KR102545470B1 - Graphene manufacturing method - Google Patents

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Abstract

그래핀 제조방법의 일 실시예는, 제1플라즈마장치를 사용하여 성장기판에 그래핀을 성장시키는 그래핀 성장단계: 상기 그래핀의 성장이 완료된 후 목적기판에 상기 그래핀을 전사하는 그래핀 전사단계; 제2플라즈마장치를 사용하여 상기 목적기판에 전사된 상기 그래핀에 부착된 불순물을 제거하는 트리트먼트단계; 및 상기 제2플라즈마장치를 사용하여 상기 그래핀에 도펀트(dopant)를 도핑하는 도핑단계를 포함할 수 있다.In one embodiment of the graphene manufacturing method, the graphene growth step of growing graphene on a growth substrate using a first plasma device: graphene transfer of transferring the graphene to a target substrate after the growth of the graphene is completed. step; a treatment step of removing impurities attached to the graphene transferred to the target substrate using a second plasma device; and a doping step of doping the graphene with a dopant using the second plasma device.

Description

그래핀 제조방법{Graphene manufacturing method}Graphene manufacturing method {Graphene manufacturing method}

실시예는, ITO 등의 다른 재질에 비해 매우 유연하고, 면저항 특성도 다른 재질에 비해 뒤떨어지지 않는 우수한 품질을 가진 투명전극용 그래핀 제조방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a method for manufacturing graphene for a transparent electrode, which is very flexible compared to other materials such as ITO and has excellent quality that is not inferior to other materials in sheet resistance.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this part simply provide background information on the embodiments and do not constitute prior art.

일반적으로 반도체 메모리 소자, 액정표시장치, 유기발광장치 등은 기판상에 복수회의 반도체 공정을 실시하여 원하는 형상의 구조물을 적층하여 제조한다.In general, a semiconductor memory device, a liquid crystal display device, an organic light emitting device, and the like are manufactured by laminating a structure having a desired shape by performing a plurality of semiconductor processes on a substrate.

반도체 제조공정은 기판상에 소정의 박막을 증착하는 공정, 박막의 선택된 영역을 노출시키는 포토리소그래피(photolithography) 공정, 선택된 영역의 박막을 제거하는 식각 공정, 기판에 결정을 성장시키는 공정 등을 포함한다.The semiconductor manufacturing process includes a process of depositing a predetermined thin film on a substrate, a photolithography process of exposing a selected area of the thin film, an etching process of removing the thin film of the selected area, and a process of growing a crystal on the substrate. .

이러한 반도체를 제조하는 기판 처리공정은 해당 공정을 위해 최적의 환경이 조성된 공정챔버를 포함하는 기판 처리장치에서 진행된다.A substrate processing process for manufacturing such a semiconductor is performed in a substrate processing apparatus including a process chamber in which an optimal environment is created for the corresponding process.

한편, 그래핀(graphene)을 제조하는 기판 처리공정에서는 탄화수소계의 소스물질로부터 탄소와 수소간 또는 탄소와 탄소간 결합을 끊어 탄소원자를 추출하고 이러한 탄소원자들을 사용하여 그래핀을 형성할 수 있다.Meanwhile, in a substrate processing process for producing graphene, carbon atoms are extracted by breaking bonds between carbon and hydrogen or between carbons and carbons from a hydrocarbon-based source material, and graphene may be formed using these carbon atoms.

그래핀은 투명전극으로 사용할 경우, ITO 등 다른 재질의 투명전극에 비해 매우 유연(flexible)한 장점이 있다. 그러나, 그래핀은 다른 재질의 투명전극에 비해 면저항이 높은 단점이 있다.When graphene is used as a transparent electrode, it has the advantage of being very flexible compared to transparent electrodes made of other materials such as ITO. However, graphene has a disadvantage in that its sheet resistance is higher than that of transparent electrodes made of other materials.

따라서, 실시예는, ITO 등의 다른 재질에 비해 매우 유연하고, 면저항 특성도 다른 재질에 비해 뒤떨어지지 않는 우수한 품질을 가진 투명전극용 그래핀 제조방법에 관한 것이다.Therefore, the embodiment relates to a method for manufacturing graphene for a transparent electrode that is very flexible compared to other materials such as ITO and has excellent quality that does not lag behind other materials in sheet resistance.

실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the embodiment is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

그래핀 제조방법의 일 실시예는, 제1플라즈마장치를 사용하여 성장기판에 그래핀을 성장시키는 그래핀 성장단계: 상기 그래핀의 성장이 완료된 후 목적기판에 상기 그래핀을 전사하는 그래핀 전사단계; 제2플라즈마장치를 사용하여 상기 목적기판에 전사된 상기 그래핀에 부착된 불순물을 제거하는 트리트먼트단계; 및 상기 제2플라즈마장치를 사용하여 상기 그래핀에 도펀트(dopant)를 도핑하는 도핑단계를 포함할 수 있다.In one embodiment of the graphene manufacturing method, the graphene growth step of growing graphene on a growth substrate using a first plasma device: graphene transfer of transferring the graphene to a target substrate after the growth of the graphene is completed. step; a treatment step of removing impurities attached to the graphene transferred to the target substrate using a second plasma device; and a doping step of doping the graphene with a dopant using the second plasma device.

상기 그래핀 성장단계는, 메탄을 사용하여 다층(multi-layer) 그래핀을 성장시키는 것일 수 있다.The graphene growth step may be to grow multi-layer graphene using methane.

상기 제1플라즈마장치는, 공정챔버에 구비되며 메탄을 공정챔버 내부에서 이온화하는 것일 수 있다.The first plasma device may be provided in the process chamber and ionize methane inside the process chamber.

상기 성장기판은 니켈 또는 구리를 포함하는 재질로 구비되는 것일 수 있다.The growth substrate may be made of a material containing nickel or copper.

상기 그래핀 전사단계는, 열박리필름(thermal release film)을 사용하여 상기 성장기판으로부터 상기 그래핀을 떼어내는 그래핀 이탈단계; 상기 그래핀을 상기 목적기판에 배치하는 목적기판배치단계; 및 가열에 의해 상기 열박리필름을 상기 그래핀으로부터 떼어내는 필름제거단계를 포함하는 것일 수 있다.The graphene transfer step may include a graphene release step of separating the graphene from the growth substrate using a thermal release film; a target substrate disposing step of disposing the graphene on the target substrate; and a film removal step of separating the heat release film from the graphene by heating.

