JP2001178108A

JP2001178108A - コイルの製造方法およびコイル製造装置ならびに電磁モータ、露光装置およびデバイスの製造方法

Info

Publication number: JP2001178108A
Application number: JP35523099A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Totsu; 政浩戸津; Yutaka Uda; 豊宇田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 1999-12-15
Publication date: 2001-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、成形に大きな力を必要とせず、か
つ、導線の場所による変化特性の少ない扁平コイルの製
造方法および扁平コイル製造装置を提供することを課題
とする。【解決手段】導線を、最終形状に略一致する曲げ形状
を有する階段状ガイド（５１、５２、５４、５５）と溝
部を有する棒状ガイド（５３、５６）とを備える巻枠
に、所定回数整列巻きする整列巻き工程と、上記整列巻
きした導線を押圧する押圧工程とを備える。このことに
より、導線の部位による特性変化のない良好な扁平コイ
ルを、容易に、効率的に、安定的に、小型の装置によっ
て製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コイルの製造方法
およびコイル製造装置に関し、特に、精密位置決め装置
の駆動機構として用いられるリニアモータや回転電動機
等に使用される扁平コイルの製造方法および扁平コイル
製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体露光装置を含む精密機器装置は、
近年の高性能化、多機能化と共に、小型化、軽量化、薄
型化等が追求されている。

【０００３】半導体素子、液晶表示素子、あるいは薄膜
磁気ヘッド等を製造する際のフォトリソグラフィ工程で
用いられる露光装置において、ウエハを載置するウエハ
ステージを駆動するウエハステージ駆動装置がある。ま
た、走査型投影露光装置には、レチクルを載置するレチ
クルステージを駆動するレチクルステージ駆動装置があ
る。これらの露光装置においては、ウエハステージ駆動
装置あるいはレチクルステージ駆動装置の駆動源とし
て、リニアモータ等のリニアアクチュエータが使用され
ている。

【０００４】リニアモータは、その構造が簡易で部品点
数が少なく済み、駆動における摩擦抵抗が少ないために
動作精度が高く、また、直接的に直線駆動するので移動
動作を迅速に行うことができるという利点を有してい
る。このためリニアモータは、精密な位置決めを必要と
する分野の直線駆動を行う駆動源として主流となりつつ
ある。

【０００５】リニアモータは、磁石とコイルとを組み合
わせて、フレミングの左手の法則に従った推力を発生さ
せるものである。このリニアモータの高推力、小型化を
考えた場合、上記コイルの占積率を向上させることが好
ましい。このため、上記コイルの推進方向に扁平な扁平
コイルが考えられ、種々の製造方法が開示されている。

【０００６】図１乃至図３は、扁平コイルの一例を示
す。図１は、扁平コイルの正面図であり、図２は、図１
に示した扁平コイルの側面図であり、図３は、図１に示
した扁平コイルの上面図である。

【０００７】これらの図に示した扁平コイルは、導線を
５回巻回して（以下、各巻回した部分をターンと呼
ぶ。）扁平化したコイルであり、４箇所の折り曲げ部Ｒ
１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４と２箇所の交差部Ｉ１、Ｉ２を備
えた、５ターン略六角形状の扁平コイルである。交差部
Ｉ１、Ｉ２は、折り曲げ部Ｒ１とＲ４、Ｒ２とＲ３とに
より角度βを有している。

【０００８】特開平３−２６５４３７号公報あるいは特
開平９−１６８２６１号公報では、断面丸形のコイルを
整列巻きし、１方向もしくは３方向から加圧するなど加
圧方法を工夫し、略多角形の扁平コイルを圧縮成形して
製造する技術が開示されていいる。

【０００９】また、特開昭６０−２１６７４６号公報で
は、２つのガイドを挟み付けてなる巻枠と薄肉のプレー
トを用いて要素コイルを作製し、その後上記巻枠を取り
外し、扁平に成形することにより帯コイル（扁平コイ
ル）を製造する技術が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各従来の扁平コイルの製造方法には、以下のような問
題点があった。

【００１１】巻回されたコイルを圧縮成形して偏平コイ
ルを製造するには、扁平後の形状において折り曲げ部に
相当する部分であって、巻回時において導線が重なり合
っている部分を無理やり変形させることになり、非常に
大きな力を必要とする。例えば、図１に示した扁平コイ
ルを製造する場合においては、単純に導線を多角形に整
列巻きした時点では略同一形状であった曲線部分が、扁
平後においては折り曲げ部Ｒの内側と外側とで線長が各
ターンごとに異なってしまう。すなわち、圧縮成形によ
る扁平化の際に、上記導線は、内側の折り曲げ部が線長
方向に圧縮され、外側の折り曲げ部が線長方向に伸長さ
れる、これらの圧縮や伸長に伴い、導線の線径が変化す
ることになるので、成形には非常に大きな力を必要とす
るという問題点がある。

【００１２】また、成形に大きな力を必要とすることに
伴い、装置が大型化してしまうという問題点も付随す
る。さらに、多角形状の扁平コイルにおいては、その扁
平化前と扁平化後の間で、導線が折れ曲がる部分が大幅
に違う事から、多角形状の扁平コイルを製造する際に、
扁平化前に折り曲げられた導線の一部が、扁平化の際に
直線化され再度その近傍が曲げられる。これは、一度変
形させたものを、また元の形状に戻してもう一度変形さ
せる事につながり、導線への負担は大きくなり、導線の
場所によるコイルの抵抗値などが変化し、扁平コイルの
特性変化が避けられないといった問題点がある。

【００１３】また、１辺に長い帯コイル（扁平コイル）
の場合は、モータサイズに合わせて長さの異なる長い巻
線治具と巨大な巻線装置が必要となり、占積率向上に限
界がありモータ性能を上げる事が難しかった。

【００１４】上記問題点を解決し、コイルの線径等に影
響を及ぼす圧縮成形工程を踏まないで、扁平コイルを製
造することが望まれており、本発明は、上述のような問
題点に鑑みてなされたもので、成形に大きな力を必要と
せず、かつ、導線の場所による変化特性の少ない扁平コ
イルの製造方法および扁平コイル製造装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、以下の手段を採用した。すなわち、本発明
の一態様によれば、本発明のコイルの製造方法は、導線
を、最終形状に略一致する曲げ形状を有する階段状ガイ
ドと溝部を有する棒状ガイドとを備える巻枠に、所定回
数整列巻きする整列巻き工程と、上記整列巻きした導線
を押圧する押圧工程とを備える。

【００１６】このことにより、整列巻き工程により巻枠
に整列巻きされた導線（扁平化前のコイル）の形状が、
最終形状（最終的に得たいコイル形状）と略一致するこ
とになるため、上記整列巻きされた導線を押圧工程によ
り押圧して扁平化する際、隣接する導線同士の形状が互
いにぴったり合うことになり、導線を無理に変形させる
必要がなくなる。従って、導線の部位による特性変化の
ない良好なコイルを、容易に、効率的に、安定的に、小
型の装置によって製造することができる。

【００１７】また、本発明の一態様によれば、本発明の
コイルの製造方法は、上記階段状ガイドが、脱着可能な
複数の階段部を備え、上記整列巻き工程が、上記階段部
の数と同数回整列巻きを行う。

【００１８】このことにより、巻回したコイルを続けて
扁平化することができる。また、本発明の一態様によれ
ば、本発明のコイルの製造方法は、導線を、正階段状ガ
イド、第１の棒状ガイド、逆階段状ガイドおよび第２の
棒状ガイドを備える巻枠に沿って案内することにより螺
旋状に積層する積層工程と、上記積層工程により螺旋状
に積層された螺旋状コイルを、扁平に成形するために略
積層した方向に押圧する第１の押圧工程とを備える。

【００１９】このことにより、導線の部位による特性変
化のない良好なコイルを、容易に、効率的に、安定的
に、しかも、巻回したコイルを続けて扁平化することが
できる。

