JP2000315801A

JP2000315801A - 絶縁ゲート型電界効果半導体装置

Info

Publication number: JP2000315801A
Application number: JP2000097729A
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: 1984-05-18
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】スイッチング特性が良く、高い周波数で使
用できる絶縁ゲート型電界効果半導体装置を使用した液
晶表示パネルを提供する。【解決手段】石英、ガラス、または有機フィルムから
なる基板上の絶縁表面にソース領域、ドレイン領域、チ
ャネル形成領域を含む非単結晶半導体が形成され、前記
チャネル形成領域に接するゲート絶縁膜と、前記ゲート
絶縁膜に接するゲート電極とが設けられている。また、
前記ゲート電極上には、ポリイミドからなる樹脂層が設
けられると共に、前記樹脂層上に前記樹脂層に設けられ
た穴で前記ソース領域またはドレイン領域と電気的に接
続された電極とが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ、ワードプロセッサ、あるいは電子機器の表示装
置に用いられる液晶表示パネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開昭５８−２０７３号公報に記載され
た電界効果型トランジスタは、ソース領域およびドレイ
ン領域を選択的にアニールすることにより多結晶領域と
し、チャネル形成領域を非晶質領域としている。すなわ
ち、同公報に示されている電界効果型トランジスタは、
非晶質領域の一部を選択的にアニールによって多結晶領
域としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
絶縁ゲート型電界効果半導体装置におけるチャネル形成
領域は、酸素、炭素、および窒素のいずれもが１ないし
３×１０²⁰ｃｍ^-3程度含む非単結晶半導体層からなって
いた。酸素、炭素、および窒素のいずれもがこのような
高い濃度で含まれている場合、絶縁ゲート型電界効果半
導体装置は、スイッチングする際の「ＯＮ」、「ＯＦ
Ｆ」特性が悪かった。

【０００４】たとえば、上記のように酸素、炭素、およ
び窒素のいずれもがこのような高い濃度で含まれている
非単結晶半導体を用いた絶縁ゲート型電界効果半導体装
置において、良好な「ＯＮ」、「ＯＦＦ」特性を示す周
波数特性は、１ＫＨｚ程度であった。

【０００５】以上のような問題を解決するために、本発
明は、スイッチング特性が良く、高い周波数で使用でき
る絶縁ゲート型電界効果半導体装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の液晶表示パネルは、チャネル形成領域、ソ
ース領域、ドレイン領域、前記チャネル形成領域に接す
るゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜に接するゲート電
極とを有し、基板上の絶縁表面に設けられた絶縁ゲート
型電界効果半導体装置であって、前記チャネル形成領域
はパターニングされた非単結晶半導体膜に設けられ、酸
素が５×１０¹⁸m^-3以下であり、水素またはハロゲンを
含み、前記ゲート電極と前記ドレイン領域間の電界が３
×１０⁶V/cm以下の範囲でドレイン電流−ゲート電圧特
性にヒステリシスが観察されないこと特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明における絶縁ゲート型電界
効果半導体装置は、たとえば、石英、ガラス、または有
機フィルムからなる基板上の絶縁表面にソース領域、ド
レイン領域、チャネル形成領域を含む非単結晶半導体が
形成され、前記チャネル形成領域に接するゲート絶縁膜
と、前記ゲート絶縁膜に接するゲート電極とが設けられ
ている。

【０００８】本発明は、酸素が５×１０^１８ｃｍ^-3以下
という不純物の添加のない、またはきわめて少ない非単
結晶半導体（以下、水素またはハロゲン元素が添加され
た非単結晶半導体を単に半導体または非単結晶半導体と
略記する）上にゲート絶縁物およびその上にゲート電極
を選択的に設けた。さらに、このゲート電極をマスクと
してイオン注入法等によりソース領域およびドレイン領
域用の不純物、たとえば、Ｎチャネル型ではリンまたは
砒素、Ｐチャネル型ではホウ素を非単結晶半導体内部に
添加した。

