반도체 제조용 압전 모터 및 압전 액추에이터

진공, 비자기 환경 및 나노미터급 모션 제어를 위해 설계되었습니다.

팹에서 PiezoLEGS®를 사용해야 하는 이유

  • 진공 및 베이크아웃에 적합합니다.전용PiezoLEGS®제품군은 가스 방출을 최소화하여 진공 환경에 대비할 수 있도록 설계되었으며,최대 125°C까지의 베이크아웃이 가능하여 진공 챔버 및 로드락에 이상적입니다.
  • Non-magnetic by design. Piezoceramic elements and non-magnetic alloys keep magnetic flux below sensor noise (~<1 nT at 10 mm), safe around e-beam columns and high-field tools. 
  • 진정한 다이렉트 드라이브 방식입니다.기어나 나사가 없어백래시가 전혀 발생하지 않으며, 부드러운 동작과 콤팩트한 크기를 자랑하고, 구동 장치의 움직임으로 인한 이물질 발생도 최소화됩니다. 
  • 나노미터 이하의 분해능 및 빠른 정착. 드라이브 파형의 마이크로 스테핑을 통해 탁월한 동적 제어로 나노미터에서 나노미터 미만의 위치 지정이 가능합니다. 
  • 전원 차단 시 위치 유지.마찰 구동 메커니즘은 본질적으로자체 잠금 기능을 갖추고 있어전력을 전혀 소비하지 않고도 위치를 유지하며, 이는 진공 환경에서 열 및 에너지 효율 측면에서 큰 이점을 제공합니다. 
  • 작은 크기에 담긴 강력한 힘.표준PiezoLEGS® 리니어액추에이터는6.5~40 N의 힘범위를 지원하며(스트로크 약 75 mm), 대형 광학 장치 및 웨이퍼 레벨 서브시스템용 플랫폼 확장 모델은300~450 N의 힘을발휘합니다. 

반도체 장비 분야에서 탁월한 역량을 발휘하는 곳

  • 광학 및 계측:초점/줌, 필터/조리개 선택, 간섭계 정렬, 마스크/레티클 정밀 위치 조정. 피에조 모터는 반도체 계측 분야에서 초고진공(UHV) 및 비자성 위치 조정에 널리 사용됩니다. 
  • 프로브 및 테스트: 서브 마이크론 접근, 접촉력 조정, 장시간 측정 시 드리프트 없는 홀드.
  • 웨이퍼 처리 모듈: 엔드 이펙터 Z-트림, 척 레벨링, 정렬 핀, 소형 셔터.
  • 전자빔/이온 도구: 무대 액세서리 및 보정 메커니즘을 위한 비자기 액추에이터입니다. 

성능 한눈에 보기(일반)

  • 해상도:
    • Open loop: < 1 nm with controller micro-stepping (up to 8192 micro-steps per waveform step)
    • 폐쇄 루프: 12.5nm 
  • 속도: 모델/드라이버에 따라 나노미터/s에서 ~15-24mm/s까지 다양합니다. 
  • 스트로크: 드라이브 로드 길이에 따라 정의되며, 소형 모델의 경우 최대 ~74.5mm까지 표준 옵션으로 제공됩니다. 
  • 힘: 6.5N, 20N, 40N 표준, 300-450N의 커버형/중량형 변형. 
  • 진공 등급: 일반적으로 비자기 구조에서 ~10-⁷ 토르까지, 125°C 베이크 아웃에 대비. 

Example: LL10D non-magnetic/vacuum compatible motor with 6.5 N stall, 7 N hold, 0–15 mm/s, up to 74.5 mm stroke; magnetic flux < 1 nT at 10 mm. 