상기 목적기판은 유리 또는 PET(polyethylene terephthalate)재질로 구비되는 것일 수 있다.The target substrate may be made of glass or polyethylene terephthalate (PET).

상기 제2플라즈마장치는, 공정챔버 외부에서 소스물질을 이온화하여 상기 공정챔버 내부에 배치되는 상기 그래핀에 공급하는 것일 수 있다.The second plasma device may ionize a source material outside the process chamber and supply it to the graphene disposed inside the process chamber.

상기 트리트먼트단계는, 상기 제2플라즈마장치에 의해 이온화된 산소 또는 수소를 포함하는 플라즈마를 사용하는 것일 수 있다.The treatment step may be to use plasma containing oxygen or hydrogen ionized by the second plasma device.

상기 트리트먼트단계는, 상기 이온화된 산소 또는 수소를 포함하는 플라즈마를 사용하여 상기 그래핀에 부착된 탄소 결합물 또는 고분자 결합물을 제거하는 것The treatment step is to remove carbon bonds or polymer bonds attached to the graphene using plasma containing the ionized oxygen or hydrogen.

상기 도핑단계는, 질소 또는 암모니아로부터 상기 제2플라즈마장치에 의해 이온화된 질소이온을 상기 도펀트로 사용하는 것일 수 있다.In the doping step, nitrogen ions ionized from nitrogen or ammonia by the second plasma device may be used as the dopant.

상기 그래핀 성장단계에서는 그래핀 필름이 제조되고, 상기 도핑단계에서는 도핑에 의해 상기 그래핀 필름의 면저항이 감소하는 것일 수 있다.In the graphene growing step, a graphene film may be prepared, and in the doping step, sheet resistance of the graphene film may be reduced by doping.

실시예에서, 트리트먼트단계를 거침으로써 그래핀에 부착된 탄소 결합물, 고분자 결합물 등을 효과적으로 제거하여 그래핀의 손상을 억제하고 품질을 높일 수 있다.In an embodiment, by going through the treatment step, carbon bonds, polymer bonds, etc. attached to graphene can be effectively removed to suppress damage to graphene and improve quality.

실시예에서, 트리트먼트단계 및 도핑단계에서 그래핀에 직접적인 전기적 충격을 가하지 않는 제2플라즈마장치를 사용하여 각 단계를 수행함으로써, 그래핀의 손상을 억제하고 품질을 높일 수 있다.In the embodiment, by performing each step in the treatment step and the doping step using a second plasma device that does not apply a direct electric shock to the graphene, damage to the graphene may be suppressed and quality may be improved.

실시예의 제조방법에 의해, ITO 등의 다른 재질에 비해 매우 유연하고, 투명도, 표면조도, 면저항 등 다른 물리적 특성면에서도 다른 재질에 비해 뒤떨어지지 않는 우수한 품질을 가진 투명전극용 그래핀 필름을 제조할 수 있다.By the manufacturing method of the embodiment, it is possible to manufacture a graphene film for a transparent electrode that is very flexible compared to other materials such as ITO and has excellent quality that is not inferior to other materials in terms of other physical properties such as transparency, surface roughness, and sheet resistance. can

도 1은 그래핀 제조를 위한 기판 처리장치의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 그래핀 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 그래핀 전사단계를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 그래핀 전사단계를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram schematically showing an embodiment of a substrate processing apparatus for manufacturing graphene.
2 is a flowchart illustrating a graphene manufacturing method according to an embodiment.
3 is a flowchart illustrating a graphene transfer step according to an exemplary embodiment.
4 is a diagram for explaining a graphene transfer step according to an embodiment.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments can apply various changes and can have various forms, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the embodiments to a specific form disclosed, and should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the embodiments.

"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.Terms such as "first" and "second" may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are used for the purpose of distinguishing one component from another. In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the embodiment are only for describing the embodiment, and do not limit the scope of the embodiment.

실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment, in the case where it is described as being formed on "upper (above)" or "lower (on or under)" of each element, on or under (on or under) ) includes both elements formed by directly contacting each other or by indirectly placing one or more other elements between the two elements. In addition, when expressed as “up (up)” or “down (down) (on or under)”, it may include the meaning of not only the upward direction but also the downward direction based on one element.

또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.In addition, relational terms such as "upper/upper/upper" and "lower/lower/lower" used below do not necessarily require or imply any physical or logical relationship or order between such entities or elements, It may also be used to distinguish one entity or element from another entity or element.

도 1은 그래핀 제조를 위한 기판 처리장치의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 기판 처리장치는 공정챔버(100)를 포함할 수 있으며, 상기 공정챔버(100) 내부에는 기판안착부(200), 가스분배장치(300), 가스 공급부(400), 배기부(500), 제1플라즈마장치(600) 및 제2플라즈마장치(800)를 포함할 수 있다.1 is a diagram schematically showing an embodiment of a substrate processing apparatus for manufacturing graphene. The substrate processing apparatus may include a process chamber 100, and inside the process chamber 100, a substrate seating part 200, a gas distribution device 300, a gas supply part 400, an exhaust part 500, A first plasma device 600 and a second plasma device 800 may be included.

기판 처리장치는 반응 공간이 구비된 공정챔버(100), 상기 공정챔버(100) 내에 구비되어 적어도 하나의 기판(10)을 지지하는 기판안착부(200), 상기 기판안착부(200)와 대향되도록 공정챔버(100) 내의 타측에 구비되어 공정가스를 분사하는 가스분배장치(300)를 포함할 수 있다.The substrate processing apparatus includes a process chamber 100 having a reaction space, a substrate seating unit 200 provided in the process chamber 100 to support at least one substrate 10, and facing the substrate seating unit 200. A gas distribution device 300 provided on the other side of the process chamber 100 to inject process gas may be included.

또한, 상기 공정챔버(100) 외측에 구비되어 가스분배장치(300)로 공정가스를 공급하는 가스 공급부(400)를 포함할 수 있다. 또한, 공정챔버(100) 내부를 배기하기 위한 배기부(500)를 더 포함할 수 있다.In addition, a gas supply unit 400 provided outside the process chamber 100 to supply process gas to the gas distribution device 300 may be included. In addition, an exhaust unit 500 for exhausting the inside of the process chamber 100 may be further included.

공정챔버(100)는 내부에 기판(10)의 증착을 위한 공간이 구비되는 통 형상으로 구비될 수 있다. 이러한 공정챔버(100)는 기판(10)의 형상에 따라 다양한 형상으로 구비될 수 있다.The process chamber 100 may be provided in a cylindrical shape with a space for depositing the substrate 10 therein. The process chamber 100 may be provided in various shapes according to the shape of the substrate 10 .

