artikel tugas mikroelektronika

NAMA :ANDREAS
KELAS : 13.4A.11
NIM : 13071271



PERTEMUAN 9

RANGKAIAN TERPADU

NOBEL Fisika 2000 untuk Perintis Rangkaian Terpadu dan Opto-Elektronika PENDAHULUAN Royal Swedish Academy of Science atau Akademi Sains Kerajaan Swedia, Lembaga yang berwenang menilai kandidat pemenang hadiah Nobel, merekomendasikan untuk memilih tiga pemenang Nobel Fisika tahun 2000. Mereka itu adalah Insinyur Jack S. Kilby, Dr. Zhores I. Alferov dan Dr. Herbert Kroemer. Mereka bertiga dianggap berjasa dalam mengembangkan perangkat elektronik sehingga mengantarkan ke arah perkembangan pemanfaatan komputer yang sangat fantastis. Penemuan Rangkaian Terpadu Jack S. Kilby yang kini berusia 76 tahun adalah pensiunan dari perusahaan elektronik Texas Instruments Inc. di Dallas, Amerika Serikat. Beliau dianugerahi Nobel Fisika 2000 berupa uang sebesar kurang lebih Rp 7,5 milyar karena jasanya dalam merintis rancangan komponen elektronik berupa rangkaian terpadu atau integrated circuits (IC) yang kini lebih dikenal sebagai chip. Komponen elektronik berukuran sangat kecil itu berperan sebagai “otak elektronik” pada setiap komputer. Inovasi yang dilakukan oleh Kilby memang diakui dan dikagumi oleh banyak pakar yang terlibat dalam riset dasar semikonduktor, bahan utama untuk pembuatan berbagai jenis komponen elektronik, diantaranya IC. Kilby mengembangkan IC generasi pertama pada tahun 1958. Untuk ukuran sekarang, IC hasil inovasi Kilby di Texas Instruments itu memang bisa digolongkan sudah usang, dan kini sudah menjadi penghuni museum. Rangkaian terpadu sederhana yang pertama kali dibikin itu hanya terdiri atas satu transistor dan komponen lain yang dikemas dalam sepotong lembaran germanium (Ge) dengan ukuran 7/16 x 1/16 inchi. Jack S. Kilby sendiri semula tidak menyangka kalau IC rancangannya bakal menjadi tonggak yang sangat menentukan bagi sejarah perkembangan komputer, elektronika serta perangkat telekomunikasi di kurun waktu berikutnya. Kini kita menyaksikan kemajuan yang amat pesat dalam teknologi komputer, telekomunikasi dan telematika. Kemajuan teknologi ini ternyata telah mengubah berbagai aspek kehidupan umat manusia saat ini. Komponen elektronik IC dikembangkan pula oleh Robert N. Noyce yang kala itu bekerja di Laboratorium Fairchild. Noyce mengembangkan IC secara terpisah dalam waktu yang hampir bersamaan dengan Kilby. Noyce yang kemudian mendirikan perusahaan elektronik Intel Corporation dan kini termasuk perusahaan raksasa dalam pembuatan chip komputer, telah meninggal dunia sejak 1990 lalu. Banyak ilmuwan mengatakan bahwa seandainya Noyce masih hidup, bisa jadi ia akan bergabung bersama Kilby untuk memperoleh hadiah Nobel. Nama Jack. S. Kilby kini diabadikan menjadi nama salah satu laboratorium utama Texas Instruments (The Kilby Centre) yang selama ini telah menghasilkan 30 paten. Sebelum meraih Nobel fisika 2000, Kilby pernah dianugerahi National Medal of Science dan National Inventors Hall of Fame oleh Pemerintah AS. Terpilihnya Kilby sebagai Nobelis Fisika 2000 tentu menambah pamor Texas Instruments, perusahaan tempat di mana ia sebelumnya bekerja dan berkarya. Selama ini, perusahaan itu memang sudah sangat mashur di kalangan industri chip mikroprosesor. Texas Instruments merupakan perusahaan pembuat chip yang menguasai sekitar setengah dari pasar mikroprosesor dunia pada tahun 1999. Berada di peringkat kedua adalah Lucent Technology Inc. yang menguasai sekitar seperempat pasaran chip dunia. Sisanya masing-masing 10 persen pasar dikuasai oleh Motorola Inc. dan Analog. Komponen Heterostruktur Dua ilmuwan pemenang Nobel Fisika 2000 selain Kilby adalah Zhores I. Alferov dan Herbert Kroemer. Mereka berdua berbagi hadiah Nobel berupa uang sebesar Rp 7,5 milyar. Alferov dan Kroemer direkomendasikan memenangkan Nobel Fisika 2000 karena secara tepisah mengembangkan komponen elektronik yang disebut heterostruktur. Komponen elektronik padat seukuran panjang gelombang sinar laser ini berfungsi