JP2002078314A - 電機子ユニット、電磁アクチュエータ、ステージ装置、露光装置及びこれを用いたデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却媒体の圧力を高めたり流路を大きくせず
に、電磁アクチュエータの局所的な温度上昇を抑えて、
高精度の温度管理を可能にする。 【解決手段】 リニアモータ１００は、内部にコイル１
１２が配置された第１のハウジング１１１と、内部に冷
却媒体用の第１の流路１４３が設けられた第２のハウジ
ング１４０と、第１のハウジング１１１と第２のハウジ
ング１４０とを連通する補助冷却装置１５０とを備え
る。補助冷却装置１５０の冷却棒１５１は一端に設けら
れたメッシュ状平板１５２がコイル１１２に接続され、
他端に設けられた放熱フィン１５４が第２のハウジング
１４０の第１の流路１４３内に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部にコイルを有
する電機子ユニット、電磁アクチュエータ、これを用い
たステージ装置及び露光装置に関し、特に、半導体製造
工程のように温度管理の厳しい環境で用いられる電機子
ユニット、電磁アクチュエータ、ステージ装置及び露光
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子や液晶表示素子等の製造に使
用される露光装置では、マスク（レチクル等）が載置さ
れるレチクルステージや感光性の基板（ウェハ、ガラス
プレート等）が載置されるウェハステージの駆動装置と
してリニアモータ、ボイスコイルモータ等の電磁アクチ
ュエータが使用されている。

【０００３】電磁アクチュエータは、固定子と、この固
定子に対して移動する可動子とからなる。そして、特定
のステージを他のステージ等に対して相対移動させるた
めに、固定子及び可動子の一方が特定のステージに、他
方が他のステージに取り付けられる。ここで、固定子に
コイルが、可動子に永久磁石（発磁体）が配置されるも
のは「ムービングマグネット型アクチュエータ」と称さ
れ、固定子に永久磁石（発磁体）が、可動子にコイルが
配置されるものは「ムービングコイル型アクチュエー
タ」と称されている。

【０００４】ところで、露光装置に用いられるステージ
装置では、ステージ位置の検出に干渉計等が用いられる
ため、その温度が一定温度に厳しく管理される。従っ
て、露光装置等に搭載される電磁アクチュエータについ
ても、作動時の発熱（温度上昇）を抑制して、所定の温
度内となるように、厳しくその温度管理をする必要があ
る。

【０００５】従来より、電磁アクチュエータの作動時の
発熱（温度上昇）を防いでその温度管理を容易にするた
めに、コイルが収容されたハウジング内に冷却媒体の流
路を形成しておき、この流路に流れる冷却媒体の温度を
温度調節機により制御して、ハウジング内のコイルの温
度の上昇を防ぐようにした電磁アクチュエータ及びその
冷却装置が知られている。

【０００６】図１４に、従来の冷却装置２０を備えたリ
ニアモータ１０の全体構成を、図１５にリニアモータ１
０の断面を、各々、示す。リニアモータ１０の固定子１
１は、コイル１１ａと、これらを覆うハウジング（外形
が筒状で、断面形状が矩形）１１ｂと、コイル１１ａを
ハウジング１１ｂに固定するためのコマ部材１１ｃとに
よって構成されている。そして、ハウジング１１ｂ内部
の隙間が冷却媒体の流路１１ｄを構成している（図１
５）。尚、ハウジング１１ｂはベース部１３に固定され
ている。

【０００７】一方、可動子１２は、断面がコ字型のヨー
ク１２ａと、磁石（発磁体）１２ｂ，１２ｂとによって
構成されている。かかる構成のリニアモータ１０にあっ
ては、冷却媒体が単位時間当たり一定量流れるように、
流路１１ｄの断面積が決定される。又、モータ定数を高
めるために固定子１１と可動子１２（磁石１２ｂ，１２
ｂ）との間隔ｄ２が可能な限り近づけられる（図１
５）。

【０００８】そして、固定子１１のハウジング１１ｂの
両端に、図１４に示すように、流入口１１ｅと流出口１
１ｆが形成され、これら流入口１１ｅと流出口１１ｆ
に、冷却装置２０側の管路２１，２２が接続されて、加
圧ポンプ２４で加圧された冷却媒体がハウジング１１ｂ
内を循環するようになっている。ここで冷却媒体の温度
は温度制御装置２５によって、流量は流量制御装置２７
によって、各々、制御される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】斯かる冷却装置２０を
備えたリニアモータ１０にあっては、流入口１１ｅと流
出口１１ｆが、図１４に示すように、横長のハウジング
１１ｂの両側に設けられているため、固定子１１の全長
が長いほど、流路１１ｄの下流側（流出口１１ｆ近傍；
図中、破線で囲む部分）での冷却媒体の温度が上昇し、
この部分では、充分な冷却能力が得られない。

【００１０】流路１１ｄの下流で充分な冷却能力を得る
べく（冷却媒体の流量を増やす）、流路１１ｄ自体の断
面積を大きくすることが考えられるが、流路１１ｄの断
面積を大きくするとハウジング１１ｂとコイル１１ａと
の間隔が広がり、これに伴ってコイル１１ａと可動子１
２側の磁石１２ｂとの間隔が広がって、モータ定数が低
下することになる。

【００１１】又、十分な冷却能力を得るために、ハウジ
ング１１ｂ内の冷却媒体の圧力を上昇させて冷却媒体の
流量を増やすことも考えられるが、この場合、図１６に
示すように、ハウジング１１ｂが膨らんで、その外壁
が、可動子１２側の磁石１２ｂと接触し、リニアモータ
１０が不作動になったり、リニアモータ１０に損傷や変
形が生じる虞がある。

【００１２】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
で、冷却媒体の圧力を高めることなく、しかも冷却媒体
の流路の断面を大きくすることなく、コイルの局所的な
温度上昇を効率よく抑えて、高精度の温度管理を可能に
した電機子ユニット、電磁アクチュエータ、ステージ装
置及び露光装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、電機子ユニットが、内部にコイ
ルが配置されたハウジングと、前記ハウジングの壁面を
貫通し、一端が前記コイルに接続され、他端が冷却手段
に接続された熱伝達手段とを有するものである。ハウジ
ング内のコイルが通電されて発熱したときに、熱伝達手
段によって、その熱を外部に引き出して放出できる。

【００１４】又、請求項２の発明は、電機子ユニット
が、内部にコイルが配置された第１のハウジングと、内
部に冷却媒体用の第１の流路が設けられた第２のハウジ
ングと、前記第１のハウジングの壁面と前記第２のハウ
ジングの壁面を貫通し、一端が前記第１のハウジング内
の前記コイルに接続され、他端が前記第２のハウジング
内の前記第１の流路に突出する熱伝達手段とを有するも
のである。第１のハウジング内のコイルに熱伝達手段の
一端が接続されてその熱が第２のハウジング内に伝達さ
れ、この第２のハウジング内でコイルの熱を放出でき
る。

