JP2003209962A - リニアモータ及びステージ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コイルを覆うハウジング表面の温度ムラを無く
すことによって、制御性の高いリニアモータを提供す
る。 【解決手段】磁石（１１）と、ハウジング（２３）に覆
われたコイル（２１）とを有するリニアモータであっ
て、ハウジング（２３）が第１流路（２０a）と、この
第１流路（２０a）とは独立した第２流路（２０b）と有
し、第１流路（２０a）を流れる第１冷媒の方向と、第
２流路（２０b）を流れる第２冷媒の方向とを異ならせ
る制御装置（１００）を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータ及び
それを用いたステージ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置のパターンのさらなる
微細化が求められることによって、半導体製造装置、例
えば、前記パターンをウエハ上に露光するための露光装
置等においては、精度に関する要求が一層厳しいものと
なっている。このような露光装置に搭載されるステージ
装置には、ｎｍオーダーの位置決め精度が必要とされ
る。

【０００３】前記ステージ装置の駆動部に用いられるリ
ニアモータは、気体軸受（例えば空気軸受）と共にステ
ージ移動での摩擦を大幅に排除できることで、位置決め
精度の向上に貢献してきた。しかし、複数のコイルから
なるリニアモータの電機子は、発熱体として周囲に与え
る温度影響があるため、位置決め精度を確保するに冷媒
を用いて強制冷却をしていた。この冷媒を用いた冷却
は、複数のコイルをハウジングで覆って電機子を構成
し、ハウジング内部に冷媒を流すことにより複数のコイ
ルを冷却して電機子の温度上昇を抑えるものである。

【０００４】また、前述の半導体露光装置には、高い精
度と共に高いスループットが求められており、この半導
体露光装置に搭載されるステージ装置には高制御性、高
加速度、高速度、長いストロークなどが求められてき
た。従って、半導体露光装置のステージ装置の駆動に用
いられるリニアモータにも同様の性能が必要とされてい
る。特に高加速度を必要とされる場合には、可動部の質
量を小さくすると共に、リニアモータの推力を大きくす
ることが重要となる。推力を大きくするためには、磁束
密度の高い永久磁石を使う、コイルの巻数を多くする、
コイルへ通す電流を大きくするなどの方法がある。しか
しながら、永久磁石においてはコスト、減磁などの観点
から選べる磁石が限定され、また、コイルへの電流値も
アンプなどの制御装置から限定される。したがって、一
般的にはコイルの巻数を増やすことで対処される。この
ようなリニアモータでは、コイルからの発熱量が増大す
るために冷媒の流量を増やすことになるが、内部の圧力
が大きくなってハウジングが変形し、永久磁石と接触し
てしまうという問題が発生する。また、予め変形を考慮
して永久磁石とハウジングとの空隙を大きくするとモー
タ効率が下がってしまい、大きな推力を出すためには大
電流が必要となるという問題が発生する。

【０００５】内部の圧力が大きくなっても変形し難いハ
ウジング形状としては、円筒形状のものがあり、特開２
００１−２１８４４３号公報には、電機子のハウジング
形状が円筒形であるリニアモータが開示されている。特
開２００１−２１８４４３号公報に開示されているリニ
アモータは、円柱形の永久磁石を丸管の中に多数配置し
て両端をブロックにより封じ込めて固定子を構成し、こ
の丸管の一部分を囲む円筒形ハウジングに円筒コイルを
多数内包して可動子を構成している。以下、この型のリ
ニアモータをシャフト型リニアモータと称する。

【０００６】シャフト型リニアモータには、円筒コイル
を丸管の中に多数配置して両端をブロックにより封じ込
めて固定子を構成し、この丸管の一部分を囲む円筒形ハ
ウジングに円筒形の永久磁石を多数内包して可動子を構
成するものもある。

【０００７】図９は、ムービングコイルタイプのシャフ
ト型リニアモータの構造を示す斜視図であり、円筒形の
永久磁石からなる固定子１０と、複数の円筒コイルから
なる可動子２０とから構成されている。

【０００８】可動子２０は、複数の円筒コイルと、この
複数の円筒コイルを覆うハウジングとの間に冷却用の流
路が設けられている。可動子２０の両端には冷媒の導入
口２０ａと排出口２０ｂとが設けられている。

