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美國升級對量子計算/半導體裝置/GAAFET出口管制

2024-09-06科學

當地時間9月5日,美國商務部工業和安全域(BIS)在【聯邦公報】上釋出了一項臨時最終規則(IFR),升級了對量子計算、先進半導體制造、GAAFET等相關技術的出口管制。

具體來說,該IFR 涵蓋了:量子計算、相關元件和軟體;先進的半導體制造;用於開發超級電腦和其他高端裝置的高效能芯片的環繞柵極場效應晶體管 (GAAFET) 技術;以及用於制造金屬或金屬合金部件的增材制造工具。

1、量子計算相關:

隨著具有更多量子位的更大型的量子電腦的開發,控制電路必須在低溫恒溫器內移動以減少這些延遲。目前,傳統CMOS器件的一般溫度下限為-40°C(233K)。CMOS設計目前正在開發中,以適用於在4K或以下溫度下工作,用於量子計算。出於這些原因,BIS在CCL中添加了3A901.a,以控制3A001.a.2中未指定的CMOS積體電路,這些電路設計用於在等於或低於4.5 K(-268.65°C)的環境溫度下執行。這一補充附帶了一份技術說明,主要限制「低溫CMOS或低溫CMOS積體電路。」

量子計算計畫中的一個關鍵功能是讀取非常微弱的訊號的能力。為了執行該功能,量子位元和訊號放大器需要冷卻到非常低的溫度以抑制雜訊。因此,BIS在CCL中添加了3A901.b,以控制在極低溫度、指定頻率和雜訊系數參數下工作的參數訊號放大器。還添加了一個註釋和一個技術註釋,說明「參數訊號放大器包括行波參數放大器(TWPA)」和「參數訊號功放也可稱為量子限幅放大器(QLA)。」根據3A901.a規定的CMOS積體電路和3A901.b規定的參數訊號放大器需要獲得所有目的地的授權證。

此外,量子計算芯片所需的低溫晶圓探測裝置(3B904)也被進一步限制。低溫晶圓探測器的目標是擴大基於固態量子位和其他型別量子位的量子計算。低溫量子器件、電子學和探測器的發展可以從低溫晶片探測器提供的更好的器件特性中受益。某些低溫晶片探測器將加快被測量子位元器件的測試和表征(大容量數據的收集)。這在開發過程中提供了一個明顯的優勢,傳統上,低溫測試需要更多的時間。出於這個原因,BIS認為,這些裝置需要出口管制。因此,BIS正在CCL中添加ECCN 3B904,以控制指定的低溫晶片探測裝置。根據國家安全控制和授權證審查政策集的規定,ECCN 3B904中指定的計畫對所有目的地的NS和RS進行控制。

2、GAAFET及相關

針對3nm以下制程所需要采用的GAAFET,BIS在通用授權證中增加了兩項授權,以補充第736部份第4號通用命令的第1項,即GAAFET出口、再出口和轉讓(國內)到目前與美國工業合作的實體,目的地為EAR國家組A:5或A:6中指定的目的地,以及ECCN 3E905中指定的GAAFET「技術」和「軟體」的視同出口和視同再出口到已受雇於實體的外籍員工或承包商,其最近的公民身份或永久居留權是國家組中指定的目標。

另外,由於美國此前已經對GAAFET設計軟體進行了出口管制,因此,與GAAFET相關的制造裝置此次也一並受到了限制。

3、半導體裝置

3B001用於制造半導體器件、材料或相關裝置的裝置,如下(見受控物品清單)及其「特殊設計」的「元件」和「配件」:

基於列表的授權證例外(有關所有授權證例外的描述,請參閱第740部份)

LVS:500,3B001.a.4、c、d、f.1.b、j至p中規定的半導體制造裝置除外。

GBS:a.3(使用瓦斯源的分子束外延生長裝置)、c.1.a(為各向同性幹法蝕刻設計或修改的裝置)、c.1.c(為各向異性幹法蝕刻設計和修改的裝置」)、.e(僅當連線到由3B001.a.3或.f控制的裝置時才自動裝載多腔中央晶片處理系統)、.f(光刻裝置)和.q(為積體電路設計的「EUV」掩模和掩模,未在3B001.g中指定,並具有3B001.j中指定的掩模「基板空白」)除外。

IEC:3B001.c.1.a、c.1.c和.q為是,見【出口管理條例】第740.2(a)(22)條和第740.24條。

STA的特殊條件

STA:授權證例外STA不得用於將3B001.c.1.a、c.1.c或.q運送到國家組a:5或a:6中列出的任何目的地(見EAR第740部份補充1)。

受控計畫清單:

