신성장동력장비경쟁력강화사업 RFP (반도체)

구분

■장비상용화

■반도체 □디스플레이 □LED □그린수송 □바이오 □의료 □방송

□공통핵심

과제명

TSV 공정을 위한 광학 기반
3차원 패턴결함 검사 및 측정 장비 개발

1. 필요성

ㅇ 반도체 칩의 집적도를 높이고 그 성능을 향상시키기 위하여 최소 배선 폭(Critical Dimension)을 줄이는 방법은 점차 물리적 한계에 도달하고 있음

ㅇ 성능 향상을 위해 실리콘 관통 전극(TSV) 기술을 이용한 적층형 집적회로(3D IC)의 개발이 필요함

○ 적층형 집적회로 제품 생산의 핵심기술인 TSV 공정의 수율 향상을 위해 3차원 결함 검사 및 측정을 동시에 수행할 수 있는 장비의 개발이 필요함

○ TSV 공정의 Via hole을 3차원적으로 검사할 수 있는 장비는 세계적으로도 개발되어 있지 않은 상황이며 개발 성공시 세계 시장 선점 가능

2. 연구목표

○ 최종목표 : 광학 기반 TSV공정 3차원 패턴 결함 검사 및 측정 장비 개발

(TRL: [시작] 4단계 ～ [종료] 7단계)

- 고해상도 영상 촬영을 위한 광학계 설계 및 제작 기술

- 3um 직경 이하, 10:1 이상 HAR의 Via Hole 내부 불량 검사가 가능한 검사기술

- 패턴 결함 검출과 Hole Profile 계측을 위한 고해상도 영상 분석 알고리즘 기술

- 주사전자현미경(Review SEM)과의 연동을 위한 고정밀 스테이지 기술

- 반도체 공정 인라인 적용을 위한 고속 검사 기술

- SEMI 표준 규격(공장자동화; FA)을 만족하는 제품 기술

○ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	Via Hole 내부 결함 검출 감도 (직경:≤3um, HAR:≥10:1)	nm	≤ 300	-	없음
2	결함 좌표 정밀도	um	< ±3	-	없음
3	Hole Depth 측정 정밀도 (직경:≤3um, HAR:≥10:1)	% (1σ)	≤ 1	-	1 (미국, Nanometrics)
4	측정 및 결함 검사 속도 (300mm 웨이퍼 기준)	wph	> 20	-	5 (미국, Nanometics)

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내  ○ 정부출연금 : ‘15년 10억원 이내(총 정부출연금 30억원 이내)

○ 주관기관 : 중소․중견기업

신성장동력장비경쟁력강화사업 RFP (디스플레이)

구분

□장비상용화

□반도체 ■디스플레이 □LED □그린수송 □바이오 □의료 □방송

□공통핵심

과제명

8세대급 유리기판 이송용 정밀 초음파 부상기술과 이를 적용한 코팅, 건조 장치 개발

1. 필요성

○ 이송 시 파티클 및 결함 감소에 필요한 부상 이송 기술에 있어서, 기존의 Air 부상을 대체하며, wet 공정이 가능하고, 열공정이 가능한 이송 기술 필요

○ 디스플레이 기판의 박형화 및 대형화에 따른 이송 기술의 고도화 추세에 맞추어 국내 이송 기술 경쟁력 확보 필요

○ 향후 얇은 유리기판 및 roll to roll 대응 가능한 이송기술 개발 필요

2. 연구목표

○ 최종목표 : 정밀 초음파 부상기술과 이를 활용한 8세대급 PR 코팅 및 건조장치 개발

(TRL: [시작] 4단계 ～ [종료] 7단계)

- 8세대급 정밀 초음파 부상 기술 개발

(초음파 진동자, 초음파 부상 스테이지 및 제어 기술)

- 정밀 초음파 부상 기술을 활용한 코팅 및 건조 장치 개발

- 공정 TACT 절감을 위한 stage 단순화 기술 개발

○ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	유리기판 두께	mm	0.3	-	0.3 (독일,ZS handling)
2	부상 제어 범위	㎛	30~500	-	900 (독일,ZS handling)
3	부상 정밀도	㎛	±5	-	±5 (독일,ZS handling)
4	생산성(Tact Time)	sec	< 20	-	<28 (일본 Toray)
5	코팅 균일도	%	± 2.5	-	± 2.5(일본, Toray)
6	최대 사용온도	℃	> 400	-	400 (독일, ZS handling)

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내  ○ 정부출연금 : ‘15년 10억원 이내(총 정부출연금 30억원 이내)

