JPH1146000A

JPH1146000A - 薄膜トランジスタおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH1146000A
Application number: JP19957997A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Sakamoto; 弘美坂本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 1999-02-16
Anticipated expiration: 2017-07-25
Also published as: JP3382130B2

Abstract

(57)【要約】【課題】コンタクト特性が良好で、高性能な薄膜トラ
ンジスタおよびその製造方法を提供する。【解決手段】透明絶縁性基板１上には下地絶縁膜２、
多結晶シリコン層３が設けられ、これを被覆するように
基板略全面にゲート絶縁膜４が設けられている。さら
に、この上にゲート電極５が設けられており、これを被
覆する層間絶縁膜１０として、第一のシリコン窒化膜８
および第二のシリコン窒化膜９が堆積されている。ま
た、上記多結晶シリコン層３のソース領域６、ドレイン
領域７と、ソース電極１１、ドレイン電極１２とがそれ
ぞれ、層間絶縁膜およびゲート電極を貫通するコンタク
トホールを介して接続されている。さらに上層にはパッ
シベーション膜１３、平坦化膜１４および画素電極１５
が設けられており、画素電極１５はコンタクトホールを
介して、ドレイン電極１２と接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多結晶シリコンを
半導体領域として用いた薄膜トランジスタ、およびその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス等の透明絶縁性基板上に薄膜トラ
ンジスタをマトリックス状に形成し、これをスイッチン
グ素子として用いるアクティブマトリクス型の液晶表示
装置において、近年その表示画面の大型化と高精細化が
進展しつつある。

【０００３】上記薄膜トランジスタの半導体領域として
はアモルファスシリコンが多く用いられているが、液晶
パネル等における画像表示のさらなる精細化および高速
化に対応するべく、アモルファスシリコンと比較して１
０³倍の電界移動度を有する多結晶シリコンを半導体領
域として用いる試みがなされている。この多結晶シリコ
ンは、上記アモルファスシリコンを、固相成長法やレー
ザー照射等の技術を用いて多結晶化することにより得ら
れる。

【０００４】また、半導体層として多結晶シリコンを用
いた薄膜トランジスタにおいて、その動作性能、すなわ
ちトランジスタ特性は、素子の活性領域である多結晶シ
リコン薄膜の性質に依存することが知られている。

【０００５】例えば、多結晶シリコンにおいて、結晶粒
界に結晶欠陥が生じれば多数のトラップ準位が発生し、
また、多結晶シリコンとゲート絶縁膜との界面に結晶欠
陥が生じれば、固定電荷や界面準位が発生し、この結
果、トランジスタ特性の著しい劣化が生じることが知ら
れている。

【０００６】このようなトランジスタ特性の劣化を抑制
するために、従来、薄膜トランジスタを構成する多結晶
シリコン中に水素原子を拡散させ、この水素原子と結晶
粒界や薄膜界面に存在するシリコンの未結合手とを結合
させることにより結晶欠陥を減少させる、という手法が
提案されている。

【０００７】これは具体的には、特公平４−５７０９８
号公報に開示されているように、多結晶シリコン薄膜ト
ランジスタを形成する際、上記のようにシリコンの未結
合手を水素化するためにトランジスタ上にパッシベーシ
ョン膜としてシリコン窒化膜をプラズマＣＶＤ法により
堆積し、これを熱処理するというものである。つまり、
水素が多量に含まれているシリコン窒化膜を熱処理する
ことにより水素が多結晶シリコン中に拡散され、この水
素が未結合手と結合することによって薄膜トランジスタ
の特性が向上するのである。

【０００８】また、上記公報による水素化効率をさらに
高めるために、特開平３−１６５０６６号公報および特
開平６−２６０６４９号公報には、シリコン窒化膜の上
層に、水素の外部への拡散を防止するための膜を形成す
る方法が開示されている。

