JP3461348B2 - 薄膜トランジスタアレイの製造方法と液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

薄膜トランジスタアレイの製造方法と液晶表示装置の製造方法

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JP3461348B2
JP3461348B2 JP2002231026A JP2002231026A JP3461348B2 JP 3461348 B2 JP3461348 B2 JP 3461348B2 JP 2002231026 A JP2002231026 A JP 2002231026A JP 2002231026 A JP2002231026 A JP 2002231026A JP 3461348 B2 JP3461348 B2 JP 3461348B2
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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、アクティブマト
リックス型液晶表示装置等に用いられ、多結晶シリコン
薄膜を薄膜トランジスタの活性層に用いた薄膜トランジ
スタアレイの製造方法と液晶表示装置の製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、薄膜トランジスタを集積化した液
晶表示装置やイメージセンサでは、高密度化の技術トレ
ンドとともに低コスト化への要望が強く、従来の非晶質
シリコン薄膜を活性層に用いた薄膜トランジスタから、
多結晶シリコン薄膜を活性層に用いた薄膜トランジスタ
の開発が活発化している。多結晶シリコン薄膜トランジ
スタは、非晶質シリコン薄膜トランジスタに比べて電子
移動度が2桁以上大きく、素子の微細化や駆動回路を同
一基板上に集積可能である等の利点を有している。
【0003】以下、図4を参照しながら従来の薄膜トラ
ンジスタの製造方法について説明する。図4は従来の薄
膜トランジスタの製造方法を示す工程断面図であり、こ
こではアクティブマトリックス型液晶表示装置に用いら
れているトップゲート型多結晶シリコン薄膜トランジス
タアレイの1画素部の工程断面図を示す。
【0004】まず、図4(a)に示すように、ガラス基
板等の透光性基板11上に多結晶シリコン薄膜13を形
成し、多結晶シリコン薄膜13を島状に加工した後、酸
化シリコン膜からなるゲート絶縁膜14を形成する。つ
ぎに、ゲート絶縁膜14上にゲート電極15を形成す
る。その後、ソース・ドレイン領域形成のため不純物の
イオン注入を行い、導入した不純物の活性化処理を行
う。
【0005】つぎに、図4(b)に示すように、酸化シ
リコン膜からなる層間絶縁膜18を形成し、ソース・ド
レイン領域上の層間絶縁膜18を部分的に除去してコン
タクトホール19を開口する。その後、活性層の多結晶
シリコン薄膜13中の未結合手(ダングリングボンド)
を補償して薄膜トランジスタの特性を向上するための水
素プラズマ処理を行う。
【0006】水素プラズマ処理後、図4(c)に示すよ
うに、ITO(Indium Tin oxide)膜からなる表示電極2
0aおよびドレイン電極20bを形成する。その後、T
i膜とAl膜の積層膜からなるソース電極配線21を形
成する。
【0007】つぎに、図4(d)に示すように、窒化シ
リコン膜からなる保護絶縁膜22を形成して薄膜トラン
ジスタが完成する。なお、この後、図示しないが、画素
電極20a上を開口するように保護絶縁膜22の一部を
除去して、液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイが完
成する。
【0008】この従来の製造方法では、活性層の多結晶
シリコン薄膜13中に多数の未結合手を有すると、その
未結合手がシリコンの価電子帯と伝導帯との間に準位を
生成し、薄膜トランジスタの特性を劣化させるため、多
