JP2000014119A - Linear motor - Google Patents

Linear motor

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JP2000014119A
JP2000014119A JP10181189A JP18118998A JP2000014119A JP 2000014119 A JP2000014119 A JP 2000014119A JP 10181189 A JP10181189 A JP 10181189A JP 18118998 A JP18118998 A JP 18118998A JP 2000014119 A JP2000014119 A JP 2000014119A
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JP
Japan
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stator
linear motor
mover
section
coil
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JP10181189A
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Japanese (ja)
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Motomasa Imai
基勝 今井
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Nikon Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear motor in which a stator and a mover can be assembled accurately and easily. SOLUTION: A linear motor 1 is made up of a stator 2 formed in a recessed shape in cross-section and provided with magnetic field generators 2c on the inside surface 2bw of the side walls which from the recessed part 2a, and a mover formed in a protruding shape in cross-section and provided with coils on the protruding part 3a. A groove 2e and a projection 3c of a V-shape in cross-section are each formed on the surfaces which face each other when the stator 2 and mover 3 are assembled. The groove 2e and projection 3c function as positioning members at the fine of assembly of the stator 2 and mover 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ステージ等を駆動
するためのリニアモータに関するものである。
The present invention relates to a linear motor for driving a stage or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】リニアモータは、発磁体を備えた固定子
(又は移動子)とコイルを備えた移動子(又は固定子)
とを備えたものであり、発磁体とコイルとの反発力(あ
るいは吸引力)を利用して、移動子を固定子に沿って走
行させるものとなっている。このようなリニアモータ
を、例えばステージ装置におけるステージ駆動源として
設置すれば、高速かつ非接触でステージ等の駆動を行う
ことができるため、非常に高精度な位置決め、高速応答
性等の優れた性能を享受することが可能となる。ちなみ
に、固定子に発磁体が備えられたものはムービングマグ
ネット型のリニアモータと呼ばれ、逆に固定子にコイル
が備えられたものはムービングコイル型のリニアモータ
と呼ばれている。
2. Description of the Related Art A linear motor is composed of a stator (or a moving member) having a magnet and a moving member (or a stator) having a coil.
The moving member is caused to travel along the stator by using a repulsive force (or an attractive force) between the magnet and the coil. If such a linear motor is installed as a stage drive source in a stage device, for example, the stage can be driven in a high-speed and non-contact manner, so that excellent performance such as extremely high-precision positioning and high-speed response can be obtained. Can be enjoyed. Incidentally, a motor provided with a magnet in the stator is called a moving magnet type linear motor, and a motor provided with a coil in the stator is called a moving coil type linear motor.

【0003】リニアモータが実際に使用されている例と
しては、工場内の部品搬送台車の駆動源や、また、半導
体素子、液晶表示装置、撮像素子(CCD等)、薄膜磁
気ヘッド等の製造に使用される露光装置に組み込まれた
ステージ等の駆動源として利用される例などを挙げるこ
とができる。特に、露光装置に組み込まれたステージ駆
動源にリニアモータが利用されることの背景には、近年
ますます増大しつつある上記半導体素子等の超微細化加
工への要求に対応するため、という面がある。すなわ
ち、より高度な微細加工を実現するためには、レチクル
(又はフォトマスク)、ウェハ(又はガラスプレート)
といったものを、投影光学系等に対して高い精度で位置
決めすることが必須要件となるからである。これがステ
ージ駆動源としてリニアモータが採用されつつある直截
的な要因となっている。
[0003] Examples of linear motors that are actually used include a drive source for a parts transport trolley in a factory, and manufacture of semiconductor devices, liquid crystal display devices, image pickup devices (such as CCDs), thin film magnetic heads, and the like. Examples can be cited as examples used as a drive source for a stage or the like incorporated in an exposure apparatus to be used. In particular, the background of the use of a linear motor as a stage drive source built into an exposure apparatus is to respond to the demand for ultra-fine processing of the above-mentioned semiconductor devices, etc., which has been increasing in recent years. There is. That is, in order to realize more advanced fine processing, a reticle (or photomask), a wafer (or glass plate)
This is because it is an essential requirement to position such a device with high accuracy with respect to the projection optical system or the like. This is a straightforward factor in the use of linear motors as stage drive sources.

