feat: terminado resumen pedro
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#+title: Resumen Final Pedro
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#+author: fede
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#+email: fede@CambiaLaPasswordDelRuter
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* Fundamentos de los Microchips y la Ley de Moore
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- ¿Qué se encuentra en la base de un microchip al ampliar la imagen?
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Un Transistor
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- ¿Cuál es la función principal de los transistores en una computadora?
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Almacenar los 0 y 1 existentes en las computadoras.
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- ¿Por qué es beneficioso que los transistores sean cada vez más pequeños?
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Menor consumo electrico y mayor densidad de transistores en el mismo espacio. además de mayor velocidad del procesador dada porque la electricidad atraviesa un menor espacio
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- ¿Qué establece la Ley de Moore?
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Que cada dos años se duplica la cantidad de transistores posibles en un mismo espacio fisico
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- ¿Quién fue Gordon Moore y en qué año señaló el patrón de su ley?
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Fundador de Intel, y el patron fue descubierto en 1965
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- ¿Alrededor de qué año se detuvo el progreso de la Ley de Moore debido a límites tecnológicos?
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2015
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- ¿Cuál es el costo aproximado de la máquina más compleja de ASML?
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400 Millones de dolares aproximados.
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- ¿Cómo se llama la empresa que salvó el progreso de la industria de chips?
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ASML
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- ¿Cuántas capas de rascacielos computacionales puede tener un microchip?
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Centenares
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- ¿Qué material se purifica para obtener trozos de silicio casi 100% puros?
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Dioxido de Silicio
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* El Proceso de Fabricación (Fotolitografía)
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- ¿Cómo se obtiene un gran lingote de silicio monocristalino?
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Mediente cristalizacion
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- ¿En cuántas obleas se puede cortar un solo lingote usando sierras de hilo diamantado?
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hasta 5 mil
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- ¿Qué es el fotorresistente y para qué se usa?
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es un material que se usa de mascara en el proceso de litografia, las partes que quedan expuestas a la luz se vuelven solubles
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- ¿Qué ocurre con un fotorresistente positivo al exponerse a la luz?
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Hace que el material cubierto no se vuelva soluble.
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- ¿Cómo se eliminan las partes debilitadas del recubrimiento tras la exposición?
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Utilizando una solucion se quita el material soluble.
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- ¿Qué técnica se usa para convertir patrones de luz en estructuras físicas?
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Se graba el diseño usando quimicos o plasma
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- ¿Con qué metal se suelen rellenar las líneas grabadas en el silicio?
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Cobre
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- ¿Cuántas capas puede tener un chip moderno?
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de 10 a 100 capas
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- ¿Cuál es la capa más complicada de fabricar en un chip?
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la que usa litografia
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- ¿Qué transportan los cables metálicos de las capas superiores?
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informacion y energia
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- ¿Qué define el paso de fotolitografía en la fabricación?
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La fotolitografía define el patrón de las estructuras que se transferirá al material mediante una máscara y luz.
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- ¿Por qué es difícil imprimir detalles cada vez más pequeños con luz?
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Porque la mascara tiene un nivel de precision que se acerca a la de la amplitud de onda de la luz.
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- ¿Qué es una retícula o máscara?
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Es un filtro que tapa las partes que no deben de ser expuestas a la luz.
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- ¿Qué sucede con los frentes de onda de la luz al pasar por la retícula?
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Se propagan como ondas teniendo espacios donde se candelan y otros donde se ve fuera de fase.
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- ¿Qué es la interferencia constructiva en el patrón de difracción?
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Es utilizar la defracion de la luz para poder crear el patron requerido para la capa.
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- ¿Qué órdenes de difracción deben capturarse para que la imagen quede resuelta?
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el de primer orden (negativo y positivo).
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- ¿Qué es la Apertura Numérica (AN)?
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Es el seno del angulo entre el orden 0 y uno de los ordenes de difracción.
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- ¿Cómo afecta la longitud de onda de la luz a la distancia entre puntos de difracción?
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A menor amplitud de onda la distancia de los puntos de refraccion disminuye.
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- ¿Qué determina la ecuación de Rayleigh?
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el tamaño minimo de un detalle. / dimension critica.
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- ¿Cuál es el límite máximo teórico de la apertura numérica en un sistema estándar?
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90° o 1 de apertura numerica, más de eso y el lente deberia ser infinito.
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* Física de la Luz Ultravioleta Extrema (EUV)
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- ¿Qué longitud de onda se usaba antes de la EUV para los chips más avanzados?
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Luz Ultravioleta de 193nm
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- ¿A quién se le ocurrió la idea de usar rayos X para la litografía en los años 80?
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Hiroo kinoshita
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- ¿Por qué la luz EUV no puede viajar a través del aire?
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Porque la luz de 10nm es absorbida por los atomos de aire.
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- ¿Qué sucede con la luz EUV si intenta pasar a través de una lente de vidrio convencional?