【０００９】図９のシャフト型リニアモータで大推力に
対応するには、円筒コイルの周方向に巻数を増やすこと
は永久磁石から離れる方向になるので得策ではなく、円
筒コイルを永久磁石の配列方向に増やすことになる。こ
のことは可動子２０の全長が長くなることを意味する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなシャフト
型リニアモータの場合、可動子２０が長くなることによ
って製造が難しくなり、形状精度や組立精度が下がって
しまう。コイル・アセンブリの真直度や同心度、ハウジ
ングの真直度や同心度、そして、コイル・アセンブリと
ハウジングとの位置決め精度などである。これらの精度
の悪化は、冷媒流路の不均一をもたらす。したがって、
円筒コイルの冷却でバラツキが生じるため、ハウジング
表面の温度は一様にならず、場所による温度ムラを生み
出す。

【００１１】このようなハウジングでの温度ムラは、リ
ニアモータのみならず、可動子２０の周囲に良からぬ影
響を与える。特に、部分的な温度ムラがあると空気の揺
らぎが発生するため、ステージの移動距離を計測する光
干渉式測長計においては光路変化による計測誤差を生じ
てしまう。前述のようにｎｍオーダーの位置決め精度を
要求されるステージ装置においては無視できない計測誤
差となってしまう。特に、可動子２０が長く、移動距離
も長い場合においてはなおさらである。このため、この
ようなリニアモータを用いたステージ装置においては、
温度ムラに起因して位置決め精度が劣化してしまうとい
う問題点があった。

【００１２】そこで本発明は、ハウジング表面の温度ム
ラを無くすことによって、制御性の高いリニアモータを
提供することと、並びにこのリニアモータを用いること
により、大推力を必要とされる高加速度の移動であって
も、位置決め精度の高いステージ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】上記目的のために、一実
施例を表す図に対応つけて説明すると、請求項１記載の
リニアモータは、磁石（１１）と、ハウジング（２３）
に覆われたコイル（２１）とを有するリニアモータであ
って、ハウジング（２３）が第１流路（２０a）と、こ
の第１流路（２０a）とは独立した第２流路（２０b）と
有し、第１流路（２０a）を流れる第１冷媒の方向と、
第２流路（２０b）を流れる第２冷媒の方向とを異なら
せる制御装置（１００）を備えている。

【００１４】請求項２記載のリニアモータは、制御装置
（１００）が、第１冷媒の圧力と、第２冷媒との圧力と
を異ならせている。請求項３記載のリニアモータは、第
１冷媒と第２冷媒とが異なる冷媒である。

【００１５】請求項４記載のリニアモータは、ハウジン
グ（２３）の外側に第１流路（２０b）と第２流路（２
０b）とは異なる第３流路（３７）を設けている。請求
項５記載のリニアモータは、ハウジング（２３）内部
に、磁石（１１）を冷却する磁石冷却部（１３、２０
c、２０d）を備えている。

【００１６】請求項６記載のリニアモータは、磁石冷却
部（１３、２０c、２０d）が２つの独立した流路（２０
c、２０d）を有している。請求項７記載のリニアモータ
は、磁石（１１）が円筒形状の磁石であり、磁石冷却部
（１３、２０c、２０d）が円筒形状の磁石（１１）の円
筒部に設けられた非磁性体（１３）を有している。

【００１７】請求項８記載のリニアモータは、第１流路
（２０a）と第２流路（２０b）とのいずれか一方が磁石
（１１）に連通する連通部（２０ｈ）を備えている。請
求項９記載のステージ装置は、試料を保持して移動する
ステージ（４）を備えたステージ装置であって、請求項
１から８のいずれか１項記載のリニアモータを用いてス
テージ（４）を駆動している。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図を
用いて説明する。図１は、ステージ装置１の構造を示す
斜視図である。このステージ装置１は、１軸移動の装置
で、石定盤もしくはセラミックなどからなるベース３
と、試料（例えばパタ−ンを有したマスク）を保持して
ベース３上を移動可能なテーブル４（ステージ）とを有
している。テーブル４は、気体軸受けである空気軸受５
を用いて、ベース３に形成された案内６に沿って移動す
るものであり、このテーブルの移動には、ベースに設け
られた固定子１０と、テーブル４に固定された移動子２
０とを有する２組のシャフト型リニアモータが用いられ
ている。なお、制御装置１００は、ステージ装置１全体
を制御するものであり、本実施例においては、特に固定
子１０の冷却を制御している（詳細は後述）。