【０００９】この後、この不活性の不純物が添加された
領域に対し、４００°Ｃ以下の温度で強光照射をし、強
光アニール（以下、単に光アニールという）を行い、水
素またはハロゲン元素が添加残存し、かつ結晶化度がチ
ャネル形成領域よりも助長された半導体、特に、著しく
は多結晶または単結晶構造の半導体に変成せしめたこと
を特徴とするものである。上記基板に対して、１０ｃｍ
以上の長さの線状紫外光を照射し、線状の長手方向に対
して略直角方向で一端から他端に向けて５ｃｍ／分ない
し５０ｃｍ／分の走査速度で走査する。上記のような走
査工程によって、上記非単結晶半導体のアモルファス構
造は、多結晶構造に変わる。

【００１０】従来の絶縁ゲート型電界効果半導体装置
は、ソース領域およびドレイン領域を選択的にアニール
しているため、非単結晶半導体層に結晶化されていない
部分が必ず残る。上記のように絶縁ゲート型電界効果半
導体装置に結晶化されていない領域が残っている場合、
絶縁ゲート型電界効果半導体装置として動作する際に、
この非晶質部分にも電流が一部流れる。

【００１１】非晶質部分は、結晶化された部分と比較し
て高い抵抗を示すため、電流が流れ難く、一旦流入する
と蓄えられて流れ出るのが遅い。すなわち、従来例にお
ける絶縁ゲート型電界効果半導体装置は、電流の流れる
ライフタイムが長く、ヒステリシス特性がでる。

【００１２】そこで本発明は、従来より公知の水素また
はハロゲン元素が添加されていない単結晶半導体に対
し、イオン注入後、レーザアニールを行うのではなく、
水素またはハロゲン元素が１原子％以上、一般には５原
子％ないし２０原子％の濃度に添加されている非単結晶
半導体に対し、イオン注入をし、それに強光アニールを
行い、かつ、好ましくはこの光を基板表面を一端より他
端に走査することにより結晶成長をプロセス上含ませ、
結晶化度を助長とし不純物領域としたものである。

【００１３】上記方法によって作製された絶縁ゲート型
電界効果半導体装置は、ソース領域およびドレイン領域
がチャネル形成領域より結晶化度を高くしている。その
結果、ソース領域およびドレイン領域は、チャネル形成
領域より電気抵抗を下げることができ、絶縁ゲート型電
界効果半導体装置のＯＮ特性を良好にすることができ
る。また、ソース領域およびドレイン領域は、チャネル
形成領域を除いた非単結晶半導体層の全域に不純物を含
んでおり、広い面積にわたって電気抵抗の低い領域があ
り、電流の流れ難い非晶質部分がないため、電流が流れ
易く、スイッチングの際にダラダラ流れない。

【００１４】本発明における絶縁ゲート型電界効果半導
体装置は、酸素が５×１０¹⁸ｃｍ^-3以下、より好ましく
は炭素、または窒素も５×１０¹⁸ｃｍ^-3以下という、す
なわち前記元素をできる限り少なくした非単結晶半導体
層にＰ型またはＮ型不純物が添加されている。そして、
この不純物が添加された領域のみの結晶化を助長してソ
ース領域およびドレイン領域が形成されている。このよ
うな構成とした絶縁ゲート型電界効果半導体装置は、従
来例における非単結晶半導体、たとえば酸素、炭素、ま
たは窒素が１ないし３×１０²⁰ｃｍ^-3である非単結晶半
導体が１ＫＨｚの周波数に追従できる程度のスイッチン
グ特性であったのに対して、１ＭＨｚの周波数において
も良好なスイッチング特性を得た。

【００１５】また、絶縁ゲート型電界効果半導体装置
は、非単結晶半導体層における酸素が５×１０¹⁸ｃｍ^-3
以下、より好ましくは炭素、または窒素も５×１０¹⁸ｃ
ｍ^-3以下と、これら不純物を極めて少なくし、チャネル
形成領域を除く全ての非単結晶半導体層が強紫外光を照
射することによって結晶化を助長したソース領域および
ドレイン領域から形成されているため、さらに高い周波
数におけるスイッチング特性を良好にした。特に、ソー
ス領域およびドレイン領域を選択的にアニール処理をし
ていないため、チャネル形成領域以外における全ての非
単結晶半導体層に結晶化を助長させることができる。

