(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の冷却板と、
前記複数の冷却板の間に挟まれた複数の電気コイルと、
前記複数の電気コイルと前記複数の冷却板との間に位置する複数の熱伝導性エポキシ層と、
前記複数の電気コイルと前記複数の冷却板との間に設置されそれらの間の距離を定める複数のシムと、
を備えるコアと、
前記コアと組み付けられるハウジングであって、前記コアを包囲するように構成され、本体と複数の供給口と蓋とを備えるハウジングと、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記複数の熱伝導性エポキシ層と前記複数の冷却板との間に設置される複数のカプトン（登録商標）層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記複数のカプトン層が、複数の熱硬化性エポキシ接着層を用いて前記複数の冷却板に機械的に接続されることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記コアが複数のセンサをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記複数のセンサが、
前記コアの温度を測定するように構成された複数の温度センサと、
前記コアの温度がしきい値を越えるときに前記システムの動作を停止するように構成された複数の安全センサと、
をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記複数の電気コイルが、少なくとも１つのＸコイルと少なくとも１つのＹコイルとを備え、ＸコイルとＹコイルのそれぞれが上部構造と下部構造とを有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記ハウジングと前記コアとの間に設置される複数の接着層と、
前記ハウジング内で前記コアと前記蓋との間に設置される充填片と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記ハウジングと前記コアとの間に設置される複数の接着層が、機械的強度の高いエポキシ層であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記ハウジングの前記複数の供給口が、コアの電線と水接続部のための供給口を含み、前記複数の供給口が封止されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記複数の冷却板が、
互いにろう付けされた複数のステンレス鋼板と、
複数の冷却流路と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記複数の電気コイルと前記複数の冷却板との間の距離が、前記複数の電気コイルと前記複数の冷却板との間の様々な場所で異なる距離であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
複数の冷却板の間に複数の電気コイルを配置し、
前記複数の電気コイルと前記複数の冷却板との間に複数の熱伝導性エポキシ層を配置し、
前記複数の電気コイルと前記複数の冷却板との間に複数のシムを配置してそれらの間の距離を決定し、
前記複数の熱伝導性エポキシ層を硬化すること
を含む、コアの組み立てと、
前記コアをハウジング内に挿入することを含む、モータの製造方法であって、
前記ハウジング内に挿入する前に前記コアを試験することを特徴とするモータの製造方法。
【請求項１３】
前記コアの組み立てが、前記複数の熱伝導性エポキシ層と前記複数の冷却板との間に複数のカプトン層を配置することをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数のカプトン層が、複数の熱硬化性エポキシ接着層を用いて前記複数の冷却板に機械的に接続されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
放射ビームを供給する照明システムと、
前記放射ビームの断面にパターンを付与するパターニングデバイスを支持する支持構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
前記基板の目標部分上にパターン付与された放射ビームを投影する投影システムと、
複数の冷却板と、
前記複数の冷却板の間に挟まれた複数の電気コイルと、
前記複数の電気コイルと前記複数の冷却板との間に位置する複数の熱伝導性エポキシ層と、
前記複数の電気コイルと前記複数の冷却板との間に設置されそれらの間の距離を定める複数のシムと、
を有するコアと、前記コアと組み付けられるハウジングであって、前記コアを包囲するように構成され、本体と複数の供給口と蓋とを備えるハウジングと、を備えるモータと、
を備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は一般にリソグラフィに関し、より詳細には真空環境用のリニアモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィは、集積回路（ＩＣ）並びに他のデバイスおよび／または構造を製造する主要なプロセスとして広く認められている。リソグラフィ装置は、基板のターゲット部分などの基板上に所望のパターンを転写する、リソグラフィ中に使用される機械である。リソグラフィ装置を用いたＩＣの製造中に、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを通常使用して、ＩＣの個々のレイヤ上に形成される回路パターンが作成される。このパターンは、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つまたは複数のダイの一部を含む）に転写される。パターンの転写は、典型的に基板上に設けられた放射感応性材料（例えばレジスト）の層への結像によって行われる。一般に、単一の基板は、連続してパターニングされる隣接するターゲット部分のネットワークを含む。
【０００３】
パターニングデバイス（例えばマスクまたはレチクル）、ウェーハなどを保持するために使用されるデバイスとともに、パターニングデバイスおよび／またはウェーハをＸ、ＹまたはＺ方向に移動するためにリニアモータが使用される。リニアＸＹモータは、Ｘ磁石回路およびＹ磁石回路によって発生する高磁束領域内に配置される平坦な電気コイルを含むことができる。平坦な電気コイルは、ステンレス鋼の水冷ジャケットで挟まれている。外側の冷却ジャケットがコイルハウジング全体にろう付けされ溶接されて、封止コイル容器を形成する。リニアモータの組立時の重要な層は、（１）コイルを冷却板とハウジングに機械的に接続し、（２）コイルから冷却板に熱を運び、（３）コイルの熱膨張に適合する層である、埋め込み樹脂層である。これらの機能はモータの動作にとって重要である。特に、埋め込み樹脂層が厚いほど適合性に優れるが熱伝導性は劣り、埋め込み樹脂の層が薄いと、熱伝導にとって都合がよいが適合性は劣る。
【０００４】
コイルと冷却板の間の埋め込み樹脂層の厚さは、モータの他の全ての部品の寸法変動によって影響を受ける。この層は、機械的な観点および熱的な観点の両方で重要であり、変動の範囲は、組み立てられたモータのかなりの部分が熱要件を満足しないかまたは信頼性の問題が生じるような範囲である。
【０００５】
モータハウジングの溶接は、別の問題を引き起こす。下部冷却板のハウジングへの溶接は、（モータが組み立てられる方法のために）最後の製造ステップのうちの１つである。最後の製造ステップの１つとして下部冷却板をハウジングに溶接すると、電気絶縁が焼かれ、したがってモータが真空気密でなくなってしまう。何らかの理由で溶接が失敗すると、任意の部品を回収する可能性なしに、完全に組み立てられたモータが失われてしまう。
【０００６】
従来のモータ設計の別の欠点は、従属部品のテスタビリティが非常に限られることである。熱抵抗および機械的接着強度などの重要な特性の一部を、モータ製造過程の最後に測定し試験することができるに過ぎない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願発明者は、厳密に制御される必要がある熱挙動および機械的挙動の両方にとって最適な埋め込み樹脂層の厚さの範囲が狭いことを見つけ出した。上述の場合、電気コイルと冷却板との間の距離が確定的に最適化され、モータの様々な部品を独立して組み立てて試験することができるような、真空環境用の改良されたリニアモータを提供する方法およびシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態では、真空環境用のリニアモータは、コアおよびハウジングを備える。コアは、複数の冷却板と、複数の冷却板の間に挟まれた複数の電気コイルとを含む。コアは、複数の電気コイルと複数の冷却板との間に位置する複数の熱伝導性エポキシ層と、複数の電気コイルと複数の冷却板との間に設置され、複数の電気コイルと複数の冷却板との間の距離を定める複数のシムと、をさらに含む。コアは、ハウジング内に組み付けられる前に試験されるように構成される。ハウジングはコアを包囲し、本体と複数の供給口と蓋とを備える。
【０００９】
本発明の別の実施形態では、モータの製造方法が提供される。この方法は、コアを組み立てコアをハウジング内に挿入することを含む。コアの組み立て方法は、複数の冷却板の間に複数の電気コイルを配置し、複数の電気コイルと複数の冷却板との間に複数の熱伝導性エポキシ層を配置することを含む。さらに、コアの組み立て方法は、複数の電気コイルと複数の冷却板との間に複数のシムを配置してそれらの間の距離を決定し、複数の熱伝導性エポキシ層を硬化することを含む。コアは、ハウジングに挿入される前に試験されるように構成される。
【００１０】
