用于電容式測量系統的有源屏蔽的制作方法
【專利摘要】一種產生表示對一目標的測量位置或距離的測量信號的電容式測量系統。該系統具有第一電路，其包括：薄膜電容式傳感器(1a)，配置成提供取決于測量位置或距離的傳感器電容；電纜(30a)，包括傳感器接線(31a)和同軸屏蔽導體(32a)，電纜具有遠程末端和本地末端，傳感器接線在電纜的本地末端處電連接到電容式傳感器；電壓源(24a)，具有在電纜的遠程末端處連接至傳感器接線的輸出端子，并被配置成供給電容式傳感器能量，并以與傳感器接線大致相同的電壓供給屏蔽導體能量；以及電流測量電路(21a)，其具有第一和第二輸入端子和一輸出端子，電流測量電路與電壓源和傳感器接線串聯連接，其中第一輸入端子連接到電壓源的輸出端子并且第二輸入端子在電纜的遠程末端處連接到傳感器接線，電流測量電路布置成測量在傳感器接線中流動的電流并且在輸出端子處產生測量信號。
【專利說明】用于電容式測量系統的有源屏蔽
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于距離測量的電容式傳感器，并且尤其是涉及用于測量對于光刻設備內的目標的距離的電容式傳感器。
【背景技術】
[0002]在許多應用中，非常精確地測量電流都是很重要的。例如，帶電粒子和光學光刻機器與檢測機器通常都會需要對從該機器的最終透鏡元件到晶圓或是其它待曝光或檢測的目標的表面的距離進行高度準確的測量。這些機器以及其它具有可移動部件的裝置經常要求各種部件精確地對齊，而這種精確對齊可通過測量從可移動部件到一參考點的距離來實現。在這樣的要求精細的位置或距離測量的應用中可利用電容式傳感器。當將能量供給電容式傳感器之后，電流會流經該傳感器，并且此電流會依照傳感器元件與相對表面之間的距離而改變。可利用對此電流的精確測量結果來準確地確定該所測距離。
[0003]為對電流進行測量，可利用一測量電路，其中以待測量的電流作為輸入而且提供測量信號作為輸出，該信號通常為電壓的形式，同時可被進一步處理并轉換成數字信號。但存在若干因素會導致這種測量電路中的誤差。這些因素包括測量電路的輸入電路內的雜散阻抗；輸入電路的有限共模抑制比(CMRR);以及該測量電路中與共模無關的傳送功能上的不準確度。這樣的雜散阻抗的值可例如根據諸如溫度這樣的因素而變化，并且輸入的干擾也可能隨著時間而改變。從而導致難以對這些影響進行補償。
[0004]通常有必要將用于驅動電容式傳感器以及用于產生所期望的測量信號的電子測量電路設置在與傳感器相距一段距離處，原因是其中設置有傳感器的不友善環境，或者缺少適當空間以供這些電路設置在靠近傳感器之處。在諸如EUV和帶電粒子系統的現代光刻應用中，這些傳感器通常放置在對于污染物和外部干擾非常敏感的真空環境內，并且如果它們位于真空環境內，則在從電路上去除熱能方面會產生問題，同時對這些電路的維護也造成妨礙。
[0005]這些傳感器與設置在遠程處的驅動和測量電路之間的線路連接會將寄生電容引入系統內，故而影響到傳感器的讀數。如果能夠將測量電路設置在傳感器探針處，則可直接地且正確地測量傳感器電流。由于被布線系統引入的這些并行寄生電容，因此在具有設置在遠程的測量電路的系統里通常會避免進行對傳感器內電流的測量。傳統的解決方案會引入需要加以考慮的測量誤差，通常通過校準組合起來的傳感器和接線裝置來解決這種誤差。接線連接越長，這些問題就會愈加地嚴峻。
[0006]對于校準傳感器以及傳感器接線的需求會降低設計和構建傳感器系統的靈活性并且提高了它們的成本，此外每當更換傳感器或其接線時還另需進行再校準，因而使得更換操作變得復雜、耗時且成本高昂。
【發明內容】
[0007]本發明尋求解決或減輕上述缺點，以提供經改善的電容式測量系統，用于產生代表對一目標的測量位置或距離的測量信號。該系統包括:第一電路，其包括配置成提供取決于測量位置或距離的傳感器電容的薄膜電容式傳感器；電纜，其包括傳感器接線和同軸屏蔽導體，該電纜具有遠程末端和本地末端，該傳感器接線在電纜的本地末端處電連接到電容式傳感器；電壓源，其具有在所述電纜的遠程末端處連接至所述傳感器接線的輸出端子，并且被配置成供給所述電容式傳感器能量，并以與所述傳感器接線大致相同的電壓供給所述屏蔽導體能量；以及電流測量電路，其具有第一和第二輸入端子和一輸出端子，電流測量電路與電壓源和傳感器接線串聯連接，其中第一輸入端子連接到電壓源的輸出端子并且第二輸入端子在電纜的遠程末端處連接到傳感器接線，電流測量電路布置成測量在所述傳感器接線中流動的電流并且在其輸出端子處產生測量信號。
[0008]該系統的配置提供能夠產生非常精確的距離與位置測量結果的低成本系統。利用傳感器的薄膜構造使得能夠利用低成本的制造技術并且避免傳統電容式傳感器的昂貴精密制造處理。利用電壓源供給電容式傳感器能量，而非更復雜的電流源，可降低電路的成本及復雜度而不會犧牲測量結果的準確度。利用將電纜與有源屏蔽相連的配置使得電路(例如電壓源和電流測量電路)能夠被設置成遠離傳感器。這點具有顯著意義，原因是一般說來由于在該傳感器位置處缺少空間或者由于其它限制狀況而難以將這些電路設置在靠近這些傳感器之處。電壓源與電流測量電路，以及它們對電纜和傳感器的連接的布置方式提供了一種手段，其能以簡單的布置方式抵消由連接傳感器與測量電路的電纜系統所引入的寄生電容的效應，這減少或消除在傳統解決方案中存在的測量誤差來源。這些因素可促成一種位置/距離測量系統，該系統能夠應用于眾多狀況，而可實現低成本但能對光刻或其它類型復雜系統內的許多可移動構件的位置進行精確測量和控制。
[0009]測量系統的傳感器接線和屏蔽導體可為同軸電纜的元件，該傳感器接線包括同軸電纜的纜芯導體,并且該屏蔽導體包括同軸電纜的外部導體。同軸電纜可以為三軸式電纜，其進一步包括同軸于且圍繞于屏蔽導體的接地外部屏蔽導體。
