JP2000138404A - エキシマレーザ装置用の貫流ファン - Google Patents
エキシマレーザ装置用の貫流ファンInfo
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- H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
- H01S3/225—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 振動が小さく、かつ回転数を上げることが可
能なエキシマレーザ装置用の貫流ファンを提供する。 【解決手段】 複数の翼を有する翼部６と、翼部６を回
転させる回転軸４と、回転軸４を非接触で回転自在に支
承する磁気軸受７とを備え、翼部６の回転によってチャ
ンバ２内に封入されたレーザガスを循環させるエキシマ
レーザ装置用の貫流ファン１において、チャンバ２内に
内挿され、かつ回転軸を回転駆動するモータ２３のロー
タ２１を、回転軸４の外周部に装着し、さらに、回転軸
４を支える磁気軸受７，７を、ロータ２１の軸方向両側
に少なくとも１個ずつ配置したことを特徴とする。
能なエキシマレーザ装置用の貫流ファンを提供する。 【解決手段】 複数の翼を有する翼部６と、翼部６を回
転させる回転軸４と、回転軸４を非接触で回転自在に支
承する磁気軸受７とを備え、翼部６の回転によってチャ
ンバ２内に封入されたレーザガスを循環させるエキシマ
レーザ装置用の貫流ファン１において、チャンバ２内に
内挿され、かつ回転軸を回転駆動するモータ２３のロー
タ２１を、回転軸４の外周部に装着し、さらに、回転軸
４を支える磁気軸受７，７を、ロータ２１の軸方向両側
に少なくとも１個ずつ配置したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エキシマレーザ装
置のレーザガスを循環させる貫流ファンに関し、特には
振動が小さく、高回転数で回転可能なエキシマレーザ装
置用の貫流ファンに関する。
置のレーザガスを循環させる貫流ファンに関し、特には
振動が小さく、高回転数で回転可能なエキシマレーザ装
置用の貫流ファンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、エキシマレーザ装置のレーザ
ガスを循環させる貫流ファンとして、回転軸を磁気軸受
によって支承された貫流ファンが知られている。図５及
び図６は、本出願人が特開平１０−１７３２５９号公報
に開示した技術の一例であり、図５はエキシマレーザ装
置の全体構成を表す側面断面図、図６は、そのＰ部詳細
図である。以下、これらの図に基づいて従来技術を説明
する。
ガスを循環させる貫流ファンとして、回転軸を磁気軸受
によって支承された貫流ファンが知られている。図５及
び図６は、本出願人が特開平１０−１７３２５９号公報
に開示した技術の一例であり、図５はエキシマレーザ装
置の全体構成を表す側面断面図、図６は、そのＰ部詳細
図である。以下、これらの図に基づいて従来技術を説明
する。
【０００３】エキシマレーザ装置のチャンバ２内部に
は、レーザ光を発振する媒質となるレーザガスが封入さ
れている。チャンバ２の所定位置には、複数の翼を有す
る翼部６と回転軸４とを備えた貫流ファン１が配設され
ており、この回転軸４に駆動力を与えて翼部６を回転さ
せることによってレーザガスを循環させ、放電電極３，
３間に導いている。エキシマレーザ装置は、放電電極
３，３間に所定の高電圧を印加することによってレーザ
ガスを励起し、レーザ光を発振している。
は、レーザ光を発振する媒質となるレーザガスが封入さ
れている。チャンバ２の所定位置には、複数の翼を有す
る翼部６と回転軸４とを備えた貫流ファン１が配設され
ており、この回転軸４に駆動力を与えて翼部６を回転さ
せることによってレーザガスを循環させ、放電電極３，
３間に導いている。エキシマレーザ装置は、放電電極
３，３間に所定の高電圧を印加することによってレーザ
ガスを励起し、レーザ光を発振している。
【０００４】貫流ファン１は、その回転軸４を、非接触
の磁気軸受７，７によって回転自在に支承されている。
これらの磁気軸受７，７は、回転軸４の外周に環状に装
着されてこの回転軸４と一体に回転する永久磁石１０
と、この永久磁石１０の外周を所定の隙間を介して環状
に取り巻く永久磁石１１とを備えている。そして、この
永久磁石１０と永久磁石１１との対向面を同性の磁極と
し、この永久磁石１０，１１間の反発力を利用して、回
転軸４を非接触状態で回転自在に支承している。
の磁気軸受７，７によって回転自在に支承されている。
これらの磁気軸受７，７は、回転軸４の外周に環状に装
着されてこの回転軸４と一体に回転する永久磁石１０
と、この永久磁石１０の外周を所定の隙間を介して環状
に取り巻く永久磁石１１とを備えている。そして、この
永久磁石１０と永久磁石１１との対向面を同性の磁極と
し、この永久磁石１０，１１間の反発力を利用して、回
転軸４を非接触状態で回転自在に支承している。
【０００５】また、貫流ファン１の回転軸４の一端（図
中右側端）には、永久磁石１３が取り付けられており、
この永久磁石１３は障壁部１２を介して永久磁石１４と
対向している。この永久磁石１４は、チャンバ２の外壁
に取り付けられたモータ１５のモータ回転軸１７に取り
付けられており、永久磁石１３，１４及び障壁部１２
が、モータ１５の駆動力を貫流ファン１に伝える磁気ト
ルクカップリング１６を構成している。
中右側端）には、永久磁石１３が取り付けられており、
この永久磁石１３は障壁部１２を介して永久磁石１４と
対向している。この永久磁石１４は、チャンバ２の外壁
に取り付けられたモータ１５のモータ回転軸１７に取り
付けられており、永久磁石１３，１４及び障壁部１２
