El recocido láser está pasando de ser una técnica especializada dentro de la fabricación de semiconductores a convertirse en una herramienta cada vez más importante para tres áreas de crecimiento: los chips de potencia basados en carburo de silicio, las memorias NAND 3D de más de 400 capas y los procesos lógicos más avanzados. La razón es sencilla: a medida que los materiales se vuelven más difíciles de procesar y las estructuras se hacen más profundas o más pequeñas, aplicar calor de forma precisa, localizada y durante tiempos muy cortos puede marcar la diferencia entre un proceso viable y otro demasiado agresivo para la oblea.

El recocido, o annealing, es un tratamiento térmico utilizado para reparar daños en la red cristalina y activar dopantes introducidos mediante implantación iónica. En silicio convencional lleva años formando parte de la fabricación de chips. El cambio es que ahora la industria lo está llevando a materiales y estructuras donde el calentamiento tradicional resulta más complejo, como el carburo de silicio (SiC), las memorias 3D NAND de altísima densidad o los nodos lógicos de 2 nanómetros y posteriores.

Según fuentes de la industria citadas por medios surcoreanos, Wolfspeed, uno de los grandes actores del mercado de obleas de SiC, estaría avanzando hacia la adopción de equipos de recocido láser, con negociaciones para una primera compra de volumen limitado que podría ampliarse más adelante. La información encaja con una tendencia más amplia: el SiC está pasando a obleas de 200 mm, y esa transición exige procesos más estables, repetibles y compatibles con producción a gran escala.

El SiC obliga a repensar el tratamiento térmico

El carburo de silicio se ha convertido en uno de los materiales estratégicos para semiconductores de potencia. Soporta mejor altas temperaturas, altos voltajes y condiciones exigentes que el silicio tradicional, lo que lo hace especialmente atractivo para vehículos eléctricos, inversores, cargadores rápidos, energías renovables, trenes, industria y centros de datos. Wolfspeed anunció en 2025 el lanzamiento comercial de su cartera de materiales SiC de 200 mm, un paso relevante para llevar esta tecnología a fabricación de mayor escala.

El problema está en el proceso. Mientras el silicio puede requerir recocidos en torno a 1.000 ºC, el SiC puede necesitar temperaturas superiores a 1.600 ºC para activar dopantes y formar contactos eléctricos adecuados. Ese nivel térmico introduce riesgos: daño superficial, defectos en la interfaz, tensiones mecánicas, degradación de capas ya procesadas y dificultades para mantener uniformidad en obleas grandes.

El recocido láser ofrece una alternativa porque permite calentar regiones muy localizadas durante tiempos extremadamente cortos. En vez de someter toda la oblea a una carga térmica prolongada, el láser aplica energía donde se necesita. Esto reduce el presupuesto térmico global y puede facilitar la formación de contactos óhmicos en dispositivos SiC. La literatura técnica ya ha documentado el uso de recocido láser para contactos traseros en dispositivos de potencia SiC, precisamente por su capacidad para mejorar contacto eléctrico sin añadir una carga térmica significativa al frontal de la oblea.

La transición hacia obleas de 8 pulgadas refuerza la oportunidad. En SiC, aumentar el diámetro permite fabricar más chips por oblea y reducir costes unitarios, pero también amplífica los problemas de uniformidad, defectos y control de proceso. Cuanto mayor es la oblea, más importante resulta aplicar energía de forma precisa y repetible.

Samsung también estaría revisando el uso de recocido láser dentro de su estrategia para entrar en fundión SiC, con producción masiva prevista hacia 2028 según informaciones de DigiTimes. Si ese calendario se confirma, la adopción de herramientas especializadas para SiC será una pieza necesaria para competir con actores ya posicionados en potencia avanzada.

NAND de 400 capas: el nuevo problema está en la profundidad

El segundo frente está en la memoria NAND 3D. Los fabricantes llevan años aumentando el número de capas para mejorar capacidad y reducir coste por bit. El salto hacia más de 400 capas plantea problemas físicos cada vez más difíciles: estructuras más altas, canales más profundos, mayor complejidad de grabado y más riesgo de degradación eléctrica o inestabilidad mecánica.

La clave está en el llamado channel hole, el canal vertical que conecta las celdas apiladas. Cuantas más capas tiene una NAND, más profundo debe ser ese canal. Eso complica el grabado, la uniformidad y las propiedades eléctricas de la estructura. Si el canal no mantiene buena calidad, el rendimiento y la fiabilidad de la memoria se resienten.

