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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.
No stand da Langdao Silex na 26.ª China International Industry Fair (CIIF) está um equipamento ainda não concluído: um sistema de laser que dispara gotículas de estanho até 20 000 vezes por segundo. A empresa tem apenas dois anos e pretende fornecer uma fonte de luz adequada aos sistemas de litografia nacionais.
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.
O princípio segue o do líder de mercado ASML. Um laser atinge uma gotícula de estanho, o estanho aquece a ponto de se tornar plasma, e este plasma emite luz ultravioleta extrema. Esta luz, com um comprimento de onda de 13,5 nanómetros na ASML, é orientada por numerosos espelhos para uma máscara que contém os planos dos transístores e, daí, é projetada sobre a bolacha de silício. Cada elemento espelhado absorve luz, por isso só chegam à bolacha poucos watts. Na ASML, o laser, um laser de CO₂ da Trumpf, parte de alguns watts e, através de cinco estágios de amplificação, atinge 40 000 watts. O resultado são 600 watts de potência de luz EUV, e o conjunto completo pesa mais 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.
O protótipo chinês, FlintNano LPP-OXXO, atinge mais de 15 watts de potência EUV. Não é claro se este número é comparável: a empresa não indica nenhum comprimento de onda, e a indicação provém dela própria. Segundo relatos, também funcionários do stand admitiram que a produção em série está ainda a três a cinco anos de distância. Segundo o pessoal da feira, os maiores problemas são a potência de saída e a estabilidade a longo prazo; o próprio fabricante indica um funcionamento contínuo superior a 100 horas. Os lasers deverão ser constituídos em 90 % por componentes chineses.
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.
Que significa isto na prática? Para os fabricantes chineses de chips e de máquinas, o protótipo é um sinal: a cadeia de abastecimento já não deverá depender exclusivamente do grupo neerlandês, que, devido às restrições à exportação, só pode vender sistemas mais antigos. Para os utilizadores de smartphones e computadores, por enquanto, nada muda. A ASML e os seus parceiros precisaram de vários anos para tornar a litografia EUV realmente apta a uso prolongado, nomeadamente contra contaminações por respingos de estanho e pelo forte desgaste das máscaras de exposição. Um protótipo de 15 watts está ainda bastante longe disso.
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.
O calendário é, por isso, a verdadeira medida. Frank Rohmund, diretor-executivo da Zeiss, cuja empresa é a única no mundo a fabricar os espelhos de alta pureza para a ASML, estima que possam passar 15 anos até que a China fabrique todos os componentes em série e resolva os problemas de produção. Para a fonte de luz da Langdao Silex, isto significa: um resultado no pavilhão da feira é um primeiro passo; se daí sairão sistemas de produção, decidir-se-á ao longo de anos.