Oxidation und Diffusion

Welche Aussage zur Abhängigkeit der Oxidationsgeschwindigkeit von der Kristallorientierung bei der thermischen Oxidation von Silizium ist richtig?

  1. ADie (100)-Fläche oxidiert schneller als die (111)-Fläche
  2. BDie Oxidationsgeschwindigkeit ist unabhängig von der Orientierung gleich
  3. CDie (111)-Fläche oxidiert schneller als die (100)-Fläche
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Antwort: C. Die (111)-Fläche oxidiert schneller als die (100)-Fläche

Unter gleichen Bedingungen oxidiert die (111)-Fläche schneller als die (100)-Fläche, wobei der Unterschied besonders im Bereich dünner Filme groß ist (etwa das 1,5-Fache). Das liegt daran, dass die Atomdichte der Oberfläche höher ist und mehr Bindungen für die Oxidationsreaktion zur Verfügung stehen. Bei Strukturen wie FinFETs, bei denen Oberseite und Seitenflächen unterschiedliche Orientierung haben, variiert die Oxiddicke je nach Ort; daher werden Radikaloxidation oder ALD-Abscheidung verwendet, bei denen der Einfluss der Orientierung gering ist.

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