【００１６】すなわち、本発明における液晶表示パネル
の絶縁ゲート型電界効果半導体装置は、非単結晶半導体
層におけるチャネル形成領域以外の全ての領域がソース
領域およびドレイン領域となっているため、非晶質部分
に抵抗の高い領域が残されていない。その結果、本発明
の液晶表示パネルにおける絶縁ゲート型電界効果半導体
装置は、ゲート電極が基板上のチャネル形成領域を構成
する非単結晶半導体層の上方に設けられている。

【００１７】また、当該非単結晶半導体層の光学的エネ
ルギーギャップ（珪素半導体の場合）は、１．７ｅＶな
いし１．８ｅＶであるのに対して、ソース領域およびド
レイン領域の光学的エネルギーギャップが１．６ｅＶな
いし１．８ｅＶと殆ど同じ光学的エネルギーギャップを
有している。また、ソース領域およびドレイン領域は、
非単結晶半導体層のエネルギーギャップと同じであると
共に、活性な不純物領域を得ることができた。

【００１８】ソース領域およびドレイン領域は、チャネ
ル形成領域と同じまたは略同じエネルギーギャップであ
るため、絶縁ゲート型電界効果半導体装置の「ＯＮ」、
「ＯＦＦ」に対し、オン電流が立上り時に流れなかった
り、また他方、電流が立ち下がり時にダラダラ流れな
い。すなわち、本発明の絶縁ゲート型電界効果半導体装
置は、オフ電流が少なく、かつ「ＯＮ」、「ＯＦＦ」を
高速応答で行なうことができた。

【００１９】また、ソース領域およびドレイン領域の結
晶化度は、チャネル形成領域より高くしたため、シート
抵抗が明らかに低くなり、一枚の基板上に大面積大規模
集積化を行うことが可能になった。ゲート絶縁膜は、非
単結晶半導体層に接して窒化珪素膜が形成されているた
め、非単結晶半導体中の水素またはハロゲン元素が脱気
し難いと共に、水分が非単結晶半導体中に侵入し難い。

【００２０】

【実施例】図１（Ａ）ないし（Ｃ）は本発明の一実
施例である絶縁ゲート型電界効果半導体装置の縦断面図
を示す。図１において、基板(1) は、たとえば石英ガラ
スからなり、図１(A) に示すごとく、その厚さを1.1 ｍ
ｍとし、大きさを10ｃｍ×10ｃｍとした。この基板(1)
の上面には、シラン(SiH₄)のプラズマCVD(高周波数13.5
6MHz、基板温度210 ℃) により、水素が１原子％以上の
濃度に添加されたアモルファス構造を含む非単結晶半導
体(2) が0.2 μｍの厚さに形成された。

【００２１】さらに、この非単結晶半導体(2) の上面に
は、光CVD 法により、たとえば窒化珪素膜からなるゲー
ト絶縁膜(3) が積層された。すなわち、ゲート絶縁膜
(3) は、ジシラン（Si₂H₆）とアンモニア（ＮＨ₃）、
またはヒドラジン（Ｎ₂Ｈ₄）との反応( 2537Åの波長
を含む低圧水銀灯、基板温度250 ℃) により、Si₃N₄を
水銀増感法を用いることなしに1000Åの厚さに作製され
た。

【００２２】この後、絶縁ゲート型電界効果半導体装置
を形成する領域(5) を除いた部分は、プラズマエッチン
グ法により除去された。プラズマエッチング反応は、CF
₄＋O₂( ５％ )の反応性気体を導入すると共に、図示さ
れていない平行平板電極に周波数13.56MHzを印加して、
室温で行われた。