【０００９】このうち、特開平６−２６０６４９号公報
に開示された薄膜トランジスタを図３に示す。

【００１０】図３において、透明絶縁性基板１０１上に
多結晶シリコン層１０２が設けられ、多結晶シリコン層
１０２の中央部はチャネル領域１０３ａとされ、その両
側はソース・ドレイン領域１０３ｂとされている。多結
晶シリコン層１０２の上層にはシリコン酸化膜からなる
ゲート絶縁膜１０４が設けられており、前記チャネル領
域１０３ａに対応するゲート絶縁膜１０４の上面にはゲ
ート電極１０５が設けられている。

【００１１】さらにその上にはシリコン酸化膜からなる
層間絶縁膜１０６が形成されており、層間絶縁膜１０６
に形成されたコンタクトホールを介してソース・ドレイ
ン電極１０７とソース・ドレイン領域１０３ｂとがそれ
ぞれ接続されている。層間絶縁膜１０６の上層にはシリ
コン窒化膜からなるオーバーコート膜１０８が設けられ
ている。オーバーコート膜１０８には水素が多量に含ま
れており、この水素が多結晶シリコン層１０２のチャネ
ル領域１０３ａに到達して水素化される。さらに、オー
バーコート膜１０８上には水素拡散防止膜１０９が形成
されており、これがオーバーコート膜１０８から離脱し
た水素が外部へ拡散して逃げて行くのを防いで、多結晶
シリコン層１０２の水素化効率を高めている。

【００１２】ところで、上記のように半導体層として多
結晶シリコンを用いた場合には、薄膜トランジスタの電
界移動度は向上するが、その一方で、リーク電流が発生
しやすくなることが知られている。リーク電流の発生に
よって、コンデンサとしての画素電極に書き込まれたデ
ータがトランジスタを介して流出し、正しく保持されな
いために、表示品位の低下を招くのである。

【００１３】発明者らが実験を行い確認したところによ
れば、図４および５に示すように、多結晶シリコンの膜
厚を薄くするにつれオフ時のリーク電流は減少し、同時
にオン電流は増加する。すなわち、多結晶シリコンを薄
膜化すれば、リーク電流の発生頻度を低下させることが
でき、良好なトランジスタ特性を有する薄膜トランジス
タが得られることになる。

【００１４】また、近年の画像の高精細化に伴い、表示
素子の微細化が進むにつれ、ソース・ドレイン上のコン
タクトホールは、ウエットエッチング法で形成する事が
困難となり、より精密な加工を可能とするドライエッチ
ング法による形成が必要となっている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、多結
晶シリコンを半導体層として用いた薄膜トランジスタに
おいては、良好な特性を得るために多結晶シリコンを薄
膜形成し、さらに、微細加工のためにドライエッチング
法を用いることが必要となっている。

【００１６】しかしながら、上記特開平６−２６０６４
９号公報に開示されているように、良好な特性を得るた
めに多結晶シリコンが薄膜形成され、この上にシリコン
酸化膜によるゲート絶縁膜および層間絶縁膜が設けられ
た薄膜トランジスタにおいて、コンタクトホールの形成
にドライエッチング法を適用した場合、以下のような不
具合が生じていた。

【００１７】すなわち、薄膜形成された多結晶シリコン
を下地としてドライエッチングを行う場合、シリコン酸
化膜と多結晶シリコンとのエッチング選択比が１０程度
またはそれ以下と低く、コンタクトエッチング時に多結
晶シリコンがオーバーエッチングされてしまい、著しい
トランジスタ特性の劣化を招いてしまうことがあった。
特に、上記公報ではゲート絶縁膜および層間絶縁膜の両
者をシリコン酸化膜によって形成しているため、多結晶
シリコン上のシリコン酸化膜の全膜厚量が大きくなる。

