X射线光刻技术也是20世纪80年代发展非常迅速的、为满足分辨率100 nm以下要求生产的技术之一。主要分支是传统靶极X光、激光诱发等离子X光和同步辐射X光光刻技术。特别是同步辐射X光(主要是O.8 nm)作为光源的X光刻技术，光源具有功率高、亮度高、光斑小、准直性良好，通过光学系统的光束偏振性小、聚焦深度大、穿透能力强；同时可有效消除半阴影效应(Penumbra Effect)等优越性。X射线光刻技术发展的主要困难是系统体积庞大，系统价格昂贵和运行成本居高不下等等。不过最新的研究成果显示，不仅X射线光源的体积可以大大减小，近而使系统的体积减小外，而且一个X光光源可开出多达20束X光，成本大幅降低，可与深紫外光光刻技术竞争。
2.2 以Particles为光源的光刻技术
以Particles为光源的光刻技术主要包括粒子束光刻、电子束光刻，特别是电子束光刻技术，在掩模版制造业中发挥了重要作用，目前仍然占有霸主地位，没有被取代的迹象；但电子束光刻由于它的产能问题，一直没有在半导体生产线上发挥作用，因此，人们一直想把缩小投影式电子束光刻技术推进半导体生产线。特别是在近几年，取得了很大成就，产能已经提高到20片／h(φ200 mm圆片)。
电子束光刻进展和研发较快的是传统电子束光刻、低能电子束光刻、限角度散射投影电子束光刻(SCALPEL)和扫描探针电子束光刻技术(SPL)。传统的电子束光刻已经为人们在掩模版制造业中广泛接受，由于热／冷场发射(FE)比六鹏化镧(LaB6)热游离(TE)发射的亮度能提高100～1000倍之多，因此，热／冷场发射是目前的主流，分辨率覆盖了100～200 nm的范围。但由于传统电子束光刻存在前散射效应、背散射效应和邻近效应等，有时会造成光致抗蚀剂图形失真和电子损伤基底材料等问题，由此产生了低能电子束光刻和扫描探针电子束光刻。低能电子束光刻光源和电子透镜与扫描电子显微镜(SEM)基本一样，将低能电子打入基底材料或者抗蚀剂，以单层或者多层L-B膜(Langmuir-Blodgett Film)为抗蚀剂，分辨率可达到10 nm以下，目前在实验室和科研单位使用较多。扫描探针电子束光刻技术(SPL)是利用扫描隧道电子显微镜和原子力显微镜原理，将探针产生的电子束，在基底或者抗蚀剂材料上直接激发或者诱发选择性化学作用，如刻蚀或者淀积进行微细图形加工和制造。SPL目前比较成熟，主要应用领域是MEMS和MOEMS等纳米器件的制造，随着纳米制造产业的快速发展，扫描探针电子束光刻技术(SPL)的前景有望与光学光刻媲美。另外一种比较有潜力的电子束光刻技术是SCALPEL，由于SCALPEL的原理非常类似于光学光刻技术，使用散射式掩模版(又称鼓膜)和缩小分步扫描投影工作方式，具有分辨率高(纳米级)、聚焦深度长、掩模版制作容易和产能高等优势，很多专家认为SCALPEL是光学光刻技术退出历史舞台后，半导体大生产进入纳米阶段的主流光刻技术，因此，有人称之为后光学光刻技术。
粒子束光刻发展较快的有聚焦粒子束光刻(FIB)和投影粒子束光刻，由于光学光刻的不断进步和不断满足工业生产的需要，使离子束光刻的应用已经有所扩展，如FIB技术目前主要的应用是将FIB与FE-SEM连用，扩展SEM的功能和使得SEM观察方便；另外，通过方便的注射含金属、介电质的气体进入FTB室，聚焦离子分解吸附在晶圆表面的气体，可完成金属淀积、强化金属刻蚀、介电质淀积和强化介电质刻蚀等作用。投影粒子束光刻的优点很明显，但缺点也很明显，如无背向散射效应和邻近效应，聚焦深度长，大于l0μm，单次照射面积大，故产能高，目前可达φ200 mm硅片60片／h，可控制粒子对抗蚀剂的渗透深度，较容易制造宽高比较大的三维图形等等；但也有很多缺点，如因为空间电荷效应，使得分辨率不好，目前只达到80～65 nm，较厚的掩模版散热差，易受热变形，有些时候还需要添加冷却装置等等。近几年由于电子束光刻应用的迅速扩展，粒子束光刻除了在FIB领域的应用被人们接受外，在MEMS的纳米器件制作领域也落后于电子束和光学光刻，同时，人们对其在未来半导体产业中的应用也没有给予厚望。
2.3 物理接触式光刻技术
