[发明专利]电容传感器测量电路及方法

权利要求书

1.一种电容传感器测量电路，所述电容传感器测量电路用于测量光刻系统中掩膜台本体和操作机构之间的位移，其特征在于，所述电容传感器测量电路包括控制器、基准电压充电电路、电容桥电路和信号处理电路，其中：

所述基准电压充电电路包括第一充电电路和第二充电电路，所述控制器为所述第一充电电路提供第一基准电压，所述控制器为所述第二充电电路提供第二基准电压；

所述电容桥电路包括第一电容电路和第二电容电路，所述第一电容电路和所述第二电容电路中包括多个电容，每个所述电容的两个极板间的距离与电容电压成正比，每个所述电容的两个极板分别位于所述掩膜台本体和操作机构上；

所述第一充电电路为所述第一电容电路充电，使所述第一电容电路根据其自身中电容的所述电容电压产生第一信号；所述第二充电电路为所述第二电容电路充电，使所述第二电容电路根据其自身中电容的所述电容电压产生第二信号；所述第一充电电路的充电和所述第二充电电路的充电交替发生；

所述第一信号和所述第二信号提供至所述信号处理电路中，形成差分信号，由所述差分信号的变化得到所述掩膜台的位移，其中，所述差分信号的变化与所述掩膜台的位移成正比。

2.如权利要求1所述的电容传感器测量电路，其特征在于，所述第一充电电路包括第一放大器和第一开关，其中：所述第一基准电压提供至所述第一放大器的输入端，所述第一开关连接所述第一放大器的输出端；

所述第二充电电路包括第二放大器和第二开关，其中：所述第二基准电压提供至所述第二放大器的输入端，所述第二开关连接所述第二放大器的输出端。

3.如权利要求1所述的电容传感器测量电路，其特征在于，所述第一电容电路中的多个所述电容分别形成第一并联电路和第二并联电路，所述第一并联电路和所述第二并联电路并联形成第三并联电路，所述第三并联电路包括第一端和第二端，所述第一端连接第一开关，所述第二端接地；所述第二电容电路中的多个所述电容分别形成第四并联电路和第五并联电路，所述第四并联电路和所述第五并联电路并联形成第六并联电路，所述第六并联电路包括第三端和第四端，所述第三端连接第二开关，所述第四端接地。

4.如权利要求3所述的电容传感器测量电路，其特征在于，所述第一电容电路还包括第一电感，所述第一电感一端连接所述第一并联电路和所述第一开关，另一端连接所述第二并联电路；所述第二电容电路还包括第二电感，所述第二电感一端连接所述第四并联电路和所述第二开关，另一端连接所述第五并联电路。

5.如权利要求3所述的电容传感器测量电路，其特征在于，所述电容桥电路还包括放电电路，所述第一电容电路和所述第二电容电路通过所述放电电路放电。

6.如权利要求5所述的电容传感器测量电路，其特征在于，所述放电电路包括一放电电容，所述放电电容的一端连接所述第一电容电路，所述放电电容的另一端连接所述第二电容电路。

7.如权利要求6所述的电容传感器测量电路，其特征在于，所述放电电路还包括两个放电电阻，两个所述放电电阻的一端分别连接第一电容电路和第二电容电路，两个所述放电电阻的另一端连接所述信号处理电路。

8.如权利要求5所述的电容传感器测量电路，其特征在于，所述第一电容电路还包括第三放大器，所述第三放大器的输入端连接所述第三并联电路的第一端，所述第三放大器的输出端连接所述第三放大器的输入端，所述第三放大器的输出端还连接所述放电电路；

所述第二电容电路还包括第四放大器，所述第四放大器的输入端连接所述第六并联电路的第三端，所述第四放大器的输出端连接所述第四放大器的输入端，所述第四放大器的输出端还连接所述放电电路。

9.如权利要求1所述的电容传感器测量电路，其特征在于，所述信号处理电路包括第三开关、第四开关和第五放大器，其中：

所述第三开关的一端连接所述第一电容电路，所述第三开关的另一端连接第五放大器的输入端；

所述第四开关的一端连接所述第二电容电路，所述第四开关的另一端连接第五放大器的输入端。