JP2008270641A - Field-effect transistor - Google Patents
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Description
本発明は、集積回路を構成する電界効果トランジスタに関し、さらに詳細には、絶縁破壊およびホットキャリヤに強い電界効果トランジスタに関する。 The present invention relates to a field effect transistor constituting an integrated circuit, and more particularly to a field effect transistor resistant to breakdown and hot carriers.
特に1970年代からほとんどの集積回路はシリコン基板を用いたMOS(金属−酸化膜−半導体)FET(電界効果トランジスタ)によって構成されている。またnチャネルとpチャネルを組み合わせたCMOS(相補型)FETがほとんどの集積回路で用いられている。このFETにおいては、信号を入力するゲートはシリコン基板から絶縁膜を介して該基板から絶縁されており、この絶縁が破壊されることにゲートと基板が電気的にある抵抗値を持って短絡し、FETは正常な動作をしなくなる。FETのゲートの静電容量は小さいから、わずかの電荷によっても高電圧が発生し、絶縁が破壊される。MOSFETが静電破壊に弱いといわれる所以である。 Especially since the 1970s, most integrated circuits are composed of MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) FET (Field Effect Transistor) using a silicon substrate. Also, CMOS (complementary) FETs combining n-channel and p-channel are used in most integrated circuits. In this FET, a gate for inputting a signal is insulated from the silicon substrate through an insulating film, and the gate and the substrate are electrically short-circuited with a certain resistance value when the insulation is broken. , The FET does not operate normally. Since the capacitance of the gate of the FET is small, even a slight charge generates a high voltage and breaks the insulation. This is why MOSFETs are said to be vulnerable to electrostatic breakdown.
また、ドレイン電流が流れることによって基板内で発生した、2から3eV以上のエネルギーをもつキャリヤは、エネルギーが高いのでホットキャリヤと呼ばれ、このホットキャリヤが絶縁膜に侵入することによって絶縁膜中に固定電荷を生じ、FETのしきい電圧VTHを変化する。これにより集積回路の動作が徐々に不安定になり、最後は動作しなくなる。 A carrier having an energy of 2 to 3 eV or more generated in the substrate due to the drain current flowing is called a hot carrier because of its high energy, and the hot carrier penetrates into the insulating film by entering the insulating film. A fixed charge is generated, and the threshold voltage V TH of the FET is changed. As a result, the operation of the integrated circuit gradually becomes unstable and does not operate at the end.
特許文献1には、ゲート電極とチャネルとの間の一部または全部を所定の圧力の気体で満たすことにより、ホットエレクトロンによるトランジスタ特性の劣化を防止することが開示されている。
上述したように、MOSFETにはゲート絶縁膜に起因するゲート絶縁破壊やホットキャリヤによるFET特性劣化の大きな問題がある。 As described above, MOSFETs have major problems of gate dielectric breakdown due to the gate insulating film and FET characteristic deterioration due to hot carriers.
本発明は上述したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、ゲート絶縁膜に起因するゲート絶縁破壊やホットキャリヤによる特性劣化を防止した絶縁ゲート型電界効果トランジスタを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and an insulated gate field effect transistor which prevents gate dielectric breakdown due to the gate insulating film and deterioration of characteristics due to hot carriers is provided. The purpose is to provide.
従来の課題である永久的な絶縁破壊やホットキャリヤの蓄積は、そこに絶縁膜という固体が存在するからである。本発明は、従来のゲート絶縁膜の全部あるいは一部分を気体あるいは液体に置き換えることにより、上述した問題の現象が生じないようにした。 This is because the permanent dielectric breakdown and the accumulation of hot carriers, which are conventional problems, are due to the presence of a solid as an insulating film. In the present invention, all or part of the conventional gate insulating film is replaced with gas or liquid so that the above-described problem phenomenon does not occur.
具体的には、ゲート電極が半導体基板表面と絶縁された電界効果トランジスタにおいて、少なくともゲート電極面と対向する半導体基板表面との間にゲート空隙が存在し、そのゲート空隙が気体で満たされている構造とした。 Specifically, in a field effect transistor in which a gate electrode is insulated from the surface of a semiconductor substrate, a gate gap exists at least between the surface of the semiconductor substrate facing the gate electrode surface, and the gate gap is filled with gas. The structure.
