Anales Cientícos, 79 (2): 284 - 290 (2018)
ISSN 2519-7398 (Versión electrónica)
DOI: http://dx.doi.org/10.21704/ac.v79i2.993
Website: http://revistas.lamolina.edu.pe/index.php/acu/index
© Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima - Perú
resentado: 24/07/2018
Aceptado: 12/11/2018
Sustitución de tecnologías en Máquinas Herramientas: caso de la industria litográca
en semiconductores 1962-2010
Substitution of technologies in Machine Tools: case of lithographic industry in semicodutors
1962-2010
Luis José Llaque Ramos
1
Resumen
El objetivo de este estudio fue establecer cuáles son los factores que permiten explicar la longevidad de las tecnologías en
la industria litográca de máquinas herramientas de semiconductores bajo el enfoque de Murmann- Frenken y la teoría de
la complejidad. El método utilizado se basa en un modelo que permite el análisis de los componentes y los complementos
de estas tecnologías a lo largo de seis generaciones desde 1962 hasta el 2010. Los resultados muestran que la larga
vida de las tecnologías de la industria de máquinas herramientas en litografía se explica por la existencia de mejoras
en componentes periféricos (como las herramientas de grabado y/o piezas ópticas), que ha permanecido en actividad
por más de 20 años en cinco de las seis generaciones tecnológicas analizadas. Asimismo, se encuentra que la elevada
velocidad de evolución de los complementos secundarios (como máscaras) es otro factor que explica la sustitución de
tecnologías, algo que también sucede en otras industrias de productos complejos.
Palabras clave: complementos; componentes; máquinas herramientas; evolución tecnológica; complementos.
Abstract
The objective of this study is to establish the factors that explain the longevity of technologies in the lithographic industry
of semiconductor machine tools under the Murmann-Frenken approach and the theory of complexity. The method used
for this longitudinal study is based on a model that allows the analysis of the components and complements of these
technologies over six generations from 1962 to 2010. The results show that the long life of the technologies of the
machine tool industry in lithography is explained by the existence of improvements in peripheral components (such
as engraving tools and / or optical parts), which has been active for more than 20 years in ve of the six technological
generations analyzed. Also, it is found that the high speed of evolution of secondary complements (such as masks) is
another factor that explains the substitution of technologies, something that also happens in other industries of complex
products.
Keywords: hierarchy of components; machine tools; technological evolution; complement.
1
Departamento Académico de Gestión Empresarial, Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú. Email: lllaque@lamolina.edu.pe
1. Introducción
La sustitución de tecnologías complejas es parte del
progreso en una economía. Esta sustitución ha sido
conceptualizada en la literatura de la tecnología, a través
de modelos cíclicos, en el cual la tecnología evoluciona
desde un período de introducción y experimentación; o
un período de fermento, donde se presenta una cantidad
signicativa de incertidumbre tecnológica y de mercado;
luego se pasa a una etapa de crecimiento, donde emerge
un diseño dominante, el cual reduce de manera importante
la incertidumbre tecnológica que anuncia el comienzo de
la etapa de cambio incremental en los componentes de
menor jerarquía (Tushman y Anderson,1990; Tushman
y Rosenkopf, 1992; Murmann and Frenken, 2006).
Cuando el componente de mayor jerarquía no es capaz
de evolucionar, surge entonces una nueva tecnología que
sustituye a la anterior con un mayor rendimiento.
La importancia de comprender la sustitución de
tecnologías complejas, como las máquinas herramientas
de litografía, desde los años ochenta hasta los primeros 12
años del siglo XXI, es que estas han brindado soluciones, en
más del 90% en la industria de semiconductores (Schwab,
2017). Asimismo, el sector de máquinas herramientas,
resulta importante y es capital en cualquier economía,
ya que históricamente se ha demostrado que es el punto
de partida del aprendizaje y difusión de la tecnología
(Rosenberg, 1979).
El objetivo del trabajo es establecer cuales son
los factores que permiten explicar la longevidad de
las tecnologías en la industria litográca de máquinas
herramientas de semiconductores bajo el enfoque histórico
y de la teoría de la complejidad.
2. Materiales y métodos
El desarrollo de este trabajo se basó en la construcción de
un modelo para el análisis de las sustituciones tecnológicas,
el cual recoge los fundamentos teóricos de Murmann and
Frenken (2006) y Adner and Kapoor (2016).
