JPH11135793A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特性の良好な薄膜半導体素子を有する半導体
装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 ガラス基板１上に形成されたチャネル部
３とソース,ドレイン部４,４とを有する多結晶半導体層
１１と、その多結晶半導体層１１上に形成されたゲート
絶縁膜５と、上記ゲート絶縁膜５上に多結晶半導体層１
１のチャネル部３に対応する領域に形成されたゲート電
極６とを有する薄膜半導体素子を備える。上記薄膜半導
体素子は、ゲート絶縁膜５とゲート電極６との上方の領
域においては、酸化シリコンＳiＯ₂からなる上層の層間
絶縁膜８と多結晶半導体層１１上のみが除去された窒化
シリコンＳiＮxからなる下層の層間絶縁膜７の２層構造
の層間絶縁膜を有する。上記薄膜半導体素子の多結晶半
導体層１１の少なくともチャネル部３に薄膜半導体素子
の上方に形成された窒化シリコンＳiＮxからなるパッシ
ベーション窒化膜１０に含まれた水素が熱拡散により導
入されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、薄膜トランジス
タ(ＴＦＴ)を有する半導体装置およびその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年は、イメージセンサや液晶ディスプ
レイを駆動させるための薄膜トランジスタの研究が随所
で盛んに行われている。さらに、多結晶シリコン薄膜ト
ランジスタは、ＣＰＵ,メモリおよびインターフェイス
等の回路を同時に作り込める可能性があることから、そ
の特性(ＴＦＴ特性)改善と信頼性の向上が期待されてい
る。このようなポリシリコン(多結晶シリコン)を用いた
ＭＯＳ型薄膜トランジスタのチャネル部は、単結晶のト
ランジスタと違って、互いに結晶方向の異なるグレイン
で構成されている。したがって、キャリア(電子または
正孔)がソースドレイン電極間に流れると、グレイン境
界ではトラップ準位が多いためにキャリアの捕獲が起こ
る。この捕獲によってグレインが正または負に帯電し、
キャリアの伝導を妨げる障壁ポテンシャルを形成するた
め、ポリシリコン薄膜トランジスタのキャリア移動度は
単結晶シリコン中に比べて低くなる。上記薄膜トランジ
スタは、ゲート電極がこの障壁ポテンシャルの表面での
高さを変化させることによって動作するため、障壁ポテ
ンシャルの高さがトランジスタ特性に大きな影響を与え
ることになる。しかしながら、この障壁ポテンシャルの
高さは、トラップ密度によっても大きく変化し、そのト
ラップ密度は、グレイン境界でのダングリングボンド
(未結合手)の数によって決まる。したがって、上記薄膜
トランジスタのチャネル部に水素化処理により水素原子
を導入することによって、この水素原子がダングリング
ボンドと結合し、トラップ密度が減るため、障壁ポテン
シャルが低くなる。また、導入された水素原子の一部
は、ポリシリコンとゲート絶縁膜である酸化膜との界面
にあるトラップ準位とも結合する。

【０００３】このような水素化処理は、薄膜トランジス
タの特性を向上する手段として採用されて、オン電流の
増加、キャリア移動度の増加、しきい値電圧の低下、サ
ブスレッシュホールド特性の向上、電流の温度依存性の
減少等の特性が改善されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記薄膜ト
ランジスタのチャネル部に水素原子を導入させる方法と
して、次の(１)〜(３)の方法が提案されている。

【０００５】(１) 薄膜トランジスタの作製後、高周波
水素プラズマによって水素原子を薄膜トランジスタの活
性領域(チャネル部)および拡散領域(ソース,ドレイン
部)のポリシリコンに導入する。

【０００６】(２) 薄膜トランジスタの作製後、薄膜ト
ランジスタの活性領域および拡散領域のポリシリコンに
水素イオンを注入し、続いて４００℃前後で活性化させ
る。

【０００７】（３) 薄膜トランジスタの作製後、パッ
シベーション窒化膜(ＳiＮx)を形成し、その窒化膜に含
まれる水素原子を熱拡散によって薄膜トランジスタの活
性領域および拡散領域のポリシリコンに導入する。

【０００８】しかしながら、上記(１)の場合、水素化効
率を高めるために水素プラズマを高出力化すると、絶縁
膜の表面,界面へのプラズマダメージが生じるという問
題がある。

【０００９】また、上記(２)の場合、水素化効率を高め
るために高エネルギー注入化と活性化温度の高温化を行
うと、水素イオン注入による結晶欠陥発生等の界面およ
びバルク中へのトラップ準位形成による薄膜トランジス
タ特性への影響を考慮して、注入化のエネルギーと活性
化温度を設定しなければならないという制約があった。

【００１０】また、上記(３)の場合、水素原子の水素化
効率を高めるために窒化シリコンＳiＮx膜中の水素高濃
度化と熱拡散の高温度化しようとする場合、薄膜トラン
ジスタの作製後に熱処理によりパッシベーション窒化膜
中からの水素原子を拡散させるため、Ａlバスライン配
線のヒロック発生が懸念され、アニール温度は４５０℃
程度までしか上げられず、十分な水素化ができないとい
うプロセス上の問題があった。

【００１１】また、図４は上記熱拡散により層間絶縁膜
に含まれる水素が活性領域および拡散領域に導入された
薄膜トランジスタの断面を示している。この薄膜トラン
ジスタは、ＬＤＤ(Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒ
ａｉｎ)構造をしており、ガラス基板４１上に形成され
たチャネル部４３とソース,ドレイン部４４,４４および
そのチャネル部４３と両ソースドレイン部４４,４４と
の間にオフセット部４３a,４３aを有する多結晶半導体
層５０を形成している。上記ガラス基板４１上と多結晶
半導体層５０上に酸化シリコンＳi０₂からなるゲート絶
縁膜４５を形成して、そのゲート絶縁膜４５上にチャネ
ル部４３に対応する領域にゲート電極４６を形成してい
る。上記ゲート絶縁膜４５とゲート電極４６上に窒化シ
リコンＳiＮxからなる層間絶縁膜４７を形成し、ソー
ス,ドレイン部４４,４４に接続されたソースドレイン電
極４８を形成している。そして、基板全面にパッシベー
ション窒化膜４８を形成している。

