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 진공 플라즈마 클리너(plasma cleaner)의 다양한 적용분야 개요 미국 PIE Scientific사
샘플.챔버 크리닝, 표면 처리, 표면활성화, 표면 살균, 포토레지스트 에싱.에칭.....,,
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- Downtream and tabletop plasma cleaners for SEM, TEM, FIB -
Remove hydrocarbon contamination on SEM, FIB, TEM samples and chamber :
주사전자현미경, 집속이온빔, 투사전자현미경 등의 탄화수소 오염물 제거
 Tergeo-EM 플라즈마 클리너
- Off-line sample cleaning for SEM and TEM samples using tabletop - 오프라인 SEM/TEM 샘플 세정
- Adapters for FEI, Jeol and Hitachi TEM sample rods are available - 다양한 어답터 공급
 
EM-KLEEN, SEMI-KLEEN 원격 플라즈마 클리너
Downstream in-situ sample and chamber cleaning using remote downstream plasma cleaners - 현장에서 샘플과 챔버 세정
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- SEM, FIB, TEM의 샘플 및 챔버의 탄화수소 오염물 제거의 중요성 -
1) Hydrocarbon contamination can reduce image resolution and contrast - 탄화수소 오염으로 영상의 해상도, 대비 감소
윤활유, 진공 구리스, 고 증기압 폴리머, 포토레지스트 샘플 등은 SEM, FIB, TEM 등의 샘플 챔버에 탄화수소 오염을 초래할 수 있습니다.
하기의 XPS자료는 깨끗한 샘플 표면이 한 시간의 공기 노출로 공기중의 탄화수소 오염원으로 오염될 수 있음을 나타냅니다. 고해상도의
FE-SEM의 낮은 랜딩 에너지의 고해상도 2차 전자 모드 이미지는 대부분 박막 표층으로부터 생성됩니다. 만약 샘플 표면이 탄화수소로
오염되면, 시그널 전자는 샘플이 아닌 탄화수소 오염층에서 생선되고 이로 인해 이미지 대비와 해상도의 품질이 저해될 수 있습니다.
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(◀ 좌측 : 세정 전 사진 : 우측 : 플라즈마 세정 후 사진)
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2) Hydrocarbon contamination can impact X-ray material composition analysis
- 탄화수소 오염은 물질 조성 분석 엑스레이 장비에 부정적 영향을 줌
X-ray 분석에서analysis, 많은 양의 전자 빔이 샘플 표면을 조사합니다. 만약, 샘플 챔버가 탄화수소에 의해 과도하게 오염되면
공정중에 탄소 증착이 일어나고, 샘플의 실제 탄소량보다 더 많은 양이 나타납니다.
3) Hydrocarbon contamination can impact electron optics performance
- 탄화수소 오염은 전자 광학기 성능에 악영향을 줌
전자 광학 컬럼의 2개의 부픔은 많은 양의 전자 방사에 노출됩니다. 전자 어퍼쳐(Electron apertures)는 빔 각도룰 제한하는데 사용되고
높은 각도의 전자를 차단하여 빔 전류를 컨트롤합니다. 또한 빔 블랭커(beam blanker)로서의 역할도 할 수 있습니다. SE 디텍터는 방출된
2차 전자 시그널을 수집하는데 사용됩니다. 이러한 2개의 부품은 전자 광학 컬럼(column)의 초고진공 영역에 위치하지 않으나,
만약 샘플 챔버가 청결하지 않으며, 많은 양의 누적된 탄화수소 오염물에 오염되기 쉽습니다. 탄화수소는 훌륭한 전도체가 아니라,
전자 광학 컬럼 내부에 불안전한 충전을 생성할 수 있습니다. 그러므로 포코스와 빔 포지션은 장시간의 느린 스캔동안 탄화수소층에
정전기 충전이 축적되어 이동될 수 있습니다. 또한 전자 광학 컬럼 내의 지역적인 충전은 전자 광학 일탈을 증가시키고, 해상도를 떨어뜨립니다.
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4) Principle of in-situ sample and chamber cleaning using downstream plasma cleaners
- 원격 플라즈마 세정기의 샘플 및 챔버의 현장 세정 원리
원격 플라즈마 소스를 SEM, FIB 챔버에 부착시킬 수 있습니다. 먼저, 사용자가 전자 건 게이트 뱁브(electron gun gate valve)를 닫고
고전압을 끕니다. 플라즈마 클리너 내부의 가스 양 조절 밸브는 매우 낮은 유량으로 공기 또는 가스를 플라즈마 클리너로 흘러보냅니다
(30sccm 미만). RF 에너지는 산소 또는 수소 가스를 이온화시켜 전자 산소, 전자 수소, OH(수산화물)을 생성합니다. 이러한 반응성의
라디알들은 SEM, FIB 챔버로 확산되어 샘플과 챔버 내의 탄화수소 오염물과 반응을 합니다. 그 부산물은 통상 낮은 증기압의 가스들이며
진공 펌프에 의해 쉽게 배출할 수 있고, 저희 원격 플라즈마 클리너를 사용하여 샘플과 챔버를 동시에 세정할 수 있습니다.
