目前国际上以日本、荷兰等国为首工业发达国家其生产的光刻机曝光节点能够达到25nm以下，光刻机中的核心部件投影物镜元件个数就超过20多个，波像差优于1nm，为本国的半导体工业做出了巨大的贡献。深紫外浸没式投影光刻机作为现代设计最为精密、结构最为复杂的光学系统，它的研发涉及到各个领域。作为光刻机的中枢——光刻投影物镜，它的设计关系到整个光刻机的构成，因此有必要使用专业软件对深紫外浸没式投影物镜进行优化设计并分析它的成像质量，以减少不必要的设计失误、延长设计周期。本文针对深紫外浸没式投影光刻机展开面向曝光节点为60nm的光学系统设计。综合考虑深紫外曝光光源特点、光刻投影物镜结构、分辨率增强技术、光学材料、镀膜、元件加工等因素，完成数值孔径为1.2，工作波长为193nm的浸没式光刻投影物镜。同时对所设计光刻投影物镜中的关键元件进行公差分析，分析哪些公差对光学系统的RMS影响最大，确保在合理分配公差的同时投影物镜的成像质量能够达到要求。针对深紫外浸没式光刻投影物镜光学设计，本文的主要工作内容如下：(1)设计原理：研究大数值孔径下的光学系统成像特性，利用专业软件分析矢量衍射与标量衍射所带来的光斑误差，给出针对光刻投影物镜需要矢量分析的条件。根据广义光瞳函数概念，对大数值孔径的投影物镜进行像质评价方法研究，得出适用光刻投影物镜的评价方法。(2)光学设计：分析准分子激光的光束特性、适用于深紫外波段的光学材料可行性与透过率、以及折反射光刻投影物镜的光学结构特殊性，设计数值孔径为1.2的深紫外浸没式折反射光刻投影物镜。(3)公差分析：对所设计的光刻投影物镜的关键性元件进行公差分析，分析对成像质量影响偏大的公差，最终给出关键元件的公差灵敏度。仿真结果表明本文所设计的深紫外浸没式光刻投影物镜曝光节点能够达到60nm，满足设计要求。