【００１２】上記構成の薄膜トランジスタは、層間絶縁
膜４７は、熱拡散による水素化を効率よく行うため、多
量の水素原子が含まれており、膜中にトラップ準位が多
く存在している。この薄膜トランジスタにおいて、熱拡
散による水素化を行った場合、ソース,ドレイン部４４,
４４のｎ,ｐの拡散領域とチャネル部４３の真性領域お
よびオフセット部４３a,４３a上にゲート絶縁膜４５と
ゲート電極４６とを介して層間絶縁膜４７が積層されて
いるため、特にドレイン端側では、高電界により発生し
たホットエレクトロンまたはホールがゲート絶縁膜４５
のポテンシャル障壁を越えて、ゲート絶縁膜４５と層間
絶縁膜４７との界面および層間絶縁膜４７中に存在する
トラップ準位に捕獲される。このため、薄膜トランジス
タのしきい値の変動やサブスレッシュホールド特性等の
劣化を招き、薄膜トランジスタの信頼性に大きな影響を
与えるという問題があった。このことは、特にＮチャネ
ル型薄膜トランジスタに顕著に発生する。また、上記薄
膜トランジスタがＰチャネル型の場合は、チャネル部４
３およびオフセット部４３a,４３aに層間絶縁膜４７の
応力による特性変動が生じるという問題があった。

【００１３】そこで、この発明の目的は、特性の良好な
信頼性の高い薄膜半導体素子を有する半導体装置および
その製造方法を提供することにある。

【００１４】また、この発明のもう一つの目的は、Ｐチ
ャネル型において層間絶縁膜の応力による特性変動が防
止された薄膜半導体素子を有する半導体装置およびその
製造方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の半導体装置は、絶縁性基板上に形成され
たチャネル部とソース,ドレイン部とを有する多結晶半
導体層と、上記多結晶半導体層上に形成されたゲート絶
縁膜と、上記ゲート絶縁膜上に上記多結晶半導体層のチ
ャネル部に対応する領域に形成されたゲート電極と、上
記ゲート絶縁膜と上記ゲート電極との上方の領域におい
て、上層が酸化シリコンＳiＯ₂からなり下層が窒化シリ
コンＳiＮxからなる２層構造である層間絶縁膜とを有す
る薄膜半導体素子を備え、上記薄膜半導体素子の上記多
結晶半導体層の上記チャネル部とそのチャネル部近傍の
領域とに対応する上記層間絶縁膜の領域が上記酸化シリ
コンＳiＯ₂のみからなると共に、上記薄膜半導体素子の
上記多結晶半導体層の少なくとも上記チャネル部に、上
記薄膜半導体素子の上方に形成された窒化シリコンＳi
Ｎxからなる保護膜に含まれた水素が熱拡散により導入
されていることを特徴としている。

【００１６】上記請求項１の半導体装置によれば、上記
薄膜半導体素子の層間絶縁膜を上層が酸化シリコンＳi
Ｏ₂からなり下層が窒化シリコンＳiＮxからなる２層構
造にすると共に、上記チャネル部とそのチャネル部近傍
の領域とに対応する層間絶縁膜の領域が酸化シリコンＳ
iＯ₂のみからなるので、層間の絶縁を保ちつつ上記薄膜
半導体素子を覆う窒化シリコンＳiＮxからなる保護膜か
ら多結晶半導体層までの水素原子の移動距離が短じかく
なる。そこで、上記保護膜を水素原子の拡散源として熱
拡散すると、上記保護膜から多結晶半導体層までの移動
距離が短いので、その保護膜から多結晶半導体層のチャ
ネル部とそのチャネル部近傍の領域とに水素原子を効率
よく導入して水素化する。さらに、上記層間絶縁膜の窒
化シリコンＳiＮxからなる下層中に含まれる水素原子に
よる導入も行われ、水素化効率が高くなる。そうする
と、上記チャネル部中とそのチャネル部近傍の領域中の
ダングリングボイドと水素原子が結合し、トラップ密度
が減少する。また、上記層間絶縁膜は、多結晶半導体層
のチャンネル部とそのチャネル部近傍の領域に対応する
窒化シリコンＳiＮxからなる下層の領域に抜きパターン
を設けているので、窒化シリコンＳiＮxからなる膜への
ホットエレクトロンまたはホールの捕獲を回避すること
ができ、信頼性がさらに向上する。したがって、上記チ
ャネル部のトラップ密度が減少して、オン電流,キャリ
ア移動度が増加し、しきい値電圧が低下すると共に、サ
ブスレッシュホールド特性が向上し、電流の温度依存性
が減少する等の特性が改善されるので、特性の良好な信
頼性の高い薄膜半導体素子を有する半導体装置を得るこ
とができる。

【００１７】また、請求項２の半導体装置は、絶縁性基
板上に形成されたチャネル部とソース,ドレイン部とを
有する多結晶半導体層と、上記多結晶半導体層上に形成
されたゲート絶縁膜と、上記ゲート絶縁膜上に上記多結
晶半導体層のチャネル部に対応する領域に形成されたゲ
ート電極と、上記ゲート絶縁膜と上記ゲート電極との上
方の領域において、上層が窒化シリコンＳiＮxからなり
下層が酸化シリコンＳiＯ₂からなる２層構造である層間
絶縁膜とを有する薄膜半導体素子を備え、上記薄膜半導
体素子の上記多結晶半導体層の少なくとも上記チャネル
部に、上記薄膜半導体素子の上方に形成された窒化シリ
コンＳiＮxからなる保護膜に含まれた水素が熱拡散によ
り導入されていることを特徴としている。

【００１８】上記請求項２の半導体装置によれば、上記
薄膜半導体素子の層間絶縁膜を上層が窒化シリコンＳi
Ｎxからなり下層が酸化シリコンＳiＯ₂からなる２層構
造にするので、上記薄膜半導体素子を覆う窒化シリコン
ＳiＮxからなる保護膜を水素原子の拡散源として熱拡散
することによって、上記保護膜と層間絶縁膜の窒化シリ
コンＳiＮxからなる上層とから同時に多結晶半導体層の
活性領域であるチャネル部とそのチャネル部近傍の領域
とに水素原子を導入して、効率よく水素化する。したが
って、オン電流,キャリア移動度が増加し、しきい値電
圧が低下すると共に、サブスレッシュホールド特性が向
上し、電流の温度依存性が減少する等の特性が改善され
るので、特性の良好な信頼性の高い薄膜半導体素子を有
する半導体装置を得ることができる。

【００１９】また、請求項３の半導体装置は、請求項２
の半導体装置において、上記薄膜半導体素子がＰチャネ
ル型である場合、上記層間絶縁膜は、上記多結晶半導体
層の上記チャネル部とそのチャネル部近傍の領域とに対
応する領域が上記窒化シリコンＳiＮxのみからなること
を特徴としている。

