Jedrska fuzija odpira vrata nanolitografiji

Fotolitografija je danes bistven korak v izdelavi polprevodniških čipov. Z ultravijolično svetlobo se skozi maske obseva silicijeve rezine, t.i. waferje, ki so prevlečeni z na UV svetlobo občutljivo plastjo. Med obsevanjem ta plast reagira le na osvetljenih mestih, ki ob jedkanju ostanejo nedotaknjena. Med izdelavo čipa se postopek ponovi večkrat, tja do petdesetkrat pri zahtevnejših čipih.

Težava je, da ima UV svetloba dokaj visoko valovno dolžino, vse do 400 nm. Danes je najbolj pogosta globoka UV svetloba, ki ima valovno dolžino manjšo od 300 nm in ki je v praksi že dosegla valovno dolžino 193 nm. A za vedno zahtevnejše proizvodne procese kmalu tudi to ne bo zadostovalo, pravzaprav pa so zavidanja vredni dosežki na področju optike, ki omogočajo izdelavo približno 4x manjših tranzistorjev od valovne dolžine uporabljene svetlobe.

Preboj na tem področju bo očitno omogočila jedrska fuzija, saj znanstveniki s pomočjo raziskav na področju jedrske fuzije predvidevajo, da bodo uspeli proizvesti UV svetlobo z valovno dolžino le 13,5 nm. Za doseganje takšnih valovnih dolžin so se odločili uporabiti plazmo, ki bi jo dobili z laserskim segrevanjem xenona, kositra oz. litija. Pridobljeno plazmo bi nato zgostili s pomočjo električnega polja, plazma pa bi nato oddajala žarke nizkovalovne UV svetlobe. Težava je, da so običajne leče, ki jih v proizvodni uporabljajo zdaj, neuporabne, saj vpijejo fotone s tako nizko valovno dolžino. Uporaba ogledal, ki bi svetlobo preusmerila, je težavna, saj plazma na ogledalih kondenzira, kar jih naredi manj učinkovite. Obenem je proces tudi zelo energetsko potraten, saj gre le 1% do 2% vložene električne energije v uporabno svetlobo.

Velike premike na tem področju prispeva računalniška simulacija celotnega procesa, HEIGHTS, ki se pod vodstvom profesorja Ahmeda Hassaneina izvaja v Centru za materiale v ekstremnih pogojih na Univerzi v Purdueju.