美国控制半导体的新王牌

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美国商务部将在 2020 年 6 月 29 日对中国半导体厂执行最新版的“出口管制条例”(EAR),最关键部分是扩大“军事最终用途”和“军事最终用户”的定义; 日前美系材料大厂杜邦(DuPont)和设备大厂 KLA 也陆续发函给半导体厂进行尽职调查。

美国锁定中国半导体产业全面施压与制裁,手中最有用的一张“王牌”,无非是关键的半导体设备与材料环节,在中国半导体产业锁定 IC 设计领域崛起的“去美化”风潮下,设备与材料要绕过美国技术,短期内非常困难。

继5月上旬应用材料(Applied Materials)和泛林半导体(Lam Research)发函给客户后,杜邦与 KLA 也紧接着发函客户,强调出口管制最新规范的定义,并确认最终用途和用户证明,希望能在 5 月 31 日之前获得回覆。

KLA 是全球第五大半导体设备供应商,在晶圆检测技术领域则是位居龙头。

根据KLA发出的信件指出,基于新规定下,出口管制条例 EAR 扩大了“军事最终用途”和“军事最终用户”的定义,因此,KLA需要在 2020 年 6 月 29 日以前,对中国客户进行额外的尽职调查问卷。

根据最新的出口管制条例 EAR,“军事最终用户”的定义不在局限于传统的军事组织如海军或陆军,还包括计划支持“军事最终用途”的商业实体,包含运行、安装、维护、修理、大修、翻新、开发、生产等任何行为。

意思是,如果某个出口产品仅是民用最终用途,但计划以任何形式支持“军事最终用途”,那该企业就会被定义为“军事最终用户”。

KLA 也对客户强调,在需要申请出口许可证的情况下,根据过去经验,取得的时间大概需要 30 ~ 45 天时间,或是更长的时间。

再者,成立于 1802 年的全球化学工业与电子材料的关键供应商杜邦,日前也发函给半导体客户,强调基于美国商务部的新管制条例下的扩大规范,希望半导体客户能配合尽职调查。

KLA是全球半导体检测设备龙头,针对逻辑、DRAM、3D NAND 等晶圆制程,提供光学缺陷检测与电子束缺陷检测系统。

2016 年 KLA 差一点与全球第四大半导体设备商 Lam Research 合并。双方目的是结合KLA在制程检测的强势地位,以及 Lam Research 在沉积与刻蚀设备的优势,寻求组成一家更强劲的半导体设备供应商,但合并协议最后走向破局,传出双方结合后,在部份技术与产品上有垄断疑虑(主要是 KLA 的检测产品),遭到主要客户质疑而反对。

随着半导体制程技术走入 7nm、5nm,以及 3D NAND 等先进技术,对于晶圆检测的需求快速攀升,而检测程序与能力,与制程良率的学习曲线是密不可分。

一般在半导体先进制程中,需要光学检测与电子束检测两套系统并行。

其中,光学检测系统可以快速且一天 24 小时不间断地检测每一批次的几片晶圆,一旦光学检测系统在线上检测到缺陷,接着就需要电子束系统来进行缺陷检测,且采用高分辨率的图像收集和机器学习算法,来对缺陷部分进行分析和分类。

美国针对中国科技产业的出口管制政策,预计于 2020 年 6 月 29 日正式生效,因此各家材料与设备商都要在生效日之前,进行并完成尽职调查,会受影响的产品,主要像是过去军民融合的芯片。

美国在近两个月接连下重手,除了宣布扩大出口管制条例,以防堵各类军用产品外,5 月中又针对“华为设计”的芯片,进行全面封锁,限制全球所有半导体厂在 9 月中以后,不得为华为设计的芯片进行代工生产,美国这一步棋主要是针对华为在 5G 技术上的进展。

再者,美国商务部也在 5 月 24 日宣布将 33 家中国企业列入出口实体管制清单中,当中包含 AI 技术、互联网、超级电脑、脸部识别公司,包含奇虎360 科技、东方网力云从科技烽火通信科技、北京计算科学研究中心等。

半导体产业链的设备包括晶圆制造环节所需的光刻机、离子注入机、化学/ 物理汽相沉积(CVD/PVD)设备、刻蚀机、检测设备、清洗设备等,以及封装环节所需的切割减薄设备、度量缺陷检测设备、键合封装设备等; 测试环节所需的测试机、分选机、探针台等,均需要大量的光学、物理、化学等科学技术。

国内半导体这几年来陆续在逻辑先进工艺、DRAM、3D NAND 技术领域有所突破,加上国家政策支持、各界资本大力投入,也带动设备环节努力追赶。目前来看,只有高端光刻机技术的技术壁垒最高,其他设备领域有机会陆续达到“国产化”目标。