今年一場突如其來的武漢“新冠肺炎”疫情牽動著每一個中國人的心。

　　可最近一周，有兩個消息傳來，頓時讓半導體業界趕到更加揪心。

　　一是 2020 年 2 月 18 日，美國媒體華爾街報道，特朗普政府正考慮對中國采取新的貿易舉措，將限制美國芯片制造設備的使用，尋求切斷中國獲得關鍵半導體技術的渠道。美國商務部正起草對所謂外國直接產品規定進行調整的計劃，該規定限制外國企業將美國技術用于軍事或國家安全產品。據知情人士稱，相關調整將允許商務部要求世界各地的芯片企業在獲得許可的情況下，才能使用美國設備生產供應給華為芯片。

　　二是 2020 年 2 月 24 日，日本媒體 Japantime 報道，包括美國、日本在內的瓦森納安排 Wassenaar Arrangement”42 個成員國在 2019 年 12 月同意擴大出口管制范圍，新增加的管制范圍包括可用于軍事目的的半導體基板制造技術和用于網絡攻擊的軍事軟件。報道指出，日本經濟產業省和其他部門將制定有關的細節，要求硅片制造商申請出口產品和相關技術的許可證。日本相關廠商人士透露，目前還不確定日本政府的相關細節。一旦有了相關細節，則產品及相關技術的出口就必須要申請許可，廠家就會陷入疲于應付的境地。

　　事實上，先前華爾街的報和 Japantime 報道，都和 2019 年 12 月在奧地利召開的瓦森納安排出口管制會議有關。

　　首先，我們先了解一下瓦森納安排到底是什么條約呢？

　　“瓦森納安排”的全稱是“關于常規武器和兩用物品及技術出口控制的瓦森納安排 The Wassenaar Arrangement on Export Controls for Conventional Arms and Dual-Use Good and Technologies”，它是世界主要的工業設備和武器制造國在“巴黎統籌委員會”解散后成立的一個旨在控制常規武器和高新技術貿易的國際性組織。“巴黎統籌委員會”的正式名稱是“對共產黨國家出口管制統籌委員會 Coordinating Committee for Export to Communist Countries”，是對社會主義國家實行禁運和貿易限制的國際組，是 1949 年 11 月在美國的提議下秘密成立的，因其總部設在巴黎，通常被稱為“巴黎統籌委員會”。1994 年 4 月 1 日，“巴黎統籌委員會”的正式宣告解散。然而，它所制定的禁運物品列表后來被“瓦森納安排”所繼承，延續至今。

　　“瓦森納安排”于 1996 年在荷蘭瓦森納簽署，當時有 33 個國家參與，包括澳大利亞、比利時、加拿大、丹麥、法國、德國、希臘、意大利、日本、盧森堡、荷蘭、挪威、葡萄牙、西班牙、土耳其、英國、美國 17 個“巴黎統籌委員會”成員國和以及阿根廷、奧地利、保加利亞、捷克共和國、芬蘭、匈牙利、愛爾蘭、新西蘭、波蘭、羅馬尼亞、俄羅斯、斯洛伐克、韓國、瑞典、瑞士、烏克蘭等 16 國；之后墨西哥、南非、印度、克羅地亞、愛沙尼亞、拉脫維亞、立陶宛、馬耳他、斯洛文尼亞等國家陸續加入。

　　和“巴黎統籌委員會”一樣，“瓦森納安排”包含兩份控制清單：一份是軍民兩用商品和技術清單，涵蓋了先進材料、材料處理、電子器件、計算機、電信與信息安全、傳感與激光、導航與航空電子儀器、船舶與海事設備、推進系統等 9 大類；另一份是軍品清單，涵蓋了各類武器彈藥、設備及作戰平臺等共 22 類。所有成員國必須簽署。中國、朝鮮、伊朗、利比亞等都在被禁運之列

　　“瓦森納安排”聲稱是一種建立在自愿基礎上的集團性出口控制機制，其根本目的在于通過成員國間的信息通報制度，提高常規武器和雙用途物品及技術轉讓的透明度，以達到對常規武器和雙用途物品及相關技術轉讓的監督和控制。“瓦森納安排”聲稱不針對任何國家和國家集團，不妨礙正常的民間貿易，也不干涉通過合法方式獲得自衛武器的權力，但無論從其成員國的組成還是該機制的現實運行情況看，“瓦森納安排”具有明顯的集團性質和針對發展中國家的特點。

