ASML domina la litografía EUV, la tecnología que hace posible los chips más avanzados usados por TSMC, Intel, Samsung y toda la industria.
ASML es una empresa holandesa dedicada a la fabricación de maquinaria de litografía, utilizada en la fabricación de semiconductores, si es la que está detrás de que tu laptop, tablet y smartphones puedan operar. Sin sus equipos de fabricación, la digitalización de hoy no podría ser posible.
La compañía fue fundada en 1984 a partir de una división tecnológica de Philips. Con el tiempo, pasó de ser una empresa poco conocida a convertirse en una pieza clave en la industria global de chips. No diseña ni fabrica semiconductores, pero sin sus máquinas no se podrían producir los chips más avanzados del mundo.
ASML es la única empresa del mundo que ha logrado industrializar la litografía ultravioleta extrema, una tecnología que permite grabar patrones extremadamente finos sobre obleas de silicio.
Cada máquina EUV puede costar más de 150 millones de dólares y su producción requiere componentes altamente especializados que llegan desde distintas partes del mundo. Su ensamblaje y calibración involucran procesos extremadamente precisos que solo ASML ha logrado dominar a nivel comercial.
Fabricantes como TSMC, Intel y Samsung dependen por completo de esta tecnología para mantener su competitividad y avanzar hacia nuevos nodos de producción. La empresa holandesa no solo provee la herramienta, sino que también determina hasta dónde puede llegar la industria global del chip.
La importancia de ASML a nivel global radica en que es una empresa estratégica y única en el mundo, solo ella es capaz de crear los sistemas (máquinas) de litografía para fabricar chips a escala nanométrica para smartphones y laptops de última generación. Sin sus equipos, el desarrollo tecnológico global quedaría estancado en procesos de fabricación menos eficientes y más costosos.
Es tal el nivel de importancia de la firma, que si bien está ubicada fuera de EE.UU, ella asume las regulaciones que restringen la venta de sus equipos más avanzados a China, por decisiones que Países Bajos han asumido por ser un aliado estratégico de USA, ya que la compañía es un actor geopolítico relevante.
La litografía es el proceso mediante el cual se imprimen los patrones de los circuitos sobre una oblea de silicio que luego se transformará en un chip. Este paso define la estructura interna del procesador y su nivel de precisión determina cuántos transistores pueden integrarse en cada unidad.
Para lograr este proceso, se proyecta luz a través de una máscara sobre una capa fotosensible que cubre la oblea, lo que permite grabar los patrones deseados con una resolución determinada. Cuando se trata de litografía EUV, esa luz tiene una longitud de onda de 13.5 nanómetros, muy inferior a los 193 nanómetros que usan los sistemas tradicionales.
La ventaja de la litografía EUV es que permite grabar patrones más pequeños en un solo paso, lo que reduce el número de etapas del proceso y mejora la eficiencia general. Al mismo tiempo, se mejora el rendimiento del chip, se reduce el consumo energético y se posibilita el avance hacia nodos tecnológicos más avanzados.
1. Aplicación del fotorresistente
La oblea de silicio se recubre con una capa uniforme de fotorresistente, un material sensible a la radiación (193 nm en DUV o 13,5 nm en EUV). Esta aplicación se realiza mediante centrifugado (spin coating) en condiciones limpias.
2. Alineamiento y carga en el escáner litográfico
La oblea es cargada en el sistema de litografía y alineada con alta precisión mediante sistemas ópticos e interferométricos. En esta fase se asegura que el patrón se proyecte en la ubicación exacta sobre la oblea.
3. Proyección del patrón
Se proyecta luz ultravioleta a través de una máscara (retícula) que contiene el patrón del circuito. En EUV, esta luz es reflejada (no transmitida) y enfocada por una serie de espejos multicapa dentro de una cámara de vacío.
4. Exposición del fotorresistente
La luz incide sobre la capa de fotorresistente, modificando su estructura química según el patrón proyectado. Esto define qué zonas serán eliminadas en el siguiente paso.
5. Revelado del patrón
La oblea se somete a un proceso químico que elimina selectivamente el fotorresistente expuesto (o no expuesto, según sea positivo o negativo), dejando al descubierto las áreas que formarán parte del patrón del chip.
6. Etchado (grabado)
Se emplea un proceso de grabado químico o plasmático para transferir el patrón revelado a la capa subyacente del sustrato (óxidos, metales, silicio). Esto da forma física al circuito sobre la oblea.
7. Eliminación del fotorresistente (stripping)
El fotorresistente restante se remueve completamente mediante procesos húmedos o plasma, dejando solo las estructuras grabadas sobre la oblea.
El desarrollo de ASML no ha sido en solitario, ya que ha contado con el respaldo técnico y comercial de tres actores fundamentales en la industria. Intel, TSMC y Samsung no solo son sus principales clientes, sino también socios estratégicos en la evolución de su tecnología.
Intel fue uno de los primeros en invertir en el desarrollo de litografía EUV con una participación de más de 4.000 millones de dólares en 2012. A pesar de esa ventaja inicial, la compañía enfrentó retrasos en la implementación de sus nodos más avanzados, pero hoy busca recuperar terreno con su hoja de ruta basada en 20A y 18A.
TSMC fue la primera en usar EUV en producción comercial en 2019 con su nodo N7+, y desde entonces ha liderado la adopción de la tecnología en 5 y 3 nanómetros. Su relación con ASML es técnica y estratégica, ya que participa directamente en la validación de nuevos equipos y procesos.
Samsung también ha sido un actor importante al integrar EUV tanto en lógica como en memorias, y en 2022 fue el primero en anunciar producción comercial en 3 nanómetros con arquitectura GAA. Aunque su volumen es menor al de TSMC, mantiene una posición activa en el desarrollo de nodos avanzados.
Estos tres fabricantes no solo impulsan la demanda de equipos EUV, sino que también colaboran en su validación técnica y en la definición del rumbo que tomará la litografía en los próximos años. Junto a ASML, son quienes definen el ritmo de avance de toda la industria de semiconductores.
Si el ritmo del avance digital depende de una sola compañía, ¿qué pasará con la innovación global si esa cadena se rompe?
