KR100739298B1 - The apparatus for electrolytic polishing and mask thereused - Google Patents

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허명수
정석헌
한상진
강유진
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삼성에스디아이 주식회사
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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/16—Polishing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating

Abstract

An electrolytic polishing equipment and a method for electrolytic polishing of the mask using the same are provided to more easily perform electrolytic polishing by removing an electric double layer formed on a mask. In an equipment(200) for electrolytic polishing of a mask(220) in which an opening is formed, the equipment comprises: an electrolyzer(210) in which an electrolyte(211) is contained such that the mask is immersed into the electrolyte; a first electrode(230) of which a portion is immersed into the electrolyte, and which comes in contact with the mask to supply a positive electric charge to the mask; a second electrode(240) of which a portion is immersed into the electrolyte, and which has a negative electric charge; and an auxiliary electrode(250) installed in at least one side of a zone corresponding to the mask, wherein the equipment further comprises a bubble generation part(270) formed in one zone within the electrolyte. The equipment further comprises a bubble generation drive part(280) and a power supply unit(260).

Description

전해 연마장치 및 이를 이용한 마스크의 전해 연마방법{THE APPARATUS FOR ELECTROLYTIC POLISHING AND MASK THEREUSED} Electrolytic Polishing Apparatus and Electrolytic Polishing Method of Mask Using the Same {THE APPARATUS FOR ELECTROLYTIC POLISHING AND MASK THEREUSED}

도 1은 종래 기술에 따른 전해 연마장치의 단면도. 1 is a cross-sectional view of an electropolishing apparatus according to the prior art.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전해 연마장치의 단면도. 2 is a cross-sectional view of the electropolishing apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 보조 전극의 평면도. 3A to 3B are plan views of auxiliary electrodes according to the present invention;

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전해 연마장치를 이용한 마스크의 전해 연마방법을 설명하기 위한 단면도.4 is a cross-sectional view illustrating an electropolishing method of a mask using an electropolishing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전해 연마장치의 단면도. 5 is a cross-sectional view of the electropolishing apparatus according to the second embodiment of the present invention.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣

210 : 전액조 220 : 마스크    210: total tank 220: mask

230 : 제1 전극 : 240 : 제2 전극    230: first electrode: 240: second electrode

250 : 보조 전극 260 : 전원 공급수단    250: auxiliary electrode 260: power supply means

270 : 기포 발생부 280 : 기포 발생 구동부    270: bubble generation unit 280: bubble generation drive unit

본 발명은 전해 연마장치 및 이를 이용한 마스크의 전해 연마방법에 관한 기 술로서, 보다 상세하게는 마스크가 침지된 전해액 내부에 기포를 발생시키는 기포 발생부를 구비하는 전해 연마장치 및 이를 이용한 마스크의 전해 연마방법에 관한 것이다. The present invention relates to an electropolishing apparatus and an electropolishing method of a mask using the same, and more particularly, an electropolishing apparatus having a bubble generating unit for generating bubbles in an electrolyte solution in which a mask is immersed and an electropolishing of a mask using the same. It is about a method.

일반적으로 마스크는 기계적 가공 과정을 거친다. 그러나 이러한 기계적 가공을 거쳐 형성된 마스크는 표면이 매끄럽지 못하며, 모서리 등에 거스러미(bur)가 잔존하게 된다. 상기와 같이 매끄럽지 못한 표면을 매끄럽게 가공하기 위해 기계적 연마법 또는 전기 분해를 이용한 전해 연마법 등이 고안되었다. In general, the mask is subjected to mechanical processing. However, the mask formed through such mechanical processing is not smooth on the surface, and burrs remain on edges and the like. In order to smoothly process the surface that is not smooth as described above, a mechanical polishing method or an electrolytic polishing method using electrolysis has been devised.

기계적 연마법은 숫돌이나 매디아 등의 연마대상물에 접속되는 방식이기 때문에 연마 대상물이 복잡한 형상을 갖는 경우에는 연마가 어려우며, 장시간 가공해야 표면이 매끄러운 가공물을 얻을 수 있기 때문에 생산성이 매우 낮다. Since the mechanical polishing method is a method of being connected to a polishing object such as a grindstone or a media, it is difficult to polish when the polishing object has a complicated shape, and the productivity is very low because a long surface can be obtained to obtain a smooth workpiece.

한편, 전해 연마법은 연마하려는 마스크를 양극으로 하고, 전해액 속에 음극의 고전류 밀도로 단시간 공급하여 전기화학 반응을 이용하여 마스크 즉, 금속판을 연마하는 것이다. In the electropolishing method, the mask to be polished is used as the anode, and the mask, that is, the metal plate is polished by using an electrochemical reaction by supplying the electrolyte at a high current density for a short time.

