KR20230053039A - 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법 - Google Patents

반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 벤질알코올 유화액을 사용하지 않고 고수축공정을 하는 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법에 관한 것으로서 본 발명에 의하면, 와이퍼내의 파티클함량이 매우 낮아 청정도가 우수하여 와이핑성능이 우수하면서도 기존의 감량분할, 고수축의 공정을 통합하고 고수축공정시 상기 벤질알코올계 유화액을 사용하지 않으므로 NVR이 저감되어 친환경적이며 에너지/용수는 약 50%, 제조원가는 약 25% 이상 절감이 가능한 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Description

반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법{Method Of Manufactoring Eco－Friendly Fine－Denier High－Density Wiper For Semiconductor Clean Room}
본 발명은 반도체 제조라인에서 사용되는 극세사 와이퍼 제품의 고수축 공정시 사용되는 벤질알코올 유화액을 사용하지 않고 고수축공정을 함으로써 비휘발성 잔류물질(NVR)로 인한 반도체 제조 시의 문제 및 환경적 문제를 해결할 수 있는 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법에 관한 것이다.
한국은 글로벌 메모리반도체 시장 1·2위 기업을 보유하고 있으며, 두 기업의 시장점유율 합계는 2018년 기준 D램 73%, 낸드플래시 46%로 세계시장에서 두각을 나타내고 있다.
이러한 반도체 제조공정의 미세화가 가속화 될수록 미량의 불순물로도 불량발생 가능성이 커지므로 세정의 중요성이 커지는 추세이다. 세정은 반도체 메인 공정 중 약 15%를 차지하며 제품성능과 신뢰성, 수율과 직결되는 매우 중요한 공정으로서 회로 선폭이 미세화 시에는 라인이 좁고 깊어지게 되어 불순물을 제거하기가 더욱 어려워져 세정의 중요성이 점차 커지고 있다.
극세사 와이퍼 제품은 이러한 반도체 제조공정에서 발생한 다양한 잔류물과 이물질 등 오염원으로부터 세정하는데 사용되는 소재로서 반도체 품질에 직접적으로 영향을 끼치는 핵심제품이다.
이성분 폴리머의 복합방사로 제조된 극세사는 복합과정 후 표면적이 비약적으로 상승하여 제거가 어려운 미세 굴곡부위에서도 뛰어난 오염제거 메커니즘을 가지고 있는데, 특히 고청정 환경이 요구되는 반도체 제조공정에서의 사용을 위해 벤질알코올 유화액을 사용한 고수축가공 공정 및 이를 사용한 고성능 와이퍼 소재가 개발되어 사용되고 있다.
일본 가네보가 1975년 복합분할사인 베리마X를 출시한 이후, KB세이렌은 클린룸용 제품인 SAVINA MX를 개발하여 상업화하기 시작하였으며, SAVINA MX는 섬도 100d/50f와 40d/25f의 복합분할사 환편물로 산업용 고청정 와이퍼를 제조하여 널리 사용되고 있다. KB세이렌에서 생산된 제품은 반도체/집적회로 제조나 카메라용 정밀부품 어셈블리 등의 공정에서 최고의 고기능 와이퍼로 사용되고 있다.
이러한 고성능 와이퍼 제품은 전처리 후 고농도의 NaOH 수용액에 침지/습열처리하여 감량분할한 후 batch식 혹은 연속식의 벤질알코올 유화액 처리를 통해 고수축하는 고수축 가공을 통해 제조되어 왔는데, 이러한 극세사 와이퍼는 일반 저가형 와이퍼 대비 우수한 와이핑성을 가지고 있으나, 전술한 바와 같이 벤질알코올을 사용한 고수축공정을 적용하고 있어 상대적으로 높은 NVR을 나타내어 제조공정 중 안전 상 취급에 특별한 주의가 필요하다. 특히, 이러한 고수축 고밀도 와이퍼는 일단 수축이 된 이후에는 매우 치밀한 조직을 가지게 되어 내부의 잔류물질을 배출하기 위해서는 매우 가혹한 조건의 수세를 반복적으로 시행하여야 하며, 이를 완전히 제거하기 어려워 일반 와이퍼에 비해 보다 많은 비휘발성 잔류물질(NVR, Non-Volatile Residue)이 검출되고 있는 실정이다.