【0004】ところで、固定子と移動子との具体的な形
態には、様々なものが提案されているが、その中には、
例えば、断面が凹字状とされた固定子のその窪み部に、
断面が凸状とされた移動子のその突き出し部が差し込ま
れるような形態とし、窪み部を形成する壁面に設けられ
た発磁体と、突き出し部に設けられたコイルとによりリ
ニアモータを構成するようなものがある。
[0004] By the way, various concrete forms of the stator and the mover have been proposed.
For example, in the concave portion of the stator having a concave cross section,
The projecting portion of the mover having a convex cross section is inserted into the projecting portion, and a magnetic motor provided on the wall surface forming the recess and a coil provided on the projecting portion constitute a linear motor. There is something.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記リニア
モータに関しては次のような問題点があった。いまムー
ビングコイル型のリニアモータを例として述べれば、発
磁体を備えた固定子と、コイルを備えた移動子とを組み
付ける際には、発磁体とコイルとの相対的な位置関係、
より具体的には両者間の距離が、ある適正値となるよう
に固定子と移動子とは組み付けられなければならない。
上記断面凹状の固定子と断面凸状の移動子とで言えば、
図7に示すように、窪み部壁面aと突き出し部壁面bと
が等しくなるよう両者は組み付けられなければならな
い。
The above-described linear motor has the following problems. Now, taking a moving coil type linear motor as an example, when assembling a stator with a magnet and a mover with a coil, the relative positional relationship between the magnet and the coil,
More specifically, the stator and the mover must be assembled so that the distance between them becomes a certain appropriate value.
Speaking of the stator with a concave cross section and the mover with a convex cross section,
As shown in FIG. 7, both the recess wall surface a and the protrusion wall surface b must be assembled so that they are equal.

【0006】リニアモータは、先述したように発磁体と
コイルとの磁気的な相互干渉によって実現されるもので
ある。つまり、移動子の動作は、電流を流されたコイル
が励磁する磁場と発磁体が形成する磁場との相互干渉に
由来した電磁力により達成されるものである。したがっ
て、発磁体とコイルとの距離が、移動子の挙動性能に大
きく影響することは物理学的に明らかである。
[0006] As described above, the linear motor is realized by magnetic mutual interference between the magnet and the coil. That is, the operation of the mover is achieved by an electromagnetic force derived from mutual interference between the magnetic field excited by the coil to which the current is applied and the magnetic field formed by the magnet. Therefore, it is physically clear that the distance between the magnet and the coil greatly affects the behavior performance of the moving element.

【0007】このことから、発磁体とコイルとの距離を
適正に保つことなく、固定子と移動子とが組み付けられ
た場合には、移動子の正確な動作をもはや期待すること
ができない。つまり、上述した露光装置におけるステー
ジ動作に必要な高精度な位置決め等を行うことはほぼ不
可能となる。
For this reason, when the stator and the mover are assembled without maintaining a proper distance between the magnet and the coil, accurate movement of the mover can no longer be expected. That is, it is almost impossible to perform high-precision positioning or the like necessary for the stage operation in the above-described exposure apparatus.

【0008】このように、固定子と移動子との組み付け
作業は、極めて重要な作業となるが、したがってまた、
極めて手間のかかる作業にもなる。特に従来、固定子と
移動子とは、それぞれが独立して製品化されていたた
め、組み付け作業の際の相互の位置出しはより困難なも
のとなっていた。
[0008] As described above, the assembling work of the stator and the moving element is extremely important work.
This can be a very laborious task. In particular, conventionally, since the stator and the mover have been manufactured independently of each other, it has been more difficult to position each other during the assembling work.

【0009】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、固定子と移動子との組み
付け作業を正確かつ容易化することの可能なリニアモー
タを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a linear motor capable of accurately and easily assembling a stator and a moving member. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために以下の手段をとった。すなわち、請求項
1記載のリニアモータは、固定子と、該固定子に対して
移動可能な移動子とを備えたリニアモータにおいて、前
記固定子と前記移動子とを位置決めする位置決め部材を
設けたことを特徴とするものである。
The present invention employs the following means in order to solve the above-mentioned problems. That is, the linear motor according to claim 1 is a linear motor including a stator and a movable member movable with respect to the stator, wherein a positioning member for positioning the stator and the movable member is provided. It is characterized by the following.

【0011】これによれば、固定子と移動子とを組み付
ける際に必要となる両者の相対的な位置合わせは、位置
決め部材により行われることになるから、当該作業を正
確に、かつ容易に実施することが可能となる。
According to this, the relative positioning of the stator and the movable element, which is necessary when assembling the stator and the movable element, is performed by the positioning member, so that the work can be performed accurately and easily. It is possible to do.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下では、本発明の第一の実施の
形態について、図1、2を参照して説明する。図1はリ
ニアモータ1の概要を示す斜視図である。リニアモータ
1は、固定子2及び移動子3により構成されている。固
定子2は断面が凹状の長い柱状体となっており、移動子
3は断面が凸状の短い柱状体となっている。両者が組み
付けられる際には、固定子2における断面凹状の窪み部
2aに、移動子3における断面凸状の突き出し部3aが
挿入されるような形態となる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing an outline of the linear motor 1. The linear motor 1 includes a stator 2 and a moving element 3. The stator 2 is a long columnar body having a concave cross section, and the moving element 3 is a short columnar body having a convex cross section. When both are assembled, the protrusion 2a having a convex cross section of the moving element 3 is inserted into the concave portion 2a of the stator 2 having a concave cross section.