相關控制:另見3B903和3B991

計畫:

a.設計用於外延生長的裝置如下:

a.1.設計或改裝的裝置,用於在75公釐或更長的距離內生產厚度均勻小於±2.5%的矽以外的任何材料層;
註:3B001.a.1包括原子層外延(ALE)裝置。

a.2:金屬有機化學氣相沈積(MOCVD)反應器,設計用於化合物半導體外延生長具有以下兩種或多種元素的材料:鋁、鎵、銦、砷、磷、銻或氮;

a.3:使用瓦斯或固體源的分子束外延生長裝置;

a.4:為矽(Si)、碳摻雜矽、矽鍺(SiGe)或碳摻雜SiGe外延生長並且具有以下所有特性:
a.4.a.多個腔室,並在工藝步驟之間保持高真空(等於或小於0.01 Pa)或惰性環境(水和氧氣分壓小於0.01帕);
a.4.b.至少一個預清潔室,其設計用於提供表面處理裝置以清潔晶片的表面;和
a.4.c.外延沈積操作溫度為685°c或以下;

b.設計用於離子註入的半導體晶片制造裝置,具有以下任何一項:

b.1:[保留]
b.2:被設計和最佳化為在20keV或更高的束能量和10mA或更大的束電流下工作,用於氫、氘或氦註入;
b.3:直接寫入能力;
b.4:用於將高能氧註入加熱的半導體材料「基板」的65keV或更高的束能量和45mA或更高束電流;或
b.5:被設計和最佳化為在20keV或更高的束能和10mA或更大的束流下工作,用於將矽註入加熱到600˚C或更高溫度的半導體材料「基板」;

c.蝕刻裝置:

c.1:設計用於幹法蝕刻的裝置如下:

c.1.a.為各向同性幹法蝕刻而設計或修改的裝置,其最大「矽鍺對矽(SiGe:Si)蝕刻選擇性」大於或等於100:1;或

c.1.b.為介電材料的各向異性蝕刻而設計或修改的裝置,能夠制造長寬比大於30:1、頂面橫向尺寸小於100nm的高長寬比特征,並具有以下所有特征:
c.1.b.1:具有至少一個脈沖RF輸出的射頻(RF)電源;和
c.1.b.2:一個或多個切換時間小於300毫秒的快速瓦斯切換閥;或

c.1.c:為各向異性幹法蝕刻而設計或修改的裝置,具有以下所有特征;
c.1.c.1:具有至少一個脈沖RF輸出的射頻(RF)電源;
c.1.c.2:一個或多個切換時間小於300毫秒的快速瓦斯切換閥;和
c.1.c.3:帶有二十個或更多可單獨控制的可變溫度元件的靜電卡盤;

c.2:設計用於濕化學處理的裝置,其最大「矽鍺對矽(SiGe:Si)蝕刻選擇性」大於或等於100:1;

註1:3B001.c包括「自由基」、離子、順序反應或非順序反應的蝕刻。

註2:3B001.c.1.c包括使用RF脈沖激發電漿、脈沖占空比激發電漿、電極上的脈沖電壓修飾電漿、與電漿結合的瓦斯迴圈註入和凈化、電漿原子層蝕刻或電漿準原子層蝕刻的蝕刻。

4、增材制造裝置(i.ECCN 2B910)

BIS對ECCN 2D910和2E910中增材制造裝置(2B910)的「技術」和「軟體」的外國人實施視同出口和再出口管制。

美國工業和安全域副部長艾倫·埃斯特維茲在一份聲明中表示:「今天的行動確保我們的國家出口管制與迅速發展的技術保持同步,並且在與國際夥伴合作時更加有效。」「協調我們對量子和其他先進技術的控制,將使我們的對手更難以以威脅我們集體安全的方式開發和部署這些技術。」

有什麽改變?

該規則在商務管制清單中增加了新的出口管制分類編號(ECCN),涵蓋一般產品類別和能力,而不是特定產品。

這基本上意味著,如果你想從美國出口某些型別的產品(已列入或已添加到管制清單的產品),你可能需要獲得美國政府的授權。這讓美國有能力限制向某些國家出口某些型別的技術。

例如,管制清單上的新 ECCN B910 指定了與合金制造相關的套件,因為這些物質用於生產飛彈、飛機和推進系統的零件。另一個新的 ECCN 是「3A904 低溫冷卻系統和元件」,重點關註「與研究具有大量物理量子位元的量子系統相關的計畫」。此外,還有在ECCN 3E905中對GAAFET增加了兩項授權要求。

這些規則增加了 18 個 ECCN,並更新了 9 個現有 ECCN。這使美國能夠與其他國家保持步調一致,主要限制向俄羅斯和伊朗等國輸送裝備。

2023年美國國會研究服務處報告指出,與其他政府協調出口管制對於確保此類努力取得成效至關重要。該報告稱:「協調對於旨在阻止或延遲外國采購某些商品或技術的政策的有效性至關重要。如果商品或技術很容易從外國獲得,這種控制措施的效果可能會降低。」

例如,在數年之前美國主要透過將一些企業列入「實體名單」進行限制。然而,美國隨後認識到,在沒有國際合作夥伴的協調下,這一舉措收效有限。因此,美國商務部工業和安全域於2022年10月宣布新的出口管制措施,旨在遏制中國獲取先進半導體技術。 隨後,在2023 年,美國、日本和荷蘭這三個領先的芯片制造國同意協調努力,阻止中國獲得先進的芯片技術。

BIS最新出口管制似乎是加強與盟友合作的進一步例子。美國商務部負責出口管理的助理部長西婭·羅茲曼·肯德勒 (Thea D. Rozman Kendler) 在一份聲明中表示: 「保護我們國家安全的最有效方式是與誌同道合的合作夥伴一起制定和協調我們的管控措施,今天的行動表明了我們在制定此類管控措施以實作國家安全目標方面的靈活性。 」她還補充說,值得信賴的合作夥伴可以享受授權豁免。

編輯:芯智訊-浪客劍