상기 NVR은 와이퍼 제조공정 중 사용된 화학물질이 완전히 제거되지 않아 와이핑 시 반도체를 도리어 오염시킬 수 있기 때문에 핵심적인 성능으로 인식되고 있다. 이러한 벤질알코올은 주로 방부제로 사용되는데 알러지를 유발하고 내장기관 독성(불임유발 우려) 위험성이 있는 것으로 알려진 유해물질로 취급에 특별한 주의가 필요하다. 또한 세계적으로 환경규제가 갈수록 강화되어가고 있으며, 친환경 공정이 강조되어 가고 있어 친환경적인 제조 공정의 적용이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
대한민국공개특허제10-2010-0032002호(2010년03월25일 공개)
따라서 본 발명에서는 파티클이 극도로 적은 청정 환경인 반도체 제조공정에 적용 가능한 고밀도 와이퍼를 제조함에 있어 파티클수를 최소화하고 비휘발성 잔류물질(NVR)의 발생을 최소화하고 유해한 공정을 사용하지 않는 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법을 제공하는 것을 기술적과제로 한다.
그러므로 본 발명에 의하면, 폴리아미드부분과 고수축 폴리에스테르부분으로 이루어진 NP분할복합사를 제1피드롤러로 통과시키고 140~160℃의 제1차히터에서 열처리한 후, 디스크형가연장치로 가연비 1.8~1.9로 가연하면서 제2피드롤러를 통과시키면서 연신비 1.01~1.05로 연신한 후, 공기압력 1.3~1.5kgf/㎠인 인터레이스노즐로 교락한 후 사속 400~550m/min으로 권취롤러로 권취하여 DTY가공사를 제조한 후,
상기 DTY가공사를 다이얼과 실린더 양면으로 공급하여 편직한 후,
80~90℃에서 정련하고, 100~130℃, 알칼리용액하에서 감량분할 및 고수축 가공을 한 후, 180~195℃, 30~40m/min으로 열고정하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법이 제공된다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 반도체 제조라인에서 사용되는 극세사 와이퍼 제품의 고수축 공정시 사용되는 벤질알코올 유화액을 사용하지 않고 고수축공정을 함으로써 비휘발성 잔류물질(NVR)로 인한 반도체 제조 시의 문제 및 환경적 문제를 해결할 수 있는 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법은 크게 원사의 DTY가공, 편직, 정련ㆍ감량분할ㆍ고수축가공의 순으로 이루어진다.
본 발명에서 사용되는 원사는 폴리아미드부분과 폴리에스테르부분으로 이루어진 NP분할복합사로서 상기 폴리에스테르부분이 중량비 80:20~90:10인 TPA와 IPA(Isophthalic acid)가 EG(Ethylene Glycol)와 반응되어 이루어진 고수축 폴리에스테르인 NP분할복합사를 사용한다.
일반 폴리에스테르는 TPA(Terephthalic acid)와 EG(Ethylene Glycol)의 축중합체이며, 주로 TPA는 결정영역, EG는 비결정영역 형성에 기여하는 것으로 알려지고 있다. 본 발명에서는 이러한 중합과정에서 TPA와 IPA(Isophthalic acid)를 중량비 80:20~90:10로 공급하여 EG와 반응시켜 공중합한 것으로서 TPA의 결정영역이 감소하여 열에 의한 수축률이 증가하게 되어 고수축 폴리에스테르가 된다.
이러한 고수축 폴리에스테르와 나일론수지를 통상의 방법으로 복합방사하여 NP분할복합사를 제조하게 되는데, 이러한 고수축 NP복합분할사는 수축가공을 통해 밀도가 매우 높아 형태안정성을 가지면서 분할사 비표면적의 증가로 와이핑성이 뛰어난 특징이 있다.