【0013】固定子2の断面凹状の窪み部2aを形成す
る側壁2bにおける内壁面2bwには、複数の磁石(発
磁体)2cが備えられている。これらの磁石2cは、柱
状体の長さ方向に列を形成して等間隔に並べられてい
る。磁石2cは永久磁石等を採用すればよい。また、側
壁2bには、図示しない装置本体(例えば、レチクルの
回路パターンを投影光学系によりウェハなどの基板に露
光する露光装置)に固定子2を組み付ける際に使用され
る固定用孔2dが形成されている。図1に示す例では、
側壁2dを正面から臨んだときに、その四隅に固定用孔
2dが形成される形態となっている。
A plurality of magnets (magnetizers) 2c are provided on the inner wall surface 2bw of the side wall 2b forming the concave portion 2a having a concave cross section of the stator 2. These magnets 2c form a row in the length direction of the columnar body and are arranged at equal intervals. The magnet 2c may be a permanent magnet or the like. Further, a fixing hole 2d used when assembling the stator 2 to an unillustrated apparatus body (for example, an exposure apparatus for exposing a circuit pattern of a reticle onto a substrate such as a wafer by a projection optical system) is formed in the side wall 2b. Have been. In the example shown in FIG.
When the side wall 2d faces the front, fixing holes 2d are formed at the four corners.

【0014】移動子3の断面凸状の突き出し部3a内部
には、コイルが内装されている。コイルの両端から導か
れる電線は、移動子3における上平面3dに取り付けら
れた電極3bに接続されている。電極3bには、図示し
ない電流供給線がさらに接続される。コイルには、この
電流供給線によって電流が流されることになる。なお、
図1においては、コイルは具体的に図示されていない
が、コイルの向き等内装の様子は、そのコイルが励磁す
る磁場が、先の固定子2における磁石2cの形成する磁
場に対して、移動子3が動作するのに有効であるような
配置とされている。また、移動子3の上平面3dには、
図示しないテーブル等を取り付けるためのネジ孔3eが
形成されている。
A coil is provided inside the protruding portion 3a of the moving element 3 having a convex cross section. An electric wire guided from both ends of the coil is connected to an electrode 3b attached to an upper plane 3d of the mover 3. A current supply line (not shown) is further connected to the electrode 3b. A current flows through the coil by the current supply line. In addition,
Although the coil is not specifically shown in FIG. 1, the interior of the coil, such as the direction of the coil, is such that the magnetic field excited by the coil moves with respect to the magnetic field formed by the magnet 2 c in the stator 2. The arrangement is such that the child 3 is effective for operation. Also, on the upper plane 3d of the moving element 3,
A screw hole 3e for attaching a table or the like (not shown) is formed.

【0015】ところで、固定子2側壁2dの上端面、す
なわち当該固定子2が移動子3と組み合わされるときに
当接する面には、断面V字状の溝2e(第1部材)が、
柱状体の長さ方向に渡って形成されている。また、移動
子3には、この断面V字状の溝2eに係合するような、
断面V字状の突起(第2部材)3cが形成されている。
断面V字状の突起3cは、移動子3の柱状体長さ方向全
部に渡って形成されているものである。なお、移動子3
は、その移動を可能とするため、アルミニウム等の非磁
性体で構成されている。したがってこの場合、断面V字
状の突起3cも当然ながらアルミニウム等の非磁性体で
形成されていることになる。
A groove 2e (first member) having a V-shaped cross section is provided on the upper end surface of the side wall 2d of the stator 2, that is, the surface that comes into contact when the stator 2 is combined with the mover 3.
The column is formed over the length direction. In addition, the movable element 3 is configured to engage with the groove 2e having a V-shaped cross section.
A projection (second member) 3c having a V-shaped cross section is formed.
The projection 3c having a V-shaped cross section is formed over the entire length of the columnar body of the moving element 3. In addition, mover 3
Is made of a non-magnetic material such as aluminum so that it can be moved. Therefore, in this case, the projection 3c having a V-shaped cross section is naturally formed of a nonmagnetic material such as aluminum.

