ASML ილონ მასკის მიერ მხარდაჭერილ ტექნოლოგიაზე უარს ამბობს

თანამედროვე ექსტრემალური ულტრაიისფერი ლითოგრაფიის სისტემები ლაზერით წარმოქმნილ პლაზმურ სინათლის წყაროებს იყენებს. ისინი მძლავრი CO₂ ლაზერის იმპულსებს გამდნარი კალის დაახლოებით 30-მიკრონიან უმცირეს წვეთებს უშენს. შედეგად, წვეთები იონიზებულ პლაზმად გარდაიქმნება, რომლის ელექტრონების ტემპერატურა რამდენიმე ათეული ელექტრონვოლტია და რომელიც 13,5-ნანომეტრიან ექსტრემალურ ულტრაიისფერ გამოსხივებას წარმოქმნის. შემდეგ სინათლეს დაახლოებით 0,5-მეტრიანი ელიფსური შემკრები სარკე აგროვებს. სარკე მოლიბდენისა და სილიციუმის მრავალი ფენითაა დაფარული. ის რაც შეიძლება მეტ 13,5-ნანომეტრიან გამოსხივებას შერჩევითად ირეკლავს და სკანერის შესასვლელში მდებარე შუალედური ფოკუსისკენ მიმართავს. ექსტრემალურ ულტრაიისფერ გამოსხივებას თითქმის ყველა მასალა შთანთქავს. სპეციალიზებული მრავალშრიანი სარკეებიც კი მის მნიშვნელოვან ნაწილს შთანთქავს. ამიტომ მთელი ოპტიკური გზა ვაკუუმში უნდა მუშაობდეს და გარდამტეხი ოპტიკის ნაცვლად ამრეკლავი ოპტიკა გამოიყენოს. საკმარისი სიმძლავრის სინათლის წყაროს შექმნის სირთულის ერთ-ერთი მიზეზიც ესაა.

მნიშვნელოვანი სირთულეების მიუხედავად, ASML-მა თავისი პლაზმური სინათლის წყაროების სიმძლავრე თანდათან დაახლოებით 250W-დან დაახლოებით 500W-მდე გაზარდა. კომპანია უახლოეს წლებში მის 1000W-მდე გაზრდას გეგმავს. ამასთან, ASML წარმოქმნილი კალის წვეთების რაოდენობის თითქმის გაორმაგებას, წამში 100 000-მდე გაზრდას აპირებს.

თავისუფალი ელექტრონების ლაზერი ექსტრემალურ ულტრაიისფერ სინათლეს ელექტრონების თითქმის სინათლის სიჩქარემდე აჩქარებით წარმოქმნის. შემდეგ ელექტრონების სხივი უნდულატორში, მონაცვლეობით განლაგებული მაგნიტების მწკრივში გადის. მაგნიტები ელექტრონებს რხევასა და გამოსხივებას აიძულებს. ელექტრონებისა და მათი გამოსხივების ურთიერთქმედება მათ მიკროსკოპულ ჯგუფებად აერთიანებს და 13,5-ნანომეტრიანი ტალღის სიგრძის სინათლეს წარმოქმნის. ამ მიდგომით კალის წვეთები და მათთან დაკავშირებული ნარჩენები აღარ არის საჭირო. ამ ნარჩენების გამო ფოტონიღბებზე დამცავი გარსების გამოყენებაა აუცილებელი. ტექნოლოგიამ შესაძლოა პლაზმურ წყაროებთან შედარებით მნიშვნელოვნად მეტი სიმძლავრეც უზრუნველყოს. გარდა ამისა, ერთმა თავისუფალი ელექტრონების ლაზერმა შესაძლოა რამდენიმე პლაზმური წყარო ჩაანაცვლოს. ამისთვის ერთი ლაზერი და ექსტრემალური ულტრაიისფერი სხივის განაწილების დიდი სისტემა იქნება საჭირო.

თუმცა ამას მნიშვნელოვანი ნაკლიც ახლავს. შედარებით კომპაქტური პლაზმური წყაროს ნაცვლად, თავისუფალი ელექტრონების ლაზერს უაღრესად რთული ნაწილაკების ამაჩქარებელი, ელექტრონების წყარო და გრძელი უნდულატორი სჭირდება. ასევე აუცილებელია ელექტრონული სხივის მართვა, რადიაციული დაცვა და უკიდურესად რთული განაწილების სისტემა. სისტემის სარკეებმა ძალიან მაღალი სიმძლავრის ექსტრემალური ულტრაიისფერი გამოსხივება გზაში დიდი დანაკარგის გარეშე უნდა გაატაროს და გაანაწილოს. მთელმა დანადგარმა ნახევარგამტარების ქარხნისთვის საჭირო ხელმისაწვდომობის, ეფექტიანობისა და ღირებულების დონეს უნდა მიაღწიოს. ამის მისაღწევად ASML-სა და დანარჩენ ინდუსტრიას წლები დასჭირდა.