이하에서는 종래 기술에 따른 전해 연마 장치를 설명하도록 한다. Hereinafter, an electropolishing apparatus according to the prior art will be described.

도 1은 종래 기술에 따른 전해 연마장치의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 전해 연마 장치(100)는 마스크를 침지시키기 위한 전해액(111)이 담겨진 전해조(110), 상기 전해액(111) 중에 일부가 침지되며, 상기 마스크(120)와 접속되어 상기 마스크에 (+) 전하를 공급하는 제1 전극(130), 상기 전해액(111) 중에 일부가 침지되어 (-) 전하를 갖는 제2 전극(140)을 구비한다. 1 is a cross-sectional view of an electropolishing apparatus according to the prior art. Referring to FIG. 1, in the electropolishing apparatus 100, an electrolytic cell 110 in which an electrolyte solution 111 for immersing a mask is contained, a part of the electrolyte solution 111 is immersed, and the mask 120 is connected to the mask 120. A first electrode 130 is provided to supply a positive charge to the second electrode, and a portion of the electrolyte 111 is immersed to provide a second electrode 140 having a negative charge.

전해조(110)는 전해액(111)을 담기 위한 도구로, 상기 전해액(111) 내부에 마스크(120)가 침지된다. 또한, 상기 전해액(111) 내부에는 상기 마스크(120)를 전해연마시키기 위해 상기 마스크(120)와 접속된 제1 전극(130)과 상기 전해액(111) 중에 일부가 침지된 제2 전극(140)이 구비된다. 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)은 각각에 형성된 전선을 통해 전원 공급수단(150)과 연결된다. 상기 전원 공급수단(150)로부터 전하가 공급되면, 상기 제1 전극(130)은 상기 마스크(120) 상에 (+) 전하를 공급하여 상기 마스크(120)를 양극으로 형성한다. 또한 상기 제2 전극(140)은 (-) 전하를 갖게 된다. 이에 따라, 상기 제1 전극(130)에서는 미량의 산소가 발생하여 상기 마스크(120)는 연마된다. The electrolyzer 110 is a tool for containing the electrolyte 111, and the mask 120 is immersed in the electrolyte 111. In addition, the first electrode 130 connected to the mask 120 and the second electrode 140 in which a part of the electrolyte 111 is immersed in the electrolyte 111 to electropolize the mask 120. Is provided. The first electrode 130 and the second electrode 140 are connected to the power supply means 150 through wires formed in the respective electrodes. When charge is supplied from the power supply unit 150, the first electrode 130 supplies positive charge to the mask 120 to form the mask 120 as an anode. In addition, the second electrode 140 has a negative charge. Accordingly, a small amount of oxygen is generated in the first electrode 130 to polish the mask 120.

그러나, 전술한 바와 같은 방법에 의해 마스크를 연마시켰을 경우, 마스크의 전 영역에 전류가 불균일하게 형성되지 못하며, 전해액의 불균일 현상 등으로 마스크가 균일하게 연마되지 못하는 문제점을 갖는다. However, when the mask is polished by the method described above, the current is not uniformly formed in the entire area of the mask, and the mask is not uniformly polished due to the uneven phenomenon of the electrolyte.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점들을 해소하기 위해 도출된 발명으로, 마스크가 침지된 전해액 내부에 기포를 발생시키는 기포 발생부를 구비하여 마스크 상에 형성된 전기 이중층을 제거하여 전해 연마를 보다 용이하게 할 수 있는 전해 연마장치 및 이를 이용한 마스크의 전해 연마방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, the present invention is an invention derived to solve the above-mentioned conventional problems, it is provided with a bubble generating portion for generating bubbles in the electrolyte immersed in the mask to remove the electric double layer formed on the mask more easily electrolytic polishing An object of the present invention is to provide an electropolishing apparatus which can be used and an electropolishing method of a mask using the same.

전술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 개구 부가 형성된 마스크를 전해연마시키는 장치에 있어서, 상기 마스크를 침지시키기 위한 전해액이 담겨진 전해조, 상기 전해액에 일부가 침지되며, 상기 마스크와 접속되어 상기 마스크에 (+) 전하를 공급하는 제1 전극, 상기 전해액 중에 일부가 침지되어 (-) 전하를 갖는 제2 전극 및 상기 마스크와 대응되는 영역의 적어도 일 측에 구비되는 보조 전극을 포함하며, 상기 전해액 내부의 일 영역에 기포 발생부가 더 구비된다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, in the apparatus for electropolishing the mask formed with the opening portion of the present invention, an electrolytic cell containing an electrolyte solution for immersing the mask, a part of the electrolyte is immersed, A first electrode connected to the mask to supply positive charge to the mask, a second electrode partially immersed in the electrolyte to have a negative charge, and an auxiliary provided on at least one side of an area corresponding to the mask It includes an electrode, the bubble generating unit is further provided in one region inside the electrolyte.

