La producción de pequeñas estructuras de chips de ordenador actuales y futuros utiliza luz que, con una longitud de onda de poco más de 10 nanómetros, ya tiende hacia los rayos X. Para ser precisos, se trata de luz extremadamente ultravioleta, o EUV para abreviar.

Al igual que con los rayos X, esto plantea un problema crucial. La radiación de altísima energía penetra en casi todos los materiales, lamentablemente también en los espejos necesarios para la litografía, con los que se dirige la luz con precisión para obtener los circuitos electrónicos.

De la luz láser emitida por un láser de CO2, solo el 2 por ciento de la energía llega finalmente a la oblea. Por lo tanto, hay mucho potencial de mejora.

Las consecuencias son versátiles

En el Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa se presentó un método para reemplazar la tecnología anterior, muy ineficiente. Dado que la luz EUV no puede dirigirse simplemente mediante dispositivos ópticos convencionales, se requieren disposiciones complicadas con espejos en forma de media luna, que normalmente requieren diez reflejos.

Cada reflejo reduce significativamente la energía de la luz. Por lo tanto, parece lógico reducir radicalmente esta configuración a sólo dos espejos. Esta simplificación es posible, entre otras cosas, gracias a dos fuentes de luz paralelas que no interactúan y que iluminan la fotomáscara para litografía desde ángulos opuestos.

Ambos espejos tienen un agujero en el medio para poder conseguir la misma precisión de la luz láser que con el método anterior. Actualmente debería ser posible una resolución de 10 nanómetros. Con mayores optimizaciones, serían concebibles 7 nanómetros, eventualmente 5 o 2 nanómetros.

El ahorro energético resultante de esta simplificación es considerable. En lugar de un láser de 200 vatios, sólo se necesitan 20 vatios de potencia. Esto representaría una décima parte del consumo energético anterior, lo que reduciría la energía necesaria para toda una fábrica de chips de alrededor de 1 megavatio a 100 kilovatios.

Según el artículo, se ahorrarían más. Los láseres más pequeños y débiles son, por supuesto, más baratos de fabricar, pero también de mantenimiento. Esto también se aplica a toda la construcción posterior.

Los costos de electricidad, tecnología y operación podrían reducirse significativamente, lo que significa que los chips de computadora también podrían producirse localmente, lejos de las grandes instalaciones fabriles. Las crisis de chips con notables cuellos de botella en el suministro, como las que ocurrieron recientemente entre 2020 y 2022, serían mucho menos realistas.