지원대상과제 목록

분야	순번	과제명	기간 (년)	16년 예산 (억원)
반도체	1	반도체 기판의 TSV(Through Silicon Via) 제조용 스퍼터 개발	3	8
디스플레이	2	플렉서블 디스플레이용 서브마이크론 두께 봉지를 위한 유기박막 증착 기술과 봉지 장비 기술 개발	3	10
	3	OLED 가스 배리어(Gas Barrier)용 무기막 증착을 위한 선형 플라즈마원과 인라인 ALD 장비 기술 개발	3	8
	4	플렉서블 디스플레이용 롤투롤 증착방식의 가스 배리어 형성 장비 기술 개발	3	10
LED	5	스마트워치용 마이크로 LED칩 및 어레이 이송용 Transfer Printing 장비 개발	3	10
	6	마이크로 LED 결함분석, 외관, 모듈성능 검사를 위한 광학적 검사 장비 개발	3	8
	7	(Al)GaN계 LED 광효율과 생산성 향상을 위한 AlN 버퍼층 증착 Sputter 장비 개발	3	8
그린수송	8	고종횡비 저온 정밀 가공용 레이저-워터젯(Waterjet Guided Laser) 하이브리드 가공장비 개발	3	10
	9	항공기 고합금강 부품 가공용 브리지형 5축 복합가공기 개발	3	10
합 계				82

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP (반도체)

구분

■반도체 □디스플레이 □LED □그린수송

과제명

반도체 기판의 TSV(Through Silicon Via) 제조용 스퍼터 개발

1. 필요성

○ 메모리 및 비메모리 반도체소자의 고집적화, 고주파화, 소형화 및 저전력화의 추세에 따라 TSV공정을 채용하는 반도체 제품이 증대되며 이에 따른 전용 장비의 개발이 시급

○ 300mm 반도체 기판상에서 TSV Filling을 위해서는 고 종횡비를 갖는 Ti(Ta)/Cu계열의 스퍼터 공정이 요구됨

○ 국내 반도체 웨이퍼용 스퍼터 장비 시장은 전량 수입에 의존하고 있음

○ 상기 3D 반도체 시장의 도입기에 국산화를 조기 달성하고, 향후 메모리 및 비메모리 소자의 Contact/Via Filling 제조용 전공정 스퍼터 시장까지 진출할 수 있는 기반기술을 확보

2. 연구목표

○ 최종목표 : 300mm 반도체 기판의 고 종횡비 TSV용 스퍼터링 장비 개발

(TRL :  [시작] 3단계 ～ [종료] 7 단계)

- 주요 핵심 모듈 기술 개발

․ Target 전면 Erosion 및 고밀도 플라즈마를 얻기 위한 Magnetron source

․ 고 종횡비 및 고균일막을 구현 가능한 공정챔버 개발.

․ 150C이하 저온공정, 고진공 및 RF적용 가능한 정전기 척 개발

․ Oxide막 제거용 CCP(Capacitance Coupled Plasma) source 기술개발

- 시스템 구성

․ Process Module(Ti, Cu) 2set,   PreCleaning Mod 1set,   Degassing Mod 1set,

Transfer Module 1set,   Loadlock 2set and EFEM 1set

- 양산 장비 기술 및 공정 기술 개발

․ 양산 성능(공정 ,H/W) 신뢰성 확보 및 고신뢰성 구동 프로그램 개발

․ High throughput, low CoO 공정 및 장비 기술 개발

○ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	Aspect Ratio (@5㎛ CD)	Ratio	12	4	10 (미국, Applied Materials)
2	Step Coverage (Side / Bottom)	%	10/12	3/6	8/10 (미국,, Applied Materials)
3	Throughput	WPH	≥ 10	≥ 8	≥8 (미국,, Applied Materials)
4	증착 막 두께 불균일도 (within wf, wf to wf)	%	≤ ±3	≤ ±5	≤±5 (미국,, Applied Materials)
5	온도 균일도 (@예열챔버/150oC)	%	≤ ±3	≤ ±5	≤±5 (미국,, Applied Materials)

