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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-30
(54)【発明の名称】磁気浮上装置及び半導体加工機器
(51)【国際特許分類】
H02K 7/09 20060101AFI20240920BHJP
F16C 32/04 20060101ALI20240920BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20240920BHJP
H01L 21/677 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
H02K7/09
F16C32/04 A
H01L21/68 N
H01L21/68 A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024516460
(86)(22)【出願日】2022-11-09
(85)【翻訳文提出日】2024-03-12
(86)【国際出願番号】 CN2022130897
(87)【国際公開番号】W WO2023207031
(87)【国際公開日】2023-11-02
(31)【優先権主張番号】202210442450.0
(32)【優先日】2022-04-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523427010
【氏名又は名称】蘇州蘇磁智能科技有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＳＵＺＨＯＵ ＳＵＰＥＲＭＡＧ ＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｇ４－７０１， Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ， Ｎｏ． ８８， Ｊｉｎｊｉｈｕ Ａｖｅｎｕｅ， Ｓｕｚｈｏｕ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ， Ｓｕｚｈｏｕ Ａｒｅａ， Ｃｈｉｎａ （Ｊｉａｎｇｓｕ） Ｐｉｌｏｔ Ｆｒｅｅ Ｔｒａｄｅ Ｚｏｎｅ， Ｓｕｚｈｏｕ， Ｊｉａｎｇｓｕ ２１５０００ Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100134636
【弁理士】
【氏名又は名称】金高 寿裕
(74)【代理人】
【識別番号】100114904
【弁理士】
【氏名又は名称】小磯 貴子
(72)【発明者】
【氏名】尹 成科
【テーマコード（参考）】
3J102
5F131
5H607
【Ｆターム（参考）】
3J102AA01
3J102BA03
3J102BA18
3J102CA16
3J102CA27
3J102DA03
3J102DA07
3J102DA09
3J102DA10
3J102DA13
3J102DA14
3J102DA16
3J102DA29
3J102GA01
5F131AA02
5F131BA03
5F131BA04
5F131BA12
5F131BA24
5F131BA39
5F131CA09
5F131CA12
5F131CA15
5F131CA32
5F131DA33
5F131DA42
5F131DB34
5F131DB76
5F131EA24
5F131EB41
5H607BB01
5H607BB14
5H607GG19
(57)【要約】
磁気浮上装置及び半導体加工機器を提供する。磁気浮上装置の固定子（２０）は少なくとも３つの磁性固定子基板（２０１）、永久磁石（２０２）、及びマグネタイザー（２０３）を含み、少なくとも３つの磁性固定子基板（２０１）は固定子（２０）の軸方向において互いに間隔をあけて少なくとも２つの隙間（２０１’）を画定し、永久磁石（２０２）とマグネタイザー（２０３）は少なくとも２つの隙間（２０１’）内に交互に設置され、少なくとも３つの磁性固定子基板（２０１）のそれぞれは突出部（２０１２）を含み、突出部（２０１２）は回転子（１０）に向けて永久磁石（２０２）及びマグネタイザー（２０２）から突出し、磁気浮上コイル２０１２ｃが巻き付けられ、少なくとも３つの磁性固定子基板（２０１）のうちの第１磁性固定子基板（２０１ａ）の突出部（２０１２）と磁気浮上コイル（２０１２ｃ）は回転子（１０）に固定子（２０）の軸方向における上向きの力を印加し、第１磁性固定子基板（２０１ａ）の数と少なくとも３つの磁性固定子基板（２０１）の総数との比は５０％以上である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁気浮上装置であって、回転子と、
前記回転子の周りに設置されるか又は前記回転子が固定子の周りに設置される固定子と、を含み、
前記固定子は少なくとも３つの磁性固定子基板、永久磁石及びマグネタイザーを含み、該少なくとも３つの磁性固定子基板は前記固定子の軸方向において少なくとも２つの隙間を画定するように、前記固定子の軸方向において互いに間隔をあけ、前記固定子の軸方向において前記永久磁石と前記マグネタイザーは前記少なくとも２つの隙間内に交互に設置され、
前記少なくとも３つの磁性固定子基板のそれぞれは、基板本体、及び基板本体に接続される突出部を含み、前記突出部は前記回転子に向けて前記永久磁石及び前記マグネタイザーから突出し、前記突出部に磁気浮上コイルが巻き付けられ、
前記少なくとも３つの磁性固定子基板は第１磁性固定子基板を含み、前記第１磁性固定子基板の突出部と磁気浮上コイルは前記回転子に前記固定子の軸方向における上向きの力を印加し、前記第１磁性固定子基板の数と前記少なくとも３つの磁性固定子基板の総数との比は５０％以上である磁気浮上装置。
【請求項2】
前記少なくとも３つの磁性固定子基板は第２磁性固定子基板をさらに含み、前記第２磁性固定子基板の突出部と磁気浮上コイルは前記回転子に前記固定子の軸方向における下向きの力を印加し、前記第１磁性固定子基板の数は前記第２磁性固定子基板の数以上である請求項１に記載の磁気浮上装置。
【請求項3】
前記少なくとも３つの磁性固定子基板の数は４つ以上であり、前記固定子の軸方向において、隣接する２つの永久磁石の互いに対向する表面の磁性は同じである請求項１又は２に記載の磁気浮上装置。
【請求項4】
前記固定子は、少なくとも２つの前記永久磁石の磁場強度が互いに等しい前記永久磁石を含み、請求項３に記載の磁気浮上装置。
【請求項5】
前記回転子は回転子本体、及び前記回転子本体から前記固定子へ突出する少なくとも３つのフランジを含み、前記少なくとも３つの磁性固定子基板と前記少なくとも３つのフランジは同数であり、互いに１対１で対応し、
前記少なくとも３つのフランジは前記第１磁性固定子基板に対応する第１フランジを含み、前記固定子の軸方向における前記第１磁性固定子基板の突出部の中線は前記固定子の軸方向における前記第１フランジの中線よりも高い請求項２－４のいずれか一項に記載の磁気浮上装置。
【請求項6】
前記第１磁性固定子基板の突出部の前記軸方向の中線が前記第１フランジの前記軸方向の中線よりも高いことは、（１）前記固定子の軸方向において、前記第１磁性固定子基板の突出部の上面は前記第１フランジの上面よりも高く、且つ前記第１磁性固定子基板の突出部の下面は前記第１フランジの上面よりも高いか又は前記第１フランジの上面と同じ高さである場合、
（２）前記固定子の軸方向において、前記第１磁性固定子基板の突出部の上面は前記第１フランジの上面よりも高いか又は前記第１フランジの上面と同じ高さであり、前記第１フランジの下面は前記第１磁性固定子基板の突出部の下面よりも低く、且つ前記第１フランジの上面は前記第１磁性固定子基板の突出部の下面よりも高い場合、
（３）前記固定子の軸方向において、前記第１磁性固定子基板の突出部の上面は前記第１フランジの上面よりも高く、且つ前記第１フランジの下面は前記第１磁性固定子基板の突出部の下面よりも高いか又は前記第１磁性固定子基板の突出部の下面と同じ高さである場合、及び
（４）前記固定子の軸方向において、前記第１磁性固定子基板の突出部の上面は前記第１フランジの上面と同じ高さであるか又は前記第１フランジの上面よりも低く、且つ前記第１磁性固定子基板の突出部の下面は前記第１フランジの下面よりも高い場合のいずれか１つを含む請求項５に記載の磁気浮上装置。
【請求項7】
前記場合（２）において、前記第１磁性固定子基板の突出部の上面と前記第１フランジの上面との距離はＨであり、Ｈ≦４／５Ｈａであり、Ｈａは前記固定子の軸方向における前記第１フランジのサイズである請求項６に記載の磁気浮上装置。
【請求項8】
Ｈ≦１／５Ｈａである請求項７に記載の磁気浮上装置。
【請求項9】
前記少なくとも３つのフランジは前記第２磁性固定子基板に対応する第２フランジを含み、前記固定子の軸方向における前記第２フランジの中線は前記固定子の軸方向における前記第２磁性固定子基板の突出部の中線よりも高い請求項５－８のいずれか一項に記載の磁気浮上装置。
【請求項10】
前記第２フランジの前記軸方向の中線が前記第２磁性固定子基板の突出部の前記軸方向の中線よりも高いことは、（１）前記固定子の軸方向において、前記第２フランジの上面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも高く、且つ前記第２フランジの下面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも高いか又は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面と同じ高さである場合、
（２）前記固定子の軸方向において、前記第２フランジの上面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも高いか又は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面と同じ高さであり、前記第２磁性固定子基板の突出部の下面は前記第２フランジの下面よりも低く、前記第２フランジの下面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも低い場合、
（３）前記固定子の軸方向において、前記第２フランジの上面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも高く、且つ前記第２磁性固定子基板の突出部の下面は前記第２フランジの下面よりも高いか又は前記第２フランジの下面と同じ高さである場合、及び
（４）前記固定子の軸方向において、前記第２フランジの上面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面と同じ高さであるか又は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも低く、且つ前記第２フランジの下面は前記第２磁性固定子基板の突出部の下面よりも高い場合のいずれか１つを含む請求項９に記載の磁気浮上装置。
【請求項11】
前記場合（２）において、前記第２フランジの上面と前記第２磁性固定子基板の突出部の上面との距離はＨであり、Ｈ≦４／５Ｈａであり、Ｈａは前記固定子の軸方向における前記第２フランジのサイズである請求項１０に記載の磁気浮上装置。
【請求項12】
Ｈ≦１／５Ｈａである請求項１１に記載の磁気浮上装置。
【請求項13】
前記少なくとも３つの磁性固定子基板のそれぞれとそれに対応するフランジとの前記固定子の径方向の距離はＬであり、前記固定子の軸方向における前記少なくとも２つの隙間それぞれのサイズは前記Ｌの少なくとも３倍である請求項５－１２のいずれか一項に記載の磁気浮上装置。