【００２０】上記請求項３の半導体装置によれば、Ｐチ
ャネル型薄膜半導体素子では、上記薄膜半導体素子の層
間絶縁膜を上層が窒化シリコンＳiＮxからなり下層が酸
化シリコンＳiＯ₂からなる２層構造にすると共に、上記
チャネル部とそのチャネル部近傍の領域とに対応する層
間絶縁膜の領域が窒化シリコンＳiＮxのみからなるの
で、層間の絶縁を保ちつつ上記薄膜半導体素子を覆う窒
化シリコンＳiＮxからなる保護膜から多結晶半導体層ま
での水素原子の移動距離が短じかくなる。そこで、上記
保護膜を水素原子の拡散源として熱拡散すると、上記保
護膜から多結晶半導体層までの移動距離が短いので、そ
の保護膜から多結晶半導体層のチャネル部とそのチャネ
ル部近傍の領域とに水素原子を導入して、水素化効率が
さらによくなる。また、Ｐチャネル型薄膜半導体素子で
は、上記層間絶縁膜は、多結晶半導体層のチャンネル部
とそのチャネル部近傍の領域に対応する酸化シリコンＳ
iＯ₂からなる下層の領域に抜きパターンを設けて、層間
絶縁膜の応力の発生を抑制しているので、この薄膜半導
体素子の特性変動を防止できる。

【００２１】また、請求項４の半導体装置の製造方法
は、絶縁性基板上に多結晶半導体薄膜を堆積する工程
と、上記多結晶半導体薄膜を素子単位毎の島状に加工し
て、島状の多結晶半導体層を形成する工程と、上記多結
晶半導体層上にゲート絶縁膜を堆積する工程と、上記ゲ
ート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、上記多結
晶半導体層のソース,ドレイン部となるべき領域に不純
物を導入する工程と、上記ゲート絶縁膜と上記ゲート電
極とを覆うように窒化シリコンＳiＮxからなる第１の層
間絶縁膜を堆積する工程と、上記多結晶半導体層のチャ
ネル部となるべき領域とその近傍の領域とに対応する上
記第１の層間絶縁膜の領域を除去する工程と、上記第１
の層間絶縁膜の上方に酸化シリコンＳiＯ₂からなる第２
の層間絶縁膜を堆積する工程と、上記第２の層間絶縁膜
の上方に窒化シリコンＳiＮxからなる保護膜を堆積する
工程と、上記窒化シリコンＳiＮxからなる保護膜に含ま
れる水素を上記多結晶半導体層の少なくともチャネル部
となるべき領域に熱拡散により導入する工程とを有する
ことを特徴としている。

【００２２】上記請求項４の半導体装置の製造方法によ
れば、絶縁性基板上に多結晶半導体薄膜を堆積し、上記
多結晶半導体薄膜を素子単位毎の島状に加工して、島状
の多結晶半導体層を形成する。次に、上記多結晶半導体
層上にゲート絶縁膜を堆積し、そのゲート絶縁膜上にゲ
ート電極を形成する。次に、上記多結晶半導体層のソー
ス,ドレイン部となるべき領域に不純物を導入した後、
上記ゲート絶縁膜とゲート電極とを覆うように窒化シリ
コンＳiＮxからなる第１の層間絶縁膜を堆積し、上記多
結晶半導体層のチャネル部となるべき領域とその近傍の
領域とに対応する第１の層間絶縁膜の領域を除去する。
そして、基板全面に酸化シリコンＳiＯ₂からなる第２の
層間絶縁膜を堆積した後、上記第２の層間絶縁膜の上方
に窒化シリコンＳiＮxからなる保護膜を堆積して、その
保護膜に含まれる水素を上記多結晶半導体層の少なくと
もチャネル部となるべき領域に熱拡散により導入する。
そうすると、上記薄膜半導体素子を覆う窒化シリコンＳ
iＮxからなる保護膜を水素原子の拡散源として熱拡散す
ることによって、上記保護膜から多結晶半導体層までの
水素原子の移動距離が短いので、その保護膜から多結晶
半導体層の活性領域であるチャネル部とそのチャネル部
近傍の領域とに水素原子を効率よく導入して水素化でき
る。また、上記層間絶縁膜は、多結晶半導体層のチャン
ネル部とそのチャネル部近傍の領域に対応する窒化シリ
コンＳiＮxからなる下層の領域に抜きパターンを設けて
いるので、窒化シリコンＳiＮxからなる膜へのホットエ
レクトロンまたはホールの捕獲を回避することができ、
信頼性がさらに向上する。したがって、オン電流,キャ
リア移動度が増加し、しきい値電圧が低下すると共に、
サブスレッシュホールド特性が向上し、電流の温度依存
性が減少する等の特性が改善されるので、特性の良好な
信頼性の高い薄膜半導体素子を有する半導体装置を製造
できる。

【００２３】また、請求項５の半導体装置の製造方法
は、絶縁性基板上に多結晶半導体薄膜を堆積する工程
と、上記多結晶半導体薄膜を素子単位毎の島状に加工し
て、島状の多結晶半導体層を形成する工程と、上記多結
晶半導体層上にゲート絶縁膜を堆積する工程と、上記ゲ
ート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、上記多結
晶半導体層のソース,ドレイン部となるべき領域に不純
物を導入する工程と、上記ゲート絶縁膜と上記ゲート電
極とを覆うように酸化シリコンＳiＯ₂からなる第１の層
間絶縁膜を堆積する工程と、上記第１の層間絶縁膜の上
方に窒化シリコンＳiＮxからなる第２の層間絶縁膜を堆
積する工程と、上記第２の層間絶縁膜の上方に窒化シリ
コンＳiＮxからなる保護膜を堆積する工程と、上記窒化
シリコンＳiＮxからなる保護膜に含まれる水素を上記多
結晶半導体層の少なくともチャネル部となるべき領域に
熱拡散により導入する工程とを有することを特徴として
いる。