本発明のさらなる特徴および利点は、本発明の様々な実施の形態の構造および作用とともに、添付の図面を参照して以下で詳細に説明される。本発明は、本書で説明される特定の実施形態に限定されないことに注意する。このような実施形態は、例証目的で本書に提示されているに過ぎない。本書に含まれる教示に基づけば、さらなる実施形態は関連分野の当業者にとって明らかであろう。
【００１１】
本書に包含され明細書の一部をなす添付の図面は本発明を例証し、詳細な説明とともに本発明の原理を説明し、関連分野の当業者が本発明を実施し使用できるようにする役割を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係る反射型リソグラフィ装置の模式図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に係る透過型リソグラフィ装置の模式図である。
【図２】本発明の一実施形態係るレチクル支持システムの模式図である。
【図３Ａ】従来のＸＹモータアセンブリを示す図である。
【図３Ｂ】従来のＸＹモータアセンブリを示す図である。
【図３Ｃ】従来のＸＹモータアセンブリを示す図である。
【図３Ｄ】従来のＸＹモータアセンブリを示す図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に係るＸＹモータの改良された組立の模式図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態に係るＸＹモータの改良された組立の模式図である。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態に係るＸＹモータの改良された組立の模式図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に係るＸＹモータアセンブリのコアの製造を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態に係るＸＹモータアセンブリのコアの製造を示す図である。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態に係るＸＹモータアセンブリのコアの製造を示す図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に係るＸＹモータアセンブリのコアの全体構造を示す図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態に係るＸＹモータアセンブリのコアの全体構造を示す図である。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態に係るＸＹモータアセンブリのコアの全体構造を示す図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態に係るＸＹモータアセンブリのハウジングの背面図である。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態に係るＸＹモータアセンブリのハウジングの正面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るＸＹモータアセンブリのハウジング内のコアアセンブリを示す図である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態に係る、ＸＹモータアセンブリのハウジング内のコアの組立過程と組み立てられたＸＹモータとを示す図である。
【図９Ｂ】本発明の一実施形態に係る、ＸＹモータアセンブリのハウジング内のコアの組立過程と組み立てられたＸＹモータとを示す図である。
【図９Ｃ】本発明の一実施形態に係る、ＸＹモータアセンブリのハウジング内のコアの組立過程と組み立てられたＸＹモータとを示す図である。
【図９Ｄ】本発明の一実施形態に係る、ＸＹモータアセンブリのハウジング内のコアの組立過程と組み立てられたＸＹモータとを示す図である。
【図９Ｅ】本発明の一実施形態に係る、ＸＹモータアセンブリのハウジング内のコアの組立過程と組み立てられたＸＹモータとを示す図である。
【図１０Ａ】本発明の一実施形態に係る、ＸＹモータアセンブリの製造および組立の例示的な過程のフローチャートである。
【図１０Ｂ】本発明の一実施形態に係る、ＸＹモータアセンブリの製造および組立の例示的な過程のフローチャートである。
【図１１Ａ】従来の設計と本発明の実施形態の設計とで、Ｘ、ＹおよびＺコイルの運転温度を比較したグラフである。
【図１１Ｂ】従来の設計と本発明の実施形態の設計とで、Ｘ、ＹおよびＺコイルの熱抵抗を比較したグラフである。
【図１１Ｃ】Ｙ加速度および／または熱抵抗が変化するときのＸ、ＹおよびＺモータの温度の平均を示す図である。
【図１１Ｄ】Ｙ加速度および／または熱抵抗が変化するときのＸ、ＹおよびＺモータの温度の平均を示す図である。
【図１１Ｅ】Ｙ加速度および／または熱抵抗が変化するときのＸ、ＹおよびＺモータの温度の平均を示す図である。
【図１２Ａ】本発明の一実施形態に係るＹおよびＸ平坦ワイヤコイル設計の例示的な実施形態を示す図である。
【図１２Ｂ】本発明の一実施形態に係るＹおよびＸ平坦ワイヤコイル設計の例示的な実施形態を示す図である。
【図１２Ｃ】本発明の一実施形態に係るＹおよびＸ平坦ワイヤコイル設計の例示的な実施形態を示す図である。
【図１２Ｄ】本発明の一実施形態に係るＹおよびＸ平坦ワイヤコイル設計の例示的な実施形態を示す図である。
【図１３Ａ】Ｘ、ＹおよびＺコイルの様々な層に沿った温度分布を示す図である。
【図１３Ｂ】Ｘ、ＹおよびＺコイルの様々な層に沿った温度分布を示す図である。
【図１４Ａ】本発明の実施形態に係るＺモータの設計の改良を示す図である。
【図１４Ｂ】本発明の実施形態に係るＺモータの設計の改良を示す図である。
【図１４Ｃ】本発明の実施形態に係るＺモータの設計の改良を示す図である。
【００１３】
上記の図面は原寸に比例して描かれてはいない。本発明の特徴および利点は、同様の参照符号が全文書を通して対応する要素を特定する図面とともに以下で述べられる詳細な説明からより明らかになるだろう。一般に、図面において同様の参照符号は、同一の、機能的に類似の、および／または構造が類似の要素を表している。要素が最初に現れる図面は、対応する参照番号の左端の数字で表される。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
Ｉ．概説
本発明は、真空環境用のリニアモータを対象とする。本明細書は本発明の特徴を組み入れた１つまたは複数の実施形態を開示する。開示された実施形態は本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲は開示された実施形態には限定されない。本発明は添付の請求項により定義される。
【００１５】
説明される実施形態、および「一実施形態」、「実施形態」、「例示的な実施形態」等への明細書内での言及は、説明する実施形態が特定の特徴、構造または特性を備えてもよいが、必ずしもあらゆる実施形態がその特定の特徴、構造または特性を備える必要はないことを示している。また、このような表現は同一の実施形態を必ずしも指し示すものではない。さらに、実施形態とともに特定の特徴、構造または特性が記載される場合、明示的に記載されているか否かに関わらず、そのような特徴、構造または特性を他の実施形態とともに実現することは当業者の知識内であると理解されたい。
【００１６】
真空環境用のリニアモータの設計の改良が開示される。この新たな設計は、コアとハウジングを備える。全ての機能部品を備えるコアは、複数の冷却板と、この複数の冷却板の間に挟まれる複数の電気コイルとを備える。コアは、複数の電気コイルと複数の冷却板との間に位置する複数の熱伝導性エポキシ層と、複数の電気コイルと複数の冷却板との間に設置される複数のシムとをさらに備え、複数の電気コイルと複数の冷却板との間の距離を決定する。複数のシムを使用すると、複数の電気コイルと複数の冷却板との間の隙間を確定的に定めることができ、したがって複数の熱伝導性エポキシ層の厚さを定めることができる。コアは、ハウジング内に組み付けられる前に独立して組み立てて試験することができる。ハウジングはコアを取り囲み、本体と複数の供給口と蓋とを含む。
【００１７】
しかしながら、この種の実施形態をより詳細に説明する前に、本発明の実施形態を実装可能である例示的な環境を提示することが有益である。
【００１８】
ＩＩ．例示的なリソグラフィ環境
Ａ．例示的な反射型および透過型リソグラフィシステム
図１Ａおよび図１Ｂは、リソグラフィ装置１００およびリソグラフィ装置１００’をそれぞれ模式的に示す図である。リソグラフィ装置１００およびリソグラフィ装置１００’はそれぞれ、放射ビームＢ（例えばＤＵＶ放射またはＥＵＶ放射）を調整する照明系（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク、レチクル、または動的パターニングデバイス）ＭＡを支持するよう構成されるとともに、パターニングデバイスを正確に位置決めするよう構成された第１ポジショナＰＭに接続されている支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストでコーティングされたウェーハ）Ｗを保持するよう構成されるとともに、基板を正確に位置決めするよう構成された第２ポジショナＰＷに接続されている基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、を備える。リソグラフィ装置１００およびリソグラフィ装置１００’は、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つまたは複数のダイを含む）目標部分Ｃに投影するように構成された投影系ＰＳも備える。リソグラフィ装置１００では、パターニングデバイスＭＡおよび投影系ＰＳが反射型であり、リソグラフィ装置１００’では、パターニングデバイスＭＡおよび投影系ＰＳが透過型である。
【００１９】
照明系ＩＬは、放射ビームＢの向きや形状を変え、または放射ビームＢを統制するために、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの組合せを含んでもよい。