【0016】このような固定子2及び移動子3から構成
されるリニアモータにおいて、両者の組み付け作業は以
下のように行われる。すなわち、移動子3の突き出し部
3aを、固定子2の窪み部2aに挿入するように両者の
位置関係を粗くとる。そして、図2に示すように、溝2
eと突起3cとが係合するように、移動子3の位置を確
定する。すなわち、溝2eと突起3cとは、固定子2と
移動子3との位置決め部材として働くことになる。これ
にて、両者の組み付け作業は完了する。なお、この際窪
み部2aの内壁面2bwと突き出し部3aの壁面3aw
との距離は正確に適正値をとることは明白である。
In such a linear motor composed of the stator 2 and the moving member 3, the assembling work of both is performed as follows. That is, the relative position between the protrusions 3a of the mover 3 is roughly set so that the protrusions 3a are inserted into the recesses 2a of the stator 2. Then, as shown in FIG.
The position of the moving element 3 is determined so that the e and the projection 3c are engaged. That is, the groove 2e and the projection 3c function as a positioning member for the stator 2 and the moving element 3. This completes the assembling work of both. At this time, the inner wall surface 2bw of the recess 2a and the wall surface 3aw of the protrusion 3a
It is clear that the distance between the two is exactly the proper value.

【0017】このように固定子2と移動子3との組み付
け作業は、非常に容易に完了することができる。また、
このように容易ではあっても、磁石2cとコイルとの相
対的な位置関係、すなわち両者の距離は極めて正確に規
定されることになる。したがって、組み付け完了後の移
動子3の良好な挙動性能を期待することができる。な
お、実際にこのリニアモータ1を利用する際には、移動
子3は別途なんらかの手段により固定子2と適当な距離
をおく位置に規定される手段が講じられ、溝2eと突起
3cとは離間した状態で使用される。このとき突起3c
は、上述したように非磁性体で形成されているから、当
該突起3cと溝2eとの離間は容易に実施することがで
きる。なお、固定子2に断面V字状の突起を設け、移動
子3にこの突起と係合する断面V字状の溝を設けてもよ
い。
As described above, the assembling work of the stator 2 and the moving member 3 can be completed very easily. Also,
Although this is easy, the relative positional relationship between the magnet 2c and the coil, that is, the distance between the two is extremely accurately defined. Therefore, good behavioral performance of the moving element 3 after the completion of the assembly can be expected. When the linear motor 1 is actually used, the movable member 3 is separately provided at a position at an appropriate distance from the stator 2 by some means, and the groove 2e and the projection 3c are separated from each other. Used in the state. At this time, the projection 3c
Is formed of a non-magnetic material as described above, the separation between the projection 3c and the groove 2e can be easily performed. Note that a protrusion having a V-shaped cross section may be provided on the stator 2, and a groove having a V-shaped cross section may be provided on the mover 3 to engage with the protrusion.

【0018】以下図3を参照して、本発明の第二の実施
の形態ついて説明する。なお、固定子及び移動子の形
状、磁石の配列、コイルの内装等の状況は、さきに述べ
たものと同様であるので以下ではその説明を省略する。
図3において、固定子20及び移動子30の、それぞれ
の側面20a、30aにはネジ孔40、41が形成され
ている。また、固定子20及び移動子30とは別途に、
アルミニウム等の非磁性体により構成された固定板(位
置決め部材)42が用意されている。これらは図3に示
すように、それぞれ二組用意されている。固定板42
は、両端にネジ孔42a、42bが形成された板状部材
である。これらネジ孔42a、42bは、固定板42が
さきのネジ孔40、41を跨ぐように配置されるとき、
当該ネジ孔40、41と相対的な位置が合致するように
形成されている。固定板42は、前記合致したネジ孔、
すなわちネジ孔42aとネジ孔40及びネジ孔42bと
ネジ孔41とにネジ50を螺着することによって、固定
子20と移動子30との相対的な位置関係を固定するこ
とができる。
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Since the shapes of the stator and the mover, the arrangement of the magnets, the interior of the coil, and the like are the same as those described above, the description thereof will be omitted below.
In FIG. 3, screw holes 40 and 41 are formed in the side surfaces 20a and 30a of the stator 20 and the movable member 30, respectively. In addition, separately from the stator 20 and the mover 30,
A fixed plate (positioning member) 42 made of a nonmagnetic material such as aluminum is prepared. As shown in FIG. 3, two sets of these are prepared. Fixing plate 42
Is a plate-like member having screw holes 42a and 42b formed at both ends. When these screw holes 42a and 42b are arranged so that the fixing plate 42 straddles the screw holes 40 and 41,
The screw holes 40 and 41 are formed so that their relative positions match. The fixing plate 42 is provided with the above-mentioned matched screw holes,
That is, by screwing the screw 50 into the screw hole 42a and the screw hole 40 and the screw hole 42b and the screw hole 41, the relative positional relationship between the stator 20 and the moving member 30 can be fixed.

