KR20120137048A - Method for transferring graphene - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A transferring method of graphene is provided to efficiently transfer graphene on a target substrate by removing a metallic catalyst member. CONSTITUTION: A transferring method of graphene includes the following steps: graphene(121,122) are formed on both sides of a metal catalyst member to prepare a graphene forming structure; a carrier is arranged on at least one of the graphene; the carrier and the graphene are processed to expose a part of the surface of the metal catalyst member; the metal catalyst member is removed using the exposed part of the metal catalyst member; and the graphene attached to the graphene is transferred to target substrates(141,142).

Description

그래핀의 전사 방법{Method for transferring graphene}Transfer method of graphene {Method for transferring graphene}

본 발명은 그래핀의 전사 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 그래핀 형성 구조체에 형성되어 있는 그래핀을 전사하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for transferring graphene, and more particularly, to a method for transferring graphene formed on the graphene forming structure.

최근 들어, 탄소로 구성되는 풀러렌(fullerenes), 탄소 나노 튜브(carbon nanotubes), 그래핀(graphene), 흑연(graphite) 등의 탄소 물질에 관한 관심이 증가하고 있다. Recently, there has been increasing interest in carbon materials such as fullerenes, carbon nanotubes, graphene, and graphite composed of carbon.

특히, 탄소 나노 튜브와 그래핀에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 그래핀은 대면적으로 형성할 수 있으며, 전기적, 기계적, 화학적인 안정성을 가지고 있을 뿐만 아니라 뛰어난 도전성의 성질을 가지고 있으므로, 전자 회로의 기초 소재로 관심을 받고 있다.In particular, research on carbon nanotubes and graphene is being actively conducted. Particularly, graphene can be formed in a large area, has electrical, mechanical and chemical stability, and has excellent conductivity. Therefore, graphene has attracted attention as a basic material for electronic circuits.

대면적 그래핀의 제조 기술은 최근에 비약적으로 발전을 했는데, 네이쳐(nature)지에 2009년 1월 14일에 공개된 "Large-scale pattern growth of graphene films for stretchable transparent electrodes"의 논문(nature07719)에는 화학 기상 증착법(CVD: chemical vapour deposition)을 이용한 그래핀의 제조 공정이 개시되어 있다. The large-scale graphene films for stretchable transparent electrodes (nature07719), published on January 14, 2009 in nature, have been developed to a great extent recently, A manufacturing process of graphene using chemical vapor deposition (CVD) is disclosed.

화학 기상 증착법을 이용한 일반적인 그래핀의 제조 공정은 다음과 같다.A general graphene manufacturing process using chemical vapor deposition is as follows.

우선, 산화 실리콘(SiO2)층을 가지는 실리콘 웨이퍼를 준비한다. 이어, Ni, Cu, Al, Fe 등의 금속 촉매를, 스퍼터링(sputtering) 장치, 전자빔 증발 장치(e-beam evaporator)등을 이용하여, 준비된 산화 실리콘(SiO2)층에 증착시켜, 금속 촉매층을 형성한다.First, a silicon wafer having a silicon oxide (SiO 2 ) layer is prepared. Subsequently, a metal catalyst such as Ni, Cu, Al, Fe, or the like is deposited on the prepared silicon oxide (SiO 2 ) layer by using a sputtering apparatus, an e-beam evaporator, or the like to form a metal catalyst layer. Form.

다음으로, 금속 촉매층이 형성된 실리콘 웨이퍼와 탄소를 포함하는 가스(CH4, C2H2, C2H4, CO 등)를 화학 기상 증착 및 유도 결합 화학 기상 증착법(ICP-CVD, Inductive Coupled Plasma Chemical Vapor Deposition)을 위한 반응기에 넣고 가열함으로써, 금속 촉매층에 탄소가 흡수되도록 한다. 이어, 급속히 냉각을 수행하여 금속 촉매층으로부터 탄소를 분리시켜 결정화시키는 방법으로, 그래핀을 성장시킨다.Next, the silicon wafer on which the metal catalyst layer is formed and the gas containing carbon (CH 4 , C 2 H 2 , C 2 H 4 , CO, etc.) are subjected to chemical vapor deposition and inductively coupled chemical vapor deposition (ICP-CVD, Inductive Coupled Plasma). Into the reactor for the Chemical Vapor Deposition) and by heating, carbon is absorbed into the metal catalyst layer. Then, graphene is grown by rapidly cooling to separate carbon from the metal catalyst layer to crystallize it.

본 발명의 일 측면에 따르면, 양면에 그래핀이 형성되어 있는 그래핀 형성 구조체로부터 그래핀을 효율적으로 전사시킬 수 있는 그래핀의 전사 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. According to an aspect of the present invention, it is an object of the present invention to provide a graphene transfer method capable of efficiently transferring graphene from a graphene forming structure having graphene formed on both surfaces thereof.

본 발명의 일 측면에 따르면, 금속 촉매 부재의 양면에 그래핀들이 형성된 그래핀 형성 구조체를 준비하는 단계;와, 상기 그래핀들 중 적어도 하나에 캐리어를 배치하는 단계;와, 상기 금속 촉매 부재의 일부 표면을 노출시키도록 상기 캐리어 및 상기 그래핀을 가공하는 단계;와, 상기 금속 촉매 부재의 노출된 부분을 이용하여 상기 금속 촉매 부재를 제거하는 단계;와, 상기 캐리어에 부착된 그래핀을 대상 기판에 전사시키는 단계;를 포함하는 그래핀의 전사 방법을 제공한다. According to an aspect of the invention, preparing a graphene forming structure in which graphene is formed on both sides of the metal catalyst member; and arranging a carrier in at least one of the graphene; and, a part of the metal catalyst member Processing the carrier and the graphene to expose a surface; and removing the metal catalyst member by using an exposed portion of the metal catalyst member; and using the graphene attached to the carrier as a target substrate. It provides a transfer method of graphene comprising a; step of transferring to.

여기서, 상기 금속 촉매 부재는, 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 백금(Pt), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 로듐(Rh), 실리콘(Si), 탄탈럼(Ta), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 우라늄(U), 바나듐(V) 및 지르코늄(Zr) 중 적어도 어느 하나의 소재를 포함할 수 있다.Here, the metal catalyst member is nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), platinum (Pt), gold (Au), aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), magnesium ( Mg), manganese (Mn), molybdenum (Mo), rhodium (Rh), silicon (Si), tantalum (Ta), titanium (Ti), tungsten (W), uranium (U), vanadium (V) and zirconium (Zr) may contain at least one material.

여기서, 상기 금속 촉매 부재는, 판상의 형상을 가질 수 있다.Here, the metal catalyst member may have a plate shape.

여기서, 상기 금속 촉매 부재는, 포일(foil)의 형상을 가질 수 있다.Here, the metal catalyst member may have a shape of a foil.

여기서, 상기 그래핀에 상기 캐리어를 배치하는 단계는, 감광성 소재를 포함하는 액상 물질을 상기 그래핀에 배치시킨 후 경화시켜 이루어질 수 있다.Here, the disposing of the carrier on the graphene may be performed by placing a liquid material including a photosensitive material on the graphene and curing the liquid material.

여기서, 상기 감광성 소재를 포함하는 액상 물질은 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist)일 수 있다.Here, the liquid material including the photosensitive material may be a photo solder resist.

여기서, 상기 금속 촉매 부재의 일부 표면을 노출시키도록 상기 캐리어 및 상기 그래핀을 가공하는 단계는, 상기 그래핀의 일부 표면을 노출시키도록 상기 캐리어에 제1개구부를 형성하는 단계;와, 상기 금속 촉매 부재의 일부 표면을 노출시키도록 상기 그래핀의 부분 중 상기 제1개구부에 대응되는 위치에 제2개구부를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.The processing of the carrier and the graphene to expose a portion of the metal catalyst member may include forming a first opening in the carrier to expose a portion of the graphene; and the metal And forming a second opening at a position corresponding to the first opening of the portion of the graphene to expose a portion of the catalyst member.

여기서, 상기 캐리어에 상기 제1개구부를 형성하는 단계는 포토 리소그래피 방법을 이용할 수 있다.The forming of the first opening in the carrier may use a photolithography method.