【００２０】
支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置１００および１００’の構成、及びパターニングデバイスＭＡが真空環境で保持されるか否か等のその他の条件に応じた方式でパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造ＭＴは、機械的固定、真空固定、静電固定、またはパターニングデバイスＭＡを保持するその他の固定技術を用いてもよい。支持構造ＭＴは、例えばフレームまたはテーブルであってもよく、これらは固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。支持構造ＭＴは、例えば投影系ＰＳに対して所望の位置にパターニングデバイスを位置決めすることを保証してもよい。
【００２１】
「パターニングデバイス」ＭＡなる用語は、基板Ｗの目標部分Ｃにパターンを生成するために放射ビームＢの断面にパターンを与えるのに使用される何らかのデバイスを指すものと広義に解釈される。放射ビームＢに付与されたパターンは、目標部分Ｃに生成される集積回路等のデバイスにおける特定の機能層に対応する。
【００２２】
パターニングデバイスＭＡは、（図１Ｂのリソグラフィ装置１００’のような）透過型であってもよいし、（図１Ａのリソグラフィ装置１００のような）反射型であってもよい。パターニングデバイスＭＡには例えばマスク、プログラム可能ミラーアレイ、及びプログラム可能ＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリマスク、レベンソン型位相シフトマスク、減衰型位相シフトマスク、さらには多様なハイブリッド型マスクなどのマスク種類が含まれる。プログラム可能ミラーアレイは例えば、微小ミラーのマトリックス配列で構成される。各微小ミラーは、入射する放射ビームを異なる複数の方向に反射するよう個別的に傾斜可能である。ミラーマトリックスにより反射された放射ビームには、傾斜されたミラーによってパターンが付与されている。
【００２３】
「投影系」なる用語は、屈折光学素子、反射光学素子、反射屈折光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、またはこれらの組合せを含む何らかの投影系を包含することができる。過剰な放射または過剰の電子を他の気体が吸収するので、ＥＵＶまたは電子ビーム放射のために真空環境を使用してもよい。したがって、真空壁および真空ポンプの助けを借りて、ビーム経路の全体に真空環境が与えられてもよい。
【００２４】
リソグラフィ装置１００および／またはリソグラフィ装置１００’は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブル（及び／または２つ以上のマスクテーブル）ＷＴを備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては、追加の基板テーブルＷＴが並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルで露光が行われている間に１以上の他の基板テーブルＷＴで準備工程が実行されるようにしてもよい。
【００２５】
図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば光源ＳＯがエキシマレーザである場合には、光源ＳＯとリソグラフィ装置１００、１００’とは別体であってもよい。この場合、光源ＳＯはリソグラフィ装置１００、１００’の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームＢは光源ＳＯからビーム搬送系ＢＤ（図１Ｂ）を介してイルミネータＩＬへと到達する。ビーム搬送系ＢＤは例えば適当な方向変更用ミラー及び／またはビームエキスパンダを含む。あるいは例えば光源ＳＯが水銀ランプである場合には、光源ＳＯはリソグラフィ装置１００、１００’に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系と総称されることがある。
【００２６】
イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するアジャスタＡＤ（図１Ｂ）を備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳面における照度分布の少なくとも外径及び／または内径の値（通常それぞれ「σｏｕｔｅｒ」、「σｉｎｎｅｒ」と呼ばれる）が調整される。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の要素（図１Ｂ）を備えてもよい。イルミネータＩＬはビーム断面における所望の均一性及び照度分布を得るべく放射ビームＢを調整するために用いられる。
【００２７】
図１Ａを参照すると、放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに保持されているパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。リソグラフィ装置１００、１００’では、放射ビームＢはパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射された後に、放射ビームＢは投影系ＰＳを通過する。投影系ＰＳはビームＢを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。第２ポジショナＰＷと位置センサＩＦ２（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴは正確に移動され、放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃをそれぞれ位置決めする。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使用して、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めすることができる。マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡおよび基板Ｗを位置合わせすることができる。
【００２８】
図１Ｂを参照すると、支持構造（例えばマスクテーブルＭＴ）に保持されるパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）に放射ビームＢが入射し、パターニングデバイスによってパターンが付与される。マスクＭＡの通過後、放射ビームＢは投影系ＰＳを通過し、投影系ＰＳが基板Ｗの目標部分Ｃにビームを合焦させる。第２ポジショナＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）の助けにより、基板テーブルＷＴを正確に移動させて、例えば放射ビームＢの経路に異なる目標部分Ｃを位置決めすることができる。同様に、例えば走査中またはマスクライブラリからのマスク交換後に、第１ポジショナＰＭと別の位置センサ（図１Ｂには明示されていない）により放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡは正確に位置決めされてもよい。
【００２９】
一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、ロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により実現される。これらモジュールは、第１ポジショナＰＭの一部を構成する。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２ポジショナＰＷの一部を構成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールにより実現される。ステッパの場合には（スキャナとは異なり）、マスクテーブルＭＴはショートストロークモジュールにのみ接続されていてもよいし、マスクテーブルＭＴは固定されていてもよい。マスクＭＡと基板Ｗとは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２、及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせされる。図示される基板アライメントマークは専用の目標部分を占有しているが、基板アライメントマークは目標部分間の領域に配置されていてもよい（スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、マスクＭＡに複数のダイがある場合には、マスクアライメントマークがダイ間に配置されてもよい。
【００３０】
リソグラフィ装置１００、１００’は以下のモードのうち少なくとも１つで使用することができる。
１．ステップモードにおいては、放射ビームＢに付与されたパターンの全体が１回の照射で１つの目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。
２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。
３．別のモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴは移動または走査される。パルス放射源ＳＯが用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは走査中に基板テーブルＷＴが移動するたびに、または連続するパルスとパルスの間に必要に応じて更新される。この動作モードは、本明細書のプログラム可能ミラーアレイなどのプログラム可能パターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに適用可能である。