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Tabla 1. Modelo de análisis para la sustitución de máquinas
herramientas en litografía en semiconductores
Componentes Principales (Fuente
de Energía, hornos de difusión)
b1.<0
Componentes Periféricos o
secundarios (Piezas ópticas
y/o herramientas de grabado)
b1.<0
Complementos Principales
(Resist)
b2.< 0
Complementos secundarios
(Máscaras)
b2> 0
Del modelo anteriormente propuesto en la Tabla 1,
se desprenden las siguientes relaciones: Componentes=
componentes principales + componentes secundarios.
Complementos = Complementos principales +
complementos secundarios.
Hipótesis
Sustitución tecnológica = a + b1.Componentes +
b2.complementos
1) Si b
1
< 0, implica que los cambios de componentes
de mayor jerarquía (fuentes de energía) reducen el tiempo
de vida de la tecnología de máquinas herramientas,
conduciendo a una baja participación de mercado, para
el fabricante. 2) Si b
1
> 0, implica que los cambios de
componentes de menor jerarquía (piezas ópticas y/o
herramientas de grabado) aumentan el tiempo de vida
de la tecnología de máquinas herramientas, conduciendo
a mantener una mayor participación de mercado, para el
fabricante. 3) Si b
2
. < 0, signica que los cambios en los
complementos principales (resist) acortan el tiempo de
vida de la tecnología; esto debe ser entendido como que
la sustitución de complementos principales resulta ser
muy costosa en relación a la nueva tecnología que muestra
igual o un mayor rendimiento, conduciendo a una menor
participación de mercado. 4) Si b
2
> 0, signica que los
cambios en los complementos secundarios (máscaras),
permiten alargar el tiempo de vida de la tecnología; esto
signica, que la participación de mercado de las máquinas
herramientas, se incrementa, porque nuevas máscaras (de
bajo precio, en relación a la resist) permiten elaborar nuevos
tipos de chips. 5) Si a.< 0, signica que los compradores de
máquinas herramientas tienen expectativas negativas (con
respecto a la tecnología actual), es decir no hay una inercia,
debido a que consideran que la demanda del mercado exige
tecnologías cualitativamente más avanzadas, por lo cual
consideran que deben invertir en nuevas tecnologías, por
temor a la pérdida de competitividad. 6) Si a > 0, signica
que los compradores de máquinas herramientas tienen
expectativas positivas (con respecto a la tecnología actual),
es decir hay una inercia, debido a que en los fabricantes
de máquinas herramientas han surgido varias mejoras de
la tecnología actual, por lo cual consideran que no deben
invertir en nuevas tecnologías, ya que con el cambio de
componentes periféricos y/o complementos, pueden
alargar la vida de la tecnología actual.
Data: El proceso que se siguió para los datos de las
regresiones consistió en considerar la evolución de
la eciencia de los componentes (a partir del número
de transistores por chip, con respecto a la generación
tecnológica anterior), este procedimiento se siguió para las
tecnologías Contac Printer (de 1970, medida con respecto
a los niveles de 1962), la tecnología Proximity Printer (de
1970, con respecto a los niveles de la tecnología Contac
Printer de 1970); la tecnología Scanning Projection (de
1972, medida con respecto a los niveles de la tecnología
Proximity Printer de 1972). Este procedimiento ha sido
seguido anteriormente por Balcer y Lippman (1984) y
Farzin et al. (1998).
Para los complementos de estas tres tecnologías, se
midió a partir del cociente entre los gastos en máscaras de
impresión y el costo de cada máquina herramienta; esto nos
proporcionó el indicador de la innovación o mejora de la
eciencia de los complementos. La variable dependiente,
en todos los casos se consideró la participación de mercado
de la respectiva tecnología de máquinas herramientas.
Para las tecnologías G- line Stepper; I-line Stepper
y DUV-248Stepper, la eciencia de los componentes se
construyó a partir del área de imagen de grabado sobre la
oblea o chip. En la tecnología G- line Stepper, se midió con
respecto al área de grabado de 1976. Para la tecnología I-
line Stepper, se midió con respecto al área de tecnología G-
line Stepper de 1985. En la tecnología DUV-248 Stepper,
se midió con respecto al área de la tecnología I-line Stepper
de 1986.