この場合、そのゲート空隙が気体および液体で満たされていてもよい。また、ゲート電極と半導体基板表面の間に存在する絶縁領域のリーク電流パスの長さはゲート空隙の厚さの2倍以上であることとしてもよい。 In this case, the gate gap may be filled with gas and liquid. Further, the length of the leakage current path in the insulating region existing between the gate electrode and the semiconductor substrate surface may be twice or more the thickness of the gate gap.
本発明によれば、絶縁破壊およびホットキャリヤに強い電界効果トランジスタの構造を提供できるため、特性劣化を回避できる高信頼の電界効果トランジスタを提供できる。また、放射線によって絶縁膜が劣化する現象も生じないので、宇宙空間や放射線障害が顕著な場所でも用いることができる。 According to the present invention, a structure of a field effect transistor that is resistant to dielectric breakdown and hot carriers can be provided, so that a highly reliable field effect transistor that can avoid characteristic deterioration can be provided. In addition, since the phenomenon that the insulating film is deteriorated by radiation does not occur, it can be used in outer space or a place where radiation damage is remarkable.
本発明の骨子は、一旦形成したゲート下の犠牲膜を後に除去することによって、ゲート下に空隙を形成することにある。空隙の端部を絶縁膜などで塞ぐときに、高温中でその雰囲気の一部が空隙内に侵入するが、結果として空隙内は気体で満たされる。真空中で絶縁膜を堆積すれば、侵入するガスの量を少なくできるが、いわゆる完全な真空は現実的な技術では実現できないので、この場合も気体と呼ぶことにする。 The gist of the present invention is to form a void under the gate by removing the sacrificial film under the gate once formed. When the end of the gap is closed with an insulating film or the like, a part of the atmosphere enters the gap at a high temperature. As a result, the gap is filled with gas. If the insulating film is deposited in a vacuum, the amount of invading gas can be reduced. However, since a so-called complete vacuum cannot be realized by a practical technique, it is also called a gas in this case.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図1乃至図7を用いて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に、本発明の気体絶縁ゲート電界効果トランジスタ(略してMGSFET(Metal- Gas- Semiconductor Field- Effect- Transistor))の断面図を示す。基本的な構造は製品で用いられている酸化膜絶縁ゲート電界効果トランジスタ(略してMOSFET(Metal- Oxide- Semiconductor Field- Effect- Transistor))と同じである。異なる部分は、ゲート空隙12である。
FIG. 1 is a sectional view of a gas insulated gate field effect transistor (abbreviated as MGSFET (Metal-Gas-Semiconductor Field-Effect Transistor)) of the present invention. The basic structure is the same as an oxide-insulated gate field effect transistor (abbreviated MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)) used in products. The different part is the
図2に、本発明のトランジスタの平面図を示した。図2において、チャネル長方向の断面AA'とチャネル幅方向の断面BB'を、図1および図3〜図7において、それぞれ(a)と(b)に示す。 FIG. 2 is a plan view of the transistor of the present invention. In FIG. 2, a cross section AA ′ in the channel length direction and a cross section BB ′ in the channel width direction are shown in FIGS. 1 and 3 to 7 (a) and (b), respectively.