바람직하게, 상기 전해액 내부의 일 영역은 상기 마스크의 하부이며, 상기 기포 발생부는 상기 전해조 외부에 상기 기포 발생부를 구동시키기 위한 기포 발생 구동부를 더 구비하며, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 전해조 외부에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 (+) 및 (-) 전하를 공급하는 전원 공급수단을 구비한다. Preferably, one area inside the electrolyte is a lower portion of the mask, and the bubble generating unit further includes a bubble generating driver for driving the bubble generating unit to the outside of the electrolytic cell, wherein the first electrode and the second electrode are the A power supply means for supplying (+) and (-) charges to the first electrode and the second electrode outside the electrolytic cell.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 본 발명의 전해 연마 장치를 이용한 마스크는 전해액이 담겨진 전해조에 개구부가 형성된 마스크를 침지시키는 단계와, 상기 마스크와 접속되어 상기 마스크에 (+) 전하를 공급하는 제1 전극, 상기 전해액 중에 일부가 침지되어 (-) 전하를 갖는 제2 전극 및 상기 마스크의 적어도 일 측에 구비되는 보조 전극에 (+) 또는 (-) 전하를 공급하는 단계와, 상기 전해액 내부의 일 영역에 구비된 기포 발생부를 구동시키는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, a mask using the electropolishing apparatus of the present invention comprises the steps of immersing a mask having an opening formed in the electrolytic cell in which the electrolyte is contained, the agent is connected to the mask to supply a positive charge to the mask Supplying (+) or (−) charges to one electrode, a second electrode having a part of the electrolyte solution having a negative charge, and an auxiliary electrode provided on at least one side of the mask; And driving the bubble generator provided in one region.

바람직하게, 상기 전해액 내부의 일 영역은 상기 마스크의 하부이다. Preferably, one region inside the electrolyte is under the mask.

이하에서는, 본 발명의 실시 예들을 도시한 도면을 참조하여, 본 발명을 보 다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, with reference to the drawings showing embodiments of the present invention, the present invention will be described in more detail.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전해 연마장치의 단면도이다. 도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 보조 전극의 평면도이다. 2 is a cross-sectional view of the electropolishing apparatus according to the first embodiment of the present invention. 3A to 3B are plan views of auxiliary electrodes according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전해 연마 장치(200)는 개구부가 형성된 마스크(220)를 침지시키기 위한 전해액(211)이 담겨진 전해조(210), 상기 전해액(211) 중에 일부가 침지되며, 상기 마스크(220)와 접속되어 상기 마스크(220)에 (+) 전하를 공급하는 제1 전극(230), 상기 전해액(211) 중에 일부가 침지되어 (-) 전하를 공급하는 제2 전극(240) 및 상기 마스크(220)와 대응되는 영역의 적어도 일 측에 구비되는 보조 전극(250)을 포함하며, 상기 전해액(211) 내부의 하단부에 기포 발생부(270)가 더 구비된다. Referring to FIG. 2, the electropolishing apparatus 200 according to the first embodiment of the present invention includes an electrolytic cell 210 containing an electrolyte 211 for immersing the mask 220 having an opening, and the electrolyte 211. A part is immersed, the first electrode 230 is connected to the mask 220 to supply a positive charge to the mask 220, a part of the electrolyte 211 is immersed to supply (-) charge And an auxiliary electrode 250 provided on at least one side of a region corresponding to the second electrode 240 and the mask 220, and a bubble generator 270 is further provided at a lower end of the electrolyte 211. do.

상기 전해조(210)는 상기 전해액(211)을 담기위한 도구로, 상기 전해액(211)이 담긴 상기 전해조(210) 내부에는 상기 마스크(220)가 침지된다. The electrolytic cell 210 is a tool for containing the electrolytic solution 211, and the mask 220 is immersed in the electrolytic cell 210 containing the electrolytic solution 211.

