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China hat über 300 Lithografie-Systeme von ASML gekauft
China bekommt bereits keine aktuellen Lithografie-Systeme von ASML. Eine US-Forschungsinitiative fordert allerdings noch härtere Einschränkungen.
Im Bild: ASMLs Lithografie-System Twinscan NXT:1980Di, das grundsätzlich weiter nach China verkauft werden darf.
Chinesische Chiphersteller haben schätzungsweise 343 sogenannte Immersions-Lithografie-Systeme des niederländischen Weltmarktführers ASML gekauft. Auf diese Zahl kommt die neu gegründete, überparteiliche US-Forschungsinitiative Center for Technology & Statecraft (CTS).
Die Ergebnisse zeigen, dass die 2023 verhängten Exporteinschränkungen gegen China greifen. Damals schränkten die Niederlande auf Drängen der USA hin ein, welche Lithografie-Systeme chinesische Firmen kaufen dürfen. Vorgaben bei der Auflösung und Ausrichtungsgenauigkeit deuteten auf den Twinscan NXT:1980Di als nunmehr bestes zugelassenes Lithografie-System für China. Diese Generation stammt noch aus dem Jahr 2015.
Genau diesen Twinscan NXT:1980Di (auch NXT:1980i genannt) haben chinesische Firmen wie der Chipauftragsfertiger SMIC am häufigsten gekauft. 270 Exemplare stehen im CTS-Bericht. Die neueren Generationen NXT:2050i und NXT:2100i landeten zwischen deren Vorstellung und dem Exportverbot nur vereinzelt in China. Insgesamt 28 Exemplare nennt das CTS. Den neuesten NXT:2150i hat China offenbar nie erhalten.
Von 2012 bis 2025 hat ASML rund 41 Milliarden Euro Umsatz mit chinesischen Kunden gemacht. Der größte Teil stammt vom Verkauf von Lithografie-Systemen, ein kleiner von der Wartung und etwaigen Upgrades bestehender Systeme. 2024 war der chinesische Jahresumsatz mit 10,2 Milliarden Euro am höchsten.
Alle genannten Systeme setzen auf sogenannte Immersions-Lithografie mit tief-ultraviolettem Licht (Deep Ultraviolet, DUV). Sie verwenden eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 193 Nanometern. Eine Schicht aus Reinstwasser zwischen dem letzten Linsenelement und dem Silizium-Wafer erhöht die numerische Apertur: So vergrößert sich der Lichtkegel, der auf den Wafer fällt. Die effektive Auflösung verfeinert sich laut ASML damit auf 38 Nanometer.
Der Unterschied zwischen „trockener“ und Immersions-Lithografie. Letztere verfeinert die Auflösung.
Mit Mehrfachbelichtungen eignen sich diese Systeme für Fertigungsprozesse bis zur 7-nm-Generation. Zulasten der Ausbeute funktionierender Chips könnten auch 5 nm möglich sein, wobei diese Prozessnamen nichts mit den tatsächlichen Strukturbreiten gemeinsam haben.
SMIC, Huawei und andere chinesische Unternehmen nehmen die Nachteile in Kauf, um überhaupt einigermaßen konkurrenzfähige Chips herstellen zu können, etwa Smartphone-Prozessoren und KI-Beschleuniger. Bei Chipauftragsfertigern wie TSMC dürfen sie seit Jahren nicht mehr einkaufen. Aus diesem Grund hätte China gern auch Zugriff auf neuere DUV-Systeme. Deren hohe Ausrichtungsgenauigkeit von nur wenigen Atomen würde Mehrfachbelichtungen erleichtern und so die Fehlerrate verringern.