Huawei und sein verschwiegener Chipherstellungspartner in China haben ein Patent für eine einfache, aber potenziell wirksame technologische Methode zur Produktion fortschrittlicher Halbleiter angemeldet. Laut Bloomberg gibt dies China trotz der Blockadebemühungen der USA die Chance, seine Chipherstellungstechniken zu verbessern.
Aus Patentanmeldungen beim chinesischen Amt für geistiges Eigentum geht hervor, dass die Unternehmen eine Technologie namens „selbstausrichtende vierdimensionale Musterung“ (SAQP) entwickeln, die die Abhängigkeit von fortschrittlichen Lithografietechniken verringern soll.
SAQP ist eine Technik zum wiederholten Ätzen von Linien auf einem Silizium-Wafer, um die Transistordichte zu erhöhen und die Chipleistung zu verbessern.
Mithilfe dieser Technologie können sie hochentwickelte Chips produzieren, ohne dafür die hochmodernen EUV-Lithografiegeräte von ASML zu benötigen. ASML ist der weltweit einzige Anbieter von EUV-Maschinen mit Sitz in den Niederlanden, der die Geräte jedoch aufgrund von US-Beschränkungen nicht nach China verkaufen kann.
„Die Anwendung dieses Patents wird die Freiheit des Schaltungsdesigns erhöhen“, heißt es in der Anmeldung beim chinesischen Nationalen Amt für geistiges Eigentum.
Chinesische Technologiegiganten wie Huawei drängen darauf, ihre inländischen Kapazitäten zur Chipherstellung zu stärken. (Foto: Reuters)
SiCarrier, ein staatlich geförderter Entwickler von Chipherstellungsanlagen in Partnerschaft mit Huawei, erhielt Ende 2023 ein Patent im Zusammenhang mit SAQP. Ihr Patent verwendet DUV-Tiefen-Ultraviolett-Lithografie zusammen mit SAQP-Technologie, um bestimmte technische Schwellenwerte bei 5-nm-Chips zu erreichen. Dieses Verfahren kann den Einsatz von EUV-Maschinen ersetzen und gleichzeitig die Herstellungskosten senken.
Laut Dan Hutcheson, Vizepräsident des Forschungsunternehmens TechInsights, reicht die SAQP-Technologie aus, damit China 5-nm-Chips produzieren kann, doch auf lange Sicht benötigt das Land noch EUV-Maschinen.
„Die neue Technologie kann einige der Schwierigkeiten bei der Herstellung hochentwickelter Chips lindern, kann die technischen Probleme, die durch das Fehlen von EUV entstehen, jedoch nicht vollständig lösen“, sagte Herr Dan.
Führende Chiphersteller wie die Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation (TSMC) verwenden EUV-Maschinen zur Herstellung fortschrittlicher Chips, da diese eine hohe Ausbeute erzielen. Wenn Huawei und seine Partner alternative Methoden zur Herstellung von Halbleitern nutzen, könnten ihre Preise pro Chip über dem Industriestandard liegen.
Die fortschrittlichsten Chips in der heutigen kommerziellen Produktion nutzen die 3-nm-Technologie, darunter auch die Chips, die TSMC für Apple herstellt. China ist derzeit in der Lage, 7-nm-Chips herzustellen, liegt damit aber etwa zwei Generationen zurück. Durch die Umstellung auf 5 nm wird China die Lücke um eine Generation schließen können.
Die USA und ihre Verbündeten schränken seit Jahren Chinas Zugang zu Halbleitern und Ausrüstung zur Chipherstellung ein und verhängen unter anderem Exportverbote für die EUV-Chipherstellungsmaschinen von ASML und die leistungsstärksten Grafikprozessoren von Nvidia, die zum Trainieren künstlicher Intelligenzdienste verwendet werden.
Die Regierung von US-Präsident Joe Biden erklärte, solche Kontrollen seien „für die nationale Sicherheit notwendig“.
Allerdings investieren chinesische Unternehmen Milliarden von Dollar in den Aufbau inländischer Chip-Produktionskapazitäten und Huawei hat im vergangenen Jahr ein bahnbrechendes Smartphone auf den Markt gebracht, das über einen hochmodernen 7-nm-Prozessor verfügt. Dies zeigt, dass Chinas Technologiesektor trotz der Bemühungen der USA, der Niederlande und Japans Fortschritte macht.
Washington sucht nach weiteren Mitteln, um Pekings Vorstöße einzudämmen. Sie fordern Verbündete wie Südkorea und Deutschland auf, sich den Bemühungen anzuschließen, und erwägen, mehrere andere mit Huawei verbundene chinesische Chiphersteller, darunter SiCarrier, auf die schwarze Liste zu setzen.
Eine Gruppe chinesischer Chiphersteller, darunter Naura und AMEC, erwägt zudem, weitere Strukturierungstechnologien mit Ätzsystemen einzuführen, um Chips mit 7 nm und mehr herzustellen, da „EUV unerreichbar“ sei, heißt es in einem Bericht der Analysten von Citigroup.
„Chinesische Halbleiterunternehmen nutzen SAQP hauptsächlich zur Herstellung fortschrittlicher Chips, was die Dichte der Ätzmaschinen in China erhöhen könnte“, heißt es in dem Bericht.
Peking hat die bedeutendsten Chip-Ausrüster des Landes in diesem Jahr uneingeschränkt unterstützt. In diesem Monat besuchte der chinesische Ministerpräsident Li Qiang im Rahmen eines viel beachteten persönlichen Besuchs Naura‘s Büro, um die Unterstützung der Zentralregierung zu demonstrieren.
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