Punktuelles Direktschreiben per Elektronenstrahllithographie ist niedrig im Wirkungsgrad, hoch in den Kosten und hängt vollständig von Importen ab: Bauhinia Lithographie nutzt Laserinterferenztechnik, um die Herstellungsgeschwindigkeit von Wafer-Level-Masken um das Zehnfache zu steigern.

Interferenzlithographie löst das Problem der Massenproduktion von Mikro- und Nanobauelementen, Zijing Lithographie strebt nach einer neuen Finanzierungsrunde

Zijing Lithography Technology (Shenzhen) Co., Ltd. (im Folgenden als „Zijing Lithographie“ bezeichnet) treibt derzeit eine neue Finanzierungsrunde voran. Das 2022 gegründete Unternehmen wurde gemeinsam von der Universität Hongkong, dem Hongkonger Innovations- und Technologiedepartement sowie dem Hongkong Science Park ausgebrütet. Es konzentriert sich auf die Forschung und Entwicklung der laserinterferenz-Nanolithographietechnologie, die Herstellung von Nanolithographiegeräten und die Bereitstellung hochwertiger Lösungen für die Mikro- und Nanofertigung. Derzeit wurden bereits kommerzielle Geräte an Kunden im Bereich der Augmented-Reality-Anzeige geliefert.

Die Schwierigkeiten der Elektronenstrahllithographie: Die Massenproduktion neuartiger Mikro- und Nanobauelemente wartet auf neue Werkzeuge

Mikro- und Nanooptikbauelemente gelangen allmählich aus Laboren in die großtechnische Massenproduktion. Neuartige Anwendungen wie Augmented-Reality-Anzeigen, 3D-Sensoren, fahrzeugmontierte Optiken und Biochips stellen hohe Anforderungen an die Herstellung großflächiger periodischer Nanostrukturen wie Metasurfaces, Beugungsgitter und Nanoimprint-Schablonen in Bezug auf hohe Frequenz, niedrige Kosten und hohe Konsistenz.

Das derzeit gängige hochpräzise Nanostrukturierungswerkzeug ist die Elektronenstrahllithographie. Sein Punkt-für-Punkt-Direktschreibverfahren weist bei der Herstellung von Waferschablonen eine geringe Effizienz und hohe Kosten auf. Die zugehörigen Geräte sind seit langem auf Importe angewiesen, was durch lange Lieferzeiten und hohe Wartungskosten die Markteintrittsbarrieren weiter erhöht. Am Beispiel der Herstellung von Waferschablonen dauert das herkömmliche Elektronenstrahlverfahren Stunden oder sogar Tage, die Kosten für eine einzelne Bearbeitung sind hoch, sodass es die schnelle Iteration neuartiger Bauelemente in den Phasen der Forschungsvalidierung und der Kleinserienproduktion kaum unterstützen kann.

Der Marktraum expandiert rasant. Nach Daten von Grand View Research betrug der globale Markt für optische Metasurfaces im Jahr 2025 etwa 170 Millionen US-Dollar und wird voraussichtlich bis 2033 auf etwa 650 Millionen US-Dollar ansteigen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von rund 17,8 % entspricht. Vor dem politischen Hintergrund der Lokalisierung von Halbleitergeräten und der selbstständigen Kontrolle über Schlüsseltechnologien haben alternative Lithographiewerkzeuge mit den Vorteilen hoher Effizienz und niedriger Kosten einen eindeutigen industriellen Wert.

Von Interferenzstreifen bis zu Wafer-Geräten: Der Engineering-Pfad der Laserinterferenzlithographie

Das technische Konzept von Zijing Lithographie basiert auf dem Prinzip der Laserinterferenzlithographie: Mehrere kohärente Laser interferieren auf der Oberfläche des Photoresists und erzeugen feine Streifen, wodurch großflächige periodische Nanostrukturen in einer einzigen Belichtung ohne Maske erzeugt werden können, wobei Vorteile bei Auflösung, Effizienz und Kosten kombiniert werden. Das Unternehmen hat diese Technologie weltweit erstmals zu automatisierten Wafer-Geräten industrialisiert, und die zugehörigen Ergebnisse erhielten 2022 die Goldmedaille der Internationalen Erfindermesse in Genf.

