封面 | 液滴靶：产生极紫外光源的好帮手
中国科学院上海光学精密机械研究所超强激光科学与技术重点实验室展示了近年来在液滴发生器方面的研究进展，相关论述以“100 kHz 重复频率锡液滴靶研究”为题发表在《激光与光电子学进展》。
封面解读
本封面展示的是应用于先进极紫外光刻机的液滴靶。图的上部是微液滴受激发光，液滴后面的背景是极紫外光刻机内部复杂的管线和设备，表达锡液滴是其中不可分割的一部分。液滴与底部明亮的光路遥相辉映，代表由锡液滴提供燃料的极紫外光源成为未来光刻领域的主流光源，将构造出更精密的电子器件，并将继续超越，推动信息革命的到来。
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背景
桌面化 EUV 光源的产生方法主要有两种，包括放电 产 生 的 等 离 子 体（DPP）和 激 光 产 生 的 等 离 子 体（LPP）法。其中，基于激光轰击锡液滴靶（LPP 型）产生 EUV 光源的方法排除了热累积效应，可显著提升光源的输出功率而成为光刻光源的首选方案，并实现了 EUV 光刻机的量产应用。
锡液滴发生器是激光等离子体型极紫外（LPP-EUV）光刻光源中最重要的核心部件之一。光刻光源要求锡液滴靶具备高重复频率、小直径且稳定性好的特性。
锡液滴靶的发生基于瑞利射流断裂原理，当有一静态压力作用于发生器内的液体时，只要压力大于小孔处液体的表面张力，发生器内的液体将从小孔喷射出射流。如果对射流施加一定频率的扰动，射流在表面张力和扰动的作用下，将会离散成尺寸一致、间距一定的液滴序列。通过激光轰击锡液滴，激光光子通过逆韧致辐射耦合到锡等离子体中，在其电子温度达到 26 eV 及以上时，以较高效率发射出 13. 5 nm 的 EUV 光子。
实验结果及分析：
实验室研制的锡液滴靶发生器，在 100 kHz 频率下，喷射的锡液滴直径为 40 μm，间距为 230 μm。
锡液滴在 10 s 短时间内，竖直方向上的位置和间距的标准方差均<2. 4 μm，液滴在水平方向上位置的不稳定性 1 μm 左右，液滴直径的标准方差<2. 2 μm。锡液滴在 4. 5 h 的长时间稳定性的测试结果表明：液滴在整个时段中水平方向上的位置稳定性最好，最大标准方差为 2. 4 μm，最小方差为 0. 4 μm；竖直方向的位置，在中间阶段的最大方差为 2. 3 μm，最小方差为 1. 0 μm；在记录的初始和结束阶段偏大，尤其是结束阶段的不稳定性明显增加。液滴持续喷射时长接近 5 h。
10 s 内，锡液滴在水平和竖直方向上的位置、间距稳定性的分析结果
未来，实验室将进一步提升锡液滴的直径、位置稳定性、工作时间等性能，并发展相关的探测、分析和控制手段，以满足EUV光刻光源对液滴靶的工程需求。