KR20120063297A - Polishing roller for display panel, semiconductor substrate, etc - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A polishing roller device for processing the surface of a display panel or a semiconductor substrate is provided to precisely process the surface of a substrate as a polishing pad regularly maintains a gap between the metal surface of the substrate and the conductive core roller of a polishing roller. CONSTITUTION: A polishing roller device for processing the surface of a display panel or a semiconductor substrate comprises a core roller(120), and band-shaped polishing pads(130). A rotary shaft unit(121) is formed in the center of the core roller. The with(b) and thickness(t) of the flat portion of the polishing pads are regular in a longitudinal direction. The polishing pads are wound around the surface of the core roller at a predetermined pitch in a spiral direction. Spiral grooves(131) are formed on the outer surface of the core roller as the polishing pads are successively wound at constant intervals in the spiral direction.

Description

디스플레이 패널, 반도체 기판 등의 표면가공을 위한 연마용 롤러{Polishing roller for display panel, semiconductor substrate, etc.}Polishing roller for surface processing of display panel, semiconductor substrate, etc. {Polishing roller for display panel, semiconductor substrate, etc.}

본 발명은 연마용 롤러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정 디스플레이용 유리패널 또는 반도체 제조공정에서 사용되는 기판의 표면을 평탄하게 연마하기 위한 연마용 롤러와 반도체 기판 등에 형성된 금속층의 전해가공에 이용될 수 있는 연마용 롤러에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing roller, and more particularly, to a polishing roller for smoothly polishing the surface of a substrate used in a glass panel for a liquid crystal display or a semiconductor manufacturing process and an electrolytic processing of a metal layer formed on a semiconductor substrate. It relates to a polishing roller that can be.

일반적으로 디스플레이 및 반도체를 제조하는 제조공정에서 디스플레이 패널 또는 반도체 기판의 표면을 매끄럽게 가공하기 위하여 표면연마 공정을 거치고 있다.In general, a surface polishing process is performed to smoothly process the surface of a display panel or a semiconductor substrate in a manufacturing process for manufacturing a display and a semiconductor.

종래의 디스플레이 패널 또는 반도체 기판의 연마장치는 연마롤러와 지지롤러 사이에 패널 또는 기판을 통과시킴으로써 연마롤러에 의해 표면이 매끄럽게 가공되고 있다.Background Art A conventional polishing apparatus for a display panel or semiconductor substrate is smoothly processed by a polishing roller by passing a panel or substrate between the polishing roller and the support roller.

그러한 연마용 롤러의 일예를 도 1 및 도 2에서 도시하고 있다.One example of such a polishing roller is shown in FIGS. 1 and 2.

도 1 및 도 2에서 도시하는 연마용 롤러는, 연마과정 중에 분사되는 연마액이나 세정수와 연마가공의 부산물들이 고속으로 회전하는 롤러표면에 작용하여 패널 또는 기판의 표면과 롤러의 표면이 접촉하는 것을 방해하지 않도록, 교차하는 양방향의 스파이럴 형상의 홈이 표면에 형성된 구조를 제안하고 있다.The polishing roller shown in FIGS. 1 and 2 acts on the surface of the roller or panel and the surface of the roller in contact with the surface of the panel or substrate by acting on the surface of the roller in which the polishing liquid or washing water and the by-products of the polishing process rotate at high speed. In order not to obstruct, it proposes a structure in which intersecting bidirectional spiral-shaped grooves are formed on the surface.

도 1 및 도 2를 참고하면, 샤프트부(20)의 외주면에 롤형태로 부착되는 세정부(30)가 형성되고, 상기 세정부(30)에는 축방향을 따라 스파이럴(spiral) 형태로 교차되게 양 방향의 홈(32)이 배치된 구조이다. 상기 홈(32)이 스파이럴 형태로 연속적으로 형성됨에 따라 세정액 또는 연마액과 부산물의 배출이 용이하게 이루어지고, 상기 물질로 인해 롤러에 가해지는 압력이 해소됨으로서 우수한 가공표면을 얻을 수 있는 장점이 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the cleaning unit 30 is formed on the outer circumferential surface of the shaft unit 20 in a roll form, and the cleaning unit 30 crosses in a spiral form along the axial direction. The groove 32 in both directions is arrange | positioned. As the groove 32 is continuously formed in a spiral form, the cleaning liquid or the polishing liquid and the by-products are easily discharged, and the pressure applied to the roller due to the material is eliminated, thereby obtaining an excellent processing surface. .

그러나, 상기 세정부(30)는 평판에 상기 스파이럴 형태로 교차되는 홈(32)이 형성된 후, 샤프트부(20)의 외주면에 접착수단을 사용하여 부착됨에 따라, 세정부(30)가 부착되면 세정부(30)의 표면을 갈아내거나 깎아내는 가공으로 진원도를 향상시키는 별도의 공정이 필요하게 되었다.However, the cleaning unit 30 is formed in the plate, the groove 32 is crossed in the spiral form, and then attached to the outer circumferential surface of the shaft portion 20 using an adhesive means, if the cleaning unit 30 is attached There is a need for a separate process for improving roundness by grinding or scraping the surface of the cleaning unit 30.