【００３１】
上記のモードを組み合わせて動作させてもよいし、モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別のモードを用いてもよい。
【００３２】
本明細書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、リソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁区メモリ用案内パターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどがある。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウェーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。基板は露光前または露光後においてトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は既に処理されている多数の処理層を含む基板をも意味する。
【００３３】
さらなる実施形態では、リソグラフィ装置１００は、ＥＵＶリソグラフィのためのＥＵＶ放射ビームを生成する極紫外（ＥＵＶ）光源を含む。一般に、ＥＵＶ源は放射系（後述）に設けられ、対応する照明系はＥＵＶ源のＥＵＶ放射ビームを調整する。
【００３４】
Ｂ．例示的なＥＵＶリソグラフィ装置
図２は、本発明の一実施形態に係るＥＵＶリソグラフィ装置２００を模式的に示す図である。図２において、ＥＵＶリソグラフィ装置１００は、放射系４２、照明光学ユニット４４、及び投影系ＰＳを含む。放射系４２は、放電プラズマにより放射ビームが形成される放射源ＳＯを含む。一実施形態においては、ＥＵＶ放射は例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気、またはＳｎ蒸気等の気体または蒸気により生成される。この気体または蒸気中に高温プラズマが形成されてＥＵＶ領域の電磁放射スペクトルの放射が発せられる。この高温プラズマは、例えば放電により少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを生成することにより形成される。効率的に放射を生成するためには、Ｘｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気またはその他の適する気体または蒸気の例えば１０Ｐａの分圧が必要である。放射源ＳＯが発する放射はソースチャンバ４７からガスバリアまたは汚染物質トラップ４９を通じてコレクタチャンバ４８へと向かう。ガスバリアまたは汚染物質トラップ４９は、ソースチャンバ４７の開口またはその後方に配置されている。一実施例においてはガスバリア４９はチャネル構造を含んでもよい。
【００３５】
コレクタチャンバ４８は、斜入射型コレクタから形成される放射コレクタ５０（コレクタミラーまたはコレクタとも呼ばれる）を含む。放射コレクタ５０は、放射コレクタ上流側部５０ａ及び放射コレクタ下流側部５０ｂを有する。コレクタ５０を通過した放射は格子スペクトルフィルタ５１で反射され、コレクタチャンバ４８の開口に位置する仮想的点源５２に集束する。放射コレクタ５０は当業者にとって公知である。
【００３６】
コレクタチャンバ４８を出た放射ビーム５６は、照明光学ユニット４４において垂直入射リフレクタ５３、５４で反射され、レチクルテーブルまたはマスクテーブルＭＴに位置決めされたレチクルまたはマスク（図示せず）に入射する。パターンが付与されたビーム５７が形成され、投影系ＰＳにおいて反射素子５８、５９を介して基板（図示せず）に結像される。基板はウェーハステージまたは基板テーブルＷＴに支持されている。いくつかの実施例においては、照明光学ユニット４４及び投影系ＰＳは図２に示すよりも多い（または少ない）素子を含んでもよい。例えば、リソグラフィ装置の形式に応じて、格子スペクトルフィルタ５１を設けてもよいし設けなくてもよい。一実施例においては、照明光学ユニット４４及び投影系ＰＳは図２に示すよりも多くのミラーを含んでもよい。例えば、投影系ＰＳは、反射素子５８、５９に加えて１つ乃至４つの反射素子が組み込まれていてもよい。図２においては、参照番号１８０は２つのリフレクタ（例えばリフレクタ１４２、１４３）の間の空間を示している。
【００３７】
一実施例においては、コレクタミラー５０は、斜入射ミラーに代えてまたは斜入射ミラーとともに、垂直入射コレクタを含んでもよい。また、コレクタミラー５０としてリフレクタ１４２、１４３、１４６を有する入れ子状のコレクタを説明しているが、これはコレクタの一例に過ぎない。
【００３８】
また、図２に模式的に示される格子５１に代えて、透過型の光学フィルタを用いてもよい。ＥＵＶ透過型の光学フィルタは、ＵＶ放射の低透過光学フィルタまたはＵＶ放射の実質的吸収光学フィルタと同様に、当業者に公知である。よって、本明細書における「格子スペクトルフィルタ」は、格子フィルタまたは透過フィルタを含む「分光フィルタ」をも指し示す。図２には示されていないが、ＥＵＶ透過光学フィルタが追加されてもよい。ＥＵＶ透過光学フィルタは例えば、コレクタミラー５０の上流に設けられてもよいし、照明ユニット４４及び／または投影系ＰＳに設けられてもよい。
【００３９】
光学素子に関して「上流」「下流」という場合には、ある光学素子が別の１つまたは複数の光学素子に対し「光学的に上流」「光学的に下流」に位置することを示す。リソグラフィ装置２００を通過する放射ビームの光路において、第２の光学素子よりもソースＳＯに近い第１の光学素子は第２の光学素子の上流に設けられていると言えるし、第２の光学素子は第１の光学素子の下流に設けられていると言える。例えば、コレクタミラー５０は分光フィルタ５１の上流に設けられており、光学素子５３は分光フィルタ５１の下流に設けられている。
【００４０】
図２に示される全ての光学素子（及び本実施例で模式的に図示されていないが追加可能である光学素子）は、ソースＳＯにより生成される汚染物質（例えばＳｎ）の堆積に弱いおそれがある。特に放射コレクタ（及び分光フィルタ５１がある場合にはそれも同様）において問題となり得る。このため、光学素子を清浄化するクリーニングデバイスが設けられ、光学素子に清浄化方法が適用されてもよい。垂直入射ミラー５３、５４及び反射素子５８、５９またはその他の光学素子（例えば追加されたミラー、格子等）にも清浄化方法が適用されてもよい。
【００４１】
放射コレクタ５０が斜入射型コレクタである実施例においてコレクタ５０は光軸Ｏに沿って配置されている。ソースＳＯまたはその像もまた光軸Ｏに沿って配置されていてもよい。放射コレクタ５０は、リフレクタ１４２、１４３、１４６（「シェル」、または複数のWolter型リフレクタを含むWolter型リフレクタとしても知られる）を備えてもよい。リフレクタ１４２、１４３、１４６は入れ子状であり、光軸Ｏに関し回転対称である。図２において、内側のリフレクタを参照番号１４２で示し、中間のリフレクタを参照番号１４３で示し、外側のリフレクタを参照番号１４６で示す。放射コレクタ５０は、ある体積（すなわち外側リフレクタ１４６の内部容積）を包囲する。通常は外側リフレクタ１４６の内部容積は円筒状に閉じられているが、小さい開口が複数あってもよい。
【００４２】
リフレクタ１４２、１４３、１４６それぞれの表面の少なくとも一部は、１つまたは複数の反射層である。このため、リフレクタ１４２、１４３、１４６（放射コレクタが４以上のリフレクタまたはシェルを有する実施例においては追加されたリフレクタも）の少なくとも一部は、ソースＳＯからのＥＵＶ放射を反射して集光するよう設計されている。また、リフレクタ１４２、１４３、１４６の少なくとも一部はＥＵＶ放射を反射及び集光しないように設計されている。これら反射層の表面にさらに保護用のキャップ層が設けられてもよい。キャップ層は反射層表面の少なくとも一部に光学フィルタとして設けられてもよい。
【００４３】
放射コレクタ５０は、ソースＳＯまたはその像の近傍に配置されていてもよい。各リフレクタ１４２、１４３、１４６は、少なくとも２つの隣接する反射面を備えてもよい。ソースＳＯから遠い反射面は、ソースＳＯに近接する反射面に比べて光軸Ｏと小角度を有して配置されている。この構成により、斜入射型コレクタ５０は、光軸Ｏに沿って伝播する（Ｅ）ＵＶ放射ビームを生成する。少なくとも２つのリフレクタが実質的に同軸に配置され、光軸Ｏに実質的に回転対称に延びている。なお、放射コレクタ５０は、外側リフレクタ１４６の外表面または外側リフレクタ１４６の周囲に、例えば保護ホルダやヒータ等の更なる構成を備えてもよい。
【００４４】
本明細書に記載の実施例において、「レンズ」「レンズ素子」なる用語は文脈が許す限り、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁的光学素子、及び静電的光学素子のいずれかまたは任意の組合せを示してもよい。
【００４５】
また、本明細書における「放射」及び「ビーム」なる用語は、（例えば３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長λを有する）紫外（ＵＶ）放射、（例えば５乃至２０ｎｍの範囲に含まれる波長（例えば１３．５ｎｍ）を有するか、５ｎｍ未満で作動する硬Ｘ線）極紫外（ＥＵＶまたは軟Ｘ線）放射を含むあらゆる電磁放射、及びイオンビームまたは電子ビーム等の粒子ビームを含む。一般に、７８０乃至３０００ｎｍ（またはそれ以上）の間の波長を有する放射は赤外放射とみなされる。ＵＶとはおよそ１００乃至４００ｎｍの波長を有する放射をいう。リソグラフィにおいては水銀放電ランプにより生成される波長がしばしば用いられる。４３６ｎｍのＧ線、４０５ｎｍのＨ線、３６５ｎｍのＩ線である。真空ＵＶ（ＶＵＶ、つまり空気に吸収されるＵＶ）とはおよそ１００乃至２００ｎｍの波長を有する放射をいう。深紫外（ＤＵＶ）とは一般に１２６から４２８ｎｍの波長を有する放射をいう。一実施例においては、エキシマレーザが、リソグラフィ装置で使用されるＤＵＶ放射を生成可能である。なお、例えば約５乃至２０ｎｍの波長を有する放射とは約５乃至２０ｎｍの範囲の少なくとも一部のある波長域を有する放射を言うものと理解されたい。
