Principios de la década de 1990: Era el momento en que primer mensaje de texto fue enviado y ventanas 3.1 vio la luz del día. ASML, el fabricante de máquinas de chips de Veldhoven, no era líder del mercado en ese momento.
En esa década, ASML entregó las primeras versiones de la PAS 5500, una máquina de chips muy obsoleta para los estándares técnicos actuales. Pero treinta años después, este dispositivo está lejos de estar listo para el museo o el montón de chatarra: las máquinas PAS todavía están produciendo chips en la línea de montaje. De hecho, actualmente no están disponibles.
En Linkou, la sucursal de ASML al oeste de la capital taiwanesa, Taipei, los técnicos revisan viejos sistemas PAS, entre otras cosas. La música pop taiwanesa se puede escuchar en el pasillo, y en la pequeña cabina de la sala limpia es una cuestión de prueba y error. Seis empleados de ASML con overoles libres de polvo se arrastran dentro y alrededor de una máquina de litografía desatornillada; sus cajas de herramientas llenan el resto de la habitación.
Las máquinas de litografía son ahora muy útiles para la escasez de chips comunes, que se puede sentir en muchos sectores, para vaciar. Semiconductores para coches eléctricos y sensores en todo tipo de productos: la Internet de las Cosas – no están hechos con las máquinas de chips más modernas y avanzadas. El equipo más antiguo es suficiente para esto, o incluso es más adecuado.
Por lo tanto, ‘viejo’ no es un buen término, según los expertos. Maduro prefieren llamarlo en la industria de los chips: tecnología madura. Dalen Wu, gerente de fábrica de ASML Linkou: “Estamos revisando un 50 por ciento más de sistemas maduros este año que el año pasado. Las máquinas reacondicionadas van a fábricas de chips en Asia y EE. UU. Alguna vez fue la intención reducir esta rama, pero la necesidad parece ser demasiado grande: el 90 por ciento de esos primeros sistemas todavía están en uso”.
ASML se encuentra actualmente en el centro de la guerra tecnológica entre EE. UU. y China, ya que la empresa holandesa proporciona las herramientas de fabricación de chips más avanzadas. Esto le permite producir chips para teléfonos inteligentes y supercomputadoras ultrarrápidos. El gobierno de EE. UU. está aumentando la presión sobre los Países Bajos para evitar que ASML exporte tecnología avanzada a China. Pero las máquinas de litografía de la década de 1990 no están en duda.
Solo la mitad de todas las obleas producidas por la industria de chips están expuestas con litografía más antigua, dijo este mes el director ejecutivo de ASML, Peter Wennink, en el día anual del inversor en Veldhoven.
Las máquinas de litografía, en pocas palabras, son máquinas copiadoras complejas que imprimen patrones de chips en un disco de silicio de material sensible a la luz: el oblea – proyecto. Cuanto más fina sea la malla de esa luz, más poder de cómputo se puede exprimir en la pequeña superficie del chip.
La generación anterior de máquinas de litografía usa luz con una longitud de onda más larga que el estándar actual. Es como dibujar con un pincel grande en lugar de un fineliner. Eso funciona bien, y es más asequible, para la producción de chips donde la finura no es el factor decisivo. Y aunque las obleas utilizadas son más pequeñas que en las máquinas de litografía de última generación, el rendimiento es tan alto que la producción de chips es rentable.
Escasez de chips ‘adultos’
Si bien la escasez de chips que surgió durante la pandemia ahora se ha resuelto parcialmente, los sectores automotriz e industrial carecen de chips maduros. Estos son semiconductores que se producen con una precisión de 28 nanómetros o más (un nanómetro es una millonésima de milímetro).
A modo de comparación: en Hsinchu, una ciudad ubicada a una hora en automóvil de Linkou, el fabricante de chips taiwanés TSMC está construyendo una fábrica llena de las últimas máquinas de litografía de ASML, que pueden exponer obleas con una malla fina de 2 nanómetros. Estas máquinas son las rotuladores de la industria de chips.
Un video del CEO de ASML, Wennink, se reproduce sin parar en la sala de la fábrica en Linkou. El sonido está apagado. Pero si los visitantes no se dan cuenta de que una empresa holandesa está ubicada aquí en el parque empresarial taiwanés, un par de zapatos de madera para adultos en el mostrador de recepción se lo recuerdan.