結晶シリコン薄膜13中の未結合手を補償する手法とし
て、一般的な水素プラズマ処理を行っている。
【0009】この水素プラズマ処理により多結晶シリコ
ン薄膜13の未結合手を補償した水素は、400℃以上
の熱処理により再脱離するため、水素プラズマ処理工程
は、不純物注入後の活性化処理等の高温プロセスの後に
実施しなければならない。
【0010】さらに、保護絶縁膜22である窒化シリコ
ン膜は、水素の透過率が小さいため、保護絶縁膜22の
形成後に水素プラズマ処理を行うと、プラズマ中の水素
ラジカルの窒化シリコン中での拡散係数が小さく、水素
プラズマ処理工程に多大な時間がかかるため、保護絶縁
膜22の形成前に水素プラズマ処理を行わなければなら
ない。
【0011】さらに、この図4のように液晶表示装置の
薄膜トランジスタアレイに用いた場合、表示電極20a
となるITO膜が露出した状態で水素プラズマ処理を行
うと、ITO膜表面が還元・黒化されるため、水素プラ
ズマ処理工程はITO膜の形成前に実施しなければなら
ない。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の製造方法で
は、水素プラズマ処理により、多結晶シリコン薄膜13
中の未結合手を補償して、薄膜トランジスタの特性を向
上させているが、水素プラズマ処理は、薄膜トランジス
タ特性が安定化するまでには数時間〜数十時間を要し、
薄膜トランジスタの製造工程の中では極めて処理時間が
長く、スループットを低下させる最大要因となってい
る。
【0013】さらに、一般的に水素プラズマ処理には平
行平板型プラズマ装置が用いられることが多いが、平行
平板型プラズマ装置ではバッチ方式への対応が困難であ
り、1枚当たりの処理時間の短縮が困難である。
【0014】このように水素プラズマ処理を用いて薄膜
トランジスタの特性の向上を図る従来の製造方法では、
製造時間が長くなり、生産性が低いという問題があっ
た。
【0015】この発明の目的は、薄膜トランジスタの多
結晶シリコン薄膜の未結合手を補償して特性の向上を図
るとともに、製造時間を短縮し生産性を向上することの
できる薄膜トランジスタアレイの製造方法と液晶表示装
置の製造方法を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の薄膜トラ
ンジスタアレイの製造方法は、透光性基板の上に多結晶
シリコン薄膜を形成する多結晶シリコン薄膜形成工程
と、多結晶シリコン薄膜上にゲート絶縁膜を形成するゲ
ート絶縁膜形成工程と、ゲート絶縁膜上にゲート電極を
形成するゲート電極形成工程と、ゲート絶縁膜およびゲ
ート電極に水素を導入する水素導入工程と、ゲート絶縁
膜およびゲート電極上に層間絶縁膜を形成する層間絶縁
膜形成工程と、層間絶縁膜上に、多結晶シリコン薄膜に
接続される表示電極を形成する表示電極形成工程と、
間絶縁膜上及び表示電極上に、窒化シリコン膜からなる
保護絶縁膜を形成する保護絶縁膜形成工程と、保護絶縁
膜形成工程後、ゲート絶縁膜およびゲート電極に導入さ
れた水素を多結晶シリコン薄膜に拡散させる熱処理工程
と、を備える。
【0017】この製造方法によれば、ゲート絶縁膜およ
びゲート電極に水素を導入し、熱処理で多結晶シリコン
薄膜に拡散させることにより、多結晶シリコン薄膜のチ
ャネル領域の未結合手を補償するのに必要な水素の拡散
距離を短くし、水素化の効率を向上することができる。
また、従来の数時間〜十数時間を要した水素プラズマ処
理に比べ、水素を拡散させるための熱処理は2時間程度
ですみ、製造時間を短縮し、生産性を向上することがで
きる。このように、薄膜トランジスタの多結晶シリコン
薄膜の未結合手を補償して特性の向上を図るとともに、
製造時間を短縮し生産性を向上することができる。
【0018】そして、保護絶縁膜が窒化シリコン膜から
り、窒化シリコン膜は水素の透過率が小さいため、こ
のように、保護絶縁膜に窒化シリコン膜を用いることに
より、水素が保護絶縁膜の方へは拡散しにくく多結晶シ
