KR102115631B1 - 나노카본막의 제작 방법 및 나노카본막 - Google Patents

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Abstract

결함이 없는 나노카본막을 염가로 제작하는 것이 가능한 하이브리드 기판을 이용한 나노카본막의 제작 방법에 관한 것이고, 단결정의 탄화규소 기판의 표면으로부터 이온을 주입하여 이온 주입 영역을 형성하고, 상기 탄화규소 기판의 이온 주입한 표면과 베이스 기판의 표면을 첩합한 후, 상기 이온 주입 영역에서 탄화규소 기판을 박리시켜 베이스 기판 상에 단결정의 탄화규소를 포함하는 박막을 전사시킨 하이브리드 기판을 제작하고, 다음에 그 하이브리드 기판을 가열하여 상기 단결정의 탄화규소를 포함하는 박막으로부터 규소 원자를 승화시켜 나노카본막을 얻는 것을 특징으로 한다.

Description

나노카본막의 제작 방법 및 나노카본막{METHOD FOR PRODUCING NANOCARBON FILM AND NANOCARBON FILM}
본 발명은 나노카본막(nanocarbon film)의 제작 방법에 관한 것으로서, 특히 고품질이고 또한 염가로 제조하는 것이 가능한 나노카본막의 제작 방법 및 그 제작 방법에 의해 제작된 나노카본막에 관한 것이다.
근년, 고체 탄소 재료 중에서 모든 원자 위치를 규정할 수 있는 나노카본에 대해, 실온에 있어서의 전자의 이동도가 특이적으로 높고, 실온에서의 전기 저항이 매우 작고, 열전도율이 높다고 하는 것 같은 성질을 가지는 것이 발견되고 있어 매우 주목받고 있다.
이 나노카본은 그 구조에 의해 풀러렌(fullerene), 카본 나노튜브(carbon nanotube), 그래핀(graphene)으로 분류되고 있지만, 예를 들면 그래핀은 탄화규소(SiC) 기판을 진공 중에서 고온 열처리를 함으로써, 이 탄화규소 기판 표면의 규소 원자를 승화시키고, 남은 탄소 원자에 의해 탄화규소 기판의 표면에 그래핀을 형성하는 방법이 제안되어 있다(일본국 특허공개 2007－335532호 공보(특허문헌 1)).
그렇지만, 이 방법에서는 매우 고가의 탄화규소 기판을 매우 고온으로 열처리를 할 필요가 있고, 탄화규소 기판을 가공하는데 즈음해서도 가공하기 어려운 등의 문제가 있었다. 또, 대량으로 제작하려고 하는 경우, 고가의 탄화규소 기판을 대량으로 준비할 필요가 있는 등 제조 공정 및 가격의 양면에서 제조가 매우 곤란한 방법이었다.
또, 탄화규소 기판을 열처리하여 그래핀막을 제작한 후에 탄화규소 기판 이외의 실리콘 기판이나 석영 기판으로 이루어지는 지지 기판과 첩합(貼合)하고 박리를 하는 제조 방법도 제안되어 있다(일본국 특허공개 2009－200177호 공보(특허문헌 2)).
그렇지만, 원자층 두께의 그래핀막을 탄화규소 기판으로부터 박리하는 것이 극히 어렵고, 수율이 매우 낮다고 하는 문제점이 있었다.
이러한 과제를 해결하기 위해 실리콘 기판 상 또는 실리콘막 상에 탄화규소층을 성장시키고, 레이저에 의해 가열을 하여 표면을 그래핀막으로 한다고 하는 제조 방법도 제안되어 있다(일본국 특허공개 2012－31011호 공보(특허문헌 3)).
그렇지만, 실리콘 기판 또는 실리콘막 상에 탄화규소를 성장시키기 위해, 그 결정 구조에 뒤틀림이 발생하여 결함이 많은 탄화규소막으로 되고, 그 때문에 그래핀막도 결함이 많아진다고 하는 문제점이 생겼다.