[0010]測量系統可進一步包括第二電路，該第二電路包含第二電容式傳感器、包括第二傳感器接線和第二屏蔽導體的第二電纜、第二電壓源以及第二電流測量電路，所述第二電路按照與第一電路相同的方式布置，其中電壓源和第二電壓源產生彼此為180度反相位的電壓，以便為按差分對方式布置的電容式傳感器和第二電容式傳感器供給電能。
[0011]測量系統的電壓源可配置成產生三角AC電壓波形，并且該電壓源可進一步配置成產生具有恒定頻率、恒定振幅以及交替的具有恒定斜率的正與負斜率的波形。
[0012]該測量系統可配置成使得由電壓源供應給傳感器接線及屏蔽導體的電壓為大致相同。該屏蔽導體可直接地連接至電壓源的輸出。測量系統可配置成驅動屏蔽導體并且將該屏蔽導體耦接至傳感器接線，使得傳感器接線上的電壓會依循屏蔽導體上的電壓。這是與傳統布置方式相反的情況，傳統布置方式中是驅動傳感器接線并且該傳感器接線上的電壓會被復制到屏蔽導體上。
[0013]測量系統可進一步包括屏蔽驅動器，該屏蔽驅動器串聯在電壓源與電流測量電路之間。該屏蔽驅動器的輸出可被導引連接至屏蔽導體，以按大致相同的電壓來驅動傳感器接線和屏蔽導體。
[0014]本發明進一步提供一種電容式測量系統，該系統包含:電纜，該電纜包括傳感器接線以用于連接至電容式傳感器，該電纜還具有屏蔽導體；電壓源，用于供應電壓給傳感器接線和屏蔽導體能量；電流測量電路，其串聯在電壓源與傳感器接線之間，用于對傳感器接線中的電流進行測量；以及屏蔽驅動器，其串聯在電壓源與電流測量電路之間，屏蔽驅動器的輸出直接地連接到屏蔽導體；其中系統配置成使得屏蔽驅動器直接地驅動屏蔽導體而且經由電流測量電路驅動傳感器接線。
[0015]在另一方面中，本發明包括一種用于前述系統的電容式測量裝置，該裝置包含:電壓源；電流測量電路，其具有連接至電壓源的輸出的第一端子；連接點，用于將傳感器電纜的傳感器接線連接至電流測量電路的第二端子；以及連接點，用于將傳感器電纜的屏蔽導體直接地連接至電壓源的輸出。
[0016]在進一步的方面中，本發明包括一種用于測量電容的方法，包括:將電容式傳感器連接至傳感器接線的第一末端；提供屏蔽導體(32a)，其適用于將傳感器接線與電干擾屏蔽；將交流電壓供應至傳感器接線的第二末端且供應至屏蔽導體；以及對在傳感器接線內流動的電流進行測量。
[0017]在又另一方面中，本發明提供一種用于處理含有第一信號和第二反信號的差分測量信號的測量電路，該電路包含:第一電路，其用于產生多個相位偏移基準信號；以及第一采樣電路，用于在第一正循環期間采樣該第一信號，以及在第二正循環期間采樣該第二反信號，以產生第一樣本輸出。可提供第一低通過濾器以用于過濾該第一樣本輸出，產生表不差分測量信號的峰值振幅的第一測量信號。該測量電路可另外地含有第二采樣電路，用于在第一負循環期間采樣該第二反信號，以及在第二負循環期間采樣第一信號，以產生第二樣本輸出。可提供第二低通過濾器以用于過濾該第二樣本輸出，以產生表示該差分測量信號的峰值振幅的第二測量信號。
[0018]測量電路可含有用于將第一測量信號和第二測量信號相減的電路。第一采樣電路可配置成在差分測量信號的循環的末端部分期間對差分測量信號采樣。
[0019]本發明還提供一種光刻機器，其包括用于承載晶圓的載臺、投射透鏡元件和配置成測量晶圓與投射透鏡元件之間的距離的電容式傳感器，該機器進一步包括如前文所述的電容式感測系統。該光刻機器也可包括如前文所述的測量電路。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]現將參考附圖中所示的具體實施例進一步解釋本發明的各個方面，其中:
[0021]圖1為電容式傳感器探針和接地導體目標的圖；
[0022]圖2為在具有未接地目標的差分測量裝置裝置中兩個電容式傳感器探針的圖；
[0023]圖3為結合有電壓源和電流測量電路的有源防護電路及同軸電纜的圖；
[0024]圖4為，在差分傳感器對裝置中，具有電壓源以及驅動傳感器接線和屏蔽導體兩者的屏蔽驅動器的測量電路的圖；
[0025]圖5為圖4的測量電路的變形的圖，而其中屏蔽驅動器集成到電壓源中；
[0026]圖6為應用于圖4或圖5的測量電路的三軸式電纜的圖；
[0027]圖7A為用于驅動電容式傳感器的三角AC電壓波形的圖；
[0028]圖7B為由圖7A的三角電壓波形產生的理想AC電流波形的圖；
[0029]圖7C為由圖7A的三角電壓波形實際上產生的AC電流波形的圖；
[0030]圖8為連接到三軸式傳感器電纜的薄膜電容式傳感器的截面圖；[0031]圖9A為薄膜電容式傳感器組對的截面圖；
[0032]圖9B為圖9A的薄膜電容式傳感器組對的頂視圖；
[0033]圖10為用于在帶電粒子光刻機器中進行距離測量而實施的電容式傳感器和測量電路的簡化圖；
[0034]圖11為具有多組薄膜電容式傳感器的模塊式光刻系統的簡化視圖，該薄膜電容式傳感器用于可移動部件的位置測量；
[0035]圖12為具有饋入到電源內的輸入電壓干擾的電流測量電路的簡化功能圖；
[0036]圖13為圖12中的電流測量電路的簡化圖，其負載由電壓源所驅動；
[0037]圖14為用運算放大器實現的電流測量電路的簡化圖；
[0038]圖15為圖14中用于測量來自電容式傳感器的電流的電流測量電路的簡化圖；
[0039]圖16A-圖16C為用于圖13-圖15的電流測量電路的信號的波形圖；
[0040]圖17為電流測量系統的一個具體實施例的簡化電路圖；
[0041]圖18A-圖18K為圖17的電路所產生的波形的示例；以及
[0042]圖19為電流測量系統的電路布局的簡化方塊圖。
【具體實施方式】
[0043]后文中說明本發明的各種具體實施例，而這些是僅作為示例的方式并且參考附圖所提供的。
[0044]電容式傳感器利用在兩個導體表面之間建立起的均勻電場。在短距離中，施加電壓與表面之間的距離成正比。單板傳感器測量在單個傳感器板與導電目標表面之間的距離。