또한, 상기 전해액(211) 내부에는 상기 마스크(220)를 전해 연마시키기 위해 상기 마스크(220)와 접속된 제1 전극(230)과 상기 전해액(211) 중에 일부가 침지된 제2 전극(240)을 구비한다. 상기 제1 전극(230) 및 상기 제2 전극(240)은 각각에 형성된 전선을 통해 전원 공급수단(260)와 연결된다. 상기 전원 공급수단(260)으로부터 전하가 공급되면, 상기 제1 전극(230)은 상기 마스크(220) 상에 (+) 전하가 공급되어 상기 마스크(220)를 양극으로 형성한다. 또한, 상기 제2 전극(230)은 (-) 전하를 갖게 된다. 이 때, 상기 마스크(220)는 금속 또는 금속 합금으로 중 하나로 형성되어 제1 전극(230)에서 공급되는 (+) 전하가 흐를 수 있도록 한다. In addition, the first electrode 230 connected to the mask 220 and the second electrode 240 partially immersed in the electrolyte 211 to electrolytically polish the mask 220 in the electrolyte 211. It is provided. The first electrode 230 and the second electrode 240 are connected to the power supply means 260 through wires formed in the respective electrodes. When charge is supplied from the power supply means 260, the first electrode 230 is supplied with positive charge on the mask 220 to form the mask 220 as an anode. In addition, the second electrode 230 has a negative charge. In this case, the mask 220 is formed of one of a metal or a metal alloy so that the positive charge supplied from the first electrode 230 can flow.

또한, 상기 마스크(220)의 적어도 한 측에는 (+) 또는 (-) 전하를 갖는 상기 보조 전극(250)이 구비되어 상기 전해액(211) 속에 침지된 상기 마스크(220)의 표면에 전류를 균일하게 공급해준다. 즉, 상기 마스크(220)에 전류 공급시 상기 마스크(220)의 모서리 영역(edge)에 전류가 집중되는데 상기 보조 전극(250)이 상기 마스크(220)의 전 영역에 전류를 균일하게 형성시킨다. 이를 위해 상기 보조 전극(250)은 다양한 형태로 형성될 수 있는데, 예를 들어 도 3a를 참조하면, 상기 보조 전극(250)은 개구부(221)가 형성된 상기 마스크(220) 이외의 영역과 대응되는 위치에 상기 보조 전극(250)의 개구부(251)를 위치시키며, 상기 마스크(220)의 개구부(221) 영역과 대응되는 위치에 상기 보조 전극(250)에 형성된 개구부(251) 이외의 영역을 위치시킨다. In addition, at least one side of the mask 220 is provided with the auxiliary electrode 250 having a (+) or (-) charge to uniformly apply current to the surface of the mask 220 immersed in the electrolyte 211. Supply it. That is, when the current is supplied to the mask 220, the current is concentrated in the edge of the mask 220, and the auxiliary electrode 250 uniformly forms the current in the entire area of the mask 220. To this end, the auxiliary electrode 250 may be formed in various forms. For example, referring to FIG. 3A, the auxiliary electrode 250 corresponds to an area other than the mask 220 in which the opening 221 is formed. The opening 251 of the auxiliary electrode 250 is positioned at a position, and a region other than the opening 251 formed in the auxiliary electrode 250 is positioned at a position corresponding to the opening 221 region of the mask 220. Let's do it.

또 다른 실시 예로 도 3b를 참조하면, 마스크(220)에 형성된 개구부(221) 내부에 보조 전극(253)이 교차되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 개구부(221) 선단부의 전해 연마 균일도를 향상시킨다. As another embodiment, referring to FIG. 3B, the auxiliary electrode 253 may be formed to cross the inside of the opening 221 formed in the mask 220. This improves the electrolytic polishing uniformity of the tip of the opening 221.

또한, 상기 보조 전극(250)의 표면적은 상기 마스크(220)의 표면적 보다 0.01배 이상 더 크게 형성되며, 상기 마스크(220) 사이의 거리는 적어도 0.1mm 이상 이격시켜 구비시킨다. 이는, 상기 보조 전극(250)이 상기 마스크(220)의 표면적과 비교하여 0.01배 보다 작게 형성하였을 경우 전류량이 변화되어 연마작업이 균일하게 되지 못하기 때문이며, 상기 마스크(220)와 상기 보조 전극(250)이 0.1mm 이하로 이격되어 구비되었을 경우 전해액 내부의 이온들이 자유롭게 이동 할 수 없기 때문이다.In addition, the surface area of the auxiliary electrode 250 is formed to be greater than 0.01 times larger than the surface area of the mask 220, the distance between the mask 220 is provided at least 0.1mm apart. This is because, when the auxiliary electrode 250 is formed to be smaller than 0.01 times compared to the surface area of the mask 220, the amount of current is changed so that the polishing operation is not uniform, and the mask 220 and the auxiliary electrode ( This is because ions inside the electrolyte cannot move freely when 250) is provided at a distance of 0.1 mm or less.

