KR101815679B1 - Method of manufacturing graphene film - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 의하면, 제1면에 그래핀이 형성된 촉매 금속을 준비하는 단계; 상기 촉매 금속을 습식 식각으로 패터닝하는 단계; 패터닝된 상기 촉매 금속을 마스크로 하여 상기 그래핀을 건식 식각으로 패터닝하는 단계; 패터닝된 상기 촉매 금속을 제거하는 단계; 및 패터닝된 상기 그래핀을 타겟 필름에 전사하여 그래핀 필름을 얻는 단계; 를 포함하는, 그래핀 필름의 제조 방법을 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a catalyst metal having a graphene formed on a first surface thereof; Patterning the catalytic metal by wet etching; Patterning the graphene by dry etching using the patterned catalyst metal as a mask; Removing the patterned catalytic metal; And transferring the patterned graphene to a target film to obtain a graphene film; And a method for producing the graphene film.

Description

그래핀 필름의 제조 방법{Method of manufacturing graphene film}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of manufacturing graphene film,

본 발명은 패턴이 형성된 그래핀 필름의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 수득한 그래핀 필름에 관한 것이다. The present invention relates to a process for producing a patterned graphene film and a graphene film obtained by the process.

그래핀(Graphene)은 탄소가 육각형의 형태로 서로 연결되어 벌집 모양의 2차원 평면 구조를 이루는 물질로서, 그 두께가 매우 얇고 투명하며 전기 전도성이 매우 큰 특성을 가진다. 그래핀의 이러한 특성을 이용하여 그래핀을 터치 패널, 투명 디스플레이 또는 플렉서블(flexible) 디스플레이 등에 적용하려는 시도가 많이 이루어지고 있다. 이와 같이 그래핀을 전자 기기에 적용하기 위해서는 그래핀에 패턴을 형성해야 한다. Graphene is a material in which carbon is hexagonally connected to form a honeycomb two-dimensional planar structure. Its thickness is very thin, transparent, and has high electrical conductivity. Many attempts have been made to apply graphene to a touch panel, a transparent display, or a flexible display using such characteristics of graphene. Thus, in order to apply graphene to an electronic device, a pattern must be formed on the graphene.

그래핀에 패턴을 형성하는 방법으로 플라즈마를 이용한 패터닝 방법이 있다. 이 방법은 메탈 마스크를 그래핀에 이격하여 배치한 후, 플라즈마를 가하여 마스크의 패턴대로 그래핀을 패터닝하는 방법이다. 그러나, 이러한 방법은 미세한 패턴을 구현할 수 없고, 마스크와 그래핀의 이격 거리에 의해 치수 편차가 매우 크며, 마스크를 제조하기 위해 고비용이 드는 단점이 있다. As a method of forming a pattern on graphene, there is a patterning method using plasma. In this method, a metal mask is placed apart from the graphene, and plasma is applied to pattern the graphene in the pattern of the mask. However, such a method can not realize a fine pattern, has a very large dimensional deviation due to the distance between the mask and the graphene, and has a disadvantage that it is costly to manufacture a mask.

다른 방법으로 레이저를 이용하여 그래핀에 패턴을 형성할 수 있다. 이 방법은 레이저를 스캐닝하면서 그래핀에서 불필요한 부분을 제거함으로써 패터닝하는 것이다. 그러나 이러한 방법은 대면적 그래핀을 패터닝하는 경우 긴 공정시간이 소요되고 이에 따라 공정 비용이 증가하며, 한번의 공정으로 대량의 그래핀 패터닝이 불가능하기 때문에 양산에 적용하는 것이 불가능하다. Alternatively, a pattern can be formed on the graphene using a laser. This method involves scanning the laser and patterning by removing unnecessary portions from the graphene. However, such a method requires a long process time when patterning large area graphenes, which increases the process cost and can not be applied to mass production because a large amount of graphene patterning is impossible in a single process.

한편, 하기 선행기술문헌은 임프린트 스탬프 상에 형성된 그래핀을 기판 상에 전사하는 방법을 개시하나, 미세한 그래핀의 패턴 형성이 불가능하다. On the other hand, the following prior art document discloses a method of transferring graphene formed on an imprint stamp onto a substrate, but it is impossible to form a fine graphene pattern.

한국 공개 특허 제2011-0054386호Korea Patent Publication No. 2011-0054386

본 발명은 미세한 패턴이 형성된 그래핀 필름의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 수득한 그래핀 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention aims to provide a method for producing a graphene film on which a fine pattern is formed and a graphene film obtained by the method.

본 발명의 일 측면에 의하면, 제1면에 그래핀이 형성된 촉매 금속을 준비하는 단계; 상기 촉매 금속을 습식 식각으로 패터닝하는 단계; 패터닝된 상기 촉매 금속을 마스크로 하여 상기 그래핀을 건식 식각으로 패터닝하는 단계; 패터닝된 상기 촉매 금속을 제거하는 단계; 및 패터닝된 상기 그래핀을 타겟 필름에 전사하여 그래핀 필름을 얻는 단계; 를 포함하는, 그래핀 필름의 제조 방법을 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a catalyst metal having a graphene formed on a first surface thereof; Patterning the catalytic metal by wet etching; Patterning the graphene by dry etching using the patterned catalyst metal as a mask; Removing the patterned catalytic metal; And transferring the patterned graphene to a target film to obtain a graphene film; And a method for producing the graphene film.

상기 촉매 금속은 비연속적으로 복수 회에 걸쳐 습식 식각으로 패터닝하는 것을 특징으로 한다. Characterized in that the catalytic metal is discontinuously patterned by wet etching a plurality of times.

상기 촉매 금속은 패터닝된 감광막을 마스크로 하여 습식 식각으로 1차 패터닝하는 단계; 및 상기 촉매 금속은 패터닝된 상기 촉매 금속의 두께 차이를 이용하여 습식 식각으로 2차 패터닝하는 단계; 를 포함한다. The catalyst metal is patterned by wet etching using the patterned photoresist as a mask; And patterning the catalyst metal by wet etching using the thickness difference of the patterned catalyst metal; .

상기 1차 패터닝은 촉매 금속 전체를 하프 에칭하는 것이며, 상기 2차 패터닝은 패터닝된 감광막 부분에만 촉매 금속이 남도록 하는 것이다. The first patterning is to half-etch the entire catalyst metal, and the second patterning is to leave a catalyst metal only on the patterned photoresist portion.