En la construcción de los indicadores de mejoras en
los complementos para estas tres tecnologías, se siguió
el mismo procedimiento señalado anteriormente. Las
tecnologías E-beamWriter (1976) y X-ray Printer (1978), no
encontraron demanda en el mercado, dado que requerían de
nuevas fuentes de energía y nuevos complementos; ambas
tecnologías no requerían de piezas ópticas. La tecnología
DUV-193 Stepper (1996) y DUV 193- Inmersion (2005),
no presentan datos disponibles a nivel cuantitativo.
La base de datos utilizada procede de Adner and Kapoor
(2010), VLSI Research (1992), Pieczulewski (1995),
Nikon (2005), Kim (2014) y Marcher & Mowery (2006).
3. Resultados y discusión
La Litografía de Maquinas Herramientas en
Semiconductores
La litografía de semiconductores es el proceso por el que
un diseño de un circuito se imprime en un sustrato de
un semiconductor llamado oblea (o wafer). Después del
diseño de un circuito integrado (CI) se naliza (es decir el
cableado, las puertas y las uniones), el modelo de circuito
es transferirlo a una “máscara” (Adner and Kapoor,2010;
Henderson, 1995).
En la fabricación de máquinas herramientas de la
industria de la litografía (que fabrica Chips) los componentes
principales de estas máquinas son las fuentes de energía y
los sistemas ópticos y/o herramientas de grabado son los
componentes periféricos; en tanto que los complementos
secundarios son los dispositivos denominados máscaras
y los complementos principales son la resist (conformado
por productos químicos).
Sustitución de tecnologías en Máquinas Herramientas: caso de la industria litográca en semiconductores 1962-2010
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Estimaciones
La Tabla 2 proporciona los resultados de los factores
que afectan la longevidad de la tecnología de máquinas
herramientas, tanto para la tecnología Contac Printer,
Tecnología Proximity Printer y la Tecnología Scanning
Projection.
La estimación de la columna uno muestra que el
período de vida de la tecnología Contac Printer (1970-
1987) depende de la innovación de los componentes
(coeciente 2,7887) en una mayor proporción en relación a
los complementos (coeciente 0,963). Los signos positivos
obtenidos, nos permiten vericar nuestras hipótesis (dos
y cuatro) en nuestro modelo, en la cual la innovación de
componentes y complementos impulsan la participación
de mercado de estas tecnologías. Asimismo, se aprecia que
los componentes (como herramientas de grabado) tienen
un mayor impacto en la longevidad de tecnología, en
relación a los complementos periféricos (como máscaras).
El término independiente, no resulta signicativo, desde el
punto de vista estadístico.
Tabla 2. Factores que afectan la longevidad en máquinas
herramientas en Litografía
Regresión
OLS
Tecnología
Contac Printer
(1)
Tecnología
Proximity
Printer
(2)
Tecnología
Scanning
Projection
(3)
Constante 1,514 -0,707 -25,575
t (0,211) (- 0,301) (-4,286)
Componentes 2,7887 -0,48 1,038
t (2,407) (-1,327)* (1,016)*
Complementos 0,963 1,701 3,361
t (2,193) (4,82) ( 7,807)
R cuadrado 0,525 0,638 0,885
F 8,29 14,971 61,423
Observaciones 18 20 19
Fuente: Regresión utilizando SPSS
Los valores en parentesis son las distribuciones t, los parámetros son
signicativos al 5%
(*) Signicativo al 15%
En la columna dos de la Tabla 2, se aprecia los
resultados de la evaluación del modelo propuesto, para
la tecnología Proximity Printer (1970-1989), en la que
se encuentra que el cambio en componentes principales
(como hornos de difusión), con un coeciente de (-0,48)
reducen el tiempo de vida de la tecnología, conduciendo a
una baja participación de mercado, vericando la hipótesis
uno. Sin embargo, las innovaciones en los complementos
(máscaras), con un coeciente de (1,701) permiten a largar
el tiempo de vida de la tecnología, vericando la hipótesis
cuatro de nuestro modelo. El término independiente, en
esta regresión no resulta signicativo, desde el punto de
vista estadístico.