○ 주관기관 : 중소․중견기업

신성장동력장비경쟁력강화사업 RFP (LED)

구분

□장비상용화

□반도체 □디스플레이 ■LED □그린수송 □바이오 □의료 □방송

□공통핵심

과제명

WLCSP 기반 Lead Frameless 백색광원엔진 생산 공정 및 장비 개발

1. 필요성

○ 전 세계적으로 Super High Power LED는 연 평균 65.6%의 성장하여 ’20년 약 40% 이상의 시장 점유가 예상

○ 250 lm/W 이상의 pc-LED/CM-LED* 광원 엔진의 발전은 조명 및 융합 제품의 저가격화를 가속화 시킬 것이며, WLCSP (Wafer Level Chip Scale Package) LED의 생산 및 장비 기술에 대한 선제적 대응이 필요

* pc-LED : phosphor converted LED, CM-LED : Color Mixed LED

○ 중국 등 후발 국가에 대한 가격 경쟁력 강화를 위해서는 중소기업 주도의 신공정 장비 개발을 통하여 LED 시장 확대가 가능하도록 국가적인 대응이 필요함

2. 연구목표

○ 최종목표 : 백색 광원용 WLCSP (Wafer Level Chip Scale Package) 광원엔진 조립 및 검사 공정 장비 개발 (TRL: [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

- WLCSP LED 소자의 고정밀도 접합 공정 장비

· 형광체 도포 공정과 연동한 저진동 위치 정밀도 접합기술

- 백색광 구현 형광체 도포 장비

· Wafer 단계에서의 고균일도 확보 및 대면적 형광체 디스펜싱 기술

- LED 특성 검사 및 고속 분류 장비

· 광 간섭 및 CIE* 기준 색좌표 값 보정 최적화를 위한 전기/광학특성 측정 기술

· 검사 결과와 연계한 고속 분류 시스템

* CIE(Commission Internationale de l'Eclairage) : 국제조명위원회

○ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	접합 정밀도 (Pick-up & Place)	㎛	≦ ± 15	± 15	±15 (미국, ASM)
2	LED 칩 접합 회전 오차	°	≦ ± 1	-	-
3	형광체 도포 균일도	㎛	≦ ± 10	-	-
4	색좌표 정합도	%	99 이상	-	99 (대만 , Fitech)
5	접합온도 균일도	℃	≦ ± 3	-	± 5 (대만 , Fitech)
6	칩분류 소요시간	ms	≦ 100	-	100 (미국, ASM)

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내  ○ 정부출연금 : ‘15년 9억원 이내(총 정부출연금 27억원 이내)

○ 주관기관 : 중소․중견기업

신성장동력장비경쟁력강화사업 RFP (그린수송)

구분

■장비상용화

□반도체 □디스플레이 □LED ■그린수송 □바이오 □의료 □방송

□공통핵심

과제명

탄소섬유강화 복합제품 고속 제조를 위한

HP-CRTM 정밀 성형 시스템개발

1. 필요성

○ 친환경 자동차와 같은 그린 수송기기의 개발을 위해서 고강도 경량소재인 탄소섬유강화 복합재 활용이 필수적이나, 시스템 기술의 부재로 인해 양산적용에 어려움을 겪고 있음

○ 현재 CFRP를 이용한 자동차 부품의 국내 성형 기술력은 매우 부족하며, 특히 제조에 필요한 장비는 전량 수입되고 있어 장비의 국산화 개발이 시급함

○ HP-RTM 시스템은 경량 자동차 부품의 양산을 위한 CFRP 초고속 성형의 핵심 장비임

2. 연구목표

○ 최종목표 : 탄소섬유강화 복합제품 고속 제조를 위한 High Pressure CRTM 정밀 성형 시스템 개발(성형사이클 7min 이내) (TRL: [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

- 예비성형체 설계 및 Fixing 시스템 개발

- 고압 Mixing 시스템 개발

- 수지 고속·다축 분사 시스템 개발

- 고속 함침 및 경화를 위한 압력·온도 고정밀 제어 압축경화 시스템 개발

- 주요 공정인자(토출량, 함침율, 경화도)의 정밀 in-situ 측정 시스템 개발

○ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	성형 사이클*1	min/m2	5	10 이상	7~8, 독일, Dieffenbacher
2	성형품 Void 함량*2	%	1	3	1~2, 독일, Dieffenbacher
3	Mixing pressure	bar	150	50	150, 독일, KrausMaffei
4	Mixing ratio 정밀도	%	±0.3	±1.0	±0.5 독일, KrausMaffei
5	Final cavity pressure	bar	> 100	80	100, 독일, Dieffenbacher
6	Cavity vacuum level	Torr	10-2	10-1	10-2, 독일, Dieffenbacher
7	Gap 제어 정밀도	mm	±0.2	±1.0	±0.2, 독일, Schuler

