ASML vende máquinas de litografía de 400 millones de dólares que impulsan la carrera de chips para inteligencia artificial

Jos Benschop, vicepresidente ejecutivo de tecnología de ASML, ha dedicado más de una década junto a sus ingenieros a diseñar una máquina que pesa más de 150 toneladas, mide el tamaño de un autobús de dos pisos y ocupa más de 200 metros cúbicos, según Technology Review. El dispositivo, descrito por Benschop como "dispositivos mecatrónicos que sostienen unos pocos espejos en una posición con precisión atómica", representa la última frontera en la fabricación de microchips.

ASML, empresa holandesa que se ha convertido en el eje central de la industria de semiconductores, produce aproximadamente el 90% de todas las herramientas de litografía de chips a nivel mundial, según la publicación. Si una empresa quiere fabricar chips potentes para teléfonos o inteligencia artificial, necesita una máquina de litografía como esta para crear circuitos cada vez más pequeños.

La litografía es el arte y la ciencia de proyectar luz sobre una oblea de silicio para diseñar los transistores, el cableado y otros componentes de los microchips que se cortarán de ella, según explica Technology Review. El campo de fabricación de chips está esencialmente controlado por solo dos grandes actores: ASML, que crea las máquinas de litografía, y TSMC, el gigante taiwanés de fabricación de chips que utiliza las máquinas de ASML para producir la gran mayoría de todos los microchips.

**Tecnología de ultravioleta extremo y resolución atómica**

Hace nueve años, ASML comenzó a vender máquinas que utilizan una nueva forma audaz de diseñar características de chips, según Technology Review. Estas máquinas emplean luz ultravioleta extrema, o EUV por sus siglas en inglés, radiación muy fuera del espectro visible que producen disparando láseres a pequeñas gotas de estaño fundido, decenas de miles de veces por segundo.

Esas primeras máquinas, resultado de un proyecto de investigación y desarrollo que duró 16 años y costó aproximadamente 10.000 millones de dólares, pueden crear características de transistores con una resolución de 13 nanómetros, según la publicación. Esta nueva máquina puede hacerlo aún mejor: tiene una resolución de solo ocho nanómetros, el ancho de aproximadamente 40 átomos de silicio.

Los dispositivos ahora se están enviando a fábricas de fabricación de chips, o "fabs", a un precio vertiginoso de 400 millones de dólares cada uno, según Technology Review. Pero los fabricantes de chips pagarán ese dinero porque están en una carrera desesperada por producir chips nuevos y mejorados cada año, lo que significa conseguir máquinas que puedan hacer componentes cada vez más pequeños y apilarlos cada vez más densamente, parte de una receta de larga data para crear chips más rápidos y energéticamente eficientes.

Durante años, las herramientas de ASML han sido críticas para mantener viva la Ley de Moore, según la publicación. Sin la tecnología avanzada de fabricación de chips de la empresa, es muy posible que la densidad de chips y la capacidad de realizar cada vez más cálculos se hubieran estancado.

**La explosión de la inteligencia artificial impulsa la demanda**

La industria de inteligencia artificial ha producido una demanda nueva y voraz de chips más densos, según Technology Review, ya que empresas como OpenAI y Anthropic se apresuran a construir granjas de servidores que entrenan e implementan modelos nuevos y cada vez más poderosos, que requieren hardware nuevo y cada vez más potente. La última máquina de ASML promete ayudar a mantener la fiesta de la inteligencia artificial durante al menos otra década.

"Podemos permitir a los clientes ir a características cada vez más pequeñas, y eso abre el espacio para lo que vemos ahora hoy en inteligencia artificial, que es absolutamente alucinante", dijo Marco Pieters, director de tecnología de ASML, a Technology Review. "Creo que solo hemos visto la punta del iceberg".

Su impulso incesante por la "reducción", como lo llaman en la industria de fabricación de chips, ha convertido a ASML en una fuerza dominante, según la publicación. Pero esa posición de monopolio pone nerviosas a algunas personas y gobiernos. Este duopolio es tan poderoso que tiene implicaciones geopolíticas.

En un esfuerzo por evitar que China desarrolle inteligencia artificial avanzada, el gobierno estadounidense presionó al gobierno holandés para imponer un embargo en 2019: ASML no puede vender máquinas de alta gama a ninguna empresa china, según Technology Review. Geopolíticamente, "los chips son el nuevo petróleo", dice Marc Hijink, autor del libro "Focus: The ASML Way". Ser privado de ellos puede ser tan desastroso como ser privado de petróleo. Y en esa metáfora, ASML es el Estrecho de Ormuz.