상기 1차 패터닝하는 단계 이전에, 상기 제1면의 반대쪽인 상기 촉매 금속의 제2면에 감광막을 도포하고 패터닝하는 단계; 를 더 포함한다. Applying and patterning a photoresist on a second surface of the catalyst metal opposite to the first surface prior to the first patterning; .

상기 1차 패터닝 하는 단계 이후에, 상기 감광막을 제1용액을 이용하여 제거하는 단계; 를 더 포함한다.Removing the photoresist using a first solution after the first patterning; .

상기 촉매 금속은 제2용액을 이용하여 습식 식각하며, 상기 제2용액과 상기 제1용액은 상이한 것을 특징으로 한다. The catalytic metal is wet etched using a second solution, characterized in that the second solution and the first solution are different.

상기 감광막은 액상 포토 레지스트 또는 드라이 필름 레지스트를 포함한다.The photoresist film includes a liquid photoresist or a dry film resist.

상기 건식 식각은 플라즈마를 이용한 것이다. The dry etching uses plasma.

상기 촉매 금속이 구비되지 않은 상기 그래핀의 외면에 캐리어 필름을 형성하는 단계; 를 더 포함한다. Forming a carrier film on an outer surface of the graphene without the catalytic metal; .

상기 그래핀 필름 상에 상기 그래핀을 보호하는 보호막 필름을 형성하는 단계; 를 더 포함한다. Forming a protective film for protecting the graphene film on the graphene film; .

상기 그래핀 필름의 제조 방법으로 수득한 그래핀 필름을 제공한다. And a graphene film obtained by the process for producing the graphene film.

본 발명의 실시예에 따르면, 그래핀에 미세한 패터닝이 가능하며, 미세한 패턴이 형성된 그래핀 필름을 얻을 수 있다. 또한, 패터닝 과정에서 그래핀이 손상되는 것을 줄여 고품질의 그래핀 필름을 수득할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to obtain a graphene film on which a fine pattern can be formed and a fine pattern can be formed on the graphene. In addition, it is possible to reduce the damage of the graphene in the patterning process, thereby obtaining a high-quality graphene film.

도 1은 본 명세서에서 언급되는 그래핀을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 그래핀 필름의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3 내지 도 17은 도 2의 흐름도에 대응되는 그래핀 필름의 제조 방법을 나타내는 개략적인 측단면도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 의한 그래핀 필름의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 19 내지 도 23은 도 18의 흐름도에 대응되는 그래핀 필름의 제조 방법을 나타내는 개략적인 측단면도이다.
1 is a perspective view schematically illustrating the graphene referred to herein.
2 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a graphene film according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3 to 17 are schematic cross-sectional side views showing a method of manufacturing a graphene film corresponding to the flow chart of FIG. 2. FIG.
18 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a graphene film according to another embodiment of the present invention.
19 to 23 are schematic cross-sectional side views showing a manufacturing method of a graphene film corresponding to the flow chart of Fig.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. used in this specification may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분"위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.It will be understood that when a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" or "on" another portion, do.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명함에 있어 실질적으로 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Referring to the drawings, substantially identical or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, do. In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. In the drawings, the thicknesses of some layers and regions are exaggerated for convenience of explanation.

도 1은 본 명세서에서 언급되는 그래핀을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 1 is a perspective view schematically illustrating the graphene referred to herein.

본 명세서에서 사용되는 "그래핀(graphene)" 이라는 용어는 복수개의 탄소원자들이 서로 공유결합으로 연결되어 폴리시클릭 방향족 분자를 형성하는 그래핀이 필름 형태로 형성된 것이다. 그래핀은 공유결합으로 연결된 탄소원자들은 기본 반복단위로서 6원환을 형성하나, 5원환 및/또는 7원환을 더 포함하는 것도 가능하다. 따라서 그래핀은 서로 공유 결합된 탄소원자(C)들(통상 sp2 결합)의 단일층을 이룬다. 그래핀은 다양한 구조를 가질 수 있으며, 이와 같은 구조는 그래핀 내에 포함될 수 있는 5원환 및/또는 7원환의 함량에 따라 달라질 수 있다.As used herein, the term "graphene" refers to a graft formed in the form of a film in which a plurality of carbon atoms are covalently linked to each other to form a polycyclic aromatic molecule. Graphene is a covalently linked carbon atom which forms a 6-membered ring as a basic repeating unit, but it is also possible to further include a 5-membered ring and / or a 7-membered ring. Thus, graphene forms a single layer of covalently bonded carbon atoms (C) (usually sp2 bonds). The graphene may have a variety of structures, and such a structure may vary depending on the content of the five-membered ring and / or the seven-membered ring which may be contained in the graphene.

그래핀은 도시된 바와 같이 그래핀의 단일층으로 이루어질 수 있으나, 이들이 여러 개 서로 적층되어 복수층을 형성하는 것도 가능하며, 통상 상기 그래핀의 측면 말단부는 수소원자(H)로 포화될 수 있다.The graphene may be composed of a single layer of graphene as shown, but they may be stacked to form a plurality of layers, and usually the side ends of the graphene may be saturated with hydrogen atoms (H) .

본 명세서에서 “그래핀”은 단일층 혹은 복수층으로 이루어진 필름 형태의 그래핀을 의미하는 것이며, "그래핀 필름"이란 타겟 필름에 그래핀이 전사된 것을 의미하는 것이다. As used herein, "graphene" means a graphene film in the form of a single layer or a plurality of layers, and "graphene film" means that graphene is transferred to a target film.

도 2는 본 명세서에서 언급되는 그래핀 필름의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 도 3 내지 도 17은 도 2의 흐름도에 대응되는 그래핀(110)을 포함하는 적층체의 개략적인 측단면도이다. Fig. 2 is a flow chart schematically showing a manufacturing method of a graphene film referred to in the present specification. 3 to 17 are schematic cross-sectional side views of a laminate including graphene 110 corresponding to the flow chart of Fig.

본 명세서에서 사용되는 "적층체" 라는 용어는 그래핀(110)을 포함하는 복수의 층을 지칭하는 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 필름의 제조 방법의 각 단계에 따라 적층체는 그래핀(110) 이외에도 촉매 금속(101), 캐리어 필름(120), 타켓 필름(130), 감광막(150), 및 보호 필름(140) 중 적어도 하나 이상의 층을 더 포함한 상태를 나타낼 수 있다. As used herein, the term "laminate" refers to a plurality of layers including graphene 110, and according to each step of the method of manufacturing a graphene film according to an embodiment of the present invention, At least one layer of the catalytic metal 101, the carrier film 120, the target film 130, the photoresist film 150, and the protective film 140 may be further included in addition to the graphene 110.