【００４６】
ＩＩＩ．真空環境用の改良されたリニアモータ
図３Ａないし３Ｄは、従来のＸＹモータアセンブリを示す。図３ＡのＸＹモータアセンブリ３００は、Ｘ磁気回路およびＹ磁気回路によって発生する高磁束領域内に配置された、２つのレーストラック形状の平坦なコイルを備える。ＸＹモータコイルアセンブリ３００は、封止されたコイルハウジングおよび冷却ジャケット３０１、冷却水マニホールド３０３、流出入接続部３０５、Ｏリング真空シール３０７、およびカバープレート３０９を備える。
【００４７】
ＸＹモータコイルアセンブリ３００のＸコイルおよびＹコイルはそれぞれ、２つの別個の区画を有する。上部Ｘモータコイル３１１と上部Ｙモータコイル３１５が図３Ｂに示されている。ＸコイルおよびＹコイルのそれぞれの２つの別個の区画の間に、ステンレス鋼の水冷ジャケットが設けられている（図３Ｄにより詳細に示す）。さらに、ＸコイルおよびＹコイルのそれぞれの２つの区画の外壁に、外側冷却ジャケットが使用される。中央冷却ジャケットと外側冷却ジャケットの組み合わせが、各コイル区画の両面を冷却する。図３Ｂは、上部Ｘコイルセンサ３１３も示している。ＸＹモータアセンブリ３００は複数のセンサを備えることができる。例えば、ＸＹモータアセンブリ３００は、ＸおよびＹモータコイルの温度測定に使用される温度センサを備えることができる。これに加えてまたはこの代わりに、ＸＹモータコイルアセンブリ３００は、モータ温度を測定し、測定温度が予め定められた値を越えるとモータの動作を停止する安全センサを備えることができる。
【００４８】
外側冷却ジャケットは、封止されたコイルハウジング３０１を形成するコイルハウジング全体にろう付けおよび／または溶接される。コイルハウジング３０１のコイルハウジング表面は、電線および（流出入接続部３０５などの）冷却ホースが真空環境に出て行けるようにするＯリングシール３０７を備える。
【００４９】
図３Ｄは、ＸＹモータコイルアセンブリ３００の断面図である。層３０９Ａおよび３０９Ｂは、モータコイルアセンブリ３００を封止するカバープレートである。一実施例によると、カバープレート３０９は炭化ケイ素（ＳｉＣ）プレートで作られている。ハウジング３２１は、コイル３２３Ａ、３２３Ｂと、グラスファイバー枠３２５Ａ、３２５Ｂを備える。ＸＹモータアセンブリ３００の冷却板は、コイル３２３Ａと３２３Ｂの間に位置する冷却板（上部シートおよび下部シート）と、コイル３２３Ａ、３２３Ｂのそれぞれの外側部分に配置された冷却シートとを含む。例えば、銅で形成されてもよいコイル３２３Ａは、冷却板（下部シート）３２７Ａおよび冷却板（上部シート）３２９Ｂに機械的に接続される。コイル３２３Ａは、埋め込み樹脂（potting compound）層３３１を用いて冷却板３２７Ａと３２９Ｂに機械的に接続される。埋め込み樹脂層３３１は、ＸＹモータの組み立て時に利用され、（１）コイルを冷却板とハウジングに機械的に接続し、（２）コイルから冷却板に熱を運び、（３）コイルの熱膨張に適合する層である。これらの機能は、ＸＹモータ３００の動作にとって重要である。特に、埋め込み樹脂層３３１の層が厚くなるほど適合性に優れるが熱伝導は劣り、埋め込み樹脂層３３１の層が薄いと、熱伝導にとって都合がよいが適合性は劣る。したがって、厳密に制御される必要がある熱挙動および機械的挙動の両方にとって最適である厚さの範囲は狭い。
【００５０】
コイル３２３Ａと冷却板３２７Ａ、３２９Ｂとの間の埋め込み樹脂層３３１の厚さは、ＸＹモータアセンブリ３００の全ての他の部品の寸法変動によって影響を受ける。この層は、機械的な観点および熱的な観点の両方で重要であり、変動の範囲は、製造されたモータのかなりの部分が熱要件を満足しないかまたは信頼性の問題が生じるような範囲である。従来の設計のモータは、埋め込み樹脂層が、用途に基づき最適化可能である決定論的な厚さを有することを許さなかった。その結果、ＸＹモータアセンブリ３００の名目熱抵抗はその限界に近づき過ぎであり、モータの概念設計によってその値が広く散らばっている。
【００５１】
さらに、ＸＹモータアセンブリ３００の内側と外側の間に存在する圧力差のために（内側の圧力は大気圧であるが、ＸＹモータ３００の外側は真空である）、埋め込み樹脂層３３１は一定の応力下にあり、これはＸＹモータアセンブリ３００により多くの損傷と突発故障とを引き起こし得る。また、ＸＹモータアセンブリ３００の従来の設計では、（コイル３２３Ａなどの）コイルを（冷却板３２７Ａ、３２９Ｂなどの）冷却板に接続することが非常に困難であった。これは、コイルと冷却板の間の隙間の厚さが変動し予測不可能であることが原因である。埋め込み樹脂層３３１が少量であると、高い熱抵抗とホットスポットを生み出す空洞が生じる。埋め込み樹脂層３３１の層が薄いと、熱膨張に起因する応力が非常に高い点が生じ、ＸＹモータアセンブリ３００の信頼性を低下させる。他方、埋め込み樹脂層３３１が多過ぎると、溶接部位を汚染し漏れやすい溶接となる。
【００５２】
従来のモータ組み立てプロセスによると、冷却板３２７Ａが例えばレーザ溶接を用いてハウジング３２１に溶接されていた。冷却板３２７Ａの溶接は、最後の製造ステップのうちの１つであった。最後の製造ステップの１つとして冷却板３２７Ａをハウジング３２１に溶接すると、電気絶縁が焼かれることが多く、したがってＸＹモータアセンブリ３００が真空気密でなくなってしまっていた。何らかの理由で溶接が失敗すると、任意の部品を回収する可能性なしに、完全に組み立てられたモータが失われてしまっていた。
【００５３】
また、上述したように、従来の設計の別の制約は、従属部品のテスタビリティが非常に限られることであった。熱抵抗および機械的接着強度などの重要な特性の一部を、ＸＹモータ３００の製造過程の最後に測定し試験することができるに過ぎなかった。さらに、ＸＹモータ３００の従来の設計では、マニホールド３０３における水漏れがあり、突発的な故障が生じることがあった。
【００５４】
図４Ａないし４Ｃは、例示的な実施形態によるＸＹモータの改良された組み立てを模式的に示す。この実施形態によると、ＸＹモータの組み立ては、コア４０１およびハウジング４０３の製造、組み立ておよび試験を、別々に互いに独立して行うことからなる。コア４０１とハウジング４０３は、互いに別々に組み立てられ、コア４０１がハウジング４０３に包囲される前に、コア４０１とハウジング４０３が完全に試験される。
【００５５】
図５Ａないし５Ｃにより詳細に示すように、コア４０１は、ＸＹモータの機能部品の全てを含む。機能部品は例えばコイル、冷却板、センサなどであるが、これらに限定されない。コア４０１は真空に晒されることはなく、それ自体で完全に機能し、ハウジング４０３内に挿入される前に製造され試験される。
【００５６】
図４Ｂのハウジング４０３は外側が真空に晒され、コア４０１の挿入後にその内容積が封止される。ハウジング４０３は、コア４０１の電線および水の接続のための複数の供給口（図４Ｂには示さず）を備える。これらの供給口は、コア４０１の電線と水の接続後に封止される。ハウジング４０３は、例えば冷却流路などの能動部品を一切備えない。コア４０１とハウジング４０３の両方が製造され試験された後、図４Ｃに示すように、コア４０１がハウジング４０３内に挿入される。蓋４０７がハウジングに溶接および／またはろう付けされる。供給口が封止された後、ハウジング４０３を接着剤で充填することができる（図８により詳細に示す）。
【００５７】
図５Ａないし５Ｃは、例示的な実施形態によるコア４０１の製造を示す。
【００５８】
図５Ａは、様々な層が組み立てられるときのコア４０１の製造を示す。図５Ａの例示的な実施形態では、コア４０１は、Ｘコイル上部構造５１９、Ｘコイル下部構造５２３、Ｙコイル上部構造５１７、およびＹコイル下部構造５２５を備える。一実施例では、ＸコイルとＹコイルは、平坦な銅線コイルを備えてもよい（図１２Ａないし１２Ｄにより詳細に示す）。ＸコイルとＹコイルは、冷却板５０１Ａ、５０１Ｂおよび５０１Ｃ（まとめて冷却板５０１）の間に挟まれる。さらに、ＸおよびＹコイルと冷却板との間に、熱伝導性エポキシ層５１３Ａないし５１３Ｄ（まとめて熱伝導性エポキシ層５１３）が設置される。ＸおよびＹコイルと冷却板との間にシム５１５が設置され（または別の方法で配置され）、コイルと冷却板の間の距離を定めるように構成される。
【００５９】
一実施形態によると、冷却板５０１Ａは、ろう付け材料５０５を用いて互いにろう付けされる２つのステンレス鋼板５０３を備える。冷却板５０１Ａは、冷却のために使用可能である、水接続部などの冷却流路５０７を備えてもよい。一実施例では、冷却板５０３は厚さ約０．６ｍｍの３１０Ｓステンレス鋼板であってよく、ろう付け層５０５は厚さ約５０−１００μｍであってもよい。しかしながら、本発明の実施形態はこれらの厚さに限定されず、他の材料および／または厚さを使用することができる。冷却板５０１Ｂと５０１Ｃは、冷却板５０１Ａと同様の構造であっても異なる構造であってもよい。
【００６０】
熱伝導性エポキシ層５１３Ａ−５１３Ｄは、ＸおよびＹコイル５１９、５２３、５１７、５２５と冷却板５０１Ａ−５０１Ｃとの間に設置される。熱伝導性エポキシ層５１３Ａ−５１３Ｄは、ＸおよびＹコイルを冷却板に機械的に接続する接着層であり、ＸおよびＹコイルから出る熱を冷却板に放散するように構成される。一実施例では、熱伝導性エポキシ層５１３Ａ−５１３Ｄは、厚さが約８０μｍであるエポテック（Epotek）７１０９−１９熱伝導性エポキシ層であってもよい。しかしながら、本発明の実施形態はこれらの厚さおよび材料に限定されず、他の材料および／または厚さを使用することができる。
【００６１】
