제출문 재 연구성과실용화진흥원귀중 본보고서를 플라즈마를이용한 에관한미래창조과학 부연구성과사업화지원사업경제성분석을위한기술컨설팅 수행기 간 최종보고서로제출합니다 년 월 기술보증기금 팀 장 김승교 공학박사 오동찬 교 수 이종광 컨설팅기관

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1 미래창조과학부 연구성과사업화지원사업경제성분석을위한 기술컨설팅 보고서 과제명 플라즈마를이용한 기술컨설팅기관 : 기술보증기금 ( 재 ) 연구성과실용화진흥원

2 제출문 재 연구성과실용화진흥원귀중 본보고서를 플라즈마를이용한 에관한미래창조과학 부연구성과사업화지원사업경제성분석을위한기술컨설팅 수행기 간 최종보고서로제출합니다 년 월 기술보증기금 팀 장 김승교 공학박사 오동찬 교 수 이종광 컨설팅기관

3 요약서 과제명 기술단계 플라즈마이용한 아이디어단계 기술개발초기단계 기술개발중기단계 사업화단계 기술 컨설팅 기관 기관명 책임자 기술보증기금중앙평가원 대표자 김원식 기술보증기금 팀장김승교 수행기간 년 월 일 년 월 일 주요기술용어 개 스퍼터링 플라즈마 대면적 고밀도 증착 기술성분석 기술적우월성 신청기술은플라즈마발생원및그응용에관한것으로 영구자석의배열을이용하여고밀도플라즈마를발생하는플라즈마발생원및이를이용한고효율 대면적이가능한스퍼터링장치와플럭스중성입자빔을발생하게하는중성입자빔발생원및스퍼터링장치와중성입자빔발생원을조합한박막증착시스템에대한기술임 신청기술은플라즈마발생전력과이온가속전압을분리하여독립적으로조 절함으로써고에너지입자에의한박막손상을최소화하여고품질박막을증착 시킬수있는기술임 신청기술은시제품제작단계에있어기술완성도가매우높으며 특허또한 권리범위를확보하여사업화하는데문제가없으며 스퍼터링장비납품업체의 협약에의해본기술을적용한 급크기의 플라즈마스퍼터를이용하여 - 2 -

4 다양한박막공정테스트를하고있으며 급적용가능한 플라즈마스퍼 터를설계및제작에착수하고있는단계로투자가진행된다면사업화실현가능 성이높은기술로판단됨 경쟁성 유사경쟁기술존재 수 신청기술은해외의존도가높은기술로서 원천기술의부재와개발역량부족에의해연구개발이국내에서는미진하여개발이속도가매우더딘분야이며 본신청기술을통해국산화를넘어서해외기술보다더욱진보된효과로기존스퍼터보다뛰어난고품질박막성장결과를이룰수있음 기술적차별성 우월성 원천 핵심성 신청기술은마이크로파플라즈마발생및제어로서 타켓의인가전압으로스퍼터제어가능하고 저에너지입자가박막에적절한에너지공급공정으로저온공정가능한대면적스퍼터링을효율적으로이루기위한 다수의효과및기술우위를점하여 평가기술은혁신성을확보하고있는것으로평가됨 신청기술은하나의고밀도플라즈마의발생이가능한구조 저전압에서도전류를형성하여박막손상을최소화할수있어 전력효율이매우우수한효과를지닌차별화된기술임 모방용이성에대한종합의견기술신청기술은이미특허권리를확보하였으며 독창적이며높은기술수준을인정받았으나 전반적으로산업에적용하기위한기술의완성과테스트는시장진입측면에서도입단계에있어 현재독립제어가능한핵심원천기술을바탕으로하여설계및구현에관한기술개발은지속적으로동산업분야에서이루어질것으로예상됨 - 3 -

5 권리범위및권리의안전성신청기술은 년에특허가등록되어진보성을인정받았으며 이를기반기술로종래스퍼터링기술과의차별화된특징으로새로운대면적스퍼터링적합기술로종래기술과차별화를제시하고있음 신청기술의특허권리를살펴본바에의하면신청기술과동일한권리범위를가지는특허가한국은물론미국 일본 유럽에서발견되지않았기때문에다른선행기술권리와의충돌 저촉 문제가발생될가능성은낮다고판단됨 신청기술의변형에의한대체기술또한신청기술의특허권리범위를벗어나는정도의새로운기술의출현가능성이현재로서는높지않은것으로보임 시장성분석 시장동향및전망증착을위한장비의국내기술연구와발전이매우중요시되고 증착장비시장에서 년세계시장규모는 억달러에서 년약 억달러까지지속적성장을할것으로예상되며 국내시장은 년약 조 천억원에서 년 조 천억원까지연평균 의상승률로성장할것으로전망됨 에따르면국내반도체장비시장은세계시장기준으로평균적으로약 의비중을차지하고전공정이가장규모가크고 후공정과검사공정은시장규모가성장하지못하고정체되어있는것으로분석됨 - 4 -

6 국내반도체장비시장전망 구분 세계장비시장 국내장비시장 전공정 후공정 검사공정 수출 국내시장비중 시장집중도 주도기업존재 년기준반도체장비중스퍼터링장비를생산하고있고 시장을선도하 는주요업체는국내에는 와해외기업으로 등의업체가있음 시장경쟁의변화 반도체장비는다수의공정을가진부품산업으로서 장비업체는각각선도하는주력제조장비에관한핵심기술을가지고있는바 타장비업체가진입장벽을넘어서새로운스퍼터링장비개발시장에진입하기는어려운실정으로파악됨 따라서 향후시장에새로운경쟁업체의출현은극히드물것으로판단되고 기존업체들간의새로운기술력을바탕으로한경쟁구도는지속될것으로보 임 신제품출현빈도 반도체장비시장은설비투자비용이높고 개발후시제품의적용에비교적 많은시간이소요되는업종으로서 신제품의출현보다는기존제품의보완과개 량을시도하는경우가많음 개량제품의출현은비교적빠르게교체가이루어지고있으나 새로운기술력 - 5 -

7 을적용한제품의출현시기는늦은편임 시장진입가능성및예상시장점유율신청기술은이미시장에서사용되고있는기술의개량기술에해당되는것으로 고품질박막성장에기여하는이온과중성입자의적절한운동에너지때문에기판의온도를낮출수있고 그결과기존의공정온도를낮출수있어다양한기판 유리 플라스틱등 활용이가능하고대면적기판에도적용할수있어기존시장제품들을대체할수있는충분한기술적우위를점하고있음 따라서 기존시장뿐만아니라 대면적제품을생산하기위한차세대시장의선도적역할을할수있으므로높은시장점유율을보일수있을것으로예상됨 경제성분석 기술수명분석기술의경제적수명은기술의수명에부정적영향을미치는요인들이발생하여기술이시장에서경쟁우위를잃게되는미래의평균시점까지를말함 본보고서에서기술의경제적수명은인용특허수명 지수통계를활용함에있어신청기술이사용되는기술요인및시장요인등환경적영향요인을평가에반영하였으며 평가결과 년으로산출되었음 매출발생시나리오신청기술을사업화하여발생할수있는매출성장률은 자형성장곡선가정하에추정하였으며 기술의경제적수명은신청기술이속한 특수목적용기계 에대한기술보증기금의업종군별매출액증감율자료를참고로개발기간 년 고속성장기간을 년 안정성장기간을 년 쇠퇴기간 년으로구성하였음 매출발생시나리오는시장자료를통해조사된시장평균성장률 를근거 - 6 -

8 로구성하였으며 기준매출성장률시나리오는하기와같이정의하였음 고속성장기간 동업종평균을상회하는성장을보이는구간으로시장평균성장률의 배를기록하며이후 하게성장률이시장평균성장률까지감소하는것을가정함 안정성장기간 동업종평균과비슷한성장을보여매출액 순현금흐름등이안정적인패턴을보이는기간으로 매출이시장평균성장률과동일하게성장하는것을가정함 쇠퇴기 매출액 순현금흐름등이감소하는기간으로서 매출성장률이 하게 까지감소하는것을가정함 상기기준매출성장률시나리오외에기준매출성장률대비매출고 성장 저 성장에대한시나리오를감안하여경제성분석을수행하였으며 고성장에대한매출성장률은기준매출성장률의 배를감안하였고 저매출성장률은기준매출성장률의 배를감안하였음 상기내용을적용한연도별매출성장률추정결과는다음과같음 연도별매출성장률추정 구분 차년 차년 차년 차년 차년 차년 차년 기준매출성장률 고 매출성장률 저 매출성장률 - 7 -

9 목 차 제 장기술성분석 제 절기술개요 제 절국내외기술동향 제 절기술수준 제 절권리의안정성및범위 제 장시장성분석 제 절시장개요 제 절국내외시장규모 제 절시장현황및시장전망 제 장경제성분석 제 절세부평가내용 참고문헌

