초록 ▼

❏ 연구개발 목표 및 내용
□ 최종 목표
- 프로브카드, 웨이퍼, 척 등의 일체형 카트리지 가술 개발
- Pin Contract 향상을 위한 고하중 초정밀 4축 Aligner 개발
- 카트리지의 고속 멀티 챔버 이송을 위한 로봇 기술 개발
- 다채널 동시 테스트를 위한 멀티 챔버 개발
- Planarity를 위한 핵심소재 및 소자 개발
- Low-Noise chuck 재료 및 전원장치 개발
- 고속 멀티 프로빙 웨이퍼 검사 시스템 통합 및 안정화 개발
- 고속 프로빙 멀티 웨이퍼 검사

❏ 연구개발 목표 및 내용
□ 최종 목표
- 프로브카드, 웨이퍼, 척 등의 일체형 카트리지 가술 개발
- Pin Contract 향상을 위한 고하중 초정밀 4축 Aligner 개발
- 카트리지의 고속 멀티 챔버 이송을 위한 로봇 기술 개발
- 다채널 동시 테스트를 위한 멀티 챔버 개발
- Planarity를 위한 핵심소재 및 소자 개발
- Low-Noise chuck 재료 및 전원장치 개발
- 고속 멀티 프로빙 웨이퍼 검사 시스템 통합 및 안정화 개발
- 고속 프로빙 멀티 웨이퍼 검사시스템 공정 및 운영 기술 개발

□ 연구 내용
* Test Throughput(처리량)
- 카트리지 이송 로봇 시스템 개발 : 반복정밀도(9.56㎛), 가반하중 (100.02kg), 가속도(0.159G), 작업반경(1,214x880x754), 로봇크기(885x2450x1603), exchange cycle(3min 55s)
- 멀티 웨이퍼 검사시스템 공정 및 운영 기술 개발 - Active Throughput : 4장/회
- 프로빙을 위한 다채널 챔버 개발 : 챔버 4개, 사용온도 150°C
* Probing Planarity (접촉정밀도)
- 고속 초정밀 5축 Aligner 시제품 개발 : 정밀도(1.26㎛), 가속도(0.214G), 얼라인시간(12.33s)
- 일체형 카트리지 개발 - 평탄도 : 5um, 체결시간 : 1.66sec, 강성 300kg
- 평탄 정도 및 핀 얼라인을 위한 정밀 틸팅 모듈 개발
: 틸팅 모듈 스트로크(52.7μm/tilt @151℃), 평탄도(2㎛ @151℃), 발생력(300kgf @151℃)
- 고변위용 신조성 압전 세라믹스 개발 : 압전 세라믹스 변형량(0.21%),Tc(252℃)
* Low-Noise isolation (저잡음계수)
- 테스트 체널 개발 – 체널 : 16개
- Low-Noise Chuck 개발 : Noise 강도(150fA)

□ 1단계
목표:
고속 멀티 프로빙 웨이퍼 검사 시스템의 핵심 기반 원천 기술을 개발, 1차 시스템 시작품 통합 운영 시험
내용:
* Test Throughput(처리량)
▪ 얼라이너 및 이송로봇 시스템 개발 – 반복정밀도 : 33um, 가속도 :0.33G, Exchange Cycle : 3min 54s, 공정설계 및 운영기술 개발 :２장/회
▪ 테스트 챔버 개발 – 체널 : 16개, 온도 : 25°C
* Probing Planarity(접촉정밀도)
▪ 일체형 카트리지 개발 - 평탄도 : 5um, 체결시간 : 1.66sec, 강성 300kg
▪ 틸팅 모듈 개발 – 스트로크 : 50μm/tilt, 평탄정도 : 2μm, 발생력 : 300kgf
▪ 고변위용 신조성 압전 세라믹스 개발 - 변형량 (2kV/mm) : 0.22%
* Low-Noise isolation (저잡음계수)
▪ 테스트 챔버 개발 – 체널 : 16개
▪ Low-noise Chuck 개발 - Noise 강도 (상온) : ±50fA

