PI 모터 포지셔너가 진공 환경 요건을 충족하는 방법

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정교하고 민감한 장비를 이용한 신기술이 개발됨에 따라 진공 애플리케이션은 점차 중요해지고 있다. 대표되는 예로 반도체와 전자 제조, SEM(Scanning Electron Microscope, 전자현미경), TEM(Transmission Electron Microscope, 투과형 전자 현미경), EUV(Extreme Ultra-Violet, 극자외선) 리소그래피(lithography, 석판 인쇄), 재료 연구 등이 있다.
이에 따라 PI는 부품과 재료, 설계, 액세서리, 제조 과정, 품질 관리를 고려해 고진공(HV)과 초고진공(UHV)에서 쓸 수 있는 모터 포지셔너의 포트폴리오를 확장했다.

진공 모터 사용의 한계 및 극복법

진공 환경 내 정밀 포지셔닝을 위해서는 진공 챔버 오염과 과열을 피해야 하고 설치 공간도 제한된다. 적용 분야별로 요구하는 압력 범위와 챔버 내 허용되는 잔여 물질이 다르므로 애플리케이션을 정확히 이해해야 한다.

무엇보다 중요한 고려 사항은 아웃개싱(outgassing)과 진공 등급이다. 아웃개싱이 발생하면 목표 진공 등급에 빨리 도달하기 어렵다. 또, 화합물이 장비의 표면에 가라앉아 들러붙어서 장비를 상하게 할 수 있다. 따라서 잔류 가스에는 탄화수소가 최소화돼야 하며 아연, 납, 카드뮴같이 증기압이 높은 금속이 없어야 한다. PI는 HV나 UHV 조건에 적합한 표준 제품을 제공하며 요청 시 10-12hPa에서도 쓸 수 있는 모터를 제작할 수 있다.

HV와 UHV 진공을 위한 제품을 제조하기 위해서는 재료 선택과 설계, 제조 등의 과정을 고려해야 한다. 제품의 재료는 가스 배출이 없고 열에 강하면서 높은 정밀도와 분해능, 평탄도를 유지해야 한다. 이 때문에 스테인리스 스틸, 알루미늄 합금과 티타늄, 청동을 써서 제작한다. 또한 시스템 표면을 최소화하고 공기 유입을 피하도록 설계해야 한다. 진공 스테이지는 클린룸 환경에서 장착되며 모든 부품은 초음파 세척 과정을 거친다. 조립 후 성능 테스트를 통과하면 먼지와공기, 습도로부터 보호하기 위해 진공 밀봉해 포장한다.

포지셔닝 솔루션 품질 평가

PI는 진공 압력 측정과 진공 챔버 내 잔류 가스 분석으로 진공 제품을 분류하고 검증한다. 부품이나 작은 스테이지를 테스트하기 위한 10L 소형 챔버와 대형 스테이지, 헥사포드, 다축 시스템을 위한 260L 대형 챔버를 보유해서 고객 맞춤 테스트를 진행할 수 있다.

자료 제공: PI(www.physikinstrumente.com/en/)