[0045]圖1顯示測量接地導體目標2的位置或到接地導體目標2的分隔距離的單個電容式傳感器探針I。當供應以AC電流時，電流將沿著路徑3從傳感器經由傳感器-目標電容4流至目標，并且再從該目標經由目標-接地阻抗5流至接地。傳感器兩端的電壓將按照分隔傳感器探針于目標表面的距離而改變，并且測量此電壓將可提供該目標位置或是從傳感器探針到目標的距離的測量結果。此測量結果的準確度取決于傳感器對傳感器-目標電容4進行測量的準確程度。
[0046]圖2顯示兩個用于差分測量目標2的位置或分隔距離的電容式傳感器探針Ia和Ib的裝置。傳感器被供應以具有180度相位偏移的AC電流，使得電流將沿著路徑6從一個傳感器經由傳感器-目標電容4a流至目標，并且從目標經由另一個傳感器-目標電容4b流至另一個傳感器。這種以反相信號來驅動兩個傳感器的裝置可有效地防止電流通過目標流至接地，并且可將目標至接地的阻抗的效應降至最低。這對于未接地的目標而言也很有用，原因是可讓電流從一個傳感器流至另一個傳感器而無需接地返回路徑。
[0047]該電容式傳感器可由AC電壓源或AC電流源供給能量，并且對因此產生的在傳感器兩端的電壓或經過傳感器的電流進行測量。所產生的測量信號取決于該傳感器的傳感器至目標的電容。可相對于測量電容器和測量電流/電壓來校準該系統。
[0048]在一般情況下，在工業應用中應用該電容式傳感器的之環境通常為不適合驅動電容式傳感器的電流或電壓源及用于處理傳感器的信號的測量電路的位置。因此，驅動源和測量電路通常位于傳感器的遠程處而需要連至傳感器的電纜連接。傳感器與遠程電路之間的纜線連接將會在系統內引入額外的不合需要的電容，即使是當該電纜為較短時也是這樣。
[0049]圖3為顯示這樣的電纜連接以及由該電纜引入傳感器系統的電容的圖。該傳感器至目標電容4為待測的電容(又稱為傳感器電容)，該值取決于傳感器與目標之間的距離。電纜30包含中心導體31和同軸屏蔽導體32，并且該電纜會在傳感器接線31與屏蔽32之間引入雜散電容36，這又稱為電纜電容，同時在屏蔽32與接地之間引入雜散接地電容37。
[0050]電壓源20通過電流測量電路21連接至傳感器接線31的一端，并且電容式傳感器的測量電極連接至該傳感器接線的另一端。電壓源20供應AC電壓以供給電容式傳感器I能量，并且電流測量電路21通過電容式傳感器I來測量在傳感器接線31中的電流。流經傳感器接線31的電流根據傳感器電容4而改變，而此電容隨著由該傳感器所測量的距離而變。
[0051]在傳感器接線31中流動的電流將包括因流經傳感器電容4的電流而產生的分量，還包括因流經該電纜電容36的電流而產生的分量。電纜電容36與傳感器電容4相比應為較小的，理由是，相比于期望測量的流經傳感器電容的電流，高的雜散電容會增加流經雜散電容的電流的比例值，并且降低測量的敏感度。不過，電纜電容通常很大并且會對傳感器系統敏感度產生負面效應。
[0052]可利用有源防護來最小化電纜電容的效應。圖3顯示利用屏蔽驅動器24的傳統裝置，該屏蔽驅動器24包括單一增益放大器/緩沖器，其輸入連接至傳感器接線31的端部且其輸出連接至屏蔽32。該屏蔽驅動器24以與出現在傳感器接線31上的(大致)相同的電壓來供給屏蔽32能量。由于傳感器接線31和屏蔽導體32在它們之上具有幾乎相同的電壓，因此它們之間僅有很小的電壓差，并且只有少量電流會流過電纜電容36，同時在這些導體之間的電纜電容36的效應會降低。實際上，該屏蔽驅動器的增益只趨近于1.0的增益，并且一定能預期到該增益的一些偏離。任何這種在增益上的偏離都會在屏蔽32與傳感器接線31之間產生小的電壓差，使得出現跨電纜電容36的電壓。這導致電流流過電容36并且降低了傳感器系統的敏感度。對于長的電纜(具有更大的電纜電容)和較高的測量頻率來說，這種裝置甚至會變得更加無效。
[0053]流過雜散電纜至接地電容37的電流是由屏蔽驅動器24供應的。對屏蔽驅動器24的輸入電流將會對由電流測量電路21所測得的電流有貢獻而導致誤差，但是由于屏蔽驅動器具有高輸入阻抗并且其輸入電流相對較小，因此產生的誤差小。不過對于長電纜及較高測量頻率而言，這種布置難以實現。屏蔽驅動器還具有一些輸入電容，而這會吸收額外的電流。所測得電容為該傳感器電容4與這些額外誤差電容的總和；即屏蔽驅動器24的單位增益的偏離乘以雜散電容36和屏蔽驅動器24的輸入電容。
[0054]可通過如圖4所示那樣重新布置電路來減少該測量誤差。這種布置用于驅動兩個為差分對布置形式的電容式傳感器。對于其中的目標(或目標的部分)并非導體或者目標否則為與接地隔離的位置測量系統來說，可按差分對布置方式利用第二傳感器和具有反向驅動器的第二測量電路，即如圖4所示。
[0055]電壓源20a的輸出連接至屏蔽驅動器24a的輸入,并且屏蔽驅動器24a的輸出連接至電流測量電路21a的一個端子，而電流測量電路21a的另一端子連接至傳感器接線31a。相同的布置應用于電壓源20b、屏蔽驅動器24b、電流測量電路21b以及傳感器接線31b。這些電壓源20a和20b產生彼此有180度相位偏移的AC電壓波形。該目標通過兩個傳感器電容4a和4b在兩個傳感器Ia與Ib之間傳導交流電。對于兩個測量系統而言,該目標表現地象虛擬接地；而如果傳感器電容4a及4b為相等的，則如此可為最優。當計算出兩個電流測量值22a與22b之間的差時，該目標的電位將作為共模式干擾被移除。
[0056]將屏蔽驅動器的輸入移到位于該電流測量“之前”的點處可從該電容式測量中省略屏蔽驅動器的輸入電容，因此從測量結果中消除了此誤差成份。這也可視為將屏蔽驅動器輸出前饋至屏蔽導體。電壓源輸出仍會被傳送至傳感器接線，并且也被直接地連接以驅動屏蔽導體，而非緩沖傳感器接線電壓以加載該屏蔽導體。在電壓源與測量電路之間串聯該屏蔽驅動器具有額外的益處，即能夠移除因偏離于屏蔽驅動器的單位增益所造成的誤差，這是因為屏蔽驅動器輸出連接至傳感器接線(經由該測量電路)和屏蔽導體兩者。