【００１９】図２は、固定子１０と移動子２０とを有す
るシャフト型リニアモータの断面を表す図であり、以
下、この図２に沿ってシャフト型リニアモータの構成を
更に説明する。

【００２０】固定子１０は、非磁性の円筒状部材（丸
管）１２に多数の永久磁石１１を内包して不図示の両端
のブロックを用いて多数の永久磁石１１を封じ込めてい
る。永久磁石１１は、円柱形をしており、同極同士が向
き合う形で円筒状部材１２内に配置される。また、図示
していないが、同極の磁石の間にポールピースとして円
柱形の磁性体を挟むことにより、組込時の磁石同士の反
発力を和らげることができる。磁石と磁石、あるいは磁
石とポールピースとは接着剤によって固着され、円筒状
部材１２の両端をそれぞれ非磁性のブロック（不図示）
に固定することにより、磁石列を保持している。

【００２１】可動子２０は、大別すると、コイル組立体
２１と、コイル支持体２２と、コイル組立体２１を取り
囲むハウジング２３とから構成される。コイル組立体２
１は、円筒形状であり、円筒状部材１２と略同心状の円
筒管に複数の円筒コイルを有した円筒コイル２１ｃと、
円筒コイル２１ｃを一体的に固定している非磁性且つ非
導電体製の外皮２１ｓとからなる。円筒コイル２１ｃを
構成するコイル単体は、絶縁被膜電線（エナメル線）に
よって構成され、円周方向と長さ方向に多段多列に巻回
された円筒形状をしている。この絶縁被膜電線は丸線で
あっても角線であってもよい。一本の電線で多段多列に
形成する必要はなく、複数の線で構成して結線し、多段
多列に形成してもよい。このコイル単体の長さは、複数
の永久磁石１１によって形成される磁極ピッチによって
決まる。コイル単体の長さが決まっている場合、リニア
モータの推力を大きくするために巻数を多くしようとす
れば電線の線径を細くすることになるが、抵抗値が大き
くなって好ましくない。線径と巻数とは磁気設計と電気
設計との最適値によって決定される。コイル数は必要と
されるリニアモータの推力により決定される。このた
め、大きな推力が必要であれば多くのコイル単体を必要
とする。円筒コイル２１ｃは、コイル単体の内周部分を
揃えて端面部分を密着し、非磁性且つ非導電体製の外皮
２１ｓによって一体化されている。その際、各コイル間
を電気的に結線しておく必要がある。最終的には、コイ
ル組立体２１の端面側若しくは両端面側からコネクター
（不図示）に接続される線のみが出ている。

【００２２】非磁性且つ非導電性の外皮２１ｓの材料と
しては、樹脂やセラミックが用いられる。成形用金型を
用いて、コイル集合体の周囲に直接外皮を形成する、あ
るいは、予め用意しておいた外皮にコイル集合体を接着
剤によって固定するなどの方法により一体化される。

【００２３】コイル支持体２２は、コイル組立体２１を
位置決めしてハウジング２３に固定するためのブロック
であり、コイル組立体２１の両端面のそれぞれに配置さ
れている。コイル支持体２２はコイル組立体２１側にお
いては組立体端面の一部とこの端面近傍の内周面あるい
は外周面の一部とに当接して接着固定される。当接箇所
を一部にしているのは、後述の流体の通路（流路）を多
く確保するためである。なお、コイル支持体２２は、非
磁性且つ非導電性の樹脂やセラミックが望ましいが、低
導電性且つ非磁性の金属材であっても構わない。