【００２４】上記請求項５の半導体装置の製造方法によ
れば、絶縁性基板上に多結晶半導体薄膜を堆積し、上記
多結晶半導体薄膜を素子単位毎の島状に加工して、島状
の多結晶半導体層を形成する。次に、上記多結晶半導体
層上にゲート絶縁膜を堆積して、上記ゲート絶縁膜上に
ゲート電極を形成する。次に、上記多結晶半導体層のソ
ース,ドレイン部となるべき領域に不純物を導入した
後、上記ゲート絶縁膜とゲート電極とを覆うように酸化
シリコンＳiＯ₂からなる第１の層間絶縁膜を堆積する。
次に、基板全面に窒化シリコンＳiＮxからなる第２の層
間絶縁膜を堆積した後、その第２の層間絶縁膜の上方に
窒化シリコンＳiＮxからなる保護膜を堆積して、その保
護膜に含まれる水素を上記多結晶半導体層の少なくとも
チャネル部となるべき領域に熱拡散により導入する。そ
うすると、上記薄膜半導体素子を覆う窒化シリコンＳi
Ｎxからなる保護膜を水素原子の拡散源として熱拡散す
ることによって、その保護膜と層間絶縁膜の窒化シリコ
ンＳiＮxからなる上層とから同時に多結晶半導体層の活
性領域であるチャネル部とそのチャネル部近傍の領域と
に水素原子を導入して、効率よく水素化できる。したが
って、オン電流,キャリア移動度が増加し、しきい値電
圧が低下すると共に、サブスレッシュホールド特性が向
上し、電流の温度依存性が減少する等の特性が改善され
るので、特性の良好な信頼性の高い薄膜半導体素子を有
する半導体装置を製造できる。

【００２５】また、請求項６の半導体装置の製造方法
は、請求項５の半導体装置の製造方法において、上記多
結晶半導体層のソース,ドレイン部となるべき領域にＰ
型の不純物を導入した場合に、上記Ｐ型の不純物が導入
された多結晶半導体層のチャネル部となるべき領域とそ
の近傍の領域とに対応する上記第１の層間絶縁膜の領域
を除去する工程を有することを特徴としている。

【００２６】上記請求項６の半導体装置の製造方法によ
れば、上記不純物が導入された多結晶半導体層にＰ型の
不純物が導入された多結晶半導体層がある場合は、Ｐ型
の不純物が導入された多結晶半導体層のチャネル部とな
るべき領域とその近傍の領域とに対応する上記第１の層
間絶縁膜の領域を除去することによって、上記チャネル
部とそのチャネル部近傍の領域とに対応する層間絶縁膜
の領域が窒化シリコンＳiＮxのみからなるので、層間の
絶縁を保ちつつ上記薄膜半導体素子を覆う窒化シリコン
ＳiＮxからなる保護膜から多結晶半導体層までの水素原
子の移動距離が短じかくなる。そこで、上記保護膜を水
素原子の拡散源として熱拡散すると、上記保護膜から多
結晶半導体層までの移動距離が短いので、その保護膜か
ら多結晶半導体層のチャネル部とそのチャネル部近傍の
領域とに水素原子を導入して、水素化効率がさらによく
なる。また、上記層間絶縁膜は、多結晶半導体層のチャ
ンネル部とそのチャネル部近傍の領域に対応する領域に
酸化シリコンＳiＯ₂からなる層がないので、層間絶縁膜
の応力の発生を抑制して、この薄膜半導体素子の特性変
動を防止できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の半導体装置を図
示の実施の形態により詳細に説明する。

【００２８】（第１実施形態）図１はこの発明の第１実
施形態の半導体装置の薄膜半導体素子としての薄膜トラ
ンジスタの断面図である。この薄膜トランジスタは、層
間絶縁膜が上層が酸化シリコンＳiＯ₂,下層が窒化シリ
コンＳiＮxからなる２層構造をしている。また、この薄
膜トランジスタは、Ｎチャネル型またはＰチャネル型の
いずれでもよく、半導体装置としての液晶表示装置のア
クティブマトリックス回路の薄膜トランジスタアレーや
ドライバー回路に用いられる。

【００２９】以下、上記薄膜トランジスタの製造方法に
ついて説明する。

【００３０】まず、ガラス基板１上に下地酸化膜２とし
てＳiＯ₂を１００ＯÅ〜５０００Å(例えば３０００Å)
の膜厚に成膜する。

【００３１】次に、厚さ３００Åのアモルファスシリコ
ン膜を堆積し、これにエキシマレーザ光を照射して多結
晶シリコン膜とする。そして、これをエッチングして島
状の多結晶半導体層１１を形成する。

【００３２】さらに、上記ガラス基板１上と多結晶半導
体層１１上に厚さ１０００Åの酸化シリコンＳiＯ₂から
なるゲート絶縁膜５を成膜する。

【００３３】その後、アルミニウム膜を３５００Åの厚
さにスパッタリング法で成膜し、そのアルミニウム膜を
エッチングして、ゲート電極６を形成する。

【００３４】次に、上記エッチング時のフォトレジスト
のマスクを残したまま、ゲート電極６を電解液中で陽極
酸化して、ゲート電極６の側壁に１００Å〜２０００Å
の厚さに陽極酸化物を形成する。

【００３５】その後、側壁の陽極酸化物をマスクにし
て、高濃度不純物としてＮ型の場合はｎ⁺(例えばリン),
Ｐ型の場合はｐ⁺(例えばボロン)をイオンドーピング法
によって注入する。そして、陽極酸化物を除去して、低
濃度不純物としてのｎ^-またはｐ^-を注入する。このと
き、上記ゲート絶縁膜５は、半透過のマスクとして機能
するため、島状の多結晶半導体層１１は、自己整合的に
低濃度不純物領域であるオフセット部３a,３a(ＬＤＤ構
造)、高濃度不純物領域であるソース,ドレイン部４,４
が形成される。なお、低濃度不純物ｎ^-またはｐ^-を注入
しない場合、オフセット部３a,３aは、真性領域となっ
て、この薄膜トランジスタはオフセット構造となる。

【００３６】次に、プラズマＣＶＤ法により下層の第１
の層間絶縁膜(ＳiＮx)７を２０００Å〜８０００Å(例
えば３０００Å)の膜厚で成膜する。

【００３７】その後、上記第１の層間絶縁膜(ＳiＮx)７
の多結晶半導体層１１上の領域のみエッチングして、抜
きパターンを形成する。これは、後述する保護膜として
のパッシベーション窒化膜(ＳiＮx)１０中に含まれてい
る水素原子を多結晶半導体層１１の活性領域(チャネル
部)および拡散領域(ソース,ドレイン部)に効率よく熱拡
散を行うために設けるものである。