リコン薄膜の方へ拡散するため、水素化の効率を向上す
ることができる。
【0019】請求項記載の薄膜トランジスタアレイの
製造方法は、請求項記載の薄膜トランジスタアレイの
製造方法において、窒化シリコン膜を、水素、窒素、ア
ンモニアおよびシランの混合ガスを用いたプラズマCV
D法にて形成する。このようなプラズマCVD法にて形
成した窒化シリコン膜は、多くの水素を膜中に含有して
いるため、水素が保護絶縁膜の方へより拡散しにくくな
り、多結晶シリコン薄膜の方へより拡散するため、水素
化の効率をさらに向上することができる。
【0020】請求項記載の薄膜トランジスタアレイの
製造方法は、請求項1または2に記載の薄膜トランジス
タアレイの製造方法において、熱処理工程での熱処理温
度を、300℃以上500℃以下とする。この熱処理温
度により水素化の効率をより向上することができる。
【0021】請求項記載の薄膜トランジスタアレイの
製造方法は、請求項1〜のいずれかに記載の薄膜トラ
ンジスタアレイの製造方法において、熱処理工程を、水
素および窒素のうち少なくとも一方を含む雰囲気で行
う。
【0022】請求項記載の薄膜トランジスタアレイの
製造方法は、請求項1〜のいずれかに記載の薄膜トラ
ンジスタアレイの製造方法において、多結晶シリコン薄
膜に不純物を導入する不純物導入工程を備え、この不純
物導入工程において、不純物の水素希釈ガスをプラズマ
分解して形成したイオンを、質量分離せずに注入する。
これにより、不純物導入工程とゲート絶縁膜およびゲー
ト電極への水素導入工程とを同時に行うことができ、製
造時間をより短縮し、生産性をさらに向上することがで
きる。
【0023】請求項記載の薄膜トランジスタアレイの
製造方法は、請求項1〜のいずれかに記載の薄膜トラ
ンジスタアレイの製造方法において、水素導入工程は、
ゲート絶縁膜およびゲート電極のうち少なくとも一方の
水素濃度が1019cm-3以上となるように水素を導入す
る。これにより、多結晶シリコン薄膜の未結合手を補償
するのに十分な水素がゲート絶縁膜およびゲート電極へ
導入される。
【0024】請求項記載の薄膜トランジスタアレイの
製造方法は、請求項1〜のいずれかに記載の薄膜トラ
ンジスタアレイの製造方法において、ゲート絶縁膜は、
常圧CVD法またはプラズマCVD法にて形成した酸化
シリコン膜と、プラズマCVD法にて形成した窒化シリ
コン膜またはスパッタ法にて形成した酸化タンタル膜と
を積層した積層膜であり、酸化シリコン膜を多結晶シリ
コン薄膜と接するように形成する。このようにプラズマ
CVD法にて形成した酸化シリコン膜、窒化シリコン膜
は膜中に多くの水素を含むため、より効果的に多結晶シ
リコン薄膜の未結合手を補償し、水素化の効率を向上す
ることができる。
【0025】請求項記載の液晶表示装置の製造方法
は、請求項1〜のいずれかに記載の薄膜トランジスタ
アレイの製造方法を備える。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明する。図1はこの発明の実施の形態における薄
膜トランジスタの製造方法を示す工程断面図であり、こ
こでは、従来例同様、アクティブマトリックス型液晶表
示装置に用いられているトップゲート型多結晶シリコン
薄膜トランジスタアレイの1画素部の工程断面図を示
す。
【0027】まず、図1(a)に示すように、透光性基
板であるガラス基板11上にバッファ層12となる酸化
シリコン膜を3000Å形成する。このバッファ層12
上にプラズマCVD法を用いて非晶質シリコン(a−S
i)薄膜を850Å堆積する。この後、a−Si薄膜中
の水素を低減するため、133Pa(1Torr)の減圧窒
素雰囲気下で450℃,90分の熱処理を行う。この熱
処理の後、エキシマレーザアニールにてa−Si薄膜を
結晶化して多結晶シリコン薄膜13を形成する。エキシ
マレーザアニールは、波長308nmのXeClエキシ
マレーザを用い、照射は真空中で行い、エネルギー密度