【００２４】ハウジング２３は、本実施例においては、
互いに同心円状に位置して径の異なる三つの丸管（以
下、内管２３ｕ，中管２３ｎ，外管２３ｇという）と、
内管２３ｕと中管２３ｎと外管２３ｇとの長手方向両端
を保持する少なくとも二つ以上のブロック（右蓋２３ｒ
と不図示の左蓋）とで構成される。不図示の左蓋は、不
図示であるが、構造としては右蓋２３ｒと同じである。
これらハウジング２３を構成する部材には、低導電性且
つ非磁性の金属材、非磁性且つ非導電性の樹脂やセラミ
ックを用いることができる。金属部材同士の結合には、
強度、密閉性から溶接が望ましいが、接着やカシメ、ネ
ジによる締結であっても構わない。金属以外の部材の結
合には接着やネジなどが用いられる。図２では、内管２
３ｕと外管２３ｇは溶接で右蓋２３ｒに固定されてお
り、中管２３ｎはＯリング２４ａに接しながら接着剤２
５ａによって固定されている。

【００２５】コイル組立体２１とコイル支持体２２との
位置関係については上述の通りであり、以下、コイル支
持体２２とハウジング２３との位置関係について説明す
る。コイル支持体２２はコイル組立体２１の両端にそれ
ぞれ固定されている。コイル組立体２１の内周あるいは
外周に当接しているコイル支持体２２の裏側は、ハウジ
ング２３の内管２３ｕの外周あるいは中管２３ｎの内周
に当接してラジアル方向の位置決めとなっている。ま
た、コイル組立体２１の端面に当接しているコイル支持
体２２の裏側は、ハウジング２３の右蓋２３ｒ、左蓋に
それぞれ当接してスラスト方向の位置決めとなってい
る。

【００２６】したがって、可動子２０の組立では、右蓋
２３ｒと不図示の左蓋との一方の蓋が既に付けられてい
る筒に、コイル支持体２２が固定されているコイル組立
体２１を挿入し、コネクターへの配線を行ってから、他
方の蓋をコイル支持体２２に当接させて溶接あるいは接
着固定し、管に結合させて完成させる。

【００２７】右蓋２３ｒ、左蓋にはハウジング２３に流
体を導入および排出するための配管口、さらにはコイル
へ電流を流すためのコネクターが配置される。図２に示
す右蓋２３ｒには、二系統の通路２０ａ，２０ｂ（以
下、第１の通路２０ａ、第２の通路２０ｂという）に対
応する配管口２６ａ，２６ｂが設けてある。なお、配管
口２６ａ，２６ｂは、Oリング２４ｂによりシールされ
ている。

【００２８】第１の通路２０ａは、内管２３ｕ、中管２
３ｎ、右蓋２３ｒ、及び不図示の左蓋によって形成され
ている。一方、第２の通路２０ｂは、中管２３ｎ、外管
２３ｇ、右蓋２３ｒ及び不図示の左蓋によって形成され
ている。この第１の通路２０ａと第２の通路２０ｂとは
独立しており、ハウジング２３内で交わることはない。
なお、第１の通路２０ａと第２の通路２０ｂとに供給す
る冷媒としては、不活性冷媒が好ましく、液体でも気体
でもかまわない。また、第１の通路２０ａと第２の通路
２０ｂとに同じ冷媒を流してもいいし、熱の吸収効率が
異なる冷媒を流してもかまわない。

【００２９】上記のようなに構成されたシャフト型リニ
アモータの固定子１０の制御装置１００による冷却動作
について以下説明する。制御装置１００は、第１の通路
２０ａと第２の通路２０ｂで冷媒の流れる方向を逆にす
ることにより、ハウジング２３表面の温度ムラを抑える
（図１に矢印で示す流路を参照）。

【００３０】具体的には、図２において、制御装置１０
０は、第１の通路２０ａにおいて不図示の左蓋に設けら
れた配管口より冷媒を流し込み、右蓋２３ｒに設けられ
た配管口２６ａより冷媒を排出するように制御する。す
なわち第１の通路２０ａでの冷媒の流れは図２の左側か
ら右側になる。このため、冷媒は配管口２６ａに近づく
に連れて温度が高くなっており、内管２３ｕと中管２３
ｎの表面温度は図２の右側になるにつれ高くなる。

【００３１】一方、制御装置１００は、第２の通路２０
ｂにおいては右蓋２３ｒに設けられた配管口２６ｂより
冷媒を流し込み、不図示の左蓋に設けられた配管口より
冷媒を排出するように制御する。すなわち第２の通路２
０ｂでの冷媒の流れは図２の右側から左側にする。中管
２３ｎの表面温度の高い方から冷媒を流すことによっ
て、ハウジング２３内の温度勾配が小さくなり、外管２
３ｇの表面温度を均一にすることができる。

