Teknologi Plasma

Teknologi PlasmaSeptian Alan S.135060309111010Septian Iswanjaya135060309111011

Proses Plasma pada MikroelektronikaProses plasma pada mikroelektronika diaplikasikan dalam manufaktur IC. Biasanya wafer diproses melalui beberapa langkah proses plasma sebelum muncul dari fab dalam bentuk array dari IC. Proses plasma termasuk: deposisi film tipis, etsa, pengupasan potoresis, dan pembersihan. (Reinhardt dan Kern, 2008)

PlasmaPlasma adalah gas yang mengandung charged dan spesies natural, termasuk berikut: elektron, ion positif, atom, dan molekul. rata-rata plasma adalah netral, karena setiap nilai ketidakseimbangan akan menghasilkan medan listrik yang akan cenderung bergerak untuk menghilangkan ketidakseimbangan .(Rossnagel, et. al.,1990)

Konsep tentang plasma pertama kali dikemukakan oleh Langmuir dan Tonks pada tahun 1928. Mereka mendefinisikan plasma sebagai gas yang terionisasi dalam lucutan listrik, jadi plasma dapat juga didefinisikan sebagai percampuran kuasinetral dari elektron, radikal, ion positif dan negatif. Percampuran antara ion-ion yang bermuatan positif dengan elektron-elektron yang bermuatan negatif memiliki sifat-sifat yang sangat berbeda dengan gas pada umumnya dan materi pada fase ini disebut fase plasma.(Nur, 2011)

3

Parameter Plasma

Jenis PlasmaPlasma DinginPlasma TermikPlasma PanasTerjadi dalam ketidakseimbangan termalTerjadi dalam ketidakseimbangan termalTerjadi dalam ketidakseimbangan termal

Temperatur elektron sekitar 50.000 KelvinTemperatur elektron > 100.000 KelvinTemperatur elektron > 1.000.000 KelvinDigunakan dalam bidang mikroelektronik, pembentukan materi baru dan pembersihan polutanDigunakan pemotongan logam, pengelasan, dll.Digunakan untuk memproduksi energi listrik

Klasifikasi Plasmaplasma diklasifikasikan sebagai "thermal" atau "non-termal", hal ini didasarkan pada suhu relatif mereka elektron, ion, dan netral. Gambar diatas menunjukkan kisaran untuk frekuensi elektron dalam plasma dan ion frekuensi dalam plasma dingin misalnya cahaya pembuangan.(Ismail dan Nasir, 2015)

Proses Terjadinya Plasma

Ionisasi

Disosiasi dan EksitasiDissosiasi adalah pemisahan molekul menjadi atom-atom penyusunnya. Partikel gas yang terdissosiasi ini dapat pula terionisasi menjadi ion-ion positif dan negatif.

Eksitasi adalah peristiwa dimana elektron yang berada di tingkat energi yang lebih rendah berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi dengan menyerap energi tumbukannya dengan elektron. Peristiwa kebalikan dari eksitasi tersebut disebut relaksasi atau deeksitasi dan peristiwa ini disertai pemancaran foton

Derajat Ionisasi

Keseimbangan Muatan

Sifat KolektifDalam plasma terjadi sifat kolektif dimana secara keseluruhan muatan dalam plasma menjadi nol. Pada kondisi plasma netral ini besarnya muatan ion sama dengan muatan elektron

Dalam posisi muatan uji berada dalam Plasma , maka muatan uji tersebut akan dikelilingi oleh awan plasma. Muatan uji tersebut mendapatkan gaya potensial dari plasma tersebut.

Panjang Debye

Saat terdapat muatan uji dalam sebuah plasma, maka di sekitar muatan uji akan terjadi potensial secara simetris yang mengelilingi muatan uji. Dalam hal ini panjang debye merupakan diameter dari bola debye.Panjang Debye dapat dicari dengan rumus :

Pembangkitan PlasmaApabila dua buah elektroda yang berupa plat sejajar diletakkan di dalam tabung yang berisi gas dengan tekanan tertentu dan kedua elektroda dihubungkan dengan sumber tegangan tinggi DC, maka akan terjadi lucutan listrik diantara elektroda-elektrodanya.

Elektron dari katoda akan bergerak menuju anoda dan selama perjalanannya elektron elektron tersebut akan menumbuk molekul molekul dan atau atom-atom gas diantara kedua elektroda. (Nur, 2011)

RefrensiNur, Muhammad. 2011. Fisika Plasma dan Aplikasinya. Semarang: Universitas Diponegoro

Reindhart, Karen A. dan Kern, Werner. 2008. Handbook of Silicone Wafer Cleaning Technology Second Edition. Norwich: William Andrew Inc.

Rossnagel, Stephen M., et. al. 1990. Materials Science And Process Technology Series. New Jersey: Noyes Publication

Ismail, Norasyikin dan Ani, Farid Nasir. 2015. A Review on Plasma Treatment for the Processing of Solid Waste. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 72:4