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내(1차년도 개발기간 : 7개월, 3차년도 개발기간 : 17개월)

○ 정부출연금 : ‘16년 8억원 이내(총 정부출연금 27.5억원 이내)

○ 주관기관 : 중소·중견 기업

○ 기술료 징수여부 : 징수

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP (디스플레이)

구분

□반도체 ■디스플레이 □LED □그린수송

과제명

플렉서블 디스플레이용 서브마이크론 두께 봉지를 위한
유기박막 증착 기술과 봉지 장비 기술 개발

1. 필요성

○ OLED는 얇고 가벼우면서 구부릴 수 있어 플렉서블 디스플레이에 가장 적합하며, 이러한 플렉서블 디스플레이의 유연성으로 인해 다양한 형태로 사용이 가능하여 차세대 디스플레이로 급격한 성장이 예상됨

○ OLED는 유기박막 보호를 위해 박막봉지 기술이 필요하며 플렉서블 디스플레이 중에서도 폴더블 디스플레이와 같이 형태변형을 크게 하기 위해서는 봉지박막 두께를 얇게 하여 굽힘시 봉지막 응력의 최소화가 필요함

○ 일반적인 봉지박막은 유·무기 적층구조로서, 무기막에 비해 두께가 두꺼운 유기막을 얇게 증착하였을 경우에도 단차피복특성(Step Coverage)과 박막의 특성이 우수한 증착 기술 개발이 필요함

2. 연구목표

○ 최종목표 : 플렉서블 디스플레이 유연성 향상을 위해 서브마이크론 두께용 유기 박막 증착 기술과 이를 이용한 박막 봉지 장비 기술 개발 (TRL : [시작] 5단계 ～ [종료] 7 단계)

- 높은 단차 피복특성을 갖는 유기박막 증착 기술 개발

․ 높은 단차, 파티클 등에서도 높은 피복성을 갖는 유기박막 증착 기술

․ 유·무기 연속 증착이 가능한 진공 유기 증착 기술

․ OLED 박막 봉지를 위한 저온 증착 기술

- 1 ㎛이하 두께의 유·무기 박막 증착에 의한 봉지 특성 확보 기술 개발

․ 유·무기 연속 증착에 의한 봉지 특성 확보 기술

․ 접는(foldable) 디스플레이를 위한 높은 유연성을 갖는 박막 봉지 기술

○ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	유기막 증착속도	nm/min	≥ 100	-	-
2	단차 피복특성*	%	≥ 80 %	-	Low
3	두께 불균일도**	%	≤ 5	-	~ 5
4	수분투습도(WVTR)	g/m2·day	≤ 1E-6	≤ 1E-6	1E-6(미국,Vitex)
5	봉지막 두께	㎛	< 1	2	2.2(미국, Vitex)
6	증착온도	℃	≤ 100	-	-

* 패턴의 Aspect Ratio가 1이상에서 단차 피복특성임

** 기판 크기가 730*460mm2이상에서 두께 불균일도임

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내(1차년도 개발기간 : 7개월, 3차년도 개발기간 : 17개월)

○ 정부출연금 : ‘16년 10억원 이내(총 정부출연금 35억원 이내)

○ 주관기관 : 중소·중견 기업

○ 기술료 징수여부 : 징수

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP (디스플레이)

구분

□반도체 ■디스플레이 □LED □그린수송

과제명

OLED 가스 배리어(Gas Barrier)용 무기막 증착을 위한
선형 플라즈마원과 인라인 ALD 장비 기술 개발

1. 필요성

○ OLED는 높은 색 재현율, 넓은 시야각, 얇고 가벼워 모바일 기기뿐만 아니라 대형 TV, 플렉서블 기기 등 활용도가 더욱 증대되고 있음

○ OLED는 유기박막이기 때문에 LCD와는 달리 수분이나 산소와 반응을 하여 내구성을 약화시키기 때문에 이를 보호할 수 있는 보호막(Passivation Layer) 또는 봉지 기술이 필요함. OLED가 플렉서블 디스플레이로 사용하기 위한 보호막은 박막을 사용하며, 수분과 산소의 투습을 막아주기 위한 박막은 금속 산화물을 스퍼터, PECVD 또는 ALD 등으로 증착하여 치밀한 막을 형성함.

