초록 ▼

가. 개발 내용
1) 분야별 원천기술 확보 및 국내 infra 구축을 통한 국가 경쟁력 증대
2) Mast free에 의한 runnig cost 절감, 제품개발 기간 단축, full-HD 등 고해상도 대형 디스플레이의 요구특성을 만족하는 maskless 노광기술의 feasibility 확보
나. 기술 개발 일정
1) 1단계(~2010) : Pattern Feasibility 검증
○ 각 Unit별 기술 분석을 통한 세부 원천기술 확보방안 도출
○ 선행 특허 조사 및 특허회피, 대응특허 방안 도출

가. 개발 내용
1) 분야별 원천기술 확보 및 국내 infra 구축을 통한 국가 경쟁력 증대
2) Mast free에 의한 runnig cost 절감, 제품개발 기간 단축, full-HD 등 고해상도 대형 디스플레이의 요구특성을 만족하는 maskless 노광기술의 feasibility 확보
나. 기술 개발 일정
1) 1단계(~2010) : Pattern Feasibility 검증
○ 각 Unit별 기술 분석을 통한 세부 원천기술 확보방안 도출
○ 선행 특허 조사 및 특허회피, 대응특허 방안 도출
○ Maskless 원천기술 확보방안 도출 및 개별 feasibility 도출
① Maskless 노광 process 기술
- 패널 크기 : 7.5"
- Image head 수량 : 1EA
- Line & Space(L&S) : 5 ㎛
- Off-axis off-line digital align S/W 도출 및 feasibility 검증
- Off-line pattern correction S/W 도출 및 feasibility 검증
- Lens distortion correction algorithm 도출 및 feasibility 검증
- System concept 도출 및 feasibility용 system 제작
② Maskless 광학 system 기술
- Projection Lens 설계 및 제작 5 ㎛ L&S 대응 해상력 구현
- 조명계 설계 및 요소광학계 Feasibility 검증용 시 제작(조명계, Beam expander, MLA, spatial filter)
- 요소광학계 기본 측정/조립system 구축
③ Maskless용 초정밀 scan stage 기술
- Pattern feasibility를 확보할 수 있는 7.5" 2축(xy) scan stage 개발
- Linear scale을 이용한 tracking error 2D 보정 기술 개발
- 초정밀 위치 정렬 feasibility검증
- Piezo actuator를 이용한 다자유도 초정밀 스테이지 설계 기술 확보
- 제진 성능 향상을 위한 능동형 진동 저감 장치의 요소 기술 개발
④ SLM 대응 pattern 생성/전송기술
- Off-line pattern 생성 algorithm, S/W 도출 및 feasibility 검증
- 16,000 Frame/sec pattern 전송 algorithm, S/W 도출 및 feasibility 검증
2) 2단계(~2012): Multi head maskless 공법 검증
○ 선행 특허 회피 및 대응 완료, 원천 특허 출원 완료
○ 각 세부 원천기술 Intergration을 통한 maskless process 검증
○ 원천 기술 및 요소기술을 이용하여 시제품용 System 제작
① Maskless 노광 process 기술
- 패널 크기 : 370mm x 470mm
- Image head 수량 : 2EA
- Line & Space(L&S) : 3 ㎛
- Multi Layer Pattern overlay : 3σ ≤ 1㎛
- Off-axis real time digital align S/W 도출 및 feasibility 검증
- Real time pattern correction S/W 도출 및 feasibility 검증
- Lens distortion correction S/W 도출 및 feasibility 검증
- CAD to Pattern data control process 도출완료
- 각 세부 원천기술 Intergration을 통한 system 제작 및 기본 process 검증
② Maskless 광학 system 기술
- Projection Lens 설계 및 제작 3 ㎛ L&S 대응 해상력 구현
- 조명계 설계 및 요소광학계 제작(조명계, Beam expander, MLA, spatial filter)
- 요소광학계 측정/조립system 구축 및 평가 기술/조정기술 개발
- 무편심 가공장비 구축 완료
③ Maskless용 초정밀 scan stage 기술
- 능동형 진동 저감 장치를 가지는 370mm x 470mm Scan stage 제작
- Piezo actuator를 이용한 다자유도 nano positioning stage 제작 완료
- Linear interferometer를 이용한 다자유도 이중 스테이지 제어 기술 개발
- 대형의 직각 평면 미러의 진직도 및 직각도 보상 기술 개발
④ SLM 대응 pattern 생성/전송기술
- Real time pattern 생성 S/W 검증 : 8,000 frames/sec
- 다양한 CAD 파일로부터의 Image 파일 포맷 변환 S/W 개발
- 패턴 생성검증 시뮬레이터 개발
3) 3단계(~2014): 대면적용 상용화 검증
○ 원천기술 국내 infra 구축 완료 및 상용화를 준비 완료
○ 개발 원천 기술 intergration을 통한 real panel제작용 system 제작.