【００２０】また、本発明の一態様によれば、本発明の
コイルの製造方法は、上記正階段状ガイドおよび上記逆
階段状ガイドが、互いに相反する方向に階段形状を備
え、上記正階段状ガイドの段板幅および上記逆階段状ガ
イドの段板幅が、上記導線の幅と略同寸法を備え、上記
第１の棒状ガイドおよび上記第２の棒状ガイドが、上記
第１の押圧工程により扁平に成形したコイルの扁平面に
対し所定の傾斜角を備え、上記正階段状ガイド、上記第
１の棒状ガイド、上記逆階段状ガイドおよび上記第２の
棒状ガイドが、上記コイルのうち上記正階段状ガイドに
より案内された部分および上記逆階段状ガイドにより案
内された部分とが対角する位置関係を備え、上記第１の
押圧工程が、上記螺旋状コイルのうち上記第１の棒状ガ
イドにより案内された第１の交差部と上記第２の棒状ガ
イドにより案内された第２の交差部とを除いた部分を押
圧する。

【００２１】このことにより、導線の部位による特性変
化のない良好なコイルを、容易に、効率的に、安定的
に、しかも、巻回したコイルを続けて扁平化することが
できる。

【００２２】また、本発明の一態様によれば、本発明の
コイルの製造方法は、上記第１の棒状ガイドおよび上記
第２の棒状ガイドが、上記第１の押圧工程により扁平に
成形したコイルの扁平面に対し平行な溝部を備え、上記
第１の交差部および上記第２の交差部が上記扁平面に対
し平行になるように、上記第１の棒状ガイドおよび上記
第２の棒状ガイドを回転する回転工程とを備える。

【００２３】このことにより、交差部を略扁平化するの
に棒状ガイドを援用することができる。また、本発明の
一態様によれば、本発明のコイルの製造方法は、上記回
転工程が、上記導線が上記溝部から外れるように上記第
１の棒状ガイドおよび上記第２の棒状ガイド自身を軸回
転した後に回転する。

【００２４】このことにより、導線が溝部に引っ掛かる
ことなくスムースにコイルを扁平化することができる。
また、本発明の一態様によれば、本発明のコイルの製造
方法は、上記第１の押圧工程により扁平に成形したコイ
ルを、隣接する導線同士が密着するように押圧する第２
の押圧工程とを備える。

【００２５】このことにより、一度折り曲げられた導線
の一部が、扁平化の際に直線化され再度その近傍が曲げ
られというようなことが起こらない。また、本発明の一
態様によれば、本発明のコイルの製造装置は、最終形状
に略一致する曲げ形状を有する階段状ガイドと溝部を有
する棒状ガイドとを備える巻枠を備える。

【００２６】このことにより、導線の部位による特性変
化のない良好なコイルを、容易に、効率的に、安定的に
製造することができる。また、本発明の一態様によれ
ば、本発明のコイルの製造装置は、上記巻枠に整列巻き
された導線を押圧する押圧部とを備える。

【００２７】このことにより、導線の部位による特性変
化のない良好なコイルを、容易に、効率的に、安定的
に、小型の装置によって製造することができる。また、
本発明の一態様によれば、本発明のコイルの製造装置
は、上記階段状ガイドが、上記押圧部による押圧に伴っ
て押圧方向に摺動する複数の階段部を備える。

【００２８】このことにより、導線の部位による特性変
化のない良好なコイルを、容易に、効率的に、安定的
に、しかも、巻回したコイルを続けて扁平化することが
できる。

【００２９】また、本発明の一態様によれば、本発明の
コイルの製造装置は、複数の階段部を有する正階段状ガ
イドと、第１の棒状ガイドと、上記正階段状ガイドに相
反する方向に複数の階段部を有する逆階段状ガイドと、
第２の棒状ガイドと、上記正階段状ガイド、上記第１の
棒状ガイド、上記逆階段状ガイドおよび上記第２の棒状
ガイドに沿って螺旋状に積層した螺旋状コイルを、扁平
に成形するために略積層した方向に押圧する第１の押圧
部とを備える。

【００３０】このことにより、導線の部位による特性変
化のない良好なコイルを、容易に、効率的に、安定的
に、巻回したコイルを続けて扁平化することができ、し
かも、交差部を略扁平化するのに棒状ガイドを援用する
ことができる。

【００３１】また、本発明の一態様によれば、本発明の
コイルの製造装置は、上記正階段状ガイドの段板幅およ
び上記逆階段状ガイドの段板幅が、上記導線の幅と略同
寸法を備え、上記第１の棒状ガイドおよび上記第２の棒
状ガイドが、上記第１の押圧部により扁平に成形したコ
イルの扁平面に対し所定の傾斜角を備え、上記正階段状
ガイド、上記第１の棒状ガイド、上記逆階段状ガイドお
よび上記第２の棒状ガイドが、上記コイルのうち上記正
階段状ガイドにより案内された部分および上記逆階段状
ガイドにより案内された部分とが対角する位置関係を備
え、上記第１の押圧部が、上記螺旋状コイルのうち上記
第１の棒状ガイドにより案内された第１の交差部および
上記第２の棒状ガイドにより案内された第２の交差部を
除いた部分を押圧する。

【００３２】このことにより、導線の部位による特性変
化のない良好なコイルを、容易に、効率的に、安定的
に、巻回したコイルを続けて扁平化することができる。
また、本発明の一態様によれば、本発明のコイルの製造
装置は、上記第１の棒状ガイドおよび上記第２の棒状ガ
イドが、上記第１の押圧部により扁平に成形したコイル
の扁平面に対し平行な溝部を備え、上記第１の棒状ガイ
ドおよび上記第２の棒状ガイドが、上記扁平面に対し平
行になるように回転する。

【００３３】このことにより、導線の部位による特性変
化のない良好なコイルを、容易に、効率的に、安定的
に、巻回したコイルを続けて扁平化することができ、し
かも、交差部を略扁平化するのに棒状ガイドを援用する
ことができる。

【００３４】また、本発明の一態様によれば、本発明の
コイルの製造装置は、上記第１の押圧部により扁平に成
形したコイルを、隣接する導線同士が密着するように押
圧する第２の押圧部とを備える。

【００３５】このことにより、導線の部位による特性変
化のない良好なコイルを、容易に、効率的に、安定的
に、巻回したコイルを続けて扁平化することができ、し
かも、交差部を略扁平化するのに棒状ガイドを援用する
ことができ、さらに、一度折り曲げられた導線の一部
が、扁平化の際に直線化され再度その近傍が曲げられる
というようなことが起こらない。

【００３６】また、本発明の一態様によれば、本発明の
コイルの製造装置は、上記正階段状ガイドの階段部およ
び上記逆階段状ガイドの階段部が、上記第１の押圧部に
よる押圧に伴って押圧方向に摺動する。

【００３７】このことにより、巻回したコイルを続けて
扁平化することができる。また、本発明の一態様によれ
ば、本発明のコイルの製造方法は、導線が略扁平状に所
定回数巻回しているコイルの製造方法において、上記導
線の径と略一致する寸法分だけ互いに相似な曲部を階段
状に有する階段状ガイドの上記曲部と、上記曲部のそれ
ぞれに対応する位置関係に設けられた複数の溝部を有す
る棒状ガイドの上記溝部とに沿って、上記導線を案内し
所定回数整列巻きすることで略扁平状コイルを得る整列
巻工程と、上記整列巻工程により得られた上記略扁平状
コイルを、上記略扁平状コイルの扁平面に対し直交する
方向に押圧する押圧工程とを備える。

