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China apresentou a Xizhi, sua primeira máquina comercial de litografia por feixe de elétrons, com precisão de 0,6 nm e traços de 8 nm. Porém a escrita ponto a ponto pode levar horas e está longe da produção em massa.
A China apresentou a Xizhi, sua primeira máquina comercial de litografia por feixe de elétrons (EBL), desenvolvida pelo Instituto de Inovação Quântica de Yuhang da Universidade de Zhejiang. O equipamento foi revelado em 13 de agosto de 2025, em Yuhang, e marca um passo estratégico na tentativa de independência tecnológica do país no ecossistema de semicondutores.
Segundo fontes locais e relatos da imprensa internacional, a Xizhi entrou em fase de testes de aplicação e foi anunciada como ferramenta voltada a uso comercial em P&D, especialmente em áreas como chips quânticos e prototipagem avançada. A comunicação oficial de Hangzhou e do China Daily reforça que o objetivo é reduzir a dependência de equipamentos importados sujeitos a controles de exportação.
O dado que mais chamou atenção foi a precisão de posicionamento de 0,6 nm e a largura de linha de 8 nm, parâmetros que colocam a Xizhi em patamar competitivo para pesquisa e desenvolvimento de estruturas nanométricas, ainda que isso não se traduza em “nó de processo” industrial. Essa distinção é fundamental para evitar interpretações exageradas sobre a capacidade do equipamento.
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A Xizhi funciona como um símbolo do esforço chinês para fortalecer a cadeia doméstica de ferramentas críticas. Trata-se de um movimento incremental, mas alinhado à meta de autonomia em semicondutores, em um momento de restrições que afetam acesso a EUV e a outros insumos de ponta.
Como funciona a litografia por feixe de elétrons
A EBL é uma técnica de escrita direta. Em vez de projetar a imagem de uma máscara óptica, um feixe de elétrons funciona como um “nanopincel” que desenha ponto a ponto sobre o resiste, permitindo padrões extremamente finos e grande flexibilidade de desenho. Essa característica torna a tecnologia especialmente útil para prototipagem, P&D e microfabricação de baixo volume.
A vantagem está na resolução sub-10 nm e na liberdade de gravar geometrias complexas sem precisar fabricar uma máscara a cada iteração de design. Laboratórios e universidades usam EBL há décadas justamente por essa agilidade no ciclo de aprendizado e por sua utilidade em áreas como fotônica, micro-óptica e dispositivos quânticos.
O preço dessa flexibilidade é o rendimento. Por ser ponto a ponto, a EBL sofre com baixa taxa de transferência. A literatura técnica descreve tempos de exposição que podem escalar para muitas horas por wafer em padrões densos, o que inviabiliza a produção em massa. Mesmo com iniciativas de multifeixe, a barreira de throughput segue como o grande “porém” da EBL.
Na prática, isso coloca a EBL como complemento e não substituta dos scanners fotolitográficos usados em escala industrial. Ela é excelente para iterar e validar ideias, menos indicada para alto volume com custos competitivos.
Por que a Xizhi não substitui o EUV High-NA da ASML
A comparação que surgiu imediatamente após o anúncio foi com o EUV High-NA da ASML. Conceitualmente, são ferramentas distintas. A Xizhi é EBL de escrita direta, sem máscara, focada em pesquisa e baixos volumes. Já o High-NA EUV é um sistema de produção com máscara, projetado para alto volume em nós lógicos avançados.
Do ponto de vista de resolução, a própria ASML afirma que o EXE de High-NA oferece CD de 8 nm em uma única exposição, algo que atende às exigências de nós lógicos futuros, com ganhos claros de densidade. Além disso, a plataforma foi concebida para produtividade de centenas de wafers por hora, requisito básico para viabilidade econômica em fabricação em escala.
A adoção industrial do High-NA já está em curso. A ASML enviou as primeiras unidades, e fabricantes como Intel e TSMC participam do ecossistema de integração. Isso reforça a diferença prática entre uma ferramenta pronta para rota fab e um equipamento que, embora preciso, ainda não entrega a taxa de transferência necessária à manufatura.
Em resumo, EBL e EUV cumprem papéis diferentes dentro da mesma cadeia. A Xizhi pode acelerar pesquisa e prototipagem, enquanto o High-NA segue como referência quando o tema é produção em massa com alto rendimento.
Onde a Xizhi pode ganhar espaço agora
No curto prazo, o impacto mais palpável tende a ocorrer em laboratórios universitários, institutos públicos e startups que dependem de escrita direta para validar processos. O anúncio chinês cita aplicações em chips quânticos, uma área na qual flexibilidade de layout e agilidade de iteração são diferenciais.
Como equipamentos importados vêm sofrendo restrições, a disponibilidade de uma EBL doméstica ajuda a preencher lacunas em infraestrutura de P&D, reduzindo custos e prazos de acesso a ferramentas críticas. Isso também fomenta capital humano e ecossistema local de fornecedores.
A médio prazo, a Xizhi pode servir de ponte tecnológica. Enquanto a indústria chinesa permanece alavancada por DUV para a maior parte da produção, ter uma EBL própria contribui para iterar processos, desenhar máscaras e otimizar etapas que futuramente se beneficiarão de uma eventual disponibilidade de EUV.
Nada disso elimina a necessidade de metrologia, química de resiste, controle de defeitos e toda a engenharia de produção que transformam protótipos em alto volume. Ainda assim, é um passo concreto na direção de maior autonomia.
O “entrave” desta conquista: rendimento, custo e maturidade
O grande desafio é converter precisão em capacidade industrial. A EBL permanece limitada por throughput baixo quando se trata de padrões complexos e densos. Estudos apontam que expor integralmente um wafer de 300 mm com EBL pode levar muitas horas, o que encarece cada unidade e reduz competitividade em relação à fotolitografia.
A literatura também registra tentativas de multifeixe para elevar a taxa de escrita, com metas históricas de wafers por hora em cenários muito específicos. Mesmo assim, a distância para sistemas EUV modernos, que já reportam centenas de wafers por hora em roadmap público, continua significativa.
Há ainda o fator ecossistema. Para competir no topo, não basta a ferramenta de gravação. É preciso maturidade em inspeção, metrologia, materiais, máscaras, software de OPC e controle de processo. Nesse conjunto, a Xizhi é um avanço relevante, porém não muda sozinha a posição relativa da China em produção avançada frente a EUA e Europa.
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