【００１８】仮に上記エッチング選択比が１０の時にシ
リコン酸化膜を貫通するコンタクトホールを形成した場
合、シリコン酸化膜の１／１０の厚みだけ多結晶シリコ
ンが同時にオーバーエッチングされてしまうため、シリ
コン酸化膜の厚みが厚いほど、下地となる多結晶シリコ
ン層のオーバーエッチング量が増加することになる。特
に、特性向上のために多結晶シリコン層を薄膜形成して
いる場合には、多結晶シリコン層の厚みに対するオーバ
ーエッチング量は、相対的に増大することになる。この
相対的なエッチング量が大きい程、ソース・ドレイン電
極とソース・ドレイン領域とのコンタクト抵抗が上昇し
たり、オーミックコンタクトが形成できない等の問題が
生じてしまう。

【００１９】さらに、上記公報に従えば、シリコン酸化
膜のエッチングレートが遅いためにスループットが悪く
なるという問題も生じる。

【００２０】本発明は以上のような課題を解決するため
に成されたものであり、その目的とするところは、特性
が良好で信頼性が高い薄膜トランジスタおよびその製造
方法を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の薄膜トランジス
タは、多結晶シリコンからなる半導体領域の上層に、シ
リコン酸化膜からなるゲート絶縁膜と、層間絶縁膜とが
順に積層された薄膜トランジスタにおいて、前記層間絶
縁膜が、膜質の異なる二層のシリコン窒化膜からなるこ
とを特徴とし、そのことにより上記目的を達成すること
ができる。

【００２２】また、前記二層のシリコン窒化膜のうち、
前記シリコン薄膜側の第一のシリコン窒化膜の方が他方
の第二のシリコン窒化膜よりも水素の含有量が高いこと
が好ましい。

【００２３】前記二層のシリコン窒化膜のうち、前記第
二のシリコン窒化膜の方が前記第一のシリコン窒化膜よ
りもエッチングレートが小さいことがさらに好ましい。

【００２４】本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、
多結晶シリコンからなる半導体領域の上層に、シリコン
酸化膜からなるゲート絶縁膜と、層間絶縁膜とが順に積
層された薄膜トランジスタにおいて、前記層間絶縁膜
が、膜質の異なる二層のシリコン窒化膜によって形成さ
れると共に、前記二層のシリコン窒化膜がプラズマＣＶ
Ｄ法により連続して堆積されることを特徴とし、そのこ
とにより上記目的を達成することができる。

【００２５】前記二層のシリコン窒化膜のうち、前記シ
リコン薄膜側の第一のシリコン窒化膜の方が他方の第二
のシリコン窒化膜よりも低温で成膜されることが好まし
い。

【００２６】本発明の作用について以下に説明を行う。

【００２７】層間絶縁膜としてシリコン窒化膜を用いる
ためコンタクトエッチングを層間絶縁膜、ゲート絶縁膜
の二段階で行うことで、下地となる多結晶シリコンのオ
ーバーエッチング量を低減でき、安定したコンタクト状
態を得ることができる。

【００２８】また、層間絶縁膜をトランジスタ側に堆積
された水素含有率が高い第一のシリコン窒化膜と、続い
て堆積された緻密で絶縁耐圧の高い第二のシリコン窒化
膜の積層構造とすることで、第一のシリコン窒化膜から
多結晶シリコン層に水素が供給されて結晶欠陥が減少
し、これによりトランジスタ特性が向上する。また、第
二のシリコン窒化膜が水素原子の拡散防止膜になるので
より多くの水素原子を多結晶シリコン中に拡散させるこ
とができ、多結晶シリコンの水素化効率を向上すること
ができる。

【００２９】水素含有率の高いシリコン窒化膜の単層構
造ではピンホールが多く絶縁耐圧も低いが、緻密なシリ
コン窒化膜と積層構造をなすことで絶縁耐圧が向上し、
薄膜トランジスタの信頼性が向上することもできる。

【００３０】さらに、シリコン窒化膜はシリコン酸化膜
と比較してエッチングレートが速いので、厚い層間絶縁
膜にコンタクトホールを形成する際のスループットの向
上を図ることができる。