【００３８】このことにより、導線の部位による特性変
化のない良好なコイルを、容易に、効率的に、安定的
に、小型の装置によって製造することができる。また、
本発明の一態様によれば、本発明のコイルの製造装置
は、導線が略扁平状に所定回数巻回しているコイルの製
造装置において、上記導線の径と略一致する寸法分だけ
互いに相似な曲部を階段状に有する階段状ガイドと、上
記曲部のそれぞれに対応する位置関係に設けられた複数
の溝部を有する棒状ガイドと、上記曲部と上記溝部とに
沿って、上記導線を案内し所定回数整列巻きすることで
得られる略扁平状コイルを、上記略扁平状コイルの扁平
面に対し直交する方向に押圧する押圧部とを備える。

【００３９】このことにより、導線の部位による特性変
化のない良好なコイルを、容易に、効率的に、安定的
に、小型の装置によって製造することができる。また、
本発明の一態様によれば、本発明の電磁モータは、磁石
ユニットと電機子ユニットを備えた電磁モータにおい
て、上記電機子ユニットは、上述の製造方法によって製
造されたコイルを有している。

【００４０】また、本発明の一態様によれば、本発明の
露光装置は、基板上に所定のパターンを形成する露光装
置において、上記電磁モータを備えている。また、本発
明の一態様によれば、本発明のデバイスの製造方法は、
上記露光装置を用意し、上記露光装置によって露光を行
う工程を有している。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら詳細に説明する。図４は、図１乃至図
３に示した５ターン略六角形状の扁平コイルの各ターン
毎の形状を示した図であり、上記扁平コイルは、本発明
の製造方法あるいは製造装置によって製造される。

【００４２】図４において、扁平コイルは、導線の始点
Ｓから終点Ｅまでの間に、第１ターン乃至第５ターンの
５つのターンを備えており、各ターンは、導線を屈曲さ
せた屈曲部をそれぞれ６つ備えている。第１ターンは、
始点Ｓから続く折曲部Ｂ１１、Ａ１１、Ａ１２、Ｂ１
２、Ｃ１１、Ｃ１２、および屈曲部Ｂ２１の直前までで
あり、第２ターンは、第１ターンから続く屈曲部Ｂ２
１、Ａ２１、Ａ２２、Ｂ２２、Ｃ２１、Ｃ２２、および
屈曲部Ｂ３１の直前までであり、第３ターンは、第２タ
ーンから続く屈曲部Ｂ３１、Ａ３１、Ａ３２、Ｂ３２、
Ｃ３１、Ｃ３２、および屈曲部Ｂ４１の直前までであ
り、第４ターンは、第３ターンから続く屈曲部Ｂ４１、
Ａ４１、Ａ４２、Ｂ４２、Ｃ４１、Ｃ４２、および屈曲
部Ｂ５１の直前までであり、第５ターンは、第４ターン
から続く屈曲部Ｂ５１、Ａ５１、Ａ５２、Ｂ５２、Ｃ５
１、Ｃ５２、および屈曲部Ｂ６１の直前までである。

【００４３】ここで、上記５ターン略六角形状の扁平コ
イルにおける、各ターンの巻き始め側の屈曲部（Ａ１
１、Ａ１２、Ａ２１、Ａ２２、Ａ３１、Ａ３２、Ａ４
１、Ａ４２、Ａ５１、Ａ５２）と巻き終わり側の屈曲部
（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ３１、Ｃ３２、
Ｃ４１、Ｃ４２、Ｃ５１、Ｃ５２）とに着目すると、屈
曲部の寸法（曲率）は、各ターンごとに大きく相違して
いる。すなわち、巻き始め側の屈曲部に関しては、同心
円弧状にＡ１１＜Ａ２１＜Ａ３１＜Ａ４１＜Ａ５１、お
よび、Ａ１２＜Ａ２２＜Ａ３２＜Ａ４２＜Ａ５２の大小
関係が成立し、巻き終わり側の屈曲部に関しては、同心
円弧状にＣ１１＞Ｃ２１＞Ｃ３１＞Ｃ４１＞Ｃ５１、お
よび、Ｃ１２＞Ｃ２２＞Ｃ３２＞Ｃ４２＞Ｃ５２の大小
関係が成立する。

【００４４】上述のように、各ターン毎の屈曲部の寸法
が異なることから、巻回後であって扁平化前において、
あらかじめ扁平化後の形状に近い屈曲部の寸法で各ター
ンを巻回すれば、成形に際して非常に大きな力を必要と
せず、扁平化前に折り曲げられた導線の一部が、扁平化
の際に直線化され再度その近傍が曲げられることもな
い。

【００４５】図５は、本発明の第１の実施の形態におけ
る扁平コイル製造装置の斜視図であり、図６は、本発明
の第１の実施の形態における扁平コイル製造装置の側面
図であり、図７は、本発明の第１の実施の形態における
扁平コイル製造装置の正面図である。なお、図５は、扁
平コイルの製造装置の構造が分かり易いように、一部を
省略し、また、図中の両矢印方向に離して描いてある。

【００４６】図５乃至図７において、扁平コイル製造装
置５０は、板状の基板５７の上面に配置された２つの正
階段状ガイド５１、５２と、板状の基板５８の下面に配
置された２つの逆階段状ガイド５４、５５と、一端が棒
状ガイド接続部６１、６３を介して基板５７に接続さ
れ、他端が棒状ガイド接続部６２、６４を介して基板５
８に接続された２本の棒状ガイド５３、５６と、基板５
７の下面に接続された回転軸６５とを備えている。

【００４７】正階段状ガイド５１は、基板５７の上方に
向かって次第に径が小さくなる複数の同心円盤状の階段
部５１ｅ、５１ｄ、５１ｃ、５１ｂ、５１ａを積層して
備え、正階段状ガイド５２は、基板５７の上方に向かっ
て次第に径が小さくなる複数の同心円盤状の階段部５２
ｅ、５２ｄ、５２ｃ、５２ｂ、５２ａを積層して備えて
いる。

【００４８】逆階段状ガイド５４は、基板５８の下方に
向かって次第に径が小さくなる円盤状の複数の階段部５
４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅを備え、逆階段
状ガイド５５は、基板５８の下方に向かって次第に径が
小さくなる円盤状の複数の階段部５５ａ、５５ｂ、５５
ｃ、５５ｄ、５５ｅを備えている。

【００４９】これら２０個の階段部５１ａ、５１ｂ、５
１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２
ｄ、５２ｅ、５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４
ｅ、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅは、略同
一の高さ（厚み）であるため、それぞれ同数の階段部を
備える正階段状ガイド５１、５２、逆階段状ガイド５
４、５５は、略同一の高さとなる。よって、基板５７と
基板５８とは、その間に２つの正階段状ガイド５１、５
２と２つの逆階段状ガイド５４、５５とを挟むように略
平行に配置される。また、正階段状ガイド５１、５２、
逆階段状ガイド５４、５５は、正階段状ガイド５１、５
２の配列と逆階段状ガイド５４、５５の配列とが四角形
の対辺となるように配置されている。

【００５０】棒状ガイド５３は、基板５７、５８と平行
に複数の溝部５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ
を備え、棒状ガイド５６は、基板５７、５８と平行に複
数の溝部５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅを備
える。棒状ガイド５３、５６は、一端が基板５７に接続
され他端が基板５８に接続されていることにより、基板
５７、５８に対し所定の傾斜角度αを有している。この
傾斜角度αの定め方については後述する。また、棒状ガ
イド５３、５６は、正階段状ガイド５１、５２、逆階段
状ガイド５４、５５との位置関係において、扁平コイル
の最終形状と略一致する六角形５１−５２−５３−５４
−５５−５６を形成する。

【００５１】正階段状ガイド５１、５２、逆階段状ガイ
ド５４、５５のそれぞれが備える複数の階段部において
隣接する２個の階段部の半径の差、すなわち、正階段状
ガイド５１、５２、逆階段状ガイド５４、５５の段板の
幅、各階段部の高さ（厚み）、および、棒状ガイド５
３、５６のそれぞれが備える複数の溝部の溝の幅は、導
線の直径と略同一である。