먼저 도시되지 않았으나, 그래핀이 형성될 촉매 금속을 전처리 한다. (S11)Although not shown in the drawing, the catalyst metal to be graphene is pretreated. (S11)

촉매 금속은 그래핀 성장을 위한 촉매로서 시트 타입, 기판 타입 또는 롤 필름 타입 등으로 이루어 질 수 있다. 촉매 금속은 구리(Cu), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 로듐(Rh), 실리콘(Si), 탄탈럼(Ta), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 우라늄(U), 바나듐(V), 팔라듐(Pd), 이트리움(Y), 지르코늄(Zr), 게르마늄(Ge), 황동(brass), 청동(bronze), 백동(white brass) 및 스테인레스 스틸(stainless steel) 중 적어도 하나의 금속 또는 합금을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The catalyst metal may be a catalyst for graphene growth, such as a sheet type, a substrate type or a roll film type. The catalytic metal may be selected from the group consisting of copper, nickel, cobalt, iron, platinum, gold, silver, aluminum, chromium, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V, At least one metal or alloy selected from the group consisting of Pd, Y, Zr, Ge, Brass, Bronze, White Brass and Stainless Steel, But are not limited thereto.

촉매 금속은 단일 층일 수도 있고, 적어도 2개의 층으로 이루어진 다층 기판 중 한 개의 층이 촉매 금속일 수 있다. 이 경우 촉매 금속은 다층 기판의 최외곽에 배치된다.The catalytic metal may be a single layer, and one of the multilayer substrates of at least two layers may be a catalytic metal. In this case, the catalyst metal is disposed at the outermost portion of the multilayer substrate.

그래핀이 형성되기 전에 촉매 금속의 표면을 세정하는 전처리 과정을 진행한다. 전처리 과정은 촉매 금속의 표면에 존재하는 이물질을 제거하기 위한 것으로, 수소 기체를 사용할 수 있다. 또한, 산 또는 알칼리 용액 등을 사용하여 촉매 금속의 표면을 세정함으로써, 이후의 공정인 그래핀 형성 시 결함을 줄일 수 있다. 촉매 금속의 표면을 세정하는 본 단계는 필요에 따라 생략될 수 있다. A pretreatment process is carried out to clean the surface of the catalyst metal before graphene is formed. The pretreatment process is for removing impurities existing on the surface of the catalyst metal, and hydrogen gas can be used. Further, by cleaning the surface of the catalyst metal using an acid or an alkali solution or the like, defects can be reduced in the subsequent process, that is, graphene formation. This step of cleaning the surface of the catalytic metal may be omitted if necessary.

다음으로, 도 3을 참조하면 그래핀(110) 형성 공정이 진행된다. (S12) Next, referring to FIG. 3, the process of forming the graphene 110 proceeds. (S12)

촉매 금속(101)이 챔버로 이송되면, 챔버 내에 기상의 탄소공급원을 투입하고 열처리한다. 열처리는 가열 및 냉각으로 이루어진다. 그래핀(110) 형성 공정에는 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition: CVD), 열 화학기상증착법(Thermal Chemical Vapor Deposition: TCVD), 급속 열 화학기상증착법(Rapid Thermal Chemical Vapor Deposition: PTCVD), 유도결합플라즈마 화학기상증착법(Inductive Coupled Plasma Chemical Vapor Deposition: ICP-CVD), 원자층증착법(Atomic Layer Deposition: ATLD) 등 다양한 공정이 이용될 수 있다. When the catalytic metal 101 is transferred to the chamber, the gaseous carbon source is introduced into the chamber and heat-treated. The heat treatment consists of heating and cooling. The graphene 110 may be formed by a chemical vapor deposition (CVD) method, a thermal chemical vapor deposition (TCVD) method, a rapid thermal chemical vapor deposition (PTCVD) method, an inductively coupled plasma Various processes such as inductively coupled plasma chemical vapor deposition (ICP-CVD) and atomic layer deposition (ATLD) may be used.

기상의 탄소 공급원은 메탄(CH4), 일산화탄소(CO), 에탄(C2H6), 에틸렌(CH2), 에탄올(C2H5), 아세틸렌(C2H2), 프로판(CH3CH2CH3), 프로필렌(C3H6), 부탄(C4H10), 펜탄(CH3(CH2)3CH3), 펜텐(C5H10), 사이클로펜타디엔(C5H6), 헥산(C6H14), 시클로헥산(C6H12), 벤젠(C6H6), 톨루엔(C7H8) 등 탄소 원자가 포함된 군에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다. 이와 같은 기상의 탄소 공급원은 고온에서 탄소 원자와 수소 원자로 분리된다. 분리된 탄소 원자는 가열된 촉매 금속 (101)에 증착되고, 촉매 금속(101)이 냉각되면서 그래핀(110)이 형성된다.A carbon source of the vapor is methane (CH 4), carbon monoxide (CO), ethane (C 2 H 6), ethylene (CH 2), ethanol (C 2 H 5), acetylene (C 2 H 2), propane (CH 3 CH 2 CH 3), propylene (C 3 H 6), butane (C 4 H 10), pentane (CH 3 (CH 2) 3 CH 3), pentene (C 5 H 10), dicyclopentadiene (C 5 H 6 carbon atoms such as hexane (C 6 H 14 ), cyclohexane (C 6 H 12 ), benzene (C 6 H 6 ), and toluene (C 7 H 8 ). Such a gaseous carbon source is separated into carbon atoms and hydrogen atoms at high temperatures. The separated carbon atoms are deposited on the heated catalyst metal 101 and the graphene 110 is formed as the catalyst metal 101 is cooled.

그래핀(110)은 촉매 금속(101)의 적어도 한 면에 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예와 같이 촉매 금속(101)의 양 면에 그래핀(110)이 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 촉매 금속(101)의 한 면에만 그래핀(110)을 형성할 수도 있다. The graphene 110 may be formed on at least one side of the catalyst metal 101. 3, the graphene 110 may be formed on both surfaces of the catalytic metal 101, but the present invention is not limited thereto. The graphene 110 may be formed on only one side of the catalytic metal 101, (110) may be formed.