【００２３】ゲート絶縁膜(3) 上には、N ⁺の導電型の
微結晶または多結晶半導体が0.3 μｍの厚さに積層され
た。このN ⁺の半導体膜は、レジスト膜(6) を用いてフ
ォトエッチング法で非所望な部分が除去された。その
後、このレジスト膜(6) とN⁺半導体のゲート電極(4) と
からなるゲート部をマスクとして、ソ−ス、ドレインと
なる領域には、イオン注入法により、１×10²⁰ｃｍ^-3の
濃度に図１(B) に示すごとくリンが添加され、一対の不
純物領域(7) 、(8) となった。

【００２４】さらに、基板(1) は、その全体に対し、ゲ
ート電極(4) のレジスト膜(6) が除去された後、強光(1
0)の光アニ−ルが行われた。すなわち、超高圧水銀灯
（出力5KW 、波長250 ないし600 ｎｍ、光径15ｍｍ、長
さ180 ｍｍ) に対し裏面側は、放物面の反射鏡を用い前
方に石英のシリンドリカルレンズ（焦点距離150 ｃｍ、
集光部幅２ｍｍ、長さ180 ｍｍ) により、線状に照射部
を構成した。

【００２５】この照射部に対し基板(1) の照射面は、5
ｃｍ/ 分ないし50ｃｍ/ 分の速度で走査( スキャン) さ
れ、基板10ｃｍ×10ｃｍの全面に強光(10)が照射される
ようにした。かくすると、ゲート電極(4) は、ゲート電
極(4) 側にリンが多量に添加されているため、十分光を
吸収し多結晶化した。

【００２６】また、不純物領域(7) 、(8) は、一度溶融
し再結晶化することにより走査する方向、すなわち、Ｘ
方向に溶融、再結晶をシフト（移動）させた。その結
果、単に全面を均一に加熱または光照射するのみに比
べ、成長機構が加わるため結晶粒径を大きくすることが
できた。この強光アニ−ルにより多結晶化した領域は、
不純物領域(7) 、(8) の下側の全領域にまで及ぶ必要が
ない。図１において、破線(11)、(11')で示したごと
く、その上層部のみが少なくとも結晶化し、不純物領域
(7) 、(8) を活性にすることが重要である。

【００２７】さらに、そのソース領域およびドレイン領
域の端部(15)、(15') は、ゲート電極の端部(16)、(1
6') に対し、チャネル領域側に入り込むように設けられ
ている。そして、Ｎ型不純物領域 (7)、(8)、Ｉ型非単
結晶半導体領域(2) 、接合界面(17)、(17') からなるチ
ャネル形成領域は、Ｉ型半導体領域における非単結晶半
導体、および不純物領域から入り込んだ結晶化半導体か
ら構成されるハイブリッド構造となっている。このＩ型
半導体領域内の結晶化半導体の程度は、光アニ−ルの走
査スピ−ド、強度（照度）によって決められる。

【００２８】図１（Ｂ）の工程の後、ポリイミド樹脂
は、全面に２μｍの厚さにコ−トされる。そして、ポリ
イミド樹脂には、電極穴(13)、(13') が形成された後、
アルミニュ−ムのオ−ムコンタクトおよびそのリ−ド(1
4)、(14') が形成される。この２層目のリード(14)、(1
4') は、形成する際に、ゲート電極(4) と連結してもよ
い。この光アニ−ルの結果は、シ−ト抵抗が光照射前の
４×10^-3( オームｃｍ) ^-1から１×10⁺²( オームｃｍ)
^-1になり、光アニール前と比べ電気伝導度特性が向上し
た。

【００２９】図２は本発明の実施例によるドレイン電流
─ゲート電圧の特性を示す図である。チャネル形成領域
の長さが３μｍ、および10μｍの場合、チャネル幅が１
ｍｍの条件下において、それぞれ図２における符号(2
1)、(22)によって示されるごとく、Ｖ_th＝+2V 、V _DD＝
10V にて１×10^-5A 、２×10^-5A の電流を得た。なお、
オフ電流は、(V_GG＝0V) 10^-10ないし10^-11(A) であ
り、単結晶半導体の10^-6(A) に比べ10^-4分の１も小さか
った。

