由式（4-1）可以看到，提高光刻的分辨率，除了减小波长外，还可以提高NA的值。由于镜头的NA=n·sin（θ），它的技术路线则主要是采用高折射率n用于光介质来实现光学系统分辨率的提高。常规的介质是空气，n=1，若使用去离子水作为浸液液体时，n=1.44，因此使得分辨率得到改进。图4-8为利用水流作为曝光介质的浸液式光刻系统。
图4-8 浸液式光刻技术(www.xing528.com)
图4-8中光源系统（projection system）透过去离子水液体（liquid supply，purified water）将光束投射到涂有光刻胶（PR）的硅片（wafer）上。由于水的折射率比空气高，因此提高了曝光光束的分辨率。ArF（激光波长197 nm）准分子激光是集成电路业界在90 nm、65 nm节点技术中采用的成熟光刻光源，为使ArF光刻分辨率的进一步提高，通常使用浸没式光刻技术。浸没式光刻技术是通过高折射率的液体充入透镜底部和片子之间的空间，使光学系统的数值孔径NA得以显著的增大。在193 nm曝光系统中，水（折射率为1.44）被选作最佳的浸入液体，从而使193 nm分辨率提高为193/1.44=132 nm。如果选用折射率比1.44更高的液体，则实际分辨率可以非常方便地再次提高，这也是浸液式光刻技术能很快普及的原因。浸液式光刻技术进一步延伸了193 nmArF光刻技术在下一代集成电路技术的应用，也是因为F2准分子激光157 nm光刻的主要困难还没有突破：当波长短到157 nm时，大多数的光学镜头材料都具有很高的吸收系数，易将激光的能量吸收。因此，浸液式ArF光刻技术为推进45 nm、32 nm和26 nm节点技术起到了巨大的推动作用。
【习题4-3】对于分辨率R=45 nm的线条，如果采用水中的浸液式光刻技术，分辨率为多少？
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