Proses Plasma Ashing dan Etching untuk Menghilangkan dan Membuat Pola Mikro pada Lapisan Diamond Like Carbon (DLC)
| Main Author: | Redationo, NereusTugur |
|---|---|
| Format: | Thesis NonPeerReviewed |
| Terbitan: |
, 2014
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://repository.ub.ac.id/161343/ |
Daftar Isi:
- Diamond Like Carbon (DLC) dewasa ini telah digunakan secara luas dalam berbagai bidang, karena sifat dan karakteristiknya yang begitu unik seperti intan dan grafit. Pada bidang permesinan antara lain untuk meningkatkan sifat mekanik seperti kekerasan dan kekuatan pada alat-alat pemotongan sehingga umur alat potong lebih lama, roda gigi, poros, pin dan guide pin , peralatan molddies, punch, stamping dan lain lain. Lapisan DLC sangat baik untuk mengatasi beberapa aspek tribologi pada peralatan permesinan. Penggunaan secara terus-menerus akibat gaya atau kondisi lain yang mempengaruhinya akan mengakibatkan lapisan DLC mengalami keausan. Secara konvensional penghilangan lapisan DLC dilakukan dengan cara menggosok permukaan DLC dengan amplas/batu gerinda. Cara ini tidak efektif karena lapisan DLC yang cukup kuat dan keras, sehingga sulit menghilangkannya. Selain proses penghilangan yang sulit, proses amplas tidak dapat menjangkau bagian-bagian yang kecil dan dimensi yang tidak beraturan. Masalah lain yang terjadi apabila proses amplas ini tidak rata mengakibatkan dimensi dan akurasi dari komponen menjadi berubah, sehingga komponen tersebut tidak dapat digunakan kembali. Sifat unik dari DLC terutama kekuatan dan ketangguhan pada temperatur tinggi memungkinkan lapisan DLC dijadikan mold-stamping pola mikro untuk produk masal. Penentuan teknologi menghilangkan lapisan DLC dan pembuatan pola mikro sangat penting untuk menjawab permasalahan tersebut. Penggunaan proses plasma ashing/etching menggunakan oksigen murni sebagai salah satu alternatif untuk menghilangkan dan membuat struktur mikro pada lapisan DLC. Desain sistem pembangkit plasma untuk proses ashing/etching dan sistem kontrol otomatis diharapkan mampu mempercepat proses ashing/etching . Pada penelitian ini parameter yang dikontrol adalah tekanan gas, tegangan RF, tegangan DC bias dan jarak magnet. Selama proses plasma ashing/etching berlangsung reaktor dipasang optical emission spectrometer (OES) tipe PMA-11. Hasil pengendalian parameter yang efektif plasma menunjukkan oksigen atomik pada peak 774 nm dengan intesitas sekitar 31734 dan spesies plasma berupa ion O 2 + mempunyai peran utama dalam proses plasma ashing/etching. Peak CO 256 nm menggambarkan secara real time proses plasma ashing/etching yang terjadi. Pada proses ashing untuk menghilangkan lapisan DLC ketebalan 1.1 μm paling efektif pada tekanan 20 Pa, tegangan RF 250 V, tegangan DC bias -600 V dan jarak magnet terhadap substrate 1.5 cm dengan waktu 210 detik. Etching rate yang dihasilkan 5.24 nm/s. Pada proses etching untuk menghasilkan reactive ion etching (RIE) yang sesuai, untuk membuat pola mikro dengan keakuratan yang tinggi/anisotropik terbagi dalam dua perlakuan. Perlakuan pertama untuk pola mikro lebar groove di atas 20 μ m RIE yang efektif pada tekanan 20 Pa, tegangan RF 250 V, dan tegangan DC bias –600 V yang menghasilkan etching rate 5.24 nm/s. Perlakuan kedua pola mikro lebar groove dibawah 20 μ m RIE yang efektif dan efisien pada tekanan 40 Pa, tegangan RF 250 V dan tegangan DC bias -450 V yang menghasilkan etching rate berkisar 3.8 nm/s. Pengendalian RIE sangat penting untuk menghasilkan pergerakan dan reaktifitas ion yang sesuai dengan lebar groove yang dibuat, untuk menghasilkan pola mikro dengan keakuratan yang tinggi/anisotropik.