【００５２】なお、扁平コイル製造装置において、正階
段状ガイド５１、５２の各階段部５１ａ〜５１ｅ、５２
ａ〜５２ｅおよび逆階段状ガイド５４、５５の各階段部
５４ａ〜５４ｅ、５５ａ〜５５ｅは、それぞれ基板５７
または基板５８に対して脱着可能に設けられている。そ
して、製造するコイルの形状や導線の巻数に応じて段状
ガイドの配置や階段部の数を変更できるように構成され
ている。同様に棒状ガイド５３、５６も基板５７または
基板５８に対して脱着可能に設けられており、製造する
コイルの形状や導線の巻数に見合った溝形状のものに適
宜交換できるように構成されている。

【００５３】図８は、扁平コイル製造装置を利用した巻
線機の模式図であり、図９は、扁平コイル製造装置に導
線を巻回した状態を示した図である。図８において、扁
平コイル製造装置５０は、回転軸６５を介して巻線機８
０の所定の位置に配置されている。扁平コイル製造装置
５０は、回転軸６５を中心に回転しながら、先端が先端
固定治具８２により固定された導線８１を、テンション
機構８３によって一定の張力を印加させ、揺動機構（ト
ラバース機構）８４によって一巻ごとに線径分だけ移動
させながら、順に螺旋状にコイルを積層していく。すな
わち、導線８１は、溝部５６ａ、階段部５１ａ、５２
ａ、溝部５３ａ、階段部５４ａ、５５ａの順に１ターン
目が巻回され、揺動機構８４によって移動され、２ター
ン目として溝部５６ｂ、階段部５１ｂ、５２ｂ、溝部５
３ｂ、階段部５４ｂ、５５ｂの順に巻回され、再び、揺
動機構８４によって移動され、以降、同様に、３ターン
目から５ターン目まで巻回され、図９のように螺旋状コ
イルが製造される。

【００５４】ここで、棒状ガイド５３、５６が基板５
７、５８に対して有する傾斜角度αについて説明する。
棒状ガイド５３、５６が有する角度αは、図１に示した
交差部Ｉ１、Ｉ２が折り曲げ部Ｒ１とＲ４、Ｒ２とＲ３
とに対して有する角度βに依存し、式（１）の関係が最
も好ましい。

【００５５】 α＝ｔａｎ^-1（ｃｏｓ（β／２））・・・・・・・・・・・・（１）導線の直径をｒとし、図１中のＡ−Ａ断面における導線
のＡ−Ａ方向の径をｄとすると、図９中のＢ−Ｂ断面図
である図１０から分かるようにＢ−Ｂ断面の導線の長径
もｄとなり、式（２）、（３）が成り立ち、式（１）が
求まる。

【００５６】ｒ／ｄ＝ｃｏｓ（β／２）・・・・・・・・・・・・・・・・（２）ｒ／ｄ＝ｔａｎα・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）図１１は、螺旋状に積層したコイルを押圧治具で押圧す
る状態を示した図である。図１１において、（ａ）は平
面図であり、（ｂ）は、（ａ）の一部の断面図である。

【００５７】上述のようにして螺旋状に積層されたコイ
ルは、例えば、基板５８に接続された棒状ガイド接続部
６２、６４を基板５８から取り外すことにより、扁平コ
イル製造装置５０から取り外され、図１１に示すよう
に、板状の押圧治具１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１
１１ｄ、１１１ｅ（不図示）、棒状の押圧補助棒１１２
ａ、１１２ｂを備える押圧装置にセットする。押圧治具
１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、セットされた螺旋状
のコイルを、図１１中の矢印の方向に隣り合う導線同士
が密着するように押圧する。また、押圧治具１１１ｄ、
１１１ｅが、セットされた螺旋状のコイルを、導線が交
差する部分を除くコイル略全体が扁平化する方向に押圧
すると共に、押圧補助棒１１２ａ、１１２ｂが、押圧治
具１１１ｄ、１１１ｅに対して平行になるように回転す
ることにより、螺旋状コイルが扁平コイルとして製造さ
れる。

【００５８】また、押圧補助棒１１２ａ、１１２ｂの代
わりに、棒状ガイド５３、５６を用いることもできる。
すなわち、扁平コイル製造装置５０から螺旋状のコイル
を棒状ガイド５３、５６と共に取り外すことにより、棒
状ガイド５３、５６が押圧補助棒１１２ａ、１１２ｂの
役割を果たす。ただし、この場合、棒状ガイド５３、５
６が備える溝部５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３
ｅ、５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅは、導線
を案内する側だけに設けられていることが望ましく、棒
状ガイド５３、５６が押圧補助棒１１２ａ、１１２ｂと
しての役割を果たす際には、棒状ガイド５３、５６が略
１８０度軸回転し、導線が各溝部５３ａ、５３ｂ、５３
ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６
ｄ、５６ｅから外れることが望ましい。

【００５９】なお、押圧治具１１１ｄ、１１１ｅが押圧
する際に、導線が交差する部分を除いて押圧するのは、
導線が交差する部分にできた空間をつぶさないように
し、降伏破壊を防止するためである。

【００６０】図１２は、本発明の第２の実施の形態にお
ける扁平コイル製造装置の斜視図である。第２の実施の
形態においては、上述した第１の実施の形態と比べる
と、扁平化までを一連の処理として行なうことが特徴的
に相違しているので、この相違点を中心に説明する。

【００６１】図１２において、扁平コイル製造装置１２
０は、上述した本発明の第１の実施の形態における扁平
コイル製造装置５０と比べ、正階段状ガイド１２１、１
２２と逆階段状ガイド１２４、１２５の構造、棒状ガイ
ド１２３、１２６の構造、基板１２７、１２８の役割が
相違しているので、これらの相違点を中心に本発明の第
２の実施の形態を説明する。

【００６２】図１３は、本発明の第２の実施の形態にお
ける扁平コイル製造装置が備える正階段状ガイドの断面
図である。図１３において、正階段状ガイド１２１は、
複数の階段部品１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃ、１２１
Ｄを備え、また、階段部品１２１Ａは、突起部１２１Ａ
ｐを備え、階段部品１２１Ｂは、突起部１２１Ｂｐを備
え、階段部品１２１Ｃは、突起部１２１Ｃｐを備え、階
段部品１２１Ｄは、突起部１２１Ｄｐを備える。

【００６３】階段部品１２１Ａは、軸部品１３２と一体
となって、基板１２７に対して摺動可能に設置され、バ
ネ等の圧力印加手段１３１により図１３中の矢印方向
（一摺動方向：下方）と逆の方向（他摺動方向：上方）
に力がかかることにより、突起部１２１Ａｐが階段部品
１２１Ｂを支え、階段部品１２１Ｂの突起部１２１Ｂｐ
が階段部品１２１Ｃを支え、階段部品１２１Ｃの突起部
１２１Ｃｐが階段部品１２１Ｄを支え、階段部品１２１
Ｄの突起部１２１Ｄｐが基板１２７の突起１２７ｐによ
り固定される構造になっている。

【００６４】なお、正階段状ガイド１２２、逆階段状ガ
イド１２４、１２５も、同様の構造になっている。ま
た、棒状ガイド１２３、１２６が備える溝部１２３ａ、
１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄ、１２３ｅ、１２６ａ
（不図示）、１２６ｂ（不図示）、１２６ｃ（不図
示）、１２６ｄ（不図示）、１２６ｅ（不図示）は、導
線を案内する側だけに設けられ、さらに、棒状ガイド１
２３、１２６は、略１８０度軸回転することが望まし
い。

