JP2000243974A

JP2000243974A - 半導体装置およびその作製方法

Info

Publication number: JP2000243974A
Application number: JP11366281A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2000-09-08
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: JP4597295B2

Abstract

(57)【要約】【課題】信頼性の高いＴＦＴ構造を用いた半導体装置
を実現する。【解決手段】ＴＦＴに利用する絶縁膜、例えばゲート
絶縁膜、保護膜、下地膜、層間絶縁膜等として、ボロン
を０．１〜５０atoms ％又は１〜５０atoms ％、望まし
くは０．１〜１０atoms ％含む窒化珪素膜をスパッタ法
で形成する。その結果、この膜は高い熱伝導性を有する
ため、ＴＦＴのオン動作時に発生する熱による劣化を防
ぐことが可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非晶質半導体薄膜
を結晶化して形成された結晶質半導体膜を利用した半導
体装置の作製方法に関するものであり、特に半導体装置
の信頼性を向上させる方法に関する。本発明の半導体装
置は、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦ
Ｔ）やＭＯＳトランジスタ等の素子だけでなく、これら
絶縁ゲート型トランジスタで構成された半導体回路を有
する表示装置やイメージセンサ等の電気光学装置をも含
むものである。加えて、本発明の半導体装置は、これら
の表示装置および電気光学装置を搭載した電子機器をも
含むものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガラス基板等の上にＴＦＴを形成
して半導体回路を構成する技術が急速に進んでいる。そ
のような半導体回路としてはアクティブマトリクス型液
晶表示装置のような電気光学装置が代表的である。

【０００３】アクティブマトリクス型液晶表示装置と
は、同一基板上に画素マトリクス回路とドライバー回路
とを設けたモノシリック型表示装置である。さらにメモ
リ回路やクロック発生回路等のロジック回路を内蔵した
システムオンパネルの開発も進められている。

【０００４】アクティブマトリクス型液晶表示装置のド
ライバー回路やロジック回路は高速動作を行う必要があ
るので、活性層として非晶質珪素膜（アモルファスシリ
コン膜）を用いることは不適当である。そのため、現状
では結晶質珪素膜（ポリシリコン膜）を活性層としたＴ
ＦＴが主流になりつつある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＴＦＴは透明なガラス
基板に形成することができるので、アクティブマトリク
ス型表示装置への応用開発が積極的に進められてきた。
ポリシリコン膜を利用したＴＦＴは高移動度が得られる
ので、同一基板上に機能回路を集積させて高精細な画像
表示を実現することが可能とされている。

【０００６】アクティブマトリクス型表示装置は画面の
解像度が高精細になるに従い、画素だけでも１００万個
のＴＦＴが必要になってくる。さらに機能回路を付加す
ると、それ以上の数のＴＦＴが必要となり、液晶表示装
置を安定に動作させるためには、個々のＴＦＴの信頼性
を確保して安定に動作させる必要があった。

【０００７】このようなアクティブマトリクス型表示装
置において、特に、熱伝導性が悪く保温性がよい基板
（例えばガラス基板）上にＴＦＴを設けた場合、周辺駆
動回路のＴＦＴには大きな電圧及び電流が印加されるた
め、半導体層が発熱してＴＦＴの信頼性を著しく低下さ
せていた。

【０００８】本発明は上記問題点を鑑みて成されたもの
であり、絶縁表面上に設けられたＴＦＴを駆動させる際
に発生する熱を迅速に拡散して、半導体装置全体を均熱
化させる技術を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明は、低温で成膜でき、生産性にも優れたス
パッタ法を用いて熱伝導性の優れた絶縁膜（ＳｉＢｘＮ
ｙ：ｘ＞０、ｙ＞０）を半導体素子または半導体装置の
絶縁膜として用いることを特徴としている。本発明の絶
縁膜（ＳｉＢｘＮｙ）は、ボロン元素を０．１〜５０at
oms ％又は１〜５０atoms ％、望ましくは０．１〜１０
atoms ％含有しているため高い熱伝導性を有しており、
半導体装置の熱による特性劣化を防止する効果を有して
いる。さらに、本発明の絶縁膜（ＳｉＢｘＮｙ）はナト
リウム等の可動イオンに対してブロッキング効果を有す
るので、基板等からこれらのイオンが半導体装置中、特
にチャネル形成領域に侵入することを防止する効果も有
している。

【００１０】本明細書で開示する本発明の構成は、絶縁
表面上に形成されたゲート電極と、前記ゲート電極上に
ゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に接して、ソース
領域と、ドレイン領域と、前記ソース領域とドレイン領
域の間に形成されたチャネル形成領域と、を有する半導
体装置において、前記ゲート絶縁膜は、ボロン元素を含
む窒化珪素膜を一層有することを特徴とする半導体装置
である。

【００１１】また、他の本発明の構成は、絶縁表面上に
接して、ソース領域と、ドレイン領域と、前記ソース領
域とドレイン領域の間に形成されたチャネル形成領域
と、前記チャネル形成領域上にゲート絶縁膜と、前記ゲ
ート絶縁膜上に接してゲート電極と、を有する半導体装
置において、前記ゲート絶縁膜は、ボロン元素を含む窒
化珪素膜を一層有することを特徴とする半導体装置であ
る。

【００１２】また、他の本発明の構成は、絶縁表面上に
形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された半導体
素子とを備えた半導体装置において、前記絶縁膜はボロ
ン元素を含む窒化珪素膜であることを特徴とする半導体
装置である。

【００１３】また、他の本発明の構成は、絶縁表面上に
形成された半導体素子と、半導体素子を保護する絶縁膜
とを備えた半導体装置において、前記絶縁膜はボロン元
素を含む窒化珪素膜であることを特徴とする半導体装
置。

【００１４】上記各構成において、前記窒化珪素膜中の
ボロン元素の組成比率は０．１〜５０atoms ％又は１〜
５０atoms ％、望ましくは０．１〜１０atoms ％である
ことを特徴としている。

【００１５】また、本願発明を実施する上での作製方法
に関する本発明の構成は、不活性ガスを含む雰囲気中に
おいて、一導電型を付与する元素が添加された半導体タ
ーゲットを用いたスパッタリングを行ない、窒化珪素膜
を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の
作製方法である。

【００１６】上記作製方法において、前記不活性ガスを
含む雰囲気は、アンモニアを含むことを特徴としてい
る。

【００１７】また、上記作製方法において、前記一導電
型を付与する元素とは、ボロン元素であることを特徴と
している。

【００１８】また、作製方法に関する他の本発明の構成
は、ボロン元素を含むガスと不活性ガスとからなる雰囲
気中において、半導体ターゲットを用いたスパッタリン
グを行ない、ボロン元素を含む窒化珪素膜を形成する工
程を有することを特徴とする半導体装置の作製方法であ
る。

【００１９】上記作製方法において、前記不活性ガス
は、アルゴン元素を含むガスであることを特徴としてい
る。

【００２０】また、上記作製方法において、前記雰囲気
中のボロン元素の含有比率を連続的または段階的に変化
させてスパッタリングを行うことを特徴としている。

【００２１】また、作製方法に関する他の本発明の構成
は、絶縁表面上にゲート電極を形成する工程と、前記ゲ
ート電極上にボロン元素を含む窒化珪素膜からなるゲー
ト絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に半導
体薄膜を形成する工程とを有する半導体装置の作製方法
である。

【００２２】また、作製方法に関する他の本発明の構成
は、絶縁表面上に半導体薄膜を形成する工程と、前記半
導体薄膜上にボロン元素を含む窒化珪素膜からなるゲー
ト絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上にゲー
ト電極を形成する工程とを有する半導体装置の作製方法
である。

【００２３】

【本発明の実施の形態】本実施の形態を図１を用いて説
明する。ここでは、スパッタ法による絶縁膜（ＳｉＢｘ
Ｎｙ）からなるゲート絶縁膜を備えたボトムゲート型Ｔ
ＦＴおよびその作製方法について説明する。

【００２４】まず、基板１０１を用意する。基板１０１
としては、ガラス基板、石英基板、結晶性ガラスなどの
絶縁性基板、セラミックス基板、半導体基板、プラスチ
ック基板（ポリエチレンテレフラレート基板）等を用い
ることができる。

【００２５】次いで、基板１０１上にスパッタ法を用い
て形成した導電材料からなる導電膜をパターニングして
ゲート配線（ゲート電極を含む）１０２を形成する。ゲ
ート配線１０２の材料としては、導電性材料または半導
体材料を主成分とする材料、例えばＴａ（タンタル）、
Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステ
ン）、クロム（Ｃｒ）等の金属材料、これら金属材料と
シリコンとの化合物であるシリサイド、Ｎ型又はＰ型の
導電性を有するポリシリコン等の材料、低抵抗金属材料
Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）等を主成分とする材
料層を少なくとも一層有する構造であれば特に限定され
ることなく用いることができる。

【００２６】次いで、基板１０１及びゲート電極１０２
上に窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）１０３ａをスパッタ法
により形成する。

【００２７】本発明の実施に用いられるスパッタ装置は
基本的に、チャンバーと、チャンバー内を真空にする排
気系と、スパッタ用のガスをチャンバーに導入するガス
導入系と、ターゲットやＲＦ電極からなる電極系と、電
極系に接続されたスパッタリング電源とから構成されて
いる。なお、スパッタ用のガスとしては、Ａｒ、Ｈｅ、
Ｎｅ、Ｎ等の不活性元素から選ばれた一種または複数種
からなるガスを用いる。また、スパッタの条件（スパッ
タ用のガス、ガス流量、成膜圧力、基板の温度、成膜電
力等）は、ターゲットの大きさ、基板の寸法、窒化珪素
膜（ＳｉＢｘＮｙ）の膜厚、窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮ
ｙ）の膜質等を考慮して実施者が適宜決定すればよい。
また、ＲＦ電力に代えてＤＣ電力を使用することも可能
である。

【００２８】本発明は、この窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮ
ｙ）１０３ａの形成方法を特徴の一つとしており、その
形成方法としては以下に示すように２つの方法がある。

【００２９】本発明の第１の形成方法は、窒素（Ｎ₂）
またはアンモニア（ＮＨ₃）を含む雰囲気中において、
単結晶シリコンにボロン元素を添加したターゲットを用
いたスパッタリング方法である。なお、本発明において
は、ボロン元素が好ましくは１×１０¹⁷ｃｍ^-3以上添加
された単結晶または多結晶の半導体ターゲットを用い
る。また、このターゲットのボロン元素含有量を変える
ことで、窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）中におけるボロン
元素の組成比を変えることができる。また、同時に複数
のターゲット、例えば、ボロン元素を添加したターゲッ
トと、他の一導電型を付与する不純物（例えばガリウム
（Ｇａ））を添加したターゲットとを用いることで、さ
らに複雑な組成比を有する絶縁膜を得ることができる。

【００３０】また、本発明の第２の形成方法は、不活性
ガス（例えばアルゴン：Ａｒ）とボロン元素を含有した
ガス（例えばジボラン：Ｂ₂Ｈ₆）を用いた雰囲気中に
おいて、単結晶シリコンからなるターゲットを用いたス
パッタリング方法である。また、ボロン元素を含有した
ガス量を変えることで、窒化珪素を主成分とする絶縁膜
（ＳｉＢｘＮｙ）の組成比を変えることができる。ま
た、雰囲気中のボロン元素含有比率を連続的または段階
的に変化させて、ボロン元素の濃度勾配を膜中に持たせ
る構成としてもよい。

【００３１】上記第１の形成方法または第２の形成方法
を用いることによって、膜中にボロン元素を０．１〜５
０atoms ％又は１〜５０atoms ％、望ましくは０．１〜
１０atoms ％含有し、高い熱伝導性を有する窒化珪素膜
（ＳｉＢｘＮｙ）１０３ａを形成することができる。こ
の窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）１０３ａは、ボロン元素
を含んでいるため、従来の窒化珪素膜（ＳｉＮ）と比較
して、高い熱伝導性を有している。勿論、この窒化珪素
膜（ＳｉＢｘＮｙ）は、十分な絶縁性を有していること
は言うまでもない。特に、窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）
をゲート電極に接して形成すると、ＴＦＴを駆動させる
際に発生する熱を迅速に拡散しやすいため、半導体装置
全体を均熱化させることを効果的に行うことができる。

【００３２】次いで、絶縁膜１０３ｂ、非晶質半導体膜
１０４を順次大気開放しないで積層形成した。（図１
（Ｂ））こうすることにより、界面の汚染を防ぐことが
できる。ここでは、絶縁膜１０３ａと絶縁膜１０３ｂと
の二層の絶縁膜をゲート絶縁膜として採用しているが、
単層または三層以上の積層構造としてもよい。

【００３３】非晶質半導体膜１０４としては、珪素を含
む非晶質半導体膜、例えば非晶質珪素膜、微結晶を有す
る非晶質半導体膜、微結晶珪素膜、非晶質ゲルマニウム
膜、Ｓｉx Ｇｅ₁-x （０＜Ｘ＜１）で示される非晶質シ
リコンゲルマニウム膜またはこれらの積層膜を１０〜８
０ｎｍ、より好ましくは１５〜６０ｎｍの膜厚範囲で用
いることができる。絶縁膜１０３ｂ及び非晶質半導体膜
１０４の形成手段としては熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ
法、減圧熱ＣＶＤ法、蒸着法、スパッタ法等の形成方法
を用いることができる。

【００３４】次いで、非晶質半導体膜１０４の結晶化処
理を行い、結晶質半導体膜１０５を形成する。（図１
（Ｃ））結晶化処理としては、公知の如何なる手段、例
えば熱結晶化処理、赤外光または紫外光の照射による結
晶化処理（以下レーザー結晶化と呼ぶ）、触媒元素を用
いた熱結晶化処理等、またはこれらの結晶化処理を組み
合わせた処理を用いることができる。

【００３５】こうして得られた結晶質半導体膜１０５を
活性層として利用して、ボトムゲート型ＴＦＴを作製す
る。なお、ここでは、結晶質半導体膜１０５を活性層と
して利用したが、結晶化を行わずに非晶質半導体膜を活
性層として利用して、ボトムゲート型ＴＦＴを作製して
もよい。また、以降の工程は、公知の作製方法に従い作
製すればよいので詳細な説明は省略する。

【００３６】ここでは、膜中にボロン元素を０．１〜５
０atoms ％又は１〜５０atoms ％、望ましくは０．１〜
１０atoms ％含有し、高い熱伝導性を有する絶縁膜（Ｓ
ｉＢｘＮｙ）をボトムゲート型ＴＦＴのゲート絶縁膜の
一層として用いた例を示したが、絶縁膜であれば特に限
定されず、例えば、下地膜、層間絶縁膜、マスク絶縁
膜、チャネル保護膜、保護膜等に用いることができる。
加えて、トップゲート型ＴＦＴに利用される絶縁膜、例
えば、下地膜、ゲート絶縁膜、マスク絶縁膜、層間絶縁
膜、保護膜等に用いることも可能である。また、順スタ
ガ型ＴＦＴに利用される絶縁膜にも適用することが可能
である。このように、本発明はＴＦＴ構造に関係なく適
用することができる。