【請求項14】
前記固定子の軸方向における前記少なくとも２つの隙間それぞれのサイズは前記Ｌの少なくとも５倍である請求項１３に記載の磁気浮上装置。
【請求項15】
前記固定子の軸方向における前記少なくとも２つの隙間それぞれのサイズは前記Ｌの少なくとも１０倍である請求項１４に記載の磁気浮上装置。
【請求項16】
前記少なくとも３つの磁性固定子基板のそれぞれとそれに対応するフランジとの前記固定子の径方向の距離はＬであり、Ｌ≦Ｈａであり、Ｈａは前記固定子の軸方向における前記フランジのサイズである請求項５－１５のいずれか一項に記載の前記磁気浮上装置。
【請求項17】
Ｌ≦１／２Ｈａである請求項１６前記磁気浮上装置。
【請求項18】
前記少なくとも３つの磁性固定子基板のうちの少なくとも１つの磁性固定子基板は複数の歯部を含み、該複数の歯部は前記基板本体に接続され、該複数の歯部は前記回転子に向けて前記永久磁石及び前記マグネタイザーから突出し、各歯部に磁気回転コイルが巻き付けられる請求項１－１７のいずれか一項に記載の磁気浮上装置。
【請求項19】
前記磁気浮上コイルは前記磁気回転コイルよりも前記回転子から離れている請求項１８に記載の磁気浮上装置。
【請求項20】
前記複数の歯部は前記突出部の前記回転子を向く端部に設置される請求項１８又は１９に記載の磁気浮上装置。
【請求項21】
前記少なくとも１つの磁性固定子基板は１つであり、且つ前記少なくとも３つの磁性固定子基板のうち前記固定子の軸方向において最上層又は最下層に位置する磁性固定子基板である請求項１８－２０のいずれか一項に記載の磁気浮上装置。
【請求項22】
前記少なくとも１つの磁性固定子基板は１つであり、且つ前記少なくとも３つの磁性固定子基板のうち前記固定子の軸方向において中間層に位置する磁性固定子基板である請求項１８－２０のいずれか一項に記載の磁気浮上装置。
【請求項23】
前記少なくとも１つの磁性固定子基板は偶数であり、前記固定子の軸方向において前記固定子の中線に対して対称に設置されるか、又は前記少なくとも１つの磁性固定子基板は１よりも大きい奇数であり、１つの磁性固定子基板は前記少なくとも３つの磁性固定子基板のうち前記固定子の軸方向において中間層に位置する磁性固定子基板であり、残りの磁性固定子基板は前記固定子の軸方向において前記固定子の中線に対して対称に設置される請求項１８－２０のいずれか一項に記載の磁気浮上装置。
【請求項24】
前記回転子は回転子本体、及び前記回転子本体から前記固定子へ突出する少なくとも３つのフランジを含み、前記少なくとも３つの磁性固定子基板と前記少なくとも３つのフランジは同数であり、互いに１対１で対応し、
前記少なくとも１つの磁性固定子基板に対応するフランジの前記少なくとも１つの磁性固定子基板を向く端部は複数の歯部を有する請求項１８－２３のいずれか一項に記載の磁気浮上装置。
【請求項25】
前記第１磁性固定子基板の数は少なくとも２つであり、前記第２磁性固定子基板の数は少なくとも１つである請求項２－２４のいずれか一項に記載の磁気浮上装置。
【請求項26】
前記第２磁性固定子基板の数は１つである請求項２５に記載の磁気浮上装置。
【請求項27】
前記固定子の軸方向において、少なくとも２つの隙間のうち上から奇数番目の隙間内には前記永久磁石が設置され、上から偶数番目の隙間内には前記マグネタイザーが設置される請求項１－２６のいずれか一項に記載の前記磁気浮上装置。
【請求項28】
前記永久磁石はそれに隣接する磁性固定子基板と直接接触するか、又は前記永久磁石はそれに隣接する磁性固定子基板と空隙をあけているか、又は前記永久磁石とそれに隣接する磁性固定子基板との間に磁化シートが挿設される請求項１－２７のいずれか一項に記載の磁気浮上装置。
【請求項29】
前記マグネタイザーはそれに隣接する磁性固定子基板と直接接触するか、又は前記マグネタイザーはそれに隣接する磁性固定子基板と空隙をあけているか、又は前記マグネタイザーとそれに隣接する磁性固定子基板との間に磁化シートが挿設される請求項１－２８のいずれか一項に記載の磁気浮上装置。
【請求項30】
前記固定子の軸方向において、前記少なくとも３つの磁性固定子基板は等間隔で設置される請求項１－２８のいずれか一項に記載の磁気浮上装置。
【請求項31】
前記固定子の軸方向において、前記永久磁石の厚さは前記マグネタイザーの厚さに等しい請求項３０に記載の磁気浮上装置。
【請求項32】
前記固定子の軸方向において、前記少なくとも３つの磁性固定子基板の厚さは互いに同じである請求項１－３１のいずれか一項に記載の磁気浮上装置。
【請求項33】
請求項１－３２のいずれか一項に記載の磁気浮上装置を含む半導体加工機器。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
すべての目的のために、本願は、２０２２年４月２５日に提出された中国特許出願第２０２２１０４４２４５０．０号に基づいて優先権を主張し、ここで上記中国特許出願に開示されている全内容が引用により本願の一部として組み込まれている。
【技術分野】
【0002】
本開示の少なくとも１つの実施例は磁気浮上の技術分野に関し、特に磁気浮上装置に関する。
【背景技術】
【0003】
浮上技術は主に磁気浮上、光浮上、音響浮上、気流浮上、電気浮上、及び粒子ビーム浮上等を含み、その中でも磁気浮上技術は比較的成熟している。磁気浮上技術では、固定子と回転子との磁気相互作用によって回転子を浮上させながら均一に回転させ、回転子と固定子間に接触や機械的摩擦がないため、磁気浮上技術は特に清浄度要件が高い場合に適用できる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本開示の実施例では、磁気浮上装置を提供し、回転子と、固定子とを含み、前記固定子は前記回転子の周りに設置されるか又は前記回転子は前記固定子の周りに設置され、前記固定子は少なくとも３つの磁性固定子基板、永久磁石及びマグネタイザーを含み、該少なくとも３つの磁性固定子基板は前記固定子の軸方向において少なくとも２つの隙間を画定するように、前記固定子の軸方向において互いに間隔をあけ、前記固定子の軸方向において前記永久磁石と前記マグネタイザーは前記少なくとも２つの隙間内に交互に設置され、前記少なくとも３つの磁性固定子基板のそれぞれは基板本体、及び基板本体に接続される突出部を含み、前記突出部は前記回転子に向けて前記永久磁石及び前記マグネタイザーから突出し、前記突出部に磁気浮上コイルが巻き付けられ、前記少なくとも３つの磁性固定子基板は第１磁性固定子基板を含み、前記第１磁性固定子基板の突出部と磁気浮上コイルは前記回転子に前記固定子の軸方向における上向きの力を印加し、前記第１磁性固定子基板の数と前記少なくとも３つの磁性固定子基板の総数との比は５０％以上である。
【0005】
たとえば、前記少なくとも３つの磁性固定子基板は第２磁性固定子基板をさらに含み、前記第２磁性固定子基板の突出部と磁気浮上コイルは前記回転子に前記固定子の軸方向における下向きの力を印加し、前記第１磁性固定子基板の数は前記第２磁性固定子基板の数以上である。
【0006】
たとえば、前記少なくとも３つの磁性固定子基板の数は４つ以上であり、前記固定子の軸方向において、隣接する２つの永久磁石の互いに対向する表面の磁性は同じである。
【0007】
たとえば、前記固定子は少なくとも２つの前記永久磁石を含み、少なくとも２つの前記永久磁石の磁場強度は互いに等しい。
【0008】
たとえば、前記回転子は回転子本体、及び前記回転子本体から前記固定子へ突出する少なくとも３つのフランジを含み、前記少なくとも３つの磁性固定子基板と前記少なくとも３つのフランジは同数であり、互いに１対１で対応し、前記少なくとも３つのフランジは前記第１磁性固定子基板に対応する第１フランジを含み、前記固定子の軸方向における前記第１磁性固定子基板の突出部の中線は前記固定子の軸方向における前記第１フランジの中線よりも高い。
【0009】
たとえば、前記第１磁性固定子基板の突出部の前記軸方向の中線が前記第１フランジの前記軸方向の中線よりも高いことは、（１）前記固定子の軸方向において、前記第１磁性固定子基板の突出部の上面は前記第１フランジの上面よりも高く、且つ前記第１磁性固定子基板の突出部の下面は前記第１フランジの上面よりも高いか又は前記第１フランジの上面と同じ高さである場合、（２）前記固定子の軸方向において、前記第１磁性固定子基板の突出部の上面は前記第１フランジの上面よりも高いか又は前記第１フランジの上面と同じ高さであり、前記第１フランジの下面は前記第１磁性固定子基板の突出部の下面よりも低く、且つ前記第１フランジの上面は前記第１磁性固定子基板の突出部の下面よりも高い場合、（３）前記固定子の軸方向において、前記第１磁性固定子基板の突出部の上面は前記第１フランジの上面よりも高く、且つ前記第１フランジの下面は前記第１磁性固定子基板の突出部の下面よりも高いか又は前記第１磁性固定子基板の突出部の下面と同じ高さである場合、及び（４）前記固定子の軸方向において、前記第１磁性固定子基板の突出部の上面は前記第１フランジの上面と同じ高さであるか又は前記第１フランジの上面よりも低く、且つ前記第１磁性固定子基板の突出部の下面は前記第１フランジの下面よりも高い場合のいずれか１つを含む。
【0010】
たとえば、前記場合（２）において、前記第１磁性固定子基板の突出部の上面と前記第１フランジの上面との距離はＨであり、Ｈ≦４／５Ｈａであり、Ｈａは前記固定子の軸方向における前記第１フランジのサイズである。
【0011】
たとえば、Ｈ≦１／５Ｈａである。
【0012】
たとえば、前記少なくとも３つのフランジは前記第２磁性固定子基板に対応する第２フランジを含み、前記固定子の軸方向における前記第２フランジの中線は前記固定子の軸方向における前記第２磁性固定子基板の突出部の中線よりも高い。
【0013】
たとえば、前記第２フランジの前記軸方向の中線が前記第２磁性固定子基板の突出部の前記軸方向の中線よりも高いことは、（１）前記固定子の軸方向において、前記第２フランジの上面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも高く、且つ前記第２フランジの下面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも高いか又は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面と同じ高さである場合、（２）前記固定子の軸方向において、前記第２フランジの上面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも高いか又は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面と同じ高さであり、前記第２磁性固定子基板の突出部の下面は前記第２フランジの下面よりも低く、前記第２フランジの下面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも低い場合、（３）前記固定子の軸方向において、前記第２フランジの上面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも高く、且つ前記第２磁性固定子基板の突出部の下面は前記第２フランジの下面よりも高いか又は前記第２フランジの下面と同じ高さである場合、及び（４）前記固定子の軸方向において、前記第２フランジの上面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面と同じ高さであるか又は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも低く、且つ前記第２フランジの下面は前記第２磁性固定子基板の突出部の下面よりも高い場合のいずれか１つを含む。