mempercepat penerimaan atau pengiriman sinar dengan kemampuan yang luar biasa. Herbert Kroemer yang kini berusia 72 tahun adalah fisikawan dari Universitas California di Santa Barbara, Amerika Serikat. Lahir tahun 1928 di Jerman dan memperoleh gelar doktor fisika pada tahun 1952 dari Universitas Gottingen. Sebagai ahli teknik komputer, beliau semula bekerja di RCA Laboratories dan Varian Associates di Polo Alto, California, AS. Profesi terakhirnya adalah sebagai guru besar di Universitas Colorado dan Universitas California. Zhores I. Alferov telah lama terlibat dalam pengembangan semikonduktor heterostruktur III-V. Beliau terlibat aktif dalam riset pengembangan laser, sel surya, Light Emitting Diode (LED) serta proses perancangan semikonduktor heterostruktur moderen. Lahir di Vitebsk, White Rusia, pada tahun 1930, Alferov yang kini berusia 70 tahun meraih gelar doktor fisika dan matematika tahun 1970 dari AF Ioffe Physico-Technical Institute di St. Petersburg, Leningrad, Rusia. Sejak tahun 1987 beliau menjadi direktur di lembaga riset tersebut. Perkembangan teknologi informasi melaju semakin kencang berkat penelitian Alferov dan Kroemer. Mereka bersinergi mengembangkan chip heterostruktur berbasis laser semikonduktor. Komponen heterostruktur yang meraka kembangkan itu kini merupakan komponen elektronik yang disisipkan pada hampir semua perangkat yang berbasis sinar laser, seperti Compact Disc (CD), telepon seluler, satelit dan serat optik. Tanpa komponen heterostruktur, tidak akan ada produk elektronik bernama CD-player maupun CD lainnya. Aplikasi lainnya adalah dalam sistim pembacaan bar-code, misal membaca nama barang serta harga pada saat kita berbelanja, dan langsung menampilkan data pada layar monitor serta mencetaknya pada nota daftar belanja secara otomatis. Bermula Dari Fisika Revolusi dalam dunia elektronika dipicu oleh kemajuan dalam studi fisika zat padat yang dirintis oleh F. Seitz dan fisika semikonduktor oleh J. Bardeen dan William B. Shockley di Amerika Serikat serta Love di Rusia pada tahun 1940-an. Kemajuan riset dasar fisika tadi telah mengantarkan tiga ilmuwan dari AS, yaitu : W.B. Shockley, W.H. Brattain dan J. Bardeen menemukan transistor sekaligus memenangkan hadiah Nobel Fisika pada tahun 1956. Mereka bertiga dinilai berjasa dalam mempelajari secara mendalam tentang tingkah laku elektron-elektron dalam materi semikonduktor seperti silikon. Luasnya penggunaan komputer, serta hadirnya berbagai jenis produk telekomunikasi dan barang elektronik lainnya bermula dari hasil jerih payah penelitian yang dilakukan para fisikawan, terutama mereka yang terlibat langsung dalam penelitian dan pengembangan teknologi semikonduktor. Melalui teknologi inilah aliran-aliran elektron dalam chip semikonduktor dapat dimanfaatkan untuk mengolah, menyimpan dan mengantarkan data serta informasi melalui sandi-sandi digital. Perkembangan Komputer Secara garis besar komputer yang diperkenalkan sebelum tahun 1958 dikenal sebagai komputer generasi pertama. Ciri-ciri dari komputer ini adalah : menggunakan tabung hampa, memorinya sangat rendah, perlu pemanasan awal yang tinggi, kemampuan mengolah datanya sangat lambat dan ukurannya sangat besar. Masuk dalam kelompok ini adalah UNIVAC 1 (Universal Automatic Computer), SEAD, G-15, SWAC dan ENIAC. Komputer semacam ENIAC menggunakan 18.000 tabung vakum untuk mengolah data. Pada tahun 1950-an, beberapa komputer yang mempekerjakan ribuan tabung hampa masih diproduksi. Komputer IBM 701 yang dibuat tahun 1953 misalnya, mengandung 4.000 tabung di dalamnya. Kemudahan muncul dengan ditemukannya transistor, komponen elektronik berukuran kecil yang bekerjanya memanfaatkan aliran muatan (elektron) di dalam zat padat kristalin. Transistor mempunyai sifat lebih ringan, lebih kuat dan tahan lama dibandingkan teknologi tabung. Komponen elektronik ini mulai dikembangkan pada tahun 1948 Oleh Shockley dan kawan-kawan di Bell Telephone Company, AS, dan mulai digunakan di dalam komputer