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Lo mismo que con el aire, los electrones son absobidos por el material.
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- ¿Cuál es la longitud de onda exacta de la luz EUV utilizada por ASML?
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11nm.
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- ¿Por qué se prefiere 13.5 nm sobre longitudes de onda más cortas como 4 nm?
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Los materiales para refractar luz de 13.5nm son más comunes.
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- ¿Qué descubrieron Kinoshita, Underwood y Barbee sobre los espejos de rayos X?
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Que los espejos curvos pueden servir para defractar rayos x en lugar le lentes.
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- ¿Cómo funciona la interferencia constructiva en un espejo multicapa?
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la luz al pasar por el espejo y ser reflejada tarde el tiempo suficiente para estar 180° (1/2 $\lambda$ ) pasada de fase haciendo que
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- ¿De qué materiales están hechas las 76 capas de los espejos de Kinoshita?
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tungteno (Wolframio) y Carbono
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- ¿Cuál fue el porcentaje inicial de reflectividad logrado en las pruebas de concepto?
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6%. aproximado.
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* Generación de la "Mini Supernova" (Fuente de Luz)
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- ¿Cuántas formas hay de generar luz EUV según las fuentes?
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un acelerador de particulas, DDP plasma producido por descarga, o Uso de un laser para separar los electrones de los atomos.
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- ¿Por qué se descartó el uso de un sincrotrón para la producción en masa?
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Por el alto costo y consumo electrico que tiene
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- ¿Qué ocurre cuando un electrón se recombina con un ion en el plasma?
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Cuando un electrón se recombina con un ion, emite un fotón de luz EUV.
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- ¿Qué técnica utiliza un campo eléctrico fuerte para ionizar vapor de metal?
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La técnica se llama descarga por campo eléctrico (DPP, Discharge Produced Plasma).
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- ¿A qué temperatura se calienta el estaño para crear plasma EUV?
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El estaño se calienta a aproximadamente 220.000 °C para formar plasma.
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- ¿Por qué el xenón fue reemplazado por el estaño como material objetivo?
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Porque el estaño produce mucha más radiación EUV util que el xenón.
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- ¿Cuál es la eficiencia de conversión del estaño comparada con el xenón?
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El estaño alcanza una eficiencia cercana al 5 %, unas 10 veces mayor que el xenón.
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- ¿A qué velocidad sale disparada la gotita de estaño?
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La gota de estaño viaja a unos 70 m/s.
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- ¿Qué tamaño tiene la gota de estaño?
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La gota de estaño mide aproximadamente 30 µm de diámetro.
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- ¿Cuántas veces golpea el láser a cada gotita de estaño?
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El láser golpea cada gota dos veces. y los más actuales 3 veces.
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- ¿Qué hace el primer prepulso láser a la gota de estaño?
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El primer prepulso aplana y expande la gota.
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- ¿Para qué sirve el segundo prepulso en las máquinas más modernas?
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El segundo prepulso optimiza la forma de la gota para mejorar la absorción del láser.
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- ¿Qué hace el pulso principal del láser?
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El pulso principal vaporiza el estaño y genera el plasma EUV.
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- ¿Cuántas gotas de estaño se disparan por segundo?
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Se disparan unas 50.000 gotas por segundo.
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- ¿Cuál es la potencia del láser de dióxido de carbono utilizado?
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El láser de dióxido de carbono tiene una potencia aproximada de 40 kW.
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- ¿Cómo se garantiza que el láser no falle ningún tiro a 50,000 Hz?
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Se sincroniza con precisión mediante sensores y sistemas de control en tiempo real.
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- ¿Qué función cumplen las "cortinas láser" en la fuente de luz?
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Las cortinas láser detectan y corrigen la posición de cada gota.
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- ¿Qué fórmula física explica las ondas de choque del hidrógeno como mini supernovas?
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La ecuación de Rankine-Hugoniot describe esas ondas de choque.
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- ¿Por qué el estaño neutro es un problema para la luz EUV?
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Porque el estaño neutro absorbe fuertemente la luz EUV
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- ¿Cómo se evita que el vapor de estaño destruya los espejos colectores?
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Se elimina con flujos de hidrógeno antes de que llegue a los espejos.
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* Espejos y Óptica de Precisión
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- ¿Quién es el socio alemán de ASML encargado de la óptica?
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Zeiss
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- Si un espejo de ASML fuera del tamaño de Alemania, ¿qué tan grande sería su bache más alto?
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2 o 3 atomos.
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- ¿Por qué se dice que estos espejos son los objetos más lisos del universo?
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Porque necesitan serlo para poder ser efectivos en reflejar luz de 13nm
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- ¿Cuál es la reflectividad máxima teórica de los espejos de silicio y molibdeno?
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70%
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- ¿Qué porcentaje de luz se pierde tras seis rebotes en los espejos?