【００３２】このため、図１のステージ装置１のように
可動子１０が長くても温度ムラが生じることがないの
で、周囲に与える熱的影響は小さく、且つ大きな推力を
発生できるので、テーブル４の高加速移動と精密な位置
決めが可能である。

【００３３】また、第１の通路２０ａと第２の通路２０
ｂとで導入する流体の種類を変えるてみてもいい。第１
の通路２０ａには冷却効率の高い物質を流しこみ、第２
の通路には断熱性の高い物質２０ｂを流し込む。あるい
は、第２の通路２０ｂを真空にしても断熱性が得られる
のでそれでも構わない。第２の通路２０ｂに通じる配管
口２６ｂは、断熱性の物質を流し込んだ後、常時開いて
いる必要はない。このため、中管２３ｎに温度勾配があ
っても、断熱性の高い物質により外管２３ｇ表面の温度
は均一に保たれる。

【００３４】また、制御装置１００は、第１の通路２０
ａに流す流体圧と、第２の通路２０ｂに流す流体圧とを
同じ圧力に設定してもいいし、ハウジング２３の変形を
小さくするために、第1の通路２０ａに流す流体の圧力
を第２の通路２０ｂに流す流体の圧力よりも大きく設定
してもいい。

【００３５】図３は、図１のステージ装置１のシャフト
型リニアモータの第２実施例を示す断面図である。図３
において、図２と同様の部材には同じ符号をつけその説
明を省略する。

【００３６】第２実施例においては、固定子１０に対向
する面にも第２の通路２０ｂが形成されるように、ハウ
ジング２３に新たに丸管２３iを設けている。さらに、
図２の第１実施例と異なる点は、第１実施例の右蓋２３
ｒを右内蓋２３ｒ1と右外蓋２３ｒ2とに分けたことであ
る。、同様に不図示の左蓋も左内蓋（不図示）と左外蓋
（不図示）に分けている。

【００３７】第２実施例のハウジング２３は、内管２３
ｕと中管２３ｎとからなる第１円筒管を左外蓋と右外蓋
３３ｒ2によって位置決めして保持している。このた
め、第１円筒管にコイル組立体３１とコイル支持体３２
を封じ込めた後に、外管２３ｇと丸管２３iとからなる
第２円筒管に第１の円筒管を封じ込めている。

【００３８】制御装置１００は、固定子１０と可動子２
０とのそれぞれを異なる方向から冷却して、ハウジング
２３表面の温度を均一にしている。また、制御装置１０
０は、第１の通路２０ａに流す流体圧を高くし（例えば
１００MPa）、第２の通路２０ｂに流す流体圧をそれよ
りも下げることにより（例えば８０MPa）、ハウジング
２３の変形を小さくすることができる。この結果とし
て、冷媒の流量を増やすことができるので、コイル組立
体２１の発熱を更に抑えることができる。

【００３９】本第２実施例によれば、固定子１０に対向
する面の温度ムラもなくすことができる。図４は、シャ
フト型リニアモータの第３実施例を示す断面図である。
図４において、図３と同様の部材には同じ符号をつけそ
の説明を省略する。

【００４０】第３実施例は、第２実施例で説明したハウ
ジング２３の表面の一部にヒートパイプ３７を配置して
いる。ヒートパイプ３７内に冷媒を流すことにより、そ
の周囲を冷やすことができる。組立が完了した可動子１
０に電流を流すとともに冷媒を流してハウジング２３の
温度計測を行う。通路の不均一などが原因でハウジング
２３表面の一部に温度の高いところがあった場合に、ヒ
ートパイプ３７を接着剤２５aなどにより固定する。前
述したように、ヒートパイプ３７内に冷媒を流すことに
よって、ハウジング2３表面の温度ムラを無くすことが
でき、高い位置決め精度を有したステージ装置１を実現
することができる。

