KR100553028B1 - Probe for signal with rod-shaped nano structure attached to its end and production method thereof - Google Patents

Abstract

본 발명은 텅스텐 나노와이어, 카본 나노튜브, 보론 나노튜브 등과 같은 막대 형상의 나노 구조물을 끝단에 부착하여 표면 신호나 화학적 신호를 검출하는 프로브 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 한쪽 끝은 고정대에 연결되고 한쪽 끝은 고정대에 비해 돌출되어 신호를 검출할 수 있는 막대 형상의 나노 구조물과 막대 형상의 나노 구조물의 한쪽 끝이 부착되어 상기 나노 구조물을 지지하는 고정대와 무기물질(inorganic material)의 섬들(islands)(예를들어, 물방울 형태)을 막대 형상의 나노 구조물과 고정대의 연결된 부분을 덮어서 고정하는 고정수단으로 구성되어 있다. The present invention relates to a probe for detecting surface signals or chemical signals by attaching rod-shaped nanostructures such as tungsten nanowires, carbon nanotubes, boron nanotubes to the ends, and a method of manufacturing the same. The rod-shaped nanostructure and the rod-shaped nanostructure, which are connected to the holder and protrudes compared to the holder, to detect a signal, are attached to one end of the rod-shaped nanostructure to support the nanostructure. It consists of fixing means for fixing the islands (for example, water droplets) by covering rod-shaped nanostructures and connecting portions of the fixing rods.

프로브, 나노 로드, AFM, 카본 나노튜브Probe, Nano Rod, AFM, Carbon Nanotube

Description

막대 형상의 나노 구조물이 부착된 신호 검출용 프로브 및 그의 제조방법 {Probe for signal with rod-shaped nano structure attached to its end and production method thereof} Probe for signal with rod-shaped nano structure attached to its end and production method             

도 1은 일반적인 AFM의 구조도.1 is a structural diagram of a typical AFM.

도 2는 본 발명의 제 1 실시 양태에 따른 막대 형상의 나노 구조물이 부착된 프로브의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.2 is a view for explaining a method for manufacturing a probe with a rod-shaped nanostructure according to a first embodiment of the present invention.

도 3a는 본 발명에 이용되는 단중벽 나노튜브 (SWNT: Single Wall Nano Tube)를 나타낸 도면.Figure 3a is a view showing a single wall nanotube (SWNT) used in the present invention.

도 3b는 본 발명에 이용되는 다중벽 나노 튜브(MWNT: Multi Wall Nano Tube)를 나타낸 도면.Figure 3b is a view showing a multi-wall nanotubes (MWNT) used in the present invention.

도 4는 고정 수단에 의해 막대 형상의 나노 구조물이 고정대에 고정되어 있는 상태를 나타내는 도면.4 is a view showing a state in which the rod-shaped nanostructures are fixed to the fixing table by the fixing means.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제 2 실시 양태에 따른 나노 로드가 부착된 프로브의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.5A to 5C are views for explaining a method for manufacturing a probe with a nanorod according to a second embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 제 3 실시 양태에 따른 나노 로드가 부착된 프로브의 제조 방법을 설명하기 위한 도면. 6A to 6D are views for explaining a method for manufacturing a probe with a nanorod according to a third embodiment of the present invention.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 나노 로드가 부착된 프로브의 제조 방법에서 두 전극 사이에 연결된 나노 구조물을 리쏘그래피법(Lithography)에 의해 절단하는 공정을 설명하기 위한 도면. 7A to 7C are views for explaining a process of cutting nanostructures connected between two electrodes by lithography in a method of manufacturing a nanorod-attached probe according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 전극판100: electrode plate

200: 나노 구조물이 분산되어 있는 용액200: solution in which nanostructures are dispersed

200-1: 나노 구조물200-1: nanostructures

300: 지지대300: support

400: 고정대400: holder

500: 전원공급부500: power supply

본 발명은 막대(rod) 형상의 나노 구조물이 부착된 신호 검출용 프로브(probe) 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 텅스텐 나노와이어(tungsten nanowire), 카본 나노튜브(carbon nanotube), 보론 나노튜브(boron nanotube) 등과 같은 막대(rod) 형상의 나노 구조물을 끝단에 부착하여 표면 신호나 화학적 신호를 검출하도록 제조된 프로브 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe for detecting a signal to which a rod-shaped nanostructure is attached and a method for manufacturing the same. More specifically, tungsten nanowires, carbon nanotubes, and boron. The present invention relates to a probe manufactured by attaching a rod-shaped nanostructure such as a boron nanotube to an end and detecting a surface signal or a chemical signal, and a method of manufacturing the same.

얼마 전까지만 해도 원자 또는 분자 단위의 나노 세계는 너무나 미세하여 아무리 해상도가 높은 현미경으로도 볼 수 없는 미지의 영역이었다. 그러나, 1980년 대에 주사탐침 현미경이 발명됨으로써 드디어 나노 세계의 구조를 확인할 수 있는 계기가 마련되었다. 주사탐침 현미경과 같은 원자현미경의 효시는 주사터널링 현미경이며, 가장 널리 쓰이는 원자현미경으로는 원자간력 현미경가 있다.Not so long ago, the atomic or molecular nanoworld was so tiny that it could not be seen with high resolution microscopes. However, the invention of the scanning probe microscope in the 1980s finally provided an opportunity to confirm the structure of the nanoworld. Atomic force microscopes, such as scanning probe microscopes, are scanning tunneling microscopes, and the most widely used atomic force microscopes are atomic force microscopes.

도 1은 일반적인 AFM의 구조를 나타내고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, AFM은 캔틸레버(cantilever)(12)라고 불리우는 작은 막대(100 ㎛ ×10 ㎛ ×1 ㎛) 끝에 피라미드 형상의 뾰족한 팁(10)이 형성되어 있으며, 이들은 마이크로머시닝으로 만들어진다. 팁(10)을 시료(14) 표면에 근접시키면, 팁(10)과 시료(14) 표면의 원자들 사이에는 상호 작용력(척력 또는 인력)이 발생하게 된다. 이러한 작용력은 주로 반 데르 발스 힘(Van Der Waals Force)이며, 그 크기는 나노 뉴턴(nano newton)(10^-9 N) 이하 정도이다. 상기 작용력에 의해 캔틸레버(12)는 휘어지거나, 공명진동수에 변화가 있게 되는데, 이러한 캔틸레버의 휘어짐과 공명진동수의 변화를 측정하여 샘플의 기하학적 형태를 결정할 수 있다. 한편, 캔틸레버(12)의 휘어짐과 공명진동수의 변화는 레이저(16)와 포토다이오드(photodiode)(18)를 이용하여 측정한다. 이때, 측정을 지속적으로 표면에 대해 유지하기 위해 되먹임(Feedback) 제어를 이용하며, 따라서, 캔틸레버(12)가 달린 스테이지(20)는 측정시료와 팁사이 의 간격을 일정하게 유지하면서 캔틸레버(12)의 휘는 정도를 계속해서 측정하게 된다. 이렇게 얻어진 결과를 분석하면, 시료의 표면 정보를 얻을 수 있다. 1 shows the structure of a general AFM. As shown in Fig. 1, the AFM has a pyramidal pointed tip 10 formed at the end of a small rod (100 μm × 10 μm × 1 μm) called a cantilever 12, which is made by micromachining. . When the tip 10 is brought close to the surface of the sample 14, an interaction force (repulsive force or attractive force) is generated between the tip 10 and the atoms of the surface of the sample 14. This action is mainly the Van Der Waals Force, and its magnitude is less than nano newtons (10 ^-9 N). The cantilever 12 is bent or the resonance frequency is changed by the action force, and the geometric shape of the sample can be determined by measuring the bend and the resonance frequency of the cantilever. On the other hand, the bending of the cantilever 12 and the change in the resonance frequency are measured using the laser 16 and the photodiode 18. At this time, a feedback control is used to continuously maintain the measurement with respect to the surface. Therefore, the stage 20 with the cantilever 12 can maintain the constant distance between the sample and the tip while maintaining the cantilever 12. We continue to measure the degree of curvature of. By analyzing the results thus obtained, the surface information of the sample can be obtained.