이렇게 제조된 고수축 NP복합분할사는 폴리에스테르부분의 비결정영역을 늘리고자 중합과정에서 IPA를 첨가하여 제조함으로써 향상된 열수축성을 통해 벤질알코올계 유화액을 사용하지 않고도 고수축이 가능한 장점이 있다.
본 발명에서는 특히 섬도가 40~60d/48f이고 NP분할이 7분할인 NP분할복합사를 사용하여 분할감량시 단사섬도가 0.1dpf급이 되는 극세사를 사용함으로써 보다 세섬도이며 고밀도인 와이퍼를 제공할 수 있게 된다.
본 발명에서는 상기 NP복합분할사를 그대로 사용하기보다는 NP복합분할사에 열을 가하면서 꼬았다가 풀어주어 필라멘트사에 벌키성을 부여함과 동시에 NP 계면에서의 초기 분할을 촉진시키기 위하여 DTY가공사를 만들어 제직 또는 편직에 사용하게 된다.
이러한 DTY가공사는 상기 NP분할복합사를 제1피드롤러로 통과시키고 140~160℃의 제1차히터에서 열처리한 후, 디스크형가연장치로 가연비 1.8~1.9로 가연하면서 제2피드롤러를 통과시키면서 연신비 1.01~1.05로 연신한 후, 공기압력 1.3~1.5kgf/㎠인 인터레이스노즐로 교락한 후 사속 400~550m/min으로 권취롤러로 권취하여 DTY가공사를 제조 제조하게 된다.
제1히터온도가 140℃미만일 경우에는 가연사의 벌키성이 떨어지며, 160℃초과일 경우에는 미해연이 발생되거나 융착이 발생하는 문제점이 발생될 수 있다.
가연은 디스크형가연장치로 가연비 1.8~1.9로 가연하는 것이 바람직한데, 가연비 1.8미만에서는 벌키성이 낮아지고 NP 계면에서의 초기 분할이 미진한 문제가 발생하며, 1.9초과시에는 사절이 발생할 수 있다.
상기 가연을 행한 후 제2피드롤러를 통과시키는데, 제1피드롤러와 제2피드롤러의 속도차를 이용하여 필라멘트를 연신하게 된다. 이때 연신비는 1.01~1.05배인 것이 바람직한데, 연신비가 1.01배보다 적으면 미해연이 발생되어 가연사의 균제도가 떨어지며, 1.05배 초과일 경우에는 사절이 발생하거나 편직준비 및 편직단계에서의 작업성 저하 등의 문제점을 야기시킬 수 있다.
상기 연신후 인터레이스노즐에서 교락하고 사속 400~550m/min으로 권취롤러로 권취하여 DTY가공사를 완성하게 되는데, 상기 제2피드롤러를 통과한 필라멘트는 집속성 향상을 위하여 교락을 하게 되는데, 원사가 세섬도이므로 교락시 공기압력은 1.3~1.5kgf/㎠가 바람직한데, 압력이 1.5kgf/㎠초과일 경우, 원사끼리 엉켜져서 부분적으로 뭉치는 현상이 생겨 편직 후에 원단 표면에 인터레이스 자국이 발생할 수 있으며, 1.3kgf/㎠미만일 경우 편직 시에 위단발생 및 편직불량의 문제점이 발생될 수 있다.
상기 제1피드롤러와 제2피드롤러간의 오버피드율(OF1)은 2.75~2.95%인 것이 바람직한데, 오버피드율 2.75%미만이면 과도한 장력에 의해 미해연의 문제점이 발생하고, 2.95%를 초과하면 모우가 발생할 우려가 있다. 또한, 상기 제2피드롤러와 권취롤러간의 오버피드율(OF2)은 3.75~4.15%인 것이 바람직한데, 오버피드율(OF2)은 3.75%미만시에는 가연사의 벌키성이 저하하는 문제점이 있으며, 4.15%초과시에는 가연사의 교락점이 너무 강해 가공 후에도 풀리지 않는 문제점이 있다.
이렇게 준비한 NP분할복합사의 DTY가공사를 다이얼과 실린더 양면으로 공급하여 편직하게 된다.