여기서, 상기 그래핀에 상기 제2개구부를 형성하는 단계는 플라즈마 에칭법을 이용할 수 있다.Here, the step of forming the second openings in the graphene may use a plasma etching method .

여기서, 상기 금속 촉매 부재의 노출된 부분을 이용하여 상기 금속 촉매 부재를 제거하는 단계는, 상기 금속 촉매 부재의 노출된 부분에 에칭액을 가하여 상기 금속 촉매 부재를 제거시킬 수 있다.Here, in the removing of the metal catalyst member using the exposed portion of the metal catalyst member, the metal catalyst member may be removed by applying an etchant to the exposed portion of the metal catalyst member.

여기서, 상기 에칭액은, 산, 불화수소(HF), BOE(buffered oxide etch), 염화제2철(FeCl3) 용액, 질산제2철(Fe(NO3)3) 용액, 염화동(CuCl2) 용액 및 과산화수소.황산(H2O2.H2SO4) 용액 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.Here, the etching solution, acid, hydrogen fluoride (HF), BOE (buffered oxide etch), ferric chloride (FeCl 3 ) solution, ferric nitrate (Fe (NO 3 ) 3 ) solution, copper chloride (CuCl 2 ) Solution and hydrogen peroxide. Sulfuric acid (H 2 O 2 .H 2 SO 4 ) It may include at least one.

여기서, 상기 그래핀을 상기 대상 기판에 전사시킨 후, 상기 캐리어를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, the method may further include removing the carrier after transferring the graphene to the target substrate.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 금속 촉매 부재의 양면에 그래핀들이 형성된 그래핀 형성 구조체를 준비하는 단계;와, 제1개구부가 형성된 캐리어를 상기 그래핀들 중 적어도 하나에 배치하는 단계;와, 상기 금속 촉매 부재의 일부 표면을 노출시키도록 상기 그래핀의 부분 중 상기 제1개구부에 대응되는 위치에 제2개구부를 형성하는 단계;와, 상기 금속 촉매 부재의 노출된 부분을 이용하여 상기 금속 촉매 부재를 제거하는 단계;와, 상기 캐리어에 부착된 그래핀을 대상 기판에 전사시키는 단계;를 포함하는 그래핀의 전사 방법을 제공한다. In addition, according to another aspect of the invention, preparing a graphene forming structure in which graphene is formed on both sides of the metal catalyst member; and disposing a carrier having a first opening is formed in at least one of the graphene; And Forming a second opening at a position corresponding to the first opening of the portion of the graphene to expose a portion of the surface of the metal catalyst member; and using the exposed portion of the metal catalyst member Removing the catalyst member; and transferring the graphene attached to the carrier to a target substrate.

여기서, 상기 금속 촉매 부재는, 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 백금(Pt), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 로듐(Rh), 실리콘(Si), 탄탈럼(Ta), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 우라늄(U), 바나듐(V) 및 지르코늄(Zr) 중 적어도 어느 하나의 소재를 포함할 수 있다.Here, the metal catalyst member is nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), platinum (Pt), gold (Au), aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), magnesium ( Mg), manganese (Mn), molybdenum (Mo), rhodium (Rh), silicon (Si), tantalum (Ta), titanium (Ti), tungsten (W), uranium (U), vanadium (V) and zirconium (Zr) may contain at least one material.

여기서, 상기 금속 촉매 부재는, 판상의 형상을 가질 수 있다.Here, the metal catalyst member may have a plate shape.

여기서, 상기 금속 촉매 부재는, 포일(foil)의 형상을 가질 수 있다.Here, the metal catalyst member may have a shape of a foil.

여기서, 상기 캐리어는 감광성 소재를 포함하는 필름으로 이루어질 수 있다.Here, the carrier may be made of a film containing a photosensitive material.

여기서, 상기 감광성 소재를 포함하는 필름은, 드라이 필름 솔더 레지스트(Dry Film Solder Resist)일 수 있다.The film including the photosensitive material may be a dry film solder resist.

여기서, 상기 제1개구부는 상기 캐리어를 펀칭 공정으로 가공함으로써 형성될 수 있다.Here, the first opening may be formed by processing the carrier in a punching process.

여기서, 상기 그래핀에 상기 제2개구부를 형성하는 단계는 플라즈마 에칭법을 이용할 수 있다.Here, the step of forming the second openings in the graphene may use a plasma etching method.

여기서, 상기 금속 촉매 부재의 노출된 부분을 이용하여 상기 금속 촉매 부재를 제거하는 단계는, 상기 금속 촉매 부재의 노출된 부분에 에칭액을 가하여 상기 금속 촉매 부재를 제거시킬 수 있다.Here, in the removing of the metal catalyst member using the exposed portion of the metal catalyst member, the metal catalyst member may be removed by applying an etchant to the exposed portion of the metal catalyst member.

여기서, 상기 에칭액은, 산, 불화수소(HF), BOE(buffered oxide etch), 염화제2철(FeCl3) 용액, 질산제2철(Fe(NO3)3) 용액, 염화동(CuCl2) 용액 및 과산화수소.황산(H2O2.H2SO4) 용액 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.Here, the etching solution, acid, hydrogen fluoride (HF), BOE (buffered oxide etch), ferric chloride (FeCl 3 ) solution, ferric nitrate (Fe (NO 3 ) 3 ) solution, copper chloride (CuCl 2 ) Solution and hydrogen peroxide. Sulfuric acid (H 2 O 2 .H 2 SO 4 ) It may include at least one.

여기서, 상기 그래핀을 상기 대상 기판에 전사시킨 후, 상기 캐리어를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, the method may further include removing the carrier after transferring the graphene to the target substrate.

본 발명의 일 측면에 따르면, 양면에 그래핀이 형성되어 있는 그래핀 형성 구조체로부터 양면의 그래핀을 전사시켜 사용할 수 있는 효과가 있다.According to one aspect of the present invention, there is an effect that can be used by transferring the graphene on both sides from the graphene forming structure in which graphene is formed on both sides.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 그래핀 형성 구조체의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 관한 금속 촉매 부재의 모습을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 관한 금속 촉매 부재에 그래핀을 성장시키기 위해 챔버 내에 금속 촉매 부재를 배치한 모습을 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 관한 그래핀의 전사 방법을 도시한 개략적인 단면도들이다.
도 10 내지 도 14는 본 발명의 제1 실시예의 일 변형예에 관한 그래핀의 전사 방법을 도시한 개략적인 단면도들이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 관한 그래핀 형성 구조체의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 관한 캐리어의 모습을 도시한 개략적인 사시도이다.
도 17 내지 도 21은 본 발명의 제2 실시예에 관한 그래핀의 전사 방법을 도시한 개략적인 단면도들이다.1 is a cross-sectional view of a graphene forming structure according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a state of a metal catalyst member according to the first embodiment of the present invention.
3 is a view showing a state in which a metal catalyst member is disposed in a chamber to grow graphene on the metal catalyst member according to the first embodiment of the present invention.
4 to 9 are schematic cross-sectional views showing a graphene transfer method according to the first embodiment of the present invention.
10 to 14 are schematic cross-sectional views showing a graphene transfer method according to a modification of the first embodiment of the present invention.
15 is a cross-sectional view of a graphene forming structure according to a second embodiment of the present invention.
16 is a schematic perspective view showing the appearance of a carrier according to a second embodiment of the present invention.
17 to 21 are schematic cross-sectional views showing a graphene transfer method according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 사용함으로써 중복 설명을 생략한다. 또한, 본 발명의 도면 중에는 이해를 돕기 위하여 두께 및 크기 등을 일부 과장되게 그린 부분도 존재한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, duplication description is abbreviate | omitted by using the same code | symbol about the component which has substantially the same structure. In addition, some of the drawings of the present invention exaggerated the thickness and size, etc. for the sake of understanding.