【００３８】次に、上層の第２の層間絶縁膜(ＳiＯ₂)８
をプラズマＣＶＤによって２０００Å〜８０００Å(例
えば３０００Å)の膜厚で形成する。

【００３９】上記第１,第２層間絶縁膜７,８で２層構造
の層間絶縁膜を形成し、層間の絶縁を保ちつつ後述する
パッシベーション室化膜１０と多結晶半導体層１１との
距離を短くしている。

【００４０】その後、コンタクトホール１２,１２を形
成し、アルミニウム膜を堆積した後、パターンニングと
エッチングを行ってソース,ドレイン電極９を形成す
る。

【００４１】最後に、パッシベーション室化膜(ＳiＮx)
１０を堆積させた後、熱拡散による水素化処理を行って
薄膜トランジスタが完成する。

【００４２】上記構成の薄膜トランジスタを有する半導
体装置では、上記薄膜トランジスタの層間絶縁膜を上層
が酸化シリコンＳiＯ₂からなる第２の層間絶縁膜８と下
層が窒化シリコンＳiＮxからなる第１の層間絶縁膜７と
の２層構造にすると共に、上記多結晶半導体層１１に対
応する層間絶縁膜の領域が第２の層間絶縁膜８のみから
なるので、パッシベーション窒化膜１０から多結晶半導
体層１１までの水素原子の移動距離が短く、薄膜トラン
ジスタを覆うパッシベーション窒化膜１０が水素原子の
拡散源として熱拡散すると、パッシベーション窒化膜１
０から多結晶半導体層１１に水素原子を効率よく導入し
て水素化する。また、上記第１,第２の層間絶縁膜８,８
は、多結晶半導体層１１に対応する窒化シリコンＳiＮx
からなる下層の第１の層間絶縁膜７に抜きパターンを設
けているので、第１の層間絶縁膜７中に含まれている水
素原子による導入も行われ、水素化効率が高くなると共
に、窒化シリコンＳiＮxからなる膜へのホットエレクト
ロンまたはホールの捕獲を回避することができ、信頼性
がさらに向上する。

【００４３】したがって、オン電流,キャリア移動度が
増加し、しきい値電圧が低下すると共に、サブスレッシ
ュホールド特性が向上し、電流の温度依存性が減少する
等の特性が改善され、特性の良好な信頼性の高い薄膜ト
ランジスタを有する半導体装置を得ることができる。

【００４４】（第２実施形態）図２,図３はこの発明の
第２実施形態の半導体装置の薄膜半導体素子として用い
られるＮチャネル型薄膜トランジスタとＰチャネル型薄
膜トランジスタの断面図である。このＮチャネル型およ
びＰチャネル型薄膜トランジスタの層間絶縁膜は、第１
実施形態の薄膜トランジスタと異なり、上層が窒化シリ
コンＳiＮxからなり下層が酸化シリコンＳiＯ₂からなる
２層構造である。なお、イオン注入によるＬＤＤ構造の
作製工程までは、第１実施形態の製造方法と同様で説明
を省略する。

【００４５】図２に示すＮチャネル型薄膜トランジスタ
において、ドーピング法によってオフセット部２３a,２
３aに低濃度不純物を注入し、ソース,ドレイン部２４,
２４に高濃度不純物を注入した後、プラズマＣＶＤによ
って下層の第１の層間絶縁膜(ＳiＯ₂)２７を厚さ２００
０Å〜８０００Å(例えば３０００Å)に形成する。

【００４６】次に、プラズマＣＶＤ法により上層の第２
の層間絶縁膜(ＳiＮx)２８を２０００Å〜８０００Å
(例えば３０００Å)の膜厚で成膜する。

【００４７】その後、コンタクトホール１３,１３を形
成し、アルミニウム膜を堆積した後、パターンニングと
エッチングを行ってソース,ドレイン電極２９を形成す
る。

【００４８】最後に、基板全面を保護膜としてのパッシ
ベーション窒化膜(ＳiＮx)３０を堆積させた後、熱拡散
による水素化処理を行って薄膜トランジスタが完成す
る。

【００４９】この場合、上記パッシベーション窒化膜
(ＳiＮx)３０中に含まれている水素原子とさらに層間Ｓ
iＮx中に含まれている水素原子による導入も行われ、水
素化効率が高くなる。また、上層の層間絶縁膜(ＳiＮx)
２８を密度の高い圧縮性の膜に条件を設定することによ
って、水素が逃げるのを防ぐことが可能となる。

【００５０】また、図３に示すＰチャネル型薄膜トラン
ジスタにおいて、ドーピング法によってオフセット部３
３a,３３aに低濃度不純物を注入し、ソース,ドレイン部
３４,３４に高濃度不純物を注入した後、プラズマＣＶ
Ｄによって下層の第１の層間絶縁膜(ＳiＯ₂)３７を厚さ
２０００Å〜８０００Å(例えば３０００Å)に形成す
る。

【００５１】その後、上記第１の層間絶縁膜(ＳiＯ₂)３
８の多結晶半導体層１４上の領域のみエッチングして、
抜きパターンを形成する。

【００５２】次に、プラズマＣＶＤ法により上層の第２
の層間絶縁膜(ＳiＮx)３７を２０００Å〜８０００Å
(例えば３０００Å)の膜厚で成膜する。

【００５３】上記第１,第２層間絶縁膜３７,３８で２層
構造の層間絶縁膜を形成し、層間の絶縁を保ちつつ後述
するパッシベーション室化膜４０と多結晶半導体層１４
との距離を短くしている。

【００５４】その後、上記ソース,ドレイン部３４,３４
上にコンタクトホール１５,１５を形成し、アルミニウ
ム膜を堆積した後、パターンニングとエッチングを行っ
てソース,ドレイン電極３９を形成する。

【００５５】最後に、基板全面に保護膜としてのパッシ
ベーション窒化膜(ＳiＮx)４０を堆積させた後、熱拡散
による水素化処理を行って薄膜トランジスタが完成す
る。

【００５６】このように、図２のＮチャネル型薄膜トラ
ンジスタでは、上記薄膜トランジスタの層間絶縁膜を上
層が窒化シリコンＳiＮxからなる第２の層間絶縁膜２８
と下層が酸化シリコンＳiＯ₂からなる第１の層間絶縁膜
２７との２層構造にしていので、薄膜トランジスタを覆
うパッシベーション窒化膜３０を水素原子の拡散源とし
て熱拡散することによって、パッシベーション窒化膜１
０と窒化シリコンＳiＮxからなる第２の層間絶縁膜２８
とから同時に多結晶半導体層１１に水素原子を導入し
て、効率よく水素化する。

