La posibilidad de la litografía EUV en el espacio usando directamente la luz solar

En noviembre de 2019, se realizó en el laboratorio de la ISS (Estación Espacial Internacional) un experimento sobre recubrimientos ópticos para luz en la banda EUV (ultravioleta extrema) desarrollados por una empresa llamada Astrileux. El objetivo del experimento era comprobar si estos recubrimientos ópticos podían soportar la radiación del espacio y manejar sin problemas la luz EUV proveniente del Sol. El experimento fue un éxito.

Los semiconductores modernos se fabrican mediante un proceso de litografía (Lithography) que imprime patrones de escala nm (nanómetros) sobre obleas de silicio. Hasta ahora, el método de litografía más utilizado ha sido la fotolitografía (Photo-Lithography), que emplea luz de 193 nm, pero debido a límites físicos no es posible fabricar semiconductores con anchos de línea por debajo de cierto nivel. Para superar esto, es necesario usar luz de una longitud de onda más corta, por lo que empresas como TSMC y Samsung Electronics han comenzado apenas recientemente la producción en masa aplicando litografía EUV, que usa luz EUV de 13.5 nm, al proceso de semiconductores de 7 nm. La litografía EUV también ha tardado en adoptarse porque es difícil de manejar: por ejemplo, todo el trayecto por el que pasa la luz debe mantenerse al vacío, y además es complicado generar luz de alta potencia.

Por otro lado, recientemente, a medida que el desarrollo espacial liderado por el sector privado, como el de SpaceX, se ha ido activando poco a poco, también se está discutiendo gradualmente la producción basada en el espacio y no en la Tierra. Esto se debe a que transportar materiales desde la Tierra al espacio, donde la gravedad es relativamente fuerte, consume muchísima energía, por lo que para el desarrollo espacial resulta mucho más ventajoso obtener materias primas localmente en lugares de baja gravedad, como satélites como la Luna o asteroides, siempre que sea posible. Si la tecnología explicada en el artículo de arriba avanza, en el futuro también podría ser posible fabricar semiconductores de ultraalta precisión con materias primas extraídas fuera de la Tierra, lo que reduciría el tiempo y el costo necesarios para abastecerse de componentes y aceleraría el desarrollo espacial.

También puede verse desde una perspectiva un poco distinta. El espacio exterior es un vacío mucho más cercano a la perfección que incluso el vacío más potente que puede crearse en la Tierra, y el Sol, que emite luz intensa en todas las longitudes de onda, es una extraordinaria fuente de luz que ofrece cantidades enormes de luz EUV, la cual es difícil de producir en la Tierra. Esto significa que, si se superan problemas como la radiación espacial, el espacio exterior podría convertirse en un lugar adecuado para el proceso de litografía EUV de semiconductores. Tal vez algún día los semiconductores producidos en el espacio lleguen a tener una competitividad de precio sobresaliente.

[heycalmdown]

Me puse a imaginar por un momento que Samsung invierte en el espacio... está interesante. También me recuerda a una película distópica... ¿o no?