Avanzada holandesa: la respuesta europea a Silicon Valley

Diez veces por segundo, un objeto con forma de caja de pizza gruesa y que sostiene una oblea de silicio despega tres veces más rápido que un cohete tripulado. Durante unos milisegundos se desplaza a velocidad constante antes de detenerse bruscamente con una precisión asombrosa, a un átomo de su objetivo. No se trata de un experimento de física de alta energía. Es la última máquina litográfica ideada por ASML, fabricante de herramientas para la producción de chips nanoscópicos sobre obleas de silicio. El 5 de enero, Intel, gigante estadounidense de los semiconductores, se convirtió en el primer y orgulloso propietario de los componentes iniciales de esta maravilla técnica para su montaje en su fábrica de Oregón.

Al igual que la máquina, su fabricante holandés está lleno de sorpresas. Su valor de mercado se ha cuadruplicado en los últimos cinco años, hasta los US$285.000 millones, lo que la convierte en la empresa tecnológica más valiosa de Europa. Entre 2012 y 2022, tanto sus ventas como su beneficio neto se multiplicaron aproximadamente por cuatro, hasta 21.000 y 6000 millones de euros, respectivamente. A finales de 2023, el margen operativo de ASML superaba el 34%, una cifra asombrosa para un negocio de hardware y superior a la de Apple, el mayor fabricante mundial de electrónica de consumo.

Este rendimiento estelar, que volverá a brillar con luz propia cuando ASML presente sus resultados trimestrales el 24 de enero, es ya rutinario. La empresa tiene el monopolio de un eslabón clave de la cadena de suministro más importante del mundo: sin su kit es prácticamente imposible fabricar chips de última generación para los smartphones y los centros de datos donde se entrena la inteligencia artificial (IA). Con la previsión de que las ventas mundiales de semiconductores se dupliquen hasta alcanzar los 1,3 billones de dólares en 2032, todos los grandes países y todos los grandes fabricantes de chips quieren el equipo de ASML. La empresa se ha vuelto tan importante en la lucha tecnológica chino-estadounidense que, según se supo recientemente, el gobierno de Estados Unidos presionó a ASML para que cancelara las entregas previstas de incluso sus máquinas más antiguas a China.

Pero el espectacular éxito de ASML se debe también a otros dos factores menos obvios. La empresa ha creado una red de proveedores y socios tecnológicos que puede ser lo más parecido a Silicon Valley que existe en Europa. Y su modelo de negocio combina ingeniosamente hardware con software y datos. Estos elementos desconocidos del éxito de ASML desafían la idea de que el viejo continente es incapaz de desarrollar una plataforma digital de éxito.

Tarea sencilla

Las complejas máquinas de ASML realizan una tarea sencilla. Proyectan planos de chips sobre obleas de silicio fotosensible. En 1986, cuando se entregó su primer modelo, los transistores individuales medían micrómetros y su equipo era casi como una fotocopiadora glorificada, explica Marc Hijink, periodista holandés y autor del libro Foco: Cómo ASML conquistó el mundo de los chips. Hoy en día, cuando los transistores se han multiplicado por mil, el equipo de litografía de ASML es posiblemente el más sofisticado que jamás se haya vendido comercialmente.

ASML y sus socios han conseguido este increíble truco de encogimiento con una ingeniería que parece de ciencia ficción. El proceso comienza con potentes láseres que incineran gotas de estaño fundido, cada una de ellas de un grosor no superior a la quinta parte de un cabello humano y que se desplazan a más de 250 km/h. De este modo se produce una longitud de onda extremadamente corta. Esto produce una luz de longitud de onda extremadamente corta (ultravioleta extremo, o EUV, en la jerga de la industria) que luego se refleja en un conjunto de espejos tan lisos que la mayor imperfección no es mayor que la distancia que puede crecer la hierba en un milisegundo. Para que todo esto merezca la pena a un fabricante de chips -el último modelo cuesta más de US$300 millones- y exponer suficientes chips, el objeto que sostiene la oblea, llamado “mesa”, tiene que acelerar más rápido que un cohete y detenerse exactamente en el punto exacto.