従来の設計のＸＹモータの欠点を克服するために、コア４０１は、ＸおよびＹコイルと冷却板との間に位置づけされる（例えば、設置または別の方法で配置または挿入される）シム５１５を備え、コイルと冷却板との間の距離を定める。シム５１５は、コイルと冷却板との間の隙間を確定的に定め、そのため熱エポキシ層５１３の厚さを定める。各熱伝導性エポキシ層内に２つのシムのみが描かれているが、各エポキシ層内で任意の数のシムを使用することができると考えられる。シム５１５は、スペーサとして機能するが、任意の電気絶縁体材料で作成することができる。一実施例では、シム５１５をカプトン（Kapton）（登録商標）で作成することができる。
【００６２】
一実施例では、ＸおよびＹコイルと冷却板との間の（シム５１５によって定まる）隙間の厚さは、各層でほぼ均等であってよい。代替的に、ＸおよびＹコイルと冷却板との間の（シム５１５によって定まる）隙間の厚さが異なる厚さであってもよい。
【００６３】
図５Ａに示すように、コア４０１は、ＸおよびＹコイルを支持するように構成された複数のグラスファイバー枠５２１（まとめてグラスファイバー枠５２１）を備えてもよい。さらに、熱伝導性エポキシ層５１３と冷却板５０１との間のコア４０１内に、追加の層を備えることができる。例えば、熱伝導性エポキシ層５１３と冷却板５０１との間に、熱硬化性エポキシ接着層５０９およびカプトン層５１１を製造することができる。カプトン層５１１は電気絶縁体であり、一実施例では、それぞれが約２５μｍである２つの層で構成することができる。別の実施例では、熱硬化性エポキシ接着層５０９は約１２μｍの厚さであってもよい。しかしながら、本発明の実施形態はこれらの厚さに限定されず、他の材料および／または厚さを使用することができる。別の実施例によると、熱硬化性エポキシ接着層５０９およびカプトン層５１１を、それらがコア内に挿入される前に、カプトンのシートとして互いに接続することができる。カプトンシートは電気絶縁性であり、熱硬化性エポキシ接着層が接着材として機能し、カプトンシートが冷却板に接続される。
【００６４】
結果として、シム５１５を使用すると、有利なことにコイルと冷却板との間の距離を確定的に定めることができる。したがって、熱伝導性エポキシ層５１３の厚さが増加する（約０−１５０μｍの間で変化する従来の設計と比較して、一実施例によると例えば約８０μｍ）。厚さの増加は、特にコイルの熱膨張に起因する、例えばカプトン層５１１上の応力を制御することができ、したがってカプトンの剥離を回避することができる。さらに、シム５１５を使用すると、反復可能で確定的な熱伝導性エポキシ層５１３が得られる。したがって、コア４０１の熱抵抗とカプトン層５１１上の応力が反復可能かつ予測可能になり、ＸＹモータの全体の性能がより一貫性のあるものになる。さらに、ＸＹモータの熱挙動と機械的挙動とが分離される。熱伝導性エポキシ層５１３は、コアの熱挙動の原因であり、コア４０１とハウジング４０３との間の接着層（より詳細に後述する）は、他の全ての部品の機械公差の原因である。また、有利なことにＸＹモータの平均熱抵抗が低下する。
【００６５】
一実施例によると、冷却板５０１はそれぞれ約１．２ｍｍの厚さであってもよく、熱硬化性エポキシ層５０９およびカプトン層５１１は（ともに）約０．０７ｍｍの厚さであってもよく、コイルとカプトン層５１１との間の隙間は例えば約０．０８ｍｍの厚さであってもよい。この実施例では、コイルの厚さはそれぞれ約４．１ｍｍであってもよい。
【００６６】
図５Ｂは、一実施形態に係るコアの様々な層を個別に示す図である。図５Ａの層に類似する層には同一の符号が付されている。加えて、図５Ｂには、冷却板５０１に水を出し入れするマニホールドとして使用される水接続部５３１が示されている。水接続部５３１は、ボルト５３３を用いて冷却板５０１および／または冷却流路５３５に締結される。この例示的実施形態によると、ＸＹモータの従来の設計では少なくとも６つの水接続部があったのに対し、僅かに２つの水接続部が使用されている。これは、マニホールドの水漏れに対する設計を有利に改良する。従来設計によるＸＹモータは三つの冷却板を備え、それぞれの冷却板を水接続部の入口および出口に接続する必要がある。従来の設計は、水を出入りさせる別々の接続部が必要であり、したがって、全部で６つの接続部が存在する。このため、従来設計のモータでは、これら６つの接続のずれに適応するように特殊なマニホールドを設計する必要がある。これは非常に困難であり、一部のケースでは水漏れを生じることがある。しかしながら、本発明の実施形態によると、全ての冷却板が同一の水接続部５３１に接続される。また、水接続部５３１が冷却板に機械的にボルト留めされるので、従来設計のモータでの水漏れ問題が改善される。
【００６７】
加えて、図５Ｂには、コア４０１内に製造可能であるセンサ５３７が示されている。センサ５３７は、温度センサ、安全センサなどの幅広いセンサを含むことができる。
【００６８】
図５Ｃは、電気安全規則に準拠する、コア４０１の製造の別の例示的な実施形態を示す。図５Ａに関して述べた層に加えて、図５Ｃのコアは、追加の熱硬化性エポキシ接着層５４１とカプトン層５４３とを備える。したがって、冷却板５０１の外側の層の上に、追加の熱硬化性エポキシ接着層５４１が追加され、追加のカプトン層５４３が熱硬化性エポキシ接着層５４１を覆う。有利なことに、図５Ｃの実施形態は、電気安全規則に準拠する。
【００６９】
エポキシ層の熱的性能と機械的性能の間にはトレードオフが存在することに注意するのが重要である。例えば、熱伝導エポキシは高い粘性を有することができ、したがって小さな隙間を通って流動しにくい。このトレードオフのために、熱の放散が重要である場所に、熱伝導性エポキシ層が設置されることが重要な設計検討である。モータ内のどこでも機械的強度が高いエポキシ層が使用される。本発明の実施形態に基づくＸＹモータの設計では、ハウジングからコアを分離することで、コア内で、コイルと冷却板との間に熱伝導エポキシを用いることが可能になる。ここは、熱の放散が非常に重要な場所である。さらに、コアを製造し、試験し、ハウジング内に挿入するとき、高い機械的特性を有する別のエポキシ接着剤を用いてハウジングを充填することができる。
【００７０】
さらに、コア内の熱伝導性エポキシ層とハウジング内の機械的強度が高いエポキシ層とが分離されるので、ハウジング内の機械的強度の高いエポキシ層を用いて、コア内の様々な層におけるあらゆる公差を補償することができる。コイルと冷却板との間に配置されるシムは、コイルと冷却板との間の距離を確定的に定めるので、熱伝導性エポキシ層の厚さを規定する。こうして、コイルと冷却板とがこのエポキシ層を用いて機械的に接続されるのみならず、エポキシ層の厚さが熱伝達に対して最適化される。コイルと冷却板との間の隙間をシムが設定するので、コアの他の層におけるあらゆる公差を、ハウジング内の機械的強度の高いエポキシ層を用いて補償することができる。
【００７１】
図６Ａないし６Ｃは、一例示的実施形態に係るコア４０１の全体構造を示す。
【００７２】
一実施例では、コア４０１の冷却板６０１は、（例えばピン、ねじなどの）（上部冷却板と下部冷却板とを接続するための）機械的接続６０３と、モータ動作中の渦電流を制御するための切れ目６１１とを備える。従来設計によるＸＹモータでは、冷却板は、モータの他の部品と同様に、接着層のみに機械的に接続される。モータの内側と外側の間の圧力差のために、接着層における圧力は非常に大きい。しかしながら、この例示的実施形態の追加機械接続６０３は、有利なことに、圧力差に対するコア４０１の抵抗力を高めることができる。図６Ａは、水接続部６０５、流出入接続部６０７、電線６０９をさらに示す。水接続部６０５は、流出入接続部６０７を使用して流出入管（図示せず）に接続されるように構成される。また、水接続部６０５は、（例えばボルトを使用して）冷却流路に機械的に接続される。図６Ｂにも示されている層６２１は、コイルの位置決めに使用されるグラスファイバー枠である。
【００７３】
図６Ｂは、冷却板６０１を取り除いた場合の例示的なコア４０１を示す。グラスファイバー枠６２１を用いてＹコイル６２３とＸコイル６２５を保持する。さらに、Ｙコイル６２３とＸコイル６２６の上に設置されるシム６２７が図６Ｂに示されており、コイルと冷却板との間の隙間を定めるように構成されている。加えて、グラスファイバー枠６２１を用いてセンサ６２９を支持することができる。
【００７４】
図６Ｂは、グラスファイバー枠６２１上に組み立て可能なスペーサ６３１を示す。スペーサ６３１はグラスファイバー枠６２１の表面に立ち上がり、グラスファイバー枠６２１と冷却板（例えば冷却板６０１）との間に隙間を作り、熱伝導性エポキシ層がグラスファイバー枠６２１と冷却板との間で浮揚できるようにする。
【００７５】
図６Ｃは、この例示的実施形態に係るコア４０１の別の図を示す。ハウジング４０３とは別にコア４０１を組み立てることで、部分組み立てレベルでの試験性能を改善し、モータが完全に組み立てられる前に欠陥および故障が検出される。したがって、コアの従属部品のテスト容易性が向上する。一実施形態によると、部分組み立てプロセスを用いて、コアの重要部品、例えばコイル、カプトン、冷却板、センサ、接着層などを製造し組み立て、最後の統合の前にこれらを完全に試験することができる。試験は、コイルの容量、モータ定数、絶縁、熱抵抗、Ｈｉ−ｐｏｔ（高電位）、接着強度の引張試験、流量／圧力低下などを含むことができるが、これらに限定されない。
【００７６】
図７Ａおよび７Ｂは、例示的実施形態に係るハウジング４０３の背面図および正面図である。この実施例では、ハウジング４０３は、コア４０１を包囲する本体７０１を備える。本体７０１は、複数の供給口７０３、７０５を備える。供給口７０３を用いてコア４０１の流出入接続部を通すことができる。加えて、供給口７０５を用いてコア４０１の電線を通すことができる。コア４０１の電線と流出入接続部とを配置した後に、複数の供給口７０３、７０５は封止される。
【００７７】
図８は、一例示的実施形態に係るハウジング４０３内のコア４０１の組み立てを示す。この実施例では、コア４０１の様々な層の組立は図５Ａと類似している。加えて、図８は、コア４０１とハウジング４０３との間に設置される接着層８０１を示す。接着層８０１は、積み上げられた公差によって決まる機械的な強度の高い接着層であり、構造的機能のみを有する。したがって、図５Ａにおけるシム５１５と熱伝導性エポキシ層５１３の使用により、接着層８０１は、ＸＹモータの熱的特性と機械的特性とを効果的かつ有利に分離することができる。熱伝導性エポキシ層５１３は、コアの熱的特性の原因であり、接着層８０１は、他の全ての部品の機械公差の原因である。