が、モータ１５の駆動力を貫流ファン１に伝える磁気ト
ルクカップリング１６を構成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平１０−１７３２５９号公報に開示されたエキシマレ
ーザ装置には、次に述べるような問題点がある。
開平１０−１７３２５９号公報に開示されたエキシマレ
ーザ装置には、次に述べるような問題点がある。
【０００７】即ち、エキシマレーザ装置においては、レ
ーザガスの圧力が高く（通常２気圧以上）、この中で貫
流ファン１が回転する際にレーザガスの抵抗が大きいた
めに、貫流ファン１が激しく振動する。このような振動
がチャンバ２に伝わり、エキシマレーザ装置の光学部品
（図示せず）の光軸がずれて、レーザ光の特性に悪影響
を及ぼすことがある。さらには、貫流ファン１の回転軸
４とモータ回転軸１７とは分離しているので、両者の回
転の中心軸を完全に一致させるのは困難であり、実用
上、回転の中心にずれが生じる。そのために、回転軸４
に不均一な力がかかって貫流ファン１が振動するといっ
た問題がある。しかしながら、前記同公報においては、
貫流ファン１の振動を抑制するための手段がまったく記
載されていない。
ーザガスの圧力が高く（通常２気圧以上）、この中で貫
流ファン１が回転する際にレーザガスの抵抗が大きいた
めに、貫流ファン１が激しく振動する。このような振動
がチャンバ２に伝わり、エキシマレーザ装置の光学部品
（図示せず）の光軸がずれて、レーザ光の特性に悪影響
を及ぼすことがある。さらには、貫流ファン１の回転軸
４とモータ回転軸１７とは分離しているので、両者の回
転の中心軸を完全に一致させるのは困難であり、実用
上、回転の中心にずれが生じる。そのために、回転軸４
に不均一な力がかかって貫流ファン１が振動するといっ
た問題がある。しかしながら、前記同公報においては、
貫流ファン１の振動を抑制するための手段がまったく記
載されていない。
【０００８】また近年、エキシマレーザ装置を光源とし
てリソグラフィ等の光加工を行なう場合に、レーザ光の
発振周波数を上げて加工の能力を向上させたいという要
求がある。レーザ光の発振周波数を上げるためには、貫
流ファン１の回転数を上げて循環するレーザガスの流量
を増加させる必要があるが、従来技術に係る貫流ファン
１では振動が激しく、回転数を上げられない。しかも、
従来技術ではモータ１５の回転を磁気トルクカップリン
グ１６を介して貫流ファン１に伝えている。このとき、
モータ１５の回転を上げた際に、貫流ファン１を回転さ
せるための負荷が大きく、永久磁石１４の回転に対して
永久磁石１３が滑って追随することができないことがあ
る。そのため、モータ１５のトルクが貫流ファン１に伝
達されず、貫流ファン１の回転数を上げられないといっ
た問題がある。
てリソグラフィ等の光加工を行なう場合に、レーザ光の
発振周波数を上げて加工の能力を向上させたいという要
求がある。レーザ光の発振周波数を上げるためには、貫
流ファン１の回転数を上げて循環するレーザガスの流量
を増加させる必要があるが、従来技術に係る貫流ファン
１では振動が激しく、回転数を上げられない。しかも、
従来技術ではモータ１５の回転を磁気トルクカップリン
グ１６を介して貫流ファン１に伝えている。このとき、
モータ１５の回転を上げた際に、貫流ファン１を回転さ
せるための負荷が大きく、永久磁石１４の回転に対して
永久磁石１３が滑って追随することができないことがあ
る。そのため、モータ１５のトルクが貫流ファン１に伝
達されず、貫流ファン１の回転数を上げられないといっ
た問題がある。
【０００９】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、振動が小さく、かつ回転数を上げること
が可能なエキシマレーザ装置用の貫流ファンを提供する
ことを目的としている。
たものであり、振動が小さく、かつ回転数を上げること
が可能なエキシマレーザ装置用の貫流ファンを提供する
ことを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第１構成の発明は、複数の翼を有
する翼部と、翼部を回転させる回転軸と、回転軸を非接
触で回転自在に支承する磁気軸受とを備え、翼部の回転
によってチャンバ内に封入されたレーザガスを循環させ
るエキシマレーザ装置用の貫流ファンにおいて、チャン
バ内に内装され、かつ回転軸を回転駆動するモータのロ
ータを、回転軸の外周部に装着している。
的を達成するために、第１構成の発明は、複数の翼を有
する翼部と、翼部を回転させる回転軸と、回転軸を非接
触で回転自在に支承する磁気軸受とを備え、翼部の回転
によってチャンバ内に封入されたレーザガスを循環させ
るエキシマレーザ装置用の貫流ファンにおいて、チャン
バ内に内装され、かつ回転軸を回転駆動するモータのロ
ータを、回転軸の外周部に装着している。
【００１１】第１構成記載の発明によれば、貫流ファン
の回転軸にロータを装着し、その外周を取り巻いてステ
ータを配置しており、このロータとステータとがモータ
を構成している。このように、駆動源であるモータの回
転軸と貫流ファンの回転軸とを同一にしているので、両
者の回転の中心軸が一致し、回転軸を均一な力で駆動す
ることが可能となる。さらに、回転軸の途中に結合部等
を設けた場合と比較して、この回転軸の回転バランスを
極めて正確に調整できる。これらにより、貫流ファンの
振動が小さくなるので、エキシマレーザ装置の光学素子
の光軸がずれたりすることが少なく、レーザ光の特性が
安定化する。また、モータ回転軸と貫流ファンの回転軸
を同一にしているので、駆動力の伝達にロスがない。さ
らに、回転軸の途中に結合部がないので、回転軸の強度
が強くなり、回転数を上げても捩れたりすることがな
い。これらにより、貫流ファンをより高い回転数で回転