【００３０】本実施例は、下側から漸次被膜を形成し加
工するという製造工程を採用したため、大面積大規模集
積化を行なうことが可能になった。そのため、大面積例
えば30ｃｍ×30ｃｍのパネル内に５００個×５００個の
絶縁ゲート型電界効果半導体装置の作製すらも可能とす
ることができ、液晶表示素子の制御用絶縁ゲート型電界
効果半導体装置として応用することができた。

【００３１】光アニ−ルプロセスによる400 ℃以下の低
温処理であるため、多結晶化または単結晶化した半導体
がその内部の水素またはハロゲン元素を放出させること
を防ぐことができた。また、光アニ−ルは、基板全面に
対して同時に行なうのではなく、一端より他端に走査さ
せた。このため、筒状の超高圧水銀灯から照射された光
は、放物ミラ−および石英レンズにより線状に集光され
た。そして、この線状に集光された光は、これと直交し
た方向に基板を走査することにより非単結晶半導体表面
を光アニ−ルすることができた。

【００３２】この光アニ−ルは、紫外線で行なうため、
非単結晶半導体の表面より内部方向への結晶化を助長さ
せた。このため、十分に多結晶化または単結晶化された
表面近傍の不純物領域は、チャネル形成領域におけるゲ
ート絶縁膜のごく近傍に流れる電流制御を支障なく行な
うことが可能となった。

【００３３】光照射アニ−ル工程に際し、チャネル形成
領域に添加された水素またはハロゲン元素は、まったく
影響を受けず、非単結晶半導体の状態を保持できるた
め、オフ電流を単結晶半導体の1/10³ないし1/10⁵にす
ることができる。ソ−ス領域およびドレイン領域は、ゲ
ート電極を作った後、光アニ−ルで作製するため、ゲー
ト絶縁物界面に汚物が付着せずに、特性を安定させる。

【００３４】さらに、従来より公知の方法に比べ、基板
材料として石英ガラスのみならず任意の基板であるソ−
ダガラス、耐熱性有機フィルムをも用いることができ
る。異種材料界面であるチャネル形成領域を構成する非
単結晶半導体─ゲート絶縁物─ゲート電極の形成は、同
一反応炉内でのプロセスにより、大気に触れさせること
なく作り得るため、界面凖位の発生が少ないという特長
を有する。

【００３５】なお、本実施例において、チャネル形成領
域の非単結晶半導体の酸素、炭素および窒素のいずれも
が５×10¹⁸ｃｍ^-3以下の不純物濃度であることが重要で
ある。すなわち、これらが従来公知の絶縁ゲート型電界
効果半導体装置においては、チャネル層に１ないし3 ×
10²⁰ｃｍ^-3の濃度に混合している。この従来例における
非単結晶半導体を用いるＰチャネル型絶縁ゲート型電界
効果半導体装置は、本実施例における絶縁ゲート型電界
効果トランジスタ装置の有する特性の１／３以下の電流
しか流れない。

【００３６】そして、上記従来例における非単結晶半導
体を用いた絶縁ゲート型電界効果半導体装置のヒステリ
シス特性は、Ｉ_DD─Ｖ_GG特性にドレイン電界を２×10⁶V
/ｃｍ以上加える場合に観察されてしまった。また、本
実施例のように、非単結晶半導体中の酸素を５×10¹⁸ｃ
ｍ^-3以下とすると、３×10⁶V/ｃｍの電圧においてもヒ
ステリシスの存在が観察されなかった。

【００３７】本実施例によれば、ソース領域およびドレ
イン領域は、チャネル形成領域より結晶化度を高くして
いるため、絶縁ゲート型電界効果半導体装置のＯＮ特性
を良好にすることができる。

【００３８】本実施例によれば、また、ソース領域およ
びドレイン領域は、チャネル形成領域を除いた非単結晶
半導体層の全域に不純物を含んでいるため、電流が流れ
易く、スイッチングの際にダラダラ流れない。