<본 발명의 제1 실시예에 관한 그래핀의 전사 방법에 대한 설명><Description of the Graphene Transfer Method According to the First Embodiment of the Present Invention>

이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 관한 그래핀의 전사 방법에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a graphene transfer method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 그래핀 형성 구조체의 단면도이다. 여기서, 「그래핀 형성 구조체」란, 전술한 「배경기술」란에서 설명한 화학 기상 증착법을 이용하여 그래핀을 충분히 성장시킨 구조체를 의미한다. 즉, 본 제1 실시예에 관한 그래핀 형성 구조체(100)는 사용하기에 충분히 성장된 상태지만 전사되지 않은 그래핀(121)(122)을 포함하고 있다. 그래핀 형성 구조체(100)는 금속 촉매 부재(110)와, 금속 촉매 부재(110)의 양면에 형성된 그래핀(121)(122)을 포함하고 있다.1 is a cross-sectional view of a graphene forming structure according to a first embodiment of the present invention. Here, a "graphene formation structure" means the structure by which graphene was fully grown using the chemical vapor deposition method described in the "background art" column mentioned above. That is, the graphene forming structure 100 according to the first embodiment includes graphenes 121 and 122 that are sufficiently grown but not transferred for use. The graphene forming structure 100 includes a metal catalyst member 110 and graphenes 121 and 122 formed on both surfaces of the metal catalyst member 110.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 금속 촉매 부재(110)의 양면에 그래핀들(121)(122)이 형성된 그래핀 형성 구조체(100)를 준비하는 방법을 설명한다.2 and 3, a method of preparing the graphene forming structure 100 having graphenes 121 and 122 formed on both surfaces of the metal catalyst member 110 will be described.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 관한 금속 촉매 부재(110)의 모습을 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 관한 금속 촉매 부재(110)에 그래핀을 성장시키기 위해 챔버 내에 금속 촉매 부재(110)를 배치한 모습을 도시한 도면이다.2 is a cross-sectional view illustrating a metal catalyst member 110 according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a graph showing growth of graphene on the metal catalyst member 110 according to the first embodiment of the present invention. The figure shows a state in which the metal catalyst member 110 is disposed in the chamber.

우선, 도 2에 도시된 바와 같이, 제조자는 금속 촉매 부재(110)를 준비한다. 금속 촉매 부재(110)는 구리(Cu)의 소재로 이루어지며, 포일(foil)의 형상을 가지고 있다. First, as shown in FIG. 2, the manufacturer prepares the metal catalyst member 110. The metal catalyst member 110 is made of copper (Cu) and has a shape of a foil.

본 제1 실시예에 따른 금속 촉매 부재(110)는 구리(Cu)의 소재로 이루어지나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 금속 촉매 부재의 소재는, 화학 기상 증착법을 수행할 때 탄소를 흡수하여 그래핀을 성장시킬 수 있으면 되고, 그 외의 소재 선택에 관한 특별한 제한은 없다. 즉, 본 발명에 따른 금속 촉매 부재는, 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 백금(Pt), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 로듐(Rh), 실리콘(Si), 탄탈럼(Ta), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 우라늄(U), 바나듐(V), 지르코늄(Zr) 등 및 이들의 조합을 포함한 소재로 이루어질 수 있다. The metal catalyst member 110 according to the first embodiment is made of a material of copper (Cu), but the present invention is not limited thereto. That is, the material of the metal catalyst member according to the present invention may absorb carbon and grow graphene when performing the chemical vapor deposition method, and there is no particular limitation regarding other material selection. That is, the metal catalyst member according to the present invention is nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), platinum (Pt), gold (Au), aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu) , Magnesium (Mg), manganese (Mn), molybdenum (Mo), rhodium (Rh), silicon (Si), tantalum (Ta), titanium (Ti), tungsten (W), uranium (U), vanadium (V) ), Zirconium (Zr), and the like, and combinations thereof.

또한, 본 제1 실시예에 따른 금속 촉매 부재(110)는 포일의 형상을 가지고 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 금속 촉매 부재의 형상에 대해서는 특별한 제한이 없다. 그렇지만, 서로 마주보는 양면에 그래핀이 용이하게 형성되기 위해서는 금속 촉매 부재가 가급적 판상의 형상을 가지되, 두께가 얇은 포일의 형상을 가지는 것이 바람직하다. In addition, the metal catalyst member 110 according to the first embodiment has the shape of a foil, but the present invention is not limited thereto. That is, there is no particular limitation on the shape of the metal catalyst member according to the present invention. However, in order for graphene to be easily formed on both surfaces facing each other, the metal catalyst member preferably has a plate-like shape, but preferably has a thin foil shape.

그 다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 금속 촉매 부재(110)를 탄소를 포함하는 가스(CH4, C2H2, C2H4, CO 등), H2, Ar 가스 등을 열 화학 기상 증착 및 유도 결합 화학 기상 증착법(ICP-CVD, Inductive Coupled Plasma Chemical Vapor Deposition)을 위한 반응기(Chamber)에 넣고 약 300℃?2000℃ 정도로 가열함으로써, 금속 촉매 부재(110)에 탄소가 흡수되도록 한다.Next, as illustrated in FIG. 3, the metal catalyst member 110 may be formed of a gas containing carbon (CH 4 , C 2 H 2 , C 2 H 4 , CO, etc.), H 2 , Ar gas, or the like. Into the reactor for vapor deposition and inductively coupled plasma chemical vapor deposition (ICP-CVD) and heated to about 300 ℃ ~ 2000 ℃, carbon is absorbed by the metal catalyst member 110 .

이어, 금속 촉매 부재(110)를 분당 30℃?600℃ 정도(30℃/min?600℃/min)의 냉각 속도로 급속히 냉각을 수행함으로써, 금속 촉매 부재(110)로부터 탄소를 분리시켜 결정화시키는 방법으로 금속 촉매 부재(110)의 양면에 그래핀(121)(122)을 성장시켜, 도 1에 개시된 그래핀 형성 구조체(100)를 준비한다. 여기서, 금속 촉매 부재(110)의 양면에 형성된 그래핀들(121)(122)은 탄소 원자들간의 공유 결합에 의해 단일층 또는 복수층으로 형성된 매우 얇은 박판 또는 필름 형상을 가지게 된다.  Subsequently, the metal catalyst member 110 is rapidly cooled at a cooling rate of about 30 ° C. to 600 ° C. (30 ° C./min to 600 ° C./min) per minute, thereby separating and crystallizing carbon from the metal catalyst member 110. By growing the graphenes 121 and 122 on both surfaces of the metal catalyst member 110 by the method, the graphene forming structure 100 shown in FIG. 1 is prepared. Here, the graphenes 121 and 122 formed on both surfaces of the metal catalyst member 110 have a very thin plate or film shape formed in a single layer or a plurality of layers by covalent bonds between carbon atoms.

한편, 그래핀(121)(122)을 성장시키는 방법은 상기의 방법과 다른 방법을 이용할 수도 있는데, 예를 들면, RT-CVD(Rapid Thermal CVD) 방법을 이용하여 짧은 시간 내에 그래핀을 얻을 수 있고, E-beam을 이용하여 그라파이트(graphite)를 분해함으로써 그래핀을 얻을 수도 있다. Meanwhile, the method for growing the graphene 121 and 122 may be different from the above method. For example, graphene may be obtained in a short time by using a rapid thermal CVD (RT-CVD) method. In addition, graphene may be obtained by decomposing graphite using an E-beam.

이상과 같이, 금속 촉매 부재(110)의 양면에 그래핀들(121)(122)이 형성된 그래핀 형성 구조체(100)를 준비하는 과정을 살펴보았다.
As described above, the process of preparing the graphene forming structure 100 in which graphenes 121 and 122 are formed on both surfaces of the metal catalyst member 110 has been described.

다음은, 도 4를 참조하여, 그래핀들(121)(122)에 각각 캐리어(131)(132)를 배치하는 공정을 설명한다. Next, a process of disposing carriers 131 and 132 on the graphenes 121 and 122 will be described with reference to FIG. 4.

캐리어(131)(132)는 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist) 소재를 포함하는 액상 물질을 그래핀(121)(122)의 표면에 배치시킨 후 경화시켜 형성시키게 된다.The carriers 131 and 132 are formed by placing a liquid material including a photo solder resist material on the surface of the graphene 121 and 122, and then curing the liquid material.

본 제1 실시예의 경우에는, 캐리어(131)(132)의 원소재로 액상 물질을 사용하되, 그 액상 물질을 그래핀(121)(122)에 배치시킨 후 경화시켜 캐리어(131)(132)를 형성하나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 캐리어의 원소재로 액상 물질이 아닌 필름 형상의 소재를 이용할 수도 있다.In the first embodiment, a liquid material is used as the raw material of the carriers 131 and 132, and the liquid material is disposed on the graphenes 121 and 122, and then cured by placing the liquid material on the carriers 131 and 132. However, the present invention is not limited thereto. In other words, a film-shaped material other than a liquid material may be used as the carrier material according to the present invention.