【0014】
たとえば、前記場合（２）において、前記第２フランジの上面と前記第２磁性固定子基板の突出部の上面との距離はＨであり、Ｈ≦４／５Ｈａであり、Ｈａは前記固定子の軸方向における前記第２フランジのサイズである。
【0015】
たとえば、Ｈ≦１／５Ｈａである。
【0016】
たとえば、前記少なくとも３つの磁性固定子基板のそれぞれとそれに対応するフランジとの前記固定子の径方向の距離はＬであり、前記固定子の軸方向における前記少なくとも２つの隙間のそれぞれのサイズは前記Ｌの少なくとも３倍である。
【0017】
たとえば、前記固定子の軸方向における前記少なくとも２つの隙間のそれぞれのサイズは前記Ｌの少なくとも５倍である。
【0018】
たとえば、前記固定子の軸方向における前記少なくとも２つの隙間のそれぞれのサイズは前記Ｌの少なくとも１０倍である。
【0019】
たとえば、前記少なくとも３つの磁性固定子基板のそれぞれとそれに対応するフランジとの前記固定子の径方向の距離はＬであり、Ｌ≦Ｈａであり、Ｈａは前記固定子の軸方向における前記フランジのサイズである。
【0020】
たとえば、Ｌ≦１／２Ｈａである。
【0021】
たとえば、前記少なくとも３つの磁性固定子基板のうちの少なくとも１つの磁性固定子基板は複数の歯部を含み、該複数の歯部は前記基板本体に接続され、該複数の歯部は前記回転子に向けて前記永久磁石及び前記マグネタイザーから突出し、各歯部に磁気回転コイルが巻き付けられる。
【0022】
たとえば、前記磁気浮上コイルは前記磁気回転コイルよりも前記回転子から離れている。
【0023】
たとえば、前記複数の歯部は前記突出部の前記回転子を向く端部に設置される。
【0024】
たとえば、前記少なくとも１つの磁性固定子基板は１つであり、且つ前記少なくとも３つの磁性固定子基板のうち前記固定子の軸方向において最上層又は最下層に位置する磁性固定子基板である。
【0025】
たとえば、前記少なくとも１つの磁性固定子基板は１つであり、且つ前記少なくとも３つの磁性固定子基板のうち前記固定子の軸方向において中間層に位置する磁性固定子基板である。
【0026】
たとえば、前記少なくとも１つの磁性固定子基板は偶数であり、前記固定子の軸方向において前記固定子の中線に対して対称に設置されるか、又は前記少なくとも１つの磁性固定子基板は１よりも大きい奇数であり、１つの磁性固定子基板は前記少なくとも３つの磁性固定子基板のうち前記固定子の軸方向において中間層に位置する磁性固定子基板であり、残りの磁性固定子基板は前記固定子の軸方向において前記固定子の中線に対して対称に設置される。
【0027】
たとえば、前記回転子は回転子本体、及び前記回転子本体から前記固定子へ突出する少なくとも３つのフランジを含み、前記少なくとも３つの磁性固定子基板と前記少なくとも３つのフランジは同数であり、互いに１対１で対応し、前記少なくとも１つの磁性固定子基板に対応するフランジの前記少なくとも１つの磁性固定子基板を向く端部は複数の歯部を有する。
【0028】
たとえば、前記第１磁性固定子基板の数は少なくとも２つであり、前記第２磁性固定子基板の数は少なくとも１つである。
【0029】
たとえば、前記第２磁性固定子基板の数は１つである。
【0030】
たとえば、前記固定子の軸方向において、少なくとも２つの隙間のうち上から奇数番目の隙間内には前記永久磁石が設置されるが、上から偶数番目の隙間内には前記マグネタイザーが設置される。
【0031】
たとえば、前記永久磁石はそれに隣接する磁性固定子基板と直接接触するか、又は前記永久磁石はそれに隣接する磁性固定子基板と空隙をあけているか、又は前記永久磁石とそれに隣接する磁性固定子基板との間に磁化シートが挿設される。
【0032】
たとえば、前記マグネタイザーはそれに隣接する磁性固定子基板と直接接触するか、又は前記マグネタイザーはそれに隣接する磁性固定子基板と空隙をあけているか、又は前記マグネタイザーとそれに隣接する磁性固定子基板との間に磁化シートが挿設される。
【0033】
たとえば、前記固定子の軸方向において、前記少なくとも３つの磁性固定子基板は等間隔で設置される。
【0034】
たとえば、前記固定子の軸方向において、前記永久磁石の厚さは前記マグネタイザーの厚さに等しい。
【0035】
たとえば、前記固定子の軸方向において、前記少なくとも３つの磁性固定子基板の厚さは互いに同じである。
【0036】
本開示の実施例では、上記磁気浮上装置を含む半導体加工機器をさらに提供する。
【0037】
本発明の実施例の技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、実施例の図面を簡単に説明し、明らかなように、以下の説明における図面は単に本発明のいくつかの実施例に関するものであり、本発明を限定しない。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【発明を実施するための形態】
【0039】
本発明の実施例の目的、技術的解決手段及び利点をより明確にするために、以下、本発明の実施例の図面を参照しながら本発明の実施例の技術的解決手段を明確かつ完全に説明する。明らかなように、説明される実施例は本発明の一部の実施例であり、すべての実施例ではない。説明される本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をせずに得るほかの実施例はすべて本発明の保護範囲に属する。
【0040】
特に定義されない限り、ここで使用される技術用語又は科学用語は当業者が理解する通常の意味を有するものとする。本発明の特許出願明細書及び特許請求の範囲で使用される「第１」、「第２」及び類似する用語はいかなる順序、数又は重要性も示さず、単に異なる構成部分を区別するためのものである。「含む」又は「包含」等の類似する用語は該用語の前に出現する素子又は物品が該用語の後にリストされる素子又は物品及びその同等物をカバーすることを意味するが、ほかの素子又は物品を除外しない。
【0041】
本開示における図面は厳密には実際の縮尺に応じて描画されるものではなく、各構造の具体的なサイズ及び数について実際の必要に応じて決定することができる。本開示において説明される図面は単に模式図である。
【0042】
本開示の実施例は磁気浮上装置を提供する。本開示の実施例に係る磁気浮上装置では、固定子は回転子に十分な軸方向支持力を印加でき、それにより回転子自体の質量が大きくても回転子は安定して回転及び浮上することができ、回転子が質量の大きな物品を支持又はプルしても回転子は安定して回転及び浮上することができ、それにより本開示の実施例に係る磁気浮上装置の適用範囲は非常に広い。本開示の実施例は、本開示の実施例に係る磁気浮上装置を含む半導体加工機器をさらに提供する。
【0043】
図１は本開示の実施例に係る磁気浮上装置の斜視模式図１であり、図２は図１に示す磁気浮上装置の分解模式図であり、図３は図１に示す磁気浮上装置における磁性固定子基板の突出部と回転子のフランジとの相互作用の模式図であり、図４は図１に示す磁気浮上装置の磁力線の模式図である。図９Ａは本開示の実施例に係る磁気浮上装置の回転子の斜視模式図であり、図９Ｂは本開示の実施例に係る磁気浮上装置の磁性固定子基板の斜視模式図１であり、図９Ｃは本開示の実施例に係る磁気浮上装置の永久磁石の斜視模式図であり、図９Ｄは本開示の実施例に係る磁気浮上装置のマグネタイザーの斜視模式図である。図１～図４及び図９Ａ～図９Ｄに示すように、本開示の実施例に係る磁気浮上装置は回転子１０及び固定子２０を含み、固定子２０は回転子１０の周りに設置され、固定子２０は少なくとも３つの磁性固定子基板２０１、永久磁石２０２及びマグネタイザー２０３を含み、該少なくとも３つの磁性固定子基板２０１は固定子２０の軸方向Ｚにおいて互いに間隔をあけていることで、固定子２０の軸方向Ｚにおいて少なくとも２つの隙間２０１’を画定し、固定子２０の軸方向Ｚにおいて永久磁石２０２とマグネタイザー２０３は該少なくとも２つの隙間２０１’内に交互に設置され、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のそれぞれは基板本体２０１１、及び基板本体２０１１に接続される突出部２０１２を含み、突出部２０１２は回転子１０に向けて永久磁石２０２及びマグネタイザー２０３から突出し、突出部２０１２に磁気浮上コイル２０１２ｃが巻き付けられ、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１は第１磁性固定子基板２０１ａを含み、第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２と磁気浮上コイル２０１２ｃは回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ上向きの力を印加し、第１磁性固定子基板２０１ａの数と少なくとも３つの磁性固定子基板２０１の総数との比は５０％以上である。
【0044】
なお、本開示の実施例では、「固定子２０の軸方向Ｚ上向き」とは、回転子１０の重力方向とは反対の方向であり、「固定子２０の軸方向Ｚ下向き」とは、回転子１０の重力方向と同じ方向である。
【0045】
本開示の実施例では、第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２と磁気浮上コイル２０１２ｃは回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ上向きの力を印加し、第１磁性固定子基板２０１ａの数と少なくとも３つの磁性固定子基板２０１の総数との比は５０％以上である。つまり、本開示の実施例に係る磁気浮上装置では、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のうち半分以上の磁性固定子基板は回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ上向きの力を印加する第１磁性固定子基板２０１ａであり、それによって磁気浮上装置は十分な軸方向支持力を提供して回転子１０の重力及び回転子１０が支持又はプルする物品の重力を平衡させることができ、回転子１０自体の質量が大きい場合及び／又は回転子１０が質量の大きな物品を支持又はプルする場合でも、回転子１０はそれ自体の重力の作用及びそれが支持又はプルする物品の重力により不安定になることなく安定して回転及び浮上することができる。従って、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の適用範囲は大幅に拡大され、質量の大きな回転子１０を含んでもよく、回転子１０は質量の大きな物品を支持又はプルしてもよい。図３における固定子２０と回転子１０との相互作用及び図４における磁力線分布から明らかなように、第１磁性固定子基板２０１ａは回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ上向きの力を印加し、第１磁性固定子基板２０１ａの数と少なくとも３つの磁性固定子基板２０１の総数との比は５０％以上である。たとえば、図４は図１のＡ－Ａ線に沿って切断された回転子１０、磁性固定子基板２０１、永久磁石２０２及びマグネタイザー２０３の断面図である。
【0046】
たとえば、回転子１０が物品を支持する時、物品は回転子１０の上面に配置され、この場合、物品は回転子１０の上面と直接接触してもよいし、物品は回転子１０の上面と直接接触するのではなく回転子１０の上面に設置される支持構造と直接接触してもよい。たとえば、回転子１０が物品をプルする時、物品は回転子１０の下面と接続されてもよく、この場合、物品は回転子１０の下面と直接接続されてもよく、物品は回転子１０の下面と直接接続されるのではなく回転子１０の下面に接続される接続構造と直接接続されてもよい。
