JP3097254B2 - 薄膜トランジスタおよび薄膜トランジスタの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩや、アクティブ
マトリックス方式の液晶ディスプレイや、イメージセン
サや、液晶シャッターアレイや、３次元集積素子などに
応用される電界効果トランジスタ、特に薄膜トランジス
タの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、絶縁基板上の半導体薄膜は、アク
ティブマトリクス型の液晶表示体の画素に応用されてい
るように、次のような利点を有することが知られてい
る。

【０００３】シリコン基板では実現が困難な可視光線
を透過するような透明の基板上に均一な特性のトランジ
スタを形成できる。Ｐ−Ｎ接合面積を小さくすること
により、浮遊容量を小さくできる。

【０００４】また、バルク半導体の技術を応用して石英
基板上に薄膜トランジスタを形成して、同じ基板上に画
素トランジスタや、同じ基板上にこの画素を駆動するた
めの薄膜トランジスタによるＣ−ＭＯＳ回路を構成して
いる例もある。ところが、このＣ−ＭＯＳ回路は１００
０℃以上の温度で、ゲート絶縁膜を形成したり、イオン
注入後の不純物の活性化を行っているため、歪点が８０
０℃以下の安価な大面積のガラス基板が使えない欠点が
あった。

【０００５】また、液晶表示体のアクティブマトリック
ス基板用に、歪点が８５０℃以下の安価なガラス基板上
の薄膜トランジスタでは、１０００℃以上のプロセスを
利用することが出来ないので、減圧化学気相成長法でシ
リコン層を堆積しても、多結晶の粒径は高々数ｎｍであ
るため、この上にＭＯＳトランジスタを形成しても、そ
のキャリア移動度は、バルクシリコン上のＭＯＳトラン
ジスタの数十分の１程度である。

【０００６】そこで最近、レーザービームや電子ビーム
等をシリコン薄膜上を走査し、該薄膜の溶融再固化を行
うことにより、結晶粒径を増大させ単結晶化する方法が
検討されている。この方法によれば、絶縁基板上に高品
質シリコン単結晶相を、または高品質多結晶を形成で
き、それを用いて作成した素子の特性も向上し、バルク
シリコンに作成した素子の特性と同程度まで改善され
る。さらにこの方法では、素子を積層化することが可能
となりいわゆる３次元ＩＣの実現が可能となる。そして
高密度、高速、多機能などの特徴を持つ回路が得られる
ようになる。

【０００７】また、バルクシリコン上に形成するＣ−Ｍ
ＯＳ回路の薄膜トランジスタのゲート絶縁膜は１０００
℃以上の高温で、酸化性ガス中で熱酸化することにより
形成されているため、この方法で形成された酸化シリコ
ンは、酸素とシリコン原子の組成比が理想の２：１に近
く、緻密で比重が大きく、弗酸などの酸性溶液に対する
化学的耐久性が高い性質を持つ。しかし、歪点が８５０
℃以下の安価なガラス基板上の薄膜トランジスタでは、
１０００℃の高温を用いることができないため、薄膜ト
ランジスタのゲート絶縁膜は、５００℃以下の温度で、
常圧化学気相成長法（ＡＰＣＶＤ法）あるいはプラズマ
化学気相成長法（ＰＣＶＤ法）、あるいは電子サイクロ
トロン化学気相成長法（ＥＣＲ−ＣＶＤ法）により形成
されている。

【０００８】ところが、ＡＰＣＶＤ法とＰＣＶＤ法で形
成された酸化シリコン膜をゲート絶縁膜に使用した薄膜
トランジスタの特性は、長時間の連続使用により、レー
ザ結晶化多結晶シリコンをチャンネル層に利用した薄膜
トランジスタでも、電気的特性が劣化する問題点があっ
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の点を
考慮して、安価なガラス基板が使用できる６００℃以下
のプロセス温度で、長時間の連続使用に対しても、電気
的特性が劣化しない薄膜トランジスタを製造できる酸化
シリコン膜のゲート絶縁膜を提供するものである。

【００１０】また、本発明はゲート電極とソース領域、
あるいはゲート電極とドレイン電極の間の電気的な耐性
の高い酸化シリコン膜によるゲート絶縁膜を提供するも
のである。