상기 AFM은 기본적인 연구용 장비로서 나노 단위의 측정 또는 관찰을 위해 사용되기도 하지만, 나노 단위에서의 생산을 위한 공정 장비에 이르기 까지 다양한 분야에서 사용되고 있다. 최근에는 AFM을 이용한 소프트 광미세식각법(Soft Probe Lithography), SPL(Scanning Probe Lithography)와 같은 가공 기술에 대해서도 많은 연구가 진행되고 있다. The AFM is used for measurement or observation in nano units as a basic research equipment, but is used in various fields ranging from process equipment for production in nano units. Recently, many researches have been conducted on processing technologies such as soft probe lithography (AFM) and scanning probe lithography (SPL).

AFM의 가장 기본이 되는 핵심 기술은 프로브 팁에 있다고 할 수 있다. 프로브 팁의 형상과 크기에 따라서 AFM의 이미지 분해능과 재현성이 결정된다. The core technology behind AFM is the probe tip. The shape and size of the probe tip determine the image resolution and reproducibility of the AFM.

일반적으로는 AFM의 캔틸레버 끝단을 피라미드 형상의 뾰족한 모양으로 만들어 사용한다. 그러나, 최근 카본 나노튜브 등이 그들이 갖고 있는 여러 가지 유리한 물성들로 인해 주목을 받으면서, 피라미드의 끝단에 부착하여 프로브로서 사용되기도 한다. Generally, the cantilevered end of the AFM is used to make a pyramid pointed shape. Recently, however, carbon nanotubes have attracted attention due to their advantageous properties, and they are also used as probes by attaching to the ends of pyramids.

AFM의 팁은 원자적으로 종횡비(aspect ratio)가 높고, 탄성(resilience)이 큰 것을 사용하는 것이 유리하다. 이러한 관점에서 카본 나노튜브 팁은 첨예도(sharpness)가 우수하고, 종횡비, 기계적 강도(mechanical stiffness) 및 탄성이 높으며, 화학적 성분의 조절 또한 용이하여 AFM의 성능을 측정, 조작 및 제조의 측면에서 향상시키는데 이상적인 특성을 가진 것으로 알려져 있다. 그 밖에도, 카본 나노튜브의 팁은 수명이 길고, 폭이 좁고 깊은 구조물을 측정하는데 유리하며, 1 nm 이하의 높은 분해능을 얻을 수 있는 장점이 있다. Tip of AFM is advantageously to use atomically high aspect ratio and high resilience. In this regard, carbon nanotube tips have excellent sharpness, high aspect ratio, high mechanical stiffness and elasticity, and easy control of chemical components to improve AFM performance in terms of measuring, manipulating and manufacturing. It is known to have ideal properties. In addition, the tip of the carbon nanotubes is advantageous for measuring long lifetime, narrow and deep structure, and high resolution of 1 nm or less is obtained.

그러나, 이러한 좋은 품질을 가진 SWNT를 한개씩 원하는 위치에 원하는 형상으로 생기도록 만드는 일은 매우 어려운 작업이다. 레이저 증착법(laser ablation)이나 아크방전과 같은 기존의 방법들을 이용하면 엉켜진 실타래와 같은 나노튜브가 만들어지며, 이렇게 엉켜진 나노튜브를 정제, 분리 및 조작하여 하나의 소자에 붙여 사용한다는 것은 매우 어려운 일이다.However, it is very difficult to make such a good quality SWNT one by one in the desired position. Conventional methods, such as laser ablation or arc discharge, produce tangled threaded nanotubes, and it is very difficult to refine, separate, and manipulate these tangled nanotubes into a single device. It's work.

예를 들면, 오시마(Oshima) 등은 미국 특허 제 5,482,601호에서 아크방전법에 의한 카본 나노튜브의 증착방법을 개시하였고, 만데빌(Mandeville) 등은 미국 특허 제 5,500,200호에 촉매를 이용한 MWNT의 대량 생산 방법을 개시하였다. For example, Oshima et al. Disclosed a method of depositing carbon nanotubes by the arc discharge method in US Pat. No. 5,482,601, and Mandeville et al. Disclosed a large amount of MWNT using a catalyst in US Pat. No. 5,500,200. The production method is disclosed.

그러나, 이러한 방법들은 앞서 언급한 바와 같이, 카본 나노튜브나 카본 미소섬유(carbon fibril)를 대량으로 생산하여 새로운 복합재료를 개발하는 데는 효과적이지만, 개개의 나노튜브를 분리하여 하나씩 원하는 위치에 정확히 부착하는 것은 거의 불가능한 문제점을 갖고 있다. 따라서, AFM의 프로브에 나노튜브 팁을 장착하는 상업적 방법으로서는 적합하지 않다고 할 수 있다. However, these methods are effective in developing new composite materials by mass production of carbon nanotubes or carbon fibrils, as mentioned above, but they can be used to separate and attach individual nanotubes exactly where they are desired. There is a problem that is almost impossible to do. Therefore, it can be said that it is not suitable as a commercial method of attaching nanotube tips to AFM probes.

최근에, 청(Cheung) 등은 CVD법에 의해 실리콘 기판위에 제작된 미세한 홈상에 catalyst를 도포하여 MWNT나 SWNT를 직접 성장시키는 방법을 개발하였다(Carbon nanotube tips Direct growth by chemical vapor deposition, PNAS, Chin Li Cheung et. al., vol.97, No.8). 이 방법에 의하면 AFM의 프로브 팁을 개별적으로 성장시킬 수 있도록 촉매 입자(catalyst particle)를 도포한 후, 고온의 탄화수소 가스를 이용하여 카본 나노튜브를 성장시키게 된다. Recently, Cheung et al. Have developed a method of directly growing MWNTs or SWNTs by applying a catalyst onto a fine groove made on a silicon substrate by CVD (Carbon nanotube tips Direct growth by chemical vapor deposition, PNAS, Chin). Li Cheung et. Al., Vol. 97, No. 8). According to this method, the carbon nanotubes are grown by using a hydrocarbon gas after applying catalyst particles to individually grow the probe tips of the AFM.

