美國 8 月 12 日宣布對先進半導體級氧化鎵(gallium oxide)和鑽石、燃氣渦輪引擎(gas turbine engine)、開發閘極全環電晶體技術(GAAFET)相關的電子電腦輔助設計軟體(ECAD)等技術採取新的出口管制措施,其中氧化鎵通常被視為第四類半導體材料。商務部表示,這些技術對美國的國家安全相當重要,因為這些技術設備可以顯著提升敵人的軍事潛力。
這回出口管制項目除 1 項燃氣渦輪引擎技術外,其餘 3 項都與半導體產業有關。美國商務部工業和安全部副部長艾斯特維茲(Alan Estevez)說:「(這些)半導體和引擎等技術可以在更惡劣環境下、推動以更快、更高效能、更長(運行)時間技術的發展,這可能會改變商業和軍事領域的遊戲規則。當我們認識到風險和收益,並跟我們的國際合作夥伴一起行動時,我們可以確保實現我們共同的安全目標。」
新的出口管制政策正值美國極力阻止中國開發先進晶片製造技術的能力,例如美國透過《2022 晶片與科技法》投資 520 億美元用於促進國內半導體研發和生產。而對於此次的管制政策,美國商務部主管出口事務的助理部長肯德勒(Thea Rozman Kendler)說:「我們正透過多邊制度實施控制,保護(此次管制)規則中確定的四種技術免遭邪惡的最終用途。」這四項技術是 42 個國家在 2021 年 12 月會議上達成共識的管制項目。而美國的出口管制涵蓋了比國際協議更廣泛的技術,包括用於生產半導體的相關設備、軟體和技術。
超寬能隙半導體的兩種基板:半導體級氧化鎵和鑽石基材。用這些材料所製成的晶片可以在更惡劣的條件下運行,例如在更高的電壓或溫度下,因此配置這種零件的設備可能可大大提升軍事能力。氧化鎵通常被視為第四類半導體材料,第一類為矽,常見的第二類有砷化鎵、磷化銦,而第三類的寬能隙半導體材料有碳化矽、氮化鎵,第三類材料製成的晶片通常也具有耐高頻、高壓的特質。
美國商務部日前宣布限制用於開發閘極全環電晶體(GAAFET)結構積體電路所必需的電子電腦輔助設計(ECAD,或稱 EDA)軟體,EDA 是被用來完成晶片的功能設計、綜合、驗證、物理設計(包括布局、布線、版圖、設計規則檢查)等流程時廣泛使用的高級設計方式。GAAFET 是相對於目前先進製程主流鰭式場效應電晶體(FinFET)更先進的技術,這項限制將阻礙中國開發 3 奈米 或更先進的製程。閘極全環電晶體技術是台積電 2 奈米製程所採用的關鍵技術之一。因此,電子電腦輔助設計軟體可以間接讓軍事、航太等國防工業受益,據此開發出更快、更節能、更耐輻射的晶片。
簡單來說,EDA 是半導體電腦輔助設計軟體的通稱,沒有 EDA 就無法設計晶片。
燃氣渦輪引擎相關的壓力增益燃燒技術(Pressure-gain combustion, PGC)則可用於火箭和高超音速系統。
2021 年 6 月,美中經濟安全審查委員會發現,美國在防止敏感技術落入中國軍方手中方面做得還不夠。在制定新興和基礎技術清單的停滯落後可能會加劇國家安全風險。
參考來源:
2022/08/12 Reuters U.S. tightens export controls on advanced chip, gas turbine engine tech
2022/08/12 Bloomberg US to Limit Exports of Some Chip Tech to Cut ‘Nefarious’ Use
2022/08/15 Federal Register Implementation of Certain 2021 Wassenaar Arrangement Decisions on Four Section 1758 Technologies