【００１１】また、本発明は薄膜トランジスタのソース
・ドレイン間のリーク電流を低減することのできる酸化
シリコン膜によるゲート絶縁膜を提供するものである。

【００１２】また、本発明は薄膜トランジスタの移動度
を高くするゲート絶縁膜を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上にチャ
ネルとなるシリコン層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極
とを有する薄膜トランジスタにおいて、前記ゲート絶縁
膜は、シリコン原子と水素原子の結合したＳｉＨ，Ｓｉ
Ｈ₂およびＳｉＨ₃の官能基と、シリコン原子と水酸基が
結合したＳｉＯＨの官能基を含まない酸化シリコン膜を
窒素雰囲気でアニールすることにより形成されることを
特徴とする。本発明は、基板上にチャネルとなるシリコ
ン層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを有する薄膜ト
ランジスタの製造方法において、前記ゲート絶縁膜は、
モノシランと酸素の反応ガスを用いて常圧化学気相成長
法、あるいはテトラエトキシシランガスを用いてプラズ
マ化学気相成長法により、酸化シリコン膜を形成した後
に窒素雰囲気でアニールすることにより形成されてな
り、前記ゲート絶縁膜はシリコン原子と水素原子の結合
したＳｉＨ，ＳｉＨ₂およびＳｉＨ₃の官能基と、シリコ
ン原子と水酸基が結合したＳｉＯＨの官能基を含まない
ことを特徴とする。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の詳細を図示の実施例によって
説明する。

【００１５】図１〜図８は薄膜トランジスタの製造方法
の実施例を示す。

【００１６】図９と図１０は、従来の方法と本発明によ
り形成されたゲート絶縁膜を使用した薄膜トランジスタ
のそれぞれの信頼性試験結果を示す。

【００１７】図１に示すように、耐熱性ガラス基板など
の絶縁性基板上に、常圧化学気相成長法（ＡＰＣＶＤ
法）、あるいは電子サイクロトロンＣＶＤ法（ＥＣＲ−
ＣＶＤ法）により酸化シリコン層ＵＬＹを２５０ｎｍ被
着形成する。この酸化シリコン薄膜の役目は、耐熱性ガ
ラス基板の構成元素であるＡｌ原子、Ｐ原子などの原子
が薄膜トランジスタのシリコン層中への拡散を防止す
る。耐熱性ガラスが若干の、たとえば原子数比にして１
００ｐｐｍ程度のＮａ原子を含むときには、このＮａ原
子の拡散を防止するために、ガラス基板上にプラズマＣ
ＶＤ法により窒化珪素膜を１５０ｎｍ被着形成する。ま
たは、上記の方法によって形成された窒化珪素膜上にさ
らに酸化シリコン膜を被着形成してもよい。

【００１８】次に、酸化シリコン膜ＵＬＹの上に不純物
を含んだ厚みが１５０ｎｍであるシリコン層を減圧化学
気相成長法により被着形成する。ｎ型の薄膜トランジス
タを製造する場合にはＰ、Ａｓを不純物とすればよい。
またｐ型の薄膜トランジスタを製造する場合には、減圧
化学気相成長法（ＬＰＣＶＤ）により、不純物を含まな
いシリコン層を形成し、イオン注入法によりＢを注入
し、６００℃２時間のアニールあるいはレーザビームを
照射して不純物を活性化することにより、ｐ型の不純物
を含んだシリコン層を形成することができる。さらに、
上記で形成した不純物を含んだシリコン層をフォトリソ
グラフィー法によりパターニングして、不純物を含んだ
シリコン島ＰＡＤを形成する。

【００１９】次に、ＬＰＣＶＤ法により、５５０℃の温
度でシリコン層ＳＬＬを不純物を含んだシリコン層ＰＡ
Ｄを覆うように２５ｎｍの厚みで被着形成する。このシ
リコン層を形成するときのＬＰＣＶＤの反応ガスである
モノシランの流量が２０ｓｃｃｍであるときには、シリ
コン層ＳＬＬの結晶性は非晶質である。

【００２０】また、シリコン層ＳＬＬは、ＬＰＣＶＤ法
で５５０℃の温度で形成したものの他に、５７０〜６３
０℃の温度で形成した多結晶シリコン層でも、十分、本
発明を応用することができる。

