Когда массивные светила догорают, они завершают свой путь мощнейшими вспышками, взрывами сверхновых. Эти катаклизмы высвобождают огромную энергию и изменяют химический состав космоса. Казалось бы, это не имеет никакого отношения к микропроцессорам. Но принципы, управляющие взрывами звёзд, нашли применение в современных технологиях.
Как астрофизика связана с литографией
На первый взгляд сверхновые и производство микросхем далеки друг от друга. Но инженеры компании ASML, создающей оборудование для литографии в экстремальном ультрафиолете (EUV) и учёные, изучающие звёздные взрывы, опираются на одни те же законы физики.
В основе EUV-литографии лежит нагрев капель олова лазером до 500 000 градусов, в результате чего образуется плазма. От неё исходит ультрафиолетовое излучение с длиной волны 13,5 нм. Это свечение проходит через сложные системы зеркал и линз, создавая мельчайшие структуры на кремниевых пластинах.
По словам инженера ASML Джейсона Стюарта, эти процессы во многом напоминают механизмы, наблюдаемые при взрывах звёзд.
Как и сверхновая, теряющая стабильность и выбрасывающая слои материи в окружающее пространство, нагретая капля олова также переживает схлопывание и образование ударных волн.
Физика, управляющая звёздами и чипами
Уравнения, описывающие взрыв сверхновой, используются не только в астрофизике, но и в микроэлектронике. Они помогают прогнозировать распространение ударных волн, что позволяет инженерам ASML оптимизировать литографические процессы.
Благодаря таким расчётам удалось минимизировать проблему частиц олова, мешающих стабильной работе оборудования EUV.
Получается, что микрочипы, которые используются в смартфонах и компьютерах, создаются с применением тех же законов, что и самые разрушительные явления во Вселенной.