特に重要なのは、図1で示したリーク電流の経路A、B、C(それぞれ20、21、22で示す)の部分が、ゲート空隙12の厚さTGAPより十分厚くなければならない。薄ければその部分で耐圧劣化を誘起し、目的の高耐圧が達成できない。本発明では、それぞれの電流経路(20、21、22)の長さを、ゲート空隙12の厚さTGAPに対して2倍以上に設定することで、目的の高耐圧を達成できている。
Of particular importance, the portions of the leakage current paths A, B and C (shown by 20, 21 and 22 respectively) shown in FIG. 1 must be sufficiently thicker than the thickness T GAP of the
次に、図3〜図7を用いて図1の構造を得るための製造方法を示す。 Next, a manufacturing method for obtaining the structure of FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
図3に示すように、p型シリコン基板1を用いて、よく知られた局所酸化法(LOCOS)を用いて素子分離領域4を形成する。まず、選択的に形成したシリコン窒化膜3を耐酸化膜として用いて熱酸化を行い、フィールド酸化膜4を形成する。熱酸化条件は、湿式酸化で1000℃、120分であり、約500nm厚のSiO2膜4が形成できる。シリコン窒化膜(Si3N4)3には強大な引っ張り応力が発生するから、シリコン基板への損傷を防ぐため一般にシリコン窒化膜3の下にはパッド酸化膜2を敷いておく。ここでは30nmの厚さに設定した。本図を含め、パターン形成は全て、よく知られたホトリソグラフィとエッチングによって形成するので、個々の図面では説明を割愛する。
As shown in FIG. 3, an
その後、図4に示すように、シリコン窒化膜3を熱リン酸、180℃、45分の処理によって除去し、パッド酸化膜2を除去し、10nm厚のSiO2膜を形成した後(10nm厚のSiO2膜は、この図では示していない)、LPCVD法により40nm厚のフィールド酸化膜端部保護膜5を被着し、ホトエッチングによってフィールド酸化膜端部保護膜5を加工する。さらに、その後、後に空隙を形成するためにエッチングで除去する犠牲膜6を被着する。ここでは50nm厚のSiO2膜6を用いた。厚さは所望のトランジスタ特性を得るために任意に設定可能である。なお、この図では、犠牲膜6は、ホトエッチングによって加工された状態を示している。
Thereafter, as shown in FIG. 4, the silicon nitride film 3 is removed by treatment with hot phosphoric acid at 180 ° C. for 45 minutes, the
その後、図5に示すように、所望の部分にリンを1020/cm3以上添加した厚さ200nmの多結晶シリコンのゲート電極8を選択的に形成し、このゲート電極8をマスクに、ヒ素を30keVのエネルギーで5x1015/cm2注入し、900℃、10秒の瞬間アニールを行って、ソース・ドレイン10を得る。この後LPCVD(Low- Pressure Chemical Vapor Deposition:減圧CVD)法によって80nm厚のシリコン窒化膜によるエッチング保護膜9を被着する。
Thereafter, as shown in FIG. 5, a polycrystalline
その後、図6に示すように、エッチング孔11を選択的に開口し、この孔を通して、緩衝フッ酸(NH4F+HF)でSiO2の犠牲膜6をエッチングすると、ゲート空隙12が形成される。エッチングする時間は、丁度ゲート下の犠牲膜6が除去されるように設定する。このとき重要なのは、緩衝フッ酸ではシリコン窒化膜(Si3N4)のフィールド酸化膜端部保護膜5はエッチングされないので、これが保護膜となって図6に示すようにSiO2のフィールド酸化膜4はエッチングされない。現実にはエッチングされても問題とならない場合もあるが、その場合には十分余裕を採ってパターンの配置を設定する必要がある。
After that, as shown in FIG. 6, when the
この後、図7に示すように、エッチング孔11を塞ぐために、APCVD(Atmospheric- Pressure Chemical Vapor Deposition:常圧CVD)により400℃で300nm厚のSiO2膜の層間絶縁膜13を約1分かけて堆積する。なぜ、下地に沿って膜厚の均一な膜を堆積できるLPCVDを用いずに、あえて均一性に劣るAPCVDを用いる理由は、堆積するSiO2がゲート電極8直下まで侵入することを抑制するためである。ゲート電極8直下まで侵入すれば、ゲート電極8の耐圧はこの部分で決定され、本発明の目的は達成できない。
Thereafter, as shown in FIG. 7, in order to close the
また、APCVDを堆積する雰囲気はそのまま、ゲート空隙部12に残存する可能性があり重要な要素となる。本施策の場合は下記の反応でSiO2膜を堆積した。
Further, the atmosphere for depositing APCVD may remain in the
SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2O (式1)
但し、したがって堆積温度の400℃、1分の水蒸気酸化にシリコン基板1の表面と多結晶シリコンのゲート電極8が曝されるので、ごく薄い膜が形成される可能性はあるが、温度と時間と雰囲気を考慮した酸化速度の見積もりから1-2nm以下であると推定される。また、SiH4やO2の流量は1,000ml/分以下であるが、これらを希釈するN2はおおよそ50,000ml/分の流量で流しているので、ゲート空隙12中に残存する気体はごくわずかの水蒸気を含んだ窒素と推定される。つまりトランジスタにとって有害なp型やn型の不純物は存在しないと推定できる。
SiH 4 + 2O 2 → SiO 2 + 2H 2 O (Formula 1)
However, since the surface of the silicon substrate 1 and the
この後、アルカリイオンのゲッタリングに極めて有効なリンを数%含んだPSG(Phospho- Silicate Glass:リンガラス)を300nm堆積して、安定な信頼性の高いトランジスタを形成する。本発明の説明では、層間絶縁膜13として代表させたが、用いる材料とその堆積法には様々な選択肢がある。
