Como limpar materiais de deposição enviados em óleo?

Para proteger alguns materiais depositados da reação com o ar ou com o vapor de água, eles geralmente são imersos em óleo mineral de baixa viscosidade (hidrocarboneto) durante o armazenamento e o transporte. Antes de instalar esses materiais de composição enviados em óleo no sistema de vácuo, é necessário usar solventes para remover esses óleos. A escolha dos solventes baseia-se na premissa de que eles não atuam como fontes adicionais de contaminação para o sistema de vácuo ou para os processos subsequentes de película fina.

Escolha do solvente

Alguns materiais de deposição altamente reativos podem reagir com determinados solventes. Portanto, sempre escolha o solvente que seja estritamente de natureza hidrocarboneto.

Aqui estão alguns solventes que NÃO são recomendados. É melhor NÃO usá-los para remover o óleo:

• * Não use solventes do tipo piridina que contenham nitrogênio.
• * Não use solventes que contenham enxofre, como o dissulfeto de carbono.
• * Não use nenhum dos inúmeros solventes que contêm cloro, como o tricloroetileno, por exemplo.
• * Não use solventes como álcoois, cetonas, ésteres, éteres, furanos ou outros que contenham oxigênio.

E aqui estão algumas recomendações de alguns solventes. Para minimizar os custos associados a solventes de hidrocarbonetos limpos e de alta pureza (sem soluto), você pode usar solventes de grau técnico, como hexano, heptano e isooctano de grau técnico, nas etapas iniciais de limpeza.

OBSERVAÇÃO: os graus de alta pureza de hexano, heptano ou iso-octano devem ser transportados, armazenados e usados em recipientes de vidro. É importante observar que as garrafas plásticas de abóbora não são uma opção de recipiente adequada para solventes. Embora sejam muito convenientes para armazenar e manusear solventes, os polímeros de baixo peso molecular no plástico são lixiviados pelo solvente e permanecem como resíduo quando o solvente evapora. Novamente, nunca use solventes armazenados em recipientes plásticos.

Precauções para o manuseio de solventes orgânicos

Quase todos os solventes orgânicos são perigosos para a saúde, portanto, certifique-se de que

1) NÃO respirar os vapores do solvente nem engolir o líquido do solvente

2) NÃO permita que a pele entre em contato com o solvente ou que respingos de solvente entrem em contato com os olhos

3) NÃO permita que chamas ou aquecedores fiquem expostos perto do vapor

E observe que todo o manuseio de solventes

1) Deve ser feito em uma capela de exaustão ou em um porta-luvas.

2) Deve ser feito somente com o uso de protetores oculares, aventais e máscaras respiratórias absorventes adequados

3) Deve ser feito somente com o uso de luvas que tenham sido testadas para demonstrar que os solventes em uso não dissolvem as luvas nem permeiam através delas.

Ambiente necessário

Para retardar a interação entre o ar e o material, é melhor limpar o material em um porta-luvas à prova de vazamentos sob uma leve pressão positiva de argônio. Se isso não for possível, certifique-se de que todas as etapas de limpeza sejam concluídas o mais rápido possível em um exaustor ou em uma área bem ventilada. Isso pode minimizar o tempo em que o material fica exposto ao ar e também reduzir o tempo em que o operador fica exposto aos vapores do solvente.

Equipamentos e materiais necessários

Aqui estão os materiais de limpeza de que você precisa:

• * Recipientes de vidro de tamanho adequado, química e fisicamente limpos (béqueres ou placas de Petrie)
• * D de pureza técnica (usado nas etapas iniciais de limpeza)
• * Solventes de hidrocarbonetos de altíssima pureza (usados nas etapas de limpeza seguintes)
• * Lenços de papel sem fiapos
• * Pinças ou pinças química e fisicamente limpas para manusear os materiais

Procedimento detalhado de limpeza

Primeiro, você precisa preparar não menos que três béqueres/placas de Petri e garantir que possa colocar solvente técnico suficiente para imergir completamente o material de deposição. Da mesma forma, prepare um béquer/placas de Petri de não menos que três, com solvente de alta pureza suficiente para imergir completamente o material.

Em segundo lugar, remova o material da embalagem e limpe rapidamente o excesso de óleo com um lenço que não solte fiapos. Depois disso, mergulhe imediatamente o material em béqueres ou placas de Petrie com solvente técnico (DTS01) e mexa o material ou o solvente para promover a dissolução. (Observação: o tempo entre a remoção do material e sua colocação no solvente deve ser o mais curto possível, para reduzir o tempo de exposição do material ao ar. Além disso, não tente secar completamente, pois isso aumenta a exposição ao ar e pouco contribui para reduzir a contaminação).

Terceiro, remova o material do TSD01 e limpe rapidamente o excesso de solvente com um lenço de papel novo. Em seguida, repita a segunda etapa e mergulhe imediatamente o material no TSD02 e agite o solvente.

Repita o processo acima até que o material passe por todos os 6 béqueres ou placas de Petrie (3 com solvente técnico e 3 com solvente de alta pureza).

Quando o material for removido do último béquer ou placa de Petrie com solvente de alta pureza (DHS03), transfira imediatamente o material para a câmara de vácuo que deve ser pré-lavada (e continuar a ser lavada) com argônio. A câmara deve ser sempre ventilada com argônio.

Quando o material estiver montado em sua fonte, interrompa o fluxo de argônio, feche os flanges da câmara e bombeie. Se o material de deposição for um alvo de sputter reativo, como Ca, Ba, Sr, que oxida rapidamente, pré-pulverize-o por um curto período de tempo.

Durante todo o tempo em que o material estiver na câmara, certifique-se de que o argônio continue fluindo em alta velocidade volumétrica quando a câmara estiver aberta e mantenha-o em alto vácuo quando a câmara estiver fechada.