【００１５】又、請求項３の発明は、請求項２に記載の
電機子ユニットにおいて、前記熱伝達手段の前記一端に
網状の平板が取り付けられ、前記他端にヒートシンクが
取り付けられたものである。網状の平板により熱伝達手
段とコイルとの接触面の面積を大きく確保され、かつ、
コイルにおける渦電流の発生が抑えられる。又、ヒート
シンクによって効率のよい冷却が行われる。

【００１６】又、請求項４の発明は、請求項２又は請求
項３に記載の電機子ユニットにおいて、前記第１のハウ
ジングの内部に、冷却媒体用の第２の流路が設けられて
いるものである。コイルの熱が、第１のハウジング内と
第２のハウジング内で各々放出されるので、冷却効率が
向上する。又、請求項５の発明は、請求項４に記載の電
機子ユニットにおいて、前記網状の平板が前記第１のハ
ウジングの前記第２の流路の下流で前記コイルに接続さ
れたものである。冷却媒体による冷却能力が低下しがち
な第１のハウジングの下流部分でコイルに発生する熱
を、熱伝達手段を用いて集中的に放出できる。

【００１７】又、請求項６の発明は、請求項４又は請求
項５に記載の電機子ユニットにおいて、前記第１の流路
と前記第２の流路に、各々、第１の冷却媒体と第２の冷
却媒体が個別に供給されるものである。第１のハウジン
グにはコイルが配置されているため、冷却媒体は、絶縁
性、非浸食性の媒体（例えば、フロリナート（商品
名））を用いなければならないが、第２のハウジングは
これらの要求を満たす必要がなく、安価で冷却効率の高
い冷却媒体（例えば、水）を用いることができる。

【００１８】又、請求項７の発明は、電磁アクチュエー
タが、請求項１から請求項６の何れかに記載の電機子ユ
ニットと、発磁体を有し前記電機子ユニットとの間で相
対移動可能な発磁体ユニットとを備え、前記電機子ユニ
ットによって固定子又は可動子が構成され、前記発磁体
ユニットによって可動子又は固定子が構成されたもので
ある。この電磁アクチュエータは、温度管理が容易であ
るため、精密機器の駆動手段として用いることができ
る。

【００１９】又、請求項８の発明は、電磁アクチュエー
タが、請求項２から請求項６の何れかに記載の電機子ユ
ニットと、発磁体を有し前記電機子ユニットとの間で相
対移動可能な発磁体ユニットとを備え、前記電機子ユニ
ットによって固定子又は可動子が構成され、前記発磁体
ユニットによって可動子又は固定子が構成され、前記第
１のハウジング及び第２のハウジングに、当該排出され
た冷却媒体の温度を調整して前記第１のハウジング又は
第２のハウジングに供給する温度調整手段が接続された
ものである。この電磁アクチュエータは、温度管理が容
易であるため、精密機器の駆動手段として用いることが
できる。又、高い出力の電磁アクチュエータのコイルを
冷却するに当たって、第１のハウジングと第２のハウジ
ングでコイルからの熱の放出が行われる。

【００２０】又、請求項９の発明は、ステージ装置が、
請求項７又は請求項８に記載の電磁アクチュエータをス
テージ部の駆動手段として用いるものである。これによ
り、ステージ装置の温度調整が、確実に行われるので、
ステージ位置を検出する測定装置（例えば、干渉計）
等、温度管理が必要な機器の測定精度が高くなる。又、
請求項１０の発明は、露光用光学系を用いて基板上に所
定のパターンを形成する露光装置であって、請求項９に
記載のステージ装置を備えているものである。これによ
り、半導体素子や、液晶表示素子等の製造時の精度が向
上する。

【００２１】又、請求項１１の発明は、所定のパターン
が形成されたデバイスを製造するに当たり、請求項１０
に記載の露光装置を用いて、レチクルの回路パターンを
感光剤が塗布されたウェハに転写する工程を有するもの
である。これにより、微細なパターンが精度よく作製で
きる。

【実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発明の第
１の実施の形態について、図１から図４を参照して説明
する。

【００２２】この第１の実施の形態のリニアモータ（電
磁アクチュエータ）１００は、ムービングマグネット型
であり、固定子１１０、可動子１２０とを備える。リニ
アモータ１００の固定子１１０には、コイル１１２が配
置されており、リニアモータ１００の作動時、熱を発生
するコイル１１２は、冷却装置２００から供給される冷
却媒体（例えば、フロリナート（商品名））によって冷
却される。リニアモータ１００の可動子１２０は、断面
がコ字型のヨーク（支持体）１２１と、該ヨーク１２１
の内側に固定された複数の磁石（発磁体）１２２，…と
からなる。このように構成されたリニアモータ１００の
固定子１１０は、例えば半導体素子等の製造に使用され
る露光装置のウェハステージのべース側に固定され、可
動子１２０はそのべースに対して移動するＸステージ、
又はＹステージ側に固定される（図１０参照）。

【００２３】リニアモータ１００の固定子１１０は、図
２、図３に示すように、内部にコイル１１２が配置され
た第１のハウジング１１１と、内部に冷却媒体用の流路
（第１の流路）１４３が設けられた第２のハウジング
（冷却手段）１４０と、第１のハウジング１１１と第２
のハウジング１４０とを連通する補助冷却装置（熱伝達
手段）１５０とによって構成されている。尚、第１のハ
ウジング１１１内にも冷却媒体用の流路（第２の流路）
１１５が設けられている。又、第１のハウジング１１１
は、断熱性に優れた樹脂からなるコマ部材１１３によっ
てベース部１３０に固定されている。尚、第１のハウジ
ング１１１、第２のハウジング１４０は、強度に優れた
非磁性体の材料にて構成される。具体的には、ステンレ
ス、銅、アルミ、又は、黄銅、リン青銅、キュプロニッ
ケル、クロム鋼、アルミニウム黄銅等の銅合金、又は、
マンガン、珪素、マグネシウム、亜鉛等とアルミニウム
との合金等である。

【００２４】又、補助冷却装置１５０は、図２〜図４に
示すように、冷却棒１５１、網状平板１５２、放熱フィ
ン１５４によって構成されている。冷却棒１５１は、第
１のハウジング１１１の壁面に形成された孔１１１ｈに
挿入されており、冷却棒１５１の先端に取り付けられた
網状平板１５２がコイル１１２に接するようになってい
る。尚、第１のハウジング１１１の孔１１１ｈには樹脂
製の断熱リング１５５が配置され、第１のハウジング１
１１内の冷却媒体が第２のハウジング１４０側に漏れな
いようになっている。又、断熱リング１５５によりコイ
ル１１２から冷却棒１５１に伝わった熱は、第１のハウ
ジング１１１に直接伝わらないようになっている。ここ
で断熱リング１５５の材質としては、その断熱性を考慮
して、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂等が用
いられる。

