반도체 공정 화학물질 합성용 금속단원자 촉매 대량 합성 및 친환경 공정 기술

나노 및 소재기술개발사업은 미래 신산업 창출과 주력산업의 고도화를 위해 글로벌 수준의 나노·소재 원천기술 확보를 지원하는 국가 R&D 사업이다. 반도체, 에너지, 환경 등 고난도 기술의 내재화 필요성이 높아지면서 친환경·고효율 소재 기술 확보가 핵심 정책 방향으로 제시되었다. 올해 공모는 선도형·경쟁형 방식으로 운영되며 대학, 연구소, 기업이 함께 참여할 수 있고, 원천기술 개발부터 산업화 가능성까지 전 주기를 지원한다. 특히 공급망 리스크 대응과 차세대 기술시장 선점을 위한 기반 기술 확보가 강조된다.

본 과제는 금속단원자 촉매를 안정적으로 대량 제조하고 이를 활용해 반도체 공정용 화학물질의 친환경 합성 공정을 구축하는 것을 목표로 한다. 1단계에서는 금속담지량 확보, 나노입자 최소화, 300g 규모 합성 및 연속 운전 50시간 달성 등 기술 기반을 마련한다. 이후 2단계에서는 촉매 반응의 활성·선택성·내구성 개선, 물질·전하 전달 제어, 장기 안정성 확보 등 고도화 연구를 수행한다. 이를 통해 TRL 3~5 수준의 원천기술을 확보하고 산업적 활용성과 기술이전 성과를 창출하는 것이 최종 목표이다.

본 과제는 반도체 공정용 화학물질을 친환경적으로 생산하기 위한 금속단원자 촉매 기반 기술을 대량화하고 공정을 최적화하는 연구로 구성된다. 연구 단계는 1단계의 기반 기술 확보와 2단계의 고도화·적용 기술 확립으로 나뉜다. 1) 1단계: 대량 합성 기술 개발 - 금속단원자 촉매의 대량 합성 기술 개발 및 금속담지량, 나노입자 비율 등 핵심 성능 확보 - 300g급 합성을 목표로 연속식 반응기 설계 및 제작 - 촉매 활성, 선택성, 내구성의 기초 평가 수행 - 기존 공정 대비 친환경성 평가 방법 개발 2) 2단계: 공정 적용 및 고도화 - 금속단원자 촉매를 실제 반도체용 화학물질 합성 공정에 적용 - 전자·전하·물질 전달 특성 제어 기술 개발 - 장기 안정성 확보 및 연속 공정 최적화 - 친환경성 평가 고도화 및 산업 적용성 검증 3) 연구 수행 요구사항 및 지원 사항 - IP-R&D 및 특허동향조사 예산 의무 반영 - DMP 제출 및 소재연구데이터 플랫폼 등록 의무 - 단계평가를 통해 2단계 진입 연구단 선정 - 기술이전, 전문가 활용, 인력 파견 등 협력 활동 가능 본 과제를 통해 반도체 공정 소재의 친환경 제조 기반을 구축하고, 후속 기술이전 및 산업 적용 가능성을 높이는 것이 목표이다.