Intel y TSMC tomaron caminos opuestos con la litografía High-NA

Intel ya superó el millón de obleas procesadas con sus máquinas de fotolitografía UVE High-NA fabricadas por ASML. Lleva más de dos años y medio trabajando con estos equipos, que hoy son los más avanzados del mundo. El hito incluye obleas de instalación, certificación, I+D y producción, pero el verdadero mérito está en cómo la compañía está lidiando con las limitaciones técnicas de esta tecnología.

La litografía High-NA permite grabar patrones mucho más pequeños y con mayor resolución que la UVE convencional. El problema aparece cuando se trata de fabricar chips grandes: la óptica anamórfica reduce el campo de exposición a 26 x 16,5 mm en lugar de los 26 x 33 mm habituales. Para chips grandes, Intel debe recurrir al "stitching" (cosido), que consiste en exponer dos mitades del circuito en pasos sucesivos con una alineación milimétrica. Un error y el chip sale defectuoso.

Por eso la empresa de Lip-Bu Tan no solo optimiza sus procesos: lleva más de dos años desarrollando máscaras de 6 x 12 pulgadas que permitirían exponer el campo completo de una sola vez. Es un camino agresivo y riesgoso, pero consistente con su estrategia de recuperar terreno en fabricación avanzada.

Del otro lado, TSMC eligió esperar. Esta misma semana confirmó oficialmente que no introducirá la litografía High-NA hasta 2030. Llegará después que Intel y, probablemente, después de Samsung. El motivo principal es económico: cada máquina cuesta alrededor de 350 millones de euros y una sola planta de vanguardia necesita decenas de ellas. Para TSMC, hoy no cierran los números.

Esta decisión no es improvisada. Desde hace dos años sus directivos vienen expresando dudas públicas. En enero de 2024, C.C. Wei, presidente y CEO, dijo que estaban evaluando la madurez de la herramienta y sus costes, y que tomarían "la decisión adecuada en el momento oportuno" para dar el mejor servicio a sus clientes.

Mientras tanto, TSMC avanza con su roadmap propio. Para 2029 tiene planeado llevar a producción masiva las tecnologías A12 y A13, derivados de su nodo A14, que comercialmente serán sus primeros procesos de 1,2 y 1,3 nm. Usarán transistores GAA de segunda generación y la tecnología NanoFlex Pro, que permite mezclar celdas rápidas para partes críticas de GPUs con celdas densas o eficientes en el resto del chip, optimizando el área al máximo.

Aún no está claro cómo TSMC logrará estos nodos sin High-NA ni sin recurrir al multiple patterning, que reduce el rendimiento por oblea y sube los costos. Todo indica que están apostando por mejoras en la litografía UVE convencional para estirarla un poco más antes de dar el salto.

Vamos a los números. Una máquina High-NA sale unos 350 millones de euros. Si una planta necesita 30 o 40 unidades, la inversión en solo estos equipos supera los 10.000 millones de euros. Para un jugador como TSMC, que ya tiene una posición dominante y clientes que pagan bien, tiene sentido maximizar el retorno de la tecnología actual antes de invertir en la siguiente ola.

Intel, en cambio, parece jugar a todo o nada. Necesita diferenciarse y recuperar liderazgo en proceso. Por eso está invirtiendo temprano, asumiendo los dolores de cabeza del stitching y desarrollando máscaras más grandes.

¿Qué significa esto para el ecosistema? En LATAM y Argentina, donde la mayoría de las startups y pymes consumen chips pero no los fabrican, el impacto es indirecto. Un retraso en la adopción de High-NA por parte de TSMC (que fabrica para Apple, Nvidia, AMD y Qualcomm) podría mantener los precios de los chips avanzados más estables por más tiempo. Pero también podría retrasar la llegada de procesos más eficientes y baratos a mediano plazo.

Para los que siguen la industria tech regional, es un recordatorio de que no todos los jugadores siguen el mismo playbook. Intel apuesta por la tecnología más avanzada ya; TSMC, por la rentabilidad y el timing perfecto.

El veredicto por ahora es que ambos caminos son válidos, pero responden a realidades distintas. Intel necesita un golpe de efecto. TSMC, con su posición de dominance, puede permitirse esperar a que la tecnología madure y baje de precio.