다음으로, 도 4를 참조하면 그래핀(110) 상에 캐리어 필름(120)을 형성한다. (S13)Next, referring to FIG. 4, a carrier film 120 is formed on the graphene 110. (S13)

캐리어 필름(120)은 도 3의 적층체(300)를 지지하여 이송을 용이하게 하며, 그래핀(110)의 모양을 유지하고 손상을 방지하는 역할을 한다. 캐리어 필름(120)는 열박리 테이프(thermal release tape) 또는 폴리머 지지체 일 수 있다. 열박리 테이프는 상온에서 일면이 접착성을 가지지만, 소정의 박리 온도 이상으로 가열되면 접착성을 잃는 성질을 가지는 것이다. 폴리머 지지체는 폴리메틸메타크릴레이트 (Polymethylmethacrylate:PMMA) 등과 같은 유기 폴리머를 포함하며 그래핀(110)의 일면에 유기 폴리머를 액상으로 드롭-코팅(drop-coating)한 후 굳히는 방법으로 폴리머 지지체를 형성하며, 이 후 유기 용매로 제거할 수 있다. The carrier film 120 supports the layered body 300 of FIG. 3 to facilitate transport, and maintains the shape of the graphene 110 and prevents damage. The carrier film 120 may be a thermal release tape or a polymeric support. The heat peeling tape has a property that one side has adhesive property at room temperature but loses adhesiveness when heated to a predetermined peeling temperature or more. The polymer support includes an organic polymer such as polymethylmethacrylate (PMMA), and is formed by drop-coating an organic polymer into a liquid phase on one side of the graphene 110 and then solidifying it to form a polymer support , And then may be removed with an organic solvent.

다음으로 도 5를 참조하면, 촉매 금속(101) 일면의 그래핀(110)을 제거한다. (S14)Next, referring to FIG. 5, the graphene 110 on one surface of the catalyst metal 101 is removed. (S14)

도 3에서 촉매 금속(101) 양면에 그래핀(110)을 형성한 경우에는 도 5의 과정을 수행한다. 그러나, 촉매 금속(101)의 일면에만 그래핀(110)을 형성한 경우에는 도 5의 과정을 생략할 수 있다. 3, when the graphene 110 is formed on both surfaces of the catalyst metal 101, the process of FIG. 5 is performed. However, in the case where the graphene 110 is formed only on one side of the catalytic metal 101, the process of FIG. 5 may be omitted.

촉매 금속(101) 일면의 그래핀(110)은 건식 식각에 의해 제거 할 수 있다. 상세히, 그래핀(110)은 화학적으로 안정한 상태이므로 습식 식각으로 화학적 결합을 깨트려 제거하는 것이 어려우며, 플라즈마를 이용한 건식 식각으로 그래핀(110)을 제거할 수 있다. 상세히, 산소 플라즈마 이온이 그래핀(110)을 구성하는 탄소 원자와 화학적으로 결합하여 일산화탄소 또는 이산화탄소를 생성함으로써 그래핀(110)이 제거된다.The graphene 110 on one surface of the catalytic metal 101 can be removed by dry etching. In detail, since the graphene 110 is chemically stable, it is difficult to remove chemical bonds by wet etching, and the graphene 110 can be removed by dry etching using a plasma. Specifically, the oxygen plasma ion is chemically combined with the carbon atoms constituting the graphene 110 to generate carbon monoxide or carbon dioxide, thereby removing the graphene 110.

촉매 금속(101) 일면의 그래핀(110)을 제거하지 않고 촉매 금속(101)을 패터닝하는 공정을 수행하는 경우, 촉매 금속(101)이 제거되면서 함께 떨어져 나가는 그래핀(110) 덩어리 들이 캐리어 필름(120)에 접착된 그래핀(110)과 물리적으로 결합하여 최종적으로 수득할 그래핀 필름(도 16의 1600)의 품질 및 특성을 저하시키는 문제점이 있다. 따라서, 도 5와 같이 그래핀(110)을 제거하여 촉매 금속(101)을 노출하는 단계가 필요하다. When the process of patterning the catalytic metal 101 without removing the graphene 110 on one side of the catalytic metal 101 is performed, the grains 110 of the graphene 110, There is a problem that the quality and characteristics of the finally obtained graphene film (1600 in Fig. 16) are deteriorated by being physically bonded to the graphene 110 bonded to the stamper 120. Therefore, a step of removing the graphene 110 and exposing the catalyst metal 101 as shown in FIG. 5 is necessary.

다음으로 도 6을 참조하면, 노출된 촉매 금속(101) 표면에 감광막(150)을 형성한다. (S15)Referring next to FIG. 6, a photoresist layer 150 is formed on the surface of the exposed catalytic metal 101. (S15)

감광막(150)은 도 5의 과정에서 그래핀(110)이 제거되어 노출된 촉매 금속(101) 상에 형성한다. 감광막(150)은 광에 의해 내성이 변화하는 감광성 물질을 포함하는 막이다. 액상 형태의 감광성 물질로 액상 포토 레지스트(photoresist)가 있으며 액상 포토 레지스트는 스핀, 바(bar), 스프레이, 롤 코팅 등의 방법으로 촉매 금속에 도포 후 프리 베이킹(pre-baking) 또는 소프트 베이킹(soft baking)으로 용제를 제거함으로써 감광막(150)을 형성한다. 필름 형태의 감광성 물질은 드라이 필름 레지스트(dry film resist; DFR)가 있으며, 드라이 필름 레지스트는 롤투롤 라미네이션 또는 진공 압착 방법으로 촉매 금속 상에 감광막(150)을 형성한다. The photoresist film 150 is formed on the exposed catalytic metal 101 by removing the graphene 110 in the process of FIG. The photosensitive film 150 is a film containing a photosensitive material whose resistance is changed by light. A liquid photoresist is a liquid photoresist and the liquid photoresist is applied to the catalytic metal by spin, bar, spray, roll coating or the like and then pre-baked or soft baked baking to remove the solvent to form a photoresist layer 150. The photosensitive material in the form of a film is dry film resist (DFR), and the dry film resist forms a photoresist film 150 on the catalytic metal by roll-to-roll lamination or vacuum pressing.

감광막(150)은 광에 노출함으로써 약품에 의해 불용성이 되는 네가티브형과 반대로 가용성이 되는 포지티브형이 있다. 본 실시예에서는 포지티브형을 예로 들어 설명하겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.  The photoresist film 150 has a negative type which is insoluble by chemicals when exposed to light, and a positive type which becomes soluble as opposed to a negative type which is insoluble by chemicals. In the present embodiment, a positive type will be described as an example, but the present invention is not limited thereto.