10 제 장기술성분석 자료제공 세연특허법률사무소 제 절기술개요 기술의정의및특성 신청기술은플라즈마발생원및그응용에관한것으로 영구자석의배열을이용하여고밀도플라즈마를발생하는플라즈마발생원및이를이용한고효율 대면적이가능한스퍼터링장치와플럭스중성입자빔을발생하게하는중성입자빔발생원및스퍼터링장치와중성입자빔발생원을조합한박막증착시스템에관한것이다 등록번호 등록번호 플라즈마발생원은플라즈마발생공간을형성하는플라즈마챔버 플라즈마챔버외벽을둘러싸는형태로배치되는한쌍이상의벨트형자석및플라즈마발생공간에마이크로파를조사하는마이크로파조사장치를포함하고있다 이때 벨트형자석은틈새없이연속된자석배열을통해 원형 타원트랙 또는임의의폐다각형으로구성되어벨트형자석에의한자기장은끊어짐이없이연속되며 마이크로파조사장치는플라즈마챔버상단에배치되고 조사방향을조절하여 마이크로파의전기장이한쌍이상의벨트형자석에의해플라즈마발생공간에형성되는자기장과수직이되도록마이크로파를조사하여자기장분포를따라플라즈마밀도를높일수있다 기술의구성및내용 가 배경기술플라즈마는다양하게응용되고있으며 특히 박막을형성하는공정에중요한 기술요소가되고있다 반도체 태양전지 다이아몬드박막등의첨 - 1 -

11 단소재분야에서는고품질박막증착이요구되고있으며 이러한요구를만족시킬수있는대면적 고밀도플라즈마를발생시키는것은매우중요한기술이다 스퍼터링기술은고체타겟을플라즈마로침식하여기판에원하는물질을박막으로만들수있어 반도체 디스플레이 태양전지제작을비롯하여각종표면처리기술로사용되고있다 이러한스퍼터링기술은증착율이우수하여고효율을장점으로하며 고효율의증착은타겟을침식하는플라즈마의고밀도생성을요하게된다 고밀도플라즈마의생성을위해 기존의 스퍼터링장치는타겟에고전압및고전력을인가할필요가있다 또한 상기스퍼터링장치는타겟과플라즈마전위차를이용하여이온을가속시켜타겟을스퍼터링하는구조로되어있어 스퍼터링을위한이온가속에필요한전력을동시에공급해야하므로더더욱타겟에고전압을인가해야한다 한편 스퍼터링에의해형성하고자하는기판상의박막은고순도 균일도등의품질을요하게되고 경우에따라서는원자층단위의치밀한박막형성을요하기도한다 따라서이와같은박막품위를고려하면 타겟의고전압에의해가속되는이온과 차적으로생성되는중성입자가지나친고에너지 예를들면 이상 를가져형성중인박막을손상시키는것을방지해야하며 원자층단위의증착을위해서는이온이나중성입자의운동에너지를낮출필요가있다 문제는 상기와같은요구를만족시키기위해 타겟에인가하는바이어스전압을낮추게되면 플라즈마의발생자체가어려워져안정적인플라즈마를얻을수없고 발생하는플라즈마의밀도도낮아증착공정을제대로소화할수없다는점이다 또한 증착공정에서이온이나중성입자의자유행정은챔버내를고진공 이하 으로할수록길어져공정에유리하나고진공은플라즈마발생을불안정하고저밀도화하므로트레이드오프 문제가생긴다 상기와같은문제점들을해결하기위해 다음과같은노력이시도되고있다 즉 별도의보조플라즈마장치또는보조전자공급장치를사용하여타겟근처에고밀도플라즈마를발생및공급하여공정압력을낮추려고시도하였다 이경우 마그네트론자기장구조를이용하며 자기장을유지하면서보조플라즈마공급장치또는보조전자공급장치를사용한경우자기장의 때문에타겟근처에전자를공급하기어렵다는문제가발생하여고밀도플라즈마형성은이루어지지않 - 2 -

12 고있다 이러한문제를해결하기위해서보조플라즈마공급장치또는보조전자공급장치를자기장의적절한곳에위치시켜서소기의목적을달성하고자시도하고있으나 보조플라즈마장치또는보조전자공급장치에서불순물 이발생하여순도높은박막증착공정에어려움이있다 한편 또다른시도로 마그네트론자기장구조를유지하지않고별도의보조플라즈마공급장치만을사용하는경우 외부에서공급되는플라즈마로는타겟근처에고밀도플라즈마를얻기어렵기때문에타겟근처에고밀도플라즈마를얻기위해서는타겟에추가적인전력을공급해주어야한다 결국타겟에걸리는고전압및고전력으로인한상기문제점을그대로지니게되는것이다 그림 일반적인스퍼터링장치설명도 나 신청기술의구성요소 - 3 -

13 그림 신청기술의스퍼터링장치의구성단면도 그림 는종래의문제점을해결하기위해제시하는평가신청기술로서 플라즈마챔버의외벽은도시하지않았으나 챔버내부에서플라즈마를발생시켜 이를타겟 에충돌하게하여생성되는중성입자빔과이온을플라즈마챔버하단에배치된공정챔버로입사시켜기판에박막을형성한다 이때플라즈마를고밀도로생성하는것은이후박막증착을수행하는이온과중성입자빔플럭스밀도와직접적인관계가있다 따라서본발명은고밀도플라즈마를생성하기위해 플라즈마챔버의상판 위에제 자석배열체 를설치하여자석배열체 에의해자기력선을형성하게한다 즉 플라즈마챔버의상판 윗편에는제 자석배열체 를탑재하는반면 상기상판 의배면에는고체타겟 을고정하며 이때제 자석배열체 에의해형성되는자기력선은상기타겟 을휘감도록상기제 자석배열체 를배열한다 타겟 을휘감는브릿지형상의자기력선은미러율 을높여전자가둠효과를높이므로타겟근처에고밀도플라즈마를형성하게한다 이와같은브릿지형상의자기력선은전자석에의해서도형성하게할수있다 또한 수평면을중심으로상기제 자석배열체 와상하대칭을이루도록플라즈마챔버내부에제 자석배열체 를배열하여 플라즈마생성공간에자기장을추가로형성하게할수도있다 제 자석배열체 의배열로인하여자기력선의수평성분은더욱강화될수있 - 4 -

14 고 이로인해 타겟 근처에전자를더욱강하게가두어놓을수있게된다 상기자기장과평행한방향 수평방향 으로마이크로파가입사될경우 마이크로파의에너지로인해플라즈마를고밀도로생성할수있게한다 즉 본발명은종래타겟에고전압을인가하여플라즈마를발생시키는방식에서탈피하여 플라즈마발생에필요한에너지는마이크로파를입사시켜제공하고 종래에비해타겟 에는훨씬낮은전압을인가하여발생한플라즈마를타겟 쪽으로유인및충돌시켜증착공정을수행할중성입자빔과이온빔을형성하도록하였으며 타겟 에낮은전압을인가하여도충분히소기의목적을달성할수있는것은에너지조달원을이원화하였기때문이다 이를위해 마이크로파조사장치를플라즈마챔버에연결하였으며 마이크로파는플라즈마챔버안으로도파관 을통해입사된다 특별히한정되는것은아니지만 타겟에인가되는바이어스전압은 내지 마이크로파발생기에인가되는전력은 내지 정도이고 자기장의세기는 마이크로파주파수는 이다 자석배열체를대칭으로하여자기장의세기를 의두배로하고 의마이크로파를사용할수도있다 타겟에인가되는전압은 펄스 모두가능하다 이와같은구성으로인해본신청기술은 종래 별도의플라즈마발생원에서마이크로파를이용하여플라즈마를발생시킨후발생된플라즈마를타겟이있는플라즈마챔버로도입하는방식과도달리플라즈마챔버안에마이크로파를입사시켜플라즈마발생은타겟근처에서일으키므로고밀도플라즈마발생이가능하며 증착에기여할수있는중성입자빔과이온을높은플럭스로얻을수있다 기술의적용및활용현황 본신청기술은플라즈마를발생시키는데필요한에너지와이온을가속시키는데필요한에너지를분리하여제공함으로써 이온가속에너지의제어범위가넓고이온가속에너지의미세제어가가능하다 또한 본발명에따르면 마그네트론자기장구조를형성시킴으로써타겟근처의 영역 에직접플라즈마를 - 5 -

