En los últimos años se ha hablado mucho de la escasez de chips, de fábricas saturadas, de retrasos en la producción y de cómo industrias enteras, desde la automoción hasta la inteligencia artificial, dependen de que haya suficientes semiconductores disponibles.
Pero si los chips son tan importantes, ¿por qué no se fabrican más? o ¿por qué no hay muchas más empresas fabricándolos?
En la mayoría de las industrias una mayor demanda debería implicar una mayor oferta, más fábricas y más competencia. Pero en este caso no ocurre así. De hecho, la industria de los semiconductores es una de las más concentradas del mundo, con muy pocos actores capaces de fabricar los chips más avanzados, pero ¿por qué?.
Entender por qué ocurre esto implica ir mucho más allá de la economía o de la geopolítica. Tenemos que entender cómo se fabrica realmente un chip, qué significa exactamente “fabricarlo” y por qué ese proceso es tan extraordinariamente complejo que, a la hora de la verdad, pocas empresas en todo el mundo pueden hacerlo.
Empecemos por el principio.
Qué es un chip
Un chip, o circuito integrado, es un pequeño fragmento de material, normalmente silicio, que ha sido diseñado para procesar información.
El término “integrado” hace referencia a que todos los componentes necesarios para realizar cálculos están contenidos dentro de una única pieza, en lugar de estar separados como ocurría en los primeros ordenadores.
Para entenderlo mejor, tenemos que conocer antes qué es un semiconductor.
En general, los materiales se comportan de dos formas frente a la electricidad. Algunos la conducen o transmiten con facilidad, como los metales, y otros la bloquean casi por completo, como los aislantes. Pero existe una tercera categoría, que es la realmente importante aquí: los semiconductores.
Un semiconductor no conduce la electricidad de forma constante como lo haría un metal, como el cobre, ni la bloquea completamente como un aislante, como el vidrio o el plástico. Se sitúa en un punto intermedio, pero no de forma natural, sino dependiendo de cómo se manipule.
Gracias a esa capacidad de controlar cuándo pasa la electricidad y cuándo no, es posible construir transistores, que son los elementos básicos de cualquier chip.
Simplificando mucho, un transistor actúa como si fuera un interruptor diminuto que puede encenderse o apagarse, permitiendo pasar o no la corriente. Combinando millones (o miles de millones) de estos pequeños interruptores es posible crear circuitos capaces de realizar operaciones lógicas, almacenar información y ejecutar instrucciones.
Pero lo importante en la historia que nos ocupa hoy, no es solo qué es un transistor, sino la escala a la que se trabaja. En los chips, hoy en día, estos elementos son tan pequeños que no pueden verse ni siquiera con microscopios convencionales. Y si no pueden verse, imaginad manipularlos.
Hay algo importante en lo que debemos detenernos: fabricar un chip no consiste en ensamblar piezas, sino en crear estructuras microscópicas con una precisión casi perfecta sobre una superficie de silicio.
La base de todo: los chips no se construyen, se imprimen
Cuando uno piensa en fabricar algo, lo normal es imaginar un proceso de ensamblaje, en el que distintas piezas se van uniendo hasta formar el producto final, pero no es así cuando hablamos de escalas tan diminutas como las de un chip.
Un transistor mide apenas unos pocos nanómetros. Como decíamos en el artículo sobre TSCM, “un glóbulo rojo mide en torno a 7.000 nanómetros de diámetro y un nodo avanzado de un chip puede tener de 3 a 5 nm. Es decir, que las estructuras de un chip son más de mil veces más pequeñas que un glóbulo rojo”.
En esas escalas, intentar colocar componentes físicamente, no es difícil, es directamente imposible. No hay herramientas mecánicas capaces de operar con tantísima precisión. No hay brazos robóticos que puedan ensamblar algo a esa escala tan pequeña. Simplemente no se puede construir un chip como se construye cualquier otro objeto o producto.
Por eso, en lugar de ensamblar, lo que se hace es imprimir.
El proceso consiste en utilizar luz para transferir patrones sobre el silicio, pero no como una simple proyección, sino como una forma de provocar reacciones químicas controladas que van creando las estructuras del chip. Es decir, la luz no “dibuja” en el sentido tradicional, sino que activa zonas concretas del material para que, posteriormente, puedan ser modificadas, eliminadas o reforzadas.
Podemos decir que es un proceso más cercano a revelar una fotografía que a fabricar un objeto físico.
