一种光栅式垂向位置测量系统技术方案

本发明专利技术涉及一种光栅式垂向位置测量系统，依次包括照明单元、投影光栅组、投影单元、探测单元、探测光栅组、图像采集单元和信号处理单元，所述投影光栅组和探测光栅组内均包括2n(n≥1)个不同周期的光栅，且探测光栅组与投影光栅组为中心对称图形，所述照明单元发出的光均匀照射至所述投影光栅组，然后被所述投影单元成像到待测工件表面，经所述待测工件表面反射后，被探测单元成像在所述探测光栅组上，所述图像采集单元采集透过所述探测光栅组的光信号，所述信号处理单元根据所述光信号的光强分布反解光栅组的差频相位，并根据所述差频相位计算所述待测工件的垂向位置信息。本发明专利技术采用光栅测量，提高了垂向位置测量系统的稳定性与使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光栅式垂向位置测量系统。
技术介绍
随着投影物镜工作波长不断减小、数值孔径不断增大，其焦深也愈来愈小，这就需要不断提高对工件表面垂向位置的测量精度，以使其精确地处于投影物镜的最佳焦平面上。目前用于工件表面垂向位置测量的传感器大多采用光电式测量，投影分支将按一定规律排列的测量狭缝成像在被测工件表面，形成测量光斑；测量光斑经被测工件表面反射后被探测光学系统二次成像到探测狭缝面；工件的垂向位置变化将导致探测狭缝面上测量光斑相对于探测狭缝移动，透过探测狭缝的光强也随之变化；根据光强的变化可以反算出工件的垂向位置。但是上述光电式垂向测量系统往往需要包含信号调制的运动部件，该运动部件的性能制约着垂向位置测量系统的稳定性与使用寿命。
技术实现思路
本专利技术提供一种光栅式垂向位置测量系统，以提高垂向位置测量的稳定性，并延长使用寿命。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种光栅式垂向位置测量系统，沿光传播方向依次包括照明单元、投影光栅组、投影单元、探测单元、探测光栅组、图像采集单元和信号处理单元，所述投影光栅组和探测光栅组内均包括2n(n≥1)个不同周期的光栅，且所述探测光栅组与投影光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光栅式垂向位置测量系统，其特征在于，沿光传播方向依次包括照明单元、投影光栅组、投影单元、探测单元、探测光栅组、图像采集单元和信号处理单元，所述投影光栅组和探测光栅组内均包括2n(n≥1)个不同周期的光栅，且所述探测光栅组与投影光栅组为中心对称图形，所述照明单元发出的光均匀照射至所述投影光栅组，然后被所述投影单元成像到待测工件表面，经所述待测工件表面反射后，被探测单元成像在所述探测光栅组上，所述图像采集单元采集透过所述探测光栅组的光信号，所述信号处理单元根据所述光信号的光强分布反解光栅组的差频相位，并根据所述差频相位计算所述待测工件的垂向位置信息。

【技术特征摘要】
1.一种光栅式垂向位置测量系统，其特征在于，沿光传播方向依次包括照明单元、投影光栅组、投影单元、探测单元、探测光栅组、图像采集单元和信号处理单元，所述投影光栅组和探测光栅组内均包括2n(n≥1)个不同周期的光栅，且所述探测光栅组与投影光栅组为中心对称图形，所述照明单元发出的光均匀照射至所述投影光栅组，然后被所述投影单元成像到待测工件表面，经所述待测工件表面反射后，被探测单元成像在所述探测光栅组上，所述图像采集单元采集透过所述探测光栅组的光信号，所述信号处理单元根据所述光信号的光强分布反解光栅组的差频相位，并根据所述差频相位计算所述待测工件的垂向位置信息。2.如权利要求1所述的一种光栅式垂向位置测量系统，其特征在于，所述投影光栅组旋转180度后与投影光栅组完全重合。3.如权利要求1或2所述的一种光栅式垂向位置测量系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福亮，徐荣伟，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31