○ Real panel 제작을 통한 현장 적용 연구완료.
○ Field Test를 통하여 원천기술 상용화 검증(모듈 업체 Line Test 실시)
○ maskless 상용화를 위한 process 및 공정도출
① Maskless 노광 process 기술
- 패널 크기 : 1100mm x 1250mm
- Full layer real panel 완제품 제작 및 field test를 통한 기술검증(Targer device: LCD, 모듈업체 line test 실시)
- Image head 수량 : 2EA
- Line & Space(L&S) : 3 ㎛
- Multi Layer Pattern overlay : 3σ ≤ 1㎛
- Off-axis real time digital align S/W 기술 확보
- Real time pattern correction S/W 기술 확보
- Lens distortion correction S/W 기술 확보
- CAD to Pattern data control process 확보
- System intergration 기술 확보 및 real panel 제작용 system제작
◇ 세부 원천기술을 통합하여 system 구현
◇ Multi head image system control S/W 기술 확보
◇ Multi head auto focusing 기술: ≤ 10㎛(multi-head 기준)
◇ SLM-pattern 간 sync trigger system 개발
◇ Real time embedded pattern 생성 S/W 개발
◇ System calibration 기술 및 환경 control 기술 확립
② Maskless 광학 system 기술
- Multi-Projection Lens 설계 및 제작기술개발 완료
- Multi lens 간 편차 calibration 기술 완료(resolution, distortion)
- Maskless 조명계 설계 및 요소광학계 설계 제작 기술 확보
- High power UV source 적용 기술 확보
- Projection lens 및 조명계 상용화를 위한 infra 구축
③ Maskless용 초정밀 scan stage 기술
- 능동형 진동 저감 장치를 가지는 1100mm x 1250mm Scan stage 제작
- Piezo actuator를 이용한 다자유도 nano positioning stage 제작 완료
- Laser interferometer 이용한 다자유도 이중 스테이지 제어 기술 개발 완료
- 대형의 직각 평면 미러의 진직도 및 직각도 보상 기술 개발 완료
- Maskless 노광 대응 초정밀 위치 정렬 기술 개발 완료
- 초정밀 scan stage 제작을 위한 국내 업체 infra 확보
④ SLM 대응 pattern 생성/전송기술
- Real time pattern 생성/전송 S/W 개발 완료 : 16,000 frames/sec
다. 개발 세부기술 및 추진 방법
1) Maskless 노광 process 기술
Maskless process의 확립을 통해 분야별 원천기술의 intergration과 pattering 공정 도출의 최종 목표 구현
○ Multi Layer Pattern overlay : 3σ ≤ 1㎛
○ Off-axis real time digital align 3σ ≤ 1㎛ (shift, rotation)
○ Real time pattern correction 3σ ≤ 1㎛ (magnification, distortion)
○ Lens distortion correction 3σ ≤ 0.5㎛
○ CAD to Pattern data control process 확보
○ System integration 기술 확보 및 real panel 제작용 system제작 - 세부 원천기술을 통합 system 구현완료
- Multi head image system control S/W기술 완료
- Multi head Auto focusing 기술: ≤ 10㎛
- SLM-pattern 간 sync trigger system 개발완료
- Real time embedded pattern 생성 H/W 개발 완료
- System calibration 기술 및 환경 control 기술 확립
○ 국내기술 자체 개발
2) Maskless 광학 system 기술 개발
Digital mask의 정보에 의해 SLM 소자에서 선택적으로 통과하는 UV광을 노광 면으로 투사 시키는 projection lens 및 광학계 기술 개발
