Ehemaliger ASML-Forscher bringt China bei entscheidender EUV-Lichtquelle voran

China kommt bei der Entwicklung eigener hochmoderner Anlagen für die Chipfertigung erneut einen Schritt voran. Ein Forschungsteam unter Leitung des früheren ASML-Wissenschaftlers Lin Nan hat Fortschritte bei einer EUV-Lichtquelle erzielt, einem zentralen Bauteil für die Produktion der fortschrittlichsten Chips.

Für China ist die Entwicklung von großer Bedeutung, weil das Land unabhängiger von westlicher Chiptechnologie werden will. Der Abstand zu ASML bleibt jedoch erheblich. Der niederländische Hersteller von Chipmaschinen verfügt über deutlich leistungsfähigere Systeme und liegt technologisch weiterhin Jahre voraus.

China erzielt Fortschritte bei zentraler Lichtquelle

Moderne Chips entstehen, indem extrem feine Strukturen auf einen Siliziumwafer übertragen werden. ASML setzt dafür sogenannte EUV-Maschinen ein. EUV steht für extrem ultraviolettes Licht, mit dem sich deutlich kleinere Details erzeugen lassen als mit älteren Verfahren.

Die chinesischen Forscher entwickelten bereits im vergangenen Jahr eine experimentelle EUV-Lichtquelle mit einer Umwandlungseffizienz von 3,42 Prozent. Das bedeutet, dass 3,42 Prozent der Energie des eingesetzten Lasers in nutzbares EUV-Licht umgewandelt werden.

Für einen Versuchsaufbau ist das ein starkes Ergebnis. Es liegt sogar über früheren Werten mehrerer westlicher Forschungszentren. Die kommerziellen Systeme von ASML erreichen allerdings seit Jahren deutlich höhere Umwandlungseffizienzen. Zudem erzeugen sie wesentlich mehr Licht.

Das chinesische System liefert Schätzungen zufolge 100 bis 150 Watt. Moderne kommerzielle EUV-Maschinen kommen auf rund 600 Watt. Dieser Unterschied ist entscheidend, weil eine stärkere Lichtquelle einer Fabrik ermöglicht, in derselben Zeit mehr Chips zu produzieren. ASML erwartet, in diesem Jahr etwa sechzig EUV-Maschinen auszuliefern, und arbeitet parallel an noch leistungsfähigeren Lichtquellen mit 1.000 Watt.

ASML hält vorerst einen deutlichen Vorsprung

Lin Nan war zuvor bei ASML in den Niederlanden tätig, wo er an der Entwicklung von Lichtquellen für Messtechnik beteiligt war. Diese Erfahrung spielt nun eine wichtige Rolle im chinesischen Forschungsprogramm.

Eine EUV-Maschine besteht jedoch aus weit mehr als nur einer leistungsfähigen Lichtquelle. Unverzichtbar sind auch extrem präzise Spiegel, hochentwickelte Bewegungssysteme und komplexe Software. Alle Komponenten müssen auf einer Skala von wenigen Nanometern nahezu fehlerfrei zusammenspielen.

Nach Angaben von Reuters verfügt China inzwischen über einen funktionierenden Prototyp, der EUV-Licht erzeugen kann. Die Maschine ist jedoch noch nicht in der Lage, nutzbare Chips zu produzieren. Vor allem die optischen Systeme, die ASML gemeinsam mit dem deutschen Unternehmen Zeiss entwickelt, bleiben eine große technische Hürde.

China nähert sich damit einem wichtigen Baustein der ASML-Technologie, verfügt aber noch nicht über eine gleichwertige Chipmaschine. Chinesische Forscher peilen erste funktionierende Chips für 2028 an. Fachleute halten jedoch 2030 für den realistischeren Zeitrahmen.