Загвоздка в том, что чем короче длина волны, тем больше энергия фотона и тем легче ему выбить электрон из материала. Этот переход очень резок. Поэтому если на 193 нанометрах не возникает больших проблем с выбором материалов для линз и других оптических компонентов установок фотолитографии, то уже на 157 нанометрах можно использовать линзы лишь из капризного флюорита (фторида кальция) и некоторых других веществ, а, например, вода и вовсе становится непрозрачной.

В установках иммерсионной фотолитографии при засветке светочувствительного слоя, нанесенного на поверхность кремниевого чипа, между этим слоем и линзой помещается очищенная вода или другая жидкость с высоким показателем преломления. Такой прием позволяет уменьшить длину волны света, действующего на слой, не меняя лазера. Несколько лет исследований помогли решить ряд возникающих при этом проблем вроде очистки жидкости от газовых пузырьков. И уже в позапрошлом году в IBM с помощью иммерсионной фотолитографии была изготовлена экспериментальная партия процессоров.

Однако предельные возможности иммерсионной фотолитографии остаются неясными; они ограничены величиной показателя преломления линз, жидкости и светочувствительного слоя. Предполагалось, что чипы с элементами, меньшими 32 нм, получить не удастся. Начался интенсивный поиск подходящих материалов с большим показателем преломления. В новой разработке IBM показатель преломления линз и жидкости был около 1,6, а фоточувствительного слоя — 1,7, что позволило преодолеть заветный рубеж. По мнению авторов доклада, и это не предел. Вполне реально использование материалов с показателем преломления 1,9.

Согласно прогнозам, иммерсионная фотолитография войдет в массовое производство уже в ближайшие четыре года. Это позволит полупроводниковой промышленности сэкономить миллиарды долларов и избежать рисков резкого перехода на новые, плохо отработанные технологии.