그러나, 실리콘 피라미드의 끝단에 촉매 입자를 부착하는 것은 매우 어려운 일이다. 또한, 피라미드 끝단에서 성장한 SWNT는 1㎛ 내지 20㎛의 크기를 가지게 되는데, 실제 AFM에 SWNT를 부착해서 사용하려면 크기가 대개 30㎚ 내지 100㎚ 정도이어야 하기 때문에 문제가 된다. 이러한 크기를 줄이기 위해 방전법을 이용하게 되는데 이 또한 크기를 정확히 조절하는 데 어려움이 많다. However, it is very difficult to attach catalyst particles to the ends of the silicon pyramid. In addition, the SWNT grown at the end of the pyramid has a size of 1㎛ to 20㎛, it is a problem because the size should be about 30nm to 100nm in order to use the SWNT attached to the actual AFM. In order to reduce the size, a discharge method is used, which also has difficulty in accurately adjusting the size.

특히, 다이(Dai)는 미국 특허 제 6,401,526호에 나노튜브가 부착된 AFM 팁을 제조하는 보다 효과적인 방법을 개시하였다. 상기 특허에 따르면, 액상 선구체(liquid phase precursor)를 AFM 팁 끝에 코팅하고, 이를 CVD법에 의해 성장시키고, 제조된 나노튜브의 크기를 조절하기 위해 방전 과정을 수행한다. 이때, 상기 액상 선구체는 금속을 포함하는 염류, 장쇄 분자 화합물(long-chain molecular compound) 및 용매로 구성된다. 또한, 선구체의 코팅 방법은 마이크로 접촉 프린팅(micro contacting printing)을 이용하여 한번에 많은 피라미드의 끝단에 선구체를 코팅하는 방법이 제안되었다. In particular, Dai disclosed a more effective method for making AFM tips with nanotubes attached to US Pat. No. 6,401,526. According to the patent, the liquid phase precursor (liquid phase precursor) is coated on the tip of the AFM tip, it is grown by the CVD method, and the discharge process is performed to control the size of the prepared nanotubes. In this case, the liquid precursor is composed of a salt containing a metal, a long-chain molecular compound and a solvent. In addition, the coating method of the precursor has been proposed a method of coating the precursor to the ends of many pyramids at once by using micro contacting printing (micro contacting printing).

최근에는, 스핀 코팅(spin coating)에 의해 대량의 AFM용 실리콘 피라미드를 장착한 웨이퍼 상에 선구체를 도포한 다음, 에칭(etching) 공정을 이용해 피라미드에만 선구체를 남기고 나머지 부분에서는 선구체를 제거한 후, 탄소를 포함하는 가스 속에서 CVD법을 이용해 카본 나노튜브를 성장시키는 방법이 보고되었다(Wafer Scale Production of Carbon Nanotube Scanning Probe Tips for Atomic Force Microscopy, Applied Physics Letter, Vol. 80, No. 12, Erhan Yenilmez etc., 2002, March, pp. 2225-2227). Recently, a precursor is applied onto a wafer equipped with a large amount of AFM silicon pyramids by spin coating, and then an etching process is used to leave the precursor only in the pyramid and remove the precursor from the rest. Later, a method of growing carbon nanotubes using CVD in a gas containing carbon was reported (Wafer Scale Production of Carbon Nanotube Scanning Probe Tips for Atomic Force Microscopy, Applied Physics Letter, Vol. 80, No. 12, Erhan Yenilmez etc., 2002, March, pp. 2225-2227).

그러나, 이러한 방법들은 모두 기계적 및 화학적인 특성 때문에 정확히 원하 는 양만큼의 선구체를 코팅하기가 매우 어렵다는 문제점이 있다.However, both of these methods have a problem in that it is very difficult to coat exactly the desired amount of precursor due to mechanical and chemical properties.

한편, 나카야마(Nakayama) 등은 미국 특허 제 6,528,785호에 용융-접합(Fusion-welding)법에 의해 고정대 상에 전극을 제작하는 방법을 제시하였다. 상기 특허에서는, 먼저 두개의 전극사이에 카본 나노튜브를 올려 놓은 다음, 고정대를 상기 카본 나노튜브에 가깝게 접근시켜 부착하고 전자 빔(Electron beam)이나 코팅 필름과 같은 수단으로 고정대에 CNT를 단단히 부착한다.On the other hand, Nakayama et al. Proposed a method of manufacturing an electrode on the holder by the Fusion-welding method in US Patent No. 6,528,785. In this patent, the carbon nanotubes are first placed between two electrodes, and then the holder is brought close to the carbon nanotubes and attached, and the CNT is firmly attached to the holder by means such as an electron beam or a coating film. .

코팅 필름을 만드는 방법으로는 여러가지 가능한 방법들이 제시되었지만, 기본적으로는 코팅에 사용할 물질이 직접 코팅되는 것이 아닌 가스에 노출된 나토튜브와 고정대가 화학적으로 반응하여 필름을 형성한다.Various possible methods have been proposed for making a coating film, but basically, a NATO tube exposed to a gas and a stator are chemically reacted to form a film instead of directly coating a material to be used for coating.

그러나, 이러한 화학반응에 의한 코팅은 현실적으로 성공하기 거의 불가능한데, 이는 미세하고 돌출된 나노튜브도 그러한 화학반응의 영향을 받을 수 있어 전체적으로 원하는 형상을 얻을 수 없기 때문이다.However, coating by such chemical reactions is almost impossible to achieve in reality because fine and protruding nanotubes can also be affected by such chemical reactions and thus cannot obtain the overall desired shape.

또한, 상기 특허에 따른 방법은 매우 생산성이 낮은 방법으로, 일단 고정대를 접근시켜 카본 나노튜브를 부착하는 것이 시각적으로 확인이 거의 불가능할 뿐만 아니라, 카본 나노튜브의 크기가 작아질수록 공정의 제어가 매우 어려워진다. In addition, the method according to the patent is a very low-productivity method, it is almost impossible to visually confirm the attachment of the carbon nanotubes by approaching the stator, and as the size of the carbon nanotubes becomes smaller, the control of the process becomes very high. Becomes difficult.

그리고, 일단 카본 나노튜브가 부착이 되었다고 해도 그 다음 과정으로 다시 전자 빔 등을 이용하여 고정대와 카본 나노튜브를 다시 부착한다는 것이 대량생산에 적합한 방법이라 할 수 없다. And, once the carbon nanotubes are attached, it is not a suitable method for mass production to reattach the fixing base and the carbon nanotubes again using an electron beam or the like as the next step.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 텅스텐 나노 와이어, 카본 나노튜브, 보론 나노튜브 등과 같은 막대 형상을 지닌 나노 구조물을 끝단에 부착하여 표면 신호나 화학적 신호를 검출할 수 있으며, 반도체의 웨이퍼 공정과 같은 방법으로 한번에 대량으로 제조될 수 있어 대량생산이 용이한 프로브 및 그의 제조 방법을 제공하는데 있다. Therefore, the present invention has been proposed to solve the above problems according to the prior art, an object of the present invention is to attach a nanostructure having a rod shape, such as tungsten nanowires, carbon nanotubes, boron nanotubes to the end The present invention provides a probe capable of detecting surface signals and chemical signals, and can be manufactured in large quantities at the same time as a wafer process of a semiconductor, thereby facilitating mass production.