【0047】
なお、第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２と磁気浮上コイル２０１２ｃは回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ上向きの力を印加し、第１磁性固定子基板２０１ａの数と少なくとも３つの磁性固定子基板２０１の総数との比は５０％以上であることについて、磁気浮上装置の正常動作の場合の話であり、磁気浮上装置の正常動作時、回転子１０は固定子２０の作用下で安定して回転及び浮上する。
【0048】
たとえば、本開示の実施例では、磁気浮上装置は十分な軸方向支持を提供して回転子１０の重力及び回転子１０が支持又はプルする物品の重力を平衡させることを可能にするために、第１磁性固定子基板２０１ａの数と少なくとも３つの磁性固定子基板２０１の総数と比は６０％以上であり、さらに７０％以上であり、よりさらに８０％以上であり、またよりさらに以上９０％であり、場合によっては１００％に等しい（つまり、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１はすべて第１磁性固定子基板２０１ａである）。図３及び図４に示すように、３つの磁性固定子基板２０１のうち２つは第１磁性固定子基板２０１ａであり、それにより第１磁性固定子基板２０１ａの数と３つの磁性固定子基板２０１の総数との比は５０％よりも大きい。
【0049】
たとえば、磁気浮上コイル２０１２ｃに電流が流れ、磁性固定子基板２０１の突出部２０１１と磁気浮上コイル２０１２ｃの作用下で回転子１０の浮上を実現する。たとえば、磁気浮上コイル２０１２ｃにおける電流の大きさは調整可能であり、それにより固定子２０が回転子に印加する力は調整可能である。たとえば、第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２に巻き付けられる磁気浮上コイル２０１２ｃにおける電流の大きさは調整可能であり、それにより第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２と磁気浮上コイル２０１２ｃが回転子１０に印加する固定子２０の軸方向Ｚ上向きの力の大きさは調整可能である。このようにして、本開示の実施例に係る磁気浮上装置が物品を支持又はプルする時、支持又はプルされる物品に応じて回転子１０に異なる固定子２０の軸方向Ｚ上向きの力を印加することができ、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の動作の柔軟性を向上させる。つまり、本開示の実施例に係る磁気浮上装置は十分に大きくて調整可能な軸方向支持力を提供することができる。
【0050】
なお、本開示の実施例では、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１における第１磁性固定子基板２０１ａの分布位置を限定せず、第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２と磁気浮上コイル２０１２ｃは回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ上向きの力を印加し、且つ第１磁性固定子基板２０１ａの数と少なくとも３つの磁性固定子基板２０１の総数との比は５０％以上であればよい。たとえば、図３において、上の２つの磁性固定子基板２０１が第１磁性固定子基板２０１ａであることが示されているが、下の２つの磁性固定子基板は第１磁性固定子基板２０１ａであってもよい。
【0051】
【0052】
たとえば、本開示の実施例では、回転子１０と固定子２０は互いに間隔をあけており、さらに、たとえば、磁気浮上装置の正常動作状態では、回転子１１０と固定子２０は互いに間隔をあけており、回転子１０と固定子２０は互いに接触せず、それによって機械的摩擦による発熱、汚染等の一連の問題を回避する。たとえば、固定子２０と回転子１０が互いに間隔をあけている場合、固定子２０と回転子１０間の隙間には、必要に応じてほかの構造を設置してもよいし、ほかの構造を設置せずに固定子２０と回転子１０は空隙のみを介して隔てられるようにしてもよい。
【0053】
たとえば、本開示の実施例では、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１は固定子２０の軸方向Ｚにおいて互いに間隔をあけていることで、固定子２０の軸方向Ｚにおいて少なくとも２つの隙間２０１’を画定し、この場合、たとえば、磁性固定子基板２０１の数はＮであり、Ｎ≧３であり、磁性固定子基板２０１により画定される隙間２０１’の数はＮ－１である。
【0054】
たとえば、本開示の実施例では、固定子２０の軸方向Ｚにおいて永久磁石２０２とマグネタイザー２０３は少なくとも２つの隙間２０１’内に交互に設置され、つまり、隣接する２つの隙間２０１’について、一方の隙間２０１’内には永久磁石２０２が設置され、他方の隙間２０１’内にはマグネタイザー２０３が設置される。図４に示すように、固定子２０の軸方向Ｚにおいて永久磁石２０２とマグネタイザー２０３が少なくとも２つの隙間２０１’内に交互に設置されることで、任意の隣接する２つの磁性固定子基板２０１において回転子１０に作用する閉磁気回路を形成することができ、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のそれぞれは回転子１０に作用力を印加することができ、第１磁性固定子基板２０１ａの数の制御性を確保するとともに、第１磁性固定子基板２０１ａと少なくとも３つの磁性固定子基板２０１の総数との比の制御性を確保する。なお、本開示の実施例では、１つの隙間２０１’内に永久磁石２０２が設置されるかマグネタイザー２０３が設置され、それにより少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のうち任意の隣接する２つの磁性固定子基板２０１は直接接触しない。
【0055】
たとえば、本開示の実施例では、回転子１は磁性材料からなり、磁性材料の例として、永久磁石材料又は強磁性材料が挙げられるが、これらに限定されない。よりさらに、たとえば、該強磁性材料は透磁率が真空透磁率よりも遥かに大きい軟磁性材料であり、その例として、鉄、コバルト、ニッケル及びその合金、炭素鋼、ケイ素鋼、工業用純鉄が挙げられるが、これらに限定されない。永久磁石材料の例として、サマリウムコバルト、ネオジウム鉄ボロン、フェライトが挙げられるが、これらに限定されない。たとえば、図９Ａに示すように、回転子１０の上面に支持構造１０２が設置され、回転子１０が支持する物品は支持構造１０２に配置され得る。たとえば、回転子１０は加工対象の半導体ウエハを支持することに用いられ、該半導体ウエハは支持解構造１０２に配置される。
【0056】
たとえば、本開示の実施例では、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１は磁性材料からなり、さらに、たとえば、該磁性材料は強磁性材料であり、よりさらに、たとえば、該強磁性材料は透磁率が真空透磁率よりも遥かに大きい軟磁性材料であり、その例として、鉄、コバルト、ニッケル及びその合金、炭素鋼、ケイ素鋼、工業用純鉄が挙げられるが、これらに限定されない。たとえば、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１の材料は同じであってもよいし、異なってもよい。少なくとも３つの磁性固定子基板２０１の材料は同じであることで、磁気浮上装置の加工プロセスを簡略化することができる。たとえば、図９Ｂに示すように、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のそれぞれの基板本体２０１１はリングである。たとえば、図９Ｂに示すように、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のそれぞれは複数の突出部２０１２を含み、各突出部２０１２は基板本体２０１１に接続され、各突出部２０１２に磁気浮上コイル２０１２ｃが巻き付けられる。たとえば、図９Ｂに示すように、複数の突出部２０１２は基板本体２０１１の内側周方向に等間隔で設置される。たとえば、図９Ｂに示すように、基板本体２０１１の内側周方向における複数の突出部２０１２のサイズは互いに等しい。たとえば、同一の磁性固定子基板２０１に含まれる複数の突出部２０１２は固定子２０の軸方向Ｚにおいて同じ高さで設置され、より具体的には、同一の磁性固定子基板２０１に含まれる複数の突出部２０１２の上面は固定子２０の軸方向Ｚにおいて同一平面上にあり、同一の磁性固定子基板２０１に含まれる複数の突出部２０１２の下面は固定子２０の軸方向Ｚにおいて同一平面上にある。たとえば、固定子２０の軸方向Ｚにおいて複数の突出部２０１２の任意の２つの間に永久磁石２０２及びマグネタイザー２０３が設置されていないと、該複数の突出部２０１２は同一の磁性固定子基板２０１に属する。なお、図９Ｂにおいて、例として、同一の磁性固定子基板２０１が３つの突出部２０１２を含むことが示されているが、本開示の実施例はこれに限定されず、同一の磁性固定子基板２０１は任意数の突出部２０１２を含んでもよく、場合によって柔軟に設計することができる。なお、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のそれぞれに含まれる突出部２０１２の数は同じであってもよいし、異なってもよく、本開示の実施例はこれを限定しない。たとえば、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のそれぞれに含まれる突出部２０１２の数は同じであり、それによって磁気浮上装置の加工プロセスを簡略化する。
【0057】
たとえば、本開示の実施例では、永久磁石２０２は永久磁石材料からなり、永久磁石材料の例として、サマリウムコバルト、ネオジウム鉄ボロン、フェライトが挙げられるが、これらに限定されない。たとえば、図９Ｃに示すように、永久磁石２０２はリングである。たとえば、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のそれぞれの基板本体２０１１と永久磁石２０２の径方向のサイズは同じであり、それにより基板本体２０１１と永久磁石２０２は固定子２０の軸方向Ｚにおいて完全に重なる。
【0058】
たとえば、本開示の実施例では、マグネタイザー２０３は磁性材料からなってもよく、さらに、たとえば、該磁性材料は強磁性材料であり、よりさらに、たとえば、該強磁性材料は透磁率が真空透磁率よりも遥かに大きい軟磁性材料であり、その例として、鉄、コバルト、ニッケル及びその合金、炭素鋼、ケイ素鋼、工業用純鉄が挙げられるが、これらに限定されない。たとえば、図９Ｄに示すように、マグネタイザー２０３はリングである。たとえば、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のそれぞれの基板本体２０１１とマグネタイザー２０３の径方向のサイズは同じであり、それにより基板本体２０１１とマグネタイザー２０３は固定子２０の軸方向Ｚにおいて完全に重なる。たとえば、基板本体２０１１、永久磁石２０２及びマグネタイザー２０３の三者は固定子２０の軸方向Ｚにおいて完全に重なる。
【0059】
