大規模アレイTEGによるトンネル絶縁膜の微小・局所的ゲート電流の統計的評価(ゲート絶縁膜、容量膜、機能膜及びメモリ技術)

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概要

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トンネル絶縁膜における異常リーク電流は、電流密度としては大きいが、局所的に小面積で発生する。そのため、リーク電流を解析するためには、小面積のパターンで微小電流を多数個測定し、統計的な評価を行うことが必須である。本研究で新たに開発した大規模アレイTEGを用いて、約100万個のトランジスタのトンネル絶縁膜を流れる10^<-15>A程度のゲート電流について、電気的ストレス依存性・測定温度依存性について統計的評価を行った。その結果、100万個中、数個のセルではストレス印加によって平均電流に比べ10倍以上の電流が流れ、さらにストレス印加とすると平均電流に戻る現象が見られた。またいくつかのセルでは測定温度に対してゲート電流が急激に増加・減少した。これらの現象はフラッシュメモリの信頼性上問題になっている現象と同じものである。このような結果は、トンネル絶縁膜におけるリーク電流の解析に極めて有用である。
社団法人電子情報通信学会の論文
2007-05-31

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