본 제1 실시예의 경우에는, 캐리어(131)(132)를 형성하는 액상 물질은 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist) 소재를 포함하지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 캐리어(131)(132)는, 포토 솔더 레지스트 이외의 다른 감광성 소재를 포함한 액상 물질을 경화시켜 형성될 수 있으며, 심지어는 감광성 소재를 포함하지 않는 액상 물질을 경화시켜 형성될 수도 있다.In the case of the first embodiment, the liquid material forming the carriers 131 and 132 includes a photo solder resist material, but the present invention is not limited thereto. That is, the carriers 131 and 132 according to the present invention may be formed by curing a liquid material including a photosensitive material other than the photo solder resist, and may be formed by curing a liquid material that does not include the photosensitive material. It may be.

또한, 본 제1 실시예의 경우에는 그래핀들(121)(122)에 각각 캐리어(131)(132)를 배치하나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면, 필요에 따라 그래핀들(121)(122) 중 하나에만 캐리어를 배치시킬 수도 있다.
In addition, in the first embodiment, the carriers 131 and 132 are disposed on the graphenes 121 and 122, respectively, but the present invention is not limited thereto. That is, according to the present invention, the carrier may be disposed only on one of the graphenes 121 and 122 as necessary.

그 다음, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 캐리어(131)(132) 및 그래핀(121)(122)을 가공하여, 금속 촉매 부재(110)의 일부 표면을 노출시킨다.Next, as shown in FIGS. 5 and 6, the carriers 131, 132 and the graphenes 121, 122 are processed to expose some surfaces of the metal catalyst member 110.

금속 촉매 부재(110)의 일부 표면을 노출시키기 위해서는 크게 2개의 단계를 거치게 된다. In order to expose a part of the surface of the metal catalyst member 110, two steps are performed.

첫 번째 단계는, 도 5에 도시된 것과 같이, 캐리어(131)(132)에 제1개구부(131a)(132a)를 형성하는 단계이다. 그리고, 두 번째 단계는, 도 6에 도시된 것과 같이, 그래핀(121)(122)에 제2개구부(121a)(122a)를 형성하는 단계이다.The first step is to form the first openings 131a and 132a in the carriers 131 and 132, as shown in FIG. 5. In addition, as shown in FIG. 6, the second step is to form second openings 121a and 122a in the graphenes 121 and 122.

상기 첫 번째 단계에서는, 캐리어(131)(132)는 감광성 소재인 포토 솔더 레지스트로 이루어져 있기 때문에, 통상의 포토 리소그래피 방법, 즉, 마스크(mask)를 이용한 통상적인 노광 및 현상 공정 등을 거쳐 소정 패턴의 제1개구부(131a)(132a)를 형성시킬 수 있게 된다. In the first step, since the carriers 131 and 132 are made of photo solder resist, which is a photosensitive material, a predetermined pattern is passed through a conventional photolithography method, that is, a conventional exposure and development process using a mask. It is possible to form the first opening 131a (132a).

본 제1 실시예에 따르면, 제1개구부(131a)(132a)를 캐리어(131)(132)에 형성하기 위해 포토 리소그래피 방법을 이용하지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 전술한 바와 같이, 캐리어(131)(132)가 감광성 소재로 이루어지지 않을 수도 있고, 그 경우에는 포토 리소그래피 방법 대신에, 기계적인 드릴링, 레이저 드릴링, 에칭액을 사용한 방법 등도 이용될 수 있다.According to the first embodiment, the photolithography method is used to form the first openings 131a and 132a in the carriers 131 and 132, but the present invention is not limited thereto. That is, as described above, the carriers 131 and 132 may not be made of a photosensitive material. In this case, instead of the photolithography method, mechanical drilling, laser drilling, a method using an etching solution, or the like may also be used.

상기 두 번째 단계에서는, 작업자는 그래핀(121)(122)의 부분 중 제1개구부(131a)(132a)에 대응되는 위치에 플라즈마 에칭법을 이용하여 제2개구부(121a)(122a)를 형성시킬 수 있게 된다.In the second step, the operator forms the second openings 121a and 122a at a position corresponding to the first openings 131a and 132a of the portions of the graphene 121 and 122 by using the plasma etching method. You can do it.

본 제1 실시예에 따르면, 제2개구부(121a)(122a)를 그래핀(121)(122)에 형성하기 위해 플라즈마 에칭법을 이용하지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면, 그래핀(121)(122)에 제2개구부(121a)(122a)를 형성할 수 있으면 그 방법에 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 기계적인 드릴링, 레이저 드릴링, 에칭액을 사용한 방법 등도 이용될 수 있다.According to the first embodiment, the plasma etching method is used to form the second openings 121a and 122a in the graphenes 121 and 122, but the present invention is not limited thereto. That is, according to the present invention, if the second openings 121a and 122a can be formed in the graphenes 121 and 122, the method is not particularly limited. For example, mechanical drilling, laser drilling, a method using an etching solution, or the like can also be used.

이상과 같이, 상기 첫 번째 단계와 두 번째 단계를 거치게 되면, 제1개구부(131a)(132a) 및 제2개구부(121a)(122a)에 의해 금속 촉매 부재(110)의 일부 표면이 노출되게 된다.
As described above, when the first step and the second step pass, a part of the surface of the metal catalyst member 110 is exposed by the first openings 131a and 132a and the second openings 121a and 122a. .

그 다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 금속 촉매 부재(110)의 노출된 부분을 이용하여 금속 촉매 부재(110)를 제거함으로써, 그래핀(121)(122)과 캐리어(131)(132)만의 결합체를 얻는다. Then, as shown in FIG. 7, the graphene 121, 122, and carrier 131, 132 are removed by removing the metal catalyst member 110 using the exposed portion of the metal catalyst member 110. Get a combination of ten thousand.

이를 위해, 금속 촉매 부재(110)의 노출된 부분에 에칭액을 가하여 금속 촉매 부재(110)를 제거시키게 된다. 즉, 에칭액은 제1개구부(131a)(132a) 및 제2개구부(121a)(122a)로 이루어진 통로를 통해 금속 촉매 부재(110)의 노출된 부분에 닿게 됨으로써 금속 촉매 부재(110)를 제거하게 된다. To this end, an etchant is applied to the exposed portion of the metal catalyst member 110 to remove the metal catalyst member 110. That is, the etching liquid contacts the exposed portion of the metal catalyst member 110 through a passage formed by the first openings 131a and 132a and the second openings 121a and 122a to remove the metal catalyst member 110. do.

여기서, 사용될 수 있는 에칭액은 산, 불화수소(HF), BOE(buffered oxide etch), 염화제2철(FeCl3) 용액, 질산제2철(Fe(No3)3) 용액, 염화동(CuCl2) 용액 및 과산화수소.황산(H2O2.H2SO4) 용액, 금속 촉매를 제거할 수 있는 일반적인 용액 등이 사용될 수 있다. 즉, 에칭액으로서, 그래핀(121)(122)을 가급적 손상시키지 않으면서도 금속 촉매 부재(110)를 효과적으로 제거할 수 있으면 그 밖의 물질도 제한 없이 사용될 수 있다.Here, the etchant that can be used is acid, hydrogen fluoride (HF), buffered oxide etch (BOE), ferric chloride (FeCl 3 ) solution, ferric nitrate (Fe (No 3 ) 3 ) solution, copper chloride (CuCl 2 ) Solution and hydrogen peroxide, sulfuric acid (H 2 O 2 .H 2 SO 4 ) solution, a general solution to remove the metal catalyst can be used. That is, as the etchant, other materials may be used without limitation as long as the metal catalyst member 110 can be effectively removed without damaging the graphene 121 and 122 as much as possible.

