SEM 스텁 및 마운트 세척 방법

개요

표준 SEM 스텁과 마운트는 주사전자현미경(SEM) 관찰용 시료를 고정하는 기판입니다. 진공 등급 알루미늄으로 만들며, 시료를 올릴 때 반드시 깨끗해야 합니다. 여기서는 두 가지 세척 방법을 소개합니다.

• 새 SEM 스텁 및 마운트 세척
• 사용한 SEM 스텁 및 마운트의 재활용 세척

새 SEM 스텁 및 마운트 세척

새 스텁은 제조 후 세척된 상태로 공급됩니다. 하지만 공급업체마다 세척 방법이 다르고, 보관 중 포장재에서 나온 탄화수소가 스텁에 묻을 수 있습니다. 따라서 사용 전 스텁과 마운트를 세척하는 표준 절차를 정해 두는 것이 좋습니다. 세척 절차는 요구되는 청정도와 실험실 여건에 따라 달라집니다. 항상 스텁을 점검해 보풀과 먼지를 제거하고, 세척한 스텁은 깨끗한 니트릴 장갑을 끼고 다룹니다.

사용한 SEM 스텁 재활용 – 접착 탭 제거

양면 접착 탭이나 테이프는 SEM 스텁이나 마운트에서 떼어내기가 꽤 어렵습니다. 아크릴 접착제의 접착력이 비교적 강하기 때문입니다. 다음과 같은 이유로 기계적인 방법으로는 제거할 수 없습니다.

• 탭의 기재(carrier)가 약해 한 번에 벗겨내기 어렵습니다.
• 탭이 너무 부드러워 사포로 갈아낼 수 없습니다.
• 탭이 너무 부드럽고 얇아 면도날로도 제거할 수 없습니다.

가장 좋은 방법은 다음 절차에 따라 화학약품으로 접착제를 녹이는 것입니다.

1. 접착 탭에서 시료를 떼어냅니다. 반응성 화학물질 시료가 붙어 있던 스텁은 재활용하지 않습니다.
2. 스텁을 밀폐 가능한 유리 비커에 넣고 아세톤으로 잠기게 채웁니다. 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 헥산 같은 다른 용제가 소량 섞여도 괜찮습니다.
3. 최소 1시간 이상 담가 둡니다.
4. 금속 스푼으로 스텁을 하나씩 꺼냅니다.
5. 튼튼한 종이 타월에 스텁 윗면을 적당한 힘으로 문질러 탭을 제거합니다.
6. 탭이 완전히 제거되지 않았다면 아세톤을 다시 묻혀 종이 타월에 문지르는 과정을 반복합니다.
7. 건조시킵니다.
8. 스텁을 점검합니다.
   • 긁힘이나 자국이 있으면 600번 탄화규소(SiC) 연마지에 물을 묻혀 연마해 표면을 개선할 수 있습니다. 표면 전체가 평평하게 연마되도록 합니다.
   • 스텁이 손상되었거나 알루미늄이 눈에 띄게 반응했다면 폐기합니다.
9. 재활용한 스텁을 상온의 이소프로판올:아세톤 50:50 용액에 잠깐 헹군 뒤 따뜻한 바람으로 건조합니다.
10. 건조하고 먼지 없는 환경에 보관합니다.

참고 사항

• SEM 스텁 재활용은 비싸고 큰 스텁이나 마운트에서만 비용 효과가 있습니다. 표준 12.7mm 핀 스텁이나 12.2mm JEOL 스텁은 용제 구입비와 세척에 드는 시간을 감안하면 비용 효과가 거의 없습니다.
• 입자 분석이나 GSR(총기 발사 잔여물) 분석처럼 결과가 중요한 용도에는 재활용 스텁을 쓰지 마십시오. 재활용 과정에서 시료의 미세 분진 형태 오염물이 재활용 스텁에 퍼질 수 있습니다.
• 알루미늄은 쉽게 부식(에칭)되므로 화학약품 사용 시 주의하십시오.
• 시판 접착제 제거제(adhesive remover)는 사용하지 마십시오. 알루미늄 스텁을 부식시키는 성분이 들어 있을 수 있습니다.

더 정교한 방법으로, Chissoe, Vezey, Skvarla가 발표한 「Removal of double stick carbon tape from SEM specimen holders」(Proceedings of the Oklahoma Academy of Science, 2003, pp. 79–81)가 있습니다. 이 방법은 고가의 SEM 시료 홀더 세척에 적합합니다.

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