【００４１】図５は、シャフト型リニアモータの第４実
施例を示す断面図である。図５において、図３と同様の
部材には同じ符号をつけその説明を省略する。なお、図
５においては、第１の通路２０ａの配管口２６ａの代わ
りに電流導入のためのコネクター２８の一部を示してい
る。第１の通路２０ａの配管口２６ａは不図示である
が、同一面の他の場所に存在する。

【００４２】本第４実施例は、永久磁石１１として円筒
の永久磁石を用いており、この円筒の永久磁石１１の空
洞部に非磁性のパイプ１３を配置し、さらに円筒の永久
磁石１１を非磁性の円筒状部材１２に挿入して両端をそ
れぞれ非磁性のブロック（不図示）で固定している。さ
らに、不図示のブロックにそれぞれ配管口を設け、非磁
性のパイプ１３の内部と配管口とを連通させることによ
り、固定子１０の中心軸に流体用の通路（以下、第３の
通路２０ｃという）を形成している。したがって、第３
の通路２０ｃに冷媒を流すことにより、固定子１０の温
度を均一にすることができる。このため、可動子２０か
らの熱などによって固定子１０内の円筒の永久磁石１１
の温度が変わり、磁束密度に変化を生じてリニアモータ
の推力が変動するのを防ぐことができる。

【００４３】図６は、シャフト型リニアモータの第５実
施例を示す断面図であり、図５で説明した固定子１０の
冷却に更に第４の通路２０ｄを設けた場合の構成を示す
断面図である。

【００４４】円筒の永久磁石１１を内包し両端を不図示
のブロックに溶接された円筒状部材１２を、Ｃ字形状に
曲げられた長尺の非磁性薄板で覆い、継ぎ目を溶接して
丸管３０として第４の通路２０ｄを形成している。第３
の通路２０ｃ用の配管口３６ａがブロック３５ｒにねじ
込んであり、その配管口３６ａの外周のネジを使って第
４の通路用の配管口３６ｂが固定されている。２４C,２
４dはＯリングである。

【００４５】この第４の通路２０ｄには冷媒や断熱性物
質を流すことにより、可動子２０からの熱的影響を受け
ないようにすることができる。なお、第３の通路２０ｃ
と第４の通路２０ｄとは独立しており、互いが交わるこ
とはない。また、制御装置１００は、第３の通路２０ｃ
に冷媒を流す方向に対して第４の通路２０ｄに冷媒を流
す方向を逆方向に設定している。

【００４６】図７は、ステージ装置１の変形例であるス
テージ装置２を示す図であり、図１と同様の構成には同
じ符号を付している。この変形例においては、固定子１
０に案内機構を持たせるとともに、可動子２０に空気軸
受けを設けることにより、図１の空気軸受５と案内６を
省略した構成となっている。以下、図８を用いて詳細を
説明する。なお、図８において、図３と同様の部材には
同じ符号をつけその説明を省略する。

【００４７】図８の丸管２３iは、数ヶ所に第２の通路
２０ｂに貫通する孔２０ｈ（連通部）を設けている。そ
して、右外蓋２３Ｒ２の配管口２６ｂと不図示の左外蓋
の配管口とから空気を導入し、数ヶ所の孔２０ｈから空
気を吹き出すことにより、固定子１０に対する空気軸受
を構成している。このため、数ヶ所の孔２０ｈは、可動
子２０の冷却のみならず、固定子１０と連通し空気軸受
を構成することができ、ひいてはステージ装置２の構造
を簡単にすることができる。

【００４８】なお、本実施の形態では、シャフト型リニ
アモータを例にして説明したが、リニアモータ全般にお
いて本実施の形態ができることはいうまでもない。ま
た、本実施の形態はムービングコイルタイプに限定され
るものではなく、ムービングマグネットタイプにも適用
できる。さらに、ステージ装置１，２を２次元に移動す
るものとしてもよく、この場合にはウエハステージとし
て用いることもできる。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載のリ
ニアモータは、制御装置が第１冷媒の流れる方向と第２
冷媒の流れる方向とを異ならせているので、ハウジング
に温度ムラが生じることがない。このため、コイル数が
多く、大推力であっても制御性の高いリニアモータを実
現することができる。

【００５０】請求項２記載のリニアモータは、冷媒の圧
力に起因したハウジングの変形を抑制することができ
る。請求項３記載のリニアモータは、第１冷媒と第２冷
媒との選択の自由度を広げることができる。