이러한 공정챔버(100)의 내부에는 기판안착부(200)와 가스분배장치(300)가 서로 대향되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 기판안착부(200)가 공정챔버(100)의 하측에 구비되고, 가스분배장치(300)가 공정챔버(100)의 상측에 구비될 수 있다. Inside the process chamber 100, the substrate mounting unit 200 and the gas distribution device 300 may be provided to face each other. For example, the substrate seating unit 200 may be provided on the lower side of the process chamber 100 and the gas distribution device 300 may be provided on the upper side of the process chamber 100 .

또한, 공정챔버(100)에는 기판(10)이 인입 및 인출되는 기판 출입구(110)가 구비될 수 있다. 그리고, 공정챔버(100)에는 공정챔버(100) 내부로 공정가스를 공급하는 가스 공급부(400)와 연결된 가스 유입구(120)가 구비될 수 있다.In addition, the process chamber 100 may be provided with a substrate entrance 110 through which the substrate 10 is introduced and taken out. In addition, the process chamber 100 may include a gas inlet 120 connected to a gas supply unit 400 for supplying process gas into the process chamber 100 .

또한, 공정챔버(100)에는 공정챔버(100)의 내부 압력을 조절하거나, 공정가스 기타 공정챔버(100) 내부의 이물질 등을 배기하기 위해, 배기구(130)가 구비되고 배기구(130)에 배기부(500)가 연결될 수 있다.In addition, the process chamber 100 is provided with an exhaust port 130 to adjust the internal pressure of the process chamber 100 or to exhaust process gas and other foreign substances inside the process chamber 100, A base 500 may be connected.

예를 들어, 기판 출입구(110)는 공정챔버(100)의 일 측면에 기판(10)이 출입할 수 있는 정도의 크기로 구비될 수 있고, 가스 유입구(120)는 공정챔버(100)의 상부벽을 관통하여 구비될 수 있으며, 배기구(130)는 기판안착부(200)보다 낮은 위치의 공정챔버(100)의 측벽 또는 하부벽을 관통하여 구비될 수 있다.For example, the substrate inlet 110 may be provided on one side of the process chamber 100 with a size sufficient to allow the substrate 10 to enter and exit, and the gas inlet 120 is located at the top of the process chamber 100. It may be provided through a wall, and the exhaust port 130 may be provided through a side wall or a lower wall of the process chamber 100 at a lower position than the substrate seating part 200 .

기판안착부(200)는 공정챔버(100)의 내부에 구비되어 공정챔버(100) 내부로 유입되는 적어도 하나의 기판(10)이 안착된다. 이러한 기판안착부(200)는 가스분배장치(300)와 대향하는 위치에 구비될 수 있다. 예를 들어, 공정챔버(100) 내부의 하측에 기판안착부(200)가 구비되고, 공정챔버(100) 내부의 상측에 가스분배장치(300)가 구비될 수 있다.The substrate seating unit 200 is provided inside the process chamber 100 to seat at least one substrate 10 introduced into the process chamber 100 . The substrate mounting unit 200 may be provided at a position facing the gas distribution device 300 . For example, the substrate receiving unit 200 may be provided on the lower side of the inside of the process chamber 100 and the gas distribution device 300 may be provided on the upper side of the inside of the process chamber 100 .

기판안착부(200) 하부에는 기판안착부(200)를 상하로 이동시키는 승강장치(210)가 구비될 수 있다. 승강장치(210)는 기판안착부(200)의 적어도 일 영역, 예를 들어 중앙부를 지지하도록 구비되고, 기판안착부(200) 상에 기판(10)이 안착되면 기판안착부(200)를 가스분배장치(300)와 근접하도록 이동시킨다.An elevating device 210 for moving the substrate seating portion 200 up and down may be provided below the substrate seating portion 200 . The lifting device 210 is provided to support at least one region of the substrate seating unit 200, for example, a central portion, and when the substrate 10 is seated on the substrate seating unit 200, the substrate seating unit 200 is moved to a gas. It moves closer to the dispensing device 300.

또한, 기판안착부(200) 내부에는 히터(미도시)가 장착될 수 있다. 히터는 정해진 온도로 발열하여 기판(10)을 가열함으로써 박막 증착 공정, 식각 공정 등이 기판(10) 상에서 용이하게 실시되도록 할 수 있다.In addition, a heater (not shown) may be mounted inside the substrate seating part 200 . The heater may heat the substrate 10 by generating heat at a predetermined temperature so that a thin film deposition process, an etching process, and the like can be easily performed on the substrate 10 .

실시예에서 기판(10)은 예를 들어, 그래핀(graphene)이 표면에 형성되어 성장되는 성장기판(1000)일 수 있다. 한편, 상기 기판(10)은 그래핀에 도펀트(dopant)를 도핑하는 경우, 목적기판(2000)으로 교체될 수도 있다. 도핑에 대해서는 하기에 구체적으로 설명한다.In the embodiment, the substrate 10 may be, for example, a growth substrate 1000 on which graphene is formed and grown. Meanwhile, the substrate 10 may be replaced with the target substrate 2000 when graphene is doped with a dopant. Doping is specifically described below.

그래핀은 탄소원자들이 육각형의 벌집모양으로 서로 연결되어 2차원 평면 구조를 이루는 고분자 탄소 동소체를 말한다. 이러한 그래핀은 성장하여 필름 형태를 이룰 수 있고, 그래핀의 성장은 그래핀 결정성장 방법에 의해 구현될 수 있다.Graphene refers to a high-molecular carbon allotrope in which carbon atoms are connected to each other in a hexagonal honeycomb shape to form a two-dimensional planar structure. Such graphene can be grown to form a film, and the growth of graphene can be implemented by a graphene crystal growth method.

한편, 상기 그래핀은 단일층이 복수로 적층되어 형성되는 다층(multi-layer) 그래핀일 수 있고, 이러한 다층 그래핀은 상기 그래핀 결정성장 방법을 복수로 반복하여 형성될 수 있다.Meanwhile, the graphene may be multi-layer graphene formed by stacking a plurality of single layers, and such multi-layer graphene may be formed by repeating the graphene crystal growth method a plurality of times.