図１～図４において、例として、磁気浮上装置は３つの磁性固定子基板２０１を含み、該３つの磁性固定子基板２０１は２つの隙間２０１’を画定し、永久磁石２０２は２つの隙間２０１’の一方内に設置され、マグネタイザー２０３は２つの隙間２０１’の他方内に設置され、３つの磁性固定子基板２０１のうちの２つは第１磁性固定子基板２０１ａである。しかし、本開示の実施例はこれに限定されず、磁性固定子基板２０１の数は４つ、５つ、６つ以上であってもよく、それに対応し、隙間２０１’の数も磁性固定子基板２０１の数に応じて変化し、永久磁石２０２とマグネタイザー２０３は交互に設置される。なお、図４において、永久磁石２０２のＮ極は上にあり、Ｓ極は下にあるが、本開示の実施例はこれに限定されず、永久磁石２０２のＮ極は下にあり、Ｓ極は上にあるようにしてもよい。
【0060】
図５は本開示の実施例に係る磁気浮上装置の斜視模式図２であり、図６は図５に示す磁気浮上装置の分解模式図であり、図７は図５に示す磁気浮上装置における磁性固定子基板の突出部と回転子のフランジとの相互作用の模式図であり、図８は図５に示す磁気浮上装置の磁力線の模式図１である。たとえば、図８は図５のＡ－Ａ線に沿って切断された回転子１０、磁性固定子基板２０１、永久磁石２０２及びマグネタイザー２０３の断面図である。図５～図８に示すように、磁気浮上装置は４つの磁性固定子基板２０１を含み、該４つの磁性固定子基板２０１は３つの隙間２０１’を画定し、永久磁石２０２とマグネタイザー２０３は隙間２０１’内に交互に設置され、４つの磁性固定子基板２０１のうちの３つは第１磁性固定子基板２０１ａである。
【0061】
なお、図５～図８に示すように、４つの磁性固定子基板２０１のうちの３つは第１磁性固定子基板２０１ａであり、しかし、本開示の実施例はこれに限定されず、４つの磁性固定子基板２０１はいずれも第１磁性固定子基板２０１ａであってもよく、４つの磁性固定子基板２０１のうちの２つは第１磁性固定子基板２０１ａであってもよく、これら２種の場合はいずれも第１磁性固定子基板２０１ａの数と少なくとも３つの磁性固定子基板２０１の総数との比が５０％以上であることを満たす。
【0062】
なお、図５～図８に示すように、最上部の２つの磁性固定子基板２０１及び最下部の磁性固定子基板２０１は第１磁性固定子基板２０１ａであり、しかし、本開示の実施例はこれに限定されず、４つの磁性固定子基板２０１のうち任意の３つの又は任意の２つの磁性固定子基板２０１は第１磁性固定子基板２０１ａであってもよい。
【0063】
たとえば、図１～図８に示すように、本開示の実施例に係る磁気浮上装置では、固定子２０の軸方向Ｚにおいて、少なくとも２つの隙間２０１’のうち上から奇数番目の隙間２０１’内には永久磁石２０２が設置され、上から偶数番目の隙間２０１’内にはマグネタイザー２０３が設置される。このようにして、永久磁石２０２の数はマグネタイザー２０３の数以上であり、回転子１０に対する固定子２０の作用力を高める。
【0064】
たとえば、図１～図８に示すように、本開示の実施例に係る磁気浮上装置では、永久磁石２０２はそれに隣接する磁性固定子基板２０１と直接接触する。しかし、本開示の実施例はこれに限定されない。図１８は図５に示す磁気浮上装置の磁力線の模式図２である。図１８に示すように、永久磁石２０２はそれに隣接する磁性固定子基板２０１と空隙をあけているか、又は永久磁石２０２とそれに隣接する磁性固定子基板２０１との間に磁化シート２０４が挿設され、これら２種の場合、永久磁石２０２のサイズと隙間２０１’のサイズは厳密に一致する必要がなく、それによって本開示の実施例に係る磁気浮上装置の加工精度の要件を大幅に低下させる。永久磁石２０２がそれに隣接する磁性固定子基板２０１と直接接触せずそれらの間に空隙がある場合、該空隙内に磁化シート２０４を挿入してもよく、閉磁場に影響することなく該空隙内に磁化シート２０４を挿入しなくてもよく、実際の状況に応じて柔軟に対応できる。
【0065】
たとえば、図１～図８に示すように、本開示の実施例に係る磁気浮上装置では、マグネタイザー２０３はそれに隣接する磁性固定子基板２０１と直接接触する。しかし、本開示の実施例はこれに限定されない。図１８に示すように、マグネタイザー２０３はそれに隣接する磁性固定子基板２０１と空隙をあけているか、又はマグネタイザー２０３とそれに隣接する磁性固定子基板２０１との間に磁化シート２０４が挿設され、これら２種の場合、マグネタイザー２０３のサイズと隙間２０１’のサイズは厳密に一致する必要がなく、それによって本開示の実施例に係る磁気浮上装置の加工精度の要件を大幅に低下させる。マグネタイザー２０３がそれに隣接する磁性固定子基板２０１と直接接触せずそれらの間に空隙がある場合、該空隙内に磁化シート２０４を挿入してもよく、閉磁場に影響することなく該空隙内に磁化シート２０４を挿入しなくてもよく、実際の状況に応じて柔軟に対応できる。
【0066】
たとえば、図１～図８に示すように、本開示の実施例に係る磁気浮上装置では、固定子２０の軸方向Ｚにおいて、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１は等間隔で設置され、このようにして、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の加工プロセスを簡略化するとともに、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の制御操作を簡略化することができる。しかし、本開示の実施例はこれに限定されず、固定子２０の軸方向Ｚにおいて、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１は不等間隔で設置されてもよい。
【0067】
たとえば、図１～図８に示すように、本開示の実施例に係る磁気浮上装置では、固定子２０の軸方向Ｚにおいて、永久磁石２０２の厚さはマグネタイザー２０３の厚さに等しく、このようにして、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の加工プロセスを簡略化するとともに、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の制御操作を簡略化することができる。しかし、本開示の実施例はこれに限定されず、固定子２０の軸方向Ｚにおいて、永久磁石２０２の厚さはマグネタイザー２０３の厚さに等しくなくてもよい。
【0068】
たとえば、図１～図８に示すように、本開示の実施例に係る磁気浮上装置では、固定子２０の軸方向Ｚにおいて、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１の厚さは互いに同じであり、このようにして、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の加工プロセスを簡略化するとともに、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の制御操作を簡略化することができる。しかし、本開示の実施例はこれに限定されず、固定子２０の軸方向Ｚにおいて、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１の厚さは互いに異なってもよい。
【0069】
たとえば、図１～図８に示すように、本開示の実施例に係る磁気浮上装置では、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１は第２磁性固定子基板２０１ｂをさらに含み、第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２とそれに巻き付けられる磁気浮上コイル２０１２ｃは回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ下向きの力を印加し、第１磁性固定子基板２０１ａの数は第２磁性固定子基板２０１ｂの数以上である。第２磁性固定子基板２０１ｂが設置され、第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２とそれに巻き付けられる磁気浮上コイル２０１２ｃが回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ下向きの力を印加することで、上向きの力と下向きの力との合力の作用下で固定子２０の軸方向Ｚにおいて回転子１０の位置を調整することができ、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の柔軟性を高める。第１磁性固定子基板２０１ａの数が第２磁性固定子基板２０１ｂの数以上であることで、第１磁性固定子基板２０１ａの数と３つの磁性固定子基板２０１の総数との比が５０％よりも大きいことを確保でき、それによって磁気浮上装置は十分な軸方向支持力を提供して回転子１０の重力及び回転子１０が支持又はプルする物品の重力を平衡させることが可能であることを確保し、回転子１０自体の質量が大きい場合及び／又は回転子１０が質量の大きな物品を支持又はプルする場合でも、回転子１０はそれ自体の重力の作用及びそれが支持又はプルする物品の重力により不安定になることなく安定して回転及び浮上することができる。
【0070】
たとえば、第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２に巻き付けられる磁気浮上コイル２０１２ｃにおける電流の大きさは調整可能であり、それにより第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２と磁気浮上コイル２０１２ｃが回転子１０に印加する固定子２０の軸方向Ｚ下向きの力の大きさは調整可能である。このようにして、実際の状況に応じて固定子２０の軸方向Ｚにおいて回転子の位置をリアルタイムに調整することができ、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の動作の柔軟性を向上させる。
【0071】
たとえば、本開示の実施例では、第１磁性固定子基板２０１ａの数は少なくとも２つであり、第２磁性固定子基板２０１ｂの数は少なくとも１つであることで、第１磁性固定子基板２０１ａの数が第２磁性固定子基板２０１ｂの数よりも大きいことを確保する。それによって、固定子２０の軸方向Ｚにおける回転子１０の位置の調整可能性を確保するとともに、磁気浮上装置は十分な軸方向支持力を提供して回転子１０の重力及び回転子１０が支持又はプルする物品の重力を平衡させることが可能であることを確保する。
【0072】
たとえば、本開示の実施例では、第２磁性固定子基板２０１ｂの数は１つである。この場合、１つの磁性固定子基板は第２磁性固定子基板２０１ｂとして機能し、残りの磁性固定子基板はいずれも第１磁性固定子基板２０１ａとして機能し、それによって磁気浮上装置はより十分な軸方向支持力を提供して質量のより大きな回転子１０の重力及び回転子１０が支持又はプルする質量のより大きな物品の重力を平衡させることができる。
【0073】
なお、本開示の実施例では、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１は第１磁性固定子基板２０１ａとして機能しないだけでなく第２磁性固定子基板２０１ｂとしても機能しない磁性固定子基板をさらに含み、つまり、このような磁性固定子基板は回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ上向きの力を印加しないだけでなく、回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ下向きの力も印加しない。たとえば、このような磁性固定子基板に磁気回転コイルが設置される。
