국내 중소기업이 반도체 테스트베드 기관인 나노종합기술원(원장 이조원, 이하 ‘나노종기원’)과의 양산기술 공동개발을 통하여 ‘비접촉식 체온계용 마이크로 적외선 센서’의 양산에 성공하였다.
▲마이크로 적외선 센서(thermopile)
서로 다른 두 금속의 접촉 부위의 온도 차이에 의해 열기전력이 발생하는 원리를 이용하여 인체감지에 유리한 원적외선(8~14um대)을 검출하는 실시간 온도 측정 센서
코로나19 방역을 위한 비접촉식 온도측정 수요가 폭증하면서(주)템퍼스는 체온계용 적외선 온도센서의 대량양산 기술개발을 나노종기원과 공동으로 추진해 왔다.
이번에 양산에 성공한 비접촉식 온도 측정용 적외선 센서는 국내 최초로 반도체 호환공정을 적용하여 높은 수율 확보가 가능하고 공정단순화로 가격경쟁력을 획기적으로 높인 것이 가장 큰 장점이다.
마이크로 적외선 센서는 그동안, 미국, 독일 등 해외 선진국이 사실상 독점해 왔는데, ㈜템퍼스와 나노종기원이 공동개발을 통해, 미세기계전자시스템(MEMS)기반 공정에 반도체 제조공정(CMOS)을 접목하여 생산성을 획기적으로 향상하였고, 경쟁사 대비, 감도가 3~5배 우수한 특성을 확보하였다.
최근 코로나19로 인한 방역에 필수적인 비접촉식 체온계의 수요가 폭발적으로 증가함에 따라, 중국 등 아시아, 미국, 유럽 등 해외에서 구매문의가 크게 늘고 있는 추세로, 이미 500만개의 온도센서를 국내·외 체온계 제작기업에 납품 완료하였고, 최근에는 온도센서와 독자 제작한 비접촉식 체온계에 대해 미국 식품의약국(FDA)의 공식 인정을 받아('20.6.15) 본격적인 미국 수출을 앞두게 되었다.
(주)템퍼스 신백규 대표는 “적외선 영역 1~25㎛ 파장대까지 검출할 수 있는 템퍼스의 적외선 센서 기술력과 반도체 및 센서 공정기술지원이 가능한 나노종기원의 협업을 통하여 제품양산과 다양한 어플리케이션의 확대가 가능하게 되어, 국내·외 비접촉 체온계시장을 적극 공략할 계획이다.”라고 밝혔다.
과기정통부 고서곤 기초원천연구정책관은 “시스템반도체 및 센서는 물론, 소재·부품·장비 기술자립 및 유망기업 육성을 위해, 나노종합기술원과 같은 나노인프라 기관과 수요기업간 연계를 지속적으로 강화하고 지원을 확대해 나갈 예정”이라고 밝혔다
한편, 나노종기원은 자체 개발한 핵심공정기술*을 중소 센서기업인 ㈜트루윈에 이전하고, 공동으로 양산기술을 개발한 이후, 양산단계까지 지원하여, 지난 3월에 ‘적외선 열영상 센서’ 상용화에 성공한 바 있으며, ㈜트루윈이 양산·판매중인 센서와 적외선 영상 카메라는 코로나19로 인한 국내·외 수요 증대로 올해 약 145억원의 매출이 예상된다.
▲(특징) 기존 센서제작 공정과 달리 ①반도체 공정 호환적용으로 수율제고 가능 ②별도 패키징 공정이 필요없는 웨이퍼레벨 패키징으로 초소형화 가능
나조종합기술원 제품개발 지워 내용
대량양산기술 지원(CMOS 공정기술)
지원성과 : 핵심공정기술 안정화를 통한 안정적 수율확보 및 원가절감
<CMOS공정 적용 전> <CMOS공정 적용 후>
성능 향상을 위한 공정 개선
지원성과
1. 비접촉식 적외선 온도센서 양산기술 확보
2. 노광장비 미세화 적용으로 생산성 확보
3. 감광제 잔류물 제거를 위한 세정공정 개선으로 수율 증가
<공정 개선 전> <공정 개선 후>