【００３１】また、二層のシリコン窒化膜はプラズマＣ
ＶＤ法により同一チャンバー内で連続して形成すること
ができるので、製造プロセスが複雑化しない。さらに、
二層のシリコン窒化膜のうち、前記シリコン薄膜側の第
一のシリコン窒化膜の方が他方の第二のシリコン窒化膜
よりも低温で成膜されると、第一のシリコン窒化膜は第
二のシリコン窒化膜よりも水素含有率が高くなる。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に説明
する。

【００３３】図１は、本発明の薄膜トランジスタの断面
構成を示す図である。また、図２は、本発明の薄膜トラ
ンジスタの製造方法を説明するための断面図である。

【００３４】図１において、透明絶縁性基板１上には下
地絶縁膜（ベースコート膜）２、その上にアイランド状
の多結晶シリコン層３が設けられ、これを被覆するよう
に基板略全面にゲート絶縁膜４が設けられている。さら
に、ゲート絶縁膜４上には所定の形状にパターニングさ
れたゲート電極５が設けられており、この上には、本発
明の特徴である二層構造の層間絶縁膜１０として、第一
のシリコン窒化膜８および第二のシリコン窒化膜９が堆
積され、それぞれ所定の形状にパターニングされてい
る。また、上記多結晶シリコン層３のソース領域６、ド
レイン領域７と、ソース電極１１、ドレイン電極１２と
がそれぞれ、層間絶縁膜およびゲート電極を貫通するコ
ンタクトホールを介して接続されている。

【００３５】さらにこの上にはパッシベーション膜１
３、平坦化膜１４および画素電極１５が設けられてい
る。画素電極１５は、パッシベーション膜１３および平
坦化膜１４を貫通するように形成されたコンタクトホー
ルを介して、ドレイン電極１２と接続されている。

【００３６】続いて、上記構成の薄膜トランジスタの製
造方法を図２を用いて以下に説明する。

【００３７】図２（ａ）において、ガラス等の透明絶縁
性基板１上に下地絶縁膜２を堆積する。ＣＶＤ法により
シリコンを成膜した後、このシリコン層をレーザー照射
により結晶化した多結晶シリコンをアイランド状に加工
して多結晶シリコン層３とする。

【００３８】次に、図２（ｂ）のように、シリコン酸化
膜を堆積し、これをゲート絶薄膜４とする。さらに、Ａ
ｌを主成分とする合金やＴａなどを堆積した後、これを
パターニングすることによりゲート電極５を形成する。
さらに、多結晶シリコン層３にＰイオンもしくはＢイオ
ンを注入し、レーザーアニール法により不純物を活性化
することにより、ソース領域６、ドレイン領域７を形成
する。

【００３９】続いて、図２（ｃ）のように、層間絶縁膜
１０として二層のシリコン窒化膜(第一のシリコン窒化
膜８、第二のシリコン窒化膜９)を形成する。二層のシ
リコン窒化膜はそれぞれ異なる性質を有するが、プラズ
マＣＶＤ法を用いれば同一チャンバー内で連続して形成
することができるので、工程が複雑化することはない。

【００４０】またこのとき、上記二層のシリコン窒化膜
のうち、下層に形成される第一のシリコン窒化膜８とし
ては上層の第二のシリコン窒化膜９よりも水素含有率が
高くなるように形成する。上記ＣＶＤ工程において、第
一のシリコン窒化膜８を第二のシリコン窒化膜９よりも
低温で成膜すると、第一のシリコン窒化膜８の水素含有
率を第二のシリコン窒化膜９よりも高くすることができ
る。

【００４１】一般に、水素含有率の少ないシリコン窒化
膜は、ピンホールが少なく緻密で絶縁耐圧が高い。この
ため、層間絶縁膜１０を上記のような二層構成とするこ
とによって、水素を豊富に含む第一のシリコン窒化膜８
が多結晶シリコン層３に水素を供給する一方で、第二の
シリコン窒化膜９が、第一のシリコン窒化膜８または多
結晶シリコン層３から水素が拡散して逃げて行くのを防
ぐ役目を行うことになり、多結晶シリコン層３の水素化
効率を向上することができる。