【００３７】こうして、膜中にボロン元素を０．１〜５
０atoms ％又は１〜５０atoms ％、望ましくは０．１〜
１０atoms ％含有し、高い熱伝導性を有する窒化珪素膜
（ＳｉＢｘＮｙ）を絶縁膜として利用した半導体装置
は、ＴＦＴを駆動させる際に発生する熱を迅速に拡散し
て、半導体装置全体を均熱化させることができるため、
従来と比較して高い信頼性を備えることができる。

【００３８】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明するが、特にこ
れらの実施例に限定されないことは勿論である。

【００３９】［実施例１］以下、図１〜３を用いて、
本発明の実施例を詳細に説明する。

【００４０】まず、基板１０１としてガラス基板（コー
ニング１７３７；歪点６６７℃）を用意した。次いで、
基板１０１上に積層構造（簡略化のため図示しない）の
ゲート配線（ゲート電極を含む）１０２を形成した。本
実施例では、スパッタ法を用いて窒化タンタル膜（膜厚
５０ｎｍ）とタンタル膜（膜厚２５０ｎｍ）を積層形成
し、公知のパターニング技術であるフォトリソグラフィ
ー法を用いて積層構造を有するゲート配線（ゲート電極
を含む）１０２を形成した。

【００４１】次いで、スパッタ法により膜厚範囲が１〜
１０００nm、好ましくは１０〜１００nmであるボロン元
素を含む窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）１０３ａを形成す
る。（図１（Ａ））本実施例では、窒素（Ｎ₂）または
アンモニア（ＮＨ₃）を含む雰囲気中において、ボロン
元素が添加された単結晶シリコンのターゲットを用いた
スパッタリングを行い、膜厚５０nmの窒化珪素膜（Ｓｉ
ＢｘＮｙ）を形成した。また、アルゴンとジボラン（Ｂ
₂Ｈ₆）を用いた雰囲気中において、単結晶シリコンか
らなるターゲットを用いたスパッタリング方法を用いて
窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）を形成してもよい。こうし
て得られた窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）は、ボロン元素
を０．１〜５０atoms ％又は１〜５０atoms ％、望まし
くは０．１〜１０atoms ％含有しているため高い熱伝導
性を有しており、半導体装置の熱による特性劣化を防止
する効果を有している。さらに、この窒化珪素膜はナト
リウム等の可動イオンに対してブロッキング効果を有す
るので、基板等からこれらのイオンが半導体装置中、特
にチャネル形成領域に侵入することを防止する効果も有
している。

【００４２】次いで、絶縁膜１０３ｂ、非晶質半導体膜
１０４を順次大気開放しないで積層形成した。（図１
（Ｂ））本実施例では酸化珪素膜１０３ｂ（膜厚１２５
ｎｍ）をプラズマＣＶＤ法により積層形成し、積層構造
のゲート絶縁膜とした。本実施例では二層の絶縁膜をゲ
ート絶縁膜として採用しているが、単層または三層以上
の積層構造としてもよい。また、本実施例ではゲート絶
縁膜上に非晶質半導体膜１０４として、膜厚５４ｎｍの
非晶質珪素膜（アモルファスシリコン膜）をプラズマＣ
ＶＤ法により形成した。なお、いずれの層の界面にも大
気からの汚染物質が付着しないようにするため順次大気
開放せずに積層形成した。その後、半導体膜の結晶化を
妨げる非晶質珪素膜中の水素濃度を低減するための加熱
処理（５００℃、１時間）を行った。

【００４３】こうして図１（Ｂ）の状態が得られたら、
非晶質半導体膜１０４に対して赤外光または紫外光の照
射による結晶化（レーザー結晶化）を行い結晶質半導体
膜（結晶を含む半導体膜）１０５を形成した。（図１
（Ｃ））結晶化技術として紫外光を用いる場合はエキシ
マレーザー光または紫外光ランプから発生する強光を用
いればよく、赤外光を用いる場合は赤外線レーザー光ま
たは赤外線ランプから発生する強光を用いればよい。本
実施例ではＫｒＦエキシマレーザー光を線状にビーム形
成して照射した。なお、照射条件としては、パルス周波
数が３０Ｈｚ、オーバーラップ率は９６％、レーザーエ
ネルギー密度は１００〜５００mJ/cm²であり本実施例で
は３６０mJ/cm²とした。なお、レーザー結晶化の条件
（レーザー光の波長、オーバーラップ率、照射強度、パ
ルス幅、繰り返し周波数、照射時間等）は、非晶質半導
体膜１０４の膜厚、基板温度等を考慮して実施者が適宜
決定すればよい。なお、レーザー結晶化の条件によって
は、初期半導体膜が溶融状態を経過して結晶化する場合
や、初期半導体膜が溶融せずに固相状態、もしくは固相
と液相の中間状態で結晶化する場合がある。この工程に
より非晶質半導体膜１０４は結晶化され、結晶質半導体
膜１０５に変化する。本実施例において結晶質半導体膜
とは多結晶珪素膜（ポリシリコン膜）である。

【００４４】次に、こうして形成された結晶質半導体１
０５上にチャネル形成領域を保護する絶縁膜（後にチャ
ネル保護膜となる）１０６を形成した。本実施例では酸
化珪素膜（膜厚２００ｎｍ）を形成した。次いで、裏面
からの露光を用いたパターニング（レジスト膜の成膜、
露光、現像）によって、絶縁膜１０６に接してレジスト
マスク１０７を形成した。（図１（Ｄ））裏面からの露
光によるレジストマスクの形成はマスクを必要としない
ため、製造マスク数を低減することができる。図示した
ようにレジストマスクの大きさは光の回り込みによっ
て、わずかにゲート配線の幅より小さくなった。

【００４５】次いで、レジストマスク１０７をマスクに
用いて絶縁膜１０６をエッチングして、チャネル保護膜
１０８を形成した後、レジストマスク１０７を除去し
た。（図１（Ｅ））この工程により、チャネル保護膜１
０８と接する領域以外の結晶質珪素膜の表面を露呈させ
た。このチャネル保護膜１０８は、後のドーピング工程
でチャネル形成領域となる領域にドーパントが添加され
ることを防ぐ役目を果たす。また、本実施例ではチャネ
ル保護膜１０８として酸化珪素膜を用いたが、酸化珪素
膜に代えて本発明のボロン元素を含む窒化珪素膜（Ｓｉ
ＢｘＮｙ）を用いて半導体装置の熱による特性劣化を防
止する構成としてもよい。

【００４６】次いで、フォトマスクを用いたパターニン
グによってｎチャネル型ＴＦＴの一部またはｐチャネル
型ＴＦＴを覆うレジストマスク１０９を形成し、表面が
露呈された結晶質半導体膜にｎ型を付与する不純物元素
を添加する工程を行ない、第１の不純物領域（ｎ⁺領
域）１１０ａを形成した。（図２（Ａ））本実施例で
は、ｎ型の導電性を付与する不純物としてリン元素を用
いた。ドーピングガスとして水素で１〜１０％（本実施
例では５％）に希釈したフォスフィン（ＰＨ₃）を用
い、ドーズ量５×１０¹⁴atoms ／ｃｍ²、加速電圧は１
０ｋＶとした。また、上記レジストマスク１０９のパタ
ーンを実施者が適宜設定することによりｎ⁺型領域の幅
が決定され、所望の幅を有するｎ^-型領域、及びチャネ
ル形成領域を得ることが比較的容易にできる。

【００４７】次いで、レジストマスク１０９を除去した
後、ＬＤＤ領域を形成するための絶縁膜１１１ａを形成
した。（図２（Ｂ））本実施例では、絶縁膜１１１ａと
して、酸化珪素膜（膜厚５０ｎｍ）をプラズマＣＶＤ法
により形成した。また、本実施例では絶縁膜１１１ａと
して酸化珪素膜を用いたが、酸化珪素膜に代えて本発明
のボロン元素を含む窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）を用い
て半導体装置の熱による特性劣化を防止する構成として
もよい。

【００４８】次いで、絶縁膜１１１ａが表面に設けられ
た結晶質半導体膜にｎ型を付与する不純物元素を添加す
る工程を行ない、第２の不純物領域（ｎ^-領域）１１２
を形成した。（図２（Ｃ））ただし、絶縁膜１１１ａを
介してその下の結晶質半導体膜に不純物を添加するため
に、絶縁膜１１１ａの膜厚を考慮に入れ、適宜ドーピン
グ条件を設定することが重要である。本実施例ではドー
ピングガスとして水素で１〜１０％（本実施例では５
％）に希釈したフォスフィンを用い、ドーズ量３×１０
¹³atoms ／ｃｍ²、加速電圧は６０ｋＶとした。この絶
縁膜１１１ａを介して不純物元素を添加することにより
所望の濃度（ＳＩＭＳ分析で１×１０¹⁸〜１×１０¹⁹at
oms ／ｃｍ³）の不純物領域を形成することができた。
また、こうして形成される第２の不純物領域１１２はＬ
ＤＤ領域として機能する。なお、この時、さらに不純物
が添加されて第１の不純物領域１１０ｂが形成され、チ
ャネル保護膜の直下には真性な結晶質半導体領域が残っ
た。ただし、図示しないが実際には多少チャネル保護膜
の内側に回り込んで不純物元素が添加される。

【００４９】次いで、フォトマスクを用いてｎチャネル
型ＴＦＴを覆うレジストマスク１１４を形成し、結晶質
半導体膜にｐ型を付与する不純物元素を添加する工程を
行ない、第３の不純物領域（ｐ⁺領域）１１３を形成し
た。（図２（Ｄ））本実施例ではｐ型を付与する不純物
元素としてＢ（ボロン元素）を用いた。ドーピングガス
には水素で１〜１０％に希釈されたジボラン（Ｂ
₂Ｈ₆）を用い、ドーズ量４×１０¹⁵atoms ／ｃｍ²、
加速電圧は３０ｋＶとした。

【００５０】次いで、レジストマスク１１４を除去して
レーザーアニールまたは熱アニールによる不純物の活性
化処理を行なった後、水素雰囲気中で熱処理（３５０
℃、１時間）を行い、全体を水素化した。その後、公知
のパターニング技術により所望の形状を有する活性層を
形成した。（図３（Ａ））この時、活性層を覆う絶縁膜
１１１ａもパターニングされて絶縁膜１１１ｂが形成さ
れた。

【００５１】以上の工程を経て、ｎチャネル型ＴＦＴの
ソース領域１１５、ドレイン領域１１６、低濃度不純物
領域１１７、１１８、チャネル形成領域１１９が形成さ
れ、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域１２１、ドレイン
領域１２２、チャネル形成領域１２０が形成された。

【００５２】次いで、ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネ
ル型ＴＦＴを覆って、プラズマＣＶＤ法により膜厚１０
０ｎｍの酸化珪素膜と、ＴＥＯＳと酸素（Ｏ₂）を原料
ガスに用いた膜厚９４０ｎｍの酸化珪素膜との積層構造
の層間絶縁膜１２３を形成した。（図３（Ｂ））また、
本実施例では層間絶縁膜１２３として酸化珪素膜を用い
たが、酸化珪素膜に代えて本発明のボロン元素を含む窒
化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）を用いて半導体装置の熱によ
る特性劣化を防止する構成としてもよい。

【００５３】そして、コンタクトホールを形成してソー
ス配線１２４、１２６、ドレイン配線１２５、１２７を
形成して、図３（Ｃ）に示す状態を得た。最後に水素雰
囲気中で熱処理を行い、全体を水素化してｎチャネル型
ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴが完成した。

【００５４】なお、本実施例においては、工程順序を変
更し非晶質半導体膜のパターニング後に結晶化処理を行
ってもよい。また、本実施例の不純物の添加工程の順序
に限定されず、実施者は適宜、不純物の添加工程の順序
を変更して不純物領域を形成すればよい。

【００５５】［実施例２］実施例１では、レーザー光
によって非晶質珪素膜を結晶化させたが、本実施例で
は、実施例１と異なる方法で非晶質半導体膜の結晶化を
行う例を示す。以下、図４〜６を用いて本実施例を説明
する。

【００５６】まず、実施例１と同様に基板１０１上に、
ゲート電極１０２、ゲート絶縁膜１０３ａ、１０３ｂを
形成した。（図４（Ａ））ここまでの工程は実施例１と
同一であるため、符号は図１と同じものを用いた。な
お、ゲート絶縁膜１０３ａは、ボロン元素を含む窒化珪
素膜（ＳｉＢｘＮｙ）である。

【００５７】次いで、実施例１に従い非晶質珪素膜１０
４ａを形成した。次に、酸素雰囲気中においてＵＶ光を
照射することにより非晶質珪素膜１０４ａの表面に図示
しない極薄い酸化膜を形成する。この酸化膜は後に塗布
されるニッケルを含んだ溶液の濡れ性を向上させる機能
を有する。

【００５８】次にニッケルを含有する溶液を非晶質珪素
膜１０４ａ表面に塗布する。ニッケル含有量（重量換
算）は０．１〜５０ｐｐｍ、より好ましくは１ｐｐｍ〜
３０ｐｐｍとすればよい。これは、非晶質珪素膜１０４
ａ中のニッケル濃度を１０¹⁵〜１０¹⁹atoms/cm³のオー
ダとするためである。１０¹⁵atoms/cm³以下であるとニ
ッケルの触媒作用を得られることができない。１０¹⁹at
oms/cm³程度の濃度であれば、ゲッタリングを実施しな
い場合でも動作可能なＴＦＴを作製可能であり、ゲッタ
リング工程を効率良く行うためでもある。なお、上記の
ニッケルの濃度はＳＩＭＳによる測定値の最大値で定義
される。

【００５９】本実施例では、ニッケルを１０ｐｐｍ含有
するニッケル酢酸塩溶液を塗布した。そして、スピンコ
ーターにより基板１０１を回転して、余分なニッケル酢
酸塩溶液を吹き飛ばして除去し、非晶質珪素膜１０４ａ
の表面に極薄いニッケル含有層２０５を形成する。（図
４（Ｂ））

【００６０】図４（Ｂ）に示す状態を得たら、窒素雰囲
気中で温度５５０℃、４時間加熱して、非晶質珪素膜１
０４ａを結晶化した。この結晶化工程により結晶質珪素
膜２０４ｂが得られた。この結晶成長はニッケルを添加
した非晶質珪素膜１０４ａ表面から基板１０１の方（縦
方向）へ進行するため、本明細書では縦成長と呼ぶこと
にする（図４（Ｃ））。なお、本実施例では全面にニッ
ケル含有層を形成する構成としたが、レジスト等を用い
選択的にニッケル含有層を形成して基板表面と平行な方
向（横方向）へ結晶化を進行させる構成としてもよい。