【0074】
たとえば、図５～図８に示すように、本開示の実施例では、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１の数は４つ以上であり、固定子２０の軸方向Ｚにおいて、隣接する２つの永久磁石２０２の互いに対向する表面の磁性は同じであり、このようにして、任意の隣接する２つの磁性固定子基板２０１において回転子１０に作用する閉磁気回路を形成することができ、それによって少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のそれぞれは回転子１０に作用力を印加することができ、第１磁性固定子基板２０１ａの数の制御性を確保するとともに、第１磁性固定子基板２０１ａと少なくとも３つの磁性固定子基板２０１の総数との比の制御性を確保する。例として、図５において、隣接する２つの永久磁石２０２の互いに対向する表面の磁性は同じであり、いずれもＮ極であることが示される。しかし、本開示の実施例はこれに限定されず、隣接する２つの永久磁石２０２の互いに対向する表面の磁性は同じであり、いずれもＳ極である。なお、「隣接する２つの永久磁石２０２」とは、該２つの永久磁石２０２の間にほかの永久磁石２０２がないことであるが、該２つの永久磁石２０２の間にはたとえば磁性固定子基板２０１及びマグネタイザー２０３など永久磁石２０２以外のほかの部材が設置されてもよい。
【0075】
たとえば、図５～図８に示すように、本開示の実施例では、固定子２０は少なくとも２つの永久磁石２０２を含み、少なくとも２つの永久磁石２０２の磁場強度は互いに等しく、このようにして、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の加工プロセスを簡略化するとともに、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の制御操作を簡略化することができる。
【0076】
たとえば、図１～図８及び図９Ａに示すように、本開示の実施例では、回転子１０は、回転子本体１００、及び回転子本体１００から固定子２０へ突出する少なくとも３つのフランジ１０１を含み、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１と少なくとも３つのフランジ１０１は同数であり、互いに１対１で対応し、少なくとも３つのフランジ１０１は第１磁性固定子基板２０１ａに対応する第１フランジ１０１ａを含み、固定子２０の軸方向Ｚにおける第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の中線は固定子２０の軸方向Ｚにおける第１フランジ１０１ａの中線よりも高い。固定子２０の軸方向Ｚにおける第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の中線は固定子２０の軸方向Ｚにおける第１フランジ１０１ａの中線よりも高いことで、第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２と磁気浮上コイル２０１２ｃが回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ上向きの力を印加することを確保できる。たとえば、第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２に巻き付けられる磁気浮上コイル２０１２ｃにおける電流を調整し、及び／又は第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２に巻き付けられる磁気浮上コイル２０１２ｃにおける電流を調整することによって、固定子２０の軸方向Ｚにおける第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の中線と固定子２０の軸方向Ｚにおける第１フランジ１０１ａの中線との相対関係を調整することができる。
【0077】
たとえば、本開示の実施例に係る磁気浮上装置では、固定子２０の軸方向Ｚにおける少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のそれぞれの厚さは固定子２０の軸方向Ｚにおける少なくとも３つのフランジ１０１のそれぞれの厚さに等しくてもよく、このようにして、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の加工プロセスを簡略化するとともに、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の制御操作を簡略化することができる。しかし、本開示の実施例はこれに限定されず、固定子２０の軸方向Ｚにおける少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のそれぞれの厚さは固定子２０の軸方向Ｚにおける少なくとも３つのフランジ１０１のそれぞれの厚さに等しくなくてもよい。
【0078】
図１０Ａ－図１０Ｂ、図１１Ａ－図１１Ｂ、図１２Ａ－図１２Ｂ及び図１３Ａ－図１３Ｂはそれぞれ本開示の実施例に係る磁気浮上装置における第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２と回転子１０の第１フランジ１０１ａとの位置関係を示し、これらの図において、固定子２０の軸方向Ｚにおける第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の中線及び固定子２０の軸方向Ｚにおける回転子１０の第１フランジ１０１ａの中線は一点鎖線で示される。
【0079】
たとえば、本開示の実施例では、固定子２０の軸方向Ｚにおける第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の中線が固定子２０の軸方向Ｚにおける回転子１０の第１フランジ１０１ａの中線よりも高いことは、以下の場合のいずれか１つを含む。場合（１）：固定子２０の軸方向Ｚにおいて、第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の上面は第１フランジ１０１ａの上面よりも高く、且つ第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の下面は第１フランジ１０１ａの上面よりも高いか（図１０Ａ参照）又は第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の下面は第１フランジ１０１ａの上面と同じ高さである（図１０Ｂ参照）。場合（２）：固定子２０の軸方向Ｚにおいて、第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の上面は第１フランジ１０１ａの上面よりも高いか（図１１Ａ参照）又は第１フランジ１０１ａの上面と同じ高さであり（図１１Ｂ参照）、第１フランジ１０１ａの下面は第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の下面よりも低く、且つ第１フランジ１０１ａの上面は第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の下面よりも高い。場合（３）：固定子２０の軸方向Ｚにおいて、第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の上面は第１フランジ１０１ａの上面よりも高く、且つ第１フランジ１０１ａの下面は第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の下面よりも高いか（図１２Ａ参照）又は第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の下面と同じ高さである（図１２Ｂ）。場合（４）：固定子２０の軸方向Ｚにおいて、第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の上面は第１フランジ１０１ａの上面と同じ高さであるか（図１３Ａ参照）又は第１フランジ１０１ａの上面よりも低く（図１３Ｂ参照）、且つ第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の下面は第１フランジ１０１ａの下面よりも高い。
【0080】
たとえば、本開示の実施例では、図１１Ａに示すように、上記場合（２）において、第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２の上面と第１フランジ１０１ａの上面との距離はＨであり、Ｈ≦４／５Ｈａであり、Ｈａは固定子２０の軸方向Ｚにおける第１フランジ１０１ａのサイズであり、この場合、固定子２０は回転子１０を安定して制御し、第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２と磁気浮上コイル２０１２ｃが回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ上向きの力を印加することを安定して確保するとともに、回転子１０が安定して回転及び浮上することを確保することができる。よりさらに、Ｈ≦１／５Ｈａであり、第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２と磁気浮上コイル２０１２ｃが回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ上向きの力を印加することをより安定して確保するとともに、回転子１０が安定して回転及び浮上することを確保することができる。
【0081】
たとえば、図１～図８及び図９Ａに示すように、本開示の実施例では、少なくとも３つのフランジ１０１は第２磁性固定子基板２０１ｂに対応する第２フランジ１０１ｂを含み、固定子２０の軸方向Ｚにおける第２フランジ１０１ｂの中線は固定子２０の軸方向Ｚにおける第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の中線よりも高い。このようにして、第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２と磁気浮上コイル２０１２ｃが回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ下向きの力を印加することを確保できる。たとえば、第１磁性固定子基板２０１ａの突出部２０１２に巻き付けられる磁気浮上コイル２０１２ｃにおける電流を調整し、及び／又は第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２に巻き付けられる磁気浮上コイル２０１２ｃにおける電流を調整することによって、固定子２０の軸方向Ｚにおける第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の中線と固定子２０の軸方向Ｚにおける第２フランジ１０１ｂの中線との相対関係を調整することができる。
【0082】
図１４Ａ－図１４Ｂ、図１５Ａ－図１５Ｂ、図１６Ａ－図１６Ｂ及び図１７Ａ－図１７Ｂはそれぞれ本開示の実施例に係る磁気浮上装置における回転子１０の第２フランジ１０１ｂと第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２との位置関係を示し、これらの図において、固定子２０の軸方向Ｚにおける第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の中線及び固定子２０の軸方向Ｚにおける回転子１０の第２フランジ１０１ｂの中線は一点鎖線で示される。
