CN112162395A - 一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统 - Google Patents

一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112162395A
CN112162395A CN202011162660.1A CN202011162660A CN112162395A CN 112162395 A CN112162395 A CN 112162395A CN 202011162660 A CN202011162660 A CN 202011162660A CN 112162395 A CN112162395 A CN 112162395A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
light
objective lens
light source
optical system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011162660.1A
Other languages
English (en)
Inventor
林子棋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Nanuo Semiconductor Co.,Ltd.
Original Assignee
Jiangsu Sumicos Semiconductor Equipment Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Sumicos Semiconductor Equipment Co ltd filed Critical Jiangsu Sumicos Semiconductor Equipment Co ltd
Priority to CN202011162660.1A priority Critical patent/CN112162395A/zh
Publication of CN112162395A publication Critical patent/CN112162395A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/06Means for illuminating specimens
    • G02B21/08Condensers
    • G02B21/10Condensers affording dark-field illumination
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/16Microscopes adapted for ultraviolet illumination ; Fluorescence microscopes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本发明涉及光学系统技术领域,尤其涉及一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统,包括光源、扩束镜、波片、光束偏转器、中继镜、物镜和工作台,光源负责提供照明光源,光源可以选择激光或者气体放电灯,该光源的辐射波长为0.19~0.28微米范围内,可以包含单色光或者复色光,其辐射方式可以使用脉冲辐射或者连续辐射,扩束镜负责将光束扩束到一定尺寸。本发明能够满足纳米级的散射光暗场检测精度对照明光学系统的需求,而且使用了0.19~0.28微米波长的光源,聚焦光斑小于0.68微米,在光轴方向上的工作距离超过了50mm,并具有结构紧凑、高像质、低畸变、高分辨率等特点,能够满足不同应用场景下的使用需求。