【００２５】又、冷却棒１５１の他端は、取付時に、図
４に示すように第２のハウジング１４０側に突出され、
その先端に放熱フィン（ヒートシンク）１５４が取り付
けられている。ここで冷却棒１５１、網状平板１５２
は、非磁性体の材料（例えば、銅、アルミニウム、黄
銅、リン青銅、キュプロニッケル、クロム銅、アルミニ
ウム黄銅等の銅合金、若しくは熱伝導率の低い材料にこ
れらをメッキ処理したもの）によって構成される。そし
て、冷却棒１５１と網状平板１５２とは互いに溶接によ
って固定される。この網状平板１５２は、図３（ａ）に
示すように、冷却棒１５１の弾性力によって、コイル１
１２を両側から挟み込むようになっており、網状平板１
５２とコイル１１２とが密接される。尚、図３（ｂ）に
示すように、網状平板１５２とコイル１１２とを樹脂製
の接着剤（熱伝導率の高い接着剤）１５６によって接着
してもよい。

【００２６】尚、網状平板１５２は、流出口１１１ｂ寄
りの位置（流路１１５の下流）で、コイル１１２に接続
されているが、これはコイル１１２は流路１１５の下流
側ほど、冷却媒体による冷却が不十分になるからであ
る。第１のハウジング１１１、第２のハウジング１４０
に冷却媒体を供給する冷却装置２００は、第１のハウジ
ング１１１の流入口１１１ａ，第２のハウジング１４０
の流入口１４１に接続される管路２２１（２２１ａ，２
２１ｂ）と、第１のハウジング１１１の流出口１１１
ｂ，第２のハウジング１４０の流出口１４２に接続され
る管路２２２（２２２ａ，２２２ｂ）、リニアモータ１
００上流側に配置された温度調節機２２３、管路２２２
のリニアモータ１００上流側に配置された加圧ポンプ２
４０、更に上流側に配置された制御バルブ２６０、リザ
ーブタンク２６５、流量制御装置２７０等によって構成
されている。

【００２７】又、管路２２１には温度センサ２２７ａが
配置され、第１のハウジング１１１には温度センサ２２
７ｂが配置されている。温度制御装置２５０は、温度セ
ンサ２２７ａ，２２７ｂからの信号に基づいて、温度調
節機２２３を用いて、管路２２１内の冷却媒体を所定の
温度（十分な冷却能力が実現できる温度）に調整する。
又、管路２２１の温度調節機２２３の上流の制御バルブ
２６０は、流量制御装置２７０に接続され、該流量制御
装置２７０は、管路２２２に配置された流量センサ２２
８からの信号に基づいて、制御バルブ２６０の開口面積
を制御し、当該冷却媒体の流量を調整する。

【００２８】又、管路２２１，２２２の圧力センサ２２
９ａ，２２９ｂからの、管路２２１，２２２内の冷却媒
体の圧力を示す信号は、流量制御装置２７０に送られ、
圧力差が所望の値でないときには、流量制御装置２７０
が制御バルブ２６０の開口面積を調整して、圧力差を一
定値に制御する。尚、図中、符号２２５，２２６は、リ
ニアモータ１００の着脱用バルブを示す。

【００２９】このように固定子１１０が構成されたリニ
アモータ１００にあっては、前述した冷却装置２００の
働きによって、温度制御装置２５０により一定の温度に
制御された冷却媒体が第１のハウジング１１１、第２の
ハウジング１４０内の流路１１５、１４３を流れる。す
なわち、冷却装置２００の作動時、冷却媒体は、図１に
示すリザーブタンク２６５の底部と連通する管路２２１
に流れ込み、この管路２２１の途中に配置された加圧ポ
ンプ２４０にて加圧され、制御バルブ（圧力調整用バル
ブ）２６０を通過した後、温度調節機２２３で所定の温
度にコントロールされ、流入口１１１ａから第１のハウ
ジング１１１内部に、流入口１４１から第２のハウジン
グ１４０の内部に、各々、流入する。

【００３０】第１のハウジング１１１内部に流れ込んだ
冷却媒体は、コイル１１２の周囲を流れ、通電時（リニ
アモータ１００の作動時）にコイル１１２から発生する
熱を吸収し、昇温される。その後、冷却媒体は、第１の
ハウジング１１１の流出口１１１ｂから排出され、管路
２２２に流れ込み、管路２２２を介して、リザーブタン
ク２６５に戻される。

【００３１】一方、第２のハウジング１４０内部に流れ
込んだ冷却媒体は、該第２のハウジング１４０内に突出
した補助冷却装置１５０の冷却棒１５１、更には、冷却
棒１５１の先端に設けられた放熱フィン１５４の周囲を
流れる。このときコイル１１２から発生した熱は、コイ
ル１１２に当接された網状平板１５２、冷却棒１５１、
放熱フィン１５４と伝わり、この放熱フィン１５４が、
冷却媒体によって冷却されて、コイル１１２の温度上昇
が抑制される。その後、冷却媒体は、第２のハウジング
１４０の流出口１４２から排出され、管路２２２に流れ
込み、管路２２２を介して、リザーブタンク２６５に戻
される。

【００３２】この冷却装置２００では、コイル１１２の
温度上昇が著しい第１のハウジング１１１の流出口１１
１ｂ近傍において、網状平板１５２がコイル１１２に当
接されてその熱が、第２のハウジング１４０側の放熱フ
ィン１５４に効率よく伝わるので、冷却不足の箇所や、
発熱の著しい箇所があっても、固定子１１０内の温度を
一定に調整できる。従って、コイル１１２を冷却するに
当たって、第１のハウジング１１１内に冷却媒体を余分
に流す必要がなくなるため、当該冷却媒体の圧力を高め
る必要がなくなり、第１のハウジング１１１が膨らむ虞
がない。このため、固定子１１０と、可動子１２０（磁
石１２２，１２２）との間隔ｄ２を最大限、狭めること
ができ、モータ定数を高めることができる。

【００３３】又、同じ流量の冷却媒体により、より効果
的に冷却することができるので、リニアモータ１００の
推力が大きくなった場合でも、コイル１１２の発熱を十
分に抑えることができる。又、第１のハウジング１１１
が膨らむ虞がないため、第１のハウジング１１１の強度
をあげる必要がなく、壁の厚さを薄くして、その軽量化
も図ることができる。

【００３４】尚、この実施の形態では、冷却媒体として
は、コイル１１２、第１のハウジング１１１等を腐食さ
せることなく、化学的に不活性であるフロリナート（商
品名）を用いたが、他のフッ素系不活性液体を用いても
よい。フロリナート（商品名）等のフッ素系不活性液体
は、絶縁性があるため、コイル１１２の表面の絶縁膜に
亀裂等が生じる場合でも、ショートしない。