【００２１】シリコン層ＳＬＬは、必要に応じてイオン
注入法あるいは拡散法により、微量の不純物を混入して
も良い。

【００２２】次に、図２に示すように、非晶質シリコン
層ＳＬＬに波長３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザを
非晶質シリコン層直前で２３０ｍＪｃｍ^-2の強度で照射
して基板全面の、あるいは一部の非晶質シリコン層を結
晶化する。エキシマレーザを照射する前に６００℃４８
時間の窒素雰囲気中でシリコン層を結晶化してもよい。

【００２３】上記のエキシマレーザの照射ＬＳＲにより
図３に示すように、シリコン層ＳＬＬは粒径１００〜２
００ｎｍの石垣状の結晶で構成された多結晶シリコン層
ＰＣＳとなる。次に、このシリコン層ＳＬＬをリソグラ
フィー法によってパターニングする。

【００２４】次に、図４に示すように、不純物を含んだ
シリコン層ＰＡＤと多結晶シリコン層ＰＣＳと酸化シリ
コン層ＵＬＩを覆うように、酸化シリコン層ＧＩＬを１
２０ｎｍの厚みで被着形成する。酸化シリコン層ＧＩＬ
の形成方法は、ＡＰＣＶＤ法で４００℃の温度でモノシ
ランと酸素を反応ガスに用いて形成する。次に、酸化シ
リコン層ＧＩＬを形成した基板を窒素雰囲気中で６００
℃の温度で２時間熱アニールを施す。反応ガスにモノシ
ランと酸素を用いて４００℃の温度でＡＰＣＶＤ法で形
成した酸化シリコン膜を２００ｎｍの厚みでシリコン基
板上に形成し、ＦＴ−ＩＲ法で赤外吸収を観測すると、
８７０〜８９０ｃｍ^-1にＳｉＨ₂の振動による吸収と、
３６００ｃｍ^-1付近にＳｉＯＨの振動吸収が観測され
る。一方、４００℃の温度でＡＰＣＶＤ法で形成した酸
化シリコン層を６００℃の温度でアニールした場合、上
記の赤外吸収が観測されない。

【００２５】ゲート絶縁膜の形成方法は上記の方法に限
られることはなく、テトラエトキシシランガスを用いた
プラズマＣＶＤ法による酸化シリコン膜を形成し６００
℃の温度で２時間窒素雰囲気中でアニールした酸化シリ
コン膜もＳｉＨ₂やＳｉＯＨの官能基の振動が観測され
ない。

【００２６】さらに、モノシランと酸素を反応ガスに用
いた電子サイクロトンＣＶＤ法により作成された酸化シ
リコン膜もＳｉＨ₂やＳｉＯＨの官能基の振動が観測さ
れない。

【００２７】図１１に従来の薄膜トランジスタに使用さ
れた酸化シリコン膜と、本発明のゲート絶縁膜のために
使用される酸化シリコン膜のＦＴ−ＩＲの測定結果を示
す。ＳｉＨ、ＳｉＨ₂およびＳｉＨ₃の官能基と、シリコ
ン原子と水酸基が結合したＳｉ−ＯＨの官能基を含まな
い酸化シリコン膜は上記の方法に限られず、他さまざま
な方法があるが、本発明の主旨は、ＳｉＨ、ＳｉＨ₂お
よびＳｉＨ₃の官能基とＳｉＯＨ官能基を含まない酸化
シリコン膜をゲート絶縁膜に用いた薄膜トランジスタの
構成と形成方法であり、この理由は実施例の終わりに改
めて説明する。以上の数種の方法によりＳｉＨ、ＳｉＨ
₂およびＳｉＨ₃の官能基と、ＳｉＯＨの官能基を含有し
ない酸化シリコン層ＧＩＬを形成することができる。

【００２８】次に、図５に示すように酸化シリコン層Ｇ
ＩＬの上に不純物を含んだシリコン層を５００ｎｍの厚
みで被着形成し、さらにこの不純物を含んだシリコン層
の上にＣｒ薄膜をスパッタ法で１５０ｎｍの厚みで被着
形成する。次に、リソグラフィー法により、まずＣｒ薄
膜をパターニングしてさらに不純物を含んだシリコン層
をパターニングしてゲート電極ＧＥＤを形成する。不純
物を含んだシリコン層とＣｒ薄膜の２層によりゲート電
極が形成されているので、ゲート電極の抵抗は低く、２
×１０^-6Ωｃｍ以下である。

