🔬 Para fabricar los semiconductores más avanzados, la plantilla original tiene que ser impecable. Con líneas de circuito de 2nm (nanómetros, milmillonésimas de metro), unas 50.000 veces más finas que un cabello, quien está en primera línea es una empresa japonesa de impresión. Dai Nippon Printing (DNP) ha invertido en Rapidus y se lanza en serio a producir en masa fotomáscaras EUV, la plancha original del mundo de los chips.

Por qué DNP invirtió en Rapidus

El 27 de febrero de 2026, Dai Nippon Printing (DNP), presidida por Yoshinari Kitajima, anunció una inversión en Rapidus Corporation, cuyo presidente y consejero delegado es Atsuyoshi Koike. El objetivo es claro: apoyar el desarrollo de los procesos de fabricación de obleas con litografía EUV (ultravioleta extremo) para semiconductores de próxima generación.

DNP es conocida por la impresión, pero ese saber hacer de precisión extrema se ha convertido en una ventaja en el terreno de las fotomáscaras, imprescindibles para fabricar chips. Una fotomáscara es la plancha original con el patrón del circuito que se graba sobre la oblea de silicio; suele compararse con el negativo de una fotografía. Cuanto más fino es el circuito, más se exige de esa plancha.

Rapidus quiere producir en masa lógica de 2nm en 2027, y el componente que decide si eso es posible es precisamente la fotomáscara EUV.

Que DNP se haya puesto a fondo con esto es relativamente reciente. Minoru Nakanishi, director ejecutivo responsable del negocio de fotomáscaras, ha explicado que la creación de Rapidus, en agosto de 2022, fue el detonante para pasar a un enfoque global del negocio. A eso se sumó un cambio de contexto: los fabricantes de chips empezaron a concentrar recursos en el desarrollo de dispositivos punteros y a comprar fuera fotomáscaras de gamas menos avanzadas que antes hacían en casa.

Por qué la fotomáscara EUV es el cuello de botella

El proceso que transfiere el patrón del circuito a la oblea se llama litografía. Durante años se usaron fuentes DUV (ultravioleta profundo), pero por debajo de los 7nm de anchura de línea hizo falta pasar a la litografía EUV, con una fuente de longitud de onda de 13,5nm.

En litografía EUV la luz no atraviesa la fotomáscara: se refleja en ella. Por eso la estructura de la máscara es radicalmente distinta y necesita un reflector multicapa con entre 40 y 50 capas alternas de silicio y molibdeno. Un defecto mínimo o una desviación pequeña en las dimensiones altera de forma notable el rendimiento de producción de los chips, y de ahí que la fotomáscara EUV se describa como el cuello de botella de la fabricación avanzada.

En la generación de 2nm el tamaño del patrón se reduce más de un 20% respecto a la de 3nm, y hace falta además resolver en una misma máscara patrones curvos complejos, no solo rectas y rectángulos. DNP completó en 2023 el desarrollo del proceso de fabricación para la generación de 3nm y, sobre esa base, ha logrado resolver los patrones finos de 2nm y posteriores.

El proyecto NEDO y el papel de DNP

En 2024, DNP fue seleccionada como subcontratista en el programa de la Organización para el Desarrollo de Nuevas Energías y Tecnología Industrial (NEDO) para reforzar la base de los sistemas de información y comunicación post-5G, en el que participa Rapidus. Concretamente, dentro del proyecto que Rapidus tiene adjudicado, el desarrollo de tecnología de fabricación de semiconductores lógicos punteros de alta integración, DNP se ocupa del proceso de fabricación de la fotomáscara EUV y de las tecnologías de aseguramiento asociadas.

A lo largo del ejercicio 2024, DNP puso en marcha la segunda y la tercera máquina de escritura de máscaras por haz multielectrónico, hasta un total de tres. Ese equipo dispara más de 200.000 haces de electrones a la vez y escribe a gran velocidad los patrones complejos para exposición EUV. DNP fue, en 2016, el primer fabricante especializado en fotomáscaras del mundo que instaló una máquina de este tipo.

La hoja de ruta prevé completar en el ejercicio 2025 el desarrollo del proceso de fabricación de la fotomáscara de 2nm para litografía EUV y, desde el ejercicio 2026, establecer la tecnología de producción con vistas al inicio de la fabricación en serie en el ejercicio 2027. Lo que DNP planteó al anunciar la inversión es lograr pronto un alto rendimiento de producción y plazos de entrega cortos en la fotomáscara de 2nm. El destino del suministro es la fábrica de Rapidus en Chitose, Hokkaido.