【００６５】図１４は、第２の実施の形態における扁平
コイル製造装置を利用した巻線機の模式図である。図１
４において、扁平コイル製造装置１２０は、巻線機１４
０の所定の位置に配置され、回転軸を中心に回転しなが
ら、導線１４１をテンション機構１４３によって一定の
張力を印加させ、揺動機構（トラバース機構）１４４に
よって一巻ごとに線径分だけ移動させながら、順に螺旋
状にコイルを積層していく。なお、図８と比べると、扁
平コイル製造装置の配置方向が相違しているため、揺動
機構によって移動させる方向も同様に相違している。

【００６６】上述のようにして螺旋状に積層されたコイ
ルは、扁平コイル製造装置１２０から取り外されること
なく、押圧板１４５によって押圧される。図１５は、本
発明の第２の実施の形態における扁平コイル製造装置の
押圧状態の斜視図である。

【００６７】図１５において、第１の実施の形態におけ
る板状の押圧治具１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃと同様
の押圧治具（不図示）が、巻回された螺旋状のコイル
を、隣り合う導線同士が密着するように押圧する。ま
た、第１の実施の形態における板状の押圧治具１１１
ｄ、１１１ｅの代わりに、基板１２８、１２７が、巻回
された螺旋状のコイルを、導線が交差する部分を除くコ
イル略全体が扁平化する方向に押圧すると共に、第１の
実施の形態における棒状の押圧補助棒１１２ａ、１１２
ｂの代わりに、棒状ガイド１２３、１２６が、基板１２
７、１２８に対して平行になるように回転するとともに
略１８０度軸回転することにより、螺旋状コイルが扁平
コイルとして製造される。

【００６８】なお、この場合、棒状ガイド１２３、１２
６が備える溝部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３
ｄ、１２３ｅ、１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６
ｄ、１２６ｅは、導線を案内する側だけに設けられ、棒
状ガイド１２３、１２６を略１８０度回転することによ
り、導線が各溝部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２
３ｄ、１２３ｅ、１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２
６ｄ、１２６ｅから外れるようにすることが望ましい。

【００６９】図１６は、本発明の第２の実施の形態にお
ける扁平コイル製造装置の押圧状態の正階段状ガイドの
断面図である。図１６において、階段部品１２１Ａ、１
２１Ｂ、１２１Ｃ、１２１Ｄは、基板１２７、１２８に
よる押圧に伴い、圧力印加手段１３１の力に逆らって摺
動し、突起部１２１Ｄｐが凹部１２７ｃに嵌合し、突起
１２７ｐと共に同一平面を形成する。

【００７０】なお、上述の各実施の形態では、５ターン
略六角形状の扁平コイルの製造方法あるいは製造装置と
して説明してきたので、階段部の数や溝部の数は５個ず
つであり、正階段状ガイド、逆階段状ガイドの数はそれ
ぞれ２個ずつであったが、扁平コイルの形状は、５ター
ンでなくても良く、また、略六角形状でなくても良い。
例えば、３ターン略四角形状の扁平コイルの製造方法あ
るいは製造装置であれば、階段部の数や溝部の数は３個
ずつであり、正階段状ガイド、逆階段状ガイドの数は１
個ずつとなる。

【００７１】また、階段部の形状を円盤状として説明し
たが、少なくとも導線の案内に係る部分に曲線形状を有
していればよく、半円盤状でもその他の形状でもよい。
すなわち、本発明は、以上に述べた各実施の形態に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
で種々の構成または形状を取ることが出来る。

【００７２】なお、上述の各実施の形態において、扁平
コイルに用いる導線は、好ましくは銅のように導電性の
高い物質からできた導線の表面に絶縁皮膜処理を施した
ものである。

【００７３】また、上述の各実施の形態において説明し
た扁平コイルは、リニアモータ等の電磁モータが備える
電機子ユニットに用いることができる。以下、本発明に
係る扁平コイルを備えるリニアモータおよびリニアモー
タを備える投影露光装置について説明する。

【００７４】図１７に示すものは、例えば半導体素子の
フォトリソグラフィ工程において用いられる投影露光装
置のステージ機構２１０である。投影露光装置は、フォ
トマスクまたはレチクルの回路パターンを、投影光学系
を介し、感光剤を塗布したウエハまたはガラスプレート
等の基板上に投影露光し転写するものである。

【００７５】この図１７に示すように、ステージ機構２
１０は、ウエハ等の基板（以下、単に「ウエハ」と略称
する）Ｗを保持・移動・位置決めするもので、図示しな
い台座上に除振機構を介して据え付けられた基盤２１１
上に、Ｘステージ２１２とＹステージ２１３とが備えら
れた構成となっている。

【００７６】Ｘステージ２１２は、基盤２１１の上面に
設けられて、投影露光装置の投影光学系の光軸に対して
直交する面内において一方向（図中矢印ｘ方向）に沿っ
て延在する二本一対の固定ロッド２１４、２１４と、各
固定ロッド２１４、２１４にそれぞれ移動自在に設けら
れた可動部材２１５、２１５と、これら二つの可動部材
２１５、２１５に一体に設けられた平面視略矩形のフレ
ーム２１６とから構成されている。これにより、フレー
ム２１６は、可動部材２１５、２１５が固定ロッド２１
４、２１４に沿って移動することにより、固定ロッド２
１４、２１４の軸線方向、すなわち図中矢印ｘ方向に移
動自在とされている。

【００７７】Ｙステージ２１３は、投影露光装置の投影
光学系の光軸に対して直交する面内において固定ロッド
２１４、２１４と直交する方向に延在し、かつフレーム
２１６に一体に設けられた固定ロッド２１７と、固定ロ
ッド２１７に沿って移動自在に設けられた可動部材２１
８と、可動部材２１８の上面に一体に設けられた保持テ
ーブル２１９と、固定ロッド２１７を挟んでその両側に
位置するフレーム２１６の二辺に設けられたガイド部材
２２０、２２０とから構成されている。このＹステージ
２１３の保持テーブル２１９は、可動部材２１８が固定
ロッド２１７に沿って移動することにより、固定ロッド
２１７の軸線方向、すなわち図中矢印ｙ方向に移動自在
とされている。このとき、保持テーブル２１９は、その
両端部がフレーム２１６に形成されたガイド部材２２
０、２２０によってガイドされるようになっている。

【００７８】さらに保持ステージ２１９には、ウエハＷ
を微少回転可能に吸着保持するウエハホルダ（図示な
し）と、保持したウエハＷを上下動させるレベリング機
構（図示なし）とが備えられている。

【００７９】これにより、ステージ機構２１０において
は、保持ステージ２１９が、Ｘステージ２１２およびＹ
ステージ２１３によって、投影露光装置の投影光学系の
光軸に対して直交する面内で互いに直交する２方向に移
動自在となっている。

【００８０】上記ステージ機構２１０を構成するＸステ
ージ２１２およびＹステージ２１３の駆動源としては、
例えばリニアモータのような電磁モータが用いられてい
る。図１８に示すように、リニアモータＲＭは、所定の
間隔を隔てて対向するよう磁石フレーム２２１に保持さ
れた永久磁石２２２、２２２と、これら永久磁石２２
２、２２２間に配置された電機子コイルユニット（電機
子コイル）２２３とから概略構成されている。

【００８１】電機子コイルユニット２２３は、コイル固
定フレーム２７０に固定されており、このコイル固定フ
レーム２７０には、電機子コイルユニット２２３を内部
に収めた略箱状のキャン２７１が一体に設けられてい
る。このキャン２７１は、電機子コイルユニット２２３
を冷却する冷媒通路を形成するものであり、キャン２７
１には、図示しない流入口および流出口が形成されてい
る。そして、流入口を通して図示しない冷却循環系から
供給される冷媒をキャン２７１の内部に流入させること
によって、電機子コイルユニット２２３を冷却し、図示
しない流出口から冷却循環系に戻して循環させるように
なっているのである。