させることができるので、レーザガスの循環流量を増や
して、レーザ光の発振周波数を上げることが可能とな
る。
の回転軸にロータを装着し、その外周を取り巻いてステ
ータを配置しており、このロータとステータとがモータ
を構成している。このように、駆動源であるモータの回
転軸と貫流ファンの回転軸とを同一にしているので、両
者の回転の中心軸が一致し、回転軸を均一な力で駆動す
ることが可能となる。さらに、回転軸の途中に結合部等
を設けた場合と比較して、この回転軸の回転バランスを
極めて正確に調整できる。これらにより、貫流ファンの
振動が小さくなるので、エキシマレーザ装置の光学素子
の光軸がずれたりすることが少なく、レーザ光の特性が
安定化する。また、モータ回転軸と貫流ファンの回転軸
を同一にしているので、駆動力の伝達にロスがない。さ
らに、回転軸の途中に結合部がないので、回転軸の強度
が強くなり、回転数を上げても捩れたりすることがな
い。これらにより、貫流ファンをより高い回転数で回転
させることができるので、レーザガスの循環流量を増や
して、レーザ光の発振周波数を上げることが可能とな
る。
【００１２】また、第２構成の発明は、第１構成記載の
貫流ファンにおいて、回転軸を支える磁気軸受を、ロー
タの軸方向外側に少なくとも１個配置している。
貫流ファンにおいて、回転軸を支える磁気軸受を、ロー
タの軸方向外側に少なくとも１個配置している。
【００１３】第２構成記載の発明によれば、磁気軸受を
ロータの外側に配置している。これにより、大重量を有
するロータが、回転軸を支承する磁気軸受の内側に配置
されるので、ロータの重量をより安定に支承することが
可能となり、貫流ファンの振動が小さくなる。
ロータの外側に配置している。これにより、大重量を有
するロータが、回転軸を支承する磁気軸受の内側に配置
されるので、ロータの重量をより安定に支承することが
可能となり、貫流ファンの振動が小さくなる。
【００１４】また、第３構成の発明は、第１構成記載の
貫流ファンにおいて、回転軸を支える磁気軸受を、ロー
タの軸方向両側に少なくとも１個ずつ配置している。
貫流ファンにおいて、回転軸を支える磁気軸受を、ロー
タの軸方向両側に少なくとも１個ずつ配置している。
【００１５】第３構成記載の発明によれば、ロータの両
側に磁気軸受を配置している。これにより、駆動源であ
り、かつ大重量を有するロータを２個の磁気軸受の内側
に配置しているので、ロータがより安定に支承され、そ
の振動が小さくなる。
側に磁気軸受を配置している。これにより、駆動源であ
り、かつ大重量を有するロータを２個の磁気軸受の内側
に配置しているので、ロータがより安定に支承され、そ
の振動が小さくなる。
【００１６】また、第４構成の発明は、第３構成記載の
貫流ファンにおいて、ロータと翼部との間に配置された
磁気軸受の磁力を、他の磁気軸受よりも大きくしてい
る。
貫流ファンにおいて、ロータと翼部との間に配置された
磁気軸受の磁力を、他の磁気軸受よりも大きくしてい
る。
【００１７】第４構成記載の発明によれば、ロータと翼
部との間に、他の磁気軸受よりも磁力が強力な磁気軸受
を配置している。即ち、回転軸の振動の振幅が最も大き
く、かつ他の磁気軸受よりも大重量がかかる回転軸の中
央部付近に、最も強力な磁力の磁気軸受を配置している
ので、回転軸の振動をより効果的に抑えることが可能と
なる。
部との間に、他の磁気軸受よりも磁力が強力な磁気軸受
を配置している。即ち、回転軸の振動の振幅が最も大き
く、かつ他の磁気軸受よりも大重量がかかる回転軸の中
央部付近に、最も強力な磁力の磁気軸受を配置している
ので、回転軸の振動をより効果的に抑えることが可能と
なる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、本発明
に係る実施形態を詳細に説明する。尚、各実施形態にお
いて、前記従来技術の説明に使用した図、及びその実施
形態よりも前出の実施形態の説明に使用した図と同一の
要素には同一符号を付し、重複説明は省略する。
に係る実施形態を詳細に説明する。尚、各実施形態にお
いて、前記従来技術の説明に使用した図、及びその実施
形態よりも前出の実施形態の説明に使用した図と同一の
要素には同一符号を付し、重複説明は省略する。
【００１９】まず、図１に基づいて、第１実施形態を説
明する。図１は、本実施形態に係る貫流ファン１を用い
たエキシマレーザ装置の部分断面図である。同図におい
て、チャンバ２の内部にはレーザガスが封入されてい
る。チャンバ２の所定位置には、貫流ファン１が配設さ
れており、レーザガスは貫流ファン１によって循環さ
れ、図示しない放電電極間に送り込まれる。エキシマレ
ーザ装置は、放電電極間に高電圧を印加して放電を起こ
し、レーザガスを励起することによってレーザ光を発振
している。
明する。図１は、本実施形態に係る貫流ファン１を用い
たエキシマレーザ装置の部分断面図である。同図におい
て、チャンバ２の内部にはレーザガスが封入されてい
る。チャンバ２の所定位置には、貫流ファン１が配設さ
れており、レーザガスは貫流ファン１によって循環さ
れ、図示しない放電電極間に送り込まれる。エキシマレ
ーザ装置は、放電電極間に高電圧を印加して放電を起こ
し、レーザガスを励起することによってレーザ光を発振
している。
【００２０】そして、貫流ファン１は、レーザガスを循
環させるための複数の翼を有する翼部６と、翼部６の中
心を貫通する１本の回転軸４と、この翼部を駆動するた
めのモータ２３とを備えている。翼部６の両端部には、
回転軸４を挿入するための嵌合孔１８，１８を有する嵌
合部材１９，１９が取り付けられており、回転軸４はこ
の嵌合孔１８，１８に挿入されて止めネジ等の手段（図
示せず）で固定される。この回転軸４の両端部は、チャ
ンバ２の側壁２５，２５を貫通し、側壁２５，２５の外