따라서, 상기 롤러의 제조과정이 난해해지고, 샤프트부(20)에 평판형태의 세정부(30)가 접착되는 과정에서 오차의 발생가능성이 높으며, 진원도를 향상시키는 별도의 가공은 매우 정밀하게 이루어져야 하는 문제점이 있었다.Therefore, the manufacturing process of the roller becomes difficult, the possibility of error in the process of bonding the flat plate-shaped cleaning portion 30 to the shaft portion 20 is high, the separate processing to improve the roundness should be made very precisely There was a problem.

한편, 종래 연마롤러를 이용하는 디스플레이 패널 또는 기판의 가공장치에 있어서, 연마롤러와 지지롤러의 수평유지 및 간격조정이 정확하게 이루어지지 않을 경우, 우수한 가공표면을 얻기 어려운 문제가 발생된다. On the other hand, in the display panel or substrate processing apparatus using a conventional polishing roller, when the horizontal maintenance and the interval adjustment of the polishing roller and the support roller is not made correctly, a problem that it is difficult to obtain a good working surface.

특히, 반도체 기판 등의 전해연마에 있어서, 롤러와 가공되는 금속표면과의 간격이 일정하지 않으면 전해연마에 의한 발생하는 석출량 또는 부동태층의 두께가 불균일해짐으로써 전체적으로 우수한 가공면을 얻기 어려운 문제점이 있었다.Particularly, in electropolishing of a semiconductor substrate or the like, if the distance between the roller and the metal surface to be machined is not constant, the amount of precipitation generated by electropolishing or the thickness of the passivation layer becomes nonuniform, making it difficult to obtain a good overall working surface. there was.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 디스플레이 패널, 반도체 기판 등의 표면을 연마하기 위한 것으로, 보다 용이하게 제조될 수 있고 간단한 구조에 의해 나선형의 홈이 형성되는 연마롤러를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to polish the surface of a display panel, a semiconductor substrate, etc., it can be manufactured more easily and the spiral groove by a simple structure It is to provide a polishing roller to be formed.

본 발명의 다른 목적은 반도체 기판 등의 표면 금속층을 평탄화하는 전해연마에 적용하여 가공의 정밀도가 높은 연마면을 얻을 수 있는 연마용 롤러를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a polishing roller which can be applied to electropolishing to planarize a surface metal layer such as a semiconductor substrate to obtain a polished surface having high processing accuracy.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 디스플레이 패널 또는 반도체 기판의 표면을 연마하는 연마용 롤러에 있어서, 중심에 회전축부가 형성된 코어롤러와, 길이방향을 따라 평탄면 부분의 폭이 일정하고 그 두께도 일정하며, 상기 코어롤러의 표면에 나선방향으로 일정한 피치로 감긴 띠 형상의 연마패드를 포함하되, 상기 코어롤러의 외부면에 상기 나선방향을 따라 상기 연마패드가 감기지 않은 나선홈이 형성되도록 상기 연마패드가 상기 나선홈을 발생시키는 일정한 간격을 유지하면서 연속적으로 상기 나선방향으로 감겨 있으며, 상기 연마패드의 상기 폭은 상기 일정한 간격보다 더 큰 것을 특징으로 하는 연마용 롤러를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a polishing roller for polishing a surface of a display panel or a semiconductor substrate, the core roller having a rotating shaft portion at the center thereof, the width of the flat surface portion along the longitudinal direction, and the thickness thereof And a strip-shaped polishing pad wound at a constant pitch in a spiral direction on a surface of the core roller, wherein the spiral groove is formed on the outer surface of the core roller without winding the polishing pad along the spiral direction. A polishing pad is continuously wound in the spiral direction while maintaining a constant gap for generating the spiral groove, wherein the width of the polishing pad is larger than the constant gap.

또한, 본 발명은 상기 코어롤러의 표면과 접착되는 상기 연마패드의 내측면에 접착제를 도포하여 고정하고 상기 연마패드의 재질은 폴리우레탄인 것이 바람직하다.In addition, the present invention is fixed by applying an adhesive to the inner surface of the polishing pad which is bonded to the surface of the core roller and the material of the polishing pad is preferably polyurethane.

한편, 본 발명은 상기 연마패드가 상기 코어롤러의 표면에 접촉하는 내측부가 절연층이고, 노출되는 외측부가 도전층으로 형성되며, 상기 코어롤러는 도전성 재질인 것을 다른 특징으로 한다.On the other hand, the present invention is characterized in that the polishing pad is in contact with the inner surface of the core roller is an insulating layer, the exposed outer portion is formed of a conductive layer, the core roller is characterized in that the conductive material.

상기에서 연마패드는 폴리우레탄 재질로 형성되고, 상기 연마패드의 상기 도전층은 카본이 함유되어 형성되는 것이 바람직하다.In the above, the polishing pad is formed of a polyurethane material, and the conductive layer of the polishing pad is preferably formed by containing carbon.

또한, 상기 도전층의 측면은 절연피막으로 코팅되는 것이 바람직하다.In addition, the side of the conductive layer is preferably coated with an insulating coating.