【００３５】又、コイル１１２の絶縁性が良好な場合に
は、冷却媒体として冷却効率が高い純水を使用すること
も可能である。尚、この実施の形態では、第１のハウジ
ング１１１と第２のハウジング１４０を、同じ冷却装置
２００からの冷却媒体を流すようにしているが、第１の
ハウジング１１１の冷却媒体と、第２のハウジング１４
０の冷却媒体を異なる冷却装置にて温度管理をしながら
環流させてもよい。

【００３６】この場合には、第１のハウジング１１１の
冷却媒体は、上記コイル１１２や第１のハウジング１１
１等を腐食させることのないようにフロリナート等が用
いられるが、第２のハウジング１４０の冷却媒体に関し
ては、導電性、腐食性を考慮する必要がなく、水道水等
を用いることができる。尚、この第１の実施の形態で
は、網状平板１５２が、コイル１１２の両側に設けられ
ている例をあげて説明したが、コイル１１２の片面にの
み網状平板１５２を配置してもよい。この場合には、第
１のハウジング１１１を薄くすることができ、モータ定
数を高めることができる。

【００３７】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態について、図６〜図８を用いて説明する。
この第２の実施の形態のリニアモータ３００は、冷却媒
体用の流路（第１の流路）３４３を有する第２のハウジ
ング３３０が、リニアモータ３００のベース部となって
いる点が、上記した第１の実施の形態のリニアモータ１
００と異なる。

【００３８】すなわち、リニアモータ３００の固定子３
１０は、内部にコイル３１２が配置された第１のハウジ
ング３１１と、内部に冷却媒体用の流路（第１の流路）
３４３が設けられた第２のハウジング（ベース部）３３
０と、第１のハウジング３１１と第２のハウジング（ベ
ース部）３３０とを連通する補助冷却装置３５０とによ
って構成されている。尚、第１のハウジング３１１は、
断熱性に優れた樹脂からなるコマ部材３１３によって第
２のハウジング（ベース部）３３０に固定されている。

【００３９】この第２の実施の形態の補助冷却装置（熱
伝達手段）３５０も、冷却棒３５１、網状平板３５２、
放熱フィン３５４によって構成されている。ここで、冷
却棒３５１は第２のハウジング（ベース部）３３０の上
面に形成された孔３１１ｈに挿入されており、冷却棒３
５１の先端に網状平板３５２が取り付けられている（図
８）。そして、この網状平板３５２がコイル３１２に接
するようになっている。

【００４０】又、冷却棒３５１の他端には放熱フィン
（ヒートシンク）３５４が取り付けられ、この放熱フィ
ン３５４が第２のハウジング（ベース部）３３０内に配
置されている。この実施の形態の網状平板３５２も、溶
接によって冷却棒３５１に固定される。又、網状平板３
５２は、冷却棒３５１の弾性力によって、コイル３１２
を両側から挟み込んでこれを固定する。

【００４１】補助冷却装置３５０の網状平板３５２は、
コイル３１２の全体に一定間隔で接続されており、コイ
ル３１２から発生した熱が全体的に、第２のハウジング
（ベース部）３３０側に伝わるようになっている。尚、
網状平板３５２を、第１の実施の形態と同じように、第
１のハウジング３１１の下流側にのみ設けてもよい。

【００４２】尚、補助冷却装置３５０の各部位の材質等
は、第１の実施の形態の補助冷却装置１５０と略同一で
ある。又、第１のハウジング３１１、第２のハウジング
３３０に冷却媒体を供給する冷却装置は、第１の実施の
形態の冷却装置２００と同一であり、その詳細な説明は
省略する。冷却装置（図示省略）からの冷却媒体は、流
入口３１１ａから第１のハウジング３１１内部に、流入
口３４１から第２のハウジング３３０の内部に、各々、
流入され、第１のハウジング３１１内部に流れ込んだ冷
却媒体はコイル３１２の周囲を流れて冷却し、第２のハ
ウジング３３０内部に流れ込んだ冷却媒体は、補助冷却
装置３５０の働きによって、コイル３１２を間接的に冷
却する。

【００４３】このリニアモータ３００では、第１のハウ
ジング３１１のみならず第２のハウジング（ベース部）
３３０においても、冷却媒体により、コイル３１２の冷
却が行われるため、リニアモータ３００の推力が大きく
なった場合でも、コイル３１２の発熱を十分に抑えるこ
とができる。又、第１のハウジング３１１が膨らむ虞が
ないため、第１のハウジング３１１の強度をあげる必要
がなく、壁の厚さを薄くして、その軽量化も図ることが
できる。

【００４４】尚、この第２の実施の形態で用いられる冷
却媒体の条件は、第１の実施の形態と同じであり、その
詳細な説明は省略する。又、この第２の実施の形態で
も、第１のハウジング３１１と第２のハウジング３３０
を、同じ冷却装置からの冷却媒体を流すようにしている
が、第１のハウジング３１１の冷却媒体と、第２のハウ
ジング３３０の冷却媒体を異なる冷却装置にて温度管理
をしながら環流させてもよい。

【００４５】又、この第２の実施の形態でも、網状平板
３５２をコイル３１２の片面にのみ配置してもよいのは
当然である。 （第３の実施の形態）次に、本発明の第３の実施の形態
について、図９（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。

【００４６】この第３の実施の形態は、電磁石ユニット
（電磁アクチュエータ）５００に本発明を適用したもの
である。電磁石ユニット５００は、所謂「Ｅ型」であ
り、突起部５１１Ａにコイル５１２が巻き付けられてい
る。そして、図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１の
ハウジング５１１に隣接して第２のハウジング５４０が
設けられている。

【００４７】ここで電磁石ユニット５００の第１のハウ
ジング５１１内には冷却媒体用の流路（第２の流路）５
１５が設けられ、第２のハウジング５４０内には冷却媒
体用の流路（第１の流路）５４５が設けられている。こ
れら第１のハウジング５１１、第２のハウジング５４０
は、共に非磁性体である樹脂（ＡＢＳ等）にて構成され
る。

【００４８】この電磁石ユニット５００においても、第
１のハウジング５１１から第２のハウジング５４０にか
けて、冷却棒５５１、放熱フィン５５４によって構成さ
れた補助冷却装置５５０が設けられている。電磁石ユニ
ット５００では、第１のハウジング５１１の壁面を貫通
する冷却棒５５１が、第１のハウジング５１１内に配置
されたコイル５１２に接続され、コイル５１２の熱が第
２のハウジング５４０内の放熱フィン５５４側に伝わ
る。

【００４９】又、冷却棒５５１の他端の放熱フィン（ヒ
ートシンク）５５４が第２のハウジング５４０内に配置
されて、コイル５１２が、間接的に冷却される。尚、第
１のハウジング５１１、第２のハウジング５４０に冷却
媒体を供給するための冷却装置の構成及び作用は、第１
の実施の形態の冷却装置２００と同一であり、その詳細
な説明は省略する。