또, 탄화규소층을 에피택셜(epitaxial) 성장시키고, 규소 원자를 승화시켜 그래핀막을 얻는 수법도 제안되어 있지만, 이것도 결함이 많다고 하는 결점을 가지고 있었다.
한편, 니켈 등의 금속 촉매를 이용하여, 간편하게 그래핀 시트를 형성하는 방법도 제안되어 있다(일본국 특허공개 2009－91174호 공보(특허문헌 4)).
그렇지만, 금속 촉매를 사용하면 전기 전도도가 높은 촉매 금속층이 남아 버려, 그래핀막만을 이용하여 기능적인 전자 디바이스를 설계할 수가 없었다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 결함이 없는 나노카본막을 염가로 제작하는 것이 가능한 하이브리드 기판을 이용한 나노카본막의 제작 방법 및 그 제작 방법에 의해 제작되는 나노카본막을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 하기의 나노카본막의 제작 방법 및 나노카본막을 제공한다.
〔1〕 단결정의 탄화규소 기판의 표면으로부터 이온을 주입하여 이온 주입 영역을 형성하고, 상기 탄화규소 기판의 이온 주입한 표면과 베이스 기판의 표면을 첩합한 후, 상기 이온 주입 영역에서 탄화규소 기판을 박리시켜 베이스 기판 상에 단결정의 탄화규소를 포함하는 박막을 전사시킨 하이브리드 기판을 제작하고, 다음에 그 하이브리드 기판을 가열하여 상기 단결정의 탄화규소를 포함하는 박막으로부터 규소 원자를 승화시켜 나노카본막을 얻는 것을 특징으로 하는 하이브리드 기판을 이용한 나노카본막의 제작 방법.
〔2〕 상기 베이스 기판은 단결정 실리콘, 사파이어, 다결정 실리콘, 알루미나, 질화규소, 질화알루미늄, 또는 다이아몬드로 이루어지는 것을 특징으로 하는〔1〕기재의 나노카본막의 제작 방법.
〔3〕 상기 탄화규소 기판 및/또는 베이스 기판의 적어도 상기 첩합을 하는 표면에, 산화실리콘, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 아모퍼스(amorphous) 실리콘, 알루미나, 질화규소, 탄화규소, 질화알루미늄, 및 다이아몬드로부터 선택되는 적어도 1종의 막을 형성하는 것을 특징으로 하는〔1〕또는〔2〕기재의 나노카본막의 제작 방법.
〔4〕 상기 탄화규소 기판의 결정 구조가 4H－SiC, 6H－SiC, 또는 3C－SiC인 것을 특징으로 하는〔1〕~〔3〕의 어느 하나에 기재된 나노카본막의 제작 방법.
〔5〕 상기 이온 주입 영역의 형성은 상기 탄화규소 기판의 표면으로부터 적어도 수소 이온을 포함하는 이온을 주입하여 행하는 것인 것을 특징으로 하는〔1〕~〔4〕의 어느 하나에 기재된 나노카본막의 제작 방법.
〔6〕 상기 탄화규소 기판 및/또는 베이스 기판의 첩합을 하는 표면을 이온빔 처리, 플라즈마 활성화 처리, 오존 처리, 산세정 처리 및 알칼리 세정 처리로부터 선택되는 적어도 1종의 표면 활성화 처리를 행한 후에, 상기 첩합을 행하는 것을 특징으로 하는〔1〕~〔5〕의 어느 하나에 기재된 나노카본막의 제작 방법.
〔7〕 상기 탄화규소 기판과 베이스 기판을 첩합한 후에, 이온 주입한 부분에 열적 에너지, 기계적 에너지 또는 광적 에너지를 부여하여 상기 이온 주입 영역에서 박리시키는 것을 특징으로 하는〔1〕~〔6〕의 어느 하나에 기재된 나노카본막의 제작 방법.
〔8〕 상기 탄화규소 기판과 베이스 기판의 첩합은 150℃ 이상의 가열 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는〔1〕~〔7〕의 어느 하나에 기재된 나노카본막의 제작 방법.