El recocido localizado puede ayudar mediante cristalización selectiva de regiones concretas del canal. No se trata de calentar toda la estructura, sino de actuar donde el material necesita mejorar sus propiedades eléctricas o estructurales. Para NAND con más de 400 capas, esta capacidad puede convertirse en una herramienta importante si los fabricantes quieren seguir escalando sin que el proceso se vuelva demasiado frágil.

Samsung ya habría completado el desarrollo de tecnología NAND de 400 capas y comenzado el traslado hacia línea de producción en Pyeongtaek, según Business Korea. Aunque cada fabricante sigue su propia ruta, el mensaje es compartido: la NAND entra en una etapa donde el aumento de capas exige nuevas soluciones de proceso, no solo mejoras incrementales en grabado y deposición.

Este punto también tiene implicaciones para la inteligencia artificial. La demanda de almacenamiento para centros de datos, entrenamiento, inferencia, modelos multimodales y memorias de contexto está elevando la presión sobre NAND empresarial. Los SSD de gran capacidad necesitan más densidad, más eficiencia y más fiabilidad. Si la NAND de 400 o más capas se convierte en estándar, tecnologías como el recocido láser pueden ganar peso dentro del mapa de equipos de fabricación.

Los nodos de 2 nm también empujan el mercado láser

El tercer ámbito está en los semiconductores lógicos avanzados. En nodos de 2 nm y posteriores, los márgenes de proceso son mínimos. La industria necesita controlar dopantes, defectos, interfaces y tensiones con una precisión extrema. En ese entorno, los tratamientos térmicos convencionales pueden resultar demasiado amplios o demasiado agresivos para determinadas estructuras.

Algunos proveedores y fabricantes ya llevan tiempo usando recocido láser en procesos avanzados. TheElec informó en 2023 de que DIT estaba suministrando equipos de recocido láser a SK Hynix, en un contexto donde esta tecnología se utiliza para reparar daños en obleas tras implantación iónica. Aunque el caso estaba vinculado a memoria, muestra cómo las herramientas láser han ido ganando presencia en líneas de fabricación avanzada.

El mercado de equipos también empieza a reflejar esta tendencia. Distintos análisis sectoriales prevén crecimiento para el equipamiento de recocido láser y, en particular, para aplicaciones relacionadas con SiC. Aunque las cifras varían según la consultora, el consenso apunta a una expansión impulsada por chips de potencia, memorias avanzadas y nodos lógicos más exigentes.

La oportunidad no está exenta de retos. El recocido láser exige control fino de energía, uniformidad, velocidad, integración con el resto de la línea y metrología precisa. Un proceso mal ajustado puede introducir nuevos defectos o variabilidad. Además, cada aplicación requiere parámetros distintos: no es lo mismo formar un contacto en SiC que cristalizar un canal en NAND o activar dopantes en un nodo lógico avanzado.

Para los fabricantes de equipos, la expansión del recocido láser abre un mercado interesante. Para las foundries y fabricantes de memoria, ofrece una vía para resolver problemas que no pueden abordarse solo con más litografía o más grabado. Y para la cadena de suministro semiconductor, confirma una tendencia de fondo: cada nueva generación de chips exige más especialización en procesos que antes ocupaban una posición secundaria.

El recocido láser no es una tecnología nueva, pero su momento puede estar llegando ahora. El SiC necesita procesos térmicos menos agresivos, la NAND de 400 capas exige tratamientos más localizados y los nodos de 2 nm reducen el margen de error. En todos esos casos, calentar menos, mejor y exactamente donde hace falta puede convertirse en una ventaja industrial.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el recocido láser en semiconductores?
Es un tratamiento térmico que usa láser para calentar zonas concretas de una oblea durante tiempos muy cortos. Se utiliza para reparar daños cristalinos, activar dopantes o modificar propiedades eléctricas sin someter toda la oblea a altas temperaturas.

¿Por qué interesa en chips de carburo de silicio?
Porque el SiC requiere temperaturas mucho más altas que el silicio para ciertos procesos. El recocido láser permite aplicar calor localizado y reducir el estrés térmico sobre la oblea y sus capas ya procesadas.

¿Qué relación tiene con la NAND de más de 400 capas?
A medida que la NAND 3D aumenta capas, los canales verticales son más profundos y difíciles de estabilizar. El recocido localizado puede ayudar a cristalizar regiones del canal y mejorar sus propiedades eléctricas.

¿Puede crecer el mercado de equipos láser para chips?
Sí. La expansión del SiC, la NAND avanzada y los nodos lógicos de 2 nm o inferiores está elevando el interés por soluciones de recocido láser más precisas y compatibles con fabricación en volumen.

vía: etnews