【００５０】冷却装置から第１のハウジング５１１内に
至った冷却媒体は、流路５１５を環流してコイル５１２
を直接的に冷却する。一方で、第２のハウジング５４０
の内に至った冷却媒体は放熱フィン５５４を介してコイ
ル５１２を間接的に冷却する。このように電磁石ユニッ
ト５００では、第１のハウジング（コア５１１Ａ）内部
のみならず第２のハウジング５４０内部でも、冷却媒体
により、コイル５１２の冷却が行われるため、電磁石ユ
ニット５００の出力が大きくなった場合でも、コイル５
１２の発熱を十分に抑えることができる。

【００５１】尚、この第３の実施の形態で用いられる冷
却媒体の条件は、第１、第２の実施の形態と同じであ
り、その詳細な説明は省略する。又、この第３の実施の
形態では、第１のハウジング５１１と第２のハウジング
５４０に同じ冷却装置からの冷却媒体を流してもよい
し、異なる冷却装置からの冷却媒体を流してもよい。

【００５２】（第４の実施の形態）次に、本発明の第４
の実施の形態について、図１０を用いて説明する。この
第４の実施の形態は、半導体の製造に用いられるステー
ジ装置６００に、上記した第１、第２の実施の形態のリ
ニアモータ１００，３００を用いたものである。ここで
は、リニアモータ１００が搭載されたものとして説明す
る。

【００５３】この第４の実施の形態では、温度調整の精
度が高く、その移動量制御の精度を高くできるリニアモ
ータ１００が、ステージ装置６００のＸステージ（可動
ステージ）６００Ｘの駆動に用いられている。ここで、
固定子１１０の第１のハウジング１１１、第２のハウジ
ング１４０に設けられた冷却液用の流路１１５，１４３
に温度調節用の冷却媒体（例えば、フロリナート）を流
したとき、固定子１１０から生じる熱が吸収される。

【００５４】尚、Ｙステージ６００Ｙの駆動に用いられ
る２つのリニアモータ６２０（図１０には一方のみ図
示）の構成は、リニアモータ１００と同一であり、その
詳細な説明は省略する。これらリニアモータ１００，６
２０が駆動手段として用いられるステージ装置６００
は、その用途は限定されないが、この実施の形態では、
ウェハ（基板）Ｗ上にマスク（図示省略）に形成された
パターンを転写する露光装置における、ウェハＷの移動
手段として用いられる。

【００５５】すなわち、ステージ装置６００は、Ｘ軸及
びＹ軸の２軸のＸ−Ｙステージ装置であり、ベース部６
０２上をＸ方向（図中矢印Ｘで示す方向）に駆動される
Ｘステージ６００Ｘ、Ｙ方向（矢印Ｙで示す方向）に駆
動されるＹステージ６００Ｙ、及び試料台（可動体）６
０４を、主たる構成要素としている。ここで試料台６０
４は、前記Ｙステージ６００Ｙ上に配置され、この試料
台６０４にウェハホルダ（図示省略）を介してウェハ
（基板）Ｗが搭載される。

【００５６】このウェハＷの上方には、図示省略の照射
部が配置されており、照射部からマスク（共に図示省
略）を介して照射された露光光によって、前記ウェハＷ
上に予め塗布されたレジスト（図示省略）に、マスク上
の回路パターンが転写される。ステージ装置６００にお
けるＸステージ６００Ｘ及びＹステージ６００Ｙの移動
量は、各々、試料台６０４のＸ方向の端部、Ｙ方向の端
部に固定された移動鏡６０５Ｘ，６０５Ｙと、これに対
向するように、ベース部６０２に各々固定されたレーザ
干渉計６０６Ｘ，６０６Ｙとによって計測される。そし
て、主制御装置（図示省略）が、この計測結果を基に、
試料台６０４をベース部６０２上の所望の位置に移動制
御する。

【００５７】このステージ装置６００のＸステージ６０
０Ｘ、Ｙステージ６００Ｙは、共に、第１、第２の実施
の形態で説明した温度管理に優れた（冷却能力の高い）
リニアモータ１００，１００，６２０，６２０によっ
て、各々、ベース部６０２上をＸ方向、Ｙ方向に駆動さ
れる。ここで、２つのリニアモータ１００，１００の固
定子１１０，１１０は、共にベース６０２上に取付部１
１６，１１６にて固定され、可動子１２０，１２０は、
各々、固定板６０７，６０７を介してＸステージ６００
Ｘに固定されている。

【００５８】又、リニアモータ６２０，６２０の、各々
の固定子６２１，６２１は共にＸステージ６００Ｘに固
定され、可動子６２２，６２２（一方のみ図示）はＹス
テージ６００Ｙに固定されている。各固定子１１０，１
１０，６２１，６２１は、その内部の流路１１５，１４
３に流される温度調整用の冷却媒体によって冷却される
が、この冷却媒体は、温度調節機２００にて温度調節さ
れる。尚、固定子１１０，１１０，６２１，６２１と温
度調節機２００とは、吐出配管２２１、配管２２２等に
よって接続されている。

【００５９】又、ステージ装置６００には、エアガイド
６４０と静圧気体軸受け（図示省略）とが設けられて、
エア吹き出し口６４１、エア吸引口６４２によって静圧
空気軸受式のステージが構成されている。 （第５の実施の形態）次に、本発明の第５の実施の形態
について、図１１を用いて説明する。

【００６０】この第５の実施の形態は、上記した第１、
第２の実施の形態のリニアモータ１００，３００を露光
装置７００のレチクル（マスク）ステージ７５０の駆動
手段として用いたものである。すなわち、この第５の実
施の形態では、第１の実施の形態のリニアモータ１００
又は第２の実施の形態のリニアモータ３００がレチクル
ステージ７５０に組み込まれている。

【００６１】ここで露光装置７００は、いわゆるステッ
プ・アンド・スキャン露光方式の走査型露光装置であ
る。この露光装置７００は、図１１に示すように、照明
系７１０と、レチクル（フォトマスク）Ｒを保持するス
テージ可動部７５１と、投影光学系ＰＬと、ウェハ（基
板）ＷをＸ−Ｙ平面内でＸ方向−Ｙ方向の２次元方向に
駆動するステージ装置８００と、これらを制御する主制
御装置７２０等を備えている。

【００６２】前記照明系７１０は、光源ユニットから照
射された露光光を、レチクルＲ上の矩形（あるいは円弧
状）の照明領域ＩＡＲに均一な照度で照射するものであ
る。又、レチクルステージ７５０では、ステージ可動部
７５１がレチクルベース（図示省略）上を所定の走査速
度でガイドレール（図示省略）に沿って移動される。
又、ステージ可動部７５１の上面にはレチクルＲが、例
えば真空吸着により固定される。又、ステージ可動部７
５１のレチクルＲの下方には、露光光通過穴（図示省
略）が形成されている。