【００４２】好ましくは、第一のシリコン窒化膜８の水
素含有率を１２〜３８％程度となるよう形成し、第二の
シリコン窒化膜９については１２％よりも少なくなるよ
う形成する。第一のシリコン窒化膜８の水素含有率が１
２〜３８％程度、つまり豊富に水素を含むので、下層の
多結晶シリコン層３への水素供給を十分に行う事ができ
る。一方、第二のシリコン窒化膜９の水素含有率が１２
％よりも低いと、ピンホールの少ない緻密な膜が得られ
るので、水素が拡散して外部へ逃げるのを防ぎやすく、
しかも、絶縁耐圧が高いのでトランジスタの絶縁破壊を
抑制できる。

【００４３】さらに、第一のシリコン窒化膜８の膜厚を
５０〜２５０ｎｍとするのが好ましい。すなわち、５０
ｎｍ以上とすることで多結晶シリコン層３の結晶欠陥を
抑制するために十分な水素供給を行うことができると共
に、２５０ｎｍ以下とすることでトランジスタ全体の厚
みを適度に薄く留めることができる。

【００４４】次に、図２（ｄ）のようにして、ソース電
極１１およびドレイン電極１２と、ソース領域６および
ドレイン領域７とをそれぞれ接続するためのコンタクト
ホール１６を、層間絶縁膜１０およびゲート絶縁膜４に
ドライエッチング法によって形成する。

【００４５】本実施形態では、上記二層のシリコン窒化
膜をＣＦ₄ガス系によるドライエッチング法でエッチン
グし、続いてエッチングガスをＣＨＦ₃系に切り替えて
シリコン酸化膜をエッチングする。シリコン窒化膜とシ
リコン酸化膜のエッチングは同一チャンバーで連続して
行っても良いし、マルチチャンバーシステムで二つのチ
ャンバーを用いて連続して行っても良い。

【００４６】このように、本発明ではコンタクトホール
１６形成のためのエッチングを、層間絶縁膜１０とゲー
ト絶縁膜４の二段階で行うことができるので、下地とな
る多結晶シリコン層３のオーバーエッチング量を低減で
き、安定したコンタクト状態を得ることができる。

【００４７】つまり、本発明では、多結晶シリコン層３
上でシリコン酸化膜によって形成されている膜が、層間
絶縁膜１０に比べ極めて薄く形成されたゲート絶縁膜４
のみなので、上記したように多結晶シリコンに対するエ
ッチング選択比がたとえ低くても、上記従来の技術のよ
うに多結晶シリコン層３がオーバーエッチングされてコ
ンタクト不良を生じることはない。

【００４８】次に、図２（ｅ）のように、ソース配線１
１およびドレイン電極１２を形成する。さらにパッシベ
ーション膜１３を堆積して３００〜４００℃で１時間程
度アニールする。この時、第一のシリコン窒化膜８から
多結晶シリコン層３に水素が供給される。

【００４９】さらに、図２（ｆ）のように、ポリイミド
等の平坦化膜１４を堆積しコンタクトホールを形成し、
ＩＴＯで画素電極１５を形成する。画素電極１５はコン
タクトホールを介してドレイン電極１２と接続される。

【００５０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００５１】図２（ａ）において、透明絶縁性基板１上
に基板からの不純物拡散を防ぐための下地絶縁膜２とし
てシリコン酸化膜を３００ｎｍ堆積し、ＣＶＤ法によリ
シリコンを３０ｎｍ堆積して、レーザー照射を行うこと
でシリコン層を多結晶化する。