DNP sitúa el negocio de fotomáscaras EUV como motor de crecimiento de su actividad de semiconductores y, según lo publicado en prensa, se ha fijado como objetivo unos 10.000 millones de yenes (alrededor de 65 millones de dólares) de facturación en fotomáscaras EUV para el ejercicio cerrado en marzo de 2031.

Mirando más allá de 2nm: 1,4nm y la EUV de alta NA

La mirada de DNP ya está puesta detrás de la generación de 2nm. La compañía ha firmado un contrato de desarrollo conjunto de fotomáscaras para la EUV de próxima generación con imec, el instituto de investigación de semiconductores con sede en Bélgica.

A partir de 1,4nm se prevé la entrada de la llamada litografía EUV de alta NA (alta apertura numérica). Los escáneres de alta NA que desarrolla ASML, con apertura numérica de 0,55, permiten patrones más finos que los sistemas actuales de 0,33 NA, pero exigen fotomáscaras hechas con procesos distintos de los actuales. DNP ya ha completado la evaluación básica de fotomáscaras compatibles con alta NA y ha empezado a entregar muestras de evaluación a consorcios de desarrollo de semiconductores y a fabricantes de equipos.

La posición de las empresas japonesas en el mercado de fotomáscaras

En este sector el peso de las compañías japonesas es grande. En el mercado comercial, es decir descontando la producción interna de los fabricantes de chips, distintos estudios de mercado sitúan a Tecsend Photomask (antes Toppan Photomask, del grupo TOPPAN Holdings) como líder mundial con cerca del 39% de cuota, seguida de la estadounidense Photronics y, en tercer lugar, de DNP. Las tres suman más del 90% del mercado.

Cada una ocupa una posición distinta en el terreno puntero.

Tecsend Photomask (rebautizada desde Toppan Photomask en noviembre de 2024) lidera el mercado comercial de fotomáscaras. En febrero de 2024 inició con IBM el desarrollo conjunto de fotomáscaras para lógica de 2nm, incluida la EUV de alta NA.

HOYA domina no tanto la fotomáscara en sí como su material de partida, los sustratos en blanco. Ese es un mercado concentrado: las japonesas HOYA, Shin-Etsu Chemical y AGC suman en torno al 90% de la cuota mundial, y HOYA tiene una posición especialmente fuerte en los sustratos para EUV. Es uno de los pocos fabricantes capaces de ofrecer producto validado para sistemas de alta NA, lo que la hace difícil de sustituir.

Es decir, HOYA aporta el lienzo y DNP o TOPPAN pintan encima el cuadro, el patrón del circuito. Que Japón cubra la cadena de suministro completa de la fotomáscara EUV tiene un peso considerable en la geopolítica de los semiconductores.

La ventaja de tenerlo todo en el mismo país

Lo que DNP subraya de la colaboración con Rapidus es la ventaja de la ubicación nacional. Con la fábrica de Chitose en Japón, el ciclo que va del prototipo de la fotomáscara a la evaluación, la respuesta y la mejora puede recorrerse en muy poco tiempo. Con una fundición extranjera, un proceso que por logística y control de exportaciones tarda semanas puede cerrarse en días si es dentro del país.

El calendario de Rapidus, fundada en agosto de 2022 y con la fabricación en serie prevista para 2027, es inusualmente corto para lo que acostumbra el sector. Establecer la tecnología en ese plazo exige tener la cadena de suministro cerca, y para DNP es también un entorno idóneo para acelerar las mejoras.

DNP da prioridad a Rapidus, pero no descarta a medio plazo pedidos de fotomáscaras EUV de grandes fundiciones extranjeras, TSMC entre ellas.

La historia de la recuperación de la industria japonesa de semiconductores no se cuenta solo con la fabricación de los chips más avanzados. Detrás, un grupo de empresas que hacen esa plancha original invisible sostiene la fabricación mundial. La inversión de DNP en Rapidus es menos una operación financiera que un movimiento para conectar directamente la tecnología japonesa de fotomáscaras con la fabricación puntera.

En Japón sorprende a mucha gente que la técnica de impresión pese tanto en el futuro de los semiconductores, y a la vez persiste la duda de si realmente se podrá fabricar en serie en 2027. ¿Qué se está haciendo en tu país en el desarrollo de los componentes y materiales que necesita la fabricación de semiconductores? Cuéntanoslo.

Referencias