그 다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 작업자는 캐리어(131)(132)에 부착된 그래핀(121)(122)을 각각 전사 대상 기판(141)(142)에 전사시킨다. 이를 위해 대상 기판(141)(142) 또는 그래핀(121)(122)에 접착층을 배치시킬 수 있다.Next, as shown in FIG. 8, the operator transfers the graphenes 121 and 122 attached to the carriers 131 and 132 to the transfer target substrates 141 and 142, respectively. To this end, an adhesive layer may be disposed on the target substrates 141 and 142 or the graphene 121 and 122.

본 제1 실시예에서의 대상 기판(141)(142)은, 회로 패턴이 형성될 기판, 즉, 전사가 더 이상 수행되지 않는 최종적인 기판이지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 대상 기판은 또 다른 전사 대상 기판에 전사시키기 위한 중간 매개 기판일 수 있다.
The target substrates 141 and 142 in the first embodiment are substrates on which circuit patterns are to be formed, that is, final substrates on which transfer is no longer performed, but the present invention is not limited thereto. That is, the target substrate according to the present invention may be an intermediate intermediate substrate for transferring to another transfer target substrate.

그 다음, 도 9에 도시된 바와 같이, 작업자는 에칭 등의 방법이나 기계적인 방법으로, 캐리어(131)(132)를 제거함으로써, 최종적으로 그래핀(121)(122)이 전사된 대상 기판(141)(142)을 얻는다. Next, as shown in FIG. 9, the operator removes the carriers 131 and 132 by a method such as etching or a mechanical method, whereby the graphene 121 and 122 are finally transferred to the target substrate ( 141) and 142.

캐리어(131)(132)를 제거하기 위해 사용되는 에칭액은 본 제1 실시예의 캐리어(131)(132) 소재인 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist)를 용해하여 제거할 수 있는 통상의 에칭액이 사용될 수 있다.As the etchant used to remove the carriers 131 and 132, a conventional etchant that can dissolve and remove Photo Solder Resist, which is a material of the carriers 131 and 132 of the first embodiment, may be used. have.

본 제1 실시예에 따르면, 최종적으로 캐리어(131)(132)를 제거하지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면 필요에 따라 캐리어(131)(132)를 제거하지 않고 남겨둘 수 있으며, 그 경우 캐리어(131)(132)는 그래핀(121)(122)의 보호층으로서의 기능을 하게 된다. According to the first embodiment, the carriers 131 and 132 are finally removed, but the present invention is not limited thereto. In other words, according to the present invention, the carriers 131 and 132 may be left without being removed as necessary, in which case the carriers 131 and 132 may function as a protective layer of the graphene 121 and 122. do.

이상과 같이, 본 제1 실시예에 따른 그래핀의 전사 방법은, 금속 촉매 부재(110)의 일부 표면을 노출시키도록 캐리어(131)(132) 및 그래핀(121)(122)을 가공하고, 금속 촉매 부재(110)의 노출된 부분을 이용하여 금속 촉매 부재(110)를 제거함으로써, 그래핀들(121)(122)을 효율적으로 대상 기판(141)(142)에 전사시킬 수 있는 장점이 있다.
As described above, the graphene transfer method according to the first exemplary embodiment may process the carriers 131, 132, and the graphene 121, 122 to expose a part of the surface of the metal catalyst member 110. By removing the metal catalyst member 110 using the exposed portion of the metal catalyst member 110, the graphenes 121 and 122 can be efficiently transferred to the target substrates 141 and 142. have.

<본 발명의 제1 실시예의 일 변형예에 관한 그래핀의 전사 방법에 대한 설명><Description of Graphene Transfer Method According to Modified Example of First Embodiment of Present Invention>

이하, 도 10 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예의 일 변형예에 관한 그래핀 전사 방법에 관하여 설명하되, 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 그래핀 전사 방법과 상이한 사항을 중심으로 하여 설명한다.10 to 14, the graphene transfer method according to a modification of the first embodiment of the present invention will be described, but different from the graphene transfer method according to the first embodiment of the present invention described above It demonstrates centering on.

본 발명의 제1 실시예의 일 변형예의 경우는, 상기 제1 실시예에서 설명한 「그래핀들(121)(122)에 각각 캐리어(131)(132)를 배치하는 공정(도 4 참조)」까지는 동일한 공정을 취한다.In the case of one modification of the first embodiment of the present invention, the same process as in the above-described process of disposing the carriers 131 and 132 on the graphenes 121 and 122 (refer to FIG. 4) described in the first embodiment. Take the process.

그러나, 본 발명의 제1 실시예의 일 변형예의 경우는, 캐리어 및 그래핀을 가공하여 금속 촉매 부재(110)의 일부 표면을 노출시키는 공정이 상기 제1 실시예에서 설명한 내용과 상이하다.However, in one modification of the first embodiment of the present invention, the process of exposing a part surface of the metal catalyst member 110 by processing the carrier and graphene is different from the contents described in the first embodiment.

즉, 본 발명의 제1 실시예의 일 변형예에 따르면, 캐리어(132)는 제외하고 캐리어(131)에만 제1개구부(131a)를 형성한다. 또한, 그래핀(122)을 제외하고 그래핀(121)에만 제2개구부(121a)를 형성하게 된다.That is, according to one modification of the first embodiment of the present invention, the first opening 131a is formed only in the carrier 131 except for the carrier 132. In addition, except for the graphene 122, the second opening 121a is formed only on the graphene 121.

즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 캐리어(131)는 감광성 소재인 포토 솔더 레지스트로 이루어져 있기 때문에, 캐리어(131)에는 제1개구부(131a)가 포토 리소그래피 방법으로 형성되지만 캐리어(132)에는 제1개구부가 형성되지 않는다. That is, as shown in FIG. 10, since the carrier 131 is made of a photo solder resist, which is a photosensitive material, the first opening 131a is formed in the carrier 131 by a photolithography method, but the carrier 132 is formed of a photolithography method. One opening is not formed.

또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 그래핀(121)에 제2개구부(121a)가 플라즈마 에칭법으로 형성되지만, 그래핀(122)에는 제2개구부가 형성되지 않는다.In addition, as shown in FIG. 11, the second opening 121a is formed in the graphene 121 by plasma etching, but the second opening is not formed in the graphene 122.

한편, 본 발명의 제1 실시예의 일 변형예에 따르면, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1개구부(131a) 및 제2개구부(121a)를 통해 금속 촉매 부재(110)의 노출된 부분을 이용하여 금속 촉매 부재(110)를 제거한다. 이 경우에는 전술한 제1 실시예의 경우와 달리 금속 촉매 부재(110)의 상부쪽으로 개구된 제1개구부(131a) 및 제2개구부(121a)를 통해서만 에칭액을 가하여 금속 촉매 부재(110)를 제거시키게 된다. Meanwhile, according to one modified example of the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 12, the exposed portion of the metal catalyst member 110 is used through the first opening 131a and the second opening 121a. The metal catalyst member 110 is removed. In this case, unlike the case of the first embodiment described above, the etchant is applied only through the first opening 131a and the second opening 121a opened to the upper portion of the metal catalyst member 110 to remove the metal catalyst member 110. do.

그 다음, 도 13에 도시된 바와 같이, 작업자는 캐리어(131)(132)에 부착된 그래핀(121)(122)을 각각 전사 대상 기판(141)(142)에 전사시킨다. 이를 위해 대상 기판(141)(142) 또는 그래핀(121)(122)에 접착층을 배치시킬 수 있다.Next, as shown in FIG. 13, the operator transfers the graphenes 121 and 122 attached to the carriers 131 and 132 to the transfer target substrates 141 and 142, respectively. To this end, an adhesive layer may be disposed on the target substrates 141 and 142 or the graphene 121 and 122.

그 다음, 도 14에 도시된 바와 같이, 작업자는 에칭 등의 방법이나 기계적인 방법으로, 캐리어(131)(132)를 제거함으로써, 최종적으로 그래핀(121)(122)이 전사된 대상 기판(141)(142)을 얻는다.Next, as shown in FIG. 14, the operator removes the carriers 131 and 132 by a method such as etching or a mechanical method, whereby the graphene 121 and 122 are finally transferred to the target substrate ( 141) and 142.