pada akhir tahun 1950-an. Inilah komputer generasi kedua, diperkenalkan antara tahun 1958 sampai dengan tahun 1963. Ciri-cirinya adalah : sudah menggunakan transistor, memorinya relatif kecil atau rendah, kecepatan mengolah datanya lebih tinggi dibandingkan generasi sebelumnya, kebutuhan untuk pemanasannya tidak terlalu tinggi, serta ukuran fisiknya lebih kecil dibandingkan generasi sebelumnya. Masuk dalam kelompok ini adalah : IBM 1401, IBM 7090 dan ILLIAC-11. Pada tahun 1960, produk elektronik masih didominasi oleh radio, tape dan televisi yang telah menggunakan transistor. Pada saat itulah Kilby sedang mengembangkan IC. Tidak lama kemudian, IC rancangan Kilby menggusur penggunaan transistor dan menjadi komponen utama dalam komputer. Inilah komputer generasi ketiga yang diperkenalkan antara tahun 1963 sampai dengan tahun 1971. Ciri dari komputer generasi ini adalah : menggunakan Monolitic Integrated Circuit (MIC) dan Large Scale Integration (LSI), mempunyai memori lebih besar, bekerjanya lebih cepat, serta ukuran fisiknya lebih kecil dibandingkan generasi pendahulunya. Masuk dalam generasi ini adalah IBM 390. Penyempurnaan teknologi IC terus berlanjut. Ide yang semula terlahir dari pemikiran Kilby itu dalam kurun waktu berikutnya terus mengalami penyempurnaan melalui kerja keras ribuan insinyur terbaik dunia, dan hadirlah teknologi chip seperti yang kita saksikan saat ini. Dampak dari perkembangan tersebut adalah hadirnya komputer-komputer dalam bentuk yang lebih cerdas, bekerja lebih cepat dan handal, mempunyai kapasitas memori yang sangat besar serta keunggulan-keunggulan lainnya, meski bentuk maupun volumenya justru semakin kecil. Inilah komputer generasi keempat yang diperkenalkan antara tahun 1971 sampai dengan sekarang. Di dalam komputer ini telah menggunakan Metal Oxide Semiconductor (MOS). Masuk dalam kelompok ini adalah komputer-komputer produksi BMC, IBM dan Apple yang kini beredar di pasaran. Proses Miniaturisasi Tanpa perangkat terpadu dan kompak, sebuah komputer PC harus dibuat dengan ukuran yang sangat besar. Rumah mungkin tidak akan cukup untuk menampung sebuah perkakas komputer yang dibuat dari jutaan transistor dan tabung vakum. Namun dengan hadirnya teknologi chip, barang elektronik seperti jam digital, kalkulator, telepon genggam maupun komputer dapat hadir dengan ukuran yang betul-betul kecil. Dengan teknologi chip, bukan hanya terjadi penghematan ruang, namun juga waktu dan biaya produksi. Bahkan untuk kondisi saat ini, chip komputer sudah mencapai seukuran molekul, suatu tingkat yang sangat mustahil untuk dipercayai beberapa dasa warsa lalu. Komponen IC yang pertama kali lahir 40 tahun lalu memang lebih hebat dibandingkan teknologi tabung vakum maupun transistor, walaupun IC yang pertama kali dibuat itu sangat kasar dan besar. Di dalamnya hanya terdapat beberapa gerbang dan transistor. Kini dengan ukuran yang lebih kecil dan halus, sebuah prosesor bisa memadukan kerja dari jutaan transistor, seperti pada chip komputer terbaru Intel Pentium III atau Athlon dari Advance Micro Devices. Proses miniaturisasi komputer beserta produk elektronik lainnya tentu tidak dapat terlepas dari peran IC. Dalam komponen ini, sejumlah sirkuit elektronik yang berbeda-beda dapat ditempatkan atau dipasang secara langsung pada potongan lapisan-lapisan tipis bahan semikonduktor seperti silikon. Pembuatan wafer elektronik itu dilakukan secara kimia melalui suatu proses yang mengkombinasikan etsa dan fotografi. Hasilnya adalah sebuah rangkaian sirkuit yang sangat kecil (berukuran mikron) yang tersusun pada lapisan silikon, yang dapat memproses sejumlah besar informasi. Sirkuit pada lapisan silikon dihubungkan satu sama lain, dan siap melakukan tugas dalam komputer sesuai dengan yang diharapkan. Peran yang Meluas Komputer yang semula dirancang untuk menghitung dan menulis, dalam perkembangan berikutnya ternyata dapat menembus berbagai aspek kehidupan manusia, serta dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Hampir