Calculateur de Croissance d'Oxyde

Qu'est-ce que la Croissance d'Oxyde ?

La croissance d'oxyde est un processus dans la fabrication de semi-conducteurs où une couche d'oxyde (généralement du dioxyde de silicium) est formée à la surface d'une plaquette de silicium. Ce processus est crucial pour créer des couches isolantes dans les circuits intégrés et autres dispositifs semi-conducteurs. La croissance des couches d'oxyde est généralement réalisée par oxydation thermique, où la plaquette de silicium est exposée à un environnement riche en oxygène à haute température.

Formule

La croissance d'oxyde peut être approximée en utilisant le modèle de Deal-Grove, qui est simplifié pour ce calculateur comme suit :

\[ x_f = x_i + \sqrt{t} \cdot e^{-\frac{1}{T}} \]

Où :

• \( x_f \) est l'épaisseur finale de l'oxyde (nm)
• \( x_i \) est l'épaisseur initiale de l'oxyde (nm)
• \( t \) est le temps d'oxydation (heures)
• \( T \) est la température (K)

Étapes de Calcul

Calculons l'épaisseur finale de l'oxyde pour les paramètres suivants :

• Épaisseur initiale de l'oxyde (\( x_i \)) : 10 nm
• Temps d'oxydation (\( t \)) : 4 heures
• Température (\( T \)) : 1000°C (1273,15 K)

1. Calculer \( \sqrt{t} \) : \[ \sqrt{4} = 2 \]
2. Calculer \( e^{-\frac{1}{T}} \) : \[ e^{-\frac{1}{1273,15}} \approx 0,9992 \]
3. Multiplier les résultats des étapes 1 et 2 : \[ 2 \times 0,9992 \approx 1,9984 \]
4. Ajouter l'épaisseur initiale : \[ x_f = 10 + 1,9984 \approx 11,9984 \text{ nm} \]

Exemple et Représentation Visuelle

Visualisons le processus de croissance d'oxyde :

Cette représentation visuelle montre :

• Le substrat de silicium
• La couche d'oxyde initiale (10 nm)
• La couche d'oxyde formée (~2 nm)
• L'environnement riche en oxygène à haute température