Primero se prepara la superficie con materiales sensibles a la luz, después se proyecta el patrón del circuito y, a partir de ahí, se van aplicando procesos químicos que transforman esas zonas expuestas en estructuras reales. Este ciclo se repite una y otra vez, capa a capa, hasta construir el chip completo.
Entender esto es importante porque cambia completamente la naturaleza del problema. No estamos hablando de precisión mecánica, sino de controlar reacciones a escala microscópica utilizando luz, materiales y procesos químicos perfectamente sincronizados.
Paso a paso del proceso de fabricación de un chip
Una vez se entiende que un chip no se ensambla, sino que se va creando capa a capa mediante luz y procesos químicos, el siguiente paso es ver cómo se organiza ese proceso en la práctica, porque ahí está la explicación de por qué esta industria es tan difícil de replicar.
Empresas como NVIDIA o AMD definen con un enorme nivel de detalle cómo debe ser el chip, hasta el punto de que cada transistor y cada conexión están previamente especificados en forma de patrones. Esos patrones serán los que más adelante se transfieran al silicio.
A partir de ahí comienza el proceso en la fábrica, normalmente en instalaciones como las de TSMC, sobre una oblea de silicio, que es una lámina extremadamente pura y pulida que actúa como base.
Sobre esa superficie se van depositando distintas capas de materiales, y con ellas se va creando una especie de lienzo sobre el que se trabajará. Y es en ese momento cuando entra en juego la litografía, que no es una fase aislada, sino el conjunto de procesos que permiten transferir el diseño del chip a esa superficie.
La litografía comienza cuando se aplica una capa de material sensible a la luz sobre la oblea. A continuación, se proyecta luz a través de una máscara que contiene el patrón del circuito, exponiendo solo las zonas que deben modificarse. Esa exposición no crea directamente el transistor, pero sí define dónde ocurrirán los cambios.
Después de esa exposición, se realiza un proceso de revelado que elimina o conserva determinadas zonas del material, dejando al descubierto el patrón que se ha definido con la luz. Es como si se creara una plantilla. A partir de ahí, se aplican procesos de grabado o deposición que transforman esas zonas en estructuras físicas reales dentro del silicio.
Este ciclo se repite una y otra vez, capa a capa, construyendo el chip en vertical. Cada repetición añade complejidad, y cada nueva capa debe alinearse con una precisión incluso mayor que las anteriores.
A medida que este proceso se repite, lo que al principio era una superficie plana va convirtiéndose en una estructura tridimensional increíblemente densa, donde miles de millones de elementos deben encajar y funcionar y sin ningún margen de error.
El verdadero límite: la luz
El proceso hasta aquí puede parecer complejo, pero dentro de diseñar, aplicar capas, usar luz para transferir patrones y repetir el ciclo hasta construir el chip completo, hay algo que lo determina todo y que, podríamos decir, determina hasta dónde puede llegar la industria de los semiconductores: la propia luz.
Porque la precisión con la que se pueden “imprimir” esos circuitos depende directamente de la longitud de onda utilizada. Cuanto más corta es esa longitud de onda, más pequeños pueden ser los detalles que se proyectan sobre el silicio. Y durante décadas, ha sido la utilización de un luz cada vez más precisa la que ha ido marcando do el ritmo de lo que se podía fabricar y por tanto del mercado de los chips.
El problema es que ese camino hacia una luz cada vez más precisa tenía un límite. Llega un punto en el que la luz que estás utilizando simplemente no puede dibujar estructuras más pequeñas, por mucho que mejores el resto del proceso. Es una limitación física, no de ingeniería incremental. No importa cuánto inviertas o cuánto optimices: si la herramienta con la que “imprimes” no puede alcanzar ese nivel de detalle, el avance se detiene… y eso es exactamente fue lo que ocurrió.
Llegó un momento en el que para poder seguir avanzando, era necesario dar un salto mucho más radical: utilizar un tipo de luz completamente distinto, con una longitud de onda mucho más corta.
En eso se basa la tecnología EUV (Extreme Ultraviolet), que es la que permite dibujar estructuras mucho más pequeñas que las que eran posibles con las técnicas anteriores.
El problema era que utilizarla implicaba rehacer por completo la forma en la que se construyen estas máquinas.
ASML: la empresa por la que nadie apostaba
Si el límite de la industria estaba en la luz, y si superarlo implicaba construir un tipo de máquina completamente nueva, la siguiente pregunta es inevitable: ¿quién iba a hacerlo?
La respuesta lógica, en aquel momento, no era ASML.