【００６３】このステージ可動部７５１の移動位置は、
反射鏡７１５、レチクルレーザ干渉計７１６によって検
出され、ステージ制御系７１９は、この検出されたステ
ージ可動部７５１の移動位置に基づく主制御装置７２０
からの指示に応じて、ステージ可動部７５１を駆動す
る。又、投影光学系ＰＬは縮小光学系であり、レチクル
ステージ７５０の下方に配置され、その光軸ＡＸ（照明
光学系の光軸ＩＸに一致）の方向がＺ軸方向とされる。
ここではテレセントリックな光学配置となるように光軸
ＡＸ方向に沿って所定間隔で配置された複数枚のレンズ
エレメントから成る屈折光学系が使用されている。従っ
て、上記照明系７１０によりレチクルＲの照明領域ＩＡ
Ｒが照明されると、レチクルＲの照明領域ＩＡＲ内の回
路パターンの縮小像（部分倒立像）が、ウェハＷ上の照
明領域ＩＡＲに共役な露光領域ＩＡに形成される。

【００６４】尚、ステージ装置８００は、第３の実施の
形態の電磁石ユニット５００を用いた平面モータ８７０
を駆動手段として、テーブル８１８をＸ−Ｙ面内で２次
元方向に駆動するものである。すなわち、ステージ装置
８００は、ベース部８２１と、このベース部８２１の上
面の上方に数μｍ程度のクリアランスを介して浮上され
るテーブル８１８と、このテーブル８１８を移動させる
平面モータ８７０とを具えている。ここでテーブル８１
８には、露光処理時、その上面にウェハ（基板）Ｗが、
例えば真空吸着によって固定される。

【００６５】又、テーブル８１８には移動鏡８２７が固
定され、ウェハ干渉計８３１からレーザビームが照射さ
れて、当該テーブル８１８のＸ−Ｙ面内での移動位置が
検出される。このとき得られた移動位置の情報は、ステ
ージ制御系７１９を介して主制御装置７２０に送られ
る。そして、ステージ制御系７１９は、この情報に基づ
く主制御装置７２０からの指示に従って、平面モータ８
７０を作動させ、テーブル８１８をＸ−Ｙ面内の所望の
位置に移動させる。

【００６６】テーブル８１８は、平面モータ８７０を構
成する可動子（図示省略）の上面に、支持機構（図示省
略）によって異なる３点で支持されており、平面モータ
８７０によって、Ｘ方向、Ｙ方向に駆動するのみならず
Ｘ−Ｙ面に対して傾斜させたり、Ｚ軸方向（上方）に駆
動させることができる。尚、平面モータ８７０は、公知
の構成であり、平面モータ８７０のその他の説明は省略
する。

【００６７】尚、図中、符号８２１はベース部であり、
その内部から生じる熱による温度上昇を防ぐための冷却
媒体が、供給管２２１、排出管２２２、温度調節装置２
００の作用によって、循環される。斯かる構成のレチク
ルステージ７５０を含む露光装置７００においては、概
ね、以下の手順で露光処理が行われる。

【００６８】先ず、レチクルＲ、ウェハＷがロードさ
れ、次いで、レチクルアラインメント、ベースライン計
測、アラインメント計測等が実行される。アライメント
計測の終了後には、ステップ・アンド・スキャン方式の
露光動作が行われる。露光動作にあたっては、レチクル
干渉計７１６によるレチクルＲの位置情報、ウェハ干渉
計８３１によるウェハＷの位置情報に基づき、主制御装
置７２０がステージ制御系７１９に指令を出し、レチク
ルステージ７５０のリニアモータ１００，１００及び平
面モータ８７０によって、レチクルＲとウェハＷとが同
期して移動し、もって、所望の走査露光が行われる。

【００６９】このようにして、１つのショット領域に対
するレチクルパターンの転写が終了すると、テーブル８
１８が１ショット領域分だけステッピングされて、次の
ショット領域に対する走査露光が行われる。このステッ
ピングと走査露光とが順次繰り返され、ウェハＷ上に必
要なショット数のパターンが転写される。ここで、上記
のレチクルステージ７５０においては、リニアモータ１
００，１００の固定子１１０，１１０のコイル１１２に
３相の電流が適宜供給され、その移動量が制御される。
この露光装置７００のレチクルステージ７５０は、リニ
アモータ１００の冷却効率が高く、その移動量制御を精
細に行うことができる。

【００７０】尚、本発明の第４実施の形態、第５の実施
の形態のステージ装置６００、又は露光装置７００を用
いた半導体デバイスの製造は、概ね、図１２、図１３に
示す手順で行われる。すなわち、半導体デバイスは、デ
バイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステ
ップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン
材料からウェハを製作するステップ、前述した実施の形
態の露光装置によりレチクルのパターンをウェハに転写
するステップ、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）、検
査ステップ等を経て製造される。

【００７１】以下、デバイス製造方法について、更に詳
細に説明する。図１２には、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等
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）の製造例のフローチャートが示
されている。 この図に示されるように、まず、ステッ
プ１００１（設計ステップ）において、デバイスの機能
・性能設計（例えば、半導体テ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１００２（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１００３（ウェハ製
造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウェ
ハを製造する。

【００７２】次に、ステップ１００４（ウェハ処理ステ
ップ）において、ステップ１００１〜ステップ１００３
で用意したマスク（レチクル）とウェハを使用して、後
述するように、リソグラフィ技術等によってウェハ上に
実際の回路等を形成する。次いで、ステップ１００５
（テバイス組立ステップ）において、ステップ１００４
で処理されたウェハを用いてテバイス組立を行う。この
ステップ１００５には、ダイシング工程、ボンディング
工程、及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。

【００７３】最後に、ステップ１００６（検査ステッ
プ）において、ステップ１００５で作製されたテバイス
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、これが出荷され
る。図１３には、半導体テバイスの場合における、上記
ステップ１００４の詳細なフロー例が示されている。図
１３において、ステップ１０１１（酸化ステップ）にお
いてはウェハの表面を酸化させる。ステップ１０１２
（ＣＶＤステップ）においてはウェハ表面に酸化絶縁膜
を形成する。ステップ１０１３（電極形成ステップ）に
おいてはウェハ上に電極を蒸着によって形成する。ステ
ップ１０１４（イオン打込みステップ）においてはウェ
ハにイオンを打ち込む。

【００７４】以上のステップ１０１１〜ステップ１０１
４それぞれは、ウェ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。ウェ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
１０１５（レジスト形成ステップ）において、ウェハに
感光剤を塗布する。引き続き、ステップ１０１６（露光
ステップ）において、上で説明した露光装置を用いてマ
スクの回路パターンをウェハに転写する。次に、ステッ
プ１０１７（現像ステップ）においては露光されたウェ
ハを現像し、ステップ１０１８（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部分の露
出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップ
１０１９（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。