【００８２】ここで、コイル固定フレーム２７０と、キ
ャン２７１とは、セラミックスまたはエンジニアリング
プラスチックまたはオーステナイト系ステンレスで形成
されている。

【００８３】図１９および図２０に示すように、電機子
コイルユニット２２３は、コイルフレーム（フレーム）
２２４に複数の扁平コイル（コイル体）２２５、２２
５、…が並べられて保持された構成となっている。

【００８４】ここで、各扁平コイル２２５は、帯状に巻
回したコイルを折り曲げて形成したもので、例えば平面
視略六角形をなした扁平形状、つまり扁平多角形状をな
している。各扁平コイル２２５は、電機子コイルユニッ
ト２２３と永久磁石２２２（図１８参照）の相対移動方
向（図中矢印（イ）方向）に沿った面内に位置するもの
であり、前記相対移動方向に対してその両側に位置する
端部２２５ａ、２２５ａで折り曲げられている。そし
て、各端部２２５ａは、その外径が略コ字状をなし、か
つその寸法が予め定められた精度内に収まるように形成
されている。

【００８５】一方、コイルフレーム２２４は、非磁性か
つ非導電（高電気抵抗）材、セラミックやステンレス、
あるいはエンジニアプラスチック等の材料からなり、電
機子コイルユニット２２３と永久磁石２２２（図１８参
照）の相対移動方向に沿って延在する二本一対の保持部
２２６、２２６と、これら保持部２２６、２２６を両端
部において一体に連結する連結部２２７、２２７とから
形成されている。ここで、図１８（ａ）に示したよう
に、保持部２２６、２２６は、永久磁石２２２、２２２
の磁力線に干渉しない位置に配置されている。

【００８６】このような構成の電機子コイルユニット２
２３を有するリニアモータＲＭは、図１８に示した磁石
フレーム２２１側あるいはコイルフレーム２２４側のい
ずれか一方が、図１７に示したＸステージ２１２の固定
ロッド２１４、Ｙステージ２１３の固定ロッド２１７に
固定され、いずれか他方がＸステージ２１２の可動部材
２１５、Ｙステージ２１３の可動部材２１８に固定され
るようになっている。そして、永久磁石２２２、２２２
と電機子コイルユニット２２３との相対移動によって発
生するリニアモータＲＭの推進力によって、ステージ機
構２１０が駆動されるようになっている。

【００８７】また、上述のリニアモータを備えた露光装
置として、マスクと基板とを同期移動してマスクのパタ
ーンを露光する走査型の露光装置に適用することができ
る。走査型の露光装置は、例えば、米国特許第５，４７
３，４１０号に開示されており、本発明はこのような露
光装置にも適用可能である。

【００８８】また、上述のリニアモータを備えた露光装
置として、マスクと基板とを静止した状態でマスクのパ
ターンを露光し、基板を順次ステップ移動させるステッ
プ・アンド・リピート型の露光装置に適用することがで
きる。

【００８９】また、上述のリニアモータを備えた露光装
置として、投影光学系を用いることなくマスクと基板と
を密接させてマスクのパターンを露光するプロキシミテ
ィ露光装置にも適用することができる。

【００９０】上述の露光装置の用途としては半導体製造
用の露光装置に限らない。例えば、角型のガラスプレー
トに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置
や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く
適用できる。

【００９１】露光装置の光源としては、ｇ線（４３６ｎ
ｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２
４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ
₂レーザ（１５７ｎｍ）のみならず、Ｘ線や電子線など
の荷電粒子線を用いることができる。例えば、電子線を
用いる場合には電子銃として、熱電子放射型のランタン
ヘキサボライト（ＬａＢ₆）、タンタル（Ｔａ）を用い
ることができる。さらに、電子線を用いる場合は、マス
クを用いる構成としてもよいし、マスクを用いずに電子
線による直接描画によって基板上にパターンを形成する
構成としてもよい。

【００９２】投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍
および拡大系のいずれでもよい。投影光学系としては、
エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材とし
て石英や螢石などの遠紫外線を透過する材料を用いれば
よい。また、Ｆ₂レーザやＸ線を用いる場合は反射屈折
系または屈折系の光学系にし（レチクルも反射型タイプ
のものを用いる）、また、電子線を用いる場合には光学
系として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学系を
用いればよい。なお、電子線が通過する光路は真空状態
にすることはいうまでもない。

【００９３】また、波長２００ｎｍ程度以下の真空紫外
光（ＶＵＶ光）を用いる露光装置では、投影光学系とし
て反射屈折型の光学系を用いることも考えられる。反射
屈折型の光学系としては、例えば、特開平８−１７１０
５４号公報およびこれに対応する米国特許第５，６６
８，６７２号、並びに特開平１０−２０１９５号公報お
よびこれに対応する米国特許第５，８３５，２７５号等
に開示されている。反射光学素子としてビームスプリッ
タと凹面鏡とを有する反射屈折型の光学系を用いること
ができる。また、特開平８−３３４６９５号公報および
これに対応する米国特許出願第８７３，６０５号（出願
日：１９９７年６月１２日）等に開示された、反射光学
素子としてビームスプリッタを用いず凹面鏡等を有する
反射屈折型の光学系を用いることができる。本発明はこ
のような投影光学系を備えた露光装置にも適用可能であ
る。

【００９４】この他、米国特許第５，０３１，９７６
号、５，４８８，２２９号、および５，７１７，５１８
号に開示された、複数の屈折光学素子と２枚のミラー
（凹面鏡である主鏡と、反射素子または平行平面板の入
射面と反対側に反射面が形成される裏面鏡である副鏡）
とを同一軸上に配置し、その複数の屈折光学素子によっ
て形成されるレチクルパターンの中間像を、主鏡と副鏡
とによってウエハ上に再結像させる反射屈折型の光学系
を用いてもよい。この反射屈折型の光学系では、複数の
屈折光学素子に続けて主鏡と副鏡とが配置され、照明光
が主鏡の一部を通ってウエハ上に達することになる。

【００９５】さらに、反射屈折型の投影光学系として
は、例えば、円形のイメージフィールドを有し、かつ物
体面側および像面側が共にテレセントリックであるとと
もに、その投影倍率が１／４倍または１／５倍となる縮
小系を用いてもよい。この反射屈折型の投影光学系を備
えた走査型露光装置の場合、照明光の照射領域が、投影
光学系の視野内でその光軸を略中心とし、かつレチクル
またはウエハの走査方向と略直交する方向に沿って延び
る矩形スリット状に規定されるタイプであってもよい。
このような走査型露光装置によれば、例えば、波長１５
７ｎｍのＦ₂レーザ光を露光用照明光として用いても１
００ｎｍラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ：相互に同寸法
のラインとスペースとの繰り返しパターンが形成される
こと）パターン程度の微細パターンをウエハ上に高精度
に転写することが可能である。本発明はこのような投影
光学系を備えた露光装置にも適用可能である。

【００９６】ウエハステージやレチクルステージにリニ
アモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア
浮上型や、ローレンツ力またはリアクタンス力を用いた
磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、ステージ
は、ガイドに沿って移動するタイプでもよいし、ガイド
を設けないガイドレスタイプでもよい。

【００９７】ステージの駆動装置として平面モータを用
いる場合、磁石ユニットと電機子ユニットのいずれか一
方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニット
の他方をステージの移動面側に設ければよい。

【００９８】ウエハステージの移動により発生する反力
は、例えば、特開平８−１６６４７５号公報に記載され
ているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大
地）に逃がしてもよい。本発明はこのような反力処理機
構を備えたウエハステージにも適用可能である。

【００９９】レチクルステージの移動により発生する反
力は、例えば、特開平８−３３０２２４号公報に記載さ
れているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大
地）に逃がしてもよい。本発明はこのような反力処理機
構を備えたレチクルステージにも適用可能である。

