[发明专利]硅片对准系统

权利要求书

1.一种硅片对准系统，所述硅片对准系统包括照明光源系统、对准成像单元、采样模块以及硅片运动控制单元，其特征在于：

所述照明光源系统为对准成像单元提供照明光源，所述照明光源为单波长的激光；

所述对准成像单元为硅片对准提供准直的对准光束，并采集在所述硅片表面上反射形成的各级反射光强信号给所述采样模块；

所述采样模块将各级反射光强信号转换为电信号，并进行处理得出硅片的位置信号；

所述硅片运动控制单元用以控制硅片标记在对准光束下进行扫描运动；

所述照明光源系统包括980nm半导体激光器，以及由在沿着激光的出射方向依次连接的第一光纤耦合器、光纤放大器、光隔离器、第二光纤耦合器、调制器、偏振控制单元组成的激光器放大环路，其中，

980nm半导体激光器用以产生泵浦光源给所述第一光纤耦合器；

第一光纤耦合器用以将980nm半导体激光器提供的泵浦光源耦合到所述光纤放大器；

光纤放大器用以将所述泵浦光源能量放大和能级跃迁，从而产生对准成像单元需要的1550nm波长的激光；

光隔离器用以防止所述激光反射造成的光能量衰减和信号串扰；

第二光纤耦合器用以将所述激光耦合输出给所述调制器，产生锁模脉冲激光从激光器放大环路输出，同时产生对准光源给所述对准成像单元；

调制器用以产生周期性调制信号，对所述激光产生谐振锁模，产生窄带脉冲激光；

偏振控制单元用以对所述激光的偏振态进行调整，从而使得调制光强最大；

所述对准成像单元包括在沿着激光的出射方向依次排列的硅片、前组透镜、空间滤波装置、后组透镜以及参考单元，其中，

空间滤波装置用以将所述硅片标记反射产生的不同级次的衍射光进行光路调整，并使其最终相干成像于所述参考单元的不同位置；

参考单元用以探测不同衍射级次的光强；

参考单元分别对应不同的空间频率进行分别探测，其上刻有与对应空间频率一致的参考标记。

2.如权利要求1所述的硅片对准系统，其特征在于：硅片、前组透镜、空间滤波装置、后组透镜以及参考单元之间的距离分别为1倍前组透镜的焦距。

3.如权利要求1所述的硅片对准系统，其特征在于：所述采样模块包括光强采样板卡以及计算和控制单元。

4.权利要求3所述的硅片对准系统，其特征在于，所述采样板卡包括：光电探测单元、增益控制单元、滤波器以及模数转换器，其中，

光电探测单元用以将所述激光提供的光信号转换为电信号；

增益控制单元用以对所述电信号进行放大；

滤波器用以对放大后的电信号进行滤波降噪处理；

模数转换器用以将滤波后的电信号进行采样并输出数字信号。

5.如权利要求4所述的硅片对准系统，其特征在于：所述光电探测单元为光电二极管。

6.如权利要求1所述的硅片对准系统，其特征在于：所述光纤放大器为掺饵光纤放大器。

7.如权利要求1所述的硅片对准系统，其特征在于：所述对准光源为窄带脉冲光源。

8.如权利要求1所述的硅片对准系统，其特征在于：所述第一光纤耦合器的输入输出比为50∶50。

9.如权利要求1所述的硅片对准系统，其特征在于：所述第二光纤耦合器的输入输出比为30∶70。