□ 2단계
목표:
1단계 기반 기술을 사용화 수준으로 완성하고 성능을 개선하는 고도화 기술을 개발, 2차 최종 시스템 시제품 통합 및 성능평가
내용:
Test Throughput(처리량)
▪ 이송로봇 시스템 개발 – 반복정밀도(9.56㎛), 가반하중(100.02kg), 가속도(0.159G), 작업반경(1,214x880x754), 로봇크기(885x2450x1603), exchange cycle(3min 55s)
▪ 멀티 웨이퍼 검사시스템 공정 및 운영 기술 개발 - Active Throughput : 4장/회
▪ 테스트 챔버 개발 – 체널 : 4개, 온도 : 150°C
Probing Planarity(접촉정밀도)
▪ 얼라이너 시스템 개발 – 정밀도 : 1.26um, 가속도 :0.214G, Align time :12.33s
▪ 틸팅 모듈 개발 – 스트로크 : 52.7μm/tilt, 평탄정도 : 2μm, 발생력 :300kgf @151℃
▪ 고변위용 신조성 압전 세라믹스 개발 - 변형량 (2kV/mm) : 0.21%
Low-Noise isolation (저잡음계수)
▪ 테스트 챔버 개발 – 체널 : 16개
▪ Low-noise Chuck 개발 - Noise 강도 (150°C) : ±140fA

□ 연구개발성과

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
활용분야
▪ 압전 세라믹 소재 및 부품 제조 기업, 센서 및 액추에이터 시장
▪ 시스템을 구성하는 개별 부품 및 플랫폼을 상품화 : 프로빙 스테이션 시스템 및 부속품들 : 정밀 얼라이너, 틸팅 얼라이너, 저잡음 척, 로봇
▪ 멀티 프로빙 웨이퍼 검사 시스템 개발로 반도체 산업 외 화학 공정장비 산업분야 및 의료․바이오 산업분야의 타 산업분야에도 활용이 가능
기대효과
▪ 프로브카드, 웨이퍼, 척으로 이루어진 카트리지 조립체를 구성하여 테스트하는 기술이므로, 멀티 프로버 시스템뿐만 아니라, 프로브카드 시장으로 확장하여 일본 기업 우위의 프로브카드에 대해서도 기술사업화 및 국산화 대응 가능
▪ 대기업 Main-Product 보완 업종으로 상생 협력 및 산업의 활성화
▪ 신기술 확보에 따라 산업 경제적으로 신산업 창출, 기술선도, 매출증대 및 비용절감효과, 수출증대 및 수입대체 효과, 고용창출 효과 등이 기대됨

(출처 : 요약문 9p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출서 ... 3
• 최종보고서 ... 5
• 요 약 문 ... 9
• 목차 ... 12
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 13
• 1-1. 연구개발 기술 개요 ... 13
• 1-2. 환경 분석 및 기술 현황 ... 18
• 1-3. 연구개발 목표 ... 31
• 2. 연구개발과제의 내용 및 결과 ... 49
• 2-1. 총괄 연구내용 및 결과 ... 49
• 2-2. 주관과제별 연구내용 및 결과 ... 60
• 2-3. 세부 정량적 연구개발성과 ... 369
• 2-4. 관련분야 기여도 ... 373
• 3. 융합연구 생태계 조성 ... 377
• 3-1. 융합연구 추진체계 ... 377
• 3-2. 융합연구 추진실적 ... 380
• 3-3. 위험 관리 및 효과 ... 384
• 4. 연구개발성과의 관리 및 활용계획 ... 390
• 4-1. 성과의 관리 및 활용계획 ... 390
• 5. 자체평가의견 ... 397
• 5-1. 연구수행 실적 및 달성도 ... 397
• 6. 별첨자료 ... 405
• 끝페이지 ... 406