は第1ステップ260mJ/cm2、第2ステップ390mJ/c
m2の2ステップ照射にて結晶化を行った。平均照射数は
第1、第2ステップとも16shot/pointである。
【0028】このようにa−Si薄膜を結晶化して多結
晶シリコン薄膜13を形成した後、多結晶シリコン薄膜
13を島状に加工し、つぎに、ゲート絶縁膜14となる
酸化シリコン膜を850Å形成する。この酸化シリコン
膜(ゲート絶縁膜14)は、シラン(SiH4)および
酸素の混合ガスを用いた常圧CVD法により基板温度4
50℃にて形成した。このゲート絶縁膜14の形成温度
が本プロセス中での最高温度である。ゲート絶縁膜14
の形成後、Al−Zr合金(Zr濃度10%)を300
0Å堆積してゲート電極15の形状に加工する。
【0029】Al−Zr合金にてゲート電極15を形成
後、多結晶シリコン薄膜13にソース・ドレイン領域を
形成するためにゲート電極15をマスクとして燐イオン
を注入する。この燐イオンの注入には、イオンドーピン
グ法を用い、水素ベース10%のホスフィン(PH3
を高周波プラズマにより分解・イオン化したものを加速
電圧80kV、ドーズ量1×1015cm-2にて注入し
た。イオンドーピング法は、水素ベース10%のホスフ
ィン(PH3)を高周波プラズマにより分解したイオン
を、質量分離を行わずに加速して注入するため、燐
(P)イオン以外に、水素(Hx ;x=1,2)イオン
と燐の水素化(PHx;x=1〜3)イオンとが同時に
生成され注入される。また、薄膜トランジスタのソース
・ドレイン領域以外にもマスクとなるゲート電極15お
よびゲート絶縁膜14中にも同様にHx(x=1,2)
イオンとPHx(x=0〜3)イオンとが注入される
が、水素イオンは燐イオンに比較して質量数が小さいた
め、同一の加速電圧にて注入した場合にはより深い領域
まで注入され、ゲート電極15の下部およびゲート絶縁
膜14中に多量の水素イオンが注入される。
【0030】不純物注入後、図1(b)に示すように、
4000Åの酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜18を
形成する。層間絶縁膜18はシラン(SiH4)および
酸素の混合ガスを用いた常圧CVDにより基板温度40
0℃にて形成した。この層間絶縁膜18の形成時に、4
00℃、30分程度の熱履歴が加わるため、この熱工程
により先に注入した燐イオンの活性化処理を同時に行っ
ている。層間絶縁膜18の形成後、ソース・ドレイン領
域上の層間絶縁膜18を部分的に除去してコンタクトホ
ール19を開口する。
【0031】つぎに、図1(c)に示すように、ITO
膜からなる表示電極である画素電極20aおよびドレイ
ン電極20bを形成し、その後、1000ÅのTi膜お
よび7000ÅのAl膜の積層膜からなるソース電極配
線21を形成する。
【0032】つぎに、図1(d)に示すように、水素、
窒素、アンモニアおよびシランの混合ガスを用いたプラ
ズマCVD法により窒化シリコン膜を形成して保護絶縁
膜22とする。その後、水素雰囲気(133Pa(1To
rr))にて350℃、120分のアニール処理を行い、
薄膜トランジスタが完成する。なお、この後、図示しな
いが、画素電極20a上を開口するように保護絶縁膜2
2の一部を除去して、液晶表示装置の薄膜トランジスタ
アレイが完成する。
【0033】図2はイオンドーピング法にてソース・ド
レイン領域に燐イオンを注入した後のゲート電極15/
ゲート絶縁膜14/多結晶シリコン薄膜13中における
水素濃度を二次イオン質量分析法(SIMS)により測
定した結果であり、図1(a)のA−B線上の水素濃度
を示す。
【0034】この実施の形態のように、イオンドーピン
グ法にて水素ベース10%のホスフィン(PH3)をプ
ラズマ分解したイオンを質量分離することなく注入する
ことにより、図2に示すように、イオンドーピング後の
ゲート絶縁膜14あるいはゲート電極15中の水素濃度
が1020cm-3以上となる。