*1 에폭시 RTM 수지를 기반으로 Preform 삽입후 함침 및 경화에 소요되는 시간

*2 수지 함침형 복합소재 성형공정 적용 부품 기준

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내    ○ 정부출연금 : ‘15년 12억원 이내(총 정부출연금 36억원 이내)

○ 주관기관 : 중소․중견기업

신성장동력장비경쟁력강화사업 RFP (바이오)

구분

■장비상용화

□반도체 □디스플레이 □LED □그린수송 ■바이오 □의료 □방송

□공통핵심

과제명

천연물 조각이온 검색엔진 범용 시스템 구축을 통한

질량분석장비 성능향상 기술

1. 필요성

○ 최근의 오믹스 분야는 정밀분석을 통하여 생성된 막대한 데이터를 신속하고도 정확하게 확인/처리할 수 있도록 물질의 조각이온화 및 D/B 등 자동검색 엔진 시스템 구축을 위한 오믹스 질량분석장비의 성능향상 기술이 핵심임

○ 의약품, 건강식품, 향장, 염료 등 천연물 관련 다양한 산업제품 및 소재 개발이 진행되고 있음에도 불구하고, 산업화 단계에 필수적인 천연물 표준화, 유용성 및 안정성 평가를 위해 활용되는 대사체학의 경우는 조각이온화 에너지 자동 sweep, 패턴인식화, 다중장비 범용 interface 시스템 구축이 필수적이지만 전 세계적으로 이러한 시스템을 구축 개발한 사례는 전무함

○ 따라서 산업화에 적용할 수 있는 천연물에 대한 조각이온 에너지 Sweep 기반을 구축하고 이를 기반으로 검색엔진 시스템을 다중 오믹스 질럅분석 장비에 interface 가능한 범용 시스템으로 개발할 경우 실용화 및 상용화가 용이하며 선도적 시장창출에 따른 막대한 이익 창출이 가능

2. 연구목표

○ 최종목표 : 천연물 이차대사체 조각이온화 연계 및 검색엔진 범용 interface 시스템 구축을 통한 오믹스 질량분석 장비 성능 향상
(TRL: [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

- 오믹스 질량분석장비 3종 이상에 대한 조각이온화 및 검색엔진 개발

- 천연물 화합물 1600점 이상 연계된 조각이온화 완성

- 조각이온화 에너지 sweep 자동 패턴인식 추적화 기술 개발

- 실제 천연물 추출물 시료를 통한 QC 보정 및 검색엔진 시스템 실증

○ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	천연물 화합물 수	점	1600	NA	300 (미국, Scripps)
2	조각이온화 수	점	20,000	NA	2,700 (미국, NIST)
3	검색엔진 범용 interface 기기 종	종	3	1	3 (미국, NIST)
4	조각 이온 패턴인식화 최소 에너지 수	점	3	1	3 (미국, NIST) 3 (일본, RIKEN)

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내   ○ 정부출연금 : ‘15년 9억원 이내(총 정부출연금 27억원 이내)

○ 주관기관 : 중소․중견기업

신성장동력장비경쟁력강화사업 RFP (의료)

구분

□장비상용화

□반도체 □디스플레이 □LED □그린수송 □바이오 ■의료 □방송

□공통핵심

과제명

처리속도 60t/h, 분석오류 1%미만의 백혈구이미지 감별기기 개발

1. 필요성

○ 혈구검사의 현미경검사(수기도말검사)시 정확한 분석결과가 어렵고, 국내·외적으로 전문인력이 부족함

○ 자동화된 백혈구 이미지 감별검사는 의료 현장에서 매우 효용성이 높은 제품임에도 불구하고 현재 판매중인 제품의 경우, 검사결과의 신뢰도가 낮아 활용이 안됨

○ 신속 정확한 백혈구 감별 결과는 진단오진을 최소화할 수 있으므로 고성능 자동 백혈구이미지 시스템 개발이 필요함

2. 연구목표

○ 최종목표 : 처리속도 시간당 60테스트, 분석오류 1%미만의 스마트 백혈구이미지 감별기기 개발 (TRL: [시작] 5단계 ～ [종료] 8단계)

