新瓦森纳协议“安排”中国半导体：增加计算光刻软件和大硅片技术出口管制

集微 通过查阅发现，去年年底《瓦森纳安排》进行了新一轮的修订，增加了两条有关半导体领域的出口管制内容，主要涉及计算光刻软件以及12寸晶圆技术，目标直指中国正在崛起的半导体产业。

计算光刻软件

新版的《瓦森纳安排》中，在旧版的基础上，增加了一条针对EUV光刻掩膜而设计的“计算光刻软件”内容。

光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一。光刻工艺过程可以用光学和化学模型，借助数学公式来描述。光照射在掩模上发生衍射，衍射级被投影透镜收集并会聚在光刻胶表面，这一成像过程是一个光学过程；投影在光刻胶上的图像激发光化学反应，烘烤后导致光刻胶局部可溶于显影液，这是化学过程。

据集微 了解，“计算光刻”是利用计算机建模、仿真和数据分析等手段，来预测、校正、优化和验证光刻工艺在一系列图案、工艺和系统条件下的成像性能。计算光刻技术可以让半导体制造商模拟真实电路模型，纠正晶圆制造过程中出现的偏差，主要用于解决半导体制造过程中的纳米级掩膜修复、芯片设计/制造缺陷检测与矫正等难题。

目前，主流的计算光刻软件关键包括Tachyon（荷兰ASML/Brion产品，国际领先光源-掩模协同优化软件，全球市场占有率第一）、Prolith（美国KLA公司产品，精确的光学、光刻工艺集成仿真软件）、Mentor Calibre（Mentor Graphics公司产品，业界领先的OPC专业仿真软件，美国企业后被德国西门子收购）。

这三种光刻仿真软件的功能各有侧重，在各自的细分领域里处于领先乃至垄断地位。这三种软件加在一起基本上囊括了市场上主流的光刻仿真软件，代表着光刻仿真软件的尖端水平，被各大芯片制造厂所广泛采用。

由于极其昂贵的售价，三者对于工业用户的售价都极为高昂，每一个软件的年授权使用费均高达数百万美金。在中国能够同时装备上述三种软件的工厂几乎没有，尤其是处于成长初期的中小型企业。

目前，最先进的光刻设备EUV光刻机仍然处于《瓦森纳安排》的管制范围之内，在最新修订的条款中没有更改，如光源波长短于193 nm；生产最小可分辨特征尺寸（MRF）为45 nm或更小的图案（MRF=曝光光源波长*0.35/NA）。而在此基础之上，新修订的《瓦森纳安排》又在先进光刻软件方面进行了管制，这将极大限制我国半导体光刻工艺的研发。

12寸大硅片技术

新版《瓦森纳安排》针对半导体领域的第二处重要修订是增加了关于12英寸硅片切割、研磨、抛光等方面技术的管制内容。

新增加的条例内容为：技术要求对300mm直径硅晶元的切割、研磨、抛光达到局部平整度的要求，在任意26mm*8mm的面积内平整度差小于等于20nm，以及边缘去除方面小于等于2mm。

局部平整度是衡量硅片质量的重要指标。此前，上海新昇半导体科技有限公司CEO邱慈云在公开演讲中表示，硅片平整度要求在几厘米尺度上达到10nm的误差，相当于从上海到北京距离1000公里内起伏小于30cm，技术上的难度和挑战非常大。

由于12英寸（300mm）硅片将继续占据未来主流位置，未来300mm大硅片的市场需求提升。而中国现在正在集中建设12寸产线，因此，此项条款更加明显冲着中国而来。

目前，300mm大硅片的主要生产技术掌握五大供应商手中，合计占据了95%的市场份额：

1、 日本信越（S.E.H），占比29.8%，生产地日本，美国，马来西亚；?2、 日本胜高（SUMCO），占比26.3%，生产地日本，美国，中国台湾；?3、 台湾环球晶圆（GlobalWaf），占比17.1%，生产地中国台湾，日本，韩国，丹麦?；4、 德国世创（Sitronic），占比11.3%，生产地德国，新加坡，美国；?5、 韩国SK Siltron，占比10.6%，生产地韩国。

我国大陆目前并没有300mm大硅片的领先厂商，亟待突破。国产硅片供应商主要是集中在供应8英寸及以下硅片，12英寸晶圆几乎全部靠进口。数据显示，目前，我国已投产的12英寸晶元产线超过20条，宣布在建8条。

此外，目前半导体晶圆抛光和研磨设备市场中也主要被东京精机、Revasum、Logomatic、Logitech、Lapmaster、Entrepix、EBARA和应材等欧美、日本企业占据。

日本会对中国出口管制?

近日行业内比较关注的一则消息是，日本媒体共同 发布的《美日等42国加强禁止半导体材料出口到中国》，实际上就是基于新修订的《瓦森纳安排》内容而来。

但在表述上共同 的不同语言版本中的题目有所不同，比如英文版的标题是《国际组织同意控制军事软件出口》，中文版的标题是《42国加强半导体基板技术出口管制》，日文版的标题是《国际组织对半导体基板技术的出口限制》。

对照上述修订的瓦森纳新版内容，实际上主要指的就是12寸大硅片生产技术，而日本是这一领域的主要领导者。共同 的 道指出，日本政府计划今后加强产品及相关技术的出口手续，部分企业或受到影响。若成为管制对象，则产品及相关技术出口必需申请许可，厂商或不得不进行应对。

作为《瓦森纳安排》成员国之一的日本，出于政治和经济的需要，也一直对中日两国高技术合作与交流持消极、谨慎的态度。日本与我国的高技术合作项目很少，影响力大的合作项目更少。

而无论是作为瓦森纳安排的其中成员，还是美国坚定的盟友，不由得让业界担心日本是否会迫于美国的压力，在未来对中国进行半导体领域的出口管制，如同此前对韩国所做的那样。

在部分行业人士看来，日本限制化学材料出口给韩国其实并没有获得成功，在伤害到了日本自身的出口的同时，反而逼迫韩国自寻出路，积极寻找外部资源解决。美国限制华为也并未获得成功，华为去年的业绩反而逆势增长，同时促进了中国国产替代的浪潮兴起。但部分人士指出，日本此举或有通过媒体放风之意，中国半导体行业需要提高警惕。

参考资料：

1最新版瓦森纳安排管控清单解读：光刻软件、大硅片技术管控升级，直指半导体发展命脉

https://mp.weixin.qq.com/s/O5B1wxadlyN1s1hzk79yLQ

2 韦亚一．超大规模集成电路先进光刻理论与应用．北京：科学出版 ，2016：325-325

30到1的突破！国产12英寸大硅片通过认证

https://www.eet-china.com/news/201912141157.html

4独家：42个国家加强半导体基板技术出口管制 https://china.kyodonews.net/news/2020/02/be25457ce56c-42.html