【００６１】なお、この結晶化工程に従えば粒界を含む
多結晶シリコン膜が形成されるが、異なる条件で微結晶
状態のシリコン膜を形成することができる。

【００６２】また、上記加熱処理は電熱炉において５０
０〜７００℃、より好ましくは５５０〜６５０℃の温度
で行うことができる。この時、加熱温度の上限は耐熱性
を考慮して、使用するガラス基板１０１のガラス歪点よ
り低くすることが必要である。ガラス歪点を超えるとガ
ラス基板の反り、縮み等が顕在化してしまう。また、加
熱時間は１〜１２時間程度とすればよい。この加熱処理
はファーネスアニール（電熱炉内での加熱処理）によっ
て行われる。なお、ランプアニール等の加熱手段を用い
ることも可能である。

【００６３】次に、得られた結晶質珪素膜２０４ｂに対
してレーザー光の照射を行い、結晶性の改善された結晶
質珪素膜２０４ｃを得る。本実施例では、パルス発振型
のＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）を用いた
（図４（Ｄ））。なお、レ─ザー光の照射前に、溶液の
濡れ性を向上させるために形成された極薄い酸化膜を除
去してもよい。

【００６４】パルス発振型のレーザとして、短波長（紫
外線領域）のＸｅＣｌエキシマレーザーや、長波長のＹ
ＡＧレーザー等を用いる。本実施例で用いたエキシマレ
ーザーは紫外光を発振するので、被照射領域において瞬
間的に溶融固化が繰り返される。そのため、エキシマレ
ーザー光を照射することにより、一種の非平衡状態が形
成され、ニッケルが非常に動きやすい状態となる。

【００６５】また、図４（Ｃ）に示す結晶化工程で得ら
れる結晶質珪素膜２０４ｂは非晶質成分が不規則に残存
する。しかし、図４（Ｄ）に示すレーザー光の照射によ
ってそのような非晶質成分を完全に結晶化することがで
きるので、結晶質珪素膜２０４ｃの結晶性は大幅に改善
されている。

【００６６】なお、このレーザー照射工程を省略するこ
とは可能であるが、レーザー照射することによって、結
晶性の改善の他に、後のゲッタリング工程の効率を向上
させるという効果が得られる。レーザー照射後では、結
晶性珪素膜２０４ｃ中の残留ニッケル濃度のＳＩＭＳの
最高値は、１×１０¹⁹〜２×１０¹⁹atoms/cm³程度であ
る。

【００６７】上記結晶化工程の後に、結晶質珪素膜中に
残存する触媒元素を除去または低減するゲッタリング技
術（特開平10-270363 号公報）を用いてもよい。なお、
同公報には、リン元素を全面または選択的に添加した後
に加熱処理（３００〜７００℃、１〜１２時間）を行う
技術が記載されている。また、高温の硫酸を用いた液相
による方法やハロゲン元素を含む気相による方法やボロ
ン元素を添加して加熱する方法を用いる方法を用いても
よい。

【００６８】次いで、実施例１の図１（Ｄ）に示した工
程と同様に結晶質半導体２０４ｃ上に膜厚２００ｎｍの
チャネル形成領域を保護する絶縁膜（後にチャネル保護
膜となる）２０６を形成した。また、本実施例では絶縁
膜２０６として酸化珪素膜を用いたが、酸化珪素膜に代
えて本発明のボロン元素を含む窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮ
ｙ）を用いて半導体装置の熱による特性劣化を防止する
構成としてもよい。次いで、裏面からの露光を用いたパ
ターニングによって、絶縁膜２０６に接してレジストマ
スク２０７を形成した。（図４（Ｅ））

【００６９】次いで、レジストマスク２０７をマスクに
用いて絶縁膜２０６をエッチングして、チャネル保護膜
２０８を形成した後、レジストマスク２０７を除去し
た。（図４（Ｆ））

【００７０】次いで、フォトマスクを用いたパターニン
グによってｎチャネル型ＴＦＴの一部またはｐチャネル
型ＴＦＴを覆うレジストマスク２０９を形成し、表面が
露呈された結晶質半導体膜にｎ型を付与する不純物元素
（リン）を添加する工程を行ない、第１の不純物領域
（ｎ⁺領域）２１０ａを形成した。（図５（Ａ））本実
施例では、ドーピングガスとして水素で１〜１０％（本
実施例では５％）に希釈したフォスフィン（ＰＨ₃）を
用い、ドーズ量５×１０¹⁴atoms ／ｃｍ²、加速電圧は
１０ｋＶとした。

【００７１】次いで、レジストマスク２０９を除去した
後、ＬＤＤ領域を形成するための制御絶縁膜（本実施例
では、膜厚５０ｎｍの酸化珪素膜）２１１ａを形成し
た。（図５（Ｂ））本実施例では制御絶縁膜２１１ａと
して酸化珪素膜を用いたが、酸化珪素膜に代えて本発明
のボロン元素を含む窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）を用い
て半導体装置の熱による特性劣化を防止する構成として
もよい。

【００７２】次いで、制御絶縁膜２１１ａが表面に設け
られた結晶質半導体膜にｎ型を付与する不純物元素を添
加する工程を行ない、第２の不純物領域（ｎ^-領域）２
１２を形成した。（図５（Ｃ））本実施例ではドーピン
グガスとして水素で１〜１０％（本実施例では５％）に
希釈したフォスフィンを用い、ドーズ量３×１０¹³atom
s ／ｃｍ²、加速電圧は６０ｋＶとした。この制御絶縁
膜２１１ａを介して不純物元素を添加することにより所
望の濃度（ＳＩＭＳ分析で１×１０¹⁸〜１×１０¹⁹atom
s ／ｃｍ³）の不純物領域を形成することができた。ま
た、こうして形成される第２の不純物領域２１２はＬＤ
Ｄ領域として機能する。なお、この時、さらに不純物が
添加されて第１の不純物領域２１０ｂが形成され、チャ
ネル保護膜の直下には真性な結晶質半導体領域が残っ
た。

【００７３】次いで、フォトマスクを用いてｎチャネル
型ＴＦＴを覆うレジストマスク２１４を形成し、結晶質
半導体膜にｐ型を付与する不純物元素を添加する工程を
行ない、第３の不純物領域（ｐ⁺領域）２１３を形成し
た。（図５（Ｄ））本実施例ではドーピングガスには水
素で１〜１０％に希釈されたジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を用
い、ドーズ量４×１０¹⁵atoms ／ｃｍ²、加速電圧は３
０ｋＶとした。

【００７４】次いで、レジストマスク２１４を除去し
て、３００〜７００℃、１〜１２時間の加熱処理を行な
い、ニッケル濃度を低減する技術（特開平8-330602号公
報）を本実施例に適用した。本実施例では６００℃、８
時間の加熱処理を行ない、ＬＤＤ領域およびチャネル形
成領域の内部に残存するニッケルを高濃度不純物領域
（ソース領域及びドレイン領域）の方に移動させる。
（図６（Ａ））こうしてニッケル濃度が低減されたチャ
ネル形成領域（ＳＩＭＳ分析で１×１０¹⁸atoms ／ｃｍ
³以下、好ましくは１×１０¹⁶atoms ／ｃｍ³以下）が
得られる。この加熱処理による触媒元素の低減と同時
に、ドーピング時の結晶性の損傷の回復、熱アニールに
よる不純物の活性化処理が行なわれる。加えてファーネ
スアニール、レーザーアニールまたはランプアニールを
行ってもよい。その後、水素雰囲気中で熱処理（３５０
℃、１時間）を行い、全体を水素化した。

【００７５】その後、公知のパターニング技術により所
望の形状を有する活性層を形成した。（図６（Ｂ））こ
の時、活性層を覆う絶縁膜２１１ａもパターニングされ
て絶縁膜２１１ｂが形成された。

【００７６】以上の工程を経て、ｎチャネル型ＴＦＴの
ソース領域２１５、ドレイン領域２１６、低濃度不純物
領域２１７、２１８、チャネル形成領域２１９が形成さ
れ、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域２２１、ドレイン
領域２２２、チャネル形成領域２２０が形成された。

【００７７】次いで、ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネ
ル型ＴＦＴを覆って、プラズマＣＶＤ法により膜厚１０
０ｎｍの酸化珪素膜と、ＴＥＯＳと酸素（Ｏ₂）を原料
ガスに用いた膜厚９４０ｎｍの酸化珪素膜との積層構造
の層間絶縁膜２２３を形成した。（図６（Ｃ））本実施
例では層間絶縁膜２２３として酸化珪素膜を用いたが、
酸化珪素膜に代えて本発明のボロン元素を含む窒化珪素
膜（ＳｉＢｘＮｙ）を用いて半導体装置の熱による特性
劣化を防止する構成としてもよい。

【００７８】そして、コンタクトホールを形成してソー
ス配線２２４、２２６、ドレイン配線２２５、２２７を
形成して、図６（Ｄ）に示す状態を得た。最後に水素雰
囲気中で熱処理を行い、全体を水素化してｎチャネル型
ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴが完成した。

【００７９】［実施例３］上記実施例１または実施例
２の作製工程を用いたｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネ
ル型ＴＦＴを備えた半導体装置について、図７（Ａ）〜
（Ｃ）及び図８（Ａ）、（Ｂ）を用いてその構造の一例
を説明する。

【００８０】なお、本発明にかかる半導体装置は、同一
基板上に周辺駆動回路部と画素マトリクス回路部とを備
えている。本実施例では図示を容易にするため、周辺駆
動回路部の一部を構成するＣＭＯＳ回路を図７に示し、
画素マトリクス回路部の一部を構成する画素ＴＦＴ（Ｎ
チャネル型ＴＦＴ）を図８に示した。なお、実施例１及
び２の作製工程に加え、０．２〜０．４μｍのパッシベ
ーション膜（保護膜）３１９を形成した。パッシベーシ
ョン膜３１９としては窒素珪素膜、例えばボロン元素を
含む窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）を用いて半導体装置の
熱による特性劣化を防止する構成とすることが好まし
い。

【００８１】図７で示すＣＭＯＳ回路はインバータ回路
とも呼ばれ、半導体回路を構成する基本回路である。こ
のようなインバータ回路を組み合わせたりすることでＮ
ＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路のような基本論理回路を構成し
たり、さらに複雑なロジック回路をも構成することがで
きる。

【００８２】図７（Ａ）は図７（Ｂ）の上面図に相当す
る図であり、図７（Ａ）において、点線Ａ−Ａ’で切断
した部分が、図７（Ｂ）のＣＭＯＳ回路の断面構造に相
当する。また、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）及び図７
（Ｂ）に対応するインバータ回路の回路図である。

【００８３】図７（Ｂ）において、いずれのＴＦＴ（薄
膜トランジスタ）も基板３０１上に形成されている。Ｃ
ＭＯＳ回路のＰチャネル型ＴＦＴの場合には、ゲート電
極３０２が形成され、その上にボロン元素を含む窒化珪
素膜（ＳｉＢｘＮｙ）からなる第１絶縁膜３０３、酸化
珪素からなる第２絶縁膜３０４が設けられている。第２
絶縁膜上には、活性層としてｐ⁺領域３１２（ドレイン
領域）、３１５（ソース領域）とチャネル形成領域３１
４とが形成される。上記実施例１及び２では工程数を低
減するため、Ｐチャネル型ＴＦＴに前記高濃度不純物領
域と前記チャネル形成領域の間に低濃度不純物領域（Ｌ
ＤＤ領域）を設けていないが、作製してもよい。チャネ
ル形成領域３１４は絶縁膜３１３で保護される。なお、
ｐ⁺領域３１２、３１５は活性層と同一パターニング形
状を有する絶縁膜（制御絶縁膜）３０８で保護される。
絶縁膜３０８の上を覆う第１の層間絶縁膜３１７にコン
タクトホールが形成され、ｐ⁺領域３１２、３１５に配
線３１８、３２０が接続され、さらにその上にパッシベ
ーション膜３１９が形成される。簡略化のため図示しな
いがさらにその上に第２の層間絶縁膜が形成され、配線
３２０に引き出し配線が接続されて、その上を覆って第
３の層間絶縁膜が形成される。

【００８４】一方、Ｎチャネル型のＴＦＴは、活性層と
してｎ⁺領域（ソース領域）３０５、ｎ⁺領域３１１
（ドレイン領域）と、チャネル形成領域３０９と、前記
ｎ⁺型領域とチャネル形成領域の間にｎ^-型領域３０
６、３１０が形成される。なお、ドレイン領域に接する
ｎ^-型領域３１０はｎ^-型領域３０６より幅を大きく形
成して信頼性を向上させた。絶縁膜３０８の上を覆う第
１の層間絶縁膜３１７にコンタクトホールが形成され、
ｎ⁺型領域３０５、３１１には配線３１６、３１８が形
成され、さらにその上にパッシベーション膜３１９が形
成される。簡略化のため図示しないがさらにその上に第
２の層間絶縁膜が形成され、配線３２０に引き出し配線
が接続されて、その上を覆って第３の層間絶縁膜が形成
される。なお、活性層以外の部分は、上記Ｐチャネル型
ＴＦＴと概略同一構造であり簡略化のため説明を省略す
る。３０７は３１３と同じ機能を有する絶縁膜である。

【００８５】また、図８（Ａ）は図８（Ｂ）の上面図に
相当する図であり、図８（Ａ）において、点線Ａ−Ａ’
で切断した部分が、図８（Ｂ）の画素マトリクス回路の
断面構造に相当する。

【００８６】画素マトリクス回路に形成されたＮチャネ
ル型ＴＦＴについては、基本的に、ＣＭＯＳ回路のＮチ
ャネル型ＴＦＴと同一構造である。基板上４０１にゲー
ト電極４０３が形成され、その上にボロン元素を含む窒
化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）からなる第１絶縁膜４０２、
酸化珪素からなる第２絶縁膜４０４が設けられている。
第２絶縁膜上には、活性層としてｎ⁺領域４０５、４０
９、４１４と、チャネル形成領域４０７、４１１と、前
記ｎ⁺型領域とチャネル形成領域の間にｎ^-型領域４０
６、４１３が形成される。また、チャネル形成領域４０
７、４１１は絶縁膜４０８、４１２で保護される。な
お、ｎ^-型領域及びｎ⁺領域は活性層と同一パターニン
グ形状を有する絶縁膜（制御絶縁膜）４１０で保護され
る。絶縁膜４１０の上を覆う第１の層間絶縁膜４１９に
コンタクトホールが形成され、ｎ⁺領域４０５に配線４
１６が接続され、ｎ⁺領域４１４に配線４１７が接続さ
れ、さらにその上にパッシベーション膜４１８が形成さ
れる。そして、その上に第２の層間絶縁膜４２０が形成
される。さらに、その上に第３の層間絶縁膜４２２が形
成され、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂等の透明導電膜からなる画素
電極４２３が接続される。また、４２１は画素電極４２
３と隣接する画素電極である。

