[发明专利]芯片上晶片对准传感器

权利要求书

1.一种传感器设备，包括：

照射系统，所述照射系统被配置成沿照射路径传输照射束，所述照射系统包括可调式光学器件，所述可调式光学器件被配置成朝向被设置为与所述照射系统相邻的衬底上的衍射目标传输所述照射束，其中所述传输在所述衍射目标上产生条纹图案并且产生信号束，信号束包括由所述衍射目标衍射的衍射阶子束；

检测器系统，所述检测器系统被配置成收集所述信号束；以及

处理器，所述处理器被配置成基于所述信号束测量所述衍射目标的特性，

其中所述可调式光学器件被配置成调整所述照射束在所述衍射目标上的入射角度，以将所述条纹图案的周期性调整成匹配于所述衍射目标的周期性。

2.根据权利要求1所述的传感器设备，其中所述衍射目标的所述特性是对准位置。

3.根据权利要求1所述的传感器设备，其中所述可调式光学器件包括棱镜反射镜，所述棱镜反射镜被配置成通过调整所述棱镜反射镜相对于所述照射束的位置来调整所述照射束的位置。

4.根据权利要求3所述的传感器设备，其中所述棱镜反射镜包括基于微机电系统的致动器。

5.根据权利要求1所述的传感器设备，其中所述可调式光学器件包括可变相位调制器，所述可变相位调制器被配置成通过调整所述可变相位调制器的传播常数来调整所述照射束的位置。

6.根据权利要求5所述的传感器设备，其中所述可变相位调制器包括电光调制器、声光调制器、或液晶调制器。

7.根据权利要求1所述的传感器设备，其中所述照射系统包括相干照射源，并且所述照射束包括第一相干离轴照射束和第二相干离轴照射束。

8.根据权利要求7所述的传感器设备，其中所述条纹图案由所述第一相干离轴照射束和所述第二相干离轴照射束的干涉产生。

9.根据权利要求7所述的传感器设备，其中所述照射系统包括：第一光学器件，所述第一光学器件被配置成朝向所述衍射目标传输所述第一相干离轴照射束；以及第二光学器件，所述第二光学器件被配置成朝向所述衍射目标传输所述第二相干离轴照射束。

10.根据权利要求7所述的传感器设备，其中所述第一相干离轴照射束的入射角度和所述第二相干离轴照射束的入射角度是相同的。

11.根据权利要求1所述的传感器设备，其中所述检测器系统包括：固定式光学器件，所述固定式光学器件被配置成收集所述信号束；以及检测器，所述检测器被配置成检测所述信号束的第一衍射阶子束、所述信号束的第二衍射阶子束、和所述信号束的第三衍射阶子束。

12.根据权利要求11所述的传感器设备，其中所述检测器包括多模光纤。

13.根据权利要求1所述的传感器设备，其中所述照射系统和所述检测器系统被间隔开约1度至约3度的角度。

14.根据权利要求1所述的传感器设备，其中：

所述传感器设备的纵向面积不超过约10mm乘10mm；并且

所述照射束的波长是约500nm至约2000nm。

15.根据权利要求1所述的传感器设备，其中所述照射束包括第一相干离轴照射束和第二相干离轴照射束，并且所述检测器系统被设置于所述第一相干离轴照射束与所述第二相干离轴照射束之间。