[0057]圖5顯示進一步的改進方式，其具有與圖4相同的配置，但省略了分離的屏蔽驅動器24a/24b，而該項功能與電壓源20a/20b相集成，以驅動系統之內的所有電容。這種布置利用同一個驅動器用于傳感器接線和屏蔽導體兩者，并且測量在該傳感器接線之內流動的電流。所獲的系統可達到簡化目的，同時還消除了傳統裝置中存在的測量誤差的來源。
[0058]圖4和圖5的布置有效地消除了傳感器接線31與屏蔽導體32之間的任何電壓差，使得電纜電容36兩端的電壓可忽略。這有效地消除通過電纜電容36的電流，并且由電路21所測得的電流實際上僅為流過傳感器電容I的電流。將電流測量電路的輸入阻抗制造得足夠低，使得供應至傳感器接線和屏蔽導體的電壓近似于相等。
[0059]流經屏蔽32與接地間的電容37的電流是從電壓源20或分離的屏蔽驅動器24供應的，并且此電流不會形成測量的電流的一部分，并且對在電壓源的輸出處的電壓僅產生二階效應。在此裝置中，對屏蔽驅動器的單位增益的任何偏離以及屏蔽驅動器的輸入電容的效應兩者都會被消除。
[0060]實際上，圖4及圖5的布置導致驅動該屏蔽導體32并且將該屏蔽耦接于傳感器接線31，使得傳感器接線的電壓是因屏蔽上的電壓而產生的。這與傳統布置方式相反，在傳統布置中是驅動傳感器接線并且該傳感器接線的電壓會被復制到屏蔽導體上。在此設計中，焦點被從主要是針對于測量流過傳感器的電流(并藉此測量傳感器電容和距離值)而同時考慮到因寄生電容產生的電流泄漏，改變成主要是關注于通過控制屏蔽導體電壓來為準確的傳感器電流測量提供適當環境，實現這一點成為主要問題，而測量傳感器電流成為次要問題。
[0061]也可將接地外部屏蔽導體增加到圖4及圖5的配置中，以減少來自任何鄰近噪聲源的干擾。圖6顯示電纜30a，其接地外部屏蔽導體33a設置成圍繞(內部)屏蔽導體32a。在本具體實施例中，該電纜為三軸式電纜，接地屏蔽33a構成最外部導體。接地屏蔽優選地連接至位于電纜遠程端，例如靠近測量電路21a，的分離的接地。此接地為屏蔽接地，并且優選地并非連接至該傳感器的任何接地。利用如上所述的圍繞每條電纜的接地屏蔽，或是通過圍繞電纜30a和30b兩者設置單條接地屏蔽，可減少其它鄰近系統的干擾。
[0062]常規的電容感測系統通常是利用電流源驅動傳感器，并且測量傳感器電容兩端的所得電壓。而本發明，例如圖4-6中所示的配置，則是利用電壓源以及電流測量。該電壓源優選地產生具有恒定峰值振幅、恒定頻率以及交替的具有恒定斜率的正負斜率的AC三角電壓波形，如圖7A所示，但也可采用其它波形。典型值為5V尖峰至尖峰的振幅和500kHz的頻率。該電壓源優選地具有低輸出阻抗，以在變動負載的條件下達到恒定振幅輸出，并且可利用例如高電流運算放大器來實現。
[0063]該屏蔽驅動器可實現為運算放大器，并且最好是具有低輸出阻抗。該屏蔽驅動器可集成在電壓源內，以驅動傳感器接線和屏蔽導體兩者，如前文所述。
[0064]三角電壓源波形的示例可如圖7A所示，其在理想情況下產生如圖7B所示的方波電流波形，其中該電流波形的振幅會依照所測得的電容而改變。然而，實際上該三角電壓波形會產生不完美的電流波形，即更類似于如圖7C所示的波形。該電流測量電路21可配置成在該波形的一部分處在接近各個半周期結尾處(此處振幅已經穩定)，來對電流波形的振幅進行測量，以降低在電流波形中這種可變不完美性的效應。電流測量電路21可以為電流至電壓轉換器，并且優選的是具有低輸入阻抗、高準確度和低失真。
[0065]該電容式傳感器可以是常規的電容式傳感器，或是如美國專利申請第12/977，240號的薄膜結構，該申請整體并入本文中作為參考。圖8說明了三軸式電纜30到電容式傳感器的連接。在本示例中，薄膜傳感器40包含由薄膜導體層形成的電極41、42、43，以及中間薄膜絕緣層45。傳感器接線31連接至傳感器的感測電極41，屏蔽導體32連接至背側防護電極42，并且接地外部屏蔽導體連接至屏蔽電極43。類似的連接方案可應用于同軸電纜以及其它類型的傳感器。
[0066]圖9A和圖9B顯示構造成單個集成單元的傳感器組對的示范性實施例，其可用作差分傳感器。在這些實施例中，該集成單元包括兩個傳感器40a和40b，分別具有各自的感測電極41a、41b和各自的背側防護電極42a、42b。該傳感器組對的兩個傳感器共享與該傳感器組對集成的單個屏蔽電極43，或可替換地，其上固定有傳感器組對的導體板46可用作屏蔽電極。這兩個傳感器40a、40b優選地如本文所述的差分對那樣工作，其中各個傳感器由與該組對的另一傳感器為反相位，而且優選的是180度反相位，的電壓或電流所驅動，并且進行差分測量以抵消共模式誤差。
[0067]圖9B顯示該傳感器組對的頂視圖。背側防護和感測電極形成為圓角四邊的形狀，該形狀設計成能適應例如光刻機器的最終透鏡元件周圍的角落位置。電極也可以形成為圓形的形狀，以產生大面積感測電極。
[0068]上述的布置可以有許多替換方式。例如可使用同軸、三軸式或是具有四個或更多導體的電纜。也可使用具有按非同軸布置的一個或更多屏蔽導體的電纜，例如，導體布置成扁平配置，而在任一側上具有屏蔽導體和中心傳感器接線。該屏蔽驅動器可以與電壓源相分離或集成到電壓源中。可利用單個電壓源來驅動多個傳感器。這在屏蔽驅動器與電壓源相集成的配置中會特別有利，這樣可大幅地減少該傳感器系統中所使用的單獨部件的數量。
[0069]可利用一些示范性計算來說明本發明的性能改善結果。對于具有4_感測表面直徑的傳感器，在0.1mm標準測量距離處可導致標準傳感器電容為約lpF。RG178類型且長度為五米的電纜可在核芯與屏蔽導體之間產生約500pF的電纜電容。具有IOOMHz的增益帶寬因子及IMHz測量頻率的屏蔽驅動器放大器可產生0.99的增益，即與單位增益偏離0.01。利用這些示范性數值，就能夠估算出上述配置的穩態性能。如圖3所示的常規有源屏蔽配置可獲得下列的電容測量結果:lpF+(l-0.99)X500pF=6pF。這種很大的誤差通常是通過對傳感器和電纜的合并系統進行校準來補償的。具有如圖4-圖6所示的用于傳感器接線和屏蔽導體兩者的合并驅動器的配置可獲得下列電容測量結果:lpF+(l-l)X500pF=lpF。在本示例中，可消除500%的測量誤差而無需對該合并傳感器/電纜系統進行校準。
