Nano-oxidation of silicon nitride films with an atomic force microscope: Chemical mapping, kinetics, and applications

Journal of Applied Physics

Volumn 89, Issue 4, 2001, Pages 2465-2472

  Chien, F S S ^a,b,d   Chou, Y C ^a   Chen, T T ^a   Hsieh, W F ^b   Chao, T S ^c   Gwo, S ^a  

^a NATIONAL TSING HUA UNIVERSITY   (Taiwan)

^b NATIONAL CHIAO TUNG UNIVERSITY   (Taiwan)

^c NATIONAL NANO DEVICE LABORATORIES   (Taiwan)

^d INDUSTRIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE   (Taiwan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0000858709     PISSN: 00218979     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.1339212     Document Type: Article

References (47)

1. S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd ed. (Wiley, New York, 1981), p. 852.
2. S. A. Campbell, The Science and Engineering of Microelectronic Fabrication (Oxford University Press, New York, 1996), Chap. 15, p. 390.
3. Fundamental Aspects of Ultrathin Dielectrics on Si-Based Devices, edited by E. Garfunkel, E. P. Gusev, and A Vul' (Kluwer, Dordrecht, 1998).
4. 2 : Si in diluted HF (40%) at room temperature is about 1:>100:0.1 and in aqueous KOH (30 wt%) at 60°C 1:>14:> 2600; S. D. Collin, in Semiconductor Micromachining, edited by S. A. Campbell and H. J. Lewerenz (John Wiley & Sons, Chichester, 1998), Vol. 2, Chap. 2, p. 57 and p. 65.
5. 4 (94.5%) at 180°C is about 10:<1:0.3; W. van Gelder and V. E. Hauser J. Electrochem. Soc. 114, 869 (1967).
6. M. Madou, Fundamentals of Microfabrication (CRC, Boca Raton, 1997), Chaps. 2 and 5.
7. J. A. Dagata, J. Schneir, H. H. Harary, C. J. Evans, M. T. Postek, and J. Bennett, Appl. Phys. Lett. 56, 2001 (1990).
8. J. A. Dagata, W. Tseng, J. Bennett, C. J. Evans, J. Schneir, and H. H. Harary, Appl. Phys. Lett. 57, 2437 (1990).
9. E. S. Snow and P. M. Campbell, Appl. Phys. Lett. 64, 1932 (1994).
10. H. Sugimura, T. Uchida, N. Kitamura, and H. Masuhara, Jpn. J. Appl. Phys., 32, L553 (1993).
11. D. Wang, L. Tsau, K. L. Wang, and P. Chow, Appl. Phys. Lett. 67, 1295 (1995).
12. S. Gwo, C.-L. Yeh, P.-F. Chen, Y.-C. Chou, T. T. Chen, T.-S. Chao, S.-F. Hu, and T.-Y. Huang, Appl. Phys. Lett. 74, 1090 (1999).
13. S. C. Minne, H. T. Soh, Ph. Flueckiger, and C. F. Quate, Appl. Phys. Lett. 66, 703 (1995).
14. P. M. Campbell, E. S. Snow, and P. J. McMarr, Appl. Phys. Lett. 66, 1388 (1995).
15. K. Matsumoto, M. Ishii, K. Segawa, Y. Oka, B. J. Vartanian, and J. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 68, 34 (1996).
16. F. S.-S. Chien, C.-L. Wu, Y.-C. Chou, T. T. Chen, S. Gwo, and W.-F. Hsieh, Appl. Phys. Lett. 75, 2429 (1999).
17. R. García, M. Calleja, and H. Rohrer, J. Appl. Phys. 86, 1898 (1999).
18. E. B. Cooper, S. R. Manalis, H. Fang, H. Dai, K. Matsumoto, S. C. Minne, T. Hunt, and C. F. Quate, Appl. Phys. Lett. 75, 3566 (1999).
19. H. C. Day and D. R. Allee, Nanotechnology 7, 106 (1996).
20. F. S.-S. Chien, J.-W. Chang, S.-W. Lin, Y.-C. Chou, T. T. Chen, S. Gwo, T.-S. Chao, and W.-F. Hsieh, Appl. Phys. Lett. 76, 360 (2000).
21. I. J. R. Baumvol, Surf. Sci. Rep. 36, 1-166 (1999).
22. S. Gwo, C.-L. Wu, F. S.-S. Chien, and T. Yasuda, Jpn. J. Appl. Phys. (submitted).
