近年来，随着电子产品爆发式的增长，半导体产业不断追求缩小芯片刻蚀的特征尺寸以提升产品的性能，芯片生产所采用的光刻技术正面临着巨大的挑战。极紫外光刻技术采用中心波长13.5 nm(2％带宽以内)的极紫外光进行刻蚀，它为人们提供了半导体生产10 nm及以下节点的解决方案，该技术被业界广泛认为是最有前途的下一代光刻技术之一。基于液滴锡靶的激光等离子体光源由于其结构优势，转换效率高，碎屑产量低等特点被人们认为是最有潜力的极紫外光源。由此，本论文搭建了基于瑞利断裂理论的液滴锡靶发生装置，并基于该装置开展了激光诱导锡液滴产生等离子体极紫外辐射的实验研究。　　液滴锡靶是激光等离子体光源连续、稳定工作的关键，是激光等离子体光源能否胜任极紫外光刻的决定性因素之一。本论文根据瑞利断裂理论，得到了射流断裂的最佳条件，并研发、设计了一套锡液滴发生装置。根据锡的喷射条件，该装置能够耐锡腐蚀；能在不超过5 MPa的气体压力、不超过500℃的条件下恒温、持续工作。通过改变液滴发生装置的喷嘴、背景气压和扰动频率，该装置能够获得不同大小、不同速度以及不同频率的液滴。此外，本论文还搭建了基于背光LED照明的CCD成像系统和激光-光电二极管液滴追踪系统，在液滴发生装置进行水、锡的喷射实验中对液滴的参数进行了测量。　　随后，本论文分析了激光与液滴锡靶作用后等离子体的形成、膨胀过程以及影响等离子体特征参数的关键因素。基于液滴发生器开展了脉冲CO2激光诱导锡液滴产生等离子体羽辉膨胀的实验，验证了激光同步打靶的可行性，并利用ICCD相机记录了时间分辨的等离子体羽辉膨胀图像。根据图像获得了随时间变化的等离子体羽辉椭圆边界以及等离子体膨胀和持续的时间。处理图像后得到了等离子体在各时刻、各个方向上羽辉的膨胀速度以及羽辉椭球的偏心率。论文还对激光同步打靶的实验误差进行了分析。此外，本论文还比较分析了液滴锡靶和固体平板锡靶激光等离子体羽辉膨胀的特性。　　第三，本论文基于飞行时间谱方法对液滴锡靶激光等离子体离子碎屑的特性进行了研究。假设等离子体粒子数密度函数分别满足椭球Maxwell–Boltzmann分布和椭球Druyvesteyn分布，通过将上述两种分布函数分别与实验测量所得的Nd:YAG激光锡液滴靶等离子体离子飞行时间谱进行拟合得出了等离子体离子运动温度、等离子体羽辉椭球偏心率、等离子体质心平均运动速度等参数。此外，根据离子的飞行时间谱，本论文还计算了等离子体碎屑的角向分布特性，比较了CO2激光和Nd:YAG激光作用锡液滴产生的离子碎屑角向分布特性、离子碎屑膨胀速度的差异。　　最后，本论文对液滴锡靶激光等离子体极紫外辐射特性进行了研究。通过自主设计搭建的掠入射平焦场光栅光谱仪测量、比较了不同激光诱导液滴锡靶产生的极紫外辐射谱结构。利用极紫外光电二极管测量、分析了不同激光作用锡液滴产生的极紫外辐射的时间、空间分布特性。此外，本论文还利用离子飞行时间谱拟合的粒子数密度函数计算了等离子体对极紫外辐射的光学厚度，通过辐射吸收模型计算了等离子体对其辐射中心区域发出的极紫外辐射的吸收情况，得到了极紫外辐射的空间分布特性并将其与实验结果进行了比较。最后，根据硅光电二极管测量的极紫外辐射信号，我们计算了液滴锡靶激光等离子体极紫外辐射的转换效率，并对不同激光产生的极紫外辐射转换效率进行了比较。