【0083】
たとえば、本開示の実施例では、固定子２０の軸方向Ｚにおける回転子１０の第２フランジ１０１ｂの中線が固定子２０の軸方向Ｚにおける第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の中線よりも高いことは、いかの場合のいずれか１つを含む。場合（１）：固定子２０の軸方向Ｚにおいて、第２フランジ１０１ｂの上面は第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の上面よりも高く、且つ第２フランジ１０１ｂの下面は第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の上面よりも高いか（図１４Ａ参照）又は第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の上面と同じ高さである（図１４Ｂ参照）。場合（２）：固定子２０の軸方向Ｚにおいて、第２フランジ１０１ｂの上面は第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の上面よりも高いか（図１５Ａ参照）又は第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の上面と同じ高さであり（図１５Ｂ参照）、第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の下面は第２フランジ１０１ｂの下面よりも低く、第２フランジ１０１ｂの下面は第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の上面よりも低い。場合（３）：固定子２０の軸方向Ｚにおいて、第２フランジ１０１ｂの上面は第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の上面よりも高く、且つ第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の下面は第２フランジ１０１ｂの下面よりも高いか（図１６Ａ参照）又は第２フランジ１０１ｂの下面と同じ高さである（図１６Ｂ参照）。場合（４）：固定子２０の軸方向Ｚにおいて、第２フランジ１０１ｂの上面は第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の上面と同じ高さであるか（図１７Ａ参照）又は第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の上面よりも低く（図１７Ｂ参照）、且つ第２フランジ１０１ｂの下面は第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の下面よりも高い。
【0084】
たとえば、本開示の実施例では、図１５Ａに示すように、上記場合（２）において、第２フランジ１０１ｂの上面と第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２の上面との距離はＨであり、Ｈ≦４／５Ｈａであり、Ｈａは固定子の軸方向Ｚにおける第２フランジ１０１ｂのサイズであり、この場合、固定子２０は回転子１０を安定して制御し、第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２と磁気浮上コイル２０１２ｃが回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ下向きの力を印加することを安定して確保するとともに、回転子１０が安定して回転及び浮上することを確保することができる。よりさらに、Ｈ≦１／５Ｈａであり、第２磁性固定子基板２０１ｂの突出部２０１２と磁気浮上コイル２０１２ｃが回転子１０に固定子２０の軸方向Ｚ下向きの力を印加することをより安定して確保するとともに、回転子１０が安定して回転及び浮上することを確保することができる。
【0085】
たとえば、本開示の実施例では、図１１Ａ及び図１５Ａに示すように、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のそれぞれとそれに対応するフランジ１０１との固定子２０の径方向の距離はＬであり、固定子２０の軸方向Ｚにおける少なくとも２つの隙間２０１’のそれぞれのサイズはＬの少なくとも３倍であることで、固定子２０は回転子１０をより安定して制御することができる。たとえば、よりさらに、固定子２０の軸方向Ｚにおける少なくとも２つの隙間２０１’のそれぞれのサイズはＬの少なくとも５倍である。たとえば、よりさらに、固定子２０の軸方向Ｚにおける少なくとも２つの隙間２０１’のそれぞれのサイズはＬの少なくとも１０倍である。たとえば、固定子２０の径方向は固定子２０の軸方向Ｚと垂直である。
【0086】
たとえば、本開示の実施例では、図１１Ａ及び図１５Ａに示すように、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のそれぞれとそれに対応するフランジ１０１との固定子２０の径方向の距離はＬであり、Ｌ≦Ｈａであり、Ｈａは固定子２０の軸方向Ｚにおけるフランジ１０１のサイズであることで、固定子２０は回転子１０をより安定して制御することができる。よりさらに、たとえば、Ｌ≦１／２Ｈａ。
【0087】
図９Ｅは本開示の実施例に係る磁気浮上装置の磁性固定子基板の斜視模式図２であり、図９Ｆは本開示の実施例に係る磁気浮上装置の磁気回転コイルの斜視模式図１である。たとえば、図２、図６及び図９Ｅ－図９Ｆに示すように、本開示の実施例に係る磁気浮上装置では、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のうちの少なくとも１つの磁性固定子基板２０１は複数の歯部２０１３を含み、該複数の歯部２０１３は基板本体２０１１に接続され、該複数の歯部２０１３は回転子１０に向けて永久磁石２０２及びマグネタイザー２０３から突出し、各歯部２０１３に磁気回転コイル２０１３ｃが巻き付けられる。たとえば、磁気回転コイル２０１３ｃに電流が流れている。歯部２０１３及びそれに巻き付けられる磁気回転コイル２０１３ｃの作用下で回転子１０が回転する。たとえば、磁気回転コイル２０１３ｃにおける電流の大きさは調整可能であることで、それにより回転子１０の回転数は調整可能であり、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の動作の柔軟性を高める。歯部２０１３及び磁気回転コイル２０１３ｃを含む該少なくとも１つの磁性固定子基板２０１は磁気回転と磁気浮上の機能を兼ね備える。たとえば、磁気浮上コイル２０１２ｃは磁気回転コイル２０１３ｃよりも回転子１０から離れている。磁気浮上コイル２０１２ｃの周方向ピッチは磁気回転コイル２０１２ｃの周方向ピッチよりも大きく、従って、磁気浮上コイル２０１２ｃは磁気回転コイル２０１３ｃよりも回転子１０から離れて設置され、それによって磁気浮上コイル２０１２ｃの磁場分布に対する磁気回転コイル２０１３ｃの影響を回避することができる。たとえば、複数の歯部２０１３は突出部２０１２の回転子１０を向く端部に設置される。
【0088】
たとえば、歯部２０１３及び磁気回転コイル２０１３ｃを含む少なくとも１つの磁性固定子基板２０１は第１磁性固定子基板２０１ａであってもよいし、第２磁性固定子基板２０１ｂであってもよいし、第１磁性固定子基板２０１ａでも第２磁性固定子基板２０１ｂでもなくてもよく、本開示の実施例はこれを限定しない。たとえば、本開示の実施例に係る磁気浮上装置は、上記少なくとも３つの磁性固定子基板に加えて、もう１つの磁性固定子基板を含み、該もう１つの磁性固定子基板は突出部２０１２及び磁気浮上コイル２０１２ｃを含まず、歯部２０１３及び磁気回転コイル２０１３ｃのみを含むことで、該もう１つの磁性固定子基板は磁気回転機能のみを有する。
【0089】
たとえば、本開示の実施例では、歯部２０１３及び磁気回転コイル２０１３ｃを含む少なくとも１つの磁性固定子基板２０１は１つであり、且つ少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のうち固定子２０の軸方向Ｚにおいて最上層又は最下層に位置する磁性固定子基板２０１であり、この場合、固定子２０の加工が容易になる。
【0090】
たとえば、本開示の実施例では、歯部２０１３及び磁気回転コイル２０１３ｃを含む少なくとも１つの磁性固定子基板２０１は１つであり、且つ少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のうち固定子２０の軸方向Ｚにおいて中間層に位置する磁性固定子基板２０１であり、この場合、固定子２０が回転子１０に印加する回転力は固定子２０の軸方向Ｚにおける回転子１０の略中部に位置し、それにより回転子１０の回転はより安定する。
【0091】
たとえば、本開示の実施例では、歯部２０１３及び磁気回転コイル２０１３ｃを含む少なくとも１つの磁性固定子基板２０１は偶数であり、固定子２０の軸方向Ｚにおいて固定子２０の中線に対して対称に設置され、この場合、歯部２０１３及び磁気回転コイル２０１３ｃを含む偶数の磁性固定子基板２０１は固定子２０の軸方向Ｚにおいて対称に設置され、それにより回転子１０の回転はより安定する。たとえば、本開示の実施例では、歯部２０１３及び磁気回転コイル２０１３ｃを含む少なくとも１つの磁性固定子基板２０１は１よりも大きい奇数であり、歯部２０１３及び磁気回転コイル２０１３ｃを含む１つの磁性固定子基板２０１は上記少なくとも３つの磁性固定子基板２０１のうち固定子２０の軸方向Ｚにおいて中間層に位置する磁性固定子基板２０１であり、歯部２０１３及び磁気回転コイル２０１３ｃを含む残りの磁性固定子基板２０１は固定子２０の軸方向Ｚにおいて固定子２０の中線に対して対称に設置され、それにより回転子１０の回転はより安定する。
【0092】
たとえば、図２、図６及び図９Ａに示すように、本開示の実施例では、回転子１０は回転子本体１００、及び回転子本体１００から固定子２０へ突出する少なくとも３つのフランジ１０１を含み、少なくとも３つの磁性固定子基板２０１と少なくとも３つのフランジ１０１は同数であり、互いに１対１で対応し、上記少なくとも１つの磁性固定子基板２０１に対応するフランジ１０１の上記少なくとも１つの磁性固定子基板２０１を向く端部に複数の歯部１０３を有し、この場合、歯部２０１３及び磁気回転コイル２０１３ｃは回転力を回転子１０によりよく印加して回転子１０を効率的に回転させることができる。
【0093】
本開示の実施例では、上記磁気浮上装置を含む半導体加工機器をさらに提供する。
【0094】