가스분배장치(300)는 공정챔버(100) 내부의 상측에 구비되어 기판안착부(200) 상에 안치된 기판(10)을 향해 공정가스를 분사한다. 이러한 가스분배장치(300)는 기판안착부(200)와 마찬가지로 기판(10) 형상에 대응되는 형상으로 제작될 수 있는데, 대략 원형 또는 사각형으로 제작될 수 있다.The gas distribution device 300 is provided on the inside of the process chamber 100 and injects process gas toward the substrate 10 placed on the substrate seating part 200 . The gas distribution device 300 may be manufactured in a shape corresponding to the shape of the substrate 10 like the substrate mounting unit 200, and may be manufactured in a substantially circular or rectangular shape.

한편, 가스분배장치(300)는 상부판(310), 샤워헤드(320), 측벽판(330)을 포함할 수 있다. 상부판(310)은 상기 공정챔버(100)의 상부벽과 마찬가지로 가스 유입구(120)가 형성되어 가스 공급부(400)와 연결될 수 있다.Meanwhile, the gas distribution device 300 may include an upper plate 310, a shower head 320, and a side wall plate 330. Like the upper wall of the process chamber 100, the upper plate 310 may have a gas inlet 120 formed therein and be connected to the gas supply unit 400.

샤워헤드(320)는 상기 상부판(310)과 상하방향으로 일정거리 이격되어 구비되고, 복수의 분사홀(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 샤워헤드(320)는 가스분배장치(300)로 유입되는 공정가스가 상기 기판안착부(200)에 균일하게 분사되도록 하는 역할을 할 수 있다. 측벽판(330)은 상기 상부판(310)과 샤워헤드(320) 사이의 공간을 밀폐하도록 구비될 수 있다.The shower head 320 is spaced apart from the upper plate 310 by a predetermined distance in the vertical direction, and may have a plurality of spray holes (not shown) formed therein. The shower head 320 may play a role of uniformly spraying the process gas flowing into the gas distribution device 300 to the substrate seat 200 . The side wall plate 330 may be provided to seal a space between the upper plate 310 and the shower head 320 .

가스 공급부(400)는 복수의 공정가스를 각각 공급하는 가스 공급원(410), 가스 공급원(410)으로부터 공정가스를 공정챔버(100) 내부로 공급하는 가스 공급관(420)을 포함할 수 있다. 공정가스는 박막증착 가스, 식각 가스 등을 포함할 수 있다.The gas supply unit 400 may include a gas supply source 410 that supplies a plurality of process gases, respectively, and a gas supply pipe 420 that supplies process gases from the gas supply source 410 into the process chamber 100 . The processing gas may include a thin film deposition gas, an etching gas, and the like.

배기부(500)는 배기장치(510)와 공정챔버(100)의 배기구(130)와 연결된 배기관(520)을 포함할 수 있다. 배기장치(510)는 진공 펌프 등이 사용될 수 있으며, 이에 따라 공정챔버(100) 내부를 진공에 가까운 압력, 예를 들어 0.1mTorr 이하의 압력까지 진공 흡입할 수 있도록 구성될 수 있다.The exhaust unit 500 may include an exhaust device 510 and an exhaust pipe 520 connected to the exhaust port 130 of the process chamber 100 . The exhaust device 510 may be a vacuum pump or the like, and thus may be configured to vacuum the inside of the process chamber 100 to a pressure close to vacuum, for example, to a pressure of 0.1 mTorr or less.

한편, 기판 처리장치에는 RF전원(620), 임피던스 매칭박스(I.M.B (Impedance Matching Box), 610)를 구비하는 제1플라즈마장치(600)가 더 포함될 수 있다. 제1플라즈마장치(600)는 상기 가스분배장치(300)의 상부판(310)을 플라즈마 전극으로 사용하여 공정챔버(100) 내부에서 공정가스에 플라즈마를 발생시킬 수 있다.Meanwhile, the substrate processing apparatus may further include a first plasma apparatus 600 having an RF power supply 620 and an impedance matching box (I.M.B) 610. The first plasma device 600 may generate plasma in the process gas inside the process chamber 100 by using the upper plate 310 of the gas distribution device 300 as a plasma electrode.

이를 위해 상부판(310)에는 RF전력을 공급하는 RF전원(620)이 연결되고, 상부판(310)과 RF전원(620)의 사이에는 최대 전력이 인가될 수 있도록 임피던스를 매칭하는 임피던스 매칭박스(610)가 위치할 수 있다.To this end, an RF power source 620 for supplying RF power is connected to the top plate 310, and an impedance matching box for matching impedance so that maximum power can be applied between the top plate 310 and the RF power source 620. 610 may be located.

제2플라즈마장치(800)는 상기 제1플라즈마장치(600)와 별도로 기판 처리장치에 구비될 수 있다. 상기 제2플라즈마장치(800)는, 공정챔버(100) 외부에서 소스물질을 이온화하여 상기 공정챔버(100) 내부에 배치되는 상기 그래핀에 공급할 수 있다.The second plasma device 800 may be provided in the substrate processing device separately from the first plasma device 600 . The second plasma device 800 may ionize a source material outside the process chamber 100 and supply the ionized source material to the graphene disposed inside the process chamber 100 .

상기 제2플라즈마장치(800)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 공정챔버(100)의 측벽을 관통하여 반응영역 즉, 샤워헤드(320)와 기판(10) 사이에 배출구가 위치하는 배관이 구비될 수 있다.As shown in FIG. 1, the second plasma device 800 has a pipe through the side wall of the process chamber 100 and having an outlet located between the reaction area, that is, the shower head 320 and the substrate 10. may be provided.

따라서, 외부 저장장치로부터 상기 제2플라즈마장치(800)에 유입되는 소스물질은 제2플라즈마장치(800)에서 이온화되어 상기 배관을 통해 공정챔버(100) 내부의 상기 반응영역에 유입될 수 있다.Accordingly, the source material flowing into the second plasma device 800 from the external storage device may be ionized in the second plasma device 800 and introduced into the reaction region inside the process chamber 100 through the pipe.

상기 제1플라즈마장치(600)는 공정챔버(100)에 소스물질이 유입된 후, RF전원을 가하여 상기 소스물질을 공정챔버(100) 내부에서 이온화 할 수 있다. 반면, 상기 제2플라즈마장치(800)는 소스물질을 이온화한 후, 이온화된 소스물질을 상기 공정챔버(100) 내부로 유입하는 점에서 상기 제1플라즈마장치(600)와 차이가 있다.After the source material is introduced into the process chamber 100, the first plasma device 600 may ionize the source material inside the process chamber 100 by applying RF power. On the other hand, the second plasma device 800 is different from the first plasma device 600 in that, after ionizing the source material, the ionized source material is introduced into the process chamber 100 .

