[发明专利]同轴对准信号采集和处理控制方法及其关键子系统

摘要

本发明公开了一种同轴对准信号采集和处理控制方法及其关键子系统，通过多个控制模块之间的协调，实现了脉冲激光产生与光强信号采集的同步控制；光强信号采集与位置信号采集的同步控制；对准信号处理与硅片台扫描运动的同步控制；对连续对准扫描机制的支持，其关键子系统中通过光纤使微弱光信号可靠传输到光探测控制单元进行预处理及采样；通过并行光强数据总线可将光强数据高效传输到信号处理单元。

主权项

1.一种同轴对准信号采集和处理控制方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1)：信号采集及处理控制子系统(7)主控单元(24)根据用户选择的对准标记计算相关参数，启动一次同轴对准；步骤2)：信号采集及处理控制子系统(7)主控单元(24)将每次的水平扫描时间、采样频率期望值和采样数目发给同步及运动控制子系统(8)主控单元(25)；步骤3)：同步及运动控制子系统主控单元(25)计算实际的采样频率和数目，并将结果返回信号采集及处理控制子系统主控单元(24)，完成第一级谈判过程；步骤4)：根据实际可执行的采样频率和数目，信号采集及处理控制子系统主控单元(24)生成信号采集和处理参数，并发给信号采集及处理控制子系统(7)中的信号处理单元(13)和光探测接口单元(15)；并通知激光控制子系统(6)主控单元(23)准备开始对准扫描；步骤5)：信号采集及处理控制子系统主控单元(24)向同步及运动控制子系统主控单元(25)发送开始对准扫描运动命令，并将第一级延迟时间和相关运动范围参数发给同步及运动控制子系统主控单元(25)；步骤6)：同步及运动控制子系统主控单元(25)和运动控制单元(10)进行第二级谈判，谈判第一次水平扫描准备时间和匀速扫描时间；步骤7)：同步及运动控制子系统主控单元(25)在运动控制单元(10)中排队并启动第一次水平扫描，然后谈判下一次水平扫描准备时间和匀速扫描时间；步骤8)：同步及运动控制子系统(8)中的同步控制单元(9)产生运动同步信号，协调掩模台承载掩模(4)运动到指定位置和硅片台(3)进行一次水平扫描运动；步骤9)：同步及运动控制子系统中的同步控制单元(9)产生状态同步信号并发送给信号采集及处理控制子系统中的时序控制单元(14)，时序控制单元(14)只有在状态同步信号有效时接收其它信号，否则处于终止状态；步骤10)：硅片台(3)进入匀速扫描阶段后，同步及运动控制子系统中的同步控制单元(9)产生激光触发信号，激光控制子系统中的激光控制接口单元(12)根据接收到的触发信号控制激光器(1)产生激光照明脉冲；步骤11)：根据第一级采样延迟时间，同步及运动控制子系统中的同步控制单元(9)产生光强信号并经信号采集及处理控制子系统中的时序控制单元(14)发送到信号采集及处理控制子系统中的光探测接口单元(15)，光探测接口单元(15)根据第二级采样延迟时间，控制信号采集及处理控制子系统中的光探测控制单元进行光强采样，并读取采样数据；步骤12)：根据采样延迟时间，同步及运动控制子系统中的同步控制单元(9)产生位置信号控制同步及运动控制子系统中的硅片台位置信号采样单元(11)进行掩模台和硅片台位置采样，硅片台位置信号采样单元(11)采样完成后将位置数据发给信号采集及处理控制子系统中的信号处理单元(13)；步骤13)：信号采集及处理控制子系统中的信号处理单元(13)接收到位置数据后向信号采集及处理控制子系统中的时序控制单元(14)请求光强数据，如果时序控制单元处于非终止状态，它将控制信号采集及处理控制子系统中的光探测控制单元(15)将并行光强数据通过光强数据总线(21)传输到信号采集及处理控制子系统中的信号处理单元(13)；步骤14)：信号采集及处理控制子系统中的信号处理单元(13)根据位置和光强数据完成一次单点对准信号合成与处理算法；步骤15)：重复步骤8～14，直到完成本次水平扫描期间的所有对准采样点信号采集和处理过程；步骤16)：同步及运动控制子系统主控单元(25)在第一次水平扫描期间将完成下一次水平扫描的谈判和排队第二次水平扫描，同时开始第三次水平扫描的谈判和排队；步骤17)：第一次水平扫描结束后将立即开始第二次水平扫描，这期间将重复步骤8～15，类似地进行第二次水平扫描期间的对准信号采集和处理过程；步骤18)：第二次水平扫描结束后将立即开始第三次水平扫描，如此直到全部水平扫描完成；步骤19)：同步及运动控制子系统中的同步控制单元(9)使得同步状态信号无效，信号采集及处理控制子系统中的时序控制单元(14)将处于终止状态，此时信号采集及处理控制子系统中的信号处理单元(13)开始进行对准信号的后处理，并将处理结果返回信号采集及处理控制子系统主控单元(24)，完成一次同轴对准过程。