China schärft seine Werkzeuge für das Chip-Rennen

China rückt den globalen Führern in der Chipfertigungstechnologie näher. Forscher der Zhejiang-Universität in Hangzhou haben das erste kommerzielle Elektronenstrahl-Lithographiesystem des Landes vorgestellt, genannt Xizhi nach dem berühmten Kalligraphen Wang Xizhi. Das Gerät lenkt einen fokussierten Elektronenstrahl auf Siliziumwafer und schreibt Schaltkreismuster mit extremer Präzision. Nach Angaben des Teams können Strukturen von nur 8 Nanometern Breite mit einer Ausrichtungsgenauigkeit von nur 0,6 Nanometern erzeugt werden.

Der Durchbruch erfolgt, während Washington die Exportkontrollen für hochentwickelte Halbleiterausrüstung weiter verschärft. 2022 beschränkten die USA die Lieferung von Elektronenstrahlsystemen und drängten die niederländische Regierung, den Verkauf der modernsten Maschinen von ASML an chinesische Käufer einzuschränken. Vom Import dieser Schlüsseltechnologien abgeschnitten, treibt Peking nun die Eigenentwicklung voran.

Präzision trifft auf eine Produktivitätsmauer

Während Xizhi bemerkenswerte Genauigkeit zeigt, verdeutlicht es auch eine bekannte Einschränkung. Die Elektronenstrahl-Lithographie arbeitet Punkt für Punkt, was bedeutet, dass die Herstellung eines einzelnen Wafers Stunden dauern kann. Damit eignet sich die Technologie hervorragend für Forschung, Tests und Prototypendesign, ist jedoch für die Massenproduktion ungeeignet.

Für kommerzielle Chips setzt China weiterhin auf tief-ultraviolette Systeme, die nach wie vor die Arbeitspferde seiner Halbleiterindustrie sind. Die neue Maschine liefert zwar keine serienreifen Chips, trägt aber dazu bei, dass chinesische Labore den Forschungsrückstand gegenüber westlichen Firmen verringern.

Ausblick

ASMLs High-NA-EUV-Systeme sind in ihrer Leistung weiterhin weit voraus, doch Chinas Fortschritte sind bemerkenswert. Jedes neue Werkzeug stärkt die Fähigkeit, im eigenen Land zu experimentieren und Ingenieure auszubilden. Die eigentliche Frage ist, ob Innovationen wie Xizhi irgendwann zu Produktionsanlagen weiterentwickelt werden können oder hauptsächlich als Zwischenschritte dienen. Der Abstand zu den USA bleibt vorerst groß – aber China lernt eindeutig schnell.