物镜以及光学系统技术方案

一种物镜以及光学系统，所述物镜包括镜组，所述镜组用于使不同波长的平行光束汇聚于一个焦点，和/或，所述镜组用于使来自镜组焦点的光束平行出射，所述镜组包括反射镜组，所述反射镜组具有至少一个第一反射面；至少一个衍射面，用于对所述光束进行散射并减小物镜的色散。本实用新型专利技术通过第一反射面和衍射面，能够实现宽光谱物镜的像差的自我矫正，进而提高了物镜的性能，相应有利于提高光学系统的检测性能，而且还便于对物镜单独进行生产装配和检测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
物镜以及光学系统


[0001]本技术实施例涉及光学检测
，尤其涉及一种物镜以及光学系统。

技术介绍

[0002]晶圆光学缺陷检测主要对晶圆上集成电路的缺陷进行检测和识别，从而检测晶圆中是否存在凹槽、颗粒、划痕等缺陷以及缺陷位置。
[0003]检测设备需要专门的光学检测系统，来对缺陷进行成像，且专门设计的物镜可以实现此类光学检测设备的检测需求，物镜需要优异的光学性能，如高数值孔径、大视场和宽光谱，从而提高缺陷检测的精度和效率。
[0004]但是，目前物镜的性能仍有待提高。

