L’application industrielle la plus répandue des lasers à excimères KrF a été la photolithographie en ultraviolet profond pour la fabrication de dispositifs microélectroniques (c’est-à-dire des circuits intégrés à semi-conducteurs ou des « puces »). Du début des années 1960 au milieu des années 1980, les lampes Hg-Xe ont été utilisées pour la lithographie à des longueurs d’onde de 436, 405 et 365 nm. Cependant, avec le besoin de l’industrie des semi-conducteurs pour une résolution plus fine (pour des puces plus denses et plus rapides) et un débit de production plus élevé (pour des coûts moindres), les outils de lithographie à base de lampes n’étaient plus en mesure de répondre aux exigences de l’industrie. Ce défi a été relevé lors d’un développement pionnier en 1982, la lithographie au laser excimère à UV profond a été démontrée chez IBM par K. Jain. Grâce aux progrès phénoménaux réalisés dans l’équipement et la technologie au cours des deux dernières décennies, les dispositifs électroniques à semi-conducteurs modernes fabriqués à l’aide de la lithographie au laser excimer totalisent maintenant une production annuelle de plus de 400 milliards de dollars. En conséquence, l’industrie des semi-conducteurs considère que la lithographie au laser excimère (avec les lasers KrF et ArF) a été un facteur crucial dans le pouvoir prédictif de la loi de Moore. D’un point de vue scientifique et technologique encore plus large: depuis l’invention du laser en 1960, le développement de la lithographie au laser excimère a été souligné comme l’une des étapes majeures des 50 ans d’histoire du laser.
Le laser KrF a été utile dans la communauté de la recherche sur l’énergie de fusion nucléaire dans les expériences de confinement inertiel. Ce laser présente une uniformité de faisceau élevée, une longueur d’onde courte et la caractéristique d’une taille de tache réglable.
En 1985, le Laboratoire national de Los Alamos a effectué un test de tir d’un laser KrF expérimental d’un niveau d’énergie de 1,0 × 104 joules. La branche Laser Plasma du Naval Research Laboratory a complété un laser KrF appelé laser Nike qui peut produire environ 4,5 × 103 joules d’énergie UV en une impulsion de 4 nanosecondes. Kent A. Gerber a été le moteur de ce projet. Ce dernier laser est utilisé dans des expériences de confinement laser.
Ce laser a également été utilisé pour produire une émission de rayons X mous à partir d’un plasma, par irradiation par de brèves impulsions de cette lumière laser. D’autres applications importantes incluent la manipulation de divers matériaux tels que le plastique, le verre, le cristal, les matériaux composites et les tissus vivants. La lumière de ce laser UV est fortement absorbée par les lipides, les acides nucléiques et les protéines, ce qui le rend utile pour des applications en thérapie médicale et en chirurgie.
