Chips: Costa Rica saca provecho de la guerra USA-China

Costa Rica saca ventaja en la ‘guerra de los chips’ entre EE UU y China, al alojar la única planta de ensamble y prueba de Intel en la región mientras crece la apuesta de Washington por evitar la dependencia del país asiático de estas piezas clave para su economía y seguridad.

La agenda del martes 9 de agosto del director ejecutivo de Intel, Pat Gelsinger, indicaba que debía estar en Costa Rica al frente de la inauguración protocolaria de la única planta de ensamble y prueba de semiconductores o chips que la compañía líder mundial posee en Occidente. La fábrica reactivada en 2020, sin embargo, se presentó en sociedad sin la participación del máximo ejecutivo, que tuvo un llamado más importante: la firma en Washington de la ley que la Administración de Joe Biden lanzó para inyectar 52.000 millones de dólares al desarrollo de esa industria en Estados Unidos, escribe Álvaro Murillo en El País.

La coincidencia de agendas no fue del todo una casualidad. La compañía estadounidense lleva sus últimos años tratando de balancear el peso de sus operaciones en Asia y el gobierno de Biden promueve la producción local de semiconductores como un producto clave para la economía y la seguridad de Estados Unidos en el contexto de las tensiones con China, en un pulso de gigantes que coloca en posición de ganancia a la pequeña economía costarricense, ubicada a solo tres horas en avión desde Miami.

Los astros se han alineado para Costa Rica. Después de que en 2015 Intel trasladó a Asia las operaciones de manufactura que llegaron a pesar un 20% en las exportaciones costarricenses, en 2020 la planta se reactivó con una inversión anunciada de US$ 350MM que acabó triplicándose hasta US$ 1.000MM, con un crecimiento de 60% de la planilla (casi 4.000 trabajadores en 2022) y la proyección de capacidades para lo que venga, advierte en una entrevista Timothy Scott, gerente de Relaciones con gobierno de Intel Costa Rica.

Lo que viene parece igualmente ventajoso para la economía del país donde Intel se instaló en 1997. “Aunque (la ley firmada por Biden) está enfocada directamente en Estados Unidos, por la cercanía geográfica y por las capacidades ya desarrolladas podría generarse una onda expansiva”, explica Scott, que evita referirse a las dinámicas geopolíticas y a la vez reconoce el valor de la cercanía de Estados Unidos con Costa Rica, donde se asientan también centros de investigación y de servicios globales.

Las tareas de manufactura con ensamble y prueba de los semiconductores en Costa Rica corresponden en la cadena de producción a una etapa posterior a la fabricación de obleas de silicio que desarrolla Intel en Ohio y que podría aumentar con nuevas inversiones anunciadas en meses recientes en otros estados de la Unión, antes de la llamada ‘Ley Chips’.

“Si se aumenta la capacidad de producir obleas, uno entendería que debe aumentar la capacidad de ensamble también y para eso el punto más cercano es Costa Rica”, agregó el gerente, que se reservó “por seguridad” la proporción que representa el país en la producción total de Intel, dueña de al menos 12% del mercado mundial de semiconductores. Las otras plantas fabricantes de la compañía están en Malasia, Vietnam y la ciudad de Chengdu, al suroeste de China, pero las restricciones por la pandemia y los trastornos en la logística global han dado motivos para priorizar las distancias cortas.

Ahí es donde Costa Rica levanta la mano, como apuntaron en una reunión en septiembre el presidente Rodrigo Chaves y el subsecretario de Estado Adjunto para Crecimiento Económico, Energía y Medio Ambiente, José Fernández, en San José. “Hemos hablado de cómo Costa Rica pudiera beneficiarse con la legislación Chips”, declaró a la prensa el emisario estadounidense sin dar más detalles ni comentarios sobre las lides geopolíticas entre su Gobierno y China.

Ahora se sabe que la batalla por los diminutos cerebros de silicio no cesa. Washington anunció el viernes la prohibición para que empresas de su país suministren a clientes chinos ciertas categorías de semiconductores fabricados con tecnología estadounidense, una medida que supone un duro golpe a la industria de China y su producción de armamento y supercomputadoras. Es el paso más reciente de la pelea de los colosos, acelerada el 2 de agosto por la visita sorpresiva de Nancy Pelosi, presidenta de la Cámara de Representantes estadounidense, a Taiwán, principal productor mundial de semiconductores, un viaje considerado por China como una provocación en su patio.