James Proud, cofundador y director ejecutivo de la startup de litografía Substrate, dice que la situación no es ideal, según la publicación. Estados Unidos es "peligrosamente dependiente" de una cadena de suministro que está en el extranjero y cada vez más cara, afirma Substrate en su sitio web. "Hay una enorme concentración en un pequeño número de actores", dijo Proud. "Y la cadena de suministro es simplemente muy cara".

**Competidores emergen tras dos décadas de dominio**

Después de dos décadas de dominio de ASML, posibles competidores ahora están apuntando a su territorio, según Technology Review. China está invirtiendo miles de millones en intentar replicar la tecnología de ASML. Y startups como Substrate también están tratando de entrar en el juego, con la mira puesta en crear máquinas de litografía que sean más baratas, más pequeñas e incluso más capaces que los gigantes de ASML.

La fabricación de chips es, curiosamente, un poco como serigrafiar una camiseta, según explica Technology Review. Para imprimir un patrón en una oblea de silicio, se comienza con un patrón en una retícula, una máscara que lleva el diseño. Proyectar una luz sobre la retícula transfiere ese patrón a la oblea. La luz interactúa con una capa de productos químicos en la oblea, fijando el patrón en su lugar.

El tamaño de las características de un chip está parcialmente determinado por la longitud de onda de la luz que usa la máquina: cuanto más pequeña es la longitud de onda, más pequeños son los circuitos que se pueden crear, según la publicación. Se puede estirar las capacidades de una longitud de onda hasta cierto punto; aumentar lo que se conoce como apertura numérica, que generalmente significa cambiar a una lente más grande, puede enfocar aún más la luz y así diseñar patrones para componentes cada vez más pequeños.

**Dieciséis años y 10.000 millones de dólares de investigación**

Alrededor de 2001, ASML, entonces un actor más pequeño en el mundo de la litografía, apostó por otra opción: EUV, con una longitud de onda justo por debajo del rango de rayos X, según Technology Review. Nikon y Canon también estaban trabajando en ello, pero se retiraron, mientras que ASML continuó. La idea estaba llena de incógnitas. Nadie sabía cómo generar de manera confiable ese tipo de luz, ni cómo enfocarla; el EUV es absorbido por lentes de vidrio regulares. Incluso es absorbido por el aire.

ASML calculó que tomaría seis años completos atravesar esta pesadilla de investigación y desarrollo, según la publicación. En realidad tomó esos 16 años y aproximadamente 10.000 millones de dólares en investigación, pero funcionó. La máquina, que funciona en vacío, crea luz EUV vaporizando estaño fundido y usando espejos para dirigirla. Zeiss, una histórica empresa alemana de óptica, tuvo que inventar nuevas técnicas para pulir e inspeccionar los espejos, usando un haz de iones para eliminar imperfecciones diminutas.

"Básicamente ignoraron el rumor de que esto nunca funcionaría, y simplemente golpearon sus cabezas contra estos enormes problemas de ingeniería", dice Jeff Koch, quien solía trabajar para ASML y ahora es analista de la firma de investigación de la industria de chips SemiAnalysis, según Technology Review. "Es una empresa muy centrada en la ingeniería: enviemos miles de ingenieros y hagamos que resuelvan estos problemas. Eso es lo que hicieron, y funcionó".

Cuando las primeras máquinas EUV salieron al mercado en 2017, costaban más de 100 millones de dólares cada una, según la publicación. Algunos observadores se preguntaban si realmente habría demanda de las principales empresas de fabricación de chips: TSMC, Samsung e Intel.

Pero ASML tuvo suerte, según Technology Review. Solo unos años después de que debutara EUV, OpenAI lanzó GPT-3 y luego ChatGPT. La inteligencia artificial irrumpió en la corriente principal. Instantáneamente, empresas como OpenAI, Google, Meta y Anthropic estaban hambrientas de chips cada vez más avanzados mientras construían granjas de servidores masivas para entrenar e implementar grandes modelos de lenguaje. EUV hizo más fácil y rápido producir diseños de chips adaptados a la inteligencia artificial.

Nvidia comenzó a producir GPU de élite, procesadores perfectamente adecuados para el entrenamiento de inteligencia artificial, que costaban 40.000 dólares cada uno; las grandes empresas no podían obtener suficientes, según la publicación. Las guerras de inteligencia artificial estaban en marcha, y EUV estaba en demanda. En 2025, ASML dice que vendió casi 50 máquinas EUV a empresas y obtuvo casi 40.000 millones de dólares en ingresos. Al momento de la publicación, la capitalización de mercado de la empresa superaba el medio billón de dólares.