Description

一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统
技术领域
本发明涉及光学系统技术领域,尤其涉及一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统。
背景技术
散射光暗场探测技术为物体表面的微小结构缺陷在线检测提供了有力的检测方法,有着广泛的应用领域,如晶圆表面的图案缺陷检测,晶圆表面微小颗粒的检测,光学晶体表面擦痕和麻点检测,物体表面周期性纳米结构缺陷检测,生物医疗领域的细胞检测等等。作为散射光暗场检测技术的核心部件,暗场照明光学系统的光束质量直接决定其检测的精度和灵敏度。为了提高检测信号的信噪比,需要光束相对于物体表面的法线有大的入射角度,因此对照明光学系统的工作距离有一定的要求,同时为了满足纳米级的检测灵敏度,需要更小的聚焦光斑,而照明光学系统的工作距离和聚焦光斑的尺寸有一定的制约关系,对光学系统的设计和制造提出了更高的要求。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,为了满足纳米级的检测精度和灵敏度,并提高检测信号的信噪比,本发明提供了一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统,使用了0.19~0.28微米波长的光源,聚焦光斑小于0.68微米,在光轴方向上的工作距离超过了50mm,并具有结构紧凑、高像质、低畸变、高分辨率等特点,能够满足不同应用场景下的使用需求。
(二)技术方案
为实现上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统,包括光源、扩束镜、波片、光束偏转器、中继镜、物镜和工作台,所述光源负责提供照明光源,光源可以选择激光或者气体放电灯,该光源的辐射波长为0.19~0.28微米范围内,可以包含单色光或者复色光,其辐射方式可以使用脉冲辐射或者连续辐射,所述扩束镜负责将光束扩束到一定尺寸,满足其它光学元件的对光束大小的使用要求,其光学结构采用透射式的伽利略式光学结构,即由负透镜和正透镜组成;所述波片负责提供照明光的不同偏振态,所述光束偏转器负责偏转光束的方向,可以是一维方向的光束偏转,或者二维方向的光束偏转,所述中继镜负责实现光束的传递,使光束偏转器的出瞳和物镜的入瞳重合,所述物镜负责实现光束的聚焦,使不同角度的入射光聚焦在不同空间位置上,并具备高分辨率,长工作距离的性能,其内部有多个透镜组成,所述工作台的作用是放置待检测物品,物镜的光轴与工作台法线的夹角为θ,其值取范围在40°~80°之间;
在物镜的工作距离中,物镜的顶点B到工作面A点的工作距离大于等于50mm,物镜相对于物面法线方向的夹角的工作范围是θ1与θ2,其中θ1的数值为40°,θ2的数值为80°;
物镜聚焦后的光斑大小随着像面法线与光轴夹角的变化而变化,在a所示的平面内,其法线方向与物镜光轴方向平行,光束经过物镜聚焦,聚焦后的光斑大小小于等于0.68微米,在b所示的平面内,像面法线方向与物镜光轴的夹角为40°,其光斑成椭圆形状,其长轴方向的尺寸小于等于0.89微米,短轴方向的尺寸小于等于0.68微米,在c所示的平面内,像面法线方向与物镜光轴的夹角为80°,其光斑成椭圆形状,其长轴方向的尺寸小于等于3.9微米,短轴方向的尺寸小于等于0.68微米,如果聚焦光斑最小值为0.68微米,当光轴与像面的夹角在40°和80°之间变化时,其光斑长轴方向的尺寸在0.89~3.9微米之间变化。
进一步地,所述扩束镜还可以采用卡塞格林式的光学结构,即由两个正透镜组成;也可以采用有一定的倾斜角的楔形镜组成,在透射式的光学结构中,其光学材料可采用熔融石英、蓝宝石以及康宁等透射紫外光的材料。
进一步地,所述扩束镜也可以采用反射式的光学结构,在反射式的光学结构中,其基底可以使用金属或者玻璃材质,需要在其表面镀有紫外光反射膜,提高表面的反射率。
进一步地,所述光束偏转器可以使用声光偏转器来调制光束的角度,也可以使用振镜实现光束偏转,或者使用机械运功平台实现光束的偏转。
进一步地,所述物镜包括A透镜、B透镜、C透镜、D透镜、E透镜和F透镜,该物镜一共由六个镜片组成,其中包含一个负透镜和五个正透镜。
进一步地,A透镜为负焦距透镜,其作用在于保证物镜的焦距为50mm情况下,增加了后截距的长度,使其大于等于50mm,而B透镜、C透镜、D透镜、E透镜和F透镜能够将光束进行聚焦,并与A透镜配合矫正相应的像差,保证其聚焦光斑有良好的成像质量,该光学结构的入射波长为0.19~0.28微米,聚焦光斑小于等于0.68微米,半视场角度为1.2°~3°,后截距大于50mm。