semua informasi dapat ditangani dan diproses dengan berbagai cara oleh komputer. Hal ini karena komputer mampu “mengkode” berbagai macam bentuk data ke dalam bentuk digital biner (1 dan 0 atau on dan off). Banyak penggunaan komputer saat ini jauh dari kegiatan hitung-menghitung sebagaimana komputer pertama kali dibuat. Dalam penelitian dasar, banyak perhitungan detil dalam fisika yang terlalu rumit untuk dipecahkan. Untuk mengatasi masalah ini, para fisikawan mulai melirik pada simulasi super komputer. Para ahli fisika yang menaruh minat pada kromodinamika kuantum sejak permulaan tahun 1980-an mulai mendisain super komputer paralel untuk menyelesaikan berbagai perhitungan fisika secara cepat. Komputer paralel yang dikembangkan para peneliti serta industri memiliki banyak sekali prosesor sehingga dapat bekerja serentak menyelesaikan perhitungan yang sangat rumit. Dengan komputer ini para peneliti mampu menyelesaikan 6,5 milyar perhitungan per detik atau berkekuatan 6,5 gigaflop. Para seniman atau designer dapat memanfaatkan komputer karena gambar dapat diubah atau disajikan dalam bentuk digit. Para arsitek dan perancang kota secara luas memanfaatkan kemampuan komputer untuk menggambar dalam bentuk tiga dimensi yang dapat ditampilkan dan dilihat dari berbagai arah. Para musisi juga telah mendapatkan cara dalam memanfaatkan komputer, baik untuk menulis, merekam maupun memainkan musik yang telah dikode secara digit. Semua informasi baik musik (suara) maupun gambar dapat direkam atau disimpan di dalam disk yang dapat dibaca ulang secara optis oleh laser. Perkembangan teknologi mikroelektronika dan komputer yang sangat pesat beberapa dasawarsa terakhir ini juga telah memacu perkembangan peralatan perang moderen. Perkembangan teknik deteksi dengan radar yang semakin canggih diimbangi pula oleh peningkatan kemampuan mendisain perlengkapan perlindungan elektronik, khususnya bagi jet-jet tempur agar tidak mudah dideteksi oleh radar lawan. Dengan perkembangan teknologi mikroelektronika dimungkinkan membuat pelindung elektronik mini yang ditempatkan di luar pesawat. Dengan rangkaian pengukur frekwensi langsung dapat dilakukan kalkulasi untuk mengetahui ancaman lawan hanya dalam waktu sepersejuta detik. Teknologi mikroelektronika juga bakal dimanfaatkan dalam kendaraan pribadi dalam sistim navigasi berpemandu satelit. Teknologi multi media ternyata makin merasuk ke dunia otomotif. Diperkirakan di masa mendatang perusahaan-perusahaan mobil di Jepang akan melemparkan produknya sebanyak 1,6 juta mobil yang dilengkapi peralatan navigasi menggunakan sistim GPS (Global Positioning System). Dengan perlengkapan ini pengemudi akan lebih cepat mengakses peta dan petunjuk jalan dengan rinci dan akurat. Saat ini, internet merupakan sarana komunikasi global yang dapat menghubungkan manusia di berbagai belahan bumi, sehingga seakan-akan jarak antar mereka menjadi sangat pendek. Meluasnya penggunaan internet menjadikan komputer telah menjadi bagian integral dalam kehidupan umat manusia. Chip pada telepon seluler juga telah mengubah kehidupan sehari-hari umat manusia di seluruh dunia. Bahkan kini teknologi chip yang mengoperasikan suatu pesawat telepon seluler juga dapat mengoperasikan kamera digital terbaru. Satu chip dapat mengatur milyaran data yang mengalir melewati jaringan telepon setiap detiknya. Chip super canggih ini disebut Digital Signal Processor (DSP). Berbagai kemudahan yang ditawarkan komputer tadi tentu tak dapat lepas dari hasil temuan ketiga pemenang Nobel Fisika 2000, yang oleh Royal Swedish Academy of Science dinilai mempercepat revolusi dalam bidang komunikasi. Mereka bertiga dinilai telah berjasa menemukan dan mengembangkan rangkaian terpadu (IC) serta prosesor semikonduktor heterostruktur yang menjadi komponen dasar dan memegang kunci dalam perkembangan teknologi komputer, informatika serta opto-elektronika (*)
				Mukhlis Akhadi Ahli Peneliti Muda Bidang Fisika di Badan Tenaga Nuklir Nasional

