Huawei acaba de solicitar una patente en la cual se revela un nuevo y singular proceso de producción de chips avanzados. La patente se centra en mejorar una de las limitaciones de la tecnología de fotolitografía de ultravioleta profundo (UVP) para intentar competir así con las máquinas de ultravioleta extremo (UVE) a las que China sigue sin lograr acceder. Hay aquí, eso sí, muchas incertidumbres.
La patente. Huawei presentó formalmente la documentación técnica en junio de 2022 ante la oficina de patentes china, lo que permitió «proteger» la invención desde entonces. El contenido detallado de su estudio se hizo público en enero de 2025, pero es ahora cuando ha salido a la luz. La patente solo está solicitada, no concedida ni otorgada. La oficina de patentes está examinando la solicitud para determinar si cumple con los requisitos.
Por qué es importante. Dicha patente trata de abordar las limitaciones del llamado error de colocación de bordes (EPE, Edge Placement Error) en el proceso avanzado de interconexión que se utiliza al fabricar chips avanzados. El método descubierto hace teóricamente posible utilizar «espaciamientos de metal» inferiores a 21 nm, incluso cuando se utiliza tecnología de ultravioleta profundo (UVP) en lugar de ultravioleta extremo (UVE), que es la tecnología fotolitográfica más avanzada en la actualidad… y a la que no tienen acceso fabricantes chinos como Huawei. De lograr su objetivo, la firma podría tener acceso por ejemplo a chips que competirían teóricamente hasta con los chips fabricados con fotolitografía de 2 nm.
¿Espaciamiento del metal? Ese término (metal pitch en inglés) se refiere a la distancia mínima que existe entre las líneas metálicas que forman las interconexiones dentro del circuito integrado o, en este caso, el chip. Estas líneas transportan la energía y señales de datos entre los transistores, y ese espaciamiento de metal es extraordinariamente pequeño para nodos avanzados. El objetivo de la patente es precisamente permitir la fabricación de esas líneas con un espaciamiento inferior a 21 nm. Eso da pie a un posible proceso que podría competir con la fotolitografía UVE de 2nm que por ejemplo utiliza TSMC. La palabra importante ahí es «podría».
Error de colocación de borde (EPE). El EPE es el error que ocurre cuando un patrón en un chip no se coloca exactamente donde se pretendía por el diseño del chip. Cuanto más estrecho es ese espaciamiento del metal, menor debe ser el margen de EPE para evitar que las líneas se toquen y provoquen un cortocircuito. A esta escala es increíblemente complejo solucionar ese problema, y la patente de Huawei precisamente plantea una forma de lograrlo.
Supervitaminando la litografía «antigua». Lo que posibilita este método es que la fotolitografía UVP, menos potente y avanzada que la UVE, se pueda utilizar para competir con ella. Este método permitiría «saltarse» los límites que ahora afronta ese proceso, y que normalmente tenía muchas dificultades para ir más allá de los 21 nm. Se introduce un proceso de doble mascarilla dura de dos materiales y un esquema de patronaje especial que teóricamente permiten bajar de los 21 nm e incluso de los 5 nm que ya son muy complicados de lograr con UVE. En resumen: China podría lograr chips avanzados sin necesidad de usar las máquinas más avanzadas de ASML, a las que no tiene acceso.
Pero. Aunque la técnica es aparentemente llamativa, hay aquí dos grandes problemas. El primero y más importante, que esto es solo una patente y eso no significa que el proceso se pueda trasladar a la realidad. Las dificultades para hacerlo son enormes, y eso nos lleva al segundo problema: la efectividad de la producción sería probablemente muy baja y el yield (tasa de éxito del proceso) se vería muy afectado. Es decir: de todos los chips producidos teóricamente con esa técnica, solo serían válidos una pequeña parte, lo que haría que se desperdiciara una enorme parte de la inversión.
Javier Pastor
Fuente de esta noticia: https://www.xataka.com/componentes/huawei-tiene-patente-que-fabricar-chips-2-nm-unico-problema-que-solo-patente
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