側に例えばボルト等の固定手段（図示せず）によって取
り付けられたハウジング２７，２７内に設置された磁気
軸受７，７によって回転自在に支承されている。尚、ハ
ウジング２７，２７は、Ｏリング等の封止手段（図示せ
ず）を備えており、レーザガスがチャンバ２の外部に漏
れるのを防止している。
環させるための複数の翼を有する翼部６と、翼部６の中
心を貫通する１本の回転軸４と、この翼部を駆動するた
めのモータ２３とを備えている。翼部６の両端部には、
回転軸４を挿入するための嵌合孔１８，１８を有する嵌
合部材１９，１９が取り付けられており、回転軸４はこ
の嵌合孔１８，１８に挿入されて止めネジ等の手段（図
示せず）で固定される。この回転軸４の両端部は、チャ
ンバ２の側壁２５，２５を貫通し、側壁２５，２５の外
側に例えばボルト等の固定手段（図示せず）によって取
り付けられたハウジング２７，２７内に設置された磁気
軸受７，７によって回転自在に支承されている。尚、ハ
ウジング２７，２７は、Ｏリング等の封止手段（図示せ
ず）を備えており、レーザガスがチャンバ２の外部に漏
れるのを防止している。
【００２１】回転軸４の一側（図中左側）の磁気軸受７
の軸方向外側外周部には、例えば強磁性体の金属や永久
磁石からなるロータ２１が装着されており、ロータ２１
の外周は、ハウジング２７の内周面に設けられた薄い隔
壁２８を隔てて、例えばコイルと鉄芯からなるステータ
２２に取り巻かれている。このステータ２２とロータ２
１とがモータ２３（この場合は同期型モータ）を構成し
ており、ステータ２２のコイルに回転磁界を発生させる
電流を流すことによって、ロータ２１を回転させること
が可能である。そして、ロータ２１の回転に伴って回転
軸４が回転し、その回転が貫流ファン１の翼部６を回転
させてレーザガスを循環させる。
の軸方向外側外周部には、例えば強磁性体の金属や永久
磁石からなるロータ２１が装着されており、ロータ２１
の外周は、ハウジング２７の内周面に設けられた薄い隔
壁２８を隔てて、例えばコイルと鉄芯からなるステータ
２２に取り巻かれている。このステータ２２とロータ２
１とがモータ２３（この場合は同期型モータ）を構成し
ており、ステータ２２のコイルに回転磁界を発生させる
電流を流すことによって、ロータ２１を回転させること
が可能である。そして、ロータ２１の回転に伴って回転
軸４が回転し、その回転が貫流ファン１の翼部６を回転
させてレーザガスを循環させる。
【００２２】磁気軸受７，７は、回転軸４の外周を取り
巻くように環状に装着されてこの回転軸４と一体に回転
する内輪磁石８，８と、薄い隔壁２８，２８を隔てて内
輪磁石８，８の外周を環状に取り巻き、かつハウジング
２７，２７の内壁に装着された外輪磁石９，９とを備え
ている。この内輪磁石８，８と外輪磁石９，９とは、例
えば永久磁石によって構成されており、内輪磁石８，８
と外輪磁石９，９との対向面を同性の磁極としている。
そして、これらの磁極同士の反発力を用いることによ
り、回転軸４を非接触状態で回転自在に支承していると
ともに、回転軸４の振動を抑える働きも有している。
尚、このとき、エキシマレーザ装置の内部の部品に樹脂
を使用すると、発振したレーザ光がこの樹脂に当たって
不純物が発生するという問題があるので、磁気軸受７に
はテフロン等の樹脂を使用しないことが望ましい。
巻くように環状に装着されてこの回転軸４と一体に回転
する内輪磁石８，８と、薄い隔壁２８，２８を隔てて内
輪磁石８，８の外周を環状に取り巻き、かつハウジング
２７，２７の内壁に装着された外輪磁石９，９とを備え
ている。この内輪磁石８，８と外輪磁石９，９とは、例
えば永久磁石によって構成されており、内輪磁石８，８
と外輪磁石９，９との対向面を同性の磁極としている。
そして、これらの磁極同士の反発力を用いることによ
り、回転軸４を非接触状態で回転自在に支承していると
ともに、回転軸４の振動を抑える働きも有している。
尚、このとき、エキシマレーザ装置の内部の部品に樹脂
を使用すると、発振したレーザ光がこの樹脂に当たって
不純物が発生するという問題があるので、磁気軸受７に
はテフロン等の樹脂を使用しないことが望ましい。
【００２３】このように本実施形態によれば、貫流ファ
ン１は、翼部６を貫通する回転軸４を有しており、この
回転軸４は、翼部６を駆動するモータ２３の回転軸を構
成している。即ち、貫流ファン１の回転軸４とモータ２
３の回転軸が同一であるので、回転軸４を均一な力で駆
動することができる。また、回転軸４に結合部がないの
で、貫流ファン１の回転の中心軸とモータ２３の回転の
中心軸とが一致し、その回転バランスを極めて正確に調
整することができる。そのため、回転時に貫流ファン１
から発生する振動が非常に小さくなり、その影響でエキ
シマレーザ装置の光学素子の光軸がずれたりすることが
少ない。また、回転軸４の振動が小さいので、磁気軸受
７の剛性をさほど強いものにする必要がなくなり、磁気
軸受７を小型化できるとともに、そのコストを低く抑え
ることが可能となる。
ン１は、翼部６を貫通する回転軸４を有しており、この
回転軸４は、翼部６を駆動するモータ２３の回転軸を構
成している。即ち、貫流ファン１の回転軸４とモータ２
３の回転軸が同一であるので、回転軸４を均一な力で駆
動することができる。また、回転軸４に結合部がないの
で、貫流ファン１の回転の中心軸とモータ２３の回転の
中心軸とが一致し、その回転バランスを極めて正確に調
整することができる。そのため、回転時に貫流ファン１
から発生する振動が非常に小さくなり、その影響でエキ
シマレーザ装置の光学素子の光軸がずれたりすることが
少ない。また、回転軸４の振動が小さいので、磁気軸受
７の剛性をさほど強いものにする必要がなくなり、磁気
軸受７を小型化できるとともに、そのコストを低く抑え