【０１００】上述の露光装置は、本願特許請求の範囲に
挙げられた各構成要素(elements)を含む各種サブシステ
ムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保
つように、組み立てることで製造される。これら各種精
度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光
学系については光学的精度を達成するための調整、各種
機械系については機械的精度を達成するための調整、各
種電気系については電気的精度を達成するための調整が
行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て
工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回
路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この
各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前
に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはい
うまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立
て工程が終了した後、電気調整、動作確認等を含む総合
調整が行なわれ、露光装置全体としての各種精度が確保
される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度
等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

【０１０１】半導体デバイスは、図２１に示すように、
デバイスの機能・性能設計を行うステップ３０１、この
設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作する
ステップ３０２、シリコン材料からウエハを製造するス
テップ３０３、上述の露光装置によりレチクルのパター
ンをウエハに露光するウエハ処理ステップ３０４、デバ
イス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング
工程、パッケージ工程を含む）３０５、検査ステップ３
０６等を経て製造される。

【０１０２】以下、デバイスの製造方法についてさらに
詳細に説明する。図２１には、デバイス（ＩＣやＬＳＩ
の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッ
ド、マイクロマシン等）の製造例の一例を示すフローチ
ャートが示されている。図２１に示すように、まず、ス
テップ３０１（設計ステップ）において、デバイスの機
能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）
を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行
う。引き続き、ステップ３０２（マスク製作ステップ）
において、設計した回路パターンを形成したマスク（レ
チクル）を製作する。一方、ステップ３０３（ウエハ製
造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエ
ハを製造する。

【０１０３】次に、ステップ３０４（ウエハ処理ステッ
プ）において、ステップ３０１〜ステップ３０３で用意
したマスク（レチクル）とウエハを用いて、後述するよ
うに、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回
路等を形成する。次いで、ステップ３０５（デバイス組
立てステップ）において、ステップ３０４で処理された
ウエハを用いてデバイス組立てを行う。このステップ３
０５には、ダイシング工程、ボンディング工程、および
パッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応
じて含まれる。

【０１０４】最後に、ステップ３０６（検査ステップ）
において、ステップ３０５で作製されたデバイスの動作
確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工
程を経た後にデバイスが完成し、このデバイスが出荷さ
れる。

【０１０５】図２２には、半導体デバイスの場合におけ
る、前記ステップ３０４の詳細なフロー例が示されてい
る。図２２において、ステップ３１１（酸化ステップ）
においては、ウエハの表面を酸化させる。ステップ３１
２（ＣＶＤステップ）においては、ウエハ表面に絶縁膜
を形成する。ステップ３１３（電極形成ステップ）にお
いては、蒸着によってウエハ上に電極を形成する。ステ
ップ３１４（イオン打込みステップ）においては、ウエ
ハにイオンを打ち込む。以上のステップ３１１〜ステッ
プ３１４のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工
程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて
選択されて実行される。

【０１０６】ウエハプロセスの各段階において、上述の
前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程
が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ３
１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光
剤を塗布する。引き続き、ステップ３１６（露光ステッ
プ）において、上述の露光装置を用いてマスク（レチク
ル）の回路パターンをウエハに転写する。次に、ステッ
プ３１７（現像ステップ）において露光されたウエハを
現像し、ステップ３１８（エッチングステップ）におい
てレジストが残存している部分以外の露出部材表面をエ
ッチングにより取り去る。そして、ステップ３１９（レ
ジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不
要となったレジストを取り除く。

【０１０７】これらの前処理と後処理とを繰り返し行う
ことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成さ
れる。

【０１０８】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１から請
求項１８までに記載の発明によれば、導線の部位による
特性変化のない良好な扁平コイルを、効率的に、安定的
に製造することができる。また、従来の圧縮成形のよう
に大かがりな装置を必要とせず、装置の小型化が実現さ
れる。

【０１０９】また、請求項１８、１９記載の発明におい
ては、特性変化のないコイルを備えることで、安定した
性能の電磁モータまたは露光装置を実現できる。さら
に、請求項２０記載の発明においては、性能の安定した
露光装置を用いて露光を行うので、デバイスの歩留まり
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】扁平コイルの正面図である。

【図２】図１に示した扁平コイルの側面図である。

【図３】図１に示した扁平コイルの上面図である。

【図４】５ターン略六角形状の扁平コイルの各ターン毎
の形状を示した図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態における扁平コイル
製造装置の斜視図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態における扁平コイル
製造装置の側面図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態における扁平コイル
製造装置の正面図である。