Para la columna tres, de la Tabla 2 se muestra que el
período de vida de la tecnología Scanning Proyection
(1972-1990) depende de la innovación de complementos
(coeciente 3,361) en una mayor proporción que la
innovación de componentes (coeciente 1,038). Los
signos positivos obtenidos, nos permiten armar que los
componentes periféricos y los complementos secundarios
son los factores que sustentan la longevidad de esta
tecnología, es decir, dan sustento a las hipótesis dos y
cuatro del modelo propuesto. El término independiente,
en esta regresión si resulta signicativo, desde el punto de
vista estadístico. La lectura de este (-25,575), no permite
vericar la hipótesis 5, sobre la existencia expectativas
negativas sobre el desempeño de la tecnología actual;
por lo cual el fabricante de máquinas herramientas
requiere adoptar una nueva tecnología, para seguir siendo
competitivo en el mercado.
Tabla 3. Factores que afectan la longevidad en máquinas
herramientas en Litografía
Regresión Tecnología Tecnología Tecnología
OLS G - line Stepper I- line Stepper DUV 248 Stepper
(1978- 1998) (1985- 2010) (1986 -2010)
(1) (2) (3)
Constante 13,874 4,375 -2,551
t (3,971) ( 1,121) (-0,391)
Componentes 1,62 1,359 0,262
t (2,031) (10,938) (1,812)
Complementos 3,073 1,1 1,833
t (2,235) (2,378) ( 2,516)
R cuadrado 0,789 0,841 0,619
F 33,647 60,768 17,907
Observaciones 21 26 25
Fuente: Regresión utilizando SPSS
Todos los parámetros son signicativos al 5%; los valores en parentesis
son las distribuciones t
La Tabla 3 proporciona los resultados de los factores
que afectan la longevidad de la tecnología (el período
de vida, en el mercado) de máquinas herramientas, tanto
para la tecnología G -line Stepper, Tecnología I – line
Stepper y la Tecnología DUV-248 Stepper, La estimación
en la columna uno (Tabla 3) muestra que el período de
vida de la tecnología G depende de la evolución de los
complementos secundarios (coeciente 3,073) y los
componentes periféricos (coeciente 1,62), los signos
positivos obtenidos, nos permiten vericar nuestras
hipótesis (vericando las hipótesis dos y cuatro, según el
modelo propuesto) sobre los componentes que impulsan
el período de vida en el mercado para esta tecnología.
Asimismo, se aprecia que los complementos secundarios
(las máscaras) tienen un mayor impacto en la longevidad
de la tecnología, en relación al impacto de los componentes
periféricos (las piezas ópticas). El término independiente
(13,874) presenta un signo positivo, lo cual nos permite
vericar la hipótesis 6 del modelo propuesto.
Para la tecnología I- line, en la columna dos, se muestra,
que estas máquinas herramientas dependen de la evolución
de los componentes periféricos (coeciente 1,359) en
mayor proporción que la evolución de los complementos
secundarios (coeciente 1,100). Los signos positivos, de
ambos coecientes (verican las hipótesis dos y cuatro,
según nuestro modelo) alargan el período de vida de la
tecnología, por un período mayor a la tecnología G -line.
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La columna tres de la Tabla 3, muestra que la longevidad
de la tecnología DUV-248 Stepper depende positivamente
de los componentes periféricos (coeciente 0,262), lo cual
verica la hipótesis dos del modelo, en relación a que un
cambio en los componentes periféricos aumenta el tiempo
de vida de la tecnología. El coeciente positivo de los
complementos (coeciente 1,833) permite sustentar, según
nuestro modelo, que los complementos secundarios, tienen
un mayor impacto en la longevidad de la tecnología DUV-
248Stepper, en relación a los componentes (vericando la
hipótesis cuatro).
La Tabla 4 muestra la importancia de los componentes
y/o complementos (cuando se incrementa en un 10%) en la
sustitución de tecnologías para las máquinas herramientas
en litografía. De las seis tecnologías mostradas, en
promedio los componentes (con una innovación del 10%)
contribuyeron en un 10,9 % en el aumento de la duración de
las tecnologías para el período 1970-2010. En tanto que los
complementos (con una innovación del 10%) impulsaron
el aumento en el período de vida de las tecnologías en
promedio en un 20%.
