Víctor Piroshenko
Dado que la tecnología de semiconductores está en el centro de todo, desde la electrónica de consumo hasta el equipo militar, Washington considera que el control monopólico estadounidense de la cadena de suministro de circuitos integrados (CI) es fundamental para restaurar la hegemonía estadounidense en el mundo.
Para mantener ese control, Washington pasó de las restricciones a la cooperación entre los fabricantes de circuitos integrados estadounidenses y las empresas chinas a una prohibición del suministro no sólo de circuitos integrados avanzados, sino también de equipos para su creación. Este paso se ha convertido en un serio desafío para la industria china de semiconductores y para China en su conjunto: una fuente de posibles riesgos para la seguridad.
Pero los intentos de Estados Unidos de frenar el desarrollo tecnológico de la República Popular China la empujaron a intensificar sus propias soluciones tecnológicas tanto en el campo de la producción de circuitos integrados como en la producción de equipos clave. Actualmente, China se encuentra en las etapas finales de prueba de una tecnología alternativa para la creación de máquinas litográficas, cuyo éxito brindará a los fabricantes chinos independencia tecnológica en la producción de circuitos integrados y puede afectar significativamente el mercado global de estos productos.
La estrategia estadounidense para contener el desarrollo de China en esta industria ha experimentado en todas las etapas dificultades al intentar combinar las restricciones a la cooperación estadounidense con las empresas chinas con la prevención de daños a las empresas estadounidenses. Debido a la estrecha cooperación industrial entre ambos países, esta tarea a menudo resultaba imposible.
El gobierno estadounidense dio el siguiente paso el 17 de octubre para limitar la cooperación de sus empresas y las empresas de sus aliados con la parte china en la industria de semiconductores. Las reglas de control de exportaciones de circuitos integrados de inteligencia artificial (IA) se han actualizado una vez más para empresas como Nvidia. Se les prohibió exportar circuitos integrados de IA avanzados a China.
Hasta hace poco, estaban prohibidos algunos circuitos integrados fabricados según los estándares tecnológicos más avanzados de 7 y 5 nm, que se utilizan en dispositivos de inteligencia artificial (y se utilizan cada vez más en el campo de la defensa), y equipos (máquinas de litografía) de la empresa holandesa ASML a la venta en China, que tiene el monopolio de la tecnología de radiación ultravioleta extrema (EUVI) para su producción.
Al mismo tiempo, se permitió la venta de toda la línea de equipos de la generación anterior para la impresión de circuitos integrados mediante un proceso técnico más amplio de radiación ultravioleta profunda (GUFI) y máquinas avanzadas para el procesamiento preparatorio de obleas de silicio. Los fabricantes chinos compraron este equipo no solo a ASML, sino también a empresas japonesas: Nikon y TokyoElectron.
En China, resolvieron el problema de dos maneras: perfeccionaron la tecnología para producir circuitos integrados en máquinas litográficas GUFI y al mismo tiempo desarrollaron activamente una tecnología alternativa para crear circuitos integrados con nodos de menos de 14 nm. Se logró el éxito en ambos caminos.
Los ingenieros de SMIK, el mayor fabricante chino de circuitos integrados, pudieron mejorar la tecnología para crear circuitos integrados utilizando equipos existentes y
lanzaron por su cuenta la producción a gran escala de procesadores comparables a los procesos técnicos extranjeros de 7 nm y 5 nm. Uno de ellos formó la base del modelo Huawei Mate 60 Pro, con el que la compañía volvió al segmento de los smartphones insignia con 5G.
Los proveedores estadounidenses de equipos auxiliares demandados por esta tecnología también se beneficiaron, aumentando las ventas a China. Por ejemplo, representantes del Grupo Panlin, un fabricante estadounidense de este tipo de equipos,
dijeron que es poco probable que las últimas restricciones a la exportación de Estados Unidos tengan un impacto significativo en la empresa. La compañía cree que su producción china seguirá manteniendo fuertes tasas de crecimiento el próximo año.
Ahora Estados Unidos ha obligado a sus aliados a limitar la exportación a China de ciertos tipos de máquinas de litografía de la generación anterior, con la ayuda de las cuales el fabricante chino de chips SMIC logró traspasar los límites de la tecnología UV profunda. Actualmente, ASML produce once dispositivos diferentes que imprimen circuitos integrados utilizando tecnología GUFI. Algunos de sus modelos más antiguos ahora se ven obligados a pasar por un sistema de licencia.
