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ASML es el fabricante más importante de máquinas para fotolitografía electrónica y el que tiene los modelos más avanzados, y por amplia diferencia con respecto a sus competidores que hacen lo que pueden. Durante el tercer trimestre del año la compañía ingresó 5241 millones de euros y firmó contratos pro valor de 6200 millones de euros para proporcionar más escáneres a sus clientes. Ambas cifras fueron de récord, como es habitual en esta situación de sobredemanda de chips donde todo el mundo está (intentando) expandir su producción.

ASML es el mayor fabricante de maquinaria litográfica y está actualmente muy por delante de su competencia, a años luz. Sabe que si compañías como TSMC, Samsung o Intel pueden desarrollar chips pensando en procesos litográficos de 5 nm, 3 nm o incluso menos en los próximos años es gracias a las máquinas que construye. Eso hace que tenga una especial relevancia lo que dice sobre el futuro cercano en procesos litográficos porque es la que establece lo que va a ocurrir. De ahí una interesante predicción de que para 2030 se podrán crear procesadores que incluyan hasta 300 000 millones de transistores.

Intel ha establecido un calendario bastante claro de procesos litográficos para los próximos años y en 2022 empezará a producir obleas con luz ultravioleta extrema (UVE). Para ello no le ha quedado más remedio que recurrir a los escáneres de ASML, la única empresa del mundo que hace estos equipos funcionando con luz ultravioleta extrema. Las principales compañías de producción de chips tienen algún tipo de inversión en ASML, como Samsung, TSMC o Intel, por lo que también tienen cierta preferencia a la hora de adquirir nueva maquinaria.

Los planes de expansión de la producción de semiconductores van a mover decenas de miles de millones de dólares durante el próximo lustro pero el elemento fundamental para conseguirlo es el de la maquinaria. Aunque los principales fabricantes de la misma han aumentado su producción, es maquinaria muy compleja y tampoco se puede aumentar a lo loco porque a su vez hay que aumentar la producción de las piezas que muchas veces no dependen de ellos. Es el caso de la neerlandesa ASML, la más avanzadas, pero también hay muchas otras compañías de maquinaria que han ido aumentando la producción.

Aunque ASML es conocida por sus máquinas de producción litográfica se dedica también a otra serie de productos relacionados y necesarios para la fabricación de las obleas. Uno de ellos son las películas transparentes usadas para proteger los fotolitos en el proceso de fabricación. ASML ha mejorado esta película protectora para adaptarla adecuadamente a la luz ultravioleta extrema, lo que a la postre mejorará el rendimiento de producción de las obleas —el número chips válidos extraídos de ellas—.

Las compañías más avanzadas en litografías del mundo no dependen solo de ellas sino también de los escáneres que son los que realizan la producción. Nada sirve tener la litografía más avanzada del mundo si no puedes crear obleas, y en este terreno la empresa neerlandesa ASML es la más avanzada del sector. Pero debido a toda la ingeniería que hay detrás de estos equipos y su alto coste, solo produce una cantidad limitada de unidades cada año. Según Digitimes, TSMC habría solicitado un pedido mayor de escáneres a ASML para 2021.

La fundición más avanzadas usada por terceros para producir sus diseños es indiscutiblemente TSMC. Puede que Samsung haya hecho progresos y abierto nuevas líneas de fabricación para esas empresas, pero todavía le falta limar asperezas a la hora de facilitar el diseño de los chips y los programas de pruebas. Sea como sea, ambas compañías llevan unas semanas hablando sobre sus procesos de 3 nm de manera superficial, si bien TSMC ha querido ahora seguir haciendo ruido con este proceso litográfico que no se usará en producción en masa hasta 2022.

Uno de los problemas a los que se han enfrentado las compañías para llevar los procesos litográficos por debajo de los 7 nm es a la aparición de defectos por causas que no siempre son conocidas. En el proceso de producción suelen incluirse aparatos de medición para detectar posibles defectos en las obleas (metrología), pero hasta ahora no había una herramienta para los procesos más modernos con luz ultravioleta extrema y a 5 nm hacia abajo. ASML, el mayor fabricante de escáneres litográficos, ha anunciado la eScan1000, una herramienta para detectar defectos a esos niveles.