荷兰DUV光刻机一律管制出口？一文看懂

荷兰对外贸易和发展合作部长Liesje Schreinemacher表示：“我们采取这一步骤是出于国家安全考虑。对于将受到影响的公司来说，知道他们可以期待什么是好事。这将给他们一定的时间来适应新的规则。”,根据这项新的规则，荷兰的半导体设备厂商将必须为某些类型的先进半导体制造设备的出口申请出口许可。,该订单涉及先进半导体开发和制造的一些非常具体的技术。由于它们的具体使用方式，这些半导体可以为某些先进的军事应用做出关键贡献。因此，货物和技术的无管制出口可能构成国家安全风险。,荷兰在这方面负有额外的责任，因为荷兰在这一领域具有独特的领导地位。与一般的出口管制政策一样，这一额外的规则并不是针对特定国家。,“我们仔细考虑了这一决定，并尽可能准确地起草了新的规则。”Liesje Schreinemacher说，这样，我们就可以解决最重要的漏洞，而不会对全球芯片制造产业造成不必要的干扰。,关于许可证申请方面，荷兰政府表示，预计一次可以申请24个许可证，然后每年可申请20个许可证。该计划涉及荷兰只有极少数公司生产的特定设备。授权义务仅适用于该计划所涵盖公司总产品组合的一小部分。,从限制政策来看，主要受影响的荷兰企业为ASML和ASM International。,,一、根据荷兰公布的出口管制的新规来看，此次限制材料、设备及技术具体如下：,1、3B001.l ：EUV  pellicle,EUV pellicle 即EUV光罩保护膜，是在EUV曝光制程中保护光罩（mask）免受污染的超薄膜形态的消耗性材料。因为EUV设备的结构是光经过反射镜后，再到光罩，再投射到芯片，因此光源损失很大。要想使光源损失降到最低，必须使用穿透率超过90%的EUV pellicle。,目前光罩保护膜主要供应商是荷兰ASML、日本三井化学和韩国S&S Tech，此外三星也在研发EUV pellicle。,2、3B001.m：,EUV pellicle生产设备。,3、3B001.f.4：,光刻设备，如下所示：,使用光电或X射线方法对准和曝光芯片的直接步进式芯片或扫描仪设备，具有以下任一项或两项：,①.光源的波长短于193nm；,这里指的就是EUV光刻机，其工作的光源波长为13.5nm（DUV，包括浸没式DUV的光源波长都是193nm，只不是浸没式DUV的光源经过了浸没式系统使得光源发生折射后，等效132nm波长）。荷兰很早就在美国的要求下，限制了EUV光刻机的对华出口，虽然荷兰政府之前一直否认受到了美国政府的干预。,早在2018年初，ASML与中芯国际正式达成了首台最先进的EUV光刻机的采购订单，价值约1.2亿美元，原本预计将于2019年底交付，但是却因荷兰政府没有向ASML发放新的出口许可证，导致无法交付。现在荷兰正式将明文将EUV列入了出口限制当中，也算是将原本台面下的限制正式放到了台面之上。,②.光源的波长等于或大于193nm：,   a.能够产生具有45nm或更小的最小可分辨特征尺寸（MRF）的图案；和,   b.小于或等于1.50nm的最大专用卡盘覆盖（DCO，是通过相同的光刻系统在芯片上曝光的现有图案上对准新图案的准确度）值。,技术说明：,最小可分辨特征大小（MRF）根据以下公式计算：,,其中K因子为：0.25，（MRF）与分辨率相同。,正如芯智讯此前解读日本新规时所指出的那样，以上公式其实是瑞利公式，即光刻机分辨率为 R=k*λ（光源波长）/NA（数值孔径）。荷兰政府对于K1常数的限定为0.25，并且限定能够生产的最小可分辨特征尺寸小于或等于45nm的光刻机。并且，DCO值小于或等于1.50nm。,根据ASML公布的数据显示，其NXT1980系列的分辨率为38纳米左右，但是其DCO值是小于等于1.6nm。荷兰政府的要求似乎是需要同时满足最小可分辨特征尺寸小于或等于45nm和DCO值小于或等于1.50nm这两个条件，因此，ASML的NXT1980系列依然可以不受出口限制影响。,4、3B001.d.12：,用于金属剥离的原子层沉积（ALD）设备,①.具有以下所有特征：,a.一种以上的金属源，其中一种已被开发用于铝（AI）前体；和,b.原材料容器设计用于45°C以上的温度；,②.设计用于沉积具有以下所有特征的“台阶式”金属：,a.沉积碳化钛铝（TiAlC）；和,b.高于4.0eV的“特定功函数的金属”的可能性。,技术说明：“特定功函数的金属”是一种调节晶体管阈值电压的材料。,某半导体设备大厂内部人士告诉芯智讯：“TiAlC是调HKMG里功函数的材料，限制它等于16nm HKMG被限（28 TiAlC用PVD），只能用Poly Gate，不能用Metal Gate了。”,芯智讯注：这类制程总体可分为2类，分别为High-k/Metal Gate（HKMG）及 Poly/SiON。HKMG是金属栅极/高介电常数绝缘层结构，Poly/SiON多晶硅氮氧化硅。Poly/SiON功耗表现较好且价格较低，但HKMG可提供较佳的效能表现，因此对于性能要求较高及应用于高阶电子产品的芯片多采用HKMG。,5、3B001.a.4：,设计用于硅（Si）、碳掺杂硅、硅锗（SiGe）或碳掺杂SiGe外延生长的设备。