15 발생시키고동시에미러율 를증가시켜플라즈마를감금의효율을높여고진공고밀도플라즈마를타겟근처에서발생시켜 이온가속에너지에따라타겟의스퍼터율 조절이가능하여스퍼터입자의플럭스를조절할수있다 이로인해기존스퍼터장비의기능을구현할수있을뿐만아니라 나노미터 수준의해상도 로박막을올릴수있는미세조절스퍼터링이가능하다 또한 본발명의스퍼터링장치는기존스퍼터장비보다타겟에인가하는바이어스전압을낮출수있기때문에박막에입사하는이온과중성입자의에너지를감소시킬수있고그결과고품질박막을성장시킬수있다 동시에본발명은고품질박막성장에기여하는이온과중성입자의적절한운동에너지때문에기판의온도를낮출수있고 그결과기존의공정온도를낮출수있어다양한기판 유리 플라스틱등 활용이가능하고대면적기판에도적용할수있고 저압회로보호목적으로사용될수있다 제 절국내외기술동향 국내외기술개발동향 국외의 기술개발은자동차 공구및금형 디스플레이산업 에너지및환경 의료산업및항공우주산업등전산업분야에걸쳐활발하게이루어지고있다 자동차산업의경우 유럽과일본을중심으로 코팅기술의적용이활발하게이루어지고있으며 고속마그네트론스퍼터링및아크이온플레이팅법에의해자동차엔진부품을중심으로코팅을적용하고있는추세이다 자동차엔진부품은그사용환경이가혹하여우수한내열성 내마모성및윤활성이동시에요구되므로이에부합되는다양한종류의코팅막들이동시에개발되고있다 또한국외의경우 공구및금형에있어서도오래전부터실제품에코팅적용하여이미그공정을확립한상태이다 - 6 -

16 장치개발에있어서국외선진국은원천기술인진공기술에관한많은노하우를확보하고있고 이를기반으로지속적인 코팅장치및기술발전을이루어왔다 최근에는단가를낮추고생산효율을높이기위해 고속증착에관한연구가활발하게진행되고있다 고속증착을위한플라즈마소스개발로고전류아크 레이저아크및마그네트론스퍼터링등에관한연구가중심이되고있다 특히마그네트론스퍼터링법은고밀도의박막을고속으로증착할수있는장점으로인하여고속도금용코팅법으로최근크게부각되고있다 국외에서는이미 년대초반에마그네트론법을이용하여 등의박막을 의고속증착을구현하였으며 질화물이나산화물박막의경우순수금속과비교하여약 의증착속도를구현하고있다 이러한마그네트론스퍼터링방법중내부자장과외부자장의세기를달리하여자기장을시편까지연장시키고이를통해이온의충돌을향상시켜고속증착을가능케하는비대칭마그네트론스퍼터링시스템이개발되어전산업분야에적용되고있으며 비대칭마그네트론스퍼터링 은시편으로전달되는이온전류밀도를증가시켜박막의성능을매우우수하게향상시킬수있는장점이있으나 하나의마그네트론원으로복잡한조성의박막을균일하게코팅하는어려움이있어 문제점을해결하기위해두개이상의마그네트론을적용하게되었고 이때서로간의자기장방향을서로배향시키는방식을통해문제를해결하고있다 높은이온화율을지니고있으며이온의에너지가높아우수한코팅막특성을부여하는아크이온플레이팅법의경우 거대입자및액적의영향으로인해막특성이저하되는치명적인단점을가지고있다 이를보완하기위하여 을사용하여 에거대입자및액적을흡착시켜미려한표면을얻을수있도록하는 가개발되었으나 낮은증착속도를나타내는단점또한지니고있어이를보완하는연구가진행되고있다 또하나의 코팅기술개발에있어서세계적인추세가대면적코팅기술개발이다 대면적코팅은생산성과밀접한관계를나타내며 또한거대한피코팅 - 7 -

17 재를균일하게코팅할수있는기술로서 약 년전부터꾸준히개발되어왔으나 그개발속도가비교적늦었다 그러나초미세전자및평판디스플레이산업의발전으로대면적코팅의필요성이급격이증가되면서 기술개발이급속하게이루어졌다 대면적코팅의응용분야를살펴보면 용 코팅 용 코팅 저복사율 태양광제어용코팅 브라운관 용무반사 무정전기코팅 그리고폴리머및제지상의 코팅등으로다양한분야에적용된다 이러한대면적코팅용으로적합한 기술은마그네트론스퍼터링을들수있으며 선진국에서는이미이러한방법으로대면적코팅을구현하기위한많은연구를수행하고있다 그중가장대표적인것이 으로타겟의길이가 에이르며이타켓길이에대한증착균일도는 인것으로보고되고있다 경쟁및대체기술동향 코팅기술개발에있어서또하나의동향은고가의타겟사용효율을증대시킴으로서경제성을부여하는것이고 일반적인평판형마그네트론원의경우타겟의사용효율이 미만에그치고있어고가의타겟 등 을사용하는경우경제성저하의큰원인으로작용하고있다 따라서타겟의사용효율증대에대한연구가진행중에있으며 그방식에는여러가지가있으나가장대표적인것이타겟뒤에인가되는자장을이동하여국부적인식각을억제하는전자석이동마그네트론방식과영구자석으로구성된내부자석에부가적으로외부에전자석코일을장착하여전자석코일의전류를변화시켜타겟표면에서의자기장을이동시킴으로서마그네트론의방전을이동시킴에의해타겟효율을증대시키는 방식을들수있다 아크의경우 국부적인아크의집속으로인한타겟사용효율저하를억제하기위하여별도의자장제어시스템을장착하는연구가이루어지고있다 공업적으로이용이활발한플라즈마는공정의미세화 저온화의필요성때문에플라즈마공정이종래의공정을대체하고있으며 경우에따라서는플라즈마만이제공할수있는물질이나환경을이용하기위한응용분야가점점확대되고있으며 저온글로 - 8 -

18 우방전플라즈마로서반도체공정에서플라즈마식각 및증착 금속이나고분자의표면처리 신물질의합성등에서이용하고있다 전자빔이나글로우방전플라즈마를이용하여공장의배기가스중 를제거하는건식처리기술은환경분야에서도플라즈마가중요하게쓰여지고있는데 최근에는차세대고선명텔레비전에서요구되는대화면 인치 평판표시장치의하나인플라즈마표시장치 에대한연구가수행되고있다 장기적으로는 세기에들어요구되는에너지 신재료 반도체소자제조 환경분야등에서플라즈마의이용이점점더늘어날전망이다 제 절기술수준 기술의상용화단계 신청기술은특허로등록된종래의개량기술이다 해당기술이적용될수있는분야는대면적장비에적용될수있는특화된기술로서 플라즈마발생전력과이온가속전압을분리하여독립적으로조절함으로써고에너지입자에의한박막손상을최소화하여고품질박막을증착시킬수있으며또한 스퍼터링효율 스퍼터된입자의직진성을향상시킬수있으며 타겟의종류및개수를자유롭게선택할수있어동시증착 등다양한공정이가능한특징으로현재 세대급대면적장비개발과접목하여테스트를통해 기존스퍼터보다뛰어난고품질박막성장결과를실험중에있다 기술의경쟁력및비교우위성 해당기술은 년에특허가등록되어진보성을인정받았으며 이를기반기술 로종래스퍼터링기술과의차별화된특징으로새로운대면적스퍼터링적합기술 - 9 -

19 로종래기술과차별화를제시하고있다 표 평가대상기술의효과 항목기존기술의효과평가기술의효과 플라즈마발생과스퍼터독립제어저온공정진공구조 타겟에전력을인가하여플라즈마와스터터를동시발생 독립제어불가능 박막손상 박막질저하로고온공정이필요 이하플라즈마밀도낮음 마이크로파플라즈마발생및제어로서 타겟의인가전압으로스퍼터제어가능 독립제어가능 박막손상 저에너지입자가박막표면입사 저에너지입자가박막에적절한에너지공급공정으로저온공정가능 이하고밀도플라즈마발생가능 대면적적용대면적 세대급 적용여부불투명대면적적용요건성장확인 따라서종래기술로서는적용하기힘든대면적스퍼터링을효율적으로이루기 위한 다수의효과및기술우위를점하여 평가기술은혁신성을확보하고있는것 으로평가된다 기술의차별성및독창성 해당기술은하나의고밀도플라즈마의발생이가능한구조 저전압에서도전류를형성하여박막손상을최소화할수있어 전력효율이매우우수한효과를지닌차별화된기술이다 따라서기술요소및경제적요소들을종합적으로고려할때 평가기술은유사기술또는경쟁기술에비하여뚜렷한차별성을갖는것으로볼수있다