다음으로 도 7 및 도 8을 참조하면, 포토 리소그라피(photo lithography) 공정을 이용하여 감광막(150)을 패터닝한다. (S16)Next, referring to FIGS. 7 and 8, the photoresist layer 150 is patterned using a photolithography process. (S16)

감광막(150)은 소정의 패턴이 그려진 프레임 마스크(M)를 이용하여 패터닝을 수행한다. 물론, 하프톤 마스크 또는 회절 마스크를 이용하여 패터닝을 수행할 수도 있다. 도 7에서는 통상적인 프레임 마스크를 사용하여 패터닝하는 방법을 도시하였다. The photosensitive film 150 performs patterning using a frame mask M on which a predetermined pattern is drawn. Of course, patterning may be performed using a halftone mask or a diffraction mask. FIG. 7 shows a method of patterning using a conventional frame mask.

본 발명의 일 실시예에서 사용되는 프레임 마스크는 광투과부(M1) 및 광차단부(M2)를 구비한다. 광투과부(M1)는 소정 파장대의 광을 투과시키고, 광차단부(M2)는 광을 차단한다. 도 7에 도시된 프레임 마스크(M)는, 프레임 마스크의 각 부분의 기능을 개념적으로 설명하기 위한 개념도이며, 실제로 프레임 마스크(M)는 석영(Qz)과 같은 투명 기판 상에 소정 패턴으로 형성될 수 있다. 이때, 광차단부(M2)는 석영 기판 상에 Cr또는 CrO2 등의 재료로 패터닝하여 형성된다. The frame mask used in one embodiment of the present invention includes a light transmitting portion M1 and a light blocking portion M2. The light transmitting portion M1 transmits light of a predetermined wavelength band, and the light blocking portion M2 blocks light. The frame mask M shown in Fig. 7 is a conceptual view for conceptually explaining the function of each part of the frame mask. Actually, the frame mask M is formed in a predetermined pattern on a transparent substrate such as quartz Qz . At this time, the light shielding portion (M2) are formed by patterning a material such as Cr or CrO 2 on the quartz substrate.

패턴이 그려진 프레임 마스크(M)를 정렬하여 감광막(150)에 소정의 파장대의 광을 조사하여 노광을 실시한다. The frame mask M on which the pattern is drawn is aligned to expose the photosensitive film 150 with light of a predetermined wavelength band to perform exposure.

도 8을 참조하면, 노광된 부분의 감광막을 제거하는 현상(develop) 과정을 거친 후 잔존하는 감광막 패턴(151)이 개략적으로 도시되어 있다. 본 실시예에서는 감광된 부분이 제거되는 포지티브형이 제시되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 네가티브형이 사용될 수 있음은 물론이다.Referring to FIG. 8, a remaining photoresist pattern 151 is schematically shown after a development process of removing a photoresist layer of an exposed portion. In this embodiment, a positive type in which the exposed portion is removed is shown, but the present invention is not limited to this, and a negative type may be used.

도 8을 참조하면, 프레임 마스크(M)의 광투과부(M1)에 대응하는 감광막 부분은 제거되고, 광차단부(M2)에 대응하는 감광막 패턴(151)이 남아있다. Referring to FIG. 8, the photoresist pattern corresponding to the light transmitting portion M1 of the frame mask M is removed, and the photoresist pattern 151 corresponding to the light intercepting portion M2 remains.

다음으로 도 9를 참조하면, 감광막 패턴(151)을 마스크로 이용하여 촉매 금속(101)을 1차 식각한다. (S17)Next, referring to FIG. 9, the catalytic metal 101 is primarily etched using the photoresist pattern 151 as a mask. (S17)

촉매 금속(101)은 감광막 패턴(151)을 마스크로 하여 습식 식각의 방법을 식각할 수 있다. 이 때, 1차 식각은 하프 에칭(half etching)을 수행함으로써, 감광막 패턴(151)이 형성되지 않은 부분의 촉매 금속(101)도 완전히 제거하지 않는다. 따라서, 1차 식각 결과 감광막 패턴(151)에 대응하는 촉매 금속의 두께(d1)는 감광막 패턴에 없는 부분에 대응하는 촉매 금속의 두께(d2)보다 두껍다. 이때, 감광막 패턴(151)에 대응하는 촉매 금속의 두께(d1)는 최초 촉매 금속의 두께(도 3의 d1)와 동일하다. The catalytic metal 101 may be etched by wet etching using the photoresist pattern 151 as a mask. At this time, the primary etching does not completely remove the catalyst metal 101 in the portion where the photoresist pattern 151 is not formed by performing half etching. Therefore, the thickness d1 of the catalyst metal corresponding to the photoresist pattern 151 as a result of the first etching is larger than the thickness d2 of the catalyst metal corresponding to the portion not in the photoresist pattern. At this time, the thickness d1 of the catalyst metal corresponding to the photoresist pattern 151 is the same as the thickness of the initial catalyst metal (d1 in Fig. 3).

촉매 금속(101)은 촉매 금속 제거액으로 습식 식각 한다. 촉매 금속 제거액은 촉매 금속(101)의 종류에 따라 달라질 수 있으나, 대표적으로 암모늄퍼설페이트((NH4)2S2O8), 불화수소(HF), BOE(buffered oxide etch), 염화철(FeCl3), 질산철(Fe(No3)3), 염화동(CuCl2), 과산화수소(H2O2), 황산(H2SO4), 및 소듐퍼설페이트(Na2S2O8) 등이 사용될 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니며 과산화수소(H2O2), 황산(H2SO4) 및 물(H2O)을 포함하는 조성물인 과수황산계의 용액을 사용할 수도 있다. The catalytic metal 101 is wet-etched with a catalytic metal removing liquid. (NH 4 ) 2 S 2 O 8 ), hydrogen fluoride (HF), buffered oxide etch (BOE), ferric chloride (FeCl 3), and the like. 3 ), iron nitrate (Fe (No 3 ) 3 ), copper chloride (CuCl 2 ), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), sulfuric acid (H 2 SO 4 ), and sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ) Can be used. However, the present invention is not limited to this, and a solution of perhydrous sulfuric acid, which is a composition containing hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and water (H 2 O)

다음으로, 도 10을 참조하면 잔존하는 감광막 패턴(151)을 제거한다. (S18)Next, referring to FIG. 10, the remaining photoresist pattern 151 is removed. (S18)

