課題解決事例2

半導体素子回路の観察
ナノサーチ顕微鏡SFT-3500を使った課題解決事例
大型ウェハ基板上のマイクロパターンニング配線
 微小電極のリーク電流を測る

【克服すべき課題】 大型ウェハ基板上に作製した複雑な微小回路をピンポイントで狙いSPM観察と電流測定を行う。

SFT-3500

 現在の電子デバイス回路は線幅の微細化が進んでおります。また微細配線は大型ウェハ基板上に作製され,この形状高さもナノの領域です。当然ながら,この微細回路の形状と電磁気特性の評価を非破壊で行うことは重要です。
SPMは超高倍率な観察を得意とし,また同時にナノメートル形状評価,電流計測,磁気計測などの電磁気的測定,および位相観察やフォースカーブなどの物性的計測が出来る唯一の手法です。しかし,一方で試料の大きさに制限があり,また複雑な回路において評価すべきその部位に狙いを定めるために何度かのトライ&エラーを繰り返すことが現実的には必要でした。

【解決!】
そこで,「光学顕微鏡」「レーザー顕微鏡 LSM」「走査型プローブ顕微鏡 SPM」の撮像法をもつナノサーチ顕微鏡 SFT-3500を用いると,複雑な回路のある特定部分を短時間で探し出し,ファーストアプローチから失敗なくSPMで捉えられます。 また,SFT-3500では大型ウェハ試料を加工せずにそのまま載せられます。
このナノサーチ顕微鏡 SFT-3500を用いて,先進の微細化技術で作成された電子デバイス回路における高倍率観察と,さらに回路におけるソース電極-ドレイン電極間のリーク電流計測を短時間で行えました。

【観察の詳細】

微細な半導体素子回路おける微小配線をLSMで観察しました。このLSM観察で特定した部位を見失わずにそのままSPM観察することができるため,SPM単体機に比べて飛躍的に短時間で試料の評価を行えました。

SPMによるソース電極とドレイン電極間の観察(A)では 電極高さが117nmの電極間での微小電流像が得られリーク電流の評価が行えました。さらに,線幅が0.2μm以下,形状高さ 50nmの細線(B)においても,細線部と電極および基板間での電流像を得ることが出来ました。

● データのご提供:独立行政法人 産業技術総合研究所 フレキシブルエレクトロニクス研究センター 牛島洋史様


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