20 기술의구현및확장가능성 현재예상되는평가기술의기술의응용및확장가능성은대면적적용기술로서 차세대디스플레이 반도체공정 태양전지제조와같은산업분야에응용이가능할것으로판단이되어차세대디스플레이기술분야에선도적인기술혁신에기여할것으로판단된다 해당기술은기존기술에비해낮은운전압력 이하 에서고밀도플라즈마발생하여기존스퍼터링기술의운전압력보다 낮은운전압력에서운전함으로써기존스퍼터링기술과차별된고품질박막증착가능하고낮은운전압력에서기존스퍼터링기술의증착속도확보가가능하다 더불어직진성의향상으로 가큰 가능하고 경사증착가능 대면적 이상 증착경우운전기체의 의증가로 의설계가기존스퍼터장치보다훨씬용이하고 가박막질에미치는영향이상대적으로적어공정상의이점이증가한다 따라서본신청기술은차세대디스플레이분야에서공정을획기적으로개선하는특징으로서관련기술및산업적파급효과가있을것으로전망된다 기술의모방용이성및대체기술출현가능성 신청기술은차세대디스플레이분야에서대면적부품소재를위해확보해야하는기반기술이라볼수있다 디스플레이산업은꾸준히개발을멈추지않았으며 기반기술확보를위해관련업계와기업에서지속적인투자를하고있다 국내외적으로스퍼터링기술은다양하게개발되어상용화되어왔고 산업에적용되어왔다 본기술은이미특허권리를확보하였으며 독창적이며높은기술수준을인정받았으나 전반적으로산업에적용하기위한기술의완성과테스트는시장진입측면에서도입단계에있다고볼수있다 이처럼현재독립제어가능한핵심원천기술을바탕으로하여설계및구현에관한기술개발은지속적으로동산업분야에서이루어질것으로예상된다

21 제 절권리의안정성및범위 선행기술조사 가 국가별사용 및검색범위본분석에서는평가특허와관련되는최근기술이포함되도록조사일현재까지의한국의공개 등록특허 미국의공개 등록특허 일본의공개 등록특허및유럽의공개 등록특허를검색대상으로하였으며 신청기술의키워드를이용하여유효특허를추출하였다 검색의누락을방지하기위해서해당 국제특허분류 판 는배제하였다 본분석에서이용된국가별 및검색범위는다음과같다 표 국가별사용 및검색범위 국가사용 검색범위검색년도 한국 공개 등록특허 미국 공개 등록특허 일본 공개 등록특허 유럽 공개 등록특허 조사일기준 평가특허와관련된선행기술문헌의조사를위해하기와같은선행기술조합식을적용하여분석하였는데 세계주요국에대한본평가특허와관련연도별 출원인별출원동향과선행기술의비교분석은하기 표 의선행기술조합식을적용한데이터를사용하여분석하였다 여기서유효데이터는기술과관계없는노이즈가삭제된특허건수이며 검색건수대비유효데이터의수에서알수있듯이본검색식은조사결과의누락건수를최소화하기위하여포괄적으로작성되었다

22 국가 표 평가특허의선행기술조합식 검색식 검색건수 건 유효데이터 건 한국 고밀도 전자 싸이클로트론 전자 사이클로트론 전자 싸이클론 전자 싸이크론 전자 사이클론 전자 사이크론 스팟터 스일본파터 스퍼터링 스파타 스펏터 스퍼트 스퍼타 스팩터 스포터 미국 유럽 합계 나 관련특허동향평가특허와관련성이있는선행기술문헌은총 건이선정되었다 그중한국이 건 으로가장큰비중을차지하였고 그다음으로일본이 건 미국이 건 유럽이 건 을차지하였다 그림 는평가특허와관련된특허의전세계국가별출원동향을나타내는그림으로 년이후로특허가증가하기시작하여 년이후로는감소추세를보이는경향을보이고있으며 년부터일부상승추세를보이는것으로보이지만 이는향후특허추세를보며판단해야할것으로보인다 전체적인통계추세와유사하게각국의특허는 년부터일부상승을시작하였으며 년초반부터일정특허를유지하다가최근에감소를보이는것으로나타났다

23 그림 전세계국가별출원동향 다 선행기술목록평가특허의출원일은 년 월 일이다 따라서선행기술문헌은평가특허의출원일이전에공개된기술이어야하나 이후에공개된기술이라고하더라도최근기술의내용및경쟁기술현황등을파악하기위하여선행기술조사문헌에포함시켰다 다만평가특허의특허무효가능성을평가함에있어서는평가특허의출원일이전에출원되어공개된선행기술문헌을가지고판단하였다 평가특허와관련도가있는선행기술문헌은총 건으로조사되었다 표 선행기술문헌 연번상태문헌번호요약출원인 등록 등록 본발명은향상된중성입자플럭스를갖는중성입자빔생성장치에관한국기초과

24 한것이다 본발명에따른중성입자빔생성장치는플라즈마방전에의 해처리가스의플라즈마를생성하는플라즈마방전공간과 상기플라즈 마방전공간에서생성된플라즈마이온과충돌하여플라즈마이온을중 성입자로변환시키는금속판과 중성입자로전환되지아니한플라즈마 이온및전자의통과를방해하는플라즈마리미터와 자기장을인가하 는마그네트론유닛을포함하여이루어지되 여기서상기플라즈마방 전공간은상기금속판과상기플라즈마리미터사이에샌드위치되고 상기마그네트론유닛은상기금속판을가로질러상기플라즈마방전공 간에자기장을인가하는것을특징으로한다 여기서 상기마그네트론 유닛은중앙폴과상기중앙폴을둘러싸는사이드폴로이루어진레이스 트랙배열을갖는것이특히바람직하다 상기금속판을가로질러플라 즈마방전공간으로자기장을인가함으로써금속판의근방의플라즈마의 밀도를보다증가시킬수있으며 이것은플라즈마의중성입자로의전 환효율을충분히향상시킨다 전환효율의증가에의해중성입자빔의플 럭스가현저히향상된다 학지원연구원 플라즈마화학기상증착방법에대하여개시한다 이는 플라즈마쳄 버내에삼중전극 자장발생수단및하전이온포집격자를포함하 는플라즈마화학기상증착장치를이용한플라즈마화학기상증착 공개 방법에있어서 상기플라즈마쳄버내에서발생된 하전된플라즈마이온이중성이온빔으로전환되는것을특징으로한다 이로써 플라즈마화학기상증착장치를이용하여웨이퍼상에산화층을적층할때 하전된이온에의하여강유전체가손상되어그특성이열화되는문제를최소화할수있어웨이퍼상에보다안정적인산화층을적층할수있다 삼성전자 본발명은진공용기를형성해진공배기수단에의해내부가진공배 기되는 및이위에연통해배치된플라스마생성실과플라스 마생성실의중심축에대향해플라스마생성실의상부외측에배치되어 플라스마생성실내상하방향으로자장을발생시키는제 의자장발생 공개 수단과플라스마생성실의중심축에대향해플라스마생성실의하부외측의제 의자장발생수단하에배치되어플라스마생성실내에제 의자장발생수단과같은방향의자장을발생시키는제 의자장발생수단및플라스마생성실의중심축으로대향해플라스마생성실외측의제 및제 의자장발생수단의중앙부에배치되어플라스마생성실내에제 및제 의자장발생수단과는반대의방향의자장을발생시키는제 의자장발생수단 제 의자장발생수단의안쪽에배치되어플라즈마생성실내에전기장을발생시키는전기장발생용전극과플라스마생성실내의상부에배치되어부전압이인가되어전자를반사하는전자가림전극과플라스마생성실과전기 와의사이에배치되어부전압이인가되어플라스마생성실에서이온을꺼내는이온인출전극과플라스마생성실내에가스를도입하는제 의가스도입입과 내의이온인출전극하부에가스를도입하는제 의가스도입구와 내저부에이온인출전극에대향배치되어처리대상의기판이배치되는기판스테이지를갖춘제 제 및 제 의자장발생수단에의해 플라스마생성실내의중앙부에소정의영역을둘러싸는

25 등록 듯에자장강도가영이되는자기중성면이형성되는것을특징으로하 는중성빔발생장치 등록 권리범위의적정성과사업연관성 특허의권리범위는특허발명의기술적범위에의해서정해지고 이범위는특허명세서에기재되어있는특허청구범위내용에의하여정해진다 특허권자는업으로서특허발명을실시할권리를독점하고 그권리의효력은권리범위내에서일반공중에게당연히미친다 따라서특허의권리범위분석은내재적요건의존부가아니라그권리의효력이미치는범위에대하여이루어져야하는것이다 분석대상인특허에대하여권리범위를명확하게해석하기위해서는그명세서내에기재되어있는상세한설명에서 발명이이루고자하는기술적과제 발명