【００５７】したがって、オン電流,キャリア移動度が
増加し、しきい値電圧が低下すると共に、サブスレッシ
ュホールド特性が向上し、電流の温度依存性が減少する
等の特性が改善され、特性の良好な信頼性の高い薄膜ト
ランジスタを有する半導体装置を得ることができる。

【００５８】また、図３のＰチャネル型薄膜半導体素子
では、上記層間絶縁膜を上層が窒化シリコンＳiＮxから
なる第２の層間絶縁膜３８下層が酸化シリコンＳiＯ₂か
らなる第１の層間絶縁膜３７との２層構造にすると共
に、上記多結晶半導体層１４に対応する層間絶縁膜の領
域が第２層間絶縁膜３８のみからなるので、層間の絶縁
を保ちつつ上記薄膜半導体素子を覆うパッシベーション
窒化膜４０から多結晶半導体層１４までの水素原子の移
動距離が短じかく、上記保護膜を水素原子の拡散源とし
て熱拡散すると、その保護膜から多結晶半導体層のチャ
ネル部とそのチャネル部近傍の領域とに水素原子を導入
して、水素化効率がさらによくなる。また、上記多結晶
半導体層１４に対応する酸化シリコンＳiＯ₂からなる下
層の第１の層間絶縁膜３７の領域に抜きパターンを設け
て、チャネル部３３やオフセット部３３a,３３aに対す
る層間絶縁膜の応力の発生を抑制しているので、このＰ
チャネル型薄膜トランジスタのしきい値の変動を防止す
ることができる。

【００５９】また、上記多結晶シリコンの多結晶半導体
層１４の下層の層間絶縁膜(ＳiＯ₂)３８のみ抜くことに
よって、層間の絶縁性を確保すると共に、層間絶縁膜の
組み合わせによりＣＭＯＳ構造を容易に形成できる。

【００６０】上記第１,第２実施形態では、ＬＤＤ構造
の薄膜トランジスタについて説明したが、シングルゲー
ト構造やオフセットゲート構造等の薄膜トランジスタに
ついてこの発明を適用してもよい。

【００６１】また、上記第１,第２実施形態では、図１,
図３に示すように、第１の層間絶縁膜７,３７の多結晶
半導体層１１,１４に対応する領域を除去したが、多結
晶半導体層のチャネル部とそのチャネル部近傍(例えば
ＬＤＤ構造の場合、オフセット部)に対応する第１の層
間絶縁膜の領域を除去してもよい。

【００６２】また、この発明の半導体装置およびその製
造方法は、Ｎチャネル型とＰチャネル型薄膜トランジス
タの両方を用いた半導体装置に適用してもよく、また、
Ｎチャネル型薄膜半導体素子またはＰチャネル型薄膜半
導体素子のいずれか一方を用いた半導体装置に適用して
もよい。

【００６３】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の半導体装置は、絶縁性基板上に形成されたチャネル
部とソース,ドレイン部とを有する多結晶半導体層と、
上記多結晶半導体層上に形成されたゲート絶縁膜と、上
記ゲート絶縁膜上に多結晶半導体層のチャネル部に対応
する領域に形成されたゲート電極と、上記ゲート絶縁膜
とゲート電極との上方の領域においては、上層が酸化シ
リコンＳiＯ₂からなり下層が窒化シリコンＳiＮxからな
る２層構造である層間絶縁膜とを有する薄膜半導体素子
を備え、その薄膜半導体素子の多結晶半導体層のチャネ
ル部とそのチャネル部近傍の領域とに対応する層間絶縁
膜の領域が上記酸化シリコンＳiＯ₂のみからなると共
に、上記薄膜半導体素子の多結晶半導体層の少なくとも
チャネル部に、薄膜半導体素子の上方に形成された窒化
シリコンＳiＮxからなる保護膜に含まれた水素が熱拡散
により導入されているものである。

【００６４】したがって、請求項１の発明の半導体装置
によれば、上記薄膜半導体素子を覆う窒化シリコンＳi
Ｎxからなる保護膜を水素原子の拡散源として熱拡散す
ると、上記保護膜から多結晶半導体層までの水素原子の
移動距離が短いので、多結晶半導体層のチャネル部とそ
のチャネル部近傍の領域とに水素原子を効率よく導入し
て水素化する。さらに、上記層間絶縁膜の窒化シリコン
ＳiＮxからなる下層中に含まれる水素原子による導入も
行われ、水素化効率が高くなる。また、上記層間絶縁膜
は、多結晶半導体層のチャンネル部とそのチャネル部近
傍の領域に対応する窒化シリコンＳiＮxからなる下層の
領域に抜きパターンを設けているので、窒化シリコンＳ
iＮxからなる膜へのホットエレクトロンまたはホールの
捕獲を回避することができ、信頼性がさらに向上する。
したがって、オン電流,キャリア移動度が増加し、しき
い値電圧が低下すると共に、サブスレッシュホールド特
性が向上し、電流の温度依存性が減少する等の特性が改
善されるので、特性の良好な信頼性の高い薄膜半導体素
子を有する半導体装置を実現することができる。

【００６５】また、請求項２の発明の半導体装置は、絶
縁性基板上に形成されたチャネル部とソース,ドレイン
部とを有する多結晶半導体層と、上記多結晶半導体層上
に形成されたゲート絶縁膜と、上記ゲート絶縁膜上に多
結晶半導体層のチャネル部に対応する領域に形成された
ゲート電極と、上記ゲート絶縁膜とゲート電極との上方
の領域においては、上層が窒化シリコンＳiＮxからなり
下層が酸化シリコンＳiＯ₂からなる２層構造である層間
絶縁膜とを有する薄膜半導体素子を備え、上記薄膜半導
体素子の多結晶半導体層の少なくともチャネル部に、上
記薄膜半導体素子の上方に形成された窒化シリコンＳi
Ｎxからなる保護膜に含まれた水素が熱拡散により導入
されているものである。

【００６６】したがって、請求項２の発明の半導体装置
によれば、上記薄膜半導体素子の層間絶縁膜を上層が窒
化シリコンＳiＮxからなり下層が酸化シリコンＳiＯ₂か
らなる２層構造にするので、薄膜半導体素子を覆う窒化
シリコンＳiＮxからなる保護膜を水素原子の拡散源とし
て熱拡散することによって、上記保護膜と層間絶縁膜の
窒化シリコンＳiＮxからなる上層とから同時に多結晶半
導体層の活性領域であるチャネル部とそのチャネル部近
傍の領域とに水素原子を導入して、効率よく水素化す
る。したがって、オン電流,キャリア移動度が増加し、
しきい値電圧が低下すると共に、サブスレッシュホール
ド特性が向上し、電流の温度依存性が減少する等の特性
が改善されるので、特性の良好な信頼性の高い薄膜半導
体素子を有する半導体装置を実現することができる。