전술한 바와 같이, 상기 마스크(220)의 적어도 일 측에 상기 보조 전극(250)을 구비시켜 상기 마스크(220)에 전류를 고르고 지속적으로 흐르게한다. 이에 따라, 상기 제1 전극(230)에서는 미량의 산소가 발생하여 상기 마스크(220)의 용해가 이루어진다. 그러나, 상기 제2 전극(240)에서는 용해 작용 없이 상기 전해액(211) 내부에 존재하는 수소(H+) 이온들과 결합하여 다량의 수소 가스(H2)를 발생시킨다. 여기서 발생된 수소 가스는 상기 마스크(220) 상에 수소(H2)막 즉, 전기 이중층을 형성한다. As described above, the auxiliary electrode 250 is provided on at least one side of the mask 220 so as to evenly and continuously flow the current in the mask 220. Accordingly, a small amount of oxygen is generated in the first electrode 230 to dissolve the mask 220. However, the second electrode 240 combines with hydrogen (H + ) ions present in the electrolyte 211 without dissolution to generate a large amount of hydrogen gas (H 2 ). The hydrogen gas generated here forms a hydrogen (H 2 ) film, that is, an electric double layer, on the mask 220.

이에 따라, 본 발명에서는 상기 마스크(220) 상에 형성된 수소막을 제거하기 위한 기포 발생부(270)를 더 구비한다. 이러한, 상기 기포 발생부(270)는 전해액(211) 내부에 적어도 하나 형성될 수 있으나, 본 발명에서는 설명의 편의상 상기 마스크(220)의 하단부에 위치시킨다. 이와 같이 형성된 상기 기포 발생부(270)는 상기 기포 발생 구동부(280)와 연결되어, 상기 기포 발생 구동부(280)로부터 공급되는 압축 공기(일반적으로 대기 가스), 아르곤 가스(Argon gas), 질소 가스(Nitrogen gas) 및 수소 가스(Hydrogen gas) 중 하나의 기포를 발생시킨다. 이에 따라, 상기 마스크(220) 상에 형성된 수소막과 충돌하여 상기 전기 이중층 즉, 수소막을 파괴시킨다. Accordingly, the present invention further includes a bubble generator 270 for removing the hydrogen film formed on the mask 220. The bubble generator 270 may be formed in at least one of the electrolyte 211, but in the present invention, the bubble generator 270 is positioned at the lower end of the mask 220 for convenience of description. The bubble generator 270 formed as described above is connected to the bubble generator driver 280 and is provided with compressed air (generally atmospheric gas), argon gas, and nitrogen gas supplied from the bubble generator driver 280. One of the bubbles (Nitrogen gas) and hydrogen gas (Hydrogen gas) is generated. Accordingly, the electric double layer, that is, the hydrogen film, is destroyed by colliding with the hydrogen film formed on the mask 220.

이에 따라, 상기 마스크(220)는 반응시간 동안 마스크(220) 표면에 상기 전해액(211)이 그대로 노출되어, 상기 마스크(220)에서의 전기 화학적 반응을 원하는 상태로 제어할 수 있다. 또한, 상기 기포 발생부(270)에서 발생되는 기포의 크기를 조절할 수 있으므로 미세한 금속 마스크 즉, 서브 마이크론 수준의 마스크를 제어하는 것이 가능하다. 더 나아가, 상기 마스크(220)는 표면에 나타난 거스러미(bur) 및 불균일한 가공면이 용해되어 보다 평활한 마스크 면을 얻을 수 있다. Accordingly, the mask 220 may expose the electrolyte solution 211 to the surface of the mask 220 as it is during the reaction time, thereby controlling the electrochemical reaction in the mask 220 to a desired state. In addition, since the size of the bubbles generated by the bubble generator 270 can be adjusted, it is possible to control a fine metal mask, that is, a mask having a submicron level. In addition, the mask 220 may be obtained by dissolving the bur and the non-uniform processing surface appeared on the surface to obtain a more smooth mask surface.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전해 연마장치를 이용한 마스크의 전해 연마방법을 설명하기 위한 단면도이다. 4 is a cross-sectional view illustrating an electropolishing method of a mask using an electropolishing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 4a를 참조하면, 상기 마스크(220)를 전해 연마시키기 위해서는 우선 전해액(211)이 담긴 전해조(210)에 개구부가 형성된 마스크(220)를 침지시킨다. 이 후, 상기 마스크(220)와 접속된 상기 제1 전극(230)에 (+) 전하를 공급하여 상기 마스크(220)를 양극으로 형성한다. 또한, 상기 제2 전극(240)에 (-) 전하를 갖게 된다. 상기 마스크(220)의 적어도 일 측면에 구비된 보조 전극(250)에 (+) 또는 (-) 전하를 공급하여 상기 마스크(220) 표면의 전 영역에 균일한 전류가 공급되도록 한다. Referring to FIG. 4A, in order to electropolize the mask 220, first, the mask 220 having the opening is formed in the electrolytic cell 210 containing the electrolyte 211. Thereafter, a positive charge is supplied to the first electrode 230 connected to the mask 220 to form the mask 220 as an anode. In addition, the second electrode 240 has a negative charge. (+) Or (-) charge is supplied to the auxiliary electrode 250 provided on at least one side of the mask 220 so that a uniform current is supplied to the entire area of the mask 220 surface.