상기 제2플라즈마장치(800)는 트리트먼트단계(S300), 도핑단계(S400)에서 상기 반응영역에 이온화된 소스물질을 공급할 수 있다. 트리트먼트단계(S300), 도핑단계(S400)에 대해서는 하기에 구체적으로 설명한다.The second plasma device 800 may supply an ionized source material to the reaction region in the treatment step (S300) and the doping step (S400). The treatment step (S300) and the doping step (S400) will be described in detail below.

도 2는 일 실시예에 따른 그래핀 제조방법을 나타낸 순서도이다. 실시예의 그래핀 제조방법은 그래핀 성장단계(S100), 그래핀 전사단계(S200), 트리트먼트단계(S300) 및 도핑단계(S400)를 포함할 수 있다.2 is a flowchart illustrating a graphene manufacturing method according to an embodiment. The graphene manufacturing method of the embodiment may include a graphene growth step (S100), a graphene transfer step (S200), a treatment step (S300), and a doping step (S400).

실시예에서는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명전극을 대체할 수 있는 그래핀을 제조하기 위한 방법을 설명한다. 그래핀 재질의 투명전극은 ITO 등에 비해 매우 유연(flexible)한 장점이 있다.In the embodiment, a method for manufacturing graphene that can replace a transparent electrode such as indium tin oxide (ITO) will be described. A transparent electrode made of graphene has an advantage of being very flexible compared to ITO and the like.

반면, 그래핀은 ITO 등의 투명전극에 비해 면저항이 높은 단점이 있다. 따라서, 실시예에서는 그래핀의 면저항을 낮추기 위해, 그래핀을 도핑하는 단계를 포함할 수 있다. 이하, 실시예의 그래핀 제조방법을 구체적으로 설명한다.On the other hand, graphene has a disadvantage of higher sheet resistance than transparent electrodes such as ITO. Therefore, in the embodiment, a step of doping the graphene may be included in order to lower the sheet resistance of the graphene. Hereinafter, the graphene manufacturing method of the embodiment will be described in detail.

그래핀 성장단계(S100)에서는, 제1플라즈마장치(600)를 사용하여 성장기판(1000)에 그래핀을 성장시킬 수 있다. 즉, 공정챔버(100) 내부로 유입되는 소스물질은 상기 제1플라즈마장치(600)에 의해 이온화 되면서 공정챔버(100) 내부에 플라즈마가 발생하고, 이온화된 상기 소스물질은 성장기판(1000)에 부착되어 그래핀 결정이 될 수 있고, 계속하여 그래핀 결정이 성장하여 그래핀 필름을 형성할 수 있다.In the graphene growth step ( S100 ), graphene may be grown on the growth substrate 1000 using the first plasma device 600 . That is, the source material introduced into the process chamber 100 is ionized by the first plasma device 600 and plasma is generated inside the process chamber 100, and the ionized source material is applied to the growth substrate 1000. It may be attached to become a graphene crystal, and the graphene crystal may subsequently grow to form a graphene film.

이때, 상기 소스물질은 탄소를 포함하는 탄화수소계 물질, 예를 들어 메탄(CH4)일 수 있다. 상기 제1플라즈마장치(600)는 공정챔버(100)에 구비되며 소스물질, 예를 들어, 메탄을 공정챔버(100) 내부에서 이온화할 수 있다.In this case, the source material may be a hydrocarbon-based material containing carbon, for example, methane (CH 4 ). The first plasma device 600 is provided in the process chamber 100 and can ionize a source material, for example, methane inside the process chamber 100 .

제1플라즈마장치(600)에서 메탄으로부터 이온화된 탄소는 상기 성장기판(1000)에 부착되어 그래핀이 될 수 있고, 이온화된 수소는 공정챔버(100) 외부로 배출될 수 있다.Carbon ionized from methane in the first plasma device 600 may be attached to the growth substrate 1000 to become graphene, and ionized hydrogen may be discharged to the outside of the process chamber 100 .

한편, 상기 성장기판(1000)은 메탄으로부터 분리되어 이온화된 탄소원자가 부착되어 그래핀을 형성하기에 적절한 재질로 구비되는 것이 적절하다.On the other hand, it is appropriate that the growth substrate 1000 is provided with a material suitable for forming graphene by attaching ionized carbon atoms separated from methane.

예를 들어, 상기 성장기판(1000)은 니켈을 포함하는 재질로 구비될 수 있다. 니켈은 그래핀 생성에 필요한 엔탈피를 낮추어 그래핀의 생성속도를 높이는 금속촉매 역할을 할 수 있기 때문이다.For example, the growth substrate 1000 may be made of a material containing nickel. This is because nickel can act as a metal catalyst to increase the production rate of graphene by lowering the enthalpy required for graphene production.

한편, 다른 실시예로, 상기 성장기판(1000)은 금속촉매의 역할을 할 수 있는 구리를 포함하는 재질로 형성될 수도 있다.Meanwhile, in another embodiment, the growth substrate 1000 may be formed of a material containing copper capable of serving as a metal catalyst.

상기 그래핀 성장단계(S100)에서는, 소스물질인 메탄을 사용하여 다층(multi-layer) 그래핀을 성장시킬 수 있다. 상기한 바와 같이, 다층 그래핀은 단일층 그래핀이 복수로 적층되어 형성될 수 있다.In the graphene growth step (S100), multi-layer graphene may be grown using methane as a source material. As described above, multi-layer graphene may be formed by stacking a plurality of single-layer graphene.

그래핀은 투명전극으로 사용하기 위해 면저항이 낮아야 한다. 그래핀은 두께가 두꺼울수록 면저항이 낮아지므로, 단일층 그래핀보다 다층 그래핀을 사용하여 투명전극을 형성하는 것이 적절할 수 있다.Graphene must have low sheet resistance to be used as a transparent electrode. Since sheet resistance of graphene decreases as the thickness thereof increases, it may be appropriate to form a transparent electrode using multi-layer graphene rather than single-layer graphene.

그래핀 전사단계(S200)에서는, 상기 그래핀의 성장이 완료된 후 목적기판(2000)에 상기 그래핀을 전사할 수 있다. 이때, 목적기판(2000)은 그래핀에 도핑을 진행하기 위해 그래핀이 배치되는 기판이다.In the graphene transfer step (S200), the graphene may be transferred to the target substrate 2000 after the growth of the graphene is completed. In this case, the target substrate 2000 is a substrate on which graphene is disposed in order to dope the graphene.