PERTUMBUHAN EPITAKSIAL

Lapisan tipis saat ini telah banyak digunakan dalam berbagai bidang kehidupan. Perkembangannya yang pesat ini tidak terlepaskan dari proses fabrikasinya. Salah satu proses fabrikasi lapisan tipis adalah dengan metode Sputtering DC. Sputtering DC merupakan teknologi deposisi yang memanfaatkan tumbukan antara ion-ion berenergi tinggi dengan permukaan target yang akan dideposisikan. Tumbukan ini menyebabkan atom-atom target terlepas dari ikatannya dan bergerak menuju substrat akibat adanya transfer momentum selama proses tumbukan, hal ini akan terjadi terus menerus hingga terbentuk suatu lapisan tipis.

Pemanfaatan lapisan tipis sebagai sensor gas diawali oleh Seiyama dkk (1962) dengan menggunakan bahan jenis MOS (Metal Oxide Semiconductor). Sensor berbahan MOS ini dalam operasinya membutuhkan suhu kerja tertentu sehingga dalam operasinya membutuhkan tempat (housing) untuk menciptakan suhu lingkungan trtentu agar sensor MOS tersebut bekerja. Kenyataan ini memberikan pemikiran guna mendapatkan suatu sensor gas yang dapat beroperasi pada suhu kamar.

Saat ini pengembangan lapisan tipis sebagai sensor gas yang lebih praktis terus dikembangkan, salah satunya adalah lapisan tipis TiN (Titanium Nitride), yang diharapkan lapisan tipis ini dapat bekerja pada suhu kamar. Pemanfaatan lapisan tipis TiN ini nantinya akan digunakan sebagai sensor gas CO (Carbon Monoxide), yang mana gas CO ini sangat reaktif dan berbahaya bagi makhluk hidup apabila keberadaannya tidak terdeteksi.

Untuk menjaga validitas lapisan tipis yang dihasilkan akan digunakan uji EDS untuk mengetahui

komposisi unsur pada lapisan tipis yang dihasilkan dan uji SEM untuk mengetahui bentuk butir dan ketebalan lapisan tipis TiN yang dihasilkan.

Permasalahannya adalah bagaimana sifat elektrik yang akan dihasilkan oleh lapisan tipis TiN dari hasil Sputtering DC, apakah lapisan ini dapat digunakan secara optimal dalam fungsinya sebagai elemen sensor gas CO yang difungsikan pada suhu kamar.

Tujuan dalam penelitian ini adalah untuk mendapatkan suatu lapisan tipis TiN yang dapat digunakan untuk mendeteksi gas CO dengan konsentrasi yang bervariasi dan dioperasikan pada suhu kamar.

II STUDI PUSTAKA

2.1 Lapisan tipis

Lapisan tipis adalah suatu lapisan yang mempunyai ketebalan dalam orde angstrom hingga mikrometer. Lapisan tipis dapat dibuat dari bahan organik, anorganik, logam, maupun campuran logam organik (organometalic) yang memiliki sifat konduktor, semikonduktor, superkonduktor maupun insulator. Lapisan tipis banyak digunakan sebagai bahan sensor karena murah dalam proses produksinya dan sifat elektrisnya dapat diatur melalui parameter-parameter saat proses pembuatannya. Proses produksi lapisan tipis dapat menggunakan teknik Sputtering, evaporasi dan CVD (chemical Vapour Deposition).

