浸没液体是指浸没式光刻机中用于填充最后一级投影物镜和硅片之间缝隙的高折射率液体，它起到附加液体镜头的作用，协助光学系统实现纳米级线宽曝光，如图9-35所示。浸没液体的使用是浸没式光刻区别于传统干式光刻技术的主要特征，后者的物镜与硅片之间的介质为气体。

在光刻技术的发展历程中，降低激光波长一直是提高曝光分辨率的主要手段;但在193nm波长光刻技术被成功应用后，业界始终无法解决157nm光波的镜头制造难题，为此转而采用193nm浸没式光刻技术来提高曝光分辨率。传统193nm干式光刻机的物镜和硅片之间的介质为气体，其折射率约为1,因此数值孔径约为0.93,曝光特征线宽无法突破65nm。193mm 浸没式光刻机在其物镜与硅片之间填充浸没液体，以超纯水为例，其折射率约为1. 44,因此数值孔径可达到约1.35,曝光特征线宽可降至45nm以下。此外，数值孔径的提高还增大了曝光焦深，使得曝光光线更容易汇聚在光刻胶上，增大了刻蚀的清晰范围，提高了光刻质量。

目前，已商业化推广的浸没式光刻机中所使用的浸没液体普遍为无气泡超纯水，它对193nm光波具有良好的透射率和较高的折射率，且对温度变化不敏感，不易与物镜材料发生化学反应。此外，水具有较低的黏度，有利于高速扫描曝光。但由于浸没液体充当着光路中最后一级物镜的角色，所以必须保证其高度纯净、均与稳定。为此，首先需通过浸液处理系统将半导体厂务水转变为符合曝光要求的浸没液体，即使用高效、合理的污染物去除工艺，使溶氧、TOC、颗粒含量等诸多参数均达到洁净度指标要求。同时，需通过对管路及过流部件的设计进行严格控制，避免浸没液体在处理和输送过程中产生二次污染，并通过浸液输送控制系统，实现精确、连续、无波动的浸没液体供给。

其次，在实际的曝光过程中，浸没液体的填充可能会给曝光区域引入新的次生缺陷，如光刻胶在浸没液体中浸泡析出造成的污染，流场初始化及扫描时引入的气泡，以及曝光时引起的流场局部温升等，都将影响浸没流场的均匀性，导致液体折射率不连续，降低曝光质量。为此，在实际曝光过程中，需对浸没液体进行实时更新，以维持浸没液体的高度洁净和均匀。此外，由于硅片的高速扫描会对浸没液体形成较强的黏性剪切作用，易导致流场边界失稳而引发泄漏，因此浸没流场的边界约束与控制也是至关重要的。

提高浸没液体折射率是浸没式光刻向更高分辨率发展的最直接、有效的手段。因此，对浸没液体进行光学改性，研制二代乃至三代高折射率浸没液体，已成为浸没式光刻领域的研究热点。前者在浸没液体中加人盐类或者环烷类物质，可将折射率提高至约1.65,将数值孔径提高至约1.5;后者则在浸没液体中加入纳米粒子，可将折射率提高至约1.8, 并将数值孔径提高至约1.7。但由于光学改性后的浸没液体的均匀性和流动特性也随之变化，这对其制备与控制均提出了全新的挑战，目前上述技术仍处于实验研究阶段。