[发明专利]高精度垂向位置测量装置

权利要求书

1.一种高精度垂向位置测量装置，在该装置中，光源发出的测量光束经由被测硅片反射后入射至高速旋转的斩光器，斩光器将测量光束转换成高频光学信号，该高频光学信号被二象限PD接收，二象限PD将高频光学信号转换成两个象限的电信号，对两个象限的电信号进行分析处理得出被测硅片在垂向的位置偏移信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在入射至被测硅片表面之前，通过投影狭缝调整测量光束的尺寸。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，利用准直透镜将光源发出的测量光束转换为平行光，然后入射至投影狭缝。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，利用第一反射镜将投影狭缝出射的测量光束反射至被测硅片表面上。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，利用第二反射镜将被测硅片表面反射的测量光束反射至偏置平板调整机构，以改变光束的偏移方向和偏移量。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，通过第三反射镜将偏置平板调整机构出射的测量光束反射至斩光器。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，入射至斩光器的测量光束能完全通过斩光器上的透光孔。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，透光孔的形状尺寸大于入射的测量光束的光斑的形状尺寸。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当被测硅片的上表面位于最佳焦面处时，二象限PD两个象限测得的能量总和最大，且两个象限的能量之差为零。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，根据两个象限的能量之差来判断被测硅片上表面的垂向位置偏移量和偏移方向。

11.根据权利要求1～10中任意一个所述的装置，其特征在于，通过调整透光孔沿斩光器径向位置、增减透光孔的数量、切换斩光器的旋转速度等手段来改变该装置的调制频率。