상기 편직후 80~90℃에서 정련하고, 100~130℃, 알칼리용액하에서 감량분할 및 고수축가공을 한 후, 180~195℃, 30~40m/min으로 열고정하여 본 발명의 클린룸용 친환경 고밀도 와이퍼를 제조하게 된다.
정련공정은 80~90℃에서 15~20분간 행하며, 감량분할 공정 및 고수축 공정은100~130℃, 알칼리(NaOH) 용액하에서 행하게 된다. 열고정은 180~195℃, 30~40m/min으로 하여 열고정 체임버 내에서 50~60초간 체류하게 한다.
상기 분할 및 고수축가공시 분할도는 80~90%, 수축률은 20~30%인 것이 고밀도 와이퍼의 형태안정성과 와이핑성에 바람직하다.
기존의 NP분할사를 사용한 극세사 와이퍼의 고수축 가공은 합성섬유 고분자쇄의 구조적 변형을 위해 벤질알코올계 유화액을 사용하였는데, 상기 벤질알코올은 내장기관 독성을 가진 것으로 알려져 있어 취급 상 주의를 요하고 폐수처리가 까다로운 치명적인 단점을 가지고 있어서 환경 친화적인 공정으로의 전환이 절실히 요구되고 있다.
또한, 기존의 NP분할사를 사용한 극세사 와이퍼는 일반 저가형 와이퍼 대비 우수한 와이핑성을 가지고 있으나, 전술한 바와 같이 벤질알코올을 사용한 고수축공정을 적용하고 있어 상대적으로 높은 NVR을 나타낸다. 이러한 고수축 고밀도 와이퍼는 일단 수축이 된 이후에는 매우 치밀한 조직을 가지게 되어 내부의 잔류물질을 배출하기 위해서는 매우 가혹한 조건의 수세를 반복적으로 시행하여야 하며, 그럼에도 완벽한 제거는 어려운데 반하여, 본원발명에 의한 와이퍼는 폴리에스테르부분의 비결정영역을 늘리고자 중합과정에서 IPA를 첨가하여 제조함으로써 향상된 열수축성을 통해 벤질알코올계 유화액을 사용하지 않고도 고수축이 가능하여 NVR(DIW)이 0.001~0.005g/㎡이며, NVR(IPA)이 0.013~0.025g/㎡이어서 화학약품을 거의 사용하지 않아 NVR이 크게 저감될 수 있으며, 수세공정을 단순화 할 수 있어 비용면에서도 매우 유리하다. 또한 와이퍼내에 존재하는 평균입경 0.5㎛ 이상의 파티클함량이 11.81~15.56×106개/㎡이어서 청정도가 매우 우수하다.
그러므로 본 발명에 의하면 와이퍼내의 파티클함량이 매우 낮아 청정도가 우수하여 와이핑성능이 우수하면서도 기존의 감량분할, 고수축의 공정을 통합하고 고수축공정시 상기 벤질알코올계 유화액을 사용하지 않으므로 NVR이 저감되어 친환경적이며, 에너지/용수는 약 50%, 제조원가는 약 25% 이상 절감이 가능한 반도체 제조 클린룸용 친환경 고밀도 와이퍼의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1 및 2는 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 표면현미경사진이며,
도 3 및 4는 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 단면현미경사진이다.
다음의 실시예에서는 본 발명의 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼를 제조하는 비한정적인 예시를 하고 있다.
[실시예 1]
TPA와 IPA(Isophthalic acid)를 중량비 80:20로 하고 EG(Ethylene Glycol)와 반응되어 이루어진 고수축 폴리에스테르와 나일론을 복합방사하여 얻은 NP복합분할사(50D/48f, 7분할, PET:Nylon=70:30)를 하기 표 1의 조건에 의해 DTY가공한 후, 다이얼과 실린더 양면으로 공급하여 Interlock 조직으로 편직하였다(32G)
정련은 90℃ x 15min, 감량분할/고수축(액류 Rapid)은 130℃ 20min간, NaOH 3.0%농도 하에서 행하여 분할도 80%, 수축률 20%가 되도록 실시하였다. 열고정 조건은 185℃ x 40m/min의 조건으로 행하였다.