[0070]當外部干擾造成屏蔽導體內的電流改變時，也可估算出上述配置的性能。例如，假設屏蔽導體內的電流的變化造成屏蔽驅動器中出現額外的1%增益誤差，則如圖3所示的常規有源屏蔽配置會獲得下列的電容測量值:IpF+(1-0.98)x500pF=llpF。假設屏蔽/接線驅動器中有相同的1%增益誤差，則具有如圖4-圖6所示的合并驅動器的配置組態會得到下列的電容測量值:0.99x(lpF+(l-l)x500pF) =0.99pF。這表示0.0lpF的誤差偏離，即僅有1%。電纜長度/負載的敏感度降低到約1%。
[0071]圖10顯示為在帶電粒子光刻機器中進行距離測量所實施的電容式傳感器I和測量電路103的簡化示圖。該光刻機器產生帶電粒子射束，以曝光被安裝在可在水平和豎直方向上移動的載臺100上的目標2,諸如娃質晶圓。電容式傳感器被安裝在靠近光刻機器的投射透鏡102的最終元件的平板上，布置成測量從投射透鏡元件到待曝光的晶圓的表面的距離。傳感器經由電纜30連接至測量系統103，這可包括處于本文中描述的任意配置的電壓源20和電流測量電路21。測量系統103產生電流測量信號，此信號會被傳送至控制系統104，而該系統104又根據該測量信號來控制載臺100的移動，以將該目標2帶到與光刻機器的投射透鏡相距期望距離處。
[0072]圖11顯示說明一模塊式光刻設備500的主要元件的簡化方塊圖。光刻設備500優選地以模塊方式設計以允許維護更簡便。主要的子系統優選地以自包含且可移除的模塊形式構造，使得它們能夠在對其它子系統的干擾盡可能小的情況下從光刻設備移除。這對于封閉在真空室內的光刻機器來說會是特別有利的，在這種情況下對機器的接近受到限制。因此能夠快速地移除和更換故障子系統，而無需非必要地斷開或干擾到其它系統。
[0073]在圖11所示的實施例中，這些模塊式子系統包括:照射光學器件模塊501，其包含帶電粒子射束源301和射束準直系統302 ;孔徑陣列和聚光透鏡模塊502，其包含孔徑陣列303和聚光透鏡陣列304 ;射束切換模塊503，其包含多孔徑陣列305和細射束阻斷器陣列306 ;以及投射光學器件模塊504，其包含射束停止陣列308、射束偏轉器陣列309和投射透鏡陣列310。這些模塊設計成相對于一對齊框架滑動進入和退出。在圖11所示的實施例里，對齊框架包含從對齊外部子框架506經由振動阻尼固定件530所懸吊的對齊內部子框架505。框架508經由振動阻尼固定件507來支撐該對齊子框架506。該目標或晶圓330安置在基板支撐結構509上，該基板支撐結構繼而又放置在夾盤510上。該夾盤510設置在載臺短行程511和長行程512上，該載臺短行程511和長行程512布置成在各種水平和豎直方向上移動該載臺。光刻機器封閉在真空室335內，該真空室可包括一個或多個mu金屬(磁性金屬)屏蔽層515，并且安置在由框架構件521所支撐的基底平板520上。
[0074]在圖11所示的實施例中利用五組電容式傳感器來測量該光刻機器內的各種元件的位置或距離。傳感器集合401布置成測量最終透鏡元件與目標330之間的距離，例如圖10中所示的。傳感器集合402布置成測量被安裝在最終透鏡元件附近的光學對齊傳感器與目標330或夾盤510之間的距離，藉此促進用于對齊目標和載臺的對齊傳感器射束的聚集。傳感器集合403布置成通過測量相對于長行程載臺512的距離按水平(X、Y軸)和豎直(Z軸)位置來測量短行程載臺511的位置。傳感器集合404布置成根據相對于子框架505的測量值按水平和豎直位置來測量該懸吊的子框架505相對于對齊子框架506的位置。而傳感器集合405布置成根據相對于子框架505的測量值按水平和垂直位置來測量照射光學器件模塊501的位置。
[0075]在圖10和圖11所示的任何一種應用中使用的電容式傳感器優選是薄膜傳感器，并且也可以布置成組對的形式，以用于進行差分運算。這些傳感器可以為圖8中所示的類型，優選地利用圖8所示的布置方式連接至電纜30。傳感器也可用在單個信號基板上的多個感測電極來構造，諸如圖9A、9B所示的傳感器組對。利用薄膜構造使得能夠以低成本構造這些傳感器，并且使得這些傳感器能夠設置在不適于具有較大尺寸的常規傳感器的狹窄空間內和該光刻機器的部件上。按差分模式操作傳感器使得能夠利用這些傳感器來測量距未接地的相對表面的距離，而無需從該相對表面到測量系統的返回電氣連接。在傳感器布置成測量相對可移動部件的距離的應用中，以及在難以或不利于實現對于感測系統的可移動部件的電氣連接的應用中，后一種因素是有利的。
[0076]這些傳感器集合可布置成六個傳感器的集合，以構成三個差分傳感器組對，用于測量三條軸線，即水平(X、Y軸)和垂直(Z軸)方向。這可通過將這些差分傳感器組對安置成定向為用于在各個方向上測量距一適當相對表面的距離來實現。可利用來自傳感器的測量信號來調整光刻機器的可移動部件的位置，例如利用壓電馬達來進行小的移動，從而在該系統內獲得該部件的適當對齊。
[0077]各組傳感器可經由電纜30連接至相對應電流測量電路，該電路位于真空室外并且遠離光刻機器的機柜里。圖19顯不載有多個電路板601的機柜600的實施例。每個電路板601提供對于電容式傳感器40的電流測量電路，而一對電路板602則提供對于差分傳感器組對的電流測量電路。信號發生器605可從電壓源20提供AC電壓信號，例如三角電壓波形，以供給電容式傳感器能量，如前文所述。各個電路板經由連接器612和電纜30連接至薄膜電容式傳感器40。電流測量輸出信號則是經由另一連接器輸出到模擬數字轉換器613,以轉換成數字信號，以便用于控制光刻機器。電源610可經由電源連接器611將電力提供至電路板。
