微細デバイスの断面TEM解析

指定箇所に対するFIB加工およびTEM/STEM観察をサポートいたします

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。

図1.メモリチップ垂直断面のBF-STEM像
図1.メモリチップ垂直断面の
BF-STEM像
図2.メモリチップ水平断面のTEM像.bはaの四角枠部の拡大像
図2.メモリチップ水平断面のTEM像.bはaの四角枠部の拡大像

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。

図3.図2bに示したメモリセルのEDX面分析結果(ネットカウント
図3.図2bに示したメモリセルのEDX面分析結果(ネットカウント)

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