[发明专利]硅片对准信号采集与处理系统及使用该系统的处理方法

权利要求书

1.一种硅片对准信号的处理方法，采用硅片对准信号采集与处理系统实现，所述硅片对准信号采集与处理系统包括：光解调器，用于将光强信号转换为电压信号；光强模数转换器，用于提供所述电压信号到数字信号的采样与输出；激光干涉仪，用于提供对准扫描过程工件台x、y向位移的测量；位置数据处理器，用于将所述工件台位移转换为基底台的位置采样坐标；时序控制器，用于提供所述光强采样与位置采样的同步触发信号；以及对准信号处理器，用于提供硅片对准信号的处理与拟合，确定对准位置；其特征在于：所述对准信号处理方法采用高阶非线性信号拟合模型，利用分步拟合处理方法，首先获得采样信号的包络线参数，包括直流分量包络线参数和幅值包络线参数，然后在此基础上获得采样信号的相位信息；其中，所述的高阶非线性信号拟合模型表示为：

其中，x为位置采样坐标，I(x)为由对应的光强信号转换而成的电压信号，a_i为直流分量包络线参数，b_i为幅值包络线参数，i＝0，1，2，…，n，k为采样信号的角频率，为采样信号的相位参数，n≥1为模型阶数。

2.根据权利要求1所述的硅片对准信号的处理方法，其特征在于：所述硅片对准信号的处理方法包括如下步骤：

(a)位置采样数据输入；

(b)光强采样数据输入；

(c)包络线拟合，用于获得采样信号的包络线参数，并拟合出上包络线f₁(x)和下包络线f₂(x)，其中：

f₁(x)＝(a₀+a₁x+…+a_nxⁿ)+(b₀+b₁x+…+b_nxⁿ)

＝(a₀+b₀)+(a₁+b₁)x+…+(a_n+b_n)xⁿ    ，

f₂(x)＝(a₀+a₁x+…+a_nxⁿ)-(b₀+b₁x+…+b_nxⁿ)

＝(a₀-b₀)+(a₁-b₁)x+…+(a_n-b_n)xⁿ    ；

(d)获得次级模型：

(e)相位拟合，用于获得采样信号的相位与

(f)相位信息输出。

3.根据权利要求2所述的硅片对准信号的处理方法，其特征在于，所述包络线拟合包括如下计算步骤：

(a)波峰采样数据；

(b)波谷采样数据；

(c)上包络线拟合，获得上包络线参数a₀，a₁，…，a_n以及b₀，b₁，…，b_n；

(d)下包络线拟合，获得下包络线参数a₀，a₁，…，a_n以及b₀，b₁…，b_n；

(e)计算包络线参数，用于提供所述包络线参数。

4.根据权利要求3所述的硅片对准信号的处理方法，其特征在于：所述上包络线拟合步骤利用一系列采样信号的波峰点，基于最小二乘的方法，获得上包络线的参数。

5.根据权利要求4所述的硅片对准信号的处理方法，其特征在于：所述采样信号的波峰点通过逐点比较获得。

6.根据权利要求3所述的硅片对准信号的处理方法，其特征在于：所述下包络线拟合步骤利用一系列采样信号的波谷点，基于最小二乘的方法，获得下包络线的参数。

7.根据权利要求6所述的硅片对准信号的处理方法，其特征在于：所述采样信号的波谷点通过逐点比较获得。