〔9〕 상기 하이브리드 기판을 1,100℃ 이상으로 가열함으로써 규소 원자를 승화시키는 것을 특징으로 하는〔1〕~〔8〕의 어느 하나에 기재된 나노카본막의 제작 방법.
〔10〕 상기 하이브리드 기판을 감압하에서 가열함으로써 규소 원자를 승화시키는 것을 특징으로 하는〔1〕~〔9〕의 어느 하나에 기재된 나노카본막의 제작 방법.
〔11〕 상기 나노카본막이 카본 나노튜브, 그래핀 또는 풀러렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는〔1〕~〔10〕의 어느 하나에 기재된 나노카본막의 제작 방법.
〔12〕 상기 박리를 행한 후의 탄화규소 기판을 다시 나노카본막의 제작용으로 이용하는 것을 특징으로 하는〔1〕~〔11〕의 어느 하나에 기재된 나노카본막의 제작 방법.
〔13〕 〔1〕~〔12〕의 어느 하나에 기재된 나노카본막의 제작 방법에 의해 제작된 나노카본막.
본 발명에 의하면, 단결정의 탄화규소막을 베이스 기판에 박막 전사함으로써, 고가의 탄화규소 기판을 다량으로 준비할 필요가 없어져, 저비용으로 나노카본막을 제작할 수가 있다. 또, 이온 주입 박리법에 의해 탄화규소막을 박막상으로 박리시키므로, 용이하게 박막의 나노카본막을 얻는 것이 가능하다. 또한, 고품질인 단결정의 탄화규소막의 규소 원자를 승화시켜 나노카본막을 제작하기 때문에, 결함이 적은 고품질인 나노카본막을 얻는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명에 관한 나노카본막의 제조 방법에 있어서의 제조 공정의 일례를 나타내는 개략도이고, (a)는 이온 주입된 탄화규소 기판의 단면도, (b)는 베이스 기판의 단면도, (c)는 탄화규소 기판과 베이스 기판을 첩합한 상태를 나타내는 단면도, (d)는 이온 주입 영역에서 탄화규소 기판을 박리시킨 상태를 나타내는 단면도, (e)는 하이브리드 기판의 단면도, (f)는 나노카본막을 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.
이하에, 본 발명에 관한 나노카본막의 제작 방법에 대해 설명한다.
본 발명에 관한 나노카본막의 제작 방법은, 도 1에 나타내듯이, 탄화규소 기판에의 수소 이온 주입 공정(공정 1), 베이스 기판 준비 공정(공정 2), 탄화규소 기판 및/또는 베이스 기판의 표면 활성화 처리 공정(공정 3), 탄화규소 기판과 베이스 기판의 첩합 공정(공정 4), 박리 처리 공정(공정 5), 탄화규소 박막 연마 공정(공정 6), 규소 원자 승화 공정(공정 7)의 순으로 처리를 행하는 것이다.
(공정 1： 탄화규소 기판에의 수소 이온 주입 공정)
먼저, 단결정의 탄화규소 기판(1)에 수소 이온 등을 주입하여 이온 주입 영역(2)을 형성한다(도 1 (a)).
여기서, 베이스 기판(3)에 첩합을 하는 단결정의 탄화규소 기판(1)은 결정 구조가 4H－SiC, 6H－SiC, 3C－SiC인 것으로부터 선택을 하는 것이 바람직하다. 탄화규소 기판(1) 및 후술하는 베이스 기판(3)의 크기는 필요한 나노카본막의 크기나 비용 등으로부터 설정을 한다. 또, 탄화규소 기판(1)의 두께는 SEMI 규격 또는 JEIDA 규격의 기판 두께 근방의 것이 핸들링(handling)의 면에서 바람직하다.