La fábrica en Linkou data de 2007 y las salas limpias están a reventar, dice Dalen Wu. ASML tiene poco espacio; Además de máquinas litográficas antiguas, aquí también reparan partes de sistemas más nuevos. La semana pasada, la empresa con sede en Veldhoven anunció que es una fábrica adicional se construirá cerca, en la ciudad de New Taipei.
‘Tienda de segunda mano’ Eindhoven
ASML también ha establecido una fábrica para los sistemas más antiguos en los Países Bajos. No en el campus de ASML en Veldhoven, sino en un edificio separado, cerca del aeropuerto de Eindhoven. ‘La tienda de segunda mano’ es como Erwin de Jong, responsable de Productos y Servicios Maduros de ASML, llama a su departamento.
“Somos solo una pequeña parte de ASML en su conjunto (500 millones de euros en una facturación anual de 20 mil millones), pero hemos duplicado nuestra facturación en cuatro años”, dice De Jong.
Cerca de 1.900 sistemas PAS siguen funcionando en todo el mundo. Se utilizan de forma intensiva, dice De Jong. Están machacando papas fritas más del 95 por ciento del tiempo: las 24 horas del día, los siete días de la semana.
Mecatrónicamente, los sistemas parecen indestructibles. Ese es un cumplido indirecto para los diseñadores de ASML de los años noventa. Y a la empresa matriz original. Porque el nombre del modelo PAS significa Paso a paso automatizado de Philipsuna referencia a los orígenes de ASML como empresa conjunta entre Philips y ASM International.
ASML es el jugador dominante en tecnología avanzada, pero las máquinas de generación PAS más antiguas se enfrentan a mucha más competencia de los fabricantes de litografía como Nikon y Canon. Esas empresas japonesas también están desempolvando tecnología más antigua para explotar nuevos mercados.
Debido a que casi no hay sistemas de segunda mano en circulación y los fabricantes de chips rara vez se desprenden de su maquinaria existente, ASML ahora ha comenzado a producir nuevas máquinas PAS. Se trata de un número modesto de dispositivos, que De Jong preferiría no compartir en vista de la competencia. Ahora son más de veinte al año.
El precio es un múltiplo de la cantidad por la que se anunciaron las máquinas PAS en el folleto en la década de 1990, más de un millón de euros en ese momento. Los sistemas tienen una electrónica más nueva y algunas piezas se han rediseñado, ya que ya no estaban disponibles después de treinta años.
Obleas como chips Pringles
Las técnicas de litografía más antiguas tienen propiedades que son útiles en la producción de semiconductores de carburo de silicio (SiC), los chips que envían energía desde la batería al motor eléctrico y viceversa. “Las obleas para esos chips son más gruesas y sufren deformaciones: adquieren una forma que se asemeja a los chips Pringles. Las máquinas de litografía PAS pueden manejar esto bien”, dice De Jong.
La transición energética en el sector del transporte y la industria impulsa la demanda de chips de carburo de silicio. La empresa americana Wolfspeed es una de ellas gran jugador, pero empresas europeas como Infineon, ST Microelectronics y la holandesa NXP también fabrican chips con carburo de silicio. Foxconn, el gigante de la electrónica de Taiwán, también quiere producir chips de SiC para el mercado de automóviles.
Pero hay más usos para la tienda de segunda mano de ASML. La litografía ‘madura’ también es una solución para el empaquetado avanzado de chips, una forma de agrupar más potencia informática en una superficie pequeña. El PAS 5500 también contribuye al metaverso, un mundo 3D en línea para gafas de realidad virtual. De Jong: «Los elementos ópticos de la última generación de gafas VR están hechos con nuestras máquinas PAS».
PAS para siempre
La demanda de unidades renovadas presenta al fabricante holandés de máquinas de astillas un problema de lujo. Ya hay muy poca capacidad para entregar los pedidos de modernas máquinas de litografía. Como resultado, incluso los clientes más grandes de ASML (empresas de chips como TSMC, Intel y Samsung) tienen que esperar mucho tiempo para recibir sus pedidos.
A De Jong le gustaría producir modelos aún más diferentes del PAS 5500 para la base de clientes que necesita tecnología más antigua. Sin embargo, ASML teme cobrar de más a sus proveedores y, por lo tanto, obstaculizar la producción de sistemas modernos (mucho más caros). “Cuestión de priorizar”, dice De Jong.
Pero a largo plazo, las cosas se ven bien para la tienda de segunda mano PAS 5500, piensa: “Nuestra estrategia solía llamarse ‘PAS 2030’. Ahora lo hemos renombrado a PAS Siempre.”