Chinas Angriff auf ASMLs Chipmaschinen-Monopol

Huawei koordiniert Chinas Aufholjagd in der Lithografie – noch fehlen Schlüsseltechnologien, doch aus dem Nachzügler könnte ein ernstzunehmender Herausforderer werden.

Ein zentraler Engpass des globalen Technologiewettstreit ist die Lithografie. Wer die Maschinen zur Fertigung modernster Mikrochips baut, kontrolliert die Zukunft der Digitalisierung. Das niederländische Unternehmen ASML ist der einzige kommerzielle Anbieter von EUV-Systemen und einer der führende Anbieter fortschrittlicher DUV-Anlagen. Allerdings formiert sich in China Widerstand an dessen Spitze Huawei steht – nicht ohne Folgen für Zulieferer wie das deutsche Traditionsunternehmen Carl Zeiss.

In der Vergangenheit waren Chinas Bemühungen, eigene Lithografiemaschinen zu entwickeln, von fragmentierten Ansätzen und mangelnder Koordination geprägt. Das hat sich geändert. Inzwischen soll der Technologiekonzern Huawei die Rolle eines zentralen Projektmanagers im chinesischen DUV-Vorstoß (Deep Ultraviolet) übernommen haben – inkl. der Synchronisierung tausender Zulieferer und Kunden. Huawei finanziert Partner branchenübergreifend und nutzt seinen gewaltigen Einfluss, um die (noch ungetesteten) Maschinen in chinesischen Halbleiterfabriken (Fabs) wie SMIC unterzubringen.

Das bisher wichtigste Ergebnis dieser Bemühungen ist der Anlagenbauer Yuliangsheng. Das Unternehmen hat den ersten fortschrittlichen chinesischen DUV-Prototypen mitentwickelt, der derzeit auf Huaweis eigenen Produktionslinien getestet wird. Yuliangsheng soll laut der Financial Times aus SiCarrier hervorgegangen sein; Huawei bestreitet eine Verbindung zu SiCarrier. Bis Ende 2026 will Yuliangsheng zwölf dieser DUV-Anlagen produzieren. Mithilfe von „Multi-Patterning“, einem Verfahren, bei dem der Wafer mehrfach belichtet wird, sollen diese Maschinen theoretisch sogar 7-Nanometer-Chips fertigen können – obwohl sie eigentlich auf 28-Nanometer-Architekturen ausgelegt sind.

Dennoch ist China von einem produktiven, voll autonomen Einsatz auf Weltniveau noch weit entfernt. Analysten von UBS schätzen den derzeitigen Stand der chinesischen Lithografie-Technik in etwa auf das Niveau von ASML im Jahr 2004 und es dürfte noch Jahre dauern, bis sie die Produktivität der niederländischen Platzhirsche erreichen. Zumal ASML die Zielmarke kontinuierlich verschiebt und mit TSMC an Modifikationen seiner High-NA-Maschinen im Rahmen einer branchenweiten Initiative daran arbeitet, die jahrzehntelang üblichen 6-Zoll-Fotomasken auf 12-Zoll-Fotomasken umzustellen. Der Zeitplan dieser Initiative sieht den Aufbau einer Pilotlinie bis 2031 und den Einsatz in der Massenfertigung ab etwa 2033 vor.

Gelingt es China jedoch, die derzeitigen technologischen Flaschenhälse zu überwinden und die Anlagen zuverlässig in die Massenproduktion zu überführen, könnte aus dem heutigen Nachzügler ein ernstzunehmender Herausforderer auf dem Weltmarkt werden.

Der Flaschenhals

Die größte Herausforderung für das chinesische Lithografieprojekt liegt in den optischen Systemen. Ein brisantes Detail der aktuellen Flaggschiff-Maschine von Yuliangsheng offenbart die Achillesferse des Projekts: Das System verwendet Projektionslinsen des deutschen Optik-Spezialisten Carl Zeiss. Diese hochkomplexen Lithografie-Optiken verkauft Zeiss offiziell ausschließlich an seinen Partner ASML. Wie gelangen diese Komponenten also in chinesische Prototypen?

Brancheninsidern zufolge beschafft sich China diese hochpräzisen Linsen über den Sekundärmarkt im eigenen Land. Doch eine Maschine, die gebaut wird, um westliche Exportkontrollen zu umgehen, kann nicht dauerhaft von einer Komponente abhängig sein, die der Hersteller gar nicht in das Land verkauft. Und Alternativen sind auf dem Weltmarkt faktisch kaum verfügbar. Zwar verfügen auch japanische Konzerne wie Nikon und Canon historisch über das erforderliche Know-how zur Herstellung hochpräziser Optiken und eigener Lithografie-Systeme, doch sie unterliegen ebenfalls den strengen geopolitischen Restriktionen und Exportkontrollen der USA und ihrer Verbündeten. Das Ausweichen auf den globalen Markt ist für China somit keine Option.