【００８７】なお、画素マトリクス回路の容量部は、第
１絶縁膜及び第２絶縁膜を誘電体として、容量配線４１
５と、ｎ⁺領域４１４とで形成されている。

【００８８】本実施例では一例として透過型のＬＣＤを
作製したが特に限定されない。例えば、画素電極の材料
として反射性を有する金属材料を用い、画素電極のパタ
ーニングの変更、または幾つかの工程の追加／削除を適
宜行えば反射型のＬＣＤを作製することが可能である。

【００８９】なお、本実施例では、画素マトリクス回路
の画素ＴＦＴのゲート配線をダブルゲート構造としてい
るが、オフ電流のバラツキを低減するために、トリプル
ゲート構造等のマルチゲート構造としても構わない。ま
た、開口率を向上させるためにシングルゲート構造とし
てもよい。

【００９０】本実施例を実施して作製されたＴＦＴは、
よりばらつきの少ない電気特性を示す。また、本実施例
を実施例１、実施例２と組み合わせることは可能であ
る。

【００９１】〔実施例４〕本実施例を図９と図１０に
より説明する。実施例１及び２においては、ボトムゲー
ト型ＴＦＴのゲート絶縁膜の一層として、ボロン元素を
含む窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）を用いた例を示した
が、本実施例では、トップゲート型ＴＦＴの下地膜の一
層として、ボロン元素を含む窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮ
ｙ）を用いた例を示す。

【００９２】ここでは、ｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネ
ル型ＴＦＴを同一基板上に作製し、ＣＭＯＳ回路の基本
構成であるインバータ回路を形成する例について説明す
る。

【００９３】基板５０１はガラス基板、プラスチック基
板、セラミックス基板などを用いることができる。ま
た、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜などの絶縁膜を表
面に形成したシリコン基板やステンレスに代表される金
属基板を用いても良い。勿論、石英基板を用いることも
可能である。

【００９４】そして、基板５０１のＴＦＴが形成される
主表面には、ボロン元素を含む窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮ
ｙ）から成る下地膜５０２と、窒化酸化珪素膜から成る
下地膜５０３が形成される。本実施例では、アルゴン
（Ａｒ）とジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を含む雰囲気中におい
て、単結晶シリコンからなるターゲットを用いたスパッ
タリングにより窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）５０２を形
成した。また、窒素（Ｎ ₂）またはアンモニア（Ｎ
Ｈ₃）を含む雰囲気中において、ボロン元素が添加され
た単結晶シリコンのターゲットを用いたスパッタリング
方法を用いて、窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）を形成して
もよい。こうして得られた窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）
５０２は、ボロン元素を０．１〜５０atoms ％又は１〜
５０atoms ％、望ましくは０．１〜１０atoms ％含有し
ているため高い熱伝導性を有しており、半導体装置の熱
による特性劣化を防止する効果を有している。下地膜５
０３はプラズマＣＶＤ法やスパッタ法で形成すれば良
く、基板５０１からＴＦＴに有害な不純物が半導体層へ
拡散することを防ぐために設けるものである。従って、
ボロン元素を含む窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）からなる
下地膜５０２を２０〜１００ｎｍ、代表的には５０ｎｍ
の厚さに形成し、さらに窒化酸化珪素膜ならなる下地膜
５０３を５０〜５００ｎｍ、代表的には１５０〜２００
ｎｍの厚さに積層形成すれば良かった。

【００９５】勿論、下地膜をボロン元素を含む窒化珪素
膜（ＳｉＢｘＮｙ）からなる下地膜５０２、または、窒
化酸化珪素膜ならなる下地膜５０３のどちらか一方のみ
で形成しても良いが、ＴＦＴの信頼性を考慮すると２層
構造とすることが最も望ましかった。

【００９６】下地膜５０３に接して形成される半導体層
は、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、スパッタ法など
の成膜法で形成される非晶質半導体を、レーザー結晶化
法や熱処理による固相成長法で結晶化された、結晶質半
導体を用いることが望ましい。また、前記成膜法で形成
される微結晶半導体を適用することも可能である。ここ
で適用できる半導体材料は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマ
ニウム（Ｇｅ）、またシリコンゲルマニウム合金、炭化
シリコンがあり、その他にガリウム砒素などの化合物半
導体材料を用いることもできる。

【００９７】半導体層は１０〜１００ｎｍ、代表的には
５０ｎｍの厚さとして形成されるものである。プラズマ
ＣＶＤ法で作製される非晶質半導体膜には１０〜４０at
om％の割合で膜中に水素が含まれているが、結晶化の工
程に先立って４００〜５００℃の熱処理の工程を行い水
素を膜中から脱離させて含有水素量を５atom％以下とし
ておくことが望ましい。また、非晶質シリコン膜をスパ
ッタ法や蒸着法などの他の作製方法で形成しても良い
が、膜中に含まれる酸素、窒素などの不純物元素を十分
低減させておくことが望ましい。

【００９８】また、下地膜と非晶質半導体膜とは同じ成
膜法で形成可能であるので、下地膜５０３と、半導体層
を連続形成すると良い。それぞれの膜が形成された後、
その表面が大気雰囲気に触れないことにより、その表面
の汚染を防ぐことができる。その結果、ＴＦＴの特性バ
ラツキを発生させる要因の一つをなくすことができた。

【００９９】非晶質半導体膜を結晶化する工程は、公知
のレーザー結晶化技術または熱結晶化の技術を用いれば
良い。また、触媒元素を用いた熱結晶化の技術により結
晶質半導体膜を形成すると優れたＴＦＴ特性を得ること
ができる。

【０１００】こうして形成された結晶質半導体膜を、第
１のフォトマスクを使用して、公知のパターニング法に
よりレジストマスクを形成し、ドライエッチング法によ
り島状の半導体層５０４、５０５を形成した。

【０１０１】次に、島状の半導体層５０４、５０５の表
面に、酸化シリコンまたは窒化シリコンを主成分とする
ゲート絶縁膜５０６を形成する。また、ゲート絶縁膜５
０６としてボロン元素を含む窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮ
ｙ）を用いて半導体装置の熱による特性劣化を防止する
構成としてもよい。ゲート絶縁膜５０６は、プラズマＣ
ＶＤ法やスパッタ法で形成し、その厚さを１０〜２００
ｎｍ、好ましくは５０〜１５０ｎｍとして形成すれば良
い。

【０１０２】そして、ゲート絶縁膜５０６の表面に第１
の導電層５０７と、第３の導電層５０８とを形成した。
第１の導電層５０７は、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗから選ば
れた元素を主成分とする導電性材料を用いる。そして、
第１の導電層５０７の厚さは５〜５０ｎｍ、好ましくは
１０〜２５ｎｍで形成すれば良い。

【０１０３】ゲート絶縁膜５０６と第１の導電層５０７
の厚さは重要であった。これは、後に実施される第１の
不純物添加の工程において、ｎ型を付与する不純物をゲ
ート絶縁膜５０６と第１の導電層５０７を通過させて、
半導体層５０４、５０５に添加するためであった。実際
には、ゲート絶縁膜５０６と第１の導電層５０７の厚さ
を考慮して、第１の不純物添加の工程の条件が決定され
た。ここで、ゲート絶縁膜５０６や第１の導電層５０７
の厚さが予め決められた値よりも１０％以上変動する
と、添加される不純物濃度が減少してしまうためであっ
た。

【０１０４】第２の導電層５０８はＡｌまたはＣｕを主
成分とする導電性材料を用いる。例えば、Ａｌを用いる
場合には、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｓｃから選ばれた元素が０．１
〜５atom% 添加されたＡｌ合金を用いても良い。第２の
導電層は１００〜１０００ｎｍ、好ましくは２００〜４
００ｎｍで形成すれば良い。これは、ゲート配線または
ゲートバスラインの配線抵抗を下げるための配線材料と
して形成されるものである。（図９（Ａ））

【０１０５】本発明において、ゲート配線とは、ゲート
絶縁膜５０６上に、ゲート電極と同じ材料から形成さ
れ、ゲート電極に接続する配線であり、ゲート電極に接
続する構成においてゲートバスラインもゲート配線の一
部であると見なす。

【０１０６】次に第２のフォトマスクを使用してレジス
トマスクを形成し、第３の導電層の不要な部分を除去し
て、ゲートバスラインの一部を形成した（図９（Ｂ）の
５０９）。第３の導電層がＡｌである場合、リン酸溶液
によるウエットエッチング法により、下地にある第１の
導電層と選択性良く除去することができた。

【０１０７】そして、第３のフォトマスクにより、半導
体層５０４と、半導体層５０５のチャネル形成領域を覆
うレジストマスク５１０、５１１を形成した。このと
き、配線を形成する領域にもレジストマスク５１２を形
成しておいても良い。

【０１０８】そして、ｎ型を付与する第１の不純物元素
を添加する工程を行った。結晶質半導体材料に対してｎ
型を付与する不純物元素としては、リン（Ｐ）、砒素
（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）などが知られているが、
ここでは、リンを用い、フォスフィン（ＰＨ₃）を用い
たイオンドープ法で行った。この工程では、ゲート絶縁
膜５０６と第１の導電膜５０７を通してその下の半導体
層にリンを添加するために、加速電圧は８０ｋｅＶと高
めに設定した。半導体層に添加されるリンの濃度は、１
×１０¹⁶〜１×１０¹⁹atoms/cm³の範囲にするのが好ま
しく、ここでは１×１０¹⁸atoms/cm³とした。そして、
半導体層にリンが添加された領域５１３、５１４が形成
された。ここで形成されたリンが添加された領域の一部
は、ＬＤＤ領域として機能する第２の不純物領域とされ
るものである。( 図９（Ｂ）)

【０１０９】その後、レジストマスク５１０、５１１、
５１２を除去して、第３の導電層５１５を全面に形成し
た。第３の導電層５１５は第１の導電層５０７と同じ材
料で形成されても良く、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗから選ば
れた元素を主成分とする導電性材料を用いる。そして、
第２の導電層５１５の厚さは１００〜１０００ｎｍ、好
ましくは２００〜５００ｎｍで形成しておけば良い。
（図９（Ｃ））

【０１１０】次に、第４のフォトマスクによりレジスト
マスク５１６、５１７、５１８、５１９を形成した。第
４のフォトマスクは、ｐチャネル型ＴＦＴのゲート電極
と、ゲート配線、ゲートバスラインを形成するためのも
のであった。ｎチャネル型ＴＦＴのゲート電極は後の工
程で形成するため、第１の導電層の一部５２２と第３の
導電層の一部５２３が半導体層５０５上で残るようにレ
ジストマスク５１７を形成した。

【０１１１】第１の導電層と第３の導電層はドライエッ
チング法により不要な部分を除去した。そして、ゲート
電極５２０、５２１と、ゲート配線５２４、５２５と、
ゲートバスライン５２６、５２７が形成された。

【０１１２】ゲートバスラインは、第２の導電層５０９
が第１の導電層５２６と第３の導電層５２７とで覆われ
たクラッド型の構造として形成された。第２の導電層は
ＡｌやＣｕを主成分とした低抵抗材料であり、配線抵抗
を下げることができた。

【０１１３】そして、レジストマスク５１６、５１７、
５１８、５１９をそのまま残して、ｐチャネル型ＴＦＴ
が形成される半導体層５０４の一部に、ｐ型を付与する
第３の不純物元素を添加するの工程を行った。ｐ型を付
与する不純物元素としては、ボロン（Ｂ）、ガリウム
（Ｇａ）等が知られているが、ここではボロン元素をそ
の不純物元素として、ジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を用いてイ
オンドープ法で添加した。ここでも加速電圧を８０ｋｅ
Ｖとして、２×１０²⁰atoms/cm³の濃度にボロン元素を
添加した。そして、図９（Ｄ）に示すようにボロン元素
が高濃度に添加された第３の不純物領域５５２、５５３
が形成された。

【０１１４】図９（Ｄ）で設けられたレジストマスクを
除去した後、新たに第５のフォトマスクによりレジスト
マスク５２８、５２９、５３０を形成した。第５のフォ
トマスクはｎチャネル型ＴＦＴのゲート電極を形成する
ためのものであり、ドライエッチング法によりゲート電
極５３１、５３２が形成された。このときゲート電極５
３１、５３２は第２の不純物領域５１３、５１４の一部
と重なるように形成された。（図９（Ｅ））

【０１１５】そして、レジストマスク５２８、５２９、
５３０を完全に除去した後、レジストマスク５３３、５
３４、５３５を形成した。レジストマスク５３４はｎチ
ャネル型ＴＦＴのゲート電極５３１、５３２と、第２の
不純物領域の一部を覆う形で形成されるものであった。
レジストマスク５３４は、ＬＤＤ領域のオフセット量を
決めるものであった。

【０１１６】そして、ｎ型を付与する第２の不純物元素
を添加する工程を行った。そして、ソース領域となる第
１の不純物領域５３７とドレイン領域となる第１の不純
物領域５３６が形成された。ここでは、フォスフィンを
用いたイオンドープ法で行った。この工程でも、ゲート
絶縁膜５０６を通してその下の半導体層にリンを添加す
るために、加速電圧は８０ｋｅＶと高めに設定した。こ
の領域のリンの濃度はｎ型を付与する第１の不純物元素
を添加する工程と比較して高濃度であり、１×１０¹⁹〜
１×１０²¹atoms/cm³とするのが好ましく、ここでは１
×１０²⁰atoms/cm³とした。（図１０（Ａ））

【０１１７】そして、ゲート絶縁膜５０６、ゲート電極
５２０、５２１、５３１、５３２、ゲート配線５２４、
５２５、ゲートバスライン５２６、５２７の表面に第１
の層間絶縁膜５３８、５５０を形成した。第１の層間絶
縁膜５５０は窒化シリコン膜であり、５０ｎｍの厚さで
形成された。また第１の層間絶縁膜５３８は酸化シリコ
ン膜であり、９５０ｎｍの厚さに形成された。また、第
１の層間絶縁膜５５０としてボロン元素を含む窒化珪素
膜（ＳｉＢｘＮｙ）を用いて半導体装置の熱による特性
劣化を防止する構成としてもよい。

【０１１８】ここで形成された窒化シリコン膜から成る
第１の層間絶縁膜５５０は次の熱処理の工程を行うため
に必要なものであった。これはゲート電極５２０、５２
１、５３１、５３２、ゲート配線５２４、５２５、ゲー
トバスライン５２６、５２７の表面が酸化することを防
ぐために効果的であった。

【０１１９】熱処理の工程は、それぞれの濃度で添加さ
れたｎ型またはｐ型を付与する不純物元素を活性化する
ために行う必要があった。この工程は、電気加熱炉を用
いた熱アニール法や、前述のエキシマレーザーを用いた
レーザーアニール法や、ハロゲンランプを用いたラピッ
トサーマルアニール法（ＲＴＡ法）で行えば良い。しか
し、レーザーアニール法は低い基板加熱温度で活性をす
ることができるが、ゲート電極の下にかくれる領域まで
活性化させることは困難であった。従って、ここでは熱
アニール法で活性化の工程を行った。加熱処理は、窒素
雰囲気中において３００〜７００℃、好ましくは３５０
〜５５０℃、ここでは４５０℃、２時間の処理を行っ
た。

