(57)【要約】【課題】  高効率角筒リニアモータ駆動時の発熱問題を解決する。【解決手段】  角筒環状コイルと冷却系との空間に伝熱部材、または樹脂を充填し、コイルの冷却効率を向上させ、駆動時のコイル温度上昇を抑制する。伝熱部材は、空間を全て一体的に埋めるものでも良いし、コイルの引出線を通すために空間をもっていても良い。また主冷却系と別の冷却系を併設し、駆動時にコイルが高温となる部分の温度上昇を抑制する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸周りに環状に巻いた固定コイルと、固定コイルの内側に設けた固定ヨークと、
その固定コイルと相互作用して駆動軸方向に推力を発生する可動磁石を有し、複数の平面磁石列、複数の直線部を有する環状コイル、箱状ヨークを有するリニアモータにおいて、環状コイルと該コイルを支持する固定子構造体、あるいは箱状ヨークとの空間に冷却手段を設けたことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却手段は、伝熱部材によって環状コイル発熱部と冷却部を連結する事を特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
固定子構造体、もしくは箱状ヨークを冷却する主冷却系と別の冷却系を環状コイルの内周部、もしくは外周部に併設することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
環状コイルの支持構造体は、環状コイルと箱状ヨーク間の空隙を一体的に埋める突起形状を有する構造であることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項５】
前記箱状ヨークは、積層構造となっていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項６】
前記リニアモータが、可動子側を該コイル、固定子側を永久磁石とする構造であることを特徴とするアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体リソグラフィ工程等の高精度の加工に好適に用いられる移動装置、この移動装置からなるステージ、このステージを備える露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来（特許文献１）を図６に示す。
【０００３】
１０１は支持部材で、固定子全体を支持する構造体である。１０２は絶縁部材で、コイルと固定子ヨークが電気的にショートすることを防ぐとともに、コイルの位置決めの役割を果たしている。１０３は略四辺形形状の角筒環状コイルである。１０４はコイル冷却用の冷媒流路で、１０１の支持部材中に形成されている。流路は、図示したように、一本であっても良いし、複数の流路を持っている場合もある。１０５は可動子の磁石と対向している固定子ヨークであり、うず電流の発生によって可動子の動きを妨げるのを防止するために、積層された保磁力の低い軟鉄系部材、例えばパーマロイ鋼板や、ケイ素鋼板等を用いる。コイルは、上記支持部材に接合された固定子ヨークに更に接合された絶縁部材に接合されている。
【０００４】
リニアモータ可動子は、複数の永久磁石１０６を紙面と垂直方向に、いわゆるハルバッハ配列で略角筒筒内部に2周期の略サイン波磁界を発生させるようにマグネット固定板１０７に取り付ける。4面よりなるマグネット及び、マグネット固定板は筒状に連結され、可動子腕１０８が基板ステージ等に連結され、アクチュエータの動力を取り出す。
【０００５】
従来例では、可動側が永久磁石であるいわゆるムービングマグネットタイプのリニアモータを示したが、可動側がコイルであるムービングコイルタイプのリニアモータとしても構成可能である。
【特許文献１】特開２００３−１１６２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来角筒環状コイルリニアモータにおいて、コイル隅部が冷却部材と固定子支持を兼ねる支持部材と離間しているため、該隅部においてコイルの冷却効率が他の部分に比べて低下し、リニアモータ駆動時に高温となり問題となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
環状リニアモータの隅部に主冷却系とは別に伝熱部材、もしくは冷却手段を設け、コイル隅部の伝熱を促進しコイルの温度上昇を抑制する。
【発明の効果】
【０００８】
