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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.
Allo stand della Langdao Silex, alla 26esima China International Industry Fair (CIIF), c'è un apparecchio non ancora pronto: un sistema laser che bombarda goccioline di stagno fino a 20.000 volte al secondo. L'azienda ha appena due anni e intende fornire una sorgente luminosa adatta ai sistemi di litografia nazionali.
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.
Il principio si ispira al leader di mercato ASML. Un laser colpisce una goccia di stagno, lo stagno si riscalda al punto da diventare plasma, e questo plasma emette luce ultravioletta estrema. Questa luce, con una lunghezza d'onda di 13,5 nanometri in ASML, viene guidata attraverso numerosi specchi verso una maschera che contiene i progetti dei transistor e da lì proiettata sul wafer di silicio. Ogni elemento a specchio assorbe luce, per cui al wafer arrivano solo pochi watt. In ASML il laser, un laser a CO₂ di Trumpf, passa da pochi watt a 40.000 watt attraverso cinque stadi di amplificazione. Il risultato sono 600 watt di potenza luminosa EUV, e l'intera struttura pesa più di 17 tonnellate.
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.
Il prototipo cinese, il FlintNano LPP-OXXO, raggiunge oltre 15 watt di potenza EUV. Non è chiaro se questo dato sia confrontabile: l'azienda non indica alcuna lunghezza d'onda, e il dato proviene dalla stessa azienda. Secondo i resoconti, anche i collaboratori presenti allo stand hanno ammesso che la produzione in serie è ancora lontana da tre a cinque anni. Secondo il personale della fiera, i problemi maggiori riguardano la potenza di uscita e la stabilità a lungo termine; l'azienda stessa indica un funzionamento continuo di oltre 100 ore. I laser dovrebbero essere composti al 90% da componenti cinesi.
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.
Che cosa significa, in concreto? Per i produttori di chip e i costruttori di macchine cinesi il prototipo è un segnale: la catena di fornitura non dovrebbe più dipendere solo dal gruppo olandese, che a causa delle restrizioni all'export può vendere solo sistemi più vecchi. Per gli utenti di smartphone e computer, per ora, non cambia nulla. ASML e i suoi partner hanno impiegato diversi anni per rendere la litografia EUV davvero affidabile nel lungo periodo, tra l'altro contro le contaminazioni dovute agli schizzi di stagno e l'elevata usura delle maschere di esposizione. Un prototipo da 15 watt è ancora piuttosto lontano da questo risultato.
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.
Il calendario è quindi il vero metro di giudizio. Frank Rohmund, amministratore delegato di Zeiss, la cui azienda è l'unica al mondo a produrre gli specchi ad alta purezza per ASML, stima che potrebbero passare ancora 15 anni prima che la Cina sia in grado di produrre in serie tutti i componenti e risolvere i problemi di produzione. Per la sorgente luminosa di Langdao Silex ciò significa: un risultato nella sala della fiera è un primo passo, mentre se ne ricaveranno sistemi di produzione si deciderà nel corso di anni.