26 의구성 및 실시예와관련된동작과정 을참고로하여분석하여야한다 상기조사및분석기법을근거로평가특허의권리범위의적정성과명확성 그리고보호강도에대한의견을제시한다 법적안정성과법적보호강도가높은특허일수록높은상품적가치를가지며 산업전반에미치는기술적기여도역시긍정적으로평가될수있다 평가특허는독립항인청구항제 항에서플라즈마챔버안에장착되는타겟 상기타겟에바이어스전압을인가하는전원 상기플라즈마챔버안으로마이크로파를조사하는마이크로파조사장치 상기타겟은제 자석배열체사이에배치되어상기타겟을중심으로타겟을건너는브릿지형태의자기력선을형성하는제 자석배열체및상기브릿지형태의자기력선의수평성분을강화하도록제 자석배열체의자극과동일한자극이서로마주하게제 자석배열체와상하대칭으로배열되는제 자석배열체를포함하고 상기타겟에인가된바이어스전원의전압을조절하여증착공정에기여하는이온의에너지를제어하는것을특징으로하는스퍼터링장치로서 본발명이이루고자하는해결수단의구성요소가명확히작성되어있어 권리범위의명확성및종래와의구성요소를구분하는특징이우수하게설정된것으로판단된다 이에따라평가특허의실질적인권리범위는적정하게설정되었다고평가될수있다 선행기술조사에서살펴본바와같이평가특허와동일한권리범위를가지는특허가한국은물론미국 일본 유럽에서발견되지않았기때문에평가특허를실시함에있어다른선행기술권리와의충돌 저촉 문제가발생될가능성은낮다고판단된다 다만평가특허를이루는발명적구성요소는이에대한개량기술의개발이이루어질가능성은다소존재하는바 지속적인개량특허의개발을통해현저한효과를이루어낼수있는 기술개발및특허출원에노력을기울여야할것이다 다음은해당기술의사업화와평가특허의연관성에관하여살펴본다 평가기술과연관된사업은반도체및디스플레이분야의스퍼터구조로서 개발제품은기존스퍼터의문제점을해결하여 대면적에적용할수있다 현재스퍼터링장치는일본기술의시장지배력이매우높고 한국과미국 유럽은후발주

27 자로서기술개발에박차를가하고있다 따라서 신규제품의개발이완료되면국내뿐만아니라 미국으로의시장진출도가능할것으로예상된다 이에평가특허를통해종래문제점을개선하여신규수요에대응되는스퍼터링장치를개량하여국내및국외수요를점차적으로점유해나갈수있을것으로기대된다 이와같이평가특허는현재스퍼터링장치의대면적적용개선품에해당되는사항으로서 필수구성요소를포함하고있고 부가적으로적용한해결수단의요소는평가특허의권리범위에속하므로해당기술의사업화는평가특허와연관성이높은것으로평가된다 따라서평가특허는이의변형가능성이존재함에도불구하고 평가특허의필수구성요소인제 자석체배열과제 자석체배열을추가한세부구성요소는종래기술의문제점을해결하기위해서는필수적으로구비할수밖에없는것이라판단되므로평가특허의권리범위는실질적으로적정수준에있다고평가된다 따라서변형에의한대체기술또한평가특허의권리범위를벗어나는정도의새로운기술의출현가능성이현재로서는높지않은것으로보인다 권리의안정성 선행기술조사결과를근거로평가특허의권리의안정성 즉평가특허가향후무효될가능성이있는지여부에관해의견을제시한다 상술한선행기술조사에서언급한바와같이평가특허와전체적으로동일한구성을개시하고있는특허는조사되지않았다 또한평가특허와유사한선행기술문헌으로미국특허 한국등록특허제 한국등록특허제 등이조사되었으나 이들특허에개시되어있는내용은평가특허의일부구성을포함하고있으나 세부구성요소가결여되어있는차이가있으며 이문헌들을조합한다고하더라도평가특허가가진효과를용이하게얻을수있다고판단되지않는다

28 특히평가특허는국내심사단계에서진보성과관련하여의견제출통지서를받았으나최초출원명세서의자석형상및자기력선형상과효과에대한구체사항을제시하였고 선행문헌들과의현저한차이점및특유의과제해결원리에기초하여유기적으로결합된구성의곤란성을주장하여특허등록되어 평가특허가향후무효될가능성이낮다 즉평가특허는권리의안정성이있다고판단된다

29 제 장시장성분석 자료제공 세연특허법률사무소 제 절시장개요 시장의정의 신청기술은 플라즈마스퍼터링장치로서 반도체장치의제조에있어서 전처리관련시장을정의할수있으나 전체적인반도체산업의발전과함께맞물 려있으므로 반도체시장전체를보는것으로시장을정의할수있다 표 신청기술시장의정의 신청기술 특징 시장정의 목표시장 플라즈마챔버 벨트형자석및 마이크로파조 반도체장비 플라즈마 반도체제조관련사장치전처리공정스퍼터링장치시장 대화면적용시장 스퍼터링 효율 증가 산업의특징 평가기술은스퍼터링장비에관한제조업으로 해당산업은국가과학기술표준분류상 전기전자디스플레이 으로디스플레이제조장비를제조하는산업활동에해당한다 신청기술이속하는산업의특징을살펴보면다음과같다 첫째 기술집약적산업이다 반도체및디스플레이제조업은산업의특성상제

30 품에대한안전성과높은신뢰성이요구되는고도의기술집약적산업으로국민소득증대및산업의고도화직접화대형화로인하여 혁신이일어나고이에대한부품소재로서반도체는필수소재로서필요한부품으로자리매김하고있다 둘째 경제발전단계에따라성장하는선진국형산업이다 수요의법칙에따라 소득이높은국가에서사용되는많은전자제품및관련분야의수요가제조업의발전요인으로작용하고있는선진국형산업이다 셋째 미래신성장동력산업이다 최근반도체및디스플레이부품은기존의틀을벗어나 타산업으로많은영향을미치고있어 등타산업과동반성장이가능하여새로운고용창출의원동력이되고있다 넷째 반도체증착장비산업은최종제품이아닌부품산업으로서다른조립산업에비해소요되는부품소재의수가적어협력업체수가적고 차협력관계비중이상대적으로높은산업이다 제 절국내외시장규모 국내외시장동향 반도체증착공정은반도체제조과정의 를차지하는전공정중에서 비율을차지하기때문에핵심공정으로분류되나 국내반도체증착장비에대한해외의존도는미국 일본 를포함하여매년 이상을기록하고있고좀처럼개선되지않고있는것으로나타나고있다 반도체원판 웨이퍼 위에원하는분자또는원자단위의물질을입혀목적에맞는전기적인특성을갖도록하는일련의과정을증착과정이라고정의하는데 이러한증착을위한장비의국내기술연구와발전이매우중요시되고 증착장비시장에서 년세계시장규모는 억달러에서 년약 억달러까지지속적성장을할것으로예상되며 국내시장은 년약 조 천억원에서 년 조 천억원까지연평균 의상승률로성장할것으로전망된다

31 표 증착장비시장현황및전망 구분 성장률 세계시장 국내시장 국내의메모리관련생산기술은세계최고의수준이며반도체는전자관련수출의 정도를차지하고있는국내경제를떠받히는핵심품목이되었으나 반도체및디스플레이제조공정은기본적으로대규모설비투자를바탕으로대량생산방식을채택하고있는장치산업임에도불구하고대규모설비의대부분을미국 일본등선진국으로부터수입에의존하고있는실정이다 표 국내반도체장비조달현황 구분 국내공급 수입조달 금액 비중 금액 비중 합계 산업분야의활용에있어서 동기술이상용화될경우반도체용 용등으로분류되어활용될것으로예상되며 제품의후방산업은재료및장비부품산업으로 전방산업은메모리산업및비메모리산업으로규정지을수있고 플라즈마기술은첨단부품 소재 신나노소재 의공학 생물공학 신재생에너지 우주항공등 세기주요산업의기반기술에이용될수있다

32 동업계현황 경쟁구도를살펴보면미국 일본 유럽 개국 개업체가전체시장의 이상을차지하고있으며 이들 들의영향력이절대적으로 공정미세화 대구경화등으로향후 기업의영향력이확대될전망이고 아시아권의장비수요가지속적으로확대되고있으며 그중파운드리의절대강국인대만의장비시장이지속적으로상승하고있다 표 국내반도체장비기업글로벌순위 순위 증감율 업체명 박막증착장비중 의경우일본의 미국의 가시장을주도하고있으며 의경우도미국의 가장비시장을주도 의경우일본의 이한국의 대만 일본 점유 미국의 가한국의 정도를점유하고있다 국내의대표적 및 전구체기술보유기업은 디엔에프와유피케미칼사로 와배선을위한 전구체및 분야에서국외에비해기술경쟁력을보유하고있으며 테크노세미캠 메카트로닉스 및제일모직등에서부분적개발이진행되고있므며 교육기관으로서는한양대학교 인하대학교등에서부분적으로진행되며화학연구소또한소규