본 발명의 제 1 양면에 따르면, According to the first two sides of the present invention,

(1) 한쪽 끝은 고정대에 연결되고 다른 끝은 고정대에 비해 돌출되어 신호를 검출할 수 있는 막대 형상의 나노 구조물, (1) a rod-shaped nanostructure in which one end is connected to the stator and the other end protrudes compared to the stator to detect a signal,

(2) 상기 막대 형상의 나노 구조물의 한쪽 끝이 부착되어 있으며, 상기 나노 구조물을 지지하는 고정대, 및 (2) a rod attached to one end of the rod-shaped nanostructure, and supporting the nanostructure;

(3) 상기 막대 형상의 나노 구조물과 상기 고정대의 연결된 부분에 제공되어 상기 막대 형상의 나노 구조물을 상기 고정대에 보다 단단히 고정시키는 고정수단(3) fixing means provided in the connected portion of the rod-shaped nanostructure and the stator to more firmly fix the rod-shaped nanostructure to the stator;

을 포함하는 막대 형상의 나노 구조물이 부착된 프로브가 제공된다. Provided is a probe having a rod-shaped nanostructure attached thereto.

본 발명에 따르면, 상기 고정수단은 무기물질(inorganic material)의 섬들(islands)로 이루어질 수 있다. According to the invention, the fixing means may be made of islands of inorganic material.

또한, 본 발명의 제 2 양면에 따르면, Further, according to the second both sides of the present invention,

(1) 금속판을 배치하고, 상기 금속판과 일정한 거리를 두고 수평으로 막대 형상의 나노 구조물이 부착될 고정대를 배치하는 단계; (1) disposing a metal plate and arranging a fixture to which rod-shaped nanostructures are attached to the metal plate horizontally at a predetermined distance from the metal plate;

(2) 막대 형상의 나노 구조물이 분산되어 있는 용액을 상기 고정대와 금속판 사이에 상기 고정대와 금속판의 전부 혹은 일부가 잠기도록 제공하는 단계; (2) providing a solution in which rod-shaped nanostructures are dispersed so that all or part of the stator and the metal plate are locked between the stator and the metal plate;

(3) 상기 고정대와 금속판에 전압을 가하여 용액 내 나노 구조물을 고정대에 부착시키는 단계; 및(3) attaching the nanostructure in the solution to the fixture by applying a voltage to the fixture and the metal plate; And

(4) 고정 수단을 이용하여 상기 나노 구조물을 상기 고정대에 보다 단단히 고정시키는 단계(4) more securely fixing the nanostructures to the holder using fixing means

를 포함하는 막대 형상의 나노 구조물이 부착된 기계적, 전기적 및 화학적 신호를 검출하는 프로브의 제조 방법이 제공된다.
Provided is a method of manufacturing a probe for detecting a mechanical, electrical and chemical signal to which a rod-shaped nanostructure comprising a.

이하, 본 발명에 따른 막대 형상의 나노 구조물이 부착된 프로브의 제조장치 및 그 제조방법의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the apparatus for manufacturing a probe with a rod-shaped nanostructure according to the present invention and a method for manufacturing the same are as follows.

도 2는 본 발명의 제 1 실시 양태에 따른 나노 로드가 부착된 프로브의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining a method for manufacturing a probe with a nanorod according to a first embodiment of the present invention.

도면을 살펴보면, 먼저 전기가 통하는 금속판(100)을 배치한다. 금속판의 재료로는 전기 전도성이 높은 Au, Ag, Al 등이 사용될 수 있다. 금속판(100)의 상부에는, 그 자체가 도체인 물질로 이루어졌거나 도체인 물질로 코팅된 전기가 통하는 지지대(300)를 금속판(100)으로부터 일정거리를 두고 수평하게 배치한다. 지지대는 주로 실리콘을 이용하여 제작되며, 이러한 실리콘 지지대에 전극을 가할 수 있도록 Al과 같은 금속으로 코팅할 수 있다. 이러한 지지대의 지지대(300)의 일 측 하면에는 역시 금속판(100)과 일정거리를 두고 수직으로 형성되며, 전극으로 작용하는 고정대(400)를 배치한다. 고정대는 지지대와 일체형으로 제작될 수 있으며, 주로 실리콘으로 형상을 제작하고 그 위에 지지대와 마찬가지로 전기 전도성이 높은 금속을 코팅할 수 있다. 금속판(100)과 지지대(300)의 일측 부위에는 금속판(100)과 지지대(300)에 전기를 공급하는 전원공급부(500)를 연결한다. 고정대(400)와 금속판(100) 사이의 공간에는 막대 형상의 나노 구조물(200-1)가 분산되어 있는 용액(200)을 떨어트리며, 이때, 고정대(400)는 그의 전부 또는 일부가 용액에 잠겨있는 상태가 되어야 한다. Referring to the drawings, first, the metal plate 100 through which electricity is placed is disposed. As a material of the metal plate, Au, Ag, Al, etc. having high electrical conductivity may be used. On the upper portion of the metal plate 100, a conductive support 300 made of a material that is itself a conductor or coated with a material that is a conductor is disposed horizontally at a distance from the metal plate 100. The support is mainly made of silicon, and may be coated with a metal such as Al to apply an electrode to the silicon support. These supports One side lower surface of the support 300 is also formed vertically at a certain distance with the metal plate 100, and arranges the support 400 to act as an electrode. The holder may be manufactured integrally with the support, and may be mainly made of silicon and coated thereon with a metal having high electrical conductivity like the support. One side of the metal plate 100 and the support 300 is connected to the power supply 500 for supplying electricity to the metal plate 100 and the support 300. In the space between the holder 400 and the metal plate 100, the solution 200 in which the rod-shaped nanostructures 200-1 are dispersed is dropped, wherein the holder 400 is entirely or partially in solution. It should be locked.