Laut den vom Unternehmen veröffentlichten Informationen und den Ausstellungsunterlagen der China International Optoelectronic Exposition (CIOE) ist die Effizienz der laserinterferenz-Lithographieanlage von Zijing Lithographie bei der Herstellung einer Waferschablone mehr als 10-mal so hoch wie die von importierten Elektronenstrahl-Lithographieanlagen, und die Kosten betragen nur 1/10. Derzeit hat das Unternehmen Produktlinien wie die vollautomatische Schritt-und-Wiederholungs-Laserinterferenz-Lithographieanlage VIL1000 und die kompakte Tisch-Laserinterferenz-Lithographieanlage GIL2000 gebildet, die alle Szenarien von der Forschungsbemusterung bis zur Fertigungsdienstleistung für die Massenproduktion abdecken.

Im Geschäftsmodell verfolgt Zijing Lithographie ein zweigleisiges Konzept aus „Geräteverkauf + Fertigungsdienstleistungen“: Einerseits verkauft es Laserinterferenz-Lithographiegeräte an Kunden, andererseits bietet es One-Stop-Dienstleistungen für die hochwertige Mikro- und Nanofertigung von der Konzeptvalidierung über die Kleinserienproduktion bis zur Massenproduktionsdienstleistung an und übernimmt die kundenspezifische Bemusterung von Nanoimprint-Schablonen, ultradünnen Metallgittermasken und Mikro- und Nanobauelementen. Das Unternehmen besitzt 4 US-amerikanische Erfindungspatente, 3 PCT-Patente und mehrere laufende Patentanmeldungen, die innovative Mikro- und Nanoverarbeitungstechnologien und deren Anwendungen abdecken.

Das Team der Universität Hongkong führt die Leitung: Die Geräte wurden bereits an Kunden im Bereich der AR-Anzeige geliefert

Das Forschungs- und Entwicklungsteam von Zijing Lithographie stammt hauptsächlich von der Princeton University in den USA, der Universität Hongkong und der Tsinghua-Universität und verfügt über fast 20 Jahre technische Erfahrung in den Bereichen Nanolithographie, Nanoimprint und Mikro- und Nanoverarbeitung. Die Kerntechnologie des Unternehmens stammt von dem Team von Professor Li Wendi aus der Abteilung für Maschinenbau der Universität Hongkong: Li Wendi absolvierte sein Bachelorstudium an der Tsinghua-Universität, studierte anschließend an der Princeton University unter der Anleitung von Professor Stephen Y. Chou, dem Erfinder der Nanoimprint-Technologie und Mitglied der US-amerikanischen National Academy of Engineering, arbeitete an der Spitzenforschung für Lithographieverfahren im HP-Labor und trat später der Universität Hongkong bei, um die Forschung im Bereich der Mikro- und Nanofertigung zu leiten.

Derzeit hat Zijing Lithographie den ersten Schritt der Kommerzialisierung getan: Kommerzielle Laserinterferenz-Lithographiegeräte wurden an Unternehmen im Bereich der Augmented-Reality-Anzeige geliefert und auf Branchenmessen wie der China International Optoelectronic Exposition 2026 vorgestellt. Das Unternehmen ist in Bao'an District, Shenzhen, registriert, mit einem eingetragenen Kapital von 3 Millionen Yuan, und befindet sich im vollständigen Besitz des verbundenen Unternehmens in Hongkong, InterLitho Innovation Limited. Der gesetzliche Vertreter ist Zhou Zhongwei. Der Leiter des Teams nahm auch als Unternehmensvertreter an Aktivitäten für die Zusammenarbeit zwischen Industrie, Universität und Forschung wie „Innovatives Bao'an · Talentforum“ im Bezirk Bao'an teil.

Zijing Lithographie treibt derzeit eine neue Finanzierungsrunde voran, die Mittel werden für die Lieferung von Geräten in Massenproduktion, den Aufbau von Produktionslinien und die Marktexpansion verwendet. Unter dem doppelten Antrieb der Nachfrage nach der Massenproduktion von Mikro- und Nanooptikbauelementen und der lokalen Substitution versucht dieses von einer Universität ausgebrütete Lithographiegeräteunternehmen, Herstellern neuartiger Bauelemente einen schnelleren und kostengünstigeren Weg für die Nanostrukturierung zu bieten.