ASML光刻機(jī)鏡頭是由德國(guó)蔡司公司（Carl Zeiss）制造的，鏡坯首先由高精度機(jī)床銑磨成型，再使用小磨頭拋光、磁流變拋光、離子束拋光等超精密拋光手段，才能達(dá)到所需的精度，最后再進(jìn)行鍍膜（對(duì)于DUV物鏡，是鍍減反射膜；對(duì)于EUV物鏡，是鍍反射多層膜）。
超精密光學(xué)鏡頭加工的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)數(shù)控光學(xué)表面成形技術(shù)（CCOS），用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制代替了人的經(jīng)驗(yàn)控制。
小磨頭拋光技術(shù)是使用一個(gè)比工件口徑小得多的磨頭對(duì)工件進(jìn)行拋光，通過(guò)控制磨頭在工件表面不同位置的駐留時(shí)間以及磨頭與工件之間的壓強(qiáng)來(lái)控制材料去除量，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)十納米級(jí)的加工精度。
更先進(jìn)的技術(shù)是應(yīng)力盤(pán)拋光，即拋光盤(pán)在計(jì)算機(jī)控制下可根據(jù)要加工的形狀實(shí)時(shí)變形，實(shí)現(xiàn)拋光盤(pán)與工件的完全貼合。
接下來(lái)是磁流變拋光（MagnetoRheological finishing，MRF），使用具有磁流變效應(yīng)的特殊拋光液作為拋光材料。這種拋光液含有無(wú)磁性的拋光粉和磁性的鐵粉，在無(wú)磁場(chǎng)時(shí)表現(xiàn)為常規(guī)的液體狀態(tài)，而在磁場(chǎng)作用下鐵粉定向排列使拋光液表現(xiàn)出類(lèi)固體性質(zhì)。
磁流變拋光液吸附在帶磁場(chǎng)的拋光輪上，隨拋光輪的轉(zhuǎn)動(dòng)與工件接觸，去除工件表面多余材料。這就相當(dāng)于使用柔性的磨頭，其形狀和硬度可以通過(guò)磁場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)精確調(diào)控，與工件表面始終緊密貼合，加工效率高、加工過(guò)程穩(wěn)定、加工精度高、表面質(zhì)量好（不產(chǎn)生表面和亞表面損傷），可將精度提高到納米級(jí)。
最后，依靠離子束拋光（Ion Bean Figuring，IBF）技術(shù)，將鏡頭的精度提升到亞納米級(jí)（原子尺度）。
在真空條件下，利用電場(chǎng)將氬氣等惰性氣體電離為離子，轟擊工件表面，去除表面原子。這是一種原子尺度的加工手段，加工的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性好，與工件之間沒(méi)有機(jī)械接觸、不產(chǎn)生表面損傷，是目前最先進(jìn)的光學(xué)元件加工技術(shù)。但是離子束拋光的加工效率低，一般作為最后一道精確修形的手段。
國(guó)防科技大學(xué)用自主研制的離子束拋光機(jī)床加工DUV光刻機(jī)所用的鏡頭
精密的加工需要有相應(yīng)的測(cè)量手段來(lái)指導(dǎo)。在研磨和粗拋階段，常用擺臂式輪廓儀（上圖左），利用安裝在旋轉(zhuǎn)臂末端的高精度位移傳感器來(lái)測(cè)量鏡坯表面輪廓，精度可達(dá)微米到數(shù)十納米級(jí)別。在精密拋光階段，則采用光學(xué)干涉的方法（上圖右）對(duì)鏡片表面形狀進(jìn)行高精度測(cè)量。
附：網(wǎng)絡(luò)上有很多文章說(shuō)德國(guó)蔡司公司用德國(guó)ALZMETALL（奧美特公司）GS-1400重型精密立式五軸搖籃機(jī)床把EUV光刻機(jī)鏡頭直接加工到20皮米（0.02納米）的精度，風(fēng)聞也有帖子提到。我對(duì)此感到懷疑，查證了一下，認(rèn)為這是一個(gè)誤傳，于是就有了這篇帖子。
蔡司公司加工光刻機(jī)鏡頭確實(shí)要用到精密機(jī)床銑磨，但后續(xù)還要經(jīng)過(guò)小磨頭拋光、磁流變拋光和離子束拋光（都是基于計(jì)算機(jī)控制光學(xué)表面成型技術(shù)，所以蔡司公司的資料里稱(chēng)為計(jì)算機(jī)控制拋光）才能達(dá)到0.12納米的面型精度峰谷值和0.02納米的均方根值。
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誤傳可能源自對(duì)蔡司公司這份PPT的誤解：
這個(gè)PPT里提到了新一代EUV光刻機(jī)物鏡的加工精度，但在加工方法中只給出了GS1400型機(jī)床，所以被誤以為是由這臺(tái)機(jī)床一次性加工到最終精度。事實(shí)上，PPT展示的物鏡所標(biāo)注的“First mirror ground”中“ground”是“grind”的過(guò)去分詞，意為“研磨”，即這個(gè)鏡片只經(jīng)過(guò)了機(jī)床的研磨，之后還需要經(jīng)過(guò)拋光（polishing，或者稱(chēng)為“精修”，finishing、figuring）才能達(dá)到最終的原子級(jí)精度，這是機(jī)加工機(jī)床所望塵莫及的。
