国防科技大学超精密加工团队研究了亚纳米面形精度控制理论，形成了全频段亚纳米精度误差收敛的方法，实现了光刻物镜全频段误差优于0.3 nm [50,51]。研究了工具特性[52,53]、微区材料特性[54,55]对亚纳米精度表面生成的影响规律，建立了去除函数非线性模型与驻留时间补偿算法[56,57]，如图3.5（a）、（b）和（c）。这揭示了离子溅射过程中原子/分子材料去除、流动与添加的共生机理，实现了亚纳米面形精度加工和超光滑表面加工[58,59]。这应用于自主研发的工艺设备中，实现了全频段误差低频0.27 nm RMS，中频0.124 nmRMS、高频0.088 nm RMS，如图3.5（d），解决了光刻机镜头元件加工的难题。中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制出亚纳米精度离子束抛光和光顺抛光成套装备，如图3.6（a）和（b），应用于193 nm光刻曝光系统光刻物镜的加工，顺利加工出低频优于0.5 nm RMS、中频优于0.3 nm RMS、高频优于0.2 nm RMS的亚纳米精度光刻物镜。应用于2017年国内首套NA0.75-ArF光刻投影物镜的研制，经整机曝光工艺验证测试获得了优于85 nm的光刻分辨率，突破了制约我国高端光刻机发展的核心技术瓶颈，如图3.6（c）。
图3.5 光刻物镜全频段亚纳米精度组合工艺
（a）光刻物镜试样；（b）光顺抛光；（c）离子束修形；（d）全频段面形误差结果
图3.6 亚纳米精度成套加工装备(www.xing528.com)
（a）亚纳米精度离子束抛光成套装备；（b）光顺抛光成套装备；（c）加工装调后的NA0.75-ArF光刻投影物镜
针对45 nm以下浸没式光刻技术，浙江大学团队研究了影响其曝光分辨率、产率与良率的关键流体行为及控制方法，在浸没流体界面行为及其控制、气液两相回收流态及其调制、浸没流场分布形态检测与污染物控制等方面取得了一系列创新成果，如图3.7。以此为基础，开展了浸没式光刻机四大核心部件之一的浸液系统研制工作，制备了超洁净的浸没液体，并控制其填充于末端物镜和硅片之间，起到流动的一次性液体镜头作用，从而有效提高了光刻机的数值孔径与曝光分辨率。目前，浸液系统样机关键性能指标已获突破，扫描速度达到600 mm/s，有效去除50 nm以上气泡，浸没液体TOC控制在1 ppb以下。该成果正在国家02专项支持下，开展28 nm浸液系统产品研制与能力建设工作。
图3.7 光刻机浸液系统研制
（a）浸液处理与输控系统；（b）浸没控制单元；（c）浸没流场控制；（d）表面残留液膜控制；（e）气刀密封界面稳定性控制；（f）浸没头气液回收振动控制
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