显微镜中的折反射物镜

一、背景

在紫外和X射线波段的显微镜中，折反射物镜已经被广泛应用。

他的主要好处是可以更好地进行色差校正（color correction），具有更长的工作距离（large working distance）以及更加出色的场曲（field curvature）矫正效果。通过反射镜对Petzval curvature的贡献与其他折射表面的贡献进行平衡至平场。

该类镜头可应用在半导体检测（wafer & mask inspection）设备中。

二、特点

通常可实现的性能如下：

•    可矫正的波长范围：DUV

•    数值孔径NA：可实现0.9
  

•    遮挡比：≤2%

•    样品大小：0.4mm

•    波前像差（polychromatic): ＜0.038 waves

光路组成部分：

由聚焦镜组（focusing group）、场镜镜组（field lens group）和折反镜组（Catadioptric group）三部分组成。

针对不同的波段和带宽，有的可以采用单一材料（如熔融石英，F_SILICA)进行设计，有的则需要在熔融石英和氟化钙（CAF)之间进行色差的进一步矫正。

下图是KLA-Tencor于2004年公开的一篇专利中的某一种单一材料设计：

285-313nm

NA：0.9

Field Size：0.4mm

Material：F_SILICA

（Patent WO2006015142A2）

（未完待续)

参考文献：

1. Patent WO2006015142A2

2. Handbook of Optical System，Vol4.