【００５２】さらにドライエッチング法により多結晶シ
リコンをアイランド状に加工して多結晶シリコン層３と
する。

【００５３】図２（ｂ）において、ゲート絶薄膜４とし
てシリコン酸化膜を１００ｎｍ堆積し、ゲート電極５と
してＴａを３５０ｎｍスパッタし加工する。このゲート
電極５をマスクとしてｎ⁺イオン注入をＰＨ₃およびＨ₂
の混合ガス中で加速電圧８０ｅＶ、ドーズ量５×１０¹⁵
／ｃｍ²で行う。さらに、Ｘｅ−Ｃｌエキシマレーザを
用い、室温大気雰囲気中で照射エネルギー３５０ｍＪ／
ｃｍ²のレーザによる活性化を行うことにより、多結晶
シリコン層３においてソース領域６およびドレイン領域
７が形成される。

【００５４】次に、図２（ｃ）において、層間絶縁膜１
０として水素含有率の高い第一のシリコン窒化膜８を１
００ｎｍプラズマＣＶＤ法で堆積する。このシリコンの
堆積条件は次の通りである。

【００５５】ＳｉＨ₄ １００ｓｃｃｍＮＨ₃ １５０ｓｃｃｍＮ₂ １９００ｓｃｃｍ基板温度２５０℃ 次に第一のシリコン窒化膜８よりも緻密で絶縁耐圧が高
い第二のシリコン窒化膜９を４００ｎｍ堆積する。この
シリコン窒化膜の堆積条件は次の通りである。

【００５６】ＳｉＨ₄ ６０ｓｃｃｍＮＨ₃ ３００ｓｃｃｍＮ₂ ３００ｓｃｃｍＨ₂ ９００ｓｃｃｍ圧力０．７ＴｏｒｒＲＦパワー１０００Ｗ基板温度３９０℃ 次に、図２（ｄ）において、ソース領域６およびドレイ
ン領域７とソース電極１１およびドレイン電極１２とを
接続するためのコンタクトホール１６を形成する。マル
チチャンバーシステムのドライエッチャーを用いる場
合、ＣＦ₄：１２５ｓｃｃｍ／Ｏ₂：７５ｓｃｃｍ，１０
０ｍＴｏｒｒ，８００Ｗの条件で第一のシリコン窒化膜
８および第二のシリコン窒化膜９をエッチングし、連続
して別のチャンバーでＣＨＦ₃：５５ｓｃｃｍ，３０ｍ
Ｔｏｒｒ，１０００Ｗの条件でシリコン酸化膜からなる
ゲート絶縁膜４をエッチングしコンタクトホール１６が
完成する。

【００５７】次に、図２（ｅ）において、Ｔｉ１５０ｎ
ｍ、Ａｌ・Ｔｉ（１ａｔ％）合金５００ｎｍ、Ｔｉ１５
０ｎｍを連続スパッタ法により堆積し、ソース配線１１
およびドレイン電極１２を形成する。次にパッシベーシ
ョン膜１３を堆積し３５０℃で１時間程度アニールす
る。この時、第一のシリコン窒化膜８から多結晶シリコ
ン層３に水素が供給される。

【００５８】この後、図２（ｆ）において、ポリイミド
等により平坦化膜１４を堆積した後、コンタクトホール
１７を形成し、ｌＴＯ等で画素電極１５を形成する。

【００５９】尚、本発明の薄膜トランジスタ素子の製造
においては、ゲート電極５としてＴａを使用したが、ゲ
ート電極５用材料としてはＡｌ合金、高融点金属、高融
点金属シリサイド、多結晶シリコン、シリサイド／多結
晶シリコンの積層構造でも可能である。

【００６０】

【発明の効果】以上詳説したように、本発明の薄膜トラ
ンジスタは、ゲート絶縁膜がシリコン酸化膜からなると
共に層間絶縁膜が二層のシリコン窒化膜からなるので、
コンタクトホールを形成するためのドライエッチングを
層間絶縁膜、ゲート絶縁膜の二段階で行うことができ
る。これにより下地多結晶シリコン膜のオーバーエッチ
ング量を低減でき、安定したコンタクト状態が得られ
る。