【００７５】これらの前処理工程と後処理工程とを繰り
返し行うことによって、ウェハ上に多重に回路パターン
が形成される。尚、本発明のリニアモータ１００は、実
施の形態で示した露光装置以外の、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（例えば、米国特許第５，４７３，４１０号）の駆動
手段としても適用することができる。

【００７６】又、本発明のリニアモータ１００が用いら
れたステージ装置は、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のステー
ジ装置としても適用することができる。又、本発明のリ
ニアモータ１００は、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の駆動手段としても適用すること
ができる。

【００７７】又、本発明のリニアモータ１００が用いら
れた露光装置は、半導体製造用の露光装置に限定される
ことなく、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、本発明のリニアモ
ータ１００は適用できる。又、第５の実施の形態の露光
装置の光源は、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎ
ｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエ
キシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎ
ｍ）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ド（Ｌ
ａＢ６）、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、マスクを用いずに直接基板上にパターンを
形成する構成としてもよい。

【００７８】この場合には、投影光学系として、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
や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、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。

【００７９】又、本発明のリニアモータが駆動手段とし
て適用される露光装置の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であってもよい。又、ウェハ
ステージやレチクルステージに、本発明のリニアモータ
１００を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮
上型および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。

【００８０】又、本発明のリニアモータが適用されるス
テージとしては、ガイドに沿って移動するタイプに限ら
ず、ガイドを必要としないガイドレスタイプであっても
よい。尚、ウェハステージの移動により発生する反力に
関しては、特開平８−１６６４７５号公報にて提案され
ている発明を利用して、フレーム部材を用いて、機械的
に床側（大地）に逃がすようにしてもよい。

【００８１】又、レチクルステージの移動により発生す
る反力に関しては、特開平８−３３０２２４号公報にて
提案されている発明を利用して、フレーム部材を用い
て、機械的に床側（大地）に逃がすようにしてもよい。
以上に説明した本発明のリニアモータが適用される露光
装置は、特許請求の範囲に挙げた各構成要素を含む各種
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。

【００８２】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。又、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。

【００８３】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。又、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ら、総合調整が行
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。

【００８４】尚、本発明は上述した実施の形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取
り得る。尚、上記した実施の形態では、電磁アクチュエ
ータの具体例としてリニアモータ、電磁石ユニットをあ
げて説明したが、内部にコイルを有する他の電磁アクチ
ュエータにも、本発明が適用できるのは、勿論である。

【００８５】又、各実施の形態では、断熱性の優れた樹
脂からなるコマ部材を用いてコイルをベース部に固定し
たが、補助冷却手段自身によってコイルを固定するよう
にしてもよい。これにより、電機子ユニットの構成部品
を少なくすることが可能である。その際、補助冷却手段
の網状平板とコイルとを熱伝導率の高い接着剤を用いて
接着すると共に、網状平板や冷却棒等の補助冷却手段の
構成部品を非磁性体であって所定の熱伝導率を有する材
料の中からできるだけ剛性の強い材料を選んで用い、コ
イルの固定に必要な強度を確保することが望ましい。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、電機子ユニットのハウジング内部にコイルが配
置され、ハウジングの壁面を貫通する熱伝達出力の一端
が前記コイルに接続され、他端が冷却手段に接続される
ので、ハウジング内のコイルが通電によって発熱したと
きに、熱伝達手段によって、その熱が外部に引き出され
る。これにより、ハウジングの外部で間接的にコイルを
冷却することができ、冷却手段をハウジング外部に配置
できるので、電機子ユニットの設計自由度が向上する。
又、効率がよく、しかも十分な能力のコイルの冷却が達
成できる。

【００８７】又、請求項２の発明によれば、電機子ユニ
ットの第１のハウジングと第２のハウジングを連結する
熱伝達手段の一端が第１のハウジング内のコイルに、他
端が第２のハウジングの第１の流路に突出されているの
で、コイルの熱が、熱伝達手段を介して第２のハウジン
グ内の他端側に伝達される。従って、第２のハウジング
内でコイルの熱を放出できる。この第１のハウジングの
外に設けられた冷却手段は、大きさ等の制限を受けない
ため、電機子ユニットの設計自由度が向上する。又、コ
イルの任意の箇所に熱伝達手段の一端を接続することが
できるので、コイルにおいて仮に局所的に熱が集中的に
発生してもこれを効率よく放出できる。

【００８８】又、請求項３の発明によれば、熱伝達手段
の一端に網状の平板が取り付けられているので、熱伝達
手段とコイルとの接触面の面積を大きく確保してコイル
からの熱の伝導を効率よく行うことができる。又、網状
の平板とすることでコイル周囲の磁界の変化による渦電
流の発生を抑えることができる。又、他端にヒートシン
クが取り付けているので、コイルの放熱が一層効率よく
行われる。

【００８９】又、請求項４の発明によれば、第１のハウ
ジングの内部に冷却媒体用の第２の流路が設けられてい
るので、第２のハウジングの内部の第１の流路を流れる
冷却媒体による冷却と相まって、冷却能力が著しく向上
する。又、請求項５の発明によれば、網状の平板が第１
のハウジングの下流でコイルに接続されているので、第
１のハウジング内で冷却効率が低下しがちな部分で、発
生した熱を効率よく放出でき、第１のハウジング内を流
す冷却媒体の流量を増やすことなく、全体的にバランス
のとれたコイルの冷却が可能になる。

【００９０】又、請求項６の発明によれば、第１の流路
と前記第２の流路に、各々、第１の冷却媒体と第２の冷
却媒体が個別に供給されるので、第１のハウジング内の
コイルに対する影響（耐食性等）を考慮することなく、
第２のハウジングの冷却媒体として、冷却効率の高い冷
却媒体（例えば、水）を選択できる。又、請求項７の発
明によれば、電磁アクチュエータの固定子又は可動子
に、冷却効率のよい電機子ユニットが用いられるので、
電磁アクチュエータの温度管理が容易になり、精密機器
の駆動手段として用いることができる。又、高い出力の
電磁アクチュエータのコイルを冷却するに当たって、少
ない流量の冷却媒体で、効率よく冷却を行うことができ
る。

【００９１】又、請求項８の発明によれば、第１のハウ
ジングと第２のハウジングにて、各々、冷却が行われる
ので、電磁アクチュエータにおける電機子ユニットの冷
却効率が向上し、温度管理が容易になる分、精密機器の
駆動手段として好適になる。又、高い出力の電磁アクチ
ュエータのコイルを冷却するに当たって、少ない流量の
冷却媒体で、効率よく冷却を行うことができる。