도 9에서 잔존하는 감광막 패턴(151)은 촉매 금속 제거액과는 상이한 용제로 제거한다. 예를 들어, 감광막 패턴(151)을 제거하는 용제로는 주로 히드록시아민, 디글리콜아민, 메틸에탄올아민으로 이루어진 그룹에서 선택된 염기성 아민과 같은 용제를 사용한다. 그런데, 촉매 금속 제거액과 달리 이러한 용제는 그래핀(110)과 접촉하면 그래핀(110)의 면저항과 같은 물성 저하 및, 타겟 필름과 그래핀(110)간의 접착력을 저하시키게 된다. The remaining photoresist pattern 151 in FIG. 9 is removed with a solvent different from the catalyst metal removing solution. For example, as the solvent for removing the photoresist pattern 151, a solvent such as a basic amine selected from the group consisting mainly of hydroxyamine, diglycolamine, and methylethanolamine is used. However, unlike the catalyst metal removing solution, when such a solvent is brought into contact with the graphene 110, the physical properties such as the sheet resistance of the graphene 110 and the adhesive force between the target film and the graphene 110 are lowered.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 촉매 금속(101)을 비연속적으로 복수 회에 걸쳐 식각하고, 촉매 금속의 1차 식각과 2차 식각 사이에 감광막 패턴(151)을 제거한다. 즉, 감광막 패턴(151)은 촉매 금속(101)을 제거하여 그래핀(110)을 노출시키기 전에 제거한다. 따라서, 감광막 패턴(151)을 제거할 때, 그래핀(110)이 촉매 금속(101)에 가려 감광막을 제거하는 용제와 그래핀(110)이 직접 접촉하지 않기 때문에 용제로 인하여 그래핀(110)의 물성이 저하되는 문제를 해결할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the catalytic metal 101 is discontinuously etched a plurality of times, and the photoresist pattern 151 is removed between the primary etching and the secondary etching of the catalytic metal. That is, the photoresist pattern 151 is removed before the graphene 110 is exposed by removing the catalyst metal 101. Therefore, when the photoresist pattern 151 is removed, the graphene 110 is covered with the catalyst metal 101, and the solvent for removing the photoresponsive film does not directly contact the graphene 110, Can be solved.

다음으로, 도 11을 참조하면 잔존하는 촉매 금속(101)의 두께 차이를 이용하여 촉매 금속(101)을 2차 식각한다. (S19)Next, referring to FIG. 11, the catalytic metal 101 is secondarily etched using the difference in thickness of the remaining catalytic metal 101. (S19)

도 11은 그래핀(110)을 패터닝하기 위해 촉매 금속(101)을 그래핀(110) 패터닝을 위한 마스크로 형성하는 단계이다. 도 11에서는 도 9의 1차 식각 결과 감광막 패턴(151)에 없는 부분에 대응하는 촉매 금속(101)이 제거되어 촉매 금속 패턴(102)이 남도록 촉매 금속(101)을 식각한다. 즉, 2차 식각 결과 도 9의 두꺼운 촉매 금속 부분(101)의 두께는 얇아지고, 도 9의 얇은 촉매 금속(101) 부분은 제거되어 촉매 금속 패턴(102)을 형성한다. 촉매 금속 패턴의 두께(d3)는 감광막 패턴(151)에 대응하는 촉매 금속의 두께(도 9의 d1)에서 감광막 패턴에 없는 부분에 대응하는 촉매 금속의 두께(도 9의 d2)를 뺀 값에 대응한다. 11 is a step of forming the catalyst metal 101 as a mask for patterning the graphene 110 to pattern the graphene 110. [ In FIG. 11, the catalytic metal 101 is etched so that the catalytic metal 101 corresponding to a portion not in the photoresist pattern 151 as a result of the primary etching shown in FIG. 9 is removed and the catalytic metal pattern 102 is left. That is, as a result of the secondary etching, the thickness of the thick catalytic metal portion 101 of FIG. 9 becomes thinner and the thinner portion of the catalytic metal 101 of FIG. 9 is removed to form the catalytic metal pattern 102. The thickness d3 of the catalyst metal pattern is set to a value obtained by subtracting the thickness of the catalyst metal (d2 in Fig. 9) corresponding to the portion not in the photoresist pattern in the thickness of the catalyst metal (d1 in Fig. 9) corresponding to the photoresist pattern 151 Respectively.

2차 식각에서도 1차 식각과 동일하게 촉매 금속(101)은 촉매 금속 제거액을 이용하는 습식 식각으로 제거한다. In the second etching, the catalytic metal 101 is removed by wet etching using a catalytic metal removing liquid as in the first etching.

도 12 및 도 13을 참조하면, 촉매 금속 패턴(102)을 마스크로 하여 그래핀(110)을 패터닝한다.(S20) 12 and 13, the graphene 110 is patterned using the catalyst metal pattern 102 as a mask (S20)

그래핀(110)은 플라즈마를 이용한 건식 식각에 의해 패터닝 할 수 있다. 상세히, 도 11의 적층체(1100)에 산소 플라즈마 이온을 가하면, 촉매 금속 패턴(102)으로 가려진 부분의 그래핀(110)은 보존되나, 촉매 금속 패턴(102)으로 가려지지 않고 노출된 그래핀(110)은 산소 플라즈마 이온과 결합하여 일산화탄소 또는 이산화탄소로 변환됨으로써 제거된다. The graphene 110 may be patterned by dry etching using a plasma. In detail, when oxygen plasma ions are applied to the laminate 1100 of FIG. 11, the graphene 110 of the portion covered with the catalytic metal pattern 102 is preserved, but the exposed graphene (110) is removed by being converted into carbon monoxide or carbon dioxide in combination with oxygen plasma ions.

도 13은 이러한 메카니즘으로 패터닝 된 그래핀 패턴(111)을 나타낸 것이다. Fig. 13 shows a graphene pattern 111 patterned by such a mechanism.

