يستخدم إنتاج هياكل صغيرة من رقائق الكمبيوتر الحالية والمستقبلية الضوء الذي يميل بالفعل، بطول موجة يزيد قليلاً عن 10 نانومتر، نحو الأشعة السينية. على وجه الدقة، هذا هو الضوء فوق البنفسجي للغاية، أو EUV للاختصار.

كما هو الحال مع الأشعة السينية، فإن هذا يشكل مشكلة حاسمة. يخترق الإشعاع عالي الطاقة كل المواد تقريبًا، ولسوء الحظ أيضًا المرايا المطلوبة للطباعة الحجرية، والتي يتم من خلالها توجيه الضوء بدقة للحصول على الدوائر الإلكترونية.

من ضوء الليزر المنبعث من ليزر ثاني أكسيد الكربون، يصل 2 بالمائة فقط من الطاقة في النهاية إلى الرقاقة. لذلك هناك الكثير من الإمكانات للتحسين.

العواقب متعددة الاستخدامات

في معهد أوكيناوا للعلوم والتكنولوجيا تم تقديم طريقة لتحل محل التكنولوجيا السابقة غير الفعالة للغاية. ونظرًا لأن ضوء الأشعة فوق البنفسجية لا يمكن توجيهه ببساطة باستخدام الأجهزة البصرية التقليدية، فإن الأمر يتطلب ترتيبات معقدة باستخدام مرايا على شكل هلال، والتي تتطلب عادةً عشرة انعكاسات.

كل انعكاس يقلل بشكل كبير من طاقة الضوء. لذلك يبدو من المنطقي تقليل هذا الإعداد بشكل جذري إلى مرآتين فقط. من بين أمور أخرى، أصبح هذا التبسيط ممكنًا بفضل مصدرين ضوئيين متوازيين وغير متفاعلين، وكلاهما يتألق على القناع الضوئي للطباعة الحجرية من زوايا متقابلة.

تحتوي كلا المرآتين على ثقب في المنتصف لتحقيق نفس دقة ضوء الليزر كما في الطريقة السابقة. في الوقت الحالي، من المفترض أن يكون من الممكن الوصول إلى دقة 10 نانومتر. ومع مزيد من التحسينات، سيكون من الممكن تصور 7 نانومتر، وفي النهاية 5 أو 2 نانومتر.

إن توفير الطاقة الناتج عن هذا التبسيط كبير. بدلاً من ليزر 200 واط، هناك حاجة إلى 20 واط فقط من الطاقة. وهذا من شأنه أن يمثل عُشر متطلبات الطاقة السابقة، الأمر الذي من شأنه أن يقلل الطاقة المطلوبة لمصنع شرائح كامل من حوالي 1 ميجاوات إلى 100 كيلووات.

وفقًا للورقة، سيكون هناك المزيد من التوفير. من المؤكد أن تصنيع أجهزة الليزر الأصغر والأضعف أرخص، ولكن صيانتها أرخص أيضًا. وهذا ينطبق أيضًا على البناء الإضافي بأكمله.