본 발명에 사용될 수 있는 막대 형상의 나노 구조물로는 크게 속이 비어 있는 관형상의 나노튜브(도 3a 참조)와 속이 비어 있지 않은 나노와이어 또는 나노니들(도 3b 참조)로 나누어진다. 나노튜브는 다시 카본 나노튜브, BCN타입 나노튜브, 보론 나노튜브, BN타입 나노튜브 등을 예로 들 수 있다. 특히 카본 나노튜브에는 단중벽 나노튜브(SWNT)와 다중벽 나노튜브(MWNT)가 있으며, SWNT는 직경이 약 1 nm이고, MWNT는 층 수에 따라 수십 nm 내지 수백 nm의 반경을 가질 수 있다. 나노와이어 또는 나노니들의 대표적인 예로는 텅스텐 나노니들이 있으며, 일반적으로 수백 nm 이하의 반경을 갖는다. 이러한 나노 구조물이 분산되어 있는 분산액에 사용될 수 있는 용매로는 분산될 나노 구조물과 중요한 화학적 반응을 일으키지 않는다면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 물, 에탄올, 이소프로판올, 시클로헥산 등이 사용될 수 있다. Rod-shaped nanostructures that can be used in the present invention are largely divided into hollow hollow tubular nanotubes (see FIG. 3A) and hollow hollow nanowires or nanoneedles (see FIG. 3B). Nanotubes may be exemplified by carbon nanotubes, BCN type nanotubes, boron nanotubes, and BN type nanotubes. In particular, carbon nanotubes include single-walled nanotubes (SWNTs) and multi-walled nanotubes (MWNTs). SWNTs may have a diameter of about 1 nm, and MWNTs may have a radius of several tens of nm to several hundred nm depending on the number of layers. Representative examples of nanowires or nanoneedles are tungsten nanoneedles and generally have a radius of several hundred nm or less. The solvent that can be used in the dispersion in which the nanostructures are dispersed is not particularly limited unless it causes an important chemical reaction with the nanostructures to be dispersed. For example, water, ethanol, isopropanol, cyclohexane and the like can be used.

이와 같이 구성된 배치를 통해 막대 형상의 나노 구조물이 부착된 프로브를 제조되는 원리를 설명하면 다음과 같다.Referring to the principle of manufacturing a probe having a rod-shaped nanostructure attached to the configuration as described above are as follows.

전원공급부(500)로부터 금속판(100)과 지지대(300)에 전압을 걸어준다. 이때, 외부 단자로부터 제공될 수 있는 전압은 교류, 직류 또는 바이어스 직류/교류를 포함한다. 그 결과, 금속판(100)의 상면에 위치하고 있으며 고정대(400)가 잠겨져 있는 용액(200)에는 전기가 흐르게 된다. 한편, 용액 내에 분산되어 있는 막대 형상의 나노 구조물은 전기영동성(electrophoretic) 또는 이중전기영동성(dielectrophoretic) 이동을 하여 고정대(400)에 달라붙게 된다. 이후, 일정 시간이 지나거나 일정 처리를 통해 용액(200)을 증발시키면 막대 형상의 나노 구조물(200-1)가 고정대(400)에 달라붙은 상태로 남는다.The voltage is applied to the metal plate 100 and the support 300 from the power supply unit 500. At this time, the voltage that can be provided from the external terminal includes an alternating current, direct current or bias direct current / alternating current. As a result, electricity flows to the solution 200 located on the upper surface of the metal plate 100 and the fixing table 400 is locked. On the other hand, the rod-shaped nanostructures dispersed in the solution is electrophoretic (electrophoretic) or double electrophoretic (dielectrophoretic) movement to be attached to the fixed base 400. Thereafter, when a predetermined time passes or the solution 200 is evaporated through a certain treatment, the rod-shaped nanostructures 200-1 remain attached to the holder 400.

여기서, 상기 금속판(100)과 고정대(400)의 거리는, 금속판(100)과 고정대(400)의 거리가 막대 형상의 나노 구조물(200-1)의 크기보다 작으면 상기 금속판(100)과 고정대(400) 사이에 막대 형상의 나노 구조물(200-1)가 연결될 가능성이 높아지며, 상기 금속판(100)과 고정대(400)의 거리가 막대 형상의 나노 구조물(200-1)의 크기보다 상대적으로 크면 금속판(100)과 지지대(300) 중 한쪽만 연결된 채로 부착된다.Here, the distance between the metal plate 100 and the holder 400 is, if the distance between the metal plate 100 and the holder 400 is smaller than the size of the rod-shaped nanostructure 200-1, the metal plate 100 and the holder ( It is more likely that the rod-shaped nanostructures 200-1 are connected between the wires 400 and the metal plate 100 is relatively larger than the size of the rod-shaped nanostructures 200-1 when the distance between the metal plate 100 and the holder 400 is relatively large. Only one of the 100 and the support 300 is attached while connected.

따라서, 상기 금속판(100)과 고정대(400) 사이의 간격을 조절하기 위해 금속판(100) 또는 고정대(400) 및 지지대(300)를 움직일 수 있다.Therefore, the metal plate 100 or the holder 400 and the support 300 may be moved to adjust the gap between the metal plate 100 and the holder 400.

도 4는 막대 형상의 나노 구조물을 고정대에 보다 단단히 고정시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 고정대(400)의 끝에 막대 형상의 나노 구조물(200-1)을 도 2에서 설명한 방법과 유사한 방법으로 부착한 후, 고정수단을 사용하여 막대 형상의 나노 구조물(200-1)가 고정대(400)에 보다 단단하게 고정되도록 할 수 있다. 본 발명자들은 상기 고정수단으로 무기 섬들(inorganic islands)(예를들어, 물방울 형태)(200-3)을 이용하는 방법을 우선적으로 고려하고 있으며, 이는 현재 전자 빔 증착기와 같은 장치를 이용하여 크롬, 알루미늄, 구리와 같은 금속이나 이산화규소와 같은 절연 물질을 고정대와 로드의 연결부위에 섬들의 형태(물방울 형태) 로 증착시킬 수 있다. 4 is a view for explaining a method of more firmly fixing the rod-shaped nanostructure to the holder. According to the present invention, as shown in Figure 4, after attaching the rod-shaped nanostructures 200-1 at the end of the holder 400 in a manner similar to that described in Figure 2, using a fixing means rod-shaped The nanostructures 200-1 may be more firmly fixed to the holder 400. We preferentially consider the use of inorganic islands (eg, droplets) 200-3 as the fixing means, which are currently chromium, aluminum, using devices such as electron beam evaporators. For example, a metal such as copper or an insulating material such as silicon dioxide may be deposited in the form of islands (droplets) at the connection part of the rod and the rod.

한편, 막대 형상의 나노 구조물로 카본 나노튜브를 사용하고, 고정대 및 지지대로 실리콘을 사용하는 경우에는, 금속이 증착되어 형성되는 금속성 섬들(물방울 형태)이 카본 나노튜브에 달라붙기 힘들기 때문에, 결국에는 주로 실리콘에 붙게 된다. 따라서, 이러한 성질을 이용하면 돌출된 카본 나노튜브가 아닌 실리콘과 카본 나노튜브가 접착된 부분에 무기물질의 섬드를 클러스터(cluster)의 형태로 형성하여 나노 튜브를 고정대에 보다 단단하게 고정할 수 있다.On the other hand, when carbon nanotubes are used as rod-shaped nanostructures and silicon is used as a support and a support, metallic islands (droplets) formed by metal deposition are difficult to adhere to the carbon nanotubes. Is mainly attached to the silicon. Therefore, by using such a property, it is possible to fix the nanotube to the holder more rigidly by forming a summ of an inorganic material in the form of a cluster in a portion where silicon and carbon nanotube are bonded to each other instead of the protruding carbon nanotube. .

