Rusia ha completado el tercer tramo de desarrollo de su primer equipo de fotolitografía capaz de trabajar con obleas de hasta 200 mm y una resolución de 130 nanómetros (nm). El prototipo, desarrollado por el Centro de Nanotecnología de Zelenogrado (ZNTC) junto con la empresa bielorrusa Planar, ya está en pruebas internas, pero todavía necesita superar nuevas fases antes de poder utilizarse en una fábrica para producir chips de forma industrial.

Las claves del litógrafo ruso de 130 nm en 20 segundos

• ZNTC ha terminado el tercer tramo de desarrollo de un fotolitógrafo de 130 nm para obleas de hasta 200 mm.
• El sistema utiliza láseres excímeros de 193 nm, una tecnología DUV utilizada en procesos de fabricación de semiconductores.
• El proyecto completo cuenta con 5.700 millones de rublos de financiación pública.
• El prototipo todavía debe superar pruebas y validaciones antes de llegar a una fábrica de producción.
• ZNTC prevé empezar a contratar suministros en serie de estos equipos a partir de 2027, aunque la producción industrial a escala puede tardar más.

El anuncio es relevante para la industria rusa porque la fotolitografía es una de las piezas más difíciles de desarrollar dentro de una cadena de fabricación de semiconductores. El equipo permite proyectar sobre una oblea el patrón que define las estructuras de un circuito integrado, pero disponer de un prototipo funcional no equivale todavía a contar con una máquina lista para una fábrica de chips.

Ahí está la principal diferencia entre el anuncio y una producción industrial. El propio ZNTC ha señalado que todavía quedan las pruebas preliminares y la puesta a punto del proceso tecnológico antes de que el equipo pueda entrar en una operación productiva estable.

Un equipo de 130 nm que todavía está en fase de pruebas

El tercer tramo de los trabajos de investigación y desarrollo experimental terminó formalmente el 7 de agosto de 2026. Según CNews, el calendario original contemplaba finalizar esta fase en marzo, por lo que la entrega se produjo con varios meses de retraso.

El equipo está diseñado para transferir mediante proyección el patrón de un circuito integrado sobre obleas de silicio de hasta 200 mm. El objetivo son procesos con una norma de diseño de 130 nm.

Durante esta fase también se fabricaron dos prototipos de láser excímero con una longitud de onda de 193 nm, además de fotomáscaras y estructuras de prueba. El proyecto incluyó asimismo un banco para medir y controlar las características fotolitográficas y las aberraciones de las ópticas utilizadas en las longitudes de onda de trabajo.

Estos elementos son importantes porque una máquina de litografía no se limita a una fuente de luz. La precisión de la óptica, el movimiento de la oblea, la alineación, el control del patrón y la repetibilidad de todo el proceso son determinantes para que una máquina pueda utilizarse en una línea de producción.

ZNTC afirma haber completado los procesos tecnológicos básicos sobre el prototipo, pero el propio centro todavía sitúa por delante las pruebas preliminares y la preparación del proceso para su utilización industrial.

La máquina rusa utiliza DUV, no EUV

El equipo utiliza una fuente de luz ultravioleta profunda, conocida como DUV por sus siglas en inglés, basada en láseres excímeros de 193 nm.

Esta tecnología tiene una larga trayectoria en la fabricación de semiconductores. El uso de una longitud de onda de 193 nm permite trabajar con procesos mucho más avanzados que las generaciones anteriores de litografía óptica, aunque el resultado final depende también de la óptica, las técnicas de exposición y otros elementos del proceso.

La comparación con los equipos más avanzados actuales requiere cierta cautela. Las máquinas de litografía que se utilizan para fabricar los chips más avanzados emplean tecnologías mucho más sofisticadas, incluida la litografía ultravioleta extrema, o EUV.

Por eso, hablar de un equipo de 130 nm como equivalente a una máquina moderna de fabricación de chips sería incorrecto. Su importancia está en otro lugar: desarrollar capacidad propia para un nivel de fabricación considerado maduro y que sigue siendo útil en determinados sectores industriales.

El propio proyecto ruso identifica como referencias extranjeras equipos de Nikon, Canon y ASML. Según la documentación citada por CNews, la propuesta rusa busca alcanzar la resolución necesaria mediante una combinación de tecnología propia, incluido el sistema de iluminación, y materiales nacionales.

5.700 millones de rublos para llegar al prototipo

El desarrollo completo del equipo cuenta con una financiación de 5.700 millones de rublos procedente del Ministerio de Industria y Comercio ruso.

Solo el tercer tramo de los trabajos de investigación y desarrollo experimental superó los 2.460 millones de rublos.

Según el desglose publicado por CNews, alrededor de 1.000 millones de rublos correspondieron a los trabajos realizados por Planar y LASSARD. Otros 912,9 millones se destinaron a materiales y componentes, mientras que los costes laborales contabilizados fueron de 95,1 millones.

La documentación citada también sitúa el coste estimado del propio equipo en 542,2 millones de rublos. Los dos láseres desarrollados para el proyecto tienen valores estimados de 49 y 46 millones de rublos, respectivamente.

El reparto también permite entender por qué desarrollar una máquina de litografía es mucho más complejo que fabricar simplemente una fuente de luz o una máquina de precisión. Una parte importante del presupuesto se dirige a componentes, integración, óptica, pruebas y desarrollo del proceso tecnológico.

Planar aporta una parte importante del desarrollo

Aunque el proyecto se presenta como una iniciativa del ZNTC, la máquina no es fruto exclusivamente de componentes desarrollados por empresas rusas.