【００３９】本実施例によれば、さらにチャネル形成領
域以外の非単結晶半導体層を１０ｃｍ以上の長さの線状
からなる強紫外光によって、線状の長手方向に対して略
直角方向で一端から他端に向けて５ｃｍ／分ないし５０
ｃｍ／分の走査速度で走査することにより、全て結晶化
を助長させるため、絶縁ゲート型電界効果半導体装置の
スイッチング特性は、高い周波数においてもさらに良く
なった。

【００４０】本実施例によれば、チャネル形成領域と比
較して、ソース領域およびドレイン領域の結晶化度を高
くしたため、シート抵抗が下がり、大面積大規模集積化
を行うことができた。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、絶縁基板表面上に酸素
が５×１０¹⁸ｃｍ^-3以下、より好ましくは炭素、または
窒素も５×１０¹⁸ｃｍ^-3以下という極めて少ない非単結
晶半導体層におけるチャネル形成領域を設けているた
め、また、ソース領域およびドレイン領域の全域にＰ型
またはＮ型の不純物を添加して、チャネル形成領域より
結晶化度を高くしているため、ゲート電圧−ドレイン電
流特性にヒステリシスがなく、高い周波数における良好
なスイッチング特性を得た。

【００４２】本発明によれば、非単結晶半導体層に接し
て窒化珪素膜が形成されているゲート絶縁膜は、非単結
晶半導体中の水素またはハロゲン元素が脱気し難く、且
つ水分が侵入し難い。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ）ないし（Ｃ）は本発明の一実施例である絶
縁ゲート型電界効果半導体装置の縦断面図を示す。

【図２】本発明の実施例によるドレイン電流─ゲート
電圧の特性を示す図である。

【符号の説明】

１・・・基板２・・・非単結晶半導体層３・・・ゲート絶縁膜４・・・ゲート電極５・・・絶縁ゲート型電界効果半導体装置を形成する領
域６・・・レジスト膜７、８・・・不純物領域１０・・・強光１１、１１′・・・破線１３、１３′・・・穴１４、１４′・・・リード１５、１５′・・・ソース領域およびドレイン領域の端
部１６、１６′・・・ゲート電極の端部１７、１７′・・・接合界面

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年４月２４日（２０００．４．２
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】絶縁ゲート型電界効果半導体
装置

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項２１】特許請求の範囲第１項において、前記
基板は、石英、ガラス、または有機フィルムであること
を特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装置。

【請求項２２】特許請求の範囲第２項において、前記
基板は、石英、ガラス、または有機フィルムであること
を特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装置。

【請求項２３】特許請求の範囲第３項において、前記
基板は、石英、ガラス、または有機フィルムであること
を特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装置。