이상과 같이, 본 제1 실시예의 일 변형예에 따른 그래핀의 전사 방법은, 금속 촉매 부재(110)의 일부 표면을 노출시키도록 캐리어(131) 및 그래핀(121)을 가공하고, 금속 촉매 부재(110)의 노출된 부분을 이용하여 금속 촉매 부재(110)를 제거함으로써, 그래핀들(121)(122)을 효율적으로 대상 기판(141)(142)에 전사시킬 수 있는 장점이 있다. As described above, in the graphene transfer method according to the modification of the first embodiment, the carrier 131 and the graphene 121 are processed to expose a part of the surface of the metal catalyst member 110, and the metal catalyst By removing the metal catalyst member 110 using the exposed portion of the member 110, the graphenes 121 and 122 may be efficiently transferred to the target substrates 141 and 142.

또한, 본 제1 실시예의 일 변형예에 따르면, 캐리어(132)에 제1개구부를 형성하지 않고 그래핀(122)에 제2개구부를 형성하지 않으므로, 본 제1 실시예의 경우에 비해 공정이 단축되는 장점이 있다. Further, according to one modification of the first embodiment, since the first opening is not formed in the carrier 132 and the second opening is not formed in the graphene 122, the process is shorter than in the case of the first embodiment. It has the advantage of being.

또한, 본 제1 실시예의 일 변형예에 따르면, 그래핀(122)에 제2개구부가 형성되지 않으므로, 본 제1 실시예의 경우에 비해 넓은 면적의 그래핀(122)을 얻을 수 있는 장점이 있게 된다. In addition, according to a modification of the first embodiment, since the second opening is not formed in the graphene 122, there is an advantage in that the graphene 122 having a large area can be obtained as compared with the case of the first embodiment. do.

이상과 같이 살펴본 구성, 작용 및 효과 외의 본 발명의 제1 실시예의 일 변형예에 따른 그래핀의 전사 방법의 구성, 작용 및 효과는, 상기 본 발명의 제1 실시예에 따른 그래핀의 전사 방법의 구성, 작용 및 효과와 동일하므로, 본 설명에서는 생략하기로 한다.
The configuration, operation, and effect of the graphene transfer method according to a modification of the first embodiment of the present invention other than the configuration, operation, and effects described above, the transfer method of graphene according to the first embodiment of the present invention Since the configuration, operation and effects are the same, the description thereof will be omitted.

<본 발명의 제2 실시예에 관한 그래핀의 전사 방법에 대한 설명><Description of Graphene Transfer Method According to Second Embodiment of the Present Invention>

이하, 도 15 내지 도 21을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 관한 그래핀의 전사 방법에 관하여 설명한다. Hereinafter, the graphene transfer method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 to 21.

도 15는 본 발명의 제2 실시예에 관한 그래핀 형성 구조체(200)의 단면도이다. 본 제2 실시예에 관한 그래핀 형성 구조체(200)는 전술한 제1 실시예의 그래핀 형성 구조체(100)와 동일한 구조를 가지고 있다. 즉, 그래핀 형성 구조체(200)는 금속 촉매 부재(210)와, 금속 촉매 부재(210)의 양면에 형성된 그래핀(221)(222)을 포함하고 있다.15 is a cross-sectional view of the graphene forming structure 200 according to the second embodiment of the present invention. The graphene forming structure 200 according to the second embodiment has the same structure as the graphene forming structure 100 of the first embodiment described above. That is, the graphene forming structure 200 includes a metal catalyst member 210 and graphenes 221 and 222 formed on both surfaces of the metal catalyst member 210.

금속 촉매 부재(210)의 양면에 그래핀들(221)(222)이 형성된 그래핀 형성 구조체(200)를 준비하는 방법은 본 발명의 제1 실시예에서 설명한 내용과 대동소이하므로 여기서 설명은 생략한다.
Since the method for preparing the graphene forming structure 200 in which the graphenes 221 and 222 are formed on both surfaces of the metal catalyst member 210 is similar to that described in the first embodiment of the present invention, the description thereof will be omitted. .

다음은, 도 16 및 도 17을 참조하여, 그래핀들(221)(222)에 각각 캐리어(231)(232)를 배치하는 공정을 설명한다. Next, a process of disposing carriers 231 and 232 on the graphenes 221 and 222 will be described with reference to FIGS. 16 and 17.

캐리어(231)(232)는 드라이 필름 솔더 레지스트(Dry Film Solder Resist)로 이루어져 있으며, 제1개구부(231a)(232a)가 펀칭 공정 등에 의해 미리 형성되어 있다. 따라서, 작업자는 제1개구부(231a)(232a)가 이미 형성된 캐리어(231)(232)를 그래핀들(221)(222)에 배치하게 된다. 드라이 필름 솔더 레지스트는 자체적으로 점착성을 구비하므로, 캐리어(231)(232)는 그래핀들(221)(222)에 용이하게 부착되게 된다. 도 16에는 제1개구부(231a)가 형성된 캐리어(231)가 개시되어 있다.The carriers 231 and 232 are made of a dry film solder resist, and the first openings 231a and 232a are formed in advance by a punching process or the like. Accordingly, the operator arranges the carriers 231 and 232 on which the first openings 231a and 232a are formed, on the graphenes 221 and 222. Since the dry film solder resist is self-adhesive, the carriers 231 and 232 are easily attached to the graphenes 221 and 222. 16 shows a carrier 231 having a first opening 231a formed therein.

본 제2 실시예의 경우에는, 캐리어(231)(232)를 형성하는 소재는 감광성 소재를 포함하는 드라이 필름 솔더 레지스트(Dry Film Solder Resist)이지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 캐리어(231)(232)의 소재는 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 감광성 소재를 사용하는 경우에는 제1개구부(231a)(232a)를 형성할 때, 통상의 포토 리소그래피 방법을 그대로 이용할 수 있어 편리한 점이 있다.In the second embodiment, the material for forming the carriers 231 and 232 is a dry film solder resist including a photosensitive material, but the present invention is not limited thereto. That is, the material of the carriers 231 and 232 according to the present invention is not particularly limited. However, when using the photosensitive material, when forming the first openings 231a and 232a, a conventional photolithography method can be used as it is, which is convenient.

또한, 본 제2 실시예의 경우에는 그래핀들(221)(222)에 각각 캐리어(231)(232)를 배치하나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면, 필요에 따라 그래핀들(221)(222) 중 하나에만 캐리어를 배치시킬 수도 있다.
In addition, in the second embodiment, carriers 231 and 232 are disposed on the graphenes 221 and 222, respectively, but the present invention is not limited thereto. That is, according to the present invention, the carrier may be disposed only on one of the graphenes 221 and 222 as necessary.

그 다음, 도 18에 도시된 바와 같이, 그래핀(221)(222)을 가공하여, 금속 촉매 부재(210)의 일부 표면을 노출시킨다.Next, as shown in FIG. 18, graphene 221 and 222 are processed to expose a portion of the surface of the metal catalyst member 210.

즉, 작업자는 그래핀(221)(222)의 부분 중 제1개구부(231a)(232a)에 대응되는 위치에 플라즈마 에칭법을 이용하여 제2개구부(221a)(222a)를 형성함으로써, 금속 촉매 부재(210)의 일부 표면을 노출시키게 된다.That is, the worker forms the second openings 221a and 222a at a position corresponding to the first openings 231a and 232a of the portions of the graphene 221 and 222 by using a plasma etching method, thereby forming a metal catalyst. Some surfaces of the member 210 are exposed.

본 제2 실시예에 따르면, 제2개구부(221a)(222a)를 그래핀(221)(222)에 형성하기 위해 플라즈마 에칭법을 이용하지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면, 그래핀(221)(222)에 제2개구부(221a)(222a)를 형성할 수 있으면 그 방법에 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 기계적인 드릴링, 레이저 드릴링, 에칭액을 사용한 방법 등도 이용될 수 있다.
According to the second embodiment, the plasma etching method is used to form the second openings 221a and 222a in the graphenes 221 and 222, but the present invention is not limited thereto. That is, according to the present invention, if the second openings 221a and 222a can be formed in the graphenes 221 and 222, the method is not particularly limited. For example, mechanical drilling, laser drilling, a method using an etching solution, or the like can also be used.

그 다음, 도 19에 도시된 바와 같이, 금속 촉매 부재(210)의 노출된 부분을 이용하여 금속 촉매 부재(210)를 제거함으로써, 그래핀(221)(222)과 캐리어(231)(232)만의 결합체를 얻는다. Then, as shown in FIG. 19, the graphene 221, 222 and the carrier 231 232 by removing the metal catalyst member 210 using the exposed portion of the metal catalyst member 210. Get a combination of ten thousand.