상기 성장기판(1000)은 그래핀이 성장하는데 필요하고, 목적기판(2000)은 그래핀에 도핑하는데 필요한 것으로써, 서로 다른 재질로 구비되므로, 동일한 하나의 기판에서 그래핀의 성장 및 도핑을 모두 진행할 수 없기 때문에 그래핀 전사단계(S200)가 필요하다.The growth substrate 1000 is necessary for graphene growth, and the target substrate 2000 is necessary for graphene doping and is made of different materials, so both graphene growth and doping can be performed on the same substrate. Since it cannot proceed, a graphene transfer step (S200) is required.

도 3은 일 실시예에 따른 그래핀 전사단계(S200)를 설명하기 위한 순서도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 그래핀 전사단계(S200)를 설명하기 위한 도면이다. 상기 그래핀 전사단계(S200)는 그래핀 이탈단계(S210), 목적기판배치단계(S220) 및 필름제거단계(S230)를 포함할 수 있다.3 is a flowchart illustrating a graphene transfer step (S200) according to an embodiment. 4 is a diagram for explaining a graphene transfer step (S200) according to an embodiment. The graphene transfer step (S200) may include a graphene release step (S210), a target substrate arrangement step (S220), and a film removal step (S230).

그래핀 이탈단계(S210)에서는, 열박리필름(3000)(thermal release film)을 사용하여 상기 성장기판(1000)으로부터 상기 그래핀(G)을 떼어낼 수 있다. 상기 열박리필름(3000)은 상기 그래핀(G)과 접착될 수 있고, 가열될 경우 그래핀(G)은 열박리필름(3000)으로부터 분리될 수 있다.In the step of separating the graphene (S210), the graphene (G) may be separated from the growth substrate 1000 using a thermal release film (3000). The thermal release film 3000 may be adhered to the graphene (G), and when heated, the graphene (G) may be separated from the thermal release film 3000 .

도 4에서, (a)는 성장기판(1000)에 성장이 완료된 그래핀(G)이 배치된 상태를 나타낸다. 이때, 상기한 바와 같이 상기 그래핀(G)은 다층 그래핀 필름 형태일 수 있다.In FIG. 4 , (a) shows a state in which the grown graphene (G) is disposed on the growth substrate 1000 . In this case, as described above, the graphene (G) may be in the form of a multilayer graphene film.

(b)는 그래핀(G)에 열박리필름(3000)을 붙인 상태를 나타낸다. 그래핀(G)에 열박리필름(3000)을 붙인 후, 그래핀(G)을 성장기판(1000)으로부터 떼어내면 (c)와 같은 상태가 된다.(b) shows a state where the thermal release film 3000 is attached to graphene (G). After attaching the thermal release film 3000 to the graphene (G), when the graphene (G) is detached from the growth substrate 1000, the same state as (c) is obtained.

목적기판배치단계(S220)에서는, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 성장기판(1000)으로부터 떼어낸 그래핀(G)을 상기 목적기판(2000)에 배치할 수 있다. 이때, 기판안착부(200)에는 기판이 성장기판(1000)에서 목적기판(2000)으로 교체되어 배치될 수 있다.In the target substrate arranging step (S220), as shown in (d) of FIG. 4, the graphene (G) removed from the growth substrate 1000 may be disposed on the target substrate 2000. At this time, the substrate may be disposed on the substrate mounting unit 200 by replacing the growth substrate 1000 with the target substrate 2000 .

이때, 상기 목적기판(2000)은, 예를 들어, 유리 또는 PET(polyethylene terephthalate)재질로 구비될 수 있다.In this case, the target substrate 2000 may be made of, for example, glass or polyethylene terephthalate (PET).

필름제거단계(S230)에서는, 가열에 의해 상기 열박리필름(3000)을 상기 그래핀(G)으로부터 떼어낼 수 있다. 열박리필름(3000)을 가열하면 그래핀(G)과 열박리필름(3000)이 분리되어 도 4의 (e)와 같이 목적기판(2000)에 그래핀(G)의 전사가 완료될 수 있다.In the film removal step (S230), the heat release film 3000 may be separated from the graphene (G) by heating. When the thermal release film 3000 is heated, the graphene (G) and the thermal release film 3000 are separated, and the transfer of the graphene (G) to the target substrate 2000 can be completed as shown in FIG. 4(e). .

트리트먼트단계(S300)에서는, 제2플라즈마장치(800)를 사용하여 상기 목적기판(2000)에 전사된 상기 그래핀에 부착된 불순물을 제거할 수 있다. 이때, 그래핀에 부착된 불순물은, 예를 들어, 탄소 결합물, 고분자(polymer) 결합물 등이 있다.In the treatment step ( S300 ), impurities attached to the graphene transferred to the target substrate 2000 may be removed using the second plasma device 800 . At this time, impurities attached to graphene include, for example, carbon bonds and polymer bonds.

상기 탄소 결합물은 그래핀을 형성하지 못하고, 탄소원자들 사이에 재결합을 이룬 것을 말한다. 이온상태로 분리된 탄소원자들은, 그래핀을 형성하지 않는 경우, 서로간 단일결합(C-C), 이중결합(C=C) 또는 삼중결합(C≡C)을 하여 파티클을 형성하고, 상기 파티클들은 분자간 결합을 통해 검뎅(soot)을 형성할 수 있다.The carbon bonds do not form graphene and refer to recombination between carbon atoms. Carbon atoms separated in an ionic state, when not forming graphene, form particles by forming single bonds (C-C), double bonds (C=C) or triple bonds (C≡C) with each other, and the particles It can form soot through intermolecular bonds.

고분자 결합물은, 예를 들어, 열박리필름(3000)을 사용하는 상기 그래핀 전사단계(S200)에서 열박리필름(3000)을 형성하는 고분자 결합물이 상기 그래핀에 부착된 것을 말한다.The polymer bond, for example, refers to a polymer bond forming the thermal release film 3000 attached to the graphene in the graphene transfer step (S200) using the thermal release film 3000.

이러한 탄소 결합물 고분자 결합물들은 그래핀의 품질을 저하시키고 도펀트의 도핑을 방해할 수 있으므로, 제거할 필요가 있다.Since these carbon-bonded polymer bonds may degrade the quality of graphene and interfere with dopant doping, it is necessary to remove them.

따라서, 상기 트리트먼트단계(S300)에서는, 이온화된 산소 또는 수소를 포함하는 플라즈마를 사용하여 상기 그래핀에 부착된 탄소 결합물 또는 고분자 결합물을 제거할 수 있다. 이때, 상기 제2플라즈마장치(800)에 의해 이온화된 산소 또는 수소를 포함하는 플라즈마를 사용할 수 있다.Therefore, in the treatment step (S300), carbon bonds or polymer bonds attached to the graphene may be removed using plasma containing ionized oxygen or hydrogen. At this time, plasma containing oxygen or hydrogen ionized by the second plasma device 800 may be used.