Thereafter, PSG (Phospho-Silicate Glass) containing 300% of phosphorus, which is extremely effective for gettering alkali ions, is deposited by 300 nm to form a stable and reliable transistor. In the description of the present invention, the
この後、すでに図1に示したように、ソース・ドレインへのコンタクト孔14を選択的に形成し、Al(アルミニウム)による電極15を選択的に形成すれば、本発明の空隙絶縁ゲート型電界効果トランジスタは実現できる。
After that, as already shown in FIG. 1, if the
図8は、以上述べてきた製作工程にしたがって実現した特性の一例を示す。上記のようにゲート空隙を設けた場合のトランジスタ(MGSトランジスタ)の特性(a)と、ゲート空隙を設けない通常のトランジスタ(MOSトランジスタ)の特性(b)を示した。なお、作成したトランジスタの構造は、殆ど同じであり、チャネル長LCHが1μmで、チャネル幅WCHが5μmのものである。(a)の特性はゲート空隙が50nmのもので、(b)の特性はゲート酸化膜厚が50nmのものである。それぞれの図において、初期に高い電圧までゲート電圧を印加したときの電流―電圧特性と、ゲート電圧を50V程度まで印加したのち再度高い電圧までゲート電圧を印加したときの電流―電圧特性を示している。 FIG. 8 shows an example of characteristics realized in accordance with the manufacturing process described above. The characteristics (a) of the transistor (MGS transistor) when the gate gap is provided as described above and the characteristics (b) of a normal transistor (MOS transistor) without the gate gap are shown. The structures of the fabricated transistors are almost the same, and the channel length LCH is 1 μm and the channel width WCH is 5 μm. The characteristic (a) is that the gate gap is 50 nm, and the characteristic (b) is that the gate oxide film thickness is 50 nm. Each figure shows the current-voltage characteristics when the gate voltage is initially applied to a high voltage and the current-voltage characteristics when the gate voltage is applied to a high voltage again after applying the gate voltage to about 50V. Yes.
通常のゲート絶縁膜を有したトランジスタ(b)の場合、初期のゲート電圧印加では20V付近で徐々に電流が流れはじめ、ゲート電圧が35V付近でゲート絶縁破壊により急激な電流が流れる。その後50Vまでは、ゲート絶縁破壊した経路を流れる電流が観測される。そして、再度ゲート電圧を印加していくと、ゲート破壊した経路を流れる電流により低いゲート電圧でも多くの電流が流れてしまう。以上のように、従来のトランジスタでは、ゲートに高い電圧をかけて一旦絶縁破壊を起こした後、再び測定すると、抵抗的なリーク電流経路が形成されて、もはや絶縁膜とはいえない。 In the case of the transistor (b) having a normal gate insulating film, a current starts to gradually flow around 20V when an initial gate voltage is applied, and a rapid current flows due to gate dielectric breakdown when the gate voltage is around 35V. Thereafter, up to 50 V, a current flowing through the gate dielectric breakdown path is observed. When the gate voltage is applied again, a large amount of current flows even at a low gate voltage due to the current flowing through the gate-broken path. As described above, in the conventional transistor, when a dielectric breakdown is caused by applying a high voltage to the gate and then measured again, a resistive leak current path is formed and it can no longer be said to be an insulating film.
一方、ゲート空隙を有したトランジスタ(a)の場合、初期のゲート電圧印加では20V付近で絶縁破壊による急激な大電流が流れるものの、ゲート電圧が50V付近まで高くしても電流は少ない状態を維持している。すなわち、一旦絶縁破壊させて大電流を流すことで、十分耐圧の高い特性が得られることがわかる。 On the other hand, in the case of the transistor (a) having a gate gap, a sudden large current due to dielectric breakdown flows near 20 V when the initial gate voltage is applied, but the current remains small even when the gate voltage is increased to near 50 V. is doing. That is, it is understood that a sufficiently high withstand voltage characteristic can be obtained by once causing dielectric breakdown and flowing a large current.