- 중개임상 기반 백혈구 이미지 분석 알고리즘 개발

- 의료용 디스플레이 표준(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine)에

적합한 고해상도 실감형 디스플레이 시제품 개발

- Auto slide scanner기술 및 Slide 자동 scan test demo kit 개발

- 빅데이터 기반 백혈구 분석 DB 동기화 플랫폼 기술 개발

○ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	검체 처리 속도	t/h	60 이상	-	40 (스웨덴/셀라비전)
2	5-Diff 백혈구 이미지 분석오류율	%	1 이하	-	10 (스웨덴/셀라비전)
3	Slide loading Capacity	ea	180 이상	-	96 (스웨덴/셀라비전)
4	검체당 분석 시간	sec	100 이하	-	140 (스웨덴/셀라비전)
5	이미지 표준 색․휘도	%	± 3	-	-

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내  ○ 정부출연금 : ‘15년 9억원 이내(총 정부출연금 27억원 이내)

○ 주관기관 : 중소·중견기업(의료기관 참여필수)

신성장동력장비경쟁력강화사업 RFP (공통핵심)

구분

□장비상용화

□반도체 □디스플레이 □LED □그린수송 □바이오 □의료 □방송

■공통핵심

(관련 분야) 반도체, 디스플레이, LED

과제명

반도체 식각공정용 냉각능력 8kW급 냉각 시스템(냉매 직접냉각 방식) 및 대면적 정전척 개발

1. 필요성

○ 반도체 및 디스플레이 식각공정의 다변화(깊이, 온도, 시간)에 따라 정전척의 균일한 표면 온도분포가 중요한 인자로 부각되고 있음.

○ 웨이퍼 면적의 증가([eqn: phi]300mm→[eqn: phi]450mm) 경향에 따라 식각공정 중 정전척의 열부하 및 표면온도 불균일도 증가가 예상되며, 기존 단상(single-phase)의 2차 냉매를 사용하는 냉각시스템의 경우 정전척 표면의 온도 불균형이 더욱 심화될 것으로 예상됨. (참고 : Global 450 consortium)

○ 냉매 직접냉각 방식은 냉매의 온도변화가 없는 증발과정을 냉각에 직접 이용하기 때문에 정전척의 온도 균일도 향상에 유리하며, 가변용량 압축기를 이용한 냉매의 유량제어를 통하여 다양한 열부하 변동에도 대응이 가능한 기술임.

○ 따라서 열부하 변동에 대응이 가능하고 온도 균일도가 향상된 정전척 및 이를 위한 냉매 직접냉각 방식 냉각시스템 개발을 통해 향후 반도체 및 디스플레이 식각공정 관련 냉각시스템 시장에서의 경쟁력 확보가 시급함.

2. 연구목표

○ 최종목표 : 냉매 직접냉각 방식을 적용한 냉각능력 8kW급 식각공정용 정전척 및 냉각시스템 개발 (TRL: [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

- 냉각능력 8kW급 냉매 직접냉각 방식 냉각시스템 개발

· 정전척 냉각을 위한 고효율 냉동 사이클 설계기술 개발

· 가변용량 압축기를 이용한 냉매 유량제어기술 개발

· 온도 균일도 향상을 위한 정밀온도 제어기술 개발

- 반도체/디스플레이 식각 공정용 대면적([eqn: phi]450mm) 정전척 개발

· 표면온도 균일도 향상을 위한 냉매유로 설계기술 개발

○ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	냉각시스템 성적계수 (COP(1))	-	≥3.0	2.0(2)	2.8 (미국, ATS)
2	정전척 열부하 대응 용량	kW	≥8.0	5.0	7.0 (미국, ATS)
3	냉각시스템 온도 제어정밀도 (정전척 입구 냉매온도 기준)	℃	≤±0.5	±2.0(2)	0.5 (미국, ATS)
4	정전척 표면온도 균일도 (Max - Min)(3)	℃	≤2.0	6.9	2.0 (미국, ATS)

(1) Coefficient Of Performance, 냉각능력/압축기 소비전력 (@ 증발온도 -10℃/응축온도 35℃)

(2) 2차 냉매를 사용하는 동일 용량(냉각능력 8kW급) 기존 냉각시스템 기준

(3) 정전척 표면온도 중 최대온도와 최소온도의 차이

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내    ○ 정부출연금 : ‘15년 6억원 이내(총 정부출연금 18억원 이내)

○ 주관기관 : 제한없음