Japón domina el ingrediente oculto de los chips: los líquidos fotorresistentes

Técnico aplicando líquido fotorresistente japonés en oblea de silicio durante fabricación de chips avanzados

Guerra tecnológica silenciosa: Mientras EEUU y China disputan el liderazgo en semiconductores, un actor japonés controla el componente invisible que lo hace posible.

En la batalla global por los semiconductores, los reflectores apuntan a gigantes como ASML (litografía), NVIDIA (diseño) o TSMC (fabricación). Pero hay un eslabón crítico que opera en las sombras: los líquidos fotorresistentes, sin los cuales ni siquiera los chips más avanzados podrían producirse. Aquí, Japón tiene el monopolio absoluto desde hace dos décadas, y su empresa estrella, JSR Corporation, abastece a casi todos los fabricantes de última generación.

Estos compuestos químicos son la clave para que, durante la fotolitografía, el patrón de los circuitos se transfiera con precisión nanométrica al silicio. Sin ellos, ni los escáneres de ASML (que cuestan US$200 millones cada uno) ni las obleas de Samsung o Intel servirían de nada. Para China, romper esta dependencia se ha vuelto una prioridad nacional: su plan quinquenal exige desarrollar fotorresistentes propios en cinco años o menos.

¿Por qué los fotorresistentes son el «talón de Aquiles» de China?

Antes de que un chip tome forma, el wafer de silicio debe pasar por tres etapas críticas:

  1. Deposición: Equipos de Tokyo Electron o Applied Materials preparan la superficie con capas ultrafinas (a veces de solo 5 nanómetros).
  2. Recubrimiento: Se aplica el fotorresistente líquido, que actuará como «tinta» para el patrón del circuito.
  3. Litografía: Máquinas como las de ASML proyectan luz ultravioleta para «grabar» el diseño en el material sensible.

El problema para China es que, hoy por hoy, el 100% de los fotorresistentes avanzados provienen de Japón. Empresas como JSR, Shin-Etsu Chemical o Sumitomo dominan las fórmulas para procesos DUV (ultravioleta profundo) y EUV (ultravioleta extremo), estos últimos esenciales para chips de 3 nm o menos (como los que usa el iPhone 15).

Pekín ha identificado este cuello de botella en su plan «Made in China 2025». Su empresa Xuzhou B&C Chemical afirma que, para 2029, podrá fabricar a escala industrial resinas KrF (para nodos de 28 nm) y ArF (para 7 nm). Pero el verdadero reto será lograr fotorresistentes para EUV, donde la precisión requerida es equivalente a «dibujar líneas más finas que un virus».

La estrategia de Japón: ¿cooperación o bloqueo?

Mientras China acelera, Japón enfrenta un dilema geopolítico. Por un lado, EEUU presiona para que Tokio restrinja las exportaciones de estos químicos a Pekín, siguiendo el modelo de las sanciones a ASML o TSMC. Por otro, las empresas japonesas temen que un bloqueo total acelere el desarrollo chino, como ocurrió con los semiconductores en los 90.

Datos clave del mercado:

  • JSR Corporation suministra fotorresistentes a TSMC, Samsung e Intel.
  • Los procesos EUV (para chips de 3 nm) requieren fórmulas con menos de 1 parte por billón de impurezas.
  • China importa US$1.200 millones anuales en estos químicos, según datos de SCMP.
  • El desarrollo de un fotorresistente EUV puede tomar 10 años y costar US$500 millones.

«Sin fotorresistentes japoneses, la industria global de chips se detendría en seis meses«, advirtió en 2023 un informe del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT). La pregunta ahora es: ¿logrará China replicar dos décadas de conocimiento químico en solo cinco años? O, en caso contrario, ¿Japón se convertirá en el próximo objetivo de sanciones tecnológicas?

Más información: Avances de China en fotorresistentes según SCMP | El plan de Japón para energía de fusión en 2030 | Cómo ASML dominó la litografía extrema

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