탄화규소 기판(1)에의 이온 주입시, 그 표면으로부터 소망의 깊이에 이온 주입 영역(2)을 형성할 수 있는 것 같은 주입 에너지로, 소정 선량의 적어도 수소 이온(H+) 또는 수소 분자 이온(H2 +)을 주입한다. 이때의 조건으로서 소망의 박막의 두께로 되도록 이온 주입 에너지를 설정하면 좋다. He 이온이나 B 이온 등을 동시에 임플랜트(implant)해도 상관없고, 동일 효과가 얻어지는 것이면 어떠한 이온을 채용해도 상관없다.
이온 주입 깊이는 소망의 박막의 두께에 따르지만, 통상 100nm~2,000nm로 할 수가 있다.
탄화규소 기판(1)에 주입하는 수소 이온(H+)의 도스(dose)량은 1.0×1016atom/cm2~9.0×1017atom/cm2인 것이 바람직하다. 1.0×1016atom/cm2 미만이면, 계면의 취화(脆化)가 일어나지 않는 경우가 있고, 9.0×1017atom/cm2를 초과하면, 첩합 후의 열처리 중에 기포로 되어 전사불량으로 되는 경우가 있다.
주입 이온으로서 수소 분자 이온(H2 +)을 이용하는 경우, 그 도스량은 5.0×1015atoms/cm2~4.5×1017atoms/cm2인 것이 바람직하다. 5.0×1015atoms/cm2 미만이면, 계면의 취화가 일어나지 않는 경우가 있고, 4.5×1017atoms/cm2를 초과하면, 첩합 후의 열처리 중에 기포로 되어 전사불량으로 되는 경우가 있다.
또, 탄화규소 기판(1)의 표면에 미리 50nm~500nm 정도의 산화규소막 등의 절연막을 형성해 두고, 그것을 통해 수소 이온 또는 수소 분자 이온의 주입을 행하면, 주입 이온의 채널링(channeling)을 억제하는 효과가 얻어진다.
또한, 탄화규소 기판(1)의 표면에 후술하는 것 같은 베이스 기판(3)에 성막하는 막과 마찬가지의 막을 형성해도 좋다.
(공정 2： 베이스 기판 준비 공정(도 1 (b))
본 발명에서 이용하는 베이스 기판(3)의 재료로서는 단결정 실리콘, 사파이어, 다결정 실리콘, 알루미나, 질화규소, 질화알루미늄, 다이아몬드로부터 1종을 선택하면 좋다. 또, 베이스 기판(3)의 두께는 특히 한정되지 않지만, 탄화규소 기판(1)과 마찬가지로 통상의 SEMI 규격 또는 JEIDA 규격 근방의 것이 핸들링의 관계에서 취급하기 쉽다.
또, 베이스 기판(3)의 적어도 첩합을 하는 표면에, 산화실리콘, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 아모퍼스 실리콘, 알루미나, 질화규소, 탄화규소, 질화알루미늄, 및 다이아몬드로부터 선택되는 적어도 1종의 막을 산화 처리, CVD(Chemical Vapor Deposition)법, 에피택셜 처리 또는 스퍼터(sputter)법으로부터 선택되는 방법에 의해 성막하면, 베이스 기판(3)과 탄화규소 기판(1)의 첩합이 양호하게 행해지기 때문에 바람직하다. 또한, 그 막두께는 후술하는 열처리를 했을 때에 벗겨짐이 생기지 않는 것 같은 두께로 설정하는 것이 바람직하다. 또, 각각의 막의 성질, 비용, 순도 등으로부터 성막 방법을 선택하면 좋다.
(공정 3： 탄화규소 기판 및/또는 베이스 기판의 표면 활성화 처리 공정)
다음에, 탄화규소 기판(1)과 베이스 기판(3)의 첩합을 하는 표면을 이온빔 처리, 플라즈마 활성화 처리, 오존 처리, 산세정 처리, 알칼리 세정 처리로부터 선택되는 적어도 하나의 표면 활성화 처리를 행한다.
이 중 이온빔 처리는 고진공의 챔버 내에 탄화규소 기판(1) 및/또는 베이스 기판(3)을 놓고, Ar 등의 이온빔을 첩합을 하는 표면에 조사하여 활성화 처리를 행한다.