【００９２】又、請求項９の発明によれば、冷却効率の
高い電機子ユニットが用いられた電磁アクチュエータ
が、ステージ部の駆動手段として用いられているので、
ステージ装置の温度調整が、確実に行われるので、ステ
ージ位置を検出する測定装置（例えば、干渉計）等、温
度管理が必要な機器の測定精度が高くなる。又、請求項
１０の発明によれば、露光装置の露光対象たる物体が、
精細な動作制御が可能なステージ装置により移動される
ので、半導体素子や、液晶表示素子等の製造時の精度が
向上する。

【００９３】又、請求項１１の発明によれば、前記露光
装置によって半導体デバイスの所定のパターンが形成さ
れるので、微細なパターンが、精度よく作製でき、その
高集積化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態のリニアモータ１００及びこ
れに接続された冷却装置２００の全体構成を示す図であ
る。

【図２】第１の実施の形態のリニアモータ１００の構造
を示す斜視図である。

【図３】第１の実施の形態のリニアモータ１００の断面
図である。

【図４】第１の実施の形態のリニアモータ１００の構造
を示す分解斜視図である。

【図５】第１の実施の形態のリニアモータ１００の変形
例を示す側面図である。

【図６】第２の実施の形態のリニアモータ３００を示す
側面図である。

【図７】第２の実施の形態のリニアモータ３００の構造
を示す斜視図である。

【図８】第２の実施の形態のリニアモータ３００の構造
を示す分解斜視図である。

【図９】第３の実施の形態の電磁石ユニット５００の構
造を示す図である。

【図１０】リニアモータ１００が適用されたステージ装
置６００を示す斜視図である。

【図１１】レチクルステージ７５０にリニアモータ１０
０が用いられた露光装置７００の全体構成を示す図であ
る。

【図１２】本発明にかかる露光装置を用いた半導体デバ
イスの製造プロセスを示す図である。

【図１３】本発明にかかる露光装置を用いた半導体デバ
イスのより具体的な製造プロセスを示す図である。

【図１４】従来のリニアモータ１０及びこれに接続され
た冷却装置２０の全体構成を示す図である。

【図１５】従来のリニアモータ１０の断面図である。

【図１６】冷却媒体の圧力を上げて流量を増加させたと
きのリニアモータ１０のハウジング１１ｂの変化を示す
図である。

【符号の説明】

１００，３００ リニアモータ（電磁アクチュエータ） １１０，３１０ 固定子（電機子ユニット） １１１，３１１，５１１ ハウジング（第１のハウジン
グ） １１１ａ，２１１ａ 流入口 １１１ｂ，２１１ｂ 流出口 １２０，３２０ 可動子 １４０，３３０，５４０ 第２のハウジング １５０，３５０，５５０ 補助冷却装置 １５１，３５１，５５１ 冷却棒 １５２，３５２ 網状平板 １５４，３５４，５５４ 放熱フィン（ヒートシンク） ２００ 冷却装置 ２２１ 管路 ２２２ 管路 ５００ 電磁石ユニット（電機子ユニット）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 9/22 Ｈ０２Ｋ 41/03 Ａ 41/03 Ｈ０５Ｋ 7/20 Ｆ Ｈ０５Ｋ 7/20 Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０３Ａ Ｆターム(参考） 2F078 CA02 CA08 CB05 CB12 CB16 CC11 CC14 5E322 AA07 AA11 5F046 CC01 CC02 CC17 5H609 BB08 BB24 PP09 QQ04 QQ05 QQ07 QQ10 QQ23 RR01 RR26 RR32 RR37 RR58 RR68 RR74 SS17 SS20 SS21 SS23 5H641 BB06 BB15 BB18 BB19 GG02 GG05 GG07 GG11 GG25 GG26 GG29 HH02 HH03 JA06 JB03 JB04 JB05 JB10

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にコイルが配置されたハウジング
   と、 前記ハウジングの壁面を貫通し、一端が前記コイルに接
   続され、他端が冷却手段に接続された熱伝達手段とを有
   することを特徴とする電機子ユニット。
2. 【請求項２】 内部にコイルが配置された第１のハウジ
   ングと、 内部に冷却媒体用の第１の流路が設けられた第２のハウ
   ジングと、 前記第１のハウジングの壁面と前記第２のハウジングの
   壁面を貫通し、一端が前記第１のハウジング内の前記コ
   イルに接続され、他端が前記第２のハウジング内の前記
   第１の流路に突出する熱伝達手段とを有することを特徴
   とする電機子ユニット。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の電機子ユニットにおい
   て、 前記熱伝達手段の前記一端には網状の平板が取り付けら
   れ、前記他端にはヒートシンクが取り付けられているこ
   とを特徴とする電機子ユニット。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載の電機子ユ
   ニットにおいて、 前記第１のハウジングの内部には、冷却媒体用の第２の
   流路が設けられていることを特徴とする電機子ユニッ
   ト。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の電機子ユニットにおい
   て、 前記網状の平板は、前記第１のハウジングの前記第２の
   流路の下流で前記コイルに接続されていることを特徴と
   する電機子ユニット。
6. 【請求項６】 請求項４又は請求項５に記載の電機子ユ
   ニットにおいて、 前記第１の流路と前記第２の流路には、各々、第１の冷
   却媒体と第２の冷却媒体が個別に供給されることを特徴
   とする電機子ユニット。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項６の何れかに記載の
   電機子ユニットと、 発磁体を有し前記電機子ユニットとの間で相対移動可能
   な発磁体ユニットとを備え、 前記電機子ユニットによって固定子又は可動子が構成さ
   れ、前記発磁体ユニットによって可動子又は固定子が構
   成されていることを特徴とする電磁アクチュエータ。
8. 【請求項８】 請求項２から請求項６の何れかに記載の
   電機子ユニットと、 発磁体を有し前記電機子ユニットとの間で相対移動可能
   な発磁体ユニットとを備え、 前記電機子ユニットによって固定子又は可動子が構成さ
   れ、前記発磁体ユニットによって可動子又は固定子が構
   成され、 前記第１のハウジング及び第２のハウジングには、当該
   排出された冷却媒体の温度を調整して、前記第１のハウ
   ジング又は第２のハウジングに供給する温度調整手段が
   接続されていることを特徴とする電磁アクチュエータ。
9. 【請求項９】 請求項７又は請求項８に記載の電磁アク
   チュエータが、ステージ部の駆動手段として用いられて
   いることを特徴とするステージ装置。
10. 【請求項１０】 露光用光学系を用いて基板上に所定の
    パターンを形成する露光装置であって、請求項９に記載
    のステージ装置を備えていることを特徴とする露光装
    置。
11. 【請求項１１】 所定のパターンが形成されたデバイス
    を製造するに当たり、 請求項１０に記載の露光装置を用いて、レチクルの回路
    パターンを感光剤が塗布されたウェハに転写する工程を
    有することを特徴とするデバイスの製造方法。