[0078]這些電流測量電路21、21a、21b可實現為，例如電流至電壓轉換器或電流至電流轉換器。但是存在多項因素會對這樣的測量電路中的誤差有貢獻。這些因素包含測量電路的輸入電路的雜散阻抗；該輸入電路的有限共模拒絕比值(CMRR);以及該測量電路的與共同模式無關的傳送功能上的不準確度。
[0079]圖12為電流測量電路70的功能示意圖。該電路會對在輸入端72處來自AC或DC電流源CS的輸入電流Ics進行測量。該電流Ics中的一部份會分散在測量電路的輸入電路中，此部份由I?表示。在該輸入端72上相對于該電路的電源電壓的電壓干擾會造成流經內部阻抗Zcm的電流Icm產生變動。結果是，由該電路實際上測得的電流Inreas會略微地小于預期測量的輸入電流1?，導致測量上的小誤差。電流I?是因為輸入電路內的雜散阻抗以及輸入信號中的共模干擾產生的。穩態誤差可被校正，但是難以對電流工⑶進行補償，原因在于雜散阻抗的值可依照諸如溫度的因素而變化，同時輸入上的共模干擾也隨時間而變化。
[0080]可通過利用在測量電路輸入端子處存在的相同電壓驅動供應電壓，來減少這些測量誤差。通過這種方式，可將輸入上的干擾傳送至供應電壓，以減少或消除由輸入信號與測量電路內部電路之間的變化電壓差而造成的在測量電路中流動的電流。
[0081]電流測量電路的電壓供應端75和76連接至含有電壓源77a、77b的電源。電壓源VD設置成將輸入端處的電壓干擾饋送至電源，以使得輸入信號與測量電路供應電壓之間的電壓差會維持恒定。電壓源VD連接至測量電路電源，使得電源電壓也是由任何出現在測量電路輸入端處的電壓所驅動。電壓源VD可由電路內的適當反饋或前饋所提供。
[0082]圖13是顯示圖12的電流測量電路的功能示意圖，其中該電壓源VD用于供給一負載71能量。用電壓源VD驅動負載71可產生電流1?，此電流為在電路輸入端72處所測得的電流。所以，耦接到電流測量電路的電源的干擾電壓VD為驅動負載71以產生待測量的電流1?的電壓。將該干擾電壓饋送至電流測量電路的電源內可導致移除在電流測量電路內由于干擾電壓造成的變化電壓差。這樣可去除電流測量結果中的誤差來源。
[0083]在圖13所示的實施例中，也可由差分電路79從電流測量電路70的輸出減去干擾電壓VD。在電流測量電路70輸出端74處的輸出信號將具有疊加在由于測量輸入電流Ics所得到的信號上的干擾電壓VD。因此，可利用減去該干擾電壓VD來分隔出該輸出信號中表示輸入電流測量值的部分。
[0084]圖13內的實施例顯示由兩個電壓源77a、77b供電的兩個電源端子，這兩個電壓源77a、77b典型地將正和負DC電壓供應至正和負電源端子。可作為替代使用單個電源端子和/或單個電源電壓源。在本實施例中，干擾電壓經由電容器78a、78b饋送至電源端子，使得會將干擾電壓的AC成分饋送至電源端子，而同時電源電壓的DC成分被與輸入端72和電壓源VD隔離開。也可利用電感器將干擾電壓的AC成分與電源電壓隔離開，諸如圖15中的實施例中所示的電感器95、96。
[0085]圖14為顯示用運算放大器80 (又稱為Opamp)實現的電流測量電路的實施例的示圖。電流源CS被連接至該運算放大器80的負端子82，并且該運算放大器的正輸入端子83連接至共同端(common)。該運算放大器80具有兩個電力端子85和86，并且可通過這兩個端子由兩個電壓源91和92來供給運算放大器80能量。
[0086]該電流源CS產生待測量的電流Ics。連接在輸入端子82與輸出端子84之間的阻抗87提供負反饋，并且運算放大器80操作以將兩個輸入端子82和83之間的電壓差維持成接近于零。運算放大器80具有非常高的輸入阻抗，使得電流Ies中的極少部分流入運算放大器內，反而會流過阻抗87。然而，，由于運算放大器80的輸入電路中的雜散阻抗以及運算放大器的有限CMRR，運算放大器80無法完全消除共模電壓對這些輸入的影響。
[0087]在所示的實施例中，利用AC電壓供應VG來驅動輸入端子83。因為運算放大器80配置成將這兩個輸入端子82和83維持在幾乎相同的電壓，因此電壓VD實際上代表在這些輸入端子上的共模干擾。電壓源VD的輸出連接至輸入端子83，還連接至運算放大器電源電路，以將共模干擾電壓前饋至運算放大器80的電源電壓內。在本實施例中，電壓源VD的輸出經由電容器93、94所連接，以將在輸入端子83處的電壓耦接至對于電源端子85、86的電壓供應器。通過這種方式，DC電壓源91、92向電源端子85、86供應DC電壓，同時出現在輸入端子83處的AC電壓也被供應至電源端子85、86。也可將電感器95、96包括在電源中，如圖15的實施例所示，以在前饋輸入端子電壓的AC成分與DC電壓源77、78之間提供一些隔尚性。
[0088]圖15顯不圖14的實施例的一個不例，用于在對電容式傳感器系統，諸如圖3-圖6任一圖中所示的系統內的電流進行測量。待測量的電流經由電纜30傳送至電流測量電路21，因為該電流測量電路21通常位于電容式傳感器的遠程處。電容式傳感器可為諸如圖8和圖9所示的薄膜電容式傳感器。該電纜30包含傳感器接線31和屏蔽導體32，并且具有遠程末端和本地末端。傳感器接線31在電纜30的本地末端處電連接至電容式傳感器電極41，并且屏蔽導體32在電纜30的本地末端處電連接至電容式傳感器防護電極42。
[0089]電壓源20在電纜30的遠程末端處供給屏蔽導體32能量以供給該防護電極42能量。電壓源20也經由運算放大器80供給傳感器接線31能量，以供給電容式傳感器的感測電極41能量。由于運算放大器會將其輸入端82、83處的電壓維持在大致相同的電壓，因此傳感器接線31和屏蔽導體32也是以大致相同的電壓被供給能量的，因此幾乎是消除了它們之間的電容泄漏電流。