Tabla 4. Importancia de la Innovación en Componentes y
Complementos en el caso de la Sustitución de Tecnologías
con una mejora del 10% en componentes y/o Complementos
Tecnología
Permanencia
Comercial
(***)
Componentes Complementos
1. Contac Printer 18 años 27,8 9,6
2. Proximity Printer 20 años -4,8 17,01
Promedio (1 y2)* 11,5 13.305
3. Scanning Projection 19 años 10,1 33,6
4. G -line Stepper 21 años 16,2 30,7
5. I-line Stepper 26 años 13,5 11
Promedio (3, 4 y 5)* 13,26 25,1
6. DUV- 248 Stepper 2,6 18,3
Promedio Total ** 10,9 20,035
Fuente: Tabla 2 y 3.
(*)Cuantica la velocidad de innovación en componentes y complementos
(**) Cuantica la velocidad promedio de innovación en componentes y
complementos de las 6 tecnologías
(***)Tiempo aproximado de comercialización de las máquinas
herramientas de litografía
Las tecnologías Contac printer y Proximity Printer,
aparecieron en los años setenta, a nivel comercial; en
este período, los mismos fabricantes de Chips, estaban
obligados a construir sus propias máquinas herramientas,
debido a que en el mercado no existían proveedores; la
razón de la escasez de estos se explica, según Pillai (2017),
y Marcher and Mowery (2004) por lo reducido del tamaño
del mercado, que no garantizaba economías de escala. En
este período, según nuestras estimaciones, un incremento
del 10% en la tasa de innovación de componentes en
promedio alarga el período de vida de estas tecnologías
en 11,5%. Asimismo, un incremento del 10% en la tasa
de innovación de los complementos, extiende la vida de
estas tecnologías en 13,305% (Tabla 4). La demanda, por
el lado industrial y comercial, estaba impulsado por los
fabricantes de calculadoras, relojes y los fabricantes de
electrodomésticos (como hornos, televisores y lavadoras).
Las tecnologías Scanning Projection, G- line Stepper e I
– line Stepper, muestran que la innovación de componentes
en un 10% en promedio, extienden la vida de estas
tecnologías en un 13,26%; en tanto que una innovación
de 10% en los complementos, prolongan la vida de estas
tecnologías en un 25,1% (Tabla 4). El comportamiento
de estas tecnologías en este período, se encuentra
explicado por varias razones: 1) La mayor demanda de
microprocesadores, para la fabricación de computadoras
de mesa y estaciones de trabajo por las empresas a nivel
general; 2) la aparición de proveedores de componentes
(piezas ópticas), como Hitachi, Nikon, Canon, Zeiss; y
proveedores de complementos como máscaras (empresas
especializadas en elaborar software para diseño) y
(productos químicos). Sin embargo, la elevada tasa de
innovación en los complementos, reside según Adner and
Kapoor (2016), en el bajo costo que tienen las máscaras,
en relación a los componentes. Asimismo, la posibilidad
de utilizar la misma fuente de energía, con las mismas
máquinas herramientas (G – line y I – line), por parte de
los fabricantes de Chips. En el caso de la innovación de
componentes, nuestros resultados han mostrado que ha
sido las innovaciones en las piezas ópticas (componentes
periféricos), las que han impulsado la extensión del período
de vida de estas tecnologías; estos mismo resultados son
señalados desde el punto de vista cualitativo por Brunner
(2003);Henderson (1995), Henderson and Clark (1990) y
Hutcheson (2008). Las innovaciones en las piezas ópticas,
impulsaron dos versiones de las máquinas herramientas G-
line stepper y tres generaciones distintas de las máquinas
herramientas I- line stepper (Pillai, 2017). Un tercer factor,
que impulso, el desarrollo se encuentra en los gastos de
defensa de los EE.UU, el denominado programa militar,
de la Guerra de las Galaxias, en la era Reagan 1981-1989
(Broad, 1986).
Para la tecnología DUV-248 Stepper, un aumento en
su tasa de crecimiento en la innovación de complementos,
(Tabla 4), de 10%; permite alargar la vida de la tecnología
en 18,3%.
Las razones del fuerte impacto se encuentra en tres
factores: el crecimiento de la demanda de microprocesadores
(para estaciones de trabajo); el desarrollo de proveedores
(de sistemas ópticos y de máscaras) especializados
producto de la desintegración vertical de los fabricantes
de semiconductores (Marcher and Mowery, 2004) y
la cooperación de empresas americanas (a través de
SEMATECH) para la inversión en investigación y
desarrollo de las próximas generaciones de máquinas
herramientas de fotolitografía, desde 1988 (Pillai, 2013).