Principle of downstream plasma cleaning for SEM, FIB, TEM and other high vacuum systems
5) Off-line hydrocarbon contamination cleaning for SEM and TEM samples - SEM, TEM 오프라인 세정
SEM and TEM 샘플은 Tergeo-EM 플라즈마 세정기로 사전 세정을 할 수 있습니다. 만약, 공기 또는 Ar+O2, H2 가스들은 플라즈마 세정기의
플라즈마 생성에 사용되면, 라디알들(radicals)은 효과적으로 샘플 표면의 오염원을 제거할 수 있습니다. Tergeo-EM 플라즈마 세정기는 유일하게
침전 크리닝 모드와 원격 클리닝 모드 2가지를 통합한 플라즈마 세정기입니다. 원격 클리닝 모드는 탄소를 포한하는 섬세한 샘플들
(graphene, DLC (diamond like carbon), carbon nanotube)과 박막 코팅된 플들을 세정할 수 있습니다. 또한, 특별한 펄스 모드는 그초단 펄스를
생성하여 플라즈마 밀도를 낮춰 섬세한 샘플 세정에 사용됩니다. 저희가 특허 출원한 플라즈마 세기 센서 기술로 실시간으로 플라즈마 세기를
모니터링할 수 있고, 사용자께서 상이한 샘플들에 최적화된 사용자 레시피를 설정하실 수 있도록 도와줍니다. PIE Scientific 사는 SEM, FIB, TEM
사용자께 2가지 플라즈마 클리닝 솔루션을 제공합니다.
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대기압 플라즈마의 다양한 적용분야 독일 Relyon Plasma사
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Activation
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Cleaning
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Printing
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Varnishing
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Adhesion improvement
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Disinfection
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표면 활성화
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표면 세정
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프린팅 분야
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광택 도료 분야
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접착 분야
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살균 분야
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1. 적용가능 소재 : 메탈 / 메탈 합금 / 플라스틱.복합소재 / 유리.세라믹.무기 복합소재 / 천연석 / 천연 가죽 / 인조 가죽 / 천연 섬유 / 목재.종이
(플라즈마 모델애 따라 다소 편차 있을 수 있음.)
- 극미세 부위에 매우 정교한 플라즈마 처리가 펄스 시리즈(a series of pulse)로 가능하다.
- 다양하고 복잡한 모양, 3D 등에도 적용 가능하다.
- 케이블, 튜브, 원통구조, 내.외부 등등도 고속 처리가 가능하다.
- 얇은 섬유, 필라멘트 등도 고속 처리가 가능하다.
- 피그먼트 같은 분말형태도 배치공정 또는 연속공정으로 기능화시켜 액체 내에서의 용해도를 높일 수 있다.
- 기공있는 소재, 개기공 소재 등도 심도있게 처리가 가능하다.
- 쉬트 형태의 넓은 면적도 고속 처리가 가능하다.
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1) 많이 사용하는 소재 : by PZ2, PZ2-i
2) 많이 사용하는 플라스틱 종류 : by PZ2, PZ2-i
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2. 표면 활성화 - Plasma Activation :
(적용 소재) Metals / Synthetic materials / Glass, ceramics, natural stone / Natural leather, imitation leather / Natural fibre, wood, paper
(장점) High process speed and reliability / No running costs / Environmentally friendly treatment without additional chemicals
3. 크리닝 - Plasma Cleaning :
(장점) Ultra-fine cleaning, no residues / Gentle surface treatment / No wet chemistry / Air or cheap non-toxic working gases / Environmental friendliness /
No expensive vacuum equipment / Fast processing speeds / Easy integration into existing production lines / Promotion of wetting and adhesion
4. 프린팅 전 플라즈마 표면처리 - Printing :
(장점) Ultra-fine cleaning, no residues / Better ink adhesion / High resistance to ageing, handling and weathering / Excellent colour brilliance /
Gentle, non-destructive surface treatment / No wet chemistry / Air or cheap non-toxic working gases / Environmental friendliness /
No expensive vacuum equipment / Fast processing speeds / Easy integration into existing production lines
5. 광택 도료 전 플라즈마 표면처리 - Varnishing :
(장점) Ultra-fine cleaning, no residues / Improved and uniform varnish appearance / Degreases the surfaces / Produces an antistatic effect /
No washing and priming processes necessary / Gentle, non-destructive surface treatment / No wet chemistry / Air or cheap non-toxic working gases / Environmental friendliness / No expensive vacuum equipment / Fast processing speeds / Easy integration into existing production lines
6. 접착 전 플라즈마 표면처리 - Adhesion Improvement:
(장점) Ultra-fine cleaning, no residues / Gentle, non-destructive surface treatment / No wet chemistry / Air or cheap non-toxic working gases /
Environmental friendliness / No expensive vacuum equip ment / Fast processing speeds / Easy integration into existing production lines
7. 살균 분야 - Disinfection :
(장점) Treatment at the atmospheric pressure enables disinfection of objects that can be damaged by vacuum or overpressure /
No expensive vacuum or pressurized chambers and pumps / No wet chemistry / Ultra-fine cleaning, no residues / Low operating temperature /
Gentle treatment of sensitive surfaces, including living tissues and open wounds / Air or cheap non-toxic working gases / Environmental friendliness
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Oxygen Plasma Etching and Treatment