【０１２０】第１の層間絶縁膜５３８、５５０はその
後、第７のフォトマスクを用い、所定のレジストマスク
を形成した後、エッチング処理によりそれぞれのＴＦＴ
のソース領域と、ドレイン領域に達するコンタクトホー
ルが形成された。そして、ソース電極５３９、５４０と
ドレイン電極５４１を形成した。図示していないが、本
実施例ではこの電極を、Ｔｉ膜を１００ｎｍ、Ｔｉを含
むＡｌ膜３００ｎｍ、Ｔｉ膜１５０ｎｍをスパッタ法で
連続して形成した３層構造の電極として用いた。

【０１２１】以上の工程で、ＣＭＯＳ回路のｎチャネル
型ＴＦＴにはチャネル形成領域５４５、第１の不純物領
域５４８、５４９、第２の不純物領域５４６、５４７が
形成された。ここで、第２の不純物領域は、ゲート電極
と重なる領域（ＧＯＬＤ領域）５３６ａ、５４７ａと、
ゲート電極と重ならない領域（ＬＤＤ領域）５４６ｂ、
５４７ｂがそれぞれ形成された。そして、第１の不純物
領域５４８はソース領域として、第１の不純物領域５４
９はドレイン領域となった。

【０１２２】一方、ｐチャネル型ＴＦＴは、チャネル形
成領域５４２、第３の不純物領域５４３、５４４が形成
された。そして、第３の不純物領域５４３はソース領域
として、第３の不純物領域５４４はドレイン領域となっ
た。（図１０（Ｂ））

【０１２３】また、図１０（Ｃ）はインバータ回路の上
面図を示し、ＴＦＴ部分のＡ−Ａ'断面構造、ゲート配
線部分のＢ−Ｂ' 断面構造，ゲートバスライン部分の
Ｃ−Ｃ' 断面構造は、図１０（Ｂ）と対応している。
本発明において、ゲート電極とゲート配線は、第１の導
電層と第２の導電層とから形成され、ゲートバスライン
は、第１の導電層と第２の導電層と第３の導電層とから
形成されたクラッド構造を有している。

【０１２４】図９と図１０では、ｎチャネル型ＴＦＴと
ｐチャネル型ＴＦＴとを相補的組み合わせて成るＣＭＯ
Ｓ回路を例にして示したが、ｎチャネル型ＴＦＴを用い
たＮＭＯＳ回路や、液晶表示装置の画素マトリクス回路
に本願発明を適用することもできる。

【０１２５】〔実施例５〕本実施例では、実施例４に
おいて半導体層５０４、５０５として用いる結晶質半導
体膜を、触媒元素を用いた熱結晶化法により形成する例
を示す。触媒元素を用いる場合、特開平７−１３０６５
２号公報、特開平８−７８３２９号公報で開示された技
術を用いることが望ましい。

【０１２６】ここで、特開平７−１３０６５２号公報に
開示されている技術を本願発明に適用する場合の例を図
１１に示す。まず基板６０１に下地膜６０２を設け、そ
の上に非晶質珪素膜（アモルファスシリコンとも呼ぶ）
６０３を形成した。本実施例では、下地膜６０２の上層
として酸化珪素膜を用い、下層として、ボロン元素を含
む窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）を用いて半導体装置の熱
による特性劣化を防止した。なお、膜剥がれが生じない
なら窒化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）に接して非晶質珪素膜
を形成してもよい。さらに、重量換算で１０ｐｐｍのニ
ッケルを含む酢酸ニッケル塩溶液を塗布してニッケル含
有層６０４を形成した。（図１１（Ａ））

【０１２７】次に、５００℃、１時間の脱水素工程の
後、５００〜６５０℃で４〜２４時間（本実施例では５
５０℃、１４時間）の熱処理を行い、結晶質珪素膜６０
５を形成した。こうして得られた結晶質珪素膜（ポリシ
リコンとも呼ぶ）６０５は非常に優れた結晶性を有し
た。（図１１（Ｂ））

【０１２８】また、特開平８−７８３２９号公報で開示
された技術は、触媒元素を選択的に添加することによっ
て、非晶質半導体膜の選択的な結晶化を可能としたもの
である。同技術を本願発明に適用した場合について、図
１２で説明する。

【０１２９】まず、ガラス基板７０１に下地膜７０２を
設け、その上に非晶質珪素膜７０３、酸化シリコン膜７
０４を連続的に形成した。下地膜７０２の上層として酸
化珪素膜を用い、下層として、ボロン元素を含む窒化珪
素膜（ＳｉＢｘＮｙ）を用いて半導体装置の熱による特
性劣化を防止した。なお、膜剥がれが生じないなら窒化
珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）に接して非晶質珪素膜を形成し
てもよい。

【０１３０】次に酸化シリコン膜７０４をパターニング
して、選択的に開孔部７０５を形成し、その後、重量換
算で１０ｐｐｍのニッケルを含む酢酸ニッケル塩溶液を
塗布した。これにより、ニッケル含有層７０６が形成さ
れ、ニッケル含有層７０６は開孔部７０５の底部のみで
非晶質珪素膜７０２と接触した。（図１２（Ａ））

【０１３１】次に、５００〜６５０℃で４〜２４時間
（本実施例では５８０℃、１４時間）の熱処理を行い、
結晶質珪素膜７０７を形成した。この結晶化の過程で
は、ニッケルが接した非晶質珪素膜の部分が最初に結晶
化し、そこから横方向へと結晶化が進行する。こうして
形成された結晶質珪素膜７０７は棒状または針状の結晶
が集合して成り、その各々の結晶は巨視的にはある特定
の方向性をもって成長しているため、結晶性が揃ってい
るという利点がある。

【０１３２】尚、上記２つの技術において使用可能な触
媒元素は、ニッケル（Ｎｉ）の以外にも、ゲルマニウム
（Ｇｅ）、鉄（Ｆｅ）、パラジウム（Ｐｄ）、スズ（Ｓ
ｎ）、鉛（Ｐｂ）、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、
銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、といった元素を用いても良
い。

【０１３３】以上のような技術を用いて結晶質半導体膜
（結晶質珪素膜や結晶質シリコンゲルマニウム膜などを
含む）を形成し、パターニングを行えば、ＴＦＴの半導
体層を形成することができる。本実施例の技術を用い
て、結晶質半導体膜から作製されたＴＦＴは、優れた特
性が得られるが、そのため高い信頼性を要求されてい
た。しかしながら、本願発明の絶縁膜およびＴＦＴ構造
を採用することで、本実施例の技術を最大限に生かした
ＴＦＴを作製することが可能となった。

【０１３４】［実施例６］本実施例は、実施例４で用
いられる半導体層５０４、５０５を形成する方法とし
て、実施例５のように非晶質半導体膜を初期膜として前
記触媒元素を用いて結晶質半導体膜を形成した後で、そ
の触媒元素を結晶質半導体膜から除去する工程を行った
例を示す。本実施例ではその方法として、特開平１０−
１３５４６８号公報または特開平１０−１３５４６９号
公報に記載された技術を用いた。

【０１３５】同公報に記載された技術は、非晶質半導体
膜の結晶化に用いた触媒元素を結晶化後にリンのゲッタ
リング作用を用いて除去する技術である。同技術を用い
ることで、結晶質半導体膜中の触媒元素の濃度を１×１
０¹⁷atoms/cm³以下、好ましくは１×１０¹⁶atoms/cm³
にまで低減することができる。

【０１３６】本実施例の構成について図１３を用いて説
明する。ここではコーニング社の１７３７基板に代表さ
れる無アルカリガラス基板を用いた。図１３（Ａ）で
は、実施例２で示した結晶化の技術を用いて、下地膜８
０２、結晶質珪素膜８０３が形成された状態を示してい
る。本実施例では、下地膜８０２の上層として窒化酸化
珪素膜を用い、下層として、ボロン元素を含む窒化珪素
膜（ＳｉＢｘＮｙ）を用いて半導体装置の熱による特性
劣化を防止した。なお、膜剥がれが生じないなら窒化珪
素膜（ＳｉＢｘＮｙ）に接して非晶質珪素膜を形成して
もよい。そして、結晶質珪素膜８０３の表面にマスク用
の酸化珪素膜８０４が１５０ｎｍの厚さに形成され、パ
ターニングにより開孔部が設けられ、結晶質珪素膜を露
出させた領域を設けてある。そして、リンを添加する工
程を実施して、結晶質珪素膜にリンが添加された領域８
０５が設けられた。

【０１３７】この状態で、窒素雰囲気中で５５０〜８０
０℃、５〜２４時間（本実施例では６００℃、１２時
間）の熱処理を行うと、結晶質珪素膜にリンが添加され
た領域８０５がゲッタリングサイトとして働き、結晶質
珪素膜８０３に残存していた触媒元素はリンが添加され
た領域８０５に移動させることができた。

【０１３８】そして、マスク用の酸化珪素膜８０４と、
リンが添加された領域８０５とをエッチングして除去す
ることにより、結晶化の工程で使用した触媒元素の濃度
を１×１０¹⁷atoms/cm³以下にまで低減された結晶質珪
素膜を得ることができた。この結晶質珪素膜はそのまま
実施例４で示した本願発明のＴＦＴの半導体層として使
用することができた。

【０１３９】［実施例７］本実施例では、実施例４で
示した本願発明のＴＦＴを作製する工程において、半導
体層５０４、５０５とゲート絶縁膜５０６を形成する他
の実施形態を示す。

【０１４０】ここでは、少なくとも７００〜１１００℃
程度の耐熱性を有する基板が必要であり、石英基板９０
０が用いられた。下地膜９０１の上層として酸化珪素膜
を用い、下層として、ボロン元素を含む窒化珪素膜（Ｓ
ｉＢｘＮｙ）を用いて半導体装置の熱による特性劣化を
防止した。なお、膜剥がれが生じないなら窒化珪素膜
（ＳｉＢｘＮｙ）に接して非晶質珪素膜を形成してもよ
い。そして実施例５で示した技術を用い、結晶質半導体
膜が形成され、これをＴＦＴの活性層にするために、島
状にパターニングして半導体層９０２、９０３を形成し
た。そして、半導体層９０２、９０３を覆って、ゲート
絶縁膜９０４を、酸化珪素を主成分とする膜で形成し
た。本実施例では、プラズマＣＶＤ法で窒化酸化珪素膜
を７０ｎｍの厚さで形成した。（図１４（Ａ））

【０１４１】そして、ハロゲン（代表的には塩素）と酸
素を含む雰囲気中で熱処理を行った。本実施例では、９
５０℃、３０分とした。尚、処理温度は７００〜１１０
０℃の範囲で選択すれば良く、処理時間も１０分から８
時間の間で選択すれば良かった。（図１４（Ｂ））

【０１４２】その結果、本実施例の条件では、半導体層
９０２、９０３とゲート絶縁膜９０４との界面で熱酸化
膜が形成され、ゲート絶縁膜９０７が形成された。

【０１４３】以上の工程で作製されたゲート絶縁膜９０
７は、絶縁耐圧が高く半導体層９０５、９０６とゲート
絶縁膜９０７の界面は非常に良好なものであった。以降
の工程は実施例４に従えばＴＦＴを作製できる。

【０１４４】勿論、本実施例に実施例５や実施例６を組
み合わせることは実施者が適宜決定すれば良い。

【０１４５】［実施例８］本実施例では、実施例４と
異なる工程で結晶質珪素膜を作製する例を示す。具体的
には実施例５で示したリンによるゲッタリング工程とは
異なるゲッタリング工程について説明する。なお、基本
的な工程は図９または図１０に従うものであるので、相
違点のみに着目して説明する。

【０１４６】まず、実施例５の工程に従って図１５
（Ａ）の状態を得た。ただし、ＴＦＴの活性層となる結
晶質珪素膜１００５の形成には実施例５に示した熱結晶
化技術を用いている。

【０１４７】次いで、基板１００１ごと３００℃に加熱
した液相中（本実施例では硫酸溶液中）に浸し、結晶化
に用いたニッケルを除去または低減する。本実施例では
活性層をパターニングする前にゲッタリングを行うが、
活性層をパターニングした後に行っても良い。また、硫
酸と接触させる他の手段として、加熱した硫酸溶液を基
板上に均一に滴下する方法を用いてもよい。

【０１４８】本工程において、加熱した硫酸中でニッケ
ルは溶解して溶け出し、表面近傍から容易に除去され
る。すると内部のニッケルは濃度の低い表面近傍に拡散
してきてさらに多くのニッケルが溶けだす。この現象を
繰り返して、結晶化に用いたニッケルを結晶質珪素膜か
ら除去または低減する。このようにして、液相による触
媒元素の低減処理を行うことで、結晶質珪素膜１１０６
中の触媒元素の濃度を１×１０¹⁷atoms/cm³以下、好ま
しくは１×１０¹⁶atoms/cm³にまで低減することができ
る。（図１５（Ｂ））

【０１４９】なお、硫酸溶液と結晶質半導体膜との接触
性を高めるために、予め結晶質半導体膜の表面の自然酸
化膜等をフッ酸を含むエッチャント等により除去して清
浄化することが望ましい。こうすることでゲッタリング
効率を高めることができる。

【０１５０】また、本実施例ではニッケルを例にとって
説明しているが、前述した他の触媒元素でも同様の現象
によってゲッタリングされる。

【０１５１】以上の工程を経て得られた結晶質珪素膜１
００６を用いて、実施例５で説明したプロセスを用いれ
ば、図１０に示したＴＦＴが得られる。

【０１５２】なお、本実施例の構成は実施例４〜実施例
７のいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能で
ある。

【０１５３】［実施例９］実施例１では、膜中にボロ
ン元素を０．１〜５０atoms ％又は１〜５０atoms ％、
望ましくは０．１〜１０atoms ％含有し、高い熱伝導性
を有する絶縁膜（ＳｉＢｘＮｙ）をボトムゲート型ＴＦ
Ｔのゲート絶縁膜の一層として用いた例を示したが、本
実施例では、本発明のボロン元素を含む窒化珪素膜（Ｓ
ｉＢｘＮｙ）を順スタガ型ＴＦＴに利用する絶縁膜に適
用した例を図１６に示す。

【０１５４】図１６に典型的な順スタガ型ＴＦＴを示し
た。まず、下地膜１１００が設けられた基板上にソース
層及びドレイン層を形成する。次いで、ソース層及びド
レイン層を覆う非晶質珪素膜を成膜し、レーザー光によ
り結晶化させて半導体層１１０１を形成する。その後、
絶縁膜を形成し、ゲート電極及び配線電極を形成して、
順スタガ型ＴＦＴを形成した。本実施例において、下地
膜１１００または絶縁膜１１０２にボロン元素を含む窒
化珪素膜（ＳｉＢｘＮｙ）を適用した。