进一步地,所述物镜还可以由a透镜、b透镜、c透镜、d透镜、e透镜、f透镜、g透镜和h透镜一共八个镜片组成,其中包含两个负透镜和六个正透镜,a透镜和b透镜为负透镜,c透镜、d透镜、e透镜、f透镜、g透镜和h透镜均为正透镜。
进一步地,a透镜和b透镜合成后的焦距为-53.178mm,a透镜和b透镜合成焦距是负聚焦,其作用是保证在物镜在焦距为50mm情况下,增加其后截距的长度,使其大于等于50mm,正透镜能够将入射进行聚焦,并矫正相应的像差,保证其聚焦光斑有良好的成像质量,该光学结构的波长为0.19~0.3微米,焦距为50mm,入瞳直径为30mm,半视场角度为2.4°,后截距大于50mm。
(三)有益效果
本发明提供了一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统,具备以下有益效果:
1、本发明能够满足纳米级的散射光暗场检测精度对照明光学系统的需求,并提高检测信号的信噪比,而且使用了0.19~0.28微米波长的光源,聚焦光斑小于0.68微米,在光轴方向上的工作距离超过了50mm,并具有结构紧凑、高像质、低畸变、高分辨率等特点,能够满足不同应用场景下的使用需求。
2、本发明中的聚焦物镜由两种不同的结构组成方式,其球差、慧差、像散、场曲等光学像差都得到了矫正,其高级像差也都进行了平衡、优化,同时各视场的光斑弥散斑质心半径均小于艾里斑半径,并且该物镜在各个空间频率内,其像质和衍射极限接近,同时优化了聚焦物镜的工作距离和聚焦光斑大小,该发明聚焦光斑小于1微米,工作距离大于50mm。
附图说明
图1为本发明的光学结构示意图;
图2为本发明物镜的工作距离示意图;
图3为本发明物镜聚焦后的光斑大小示意图;
图4为本发明物镜的结构示意图;
图5为本发明聚焦物镜数值的示意图;
图6为本发明的光斑点列图;
图7为本发明的MTF曲线图;
图8为本发明实施例二中的物镜结构示意图;
图9为本发明实施例二中的光斑点列图;
图10为本发明实施例二中的MTF曲线图。
图中:1、光源;2、扩束镜;3、波片;4、光束偏转器;5、中继镜;6、物镜;7、工作台。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-7,本发明提供了一种技术方案:一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统,包括光源1、扩束镜2、波片3、光束偏转器4、中继镜5、物镜6和工作台7,光源1负责提供照明光源,光源1可以选择激光或者气体放电灯,该光源1的辐射波长为0.19~0.28微米范围内,可以包含单色光或者复色光,其辐射方式可以使用脉冲辐射或者连续辐射,扩束镜2负责将光束扩束到一定尺寸,满足其它光学元件的对光束大小的使用要求,其光学结构采用透射式的伽利略式光学结构,即由负透镜和正透镜组成;波片3负责提供照明光的不同偏振态,光束偏转器4负责偏转光束的方向,可以是一维方向的光束偏转,或者二维方向的光束偏转,中继镜5负责实现光束的传递,使光束偏转器的出瞳和物镜的入瞳重合,物镜6负责实现光束的聚焦,使不同角度的入射光聚焦在不同空间位置上,并具备高分辨率,长工作距离的性能,其内部有多个透镜组成,工作台7的作用是放置待检测物品,物镜6的光轴与工作台7法线的夹角为θ,其值取范围在40°~80°之间;
在物镜的工作距离中,物镜6的顶点B到工作面A点的工作距离大于等于50mm,物镜6相对于物面法线方向的夹角的工作范围是θ1与θ2,其中θ1的数值为40°,θ2的数值为80°;
物镜6聚焦后的光斑大小随着像面法线与光轴夹角的变化而变化,在a所示的平面内,其法线方向与物镜6光轴方向平行,光束经过物镜聚焦,聚焦后的光斑大小小于等于0.68微米,在b所示的平面内,像面法线方向与物镜光轴的夹角为40°,其光斑成椭圆形状,其长轴方向的尺寸小于等于0.89微米,短轴方向的尺寸小于等于0.68微米,在c所示的平面内,像面法线方向与物镜光轴的夹角为80°,其光斑成椭圆形状,其长轴方向的尺寸小于等于3.9微米,短轴方向的尺寸小于等于0.68微米,如果聚焦光斑最小值为0.68微米,当光轴与像面的夹角在40°和80°之间变化时,其光斑长轴方向的尺寸在0.89~3.9微米之间变化。
扩束镜2还可以采用卡塞格林式的光学结构,即由两个正透镜组成;也可以采用有一定的倾斜角的楔形镜组成,在透射式的光学结构中,其光学材料可采用熔融石英、蓝宝石以及康宁等透射紫外光的材料,扩束镜2也可以采用反射式的光学结构,在反射式的光学结构中,其基底可以使用金属或者玻璃材质,需要在其表面镀有紫外光反射膜,提高表面的反射率,光束偏转器4可以使用声光偏转器来调制光束的角度,也可以使用振镜实现光束偏转,或者使用机械运功平台实现光束的偏转。