○ 투습성을 결정하는 무기박막은 박막의 특성이 우수하고 단차피복특성(Step Coverage)이 높은 배치형 ALD(원자층 증착법)방법을 많이 사용하고 있으나 좋은 특성에 비해 증착속도가 낮아 생산성이 높은 새로운 공정방법 개발이 필요함

2. 연구목표

○ 최종목표 : OLED 보호막 증착용 선형 플라즈마원과 이용한 인라인 ALD 장비 개발  (TRL : [시작] 5단계 ～ [종료] 7 단계)

- OLED 보호막 증착을 위한 선형 진공 플라즈마원과 ALD 증착원 개발

․ 선형 증착이 가능한 진공 플라즈마원 기술

․ 다층 연속 증착이 가능한 선형 플라즈마원 기술

․ 장시간 연속 증착이 가능한 ALD 증착원 기술

- 선형 플라즈마원을 이용한 인라인 ALD 증착 장비 개발

․ 보호막용 금속산화물의 연속 증착이 가능한 인라인 장비 기술

․ Multi-Head 플라즈마원을 이용한 인라인 장비 기술

○ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준** (보유국, 기업/기관명)
1	선형 증착속도	nm m/min	≥ 3	-	-
2	두께 불균일도*	%	≤ 4	-	4(Beneq/필란드)
3	증착온도	℃	≤ 100	-	120 (Beneq/필란드)
4	수분투습도(WVTR)	g/㎡·day	≤ 1E-3	1E-3	1E-3(Beneq/필란드)
5	단차피복 특성	%	≥ 90	-	-
6	광투과율	%	≥ 90	90	> 90 (미/Veeco)

* 730x460 mm2이상의 기판에서 두께 불균일도

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내(1차년도 개발기간 : 7개월, 3차년도 개발기간 : 17개월)

○ 정부출연금 : ‘16년 8억원 이내(총 정부출연금 27.5억원 이내)

○ 주관기관 : 중소·중견 기업

○ 기술료 징수여부 : 징수

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP (디스플레이)

구분

□반도체 ■디스플레이 □LED □그린수송

과제명

플렉서블 디스플레이용 롤투롤 증착방식의
가스 배리어 형성 장비 기술 개발

1. 필요성

○ 플렉서블 디스플레이는 유연기판을 사용하기 때문에 제조공정에서 가장 효율적인 생산방법은 필름 형태의 기판을 이용하여 롤투롤 방식으로 공정을 진행하는 것임

○ 플렉서블 디스플레이의 롤투롤 생산에 필요한 주요 장비로는 TFT, 유기막 증착과 박막봉지 장비이며, 봉지장비는 유기소자를 보호하여 소자의 신뢰성을 확보하는 기능과 함께 필름을 롤에 와인딩(winding) 및 리와인딩(rewinding)을 정밀하게 조절할 수 있어야 함

○ 플렉서블 디스플레이에서 봉지박막 증착은 평탄화를 위한 유기물과 가스 배리어 특성을 갖는 무기물을 다층 증착하는 방식을 사용하며, 롤투롤 방식을 사용하기 위해서는 유·무기 다층박막을 동시에 연속 증착하는 새로운 증착기술 개발이 필요함

2. 연구목표

○ 최종목표 :  플렉서블 디스플레이를 위한 롤투롤 방법의 유·무기 박막 봉지 증착 기술 개발 (TRL :  [시작] 5단계 ～ [종료] 7 단계)