ることが可能となる。
【００２４】さらには、モータ２３の駆動力を１本の回
転軸４を介して直接貫流ファン１に伝えているので、駆
動力のロスがない。また回転軸４に結合部がないため、
回転軸４の強度が増大する。これらにより、モータ２３
の回転数を上げてレーザガスの循環流量を増大させ、エ
キシマレーザ装置の発振周波数を上げることが可能とな
る。
転軸４を介して直接貫流ファン１に伝えているので、駆
動力のロスがない。また回転軸４に結合部がないため、
回転軸４の強度が増大する。これらにより、モータ２３
の回転数を上げてレーザガスの循環流量を増大させ、エ
キシマレーザ装置の発振周波数を上げることが可能とな
る。
【００２５】加えて、回転軸４の強度が増すことによ
り、回転軸４の直径をより細くすることができる。これ
により、貫流ファン１の翼部６を通過するレーザガスの
流れが、回転軸４によって妨げられることが小さくな
り、流れがよりスムーズになる。その結果、同じ回転数
であっても、循環するレーザガスの流量が増大するの
で、エキシマレーザ装置の発振周波数を上げることが可
能となる。
り、回転軸４の直径をより細くすることができる。これ
により、貫流ファン１の翼部６を通過するレーザガスの
流れが、回転軸４によって妨げられることが小さくな
り、流れがよりスムーズになる。その結果、同じ回転数
であっても、循環するレーザガスの流量が増大するの
で、エキシマレーザ装置の発振周波数を上げることが可
能となる。
【００２６】尚、回転軸４の材料としては、ヤング率の
比較的高い材料、例えばＳＵＳ３１６やセラミック複合
材料等を使うのが好適である。これは、このような材料
を使うことによって回転軸４の共振周波数が上がり、モ
ータ２３の回転数を上げてもさほど振動が増大しなくな
ることによる。
比較的高い材料、例えばＳＵＳ３１６やセラミック複合
材料等を使うのが好適である。これは、このような材料
を使うことによって回転軸４の共振周波数が上がり、モ
ータ２３の回転数を上げてもさほど振動が増大しなくな
ることによる。
【００２７】尚、外輪磁石９及び内輪磁石８は、電磁石
であってもよい。これらを電磁石にすることにより、外
輪磁石９及び内輪磁石８の磁力をいっそう強くして反発
力を増し、貫流ファン１やモータ２３の振動を磁力によ
って抑える効果が大きくなる。また、磁界の方向や磁力
を電気的に制御することができるので、磁気軸受の内輪
磁石８と外輪磁石９との間隔を検出し、この間隔を一定
にするように磁界の方向や磁力を制御することにより、
貫流ファン１の振動をさらに小さく抑えることが可能と
なる。
であってもよい。これらを電磁石にすることにより、外
輪磁石９及び内輪磁石８の磁力をいっそう強くして反発
力を増し、貫流ファン１やモータ２３の振動を磁力によ
って抑える効果が大きくなる。また、磁界の方向や磁力
を電気的に制御することができるので、磁気軸受の内輪
磁石８と外輪磁石９との間隔を検出し、この間隔を一定
にするように磁界の方向や磁力を制御することにより、
貫流ファン１の振動をさらに小さく抑えることが可能と
なる。
【００２８】また、本実施形態によれば、薄い隔壁２８
によって、外輪磁石９及びステータ２２をレーザガスか
ら遮蔽して接触しないようにしている。外輪磁石９及び
ステータ２２は、外周を絶縁物で覆ってハウジング２
７，２７と絶縁した構造になっているが、この絶縁物が
レーザガスと接触すると、化学反応によって不純ガスが
発生し、レーザガスを劣化させる。薄い隔壁２８によっ
て、外輪磁石９及びステータ２２をレーザガスから遮蔽
することにより、このようなレーザガスの劣化を防い
で、レーザガスを長寿命化させることが可能となる。
によって、外輪磁石９及びステータ２２をレーザガスか
ら遮蔽して接触しないようにしている。外輪磁石９及び
ステータ２２は、外周を絶縁物で覆ってハウジング２
７，２７と絶縁した構造になっているが、この絶縁物が
レーザガスと接触すると、化学反応によって不純ガスが
発生し、レーザガスを劣化させる。薄い隔壁２８によっ
て、外輪磁石９及びステータ２２をレーザガスから遮蔽
することにより、このようなレーザガスの劣化を防い
で、レーザガスを長寿命化させることが可能となる。
【００２９】次に、図２に基づいて、第２実施形態を説
明する。図２は、本実施形態に係る貫流ファン１を使用
したエキシマレーザ装置の部分断面図である。
明する。図２は、本実施形態に係る貫流ファン１を使用
したエキシマレーザ装置の部分断面図である。
【００３０】同図において貫流ファン１は、翼部６と回
転軸４とを備えており、この回転軸４はその両端部を、
第１実施形態と同様の磁気軸受７，７に支承されてい
る。
転軸４とを備えており、この回転軸４はその両端部を、
第１実施形態と同様の磁気軸受７，７に支承されてい
る。
【００３１】そしてロータ２１は、回転軸４の一側（図
中左側）の、翼部６と磁気軸受７との間の回転軸４の外
周部に装着されており、ステータ２２は、第１実施形態
と同様に隔壁２８を介してその外周を取り巻いている。
中左側）の、翼部６と磁気軸受７との間の回転軸４の外
周部に装着されており、ステータ２２は、第１実施形態
と同様に隔壁２８を介してその外周を取り巻いている。
【００３２】即ち本実施形態によれば、回転軸４を支承
する磁気軸受７，７が、ロータ２１及び翼部６の軸方向
外側に配置されている。これにより、翼部６とモータ２
３とを１本の回転軸４で直結したことによる振動の低減
に加え、大重量を有するロータ２１を磁気軸受７，７の
内側に配置しているので、ロータ２１がより安定に支承
される。これにより、エキシマレーザ装置の振動がいっ
そう少ないものとなり、レーザ光の特性が安定化する。
する磁気軸受７，７が、ロータ２１及び翼部６の軸方向
外側に配置されている。これにより、翼部６とモータ２
