L’applicazione industriale più diffusa dei laser ad eccimeri KrF è stata nella fotolitografia ultravioletta profonda per la produzione di dispositivi microelettronici (cioè circuiti integrati a semiconduttore o “chip”). Dai primi anni 1960 fino alla metà degli anni 1980, le lampade Hg-Xe erano state utilizzate per la litografia a lunghezze d’onda 436, 405 e 365 nm. Tuttavia, con la necessità dell’industria dei semiconduttori sia di una risoluzione più fine (per chip più densi e più veloci) che di una maggiore produttività (per costi inferiori), gli strumenti di litografia basati su lampade non erano più in grado di soddisfare i requisiti del settore. Questa sfida è stata superata quando in uno sviluppo pionieristico nel 1982, la litografia laser ad eccimeri deep-UV è stata dimostrata all’IBM da K. Jain. Con i progressi fenomenali realizzati in attrezzature e tecnologia negli ultimi due decenni, i moderni dispositivi elettronici a semiconduttore fabbricati utilizzando litografia laser ad eccimeri ora ammontano a più di billion 400 miliardi di produzione annua. Di conseguenza, l’industria dei semiconduttori ritiene che la litografia laser ad eccimeri (con laser KrF e ARF) sia stata un fattore cruciale nel potere predittivo della legge di Moore. Da una prospettiva scientifica e tecnologica ancora più ampia: dall’invenzione del laser nel 1960, lo sviluppo della litografia laser ad eccimeri è stato evidenziato come una delle pietre miliari principali nei 50 anni di storia del laser.
Il laser KrF è stato di utilità nella comunità di ricerca sull’energia da fusione nucleare in esperimenti di confinamento inerziale. Questo laser ha uniformità abbagliante, lunghezza d’onda corta e la caratteristica di una dimensione spot regolabile.
Nel 1985 il Los Alamos National Laboratory completò un test di accensione di un laser sperimentale KrF con un livello di energia di 1,0 × 104 joule. Il ramo Laser Plasma del Naval Research Laboratory ha completato un laser KrF chiamato Nike laser in grado di produrre circa 4,5 × 103 joule di energia UV in un impulso di 4 nanosecondi. Kent A. Gerber è stata la forza trainante di questo progetto. Quest’ultimo laser viene utilizzato negli esperimenti di confinamento laser.
Questo laser è stato utilizzato anche per produrre l’emissione di raggi X morbidi da un plasma, attraverso l’irradiazione di brevi impulsi di questa luce laser. Altre importanti applicazioni includono la manipolazione di vari materiali come plastica, vetro, cristallo, materiali compositi e tessuti viventi. La luce di questo laser UV è fortemente assorbita da lipidi, acidi nucleici e proteine, rendendolo utile per applicazioni in terapia medica e chirurgia.