**China intenta replicar la tecnología prohibida**

Las nuevas máquinas de ASML no tienen escasez de clientes potenciales, según Technology Review. Pero hay uno en particular, con bolsillos profundos, que no puede comprarlas por ninguna cantidad de dinero: China.

Estados Unidos quiere obstaculizar la capacidad de China para crear chips de inteligencia artificial de vanguardia, o cualquier chip avanzado, según la publicación. Entonces, cuando ASML comenzó a vender sus máquinas EUV originales en 2017, la administración Trump presionó con éxito al gobierno holandés para prohibir que la empresa las vendiera a cualquier empresa china. Estados Unidos también había impuesto controles de exportación al gigante de telecomunicaciones chino Huawei, prohibiendo a las empresas estadounidenses usar su equipo 4G y 5G.

Este golpe doble enfureció al gobierno chino y lo impulsó a la acción, según Technology Review. China ahora está invirtiendo miles de millones en ponerse al día e intentar desarrollar su propia tecnología de diseño de chips EUV. Un informe de Reuters el invierno pasado encontró que un laboratorio secreto del gobierno que empleaba a ex empleados de ASML había reunido una máquina tan enorme que llenaba todo el piso de un laboratorio. No está claro qué tan bien funciona.

El experimento bien puede estar fabricando algunos chips, dice Hijink, según la publicación, pero duda que pueda hacerlo a escala industrial.

Oficialmente, el gobierno negó que estuviera presionando para desarrollar tecnología EUV, según Technology Review. Un editorial en el Global Times, un periódico estrechamente aliado con el gobierno chino, desestimó el informe, afirmando que China todavía estaba feliz de trabajar con Occidente para obtener acceso a chips. "Nuestro objetivo nunca ha sido construir una 'isla tecnológica' autosuficiente en aislamiento", declaró, "sino más bien, sobre la base de lograr autonomía y control sobre tecnologías clave, integrarnos más profunda e igualmente en la red de innovación global".

Los expertos dicen que la realidad está en el medio, según la publicación. China definitivamente anhela una capacidad nacional para fabricar chips de alta gama. Y a diferencia de ASML, no necesita que su maquinaria EUV sea eficiente y rentable, produciendo alrededor de 200 obleas por hora. Cualquier producción ayudaría a destetarla de la dependencia de Occidente.

"Estarían muy felices de tener una herramienta que haga una oblea por hora y les cueste una fortuna operarla", dice Koch, según Technology Review. "Construirían una fábrica con mil de esas y estarían súper felices con ello".

Aún así, producir y gestionar bien la luz EUV es una hazaña que podría llevar años, dijeron algunos a la publicación. Mientras tanto, los chinos se apoyarán fuertemente en la litografía ultravioleta profunda, desarrollada en los años 90, aprovechando al máximo un enfoque alternativo pero más lento conocido como multi-patrón, dice David Lin, asesor senior de liderazgo tecnológico en el Special Competitive Studies Project, un grupo de expertos que se enfoca en seguridad y tecnología. "Van a llevar DUV a los límites absolutos", dijo Lin.

La carrera de inteligencia artificial también está empujando a China a idear formas cada vez más inteligentes de desarrollar modelos de lenguaje grandes que no dependan de los chips de inteligencia artificial más rápidos, según Technology Review. En Estados Unidos, OpenAI, Anthropic y Google están peleando por quién puede comprar las pilas más grandes de chips Nvidia calientes. Como China no puede competir de esa manera, está innovando no en hardware sino en software, construyendo modelos de lenguaje grandes más ligeros como DeepSeek.

**Apertura numérica más alta sin cambiar la fuente de luz**

Mientras China entra en acción, ASML se ha mantenido enfocado con precisión láser en la reducción, según Technology Review. Para ir aún más pequeño, Benschop y sus ingenieros decidieron que no cambiarían a una nueva forma de luz. Harían la segunda parte del baile de dos pasos: aumentarían la apertura numérica de la máquina en más de la mitad (para aquellos que llevan la cuenta de los números específicos, sería un cambio de una apertura numérica de 0,33 a una apertura numérica de 0,55). Eso les permitiría reducir el tamaño de los transistores en casi la mitad y casi triplicar su densidad en un chip.

Esto también sería una escalada más fácil, según la publicación. Sin la necesidad de desarrollar una fuente de luz completamente nueva, la nueva máquina, basada en EUV de alta apertura numérica, o "alta NA", sería evolutiva, no revolucionaria.

