Ein neues Patent von Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE), einem führenden chinesischen Hersteller von Lithografiesystemen, hat das Potenzial, das Blatt im globalen Halbleitermarkt zu wenden. Der „Extreme Ultra Violet (EUV) Radiation Generators and Lithography Equipment“ genannte Patentantrag, der im März 2023 eingereicht wurde und sich derzeit in der Prüfung durch die chinesische Patentbehörde befindet, könnte China den Weg zur Eigenständigkeit bei der Produktion von EUV-Werkzeugen ebnen. Das wäre ein gewaltiger Schritt für China, das derzeit stark von der niederländischen Firma ASML abhängig ist, die bislang ein nahezu komplettes Monopol auf EUV-Maschinen besitzt und aufgrund von US-Sanktionen keine EUV-Systeme nach China exportieren darf.
Das musst Du wissen – Chinas neuer Angriff auf die Chip-Monopole
- Patent-Antrag: SMEE hat im März 2023 ein Patent für EUV-Lithografie-Technologie eingereicht, das im September 2024 veröffentlicht wurde.
- Marktkontrolle: ASML und japanische Firmen kontrollieren aktuell 99 % des chinesischen Lithografie-Marktes.
- US-Sanktionen: SMEE steht auf der schwarzen Liste der US-Handelskammer, was die Importe von US-Technologien erheblich einschränkt.
- EUV-Technologie: Notwendig für die Massenproduktion von Chips kleiner als 7 nm und wichtig für die Zukunft der globalen Halbleiterindustrie.
- Chinas Herausforderung: Trotz der Fortschritte liegt SMEE weiterhin hinter den globalen Marktführern zurück.
Der Druck auf den niederländischen Branchenprimus ASML (Advanced Semiconductor Materials Lithography) steigt. Die Firma hat den Export von hochentwickelten EUV-Maschinen nach China seit 2019 eingestellt, und durch die jüngsten Exportbeschränkungen der Niederlande im September 2023 muss ASML nun auch für die Lieferung von Ersatzteilen und Software-Updates Genehmigungen einholen. Die chinesischen Hersteller, insbesondere SMEE, sind gezwungen, ihre Forschung und Entwicklung zu intensivieren, um die technologische Lücke zu ASML zu schließen. Das kürzlich veröffentlichte Patent von SMEE zeigt einen möglichen Weg auf, um diese Lücke zu verringern.
Das Patent zielt auf die Produktion von EUV-Lithografiemaschinen ab, die Licht mit einer Wellenlänge von nur 13,5 Nanometern verwenden – eine nahezu Röntgen-ähnliche Strahlung, die fast 14-mal kürzer ist als die der herkömmlichen Deep Ultraviolet (DUV)-Lithografie. Diese Maschinen sind unerlässlich für die Herstellung von Halbleitern kleiner als 7 Nanometer, da sie eine höhere Produktionsausbeute ermöglichen, was bedeutet, dass mehr fehlerfreie Chips produziert werden können.
Die Herstellung solcher EUV-Werkzeuge in China wäre ein bedeutender technologischer Durchbruch. Bisher musste die größte chinesische Halbleiterfabrik, Semiconductor International Manufacturing Corporation (SMIC), bei der Produktion von 7-nm-Chips auf „Multiple Patterning“ zurückgreifen. Diese Methode, die aufgrund fehlender EUV-Maschinen nötig ist, führt zu geringeren Produktionsausbeuten und höheren Kosten.
Für Unternehmen wie Huawei, deren Flaggschiff-Handys von diesen Chips angetrieben werden, bedeutet die Nutzung der EUV-Technologie nicht nur einen Wettbewerbsvorteil, sondern auch eine Möglichkeit, die Abhängigkeit von importierten Technologien zu verringern. Doch der Weg dorthin ist mit Herausforderungen gepflastert. Das SMEE-Patent muss noch validiert werden, und selbst wenn es das tut, bleibt die Frage, ob das Unternehmen in der Lage sein wird, die für die kommerzielle Produktion erforderliche Zuverlässigkeit und Präzision zu erreichen.
Im Gegensatz dazu bleibt ASML, trotz der Lieferengpässe und Sanktionen, der unangefochtene Marktführer im Bereich der EUV-Technologie. Im Jahr 2023 machten EUV-Maschinen 42 % des Systemumsatzes von ASML aus, was einem Umsatz von 21,9 Milliarden Euro entspricht. Kunden wie Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) und Samsung Electronics sichern sich diese Maschinen, um ihre Produktionslinien weiter auf die 3-nm-Chip-Herstellung zu trimmen.
Fazit: Chinas Vorstoß in die Halbleiter-Zukunft
Chinas Versuch, die technologische Vorherrschaft von ASML im Bereich der Lithografie zu brechen, ist ein gewaltiges Unterfangen. SMEE’s neues Patent könnte einen Wendepunkt markieren und Chinas Halbleiterindustrie eine dringend benötigte technologische Aufrüstung bieten. Doch bleibt abzuwarten, ob die Ambitionen mit der Realität übereinstimmen. Technologische Expertise, Fertigungskapazitäten und die geopolitischen Spannungen zwischen den USA und China werden entscheidend sein. Ohne Zweifel zeigt das Patent jedoch den festen Willen Chinas, sich in einem der wichtigsten Märkte der Zukunft unabhängig zu machen und eine eigene Basis für die fortschrittlichste Chipproduktion zu schaffen.
Während sich die Welt auf die Entwicklungen in diesem Bereich fokussiert, bleibt die Frage, ob SMEE das Potenzial hat, ASML herauszufordern und Chinas Abhängigkeit von westlicher Technologie endgültig zu beenden.
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Chinese chip making shows progress with new EUV patent from domestic lithography champion
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