구분 조건
YS(사속) 400m/min
DR(연신비) 1.05
Disc conf.
(디스크 규격)		 1 - 6 -1
(52 × 6T × 14.45)
HT1(히터 온도) 150℃
DS/YS(디스크속도/사속) 1.90
OF1(교략 OF) 2.95%
OF2(권취 OF) 4.10%
T1(가연 장력) 25gf
T2(해연 장력) 25gf
T3(권취 장력) 13gf
Air nozzle 1.4Φ
Air pressure 1.3kgf/㎠
[비교예 1]
일반 NP분할사를 다이얼과 실린더 양면으로 공급하여 Interlock 조직으로 편직하고(32G), 정련은 90℃ x 15min, 감량분할은 100℃, 30분간 NaOH 3.0%농도 하에서 행한 후, 고수축은 130℃ 20min간 벤질알코올 유화액을 사용하여 분할도 80%, 수축률 20%가 되도록 실시하였다. 열고정 조건은 185℃ x 40m/min의 조건으로 행하였다.
제조된 실시예 1 및 비교예 1의 와이퍼의 물성분석결과는 다음 표 2와 같다.
구 분 단위 실시예 1 비교예 1 평가방법
수축률(폭방향) % 25 20 KS K ISO 22198
겉보기밀도 g/cm3 0.35 0.30 KS K 0642 8.3.2
분할도 % 85 80 현미경법
- 원단상태에서 분할된 원사의 개수를 측정
- 외부전문가 입회 시험하여 결과 확인
RoHS - PASS - GC, LC, ICP 등을 통한 정량분석
- 중금속은 산을 사용하여 물질을 저분자화하고 분광분석기를 사용하여 정량분석함.
-화합물은 추출기를 사용하여 추출 후 분광분석기를 사용하여 정량분석함.
REACH - PASS -
NVR IPA g/m2 0.013 0.427 Wiper 1매의 중량을 유효숫자 5자리까지 정밀하게 측정
용매 100㎖ 넣은 orbital shaker에 교반한 후
Reflux condensor가 장착된 250㎖ Round Flask에 교반액을 넣고
Hot plate를 사용하여 용매를 10㎖ 이하가 되도록 농축
이 농축액을 무게가 측정된 Aluminium Dish에 넣고
200℃ Oven에 넣고 용매를 증발시킨 후 무게를 측정
DIW g/m2 0.001 0.020
흡수
시간		 수평법 sec 7 41 시편의 중앙에 지름 6cm인 고무인을 이용하여 각인
시편의 1cm 위에서 정중앙에 Auto dispensor를 이용하여 물 1ml를 가한 후 각인한 부분까지 물이 도달하는 시간을 측정
수직법 sec 39 304 시편을 가로 2cm, 세로 5cm로 절단
시편에 1cm, 4cm 위치에 선 표시
시편의 0.5cm 부위를 물에 담그고 1cm 통과하는 시점부터 4cm 통과하는 시점의 시간을 측정
흡수량 ml/g 3.06 1.63 와이퍼의 중량을 측정
D.I. Water가 담긴 수조에 와이퍼를 30초간 침지
흡수가 완료된 와이퍼를 꺼내어 30초간 자연스럽게 물을 탈수한 후 탈수된 시험편의 중량을 소수점 2자리까지 측정
Particle >0.5μm ea/㎡ 11.81x106 130x106 Wiper 1매를 D.I. Water 100㎖가 담겨진 Sus Tray에 넣고 Biaxial Shaker를 이용하여 100rpm 3분동안 교반
이 액을 Liquid Particle Counter를 사용하여 ㎖당 Particle 수를 측정하여 기록
Lint
(Fiber)		 >100μm ea/sh 24 53 Wiper 1매를 D.I. Water 100㎖가 담겨진 Sus Tray에 넣고 Orbital Shaker를 이용하여 100rpm 3분동안 교반
Wiper를 핀셋으로 건져낸 후 교반된 D.I. Water를
여과지가 장착된 여과장치를 이용하여 여과
여과된 여과지를 건조한 후 Microscope를 사용하여 100마이크로 이상의 Lint의 숫자를 기록
>300μm ea/sh 17 22
상기 표 1의 와이퍼 내에 존재하는 비휘발성 잔류물질(NVR, Non-Volatile Residue)은 컷팅 품질, 세탁 및 건조 공정에 의해서도 영향을 받지만 기포재를 제작하는 과정에서 가장 큰 영향을 받는데, 벤질알코올 유화액과 같은 화학물질을 사용하지 않는 공정을 통해 제작되었기 때문에 NVR이 매우 낮게 검출되었으며 고청정 와이퍼로써 우수한 특성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (6)