,具有以下所有特征：,a.在工艺步骤之间维持用于高真空（小于或等于0.01Pa）或惰性气体（水和氧分压小于0.01Pa）的多个腔室和装置；,b.至少一个预处理室，所述预处理室设计用于表面制备以清洁晶片的表面；和,c.外延沉积工作温度685°C或以下。,6、3B0001.d.19：,设计用于在介电常数低于3.3的金属线之间的深度与高度之比（AR）等于或大于1:1的小于25nm宽的空间中沉积由无空穴等离子体增强的Low K电介质的设备。,芯智讯注：这项规则主要用于限制专门用来沉积Low K材料的沉积设备。Low K材料主要用于层间介质，减小电容，从而减小RC信号延迟，提高器件的工作频率。一般low-k材料介电常数低于3.0（High-k材料的介电常数大于SiO2的介电常数3.9）。猜测这里应该是限制生长这类Low K材料的CVD/PVD设备。,7、3D007：,专为开发、生产或使用本法规3B01.l.、3B01.m.、3B001.f.4、3B001.d.12、3B00.a.4或3B001.d..19中规定的设备而设计的软件。,8、3E005：,开发、生产或使用本法规3B01.l.、3B01.m.、3B001.f.4、3B001.d.12、3B00.a.4或3B001.d..19中规定的设备所需的技术。,二、ASML发声明：NXT:1980系列浸润式光刻系统可以继续出口,针对荷兰政府的出口管制新规，ASML第一时间也通过官网发布了一份声明。,ASML表示，根据新出口管制条例规定，ASML需要向荷兰政府申请出口许可证才能发运最先进的浸润式DUV系统（即TWINSCAN NXT：2000i及后续推出的浸润式光刻系统）。荷兰政府将决定是否授予或拒发出口许可证，并将向ASML提供许可证所附条件的细节。,ASML的EUV光刻系统在此前已经受到限制。,ASML其他光刻系统，即TWINSCAN NXT：1980系列浸润式光刻系统，以及更低端的光刻设备的出口未受荷兰政府管控。,据ASML相关人士向芯智讯透露，目前NXT:1980系列已经升级到了NXT:1980 F，NXT:1980D是两代之前的产品了。之前的NXT:1980 D/E都是基于NXT3平台，F是新的NXT4平台，主要是升级了晶圆处理速度，每小时的生产晶圆数量从275wph上升到了295wph，而且NXT4平台还能支持后续升级到330-350wph。,ASML表示，将继续遵守适用的出口管制条例，其中包括荷兰、欧盟及美国的出口管制条例。荷兰政府新颁布的出口管制条例将于2023年9月1日生效，在此日期前，ASML可开始提交出口许可证申请。荷兰政府将视具体情况批准或拒绝这些申请。 ASML强调，其认为荷兰政府这些管制条例不会对已发布的 2023 年财务展望以及于2022年 11 月投资者日宣布的长期展望产生重大影响。,三、对ASM International影响几何？,ASM International是为全球最大的芯片制造商提供半导体晶圆加工设备的领先供应商，专注于沉积设备，拥有最大的单晶圆 ALD 应用组合，在外延设备领域的份额也不断增长，并且提供 PECVD 和立式炉设备。2022 年，ASM还增加了一条新的产品线：碳化硅 (SiC) 外延设备。,资料显示，全球薄膜沉积设备市场主要被美国应用材料和泛林集团、日本东京电子所占据。但是，荷兰ASM在薄膜沉积设备市场也具有一定的市场份额。比如在ALD 设备领域，ASM大约占据全球ALD设备55%的市场份额，是全球最大、市占率最高的ALD设备供应商。ALD业务也是ASM最大的设备营收来源，占比一半以上。,2022年ASM营收达到24.11亿欧元，同比增长33%，营业利润同比增长29%至6.32亿欧元，这是该公司连续第六年实现两位数的增长。ASM的营收增长主要受益于最先进节点的逻辑代工和内存新需求，尤其在3D NAND领域，ASM的ALD设备收获了创纪录的订单，此外，先进DRAM器件中ALD High-k金属栅极的需求也持续强劲。,正如荷兰新规当中所列，ASM  International的ALD设备及外延设备可能将会受到影响。,目前ASM  International尚未发布声明对于荷兰的限制新规进行回应。,四、中国驻荷兰大使馆回应,6月30日，荷兰政府正式出台半导体制造设备出口管制措施之后，中国驻荷兰大使馆回应称，荷兰政府此举这是对出口管制措施的滥用，是对自由贸易和国际经贸规则的严重背离，中方对此坚决反对。,同时，中国驻荷兰大使馆强调，荷方以所谓“国家安全”为由人为设限毫无道理，完全站不住脚。在科技领域人为制造壁垒，在法律上、道义上没有依据。荷兰政府这种行为不仅损害中国企业的正当合法权益，也会让荷兰企业蒙受损失，损害全球产业链供应链的稳定，还将破坏荷支持自由贸易的良好信誉。,中国驻荷兰大使馆还呼吁“荷方从维护国际经贸规则及中荷经贸合作大局出发，立即纠正错误做法。……”,当地时间6月30日，荷兰政府正式颁布了有关先进半导体设备的额外出口管制的新条例。正如其在今年三月发布的消息中所述，这些新的出口管制条例主要针对的对象为先进的芯片制造技术，包括先进的沉积设备和浸润式光刻系统。该措施将于2023年9月1日正式生效。