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