技术实现思路

[0005]本技术实施例解决的问题是提供一种物镜以及光学系统，有利于提高物镜的性能，从而提高光学系统的检测性能。
[0006]为解决上述问题，本技术实施例提供一种物镜，包括：镜组，所述镜组用于使不同波长的平行光束汇聚于一个焦点，和/或，所述镜组用于使来自镜组焦点的光束平行出射，所述镜组包括反射镜组，所述反射镜组具有至少一个第一反射面；至少一个衍射面，用于对所述光束进行散射并减小物镜的色散。
[0007]相应的，本技术实施例还提供一种光学系统，包括本技术实施例提供的物镜。
[0008]与现有技术相比，本技术实施例的技术方案具有以下优点：
[0009]本技术实施例提供的物镜中，所述镜组包括反射镜组，所述反射镜组具有至少一个第一反射面，且物镜还包括至少一个衍射面，用于对所述光束进行散射并减小物镜的色散；其中，通过第一反射面，以减少对光谱波长的限制，光束通过第一反射面实现反射，从而能够对色差起到较好的矫正效果，还有利于使得所述物镜能够兼容较宽的光谱波长范围(例如，兼容光谱波长范围为 260nm至500nm的光)，从而使得所述物镜能够适用于更多的检测场景，同时，所述物镜还具有衍射面，衍射面对所述光束进行散射并减小物镜的色散，因此该衍射面能够对像差(例如，包括二级光谱在内的色差和单色像差)起到较好的矫正效果，这有利于在所述镜组采用较少数量的光学元件的情况下，实现物镜自身像差的矫正；综上，本技术实施例通过对物镜进行上述设置，能够实现宽光谱物镜的像差的自我矫正，进而提高了物镜的性能，相应有利于提高集成有所述物镜的光学系统的检测性能，同时减少对其他光学补偿部件的依赖性(例如，易于使所述物镜适配其它自身像差矫正良好的管镜，以达到优异的成像效果)，而且能够实现物镜自身像差的矫正，还便于对物镜单独进行生产装配和检测。
附图说明
[0010]图1是本技术一实施例的物镜的结构示意图以及光路图；
[0011]图2是本技术一实施例的物镜中，其中一个衍射面的衍射结构的示意图；
[0012]图3是本技术一实施例的物镜中，另一个衍射面的的衍射结构示意图；
[0013]图4是本技术一实施例的物镜在0mm视场位置的MTF曲线图；
[0014]图5是本技术一实施例的物镜在0.35mm视场位置的MTF曲线图；
[0015]图6是本技术一实施例的物镜在0.5mm视场位置的MTF曲线图；
[0016]图7是本技术一实施例的物镜的垂轴色差图。
具体实施方式
[0017]由
技术介绍
可知，目前物镜的性能仍有待提高。
[0018]经研究发现，由于物镜包括多个透镜，这导致目前物镜的性能受到透镜材料的限制，物镜难以完全实现自身像差的矫正，往往需要中继镜组或者变倍镜组来补偿物镜的像差。但是，这相应又会带来两个问题：1)物镜本身存在明显的像差，不利于物镜的装配和检测；2)物镜通常只能和定制优化的管镜配合使用，当更换其它自我像差优化良好的管镜时，物镜像差和管镜像差无法相互补偿，会导致成像质量严重衰减。
[0019]为了解决所述技术问题，本技术实施例提供一种物镜，包括：镜组，所述镜组用于使不同波长的平行光束汇聚于一个焦点，和/或，所述镜组用于使来自镜组焦点的光束平行出射，所述镜组包括反射镜组，所述反射镜组具有至少一个第一反射面；至少一个衍射面，用于对所述光束进行散射并减小物镜的色散。
[0020]本技术实施例中，通过对物镜进行上述设置，能够实现宽光谱物镜的像差的自我矫正，进而提高了物镜的性能，相应有利于提高集成有所述物镜的光学系统的检测性能，同时减少对其他光学补偿部件的依赖性(例如，易于使所述物镜适配其它自身像差矫正良好的管镜，以达到优异的成像效果)，而且，能够实现物镜自身像差的矫正，还便于对物镜单独进行生产装配和检测。
[0021]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施例做详细的说明。
[0022]图1是本技术一实施例的物镜的结构示意图以及光路图。
[0023]参考图1，所述物镜50包括：镜组(未标示)，所述镜组用于使不同波长的平行光束汇聚于一个焦点，和/或，所述镜组用于使来自镜组焦点的光束平行出射，所述镜组包括反射镜组(未标示)，所述反射镜组具有至少一个第一反射面52；至少一个衍射面51，用于对所述光束进行散射并减小物镜50的色散。
[0024]不同波长的光束具有不同的光谱波长范围，因此，通过使不同波长的平行光束汇聚于一个焦点，从而提高成像清晰度。
[0025]所述镜组包括反射镜组，所述反射镜组具有至少一个第一反射面52，通过所述第一反射面52，以减少对光谱波长的限制，光束通过第一反射面52实现反射，以减少对光谱波长的限制，从而能够对色差起到较好的矫正效果，还有利于使得所述物镜50能够兼容较宽的光谱波长范围(例如，兼容光谱波长范围为260nm至500nm的光)，从而使得所述物镜50能够适用于更多的检测场景。
[0026]本实施例中，所述第一反射面52所在的光学元件(例如，透镜或反射镜) 具有高反射膜，所述高反射膜用于提供所述第一反射面52。作为一种示例，所述高反射膜的材料包括铝，利用铝的较佳的反射特性，以提高所述第一反射面 52的反射性能。
[0027]所述物镜50还包括至少一个衍射面51，衍射面51对所述光束进行散射并减小物镜的色散，因此该衍射面51能够对像差(例如，包括二级光谱在内的色差和单色像差)起到较好的矫正效果，这有利于在物镜50采用较少数量的光学元件的情况下，实现物镜自身像差的矫正。
[0028]具体地，基于衍射面51的色散特性，所述衍射面51衍射面用于对所述光束进行散射并减小物镜的色散，因此，所述衍射面51能够对像差起到较好的矫正效果，这有利于在物镜50采用较少数量的光学元件的情况下，实现物镜50 自身像差的校正，而且，所述衍射面51还能够对色差起到较好的校正效果，从而结合所述衍射面51和第一反射面52，以进一步提高对色差的校正效果。
[0029]综上所述，通过在物镜50中设置第一反射面52和衍射面51，能够实现宽光谱物镜的像差的自我矫正，进而提高了物镜50的性能，相应有利于提高集成有所述物镜50的光学系统的检测性能，同时减少对其他光学补偿部件的依赖性 (例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物镜，其特征在于，包括：镜组，所述镜组用于使不同波长的平行光束汇聚于一个焦点，和/或，所述镜组用于使来自镜组焦点的光束平行出射，所述镜组包括反射镜组，所述反射镜组具有至少一个第一反射面；至少一个衍射面，用于对所述光束进行散射并减小物镜的色散。2.如权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述镜组包括沿光轴方向依次排列的一个或多个透镜，在多个所述透镜中，至少一个所述透镜具有衍射面，或者，所述衍射面为第二反射面。3.如权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述反射镜组用于对待测物面进行成像，至少一个第一反射面为曲面反射面，所述曲面反射面用于使平行入射光束汇聚至曲面反射面的焦点。4.如权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述反射镜组包括至少两个第一反射面，至少一个第一反射面为曲面反射面，且所述至少两个第一反射面中还具有折转反射镜，所述折转反射镜用于改变所述反射镜组的成像位置，使所述反射镜组的成像位置与曲面反射面的焦点分别位于所述曲面反射面两侧；所述曲面反射面和所述折转反射镜相对设置。5.如权利要求4所述的物镜，其特征在于，所述第一反射面的中央区域或边缘区域具有适于使光束通过的通光区，且所述中央区域设置于光轴经过的位置处；来自反射镜组外的光束经所述曲面反射面反射至所述折转反射镜，光束经所述折转反射镜反射后再经所述曲面反射面的通光区出射；或者，来自反射镜组外的光束经所述折转反射镜反射至所述曲面反射面，光束经曲面反射面反射后再经所述折转反射镜的通光区出射。6.如权利要求3或4所述的物镜，其特征在于，所述镜组还包括：位于两个所述第一反射面之间的折射透镜，两个所述第一反射面之间的光路多次经过所述折射透镜，所述折射透镜用于增加所述物镜的数值孔径。7.如权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述衍射面的数量为两个，两个所述衍射面相对设置，或者，所述镜组包括沿光轴方向依次排列的一个或多个透镜，两个所述衍射面通过部分透镜的表面相间隔。8.如权利要求7所述的物镜，其特征在于，两个相对设置的所述衍射面分别位于相邻的透镜上。9.如权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述衍射面所在的面为平面。10.如权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述衍射面包括以光轴对应的位置为圆心的多个同心圆环形的衍射结构，由圆心指向透镜边缘的方向，相邻衍射结构之间的间距依次递减，且在衍射面为多...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鲁，杨乐，周璐阳，张嵩，
申请(专利权)人：深圳中科飞测科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：