[0090]電壓源20的輸出端連接至輸入端83、屏蔽導體32，并且也連接至運算放大器80的電源，如前文所述，并且連接至差分電路88，以從運算放大器80的輸出信號中減去來自電壓源20的信號。
[0091]該電壓源優選地提供三角電壓信號來驅動電容式傳感器，如上所述。這樣可(理想情況下)獲得圖16A所示的方波電流信號，如上所述。電壓源20輸出的三角電壓會出現在運算放大器80的輸入端83和82上，如圖16B所示。在運算放大器80輸出端84處的輸出電壓Vout將含有出現在輸入端處的三角電壓，并因流過反饋阻抗87的方波電流之故而疊加以方波，如圖16C中所示。為得到具有與在電容式傳感器處產生的電流相同的方波波形的測量信號，因此由差分電路88從輸出端84處的信號減去來自電壓源20的三角電壓波形。
[0092]圖17顯示用于諸如本文描述的差分對感測系統的電壓源和電流測量電路的實施例。該電路還可被用于并非作為差分對那樣工作的單個傳感器。該電路被劃分成模擬信號處理部分50以及數字信號處理部分70，該數字信號處理部分可例如在現場可程序門陣列中實現。
[0093]一頻率基準被產生(例如，為2MHz)，并且在除法器(divider)電路51中被劃分開，以產生較低頻率的具有某個預定相位偏移的多個單獨方波信號。在實施例中，產生四個單獨的具有90度相位偏移的500kHz方波信號。圖18A顯示方波頻率基準信號的范例，并且圖18B-圖18E顯示具有0、90、180及270度相移的較低頻率的信號的示例波形。
[0094]積分器電路52可從其中一個方波信號產生三角電壓波形。由此,放大器電路53a和53b產生兩個180度反相位的三角電壓波形。例如，這兩個反相位的三角電壓波形可對應于圖3-6、13、14或16中任意的圖所示的電壓源(例如，20、20a、20b、VD)的輸出，用于驅動單個電容式傳感器或負載以及在差分對中工作的兩個傳感器/負載。圖18F和圖18G顯不從放大器電路53a和53b輸出的三角波形的范例。該三角電壓信號可被連接來給屏蔽導體32、32a、32b供電，也可經由電流電壓轉換器54a和54b連接到傳感器接線31、31a、31b，用于給如圖3-圖6、圖13、圖14或圖16中所示的電容式傳感器或負載40、40a、40b供電。
[0095]電流電壓轉換器54a和54b在它們的輸出端產生電壓信號,該信號代表在它們的輸入端的電流信號的測量結果(即，圖3-6、圖13、圖14或圖16的輸出信號22、22a、22b、74、84)。通過差分電路55a、55b從電流電壓轉換器54a和54b輸出端處的電流測量信號減去來自放大器電路53a和53b的三角電壓波形，以從電流電壓轉換器輸出信號中移除三角電壓信號，以隔離出測得的輸入電流信號。圖18H和圖181顯示在差分電路55a、55b輸出端處產生的電流測量信號的示例。[0096]選擇器56a、56b利用由除法器電路51產生的相移基準信號中的一個或多個，例如，圖18D和圖18E中所示的具有180度和270度相移的基準信號0，來對圖18H和圖181中所示的電流測量信號的每個循環的一部分進行采樣。對電流測量信號的每個循環的第二半進行采樣以獲得該循環的一部分的振幅，在該部分中該電流測量信號在最大振幅值處大體上為穩態。
[0097]當該電路用于以差分模式工作的傳感器組對時，此采樣處理可在兩個電流測量信號之間切換進行，以累加在一個信號內的正振幅(圖18J)以及在另一個信號內的負振幅(圖18K)。低通過濾器57a和57b過濾經采樣的電流測量信號以實現電容器充電電路的等同物，具有的斜率是由該電流測量信號波形的經采樣部分的振福所決定。
[0098]在放大器58a和58b輸出處的示例波形如圖18J和圖18K所示。這些波形在每個采樣時段期間上升(或下降)，端值是由電流測量信號的振幅所決定。來自放大器58a及58b的輸出彼此相減，產生的信號由模擬數字轉換器59轉換成數字信號。產生的數字信號被輸出至數字信號處理電路63，以用于進行諸如校準調節和縮放這樣的進一步處理，從而產生表示該傳感器電容的可用測量結果。加法器61和窗口比較器62產生對于諸如電纜短路或開路故障情況用于數字信號處理電路63的誤差信號。
[0099]已參照如前文所述的一些實施例對本發明進行了描述。應注意到已經描述了各種構造和替代方式，這些可應用于本文描述的任何實施例，如本領域技術人員所熟知的那樣。尤其，相對于圖12-14所描述的電流測量電路可用在任何需要精準電流測量的應用中，并且相對于圖17描述的信號處理電路可用于在任何需要隔離出交流信號內的振幅信號的應用中。此外，將能認知到可對這些實施例進行本領域技術人員所周知的各種修改和替換，而不會背離本發明的精神與范圍。因此，盡管已描述了多個特定實施例，但這些僅僅為示例，而不會對如所附權利要求中所定義的本發明的范圍造成限制。
【權利要求】
1.一種電容式測量系統，用于產生表示對于目標的測量位置或距離的測量信號，該系統具有第一電路，其中包括: 薄膜電容式傳感器(Ia)，其配置成提供取決于所述測量位置或距離的傳感器電容； 電纜(30a)，其包括傳感器接線(31a)和同軸屏蔽導體(32a)，所述電纜具有遠程末端和本地末端，所述傳感器接線在所述電纜的本地末端處電連接到所述電容式傳感器； 電壓源(24a)，其具有在所述電纜的遠程末端處連接至所述傳感器接線的輸出端子，并且被配置成供給所述電容式傳感器能量，并以與所述傳感器接線大致相同的電壓供給所述屏蔽導體能量；以及 電流測量電路(21a)，其具有第一和第二輸入端子和一輸出端子，所述電流測量電路與所述電壓源和所述傳感器接線串聯連接，其中所述第一輸入端子連接到所述電壓源的輸出端子并且所述第二輸入端子在所述電纜的遠程末端處連接到所述傳感器接線，所述電流測量電路布置成測量在所述傳感器接線中流動的電流并且在其輸出端子處產生測量信號。
2.如權利要求1所述的系統，其中所述電壓源配置成在其輸出端子處產生AC電壓波形。
3.如權利要求1或2所述的系統，其中所述電壓源配置成產生具有恒定頻率、恒定峰值振幅以及交替的具有恒定斜率的正與負斜率的波形。
