Jensen Huang, el director general de Nvidia, está convencido de que China tendrá sus propios equipos de fotolitografía avanzados no más allá de 2030. Ha defendido esta idea hace tres días en la entrevista que le han hecho en The All-In Podcast, y se ha mostrado bastante vehemente al asegurar que este hito del mayor rival de EEUU "está a la vuelta de la esquina". Esta no es en absoluto la primera vez que Huang expresa una visión optimista acerca del desarrollo tecnológico chino, pero sus declaraciones no son descabelladas.
Para ponerlas en contexto podemos indagar tanto en el último logro importante que ha alcanzado China en el ámbito de las máquinas de litografía, como en los dos proyectos respaldados por el Estado que persiguen llevar a buen puerto el desarrollo de un equipo de fotolitografía de ultravioleta extremo (UVE) capaz de producir a gran escala chips de 5 nm o menos. A finales del pasado mes de julio, The Information publicó un artículo en el que asegura que una empresa china ha comenzado a fabricar en serie sus propias máquinas de litografía de ultravioleta profundo (UVP) de inmersión.
Esta es la herramienta que graba el patrón geométrico de los circuitos sobre las obleas de silicio y que China nunca había producido a escala industrial. Aunque aún no se ha confirmado cuál es esta compañía, probablemente se trata de Shanghai Yuliangsheng Technology, una empresa emergente vinculada a Huawei y SiCarrier. Esto significa, sencillamente, que el ecosistema de proveedores que China ha ido tejiendo alrededor de Huawei durante los últimos años empieza a dar frutos también en fotolitografía, el eslabón que más tiempo le está costando dominar.
China aspira a producir sus propios chips de vanguardia en no más de 4 años
China está poniendo toda la carne en el asador. No tiene otra opción. O desarrolla su propia tecnología de fabricación de semiconductores de vanguardia o perderá su pugna por la supremacía mundial con EEUU. Este escenario ha provocado que el Gobierno chino respalde con subvenciones muy jugosas a las compañías que tienen la capacidad de desarrollar equipos de fotolitografía de vanguardia, como SiCarrier, Shanghai Yuliangsheng, Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE), Huawei o SMIC.
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Sin embargo, su apuesta más contundente ha adquirido la forma de dos proyectos extraordinariamente ambiciosos que persiguen poner en las manos de China la capacidad de producir semiconductores de vanguardia antes de que expire la década actual. En marzo de 2025 se filtró que Huawei estaba probando el primer equipo de fotolitografía de ultravioleta extremo (UVE) diseñado y fabricado íntegramente en China. Durante los últimos doce meses la información acerca de esta máquina ha ido llegando muy poco a poco, pero actualmente sabemos lo suficiente para tomarnos muy en serio este proyecto. Su propósito es colocar en las manos de los fabricantes chinos de circuitos integrados la posibilidad de producir chips de alta integración sin utilizar los equipos de ASML.
La fuente de radiación LDP es menos potente y más sencilla de implementar que una fuente LPP
No obstante, a diferencia de las máquinas UVE de esta compañía de Países Bajos el prototipo del proyecto liderado por Huawei emplea una fuente de luz ultravioleta de tipo LDP (descarga inducida por láser), y no de clase LPP (plasma generado por láser). Sobre el papel la fuente LDP es capaz de generar luz UVE con una longitud de onda de 13,5 nm, por lo que este prototipo chino debería ser capaz de competir de tú a tú con las máquinas de fotolitografía UVE de ASML. La fuente de radiación LDP es menos potente y más sencilla de implementar que una fuente LPP, aunque se ha filtrado que el Instituto de Tecnología de Harbin, que está alojado en el noreste de China, está probando una fuente LPP de 100 vatios.
Lo más interesante de este proyecto es que, si nos ceñimos a lo que sabemos, parece haber dado forma a una máquina de fotolitografía híbrida que combina soluciones desarrolladas por China aplicando ingeniería inversa sobre los equipos de fotolitografía de ultravioleta profundo (UVP) de ASML que tiene en su poder e innovaciones ideadas por los centros de investigación chinos. El Instituto de Óptica, Mecánica y Física de Changchun parece ser capaz de fabricar los espejos que requiere una máquina UVE mediante técnicas de pulido atómico con unas prestaciones cercanas a las de los espejos que produce ZEISS para ASML.
Por otro lado, la Universidad Tsinghua ha presentado recientemente avances en fotorresistencias de politeluoxano diseñadas específicamente para interactuar con la longitud de onda de 13,5 nm. Además, Xuzhou B&C Chemical, que es uno de los principales fabricantes de materiales fotorresistentes de China, prevé que en como mucho cinco años tendrá la capacidad de producir a gran escala fotorresistencias avanzadas KrF (Krypton Fluoride) y ArF (Argon Fluoride). Sea como sea las filtraciones sostienen que los primeros circuitos integrados de prueba serán producidos por esta máquina en 2028, de modo que la fabricación a gran escala comenzará no más allá de 2030.
Un sincrotrón para fabricar chips avanzados
Cada una de las máquinas UVE de ASML incorpora su propia fuente de luz ultravioleta, pero la Universidad Tsinghua y la Academia China de Ciencias persiguen generar esta radiación tan importante para producir chips avanzados utilizando un sincrotrón, que no es otra cosa que un acelerador de partículas circular que se utiliza para analizar a nivel atómico las propiedades de la materia, como diversos tipos de materiales, o, incluso, de las proteínas. Se llama HEPS (High Energy Photon Source o Fuente de Fotones de Alta Energía).
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SSMB-UVE, que es el nombre de este proyecto, procede de la denominación en inglés Steady-State Micro-Bunching-UVE, que podemos traducir como Microagrupamiento en estado estacionario para la generación de radiación UVE. A priori podemos pensar que un acelerador de partículas no tiene nada que ver con la fabricación de circuitos integrados, pero estaríamos pasando por alto algo muy importante: el sincrotrón HEPS tiene la capacidad de producir luz UVE de alta potencia. De hecho, es una fuente diseñada para generar una gran cantidad de radiación.
El plan de China es colocar alrededor del acelerador de partículas varias plantas de fabricación de semiconductores a las que el sincrotrón entregará la luz UVE de la misma forma en que una central eléctrica entrega la electricidad a sus clientes. Las filtraciones aseguran que este proyecto ya ha completado las fases de verificación de los haces de partículas, aunque en principio nada parece indicar que este sincrotrón vaya a poder ser utilizado para producir circuitos integrados a gran escala a corto plazo.
Presumiblemente la máquina UVE híbrida de Shenzhen estará lista antes que el proyecto SSMB-UVE, pero el recorrido de este último, si finalmente llega a buen puerto, será mucho más largo porque aspira a poner en las manos de China una fuente de radiación UVE de próxima generación.
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