ASML no nació como una apuesta fuerte, ni siquiera como una empresa especialmente relevante dentro del sector. De hecho, empezó casi como lo contrario.
ASML se fundó en 1984 como una iniciativa conjunta de Philips y ASM International, en un momento en el que Europa no lideraba la industria de semiconductores y en el que el verdadero potencial estaba en Japón.
Empresas como Nikon o Canon llevaban años desarrollando tecnología de litografía y tenían una ventaja considerable, tanto en conocimiento como en mercado, y, dentro de ese contexto, ASML era de todo menos la favorita.
Era una empresa pequeña, sin una posición dominante y, en muchos sentidos, una apuesta bastante incierta dentro de una industria ya muy competitiva de por sí… ni siquiera dentro de Philips era vista como una prioridad.
Durante sus primeros años, la empresa se centró en mejorar las máquinas de litografía existentes, avanzando paso a paso, sin grandes logros. No había una gran apuesta que cambiara las reglas del juego, sino una evolución más constante en un entorno con muchísima competencia y donde el margen de error era muy pequeño.
Mientras tanto, Japón seguía dominando el sector. Nikon y Canon no solo tenían la tecnología, sino también la confianza del mercado. Eran, en ese momento, las empresas que marcaban el ritmo de la industria. ASML, en comparación, estaba todavía intentando demostrar que podía competir.
Durante un tiempo, no hubo ningún indicio de que esa pequeña empresa europea fuera a convertirse en algo más que un simple actor secundario… hasta que apareció un problema que nadie podía resolver.
El problema que nadie podía resolver
La industria de los semiconductores llevaba años centrándose en tener mejoras constantes, reducir progresivamente el tamaño de los transistores y disponer de nuevas generaciones de máquinas que permitieran seguir ese ritmo. Pero a medida que los chips se hacían más pequeños, la propia herramienta con la que se fabricaban empezó a convertirse en el límite. La luz que se utilizaba en litografía ya no permitía seguir reduciendo el tamaño de las estructuras, por mucho que el resto del proceso siguiera mejorando. Ya hemos visto que no era una cuestión de eficiencia, ni de inversión, ni siquiera de talento. Era un límite físico.
La industria empezó a esta incómoda porque por primera vez en décadas, no estaba claro cómo seguir avanzando, así que las grandes empresas, incluidas las japonesas que dominaban el sector, comenzaron a centrarse más en la investigación que en la fabricación y la industria: había que cambiar completamente el tipo de luz utilizado en el proceso de litografía. No mejorarlo sino cambiarlo por completo.
La apuesta que parecía una locura
La tecnología EUV, basada en luz ultravioleta extrema, llevaba años sobre la mesa como una posibilidad teórica. Sobre el papel, resolvía el problema de raíz: al utilizar una longitud de onda mucho más corta, permitía dibujar estructuras mucho más pequeñas y, por tanto, seguir reduciendo el tamaño de los transistores.
El problema es que llevar esa idea a la práctica implicaba rehacer prácticamente todo el proceso.
Implicaba crear una máquina que no podía usar las lentes convencionales, que debía operar en vacío, que requería generar una fuente de luz extremadamente difícil de producir y que, además, dependía de niveles de precisión que estaban al límite de lo que la industria podía ofrecer.
Era una solución demasiado compleja, cara y, además, incierta. Y pese a todo ello, ASML decidió apostar por ella.
Años de incertidumbre (y algo de obsesión)
La decisión fue el inicio de un proceso largo y lleno de dudas. Desarrollar EUV no significaba invertir en una tecnología prometedora, sino comprometer recursos durante años sin garantías de que el resultado fuera a funcionar.
Además, los problemas eran constantes: la generación de la luz no era estable, los espejos no alcanzaban la precisión necesaria, la energía no era suficiente… Como consecuencia los sistemas fallaban, los tiempos se alargaban y los costes no dejaban de crecer.
Y no nos olvidemos de que, mientras tanto, el resto de la industria seguía avanzando con tecnologías que, aunque fueran limitadas, al menos funcionaban.
Detrás de esa apuesta tecnológica había algo más que una decisión empresarial. Hubo apuestas personales, como la de Martin van den Brink, un ingeniero formado dentro de la propia ASML que llevaba décadas trabajando en litografía y que, con el tiempo, se convirtió en un gran defensor del EUV incluso cuando aún no estaba claro que funcionara.