플라즈마 활성화 처리를 하는 경우, 진공 챔버 중에 탄화규소 기판(1) 및/또는 베이스 기판(3)을 놓고, 플라즈마용 가스를 감압하에서 도입한 후, 100W 정도의 고주파 플라즈마에 5~10초 정도 쬐어 표면을 플라즈마 활성화 처리한다. 플라즈마용 가스로서는 산소 가스, 수소 가스, 질소 가스, 아르곤 가스, 또는 이들의 혼합 가스 혹은 수소 가스와 헬륨 가스의 혼합 가스를 이용할 수가 있다.
오존으로 처리를 하는 경우는, 대기를 도입한 챔버 중에 RCA 세정 등의 세정을 한 탄화규소 기판(1) 및/또는 베이스 기판(3)을 놓고, UV 램프로 조사를 행하여 대기 중의 산소를 오존으로 변환함으로써 표면을 오존 처리한다.
산세정 처리, 알칼리 세정 처리를 하는 경우는, 암모니아수＋과산화수소수의 혼합액이나 염산＋과산화수소수의 혼합액 등에 탄화규소 기판(1) 및/또는 베이스 기판(3)을 침지하고, 표면을 에칭 등 하여 활성화 처리를 한다.
상기한 표면 활성화 처리는 탄화규소 기판(1)에만 또는 베이스 기판(3)에만 행해도 좋지만, 탄화규소 기판(1) 및 베이스 기판(3)의 양방에 대해 행하는 것이 보다 바람직하다.
또, 표면 활성화 처리는 상기 방법의 어느 하나라도 좋고, 조합한 처리를 행해도 상관없다.
또한, 탄화규소 기판(1), 베이스 기판(3)의 표면 활성화 처리를 행하는 면은 첩합을 행하는 면인 것이 바람직하다.
(공정 4： 탄화규소 기판과 베이스 기판의 첩합 공정)
다음에, 이 탄화규소 기판(1) 및 베이스 기판(3)의 표면 활성화 처리를 한 표면을 접합면으로 하여 첩합하여 첩합 기판(4)으로 한다(도 1 (c)).
다음에, 탄화규소 기판(1)과 베이스 기판(3)을 첩합한 후에, 바람직하게는 150~350℃, 보다 바람직하게는 150~250℃의 열처리를 행하여 첩합면의 결합 강도를 향상시킨다. 이때 탄화규소 기판(1)과 베이스 기판(3) 사이의 열팽창률차에 의해 기판의 휨이 발생하지만, 각각의 재질에 적합한 온도를 채용하여 휨을 억제하면 좋다. 열처리 시간으로서는 온도에도 어느 정도 의존하지만, 2시간~24시간이 바람직하다.
(공정 5： 박리 처리 공정)
탄화규소 기판(1)과 베이스 기판(3)을 첩합하여 첩합 강도를 향상시킨 후, 이온 주입한 부분에 열적 에너지, 기계적 에너지 또는 광적 에너지를 부여하여 이온 주입 영역(2)에서 박리시켜, 베이스 기판(3) 상에 탄화규소 박막(5)을 가지는 하이브리드 기판(6)을 제작한다(도 1 (d)).
박리 처리로서 예를 들면 바람직하게는 350℃ 이상, 보다 바람직하게는 400~600℃의 가열을 행하여 이온 주입한 부분에 열적 에너지를 걸어 이온 주입한 부분에 미소한 버블(bubble)체를 발생시킴으로써 박리를 행하는 방법이나, 이온 주입한 부분이 상기 열처리에 의해 취화되어 있기 때문에, 이 취화 부분에 예를 들면 1MPa 이상 5MPa 이하의 웨이퍼를 파손시키지 않을 것 같은 압력을 적당히 선택하고, 가스나 액체 등의 유체의 제트(jet)를 뿜어내는 충격력과 같은 기계적 에너지를 인가하여 박리를 행하는 방법, 이온 주입한 부분에 광을 조사하고 광 에너지를 흡수시켜 이온 주입 계면에서 박리를 행하는 방법 등으로부터 선택되는 하나의 수법 혹은 2 이상의 수법을 조합하여 박리를 행하면 좋다.
