Los teléfonos inteligentes desafían a los chips

Por SHARA TIBKEN

ASML

La empresa holandesa ASML desarrolla tecnología basada en la litografía ultravioleta extrema (EUV, por sus siglas en inglés).

Los teléfonos inteligentes y otros aparatos se están volviendo cada vez más inteligentes, pero eso podría cambiar si un paso clave en la fabricación de chips de computadoras no se actualiza pronto.

Los semiconductores proveen el cerebro, el almacenamiento de datos y otras funciones de productos electrónicos, por lo que es necesario mejorar los chips para que los aparatos sean más pequeños, rápidos y baratos.

Los ingenieros están metiendo más transistores en cada cuadrado de silicio, pero el ritmo de miniaturización —conocido como la Ley de Moore, en referencia al cofundador de Intel Corp. Gordon Moore— enfrenta un importante obstáculo. Se cree que el actual proceso fotográfico que establece los circuitos en los chips no será capaz de crear los patrones más pequeños que los procesadores necesitarán en los próximos años.

Los fabricantes de chips se han topado con problemas para desarrollar una nueva técnica conocida como litografía ultravioleta extrema, o EUV. Las herramientas basadas en esta tecnología cuestan el doble de lo que valen las máquinas actuales —con precios de más de US$100 millones cada una, según algunas estimaciones— y aún no pueden procesar los procesadores lo suficientemente rápido para que sea práctico a gran escala.

Más retrasos para refinar la EUV podrían tener consecuencias en la industria de los electrónicos en los próximos años, lo que volvería demasiado costosa la fabricación de chips más avanzados y frenaría el progreso de los teléfonos inteligentes y las computadoras.

"No es que la industria esté totalmente bajo amenaza si no sucede, pero sería negativo", indicó David Kanter, analista principal de Real World Technologies.

Hay mucho en juego para los fabricantes de chips y ASML Holdings NV, la compañía que está desarrollando herramientas basadas en la tecnología, ya que han apostado miles de millones de dólares a la EUV. Intel anunció hace poco planes de invertir hasta US$4.100 millones en la empresa holandesa y su investigación. En tanto, Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. acordó inyectar unos US$1.400 millones y Samsung Electronics Co. prometió otros US$975 millones.

Pincel demasiado grueso

Los sistemas de litografía actuales usan luz para proyectar patrones de circuitos en chips, que son fabricados en obleas de silicio. El problema es que la longitud de onda de la luz convencional ahora es mayor que las funciones que se definen, algo parecido a tratar de pintar una línea delgada con un pincel demasiado grueso.

Las empresas de chips han empleado muchos trucos para prolongar la tecnología actual, incluyendo proyectar el haz de luz a través de líquido para obtener una mejor resolución de la imagen. A veces también pasan obleas por máquinas muchas veces para mejorarlas, un proceso costoso parecido a realizar varias exposiciones para obtener una foto.

La EUV ofrece el equivalente a un pincel más fino al producir longitudes de onda de luz mucho más cortas que las herramientas actuales de litografía.

Pero esta tecnología también tiene sus inconvenientes. La longitud de onda más corta hace que los rayos EUV sean absorbidos por casi todo, incluyendo el aire, así que debe ser creada en un espacio al vacío usando espejos.

Un láser, del mismo tipo que se usa para cortar placas gruesas de acero, es dirigido hacia gotitas de estaño casi tan delgadas como un cabello humano que vuelan a alrededor de 390 kilómetros por hora por la cámara de vacío. La interacción produce luz que es transferida a un escáner que genera los patrones de los circuitos en un chip.

ASML también ha tenido problemas con la intensidad de la luz en sus sistemas. A la empresa le resulta difícil acertar en el estaño con el láser de forma perfecta cada vez, y el metal puede cubrir los espejos, dos factores que disminuyen la potencia de la luz.

La EUV debería usarse en grandes volúmenes por los primeros que lo adopten para 2014, indicó Noreen Harned, director senior de tecnología de ASML.

Mientras continúa el trabajo con la EUV, los fabricantes tomana medidas para prolongar los métodos actuales el mayor tiempo posible. También buscan alternativas en caso de que la EUV no dé los resultados esperados.

"Tenemos un plan para conseguir nuestras metas tecnológicas con o sin la EUV", dijo Yan Borodovsky, director de litografía avanzada.