ASML和Nikon最新一代的
浸没式光刻设备其数值孔径(NA)已经接近了使用水作为浸没
液体所能达到的光学理论极限了。在SEMICON West大会上，Nikon发布了它的最新一代浸没式光刻设备NSR-S610C，其数值孔径达到了1.3；而ASML的Twinscan XT:1900i的数值孔径更是达到了惊人的1.35。
一般而言，整个光学系统中
折射率最低的部分将成为制约数值孔径大小的瓶颈。就当今的浸没式光刻
技术而言，折射率为1.44的水即是整个系统中的薄弱环节。而且，整个光学系统中最小折射率的约90%通常作为数值孔径的实际极限，因此，水作为浸没液体的浸没式光刻技术的数值孔径的极限是1.3左右。基于这套理论，除非业界采用折射率更高的液体，否则ASML的第五代和Nikon的第四代浸没式光刻设备将成为这项技术的绝响。
近来，关于什么将继水之后成为下一代浸没液体的疑惑时常浮现在许多人的脑中。在SEMICON West大会的报告中，Nikon Precision Inc.的首席工程师Gene Fuller 在深思熟虑之后提出了三种主要的技术备选方案：1）通过采用折射率更高的浸没液体、光
刻胶以及光学
材料进一步提高数值孔径，进而满足更高的分辨率需求；2）在维持现有浸没式光刻技术的前提下，通过调整工艺依靠双重曝光或双重成像技术满足更高的分辨率需求；3）极紫外光刻技术(EUV)。同时，他也提到了一些全新的技术。至于，纳米压印光刻技术是否在他提及的全新技术之列，Fuller没有详加解释，但是毫无疑问业界也有一些公司正致力于研发等比例光刻技术。
Fuller详尽的介绍了Nikon在采用高折射率材料延伸浸没式光刻技术方面进行的研究。目前最先进的浸没液体的折射率达到1.65，而且研发人员还在研究更高折射率的光刻胶和光学镜头材料，此外设备供应商正致力于采用融反射、折射于一体的设计方案以更好的发挥数值孔径的潜力。尽管对于浸没液体的研究在折射率方面已经取得了突破，但这并不是唯一的壁垒。液体还必须具备高透射率、高热稳定性、满足高速扫描曝光需求的黏度等特性，此外它必须能够循环使用。
引入高折射率浸没液体标志着浸没式光刻技术又向前迈进了一大步，但如果仅是这样，数值孔径的提升将十分有限。为了得到大于1.5的数值孔径，这就需要高折射率的浸没液体、光刻胶以及光学镜头材料相互配合、共同发挥作用。（见下表）
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总体而言，光刻设备供应商在研发高折射率镜头材料或浸没液体方面，直言不讳他们并没有全力以赴。“我们仍然在进行着研究，而且我也确信现在业界还有其他人也在进行同样的工作，但是这确实困难重重。” Fuller说。
也许，最大的难题并不在于技术层面，而是经济问题。即便化学材料供应商能够向客户提供价格合适的浸没液体，但是光学材料供应商的表现却差强人意。业界并不会仅仅因为浸没液体的折射率有所提高就贸然行动。随着浸没液体的折射率达到了1.65，现在制约整个系统表现的瓶颈主要集中在折射率为1.57的石英光学材料上了。
根据ASML市场和技术执行副总裁Martin van den Brink的介绍，使用高折射率材料将能够提升约4%的分辨率表现。但是，以往从i线转到DUV光刻技术或从248纳米转到193纳米光刻技术时，分辨率几乎提升了近3倍。“而从干法光刻技术转到湿法光刻技术时，提升的幅度却由原先的3倍左右降低到40%，”他说：“这40%的增长是在基于同一种曝光波长的前提下实现的。每一次你改变曝光波长，在材料领域你就会遇到更多的困难。”
即便1.8左右的高折射率镜头材料能够被实现，分辨率也仅仅能够提高约15%。为了更为明确的表述业界对分辨率提升15%的感受，van den Brink列举了光刻领域的最近一次失误—157纳米光刻技术，使用这项技术得到的分辨率可以比193纳米光刻技术提升约20%。“但是它太低了，以至于无法促使客户行动起来解决摆在面前的重重阻碍。”他说。
通常，193纳米浸没式光刻设备的最后一枚镜头才会使用高折射率光学材料，这意味着几百公斤的材料就能够满足全世界的需求。van den Brink说：“那么对于材料供应商的诱惑力又会在哪里呢？”
尽管各执异词，但是没人愿意断言高折射率浸没光刻技术将不会实现。“我不会说这项技术是没有希望的，其原因是它的替代方案—双重成像技术，其成本过于昂贵，” van den Brink说：“而另一些技术选择方案如EUV等，它们也同样面临着许多的困难。”