4.如前述權利要求中任一項所述的系統，其中所述電流測量電路(21a、54a)為適用于在其輸出端子處產生測量信號的電流電壓轉換器，該測量信號為表示在所述傳感器接線中流動的電流的電壓，所述系統進一步包括減法電路(55a)，該減法電路用于從所述測量信號中減去用于供給所述電容式傳感器能量的電壓波形，以產生經修改的測量信號。
5.如權利要求4所述的測量電路，進一步包括采樣電路(56a)，其用于在所述經修改的測量信號的循環的預定部分期間對所述經修改的測量信號重復進行采樣，以產生采樣測量信號。
6.如權利要求4或5所述的測量電路，進一步包括第一低通過濾器(57a)，其用于過濾所述采樣測量信號，以產生指示所述測量信號的峰值振幅的經過濾的測量信號。
7.如前述權利要求中任一項所述的系統，其中所述電流測量電路包括一個或多個電源端子，以及配置成將電壓供應給所述一個或多個電源端子的電源電路，并且其中所述系統進一步包括從所述電壓源的輸出端子到所述電源電路的連接，用于對供應給所述一個或多個電源端子的電壓進行偏壓。
8.如前述權利要求中任一項所述的系統，進一步包括第二電路，所述第二電路包含第二電容式傳感器(lb)、第二傳感器接線(31b)和第二屏蔽導體(32b)、第二電壓源(24b)以及第二電流測量電路(21b)，所述第二電路按照與所述第一電路相同的方式布置，其中所述電壓源和所述第二電壓源產生彼此為180度反相位的電壓，以便為按差分對方式布置的所述電容式傳感器和所述第二電容式傳感器供給電能。
9.如權利要求8所述的系統，其中所述第二電壓源配置成產生具有恒定頻率、恒定峰值振幅以及交替的具有恒定斜率的正與負斜率的波形，并且其中所述第二電流測量電路(21b,54b)為電流電壓轉換器，該電流電壓轉換器適用于在其輸出端子處產生第二測量信號，該第二測量信號為表示在所述第二傳感器接線中流動的電流的電壓，所述系統進一步包括第二減法電路(55b)，該第二減法電路用于從所述第二測量信號減去用于供給所述第二電容式傳感器電能的電壓波形，以產生第二經修改的測量信號。
10.如權利要求9所述的測量電路，進一步包含: 第二采樣電路(56b)，用于在所述第二經修改的測量信號的循環的預定部分期間對所述第二經修改的測量信號重復地進行采樣，以產生第二采樣測量信號； 第二低通過濾器(57b)，用于過濾所述第二采樣測量信號，以產生指示所述第二測量信號的峰值振幅的第二經過濾的測量信號；以及 差分電路，用于決定所述經過濾的測量信號與所述第二經過濾的測量信號之間的差值。
11.如前述權利要求中任一項所述的系統，其中由所述電壓源(20a)供應給所述傳感器接線(31a)和所述屏蔽導體(32a)的電壓為基本上相同。
12.如前述權利要求中任一項所述的系統，其中所述屏蔽導體(32a)直接連接至所述電壓源的輸出。
13.如前述權利要求中任一項所述的系統，進一步包括串聯在所述電壓源(20a)與所述電流測量電路(21a)之間的屏蔽驅動器(24a)。
14.如權利要求13所述的系統，其中所述屏蔽驅動器(24a)的輸出被導引連接到所述屏蔽導體(32a)，以基本上相同的電壓來驅動所述傳感器接線(31a)和所述屏蔽導體(32a)。
15.如前述權利要求中任一項所述的系統，其中所述同軸電纜為三軸式電纜，其進一步包括與所述屏蔽導體同軸且圍繞該屏蔽導體的接地外部屏蔽導體(33a)。
16.一種用于如權利要求1所述的系統的電容式測量裝置，所述裝置包含: 電壓源(24a)； 電流測量電路(21a)，其具有連接至所述電壓源的輸出的第一端子； 用于將傳感器電纜(30a)的傳感器接線(31a)直接地連接至所述電流測量電路的第二端子的連接點；以及 用于將傳感器電纜(30a)的屏蔽導體(32a)直接地連接至所述電壓源的輸出的連接點。
17.一種用于處理包含第一信號和第二反信號的差分測量信號的測量電路(50)，所述電路包括: 第一電路(51),用于產生多個相位偏移基準信號；以及 第一米樣電路(56a),用于在第一正循環期間米樣所述第一信號，以及在第二正循環期間米樣所述第二反信號，以產生第一樣本輸出。
18.如權利要求17所述的測量電路，進一步包括第一低通過濾器(57a)，其用于過濾所述第一樣本輸出，以產生指示所述差分測量信號的峰值振幅的第一測量信號。
19.如權利要求17或18所述的測量電路，進一步包括第二采樣電路(56b)，其用于在第一負循環期間采樣所述第二反信號，以及在第二負循環期間采樣所述第一信號，以產生第二樣本輸出。
20.如權利要求19所述的測量電路，進一步包括第二低通過濾器(57b)，其用于過濾所述第二樣本輸出，以產生指示所述差分測量信號的峰值振幅的第二測量信號。
21.如權利要求20所述的測量電路，進一步包括用于將所述第一測量信號和所述第二測量信號相減的電路。
22.如權利要求17-21中任一項所述的測量電路，其中所述第一采樣電路配置成在所述差分測量信號的循環的末端部分期間采樣所述差分測量信號。
23.一種光刻機器，包括用于承載晶圓⑵的載臺(100)、投射透鏡元件(102)和配置成用于測量所述晶圓與所述投射透鏡元件之間的距離的電容式傳感器(I)，所述機器進一步包括如權利要求1-15中任一項所述的電容式感測系統。
24.如權利要求23所述的光刻機器，進一步包括如權利要求17-22中任一項所述的測量電路。
【文檔編號】G01D5/24GK103649688SQ201280032762
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年7月2日 優先權日:2011年6月30日
【發明者】C.沃伯格, R.莫賽爾, K.P.帕德耶, E.德科克, W.維斯 申請人:邁普爾平版印刷Ip有限公司
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