【０１５５】このように、本発明はＴＦＴ構造に関係な
く適用することができる。

【０１５６】［実施例１０］本実施例では、本願発明
によって作製された液晶表示装置の例を図１７に示す。
画素ＴＦＴ（画素スイッチング素子）の作製方法やセル
組工程は公知の手段を用いれば良いので詳細な説明は省
略する。

【０１５７】図１７は、本実施例のアクティブマトリク
ス型液晶パネルの概略図である。図１７に示すようにア
クティブマトリクス基板と対向基板とが対向し、これら
の基板間に液晶が挟まれている。アクティブマトリクス
基板はガラス基板１２００上に形成された画素マトリク
ス回路１２０１、走査線駆動回路１２０２、信号線駆動
回路１２０３を有する。

【０１５８】走査線駆動回路１２０２、信号線駆動回路
１２０３はそれぞれ走査線１２３０、信号線１２４０に
よって画素マトリクス回路１２０１に接続されている。
これら駆動回路１２０２、１２０３はＣＭＯＳ回路で主
に構成されている。

【０１５９】画素マトリクス回路１２０１の行ごとに走
査線１２３０が形成され、列ごとに信号線１２４０が形
成されている。走査線１２３０、信号線１２４０の交差
部近傍には、画素ＴＦＴ１２１０が形成されている。画
素ＴＦＴ１２１０のゲート電極は走査線１２３０に接続
され、ソースは信号線１２４０に接続されている。更
に、ドレインには画素電極１２６０、保持容量１２７０
が接続されている。

【０１６０】対向基板１２８０はガラス基板全面にＩＴ
Ｏ膜等の透明導電膜が形成されている。透明導電膜は画
素マトリクス回路１２０１の画素電極１２６０に対する
対向電極であり、画素電極、対向電極間に形成された電
界によって液晶材料が駆動される。対向基板１２８０に
は必要であれば配向膜や、ブラックマトリクスや、カラ
ーフィルタが形成されている。

【０１６１】アクティブマトリクス基板側のガラス基板
にはＦＰＣ１２３１を取り付ける面を利用してＩＣチッ
プ１２３２、１２３３が取り付けられている。これらの
ＩＣチップ１２３２、１２３３はビデオ信号の処理回
路、タイミングパルス発生回路、γ補正回路、メモリ回
路、演算回路などの回路をシリコン基板上に形成して構
成される。

【０１６２】さらに、本実施例では液晶表示装置を例に
挙げて説明しているが、アクティブマトリクス型の表示
装置であればＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装
置やＥＣ（エレクトロクロミックス）表示装置に本願発
明を適用することも可能であることは言うまでもない。

【０１６３】また、本願発明を用いて作製できる液晶表
示装置は透過型か反射型かは問わない。どちらを選択す
るのも実施者の自由である。この様に本願発明はあらゆ
るアクティブマトリクス型の電気光学装置（半導体装
置）に対して適用することが可能である。

【０１６４】なお、本実施例に示した半導体装置を作製
するにあたって、実施例１〜実施例９のどの構成を採用
しても良いし、各実施例を自由に組み合わせて用いるこ
とが可能である。

【０１６５】〔実施例１１〕本願発明は従来のＩＣ技
術全般に適用することが可能である。即ち、現在市場に
流通している全ての半導体回路に適用できる。例えば、
ワンチップ上に集積化されたＲＩＳＣプロセッサ、ＡＳ
ＩＣプロセッサ等のマイクロプロセッサに適用しても良
いし、液晶用ドライバー回路（Ｄ／Ａコンバータ、γ補
正回路、信号分割回路等）に代表される信号処理回路や
携帯機器（携帯電話、ＰＨＳ、モバイルコンピュータ）
用の高周波回路に適用しても良い。

【０１６６】さらに、従来のＭＯＳＦＥＴ上に層間絶縁
膜を形成し、その上に本願発明を用いて半導体回路を作
製したような三次元構造の半導体装置を実現することも
可能である。このように本願発明は現在ＬＳＩが用いら
れている全ての半導体装置に適用することが可能であ
る。即ち、ＳＩＭＯＸ、Ｓｍａｒｔ−Ｃｕｔ（SOITEC社
の登録商標）、ＥＬＴＲＡＮ（キャノン株式会社の登録
商標）などのＳＯＩ構造（単結晶半導体薄膜を用いたＴ
ＦＴ構造）に本願発明を適用してもよい。

【０１６７】また、マイクロプロセッサ等の半導体回路
は様々な電子機器に搭載されて中枢回路として機能す
る。代表的な電子機器としてはパーソナルコンピュー
タ、携帯型情報端末機器、その他あらゆる家電製品が挙
げられる。また、車両（自動車や電車等）の制御用コン
ピュータなども挙げられる。本願発明はその様な半導体
装置に対しても適用可能である。

【０１６８】なお、本実施例に示した半導体装置を作製
するにあたって、実施例１〜実施例９のどの構成を採用
しても良いし、各実施例を自由に組み合わせて用いるこ
とが可能である。

【０１６９】〔実施例１２〕実施例１では、ＴＦＴの活
性層として結晶質珪素膜を用いた例を示したが、本実施
例では、活性層として非晶質珪素膜を用いた例を示す。

【０１７０】本発明のボロンを含む絶縁膜は、活性層と
して結晶質珪素膜を用いたポリシリコンＴＦＴよりもむ
しろ、活性層として非晶質珪素膜を用いたアモルファス
シリコンＴＦＴに適している。

【０１７１】実施例１に従って、基板上にゲート電極を
形成した。

【０１７２】次いで、ゲート電極を覆ってゲート絶縁膜
と非晶質珪素膜を連続的に成膜する。アモルファスシリ
コンＴＦＴの場合は、上記実施例１と同様にゲート絶縁
膜を多層にしてもよいが、アモルファスシリコンからな
る活性層にボロンが混入しても活性化せず導電型に影響
しないため、本実施例ではボロンを添加した窒化珪素膜
と非晶質珪素膜を同一チャンバーで連続的に成膜した。

【０１７３】次いで、実施例１と同様にして非晶質半導
体膜上にチャネル形成領域を保護する絶縁膜（後にチャ
ネル保護膜となる）を形成した。なお、この絶縁膜も非
晶質珪素膜と連続的に成膜してもよい。

【０１７４】以降の工程は実施例１に従い図３（Ｃ）に
示したようなボトムゲート型ＴＦＴを完成させた。

【０１７５】本実施例では、ボトムゲート型ＴＦＴのゲ
ート絶縁膜の一層として用いた例を示したが、絶縁膜で
あれば特に限定されず、例えば、下地膜、層間絶縁膜、
マスク絶縁膜、チャネル保護膜、保護膜等に用いること
ができる。

【０１７６】例えば、ゲート絶縁膜としてボロンを含む
窒化珪素膜を用い、チャネル保護膜としてボロンを含む
窒化珪素膜を用いてチャネル形成領域をボロンを含む窒
化珪素膜で挟む構成とするとさらに効果的に放熱効果が
得られる。また、ゲート絶縁膜としてボロンを含む窒化
珪素膜を用い、チャネル保護膜としてボロンを含む酸化
窒化珪素膜（ＳｉＮ_XＢ_YＯ_Z：ただし、Ｘ、Ｙ、及び
Ｚは、組成比を表す値であって、Ｘ＞０、Ｙ＞０、Ｚ＞
０である。）を用いてもよい。また、ゲート絶縁膜とし
て窒化珪素膜を用い、チャネル保護膜としてボロンを含
む酸化窒化珪素膜（ＳｉＮ_XＢ_YＯ_Z）を用いてもよ
い。

【０１７７】また、一般的にアモルファスシリコンを用
いたボトムゲート型ＴＦＴは、図１８に示したような構
造を有している。このような構造においても本発明のボ
ロンを含む窒化珪素膜を適用することができることは言
うまでもない。

【０１７８】図１８において、１３１０は基板、１３１
１はゲート電極、１３１２はゲート絶縁膜、１３１３は
アモルファスシリコンからなる半導体領域、１３１４は
ｐ型またはｎ型を付与する不純物元素（リンまたボロン
等）がドーピングされた半導体領域、１３１５ａはソー
ス電極、１３１５ｂはドレイン電極、１３１６は画素電
極、１３１７は層間絶縁膜、１３１８はチャネル保護膜
である。本発明は、図１８中に示した絶縁膜、例えばゲ
ート絶縁膜１３１２、層間絶縁膜１３１７、チャネル保
護膜１３１８に用いることができる。

【０１７９】さらに、ゲート絶縁膜１３１２及びチャネ
ル保護膜１３１８にボロンを含む窒化珪素膜を用いた場
合、ボロンを含む窒化珪素膜によって半導体領域１３１
３が挟まれるため効果的に放熱することができる。ま
た、ボロンを含む窒化珪素膜に代えてボロンを含む酸化
窒化珪素膜を用いることができる。

【０１８０】なお、本実施例に示した半導体装置を作製
するにあたって、実施例１〜実施例３のどの構成を採用
しても良いし、各実施例１０、１１と自由に組み合わせ
て用いることが可能である。

【０１８１】〔実施例１３〕本願発明を実施して形成さ
れたＣＭＯＳ回路や画素部は様々な電気光学装置（アク
ティブマトリクス型液晶ディスプレイ、アクティブマト
リクス型ＥＬディスプレイ、アクティブマトリクス型Ｅ
Ｃディスプレイ）に用いることができる。即ち、それら
電気光学装置を表示部に組み込んだ電子機器全てに本願
発明を実施できる。

【０１８２】その様な電子機器としては、ビデオカメ
ラ、デジタルカメラ、プロジェクター（リア型またはフ
ロント型）、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型
ディスプレイ）、カーナビゲーション、カーステレオ、
パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコン
ピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙げられ
る。それらの一例を図１９、図２０及び図２１に示す。

【０１８３】図１９（Ａ）はパーソナルコンピュータで
あり、本体２００１、画像入力部２００２、表示部２０
０３、キーボード２００４等を含む。本発明を画像入力
部２００２、表示部２００３やその他の信号制御回路に
適用することができる。

【０１８４】図１９（Ｂ）はビデオカメラであり、本体
２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、操作
スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０
６等を含む。本発明を表示部２１０２やその他の信号制
御回路に適用することができる。

【０１８５】図１９（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モ
ービルコンピュータ）であり、本体２２０１、カメラ部
２２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表
示部２２０５等を含む。本発明は表示部２２０５やその
他の信号制御回路に適用できる。

【０１８６】図１９（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイで
あり、本体２３０１、表示部２３０２、アーム部２３０
３等を含む。本発明は表示部２３０２やその他の信号制
御回路に適用することができる。

【０１８７】図１８（Ｅ）はプログラムを記録した記録
媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであ
り、本体２４０１、表示部２４０２、スピーカ部２４０
３、記録媒体２４０４、操作スイッチ２４０５等を含
む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄ
ｉｇｔｉａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）、ＣＤ
等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネッ
トを行うことができる。本発明は表示部２４０２やその
他の信号制御回路に適用することができる。

【０１８８】図１９（Ｆ）はデジタルカメラであり、本
体２５０１、表示部２５０２、接眼部２５０３、操作ス
イッチ２５０４、受像部（図示しない）等を含む。本願
発明を表示部２５０２やその他の信号制御回路に適用す
ることができる。

【０１８９】図２０（Ａ）はフロント型プロジェクター
であり、投射装置２６０１、スクリーン２６０２等を含
む。本発明は投射装置２６０１の一部を構成する液晶表
示装置２８０８やその他の信号制御回路に適用すること
ができる。

【０１９０】図２０（Ｂ）はリア型プロジェクターであ
り、本体２７０１、投射装置２７０２、ミラー２７０
３、スクリーン２７０４等を含む。本発明は投射装置２
７０２の一部を構成する液晶表示装置２８０８やその他
の信号制御回路に適用することができる。

【０１９１】なお、図２０（Ｃ）は、図２０（Ａ）及び
図２０（Ｂ）中における投射装置２６０１、２７０２の
構造の一例を示した図である。投射装置２６０１、２７
０２は、光源光学系２８０１、ミラー２８０２、２８０
４〜２８０６、ダイクロイックミラー２８０３、プリズ
ム２８０７、液晶表示装置２８０８、位相差板２８０
９、投射光学系２８１０で構成される。投射光学系２８
１０は、投射レンズを含む光学系で構成される。本実施
例は三板式の例を示したが、特に限定されず、例えば単
板式であってもよい。また、図２０（Ｃ）中において矢
印で示した光路に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機
能を有するフィルムや、位相差を調節するためのフィル
ム、ＩＲフィルム等の光学系を設けてもよい。

【０１９２】また、図２０（Ｄ）は、図２０（Ｃ）中に
おける光源光学系２８０１の構造の一例を示した図であ
る。本実施例では、光源光学系２８０１は、リフレクタ
ー２８１１、光源２８１２、レンズアレイ２８１３、２
８１４、偏光変換素子２８１５、集光レンズ２８１６で
構成される。なお、図２０（Ｄ）に示した光源光学系は
一例であって特に限定されない。例えば、光源光学系に
実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィル
ムや、位相差を調節するフィルム、ＩＲフィルム等の光
学系を設けてもよい。

【０１９３】ただし、図２０に示したプロジェクターに
おいては、透過型の電気光学装置を用いた場合を示して
おり、反射型の電気光学装置及びＥＬ表示装置での適用
例は図示していない。

【０１９４】図２１（Ａ）は携帯電話であり、本体２９
０１、音声出力部２９０２、音声入力部２９０３、表示
部２９０４、操作スイッチ２９０５、アンテナ２９０６
等を含む。本願発明を音声出力部２９０２、音声入力部
２９０３、表示部２９０４やその他の信号制御回路に適
用することができる。

【０１９５】図２１（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であ
り、本体３００１、表示部３００２、３００３記憶媒体
３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６等
を含む。本発明は表示部３００２、３００３やその他の
信号回路に適用することができる。

【０１９６】図２１（Ｃ）はディスプレイであり、本体
３１０１、支持台３１０２、表示部３１０３等を含む。
本発明は表示部３１０３に適用することができる。本発
明のディスプレイは特に大画面化した場合において有利
であり、対角１０インチ以上（特に３０インチ以上）の
ディスプレイには有利である。

【０１９７】以上の様に、本願発明の適用範囲は極めて
広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能で
ある。

【０１９８】なお、本実施例に示した半導体装置を作製
するにあたって、実施例１〜実施例９及び実施例１２の
どの構成を採用しても良いし、各実施例を自由に組み合
わせて用いることが可能である。また、実施例１０、１
１に示した電気光学装置や半導体回路をその様に組み合
わせて用いても良い。

【０１９９】〔実施例１４〕本実施例では、本願発明を
用いてＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置を作
製した例について説明する。