【0019】上記構成となるリニアモータ10では、固
定子20と移動子30との組み付け作業は、固定板42
をネジ孔40、41を跨ぐように配置し、これをネジ孔
42a、42bを介して図示しないネジ50にて締結す
るだけでよい。したがって、上記第一の実施形態と同様
に、両者の組み付け作業は非常に容易に完了することが
できる。また、容易ではあっても正確さが損なわれない
ことは明らかである。なお、このリニアモータ10を実
際に使用する際には、固定板42は取り外して使用する
ことになる。なお、固定板42は非磁性体であったか
ら、固定子2からの取り外しに支障となるようなことは
ない。
In the linear motor 10 having the above structure, the operation of assembling the stator 20 and the moving member 30 is performed by the fixing plate 42.
Are arranged so as to straddle the screw holes 40 and 41, and these need only be fastened with screws 50 (not shown) through the screw holes 42a and 42b. Therefore, as in the first embodiment, the assembling work of the two can be completed very easily. It is also clear that accuracy is not compromised, although easy. When the linear motor 10 is actually used, the fixing plate 42 is removed and used. Since the fixing plate 42 is a non-magnetic material, it does not hinder removal from the stator 2.

【0020】以下図4を参照して、本発明の第三の実施
形態について説明する。固定子200と移動子300が
組み合わされた際に当接する両者の面には、図4に示す
ように、溝201及び溝302が、両者それぞれの面
に、柱状体全長に渡って形成されている。また、固定子
200及び移動子300とは別途に、これらの溝201
及び溝301と係合するような非磁性体により構成され
た板部材(位置決め部材)400が用意されている。
The third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. As shown in FIG. 4, a groove 201 and a groove 302 are formed on both surfaces of the stationary member 200 and the movable member 300 which are in contact with each other when the stator 200 and the movable member 300 are combined, over the entire length of the columnar body. I have. Further, separately from the stator 200 and the movable element 300, these grooves 201
A plate member (positioning member) 400 made of a non-magnetic material that engages with the groove 301 is prepared.

【0021】このような構成となる固定子200及び移
動子300との組み付け作業は、板部材400を、両者
の当接面に形成されている溝201及び溝301に係合
させるだけで完了することになる。この場合、溝201
及び溝301、それに板部材400が本実施形態におけ
る位置決め部材として働いていることになる。したがっ
て、これによっても両者の組み付け作業は容易に実施す
ることができるとともに、当該作業に必要な正確性を損
なうこともない。なお、リニアモータ100の実際の使
用時に、板部材400を取り外すのは、前記第二の実施
形態における固定板42と同様である。そして、この取
り外しは、板部材400が非磁性体であったことから、
容易に行うことができることも同様である。
The assembling work of the stator 200 and the moving member 300 having such a configuration is completed only by engaging the plate member 400 with the grooves 201 and the grooves 301 formed on the contact surfaces thereof. Will be. In this case, the groove 201
The groove 301 and the plate member 400 function as positioning members in the present embodiment. Therefore, the assembling work of both can be easily performed by this, and the accuracy required for the work is not spoiled. The removal of the plate member 400 during the actual use of the linear motor 100 is the same as that of the fixing plate 42 in the second embodiment. And since this removal was performed because the plate member 400 was a non-magnetic material,
The same can be easily performed.

【0022】以下では、本実施形態に関する補足事項に
ついて説明する。上記第一から第三の実施形態において
は、固定子及び移動子を縦置き型で使用していたが、本
発明はこのことに関して特に限定するものではない。例
えば、上記各固定子2、20、200及び各移動子3、
30、300を、それぞれ横置き型として使用しても構
わない。また、上記ではムービングコイル型のリニアモ
ータ1、10、100に関して述べたが、本発明をムー
ビングマグネット型のリニアモータに適用することは当
然可能である。
Hereinafter, supplementary items relating to the present embodiment will be described. In the above-described first to third embodiments, the stator and the mover are used in the vertical type, but the present invention is not particularly limited in this regard. For example, each of the stators 2, 20, 200 and each of the moving elements 3,
Each of 30, 30 may be used as a horizontal type. Although the moving coil type linear motors 1, 10, and 100 have been described above, the present invention can be applied to a moving magnet type linear motor.

【0023】もっと言えば、本発明は、凹状断面をもつ
固定子、凸上断面をもつ移動子という形態にこだわるも
のではない。つまり、どのような形態をとるものであっ
ても、固定子と移動子との組み付け作業において、発磁
体とコイルとの相対位置を適正に保つ必要があるという
リニアモータであれば、本発明は適用可能である。
In other words, the present invention is not limited to a stator having a concave cross section and a mover having a convex upper cross section. That is, the present invention is applicable to any linear motor in which the relative position between the magnet and the coil needs to be appropriately maintained in the assembling work of the stator and the mover, regardless of the form. Applicable.