이러한 고정 방법 이외에도, 전자 빔을 이용한 용융-접합법(fusion-welding)이나 CVD법(Chemical Vapor Deposition) 또는 PVD법(Physical Vapor Deposition)와 같은 일반적인 반도체 공정을 이용하여 막대 형상의 나노 구조물과 고정대의 연결 부분 상에 코팅 필름을 부착함으로써 막대 형상의 나노 구조물을 고정대에 단단히 고정할 수도 있다.In addition to these fixation methods, rod-shaped nanostructures can be connected to stators using common semiconductor processes such as fusion-welding, chemical vapor deposition, or chemical vapor deposition (PVD). By attaching a coating film on the portion, the rod-shaped nanostructures can also be firmly fixed to the holder.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제2 실시 양태에 따른 막대 형상의 나노 구조물이 부착된 프로브의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 5A to 5C are views for explaining a method of manufacturing a probe to which a rod-shaped nanostructure according to a second embodiment of the present invention is attached.

도면을 살펴보면, 그 중앙에 홈(600-1)을 구비하고 있는 기판(600)을 배치하 며, 홈(600-1)의 상면에는 전극으로 작용하는 금속판(100)을 안착시킨다. 이때, 상기 홈은 일반적인 에칭 방법에 의해 형성할 수 있으며, 금속판(100)은 증착법등에 의해 얇은 층으로 도포하여 형성할 수 있다. 금속판(100)의 상부에는, 그 자체가 도체인 물질로 이루어졌거나 도체인 물질로 코팅된 전기가 통하는 지지대(300)를 금속판(100)으로부터 일정거리를 두고 수평하게 배치한다. 지지대(300)의 일측 하면에는 역시 금속판(100)과 일정거리를 두고 수직으로 형성되며, 전극으로 작용하는 고정대(400)를 배치한다. 금속판(100)과 지지대(300)의 일측 부위에는 금속판(100)과 지지대(300)에 전기를 공급하는 전원공급부(500)를 연결한다. 고정대(400)와 금속판(100) 사이의 공간에 막대 형상의 나노 구조물(200-1)가 분산되어 있는 용액(200)을 떨어트리며, 이때, 고정대(400)는 적어도 그 일부가 용액에 잠겨있는 상태가 되어야 한다(도 5b 참조). Referring to the drawings, a substrate 600 having a groove 600-1 is disposed in the center thereof, and a metal plate 100 serving as an electrode is mounted on the upper surface of the groove 600-1. In this case, the groove may be formed by a general etching method, and the metal plate 100 may be formed by applying a thin layer by a deposition method or the like. On the upper portion of the metal plate 100, a conductive support 300 made of a material that is itself a conductor or coated with a material that is a conductor is disposed horizontally at a distance from the metal plate 100. One side surface of the support 300 is also formed vertically with a predetermined distance from the metal plate 100, and arranges the fixing stand 400 to act as an electrode. One side of the metal plate 100 and the support 300 is connected to the power supply 500 for supplying electricity to the metal plate 100 and the support 300. The solution 200 in which the rod-shaped nanostructures 200-1 are dispersed in the space between the holder 400 and the metal plate 100 is dropped, wherein the holder 400 is at least partially locked in the solution. It should be in a state of being present (see Fig. 5b).

이와 같이 구성된 배치를 통해 막대 형상의 나노 구조물이 부착된 프로브를 제조하는 원리를 설명하면 다음과 같다.Referring to the principle of manufacturing a probe having a rod-shaped nanostructure attached to the configuration as described above are as follows.

전원공급부(500)로부터 금속판(100)과 지지대(300)에 전기가 공급되면, 그 결과, 금속판(100)의 상면에 위치하고 있으며 고정대(400)가 잠겨져 있는 용액(200)에는 전기가 흐르게 되어 고정대(400)와 금속판(100)이 서로 전기적으로 연결되게 된다. 한편, 용액 내에 분산되어 있는 막대 형상의 나노 구조물은 전기영동성(electrophoretic) 또는 이중전기영동성(dielectrophoretic) 이동을 하여 고정대(400)에 달라붙게 된다. 이후, 일정 시간이 지나거나 일정 처리를 통해 용액(200)을 증발시키면 막대 형상의 나노 구조물(200-1)가 달라붙은 상태의 고정 대(400)를 얻을 수 있다.When electricity is supplied to the metal plate 100 and the support 300 from the power supply unit 500, as a result, the electricity flows to the solution 200 is located on the upper surface of the metal plate 100 and the fixing stand 400 is locked 400 and the metal plate 100 is to be electrically connected to each other. On the other hand, the rod-shaped nanostructures dispersed in the solution is electrophoretic (electrophoretic) or double electrophoretic (dielectrophoretic) movement to be attached to the fixed base 400. Thereafter, when the solution 200 is evaporated through a predetermined time or through a certain treatment, the fixing stand 400 in which the rod-shaped nanostructure 200-1 is stuck can be obtained.

이어서, 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 막대 형상의 나노 구조물(200-1)를 고정대(400)에 보다 단단하게 고정시키기 위해 접착용 매체인 무기 물질(700)을 증착등의 방법으로 고정대(400)에 도포하는 공정을 수행한다. Subsequently, as shown in FIG. 5C, in order to more firmly fix the rod-shaped nanostructure 200-1 to the holder 400, a holder for attaching the inorganic material 700, which is an adhesive medium, may be formed by vapor deposition or the like. 400).

한편, 위와 같은 도 2 및 도 5의 방법에 있어서, 고정대에 부착된 막대 형상의 나노 구조물이 고정대로부터 돌출된 길이는 사전에 용액 속에 퍼져 있는 나노 구조물의 크기에 따라 결정된다. 따라서, 용액 중에 분산시킨 나노 구조물을 화학적 처리 방법을 통해 먼저 그 크기가 균일하게 자르면 고정대에 부착되는 나노 구조물의 크기를 대체적으로 일정하게 조절할 수 있다. 그러나, 나노 구조물이 고정대 상에 고정되는 위치에 따라, 고정대의 끝 부분 보다 돌출된 부분의 길이는 차이가 있을 수 있다. 이를 조절하기 위해서는, 방전법을 이용함으로써 고정대의 끝부분에 돌출되어 나온 나노 구조물의 크기를 적당히 줄일 수 있다.On the other hand, in the method of FIGS. 2 and 5 as described above, the length of the rod-shaped nanostructure protruding from the holder is determined in accordance with the size of the nanostructure previously spread in the solution. Therefore, if the nanostructures dispersed in the solution are first uniformly cut through the chemical treatment method, the size of the nanostructures attached to the stator may be substantially constant. However, depending on the position where the nanostructure is fixed on the holder, the length of the protruding portion than the end of the holder may be different. In order to control this, it is possible to appropriately reduce the size of the nanostructure protruding from the end of the stator by using the discharge method.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 제 3 실시 양태에 따른 막대 형상의 나노 구조물이 부착된 프로브의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.6A to 6D are views for explaining a method of manufacturing a probe with a rod-shaped nanostructure according to a third embodiment of the present invention.

먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 기판(600)을 설치한 후, 기판(600)의 상면 상에 중앙에서부터 일정거리를 두고 양쪽에 금속을 도포하여 두개의 금속 전극으로 이루어진 고정대(800)를 형성한다. First, as shown in FIG. 6A, after the substrate 600 is installed, the fixing base 800 formed of two metal electrodes is formed by coating metal on both sides with a predetermined distance from the center on the upper surface of the substrate 600. Form.

이어서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 기판(600) 상의 두 전극 사이에 막대 형상의 나노 구조물(200-1)가 분산되어 있는 용액(200)을 떨어트린다. 이때, 용액(200)은 두 전극의 서로 인접한 단부가 용액에 잠길수 있도록 떨어트린다. 두 금속 전극에 전기를 공급하여 용액(200)에 전기가 통하게 한다. Subsequently, as shown in FIG. 6B, the solution 200 in which the rod-shaped nanostructures 200-1 are dispersed between the two electrodes on the substrate 600 is dropped. At this time, the solution 200 is dropped so that the adjacent ends of the two electrodes can be immersed in the solution. Electricity is supplied to the two metal electrodes to allow electricity to flow through the solution 200.

일정시간이 지나 용액(200)이 증발되면, 막대 형상의 나노 구조물(200-1)이 부착되어 두 금속 전극이 상호 연결된 고정대(800)를 얻을 수 있다.When the solution 200 evaporates after a certain time, the rod-shaped nanostructure 200-1 may be attached to obtain a fixture 800 in which two metal electrodes are connected to each other.

다음으로, 막대 형상의 나노 구조물(200-1)를 고정대(800)에 더욱 단단히 고정시키기 위해 고정수단(700)을 제공한다.Next, a fixing means 700 is provided to more firmly fix the rod-shaped nanostructure 200-1 to the holder 800.

한편, 현재의 구조에서 AFM 등의 캔틸레버와 고정대를 가진 형태로 만들기 위해서는, 도 6d에 도시된 바와 같이, 고정대(800)의 막대 형상의 나노 구조물이 부착된 두 금속 전극의 일부분을 꺽어올려서 고정대를 "ㄴ"자와 같은 형태로 만들면 된다.On the other hand, in the current structure to make a form having a cantilever and the like, such as AFM, as shown in Figure 6d, by lifting a portion of the two metal electrodes to which the rod-shaped nanostructure of the holder 800 is attached, This can be done in the form of "b".

도 7a 내지 도 7c는 도 6c의 공정에서 얻어진 막대 형상의 나노 구조물에 의해 상호 연결된 금속 전극을 중간의 막대 형상의 나노 구조물을 절단하여 분리하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.7A to 7C are views for explaining a process of cutting and separating metal rod interconnected nanorods by a rod-shaped nanostructure obtained in the process of FIG. 6C.

도 7a에 도시된 바와 같이, 6c의 공정에서 얻어진 고정대(800)는 두 금속 전극이 막대 형상의 나노 구조물에 의해 연결되어 있다. 두 금속 전극에 부착된 막대 형상의 나노 구조물을 절단하기 위해서는, 먼저 도 7b에 도시된 바와 같이, 리소그래피 고정을 이용하여 두 전극 사이의 공간에 적절히 갭(gap)(900)을 만듦으로 막대 형상의 나노 구조물(200-1)의 절단 부위를 조절할 수 있게 한 후, 필요한 길이만큼을 잘라낸다.As shown in FIG. 7A, the holder 800 obtained in the process of 6c has two metal electrodes connected by rod-shaped nanostructures. In order to cut the rod-shaped nanostructures attached to the two metal electrodes, first, as shown in FIG. 7B, lithographic fixing is used to make a gap 900 by appropriately creating a gap 900 in the space between the two electrodes. After adjusting the cut portion of the nanostructures 200-1, cut out the required length.

이때, 갭의 형성 방법은 포토레지스터를 도포한 다음 에칭 방법을 이용하여 지정한 갭 만큼을 제거한다.At this time, the gap is formed by applying a photoresist and then removing as much as a specified gap using an etching method.

이후, 형성된 갭(900)을 이용하여 막대 형상의 나노 구조물(200-1)를 일정한 길이로 절단한다(도 7c 참조).Subsequently, the rod-shaped nanostructure 200-1 is cut to a predetermined length using the formed gap 900 (see FIG. 7C).

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 끝이 날카로운 고정대에 무기물질의 섬들(물방울 형태)을 이용해 막대 형상의 나노 구조물을 부착한 전기기계적 신호 검출 프로브에 대한 새로운 구조를 제안한 것이다. 본 발명에 따르면, 별도의 장치 없이도 전극에 직접 막대 형상의 나노 구조물을 부착할 수 있어 성공가능성이 아주 높다. 또한, 본 발명의 방법은 기존의 방법들에 비해 공정이 간단해서 대량생산에 매우 적합하며, 웨이퍼 공정을 이용해 구현할 수도 있으므로 뱃치 프로세서(batch process)에 의해 제작하고자 하는 센서나 검출장치의 단가를 크게 낮출 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention proposes a new structure for an electromechanical signal detection probe attached with a rod-shaped nanostructure using islands (water droplets) of inorganic materials on a fixed holder having a sharp tip. According to the present invention, it is possible to attach the rod-shaped nanostructure directly to the electrode without a separate device is very successful. In addition, the method of the present invention is simple to process compared to the existing methods, so it is very suitable for mass production, and can also be implemented using a wafer process, which greatly increases the unit cost of a sensor or a detection device to be manufactured by a batch process. It can be lowered.

Claims (14)