제1플라즈마장치(600)는 공정챔버(100)에 소스물질이 유입된 후, RF전원을 가하여 상기 소스물질을 공정챔버(100) 내부에서 이온화 할 수 있다. 따라서, 제1플라즈마장치(600)를 사용하여 공정챔버(100) 내부에서 산소 또는 수소 플라즈마를 발생시키는 경우, 플라즈마 전극 즉, 상부판(310)으로부터 그래핀에 가해지는 전기적 충격으로 인해 그래핀은 손상될 수 있다.After the source material is introduced into the process chamber 100, the first plasma device 600 may ionize the source material inside the process chamber 100 by applying RF power. Therefore, when oxygen or hydrogen plasma is generated inside the process chamber 100 using the first plasma device 600, graphene is formed due to an electric shock applied to graphene from the plasma electrode, that is, the upper plate 310. may be damaged.

반면, 제2플라즈마장치(800)는 공정챔버(100) 외부에서 소스물질 즉, 산소 또는 수소를 이온화하여 상기 공정챔버(100) 내부에 배치되는 상기 그래핀에 공급할 수 있다. 따라서, 제2플라즈마장치(800)는 그래핀에 직접적인 전기적 충격을 가하지 않으므로, 트리트먼트단계(S300)에서 그래핀이 손상되는 것을 방지하거나 억제할 수 있다.On the other hand, the second plasma device 800 may ionize a source material, that is, oxygen or hydrogen from the outside of the process chamber 100 and supply it to the graphene disposed inside the process chamber 100 . Therefore, since the second plasma device 800 does not apply a direct electric shock to the graphene, damage to the graphene in the treatment step (S300) can be prevented or suppressed.

그래핀에 부착된 탄소 화합물의 경우, 이온화된 산소와 결합하여 이산화탄소가 생성되고 이산화탄소는 공정챔버(100) 외부로 배출됨으로써 제거될 수 있다. 또한, 그래핀에 부착된 탄소 화합물은, 이온화된 수소와 결합하여 탄화수소계 물질이 생성되고 탄화수소계 물질은 공정챔버(100) 외부로 배출됨으로써, 제거될 수도 있다.In the case of a carbon compound attached to graphene, carbon dioxide is generated by combining with ionized oxygen, and carbon dioxide can be removed by being discharged to the outside of the process chamber 100 . In addition, the carbon compound attached to the graphene is combined with ionized hydrogen to produce a hydrocarbon-based material, and the hydrocarbon-based material may be removed by being discharged to the outside of the process chamber 100 .

실시예에서, 트리트먼트단계(S300)를 거침으로써 그래핀에 부착된 탄소 결합물, 고분자 결합물 등을 효과적으로 제거하여 그래핀의 손상을 억제하고 품질을 높일 수 있다.In the embodiment, by going through the treatment step (S300), carbon bonds, polymer bonds, etc. attached to graphene can be effectively removed to suppress damage to graphene and improve quality.

도핑단계(S400)에서는, 상기 제2플라즈마장치(800)를 사용하여 상기 그래핀에 도펀트(dopant)를 도핑할 수 있다. 도핑단계(S400)에서는 도펀트를 그래핀에 도핑함으로써 그래핀의 면저항을 낮출 수 있다.In the doping step (S400), the graphene may be doped with a dopant using the second plasma device 800. In the doping step (S400), sheet resistance of graphene may be reduced by doping graphene with a dopant.

이때, 도펀트는 그래핀의 면저항을 낮출 수 있는 재질이 적절할 수 있다. 이러한 재질로는 예를 들어 금, 은 등이 있고, 따라서 금 또는 은 입자들을 도펀트로 사용할 수 있다.In this case, the dopant may be a material capable of lowering sheet resistance of graphene. Examples of such a material include gold and silver, and therefore, gold or silver particles may be used as a dopant.

다만, 실시예에서 투명전극으로 사용할 그래핀을 제조하므로, 도펀트는 그래핀의 투명도 및 표면조도(surface roughness)를 크게 높이지 않는 재질이 적절할 수 있다.However, since graphene to be used as a transparent electrode is manufactured in the embodiment, a material that does not significantly increase the transparency and surface roughness of graphene may be appropriate for the dopant.

이러한 요건을 만족하는 재질로는 예를 들어, 질소가 있고, 따라서 도펀트는 금, 은 보다는 질소를 사용하는 것이 더욱 적절할 수 있다. 질소를 도펀트로 사용하기 위해 제2플라즈마장치(800)에 공급되는 물질은 예를 들어, 분자상태의 질소(N2) 또는 암모니아일 수 있다.A material that satisfies these requirements includes, for example, nitrogen, and therefore, it may be more appropriate to use nitrogen rather than gold or silver as a dopant. A material supplied to the second plasma device 800 to use nitrogen as a dopant may be, for example, molecular nitrogen (N 2 ) or ammonia.

즉, 상기 도핑단계(S400)에서 질소 또는 암모니아로부터 상기 제2플라즈마장치(800)에 의해 이온화된 질소이온을 상기 도펀트로 사용하여 그래핀을 도핑함으로써, 그래핀의 투명도 및 표면조도에 변화가 없거나 크게 높아지지 않으면서 면저항을 현저히 줄인 그래핀을 제조할 수 있다.That is, by doping graphene using nitrogen ions ionized by the second plasma device 800 from nitrogen or ammonia in the doping step (S400) as the dopant, there is no change in the transparency and surface roughness of graphene. It is possible to manufacture graphene with significantly reduced sheet resistance without greatly increasing it.

제2플라즈마장치(800)에 구비되는 배관을 통해 그래핀에 분사되는 질소이온은 그래핀을 형성하는 탄소와 원자간 결합을 이룰 수 있다.Nitrogen ions sprayed to graphene through a pipe provided in the second plasma device 800 may bond between carbon and atoms forming graphene.