　　簡單來說，就是“瓦森納安排”雖然允許成員國在自愿的基礎上對各自的技術出口實施控制，但實際上成員國在重要的技術出口決策上受到美國的影響。

　　好吧，有點跑題了，我們還是回到半導體領域。

　　對半導體產業來說，受限于《瓦森納安排》，從芯片設計到生產等多個領域，中國都不能獲取到國外的最新科技。小到一顆螺絲釘，大到航天推進器，都在管控范圍內。

　　于是，芯思想研究院迅速找到“瓦森納安排”的《軍民兩用商品和技術清單》2018 版和 2019 版進行研讀。經過對照發現，剛發布的 2019 版和 2018 版相比，內容修訂不多，但非常關鍵，直指痛點！也許會對發展中的中國半導體產業形成嚴重傷害。

　　瓦森納安排的《軍民兩用商品和技術清單 Dual-Use Goods and Technologies and Munitions List》到底有那些和半導體密切相關呢？下面讓我們來了解一下《軍民兩用商品和技術清單》。

　　2019 年 12 月發布的最新版瓦森納安排的《軍民兩用商品和技術清單 Dual-Use Goods and Technologies and Munitions List》有共有 243 頁，其中正文 241 頁，比 2018 年版多了 3 頁內容。

　　清單包括如下

　　通用技術、通用軟件、通用信息安全說明

　　第一類　特殊材料和相關設備

　　第二類　材料加工

　　第三類　電子產品

　　第四類　計算機

　　第五類之一　電信

　　第五類之二　信息安全

　　第六類　傳感器與激光

　　第七類　導航及航空電子

　　第八類　海洋技術

　　第九類　航空航天推進系統

　　附錄一  敏感清單

　　附錄二  非常敏感清單

　　其中和半導體最相關的莫過于第三類“電子產品”。當然，其他部分也多少會涉及到。

　　在第三類“電子產品”中，共分五項進行說明，分別是：系統、設備和組件 SYSTEMS, EQUIPMENT AND COMPONENTS；測試、檢測、制造設備 TEST, INSPECTION AND PRODUCTION EQUIPMENT；材料 MATERIALS、軟件 SOFTWARE、技術 TECHNOLOGY。

　　1、系統、設備和組件（該部分內容沒有變化）

　　對半導體集成電路進行了諸多限制，涵蓋：單片集成電路、混合集成電路、多芯片集成電路、薄膜型集成電路（包括藍寶石上硅集成電路）、光集成電路、三維集成電路”、單片微波集成電路（MMIC）。具體來說包括：微處理器、微計算機電路、微控制器、DSP、ADC/DAC、光器件、FPGA、FFT 處理器、存儲器（SRAM、NVM）、微波器件。

　　比如 ADC/DAC 的在符合以下條件的都在管制之內。

　　分辨率 8bit 到 10bit，采樣率大于每秒 1.3G SPS；

　　分辨率 10bit 到 12bit，采樣率大于每秒 600M SPS；

　　分辨率為 12bit 到 14bit，采樣率大于 400 M SPS；

　　. 分辨率為 14bit 到 16bit，采樣率大于 250 MSPS；

　　分辨率大于或等于 16 位，采樣率大于 65 M SPS

　　2、測試、檢測、制造設備（該部分內容沒有修訂）

　　包括原子層外延設備（ALE）、金屬有機化學氣相沉積設備（MOCVD）、分子束外延生長設備（MBE）、光刻設備（包括納米壓印）。

　　其中光刻設備管制范圍說明如下：（和 2018 年版本沒有變化）

　　光源波長短于 193 nm；

　　生產最小可分辨特征尺寸（MRF）為 45 nm 或更小的圖案（MRF=曝光光源波長*0.35/NA）

　　如此看來 EUV 光刻機確實是在管制范圍內。

　　但是控制和不批準是兩個概念，控制歸控制，但是還是有可能批準的。

　　確實如此，此前，中芯國際、華虹集團等半國內導體公司進口的很多設備都需要取得出口許可證，但經過雙方的交流和溝通 ，設備也都購買回來了。現在我國最先進的工藝也推進到了 14 納米，也已經實現了量產！