Costa Rica mira cada movimiento con cautela, pero también con optimismo, reconoce el ministro de Ciencia y Tecnología, Carlos Enrique Alvarado. Igual en el Ministerio de Comercio Exterior, cuyas cifras indican que en 2021 los circuitos integrados generaron US$518 MM por producto exportado, uno de cada US$20 del valor del total de las exportaciones. Los datos de los chips aún se reportan menores que en la década 2005-2015, pero muestran una recuperación veloz en momentos de vientos favorables para sus efectos, de la mano con el dinamismo de otros sectores como dispositivos médicos, que es puntero en las ventas costarricenses al exterior y parte del “ecosistema” local de tecnología del cual Intel fue precursor.

Nuevo silicio puede revolucionar la industria de semiconductores
Ingenieros de la Universidad Northeastern han logrado sintetizar nanocables de silicio ultradelgados y altamente densos que podrían revolucionar la industria de los semiconductores.

El profesor Yung Joon Jung y sus colaboradores lograron un gran avance en la síntesis de nanocables al descubrir una nueva forma de silicio altamente densa y dominar un nuevo proceso escalable de grabado sin catalizador para producir ultrapequeños nanocables de silicio de dos a cinco nanómetros de diámetro. La investigación se publica en Nature Communications, informaron desde Europa Press.

Hace unos 10 años, los estudiantes llamaron la atención de Jung sobre un resultado inusual de un experimento que estaban realizando con obleas de silicio. El material que vio bajo un microscopio electrónico era diferente del que pretendían producir, dice Jung.

Decidió averiguar más sobre esta sustancia y descubrió que era silicio con una nanoestructura parecida a un alambre "muy, muy pequeña", dice Jung en un comunicado. Pudieron reproducir el nuevo material, dice, pero cuando intentaron mejorar el proceso de síntesis, los nanocables no crecieron.

El científico y su equipo tuvieron que rebobinar y estudiar, desde el principio, el mecanismo de síntesis y la estructura y propiedades a escala atómica del material.

Pensaron que tal vez la sustancia resultante de las obleas de silicio durante la síntesis no era silicio en absoluto. El material tenía una estructura altamente comprimida, reducida entre un 10% y un 20% en comparación con el silicio normal, que normalmente no es estable en tal estado comprimido.

A través del análisis computacional y el modelado, se pudo demostrar que, a pesar de las propiedades inusuales, el nuevo material era una forma de silicio con una capa muy delgada de óxido en la parte superior, lo que probablemente ayuda a mantener la compresión.

Una de las razones por las que el silicio se usa ampliamente como semiconductor en microelectrónica, como chips de computadora, circuitos integrados, transistores, diodos de silicio y pantallas de cristal líquido, es que es barato y abundante. Según la Royal Society of Chemistry, es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre después del oxígeno, pero no se encuentra en su estado puro y sin combinar en la naturaleza. Se puede encontrar en arena, cuarzo, pedernal, granito, mica y arcilla, entre otras piedras y minerales.

En la década de 1970, la próspera industria de chips de computadora de silicio incluso le dio un nuevo nombre a la región sur de la Bahía de San Francisco, "Silicon Valley", que fue popularizado por Don Hoefler, un reportero de Electronic News Magazine.

Sin embargo, el silicio tradicional no puede soportar altas temperaturas y, por lo tanto, está limitado a aplicaciones de menor potencia. Tiene una banda prohibida de 1,11 electronvoltios (la banda prohibida determina la energía necesaria para que los electrones del material semiconductor conduzcan electricidad al ser estimulados por fuentes externas).

El nuevo material tiene una banda prohibida ultra ancha de 4,16 eV, un récord mundial, dice Jung. La banda prohibida ultraancha implica que el material necesita estímulos más grandes para conducir la electricidad, pero puede operar a alta potencia, alta temperatura y altas frecuencias. Los nanocables de silicio producidos a partir de este nuevo material serán adecuados para dispositivos electrónicos de potencia, transistores, diodos y LED, dice Jung.

A diferencia del silicio regular, el nuevo material es altamente resistente a la oxidación. También es fotoluminiscente, capaz de emitir luz azul y púrpura, que puede usarse para iluminación ultravioleta y en diodos de luz azul.

Jung y su equipo de investigación también han creado un nuevo método para producir nanocables de silicio, llamado grabado químico con vapor, que elimina material en lugar de formar cristales. Como resultado, pueden fabricar nanocables que son de 10 a 20 veces más pequeños que los nanocables de silicio que se utilizan comercialmente en la actualidad.

Los procesos de síntesis de nanocables conocidos anteriormente utilizan partículas de catalizador para hacer crecer cristales de silicio.

Los nuevos nanocables de silicio pueden mejorar las baterías de iones de litio, dice Jung. Además, agregar algunos materiales seleccionados como fósforo o nitrógeno (una técnica llamada dopaje) puede conducir a otras propiedades interesantes y permitir otras aplicaciones.