Etude de fiabilité et des mécanismes de commutation de résistance électrique par sonde locale sous ultravide
Cette méthode permet d’étudier les couches actives des transistors MOS et des mémoires résistives sans fabriquer des dispositifs en utilisant une pointe AFM conductrice comme électrode supérieure (C-AFM). La faible surface de contact de quelques nm² entre la pointe AFM et l’échantillon permet d’obtenir des informations plus « locales » des phénomènes ayant lieu pendant la rupture diélectrique et de détecter des phénomènes de pré-dégradation d’oxydes de grille pour transistors MOS. Il a été possible de prédire la durée de vie des composants à partir de mesures réalisées par C-AFM.
La rupture diélectrique et la commutation de résistance électrique dans les mémoires résistives étant des phénomènes similaires, cette méthode a été élargie à l’étude des mémoires résistives « OxRAM » à base d’oxydes ce qui a permis de mieux comprendre les mécanismes de commutation de résistance électrique. La faible surface de contact entre la pointe et l’échantillon a permis de déterminer le potentiel de miniaturisation de ces nouveaux dispositifs.
Récemment, une méthode permettant de faire des mesures pulsées pour cycler les couches actives pour mémoires PCRAM entre les états résistifs haut et bas a été développée et est en train d’être exploitée.
Ce travail est réalisé en collaboration avec STMicroelectronics et le CEA-Léti.
