激光光刻鏡頭是光刻機的核心光學元件，負責將電路圖案放大投影到晶圓上。為了滿足EUV光刻機的要求，鏡頭要經過超精密拋光，達到原子級別的的加工精度，挑戰(zhàn)著超精密加工能力的極限。類似的超精密加工技術還可應用在大型望遠鏡和激光系統(tǒng)中，服務于科研和國防。
       深紫外（DUV）光刻機（使用193nm波長的ArF準分子激光）依靠一系列透鏡構成投影物鏡系統(tǒng)，把掩膜的圖案放大投影到晶圓上。其 透鏡由石英玻璃制成。
       極紫外光（EUV，13.5nm，由二氧化碳激光轟擊錫液滴產生）穿透能力極弱，無法用透鏡來調整光路，因此極紫外光刻機的物鏡光路都是反射式的。
       荷蘭ASML公司的EUV光刻機利用布拉格衍射的原理實現(xiàn)EUV的反射。反射鏡由高精度的玻璃基底和沉積在其上的納米厚度周期性硅/鉬（Si/Mo）多層膜構成。
       最新一代的EUV光刻機反射鏡最大直徑1.2米，面形精度峰谷值0.12納米，表面粗糙度20皮米（=0.02納米=0.2埃），也就是說達到了原子級別的平坦。
       光刻機所用的波長越短，制程就越先進，但對物鏡的加工精度要求就越高。
       下列是德國蔡司公司為ASML公司生產光刻機物鏡的流程：
       鏡片由高精度機床銑磨成型后，還要經過小磨頭拋光、磁流變拋光、離子束拋光等超精密拋光手段，才能達到所需的精度。
       之后再進行鍍膜（對于DUV物鏡，是鍍減反射膜；對于EUV物鏡，是鍍反射多層膜）。
       超精密光學鏡頭加工技術的基礎是計算機數(shù)控光學表面成形技術（CCOS），用計算機自動化控制代替了人的經驗控制。下列技術都是基于CCOS原理的發(fā)展。
       小磨頭拋光技術是使用一個比工件口徑小得多的磨頭對工件進行拋光，通過控制磨頭在工件表面不同位置的駐留時間以及磨頭與工件之間的壓強來控制材料去除量，能夠實現(xiàn)數(shù)十納米級的加工精度。
       更先進的技術是應力盤拋光，即拋光盤在計算機控制下可根據要加工的形狀實時變形，實現(xiàn)拋光盤與工件的完全貼合。
  
       接下來是磁流變拋光，使用具有磁流變效應的特殊拋光液作為拋光材料。
       這種拋光液含有無磁性的拋光粉和磁性的鐵粉，在無磁場時表現(xiàn)為常規(guī)的液體狀態(tài)，而在磁場作用下鐵粉定向排列使拋光液表現(xiàn)出類固體性質。
       磁流變拋光液吸附在帶磁場的拋光輪上，形成一層柔性拋光模，隨拋光輪的轉動與工件接觸，對工件表面進行塑性剪切去除。拋光模的剛度和韌性等參數(shù)可以通過磁場進行實時精確調控，與工件表面始終緊密貼合，加工效率高、加工過程穩(wěn)定、加工精度高、表面質量好（不產生表面和亞表面損傷），可將面型精度提高到納米級。
       中科院長春光學精密機械與物理研究所（長春光機所）突破國外技術封鎖，自主研制出4米量級非球面數(shù)控光學加工中心，集成了應力盤拋光和磁流變拋光功能（下圖），加工出國際上最大的4.03米口徑碳化硅反射鏡（國外大口徑反射鏡使用微晶玻璃等其他材質或由多塊拼接而成），可用于天文觀測和對地觀測，服務于科研和國防。
   
       最后，依靠離子束拋光技術，可將鏡頭的精度提升到亞納米級。
       在真空條件下，利用電場將氬氣等惰性氣體電離為離子，轟擊工件表面，將表面原子去除。這是一種原子量級的加工手段，可以達到原子級的精度和表面粗糙度，加工的準確性和穩(wěn)定性好，與工件之間沒有機械接觸、不產生表面損傷，是目前最先進的光學元件加工技術。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。

（圖為國防科技大學用自主研制的離子束拋光機床加工DUV光刻機所用的石英鏡頭，來自2013年的《新聞聯(lián)播》）
  
       國內從事超精密光學元件加工和機床開發(fā)的主要有國防科大、哈爾濱工業(yè)大學等高校以及中科院長春光機所、光電所、南京天光所等單位。
       《新聞聯(lián)播》中展示的國防科大加工的不透明鏡片可能是單晶硅、碳化硅或鋁制的。
  
       除了光刻機和望遠鏡，超精密光學元件還被應用于激光技術中，服務于激光武器、激光點火核聚變等前沿領域，堪稱是科技強國最犀利的眼睛。