33 모연구소를운영하고있다 스퍼터링법을이용한비정질의 혹은 등의반도체막과금속전극을이용한플라스틱 의개발이이루어지고있지만일본과미국이특허를소유하고있는소재를그대로이용하고있고 도이상의고온공정을그대로적용하고있어소재에관한원천기술확보및저온공정에서도양산이가능할정도의소자안정성확보는아직해결해야할문제로남아있다 스퍼터링장비의경우국내수요기업들은일본 미국 한국아바코의장비를활용하고있으나대부분 기반의 생산에활용하고있고 삼성전자및 디스플레이의산화물반도체연구는실험실수준에서진행중이며 향후 및 디스플레이를대비하기위한장비의개발이시급한상태이다 국외의경우미국의 사 사 사및 등에서전극재료 고 저유전물및 관련된 전구체기술을 사에서는저유전물관련전구체기술을강점으로확보하고있고 이외영국의 사는여러분야에서경쟁력있는기술을보유하고있으며 악조노벨등이전구체시장의성장과함께시장에진입하여치열한각축을벌이고있는것으로나타나고있다 일본의경우는고순도화학이고유전막재료 전구체관련기술을보유하고있으며 및 등에서도 전구체를생산하고있다 미국은 산업체 코닥 에서 유럽은학교 포르투갈 영국캠브리지 를중심으로산업체 에서 일본에서는 및정부지원하에산 토판 샤프 히타치 학 연에서 대만에서는산 학 타이완국립대학 연 을중심으로산화물 소자의원천기술확보및개발에주력하고있다

34 표 공급망분석종합 공급망단계부품소재반도체증착장비응용기기 증착장비제작및 금속 산화물 합금 증착장치를이용한 주요내용 반도체소자제작에 증착용증착장비 다양한반도체소자 활용되는부품소재 개발 구현 웨이퍼 진공펌프 주요제품 기술 증착물질 가스분사모듈 가열모듈 증착률 모바일기기 측정센서 해외기업 도시바 퀄컴 국내기업 동진세미켐 원익쿼츠 아이원스 엠파워 주성엔지니어링 원익 유진테크 테스 하이닉스 세스템 삼성 하이닉스 중소기업참여정도 중소기업시장 점유정도 제 절시장전망 국내외시장규모 신청기술의시장은반도체장비시장의일부로서반도체장비시장의추이에 일정비율을차지하는시장으로볼수있다

35 따라서 반도체장비시장을예측함으로서시장전망및수요예측을할수있을것이다 국제반도체장비재료협회 가발표한 에따르면 년반도체장비시장의매출은 년 억달러에비해 증가한 억달러에달할전망이다 이는 년 억달러에이어두번째로높은매출을기록하는해가될것이다 삼성의중국낸드플래시팹투자와도시바 샌디스크의일본팹투자 아일랜드팹을포함한인텔의투자가주요성장요인이다 년전공정웨이퍼가공장비의매출은 년 억달러에서 증가한 억달러에이를전망이다 반도체장비는 조원에서 조원이되고전공정장비는 조원에서 조원이예측된다 테스트장비와어셈블리및패키징장비는 는각각 억 억달러 로증가가예상되며 지역별증가율을보면중국 유럽 한국 일본 북미 대만 상승할것으로전망된다 년대만이 억 만달러 북미 억 만달러 한국이 억 만달러를기록할것으로전망된다

36 표 반도체장비및국가별시장전망 경쟁상황등 시장의구조를산업의경쟁력측면에서수요자 공급자 신규참여자 대체재의 위협 경쟁정도등 를통해살펴보면 그림 와같다

37 그림 반도체제조장비시장구조신규참여자 기존본도체전공정장비제조업체등이참여예상되나제한적 공급자 국산으로조달가능하고중간의공급자존재 공급자협상력중간 시장내업체간경쟁 시장내업체간경쟁보통 주성엔지니어링 원익아이피에스 유진테크 테라세미콘 수요자 디스플레이 제조 회사 반도체부품제조 회사 삼성전자, 하이닉스 도시바, 퀄컴 엘지디스플레이 태양전지 제조회 사 기존면적에대한대체제는다수존재하나대면적스퍼터링을위한대체는미비함 대체재의위협보통 대체재 시장전망및시장점유율확보등 공정별장비시장을보면노광장비 공정자동화장비 패키징장비 등이높은성장률을보고있으며 장비의시장규모가가장큰것을 확인할수있다

38 표 공정별장비시장전망 공정장비 성장률 장비 노광장비 장비 증착장비 식각 세정 평탄화 장비 열처리 산화 확산장비 이온주입장비 웨이퍼분석장비 공정자동화장비 기타웨이퍼제조장비 패키징장비 에따르면국내반도체장비시장은세계시장기준으로평균적으로약 의비중을차지하고전공정이가장규모가크고 후공정과검사공정은시장 규모가성장하지못하고정체되어있는것으로분석되었다 표 국내반도체장비시장전망 구분 세계장비시장 국내장비시장 전공정 후공정 검사공정 수출 국내시장비중

39 향후반도체제조공정이 급의초미세공정으로업그레이드투자가확대될것으로보여수율이높아지고생산이증가될전망되며 시스템반도체는 급공정도입으로최첨단공정을통한고부가가치제품생산을확대로쿼드코어 등고부가제품매출증가가예상된다 반도체공정기술관련품목시장현황및전망을보면스테퍼 은세계및국내시장모두높은 이상의높은성장률을보이며확대될것으로보이는반면에 와 는비교적낮은성장률을보일것이다 표 반도체공정기술관련품목시장현황및전망 구분주요품목 성장률 스테퍼 세계 시장 소계 상위 개품목 스테퍼 국내 시장 소계 상위 개품목

40 제 장경제성분석 제 절세부평가내용 신청기술은플라즈마발생원및그응용에관한것으로 영구자석의배열을이용하여고밀도플라즈마를발생하는플라즈마발생원및이를이용한고효율 대면적이가능한스퍼터링장치와플럭스중성입자빔을발생하게하는중성입자빔발생원및스퍼터링장치와중성입자빔발생원을조합한박막증착시스템에대한기술이다 신청기술은플라즈마발생전력과이온가속전압을분리하여독립적으로조절함으로써고에너지입자에의한박막손상을최소화하여고품질박막을증착시킬수있는기술이다 증착을위한장비의국내기술연구와발전이매우중요시되고 증착장비시장에서 년세계시장규모는 억달러에서 년약 억달러까지지속적성장을할것으로예상되며 국내시장은 년약 조 천억원에서 년 조 천억원까지연평균 의상승률로성장할것으로전망된다 에따르면국내반도체장비시장은세계시장기준으로평균적으로약 의비중을차지하고전공정이가장규모가크고 후공정과검사공정은시장규모가성장하지못하고정체되어있는것으로분석된다 기술의경제적수명기술의경제적수명이란기술의수명에부정적영향을미치는요인들이발생하여기술이경쟁우위를잃게되는미래의평균시점까지를의미하는것으로특정기술로인하여경쟁우위를지니는기간으로정의된다 일반적으로기술의경제적수명을추정하는명확한기준이나방법은없는편이

41 나 본보고서에서는인용특허수명 지수에기술요인 시장요인을고려하여아래산식에의하여추정한다 는특허 를분석하여개별기술에대한특허의연차별인용빈도수를측정 평균인용빈도등의기준치를상회하는기간을수명추정에활용하는방법이다 개별기술의경제적수명추정산식 획득값 기준값 개별기술의경제적수명 최대값 기준값 획득값 기준값 획득값 최소값 기준값 최소값 획득값 기준값 여기서 는 분포에서각각일사분위수 중앙값 삼사분위수 최대값 최소값 기준값 획득값 기술의경제적수명영향요인평가표 에의한획득점수 단위 신청기술은 코드 로분류되며 이기술에대한인용특허수명 지수는다음 표 과같다 표 신청기술의 지수 단위 년 기술명평균 지수와함께기술수명결정에영향을주는기술수명영향요인은기술및 시장요인분석결과를바탕으로 표 와같이도출하였다

42 표 기술의경제적수명영향요인평가표 구분 기술요인 시장요인 수명영향요인 가중치 매우낮음낮음보통높음매우높음 대체기술출현가능성 기술적우월성 원천 핵심성 유사경쟁기술존재 수 모방용이성 권리범위 시장집중도 주도기업존재 및시장의경쟁정도 시장경쟁의변화 예상시장점유율 신제품출현빈도 합계 점 획득점수 점 점 점 점 본평가의개별기술의경제적수명은 지수 표 기술수 명영향요인평가결과 표 를이용하여 년으로산출된다 획득값 기준값 기술의경제적수명 최대값 기준값 년 기술의경제적수명은해당기술이산업재산권으로등록되어있는경우 해당기술의산업재산권의법적보호잔존기간을초과할수없으므로 개별기술의경제적수명과산업재산권의법적보호잔존기간중짧은기간이기술의경제적수명이된다 본신청기술의경제적수명은특허권의잔존권리기간인 년 표

