China ha desarrollado un prototipo de máquina EUV que ocupa toda una planta de fábrica, un avance significativo en su esfuerzo por lograr la autosuficiencia en semiconductores. Este prototipo utiliza una tecnología diferente a la de ASML, el líder mundial en este campo, y aunque es menos potente, representa un paso estratégico para el país.
El prototipo chino emplea el método LDP (Laser-assisted Discharge Plasma), un enfoque que ASML probó y abandonó hace dos décadas. En lugar de los 50.000 disparos de estaño por segundo que usa ASML, el sistema LDP utiliza dos discos metálicos que se recubren de estaño líquido y un láser que vaporiza pequeñas cantidades entre ellos. Este método es mecánicamente más simple, pero ASML lo descartó porque no producía suficiente luz.
Los prototipos chinos actuales alcanzan aproximadamente 100 vatios de potencia EUV, unas tres veces más que lo que lograba el sistema LDP cuando ASML lo abandonó. Sin embargo, esto sigue siendo de cuatro a seis veces menos que los 300-600 vatios que producen las máquinas comerciales de ASML. La diferencia de tamaño es notable: mientras una máquina de ASML cabe en un autobús escolar, el prototipo chino necesita un hangar.
El desafío de los espejos
Además de la fuente de luz, China ha tenido que desarrollar espejos especializados para reflejar la luz EUV. El Instituto de Óptica de Changchun (CIOMP) ha logrado crear espejos que reflejan aproximadamente el 65% de la luz, frente al 70% de los espejos de Zeiss, la empresa alemana que suministra a ASML. Aunque la diferencia parece pequeña, se acumula en los 10-12 espejos que usa una máquina EUV, reduciendo la luz útil final.
La menor eficiencia de los espejos y la fuente de luz más débil explican el tamaño del prototipo chino. Al no poder ser más precisos, los ingenieros han optado por hacer todo más grande: colectores, trayectorias ópticas y los propios espejos. Esta es la razón por la que la máquina china ocupa una fábrica entera.
Una apuesta estratégica
El prototipo EUV chino no necesita ser el mejor del mundo ni competir comercialmente con ASML. Su objetivo es ser mejor que las técnicas actuales de litografía DUV con patrones cuádruples, que producen rendimientos de alrededor del 40%. Si puede reemplazar cuatro exposiciones DUV por una sola, incluso con menor rendimiento, sería un avance estructural para la industria china de chips.
Mientras tanto, ASML ya está enviando la próxima generación de máquinas EUV de alta apertura numérica (High-NA), que Intel ya utiliza para producir procesadores de menos de 2 nanómetros. ASML planea fabricar unas 65 máquinas EUV este año, un 30% más que el año anterior. La brecha tecnológica sigue siendo enorme, pero China avanza con un proyecto de soberanía, no comercial.
El desarrollo del prototipo EUV chino es parte de una estrategia más amplia que incluye la producción en masa de máquinas DUV de inmersión por parte de Shanghai Aishengna Electronic Technology Group. Estas máquinas, de la generación anterior, ya se están entregando a SMIC, Hua Hong Semiconductor y ChangXin Memory Technologies. El objetivo no es vender máquinas al mundo, sino construir una que Beijing controle.
La carrera por la litografía EUV es crucial para el futuro de la inteligencia artificial y la tecnología en general. Los chips que alimentan los modelos de lenguaje y los sistemas de visión por computadora dependen de estas máquinas. La decisión de quién controla esta tecnología en las próximas dos décadas se está jugando ahora, en salas limpias y entre espejos pulidos a precisión atómica.