同じ印加電圧をかけたときのドレイン電流は、通常のトランジスタではゲート絶縁膜厚がそれぞれ同じ50nmであるので、SiO2の比誘電率、すなわち約3.9倍だけゲート空隙を設けたトランジスタより大きな電流が流れる。 The drain current when the same applied voltage is applied is 50 nm, which is the same as the dielectric constant of SiO 2 , that is, about 3.9 times larger than that of a transistor having a gate gap of about 3.9 times. Flowing.
ゲート空隙を設けたトランジスタの初期破壊電圧が相対的に低いのは、図1に示したリーク電流経路の内、20あるいは22のどちらかの弱い方で沿面リーク電流を発生していると推定される。距離の長さを考慮すれば、リーク電流経路20が主因であると推定されるが、証拠は見つかっていない。一度絶縁破壊すれば、この沿面リーク電流経路が消滅し、結果として高いゲート耐圧のトランジスタが形成されると推定される。
The reason why the initial breakdown voltage of the transistor having the gate gap is relatively low is estimated to be that creeping leakage current is generated in the weaker one of the leakage current paths shown in FIG. The Considering the length of the distance, it is estimated that the leakage
このように、ゲート絶縁膜の耐圧を無視できるので、宇宙線や放射線によって発生するゲート絶縁膜部分の破壊からトランジスタを保護できるので、単なる高耐圧トランジスタの実現に加えて、耐宇宙線・耐放射線特性の優れた絶縁ゲート型電界効果トランジスタを実現できる。 In this way, the breakdown voltage of the gate insulating film can be ignored, so that the transistor can be protected from the breakdown of the gate insulating film part caused by cosmic rays and radiation. An insulated gate field effect transistor having excellent characteristics can be realized.
また、上述したように、ゲート絶縁膜のような固体を気体とすることによって、固体に生じる絶縁破壊は生じない。また、MOSFETの常識的なゲート絶縁膜厚TOXIDEは10μm以下であるから、空隙を10μm以下にすれば、気体に特有で有害な放電現象も生じない。放電には、加速された電子が気体をイオン化するに十分なエネルギーを持つ距離が必要で、10μmオーダーの距離では十分なエネルギーを得られない。 Further, as described above, when a solid such as a gate insulating film is used as a gas, dielectric breakdown that occurs in the solid does not occur. Further, since the common gate insulating film thickness T OXIDE of MOSFET is 10 μm or less, if the gap is 10 μm or less, no harmful discharge phenomenon peculiar to gas occurs. The discharge requires a distance with sufficient energy for the accelerated electrons to ionize the gas, and sufficient energy cannot be obtained at a distance on the order of 10 μm.
そして、電荷を貯めるべき固体がないから、ホットキャリヤが侵入したとしても、そのキャリヤはソースやドレインに吸収されて、いわゆるホットキャリヤによるしきい電圧の変化現象も軽微である。これはシリコン基板表面の状態に左右されるので、表面の制御は重要な要素である。 Since there is no solid to store charges, even if hot carriers enter, the carriers are absorbed by the source and drain, and the threshold voltage change phenomenon due to so-called hot carriers is slight. Since this depends on the state of the silicon substrate surface, the control of the surface is an important factor.
以上のように、本発明によれば、絶縁破壊およびホットキャリヤに強い電界効果トランジスタの構造を提供できるため、特性劣化を回避できる高信頼の電界効果トランジスタを提供できる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a structure of a field effect transistor that is strong against breakdown and hot carriers, and thus it is possible to provide a highly reliable field effect transistor that can avoid characteristic deterioration.
なお、本発明の説明には、図1に示したような、単一の形状をしたソース・ドレインを用いたが、通常微細なトランジスタはドレインの耐圧を上げるために、ゲート電極8に近接する部分は浅い接合、電極15を接触させる部分は深い接合を形成することが行われており、本発明もこの構造をそのまま用いることができる。この構造は、LDD(Lightly Doped Drain:低濃度ドレイン)あるいはエクステンション構造と呼ばれており、共に本発明の適用は可能である。
In the description of the present invention, a source / drain having a single shape as shown in FIG. 1 is used. Usually, a fine transistor is close to the
また、素子分離領域の説明には、LOCOS法によるフィールド酸化膜4を用いたが、シリコン基板1に溝を設け、その溝に埋め込んだSiO2系の膜で素子分離を行う、淺溝分離あるいは深溝分離でも、同様に本発明の適用は可能である。
In the description of the element isolation region, the
また、本発明の説明には、ゲート空隙12が気体で満たされたトランジスタを用いたが、本発明の他の実施例として、この部分に絶縁性の液体を満たすことも可能である。ここでいう液体とは、広くゲル状、ゾル状の物質も含むと定義する。
In the description of the present invention, a transistor in which the
その場合には液体の比誘電率倍のドレイン電流を得ることができ、トランジスタ特性に優れる。たとえば、大型電源トランスの絶縁に絶縁性液体が広く用いられており、絶縁性液体の絶縁耐圧特性の優秀さは広く知られている。液体の場合には、気体のようなコロナ放電やプラズマ放電が発生しにくく絶縁性にすぐれる。 In that case, a drain current that is double the relative dielectric constant of the liquid can be obtained, and the transistor characteristics are excellent. For example, an insulating liquid is widely used for insulation of a large-sized power transformer, and the excellent dielectric strength characteristics of the insulating liquid are widely known. In the case of liquid, corona discharge such as gas and plasma discharge are less likely to occur, and the insulation is excellent.