【００６７】また、請求項３の発明の半導体装置は、請
求項２の半導体装置において、上記薄膜半導体素子がＰ
チャネル型である場合、上記層間絶縁膜は、上記多結晶
半導体層の上記チャネル部とそのチャネル部近傍の領域
とに対応する領域が上記窒化シリコンＳiＮxのみからな
るので、層間の絶縁を保ちつつ上記薄膜半導体素子を覆
う窒化シリコンＳiＮxからなる保護膜から多結晶半導体
層までの水素原子の移動距離が短じかく、上記保護膜を
水素原子の拡散源として熱拡散すると、その保護膜から
多結晶半導体層のチャネル部とそのチャネル部近傍の領
域とに水素原子を導入して、水素化効率がさらによくな
る。また、Ｐチャネル型薄膜半導体素子では、層間絶縁
膜の応力の発生を抑制するので、この薄膜半導体素子の
特性変動を防止することができる。

【００６８】また、請求項４の発明の半導体装置の製造
方法は、絶縁性基板上に多結晶半導体薄膜を堆積し、上
記多結晶半導体薄膜を素子単位毎の島状に加工して、島
状の多結晶半導体層を形成し、上記多結晶半導体層上に
ゲート絶縁膜を堆積し、そのゲート絶縁膜上にゲート電
極を形成し、上記多結晶半導体層のソース,ドレイン部
となるべき領域に不純物を導入した後、上記ゲート絶縁
膜とゲート電極とを覆うように窒化シリコンＳiＮxから
なる第１の層間絶縁膜を堆積し、上記多結晶半導体層の
チャネル部となるべき領域とその近傍の領域とに対応す
る第１の層間絶縁膜の領域を除去して、基板全面に酸化
シリコンＳiＯ₂からなる第２の層間絶縁膜を堆積した
後、上記第２の層間絶縁膜の上方に窒化シリコンＳiＮx
からなる保護膜を堆積して、その保護膜に含まれる水素
を上記多結晶半導体層の少なくともチャネル部となるべ
き領域に熱拡散により導入するものである。

【００６９】したがって、請求項４の発明の半導体装置
の製造方法によれば、上記薄膜半導体素子を覆う窒化シ
リコンＳiＮxからなる保護膜を水素原子の拡散源として
熱拡散することによって、上記保護膜から多結晶半導体
層までの水素原子の移動距離が短いので、その保護膜か
ら多結晶半導体層のチャネル部とそのチャネル部近傍の
領域とに水素原子を効率よく導入して水素化できる。ま
た、上記層間絶縁膜は、多結晶半導体層のチャンネル部
とそのチャネル部近傍の領域に対応する窒化シリコンＳ
iＮxからなる下層の領域に抜きパターンを設けているの
で、窒化シリコンＳiＮxからなる膜へのホットエレクト
ロンまたはホールの捕獲を回避することができ、信頼性
がさらに向上する。したがって、オン電流,キャリア移
動度が増加し、しきい値電圧が低下すると共に、サブス
レッシュホールド特性が向上し、電流の温度依存性が減
少する等の特性が改善されるので、特性の良好な信頼性
の高い薄膜半導体素子を有する半導体装置を製造するこ
とができる。

【００７０】また、請求項５の発明の半導体装置の製造
方法は、絶縁性基板上に多結晶半導体薄膜を堆積し、上
記多結晶半導体薄膜を素子単位毎の島状に加工して、島
状の多結晶半導体層を形成し、上記多結晶半導体層上に
ゲート絶縁膜を堆積して、上記ゲート絶縁膜上にゲート
電極を形成し、上記多結晶半導体層のソース,ドレイン
部となるべき領域に不純物を導入した後、上記ゲート絶
縁膜とゲート電極とを覆うように酸化シリコンＳiＯ₂か
らなる第１の層間絶縁膜を堆積し、基板全面に窒化シリ
コンＳiＮxからなる第２の層間絶縁膜を堆積した後、そ
の第２の層間絶縁膜の上方に窒化シリコンＳiＮxからな
る保護膜を堆積して、その保護膜に含まれる水素を上記
多結晶半導体層の少なくともチャネル部となるべき領域
に熱拡散により導入するものである。

【００７１】したがって、請求項５の発明の半導体装置
の製造方法によれば、上記薄膜半導体素子を覆う窒化シ
リコンＳiＮxからなる保護膜を水素原子の拡散源として
熱拡散することによって、その保護膜と層間絶縁膜の窒
化シリコンＳiＮxからなる上層とから同時に多結晶半導
体層のチャネル部とそのチャネル部近傍の領域とに水素
原子を導入して、効率よく水素化できる。したがって、
オン電流,キャリア移動度が増加し、しきい値電圧が低
下すると共に、サブスレッシュホールド特性が向上し、
電流の温度依存性が減少する等の特性が改善されるの
で、特性の良好な信頼性の高い薄膜半導体素子を有する
半導体装置を製造することができる。

【００７２】また、請求項６の発明の半導体装置の製造
方法は、請求項５の半導体装置の製造方法において、上
記多結晶半導体層のソース,ドレイン部となるべき領域
にＰ型の不純物を導入した場合に、上記Ｐ型の不純物が
導入された多結晶半導体層のチャネル部となるべき領域
とその近傍の領域とに対応する上記第１の層間絶縁膜の
領域を除去するので、上記チャネル部とそのチャネル部
近傍の領域とに対応する層間絶縁膜の領域が窒化シリコ
ンＳiＮxのみからなり、層間の絶縁を保った状態で上記
薄膜半導体素子を覆う窒化シリコンＳiＮxからなる保護
膜から多結晶半導体層までの水素原子の移動距離が短じ
かくなり、上記保護膜を水素原子の拡散源として熱拡散
すると、その保護膜から多結晶半導体層のチャネル部と
そのチャネル部近傍の領域とに水素原子を導入して、水
素化効率がさらによくなる。また、上記層間絶縁膜は、
多結晶半導体層のチャンネル部とそのチャネル部近傍の
領域に対応する領域に酸化シリコンＳiＯ₂からなる層が
ないので、層間絶縁膜の応力の発生を抑制して、この薄
膜半導体素子の特性変動を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の第１実施形態の半導体装置
の薄膜トランジスタの層間絶縁膜の構造が上層ＳiＯ₂／
下層ＳiＮxの場合の断面図である。