Huawei hat dieses Defizit erkannt und arbeitet mit Hochdruck an einer rein heimischen Lösung. Über seinen Investmentarm Habo und einen weiteren Fonds wurden rund 15 Millionen Dollar in das Unternehmen Fujian Zhiqi Photonics investiert. Das Unternehmen ist eine Ausgründung des Optik-Spezialisten Castech, der pikanterweise auch ASML zu seinen Kunden zählt. Fujian Zhiqi soll ultrapräzise Optiken entwickeln, die die Zeiss-Komponenten langfristig ersetzen können. Ob und wann dies in der geforderten Qualität gelingt, gilt derzeit als der wichtigste Lackmustest dafür, ob China eine autarke Lieferkette aufbauen kann oder weiterhin auf Importe angewiesen bleibt.

Neben den Linsen ist übrigens die Lichtquelle ein weiteres Nadelöhr. Auch hier drängt China auf heimische Alternativen wie Beijing RSLaser Opto-Electronics, um die Dominanz westlicher und japanischer Hersteller (wie Gigaphoton oder das zu ASML gehörende Cymer) zu brechen.

Die Folgen für ASML und den Weltmarkt

Sollte China bei seinem Unterfangen Erfolg haben, wären die wirtschaftlichen Konsequenzen für ASML gravierend. Der chinesische Markt macht einen essenziellen Teil des Umsatzes aus – für das laufende Jahr wird prognostiziert, dass etwa ein Fünftel der ASML-Erlöse aus China stammen. In Spitzenzeiten lag dieser Wert sogar noch deutlich höher. Zwar haben chinesische Fabs wie CXMT und YMTC in Erwartung härterer Sanktionen massiv ASML-Anlagen gehortet, doch sobald heimische Alternativen wie die von Yuliangsheng reif für die Massenproduktion sind, wird dieser lukrative Absatzmarkt schlagartig einbrechen.

Das ist jedoch nur der erste Schritt. Eine funktionierende, hochskalierte chinesische Lithografie-Industrie wäre langfristig nicht auf den Binnenmarkt beschränkt. Wenn chinesische Maschinenhersteller erst einmal die technologischen Kinderkrankheiten überwunden haben, könnten sie – typisch für die chinesische Industriestrategie – massiv über den Preis in den globalen Wettbewerb eintreten. Für Märkte wie Taiwan, Südostasien oder den Mittleren Osten könnten chinesische Lithografie-Anlagen künftig eine ernsthafte, kostengünstige Alternative darstellen. Dies würde das bisherige Quasi-Monopol von ASML aufweichen und die Margen in der gesamten Branche unter Druck setzen.

Blaupause Automobilindustrie

Um die Tragweite dieser Entwicklung zu verstehen, lohnt sich ein Blick auf die deutsche Automobilindustrie. Parallelen drängen sich geradezu auf. Vor Jahrzehnten brachten deutsche Automobilkonzerne die Technologie, das Know-how und die Produktionsanlagen nach China, um den dortigen Markt zu erschließen. China lernte, adaptierte und baute schließlich eigene Kompetenzen auf.

Heute hat sich das Blatt gewendet: chinesische Hersteller dominieren nicht nur ihren Heimatmarkt, sondern drängen mit technologisch fortschrittlichen Elektrofahrzeugen (EVs) massiv nach Europa. Innerhalb weniger Jahre ist der Marktanteil chinesischer EV-Marken in Europa von gut 2 Prozent im Jahr 2021 auf fast 13 Prozent gestiegen. Während deutsche Hersteller wie VW massiv Marktanteile im wichtigen EV-Segment verlieren, diktiert China mittlerweile das Tempo in Bereichen wie Batterietechnologie und Softwareentwicklung. Experten prognostizieren, dass chinesische Marken ihren Marktanteil in Europa bis Ende des Jahrzehnts auf 20 Prozent ausbauen könnten.

Dasselbe Muster könnte nun in der Halbleiterindustrie drohen – mit dem Unterschied, dass der Prozess durch US-Sanktionen unfreiwillig beschleunigt wird. Ohne die Sanktionen hätten chinesische Chiphersteller wohl noch jahrelang auf das bewährte ASML-Equipment gesetzt.

Fazit

Die Bemühungen Chinas, eine eigene Lithografie-Lieferkette aufzubauen, sind weit mehr als nur ein politisches Prestigeprojekt; sie sind eine systematisch orchestrierte Überlebensstrategie. Auch wenn Huawei und Yuliangsheng aktuell noch auf den Graumarkt für Zeiss-Linsen angewiesen sind und technologisch einen Rückstand von rund zwei Jahrzehnten haben, beweist ein Blick auf andere Branchen wie die Automobilindustrie, wie schnell China solche Lücken durch schiere Skalierung, staatliche Rückendeckung und unbändigen Willen schließen kann. Für ASML und seine europäischen Zulieferer tickt die Uhr. Wenn die erste rein chinesische DUV-Anlage ohne importierte Optiken in die Massenproduktion geht, könnte für die globale Halbleiterindustrie eine neue Zeitrechnung beginnen.