３とを１本の回転軸４で直結したことによる振動の低減
に加え、大重量を有するロータ２１を磁気軸受７，７の
内側に配置しているので、ロータ２１がより安定に支承
される。これにより、エキシマレーザ装置の振動がいっ
そう少ないものとなり、レーザ光の特性が安定化する。
【００３３】尚、本実施形態の他の適用例として、図３
に示すように、モータ２３を回転軸４の両側に配設し、
両側から貫流ファン１を駆動するようにして、その外側
に磁気軸受７，７を配置してもよい。このようにすれ
ば、翼部６を中心として左右の重量バランスが均等化さ
れ、貫流ファン１の振動をさらに抑制することが可能と
なる。
に示すように、モータ２３を回転軸４の両側に配設し、
両側から貫流ファン１を駆動するようにして、その外側
に磁気軸受７，７を配置してもよい。このようにすれ
ば、翼部６を中心として左右の重量バランスが均等化さ
れ、貫流ファン１の振動をさらに抑制することが可能と
なる。
【００３４】次に、図４に基づいて、第３実施形態を説
明する。図４は、本実施形態に係る貫流ファン１を使用
したエキシマレーザ装置の部分断面図である。
明する。図４は、本実施形態に係る貫流ファン１を使用
したエキシマレーザ装置の部分断面図である。
【００３５】同図において、貫流ファン１は第１実施形
態と同様の翼部６と、回転軸４と、ロータ２１とを備え
ている。そして、この回転軸４は、両端の磁気軸受７，
７に加え、ロータ２１と翼部６との間に配置された磁気
軸受７によっても支承されている。これにより、重量が
大きく、かつ駆動源であるために激しく振動するロータ
２１の両側に磁気軸受７，７を配置しているので、ロー
タ２１をより安定に支承でき、その振動が小さくなる。
また、回転軸４の振動は、ロータ２１と翼部６との間に
おいて振幅が最も大きくなるが、磁気軸受７をこの位置
に設置することにより、内輪磁石８と外輪磁石９との反
発力によって、その振動をより効率良く抑えることが可
能となる。またこのとき、本実施形態に係るモータ２３
を図３に示すように左右両端に配置すれば、左右の重量
バランスが均一化し、いっそう好適である。
態と同様の翼部６と、回転軸４と、ロータ２１とを備え
ている。そして、この回転軸４は、両端の磁気軸受７，
７に加え、ロータ２１と翼部６との間に配置された磁気
軸受７によっても支承されている。これにより、重量が
大きく、かつ駆動源であるために激しく振動するロータ
２１の両側に磁気軸受７，７を配置しているので、ロー
タ２１をより安定に支承でき、その振動が小さくなる。
また、回転軸４の振動は、ロータ２１と翼部６との間に
おいて振幅が最も大きくなるが、磁気軸受７をこの位置
に設置することにより、内輪磁石８と外輪磁石９との反
発力によって、その振動をより効率良く抑えることが可
能となる。またこのとき、本実施形態に係るモータ２３
を図３に示すように左右両端に配置すれば、左右の重量
バランスが均一化し、いっそう好適である。
【００３６】尚、ロータ２１と翼部６との間に配置され
た磁気軸受７は、回転軸４の両端部に配置された磁気軸
受７よりも磁力が強力なものであることが望ましい。即
ち、回転軸４の振幅が最も大きく、かつ他の軸受よりも
大重量がかかると考えられる回転軸４の中央部付近に最
も強力な磁力の磁気軸受７を配置することにより、回転
軸４の振動をより効果的に抑えることが可能となる。さ
らには、ロータ２１と翼部６との間に配置された磁気軸
受７の回転軸４方向の長さが、回転軸４の両端部に配置
された磁気軸受７，７の上記方向の長さよりも長いこと
が望ましい。これにより、回転軸４の中央部付近の振動
を広範囲にわたって抑えられるので、回転軸４の振動を
より効果的に抑えることが可能となる。或いは、このロ
ータ２１と翼部６との間に、２個以上の磁気軸受７，７
を回転軸４の長手方向に直列に配置するようにしてもよ
い。
た磁気軸受７は、回転軸４の両端部に配置された磁気軸
受７よりも磁力が強力なものであることが望ましい。即
ち、回転軸４の振幅が最も大きく、かつ他の軸受よりも
大重量がかかると考えられる回転軸４の中央部付近に最
も強力な磁力の磁気軸受７を配置することにより、回転
軸４の振動をより効果的に抑えることが可能となる。さ
らには、ロータ２１と翼部６との間に配置された磁気軸
受７の回転軸４方向の長さが、回転軸４の両端部に配置
された磁気軸受７，７の上記方向の長さよりも長いこと
が望ましい。これにより、回転軸４の中央部付近の振動
を広範囲にわたって抑えられるので、回転軸４の振動を
より効果的に抑えることが可能となる。或いは、このロ
ータ２１と翼部６との間に、２個以上の磁気軸受７，７
を回転軸４の長手方向に直列に配置するようにしてもよ
い。
【００３７】以上説明したように、本発明は、エキシマ
レーザ装置用の貫流ファン１の振動を低減し、レーザ光
の特性を安定化するという効果を有している。さらに
は、これによって貫流ファン１の回転数を上げることが
できるので、循環させるレーザガスの流量を増やしてエ
キシマレーザ装置のレーザ光の発振周波数を上げること
が可能となる。
レーザ装置用の貫流ファン１の振動を低減し、レーザ光
の特性を安定化するという効果を有している。さらに
は、これによって貫流ファン１の回転数を上げることが
できるので、循環させるレーザガスの流量を増やしてエ
キシマレーザ装置のレーザ光の発振周波数を上げること
が可能となる。
【００３８】尚、上述した各実施形態では、磁気軸受７
をチャンバ２の外側に設けたハウジング２７の内部に配
置するように説明したが、本発明はこのような形態に限
られるものではない。例えば、磁気軸受７がチャンバ２
の内側にあって、チャンバ２の内面から突出したブラケ
ットによって支持されるようにしてもよい。また、磁気
軸受７の内輪磁石８と外輪磁石９との間に隔壁２８を設
けるように説明したが、これもこのような形態に限られ