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88%
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- ¿Por qué no se puede usar berilio en los espejos a pesar de su alta reflectividad?
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Es toxico.
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- ¿Qué es el proceso de pulverización en la fabricación de espejos?
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Es un proceso muy delicado donde se deposita el material sobre el espejo.
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- ¿Cómo se utiliza un haz de iones para aplanar los átomos en el espejo?
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Se usa en las zonas altas para alisar la superficie.
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- ¿Cuántos espejos se utilizan normalmente en los sistemas actuales para corregir aberraciones?
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6
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- ¿Qué precisión deben tener los sensores que miden la posición de los espejos?
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nanometros y picoradian.
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- ¿Qué es un pico radian en el contexto del control de espejos?
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es una mil millonesima de radian, tener este control es comparable a apuntando con un laser decidir a que lado de una moneda situada en la luna apuntar.
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- ¿A qué distancia equivale la precisión de apuntado de un espejo si proyectáramos un láser a la Luna?
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comparable a apuntando con un laser decidir a que lado de una moneda situada en la luna apuntar.
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- ¿Por qué el calor es un problema para la alineación óptica?
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Porque la expansión térmica desalinea los espejos.
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- ¿Cómo limpian el estaño de los espejos usando gas hidrógeno?
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El hidrógeno reacciona con el estaño formando un compuesto gaseoso
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- ¿Cuál fue el "truco del oxígeno" para mantener limpio el colector?
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Añadir pequeñas cantidades de oxígeno para oxidar el estaño y facilitar su eliminación.
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* Historia, Negocios y Desafíos
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- ¿En qué país y laboratorio nació la investigación de EUV en EE. UU.?
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Nació en el Lawrence Livermore National Laboratory, en Estados Unidos.
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- ¿Cuál era el propósito original del laboratorio Lawrence Livermore?
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Investigar armas nucleares.
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- ¿Cómo reaccionó la comunidad científica inicialmente a las ideas de Andrew Hawryluk?
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pensaron que era una idea imposible.
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- ¿Qué significa el acrónimo ASML?
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Advanced Semiconductor Materials Lithography.
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- ¿De qué empresa surgió ASML en los años 80?
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Philips
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- ¿Quién es considerado el "Steve Jobs de la litografía"?
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Martin van den Brink
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- ¿Cuánto dinero invirtió Intel para salvar el desarrollo de EUV?
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4.100 millones de dólares
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- ¿Qué otras dos empresas invirtieron masivamente junto a Intel?
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AMD y Motorola
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- ¿Cuál fue el primer prototipo funcional de EUV y cuántos vatios producía?
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10 W
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- ¿Por qué el prototipo inicial no era económicamente viable?
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Porque era demasiado lento para la producción industrial.
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- ¿Cuántas obleas por hora debe imprimir la máquina para ser rentable hoy?
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125 obleas por hora historicamente. 185 hoy.
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- ¿Qué anécdota involucra una capilla y tres velas en la historia de ASML?
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Se encendieron tres velas en una capilla para pedir que el proyecto tuviera éxito.
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- ¿En qué año se instaló el primer sistema comercial en un cliente en Corea?
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2010
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- ¿Por qué se retiraron las empresas estadounidenses del desarrollo de la máquina completa?
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demasiado costoso y arriesgado.
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- ¿Qué gases se inyectan a velocidades de 360 km/h dentro de la máquina?
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hidrógeno y nitrógeno
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* Logística y la Nueva Generación (Alta AN)
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- ¿Cuál es la diferencia de Apertura Numérica entre la baja AN y la Alta AN?
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La baja NA usa 0,33 y la Alta NA 0,55.
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- ¿Qué tan pura debe ser la sala limpia de ASML en cuanto a partículas?
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Solo se permite aproximadamente 1 partícula por metro cúbico.
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- ¿Cuántas partículas permite un quirófano de hospital comparado con la sala de ASML?
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Un quirófano permite miles de veces más partículas que la sala de ASML.
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- ¿Cuál es la aceleración de la retícula (máscara) dentro de la máquina?
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10 veces la gravedad
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- ¿Qué es el overlay (superposición) y cuál es su límite de precisión?
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menos de 2 nm.
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- ¿A cuántos átomos de silicio equivale 1 nanómetro de error de superposición?
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2 átomos de silicio.
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- ¿Cuántas empresas proveedoras participan en la creación de una máquina?
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5.000 empresas proveedoras.
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- ¿Cuántas piezas y tornillos componen aproximadamente una máquina de Alta AN?
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100.000 piezas
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- ¿Cuántos aviones Boeing 747 se necesitan para transportar una sola máquina?
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7
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- ¿Qué cita de George Bernard Shaw se menciona para describir a los ingenieros de EUV?
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"Las personas razonables se adaptan al mundo; las irrazonables intentan adaptar el mundo a ellas. Por eso, todo progreso depende de las personas irrazonables."
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