物镜6包括A透镜、B透镜、C透镜、D透镜、E透镜和F透镜,该物镜6一共由六个镜片组成,其中包含一个负透镜和五个正透镜,A透镜为负焦距透镜,其作用在于保证物镜的焦距为50mm情况下,增加了后截距的长度,使其大于等于50mm,而B透镜、C透镜、D透镜、E透镜和F透镜能够将光束进行聚焦,并与A透镜配合矫正相应的像差,保证其聚焦光斑有良好的成像质量,该光学结构的入射波长为0.19~0.28微米,聚焦光斑小于等于0.68微米,半视场角度为1.2°~3°,后截距大于50mm,。
设A透镜的焦距为F1,B透镜的焦距为F2,C透镜的焦距为F3,D透镜的焦距为F4,E透镜的焦距为F5,F透镜的焦距为F6;
设A透镜的光学孔径为D1,B透镜的光学孔径为D2,C透镜的光学孔径为D3,D透镜的光学孔径为D4,E透镜的光学孔径为D5,F透镜的光学孔径为D6;
根据透镜焦距的计算的公式,边缘光线的夹角根据公式sinu'=D1/2/f',其中,f'为系统焦距,sinu'=0.3;
物镜的工作距离计算公式为D6/2/sinu'>50,得出D6>30mm,考虑到透镜表面的弯曲和实际加工需要,D6>40mm;
为了满足D6>40mm,将物镜分成前组和后组,前组由负焦距镜组组成,后组由正焦距镜组组成,根据镜片加工工艺和综合像差的要求,前组的光焦度在-0.02~-0.01,后组的光焦度取值为0.067~0.02;
在镜头设计理论中,需要消除匹兹万场区,需要各个光焦度之和为零,但是为了平衡其它像差或者高级像差,需要光焦度保留一些余量,根据多次试验和光学仿真,经综合考量:
0.001<1/F1+1/F2+1/F3+1/F4+1/F5+1/F6<0.008
为了保证消除,优化系统误差,尽可能减小单透镜高级像差,需要透镜的焦距和其光学孔径比值,满足一定的取值范围;
A透镜的焦距F1,其透镜的光学孔径D1,其相对孔径比-0.6<D1/F1<-0.5;B透镜的焦距为F2,其透镜的光学孔径D2,其相对孔径比0.2<D2/F2<0.3;C透镜的焦距为F3,其透镜的光学孔径D3,其相对孔径比0.2<D3/F3<0.3;D透镜的焦距为F4,其透镜的光学孔径D4,其相对孔径比0.1<D4/F4<0.25;E透镜的焦距为F5,其透镜的光学孔径D5,其相对孔径比0.05<D5/F5<0.2;F透镜的焦距为F6,其透镜的光学孔径D6,其相对孔径比0.01<D6/F6<0.2;
其中外径尺寸最大的是C透镜,其外径尺寸是65mm,其焦距是243.78mm,其外径与焦距的比值小于0.27,因此在该光学系统中,球差、慧差、像散、场曲等光学像差都得到了矫正,其高级像差也都进行了平衡、优化。
在本实施例的光斑点列图中,表示入射光束经过透镜后,在像面处的光斑分布图,图中最外侧的实线圈为艾里斑光斑直径,艾里斑的半径计算公式是1.22×λ×(F/#),其中λ是光束的波长,F为光学系统的焦距,#为入射光斑直径,如果光斑在像面的分布都在艾里斑内,表示该光学系统的成像质量达到衍射极限,从光斑的点列图可以看出,各视场的光斑弥散斑质心半径均小于艾里斑半径。
在本实施例中,根据图7所示的曲线能够得出结论,MTF曲线一种综合评价物镜成像质量的方法,该方法是基于夫琅禾费衍射理论,计算光束衍射振幅的传递函数,通过光学传递函数的振幅调制度和空间分辨率的关系,来评价物镜的成像质量,在图7所示的MTF曲线图中,横坐标表示空间分辨率,纵坐标表示传递函数的调制度,从图中可以看出,该物镜在各个空间频率内,其像质和衍射极限接近。
实施例二
请参阅图8-10,本发明提供了另外一种技术方案:一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统,包括光源1、扩束镜2、波片3、光束偏转器4、中继镜5、物镜6和工作台7,光源1负责提供照明光源,光源1可以选择激光或者气体放电灯,该光源1的辐射波长为0.19~0.28微米范围内,可以包含单色光或者复色光,其辐射方式可以使用脉冲辐射或者连续辐射,扩束镜2负责将光束扩束到一定尺寸,满足其它光学元件的对光束大小的使用要求,其光学结构采用透射式的伽利略式光学结构,即由负透镜和正透镜组成;波片3负责提供照明光的不同偏振态,光束偏转器4负责偏转光束的方向,可以是一维方向的光束偏转,或者二维方向的光束偏转,中继镜5负责实现光束的传递,使光束偏转器的出瞳和物镜的入瞳重合,物镜6负责实现光束的聚焦,使不同角度的入射光聚焦在不同空间位置上,并具备高分辨率,长工作距离的性能,其内部有多个透镜组成,工作台7的作用是放置待检测物品,物镜6的光轴与工作台7法线的夹角为θ,其值取范围在40°~80°之间;
在物镜的工作距离中,物镜6的顶点B到工作面A点的工作距离大于等于50mm,物镜6相对于物面法线方向的夹角的工作范围是θ1与θ2,其中θ1的数值为40°,θ2的数值为80°;