A su vez, la empresa necesitaba a alguien capaz de sostener esa apuesta en el tiempo, y ahí apareció Peter Wennink, con un perfil más financiero que técnico, y que entendió algo clave: ASML no podía comportarse como una empresa convencional si quería sobrevivir a ese proceso. Fue quien ayudó a articular acuerdos poco habituales en la industria, como la inversión directa de clientes como Intel o TSMC en la propia ASML, no para controlarla, sino para asegurar que la tecnología llegara a existir.
Alguien convencido de que el problema técnico tenía solución, aunque no fuera evidente, y alguien capaz de mantener viva la empresa el tiempo suficiente para que esa solución llegara: esa fue la clave para no “morir” en el intento.
Cuando finalmente empezó a funcionar
Durante años, EUV fue una promesa difícil de defender. Hubo avances, sí, pero siempre eran parciales, cuando se solucionaba algo, surgían nuevos problemas aún más difíciles de resolver. Parecía que esta tecnología nunca terminaría de estabilizarse.
Pero un buen día, empezó a funcionar.
No fue una solución perfecta desde el primer día, pero al menos, algo hacía ver que era posible. Las máquinas empezaron a alcanzar niveles de estabilidad suficientes, la precisión mejoró mucho y los primeros procesos industriales comenzaron a integrarlas de forma real en la fabricación de chips.
La máquina que nadie más puede construir
La importancia de la máquina EUV es que no estamos hablando de un producto cualquiera, ni una máquina industrial como las que conocemos. Estamos hablando de uno de los sistemas tecnológicos más complejos (y extraordinarios) jamás construidos.
La máquina EUV es el resultado de integrar múltiples disciplinas (física, óptica, ingeniería de precisión, materiales avanzados y software de control) y llevarlas al límite.
La generación de la luz, por ejemplo, requiere disparar gotas microscópicas de estaño a gran velocidad y golpearlas con un láser para crear un plasma que emite radiación ultravioleta extrema. Esa luz, que no puede atravesar lentes convencionales, se canaliza mediante una serie de espejos con una precisión casi perfecta, desarrollados por empresas como Zeiss, donde incluso imperfecciones a escala atómica pueden afectar al resultado.
Todo el sistema debe operar en condiciones de vacío, con niveles de estabilidad que eviten cualquier vibración o desviación, porque a la escala en la que se trabaja, incluso una mínima variación puede inutilizar el proceso.
Y aun así, eso es solo una parte del proceso, porque la máquina no solo debe generar esa luz, sino utilizarla para proyectar patrones con una precisión enorme, repetidamente, durante miles de ciclos, y sin fallos. El resultado es una máquina que puede costar más de cien millones de dólares, compuesta por miles de piezas y cuya construcción implica una red global de proveedores altamente especializados.
Pero es que, además, una máquina EUV no se fabrica en un solo lugar ni se envía como una unidad terminada lista para usar. Cada sistema se construye a partir de componentes desarrollados en distintos países, que luego se integran en las instalaciones de ASML. Una vez ensamblada, la máquina no se envía como un bloque único, sino que se desmonta en múltiples módulos para poder transportarse, y para ello se utilizan decenas de contenedores y varios aviones, dependiendo del destino. Una vez llega a la fábrica del cliente, comienza otro proceso que puede durar meses: la instalación y calibración.
Y ojo, porque ese proceso es tan importante como la fabricación en sí. No basta con colocar la máquina en su sitio. Es necesario ajustarla con una precisión extrema para que funcione dentro de los parámetros requeridos, integrarla con el resto de sistemas de la fábrica y asegurar que puede operar de forma continua sin desviaciones.
El cambio silencioso de poder
Cuando las primeras máquinas EUV empezaron a utilizarse de forma real en la producción de chips, poco a poco, las empresas más importantes comenzaron a depender de esa tecnología. Diseñar y fabricar chips no era posible sin estas máquinas.
EStamos hablando de que empresas como TSMC, Intel o Samsung no podían avanzar sin EUV. Y hablar de EUV, en la práctica, significaba hablar de ASML.
A partir de ese momento, ASML dejó de competir en el sentido tradicional. Ya no necesitaba ganar cuota de mercado porque, en realidad, ya no tenía competencia.
De empresa industrial a pieza geopolítica
Lo que en un principio era una historia tecnológica termina adquiriendo una dimensión mucho más amplia cuando se observa desde el contexto actual.