프레임 메탈 마스크를 이용하여 그래핀을 패터닝하는 경우에는, 그래핀과 프레임 메탈 마스크 사이에 갭이 존재하기 때문에, 패터닝 오차가 발생하는 문제가 있었다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 의하면 촉매 금속 패턴(102)을 마스크로 하여 그래핀(110)을 패터닝하기 때문에, 그래핀(110)과 마스크 사이에 갭이 존재하지 않아 패터닝 오차가 발생하지 않고, 미세한 패턴도 구현이 가능한 특징이 있다. 한편, 프레임 메탈 마스크는 제조 비용도 고가이고, 프레임 메탈 마스크 상에 미세한 패턴을 구현하는 것이 어렵다. 상세히, 프레임 메탈 마스크가 구현 가능한 패턴은 피치가 적어도 약 300μm 이상이어야 하나, 요구되는 그래핀 패턴(111)의 피치는 약 100 μm 이하일 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 의하면 미세 패턴 구현이 가능한 포토 리소그라피 공정을 촉매 금속에 적용함으로써, 미세한 패턴을 가진 그래핀 필름의 제조가 가능한 특징이 있다. 그리고, 촉매 금속 패턴(102)을 마스크로 하여 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정으로 그래핀(110)을 패터닝함으로써, 대면적의 그래핀(110)도 한번에 패터닝이 가능하여 공정 시간이 감소되고 패턴이 포함된 그래핀 필름의 대량 양산이 가능한 장점이 있다. In the case of patterning the graphene using the frame metal mask, there is a gap between the graphene and the frame metal mask, so that a patterning error occurs. However, according to the embodiment of the present invention, since the graphene 110 is patterned using the catalyst metal pattern 102 as a mask, there is no gap between the graphene 110 and the mask, There is also a feature that a fine pattern can be realized. On the other hand, the production cost of the frame metal mask is high, and it is difficult to realize a fine pattern on the frame metal mask. In detail, the pattern capable of implementing the frame metal mask should have a pitch of at least about 300 mu m or more, but the required pitch of the graphene pattern 111 may be about 100 mu m or less. However, according to one embodiment of the present invention, a graphene film having a fine pattern can be manufactured by applying a photolithography process capable of realizing a fine pattern to a catalyst metal. Also, by patterning the graphene 110 by a dry etching process using plasma using the catalytic metal pattern 102 as a mask, it is possible to pattern the large area graphene 110 at the same time, There is an advantage that mass production of the graphene film can be mass-produced.

다음으로, 도 14를 참조하면 촉매 금속 패턴(도 13의 102)을 완전히 제거한다. (S21)Next, referring to Fig. 14, the catalyst metal pattern (102 in Fig. 13) is completely removed. (S21)

촉매 금속 패턴(도 13의 102)은 촉매 금속 제거액을 이용하여 습식 식각 방법으로 제거한다. 촉매 금속 패턴(도 13의 102)을 제거한 후에는 잔류하는 촉매 금속 제거액을 세정하는 단계 및 건조 하는 단계를 더 포함할 수도 있다.The catalytic metal pattern (102 in FIG. 13) is removed by a wet etching method using a catalyst metal removing liquid. After removing the catalytic metal pattern (102 in Fig. 13), the step may further include a step of cleaning the remaining catalytic metal removal liquid and a step of drying.

다음으로, 도 15를 참조하면 그래핀 패턴(111)을 타켓 필름(130)에 전사하는 공정 및 캐리어 필름(120)을 제거한다. (S22)Next, referring to FIG. 15, the process of transferring the graphene pattern 111 to the target film 130 and the carrier film 120 are removed. (S22)

타켓 필름(130)은 최종적으로 그래핀 패턴(111)이 형성되어 그래핀 필름(1600)을 구성하는 기재를 의미한다. 타켓 필름(130)으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate:PET), 폴리이미드 (polyimide:PI), 폴리디메틸실록산(PDMS: polydimethylsiloxane), 플라스틱, 유리 및 금속 중 적어도 하나를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이렇게 그래핀 패턴이 코팅된 타켓 필름(130)은 그래핀 필름으로써, 플렉시블 디스플레이, 유기발광소자, 태양 전지 등의 투명전극 필름으로 사용될 수 있다.The target film 130 refers to a substrate that finally forms the graphene film 1600 with the graphene pattern 111 formed thereon. As the target film 130, at least one of polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), polydimethylsiloxane (PDMS), plastic, glass, and metal may be used, It is not. The target film 130 coated with the graphene pattern may be used as a transparent electrode film such as a flexible display, an organic light emitting device, or a solar cell as a graphene film.

캐리어 필름(120)이 열박리 테이프일 경우에는 박리 온도 이상의 열을 가하여 열박리 테이프의 접착력을 약화시킨 다음 소정의 힘을 가하여 그래핀 패턴(111)로부터 열박리 테이프를 떼어낸다. 캐리어 필름(120)이 폴리머 지지체일 경우에는 아세톤과 같은 유기 용매를 가하여 폴리머 지지체를 녹여 제거할 수 있다. When the carrier film 120 is a heat peeling tape, heat is applied at a temperature equal to or higher than the peeling temperature to weaken the adhesive strength of the peeling tape, and a predetermined force is applied to peel off the peeling tape from the graphene pattern 111. When the carrier film 120 is a polymer support, an organic solvent such as acetone may be added to dissolve and remove the polymer support.

다음으로, 도시되지 않았으나 그래핀 필름(1600)의 도핑 공정이 진행된다. Next, although not shown, the doping process of the graphene film 1600 proceeds.

그래핀 패턴(111)의 전기적 특성을 향상시키기 위하여 도핑을 수행할 수 있는데, 건식 도핑 또는 습식 도핑 방법으로 진행될 수 있다. Doping may be performed to improve the electrical characteristics of the graphene pattern 111, which may be performed by a dry doping method or a wet doping method.

다음으로, 도 16을 참조하면, 그래핀 필름(110) 상에 보호 필름(140)을 형성한다.(S23) 16, a protective film 140 is formed on the graphene film 110. (S23)

보호 필름(140)은 그래핀 패턴 상에 형성하여 그래핀 패턴(111)을 외부로부터 보호하는 역할을 한다. The protective film 140 is formed on the graphene pattern to protect the graphene pattern 111 from the outside.

이렇게 제작된 그래핀 필름(1600)에 손상이 없는지, 어떠한 전기적 특성을 가지는 분석하는 분석 공정을 더 진행할 수도 있다. 상술한 그래핀 필름(1600)의 제조 공정은 기술한 바에 한정되지 않으며, 일부 순서가 바뀔 수도 있고, 일부 단계가 생략되거나 추가될 수도 있다. The analysis process for analyzing the graphene film 1600 with no electrical damage or the like may be further performed. The manufacturing process of the graphene film 1600 described above is not limited to the description, and some of the steps may be changed, or some steps may be omitted or added.

도 18은 본 발명의 다른 실시예에 의한 그래핀 필름의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 도 19 내지 도 23은 도 18의 흐름도에 대응되는 그래핀 필름의 제조 방법을 나타내는 개략적인 측단면도이다. 18 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a graphene film according to another embodiment of the present invention. 19 to 23 are schematic cross-sectional side views showing a manufacturing method of a graphene film corresponding to the flow chart of Fig.