La documentación citada por CNews identifica a la compañía bielorrusa Planar como responsable de una parte importante de los trabajos, incluidos elementos mecánicos y tareas de fabricación y ajuste del prototipo. LASSARD, por su parte, desarrolló los láseres utilizados en el proyecto.

Por eso conviene matizar las afirmaciones sobre una máquina completamente fabricada en Rusia. El prototipo es resultado de una cooperación entre entidades rusas y bielorrusas, y las fuentes disponibles no permiten presentar sin más todo el equipo como un producto compuesto exclusivamente por componentes de origen ruso.

Esta distinción también es relevante para valorar el grado de independencia tecnológica alcanzado.

El verdadero reto empieza después del prototipo

La fabricación del primer prototipo es solo una parte del problema. Una máquina de litografía destinada a una fábrica debe mantener unas características muy precisas durante largos periodos de funcionamiento y trabajar de forma compatible con el resto de los procesos de fabricación.

Alexander Mijailov, responsable de proyectos de Strategy Partners citado por CNews, señala que todavía es necesario confirmar las características tecnológicas y de fiabilidad en condiciones reales, además de comprobar la compatibilidad con las líneas de producción existentes.

La previsión inicial de ZNTC es empezar a contratar con clientes para suministros en serie en 2027. Eso no significa que en 2027 vaya a existir una producción masiva de estas máquinas ni que puedan instalarse inmediatamente en numerosas fábricas.

La diferencia entre contratar las primeras unidades y alcanzar una producción estable es especialmente importante en maquinaria para semiconductores. Una fábrica necesita no solo que una máquina funcione una vez, sino que pueda repetir el proceso miles de veces con unos niveles de precisión y fiabilidad compatibles con la fabricación industrial.

Por eso las estimaciones más prudentes sitúan el verdadero salto hacia una producción significativa varios años después del prototipo.

130 nm sigue teniendo aplicaciones industriales

Los 130 nm están muy lejos de los procesos utilizados en los procesadores y aceleradores de inteligencia artificial más avanzados, pero eso no significa que sean inútiles.

Los procesos maduros siguen utilizándose en electrónica industrial, controladores, determinados componentes de automoción, sistemas de comunicaciones y otros dispositivos en los que el tamaño mínimo del transistor no es el único criterio.

Según las estimaciones citadas por CNews, el parque ruso de equipos extranjeros de una clase comparable estaría formado por unas 25-40 máquinas. La demanda potencial hasta 2030-2032 se situaría en unas 15-25 unidades, teniendo en cuenta el desgaste de los equipos existentes y los planes de ampliación de las líneas de fabricación.

Eso dibuja un mercado relativamente pequeño. El objetivo no sería competir con los grandes fabricantes mundiales en volumen, sino sustituir progresivamente equipos extranjeros y conservar capacidad de fabricación para procesos maduros.

ZNTC ya dispone además de experiencia con una generación anterior. El centro ha desarrollado un fotolitógrafo de 350 nm que ha pasado a producción en serie y también ha trabajado en un sistema de litografía por haz de electrones con una resolución de diseño de 150 nm.

El salto hacia 130 nm es, por tanto, parte de una progresión tecnológica más amplia.

El salto siguiente apunta a 90 nm

ZNTC ya ha planteado objetivos posteriores a los 130 nm. El director general del centro había señalado anteriormente que el trabajo realizado permitiría avanzar hacia equipos completamente localizados con normas de 90 nm.

La propia existencia del prototipo de 130 nm no demuestra que ese siguiente paso esté resuelto. Sí proporciona una base tecnológica sobre la que continuar desarrollando fuentes de luz, óptica, sistemas de posicionamiento, control y procesos de fabricación.

Ese será probablemente el indicador más importante para medir el éxito del programa a medio plazo: no solo producir algunas unidades de 130 nm, sino conseguir una cadena industrial capaz de fabricar, mantener y mejorar estas máquinas.

La diferencia entre fabricar un prototipo y disponer de una plataforma tecnológica sostenible es enorme.

Por ahora, Rusia ha conseguido completar una máquina experimental de 130 nm para obleas de 200 mm y ha avanzado hasta las pruebas internas. El siguiente desafío será demostrar que puede convertirse en un producto fiable para fábricas reales y después fabricar suficientes unidades para sustituir parte del equipamiento extranjero existente.

El anuncio marca un avance en la capacidad rusa para fabricar equipos de producción de semiconductores, pero todavía queda una distancia considerable entre este prototipo y una industria de litografía capaz de competir con los líderes mundiales.

Preguntas frecuentes

¿Qué proceso puede fabricar el nuevo litógrafo ruso?

El equipo está diseñado para trabajar con una norma de proceso de 130 nm y obleas de silicio de hasta 200 mm.

¿El litógrafo ruso ya está produciendo chips en masa?

No. Se trata de un prototipo que se encuentra en fase de pruebas. Todavía debe superar pruebas preliminares, validar sus procesos y demostrar su funcionamiento en condiciones de producción.

¿Cuánto ha costado desarrollar el equipo?

El proyecto completo cuenta con 5.700 millones de rublos de financiación pública. El tercer tramo de desarrollo superó los 2.460 millones de rublos.

¿Cuándo llegarán los primeros litógrafos rusos de 130 nm a producción?

ZNTC prevé empezar a contratar suministros en serie en 2027. Esa previsión se refiere a la contratación de equipos y no implica que la producción industrial a gran escala vaya a estar disponible inmediatamente.

vía: cnews.ru