Oxidation und Diffusion

Welche Aussage zum Vergleich von Trockenoxidation (O2) und Nassoxidation (H2O) bei der thermischen Oxidation von Silizium ist richtig?

  1. ADie Trockenoxidation lässt den Oxidfilm schneller wachsen
  2. BDie Nassoxidation lässt den Oxidfilm schneller wachsen
  3. CDie Wachstumsgeschwindigkeiten beider sind gleich
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Antwort: B. Die Nassoxidation lässt den Oxidfilm schneller wachsen

Bei der Nassoxidation mit Wasserdampf ist die Löslichkeit des Oxidationsmittels H2O in SiO2 um mehrere hundert Mal höher als die von O2; die Wachstumsgeschwindigkeit ist daher einige Male bis etwa zehnmal höher als bei der Trockenoxidation. Bei 1000 °C und 1 Stunde sind es z. B. bei trockener Oxidation etwa 70 nm, bei nasser etwa 400 nm. Sie eignet sich für dicke Filme zur Bauelementisolation und als Maske. Die Trockenoxidation ist langsamer, liefert aber dichte Filme guter Qualität mit wenigen Grenzflächenzuständen und lässt sich in der Dicke gut steuern; sie wurde daher für dünne Gateoxide verwendet.

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