Dalam proses deposisinya pertumbuhan lapisan tipis secara garis besar dibagi menjadi dua bagian, yaitu pertumbuhan secara epitaksial dan difusi. Pertumbuhan epiaksial adalah pertumbuhan dengan arah keatas saja, jadi atom-atom terdeposisi saling bertumpukan selama proses deposisi terjadi. Sedangkan pertumbuhan difusi adalah pertumbuhan dengan arah pertumbuhan baik ka atas maupun kebawah permukaan substrat (menyisip)

Logam nitrida merupakan senyawa ikatan antara unsur logam dan nitrida. Senyawa ini juga memiliki sifat yang sama seperti semikonduktor, sehingga ada yang disebut nitrida semikonduktor. Persenyawaan antara dua unsur ini memiliki ciri apabila ikatan ini terjadi pada material dengan titik didih yang tinggi. Kecenderungan ikatan yang terjadi adalah ikatan ionik, ikatan logam, atau ikatan kovalen raksasa. Pada compound semikonduktor lapisan teratas disusun oleh ion-ion non logam dan lapisan terbawah oleh ion-ion logam. Pada sisi ion logam terisi sebagaian, dengan sisi yang kosong pada keadaan kesetimbangan hadir sebagai defect [4]

Dalam kondisi biasa (tanpa peristiwa adsorbsi uap air), defect dapat dibedakan menjadi dua tipe [1]. Pertama adalah terjadi ketika ada kekurangan dua atau lebih ion non logam pada permukaan. Keadaan ini menyebabkan penyimpangan sifat listrik pada permukaan. Akibat akumulasi dari muatan positif maka sisi permukaan menjadi akseptor elektron. Kedua adalah terisinya sisi permukaan dengan dua atau lebih ion non logam. Defect seperti ini membentuk tipe donor elektron.

Dari segi sifat perilaku elektronik, umumnya permukaan semikonduktor terbagi menjadi tiga daerah yaitu lapisan muatan ruang, yang dihubungkan dengan adanya penambahan atau pengurangan pembawa muatan bebas, permukaan semikonduktor terdiri atas beberapa atom pertama pada bidang semikonduktor dan permukaan semikonduktor yang sesungguhnya, dalam kondisi normal daerah ini adalah lapisan teradsorpsinya material asing. Daerah monolayer dapat terdiri dari serapan kimia gas reduktor maupun oksidator.

Jika di permukaan terdapat defect yang membentuk keadaan permukaan akseptor dengan tingkat energinya berada di bawah tingkat fermi, maka keadaan permukaan ini akan berada dalam keadaan ketidakseimbangan terhadap pita-pita energi, selama defect pengosongan ini (permukaan akseptor) belum terisi. Keadaan kosong dan berada di bawah tingkat energi fermi menyebabkan sejumlah elektron dari pita konduksi masuk ke dalamnya. Proses ini menyebabkan permukaan bermuatan negatif bersamaan dengan terbentuk lapisan permukaan ruang (space-charge) positif di bawahnya. Akibat pita-pita energi pada permukaan menekuk naik berkenaan dengan tingkat fermi.

2.2 Sistem Sputtering DC

Sistem Sputtering yang umumnya digunakan dalam proses deposisi lapisan tipis antara lain : Sputtering DC, RF Sputtering, Sputtering magnetron. Sistem Sputtering yang paling sederhana adalah Sputtering DC yang terdiri atas sepasang elektroda plat sejajar, anoda dan katoda. Skema DC Sputtering ditunjukkan pada Gambar 2.1.

