La expansión de las fábricas de semiconductores está generando una enorme demanda de bombas para productos químicos de alta pureza

La expansión de las fábricas de semiconductores está generando una enorme demanda de bombas para productos químicos de alta pureza

Según Deloitte, se prevé que la industria mundial de semiconductores alcance los 975 000 millones de dólares en ventas anuales en 2026. Detrás de esa cifra se esconde una expansión de la infraestructura física que pocos fuera de la industria de los chips aprecian en su totalidad: cientos de miles de millones de dólares que se invierten en nuevas plantas de fabricación en Estados Unidos, Europa, Japón y el sudeste asiático. Cada una de esas fábricas necesita miles de bombas químicas —para el suministro de ácido, la transferencia de lodos, la circulación de agua ultrapura y los procesos de planarización químico-mecánica (CMP).

Para los fabricantes de bombas y los compradores industriales, este es uno de los principales factores que impulsan la demanda sostenida en el mercado de las bombas químicas en la actualidad.

La magnitud de la obra

Solo TSMC tiene previsto invertir unos 50 000 millones de dólares en gastos de capital en 2026, con seis fábricas previstas o en construcción en Arizona y una expansión continua en Taiwán, Japón y Alemania. Su primera fábrica de Arizona entró en producción a gran escala de chips de 4 nm a finales de 2024. La segunda fábrica comenzará la instalación de equipos en el tercer trimestre de 2026 para la producción de chips de 3 nm. En abril de 2025 se puso la primera piedra de una tercera planta para chips de 2 nm.

TSMC no es, ni mucho menos, la única. Samsung, Intel, Micron, GlobalFoundries y Rapidus tienen todos proyectos de fábricas en marcha. La Ley CHIPS de EE. UU. ha destinado más de 52 000 millones de dólares a incentivar la producción nacional de chips. La Ley de Chips de la UE ha puesto en marcha líneas piloto y ha aprobado cientos de millones de euros en financiación para fábricas en Alemania, la República Checa y Austria. En total, solo en 2025 se anunciaron a nivel mundial más de 170 inversiones destacadas en instalaciones del sector de los chips.

Cada planta de fabricación requiere un ecosistema completo de proveedores de gases especiales, empresas químicas y proveedores de equipos. TSMC evalúa los riesgos de la cadena de suministro de más de 2.000 materiales y productos químicos utilizados en la fabricación de chips, entre los que se incluyen fotorresinas, agentes de grabado, productos de limpieza y sustratos especializados.

Por qué las fábricas de semiconductores necesitan bombas especializadas

La fabricación de semiconductores implica el uso de productos químicos agresivos en casi todas las etapas. El ácido fluorhídrico, el ácido sulfúrico, las mezclas de peróxido de hidrógeno, el hidróxido de amonio y diversos disolventes orgánicos son habituales en la limpieza de obleas, el grabado y la preparación de superficies. Estos productos químicos atacan a la mayoría de los metales al entrar en contacto con ellos. Cualquier contaminación por partículas o iones procedente de los componentes de las bombas puede arruinar todo un lote de obleas.

Esto da lugar a una serie de requisitos para las bombas que son inusualmente estrictos:

  • Las piezas en contacto con el fluido deben estar fabricadas con materiales ultralimpios y químicamente inertes, normalmente PTFE de alta pureza, PVDF o cerámica
  • Es imprescindible que no haya fugas; no se admite que ni siquiera cantidades mínimas de productos químicos de proceso se filtren al entorno de la sala limpia
  • Las bombas no deben generar ninguna contaminación metálica, lo que descarta la mayoría de los diseños convencionales de acero inoxidable para el contacto químico directo
  • Los circuitos de control de temperatura de las herramientas de proceso suelen requerir bombas diseñadas para fluidos térmicos tanto a temperaturas bajo cero como a altas temperaturas

Las bombas de accionamiento magnético son la tecnología predominante en los sistemas de suministro de productos químicos para semiconductores. Su diseño sin juntas elimina la necesidad de un sello mecánico, que es la principal fuente de contaminación y fugas en las bombas convencionales. En el caso de las unidades de control de temperatura (TCU) utilizadas en equipos de litografía, deposición y grabado, bombas de vórtice con accionamiento magnético con componentes internos de acero inoxidable o cerámica, soportan fluidos térmicos desde -196 °C hasta +400 °C sin juntas dinámicas.

Repercusión del mercado en la demanda de bombas químicas

La cadena de suministro de equipos semiconductores está estrechamente vinculada a los plazos de construcción de las fábricas. Cuando TSMC anuncia la instalación de equipos para el tercer trimestre de 2026, los pedidos de bombas deben realizarse con meses de antelación. La actual oleada de construcción de fábricas está generando un efecto de arrastre en toda la cadena de suministro de sistemas de manejo de fluidos.

Entre las categorías específicas de bombas que están experimentando un aumento de la demanda por parte del sector de los semiconductores se incluyen las bombas de accionamiento magnético revestidas de fluoropolímero de alta pureza para el transporte de ácidos y disolventes, las bombas dosificadoras de precisión para la dosificación de productos químicos y las bombas de circulación compactas de accionamiento magnético para sistemas TCU y de refrigeración. Para aplicaciones TCU en el control de temperatura de precisión de semiconductores, bombas como las de Aulank Bombas de vórtice con accionamiento magnético de la serie MDH — diseñadas para temperaturas del fluido de entre -196 °C y +400 °C, con cojinetes de cerámica de SiC y manguitos de aislamiento de PEEK — se utilizan en sistemas de gestión térmica aptos para salas blancas.

La expansión del sector de los semiconductores no es algo que vaya a durar solo un año. Dado que TSMC tiene previstas nuevas fábricas hasta finales de la década y que la financiación de la Ley CHIPS sigue destinándose a este fin, la demanda de bombas químicas por parte de este sector se mantendrá elevada durante años.

Fuentes

Equipo de ingeniería de Aulank

Autor

Equipo de ingeniería de Aulank

Tecnología y perspectivas sobre bombas industriales

El equipo se dedica al diseño, validación y soporte de fabricación de bombas industriales, participando directamente en la evaluación técnica y la toma de decisiones bajo diferentes condiciones de operación. Gracias a su experiencia práctica en proyectos, ofrecen conocimientos profesionales sobre la selección de bombas, el diseño estructural y las consideraciones de aplicación.