物镜6聚焦后的光斑大小随着像面法线与光轴夹角的变化而变化,在a所示的平面内,其法线方向与物镜6光轴方向平行,光束经过物镜聚焦,聚焦后的光斑大小小于等于0.68微米,在b所示的平面内,像面法线方向与物镜光轴的夹角为40°,其光斑成椭圆形状,其长轴方向的尺寸小于等于0.89微米,短轴方向的尺寸小于等于0.68微米,在c所示的平面内,像面法线方向与物镜光轴的夹角为80°,其光斑成椭圆形状,其长轴方向的尺寸小于等于3.9微米,短轴方向的尺寸小于等于0.68微米,如果聚焦光斑最小值为0.68微米,当光轴与像面的夹角在40°和80°之间变化时,其光斑长轴方向的尺寸在0.89~3.9微米之间变化。
扩束镜2还可以采用卡塞格林式的光学结构,即由两个正透镜组成;也可以采用有一定的倾斜角的楔形镜组成,在透射式的光学结构中,其光学材料可采用熔融石英、蓝宝石以及康宁等透射紫外光的材料,扩束镜2也可以采用反射式的光学结构,在反射式的光学结构中,其基底可以使用金属或者玻璃材质,需要在其表面镀有紫外光反射膜,提高表面的反射率,光束偏转器4可以使用声光偏转器来调制光束的角度,也可以使用振镜实现光束偏转,或者使用机械运功平台实现光束的偏转。
物镜6还由a透镜、b透镜、c透镜、d透镜、e透镜、f透镜、g透镜和h透镜一共八个镜片组成,其中包含两个负透镜和六个正透镜,a透镜和b透镜为负透镜,c透镜、d透镜、e透镜、f透镜、g透镜和h透镜均为正透镜,a透镜和b透镜合成后的焦距为-53.178mm,a透镜和b透镜合成焦距是负聚焦,其作用是保证在物镜在焦距为50mm情况下,增加其后截距的长度,使其大于等于50mm,正透镜能够将入射进行聚焦,并矫正相应的像差,保证其聚焦光斑有良好的成像质量,该光学结构的波长为0.19~0.3微米,焦距为50mm,入瞳直径为30mm,半视场角度为2.4°,后截距大于50mm。
在本实施例的点列图中,表示入射光束经过透镜后,在像面处的光斑分布图,图中最外侧的实线圈为艾里斑光斑直径,艾里斑的半径计算公式是1.22×λ×(F/#),其中λ是光束的波长,F为光学系统的焦距,#为入射光斑直径,如果光斑在像面的分布都在艾里斑内,表示该光学系统的成像质量达到衍射极限,从光斑的点列图可以看出,各视场的光斑弥散斑质心半径均小于艾里斑半径。
在本实施例中,根据图10所示的曲线能够得出结论,MTF曲线一种综合评价物镜成像质量的方法,该方法是基于夫琅禾费衍射理论,计算光束衍射振幅的传递函数,通过光学传递函数的振幅调制度和空间分辨率的关系,来评价物镜的成像质量,在图10所示的MTF曲线图中,横坐标表示空间分辨率,纵坐标表示传递函数的调制度,从图中可以看出,该物镜在各个空间频率内,其像质和衍射极限接近。
本发明的有益效果为:本发明能够满足纳米级的检测精度和灵敏度,并提高检测信号的信噪比,而且使用了0.19~0.28微米波长的光源,聚焦光斑小于0.68微米,在光轴方向上的工作距离超过了50mm,并具有结构紧凑、高像质、低畸变、高分辨率等特点,能够满足不同应用场景下的使用需求。
本发明由于物镜分两种结构组成方式的采用,球差、慧差、像散、场曲等光学像差都得到了矫正,其高级像差也都进行了平衡、优化,同时各视场的光斑弥散斑质心半径均小于艾里斑半径,并且该物镜在各个空间频率内,其像质和衍射极限接近,同时优化了聚焦物镜的工作距离和聚焦光斑大小,该发明聚焦光斑小于1微米,工作距离大于50mm。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统,包括光源(1)、扩束镜(2)、波片(3)、光束偏转器(4)、中继镜(5)、物镜(6)和工作台(7),其特征在于:所述光源(1)负责提供照明光源,光源(1)可以选择激光或者气体放电灯,该光源(1)的辐射波长为0.19~0.28微米范围内,可以包含单色光或者复色光,其辐射方式可以使用脉冲辐射或者连续辐射,所述扩束镜(2)负责将光束扩束到一定尺寸,满足其它光学元件的对光束大小的使用要求,其光学结构采用透射式的伽利略式光学结构,即由负透镜和正透镜组成;所述波片(3)负责提供照明光的不同偏振态,所述光束偏转器(4)负责偏转光束的方向,可以是一维方向的光束偏转,或者二维方向的光束偏转,所述中继镜(5)负责实现光束的传递,使光束偏转器的出瞳和物镜的入瞳重合,所述物镜(6)负责实现光束的聚焦,使不同角度的入射光聚焦在不同空间位置上,并具备高分辨率,长工作距离的性能,其内部有多个透镜组成,所述工作台(7)的作用是放置待检测物品,物镜(6)的光轴与工作台(7)法线的夹角为θ,其值取范围在40°~80°之间;