【００５１】請求項４記載のリニアモータは、ハウジン
グの一部に温度ムラが生じても、第３流路を用いてハウ
ジングの当該部分を冷却することができる。請求項５か
ら７記載のリニアモータは、磁石を冷却しているので、
ハウジングの温度ムラを一段と抑制することができる。

【００５２】請求項８記載のリニアモータは、連通部を
有しているので、リニアモータを駆動源とする装置（例
えばステージ装置）の構成を簡単にすることができる。
請求項９記載ステージ装置は、高加速度での移動と高い
精度の位置決めが可能となり、このステージを半導体製
造装置や検査装置で用いれば、当該装置の精度やスルー
プイットが改良する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステージ装置１の構造を示す斜視図である。

【図２】シャフト型リニアモータの断面を表す図であ
る。

【図３】シャフト型リニアモータの第２実施例を示す断
面図である。

【図４】シャフト型リニアモータの第３実施例を示す断
面図である。

【図５】シャフト型リニアモータの第４実施例を示す断
面図である。

【図６】シャフト型リニアモータの第5実施例を示す断
面図である。

【図７】ステージ装置２の構造を示す斜視図である。

【図８】シャフト型リニアモータの変形例を示す断面図
である。

【図９】従来のシャフト型リニアモータを表す図であ
る。

【符号の説明】

１、２・・・ステージ装置 １０・・・固定子 １１・・・永久磁石 １２・・・円筒状部材 １３・・・非磁性のパイプ ２０・・・可動子 ２０ａ・・・第１の通路 ２０ｂ・・・第２の通路 ２０ｃ・・・第３の通路 ２０ｄ・・・第４の通路 ２０ｈ・・・孔 ２１・・・コイル組立体 ２１ｃ・・・コイル ２２・・・コイル支持体 ２３・・・ハウジング ２３i・・・丸管 ３７・・・ヒートパイプ １００・・・制御装置

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F031 CA02 HA53 KA06 LA04 LA08 MA27 5F046 CC01 CC02 CC13 CC17 5H609 BB08 BB11 PP02 PP07 PP09 QQ01 QQ12 QQ14 RR27 RR31 RR42 RR67 5H641 BB14 BB18 GG03 GG05 GG08 HH02 JA06 JB04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁石と、ハウジングに覆われたコイルと
   を有するリニアモータにおいて、 前記ハウジングは、第１流路と、該第１流路とは独立し
   た第２流路と有し、 前記第１流路を流れる第１冷媒の方向と、第２流路を流
   れる第２冷媒の方向とを異ならせる制御装置を備えたこ
   とを特徴とするリニアモータ。
2. 【請求項２】 前記制御装置は、前記第１冷媒の圧力
   と、前記第２冷媒との圧力とを異ならせることを特徴と
   する請求項１記載のリニアモータ。
3. 【請求項３】 前記第１冷媒と前記第２冷媒とは異なる
   冷媒であることを特徴とする請求項１または請求項２記
   載のリニアモータ。
4. 【請求項４】 前記ハウジングの外側に前記第１流路と
   前記第２流路とは異なる第３流路を設けたことを特徴と
   する請求項１〜３のいずれか１項に記載のリニアモー
   タ。
5. 【請求項５】 前記ハウジング内部に、前記磁石を冷却
   する磁石冷却部を備えたことを特徴とする請求項１〜４
   のいずれか１項に記載のリニアモータ。
6. 【請求項６】 前記磁石冷却部は、２つの独立した流路
   を有していることを特徴とする請求項５記載のリニアモ
   ータ。
7. 【請求項７】 前記磁石は円筒形状の磁石であり、 前記磁石冷却部は、前記円筒形状の磁石の円筒部に設け
   られた非磁性体を有していることを特徴とする請求項５
   または６記載のリニアモータ。
8. 【請求項８】 前記第１流路と前記第２流路とのいずれ
   か一方は、前記磁石に連通する連通部を備えていること
   を特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のリニ
   アモータ。
9. 【請求項９】 試料を保持して移動するステージを備え
   たステージ装置において、 請求項１から８のいずれか１項記載のリニアモータを用
   いて、前記ステージを駆動することを特徴とするステー
   ジ装置。