Chinas EUV-Ambitionen: Langdao Silex zeigt Prototyp

Das junge Unternehmen will eine Schlüsselkomponente für chinesische EUV-Lithografiesysteme liefern. Die vorgestellten Leistungsdaten zeigen jedoch, wie groß der Abstand zur industriell etablierten Technik noch ist.

China arbeitet daran, bei der Fertigung moderner Halbleiter unabhängiger von ausländischen Zulieferern zu werden. Einen Baustein dafür entwickelt das erst zwei Jahre alte Unternehmen Langdao Silex: eine laserbasierte Lichtquelle für die extrem-ultraviolette Lithografie, kurz EUV. Asiatischen Medienberichten zufolge präsentierte die Firma auf der 26. China International Industry Fair einen entsprechenden Prototyp. Bis zur Serienreife dürften allerdings noch mehrere Jahre vergehen.

Die Lichtquelle mit der Bezeichnung FlintNano LPP-OXXO nutzt nach Herstellerangaben das sogenannte Laser-Produced-Plasma-Verfahren. Dabei trifft ein Laser auf winzige Zinntröpfchen und erhitzt sie so stark, dass ein Plasma entsteht, das EUV-Strahlung abgibt. Auf diesem Prinzip beruhen auch die Systeme des niederländischen Herstellers ASML, für die unter anderem das deutsche Unternehmen Trumpf die Lasertechnik liefert.

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Leistungsdaten lassen wichtige Fragen offen

Langdao Silex nennt für seinen Prototyp eine Laserleistung von 1.000 Watt. Bis zu 20.000-mal pro Sekunde sollen Zinntröpfchen beschossen werden. Die angegebene „EUV-Power“ liegt bei mehr als 15 Watt. Unklar bleibt jedoch, an welcher Stelle und unter welchen Bedingungen dieser Wert gemessen wird. Auch die Wellenlänge der erzeugten Strahlung nennt das Unternehmen bislang nicht.

Diese Angaben sind entscheidend für die Beurteilung der Technik. ASML-Systeme arbeiten mit EUV-Licht einer Wellenlänge von 13,5 Nanometern. Eine leistungsfähige Lichtquelle allein ergibt zudem noch keine einsatzbereite Lithografiemaschine: Erst das Zusammenspiel mit hochpräzisen Spiegeln, Masken und weiteren Komponenten ermöglicht die Belichtung von Siliziumwafern.
ASML ist bislang der einzige Hersteller kommerzieller EUV-Lithografiesysteme.

Exportbeschränkungen verhindern deren Lieferung nach China. Der Aufbau einer heimischen Zulieferkette hat für die chinesische Halbleiterindustrie deshalb große Bedeutung.

Erheblicher Abstand zur etablierten Technik

Die genannten Leistungswerte liegen deutlich unter denen der für ASML entwickelten Technik. Die dort eingesetzten CO₂-Lasersysteme erreichen mithilfe mehrerer Verstärkerstufen rund 40.000 Watt. Pro Sekunde werden etwa 50.000 Zinntröpfchen jeweils zweimal getroffen, insgesamt also 100.000 Laserschüsse abgegeben. Die daraus gewonnene EUV-Lichtleistung beträgt rund 600 Watt.

Eine hohe Ausgangsleistung ist für die Wirtschaftlichkeit der Chipfertigung wesentlich. Auf dem Weg zum Wafer geht an den optischen Komponenten ein großer Teil des Lichts verloren. Je mehr nutzbare Strahlung zur Verfügung steht, desto kürzer können die Belichtungszeiten ausfallen.

Ob die von Langdao Silex angegebenen mehr als 15 Watt für einen wirtschaftlichen Produktionsbetrieb ausreichen, ist daher offen. Das Unternehmen plant zwar eine stärkere Variante. Diese befindet sich bislang jedoch erst in der Konzeptphase.

Langzeitstabilität bleibt eine zentrale Hürde

Nach Angaben von Mitarbeitern am Messestand könnte der FlintNano LPP-OXXO in drei bis fünf Jahren serienreif sein. Als wesentliche Entwicklungsaufgaben nannten sie die Ausgangsleistung und die Langzeitstabilität. Die Herstellerseite gibt eine ununterbrochene Betriebsdauer von mehr als 100 Stunden an. Unter welchen Testbedingungen dieser Wert erreicht wurde, geht aus den vorliegenden Angaben nicht hervor.

Für den Einsatz in einer Chipfabrik muss die Technik über lange Zeit zuverlässig und mit gleichbleibender Qualität arbeiten. Hinzu kommen Probleme wie Verunreinigungen durch Zinn und die Belastung empfindlicher optischer Komponenten. Auch ASML und seine Partner benötigten Jahre, um EUV-Systeme für den industriellen Dauerbetrieb zu entwickeln.

Der Prototyp deutet damit auf Fortschritte beim Aufbau einer chinesischen EUV-Zulieferindustrie hin. Den Durchbruch zur eigenständigen Chipproduktion mit EUV markiert er noch nicht. Dafür müssen neben der Lichtquelle zahlreiche weitere Komponenten verfügbar sein und schließlich gemeinsam in einer zuverlässigen, wirtschaftlich arbeitenden Maschine funktionieren.

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Sladjan Lazic

Sladjan ist Webdesigner, Frontend-Entwickler und WordPress-Experte mit dem Schwerpunkt Full Site Editing (FSE). Als Webenthusiast arbeitet er seit 2006 mit HTML und CSS und ab 2016 mit WordPress. Seit 2018 arbeitet er mit WooCommerce und erstellt kleine, minimalistische und responsive Websites sowie kleinere Online-Shops. Seit 2019 ist er Zertifizierter SEM-Manager & Webanalyst (Webmasters Akademie) und seit 2024 Geprüfter Webdesigner (OfG).