Nuestro pronóstico ha sido certero, aunque, honestamente, esta vez era fácil acertar. Al menos si se interpretaban correctamente todos los indicios que teníamos sobre la mesa. A principios del pasado mes de septiembre Peter Wennink, que aún ejerce como copresidente de ASML (dejará su puesto el 24 de abril de 2024), anunció que su compañía ya tenía listo su primer equipo de litografía UVE de alta apertura (EUV High-NA por su sigla en inglés).
Además, en un claro intento de acaparar las miradas, este ejecutivo adelantó que se lo entregarían a uno de sus clientes antes de que acabase 2023. Esta máquina podría ir a parar a una de las plantas de TSMC. O de Samsung. Sin embargo, ya en ese momento estábamos razonablemente convencidos de que la compañía a la que estaba destinada esa primera máquina UVE de alta apertura era Intel. Y lo estábamos porque la empresa liderada por Pat Gelsinger la necesita imperiosamente para poder cumplir su itinerario.
Si este equipo no está en las manos de Intel con la anticipación debida difícilmente conseguirá tener listo su nodo litográfico 18A (1,8 nm) durante la segunda mitad del próximo año. Es lo que pretende. Además, en 2012 Intel invirtió en ASML nada menos que 4.000 millones de dólares para ayudarle a financiar el desarrollo de sus primeros equipos de litografía UVE, y con toda seguridad también ha participado de forma activa en la puesta a punto de esta primera máquina de litografía de alta apertura.
Por qué esta máquina es decisiva para afianzar la posición de EEUU frente a China
Finalmente el equipo de litografía más avanzado del planeta está viajando hacia la planta de fabricación de semiconductores que tiene Intel en Hillsboro (EEUU), como os contamos a finales de la semana pasada. Su denominación comercial es Twinscan EXE:5200, y podemos estar seguros de que durante las próximas semanas, meses y años vamos a oír hablar de él hasta estar completamente saciados. Y es que esta máquina va a tener con toda seguridad un rol estratégico no solo para Intel, Samsung o TSMC; también en el pulso que sostienen EEUU y China en el ámbito del desarrollo de circuitos integrados de vanguardia.
Los equipos de litografía UVE de alta apertura son aún más avanzados que las ya de por sí complejísimas máquinas de litografía UVE de primera generación
Un equipo de litografía de ultravioleta extremo (UVE) de primera generación contiene más de 100.000 piezas, 3.000 cables, 40.000 pernos y nada menos que dos kilómetros de conexiones eléctricas, y podemos estar seguros de que las nuevas máquinas UVE de alta apertura de ASML son todavía más complejas. De hecho, uno de estos últimos equipos cuesta presumiblemente unos 300 millones de dólares, mientras que una máquina UVE de primera generación se mueve en la órbita de los 150 millones de dólares.
En el artículo que dedicamos al criterio de Rayleigh explicamos con mucho detalle en qué consiste el parámetro 'NA' (numerical aperture), pero en este texto nos basta saber que esta variable identifica el valor de apertura de la óptica utilizada por el equipo litográfico. En este contexto este parámetro refleja esencialmente lo mismo que el valor de apertura cuando hablamos de la óptica de una cámara de fotos, por lo que condiciona la cantidad de luz que los elementos ópticos son capaces de recoger. Como podemos intuir, cuanta más luz recaben, mejor.
En cualquier caso, lo realmente importante es que en teoría los equipos de litografía UVE de alta apertura permitirán a los fabricantes de semiconductores producir circuitos integrados más allá de la barrera de los 3 nm. Para hacerlo posible ASML ha implementado una arquitectura óptica muy avanzada que tiene una apertura de 0,55 frente al valor de 0,33 que tienen los equipos de litografía UVE de primera generación. Este refinamiento de la óptica permite transferir a la oblea patrones de mayor resolución, de ahí que sea posible fabricar chips empleando tecnologías de integración más avanzadas que las utilizadas actualmente en los nodos de 3 nm.
No obstante, esto no es todo. Y es que ASML también ha mejorado los sistemas mecánicos que se responsabilizan de la manipulación de las obleas con el propósito de hacer posible que una sola máquina UVE de alta apertura sea capaz de producir más de 200 obleas por hora. No está nada mal. Actualmente ningún otro fabricante de equipos de litografía japonés, chino o surcoreano tiene una máquina capaz de competir de tú a tú con este ingenio de ASML. La alternativa más avanzada disponible es el equipo de litografía de nanoimpresión (NIL) de Canon con el que presumiblemente es posible fabricar chips de 2 nm. Pero, sobre el papel, la nueva máquina UVE de alta apertura de ASML reina en cúspide de los semiconductores en solitario.
Imagen de portada: ASML
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