電流検出型原子間力顕微鏡を用いたゲート絶縁膜の局所リーク電流評価

摘要

電流検出型原子間力顕微鏡法（Conductive Atomic Force Microscopy：C－AFM）を用いて、ゲート絶縁膜における局所リーク電流をナノスケール観察し、絶縁膜の信頼性劣化機構を解明した。 MOSキャパシタにおいてストレス印加したゲートSiO{sub}2 膜をC－AFM観察したところ、電流像に局所なリーク電流スポットを観測がされ、その電流－電圧特性の解析などからストレス誘起欠陥に起因する局所リーク電流であることがわかった。 更に、ストレス誘起欠陥における電荷充放電現象とマクロなデバイス特性努化との相関、局所リーク電流と絶縁破壊現象との関連が明らかに′なった。 また、高誘電率絶縁膜において、電流リークパスと結晶構造との相関を明らかたした。