通过物理接触方式进行图像转印和图形加工的方法有多年的开发，但和光刻技术相提并论，并纳入光刻领域是产业对光刻技术的要求步入纳米阶段和纳米压印技术取得了技术突破以后。物理接触式光刻主要包括Printing、Molding和Embossing，其核心是纳米级模版的制作，图4所示的是Printing(a)和Embossing(b)工艺流程原理。物理接触式光刻技术中，以目前纳米压印技术最为成熟和受人们关注，它的分辨率已经达到了10 nm，而且图形的均一性完全符合大生产的要求，目前的主要应用领域是MEMS、MOEMS、微应用流体学器件和生物器件，预测也将是未来半导体厂商实现32 nm技术节点生产的主流技术。由于目前实际的半导体规模生产技术还处在使用光学光刻技术苦苦探索和解决65 nm工艺中的一些技术问题，而纳米压印技术近期在一些公司的研究中心工艺上取得的突破以及验证的技术优势，特别是EV Group和MII(Molecular Imprinting Inc)为一些半导体设计和工艺研究中心提供的成套光刻系统(包括涂胶机、纳米压印光刻机和等离子蚀刻系统)取得的满意数据，使得人们觉得似乎真正找到了纳米制造技术的突破口。因此，一些专家预测，到2015年，市场对纳米成像工具、模版、光刻胶以及其他耗材的需求将达到约15亿美元，最大的客户仍然是半导体产业和微电子产品制造业，约占52％左右。另外，值得一提的是，纳米压印技术中最具被半导体工业化所首选的是软光刻技术，软光刻技术的原理和工艺流程如图5所示。技术优点是结合了纳米压印的思想和紫外光刻良好的对准特性，即可灵活的选择多层软模型，进行精确对位，也可在室温下工作，使用低于100kPa的压力压印。
2.4 其它光刻技术
光刻技术常见的技术方案如上所述的紫外光刻、电子束光刻、纳米压印光刻等，以广为业界的人们所熟悉。但近年来，在人们为纳米级光刻技术探索出路的同时，也出现了许多新的技术应用于光刻工艺中，主要有干涉光刻技术(CIL)、激光聚焦中性原子束光刻、立体光刻技术、全息光刻技术和扫描电化学光刻技术等等。其中成像干涉光刻技术(IIL)发展最快，主要是利用通过掩模版光束的空间频率降低，可使透镜系统收集，然后再还原为原来的空间频率，照射衬底材料上的抗蚀剂，传递掩模版图形，可以解决传统光学光刻受限于投影透镜的传递质量和品质，无法收集光束的较高频率部分，使图形失真的问题。其他的光刻技术因为在技术上取得的突破甚微，距离应用相当遥远，此处不再赘述。
3 光刻技术的技术性和经济性比较
光刻技术作为产业发展的技术手段，那种技术为产业界所普遍接受和采纳，是一个集技术性和经济性综合比较的产物。一方面，就狭义光刻技术(包括光刻机技术、涂胶／现像机技术等)本身而言，有技术和经济的权衡；另一方面，光刻技术的进步还会受到广义上光刻技术(还包括掩模版及其制造技术、光刻胶及其制造技术、蚀刻和粒子注入技术等)的影响。因此，本文就以2005年ITRS对光刻技术的修订内容，对光刻技术在技术性和经济性方面发表点拙见。
3.1 技术性比较
一方面，从目前几种光刻技术本身的发展和开发使用状况来看，深紫外光刻、极紫外光刻、限角度散射投影电子束光刻、扫描探针电子束光刻技术、纳米压印光刻等，在能力上都有可能解决90 nm以下的半导体产业和微电子产品规模化生产问题，但真正产业化都有问题，如本文第一部分论述；另一方面，从技术的标准和如何与已经形成的现有光刻的庞大体系相互融合，顺利过渡，这些技术所处的状态各不相同。就像半导体产业在20世纪80～90年代的发展过程中，工艺技术形成了2～3个大的IP体系，也就是以IBM和TI等为核心的体系、以Siement和Toshiba为核心的体系一样，光刻技术目前逐渐也在形成2～3大体系，特别是光学光刻技术和纳米压印技术，这就意味着那个体系发展快，产业化进程迅速，良好解决了技术的衔接和过渡，谁就是技术标准，谁就是产业标准。因此，技术性的比较也有战略的竞争，就像ASML体系与NIKON和CANON体系的竞争，EV Group体系和MII体系的竞争。专家预测，半导体产业在本世纪初将会有大的并购和重组，我们可以清楚的看到，已经发生和正在发生的并购和重组实际上是体系的并购和重组，新的标准的产生过程。
，光刻技术及其应用的状况和未来发展