박리한 후의 탄화규소 기판(1a)은 표면을 재차 연마나 세정 등을 함으로써 재차 당해 나노카본막의 제작 방법에 있어서의 첩합용의 기판으로서 재이용하는 것이 가능하게 된다.
(공정 6： 탄화규소 박막 연마 공정)
베이스 기판(3) 상의 탄화규소 박막(5) 표면을 경면 마무리한다(도 1 (e)). 구체적으로는 탄화규소 박막(5)에 화학 기계 연마(CMP 연마)를 하여 경면으로 마무리한다. 여기서는 실리콘 웨이퍼의 평탄화 등에 이용되는 종래 공지의 CMP 연마로 좋다.
(공정 7： 규소 원자 승화 공정)
상기 하이브리드 기판(6)을 바람직하게는 1,100℃ 이상, 보다 바람직하게는 1,200~1,400℃, 더 바람직하게는 1,250~1,350℃로 가열함으로써 탄화규소 박막(5)의 규소 원자(Si)를 승화시켜, 두께 50~1,500nm 정도의 나노카본막(7)을 얻는다(도 1 (f)). 이 가열 처리의 분위기는 진공 분위기(감압)로 하면 규소 원자가 승화되기 쉬우므로 바람직하다. 또, 이때의 온도 조건도 분위기나 처리 매수 등에 의해 변화하므로 적당히 최적인 온도로 설정을 한다.
승화 후의 나노카본막(7)은 그 제작 조건 등에 따라 풀러렌, 그래핀, 카본 나노튜브의 어느 것으로 된다. 용도에 따라 적당히 선택을 하면 좋다.
실시예
이하에, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
［실시예 1］
단결정의 탄화규소 기판으로서 미리 산화막을 200nm 성장시킨 직경 75mm의 4H－SiC 기판(두께 400㎛)을 준비하고, 이것에 75KeV, 도스량 2×1017atom/cm2로 수소 이온을 주입하였다.
다음에, 베이스 기판으로 되는 직경 75mm의 사파이어 기판(두께 400㎛)을 준비하고, 탄화규소 기판의 이온 주입한 표면 및 사파이어 기판의 표면에 오존 처리를 행하고 양자를 첩합하였다.
다음에, 첩합한 기판에 대해 150℃에서 5시간 열처리를 하여 접합체를 얻었다.
다음에, 이 접합체를 보트(boat)에 세트(set)한 후에, 700℃까지 확산로에서 승온을 한 바, 사파이어 기판 표면에 탄화규소막이 균일하게 전사되는 하이브리드 기판을 얻을 수가 있었다. 또한, 전사 후의 탄화규소 기판은 이후 표면을 10㎛ 연마 및 연마시의 슬러리(slurry) 등의 더러운 것을 제거하는 세정을 하여 재차 첩합용의 기판으로서 사용하였다.
얻어진 하이브리드 기판의 탄화규소 박막 표면을 소망의 슬러리, 패드(pad)를 이용한 CMP 연마로 연마 두께 0.2㎛의 경면 연마를 행한 후, 진공 중에서 1,280℃, 10시간의 가열 처리를 하여 나노카본막을 얻었다.
그 후 사파이어 기판 상의 막을 라만 스펙트럼으로 평가한 바, 그래핀의 막이 표면에 제작되어 있는 것이 확인되었다.
［비교예 1］
탄화규소 기판(직경 75mm의 4H－SiC 기판(두께 400㎛))을 준비하고, 진공 중의 가열에 의해 규소 원자를 승화시켜 표면에 그래핀막을 형성하였다. 이 그래핀막을 다른 기판에 박리, 전사하려고 했지만 할 수 없었다.