るものではない。例えば、前記特開平１０−１７３２５
９号公報に示したように、隔壁２８を設けないような磁
気軸受７に対しても適用可能である。 また、ロータ２
１を強磁性体或いは永久磁石とし、モータ２３を同期型
モータとして説明したが、ロータ２１を篭形の導電体と
してもよく、この場合はモータ２３は誘導型モータとな
る。
をチャンバ２の外側に設けたハウジング２７の内部に配
置するように説明したが、本発明はこのような形態に限
られるものではない。例えば、磁気軸受７がチャンバ２
の内側にあって、チャンバ２の内面から突出したブラケ
ットによって支持されるようにしてもよい。また、磁気
軸受７の内輪磁石８と外輪磁石９との間に隔壁２８を設
けるように説明したが、これもこのような形態に限られ
るものではない。例えば、前記特開平１０−１７３２５
９号公報に示したように、隔壁２８を設けないような磁
気軸受７に対しても適用可能である。 また、ロータ２
１を強磁性体或いは永久磁石とし、モータ２３を同期型
モータとして説明したが、ロータ２１を篭形の導電体と
してもよく、この場合はモータ２３は誘導型モータとな
る。
【図１】本発明の第１実施形態に係る貫流ファンを用い
たエキシマレーザ装置の部分断面図。
たエキシマレーザ装置の部分断面図。
【図２】第２実施形態に係る貫流ファンを用いたエキシ
マレーザ装置の部分断面図。
マレーザ装置の部分断面図。
【図３】第２実施形態に係る貫流ファンの別の適用例を
示すエキシマレーザ装置の部分断面図。
示すエキシマレーザ装置の部分断面図。
【図４】第３実施形態に係るエキシマレーザ装置の部分
断面図。
断面図。
【図５】従来技術に係るエキシマレーザ装置の断面図。
【図６】従来技術に係るエキシマレーザ装置の部分詳細
図。
図。
１ 貫流ファン ２ チャンバ ３ 放電電極 ４ 回転軸 ６ 翼部 ７ 磁気軸受 ８ 内輪磁石 ９ 外輪磁石 １０，１１ 永久磁石 １２ 障壁部 １３，１４ 永久磁石 １５ モータ １６ 磁気トルクカップリング １７ モータ回転軸 １８ 嵌合孔 １９ 嵌合部材 ２１ ロータ ２２ ステータ ２３ モータ ２５ 側壁 ２７ ハウジング ２８ 隔壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中尾 清春 栃木県小山市横倉新田400 株式会社小松 製作所小山工場内 (72)発明者 溝口 計 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内 (72)発明者 西坂 敏博 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内 (72)発明者 榎波 龍雄 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内 Ｆターム(参考） 5F071 AA06 DD08 JJ05 JJ07 5F072 AA06 JJ05 JJ07 KK30
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の翼を有する翼部(6) と、 翼部(6) を回転させる回転軸(4) と、 回転軸(4) を非接触で回転自在に支承する磁気軸受(7)
とを備え、 翼部(6) の回転によってチャンバ(2) 内に封入されたレ
ーザガスを循環させるエキシマレーザ装置用の貫流ファ
ン(1) において、 チャンバ(2) 内に内装され、かつ回転軸(4) を回転駆動
するモータ(23)のロータ(21)を、回転軸(4) の外周部に
装着したことを特徴とするエキシマレーザ装置用の貫流
ファン(1) 。 - 【請求項２】 請求項１記載の貫流ファン(1) におい
て、 回転軸(4) を支える磁気軸受(7,7) を、ロータ(21)の軸
方向外側に少なくとも１個配置したことを特徴とするエ
キシマレーザ装置用の貫流ファン(1) 。 - 【請求項３】 請求項１記載の貫流ファン(1) におい
て、 回転軸(4) を支える磁気軸受(7,7) を、ロータ(21)の軸
方向両側に少なくとも１個ずつ配置したことを特徴とす
るエキシマレーザ装置用貫流ファン(1) 。 - 【請求項４】 請求項３記載の貫流ファン(1) におい
て、 ロータ(21)と翼部(6) との間に配置された磁気軸受(7)
の磁力を、他の磁気軸受(7,7) よりも大きくしたことを
特徴とするエキシマレーザ装置用の貫流ファン(1) 。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10324574A JP2000138404A (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | エキシマレーザ装置用の貫流ファン |
| US09/422,857 US6337872B1 (en) | 1998-10-29 | 1999-10-25 | Once through fan for excimer laser apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10324574A JP2000138404A (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | エキシマレーザ装置用の貫流ファン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000138404A true JP2000138404A (ja) | 2000-05-16 |
| JP2000138404A5 JP2000138404A5 (ja) | 2005-08-25 |
Family
