Holy Electrons, no esperaba ser golpeado por un meme de 20 años hoy, y mucho menos en forma de litografía por haz de electrones. Zachary Tong del canal de Youtube Breaking Taps ha desglosado el antiguo rito del Rickroll en su último video (se abre en una pestaña nueva) describiendo esta técnica fascinante para imprimir imágenes a escala nanométrica en obleas diminutas (a través de Hackaday (se abre en una pestaña nueva)).
El proceso de litografía por haz de electrones (EBL, por sus siglas en inglés) consiste en tomar una oblea de silicio y bombardearla con electrones dentro de una cámara de vacío para crear patrones en el recubrimiento acrílico de la oblea, esencialmente «cortará las cadenas largas de polímero en cadenas cortas de monómero» para para que se disuelvan más fácilmente cuando están en desarrollo.
Tong en realidad utilizó su microscopio electrónico de barrido (SEM) como una máquina EBL improvisada. Es una técnica común ya que los SEM contienen muchos de los mismos componentes que su máquina EBL promedio, solo que en una escala mucho más pequeña. Aún así, no imagino que nadie más lo haya usado como medio de Rickroll todavía.
Por supuesto, el uso de un SEM modificado significa que Tong se limita a usar obleas diminutas, nada parecido a las obleas de semiconductores de 300 mm que vemos hoy en día en la fabricación a gran escala, y el proceso es mucho más lento. Aunque explica que las máquinas EBL son bastante lentas. Como tal, «en su mayoría solo se ven en laboratorios y otras instituciones de investigación donde realmente no te importa el rendimiento de tu proceso, solo quieres una resolución realmente fina».
La resolución es uno de los principales obstáculos con los que luchó Tong en las pruebas. La subexposición y la sobreexposición realmente interfieren con la fidelidad de estos Rickrolls a nanoescala, y habían sido un gran problema en sus pruebas anteriores; estoy seguro de que la sobreexposición es algo con lo que el Sr. Astley está muy familiarizado. Tong señala que «partes del patrón se exponen muy bien y obtienes líneas buenas y nítidas, y luego otras partes se apagan por completo y no tienes ninguna definición».
La sobreexposición tiende a ser causada por algo llamado «efecto de proximidad». Ocurre en áreas de patrones realmente densos y es causado por la dispersión de electrones y el desarrollo involuntario de las áreas circundantes. En otros medios lo llamarías sangrado, supongo, y en realidad puede causar que las características se despeguen de la oblea.
Todo lo que se habla de sobreexposición da una gran indicación de por qué se ha tardado tanto en reducir los semiconductores a los minúsculos transistores de 5 nm que vemos hoy en Ryzen 9 7950X de AMD. (se abre en una pestaña nueva) y los transistores de 4nm en el RTX 4090 de Nvidia (se abre en una pestaña nueva).
De todos modos, el video de Tong es un excelente punto de partida si está buscando aprender qué implica hacer una CPU de juego de vanguardia. (se abre en una pestaña nueva). Explica con tanta profundidad, pero en términos simples que los amantes de Rickroll como yo podemos seguir.