통합 및 제어

  • 컨트롤러: PMD301(모듈) 및 PMD401 (보드 레벨), RS-485/USB를 통해 nm 미만 해상도까지 마이크로 스테핑 및 다중 축 체인을 지원합니다. 
  • 피드백: 폐쇄 루프 모션을 위해 외부 인코더와 함께 작동, 다이렉트 드라이브 아키텍처로 제어 루프 간소화(나사/기어 규정 준수 없음). 
  • 폼 팩터: 드라이브 로드 길이를 교체할 수 있는 소형 액추에이터, 팹 통합을 위한 진공 및 비자기 빌드

진공 상태에서의 압전 모터와 스테퍼/BLDC 비교

기준압전 모터/액추에이터(PiezoLEGS®)나사가 있는 스테퍼/BLDC
자기학비자기성, 표유 자기장 없음자기 완화 필요, 전자빔/이온 경로를 방해할 수 있음
백래시없음 (직접 마찰 보행)나사/기어 및 프리로드에 따라 다름
보유정지 시 자동 잠금, 제로 전력홀드 토크 → 진공 상태의 열
열 부하매우 낮은 홀드, 효율적인 작은 움직임특히 홀드/정전류 상태에서 더 높음
진공 준비 상태진공 준비 변형, 125°C까지 베이크 아웃특수 그리스, 가스 배출 제어 필요
해상도마이크로 스테핑을 사용한 서브-nm 및 인코더를 사용한 12.5nm나사 피치, 규정 준수, 인코더에 의해 제한됨

도구에 PiezoLEGS® 액추에이터 지정하기

  • 환경: 목표 압력(HV/UHV), 베이크 아웃 프로파일, 자기 제약 조건, 청결도
  • 축 역학: 필요한 스트로크, 외부 가이드(필수) 및 강성 예산.
  • 처리량: 속도 및 정착 시간, 이동 프로필 지정(스텝-정착 대 스캔). 
  • 부하 사례: 연속 대 피크 힘 및 듀티 사이클.
  • 피드백 및 제어: 인코더 유형 및 해상도, 인터페이스(RS-485/USB), 컨트롤러 폼팩터. 

자주 묻는 질문

PiezoLEGS®모터는 압전 모터인가요, 아니면 압전 액추에이터인가요?
둘 다입니다. 이 모터는 제어된 보행 순서를 통해압전 모터로서 유용한 기계적 작업을 수행하는압전 액추에이터어셈블리입니다.

이 제품들은 초고진공(UHV) 및 강자계 환경에서도 작동하나요?
비자성/진공용 모델은비자성구조로 제작되어 약10⁻⁷ 토르수준의 진공도를 지원합니다. 피에조 메커니즘은 반도체 계측 및 위치 결정 분야에서초고진공 및 강자계환경에 널리 사용됩니다. 이보다 더 높은 수준의 초고진공 환경이 필요한 경우, 소재 및 표면 처리 옵션에 대해 당사에 문의해 주십시오.

얼마나 큰 힘과 이동 거리를 확보할 수 있나요?
표준형PiezoLEGS®리니어 모터는6.5~40 N의 힘과최대 약 75 mm의 스트로크를 지원합니다. 커버형 및 고부하용 모델은300~450 N까지 확장됩니다. 이동 거리는 구동 로드 길이에 따라 결정됩니다. 

실제 해상도는 어느 정도인가요?
인코더와 PMD 시리즈 컨트롤러를 사용하면 나노미터 미만의 명령 증분도 가능하며, 애플리케이션 수준의 해상도는 역학 및 노이즈에 따라 달라집니다. 

Acuvi의 엔지니어링 팀과 협력

계측 축 업그레이드, 비자기 초점 스테이지 추가, 진공 메커니즘 재설계 등 고객의 반도체 요구 사항에 맞게 모터, 컨트롤러 및 피드백의 크기를 조정하고 OEM 지원 어셈블리를 제공할 수 있도록 엔지니어가 도와드립니다.

엔지니어와 상담 (요구 사항을 매핑하고, 레퍼런스 디자인을 공유하고, 샘플/EVK를 제공합니다.)

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