以下摘自《CO2激光驅動錫靶產生極紫外光源的實驗研究》
一、EUV簡介
在下一代光刻機光源的候選名單中，最受大家關注的是，離子體輻射極紫外光(EUV: extreme ultraviolet)，極紫外光刻技術能夠使特征尺寸小到50nm以內。
某些靶材的等離子體輻射出EUV光，在某個波段會出現峰值，比如氙靶輻射的峰值在11.5nm，而錫靶輻射的峰值在13.5nm。
光刻機光源波長選擇為13.5nm，主更是因為鍍有多層鉬硅介質膜(Mo/Si)的反射鏡在13.5nm處，2%的帶寬有很高的反射率，約70%11。
二、EUV的產生
產生EUV光主要有三種方式：同步輻射、電子放電產生等離子體、激光驅動產生等離子體。
（1）同步輻射指的是高速電子在磁場中運動，當電子運動方向變化時，在運動的軌跡切線方向上產生EUV光輻射。
以同步輻射方式產生的EUV光源，對光學元件沒有碎屑污染，因而使用壽命很長，但是整套設備復雜、靈活度很低，價格昂貴、性價比低。
（2）電子放電產生EUV光直接將電能轉化為EUV輻射能，電極壽命短，輸出功率受到限制。
在氣體放電過程中，除了13.5nm處的輻射外，絕大部分能量轉化為其它波段的輻射，這些能量必須通過對放電電極的冷卻來及時導出，否則將會對電極產生嚴重的侵蝕作用，從而影響電極壽命，
加上所有的一切都要在真空室內進行，這對冷卻的要求來說就更為困難了。因此，可以說放電等離子體中熱負載的處理效率極大地限制了它可以得到的最大極紫外輻射功率。除了余熱移除能力對放電
等離子體的限制以外，它還有一個致命弱點就是放電區域較大，這首先會導致光源可收集立體角范圍比較小，也就是說等離子體發出的EUV輻射不能得到有效收集。
（3）激光等離子體光源有以下主要優點:
1)等離子體可以遠離象電子放電電極那樣的機械邊界，這樣就可以降低冷卻的要求和材料的腐蝕；
2)由於激光聚焦的光斑尺寸要小很多，激光等離子體產生的EUV光源發散角小於光刻系統的可接受集光角，所以原理上輻射的EUV光都是有用的；
3)激光等離子體光源沒有電子放電那樣受熱負荷的限制，它能夠通過增大相應的激光功率來實現更高功率的EUV光輸出，這對將來實際量產有十分重要的意義；
4)激光等離子體中可以使用大尺寸的接收鏡，也就意味着更多的EUV光子可以被收集利用。
三、驅動電源
在選擇驅動光源時，人們也做了一些嘗試，用的最多的是Nd:YAG固體激光器與co2氣體激光器。
CO2激光器轉換效率＞Nd:YAG激光器
光速質量：CO2激光器好於Nd:YAG(更集中在13.5nm附近)
四、碎屑問題
激光轟擊固體錫靶時產生碎屑，沉積在Mo/si反射鏡的表面，降低它對EUV光的反射效率，最終影響到的EUV光輸出功率，減少光刻機的使用壽命。
大規模工業生產要求光刻機光源的壽命大於30000小時，因此減少碎屑是光刻機光源研究中不可缺少的一部分。
研究者想了很多方法來減少碎屑，使EUV光源成為清潔光源。
常見的做法就是加磁場，減小離子的動能，讓離子沒有足夠的動能達到收集鏡，這只對帶電離子有效；
也有充入緩沖氣體的，增加原子、離子的阻力。這些方法都能在一定程度上改善。
也有研究者模擬碎屑的動力學過程，從理論上分析哪些離子態是主要的污染源。
由前面論述，同樣靶材的情況下, CO2激光器驅動產生的碎屑要少；液體靶產生的碎屑比固體靶少；所以用CO2激光轟擊液體靶，產生的碎屑更加少了，能大大提高光刻機光源的使用壽命。
碎屑問題：CO2激光器產生的碎屑＜Nd:YAG激光器產生的碎屑
五、光放大
激光器實現光放大的一個必要條件就是粒子數反轉，CO2激光器也不例外。
粒子數實現反轉主要有以下幾個過程:
(1)電子碰撞激發N2的振動能級。N2是同核分子,在發射光子時不會損失這部分碰撞能量。N2振動能級的激發態是亞穩態,電子壽命相對比較長,約0.4毫秒,可積累較多的N2分子。
(2) N2與CO2分子相互碰撞引起CO2的振動能級的躍遷,且有足夠的粒子數反轉滿足激光出光的條件。
(3) N2分子處於較低的激發態。N2分子與低溫He原子碰撞,躍遷到基態。
高溫He原子必須冷卻,才來維持CO2分子的粒子數反轉。在密閉的激光腔中, He原子與容器壁碰撞的方式來降溫。在縱向流動激光中, Co2與N2的混合氣流被等離子體放電所激發,諧振腔內的高溫混合氣體被氣泵抽出。
六、整體結構示意
（1）激光正入射，經透鏡聚焦后打在錫靶材上；
（2）透鏡焦距為100mm，靶材平面與平場光柵光譜儀成450夾角；
（3）激光轟擊靶材產生等離子體，等離子體輻射出EUV光；
（4） EUV光經Zr膜過濾后，進入平場光柵光譜儀，光柵衍射，在CCD上成像，數據處理后在電腦上顯示出來；
（5）靶室與診斷室之間用KF50的波紋管連接，診斷室后板上有空，接有波紋管及CCD支架，CCD直接安裝在支架上。