【００７８】
一実施例によると、接着層８０１はそれぞれ約０．２５ｍｍの厚さであり、ハウジング４０３は約１ｍｍの厚さであってもよい。この実施例では、組み立てられたコア４０１とハウジング４０３の厚さ（接着層８０１を含む）は、約１５ｍｍであってもよい。
【００７９】
開示された寸法は例として提供されており、限定として提供されていないことに注意する。他の寸法および範囲も、本発明の範囲内にあると考えられている。
【００８０】
図９Ａないし９Ｅは、一例示的実施形態に係る、ハウジング４０３内へのコア４０１の組み付け過程と、組み立てられたＸＹモータの背面図、正面図および断面図を示す。
【００８１】
一実施例によると、コア４０１が（例えば図５Ａないし５Ｃに示したように）組み立てられ試験された後、図９Ａに示すようにコア４０１がハウジング４０３に挿入される。ハウジング４０３は、コア４０１が挿入される前に既に組み立てられ完全に試験されている。モータを接着剤で充填する前にハウジング４０３の本体に蓋４０７が溶接される。蓋４０７の溶接は、あらゆる精密／精巧な部品から離れた領域で実行される。したがって、コア４０１の精密部品を溶接で損傷してしまう可能性は、従来設計のＸＹモータと比べると非常に低い。さらに、接着剤を用いたモータの充填は、ハウジング４０３の本体への蓋４０７の溶接後に実行されるので、絶縁燃焼のリスクと同様に接着剤汚染問題も解決される。図９Ｂは、蓋４０７がハウジングの本体に溶接されたときの、ハウジング４０３内の組み立てられたコア４０１の模式図である。図９Ｃないし９Ｅは、ハウジング４０３内の組み立てられたコア４０１の背面図、正面図および断面図をそれぞれ示す。
【００８２】
図１０Ａおよび１０Ｂは、一実施形態に係るＸＹモータの製造および組み立ての例示的なプロセス１０００のフローチャートである。
【００８３】
ステップ１００１で、複数の冷却板の間に複数の電気コイルが位置決めされる（例えば、設置または他の方法で配置または挿入される）。ステップ１００１の一例が図５Ｂに示されており、ここでは複数のコイル（Ｘコイル５１９、５２３とＹコイル５１７、５２５）が冷却板５０１の間に位置づけられる。この実施例では、従属部品（電気コイルおよび冷却板）が前もって製造されている。一実施形態によると、冷却板は、互いにろう付けおよび／または溶接されたステンレス鋼板、水路および／または冷却流路、および／または水接続部（冷却板および／または冷却流路とボルト留めされる）を備えることができる。別の実施形態では、ステップ１００１において、複数のグラスファイバー枠（例えば図５Ａの枠５２１）を電気コイルの間に配置してコイルを支持することができる。
【００８４】
ステップ１００３で、複数の電気コイルと複数の冷却板との間に複数の熱伝導性エポキシ層（例えば図５Ｂの層５１３）が配置される。
【００８５】
ステップ１００５で、熱伝導性エポキシ層と冷却板との間に複数のカプトン層（例えば図５Ｂのカプトン層５１１）が配置される。さらに、ステップ１００７で、カプトン層と冷却板との間に複数の熱硬化性エポキシ層（例えば図５Ａの層５０９）が配置される。
【００８６】
ステップ１００９で、複数の電気コイルと複数の冷却板との間に複数のシム（例えば図５Ｂのシム５１５）が配置され、コイルと冷却板の間の確定的な距離（および／または複数の確定的な距離）を定める。ステップ１０１１および１０１３で、熱伝導性エポキシ層と熱硬化性エポキシ接着層が硬化される。
【００８７】
当業者にとって周知のように、上述したコアの製造プロセスのステップはこの順序に限られず、異なる順序で実行することができることに注意する。
【００８８】
また、図１０Ａおよび１０Ｂには示されていないが、ＸＹモータの動作に不可欠な他の部品を製造しコアに組み付けることができる。例えば、１つ以上のセンサ、水マニホールド、電気配線などを、プロセス１００の一部としてコアに組み付けることができる。
【００８９】
コアが完全に組み立てられた後、ステップ１０１５でコアが試験される。試験には、Ｈｉ−ｐｏｔ試験、漏れ試験、熱抵抗試験などを含むことができるが、これらに限定されない。したがって、コアをハウジング内に挿入する前に、コアを組み立てて試験することができる。
【００９０】
ステップ１０１７で、組み立てられ試験されたコアがハウジング内に位置づけられる。プロセス１０００には示されていないが、コアがハウジング内に挿入される前に、ハウジングは既に組み立てられ、溶接され、試験されている。一実施例では、ハウジングはチタン製である。高速硬化型エポキシの液滴を用いてハウジング内のコアの位置を保持することができる。ステップ１０１７の一部として、コイルの電線とコアのセンサ、および／または流出入水接続部がハウジングの供給口に通され、全ての接続が試験される。また、一実施例によると、グラスファイバー枠をコアの背後の空の空間に挿入してワイヤを適所に保持するとともに、空間を充填するのに必要な接着剤の量を削減することができる。
【００９１】
ステップ１０１９で、ハウジング内にコアを挿入した場所であるハウジング本体の背面にハウジングの蓋が取り付けられる（例えば、溶接および／またはろう付けされる）。ステップ１０２１で、（例えば電線および／または流出入水接続部のために使用された）ハウジングの供給口が接着剤で封止され、この結果ハウジングが外界から隔絶される
【００９２】
ステップ１０２３で、ハウジング内に１つ以上の接着層が塗布（例えば注入）され硬化される。一実施例では、１つ以上の接着層は任意の接着剤であってよい（接着層は熱伝導性である必要はないが、隙間を充填するように低粘度であることが好ましい）。
【００９３】
図１１Ａは、従来設計と本発明の実施形態の設計とで、Ｘコイル、ＹコイルおよびＺコイルの運転温度を比較したグラフである。
【００９４】
例えば、グラフ１１０１および１１０５は、従来設計と本発明の設計でのＸコイルの運転温度の範囲をそれぞれ表している。これらは、様々な層の公差に基づき運転温度の範囲が異なることを示している。さらに、１１０３および１１０７は、従来設計と本発明の設計でのＸコイルの名目運転温度をそれぞれ表している。本発明の実施形態による改良によって、Ｘコイルの名目運転温度が低下していることに注意する。
【００９５】
同様に、グラフ１１０９および１１１３は、従来設計と本発明の設計でのＹコイルの運転温度の範囲をそれぞれ表している。さらに、１１１１および１１１５は、従来設計と本発明の設計でのＹコイルの名目運転温度をそれぞれ表している。したがって、本発明の実施形態による改良によって、Ｙコイルの名目運転温度が低下している。
【００９６】
同様に、グラフ１１１７および１１２１は、従来設計と本発明の設計でのＺコイルの運転温度の範囲をそれぞれ表している（Ｚコイルコアの設計の改良についてはより詳細に後述する）。さらに、１１１９および１１２３は、従来設計と本発明の設計でのＺコイルの名目運転温度をそれぞれ表している。したがって、本発明の実施形態による改良によって、Ｚコイルの名目運転温度が低下している。また、１１２５および１１２７は最大運転温度を表す。
【００９７】
図１１Ｂは、従来設計と本発明の実施形態の設計とで、Ｘコイル、ＹコイルおよびＺコイルの熱抵抗を比較したグラフである。
【００９８】
例えば、グラフ１１３１および１１３５は、従来設計と本発明の設計でのＸコイルの熱抵抗の範囲をそれぞれ表している。さらに、１１３３および１１３７は、従来設計と本発明の設計でのＸコイルの名目熱抵抗をそれぞれ表している。本発明の実施形態による改良によって、Ｘコイルの熱抵抗が低下していることに注意する。
【００９９】
同様に、グラフ１１３９および１１４３は、従来設計と本発明の設計でのＹコイルの熱抵抗の範囲をそれぞれ表している。さらに、１１４１および１１４５は、従来設計と本発明の設計でのＹコイルの名目熱抵抗をそれぞれ表している。したがって、本発明の実施形態による改良によって、Ｙコイルの名目熱抵抗が低下している。
【０１００】
同様に、グラフ１１４７および１１５１は、従来設計と本発明の設計でのＺコイルの熱抵抗の範囲をそれぞれ表している。さらに、１１４９および１１５３は、従来設計と本発明の設計でのＺコイルの名目熱抵抗をそれぞれ表している。したがって、本発明の実施形態による改良によって、Ｚコイルの名目熱抵抗が低下している。また、１１５５および１１５７は熱抵抗の限度を表す。
【０１０１】
図１１Ｃないし１１Ｅは、Ｙ加速度および／または熱抵抗が変化するときの、平均Ｘ、Ｙ、Ｚモータ温度をそれぞれ表す。
【０１０２】
図１２Ａないし１２Ｄは、一例示的実施形態に係る、ＹおよびＸ平坦ワイヤコイル設計の例示的実施形態を示す。
【０１０３】
図１２Ａおよび１２Ｂは、Ｙ平坦ワイヤコイルのワイヤ断面および平坦ワイヤコイル設計を示す。Ｙ平坦ワイヤコイルの一例示的実施形態によると、ワイヤ幅が約１００μｍであり、ワイヤ高さが約２−２．００５ｍｍであり、ワイヤの断面積が約２−２．００５ｍｍ２であり、ワイヤの絶縁体の厚さが約１０μｍであってよい。この例示的実施形態によると、巻数が約４６６回であり、サブコイルの数が２つであり、サブコイル当たりの巻数が約２３３回である。この実施例では、サブコイル厚さが約２．０２５ｍｍであり、サブコイル間の隙間が約０．１ｍｍであり、コイル幅が約２７．９６ｍｍであり、コイルの全高が約４．１５ｍｍであり、コイルの抵抗が約１１．６Ωであってよい。
【０１０４】
図１２Ｃおよび１２Ｄは、Ｘ平坦ワイヤコイルのワイヤ断面および平坦ワイヤコイル設計を示す。Ｘ平坦ワイヤコイルの一例示的実施形態によると、ワイヤ幅が約１４０μｍであり、ワイヤ高さが約０．９−０．９３ｍｍであり、ワイヤの断面積が約０．１２６−０．１３０２ｍｍ２であり、ワイヤの絶縁体の厚さが約１０μｍであってよい。この例示的実施形態によると、巻数が約１８０回であり、サブコイルの数が４つであり、サブコイル当たりの巻数が約４５回である。この実施例では、サブコイル厚さが約０．９５ｍｍであり、サブコイル間の隙間が約０．１ｍｍであり、コイル幅が約７．２ｍｍであり、コイルの全高が約４．１ｍｍであり、コイルの抵抗が約３．２Ωであってよい。