【0024】図5は、本実施の形態におけるリニアモー
タを露光装置の基板ステージとして適用した場合を示し
ている。図5に示してあるように、ベースB上にステー
ジベースSBが載置されている。このステージベースS
B上には、リニアモータLが二組設置され、そのそれぞ
れが板状の固定子L2と断面コの字状の移動子L3とに
より構成されている。また、各移動子L3上面とステー
ジS上面とは、固定用フレームFFで連結された状態と
なっている。ステージSには、移動子L3の動力が固定
用フレームFFを介して伝達され、不図示のエアベアリ
ングを介してステージベースSB上を図中±Y方向に移
動が可能となっている。ステージSには、ウェハWを載
置するウェハホルダWHが配設されている。ウェハホル
ダWHは、真空吸着によりウェハWを載置している。本
実施の形態においては、固定子L2をステージベースS
Bに取り付けた後に、前述の位置決め方法のいずれかを
用いて移動子L3を取り付けている。
FIG. 5 shows a case where the linear motor according to the present embodiment is applied as a substrate stage of an exposure apparatus. As shown in FIG. 5, a stage base SB is mounted on a base B. This stage base S
On B, two sets of linear motors L are installed, each of which is constituted by a plate-shaped stator L2 and a movable member L3 having a U-shaped cross section. Further, the upper surface of each mover L3 and the upper surface of the stage S are connected by a fixing frame FF. The power of the mover L3 is transmitted to the stage S via a fixing frame FF, and can move in the ± Y direction on the stage base SB via an air bearing (not shown). The stage S is provided with a wafer holder WH on which the wafer W is placed. The wafer W is placed on the wafer holder WH by vacuum suction. In the present embodiment, the stator L2 is connected to the stage base S
After being attached to B, the moving element L3 is attached using any of the positioning methods described above.

【0025】リニアモータLは、図6拡大図に示すよう
に、移動子L3のヨーク部L31の内側に一対の磁石
(発磁体)LMを固定して構成されている。また、固定
子L2は、固定子支持体L21上に断面形状の外形が矩
形の筒状ステンレス又はアルミニウム等からなるジャケ
ットL22を固定し、このジャケットL22の内側に接
着した上下一対の樹脂からなる支持体L23に、両面に
コイルLCを装着した支持板L24を固定して構成され
ている。すなわち、このリニアモータLは、ムービング
マグネット型の形式となっている。
As shown in the enlarged view of FIG. 6, the linear motor L has a structure in which a pair of magnets (magnetizing bodies) LM are fixed inside the yoke portion L31 of the moving element L3. Further, the stator L2 is formed by fixing a jacket L22 made of tubular stainless steel or aluminum having a rectangular cross section on a stator support L21, and a pair of upper and lower resins adhered to the inside of the jacket L22. A support plate L24 on both sides of which a coil LC is mounted is fixed to the body L23. That is, the linear motor L is of a moving magnet type.

【0026】この場合、固定子L2と移動子L3との組
み付け作業は、ジャケットL22上面に備えられた突起
L2P及び移動子L3の内面に設けられた溝L3Gが利
用されることになる。これら突起L2P及び溝L3G
は、上記第一の実施形態における溝2e及び突起3cに
相当するものであるのは明らかである。したがって、当
該組み付け作業は、磁石LMとコイルLCとの距離を適
正に保ちつつ実施することができる。そしてこのこと
は、ステージSに関する高精度位置決め等の性能発揮に
貢献することになる。なお、突起L2P及び溝L3Gに
代えて、上記固定板42、板部材400に類似する部材
を利用して、固定子L2と移動子L3との組み付け作業
を実施してよいことは言うまでもない。
In this case, the assembling work of the stator L2 and the moving element L3 uses the protrusion L2P provided on the upper surface of the jacket L22 and the groove L3G provided on the inner surface of the moving element L3. These projection L2P and groove L3G
Is obviously equivalent to the groove 2e and the protrusion 3c in the first embodiment. Therefore, the assembling operation can be performed while appropriately maintaining the distance between the magnet LM and the coil LC. This contributes to the performance of the stage S such as high-precision positioning. It is needless to say that the work of assembling the stator L2 and the moving element L3 may be performed by using a member similar to the fixed plate 42 and the plate member 400 instead of the protrusion L2P and the groove L3G.