【００２９】次に、図６に示すように、ゲート電極に対
して自己整合的に不純物を注入しソース・ドレイン領域
を形成する。不純物の注入方法は、質量分離型のイオン
注入方法のほかに、バケット型の質量非分離型のイオン
注入方法も用いることができる。ｎ型の薄膜トランジス
タを形成するときには、ゲート絶縁膜の厚みが１２０ｎ
ｍである場合には、リンイオンを１００ｋｅＶのエネル
ギーで注入すれば良く、注入量は５×１０¹⁵ｃｍ^-3であ
る。また、ｐ型の薄膜トランジスタを形成するときに
は、ホウ素イオンを注入する。ホウ素の他にヒ素イオ
ン、アンチモンイオンもｐ型の薄膜トランジスタの不純
物に使える。イオン注入する不純物は、ゲート電極が厚
さが５００ｎｍのシリコン層でできているため、チャン
ネル部に不純物が注入されることはない。ｐ型とｎ型の
薄膜トランジスタを同一基板上に作成するときには、イ
オン注入の工程を複数回に分けて、ｐ型の薄膜トランジ
スタには、ｎ型トランジスタの形成領域にレジストなど
のイオン注入阻止能のある薄膜によりマスクを形成し、
ｐ型の不純物をイオン注入し、ｎ型の薄膜トランジスタ
を作成するには同様に別のマスクを形成して、ｎ型トラ
ンジスタの領域のみにｎ型の不純物を選択的にイオン注
入すれば良い。

【００３０】この、イオン注入により不純物が注入され
た不純物領域ソース領域ＳＣＥとドレイン領域ＤＮＡが
形成される。

【００３１】次に、図７に示すように、領域ＳＣＥと領
域ＤＡＡに、波長３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザ
ーを３００ｍＪｃｍ^-2の強度で照射し、注入された不純
物を活性化する。このレーザ照射により、領域ＳＣＥと
領域ＤＡＡの不純物は活性化してソース領域ＳＡＡとド
レイン領域ＤＡＡになり、それぞれの領域の比抵抗は、
２５ｎｍの厚みの部分で１．５×１０^-2Ωｃｍ^-1とな
る。このパルスレーザ照射による活性化は、室温で行わ
れ、レーザエネルギーを吸収するソース領域ＳＡＡとド
レイン領域ＤＡＡは瞬間的に数百℃に上昇するが、１〜
２×１０^-9ｓの短時間で数十℃になるため、レーザ照射
によって発生した熱がゲート絶縁膜ＧＩＬに与える影響
はほとんど無い。

【００３２】次に図８に示すように、ゲート絶縁膜ＧＩ
Ｌおよびゲート電極ＧＥＤを覆うように層間絶縁膜であ
る酸化シリコン膜ＩＬＩ５００ｎｍをＡＰＣＶＤ法によ
り被着形成する。次に、層間絶縁膜ＩＬＩとゲート絶縁
膜ＧＩＬを貫くように、ソース領域ＳＡＡおよびドレイ
ン領域ＤＡＡ上に配線用のコンタクト窓を、リアクティ
ブイオンエッチング法により開ける。次に、銅とシリコ
ンを数％含有するアルミニウム薄膜をスパッタ法により
８００ｎｍの厚みで被着形成し、リソグラフィー法によ
りパターニングしてソース電極ＳＥＤとドレイン電極Ｄ
ＥＤを形成する。