이를 위해, 금속 촉매 부재(210)의 노출된 부분에 에칭액을 가하여, 금속 촉매 부재(210)를 제거시키게 된다. 즉, 에칭액은 제1개구부(231a)(232a) 및 제2개구부(221a)(222a)로 이루어진 통로를 통해 금속 촉매 부재(210)의 노출된 부분에 닿게 됨으로써 금속 촉매 부재(210)를 제거하게 된다. To this end, an etchant is added to the exposed portion of the metal catalyst member 210 to remove the metal catalyst member 210. That is, the etching liquid comes into contact with the exposed portion of the metal catalyst member 210 through a passage formed by the first openings 231a, 232a and the second openings 221a, 222a to remove the metal catalyst member 210. do.

여기서, 사용될 수 있는 에칭액은 산, 불화수소(HF), BOE(buffered oxide etch), 염화제2철(FeCl3) 용액, 질산제2철(Fe(No3)3) 용액 등이 사용될 수 있지만, 이에 한정하지 않고, 그래핀(221)(222)을 가급적 손상시키지 않고 금속 촉매 부재(210)를 제거할 수 있으면 그 밖의 물질도 제한없이 사용될 수 있다.
The etchant that may be used may be an acid, hydrogen fluoride (HF), buffered oxide etch (BOE), ferric chloride (FeCl 3 ) solution, ferric nitrate (Fe (No 3 ) 3 ) solution, or the like. However, the present invention is not limited thereto, and other materials may be used without limitation as long as the metal catalyst member 210 can be removed without damaging the graphene 221 and 222 as much as possible.

그 다음, 도 20에 도시된 바와 같이, 작업자는 캐리어(231)(232)에 부착된 그래핀(221)(222)을 각각 전사 대상 기판(241)(242)에 전사시킨다. 이를 위해 대상 기판(241)(242) 또는 그래핀(221)(222)에 접착층을 배치시킬 수 있다.Next, as shown in FIG. 20, the operator transfers the graphenes 221 and 222 attached to the carriers 231 and 232 to the transfer target substrates 241 and 242, respectively. To this end, an adhesive layer may be disposed on the target substrates 241 and 242 or the graphenes 221 and 222.

본 제2 실시예에서의 대상 기판(241)(242)은, 회로 패턴이 형성될 기판, 즉, 전사가 더 이상 수행되지 않는 최종적인 기판이지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 대상 기판은 또 다른 전사 대상 기판에 전사시키기 위한 중간 매개 기판일 수 있다.
The target substrates 241 and 242 in the second embodiment are the substrates on which the circuit pattern is to be formed, that is, the final substrates on which the transfer is no longer performed, but the present invention is not limited thereto. That is, the target substrate according to the present invention may be an intermediate intermediate substrate for transferring to another transfer target substrate.

그 다음, 도 21에 도시된 바와 같이, 작업자는 에칭 등의 방법이나 기계적인 방법으로, 캐리어(231)(232)를 제거함으로써, 최종적으로 그래핀(221)(222)이 전사된 대상 기판(241)(242)을 얻는다. Next, as shown in FIG. 21, the operator removes the carriers 231 and 232 by a method such as etching or a mechanical method, whereby the target substrates on which the graphenes 221 and 222 are finally transferred ( 241 and 242 are obtained.

본 제2 실시예에 따르면, 최종적으로 캐리어(231)(232)를 제거하지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면 필요에 따라 캐리어(231)(232)를 제거하지 않고 남겨둘 수 있으며, 그 경우 캐리어(231)(232)는 그래핀(221)(222)의 보호층으로서의 기능을 하게 된다. According to the second embodiment, the carriers 231 and 232 are finally removed, but the present invention is not limited thereto. In other words, according to the present invention, the carriers 231 and 232 may be left as necessary without being removed, in which case the carriers 231 and 232 may function as protective layers of the graphenes 221 and 222. do.

이상과 같이, 본 제2 실시예에 따른 그래핀의 전사 방법은, 금속 촉매 부재(210)의 양면에 형성된 그래핀들(221)(222)을 효율적으로 전사시킬 수 있는 장점이 있다.As described above, the graphene transfer method according to the second embodiment has an advantage of efficiently transferring the graphenes 221 and 222 formed on both surfaces of the metal catalyst member 210.

이상과 같이, 본 제2 실시예에 따른 그래핀의 전사 방법은, 미리 제1개구부(231a)(232a)가 형성된 캐리어(231)(232)를 그래핀(221)(222)에 배치시키고, 금속 촉매 부재(210)의 일부 표면을 노출시키도록 그래핀(221)(222)을 가공하고, 금속 촉매 부재(210)의 노출된 부분을 이용하여 금속 촉매 부재(210)를 제거함으로써, 그래핀들(221)(222)을 효율적으로 대상 기판(241)(242)에 전사시킬 수 있는 장점이 있다. As described above, in the graphene transfer method according to the second embodiment, the carriers 231 and 232 on which the first openings 231a and 232a are formed in advance are disposed on the graphenes 221 and 222. Graphenes 221 and 222 are processed to expose some surfaces of the metal catalyst member 210 and the metal catalyst member 210 is removed using the exposed portions of the metal catalyst member 210, thereby making the graphenes There is an advantage that the (221, 222) can be efficiently transferred to the target substrate (241, 242).

한편, 본 발명의 예시적인 구현 예들에 있어서, 본 발명에 따라 전사된 그래핀은, 투명 전극, 전도성 박막, 방열 또는 발열 소자, 플렉서블 디스플레이 장치, 터치 스크린, 유기 LED, 염료 감응형 솔라셀 전극 등의 다양한 응용처에 적용될 수 있다. Meanwhile, in the exemplary embodiments of the present invention, the graphene transferred according to the present invention may be applied to a transparent electrode, a conductive thin film, a heat radiation or heating element, a flexible display device, a touch screen, an organic LED, a dye- And can be applied to various applications.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. It will be possible. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

본 발명은 그래핀을 전사하는 기술에 적용될 수 있다. The present invention can be applied to a technique for transferring graphene.

100, 200: 그래핀 형성 구조체 110, 210: 금속 촉매 부재
121, 122, 221, 222: 그래핀 131, 132, 231, 232: 캐리어
141, 142, 241, 242: 대상 기판100, 200: graphene forming structure 110, 210: metal catalyst member
121, 122, 221, 222: Graphene 131, 132, 231, 232: Carrier
141, 142, 241, and 242: target substrate

Claims (23)