Para hacerse una idea de lo que cuesta construir un aparato así, se puede visitar una anodina fábrica en Neukölln, un barrio de Berlín. Allí es donde ASML fabrica, entre otras cosas, los “bloques de espejos”, la parte principal de una mesa de obleas. Son piezas robustas de un material cerámico especial, un cuadrado de 8 cm de grosor y unos 50 cm de lado. Algunas se pulen, se miden, se vuelven a pulir, se vuelven a medir, etc., durante casi un año, hasta que adquieren la forma exacta, incluso teniendo en cuenta que se hundirán unos nanómetros una vez instaladas.

Red de proveedores

La fábrica es emblemática de la inusual red de proveedores de la empresa. Aunque su propietaria, Berliner Glas, fue adquirida por ASML en 2020, vive a medio camino entre ser una empresa independiente y una unidad de la matriz holandesa. Algo parecido ocurre con las cerca de 800 empresas, en su mayoría europeas, que ayudan a ensamblar las máquinas de ASML. ASML sólo posee participaciones en unas pocas de ellas. Sin embargo, su interdependencia hace que actúen como una sola organización.

ASML subcontrata más del 90% de lo que cuesta construir una de sus maravillas y emplea directamente a menos de la mitad de las 100.000 personas que se calcula que requiere la hazaña. Esto se debe en parte a su historia. Cuando se escindió de Philips, un gigante holandés de la electrónica, en 1984, ASML parecía haber nacido muerta. Su idea de construir un “stepper de silicio”, nombre original de la máquina copiadora de chips, era prometedora. Pero no tenía mucho más a su favor, en particular ninguna línea de producción. En su lugar, recurrió a proveedores especializados, muchos de ellos también antiguas unidades de Philips, como VDL, un fabricante por contrato.

La externalización es también una función de la tecnología. Los distintos componentes de una máquina litográfica son tan avanzados que hacerlo todo podría desbordar a una sola empresa. “Hay que decidir dónde se añade más valor y dejar que otros hagan el resto”, afirma un antiguo empleado de ASML. La economía de los semiconductores también es favorable a no hacerlo todo uno mismo. El sector es propenso a auges y caídas, porque la demanda sube y baja más deprisa de lo que los fabricantes de chips pueden instalar capacidad. Los precios suben y bajan cuando la escasez se convierte en exceso. Los fabricantes de chips están expuestos al mismo ciclo. Por eso es arriesgado poseer todos los activos; es mejor trasladar parte del riesgo a los proveedores, que pueden limitarlo atendiendo a clientes que trabajan con ciclos económicos diferentes.

Hiperespecialización

La hiperespecialización necesaria impide el doble aprovisionamiento, que reduce el riesgo y es frecuente en muchas otras industrias. En el caso de ASML, las exigencias técnicas son tan altas y los volúmenes de producción tan bajos (envió 317 máquinas en 2022) que sería antieconómico gestionar varios proveedores para una sola pieza, incluso si se pudieran encontrar. Para componentes tan cruciales como los láseres y los espejos, que fabrican Trumpf y Zeiss, dos firmas alemanas, respectivamente, es imposible. Wayne Allan, responsable de aprovisionamiento en el consejo de ASML, habla de “codependencia”.

El resultado es que ASML se limita sobre todo a ser el arquitecto del sistema. Decide quién hace qué, define las interfaces entre las principales partes de sus máquinas (“módulos”) y lleva a cabo la investigación y el desarrollo. Esta configuración facilita las pruebas de las piezas y el transporte de las máquinas (el envío del último modelo a Intel supuso 250 cajas y 13 contenedores). También da más libertad a los proveedores, incluso para experimentar con tecnologías novedosas.

Todo esto funciona porque ASML cultivó una cultura de confianza y transparencia, preservando al mismo tiempo elementos de competencia. No se exprime a los proveedores hasta el último céntimo. Todo lo contrario: “Los necesitamos para mantenernos sanos”, afirma Allan. La información fluye libremente, sobre todo entre ASML, Trumpf y Zeiss. Los equipos de ingenieros de distintas empresas trabajan juntos. Las patentes se comparten, al igual que algunos datos financieros y, a veces, los beneficios. “En las reuniones no se sabe quién es de cada empresa”, afirma un antiguo ejecutivo de Zeiss.

