주사전자현미경 SEM 사용법 (1)

주사전자 현미경 SEM은 전자 빔으로 표본의 상을 얻는 전자 현미경으로, 광학 현미경에 비해 분해능력이 우수합니다.

오늘은 SEM의 사용법, 특히 전반부 과정에 대해 알아보겠습니다.

 

1. SEM 기계에 넣기 전 거치는 과정

저는 기판을 펀칭해 몰딩한 것을 SEM으로 찍습니다.

몰딩 자체는 전기가 통하지 않는 절연체이기 때문에, 두 가지 과정을 거쳐야 합니다.

몰딩뿐만 아니라 절연체를 촬영할 때에는 전자빔이 잘 반응할 수 있도록 다음과 같은 과정을 거치는 것이 좋습니다.

 

첫 번째로, PT(Platinum, 백금) 코팅을 해야 합니다.

이 PT 코팅은 PT 코팅기에 코팅하고 싶은 물체를 넣고 Start 버튼을 누르면 간단하게 할 수 있습니다.

일반적으로 180초 혹은 300초동안 코팅이 진행됩니다.

이 때 주의할 점은 물체의 높이가 낮으면 백금이 매우 얇게 도포될 수 있으므로,

높이가 너무 낮을 경우 받침대 등을 사용하여 물체의 높이를 올려줍니다.

적당하게 PT 코팅된 물체는 진회색을 띱니다.

단, 물체 내부에 물이 남아있는 경우에는 장치 내부의 진공이 잘 잡히지 않으며 물체에 물 자국이 남을 수 있습니다. 이럴 때에는 물기를 잘 제거해준 후 다시 한 번 PT 코팅을 진행해줍니다.

 

두 번째로, 카본 테이프(Carbon tape)를 둘러줘야 합니다.

이는 전도성을 높이기 위한 목적만은 아닙니다.

SEM에서 tilting 기능을 사용할 때, 물체가 기울어지면서 떨어지면 기계에 손상이 갈 수 있습니다.

따라서 양면테이프로 물체를 바닥에 고정시켜줘야 하는데, 절연체 테이프를 사용하면 촬영이 잘 되지 않을 수 있으므로 전도성이 있는 카본 테이프를 사용합니다.

촬영할 부분이 덮이지 않게 한 바퀴를 둘러주면 됩니다.

 

2. SEM 진공 잡기

 

이렇게 두 가지 과정을 거치면 물체를 SEM 기계에 넣을 준비는 끝났습니다.

SEM 기계를 열어 물체를 올려놓고, 진공이 잘 잡힐 수 있도록 도어를 잘 닫아줍니다.

그런 다음 pump 버튼을 눌러 진공을 잡아줍니다.

이 때, 진공이 잘 잡히지 않을 때는 두 가지 원인이 있을 수 있습니다.

 

1. 도어가 제대로 닫히지 않은 경우

2. 측정 물체에 물이 있는 경우

3. 프로그램상 렉이 걸린 경우

 

기판을 섹션하는 과정에서는 물이 몰드 안에 들어가기가 쉽습니다. 이렇게 물이 완전히 제거되지 않았을 때에는 PT 코팅도 잘 되지 않고, SEM 진공도 잘 잡히지 않습니다. 이럴 때에는 물기를 잘 제거해준 후 PT 코팅을 한 번 더 진행해줍니다.

프로그램상 렉이 걸렸을 때에는 vent를 눌러 진공을 빼준 후, 다시 한 번 pump로 진공을 잡아줍니다.

 

본격적인 촬영법은 과정보다는 각 버튼의 기능에 대해 설명하겠습니다.

2편으로 돌아오겠습니다.