　　3、材料（該部分內容也沒動）

　　包括襯底材料和 193 納米用光刻膠。

　　半導體基板襯底說明非常明確，其范圍包括硅片（Silicon Wafer）、鍺片、碳化硅片以及 III-V 族的鎵和銦材料，以及晶錠、晶棒等。

　　內容也對高電阻率材料進行了說明，并且標注了注意事項。因為高阻抗率材料可以用來生產超高壓、超大電流的器件，可以轉用于軍事領域。

　　4、軟件

　　包括為規定的設備開發的軟件，以及用來開發 EUV 光刻掩模或掩模版上的圖案的軟件。

　　筆者發現 2019 版和 2018 版相對照，該部分有了變化。

　　修訂的這部分內容非常關鍵。請大家仔細品讀。

　　2018 年的內容表述為：物理模擬軟件

　　2019 年的內容直接表述為：計算機光刻軟件。

　　芯思想研究院認為，這一修訂非常關鍵，直接打在半導體光刻工藝研發的七寸上。

　　據悉，光刻工藝過程可以用光學和化學模型借助數學公式來描述。光照射在掩模上發生衍射，衍射級被投影透鏡收集并會聚在光刻膠表面，這一成像過程是一個光學過程；投影在光刻膠上的圖像激發光化學反應，烘烤后導致光刻膠局部可溶于顯影液，這是化學過程。計算光刻就是使用計算機來模擬、仿真光刻工藝中光學和化學過程，從理論上探索增大光刻分辨率和工藝窗口的途徑，指導工藝參數的優化。計算光刻起源于 20 世紀 80 年代，它一直是作為一種輔助工具而存在。隨著工藝的不斷進步，設計尺寸不斷縮小，器件上最小線寬開始小于曝光波長，越來越接近光刻成像系統的極限，光的衍射效應變得越來越明顯，導致最終對設計圖形產生光學影像退化，實際形成的光刻圖案相對于掩膜版上的圖案發生嚴重畸變，最終在硅片上經過光刻形成的實際圖形和設計圖形不同，這種現象稱為光學鄰近效應（OPE，Optical Proximity Effect）。為了修正光學鄰近效應，便產生了學鄰近效應修正（OPC，optical proximity correction），光學臨近效應修正已經成為光刻圖形處理的關鍵步驟，變得必不可少。

　　光刻工程師還使用一些專用的測試圖形曝光，收集晶圓上的數據，用來修正軟件里的模型，使之計算出的結果和實際盡量吻合 。

　　現在，在先進工藝特別是 FinFET 工藝中，計算光刻已經成為光刻工藝研發的核心。計算光刻是依靠專用 EDA 工具來實現的，這些 EDA 工具都是有專門的供應商提供的。明導（MENTOR）、新思（Synopsys）都有專用 OPC 軟件提供，目前國內的全芯智造也在瞄準 OPC 軟件。

　　5、技術

　　包括浮點運算計算技術、HEMT 和 HBT 等一系列技術。

　　筆者發現 2019 版和 2018 版相比，在此部分最后加了一內容。就是有關 12 英寸大硅片的切磨拋（Slicing、Grinding、Polishing）工藝技術。

　　芯思想研究院認為，新增內容就是針對中國的大硅片企業。

　　新增內容中“Site front least-squares range（SFQR）”是指硅片平整度，該參數是硅片拋光質量的一個重要指標，據悉，該參數也是拋光過程中比較難于優化的一個參數。

　　目前，12 英寸大硅片生產技術主要由日本信越半導體（Shin-Etsu）、勝高（SUMCO）和德國世創（Siltronic）掌握，切磨拋設備也幾乎被日本控制，上游的原材料高純多晶硅也被美國、日本和德國所壟斷，這也導致國內大硅片技術進展緩慢。

　　目前國產 8 英寸硅片出貨主要還是 MOS 管器件生產用，真正用在集成電路制造中的少之又少；12 英寸主要還是以控片、陪片為主，正片還是在相對低端工藝小批量試用階段，至于工藝節點就不要去猜測了，反正不可能是 14 納米和 28 納米（偷笑）。

　　遍地開花的大硅片項目引起了美國及其他國家的高度戒備，不知道是幸運還是悲催！但起碼有一點，這些大硅片項目又可以借機炒作一把！

　　我國半導體集成電路產業還是發展階段，不管是設備、材料、工藝、管理等方面，都和海外半導體有著不少的差距，脖子還是被卡著！

　　希望媒體不要天天寫“中國半導體不再被‘卡脖子’了”、“中國告別‘缺芯’之痛”，你越吹，人家就越卡你脖子！

　　不要以為真得可以倒逼出半導體產業！

　　也許這次疫情能夠讓半導體產業回歸理性！

　　如需原文可聯系筆者。