43 보다개별기술의경제적수명 년 이짧기때문에개별기술의경제적수명으 로평가대상기간을결정하는것이타당하다 표 특허권의잔존권리기간 출원번호 등록번호 출원일존속기한잔존권리기간 년 개월 주 산업재산권법적보호기간관련평가기준일 현금흐름분석 가 매출성장률신청기술을사업화하여발생할수있는매출성장률은 자형성장곡선가정하에추정하였으며 기술의경제적수명은 그림 과같이개발기간 고속성장기간 안정성장기간 쇠퇴기간으로구성된다 그림 기술의경제적수명 기술의경제적수명 년 개발기간 년 고속성장기간 년 안정성장기간 년 쇠퇴기간 년 과제개발기간은 과제개발완료까지소요되는기간으로서 년에연구개발을시작하여 년에완료하는것을가정하였다 고속성장기간는 과제의사업화성공으로인한시장선점효과등으로인해동업종평균을상회하는성장을보여매출액 순현금흐름등이증가하는기간이다 고속성장기기간동안은시장분석자료에기초하여매출발생초년도에는시장평균성장률의 배를기록하며이후 하게성장률이시장평균성장률

44 까지감소하는것을가정하였다 안정성장기간은유사기술의출현등으로인한시장의경쟁심화등으로인해동업종평균과비슷한성장을보여매출액 순현금흐름등이안정적인패턴을보이는기간이다 안정성장기간동안은시장분석자료에기초하여시장평균성장률을기록하는것을가정하였다 쇠퇴기는기술의진부화등으로인해매출액 순현금흐름등이감소하는기간으로서 쇠퇴기간동안은 하게성장률이 까지감소하는것을가정하였다 본평가에서는신청기술이속한 특수목적용기계제조업 에대한기술보증기금의업종군별매출액증감율자료를참고로고속성장기간을 년으로 안정성장기간을 년으로설정하였으며 쇠퇴기는경제적수명기간에서개발기간 고속성장기간 안정성장기간을차감한 년으로설정하였다 매출성장률은기술의혁신성 시장성장률외에사업화주체의역량에따라달라질수있으므로 신청기술의시장전망지표를기반으로추정한상기매출성장률을기준매출성장률이라할때 기준매출성장률대비매출고 성장 저 성장에대한시나리오를감안하여경제성분석을수행하였다 고성장에대한매출성장률은기준매출성장률의 배를감안하였고 저매출성장률은기준매출성장률의 배를감안하였으며 상기내용을적용한연도별매출성장률추정결과는 표 와같다 표 연도별매출성장률추정 구분 차년 차년 차년 차년 차년 차년 차년 기준매출성장률 고 매출성장률 저 매출성장률

45 나 매출추정본평가에서매출액은신청기술과연관된시장분석자료를근거로매출액이시장의성장률과비례하여증가또는감소한다는가정하에발생할수있는다양한시나리오에대해추정하였다 본평가에서는매출액을추정하는데있어 신청기술이속해있는시장의관련산업분석결과를사용하여추정하기에는관련자료의범위가구체적이지못한한계점과 시장을세분화하여대상기술이속한시장의규모및시장점유율을추정하기에는신뢰성있는자료를구하기힘든한계점 사업화주체의미확정및사업화주체변경의개연성으로인해신청기술의시장점유율및수요예측이힘든바 평가결과의활용범위를넓이기위해발생가능한여러매출액시나리오에따른경제성분석을수행하였다 기준매출성장률에따른매출액발생시나리오 차년도매출액이전기발생한매출액대비기준매출성장률에따라증가또는감소한다는것을가정하였으며 일례로사업화초년도에발생한매출이 백만원인경우연도별추정매출액은 표 와같다 표 연도별매출성장률추정 구분 차년 차년 차년 차년 차년 차년 차년 기준매출성장률 매출액 고 매출성장률에따른매출액발생시나리오 차년도매출액이전기발생한 매출액대비고 매출성장률에따라증가또는감소한다는것을가정하였으며

46 사업화최초발생한매출이 백만원인경우연도별추정매출액은 표 과같다 표 연도별매출성장률추정 구분 차년 차년 차년 차년 차년 차년 차년 고 매출성장률 매출액 저 매출성장률에따른매출액발생시나리오 차년도매출액이전기발생한매출액대비저 매출성장률에따라증가또는감소한다는것을가정하였으며 사업화최초발생한매출이 백만원인경우연도별추정매출액은 표 와같다 표 연도별매출성장률추정 구분 차년 차년 차년 차년 차년 차년 차년 저 매출성장률 매출액 다 매출원가및판관비추정매출원가는본기술제품에대한제조비용으로서원재료구입 조달비용 제조인원에대한인건비 감가상각비및기타경비로구성된다 일반적으로제조원가는직접비 간접비 제조간접경비등으로구분되나본평가에서는이들세부항목별로구분하지는아니하였다 사업화주체의추진사업이유사하고 과거의재

47 무제표의신뢰도가담보되는경우 매출원가의추정은동일기업의과거재무제표를이용할수있다 판관비는제품의판매를위한비용으로서광고선전비 판매촉진비 판매수수료 물류비 영업및관리인원에대한인건비및기타비용등으로구성된다 판관비는개별제품이나사업본부보다상위차원인기업전체측면에서지출되는비용으로개별제품이나 제조원가등에직접적으로전가가곤란한항목들로구성된다 판관비의경우도기존에유사사업을영위하고있고 과거재무제표가신뢰성이있는경우에는과거재무제표로부터적정재무비율을추출하여금액을추정할수있다 일반적으로평가파라메타의추정은사업화주체및기술의특성이반영되도록신청기술제품 또는서비스 에대한직접추정방식을우선적으로적용함이타당하나 본평가의경우직접추정방식의적용이어려운경우로 신청기술이속한 특수목적용기계제조업 의 년한국은행기업경영분석자료정보를활용하였다 신청기술은세계시장선점을통해한국제품이표준이될수있도록하는새로운개념의스퍼터장비라는점에서약 의매출원가절감효과가예상되는바 이를반영하여업종별매출원가율을조정하였다 년한국은행동업종매출원가율 판관비는업종별판매관리비율 를적용하였으며 영업이익은추정매출액에서상기한매출원가와판관비를차감하여산출하였다 라 법인세영업활동으로인한여유현금흐름의산출시 영업이익에대한법인세는현금유출항목으로고려되어야한다 법인세를추정하는방법은추정영업이익에대해세법상의법인세율을적용하는방법과과거동일업종기업의평균법인세율을적용하는방법이있다 본평가에서법인세는현행법인세율을기준으로산출하였다 년현재법인세율은영업이익이 억원이하인경우 이고 억원초과 억원이하인경우 이며 그리고 억원초과한경우 를적용하고있다 또한미래현금흐름에서법인세를계산할때지방소득세 법인세산출세액의 는추가로고려하였다

48 마 감가상각비감가상각비는손익계산서상의비용으로 실제현금유출이수반되지않음에도불구하고비용으로처리되어영업이익을감소시킨다 따라서현금흐름인초과이익을산정할경우에는감가상각비를다시가산하여야하며 무형자산상각비도감가상각비와동일하게현금유출이없는비용이므로초과이익산정시다시가산하여야한다 일반적으로감가상각비는사업화주체의사업계획을기반으로정액법또는정률법을적용하여추정해야하나 이전대상 기술의경우사업화주체가확정되지않은상태인점을감안하여기업경영분석자료를이용하여매출액대비감가상각비등의비율 를적용하여추정하였다 바 자본적지출액자본적지출 은영업활동에필요한유형및무형자산에대한투자액을의미한다 유형자산은영업활동에사용할것을목적으로장기간보유하는자산으로 유형의실체를가진자산을의미하며 토지 건물 기계장치 비품 구축물등이대표적이며 무형자산은영업활동에사용할것을목적으로장기간에걸쳐보유되는물리적실체가없는자산을말하는것으로 영업권 산업재산권 라이선스와프랜차이즈 저작권 컴퓨터소프트웨어 개발비 임차권리금 광업권및어업권등이포함된다 기술가치평가에서자본적지출은기술제품의시장규모및기업의시장점유율 공급시기 향후매출시현규모 현재유형자산및무형자산규모 투자계획 기업의생산능력을감안하여토지 건물및구축물 기계장치 무형자산 기타자본적지출등으로구분하여직접추정하는것이바람직하다 하지만본평가에서는이전대상 기술의경우사업화주체가확정되지않은상태인점을감안하여 년한국은행기업경영분석자료를활용하여산출하였다 동업종평균값을활용하는경우자본적지출은다음산식을이용하여산출된다 따라서자본적지출은총자