En los últimos años, la tecnología se ha convertido en un elemento central de la competencia entre países, y los semiconductores están en el centro de esa tensión. En ese contexto, controlar el acceso a las tecnologías más avanzadas se convierte en una cuestión estratégica.
Y ahí es donde ASML pasa de ser una empresa industrial a convertirse en una pieza geopolítica.
Por qué no hay más empresas como ASML
Pero si esta tecnología es tan crítica, si toda una industria depende de ella y si el mercado es lo suficientemente grande como para justificar inversiones enormes, ¿por qué no hay más empresas construyendo máquinas como las de ASML?
El motivo es que desarrollar este tipo de tecnología requiere alinear demasiadas cosas a la vez: por un lado, está la fragilidad técnica. Una máquina EUV no es una única innovación, sino la integración de múltiples avances que, por separado, ya son extremadamente difíciles: la generación de la luz, los sistemas ópticos, la precisión mecánica, el control del entorno, el software que coordina todo el proceso. Cada uno de esos elementos está al límite de lo que es posible hoy.
Pero incluso eso no es suficiente para explicar la barrera de entrada, porque hace falta una cadena de suministro completa, formada por empresas especializadas que llevan décadas desarrollando componentes únicos. ASML no trabaja sola sino que depende de proveedores como Zeiss para la óptica, y de decenas de empresas más para sistemas críticos que no tienen sustituto inmediato.
Reproducir esa red no es algo que pueda hacerse rápidamente.
Por eso, aunque hoy exista interés en desarrollar alternativas, lo que hay delante no es solo un reto técnico, sino una combinación de barreras que hacen que entrar en este mercado sea extraordinariamente difícil. Y eso explica por qué, al menos por ahora, no hay una competencia real.
Llegados a este punto, es bastante natural hacerse una pregunta: si toda esta cadena es tan crítica y tan dependiente entre sí, ¿por qué no existe una única empresa que haga todo, desde el diseño hasta la fabricación y las máquinas? ¿Por qué no están integradas compañías como NVIDIA, TSMC y ASML en un mismo grupo?
La respuesta tiene menos que ver con estrategia y más con la propia naturaleza del problema. Diseñar chips, fabricarlos y construir las máquinas que los hacen posibles son disciplinas tan complejas, con culturas de ingeniería tan distintas y con niveles de especialización tan extremos, que con el tiempo han evolucionado como industrias separadas. De hecho, el sector ha ido en la dirección contraria: de empresas integradas a un modelo cada vez más fragmentado, donde cada capa se especializa al máximo.
Lo más curioso es que esa fragmentación no solo es técnica, sino también geográfica. Los chips más avanzados del mundo suelen ser diseñados por empresas estadounidenses, fabricados en Taiwán y dependen de máquinas desarrolladas en Europa. No es el resultado de un plan coordinado, sino de décadas de especialización acumulada en distintos lugares. Intentar unificar todo eso en una sola empresa no solo sería extraordinariamente complejo, sino que probablemente rompería el equilibrio que ha permitido que la industria avance hasta este punto.
Por qué casi nadie habla de ASML
A pesar de todo esto, ASML sigue siendo una empresa poco conocida fuera de ciertos círculos especializados.
No tiene productos de consumo. No aparece en titulares de forma recurrente. No tiene una figura pública que represente su historia. No está asociada a una narrativa fácil de entender o de comunicar.
Y, sin embargo, su importancia es difícil de exagerar.
Esta desconexión entre visibilidad y relevancia no es casual. Forma parte de cómo funciona la industria tecnológica. Las empresas más visibles suelen ser las que están más cerca del usuario final, las que construyen productos o plataformas que la gente utiliza directamente. Pero eso no significa que sean las que tienen más poder dentro del sistema.
A veces, el poder real está en otro lugar.
Interpretación final
La historia de ASML obliga a replantear una idea bastante extendida sobre cómo funciona la tecnología.
Tendemos a pensar que el liderazgo está en quienes diseñan los productos, en quienes construyen el software o en quienes definen la narrativa del sector. Y en parte es cierto. Pero esa visión es incompleta.
Porque hay otro tipo de poder, menos visible pero más difícil de sustituir: el que surge cuando una empresa controla un punto del sistema sin el cual todo lo demás deja de funcionar.
ASML no domina la inteligencia artificial porque desarrolle modelos, ni porque diseñe chips, ni porque esté en el centro del discurso tecnológico.
La domina porque, en la práctica, es quien hace posible que todo lo demás exista.
Y eso es algo que, una vez se entiende, cambia por completo la forma en la que se mira esta industria.