【図８】扁平コイル製造装置を利用した巻線機の模式図
である。

【図９】扁平コイル製造装置に導線を巻回した状態を示
した図である。

【図１０】図９中のＢ−Ｂ断面図である。

【図１１】螺旋状に積層したコイルを押圧治具で押圧す
る状態を示した図である。

【図１２】本発明の第２の実施の形態における扁平コイ
ル製造装置の斜視図である。

【図１３】本発明の第２の実施の形態における扁平コイ
ル製造装置が備える正階段状ガイドの断面図である。

【図１４】第２の実施の形態における扁平コイル製造装
置を利用した巻線機の模式図である。

【図１５】本発明の第２の実施の形態における扁平コイ
ル製造装置の押圧状態の斜視図である。

【図１６】本発明の第２の実施の形態における扁平コイ
ル製造装置の押圧状態の正階段状ガイドの断面図であ
る。

【図１７】本発明に係るリニアモータを備えた投影露光
装置のステージ機構を示す平面図である。

【図１８】本発明に係るリニアモータを示す立断面図お
よび平断面図である。

【図１９】本発明に係るリニアモータを構成する電機子
コイルを示す斜視図である。

【図２０】図１９に示した電機子コイルの平面図であ
る。

【図２１】半導体デバイスの製造例の一例を示すフロー
チャートである。

【図２２】図２１中のステップ３０４（ウエハ処理ステ
ップ）の詳細なフローチャートである。

【符号の説明】

Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４折り曲げ部Ｉ１、Ｉ２交差部Ｓ始点Ａ１１、Ａ１２、Ａ２１、Ａ２２、Ａ３１、Ａ３２、Ａ
４１、Ａ４２、Ａ５１、Ａ５２、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２
１、Ｂ２２、Ｂ３１、Ｂ３２、Ｂ４１、Ｂ４２、Ｂ５
１、Ｂ５２、Ｂ６１、Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ２１、Ｃ２
２、Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ４１、Ｃ４２、Ｃ５１、Ｃ５２
屈曲部Ｅ終点５０扁平コイル製造装置５１、５２正階段状ガイド５３、５６棒状ガイド５４、５５逆階段状ガイド５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５２ａ、５
２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５４ａ、５４ｂ、５４
ｃ、５４ｄ、５４ｅ、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５
ｄ、５５ｅ階段部５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５６ａ、５
６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅ溝部５７、５８基板６１、６２、６３、６４棒状ガイド接続部６５回転軸８０巻線機８１導線８２先端固定治具８３テンション機構８４揺動機構１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ押圧治具１１２ａ、１１２ｂ押圧補助棒１２０扁平コイル製造装置１２１、１２２正階段状ガイド１２３、１２６棒状ガイド１２４、１２５逆階段状ガイド１２７、１２８基板１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄ、１２３ｅ
溝部１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃ、１２１Ｄ階段部品１２１Ａｐ、１２１Ｂｐ、１２１Ｃｐ、１２１Ｄｐ突
起部１２７ｃ凹部１２７ｐ突起１３１圧力印加手段１３２軸部品１４０巻線機１４１導線１４３テンション機構１４４揺動機構１４５押圧板２１０ステージ機構Ｗウエハ２１１基盤２１２Ｘステージ２１３Ｙステージ２１４固定ロッド２１５可動部材２１６フレーム２１７固定ロッド２１８可動部材２１９保持テーブル２２０ガイド部材ＲＭリニアモータ２２１磁石フレーム２２２永久磁石２２３電機子コイルユニット２２４コイルフレーム２２５扁平コイル２２５ａ端部２２６保持部２２７連結部２７０コイル固定フレーム２７１キャン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H615 AA01 BB01 BB04 BB07 PP12 QQ03 QQ06 QQ19 QQ25 QQ26 QQ27 SS03 SS11 5H641 BB06 BB18 BB19 GG02 GG03 GG05 GG07 GG11 GG12 HH02 HH03 HH05 HH06 JB04 JB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導線を、最終形状に略一致する曲げ形状
を有する階段状ガイドと溝部を有する棒状ガイドとを備
える巻枠に、所定回数整列巻きする整列巻き工程と、該整列巻きした導線を押圧する押圧工程とを備えること
を特徴とするコイルの製造方法。
【請求項２】前記階段状ガイドは、脱着可能な複数の
階段部を備え、前記整列巻き工程は、該階段部の数と同
数回整列巻きを行うことを特徴とする請求項１に記載の
コイルの製造方法。
【請求項３】導線を、正階段状ガイド、第１の棒状ガ
イド、逆階段状ガイドおよび第２の棒状ガイドを備える
巻枠に沿って案内することにより螺旋状に積層する積層
工程と、該積層工程により螺旋状に積層された螺旋状コイルを、
扁平に成形するために略積層した方向に押圧する第１の
押圧工程とを備えることを特徴とするコイルの製造方
法。
【請求項４】前記正階段状ガイドおよび前記逆階段状
ガイドは、互いに相反する方向に階段形状を備え、該正
階段状ガイドの段板幅および該逆階段状ガイドの段板幅
は、前記導線の幅と略同寸法を備え、前記第１の棒状ガ
イドおよび前記第２の棒状ガイドは、前記第１の押圧工
程により扁平に成形したコイルの扁平面に対し所定の傾
斜角を備え、該正階段状ガイド、前記第１の棒状ガイ
ド、該逆階段状ガイドおよび前記第２の棒状ガイドは、
該コイルのうち該正階段状ガイドにより案内された部分
および該逆階段状ガイドにより案内された部分とが対角
する位置関係を備え、前記第１の押圧工程は、前記螺旋状コイルのうち該第１
の棒状ガイドにより案内された第１の交差部と該第２の
棒状ガイドにより案内された第２の交差部とを除いた部
分を押圧することを特徴とする請求項３に記載のコイル
の製造方法。
【請求項５】前記第１の棒状ガイドおよび前記第２の
棒状ガイドは、前記第１の押圧工程により扁平に成形し
たコイルの扁平面に対し平行な溝部を備え、前記第１の交差部および前記第２の交差部が該扁平面に
対し平行になるように、該第１の棒状ガイドおよび該第
２の棒状ガイドを回転する回転工程とを備えることを特
徴とする請求項３または４に記載のコイルの製造方法。
【請求項６】前記回転工程は、前記導線が前記溝部か
ら外れるように前記第１の棒状ガイドおよび前記第２の
棒状ガイド自身を軸回転した後に回転することを特徴と
する請求項５に記載のコイルの製造方法。
【請求項７】前記第１の押圧工程により扁平に成形し
たコイルを、隣接する導線同士が密着するように押圧す
る第２の押圧工程とを備えることを特徴とする請求項３
乃至６の何れか１項に記載のコイルの製造方法。
【請求項８】最終形状に略一致する曲げ形状を有する
階段状ガイドと溝部を有する棒状ガイドとを備える巻枠
を備えることを特徴とするコイル製造装置。
【請求項９】前記巻枠に整列巻きされた導線を押圧す
る押圧部とを備えることを特徴とする請求項８に記載の
コイル製造装置。
【請求項１０】前記階段状ガイドは、前記押圧部によ
る押圧に伴って押圧方向に摺動する複数の階段部を備え
ることを特徴とする請求項９に記載のコイル製造装置。
【請求項１１】複数の階段部を有する正階段状ガイド
と、第１の棒状ガイドと、該正階段状ガイドに相反する方向に複数の階段部を有す
る逆階段状ガイドと、第２の棒状ガイドと、該正階段状ガイド、該第１の棒状ガイド、該逆階段状ガ
イドおよび該第２の棒状ガイドに沿って螺旋状に積層し
た螺旋状コイルを、扁平に成形するために略積層した方
向に押圧する第１の押圧部とを備えることを特徴とする
コイル製造装置。
【請求項１２】前記正階段状ガイドの段板幅および前
記逆階段状ガイドの段板幅は、前記導線の幅と略同寸法
を備え、前記第１の棒状ガイドおよび前記第２の棒状ガイドは、
前記第１の押圧部により扁平に成形したコイルの扁平面
に対し所定の傾斜角を備え、該正階段状ガイド、前記第１の棒状ガイド、該逆階段状
ガイドおよび前記第２の棒状ガイドは、該コイルのうち
該正階段状ガイドにより案内された部分および該逆階段
状ガイドにより案内された部分とが対角する位置関係を
備え、前記第１の押圧部は、前記螺旋状コイルのうち該第１の
棒状ガイドにより案内された第１の交差部および該第２
の棒状ガイドにより案内された第２の交差部を除いた部
分を押圧することを特徴とする請求項１１に記載のコイ
ル製造装置。
【請求項１３】前記第１の棒状ガイドおよび前記第２
の棒状ガイドは、前記第１の押圧部により扁平に成形し
たコイルの扁平面に対し平行な溝部を備え、該第１の棒状ガイドおよび該第２の棒状ガイドは、該扁
平面に対し平行になるように回転することを特徴とする
請求項１１または１２に記載のコイル製造装置。
【請求項１４】前記第１の押圧部により扁平に成形し
たコイルを、隣接する導線同士が密着するように押圧す
る第２の押圧部とを備えることを特徴とする請求項１１
乃至１３の何れか１項に記載のコイル製造装置。
【請求項１５】前記正階段状ガイドの階段部および前
記逆階段状ガイドの階段部は、前記第１の押圧部による
押圧に伴って押圧方向に摺動することを特徴とする請求
項１１乃至１４の何れか１項に記載のコイル製造装置。
【請求項１６】導線が略扁平状に所定回数巻回してい
るコイルの製造方法において、該導線の径と略一致する寸法分だけ互いに相似な曲部を
階段状に有する階段状ガイドの該曲部と、該曲部のそれ
ぞれに対応する位置関係に設けられた複数の溝部を有す
る棒状ガイドの該溝部とに沿って、該導線を案内し所定
回数整列巻きすることで略扁平状コイルを得る整列巻工
程と、該整列巻工程により得られた該略扁平状コイルを、該略
扁平状コイルの扁平面に対し直交する方向に押圧する押
圧工程とを備えることを特徴とするコイルの製造方法。
【請求項１７】導線が略扁平状に所定回数巻回してい
るコイルの製造装置において、該導線の径と略一致する寸法分だけ互いに相似な曲部を
階段状に有する階段状ガイドと、該曲部のそれぞれに対応する位置関係に設けられた複数
の溝部を有する棒状ガイドと、該曲部と該溝部とに沿って、該導線を案内し所定回数整
列巻きすることで得られる略扁平状コイルを、該略扁平
状コイルの扁平面に対し直交する方向に押圧する押圧部
とを備えることを特徴とするコイルの製造装置。
【請求項１８】磁石ユニットと電機子ユニットを備え
た電磁モータであって、前記電機子ユニットは、請求項１から請求項７および請
求項１６のうちのいずれか１項に記載の製造方法によっ
て製造されたコイルを有していることを特徴とする電磁
モータ。
【請求項１９】基板上に所定のパターンを形成する露
光装置であって、請求項１８記載の電磁モータを備えたことを特徴とする
露光装置。
【請求項２０】請求項１９記載の露光装置を用意し、
該露光装置によって露光を行う工程を有することを特徴
とするデバイスの製造方法。