Al mismo tiempo, muchos proveedores compiten entre sí indirectamente, por ejemplo suministrando piezas similares para distintas generaciones de máquinas de ASML. Si un proveedor tiene problemas, ASML envía una fuerza de intervención rápida, a veces incluso aunque esa ayuda no sea bien recibida. Como último recurso, ASML puede comprar un proveedor, como hizo con Berliner Glas.

Según Willy Shih, de la Harvard Business School, esta estructura poco acoplada es la que ha permitido a ASML superar a rivales más integrados verticalmente. Nikon y Canon, dos empresas japonesas que en su día lideraron el mercado de las máquinas litográficas, nunca consiguieron comercializar el kit EUV (Canon está intentando volver con la litografía de “nanoimpresión”, que estampa físicamente los diseños de los chips en las obleas).

ASML está afianzando su dominio complementando hardware con software y datos. Cuando los cohetes reales despegan, su trayectoria se tambalea y debe ser suavizada por una computadora de guiado, que recopila datos para predecir y adaptar su curso. Lo mismo ocurre con la mesa de obleas de una máquina litográfica. Lo mismo ocurre con el resto del dispositivo. Sólo con la ayuda de muchos datos y el aprendizaje automático, un tipo de inteligencia artificial, se pueden ajustar y hacer más precisos. Esto está convirtiendo rápidamente a ASML en una plataforma de inteligencia artificial.

Una vez que Intel reciba todos los módulos de su nueva máquina, tardará unas dos semanas en montarla. Adaptarla a su nueva ubicación llevará unos meses. Los bits pueden haberse movido durante el transporte, la gravedad puede ser ligeramente distinta en Oregón que en los Países Bajos y otros equipos cercanos pueden crear interferencias. Las pruebas recopilarán datos y permitirán realizar ajustes. “Tenemos miles de mandos que podemos girar para ponerlo en un estado perfecto”, dice Jos Benschop, responsable de tecnología de ASML.

ASML también utiliza los datos de una máquina para girar los mandos de otras. De los cerca de 5500 aparatos que ha vendido desde su fundación hace 39 años, el 95% siguen funcionando y muchos envían datos a casa, a la sede central. Eso hará que sus productos sean aún mejores, lo que llevará a más fabricación de chips, que genera aún más datos, y así sucesivamente, en una “rueda volante” más típicamente asociada a servicios digitales como la búsqueda en Internet. Incluso si Canon, Nikon o un competidor chino consiguieran finalmente construir máquinas EUV tan potentes como las de ASML, no podrían alcanzar a la firma holandesa, argumenta Pierre Ferragu, de la firma de analistas New Street Research. “Es matemáticamente imposible, mientras ASML siga recopilando datos de toda la base instalada”.

Si los rivales no pueden derrocar a ASML, ¿puede algo? Quizá la física. Incluso con el mejor inteligencia artificial, no se pueden encoger los transistores para siempre (desde luego no de forma comercialmente viable). Si los requisitos técnicos se vuelven demasiado extravagantes, la red de proveedores puede desmoronarse. O tal vez la economía. Los fabricantes de chips pueden retroceder ante el hambre de datos de ASML, que se extiende a otros dispositivos conectados en sus fábricas. Algunos se oponen a su expansión digital, según fuentes internas.

El precio de las acciones de ASML cayó tras conocerse la noticia de la cancelación de las entregas a China. La preocupación no es tanto la disminución de las ventas, ya que, de todos modos, ASML no puede fabricar sus máquinas con la suficiente rapidez. Lo que más preocupa es el riesgo de que los estrictos controles a la exportación empujen a China a construir su propia industria de fabricación de chips. Esto podría amenazar algún día la posición de ASML en el centro del sector. Por el momento, sin embargo, la red de la empresa y sus efectos de red siguen siendo indomables. ¿Quién dijo que Europa no podía hacer tecnología?.