液体の場合は、層間絶縁膜13の材料と堆積法に最適な解を求める必要がある。例えば、液体の沸点以上の温度で層間絶縁膜13を堆積することは困難であり、かつ高真空中では液体の蒸気圧により飛散する事があるので、総合的に判断して、材料と方式を選ぶ必要がある。
In the case of a liquid, it is necessary to obtain an optimal solution for the material of the
具体的には、広く電力機器の絶縁液体として用いられているアルキルベンゼン、ポリブテン、アルキルナフタレン、メチルポリアリルメタン、アルキルジフェニルエタンなどを主成分とする絶縁液体などが利用できる。液体を用いる場合は、エッチング孔11をふさぐプロセスの温度が用いる絶縁膜の沸点より低い必要があり、低温で絶縁膜を被着できるスパッタ法などが適する。
Specifically, an insulating liquid mainly composed of alkylbenzene, polybutene, alkylnaphthalene, methylpolyallylmethane, alkyldiphenylethane, or the like that is widely used as an insulating liquid for power equipment can be used. In the case of using a liquid, the temperature of the process for closing the
本発明の電界効果トランジスタでは、ゲート電極下の空隙に気体または液体を満たすことにより、通常ゲート絶縁膜に起因する永久的なゲート絶縁破壊、ホットキャリヤによるトランジスタ特性劣化を原理的に生じない構造を実現できる。 The field effect transistor according to the present invention has a structure that does not in principle cause permanent gate dielectric breakdown caused by the gate insulating film and deterioration of transistor characteristics due to hot carriers by filling the gap under the gate electrode with gas or liquid. realizable.
1 シリコン基板
2 パッド酸化膜
3 シリコン窒化膜
4 フィールド酸化膜
5 フィールド酸化膜端部保護膜
6 犠牲膜
8 ゲート電極
9 エッチング保護膜
10 ソース・ドレイン
11 エッチング孔
12 ゲート空隙
13 層間絶縁膜
14 コンタクト孔
15 電極
20 リーク電流経路A
21 リーク電流経路B
22 リーク電流経路C
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
21 Leakage current path B
22 Leakage current path C
Claims (3)
少なくともゲート電極面と対向する半導体基板表面との間にゲート空隙が存在し、そのゲート空隙が気体で満たされていることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果トランジスタ。 In a field effect transistor in which the gate electrode is insulated from the surface of the semiconductor substrate,
An insulated gate field effect transistor characterized in that a gate gap exists at least between a gate electrode surface and a semiconductor substrate surface facing the gate electrode surface, and the gate gap is filled with a gas.
少なくともゲート電極面と対向する半導体基板表面との間にゲート空隙が存在し、そのゲート空隙が気体および液体で満たされていることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果トランジスタ。 In a field effect transistor in which the gate electrode is insulated from the surface of the semiconductor substrate,
An insulated gate field effect transistor characterized in that a gate gap exists between at least a gate electrode surface and a semiconductor substrate surface facing the gate electrode surface, and the gate gap is filled with a gas and a liquid.
ゲート電極と半導体基板表面の間に存在する絶縁領域のリーク電流パスの長さは、当該ゲート空隙の厚さの2倍以上であることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果トランジスタ。 The insulated gate field effect transistor according to claim 1 or 2,
An insulated gate field effect transistor characterized in that the length of the leakage current path of the insulating region existing between the gate electrode and the semiconductor substrate surface is at least twice the thickness of the gate gap.
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