超深紫外（EUV）光刻技术面临着一系列的挑战,其中的一个问题是目前的光源功率太低。要满足大批量生产的（>80片/小时）要求,EUV波长范围内的光源功率要能够达到50~150W水平。已经证明,要达到这个范围是比较困难的。
　　为了解决这个问题,目前有几项技术正在开发中,主要都是等离子体为基础的技术。但是从光源功率的角度来看,他们大都处于同一水平。为了达到EUV波长范围内所需的功率（指2%波长宽度范围内,投射到聚焦光学镜头上的功率）,光源的总功率必须在几万瓦的范围才行。Colorado大学JILA研究室的科学家们综合利用了一些相对简单的原理,开发了一种高度聚焦的EUV光源,其峰值功率可以接近1M瓦的水平。虽然他们希望开发出一种波长低于4nm的光源,这种光源适合于生物成像用。他们的研究目标还是针对开发一种为EUV光刻方面有潜在应用的13nm的相干光源。
　　新光源的开发是在JILA研究员Margaret Murnane和Henry Kapteyn的领导下,应用了准相匹配技术（quasi-phase matching,QPM）和高频谐波生成发生技术（high-harmonic generation,HHG）完成的。HHG是一种人们所熟知的能产生EUV的方法。该方法先将费秒激光聚焦,然后照射到相应气体上,最终生成激光基本频率的高频谐波。但是因为离子化效应的问题,这种技术在高能量时的转换效率受到严重的限制。QPM技术的应用则克服了低转换效率的问题。它通过不断调制空心波导,周期性地改变激光强度,实现了激光和EUV光波的相位匹配。
　　实验详见Nature杂志一月第二期。他们将25费秒Ti：蓝宝石激光聚焦到直径为150um、充满各种气体的中空纤维中。高强度的激光使气体原子产生分离,形成带电离子和电子。然后,电子被加速到更高的能级。当高能电子与离子重新结合时,能量通过EUV辐射的方式被释放出来。因为EUV光波和激光之间的相位不一样,如果没有相匹配技术, EUV光束的强度和相干性会大大减弱。因此JILA技术中,科学家们对光导纤维进行了周期性的调整,每1mm左右长度的纤维其直径要改变约10um。最终通过光导产生了高效和高度聚焦的EUV光束。
　　这种EUV光源比大多数EUV激光的设计要小得多,因此可以安装在和餐厅桌子差不多大小的地方。目前,JILA研发组正在努力使这种EUV光源实现商业化。

　　安装在JILA实验室不到2m2空间范围内的EUV生成系统。图示的结构原来是为全息摄影设计的。
（资料来源：Colorado大学JILA实验室）