한편, 다른 관점에서 본 발명은, 전해작용을 이용하여 기판의 금속표면을 연마하는 연마용 롤러장치에 있어서, 중심에 회전축부가 형성되고 도전성 재질로 이루어진 코어롤러와, 길이방향을 따라 평탄면 부분의 폭이 일정하고 그 두께도 일정하며 상기 코어롤러의 표면에 나선방향으로 일정한 피치로 감긴 띠 형상의 연마패드를 포함하되, 상기 코어롤러의 외부면에 상기 나선방향을 따라 상기 연마패드가 감기지 않은 나선홈이 형성되도록 상기 연마패드가 상기 나선홈을 발생시키는 일정한 간격(s)을 유지하면서 연속적으로 상기 나선방향으로 감겨 있고, 상기 연마패드는 상기 코어롤러의 표면에 접촉하는 내측부가 절연층이고 노출되는 외측부가 도전층으로 형성되며, 상기 연마패드의 상기 폭(b)은 상기 일정한 간격(s)보다 더 크고, 상기 코어롤러와 상기 연마패드의 도전층에 각각 음극과 양극이 인가되어 있는 것을 특징으로 하는 연마용 롤러장치를 제공한다.On the other hand, in another aspect, the present invention is a polishing roller device for polishing a metal surface of a substrate by using an electrolytic action, the core roller of which a rotating shaft is formed at the center and made of a conductive material, and the flat surface portion along the longitudinal direction. And a strip-shaped polishing pad wound at a constant pitch in a spiral direction on the surface of the core roller, the width of which is constant, and the thickness of the core roller, but the polishing pad is not wound along the spiral direction on the outer surface of the core roller. The polishing pad is continuously wound in the spiral direction so as to form a spiral groove while maintaining a constant interval s for generating the spiral groove, wherein the polishing pad is an insulating layer and an inner part of the polishing pad exposed to the surface of the core roller is exposed. The outer portion is formed of a conductive layer, the width (b) of the polishing pad is larger than the predetermined interval (s), the core roller It provides an abrasive roller apparatus characterized in that the respective cathode and anode in the conductive layer of the polishing pad is applied.

본 발명에 따른 연마용 롤러는 나선홈이 형성됨으로써 연마액 또는 세정액과 연마가공에 따른 부산물이 나선홈을 따라 배출되어 배출작용이 원활하고, 연마용 롤러가 고속으로 회전하더라도 패널 또는 기판의 표면에 접촉하는 것을 방해하지 않는다.The polishing roller according to the present invention has a spiral groove formed therein so that the polishing liquid or cleaning liquid and by-products of the polishing process are discharged along the spiral groove so that the discharge action is smooth, and the polishing roller rotates at a high speed to the surface of the panel or the substrate. Does not interfere with contact

또한, 본 발명에 따른 연마용 롤러는 동일한 높이의 평탄면을 형성하는 띠형상의 연마패드를 코어롤러의 표면에 감는 작업에 의해 연마용 롤러가 완성되므로, 그 구성이 매우 간단하여 연마용 롤러의 제작이 용이하고 진원도를 향상시키기 위한 별도의 가동도 불필요하다. In addition, the polishing roller according to the present invention is completed by winding a strip-shaped polishing pad forming a flat surface of the same height on the surface of the core roller, so that the polishing roller is very simple in construction and thus, It is easy to manufacture and does not require a separate operation to improve roundness.

또한, 연마용 롤러의 교체가 필요할 경우, 연마패드만을 교체하여 사용할 수 있으므로 설비의 유지, 교체를 위한 비용을 절감할 수 있다.In addition, when the polishing roller needs to be replaced, only the polishing pad may be replaced, thereby reducing the cost of maintaining and replacing the equipment.

또한, 본 발명에 따른 연마용 롤러를 전해연마에 적용할 경우, 가공되는 기판의 금속표면과 연마용 롤러의 전도성 코어롤러 사이의 간격을 상기 연마패드가 항상 일정하게 유지해 줄 수 있으므로 코어롤러에 결합되는 회전축부의 고정위치가 불안정하거나 오차가 있더라도 가공면을 정밀하게 가공할 수 있다.In addition, when the polishing roller according to the present invention is applied to electropolishing, the polishing pad can always maintain a constant distance between the metal surface of the substrate to be processed and the conductive core roller of the polishing roller. Even if the fixed position of the rotating shaft is unstable or in error, the machining surface can be precisely machined.

도 1은 종래 디스플레이 패널 또는 반도체 기판 가공에 적용되는 롤러의 사시도
도 2는 도 1의 롤러의 작업상태를 도시하는 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연마용 롤러의 사시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연마용 롤러의 사용상태도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연마용 롤러의 사시도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연마용 롤러의 사용상태도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 다른 연마용 롤러의 작용설명도1 is a perspective view of a roller applied to conventional display panel or semiconductor substrate processing
2 is a cross-sectional view showing a working state of the roller of FIG.
Figure 3 is a perspective view of a polishing roller according to an embodiment of the present invention
Figure 4 is a state of use of the polishing roller according to an embodiment of the present invention
5 is a perspective view of a polishing roller according to another embodiment of the present invention;
Figure 6 is a state of use of the polishing roller according to another embodiment of the present invention
Figure 7 is a view explaining the operation of the polishing roller according to another embodiment of the present invention

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연마용 롤러(100)의 구성을 도시하고 있다.3 shows a configuration of the polishing roller 100 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 연마용 롤러(100)는 중심에 회전축부(121)가 형성된 코어롤러(120)와, 길이방향을 따라 평탄면 부분의 폭(b)이 일정하고 그 두께(t)도 일정하며, 상기 코어롤러(120)의 표면에 나선방향으로 일정한 피치로 감긴 띠 형상의 연마패드(130)를 포함한다.Referring to Figure 3, the polishing roller 100 according to an embodiment of the present invention is a core roller 120 having a rotating shaft portion 121 is formed in the center, the width (b) of the flat surface portion along the longitudinal direction is It is constant and its thickness t is constant, and includes a strip-shaped polishing pad 130 wound around the surface of the core roller 120 at a constant pitch in a spiral direction.

상기 코어롤러(120)는 중심에 회전력이 전달되는 회전축부(121)가 형성되고 그 단면이 진원 또는 오차한도 내에서 진원에 가깝게 제작된다. The core roller 120 is formed with a rotating shaft portion 121 is a rotational force is transmitted to the center and the cross-section is made close to the original circle in the circle or within the margin of error.

상기 코어롤러(120)는 폴리에틸렌(PE), 테프론(PTFE) 계열의 합성수지 재질로 형성되고, 316, 316L 등 스텐레스 계열의 금속재로 형성될 수 있다.The core roller 120 is formed of a synthetic resin material of polyethylene (PE), Teflon (PTFE) -based, it may be formed of a stainless-based metal, such as 316, 316L.

상기 띠형상의 연마패드(130)는 길이방향을 따라 일정한 두께(t)를 가지도록 형성됨으로써 전체적으로 동일한 두께(t)를 가진다. 따라서, 코어롤러(120)의 표면에 감긴 상태에서 회전축부(121)의 중심축으로부터 상기 연마패드(130)의 표면까지의 거리가 모두 동일하게 구성된다.The strip-shaped polishing pad 130 is formed to have a constant thickness t along the longitudinal direction and thus have the same thickness t as a whole. Therefore, the distance from the central axis of the rotating shaft portion 121 to the surface of the polishing pad 130 in the state wound around the surface of the core roller 120 is configured to be the same.

또한, 상기 띠형상의 연마패드(130)의 폭(b)도 그 길이방향(t)을 따라 일정하게 구성된다. 상기 폭(b)은 띠형상의 연마패드(130)의 평탄면을 형성하는 부분의 너비로서, 연마패드(130)의 길이방향을 따라 일정한 폭(b)을 가짐으로써 코어롤러(120)의 표면에서 일정한 간격을 두고 동일한 피치로 연속적으로 감기게 되면 후술하는 나선홈(131)의 폭(s)이 일정해진다.In addition, the width b of the strip-shaped polishing pad 130 is also configured to be constant along the longitudinal direction t. The width (b) is the width of the portion forming the flat surface of the strip-shaped polishing pad 130, the surface of the core roller 120 by having a constant width (b) along the longitudinal direction of the polishing pad 130 When wound continuously at the same pitch at regular intervals in the width (s) of the spiral groove 131 to be described later becomes constant.

상기 띠형상 연마패드(130)의 평탄면은 패널 또는 기판과 접촉하여 연마를 실시하는 부분으로 평탄면으로 형성된다. 또한, 상기 연마패드(130)는 발포성 폴리우레탄 재질이 바람직하고, 연마재는 연마액에 함유되어 분사된다.The flat surface of the strip-shaped polishing pad 130 is a flat surface that is polished in contact with the panel or the substrate. In addition, the polishing pad 130 is preferably a foamed polyurethane material, the abrasive is contained in the polishing liquid is injected.

상기 코어롤러(120)의 표면에 감기는 나선의 각도는 3~45°가 바람직하다.The angle of the spiral wound on the surface of the core roller 120 is preferably 3 ~ 45 °.

한편, 상기 코어롤러(120)의 표면에 연마패드(130)가 일정한 간격(s)을 두고 감김으로써, 코어롤러(120)의 외부면에 연마패드(130)가 감기지 않는 나선홈(131)이 형성된다. 즉, 상기 연마패드(130)를 나선모양으로 감을 때, 연마패드(130)의 측면이 서로 밀착하지 않고 일정한 간격(s)을 유지함으로써 연속적인 나선홈(131)이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 나선홈(131)에서 코어롤러(120)의 표면이 노출됨으로서, 코어롤러(120)의 표면이 나선홈(131)의 바닥이 되고 연마패드(130)의 측면이 양쪽 벽을 이루어 홈의 형상이 이루어진다.On the other hand, the polishing pad 130 is wound around the surface of the core roller 120 at a predetermined interval (s), the spiral groove 131 that the polishing pad 130 is not wound on the outer surface of the core roller 120. Is formed. That is, when the polishing pad 130 is wound in a spiral shape, continuous spiral grooves 131 may be generated by maintaining the predetermined interval s without the side surfaces of the polishing pad 130 being in close contact with each other. Therefore, the surface of the core roller 120 is exposed in the spiral groove 131, so that the surface of the core roller 120 becomes the bottom of the spiral groove 131 and the side surface of the polishing pad 130 forms both walls. The shape is made.

상기 연마패드(130)의 폭(b)은 코어롤러(120)의 길이방향을 기준으로 나선홈(131)을 형성하는 간격에 비해 충분히 큰 폭으로 구성하여 충분한 연마면이 확보되도록 구성한다. 구체적으로는 상기 나선홈(131)의 너비에 해당하는 간격(s)은 5mm 이하가 되도록 하고, 상기 연마패드(130)의 폭(b)은 50~250mm, 두께(t)는 3mm 이하로 형성하는 것이 바람직하다. The width (b) of the polishing pad 130 is configured to have a sufficiently large width compared to the interval for forming the spiral groove 131 based on the longitudinal direction of the core roller 120 is configured to ensure a sufficient polishing surface. Specifically, the interval s corresponding to the width of the spiral groove 131 is 5 mm or less, and the width b of the polishing pad 130 is 50 to 250 mm and the thickness t is 3 mm or less. It is desirable to.

상기 연마패드(130)는 코어롤러(120)에 감기는 내측면에 접착제가 도포됨으로써 코어롤러(120)의 표면에 고정되고 있으며, 코어롤러(120)의 교체가 필요한 경우, 연마패드(130)를 코어롤러(120)로부터 뜯어내고 접착제를 깨끗이 제거한 후 새로운 연마패드(130)를 감아 재사용할 수 있다.The polishing pad 130 is fixed to the surface of the core roller 120 by applying an adhesive to the inner surface wound on the core roller 120, when the core roller 120 needs to be replaced, the polishing pad 130 After peeling off from the core roller 120 and the adhesive is cleanly removed can be reused by winding a new polishing pad (130).

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연마용 롤러(100)를 이용하여 패널 또는 기판(51)을 가공하고 있는 상태를 도시하고 있다.4 illustrates a state in which the panel or the substrate 51 is processed by using the polishing roller 100 according to the embodiment of the present invention.

본 실시예의 연마용 롤러(100)의 하부에는 지지롤러(60)가 설치되고, 연마용 롤러(100)와 지지롤러(60) 사이에서 패널 또는 기판(51)이 연마되고 있다.The support roller 60 is provided in the lower part of the polishing roller 100 of this embodiment, and the panel or board | substrate 51 is polished between the polishing roller 100 and the support roller 60. As shown in FIG.

상기 연마과정에서 분사되는 연마액(40) 및 발생하는 부산물은 나선홈(131)에 의해 측방향으로 이송되어 배출된다. 즉, 연마용 롤러(100)가 회전함에 따라 연마용 롤러(100)의 접촉면 상에서 패널 및 기판(51)과 직접적으로 대향하는 나선홈(131)의 위치는 도 4의 (b)와 같이 측방향으로 계속 이동하게 될 것이므로 그 나선홈(131)에 모이는 연마액 및 부산물(40)도 함께 이동하여 측방향으로 배출된다. The polishing liquid 40 and by-products generated during the polishing process are transported laterally by the spiral groove 131 and discharged. That is, as the polishing roller 100 rotates, the position of the spiral groove 131 which directly faces the panel and the substrate 51 on the contact surface of the polishing roller 100 is laterally as shown in FIG. Since it will continue to move to the helical groove 131, the polishing liquid and by-products 40 are also moved together and discharged laterally.

이에 따라, 연마액(40)과 연마가공에 따른 부산물의 배출작용이 원활하여 가공되는 표면에 가공부산물이 스크래치 등을 발생시키는 문제를 크게 해소시킬 수 있다.Accordingly, the polishing liquid 40 and the by-products of the polishing process are smoothly discharged, thereby greatly eliminating the problem that the processed by-products cause scratches on the surface to be processed.

또한, 고속으로 회전하는 연마용 롤러(100)에 작용하는 연마액(40)의 접촉압력이 나선홈(131)을 따라 분산됨으로써, 연마용 롤러(100)와 패널 또는 기판(51)의 표면접촉이 방해받지 않는다.In addition, the contact pressure of the polishing liquid 40 acting on the polishing roller 100 rotating at a high speed is dispersed along the spiral groove 131, thereby contacting the surface of the polishing roller 100 with the panel or the substrate 51. This is not disturbed.

또한, 연마용 롤러(100)의 사용수명이 경과하여 교체의 필요가 있을 경우, 접착되어 있는 연마패드(130)를 교체하여 재사용할 수 있으므로 설비의 유지비용을 절감할 수 있다.In addition, when the use life of the polishing roller 100 has elapsed and needs to be replaced, it is possible to replace and reuse the polishing pad 130 that is bonded, thereby reducing the maintenance cost of the facility.

다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연마용 롤러(200)를 설명한다.Next, a polishing roller 200 according to another embodiment of the present invention will be described.

본 실시예의 연마용 롤러(200)는 전해연마에 사용되는 것으로 표면에 금속층(53)이 형성된 반도체 기판(52) 등의 연마에 사용되는 것이다.The polishing roller 200 of this embodiment is used for electropolishing and is used for polishing the semiconductor substrate 52 and the like having the metal layer 53 formed on the surface thereof.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 연마용 롤러(200)는 전술한 실시예와 같이 중심에 회전축부(221)가 형성된 코어롤러(220)와, 그 길이방향을 따라 평탄면 부분의 폭(b)이 일정하고 그 두께(t)도 일정하며, 상기 코어롤러(220)의 표면에 나선방향으로 일정한 피치로 감긴 띠 형상의 연마패드(230)를 포함한다. 또한, 상기 나선방향을 따라 상기 연마패드(230)가 감기지 않은 나선홈(231)이 형성되어 있다. 그 구성은 전술한 실시예의 경우와 동일하다.Referring to FIG. 5, the polishing roller 200 according to the present embodiment has a core roller 220 having a rotating shaft portion 221 formed at the center thereof as in the above-described embodiment, and the width of the flat surface portion along the longitudinal direction thereof. (b) is constant and its thickness t is constant, and includes a strip-shaped polishing pad 230 wound around the surface of the core roller 220 at a constant pitch in a spiral direction. In addition, a spiral groove 231 in which the polishing pad 230 is not wound is formed along the spiral direction. The configuration is the same as in the above-described embodiment.

다만, 본 실시예에서는 전해연마를 위하여 띠형상의 연마패드(230)가 이중의 구조를 가진다. 즉, 코어롤러(220)에 감기는 내측부는 절연층(232)이 형성되고, 표면에 노출되어 연마작용이 이루어지는 외측부는 도전층(233)이 형성된다. 상기 절연층(232)은 발포성 폴리우레탄 재질로 형성하고, 상기 도전층(233)은 폴리우레탄 재질에 카본을 함유시켜 전기전도성을 가지도록 구성할 수 있다. 또한, 코어롤러(220)는 도전성 금속으로 형성된다.However, in this embodiment, the belt-shaped polishing pad 230 has a double structure for electropolishing. That is, the inner part wound around the core roller 220 is formed with an insulating layer 232, and the outer part exposed to the surface to be polished is formed with a conductive layer 233. The insulating layer 232 may be formed of a foamed polyurethane material, and the conductive layer 233 may be configured to have electrical conductivity by containing carbon in the polyurethane material. In addition, the core roller 220 is formed of a conductive metal.

도 6의 (a) 및 (b)는 전술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 연마용 롤러(200)의 전해작용을 도시하는 것으로, 도 6의 (a)는 측단면도를 도시하고, 도 6의 (b)는 정면도를 도시하고 있다.6 (a) and 6 (b) show the electrolytic action of the polishing roller 200 according to another embodiment of the present invention described above, FIG. 6 (a) shows a side cross-sectional view, and FIG. 6 (B) shows a front view.

도 6의 (a) 및 (b)를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연마용 롤러(200)가 회전하면서 기판 상부에 형성된 금속층을 전해연마하기 위하여 전원이 연결되되, 상기 전원은 연마패드(230)의 절연층(232)을 사이에 두고 코어롤러(220)와 연마패드(230)의 도전층(233)에 음극과 양극이 각각 인가된다. 이에 따라 전해가공을 위해 전류를 흘리게 되면, 연마용 롤러(200)의 나선홈(231)이 형성된 공간(“A"부분)에서 연마패드(230)의 도전층(233)이 접촉하는 기판의 금속층(53)과 코어롤러(220)는 전해액에 의해 전기적으로 연결되어 상기 금속층(53)에 부동태층(산화물층)이 생성된다. 부동태층은 알려진 바와 같이 금속의 종류에 따라 전해액의 ph 및 전류량을 조절하여 형성시킬 수 있다. 이때, 상기 금속층(53)의 미세한 돌기들에 전류가 집중되어 부동태층이 미세요철의 돌기부에서 주로 발생하고 있으므로 그것을 제거하여 매끄러운 가공면이 형성될 수 있다.Referring to (a) and (b) of Figure 6, while the polishing roller 200 according to another embodiment of the present invention is connected to a power source for electropolishing the metal layer formed on the substrate while rotating, the power source is polished A cathode and an anode are respectively applied to the core roller 220 and the conductive layer 233 of the polishing pad 230 with the insulating layer 232 of the pad 230 interposed therebetween. Accordingly, when a current flows for electrolytic processing, the metal layer of the substrate that the conductive layer 233 of the polishing pad 230 contacts in the space (“A” portion) where the spiral groove 231 of the polishing roller 200 is formed. The 53 and the core roller 220 are electrically connected to each other by an electrolyte to form a passivation layer (oxide layer) on the metal layer 53. The passivation layer, as known, determines the pH and current amount of the electrolyte depending on the type of metal. In this case, since the current is concentrated in the fine protrusions of the metal layer 53, the passivation layer is mainly generated at the protrusions of the fine roughness, so that a smooth processing surface may be formed by removing it.

위에서 생성된 부동태층은 연마용 롤러(200)의 회전에 따라 연마패드(230)와의 마찰에 의해 제거된다. 즉, 도 7과 같이, 나선홈(231)이 금속층(53)과 서로 마주하고 있는 위치는 연마용 롤러(200)의 회전에 따라 계속 측방향으로 이동(회전축부에 표시된 회전에 따라 점선으로 표시된 나선홈이 실선으로 표시된 방향으로 이동)하게 되므로, 나선홈(231)이 설치된 부분에서 금속층(53)의 부동태층이 형성되면 바로 연마패드(230)가 접근하여 제거하게 된다.The passivation layer generated above is removed by friction with the polishing pad 230 as the polishing roller 200 rotates. That is, as shown in FIG. 7, the positions where the spiral grooves 231 face the metal layer 53 continue to move laterally in accordance with the rotation of the polishing roller 200 (indicated by the dotted lines according to the rotation indicated on the rotating shaft). Since the spiral groove is moved in the direction indicated by the solid line), when the passivation layer of the metal layer 53 is formed at the portion where the spiral groove 231 is installed, the polishing pad 230 approaches and is removed.

한편, 전해연마를 위한 전류의 인가 시, 연마패드(230)의 도전층(233)의 측면(234) 즉, 나선홈(231)의 측벽을 형성하는 부분과 코어롤러(220) 사이에 직접적인 전류의 흐름이 발생하여 가공되는 금속층(53)의 부동태층 형성을 방해할 수 있으므로, 연마패드(230)에서 도전층(233)의 측면(234)은 절연피막으로 코팅하는 것이 바람직하다.On the other hand, when an electric current is applied for electropolishing, a direct current is formed between the core roller 220 and the side 234 of the conductive layer 233 of the polishing pad 230, that is, the sidewall of the spiral groove 231. Since the flow may cause formation of the passivation layer of the metal layer 53 to be processed, the side surface 234 of the conductive layer 233 in the polishing pad 230 may be coated with an insulating film.

상기와 같은 전해연마과정에서 연마패드(230)의 외측면이 기판의 금속층(53)에 접한 상태에서 연마가 이루어진다. 이에 따라, 가공되는 기판의 금속층(53)과 코어롤러(220) 사이의 간격을 상기 연마패드(230)가 일정하게 유지시켜 줄 수 있다. 이는 코어롤러(220)의 회전축부의 고정상태가 불안정하거나 오차가 있더라도 코어롤러(220)의 표면과 기판의 금속층(53)의 표면과의 간격은 연마패드(230)의 두께(t)만큼 항상 일정하게 유지됨을 의미한다.In the electropolishing process as described above, polishing is performed while the outer surface of the polishing pad 230 is in contact with the metal layer 53 of the substrate. Accordingly, the polishing pad 230 may maintain the gap between the metal layer 53 and the core roller 220 of the substrate to be processed. The distance between the surface of the core roller 220 and the surface of the metal layer 53 of the substrate is always constant by the thickness t of the polishing pad 230 even if the fixed state of the rotating shaft of the core roller 220 is unstable or there is an error. It means that it is maintained.

따라서, 코어롤러(220)의 회전에 따라 나선홈(231)이 측방향으로 이동하는 과정에서 항상 동일한 나선홈(231)의 높이가 형성되고 생성되는 부동태층의 두께도 일정해지므로, 연마면이 매우 고르게 가공되어 경면(鏡面)과 같은 아주 매끄러운 연마면을 얻을 수 있다.Therefore, the same height of the spiral grooves 231 is always formed in the process of moving the spiral grooves 231 laterally as the core roller 220 rotates, and the thickness of the passivation layer is also constant. It is processed very evenly to obtain a very smooth polished surface such as mirror surface.

또한, 도 7과 같이, 상기 나선홈(231)이 연마액 및 부산물(41)을 측방향으로 이동시켜 제거하고 코어롤러(220)의 고속회전에도 불구하고 연마액(40)과의 접촉압력이 나선홈(231)의 존재로 인해 해소될 수 있다. 이에 따라, 연마액 및 부산물(41)의 방해없이 코어롤러(220)가 기판의 금속층에 접촉할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 7, the spiral groove 231 removes the polishing liquid and the by-product 41 laterally, and the contact pressure with the polishing liquid 40 is increased despite the high speed rotation of the core roller 220. Due to the presence of the spiral groove 231 can be eliminated. Accordingly, the core roller 220 may contact the metal layer of the substrate without disturbing the polishing liquid and the by-product 41.

전술하고 있는 연마용 롤러장치는 기판의 금속층을 가공하는 것 뿐만 아니라 전해연마를 이용하는 타 가공분야에 활용될 수 있음은 물론이다.The polishing roller device described above can be used not only for processing the metal layer of the substrate but also for other processing fields using electrolytic polishing.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the particular embodiments set forth herein. It goes without saying that other modified embodiments are possible.

40; 연마액 및 부산물 41; 연마액 및 부산물
51; 패널 또는 기판 52; 기판
53; 금속층 60; 지지롤러
100; 연마용 롤러 120; 코어롤러
121; 회전축부 130; 연마패드
131; 나선홈 200; 연마용 롤러
220; 코어롤러 221; 회전축부
230; 연마패드 231; 나선홈
232; 절연층 233; 도전층
234; 도전층 측면40; Abrasive and by-products 41; Abrasives and by-products
51; Panel or substrate 52; Board
53; Metal layer 60; Support Roller
100; Polishing roller 120; Core Roller
121; A rotating shaft 130; Polishing pad
131; Spiral groove 200; Polishing Roller
220; Core roller 221; Rotating shaft
230; Polishing pad 231; Spiral groove
232; Insulating layer 233; Conductive layer
234; Conductive layer side

Claims (7)

디스플레이 패널 또는 반도체 기판의 표면을 연마하는 연마용 롤러에 있어서,
중심에 회전축부(121,221)가 형성된 코어롤러(120,220)와,
길이방향을 따라 평탄면 부분의 폭(b)이 일정하고 그 두께(t)도 일정하며, 상기 코어롤러(120,220)의 표면에 나선방향으로 일정한 피치로 감긴 띠 형상의 연마패드(130,230)를 포함하되,
상기 코어롤러(120,220)의 외부면에 상기 나선방향을 따라 상기 연마패드(130,230)가 감기지 않은 나선홈(131,231)이 형성되도록 상기 연마패드(130,230)가 상기 나선홈(131,231)을 발생시키는 일정한 간격(s)을 유지하면서 연속적으로 상기 나선방향으로 감겨 있으며,
상기 연마패드(130,230)의 상기 폭(b)은 상기 일정한 간격(s)보다 더 큰 것을 특징으로 하는 연마용 롤러A polishing roller for polishing a surface of a display panel or a semiconductor substrate,
Core rollers (120, 220) formed with a rotating shaft portion (121, 221) in the center,
The width (b) of the flat surface portion along the longitudinal direction is constant and its thickness (t) is also constant, and includes a strip-shaped polishing pads (130, 230) wound on the surface of the core roller (120, 220) at a constant pitch in a spiral direction. But
The polishing pads 130 and 230 generate the spiral grooves 131 and 231 so that the spiral grooves 131 and 231 are not wound around the core rollers 120 and 220 along the spiral direction. Wound in the spiral direction continuously while maintaining a distance s,
The width b of the polishing pad (130, 230) is a polishing roller, characterized in that greater than the predetermined interval (s) 제1항에 있어서,
상기 연마패드(130,230)는 상기 코어롤러(120,220)의 표면과 접착되는 상기 연마패드(130,230)의 내측면에 접착제를 도포하여 고정되는 것을 특징으로 하는 연마용 롤러The method of claim 1,
The polishing pad (130,230) is a polishing roller, characterized in that fixed by applying an adhesive on the inner surface of the polishing pad (130,230) to be bonded to the surface of the core roller (120,220) 제2항에 있어서,
상기 연마패드(130,230)는 폴리우레탄 재질인 것을 특징으로 하는 연마용 롤러The method of claim 2,
The polishing pad (130,230) is a polishing roller, characterized in that the polyurethane material 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연마패드(130,230)는 상기 코어롤러(120,220)의 표면에 접촉하는 내측부가 절연층(232)이고, 노출되는 외측부가 도전층(233)으로 형성되며,
상기 코어롤러(120,220)는 도전성 재질인 것을 특징으로 하는 연마용 롤러4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The polishing pads 130 and 230 have an inner side in contact with the surfaces of the core rollers 120 and 220 and an insulating layer 232, and the exposed outer side is formed of a conductive layer 233.
The core rollers (120, 220) is a polishing roller, characterized in that the conductive material 제4항에 있어서,
상기 연마패드(130,230)는 폴리우레탄 재질로 형성되고,
상기 연마패드(130,230)의 상기 도전층(233)은 카본이 함유되어 형성되는 것을 특징으로 하는 연마용 롤러The method of claim 4, wherein
The polishing pads 130 and 230 are formed of a polyurethane material,
The conductive layer 233 of the polishing pad (130,230) is a polishing roller, characterized in that formed by containing carbon 제4항에 있어서,
상기 도전층(233)의 측면(234)은 절연피막으로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 연마용 롤러The method of claim 4, wherein
The side surface 234 of the conductive layer 233 is coated with an insulating coating polishing roller, characterized in that 전해작용을 이용하여 금속표면을 연마하는 연마용 롤러장치에 있어서,
중심에 회전축부(221)가 형성되고 도전성 재질로 이루어진 코어롤러(220)와,
길이방향을 따라 평탄면 부분의 폭이 일정하고 그 두께도 일정하며 상기 코어롤러(220)의 표면에 나선방향으로 일정한 피치로 감긴 띠 형상의 연마패드(230)를 포함하되,
상기 코어롤러(220)의 외부면에 상기 나선방향을 따라 상기 연마패드(230)가 감기지 않은 나선홈(231)이 형성되도록 상기 연마패드(230)가 상기 나선홈(231)을 발생시키는 일정한 간격(s)을 유지하면서 연속적으로 상기 나선방향으로 감겨 있고,
상기 연마패드(230)는 상기 코어롤러(120,220)의 표면에 접촉하는 내측부가 절연층이고 노출되는 외측부가 도전층으로 형성되며,
상기 연마패드(230)의 상기 폭(b)은 상기 일정한 간격(s)보다 더 크고,
상기 코어롤러(220)와 상기 연마패드(230)의 도전층(233)에 각각 음극과 양극이 인가되는 것을 특징으로 하는 연마용 롤러장치In a polishing roller device for polishing a metal surface using an electrolytic action,
Rotating shaft portion 221 is formed in the center and the core roller 220 made of a conductive material,
The width of the flat surface portion is constant along the longitudinal direction and its thickness is also constant and includes a strip-shaped polishing pad 230 wound to a constant pitch in the spiral direction on the surface of the core roller 220,
The polishing pad 230 generates the spiral grooves 231 so that the spiral grooves 231 on which the polishing pad 230 is not wound are formed along the spiral direction on the outer surface of the core roller 220. Wound in the spiral direction continuously while maintaining a distance s,
The polishing pad 230 has an inner side in contact with the surfaces of the core rollers 120 and 220 as an insulating layer and an exposed outer side as a conductive layer.
The width b of the polishing pad 230 is larger than the predetermined interval s,
A polishing roller device, characterized in that the cathode and the anode are applied to the core roller 220 and the conductive layer 233 of the polishing pad 230, respectively.
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