【０２００】図２２（Ａ）は本願発明を用いたＥＬ表示
装置の上面図である。図２２（Ａ）において、４０１０
は基板、４０１１は画素部、４０１２はソース側駆動回
路、４０１３はゲート側駆動回路であり、それぞれの駆
動回路は配線４０１４〜４０１６を経てＦＰＣ４０１７
に至り、外部機器へと接続される。

【０２０１】このとき、少なくとも画素部、好ましくは
駆動回路及び画素部を囲むようにしてカバー材６００
０、シーリング材（ハウジング材ともいう）７０００、
密封材（第２のシーリング材）７００１が設けられてい
る。

【０２０２】また、図２２（Ｂ）は本実施例のＥＬ表示
装置の断面構造であり、基板４０１０、下地膜４０２１
の上に駆動回路用ＴＦＴ（但し、ここではｎチャネル型
ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴを組み合わせたＣＭＯＳ回
路を図示している。）４０２２及び画素部用ＴＦＴ４０
２３（但し、ここではＥＬ素子への電流を制御するＴＦ
Ｔだけ図示している。）が形成されている。これらのＴ
ＦＴは公知の構造（トップゲート構造またはボトムゲー
ト構造）を用いれば良い。

【０２０３】本願発明は、駆動回路用ＴＦＴ４０２２、
画素部用ＴＦＴ４０２３に際して用いることができる。

【０２０４】本願発明を用いて駆動回路用ＴＦＴ４０２
２、画素部用ＴＦＴ４０２３が完成したら、樹脂材料で
なる層間絶縁膜（平坦化膜）４０２６の上に画素部用Ｔ
ＦＴ４０２３のドレインと電気的に接続する透明導電膜
でなる画素電極４０２７を形成する。画素電極４０２７
が透明導電膜である場合、画素部用ＴＦＴとしては、Ｐ
チャネル型ＴＦＴを用いることが好ましい。透明導電膜
としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物（ＩＴ
Ｏと呼ばれる）または酸化インジウムと酸化亜鉛との化
合物を用いることができる。そして、画素電極４０２７
を形成したら、絶縁膜４０２８を形成し、画素電極４０
２７上に開口部を形成する。

【０２０５】次に、ＥＬ層４０２９を形成する。ＥＬ層
４０２９は公知のＥＬ材料（正孔注入層、正孔輸送層、
発光層、電子輸送層または電子注入層）を自由に組み合
わせて積層構造または単層構造とすれば良い。どのよう
な構造とするかは公知の技術を用いれば良い。また、Ｅ
Ｌ材料には低分子系材料と高分子系（ポリマー系）材料
がある。低分子系材料を用いる場合は蒸着法を用いる
が、高分子系材料を用いる場合には、スピンコート法、
印刷法またはインクジェット法等の簡易な方法を用いる
ことが可能である。

【０２０６】本実施例では、シャドーマスクを用いて蒸
着法によりＥＬ層を形成する。シャドーマスクを用いて
画素毎に波長の異なる発光が可能な発光層（赤色発光
層、緑色発光層及び青色発光層）を形成することで、カ
ラー表示が可能となる。その他にも、色変換層（ＣＣ
Ｍ）とカラーフィルターを組み合わせた方式、白色発光
層とカラーフィルターを組み合わせた方式があるがいず
れの方法を用いても良い。勿論、単色発光のＥＬ表示装
置とすることもできる。

【０２０７】ＥＬ層４０２９を形成したら、その上に陰
極４０３０を形成する。陰極４０３０とＥＬ層４０２９
の界面に存在する水分や酸素は極力排除しておくことが
望ましい。従って、真空中でＥＬ層４０２９と陰極４０
３０を連続成膜するか、ＥＬ層４０２９を不活性雰囲気
で形成し、大気解放しないで陰極４０３０を形成すると
いった工夫が必要である。本実施例ではマルチチャンバ
ー方式（クラスターツール方式）の成膜装置を用いるこ
とで上述のような成膜を可能とする。

【０２０８】なお、本実施例では陰極４０３０として、
ＬｉＦ（フッ化リチウム）膜とＡｌ（アルミニウム）膜
の積層構造を用いる。具体的にはＥＬ層４０２９上に蒸
着法で１ｎｍ厚のＬｉＦ（フッ化リチウム）膜を形成
し、その上に３００ｎｍ厚のアルミニウム膜を形成す
る。勿論、公知の陰極材料であるＭｇＡｇ電極を用いて
も良い。そして陰極４０３０は４０３１で示される領域
において配線４０１６に接続される。配線４０１６は陰
極４０３０に所定の電圧を与えるための電源供給線であ
り、導電性ペースト材料４０３２を介してＦＰＣ４０１
７に接続される。

【０２０９】４０３１に示された領域において陰極４０
３０と配線４０１６とを電気的に接続するために、層間
絶縁膜４０２６及び絶縁膜４０２８にコンタクトホール
を形成する必要がある。これらは層間絶縁膜４０２６の
エッチング時（画素電極用コンタクトホールの形成時）
や絶縁膜４０２８のエッチング時（ＥＬ層形成前の開口
部の形成時）に形成しておけば良い。また、絶縁膜４０
２８をエッチングする際に、層間絶縁膜４０２６まで一
括でエッチングしても良い。この場合、層間絶縁膜４０
２６と絶縁膜４０２８が同じ樹脂材料であれば、コンタ
クトホールの形状を良好なものとすることができる。

【０２１０】このようにして形成されたＥＬ素子の表面
を覆って、パッシベーション膜６００３、充填材６００
４、カバー材６０００が形成される。

【０２１１】さらに、ＥＬ素子部を囲むようにして、カ
バー材７０００と基板４０１０の内側にシーリング材が
設けられ、さらにシーリング材７０００の外側には密封
材（第２のシーリング材）７００１が形成される。

【０２１２】このとき、この充填材６００４は、カバー
材６０００を接着するための接着剤としても機能する。
充填材６００４としては、ＰＶＣ（ポリビニルクロライ
ド）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビ
ニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテー
ト）を用いることができる。この充填材６００４の内部
に乾燥剤を設けておくと、吸湿効果を保持できるので好
ましい。

【０２１３】また、充填材６００４の中にスペーサーを
含有させてもよい。このとき、スペーサーをＢａＯなど
からなる粒状物質とし、スペーサー自体に吸湿性をもた
せてもよい。

【０２１４】スペーサーを設けた場合、パッシベーショ
ン膜６００３はスペーサー圧を緩和することができる。
また、パッシベーション膜とは別に、スペーサー圧を緩
和する樹脂膜などを設けてもよい。

【０２１５】また、カバー材６０００としては、ガラス
板、アルミニウム板、ステンレス板、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅ
ｒｇｌａｓｓ−ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃ
ｓ）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、
マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリ
ルフィルムを用いることができる。なお、充填材６００
４としてＰＶＢやＥＶＡを用いる場合、数十μｍのアル
ミニウムホイルをＰＶＦフィルムやマイラーフィルムで
挟んだ構造のシートを用いることが好ましい。

【０２１６】但し、ＥＬ素子からの発光方向（光の放射
方向）によっては、カバー材６０００が透光性を有する
必要がある。

【０２１７】また、配線４０１６はシーリング材７００
０および密封材７００１と基板４０１０との隙間を通っ
てＦＰＣ４０１７に電気的に接続される。なお、ここで
は配線４０１６について説明したが、他の配線４０１
４、４０１５も同様にしてシーリング材７０００および
密封材７００１の下を通ってＦＰＣ４０１７に電気的に
接続される。

【０２１８】［実施例１５］本実施例では、本願発明を
用いて実施例１４とは異なる形態のＥＬ表示装置を作製
した例について、図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）を用いて
説明する。図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）と同じ番号のも
のは同じ部分を指しているので説明は省略する。

【０２１９】図２３（Ａ）は本実施例のＥＬ表示装置の
上面図であり、図２３（Ａ）をＡ-Ａ' で切断した断面
図を図２３（Ｂ）に示す。

【０２２０】実施例１４に従って、ＥＬ素子の表面を覆
ってパッシベーション膜６００３までを形成する。

【０２２１】さらに、ＥＬ素子を覆うようにして充填材
６００４を設ける。この充填材６００４は、カバー材６
０００を接着するための接着剤としても機能する。充填
材６００４としては、ＰＶＣ（ポリビニルクロライ
ド）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビ
ニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテー
ト）を用いることができる。この充填材６００４の内部
に乾燥剤を設けておくと、吸湿効果を保持できるので好
ましい。

【０２２２】また、充填材６００４の中にスペーサーを
含有させてもよい。このとき、スペーサーをＢａＯなど
からなる粒状物質とし、スペーサー自体に吸湿性をもた
せてもよい。

【０２２３】スペーサーを設けた場合、パッシベーショ
ン膜６００３はスペーサー圧を緩和することができる。
また、パッシベーション膜とは別に、スペーサー圧を緩
和する樹脂膜などを設けてもよい。

【０２２４】また、カバー材６０００としては、ガラス
板、アルミニウム板、ステンレス板、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅ
ｒｇｌａｓｓ−ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃ
ｓ）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、
マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリ
ルフィルムを用いることができる。なお、充填材６００
４としてＰＶＢやＥＶＡを用いる場合、数十μｍのアル
ミニウムホイルをＰＶＦフィルムやマイラーフィルムで
挟んだ構造のシートを用いることが好ましい。

【０２２５】但し、ＥＬ素子からの発光方向（光の放射
方向）によっては、カバー材６０００が透光性を有する
必要がある。

【０２２６】次に、充填材６００４を用いてカバー材６
０００を接着した後、充填材６００４の側面（露呈面）
を覆うようにフレーム材６００１を取り付ける。フレー
ム材６００１はシーリング材（接着剤として機能する）
６００２によって接着される。このとき、シーリング材
６００２としては、光硬化性樹脂を用いるのが好ましい
が、ＥＬ層の耐熱性が許せば熱硬化性樹脂を用いても良
い。なお、シーリング材６００２はできるだけ水分や酸
素を透過しない材料であることが望ましい。また、シー
リング材６００２の内部に乾燥剤を添加してあっても良
い。

【０２２７】また、配線４０１６はシーリング材６００
２と基板４０１０との隙間を通ってＦＰＣ４０１７に電
気的に接続される。なお、ここでは配線４０１６につい
て説明したが、他の配線４０１４、４０１５も同様にし
てシーリング材６００２の下を通ってＦＰＣ４０１７に
電気的に接続される。

【０２２８】［実施例１６］本実施例ではＥＬ表示装置
の画素部のさらに詳細な断面構造を図２４に、上面構造
を図２５（Ａ）に、回路図を図２５（Ｂ）に示す。図２
５、図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）では共通の符号を用
いるので互いに参照すれば良い。

【０２２９】図２４において、基板３５０１上に設けら
れたスイッチング用ＴＦＴ３５０２は本願発明のＮＴＦ
Ｔを用いて形成される（実施例１〜１２参照）。本実施
例ではダブルゲート構造としているが、構造及び作製プ
ロセスに大きな違いはないので説明は省略する。但し、
ダブルゲート構造とすることで実質的に二つのＴＦＴが
直列された構造となり、オフ電流値を低減することがで
きるという利点がある。なお、本実施例ではダブルゲー
ト構造としているが、シングルゲート構造でも構わない
し、トリプルゲート構造やそれ以上のゲート本数を持つ
マルチゲート構造でも構わない。また、本願発明のＰＴ
ＦＴを用いて形成しても構わない。

【０２３０】また、電流制御用ＴＦＴ３５０３は本願発
明のＮＴＦＴを用いて形成される。このとき、スイッチ
ング用ＴＦＴ３５０２のドレイン配線３５は配線３６に
よって電流制御用ＴＦＴのゲート電極３７に電気的に接
続されている。また、３８で示される配線は、スイッチ
ング用ＴＦＴ３５０２のゲート電極３９a 、３９b を電
気的に接続するゲート配線である。

【０２３１】このとき、電流制御用ＴＦＴ３５０３が本
願発明の構造であることは非常に重要な意味を持つ。電
流制御用ＴＦＴはＥＬ素子を流れる電流量を制御するた
めの素子であるため、多くの電流が流れ、熱による劣化
やホットキャリアによる劣化の危険性が高い素子でもあ
る。そのため、電流制御用ＴＦＴのドレイン側に、ゲー
ト絶縁膜を介してゲート電極に重なるようにＬＤＤ領域
を設ける本願発明の構造は極めて有効である。

【０２３２】また、本実施例では電流制御用ＴＦＴ３５
０３をシングルゲート構造で図示しているが、複数のＴ
ＦＴを直列につなげたマルチゲート構造としても良い。
さらに、複数のＴＦＴを並列につなげて実質的にチャネ
ル形成領域を複数に分割し、熱の放射を高い効率で行え
るようにした構造としても良い。このような構造は熱に
よる劣化対策として有効である。

【０２３３】また、図２５（Ａ）に示すように、電流制
御用ＴＦＴ３５０３のゲート電極３７となる配線は３５
０４で示される領域で、電流制御用ＴＦＴ３５０３のド
レイン配線４０と絶縁膜を介して重なる。このとき、３
５０４で示される領域ではコンデンサが形成される。こ
のコンデンサ３５０４は電流制御用ＴＦＴ３５０３のゲ
ートにかかる電圧を保持するためのコンデンサとして機
能する。なお、ドレイン配線４０は電流供給線（電源
線）３５０６に接続され、常に一定の電圧が加えられて
いる。

【０２３４】スイッチング用ＴＦＴ３５０２及び電流制
御用ＴＦＴ３５０３の上には第１パッシベーション膜４
１が設けられ、その上に樹脂絶縁膜でなる平坦化膜４２
が形成される。平坦化膜４２を用いてＴＦＴによる段差
を平坦化することは非常に重要である。後に形成される
ＥＬ層は非常に薄いため、段差が存在することによって
発光不良を起こす場合がある。従って、ＥＬ層をできる
だけ平坦面に形成しうるように画素電極を形成する前に
平坦化しておくことが望ましい。

【０２３５】また、４３は反射性の高い導電膜でなる画
素電極（ＥＬ素子の陰極）であり、電流制御用ＴＦＴ３
５０３のドレインに電気的に接続される。この場合にお
いては、電流制御用ＴＦＴとしてｎチャネル型ＴＦＴを
用いることが好ましい。画素電極４３としてはアルミニ
ウム合金膜、銅合金膜または銀合金膜など低抵抗な導電
膜またはそれらの積層膜を用いることが好ましい。勿
論、他の導電膜との積層構造としても良い。

【０２３６】また、絶縁膜（好ましくは樹脂）で形成さ
れたバンク４４a 、４４b により形成された溝（画素に
相当する）の中に発光層４５が形成される。なお、ここ
では一画素しか図示していないが、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を作り分けて
も良い。発光層とする有機ＥＬ材料としてはπ共役ポリ
マー系材料を用いる。代表的なポリマー系材料として
は、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）系、ポリビ
ニルカルバゾール（ＰＶＫ）系、ポリフルオレン系など
が挙げられる。