Aún así, construir el nuevo sistema presentó algunos desafíos complicados, según Technology Review. En una máquina EUV, la forma de transferir una imagen a una oblea es proyectando luz al patrón de microchip en la retícula y luego usando un sistema óptico para tomar la luz reflejada y reducir ese patrón, encogiéndolo al tamaño que se desea en la oblea. La luz golpea solo parte de la retícula en un momento dado, por lo que se mueve rápidamente la retícula hacia adelante y hacia atrás para exponer cada parte del patrón a la luz.

Ir a una apertura numérica más alta significaba que podían tener características más pequeñas en la retícula, según la publicación. Pero esto también significaba que parte de la luz llegaría a la retícula, y se reflejaría en ella, en un ángulo más pronunciado.

Eso fue lo que causó problemas, según Technology Review. El patrón en la retícula es tridimensional, por lo que la luz que llega a un ángulo tan pronunciado causaba sombras, de la misma manera que la luz solar inclinada crea sombras en el Gran Cañón. Eso amenazaba con disminuir la capacidad de la máquina para hacer patrones claros.

La solución fue cambiar el patrón en la retícula, junto con la forma en que los espejos tomaban la luz y la reducían para impartir el patrón a la oblea, según la publicación. Los diseños en la retícula ahora serían el doble de largos que de anchos, estirados, por así decirlo, en una dimensión.

Pero este diseño vino con sus propios problemas, según Technology Review. Los cambios en los espejos significaban que el área en la oblea expuesta durante un solo escaneo era la mitad del tamaño que era con las máquinas EUV originales, reduciendo la velocidad del sistema. Y ASML no podía tolerar ninguna desaceleración: los fabricantes de chips le estaban pagando por máquinas con un rendimiento masivo, alrededor de 200 obleas por hora.

Si una parte del sistema se ralentizaba, otra parte tendría que acelerarse, según la publicación. Los ingenieros decidieron que la máquina debería mover la retícula más rápido, lo que significaba hacer todo el mecanismo más ligero y rediseñarlo dramáticamente. La nueva retícula se mueve con una aceleración de hasta 22 g, mucho más rápido que en la máquina EUV original de la empresa. "No intentes sentarte en ella, porque te desmayarás", dijo Pieters a Technology Review. El escenario de la oblea también se mueve más rápido, en tándem con la retícula.

Mientras tanto, en Alemania, los ingenieros de Zeiss estaban ocupados diseñando espejos para acomodar la mayor apertura numérica y el modelado asimétrico de la luz, según la publicación. Los nuevos espejos serían aproximadamente el doble de grandes que los de las máquinas EUV regulares, y el sistema de proyección, que lleva luz de la retícula a la oblea, pesaba completamente 12 toneladas, siete veces más que antes. Zeiss construyó una nueva línea de producción asistida por robots para manejar estas nuevas bestias ponderosas. La empresa dice que son las superficies más suaves que han hecho jamás.

Al mismo tiempo, ASML estaba trabajando en hacer su fuente de luz EUV aún más poderosa, para ayudar a que el proceso de exposición de obleas fuera más rápido, según Technology Review. Los ingenieros calcularon que podrían mejorar la producción de EUV si golpeaban cada gota de estaño tres veces con el láser en lugar de dos, como lo hacen en la primera máquina. Eso significaba que el ya frenético sistema de disparo de estaño necesitaría acelerarse en un 50%. "Los láseres simplemente siguen haciéndose más grandes", dice Alex Schafgans, jefe de ingeniería de ASML en San Diego, donde se construye la fuente de luz EUV.

De hecho, los láseres para una sola máquina ahora llenan una habitación entera, según la publicación. Después de que Benschop mostrara a Technology Review el dispositivo masivo de alta NA, caminaron al otro lado del pasillo y entraron en una cámara llena de enormes cajas de seis pies de altura que eran parte del sistema láser. Mirando a través de pequeñas ventanas en los lados de las unidades, podían ver el plasma púrpura brillante utilizado para crear la luz láser.

**Intel compra la primera máquina para recuperar su liderazgo**

Cuando las máquinas de alta NA comenzaron a salir de la línea de ensamblaje, una empresa estaba esperando ansiosamente: Intel, según Technology Review. La empresa compró la primera máquina de alta NA puesta a la venta, y en la primavera de 2024, 300 ingenieros de ASML aparecieron en Oregón en una de las fábricas de Intel para comenzar a ensamblarla y probarla.

