China acaba de lograr algo asombroso: ha encontrado la forma de abrir el camino hacia los 3 nm sin litografía UVE

China necesita adquirir la capacidad de fabricar chips de vanguardia. Las sanciones de EEUU y Países Bajos impiden a sus fabricantes de semiconductores acceder a los equipos de litografía de ultravioleta extremo (UVE) de ASML, lo que ha provocado que las compañías chinas que se dedican al diseño de máquinas de fotolitografía, como SMEE (Shanghai Micro Electronics Equipment) o Shanghai Yuliangsheng Technology, estén dedicando muchos recursos al desarrollo de sus propios equipos de ultravioleta profundo (UVP).

No obstante, hay otro camino hacia los circuitos integrados más avanzados. Y el Instituto de Microelectrónica de la Academia China de Ciencias (IMECAS) parece haberlo encontrado. DigiTimes ha desvelado que este centro de investigación ha conseguido integrar experimentalmente transistores de tipo GAA (Gate-All-Around) de nanosheets apiladas utilizando litografía UVP. Estos son los transistores de última generación que los fabricantes de chips que lideran la industria están utilizando en sus circuitos integrados más avanzados.

Samsung los introdujo en 2022 en sus semiconductores de 3 nm. TSMC hizo lo mismo en 2025, en sus chips de 2 nm. E Intel apostó por ellos en 2025 con su proceso 18A, que incorpora sus transistores GAA RibbonFET. Lo más sorprendente es que estas tres compañías están produciendo sus circuitos integrados más avanzados usando los equipos de fotolitografía UVE de ASML, y, según DigiTimes, IMECAS ha conseguido integrar transistores GAA empleando tecnología UVP, una litografía que al menos una de sus empresas, Shanghai Yuliangsheng Technology, ya es capaz de producir.

Los chips de 3 nm aún están lejos

China no ha encontrado la forma de fabricar circuitos integrados de 3 nm utilizando litografía UVP: ha logrado integrar transistores GAA con nanosheets apiladas empleando esta litografía. Esto no significa en absoluto que sus fabricantes de semiconductores vayan a poder producir chips de 3 nm con las máquinas UVP que tienen en su poder a corto plazo, pero, en teoría, el logro de IMECAS abre una posible vía hacia los 3 nm sin utilizar litografía UVE. No está nada mal.

IMECAS lleva muchos años investigando los transistores GAA y las 'nanosheets' apiladas verticalmente

La arquitectura de transistores GAA desarrollada por IMECAS puede ayudar a compensar algunas de las limitaciones de la fotolitografía UVP. Este es su auténtico potencial. Para los fabricantes chinos de semiconductores dejar atrás los transistores FinFET y pasar a la tecnología GAA es una forma eficaz de reducir la distancia que los separa actualmente de sus competidores taiwaneses, surcoreanos y estadounidenses. En cualquier caso, este hito no es casual: IMECAS lleva muchos años investigando los transistores GAA y las nanosheets apiladas verticalmente.

La litografía UVP utiliza luz ultravioleta con una longitud de onda de 193 nm en sus versiones más sofisticadas, mientras que la litografía UVE emplea luz ultravioleta con una longitud de onda de 13,5 nm. A priori resulta contraintuitivo que una tecnología de tipo UVP tenga la capacidad de producir chips de 3 nm usando luz con una longitud de onda tan grande, pero en este contexto es importante que tengamos en cuenta que el nombre del nodo no implica que sea necesario imprimir directamente estructuras de 3 nm.

Las técnicas modernas de fabricación de semiconductores recurren al multiple patterning y a procesos de deposición y grabado muy sofisticados para construir estructuras mucho más pequeñas que la longitud de onda empleada por el sistema óptico. No obstante, esta estrategia puede limitar el rendimiento por oblea y complicar el proceso de fabricación de los chips al introducir más pasos, lo que reduce su competitividad. Aun así, sobre el papel, la arquitectura de transistores GAA tiene el potencial de reducir la dependencia de China de una tecnología UVE que, por el momento, se le resiste.

Más información | DigiTimes

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