Chinas Aufholjagd bei der Chipfertigung: Steigender Druck führt zu 28 Nanometer

Chipfabrik

Symbolbild: China holt auf bei der Halbleiterfertigung

(Bild: IM Imagery/Shutterstock.com )

Chinas Chipindustrie macht Fortschritte. Neue Lithografie-Systeme ermöglichen 65-nm-Chips. Doch wie weit ist der Weg zur Weltspitze noch?

Die jüngsten chinesischen Fortschritte in der Halbleiter-Lithographie wurden vielerorts mit Skepsis aufgenommen. Laut einem Bericht der Asia Times ist das Glas für China jedoch nicht halb leer, sondern halb voll. Der Weg zu State-of-the-art-Fertigungstoleranzen ist zwar noch weit, doch die Chinesen geben gerade Vollgas.

Mehr als ein Anfang

Lithographiesysteme sind für die Übertragung von Schaltungsmustern von der Fotomaske auf den Siliziumwafer in der Halbleiterproduktion von entscheidender Bedeutung.

Für China ist dies die entscheidende technologische Hürde, die überwunden werden muss, um eine unabhängige Halbleiterindustrie aufzubauen. Damit wäre das Land immun gegen US-Sanktionen in diesem Bereich, von denen weitere eher früher als später kommen dürften.

Anfang dieses Monats gab das chinesische Ministerium für Industrie und Informationstechnologie (MIIT) bekannt, dass es zwei einheimische Lithographiesysteme auf eine Liste von Geräten gesetzt hat, die von chinesischen Chipherstellern übernommen werden sollen (Telepolis berichtete).

Beim Ersten handelt es sich um einen Kryptonfluorid (KrF)-Scanner für integrierte Schaltkreise (ICs) mit 130 Nanometer-Desig, beim zweiten um einen Argonfluorid (ArF)-Scanner für 65 Nanometer-Chips. Weitere Details wie Durchsatz, Ausrichtungsgenauigkeit und Herstellername wurden nicht genannt.

65 Nanometer sind weit entfernt von den 28 Nanometern, die China kürzlich angestrebt hat, und noch weiter von den 5 Nanometer, die China angeblich mit importierter Lithografieausrüstung erreicht hat. Doch sie sind mehr als nur ein Anfang.

Auf Augenhöhe mit Canon und Nikon

KrF und ArF beziehen sich auf Excimer-Laserlichtquellen mit Wellenlängen von 248 Nanometer bzw. 193 Nanometer. KrF- und ArF-Scanner sind die beiden Deep-Ultraviolet (DUV)-Lithographiesysteme, die den führenden Extreme-Ultraviolet (EUV)-Systemen vorausgingen, auf die der niederländische Hersteller ASML quasi ein Monopol hat.

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Wie die Asia Times richtig einordnet, können chinesische Lithographiesysteme inzwischen mit Canon, Nikon und älteren Maschinen von ASML konkurrieren. Canon, Nikon und ASML stellen weltweit die meisten IC-Lithographiesysteme her, wobei ASML den weltweiten Marktanteil anführt.

Das chinesische Unternehmen SMEE (Shanghai Micro Electronics Equipment Co) ist der führende Hersteller von IC-Lithographieanlagen in China. SMEE stellt ArF-Scanner her, mit denen ICs mit Strukturbreiten von 280, 110, 90 und jetzt wahrscheinlich 65 Nanometer hergestellt werden können – was bedeutet, dass SMEE wahrscheinlich der Hersteller der vom MIIT geförderten Lithographiesysteme ist.

Weitere Firma in den Startlöchern

China ist gerade auf dem besten Weg, weiter aufzuholen, meint die Zeitung. Denn im April dieses Jahres wurde berichtet, dass ein anderes chinesisches Unternehmen, Naura Technology, ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt im Bereich der Lithografie mit einer Technologie namens "Self-Aligning Quadruple Patterning" gestartet hat, was jedoch bislang nicht bestätigt wurde.

DigiTimes berichtete, dass Nikon, das Ätz- und Beschichtungsanlagen für die 28-nm-Produktion herstellt, diese Entwicklung "genau beobachtet".

Der Durchbruch im Bereich 28 Nanometer, der für SMEE bisher ausblieb, könnte also durch eine andere chinesische Firma gelingen.

Die Dringlichkeit für China, unabhängig zu werden, hat zugenommen, nachdem die USA die Niederlande gedrängt haben, den Service für ArF-Immersionslithographiesysteme einzustellen, die an Kunden in China verkauft wurden.

Es bleibt abzuwarten, wie wirksam die neuen Sanktion sein werden. Sicherlich werden sie jedoch für China als Anreiz wirken, weitere Ressourcen in Forschung und Entwicklung von Lithographiesystemen zu stecken.