［비교예 2］
탄화규소 기판(직경 75mm의 4H－SiC 기판(두께 400㎛)) 상에 탄화규소를 에피택셜 성장시킨 기판을 준비하고, 규소 원자를 승화시키는 진공 중의 가열 처리를 행하였다. 기판 표면에 그래핀막이 형성되었지만, 라만 스펙트럼으로 평가한 바, 결함이 다수 발생되어 있는 것이 확인되었다.
또한, 지금까지 본 발명을 실시형태를 가지고 설명해 왔지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 다른 실시형태, 추가, 변경, 삭제 등 당업자가 생각해 낼 수 있는 범위내에서 변경할 수가 있고, 어느 태양에 있어서도 본 발명의 작용 효과를 가져오는 한 본 발명의 범위에 포함되는 것이다.
1, 1a: 탄화규소 기판 2: 이온 주입 영역
3: 베이스 기판 4: 첩합 기판
5: 탄화규소 박막 6, 6＇: 하이브리드 기판
7: 나노카본막

Claims (13)

  1. 단결정의 탄화규소 기판의 표면으로부터 이온을 주입하여 이온 주입 영역을 형성하고, 상기 탄화규소 기판의 이온 주입한 표면과 베이스 기판의 표면을 첩합한 후, 상기 이온 주입 영역에서 탄화규소 기판을 박리시켜 베이스 기판 상에 단결정의 탄화규소를 포함하는 박막을 전사시킨 하이브리드 기판을 제작하고, 다음에 그 하이브리드 기판을 가열하여 상기 단결정의 탄화규소를 포함하는 박막으로부터 규소 원자를 승화시켜 나노카본막을 얻는 것을 특징으로 하는 하이브리드 기판을 이용한 나노카본막의 제작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기판은 단결정 실리콘, 사파이어, 다결정 실리콘, 알루미나, 질화규소, 질화알루미늄, 또는 다이아몬드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노카본막의 제작 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탄화규소 기판 및/또는 베이스 기판의 적어도 상기 첩합을 하는 표면에, 산화실리콘, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 아모퍼스 실리콘, 알루미나, 질화규소, 탄화규소, 질화알루미늄, 및 다이아몬드로부터 선택되는 적어도 1종의 막을 형성하는 것을 특징으로 하는 나노카본막의 제작 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탄화규소 기판의 결정 구조가 4H－SiC, 6H－SiC, 또는 3C－SiC인 것을 특징으로 하는 나노카본막의 제작 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이온 주입 영역의 형성은 상기 탄화규소 기판의 표면으로부터 적어도 수소 이온을 포함하는 이온을 주입하여 행하는 것인 것을 특징으로 하는 나노카본막의 제작 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탄화규소 기판 및/또는 베이스 기판의 첩합을 하는 표면을 이온빔 처리, 플라즈마 활성화 처리, 오존 처리, 산세정 처리 및 알칼리 세정 처리로부터 선택되는 적어도 1종의 표면 활성화 처리를 행한 후에, 상기 첩합을 행하는 것을 특징으로 하는 나노카본막의 제작 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탄화규소 기판과 베이스 기판을 첩합한 후에, 이온 주입한 부분에 열적 에너지, 기계적 에너지 또는 광적 에너지를 부여하여, 상기 이온 주입 영역에서 박리시키는 것을 특징으로 하는 나노카본막의 제작 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탄화규소 기판과 베이스 기판의 첩합은 150℃ 이상의 가열 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노카본막의 제작 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하이브리드 기판을 1,100℃ 이상으로 가열함으로써 규소 원자를 승화시키는 것을 특징으로 하는 나노카본막의 제작 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하이브리드 기판을 감압하에서 가열함으로써 규소 원자를 승화시키는 것을 특징으로 하는 나노카본막의 제작 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 나노카본막이 카본 나노튜브, 그래핀 또는 풀러렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노카본막의 제작 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 박리를 행한 후의 탄화규소 기판을 다시 나노카본막의 제작용으로 이용하는 것을 특징으로 하는 나노카본막의 제작 방법.
  13. 삭제
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