도 4b를 참조하면, 상기 제1 전극(230)에서는 미량의 산소가 발생하여 상기 마스크(220)의 용해가 이루어지며, 상기 제2 전극(240)에서는 용해 작용 없이 다량의 수소 가스(H2)가 발생되어 상기 마스크(220) 상에 전기 이중층(221) 즉, 수소(H2)막을 형성한다. 그러나, 상기 전기 이중층(221)은 상기 마스크(220)를 원하는 상태의 전기 화학적 반응으로 제어하는데 방해가 되어, 상기 마스크(220) 상에 형성된 상기 전기 이중층(221)을 제거해야 한다. 이에 따라, 상기 기포 발생 부(270)로부터 발생된 기포(271)와 상기 전기 이중층(221)과 충돌시켜 상기 전기 이중층(221)을 파괴시킨다.Referring to FIG. 4B, a small amount of oxygen is generated in the first electrode 230 to dissolve the mask 220, and a large amount of hydrogen gas H 2 is not dissolved in the second electrode 240. Is generated to form an electric double layer 221, that is, a hydrogen (H 2 ) film on the mask 220. However, the electric double layer 221 interferes with controlling the mask 220 by an electrochemical reaction in a desired state, and thus the electric double layer 221 formed on the mask 220 should be removed. Accordingly, the bubble 271 generated from the bubble generator 270 collides with the electric double layer 221 to destroy the electric double layer 221.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전해 연마장치의 단면도이다. 도 5 를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전해 연마장치(300)은 개구부가 형성된 마스크(320)를 침지시키기 위한 전해액(311)이 담겨진 전해조(310), 상기 전해액(311) 중에 일부가 침지되며, 상기 마스크(320)와 접속되어 상기 마스크(320)에 (+) 전하를 공급하는 제1 전극(330), 상기 전해액(311) 중에 일부가 침지되어 (-) 전하를 갖는 제2 전극(340) 및 상기 마스크(320)와 대응되는 영역의 적어도 일 측에 구비되는 보조 전극(350)을 포함하며, 상기 전해액(311) 내부의 상기 마스크(320)와 상기 보조 전극(350) 사이에 기포를 발생시키는 기포 발생부(370)를 구비한다. 5 is a cross-sectional view of an electropolishing apparatus according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the electrolytic polishing apparatus 300 according to the second embodiment of the present invention includes an electrolytic cell 310 containing an electrolyte solution 311 for immersing the mask 320 having an opening, and the electrolyte solution 311. A part of the first electrode 330 which is connected to the mask 320 to supply a positive charge to the mask 320, and a part of the electrolyte solution 311 is immersed to have a negative charge A second electrode 340 and an auxiliary electrode 350 provided on at least one side of an area corresponding to the mask 320, and the mask 320 and the auxiliary electrode 350 inside the electrolyte 311. A bubble generating unit 370 for generating bubbles therebetween is provided.

상기 전해조(310)는 상기 전해액(311)을 담기 위한 도구로, 상기 전해액(311)내부에는 상기 마스크(320)가 침지된다. 또한, 상기 전해액(311) 내부에는 상기 마스크(320)를 전해 연마시키기 위해 상기 마스크(320)와 접속된 제1 전극(330)과 상기 전해액(311) 중에 일부가 침지된 제2 전극(340)을 구비한다. 상기 제1 전극(330) 및 상기 제2 전극(340)은 각각에 형성된 전선을 통해 전원 공급수단(360)과 연결된다. 상기 전원 공급수단(360)로부터 전하가 공급되면, 상기 제1 전극(330)은 상기 마스크(320) 상에 (+) 전하를 공급하여 상기 마스크(320)를 양극으로 형성한다. 또한, 상기 제2 전극(330)을 (-) 전하를 갖게 된다. 또한, 상기 마스크(320))의 적어도 한 측에는 상기 보조 전극(350)이 구비되어 상기 전해액(311) 속에 침지된 상기 마스크(320)의 표면에 전류를 균일하게 공급해준다.The electrolyzer 310 is a tool for containing the electrolyte 311, and the mask 320 is immersed in the electrolyte 311. In addition, the first electrode 330 connected to the mask 320 and the second electrode 340 in which a part of the electrolyte 311 is immersed in the electrolyte 311 to electrolytically polish the mask 320. It is provided. The first electrode 330 and the second electrode 340 are connected to the power supply means 360 through wires formed in the respective electrodes. When charge is supplied from the power supply unit 360, the first electrode 330 supplies positive charge to the mask 320 to form the mask 320 as an anode. In addition, the second electrode 330 has a negative charge. In addition, the auxiliary electrode 350 is provided on at least one side of the mask 320 to uniformly supply current to the surface of the mask 320 immersed in the electrolyte 311.

한편, 상기 기포 발생부(370)는 상기 마스크(320)와 상기 제2 전극(340) 사이에 구비된다. 상기 기포 발생부(370)는 상기 기포 발생 구동부(380)에 의해 압축 공기(일반적으로 대기 가스), 아르곤 가스(Argon gas), 질소 가스(Nitrogen gas) 및 수소 가스(Hydrogen gas) 중 하나의 기포를 발생시켜 상기 마스크(320) 상에 형성된 전기 이중층을 파괴시킨다. 즉, 상기 기포 발생부(370)로부터 발생된 기포는 상기 전기 이중층과 충돌하여 상기 전기 이중층을 파괴시킨다. The bubble generator 370 is provided between the mask 320 and the second electrode 340. The bubble generator 370 is one of compressed air (generally atmospheric gas), argon gas (Argon gas), nitrogen gas (Nitrogen gas) and hydrogen gas (Hydrogen gas) by the bubble generating drive unit 380 Is generated to destroy the electric double layer formed on the mask 320. That is, bubbles generated from the bubble generator 370 collide with the electric double layer to destroy the electric double layer.

이에 따라, 상기 마스크(320)는 반응시간 동안 마스크(320) 표면이 상기 전해액(311)에 그대로 노출되어 상기 마스크(320)에서의 전기 화학적 반응을 원하는 상태로 제어할 수 있게된다. 또한, 상기 기포 발생부(370)에서 발생되는 기포의 크기를 조절할 수 있으므로 미세한 금속 마스크 즉, 서브 마이크론 수준의 마스크를 제어하는 것이 가능하다. 더 나아가, 상기 마스크(320)는 표면에 나타난 거스러미(bur) 및 불균일한 가공면이 용해되어 보다 평활한 마스크 면을 얻을 수 있다. Accordingly, the mask 320 may be exposed to the electrolyte solution 311 as it is during the reaction time to control the electrochemical reaction in the mask 320 to a desired state. In addition, since the size of bubbles generated by the bubble generator 370 may be adjusted, it is possible to control a fine metal mask, that is, a mask having a submicron level. In addition, the mask 320 may be obtained by dissolving the bur and the non-uniform processing surface appeared on the surface to obtain a more smooth mask surface.

본 발명에서는 제1 전극 및 제2 전극과 연결된 전원 공급수단 및 기포 발생부와 연결된 기포 발생 구동부를 각각 구비하였으나, 이는 하나의 일체형으로 형성할 수 있음은 물론이다. In the present invention, each of the power supply means connected to the first electrode and the second electrode and the bubble generating driver connected to the bubble generating unit are provided, respectively, but it is a matter of course that it can be formed as a single piece.

이상 본 발명을 상세히 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형할 수 있은 물론이다.Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited thereto, and many modifications can be made by those skilled in the art within the technical idea to which the present invention pertains.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 마스크가 침지된 전해액 내부에 기포를 발생시키는 기포 발생부를 구비하여 마스크 상에 형성된 전기 이중층을 제거한다. 이에 따라, 마스크는 반응시간 동안 마스크 표면이 전해액에 그대로 노출되어, 마스크 표면에서의 전기 화학적 반응을 원하는 상태로 제어할 수 있다. 또한, 기포 발생부에서 발생되는 기포의 크기를 조절하여 미세한 금속 마스크 즉, 서브 마이크론 수준의 마스크를 제어하는 것이 가능하다. As described above, according to the present invention, an electric double layer formed on the mask is removed by including a bubble generator that generates bubbles in the electrolyte solution in which the mask is immersed. Accordingly, the mask is exposed to the electrolyte as it is during the reaction time, it is possible to control the electrochemical reaction on the mask surface to a desired state. In addition, it is possible to control the fine metal mask, that is, the mask of the sub-micron level by adjusting the size of the bubbles generated in the bubble generator.

