La nanolitografia è un termine usato per descrivere una serie di tecniche per creare strutture incredibilmente piccole. Le dimensioni coinvolte sono dell’ordine delle decine di nanometri (nm). Un nanometro è un miliardesimo di metro, molto più piccolo della larghezza di un singolo capello umano. La parola litografia è usata perché il metodo di generazione del modello è essenzialmente lo stesso della scrittura, solo su una scala molto più piccola.
Un metodo comune di nanolitografia, utilizzato in particolare nella creazione di microchip, è noto come fotolitografia. Questa tecnica è un metodo parallelo di nanolitografia in cui l’intera superficie viene disegnata in un unico momento. Tuttavia, la fotolitografia è limitata nelle dimensioni a cui può ridursi, perché se la lunghezza d’onda della luce utilizzata è troppo piccola, l’obiettivo assorbe semplicemente la luce nella sua interezza. Ciò significa che la fotolitografia non può raggiungere le dimensioni superfini di alcune tecnologie alternative.
Una tecnologia che consente dimensioni inferiori rispetto alla fotolitografia è quella della litografia a fascio di elettroni. Utilizzando un fascio di elettroni per disegnare un modello nanometro per nanometro, si possono ottenere dimensioni incredibilmente piccole (dell’ordine di 20 nm). La litografia a fascio di elettroni è molto più costosa e richiede tempo rispetto alla fotolitografia, tuttavia, rendendola una vendita difficile per le applicazioni industriali della nanolitografia. Poiché la litografia a fascio di elettroni funziona più come una stampante a matrice di punti che una fotografia con flash, un lavoro che richiederebbe cinque minuti utilizzando la fotolitografia richiederà fino a cinque ore con la litografia a raggio di elettroni.
Nuove tecnologie di nanolitografia vengono costantemente ricercate e sviluppate, portando a dimensioni possibili sempre più piccole. La litografia ultravioletta estrema, ad esempio, è in grado di utilizzare la luce a lunghezze d’onda di 13.5 nm. Sebbene esistano ancora ostacoli in questo nuovo campo, promette la possibilità di dimensioni molto inferiori a quelle prodotte dagli attuali standard di settore. Altre tecniche di nanolitografia includono la nanolitografia a immersione, in cui viene utilizzata una piccola punta per depositare molecole su una superficie. La nanolitografia dip-pen può raggiungere dimensioni molto piccole, ma attualmente non può scendere sotto i 40 nm.
I finanziamenti per la ricerca sulla nanolitografia provengono da diversi luoghi, tra cui il mondo accademico privato, aziende futuriste con un occhio alla nanotecnologia di prossima generazione e produttori affermati di chip per computer che cercano di ridurre i loro chip molto al di sotto delle loro dimensioni attuali. Man mano che l’interesse per le nanotecnologie cresce all’interno dei settori industriali, i finanziamenti e la ricerca si espanderanno senza dubbio nel campo della nanolitografia, portando a tecnologie più avanzate e limiti di dimensione ancora più bassi.