В настоящее время технологии полупроводниковой промышленности все ближе и ближе подбираются к пределу, когда из-за ограничений, накладываемых физическими законами, станет невозможным соблюдение закона Гордона Мура, а без этого может затормозиться дальнейшее развитие электроники и компьютерной техники. Многие ученые сейчас проводят исследования целью которых является разработка новых технологий, которые позволят соблюдать закон Мура. Об одной такой технологии, разработанной учеными IBM, мы недавно рассказывали («Возведение лесов» из ДНК – путь к миниатюризации микрочипов). Исследователи из Университета Пурду (Purdue University) и Национальной Лаборатории Аргонна (U.S. Department of Energy's Argonne National Laboratory) разработали методику, которая позволит вывести на совершенно новый качественный уровень технологию традиционной литографии, с помощью которой и производят кристаллы микрочипов.

Современная литография использует ультрафиолетовый свет для засветки через трафарет фоточувствительного слоя, нанесенного на поверхность полупроводникового материала. После этого материал подвергается процессу химического травления кислотами, в результате чего формируется топография микросхемы. В настоящее время эта технология приблизилась к своему пределу. Технологическому процессу начинают мешать такие явления как интерференция и другие. Поэтому, что бы перевести процесс в область нанолитографии необходимо использовать источники света с меньшей длиной волны, чем у применяемых сейчас.

Исследователи совместили две различных технологии для создания плазменных пучков, которые излучают «экстремальный» ультрафиолетовый свет с длиной волны 13.5 нм. Такая длина волны ровно в десять раз меньше длины волны источников света, применяемых сейчас для литографии. Одна технология использует лазер, вторая – электрический разряд. В результате совмещения этих технологий создается высокотемпературная плазма, в которой проходят реакции термоядерного синтеза, которые и являются источником желаемого ультрафиолетового излучения.

Правда, пока эффективность этой технологии чрезвычайно низка, всего 1-2 процента потраченной энергии преобразуются в плазму, а еще меньше – в ультрафиолетовое излучение. Но ученые продолжают поиски с целью увеличения эффективности, для этого они используют компьютерную имитацию, названную HEIGHTS (High-Energy Interaction with General Heterogeneous Target Systems), которая позволяет им имитировать полностью весь процесс. Эта имитация позволяет ученым избегать проведения большого количества дорогостоящих экспериментов для поиска решения проблемы, экспериментальным путем проверяются только результаты расчетов, показавших необходимые результаты.