El bajo impacto de las tasa de innovación en componentes
(2,6%) en la prolongación del ciclo de vida de esta
tecnología se explica, en primer lugar por el elevado costos
de los componentes y las nuevas generaciones tecnológicas
de equipos de litografía (Anexo 1). En segundo lugar, las
foundries (empresas que fabrican Chips, por contrato
solamente), redujeron el costo de producción, como
consecuencia de tener acceso a licencias de fabricación
Sustitución de tecnologías en Máquinas Herramientas: caso de la industria litográca en semiconductores 1962-2010
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de empresas fabless (empresas especializadas en diseñar
y comercializar chips) principalmente; y nalmente
el desarrollo de importantes mejoras en los software
de diseño para la simulación de nuevos productos con
semiconductores, que han incrementado las capacidades
de simulación por computadoras disponibles. Asimismo,
las herramientas de diseño electrónico y bibliotecas de
células también apoyan el diseño de chips más complejos
(Marcher y Mowery, 2004).
La Tabla 5 nos permite establecer los aportes de otras
investigaciones sobre sistemas complejos, y contrastarlos
con los resultados obtenidos. Desde Henderson y
Clark (1990), la mejora de la industria de litografía en
máquinas herramientas se ha encontrado impulsada por
las innovaciones de componentes periféricos; este trabajo
no señala, en ningún momento la importancia de los
complementos; su análisis está basado en entrevistas, su
fuente es fundamentalmente cualitativa. Para Henderson
(1995), la evolución de la litografía para el período
1970-1990; se encuentra que tanto las innovaciones
en componentes periféricos (piezas ópticas), como los
cambios en los complementos (principales y secundarios)
son los que explican la larga duración de la litografía de
máquinas herramientas en la industria de semiconductores.
Adner y Kapoor (2016), señalan que los componentes
periféricos permitió extender el uso de la tecnología G-
line y retrasar el uso de la siguiente generación tecnológica
(I- line). Por el lado de los complementos, estos
investigadores presentan como explicación de la larga
vida de las tecnologías G- line Stepper e I-line Stepper
la intercambiabilidad de los complementos principales y
secundarios.
Por otro lado, Henfridsson et al. (2009), muestran que
en la industria automotriz la innovación de las empresas se
encuentra orientada por el lado de los complementos (tipo
de software que utiliza cada marca), ya que la innovación
de componentes es muy cercana entre empresas. Así,
señalan que una empresa automotriz, con un auto, con
la misma cantidad de componentes (aproximadamente)
se diferencia de las demás, porque los complementos (el
software que utiliza) diferenciados entregan más benecios
a los usuarios del producto. En esa misma dirección,
la tecnología I- line, ha permanecido un mayor tiempo
en el mercado, dado que las máscaras (complementos
secundarios), que se utilizaban en la tecnología G- line,
también se podían utilizar para fabricar Chips.
Desde el punto de vista económico, la sustitución de
tecnologías en máquinas herramientas, guarda coherencia
con la búsqueda de una mayor rentabilidad, y no la de
eciencia tecnológica, estos se explica porque tanto la
tecnología I- line, como la tecnología DUV-248Stepper,
permanecieron congeladas por más de siete años, para
lograr una hegemonía de mercado que según nuestras
estimaciones (Figura 1, 2 y 3), solo duran alrededor de siete
años; hasta que la demanda de mercado de nuevos tipos
de chips, se vuelve más exigente, y se da la sustitución.
Sin embargo, es importante señalar, que en el mercado de
semiconductores, en la fase de transición, o en la etapa
de diseño dominante por una tecnología, las tecnologías
antiguas continúan produciendo chips, que atienden a
nichos de mercado. Dado que los propietarios de máquinas herramientas no las desechan, sino que continúan trabajando, aun cuando se
encuentran totalmente depreciadas.
Tabla 5. Importancia de los complementos y componentes en Sistema Complejos
Autores
Henderson y Clark
(1990)
Henderson
(1995)
Fu nk
(2009)
Adner y Kapoor
(2016)
Llaque
(2018)
Henfridsson et al.