23. T. Teuschler, K. Mahr, S. Miyazaki, M. Hundhausen, and L. Ley, Appl. Phys. Lett. 67, 3144 (1995).
24. N. Cabrera and N. F. Mott, Rep. Prog. Phys. 12, 163 (1948-1949).
25. D. Stiévenard, P. A. Fontaine, and E. Dubois, Appl. Phys. Lett. 70, 3272 (1997).
26. Ph. Avouris, T. Hertel, and R. Martel, Appl. Phys. Lett. 71, 285 (1997).
27. M. Calleja and R. García, Appl. Phys. Lett. 76, 3427 (2000).
28. H. H. Uhlig, Acta Metall. 4, 541 (1956).
29. J. A. Dagata, T. Inoue, J. Itoh, and H. Yokoyama, Appl. Phys. Lett. 73, 271 (1998); J. A. Dagata, T. Inoue, J. Itoh, K. Matsumoto, and H. Yokoyama, J. Appl. Phys. 84, 6891 (1998).
30. J. A. Dagata, T. Inoue, J. Itoh, and H. Yokoyama, Appl. Phys. Lett. 73, 271 (1998); J. A. Dagata, T. Inoue, J. Itoh, K. Matsumoto, and H. Yokoyama, J. Appl. Phys. 84, 6891 (1998).
31. J. A. Dagata, F. Perez-Murano, G. Abadal, K. Morimoto, T. Inoue, J. Itoh, and H. Yokoyama, Appl. Phys. Lett. 76, 2710 (2000).
32. R. A. Alberty and W. G. Miller, J. Chem. Phys. 26, 1231 (1957).
33. E. Dubois and J.-L. Bubendorff, J. Appl. Phys. 87, 8148 (2000).
34. A. E. T. Kuiper, M. F. C. Willemsen, J. M. L. Mulder, J. B. Oude Elferink, R. Erens, F. H. P. M. Habraken, and W. F. van der Weg, J. Vac. Sci Technol. B 7, 455 (1989).
35. S. L. Konsek, R. J. N. Coope, T. P. Pearsall, and T. Tiedje, Appl. Phys. Lett. 70, 1846 (1997).
36. F. Marchi, V. Bouchiat, H. Dallaporta, V. Safarov, D. Tonneau, and P. Doppelt, J. Vac. Sci. Technol. B 16, 2952 (1998).
37. P. A. Fontaine, E. Dubois, and D. Stiévenard, J. Appl. Phys. 84, 1776 1998).
38. T. Enomoto, R. Ando, H. Morita, and H. Nakayama, Jpn. J. Appl. Phys. 17, 1049 (1978).
39. T. B. Tripp, J. Electrochem. Soc. 117, 157 (1970).
40. D. Sand, Scanning Force Microscopy, 2nd ed. (Oxford University Press, New York, 1994), Chap. 10.
41. S. C. Minne, G. Yaralioglu, S. R. Manalis, J. D. Adams, J. Zesch, A. Atalar, and C. F. Quate, Appl. Phys. Lett. 72, 2340 (1998); S. C. Minne, S. R. Manalis, and C. F. Quate, Bringing Scanning Probe Microscopy Up To Speed (Kluwer, Boston, 1999).
42. S. C. Minne, G. Yaralioglu, S. R. Manalis, J. D. Adams, J. Zesch, A. Atalar, and C. F. Quate, Appl. Phys. Lett. 72, 2340 (1998); S. C. Minne, S. R. Manalis, and C. F. Quate, Bringing Scanning Probe Microscopy Up To Speed (Kluwer, Boston, 1999).
43. S. C. Minne, J. D. Adams, G. Yaralioglu, S. R. Manalis, A. Atalar, and C. F. Quate, Appl. Phys. Lett. 73, 1742 (1998).
44. P. Vettiger, J. Brugger, M. Despont, U. Drechsler, U. Dürig, W. Häberle, M. Lutwyche, H. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, and G. Binnig, MicroElectron. Eng. 46, 11 (1999).
45. G. Binnig, M. Despont, U. Drechsler. W. Häberle, M. Lutwyche, P. Vettiger, H. J. Mamin, B. W. Chui, and T. W. Kenny, Appl. Phys. Lett. 74, 1329 (1999).
46. T. Yasuda, S. Yamasaki, and S. Gwo, Appl. Phys. Lett. 77, 3917 (2000); S. Gwo, T. Yasuda, and S. Yamasaki, J. Vac. Sci. Technol. A (to be published).
47. T. Yasuda, S. Yamasaki, and S. Gwo, Appl. Phys. Lett. 77, 3917 (2000); S. Gwo, T. Yasuda, and S. Yamasaki, J. Vac. Sci. Technol. A (to be published).