SILIKON DIOKSIDA

Silikon dioksida (SiO2) merupakan bahan dielektrik yang sangat baik, bahan
ini bersifat stabil secara kimia dan mempunyai karakteristik insulator listrik yang
baik, sehingga SiO2 banyak digunakan dalam proses pembuatan IC. Penggunaan
SiO2 dalam proses pembuatan IC diantaranya adalah sebagai lapisan isolasi pada
struktur Metal Oxide Semiconductor (MOS), intermetal dielectric, passivation
layer, dan masking untuk proses difusi dan implantasi.
Pada tugas akhir ini dilakukan proses deposisi lapisan tipis SiO2 dengan
metoda PECVD, berbahan baku tetraethylortosilicate (TEOS) dan reaktor yang
digunakan adalah parallel plate electrode dengan frekuensi rf generator 13,56
MHz. Pada percobaan ini akan dipelajari pengaruh beberapa variabel, yaitu jarak
wafer dengan tempat masuknya TEOS, temperatur wadah TEOS dan daya rf
generator terhadap lapisan oksida yang dihasilkan. Percobaan dilakukan dengan
cara mengubah-ubah besarnya salah satu variabel itu dan menjaga variabel yang
lain berharga tetap.
Hasil yang diperoleh dalam percobaan adalah bahwa ketebalan oksida yang
terbentuk sebanding dengan besarnya daya rf dan temperatur wadah TEOS,
namun berbanding terbalik dengan jarak substrat. Kualitas oksida yang terbentuk
cukup baik, yang ditandai dengan besarnya Vfb (flat band voltage) pada divais
Capacitance Metal Oxide Semiconductor (CMOS) masih di sekitar 0 volt.
Sedangkan dengan menggunakan Fourier Transform Infra Red (FTIR)
Spectroscopy diperoleh hasil bahwa deposisi SiO2 dapat dilakukan dengan baik
meskipun tanpa adanya pemanas pada substrat.
i


FOTOLITOGRAFI

Telah difabrikasi dan dikarakterisasi Vertical N-Channel Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (VN-MOSI'h) dengan teknologi fotolitografi 4 mikron. Keunggulan Bari VNMOSFET adalah dimungkinkannya untuk membuat transistor skala nano dengan panjang kanal 100 nano meter menggunakan teknologi fotolitografi konvensional yang berkemampuan minimal 4 mikron untuk transistor model planar. Dengan demikian devais ini dapat digunakan sebagai komponen yang dapat bekeija pads frekuensi tinggi karena mempunyai Electron Transit Time (b'II) yang sangat singkat.Struktur dari VN-MOSFET adalah berupa pilar berbentuk 4) ((I) - shape) dimana substrat silikon dikelilingi oleh gate oksida sebagai insulator antara metal dan semikonduktor. Pada bagia luar dari oksida dideposisi lapis= polisilikon sebagai gate. Dengan demikian konstruksi VN-MOSFET identik dengan dimana bagian bawah adalah source, bagian atas adalah drain dan dikelilingi oleh gate oksida dan polisilikon.

Keunggulan lain dari VN-MOSFET adalah bahwa dalam satu pilar dapat dibuat menjadi minimal empat sel transistor, yang berarti bahwa dari segi ukuran mempunyai kelebihan 1:4 bila dibanding dengan transistor planar konvensional. Aplilcasi yang paling mungkin adalah penggunaan VN MOSN'E1' untuk merancang dan membuat Dinamic Random Access Memory (DRAM) dengan skala Giga bit.

Daftar Pustaka

1. ALEXANDER, G.S., Komputer Pribadi, Ilmu Pengetahuan Populer, Vol. 9, Grolier International Inc./P.T. Widyadara (1997) hal. 247-250.
2. ANONIM, Pengantar Elektronika dan Mikroprosesor, Ilmu Pengetahuan Populer, Vol. 9, Grolier International Inc./P.T. Widyadara (1997) hal. 237-246.
3. Era Komersialisasi Bagi Nobel, Rubrik Ilmu dan Teknologi Majalah Gatra, 21 Oktober 2000, hal. 92.
4. HERMAN, A., The New Physics, the Route Into Atomic Age, International Bonn-bad Godesberg, Federal Republic of Germany (1979).
5. INGPEN, R. and WILKINSON, P., Encyclopedia of Ideas that Changed the World, The Greatest Discoveries and Inventions of Human History, A Dragon’s World Book, London (1995).
6. Nobel Fisika 2000 untuk ‘Pencipta’ IC dan Pengembang Opto-Elektronika, Republika, Senin 16 Oktober 2000, hal. 14.
7. SPROWLS, R.C., Komputer, Ilmu Pengetahuan Populer, Vol. 2, Grolier International Inc./P.T. Widyadara (1997) hal. 180-192.
8. TAYLOR, J.R. and ZAFIRATOS, C.D., Modern Physics For Scientist and Engineers, Prentice Hall, Engelwood Cliffs, New Yersey 07632 (1991).