在物镜的工作距离中,物镜(6)的顶点B到工作面A点的工作距离大于等于50mm,物镜(6)相对于物面法线方向的夹角的工作范围是θ1与θ2,其中θ1的数值为40°,θ2的数值为80°;
物镜(6)聚焦后的光斑大小随着像面法线与光轴夹角的变化而变化,在a所示的平面内,其法线方向与物镜(6)光轴方向平行,光束经过物镜聚焦,聚焦后的光斑大小小于等于0.68微米,在b所示的平面内,像面法线方向与物镜光轴的夹角为40°,其光斑成椭圆形状,其长轴方向的尺寸小于等于0.89微米,短轴方向的尺寸小于等于0.68微米,在c所示的平面内,像面法线方向与物镜光轴的夹角为80°,其光斑成椭圆形状,其长轴方向的尺寸小于等于3.9微米,短轴方向的尺寸小于等于0.68微米,如果聚焦光斑最小值为0.68微米,当光轴与像面的夹角在40°和80°之间变化时,其光斑长轴方向的尺寸在0.89~3.9微米之间变化。
2.根据权利要求1所述的一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统,其特征在于:所述扩束镜(2)还可以采用卡塞格林式的光学结构,即由两个正透镜组成;也可以采用有一定的倾斜角的楔形镜组成,在透射式的光学结构中,其光学材料可采用熔融石英、蓝宝石以及康宁等透射紫外光的材料。
3.根据权利要求1所述的一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统,其特征在于:所述扩束镜(2)也可以采用反射式的光学结构,在反射式的光学结构中,其基底可以使用金属或者玻璃材质,需要在其表面镀有紫外光反射膜,提高表面的反射率。
4.根据权利要求1所述的一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统,其特征在于:所述光束偏转器(4)可以使用声光偏转器来调制光束的角度,也可以使用振镜实现光束偏转,或者使用机械运功平台实现光束的偏转。
5.根据权利要求1所述的一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统,其特征在于:所述物镜(6)包括A透镜、B透镜、C透镜、D透镜、E透镜和F透镜,该物镜(6)一共由六个镜片组成,其中包含一个负透镜和五个正透镜。
6.根据权利要求5所述的一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统,其特征在于:A透镜为负焦距透镜,其作用在于保证物镜的焦距为50mm情况下,增加了后截距的长度,使其大于等于50mm,而B透镜、C透镜、D透镜、E透镜和F透镜能够将光束进行聚焦,并与A透镜配合矫正相应的像差,保证其聚焦光斑有良好的成像质量,该光学结构的入射波长为0.19~0.28微米,聚焦光斑小于等于0.68微米,半视场角度为1.2°~3°,后截距大于50mm。
7.根据权利要求1所述的一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统,其特征在于:所述物镜(6)还可以由a透镜、b透镜、c透镜、d透镜、e透镜、f透镜、g透镜和h透镜一共八个镜片组成,其中包含两个负透镜和六个正透镜,a透镜和b透镜为负透镜,c透镜、d透镜、e透镜、f透镜、g透镜和h透镜均为正透镜。
8.根据权利要求7所述的一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统,其特征在于:a透镜和b透镜合成后的焦距为-53.178mm,a透镜和b透镜合成焦距是负聚焦,其作用是保证在物镜在焦距为50mm情况下,增加其后截距的长度,使其大于等于50mm,正透镜能够将入射进行聚焦,并矫正相应的像差,保证其聚焦光斑有良好的成像质量,该光学结构的波长为0.19~0.3微米,焦距为50mm,入瞳直径为30mm,半视场角度为2.4°,后截距大于50mm。
CN202011162660.1A 2020-10-27 2020-10-27 一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统 Pending CN112162395A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011162660.1A CN112162395A (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011162660.1A CN112162395A (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112162395A true CN112162395A (zh) 2021-01-01