  1. 폴리아미드부분과 고수축 폴리에스테르부분으로 이루어진 NP분할복합사를 제1피드롤러로 통과시키고 140~160℃의 제1차히터에서 열처리한 후, 디스크형가연장치로 가연비 1.8~1.9로 가연하면서 제2피드롤러를 통과시키면서 연신비 1.01~1.05로 연신한 후, 공기압력 1.3~1.5kgf/㎠인 인터레이스노즐로 교락한 후 사속 400~550m/min으로 권취롤러로 권취하여 DTY가공사를 제조한 후,
    상기 DTY가공사를 다이얼과 실린더 양면으로 공급하여 편직한 후,
    80~90℃에서 정련하고, 100~130℃, 알칼리용액하에서 감량분할 및 고수축 가공을 한 후, 180~195℃, 30~40m/min으로 열고정하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 NP분할복합사는 섬도가 40~60d/48f이고 NP분할이 7분할인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 NP분할복합사의 폴리에스테르부분은 중량비 80:20~90:10인 TPA와 IPA(Isophthalic acid)가 EG(Ethylene Glycol)와 반응되어 이루어진 고수축 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1피드롤러와 제2피드롤러간의 오버피드율(OF1)은 2.75~2.95%이고, 상기 제2피드롤러와 권취롤러간의 오버피드율(OF2)은 3.75~4.15%인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 알칼리용액하에서 감량분할 및 고수축가공시 분할도는 80~90%, 수축률은 20~30%인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제조된 세섬도 고밀도 와이퍼는 NVR(DIW)이 0.001~0.005g/㎡이며, NVR (IPA)이 0.013~0.025g/㎡이고, 평균입경 0.5㎛ 이상의 파티클함량이 11.81~15.56×106개/㎡인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 클린룸용 친환경 세섬도 고밀도 와이퍼의 제조 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910007890A (ko) * 1989-10-24 1991-05-30 오일러, 라피체 아미노피리미딘의 제조방법
KR20030006773A (ko) * 2001-07-16 2003-01-23 주식회사 효성 고수축 폴리에스터 섬유의 제조방법
KR100704382B1 (ko) * 2005-11-07 2007-04-06 주식회사 새 한 Ｌｃｄ 또는 반도체 작업장용 편물와이퍼의 제조방법 및그에 의해 제조된 편물와이퍼
KR20100032002A (ko) 2008-09-17 2010-03-25 주식회사 코오롱 연마용 직물의 제조방법
KR20120045563A (ko) * 2010-10-29 2012-05-09 (재)한국섬유소재연구소 나이론/폴리에스테르 분할사를 이용한 저린트 편물 및 그 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910007890A (ko) * 1989-10-24 1991-05-30 오일러, 라피체 아미노피리미딘의 제조방법
KR20030006773A (ko) * 2001-07-16 2003-01-23 주식회사 효성 고수축 폴리에스터 섬유의 제조방법
KR100704382B1 (ko) * 2005-11-07 2007-04-06 주식회사 새 한 Ｌｃｄ 또는 반도체 작업장용 편물와이퍼의 제조방법 및그에 의해 제조된 편물와이퍼
KR20100032002A (ko) 2008-09-17 2010-03-25 주식회사 코오롱 연마용 직물의 제조방법
KR20120045563A (ko) * 2010-10-29 2012-05-09 (재)한국섬유소재연구소 나이론/폴리에스테르 분할사를 이용한 저린트 편물 및 그 제조방법

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