Oxydation et diffusion

Lorsqu’on forme par oxydation thermique du silicium un film de SiO2 d’épaisseur x, quelle épaisseur de silicium est approximativement consommée ?

  1. AEnviron 0.44x
  2. BEnviron 1.0x
  3. CEnviron 2.2x
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Réponse : A. Environ 0.44x

En oxydation thermique, le silicium lui-même réagit avec l’oxygène pour former SiO2. Le rapport entre la densité atomique du silicium (environ 5.0×10²² cm⁻³) et la densité moléculaire de SiO2 (environ 2.3×10²² cm⁻³) montre que former un oxyde d’épaisseur x consomme environ 0.44x de silicium. Environ 44% de l’oxyde croît sous la surface initiale et 56% au-dessus, avec une expansion de volume d’environ 2.2 fois. La zone oxydée forme donc une marche, et l’interface est toujours une surface nouvelle et propre.

Croissance de l'oxyde par oxydation thermique Avant oxydation Silicium Après oxydation SiO₂ (épaisseur x) Silicium Surface initiale env. 0,56x env. 0,44x Environ 44 % de l'épaisseur d'oxyde correspond au silicium consommé
Croissance de l'oxyde par oxydation thermique · Voir dans les schémas
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