Family

ID=73864749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011162660.1A Pending CN112162395A (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112162395A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113092483A (zh) * 2021-04-02 2021-07-09 常州雷射激光设备有限公司 一种基于深紫外线光斑照明的倾斜物体成像系统
CN116661119A (zh) * 2023-05-31 2023-08-29 之江实验室 基于干涉散射和暗场照明的双模态显微成像装置和方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050046842A1 (en) * 2000-05-15 2005-03-03 Craig Uhrich Refractive focusing element for spectroscopic ellipsometry
CN101069115A (zh) * 2004-04-16 2007-11-07 奥本大学 显微镜照明装置及其适配器
CN101595414A (zh) * 2006-09-14 2009-12-02 珀金埃尔默新加坡私人有限公司 扫描共焦显微术中的改进以及与之相关的改进
CN102436152A (zh) * 2011-12-22 2012-05-02 北京理工大学 一种深紫外光刻照明系统
CN103038691A (zh) * 2009-12-22 2013-04-10 张渺 一个提高成像系统图像分辨率的方法和系统
CN204439923U (zh) * 2015-03-05 2015-07-01 北京大学 一种暗场显微镜
CN108803066A (zh) * 2014-02-12 2018-11-13 科磊股份有限公司 多点扫描收集光学器件
CN109143562A (zh) * 2018-09-12 2019-01-04 苏州大学 一种基于变焦原理的可变光片照明系统
CN109343226A (zh) * 2018-11-22 2019-02-15 常州英诺激光科技有限公司 一种将激光光斑转化成均匀线列光斑的光学系统
CN111812831A (zh) * 2014-08-06 2020-10-23 卡尔蔡司显微镜有限责任公司 具有在至少两个波长范围之间的区分功能的高分辨率扫描显微术