도 18에 나타난 본 발명의 다른 실시예에 의한 그래핀 필름의 제조 방법은 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 그래핀 필름의 제조 방법에 비하여, 촉매 금속을 패터닝할 때 비연속적으로 복수회에 걸쳐 패터닝하는 것이 아니라 단일회에 촉매 금속을 패터닝하는 점이 상이하다. The method of manufacturing a graphene film according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 18 is different from the method of manufacturing a graphene film according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2, It differs in that the catalytic metal is patterned at a single time instead of patterning a plurality of times.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 의해 그래핀 필름을 제조 하는 방법은 도 3 내지 도 7 에 도시된 내용 이후에, 도 19내지 도 23의 내용이 대체되며, 도 23 이후에는 다시 도 15 내지 도 17의 내용이 수행된다. Therefore, the method of manufacturing a graphene film according to another embodiment of the present invention is the same as that shown in Figs. 3 to 7 after the contents of Figs. 19 to 23, 17 is performed.

도 19 내지 도 23에서는, 도 3 내지 도 17을 참조하여 설명하였던 본 발명의 제1 실시예에서의 구성요소와 대응되는 구성요소는 제1 실시예에서 설명한 바와 동일 또는 유사한 기능을 수행하므로, 이에 대한 보다 구체적인 설명은 생략하도록 한다.In FIGS. 19 to 23, the components corresponding to the components in the first embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 3 to 17 perform the same or similar functions as those described in the first embodiment, A more detailed description will be omitted.

도 19를 참조하면, 감광막 패턴(151)을 마스크로 이용하여 촉매 금속을 패터닝한다. (S17)Referring to FIG. 19, the catalyst metal is patterned using the photoresist pattern 151 as a mask. (S17)

촉매 금속은 감광막 패턴(151)을 마스크로 하여 촉매 금속 제거액을 이용한 습식 식각의 방법을 식각할 수 있다. 이 때, 도 2처럼 하프 에칭(half etching)을 수행하는 것이 아니라, 감광막 패턴(151)이 형성되지 않은 부분의 촉매 금속은 완전히 제거함으로써 촉매 금속 패턴(102)을 형성한다. 따라서, 도 19 에 남은 촉매 금속 패턴(102)의 두께(d1)는 최초의 촉매 금속 패턴의 두께(도 3의 d1)와 실질적으로 동일하다. The catalytic metal may be etched by a wet etching method using a catalytic metal removing liquid using the photoresist pattern 151 as a mask. At this time, the catalyst metal pattern 102 is formed by completely removing the catalyst metal in the portion where the photoresist pattern 151 is not formed, instead of performing half-etching as shown in FIG. Therefore, the thickness d1 of the catalyst metal pattern 102 remaining in Fig. 19 is substantially equal to the thickness (d1 in Fig. 3) of the initial catalyst metal pattern.

다음으로, 도 20을 참조하면 감광막 패턴(151)을 제거한다. (S18)Next, referring to FIG. 20, the photoresist pattern 151 is removed. (S18)

다음으로, 도 21 및 22를 참조하면, 촉매 금속 패턴(102)을 마스크로 하여 그래핀(110)을 패터닝한다. 여기서 그래핀(110)은 플라즈마를 이용한 건식 식각의 방법으로 패터닝하여 그래핀 패턴(111)을 형성한다. (S20)Next, referring to FIGS. 21 and 22, the graphene 110 is patterned using the catalyst metal pattern 102 as a mask. Here, the graphene 110 is patterned by a dry etching method using plasma to form a graphene pattern 111. (S20)

다음으로, 도 23을 참조하면 촉매 금속 패턴(102)을 촉매 금속 제거액을 이용하여 제거한다. (S21)Next, referring to FIG. 23, the catalyst metal pattern 102 is removed using a catalyst metal removing liquid. (S21)

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

101: 촉매 금속
110: 그래핀
120: 캐리어 필름
130: 타겟 필름
140: 보호 필름
101: catalyst metal
110: graphene
120: carrier film
130: target film
140: Protective film

Claims (9)

그래핀이 배치된 촉매 금속을 준비하는 단계;
상기 촉매 금속의 면들 중 상기 그래핀이 배치되어 있지 않은 면에 감광막을 형성하는 단계;
상기 감광막을 패터닝하여 감광막 패턴을 형성하는 단계;
상기 감광막 패턴을 마스크로 하여 상기 촉매 금속을 하프 에칭함으로써 상기 그래핀을 노출시키지 않도록 상기 촉매 금속을 1차 식각하는 단계;
상기 촉매 금속의 부분 중 상기 1차 식각하는 단계 후에 잔존하는 부분에 의해 상기 그래핀이 상기 감광막 패턴을 제거하는 용제와 접촉하지 않도록, 상기 감광막 패턴을 제거하는 용제로 상기 감광막 패턴을 제거하는 단계;
상기 감광막 패턴을 제거한 후에, 상기 1차 식각된 촉매 금속의 두께 차이를 이용하여 상기 촉매 금속을 2차 식각함으로써 상기 그래핀을 노출하는 촉매 금속 패턴을 형성하는 단계;
상기 촉매 금속 패턴을 마스크로 하여 상기 그래핀을 패터닝하는 단계;
상기 그래핀을 패터닝한 후에, 상기 촉매 금속 패턴을 제거하는 단계; 및
상기 패터닝된 그래핀을 타겟 필름에 전사하는 단계를 포함하는 그래핀 필름의 제조 방법.
Preparing a catalytic metal in which graphene is disposed;
Forming a photoresist on a surface of the catalyst metal where the graphene is not disposed;
Forming a photoresist pattern by patterning the photoresist;
Etching the catalytic metal by a half etching using the photoresist pattern as a mask so as not to expose the graphene;
Removing the photoresist pattern with a solvent that removes the photoresist pattern so that the graphene does not come into contact with the solvent that removes the photoresist pattern by a portion of the catalytic metal remaining after the first etching step;
Forming a catalytic metal pattern that exposes the graphene by secondary etching the catalytic metal using the difference in thickness of the primary catalytic metal after removing the photoresist pattern;
Patterning the graphen using the catalyst metal pattern as a mask;
Removing the catalyst metal pattern after patterning the graphene; And
And transferring the patterned graphene to a target film.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 촉매 금속의 1차 식각 및 상기 촉매 금속의 2차 식각은 습식 식각으로 수행되는 그래핀 필름의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first etching of the catalyst metal and the second etching of the catalyst metal are performed by wet etching.
제1항에 있어서,
상기 그래핀의 패터닝은 건식 식각으로 수행되는 그래핀 필름의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the patterning of the graphenes is performed by dry etching.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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