【請求項２４】特許請求の範囲第４項において、前記
基板は、石英、ガラス、または有機フィルムであること
を特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チャネル形成領域、ソース領域、ドレイ
ン領域、前記チャネル形成領域に接するゲート絶縁膜
と、前記ゲート絶縁膜に接するゲート電極とを有し、基
板上の絶縁表面に設けられた絶縁ゲート型電界効果半導
体装置であって、前記チャネル形成領域はパターニングされた非単結晶半
導体膜に設けられ、酸素が５×１０¹⁸m^-3以下であり、
水素またはハロゲンを含み、前記ゲート電極と前記ドレイン領域間の電界が３×１０
⁶V/cm以下の範囲でドレイン電流−ゲート電圧特性にヒ
ステリシスが観察されないこと特徴とする絶縁縁ゲート
型電界効果半導体装置。
【請求項２】チャネル形成領域、ソース領域、ドレイ
ン領域、前記チャネル形成領域に接するゲート絶縁膜、
および前記ゲート絶縁膜に接するゲート電極を有し、基
板上の絶縁表面に設けられた絶縁ゲート型電界効果半導
体装置であって、前記チャネル形成領域はパターニング
された非単結晶半導体膜に設けられ、酸素が５×１０¹⁸
ｃｍ^-3以下であり、水素またはハロゲンを含み、前記ゲート絶縁膜は窒化珪素でなり、前記ゲート電極と前記ドレイン領域間の電界が３×１０
⁶V/cm以下の範囲でドレイン電流−ゲート電圧特性にヒ
ステリシスが観察されないこと特徴とする絶縁ゲート型
電界効果半導体装置。
【請求項３】チャネル形成領域、ソース領域、ドレイ
ン領域、前記チャネル形成領域に接するゲート絶縁膜、
および前記ゲート絶縁膜に接するゲート電極とを有する
基板上の絶縁表面に設けられた絶縁ゲート型電界効果半
導体装置であって、前記チャネル形成領域はパターニングされた半導体膜に
設けられ、酸素が５×１０¹⁸ｃｍ^-3以下であり、水素ま
たはハロゲンを含んだアモルファスシリコンでなる領域
を含み、前記ゲート電極と前記ドレイン領域間の電界が３×１０
⁶V/cm以下の範囲で、ドレイン電流−ゲート電圧特性に
ヒステリシスが観察されないこと特徴とする絶縁ゲート
型電界効果半導体装置。
【請求項４】チャネル形成領域、ソース領域、ドレイ
ン領域、前記チャネル形成領域に接する窒化珪素でなる
ゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜に接するゲート電極
とを有する基板上の絶縁表面に設けられた絶縁ゲート型
電界効果半導体装置であって、前記チャネル形成領域はパターニングされた半導体膜に
設けられ、酸素が５×１０¹⁸m^-3以下であり、水素また
はハロゲンを含んだアモルファスシリコンでなる領域を
含み、前記ゲート絶縁膜は窒化珪素でなり、前記ゲート電極と前記ドレイン領域間の電界が３×１０
⁶V/cm以下の場合に、ドレイン電流−ゲート電圧特性に
ヒステリシスが観察されないこと特徴とする絶縁ゲート
型電界効果半導体装置。
【請求項５】特許請求の範囲第１項において、前記チ
ャネル形成領域は炭素または窒素が５×１０¹⁸cm^-3以下
であることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装
置。
【請求項６】特許請求の範囲第２項において、前記チ
ャネル形成領域は炭素または窒素が５×１０¹⁸cm^-3以下
であることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装
置。
【請求項７】特許請求の範囲第３項において、前記チ
ャネル形成領域は炭素または窒素が５×１０¹⁸cm^-3以下
であることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装
置。
【請求項８】特許請求の範囲第４項において、前記チ
ャネル形成領域は炭素または窒素が５×１０¹⁸cm^-3以下
であることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装
置。
【請求項９】特許請求の範囲第１項において、前記基
板は、石英、ガラス、または有機フィルムであることを
特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装置。
【請求項１０】特許請求の範囲第２項において前記基
板は、石英、ガラス、または有機フィルムであることを
特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装置。
【請求項１１】特許請求の範囲第３項において前記基
板は、石英、ガラス、または有機フィルムであることを
特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装置。
【請求項１２】特許請求の範囲第４項において前記基
板は、石英、ガラス、または有機フィルムであることを
特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装置。
【請求項１３】特許請求の範囲第１項において、前記
チャネル形成領域は水素またはハロゲンが１原子％以上
であることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装
置。
【請求項１４】特許請求の範囲第２項において、前記
チャネル形成領域は水素またはハロゲンが１原子％以上
であることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装
置。
【請求項１５】特許請求の範囲第３項において、前記
チャネル形成領域は水素またはハロゲンが１原子％以上
であることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装
置。
【請求項１６】特許請求の範囲第４項において、前記
チャネル形成領域は水素またはハロゲンが１原子％以上
であることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装
置。
【請求項１７】特許請求の範囲第１項において、絶縁
ゲート型電界効果半導体装置は液晶表示パネルに用いら
れることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装
置。
【請求項１８】特許請求の範囲第２項において、絶縁
ゲート型電界効果半導体装置は液晶表示パネルに用いら
れることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装
置。
【請求項１９】特許請求の範囲第３項において、絶縁
ゲート型電界効果半導体装置は液晶表示パネルに用いら
れることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装
置。
【請求項２０】特許請求の範囲第４項において、絶縁
ゲート型電界効果半導体装置は液晶表示パネルに用いら
れることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果半導体装
置。