【0035】なお、不純物注入にイオン注入法を用いた
場合には、注入不純物の質量分離を行っているため、所
定のイオン以外の不純物はゲート電極15およびゲート
絶縁膜14中に注入されないが、この実施の形態のよう
にイオンドーピング法を用いる場合には、所定のイオン
(燐イオン)以外に多量の水素イオンを同時にゲート電
極15およびゲート絶縁膜14中に注入できる(図
2)。この水素イオンが、保護絶縁膜22を形成した後
の熱処理により、多結晶シリコン薄膜13のチャネル領
域(ゲート電極15がマスクとなり燐イオンが注入され
ていない多結晶シリコン薄膜13の領域)に拡散し、こ
のチャネル領域の未結合手を効果的に補償する。なお、
この実施の形態では、図2に示すように、ゲート絶縁膜
14あるいはゲート電極15中の水素濃度が1020cm
-3以上となるようにしたが、これはゲート絶縁膜14あ
るいはゲート電極15中の水素濃度が1019cm-3以上
であれば、チャネル領域の未結合手を効果的に補償する
ことができる。
【0036】図3(a)は保護絶縁膜22形成後の水素
雰囲気下での熱処理(アニール)のTFT特性に与える
効果を示す図であり、縦軸をTFTのドレイン電流Id
とし、横軸をゲート電圧Vgとして、Id−Vg特性を
示している。なお、図3(a)の縦軸の目盛りの例えば
「1E−08」は、1×10-8を示す。測定系の概略図
を図3(b)に示す。測定したTFTのサイズはチャネ
ル幅W=12μm、チャネル長L=12μmである。ド
レイン電流Idの測定は、ドレイン電圧Vdを10Vで
一定にして、ゲート電圧Vgを変化させて行った。
【0037】図3(a)の破線で示すように、保護絶縁
膜22を形成した熱処理前の状態では、TFT特性は不
十分であり、Id−Vg特性の立ち上がり領域の傾きも
小さく、移動度は40cm2 /V・sec、しきい値電
圧は12Vであった。これに対し、図3(a)の実線で
示すように、熱処理後の状態では、Id−Vg特性の立
ち上がり領域の傾きは急峻となり、移動度は100cm
2/V・sec、しきい値電圧は1.8Vとなり、大幅
にTFT特性が向上した。
【0038】以上のようにこの実施の形態によれば、従
来のように水素プラズマ処理を行うことなく、イオンド
ーピング法により不純物導入と同時にゲート絶縁膜14
およびゲート電極15に水素を導入し、熱処理により多
結晶シリコン薄膜13のチャネル領域に拡散させること
により、チャネル領域の未結合手を補償するのに必要な
水素の拡散距離を短くし、水素化効率を向上させ、TF
T特性の向上を図るとともに、従来の数時間〜十数時間
を要した水素プラズマ処理に比べ、この実施の形態で
は、水素を拡散させるための熱処理に要する時間は2時
間程度ですむため、製造時間を短縮し、生産性を向上す
ることができる。延いては、この実施の形態のように液
晶表示装置の生産性を向上することができる。
【0039】また、保護絶縁膜22として窒化シリコン
膜を用いることにより、窒化シリコン膜は水素の透過率
が小さく、さらに、窒化シリコン膜をプラズマCVD法
にて形成することにより膜中に多くの水素を含むため、
ゲート絶縁膜14およびゲート電極15中の水素が保護
絶縁膜22の方へは拡散しにくく、多結晶シリコン薄膜
13の方へ優先的に拡散するため、水素化の効率をより
向上させて、多結晶シリコン薄膜13のチャネル領域の
未結合手を効果的に補償でき、薄膜トランジスタの特性
向上をさらに図ることができる。
【0040】また、従来必要であった水素プラズマ処理
装置の代わりに、アニール装置を用いればよく、装置コ
ストを大幅に低減可能となる。また、アニール装置では
多数枚を同一処理できるため、1枚当たりの処理時間が
大幅に短縮され、製造工程のスループットを大幅に増大
することができる。
【0041】なお、この実施の形態では、質量分離工程
を行わないイオンドーピング法により、不純物の導入と
同時にゲート絶縁膜14およびゲート電極15へ水素を
導入しているため、製造時間を短縮する上で大きな効果
