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Am Stand der Firma Langdao Silex auf der 26. China International Industry Fair (CIIF) steht ein Gerät, das noch nicht fertig ist: ein Lasersystem, das Zinntröpfchen bis zu 20.000-mal pro Sekunde beschießt. Das Unternehmen ist erst zwei Jahre alt, und es will eine passende Lichtquelle für heimische Lithografie-Systeme liefern.
En el stand de la empresa Langdao Silex, en la 26.ª edición de la China International Industry Fair (CIIF), se exhibe un equipo que todavía no está terminado: un sistema láser que dispara gotas de estaño hasta 20.000 veces por segundo. La compañía tiene solo dos años de vida y pretende suministrar una fuente de luz adecuada para los sistemas de litografía nacionales.
Das Prinzip orientiert sich am Marktführer ASML. Ein Laser trifft ein Zinntröpfchen, das Zinn wird so heiß, dass es zu Plasma wird, und dieses Plasma sendet extrem-ultraviolettes Licht aus. Dieses Licht, mit einer Wellenlänge von 13,5 Nanometern bei ASML, wird über zahlreiche Spiegel auf eine Maske gelenkt, die die Transistorpläne trägt, und von dort auf den Siliziumwafer projiziert. Jedes Spiegelelement schluckt Licht, deshalb kommen am Wafer nur wenige Watt an. Bei ASML liefert der Laser, ein CO₂-Laser von Trumpf, ausgehend von wenigen Watt über fünf Verstärkerstufen 40.000 Watt. Das Ergebnis sind 600 Watt EUV-Lichtleistung, und das komplette Konstrukt wiegt mehr als 17 Tonnen.
El principio se inspira en el líder del mercado, ASML. Un láser impacta en una gota de estaño, el estaño se calienta tanto que se convierte en plasma, y este plasma emite luz ultravioleta extrema. Esta luz, con una longitud de onda de 13,5 nanómetros en ASML, se dirige mediante numerosos espejos hacia una máscara que contiene los diseños de los transistores, y desde allí se proyecta sobre la oblea de silicio. Cada elemento de espejo absorbe luz, por lo que solo llegan a la oblea unos pocos vatios. En ASML, el láser, un láser de CO₂ de Trumpf, parte de unos pocos vatios y, tras cinco etapas de amplificación, alcanza 40.000 vatios. El resultado son 600 vatios de potencia lumínica EUV, y la construcción completa pesa más de 17 toneladas.
Der chinesische Prototyp, der FlintNano LPP-OXXO, kommt auf mehr als 15 Watt EUV-Leistung. Ob diese Zahl vergleichbar ist, bleibt offen: Die Firma nennt keine Wellenlänge, und die Angabe stammt von ihr selbst. Laut Berichten räumten auch Mitarbeiter am Stand ein, dass die Serienreife noch drei bis fünf Jahre entfernt ist. Die größten Probleme sind laut Messepersonal die Ausgangsleistung und die Langzeitstabilität; der Hersteller selbst nennt einen Dauerbetrieb von mehr als 100 Stunden. Die Laser sollen zu 90 Prozent aus chinesischen Komponenten bestehen.
El prototipo chino, el FlintNano LPP-OXXO, alcanza más de 15 vatios de potencia EUV. No está claro si esta cifra es comparable: la empresa no indica ninguna longitud de onda, y el dato procede de ella misma. Según informes, empleados del stand también reconocieron que la madurez para la producción en serie está todavía a entre tres y cinco años. Según el personal de la feria, los mayores problemas son la potencia de salida y la estabilidad a largo plazo; el propio fabricante menciona un funcionamiento continuo de más de 100 horas. Los láseres deberían estar compuestos en un 90 % por componentes chinos.
Was heißt das konkret? Für chinesische Chiphersteller und Maschinenbauer ist der Prototyp ein Signal: Die Lieferkette soll nicht länger allein beim niederländischen Konzern liegen, der wegen der Exportbeschränkungen nur ältere Systeme verkaufen darf. Für Nutzer von Smartphones und Computern ändert sich vorerst nichts. ASML und seine Partner brauchten mehrere Jahre, um EUV-Lithografie überhaupt langzeittauglich zu machen, unter anderem gegen Verunreinigungen durch Zinnspritzer und den starken Verschleiß der Belichtungsmasken. Ein Prototyp mit 15 Watt ist davon noch ein gutes Stück entfernt.
¿Qué significa esto en la práctica? Para los fabricantes chinos de chips y de maquinaria, el prototipo es una señal: la cadena de suministro no debería seguir dependiendo solo del grupo neerlandés, que, por las restricciones a la exportación, solo puede vender sistemas más antiguos. Para los usuarios de teléfonos inteligentes y ordenadores, de momento no cambia nada. ASML y sus socios necesitaron varios años para que la litografía EUV fuera apta para un uso prolongado, entre otras cosas frente a las impurezas causadas por las salpicaduras de estaño y el fuerte desgaste de las máscaras de exposición. Un prototipo de 15 vatios está todavía bastante lejos de eso.
Der Zeitrahmen ist deshalb der eigentliche Maßstab. Zeiss-Chef Frank Rohmund, dessen Firma als einzige weltweit die hochreinen Spiegel für ASML herstellt, schätzt, dass bis China alle Komponenten in Serie fertigen und die Produktionsprobleme gelöst hat, noch 15 Jahre vergehen könnten. Für die Lichtquelle von Langdao Silex heißt das: Ein Ergebnis in der Messehalle ist ein erster Schritt, ob daraus Produktionssysteme werden, entscheidet sich über Jahre.
Por eso, el plazo es el verdadero criterio. El director de Zeiss, Frank Rohmund, cuya empresa es la única del mundo que fabrica los espejos de alta pureza para ASML, calcula que podrían pasar hasta 15 años antes de que China fabrique en serie todos los componentes y resuelva los problemas de producción. Para la fuente de luz de Langdao Silex, esto significa que un resultado en el pabellón de la feria es un primer paso, y que si de ahí surgirán sistemas de producción se decidirá en los próximos años.