In 2024 stopte een TSMC-fabriek de productielijn twee volle dagen vanwege een enkel deeltje -dunner dan een mensenhaar- in een EUV-lithografiemachine.
Het was geen mechanisch defect; het stof was eenvoudigweg op een van de spiegels neergedaald.
De nauwkeurigheid van de spiegel bedraagt 0,12 nanometer, met een oppervlakteruwheid van slechts 20 picometer. Bij dit precisieniveau kan een klein deeltje ervoor zorgen dat een hele partij wafels wordt gesloopt.
Ingenieurs hebben 48 uur besteed aan het opnieuw kalibreren van het systeem.
Dit verhaal onthult de meest brutale waarheid over de halfgeleideroptica-industrie:
Het gaat er niet om of het *kan* worden vervaardigd, maar of je ervoor kunt zorgen dat er *geen onverwachte problemen* optreden.
Wat monopoliseert Zeiss precies?
Velen weten dat ASML het monopolie heeft op EUV-lithografiemachines. Weinigen realiseren zich echter dat de optische systemen binnen de EUV-machines van ASML volledig van Zeiss komen.
Een overzicht van de voor- en nadelen van progressieve brillenglazen van Zeiss: vergelijkingen, serieoverzicht en prijslijst-alles wat u moet weten in één oogopslag! – Naikan.com
Een EUV-lithografiemachine wordt verkocht voor ruim 300 miljoen euro. Het meest kritische, dure en moeilijk-te-fabricageonderdeel is het optische systeem dat uit deze spiegels bestaat.
De halfgeleiderdivisie van Zeiss biedt werk aan 8.500 mensen, van wie er 2.000 zich uitsluitend bezighouden met EUV-technologie.
Dit is geen overdrijving. Het reinheidsniveau in de werkplaats voor de productie van EUV-spiegels is tienduizend keer hoger dan dat van een operatiekamer. Temperatuurschommelingen binnen de werkplaats mogen niet groter zijn dan 0,01 graden Celsius. Elke trilling kan maandenlang polijstwerk ongedaan maken.
Zeiss is het enige bedrijf ter wereld dat deze componenten kan produceren.
In 2016 heeft ASML 1 miljard euro uitgegeven om een belang van 25% te verwerven in de halfgeleiderdivisie van Zeiss,-niet om zich te beschermen tegen concurrenten, maar uit angst dat Zeiss zou kunnen stoppen met samenwerken met hen.
Waar schiet de Chinese optische industrie precies tekort?
Het antwoord op deze vraag situeert zich op drie niveaus.
Niveau één: Sectoren waarin we al aan de winnende hand zijn
China is al wereldleider op het gebied van lenzen voor mobiele telefoons, autolenzen en beveiligingscameralenzen. In de eerste helft van 2025 benaderde de omzet van Sunny Optical de 20 miljard yuan, en het bedrijf stond wereldwijd aan de top wat betreft verzendvolume.
Zeiss is vrijwel niet aanwezig in deze sectoren.
Dit is geen kwestie van inhalen; het is een kwestie van de wedstrijd al gewonnen hebben. Afbeelding
Het tweede niveau: een sector die net is binnengekomen
In de hoogwaardige microscoopsector lanceerde Yongxin Optics in 2023 China's eerste confocale lasermicroscoop met vier- kleuren; het heeft een resolutie van 120 nanometer en kost de helft van die van geïmporteerde modellen. Instellingen zoals Tsinghua University, Peking University en de Chinese Academie van Wetenschappen maken er al gebruik van.
Yongxin leidde ook de formulering van de internationale norm ISO 9345, wat de eerste keer was dat het bedrijf aan tafel plaatsnam waar de spelregels werden vastgelegd.
Marktaandeelgegevens voor 2025 vertellen echter een grimmig verhaal: Zeiss en Leica controleren samen bijna 60% van de confocale microscoopmarkt, terwijl het binnenlandse vervangingspercentage nog maar net de dubbele cijfers heeft bereikt.
De reis van 0 naar 1 is voltooid, maar de reis van 1 naar 10 is nog maar net begonnen.
Het derde niveau: een sector met een lange weg te gaan
Binnenlandse bedrijven zoals Fujian Forecam Optics en Motic Optical (Maolai) hebben doorbraken bereikt op het gebied van lithografische objectieflenzen, waarbij ze het knooppunt van 90- nanometer hebben bereikt. De ultra-precieze objectieflenzen van Motic zijn al geïnstalleerd in i-line lithografiemachines.
De DUV-objectieflenzen die Zeiss aan ASML levert, ondersteunen daarentegen immersielithografieprocessen die een resolutie van minder dan 7 nanometer kunnen bereiken.
De kloof daartussen omvat meer dan alleen precisie. Dunne-filmcoating, adaptieve optica en polarisatiecontrole- vormen elk op zichzelf een enorme barrière.
Als het om EUV-technologie gaat, is de kloof zo groot dat deze niet langer alleen in 'jaren' kan worden gemeten.
De echte barrière is niet de technologie; Het is tijd
Zeiss werd opgericht in 1846.
In de loop van 180 jaar heeft het bedrijf meer dan alleen patenten verzameld-waaronder meer dan 1500 op het gebied van halfgeleiders-het heeft een systeem gebouwd dat met vrijwel-foutloze betrouwbaarheid werkt.
Binnenlandse fabrikanten kunnen een enkele spiegel met hoge precisie slijpen. Wat Zeiss echter bereikt, is een consistente precisie op elk afzonderlijk apparaat, die tientallen jaren lang wordt gehandhaafd.
Wat betekent dit?
Het betekent dat TSMC, Samsung en Intel bereid zijn tientallen miljarden dollars aan productiecapaciteit in te zetten voor Zeiss-lenzen, omdat ze hun productieopbrengsten betrouwbaar kunnen voorspellen.
Binnenlandse optische fabrikanten bereiken af en toe doorbraken op specifieke gebieden. De voortgang van ‘het kunnen redden’ naar ‘stabiele massaproductie’ en uiteindelijk naar ‘het vertrouwen van de klant winnen om jou zijn levensonderhoud toe te vertrouwen’ brengt bij elke stap jaren van vallen, opstaan en valideren met zich mee.
ASML en Zeiss hebben hun technologische roadmaps tot 2040 al uitgestippeld. Dit is niet alleen maar een partnerschap; het is een symbiotische relatie.
Het ene been rent vooruit, het andere been achtervolgt.
De huidige toestand van de Chinese optische industrie is uniek.
Op de consumentenmarkt zijn wij koploper. In de high--markt zijn we bezig met een inhaalslag-.
De fase III van 344 miljard yuan van het ‘Grote Fonds’ is gericht op kritische ‘chokepoint’-technologieën. Bedrijven als Yongxin, Sunny Optical en Mulai boeken voortdurend doorbraken in hun respectievelijke sectoren.
Toch zijn er dingen die geld alleen niet kan oplossen.
Beschouw de cleanroom in de Zeiss-fabriek in Oberkochen-tienduizend keer schoner dan een operatiekamer; het productiesysteem dat al bijna twee eeuwen functioneert; het team van ingenieurs is gedurende tientallen jaren van samenwerking verfijnd-
Dit zijn activa die in de loop van de tijd zijn opgebouwd.
Inhalen is geen 100 meter sprint die ingekort kan worden door er simpelweg geld tegenaan te gooien. Het is een marathon.
Het goede nieuws is dat we al op de goede weg zijn. En op sommige banen zijn we al op voorsprong gekomen.
