微細デバイスの断面TEM解析

FIB-SEMによるTEM用薄膜作製

Dual Beam FIB^（*1）加工観察装置を用いた局所領域の薄膜加工

加工断面をSEM観察しつつ加工することができるDual Beam FIB加工観察装置を用いることで、数十nm程度の位置精度で 加工位置指定が可能です。目的箇所が微小な場合でも、SEM^（*2）観察用の断面、あるいは、膜厚100nm以下のTEM^（*3）、 STEM^（*4）観察用の薄膜を、高い位置精度で作製することができます。

^（*1）集束イオンビーム(Focused Ion Beam)．^（*2）走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope)．^（*3）透過電子顕微鏡 (Transmission Electron Microscope)． ^（*4）走査型透過電子顕微鏡(Scanning Transmission Electron Microscope)．

3D-NANDフラッシュメモリの断面TEM観察

フラッシュメモリ断⾯のTEM／STEM観察

微細デバイス解析の例として、フラッシュメモリデバイスのTEM／STEM観察結果を⽰します。メモリチップ垂直断⾯のSTEM観察結果（図1）では、チップ深さ⽅向（紙⾯上下⽅向）に約70nmピッチで積層された38層（6つのダミー層を含むと推定される）のレイヤー構造が観察されます。メモリチップ⽔平断⾯のTEM観察結果（図2）では、円形のメモリセルが規則正しく配置されている様⼦が確認され、さらに、メモリセル内部には同⼼円状の層構造が認められます。

メモリセル部のEDX面分析

図3に⽰すEDX（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy）⾯分析結果では、TEM像で認められる同⼼円状のコントラストに対応した元素マッピング像が得られ、TEM像では不明瞭であったメモリセル外周部の2nm前後のチタン（Ti）の窒化層とアルミ ニウム（Al）の酸化層も精度良く区別できています。