由于I線步進(jìn)機(jī)的光學(xué)分辨率只能達(dá)到0・25um,對更高分辨率的要求推動(dòng)了P/N65X2942曝光波長往更加短波長發(fā)展,如深紫外(Deep UltraViolct,DUV)光譜段150~300nm。不過,高壓汞燈在深紫外的延伸并不理想,不僅由于強(qiáng)度不夠,而且由于在長波段的輻射會(huì)產(chǎn)生熱和變形。常見的紫外激光也不理想,如氬離子激光,因?yàn)檫^多的空間相干性會(huì)造成散斑,影響照明的均勻性。相比之下,準(zhǔn)分子激光由于其擁有以下的優(yōu)點(diǎn)而被選為深紫外的理想光源。

   (1)它們的高功率輸出最大限度地實(shí)現(xiàn)了光刻機(jī)的產(chǎn)能;

   (2)它們的空間非相干性,不同于其他激光器,去除了散斑;

   (3)大功率輸出使得開發(fā)合適的光刻膠變得容易;

   (4)光學(xué)上講,能夠產(chǎn)生頻率狹窄(窄到幾個(gè)pm)的深紫外輸出,使得設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的全石英光刻機(jī)鏡頭成為可能。

   因此,準(zhǔn)分子激光成為0.5um及以下集成電路生產(chǎn)線上的主流照明光源,最早的報(bào)告由簡(J缸n et al)發(fā)表[丬。特別是248nm波長的氟化氪(KrF)和193nm的氟化氬(ArF)這兩種準(zhǔn)分子激光在曝光能量、帶寬、波束形狀、壽命和可靠性方面表現(xiàn)出了優(yōu)良性能。因此,它們被廣泛應(yīng)用于先進(jìn)的步進(jìn)-掃描光刻機(jī)中,如荷蘭阿斯麥(ASML)公司的雙平臺Twinscan XT:1000H(KrF),Twinscan XT:1450G(ArF)和日本尼康(Nikon)公司的NS艮S210D(KrF),NSR310F(ArF)。當(dāng)然,人們?nèi)匀辉趯ふ腋滩ㄩL的光源,比如由氟分子F2產(chǎn)生的157nm的激光。不過,由于開發(fā)合適的光刻膠、掩膜版保護(hù)膜(pcllicle)以及鏡頭材料氟化鈣(CaF2)的生產(chǎn)量的困難,157nm光刻技術(shù)只能夠?qū)雽?dǎo)體工藝延伸一個(gè)節(jié)點(diǎn),郎從65nm延伸到45nm;而先前開發(fā)193nm的光刻技術(shù)將制造節(jié)點(diǎn)從130nm延伸了兩個(gè)節(jié)點(diǎn):90nm和65nm,造成商業(yè)化量產(chǎn)157nm光刻技術(shù)的努力被最終放棄。曝光波長隨工藝節(jié)點(diǎn)的發(fā)展如圖7.5所示。