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Roula Khalaf, Herausgeberin der FT, wählt in diesem wöchentlichen Newsletter ihre Lieblingsgeschichten aus.
Canon hofft, bereits in diesem Jahr mit der Auslieferung neuer, kostengünstiger Maschinen zur Chipherstellung beginnen zu können, da das japanische Unternehmen, das vor allem für seine Kameras und Drucker bekannt ist, versucht, den langjährigen Branchenführer ASML bei der Bereitstellung der Werkzeuge zur Herstellung hochmoderner Halbleiter zu unterbieten.
Die Herausforderung seitens Canon entsteht, da westliche Regierungen versuchen, Chinas Zugang zu den fortschrittlichsten Halbleitertechnologien einzuschränken, und die weltweite Nachfrage nach Chipherstellungsmaschinen stark angestiegen ist. Im Erfolgsfall könnte die „Nanoimprint“-Technologie von Canon japanischen Herstellern einen Teil des Vorsprungs zurückgeben, den sie in den letzten drei Jahrzehnten an Konkurrenten in Südkorea, Taiwan und zunehmend auch China abgegeben haben.
„Wir möchten gerne noch dieses oder nächstes Jahr mit der Auslieferung beginnen. . . Wir wollen es tun, solange der Markt heiß ist“, sagte Hiroaki Takeishi, Leiter der Industriegruppe von Canon, der die Entwicklung der neuen Lithografiemaschinen überwacht hat. „Es handelt sich um eine einzigartige Technologie, die die einfache und kostengünstige Herstellung modernster Chips ermöglicht.“
Die erstmals Mitte Oktober vorgestellte Nanoimprint-Lithographie von Canon – eine Technologie, die seit mehr als 15 Jahren entwickelt wird, von der das Unternehmen jedoch sagt, dass sie erst jetzt kommerziell realisierbar ist – prägt Chipdesigns auf Siliziumwafer, anstatt sie mit Licht zu ätzen.
Laut Canon wird das Verfahren „einen Zehntel“ günstiger sein und bis zu 90 Prozent weniger Strom verbrauchen als die marktbeherrschende und lichtbasierte EUV-Technologie (Extreme Ultraviolett) des niederländischen Unternehmens ASML.
Die Konkurrenten wurden zunehmend von ASML überflügelt, der einzigen Gruppe, die in der Lage ist, hochentwickelte EUV-Maschinen herzustellen, die für die Produktion der neuesten Chipgenerationen bei Herstellern wie der Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Samsung Electronics in Südkorea und Intel in den USA unerlässlich sind.
Allerdings sind die vom niederländischen Technologieunternehmen hergestellten Maschinen auch der teuerste Teil des Herstellungsprozesses: Sie kosten jeweils mehr als 150 Millionen US-Dollar, und die Lieferzeiten sind lang, sodass Canon etwas Spielraum für die Vermarktung seiner Technologie hat.
„Unser Ziel ist es nicht, den EUVs Anteile wegzunehmen. . . Wir glauben jedoch, dass unsere Nanoimprint-Technologie mit EUVs und anderen Technologien koexistieren und zum Gesamtwachstum der Branche beitragen kann“, sagte Takeishi.
Obwohl Canon optimistisch ist, dass es eine Nische erobern kann und sich zunächst auf 3D-NAND-Speicherchips statt auf komplexere Mikroprozessoren konzentriert, sind Analysten skeptisch, was die möglichen Auswirkungen angeht.
„Diese Technologie ist nichts Neues. . . „Wenn die Nanoimprint-Technologie eine überlegene Technologie wäre, wäre sie meiner Meinung nach inzwischen einsatzbereit und in großen Mengen auf dem Markt“, sagte Richard Windsor, Gründer des Forschungsunternehmens Radio Free Mobile.
Eine der größten Herausforderungen für Canon besteht darin, seine Erfolgsquote bei der Erreichung höherer Miniaturisierungsgrade zu steigern. Es beginnt beim 5-Nanometer- bzw. Milliardstel-Meter-Knoten für Schaltkreisbreiten und strebt die Erreichung von 2 nm an.
Takeishi würde nicht von der potenziellen Ausbeute – dem Anteil der produzierten Chips, die als fehlerfrei gelten und an Kunden ausgeliefert werden können – der Nanoimprint-Maschinen profitieren, aber Analysten sagen, dass sie bei nahezu 90 Prozent liegen müsste, um mit EUV konkurrieren zu können.
„Was das Fehlerrisiko angeht, denke ich, dass unsere Technologie das Problem weitgehend gelöst hat“, sagte Takeishi. „Aber da die bestehenden Chip-Herstellungsprozesse für EUVs optimiert sind, wird es offensichtlich verschiedene Schwierigkeiten geben, neue Technologien einzuführen.“
Die ersten Lieferungen werden daher für Testphasen erfolgen, wobei Canon die Kunden davon überzeugen muss, dass sich der Aufwand für die Integration der neuen Maschinen in bestehende Fertigungsanlagen lohnt. Das Unternehmen sagte, dass keine größeren Layoutänderungen erforderlich seien, aber einige zusätzliche Geräte wie Reinigungsmaschinen und für die Maskenproduktion erforderlich seien.
Eine Hoffnung der Analysten war, dass Canon die Maschinen möglicherweise nach China verkaufen könnte, was ASML aufgrund der US-Exportkontrollen mit seinen fortschrittlichen Werkzeugen nicht mehr tun kann. Japans eigene Exportkontrollen, die auf eine Angleichung an Washington ausgerichtet sind, zielen jedoch allgemeiner auf fortschrittliche Halbleiterfertigungsanlagen ab, was es für Canon schwierig macht.
„Es bleibt nicht viel anderes übrig, als diesem Thema besondere Aufmerksamkeit zu widmen“, sagte Tateishi auf die Frage, wie sehr das Unternehmen das Risiko von Sanktionen bei der Entwicklung der Nanoimprint-Lithographiemaschinen einschätzte. „Es ist an einem Punkt angelangt, an dem niemand mehr weiß, wo die Risiken liegen.“