现有的光刻技术采用波长193纳米的深紫外光(DUV)制造出22纳米宽的最小线宽已接近极限。为了在同一芯片上蚀刻更小线宽,则需要使用波长更短的光波。下一代光刻技术将使用波长13.5纳米的极紫外光(EUV),预计能使芯片内的线宽缩小到5纳米或更小。目前极紫外光刻(EUVL)技术已经初步形成国际认可最终方案,《中国制造2025》将EUVL技术列为了集成电路制造领域的重点发展技术,并计划在2030年实现极紫外光刻机的国产化。EUV光学收集镜是EUVL系统中的重要部件之一,是由多个单片Wolter-Ⅰ型光学收集镜以嵌套的方式组合而成。单片Wolter-Ⅰ型收集镜是采用X射线掠入射光学设计,由两个同轴共焦的轴对称非球面组合而成,非球面的陡度或长径比较大,加工精度要求很高。国际上常使用与收集镜表面形状和加工质量相同的芯轴母模通过复制工艺进行制造,制造工艺复杂,工艺链长、环节众多,制造过程中涉及的关键性技术问题难而多,制造成本十分昂贵。目前国内针对这种收集镜的复制制造方法以及整套复制工艺过程的研究尚未成熟和完善,缺少相应工程经验和技术基础,在复制制造工艺环节中存在着众多的关键性技术难题亟待解决,这些技术难题直接决定着Wolter-Ⅰ型EUV光学收集镜复制制造的精度和效率。因此,本论文的主要研究工作就是要有效解决Wolter-Ⅰ型EUV光学收集镜复制制造工艺中目前存在的关键问题,提高制造技术水平,突破传统加工工艺,完善收集镜的整套复制制造工艺,实现收集镜的复制制造。论文的研究工作主要包括以下几个部分:(1)为了解决传统CNC轨迹等距插补方法车削后芯轴表面各处粗糙度不一致的问题,降低芯轴表面后续抛光难度,提高抛光质量,提出了一种车削Wolter-Ⅰ型结构芯轴表面刀具运动轨迹的计算方法,保持圆弧刃金刚石刀具中心沿芯轴子午轮廓曲线等距线运动,使圆弧刃与芯轴子午轮廓曲线在插补点处相切。给出了逼近误差计算方法,设计开发了仿真分析软件,对逼近误差和刀具运动轨迹进行仿真分析,通过理论计算逼近误差并密化插补点来满足表面形状精度加工要求,完成了Wolter-Ⅰ型芯轴零件金刚石车削加工。(2)针对组成Wolter-Ⅰ型结构芯轴表面的非球面不包含顶点无法建立测量坐标系的问题,提出了使用高精度接触式轮廓仪对金刚石车削后的Wolter-Ⅰ型结构芯轴表面进行检验的方法,设计并搭建辅助测量的调整装置,完成对芯轴子午轮廓曲线精确测量。基于Haar小波变换方法给出了提取Wolter-Ⅰ型结构芯轴表面上椭球面和双曲面子午轮廓曲线交点R位置的方法,并以R点为参考点,建立测量坐标系,完成芯轴尺寸误差准确计算。基于sym5小波变换给出了从轮廓仪原始测量数据中分别提取芯轴表面轮廓误差信号高中低频成分的方法,统计计算出芯轴表面粗糙度和形状误差等性能指标,并采用轮廓仪自带分析软件对此方法进行了验证。(3)为了有效降低金刚石车削后Wolter-Ⅰ型结构芯轴表面粗糙度,并使车削轨迹与抛光轨迹形状相同,避免或减少在抛光过程中对车削后芯轴表面轮廓形状引起破坏,提出了控制球形工具中心沿芯轴子午轮廓曲线等距线运动的抛光方法,保持工具与芯轴子午轮廓曲线相切。建立抛光芯轴材料去除函数的数学模型,给出球形抛光工具运动轨迹的计算方法,通过Matlab软件仿真分析抛光参数对材料去除深度的影响,完成了Wolter-Ⅰ型芯轴表面的超精密抛光,并进行了表面粗糙度检验。基于sym5小波包分析方法给出了从接触式轮廓仪测量抛光后芯轴表面原始数据中提取粗糙度的方法,并验证了此方法的正确性。(4)建立了包括Wolter-Ⅰ型结构芯轴表面粗加工工艺、芯轴表面化学镀镍磷合金工艺、芯轴表面精加工工艺、芯轴表面复制反射金膜工艺、芯轴表面镀金膜后电铸镜壳工艺、芯轴与收集镜分离工艺等工艺环节的整套复制工艺链。分析了工艺链各环节中存在的关键技术问题并进行改进与优化,完善了Wolter-Ⅰ型EUV光学收集镜复制制造工艺,完成了收集镜的复制制造,对复制后的反射金膜进行了检验,其表面粗糙度与芯轴表面一致。