Η νανολιθογραφία είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει μια σειρά από τεχνικές για τη δημιουργία απίστευτα μικρών κατασκευών. Τα μεγέθη που εμπλέκονται είναι της τάξης των δεκάδων νανομέτρων (nm). Ένα νανόμετρο είναι ένα δισεκατομμυριοστό του μέτρου, πολύ μικρότερο από το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας. Η λέξη λιθογραφία χρησιμοποιείται επειδή η μέθοδος δημιουργίας προτύπων είναι ουσιαστικά η ίδια με τη γραφή, μόνο σε πολύ μικρότερη κλίμακα.
Μια κοινή μέθοδος νανολιθογραφίας, που χρησιμοποιείται ιδιαίτερα στη δημιουργία μικροτσίπ, είναι γνωστή ως φωτολιθογραφία. Αυτή η τεχνική είναι μια παράλληλη μέθοδος νανολιθογραφίας στην οποία ολόκληρη η επιφάνεια σχεδιάζεται σε μια μόνο στιγμή. Ωστόσο, η φωτολιθογραφία είναι περιορισμένη στο μέγεθος που μπορεί να μειώσει, επειδή εάν το μήκος κύματος του φωτός που χρησιμοποιείται είναι πολύ μικρό, ο φακός απλώς απορροφά το φως στο σύνολό του. Αυτό σημαίνει ότι η φωτολιθογραφία δεν μπορεί να φτάσει τα εξαιρετικά λεπτά μεγέθη ορισμένων εναλλακτικών τεχνολογιών.
Μια τεχνολογία που επιτρέπει μικρότερα μεγέθη από τη φωτολιθογραφία είναι αυτή της λιθογραφίας με δέσμη ηλεκτρονίων. Χρησιμοποιώντας μια δέσμη ηλεκτρονίων για να σχεδιάσετε ένα σχέδιο νανόμετρο ανά νανόμετρο, μπορούν να επιτευχθούν απίστευτα μικρά μεγέθη (της τάξης των 20 nm). Η λιθογραφία με δέσμη ηλεκτρονίων είναι πολύ πιο ακριβή και χρονοβόρα από τη φωτολιθογραφία, ωστόσο, καθιστώντας την δύσκολη πώληση για βιομηχανικές εφαρμογές νανολιθογραφίας. Δεδομένου ότι η λιθογραφία με δέσμη ηλεκτρονίων λειτουργεί περισσότερο σαν εκτυπωτής με κουκκίδες παρά με φωτογραφία flash, μια εργασία που θα διαρκούσε πέντε λεπτά με τη χρήση φωτολιθογραφίας θα διαρκέσει πάνω από πέντε ώρες με τη λιθογραφία δέσμης ηλεκτρονίων.
Νέες τεχνολογίες νανολιθογραφίας ερευνώνται και αναπτύσσονται συνεχώς, οδηγώντας σε όλο και μικρότερα πιθανά μεγέθη. Η ακραία υπεριώδης λιθογραφία, για παράδειγμα, είναι ικανή να χρησιμοποιεί φως σε μήκη κύματος 13.5 nm. Ενώ εξακολουθούν να υπάρχουν εμπόδια σε αυτό το νέο πεδίο, υπόσχεται τη δυνατότητα μεγεθών πολύ κάτω από αυτά που παράγονται από τα τρέχοντα βιομηχανικά πρότυπα. Άλλες τεχνικές νανολιθογραφίας περιλαμβάνουν τη νανολιθογραφία με στυλό εμβάπτισης, στην οποία χρησιμοποιείται ένα μικρό άκρο για την εναπόθεση μορίων σε μια επιφάνεια. Η νανολιθογραφία με στυλό εμβάπτισης μπορεί να επιτύχει πολύ μικρά μεγέθη, αλλά επί του παρόντος δεν μπορεί να πάει κάτω από τα 40 nm.
Η χρηματοδότηση για την έρευνα νανολιθογραφίας προέρχεται από διάφορα μέρη, συμπεριλαμβανομένου του ιδιωτικού ακαδημαϊκού κόσμου, φουτουριστικών εταιρειών με βλέμμα στη νανοτεχνολογία επόμενης γενιάς και καθιερωμένων κατασκευαστών τσιπ υπολογιστών που θέλουν να συρρικνώσουν τα τσιπ τους πολύ κάτω από τα τρέχοντα μεγέθη τους. Καθώς το ενδιαφέρον για τη νανοτεχνολογία αυξάνεται στους βιομηχανικούς τομείς, η χρηματοδότηση και η έρευνα αναμφίβολα θα επεκταθούν στον τομέα της νανολιθογραφίας, οδηγώντας σε πιο έμπειρες τεχνολογίες και ακόμη χαμηλότερα όρια μεγέθους.