- 롤투롤 방식의 OLED 봉지용 유·무기 박막증착 장비기술 개발

․ 플렉서블 기판의 정밀 이송 장치

․ 유·무기박막의 연속 증착 및 두께 균일도 확보 기술

․ 하나의 진공챔버에서 유·무기 다층 박막 증착 기술

- 플렉서블 디스플레이를 위한 가스 배리어 특성 확보 기술 개발

․ 유·무기 다층 박막의 연속 증착 기술

․ 가스(수분과 산소)에 대한 투습율 확보 기술

․ 롤투롤 방식에서 배선 연결을 위한 패터닝 기술

○ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고 수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	와인딩 속도 안정도*	%	≤ 2	-	2 (독일/AMAT)
2	생산성*	m/min	≥ 1	-	1(네널란드, Holst Center)
3	광 투과율	%	≥ 90	-	90 (미국/Vitex)
4	패턴 정밀도	mm	≤ 0.5		-
5	수분투습율(WVTR)	g/㎡·day	≤ 1E-6	-	1E-6(Beneq, 필란드)
6	증착온도	℃	≤ 100	-	< 100 (네널란드, Holst Center)

* 필름 폭이 400mm 이상일 것

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내(1차년도 개발기간 : 7개월, 3차년도 개발기간 : 17개월)

○ 정부출연금 : ‘16년 10억원 이내(총 정부출연금 35억원 이내)

○ 주관기관 : 중소·중견 기업

○ 기술료 징수여부 : 징수

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP (LED)

구분

□반도체 □디스플레이 ■LED □그린수송

과제명

스마트워치용 마이크로 LED칩 및 어레이 이송용
Transfer Printing 장비 개발

1. 필요성

○ LED 제품의 부가가치를 제고하고 신시장을 창출할 수 있는 선행 장비/공정 기술 개발이 필요

- 마이크로 LED광원은 플렉서블 디스플레이소자, 웨어러블용 부착형 정보표시소자, 바이오 융합 분야에서 다양한 응용 결과들이 도출됨

- 응용 분야에 LED광원이 적용되기 위해서는 어레이된 칩들을 유연(Flexible) 또는 리지드(Rigid) 기판에 이송할 수 있는 장비/공정기술이 필수적임

- 핵심장비의 기반기술 및 글로벌 경쟁력 확보를 위해 지원 필요

2. 연구목표

○ 최종목표 : 전사정밀도 ±2 um 이하 전사시간 30sec 이하로 마이크로 LED 어레이 이송이 가능한 transfer printing 장비 개발 및 검증을 위한 30um 크기의 마이크로 LED 제작 (TRL: [시작] 3 단계 ~ [종료] 7 단계)

1) 마이크로 LED 이송용 Transfer Printing 장비개발

- 전사정밀도(Placement Accuracy) 향상을 위한 Optic 설계/제작

- 전사속도 확보를 위한 X, Y 정밀 Micro Stage 개발

(Source Wafer(6인치까지) Holder  3개, Target Substrate(10인치까지) Holder 1개)

- Printing Head Holder 설계/제작 : 평탄도 : 5um 이내

- Transfer Stamp 제작(Printing Stamp 소재 개발)

- Transfer Printing 장비를 이용한 전사 공정 개발

2) 장비 테스트/검증을 위한 Thin-GaN Type 마이크로 LED 제작

- 청색 또는 녹색 LED로 선택 제작

- 마이크로 LED 사이즈 : 30 um x 30 um (두께 : 10 um 이하)

- Single chip, line by line 및 1,000개 이상 chip들이 선택적 전사가 가능하도록 wafer 준비 필요

3) 마이크로 LED 어레이 제작(전사 장비/공정 테스트 목적)

- Target Substrate : 전극 또는 회로가 형성된 플렉서블 또는 리지드 기판

- 마이크로 LED Array : 360x360 Pixels, Pixel간 거리 : 20um (모든 Pixel 들이 on/off 동작이 가능하도록 전극/회로가 형성된 Target Substrate에 마이크로 LED 전사)

- 제작된 마이크로 LED 어레이는 “마이크로 LED 결함분석, 외관, 모듈성능 검사를 위한 광학적 검사 장비 개발”과제의 점등검사 테스트를 위해 해당 과제 수행기관에 시제품 샘플 제공 필요

4) 동 과제 수행기관은 “마이크로 LED 결함분석, 외관, 모듈성능 검사를 위한 광학적 검사 장비 개발“ 과제의 수행기관과 상호 협력을 위한 협의체를 구성하여 공동 세미나 개최 등 필요

○ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	전사정밀도 (Placement Accuracy)	um	±2 이하	-	-
2	전사속도 (Transfer Tack Time)	sec	30 이하	-	30 (미국/X-celeprint)
3	픽업 속도 (Pick-up Speed)	cm/sec	10 이상	-	10 (미국/X-celeprint)
4	전사수율 (Transfer Yields)	%	99 이상	-	99 (미국/X-celeprint)
5	Printing Stamp Size	mm	150 이하	-	150 (미국/X-celeprint)
6	Micro LED Size	um	30 x 30 x 10	-	-
7	Micro-LED Array	pixels	360 x 360	-	-

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내(1차년도 개발기간 : 7개월, 3차년도 개발기간 : 17개월)

○ 정부출연금 : ‘16년 10억원 이내(총 정부출연금 35억원 이내)

○ 주관기관 : 중소·중견기업

○ 기술료 징수여부 : 징수

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP (LED)

구분

□반도체 □디스플레이 ■LED □그린수송

과제명

마이크로 LED 결함분석, 외관, 모듈성능 검사를 위한
광학적 검사 장비 개발

1. 필요성

○ 최근 Smart Watch Display에 적용 가능한 마이크로 LED의 많은 관심에도 적절한 평가방법이 없어 연구개발에 어려움을 겪고 있는 상황임

○ 마이크로 LED 디스플레이의 제조 공정은 크게 1)Epiwafer성장, 2)Chip processing, 3)Wafer bonding 및 Lift-off, 4)회로 기판 전사 공정으로 분류할 수 있으며 각각의 공정은 모두 수율에 영향이 큼

○ 마이크로 LED는 30um x 30um Size로 구성되어 전기적 특성검사를 위한 접촉식 검사방식의 한계점과 전사 후 마이크로 LED의 마이크로 Crack, Chipping, Defect 등 외형불량, 그리고 모듈화 제작후 마이크로 LED 점등검사에 대한 방법론 개발이 요구되는 상황임

○ 현재 국내외적으로 마이크로 LED의 검사 방법론에 대한 장비 양산화는 구현되지 않은 상황이며, 향후 Smart Watch 시장이 활성화 되어 마이크로 LED 시장이 확대되면 제품 검사용 장비의 수요가 크게 증가할 것으로 예상됨

○ 따라서 마이크로 LED 시장확대에 따른 비접촉식 결함분석, 외관 검사, 모듈 성능 검사 관련 장비 기술개발이 요구됨

○ 기술 완료후, 마이크로 LED 검사장비 기술은 FPD, 반도체 등  마이크로 부품 특성검사 분야에도 응용할수 있어, 기술개발 활용도가 매우 높음

2. 연구목표

○ 최종목표 : 마이크로 LED 결함분석, 외관, 모듈성능 검사를 위한 광학적 검사장비 개발 (TRL: [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

- 고속 PL intensity mapping 위한 광학 시스템 설계 및 Hardware 구성

- 초고속 (~1x106/sec의 공간 데이터) 대용량 데이터 처리위한 시스템 개발

- Photoluminescence/투과/산란등에 의한 반도체 내부 및 표면 결함분석 방법 개발

- Electroluminescence에 대한 Photoluminescence 상관관계의 data base를 구축하여 PL에 의한 전기적 특성에 대한 예측기능 개발

- 광학적 관찰 방법에 의한 비발광설 결함, Pit, Hill lock 구분 기술

- 최소 Defect Size 3um급 이하 검출용 Automatic Optical Inspection System 개발

- 마이크로 LED Array 점등검사용 System 개발

- 동 과제 수행기관은 “스마트워치용 마이크로 LED칩 및 어레이 이송용 Transfer Printing 장비 개발“ 과제의 수행기관과 상호 협력을 위한 협의체를 구성하여 공동 세미나 개최 등 필요

○ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	PL intensity mapping속도 (5um x 5um 측정 간격)	측정매수/hr	8매(2“) 2매(4“)	-	7매/6" wafer mapping (500μm x 500μm 간격) (미국, Nanometrics)
2	마이크로 LED 1 pixel spectral mapping 속도 (30um x 30um pixel 내)	sec	10 (2um측정 간격)	-	-
3	AOI(Auto Optical Inspection) 검사 속도 (최소 Defect Size : 3um)	측정매수/hr	10매(4“)	-	-
4	AOI 검사항목 (최소 Defect Size : 3um를 기준으로 3가지 항목 측정)	항목	- Defect - Micro Crack - Chipping	-	-
5	Micro LED Array모듈 점등검사시간1)	초	120 이하	-	-
6	Micro LED Array (소자) 검사정확도2)	%	99 이상	-	-
7	Micro LED Array 검사 속도(Photoluminescence +AOI)2)	초	120 이상	-	-

1) Micro LED 점등검사의 경우 “스마트워치용 마이크로 LED칩 및 어레이 이송용 Transfer Printing 장비개발”과제에서 제작된 마이크로 어레이 시제품을 이용하여 시험 검사. 점등검사 기준은 마이크로 어레이 제품을 이용한 시험검사를 기준으로 함

2) PL검사는 Wafer와 마이크로 어레이 제품을 이용한 시험검사 기준을 적용하며, AOI검사는 마이크로 어레이 제품을 이용한 시험검사 적용을 기준으로 함

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내(1차년도 개발기간 : 7개월, 3차년도 개발기간 : 17개월)

○ 정부출연금 : ‘16년 8억원 이내(총 정부출연금 27.5억원 이내)

○ 주관기관 : 중소·중견기업

○ 기술료 징수여부 : 징수

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP (LED)

구분

□반도체 □디스플레이 ■LED □그린수송

과제명

(Al)GaN계 LED 광효율과 생산성 향상을 위한
AlN 버퍼층 증착 Sputter 장비 개발

1. 필요성

○ LED 산업은 최근 중국 기업들의 저가 공세에 의한 국내 기업들의 생존을 위한 저비용(생산성 향상), 고효율(고품위)의 생산 구조 모색 강구가 절실함.

○ AlN buffer층 형성을 기존의 MOCVD 대신 Sputter로 대체할 경우, LED 생산능력의 향상과 함께 고가의 MOCVD 장비 대체 효과가 있음. 또한 LED Epi의 결정성 향상을 통한 결함 감소로 LED Chip의 효율 향상에 효과적임.

○ 현재  일부 국내 LED Chip 제조업체에서 이를 적용 하려 하고 있으나 단순 GaN계 LED 적용 수준에 머무르고 있으며 이마저도 외산 장비에 의존하고 있음.

○ 외산 장비와 비교하여 경쟁력을 갖출 수 있는 기술 및 가격 경쟁력 확보를 위하여 AlGaN계 LED까지 포함하는 AlN Buffer층 형성 Sputter 양산 설비 및 공정에 대한 국가적 수준 기술 확보가 필요.

2. 연구목표

○ 최종목표: GaN(가시광) 및 AlGaN(UV) 계 LED Epi 성장용 AlN 증착 대응 Full Auto Sputter 장비 개발(TRL :  [시작] 4단계 ～ [종료] 7 단계)

- GaN 및 AlGaN계 LED용 Epi 성장을 위한 AlN buffer 증착 공정 확보

- 고온(∼800℃) 공정 및 가변(DC, RF, DC+RF, Pulsed DC 등) 파워 시스템 개발

- AlN 성막 전 플라즈마 표면 처리 챔버 개발

- 대면적 (4", 6") 기판 대응 기술 및 생산성 향상 기술 확보

- AlN buffer 성막 기술 연계 고품위 GaN 및 AlGaN LED 에피 성장 기술 확보

○ 개발목표

핵심 기술/제품 6성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	Wafer 홀더 사이즈	inch	12 (Wafer 6'' 2개, 4'' 5개 각각 대응 가능)	-	12'' (USA, AMAT)
2	Within wafer AlN 박막 두께 균일도	%	≤±3(@ t=20 ~ 30nm)	-	≤±3 (USA, AMAT)
3	Wafer to wafer AlN 박막 두께 균일도	%	≤±3(@ t=20 ~ 30nm)	-	≤±3 (USA, AMAT)
4	AlN 표면 거칠기 (RMS 기준)	nm	≤1(@ t=20 ~ 30nm)	-	-
5	LED Epi 결정성 (XRD 반폭치 기준)	arcsec	GaN Epi 기준(@ t=3~4um) ≤100 (002), ≤140 (102) Al0.5GaN Epi 기준(@ t=3~4um) ≤250 (002), ≤400 (102)	-	GaN Epi 기준 ≤100 (002), ≤140 (102) (USA, AMAT)