半導体加工の分野では、処理対象の半導体ウエハ又はほかの半導体部材は、急速熱処理（ＲＴＰ、ｒａｐｉｄｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、気相成長（たとえば、金属有機物化学気相成長（ＭＯＣＶＤ、ＭｅｔａｌＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ））、スパッタリング、洗浄、フォトレジスト塗布、エッチング、測定等の半導体工程を経ることとなる。これらの半導体工程では、脆弱なシリコンウエハ又はほかの半導体材料ウエハ又はほかの半導体部材は、制御された超清浄な雰囲気下で加工処理される必要があり、該雰囲気は、たとえば、真空、不活性ガス又はプロセスガスである。大気中のミクロ汚染物質は、処理対象の半導体ウエハ又はほかの半導体部材に直接堆積したり処理ガスとともにウエハ又はほかの半導体部材に堆積したりする可能性があるため、深刻な問題である。ウエハ又はほかの半導体部材上のミクロ粒子はウエハ又はほかの半導体部材の汚染を引き起こし、汚染されたウエハ又はほかの半導体部材からなる半導体製品は欠陥がある。従って、加工対象のウエハ又はほかの半導体部材の清浄度は歩留まりに直接関係し、さらに最終製品のコストに影響を与える。たとえば、半導体加工中、真空又は不活性ガスで充填されたチャネルを使用して複数のチャンバーを接続し、これらのチャンバーは真空チャンバー、又は不活性ガスで充填されたチャンバーであり、特定の半導体工程に専用される。本開示の実施例に係る磁気浮上装置は、回転子と固定子間に接触や機械的摩擦がないため、半導体加工機器に極めて好適である。たとえば、本開示の実施例に係る磁気浮上装置は半導体加工機器の支持装置として使用される。たとえば、本開示の実施例に係る磁気浮上装置の回転子は回転可能プラットフォームを支持し、該回転可能プラットフォームはさらに処理対象の半導体ウエハ又はほかの半導体部材を支持する。以上のように、本開示の実施例に係る磁気浮上装置は十分な軸方向支持力を提供することができ、この場合、本開示の実施例に係る磁気浮上装置は質量の大きな回転プラットフォームを支持でき、回転プラットフォームの安定かつ均一な回転を確保し、それによって半導体加工の歩留まりを効果的に確保する。
【0095】
以上、本発明の例示的な実施形態を説明したが、本発明の保護範囲を限定するものではなく、本発明の保護範囲は添付の特許請求の範囲に定められる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図9E】
【図9F】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【手続補正書】
【提出日】2024-03-12
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁気浮上装置であって、回転子と、
前記回転子の周りに設置されるか又は前記回転子が固定子の周りに設置される固定子と、を含み、
前記固定子は少なくとも３つの磁性固定子基板、永久磁石及びマグネタイザーを含み、該少なくとも３つの磁性固定子基板は前記固定子の軸方向において少なくとも２つの隙間を画定するように、前記固定子の軸方向において互いに間隔をあけ、前記固定子の軸方向において前記永久磁石と前記マグネタイザーは前記少なくとも２つの隙間内に交互に設置され、
前記少なくとも３つの磁性固定子基板のそれぞれは、基板本体、及び基板本体に接続される突出部を含み、前記突出部は前記回転子に向けて前記永久磁石及び前記マグネタイザーから突出し、前記突出部に磁気浮上コイルが巻き付けられ、
前記少なくとも３つの磁性固定子基板は第１磁性固定子基板を含み、前記第１磁性固定子基板の突出部と磁気浮上コイルは前記回転子に前記固定子の軸方向における上向きの力を印加し、前記第１磁性固定子基板の数と前記少なくとも３つの磁性固定子基板の総数との比は５０％以上である磁気浮上装置。
【請求項2】
前記少なくとも３つの磁性固定子基板は第２磁性固定子基板をさらに含み、前記第２磁性固定子基板の突出部と磁気浮上コイルは前記回転子に前記固定子の軸方向における下向きの力を印加し、前記第１磁性固定子基板の数は前記第２磁性固定子基板の数以上である請求項１に記載の磁気浮上装置。
【請求項3】
前記少なくとも３つの磁性固定子基板の数は４つ以上であり、前記固定子の軸方向において、隣接する２つの永久磁石の互いに対向する表面の磁性は同じである請求項１に記載の磁気浮上装置。
【請求項4】
前記回転子は回転子本体、及び前記回転子本体から前記固定子へ突出する少なくとも３つのフランジを含み、前記少なくとも３つの磁性固定子基板と前記少なくとも３つのフランジは同数であり、互いに１対１で対応し、
前記少なくとも３つのフランジは前記第１磁性固定子基板に対応する第１フランジを含み、前記固定子の軸方向における前記第１磁性固定子基板の突出部の中線は前記固定子の軸方向における前記第１フランジの中線よりも高い請求項２に記載の磁気浮上装置。
【請求項5】
前記第１磁性固定子基板の突出部の前記軸方向の中線が前記第１フランジの前記軸方向の中線よりも高いことは、（１）前記固定子の軸方向において、前記第１磁性固定子基板の突出部の上面は前記第１フランジの上面よりも高く、且つ前記第１磁性固定子基板の突出部の下面は前記第１フランジの上面よりも高いか又は前記第１フランジの上面と同じ高さである場合、
（２）前記固定子の軸方向において、前記第１磁性固定子基板の突出部の上面は前記第１フランジの上面よりも高いか又は前記第１フランジの上面と同じ高さであり、前記第１フランジの下面は前記第１磁性固定子基板の突出部の下面よりも低く、且つ前記第１フランジの上面は前記第１磁性固定子基板の突出部の下面よりも高い場合、
（３）前記固定子の軸方向において、前記第１磁性固定子基板の突出部の上面は前記第１フランジの上面よりも高く、且つ前記第１フランジの下面は前記第１磁性固定子基板の突出部の下面よりも高いか又は前記第１磁性固定子基板の突出部の下面と同じ高さである場合、及び
（４）前記固定子の軸方向において、前記第１磁性固定子基板の突出部の上面は前記第１フランジの上面と同じ高さであるか又は前記第１フランジの上面よりも低く、且つ前記第１磁性固定子基板の突出部の下面は前記第１フランジの下面よりも高い場合のいずれか１つを含む請求項４に記載の磁気浮上装置。
【請求項6】
前記場合（２）において、前記第１磁性固定子基板の突出部の上面と前記第１フランジの上面との距離はＨであり、Ｈ≦４／５Ｈａであり、Ｈａは前記固定子の軸方向における前記第１フランジのサイズである請求項５に記載の磁気浮上装置。
【請求項7】
前記少なくとも３つのフランジは前記第２磁性固定子基板に対応する第２フランジを含み、前記固定子の軸方向における前記第２フランジの中線は前記固定子の軸方向における前記第２磁性固定子基板の突出部の中線よりも高い請求項４に記載の磁気浮上装置。
【請求項8】
前記第２フランジの前記軸方向の中線が前記第２磁性固定子基板の突出部の前記軸方向の中線よりも高いことは、（１）前記固定子の軸方向において、前記第２フランジの上面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも高く、且つ前記第２フランジの下面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも高いか又は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面と同じ高さである場合、
（２）前記固定子の軸方向において、前記第２フランジの上面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも高いか又は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面と同じ高さであり、前記第２磁性固定子基板の突出部の下面は前記第２フランジの下面よりも低く、前記第２フランジの下面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも低い場合、
（３）前記固定子の軸方向において、前記第２フランジの上面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも高く、且つ前記第２磁性固定子基板の突出部の下面は前記第２フランジの下面よりも高いか又は前記第２フランジの下面と同じ高さである場合、及び
（４）前記固定子の軸方向において、前記第２フランジの上面は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面と同じ高さであるか又は前記第２磁性固定子基板の突出部の上面よりも低く、且つ前記第２フランジの下面は前記第２磁性固定子基板の突出部の下面よりも高い場合のいずれか１つを含む請求項７に記載の磁気浮上装置。
【請求項9】
前記場合（２）において、前記第２フランジの上面と前記第２磁性固定子基板の突出部の上面との距離はＨであり、Ｈ≦４／５Ｈａであり、Ｈａは前記固定子の軸方向における前記第２フランジのサイズである請求項８に記載の磁気浮上装置。
【請求項10】
前記少なくとも３つの磁性固定子基板のそれぞれとそれに対応するフランジとの前記固定子の径方向の距離はＬであり、前記固定子の軸方向における前記少なくとも２つの隙間それぞれのサイズは前記Ｌの少なくとも３倍である請求項４に記載の磁気浮上装置。
【請求項11】
前記少なくとも３つの磁性固定子基板のそれぞれとそれに対応するフランジとの前記固定子の径方向の距離はＬであり、Ｌ≦Ｈａであり、Ｈａは前記固定子の軸方向における前記フランジのサイズである請求項４に記載の前記磁気浮上装置。
【請求項12】
前記少なくとも３つの磁性固定子基板のうちの少なくとも１つの磁性固定子基板は複数の歯部を含み、該複数の歯部は前記基板本体に接続され、該複数の歯部は前記回転子に向けて前記永久磁石及び前記マグネタイザーから突出し、各歯部に磁気回転コイルが巻き付けられ、
前記磁気浮上コイルは前記磁気回転コイルよりも前記回転子から離れ、
前記複数の歯部は前記突出部の前記回転子を向く端部に設置される請求項１に記載の磁気浮上装置。
【請求項13】
前記少なくとも１つの磁性固定子基板は１つであり、且つ前記少なくとも３つの磁性固定子基板のうち前記固定子の軸方向において最上層又は最下層に位置する磁性固定子基板であり、
前記少なくとも１つの磁性固定子基板は１つであり、且つ前記少なくとも３つの磁性固定子基板のうち前記固定子の軸方向において中間層に位置する磁性固定子基板である請求項１２に記載の磁気浮上装置。
【請求項14】
前記少なくとも１つの磁性固定子基板は偶数であり、前記固定子の軸方向において前記固定子の中線に対して対称に設置されるか、又は前記少なくとも１つの磁性固定子基板は１よりも大きい奇数であり、１つの磁性固定子基板は前記少なくとも３つの磁性固定子基板のうち前記固定子の軸方向において中間層に位置する磁性固定子基板であり、残りの磁性固定子基板は前記固定子の軸方向において前記固定子の中線に対して対称に設置される請求項１２に記載の磁気浮上装置。
【請求項15】
前記回転子は回転子本体、及び前記回転子本体から前記固定子へ突出する少なくとも３つのフランジを含み、前記少なくとも３つの磁性固定子基板と前記少なくとも３つのフランジは同数であり、互いに１対１で対応し、
前記少なくとも１つの磁性固定子基板に対応するフランジの前記少なくとも１つの磁性固定子基板を向く端部は複数の歯部を有する請求項１２に記載の磁気浮上装置。
【請求項16】
前記第１磁性固定子基板の数は少なくとも２つであり、前記第２磁性固定子基板の数は少なくとも１つである請求項２に記載の磁気浮上装置。
【請求項17】
前記固定子の軸方向において、少なくとも２つの隙間のうち上から奇数番目の隙間内には前記永久磁石が設置され、上から偶数番目の隙間内には前記マグネタイザーが設置される請求項１に記載の前記磁気浮上装置。
【請求項18】
前記永久磁石はそれに隣接する磁性固定子基板と直接接触するか、又は前記永久磁石はそれに隣接する磁性固定子基板と空隙をあけているか、又は前記永久磁石とそれに隣接する磁性固定子基板との間に磁化シートが挿設される請求項１に記載の磁気浮上装置。
【請求項19】
前記マグネタイザーはそれに隣接する磁性固定子基板と直接接触するか、又は前記マグネタイザーはそれに隣接する磁性固定子基板と空隙をあけているか、又は前記マグネタイザーとそれに隣接する磁性固定子基板との間に磁化シートが挿設される請求項１に記載の磁気浮上装置。
【請求項20】
請求項１に記載の磁気浮上装置を含む半導体加工機器。【国際調査報告】