Un laboratorio segreto in Cina avrebbe completato il prototipo di un sistema di litografia a ultravioletti estremi (EUV), la tecnologia più avanzata al mondo per la produzione di semiconduttori, ponendo potenzialmente fine al monopolio tecnologico occidentale nel settore. Secondo quanto riportato da Reuters, il macchinario sarebbe stato sviluppato attraverso reverse engineering degli scanner ASML e potrebbe produrre chip prototipali entro il 2028. La notizia, se confermata, rappresenterebbe un salto tecnologico straordinario per Pechino, che ha investito miliardi per aggirare le restrizioni all'esportazione imposte da Stati Uniti, Paesi Bassi e altri alleati occidentali. Tuttavia, un'analisi approfondita dei dettagli tecnici emersi rivela che la Cina è ancora molto lontana dall'effettiva produzione di chip con tecnologia EUV.
Il sistema sarebbe stato assemblato all'inizio del 2025 in una struttura altamente protetta a Shenzhen, occupando quasi un intero piano di produzione. Secondo le fonti, il macchinario cinese genera luce EUV con lunghezza d'onda di 13,5 nanometri utilizzando lo stesso metodo a plasma prodotto da laser (LPP) impiegato dai sistemi ASML Twinscan NXE, e non le tecnologie alternative sviluppate internamente come il metodo SSMB della Tsinghua University o il DPP dell'Harbin Institute of Technology. Questa scelta tecnica suggerirebbe fortemente che il sistema sia stato effettivamente ottenuto tramite ingegneria inversa di tecnologie ASML, piuttosto che attraverso sviluppo indipendente.
La tecnologia LPP utilizzata da ASML è estremamente complessa: goccioline di stagno fuso di circa 25-30 micron di diametro vengono iniettate in una camera a vuoto alla velocità di 50.000 goccioline al secondo. Un laser CO₂ ad alta potenza colpisce prima ogni goccia con un impulso preliminare a bassa intensità per appiattirla, seguito da un impulso principale più potente che vaporizza lo stagno appiattito creando un plasma surriscaldato a temperature superiori a 200.000°C. Questo plasma emette luce EUV isotropica, raccolta da uno specchio multilayer e diretta nel sistema ottico riflettente per la litografia dei wafer di silicio. Un processo che si ripete decine di migliaia di volte al secondo e che rappresenta solo una frazione della complessità totale di un sistema EUV funzionante.
Nonostante il presunto completamento del prototipo, il macchinario cinese non è in grado di produrre chip utilizzabili e presenta difficoltà critiche nella replicazione dei sistemi ottici di precisione che caratterizzano i Twinscan NXE. Il rapporto non specifica quale componente ottico rappresenti il principale collo di bottiglia: potrebbero essere gli specchi collettori ricoperti da strati multilayer di molibdeno-silicio, l'ottica dell'illuminatore che modella e uniforma il fascio, o l'ottica di proiezione che consiste in una serie di specchi asferici per l'imaging a riduzione 4X-8X con errori di fronte d'onda sub-nanometrici. ASML affida lo sviluppo e la produzione di questi componenti alla tedesca Carl Zeiss, e la loro replicazione rappresenta una sfida tecnologica monumentale.
Un aspetto cruciale completamente assente dal rapporto riguarda lo stato dei sistemi meccanici del presunto strumento: non ci sono informazioni sul sistema di stoccaggio wafer, sugli stadi wafer o sugli stadi reticolo, tutti elementi essenziali per il funzionamento e le rese produttive. Inoltre, non viene menzionata la potenza della sorgente di luce EUV, un parametro fondamentale che determina se uno strumento può essere utilizzato per la produzione in volume. Per mettere in prospettiva lo stato del programma cinese, il laboratorio segreto non ha nemmeno un tool alpha funzionante: il sistema attuale non può nemmeno proiettare la luce su un wafer, figuriamoci stampare linee e spazi, qualcosa che ASML riusciva a fare già nel 2006, circa 11 anni prima di spedire il primo sistema Twinscan NXE:3400B destinato alla produzione ad alto volume.
Secondo le fonti di Reuters, il team cinese include ex ingegneri di ASML e neolaureati universitari che avrebbero effettuato il reverse engineering dei macchinari EUV dell'azienda olandese. Il laboratorio segreto era così riservato che ai dipendenti venivano fornite identità false per evitare il rilevamento della loro concentrazione in un unico luogo da parte di spie straniere. Tuttavia, rimane poco chiaro come gli ingegneri cinesi possano aver eseguito il reverse engineering di uno scanner EUV, dato che ASML non ne ha mai fornito uno alla Cina e difficilmente ha formato personale cinese sulla manutenzione dei sistemi EUV, la cui esportazione nella Repubblica Popolare è vietata.
L'ingegneria inversa di una macchina contenente oltre 100.000 componenti è un'impresa titanica che richiede centinaia di ingegneri con conoscenze specialistiche, motivo per cui l'entità segreta guidata dal governo cinese ha assunto non solo ex ingegneri di ASML China, ma anche ex dipendenti dell'azienda olandese provenienti da Europa, Taiwan e Stati Uniti. Un esempio è Lin Nan, precedentemente responsabile della tecnologia della sorgente di luce EUV presso ASML, che ora guida un team presso lo Shanghai Institute of Optics dell'Accademia Cinese delle Scienze e ha depositato otto brevetti relativi all'EUV in soli 18 mesi. Questo potrebbe significare che utilizza la sua esperienza e conoscenza piuttosto che tentare di replicare direttamente il lavoro svolto in ASML.
Il rapporto rivela che circa 100 neolaureati sono incaricati di smontare e studiare componenti provenienti da strumenti di litografia EUV e DUV, con ogni postazione monitorata da una telecamera dedicata che registra il processo di smontaggio e riassemblaggio. I dipendenti che riescono a rimontare correttamente i componenti ricevono bonus, ma uno scanner Twinscan NXE è un meccanismo costituito da oltre 100.000 parti che devono funzionare insieme con tolleranze nanometriche, non semplicemente la somma di tutte le parti. Come ha dichiarato ASML in una nota pubblicata da Reuters: "Ha senso che le aziende vogliano replicare la nostra tecnologia, ma farlo non è un'impresa da poco".
Il governo cinese punterebbe a ottenere i primi chip prototipali entro il 2028, ma le fonti di Reuters ritengono più realistico il 2030, tra quattro o cinque anni. Questo lasso temporale evidenzia la distanza che separa ancora la Cina dalla produzione effettiva di semiconduttori con tecnologia EUV. Gli strumenti di litografia avanzata richiedono l'integrazione perfetta di sorgenti luminose sofisticate, ottiche avanzate, ingegneria meccanica ultra-precisa, software di controllo complesso e materiali specializzati, tutti elementi che devono funzionare in modo affidabile entro le tolleranze su scala nanometrica richieste dalla produzione moderna di chip. Non è chiaro se il team attuale responsabile dello smontaggio e riassemblaggio dei componenti possa effettivamente far funzionare flawlessly una macchina ultra-complessa per produrre semiconduttori in volumi elevati.