삭제delete (1) 금속판을 배치하고, 상기 금속판과 일정한 거리를 두고 수평으로 막대 형상의 나노 구조물이 부착될 고정대를 배치하는 단계; (1) disposing a metal plate and arranging a fixture to which rod-shaped nanostructures are attached to the metal plate horizontally at a predetermined distance from the metal plate; (2) 막대 형상의 나노 구조물이 분산되어 있는 용액을 상기 고정대와 금속판 사이에 상기 고정대와 금속판의 적어도 그 일부가 잠기도록 제공하는 단계; 및 (2) providing a solution in which rod-shaped nanostructures are dispersed such that at least a portion of the holder and the metal plate are locked between the holder and the metal plate; And (3) 상기 고정대와 금속판에 전압을 가하여 용액 내 나노 구조물을 고정대에 부착시키는 단계(3) attaching the nanostructure in the solution to the fixture by applying a voltage to the fixture and the metal plate 를 포함하는 막대 형상의 나노 구조물이 부착된 기계적, 전기적 및 화학적 신호를 검출하는 프로브의 제조 방법. Method of manufacturing a probe for detecting mechanical, electrical and chemical signals to which a rod-shaped nanostructure comprising a. 제 2 항에 있어서, 단계 (3) 이후, 상기 고정대에 부착된 나노 구조물을 방전법을 이용하여 처리함으로써 고정대의 끝단 보다 돌출된 나노 구조물 부분의 길이를 조절하는 단계를 더 포함하는 방법. 3. The method of claim 2, further comprising adjusting the length of the portion of the nanostructure protruding beyond the end of the stator by treating the nanostructure attached to the stator using a discharge method after step (3). 제 2 항에 있어서, 단계 (3) 이후, 상기 고정대에 부착된 나노 구조물을 고정 수단을 이용하여 상기 고정대에 보다 단단히 고정시키는 단계를 더 포함하는 방법. The method of claim 2, further comprising, after step (3), securing the nanostructures attached to the holder more firmly to the holder using fixing means. 제 4 항에 있어서, 상기 고정 수단은 크롬 및 알루미늄으로부터 선택된 금속 또는 이산화규소(SiO2)의 절연 물질을 포함하는 무기 물질을 고정대와 막대 형상의 나노 구조물이 연결된 부위에 섬들(Islands)의 형태(물방울 형태)로 증착시켜 형성하는 것을 특징으로 방법.The method of claim 4, wherein the fixing means comprises an inorganic material including an insulating material of metal or silicon dioxide (SiO2) selected from chromium and aluminum, in the form of islands (drops) at a portion where the stator and the rod-shaped nanostructure are connected to each other. Form by evaporation). 제 5 항에 있어서, 상기 무기물질의 섬들(물방울 형태)을 클러스터(cluster)의 형태로 형성하는 특징으로 하는 방법.6. The method of claim 5, wherein the islands (droplets) of the inorganic material are formed in the form of clusters. 제 4 항에 있어서, 상기 고정수단은 막대 형상의 나노 구조물과 고정대가 연결된 부위에 코팅 필름을 부착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 4, wherein the fixing means is formed by attaching a coating film to a portion where the rod-shaped nanostructure and the fixing rod are connected. 제 4 항에 있어서, 상기 고정수단은 막대 형상의 나노 구조물과 고정대가 연결된 부위를 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope) 상에서 용융 접합(sion-welding)에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 4, wherein the fixing means is formed by fusion-welding on a scanning electron microscope to a portion where the rod-shaped nanostructure and the fixing rod are connected. 팁 끝에 막대 형상의 나노 구조물을 부착하기 위하여, To attach the rod-shaped nanostructure to the tip, (1) 임의의 형상의 제 1 전극을 배치하는 단계;(1) placing a first electrode of any shape; (2) 팁을 전압이 인가될 수 있도록 전도성이 있게 제조하고 상기 제 1 전극으로부터 일정한 거리를 두고 배치하는 단계;(2) preparing the tip to be conductive so that voltage can be applied and placing the tip at a distance from the first electrode; (3) 상기 팁 끝과 상기 제 1 전극 사이에 막대 형상의 나노 구조물이 분산되어 있는 용액을 상기 제 1 전극과 상기 팁 각각의 적어도 일부가 잠기도록 제공하는 단계; 및 (3) providing a solution in which rod-shaped nanostructures are dispersed between the tip end and the first electrode such that at least a portion of each of the first electrode and the tip is submerged; And (4) 상기 전극들에 전압을 가하여 상기 용액 내 분산되어 있는 나노 구조물을 팁 끝에 부착시키는 단계 (4) applying voltage to the electrodes to attach the nanostructures dispersed in the solution to the tip of the tip 를 포함하는 프로브 팁의 제조 방법. Method of producing a probe tip comprising a. 제 9 항에 있어서, 상기 단계 (4) 이후, 고정 수단을 이용하여 상기 팁 끝에 부착된 나노 구조물을 보다 단단히 고정시키는 단계를 더 포함하는 방법. 10. The method of claim 9, further comprising, after step (4), more securely fixing the nanostructures attached to the tip ends using fixing means. (1) 실리콘 기판 상에 한쌍의 금속 전극으로 이루어진 고정대를 배치하는 단계; (1) arranging a fixture consisting of a pair of metal electrodes on a silicon substrate; (2) 막대 형상의 나노 구조물이 분산되어 있는 용액을 상기 두 금속 전극 사 이에 상기 금속 전극들의 인접한 단부가 전부 혹은 일부가 잠기도록 제공하는 단계; (2) providing a solution in which rod-shaped nanostructures are dispersed such that all or part of adjacent ends of the metal electrodes are immersed between the two metal electrodes; (3) 상기 금속 전극들에 전압을 가하여 용액 내 분산되어 있는 나노 구조물을 상기 전극들의 단부에 부착시키는 단계; 및(3) applying voltage to the metal electrodes to attach nanostructures dispersed in solution to the ends of the electrodes; And (4) 상기 금속 전극의 단부 일부분을 꺾어 올려 “ㄴ” 자 같은 형태로 만드는 단계(4) folding up the end portion of the metal electrode to form a “b” shape 를 포함하는 막대 형상의 나노 구조물이 부착된 기계적, 전기적 및 화학적 신호를 검출하는 프로브의 제조 방법. Method of manufacturing a probe for detecting mechanical, electrical and chemical signals to which a rod-shaped nanostructure comprising a. 제 11 항에 있어서, 상기 단계 (3) 이후, 고정 수단을 이용하여 상기 금속 전극에 부착된 나노 구조물을 보다 단단히 고정시키는 단계를 더 포함하는 방법. 12. The method of claim 11, further comprising, after step (3), more securely fixing the nanostructures attached to the metal electrode using fixing means. (1) 실리콘 기판 위에 에칭을 통해 홈을 만들고, 그 위에 금속을 증착시켜 제 1 전극을 형성하는 단계; (1) forming a groove on the silicon substrate by etching and depositing a metal thereon to form a first electrode; (2) 제 1 전극의 상부에 일정한 거리를 두고 끝부분이 제 1 전극을 향하여 돌출된 제 2 전극을 형성하는 단계;(2) forming a second electrode protruding toward the first electrode at a predetermined distance from the top of the first electrode; (3) 두 전극 사이에 막대 형상의 나노 구조물이 분산되어 있는 용액을 두 전극의 사이에 배치하는 단계; (3) disposing a solution in which rod-shaped nanostructures are dispersed between the two electrodes; (4) 상기 두 전극에 전압을 가하여 상기 용액 내 분산되어 있는 나노 구조물을 제 2 전극의 돌출부에 부착시키는 단계(4) applying voltage to the two electrodes to attach the nanostructures dispersed in the solution to the protrusions of the second electrode 를 포함하는 막대 형상의 나노 구조물이 부착된 기계적, 전기적 및 화학적 신호를 검출하는 프로브의 제조 방법. Method of manufacturing a probe for detecting mechanical, electrical and chemical signals to which a rod-shaped nanostructure comprising a. 제 13 항에 있어서, 상기 단계 (4) 이후, 고정 수단을 이용하여 상기 제 2 전극의 돌출부에 부착된 나노 구조물을 보다 단단히 고정시키는 단계를 더 포함하는 방법.14. The method of claim 13, further comprising, after step (4), using a fixing means to more securely fix the nanostructure attached to the protrusion of the second electrode.

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