【００３３】以上のように形成した、ｎ型とｐ型の薄膜
トランジスタを適当に組み合わせ配列し、配線を施すこ
とにより必要なＣ−ＭＯＳ回路を構成することができ
る。

【００３４】また、薄膜トランジスタを画素に用いる場
合には、ドレイン電極の材質をスパッタ法で作成された
２００ｎｍの厚みのインジウム−すず酸化膜にすれば良
い。上記の本発明の方法と従来の方法で作成されたｎ型
の薄膜トランジスタの、初期のサブスレッショルド特性
を図９に示す。また、８０℃の温度、７０％の湿度の大
気中で、ゲート電圧８Ｖとドレイン電圧４Ｖの１０００
時間のストレス試験後の、従来の方法と本発明の薄膜ト
ランジスタのサブスレッショルド特性を図１０に示す。
図９で、ＰＢＣは従来の薄膜トランジスタのストレス印
加前の伝達特性を、ＩＢＣは本発明の薄膜トランジスタ
のストレス印加前の伝達特性を示している。図９で示す
ように初期特性は、本発明が、従来例より移動度が２４
％高い。上記のストレス試験後では、従来の方法で形成
された薄膜トランジススタのサブスレッショルド特性Ｐ
ＡＣが図１０に示すように大きく劣化しているのに対し
て、本発明の薄膜トランジスタの特性ＩＡＣは、変化が
ない。表１に、従来の方法と、本発明の方法で作成され
た薄膜トランジスタのストレス試験前後の伝達特性の測
定値をそれぞれ示す。表１に示されるように、従来の薄
膜トランジスタのサブスレッショルドスロープ値は、３
１ｍＶ／ｄｅｃから７１ｍＶ／ｄｅｃへ大きく増加して
いるが、本発明の薄膜トランジスタでは２６ｍＶ／ｄｅ
ｃのままである。従来の薄膜トランジスタの伝達特性が
ストレス試験後に劣化したのは、ストレス試験の電流に
より酸化シリコン膜中の電子捕獲準位が増加したためと
考えられる。一方、本発明のＳｉＨ、ＳｉＨ₂およびＳ
ｉＨ₃の官能基と、ＳｉＯＨの官能基を含まない酸化シ
リコン膜では、シリコン原子と酸素原子のネットワーク
が強固で、しかもシリコン原子のダングリングボンドが
ないために、上記のストレス試験において電子捕獲準位
が増加しないため、ストレス試験後の電気的特性の劣化
が観測されなかったと考えられる。

【００３５】また、表１に示すとおり、本発明のゲート
絶縁膜の形成方法では薄膜トランジスタの移動度が、向
上していることが分かる。

【００３６】

【表１】

【００３７】薄膜トランジスタは、主にガラス基板上に
形成され、液晶ディスプレイのアクティブマトリクス基
板の画素トランジスタに現在盛んに応用されている。携
帯コンピュータのディスプレイなど人間の室内の居住環
境で使用されることもあるが、衛星ナビゲーションシス
テムでは、日光が差し込む自動車内の気温８０℃、湿度
９０％以上の過酷な環境で、液晶ディスプレイが長時間
使用されることから、薄膜トランジスタの信頼性の要求
度は極めて高くなっている。そこで、ゲート絶縁膜の物
性分析と薄膜トランジスタの信頼性の相関の解析から、
酸化シリコン膜で形成されたゲート絶縁膜の要求性能が
明らかになり、ガラス基板上に６００℃以下のプロセス
で形成される信頼性の高い薄膜トランジスタの製造方法
が本発明された。本発明で、チャンネルシリコン層をレ
ーザ照射による結晶多結晶シリコン層を用いると表１に
示すように移動度が極めて高い薄膜トランジスタを形成
することができる。これによってできる薄膜トランジス
タは、アクティブマトリクス基板の画素トランジスタば
かりでなく、この画素トランジスタを駆動する駆動回路
を構成することもできる。画素トランジスタと同様に本
発明によって、高温多湿の過酷な環境においても、長時
間動作できる駆動回路内蔵のアクティブマトリクス基板
を製造できる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、チャン
ネルシリコン層に直接接触するゲート酸化膜に酸化シリ
コン膜を使用する薄膜トランジスタにおいて、ＳｉＨ、
ＳｉＨ₂およびＳｉＨ₃の官能基と、ＳｉＯＨの官能基を
含有しない酸化シリコン膜にすることによって、高温多
湿の環境下で長時間の使用に充分耐える薄膜トランジス
タを製造できる。

【００３９】これにより、自動車の社内、航空機内、宇
宙船内でも充分使用できる薄膜トランジスタ型のアニテ
ィブマトリクス平面ディスプレイを提供することができ
る。また、本発明による薄膜トランジスタ型アクティブ
マトリックス液晶ディスプレイは、画素トランジスタの
劣化がないために、極めて長時間にわたって色ムラのな
い高コントラストの表示ができる良質な画像を得ること
ができる。

【００４０】また、本発明の薄膜トランジスタの製造方
法は、絶縁基板に安価なガラスを用いることができるた
め、石英基板を使用する１０００℃以上のプロセスでは
できなかった大面積の液晶表示体を製造することができ
る。

