对光源系统的要求是短的波长和足够的能量。由式（4-1）可以看出，光源的波长直接决定了光刻的分辨率。如图4-7所示，由长波段至X光波段的波长与对应频率的范围，及其集成电路光刻光源的波长范围与位置，波长越短，就表示光刻的刀锋越锋利，光刻的特征尺寸就越小。对于亚微米和纳米量级的光刻，波长要求在紫外光或更短。常用的紫外光光源是高压弧光灯或高压汞灯的近紫外波长350～450 nm之间的2条光强很强的光谱G-line（436 nm）和I-line（365 nm）线。特别是波长为365 nm的I线是20世纪八九十年代常用的光刻光源。其后，利用准分子激光技术，开发了更小波长的激光光刻光源。准分子激光是一种气体脉冲激光，方向性强、波长纯度高，非常适合集成电路微纳米级的光刻线宽。最常见的波长有KrF准分子激光（248 nm）、ArF准分子激光（193 nm）和F2准分子激光（157 nm）。曝光波长降低到5 nm以下时可以使用极紫外光（EUV）的X光和电子束、离子束曝光（＜1 nm）。
图4-7 光刻光源的波长范围
目前集成电路量产线所用的处于UV（ultraviolet）范围的波长193 nm的ArF准分子激光源。光源系统曝光的能量越大，曝光时间就越短，通常的曝光在秒的量级，时间越短，生产效率越高。(www.xing528.com)
当曝光波长降低到5 nm以下时，属于X射线范围，X射线范围的波长比UV的波长要短得多，因而在光刻工艺中可以得到更高的光刻分辨率。X射线曝光技术自1972年以来，就一直在人们的研究范畴之中。X射线曝光技术的难点在于，几乎没有任何材料可以反射或折射X射线。从传统的光刻技术转变为X射线光刻技术，工艺流程都必须重新设计，因为X射线不能像普通光源那样通过透镜和反射镜等光学系统进行聚焦。另外，X射线的掩模版造价非常昂贵，工艺也非常复杂，这也是阻碍X射线光刻技术发展的一个重要原因。
而电子束曝光和离子束曝光的波长则依赖于电子和离子的能量。能量在10～50 keV的电子束的波长和离子束的波长远远小于UV光源的波长，所以，电子束和离子束曝光可以达到传统光学曝光技术远远达不到的分辨率。因为电子束和离子束曝光的效率特别低，还都在研究阶段，没有进入到产业化。所以这种技术目前最可能的应用是掩模版制造，或用于针对器件缺陷的检验和修复。
【习题4-2】能量在10～50 keV的电子束的波长大约是多少？
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