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내(1차년도 개발기간 : 7개월, 3차년도 개발기간 : 17개월)

○ 정부출연금 : ‘16년 8억원 이내(총 정부출연금 27.5억원 이내)

○ 주관기관 : 중소·중견 기업

○ 기술료 징수여부 : 징수

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP (그린수송)

구분

□반도체 □디스플레이 □LED ■그린수송

과제명

고종횡비 저온 정밀 가공용
레이저-워터젯(Waterjet Guided Laser) 하이브리드 가공장비 개발

1. 필요성

ㅇ  레이저-수압(Waterjet Guided Laser) 가공은 광섬유 역할을 하는 저압 물기둥(Waterjet)을 통하여 레이저 에너지를 전달하여 가공하는 에너지빔 기반 가공방법으로, 레이저와 수압 가공의 장점*을 모두 가지고 있어 최근 그 중요도가 확대되고 있음

*  고정밀, 고종횡비, 친환경, 열손상/열변형 없음, 절단 불순물 없음, 친환경, 박판과 후판 동시 가공 가능, 유지보수 비용 낮음, 다층소재 박리 없음, Burr 발생 없음.

ㅇ  주활용 분야는 고경도 고내식성 소재 저온 정밀가공, 고종횡비 저온 정밀 절단, 고종횡비 미세홀 가공, 복합소재 저온 고품질 가공 등 자동차, 항공부품 등 분야에서 첨단 신소재에 대한 전통 절삭가공의 한계를 극복할 수 있는 공정으로 기대

ㅇ  최근 해당기술에 대한 특허가 만료됨으로써 레이저-수압 절단 기술 국산화 및 경쟁력 확보의 적기로 판단되며, 최근 항공부품, 자동차 부품 수요기업의 요구에 대응이 가능

2. 연구목표

ㅇ  최종목표  :  다양한 기능성 소재(금속, 복합재, 세라믹, 난삭재)의 고종횡비 저온 정밀가공 구현을 위한 레이저-수압 하이브리드 절단 가공장비 개발
(TRL: [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

-  저압수 공급 시스템 및 노즐 개발을 통한 100mm 이상의 Laminar 직진성을 유지하는 물기둥(Waterjet) 생성 기술 개발

-  물기둥을 통해 전달되는 레이저 에너지 손실 최소화 기술

-  레이저빔과 물기둥의 최적 커플링을 위한 광학/유체역학 설계기술

- 물기둥 노즐 가공 및 내구성 확보 기술

- 레이저 및 고압수 공정 변수 최적화

- 저진동 정밀 이송 시스템 / 배수 장치 / 샘플 Mounting Jig 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	종횡비1)	-	35	NA	35 (독일, Aschaffenburg)
2	가공 선폭	um	150	NA	150 (스위스, Synova)
3	열영향부(HAZ)2)	%	10	NA	10 (스위스, Synova)
4	Dross Deposition3)	ea/mm2	3	NA	3 (스위스, Synova)
5	가공 정밀도4)	um	±15	NA	31 (스위스, Synova)
6	Laminar Waterjet Length	mm	100	NA	100 (스위스, Synova)
7	최소 가공 영역	mm×mm	600×600	NA	300×300 (스위스, Synova)

1) Titanium 기준	2) 5mm 두께 Ti 기준 (Waterjet 선폭이 100㎛일 때)

3) 0.5 ㎛ 크기의 Particle 기준	4) 선폭의 ±10%

※  사업계획서 제안시, 핵심소재에 대한 가공능률의 정량화된 계량지표를 제시할 것

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내(1차년도 개발기간 : 7개월, 3차년도 개발기간 : 17개월)