"ASML en realidad puso un lazo gigante alrededor de una de las cajas", dice Mark Phillips, miembro de Intel que es director de sus soluciones de hardware y litografía, riendo, según la publicación. Su equipo ha estado probando la máquina para ver qué tan bien funciona; Phillips no daría detalles más que decir que está "muy complacido con el rápido ritmo de salud de la herramienta". Tampoco daría una fecha de cuándo Intel comenzaría a usarla para fabricar chips, aunque los observadores dicen que probablemente sucederá el próximo año.

La empresa planea introducirla gradualmente, usándola para solo algunos componentes de precisión en un chip y luego gradualmente para más y más, según Technology Review. Lo que está en juego es una oportunidad de recuperar su magia. Intel fue una vez una potencia del silicio, diseñando las CPU más avanzadas para computadoras y servidores, y construyéndolas en sus propias fábricas. Pero en la década de 2010, los grandes nuevos mercados eran chips de teléfonos móviles y GPU para inteligencia artificial y juegos, e Intel perdió terreno rápidamente.

Apple diseñó sus propios chips móviles y los hizo fabricar por TSMC, mientras que Nvidia hizo lo mismo con las GPU, según la publicación. Google comenzó a producir sus propios chips de inteligencia artificial fabricados por TSMC llamados TPU en 2015, y pronto estaba llenando centros de datos con ellos.

Entonces, en 2021, Intel anunció un proyecto ambicioso, según Technology Review. Comenzaría agresivamente a construir un negocio de fundición, uno que competiría cara a cara con TSMC. En lugar de crear chips Intel, la fundición Intel fabricaría diseños para clientes como fabricantes de teléfonos móviles y chips de inteligencia artificial.

Intel espera que ser el primero en manejar tecnología de alta NA le dé una ventaja en la carrera del silicio, haciendo posible imprimir patrones diminutos más rápido que nadie más, según la publicación.

También podría hacer las cosas más simples para los clientes, según Technology Review. A lo largo de los años, mientras esperaban que surgieran las máquinas EUV, los diseñadores de chips usaron multi-patrón para exprimir más vida de las formas más antiguas de luz. Cada chip está hecho de capas, que se colocan para hacer componentes como los interruptores y el cableado. Si se está trabajando en una de esas capas y se necesita hacer características más pequeñas de lo que la máquina normalmente puede producir, se puede dividir el patrón para esa capa en varios patrones y luego exponer la oblea a ellos uno a la vez.

Esta estrategia ayudó a los fabricantes de chips a seguir usando máquinas más antiguas y más baratas mientras aún creaban componentes cada vez más pequeños, según la publicación. Pero el multi-patrón es una molestia: es más desafiante diseñar la superposición compleja de patrones, y mucho más lento imprimir cada capa.

**Implicaciones futuras y competencia emergente**

El futuro cercano claramente pertenece a ASML, según Technology Review, pero como sus ingenieros bien saben, se puede destronar a un gigante con el truco correcto de la luz. La posición dominante de ASML ha hecho que algunos gobiernos y empresas se sientan incómodos con la concentración de poder en la cadena de suministro de semiconductores.

James Proud de Substrate argumenta que Estados Unidos es "peligrosamente dependiente" de una cadena de suministro que está en el extranjero y cada vez más cara, según la publicación. Startups como Substrate están tratando de entrar en el juego, apuntando a crear máquinas de litografía que sean más baratas, más pequeñas e incluso más capaces que los gigantes de ASML.

La pregunta es si alguno de ellos tendrá éxito, según Technology Review. China está invirtiendo miles de millones en intentar replicar la tecnología de ASML, aunque los expertos dicen que producir y gestionar bien la luz EUV es una hazaña que podría llevar años. Mientras tanto, China está innovando en software, desarrollando modelos de lenguaje grandes más eficientes que no requieren los chips más avanzados.

Para ASML, el desafío será mantener su ventaja tecnológica mientras navega por un panorama geopolítico cada vez más complejo, según la publicación. Con una capitalización de mercado superior a medio billón de dólares y ventas de casi 40.000 millones de dólares en 2025, la empresa holandesa se ha convertido en un actor geopolítico crítico, con sus decisiones de venta de máquinas influenciadas por consideraciones de seguridad nacional de Estados Unidos y Europa.

La industria de inteligencia artificial continuará impulsando la demanda de chips más densos y potentes, según Technology Review. Las máquinas de alta NA de ASML prometen mantener viva la Ley de Moore durante al menos otra década, permitiendo que la revolución de la inteligencia artificial continúe su rápida expansión. Pero la concentración de poder en tan pocas manos, ASML para las máquinas y TSMC para la fabricación, plantea riesgos para la cadena de suministro global de semiconductores que gobiernos y empresas están comenzando a abordar seriamente.