本周五，美國商務部BIS (Bureau of Industry and Security) 發(fā)布一項暫行最終規(guī)定，主要是對4項技術的出口做出控制：包括寬禁帶半導體相關材料氧化鎵 (Ga2O3) 和金剛石；特別針對GAAFET晶體管結構的ECAD (Electronic Computer-Aided Design) 軟件；燃氣渦輪發(fā)動機使用的增壓燃燒 (Pressure Gain Combustion) 技術。
規(guī)定生效時間為8月15日。這項出口限制規(guī)定并未特別指明針對中國，不過很顯然對美國競爭對手之外的國家和地區(qū)半導體技術發(fā)展起到了持續(xù)的抑制作用，是此前出口限制規(guī)定的進一步擴展。
4項技術中比較惹人注目的是其中“特別針對GAAFET晶體管結構的ECAD軟件”。BIS發(fā)布新聞稿中明確提到，ECAD是用于設計、分析、優(yōu)化和驗證集成電路或印刷電路板性能的軟件工具；而GAAFET技術則是未來半導體尖端制造工藝向3nm及更先進節(jié)點邁進的基礎。這里的ECAD基本可以窄化為我們常說的EDA工具。
但部分公眾號和國內(nèi)媒體單純將這一事件解讀為“斷供EDA”，甚至將范圍指向全部EDA工具是片面、錯誤的。規(guī)定全文參見：Implementation of Certain 2021 Wassenaar Arrangement Decisions on Four Section 1758 Technologies
主要針對GAAFET晶體管的EDA工具做出出口限制，對中國和更多國家地區(qū)會有什么樣的影響呢？EDA作為即將于8月16日、17日舉辦的IIC 2022（國際集成電路展覽會暨研討會）的重要議題，受到普羅大眾的關注。
由Aspencore主辦的IIC 2022（國際集成電路展覽會暨研討會）將在8月16日于南京國際博覽中心2號館舉辦。為期2天的IIC除吸引大量國內(nèi)外半導體與集成電路相關企業(yè)參與展會，同期還將舉辦2022中國IC領袖峰會、2022國際“碳中和”電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇、MCU技術與應用論壇、高效電源管理及寬禁帶半導體技術應用論壇、EDA/IP與IC設計論壇，以及2022中國IC設計成就獎頒獎典禮。
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GAAFET代表了半導體的未來
我們在此前的文章中多番解讀過預計明年就會大規(guī)模上市的3nm工藝——其中三星（Samsung Foundry）將在3nm這代工藝節(jié)點上采用GAAFET結構的晶體管。
晶體管結構隨著半導體制造工藝的進步，也經(jīng)過了多次迭代。20nm工藝以前，平面結構的Planar FET晶體管占據(jù)半導體制造技術的主流。但節(jié)點發(fā)展到20nm工藝之際，因為晶體管越來越小，短溝道效應開始凸顯，也就無法進行有效的靜電控制。
來源：Lam Research
所以FinFET結構晶體管出現(xiàn)了，“Fin”（鰭）伸了出來，如上圖所示。這種結構有效增大了溝道接觸面積。只要把Fin做得更高，就能達成更寬的有效寬度來提升輸出電流。
但在時代進入到3nm節(jié)點前后，F(xiàn)inFET結構也開始暴露出問題。首先是隨著gate length的進一步變短，F(xiàn)inFET結構也很難再提供有效的靜電控制。與此同時，要把單元（cell）結構進一步縮小，F(xiàn)in的數(shù)量也要減，問題就變得更大了。
說到底都是在晶體管持續(xù)變小的過程里，性能越來越難以保證。于是GAAFET結構出現(xiàn)：相當于把原來FinFET的Fin水平橫置出來，以前叫做Fin，掉個方向就叫nanosheet（所以GAAFET也叫nanosheet FET）。由于nanosheet被gate（柵極）四面環(huán)抱，所以就叫gate-all-around FET（GAAFET），接觸面積自然也就更大了。
