¿Por qué una nación en camino a consolidar su poderío económico y tecnológico tendría tanto interés en avanzar desesperadamente en la vía de la fabricación de semiconductores? ¿Qué tienen de especiales los diferentes tipos de microprocesadores para la fabricación de nuevos dispositivos móviles, automóviles, y toda clase de instrumentos electrónicos en el mundo? ¿Por qué la batalla por el liderazgo en el descubrimiento de nuevos métodos de fabricación de esta clase de microcomponentes es un tema tan importante para el desarrollo evolutivo de la escena geopolítica actual y la de los años que están por venir?
Muchos son los factores que habrán de determinar la respuesta a esta serie de interrogantes, pero, sin duda alguna, el de la autosuficiencia tecnológica en el camino de las cadenas de suministro, será el factor clave que le dará, ya sea a los estadounidenses o los asiáticos, un papel preponderante en la nueva fabricación de tecnologías digitales en las décadas que se aproximan.
En este sentido, las máquinas de fotolitografía ultravioleta extremo (UVE) que fabrica la compañía holandesa ASML son un prodigio de la tecnología, ya que su funcionamiento acelera y certifica el proceso de fabricación de los conocidos microprocesadores (chips). De hecho, sin ellas los circuitos integrados más avanzados que producen los mayores fabricantes de semiconductores del planeta, entre los que se encuentran TSMC y Samsung, no serían una realidad.
Una sola de las máquinas de litografía UVE de la compañía holandesa ASML contiene más de 100 000 piezas, 3000 cables, 40 000 pernos y nada menos que dos kilómetros de conexiones eléctricas. Son complejas estructuras con miles de multiprocesos integrados que garantizan la fabricación masiva de esta clase de microprocesadores de alta calidad en tiempo récord. No obstante, el hardware es solo uno de los ingredientes de la receta. El otro, y también es esencial, es el software integrado que se responsabiliza de dirigir y supervisar el correcto funcionamiento de cada uno de los equipos de litografía.
Por su parte, los microchips se fabrican construyendo complejos patrones de transistores, o interruptores eléctricos en miniatura, que se distribuyen capa a capa, sobre una diminuta superficie de silicio.
Para materializar su diseño, se imprimen mediante un sistema litográfico en el que se proyecta luz a través de un plano, el patrón de esos interruptores en miniatura. Después, la luz se encoge y enfoca mediante una óptica avanzada grabándose posteriormente el modelo en una especie de oblea de silicio fotosensible.
Ese molde forma el circuito de un microchip de silicio, que puede acabar en un ordenador, un teléfono o cualquier otro dispositivo eléctrico.
El objetivo es tratar de hacer el mejor y más eficiente microchip a escala, y cuanto más pequeño mejor, lo cual puede traducirse en ganancia para el área de marketing de cualquier empresa de smartphones, automóviles o dispositivos electrónicos, ya que un microcomponente ahorra espacio y seguramente dinero en la distribución espacial y diseño de nuevos dispositivos o tableros de indicadores de un automóvil.
Aquí es donde entra el elemento diferenciador de las máquinas más avanzadas de la compañía holandesa ASML, las cuales pueden trabajar a escalas minúsculas generando luz ultravioleta extrema superfina, de sólo 13,5 nanómetros.
Para tener una idea más clara del micro universo del que se está hablando, las líneas más finas que un bello humano tiene, están entre los 50 y 100.000 nanómetros. Esta clase de componentes milimétricos son mucho más pequeños.
En la actualidad todo lo anterior cobra relevancia, debido a dos factores claves en la guerra por el liderato de la innovación tecnológica entre China y Estados Unidos: el primer factor a considerar es que, hasta ahora, el 85% de los microprocesadores que son utilizados en China, tienen un origen extranjero y no nacional, lo que los hace sumamente dependientes de otros procesos en las cadenas productivas.
Esta clase de dependencia, a su vez, puede verse claramente evidenciada, a partir del segundo factor en la ecuación, la empresa ASML, con sede en los Países Bajos, tiene actualmente el monopolio en la fabricación en masa de equipos de litografía EUV, pero la exportación de sus productos a China está prohibida debido a sanciones impuestas por el gobierno estadounidense en 2019.
Esta situación ha tenido la finalidad de reducir o disminuir de manera sustancial el avance en la carrera por la innovación de las tecnologías de microprocesadores con nanotecnología implementada en sus componentes y por supuesto, en el mejoramiento de su rendimiento y la durabilidad de sus materiales por parte del gigante asiático. El objetivo es claro, China no puede seguir acrecentando su autosuficiencia en el terreno tecnológico por encima del ritmo que lleve a cabo occidente en sus propios procesos de creación y diseño de semiconductores.
Hasta ahora, es innegable que las sanciones de EUA a China en el terreno de los semiconductores han hecho cierto daño a la industria del país, pero esta misma situación, ha terminado por acelerar el desarrollo de equipos y litografías locales, algo con lo que los estadounidenses no contaban.
En el terreno de los equipos litográficos diferentes compañías alrededor del mundo han conseguido llegar ya a los 5 nm con maquinaria occidental de luz ultravioleta profunda, mientras que, en fechas recientes, ya se ha instalado el primer escáner de este tipo para producir obleas a 28 nm fabricado íntegramente en China (estos podrían considerarse como los más utilizados para cualquier dispositivo móvil o eléctrico).
La encargada de cristalizar este objetivo ha sido la compañía china Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE), quién mostró un significativo avance en el campo de la fabricación de chips, al presentar su solicitud de patente para un equipo de litografía que es esencial para la industria, de acuerdo con informes de la prensa especializada en aquel país.
Con este importante avance tecnológico China vuelve a incrementar la brecha en este rubro sobre el resto del mundo y seguramente logrará afianzar su supremacía en las cadenas globales de producción a pesar de las sanciones impuestas por Estados Unidos. La geoestratégica estadounidense debería cambiar si es que quieren seguir en el camino de la competitividad global.
POR LUIS MIGUEL MARTÍNEZ
COLUMNA INVITADA
PAL