が得られるが、質量分離工程を含み特定のイオンのみを
注入するイオン注入法により不純物の導入と水素の導入
とを別々に行っても効果はある。
【0042】なお、この実施の形態では、保護絶縁膜2
2形成後の熱処理として、水素雰囲気でのアニールを実
施したが、窒素雰囲気・常圧下でのアニールを実施すれ
ば、生産性をより向上させることができる。これは、窒
素雰囲気・常圧下で行うことにより、アニール装置に真
空排気系が不要となり、装置コストを大幅に低減し、真
空排気・大気開放サイクルが不要となるため、より生産
性が向上する。また、水素雰囲気の場合、安全性の点か
ら大気圧で使用するとしても、防爆構造が必要となる
が、窒素雰囲気の場合には不要である。
【0043】また、保護絶縁膜22形成後の熱処理は、
水素および窒素のうち少なくとも一方を含む熱処理雰囲
気で、300℃以上500℃以下の処理温度で行う。こ
れは、ゲート絶縁膜14あるいはゲート電極15中の水
素がチャネル領域に拡散するためには300℃以上の温
度が必要であり、また、500℃を超えればチャネル領
域の未結合手を補償していた水素が再脱離し特性が劣化
するためである。
【0044】なお、この実施の形態では、ゲート絶縁膜
14として常圧CVD法にて形成した酸化シリコン膜を
用いたが、プラズマCVD法にて形成した酸化シリコン
膜を用いてもよい。また、多結晶シリコン薄膜13上に
常圧CVD法またはプラズマCVD法にて形成した酸化
シリコン膜と、プラズマCVD法にて形成した窒化シリ
コン膜またはスパッタ法にて形成した酸化タンタル膜と
を積層した積層膜を、ゲート絶縁膜14として用いるこ
とにより、より効果的に多結晶シリコン薄膜13の未結
合手を補償することが可能となる。これは、プラズマC
VD法にて形成した酸化シリコン膜、窒化シリコン膜は
膜中に多くの水素を含んでいるためである。なお、多結
晶シリコン薄膜13と接して配置する絶縁膜としては、
酸化シリコン膜が界面準位が少なく良好な特性を示す。
【0045】なお、上記実施の形態では、ソース・ドレ
イン領域形成のための不純物として燐を導入したが、こ
れはnチャネルの薄膜トランジスタを作製する場合には
砒素などドナーとして働くものなら何でもよく、pチャ
ネルの薄膜トランジスタを作製する場合にはほう素など
アクセプタとして働くものならば何でもよい。
【0046】
【発明の効果】この発明の薄膜トランジスタアレイの製
造方法によれば、多結晶シリコン薄膜のチャネル領域の
未結合手を補償するのに必要な水素の拡散距離を短くし
て水素化の効率を向上させ、薄膜トランジスタの特性の
向上を図るとともに、従来の水素プラズマ処理の処理時
間に比べ、水素を拡散させるための熱処理時間を短縮
し、生産性を向上することができる。
【0047】また、この発明の液晶表示装置の製造方法
は、この発明の薄膜トランジスタアレイの製造方法を用
いることにより、薄膜トランジスタの多結晶シリコン薄
膜の未結合手を補償して特性の向上を図るとともに、製
造時間を短縮し生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態における薄膜トランジス
タの製造方法を示す工程断面図である。
【図2】この発明の実施の形態におけるイオンドーピン
グにて燐を注入した場合のゲート電極下での水素の深さ
方向プロファイルを示す図である。
【図3】この発明の実施の形態における薄膜トランジス
タの電流−電圧特性およびその測定系を示す図である。
【図4】従来の薄膜トランジスタの製造方法を示す工程
断面図である。
【符号の説明】
11 ガラス基板 12 バッファ層 13 多結晶シリコン薄膜 14 ゲート絶縁膜 15 ゲート電極 18 層間絶縁膜 19 コンタクトホール 20a 画素電極 20b ドレイン電極 21 ソース電極配線 22 保護絶縁膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−313240(JP,A) 特開 平7−142743(JP,A) 特開 平7−326768(JP,A) 特開 昭63−119269(JP,A) 特開 平3−181119(JP,A) 特開 平8−45867(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 29/786 H01L 21/336 H01L 21/318 G02F 1/1368

