Wir haben oft gesagt, dass die Unfähigkeit chinesischer Gießereien und Technologiehersteller, Lithografiemaschinen für extremes Ultraviolett (EUV) zu bekommen, der Hauptgrund dafür ist, dass China im Chip-Wettbewerb so weit zurückliegt. Dank US-amerikanischer und niederländischer Beamter kann das einzige Unternehmen, das fortschrittliche Lithografiegeräte herstellt, die niederländische Firma ASML, die neuesten EUV-Lithografiegeräte nicht nach China liefern. Allerdings können weniger fortschrittliche DUV-Lithographiegeräte (Deep Ultraviolet) mit älterer Technologie weiterhin nach China geliefert werden.
Dies ist wichtig, da zur Herstellung von Chips unter 7 nm EUV-Maschinen benötigt werden. Gießereien wie TSMC und Samsung Foundry werden in diesem Jahr Chips mithilfe ihrer 2-nm-Prozessknoten in Massenproduktion herstellen. Eine geringere Anzahl von Prozessknoten bedeutet, dass die verwendeten Transistoren kleiner sind und mehr auf kleinem Raum innerhalb eines Chips Platz finden. Diese Zahl wird Transistordichte genannt und normalerweise in Millionen oder Milliarden Transistoren pro Quadratmillimeter angegeben. Je höher die Transistordichte, desto leistungsfähiger und energieeffizienter ist ein Chip.
China könnte mit der Einführung einer selbst entwickelten E-Beam-Lithographiemaschine einen Durchbruch in der Chipherstellung erzielen
Mit der Lithographiemaschine werden Schaltungsmuster auf die Siliziumwafer übertragen, die als Grundlage für die von den Gießereien hergestellten Chips dienen. Licht im tiefen Ultraviolett (DUV) hat eine Wellenlänge von 193 Nanometern. EUV hingegen nutzt Licht mit einer Wellenlänge von lediglich 13,5 Nanometern, was etwa 14-mal kürzer ist. Diese kürzere Wellenlänge ermöglicht es EUVs, die feinen Muster zu ätzen, die für die heutigen komplizierten Chipdesigns erforderlich sind.
„Aufgrund von Exportkontrollen waren solche Geräte für führende inländische Forschungseinrichtungen, darunter die Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas und das Zhejiang Lab, lange Zeit unerreichbar.“
-Hangzhou Daily
Aber die Chinesenhaben ihre erste E-Beam-Lithographiemaschine gebaut, dem sie den Titel Xizhi gegeben haben. Es wurde an der Zhejiang-Universität in Hangzhou entwickelt und nutzt fokussierte Elektronenstrahlen, um die Schaltkreismuster auf die Siliziumwafer zu ätzen. Der Nachteil besteht darin, dass die Elektronenstrahllithographie keine Chips in großem Maßstab herstellen kann, wie dies mit DUV- und EUV-Maschinen möglich ist. Aber für China ist es ein Hafen im Sturm, wenn es um Lithographie geht, und die E-Beam-Lithographie funktioniert während der Testphase der Produktion hervorragend.
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Eine lokale Zeitung,Hangzhou Daily, sagte am Donnerstag: „Aufgrund von Exportkontrollen waren solche Geräte für führende inländische Forschungseinrichtungen, darunter die Universität für Wissenschaft und Technologie von China und das Zhejiang Lab, lange Zeit unerreichbar. Die Lieferung von Xizhi wird voraussichtlich dazu beitragen, diese Sackgasse zu überwinden.“ Xizhi kann Schaltkreisleitungen mit einer Breite von bis zu 8 nm und einer Positionierungsgenauigkeit von 0,6 nm ätzen. Dies entspricht internationalen Standards.
Gespräche mit chinesischen Unternehmen und Forschungsinstituten, die an Xizhi interessiert sind, haben begonnen. Das im Inland hergestellte E-Beam-Lithographiegerät ist billiger als ähnliche nach China importierte Geräte. Dies ist erst der Anfang von Chinas Versuch, die US-Beschränkungen zu umgehen, indem es eigene Geräte zur Chipherstellung herstellt. Berichten zufolge arbeitet Huawei am Bau einer eigenen EUV-Maschine.
Berichten zufolge testet Huawei seine eigene EUV-Lithografiemaschine
Berichten zufolge hat Huawei in seinem Werk in Dongguan eine Test-EUV-Maschine getestet. Angeblich strebt Huawei noch in diesem Jahr eine Testproduktion an, die Massenproduktion soll 2026 erfolgen. Sollte Huawei in der Lage sein, eine EUV-Maschine zu entwickeln, wäre das eine große Sache für China im Allgemeinen und Huawei im Besonderen. Es könnte Huawei und Chinas größter Gießerei, SMIC, ermöglichen, hochmoderne Chips zu produzieren, die möglicherweise mit dem Silizium konkurrieren können, das von US-amerikanischen Chipdesign-Schwergewichten wie Apple, Qualcomm und Nvidia entwickelt wurde.
Bevor die USA die Sanktionen verhängten, die Huawei daran hinderten, hochmoderne Chips zu erhalten, war die Chipdesign-Abteilung HiSillicon des chinesischen Herstellers nach Apple der zweitgrößte Kunde von TSMC. Zu diesem Zeitpunkt hatten HiSilicon und damit Huawei Zugriff auf die modernsten Prozessknoten von TSMC. Tatsächlich war der letzte Chip, den TSMC vor Inkrafttreten der US-Sanktionen für HiSilicon produzierte, der Kirin 9000 AP. Gebaut mit dem 5-nm-Prozessknoten von TSMC, war dies der SoC, der im Jahr 2020 die Huawei Mate 40-Serie antreibt.
Nach Inkrafttreten der Sanktionen erhielt Qualcomm vom US-Handelsministerium eine Lizenz, die es ihm erlaubte, 4G-Snapdragon-Chips an Huawei zu liefern. Im Jahr 2023 überraschte Huawei die Branche mit der Veröffentlichung der Mate 60-Serie mit Kirin 9000S. Der von SMIC hergestellte SoC wurde unter Verwendung des 7-nm-Prozessknotens der Gießerei gebaut und brachte 5G-Unterstützung zurück in die Flaggschiff-Telefone von Huawei.