ID=18167343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10324574A Pending JP2000138404A (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | エキシマレーザ装置用の貫流ファン |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6337872B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000138404A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015213150A (ja) * | 2014-04-14 | 2015-11-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ガスレーザ発振装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1137126B1 (en) * | 1998-11-30 | 2010-01-13 | Ebara Corporation | Electric discharge excitation excimer laser |
| JP2000183436A (ja) * | 1998-12-18 | 2000-06-30 | Komatsu Ltd | エキシマレ―ザ装置 |
| JP2001077446A (ja) * | 1999-09-07 | 2001-03-23 | Nsk Ltd | エキシマレーザ装置 |
| JP3389912B2 (ja) * | 2000-02-08 | 2003-03-24 | ウシオ電機株式会社 | ガスレーザ装置 |
| JP2001234929A (ja) * | 2000-02-21 | 2001-08-31 | Ebara Corp | 磁気軸受及び循環ファン装置 |
| US6597719B1 (en) * | 2000-08-21 | 2003-07-22 | Komatsu Ltd. | Once through fan for gas laser apparatus and gas laser apparatus therewith |
| EP1188932A3 (en) * | 2000-09-19 | 2003-05-02 | Ntn Corporation | Bearing structure for laser fan |
| JP2003056489A (ja) * | 2001-08-21 | 2003-02-26 | Ntn Corp | エキシマレーザ装置のガス循環ファン |
| DE102010001538A1 (de) * | 2010-02-03 | 2011-08-04 | Trumpf Maschinen Ag | Gaslaser mit Radial- und Axialgaslager |
| US10923986B2 (en) * | 2017-06-15 | 2021-02-16 | Dbb Technology Llc | Magnetic anti-lock device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5048041A (en) * | 1988-01-15 | 1991-09-10 | Cymer Laser Technologies | Compact excimer laser |
| CA2190697C (en) * | 1996-01-31 | 2000-07-25 | Donald Glenn Larson | Blower motor with adjustable timing |
| JPH10173259A (ja) | 1996-12-06 | 1998-06-26 | Komatsu Ltd | エキシマレーザ装置 |
| US5848089A (en) * | 1997-07-11 | 1998-12-08 | Cymer, Inc. | Excimer laser with magnetic bearings supporting fan |
| US6018537A (en) * | 1997-07-18 | 2000-01-25 | Cymer, Inc. | Reliable, modular, production quality narrow-band high rep rate F2 laser |
| US6208675B1 (en) * | 1998-08-27 | 2001-03-27 | Cymer, Inc. | Blower assembly for a pulsed laser system incorporating ceramic bearings |
-
1998
- 1998-10-29 JP JP10324574A patent/JP2000138404A/ja active Pending
-
1999
- 1999-10-25 US US09/422,857 patent/US6337872B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015213150A (ja) * | 2014-04-14 | 2015-11-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ガスレーザ発振装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6337872B1 (en) | 2002-01-08 |
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