【図２】 図２はこの発明の第２実施形態の半導体装置
のＮチャネル型薄膜トランジスタの層間絶縁膜の構造が
上層ＳiＮx／下層ＳiＯ₂の場合の断面図である。

【図３】 図３は上記半導体装置のＰチャネル型薄膜ト
ランジスタの層間絶縁膜の構造が上層ＳiＮx／下層Ｓi
Ｏ₂の場合の断面図である。

【図４】 図４は従来の半導体装置としての薄膜トラン
ジスタの断面図である。

【符号の説明】

１,２１,３１,４１…ガラス基板、 ２,２２,３２,４２…下地酸化膜、 ３,２３,３３,４３…チャネル部、 ３a,２３a,３３a,４３a…オフセット部、 ４,２４,３４,４４…ソース,ドレイン部、 ５,２５,３５,４５…ゲート絶縁膜、 ６,２６,３６,４６…ゲート電極、 ７,２７,３７…第１の層間絶縁膜、 ８,２８,３８…第２の層間絶縁膜、 ９,２９,３９,４８…ソース,ドレイン電極、 １０,３０,４０,４９…パッシベーション膜、 ４７…層間絶縁膜。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板上に形成されたチャネル部と
   ソース,ドレイン部とを有する多結晶半導体層と、 上記多結晶半導体層上に形成されたゲート絶縁膜と、 上記ゲート絶縁膜上に上記多結晶半導体層のチャネル部
   に対応する領域に形成されたゲート電極と、 上記ゲート絶縁膜と上記ゲート電極との上方の領域にお
   いては、上層が酸化シリコンＳiＯ₂からなり下層が窒化
   シリコンＳiＮxからなる２層構造である層間絶縁膜とを
   有する薄膜半導体素子を備え、 上記薄膜半導体素子の上記多結晶半導体層の上記チャネ
   ル部とそのチャネル部近傍の領域とに対応する上記層間
   絶縁膜の領域が上記酸化シリコンＳiＯ₂のみからなると
   共に、 上記薄膜半導体素子の上記多結晶半導体層の少なくとも
   上記チャネル部に、上記薄膜半導体素子の上方に形成さ
   れた窒化シリコンＳiＮxからなる保護膜に含まれた水素
   が熱拡散により導入されていることを特徴とする半導体
   装置。
2. 【請求項２】 絶縁性基板上に形成されたチャネル部と
   ソース,ドレイン部とを有する多結晶半導体層と、 上記多結晶半導体層上に形成されたゲート絶縁膜と、 上記ゲート絶縁膜上に上記多結晶半導体層のチャネル部
   に対応する領域に形成されたゲート電極と、 上記ゲート絶縁膜と上記ゲート電極との上方の領域にお
   いては、上層が窒化シリコンＳiＮxからなり下層が酸化
   シリコンＳiＯ₂からなる２層構造である層間絶縁膜とを
   有する薄膜半導体素子を備え、 上記薄膜半導体素子の上記多結晶半導体層の少なくとも
   上記チャネル部に、上記薄膜半導体素子の上方に形成さ
   れた窒化シリコンＳiＮxからなる保護膜に含まれた水素
   が熱拡散により導入されていることを特徴とする半導体
   装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の半導体装置において、 上記薄膜半導体素子がＰチャネル型である場合、上記層
   間絶縁膜は、上記多結晶半導体層の上記チャネル部とそ
   のチャネル部近傍の領域とに対応する領域が上記窒化シ
   リコンＳiＮxのみからなることを特徴とする半導体装
   置。
4. 【請求項４】 絶縁性基板上に多結晶半導体薄膜を堆積
   する工程と、 上記多結晶半導体薄膜を素子単位毎の島状に加工して、
   島状の多結晶半導体層を形成する工程と、 上記多結晶半導体層上にゲート絶縁膜を堆積する工程
   と、 上記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、 上記多結晶半導体層のソース,ドレイン部となるべき領
   域に不純物を導入する工程と、 上記ゲート絶縁膜と上記ゲート電極とを覆うように窒化
   シリコンＳiＮxからなる第１の層間絶縁膜を堆積する工
   程と、 上記多結晶半導体層のチャネル部となるべき領域とその
   近傍の領域とに対応する上記第１の層間絶縁膜の領域を
   除去する工程と、 上記第１の層間絶縁膜の上方に酸化シリコンＳiＯ₂から
   なる第２の層間絶縁膜を堆積する工程と、 上記第２の層間絶縁膜の上方に窒化シリコンＳiＮxから
   なる保護膜を堆積する工程と、 上記窒化シリコンＳiＮxからなる保護膜に含まれる水素
   を上記多結晶半導体層の少なくともチャネル部となるべ
   き領域に熱拡散により導入する工程とを有することを特
   徴とする半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】 絶縁性基板上に多結晶半導体薄膜を堆積
   する工程と、 上記多結晶半導体薄膜を素子単位毎の島状に加工して、
   島状の多結晶半導体層を形成する工程と、 上記多結晶半導体層上にゲート絶縁膜を堆積する工程
   と、 上記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、 上記多結晶半導体層のソース,ドレイン部となるべき領
   域に不純物を導入する工程と、 上記ゲート絶縁膜と上記ゲート電極とを覆うように酸化
   シリコンＳiＯ₂からなる第１の層間絶縁膜を堆積する工
   程と、 上記第１の層間絶縁膜の上方に窒化シリコンＳiＮxから
   なる第２の層間絶縁膜を堆積する工程と、 上記第２の層間絶縁膜の上方に窒化シリコンＳiＮxから
   なる保護膜を堆積する工程と、 上記窒化シリコンＳiＮxからなる保護膜に含まれる水素
   を上記多結晶半導体層の少なくともチャネル部となるべ
   き領域に熱拡散により導入する工程とを有することを特
   徴とする半導体装置の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の半導体装置の製造方法
   において、 上記多結晶半導体層のソース,ドレイン部となるべき領
   域にＰ型の不純物を導入した場合に、上記Ｐ型の不純物
   が導入された多結晶半導体層のチャネル部となるべき領
   域とその近傍の領域とに対応する上記第１の層間絶縁膜
   の領域を除去する工程を有することを特徴とする半導体
   装置の製造方法。