Kohler system

The Kohler illumination system is a technique used in microscopy to provide even, uniform illumination of the specimen being viewed. This system is named after August Kohler, a German microscopist who first described it in 1893.

In a Kohler illumination system, a bright, uniform light source is focused onto the aperture diaphragm of the microscope, which is placed in the intermediate image plane of the microscope. The aperture diaphragm controls the angle of the light entering the objective lens and helps to eliminate stray light, improving contrast and clarity of the image.

The light passing through the aperture diaphragm is then focused by the condenser lens onto the specimen, and the light reflected or refracted by the specimen is collected by the objective lens and magnified to form an image. The Kohler illumination system ensures that the specimen is illuminated evenly and at the correct angle for optimal image formation.

Overall, the Kohler illumination system is an important tool for achieving high-quality images in microscopy, particularly in applications such as brightfield and phase contrast microscopy.

 

 

* 쾰러 조명계 (Kohler illumination) 광원 중심축 빛의 세기와 edge쪽 빛의 세기가 동일하게 만든 조명계

A/B/C 여러 점광원을 통해서 나온 빛은 각 세기가 다를 수 있다.

그냥 mask를 통과하게 되면 회절되는 mask 패턴마다 wafer 상의 크기가 달라지게 된다. 이를 방지하기 위해서... condenser lens에서 하나로 집광해주고 mask로 들어가게 해준다.

 

1) 광원에서 나온 빛이 condenser lens로 집광되어 mask로 모인다.

2) mask에서 회절된 빛이 projection lens를 통해서 모여서 wafer에 간섭을 일으켜서 상이 맺힌다.

3) mask to projection lens까지 거리가 Projection lens to wafer 거리의 4배가 될 경우 4x 라고 한다. 

즉, mask pattern이 100nm 일 경우, 1/4로 줄어서 25nm짜리 pattern을 wafer에 만들 수 있게 된다.

wafer to projection lens center 거리와 projection lens center to edge의 거리를 sin theta로 나타낼 수 있는데, 그것을 NA(numerical aperture)라고 부른다.

마스크를 통과한 빛이 projection lens(pupil) 중에서 상이 맺히는 비율

상이 맺히는 영역 / projection lens 크기 = 상이 맺히는 비율 --> partial coherence 라고 부른다.

partial coherence 값이 점일 경우 (S=0), 완전 coherent 하다고 함.

partial coherence 값이 projection lens만큼 커지면 너무 퍼져서 서로 간섭하기 힘들어지므로 incoherent 하다고 부른다.

S = sigma = partial coherence = 부분 가간섭도

sigma = 0.5라는 것은 = source 크기 / projection lens 크기

0 < Sigma <= 1 (max sigam <= NA)