2023.12.07 【新技術】東大の研究グループが不揮発性メモリー素子が壊れる瞬間を可視化　電子デバイスの新たな非破壊顕微解析手法を開発

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【図2】Laser-PEEMによって観察されたスイッチング回数の増加に伴う強誘電体キャパシターの欠陥分布。リーク電流計測で絶縁破壊の兆候が観測されたと同時に、キャパシターの左上の領域で欠陥密度が増加していることが示された。絶縁破壊後のPEEM観察像では、伝導パスが明瞭に可視化されている

【図2】Laser-PEEMによって観察されたスイッチング回数の増加に伴う強誘電体キャパシターの欠陥分布。リーク電流計測で絶縁破壊の兆候が観測されたと同時に、キャパシターの左上の領域で欠陥密度が増加していることが示された。絶縁破壊後のPEEM観察像では、伝導パスが明瞭に可視化されている

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絶縁破壊によって形成された伝導パスの可視化
【図1】レーザー励起光電子顕微鏡による伝導パスの可視化の模式図
【図2】Laser-PEEMによって観察されたスイッチング回数の増加に伴う強誘電体キャパシターの欠陥分布。リーク電流計測で絶縁破壊の兆候が観測されたと同時に、キャパシターの左上の領域で欠陥密度が増加していることが示された。絶縁破壊後のPEEM観察像では、伝導パスが明瞭に可視化されている
【図3】絶縁破壊後の強誘電体キャパシターのLaser-PEEM像（左）と走査型電子顕微鏡像（右）の比較。走査型電子顕微鏡の検出深さは1から10ナノメートル程度であり、30ナノメートルの上部電極越しに伝導パスを観察することが困難。一方、Laser-PEEM像では伝導パスが可視化できることが明瞭に示された。この比較から、Laser-PEEMは走査型電子顕微鏡よりも深くに埋もれた層を観察可能であることが分かる

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