【0027】ちなみに、上記固定子L2においては、ジ
ャケットL22内壁面で構成された流体流路LFに、流
体F(例えば、水やフロリナート等)が流れるようにな
っておりコイルLCから発する熱を抑えるような工夫が
なされている。図5に示す符号FSは、この固定子L2
に流体Fを送るとともに、当該流体Fの温度を調整する
ための流体温調機である。また、図5において符号LL
で示されるのは、ステージSの位置を計測するための一
連のレーザ計測機器群を示している。なお、本実施形態
のリニアモータを図5に示した露光装置の基板ステージ
に用いる場合には、ステージSを駆動する際に発生する
反力が露光装置の露光に影響しないように、固定子L2
をステージベースSBとは振動的に絶縁された別部材に
配設することが望ましい。特に、露光装置としてマスク
ステージに載置されたマスクとステージSに載置された
ウェハWとを同期移動してマスクのパターンを露光する
走査型露光装置を用いる場合には、ステージSのみなら
ずマスクステージを駆動するリニアモータの固定子もマ
スクステージとは振動的に絶縁された別部材に設けるこ
とが望ましい。
By the way, in the stator L2, the fluid F (for example, water or florinate) flows through the fluid flow path LF formed by the inner wall surface of the jacket L22, and the heat generated from the coil LC is suppressed. Such ingenuity has been made. The symbol FS shown in FIG.
And a fluid temperature controller for adjusting the temperature of the fluid F. Further, in FIG.
Indicates a series of laser measurement equipment for measuring the position of the stage S. When the linear motor of the present embodiment is used for the substrate stage of the exposure apparatus shown in FIG. 5, the stator L2 is controlled so that the reaction force generated when driving the stage S does not affect the exposure of the exposure apparatus.
Is desirably disposed on a separate member that is vibrationally insulated from the stage base SB. In particular, when using a scanning type exposure apparatus that exposes a mask pattern by synchronously moving a mask mounted on a mask stage and a wafer W mounted on a stage S as an exposure apparatus, not only the stage S but also It is desirable that the stator of the linear motor that drives the mask stage is also provided on a separate member that is vibrationally insulated from the mask stage.

【0028】これより上記第一、第二、及び第三の各実
施形態に係る補足事項について説明する。第一の実施形
態においては、溝2e及び突起3cは断面がV字状であ
る必然性はない。つまり、どのような断面のものであっ
ても本発明の範囲を逸脱するものではない。また前述し
たように、この溝を移動子側に、突起を固定子側に設け
るようにしてももちろんよい。さらに場合によっては、
溝、突起を柱状体の全長に渡って設けなくてもよい。
The supplementary items according to the first, second and third embodiments will now be described. In the first embodiment, the grooves 2e and the projections 3c do not have to be V-shaped in cross section. That is, any cross section does not depart from the scope of the present invention. In addition, as described above, the groove may be provided on the mover side and the protrusion may be provided on the stator side. In some cases,
The grooves and projections need not be provided over the entire length of the columnar body.

【0029】第二の実施形態においては、固定板42を
固定するのにネジ50を使用していたが、本発明はこの
ことに関して限定されるものではない。ネジ50以外に
固定板42と固定子20及び移動子30を固定できるよ
うな部材であればどのようなものであってもよい。この
とき、固定板42のネジ孔42a、42b及び固定子2
0、移動子30におけるネジ孔40、41も、新たに採
用された位置決め部材に対応するような形態をとること
になるのは言うまでもない。
In the second embodiment, the screws 50 are used to fix the fixing plate 42, but the present invention is not limited in this regard. Any member other than the screw 50 may be used as long as it can fix the fixing plate 42, the stator 20, and the movable member 30. At this time, the screw holes 42a and 42b of the fixed plate 42 and the stator 2
0, needless to say, the screw holes 40 and 41 in the moving element 30 also take a form corresponding to the newly adopted positioning member.

【0030】第三の実施形態においては、板部材400
は固定子200及び移動子300のいずれからも取り外
し可能とされていたが、場合によっては、どちらかに固
定してもよい。つまりこの場合、溝2eと突起3cを備
えた固定子2及び移動子3について説明した第一の実施
形態とほぼ同様な構成となる。
In the third embodiment, the plate member 400
Is detachable from either the stator 200 or the moving element 300, but may be fixed to either one of them, depending on the case. That is, in this case, the configuration is substantially the same as that of the first embodiment described for the stator 2 and the movable element 3 having the groove 2e and the projection 3c.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載のリ
ニアモータは、固定子と移動子との位置決めをする位置
決め部材を設けたことから、両者の組み付け作業は、当
該位置決め部材を利用することで、正確にかつ容易に実
施することができる。ここで正確にとは、発磁体とコイ
ルの両者間距離を適正に保った組み付け作業ができると
いうことを意味する。
As described above, in the linear motor according to the first aspect of the present invention, since the positioning member for positioning the stator and the movable member is provided, the assembling operation of both uses the positioning member. Thereby, it can be accurately and easily implemented. Here, "accurately" means that the assembling operation can be performed while maintaining a proper distance between the magnet and the coil.