Pero ASML no tiene planes de limitar sus actividades en China. El fabricante holandés de equipos semiconductores contrata personal para 2024 en sus centros de formación en China desde septiembre al mismo nivel que el año pasado (200 especialistas). Esto demuestra los planes continuos de la compañía para operar en el mercado chino, a pesar de los obstáculos geopolíticos que afectan la cadena de suministro global de circuitos integrados.
El analista de la industria china XiangLigang
cree que "
incluso si las ventas de ciertos equipos se bloquean en el futuro, la empresa seguirá necesitando empleados para mantener la flota existente de máquinas de litografía en China y atender a los clientes". ASML vende anualmente alrededor de 80 máquinas de litografía ultravioleta profunda a China, lo que representa aproximadamente el 15% de los ingresos de la empresa.
Los ingenieros chinos también están siguiendo con éxito el segundo camino para resolver el problema de las sanciones: lograr la independencia tecnológica en tecnologías clave de producción de circuitos integrados.
Los científicos chinos han estado investigando una ruta de litografía alternativa desde 2017, que funcionaría con un acelerador de partículas.
Actualmente para la producción de chips con tamaños de estructura inferiores a 13,5 nm la empresa ASML utiliza microgotas de estaño trituradas por láser para crear radiación ultravioleta (radiación UV) con una longitud de onda de 13,5 nm, es decir, litografía EUV o EUV (abreviatura en inglés, EUV). La luz en este rango es necesaria para iluminar las obleas de silicio a través de una plantilla especial (máscara) para poder aplicar un diagrama de la futura disposición de los transistores a las obleas. En pocas palabras, combinando los procesos de iluminación (en realidad, fotolitografía), grabado (lavado de áreas expuestas) y deposición, los transistores se imprimen capa por capa sobre silicio.
Los científicos chinos, bajo la dirección del profesor Tang Zhuanxiang de la Universidad de Tsinghua, están desarrollando una nueva tecnología para obtener una fuente de luz de la longitud de onda requerida. Este es el llamado microdistribución estacionaria (SMR; inglés - SSMB), cuando la energía de las partículas cargadas durante su aceleración se utiliza para producir luz. El resultado es una radiación UV continua, de banda estrecha y de baja dispersión con la misma longitud de onda que ASML: 13,5 nm, necesaria para la producción de microcircuitos, incluidos los de 2 nm.
La tecnología SMR promete una alta potencia de salida y una fuente de luz más avanzada con un mayor rendimiento del chip a costos unitarios más bajos que la actual tecnología de litografía EUV de ASML, cuyos equipos presurizados estadounidenses tienen prohibida la venta en China.
Un equipo de científicos chinos completó con éxito la primera etapa de prueba de esta tecnología en una fuente de luz metrológica en Berlín en 2021. En 2022, se desarrolló un nuevo prototipo en la Universidad de Tsinghua. Actualmente hay planes para construir una planta de chips gigante, que incluye un acelerador con una longitud de circuito de 100 a 150 metros. La Universidad de Tsinghua ya está negociando con las autoridades de la nueva región de Xiongan la selección de un lugar para la construcción de un acelerador de partículas.
Esta innovación tiene el potencial de fortalecer la posición de China en la producción industrial de microcircuitos avanzados, incluida la tecnología de proceso de 2 nm más avanzada de la actualidad, y llevar al país a una posición de liderazgo en la industria de semiconductores.
Los expertos chinos
sostienen que este enfoque conducirá a un mayor volumen de producción de chips, un menor costo unitario y una mejor potencia promedio que la actual tecnología avanzada EFI de ASML. Si tiene éxito, la tecnología SMR proporcionará a China un gran avance en una de las áreas clave para el desarrollo económico y la seguridad y ayudará a China a resolver los problemas de futuras sanciones.
Este salto de innovación de China podría cambiar el equilibrio de poder en la industria mundial de semiconductores. Pero en cualquier caso, Estados Unidos ya ha perdido en su intento de detener el desarrollo de China en el proceso de 14 nm e impedirle alcanzar la independencia tecnológica de Occidente.
