반도체 및 디스플레이 분야는 본 산업과 관련 부품산업을 망라하여 국내 산업분야에서 매우 큰 비중을 차지하는 주요영역으로, 이 부분의 기초 및 응용기술 개발은 산업적 파급효과 측면에서 매우 중요하다. 특히 한국은 반도체 및 평판디스플레이의 생산량과 생산기술에서 세계 최고 위치를 점하고 있고 이를 뒤받침할 최고 수준의 양산 설비가 국내에 구축되어 있다. 따라서 연관된 핵심기술의 개발 및 양산장비 기술의 중요성이 일찍부터 대두되어 왔고, 이를 확보하기 위한 노력이 산업체 자체적으로 혹은 산학연 협력체제로 지속적으로 이루어져 왔다.

대부분의 반도체 및 평판 디스플레이 제조공정은 진공분위기에서 이루어지며, 이를 가능하게 하는 진공펌프 기술은 공정의 유지 및 부산물 처리를 위한 핵심 기본기술로써 동 산업의 빠른 성장과 함께 발전해 왔고, 현재 반도체 및 평판 디스플레이의 제조기술은 우리나라가 세계 수위를 차지하고 있으나, 동 제조공정의 핵심 장비 부품인 진공펌프의 국산화 자급률이 미미하여 실질적인 생산효과를 감소시키는 요인이 되고 있다.

본 과제에서는 반도체 공정용 핵심부품중 진공펌프에 대해 국산화를 위하여 상용화기술 개발사업의 일환으로 반도체 진공펌프에 사용되는 다양한 핵심부품을 개발하고자 한다. 총괄과제에서 개발 대상 기술․제품은 반도체 공정 장비군에 속하는 건식 진공펌프로서 아래와 같은 기능과 특성을 지닌다.

- 기 능 : 펌프 내부 회전자를 회전시켜 반도체 진공공정에서 기체를 강제 이송하여 공정챔버 내부를 10-2~10-4 Torr 수준의 진공상태를 생성/유지하여 반도체 소자제조를 위한 주요 공정 환경을 가능케 하는 핵심제품.

- 특 징 : 건식 진공펌프는 일반적인 오일 회전식 펌프와 달리 기체배기 및 진공 유지를 위해 밀봉기능을 하는 오일을 사용하지 않아 펌프 오일의 역류 등에 의한 공정 오염의 문제점을 원천적으로 방지함

- 주 사용처 : 반도체, 디스플레이, 태양광 패널, 화학, 의약, 식품, 금속관련 제조공정 등 청정 진공상태 요구 공정에서 필수적으로 사용됨

• 고효율 진공펌프를 위해 기존 5KW 유도기에서 효율 및 운전범위 한계 발생

  PM모터 개발을 통해 고효율 진공펌프 모터 개발

• 소형화 및 고속화의 이슈로 인해 고속회전을 위한 다양한 부품 필요

  차세대 비접촉 베어링 및 다양한 센서 개발

• 고속에서 토크리플 저감 및 효율 극대화 필요

  회전자 및 고정자 변수에 따라 d축 인덕턴스

  q축 자기저항 증가 설계 및 전압 전류 제한원 및 T-N Curve 분석

• 불가역 감자 및 기구부 강성에 대한 검토 필요

  불가역 감자 방지를 위한 회전자 설계 및 기구 강성 시뮬레이션 진행

• 설계 모델 제작 및 단품 성능 시험