【００４１】また、本発明の薄膜トランジスタのゲート
絶縁膜は、電子捕獲準位が極めて少ないので、ゲート電
極から、ソース・ドレイン領域あるいはチャンネル層へ
のリーク電流が極めて少なく、つまりゲート絶縁膜が電
気的な耐性の高い薄膜トランジスタを提供できる。

【００４２】チャンネルシリコン層をレーザ照射による
結晶多結晶シリコン層を用いると表１に示すように移動
度が極めて高い薄膜トランジスタを形成することができ
るので、画素トランジスタばかりでなく、本発明の薄膜
トランジスタで駆動回路を構成することもできる。よっ
て、本発明は、高温多湿の過酷な環境においても、長時
間動作できる駆動回路内蔵のアクティブマトリクス基板
を、６００℃以下のプロセスで製造できる。

【００４３】さらに、本発明は高性能の三次元素子の製
造にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工程
図。

【図２】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工程
図。

【図３】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工程
図。

【図４】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工程
図。

【図５】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工程
図。

【図６】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工程
図。

【図７】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工程
図。

【図８】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工程
図。

【図９】 ストレス試験前の薄膜トランジスタの伝達特
性を示す図。

【図１０】ストレス試験後の薄膜トランジスタの伝達特
性を示す図。

【図１１】酸化シリコン膜のＦＴ−ＩＲの測定図。

【符号の説明】

ＧＬＳ …耐熱性ガラス基板 ＵＬＩ …酸化シリコン層 ＰＡＤ …不純物を含んだシリコン層 ＳＬＬ …シリコン層 ＬＳＲ …レーザー照射 ＰＣＳ …多結晶シリコン層 ＧＩＳ …本発明の酸化シリコン層 ＧＥＤ …ゲート電極 ＩＰＩ …イオン注入 ＳＣＥ …イオン注入されたソース領域 ＤＮＡ …イオン注入されたドレイン領域 ＬＡＴ …不純物活性化のためのレーザ照射 ＳＡＡ …不純物が活性化されたソース領域 ＤＡＡ …不純物が活性化されたドレイン領域 ＩＬＩ …層間絶縁膜 ＳＥＤ …ソース電極 ＤＥＤ …ドレイン電極 ＰＳＬ …パッシベーション用窒化シリコン膜 ＰＢＣ …従来の薄膜トランジスタのストレス試験前の
伝達特性 ＩＢＣ …本発明の薄膜トランジスタのストレス試験前
の伝達特性 ＰＡＣ …従来の薄膜トランジスタのストレス試験後の
伝達特性 ＩＡＣ …本発明の薄膜トランジスタのストレス試験後
の伝達特性 ＰＦＦ …従来の薄膜トランジスタに使われたゲート絶
縁膜である酸化シリコン膜のＦＴ−ＩＲ測定図 ＩＦＦ …本発明の薄膜トランジスタに使われるゲート
絶縁膜であるＳｉＨ、ＳｉＨ₂およびＳｉＨ₃と、ＳｉＯ
Ｈ官能基を含まない酸化シリコン膜のＦＴ−ＩＲ測定図

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上にチャネルとなるシリコン層と、
   ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを有する薄膜トランジス
   タにおいて、前記ゲート絶縁膜は、シリコン原子と水素
   原子の結合したＳｉＨ，ＳｉＨ₂およびＳｉＨ₃の官能基
   と、シリコン原子と水酸基が結合したＳｉＯＨの官能基
   を含まない酸化シリコン膜を窒素雰囲気でアニールする
   ことにより形成されることを特徴とする薄膜トランジス
   タ。
2. 【請求項２】 基板上にチャネルとなるシリコン層と、
   ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを有する薄膜トランジス
   タの製造方法において、前記ゲート絶縁膜は、モノシラ
   ンと酸素の反応ガスを用いて常圧化学気相成長法、ある
   いはテトラエトキシシランガスを用いてプラズマ化学気
   相成長法により、酸化シリコン膜を形成した後に窒素雰
   囲気でアニールすることにより形成されてなり、前記ゲ
   ート絶縁膜はシリコン原子と水素原子の結合したＳｉ
   Ｈ，ＳｉＨ₂およびＳｉＨ₃の官能基と、シリコン原子と
   水酸基が結合したＳｉＯＨの官能基を含まないことを特
   徴とする薄膜トランジスタの製造方法。