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透光性基板の上に多結晶シリコン薄膜を
    形成する多結晶シリコン薄膜形成工程と、 前記多結晶シリコン薄膜上にゲート絶縁膜を形成するゲ
    ート絶縁膜形成工程と、 前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成するゲート電極
    形成工程と、 前記ゲート絶縁膜およびゲート電極に水素を導入する水
    素導入工程と、 前記ゲート絶縁膜およびゲート電極上に層間絶縁膜を形
    成する層間絶縁膜形成工程と、前記層間絶縁膜上に、 前記多結晶シリコン薄膜に接続さ
    れる表示電極を形成する表示電極形成工程と、前記層間絶縁膜上及び 前記表示電極上に、窒化シリコン
    膜からなる保護絶縁膜を形成する保護絶縁膜形成工程
    と、 前記保護絶縁膜形成工程後、前記ゲート絶縁膜およびゲ
    ート電極に導入された前記水素を前記多結晶シリコン薄
    膜に拡散させる熱処理工程と、を備える薄膜トランジス
    タアレイの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記窒化シリコン膜を、水素、窒素、ア
    ンモニアおよびシランの混合ガスを用いたプラズマCV
    D法にて形成する請求項記載の薄膜トランジスタアレ
    イの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記熱処理工程での熱処理温度は、30
    0℃以上500℃以下である請求項1または2に記載の
    薄膜トランジスタアレイの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記熱処理工程を、水素および窒素のう
    ち少なくとも一方を含む雰囲気で行う請求項1〜のい
    ずれかに記載の薄膜トランジスタアレイの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記多結晶シリコン薄膜に不純物を導入
    する不純物導入工程を備え、この不純物導入工程におい
    て、前記不純物の水素希釈ガスをプラズマ分解して形成
    したイオンを、質量分離せずに注入する請求項1〜
    いずれかに記載の薄膜トランジスタアレイの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記水素導入工程は、ゲート絶縁膜およ
    びゲート電極のうち少なくとも一方の水素濃度が1019
    cm-3以上となるように水素を導入する請求項1〜
    いずれかに記載の薄膜トランジスタアレイの製造方法。
  7. 【請求項7】 前記ゲート絶縁膜は、常圧CVD法また
    はプラズマCVD法にて形成した酸化シリコン膜と、プ
    ラズマCVD法にて形成した窒化シリコン膜またはスパ
    ッタ法にて形成した酸化タンタル膜とを積層した積層膜
    であり、前記酸化シリコン膜を多結晶シリコン薄膜と接
    するように形成する請求項1〜のいずれかに記載の薄
    膜トランジスタアレイの製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項1〜のいずれかに記載の薄膜ト
    ランジスタアレイの製造方法を備える液晶表示装置の製
    造方法。
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