【０１０５】
図１３Ａおよび１３Ｂは、従来設計と本発明の実施形態による設計とで、Ｘ、Ｙ、Ｚコイルの様々な層に沿った温度分布をそれぞれ示す。
【０１０６】
より詳細には、図１３Ａは、従来設計のＸ、Ｙ、Ｚコイルに対する、水、冷却板（３１６Ｌ）、空気、熱硬化性エポキシ接着層、カプトン層、熱伝導性エポキシ層およびコイルなどの層の温度を表す。また、図１３Ｂは、本発明の実施形態による設計のＸ、Ｙ、Ｚコイルに対する、水、冷却板（３１６Ｌ）、空気、熱硬化性エポキシ接着層、カプトン層、熱伝導性エポキシ層およびコイルなどの層の温度を表す。本発明の実施形態による設計は、Ｘ、Ｙ、Ｚコイルのコイル運転温度を低下させることができる点に注意すべきである。
【０１０７】
図１４Ａないし１４Ｃは、本発明の例示的実施形態に係るＺモータの設計の改良をさらに示す。
【０１０８】
図１４Ａの実施例によると、Ｚモータ１４００の設計は、従来設計のＺモータで現行使用されている丸いコイルの代わりに平坦なワイヤコイル１４０１を備える。図１４Ａに示すように、Ｚコイル１４０１は、２つの冷却板１４０３Ａと１４０３Ｂ（まとめて冷却板１４０３と呼ぶ）の間に配置される。一実施例では、冷却板１４０３は、ろう付け材料を用いて互いにろう付けされた２つ以上のステンレス鋼板を備えてもよい。また、冷却板１４０３は冷却流路１４１１を備えてもよい。冷却板１４０３は、Ｚモータ１４００のハウジング構造の一部である。図１４Ａに示すように、Ｚモータ１４００のハウジング構造は２つの区画を備えてもよい。すなわち、冷却板１４０３Ａを含む第１区画と、冷却板１４０３Ｂを含む第２区画である。ハウジング構造のこれら２つの区画は、１４１３で互いにろう付けされている。
【０１０９】
一実施例では、冷却板１４０３とＺコイル１４０１との間に、二層の熱伝導性エポキシ１４０５Ａと１４０５Ｂ（まとめて熱伝導性エポキシ層１４０５と呼ぶ）が挿入される。グラスファイバー枠１４１５をＺモータ１４００内に配置して、Ｚコイル１４０１を支持することができる。一実施形態によると、熱伝導性エポキシ層１４０５と冷却板１４０３との間に、熱硬化性エポキシ接着層１４０９Ａ、１４０９Ｂと、カプトン層１４０７Ａ、１４０７Ｂとがさらに挿入される。一実施例では、カプトン層１４０７Ａ、１４０７Ｂがそれぞれ二層のカプトンを備えてもよい。
【０１１０】
図１４Ａに示された改良により、熱伝導性エポキシ層１４０５の厚さを増加することができる。一実施例では、厚さを８０−２００μｍに増加することができる。さらに、図１４Ａの実施形態により、平均熱抵抗を低減することができる。加えて、コイルの抵抗が低下し、それゆえ発生する熱も場合によっては約２５％低下する。また、図１４Ａの設計は、（図５Ｃに示したように）電気安全規則に準拠させることができる。一実施例では、図１４Ａの設計の熱抵抗が、１つのカプトン層を有する従来設計の０．５４Ｋ／Ｗ、２つのカプトン層を有する従来設計の０．６５Ｋ／Ｗと比較して、約０．５５Ｋ／Ｗであってもよい。この実施例では、コイルの抵抗が、従来設計の１０Ωと比較して約８．３Ωであってもよい。また、動作温度は、従来設計の６４Ｃと比較して約５６Ｃであってもよい。
【０１１１】
一実施例によると、Ｚコイル１４０１の厚さが約４．５５ｍｍであり、カプトン層１４０７と熱硬化性エポキシ層１４０９は共に約０．０７ｍｍの厚さであり、Ｚコイル１４０１と冷却カプトン層１４０７（熱硬化性エポキシ層１４０５によって充填される）との間の隙間が約０．１５ｍｍである。この実施例では、冷却板１４０３の厚さが約１．５ｍｍである。したがって、この実施例によると、Ｚモータ１４００の厚さは約８ｍｍである。しかしながら、Ｚモータ１４００の設計に対して他の大きさを使用することができると考えられる。
【０１１２】
図１４Ｂは、さらに改良されたＺモータ１４２０を有する本発明の別の例示的実施形態を示す。図１４ＢのＺモータ１４２０および図１４ＡのＺモータ１４００における同様の層には同じ符号が付されている。平坦ワイヤＺコイル１４０１を使用することに加えて、図１４Ｂの実施形態は確定的でない接着層１４２１を備えており、したがって冷却板１４０３Ｂが浮動（floating）冷却板として機能する。
【０１１３】
また、図１４Ｂの熱伝導性エポキシ層１４０５は、確定的な熱伝導性エポキシ層であることに注意する。そのため、冷却板１４０３とＺコイル１４０１との間にシム（図示せず）が配置され、熱伝導性エポキシ層１４０５の厚さを確定的に決定する。したがって、Ｚコイル１４０１と上部冷却板１４０３Ａとの間の距離、およびＺコイル１４０１と浮動冷却板１４０３Ｂとの間の距離を制御することができる。図１４Ｂの実施形態では、冷却板１４０３Ａがハウジング構造の一部である。しかしながら、浮動冷却板１４０３Ｂはハウジング構造の一部ではない。代わりに、ハウジングを閉じるのに蓋１４２５が使用される。Ｚモータ１４２０の下部にのみ非確定的な接着層１４２１が挿入され、様々な層における公差を補償するのにこの層を使用することができる。
【０１１４】
図１４Ａの実施形態と同様の改良が、図１４Ｂの設計によって達成される。また、図１４Ｂの実施形態は、部分組み立てレベルでのモータ試験性能を改善して、モータが完全に組み立てられる前に欠陥および故障を検出することができるので、従属部品のテスト容易性が向上する。さらに、図１４Ｂの設計は、溶接領域の溶接汚染とカプトン層への熱損傷とを軽減する。一実施例では、図１４Ｂの設計の熱抵抗は、１つのカプトン層を有する従来設計の０．５４Ｋ／Ｗ、２つのカプトン層を有する従来設計の０．６５Ｋ／Ｗと比較して、約０．４６Ｋ／Ｗであってもよい。この実施例では、コイルの抵抗が、従来設計の１０Ωと比較して約８．３Ωであってもよい。また、動作温度は、従来設計の６４Ｃと比較して約５１Ｃであってもよい。
【０１１５】
一実施例によると、図１４ＢのＺコイル１４０１の厚さが約４．５５ｍｍであり、カプトン層１４０７と熱硬化性エポキシ層１４０９は共に約０．０７ｍｍの厚さであり、Ｚコイル１４０１と冷却カプトン層１４０７（熱硬化性エポキシ層１４０５によって充填される）との間の隙間が約０．０８ｍｍである。この実施例では、冷却板１４０３の厚さが約１．２ｍｍであり、蓋１４２５の厚さが約０．５ｍｍであり、非確定的な層１４２１の厚さが約０．２ｍｍである。したがって、この実施例によると、Ｚモータ１４２０の厚さは約８ｍｍである。しかしながら、Ｚモータ１４２０の設計に対して他の大きさを使用することができると考えられる。
【０１１６】
図１４Ｃは、さらに改良されたＺモータ１４４０を有する本発明の別の例示的実施形態を示す。Ｚモータ１４４０の設計では、Ｚコイル１４０１の厚さが増加しており、その結果、Ｚモータ１４４０により発生する熱が減少する。Ｚコイル１４０１が大きくなるほど銅の量が多くなり、抵抗が減少する。
【０１１７】
一実施例によると、図１４ＣのＺコイル１４０１の厚さが約５ｍｍであり、カプトン層１４０７と熱硬化性エポキシ層１４０９は共に約０．０７ｍｍの厚さであり、Ｚコイル１４０１と冷却カプトン層１４０７（熱硬化性エポキシ層１４０５によって充填される）との間の隙間が約０．２ｍｍである。この実施例では、冷却板１４０３の厚さが約１．２ｍｍである。したがって、この実施例によると、Ｚモータ１４２０の厚さは約８ｍｍである。しかしながら、Ｚモータ１４４０の設計に対して他の大きさを使用することができると考えられる。
【０１１８】
この実施例では、Ｚモータ１４４０の熱抵抗が、１つのカプトン層を有する従来設計の０．５４Ｋ／Ｗ、２つのカプトン層を有する従来設計の０．６５Ｋ／Ｗと比較して、約０．６１Ｋ／Ｗであってもよい。この実施例では、コイルの抵抗が、従来設計の１０Ωと比較して約７．５Ωであってもよい。また、動作温度は、従来設計の６４Ｃと比較して約５７Ｃであってもよい。
【０１１９】
ＩＶ．結語
「発明の概要」および「要約」の部分ではなく、「発明を実施するための形態」が特許請求の範囲の解釈に使用されるよう意図されていることが認められるべきである。「発明の概要」および「要約」の部分は、発明者によって考案された本発明の実施形態のうち１つまたは複数について述べているが、全ての例示的な実施形態について述べている訳ではない。したがって、本発明および添付の特許請求の範囲をいかなる方法によっても限定する意図はない。
【０１２０】
特定の機能および関係の実現を例証する機能的な構成要素の助けを用いて本発明を説明してきた。これらの機能的な構成要素の境界は、説明の便宜上、適宜定義されている。それらの特別な機能および関係が適切に実行される限り、別の境界も定義することができる。
【０１２１】
特定の実施形態についての上記説明は本発明の一般的性質を完全に公開しており、したがって、当分野の能力に含まれる知識を適用することによって、過度の実験をすることなく、および本発明の一般概念から逸脱することなく、種々の応用に対してそのような特定の実施形態を直ちに修正しおよび／または適応させることができる。したがって、そのような修正および適応は、本書に提示された教示および助言に基づき、開示された実施形態の意義および等価物の範囲内であると意図されている。本書の言葉遣いおよび専門用語は説明を目的としており限定のためではなく、本明細書の言葉遣いおよび専門用語は教示および助言を考慮して当業者によって解釈されるべきものであることが理解されるべきである。
【０１２２】
本発明の広がりおよび範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲およびそれらの等価物にしたがってのみ規定されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
0005973724.tif 000012
【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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