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050046842A1 (en) * 2000-05-15 2005-03-03 Craig Uhrich Refractive focusing element for spectroscopic ellipsometry
CN101069115A (zh) * 2004-04-16 2007-11-07 奥本大学 显微镜照明装置及其适配器
CN101595414A (zh) * 2006-09-14 2009-12-02 珀金埃尔默新加坡私人有限公司 扫描共焦显微术中的改进以及与之相关的改进
CN103038691A (zh) * 2009-12-22 2013-04-10 张渺 一个提高成像系统图像分辨率的方法和系统
CN102436152A (zh) * 2011-12-22 2012-05-02 北京理工大学 一种深紫外光刻照明系统
CN108803066A (zh) * 2014-02-12 2018-11-13 科磊股份有限公司 多点扫描收集光学器件
CN111812831A (zh) * 2014-08-06 2020-10-23 卡尔蔡司显微镜有限责任公司 具有在至少两个波长范围之间的区分功能的高分辨率扫描显微术
CN204439923U (zh) * 2015-03-05 2015-07-01 北京大学 一种暗场显微镜
CN109143562A (zh) * 2018-09-12 2019-01-04 苏州大学 一种基于变焦原理的可变光片照明系统
CN109343226A (zh) * 2018-11-22 2019-02-15 常州英诺激光科技有限公司 一种将激光光斑转化成均匀线列光斑的光学系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113092483A (zh) * 2021-04-02 2021-07-09 常州雷射激光设备有限公司 一种基于深紫外线光斑照明的倾斜物体成像系统
CN116661119A (zh) * 2023-05-31 2023-08-29 之江实验室 基于干涉散射和暗场照明的双模态显微成像装置和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hoffnagle et al. Beam shaping with a plano-aspheric lens pair
US11054627B2 (en) Four-dimensional multi-plane broadband imaging system based on non-reentry quadratically distorted (NRQD) grating and grism
CN112162395A (zh) 一种深紫外斜入射高分辨率暗场照明光学系统
CN111221122B (zh) 较大视场强容差超分辨望远成像系统设计方法
CN109239897A (zh) 一种离轴三反无焦光学系统
US20210389229A1 (en) Optical system and flow cytometer
WO2014100480A1 (en) Generating an array of spots on inclined surfaces
US7692867B2 (en) Enhanced parfocality
JP2002258153A (ja) 高い開口数の対物レンズ組み立て品
CN212364709U (zh) 一种大视场长焦距离轴三反式平行光管光学系统
CN113311573A (zh) 包含一个非球面折反射全景成像光学系统
Sagan Optical systems for laser scanners
CN114185152B (zh) 一种用于飞点扫描干涉仪的像方远心物镜
CN113433678B (zh) 一种色散物镜光路结构
CN113607385A (zh) 一种用于拼接主镜光学系统子镜间位置误差检测系统
US2683393A (en) Reflecting objective for microscopes
CN113092483B (zh) 一种基于深紫外线光斑照明的倾斜物体成像系统
JP2008536166A (ja) 非球面を使用した小型で超高naの反射屈折対物レンズ
CN218675673U (zh) 一种高轴向分辨率的线性色散物镜装置
Saha et al. Wavefront sensing of x-ray telescopes
CN218298637U (zh) 物镜以及光学系统
CN220853866U (zh) 一种体相位全息透射式光栅光谱仪
US9170414B2 (en) Method and apparatus for producing a super-magnified wide-field image
CN209961682U (zh) 宽谱边缘能量提升装置
RU220310U1 (ru) Зеркально-линзовый объектив

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210311

Address after: 210000 no.4-605-209, Yintan wenchuangyuan, 88 Yapeng Road, Jiangxinzhou street, Jianye District, Nanjing City, Jiangsu Province

Applicant after: Nanjing sumicos Semiconductor Equipment Co.,Ltd.

Address before: Room 101, building 5, Changzhou inspection and testing industrial park, Tianning District, Changzhou City, Jiangsu Province 213000

Applicant before: Jiangsu sumicos Semiconductor Equipment Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20211122

Address after: 230088 d8-2256, phase I, innovation industrial park, No. 800, Wangjiang West Road, high tech Zone, Hefei, Anhui Province

Applicant after: Hefei Nanuo Semiconductor Co.,Ltd.

Address before: 210000 no.4-605-209, Yintan wenchuangyuan, 88 Yapeng Road, Jiangxinzhou street, Jianye District, Nanjing City, Jiangsu Province

Applicant before: Nanjing sumicos Semiconductor Equipment Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210101

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication