KR102063013B1 - Method of improving surface conductivity of polymeric material for secmiconductor processes - Google Patents

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Abstract

An object of the present invention is to provide a method for improving the surface electrical conductivity of a polymer material for a semiconductor process in order to improve the surface electrical conductivity of the polymer material for a semiconductor process used as a material of a barrier wall provided around a rotor used in the semiconductor process. The method includes a step of injecting ions into the polymer material for the semiconductor process and using the same to produce the barrier wall around the rotor used to apply chemicals on a semiconductor substrate.

Description

반도체 공정용 고분자 재료의 표면 전기전도도 향상 방법{METHOD OF IMPROVING SURFACE CONDUCTIVITY OF POLYMERIC MATERIAL FOR SECMICONDUCTOR PROCESSES}METHOD OF IMPROVING SURFACE CONDUCTIVITY OF POLYMERIC MATERIAL FOR SECMICONDUCTOR PROCESSES

본 발명은 반도체 공정용 고분자 재료의 표면 전기전도도를 향상시키는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for improving the surface electrical conductivity of a polymer material for semiconductor processing.

반도체 공정은, 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판 상에 박막을 형성하는 공정, 패턴을 형성하는 공정, 불순물 이온들을 주입하는 공정 및 불필요한 박막들을 식각하는 공정 등을 포함한다. The semiconductor process includes a process of forming a thin film on a semiconductor substrate such as a silicon wafer, a process of forming a pattern, a process of implanting impurity ions, a process of etching unnecessary thin films, and the like.

특히, 상기 공정들에는 회전체의 원심력을 이용하여 상기 반도체 기판 상에 포토레지스트와 같은 화학약품들을 도포하는 공정이 포함된다. In particular, the processes include applying chemicals such as photoresist onto the semiconductor substrate using centrifugal force of the rotating body.

이 경우, 상기 회전체의 주변에는 상기 화학약품들이 상기 회전체의 외부로 퍼지는 것을 방지하기 위해 차단벽이 구비된다. In this case, a barrier wall is provided around the rotor to prevent the chemicals from spreading to the outside of the rotor.

일반적으로, 상기 차단벽으로는 플라스틱과 같은 부도체가 이용되고 있다. In general, an insulator such as plastic is used as the barrier wall.

그러나, 플라스틱과 같은 부도체로 형성된 상기 차단벽은 다량의 정전기를 발생시킬 수 있다.However, the barrier wall formed of a nonconductor such as plastic may generate a large amount of static electricity.

상기 차단벽에 의해 발생되는 정전기는, 상기 화학약품들의 폭발을 유도할 수도 있으며, 상기 정전기에 의해 반도체 기판 상에 오염물질들이 흡착될 수도 있다. Static electricity generated by the barrier wall may induce an explosion of the chemicals, and contaminants may be adsorbed onto the semiconductor substrate by the static electricity.

상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명의 목적은, 반도체 공정에 이용되는 회전체의 주변에 구비되는 차단벽의 재료로 이용되는 반도체 공정용 고분자 재료의 표면 전기전도도를 향상시키기 위한, 반도체 공정용 고분자 재료의 표면 전기전도도 향상 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention proposed to solve the above-mentioned problems is a semiconductor process for improving the surface electrical conductivity of a polymer material for a semiconductor process used as a material of a barrier wall provided around a rotating body used for a semiconductor process. It is to provide a method for improving the surface electrical conductivity of a polymer material for a polymer.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 공정용 고분자 재료의 표면 전기전도도 향상 방법은, 입자발생부가, 스퍼터링 공정, 고온 가열 공정 및 아크 발생 공정 중 어느 하나를 이용하여, 금속소스물질로부터 금속입자들을 분리시키는 단계; 이온발생부가 상기 금속입자들에 열전자를 충돌시키거나 마이크로파를 이용하여 상기 금속입자들로부터 전자들을 분리시키는 단계; 플라즈마 발생부가 상기 전자들 및 상기 금속입자들로부터 상기 전자들이 분리되어 플러스 전하를 갖는 이온들을 가열시켜 플라즈마를 발생시키는 단계; 반도체 공정용 고분자 재료를 진공 챔버내로 이송시키는 단계; 상기 반도체 공정용 고분자 재료를 상기 진공 챔버 내의 지지부에 배치시키는 단계; 이온빔 인출부가 상기 플라즈마에 전압을 인가하여 이온들을 가속시켜, 가속된 이온들을 상기 진공 챔버 내로 이송된 상기 반도체 공정용 고분자 재료의 표면에 투입하는 단계; 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료를 상기 진공 챔버 외부로 배출시키는 단계; 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료의 표면 저항을 표면 저항 계측기를 이용하여 측정하는 단계; 측정된 표면 저항이 기 설정된 표면 저항 보다 작으면, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료를 차단벽 제조 장치로 이송하는 단계; 및 상기 차단벽 제조 장치가, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료를 이용하여, 반도체 기판 상에 화학약품을 도포하기 위해 이용되는 회전체의 주변을 감싸는 차단벽을 제조하는 단계를 포함한다.The method for improving the surface electrical conductivity of the polymer material for semiconductor processing according to the present invention for achieving the above technical problem, the particle generation unit, using any one of the sputtering process, high temperature heating process and arc generation process, from the metal source material Separating the metal particles; An ion generating unit colliding hot electrons to the metal particles or separating electrons from the metal particles using microwaves; Generating a plasma by a plasma generator heating the ions having positive charges by separating the electrons from the electrons and the metal particles; Transferring the polymer material for semiconductor processing into a vacuum chamber; Disposing the polymer material for semiconductor processing on a support in the vacuum chamber; An ion beam extracting unit applies voltage to the plasma to accelerate ions to inject the accelerated ions onto a surface of the semiconductor material for semiconductor processing transferred into the vacuum chamber; Discharging the polymer material for the semiconductor process into which the ions are injected to the outside of the vacuum chamber; Measuring a surface resistance of the polymer material for semiconductor processing into which ions are injected using a surface resistance meter; If the measured surface resistance is less than a predetermined surface resistance, transferring the polymer material for semiconductor processing into which the ions are injected, to a barrier wall manufacturing apparatus; And manufacturing a barrier wall surrounding the periphery of a rotating body used to apply a chemical onto a semiconductor substrate by using the polymer material for semiconductor processing into which the barrier wall manufacturing apparatus is injected.

본 발명에 의하면 반도체 공정용 고분자 재료의 표면 전기전도도가 향상될 수 있으며, 따라서, 상기 반도체 공정용 고분자 재료에 의해 형성되는 차단벽의 전기전도도가 향상될 수 있다. According to the present invention, the surface electrical conductivity of the polymer material for semiconductor processing may be improved, and therefore, the electrical conductivity of the barrier wall formed by the polymer material for semiconductor processing may be improved.

반도체 공정에 이용되는 회전체의 주변에 구비되는 상기 차단벽의 전기전도도가 향상되면, 상기 차단벽에서의 정전기 발생이 감소되거나 제거될 수 있다. 따라서, 상기 차단벽에 의해 둘러쌓여진 공간으로 투입된 화학약품들이 정전기에 의해 폭발하는 현상이 감소될 수 있으며, 상기 정전기에 의해 오염물질들이 반도체 기판 상에 흡착되는 현상이 방지될 수 있다. When the electrical conductivity of the blocking wall provided around the rotating body used in the semiconductor process is improved, the generation of static electricity in the blocking wall may be reduced or eliminated. Therefore, a phenomenon in which chemicals injected into the space surrounded by the barrier wall is exploded by static electricity can be reduced, and contaminants can be prevented from being adsorbed on the semiconductor substrate by the static electricity.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 공정용 고분자 재료의 표면 전기전도도 향상 방법이 적용되는 제조 시스템을 나타낸 예시도.
도 2는 도 1에 도시된 이온 투입 장치의 내부 구성을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 공정용 고분자 재료의 표면 전기전도도 향상 방법의 일실시예 흐름도.
도 4는 플라즈마에 의해 발생된 이온이 반도체 공정용 고분자 재료에 투입되는 방법을 나타낸 예시도.
도 5는 반도체 공정용 고분자 재료의 표면에 이온이 투입되는 상태를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 의해 제조되는 차단벽을 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명에 따라 금속 와이어에 의해 결합된 반도체 공정용 고분자 재료의 일부분을 나타낸 예시도.
1 is an exemplary view showing a manufacturing system to which the method for improving the surface electrical conductivity of a polymer material for semiconductor processing according to the present invention is applied.
Figure 2 is an exemplary view showing the internal configuration of the ion implanter shown in FIG.
Figure 3 is a flow diagram of one embodiment of the method for improving the surface electrical conductivity of the polymer material for semiconductor processing according to the present invention.
4 is an exemplary view showing a method in which ions generated by plasma are injected into a polymer material for a semiconductor process.
5 is an exemplary view showing a state in which ions are injected into the surface of the polymer material for a semiconductor process.
6 is an exemplary view showing a barrier wall produced by the present invention.
7 illustrates an example of a portion of a polymeric material for a semiconductor process bonded by a metal wire in accordance with the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 공정용 고분자 재료의 표면 전기전도도 향상 방법이 적용되는 제조 시스템을 나타낸 예시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 이온 투입 장치의 내부 구성을 나타낸 예시도이다.FIG. 1 is an exemplary view showing a manufacturing system to which a method for improving surface electrical conductivity of a polymer material for semiconductor processing according to the present invention is applied, and FIG. 2 is an exemplary view showing an internal configuration of an ion implanter shown in FIG. 1.

본 발명에 따른 반도체 공정용 고분자 재료의 표면 전기전도도 향상 방법이 적용되는 제조 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 공정용 고분자 재료(10)가 배치되는 진공 챔버(40), 상기 진공 챔버(40) 내부로 연속적으로 이송되어오는 반도체 공정용 고분자 재료(10)의 표면에 이온을 투입하기 위한 이온 투입 장치(30) 및 상기 이온 투입 장치에 의해 이온이 투입된 후 상기 진공 챔버(40)로부터 배출되는 이온이 투입된 반도체 공정용 고분자 재료(20)를 이용하여 반도체 기판 상에 화학약품을 도포하기 위해 이용되는 회전체의 주변을 감싸는 차단벽을 제조하는 차단벽 제조 장치(50)를 포함한다. In the manufacturing system to which the method for improving the surface electrical conductivity of the polymer material for semiconductor processing according to the present invention is applied, as shown in FIG. 1, the vacuum chamber 40 in which the semiconductor material for processing semiconductor 10 is disposed, the vacuum chamber (40) From the vacuum chamber 40 after the ion is introduced by the ion implantation device 30 and the ion implantation device for implanting ions on the surface of the polymer material 10 for the semiconductor process that is continuously transferred to the inside And a barrier wall manufacturing apparatus 50 for manufacturing a barrier wall surrounding the periphery of a rotating body used to apply chemicals on a semiconductor substrate by using the polymer material 20 for semiconductor processing into which discharged ions are injected.

이하의 설명에서, 이온이 투입되지 않은 반도체 공정용 고분자 재료는 도면 부호 10으로 표현되며, 이온이 투입된 반도체 공정용 고분자 재료는 도면부호 20으로 표현된다. In the following description, the polymer material for semiconductor processing in which no ions are added is represented by reference numeral 10, and the polymer material for semiconductor processing in which ions are added is represented by reference numeral 20.

우선, 상기 진공 챔버(40)는 상기한 바와 같이, 상기 반도체 공정용 고분자 재료(10)를 상기 이온 투입 장치(30)가 배치된 위치로 이송시키며, 이온이 투입된 반도체 공정용 고분자 재료(20)를 상기 진공 챔버(40) 외부로 배출시키는 기능을 수행한다. First, as described above, the vacuum chamber 40 transfers the semiconductor material 10 for semiconductor processing to a position where the ion implantation device 30 is disposed, and the polymer material 20 for semiconductor processing into which ions are introduced. To discharge the outside of the vacuum chamber 40.

이를 위해, 상기 진공 챔버(40)는 상기 반도체 공정용 고분자 재료(10) 및 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)를 지지 및 이송시키기 위한 지지부(41)를 포함한다.To this end, the vacuum chamber 40 includes a support portion 41 for supporting and transporting the semiconductor process polymer material 10 and the semiconductor process polymer material 20 into which ions are introduced.

상기 진공 챔버(40) 중 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)가 배출되는 부분에는 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)를 일정한 크기로 절단시키기 위한 절단부가 구비될 수 있다.A portion for discharging the semiconductor process polymer material 20 into which the ions are introduced may be disposed in the vacuum chamber 40, and a cutting part for cutting the semiconductor process polymer material 20 into which the ions are introduced into a predetermined size may be provided.

상기 반도체 공정용 고분자 재료(10)는 탄소(C) 및 플루오린(불소, F) 등을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 테프론 또는 ECTFE(Ethylene-Chlorotrifluoro Ethylene) 등의 물질로 형성될 수 있다.The semiconductor material 10 for the semiconductor process may include carbon (C) and fluorine (fluorine, F), and the like, and may be formed of, for example, a material such as Teflon or ethylene-chlorofluorofluoro (ECTFE). .

다음, 상기 차단벽 제조 장치(50)는 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)를 이용하여 차단벽을 제조하는 기능을 수행한다. Next, the barrier wall manufacturing apparatus 50 performs a function of manufacturing a barrier wall using the polymer material 20 for semiconductor processing into which ions are injected.

일반적으로, 반도체 공정은, 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판 상에 박막을 형성하는 공정, 패턴을 형성하는 공정, 불순물 이온들을 투입하는 공정 및 불필요한 박막들을 식각하는 공정 등을 포함하고, 상기 공정들에는 회전체의 원심력을 이용하여 상기 반도체 기판 상에 포토레지스트와 같은 화학약품들을 도포하는 공정이 포함되며, 상기 회전체의 주변에는 상기 화학약품들이 상기 회전체의 외부로 퍼지는 것을 방지하기 위해 차단벽이 구비된다. In general, a semiconductor process includes a process of forming a thin film on a semiconductor substrate such as a silicon wafer, a process of forming a pattern, a process of introducing impurity ions, and a process of etching unnecessary thin films, and the like. Applying a chemical such as a photoresist onto the semiconductor substrate by using a total centrifugal force, and a barrier wall is provided around the rotor to prevent the chemicals from spreading to the outside of the rotor. do.

즉, 상기 차단벽 제조 장치(50)는 상기에서 설명된 바와 같이, 화학약품들이 상기 회전체의 외부로 퍼지는 것을 방지하기 위해 상기 회전체의 주변에 구비되는 차단벽을 제조하는 기능을 수행한다. That is, the barrier wall manufacturing apparatus 50 performs a function of manufacturing a barrier wall provided around the rotor to prevent chemicals from spreading to the outside of the rotor as described above.

마지막으로, 상기 이온 투입 장치(30)는 상기 진공 챔버(40)에 장착되어, 상기 진공 챔버(40) 내부로 이송되는 반도체 공정용 고분자 재료(20)에 이온을 투입하는 기능을 수행한다.Finally, the ion implantation device 30 is mounted in the vacuum chamber 40, and functions to inject ions into the polymer material 20 for a semiconductor process transferred into the vacuum chamber 40.

이를 위해, 상기 이온 투입 장치(30)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 스퍼터링 공정, 고온 가열 공정 및 아크 발생 공정 중 어느 하나를 이용하여, 금속소스물질로부터 금속입자들을 분리시키는 입자발생부(32), 상기 금속입자들에 열전자를 충돌시키거나 마이크로파를 이용하여 상기 금속입자들로부터 전자들을 분리시키는 이온발생부(33), 상기 전자들을 가열시켜 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부(34), 상기 플라즈마에 예컨대 5 내지 50kV 사이의 전압을 인가하여 고속의 이온빔을 발생시켜, 고속의 이온빔을 상기 반도체 공정용 고분자 재료의 표면으로 투입하는 이온빔 인출부(35), 상기 입자발생부(32), 상기 이온발생부(33)와 상기 플라즈마 발생부(34)에 전원을 공급하기 위한 플라즈마 전원부(31) 및 상기 이온빔 인출부(35)에 전원을 공급하기 위한 이온빔 인출 전원부(36)를 포함한다.To this end, the ion input device 30, as shown in Figure 2, by using any one of the sputtering process, high temperature heating process and arc generation process, the particle generator for separating the metal particles from the metal source material ( 32), an ion generator 33 for impinging hot electrons on the metal particles or separating electrons from the metal particles using microwaves, a plasma generator 34 for heating the electrons to generate a plasma, An ion beam extracting part 35, the particle generating part 32, and the said ion generating part 35 which apply a high voltage ion beam to the plasma, for example, and generate | occur | produce a high speed ion beam to the surface of the said polymeric material for semiconductor processes. Ions for supplying power to the ion generator 33 and the plasma generator 34 to supply power to the plasma power supply 31 and the ion beam extraction unit 35 The beam lead-out power supply unit 36 is included.

상기 이온 투입 장치(30)를 이용하여 반도체 공정용 고분자 재료의 표면 전기전도도를 향상시키는 방법은 이하에서, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명된다. A method of improving the surface electrical conductivity of the polymer material for semiconductor processing using the ion implantation device 30 is described below with reference to FIGS. 1 to 7.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 공정용 고분자 재료의 표면 전기전도도 향상 방법의 일실시예 흐름도이고, 도 4는 플라즈마에 의해 발생된 이온이 반도체 공정용 고분자 재료에 투입되는 방법을 나타낸 예시도이고, 도 5는 반도체 공정용 고분자 재료의 표면에 이온이 투입되는 상태를 나타낸 예시도이며, 도 6은 본 발명에 의해 제조되는 차단벽을 나타낸 예시도이다.3 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for improving surface electrical conductivity of a polymer material for semiconductor processing according to the present invention, and FIG. 4 is an exemplary view illustrating a method of introducing ions generated by plasma into a polymer material for semiconductor processing. 5 is an exemplary view showing a state in which ions are injected into the surface of the polymer material for a semiconductor process, Figure 6 is an exemplary view showing a barrier wall manufactured by the present invention.

우선, 반도체 공정용 고분자 재료의 표면 전기전도도를 향상시키기 위해, 상기 진공 챔버(40) 내부의 공기를 외부로 배출시켜, 상기 진공 챔버(40) 내부의 압력이 5x10-5 [torr] 이하가 되도록 한다(102). First, in order to improve the surface electrical conductivity of the polymer material for semiconductor processing, the air inside the vacuum chamber 40 is discharged to the outside, so that the pressure inside the vacuum chamber 40 is 5x10 -5 [torr] or less. (102).

다음, 상기 입자발생부(32)는, 스퍼터링 공정, 고온 가열 공정 및 아크 발생 공정 중 어느 하나를 이용하여, 금속소스물질로부터 금속입자들을 분리시킨다.Next, the particle generator 32 separates the metal particles from the metal source material using any one of a sputtering process, a high temperature heating process, and an arc generating process.

상기 금속소스물질은 Ti+, Al+, Cr+, Cu+, Pt+, Ir+, Ni+, Co+ 및 Fe+ 중 적어도 하나를 포함하는 물질이 될 수 있다. The metal source material may be a material including at least one of Ti +, Al +, Cr +, Cu +, Pt +, Ir +, Ni +, Co +, and Fe +.

즉, 상기 입자발생부(32)는 상기 금속소스물질에 대해 스퍼터링 공정을 수행하거나, 상기 금속소스물질을 고온으로 가열하거나, 또는 상기 금속물질에 아크를 발생시켜, 상기 금속소스물질로부터 Ti+, Al+, Cr+, Cu+, Pt+, Ir+, Ni+, Co+ 및 Fe+ 중 적어도 하나를 포함하는 금속원자들 또는 금속분자들을 분리시킨다. 금속원자 및 금속분자를 총칭하여 상기 금속입자라 한다. That is, the particle generator 32 performs a sputtering process for the metal source material, heats the metal source material to a high temperature, or generates an arc in the metal material, thereby generating Ti + and Al + from the metal source material. Metal atoms or metal molecules including at least one of Cr +, Cu +, Pt +, Ir +, Ni +, Co +, and Fe + are separated. Metal atoms and metal molecules are collectively called the metal particles.

다음, 상기 이온발생부(33)는 상기 금속입자들에 열전자를 충돌시키거나 마이크로파를 이용하여 상기 금속입자들로부터 전자들을 분리시킨다. Next, the ion generator 33 impinges hot electrons on the metal particles or separates electrons from the metal particles by using microwaves.

다음, 상기 플라즈마 발생부(34)는 마이너스 전하를 갖는 상기 전자들 및 상기 금속입자들로부터 상기 전자들이 분리되어 플러스 전하를 갖는 상기한 바와 같은 이온들(Ti+, Al+, Cr+, Cu+, Pt+, Ir+, Ni+, Co+, Fe+)을 가열시켜 플라즈마를 발생시킨다. Next, the plasma generation unit 34 separates the electrons from the electrons having the negative charge and the metal particles and thus the ions as described above having the positive charge (Ti +, Al +, Cr +, Cu +, Pt +, Ir +). , Ni +, Co +, Fe +) is heated to generate a plasma.

다음, 반도체 공정용 고분자 재료(10)가 상기 진공 챔버(40) 내부로 이송된다.Next, the polymer material 10 for semiconductor processing is transferred into the vacuum chamber 40.

다음, 상기 반도체 공정용 고분자 재료(10)가 상기 진공 챔버(40) 내의 상기 지지부(41)에 배치된다. Next, the semiconductor material 10 for the semiconductor process is disposed in the support part 41 in the vacuum chamber 40.

다음, 상기 이온빔 인출부(35)는 상기 플라즈마에 예컨대 5 내지 50kV 사이의 전압을 인가하여 도 4에 도시된 바와 같이, 이온(60)들을 가속시켜, 가속된 이온(60)들을, 상기 진공 챔버 내로 이송된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(10)의 표면에 투입시킨다. Next, the ion beam extraction unit 35 applies a voltage, for example, between 5 and 50 kV to the plasma to accelerate the ions 60, as shown in FIG. 4, to accelerate the ions 60 to the vacuum chamber. It is injected into the surface of the polymer material 10 for semiconductor processing transferred into.

즉, 상기 이온빔 인출부(35)는 고전압으로 상기 이온(60)들을 가속시키며, 이에 따라, 상기 이온(60)들은 고속으로 상기 반도체 공정용 고분자 재료(10)의 표면으로 진행한다.That is, the ion beam extracting part 35 accelerates the ions 60 at a high voltage, and thus the ions 60 proceed to the surface of the polymer material 10 for the semiconductor process at high speed.

고속으로 상기 반도체 공정용 고분자 재료(10)의 표면에 도달한 상기 이온(60)들은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 반도체 공정용 고분자 재료(10)의 표면을 뚫고 들어간다. The ions 60 that reach the surface of the polymer material 10 for semiconductor processing at high speed penetrate the surface of the polymer material 10 for semiconductor processing, as shown in FIG. 5.

상기 반도체 공정용 고분자 재료(10)의 표면에 상기 이온(60)이 투입되면, 상기 표면에서의 분자사슬들이 상기 이온 투입에 의해 끊어지거나 이중 결합을 한다. 상기한 바와 같은 분자사슬들의 분리 또는 결합에 의해, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료의 표면의 전기전도도가 향상될 수 있다. When the ions 60 are introduced to the surface of the polymer material 10 for the semiconductor process, the molecular chains on the surface are broken or double bond by the ion input. By the separation or bonding of the molecular chains as described above, the electrical conductivity of the surface of the polymer material for semiconductor processing into which ions are introduced may be improved.

즉, 본 발명의 발명자는, 중성 원자를 이온화하고, 이온을 50kV 정도로 가속시켜 고분자 재료에 투입하면, 고분자 재료의 표면에서 전기전도도가 향상되는 결과를 확인하였으며, 이를 이용하여 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)를 제조할 수 있음을 확인하였다. In other words, the inventors of the present invention, when the neutral atoms are ionized, accelerated ions to about 50kV and introduced into the polymer material, the result was confirmed that the electrical conductivity on the surface of the polymer material is improved, using the semiconductor process into which the ions are injected It was confirmed that the polymer material 20 could be prepared.

이 경우, 상기 이온(60)들은, 상기 진공 챔버(40) 내부로 이송된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(10)가 상기 지지부(41)에 고정된 후 상기 반도체 공정용 고분자 재료(10)로 투입될 수 있으며, 또는 상기 반도체 공정용 고분자 재료(10)가 상기 지지부(41)를 통해 이송되고 있는 상태에서 상기 반도체 공정용 고분자 재료(10)에 투입될 수도 있다. In this case, the ions 60 are introduced into the semiconductor process polymer material 10 after the semiconductor process polymer material 10 transferred into the vacuum chamber 40 is fixed to the support part 41. Alternatively, the semiconductor material 10 may be introduced into the semiconductor material 10 for the semiconductor process while the semiconductor material 10 is being transferred through the support part 41.

다음, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)는 상기 진공 챔버 외부로 배출된다.Next, the polymer material 20 for the semiconductor process into which ions are injected is discharged to the outside of the vacuum chamber.

상기 금속입자들을 분리시키는 과정부터, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)가 상기 진공 챔버(40) 외부로 배출되는 과정은 이온 투입 과정(104)에 포함된다. From the process of separating the metal particles, the process of discharging the polymer material 20 for the semiconductor process, into which the ions are introduced, to the outside of the vacuum chamber 40 is included in the ion implantation process 104.

다음, 상기 진공 챔버(40) 외부로 배출된, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)의 표면 저항이 표면 저항 계측기를 이용하여 측정된다(106).Next, the surface resistance of the polymer material 20 for semiconductor processing, into which ions are introduced, discharged to the outside of the vacuum chamber 40, is measured by using a surface resistance meter (106).

상기 표면 저항 계측기로는, 예를 들어, SRM-110과 같은 계측기가 이용될 수 있다. As the surface resistance meter, a meter such as SRM-110 may be used.

다음, 측정된 표면 저항이 기 설정된 표면 저항 보다 작으면, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)는 상기 차단벽 제조 장치(50)로 이송된다.Next, when the measured surface resistance is smaller than the predetermined surface resistance, the polymer material for semiconductor process 20 into which ions are injected is transferred to the barrier wall manufacturing apparatus 50.

여기서, 상기 기 설정된 표면 저항은, 예를 들어, 10-9 내지 10-6 [ohm]이 될 수 있다. Here, the predetermined surface resistance may be, for example, 10 −9 to 10 −6 [ohm].

마지막으로, 상기 차단벽 제조 장치(50)는, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)를 이용하여, 반도체 기판 상에 화학약품을 도포하기 위해 이용되는 회전체의 주변을 감싸는 차단벽(90)을 제조한다(108).Finally, the barrier wall manufacturing apparatus 50, the barrier wall surrounding the circumference of the rotating body used to apply a chemical on a semiconductor substrate using the polymer material 20 for the semiconductor process into which ions are injected ( 90).

상기 차단벽(90)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상단부 및 하단부가 개방되어 있는 원통 형상으로 형성될 수 있다. As shown in FIG. 6, the blocking wall 90 may be formed in a cylindrical shape in which an upper end and a lower end are open.

도 7은 본 발명에 따라 금속 와이어에 의해 결합된 반도체 공정용 고분자 재료의 일부분을 나타낸 예시도이다. 7 is an exemplary view showing a portion of a polymer material for semiconductor processing bonded by a metal wire in accordance with the present invention.

이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)의 표면 저항을 측정하는 과정은 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)의 하나의 영역에서만 수행될 수 있으나, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)의 표면의 적어도 2개의 영역들 각각에서 수행될 수도 있다.The process of measuring the surface resistance of the polymer material for semiconductor processing 20 into which ions are injected may be performed only in one region of the polymer material 20 for semiconductor processing into which ions are injected, but the polymer for semiconductor processing into which ions are injected It may be performed in each of at least two regions of the surface of the material 20.

우선, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)의 표면의 적어도 2개의 영역들 각각의 표면 저항을 상기 표면 저항 계측기를 이용하여 측정한 결과, 적어도 하나의 영역의 표면 저항이 상기 기 설정된 표면 저항 보다 크면, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20) 중 상기 기 설정된 표면 저항 보다 큰 표면 저항을 갖는 영역은, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)로부터 절단된다.First, as a result of measuring the surface resistance of each of at least two regions of the surface of the polymer material 20 for semiconductor processing into which ions are implanted using the surface resistance measuring instrument, the surface resistance of at least one region is determined by the predetermined surface. If larger than the resistance, a region having a surface resistance larger than the predetermined surface resistance of the semiconductor processing polymer material 20 into which ions are injected is cut from the semiconductor processing polymer material 20 into which ions are injected.

따라서, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)는 정상 부분 및 비정상 부분으로 분리된다.Therefore, the polymer material for semiconductor process 20 into which ions are injected is separated into a normal part and an abnormal part.

여기서, 상기 정상 부분의 표면 저항은 상기 기 설정된 표면 저항 보다 작은 값을 가지며, 상기 비정상 부분의 표면 저항은 상기 기 설정된 표면 저항 보다 큰 값을 갖는다.Here, the surface resistance of the normal portion has a value smaller than the predetermined surface resistance, and the surface resistance of the abnormal portion has a value greater than the predetermined surface resistance.

상기한 바와 같은 절단 공정은 상기 차단벽 제조 장치(50)에서 수행될 수도 있으며, 상기 차단벽 제조 장치(50)와 독립되어 있는 별도의 절단 장치에서 수행될 수도 있다. The cutting process as described above may be performed in the barrier wall manufacturing apparatus 50, or may be performed in a separate cutting apparatus that is independent of the barrier wall manufacturing apparatus 50.

다음, 상기 비정상 부분에 대해서는, 상기 이온 투입 과정(104), 즉, 상기 금속입자들을 분리시키는 단계, 상기 전자들을 분리시키는 단계, 상기 플라즈마를 발생시키는 단계, 상기 유입 단계, 상기 고정 단계, 상기 투입 단계 및 상기 배출단계와, 상기 표면 저항 측정 과정(106)이 다시 수행된다. Next, with respect to the abnormal portion, the ion implantation process 104, that is, separating the metal particles, separating the electrons, generating the plasma, the introduction step, the fixing step, the injection Step and the discharge step, and the surface resistance measurement process 106 is performed again.

이 경우, 상기 이온 투입 과정(104)에서 상기 비정상 부분에 투입되는 이온의 양, 이온의 가속도, 이온의 속도, 상기 플라즈마에 인가되는 전압의 크기 등(이하, 이온 생성 조건이라 함)은, 상기 비정상 부분의 표면 저항의 크기에 따라 다양하게 조정될 수 있다.In this case, the amount of ions injected into the abnormal portion in the ion implantation process 104, the acceleration of ions, the speed of ions, the magnitude of the voltage applied to the plasma (hereinafter referred to as ion generation conditions), Various adjustments can be made depending on the size of the surface resistance of the abnormal portion.

예를 들어, 상기 비정상 부분의 표면 저항이 상기 기 설정된 표면 저항과 많이 차이가 나는 경우와, 상기 기 설정된 표면 저항과 조금 차이가 나는 경우에 대해, 상기한 바와 같은 이온 생성 조건은 다양하게 변경될 수 있다. For example, for the case where the surface resistance of the abnormal part is significantly different from the preset surface resistance, and when the surface resistance is slightly different from the preset surface resistance, the ion generation conditions as described above may be variously changed. Can be.

다음, 상기 표면 저항 측정 단계가 다시 수행되어, 상기 비정상 부분에 대해 측정된 표면 저항이 상기 기 설정된 표면 저항 보다 작으면, 상기 비정상 부분은 결합 장치로 이송될 수 있다. Next, when the surface resistance measurement step is performed again, if the surface resistance measured for the abnormal portion is less than the preset surface resistance, the abnormal portion may be transferred to the coupling device.

여기서, 상기 비정상 부분에 대해 측정된 표면 저항이 상기 기 설정된 표면 저항 보다 작다는 것은, 상기 비정상 부분이 정상적인 표면 저항을 가지고 있다는 것을 의미하며, 따라서, 상기 비정상 부분은 정상 부분이 된다. 그러나, 이하에서는, 설명의 편의를 위해, 상기한 바와 같이, 상기 이온 투입 과정(104)이 다시 수행되어 상기 비정상 부분이 정상적인 표면 저항을 갖더라도, 상기 비정상 부분은 지속적으로 비정상 부분이라고 칭한다. Here, the surface resistance measured with respect to the abnormal part is smaller than the preset surface resistance means that the abnormal part has a normal surface resistance, and thus the abnormal part becomes a normal part. However, hereinafter, for convenience of explanation, as described above, even when the ion implantation process 104 is performed again so that the abnormal part has a normal surface resistance, the abnormal part is continuously referred to as an abnormal part.

또한, 상기 결합 장치는 상기 차단벽 제조 장치(50)에 포함될 수도 있으며, 상기 차단벽 제조 장치(50)와 독립되어 있는 별도의 장치가 될 수도 있다. In addition, the coupling device may be included in the barrier wall manufacturing apparatus 50, or may be a separate device that is independent of the barrier wall manufacturing apparatus 50.

다음, 상기 결합 장치는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 정상 부분(20a)과 상기 비정상 부분(20b)을 금속 와이어(80)를 이용하여 결합시킨다. 여기서, 상기 비정상 부분(20b)은 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 표면 저항 측정 단계가 다시 수행된 결과, 상기 기 설정된 표면 저항 보다 작은 표면 저항 값을 갖는 부분이며, 상기 정상 부분(20a) 역시 상기 기 설정된 표면 저항 보다 작은 표면 저항 값을 갖는 부분이다.Next, as shown in FIG. 7, the coupling device couples the normal part 20a and the abnormal part 20b using the metal wire 80. Here, the abnormal portion 20b is a portion having a surface resistance value smaller than the predetermined surface resistance as a result of performing the surface resistance measurement step again as described above, and the normal portion 20a is also the This part has a smaller surface resistance than the preset surface resistance.

즉, 상기 정상 부분(20a)은 1회의 이온 투입 과정(104)을 통해 상기 기 설정된 표면 저항 보다 작은 표면 저항 값을 갖는 부분이며, 상기 비정상 부분(20b)은 2회의 이온 투입 과정(104)을 통해 상기 기 설정된 표면 저항 보다 작은 표면 저항 값을 갖는 부분이다.That is, the normal portion 20a is a portion having a surface resistance value smaller than the predetermined surface resistance through one ion implantation process 104, and the abnormal portion 20b performs two ion implantation processes 104. Through this is a portion having a surface resistance value less than the predetermined surface resistance.

그러나, 상기 비정상 부분(20b)은 3회 이상의 이온 투입 과정(104)을 통해 상기 기 설정된 표면 저항 보다 작은 표면 저항 값을 가질 수도 있다. However, the abnormal portion 20b may have a surface resistance value smaller than the predetermined surface resistance through three or more ion implantation processes 104.

상기 금속 와이어(80)는 Ti+, Al+, Cr+, Cu+, Pt+, Ir+, Ni+, Co+ 및 Fe+ 중 적어도 하나를 포함하는 금속물질로 형성되며, 도 7에 도시된 바와 같이, 가느다란 선 형태로 형성될 수 있다. The metal wire 80 is formed of a metal material including at least one of Ti +, Al +, Cr +, Cu +, Pt +, Ir +, Ni +, Co +, and Fe +, as shown in FIG. 7, in the form of a thin line. Can be.

이 경우, 상기 결합 장치는, 상기 정상 부분(20a)과 상기 비정상 부분(20b)을 도 7에 도시된 바와 같이, 서로 맞닿게 배치시킨 상태에서, 상기 정상 부분(20a)과 상기 비정상 부분(20b)의 경계선(21)을 따라, 상기 금속 와이어(80)를 지그재그 형태로 상기 정상 부분(20a)과 상기 비정상 부분(20b)에 연결시킨다.In this case, the coupling device includes the normal part 20a and the abnormal part 20b in a state in which the normal part 20a and the abnormal part 20b are disposed to abut each other. The metal wire 80 is connected to the top portion 20a and the abnormal portion 20b in a zigzag form along the boundary line 21 of the ().

예를 들어, 상기 정상 부분(20a)과 상기 비정상 부분(20b)은, 두 개의 옷감들이 재봉틀을 이용하여 연결되는 방법과 유사한 방법에 의해 서로 결합될 수 있다. For example, the normal portion 20a and the abnormal portion 20b may be coupled to each other by a method similar to the method in which two fabrics are connected using a sewing machine.

예를 들어, 상기 결합 장치는, 날카로운 핀 등을 이용하여, 상기 정상 부분(20a)의 일측면에서 타측면으로 상기 금속 와이어(80)를 삽입시킨 후, 상기 정상 부분(20a)의 타측면과 나란한 상기 비정상 부분(20b)의 타측면에서 상기 비정상 부분(20b)의 일측면으로 상기 금속 와이어(80)를 삽입시키는 과정을 반복적으로 수행하여, 상기 정상 부분(20a)과 상기 비정상 부분(20b)을 결합시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 정상 부분(20a)과 상기 비정상 부분(20b)에는 상기 금속 와이어(80)가 통과할 수 있는 홀들이 펀칭 등의 방법에 의해 미리 형성될 수 있다. For example, the coupling device uses a sharp pin or the like to insert the metal wire 80 from one side of the top portion 20a to the other side, and then the other side of the top portion 20a. Repeatingly inserting the metal wire 80 into one side of the abnormal part 20b from the other side of the abnormal part 20b side by side, the normal part 20a and the abnormal part 20b. Can be combined. To this end, holes through which the metal wire 80 may pass may be formed in the normal part 20a and the abnormal part 20b by a punching method or the like.

이 경우, 두 개의 금속 와이어(80)들이 지그 재그 형태로 번갈아 가며 상기 정상 부분(20a)과 상기 비정상 부분(20b)에 연결될 수도 있다.In this case, the two metal wires 80 may be alternately connected to the normal part 20a and the abnormal part 20b in a zigzag form.

또한, 상기 결합 장치는 상기 정상 부분(20a)과 상기 비정상 부분(20b)이 중첩되는 부분 사이에, 액체상태로 가열되어 접착력을 갖는 금속물질을 배치시킨 후 상기 금속물질을 냉각시킴으로써, 상기 금속물질에 의해 상기 정상 부분(20a)과 상기 비정상 부분(20b)을 결합시킬 수도 잇다. In addition, the coupling device is arranged between the top portion 20a and the abnormal portion 20b overlapping, the metal material is heated in a liquid state and has an adhesive force, and then cooled the metal material, thereby the metal material By this, the normal part 20a and the abnormal part 20b may be combined.

마지막으로, 상기 차단벽 제조 장치(50)는, 상기 정상 부분(20a)과 상기 비정상 부분(20b)이 상기 금속 와이어(21)에 의해 결합된 반도체 공정용 고분자 재료(70)를 이용하여, 반도체 기판 상에 화학약품을 도포하기 위해 이용되는 회전체의 주변을 감싸는 차단벽을 제조한다. Lastly, the barrier wall manufacturing apparatus 50 uses a semiconductor material 70 for semiconductor processing in which the top portion 20a and the abnormal portion 20b are joined by the metal wire 21 to form a semiconductor. A barrier wall is formed around the periphery of the rotating body used to apply chemicals on the substrate.

또한, 상기 설명에서는, 상기 정상 부분(20a) 및 적어도 2회의 이온 투입 과정(104)을 통해 정상적인 표면 저항을 갖는 상기 정상 부분(20b)이 상기 금속 와이어(21)에 의해 결합되는 예가 설명되었다. 그러나, 두 개의 정상 부분(20a)들이, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 금속 와이어(21)에 의해 결합될 수 있으며, 이 경우, 상기 차단벽 제조 장치(50)는, 두 개의 상기 정상 부분(20a)들이 상기 금속 와이어(21)에 의해 결합된 반도체 공정용 고분자 재료를 이용하여 상기 차단벽을 제조할 수도 있다. In addition, in the above description, an example in which the top portion 20a and the top portion 20b having the normal surface resistance are coupled by the metal wire 21 through the ion implantation process 104 has been described. However, two top portions 20a may be joined by the metal wire 21 as shown in FIG. 7, and in this case, the barrier wall manufacturing apparatus 50 may include two top portions ( The barrier wall may be manufactured using a polymer material for a semiconductor process in which 20a) is bonded by the metal wire 21.

또한, 상기 설명에서는 상기 표면 저항이 상기 기 설정된 표면 저항 보다 큰 상기 비정상 부분에 대해서만 상기 이온 투입 과정(104)이 다시 수행되었다. In addition, in the above description, the ion implantation process 104 is performed again only for the abnormal portion in which the surface resistance is larger than the preset surface resistance.

그러나, 이온이 투입된 반도체 공정용 고분자 재료(20)의 표면의 적어도 2개의 영역들 각각에서 표면 저항이 측정된 결과, 2개의 영역들 모두 상기 기 설정된 표면 저항 보다 작은 값을 갖더라도, 2개의 영역들 중 다른 영역들과 많은 차이가 나는 표면 저항을 갖는 부분 역시, 상기 비정상 부분으로 취급될 수 있다. However, as a result of measuring the surface resistance in each of at least two regions of the surface of the polymer material for semiconductor process 20 into which ions are injected, even if both regions have a value smaller than the predetermined surface resistance, the two regions The part having a surface resistance that differs greatly from other areas among them can also be treated as the abnormal part.

즉, 이온이 투입된 반도체 공정용 고분자 재료(20)의 일부 영역의 표면 저항이, 비록 상기 기 설정된 표면 저항 보다 작은 값을 갖더라도, 그 값이, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료(20)의 전체적인 표면 저항 보다 매우 크거나 작은 표면 저항을 갖는다면, 상기 일부 영역은 상기 비정상 부분으로 취급될 수 있으며, 따라서, 상기 일부 영역에 대해, 상기 이온 투입 과정(104)이 다시 수행될 수도 있다. That is, even if the surface resistance of a portion of the polymer material for semiconductor process 20 into which ions have been implanted has a value smaller than the predetermined surface resistance, the value is equal to the value of the polymer material for semiconductor process to which ions have been implanted. If the surface resistance is much larger or smaller than the overall surface resistance of, the partial region may be treated as the abnormal portion, and thus, for the partial region, the ion implantation process 104 may be performed again.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.  그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

10: 반도체 공정용 고분자 재료
20: 이온이 투입된 반도체 공정용 고분자 재료
30: 이온 투입 장치
40: 진공 챔버
50: 차단벽 제조 장치
10: polymer material for semiconductor process
20: Polymer material for semiconductor process into which ions are injected
30: ion implanter
40: vacuum chamber
50: barrier wall manufacturing device

Claims (2)

입자발생부가, 스퍼터링 공정, 고온 가열 공정 및 아크 발생 공정 중 어느 하나를 이용하여, 금속소스물질로부터 금속입자들을 분리시키는 단계;
이온발생부가 상기 금속입자들에 열전자를 충돌시키거나 마이크로파를 이용하여 상기 금속입자들로부터 전자들을 분리시키는 단계;
플라즈마 발생부가 상기 전자들 및 상기 금속입자들로부터 상기 전자들이 분리되어 플러스 전하를 갖는 이온들을 가열시켜 플라즈마를 발생시키는 단계;
반도체 공정용 고분자 재료를 진공 챔버내로 이송시키는 단계;
상기 반도체 공정용 고분자 재료를 상기 진공 챔버 내의 지지부에 배치시키는 단계;
이온빔 인출부가 상기 플라즈마에 전압을 인가하여 이온들을 가속시켜, 가속된 이온들을 상기 진공 챔버 내로 이송된 상기 반도체 공정용 고분자 재료의 표면에 투입하는 단계;
이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료를 상기 진공 챔버 외부로 배출시키는 단계;
이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료의 표면 저항을 표면 저항 계측기를 이용하여 측정하는 단계;
측정된 표면 저항이 기 설정된 표면 저항 보다 작으면, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료를 차단벽 제조 장치로 이송하는 단계; 및
상기 차단벽 제조 장치가, 이온이 투입된 상기 반도체 공정용 고분자 재료를 이용하여, 반도체 기판 상에 화학약품을 도포하기 위해 이용되는 회전체의 주변을 감싸는 차단벽을 제조하는 단계를 포함하는 반도체 공정용 고분자 재료의 표면 전기전도도 향상 방법.
Separating the metal particles from the metal source material using any one of a sputtering process, a high temperature heating process, and an arc generating process;
An ion generating unit colliding hot electrons to the metal particles or separating electrons from the metal particles using microwaves;
Generating a plasma by a plasma generator heating the ions having positive charges by separating the electrons from the electrons and the metal particles;
Transferring the polymer material for semiconductor processing into a vacuum chamber;
Disposing the polymer material for semiconductor processing on a support in the vacuum chamber;
An ion beam extracting unit applies voltage to the plasma to accelerate ions to inject the accelerated ions onto a surface of the semiconductor material for semiconductor processing transferred into the vacuum chamber;
Discharging the polymer material for the semiconductor process into which the ions are injected to the outside of the vacuum chamber;
Measuring a surface resistance of the polymer material for semiconductor processing into which ions are injected using a surface resistance meter;
If the measured surface resistance is less than a predetermined surface resistance, transferring the polymer material for semiconductor processing into which the ions are injected, to a barrier wall manufacturing apparatus; And
The apparatus for manufacturing a semiconductor barrier comprising the step of manufacturing a barrier wall surrounding the periphery of a rotating body used to apply a chemical on a semiconductor substrate by using the semiconductor material for the semiconductor process into which the barrier wall manufacturing apparatus is injected. Method for improving the surface electrical conductivity of polymer materials.
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