더 나아가, 마스크는 표면에 나타난 거스러미(bur) 및 불균일한 가공면이 용해되어 보다 평활한 마스크 면을 얻을 수 있다. Furthermore, the mask can have a smoother mask surface by dissolving burs and non-uniform processed surfaces appearing on the surface.

Claims (9)

개구부가 형성된 마스크를 전해연마시키는 장치에 있어서,An apparatus for electropolishing a mask having an opening, 상기 마스크를 침지시키기 위한 전해액이 담겨진 전해조;An electrolytic cell containing an electrolyte solution for immersing the mask; 상기 전해액에 일부가 침지되며, 상기 마스크와 접속되어 상기 마스크에 (+) 전하를 공급하는 제1 전극; A first electrode partially immersed in the electrolyte and connected to the mask to supply positive charge to the mask; 상기 전해액 중에 일부가 침지되어 (-) 전하를 갖는 제2 전극; 및A second electrode partially immersed in the electrolyte and having a negative charge; And 상기 마스크와 대응되는 영역의 적어도 일 측에 구비되는 보조 전극을 포함하며,An auxiliary electrode provided on at least one side of an area corresponding to the mask; 상기 전해액 내부의 일 영역에 기포 발생부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전해 연마장치. Electrolytic polishing apparatus, characterized in that the bubble generating unit is further provided in one region inside the electrolyte. 제1 항에 있이서, 상기 전해액 내부의 일 영역은 상기 마스크의 하부인 것을 특징으로 하는 전해 연마장치. The electropolishing apparatus according to claim 1, wherein one region inside the electrolyte is a lower portion of the mask. 제1 항에 있어서, 상기 전해조 외부에는 상기 기포 발생부를 구동시키기 위한 기포 발생 구동부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전해 연마장치. The electrolytic polishing apparatus according to claim 1, further comprising a bubble generating driver for driving the bubble generating unit outside the electrolytic cell. 제1 항에 있어서, 상기 전해조 외부에는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 (+) 및 (-) 전하를 공급하는 전원 공급수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전 해 연마장치. The electrolytic polishing apparatus according to claim 1, further comprising: a power supply means for supplying (+) and (-) charges to the first electrode and the second electrode outside the electrolytic cell. 제1 항에 있어서, 상기 보조 전극의 표면적은 상기 마스크 표면적의 0.01배 이상인 것을 특징으로 하는 전해 연마장치. The electrolytic polishing apparatus according to claim 1, wherein the surface area of said auxiliary electrode is 0.01 times or more of said mask surface area. 제1 항에 있어서, 상기 마스크와 상기 보조 전극 0.1mm 이상 이격되어 구비되는 것을 특징으로 하는 전해 연마장치. The electropolishing apparatus according to claim 1, wherein the mask and the auxiliary electrode are spaced apart by 0.1 mm or more. 제1 항에 있어서, 상기 마스크는 금속 또는 금속 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전해 연마장치. The electrolytic polishing apparatus according to claim 1, wherein the mask is formed of a metal or a metal alloy. 전해액이 담겨진 전해조에 개구부가 형성된 마스크를 침지시키는 단계;Immersing a mask in which an opening is formed in an electrolytic cell containing electrolyte; 상기 마스크와 접속되어 상기 마스크에 (+) 전하를 공급하는 제1 전극, 상기 전해액 중에 일부가 침지되어 (-) 전하를 갖는 제2 전극 및 상기 마스크의 적어도 일 측에 구비되는 보조 전극에 (+) 또는 (-) 전하를 공급하는 단계;A first electrode connected to the mask to supply a positive charge to the mask, a second electrode partially immersed in the electrolyte to have a negative charge, and an auxiliary electrode provided on at least one side of the mask; ) Or supplying a negative charge; 상기 전해액 내부의 일 영역에 구비된 기포 발생부를 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크의 전해 연마방법. And driving the bubble generating unit provided in one region of the electrolyte solution. 제8 항에 있이서, 상기 전해액 내부의 일 영역은 상기 마스크의 하부인 것을 특징으로 하는 마스크의 전해 연마방법. The electrolytic polishing method of a mask according to claim 8, wherein one region inside the electrolyte is a lower portion of the mask.
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