高効率のリニアモータを提供する。駆動時のコイルの発熱分布を均等に押さえることが可能となり、熱によるコイル部材の繰り返しのストレスが局所的に発生することが無くなるため、コイルの耐久性について信頼性が高まる。また、コイルの外側に冷却用ジャケット等を構成する必要が無くなり、信頼性の向上、及びコストダウンにつながる。従来冷却用のジャケット等は冷媒の流量に対して、ジャケットの耐圧等で制約が多かったが、それを解消することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施例）
以下に本発明の実施例を説明する。
【００１０】
第１〜５図に、本実施例及び他の実施例を示す。
【００１１】
図１において、１は支持部材で、固定子全体を支持する構造体である。２は絶縁部材で、コイルと固定子ヨークが電気的にショートすることを防ぐとともに、コイルの位置決めの役割を果たしている。３は略四辺形形状の環状コイルである。４はコイル冷却用の冷媒流路で、１の支持部材中に形成されている。５は可動子の磁石と対向して磁場をつくる固定子ヨークであり、うず電流の発生によって可動子の動きを妨げるのを防止するため、積層鋼板を用いる。環状コイルは、上記支持部材に接合された固定子ヨークに更に接合された絶縁部材に接合されている。リニアモータ可動子は従来例と同一である。
【００１２】
６は伝熱部材で環状コイルの４隅の空間に挿入されており、固定子支持、及び冷却管を兼ねている支持部材にコイルからの熱伝導が発生する。伝熱部材は熱伝導率の高い材料であることが望ましいが、樹脂等の材料を充填しても良い。各コイルの引出線は、不図示のコイル外周部より引き出す。
【００１３】
（他の実施例１）
図２に第２の実施例を示す。図２において図１と同じ符号は同一の構成要素を示す。
【００１４】
図２の実施例においては、環状コイルと冷却を兼ねる支持部材との空間部に、三日月状伝熱部材７設ける。三日月状伝熱部材は環状コイルと支持部材との間にある空間を保ちながら、環状コイルの内面と固定子ヨークの一部、絶縁部材を接合している。空間部からはコイル引出線８を各箇所でまとめて引き出す。
【００１５】
（他の実施例２）
図３に第３の実施例を示す。図３において図１〜２と同じ符号は同一の構成要素を示す。図３の実施例においては、環状コイルの外周部と可動部隅の空間部に支持部材中心部の主冷却管とは別のサブ冷却管９と、冷却管周囲とコイル外周部に伝熱部材１０、もしくは樹脂層を４隅に構成する。
【００１６】
それぞれのサブ冷却管は一括して並列で温調を行ってもよいし、一つの冷却管を出た冷媒が他の一つ、または複数のサブ冷却管に流れる構成としても良い。
【００１７】
（他の実施例３）
図４に第４の実施例を示す。図４において図１〜３と同じ符号は同一の構成要素を示す。図４の実施例は、実施例２におけるサブ冷却管９を環状コイルの内周部に配置したものである。冷却管周囲、環状コイル内周部は伝熱部材、もしくは樹脂等を一体的に充填する構造としても良い。それぞれのサブ冷却管は一括して並列に温調を行っても良いし、一つの冷却管を出た冷媒が他の一つ、または複数のサブ冷却管に流れる構成としても良い。
【００１８】
（他の実施例４）
図４に第５の実施例を示す。図５において図１〜４と同じ符号は同一の構成要素を示す。
【００１９】
図４の実施例においては、支持部材の形状を環状コイルの隅部において空間が生じない形状としている。１１は支持部材から環状コイル内面に接するように突き出たコイル冷却用円弧状突起部で、支持部材と同一部材で加工によって形成されたもの、もしくは高熱伝導率の部材が支持部材と接合されたものである。この場合、コイルの引出線は不図示のコイル外周部より引き出す。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施例に示すリニアモータ
【図２】他実施例に示すリニアモータ
【図３】他実施例に示すリニアモータ
【図４】他実施例に示すリニアモータ
【図５】他実施例に示すリニアモータ
【図６】従来例に示す環状リニアモータ
【符号の説明】
【００２１】
１  支持部材
２  絶縁部材
３  環状コイル
４  冷却媒体流路
５  固定子ヨーク
６  伝熱部材
７  三日月状伝熱部材
８  コイル引出線
９  サブ冷却管
１０  外周部伝熱部材
１１  コイル冷却用円弧状突起部
１０１  支持部材
１０２  絶縁部材
１０３  環状コイル
１０４  冷却媒体
１０５  固定子ヨーク
１０６  可動子マグネット
１０７  マグネット固定板
１０８  可動子腕
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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