【０２３７】なお、ＰＰＶ系有機ＥＬ材料としては様々
な型のものがあるが、例えば「H. Schenk,H.Becker,O.G
elsen,E.Kluge,W.Kreuder,and H.Spreitzer,"Polymers
forLight Emitting Diodes",Euro Display,Proceeding
s,1999,p.33-37」や特開平１０−９２５７６号公報に記
載されたような材料を用いれば良い。

【０２３８】具体的な発光層としては、赤色に発光する
発光層にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色に発光
する発光層にはポリフェニレンビニレン、青色に発光す
る発光層にはポリフェニレンビニレン若しくはポリアル
キルフェニレンを用いれば良い。膜厚は３０〜１５０ｎ
ｍ（好ましくは４０〜１００ｎｍ）とすれば良い。

【０２３９】但し、以上の例は発光層として用いること
のできる有機ＥＬ材料の一例であって、これに限定する
必要はまったくない。発光層、電荷輸送層または電荷注
入層を自由に組み合わせてＥＬ層（発光及びそのための
キャリアの移動を行わせるための層）を形成すれば良
い。

【０２４０】例えば、本実施例ではポリマー系材料を発
光層として用いる例を示したが、低分子系有機ＥＬ材料
を用いても良い。また、電荷輸送層や電荷注入層として
炭化珪素等の無機材料を用いることも可能である。これ
らの有機ＥＬ材料や無機材料は公知の材料を用いること
ができる。

【０２４１】本実施例では発光層４５の上にＰＥＤＯＴ
（ポリチオフェン）またはＰＡｎｉ（ポリアニリン）で
なる正孔注入層４６を設けた積層構造のＥＬ層としてい
る。そして、正孔注入層４６の上には透明導電膜でなる
陽極４７が設けられる。本実施例の場合、発光層４５で
生成された光は上面側に向かって（ＴＦＴの上方に向か
って）放射されるため、陽極は透光性でなければならな
い。透明導電膜としては酸化インジウムと酸化スズとの
化合物や酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物を用いる
ことができるが、耐熱性の低い発光層や正孔注入層を形
成した後で形成するため、可能な限り低温で成膜できる
ものが好ましい。

【０２４２】陽極４７まで形成された時点でＥＬ素子３
５０５が完成する。なお、ここでいうＥＬ素子３５０５
は、画素電極（陰極）４３、発光層４５、正孔注入層４
６及び陽極４７で形成されたコンデンサを指す。図２５
（Ａ）に示すように画素電極４３は画素の面積にほぼ一
致するため、画素全体がＥＬ素子として機能する。従っ
て、発光の利用効率が非常に高く、明るい画像表示が可
能となる。

【０２４３】ところで、本実施例では、陽極４７の上に
さらに第２パッシベーション膜４８を設けている。第２
パッシベーション膜４８としては窒化珪素膜または窒化
酸化珪素膜が好ましい。この目的は、外部とＥＬ素子と
を遮断することであり、有機ＥＬ材料の酸化による劣化
を防ぐ意味と、有機ＥＬ材料からの脱ガスを抑える意味
との両方を併せ持つ。これによりＥＬ表示装置の信頼性
が高められる。

【０２４４】以上のように本願発明のＥＬ表示パネルは
図２４のような構造の画素からなる画素部を有し、オフ
電流値の十分に低いスイッチング用ＴＦＴと、ホットキ
ャリア注入に強い電流制御用ＴＦＴとを有する。従っ
て、高い信頼性を有し、且つ、良好な画像表示が可能な
ＥＬ表示パネルが得られる。

【０２４５】なお、本実施例の構成は、実施例１〜１２
構成と自由に組み合わせて実施することが可能である。
また、実施例１３の電子機器の表示部として本実施例の
ＥＬ表示パネルを用いることは有効である。

【０２４６】〔実施例１７〕本実施例では、実施例１６
に示した画素部において、ＥＬ素子３５０５の構造を反
転させた構造について説明する。説明には図２６を用い
る。なお、図２４の構造と異なる点はＥＬ素子の部分と
電流制御用ＴＦＴだけであるので、その他の説明は省略
することとする。

【０２４７】図２６において、電流制御用ＴＦＴ３５０
３は本願発明のＰＴＦＴを用いて形成される。作製プロ
セスは実施例１〜１２を参照すれば良い。

【０２４８】本実施例では、画素電極（陽極）５０とし
て透明導電膜を用いる。具体的には酸化インジウムと酸
化亜鉛との化合物でなる導電膜を用いる。勿論、酸化イ
ンジウムと酸化スズとの化合物でなる導電膜を用いても
良い。

【０２４９】そして、絶縁膜でなるバンク５１a 、５１
b が形成された後、溶液塗布によりポリビニルカルバゾ
ールでなる発光層５２が形成される。その上にはカリウ
ムアセチルアセトネート（ａｃａｃＫと表記される）で
なる電子注入層５３、アルミニウム合金でなる陰極５４
が形成される。この場合、陰極５４がパッシベーション
膜としても機能する。こうしてＥＬ素子３７０１が形成
される。

【０２５０】本実施例の場合、発光層５２で発生した光
は、矢印で示されるようにＴＦＴが形成された基板の方
に向かって放射される。

【０２５１】なお、本実施例の構成は、実施例１〜１２
の構成と自由に組み合わせて実施することが可能であ
る。また、実施例１３の電子機器の表示部として本実施
例のＥＬ表示パネルを用いることは有効である。

【０２５２】〔実施例１８〕本実施例では、図２５
（Ｂ）に示した回路図とは異なる構造の画素とした場合
の例について図２７（Ａ）〜（Ｃ）に示す。なお、本実
施例において、３８０１はスイッチング用ＴＦＴ３８０
２のソース配線、３８０３はスイッチング用ＴＦＴ３８
０２のゲート配線、３８０４は電流制御用ＴＦＴ、３８
０５はコンデンサ、３８０６、３８０８は電流供給線、
３８０７はＥＬ素子とする。

【０２５３】図２７（Ａ）は、二つの画素間で電流供給
線３８０６を共通とした場合の例である。即ち、二つの
画素が電流供給線３８０６を中心に線対称となるように
形成されている点に特徴がある。この場合、電源供給線
の本数を減らすことができるため、画素部をさらに高精
細化することができる。

【０２５４】また、図２７（Ｂ）は、電流供給線３８０
８をゲート配線３８０３と平行に設けた場合の例であ
る。なお、図２７（Ｂ）では電流供給線３８０８とゲー
ト配線３８０３とが重ならないように設けた構造となっ
ているが、両者が異なる層に形成される配線であれば、
絶縁膜を介して重なるように設けることもできる。この
場合、電源供給線３８０８とゲート配線３８０３とで専
有面積を共有させることができるため、画素部をさらに
高精細化することができる。

【０２５５】また、図２７（Ｃ）は、図２７（Ｂ）の構
造と同様に電流供給線３８０８をゲート配線３８０３と
平行に設け、さらに、二つの画素を電流供給線３８０８
を中心に線対称となるように形成する点に特徴がある。
また、電流供給線３８０８をゲート配線３８０３のいず
れか一方と重なるように設けることも有効である。この
場合、電源供給線の本数を減らすことができるため、画
素部をさらに高精細化することができる。

【０２５６】なお、本実施例の構成は、実施例１〜１
２、１４または１５の構成と自由に組み合わせて実施す
ることが可能である。また、実施例１３の電子機器の表
示部として本実施例の画素構造を有するＥＬ表示パネル
を用いることは有効である。

【０２５７】［実施例１９］実施例１６に示した図２５
（Ａ）、図２５（Ｂ）では電流制御用ＴＦＴ３５０３の
ゲートにかかる電圧を保持するためにコンデンサ３５０
４を設ける構造としているが、コンデンサ３５０４を省
略することも可能である。実施例１６の場合、電流制御
用ＴＦＴ３５０３として実施例１〜１２に示すような本
願発明のＮＴＦＴを用いているため、ゲート絶縁膜を介
してゲート電極に重なるように設けられたＬＤＤ領域を
有している。この重なり合った領域には一般的にゲート
容量と呼ばれる寄生容量が形成されるが、本実施例では
この寄生容量をコンデンサ３５０４の代わりとして積極
的に用いる点に特徴がある。

【０２５８】この寄生容量のキャパシタンスは、上記ゲ
ート電極とＬＤＤ領域とが重なり合った面積によって変
化するため、その重なり合った領域に含まれるＬＤＤ領
域の長さによって決まる。

【０２５９】また、実施例１８に示した図２７（Ａ）〜
（Ｃ）の構造においても同様に、コンデンサ３８０５を
省略することは可能である。

【０２６０】なお、本実施例の構成は、実施例１〜１
２、１４〜１８の構成と自由に組み合わせて実施するこ
とが可能である。また、実施例１４の電子機器の表示部
として本実施例の画素構造を有するＥＬ表示装置を用い
ることは有効である。

【０２６１】

【発明の効果】以上のように、本発明の窒化珪素を主成
分とする膜は、ボロン元素を０．１〜５０atoms ％又は
１〜５０atoms ％、望ましくは０．１〜１０atoms ％含
有しているため高い熱伝導性を有しており、半導体装置
の熱による特性劣化を防止する効果を有している。さら
に、本発明の窒化珪素を主成分とする膜はナトリウム等
の可動イオンに対してブロッキング効果を有するので、
基板等からこれらのイオンが半導体装置中、特にチャネ
ル形成領域に侵入することを防止する効果も有してい
る。

【０２６２】本発明を用いることで、ＴＦＴで作製され
たＣＭＯＳ回路を含む半導体装置、また、具体的には液
晶表示装置の画素マトリクス回路や、その周辺に設けら
れる駆動回路の信頼性を高めることができた。延いて
は、ＴＦＴを回路に含む半導体回路や上記液晶表示装置
を部品として組み込んだ電子機器の信頼性も向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のＴＦＴの作製工程の説明図であ
る。

【図２】実施例１のＴＦＴの作製工程の説明図であ
る。

【図３】実施例１のＴＦＴの作製工程の説明図であ
る。

【図４】実施例２のＴＦＴの作製工程の説明図であ
る。

【図５】実施例２のＴＦＴの作製工程の説明図であ
る。

【図６】実施例２のＴＦＴの作製工程の説明図であ
る。

【図７】実施例３のＣＭＯＳ回路の上面図及び断面図
の説明図である。

【図８】実施例３の画素マトリクス回路の上面図及び
断面図の説明図である。

【図９】実施例４のＴＦＴの作製工程の説明図であ
る。

【図１０】実施例４のＴＦＴの作製工程の説明図及び
上面図である。

【図１１】実施例５の結晶化工程の説明図であり、基
板断面図である。

【図１２】実施例５の結晶化工程の説明図であり、基
板断面図である。

【図１３】実施例６のゲッタリング工程の説明図であ
り、基板断面図である。

【図１４】実施例７のゲッタリング工程の説明図であ
り、基板断面図である。

【図１５】実施例８のゲッタリング工程の説明図であ
り、基板断面図である。

【図１６】実施例９の説明図であり、基板断面図であ
る。

【図１７】アクティブマトリクス基板の構成を示す図
である。

【図１８】ボトムゲート型ＴＦＴの断面構造の説明図
である。

【図１９】電子機器の説明図である。

【図２０】電子機器の説明図である。

【図２１】電子機器の説明図である。

【図２２】ＥＬ表示装置の上面図及び断面図である。

【図２３】ＥＬ表示装置の上面図及び断面図である。

【図２４】ＥＬ表示装置の画素部の断面図である。

【図２５】ＥＬ表示装置の画素部の上面図及び断面図
である。

【図２６】ＥＬ表示装置の画素部の断面図である。

【図２７】ＥＬ表示装置の画素部の回路図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁表面上に形成されたゲート電極と、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に接して、ソース領域と、ドレイン
領域と、前記ソース領域とドレイン領域の間に形成され
たチャネル形成領域と、を有する半導体装置において、前記ゲート絶縁膜は、ボロン元素を含む窒化珪素膜を一
層有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】絶縁表面上に接して、ソース領域と、ド
レイン領域と、前記ソース領域とドレイン領域の間に形
成されたチャネル形成領域と、前記チャネル形成領域上にゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に接してゲート電極と、を有する半
導体装置において、前記ゲート絶縁膜は、ボロン元素を含む窒化珪素膜を一
層有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】絶縁表面上に形成された絶縁膜と、前記
絶縁膜上に形成された半導体素子とを備えた半導体装置
において、前記絶縁膜はボロン元素を含む窒化珪素膜であることを
特徴とする半導体装置。
【請求項４】絶縁表面上に形成された半導体素子と、
半導体素子を保護する絶縁膜とを備えた半導体装置にお
いて、前記絶縁膜はボロン元素を含む窒化珪素膜であることを
特徴とする半導体装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか一において、
前記窒化珪素膜中のボロン元素の組成比率は０．１〜５
０atoms ％であることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれか一において、
前記半導体装置は電気光学装置又は電子機器であること
を特徴とする半導体装置。
【請求項７】請求項６において、前記電気光学装置と
は液晶表示装置、ＥＬ表示装置、ＥＣ表示装置又はイメ
ージセンサであることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】請求項６において、前記電子機器とは、
ビデオカメラ、デジタルカメラ、プロジェクター、ゴー
グルディスプレイ、カーナビゲーション、パーソナルコ
ンピュータ又は携帯情報端末であることを特徴とする半
導体装置。
【請求項９】不活性ガスを含む雰囲気中において、一
導電型を付与する元素が添加された半導体ターゲットを
用いたスパッタリングを行ない、窒化珪素膜を形成する
工程を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】請求項９において、前記不活性ガスを
含む雰囲気は、アンモニアを含むことを特徴とする半導
体装置の作製方法。
【請求項１１】請求項９において、前記一導電型を付
与する元素とは、ボロン元素であることを特徴とする半
導体装置の作製方法。
【請求項１２】ボロン元素を含むガスと不活性ガスと
からなる雰囲気中において、半導体ターゲットを用いた
スパッタリングを行ない、ボロン元素を含む窒化珪素膜
を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の
作製方法。
【請求項１３】請求項１２において、前記不活性ガス
は、アルゴン元素を含むガスであることを特徴とする半
導体装置の作製方法。
【請求項１４】請求項１２において、前記雰囲気中の
ボロン元素の含有比率を連続的または段階的に変化させ
てスパッタリングを行うことを特徴とする半導体装置の
作製方法。
【請求項１５】絶縁表面上にゲート電極を形成する工
程と、前記ゲート電極上にボロン元素を含む窒化珪素膜からな
るゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に半導体薄膜を形成する工程とを有
する半導体装置の作製方法。
【請求項１６】絶縁表面上に半導体薄膜を形成する工
程と、前記半導体薄膜上にボロン元素を含む窒化珪素膜からな
るゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程とを有
する半導体装置の作製方法。