(2009)
Componentes
La mejora en los
componentes ha sido
factor que ha impulsado
las innovaciones en la
industria de máquinas
herramientas de litografía,
especícamente los
componentes periféricos
(piezas ópticas), lo cual
ha signicado que las
máquinas que aceptan
nuevos componentes,
incrementan su ciclo de
vida
Identica que los
componentes (los
dispositivos ópticos)
son los que han
mejorado en las
máquinas, y permiten
extender el periodo
de vida, su análisis es
para el periodo 1970-
1990
Encuentra que las
mejoras incrementales
de los componentes
de las cintas de audio
y video han creado
discontinuidades
tecnológicas tanto
en las cintas como
en los equipos de
reproducción
Las mejoras de
los componentes
periféricos
(piezas ópticas)
permitió extender
el uso de la G
-line con relación
a la tecnología
I- line
Encuentra que las
6 generaciones
tecnológicas
analizadas desde
1970 hasta 2010,
la innovación de
los componentes
periféricos es uno
de los factores que
explica la longevidad
de la tecnología
La mejora de los
componentes es
parcialmente uniforme en
todas las grandes empresas
automotrices, ya que estas
mayormente se encuentran
producidas por los mismos
proveedores.
Complementos
No realiza ningún análisis
especíco sobre los
complementos
Considera tanto a
los complementos
principales( la
resist), como a
los complementos
periféricos (máscaras)
importantes en
la duración de la
tecnología litográca
para el periodo 1970-
1990, desde un punto
de vista cualitativo
No realiza análisis
sobre complementos
Encuentran
que los mismos
complementos
principales
y periféricos
continuaron
utilizándose tanto
en la tecnología
G-line como en
la tecnología
I- line.
Encuentra que de
las 6 generaciones
analizadas, la
velocidad de
innovación de los
complementos es el
doble que la de los
componentes
La ventaja competitiva
de las empresas en la
industria automotriz,
se encuentran por el
lado de la integración
de componentes que
aceptan componentes
funciones distintas y
diferen ciadas. Esta
diferenciación se logra
a través de dotar a los
componentes con nuevos
complementos (diferentes
tipos de software) a los
automóviles.
Fuente: Elaborado en base a Henderson y Clark (1990); Adner and Kapoor (2016); Funk (2009); Henfridsson et.al.(2009).
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4. Conclusiones
El modelo propuesto ha permitido probar que la sustitución
de tecnologías en máquinas herramientas para litografía
se encuentra explicada por las innovaciones en los
complementos (en una mayor proporción) en relación a
los componentes. Así, las innovaciones en complementos
periféricos (máscaras) han mostrado una mayor tasa de
innovación, sustentada en su bajo costo, y en el crecimiento
de proveedores especializados. El modelo propuesto
también ha permitido estimar de manera especíca que
la prolongación del ciclo de vida de las tecnologías
G-line, I-line y DUV-248, se encuentran explicados tanto
por las innovaciones en los complementos como por los
componentes periféricos; y que la velocidad de innovación
de los complementos es en promedio el doble que la
velocidad de innovación de los componentes (para las 6
tecnologías analizadas).
Figuera 1. Partición de mercado de la tecnología en maquinas herramientas G - line Stepper
Figuera 2. Partición de mercado de la tecnología en maquinas herramientas I - line Stepper
Figuera 3. Partición de mercado de la tecnología en maquinas herramientas DUV - 248 Stepper
Sustitución de tecnologías en Máquinas Herramientas: caso de la industria litográca en semiconductores 1962-2010
Julio - Diciembre 2018
290
5. Literatura citada
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Anexo 1. Costo de las generaciones máquinas herramientas
para litografía en semiconductores
Generación
Costo/máquina
Herramienta
(en miles de dólares)
Tecnología de la Máquina
herramienta
Primera (1962) 15 Impresión por contacto
Segunda (1972) 25 Impresión por proximidad
Tercera (1973) 45 Proyección Scanner
Cuarta (1976) 60 E- Beam Writer
Quinta (1978) n.d X- ray Printer
Sexta (1978) 450 G- line Stepper
Séptima (1985) 2,300 a 3,000 I - line Stepper
Octava (1986) 3,600 a 4,200 DUV- 248 Stepper
Novena (1996) 10,000 a 15,000 DUV - 193 Stepper
Decima (2005) 36,000 a 50,000 DUV - 193 Immersion
Fuente: Estimaciones sobre la base de Henderson (1995); Pieczulewski
(1995);VLS(1992);Adner and Kapoor (2010); Pillai (2013);Hutcheson, G.
Dan (2018).