【００６１】層間絶縁膜を二層のシリコン窒化膜により
形成し、また、トランジスタ側に形成された第一のシリ
コン窒化膜の水素含有率を高くし、続いて堆積された第
二のシリコン窒化膜を緻密で絶縁耐圧を高いものとする
ことで、第一のシリコン窒化膜から多結晶シリコンに水
素が供給されて欠陥が減るためトランジスタ特性が向上
する。

【００６２】また第二のシリコン窒化膜が水素原子の外
部への飛散を防ぐので、より多くの水素原子を多結晶シ
リコン中に拡散させることができ、多結晶シリコンの水
素化効率を向上することができる。水素含有率の高いシ
リコン窒化膜の単膜ではピンホールが多く耐圧も低い
が、緻密なシリコン窒化膜との積層構造を形成すること
で絶縁性が向上し、特性良好な薄膜トランジスタを形成
する事が可能になる。

【００６３】さらに、シリコン窒化膜はシリコン酸化膜
と比較してエッチングレートが速いので、厚い層間絶縁
膜にコンタクトホールを形成する際のスループットの向
上を図ることができる。

【００６４】また、二層のシリコン窒化膜はプラズマＣ
ＶＤ法により同一チャンバー内で連続して形成すること
ができるので、製造プロセスが複雑化しない。さらに、
二層のシリコン窒化膜のうち、前記シリコン薄膜側の第
一のシリコン窒化膜の方が他方の第二のシリコン窒化膜
よりも低温で成膜されると、第一のシリコン窒化膜は第
二のシリコン窒化膜よりも水素含有率が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄膜トランジスタの断面構造を示す図
である。

【図２】本発明薄膜トランジスタの製造方法説明するた
めの断面プロセス図である。

【図３】従来の薄膜トランジスタの断面構造を示す図で
ある。

【図４】オフ電流の多結晶シリコン膜厚依存性のデータ
を示す図である。

【図５】オン電流の多結晶シリコン膜厚依存性のデータ
を示す図である。

【符号の説明】

１、１０１透明絶縁性基板（ガラス基板）２下地絶縁膜３、１０２多結晶シリコン層４、１０４ゲート絶縁膜５、１０５ゲート電極６ソース領域７ドレイン領域８第一のシリコン窒化膜９第二のシリコン窒化膜１０、１０６層間絶縁膜１１ソース電極１２ドレイン電極１３パッシベ−ション膜１４平坦化膜１５画素電極１６、１７コンタクトホール１０３ａチャネル領域１０３ｂソース・ドレイン領域１０７ソース・ドレイン電極１０８オーバーコート膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 29/78 ６２７Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多結晶シリコンからなる半導体領域の上
層に、シリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜と、層間絶
縁膜とが順に積層された薄膜トランジスタにおいて、前
記層間絶縁膜が、膜質の異なる二層のシリコン窒化膜か
らなることを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項２】前記二層のシリコン窒化膜のうち、前記
シリコン薄膜側の第一のシリコン窒化膜の方が他方の第
二のシリコン窒化膜よりも水素の含有量が高いことを特
徴とする請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項３】前記二層のシリコン窒化膜のうち、前記
第二のシリコン窒化膜の方が前記第一のシリコン窒化膜
よりもエッチングレートが小さいことを特徴とする請求
項１または２に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項４】多結晶シリコンからなる半導体層の上
に、シリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜と、層間絶縁
膜とが順に積層された薄膜トランジスタの製造方法にお
いて、前記層間絶縁膜が、膜質の異なる二層のシリコン
窒化膜によって形成されると共に、前記二層のシリコン
窒化膜がプラズマＣＶＤ法により連続して堆積されるこ
とを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項５】前記二層のシリコン窒化膜のうち、前記
シリコン薄膜側の第一のシリコン窒化膜の方が他方の第
二のシリコン窒化膜よりも低温で成膜されることを特徴
とする請求項４記載の薄膜トランジスタの製造方法。