晶圆检测显微照明系统疑问

大伏天

佬们，遇见个疑惑点，晶圆检测显微镜照明系统，我查了一下大多数物镜的像方焦平面在物镜里面，那就不能按照下图1这种原理设计，实现出射为平行光达到均匀照明。

                               图1

我换了个方向如下设计，物镜是简单的设计，很多指标没管，简单的默认函数跑了一下：

                         图2

利用lighttools仿真，光源选择辐照度功率给了1W，仿真结果如下图。

                      图3（接收器单位选择辐照度）


                      图4（接收器单位选择光通量）

                            图5
图1，利用通过焦平面的出射光线为平行光，实现均匀照明。图2我先给一组聚光镜，控制光源的NA，并进行一次成像，在给一组准直镜，再经过物镜（无限共轭远的），最终汇聚在检测平台。

疑问点1：晶圆检测照明系统用图1原理还是图2原理？自己查询的文献许多用的图1中原理，但是物镜物镜的后焦面是在透镜里面，明显行不通。

疑问点2：接收器单位换为光通量时，仿真结果如图4，为什么中间光照度突然消失？

有没有佬帮忙解答一下谢谢

匍匐前进

没设计过，但我见过的一个设计其物镜后焦面在外边啊，没在镜头里边。就是图1的原理

大伏天

匍匐前进 发表于 2025-2-9 08:25
没设计过，但我见过的一个设计其物镜后焦面在外边啊，没在镜头里边。就是图1的原理 ...

物镜用的是奥林巴斯的，大多数在里面

myself?

疑问1：一般检测设备的照明光路都选择图一的科勒照明光路，照射物面为准直光，楼主可以查查了解一下；长工作距离物镜出瞳一般都在透镜里面。

大兵

楼主这个照明系统最终设计出来均匀性怎样呢

Amed

你误会了，物镜的后焦面在里面不会影响照明系统的匹配，只要将照明系统成像的光源像点与物镜后焦面重合就可以实现样品面的均匀光照明，不用管后焦面前有几个透镜。后焦面的定义是对于整个物镜而言的，不是针对单个镜片。

FanLiu

我感觉你这个照明光路设计的有点问题，你如果想要科勒照明，那就是准直光入射，孔径光阑的像最终在物面上；如果是临界照明，那么最后是光源的像在物面上，你这个不知道是要实现哪种。晶圆检测中，套刻误差量测分为两种IBO和DBO，IBO是基于图像检测的，是科勒照明；DBO是基于光学衍射进行检测的用的是临界照明