Xizhi: China stellt bald seine eigenen Hightech-Computer-Chips her
Eine chinesische Forschungsgruppe der Zhejiang-Universität(öffnet im neuen Fenster) in Hangzhou hat die erste E-Beam-Lithografiemaschine des Landes gebaut. Mit ihr könnte China die Aufholjagd in der Chipproduktion beginnen. Bisher ist die Volksrepublik hier auf ausländische Lieferanten angewiesen, die US-amerikanischen Sanktionen gegenüber China erschweren dies jedoch.
Das Forschungsteam hat seine Maschine Xizhi getauft. Sie verwendet fokussierte Elektronenstrahlen, um Schaltkreismuster auf die Siliziumscheiben zu ätzen. Der Nachteil ist, dass mit der Elektronenstrahllithografie keine Chips in großem Maßstab hergestellt werden können, wie es zum Beispiel mit DUV- und EUV-Lithografieanlagen möglich ist.
DUV, EUV und E-Beam kurz erklärt
DUV steht für tief ultraviolettes Licht, EUV für extrem ultraviolettes Licht. Tief ultraviolettes (DUV) Licht hat eine Wellenlänge von 193 Nanometern. EUV verwendet dagegen Licht mit einer Wellenlänge von nur 13,5 Nanometern, was etwa 14 Mal kürzer ist. Diese kürzere Wellenlänge ermöglicht es EUV, die feinen Muster zu ätzen, die für die komplizierten Chipdesigns von heute erforderlich sind.
Laut dem chinesischen Forschungsteam funktionierte die E-Beam-Lithografie hervorragend in der Testphase der Produktion - wobei E-Beam(öffnet im neuen Fenster) für Elektronenstrahlsterilisation steht. Xizhi kann Leiterbahnen mit einer Dicke von 8 nm und einer Positioniergenauigkeit von 0,6 nm ätzen. Dies entspricht internationalen Standards.
Die Umgehung von US-Beschränkungen
"Aufgrund von Exportkontrollen waren solche Geräte für führende inländische Forschungseinrichtungen, darunter die University of Science and Technology of China und das Zhejiang Lab, lange unerreichbar" , berichtet die lokale Zeitung Hangzhou Dail. "Die Lieferung von Xizhi wird voraussichtlich dazu beitragen, diese Sackgasse zu durchbrechen."
Gespräche mit chinesischen Unternehmen und Forschungsinstituten, die an Xizhi interessiert sind, haben begonnen. Die im Inland hergestellte E‑Beam-Lithografiemaschine ist billiger als ähnliche, nach China importierte Geräte. Dies ist sicher nur der Anfang von Chinas Versuch, die US-Beschränkungen zu umgehen. Huawei soll ebenfalls an dem Bau einer eigenen EUV-Maschine arbeiten und sie bereits in seinem Werk in Dongguan getestet haben.
Angeblich will Huawei noch in diesem Jahr mit der Testproduktion beginnen; die Massenproduktion wird für 2026 erwartet. Sollte es Huawei gelingen, eine EUV-Maschine zu bauen, wäre das Unternehmen dazu in der Lage, hochmoderne Chips zu produzieren. Dadurch könnte China mit dem von US-Chipdesign-Schwergewichten wie Apple, Qualcomm und Nvidia entwickelten Silizium konkurrieren.
Ein Hindernis ist eben nur ein Hindernis
Bevor die USA Sanktionen gegen Huawei verhängten, die den Bezug von Spitzenchips verhinderten, war die Chipdesign-Einheit HiSilicon des chinesischen Herstellers der zweitgrößte Kunde von TSMC nach Apple. Zu dieser Zeit hatte HiSilicon und damit auch Huawei Zugang zu den modernsten Prozessknoten von TSMC.
Der letzte Chip, den TSMC für HiSilicon produzierte, bevor die US-Sanktionen in Kraft traten, war der Kirin 9000 AP. Dieser Chip wurde mit dem 5nm-Prozessknoten von TSMC hergestellt und war der SoC, der 2020 die Huawei Mate 40-Serie antreiben sollte.
Nachdem die Sanktionen in Kraft getreten waren, erhielt Qualcomm vom US-Handelsministerium eine Lizenz, die es dem Unternehmen erlaubte, 4G-Snapdragon-Chips an Huawei zu liefern. Im Jahr 2023 überraschte Huawei die Branche dann mit der Veröffentlichung der Mate-60-Serie, die mit dem Kirin 9000S ausgestattet ist.