【0032】また請求項2記載のリニアモータは、前記
位置決め部材が第1部材、第2部材を有する。これは実
施形態で説明したように、例えば、第1部材が溝に、第
2部材が突起に対応する。このことによって、前記した
効果をより具体的に実現することができる。
According to a second aspect of the present invention, the positioning member has a first member and a second member. For example, as described in the embodiment, the first member corresponds to the groove, and the second member corresponds to the protrusion. This makes it possible to more specifically realize the above-described effects.

【0033】さらに、請求項3記載のリニアモータは、
前記位置決め部材の他方が非磁性体とされている。した
がって、実際にリニアモータを使用する際に、固定子と
移動子とを離間した状態とするのを容易に実施すること
ができる。
Further, the linear motor according to claim 3 is
The other of the positioning members is a non-magnetic material. Therefore, when the linear motor is actually used, the stator and the movable element can be easily separated from each other.

【0034】加えて、請求項4記載のリニアモータは、
前記位置決め部材を取り外し可能となっている。これも
実施形態にて具体的に説明したように、この位置決め部
材を例えば固定板や板部材とすれば実現され、リニアモ
ータを実際に使用する際に、位置決め部材がその支障と
ならない。
In addition, the linear motor according to claim 4 is
The positioning member is removable. As described specifically in the embodiment, this is realized if the positioning member is, for example, a fixed plate or a plate member, and the positioning member does not hinder the actual use of the linear motor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第一の実施形態に係るリニアモータの概要を
示した斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a linear motor according to a first embodiment.

【図2】 図1に示したリニアモータにおける固定子及
び移動子を組み合わせた状態を示す側面図である。
FIG. 2 is a side view showing a state where a stator and a mover are combined in the linear motor shown in FIG. 1;

【図3】 第二の実施形態に係るリニアモータの概要を
示した斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an outline of a linear motor according to a second embodiment.

【図4】 第三の実施形態に係るリニアモータの概要を
示した斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing an outline of a linear motor according to a third embodiment.

【図5】 本発明におけるリニアモータを、露光装置の
ステージ駆動源として適用した例を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example in which a linear motor according to the present invention is applied as a stage drive source of an exposure apparatus.

【図6】 図5に示すリニアモータの断面拡大図であ
る。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the linear motor shown in FIG.

【図7】 従来のリニアモータにおける固定子と移動子
とを組み合わせた状態を示す側面図である。
FIG. 7 is a side view showing a state in which a stator and a mover in a conventional linear motor are combined.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、10、100、L リニアモータ 2、20、200、L2 固定子 3、30、300、L3 移動子 2c、LM 磁石(発磁体) LC コイル 2e、L3G 溝(第1部材) 3c、L2P 突起(第2部材) 42 固定板(位置決め部材) 400 板部材 1, 10, 100, L Linear motor 2, 20, 200, L2 Stator 3, 30, 300, L3 mover 2c, LM magnet (magnetizer) LC coil 2e, L3G Groove (first member) 3c, L2P protrusion (Second member) 42 Fixing plate (Positioning member) 400 Plate member

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定子と、該固定子に対して移動可能な
移動子とを備えたリニアモータにおいて、 前記固定子と前記移動子とを位置決めする位置決め部材
を設けたことを特徴とするリニアモータ。
1. A linear motor comprising a stator and a movable member movable with respect to the stator, wherein a positioning member for positioning the stator and the movable member is provided. motor.
【請求項2】 請求項1記載のリニアモータにおいて、 前記位置決め部材は、前記固定子に設けられた第1部材
と、前記移動子に設けられた前記第1部材に係合可能な
第2部材とを有することを特徴とするリニアモータ。
2. The linear motor according to claim 1, wherein said positioning member is a second member capable of engaging with a first member provided on said stator and said first member provided on said mover. And a linear motor having:
【請求項3】 請求項2記載のリニアモータにおいて、 前記固定子と前記移動子との一方が発磁体であり、前記
固定子と前記移動子の他方に設けられた前記部材が非磁
性体であることを特徴とするリニアモータ。
3. The linear motor according to claim 2, wherein one of the stator and the mover is a magnet, and the member provided on the other of the stator and the mover is a non-magnetic material. A linear motor, comprising:
【請求項4】 請求項1記載のリニアモータにおいて、 前記位置決め部材は、前記リニアモータから取り外し可
能であることを特徴とするリニアモータ。
4. The linear motor according to claim 1, wherein the positioning member is detachable from the linear motor.
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