○ Projection lens 및 조명계 기술 : Line & Space 3㎛ 급 대응
○ High power UV 광원 기술
○ 자체 및 선진사 활용(~2010년), 국내기술 자체개발(2011년~)
3) Maskless용 초정밀 scan stage 기술 개발
다수의 maskless image head를 이용해 stage를 scan하여 노광하므로 패턴 품질에 직접적인 영향을 미치는 초정밀 스캔 스테이지를 설계하고 레이저 간섭계와 직각 평면 미러를 이용하여 스캔 스테이지를 제어하면서 진직도와 yaw를 실시간으로 보상하는 기술 개발
○ Yaw : ±0.1 arc-sec(2,000mm stroke, after compensation)
○ Straightness : ≤ ± 0.5㎛ (2,000mm stroke, after compensation)
○ Velocity ripple : 0.1%(at 20mm/sec)
○ 국내기술 자체 개발
4) SLM 대응 pattern 생성/전송 기술
CAD로 설계된 digital mask 정보를 SLM에서 display 되도록 고속으로 변환 및 전송하는 기술개발
○ Real time pattern 생성 및 전송 rate : 16000 frames/sec
○ 무손실 데이터 압축/해제 기술
○ 대용량 데이터의 고속 전송 기술
○ 국내기술 자체 개발

목차 Contents

• 연구기획사업 최종보고서 제출서 ...1
• 제출문 ...3
• 요약문 ...5
• 목차 ...13
• 1. 서론 ...15
• 1.1 해당산업의 특성 ...17
• 1.1.1 국내 디스플레이 산업 현황 ...17
• 1.1.2 디스플레이 종류별 산업 현황 ...22
• 1.1.3 한국 디스플레이 산업의 경쟁력 ...25
• 1.2 디스플레이 산업에서 노광기의 위치 ...27
• 1.3 마스트리스 노광 기술 개발의 필요성 ...31
• 1.4 추진체계 ...35
• 1.5 방법론 ...36
• 1.6 추진일정 ...37
• 2. 산업환경 분석 ...38
• 2.1 산업구조 분석 ...38
• 2.1.1 디스플레이 산업의 구조분석 ...38
• 2.1.2 디스플레이용 장비산업의 구조분석 ...46
• 2.2 시장환경 분석 ...51
• 2.2.1 세계시장 규모 ...51
• 2.2.2 국내 수요, 공급 규모 ...56
• 2.3 연구개발 인프라 분석 ...59
• 2.3.1 국내 제조업체 현황 및 연구기반 현황 ...59
• 2.3.2 정부지원 정책 현황 ...62
• 2.4 향후 산업동향과 정책방향 ...68
• 2.4.1 디스플레이 산업의 동향과 정책방향 ...68
• 2.4.2 디스플레이 노광장비 산업의 동향과 정책방향 ...70
• 3. 기술분석 ...72
• 3.1 기술동향 ...72
• 3.1.1 노광기 기술동향 ...72
• 3.1.2 국내 기술개발 동향 ...82
• 3.1.3 선진국의 기술개발 동향 ...85
• 3.1.4 Maskless 관련 특허 동향 ...93
• 3.2 기술 로드맵 ...121
• 3.3 maskless 노광 세부 기술 개발 내용 ...123
• 3.3.1 Mask-less 노광 process 기술 개발 ...124
• 3.3.2 Projection Lens 기술 및 조명계 기술 개발 ...153
• 3.3.3 Maskless용 초정밀 scan stage 기술 개발 ...168
• 3.3.4 패턴 생성 및 전송기술 개발 ...188
• 3.4 세부기술 선정기준 ...193
• 4. 추진계획 ...194
• 4.1 추진 전략 ...194
• 4.2 단계별 추진대상과제 ...199
• 4.2.1 단계별 추진 과제 ...199
• 4.3 예산소요계획 ...205
• 4.3.1 총 소요자금 ...205
• 4.3.2 대상과제별 소요자금 ...205
• 4.4 인력투입계획 ...205
• 4.5 상업화 추진 전략 및 계획 ...205
• 5. 기술개발 효과 ...206
• 5.1 기술적 효과 ...206
• 5.2 경제적 효과 ...206
• 5.3 전략적 효과 ...206
• 6. 결론 ...206
• 6.1 과제선정 논리 ...206
• 6.2 공고내용 작성 ...208
• 6.2.1 총괄과제의 목표 및 내용 ...208
• 6.2.2 세부과제의 목표 및 내용 ...214
• 6.2.3 도출 세부과제의 개발일정 계획 ...223
• 7. 기술기획위원회 명단 ...224
• 8. 참고문헌 ...225
• 부록 ...225