集成电路是当前全球关注的焦点，而光刻机是制造集成电路的核心设备，其发展水平直接制约着集成电路行业的发展。高端光刻机对其核心组件光刻物镜的设计、制造及装配等要求极高，从而对物镜的检测要求也十分严格，其中深紫外光刻物镜面形检测复现精度已达到0.5nm rms，而极紫外光刻物镜面形检测复现精度小于0.1nm rms的结果当前国内还未查到公开报道，部分原因在于检测时光学元件的支撑结构存在一定误差导致其对镜面的作用力不均匀。

本研究的主要目标是提高深紫外光刻物镜面形检测的复现精度至0.3nm rms，由于自重的影响，光学元件在不同的支撑结构下会产生不同的变形，加上实际检测过程中需要不断取放光学元件，有人为、环境等因素的影响存在降低了光学元件面形检测的复现性，因此，为实现研究目标对支撑结构的研究具有重要意义。

本文针对多点硬支撑结构加工精度要求高且加工误差无法避免而影响光学元件面形的问题，对大口径光学元件的支撑方式进行了探索，根据现存问题对几种支撑方法对比分析后，选择柔性结构支撑光学元件。以弹性薄片作为柔性支撑的核心组件，将弹片支撑光学元件的工作原理等效为自由端集中受力的悬臂梁模型，在了解悬臂梁受集中载荷作用自由端变形的原理后，对柔性支撑进行了设计。首先设计了一种从圆环向圆心伸出若干个弹片的整体式多弹片支撑结构，之后基于整体式弹片结构加工完成后可调性差的不足设计了一种弹片间相互独立且固定端弯曲的连杆式多弹片支撑结构并通过实验验证了设计的可行性。论文主要工作如下：

1.详细介绍了大口径光学元件的几种主要支撑方法，在对比分析不同支撑方法的优缺点并结合当前光学元件支撑变形的主要问题后选择柔性支撑作为光学元件面形检测时的总体支撑方式。

2.构建弹性薄片支撑光学元件时支撑点受力的物理模型，可等同为受力集中于自由端的悬臂梁模型，设计了一种圆环上具有若干个弹片的整体式弹片结构，具有结构简单、取放方便的优点。讨论了弹片各参数对光学元件面形精度的影响，分析了影响光学元件面形复现精度的因素，根据面形复现精度与各影响因素的关系确定了优化后的各项参数，完成了整体式多弹片支撑结构的设计。

3.考虑到加工误差必然存在而整体式弹片结构加工完后无法单独精细调整的不足，以此设计思路为基础设计了一种各弹片间相互独立的支撑结构，为增大支撑点变形挠度将弹片长度增加，由于空间尺寸受限，将弹性薄片的固定端弯曲。研究影响光学元件面形复现精度的各项因素，以面形复现性与各影响因素间的关系为分析基础逐步确定了各项弹片参数，完成了连杆式多弹片支撑结构的设计并通过加工结构进行实验验证了该结构基本能够满足光学元件支撑面形复现精度目标。