NANDフラッシュメモリは不揮発性メモリであり、電源を切っても保存されたデータが消えることはありません。NANDフラッシュメモリは、消費電力が少なく、体積が小さく、振動や落下、機械的な衝撃に強いなどの利点があるため、リモート機器のデータ保存用メモリーカードとして広く使われています。
NANDフラッシュメモリのデータは、フローティングゲート（FG）に格納されます。フローティングゲートに蓄積された電子の電荷が漏れないように、いかに高品質の絶縁層を設けるかがNANDフラッシュメモリの製造上の重要な課題です。また、動作電圧やエネルギー損失を下げるために、いかにして容量のカップリング比を最大にするかが重要です。
この製品では、フローティングゲートとコントロールゲート（CG）の間にある、酸化シリコン-窒化シリコン-酸化シリコン膜（ONO）の厚さと均一性が求められます。この3層構造の誘電体材料はそれぞれわずか数nmであり、このような薄膜中の軽元素（O,N,Si）をモニターすることは、製造開発において非常に重要です。
|
サムスン製NANDフラッシュのTEM像 |
(a) メモリ領域の平面図 (b) ワード線に沿った断面図 |
(c) ビット線に沿った断面図 (d) FGとCGの間のONOの断面像 |
下図は、ONOのTEM/EELSおよびTEM/EDX分析結果を示したものである。TEM像から、ONOの厚さはそれぞれ5.8nm、2.9nm、4.6nmであることがわかります。EDXのラインスキャンからは，関心のある元素の化学組成の変化が明確に確認でき，TEM像と一致しています。
(a) ONOのEELSマッピング |
(b) EDXラインスキャン |
