.1333Pa一一13.33Pa的规模内,利用PVD技术,形成铜(Cu)层膜的工艺 。

  • 利用金属有机化合物,有选择性地形成阻障层(Barrier)或者Liner的ALD设备 。

  • 在坚持晶圆温度低于500度的同时,为了使绝缘膜和绝缘膜之间不爆发空隙(空隙的宽度和深度比凌驾五倍,且空隙宽度为40纳米以下),而填充钨(W)或者钴(Co)的ALD设备 。


2.在压力为0.01Pa以下的真空状态下(或者惰性情况下),不接纳阻障层(Barrier),有选择性地生长钨(W)或者钼(Mo)的成膜设备 。


3.在坚持晶圆温度为20度一一500度的同时,利用有机金属化合物,形成钌(Ru)膜的设备 。


4.“空间原子层沉积设备(仅限于支持与旋转轴晶圆的设备)”,以下皆属于限制规模 。(1)利用等离子,形成原子层膜 。(2)带等离子源 。(3)具有将等离子体关闭在等离子照射区域的“等离子屏蔽体(Plasma Shield)”或相关技术手法 。


5.可在400度一一650度温度下成膜的设备,或者利用其他空间(与晶圆不在同一空间)内爆发的自由基(Radical)爆发化学反应,从而形成薄膜的设备,以下所有可形成硅(Si)或碳(C)膜的设备属于限制出口规模:(1)相对介电常数(Relative Permittivity)低于5.3 。(2)对水平偏向孔径部分尺寸不满70纳米的线路而言,其与线路深度的比凌驾五倍 。(3)线路的线距(Pitch)为100纳米以下 。


6.利用离子束(Ion Beam)蒸镀或者物理气相生长法(PVD)工艺,形成多层反射膜(用于极紫外集成电路制造设备的掩膜)的设备 。


7.用于硅(Si)或者硅锗(SiGe)(包括添加了碳的质料)外延生长的以下所有设备属于管控规模 。(1)拥有多个腔体,在多个工序之间,可以坚持0.01Pa以下的真空状态(或者在水和氧的分压低于0.01Pa的惰性情况)的设备 。(2)用于半导体前段制程,带有为净化晶圆外貌而设计的腔体的设备 。(3)外延生长的事情温度在685度以下的设备 。


8.可利用等离子技术,形成厚度凌驾100纳米、并且应力低于450MPa的碳硬掩膜(Carbon Hard Mask)的设备 。


9.可利用原子层沉积法或者化学气相法,形成钨(W)膜(仅限每立方厘米内氟原子数量低于1019个)的设备 。


10.为了不在金属线路之间(仅限宽度缺乏25纳米、且深度大于50纳米)爆发间隙,利用等离子形成相对介电常数(Relative Permittivity)低于3.3的低介电层膜的等离子体成膜设备 。


11.在0.01Pa以下的真空状态下事情的退火设备,通过再回流(Reflow)铜(Cu)、钴(Co)、钨(W),使铜线路的空隙、接缝最小化,或者使其消失 。


凭据研究公司TrendForce的数据,未来3年,28nm及以上制程芯片预计将占据全球晶圆代工厂产能的75%至80% 。若扩大到45nm及以下节点,将影响险些所有海内涉及SoC、FPGA、CIS、SSD主控等逻辑晶圆制造商和3D NAND存储器制造商 。

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