○ 정부출연금 : ‘16년 10억원 이내(총 정부출연금 35억원 이내)

○ 주관기관 : 중소․중견기업

○ 기술료 징수여부 : 징수

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP (그린수송)

구분

□반도체 □디스플레이 □LED ■그린수송

과제명

항공기 고합금강 부품 가공용 브리지형 5축 복합가공기 개발

1. 필요성

ㅇ  국내 항공기 사업은 2011년 기준 총 공급규모가 전년 대비 13% 증가한 70억 달러로 지  속적인 성장세를 이루고 있음. 세계 항공기 시장규모는 매출액 기준으로 2010년 4,000 억불, 2020년 6,000억불 규모임

ㅇ  한국은 기체 가공, 조립 등 항공부품 생산기술 분야에서 시장을 확대하고 있으며, 최근 변종, 변량 생산, 고속, 고정도 가공, 복합 형상가공 등 고부가 항공부품 생산에 대한 요구가 높아짐에 따라 국내 업체의 5축제어 가공장비의 개발 및 상용화 필요성이 대두되고 있음

ㅇ  항공기부품 가공기 중에 인코넬, 티타늄 같은 고합금강 가공기는 거의 대부분 수입에 의존하고 있으며 최근 항공기용 엔진 등의 부품이 새로운 대형 5축 복합가공기로 대체되고 있어, 선진국의 시장잠식에 대응한 국산화 개발이 시급함

2. 연구목표

ㅇ  최종목표  :  항공우주 분야의 고합금강 엔진, 기체 부품 가공을 위한 선삭과 밀링가공이 가능한 브리지형 5축 복합가공기 장비기술 개발(TRL: [시작] 4단계 ～ [종료] 7단계)

-  브리지의 본체와 어테치먼트(Attachment) 헤드의 교환이 가능한 Ram Head 구조의 5축 가공 대응 Turn-Mill Center의 고강성 구조 설계 및 제작 기술 개발

․  고강성의 Cross Rail, Column, Table 등의 본체 구조해석 및 설계·제작 기술

․  내경 높이 1,000 mm 이상의 가공이 가능한 고강성 Ram Head 제작 기술

․  가공물 5ton 이상의 부하용량과 φ1,500 이상의 고정도 고강성 Turning/Indexing용 로 터리 테이블 설계 및 제작

-  항공기용 고합금강(인코넬, 티타늄) 부품 가공 특성을 고려한 가공장치 제작 기술 개발

․  5축 동시가공이 가능한 착탈식 밀링용 유니버셜 헤드 어태치먼트(UHA) 개발

․  터닝 가공성을 향상시킬 수 있는 다양한 공구의 교환장치 설계기술 개발

․  가공칩의 배출과 절삭성 개선을 위한 가변 고압 절삭유 시스템 개발

․  사이클타임 단축(30% 이상)을 위한 고효율 5축 가공시스템 개발

-  터닝/밀링 자동공구교환장치(ATC) 및 자동 어태치먼트 교환장치(AAC) 개발 및 통합

ㅇ  개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	각 축 이송정밀도/반복정밀도	㎛/1m	±7/±3	±10/±5	±7/±3 (일, TOSHIBA)
2	C축 정밀도/반복정밀도	sec	±5/±3	±10/±5	±5/±3 (일, TOSHIBA)
3	헤드의 위치결정정확도	sec	15	-	15 (독, Zimmermann)
4	회전테이블 지지하중	ton	5	-	5 (일, TOSHIBA)
5	내경 가공 진원도	㎛	10	-	10 (일, TOSHIBA)
6	UHA 스핀들 유효출력/속도	kW/rpm	50/10,000	-	50/10,000 (일, TOSHIBA)
7	ATC의 최대 공구 수	개	60		60 (일, TOSHIBA)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내(1차년도 개발기간 : 7개월, 3차년도 개발기간 : 17개월)

○ 정부출연금 : ‘16년 10억원 이내(총 정부출연금 35억원 이내)

○ 주관기관 : 중소·중견 기업

○ 기술료 징수여부 : 징수