상기한 바와 같이, 제2플라즈마장치(800)는 공정챔버(100) 외부에서 소스물질 즉, 질소이온을 상기 공정챔버(100) 내부에 배치되는 상기 그래핀에 공급할 수 있다. 따라서, 제2플라즈마장치(800)는 그래핀에 직접적인 전기적 충격을 가하지 않으므로, 도핑단계(S400)에서 그래핀이 손상되는 것을 방지하거나 억제할 수 있다.As described above, the second plasma device 800 may supply a source material, that is, nitrogen ions from outside the process chamber 100 to the graphene disposed inside the process chamber 100 . Therefore, since the second plasma device 800 does not apply a direct electric shock to graphene, damage to graphene in the doping step ( S400 ) can be prevented or suppressed.

실시예에서, 트리트먼트단계(S300) 및 도핑단계(S400)에서 그래핀에 직접적인 전기적 충격을 가하지 않는 제2플라즈마장치(800)를 사용하여 각 단계를 수행함으로써, 그래핀의 손상을 억제하고 품질을 높일 수 있다.In the embodiment, in the treatment step (S300) and the doping step (S400), each step is performed using the second plasma device 800 that does not apply a direct electric shock to the graphene, thereby suppressing damage to the graphene and improving quality can increase

상기한 바와 같이, 실시예의 그래핀 제조방법은 특히, 상기 그래핀 성장단계(S100)에서는 그래핀 필름이 제조되고, 상기 도핑단계(S400)에서는 도핑에 의해 상기 그래핀 필름의 면저항이 감소할 수 있다.As described above, in the graphene manufacturing method of the embodiment, in particular, in the graphene growth step (S100), a graphene film is produced, and in the doping step (S400), sheet resistance of the graphene film may be reduced by doping. there is.

따라서, 실시예의 제조방법에 의해, ITO 등의 다른 재질에 비해 매우 유연하고, 투명도, 표면조도, 면저항 등 다른 물리적 특성면에서도 다른 재질에 비해 뒤떨어지지 않는 우수한 품질을 가진 투명전극용 그래핀 필름을 제조할 수 있다.Therefore, by the manufacturing method of the embodiment, a graphene film for a transparent electrode having excellent quality that is very flexible compared to other materials such as ITO and not inferior to other materials in terms of other physical properties such as transparency, surface roughness, and sheet resistance can be manufactured

실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.Although only a few have been described as described above in relation to the embodiments, various other forms of implementation are possible. The technical contents of the above-described embodiments may be combined in various forms unless they are incompatible with each other, and through this, may be implemented in a new embodiment.

100: 공정챔버
200: 기판안착부
300: 가스분배장치
600: 제1플라즈마장치
800: 제2플라즈마장치
1000: 성장기판
2000: 목적기판
3000: 열박리필름
G: 그래핀100: process chamber
200: board seating part
300: gas distribution device
600: first plasma device
800: second plasma device
1000: growth substrate
2000: target substrate
3000: heat release film
G: graphene

Claims (11)

성장기판에 그래핀을 성장시키는 그래핀 성장단계:
상기 그래핀의 성장이 완료된 후 목적기판에 상기 그래핀을 전사하는 그래핀 전사단계;
공정챔버 외부의 제2플라즈마장치를 사용하여 소스물질을 이온화하여 상기 공정챔버 내부의 상기 그래핀에 공급하여 상기 목적기판에 전사된 상기 그래핀에 부착된 불순물을 제거하는 트리트먼트단계; 및
상기 제2플라즈마장치를 사용하여 상기 그래핀에 도펀트(dopant)를 도핑하는 도핑단계
를 포함하는 그래핀 제조방법.Graphene growth step of growing graphene on a growth substrate:
a graphene transfer step of transferring the graphene to a target substrate after the growth of the graphene is completed;
a treatment step of ionizing a source material using a second plasma device outside the process chamber and supplying the source material to the graphene inside the process chamber to remove impurities attached to the graphene transferred to the target substrate; and
A doping step of doping a dopant on the graphene using the second plasma device.
Graphene manufacturing method comprising a. 제1항에 있어서,
상기 트리트먼트단계는,
상기 제2플라즈마장치에 의해 이온화된 산소 또는 수소를 포함하는 플라즈마를 사용하는 것을 특징으로 하는 그래핀 제조방법.According to claim 1,
The treatment step is
Graphene manufacturing method characterized in that using a plasma containing oxygen or hydrogen ionized by the second plasma device. 제2항에 있어서,
상기 트리트먼트단계는,
상기 이온화된 산소 또는 수소를 포함하는 플라즈마를 사용하여 상기 그래핀에 부착된 탄소 결합물 또는 고분자 결합물을 제거하는 것을 특징으로 하는 그래핀 제조방법.According to claim 2,
The treatment step is
The graphene manufacturing method, characterized in that for removing the carbon bond or polymer bond attached to the graphene using the plasma containing the ionized oxygen or hydrogen. 제1항에 있어서,
상기 도핑단계는,
질소 또는 암모니아로부터 상기 제2플라즈마장치에 의해 이온화된 질소이온을 상기 도펀트로 사용하는 것을 특징으로 하는 그래핀 제조방법.According to claim 1,
In the doping step,
A method for producing graphene, characterized in that nitrogen ions ionized by the second plasma device from nitrogen or ammonia are used as the dopant. ◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 5 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제1항에 있어서,
상기 그래핀 성장단계에서는 그래핀 필름이 제조되고, 상기 도핑단계에서는 도핑에 의해 상기 그래핀 필름의 면저항이 감소하는 것을 특징으로 하는 그래핀 제조방법.According to claim 1,
In the graphene growth step, a graphene film is produced, and in the doping step, the graphene manufacturing method, characterized in that the sheet resistance of the graphene film is reduced by doping. 제1항에 있어서,
상기 그래핀 성장단계는,
제1 플라즈마장치에서 메탄을 사용하여 다층(multi-layer) 그래핀을 성장시키는 것을 특징으로 하는 그래핀 제조방법.According to claim 1,
The graphene growth step,
A graphene manufacturing method characterized by growing multi-layer graphene using methane in a first plasma device. 제6항에 있어서,
상기 제1플라즈마장치는,
공정챔버에 구비되며 상기 메탄을 공정챔버 내부에서 이온화하는 것을 특징으로 하는 그래핀 제조방법.According to claim 6,
The first plasma device,
A graphene manufacturing method characterized in that it is provided in a process chamber and ionizes the methane inside the process chamber. 제1항에 있어서,
상기 성장기판은 니켈 또는 구리를 포함하는 재질로 구비되는 것을 특징으로 하는 그래핀 제조방법.According to claim 1,
The growth substrate is graphene manufacturing method, characterized in that provided with a material containing nickel or copper. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101529382B1 (en) * 2013-07-03 2015-06-16 한양대학교 산학협력단 Method for forming graphene and electronic device including them

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