금속 촉매 부재의 양면에 그래핀들이 형성된 그래핀 형성 구조체를 준비하는 단계;
상기 그래핀들 중 적어도 하나에 캐리어를 배치하는 단계;
상기 금속 촉매 부재의 일부 표면을 노출시키도록 상기 캐리어 및 상기 그래핀을 가공하는 단계;
상기 금속 촉매 부재의 노출된 부분을 이용하여 상기 금속 촉매 부재를 제거하는 단계; 및
상기 캐리어에 부착된 그래핀을 대상 기판에 전사시키는 단계;를 포함하는 그래핀의 전사 방법. Preparing a graphene forming structure in which graphenes are formed on both surfaces of the metal catalyst member;
Disposing a carrier on at least one of the graphenes;
Processing the carrier and the graphene to expose a portion of the surface of the metal catalyst member;
Removing the metal catalyst member using the exposed portion of the metal catalyst member; And
Transferring the graphene attached to the carrier to the target substrate; Graphene transfer method comprising a. 제1항에 있어서,
상기 금속 촉매 부재는, 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 백금(Pt), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 로듐(Rh), 실리콘(Si), 탄탈럼(Ta), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 우라늄(U), 바나듐(V) 및 지르코늄(Zr) 중 적어도 어느 하나의 소재를 포함하는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 1,
The metal catalyst member is nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), platinum (Pt), gold (Au), aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), magnesium (Mg) , Manganese (Mn), molybdenum (Mo), rhodium (Rh), silicon (Si), tantalum (Ta), titanium (Ti), tungsten (W), uranium (U), vanadium (V) and zirconium (Zr Transfer method of graphene containing at least one material of). 제1항에 있어서,
상기 금속 촉매 부재는, 판상의 형상을 가지는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 1,
The metal catalyst member is a graphene transfer method having a plate shape. 제1항에 있어서,
상기 금속 촉매 부재는, 포일(foil)의 형상을 가지는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 1,
The metal catalyst member is a transfer method of graphene having a foil shape. 제1항에 있어서,
상기 그래핀에 상기 캐리어를 배치하는 단계는,
감광성 소재를 포함하는 액상 물질을 상기 그래핀에 배치시킨 후 경화시켜 이루어지는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 1,
Placing the carrier on the graphene,
Transfer method of graphene formed by curing a liquid substance containing a photosensitive material on the graphene and then cured. 제5항에 있어서,
상기 감광성 소재를 포함하는 액상 물질은 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist)인 그래핀의 전사 방법.The method of claim 5,
The liquid material containing the photosensitive material is a photo solder resist (Photo Solder Resist) graphene transfer method. 제1항에 있어서,
상기 금속 촉매 부재의 일부 표면을 노출시키도록 상기 캐리어 및 상기 그래핀을 가공하는 단계는,
상기 그래핀의 일부 표면을 노출시키도록 상기 캐리어에 제1개구부를 형성하는 단계; 및
상기 금속 촉매 부재의 일부 표면을 노출시키도록 상기 그래핀의 부분 중 상기 제1개구부에 대응되는 위치에 제2개구부를 형성하는 단계;를 포함하는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 1,
Processing the carrier and the graphene to expose a portion of the surface of the metal catalyst member,
Forming a first opening in the carrier to expose a portion of the graphene surface; And
Forming a second opening at a position corresponding to the first opening of the portion of the graphene so as to expose a portion of the surface of the metal catalyst member. 제7항에 있어서,
상기 캐리어에 상기 제1개구부를 형성하는 단계는 포토 리소그래피 방법을 이용하는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 7, wherein
Forming the first opening in the carrier is a graphene transfer method using a photolithography method. 제7항에 있어서,
상기 그래핀에 상기 제2개구부를 형성하는 단계는 플라즈마 에칭법을 이용하는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 7, wherein
Forming the second opening on the graphene is a graphene transfer method using a plasma etching method. 제1항에 있어서,
상기 금속 촉매 부재의 노출된 부분을 이용하여 상기 금속 촉매 부재를 제거하는 단계는,
상기 금속 촉매 부재의 노출된 부분에 에칭액을 가하여 상기 금속 촉매 부재를 제거시키는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 1,
Removing the metal catalyst member using the exposed portion of the metal catalyst member,
An etching method is applied to the exposed portion of the metal catalyst member to remove the metal catalyst member. 제10항에 있어서,
상기 에칭액은, 산, 불화수소(HF), BOE(buffered oxide etch), 염화제2철(FeCl3) 용액, 질산제2철(Fe(NO3)3) 용액, 염화동(CuCl2) 용액 및 과산화수소.황산(H2O2.H2SO4) 용액 중 적어도 어느 하나를 포함하는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 10,
The etching solution may include an acid, hydrogen fluoride (HF), buffered oxide etch (BOE), ferric chloride (FeCl 3 ) solution, ferric nitrate (Fe (NO 3 ) 3 ) solution, copper chloride (CuCl 2 ) solution, and A method for transferring graphene, comprising at least one of hydrogen peroxide and sulfuric acid (H 2 O 2 .H 2 SO 4 ) solution. 제1항에 있어서,
상기 그래핀을 상기 대상 기판에 전사시킨 후, 상기 캐리어를 제거하는 단계를 더 포함하는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 1,
And transferring the graphene to the target substrate, and then removing the carrier. 금속 촉매 부재의 양면에 그래핀들이 형성된 그래핀 형성 구조체를 준비하는 단계;
제1개구부가 형성된 캐리어를 상기 그래핀들 중 적어도 하나에 배치하는 단계;
상기 금속 촉매 부재의 일부 표면을 노출시키도록 상기 그래핀의 부분 중 상기 제1개구부에 대응되는 위치에 제2개구부를 형성하는 단계;
상기 금속 촉매 부재의 노출된 부분을 이용하여 상기 금속 촉매 부재를 제거하는 단계; 및
상기 캐리어에 부착된 그래핀을 대상 기판에 전사시키는 단계;를 포함하는 그래핀의 전사 방법. Preparing a graphene forming structure in which graphenes are formed on both surfaces of the metal catalyst member;
Disposing a carrier having a first opening formed in at least one of the graphenes;
Forming a second opening at a position corresponding to the first opening of the portion of the graphene to expose a portion of the surface of the metal catalyst member;
Removing the metal catalyst member using the exposed portion of the metal catalyst member; And
Transferring the graphene attached to the carrier to the target substrate; Graphene transfer method comprising a. 제13항에 있어서,
상기 금속 촉매 부재는, 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 백금(Pt), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 로듐(Rh), 실리콘(Si), 탄탈럼(Ta), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 우라늄(U), 바나듐(V) 및 지르코늄(Zr) 중 적어도 어느 하나의 소재를 포함하는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 13,
The metal catalyst member is nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), platinum (Pt), gold (Au), aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), magnesium (Mg) , Manganese (Mn), molybdenum (Mo), rhodium (Rh), silicon (Si), tantalum (Ta), titanium (Ti), tungsten (W), uranium (U), vanadium (V) and zirconium (Zr Transfer method of graphene containing at least one material of). 제13항에 있어서,
상기 금속 촉매 부재는, 판상의 형상을 가지는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 13,
The metal catalyst member is a graphene transfer method having a plate shape. 제13항에 있어서,
상기 금속 촉매 부재는, 포일(foil)의 형상을 가지는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 13,
The metal catalyst member is a transfer method of graphene having a foil shape. 제13항에 있어서,
상기 캐리어는 감광성 소재를 포함하는 필름으로 이루어진 그래핀의 전사 방법.The method of claim 13,
The carrier is a transfer method of graphene consisting of a film containing a photosensitive material. 제17항에 있어서,
상기 감광성 소재를 포함하는 필름은, 드라이 필름 솔더 레지스트(Dry Film Solder Resist)인 그래핀의 전사 방법.18. The method of claim 17,
The film containing the photosensitive material is a dry film solder resist (Dry Film Solder Resist) graphene transfer method. 제13항에 있어서,
상기 제1개구부는 상기 캐리어를 펀칭 공정으로 가공함으로써 형성되는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 13,
And said first opening is formed by processing said carrier in a punching process. 제13항에 있어서,
상기 그래핀에 상기 제2개구부를 형성하는 단계는 플라즈마 에칭법을 이용하는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 13,
Forming the second openings in the graphene is a graphene transfer method using a plasma etching method. 제13항에 있어서,
상기 금속 촉매 부재의 노출된 부분을 이용하여 상기 금속 촉매 부재를 제거하는 단계는,
상기 금속 촉매 부재의 노출된 부분에 에칭액을 가하여 상기 금속 촉매 부재를 제거시키는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 13,
Removing the metal catalyst member using the exposed portion of the metal catalyst member,
An etching method is applied to the exposed portion of the metal catalyst member to remove the metal catalyst member. 제21항에 있어서,
상기 에칭액은, 산, 불화수소(HF), BOE(buffered oxide etch), 염화제2철(FeCl3) 용액, 질산제2철(Fe(NO3)3) 용액, 염화동(CuCl2) 용액 및 과산화수소.황산(H2O2.H2SO4) 용액 중 적어도 어느 하나를 포함하는 그래핀의 전사 방법. The method of claim 21,
The etching solution may include an acid, hydrogen fluoride (HF), buffered oxide etch (BOE), ferric chloride (FeCl 3 ) solution, ferric nitrate (Fe (NO 3 ) 3 ) solution, copper chloride (CuCl 2 ) solution, and A method for transferring graphene, comprising at least one of hydrogen peroxide and sulfuric acid (H 2 O 2 .H 2 SO 4 ) solution. 제13항에 있어서,
상기 그래핀을 상기 대상 기판에 전사시킨 후, 상기 캐리어를 제거하는 단계를 더 포함하는 그래핀의 전사 방법.The method of claim 13,
And transferring the graphene to the target substrate, and then removing the carrier.
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