Передовое травление на основе плазмы — ключевой компонент закона Мура, согласно которому число транзисторов на микросхемах удваивается каждые два года. Плазма способна производить тонкие образцы на кремнии, что делает возможным масштабирование и приводит к тому, что источники плазмы становятся вездесущими в производстве микрочипов.

Инновационная технология производства на основе источника плазмы предоставляет производителям чипов беспрецедентный контроль над плазмой. Этот процесс позволяет электронным лучам достигать и укреплять поверхность маски, используемой для печати микросхем. Что еще более важно, луч формирует популяцию супратермальных электронов в плазме, производя химию плазмы, которая необходима для защиты маски. Энергия этих электронов больше, чем мог бы произвести обычный нагрев, и потому называется супратермальной. Однако преобразование электронов луча в супратермальную популяцию оставалось загадкой.

И вот теперь разработана специальная компьютерная симуляция.

Ученые из Лаборатории физики плазмы в сотрудничестве с исследователями из университета Альберты пролили свет на данное преобразование. Симуляция показала, что первичный луч генерирует интенсивные волны плазмы, которые перемещаются через плазму как рябь по воде. Это и есть плазменно-лучевая нестабильность, которая производит супратермальные электроны.

Понимание роли, которую играют данные нестабильности, обеспечивает первый шаг на пути к все более масштабному контролю плазма-поверхностных взаимодействий, и к дальнейшему увеличению числа транзисторов на интегральных схемах. Понимание числовых симуляций и экспериментов связано с плазма-лучевыми нестабильностями, и, таким образом, предвещает развитие новых источников плазмы и производство все более продвинутых чипов.