49 산증가분 매출액증가분에매출액대비유무형자산비중 을곱한값에당 해연도감가상각비등을합하여산출하였다 자본적지출 유형자산 유형자산 무형자산 무형자산 감가상각비 또는 자본적지출 추정매출액 추정매출액 유형자산회전율 감가상각비 사 운전자본증감액운전자본 은매출채권 재고자산 매입채무등영업활동과정에서발생하는채권 채무등을말하며 현금흐름계산에서매출채권 재고자산등 운전자본의증가는차감하고 매입채무 미지급금등 운전자본의증가는가산한다 기술가치평가실무가이드에서는순운전자본증감의산출시다음 가지방식을선택적으로적용할수있다 표준재무정보를활용하는경우순운전자본증감 매출채권증가액 재고자산증가액 매입채무증가액 재무비율을활용하는경우 순운전자본증감 추정매출액 추정매출액 운전자본소요율 여기서 운전자본소요율 매출채권회전율 재고자산회전율 매입채무회전율 본평가의경우매출채권 재고자산 매입채무등의구체적인정보를추정하는것은불가능하기때문에미래재무비율이동업종평균에수렴하는것으로가정하였다 따라서본평가에서순운전자본증감액은 특수목적용기계제조업 의 년한국은행기업경영분석자료정보를활용하여매출액증가분에운전자본

50 회전율의역수 매출채권회전율 매입채무회전율 재고자산 회전율 을곱하여산출하였다 아 개발비본평가에서별도의항목으로서고려하는개발비는본기술의개발을위해개발기간동안에지출되는개발비이다 따라서기업의정상적인사업추진과정에서발생하는통상적인개발비는자본적지출액에포함되며 별도의개발비항목에는포함되지않는다 본보고서에서개발비로기록된항목은본과제의수행과관련하여지출되는개발비로서신청기술이기술업그레이드과제연계지원이된다는가정하에 년과 년에각각 백만원씩합계가 백만원이되도록설정하였다 자 투자액의회수매출추정기간동안투하된자본은동기간동안의영업활동을위한경제적효익을제공한다 따라서매출추정기간의종료시점에기존투자액에대한잔존가치가존재한다면이를매출추정종료연도에회수되는것으로가정하여여유현금흐름에반영한다 투자액회수는손운전자본회수액과비유동자산회수액으로구분할수있으며 순운전자본회수액은신청기술사업과관련하여기술수명종료시점에잔존하는순운전자본을의미한다 한편 비유동자산회수액은신청기술사업과관련된자본적지출액누계액에서감가상각누계액을차감한비유동자산의장부가액으로가정한다 다 할인율추정 가 할인율추정기준할인율은미래의현금흐름을현재가치로환산할때사용되는환원율을의미하는것으로 이는기술사업과연관된사업위험을정량화한것이기때문에신청기술

51 의사업위험을분석한결과가할인율에반영되어야한다 기업가치평가의할인율로주로사용되는가중평균자본비용 은자기자본비용과타인자본비용의가중평균으로구성되고 기업의전반적인영업활동 다수의제품과서비스 으로인한다양한위험수준을반영한것이다 상장기업의 은자본시장에서수집된최근시계열정보에의하여산출이가능하나 중소기업의경우 산출이불가능하므로대용값을사용하여야한다 기술가치평가할인율은 을대용치로사용하며 아래할인율추정산식에의해추정하였다 할인율추정산식 할인율 여기서 는타인자본비용 상장기업타인자본비용 추가위험스프레드 는자기자본비용 상장기업자기자본비용 사업화위험프리미엄 규모위 는법인세율 는자기자본 는부채 험프리미엄 는타인자본비증 는자기자본비중 나 할인율추정변수타인자본비용 상장기업타인자본비용에중소기업유형에따른추가위험스프레드로합산하여산출하였다 타인자본비용추정산식 타인자본비용 상장기업타인자본비용 추가위험스프레드

52 상장기업의타인자본비용은개념상타인자본에대한금융비용이기때문에대차대조표상의금융비용을사용하여추정이가능하다 이자지급성부채는대차대조표상의단기차입금 유동성장기부채 사채 그리고장기차입금을 금융비용은손익계산서상의지급이자와할인료 회사채이자를합산하여산출하였다 중소기업의타인자본비용은타인자본에대해서투자가들이요구하는이자율이라기보다는정책금리의성격이강하기때문에 타인자본의원래정의를중소기업에직접적용하기에는부적절하다 본평가에서는중소기업의타인자본비용은업종별상장기업의타인자본비용평균에추가위험스프레드를가산하여이를대용값으로사용하였다 추가위험스프레드는한국채권평가 년 년 무보증회사채의신용등급별연평균스프레드의차이평균을적용한다 비상장 대 인경우스프레드차이 비상장 중 인경우 비상장 소 인경우 비상장 창업 를적용하였다 자기자본비용 상장기업의자기자본비용에사업화위험에따른사업화위험프리미엄과중소기업유형에따른규모위험프리미엄을가산하여추정하였다 자기자본비용추정산식 자기자본비용 상장기업자기자본비용 사업화위험프리미엄 규모위험프리미엄여기서 상장기업자기자본비용 β 는무위험이자율 β 베타 는개별자산 또는기업 의체계적인위험의민감도 은자본시장포트폴리오에대한기대수익율 은시장위험프리미엄

53 상장기업자기자본비용은자본자산가격결정모형 을적용하여산출하며 시장위험프리미엄은최근 년간 지수 일간종가 를이용하여 을계산하고 동기준일자의국고채수익율을 로사용하여산출하였다 사업화위험프리미엄은기술과시장 사업관점에서해당기술의사업화위험수준을평가하여자기자본비용에반영하는것으로 평가항목은평가요인 기술성 권리성 시장성 사업성 의분석결과에근거하여 점척도 매우우수 점 우수 점 보통 점 미흡 점 매우미흡 점 로평가하였다 표 사업화위험평가표 구분 기술위험 시장및사업위험 평가항목 각 점척도 차별성경쟁성모방용이성권리의안정성상용화요구기간시장성장성시장경쟁성시장진입가능성생산용이성영업이익성 수익성 사업화위험평가표에서구한평점과위험프리미엄사이의함수관계는평점이증가할수록일정한비율로위험프리미엄이감소하는선형함수보다는평점이증가할수록위험프리미엄이오목한곡선형태를가지는자연로그함수를고려하여시뮬레이션하였고그결과는 표 과같다

54 사업화위험프리미엄 평점 표 사업화위험평점에대응되는프리미엄 평점 점 점 점 점 점 점 점 위험프리미엄 평점 점 점 점 점 점 점 점 위험프리미엄 평점 점 점 점 점 점 점 점 위험프리미엄 평점 점 점 점 점 점 점 점 위험프리미엄 평점 점 점 점 점미만 위험프리미엄 평가대상기술은 중소기업의규모위험프리미엄은일정기간동안시계열자료와역사적통계자료가미흡하여직접산출이불가능하기때문에 본분석에서는규모프리미엄을반영하기위해서기업베타자료분포로부터간접적으로추정한다 산업별로추정된베타자료분포가정규분포에근사한다고가정하고 비상장 대 비상장 중 비상장 소 비상장 창업 에따라베타평균이증가한다는가정에서 베타자료분포에서상위 값을적용하였다 타인자본구성비와자기자본구성비는비상장기업의자기자본과이자지급성 부채를활용하여산출하였다 타인자본비율과자기자본이율산출산식

55 자기자본구성비 자기자본 자기자본 이자지급성부채 타인자본구성비 이자지급성부채 자기자본 이자지급성부채 다 할인율의추정결과평가신청기술의사업화와관련하여세연특허법률사무소가발굴한예비사업화주체의유형이중기업인점을감안하여중기업규모의기업이사업화를한다고가정하였다 이경우평가신청기술은표준산업분류상특수목적용기계제조업 에포함되어 표 과같이자기자본비용및타인자본비용에대한결과값을도출하였다 자기자본비용자기자본비율타인자본비용타인자본비율할인율 표 중기업할인율 단위 규모프리미엄을감안한사업화위험프리미엄자기자본비용 합계 법인세 일때 법인세 일때

56 참고문헌 한국과학기술정보연구원기술동향 최근스퍼터링기술과장비기술개발동향 과학기술부첨단기계류부품기술개발사업보고서 대면적코팅장치의실용화기술개발 주 아이티엠 한국과학재단아시아 유럽플라즈마표면공학국제학술회의 최근국내외플라즈마연구개발동향조사보고서 교육과학기술부기초연구기반구축사업 고안플라즈마응용연구센터구축사업 논문포항산업과학연구원 박막제조기술의동향과전망 참고싸이트